JPS63199312A

JPS63199312A - コンパクトなレンズ系

Info

Publication number: JPS63199312A
Application number: JP3137087A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Inanobe; 稲野辺　勉; Hirobumi Tsuchida; 博文槌田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-08-17

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、ビデオカメラ用またはコンパクトカメラタイ
プの電子スチルカメラ用のレンズ系に関するものである
。

〔従来の技術〕

ビデオカメラおよび電子スチルカメラは、３５關銀塩フ
イルムカメラに比べて画面サイズが非常に小さいためレ
ンズ系の焦点距離が全般的に短い。

それにしたがってレンズ系のバックフォーカスも短くな
る傾向にある。

ビデオカメラおよびコンパクトカメラタイプの電子スチ
、ルカメラは、不デインダー系永光を□導く光路分割鏡
の必要がないために、−眼レフ式のレンズ系に比べてバ
ックフォーカスは短くともよいが、それでも光学的ロー
パスフィルターなどの光学部材を配“置するので、その
ための空間をある程度確保しなければならない。画角（
２ω）が５０°程度のレンズ系で、−インチから１イン
チサイズの撮像素子を考えると、焦点距離は８朋〜１１
ｆｎｍ程度になシ、光学的ローパスフィルターなどを配
置する空間を確保するためには、焦点距離の０．７〜１
゜１倍程度のバックフォーカスが必要になる。

従来知られているビデオカメラあるいはコンパクトカメ
ラタイプの電子スチルカメレ用の単焦点レンズとしては
特開昭６０−２３９７０５号公報に記載されたものがあ
る。しかし画角（２ω）が４３゜と狭いレンズ系である
。又バックフォーカスも焦点距離の０．６５倍と短い。

更に正のメニスカスの第１群レンズと９両凹レンズの第
２群レンズと、正レンズの第３群レンズと、正のメニス
カスの第４群レンズと、平行平面フィルターとにて構成
されるレンズ系のうちの第４群レンズの像側の面が像側
に凹面を向けているために実質上のバックフォーカスは
更に短くなっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点は、画角（２ω）が５
０°程度であって、口径比が１．６〜２．０程度であり
、全系の焦点距離の０．７〜１．１倍程度のバックフォ
ーカスを持つビデオカメラ用または電子スチルカメラ用
のレンズ系を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

コンパクトなレンズ系として古くから知られているもの
にトリプレット型レンズがあり３枚構成の簡単なもので
ありながら各収差とも良好に補正されたレンズ系を実現
することが出来る。しかし本発明の目的を達成するため
には、このトリプレット型レンズを用いるとバックフォ
ーカスヲ長くとるために第３群レンズの光線高が高く々
す、第３群レンズの分担するパワーも大きくなる上５．
６〜喝のように大口径にすることもあって球面収差をは
じめとして非点収差、コマ収差など主に第３群レンズに
て発生する収差を良好に補正することが困難になる。

したがって本発明ではトリプレット型レンズ系の第３群
レンズを２枚のレンズに分割した逆エルノスター型のレ
ンズ系を採用した。即ち本発明のレン〉系は、物体側よ
り順に両凸レンズの第１レンズと、両凹レンズの第２レ
ンズと、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズの第
３レンズと、像−側に凸面を有する正レンズの第４レン
ズとより構成され次の諸条件を満足することを更に満足
するものである。

（１）　　０．７　＜ｌｆｌ当＜　７．０（２）　　０
．４　＜　ｆ：／ｆ、　＜　２．２（３）　　０．３＜
　　２Ｆ／＜１，０（４）　　１．０　＜　ｒ２Ｒ／　
＜　５．０（５）　　ν１〈４５ただしｆは全系の焦点距離、ｆ１２は第１．第２レンズ
の合成焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｆ４は
第４レンズの焦点距離、ｒ２Ｆは第２レンズの物体側の
面の曲率半径、ｒ２Ｒは第２レンズの像側の面の曲率半
径、ν１は第１レンズのアツベ数である。

