JP3970020B2 - ワイドレンズとその製造方法 - Google Patents

ワイドレンズとその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3970020B2
JP3970020B2 JP2001390970A JP2001390970A JP3970020B2 JP 3970020 B2 JP3970020 B2 JP 3970020B2 JP 2001390970 A JP2001390970 A JP 2001390970A JP 2001390970 A JP2001390970 A JP 2001390970A JP 3970020 B2 JP3970020 B2 JP 3970020B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
wide
lens group
lenses
object side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001390970A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003195162A (ja
Inventor
康寛 近藤
一吉 山田
Original Assignee
株式会社エルモ社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社エルモ社 filed Critical 株式会社エルモ社
Priority to JP2001390970A priority Critical patent/JP3970020B2/ja
Priority to US10/329,655 priority patent/US6853495B2/en
Publication of JP2003195162A publication Critical patent/JP2003195162A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3970020B2 publication Critical patent/JP3970020B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04Reversed telephoto objectives

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイドレンズ、その製造方法およびワイドレンズを用いた光学装置に関し、詳しくは物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備えたワイドレンズとその関連技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
撮像範囲が広いワイドレンズ(広角レンズ)は、魚眼レンズのような特殊な用途に限らず、例えば比較的近い距離から資料を撮影する資料提示装置などの撮像系に広く用いられている。こうしたワイドレンズに要求される仕様には、撮像範囲の広さの他、周辺光量が充分に得られること、歪曲収差が小さいこと、形状がコンパクトであること、構成するレンズ枚数が少なくかつレンズの製造が容易であること、などがある。こうしたワイドレンズは、ズーム機能も含めて種々提案されている(例えば、特開平9−21946号公報など)。
【0003】
従来、ワイドレンズとして広く用いられているものに、負のパワーを有する第1のレンズ群と正のパワーを持つ第2のレンズ群とを組み合わせたいわゆるレトロフォーカスタイプのレンズがあり、種々のレンズの組合わせが提案されている(例えば、特開平11−30743号参照)。このタイプのワイドレンズは、バックフォーカスが長く、周辺光量が比較的多いという長所がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるレトロフォーカスタイプのワイドレンズは、強い負の歪曲収差があり、レンズの選択や設計にもよるが、コマ収差、非点収差も大きいという問題があった。特に画角が大きくなるほど、収差が大きくなり、補正が必要となっていた。図13は、従来用いられていたレトロフォーカスのワイドレンズの一例を示す説明図である。このワイドレンズにおける球面収差、非点収差、歪曲収差の特性を図14に示した。図示するように、この種のワイドレンズの収差、特に歪曲収差はきわめて大きく、撮像領域の周辺では、撮影された像には、かなりのゆがみを生じていた。なお、図14の各収差のパラメータなどについては、実施例のワイドレンズの特性との比較において、詳しく説明する。
【0005】
もとよりこうした収差は、レンズ枚数を増やすか、レンズ面を非球面とするなどの手法によりある程度は解消できるが、レンズ枚数を増やせば構成が複雑になり、製造の手間やコストも高くなるという問題を招致する。また非球面レンズを使用して歪曲収差を効率的に補正しようとすると、光軸付近と周辺での厚みが大きく相違するレンズ形状となり、精度良く製造することは困難になってしまう。
【0006】
本発明の装置は、こうした問題を解決し、レンズ枚数を増加させることなく、かつ製造の容易な非球面レンズを採用して、歪曲収差の小さなワイドレンズを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題の少なくとも一部を解決する本発明のワイドレンズは、
