JPH05173067A - 大口径広角レンズ - Google Patents
大口径広角レンズInfo
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- JPH05173067A JPH05173067A JP3218219A JP21821991A JPH05173067A JP H05173067 A JPH05173067 A JP H05173067A JP 3218219 A JP3218219 A JP 3218219A JP 21821991 A JP21821991 A JP 21821991A JP H05173067 A JPH05173067 A JP H05173067A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 できるだけ小さなレンズ直径で最小のレンズ
数により極めて広角の大口径レンズを構成する。 【構成】 発散作用群1,12、エアギャップ7,1
4、開口絞り11,16、集束作用群4,18及び結合
要素5,17から成り、発散作用群1,12の負の屈折
作用と集束作用群4,18の正の屈折作用とが、非球面
8,13;9,19の使用により光軸からエッジに向け
て連続的に弱められている。
数により極めて広角の大口径レンズを構成する。 【構成】 発散作用群1,12、エアギャップ7,1
4、開口絞り11,16、集束作用群4,18及び結合
要素5,17から成り、発散作用群1,12の負の屈折
作用と集束作用群4,18の正の屈折作用とが、非球面
8,13;9,19の使用により光軸からエッジに向け
て連続的に弱められている。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、歪曲と相対光量の修正
に重要な作用を及ぼす第1の発散作用群、エアギャッ
プ、イメージフィールド内で修正にとって重要な開口作
用を及ぼすほぼ中央にある開口絞り、及びこれに続く集
束作用群が設けられており、この集束作用群が、球面収
差と像面湾曲に作用を及ぼす集束作用群と結合要素から
成る、大口径広角レンズに関する。
に重要な作用を及ぼす第1の発散作用群、エアギャッ
プ、イメージフィールド内で修正にとって重要な開口作
用を及ぼすほぼ中央にある開口絞り、及びこれに続く集
束作用群が設けられており、この集束作用群が、球面収
差と像面湾曲に作用を及ぼす集束作用群と結合要素から
成る、大口径広角レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】大口径の古典的な広角構造は、代表的に
は明らかに6つより多くのレンズを有し、その場合前部
に負の屈折力を使用して、一方においては焦点距離に対
して後側レンズと像間の距離を長くし、かつ他方におい
てひとみ収差の意図的な導入により画角の増大と共に相
対光量を増加させる。前側要素の特徴的な構造は、当該
技術分野の専門家には明らかなように、歪曲の修正とひ
とみ収差の導入に関する妥協によって制限されている。
大きな画角を有する大口径レンズの構成の際に球面に限
定すると、レンズの数を増加しなければ満足な画質は得
られない。非球面を導入すれば、これに関連した修正の
自由度によってレンズの数を少なくすることができる。
は明らかに6つより多くのレンズを有し、その場合前部
に負の屈折力を使用して、一方においては焦点距離に対
して後側レンズと像間の距離を長くし、かつ他方におい
てひとみ収差の意図的な導入により画角の増大と共に相
対光量を増加させる。前側要素の特徴的な構造は、当該
技術分野の専門家には明らかなように、歪曲の修正とひ
とみ収差の導入に関する妥協によって制限されている。
大きな画角を有する大口径レンズの構成の際に球面に限
定すると、レンズの数を増加しなければ満足な画質は得
られない。非球面を導入すれば、これに関連した修正の
自由度によってレンズの数を少なくすることができる。
【0003】ドイツ連邦共和国特許出願公開第2547
713号明細書には、85°の最大画角を有する5レン
ズ構成が記載されている。ドイツ連邦共和国特許出願公
開第3600573号明細書には、内視鏡用3〜7レン
ズ広角系が記載されており、ここに示された4レンズ系
は95°の最大画角に達し、かつ例示された5レンズ系
は106°の画角を有し、一方6及び7レンズ広角系は
最大で120°の画角を有する。それにより4レンズに
よる解決策では、従来わずか95°の最大画角しか得ら
れないことがわかった。
713号明細書には、85°の最大画角を有する5レン
ズ構成が記載されている。ドイツ連邦共和国特許出願公
開第3600573号明細書には、内視鏡用3〜7レン
ズ広角系が記載されており、ここに示された4レンズ系
は95°の最大画角に達し、かつ例示された5レンズ系
は106°の画角を有し、一方6及び7レンズ広角系は
最大で120°の画角を有する。それにより4レンズに