条件（１）と条件（２）は、本発明のレンズ系の基本的
なパワー配置を規定したものである。条件（１）は、バ
ックフォ−カスを確保するために必要な条件で、この条
件の上限を越えると所望のバックフォーカスを確保する
ことが出来なくなシ又下限を越えるとバックフォーカス
を確保する上では有利であるが歪曲収差が負の過大な値
になり好ましくない。

この条件（１）の範囲で光線を発散させた後に第３レン
ズと第４レンズで光線を収斂させる場合、条件（２）の
範囲を満足するようにすることが望ましい。

この条件（２）は、第３レンズと第４レンズのパワー比
を規定したものであって、この条件の範囲内であれば光
線を無理なく収斂させることができ、各収差の発生を小
さく抑えることが出来る。条件（２）の下限を越えると
球面収差が大きく補正不足になリ、上限を越えると負の
歪曲収差が過大な値になり又倍率の色収差が補正不足に
なる。

これら条件（１）２条件（２）を満足した上で各収差を
良好に補正するためには、さらに条件（３）乃至条件（
５）を満足する必要がある。

条件（３）は、球面収差とコマ収差および歪曲収差の補
正のために設けたもので条件（３）の下限を越えると球
面収差がオーバー側に倒れ、又コマ収差が増大する。条
件（３）の下限を越えなければ球面収差およびコマ収差
の補正は可能になるが条件（３）の上限を越えた場合に
は歪曲収差が負の過大な値になる。

条件（４）は非点収差を補正するだめのものでこの条件
の上限を越えるとメリジオナル像面が大きくアンダー側
に倒れ又下限を越えると近距離にフォーカシングした時
にメリジオナル像面がオーバー側へ倒れ好ましくない。

条件（５）は色収差を良好に補正するためのものでこの
条件を満足し々いと軸上色収差は補正できても倍率の色
収差の補正が困難になる。

次に本発明のレンズ系のフォーカシングに関して述べる
。

レンズ系全体を繰シ出してフォーカシングを行なうのに
比べて、一部のレンズを動かしてフォーカシングを行な
う方が移動するレンズその他の重量が軽く、電気的にフ
ォーカシングを行なう場合にはフォーカシングの際の消
費電力量が少ガくてすむ上に絞シが固定になるのでレン
ズ鏡筒の機械的構成の単純化、小型化が可能になる。

本発明のレンズ系において第４レンズのみを移動させて
フォーカシングを行なう場合には、更に次の条件を満足
することが望ましい。

（６）　　−０，２＜　ｆ／ｆ、。３＜　０．５（７）
　　０．７　＜　ｆ４／　＜　２．０ただしｆ１□３は
第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離で
ある。

これら条件（６）　、　（７）は、長いバックフォーカ
スを確保したうえでリアーフォーカスが可能になるよう
にパワー配置を規定したものである。条件（６）又は条
件（７）の上限を越えた場合、フォーカシングのだめの
第４レンズの移動量が過大になシ、下限を越えた場合は
第４レンズのパワーが強くなシそれに応じて各レンズの
パワーも強くなるので各収差の補正が困難になる。

