JPH1195094A - レトロフォーカス型レンズ - Google Patents
レトロフォーカス型レンズInfo
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- JPH1195094A JPH1195094A JP9275142A JP27514297A JPH1195094A JP H1195094 A JPH1195094 A JP H1195094A JP 9275142 A JP9275142 A JP 9275142A JP 27514297 A JP27514297 A JP 27514297A JP H1195094 A JPH1195094 A JP H1195094A
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- lens
- lenses
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- retrofocus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で簡易なレンズ構成で光学性能が良好な
ローパス機能を有したレトロフォーカス型レンズを得る
こと。 【解決手段】 ２つの正レンズと２つの負レンズ、そし
て屈折力の弱いレンズの全体として５つのレンズを有し
たレトロフォーカス型レンズであって、これらの各レン
ズを物体側より順に第１、第２、第３、第４、第５レン
ズとしたとき、該第２レンズ又は第３レンズが屈折力が
弱いレンズＬＥであり、該レンズＬＥの少なくとも１つ
のレンズ面はレンズ開口の中心を通過する光束の波面の
位相を基準位相としたとき、波面の位相を該基準位相よ
り進める進相作用をする進相部と波面の位相を該基準位
相より遅らせる遅相作用をする遅相部とを該レンズ開口
の周方向に連続的に形成したローパスフィルターを有し
ていること。
ローパス機能を有したレトロフォーカス型レンズを得る
こと。 【解決手段】 ２つの正レンズと２つの負レンズ、そし
て屈折力の弱いレンズの全体として５つのレンズを有し
たレトロフォーカス型レンズであって、これらの各レン
ズを物体側より順に第１、第２、第３、第４、第５レン
ズとしたとき、該第２レンズ又は第３レンズが屈折力が
弱いレンズＬＥであり、該レンズＬＥの少なくとも１つ
のレンズ面はレンズ開口の中心を通過する光束の波面の
位相を基準位相としたとき、波面の位相を該基準位相よ
り進める進相作用をする進相部と波面の位相を該基準位
相より遅らせる遅相作用をする遅相部とを該レンズ開口
の周方向に連続的に形成したローパスフィルターを有し
ていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は所定の長さのバック
フォーカスを有したレトロフォーカス型レンズに関し、
特に簡易なレンズ構成でレンズ全長が短く、しかもレン
ズ系の一部にローパスフィルター効果を付与したビデオ
カメラやデジタルカメラ等に好適なレトロフォーカス型
レンズに関するものである。
フォーカスを有したレトロフォーカス型レンズに関し、
特に簡易なレンズ構成でレンズ全長が短く、しかもレン
ズ系の一部にローパスフィルター効果を付与したビデオ
カメラやデジタルカメラ等に好適なレトロフォーカス型
レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラの発達と共にデジタ
ルカメラが種々開発されている。デジタルカメラでは撮
像素子の前方にローパスフィルター、色フィルター等の
各種のガラス材を配置する場合が多い。この為、デジタ
ルカメラ用の撮影レンズは撮影有効画面が比較的小さい
にも関わらず、バックフォーカスを写真用の１眼レフカ
メラ等にくらべ長くしておく必要がある。例えば、３５
ｍｍフィルムの写真用の１眼レフカメラ用の撮影レンズ
では有効画面の対角長をＬとすると、そのバックフォー
カスは０．８Ｌ程度である。これに比べて、デジタルカ
メラ用の撮影レンズでは有効画面の対角長をｌとする
と、バックフォーカスは１×ｌ程度必要となる。また一
般にデジタルカメラ用の撮影レンズはカメラ全体の小型
化、ローコスト化のために比較的レンズ枚数が少なく、
小型で簡単なレンズ構成のものが要求されている。特公
昭46-24194号公告や特開平2-85816 号公報や特開平3-63
613 号公報などでは、物体側から順に負レンズ、正レン
ズ、負レンズ、正レンズ、正レンズの５枚で構成された
バックフォーカスの長い、比較的レンズ構成の簡易なレ
トロフォーカス型レンズが提案されている。
ルカメラが種々開発されている。デジタルカメラでは撮
像素子の前方にローパスフィルター、色フィルター等の
各種のガラス材を配置する場合が多い。この為、デジタ
ルカメラ用の撮影レンズは撮影有効画面が比較的小さい
