JPH10293247A - レトロフォーカス型撮影レンズ - Google Patents

レトロフォーカス型撮影レンズ

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JPH10293247A
JPH10293247A JP9101495A JP10149597A JPH10293247A JP H10293247 A JPH10293247 A JP H10293247A JP 9101495 A JP9101495 A JP 9101495A JP 10149597 A JP10149597 A JP 10149597A JP H10293247 A JPH10293247 A JP H10293247A
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JP
Japan
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lens
positive
negative
object side
order
Prior art date
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Pending
Application number
JP9101495A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Yamaguchi
進 山口
Nobuyoshi Mori
伸芳 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Publication of JPH10293247A publication Critical patent/JPH10293247A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ枚数5枚の簡易な構成で、撮影画角6
4°程度、Fナンバー2.8程度のレトロフォーカス型
の撮影レンズを提供する。 【解決手段】 物体側より順に、負の屈折力の前群、絞
り、正の屈折力の後群からなり、前記前群が物体側より
順に、正の第1レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負の第2レンズで構成され、前記後群が物体側よ
り順に、負の第3レンズ、正の第4レンズ、正の第5レ
ンズで構成され、以下の条件を満足することを特徴とす
るレトロフォーカス型撮影レンズ。 0.8<d/f<2.2 2.8<n5・f5/f<5.0 但し、d :前群と後群の軸上空気間隔 f :全系の焦点距離 n5 :第5レンズのd線に対する屈折率 f5 :第5レンズの焦点距離

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いたビデオカメラやスチルカメラに好適な、レンズ枚数
の少ない簡易な構成のレトロフォーカス型撮影レンズに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、固体撮像素子を用いたビデオカメ
ラやスチルカメラの普及に伴い、撮影レンズにも小型化
が要求されている。これらの撮影レンズには、レンズと
結像面との間に高周波成分をカットするローパスフィル
ターや赤外カットフィルターなどを設置する必要があ
り、それゆえ小型でありながら長いバックフォーカスが
必要である。一般に長いバックフォーカスを確保するに
は、前方のレンズ群を負の屈折力、後方のレンズ群を正
の屈折力とするレトロフォーカスタイプのレンズ構成が
適している。
【0003】このような目的のレンズとしては、例えば
特開平6−347694号公報ではFナンバー1.2、
画角44〜48°、特開平8−152555号公報では
Fナンバー2.5、画角40〜50°のレンズ枚数の少
ない6枚構成のレトロフォーカス型の撮影レンズが提案
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年では撮像素子の感
度の向上等で、前述の従来例よりも口径が多少小さくて
もより簡易な構成でコストを安く出来、より広角なレン
ズが望まれている。
【0005】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものである。即ち、レンズ枚数5枚の簡易な構成
で、撮影画角64°程度、Fナンバー2.8程度のレト
ロフォーカス型の撮影レンズを提供することを目的とし
たものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることによって達成される。
【0007】即ち発明1として、物体側より順に、負の
屈折力の前群、絞り、正の屈折力の後群からなり、前記
前群が物体側より順に、正の第1レンズ、物体側に凸面
を向けたメニスカス状の負の第2レンズで構成され、前
記後群が物体側より順に、負の第3レンズ、正の第4レ
ンズ、正の第5レンズで構成され、以下の条件を満足す
ることを特徴とするレトロフォーカス型撮影レンズ。