〔実施例〕

次に本発明のレンズ系の各実施例を示す。

実施例１ｆ＝１００　　　Ｆ／２．０　　２ω＝　５３．８゜バ
ックフォーカス−〇、７ｆｒｌ　＝９６．３１．９２ｄ＋　＝１１．．８１８２　　ｎ＋　＝１．８３４．Ｏ
ＯＩ／１　＝３７．１６ｒ２：　　１０８２．２２８０ｄ２＝６．５３１１ｒ３−ω（絞シ）ｄｓ＝１５．２２９７ｒ４：　　６３．６９７０ａ４．　＝６．４１６０　　ｎ２＝１．７６１８２　　
シ２＝２６．５５ｒ５＝１４７．１２７１（Ｌ＋＝５．１７２３ｒ６””　　１２４．７１．９３ｄａ””１４．５４２７　　　ｎ５＝１．７７２５０　
　　シ３＝４９．６６ｒｑ＝　　５５．５２１１ｄ７＝１４．５４５５ｒａ＝１７６．９７００ｄｇ＝１８．１８１８　　ｎ＋””１．７７２５０　　
１’４＝４９．６６ｒｏ：　　１６９．７６４９ｄｏ＝１８．１８１８ｒ、０＝″ ｄ＋ｏ　＝６４．８１８２　　ｎｓ　＝１．５１６３３
　　　シ、＝５４．，１５ｒｌｌ””″ １ｆ１２ン−３，０４ｆ３／／ｆ４＝　１．０３ン　＝
　０．３５　　　　”／／ｆ＝　１．．１５実施例２ｆ＝１００　　　ｆ／　　　２ω＝５３３゜２．０バックフォーカス＝０．８６ｆｒｌ　＝１３３．６４４４ｄ＋　＝１３．１５５２　１１＋　＝１．．８５０２６
　　Ｊ’ｌ　＝３２．２８ｒ２＝　２８３．０９８６ｄ２””　５．４７３２ｒ３−ｃｏ（絞シ）ｄ３＝１２．９５３５ｒ４　””　−４８−６３７４ｄ＜　＝８．１０３７　　　ｎ２＝１．７６１８２　　
Ｊ’２　＝２６．５５ｒ５＝２１３．５１９０ｄ５＝４．４８１５ｒ６＝　　１’３１．２００９ｄ６＝１３．０１１０　　ｎ５＝１．７７２５０　　　
νｓ”４９．６６ｒ７　＝　　５３．１３２９ｄ？＝９．０９０９ｒｇ　＝６９０７．３７０４ｄａ−＝１７．７１４１　　ｎ４　＝１．７２０００　
　ｖ＋　”５０．２５ｒ、＝　　８１．９６７１ｄｏ”＝１８．１８１８ｒｈｏ　−■ ｄ＋ｏ　＝８８．６３６４　　ｎｓ　＝１．５１６３３
　　ν５　”　６４．１５ｒ１１　　＝″）Ｉｆ＋２ンー１．６９　　ｆｓ／ｆ、　＝　０．９６　
一実施例３ｆ＝１００　　　／　　　２ω＝４８．１゜１．６バックフォーカス＝０．７２ｆｒ＋　＝１０１．２７５９ｄ＋　＝１６．２４６８　　ｎ＋　”’１．８３４００
　　Ｊ’ｌ　”３７．１６ｒｚ＝　１１２７．８９７０ｄ２＝９．７６４６ｒ３−ω（絞シ）ｄｓ　＝１６．８６９３ｒ、：：　６２．８９１５ｄ４”８．８８８９　　？１２＝１．８０５１８　　Ｊ
’２””２５．４３ｒ５＝１４１．４７６０ｄ５＝５．５５５６ｒ６”　１１３．６５９９ｄａ”２０．３８９２　　ｎｓ　＝１．７７２５０　　
νｓ　＝４９．６６ｒ７　：　５７．０２８９（ｈ　＝　８．８８８９ｒｇ＝１５２．５０５３ｄｓ　＝２０．０ＯＯＯｎ４＝１．７７２５０　７／４
　＝４９．６６ｒ、＝−１５０，４１７８ｄＱ＝２２．２２２２ｒ＋ｏ＝″ ｄ＋ｏ　”５８．３３３３　　ｎ５＝１．５１６３３　
　νｓ　＝　６４．１５ｒ、、＝Ｃ０１ｆ１２’／１　＝　２．６１　　ｆｓ／１４＝　１．
２７ｆ／　　＝０．２３　　　ｆ４／＝１．０１実施例
４ｆ＝１００　　　／　　　２ω＝　５４．２゜１．６バックフォーカス−〇、８１　ｆｒ、＝１６２．７５７４ｄ＋　＝２８．３６９２　　ｎｌ”＝１．８５０２６　
　νｔ”３２．２８ｒ２ニー４０６．８７７６ｄ２＝６．４３８９ｒ３＝の（絞り）ｄ３＝１６．７５７１ｒ４＝　−５０，９９１４ｄ４＝１０．００００　　ｎ２＝１．８’０５１８　　
ν２　＝　２５．４３ｒ５＝２７４．９６６４ｄｉ　＝　６．１８４５ｒ６’：　　４４１．６１６２ｄａ””２０゜８５８０　　ｎ３＝１．７７２５０　　
１／３　”’４９．６６ｒフ　＝−５７，９０２７ｄ７＝１０．ｏｏｏ。