にも関わらず、バックフォーカスを写真用の１眼レフカ
メラ等にくらべ長くしておく必要がある。例えば、３５
ｍｍフィルムの写真用の１眼レフカメラ用の撮影レンズ
では有効画面の対角長をＬとすると、そのバックフォー
カスは０．８Ｌ程度である。これに比べて、デジタルカ
メラ用の撮影レンズでは有効画面の対角長をｌとする
と、バックフォーカスは１×ｌ程度必要となる。また一
般にデジタルカメラ用の撮影レンズはカメラ全体の小型
化、ローコスト化のために比較的レンズ枚数が少なく、
小型で簡単なレンズ構成のものが要求されている。特公
昭46-24194号公告や特開平2-85816 号公報や特開平3-63
613 号公報などでは、物体側から順に負レンズ、正レン
ズ、負レンズ、正レンズ、正レンズの５枚で構成された
バックフォーカスの長い、比較的レンズ構成の簡易なレ
トロフォーカス型レンズが提案されている。
【０００３】又、特開昭64-61714号公報や特開平6-8269
0 号公報等で全体として４つのレンズより成るレトロフ
ォーカス型レンズが提案されている。
0 号公報等で全体として４つのレンズより成るレトロフ
ォーカス型レンズが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の５枚のレンズよ
り成るレトロフォーカス型レンズはレンズ構成は比較的
簡易であるが、レンズ全長が長くなる傾向があった。
り成るレトロフォーカス型レンズはレンズ構成は比較的
簡易であるが、レンズ全長が長くなる傾向があった。
【０００５】又、４枚のレンズより成るレトロフォーカ
ス型レンズでは、光学性能を維持するため各レンズの屈
折力を弱めており、この結果、レンズ全長が長くなって
しまったり、ガラス材より成る非球面レンズを用いてい
るため製造が難しいという問題点があった。
ス型レンズでは、光学性能を維持するため各レンズの屈
折力を弱めており、この結果、レンズ全長が長くなって
しまったり、ガラス材より成る非球面レンズを用いてい
るため製造が難しいという問題点があった。
【０００６】これに対して、非球面レンズをガラス材で
なくプラスチックに用いたものが例えば、特開平9-1137
99号公報で提案されている。
なくプラスチックに用いたものが例えば、特開平9-1137
99号公報で提案されている。
【０００７】しかしながら同公報で提案されている非球
面レンズは偏肉比の大きい凹レンズにプラスチックを用
いているため良好な面精度を得るのは非常に困難であ
り、吸湿による面形状変化等も光軸付近と外径付近での
差が大きく、良好な光学性能を得るのが困難である。さ
らにレンズ系中に回折格子型ローパスフィルーターを挿
入しているが、この回折格子型ローパスフィルターの場
合、絞りが小絞り状態のときに回折格子の格子の数が不
足してしまい十分なローパス効果が得られない。又、回
折格子の周期方向に高次の回折像を多数発生させ、夜間
撮影の場合などに高次の回折像が強調されて放射状に筋
を引いた像が発生するという問題点があった。
面レンズは偏肉比の大きい凹レンズにプラスチックを用
いているため良好な面精度を得るのは非常に困難であ
り、吸湿による面形状変化等も光軸付近と外径付近での
差が大きく、良好な光学性能を得るのが困難である。さ
らにレンズ系中に回折格子型ローパスフィルーターを挿
入しているが、この回折格子型ローパスフィルターの場
合、絞りが小絞り状態のときに回折格子の格子の数が不
足してしまい十分なローパス効果が得られない。又、回
折格子の周期方向に高次の回折像を多数発生させ、夜間
撮影の場合などに高次の回折像が強調されて放射状に筋
を引いた像が発生するという問題点があった。
【０００８】本発明は全体として５つのレンズを有し、
各レンズのレンズ構成を適切に設定するとともに、少な
くとも１つのレンズ面にローパス機能を付与することに
よりレンズ構成の簡素化を図り、所定の長さのバックフ
ォーカス及び画面全体にわたり高い光学性能が容易に得
られるビデオカメラやデジタルカメラ等に好適なレトロ
フォーカス型のレンズの提供を目的とする。
各レンズのレンズ構成を適切に設定するとともに、少な
くとも１つのレンズ面にローパス機能を付与することに
よりレンズ構成の簡素化を図り、所定の長さのバックフ
ォーカス及び画面全体にわたり高い光学性能が容易に得
られるビデオカメラやデジタルカメラ等に好適なレトロ
フォーカス型のレンズの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のレトロフォーカ
ス型レンズは （１−１） ２つの正レンズと２つの負レンズ、そして
屈折力の弱いレンズの全体として５つのレンズを有した
レトロフォーカス型レンズであって、これらの各レンズ
を物体側より順に第１、第２、第３、第４、第５レンズ
としたとき、該第２レンズ又は第３レンズが屈折力が弱
いレンズＬＥであり、該レンズＬＥの少なくとも１つの
