JP2004287150A

JP2004287150A - Size conversion adapter, lens for camera and camera body using same size conversion adapter, and camera

Info

Publication number: JP2004287150A
Application number: JP2003079857A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yoshikawa; 和雄吉川; Ukyo Tomioka; 右恭富岡
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To uses a lens, used for a camera equipped with a 1/3-inch type imaging device, for a camera equipped with a 1/2-inch type imaging device by using a conversion adapter composed of two negative and positive lenses. <P>SOLUTION: The size conversion adapter 2 has a negative lens 21 and a positive lens L22 in order from an object side and satisfies a conditional inequality (1) of 0.3<¾F<SB>1</SB>/F<SB>2</SB>¾<1 (where F1 is the focal length of the negative lens and F2 is the focal length of the positive lens). The size conversion adapter 2 is arranged on the image side of a lens body 1 detachably or in one body to satisfy a conditional inequality (2) of 0.01<L/B<SB>f</SB><1 (where L is the air gap from the image-side surface peak of the lens body to the object-side surface peak of the size conversion adapter and B<SB>f</SB>is the composite back focus of the lens body and size conversion adapter) to obtain a lens for camera. Here, the size conversion adapter 2 and camera body 3 may be constituted mutually detachably or in one body. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイズ変換アダプタに関し、特に、１／２インチ型の撮像デバイスを備えた監視用カメラ、ビデオカメラ等に好適に用いられるサイズ変換アダプタに関する。
【０００２】
また、本発明は、該サイズ変換アダプタを用いたカメラ用レンズおよびカメラ本体、並びに該サイズ変換アダプタ、該カメラ用レンズおよび該カメラ本体からなるカメラに関する。
【０００３】
【従来の技術】
近年の監視カメラあるいはビデオカメラは、小型化およびローコスト化の要請により、１／３インチ型あるいは１／４インチ型の撮像デバイスを備えたものが主流となっており、カメラ用レンズもこのような撮像デバイスに適応させたものが主流となっている。
【０００４】
従来の１／３インチ型あるいは１／４インチ型の撮像デバイスを備えたビデオカメラに適応させたレンズとして、２群ズームレンズの像側にエクステンダを着脱して焦点距離を変化させるようにした広角非球面ズームレンズが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２８１０９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように小型化およびローコスト化という要請がある反面、高感度かつ高解像度を有する１／２インチ型の撮像デバイスを備えたカメラも存在する。このような１／２インチ型の撮像デバイスを備えたカメラと、１／３インチ型あるいは１／４インチ型の撮像デバイスを備えたカメラとではイメージサークルの大きさが異なるため、市場で主流となっている上記カメラ用レンズをそのまま１／２インチ型の撮像デバイスを備えたカメラに使用することはできない。
このため、１／２インチ型の撮像デバイスを備えたカメラを使用する場合には、１／２インチ型の撮像デバイスに適応したカメラ用レンズを別途用意しなければならなかった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、市場で主流となっている１／３インチ型あるいは１／４インチ型等の撮像デバイスを備えたカメラに使用するレンズを、１／２インチ型等の撮像デバイスを備えたカメラに使用することが可能なサイズ変換アダプタを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成し得るサイズ変換アダプタを用いたカメラ用レンズおよびカメラ本体、並びに該サイズ変換アダプタ、該カメラ用レンズおよび該カメラ本体からなるカメラを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るサイズ変換アダプタ、該サイズ変換アダプタを用いたカメラ用レンズおよびカメラ本体、並びに該サイズ変換アダプタ、該カメラ用レンズおよび該カメラ本体からなるカメラは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
【００１０】
すなわち、本発明に係るサイズ変換アダプタは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを配設してなり、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
０．３＜｜Ｆ_１／Ｆ_２｜＜１・・・（１）
ただし、
Ｆ_１：負の屈折力を有するレンズの焦点距離
Ｆ_２：正の屈折力を有するレンズの焦点距離
【００１１】
また、本発明に係るカメラ用レンズは、レンズ本体の像側に、前記サイズ変換アダプタを該レンズ本体と一体に配設してなり、下記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
０．０１＜Ｌ／Ｂ_ｆ＜１・・・（２）
ただし、
Ｌ：レンズ本体の像側面面頂点からサイズ変換アダプタの物体側面面頂点までの空気間隔
Ｂ_ｆ：レンズ本体とサイズ変換アダプタの合成バックフォーカス
【００１２】
また、本発明に係るカメラ用レンズは、レンズ本体の像側に、前記サイズ変換アダプタを着脱可能に配設してなり、上記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に係るカメラ本体は、前記サイズ変換アダプタを一体に備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明に係るカメラ本体は、前記サイズ変換アダプタを着脱可能に備えてなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明に係るカメラは、物体側から順に、レンズ本体と、前記サイズ変換アダプタと、カメラ本体とを互いに着脱可能に配設してなり、
上記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係るカメラは、物体側から順に、レンズ本体と、前記サイズ変換アダプタと、カメラ本体とを一体に配設してなり、
上記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明に係るカメラは、レンズ本体および前記サイズ変換アダプタを一体に備えてなるカメラ用レンズと、カメラ本体とを互いに着脱可能に構成してなり、
上記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明に係るカメラは、レンズ本体と、前記サイズ変換アダプと一体に構成されたカメラ本体とを互いに着脱可能に構成してなり、
上記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係るカメラは、レンズ本体と、前記サイズ変換アダプと、カメラ本体とを一体に構成してなり、
上記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
【００２０】
