JPH06230275A - 広角レンズ - Google Patents
広角レンズInfo
- Publication number
- JPH06230275A JPH06230275A JP5014429A JP1442993A JPH06230275A JP H06230275 A JPH06230275 A JP H06230275A JP 5014429 A JP5014429 A JP 5014429A JP 1442993 A JP1442993 A JP 1442993A JP H06230275 A JPH06230275 A JP H06230275A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- wide
- fresnel
- refractive power
- angle lens
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンパクトな広角レンズの提供を目的とす
る。 【構成】 物体１側より順に負の屈折力を有する第１の
レンズ２および正の屈折力を有するレンズ３からなるレ
ンズ系において、前記第１のレンズ２にはフレネル面
を、前記第２のレンズ３にはフレネル面または非球面を
設けたものである。また、物体１側より順に負の屈折力
を有する第１のレンズ５および正の屈折力を有する第２
のレンズ６からなるレンズにおいて、前記第１のレンズ
５および第２のレンズ６の少なくとも一方の一面に、球
面を基準にしたフレネル面または非球面を設けたもので
ある。
る。 【構成】 物体１側より順に負の屈折力を有する第１の
レンズ２および正の屈折力を有するレンズ３からなるレ
ンズ系において、前記第１のレンズ２にはフレネル面
を、前記第２のレンズ３にはフレネル面または非球面を
設けたものである。また、物体１側より順に負の屈折力
を有する第１のレンズ５および正の屈折力を有する第２
のレンズ６からなるレンズにおいて、前記第１のレンズ
５および第２のレンズ６の少なくとも一方の一面に、球
面を基準にしたフレネル面または非球面を設けたもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、監視用カメラ、車載用
カメラ、ビデオ用カメラなどに用いられる広角レンズに
関する。
カメラ、ビデオ用カメラなどに用いられる広角レンズに
関する。
【０００２】
【従来の技術】監視用カメラ、車載用カメラなどに用い
られる広角レンズは、画角を大きく、すなわち、焦点距
離を短くすればするほど、焦点距離に比べてより長大な
バックフォーカス（結像地点から最も近いレンズまでの
距離）を確保する必要がある。
られる広角レンズは、画角を大きく、すなわち、焦点距
離を短くすればするほど、焦点距離に比べてより長大な
バックフォーカス（結像地点から最も近いレンズまでの
距離）を確保する必要がある。
【０００３】また、周辺部品を配する等の目的のために
もある程度の長さのバックフォーカスを確保しなければ
ならない。
もある程度の長さのバックフォーカスを確保しなければ
ならない。
【０００４】そして、一般的な広角レンズは、レンズ系
の前群に、屈折力が負のレンズ群を配置して、バックフ
ォーカスを長くしようとする。
の前群に、屈折力が負のレンズ群を配置して、バックフ
ォーカスを長くしようとする。
【０００５】前群の屈折力を負の方向に大きくすると、
バックフォーカスを長くすることができるが、反対に後
群では、前群よりも大きな正の屈折力によって結像作用
を持たせる必要があり、その結果、負の歪曲収差や倍率
の色収差の発生が著しくなり、好ましくない。したがっ
て、収差上はできる限り前群の屈折力を負の方向で小さ
くすることが望ましい。
バックフォーカスを長くすることができるが、反対に後
群では、前群よりも大きな正の屈折力によって結像作用
を持たせる必要があり、その結果、負の歪曲収差や倍率
の色収差の発生が著しくなり、好ましくない。したがっ
て、収差上はできる限り前群の屈折力を負の方向で小さ
くすることが望ましい。
【０００６】しかしながら、前群の屈折力を負の方向で
小さくした場合、十分な長さのバックフォーカスを確保
するためには、前群と後群の間隔を長くして、レンズの
全長をより長くする必要が生じる。
小さくした場合、十分な長さのバックフォーカスを確保
するためには、前群と後群の間隔を長くして、レンズの
全長をより長くする必要が生じる。
【０００７】このように、ある程度の長さのバックフォ
ーカスを確保しつつ、良好な諸収差を得るには、通常レ
ンズ系を大型化するより他なかった。
ーカスを確保しつつ、良好な諸収差を得るには、通常レ
ンズ系を大型化するより他なかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなレンズ系の大型化は、コンパクト化という時代の
要請とは逆行するものである。
ようなレンズ系の大型化は、コンパクト化という時代の
要請とは逆行するものである。
【０００９】本発明は上記課題を解決するもので、レン
ズ全長を従来のものより短く構成し、かつ諸収差を良好
