FR2742237A1 - Objectif zoom super grand angle - Google Patents
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Abstract
Un objectif zoom super grand-angle comprend au moins un premier groupe de lentilles négatif et un deuxième groupe de lentilles positif, dans cet ordre à partir d'un côté objet. Une opération de changement de plan s'effectue par le déplacement relatif des groupes de lentilles. Lorsqu'une zone de photographie (20) est définie par une zone rectangulaire, une frontière (10W1 , 10W2 , 10W3 , 10W4 ) d'une zone de formation d'image circulaire formée par l'objectif zoom est disposée, au moins partiellement, dans la zone de photographie rectangulaire (20), à la longueur focale la plus courte de l'objectif zoom.
Description
OBJECTIF ZOOM SUPER GRAND-ANGLE
La présente invention se rapporte à un objectif zoom que l'on peut utiliser avec une caméra de télévision en circuit fermé (caméra de surveillance) ou avec un appareil photo. Plus précisément, la présente invention se rapporte à un objectif zoom super grand-angle dans lequel l'angle de vision à l'extrémité grand-angle est à peu près identique à celui
d'un objectif ultra grand-angle (objectif fish-eye).
À l'heure actuelle aucun objectif zoom à grand-angle n'est disponible pour une caméra de télévision en circuit fermé qui soit capable de surveiller un angle extrêmement grand. Dans un objectif de photographie connu, I'angle de vision maximal s'obtient à l'aide d'un "objectif fish- eye diagonal" et il est défini comme un rayon d'une image circulaire formée par l'objectif qui est à peu près identique à la diagonale d'une ouverture rectangulaire pour limiter une zone d'image (zone
d'image rectangulaire).
C'est un objectif de la présente invention que de proposer un objectif zoom super grand-angle que l'on puise utiliser pour la surveillance à un angle extrêmement grand sur une zone de cliché rectangulaire, ou dans lequel on puisse obtenir un effet, ou composition,
spécial de création de cliché.
La présente invention propose à cet effet un objectif zoom super grandangle comportant au moins deux groupes de lentilles, constitués d'un premier groupe de lentilles ayant une puissance négative et d'un second groupe de lentilles ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet, dans lequel une opération de changement de plan s'effectue par le déplacement relatif des groupes de lentilles. Lorsqu'une zone de photographie est définie par une zone rectangulaire (ouverture), la longueur focale la plus courte de l'objectif zoom est fixée de façon telle qu'au moins une partie d'une frontière d'une image circulaire formée par l'objectif zoom soit disposée dans la zone de cliché rectangulaire. La zone de photographie est disposée dans la zone de formation d'image
circulaire à la longueur focale la plus longue.
Dans les objectifs de photographie classiques utilisés pour prendre une photographie ou pour une caméra de télévision en circuit fermé, on forme une zone de photographie rectangulaire dans une zone de formation d'image circulaire formée par l'objectif de photographie, quelle que soit la longueur focale. À savoir, la zone de photographie est totalement remplie avec une image d'objet. Inversement, dans l'objectif zoom super grand-angle selon la présente invention, la longueur focale la 1o plus courte est fixée de façon telle qu'au moins une partie de la frontière (du bord) de la zone de formation d'image circulaire soit contenue dans la zone de photographie rectangulaire. En d'autres termes, la partie à extérieure à la frontière de la zone de formation d'image circulaire à l'intérieur de la zone de photographie est une zone blanche dans laquelle
aucune image n'est formée. Par conséquent, une caméra de télévision en,-
circuit fermé peut surveiller une zone de grand-angle dans la zone de cliché, ou bien un appareil photo peut obtenir un effet (composition)
spécial de création d'image.
Il est préférable que l'objectif zoom satisfasse la condition (1) suivante: (1) 0,1 <fs / f1G <0,6 dans laquelle; fs est la longueur focale du système d'objectif total à l'extrémité de longueur focale courte; et
f1G est la longueur focale du premier groupe de lentilles.
L'objectif zoom super grand-angle peut en outre être constitué d'un diaphragme et d'un troisième groupe de lentilles ayant une puissance positive, disposés dans cet ordre derrière le deuxième groupe de lentilles à partir du côté objet. Lors du changement de plan, on déplace les premier et deuxième groupes de lentilles, tandis que l'on n'effectue aucun déplacement du troisième groupe de lentilles. L'objectif zoom satisfait la condition (2) suivante: (2) Dw/ IflG > 1, 3 dans laquelle: Dw est la distance spatiale entre le premier groupe de lentilles et
le deuxième groupe de lentilles à l'extrémité de longueur focale courte.