物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備えたワイドレンズであって、
前記第1のレンズ群は、共にメニスカスレンズである第1,第2のレンズのみからなり、第1,第2のレンズを物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設し、
前記第2のレンズの像側凹面を非球面とし、かつその有効半径内の厚みdの相違を、第1の所定範囲内に制限し、
前記第1のレンズの像側の曲率半径R12と前記第2のレンズの物体側の曲率半径R21との相違を、第2の所定範囲内に制限し、
前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の、前記第1のレンズ群および第2のレンズ群からなるレンズの焦点距離fに対する偏差を、所定値以下に設定しており、
前記第2のレンズの厚みの相違は、前記第2のレンズの光軸上の厚みをd0、光軸からの高さHにおける前記物体側レンズ面の法線方向における厚みをdとして、d/d0として規定され、前記高さHが前記第2のレンズの有効半径内におけるいずれの高さであっても、前記第1の所定範囲は、0.8ないし1.2であり(0.8<d/d0<1.2)、
前記第1,第2のレンズの曲率半径の相違は、R21/R12として規定され、前記第2の所定範囲は、0.9ないし1.1であり(0.9<R21/R12<1.1)、
前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の前記焦点距離fに対する偏差は、d2/fとして規定され、前記所定値は、0.2である(d2/f<0.2)こと
を要旨としている。
【0008】
かかるワイドレンズは、レンズ構成の観点からは、第1のレンズ群が最小2枚のレンズから構成でき、かつメニスカスレンズであって凹面が非球面である第2のレンズの厚みの径方向相違を小さな範囲に押さえ込むことができる。この結果、本発明のワイドレンズは、第1のレンズ群の構成か簡略であり、この第1のレンズ群を構成するレンズの製造や組立などが容易であり、しかも歪曲収差などの収差を小さくすることができる。各値d/d0などを上記の数値範囲としたワイドレンズは、各種収差を格段に抑制することができる。例えば、第2のレンズの有効半径内において、歪曲収差を±2%以内、非点収差を±0.05ミリメートル以内、とすることができた。
【0009】
なお、第1のレンズ群の第2のレンズについての有効半径とは、入射側、即ち物体側のレンズ面で定義することができる。また、こうしたワイドレンズにおいて、第2のレンズ群に、絞りを設けることも好適である。
【0011】
なお、こうしたワイドレンズにおいて、第2のレンズ群は、全体として正のパワーを備えていれば種々の構成が可能であり、例えば、第2のレンズ群を構成する複数のレンズを、絞りを挟んで離間する二つのレンズ群から構成することも差し支えない。第1のレンズ群と第2のレンズ群との離間距離を調整することにより、ズームなどの機能を加えることもできる。
【0012】
第1のレンズ群を構成する第1,第2のレンズの材質は、光学的な要求を満たせば、ガラス製、合成樹脂製、その他の光学材料を利用可能である。特に第1のレンズは、ガラス製として、研磨によって成形するものとすれば、物体側の面が外気に曝される第1のレンズの耐久上の要請を満たすことが容易となる。もとより、研磨によって仕上げることで、精密な形状を実現することができる。また、第1のレンズ群の第2のレンズは、合成樹脂製とし、モールドにより成形することができる。もとよりガラスモールドにより製造することも可能である。第2のレンズの像側の面は非球面に形成されるので、樹脂やガラスなどの透光性材料をモールドすることにより製造すれば、非球面レンズである第2のレンズの製造コストや製造の手間を低減することができる。
【0013】
本発明のワイドレンズの製造方法は、
物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備えたワイドレンズの製造方法であって、
前記第1のレンズ群を、共にメニスカスレンズであり、物体側に配置された第1のレンズと、その厚みdが、該レンズの有効半径内において第1の所定範囲内に制限され、かつその凹面を非球面とした第2のレンズのみから構成するものとし、
前記第1のレンズの像側の曲率半径R12と前記第2のレンズの物体側の曲率半径R21との相違を、第2の所定範囲内に制限し、かつ前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の、前記第1のレンズ群および第2のレンズ群からなるレンズの焦点距離fに対する偏差を、所定値以下に設定して、前記第1,第2のレンズを形成し、しかも、
前記第2のレンズの厚みの相違は、前記第2のレンズの光軸上の厚みをd0、光軸からの高さHにおける前記物体側レンズ面の法線方向における厚みをdとして、d/d0として規定され、前記高さHが前記第2のレンズの有効半径内におけるいずれの高さであっても、前記第1の所定範囲は、0.8ないし1.2であり(0.8<d/d0<1.2)、
前記第1,第2のレンズの曲率半径の相違は、R21/R12として規定され、前記第2の所定範囲は、0.9ないし1.1であり(0.9<R21/R12<1.1)、
