JPH0476510A - 後置絞りのトリプレットレンズ - Google Patents

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、小型レンズシャッターカメラ用の撮影レンズ
として利用可能な正、負、正の３群３枚構成のトリプレ
ットレンズに関し、特に、全てのレンズを合成樹脂で構
成して、小型で諸収差が良好に補正された後置絞りのト
リブレットレンズに関する。

〔従来の技術〕

小型レンズシャッターカメラにおいては、近年の激しい
競争の中で、その小型化とコストダウンが強く要求され
ている。そこで、撮影レンズの小型化に対しては、望遠
比を小さく抑えることと広角にすることが手段の１つと
して考えられる。また、コストダウンに対しては、レン
ズの枚数を減らすと共に、材料として、光学ガラスでは
なく、成型が容易で安価な合成樹脂を用いること、さら
に、絞りをレンズ系の後方に配置することにより、鏡枠
の構成を簡易にしてレンズ組み立てを容易にすると共に
、繰り出し及び露出制御機構を簡易にする方法が考えら
れる。

これらの条件を満たすレンズ系の１つとして、従来より
、全てのレンズを合成樹脂で構成したトリプレットが考
えられていて、米国特許第３．　１９４．１１６号、米
国特許第３，７８４，２８７号、特開昭６１−２７２７
１０号等が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、現在のところ、射出成形で容易に生産が
できる光学用合成樹脂は、屈折率、アツベ数に限りがあ
り、そのために、単色の収差と色収差とを同時に補正す
ることは困難であった。上記米国特許第３，１９４．１
１６号では、色収差は補正されているが、望遠比が１．
１以上あり、小型なレンズになっていない。また、米国
特許第３．７８４，２８７号では、望遠比は小さいが、
画角が狭く、結果として小型になっていない。また、特
開昭６１−２７２７１０号では、色収差の補正が不十分
であり、非点隔差も大きい。

本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり
、その目的は、上記従来技術の問題点を解決して、全て
のレンズを合成樹脂で構成し、望遠比１程度、半画角３
０°前後、Ｆナンバー５゜６付近で、単色収差と共に色
収差も良く補正された後置絞りのトリブレットレンズを
提供することである。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の後置絞りのトリブレットレンズは、物体側から
順に、物体側に凸面に向けたメニスカス形状で正の屈折
力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レン
ズと、正の屈折力を有する第３レンズと、明るさ絞りと
から構成され、前記レンズが合成樹脂からなると共に、
前記レンズ面の内少なくとも１つの面に非球面を設け、
さらに、以下の条件（１）を満足することを特徴とする
ものである。

−３，２＜φ２／φ＜−１，５・・・・・・（１〕ただ
し、φ　は第１レンズから第３レンズまでの合成の屈折
力を表し、φ２は第２レンズの屈折力を表す。

さらに、より良好な収差補正をするためには、上記条件
に加えて、下記の条件を満たすことが望ましい。

１くφ、／φ＜２．５　　　　　　　・・・・・・（２
）１．５＜φ、２／φく０　　　　　・・・・・・（３
）０　、５　＜　ｆ　／　ｒ　ａ　＜　５　　　　　　
・＝−（４）０、　　ａ＜　ｆ／　ｒｓ　＜　２．５　
　　’−・−−−−（５）−７Ｘ１０−”＜　　（４φ
１）／（ν１　φ）＋　（２φ２）／（ν２　φ） ＋φ３／（ν３　φ）　　＜　３　Ｘｌ０−’・・・・
・・（６） ただし、ｆ　：全系の焦点距離、 φ、：第１レンズの屈折力、 φ１．：第１レンズと第２レンズの合成屈折力、 φ３　：第３レンズの屈折力、 ｒ２　：物体側より２番目の面の曲率半径、ｒｓ　：物
体側より３番目の面の曲率半径、ν１　：第１レンズの
アツベ数、 ν２　＝第２レンズのアツベ数、 ν３　：第３レンズのアツベ数、 である。