De préférence, le premier groupe de lentilles ayant une puissance négative est constitué d'une première lentille négative, d'une deuxième lentille négative, et d'un sous-groupe de lentilles positif ou négatif, dans cet ordre à partir du côté objet. L'objectif zoom satisfait la condition (3) suivante: (3) 0,5 < fl-2 / f1 < 0,9 dans laquelle: fl-2 est la longueur focale résultante ( < 0) des première et deuxième lentilles du premier groupe de lentilles; et f1 est la longueur focale ( < 0) de la première lentille du premier
groupe de lentilles.
De préférence, le troisième sous-groupe de lentilles du premier groupe de lentilles est fait d'un assemblage de lentilles collées d'une
lentille négative et d'une lentille positive qui y est collée.
Selon un autre aspect de la présente invention, I'objectif zoom super grand-angle est constitué d'un premier groupe de lentilles ayant une puissance négative, d'un deuxième groupe de lentilles ayant une puissance positive, d'un diaphragme et d'un troisième groupe de lentilles ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet. Lors du changement de plan, les premier et deuxième groupes de lentilles se déplacent, tandis qu'il n'y a aucun déplacement du troisième groupe de
lentilles. L'objectif zoom satisfait la relation (2).
Selon un aspect supplémentaire, la présente invention propose un objectif zoom super grand-angle comportant au moins deux groupes de lentilles, constitués d'un premier groupe de lentilles ayant une puissance négative et d'un second groupe de lentilles ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet, dans lequel l'opération de changement de plan s'effectue par déplacement relatif des groupes de lentilles. Lorsqu'une zone de photographie est définie par une zone (ouverture) rectangulaire, le demi-angle de vision, à la longueur focale la plus courte sur le petit côté de la zone de photographie rectangulaire, est égal ou supérieur à 60 . Le demi-angle de vision sur le petit côté correspond à la distance minimale entre le centre et le grand
côté de la zone de photographie rectangulaire.
Selon encore un autre aspect, la présente invention propose un objectif zoom super grand-angle comportant au moins deux groupes de lentilles, constitués d'un premier groupe de lentilles ayant une puissance négative et d'un second groupe de lentilles ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet, dans lequel l'opération de changement de plan s'effectue par déplacement relatif des groupes de lentilles. Lorsqu'une zone de photographie est définie par une zone rectangulaire, le demi-angle de vision, à la longueur focale la plus courte sur le grand côté du plan de photographie rectangulaire, est égal ou supérieur à 75 . Le demi-angle de vision sur le grand côté correspond à une distance minimale entre le centre et le petit côté de la zone de photographie rectangulaire. Le rapport de longueur entre le petit côté
(vertical) et le grand côté (horizontal) est, par exemple, d'environ 2 sur 3.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en se référant
aux dessins annexés, dans lesquels des repères similaires désignent des éléments similaires, et dans lesquels: la figure 1 est une vue conceptuelle d'un agencement de lentilles d'un objectif super grandangle, à une extrémité de longueur focale la plus courte, selon un premier mode de réalisation de la présente invention; les figures 2A à 2D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 1 à son extrémité de longueur focale la plus courte; Les figures 3A à 3D sont des graphiques d'aberrations du s système d'objectif montré à la figure 1 à une longueur focale intermédiaire de celui-ci; les figures 4A à 4D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 1 à son extrémité de longueur focale la plus longue; la figure 5 est une vue conceptuelle d'un agencement de lentilles d'un objectif super grand-angle, à une extrémité de longueur focale la plus courte, selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention; les figures 6A à 6D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 5 à son extrémité de longueur focale la plus courte; Les figures 7A à 7D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 5 à une longueur focale intermédiaire de celui-ci; les figures 8A à 8D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 5 à son extrémité de longueur focale la plus longue; la figure 9 est une vue conceptuelle d'un agencement de lentilles d'un objectif super grand-angle, à une extrémité de longueur focale la plus courte, selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; les figures 10A à 10D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 9 à son extrémité de longueur focale la plus courte; Les figures 11A à 11D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 9 à une longueur focale intermédiaire de celui-ci; les figures 12A à 12D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 9 à son extrémité de longueur focale la plus longue; la figure 13 est une vue conceptuelle d'un agencement de lentilles d'un objectif super grandangle, à une extrémité de longueur focale la plus courte, selon un quatrième mode de réalisation de la présente o10 invention; les figures 14A à 14D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 13 à son extrémité de longueur focale la plus courte; Les figures 15A à 15D sont des graphiques d'aberrations du is système d'objectif montré à la figure 13 à une longueur focale intermédiaire de celui-ci; les figures 16A à 16D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 13 à son extrémité de longueur focale la plus longue; la figure 17 est une vue conceptuelle d'un agencement de lentilles d'un objectif super grand-angle, à une extrémité de longueur focale la plus courte, selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention; les figures 18A à 18D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 17 à son extrémité de longueur focale la plus courte; Les figures 19A à 19D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 17 à une longueur focale intermédiaire de celui-ci; les figures 20A à 20D sont des graphiques d'aberrations du système d'objectif montré à la figure 17 à son extrémité de longueur focale la plus longue; la figure 21 est une vue schématique d'un lieu géométrique du déplacement d'un objectif zoom super grand-angle constitué de groupes de lentilles négatif et positif mobiles, dans cet ordre à partir du côté objet; la figure 22 est une vue schématique d'un lieu géométrique du déplacement d'un objectif zoom super grand-angle constitué de groupes de lentilles négatif et positif mobiles et d'un groupe de lentilles positif fixe, dans cet ordre à partir du côté objet; la figure 23 est une vue schématique de zones de cliché (d'environ 2 (vertical) sur 3 (horizontal)) o l'angle de vision varie pendant une opération de changement de plan entre la longueur focale la plus courte et la longueur focale la plus longue, dans un objectif zoom super grandangle appliqué à une caméra de télévision en circuit fermé ou à un appareil photo, selon la présente invention; et la figure 24 est une vue schématique montrant une relation entre le demi-angle de vision W et une hauteur d'image Ya, Yb et Yc d'une
zone de cliché rectangulaire.