前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の前記焦点距離fに対する偏差は、d2/fとして規定され、前記所定値は、0.2(d2/f<0.2)であり、
該第1,第2のレンズを物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設して、前記第1のレンズ群を形成し、
該第1のレンズ群の像側に所定距離離間して、前記第2のレンズ群を配置すること
を要旨としている。
【0014】
かかる製造方法によれば、第1のレンズ群を構成するレンズの枚数を、最小2枚とすることができ、かつ凹面が非球面である第2のレンズの厚みを第1の所定範囲に制限しているので、第2のレンズを容易に製造することができる。この結果、ワイドレンズ全体の製造を容易なものとすることができる。
【0015】
上述したワイドレンズは、種々の光学装置に用いることができる。本発明の光学装置は、
ワイドレンズとその後方に配置されたCCDカメラとを備えた光学装置であって、
前記ワイドレンズは、物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備え、
前記第1のレンズ群は、共にメニスカスレンズである第1,第2のレンズのみから構成し、第1,第2のレンズを物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設し、
前記第2のレンズの像側凹面を非球面とし、かつその有効半径内の厚みdの相違を、第1の所定範囲内に制限し、
前記第1のレンズの像側の曲率半径R12と前記第2のレンズの物体側の曲率半径R21との相違を、第2の所定範囲内に制限し、
前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の、前記第1のレンズ群および第2のレンズ群からなるレンズの焦点距離fに対する偏差を、所定値以下に設定しており、
前記第2のレンズの厚みの相違は、前記第2のレンズの光軸上の厚みをd0、光軸からの高さHにおける前記物体側レンズ面の法線方向における厚みをdとして、d/d0として規定され、前記高さHが前記第2のレンズの有効半径内におけるいずれの高さであっても、前記第1の所定範囲は、0.8ないし1.2であり(0.8<d/d0<1.2)、
前記第1,第2のレンズの曲率半径の相違は、R21/R12として規定され、前記第2の所定範囲は、0.9ないし1.1であり(0.9<R21/R12<1.1)、
前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の前記焦点距離fに対する偏差は、d2/fとして規定され、前記所定値は、0.2である(d2/f<0.2)ワイドレンズを有すること
を要旨としている。
【0016】
かかる光学装置は、光学装置を構成するワイドレンズにより必要とするバックフォーカスを確保することができるので、その後方にCCDカメラを設けることができる。しかも収差の少ない画像を撮像することができる。また、ワイドレンズの第1のレンズ群が最小2枚のレンズから構成でき、かつメニスカスレンズであって凹面が非球面である第2のレンズの厚みの径方向相違を小さな範囲に押さえ込むことができる。この結果、本発明の光学装置は、ワイドレンズの第1のレンズ群の構成か簡略であり、この第1のレンズ群を構成するレンズの製造や組立などが容易であり、しかも歪曲収差などの収差を低減して、シャープで滲みのない画像を撮影することができる。各値d/d0などを、上記の数値範囲としたワイドレンズは、各種収差を格段に抑制することができる。例えば、第2のレンズの有効半径内において、歪曲収差を±2%以内、非点収差を±0.05ミリメートル以内、とすることができた。従って、光学装置としての性能も充分なものとするとができる。
【0017】
こうした光学装置としては、ワイドレンズとCCDカメラとを内蔵した撮像部と、撮像部の下方に位置する資料載置台と、撮像部を資料載置台の少なくとも一部を撮像可能に保持する保持部とを備えた資料提示装置を考えることができる。資料提示装置は、撮像する範囲が広角であり、かつ撮像する対象がテキストなどが記載された資料であることも多く、滲みや歪みの少ない画像の撮影が可能となる利益は大きい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例であるワイドレンズ100の構成を示す。この実施例のワイドレンズは、物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1のレンズ群10と、像側に配置され絞り60を内蔵し全体として正のパワーを有する第2のレンズ群20とから、構成されている。図1には破線で表示したが、このワイドレンズ100の後方には、CCDカメラ40が配置される。実際のワイドレンズ100やCCDカメラ40は、ハウジング内に収納されるが、レンズ系の説明が煩瑣になるので、こうしたハウジングなどの実例は、実施例の末尾にまとめて説明する。
【0020】