よる解決策では、従来わずか95°の最大画角しか得ら
れないことがわかった。
【0004】
【発明の目的】それ故に本発明の課題は、特にCCDカ
メラ用にできるだけ小さなレンズ直径で最小のレンズ数
により極めて広角の明るいレンズを提供することにあ
る。
メラ用にできるだけ小さなレンズ直径で最小のレンズ数
により極めて広角の明るいレンズを提供することにあ
る。
【0005】
【発明の構成】本発明によれば、この課題は次のように
して解決される。すなわち第1の発散作用群の負の屈折
作用が、少なくとも1つの非球面の使用により光軸から
エッジに向けて連続的に弱められており、かつ集束作用
群の正の屈折作用が、非球面の使用により光軸からエッ
ジに向けて連続的に弱められている。有利なことに第1
の発散作用群と開口絞りに続く集束作用群との間の距離
が、少なくとも総合焦点距離の3倍であることができ
る。
して解決される。すなわち第1の発散作用群の負の屈折
作用が、少なくとも1つの非球面の使用により光軸から
エッジに向けて連続的に弱められており、かつ集束作用
群の正の屈折作用が、非球面の使用により光軸からエッ
ジに向けて連続的に弱められている。有利なことに第1
の発散作用群と開口絞りに続く集束作用群との間の距離
が、少なくとも総合焦点距離の3倍であることができ
る。
【0006】一構成において有利なことに、第1の発散
作用群と正のレンズ群との間のエアギャップが、広角レ
ンズの全高のほぼ0.3〜0.7倍であることができる
が、別の構成において第1の発散作用群と集束作用群と
の間のエアギャップが、広角レンズの全高のほぼ0.2
5〜0.45倍であることもできる。
作用群と正のレンズ群との間のエアギャップが、広角レ
ンズの全高のほぼ0.3〜0.7倍であることができる
が、別の構成において第1の発散作用群と集束作用群と
の間のエアギャップが、広角レンズの全高のほぼ0.2
5〜0.45倍であることもできる。
【0007】開口絞りに続いて全体として正の屈折力を
有する結合要素を使用し、色収差とペッツバルの和に修
正作用を及ぼすと有利である。
有する結合要素を使用し、色収差とペッツバルの和に修
正作用を及ぼすと有利である。
【0008】目的に合わせて結合要素は、被写体側正レ
ンズと像面側負レンズから構成できる。
ンズと像面側負レンズから構成できる。
【0009】この結合要素に続く正レンズは、有利なこ
とに別の非球面を持っていてもよい。
とに別の非球面を持っていてもよい。
【0010】前記構造によれば、ほぼ2.0の開口数で
少なくともほぼ130°の代表的な画角が得られ、別の
構成では、ほぼ2.0の開口数で少なくともほぼ146
°の代表的な画角が得られるので、有利である。
少なくともほぼ130°の代表的な画角が得られ、別の
構成では、ほぼ2.0の開口数で少なくともほぼ146
°の代表的な画角が得られるので、有利である。
【0011】相対光量が、ひとみ収差の構造上の作用と
寸法歪曲の導入により、少なくとも自然の光量低下(c
os4 )を有するレンズの場合の程度の大きさであるこ
とができる。
寸法歪曲の導入により、少なくとも自然の光量低下(c
os4 )を有するレンズの場合の程度の大きさであるこ
とができる。
【0012】しかし相対光量は、ひとみ収差の構造上の
作用と寸法歪曲の導入によって自然の光量低下に対して
はっきりと増加しているので有利である。
作用と寸法歪曲の導入によって自然の光量低下に対して
はっきりと増加しているので有利である。
【0013】さらに有利な変形及び実施例は、特許請求
の範囲第26〜27項から明らかである。
の範囲第26〜27項から明らかである。
【0014】本発明によれば、最小のレンズ数で、なる
べく4レンズ又は6レンズ構成で、極めて大きな画角と
驚く程良好な画質を有する大口径広角レンズが提供され
る。
べく4レンズ又は6レンズ構成で、極めて大きな画角と
驚く程良好な画質を有する大口径広角レンズが提供され
る。
【0015】屈折力の分配は、後側レンズと像間の距離
が系の総合焦点距離よりずっと長くなるように選定され
ている。それ故に広角系は、強力な負の屈折力を有する
被写体側作用群と強力な正の屈折力を有しかつ大きなエ
アギャップで切離された像面側作用群とから成り、この
時レンズ構成は、被写体側作用群と像面側作用群とでほ
ぼ同じ任意の直径を有し、その結果レンズ全体の直径は
最小となる。
が系の総合焦点距離よりずっと長くなるように選定され
ている。それ故に広角系は、強力な負の屈折力を有する
被写体側作用群と強力な正の屈折力を有しかつ大きなエ
アギャップで切離された像面側作用群とから成り、この
時レンズ構成は、被写体側作用群と像面側作用群とでほ
ぼ同じ任意の直径を有し、その結果レンズ全体の直径は
最小となる。
【0016】像面内の相対光量は、入射ひとみの拡大と
歪曲の意図的な設計により増加した。
歪曲の意図的な設計により増加した。
【0017】最小レンズ数で修正自由度を増加するため