La figure 23 montre une relation entre une zone de formation d'image et une zone de cliché (zone de photographie) que modifie l'objectif zoom super grand-angle de la présente invention. La zone de
formation d'image 10W1 à 10W4 formée par l'objectif zoom super grand-
angle est circulaire, comme dans un objectif de photographie classique.
Selon la présente invention, si la zone de cliché (zone de photographie) est définie par un cadre de photographie rectangulaire, par exemple, par un cadre de photographie rectangulaire normalisé de 2 (vertical) sur 3 (horizontal) au moins une partie de la frontière (bord) périphérique de la zone de formation d'image circulaire 10W est située dans la zone de cliché rectangulaire 20, à la longueur focale la plus courte. À la longueur focale la plus longue, la zone de cliché 20 est contenue dans la zone de
formation d'image circulaire.
Dans le mode de réalisation montré à la figure 23, la zone de formation d'image circulaire 10W1, à la longueur focale la plus courte, est entièrement contenue dans la zone de cliché de photographie 20 (c'est-àdire que le diamètre de la zone de formation d'image circulaire 10W1 est identique à la longueur du petit côté de la zone de cliché rectangulaire ). Ci-après, on appellera ceci "système fish-eye de petit côté". À mesure que la longueur focale augmente, le diamètre de la zone de io formation d'image varie (10W1 -> 10W2 -> 10W3 -> 10W4). La zone de formation d'image 10W2 dans laquelle le diamètre de la zone de formation d'image circulaire 10W2 est sensiblement identique à la longueur du grand côté de la zone de cliché rectangulaire 20, est appelé "système fish-eye de grand côté". La zone de formation d'image 10W3 dont le diamètre est sensiblement identique à la diagonale de la zone de cliché rectangulaire 20, est appelée "système fish-eye diagonal". Ainsi, la
plage de surveillance ou l'état (composition) de création d'image varie.
La figure 24 montre une relation entre un demi-angle de vision et une hauteur d'image d'une zone de cliché rectangulaire. Un rayon principal incident sur le premier groupe de lentilles à un demi-angle de vision W forme une image en un point Y, qui a une hauteur d'image Ya,
Yb et Yc.
Dans un objectif pour un appareil photo classique, le demi-angle de vision est représenté par le demi-angle maximal dans la direction de la diagonale Yc s'étendant depuis le centre du rectangle. D'autre part, dans la présente invention, "le demi-angle de vision sur le petit côté" et le
"demi-angle de vision sur le grand côté" sont représentés par le demi-
angle de vision dans la direction des lignes Ya et Yb passant par le centre du rectangle et s'étendant, parallèlement, respectivement, au petit côté et
au grand côté du rectangle.
Les figures 21 et 22 montrent l'agencement des groupes de lentilles de l'objectif zoom super grand-angle et le lieu géométrique suivant lequel les groupes de lentilles se déplacent pendant l'opération de changement de plan. À la figure 21, I'objectif zoom est constitué seulement de deux groupes de lentilles, c'est-à-dire, un premier groupe de lentilles Li1 ayant une puissance négative, un diaphragme S, et un second groupe de lentilles L12 ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet (le côté gauche de la figure 21). À la figure 22, l'objectif zoom est constitué d'un premier groupe de lentilles Li1 ayant une puissance négative, d'un deuxième groupe de lentilles L12 ayant une puissance positive, d'un diaphragme S et d'un groupe de lentilles L13
ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet.