レンズ面はレンズ開口の中心を通過する光束の波面の位
相を基準位相としたとき、波面の位相を該基準位相より
進める進相作用をする進相部と波面の位相を該基準位相
より遅らせる遅相作用をする遅相部とを該レンズ開口の
周方向に連続的に形成したローパスフィルターを有して
いることを特徴としている。
ス型レンズは （１−１） ２つの正レンズと２つの負レンズ、そして
屈折力の弱いレンズの全体として５つのレンズを有した
レトロフォーカス型レンズであって、これらの各レンズ
を物体側より順に第１、第２、第３、第４、第５レンズ
としたとき、該第２レンズ又は第３レンズが屈折力が弱
いレンズＬＥであり、該レンズＬＥの少なくとも１つの
レンズ面はレンズ開口の中心を通過する光束の波面の位
相を基準位相としたとき、波面の位相を該基準位相より
進める進相作用をする進相部と波面の位相を該基準位相
より遅らせる遅相作用をする遅相部とを該レンズ開口の
周方向に連続的に形成したローパスフィルターを有して
いることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の後述する数
値実施例１〜５のレンズ断面図である。図６〜図１０は
本発明の後述する数値実施例１〜５の収差図である。本
実施形態のレトロフォーカス型レンズは全体として５つ
のレンズを有している。
値実施例１〜５のレンズ断面図である。図６〜図１０は
本発明の後述する数値実施例１〜５の収差図である。本
実施形態のレトロフォーカス型レンズは全体として５つ
のレンズを有している。
【００１１】図１の数値実施例１は物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負の第１レンズＬ１、両レンズ面が凸
面の正の第２レンズＬ２、屈折力の弱い第３レンズＬ
３、両レンズ面が凹面の負の第４レンズ、そして両レン
ズ面が凸面の正の第５レンズの５つのレンズを有してい
る。
たメニスカス状の負の第１レンズＬ１、両レンズ面が凸
面の正の第２レンズＬ２、屈折力の弱い第３レンズＬ
３、両レンズ面が凹面の負の第４レンズ、そして両レン
ズ面が凸面の正の第５レンズの５つのレンズを有してい
る。
【００１２】そして絞りＳＰを第２レンズＬ２と第３レ
ンズＬ３との間に配置している。Ｇは光学フィルター等
のガラスブロック、ＩＰは像面である。
ンズＬ３との間に配置している。Ｇは光学フィルター等
のガラスブロック、ＩＰは像面である。
【００１３】図２の数値実施例２は物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負の第１レンズＬ１、両レンズ面が凸
面の正の第２レンズＬ２、屈折力の弱い第３レンズＬ
３、両レンズ面が凹面の負の第４レンズ、そして両レン
ズ面が凸面の正の第５レンズの５つのレンズを有し、こ
のうち第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを接合した貼
合わせレンズより構成している。
たメニスカス状の負の第１レンズＬ１、両レンズ面が凸
面の正の第２レンズＬ２、屈折力の弱い第３レンズＬ
３、両レンズ面が凹面の負の第４レンズ、そして両レン
ズ面が凸面の正の第５レンズの５つのレンズを有し、こ
のうち第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを接合した貼
合わせレンズより構成している。
【００１４】そして絞りＳＰを第２レンズＬ２と第３レ
ンズＬ３との間に配置している。
ンズＬ３との間に配置している。
【００１５】図３の数値実施例３は物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負の第１レンズＬ１、両レンズ面が凸
面の正の第２レンズＬ２、屈折力の弱い第３レンズＬ
３、両レンズ面が凹面の負の第４レンズ、そして両レン
ズ面が凸面の正の第５レンズの５つのレンズを有してい
る。
たメニスカス状の負の第１レンズＬ１、両レンズ面が凸
面の正の第２レンズＬ２、屈折力の弱い第３レンズＬ
３、両レンズ面が凹面の負の第４レンズ、そして両レン
ズ面が凸面の正の第５レンズの５つのレンズを有してい
る。
【００１６】そして絞りＳＰを第３レンズＬ３と第４レ
ンズＬ４との間に配置している。
ンズＬ４との間に配置している。
【００１７】第４の数値実施例４は物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負の第１レンズ、像面側に凸面を向け
たメニスカス状の正の第２レンズ、屈折力の弱い第３レ
ンズＬ３、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第
４レンズＬ４、そして両レンズ面が凸面の正の第５レン
ズの５つのレンズを有している。
たメニスカス状の負の第１レンズ、像面側に凸面を向け
たメニスカス状の正の第２レンズ、屈折力の弱い第３レ