に被写体側作用群と像面側作用群にそれぞれ少なくとも
1つの非球面が導入されている。
に被写体側作用群と像面側作用群にそれぞれ少なくとも
1つの非球面が導入されている。
【0018】被写体側作用群の屈折作用は、使用した非
球面の形成によって、この作用群の屈折作用が光軸から
エッジに向かって減少するように構成されている。
球面の形成によって、この作用群の屈折作用が光軸から
エッジに向かって減少するように構成されている。
【0019】良好な画質を保証するため像面側の作用群
は、少なくとも3レンズとしかつ少なくとも1つの非球
面を有するか、又は少なくとも4レンズとしかつ少なく
とも1つの非球面を有するように構成されている。
は、少なくとも3レンズとしかつ少なくとも1つの非球
面を有するか、又は少なくとも4レンズとしかつ少なく
とも1つの非球面を有するように構成されている。
【0020】像面側の作用群の初めの2つのレンズを結
合要素としかつ最後の1つの正レンズに少なくとも1つ
の非球面を導入することによって、最小レンズ直径及び
最適修正が達成されるように光束を通すことができる。
合要素としかつ最後の1つの正レンズに少なくとも1つ
の非球面を導入することによって、最小レンズ直径及び
最適修正が達成されるように光束を通すことができる。
【0021】被写体側作用群と像面側作用群の間にある
エアギャップのほぼ中央に配置した開口絞りは、光束断
面積を最大像大きさのほぼ0.8倍にまで制限し、かつ
画質の改善を行い、かつ場合によっては相対光量の改善
も行う。
エアギャップのほぼ中央に配置した開口絞りは、光束断
面積を最大像大きさのほぼ0.8倍にまで制限し、かつ
画質の改善を行い、かつ場合によっては相対光量の改善
も行う。
【0022】本発明による大口径広角レンズは、特にC
CDカメラのような電子画像処理システム用の撮影レン
ズとして適している。
CDカメラのような電子画像処理システム用の撮影レン
ズとして適している。
【0023】
【実施例】本発明の実施例を以下図面により詳細に説明
する。
する。
【0024】本発明の有利な実施例が図1に示してあ
る。それによれば大口径広角レンズは2つの作用群から
成り、これら作用群は比較的大きなエアギャップによっ
て切離されている。第1の発散作用群は1で示してあ
り、被写体側に1つの非球面8を有する。第1作用群1
と第2作用群6の間のエアギャップは7で示してある。
開口絞り11は、第1の発散作用群1と正のレンズ群6
の間のギャップのほぼ中央に配置されている。像面側の
正の作用群6は、結合要素5と1つの正レンズ4から成
り、この結合要素5は、被写体側正レンズ2と側面側負
レンズ3から成り、その場合結合要素5は全体として正
の屈折力を有し、かつ色収差とペッツバル湾曲に修正作
用を及ぼし、かつ正レンズ4は、球面収差と像面湾曲に
作用を及ぼし、このレンズ4の一方の面9が非球面にな
っている。結合要素5と正レンズ4は、小さなエアギャ
ップによって互いに切離されている。第1の発散作用群
1の負の屈折作用は、非球面8によって光軸からエッジ
に向かって連続的に減少しているが、一方正レンズ4の
屈折作用は、非球面9によって光軸からエッジに向かっ
て連続的に減少している。
る。それによれば大口径広角レンズは2つの作用群から
成り、これら作用群は比較的大きなエアギャップによっ
て切離されている。第1の発散作用群は1で示してあ
り、被写体側に1つの非球面8を有する。第1作用群1
と第2作用群6の間のエアギャップは7で示してある。
開口絞り11は、第1の発散作用群1と正のレンズ群6
の間のギャップのほぼ中央に配置されている。像面側の
正の作用群6は、結合要素5と1つの正レンズ4から成
り、この結合要素5は、被写体側正レンズ2と側面側負
レンズ3から成り、その場合結合要素5は全体として正
の屈折力を有し、かつ色収差とペッツバル湾曲に修正作
用を及ぼし、かつ正レンズ4は、球面収差と像面湾曲に
作用を及ぼし、このレンズ4の一方の面9が非球面にな
っている。結合要素5と正レンズ4は、小さなエアギャ
ップによって互いに切離されている。第1の発散作用群
1の負の屈折作用は、非球面8によって光軸からエッジ
に向かって連続的に減少しているが、一方正レンズ4の
屈折作用は、非球面9によって光軸からエッジに向かっ
て連続的に減少している。
【0025】図5に示した本発明の別の実施例は、次の
点だけで図1に示した第1の実施例と相違している。す
なわち正レンズ4は像面側にも非球面10を有し、かつ
結合要素5と正レンズ4の間の同様に小さなエアギャッ
プは、図1の実施例の場合よりもいくらか大きい。その
他に図5において図1と同じ符号は同じ部品を示してい
る。
点だけで図1に示した第1の実施例と相違している。す
なわち正レンズ4は像面側にも非球面10を有し、かつ
結合要素5と正レンズ4の間の同様に小さなエアギャッ
プは、図1の実施例の場合よりもいくらか大きい。その