L'opération de changement de plan s'effectue, respectivement, par le déplacement des premier et deuxième groupes de lentilles Li1 et L12 dans le mode de réalisation montré à la figure 21, et par le déplacement des premier et deuxième groupes de lentilles L11 et L12 sans déplacer le troisième groupe de lentilles L13 dans le mode de réalisation représenté à la figure 22. Dans les modes de réalisation représentés aux figures 21 et 22, I'opération de mise au point s'effectue par le déplacement du premier groupe de lentilles Li1 dans la direction de l'axe optique. Le diaphragme S est formé d'un seul tenant avec le second groupe de lentilles L12 dans le mode de réalisation représenté à la figure 21 et d'un seul tenant avec le troisième groupe de lentilles L13 dans le mode de réalisation représenté à la figure 22. Il est possible de placer le diaphragme S, respectivement, dans le deuxième groupe de lentilles L12 ou dans le troisième groupe de lentilles L13, dans le mode de réalisation
montré à la figure 21 ou à la figure 22.
L'objectif zoom super grand-angle selon les modes de réalisation a un demi-angle de vision égal ou supérieur à 60 sur le petit côté de la zone de cliché rectangulaire 20, ou égal ou supérieur à 75 sur le grand
côté, à la longueur focale la plus courte.
La condition (1) spécifie l'exigence pour obtenir un tel demi-angle de vision. Si le rapport définit dans la condition (1) est inférieur à la limite inférieure, il est impossible d'obtenir un grand demi-angle de vision comme spécifié ci-dessus. Si le rapport excède la limite supérieure définie dans la condition (1), il est difficile de compenser les aberrations
produites par le premier groupe de lentilles.
La condition (2) spécifie les exigences pour obtenir un demi-angle de vision égal ou supérieur à 60 sur le petit côté du rectangle, ou égal ou supérieur à 75 sur le grand côté, à la longueur focale la plus courte, dans le mode de réalisation représenté à la figure 22, dans lequel l'objectif zoom est constitué du premier groupe de lentilles négatif L11, du deuxième groupe de lentilles positif L12, du diaphragme S et du troisième groupe de lentilles positif fixe L1 3, dans cet ordre à partir du côté objet. Si le rapport défini dans la condition (2) est au-dessous de la limite inférieure, il est impossible d'obtenir le grand demi-angle de vision comme
spécifié ci-dessus.
La condition (3) se rapporte à la longueur focale du premier groupe de lentilles négatif. Le premier groupe de lentilles est constitué, de préférence, d'une première lentille négative, d'une deuxième lentille négative, et d'un sous-groupe de lentilles positif ou négatif. Dans cet agencement, si le rapport défini dans la condition (3) est plus grand que la limite supérieure, la courbure de la première lentille négative est trop
petite et il devient difficile de réaliser la première lentille négative.
Inversement, si le rapport est plus petit que la limite inférieure définie dans la condition (3), il est impossible d'obtenir un demi- angle de vision égal ou supérieur à 60 sur le petit côté de la zone de cliché rectangulaire , ou un demi-angle de vision égal ou supérieur à 75 sur son grand côté. On va maintenant décrire ci-dessous des modes de réalisation (des exemples numériques) de la présente invention. Dans les premier à quatrième modes de réalisation, l'objectif zoom est constitué de trois groupes de lentilles correspondant à la figure 22. Dans le premier mode de réalisation, l'objectif zoom est constitué de deux groupes de lentilles correspondant à la figure 21. Le premier groupe de lentilles L11 est constitué d'une première lentille négative 11-1, d'une deuxième lentille négative 11-2 et d'un troisième sous- groupe (assemblage) de lentilles collées 11-3, dans cet ordre à partir du côté objet, dans les premier à
troisième modes de réalisation et dans le cinquième mode de réalisation.
Le groupe de lentilles collées 11-3 comprend une lentille négative 11-4 et une lentille positive 11-5 qui y est collée, disposées dans cet ordre à
io partir du côté objet.
Dans le quatrième mode de réalisation, le premier groupe de lentilles L_1 est constitué d'une première lentille négative 11-1 et d'un deuxième sous-groupe (assemblage) de lentilles collées 11-6, dans cet ordre à partir du côté objet. Le groupe de lentilles collées 11-6 est constitué d'une lentille négative 11-7 du côté objet, et d'une lentille positive 11-8, qui y est collée, du côté image. Dans chaque mode de réalisation, il est prévu un filtre neutre ND, et un cache en verre CG. Le filtre neutre ND peut être inséré de manière sélective dans le trajet de lumière. Lorsque le filtre neutre ND est inséré, la quantité de lumière qui le traverse est réduite à un tiers ou un quart, ou moins ou plus, pour augmenter ainsi la plage de diaphragme réelle. Le cache en verre CG est placé devant une surface d'analyse d'image d'un dispositif analyseur d'image (non représenté). La surface du cache en verre CG du côté image constitue la surface de formation d'image. Dans le cas d'un appareil photo utilisant un film à l'halogénure d'argent, il n'est pas prévu
de cache en verre CG.