第1のレンズ群10は、共にガラス製の第1のメニスカスレンズ11と第2のメニスカスレンズ12とから構成されている。また、第2のレンズ群20は、絞り60を挟んで第1のレンズ群10側に、第3のレンズ23と第4のレンズ24が、CCDカメラ40側に、第5のレンズ25と第6のレンズ26と第7のレンズ27とが、それぞれ配置されている。なお、以後の説明では、レンズ面の番号♯1、♯2・・・は、第1,第2のレンズ群の全レンズについて、最も物体側のレンズ11のレンズ面を♯1、そのレンズ11の像側の面を♯2、次のレンズ12の物体側のレンズ面を♯3・・・・、最後のレンズ27の像側の面を♯14のように呼ぶものとする。但し、絞り60も同一の番号体系に組み込まれており、図2では、レンズ面♯9として記載されている。この結果、第5のレンズ25の物体側のレンズ面が♯10、像側のレンズ面が♯11、・・・となる。なお、最後の第7のレンズの物体側レンズ面とその前の第6のレンズ26の像側レンズ面とが接着されて一つのレンズ面♯13を形成している。また、各レンズ面♯1,2,3・・・・の曲率半径をR1,R2,R3・・・・として示す(代表的な符号はR)。更に、レンズ面の間隔をd1,d2,d3・・・(代表的な符号はd)として示す。
【0021】
図1に示したワイドレンズ100の各レンズおよびレンズ面の特性を図2に示した。図示した特性において、曲率半径Rは、物体側に凸の場合に正の値となる。従って、符号がマイナスのものは、像側に凸であることを示している。また、符号dは、光軸上における次のレンズ面までの間隔(単位ミリメートル)を示している。従って、レンズ面♯1についての間隔d1は、レンズ面♯1とレンズ面♯2との間隔(即ちレンズ11の厚さ)を示しており、間隔d2は、レンズ11のレンズ面♯2とレンズ12のレンズ面♯3との間隔を示している。
【0022】
更に、図2において、符号Ndは、d線(波長587.56nm)における各レンズの屈折率を示しており、符号νdは、同じくd線に対するアッベ数(分散)を示している。また、面番号に*が付いているレンズ面は、非球面であることを示している。非球面のデータは、係数A4、A6、A8、A10として定義されているが、これは、非球面レンズの形状を定義する次式(1)の各係数である。
Figure 0003970020
なお、上記式(1)において、Kは円錐係数、Cは曲率(曲率半径Rの逆数)、Hは光軸からの距離、をそれぞれ表わしており、上式(1)は、光軸からの距離Hにおける非球面の光軸方向の位置を定義している。非球面は、第2のレンズ12のレンズ面♯4であり、このレンズ面♯4における距離Hおよび位置xの関係を、理解の便を図って、図3に示した。図3には、後述する式の理解のために、第2のレンズ12の光軸上の厚みd3と、有効径内での法線方向の厚みdも併せて示した。なお、第2のレンズ12についての有効径とは、射出側、即ちレンズ面♯3側で定義している。
【0023】
図1に示したワイドレンズ100は、いわゆる1/3インチの大きさのCCDカメラ用に設計されたものである。全レンズ群の焦点距離fは3.0ミリ、Fナンバは3.0、半画角は46度であった。また、この時、第1のレンズ群10では、次の条件が成立していた。
Figure 0003970020
なお、dは、第2のレンズ12について物体側凸面における最大有効径内での光軸からの任意の高さでの法線方向におけるレンズの厚みを示している。d3は、上述したように、第2のレンズ12の光軸上での厚みである。
【0024】
以上のように構成された第1実施例のワイドレンズ100の諸特性を図4に示した。図4において、(A)はFナンバに対する球面収差の大きさを示し、(B)は結像面の高さ方向に対する非点収差の大きさを示す。図4(A)における符号C,e,gはそれぞれ収差を求めるのに用いた光線の波長の違い(C線:波長656.3nm,e線:546.1nm,g線:435.8nm)を示しており、図4(B)中における符号Tは、その特性がタンデンシャル光線に対するものであることを、Sはサジタル光線に対するものであることを、それぞれ示している(以下の説明において同じ)。更に、図4(C)は、結像面の高さ方向に対する歪曲収差の大きさを示している。なお、従来のワイドレンズの特性を示した図14における各符号も、上記の通りである。但し、歪曲収差を示す各図(C)については、横軸はディストーションの大きさである。なお、横軸のスケールは、図4と図14とでは、10倍異なっている。従って、横軸の位置が同一であれば、収差は10倍(実施例のワイドレンズの歪曲収差は1/10)ということになる。
【0025】
図に示したように、本実施例のワイドレンズ100では、径方向の大きさを抑制したまま、CCDカメラ40などを配置することができるだけのバックフォーカスを確保しており、更に、レンズ全体での球面収差、非点収差、歪曲収差を、小さな値に押さえ込んでいる。しかも、非球面レンズである第2のレンズ12の厚さの相違を、有効径内で20%以内に押さえ込んでおり、非球面レンズ12の製造も容易である。レンズ系全体を通して、特に形状が複雑なレンズや、製造が困難なレンズを採用しておらず、ワイドレンズ100全体の製造も容易である。特に、第2のレンズ12は、距離半径の関係、レンズの厚みの関係を、上記式(2)としているので、合成樹脂によるモールドで製造することができ、好適である。こうしたワイドレンズ100は、CCDカメラと共に用いて、ビデオカメラや資料提示装置などに用いることができる。特に、このワイドレンズ100は、結像面における高さ方向の歪み(歪曲収差)が小さいので、細かい文字などを撮像することの多い資料提示装置などに用いれば、画面全体における歪曲が小さいので、文字などを明瞭に撮像し提示することができる。
【0026】
