JPS59160119A - レンズ系 - Google Patents

レンズ系

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Publication number
JPS59160119A
JPS59160119A JP3507583A JP3507583A JPS59160119A JP S59160119 A JPS59160119 A JP S59160119A JP 3507583 A JP3507583 A JP 3507583A JP 3507583 A JP3507583 A JP 3507583A JP S59160119 A JPS59160119 A JP S59160119A
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
face
object side
positive
focal length
Prior art date
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Pending
Application number
JP3507583A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhisa Sato
泰久 佐藤
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP3507583A priority Critical patent/JPS59160119A/ja
Priority to US06/583,938 priority patent/US4542961A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • 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 + - +

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレンズ系に関し、特に撮影画角2ω−65度の
広い撮影画角を有する後置絞シのレンズ系に関する。
従来より物体側より順にJ、負そして正の屈折力のレン
ズを有するトリプレット型のレンズ系は少ないレンズ枚
数で比較的高性能の光学性能力“S得られる為、古くか
ら写真用レンズとして用いられてきている。そして近年
では、レンズ系の後方部に絞りを配置した、いわゆる夜
絞りタイプのトリプレットレンズが特公昭48−549
4号公報、特公昭50−2807号公報等で提案されて
いる・。しかしながらこれらの写真用レンズは撮影画角
が55度と比較的狭い。また特開昭57−2012号公
報で提案きれているトリプレットレンズは、撮影画角は
比較的広いがFナンバーがF4とやや暗いレンズであり
又焦点距離に対するレンズ系の第ルンズ面からピント位
置までの距離の比、いわゆる望遠比が11以上と比較的
レンズ全長が長かった。
本発明は、撮影画角2ωが約65度、Fナンバーが3.
5と広い撮影画角を有した明るり、シかもレンズ全長が
望遠比で略1に近い小型のトリプレットタイプのレンズ
系の提供を目的としている。
本発明の目的を達成する為のレンズ構成の特徴1弓:、
物体側より順に、正の屈折力を有する第ルンズ、貝の屈
折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レン
ズ、そして絞りを配置し該第2レンズの少なくとも1つ
のレンズ面が中上・から周辺に向かうとともに負の屈折
力が弱くなる非球面形状を有し、光軸上で光の進行 ゛
方向にXlK111X軸と垂直にY軸をと9、焦点距離
を決定するレンズ山1の白系半径の球面と該非球面との
非球面の有効最大位置での差を、物体側のレンズ系が△
X aIsi象界側のレンズ系が△Xa2、物慈1則の
レンズ■が△入bl、i家昇1則のレンズ系がΔXb2
、全系の焦点距離をfとするときなる榮件を満足するこ
とである。
一般に、トリプレットタイプでレンズ全長を短縮しよう
とするならば、各レンズの屈折力を増大させねばならな
い。この結果、各レンズ系の曲率もきつくなり、ペッツ
バール和が正の方向に増大して画面中間部でのサジタル
像面が著るしい補正不足となシ、非点収差、ハロー、コ
マ収差も増大し、レンズの描写性能が者しく低下する傾
向がある。特に第2レンズの第ルンズ面では軸外光束中
、最大入射光部分の光束に対する元赦性の屈折作用が過
大となるため、画面中間部から周辺にかけてコマフレア
ーが大きくなるという欠点を有している。
本発明はこの両面中間部から周辺にかけての諸収差、特
にコマフレアーを、非球面を導入することによって良好
に補IEシ、全画面((わたりフレアーの少い高いコン
トラストの結像性=pを有するレンズ系を実現したもの
である。
又本発明に係るレンズ系は校りがレンズ系の4t−aに
あるのでVン・ズ全体を積り出してフォーカシングをす
るときは、校り機構を移動させないで行うことができる
のでフォーカシングカニ容易となる。
次に第1図・第2図を用いて本発明のレンズ系における
非球面を用いたときの効宋について言見明スる。第1図
はトリプレットレンズの中間の撮影画角の結像光束の光
路図を描いたもので、図中1は旧の屈折力の第ルンズ、
2は負の屈折力の第2レンズ、3は正の屈折力の第3レ
ンス、4は絞シであり、5は中間の撮影画角の光束であ
る。中間の撮影画角の光束5の光束中6はと方光線、7