なお、上記特許文献１に記載された広角非球面ズームレンズは、カメラ用レンズの像側にエクステンダ（本発明におけるサイズ変換アダプタに相当する）を着脱するという点で本発明の構成と一部類似するが、上記特許文献１に記載されたエクステンダは、焦点距離を望遠側へ延ばすことを目的とするものであり、本発明のサイズ変換アダプタは、イメージサークルの大きさを変換することを目的とするものであり、両者の目的および作用効果は明らかに相違する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサイズ変換アダプタ、該サイズ変換アダプタを用いたカメラ用レンズおよびカメラ本体、並びに該サイズ変換アダプタ、該カメラ用レンズおよび該カメラ本体からなるカメラの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図３〜図５は、本発明の実施形態に係るサイズ変換アダプタを用いたカメラの概略構成図である。なお、このカメラは、監視用カメラあるいはビデオカメラとして好適に使用されるものである。
【００２３】
本実施形態に係るサイズ変換アダプタ２は、図３に示すように、カメラ本体３と一体に構成してもよいし、図４に示すように、レンズ本体１と一体に構成してもよいし、図５に示すように、カメラ本体１およびレンズ本体３とは別体として構成してもよい。
【００２４】
なお、各図において、カメラ本体３は、１／２インチ型の撮像素子３１を備えている。また、レンズ本体１は、それ自体では１／３インチ型の撮像素子３１に適応した大きさのイメージサークルを創出するものであり、負の屈折力を有する第１レンズ群１１および正の屈折力を有する第２レンズ群１２からなる２群構成のズームレンズとなっており、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２の間に絞り１３が配設されている。
【００２５】
また、サイズ変換アダプタ２は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ２１と正の屈折力を有するレンズ２２とを配設して構成されており、１／３インチサイズの撮像素子３１に適応したレンズ本体１と組み合わせることにより、イメージサークルを約１．３３倍に拡大するようになっている。
【００２６】
図３に示す例は、カメラ本体３にサイズ変換アダプタ２を一体に組み込み、サイズ変換アダプタ２と一体となったカメラ本体３にレンズ本体１を着脱可能としたものである。これにより、１／２インチ型の撮像素子３１を備えたカメラ本体３に対して、市場で主流となっている１／３インチ型の撮像素子に適応したレンズ本体１を使用することができる。
【００２７】
図４に示す例は、レンズ本体１にサイズ変換アダプタ２を一体に組み込み、サイズ変換アダプタ２と一体となったレンズ本体１をカメラ本体３に着脱可能としたものである。これにより、１／２インチ型の撮像素子３１を備えたカメラ本体３に対して、市場で主流となっている１／３インチ型の撮像素子に適応したレンズ本体１を使用することができる。
【００２８】
図５に示す例は、レンズ本体１、サイズ変換アダプタ２、およびカメラ本体３を別体としたものであり、レンズ本体１、サイズ変換アダプタ２、およびカメラ本体３は互いに着脱可能となっている。これにより、１／２インチ型の撮像素子３１を備えたカメラ本体３に対して、サイズ変換アダプタ２を介して、市場で主流となっている１／３インチ型の撮像素子に適応したレンズ本体１を使用することができる。
【００２９】
ここで、サイズ変換アダプタ２、およびこのサイズ変換アダプタ２とレンズ本体１とからなるカメラ用レンズは、以下の条件式（１）、（２）を満足する。なお、以下の各条件式において、負の屈折力を有するレンズおよび正の屈折力を有するレンズとは、サイズ変換アダプタ２を構成する負の屈折力を有するレンズ２１および正の屈折力を有するレンズ２２を意味する。
【００３０】
０．３＜｜Ｆ_１／Ｆ_２｜＜１・・・（１）
０．０１＜Ｌ／Ｂ_ｆ＜１・・・（２）
ただし、
Ｆ_１：負の屈折力を有するレンズの焦点距離
Ｆ_２：正の屈折力を有するレンズの焦点距離
Ｌ：レンズ本体の像側面面頂点からサイズ変換アダプタの物体側面面頂点までの空気間隔
Ｂ_ｆ：レンズ本体とサイズ変換アダプタの合成バックフォーカス
【００３１】
さらに、サイズ変換アダプタ２、およびこのサイズ変換アダプタ２とレンズ本体１とからなるカメラ用レンズは、上記条件式（１）に代えて下記条件式（３）を満足することが好ましく、上記条件式（２）に代えて下記条件式（４）を満足することが好ましい。
【００３２】
０．４＜｜Ｆ_１／Ｆ_２｜＜０．９・・・（３）
０．０１＜Ｌ／Ｂ_ｆ＜０．５・・・（４）
ただし、
Ｆ_１：負の屈折力を有するレンズの焦点距離
Ｆ_２：正の屈折力を有するレンズの焦点距離
Ｌ：レンズ本体の像側面面頂点からサイズ変換アダプタの物体側面面頂点までの空気間隔
Ｂ_ｆ：レンズ本体とサイズ変換アダプタの合成バックフォーカス
【００３３】
次に、上記各条件式の意義について説明する。
上記条件式（１）および（３）は、サイズ変換アダプタ２を構成する負の屈折力を有するレンズ２１の焦点距離Ｆ_１と正の屈折力を有するレンズ２２の焦点距離Ｆ_２の比の絶対値｜Ｆ_１／Ｆ_２｜を規定することにより、サイズ変換アダプタ２におけるパワーを適切に配分するための条件式である。
【００３４】
上記条件式（１）において、｜Ｆ_１／Ｆ_２｜の値が上限を上回ると、正の屈折力を有するレンズ２２のパワーが強くなり過ぎて適切な収差補正を行うことが困難となるとともに、サイズ変換アダプタ２の光軸方向の長さが大きくなってしまい、小型化という要請に反してしまう。一方、上記条件式（１）において、｜Ｆ_１／Ｆ_２｜の値が下限を下回ると、所定の拡大倍率を得ることができなくなる。
【００３５】
さらに、上記条件式（３）を満足することにより、光学性能を維持しつつ、よりコンパクトなサイズ変換アダプタ２とすることができる。
【００３６】
上記条件式（２）および（４）は、レンズ本体１の像側面面頂点からサイズ変換アダプタ２の物体側面面頂点までの空気間隔Ｌと、レンズ本体１およびサイズ変換アダプタ２の合成バックフォーカスＢ_ｆの比Ｌ／Ｂ_ｆを規定することにより、レンズ本体１とサイズ変換アダプタ２との組み合わせ、およびカメラ本体３に対するレンズ本体１およびサイズ変換アダプタ２の取り付けを適切に行うための条件式である。
【００３７】
上記条件式（２）において、Ｌ／Ｂ_ｆの値が上限を上回ると、レンズ本体１とサイズ変換アダプタ２の合成バックフォーカスＢ_ｆが短くなりすぎて、カメラ本体３に対してレンズ本体１およびサイズ変換アダプタ２を取り付けることができなくなる。一方、Ｌ／Ｂ_ｆの値が下限を下回ると、レンズ本体１とサイズ交換アダプタ２の空気間隔が小さくなり、レンズ本体１とサイズ交換アダプタ２とが干渉して両者を組み合わせることができなくなる。
【００３８】
さらに、上記条件式（４）を満足することにより、レンズ本体１とサイズ変換アダプタ２との組み合わせ、およびカメラ本体１に対するレンズ本体１およびサイズ変換アダプタ２の取り付けをさらに適切かつ容易に行うことができる。
【００３９】
なお、サイズ変換アダプタ２の拡大倍率を適宜変更することにより、１／２インチ型の撮像素子３１を備えたカメラ本体３に対して、他の大きさ（例えば１／４インチ型）の撮像素子に適応したレンズ本体を使用することもできる。
【００４０】
次に、具体的な実施例を示して、本実施形態に係るサイズ変換アダプタ２およびレンズ本体１からなるカメラ用レンズをさらに詳細に説明する。
【００４１】
＜実施例１＞
図１は、実施例１に係るカメラ用レンズのレンズ構成図である。なお、図１に示す第１レンズ群Ｇ_１、第２レンズ群Ｇ_２、サイズ変換アダプタＧ_３、絞り４、第９レンズＬ_９、および第１０レンズＬ_１０は、それぞれ図３〜図５に示す第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、サイズ変換アダプタ２、絞り１３、負の屈折力を有するレンズ２１、および正の屈折力を有するレンズ２２に相当する。
【００４２】
実施例１に係るカメラ用レンズは、図１に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ_１、絞り４、第２レンズ群Ｇ_２、およびサイズ変換アダプタＧ_３を配設してなり、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の空気間隔を相対的に変化させるとともに、第２レンズ群Ｇ_２とサイズ変換アダプタＧ_３の空気間隔を相対的に変化させることにより、全系の焦点距離を変化させるとともに結像位置の変動を補正する。
【００４３】
上記第１レンズ群Ｇ_１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ_１、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第２レンズＬ_２、両凹の第３レンズＬ_３、および物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第４レンズＬ_４を配設してなる。
【００４４】
上記第２レンズ群Ｇ_２は、物体側から順に、両凸の第５レンズＬ_５、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第６レンズＬ_６、両凸の第７レンズＬ_７、および像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第８レンズＬ_８を配設してなり、第６レンズＬ_６と第７レンズＬ_７は互いに接合された接合レンズとなっている。なお、第５レンズＬ_５の両面は、下記非球面式で表される非球面とされている。
【００４５】
【数１】

