JPH1144839A - 後絞り型の撮影レンズ - Google Patents

後絞り型の撮影レンズ

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JPH1144839A
JPH1144839A JP9217102A JP21710297A JPH1144839A JP H1144839 A JPH1144839 A JP H1144839A JP 9217102 A JP9217102 A JP 9217102A JP 21710297 A JP21710297 A JP 21710297A JP H1144839 A JPH1144839 A JP H1144839A
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JP
Japan
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lens
object side
positive
synthetic resin
type photographing
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JP9217102A
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Hiroshi Saito
博 齋藤
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G02B9/14Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
    • G02B9/16Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + all the components being simple

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ系全体の小型化、及び広画角化を図り
つつ画面全体にわたり良い光学性能を有した後絞り型の
撮影レンズを得ること。 【解決手段】 物体側より順に物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の合成樹脂から成る正の第1レンズ、両レン
ズ面が凹面の合成樹脂から成る負の第2レンズ、両レン
ズ面が凸面のガラス材から成る正の第3レンズ、そして
絞りを有し、該第1レンズと全系の焦点距離を各々f
1、f、該第1レンズの物体側のレンズ面から該第3レ
ンズの像面側のレンズ面までの距離をtd、無限遠物体
時のバックフォーカスをskとしたとき 0.8<f1/f<1.18 0.95<(td+sk)/f<1.12 なる条件を満足すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は後絞り型の撮影レン
ズに関し、特に全体として3つのレンズより成り、かつ
レンズ系後方に絞りを配置し、撮影画角70度程度と広
画角でしかも画面全体にわたり良好に収差補正を行った
レンズ全長の短いレンズシャッタ用のスチルカメラやビ
デオカメラ等に好適な後絞り型の撮影レンズに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より物体側より順に正レンズ、負レ
ンズそして正レンズの3つのレンズより成るトリプレッ
ト型の撮影レンズは少ないレンズ枚数で比較的良好なる
光学定数が得られる為、レンズシャッターカメラ等の小
型のカメラに多く用いられている。
【0003】このトリプレット型の撮影レンズのうちレ
ンズ系後方に絞りを配置した後絞り型の撮影レンズはレ
ンズ系全体の小型化が比較的容易で、レンズ鏡筒構造が
簡素になり、かつレンズの繰り出し性能が良い為多くの
カメラに使用されている。
【0004】トリプレット型の撮影レンズは前述したよ
うな長所があるが、撮影画角の広画角化を図ろうとする
と画面周辺部において非点隔差が増大してくる傾向があ
る。
【0005】この為、例えば特開昭59-34510号公報では
各レンズの材質に高屈折率のガラス材を用いて画面周辺
での光学性能を良好に維持した撮影レンズを提案してい
る。
【0006】しかしながら高屈折率のガラス材は高価で
かつ使用が難しい。これに対して、特開平1-133016号公
報、特公平7-60213 号公報、特公平7-92542号公報等で
はインジェリション成形が可能な合成樹脂材料より成る
製造が比較的容易な合成樹脂レンズを用いた撮影レンズ
を提案している。
【0007】この他トリプレット型を用いた後絞り型の
撮影レンズが例えば特公昭48-5494号公報や特公昭50-28
07 号公報等で提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述の各公報で提案し
ている撮影レンズのうち、特公平7-60213 号公報や特公
平7-92542 号公報で提案されている撮影レンズは、最も
物体側の正の第1レンズの材質に高屈折率のガラス材を
用いている。この為、第1レンズのレンズ外径が第2、
第3レンズと比較して増大し、又物体側のレンズ面の曲
率半径が小さくなり、収差が多く発生し、レンズ系全体
が大型化する傾向があった。
【0009】特開平1-133016号公報で提案されている撮
影レンズは非球面を用い、又最も像面側の正の第3レン
ズの材質に高屈折率のガラス材を用いているが撮影画角
が60度程度と狭く、又レンズ全長も比較的長くなる傾
向があった。
【0010】特公昭48-5494 号公報や、特公昭50-2807