〔作用〕

以下、本発明の作用と各条件について説明する。

本発明のレンズ系のように、小型の後置絞りのトリブレ
ットの全てのレンズを光学用合成樹脂で構成すると、合
成樹脂のアツベ数の範囲が限られているため、色収差の
補正は従来より困難であった。そこで、本発明において
は、条件（１〕の範囲に負の第２レンズの屈折力を決め
ることによって、色収差の補正、特に細土色収差の補正
を実現する。

条件（１）の上限を越えると、色収差の補正不足となり
、下限を越えると補正過剰となり、他の条件を加えても
、細土色収差の補正が困難となる。

また、小型にするために望遠比を小さくする手段として
は、レンズ系全体の主点位置をできるだけレンズ系に対
して物体側に位置させることであり、そのためには、正
の第１レンズの主点位置をできるだけ第１レンズに対し
て物体側に位置させる必要があり、このために、第１レ
ンズを物体側に凸面を向けた正メニスカス形状にするこ
とが必要である。

さらに、条件〔６〕は、上記条件（１）内において、倍
率の色収差をより良好に補正するためのものである。こ
れは、一般に倍率の色収差係数Ｔが下記（ａ）に示され
ることから得られるもので、後置絞りのトリブレットの
場合、第１図に示すように、ｈｈｚ　＝ｈ３、ｈ２＝ｈ
　１／２、ｈｓ＝ｈｈ／２と近似した場合のものである
。

Ｔ＝Σｈ、ｈｋ　φ、　／　ｖ　、　　　　　　−・−
（ａ）ただし、ｈ３は、第１図に示すように、薄肉第に
レンズを切るマージナル光線の高さ、ｈｋは、第１図に
示すように、薄肉第にレンズを切る主光線の高さである
。条件（６〕の上限を越えると、ｇ線がプラス側に過剰
となり、下限を越えるとマイナス側に過剰となり、補正
が困難となる。

さらに、上記状態で収差をより良好に補正するためには
、条件（２）、（３）、（４）、（５）を満たすことが
望ましい。

条件〔２〕は、その下限を越えると、第１正レンズの屈
折力が弱くなり、レンズ系を十分に小型にすることがで
きない。上限を越えると、屈折力が強過ぎ、諸収差の補
正が因難なものとなる。

条件（３）は、下限を越えると、バックフォーカスが長
くなり過ぎ、レンズ系を小型化できず、上限を越えると
、細土色収差の補正が困難となる。

条件（４）は、下限を越えると、第１正レンズの主点が
十分に物体側に出ないため、レンズ系を小型化できず、
上限を越えると、第２番目の面の曲率が強くなり過ぎ、
レンズコバ厚が十分に取れなくなる。

条件（５）は、小型にするために広角化したことによる
非点隔差をより小さくするための条件であり、下限を越
えると、非点隔差が大きくなり過ぎ、上限を越えると、
第２レンズ像側の面の曲率がきつくなり過ぎ、コマ収差
に悪影響をもたらす。

また、上ｇ５小型化のために、望遠比を小さくし、広角
にすると、単色の収差が悪化するが、これを非球面を用
いることにより改善する。非球面を第１正レンズ、第２
負レンズに用いた場合には、軸外の収差であるコマ収差
、非点隔差の補正に効果があり、第３正レンズに用いた
場合には、球面収差の補正に効果がある。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を示す。記号は、上記の外、Ｆ
　ｘｏ、はＦナンバー、Ｗは半画角、ｒｒ２・・・は各
レンズ面の曲率半径、ｄ、　、ｄ２・・・は各レンズ面
間の間隔、ｎ　ｄ　ｌ、ｎ　ｄ２・・・は各レンズのｄ
線の屈折率、シロ５、νｄ２・・・は各レンズのアツベ
数であり、また、非球面形状は、光軸方向をＸ１光軸に
直交する方向をｙとした時、次の式で表される。

ｘ＝（ｙ’／ｒ　　）／　（１＋（１−Ｐ　’（ｙ’／
ｒ”）””　）＋ＥＶ’　＋Ｆｙ’　＋Ｇｙ’　十ＨＶ
”＋■ｙ１２＋ＪｙＩ４ ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｐは円錐係数、ＥｌＦ、Ｇ
、Ｈ１■、Ｊは非球面係数である。