他に図5において図1と同じ符号は同じ部品を示してい
る。
【0026】被写体側作用群1の負の屈折力と像面側作
用群6の正の屈折力によって、その間にある大きなエア
ギャップ7と関連して、レトロフォーカス系にとって代
表的な、焦点距離に対して長いバックフォーカス(後側
レンズと像間の距離)が得られる。使用したレンズの最
大自由直径は、総合焦点距離のほぼ5倍の大きさであ
る。被写体側作用群1に続くエアギャップ7のほぼ中央
に開口絞り11が配置されている。負の屈折力を有する
被写体側作用群1は、非球面レンズとして構成すると有
利である。非球面8の作用によりこのレンズの屈折作用
は、光軸からエッジに向かって減少する。
用群6の正の屈折力によって、その間にある大きなエア
ギャップ7と関連して、レトロフォーカス系にとって代
表的な、焦点距離に対して長いバックフォーカス(後側
レンズと像間の距離)が得られる。使用したレンズの最
大自由直径は、総合焦点距離のほぼ5倍の大きさであ
る。被写体側作用群1に続くエアギャップ7のほぼ中央
に開口絞り11が配置されている。負の屈折力を有する
被写体側作用群1は、非球面レンズとして構成すると有
利である。非球面8の作用によりこのレンズの屈折作用
は、光軸からエッジに向かって減少する。
【0027】像面側作用群6において、この作用群を少
なくとも3レンズとして少なくとも1つの非球面9を有
するように構成することは有利である。3レンズ像面側
作用群6は、被写体側に正レンズ2と負レンズ3から成
る結合要素5を有し、かつ小さなエアギャップによって
切離されたそれに続く正レンズ4を有する。
なくとも3レンズとして少なくとも1つの非球面9を有
するように構成することは有利である。3レンズ像面側
作用群6は、被写体側に正レンズ2と負レンズ3から成
る結合要素5を有し、かつ小さなエアギャップによって
切離されたそれに続く正レンズ4を有する。
【0028】この正レンズ4の少なくとも第1の面9又
は第2の面10(図5)は、極めて大きな画角全体にわ
たって極めてわずかな総数で良好な修正を行うため、非
球面として構成されている。図5の実施例に示すよう
に、この正レンズ4の両面9、10を非球面とし、その
場合それぞれの形成の際にこのレンズの正の屈折作用を
光軸からエッジに向かって連続的に弱くすれば、特に良
好な修正が可能である。
は第2の面10(図5)は、極めて大きな画角全体にわ
たって極めてわずかな総数で良好な修正を行うため、非
球面として構成されている。図5の実施例に示すよう
に、この正レンズ4の両面9、10を非球面とし、その
場合それぞれの形成の際にこのレンズの正の屈折作用を
光軸からエッジに向かって連続的に弱くすれば、特に良
好な修正が可能である。
【0029】被写体側作用群1における非球面8によれ
ば、歪曲とひとみ収差がだいたいにおいて有利な値にま
で修正できる。
ば、歪曲とひとみ収差がだいたいにおいて有利な値にま
で修正できる。
【0030】像面側作用群における1つ又は2つの非球
面の導入は、特に開口歪みの修正と像面の平坦化に適し
ている。
面の導入は、特に開口歪みの修正と像面の平坦化に適し
ている。
【0031】有利な4レンズ構成によれば、2.0の開
口数で132°の画角、従って130°以上の画角が得
られ、この時単色光収差も色収差も、最小のレンズ数で
大幅に修正された。
口数で132°の画角、従って130°以上の画角が得
られ、この時単色光収差も色収差も、最小のレンズ数で
大幅に修正された。
【0032】前記実施例において相対光量は、ひとみ収
差の構造上の作用と寸法歪曲の導入によって、少なくと
も自然の光量低下(cos4 )を有するレンズの場合の
2倍になっている。
差の構造上の作用と寸法歪曲の導入によって、少なくと
も自然の光量低下(cos4 )を有するレンズの場合の
2倍になっている。
【0033】図2、図3及び図4は、すでに述べたよう
な図1の実施例に関し、かつ図6、図7及び図8は図5
の実施例に関するものである。
な図1の実施例に関し、かつ図6、図7及び図8は図5
の実施例に関するものである。
【0034】図1による第1のもの及び図5による第2
のものに対してさらに改善されそれ故に特に有利な本発
明の第3の実施例は、図9に示してある。それによれば
大口径広角レンズは、比較的大きなエアギャップによっ
て切離された2つの作用群から成る。第1の発散作用群
は12で示してあり、この作用群は、互いに結合された
集束メニスカス12aと発散メニスカス12bから成
り、かつ被写体側に1つの非球面13を有する。第1の
作用群12と第2の作用群15の間のエアギャップは1
4で示してある。開口絞り16は、第1の発散作用群1
2と正レンズ群15の間のギャップのほぼ中央に配置さ
れている。像面側の正の作用群15は、結合要素17と
集束作用群18から成り、この結合要素17は、被写体
側正レンズ17aと像面側負レンズ17bから成り、そ
の場合結合要素17は、全体として正の屈折力を有し、