に補正し得るコンパクトな広角レンズの提供を目的とす
る。
ズ全長を従来のものより短く構成し、かつ諸収差を良好
に補正し得るコンパクトな広角レンズの提供を目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の広角レンズにおいて、第１の解決手段は、
物体側より順に負の屈折力を有する第１のレンズおよび
正の屈折力を有する第２のレンズからなるレンズ系にお
いて、前記第１のレンズにはフレネル面を、前記第２の
レンズにはフレネル面または非球面を設けたものであ
る。
に、本発明の広角レンズにおいて、第１の解決手段は、
物体側より順に負の屈折力を有する第１のレンズおよび
正の屈折力を有する第２のレンズからなるレンズ系にお
いて、前記第１のレンズにはフレネル面を、前記第２の
レンズにはフレネル面または非球面を設けたものであ
る。
【００１１】また、第２の解決手段は、物体側より順に
負の屈折力を有する第１のレンズおよび正の屈折力を有
する第２のレンズからなるレンズにおいて、前記第１お
よび第２のレンズの少なくとも一方の一面に、球面を基
準にしたフレネル面または非球面を設けたものである。
負の屈折力を有する第１のレンズおよび正の屈折力を有
する第２のレンズからなるレンズにおいて、前記第１お
よび第２のレンズの少なくとも一方の一面に、球面を基
準にしたフレネル面または非球面を設けたものである。
【００１２】
【作用】このような構成によって、従来の負の屈折力を
有するレンズと同様の機能を維持したまま、肉厚を薄く
した構成を有している（フレネル面を有している）の
で、ある程度の長さのバックフォーカスをしつつ、従来
の広角レンズに比べてレンズ全体の長さが短く、かつ、
諸収差を良好に補正できる。
有するレンズと同様の機能を維持したまま、肉厚を薄く
した構成を有している（フレネル面を有している）の
で、ある程度の長さのバックフォーカスをしつつ、従来
の広角レンズに比べてレンズ全体の長さが短く、かつ、
諸収差を良好に補正できる。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の一実施例における広角レン
ズについて図面を参照しながら説明する。
ズについて図面を参照しながら説明する。
【００１４】（実施例１）図１は本発明の広角レンズを
ビデオ用カメラに適用した場合の構成を示した断面図、
図２は同広角レンズの表面形状を拡大した図、図３は同
広角レンズによる諸収差を示した特性曲線図である。
ビデオ用カメラに適用した場合の構成を示した断面図、
図２は同広角レンズの表面形状を拡大した図、図３は同
広角レンズによる諸収差を示した特性曲線図である。
【００１５】図１において、物体１側より順に、負の屈
折力を有する第１レンズ２、正の屈折力を有する第２レ
ンズ３、平行平面レンズ４が配されている。第１レンズ
２は光の入射面Ａがフレネル面で構成され、第２レンズ
３は入射面Ｂがフレネル面、出射面Ｃが非球面で構成さ
れている。
折力を有する第１レンズ２、正の屈折力を有する第２レ
ンズ３、平行平面レンズ４が配されている。第１レンズ
２は光の入射面Ａがフレネル面で構成され、第２レンズ
３は入射面Ｂがフレネル面、出射面Ｃが非球面で構成さ
れている。
【００１６】ここでいうフレネル面とは、図２に示すよ
うに、通常の非球面を光軸からの高さＨ方向にピッチＷ
ごとに同心円状の区間に分け、各区間の曲面を光軸方向
にレンズ面頂点基準まで平行させたような形状に成形し
た面のことである。
うに、通常の非球面を光軸からの高さＨ方向にピッチＷ
ごとに同心円状の区間に分け、各区間の曲面を光軸方向
にレンズ面頂点基準まで平行させたような形状に成形し
た面のことである。
【００１７】すなわち、従来の負の屈折力を有したレン
ズの機能を保持したまま、肉厚を薄くした構成を有して
いるといえる。
ズの機能を保持したまま、肉厚を薄くした構成を有して
いるといえる。
【００１８】以上のように構成された広角レンズは、従
来の負の屈折力を有したレンズと同様の機能を保持した
まま肉厚を薄くした構成を備えているので、フレネル面
を透過した光は、従来の広角レンズに比べてレンズ全体
の長さが短くても、ある程度の長さのバックフォーカス
を確保した状態で結像を行えることになる。
来の負の屈折力を有したレンズと同様の機能を保持した
まま肉厚を薄くした構成を備えているので、フレネル面
を透過した光は、従来の広角レンズに比べてレンズ全体
の長さが短くても、ある程度の長さのバックフォーカス
を確保した状態で結像を行えることになる。
【００１９】図３においては、△Ｓはサジタル像面、△
Ｍはメリディオーナル像面を示す。図２に示したフレネ
ルレンズの表面形状において、光軸方向をＸ軸、それと
直角方向をＹとし、近軸曲率半径をＲ、光軸からの高さ
をＨ、レンズ面頂点基準Ｏからの光軸方向の変位量をＸ
とすると、変位量Ｘは、
Ｍはメリディオーナル像面を示す。図２に示したフレネ
ルレンズの表面形状において、光軸方向をＸ軸、それと
直角方向をＹとし、近軸曲率半径をＲ、光軸からの高さ
をＨ、レンズ面頂点基準Ｏからの光軸方向の変位量をＸ