号公報で提案している撮影レンズは撮影画角が55度と
比較的狭く、又第1レンズ面から像面までの距離と焦点
距離との比、所謂テレ比が1.1以上あり、レンズ全長
が比較的長くなる傾向があった。
【0011】本発明はトリプレット型を採用しそのレン
ズ系の後方に絞りを配置し、レンズ形状等の各要素を適
切に設定することによりレンズ全長が短く、かつ画面全
体の光学性能をバランス良く維持した撮影画角70度程
度と広画角で小型の後絞り型の撮影レンズの提供を目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の後絞り型の撮影
レンズは、(1−1)物体側より順に物体側に凸面を向
けたメニスカス状の合成樹脂から成る正の第1レンズ、
両レンズ面が凹面の合成樹脂から成る負の第2レンズ、
両レンズ面が凸面のガラス材から成る正の第3レンズ、
そして絞りを有し、該第1レンズと全系の焦点距離を各
々f1、f、該第1レンズの物体側のレンズ面から該第
3レンズの像面側のレンズ面までの距離をtd、無限遠
物体時のバックフォーカスをskとしたとき 0.8<f1/f<1.18 ……(1) 0.95<(td+sk)/f<1.12……(2) なる条件を満足することである。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の後述する数値実施
例1のレンズ断面図である。
【0014】図中、L1は物体側に凸面を向けたメニス
カス状のPMMA等の合成樹脂より成る正の第1レン
ズ、L2は両レンズ面が凹面のポリカーボネート等の合
成樹脂より成る負の第2レンズ、L3は両レンズ面が凸
面のガラス材より成る正の第3レンズ、SPは絞りで、
この近傍にシャッター手段(不図示)を設けている。I
Pは像面である。第1、第2、第3レンズの各レンズ面
は全て球面より成っている。そして各レンズの材質とレ
ンズ形状を前述の如く特定するとともに各要素を前述し
た条件式(1)、(2)を満足するようにし、これによ
って画面全体にわたり高い光学性能を維持しつつ、レン
ズ系全体の小型化を図っている。
【0015】次に前述の条件式(1)、(2)の技術的
意味について説明する。
【0016】条件式(1)は第1レンズのパワー(屈折
力)を規定するものであり、条件式(1)の下限値を超
すと第1レンズのパワーが強くなりすぎ、非点収差の補
正が困難となる。又上限値を超すと特に画面周辺の像面
湾曲の補正が困難となる。
【0017】条件式(2)は光学系の全長(第1レンズ
面から像面までの距離)を規定するものであり、下限値
を越すと球面収差と非点収差のバランスが悪くなる。又
上限値を越すと光学系の全長が伸びてしまうのと同時に
像面湾曲とコマ収差とのバランスが悪くなってしまい、
画面周辺での光学性能を良好に維持するのが難しくな
る。
【0018】尚、本実施形態において、更にレンズ系全
体の小型化及び広画角化を図りつつ、画面全体にわた
り、高い光学性能を得るには次に諸条件のうちの少なく
とも1つを満足させるのが良い。
【0019】(A1)前記第iレンズの材質の屈折率を
Niとしたとき 1.45<N1<1.55……(3) 1.55<N2<1.65……(4) 1.75<N3 ……(5) なる条件を満足することである。
【0020】条件式(3)、(4)、(5)は各レンズ
の材質の屈折率を特定し、広画角化を図る際の画面全体
の光学性能を良好に維持するためのものである。
【0021】条件式(3)の下限値、又は条件式(4)
の上限値、又は下限値を超えると球面収差とコマ収差を
バランス良く補正するのが難しくなってくる。
【0022】又、条件式(3)の上限値、又は条件式
(5)の下限値を超えると像面湾曲と非点収差の補正が
難しくなってくる。
【0023】(A2)前記第1、第3レンズの焦点距離
を各々f1、f3とするとき 2<f1/f3<4……(6) なる条件を満足することである。
【0024】条件式(6)は第1レンズと第3レンズの
パワー(屈折力)の比率を規定するものである。下限値
を超すと歪曲が劣化してくる。又上限値を超すと画面周
辺の像面バランスが劣化してくる。
【0025】(A3)該第iレンズの焦点距離をfi、
第iレンズと第i+1レンズとの間隔をDi、第1レン
ズの物体側のレンズ面から第3レンズの像面側のレンズ
面までの距離をtd,全系の焦点距離をfとした時 0.2<td/f<0.25 ……(7) −1<f2/f3<−0.8……(8) 1<D2/D4<2.5 ……(9) −0.4<f2/f<−0.25……(10) なる条件を満足することである。
【0026】条件式(7)はレンズ厚(第1レンズ面か
ら最終レンズ面までの長さ)の比を規定するものであ
る。下限値を超すと、FNO(Fナンバーの確保が難しく
なり、すなわちレンズ系が暗くなり、又、上限値を越え
ると光学系全体が長くなるのと同時に像面湾曲のバラン
スが悪くなってくる。条件式(8)は第2レンズと第3
レンズの焦点距離の比を示すものであり、下限値を超す
とコマ収差及び歪曲が劣化し、上限値を越えるとコマ収
差と色収差の補正が難しくなる。
【0027】条件式(9)は第1レンズと第2レンズと
の空気間隔D2と第2レンズと第3レンズとの空気間隔
D4との比を示すものであり、下限値を超えると球面収
差が劣化し、又上限値と超えると画面周辺での像面湾曲
のバランスが劣化する。条件式(10)は第2レンズの
パワー比を規定するものであり、下限値を超えるとコマ
収差が増大し、又上限値を超えると球面収差と歪曲のバ
ランスが劣化してくる。
【0028】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の