ンズＬ３、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第
４レンズＬ４、そして両レンズ面が凸面の正の第５レン
ズの５つのレンズを有している。
【００１８】そして絞りＳＰを第２レンズＬ２と第３レ
ンズＬ３との間に配置している。
ンズＬ３との間に配置している。
【００１９】図５の数値実施例５は物体側に凸面を向け
たメニスカス状の負の第１レンズ、屈折力の弱い第２レ
ンズ、両レンズ面が凸面の正の第３レンズ、像面側に凸
面を向けたメニスカス状の正の第４レンズ、そして像面
側に凸面を向けたメニスカス状の負の第５レンズの５つ
のレンズを有し、このうち第４レンズと第５レンズとを
接合した貼合わせレンズより構成している。
たメニスカス状の負の第１レンズ、屈折力の弱い第２レ
ンズ、両レンズ面が凸面の正の第３レンズ、像面側に凸
面を向けたメニスカス状の正の第４レンズ、そして像面
側に凸面を向けたメニスカス状の負の第５レンズの５つ
のレンズを有し、このうち第４レンズと第５レンズとを
接合した貼合わせレンズより構成している。
【００２０】そして絞りＳＰを第２レンズＬ２と第３レ
ンズＬ３との間に配置している。
ンズＬ３との間に配置している。
【００２１】本実施形態では、屈折力の非常に弱いレン
ズＬＥ、例えば全系の焦点距離をｆ、該レンズＬＥの焦
点距離をｆＬＥとしたとき｜ｆＬＥ／ｆ｜＞５程度のレ
ンズに所定形状の光学的ローパスフィルターを付与して
いる。
ズＬＥ、例えば全系の焦点距離をｆ、該レンズＬＥの焦
点距離をｆＬＥとしたとき｜ｆＬＥ／ｆ｜＞５程度のレ
ンズに所定形状の光学的ローパスフィルターを付与して
いる。
【００２２】具体的には、数値実施例１〜４では第３レ
ンズ、数値実施例５では第２レンズをプラスチック材よ
り構成し、該レンズの少なくとも１つのレンズ面に光学
的ローパスフィルター機能を付与している。そして屈折
力を少なくして温度変化や湿度変化の影響が少なくなる
ようにしてローパス効果を得ている。このときのローパ
ス機能を得る為の構成は、入射光の波面に対して開口の
中心の波面の位相を基準位相としたとき、波面の位相を
基準位相より進める進相作用を有する進相部と波面の位
相を基準位相より遅らせる遅相作用を有する遅相部とを
レンズ開口の周方向に連続的に形成したものである。形
状によって上記の作用を与えるローパスフィルターの等
高線の一例を図１１に示す。図１１中、＋で示している
部分が開口の中心に対して凸になっている部分で、−で
示している部分が凹になっている部分である。
ンズ、数値実施例５では第２レンズをプラスチック材よ
り構成し、該レンズの少なくとも１つのレンズ面に光学
的ローパスフィルター機能を付与している。そして屈折
力を少なくして温度変化や湿度変化の影響が少なくなる
ようにしてローパス効果を得ている。このときのローパ
ス機能を得る為の構成は、入射光の波面に対して開口の
中心の波面の位相を基準位相としたとき、波面の位相を
基準位相より進める進相作用を有する進相部と波面の位
相を基準位相より遅らせる遅相作用を有する遅相部とを
レンズ開口の周方向に連続的に形成したものである。形
状によって上記の作用を与えるローパスフィルターの等
高線の一例を図１１に示す。図１１中、＋で示している
部分が開口の中心に対して凸になっている部分で、−で
示している部分が凹になっている部分である。
【００２３】これにより、回折格子型ローパスフィルタ
ーを用いたときの欠点を改善し、又、水晶等から成るロ
ーパスフィルターに比べて安価で容易にローパス効果を
得ている。
ーを用いたときの欠点を改善し、又、水晶等から成るロ
ーパスフィルターに比べて安価で容易にローパス効果を
得ている。
【００２４】本実施形態では以上のような構成により、
バックフォーカスが長く、かつ、画面全体にわたり高い
光学性能を有したレトロフォーカス型レンズを達成して
いるが、更に好ましくは次の構成のうち、少なくとも１
つを満足させるのが良い。
バックフォーカスが長く、かつ、画面全体にわたり高い
光学性能を有したレトロフォーカス型レンズを達成して
いるが、更に好ましくは次の構成のうち、少なくとも１
つを満足させるのが良い。
【００２５】（イ）屈折力の弱いレンズＬＥの１つのレ
ンズ面を非球面とすることである。これにより、画面全
体の光学性能を良好に維持している。
ンズ面を非球面とすることである。これにより、画面全
体の光学性能を良好に維持している。
【００２６】（ロ）前記第１レンズと第２レンズの空気
間隔をＤ２、全系の焦点距離をｆとしたとき ０．１＜Ｄ２／ｆ＜１……（１） なる条件を満足することである。
間隔をＤ２、全系の焦点距離をｆとしたとき ０．１＜Ｄ２／ｆ＜１……（１） なる条件を満足することである。
【００２７】条件式（１）は第１レンズと第２レンズの
空気間隔に関する条件式であり、下限値を超えて空気間