とすると、変位量Ｘは、
【００２０】
【数１】
【００２１】で表される。ここで、Ｋは円錐定数、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは非球面係数である。このような条件下にお
いての実験結果を（表１）に示す。
Ｂ，Ｃ，Ｄは非球面係数である。このような条件下にお
いての実験結果を（表１）に示す。
【００２２】（表１）において、Ｒｉは、図１に示すよ
うに、物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
（mm）、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚さお
よび空気間隔（mm）、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より
順に第ｉ番目のレンズの屈折率とアッベ数である。
うに、物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
（mm）、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚さお
よび空気間隔（mm）、Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より
順に第ｉ番目のレンズの屈折率とアッベ数である。
【００２３】
【表１】
【００２４】以上のように、上記第１の実施例によれ
ば、第１レンズ２にはフレネル面を、第２のレンズ３に
はフレネル面または非球面を設けたことにより、ある程
度の長さのバックフォーカスを確保したまま、レンズ全
体の長さが従来よりも短く、コンパクトな広角レンズを
実現するにいたった。また、諸収差も（表１）に示すよ
うに、ある程度の値に抑えることができる。
ば、第１レンズ２にはフレネル面を、第２のレンズ３に
はフレネル面または非球面を設けたことにより、ある程
度の長さのバックフォーカスを確保したまま、レンズ全
体の長さが従来よりも短く、コンパクトな広角レンズを
実現するにいたった。また、諸収差も（表１）に示すよ
うに、ある程度の値に抑えることができる。
【００２５】（実施例２）さらに、以下、本発明の第２
の実施例における広角レンズについて図面を参照しなが
ら説明する。
の実施例における広角レンズについて図面を参照しなが
ら説明する。
【００２６】図４は本発明の第２の実施例における広角
レンズを監視用カメラに適用した場合の構成を示した断
面図、図５は同レンズの表面形状を拡大した図、図６お
よび図７は同広角レンズによる諸収差を示した特性曲線
図である。
レンズを監視用カメラに適用した場合の構成を示した断
面図、図５は同レンズの表面形状を拡大した図、図６お
よび図７は同広角レンズによる諸収差を示した特性曲線
図である。
【００２７】図４において、物体１側より順に、負の屈
折力を有する第１レンズ５、正の屈折力を有する第２レ
ンズ６、平行平面レンズ７が配されている。第１レンズ
５は、光の入射面Ａがフレネル面で構成され、第２レン
ズ６は入射面Ｂがフレネル面、出射面Ｃが非球面で構成
されている。
折力を有する第１レンズ５、正の屈折力を有する第２レ
ンズ６、平行平面レンズ７が配されている。第１レンズ
５は、光の入射面Ａがフレネル面で構成され、第２レン
ズ６は入射面Ｂがフレネル面、出射面Ｃが非球面で構成
されている。
【００２８】ここでいうフレネル面とは、図５に示すよ
うに、通常の非球面を光軸からの高さＨ方向にピッチＷ
ごとに同心円状の区間に分け、各区間の曲面を光軸方向
に一点鎖線で示した球面まで平行移動させた実線で示す
形状に成形したものである。
うに、通常の非球面を光軸からの高さＨ方向にピッチＷ
ごとに同心円状の区間に分け、各区間の曲面を光軸方向
に一点鎖線で示した球面まで平行移動させた実線で示す
形状に成形したものである。
【００２９】第１の実施例におけるレンズ系の構成と異
なる点は、第１の実施例においては、通常の非球面を光
軸からの高さＨ方向にピッチＷごとに同心円状の区間に
分け、各区間の曲面を光軸方向にレンズ面頂点基準まで
平行させたような形状に成形したフレネル面を備えてい
るのに対し、本実施例のレンズ系は、通常の非球面を光
軸からの高さＨ方向にピッチＷごとに同心円状の区間に
分け、各区間の曲面を光軸方向に一点鎖線で示した球面
まで平行移動させた実線で示す形状に成形してフレネル
面を備えている点である。
なる点は、第１の実施例においては、通常の非球面を光
軸からの高さＨ方向にピッチＷごとに同心円状の区間に
分け、各区間の曲面を光軸方向にレンズ面頂点基準まで
平行させたような形状に成形したフレネル面を備えてい
るのに対し、本実施例のレンズ系は、通常の非球面を光
軸からの高さＨ方向にピッチＷごとに同心円状の区間に
分け、各区間の曲面を光軸方向に一点鎖線で示した球面
まで平行移動させた実線で示す形状に成形してフレネル
面を備えている点である。
【００３０】図６及び図７においては、△Ｓはサジタル
像面、△Ｍはメリディオーナル像面を示す。