曲率半径、Diは物体側より第i番目のレンズ厚及び空
気間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。又前述の各条
件式と数値実施例における諸数値との関係を表−1に示
す。 (数値実施例1) f=31.57 fno=1:6.7 2ω=68.8 ° R1= 8.341 D1= 3.30 N1= 1.49171 ν1= 57.4 R2= 18.190 D2= 0.92 R3=-16.979 D3= 1.00 N2= 1.58306 ν2= 30.2 R4= 10.622 D4= 0.67 R5= 25.985 D5= 1.30 N3= 1.83400 ν3= 37.2 R6=-16.774 D6= 1.15 R7= 0.000 (数値実施例2) f=31.50 fno=1:6.7 2ω=69.0 ° R1= 8.176 D1= 3.30 N1= 1.49171 ν1= 57.4 R2= 16.067 D2= 0.95 R3=-16.564 D3= 0.80 N2= 1.58306 ν2= 30.2 R4= 10.896 D4= 0.64 R5= 23.123 D5= 1.50 N3= 1.80440 ν3= 39.6 R6=-16.518 D6= 1.15 R7= 0.000 (数値実施例3) f=31.57 fno=1:6.7 2ω=68.8 ° R1= 8.394 D1= 3.41 N1= 1.49171 ν1= 57.4 R2= 18.227 D2= 0.90 R3=-16.706 D3= 1.00 N2= 1.58306 ν2= 30.2 R4= 10.788 D4= 0.72 R5= 26.029 D5= 1.04 N3= 1.83400 ν3= 37.2 R6=-16.793 D6= 1.15 R7= 0.000 (数値実施例4) f=31.50 fno=1:6.7 2ω=69.0 ° R1= 7.897 D1= 3.15 N1= 1.49171 ν1= 57.4 R2= 14.373 D2= 0.98 R3=-16.738 D3= 1.00 N2= 1.58306 ν2= 30.2 R4= 9.922 D4= 0.57 R5= 19.893 D5= 1.30 N3= 1.83400 ν3= 37.2 R6=-17.514 D6= 1.15 R7= 0.000 (数値実施例5) f=32.90 fno=1:6.7 2ω=66.7 ° R1= 8.736 D1= 3.30 N1= 1.49171 ν1= 57.4 R2= 14.243 D2= 0.96 R3=-12.053 D3= 0.75 N2= 1.58306 ν2= 30.2 R4= 11.494 D4= 0.41 R5= 19.494 D5= 1.30 N3= 1.76200 ν3= 40.1 R6=-12.577 D6= 1.15 R7= 0.000
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、トリプレ
ット型を採用しそのレンズ系の後方に絞りを配置し、レ
ンズ形状等の各要素を適切に設定することによりレンズ
全長が短く、かつ画面全体の光学性能をバランス良く維
持した撮影画角70度程度と広画角で小型の後絞り型の
撮影レンズを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の数値実施例1のレンズ断面図
【図2】 本発明の数値実施例1のレンズ諸収差図
【図3】 本発明の数値実施例2のレンズ諸収差図
【図4】 本発明の数値実施例3のレンズ諸収差図
【図5】 本発明の数値実施例4のレンズ諸収差図
【図6】 本発明の数値実施例5のレンズ諸収差図
【符号の説明】
L1 第1レンズ L2 第2レンズ L3 第3レンズ SP 絞り IP 像面 d d線 g g線 S サジタル像面 M メリディオナル像面 S.C 正弦条件

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に物体側に凸面を向けたメ
    ニスカス状の合成樹脂から成る正の第1レンズ、両レン
    ズ面が凹面の合成樹脂から成る負の第2レンズ、両レン
    ズ面が凸面のガラス材から成る正の第3レンズ、そして
    絞りを有し、該第1レンズと全系の焦点距離を各々f
    1、f、該第1レンズの物体側のレンズ面から該第3レ
    ンズの像面側のレンズ面までの距離をtd、無限遠物体
    時のバックフォーカスをskとしたとき 0.8<f1/f<1.18 0.95<(td+sk)/f<1.12 なる条件を満足することを特徴とする後絞り型の撮影レ
    ンズ。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2、第3レンズの各レンズ
    面はいずれも球面より成っていることを特徴とする請求
    項1の後絞り型の撮影レンズ。
  3. 【請求項3】 前記第iレンズの材質の屈折率をNiと
    したとき 1.45<N1<1.55 1.55<N2<1.65 1.75<N3 なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2の
    後絞り型の撮影レンズ。
  4. 【請求項4】 前記第1、第3レンズの焦点距離を各々
    f1、f3とするとき 2<f1/f3<4 なる条件を満足することを特徴とする請求項3の後絞り
    型の撮影レンズ。
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