【0008】0.8<d/f<2.2 (1) 2.8<n5・f5/f<5.0 (2) 但し、d :前群と後群の軸上空気間隔 f :全系の焦点距離 n5 :第5レンズのd線に対する屈折率 f5 :第5レンズの焦点距離 そして、前記レトロフォーカス型撮影レンズは以下の条
件を満足することが望ましい。
【0009】 ν1,ν3<32 (3) ν2,ν4,ν5>48 (4) 但し、νi :第iレンズのアッベ数 又発明2として、物体側より順に、負の屈折力の前群、
絞り、正の屈折力の後群からなり、前記前群が物体側よ
り順に、正の第1レンズ、物体側に凸面を向けたメニス
カス状の負の第2レンズで構成され、前記後群が物体側
より順に、負の第3レンズ、正の第4レンズ、正の第5
レンズで構成され、さらに少なくとも負の第2レンズと
1枚の正レンズが、プラスチック材料からなり、以下の
条件式を満足することを特徴とするレトロフォーカス型
撮影レンズ。
【0010】0.8<d/f<2.2 (5) 但し、d :前群と後群の軸上空気間隔 f :全系の焦点距離 そして、前記レトロフォーカス型撮影レンズは、前記負
の第2レンズ、負の第3レンズ、正の第4レンズがプラ
スチック材料からなり、以下の条件式を満足することが
望ましい。
【0011】 |f/f234|<0.02 (6) 但し、f :全系の焦点距離 f234 :第2、第3、第4レンズの合成焦点距離 更に、前記レトロフォーカス型撮影レンズは、前記負の
第3レンズと正の第4レンズを接合面が発散作用を有す
る貼り合わせレンズとすることが望ましい。
【0012】ここで、前記発明1、発明2のレトロフォ
ーカス型撮影レンズの作用について説明する。
【0013】〔発明1の作用〕本発明では、物体側より
負の屈折力の前群、絞り、正の屈折力の後群からなるレ
トロフォーカス型レンズにおいて、前群を物体側より順
に、正の第1レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス
上の負の第2レンズで構成し、後群を負の第3レンズ、
正の第4レンズ、正の第5レンズで構成している。
【0014】第1正レンズの像面側の面により第2負レ
ンズおよび第4、第5正レンズで発生する負の歪曲収差
を良好に補正している。また第2負レンズを物体側に凸
面を向けたメニスカス形状とすることにより、非点収
差、内向性のコマ収差の発生を小さく抑えている。
【0015】また後群は発散状態の光束を収束させてい
るため、強い正の屈折力が必要である。第4負レンズは
第5、第6正レンズで発生する球面収差、コマ収差等を
バランスよく補正している。
【0016】以下条件式について説明する。
【0017】条件式(1)は前群と後群の空気間隔を最
適な範囲に規定するものである。上限を越え間隔が大き
くなると、レンズ全体の全長が増し、さらに周辺光量確
保のためにはレンズ前玉径が大きくなるためレンズ全体
の小型化が図れない。下限を越えて間隔が小さくなる
と、実用に適するバックフォーカスの確保のためには前
群の屈折力を大きくする必要があり、内向性のコマ収
差、歪曲収差、倍率の色収差の補正が困難となる。なお
レンズ全長の小型化の点ではより望ましくは以下の条件
が良い。
【0018】 0.8<d/f<1.8 (1)′ 条件式(2)は条件式(1)のものとでより収差を良好
に補正するため、第5レンズの屈折力と屈折率を適切に
規定するものである。すなわち第5レンズの屈折力が大
きくなるほど屈折率の大きな硝種を用いれば高次収差の
発生を少なく抑えることができる。下限を越え第5レン
ズの屈折率が大きくあるいは屈折力が小さくなると、第
5レンズによる高次収差の発生が目立つようになる。上
限を越え第5レンズの屈折力が小さくなると、後群の正
の屈折力が第4レンズに片寄ることになり収差補正上好
ましくない。さらには後群内での像側主点位置がより物
体側に移動しバックフォーカスの確保が困難になる。な
おより望ましくは以下の条件がよい。
【0019】 3.0<n5・f5/f<5.0 (2)′ 条件式(3)、(4)は色収差を良好に補正するためレ
ンズの分散を規定とするものである。条件式を外れる
と、軸上色収差と倍率色収差を同時に補正することが困
難となる。条件式(4)についてはより望ましくは以下
の値に規定するのが良い。
【0020】 ν2,ν4,ν5 >53 (4)′ 〔発明2の作用〕本発明では、物体側より負の屈折力の
前群、絞り、正の屈折力の後群からなるレトロフォーカ
ス型レンズにおいて、前群を物体側より順に、正の第1
レンズ、物体側に凸面を向けた負の第2レンズで構成
し、後群を負の第3レンズ、正の第4レンズ、正の第5
レンズで構成し、少なくとも第2負レンズと1枚の正レ
ンズをプラスチック材料により形成している。
【0021】第1正レンズの像面側の面により第2負レ
ンズおよび第4、第5正レンズで発生する負の歪曲収差
を良好に補正している。また第2負レンズを物体側に凸
面を向けたメニスカス形状とすることにより、非点収
差、内向性のコマ収差の発生を小さく抑えている。
【0022】また後群は発散状態の光束を収束させてい
るため、強い正の屈折力が必要である。第4負レンズは
