JPH0735972A - ビハインド絞りを有するトリプレットレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画角が約６５度乃至７５度で、Ｆナンバーが
３．５〜４．５程度のビハインド絞りを有するトリプレ
ットレンズに関する。 【構成】物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズの第１レンズ成分と、両凹負レンズの第２
レンズ成分と、両凸正レンズの第３レンズ成分と、絞り
とからなり、かつ諸条件を満足する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画角が約６５度乃至７
５度で、Ｆナンバーが３．５〜４．５程度のビハインド
絞りを有するトリプレットレンズに関し、特にレンズシ
ャッター式のコンパクトカメラに適するトリプレットレ
ンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】少ないレンズ枚数で諸収差を補正し得る
ことから、小型カメラの撮影レンズとしてテッサータイ
プやトリプレットタイプがよく用いられている。特に、
合焦時に絞りを固定し、レンズのみを繰り出す方式が機
構上有利であるので、ビハインド絞りのレンズ構成を採
ることが多い。この種のトリプレットレンズとして、例
えば本発明と同一出願人による特開昭６０−１７７３１
３号公報等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
特開昭６０−１７７３１３号公報で提案している撮影レ
ンズは、撮影画角が約６０度程度と比較的狭い。従っ
て、レンズ全長が長くなり、カメラに組み込んだ際にカ
メラの厚さを小型化するのが困難であった。そこで本発
明は、以上のような問題点を解決し、コンパクトな形態
を保ちながら充分な周辺光量を維持し、かつ諸収差が良
好に補正され、画角６５度以上を有するトリプレットレ
ンズを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、物体
側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
の第１レンズ成分と、両凹負レンズの第２レンズ成分
と、両凸正レンズの第３レンズ成分と、絞りとからな
り、以下の条件を満足することによって以上の問題点を
解決したビハインド絞りを有するトリプレットレンズを
得ようとするものである。 （１） ０．７４ｆ≦ ｆ1 ≦０．９５ｆ （２） ０．２７ｆ≦−ｆ2 ≦０．４０ｆ （３） ０．３０ｆ≦ ｆ3 ≦０．４３ｆ （４） ０．２４ｆ≦ Σｄ ≦０．３３ｆ （５） ０．０８ｆ≦ ｄ1 ≦０．１２ｆ （６） ０．２５ｆ≦ ｒ1 ≦０．３５ｆ （７） ０．７５ｆ≦−ｒ3 ≦０．９５ｆ （８） １．７５ ≦ ｎ3 ≦１．８５ （９） ４７ ≦ ν1 ≦ ６０ （１０） ５ ≦ν1 −ν3 ≦ １８ 但し、 ｆ ：全系の焦点距離、 ｆ1 ：第１レンズ成分の焦点距離、 ｆ2 ：第２レンズ成分の焦点距離、 ｆ3 ：第３レンズ成分の焦点距離、 Σｄ：第１レンズ成分の物体側面から第３レンズ成分の
像側面までを光軸に沿って測った距離、 ｄ1 ：第１レンズ成分の軸上厚、 ｒ1 ：第１レンズ成分の物体側面の曲率半径、 ｒ3 ：第２レンズ成分の物体側面の曲率半径、 ｎ3 ：第３レンズ成分のｄ線に対する屈折率、 ν1 ：第１レンズ成分のアッベ数、 ν3 ：第３レンズ成分のアッベ数、 である。

【０００５】

【作用】一般に、トリプレットレンズはレンズ構成枚数
が少ないことから、諸収差を補正するために必要な設計
上任意に設定し得る自由度は少ない。しかしながら、レ
ンズの全厚及び正屈折力の配分等に、ある程度の自由度
が存在していることから、それらを利用して設計を行う
ことができる。

【０００６】ところで、トリプレットレンズを広角化す
るに当たり、最も重要かつ困難な点は、非点収差の補正
と周辺光量の確保である。そこで本発明においては、条
件式（１），（２），（３）で広角化に最適な屈折力配
分を規定し、非点収差の良好な補正と、周辺光量の確保
を両立している。条件式（１）は、第１レンズ成分の屈
折力に関する条件式であり、この下限値を越えると、第
１レンズ成分の屈折力が過大になり、瞳の収差によって
周辺の光量が不足する。逆に上限を越えると、第１レン
ズ成分の屈折力が小さいために、第２レンズ成分におけ
る軸上周辺光線の高さが増し、高次の球面収差の発生が
著しい。

【０００７】条件式（２）は、第２レンズ成分の屈折力
に関し、ペッツバール和と像面の曲がりを改善するため
の条件式である。条件式（２）の下限を越えるとペッツ
バール和を小さくするのに有利であり、像面湾曲の補正
に有利であると思えるが、高次の像面湾曲の曲がりによ
って、却って像面湾曲が増加するため好ましくない。逆
に上限を越えるとペッツバール和が過大になり、サジッ
タル像面での像面湾曲が負に残存してしまう。