像面、△Ｍはメリディオーナル像面を示す。
【００３１】図５に示したフレネルレンズの表面形状に
おいて、光軸方向をＸ軸、それと直角方向をＹとし、近
軸曲率半径をＲ、光軸からの高さをＨ、レンズ面頂点基
準Ｏからの光軸方向の変位量をＸとすると、変位量Ｘ
は、
おいて、光軸方向をＸ軸、それと直角方向をＹとし、近
軸曲率半径をＲ、光軸からの高さをＨ、レンズ面頂点基
準Ｏからの光軸方向の変位量をＸとすると、変位量Ｘ
は、
【００３２】
【数２】
【００３３】で表される。ここで、Ｋは円錐定数、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは非球面係数である。このような条件下にお
いての実験結果を（表２）および（表３）に示す。
Ｂ，Ｃ，Ｄは非球面係数である。このような条件下にお
いての実験結果を（表２）および（表３）に示す。
【００３４】（表２）および（表３）において、Ｒｉ
は、図４に示すように、物体側より順に第ｉ番目のレン
ズ面の曲率半径（mm）、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目
のレンズ厚さおよび空気間隔（mm）、Ｎｉとνｉはそれ
ぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズの屈折率とアッベ
数である。
は、図４に示すように、物体側より順に第ｉ番目のレン
ズ面の曲率半径（mm）、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目
のレンズ厚さおよび空気間隔（mm）、Ｎｉとνｉはそれ
ぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズの屈折率とアッベ
数である。
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】以上のように、上記第２の実施例によれ
ば、物体側より順に負の屈折力を有する第１のレンズお
よび正の屈折力を有する第２のレンズからなり、第１お
よび第２のレンズの少なくとも一方の一面に、球面を基
準にしたフレネル面または非球面を設けたことにより、
ある程度の長さのバックフォーカスを確保したまま、レ
ンズ全体の長さが従来よりも短く、小型の広角レンズを
実現するにいたる。
ば、物体側より順に負の屈折力を有する第１のレンズお
よび正の屈折力を有する第２のレンズからなり、第１お
よび第２のレンズの少なくとも一方の一面に、球面を基
準にしたフレネル面または非球面を設けたことにより、
ある程度の長さのバックフォーカスを確保したまま、レ
ンズ全体の長さが従来よりも短く、小型の広角レンズを
実現するにいたる。
【００３８】また、球面を基準にしてフレネル面を構成
しているので、輪帯部の段差量が第１の実施例の場合よ
り減少し、その結果、この部分に入射し実際の結像に寄
与しない光が減り、より効率の良い結像を実現できると
いう効果を奏するものである。
しているので、輪帯部の段差量が第１の実施例の場合よ
り減少し、その結果、この部分に入射し実際の結像に寄
与しない光が減り、より効率の良い結像を実現できると
いう効果を奏するものである。
【００３９】さらに、レンズの肉厚のばらつきも減少し
ているため、対温度特性もより優れた広角レンズとな
る。
ているため、対温度特性もより優れた広角レンズとな
る。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明の広角レンズは、
物体側より順に負の屈折力を有する第１のレンズおよび
正の屈折力を有する第２のレンズからなり、第１のレン
ズにはフレネル面を、第２のレンズにはフレネル面また
は非球面を設けたことにより、ある程度のバックフォー
カスを確保したまま、レンズ全体の長さが従来よりも短
く、小型の広角レンズを実現するにいたった。
物体側より順に負の屈折力を有する第１のレンズおよび
正の屈折力を有する第２のレンズからなり、第１のレン
ズにはフレネル面を、第２のレンズにはフレネル面また
は非球面を設けたことにより、ある程度のバックフォー
カスを確保したまま、レンズ全体の長さが従来よりも短
く、小型の広角レンズを実現するにいたった。
【００４１】また、別の発明としては、第１および第２
のレンズの少なくとも一方の一面に、球面を基準にした
フレネル面または非球面を設けることにより、球面を基
準にしてフレネル面又は非球面を構成しているので、輪
帯部の段差量がより減少するため、輪帯部分に入射し実
際の結像に寄与しない光が減り、より効率の良い結像を
実現できるという効果を奏する。
のレンズの少なくとも一方の一面に、球面を基準にした
フレネル面または非球面を設けることにより、球面を基
準にしてフレネル面又は非球面を構成しているので、輪
帯部の段差量がより減少するため、輪帯部分に入射し実
際の結像に寄与しない光が減り、より効率の良い結像を
実現できるという効果を奏する。
【図１】本発明の広角レンズを監視用カメラに適用した
場合の構成を示した断面図
場合の構成を示した断面図
【図２】同広角レンズの表面形状を拡大した図
