JPH1164727A - 超広角レンズ系 - Google Patents
超広角レンズ系Info
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- JPH1164727A JPH1164727A JP9240403A JP24040397A JPH1164727A JP H1164727 A JPH1164727 A JP H1164727A JP 9240403 A JP9240403 A JP 9240403A JP 24040397 A JP24040397 A JP 24040397A JP H1164727 A JPH1164727 A JP H1164727A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 監視カメラ等に用いられる、画角が１２０度
程度でＦ値が１．２程度と明るい超広角レンズ系であり
ながら、加工し易い形状のレンズから構成され、歪曲収
差や色収差を比較的小さく抑え、かつ良好な光学性能を
有する超広角レンズ系を提供する。 【解決手段】 物体側より順に、各々が物体側に凸面を
向けた凹メニスカスレンズからなる第１レンズＬ1およ
び第２レンズＬ2、両凹レンズからなる第３レンズＬ3と
両凸レンズからなる第４レンズＬ4よりなる接合レン
ズ、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凸レ
ンズからなる２組の接合レンズＬ5およびＬ6ならびにＬ
7およびＬ8で構成され、以下の条件式を満足するように
構成される。 N1=N2>1.75 …(1) 2.3<R2/F<3.0 …(2) 1.
6<R4/F<2.2 …(3) F：レンズ全系の焦点距離 Nn：第ｎレンズのｄ
線に対する屈折率 R2m：第ｍレンズの像側の面の曲率半径
程度でＦ値が１．２程度と明るい超広角レンズ系であり
ながら、加工し易い形状のレンズから構成され、歪曲収
差や色収差を比較的小さく抑え、かつ良好な光学性能を
有する超広角レンズ系を提供する。 【解決手段】 物体側より順に、各々が物体側に凸面を
向けた凹メニスカスレンズからなる第１レンズＬ1およ
び第２レンズＬ2、両凹レンズからなる第３レンズＬ3と
両凸レンズからなる第４レンズＬ4よりなる接合レン
ズ、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズと両凸レ
ンズからなる２組の接合レンズＬ5およびＬ6ならびにＬ
7およびＬ8で構成され、以下の条件式を満足するように
構成される。 N1=N2>1.75 …(1) 2.3<R2/F<3.0 …(2) 1.
6<R4/F<2.2 …(3) F：レンズ全系の焦点距離 Nn：第ｎレンズのｄ
線に対する屈折率 R2m：第ｍレンズの像側の面の曲率半径
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、監視用カメラなど
に用いられる、大口径でかつ歪曲収差の比較的小さい超
広角レンズ系に関するものである。
に用いられる、大口径でかつ歪曲収差の比較的小さい超
広角レンズ系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】監視用カメラなどに用いられるレンズ
は、主に室内で使用されることが多いため、明るい大口
径レンズが求められる。さらに、１つのカメラでより広
い範囲を観察しあるいは撮影するために、より画角の大
きい、超広角なレンズ系が要求される。
は、主に室内で使用されることが多いため、明るい大口
径レンズが求められる。さらに、１つのカメラでより広
い範囲を観察しあるいは撮影するために、より画角の大
きい、超広角なレンズ系が要求される。
【０００３】通常、広角レンズは、負の歪曲収差を発生
させ、この歪曲による画角周辺部の像の縮小効果を利用
している。しかし、より画角の大きい超広角レンズ系に
なると、歪曲収差の発生も非常に大きくなり実用上問題
となることもあるため、歪曲収差を比較的小さく抑え、
かつ有効画面全体の結像収差特性が補正された超広角レ
ンズ系が求められている。このような超広角レンズ系と
しては、例えば、特開平９−８０３０３号公報に記載さ
れたものが知られている。
させ、この歪曲による画角周辺部の像の縮小効果を利用
している。しかし、より画角の大きい超広角レンズ系に
なると、歪曲収差の発生も非常に大きくなり実用上問題
となることもあるため、歪曲収差を比較的小さく抑え、
かつ有効画面全体の結像収差特性が補正された超広角レ
ンズ系が求められている。このような超広角レンズ系と
しては、例えば、特開平９−８０３０３号公報に記載さ
れたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の超広角レンズ系においては、収差補正の点で改