Dans les diagrammes d'aberrations, "SA" représente l'aberration sphérique "SC" représente la condition de sinus, la "ligne d", la "ligne g", et la "ligne C" représentent les aberrations chromatiques représentées par les aberrations sphériques aux longueurs d'ondes respectives, "S" représente les rayons sagittaux, et "M" représente les rayons méridionaux. Dans les tableaux suivants et dans les dessins, "FNo" représente le nombre F d'ouverture de diaphragme, "F" représente la longueur focale, "Y" représente la hauteur d'image, "W' représente le demi-angle de vision, "Ya" représente la hauteur d'image du plan de cliché
rectangulaire dans la direction du petit côté "Wa" représente le demi-
angle de vision correspondant à la hauteur d'image Ya, "Yb" représente la hauteur d'image du plan de cliché rectangulaire dans la direction du io grand côté, "Wb" représente le demi-angle de vision correspondant à la hauteur d'image Yb, 'Yc" représente la hauteur d'image du plan d'image rectangulaire dans la direction diagonale, "Wc" représente le demi-angle de vision correspondant à la hauteur d'image Yc, "lB" représente la distance focale arrière, "R" représente le rayon de courbure, "D" représente l'épaisseur d'une lentille ou la distance entre lentilles, "Nd" représente l'indice de réfraction de la ligne d, et "vd" représente le nombre d'Abbe de la ligne d. Dans les dessins, * désigne une distance
qui varie lors de l'opération de changement de plan.
<Mode de réalisation 1> Les figures 1 à 4 montrent un premier mode de réalisation de l'objectif zoom super grand-angle selon la présente invention. La figure 1 montre un agencement de lentilles à l'extrémité de longueur focale la plus courte. Les figures 2A à 2D, 3A à 3D, et 4A à 4D montrent des diagrammes d'aberrations, respectivement, à l'extrémité de longueur focale la plus courte, à une longueur focale intermédiaire, et à l'extrémité de longueur focale la plus longue. Les données numériques concernant le système d'objectif montré à la figure 1 sont présentées dans le Tableau 1 ci-dessous. Dans ce mode de réalisation, la zone de cliché est un CCD (dispositif à couplage de charges) de 1/3" (8,47 mm) (le grand côté est de 4,8 mm; le petit coté est d'environ 3,6 mm; la diagonale est d'environ 6,0 mm). Les hauteurs Ya et Yb du plan de cliché dans les directions du petit côté et du grand côté sont les suivantes, à savoir, petit côté/2 = 1,8 mm et
grand côté/2 = 2,4 mm.
Tableau 1
fa =D" +Ds /Na. =7.70 (distance réduite) Surface No. R D N. v
1 72.478 1.00 1.77250 49.6
2 7.668 5.63 - -
3 -137.710 1.26 1.60000 60.7
4 18.664 2.47 - -
-20.127 1.33 1.79348 50.6
6 8.000 6.78 1.75440 27.0
7 -27.233 19.13-8.94-4.19 - -
8 -53.602 8.00 1.70000 37.1
9 -7.267 1.03 1.85000 25.2
-18.891 0.10 - -
il 33.189 2.73 1.77250 49.6
12 -27.409 1.64-5.09-8.20 - -
13 X 0.50 1.51633 64.1
14 1.70 - -
-14.541 2.90 1.85000 31.2
16 11.097 3.30 1.51032 60.5
17 -22.765 0.10 - -
18 26.979 4.59 1.69680 55.5
19 -15.548 0.26 - -
10.011 2.50 1.77250 49.6
21 17.679 5.36 - -
22 X 3.50 1.49782 66.8
23 - - -
<Mode de réalisation 2> Les figures 5 à 8 montrent un premier mode de réalisation de l'objectif zoom super grand-angle selon la présente invention. La figure 5 montre un agencement de lentilles à l'extrémité de longueur focale la plus courte. Les figures 6A à 6D, 7A à 7D, et 8A à 8D montrent des diagrammes d'aberrations, respectivement, à l'extrémité de longueur focale la plus courte, à une longueur focale intermédiaire, et à l'extrémité de longueur focale la plus longue. Les données numériques concernant le système d'objectif montré à la figure 5 sont présentées dans le Tableau 2
ci-dessous.
Tableau 2
fa. D. +D. /N, =7.92 (distance réduite)
Surface No. R D N. v.