実施例１ ｆ　＝１００　、Ｗ＝３１．１°、Ｆ、Ｉｏ、　＝５．
７５ｒ　、　＝２０．０８７９　（非球面）ｄ　１＝１
２．５６１ａ　　ｎｄ＋　＝１．５００５０１’ｄ＋　
＝５６．６ａｒ　２＝４６．５３６８ ｄ　２　＝２．２３４６ ｒ　３：１１９．８００８ ｄ３＝３，０７２６　　　ｎａｚ＝１．５８３６２１／
ｄ２＝３０．３７ｒ　、　＝１８．１９９９　（非球面
）ｄ　、　＝４．８４３６ ｒ　ｓ　＝３２１４．９４９０ ｄｓ＝６．９０２３　　　ｎｄ＊＝１．５００５０ν、
＝５６．６８ｒ　、　＝−２９，１２１９＜非球面）ｄ
　６　＝２．２３４６ ｒ、　＝＝　ｏｏ　　（絞り） 非球面１面 Ｐ＝１、Ｅ　＝０．１１５４７　ｘ　１ｏ−５Ｆ＝０．
７８８９７　Ｘｌ０−”、Ｇ　＝　−０，３７２４４Ｘ
　１０−　”Ｈ＝０．１５００５　Ｘｌ０−１２ 非球面４面 Ｐ＝１、Ｅ＝０．４８３９３　Ｘｌ０−’Ｆ＝０．２７
７３０　Ｘｌ０−’、Ｇ＝０．９９２４１　Ｘｌ０−”
Ｈ＝０．３８８９３　Ｘｌ０−１０ 非球面６面 Ｐ＝１、Ｅ　＝−０，３３３５８Ｘ　１０−’Ｆ　＝０
．７２６９２　Ｘ　１０−’、Ｇ　＝０．１３１６９　
Ｘ　１０−’Ｈ＝　−０，２８８８４Ｘ　１０−　”（
望遠比）　＝１０３９ φｌ　／φ＝１．６４ φ２／φ＝−２．６９ φ、２／φ＝　−０，２８７ ｒ　ａ　／　ｆ　＝０．４６５ ｒ　ｓ　／　ｆ　＝１．２０ （４φ１　）／　（ν１　φ） ＋　（２φ２）／　（ν２　φ）＋φ３／（ν３　φ）
＝−３，ＩＸ　１０−’ 本実施例は第２図に示すレンズ構成で、第１レンズは物
体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、第２レンズ
は物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第３レ
ンズは両凸形状の正レンズである。このレンズ構成によ
る収差図を第５図に示す。望遠比１，０３９、半画角３
１．１°、Ｆナンバー５．７５にもかかわらず、球面収
差、軸上、軸外の色収差が小さく、非点隔差も小さい。