は主光線、8は下方光線である。今第2Vンズ2の第ル
ンズ面が実線で描いたような形状の球面2′で構成され
ていると、レンズ全長を短縮したトリブレットレンズと
すると、“ピント面9上において主光線5に灯し下方9
1′鐸、(、;H8はより一ト方を、思過する性質を有
する。し7、二がって1.官2自に示した中間のJj7
2杉画角での価収差1ン1より明らかのように、上方光
g 6 u 6 Vこ、主光線7はヅ′に、下刃光線8
 fd 8に表示する曲線のように結像するので、この
結果、コマフレアーが多く発生するわけである。また第
11スの△1\4に示されるように光束5に対し上方光
線側がより上方を、下方光線8かより下方をjili過
する)γめに油止過剰の非点隔差音生じてし脣う。
本発明のレンズ系(riこのコマフレアー、非点隔差を
効率良く除去するだめに、第11スの42レンズ2のレ
ンズ@r 2 f点線で示す形状2の如く、レンズの中
心から周辺に向かうとともに頁の屈1)r力が弱くなる
ようすなわち正のノ1B折力が強くなるように非球面化
したものである。この結果、第2レンズの第2レンズ向
での下方光線8の屈折量が減少し、点線で示す8′の如
き光線どなりより主光線5に近い位置を通過する。さら
に少ない量ではあるが、主光線7は屈折量が拉少し、上
フコ光i4.: 6 i’:i: ’l”+I 4rr
−:、ニーか講占人−4−’ 7j Oこ(二゛デ1イ
米、42図の点線て示されるよつ;5四U 7フレアー
、ハローの少いII;(収、7老ケ有1−るレンズ系に
改良される。尚非球囲fヒ丁・に)レンズ゛・(11を
7;42レンズの第2レンズ向にiN、h 、’tl 
しても又両レンズ[1(jに1.洗用しても原理的には
全く回して交)る。
この非球面の量は上べ[′、の作用から1till限条
f’i−k:必要とするが、その条件式が「+7」述の
条件式f1)と(2)である。すなわち条件式(1)の
上限値をl感えるトコマフレアーの+11正か、渦al
fとなり、下限で’、j y、(、i、さえるとコマフ
レアーの光分ブti′→I正がl):4 D□1;−と
ゾrる。丑た。4+、+4:式(2)の上限11jjを
べえると頁の球I用収1’Eか過人となって、画1T1
1中心の画fiが悪化する。
以上の4141反で本発明の目的ici: :(顕j或
されるか、さらに以下の条件を満足することによシ、よ
り良好な収差補止を行ったトリフレット型のレンズ系を
得る−ことができる。
第ルンズと第21/ンズの合成焦点距離を+12、前記
第3レンズの焦点距j板をfl、(物体イ則より赦えて
tBi番目のし/クズ1fiJの曲率半径を1モ1、千
Δ体側より数えて第1番目のレンズのJW−さもしくは
空気間1(t=をDl、物体側よシ敢えて第1石目のレ
ンズの媒質の屈折率をN、とするとき (3)   0.35  < D2/’D4  <  
1(41−4sr  <  +12   <  −2f
(5)   0.5 f  <  fs   〈0.7
 f(6)  0.28f < 1(1< 0.35f
(71−4f  <  R3〈−f f8)  0.25f  (R4(0,4f(9)  
−o9f <  R6〈 −o7r(io)    1
.7  < N1 (101,7< N3 なる条件弐葡満足させることである。
上記条件式中(3)、 (4)、 (5)の諸条件は撮
影画角2ω=65朋というトリプレットレンズとしてハ
極めて広い撮影画角をカバーしつつ、レンズ全長を短か
くかつ第ルンズのレンズ外径を小さくするための条件で
ある。
) IJプレット型のレンズ系は2枚の正の屈折力のレ
ンズの中間に負の屈折力のレンズ力S :j’4j人さ
れた形をしている。この中間の頁の屈折力(θレンズが
正の屈折力の;N lレンズ側1’Cq= ;’lして
いる場合(D2 < 1)4の場合)と、正の屈折力の
、))3レンズ側に接近している場合(D2) J)4
の場合)とではレンズの性質が異々る。すなわち、■)
2〈D4の場合には第ルンズと第2レンズの合成の負の
屈折力と第3レンズの正の屈折力から構成されるレトロ
フォーカスタイプの屈折力配置に近づくと考えることか
でき、レンズの収差上の性質モレトロフォーカスタイプ
vC類似し、広いツIL′:影1面角をカバーすること
かできる。一方、D2〉D4の」場合には、第ルンズの
止のノ=+折力と、第2、第3レンズの合成の負の屈折
力から構成さつ1′ れる望遠タイプの屈折力配[6に近築くと考えられ、レ
ンズの収光上の性質も望遠タイプに類似し、広い撮影画
用には適さなくなる。
本発明は広い撮影1酉角をカッく−するために1)2〈
D4トしでレトロフォーカスタイプにノJj似した性質
をレンズにもたせたものである。条件式(3)はこれに
かかわるもので、上限値を越えるならば前述したように
望遠タイプの性質が強まり、ペッツバール和か正の方向
に増大すると同時に、中間の撮影画角から最大画角にか
けての非点隔差が補正不足の方向に増大し、広い撮影画
角をカバーするのが困難となる。同時に第ルンズのレン
ズ外径が大きくなりコンパクト性を損う。
また下限値を越えるならば、像面彎曲、非点隔差を比較
的良好に補正することができるが、輪帯球面収差が過少
となシ、全画面のバランスが悪くなるので好ましくない
同様だ1条件式(4)の下限値を越えるか、粂許式(5
)の下限値を越えるならば、レンズ系は望遠つバ タイプに近箋き、中間の撮影画角から最大画角にかけて
の非点隔差が補正不足となり、条件式(4)の上限値を
越えるか条件式(5)の下限値を越えるならば、各レン