良の要望がある。特に、監視カメラにおいては低価格化
の要請からレンズの低価格化が図られている場合も多
く、この場合には色収差等が補正不足で画像に色のにじ
みが発生するおそれがある。さらに、広画角化のため
に、前側の凹レンズの凹面の曲率半径がレンズの内径に
対し小さく、レンズ面が半球に近い形状になる傾向があ
り、レンズ研磨等の加工が非常に困難になるという問題
がある。
報記載の超広角レンズ系においては、収差補正の点で改
良の要望がある。特に、監視カメラにおいては低価格化
の要請からレンズの低価格化が図られている場合も多
く、この場合には色収差等が補正不足で画像に色のにじ
みが発生するおそれがある。さらに、広画角化のため
に、前側の凹レンズの凹面の曲率半径がレンズの内径に
対し小さく、レンズ面が半球に近い形状になる傾向があ
り、レンズ研磨等の加工が非常に困難になるという問題
がある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、画角が１２０度程度でＦ値が１．２程度と
明るい超広角レンズ系でありながら、加工し易い形状の
レンズから構成され、歪曲収差や色収差を比較的小さく
抑え、かつ良好な光学性能を有する超広角レンズ系を提
供することを目的とするものである。
ものであり、画角が１２０度程度でＦ値が１．２程度と
明るい超広角レンズ系でありながら、加工し易い形状の
レンズから構成され、歪曲収差や色収差を比較的小さく
抑え、かつ良好な光学性能を有する超広角レンズ系を提
供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超広角レン
ズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レン
ズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群および正の屈折
力を有する第３レンズ群がこの順に配列されてなり、前
記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた凹メニスカス
レンズからなる第１レンズと、物体側に凸面を向けた凹
メニスカスレンズからなる第２レンズとを物体側からこ
の順に配列し、前記第２レンズ群は、両凹レンズからな
る第３レンズと両凸レンズからなる第４レンズを物体側
からこの順に配列した接合レンズにより構成され、前記
第３レンズ群は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレ
ンズからなる第５レンズと両凸レンズからなる第６レン
ズよりなる接合レンズ、および物体側に凸面を向けた凹
メニスカスレンズからなる第７レンズと両凸レンズから
なる第８レンズよりなる接合レンズを物体側からこの順
に配列して構成されるとともに、以下の条件式（１）〜
（７）を満足するように構成されていることを特徴とす
るものである。
ズ系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レン
ズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群および正の屈折
力を有する第３レンズ群がこの順に配列されてなり、前
記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた凹メニスカス
レンズからなる第１レンズと、物体側に凸面を向けた凹
メニスカスレンズからなる第２レンズとを物体側からこ
の順に配列し、前記第２レンズ群は、両凹レンズからな
る第３レンズと両凸レンズからなる第４レンズを物体側
からこの順に配列した接合レンズにより構成され、前記
第３レンズ群は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレ
ンズからなる第５レンズと両凸レンズからなる第６レン
ズよりなる接合レンズ、および物体側に凸面を向けた凹
メニスカスレンズからなる第７レンズと両凸レンズから
なる第８レンズよりなる接合レンズを物体側からこの順
に配列して構成されるとともに、以下の条件式（１）〜
（７）を満足するように構成されていることを特徴とす
るものである。
【０００７】 ＢＦ／Ｆ ＞ ２．７ ………（１） −２．３ ＜ ＦG1／Ｆ ＜ −１．８ ………（２） −１２．０ ＜ ＦG1,2／Ｆ ＜ −４．５ ………（３） Ｎ1 ＝ Ｎ2 ＞ １．７５ ………（４） ν5,7 ＜ ３０ ………（５） ２．３ ＜ Ｒ2／Ｆ ＜ ３．０ ………（６） １．６ ＜ Ｒ4／Ｆ ＜ ２．２ ………（７） ただし、 ＢＦ ：レンズ全系のバックフォーカス Ｆ ：レンズ全系の焦点距離 ＦG1 ：第１レンズ群の焦点距離 ＦG1,2：第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離 Ｎ1 ：第１レンズのｄ線に対する屈折率 Ｎ2 ：第２レンズのｄ線に対する屈折率 ν5,7 ：第５レンズと第７レンズのｄ線に対するアッベ