【００４６】
上記サイズ変換アダプタＧ_３は、物体側から順に、両凹の第９レンズＬ_９、および両凸の第１０レンズＬ_１０を配設してなる。
【００４７】
また、サイズ変換アダプタＧ_３の後段にフィルタ（ＩＲカットフィルタおよびローパスフィルタ等からなる）５が配設されており、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は、フィルタ５を通過した後、固体撮像素子（図示せず）の結像面上の結像位置に結像される。
【００４８】
上述した実施例１に係るカメラ用レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１上段に示す。また、＊を付した面は非球面とされている（表３において同じ）。なお、表１、および下記表２〜表４中の数字は物体側からの順番を表すものである。
【００４９】
また、表１中段に、広角端、中間位置、および望遠端の各位置における、焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆｎｏ．、画角２ω、および軸上面間隔Ｄの欄におけるＤ_８、Ｄ_９、Ｄ_１６の値を示す。
【００５０】
さらに、表１下段に、上記条件式（１）および（３）と、条件式（２）および（４）に対応する値を示す。表１から明らかなように、本実施例は上記条件式（３）および条件式（４）を満足する。したがって、本実施例は、より緩やかな条件を規定した上記条件式（１）および条件式（２）も満足する。
【００５１】
【表１】

【００５２】
下記表２に、本実施例の各非球面に関する各定数Ｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１ _０の値を示す。
【００５３】
【表２】

【００５４】
なお、上述したように、本実施例のサイズ変換アダプタは、レンズ本体に着脱可能に構成してもよいし、レンズ本体と一体に構成してもよいし、カメラ本体に着脱可能に構成してもよいし、カメラ本体と一体に構成してもよいし、レンズ本体およびカメラ本体と一体に構成してもよい。
【００５５】
＜実施例２＞
図２は、実施例２に係るカメラ用レンズのレンズ構成図である。なお、図２に示す第１レンズ群Ｇ_１、第２レンズ群Ｇ_２、およびサイズ変換アダプタＧ_３、絞り４、第８レンズＬ_８、および第９レンズＬ_９は、それぞれ図３〜図５に示す第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、サイズ変換アダプタ２、絞り１３、負の屈折力を有するレンズ２１、および正の屈折力を有するレンズ２２に相当する。
【００５６】
実施例２に係るカメラ用レンズは、図２に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ_１、絞り４、第２レンズ群Ｇ_２、およびサイズ変換アダプタＧ_３を配設してなり、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の空気間隔を相対的に変化させるとともに、第２レンズ群Ｇ_２とサイズ変換アダプタＧ_３の空気間隔を相対的に変化させることにより、全系の焦点距離を変化させるとともに結像位置の変動を補正する。
【００５７】
上記第１レンズ群Ｇ_１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズからなる第１レンズＬ_１、両凹の第２レンズＬ_２、および物体側に凸面を向けた平凸の第３レンズＬ_３を配設してなる。
【００５８】
上記第２レンズ群Ｇ_２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた平凸の第４レンズＬ_４、両凸の第５レンズＬ_５、両凹の第６レンズＬ_６、および両凸の第７レンズＬ_７を配設してなる。なお、第５レンズＬ_５の両面は、上記非球面式で表される非球面とされている。
【００５９】
上記サイズ変換アダプタＧ_３は、物体側から順に、両凹の第８レンズＬ_８、および両凸の第９レンズＬ_９を配設してなる。
【００６０】
また、サイズ変換アダプタＧ_３の後段にフィルタ（ＩＲカットフィルタおよびローパスフィルタ等からなる）５が配設されており、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は、フィルタ５を通過した後、固体撮像素子（図示せず）の結像面上の結像位置に結像される。
【００６１】
上述した実施例２に係るカメラ用レンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表３上段に示す。
【００６２】
また、表３中段に、広角端、中間位置、および望遠端の各位置における、焦点距離（ｆｍｍ）、Ｆｎｏ．、画角２ω、および軸上面間隔Ｄの欄におけるＤ_６、Ｄ_７、Ｄ_１５の値を示す。
【００６３】
さらに、表３下段に、上記条件式（１）および（３）と、条件式（２）および（４）に対応する値を示す。表３から明らかなように、本実施例は上記条件式（３）および条件式（４）を満足する。したがって、本実施例は、より緩やかな条件を規定した上記条件式（１）および条件式（２）も満足する。
【００６４】
【表３】

【００６５】
下記表４に、本実施例の各非球面に関する各定数Ｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０の値を示す。
【００６６】
【表４】

