JPH04153612A

JPH04153612A - 前置絞りトリプレット型レンズ

Info

Publication number: JPH04153612A
Application number: JP27957890A
Authority: JP
Inventors: Hirotoku Shibata; 柴田　広徳
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1992-05-27
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JP2966080B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ等に最
適なトリプレット型レンズに関し、特に、レンズ系の前
側に絞りを配置した前置絞り形式のトリプレット型レン
ズに関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、銀塩フィルムを用いた小型カメラ用レンズを画
面サイズの小さい固体撮像素子等を用いたビデオカメラ
に適用する場合、レンズ系の寸法を単に比例係数倍した
だけでは凸レンズの縁肉厚や凹レンズの中肉厚が薄くな
りすぎ、加工上の間離が生じる。したがって、専用のレ
ンズ系を構成する必要がある。

従来、ビデオカメラ用のレンズとしては、特開平２−１
９１９０７号公報等のものがあるが、近年、撮像素子サ
イズが対角線長８ｍｍ程度の１／２インチサイズから６
ｍｍ程度の１／３インチサイズ、４ｍｍ程度の１／４イ
ンチサイズへとより小型になる傾向があり、上記先行例
の場合でも、レンズの縁肉厚や中肉厚が充分とはいえな
い。

〔発明が解決しようとするｒＭＭＥ本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、
その目的は、従来技術の上記したような問題点を解決し
て、わずか３群３枚の構成でありなからＦ２．８と明る
く、ビデオカメラ用として凸レンズの縁肉厚や凹レンズ
の中肉厚を十分に確保し、しかも、収差が良好に補正さ
れたレンズを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の前匿絞りトリプレット型レンズは、物体側より
順に、絞り、両凸レンズの第ルンズ、両凹レンズの第２
レンズ、像側に凸面を向けた正レンズの第３レンズから
なり、ｆを全系の焦点距離、ｆｌｆｆを第１レンズの合
成焦点距離、ｒ、％ｒ２、Ｆ３をそれぞれ物体側より第
１．２．３番目のレンズ面の曲率半径とするとき、以下
の条件（１）〜（３）を満足することを特徴とするもの
である。

（１）　０．２５＜ｆ／ｆ１２＜１（２）　０．４＜　　ｒｚ　　／ｒ＋　＜１．１（３）
　０．　７＜　　ｒｚ　　／　　ｒｓ　　＜１．５〔作
用〕従来のトリプレット型レンズをビデオ用の小さい撮像素
子のために用いた場合、凸レンズの縁肉厚、凹レンズの
中肉厚を確保しようとすると、諸収差、特に、軸外収差
を良好に補正することが困難となる。本発明においては
、上記の条件（１）〜（３）を満足するように構成する
ことにより、上記縁肉厚、中肉厚を十分確保しつつも、
諸収差を良好に補正することが可能となる。

以下、これら条件について説明する。

条件（１）は、第１レンズの合成焦点距離に関するもの
である。すなわち、第１、第２レンズの合成系を正とし、条件（１）の範囲内に定
約ることにより、画面周辺でのメリディオナル像面の正
側への湾曲を防ぎ、画面周辺までコメントラストの良い
像が得られるが、その上限を越えると、ペッツバール和
が増大し、画面周辺での像面の負側への湾曲が大きくな
りすぎ、また、その下限を越えると、メリディオル像面
の正側への急激な湾曲をまねき、好ましくない。

条件（２）は、第ルンズの曲率半径について定めたもの
であり、第１面の曲率半径に対して第２面の曲率半径を
比較的小さな値にすることにより、画面周辺部でのメリ
ディオル像面の正側への湾曲及びコマフレアの増大を防
ぐことができるが、条件（２）の下限を越えると、ペッ
ツバール和が増大し、また、その上限を越えると、上記
収差の増大をまねくことになり、好ましくない。

