JPH1123959A - 撮影レンズ - Google Patents

撮影レンズ

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JPH1123959A
JPH1123959A JP19786297A JP19786297A JPH1123959A JP H1123959 A JPH1123959 A JP H1123959A JP 19786297 A JP19786297 A JP 19786297A JP 19786297 A JP19786297 A JP 19786297A JP H1123959 A JPH1123959 A JP H1123959A
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JP
Japan
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lens
object side
whose
convex
image
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JP19786297A
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Hiroshi Saito
博 齋藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 前玉径が小さく、画面全体に渡り高い光学性
能を有するコンパクトな撮影レンズを得る。 【解決手段】 物体側から順に、物体側に凸面を向けた
メニスカス状の正の第1レンズL1、物体側に比べ像面
側に強い屈折面を有し両レンズ面が凹面の負の第2レン
ズL2、像面側と物体側が同じ屈折力を有し両レンズ面
が凸面の正の第3レンズL3、像面側に比べて物体側に
強い屈折面を有し像面側に凸面を向けたメニスカス状の
負の第4レンズL4が配列されている。ASは可動絞り
であり、第2レンズL2と第3レンズL3の間に配置さ
れている。FS1、FS2は軸外の光束幅を制限するた
めの固定絞りであり、固定絞りFS1は第1レンズL1の
物体側の第1面上に配置され、固定絞りFS2は第3レ
ンズの物体側面上に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、写真用カメラやス
チルビデオカメラ等に好適なコンパクトな撮影レンズに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近のカメラの小型化に伴って、レンズ
全長の短いコンパクトな種々の撮影レンズが提案されて
いる。レンズ全長の短い撮影レンズとして、レンズ全長
に対する焦点距離の比つまり望遠比が小さく、レンズ枚
数が4枚程度のコンパクトな撮影レンズが、例えば特開
昭56−59217号公報、特開昭58−57106号
公報、特開昭60−178419号公報、特開平3−2
65809号公報等で提案されている。
【0003】これらの公報で提案されている撮影レンズ
は、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズ、両
レンズ面が凹面の負レンズ、そして正レンズより成るト
リプレット系の後方に、像面側に凸面を向けたメニスカ
ス状の負レンズを配置し、全体として4つのレンズから
成る望遠タイプを採用している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に、レンズの枚数
を例えば4枚程度としレンズ全長の短縮を図りながら、
撮影画角60度以上の広画角化を図ろうとすると、高次
の収差が顕著に現われてくる。特に、歪曲収差や非点収
差が悪化し、コマ収差やハローも増大し、画角全体に渡
り良好な光学性能を得ることが難しくなってくる。
【0005】このため、前述の各公報で提案されている
撮影レンズでは、レンズ系中の一部のレンズ面に非球面
を施して広画角化に伴う光学性能の低下を防止してい
る。
【0006】しかしながら、コンパクトで良好な光学性
能を保持するには、適当な位置に可動絞りや固定絞りを
配置する必要があり、また非球面レンズを用いて所定の
光学性能を得るには、適切な形状の非球面を用い、かつ
加工し易い非球面を用いることが重要となってくる。
【0007】本発明の目的は、4枚のレンズのレンズ形