像面湾曲がやや大きいが、これは、フィルム面を適切な
曲率で短辺方向に湾曲させることで改善できる。

実施例２ ｆ　＝ｌＯＯ、Ｗ＝３［１，４°、Ｆ　ｗｏ、＝　５．
７５ｒ　、　＝１９．６４７６　（非球面）ｄ＋　４２
．６３１６　　ｎｄ＋　＝１．５００５０　シｄｌ−５
６．６８ｒ　２　＝５５．３３１８ ｄ、　＝１．３５５９ ｒ　、１＝８４．９６１９ ｄ　３＝２．９８３０　　ｎ　ａ２＝１．５８３６２９
　ｄａ　＝３０．３７ｒ　、　＝１６．７４３８　（非
球面）ｄ　、　＝６．５３３０ ｒ　ｓ　＝　２１７．８３２５ ｄｓ”４．８８１３　　ｎｄ＊＝１．５００５０ν、３
＝５６．６８ｒ６＝−２８，２１８８（非球面） ａ　、　＝２．１６９４ ｒ、ｚｏｏ（絞り） 非球面１面 Ｐ　＝　１　、　Ｅ　＝０．２０２４９　Ｘ　１Ｏ−５
Ｆ＝−〇、２９５０６Ｘ　１０−’、Ｇ　＝０．１５４
３６　ｘ　１０Ｈ＝　０．５２１９２　ｘ　１０ 非球面４面 ｐ＝１、Ｅ　＝０．４５８４４　Ｘ　１０−’Ｆ　＝０
．３７４５５　Ｘ　１０−’、Ｇ　＝−０，１１１３２
Ｘ　１０−”Ｈ＝　０．５４７０２　Ｘ　１０叩０ 非球面６面 Ｐ＝ＩＳＥ＝−０，２７３３８ｘ　１０−’Ｆ　＝−０
，１５０７０ｘ　１０−’、Ｇ　＝　０．１１０３２　
Ｘ　１０−＠Ｈ＝　−０，２８４０８ｘ　１０−　”（
望遠比）　＝１．０１９ φｌ／φ＝　１．８４ φ２／φ＝−２．７５ φ１□／φ＝−０，１３７ ｒ　２　／　ｆ　＝　０．５５３ ｒ　、／　ｆ　＝０．８５（１ （４φ１）／（ν１φ） ＋（２φ、）／（シ、φ）十φ３／（ν３φ）＝−２，
４Ｘ　１０弓 本実施例は第３図に示すレンズ構成で、第１レンズは物
体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、第２レンズ
は物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第３レ
ンズは像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである
。このレンズ構成による収差図を第６ｒｇＪに示す。望
遠比１．０１９、半画角３０．４°、Ｆナンバー５．７
５にもかかわらず、球面収差、軸上、軸外の色収差、及
び、非点隔差が小さい。像面湾曲がやや大きいが、これ
は、フィルム面を適切な曲率で短辺方向に湾曲させるこ
とで改善できる。

実施例３ ｆ　＝１００　、Ｗ＝３０．４”　、Ｆ、。、＝５．７
５ｒ　、　＝２１．１３０７　（非球面）ｄ　、　＝１
２．３６６Ａ　　ｎｄ□＝１．５００５０　ｖｄ、　＝
５６．６８１２−３５．３０２３ ａ　、　＝１．３５８７ ｒ　、　＝５４．１０２３ ｄｓ＝２．９８９２　　ｎａｚ＝１．５８３６２ν、＋
ａ＝３０．３７ｒ　、　＝１９．５３２９　（非球面）
ｄ　、　＝６．３６９７ ｒ　５＝−１０８，３４８８ ｄｓ”４．６０３９　　ｎｄ３＝１．５００５ＯＬ、＋
３＝５６．６８ｒ６・−２５，６７０８（非球面） ｄ　６＝２．１７４０ ｒ、　＝　Ｏｏ　（絞り） 非球面１面 Ｐ＝１、Ｅ　＝０．１７９１４　Ｘ　１Ｏ−５Ｆ　＝０
．４５６６４　Ｘ　１０−’、Ｇ　＝　−０，４０４４
８ｘ　１０−　’Ｈ＝　０．８４５０７　Ｘ　１０ 非球面４面 Ｐ＝１、Ｅ　＝０．４４５９９　Ｘ　１０−’Ｆ　＝０
．３４３４６　ｘ　１０−’、Ｇ　＝−０，１１１６４
Ｘ　１Ｏ−８Ｈ＝０．４９６９８　ｘ　１０−” 非球面６面 Ｐ＝１、Ｅ　＝−０，２６５９９Ｘ　１０−’Ｆ　＝　
−０，３２１５５Ｘ　１０−’、Ｇ　＝０．９２１３９
　ｘ　１０−’Ｈ＝−０，１１７２２Ｘ　１０−’ （望遠比）　＝１．０５２ φ１／φ＝　１．２３ φ２／φ＝−１，８５ φ１２／φ＝−０．１６０ ｒ　２　／　ｆ　＝Ｏ８３５３ ｒ　３　／　ｆ　＝　０．５４１ （４φ１　）／　（ν１　φ） ＋（２φ２）／（ν２φ）十φ３／（ν３φ）＝−８，
２Ｘ　１０−’ 本実施例は第２実施例同様第３図に示すレンズ構成で、
第１レンズは物体側に凸面を向けた正のメニスカスレン
ズ、第２レンズは物体側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズ、第３レンズは像側に凸面を向けた正のメニスカ
スレンズである。