条件（３）は、相互に向かい合う第ルンズの像側の面と
第２レンズの物体側の面に関するものであり、この２つ
の面の曲率半径を比較的近い値にすることによって、そ
れぞれの面で発生する高次収差を相殺することができる
。条件（３）の上下限を越えると、特に高次の球面収差
、コマ収差を打ち消し合うことが困難となり、また、一
方の曲率半径が小さくなりすぎ、全反射を起こすことに
なるので好ましくない。

さらに、レンズ厚に関して、全レンズのレンズ厚の和を
Σｄとするとき、副次的に次の条件を満足することが望
ましい。

（４）０．６＜Σｄ／ｆ＜１　５この条件（４）の下限を越えると、レンズの縁肉厚、中
肉厚を確保することが困難になり、また、その上限を越
えると、諸収差、特にペッツバール和が大きくなりすぎ
、良好な像面が得られなくなる。

〔実施例：以下、この発明の実施例を示す。実施例１〜７のレンズ
のレンズデータは後記するが、その中の実施例１．２．
６のみのレンズ断面を第１図、第２図、第３図に示す。

第３レンズの後に配置された平行平面板は固体撮像素子
等のカバーガラスを示す。そして、実施例１〜７のレン
ズの収差曲線図をそれぞれ第４図〜第１０図に示す。な
お、実施例５．６．７においては、次の式で示される非
球面を用い、これによりさらに良好な収差補正を行って
いる。

ｘ＝（ｙ２／ｒ）　／　［１＋　［１−Ｐ　（ｙ２／ｒ
　２））　１７２］↑＾４ｙ４＋＾６ｙ６＋＾ａＶ” ただし、光軸方向をＸ、光軸に直交する方向をｙとし、
ｒは近軸曲率半径、Ｐは円錐係数、＾４、＾６、八〇は
非球面係数である。

なお、レンズデータにおいて、記号は、上記の外、Ｆ　
ｘｏはＦナンバー、２ωは画角、ｒｌｓｒ２・・・は各
レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄｚ・・・は各レンズ面間
の間隔、ｎｄｌ、ｎｄ２・・・は各レンズのｄＩＩの屈
折率、シイ１、シュ２・・・は各レンズのアツベ数を表
す（カバーガラスもレンズとして取り扱っている。）。

実施例１「＝７Ｆ、。＝２．８２ω＝４８゜ｒｏ＝ｏｏ　（絞り）ａ　、　＝０．８６８４ｒ　、　＝４．５９９８ｄ　、　＝２．０１９８　　ｎｄｌ　＝１．８３４８１
　ｖ、、　＝４２．７２ｒ　２＝−３，２６８６ｄ　２−０．０５３１ｒ　、　＝−２，８６５３ｄ、＝０．８０１　　　ｎ、２＝１．６９ｇ９５ν、、
＝３０．１２ｒ４＝３．５０５９ｄ　＝　＝０．４６６５ｒ　ｓ　＝３５３．６９７３ｄ　ｓ　４９５０１ｒ　ｓ　”−５，６４４１ｄ　、　＝２．５９４６ｒ、＝ＯＯｄ□＝０．８６ｒｓ＝ｏ。