次に本発明の第2の実施例について説明する。第2実施例のワイドレンズ200は、図5に示すように、第1のレンズ群110(レンズ111,112)と第2のレンズ群120(レンズ123ないし127)とから構成されており、各レンズ群内のレンズの構成も第1実施例とほぼ同様である。第2実施例のワイドレンズ200は、いわゆる1/2インチのCCDカメラ140用に設計されたものであり、レンズ群の基本的な構成は、第1実施例と同一である。第2実施例のレンズの諸元を図6に示した。なお、各符号は、第1実施例と同一である。このワイドレンズ200における全レンズ群の焦点距離fは4.0ミリ、Fナンバは3.0、半画角は45.1度であった。レンズにおけるd/d3,R3/R2,d2/fなどの数値は、第1実施例の式(2)と同一であった。
【0027】
このワイドレンズ200の特性を図7に示した。この図における各符号も第1実施例と同一である。図示するように、第2実施例のワイドレンズ200も、第1実施例とほぼ同様の特性を示した。従って、このワイドレンズ200も、径方向の大きさを抑制したまま、CCDカメラ140などを配置することができるだけのバックフォーカスを確保しており、更に、レンズ全体での球面収差、非点収差、歪曲収差を、小さな値に押さえ込んでいる。各レンズの製造の容易さ、歪曲収差が小さいことによる資料提示装置などへの適用上の利点などは第1実施例と同様である。
【0028】
次に本発明の第3の実施例について説明する。いわゆる1/3インチ用CCDカメラ240用に設計された第3実施例のワイドレンズ300のレンズ構成を図8に示す。図示するように、第1のレンズ群210(レンズ211,212)と第2のレンズ群220(レンズ223ないし227)とからなるこのワイドレンズ300の各レンズ群の基本的な構成は、第2のレンズが212が合成樹脂製である点を除いて第1,第2実施例と変わらないが、この実施例では、第2のレンズ群220の開口絞りの位置に可変絞り機構260が配置されている。この可変絞り機構260は、第1,第2実施例における絞り60が固定絞りであって厚みが小さかったのに対して、可変絞りの機構を組み込む分だけ厚い。従って、本実施例では、この第4のレンズ224のレンズ面♯8と、絞り60(面番号♯9)との間隔d8は約2.6ミリである。この絞り60から第5のレンズ25のレンズ面♯10までは、1ミリあるので、第4のレンズ24と第5のレンズ25との間隔は、3.6ミリとなっている。
【0029】
この第3の実施例のワイドレンズ300の諸元を、図9に示す。各符号は、第1,第2実施例と同一である。このワイドレンズ200における全レンズ群の焦点距離fは3.0ミリ、Fナンバは3.0、半画角は45.5度であった。d/d3,R3/R2,d2/fなどの数値は、第1実施例の式(2)と略同一(有効桁の下位では異なる程度の相違)であった。
【0030】
このワイドレンズ300の特性を図10に示した。図示するように、この実施例のワイドレンズ300は、球面収差が極めて小さく、非点収差、歪曲収差も、実用上十分に小さな値となっている。従って、このワイドレンズ200も、径方向の大きさを抑制したまま、CCDカメラ240などを配置することができるだけのバックフォーカスを確保することができた。各レンズの製造の容易さ、歪曲収差が小さいことによる資料提示装置などへの適用上の利点などは第1実施例と同様である。
【0031】
次に、以上説明した各実施例のワイドレンズ100などを収納したビデオカメラ400の構成について説明する。図11は、実施例のワイドレンズを収納したビデオカメラ400の全体構成図である。このビデオカメラ400は、プラスチック製のケース405内に、物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群410と、第1のレンズ群410より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群420とを備えたワイドレンズ401を組み込んでいる。この第1,第2のレンズ群410,420は、第3実施例のレンズ群と略同一のものである。従って、第1のレンズ411の像側の曲率半径R12と第2のレンズ412の物体側の曲率半径R21との相違は、所定範囲内に制限されている。また第1,第2のレンズ411,412の曲率半径の光軸上での差d2の、第1のレンズ群410および第2のレンズ群420からなるレンズの焦点距離fに対する偏差は、0.03程度に設定されている。このように第1,第2のレンズ411,412を形成し、第1,第2のレンズ411,412を物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設して、ケース405内に嵌め込んで固定する。その上で、更に第1のレンズ群410の像側の所定距離離間して、第2のレンズ群420を配置可能に、ケース405には、固定機構が設けられている。更にこの第2のレンズ群420の像側には、1/3インチのCCDカメラ440がケース405に固定・収納される。
【0032】
以上説明したビデオカメラ400の製造方法によれば、機器の組み込みに必要なバックフォーカスを確保でき、かつ歪曲収差、非点収差、球面収差の小さなワイドレンズを組み込んだビデオカメラを、容易に製造することができる。こうして得られたビデオカメラは、例えば、図12に示すように、資料提示装置500に組み込んで、資料撮像用に用いることができる。資料提示装置500は、文書DCなどの細かな書類などを撮像することが多いので、本実施例のビデオカメラ400のように、特に撮像範囲周辺での歪曲収差が小さいものは、きわめて有用である。