第5、第6正レンズで発生するアンダーな球面収差、コ
マ収差等をバランスよく補正している。
【0023】プラスチック材料を用いる長所は、レンズ
のローコスト化および軽量化に加えて、射出成形により
比較的容易に形成できる非球面によるよりハイレベルな
収差補正があげられる。本発明では、軸上光束と軸外光
束とで光束の通過高さに差がある第2負レンズをプラス
チック化し、像側の面に周辺部ほど曲率半径の大きくな
る非球面を付加することにより、第2レンズの像側の面
で発生する負の歪曲収差等の軸外諸収差を軸上収差に影
響を与える事なく良好に補正している。
【0024】プラスチックレンズの欠点である温度変化
による像面位置変動が問題となる光学系の場合は、負レ
ンズだけではなく合わせて正レンズもプラスチック化
し、温度変化等の環境変化による像面位置変動や結像性
能の劣化を補償するレンズ系とするのが良い。第2負、
第3負、第4正レンズをプラスチック材料で構成し、合
成屈折力を小さな値に設定すれば環境変化時も性能劣化
の少ないレンズとなる。さらに後群内にも非球面を導入
し易くなり、諸収差の補正の自由度が増す。本発明の撮
影レンズでは、初期光学性能および耐環境特性を同時に
満足させるには、この3枚のレンズをプラスチック化す
ることが最良である。
【0025】またプラスチックレンズは低屈折率のた
め、同じ屈折力のガラスレンズに比べ面の曲率半径が小
さくなる。そのためレンズの偏芯感度が増大し、組み立
て上の要求精度が厳しくなる。本発明ではそれを解決す
るため、第3負レンズと第4正レンズを貼り合わせ、第
3、第4プラスチックレンズどうしの偏芯を極力抑える
構成としている。さらに本発明では、この貼り合わせレ
ンズの接合面に発散作用をもたせ、後群で発生するアン
ダーな球面収差等の補正に利用している。
【0026】以下条件式について説明する。
【0027】条件式(5)は前群と後群の空気間隔を最
適な範囲に規定するものである。上限を越え間隔が大き
くなると、レンズ全体の全長が増し、さらに周辺光量確
保のためにはレンズ前玉径が大きくなるためレンズ全体
の小型化が図れない。下限を越えて間隔が小さくなる
と、実用に適するバックフォーカスの確保のためには前
群の屈折力を大きくする必要があり、内向性のコマ収
差、歪曲収差、倍率色収差の補正が困難となる。なおレ
ンズ全長の小型化の点ではより望ましくは以下の条件が
良い。
【0028】 0.8<d/f<1.8 (5)′ 条件式(6)は第2負レンズ、第3負レンズ、第4正レ
ンズの合成屈折力を規定するものであり、条件をはずれ
ると温度変化等の環境変化の際の、像面位置変動や結像
性能の劣化を補償できなくなる。なおより望ましくは以
下の条件が良い。
【0029】 |f/f234|<0.005 (6)′
【0030】
【実施例】本発明の実施例を表2〜6に示す。
【0031】表中、fは全系の焦点距離、FNOはFナン
バー、ωは半画角、rは曲率半径、dは軸上面間隔、n
dはd線に対する屈折率、νdはアッベ数である。
【0032】また、*は非球面を表し、面の頂点を原点
として、光軸方向をX軸とした直交座標系において、頂
点曲率をC、円錐定数K、非球面係数をAi(i=4,
6,8,・・・)とすると非球面形状は下式で表され
る。
【0033】
【数1】
【0034】また、非球面係数の「D+j」は「×10
j」、「D−j」は「×10-j」を表す。図1〜5は実
施例1〜5に対応するレンズの図で(a)はレンズの断
面図、(b)はレンズの収差図である。
【0035】実施例1〜5の前記条件式(1)〜(6)
に対応する値を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】尚、発明と各実施例との対応関係は次の通
りである。
【0038】発明1:全実施例が対応 発明2:実施例3〜5が対応。
【0039】実施例1 f =5.92 FNO=2.8 2ω=63.8°
【0040】
【表2】
【0041】第8面非球面係数 K =−2.50430D+00 A4 = 1.88380D−05 A6 = 1.72520D−06 A8 = 1.85130D−08 A10=−8.00960D−10 実施例2 f =4.32 FNO=2.8 2ω=63.7°
【0042】
【表3】
【0043】第8面非球面係数 K =−2.39180D+00 A4 = 6.48010D−05 A6 =−5.87260D−06 A8 =−1.57830D−07 A10= 1.21510D−08 実施例3 f =4.31 FNO=2.8 2ω=63.8°
【0044】
【表4】
【0045】第4面非球面係数 K =−1.65230D−01 A4 = 1.29660D−03 A6 =−2.77410D−04 A8 = 2.99730D−05 A10=−1.02390D−06 第7面非球面係数 K = 3.21950D−04 A4 =−1.90620D−04 A6 =−5.03610D−07 A8 = 6.24850D−07 A10=−7.39920D−07 実施例4 f =4.32 FNO=2.8 2ω=63.6°