状及び固定絞り及び撮影レンズの位置を適宜な位置に設
定することにより、撮影画角67度、Fナンバ2.8、
望遠比が1程度と全長が短かく、特に前玉径が小さく、
画面全体に渡り高い光学性能を有するコンパクトな撮影
レンズを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る撮影レンズは、物体側から順に、物体
側に凸面を向けたメニスカス状の正の第1レンズ、像面
側に強い屈折面を有する両レンズ面が凹面の第2レン
ズ、両レンズ面が凸面の第3レンズ、物体側に凸面を向
けたメニスカス状の負の第4レンズを有する光学系にお
いて、前記第2レンズと第3レンズとの間に可動絞りを
配置し、前記第1レンズの第1面近傍に設け軸外光束の
上線、下線を実質的に制限する第1の固定絞りと、前記
可動絞りと第3レンズの第2面間との間に第2の固定絞
りを配置したことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図1〜図5は実施例1〜5のレンズ断
面図である。物体側から順に、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス状の正の第1レンズL1、物体側に比べ像面側
に強い屈折面を有し両レンズ面が凹面の負の第2レンズ
L2、像面側と物体側が同じ屈折力を有し両レンズ面が
凸面の正の第3レンズL3、像面側に比べて物体側に強
い屈折面を有し像面側に凸面を向けたメニスカス状の負
の第4レンズL4が配列されている。
【0010】また、ASは可動絞りであり、第2レンズ
L2と第3レンズL3の間に配置されている。FS1、
FS2は軸外の光束幅を制限するための固定絞りであ
り、固定絞りFS1は第1レンズL1の物体側の第1面上
に配置され、固定絞りFS2は第3レンズの物体側面上
に配置されている。
【0011】実施例において、第1レンズL1は物体側
に強いパワーを有する正のメニスカス形状にすることに
より、球面収差と像面湾曲を良好にしている。第2レン
ズL2の物体側のレンズの曲率が強くなり過ぎると、非
点収差が多く発生してくるので、物体側に比べ像面側の
レンズ面の曲率を強くして、第2レンズL2の負の屈折
力を一定に保ちながらペッツバール和のバランスをとっ
ている。第3レンズL3は物体側と像側の屈折力を等し
くし、パワーを分担させることにより、球面収差と非点
収差の高次の発生を抑えている。
【0012】また、可動絞りASが第2レンズL2と第
3レンズL3の間に配置されているために、第1、第
2、第3レンズL1、L2、L3の可動絞りASに対す
る対称性から第3レンズL3の像面側の曲率を、物体側
と同等か多少強めに設定した方が歪曲収差と像面湾曲を
とる上では有利である。第4レンズL4は物体側に強い
パワーの凹のメニスカス形状にすることにより、広角化
を図ったときに発生する像面湾曲や非点収差の軸外光束
を良好に補正することができる。この第4レンズL4は
軸外光束が分離する位置に配置されるために、非球面を
付加することにより、軸外光束の性能を更に改善するこ
とが可能である。特に、物体側の面に付加することによ
り、非点収差等を良好に補正することが可能である。
【0013】更に、可動絞りASは第2レンズL2と第
3レンズL3の間に配置させることにより、広角化に伴
って前玉又は後玉の径が大きくなり過ぎず、カメラの大
きさに影響を与えることを防いでいる。また、軸外光束
幅を実質的に制限する固定絞りは、第1レンズL1の物
体側面近傍と、固定絞りと第3レンズL3の像側の面の
間に配置させることにより、この光学系の主要素である
第1、第2、第3レンズL1、L2、L3の軸外光線の
通る位置を低い位置に抑え、可動絞りASに対する対称
性を良くすることができるために、高次収差や歪曲を小
さくすることができる。また、最軸外光束幅の中心光線
が、第2レンズL2と第3レンズL3間で光軸と交叉す
るようにできるため、軸外光束の光束中心位置がほぼ固
定絞りFS1、FS2の中心を通すことができ、可動絞
りASの絞り径を小さく絞った場合でも、軸外光束の光
量が落ち難くかつ周辺光量の確保が容易となる。
【0014】更に、第1レンズL1の物体側面近傍の位
置に固定絞りFS1を配置することにより、第1レンズ
L1の有効径を軸上のFナンバで決まるような最小径に
することが容易となり、特に鏡面内バリアやインナバリ