【００６７】
なお、上述したように、本実施例のサイズ変換アダプタは、レンズ本体に着脱可能に構成してもよいし、レンズ本体と一体に構成してもよいし、カメラ本体に着脱可能に構成してもよいし、カメラ本体と一体に構成してもよいし、レンズ本体およびカメラ本体と一体に構成してもよい。
【００６８】
図６は、上記実施例１に係るズームレンズの広角端、中間位置、および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を示す収差図であり、図７は、上記実施例２に係るズームレンズの広角端、中間位置、および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を示す収差図である。なお、各球面収差図には、ｄ線および８８０ｎｍに対する収差が示されており、各非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。
【００６９】
これらの収差図から明らかなように、上述した各実施例に係るカメラ用レンズによれば、各収差を良好に補正することができる。
【００７０】
また、本発明のサイズ変換アダプタを用いたカメラ用レンズとしては上記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの形状や枚数は適宜選択し得る。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のサイズ変換アダプタ、レンズ本体、カメラ本体、およびカメラによれば、市場で主流となっている１／３インチ型あるいは１／４インチ型の撮像デバイスを備えたカメラに使用するレンズを、１／２インチ型の撮像デバイスを備えたカメラに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るカメラ用レンズのレンズ構成図
【図２】本発明の実施例２に係るカメラ用レンズのレンズ構成図
【図３】本発明の実施形態に係るサイズ変換アダプタを用いたカメラの概略構成図
【図４】本発明の実施形態に係るサイズ変換アダプタを用いたカメラの概略構成図
【図５】本発明の実施形態に係るサイズ変換アダプタを用いたカメラの概略構成図
【図６】実施例１に係るカメラ用レンズの広角端、中間位置、および望遠端における収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図７】実施例２係るカメラ用レンズの広角端、中間位置、および望遠端における収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【符号の説明】
Ｇ_１〜Ｇ_２レンズ群
Ｇ_３サイズ変換アダプタ
Ｌ_１〜Ｌ_１０レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_２２レンズ面の曲率半径（フィルタ面を含む）
Ｄ_１〜Ｄ_２１軸上面間隔
Ｘ光軸
１レンズ本体
１１第１レンズ群
１２第２レンズ群
１３絞り
２サイズ変換アダプタ
２１負の屈折力を有するレンズ
２２正の屈折力を有するレンズ
３カメラ本体
３１撮像素子
４絞り
５フィルタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a size conversion adapter, and more particularly, to a size conversion adapter suitably used for a surveillance camera, a video camera, or the like having a 1 / 2-inch type imaging device.
[0002]
The present invention also relates to a camera lens and a camera body using the size conversion adapter, and a camera including the size conversion adapter, the camera lens and the camera body.
[0003]
[Prior art]
In recent years, surveillance cameras or video cameras have been equipped with a 1/3 inch type or 1/4 inch type image pickup device due to the demand for miniaturization and low cost. Devices adapted to imaging devices have become mainstream.
[0004]
As a lens adapted to a video camera equipped with a conventional 1 / 3-inch or 1 / 4-inch imaging device, a wide-angle lens in which an extender is attached to and detached from the image side of a two-unit zoom lens to change the focal length. An aspherical zoom lens has been disclosed (see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-281094
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, while there is a demand for miniaturization and low cost, there is also a camera provided with a 1/2 inch type imaging device having high sensitivity and high resolution. Since the size of the image circle is different between a camera having such a 1 / 2-inch type imaging device and a camera having a 1 / 3-inch type or 1 / 4-inch type imaging device, it has become mainstream in the market. The above-mentioned camera lens cannot be used as it is in a camera having a 1 / 2-inch type imaging device.
For this reason, when using a camera having a 1 / 2-inch type imaging device, a camera lens adapted to the 1 / 2-inch type imaging device must be separately prepared.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and is intended to reduce the use of a lens used in a camera having a 1/3 inch type or 1/4 inch type imaging device, which is mainstream in the market, by 1/2. An object of the present invention is to provide a size conversion adapter that can be used for a camera having an inch-type imaging device.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a camera lens and a camera body using a size conversion adapter capable of achieving the above object, and a camera including the size conversion adapter, the camera lens and the camera body. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A size conversion adapter according to the present invention, a camera lens and a camera body using the size conversion adapter, and a camera including the size conversion adapter, the camera lens and the camera body are as follows to achieve the above-described object. It has the feature point of.
[0010]
That is, the size conversion adapter according to the present invention includes, in order from the object side, a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power, and satisfies the following conditional expression (1). It is characterized by the following.
_{_{0.3 <| F 1 / F 2}} | <1 ··· (1)
However,
F ₁ : focal length of a lens having a negative refractive power F ₂ : focal length of a lens having a positive refractive power
Further, the camera lens according to the present invention is characterized in that the size conversion adapter is provided integrally with the lens body on the image side of the lens body, and satisfies the following conditional expression (2). It is.
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
L: Air gap from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter B _f : Composite back focus of the lens body and the size conversion adapter
The camera lens according to the present invention is characterized in that the size conversion adapter is detachably provided on the image side of the lens body, and satisfies the conditional expression (2).
[0013]
The camera body according to the present invention is characterized in that the size conversion adapter is integrally provided.
[0014]
Further, the camera body according to the present invention is characterized in that the size conversion adapter is detachably provided.
[0015]
Further, the camera according to the present invention, in order from the object side, the lens body, the size conversion adapter, and the camera body are arranged detachably attached to each other,
The condition (2) is satisfied.
[0016]
Further, the camera according to the present invention, in order from the object side, the lens body, the size conversion adapter, and the camera body are integrally disposed,
The condition (2) is satisfied.
[0017]
In addition, the camera according to the present invention is configured such that a camera lens integrally including a lens body and the size conversion adapter and a camera body are detachable from each other,
The condition (2) is satisfied.
[0018]
Further, the camera according to the present invention is configured such that the lens body and the camera body integrally formed with the size conversion adapter are detachable from each other,
The condition (2) is satisfied.
[0019]
Further, the camera according to the present invention is configured such that the lens body, the size conversion adapter, and the camera body are integrally formed,
The condition (2) is satisfied.
[0020]
The wide-angle aspherical zoom lens described in Patent Document 1 is partially similar to the configuration of the present invention in that an extender (corresponding to a size conversion adapter in the present invention) is attached to and detached from the image side of a camera lens. However, the extender described in Patent Document 1 is intended to extend the focal length to the telephoto side, and the size conversion adapter of the present invention is intended to convert the size of the image circle. The purpose and action and effect of the two are clearly different.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a size conversion adapter according to the present invention, a camera lens and a camera body using the size conversion adapter, and an embodiment of a camera including the size conversion adapter, the camera lens and the camera body will be described with reference to the drawings. It explains while doing.
[0022]
3 to 5 are schematic configuration diagrams of a camera using the size conversion adapter according to the embodiment of the present invention. This camera is suitably used as a monitoring camera or a video camera.
[0023]
The size conversion adapter 2 according to the present embodiment may be formed integrally with the camera body 3 as shown in FIG. 3, or may be formed integrally with the lens body 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the camera body 1 and the lens body 3 may be configured separately.
[0024]
In each of the drawings, the camera body 3 includes a 1 / 2-inch type image sensor 31. Further, the lens body 1 itself creates an image circle having a size adapted to the 1/3 inch type imaging device 31, and includes a first lens group 11 having a negative refractive power and a positive refractive power. The zoom lens has a two-group configuration including a second lens group 12 having a zoom lens. A stop 13 is provided between the first lens group 11 and the second lens group 12.