隔を狭くすると、十分なバックフォーカスを得つつ、歪
曲収差の補正や軸外コマの補正良好にを行うのが困難に
なってくる。又、無理にバックフォーカスを長くしよう
とすると、第１レンズのパワー（屈折力）が強くなりす
ぎ、良好なる収差補正が困難になる。逆に上限値を超え
て空気間隔を広げると、第１レンズの外径が大型化し、
バックフォーカスも長くなりすぎ、レンズ全体が大型化
してくる。
空気間隔に関する条件式であり、下限値を超えて空気間
隔を狭くすると、十分なバックフォーカスを得つつ、歪
曲収差の補正や軸外コマの補正良好にを行うのが困難に
なってくる。又、無理にバックフォーカスを長くしよう
とすると、第１レンズのパワー（屈折力）が強くなりす
ぎ、良好なる収差補正が困難になる。逆に上限値を超え
て空気間隔を広げると、第１レンズの外径が大型化し、
バックフォーカスも長くなりすぎ、レンズ全体が大型化
してくる。
【００２８】尚、条件式（１）の数値範囲を ０．３＜Ｄ２／ｆ＜０．８……（１ａ） とするのが更に好ましい。
【００２９】（ハ）前記第５レンズの像面側のレンズ面
から像面までの空気換算長をｂｆ、前記第ｉレンズの焦
点距離をｆｉ、前記第ｉレンズから第ｊレンズまでの合
成焦点距離をｆｉ、ｊ、第２レンズと第３レンズとの
間、又は第３レンズと第４レンズとの間に絞りを有し、
該絞り前後のレンズ間隔をｄｓとしたとき ０．８＜ｂｆ／ｆ＜１．５ ……（２） −２＜ｆ１／ｆ２，５＜−０．５……（３） ０．２＜ｄｓ／ｆ＜１ ……（４） なる条件を満足することである。
から像面までの空気換算長をｂｆ、前記第ｉレンズの焦
点距離をｆｉ、前記第ｉレンズから第ｊレンズまでの合
成焦点距離をｆｉ、ｊ、第２レンズと第３レンズとの
間、又は第３レンズと第４レンズとの間に絞りを有し、
該絞り前後のレンズ間隔をｄｓとしたとき ０．８＜ｂｆ／ｆ＜１．５ ……（２） −２＜ｆ１／ｆ２，５＜−０．５……（３） ０．２＜ｄｓ／ｆ＜１ ……（４） なる条件を満足することである。
【００３０】条件式（２）はバックフォーカスに関する
条件式である。この条件式（２）の上限値を超えてバッ
クフォーカスが長くなりすぎると、レンズ全長が長くな
り大型化し、逆に下限値を超えてバックフォーカスが短
くなりすぎると色フィルター等のガラスブロックを入れ
ることが困難になる。
条件式である。この条件式（２）の上限値を超えてバッ
クフォーカスが長くなりすぎると、レンズ全長が長くな
り大型化し、逆に下限値を超えてバックフォーカスが短
くなりすぎると色フィルター等のガラスブロックを入れ
ることが困難になる。
【００３１】条件式（３）は第１レンズの焦点距離と第
２レンズから第５レンズまでの合成焦点距離の比に関す
るものである。下限値を超えて第１レンズのパワーが弱
くなりすぎると、十分な長さのバックフォーカスを得る
のが難しくなる。逆に上限値を超えて第１レンズのパワ
ーが強くなりすぎると、歪曲収差が大きくなってくる。
２レンズから第５レンズまでの合成焦点距離の比に関す
るものである。下限値を超えて第１レンズのパワーが弱
くなりすぎると、十分な長さのバックフォーカスを得る
のが難しくなる。逆に上限値を超えて第１レンズのパワ
ーが強くなりすぎると、歪曲収差が大きくなってくる。
【００３２】条件式（４）は絞り前後の各レンズ間隔に
関する条件式であり、下限値を超えてレンズ間隔を狭く
すると、レンズ間に絞りを置く事が困難になり、十分な
射出瞳を得ることができなくなる。逆に上限値を超えて
レンズ間隔を広げると、レンズ全体のレンズ径が大型化
して軸外光束が多く入ってくるため、コマ収差が大きく
なるという問題が発生してくる。
関する条件式であり、下限値を超えてレンズ間隔を狭く
すると、レンズ間に絞りを置く事が困難になり、十分な
射出瞳を得ることができなくなる。逆に上限値を超えて
レンズ間隔を広げると、レンズ全体のレンズ径が大型化
して軸外光束が多く入ってくるため、コマ収差が大きく
なるという問題が発生してくる。
【００３３】尚、条件式（２）、（３）、（４）の数値
範囲を ０．９＜ｂｆ／ｆ＜１．４ ……（２ａ） −１．８＜ｆ１／ｆ２，５＜−０．７……（３ａ） ０．４＜ｄｓ／ｆ＜０．９ ……（４ａ） とするのが更に好ましい。
範囲を ０．９＜ｂｆ／ｆ＜１．４ ……（２ａ） −１．８＜ｆ１／ｆ２，５＜−０．７……（３ａ） ０．４＜ｄｓ／ｆ＜０．９ ……（４ａ） とするのが更に好ましい。
【００３４】（ニ）レンズ系を構成する２つの正レンズ
の材質のアッベ数と屈折率を各々νｐ、Ｎｐとしたとき ４０＜νｐ……（５） １．５５＜Ｎｐ……（６） なる条件を満足することである。
の材質のアッベ数と屈折率を各々νｐ、Ｎｐとしたとき ４０＜νｐ……（５） １．５５＜Ｎｐ……（６） なる条件を満足することである。
【００３５】条件式（５）、（６）は、正レンズの硝材
に関するものである。条件式（５）、（６）を満たす硝
材を選ぶことにより、バランス良く軸上、及び倍率の色