【0033】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、更に種々なる形態で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施例のワイドレンズは、第1のレンズ11などを合成樹脂製とすることも可能である。また、こうしたワイドレンズを組み込んだカメラは、資料提示装置の他、家庭用ビデオカメラや工業用カメラなどに用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例としてのワイドレンズ100の構成を示す説明図である。
【図2】第1実施例のワイドレンズ100の曲率半径他の諸元を示す説明図である。
【図3】非球面レンズの曲面を示す式における変数Hとxの関係を示す説明図である。
【図4】第1実施例のワイドレンズ100の球面収差、非点収差、歪曲収差の特性を例示するグラフである。
【図5】第2実施例としてのワイドレンズ200の構成を示す説明図である。
【図6】第2実施例のワイドレンズ200の曲率半径他の諸元を示す説明図である。
【図7】第2実施例のワイドレンズ200の球面収差、非点収差、歪曲収差の特性を例示するグラフである。
【図8】第3実施例としてのワイドレンズ300の構成を示す説明図である。
【図9】第3実施例のワイドレンズ300の曲率半径他の諸元を示す説明図である。
【図10】第3実施例のワイドレンズ300の球面収差、非点収差、歪曲収差の特性を例示するグラフである。
【図11】第4実施例としてのワイドレンズ401を組み込んだビデオカメラ400の概略構成図である。
【図12】このビデオカメラ400を用いた資料提示装置500の外観図である。
【図13】従来のワイドレンズの構成を例示する説明図である。
【図14】従来のワイドレンズにおける球面収差、非点収差、歪曲収差の特性を例示するグラフである。
【符号の説明】
10…第1のレンズ群
11…第1のメニスカスレンズ
12…第2のメニスカスレンズ
20…第2のレンズ群
23…第3のレンズ
24〜27…第4〜第7のレンズ
40…CCDカメラ
60…絞り
100…ワイドレンズ
110…第1のレンズ群
111,112…レンズ
120…第2のレンズ群
140…CCDカメラ
200…ワイドレンズ
210…第1のレンズ群
220…第2のレンズ群
260…絞り機構
300…ワイドレンズ
400…ビデオカメラ
401…ワイドレンズ
405…ケース
410…第1のレンズ群
411,412…第2のレンズ
420…第2のレンズ群
440…CCDカメラ
460…絞り機構
500…資料提示装置

Claims (9)

  1. 物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備えたワイドレンズであって、
    前記第1のレンズ群は、共にメニスカスレンズである第1,第2のレンズのみからなり、第1,第2のレンズを物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設し、
    前記第2のレンズは、その像側凹面を非球面とし、かつその有効半径内の厚みdの相違を、第1の所定範囲内に制限し、
    前記第1のレンズの像側の曲率半径R12と前記第2のレンズの物体側の曲率半径R21との相違を、第2の所定範囲内に制限し、
    前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の、前記第1のレンズ群および第2のレンズ群からなるレンズの焦点距離fに対する偏差を、所定値以下に設定しており、
    前記第2のレンズの厚みの相違は、前記第2のレンズの光軸上の厚みをd0、光軸からの高さHにおける前記物体側レンズ面で定義した法線方向における厚みをdとして、d/d0として規定され、前記高さHが前記第2のレンズの有効半径内におけるいずれの高さであっても、前記第1の所定範囲は、0.8ないし1.2であり(0.8<d/d0<1.2)、
    前記第1,第2のレンズの曲率半径の相違は、R21/R12として規定され、前記第2の所定範囲は、0.9ないし1.1であり(0.9<R21/R12<1.1)、
    前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の前記焦点距離fに対する偏差は、d2/fとして規定され、前記所定値は、0.2である(d2/f<0.2)
    ワイドレンズ。
  2. 前記第2のレンズ群は、絞りを有する請求項1記載のワイドレンズ。
  3. 前記第2のレンズ群を構成する複数のレンズは、前記絞りを挟んで離間する二つのレンズ群から構成された請求項2記載のワイドレンズ。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか記載のワイドレンズであって、
    前記第1のレンズ群の第1のレンズは、ガラス製であり、研磨によって成形されたものであるワイドレンズ。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか記載のワイドレンズであって、
    前記第1のレンズ群の第2のレンズは、合成樹脂製であり、モールドにより成型されたものであるワイドレンズ。