かつ色収差とペッツバル湾曲に修正作用を及ぼし、かつ
集束作用群18は、球面収差と像面湾曲に作用を及ぼ
し、この集束作用群の1つの面19が非球面になってい
る。結合要素17と集束作用群18は、小さなエアギャ
ップによって互いに切離されている。第1の発散作用群
12の負の屈折作用は、非球面13によって光軸からエ
ッジに向かって連続的に弱められており、一方バイコン
ベックスレンズ20と21から成る集束作用群18の正
の屈折作用は、非球面19によって光軸からエッジに向
かって連続的に弱められている。
のものに対してさらに改善されそれ故に特に有利な本発
明の第3の実施例は、図9に示してある。それによれば
大口径広角レンズは、比較的大きなエアギャップによっ
て切離された2つの作用群から成る。第1の発散作用群
は12で示してあり、この作用群は、互いに結合された
集束メニスカス12aと発散メニスカス12bから成
り、かつ被写体側に1つの非球面13を有する。第1の
作用群12と第2の作用群15の間のエアギャップは1
4で示してある。開口絞り16は、第1の発散作用群1
2と正レンズ群15の間のギャップのほぼ中央に配置さ
れている。像面側の正の作用群15は、結合要素17と
集束作用群18から成り、この結合要素17は、被写体
側正レンズ17aと像面側負レンズ17bから成り、そ
の場合結合要素17は、全体として正の屈折力を有し、
かつ色収差とペッツバル湾曲に修正作用を及ぼし、かつ
集束作用群18は、球面収差と像面湾曲に作用を及ぼ
し、この集束作用群の1つの面19が非球面になってい
る。結合要素17と集束作用群18は、小さなエアギャ
ップによって互いに切離されている。第1の発散作用群
12の負の屈折作用は、非球面13によって光軸からエ
ッジに向かって連続的に弱められており、一方バイコン
ベックスレンズ20と21から成る集束作用群18の正
の屈折作用は、非球面19によって光軸からエッジに向
かって連続的に弱められている。
【0035】被写体側作用群12の負の屈折力と像面側
作用群15の正の屈折力とによって、その間にある大き
なエアギャップ14に関連して、レトロフォーカス系に
とって代表的な焦点距離に対して長いバックフォーカス
が得られる。被写体側作用群12に続くエアギャップ1
4のほぼ中央に開口絞り16が配置されている。負の屈
折力を有する被写体側作用群12は、1つの非球面13
を有すると有利である。非球面13の作用により、被写
体側作用群12の屈折作用は、光軸からエッジに向かっ
て弱くなる。
作用群15の正の屈折力とによって、その間にある大き
なエアギャップ14に関連して、レトロフォーカス系に
とって代表的な焦点距離に対して長いバックフォーカス
が得られる。被写体側作用群12に続くエアギャップ1
4のほぼ中央に開口絞り16が配置されている。負の屈
折力を有する被写体側作用群12は、1つの非球面13
を有すると有利である。非球面13の作用により、被写
体側作用群12の屈折作用は、光軸からエッジに向かっ
て弱くなる。
【0036】像面側作用群15において、この作用群を
少なくとも4レンズとして少なくとも1つの非球面19
を有するように構成することは有利である。4レンズの
像面側作用群15は、被写体側に正レンズ17aと負レ
ンズ17bから成る結合要素17を有し、かつ2つ正レ
ンズ20、21から成り小さなエアギャップにより切離
された作用群18を有すると有利である。
少なくとも4レンズとして少なくとも1つの非球面19
を有するように構成することは有利である。4レンズの
像面側作用群15は、被写体側に正レンズ17aと負レ
ンズ17bから成る結合要素17を有し、かつ2つ正レ
ンズ20、21から成り小さなエアギャップにより切離
された作用群18を有すると有利である。
【0037】作用群18の少なくとも1つのレンズ面
は、例えば面19は、極めて大きな画角全体にわたって
極めてわずかなレンズ総数で良好な修正を行うため非球
面として形成されている。非球面19の形成により、作
用群18の正の屈折作用は、光軸からエッジに向かって
連続的に減少する。
は、例えば面19は、極めて大きな画角全体にわたって
極めてわずかなレンズ総数で良好な修正を行うため非球
面として形成されている。非球面19の形成により、作
用群18の正の屈折作用は、光軸からエッジに向かって
連続的に減少する。
【0038】被写体側作用群12における非球面13に
よって、歪曲とひとみ収差はだいたいにおいて有利に修
正できる。
よって、歪曲とひとみ収差はだいたいにおいて有利に修
正できる。
【0039】像面側作用群15における少なくとも1つ
の非球面の導入は、特に開口歪みの修正と像面の平坦化
に適している。
の非球面の導入は、特に開口歪みの修正と像面の平坦化
に適している。
【0040】有利な6レンズ構成によれば、2.0の開
口数で148°の画角が得られ、その場合単色光収差も
色収差も、最小数のレンズで大幅に修正された。