ズ群の屈折力が過大となり各レンズ面の曲率半径が小を
くなりすき゛て後述する+6)、 +8)式[おいては
下限値を越え(力、(9)式においては上限値を越える
ために良好な収差補正が困難となる。
条件式(6)、(力、 ts)、 (9)は主に球面収
差と中間の撮影画角のコマフレアー及び像面彎曲の補正
にかかわるものである。条件式(6)において曲率半径
aiが上限値を越えるならば球面収差が補正過剰となっ
てフレアーの多い描写となり、下限値を越えるならば球
面収差が補正不足となるO条件式(力と(9)はコマフ
レアーと像面何曲の補正にかかわる。曲率半径R3とR
6のレンズ面は特に中間の撮影画角から最大画角にかけ
ての光束の下線を、曲率半径R3のレンズ面は下方へ、
曲率半径R6のレンズ面は上方へと相異なる方向へ強く
屈折させることによりコマフレアーを除去して、りる。
しだがって条件式(7)において曲率半径1(、3が上
限を越えるならば中間の撮影画角から最大画角にかけて
の光束の下線がより強く下方へ屈折され内方コマフレア
ーが兄生じ、曲率半径R6而や他のレンズ面のベンディ
ングによっても補正するのが困難となる。下限値を越え
るならば、中間の撮影画角から最大画角釦かけて非点隔
差が著、シく補正不足になる。同様に(6)式において
曲率半径R6が上限値を越えるならば中間の撮影画角か
ら最大画角にかけて非点隔差が著しく補正不足となり、
上限値を越えるならば中間の撮影画角から最大両角にか
けて光束の下線の屈折酸が減少して内方コマフレアーが
発生し、曲率半径R3面のレンズ面や他のレンズ面のベ
ンディングによっても補正するのが困難となる。
条件式(8)は球面収差の補正にかかわり、上限値を越
えるならば球面収差は補正不足となり、下限値を越える
ならば球面収差は補正過剰となるので好ましくない。
条件式+Lll+ 、 (lυは全系のペッツバール1
口の補正にかかわるもので、条件式(10)、 01)
式において、屈折率Nl、N3が下限値を越えるとペッ
ツ/(−ル和が正の方向に増大し、中間の撮影画角での
1象面彎曲が過度の補正不足となシ、これを補正しよう
とすると非点隔差が」曽太し描写性能が著しく悪化する
ので好ましくない。
以上説明したように本発明によれば撮影画角の広い、明
るいコンパクトなレンズ系を達成することができる。
尚本発明のレンズ系では非球面を第2レンズの1つのレ
ンズ面及び両方のレンズ面に適用した実施例を示したが
、非球面を第3レンズに、又は第2レンズと第3レンズ
に各々非球面を付与してもよい0後者の場合非球面量は
1つのレンズにのみ付与する場合に比べて分散すること
になるので非球面の製作が容易になり好ましい。
本発明のレンズ系におけるフォーカシングはレンズ全体
、又は一部のレンズ、例えば第3レンズのみを移動して
行ってもよい。一部のレンスヲ移動してフォーカシング
を行えば、レンズの駆動力は少なくてすみ好ましい0又
フオーカインクにおいて絞シは移動させても停止させて
おいてもよい。
次に本発明の数1直実施例を示す。数値実施例において
R1は物体側より順に記!番目のレンズ間の曲率半径、
Diは物体側よシ順に第1番目のレンズ厚及び空気間隔
、Niとν1は夫々物体側より順に第1番目のレンズの
ガラスの屈折率とアツベ数である。
非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直な方向にY軸
、光の進行方向を正とし、レンズの頂点とX@の父点を
原点に採り、Rを基準球面の曲率半径、A、 、B、 
 C9D、 Eを各々非球面係数としだとき次式で表わ
されるものである。
■  −ω Or   06 II    II    II −へ  j 0                 二詞 。−〇〇
−0 xす () C0L00つ げ) −〇邑660m1 寸  “寸  1.00 祁    =超==匡国 * 囚のト ○つ    0〕    oつ II    II   II −へ  ω の                 =C○  [F
]■0へ への 0−寸ω寸トの −6&へ■→め Oつ  (’J   (f)   0 秘    二===二二 * [F]  −へ ■  ト  ト の  JD +4’)寸ω0の ° ヘーωト−+ II’) −5寸d→寸M ■ωL(’) 0 II   II   II −へ  ω ≧    ≧    ≧ 寸  酌  ω  [F] * *
【図面の簡単な説明】
第i 12L 2’; 2図は本発明のレンズ系に用い
た非球面の幼木を示す説明図、 883 図v、を本′71−明ルンス系ルンズNJi 
I)′lI Igl %第4+  5+  61 7図
は各々本発明の数イ(Ij実施汐11〜4の収畜図であ
る。 図中、二\1(ζj:メリナイオナル像面5std:ザ
ジタル塚面である。 出1顆人  キャノン株式会社 箔?ワ U7 ν4 L)j L+)4 11 L)b@睨募(
笥蛮)   ω=23.8゜ 福り差(rnm)        リ=23.8゜横4
フ〕F(すれm)         ω=23.8゜機
収敦(m7)    ω=23.8゜手続補正書(自発
) 特許庁長官 若 杉 和 夫  殿 1 事件の表示 昭和58年 特許願  第  35075   号2 
発明の名称 レンズ系 3 補正をする者 事件との関係       特許出願人任 所 東京都
大田区下丸子3−30−2名称 (100)キャノン株
式会社 代表者賀来龍三部 4代理人 居 所 ■146東京都大田区下丸子3−30−25、