収差と像面湾曲の各収差を良好にすることを容易にして
いる。
に関するものである。条件式（５）、（６）を満たす硝
材を選ぶことにより、バランス良く軸上、及び倍率の色
収差と像面湾曲の各収差を良好にすることを容易にして
いる。
【００３６】尚、条件式（５）、（６）の数値を ４５＜νｐ……（５ａ） １．６＜Ｎｐ……（６ａ） とするのが更に好ましい。
【００３７】（ホ）前記ローパスフィルターの開口部の
断面のある点をその開口部の中心からの距離をρ、基準
位置からの角度をφとし、円筒座標系Ｓ（ρ，φ）で表
わすとき、半径ρの関数Ｒ（ρ）と角度φの関数Ｔ
（φ）により Ｓ（ρ、φ）＝Ｒ（ρ）×Ｔ（φ） で表わすことができることである。
断面のある点をその開口部の中心からの距離をρ、基準
位置からの角度をφとし、円筒座標系Ｓ（ρ，φ）で表
わすとき、半径ρの関数Ｒ（ρ）と角度φの関数Ｔ
（φ）により Ｓ（ρ、φ）＝Ｒ（ρ）×Ｔ（φ） で表わすことができることである。
【００３８】本実施形態ではこのようにローパスフィル
ターの周方向の断面形状を特定することにより、所定の
ローパス効果を容易に得ている。
ターの周方向の断面形状を特定することにより、所定の
ローパス効果を容易に得ている。
【００３９】（ヘ）前記ローパスフィルターはその関数
Ｔ（φ）がｍを２以上の整数としたとき Ｔ（φ）＝ｃｏｓ（ｍ・φ） であり、周方向に周期形状を有していることである。
Ｔ（φ）がｍを２以上の整数としたとき Ｔ（φ）＝ｃｏｓ（ｍ・φ） であり、周方向に周期形状を有していることである。
【００４０】ここで例えばｍ＝２であれば入射光束の一
点を基準位置を０としたとき、０度、９０度、１８０
度、２７０度方向の４つの点に分割するローパス効果が
得られ、又、ｍ＝３であれば、０度、６０度、１２０
度、１８０度、２４０度、３００度の６つの点に分割す
るローパス効果が得られる。
点を基準位置を０としたとき、０度、９０度、１８０
度、２７０度方向の４つの点に分割するローパス効果が
得られ、又、ｍ＝３であれば、０度、６０度、１２０
度、１８０度、２４０度、３００度の６つの点に分割す
るローパス効果が得られる。
【００４１】（ト）前記関数Ｒ（ρ）は非線型であるこ
とである。
とである。
【００４２】これにより、レンズ系中の絞りの径を小さ
く絞っても、所定のローパス効果が容易に得られるよう
にしている。
く絞っても、所定のローパス効果が容易に得られるよう
にしている。
【００４３】（チ）また本実施形態では屈折力の弱いレ
ンズＬＥの材質はすべてアクリルで構成し、これを赤外
線吸収材料の入ったプラスチックより構成しても良い。
これによれば、レンズ系中に赤外線吸収フィルターを設
ける必要がなく、レンズ構成がより簡素化される。
ンズＬＥの材質はすべてアクリルで構成し、これを赤外
線吸収材料の入ったプラスチックより構成しても良い。
これによれば、レンズ系中に赤外線吸収フィルターを設
ける必要がなく、レンズ構成がより簡素化される。
【００４４】この他、レンズＬＥをレンズ鏡筒や絞りユ
ニットと一体形成しても良く、これによればレンズ鏡筒
を更に簡素化することができる。
ニットと一体形成しても良く、これによればレンズ鏡筒
を更に簡素化することができる。
【００４５】本実施形態のなかで、プラスチックと称し
ている物は、例えば光透過性があり比較的安価なアクリ
ル樹脂（例えばＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（Ｐｏｌｙｃ
ａｒｂｏｎｅｔｅ：ＰＣ）、スチレン樹脂（例えばＳｔ
ｙｒｅｎｅ−Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｔｅｒｅｓｉｎ：
ＳＡＮ）、ポリスチレン樹脂（例えばＰｏｌｙｓｔｙｒ
ｅｎｅ：ＰＳｔ）又は、非晶性ポリオレフィン（例えば
ＡｍｏｒｐｈｏｕｓーＰｏｌｙｏｌｅｆｉｎ：ＡＰＯ）
等を指している。また、プラスチックの変わりに有機材
料を用いても良い。
ている物は、例えば光透過性があり比較的安価なアクリ
ル樹脂（例えばＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙ
ｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（Ｐｏｌｙｃ
ａｒｂｏｎｅｔｅ：ＰＣ）、スチレン樹脂（例えばＳｔ
ｙｒｅｎｅ−Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｔｅｒｅｓｉｎ：
ＳＡＮ）、ポリスチレン樹脂（例えばＰｏｌｙｓｔｙｒ
ｅｎｅ：ＰＳｔ）又は、非晶性ポリオレフィン（例えば
ＡｍｏｒｐｈｏｕｓーＰｏｌｙｏｌｅｆｉｎ：ＡＰＯ）
等を指している。また、プラスチックの変わりに有機材
料を用いても良い。
【００４６】次に本発明の数値実施例を示す。尚、数値