口数で148°の画角が得られ、その場合単色光収差も
色収差も、最小数のレンズで大幅に修正された。
【0041】前記実施例において相対光量は、ひとみ収
差の構造上の作用と寸法歪曲によって、自然の光量低下
(cos4 )を有するレンズの場合よりもはっきりと大
きくなっている。
差の構造上の作用と寸法歪曲によって、自然の光量低下
(cos4 )を有するレンズの場合よりもはっきりと大
きくなっている。
【0042】図10、図11及び図12は、図9の実施
例に関するものである。
例に関するものである。
【0043】従って本発明の3つの実施例によれば、
2.0の開口数(絞り値)でほぼ125°〜ほぼ150
°の画角が得られ、その場合画角とは、光軸の両側に生
じる画角全体のことである(イメージサークル)。
2.0の開口数(絞り値)でほぼ125°〜ほぼ150
°の画角が得られ、その場合画角とは、光軸の両側に生
じる画角全体のことである(イメージサークル)。
【0044】次の表I、II及びIIIに、本発明によ
る大口径広角レンズの数値データを示す。
る大口径広角レンズの数値データを示す。
【0045】
【表6】
【0046】
【表7】
【0047】
【表8】 非球面の断面曲線の定義: 表I及びIIについて:非球面は次式によって定義され
る。
る。
【0048】
【表9】 その場合 z=光軸に対して垂直な面に対する垂直高さ y=光軸からの距離 k=コーン定数 D、E、F、G=非球面係数 C=頂部曲率である。
【0049】表3について:非球面は次式によって定義
される。
される。
【0050】
【表10】 その場合 z=光軸に対して垂直な面に対する垂直高さ y=光軸からの距離 k=コーン定数 D、E、F=非球面係数 C=頂部曲率である。
【図1】本発明による大口径広角レンズの第1実施例を
示すレンズ断面図である。
示すレンズ断面図である。
【図2】本発明による大口径広角レンズの第1実施例の
直角被写体格子の歪曲を含んだ像の図である。
直角被写体格子の歪曲を含んだ像の図である。
【図3】本発明による大口径広角レンズの第1実施例の
画角に対する相対光量の図である。
画角に対する相対光量の図である。
【図4】本発明による大口径広角レンズの第1実施例の
画角に対するサジタル面とメリジオナル面の実効像面湾
曲の図である。
画角に対するサジタル面とメリジオナル面の実効像面湾
曲の図である。
【図5】本発明による大口径広角レンズの第2実施例を
示すレンズ断面図である。
示すレンズ断面図である。
【図6】本発明による大口径広角レンズの第2実施例の
直角被写体格子の歪曲を含んだ像の図である。
直角被写体格子の歪曲を含んだ像の図である。
【図7】本発明による大口径広角レンズの第2実施例の
画角に対する相対光量の図である。
画角に対する相対光量の図である。
【図8】本発明による大口径広角レンズの第2実施例の
画角に対するサジタル面とメリジオナル面の実効像面湾
曲の図である。
画角に対するサジタル面とメリジオナル面の実効像面湾
曲の図である。
【図9】本発明による大口径広角レンズの第3実施例を
示すレンズ断面図である。
示すレンズ断面図である。
【図10】本発明による大口径広角レンズの第3実施例
の直角被写体格子の歪曲を含んだ像の図である。
の直角被写体格子の歪曲を含んだ像の図である。
【図11】本発明による大口径広角レンズの第3実施例
の画角に対する相対光量の図である。
の画角に対する相対光量の図である。
【図12】本発明による大口径広角レンズの第3実施例
の画角に対するサジタル面とメリジオナル面の実効像面
湾曲の図である。
の画角に対するサジタル面とメリジオナル面の実効像面
湾曲の図である。
【符号の説明】 1…発散作用群 2…正レンズ 3…負レンズ 4…正レンズ 5…結合要素 6…集束作用群 7…エアギャップ 8…非球面 9…非球面 10…非球面 11…開口絞り 12…発散作用群 13…非球面 14…エアギャップ 15…集束作用群 16…開口絞り 17…結合要素 18…集束作用群 19…非球面 20…バイコンベックスレンズ 21…バイコンベックスレンズ
フロントページの続き (71)出願人 591189409 ヨス、シュナイダー、オプティッシェ、ヴ ェルケ、クロイツナッハ、ゲゼルシャフ ト、ミツト、ベシュレンクテル、ハフツン グ、ウント、コンパニー、コマンデイトゲ ゼルシャフト JOS.SCHNEIDER OPTIS CHE WERKE KREUZNACH GESELLSCHAFT MIT B ESCHRANKTER HAFTUNG & COMPAGNIE KOMMAN DITGESELLSCHAFT ドイツ連邦共和国、6550、バート、クロイ ツナッハ、リングシュトラーセ、132 (72)発明者 ウド、シャウス ドイツ連邦共和国、6558、ヴァルトベッケ ルハイム、ツーム、ハイムベルク、7
Claims (27)
- 【請求項1】 歪曲と相対光量の修正に重要な作用を及