【０００８】条件式（３）は、第３レンズ成分の屈折力
に関する条件式であり、この下限値を越えると、第３レ
ンズ成分の屈折力が大きくなり、バックフォーカスが増
大してレンズ全長が大きくなる。反対に上限値を越える
とレンズ全長の短縮には有利であるが、周辺光量不足
や、正の歪曲収差の発生をまねき好ましくない。更に、
本発明においては、条件式（４），（５）を設定するこ
とによって、良好な収差補正とコンパクトさとの両立を
図った。収差を補正する上では、レンズの全厚がある程
度大きい方が望ましいが、周辺光量の確保を考えた場
合、第１レンズ成分の有効径が過大となりコンパクト化
に反する。また、第１レンズ成分の中心厚においても球
面収差を補正するためには、厚い方が有利であるが、上
記と同様の理由から、周辺光量の確保とコンパクトさを
両立することは困難である。従って、条件式（４），
（５）の上限を越えるとコンパクト化が困難になり、逆
に下限を越えるとコマ収差と球面収差の補正が困難にな
るため、Ｆナンバー３．５〜４．５という明るさが保て
なくなる。

【０００９】条件式（６）は、非点収差と球面収差の良
好な補正に関する条件式である。この上限を越えると非
点収差が著しく、かつ球面収差が補正過剰となり、広い
画角にわたる像面の平坦性を保つことが困難になり、逆
に下限を越えた場合、高次の球面収差の発生が著しい。
条件式（７）は球面収差とコマ収差の良好な補正に関す
る条件式である。この上限をこえると球面収差が補正不
足となり、反対に下限を越えるとコマ収差の発生が甚大
となる。

【００１０】条件式（８）は、良好な像面の補正に関す
るものである。ペッツバール和を補正する上では、正屈
折力としての役割分担が大きい第３レンズ成分の屈折率
を出来るだけ高くすることが望ましい。しかしながら、
条件式（８）の下限を越えた場合、ペッツバール和の補
正が困難になり、逆に上限を越えると高価なガラス材料
を用いねばならず、コスト高を招き望ましくない。

【００１１】条件式（９），（１０）は色収差の補正に
関するものである。一般に、ビハインド絞りのレンズ
は、軸外の収差の補正が困難であり、色収差もその例外
ではない。特に、画角による倍率の色収差の曲がりは、
広角になるほど顕著になり、広角化を困難にしている。
この理由としては、第３レンズ成分に比べ、第２レンズ
成分および第１レンズ成分の斜光線に対する寄与が、画
角の増加に伴って急激に増加するためである。そこで、
第１レンズ成分に低分散のガラス材料を用いることが望
ましく、条件式（９）の下限を越えて第１レンズ成分を
高分散にすることは、倍率の色収差を増やしてしまうこ
とになるため好ましくない。逆に、この上限を越える
と、軸上色収差が過剰に補正されてしまう。また、トリ
プレットレンズの収差構造としては、色収差も含めて第
１レンズ成分と第２レンズ成分で過剰補正し、補正不足
の第３レンズ成分でその過剰分を相殺する構造になって
いる。それゆえビハインド絞りのレンズの場合、第１レ
ンズ成分に比べ第３レンズ成分が低分散であると、斜光
線に対する色収差が、軸上に比べて補正過剰になり、い
わゆる色のコマ収差が発生し、軸外性能を悪化させてし
まう。

【００１２】そこで本発明は、条件式（１０）において
第１レンズ成分の分散に対する第３レンズ成分の分散を
規定することにより、上記問題点の解決を図った。条件
式（１０）の上限を越えた場合、言い換えると第３レン
ズ成分を第１レンズ成分に対して過剰に高分散にした場
合、第３レンズ成分によって色収差が増えてしまうた
め、軸上色収差の補正が不足になる。反対に条件式（１
０）の下限を越えると軸上色収差が補正過剰となる。よ
って、この条件範囲を満足することが好ましい。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明による第１実施例乃至第４実
施例を掲げる。第１実施例のレンズ断面図を図１に、第
２実施例のレンズ断面図を図３に、第３実施例のレンズ
断面図を図５に、第４実施例のレンズ断面図を図７に示
す。各レンズ断面図より、第１実施例乃至第４実施例
は、いずれも、物体側より順に、物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズの第１レンズ成分Ｌ1 と、両凹負レ
ンズの第２レンズ成分Ｌ2 と、両凸正レンズの第３レン
ズ成分Ｌ3 と、絞りＳとから構成されている。

【００１４】以下の表中、ｆは全系の焦点距離、Ｂｆは
バックフォーカス、ＦＮはＦナンバー、ωは画角、ｒは
曲率半径、ｄは面間隔、νはアッベ数、ｎはｄ線（λ＝
５８７．６ｎｍ）における屈折率を表している。

【００１５】

【表１】 第１実施例の諸元値 ｆ＝100.00 Ｂｆ＝82.26 ＦＮ＝3.60 2 ω＝7
4.1゜

【００１６】

【表２】 第２実施例の諸元値 ｆ＝100.00 Ｂｆ＝83.69 ＦＮ＝3.60 2 ω＝6
7.6゜

【００１７】

【表３】 第３実施例の諸元値 ｆ＝100.00 Ｂｆ＝81.83 ＦＮ＝4.05 2 ω＝6
9.6゜

【００１８】

【表４】 第４実施例の諸元値 ｆ＝100.00 Ｂｆ＝82.65 ＦＮ＝4.58 2 ω＝7
0.1゜ 本発明における第１実施例乃至第４実施例の条件対応数
値を以下の表５に示す。