1 75.664 1.00 1.77250 49.6
2 8.053 5.71 - -
3 -312.625 1.73 1.60311 60.7
4 28.045 2.91 - -
-15.775 1.93 1.80400 46.6
6 8.704 7.06 1.72151 29.2
7 -21.013 18.97-8.68-3.54- -
8 -28.537 7.60 1.70154 41.2
9 -10.346 1.20 1.84666 23.8
-17.703 0.10 - -
11 23.358 2.51 1.77250 49.6
12 -100.531 1.62-5.50-9.16 - -
13 xo 0.50 1.51633 64.1
14 Xo 1.70 - -
-16.417 2.70 1.84666 23.8
16 9.452 3.80 1.64769 33.8
17 -42.359 0.10 - -
18 27.924 4.72 1.69680 55.5
19 -18.319 0.10 - -
10.011 2.50 1.77250 49.6
21 17.679 5.36 - -
22 c 3.50 1.49782 66.8
23 oo - - -
<Mode de réalisation 3> Les figures 9 à 12 montrent un premier mode de réalisation de l'objectif zoom super grand-angle selon la présente invention. La figure 9 montre un agencement de lentilles à l'extrémité de longueur focale la plus courte. Les figures 10A à 10D, 11A à 11D, et 12A à 12D montrent des diagrammes d'aberrations, respectivement, à l'extrémité de longueur focale la plus courte, à une longueur focale intermédiaire, et à l'extrémité de longueur focale la plus longue. Les données numériques concernant le système d'objectif montré à la figure 9 sont présentées dans le Tableau 3 ci-dessous.
Tableau 3
fa D, +D* /N, t =8.08 (distance réduite) Surface No. R D N. v
1 85.212 1.00 1.77250 49.6
2 8.102 5.71 - -
3 -172.558 1.73 1.60311 60.7
4 32.182 2.91 - -
-15.229 1.93 1.80400 46.6
6 8.356 7.06 1.74077 27.8
7 -21.591 20.34-8.97-2.72 - -
8 -28.110 7.60 1.70154 41.2
9 -9.615 1.21 1.84666 23.8
-17.296 0.10 - -
11 23.921 2.51 1.77250 49.6
12 -92.900 1.46-5.52-10.13 - -
13 x 0.50 1.51633 64.1
14 2.00 - -
-15.249 2.70 1.84666 23.8
16 9.847 3.80 1.64769 33.8
17 -39.081 0.10 - -
18 27.821 4.72 1.69680 55.5
19 -19.160 0.10 - -
11.901 3.01 1.77250 49.6
21 40.546 5.74 - -
22 3.50 1.49782 66.8
23 - - -
<Mode de réalisation 4> Les figures 13 à 16 montrent un premier mode de réalisation de l'objectif zoom super grand-angle selon la présente invention. La figure 13 montre un agencement de lentilles à l'extrémité de longueur focale la plus courte. Les figures 14A à 14D, 15A à 15D, et 16A à 16D montrent des diagrammes d'aberrations, respectivement, à l'extrémité de longueur focale la plus courte, à une longueur focale intermédiaire, et à l'extrémité de longueur focale la plus longue. Les données numériques concernant le système d'objectif montré à la figure 13 sont présentées dans le Tableau
4 ci-dessous.
Tableau 4
f. =D, +D, o/N. =7.70 (distance réduite) Surface No. R D N. v
1 98.123 1.00 1.77250 49.6
2 8.995 10.35 - -
3 -12.239 1.93 1.80400 46.6
4 9.073 7.06 1.74077 27.8
-22.851 18.97-11.94-6.34 - -
6 -34.240 7.60 1.70154 41.2
7 -9.969 1.21 1.84666 23.8
8 -17.364 0.10 - -
9 21.921 2.51 1.77250 49.6
-374.823 1.90-4.22-7.22 - -
il Xo 0.50 1.51633 64.1
12 Xo 1.90 - -
13 -15.278 2.70 1.84666 23.814 10.546 3.80 1.64769 33.8
-47.414 0.10 - -
16 24.119 4.72 1.69680 55.5
17 -18.574 0.10 - -
18 10.045 3.01 1.77250 49.6
19 19.703 5.36 - -
Xo 3.50 1.49782 66.8
21 X - - -
<Mode de réalisation 5> Les figures 17 à 20 montrent un premier mode de réalisation de l'objectif zoom super grand-angle selon la présente invention. La figure 17 montre un agencement de lentilles à l'extrémité de longueur focale la plus courte. Les figures 18A à 18D, 19A à 19D, et 20A à 20D montrent des diagrammes d'aberrations, respectivement, à l'extrémité de longueur focale la plus courte, à une longueur focale intermédiaire, et à l'extrémité io de longueur focale la plus longue. Les données numériques concernant le système d'objectif montré à la figure 17 sont présentées dans le Tableau ci-dessous.