ぼす第1の発散作用群(1,12)、エアギャップ
(7,14)、イメージフィールド内で修正にとって重
要な開口作用を及ぼすほぼ中央にある開口絞り(11,
16)、及びこれに続く集束作用群(6,15)が設け
られており、この集束作用群が、球面収差と像面湾曲に
作用を及ぼす集束作用群(4,18)と結合要素(5,
17)から成る、大口径広角レンズにおいて、第1の発
散作用群(1,12)の負の屈折作用が、少なくとも1
つの非球面(8,13)の使用により光軸からエッジに
向けて連続的に弱められており、かつ集束作用群(4,
18)の正の屈折作用が、非球面(9,19)の使用に
より光軸からエッジに向けて連続的に弱められているこ
とを特徴とする、大口径広角レンズ。 - 【請求項2】 第1の発散作用群(1,12)と開口絞
り(11,16)に続く集束作用群(6,15)との間
の距離が、少なくとも総合焦点距離の3倍である、請求
項1記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項3】 第1の発散作用群(1)と正のレンズ群
(6)との間のエアギャップ(7)が、広角レンズの全
高のほぼ0.3〜0.7倍である、請求項1記載の大口
径広角レンズ。 - 【請求項4】 第1の発散作用群(12)と集束作用群
(15)との間のエアギャップ(14)が、広角レンズ
の全高のほぼ0.25〜0.45倍である、請求項1又
は2記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項5】 球面収差と像面湾曲に作用を及ぼす集束
作用群(4)が正のレンズ(4)である、請求項1〜3
の1つに記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項6】 球面収差と像面湾曲に作用を及ぼす集束
作用群(18)が2つの集束レンズ(バイコンベックス
レンズ20,21)から成る、請求項1、2又は4記載
の大口径広角レンズ。 - 【請求項7】 正のレンズ群(6)が、全体として正の
屈折力を有しかつ色収差とペッツバル湾曲に修正作用を
及ぼす結合要素(5)を有する、請求項1〜3又は5の
1つに記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項8】 結合要素(5)が、被写側の正レンズ
(2)と像面側負レンズ(3)から成る、請求項7記載
の大口径広角レンズ。 - 【請求項9】 正レンズ(4)が別の非球面(図5の1
0)を有する、請求項7又は8記載の大口径広角レン
ズ。 - 【請求項10】 ほぼ2.0の開口数でほぼ130°の
代表的な画角を有する、請求項7〜9の1つに記載の大
口径広角レンズ。 - 【請求項11】 相対光量が、ひとみ収差の構造上の作
用と寸法歪曲の導入により、少なくとも自然の光量低下
(cos4 )を有するレンズの場合程度の大きさであ
る、請求項7〜10の1つに記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項12】 作用群(6)と作用群(1)の焦点距
離の比に次の条件 0.9<|f6/f1|<1.3 が成立つ、請求項7〜11の1つに記載の大口径広角レ
ンズ。 - 【請求項13】 作用群(4)と作用群(5)の焦点距
離の比に次の条件 2.0>|f4/f5| が成立つ、請求項7〜12の1つに記載の大口径広角レ
ンズ。 - 【請求項14】 次のデータ±5%を有し、 【表1】 その場合 r1 ,r2 ,…レンズの曲率半径 d1 ,d2 ,…レンズ又はレンズ間エアギャップの厚さ n1 ,n2 ,…レンズの屈折率 ν1 ,ν2 ,…レンズのアッベの数である、 請求項3〜13の1つに記載の大口径広角レンズ。
- 【請求項15】 次のデータ±5%を有し、 【表2】 その場合 r1 ,r2 ,…レンズの曲率半径 d1 ,d2 ,…レンズ又はレンズ間エアギャップの厚さ n1 ,n2 ,…レンズの屈折率 ν1 ,ν2 ,…レンズのアッベの数である、 請求項7〜13の1つに記載の大口径広角レンズ。
- 【請求項16】 非球面が次式で定義されており、 【表3】 その場合 z=光軸に対して垂直な面に対する垂直高さ y=光軸からの距離 k=コーン定数 D、E、F、G=非球面係数 C=頂部曲率である、 請求項7〜15の1つに記載の大口径広角レンズ。
- 【請求項17】 集束作用群(15)が、全体的に正の
屈折力を有しかつ色収差とペッツバル湾曲に修正作用を
及ぼす結合要素(17)を有する、請求項2、4又は6
項記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項18】 結合要素(17)が、被写体側正レン
ズ(17a)と像面側負レンズ(17b)から成る、請
求項17記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項19】 集束作用群(18)が少なくとも1つ