このレンズ構成による収差図を第７図に示す。望遠比１
．０５２、半画角３０．４°、Ｆナンバー５．７５にも
かかわらず、球面収差、軸上、軸外の色収差、及び、非
点隔差が小さい。像面湾曲がやや大きいが、これは、フ
ィルム面を適切な曲率で短辺方向に湾曲させることで改
善できる。

実施例４ ｆ　＝１００　、Ｗ＝３０．０°　、Ｆ、Ｏ，＝５．７
５ｒ　、　＝２０．１９２２　（非球面）ａ、＝１２．
５２２２　　　ｎａ＋　　＝１．５００５０　　ｖ、、
＝５６．６８ｒ　２　：５０．６２７０ ｄ　２　＝２．６７２１ ｒ　＝　＝−８９１，２６１７ ａ　３＝２．９３９３　　　ｎ　、ｒ２ｒ　、　＝２０
．１５１０　（非球面）ｄ　、　＝４．８０９８ ｒ　５＝３２．０５２８ ｄ、＝’ｔ、　０２５２ ｒ　＝　＝−１２６，１７６６ ｄ　ｓ　＝２．１３７７ ｒ、　＝　ｏｏ　（絞り） ｎｄ３＝１．５００５０　　ｖ、３−５６．６８１、５
８３６２　　シミ２＝３０Ｊフ 非球面１面 Ｐ　＝　１．０１４８、Ｅ　＝　０．２８２７６　Ｘ　
１０−’Ｆ　＝−０，９７７３６Ｘ　１０−’、Ｇ＝０
．６６７４６　Ｘｌ０−”Ｈ＝　−０，１０４１８Ｘ　
１０−’　”、Ｉ　＝　−０，５５５４８ｘ　１０−　
”Ｊ＝Ｏ６２０９１１ＸＩＯ 非球面４面 Ｐ　＝０．４２６　、Ｅ　＝０．１７０４８　Ｘ　１０
−’Ｆ＝０．２５０３６　Ｘｌ０−＠、Ｇ　＝　−０，
４７２２１Ｘ　１Ｏ−８Ｈ＝０．６１５５３　Ｘ１０−
”、Ｉ　＝−０，３２２１１Ｘ　１０−”Ｊ　＝０．４
３６２４　　Ｘ　１０ （望遠比）　＝１．００４ φ、／φ−１．６９ φ２／φ＝　−２，９７ φ１２／φ＝−０，４３２ ｒ　２　／　ｆ　＝０．５０６ ｒ　３　／　ｆ　＝−８，９１ （４φＩ　）／　（ν１　φ） ＋（２φ２）／（ν２φ）＋φ、／（シ、φ）＝−４，
２Ｘ　１０−’ 本実施例は第４図に示すレンズ構成で、第１レンズは物
体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、第２レンズ
は両凹形状の負レンズ、第３レンズは両凸形状の正レン
ズである。このレンズ構成による収差図を第８図に示す
。望遠比１．００４、半画角３０．０°、Ｆナンバー５
．７５にもかかわらず、球面収差、軸上、軸外の色収差
、及び、非点隔差が小さい。像面湾曲がやや大きいが、
これは、フィルム面を適切な曲率で短辺方向に湾曲させ
ることで改善できる。