数の平均 Ｒ2 ：第１レンズの像側の面の曲率半径 Ｒ4 ：第２レンズの像側の面の曲率半径
数の平均 Ｒ2 ：第１レンズの像側の面の曲率半径 Ｒ4 ：第２レンズの像側の面の曲率半径
【０００８】また、以下の条件式（８）、（９）を満足
するように構成されていることが望ましい。 Ｐ2／Ｒ2 ＜ １．７６ ………（８） Ｐ4／Ｒ4 ＜ １．７６ ………（９） ただし、 Ｐ2 ：第１レンズの像側の面の内径 Ｐ4 ：第２レンズの像側の面の内径 なお、内径とはレンズ面において曲面の始端から終端の
光軸に対して垂直方向の距離である。
するように構成されていることが望ましい。 Ｐ2／Ｒ2 ＜ １．７６ ………（８） Ｐ4／Ｒ4 ＜ １．７６ ………（９） ただし、 Ｐ2 ：第１レンズの像側の面の内径 Ｐ4 ：第２レンズの像側の面の内径 なお、内径とはレンズ面において曲面の始端から終端の
光軸に対して垂直方向の距離である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明の実施例１に係る超広角
レンズ系の構成を示す図である。本発明の実施形態の超
広角レンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群Ｇ1、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ2
および正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ3がこの順に
配列されるレトロフォーカスタイプのレンズである。
用いて説明する。図１は本発明の実施例１に係る超広角
レンズ系の構成を示す図である。本発明の実施形態の超
広角レンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を有する
第１レンズ群Ｇ1、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ2
および正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ3がこの順に
配列されるレトロフォーカスタイプのレンズである。
【００１０】第１レンズ群Ｇ1は、物体側に凸面を向け
た凹メニスカスレンズからなる第１レンズＬ1と、物体
側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる第２レン
ズＬ2とで構成され、第２レンズ群Ｇ2は、両凹レンズか
らなる第３レンズＬ3と両凸レンズからなる第４レンズ
Ｌ4よりなる接合レンズで構成され、第３レンズ群は、
物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる第５
レンズＬ5と両凸レンズからなる第６レンズＬ6よりなる
接合レンズ、および物体側に凸面を向けた凹メニスカス
レンズからなる第７レンズＬ7と両凸レンズからなる第
８レンズＬ8よりなる接合レンズで構成されている。
た凹メニスカスレンズからなる第１レンズＬ1と、物体
側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる第２レン
ズＬ2とで構成され、第２レンズ群Ｇ2は、両凹レンズか
らなる第３レンズＬ3と両凸レンズからなる第４レンズ
Ｌ4よりなる接合レンズで構成され、第３レンズ群は、
物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる第５
レンズＬ5と両凸レンズからなる第６レンズＬ6よりなる
接合レンズ、および物体側に凸面を向けた凹メニスカス
レンズからなる第７レンズＬ7と両凸レンズからなる第
８レンズＬ8よりなる接合レンズで構成されている。
【００１１】本実施形態のレンズは、以下の条件式
（１）〜（９）を満足するように構成されている。 ＢＦ／Ｆ ＞ ２．７ ………（１） −２．３ ＜ ＦG1／Ｆ ＜ −１．８ ………（２） −１２．０ ＜ ＦG1,2／Ｆ ＜ −４．５ ………（３） Ｎ1 ＝ Ｎ2 ＞ １．７５ ………（４） ν5,7 ＜ ３０ ………（５） ２．３ ＜ Ｒ2／Ｆ ＜ ３．０ ………（６） １．６ ＜ Ｒ4／Ｆ ＜ ２．２ ………（７） Ｐ2／Ｒ2 ＜ １．７６ ………（８） Ｐ4／Ｒ4 ＜ １．７６ ………（９） ただし、 ＢＦ ：レンズ全系のバックフォーカス Ｆ ：レンズ全系の焦点距離 ＦG1 ：第１レンズ群Ｇ1の焦点距離 ＦG1,2：第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2の合成の焦