【図３】同広角レンズによる諸収差を示した特性曲線図
【図４】本発明の第２の実施例における広角レンズを監
視用カメラに適用した場合の構成を示した断面図
視用カメラに適用した場合の構成を示した断面図
【図５】同広角レンズの表面形状を拡大した図
【図６】同広角レンズによる諸収差を示した特性曲線図
【図７】同広角レンズによる諸収差を示した特性曲線図
１ 物体 ２，５ 第１レンズ ３，６ 第２レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側より順に負の屈折力を有する第１
のレンズおよび正の屈折力を有する第２のレンズからな
り、前記第１のレンズはフレネル面を、前記第２のレン
ズにはフレネル面または非球面を設けたことを特徴とす
る広角レンズ。 - 【請求項２】 物体側より順に負の屈折力を有する第１
のレンズおよび正の屈折力を有する第２のレンズからな
り、前記第１および第２のレンズの少なくとも一方の面
に、球面を基準にしたフレネル面または非球面が設けら
れたことを特徴とする広角レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014429A JPH06230275A (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 広角レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014429A JPH06230275A (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 広角レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230275A true JPH06230275A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11860784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5014429A Pending JPH06230275A (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 広角レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230275A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350723A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Enplas Corp | 撮像レンズおよびその設計方法 |
| JP2003090957A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Enplas Corp | 撮像レンズおよびその設計方法 |
| US7035018B2 (en) | 2003-03-10 | 2006-04-25 | Fujinon Corporation | Imaging lens |
| JP2013145301A (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Tamron Co Ltd | 赤外線単焦点レンズ |
| WO2014038541A1 (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-13 | ナルックス株式会社 | 赤外線用撮像光学系 |
| JP2015203850A (ja) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | 株式会社タムロン | 赤外線撮像装置 |
-
1993
- 1993-02-01 JP JP5014429A patent/JPH06230275A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350723A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Enplas Corp | 撮像レンズおよびその設計方法 |
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| CN104603664A (zh) * | 2012-09-05 | 2015-05-06 | 纳卢克斯株式会社 | 红外线用摄像光学系统 |
| US9618660B2 (en) | 2012-09-05 | 2017-04-11 | Nalux Co., Ltd. | Infrared imaging system |
| JP2015203850A (ja) * | 2014-04-16 | 2015-11-16 | 株式会社タムロン | 赤外線撮像装置 |
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