実施例５ ｆ　＝１００　、Ｗ＝２９．６°、Ｆ、、、＝５．７５
ｒ　、　＝１７．９８７１　（非球面）ｄ１＝１１．１
９８６　　ｎｔＨ＝１．５００５０　シー１＝５６．６
８ｒ　２　＝６１．９１５５ ｄ　２　＝１．１０１２ ｒ　ｓ　＝１０１．５５７７ ｄ　３　＝２．８９６８　　ｎ　ａ２＝１．５８３６２
１／　ｄｘ　＝３０．３７ｒ　、　＝１６．０２６３　
（非球面）ｄ　、　＝５．７５８７ ｒ　ｓ　＝４８４．０７６６ ｄｓ＝６．６２２４　　ｎ、＋＊＝１５８３６２シ、３
＝３０．３７ｒ　ｇ　＝−４４，０７５３（非球面）ｄ
　ｓ　＝２．１（１６８ ｒ７＝φ　（絞り） 非球面１面 Ｐ＝１、Ｅ＝０．１８１７４　　Ｘｌ０−５Ｆ　＝　−
０，４６７２１Ｘ　１０−”、Ｇ＝０．４６００６　　
ＸｌＯＨ＝０．１１６２４　　ｘ　１０ 非球面４面 Ｐ　＝　１　、　Ｅ　＝０．４５１９４　Ｘ　１．０−
’Ｆ　＝０．４５７２９　Ｘ　１０−’、Ｇ＝０．４０
４９Ｂ　Ｘｌ０−’Ｈ＝０．２１？９２　ＸＬＯ−” 非球面６面 Ｐ＝１、Ｅ　＝−０，２５１３５ｘ　１０−’Ｆ＝０．
２３３５８　Ｘｌ０−６、Ｇ　＝　−０，６８３８Ｘ　
１Ｏ−８Ｈ＝０．４８６９１　Ｘｌ０−” （望遠比）　＝０．９９８ φ１／φ＝２．１４ φ２／φ＝−３，０３ φ１２／φ＝　−０，０４４ ｒ　２　／　ｆ　＝０．６１９ ｒ　ｓ　／　ｆ　＝　１．０２ （４φ、）／（ν１φ） ＋（２φ、）／（ν２φ）＋φ３／（ν３φ）＝−１，
ＩＸ　１０−３ 本実施例は第１実施例同様第２図に示すレンズ構成で、
第１レンズは物体側に凸面を向けた正のメニスカスレン
ズ、第２レンズは物体側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズ、第３レンズは両凸形状の正レンズである。この
レンズ構成による収差図を第９図に示す。望遠比０．９
９８、半画角２９．６、Ｆナンバー５．７５にもかかわ
らず、球面収差、軸上、軸外の色収差、非点隔差、及び
、像面湾曲が小さい。

〔発明の効果〕

この発明による後置絞りのトリプレットレンズにおいて
は、安価に製造することができるにもかかわらず、望遠
比を１程度と小さく抑え、半画角３０°前後と広角にし
て、レンズ系を小型にできると共に、Ｆナンバー５．６
付近と比較的明るくて、各収差、とりわけ、球面収差、
非点隔差、色収差を良好に補正できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の後置絞りのトリプレットレンズを３枚
の薄肉レンズで表した時のマージナル光線と主光線の光
路と高さを示す図、第２図は実施例１．５のレンズ断面
図、第３図は実施例２．３のレンズ断面図、第４図は実
施例４のレンズ断面図、第５図から第９図は実施例１か
ら５の収差図である。 １・・・第１正レンズ、２・・・第２負レンズ、３・・
・第３正レンズ、４・・・絞り 出　　願　　人　オリンパス光学工業株式会社代理人　
弁理士　韮　　澤　　　弘（外７名）第１ 図 第２図 第３図 （実施例２） 第６図 （実施例３） 第７図 第４図 球面収差 非点収差 倍率色収差 歪曲収差 （実施例１） 第５図 （実施例４） ｊ￥８図 （実施例５） 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体側から順に、物体側に凸面に向けたメニスカ
   ス形状で正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力
   を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズ
   と、明るさ絞りとから構成され、前記レンズが合成樹脂
   からなると共に、前記レンズ面の内少なくとも１つの面
   に非球面を設け、さらに、以下の条件を満足することを
   特徴とする後置絞りのトリプレットレンズ： −３．２＜φ＿２／φ＜−１．５ ただし、φは第１レンズから第３レンズまでの合成の屈
   折力を表し、φ＿２は第２レンズの屈折力を表す。