点距離 Ｎ1 ：第１レンズＬ1のｄ線に対する屈折率 Ｎ2 ：第２レンズＬ2のｄ線に対する屈折率 ν5,7 ：第５レンズＬ5と第７レンズＬ7のｄ線に対する
アッベ数の平均 Ｒ2 ：第１レンズＬ1の像側の面の曲率半径 Ｒ4 ：第２レンズＬ2の像側の面の曲率半径 Ｐ2 ：第１レンズＬ1の像側の面の内径 Ｐ4 ：第２レンズＬ2の像側の面の内径
（１）〜（９）を満足するように構成されている。 ＢＦ／Ｆ ＞ ２．７ ………（１） −２．３ ＜ ＦG1／Ｆ ＜ −１．８ ………（２） −１２．０ ＜ ＦG1,2／Ｆ ＜ −４．５ ………（３） Ｎ1 ＝ Ｎ2 ＞ １．７５ ………（４） ν5,7 ＜ ３０ ………（５） ２．３ ＜ Ｒ2／Ｆ ＜ ３．０ ………（６） １．６ ＜ Ｒ4／Ｆ ＜ ２．２ ………（７） Ｐ2／Ｒ2 ＜ １．７６ ………（８） Ｐ4／Ｒ4 ＜ １．７６ ………（９） ただし、 ＢＦ ：レンズ全系のバックフォーカス Ｆ ：レンズ全系の焦点距離 ＦG1 ：第１レンズ群Ｇ1の焦点距離 ＦG1,2：第１レンズ群Ｇ1と第２レンズ群Ｇ2の合成の焦
点距離 Ｎ1 ：第１レンズＬ1のｄ線に対する屈折率 Ｎ2 ：第２レンズＬ2のｄ線に対する屈折率 ν5,7 ：第５レンズＬ5と第７レンズＬ7のｄ線に対する
アッベ数の平均 Ｒ2 ：第１レンズＬ1の像側の面の曲率半径 Ｒ4 ：第２レンズＬ2の像側の面の曲率半径 Ｐ2 ：第１レンズＬ1の像側の面の内径 Ｐ4 ：第２レンズＬ2の像側の面の内径
【００１２】以下に、各レンズ群および各レンズの作用
を示す。第１レンズ群Ｇ1は、各々が物体側に凸面を向
けた凹メニスカスレンズからなる、第１レンズＬ1およ
び第２レンズＬ2で構成されている。この第１レンズ群
Ｇ1は、強い負の屈折力を有し、バックフォーカスの確
保とレンズ系の広角化を図っている。第１レンズＬ1お
よび第２レンズＬ2は、広角化に伴う過度の歪曲収差を
補正するために、その形状をメニスカスレンズとしレン
ズ材料は屈折率の高い硝材を用いている。
を示す。第１レンズ群Ｇ1は、各々が物体側に凸面を向
けた凹メニスカスレンズからなる、第１レンズＬ1およ
び第２レンズＬ2で構成されている。この第１レンズ群
Ｇ1は、強い負の屈折力を有し、バックフォーカスの確
保とレンズ系の広角化を図っている。第１レンズＬ1お
よび第２レンズＬ2は、広角化に伴う過度の歪曲収差を
補正するために、その形状をメニスカスレンズとしレン
ズ材料は屈折率の高い硝材を用いている。
【００１３】第１レンズＬ1および第２レンズＬ2に屈折
率の高い硝材を用いているため、歪曲収差の補正だけで
なく、レンズの加工性を高める効果もある。製造工程に
おいては、凹レンズ面の形状が平面から半球に近くなる
ほど、いわば深い面ほどレンズを研磨し難くなるが、第
１レンズＬ1および第２レンズＬ2に屈折率の高い硝材を
用いれば、第１レンズＬ1および第２レンズＬ2の像側の
凹面の曲率半径を小さくしすぎることなく負の屈折力を
確保することが可能になる。
率の高い硝材を用いているため、歪曲収差の補正だけで
なく、レンズの加工性を高める効果もある。製造工程に
おいては、凹レンズ面の形状が平面から半球に近くなる
ほど、いわば深い面ほどレンズを研磨し難くなるが、第
１レンズＬ1および第２レンズＬ2に屈折率の高い硝材を
用いれば、第１レンズＬ1および第２レンズＬ2の像側の
凹面の曲率半径を小さくしすぎることなく負の屈折力を
確保することが可能になる。
【００１４】第２レンズ群Ｇ2は、両凹レンズからなる
第３レンズＬ3と両凸レンズからなる第４レンズＬ4より
なる接合レンズで構成されている。第２レンズ群Ｇ2は
正の屈折力を有するが、第３レンズＬ3は両凹レンズと
され、歪曲収差以外の収差、とくに第４レンズＬ4以後
のレンズで発生する負の球面収差を補正する。第４レン
ズＬ4は両凸レンズで、レンズ系全体として負に発生す
る歪曲収差を補正する。さらに、この第３レンズＬ3と
第４レンズＬ4が接合レンズとされていることで、色収
差のうち、特に倍率色収差を効果的に補正することが可
能となる。
第３レンズＬ3と両凸レンズからなる第４レンズＬ4より
なる接合レンズで構成されている。第２レンズ群Ｇ2は
正の屈折力を有するが、第３レンズＬ3は両凹レンズと
され、歪曲収差以外の収差、とくに第４レンズＬ4以後
のレンズで発生する負の球面収差を補正する。第４レン
ズＬ4は両凸レンズで、レンズ系全体として負に発生す
る歪曲収差を補正する。さらに、この第３レンズＬ3と
第４レンズＬ4が接合レンズとされていることで、色収
差のうち、特に倍率色収差を効果的に補正することが可
能となる。
【００１５】第３レンズ群Ｇ3は、物体側に凸面を向け
た凹メニスカスレンズからなる第５レンズＬ5と両凸レ
ンズからなる第６レンズＬ6よりなる接合レンズ、およ
び、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる
第７レンズＬ7と両凸レンズからなる第８レンズＬ8より
なる接合レンズで構成されている。この二組の接合レン
ズが、接合状態とされていることと、各々の物体側の凹
メニスカスレンズに適正なν値の硝材を用いることによ
り、第１レンズＬ1から第３レンズＬ3までの３枚の凹レ
ンズで発生した色収差のうち、特に軸上色収差を効果的
に補正することが可能となる。
た凹メニスカスレンズからなる第５レンズＬ5と両凸レ
ンズからなる第６レンズＬ6よりなる接合レンズ、およ
び、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズからなる
第７レンズＬ7と両凸レンズからなる第８レンズＬ8より
なる接合レンズで構成されている。この二組の接合レン
ズが、接合状態とされていることと、各々の物体側の凹
メニスカスレンズに適正なν値の硝材を用いることによ
り、第１レンズＬ1から第３レンズＬ3までの３枚の凹レ
ンズで発生した色収差のうち、特に軸上色収差を効果的
に補正することが可能となる。
【００１６】各条件式（１）〜（９）を満足するように
構成することが望ましいのは、以下の理由によるもので
ある。条件式（１）により、レンズをカメラに取付ける
際に必要となるバックフォーカスを確保する。この下限
値を下回った場合はバックフォーカスが不足となる。
構成することが望ましいのは、以下の理由によるもので
ある。条件式（１）により、レンズをカメラに取付ける
際に必要となるバックフォーカスを確保する。この下限
値を下回った場合はバックフォーカスが不足となる。
【００１７】条件式（２）により、所定のバックフォー
カスを確保し、歪曲収差の補正を行うことが可能にな
る。この下限値を下回った場合は、バックフォーカスの
確保が困難となり、この上限値を上回った場合は、歪曲
収差の発生が大きくなりすぎ、また像面湾曲も大きくな
るため、広角で周辺視野まで高解像なレンズが得られな
い。
カスを確保し、歪曲収差の補正を行うことが可能にな
る。この下限値を下回った場合は、バックフォーカスの
確保が困難となり、この上限値を上回った場合は、歪曲
収差の発生が大きくなりすぎ、また像面湾曲も大きくな
るため、広角で周辺視野まで高解像なレンズが得られな
い。
【００１８】条件式（３）により、所定のバックフォー
カスを確保し、収差補正を行うことが可能になる。この
下限値を下回った場合は、バックフォーカスの確保が困
難となり、この上限値を上回った場合は、歪曲収差の発
生が大きくなりすぎ、また球面収差の補正が困難となる
ため、広角で周辺視野まで高解像なレンズが得られな
い。
カスを確保し、収差補正を行うことが可能になる。この
下限値を下回った場合は、バックフォーカスの確保が困
難となり、この上限値を上回った場合は、歪曲収差の発
生が大きくなりすぎ、また球面収差の補正が困難となる
ため、広角で周辺視野まで高解像なレンズが得られな
い。
【００１９】条件式（４）は、第１レンズＬ1と第２レ
ンズＬ2のレンズに用いる硝材の屈折率に関する条件式
であり、レンズの加工性を良くするための条件を示して
いる。この下限値を下回った場合は、必要な負の屈折力
を得るために第１レンズＬ1および第２レンズＬ2の像側
の凹面の曲率半径を小さくする必要が生じ、レンズ面の
形状が半球に近づいて加工性が悪くなる。条件式（５）
により、軸上色収差の補正が可能となる。この上限値を
上回った場合は、軸上色収差が困難となる。
ンズＬ2のレンズに用いる硝材の屈折率に関する条件式
であり、レンズの加工性を良くするための条件を示して
いる。この下限値を下回った場合は、必要な負の屈折力
を得るために第１レンズＬ1および第２レンズＬ2の像側
の凹面の曲率半径を小さくする必要が生じ、レンズ面の
形状が半球に近づいて加工性が悪くなる。条件式（５）
により、軸上色収差の補正が可能となる。この上限値を
上回った場合は、軸上色収差が困難となる。
【００２０】条件式（６）および（７）は、各々、第１
レンズＬ1の像側の面と第２レンズＬ2の像側の面に関す
る条件を示している。曲率半径がこの下限値を下回った
場合はレンズ面の形状が半球に近づいて加工性が悪くな
り、この上限値を上回った場合は、凹レンズとしてのパ
ワーが小さくなり、そのままでは第１レンズ群Ｇ1の発
散力が弱くなってしまうため、必要な画角が確保できな
くなる。必要な発散力を求めるために第１レンズ群Ｇ1
をより物体側に配することは可能であるが、レンズ系全
体のコンパクト化を阻害することになりかねない。
レンズＬ1の像側の面と第２レンズＬ2の像側の面に関す
る条件を示している。曲率半径がこの下限値を下回った
場合はレンズ面の形状が半球に近づいて加工性が悪くな
り、この上限値を上回った場合は、凹レンズとしてのパ
ワーが小さくなり、そのままでは第１レンズ群Ｇ1の発