アを使った場合に、明るいレンズを使ってもカメラとし
てコンパクトに構成することが可能となる。
【0015】また、可動絞りASと第3レンズL3の像
面側の間に固定絞りFS2を設けることにより、第4レ
ンズL4に入射する光束位置を比較的外側にできるた
め、像面湾曲や非点収差を、第4レンズL4を非球面化
することにより効果的に補正することも容易になる。
【0016】更に、各レンズ構成及び絞りの構成を前述
のように設定すると共に、次の条件式(1) 〜(4) を満足
するようにすれば、レンズ全長の短縮化を図りながら、
諸収差をバランス良く補正し、画面全体に渡り高い光学
性能を得ることが可能となる。即ち、第4レンズL4の
第1面が非球面形状であり、第i番目のレンズ面の曲率
半径をRi、第i番目の面と第i+1番目の面の間隔を
Di、全系の焦点距離をfとしたとき、次の条件式を満
足することが好ましい。
【0017】 0.34<R1/f<0.43 ・・・(1) 0.06<d4/f<0.09 ・・・(2) 0.07<d5/f<0.1 ・・・(3) 0.19<d6/f<0.30 ・・・(4)
【0018】条件式(1) は第1レンズL1の物体側の曲
率に関するもので、この条件式(1)の上限を超えると球
面収差が補正不足となり、像面湾曲とのバランスが悪く
なり、下限を超えると球面収差と歪曲収差のバランスが
悪くなる。
【0019】条件式(2) は第2レンズL2と第3レンズ
L3の間隔に関するもので、条件式(2) の上限を超える
と像面湾曲と倍率色収差のバランスが悪くなり、下限を
超えるとコマ収差の量が大きくなり、かつ可動絞りAS
やシャッタ等の部材を挿入することが難しくなってく
る。
【0020】条件式(3) は第3レンズL3の厚みに関す
るもので、条件式(3) の上限を超えると非点収差の量が
大きくなると共に、レンズの全長が伸びてしまう。下限
を超えるとレンズのコバ厚が薄くなるために、像面湾曲
を補正するためのレンズのパワーの確保が難しくなって
しまう。
【0021】条件式(4) は第3レンズL3と第4レンズ
L4の間隔に関するもので、条件式(4) の上限を超える
と像面湾曲と非点収差の補正不足となり、下限を超える
と非点収差を補正するためには、第4レンズL4の物体
側の面の曲率がきつくなり過ぎ、加工が困難となってく
る。
【0022】また、上記の条件式に付け加え、更に下記
条件式を満足させることにより、各諸収差等を更に改善
することが可能である。ただし、f4は第4レンズL4
の焦点距離である。
【0023】 0.55<R6/R5<1.1 ・・・(5) 1.2<R8/R7<1.8 ・・・(6) 0.5<|R3/R2|<2.3 ・・・(7) 0.35<|f/f4|<0.7 ・・・(8)
【0024】条件式(5) は第3レンズL3の物体側の面
と像面側の面の関係を示すもので、この条件式(5) の上
限を超えるとコマ収差と歪曲収差が補正不足となり、下
限を超えると歪曲収差と像面湾曲のバランスが悪くな
る。
【0025】条件式(6) は第4レンズL4の物体側の面
と像面側の面の関係を示し、条件式(6) の上限を超える
と、第4レンズL4のパワーが強くなり過ぎ、像面湾曲
の量が大きくなり、下限を超えると非点収差の量が大き
くなり、かつ光学系の第1面から像面までの距離が長く
なるためにコンパクトさに欠けてくる。
【0026】条件式(7) は第2レンズL2の像面側の面
と第3レンズL3の物体側の面の関係を示すものであ
り、条件式(7) の上限を超えるとコマ収差の補正が困難
となり、下限を超えると非点収差が大きくなる。
【0027】条件式(8) は全系の焦点距離fと第4レン
ズL4の焦点距離の比を示すもので、条件式(8) の上限
を超えると像面湾曲及び非点収差が大きくなり、下限を
超えると球面収差と非点収差の補正が困難となり、Fナ
ンバを明るくすることができなくなる。
【0028】なお、実施例において、フォーカス調整は
第1レンズL1から第3レンズL3までを一体化して繰
り出してもよく、第4レンズL4のみを移動させてもよ
いが、被写体距離による収差変動を小さくするために
は、レンズ系全体を繰り出すことが好ましい。
【0029】次に、各実施例1〜5の数値実施例1〜5
を示す。この数値実施例において、riは物体側から順に
第i番目のレンズ面の曲率半径、diは物体側からri面と
ri+1面の間隔、niとνi は第iレンズの屈折率とアッ