の別の非球面(19)を有する、請求項17又は18記
載の大口径広角レンズ。 - 【請求項20】 ほぼ2.0の開口数でほぼ146°の
代表的な画角を有する、請求項17〜19の1つに記載
の大口径広角レンズ。 - 【請求項21】 相対光量が、ひとみ収差の構造上の作
用と寸法歪曲の導入によって、少なくとも自然の光量低
下(cos4 )を有するレンズの場合の程度の大きさで
ある、請求項17〜20の1つに記載の大口径広角レン
ズ。 - 【請求項22】 作用群(15)と作用群(12)の焦
点距離の比に次の条件 1.0<|f11/f8|<1.5 が成立つ、請求項17〜21の1つに記載の大口径広角
レンズ。 - 【請求項23】 作用群(18)と作用群(17)の焦
点距離の比に次の条件 |f9|>2×|f10| が成立つ、請求項17〜22の1つに記載の大口径広角
レンズ。 - 【請求項24】 次のデータ±5%を有し、 【表4】 その場合 r1 ,r2 ,…レンズの曲率半径 d1 ,d2 ,…レンズ又はレンズ間エアギャップの厚さ n1 ,n2 ,…レンズの屈折率 ν1 ,ν2 ,…レンズのアッベの数である、 請求項17〜23の1つに記載の大口径広角レンズ。
- 【請求項25】 非球面が次式で定義されており、 【表5】 その場合 z=光軸に対して垂直な面に対する垂直高さ y=光軸からの距離 k=コーン定数 D、E、F=非球面係数 C=頂部曲率である、 請求項17〜24の1つに記載の大口径広角レンズ。
- 【請求項26】 画角が少なくともほぼ125°であ
る、請求項1〜25の1つに記載の大口径広角レンズ。 - 【請求項27】 画角がほぼ125°〜ほぼ150°で
ある、請求項1〜25の1つに記載の大口径広角レン
ズ。
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| KR (1) | KR920004874A (ja) |
| DE (1) | DE59106415D1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122634A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡用対物レンズ |
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| JP2001159732A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Nikon Corp | 超広角レンズ及び該レンズを備える撮影装置 |
| JP2006119368A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Konica Minolta Opto Inc | 広角光学系、撮像レンズ装置、モニタカメラ及びデジタル機器 |
| JP2009014947A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Olympus Imaging Corp | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
| JP2014228698A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 株式会社 清原光学 | 単眼鏡および双眼鏡 |
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-
1991
- 1991-08-27 DE DE59106415T patent/DE59106415D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-28 KR KR1019910014972A patent/KR920004874A/ko not_active Withdrawn
- 1991-08-29 JP JP03218219A patent/JP3076098B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122634A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Asahi Optical Co Ltd | 内視鏡用対物レンズ |
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| JP2006119368A (ja) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Konica Minolta Opto Inc | 広角光学系、撮像レンズ装置、モニタカメラ及びデジタル機器 |
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