ｒａ＝２２３゜６９２８ａｍ　＝２０．０Ｏ００ｎ＋　＝１．７７２５０　　１
’４　＝４９．６６ｒｏ：　　２０１．０８３６ｄｏ＝２５．００００ｒ＋ｏ＝ω ｄ１ｏ＝６５．６２５０　　ｎｓ”１．５１６３３　　
　シ５＝＝５４．，１５ｒ、１　＝＝（ｘ）１ｆ１２ン−１，４２ｆｓ／−０，６０ｆ　　　　　　
　　　、　　　ｆ＋ｆ／＝　０．３８　　　ｆ′／ｆ＝　１．４０実施例５ｆ＝１００　　　Ｆ／　　　２ω＝　５３．６゜２．０バックフォーカス−０，９３ｆｒｌ”’１３０．３１４４ｄ＋　＝１７．５００Ｏｎ＋　＝１．８４６６７　９＋
　＝２３．７８ｒ２＝　３５２．３３５３ｄ２＝７．５０００ｒ３＝ｏｌ）（絞り）ｄａ””１２．５０００ｒ４：　　５０．００００ｄ＋−１０，００００ｎ２””１．８４６６７　　Ｊ’
２　＝２３．７８ｒ５　＝１５４．８８５２ｄ５二５．００００ｒａ：　　１５１．５５２４ｄ６＝２０．０ＯＯＯｎ３＝１．７７２５０　　　シ３
＝４９．６６ｒ７”’　　５５．３０３５ｄ７二１０．００００ｒｓ　””８９３．９８９１ｄｓ　””３２．５０００　　ｎ＋、　””１．７７２
５０　　１／４　＝４９．６６ｒｏ”　　８６．７９４
９ｄ９＝２５．ｏｏｏｏｒｌｏ”″ ｄ＋ｏ　”８４．３７５０　　ｎ！Ｉ＝１．５１６３３
　　　ν５”６４．１５ｒ、、＝ｃ。

ｌｆ＋２１／−１，Ｉ　Ｂ　　ｆ３／ｆ、　＝　１．０
０し　＝　０．０９　　　　ｆ４／　＝　１．０４ｆ　
１２３実施例６ｆ＝１００Ｆ／２ω＝５４．１゜２．０バックフォーカス＝１．０６ｆｒｌ　＝２８６．９７０１ｄ＋＝１３．３３５９　１１＋”１．８４６６６　１／
＋”２３．８８ｒ２＝　１７９．５６７８ｄ２＝８．１６５３ｒ３”の（絞り）ｄｓ−”１４，２９８２ｒ、＝　４１．７９５３ｄ＋　”１１．６７７５　　ｎ２””１．８０５１８　
　シ２＝２５．４３ｒ５＝２７１．３５２４ｄ、＝６．１３２０ｒ６”　１６８．０８８０ｄａ”２０．７４９４　　ｎｓ”１．６９６８０　１／
３＝５５．５２ｒｔ＝　５０．３０１９ｃｌｙ””１０．００００ｒｓ＝３７９．２１５５ｄａ　””２２．５０００　　ｎ４−　”１．６９６８
０　　ν４．　”　５５．５２ｒｏ”　１０３．０００
３ｄ９＝２５．ｏｏｏ。