【００１９】

【表５】 条件対応数値表 第１実施例 第２実施例 第３実施例 第４実施例 （１） ｆ1 ／ｆ 0.884 0.930 0.767 0.924 （２）−ｆ2 ／ｆ 0.377 0.357 0.337 0.306 （３） ｆ3 ／ｆ 0.410 0.400 0.411 0.338 （４） Σｄ／ｆ 0.309 0.300 0.261 0.263 （５） ｄ1 ／ｆ 0.105 0.106 0.103 0.088 （６） ｒ1 ／ｆ 0.333 0.324 0.294 0.268 （７）−ｒ3 ／ｆ 0.900 0.795 0.896 0.862 （８） ｎ3 1.84042 1.84042 1.80454 1.80454 （９） ν1 49.4 49.4 53.9 55.6 （10） ν1 −ν3 6.1 6.1 14.3 16.0 図２は第１実施例の諸収差図であり、図４は第２実施例
の諸収差図であり、図６は第３実施例の諸収差図であ
り、図８は第４実施例の諸収差図である。

【００２０】各収差図においてｄをｄ線（λ＝５８７．
６ｎｍ）、ｇをｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）とし、Ｈを
入射光線の光軸からの高さ、Ｙを像高、Ａを画角とし、
非点収差図において実線をサジッタル像面、破線をメリ
ジオナル像面とした。これらの諸収差図からも明らかな
ように、本発明における第１実施例乃至第４実施例は、
いずれも良好に収差補正されていることが明らかであ
る。

【００２１】なお、本発明によるトリプレットレンズ
は、レンズの全厚が比較的薄いことから、その像側にリ
アコンバーターレンズを装着した場合、その主点間隔を
小とし得るため、リアコンバーターレンズのパワーに比
し、より高倍率が得られる。従って本発明は、いわゆる
多焦点カメラのマスターレンズとしても好適である。ま
た、本発明のレンズは従来のレンズに比べて画角が広い
ことから同じイメージサイズのカメラに搭載する場合、
従来のレンズに比べて非常に小型のレンズとして構成す
ることが出来る。更に、従来のレンズと同じ焦点距離の
レンズとして構成する場合は、その広いイメージサイズ
を活かして、レンズ全体を光軸と垂直方向に移動させる
ことによって、あおり機能や防振機能、あるいはあおり
を利用したパララックス補正機能を容易にカメラに搭載
することも出来る。

【００２２】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、小型で、豊
富な周辺光量を確保し、画角６５度乃至それ以上の広画
角を有し、かつ諸収差の補正の良好なビハインド絞りを
有するトリプレットレンズを達成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のレンズ断面図

【図２】第１実施例の収差図

【図３】第２実施例のレンズ断面図

【図４】第２実施例の収差図

【図５】第３実施例のレンズ断面図

【図６】第３実施例の収差図

【図７】第４実施例のレンズ断面図

【図８】第４実施例の収差図

【符号の説明】

Ｌ1 ・・・・第１レンズ成分 Ｌ2 ・・・・第２レンズ成分 Ｌ3 ・・・・第３レンズ成分 Ｓ ・・・・絞り

Claims (1)

【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
   正メニスカスレンズの第１レンズ成分と、両凹負レンズ
   の第２レンズ成分と、両凸正レンズの第３レンズ成分
   と、絞りとからなり、以下の条件を満足することを特徴
   とするビハインド絞りを有するトリプレットレンズ。 ０．７４ｆ≦ ｆ1 ≦０．９５ｆ ０．２７ｆ≦−ｆ2 ≦０．４０ｆ ０．３０ｆ≦ ｆ3 ≦０．４３ｆ ０．２４ｆ≦ Σｄ ≦０．３３ｆ ０．０８ｆ≦ ｄ1 ≦０．１２ｆ ０．２５ｆ≦ ｒ1 ≦０．３５ｆ ０．７５ｆ≦−ｒ3 ≦０．９５ｆ １．７５ ≦ ｎ3 ≦１．８５ ４７ ≦ ν1 ≦ ６０ ５ ≦ν1 −ν3 ≦ １８ 但し、 ｆ ：全系の焦点距離、 ｆ1 ：第１レンズ成分の焦点距離、 ｆ2 ：第２レンズ成分の焦点距離、 ｆ3 ：第３レンズ成分の焦点距離、 Σｄ：第１レンズ成分の物体側面から第３レンズ成分の
   像側面までを光軸に沿って測った距離、 ｄ1 ：第１レンズ成分の軸上厚、 ｒ1 ：第１レンズ成分の物体側面の曲率半径、 ｒ3 ：第２レンズ成分の物体側面の曲率半径、 ｎ3 ：第３レンズ成分のｄ線に対する屈折率、 ν1 ：第１レンズ成分のアッベ数、 ν3 ：第３レンズ成分のアッベ数、 である。