  6. 物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備えたワイドレンズの製造方法であって、
    前記第1のレンズ群を、共にメニスカスレンズであり、物体側に配置された第1のレンズと、その厚みdが、該レンズの有効半径内において第1の所定範囲内に制限され、かつその凹面を非球面とした第2のレンズのみから構成するものとし、
    前記第1のレンズの像側の曲率半径R12と前記第2のレンズの物体側の曲率半径R21との相違を、第2の所定範囲内に制限し、かつ前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の、前記第1のレンズ群および第2のレンズ群からなるレンズの焦点距離fに対する偏差を、所定値以下に設定して、前記第1,第2のレンズを形成しており、かつ
    前記第2のレンズの厚みの相違は、前記第2のレンズの光軸上の厚みをd0、光軸からの高さHにおける前記物体側レンズ面で定義した法線方向における厚みをdとして、d/d0として規定され、前記高さHが前記第2のレンズの有効半径内におけるいずれの高さであっても、前記第1の所定範囲は、0.8ないし1.2であり(0.8<d/d0<1.2)、
    前記第1,第2のレンズの曲率半径の相違は、R21/R12として規定され、前記第2の所定範囲は、0.9ないし1.1であり(0.9<R21/R12<1.1)、
    前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の前記焦点距離fに対する偏差は、d2/fとして規定され、前記所定値は、0.2(d2/f<0.2)であり、
    該第1,第2のレンズを物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設して、前記第1のレンズ群を形成し、
    該第1のレンズ群の像側に所定距離離間して、前記第2のレンズ群を配置する
    ワイドレンズの製造方法。
  7. ワイドレンズとその後方に配置されたCCDカメラとを備えた光学装置であって、
    前記ワイドレンズは、物体側に配置され全体として負のパワーを有する第1レンズ群と、該第1のレンズ群より像側に配置され全体として正のパワーを有する第2レンズ群とを備え、
    前記第1のレンズ群は、共にメニスカスレンズである第1,第2のレンズのみから構成し、第1,第2のレンズを物体側からこの順にかつ物体側に凸に並設し、
    前記第2のレンズの像側凹面を非球面とし、かつその有効半径内の厚みdの相違を、第1の所定範囲内に制限し、
    前記第1のレンズの像側の曲率半径R12と前記第2のレンズの物体側の曲率半径R21との相違を、第2の所定範囲内に制限し、
    前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の、前記第1のレンズ群および第2のレンズ群からなるレンズの焦点距離fに対する偏差を、所定値以下に設定しており、
    前記第2のレンズの厚みの相違は、前記第2のレンズの光軸上の厚みをd0、光軸からの高さHにおける前記物体側レンズ面で定義した法線方向における厚みをdとして、d/d0として規定され、前記高さHが前記第2のレンズの有効半径内におけるいずれの高さであっても、前記第1の所定範囲は、0.8ないし1.2であり(0.8<d/d0<1.2)、
    前記第1,第2のレンズの曲率半径の相違は、R21/R12として規定され、前記第2の所定範囲は、0.9ないし1.1であり(0.9<R21/R12<1.1)、
    前記第1,第2のレンズの光軸上での間隔d2の前記焦点距離fに対する偏差は、d2/fとして規定され、前記所定値は、0.2である(d2/f<0.2)
    ワイドレンズ。
  8. 請求項7記載の装置であって、
    前記ワイドレンズとCCDカメラとを内蔵した撮像部と、
    該撮像部の下方に位置する資料載置台と、
    前記撮像部を、前記資料載置台の少なくとも一部を撮像可能に保持する保持部と
    を備えた光学装置。
  9. 前記ワイドレンズの前記第2のレンズ群は、絞りを有する請求項7または請求項8記載の光学装置。
JP2001390970A 2001-12-25 2001-12-25 ワイドレンズとその製造方法 Expired - Fee Related JP3970020B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001390970A JP3970020B2 (ja) 2001-12-25 2001-12-25 ワイドレンズとその製造方法
US10/329,655 US6853495B2 (en) 2001-12-25 2002-12-23 Wide-angle lens system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001390970A JP3970020B2 (ja) 2001-12-25 2001-12-25 ワイドレンズとその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003195162A JP2003195162A (ja) 2003-07-09
JP3970020B2 true JP3970020B2 (ja) 2007-09-05

Family