ベ数である。なお、条件式(1) 〜(8) においては、可動
しぼりASを面として数えていないが、この数値を実施
例では面として扱っている。
【0030】なお、r8面を非球面としており、この非球
面形状は、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、K、B、C、Dを非球面係数と
したとき、次式で表している。 X=(H2 /R)/[1+{1−(1+K)(H/R)2}
1/2]+BH4 +CH6+DH8
【0031】 数値実施例1 f=26 fno=1:2.8 2ω=67° r1= 9.433 d1=2.70 n1=1.77250 ν1 =49.6 r2= 37.243 d2=0.55 r3=-47.341 d3=1.00 n2=1.78472 ν2 =25.7 r4= 15.587 d4=1.20 r5= 0.000(絞り) d5=1.00 r6= 29.168 d6=2.30 n3=1.79952 ν3 =42.2 r7=-29.168 d7=6.40 *r8= -6.000 d8=1.20 n4=1.49171 ν4 =57.4 r9= -9.203 r8非球面 K=-9.09027×10-2 B=-1.40413×10-4 C= 2.49682×10-6 D=-1.27257×10-8
【0032】 数値実施例2 f=26 fno=1:2.8 2ω=67° r1= 9.383 d1=2.70 n1=1.72000 ν1 =50.3 r2= 36.804 d2=0.55 r3=-34.254 d3=1.00 n2=1.75520 ν2 =27.5 r4= 16.541 d4=1.20 r5= 0.000(絞り) d5=1.00 r6= 27.113 d6=2.30 n3=1.75700 ν3 =47.8 r7=-22.873 d7=6.40 *r8= -6.000 d8=1.20 n4=1.49171 ν4 =57.4 r9= -9.203 r8非球面 K=-1.51177×10-1 B=-1.69541×10-4 C= 4.71512×10-6 D=-1.64493×10-7
【0033】 数値実施例3 f=26 fno=1:2.8 2ω=67° r1= 9.415 d1=2.70 n1=1.75700 ν1 =47.8 r2= 36.472 d2=0.55 r3=-42.020 d3=1.00 n2=1.78472 ν2 =25.7 r4= 15.985 d4=1.20 r5= 0.000(絞り) d5=1.00 r6= 28.129 d6=2.30 n3=1.78590 ν3 =44.2 r7=-26.451 d7=6.40 *r8= -6.000 d8=1.20 n4=1.49171 ν4 =57.4 r9= -9.203 r8非球面 K=-1.15008×10-1 B=-1.34377×10-4 C= 2.44761×10-6 D=-1.26729×10-7
【0034】 数値実施例4 f=26 fno=1:2.8 2ω=67° r1= 8.868 d1=2.70 n1=1.77250 ν1 =49.6 r2= 34.037 d2=0.80 r3=-71.300 d3=0.80 n2=1.80518 ν2 =25.4 r4= 13.036 d4=1.00 r5= 0.000(絞り) d5=1.00 r6= 34.707 d6=2.30 n3=1.80610 ν3 =41.0 r7=-28.583 d7=5.22 *r8= -5.248 d8=1.00 n4=1.49171 ν4 =57.4 r9= -6.648 r8非球面 K=-5.14087×10-2 B=-1.5019 ×10-4 C= 3.91255×10-6 D=-1.74629×10-7
【0035】 数値実施例5 f=26 fno=1:2.8 2ω=67° r1= 10.945 d1=2.70 n1=1.77250 ν1 =49.6 r2= 49.725 d2=1.00 r3=-26.016 d3=0.80 n2=1.80518 ν2 =25.4 r4= 19.847 d4=1.00 r5= 0.000(絞り) d5=1.20 r6= 30.550 d6=2.30 n3=1.78590 ν3 =44.2 r7=-19.544 d7=7.00 *r8= -7.227 d8=1.00 n4=1.49171 ν4 =57.4 r9=-12.000 r8非球面 K=-2.29785×10-2 B=-1.70302×10-4 C= 3.27553×10-6 D=-6.82007×10-8