実施例においてＲi は物体側より順に第ｉ番目の曲率半
径、Ｄi は物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気
間隔、Ｎi とνi はそれぞれ物体側より順に第ｉ番目の
レンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
実施例においてＲi は物体側より順に第ｉ番目の曲率半
径、Ｄi は物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気
間隔、Ｎi とνi はそれぞれ物体側より順に第ｉ番目の
レンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
【００４７】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを各々非球面係数としたとき
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを各々非球面係数としたとき
【００４８】
【数１】 なる式で表している。また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。
における諸数値との関係を表１に示す。
【００４９】
【外１】
【００５０】
【外２】
【００５１】
【外３】
【００５２】
【外４】
【００５３】
【外５】
【００５４】
【表１】
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば以上のように全体として
５つのレンズを有し、各レンズのレンズ構成を適切に設
定するとともに、少なくとも１つのレンズ面にローパス
機能を付与することによりレンズ構成の簡素化を図り、
所定の長さのバックフォーカス及び画面全体にわたり高
い光学性能が容易に得られるビデオカメラやデジタルカ
メラ等に好適なレトロフォーカス型のレンズを達成する
ことができる。
５つのレンズを有し、各レンズのレンズ構成を適切に設
定するとともに、少なくとも１つのレンズ面にローパス
機能を付与することによりレンズ構成の簡素化を図り、
所定の長さのバックフォーカス及び画面全体にわたり高
い光学性能が容易に得られるビデオカメラやデジタルカ
メラ等に好適なレトロフォーカス型のレンズを達成する
ことができる。
【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２のレンズ断面図
【図３】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図４】 本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図５】 本発明の数値実施例５のレンズ断面図
【図６】 本発明の数値実施例１の諸収差図
【図７】 本発明の数値実施例２の諸収差図
【図８】 本発明の数値実施例３の諸収差図
【図９】 本発明の数値実施例４の諸収差図
【図１０】 本発明の数値実施例５の諸収差図
【図１１】 本発明に係るローパスフィルターの説明図
Ｌ１ 第１レンズ Ｌ２ 第２レンズ Ｌ３ 第３レンズ Ｌ４ 第４レンズ Ｌ５ 第５レンズ ＳＰ 絞り Ｇ ガラスブロック ＩＰ 像面
Claims (8)
- 【請求項１】 ２つの正レンズと２つの負レンズ、そし
て屈折力の弱いレンズの全体として５つのレンズを有し
たレトロフォーカス型レンズであって、これらの各レン
ズを物体側より順に第１、第２、第３、第４、第５レン
ズとしたとき、該第２レンズ又は第３レンズが屈折力が
弱いレンズＬＥであり、該レンズＬＥの少なくとも１つ
のレンズ面はレンズ開口の中心を通過する光束の波面の
位相を基準位相としたとき、波面の位相を該基準位相よ
り進める進相作用をする進相部と波面の位相を該基準位
相より遅らせる遅相作用をする遅相部とを該レンズ開口
の周方向に連続的に形成したローパスフィルターを有し
ていることを特徴とするレトロフォーカス型レンズ。 - 【請求項２】 前記レンズＬＥは１つの非球面を有して
いることを特徴とする請求項１のレトロフォーカス型レ
ンズ。 - 【請求項３】 前記レンズＬＥはプラスチック材より成
っていることを特徴とする請求項１又は２のレトロフォ
ーカス型レンズ。 - 【請求項４】 前記第１レンズと第２レンズの空気間隔
をＤ２、全系の焦点距離をｆとしたとき ０．１＜Ｄ２／ｆ＜１ なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は
３のレトロフォーカス型レンズ。 - 【請求項５】 前記第５レンズの像面側のレンズ面から
像面までの空気換算長をｂｆ、前記第ｉレンズの焦点距
離をｆｉ、前記第ｉレンズから第ｊレンズまでの合成焦
点距離をｆｉ、ｊ、第２レンズと第３レンズとの間、又
は第３レンズと第４レンズとの間に絞りを有し、該絞り