Tableau 5
fÀ=D* +D,À/NÀÀ=4.90-5.57-6.37 (distance réduite)
Surface No. R D N. y.
1 85.090 1.01 1.77250 49.6
2 10.294 5.70 - -
3 -61.646 1.73 1.60311 60.7
4 38.745 2.91 - -
-12.183 1.93 1.80400 46.6
6 8.855 7.06 1.74077 27.8
7 -19.820 18.97-11.19-4.70 - -
8 292.729 7.60 1.70154 41.2
9 -10.773 1.20 1.84666 23.8
-20.276 0.10 - -
1il 14.884 2.51 1.77250 49.6
12 174.157 1.90 - -
13 X 0.50 1.51633 64.1
14 X 1.90 - -
-19.479 2.70 1.84666 23.8
16 7.755 3.80 1.64769 33.8
17 -41.543 0.10 - -
18 54.109 4.72 1.69680 55.5
19 -17.172 0.10 - -
12.827 3.01 1.77250 49.6
21 65.826 2.56-3.23-4.03 - -
22 X 3.50 1.49782 66.8
23 0 - - -
Les valeurs numériques de F, FNO, W, Y, Wa, Wb, Wc dans
chaque mode de réalisation sont données par le Tableau 6, ci-dessous.
Tableau 6
<gode de réalisation 1>
F 1.61 2.40 3.11
F 0 1.4 1.4 1.5
W 90.0- 90.0- 79.4'
Y 1.88 2.82 3.50
Wa(Ya=1.8) 80.0 45.8' 34.3' Wb(Yb-2.4) - 65.8' 47.2' Wc(Yc=3.0) - - 62.3' <iode de réalisation 2>
F 1.65 2.40 3.11
F.o 1.4 1.4 1.4
W 90.0' 90.0 ' 86.6'
y 1.87 2.75 3.50 Wa(Ya=1.8) 80.0' 46.3' 34.5' Wb(Yb=2.4) - 67.5' 47.8' Wc(Yc=3. 0) - - 63.9' <Mode de réalisation 3>
F 1.60 2.40 3.30
Fuo 1.4 1.4 1.4
W 90.0- 90.0 ' 75.2'
Y 1.80 2.71 3.50
Wa(Ya=1.8) 90.0- 46.5' 62.4' Wb(Yb=2.4) - 68.4' 44.8'
Wc(Yc-3.0) - - 59.1-
<Mode de réalisation 4>
F 1.92 2.44 3.11
Fuo 1.5 1.5 1.4
W 90.0- 90.0' 89.0-
Y 1.98 2.52 3.20
Wa(Ya=1.8) 69.0' 47.7' 35.5-
Wb(Yb-2.4) - 76.0' 50.8-
Wc(YcM3.0) - - 73.1' <ode de réalisation 5>
F 2.22 2.63 3.11
Fu0 1.4 1.4 1.4 w 90.0 ' 90.0' 82.1'
Y 2.47 2.94 3.40
Wa(Ya-l.8) 51.2' 41.7' 34.5-
Wb(Yb.2.4) 81.7- 59.6' 47.9' Wc(Yc=3.0) - - 64.9' Il est à noter que dans le tableau 6 la valeur maximale de W est fixée à 90 et que la valeur maximale de Y est égale à la hauteur d'image diagonale plus 0,5. Cependant, la présente invention peut s'appliquer lorsque W et Y sont plus grands que les valeurs maximales respectives. Le tableau 7 montre les valeurs numériques des relations (1) à (3)
pour les cinq modes de réalisation ci-dessus.
Tableau 7
M. de réal. 1 M. de réal. 2 M. de réal. 3 Relation (1) 0,242 0,218 0,211 Relation (2) 2,869 2,514 2,671 Relation (3) 0,610 0,699 0,711 M. de réal. 4 M. de réal. 5 Relation (1) 0,225 0,271 Relation (2) 2,221 2,316 Relation (3) - 0,645 Comme on peut le voir à partir du Tableau 7, les premier à cinquième modes de réalisation satisfont les exigences définies par les relations (1) et (2), et les premier à troisième modes de réalisation et le cinquième mode de réalisation satisfont la relation (3).
Comme on peut le comprendre à partir de la description ci-
dessus, selon la présente invention, puisque la longueur focale la plus courte de l'objectif zoom est fixée de façcon telle que si la zone de photographie est rectangulaire, au moins une partie du bord périphérique io de la zone de formation d'image circulaire soit contenue dans la zone de cliché (zone de photographie) rectangulaire, non seulement on peut obtenir une couverture de grand-angle du plan d'image d'une caméra de télévision en circuit fermé pour la surveillance, mais encore on peut réaliser un effet (composition) spécial de création d'image dans un
objectif de photographie.