ID=19188470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001390970A Expired - Fee Related JP3970020B2 (ja) 2001-12-25 2001-12-25 ワイドレンズとその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6853495B2 (ja)
JP (1) JP3970020B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4400193B2 (ja) * 2003-12-02 2010-01-20 コニカミノルタオプト株式会社 撮像レンズ
TWI361296B (en) * 2007-09-11 2012-04-01 Young Optics Inc Fixed-focus lens
JP5369867B2 (ja) * 2009-04-24 2013-12-18 株式会社リコー 広角レンズおよび撮像装置
CN103917908B (zh) * 2011-11-09 2016-05-18 富士胶片株式会社 摄像透镜以及摄像装置
KR101630048B1 (ko) 2014-07-22 2016-06-13 삼성전기주식회사 촬상 광학계
KR101906913B1 (ko) 2016-04-06 2018-10-12 주식회사 세코닉스 소형 광각 렌즈 시스템
CN108089300B (zh) * 2017-12-18 2020-05-15 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
TWI650592B (zh) 2018-04-18 2019-02-11 大立光電股份有限公司 攝像光學鏡組、取像裝置及電子裝置
CN117348215B (zh) * 2023-12-06 2024-03-29 江西联创电子有限公司 光学镜头

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6101291A (en) * 1998-02-11 2000-08-08 Lucent Technologies Inc. Platen-based image-aquisition apparatus having preview feature
JPH11305125A (ja) * 1998-02-19 1999-11-05 Canon Inc ズ―ムレンズ及びそれを用いた撮影装置
US6621645B2 (en) * 1999-12-02 2003-09-16 Nikon Corporation Super wide-angle lens and photographing apparatus having the same
US6377404B1 (en) * 2000-01-20 2002-04-23 Eastman Kodak Company Reverse telephoto zoom lens

Also Published As

Publication number Publication date
US20030117721A1 (en) 2003-06-26
JP2003195162A (ja) 2003-07-09
US6853495B2 (en) 2005-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3938143B2 (ja) 超広角光学系
JP4821121B2 (ja) 広角レンズ系
CN113064259B (zh) 摄像镜头
JP4887507B1 (ja) 撮像レンズ
JP5084335B2 (ja) 撮像レンズ
CN112394479B (zh) 摄像镜头
CN113640954A (zh) 摄像镜头
JP2004145256A (ja) 広角レンズ
JP2006301222A (ja) 超広角レンズ
CN110824667B (zh) 摄像镜头
JP7112894B2 (ja) 撮像レンズ
CN108351494B (zh) 成像镜头
JP2004102162A (ja) 超広角レンズ
CN113640946B (zh) 摄像镜头
JP2004177976A (ja) 撮像レンズ
CN113640945B (zh) 摄像镜头
JP2019184723A (ja) 撮像レンズ
JP5725967B2 (ja) 撮像レンズ
JP3970020B2 (ja) ワイドレンズとその製造方法
CN208477192U (zh) 摄像光学系统以及具有该摄像光学系统的摄像装置
JP2012177736A (ja) 撮像レンズ
JP2003098428A (ja) 単焦点レンズ
JP2000019392A (ja) 撮影レンズ
JP3714663B2 (ja) 単焦点レンズ
JP3717487B2 (ja) 撮像レンズ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060606

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060804

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061110

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees