JP2000171697A - 撮影レンズ - Google Patents
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- JP2000171697A JP2000171697A JP36854098A JP36854098A JP2000171697A JP 2000171697 A JP2000171697 A JP 2000171697A JP 36854098 A JP36854098 A JP 36854098A JP 36854098 A JP36854098 A JP 36854098A JP 2000171697 A JP2000171697 A JP 2000171697A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】全体として４枚のレンズより成り、広い物体距
離範囲において高い光学性能を有した撮影レンズを得る
こと。 【解決手段】物体側より物体側に凹面を向けたメニスカ
ス状の正のレンズＧｌ、物体側に凸面を向けた正のレン
ズＧ２、両レンズ面が凹面の負のレンズＧ３、像面側に
凸面を向けた正のレンズＧ４の４群４枚で構成されたこ
と。
離範囲において高い光学性能を有した撮影レンズを得る
こと。 【解決手段】物体側より物体側に凹面を向けたメニスカ
ス状の正のレンズＧｌ、物体側に凸面を向けた正のレン
ズＧ２、両レンズ面が凹面の負のレンズＧ３、像面側に
凸面を向けた正のレンズＧ４の４群４枚で構成されたこ
と。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撮影距離が無限遠か
ら撮影倍率０．５倍程度の有限距離までの広い撮影距離
範囲において、高画質化を達成した、特にビデオカメ
ラ，デジタルスチルカメラ，フィルム用カメラ、そして
スキャナ用の光学系として好適な撮影レンズに関するも
のである。
ら撮影倍率０．５倍程度の有限距離までの広い撮影距離
範囲において、高画質化を達成した、特にビデオカメ
ラ，デジタルスチルカメラ，フィルム用カメラ、そして
スキャナ用の光学系として好適な撮影レンズに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より簡素なレンズ構成の撮影光学系
として物体側より正，負，正レンズの３つのレンズを配
置した３群３枚構成のトリプレットレンズがあり、例え
ば特開平８−８２７４０号公報，特開平７−３２５２５
０号公報等で提案されている、また比較的少ないレンズ
枚数の走査光学系が例えば特開平７−３２３００３５号
公報が提案されている。
として物体側より正，負，正レンズの３つのレンズを配
置した３群３枚構成のトリプレットレンズがあり、例え
ば特開平８−８２７４０号公報，特開平７−３２５２５
０号公報等で提案されている、また比較的少ないレンズ
枚数の走査光学系が例えば特開平７−３２３００３５号
公報が提案されている。
【０００３】近年においては撮像素子はその小型化及び
高画質化により一般撮影に限らず従来より走査光学系で
行っていた高鮮鋭画像取り込みを、小型の装置にて更に
エリア領域にて画像取り込みを行うことが可能となって
いる。
高画質化により一般撮影に限らず従来より走査光学系で
行っていた高鮮鋭画像取り込みを、小型の装置にて更に
エリア領域にて画像取り込みを行うことが可能となって
いる。
【０００４】よってその光学系もそれに応じた物体距離
が遠距離から近距離までの広い撮影距離範囲にわたり光
学性能の変化が小さく、且つ比較的少ないレンズ枚数で
小型なものが望まれている。
が遠距離から近距離までの広い撮影距離範囲にわたり光
学性能の変化が小さく、且つ比較的少ないレンズ枚数で
小型なものが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、無限遠物体か
ら近距離物体にかけて広い撮影距離範囲において収差変
動の少ない撮影系を構成しようとすると、レンズ枚数が
増加して光学系が大型化してくる。
ら近距離物体にかけて広い撮影距離範囲において収差変
動の少ない撮影系を構成しようとすると、レンズ枚数が
増加して光学系が大型化してくる。
【０００６】撮影系は特定の物体距離（多くの場合、撮
影倍率２０〜５０倍）を基準とし、この距離において諸
収差が良好に補正されている。
影倍率２０〜５０倍）を基準とし、この距離において諸
収差が良好に補正されている。
【０００７】従って撮影倍率が基準状態から大きく外れ
て、例えば０．５倍程度になると諸収差が多く発生し、
光学性能が低下してくる。
て、例えば０．５倍程度になると諸収差が多く発生し、
光学性能が低下してくる。
【０００８】本発明はトリプレット構成の光学系に改良
を加え、レンズ構成を適切に設定することにより、フォ
ーカス時の収差変動を小さく抑え遠距離撮影から近距離
撮影の広い撮影距離範囲において良好な画質が得られる
撮影レンズの提供を目的とする。