ｎ　、！＝１．７８５９０ｎ　ｄ＜　＝１．５１６３３ νａｓ　＝４４．１８ ν、、　＝６４．１５ｆ　／　ｆ　、２＝０．１４ｒ、　　　／ｒ、＝０．７１ｒ、　　ｌ／ｌ　ｒ、　　ｌ　＝１．１４Σｄ／ｆ＝ｏ
、６８実施例２ｆ　　＝７Ｆ、、＝２．８２ω＝４８゜１ｏ＝ＯＯ（絞り）ｄ　、　＝１．４８２７ｒ　、　＝４．２５７６＝２．２５７２ｄ＝１．８１６００ νｄ４６、６２「コ３．６７６４ｄ２シュ２　＝３１．０８ｒ　（３，２３０９ｄ　＊　　＝０．８１７６７１０．３３８７２．０４３２ｎｄ３”１し　、コ　＝５３　５６ｒ　、　　＝−８，２７０４ｄ　、　　＝１．９１０６０．８６ｎ　、、＝１．５１６３３ νｄ（二６４．１５ｒ　ｓ　＝　■ ｆ／ｆ２＝０．３９／ｒ１．０４／ｒコ＝１．２ Σｄ／ｆ＝０．７２実施例３ｆ　　　＝７Ｆ、、＝２８２ω＝４８゜ｒｏ＝ｏｏ（絞り）ｄ　ｏ　　”Ｏ７１７４ｒ　＋　　＝５．１８４１ｄ　、　　＝２　１４８３ｒ　２＝−３，７５４１ｄ　２　　＝０．１７７４ｒ　、　　＝−２，８６３６ｄ　ｓ　　：０８８９）ｒ　、　　＝４．２１４８ｄ　、　　＝０　４５４１ｒ　、　ニー３８．８４１２ｄｓ　＝１．８１ｒ　、　　＝−４１１２６ｄ　、　　＝２　７９７ｒり＝Ｃ試）ｄ７＝ｏ、８６ｒａ＝　　■ ｄ＝１．８１６００ｎ　、２　＝１．６８８９３ｎｄコ　：１ｄ４＝１．５１６３３＝４６．６２ ν、、　　＝３１．０８ ν　ｄコ　＝４４．７３ νｄ４＝６４．１５ｆ　／　ｆ　１２＝０．３０ｒ　２　　　／　ｒ　＋　　＝０．７２”ｚ　　ｌ／　
ｌ　ｒ３　ｌ　＝ｌＪ１Σｄ／ｆ＝０．６９実施例４ｆ　　＝７Ｆ、。＝２．８２ω＝４８゜ｒ０＝ｏｏ　（絞り）ｄ０＝０．７９３４ｒ　Ｉ＝４．６５６２ｄ＋＝２．００６４　　ｎ＋＋＋ｒ　！　＝−３，６９１３ｄ　２　＝０．０７５５ｒ　ｓ　＝−３，１０７０ｄ、；０．８０３３ｎｄ２ｒ　、　＝３．６８４９ｄ　、　＝０．４１４６ｒ　ｓ　＝−１１９，５２７１１、６８８９３＝１．８１６００ νｄｌ＝４６．６２ ν、、　＝３１．０８ｄ　ｓ　４．８００１ｎ　、＝　＝１．７４４００ ν、、　＝４４．７３ｒ　、　＝−４，８３３０ａ　、　＝２．８０３８ｒフ　＝ＯＯｄｔ＝０．８６ｎ　−４＝１．５１６３３ ν、、　＝６４．１５ｒｓ＝　　■ ｆ／ｆ、＝０．３６／　ｒ　＋＝０．７９／ Σ（１／ｆ＝０．６６実施例５＝７Ｆ、。＝２．８２ω＝４８゜ｒｏ＝　　■ （絞り）ｄｏ＝１．２６ｒ　、　　＝４．６７４６２、０９２８ｄ＝１．８１６００ νｄ＝４６．６２ｒ　２　＝−４，９４７７（非球面）ｄ２＝０．１９１６ｒ　、　＝−４，０１５３ｄ　、　＝０．８８０３ｒ　、　＝３．６９８１ｄ　、　＝０．７０５７ｒ　ｓ　＝１６．８４８３ａ　、　＝ｔ、　８４９５ｒ　＠＝−６，６８０７ｄ、＝２．０３３７１、＝０６ｄｔ＝０．８６ｒ・　＝００ｄ２１、６８８９３ｎ　、ｓ　４．７４４００ｄ４＝１．５１６３３ ν、２　＝３１．０８ νｄ３４４、７３ νｄ４６４、１５非球面係数第２面Ｐ＝１＾、＝０．１３６９４　Ｘ　１０−” ＾、　＝　−０，７６３９５Ｘ　１０−”＾＠　＝　−
０，４８７９８Ｘ　１０−　”ｒ　／　ｒ　１２＝０．