【0046】
【表5】
【0047】第4面非球面係数 K =−1.65290D−01 A4 = 1.29920D−03 A6 =−3.79810D−04 A8 = 5.71380D−05 A10=−2.79170D−06 第7面非球面係数 K = 2.55280D−04 A4 =−1.55570D−04 A6 = 1.61720D−06 A8 = 2.34680D−07 A10=−9.15520D−07 実施例5 f =4.34 FNO=2.8 2ω=63.5°
【0048】
【表6】
【0049】第4面非球面係数 K =−1.66240D−01 A4 = 8.77270D−04 A6 =−6.31090D−04 A8 = 1.41030D−04 A10=−1.21070D−05 第7面非球面係数 K =−1.85080D−05 A4 =−3.18710D−05 A6 = 1.75540D−05 A8 = 3.41210D−07 A10=−1.55040D−06
【0050】
【発明の効果】本発明により、レンズ枚数5枚の簡易な
構成でありながら、諸収差の良好に補正されたレトロフ
ォーカス型撮影レンズが提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1に対応するレンズの断面図と収差図で
ある。
【図2】実施例2に対応するレンズの断面図と収差図で
ある。
【図3】実施例3に対応するレンズの断面図と収差図で
ある。
【図4】実施例4に対応するレンズの断面図と収差図で
ある。
【図5】実施例5に対応するレンズの断面図と収差図で
ある。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、負の屈折力の前群、絞
    り、正の屈折力の後群からなり、前記前群が物体側より
    順に、正の第1レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカ
    ス状の負の第2レンズで構成され、前記後群が物体側よ
    り順に、負の第3レンズ、正の第4レンズ、正の第5レ
    ンズで構成され、以下の条件を満足することを特徴とす
    るレトロフォーカス型撮影レンズ。 0.8<d/f<2.2 (1) 2.8<n5・f5/f<5.0 (2) 但し、d :前群と後群の軸上空気間隔 f :全系の焦点距離 n5 :第5レンズのd線に対する屈折率 f5 :第5レンズの焦点距離
  2. 【請求項2】 以下の条件を満足することを特徴とする
    請求項1記載のレトロフォーカス型撮影レンズ。 ν1,ν3<32 (3) ν2,ν4,ν5>48 (4) 但し、νi :第iレンズのアッベ数
  3. 【請求項3】 物体側より順に、負の屈折力の前群、絞
    り、正の屈折力の後群からなり、前記前群が物体側より
    順に、正の第1レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカ
    ス状の負の第2レンズで構成され、前記後群が物体側よ
    り順に、負の第3レンズ、正の第4レンズ、正の第5レ
    ンズで構成され、さらに少なくとも負の第2レンズと1
    枚の正レンズが、プラスチック材料からなり、以下の条
    件式を満足することを特徴とするレトロフォーカス型撮
    影レンズ。 0.8<d/f<2.2 (5) 但し、d :前群と後群の軸上空気間隔 f :全系の焦点距離
  4. 【請求項4】 前記負の第2レンズ、負の第3レンズ、
    正の第4レンズがプラスチック材料からなり、以下の条
    件式を満足することを特徴とする、請求項3記載のレト
    ロフォーカス型撮影レンズ。 |f/f234|<0.02 (6) 但し、f :全系の焦点距離 f234 :第2、第3、第4レンズの合成焦点距離
  5. 【請求項5】 前記負の第3レンズと正の第4レンズを
    接合面が発散作用を有する貼り合わせレンズとしたこと
    を特徴とする請求項4記載のレトロフォーカス型撮影レ
    ンズ。
JP9101495A 1997-04-18 1997-04-18 レトロフォーカス型撮影レンズ Pending JPH10293247A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239921B1 (en) 1998-12-11 2001-05-29 Minolta Co., Ltd. Taking lens system
JP2001159732A (ja) * 1999-12-02 2001-06-12 Nikon Corp 超広角レンズ及び該レンズを備える撮影装置
US6417975B1 (en) 1998-12-28 2002-07-09 Minolta Co., Ltd. Taking lens system
CN113589519A (zh) * 2021-07-30 2021-11-02 舜宇光学(中山)有限公司 细管径高清内窥镜光学系统

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