を加え、レンズ構成を適切に設定することにより、フォ
ーカス時の収差変動を小さく抑え遠距離撮影から近距離
撮影の広い撮影距離範囲において良好な画質が得られる
撮影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】請求項１の発明の撮影レ
ンズは、物体側より物体側に凹面を向けたメニスカス状
の正のレンズＧｌ、物体側に凸面を向けた正のレンズＧ
２、両レンズ面が凹面の負のレンズＧ３、像面側に凸面
を向けた正のレンズＧ４の４群４枚で構成されたことを
特徴としている。
ンズは、物体側より物体側に凹面を向けたメニスカス状
の正のレンズＧｌ、物体側に凸面を向けた正のレンズＧ
２、両レンズ面が凹面の負のレンズＧ３、像面側に凸面
を向けた正のレンズＧ４の４群４枚で構成されたことを
特徴としている。
【００１０】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記レンズＧ２，レンズＧ３，そしてレンズＧ４の
材質の屈折率をそれぞれＮ２，Ｎ３，Ｎ４、アッベ数を
それぞれＶ２，Ｖ３，Ｖ４とするとき、 １．６５ ＜ （Ｎ２＋Ｎ４）／２ ＜１．９ １．７０ ＜ Ｎ３ ＜１．９５ ３５ ＜ （Ｖ２＋Ｖ４）／２ ＜ ６０ ２０ ＜ Ｖ３ ＜ ３０ なる条件を満足することを特徴としている。
て、前記レンズＧ２，レンズＧ３，そしてレンズＧ４の
材質の屈折率をそれぞれＮ２，Ｎ３，Ｎ４、アッベ数を
それぞれＶ２，Ｖ３，Ｖ４とするとき、 １．６５ ＜ （Ｎ２＋Ｎ４）／２ ＜１．９ １．７０ ＜ Ｎ３ ＜１．９５ ３５ ＜ （Ｖ２＋Ｖ４）／２ ＜ ６０ ２０ ＜ Ｖ３ ＜ ３０ なる条件を満足することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明の数値実施例
１のレンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮
影倍率０．５倍の諸収差図である。
１のレンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮
影倍率０．５倍の諸収差図である。
【００１２】図５〜図８は本発明の数値実施例２のレン
ズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍率
０．５倍の諸収差図である。
ズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍率
０．５倍の諸収差図である。
【００１３】図９〜図１２は本発明の数値実施例３のレ
ンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍率
０．５倍の諸収差図である。
ンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍率
０．５倍の諸収差図である。
【００１４】図１３〜図１６は本発明の数値実施例４の
レンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍
率０．５倍の諸収差図である。
レンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍
率０．５倍の諸収差図である。
【００１５】図１７〜図２０は本発明の数値実施例５の
レンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍
率０．５倍の諸収差図である。
レンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍
率０．５倍の諸収差図である。
【００１６】図２１〜図２４は本発明の数値実施例６の
レンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍
率０．５倍の諸収差図である。
レンズ断面図と無限遠物体、撮影倍率０．１倍、撮影倍
率０．５倍の諸収差図である。
【００１７】本実施形態の撮影レンズＬＥは、物体側よ
り物体側に凹面を向けたメニスカス状の正のレンズＧ
ｌ、物体側に凸面を向けた正のレンズＧ２、両レンズ面
が凹面の負のレンズＧ３、像面側に凸面を向けた正のレ
ンズＧ４の４群４枚のレンズ構成であり、トリプレット
タイプのレンズ構成の物体側にメニスカス状の負のレン
ズを付加した型になっている。
り物体側に凹面を向けたメニスカス状の正のレンズＧ
ｌ、物体側に凸面を向けた正のレンズＧ２、両レンズ面
が凹面の負のレンズＧ３、像面側に凸面を向けた正のレ
ンズＧ４の４群４枚のレンズ構成であり、トリプレット
タイプのレンズ構成の物体側にメニスカス状の負のレン
ズを付加した型になっている。
【００１８】ＳＰは絞り、ＦＳＰは固定絞り（フレアー
カット絞り）、ＧＦはフェースプレートや光学フィルタ
ー等のガラスブロック、ＩＰは像面である。
カット絞り）、ＧＦはフェースプレートや光学フィルタ
ー等のガラスブロック、ＩＰは像面である。
【００１９】ここでレンズＧｌの物体側のレンズ面は物
体側に凹面を向けており、そのレンズ面は負の屈折力と
なっている。それにより大きなコマ収差及び負の球面収
差を発生させ、同時にレンズＧｌの像面側のレンズ面に
てキャンセルを行い、軸上及び軸外収差をバランス良く
補正すると同時に、レンズ系全体の高次収差の補正を行
っている。そしてレンズＧ２，レンズＧ３，レンズＧ４
のレンズ形状を前述の如く設定し、これにより広い物体
距離範囲でフォーカスはレンズ全系ＬＥを光軸上移動さ
せて行っており、高い光学性能を達成している。
体側に凹面を向けており、そのレンズ面は負の屈折力と
なっている。それにより大きなコマ収差及び負の球面収
差を発生させ、同時にレンズＧｌの像面側のレンズ面に
てキャンセルを行い、軸上及び軸外収差をバランス良く
補正すると同時に、レンズ系全体の高次収差の補正を行
っている。そしてレンズＧ２，レンズＧ３，レンズＧ４
のレンズ形状を前述の如く設定し、これにより広い物体
距離範囲でフォーカスはレンズ全系ＬＥを光軸上移動さ
せて行っており、高い光学性能を達成している。
【００２０】本実施形態では以上のような構成により、
広い物体距離範囲において、画面全体にわたり高い光学
性能を有した撮影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。
広い物体距離範囲において、画面全体にわたり高い光学
性能を有した撮影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。
【００２１】（ア−１）前記レンズＧ２，レンズＧ３，
そしてレンズＧ４の材質の屈折率をそれぞれＮ２，Ｎ
３，Ｎ４、アッベ数をそれぞれＶｌ，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４
とするとき、 １．６５ ＜ （Ｎ２＋Ｎ４）／２ ＜１．９ ‥‥‥（１） １．７０ ＜ Ｎ３ ＜１．９５ ‥‥‥（２） ３５ ＜ （Ｖ２＋Ｖ４）／２ ＜ ６０ ‥‥‥（３） ２０ ＜ Ｖ３ ＜ ３０ ‥‥‥（４） なる条件を満足することである。
そしてレンズＧ４の材質の屈折率をそれぞれＮ２，Ｎ
３，Ｎ４、アッベ数をそれぞれＶｌ，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４
とするとき、 １．６５ ＜ （Ｎ２＋Ｎ４）／２ ＜１．９ ‥‥‥（１） １．７０ ＜ Ｎ３ ＜１．９５ ‥‥‥（２） ３５ ＜ （Ｖ２＋Ｖ４）／２ ＜ ６０ ‥‥‥（３） ２０ ＜ Ｖ３ ＜ ３０ ‥‥‥（４） なる条件を満足することである。
【００２２】ここで条件式（１），（２）はレンズ系中
の正レンズ及び負レンズの材料の屈折率を規定すること
により諸収差の補正をバランス良く行うものである。
の正レンズ及び負レンズの材料の屈折率を規定すること
により諸収差の補正をバランス良く行うものである。
【００２３】条件式（１）の上限もしくは条件式（２）
の下限を越えるとベッツバール和が小さくなりすぎ、像
面湾曲が大きく発生してきて良くない。
の下限を越えるとベッツバール和が小さくなりすぎ、像
面湾曲が大きく発生してきて良くない。
【００２４】また条件式（１）の下限を越えると正レン
ズのレンズ面の曲率がきつくなってくるため高次の球面
収羞が大きく発生し、条件式（２）の上限を越えると負
レンズのレンズ面における収差の補正作用が弱くなり結
果として諸収差の補正がバランス良く行えなくなってし
まう。
ズのレンズ面の曲率がきつくなってくるため高次の球面
収羞が大きく発生し、条件式（２）の上限を越えると負
レンズのレンズ面における収差の補正作用が弱くなり結
果として諸収差の補正がバランス良く行えなくなってし
まう。
【００２５】条件式（３）、（４）は主に色収差を良好
に補正し得るための条件であり、この範疇を越えると高
性能な光学系を達成するのが困難になる。
に補正し得るための条件であり、この範疇を越えると高
性能な光学系を達成するのが困難になる。
【００２６】本実施形態において更に望ましくは条件式
（１）〜（４）の数値範囲を次の如く限定するのが更な
る光学性能の向上を図るために良い。
（１）〜（４）の数値範囲を次の如く限定するのが更な
る光学性能の向上を図るために良い。
【００２７】 １．７５ ＜ （Ｎ２＋Ｎ４）／２ ＜１．８５ ‥‥‥（１ａ） １．７５ ＜ Ｎ３ ＜１．８５ ‥‥‥（２ａ） ４０ ＜ （Ｖ２＋Ｖ４）／２ ＜ ５０ ‥‥‥（３ａ） ２３ ＜ Ｖ３ ＜ ２８ ‥‥‥（４ａ） （ア−２）前記レンズＧ１の物体側のレンズ面の曲率半
径をＲ、レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、 ０．３ ＜ ｜Ｒ／Ｆ｜ ＜ ０．７ ‥‥‥（５） なる条件を満足することである。
径をＲ、レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、 ０．３ ＜ ｜Ｒ／Ｆ｜ ＜ ０．７ ‥‥‥（５） なる条件を満足することである。
【００２８】条件式（５）はレンズＧｌの物体側のレン
ズ面の曲率半径Ｒを限定することにより、レンズ全系の
球面収差とコマ収差の補正を良好に行うためのものであ
る。
ズ面の曲率半径Ｒを限定することにより、レンズ全系の
球面収差とコマ収差の補正を良好に行うためのものであ
る。
【００２９】条件式（５）の上限を越えて曲率半径Ｒが
大きくなるとそのレンズ面における負の屈折作用が小さ
くなってくるため正の球面収差発生作用が弱くなり、結
果としてレンズ全系での負の球面収差が大きく発生し、
それを補正するのが困難となってくる。
大きくなるとそのレンズ面における負の屈折作用が小さ
くなってくるため正の球面収差発生作用が弱くなり、結
果としてレンズ全系での負の球面収差が大きく発生し、
それを補正するのが困難となってくる。
【００３０】他方、下限値を越えると、軸外収差に対す
る影響が大きくなり、コマ収差が大きく発生してきて良
くない。
る影響が大きくなり、コマ収差が大きく発生してきて良
くない。
【００３１】（ア−３）前記レンズＧ１の焦点距離をＦ
１、レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、 ０．０５ ＜ Ｆ／Ｆ１ ＜ ０．３５ ‥‥‥（６） なる条件を満足することである。
１、レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、 ０．０５ ＜ Ｆ／Ｆ１ ＜ ０．３５ ‥‥‥（６） なる条件を満足することである。
【００３２】条件式（６）はレンズＧ１の屈折力を適切
に設定し、これにより軸上、軸外の諸収差をバランスよ
く補正する為のものである。
に設定し、これにより軸上、軸外の諸収差をバランスよ
く補正する為のものである。
【００３３】条件式（６）を外れると軸上及び軸外の諸
収差を良好に補正するのが難しくなってくる。
収差を良好に補正するのが難しくなってくる。
【００３４】（ア−４）レンズ系中のうち少なくとも１
つのレンズ面を非球面又は回折光学素子面とするのが良
い。又少なくとも１つのレンズを、屈折力分布型のレン
ズとしても良い。
つのレンズ面を非球面又は回折光学素子面とするのが良
い。又少なくとも１つのレンズを、屈折力分布型のレン
ズとしても良い。
【００３５】これによれば更に高い光学性能が容易に得
られる。
られる。
【００３６】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の
曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空
気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレ
ンズのガラスの屈折率とアッベ数である。
【００３７】又、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。
諸数値との関係を表−１に示す。
【００３８】
【外１】
【００３９】
【外２】
【００４０】
【表１】
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、レンズ構
成を適切に設定することにより、フォーカス時の収差変
動を小さく抑え遠距離撮影から近距離撮影の広い撮影距
離範囲において良好な画質が得られる撮影レンズを達成
することができる。
成を適切に設定することにより、フォーカス時の収差変
動を小さく抑え遠距離撮影から近距離撮影の広い撮影距
離範囲において良好な画質が得られる撮影レンズを達成
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１の無限遠物体のときの収
差図
差図
【図３】本発明の数値実施例１の撮影倍率０．１倍のと
きの収差図
きの収差図
【図４】本発明の数値実施例１の撮影倍率０．５倍のと
きの収差図
きの収差図
【図５】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図６】本発明の数値実施例２の無限遠物体のときの収
差図
差図
【図７】本発明の数値実施例２の撮影倍率０．１倍のと
きの収差図
きの収差図
【図８】本発明の数値実施例２の撮影倍率０．５倍のと
きの収差図
きの収差図