４１ｒ２　　／ｒｒ２　　　／　　　ｒ３ｎｄ／ｆ＝０．６９実施例６ｆ＝７Ｆｌ。＝２．８２ω＝４８゜ｒｏ＝ｏｏ　（絞り）ｄｏ　＝１．０８０＋ｒ　、　＝４．６４６８ｄｌ：３５ｒ　２　＝−４，８８７ｄ、　＝０．１９５３ｒ、・−４，０８４７（非球面）ｄ　、＝０．７０２４　　ｎ　、２＝１．６８８９３１
　、＝３．６５６３ｄ　、　＝０．９０２ｒ　ｓ　＝６．６７３８ｄ　ｓ　＝２．４９７５１．２３＝１　８１６００１．０６ｄｎ　　ｄコ　＝１．７４４００＝４６．６２シロ□　＝３１．０８シーｓ　　＝４４．”１３ｒ　、　＝−２３，８１７５ａ　ｓ　＝０．２５５２ｒ　７　＝　■ ｄ、＝０．８６ｒ６　；　■ ｎ　、、　＝１．５１６３３ ν、、　＝６４．１５非球面係数第３面Ｐ＝１＾４＝−０，３９１１７Ｘ　１０Ａ、　＝　−０，１４３２６Ｘ　１０＾＝　＝　−０，４３５７９ｘ　１０ｒ　／　ｒ　、＝０．５９ｒ　２　　　／　ｒ　＋　　＝１．０５ｒ２／　ｌ　　
ｒ、　　ｌ　＝１．１２Σｄ／ｆ＝０．９５実施例７ｆ　　＝７Ｆ、。＝２．８２ω＝４８゜ｒ０＝ｏＯ（絞り）ｄ　Ｏ＝０．９１３８ｒ　＋　　＝５．１９１４ｄ　、　　＝２．８３９８ｒ　２＝−４，８６０１ｄ　２＝０．２７６３ｒ　、　＝−３，３８６９ｄ　３　＝０．８０４１ｒ　４　＝３．８５４５ｄ　、　　＝０．５１７２ｒ　ｓ　　４５．７６６６ｄ、＝２．７ｒ　ａ　＝−４，９２０５（非球面）ｄ　、　＝１．８２６２ｒｔ＝　　■ ａｔ＝０．８６ｒ！二〇〇ｄ３ｄｎ　、、　４．５１６３３ｄ２＝１．８１６００１．７７２５０ νｄ１４６、６２ ν、２　＝３１．０８ ν、３＝４９．６６シ　ｄ４＝６４．１５非球面係数第６面Ｐ＝１＾、　＝　０．９４３４２　Ｘ　１０−’Ａｓ＝−０，
８９９５，）Ｘ　１０−’へｅ　＝　−０，７５：１９
８　Ｘ　１Ｏ−５ｆ　／　ｆ　１２＝０．２７ｒ２　１．／　ｒ＋　　＝ｏ　９４ｒ　２　　ｌ／　　ｌ　　ｒｓ　　　ｌ　　＝１．４３
Σｄ／ｆ＝０．９１〔発明の効果〕・本発明による前置絞りトリプレット型レンズにおいては
、わずか３群３枚の構成でありなからＦナンバー２．８
と明るく、特にビデオカメラ用として凸レンズの縁肉厚
や凹レンズの中肉厚が十分に確保され、収差も良好に補
正されたレンズが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の実施例１、
実施例２、実施例６のレンズ断面図、第４図から第１０図はそれぞれ実施例１から実施例７の収差曲線図である。出願人オリンパス光学工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体側より順に、絞り、両凸レンズの第１レンズ
、両凹レンズの第２レンズ、像側に凸面を向けた正レン
ズの第３レンズからなり、以下の条件を満足することを
特徴とする前置絞りトリプレット型レンズ：（１）０．２５＜ｆ／ｆ＿１＿２＜１
（２）０．４＜｜ｒ＿２｜／ｒ＿１＜１．１（３）０．
７＜｜ｒ＿２｜／｜ｒ＿３｜＜１．５ただし、ｆは全系
の焦点距離、ｆ＿１＿２は第１レンズと第２レンズの合
成焦点距離、ｒ＿１、ｒ＿２、ｒ＿３はそれぞれ物体側
より第１、２、３番目のレンズ面の曲率半径である。