ｒ＋ｏ＝″ ｄ＋ｏ　＝１０３．１２５Ｏｎ５＝１．５１６３３　　
シ１＝６４．１５ｒ、、　　＝＝ＣＯ ”１２’／　＝　０．９５　　　／／ｆ、　＝　０．８
１ｆ／＝　０．０８５　　　ｆ４／、、　＝　１．１９
ｆ　１２３ただしｒｌ　＋　ｒ２　＋・・、ｒｌ、はレンズ各面の
曲率半径、ｄ＋　＋　ｄ２＋・　、ｄ＋ｏは各レンズの
肉厚および空気間隔、ｎｌ　！　ｎ２　＋・・、　ｎｉ
は各レンズの屈折率、シ１．シ２．・・・、シ、ハ各レ
ンズのアツベ数である。

上記の各実施例は第１図に示すよう々レンズ構成であっ
て、最も像側に配置しである面ｒ１゜、ｒｌｌをもつガ
ラスブロックは、光学的ローノくスフイルター等の光学
部材を配置することを想定して示しである。又これら実
施例では、第４レンズによりフォーカシングを行なうも
ので、例えば実施例においては空気間隔ｄ７を１４．５
４５５から２．４０９１に変化させて至近距離にフォー
カシングする。

これら実施例の収差状況は第２図〜第８図に示しである
。そのうち第２図は実施例１の無限遠における収差曲線
図、第３図は実施例１の至近距離（結像倍率０１１１倍
）での収差曲線図である。

又第４図乃至第８図は夫々実施例２乃至実施例６の無限
遠における収差曲線図である。

〔発明の効果〕

本発明のレンズ系は、構成枚数４枚の簡単な構成であシ
ながら画角（２ω）が５０°程度２口径比が１．６＝２
０程度であり全系の焦点距離の０．７〜１．１倍程度の
バックフォーカスを持ち、しかもリアフォーカスが可能
々ビデオカメラ用またはコンパクトタイプの電子スチル
カメラ用レンズであって各収差とも良好に補正されたも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ系の断面図、第２図。第３図は本発明の実施例１の収差曲線図、第４図乃至第
８図は夫々本発明の実施例２乃至実施例６の収差曲線図
である。

Claims

【特許請求の範囲】（１）物体側より順に両凸レンズの第１レンズと、両凹
レンズの第２レンズと、像側に凸面を向けた正のメニス
カスレンズの第３レンズと、像側に凸面を有する正レン
ズの第４レンズとから構成され次の各条件を満足するコ
ンパクトなレンズ系。（１）０．７＜｜ｆ＿１＿２｜／ｆ＜７．０（２）０．
４＜ｆ＿３／ｆ＿４＜２．２（３）０．３＜｜ｒ＿２＿Ｆ｜／ｆ＜１．０（４）１．
０＜ｒ＿２＿Ｒ／ｆ／５．０（５）ν＿１＜４５ただしｆは全系の焦点距離、ｆ＿１＿２は第１レンズと
第２レンズの合成焦点距離、ｆ＿３は第３レンズの焦点
距離、ｆ＿４は第４レンズの焦点距離、ｒ＿２＿Ｆ，ｒ
＿２＿Ｆは第２レンズの物体側の面および像側の面の曲
率半径、ν＿１は第１レンズのアッベ数である。（２）第４レンズを光軸に沿って移動させることにより
フォーカシングを行なうレンズ系で、次の条件を更に満
足する特許請求の範囲（１）のコンパクトなレンズ系。（６）−０．２＜ｆ／ｆ＿１＿２＿３＜０．５（７）０
．７＜ｆ＿４／ｆ＜２．０ただしｆ＿１＿２＿３は第１レンズ、第２レンズ、第３
レンズの合成焦点距離である。