散力が弱くなってしまうため、必要な画角が確保できな
くなる。必要な発散力を求めるために第１レンズ群Ｇ1
をより物体側に配することは可能であるが、レンズ系全
体のコンパクト化を阻害することになりかねない。
【００２１】条件式（８）および（９）は、各々、第１
レンズＬ1の像側の面と第２レンズＬ2の像側の面に関す
る条件を示している。レンズ研磨に関する加工性を規定
するために、条件式（６）、（７）において曲率半径の
下限値を規定しているが、凹レンズ面の曲率半径が適正
であってもレンズの径が大きくなってしまうと、レンズ
形状がいわば深い凹面になるため研磨しにくくなってし
まう。そのため、条件式（８）、（９）では、凹レンズ
面の内径と曲率半径の比率によって加工性を示す指標と
している。この上限値を上回った場合は凹レンズ面の形
状が半球に近くなり、レンズの加工性が悪くなる。
レンズＬ1の像側の面と第２レンズＬ2の像側の面に関す
る条件を示している。レンズ研磨に関する加工性を規定
するために、条件式（６）、（７）において曲率半径の
下限値を規定しているが、凹レンズ面の曲率半径が適正
であってもレンズの径が大きくなってしまうと、レンズ
形状がいわば深い凹面になるため研磨しにくくなってし
まう。そのため、条件式（８）、（９）では、凹レンズ
面の内径と曲率半径の比率によって加工性を示す指標と
している。この上限値を上回った場合は凹レンズ面の形
状が半球に近くなり、レンズの加工性が悪くなる。
【００２２】以下、具体的なデータを用いて実施例１お
よび２について説明する。 〈実施例１〉図１に、実施例１に係る超広角レンズ系の
構成を示す。本実施例においては、第４レンズＬ4と第
５レンズＬ5の間に絞り１が配され、その開口部を通っ
た外部からの光は第３レンズ群Ｇ3により収束されて、
第３レンズ群Ｇ3の像面側に配されたローパスフィルタ
および赤外線カットフィルタを含むフィルタ部２を介し
て、固体撮像素子（ＣＣＤ）の撮像面３上で結像する。
よび２について説明する。 〈実施例１〉図１に、実施例１に係る超広角レンズ系の
構成を示す。本実施例においては、第４レンズＬ4と第
５レンズＬ5の間に絞り１が配され、その開口部を通っ
た外部からの光は第３レンズ群Ｇ3により収束されて、
第３レンズ群Ｇ3の像面側に配されたローパスフィルタ
および赤外線カットフィルタを含むフィルタ部２を介し
て、固体撮像素子（ＣＣＤ）の撮像面３上で結像する。
【００２３】表１に、本実施例の各レンズ面の曲率半径
Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における屈折
率ｎdおよびアッベ数νdを示す。なお、表１および以下
の他の表において、各記号に対応させた数字は物体側か
ら順次増加するようになっており、また、ＲおよびＤの
各数値は、全系の焦点距離が１ｍｍの場合に規格化して
ある。
Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズのｄ線における屈折
率ｎdおよびアッベ数νdを示す。なお、表１および以下
の他の表において、各記号に対応させた数字は物体側か
ら順次増加するようになっており、また、ＲおよびＤの
各数値は、全系の焦点距離が１ｍｍの場合に規格化して
ある。
【００２４】
【表１】
【００２５】表２には、本実施例の超広角レンズ系のＦ
no.、画角２ω、および各条件式に対する値を示す。
no.、画角２ω、および各条件式に対する値を示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２により、実施例１は条件式（１）〜
（９）を全て満足しており、画角が１２１．８度と広画
角でＦ値が１．２４と明るい超広角レンズ系であること
が明らかである。図３は、実施例１に係る超広角レンズ
系の諸収差を示す収差図であり、この図から明らかなよ
うに、本実施例によれば、画角周辺部まで良好な結像性
能を有する超広角レンズ系を得ることができる。
（９）を全て満足しており、画角が１２１．８度と広画
角でＦ値が１．２４と明るい超広角レンズ系であること
が明らかである。図３は、実施例１に係る超広角レンズ
系の諸収差を示す収差図であり、この図から明らかなよ
うに、本実施例によれば、画角周辺部まで良好な結像性
能を有する超広角レンズ系を得ることができる。
【００２８】〈実施例２〉図２は実施例２に係る超広角
レンズ系の構成を示す図である。表３に、本実施例の各
レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レン
ズの中心厚および各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズ
のｄ線における屈折率ｎdおよびアッベ数νdを示す。
レンズ系の構成を示す図である。表３に、本実施例の各
レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上面間隔（各レン
ズの中心厚および各レンズ間の空気間隔）Ｄ、各レンズ
のｄ線における屈折率ｎdおよびアッベ数νdを示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】表４には、本実施例の超広角レンズ系のＦ
no.、画角２ω、および各条件式に対する値を示す。
no.、画角２ω、および各条件式に対する値を示す。
【００３１】
【表４】
【００３２】表４により、実施例２は条件式（１）〜
（９）を全て満足しており、画角が１２２．８度と広画
角でＦ値が１．２４と明るい超広角レンズ系であること
が明らかである。図４は、実施例２に係る超広角レンズ
系の諸収差を示す収差図であり、この図から明らかなよ
うに、本実施例によれば、画角周辺部まで良好な結像性
能を有する超広角レンズ系を得ることができる。
（９）を全て満足しており、画角が１２２．８度と広画
角でＦ値が１．２４と明るい超広角レンズ系であること
が明らかである。図４は、実施例２に係る超広角レンズ
系の諸収差を示す収差図であり、この図から明らかなよ
うに、本実施例によれば、画角周辺部まで良好な結像性
能を有する超広角レンズ系を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超広
角レンズ系によれば、画角が１２０度程度でＦ値が１．
２程度と明るい超広角レンズ系でありながら、歪曲収差
や色収差を比較的小さく抑え、かつ良好な光学性能を有
する超広角レンズ系を得ることができる。また、第１レ
ンズおよび第２レンズの屈折率を等しく所定値以上とし
ていることにより、加工し易い形状のレンズを用いて超
広角レンズ系を構成することが可能となる。
角レンズ系によれば、画角が１２０度程度でＦ値が１．
２程度と明るい超広角レンズ系でありながら、歪曲収差
や色収差を比較的小さく抑え、かつ良好な光学性能を有
する超広角レンズ系を得ることができる。また、第１レ
ンズおよび第２レンズの屈折率を等しく所定値以上とし
ていることにより、加工し易い形状のレンズを用いて超
広角レンズ系を構成することが可能となる。
【図１】実施例１に係る超広角レンズ系の構成を示す図
【図２】実施例２に係る超広角レンズ系の構成を示す図
【図３】実施例１に係る超広角レンズ系の収差図
【図４】実施例２に係る超広角レンズ系の収差図
Ｌ1〜Ｌ8 レンズ Ｇ1〜Ｇ3 レンズ群 Ｒ1〜Ｒ16 曲率半径 Ｄ1〜Ｄ15 軸上面間隔 Ｘ 光軸 １ 絞り ２ フィルタ部 ３ 固体撮像素子（ＣＣＤ）撮像面
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側より順に、負の屈折力を有する第
１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群および正
の屈折力を有する第３レンズ群がこの順に配列されてな
り、 前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた凹メニスカ
スレンズからなる第１レンズと、物体側に凸面を向けた
凹メニスカスレンズからなる第２レンズを物体側からこ
の順に配列され、 前記第２レンズ群は、両凹レンズからなる第３レンズと
両凸レンズからなる第４レンズを物体側からこの順に配
列した接合レンズで構成され、 前記第３レンズ群は、物体側に凸面を向けた凹メニスカ
スレンズからなる第５レンズと両凸レンズからなる第６
レンズよりなる接合レンズ、および物体側に凸面を向け
た凹メニスカスレンズからなる第７レンズと両凸レンズ
からなる第８レンズよりなる接合レンズを物体側からこ
の順に配列して構成されるとともに、 以下の条件式（１）〜（７）を満足するように構成され
ていることを特徴とする超広角レンズ系。 ＢＦ／Ｆ ＞ ２．７ ………（１） −２．３ ＜ ＦG1／Ｆ ＜ −１．８ ………（２） −１２．０ ＜ ＦG1,2／Ｆ ＜ −４．５ ………（３） Ｎ1 ＝ Ｎ2 ＞ １．７５ ………（４） ν5,7 ＜ ３０ ………（５） ２．３ ＜ Ｒ2／Ｆ ＜ ３．０ ………（６） １．６ ＜ Ｒ4／Ｆ ＜ ２．２ ………（７） ただし、 ＢＦ ：レンズ全系のバックフォーカス Ｆ ：レンズ全系の焦点距離 ＦG1 ：第１レンズ群の焦点距離 ＦG1,2：第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離 Ｎ1 ：第１レンズのｄ線に対する屈折率 Ｎ2 ：第２レンズのｄ線に対する屈折率 ν5,7 ：第５レンズと第７レンズのｄ線に対するアッベ
数の平均 Ｒ2 ：第１レンズの像側の面の曲率半径 Ｒ4 ：第２レンズの像側の面の曲率半径 - 【請求項２】 以下の条件式（８）、（９）を満足する