[0025]
The size conversion adapter 2 is configured by arranging a lens 21 having a negative refractive power and a lens 22 having a positive refractive power in order from the object side. By combining with the lens body 1 adapted to the above, the image circle can be enlarged about 1.33 times.
[0026]
In the example shown in FIG. 3, the size conversion adapter 2 is integrated into the camera body 3, and the lens body 1 is detachably attached to the camera body 3 integrated with the size conversion adapter 2. This allows the use of the lens body 1 adapted to the 撮像 inch type image sensor, which is mainstream in the market, with respect to the camera body 3 provided with the インチ inch type image sensor 31.
[0027]
In the example shown in FIG. 4, the size conversion adapter 2 is integrated into the lens body 1, and the lens body 1 integrated with the size conversion adapter 2 is detachable from the camera body 3. This allows the use of the lens body 1 adapted to the 撮像 inch type image sensor, which is mainstream in the market, with respect to the camera body 3 provided with the インチ inch type image sensor 31.
[0028]
In the example shown in FIG. 5, the lens main body 1, the size conversion adapter 2, and the camera main body 3 are separately provided, and the lens main body 1, the size conversion adapter 2, and the camera main body 3 are detachable from each other. . Thus, the lens body adapted to the mainstream 1/3 inch image sensor, which is the mainstream in the market, via the size conversion adapter 2 with respect to the camera body 3 having the 1/2 inch type image sensor 31 1 can be used.
[0029]
Here, the size conversion adapter 2 and the camera lens including the size conversion adapter 2 and the lens body 1 satisfy the following conditional expressions (1) and (2). In each of the following conditional expressions, a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power are a lens 21 having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power that constitute the size conversion adapter 2. 22 means.
[0030]
_{_{0.3 <| F 1 / F 2}} | <1 ··· (1)
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
F ₁ : Focal length of a lens having a negative refractive power F ₂ : Focal length of a lens having a positive refractive power L: Air spacing B _f from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter : Composite back focus of lens body and size conversion adapter [0031]
Further, it is preferable that the size conversion adapter 2 and the camera lens composed of the size conversion adapter 2 and the lens body 1 satisfy the following conditional expression (3) instead of the conditional expression (1). It is preferable to satisfy the following conditional expression (4) instead of (2).
[0032]
_{_{0.4 <| F 1 / F 2}} | <0.9 ··· (3)
0.01 <L / _Bf <0.5 (4)
However,
F ₁ : Focal length of a lens having a negative refractive power F ₂ : Focal length of a lens having a positive refractive power L: Air spacing B _f from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter : Composite back focus of lens body and size conversion adapter [0033]
Next, the significance of each of the above conditional expressions will be described.
The above conditional expressions (1) and (3) satisfy the absolute value of the ratio of the focal length F _{1 of the} lens 21 having a negative refractive power and the focal length F ₂ of the lens 22 having a positive refractive power, which constitute the size conversion adapter 2. This is a conditional expression for appropriately allocating the power in the size conversion adapter 2 by defining the value | F ₁ / F ₂ |.
[0034]
In the above conditional expression (1), when the value of | F ₁ / F ₂ | exceeds the upper limit, the power of the lens 22 having a positive refractive power becomes too strong, making it difficult to perform appropriate aberration correction. However, the length of the size conversion adapter 2 in the optical axis direction is increased, which is contrary to the demand for downsizing. On the other hand, in the above conditional expression (1), if the value of | F ₁ / F ₂ | falls below the lower limit, a predetermined magnification cannot be obtained.
[0035]
Further, by satisfying conditional expression (3), a more compact size conversion adapter 2 can be obtained while maintaining optical performance.
[0036]
The above conditional expressions (2) and (4) represent the air gap L from the vertex of the image side surface of the lens body 1 to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter 2, and the combined back focus B of the lens body 1 and the size conversion adapter 2. defines a ratio L / B _f of _f, is a conditional expression for performing a combination of the lens body 1 and the size conversion adapter 2, and the mounting of the lens body 1 and the size conversion adapter 2 with respect to the camera body 3 properly .
[0037]
In the above conditional expression (2), when the value of L / B _f exceeds the upper limit, the combined back focus B _{f of} the lens body 1 and the size conversion adapter 2 becomes too short, and the lens body 1 and the The size conversion adapter 2 cannot be attached. On the other hand, when the value of L / B _f is below the lower limit, the air gap between the lens body 1 and the size exchange adapter 2 becomes small, and the lens body 1 and the size exchange adapter 2 interfere with each other, so that the two cannot be combined.
[0038]
Further, by satisfying the conditional expression (4), the combination of the lens body 1 and the size conversion adapter 2 and the attachment of the lens body 1 and the size conversion adapter 2 to the camera body 1 can be performed more appropriately and easily. it can.
[0039]
By appropriately changing the enlargement magnification of the size conversion adapter 2, an image sensor of another size (for example, a インチ inch type) can be used for the camera body 3 having the インチ inch type image sensor 31. It is also possible to use a lens body adapted for.
[0040]
Next, with reference to specific examples, a camera lens including the size conversion adapter 2 and the lens body 1 according to the present embodiment will be described in more detail.
[0041]
<Example 1>
FIG. 1 is a lens configuration diagram of the camera lens according to the first embodiment. The first lens group _{G 1} shown in FIG. 1, the second lens group _{G 2,} the size conversion adapter _{G 3,} diaphragm 4, ninth lens _{L 9,} and tenth lens _{L 10} are each FIGS. 3 5 It corresponds to the first lens group 11, the second lens group 12, the size conversion adapter 2, the stop 13, the lens 21 having a negative refractive power, and the lens 22 having a positive refractive power as shown.
[0042]
As shown in FIG. 1, the camera lens according to the first embodiment includes a first lens group G ₁ , a diaphragm 4, a second lens group G ₂ , and a size conversion adapter G ₃ arranged in this order from the object side. will, together with the relatively changing the first lens group G ₁ and the air gap between the second lens group G _2, by relatively changing the air distance between the second lens group G ₂ and the size conversion adapter G _3, The focal length of the entire system is changed, and the fluctuation of the imaging position is corrected.
[0043]
The first lens group G ₁ includes, in order from the object side, a first lens L ₁ composed of a negative meniscus lens having a concave surface facing the image _side, the second lens L consisting of a negative meniscus lens having a concave surface on the image side ₂ , a bi-concave third lens L ₃ , and a fourth lens L ₄ composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.
[0044]
The second lens group G ₂ includes, in order from the object side, the fifth lens L _{5 biconvex,} sixth lens L ₆ made of a negative meniscus lens having a concave surface facing the image _side, the seventh lens L ₇ biconvex , and disposed the eighth lens L ₈ made of a negative meniscus lens having a concave surface on the image side becomes in a sixth lens L ₆ is a seventh lens L ₇ has a mutually bonded cemented lens. Incidentally, surfaces of the fifth lens L ₅ is an aspheric surface represented by the following aspheric expression.
[0045]
(Equation 1)