【0036】また、前述の各条件式(1) 〜(8) と数値実
施例1〜5における諸数値との関係を次表に示す。
【0037】 条件式 数値実施例1 数値実施例2 数値実施例3 数値実施例4 数値実施例5 (1) R1/f 0.363 0.361 0.362 0.341 0.421 (2) d4/f 0.085 0.085 0.085 0.077 0.085 (3) d5/f 0.088 0.088 0.088 0.088 0.088 (4) d6/f 0.246 0.246 0.246 0.201 0.269 (5)|R6/R5| 1.00 0.62 0.94 0.82 0.64 (6) R8/R7 1.53 1.53 1.53 1.27 1.66 (7)|R3/R2| 1.27 0.93 1.15 2.09 0.52 (8)|f/f4| 0.650 0.650 0.650 0.392 0.655
【0038】なお、図6〜図10は各実施例1〜5の縦
収差図を示している。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る撮影レ
ンズによれば、4つのレンズの形状及び可変絞り、第
1、第2の固定絞りを適切に配置することにより、全長
が短く画面全体に渡り良好なる光学性能が得られる。特
に、レンズの外径を小さくでき、第1レンズの有効径を
軸上のFナンバだけで決まるような最小径にでき、かつ
周辺光量も十分とれるために、鏡筒内バリアやインナバ
リア方式のカメラに適用して、カメラ全体を小型化、薄
型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の断面図である。
【図2】第2実施例の断面図である。
【図3】第3実施例の断面図である。
【図4】第4実施例の断面図である。
【図5】第5実施例の断面図である。
【図6】第1実施例の縦収差図である。
【図7】第2実施例の縦収差図である。
【図8】第3実施例の縦収差図である。
【図9】第4実施例の縦収差図である。
【図10】第5実施例の縦収差図である。
【符号の説明】
L1 第1レンズ L2 第2レンズ L3 第3レンズ L4 第4レンズ AS 可動絞り FS1、FS2 固定絞り M メリディオナル曲線 S サジタル曲線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、物体側に凸面を向けた
    メニスカス状の正の第1レンズ、像面側に強い屈折面を
    有する両レンズ面が凹面の第2レンズ、両レンズ面が凸
    面の第3レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の
    負の第4レンズを有する光学系において、前記第2レン
    ズと第3レンズとの間に可動絞りを配置し、前記第1レ
    ンズの第1面近傍に設け軸外光束の上線、下線を実質的
    に制限する第1の固定絞りと、前記可動絞りと第3レン
    ズの第2面間との間に第2の固定絞りを配置したことを
    特徴とする撮影レンズ。
  2. 【請求項2】 前記第4レンズの第1面が非球面形状で
    あり、第i番目のレンズ面の曲率半径をRi、第i番目
    の面と第i+1番目の面の間隔をDi、全系の焦点距離
    をfとしたとき、次の条件式を満足する請求項1に記載
    の撮影レンズ。 0.34<R1/f<0.43 0.06<d4/f<0.09 0.07<d5/f<0.1 0.19<d6/f<0.30
JP19786297A 1997-07-08 1997-07-08 撮影レンズ Pending JPH1123959A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007510955A (ja) * 2003-11-04 2007-04-26 イーストマン コダック カンパニー 三個のレンズを有する対物レンズ系
CN102375221A (zh) * 2010-08-24 2012-03-14 大立光电股份有限公司 光学摄影镜组

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