【図９】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図１０】本発明の数値実施例３の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図１１】本発明の数値実施例３の撮影倍率０．１倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図１２】本発明の数値実施例３の撮影倍率０．５倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図１３】本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図１４】本発明の数値実施例４の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図１５】本発明の数値実施例４の撮影倍率０．１倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図１６】本発明の数値実施例４の撮影倍率０．５倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図１７】本発明の数値実施例５のレンズ断面図
【図１８】本発明の数値実施例５の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図１９】本発明の数値実施例５の撮影倍率０．１倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図２０】本発明の数値実施例５の撮影倍率０．５倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図２１】本発明の数値実施例６のレンズ断面図
【図２２】本発明の数値実施例６の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図２３】本発明の数値実施例６の撮影倍率０．１倍の
ときの収差図
ときの収差図
【図２４】本発明の数値実施例６の撮影倍率０．５倍の
ときの収差図
ときの収差図
Ｇ１〜Ｇ４ レンズ ＳＰ 絞り ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面 ＦＳＰ 固定絞り ＩＰ 像面
Claims (4)
- 【請求項１】 物体側より物体側に凹面を向けたメニス
カス状の正のレンズＧｌ、物体側に凸面を向けた正のレ
ンズＧ２、両レンズ面が凹面の負のレンズＧ３、像面側
に凸面を向けた正のレンズＧ４の４群４枚で構成された
ことを特徴とする撮影レンズ。 - 【請求項２】 前記レンズＧ２，レンズＧ３，そしてレ
ンズＧ４の材質の屈折率をそれぞれＮ２，Ｎ３，Ｎ４、
アッベ数をそれぞれＶ２，Ｖ３，Ｖ４とするとき、 １．６５ ＜ （Ｎ２＋Ｎ４）／２ ＜１．９ １．７０ ＜ Ｎ３ ＜１．９５ ３５ ＜ （Ｖ２＋Ｖ４）／２ ＜ ６０ ２０ ＜ Ｖ３ ＜ ３０ なる条件を満足することを特徴とする請求項１の撮影レ
ンズ。 - 【請求項３】 前記レンズＧ１の物体側のレンズ面の曲
率半径をＲ、レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、 ０．３ ＜ ｜Ｒ／Ｆ｜ ＜ ０．７ なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２の
撮影レンズ。 - 【請求項４】 前記レンズＧ１の焦点距離をＦ１、レン
ズ全系の焦点距離をＦとしたとき、 ０．０５ ＜ Ｆ／Ｆ１ ＜ ０．３５ なる条件を満足することを特徴とする請求項３の撮影レ
ンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36854098A JP2000171697A (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 撮影レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36854098A JP2000171697A (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 撮影レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000171697A true JP2000171697A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18492093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36854098A Pending JP2000171697A (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 撮影レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000171697A (ja) |
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-
1998
- 1998-12-09 JP JP36854098A patent/JP2000171697A/ja active Pending
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