補正の対象 明細書 6、防止の内容 (1)明尉ゴ會の特、i′F:’、jj求の範囲を別紙
のとおり1“11i正する。 (2)■明細書第4頁第17行目の「・・・有効最大位
置での差を、」の次に[負の屈折力が弱くなる方向を正
とし、]を挿入する。 O明細書第5頁第2行目の式 と補正する。 同第6行目の式 と補正する。 θ明細書第20頁の表において 最左M6行目の式 もしくは皆気間隔をD土、物体口より数えて第1番[,
1のレンズのμm・、タゼの屈折焔1をN4とず乙とき
Ooろ5  < 1)2/D4 <  1−4.5f<
 f12< −2f D。5f< fs   < 0.7f O028r  < lul<  0゜ろ5f−4f<穆
  (−f O,25f < Iも4  <0.4f−0,9f< 
R6< −0,7r 1.7<N1 1.7〈N3 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のレンズ系。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側より順に、正の屈折力を不する第ルンズ、
    負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する;
    培3レンズ、そして絞りを配置し該第2レンズの少なく
    とも1つのレンズ面が中心から周辺て向かうとともに負
    の屈折力が弱くなる非球面形状を有し光軸上で光の進行
    方向にX軸、XHと垂直に” 4%l+をとり、焦点距
    離を次定するレンズ面の曲率半径の球面と該非球面との
    非球面の有効最大1σ1トtでの差を、物体側のレンズ
    面が△Xa、  像界側のし1ψ界側のレンズ面が△x
    b2.  全糸の焦点距離をfとするとき なる条件を満足することを特徴とするレンズ系。 (2)前記第ルンズと第2レンズの合成焦点距離をf1
    2、前Me第3レンズの焦点距離をf5、物体側より数
    えて第1番目のレンズ面の曲率半径をRi、物体側よシ
    数えて第1番目のレンズの厚さもしくは空気間隔を馬、
    物体側より叡えて第1査目のレンズの媒質の屈折率をN
    iとするとき 0.35  <  D2/D4  <  1−4°5f
     (f・・ 〈−2f O,5f<  r、   <  0.7fO,28f(
    几1   <o35f −4f   〈  fも3     く  −fO,2
    5f (R4< 0.4f −0,9f (、i(,6<、 −0,7f1.7 (
    1”Jl t7  < N3 なる条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のレンズ系。
JP3507583A 1983-03-03 1983-03-03 レンズ系 Pending JPS59160119A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3507583A JPS59160119A (ja) 1983-03-03 1983-03-03 レンズ系
US06/583,938 US4542961A (en) 1983-03-03 1984-02-27 Triplet type objective

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3507583A JPS59160119A (ja) 1983-03-03 1983-03-03 レンズ系

Publications (1)

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JPS59160119A true JPS59160119A (ja) 1984-09-10

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ID=12431876

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JP3507583A Pending JPS59160119A (ja) 1983-03-03 1983-03-03 レンズ系

Country Status (1)

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JP (1) JPS59160119A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0486613A (ja) * 1990-07-27 1992-03-19 Canon Inc 画像読取用レンズ
US5615051A (en) * 1993-10-08 1997-03-25 Olympus Optical Co., Ltd. Bright triplet
US5636065A (en) * 1993-12-16 1997-06-03 Olympus Optical Co., Ltd. Triplet lens system
US5666234A (en) * 1993-03-05 1997-09-09 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Two-element optical system for photographic cameras

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