前後のレンズ間隔をｄｓとしたとき ０．８＜ｂｆ／ｆ＜１．５ −２＜ｆ１／ｆ２，５＜−０．５ ０．２＜ｄｓ／ｆ＜１ なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４の
いずれか１項記載のレトロフォーカス型レンズ。 - 【請求項６】 前記ローパスフィルターの開口部の断面
のある点をその開口部の中心からの距離をρ、基準位置
からの角度をφとし、円筒座標系Ｓ（ρ，φ）で表わす
とき、半径ρの関数Ｒ（ρ）と角度φの関数Ｔ（φ）に
より Ｓ（ρ、φ）＝Ｒ（ρ）×Ｔ（φ） で表わすことができることを特徴とする請求項１のレト
ロフォーカス型レンズ。 - 【請求項７】 前記ローパスフィルターはその関数Ｔ
（φ）がｍを２以上の整数としたとき Ｔ（φ）＝ｃｏｓ（ｍ・φ） であり、周方向に周期形状を有していることを特徴とす
る請求項６のレトロフォーカス型レンズ。 - 【請求項８】 前記関数Ｒ（ρ）は非線型であることを
特徴とする請求項７のレトロフォーカス型レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9275142A JPH1195094A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | レトロフォーカス型レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9275142A JPH1195094A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | レトロフォーカス型レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1195094A true JPH1195094A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17551280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9275142A Pending JPH1195094A (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | レトロフォーカス型レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1195094A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012063756A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-29 | Pentax Ricoh Imaging Co Ltd | レトロフォーカス型の広角レンズ系及びこれを有する光学機器 |
| WO2013125248A1 (ja) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 日立マクセル株式会社 | 広角レンズおよび撮像装置 |
| JP2016095541A (ja) * | 2016-02-23 | 2016-05-26 | 日立マクセル株式会社 | 広角レンズおよび撮像装置 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP9275142A patent/JPH1195094A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012063756A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-29 | Pentax Ricoh Imaging Co Ltd | レトロフォーカス型の広角レンズ系及びこれを有する光学機器 |
| WO2013125248A1 (ja) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 日立マクセル株式会社 | 広角レンズおよび撮像装置 |
| JP2013174740A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Hitachi Maxell Ltd | 広角レンズおよび撮像装置 |
| US10527826B2 (en) | 2012-02-24 | 2020-01-07 | Maxell, Ltd. | Wide-angle lens and imaging device |
| JP2016095541A (ja) * | 2016-02-23 | 2016-05-26 | 日立マクセル株式会社 | 広角レンズおよび撮像装置 |
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