[0046]
The size conversion adapter G ₃ are, in order from the object side, by disposing the ninth lens L _9, and tenth lens L ₁₀ of a biconvex biconcave.
[0047]
A filter (comprising an IR cut filter, a low-pass filter, and the like) 5 is provided at a stage subsequent to the size conversion adapter G _3. A light beam incident along the optical axis X from the object side passes through the filter 5. Is formed at an imaging position on an imaging plane of a solid-state imaging device (not shown).
[0048]
The radius of curvature R (mm) of each lens surface of the camera lens according to the first embodiment, the center thickness of each lens, and the air gap between the lenses (hereinafter, these are collectively referred to as an axial upper surface gap) D (mm) ), And the refractive index N and Abbe number ν of each lens at d-line are shown in the upper part of Table 1. Surfaces marked with * are aspherical surfaces (the same applies in Table 3). The numbers in Table 1 and Tables 2 to 4 below indicate the order from the object side.
[0049]
In the middle part of Table 1, the focal length f (mm), Fno. At the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end are shown. , The angle of view 2ω, and the values of D ₈ , D ₉ , and D ₁₆ in the columns of the axial top surface distance D.
[0050]
Further, the lower part of Table 1 shows values corresponding to the conditional expressions (1) and (3) and the conditional expressions (2) and (4). As is clear from Table 1, this embodiment satisfies the conditional expressions (3) and (4). Therefore, the present embodiment also satisfies the conditional expressions (1) and (2), which define more relaxed conditions.
[0051]
[Table 1]