Claims (10)
1. Objectif zoom super grand-angle comprenant au moins deux groupes de lentilles, constitués d'un premier groupe de lentilles (L11) ayant une puissance négative et d'un second groupe de lentilles (L12) ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet, caractérisé en ce qu'une opération de changement de plan s'effectue par le déplacement relatif des groupes de lentilles (LI1, L12), et en ce que, lorsqu'une zone de photographie (20) est définie par une zone rectangulaire, au moins une partie d'une frontière d'une zone de formation d'image circulaire (10W) formée par ledit objectif zoom est disposée dans ladite zone de photographie rectangulaire (20), à une longueur focale la
plus courte dudit objectif zoom.
2. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit objectif zoom satisfait la condition (1) suivante: (1) 0,1 <fs/ IflG1 <0,6 dans laquelle; fs est la longueur focale du système d'objectif total à l'extrémité de longueur focale la plus courte; et
flG est la longueur focale dudit premier groupe de lentilles (L11).
3. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 1, comprenant, en outre, un diaphragme (S) et un troisième groupe de lentilles (L13) ayant une puissance positive, disposés dans cet ordre derrière ledit deuxième groupe de lentilles (L12) à partir dudit côté objet, caractérisé en ce que, lors du changement de plan, lesdits premier et deuxième groupes de lentilles (Li1, L12) se déplacent et il ne se produit aucun déplacement dudit troisième groupe de lentilles (L13), et en ce que ledit objectif zoom satisfait la condition (2) suivante: (2) Dw/ IflGt > 1,3 dans laquelle: Dw est la distance spatiale entre ledit premier groupe de lentilles (LII1) et ledit deuxième groupe de lentilles (L12) à l'extrémité de longueur
focale courte.
4. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier groupe de lentilles (Ll1) ayant une puissance négative est constitué d'une première lentille négative (11-1), d'une deuxième lentille négative (11-2) et d'un troisième sous-groupe de lentilles (11-3), dans cet ordre à partir du côté objet, et en ce que ledit O10 objectif zoom satisfait la condition (3) suivante: (3) 0,5 ' fl-2 / fl < 0,9 dans laquelle: fl-2 est la longueur focale résultante ( < 0) desdites première et deuxième lentilles (11-1, 11-2) dudit premier groupe de lentilles (L11); et f1 est la longueur focale ( < 0) de ladite première lentille (11-1)
dudit premier groupe de lentilles (L11).
5. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit troisième sous-groupe de lentilles (11-3) dudit premier groupe de lentilles (Ll1) est constitué d'un assemblage de
lentilles collées, d'une lentille négative (11-4) et d'une lentille positive (11-
) qui y est collée.
6. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un demi-angle de vision (W) à ladite longueur focale la plus courte est égal ou supérieur à 60 sur un petit côté
de ladite zone de photographie rectangulaire (20).
7. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'un demi-angle de vision (W) à ladite longueur focale la plus courte est égal ou supérieur à 75 sur un grand
côté de ladite zone de photographie rectangulaire (20).
8. Objectif zoom super grand-angle comprenant au moins deux groupes de lentilles, constitués d'un premier groupe de lentilles (Lii) ayant une puissance négative et d'un second groupe de lentilles (L12) ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet, caractérisé en ce qu'une opération de changement de plan s'effectue par le déplacement relatif desdits groupes de lentilles (11, L1 2), en ce que, lorsqu'une zone de photographie (20) est définie par une zone rectangulaire, un demi-angle de vision (W), à la longueur focale la plus courte, sur un petit côté de ladite zone de photographie rectangulaire (20)
est égal ou supérieur à 60 .
9. Objectif zoom super grand-angle comprenant au moins deux groupes de lentilles, constitués d'un premier groupe de lentilles (L1) ayant une puissance négative et d'un second groupe de lentilles (L12) ayant une puissance positive, dans cet ordre à partir du côté objet, caractérisé en ce qu'une opération de changement de plan s'effectue par le déplacement relatif desdits groupes de lentilles (L 1, L1 2), en ce que, is lorsqu'une zone de photographie (20) est définie par une zone rectangulaire, un demi-angle de vision (W), à la longueur focale la plus courte, sur un grand côté de ladite zone de photographie rectangulaire
(20) est égal ou supérieur à 75 .
10. Objectif zoom super grand-angle selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit objectif zoom satisfait la condition (1) suivante: (1) 0,1 <fs/ IflGI <0,6 dans laquelle; fs est la longueur focale du système d'objectif total à l'extrémité de longueur focale la plus courte; et
flG est la longueur focale dudit premier groupe de lentilles (L11).
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