ように構成されていることを特徴とする請求項１記載の
超広角レンズ系。 Ｐ2／Ｒ2 ＜ １．７６ ………（８） Ｐ4／Ｒ4 ＜ １．７６ ………（９） ただし、 Ｐ2 ：第１レンズの像側の面の内径 Ｐ4 ：第２レンズの像側の面の内径
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| US09/131,430 US6038085A (en) | 1997-08-21 | 1998-08-10 | Super wide angle lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24040397A JP3753842B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 超広角レンズ系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164727A true JPH1164727A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3753842B2 JP3753842B2 (ja) | 2006-03-08 |
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ID=17058957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24040397A Expired - Fee Related JP3753842B2 (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 超広角レンズ系 |
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|---|---|
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| CN102147519A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-08-10 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种宽角和长后工作距离的航测相机全色物镜 |
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| JP2020112776A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡用対物レンズ及び内視鏡 |
| US11402621B2 (en) | 2019-01-16 | 2022-08-02 | Fujifilm Corporation | Objective lens for endoscope and endoscope |
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| US7009765B2 (en) * | 2002-08-16 | 2006-03-07 | Infocus Corporation | Wide angle lens system having a distorted intermediate image |
| US7175287B2 (en) * | 2002-08-16 | 2007-02-13 | Infocus Corporation | Wide angle projection lens |
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| US7341353B2 (en) * | 2002-08-16 | 2008-03-11 | Infocus Corporation | Variable fresnel screen for use in projection device |
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1997
- 1997-08-21 JP JP24040397A patent/JP3753842B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-08-10 US US09/131,430 patent/US6038085A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3753842B2 (ja) | 2006-03-08 |
| US6038085A (en) | 2000-03-14 |
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