[0052]
In the following Table 2, the constants _K for the aspheric surfaces of this embodiment, and shows a value of _{_{A 4, A 6, A 8}} , A 1 0.
[0053]
[Table 2]

[0054]
As described above, the size conversion adapter of the present embodiment may be configured to be detachable from the lens body, may be configured integrally with the lens body, or may be configured to be detachable from the camera body. Alternatively, it may be formed integrally with the camera body, or may be formed integrally with the lens body and the camera body.
[0055]
<Example 2>
FIG. 2 is a lens configuration diagram of the camera lens according to the second embodiment. The first lens group _{G 1} shown in FIG. 2, the second lens group _{G 2,} and the size conversion adapter _{G 3,} diaphragm 4, the eighth lens _{L 8,} and the ninth lens _{L 9} are each FIGS. 3 5 Correspond to the first lens group 11, the second lens group 12, the size conversion adapter 2, the stop 13, the lens 21 having a negative refractive power, and the lens 22 having a positive refractive power.
[0056]
As shown in FIG. 2, the camera lens according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G ₁ , a diaphragm 4, a second lens group G ₂ , and a size conversion adapter G _3. will, together with the relatively changing the first lens group G ₁ and the air gap between the second lens group G _2, by relatively changing the air distance between the second lens group G ₂ and the size conversion adapter G _3, The focal length of the entire system is changed, and the fluctuation of the imaging position is corrected.
[0057]
The first lens group G ₁ includes, in order from the object side, facing the image side a first lens L ₁ composed of a negative meniscus lens having a concave _surface, a second lens L _{2 biconcave,} and a convex surface on the object side the third lens L ₃ of the plano-convex formed by arranged.
[0058]
The second lens group G ₂ includes, in order from the object side, the fourth lens L ₄ planoconvex having a convex surface directed toward the object _side, the fifth lens L _{5 biconvex,} sixth lens L _{6 biconcave,} and both the seventh lens L ₇ convex formed by arranged. Incidentally, surfaces of the fifth lens L ₅ is an aspheric surface represented by the above aspheric formula.
[0059]
The size conversion adapter G ₃ are, in order from the object side, by disposing the ninth lens L ₉ of the eighth lens L _8, and biconvex biconcave.
[0060]
A filter (comprising an IR cut filter, a low-pass filter, and the like) 5 is provided at a stage subsequent to the size conversion adapter G _3. A light beam incident along the optical axis X from the object side passes through the filter 5. Is formed at an imaging position on an imaging plane of a solid-state imaging device (not shown).
[0061]
The radius of curvature R (mm) of each lens surface of the camera lens according to Example 2 described above, the center thickness of each lens, the axial top surface distance D (mm) between each lens, the refractive index N of each lens at d-line, and The upper row of Table 3 shows the Abbe number ν.
[0062]
Also, the middle part of Table 3 shows the focal length (fmm), Fno. At the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end. , D ₂ , D ₇ , and D ₁₅ in the columns of the angle of view, the angle of view 2ω, and the axis top distance D.
[0063]
Further, the lower part of Table 3 shows values corresponding to the conditional expressions (1) and (3) and the conditional expressions (2) and (4). As is clear from Table 3, this embodiment satisfies the conditional expressions (3) and (4). Therefore, the present embodiment also satisfies the conditional expressions (1) and (2), which define more relaxed conditions.
[0064]
[Table 3]

[0065]
Table 4 below shows the values of the respective constants K, A ₄ , A ₆ , A ₈ , and A ₁₀ for each aspheric surface of this example.
[0066]
[Table 4]

[0067]
As described above, the size conversion adapter of the present embodiment may be configured to be detachable from the lens body, may be configured integrally with the lens body, or may be configured to be detachable from the camera body. Alternatively, it may be formed integrally with the camera body, or may be formed integrally with the lens body and the camera body.
[0068]
FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion) at the wide-angle end, an intermediate position, and a telephoto end of the zoom lens according to the first embodiment. FIG. FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion) at the wide-angle end, an intermediate position, and a telephoto end of the zoom lens according to FIG. Note that each spherical aberration diagram shows aberrations for the d-line and 880 nm, and each astigmatism diagram shows aberrations for the sagittal image plane and the tangential image plane.
[0069]
As is clear from these aberration diagrams, according to the camera lens according to each of the above-described embodiments, each aberration can be satisfactorily corrected.
[0070]
Further, the camera lens using the size conversion adapter of the present invention is not limited to the one in the above embodiment, and for example, the shape and number of lenses constituting each lens group can be appropriately selected.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the size conversion adapter, the lens body, the camera body, and the camera of the present invention, a camera provided with a 1/3 inch type or 1/4 inch type imaging device that is mainstream in the market. Can be used for a camera having a 1 / 2-inch type imaging device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens configuration diagram of a camera lens according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a lens configuration diagram of a camera lens according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a size according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a camera using a conversion adapter. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a camera using a size conversion adapter according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a camera using a size conversion adapter according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the camera lens according to the first embodiment at the wide-angle end, an intermediate position, and a telephoto end.
FIG. 7 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the camera lens according to Example 2 at the wide-angle end, an intermediate position, and a telephoto end.
[Explanation of symbols]
G _{1 to} G ₂ Lens group G ₃ Size conversion adapter L _{1 to} L ₁₀ Lenses R _{1 to} R ₂₂ Curvature radius of lens surface (including filter surface)
D _{1 to} D ₂₁ Axis upper surface interval X Optical axis 1 Lens main body 11 First lens group 12 Second lens group 13 Aperture 2 Size conversion adapter 21 Lens having negative refractive power 22 Lens having positive refractive power 3 Camera main body 31 Image sensor 4 Aperture 5 Filter

Claims

A size conversion adapter comprising, in order from the object side, a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power, and satisfying the following conditional expression (1).
_{_{0.3 <| F 1 / F 2}} | <1 ··· (1)
However,
F ₁ : focal length of a lens having a negative refractive power F ₂ : focal length of a lens having a positive refractive power

A camera lens, characterized in that the size conversion adapter according to claim 1 is disposed integrally with the lens body on the image side of the lens body, and satisfies the following conditional expression (2).
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
L: Air gap from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter B _f : Composite back focus of the lens body and the size conversion adapter

A camera lens characterized in that the size conversion adapter according to claim 1 is detachably disposed on the image side of the lens body, and satisfies the following conditional expression (2).
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
L: Air gap from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter B _f : Composite back focus of the lens body and the size conversion adapter

A camera body comprising the size conversion adapter according to claim 1 integrally.

A camera body comprising the size conversion adapter according to claim 1 in a detachable manner.

In order from the object side, the lens body, the size conversion adapter according to claim 1, and the camera body are detachably arranged,
A camera characterized by satisfying the following conditional expression (2).
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
L: Air gap from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter B _f : Composite back focus of the lens body and the size conversion adapter

In order from the object side, the lens body, the size conversion adapter according to claim 1, and the camera body are integrally arranged,
A camera characterized by satisfying the following conditional expression (2).
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
L: Air gap from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter B _f : Composite back focus of the lens body and the size conversion adapter

3. A camera, comprising: the camera lens according to claim 2; and a camera body, which are detachable from each other.

The lens body and the camera body according to claim 4 are configured to be detachable from each other,
A camera characterized by satisfying the following conditional expression (2).
0.01 <L / _Bf <1 (2)
However,
L: Air gap from the vertex of the image side surface of the lens body to the vertex of the object side surface of the size conversion adapter B _f : Composite back focus of the lens body and the size conversion adapter