JPH01265216A - 大口径広角レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、大口径広角レンズ、特に小型の監視カメラ
等に装着されるに適した大口径広角レンズに関する。

（従来技術） 小型の監視カメラ等に装着されるレンズとしては、暗い
所や、暗い時に使用し得るために大口径レンズが必要と
され、又、広い範囲を見たり、写したりするために広角
レンズが要求される。

小型カメラ用の大口径レンズには１例えば、特開昭５７
−１０１１１号公報記載のレンズが有る。

このレンズは、５枚構成という少ないレンズ枚数で、Ｆ
ｌ、３という大口径レンズを実現しており、明るさは充
分であるが、画角は３８°と狭く、監視カメラ用として
は充分な画角とは言えない。

又、内視鏡用の広角レンズではあるが、広角レンズとし
ては例えば特開昭５１−４９７３４号公報記載のものが
ある。このレンズは、逆に、その実施例１は、５枚構成
という少ないレンズ枚数で、画角７０°という広い範囲
をカバーしているが。

Ｆナンバーが、Ｆ３と暗いので、監視用としては、充分
な明るさを持っていない。

（この発明が解決しようとする問題点）本発明は、５枚
構成という少ないレンズ枚数で、Ｆｌ、４〜１．６、画
角８０°程度の大口径広角レンズを得、上記各従来例で
は達成し得なかった、特に監視カメラ用に好適なレンズ
を提供しようとするものである。

（問題を解決するための手段） 本発明の大口径広角レンズは、物体側から順に、第１群
は、像側に強い屈折面をもつ負メニスカスレンズ、第２
群は、像側に強い屈折面をもつ正レンズ、第３群は、像
側に強い屈折面をもつ正レンズ、第４群は、両凸レンズ
と物体側に強い屈折面をもつ負レンズとの接合レンズか
らなり、全体として４群５枚構成のレンズであって、第
２群と、第３群との間に、絞りを配設するとともに、１
．６ｆ＞ｄ２＋ｄｉ＞　　ｆ　　　　　　　（１）１．
１ｆ＞　　ｄ、　　＞　０．７ｆ　　　　　　（２）但
し、 ｆ　：全系の焦点距離 ｄ２：第１群と第２群との間隔 ｄ、：第２群のレンズ厚 ｄ４＝第２群と第３群との間隔 の条件を満足するように構成される。

更に、本発明のレンズは、副次的に以下の条件を満足す
ることが望ましい。

−０，４／ｆ＞　１／ｆよ　＞−０，６／ｆ　　　　　
　（３）０．０８／ｆ＞　１／ｆ、、、＞−０，０４／
ｆ　　　　　（４，）ν１−ν、＞２０　　　　　　　
　　　　（５）ｖ４１１　　ｖ−ｓ　　＞２０’　　　
　　　　　　　（６）（ｎ　３　＋　ｎ　４Ｆ）　／２
　　＞　１．６７　　　　　　（７）但し、ｆエ　：第
１群の焦点距離 ｆ　ｌ＋２：第１群と第２群との合成焦点距離ν、　：
第１群のレンズのアツベ数 ν２　：第２群のレンズのアツベ数 ν４ｐ　：第４群の正レンズのアツベ数シ４Ｎ：第４群
の負レンズのアツベ数 ０３　：第３群のレンズの屈折率 ｎ＋Ｐ　：第４群の正レンズの屈折率 （作用） 本発明のレンズは、基本的なレンズ構成としては、負の
焦点距離を持つレンズを第１群に配したいわゆるレトロ
フォーカスタイプを採用している。

このタイプのレンズは、バックフォーカスを長くすると
ともに、広角化に有利であることはよく知られている。

本発明のレンズでは、５枚という少ないレンズ枚数で大
口径化、大広角化を実現しているが、大広角化の手段と
して、実用上問題のない大きさの負の歪曲収差を発生さ
せ、この歪曲による画面周辺部の像の縮小効果を利用し
ている。

条件（１）は、負の歪曲収差を適当に発生させるととも
に、十分なバックフォーカスを保つためのものである。

ｄ２＋ｄ３が上限より大きくなると、負の歪曲収差の発
生が大きくなりすぎて、実用に耐えなくなるとともに、
画面周辺での光量を確保することが困難になる。

逆に、ｄ２＋ｄ、が下限より小さくなると、負の歪曲収
差の発生が小さくなりすぎ、十分な画角を確保出来なく
なる。同一の画面サイズの場合、十分な画角を確保する
ためには全系の焦点距離を短くしなければならず、バッ
クフォーカスを確保することが困難となる。又、画面サ
イズを大きくすることで画角を大きくすることも出来る
が、カメラ全体が大きくなる。

条件（２）は、絞りを第２群と第３群との間に配設する
とともに、負の歪曲収差の発生を適切に保つための条件
である。

ｄ、が、上限を超えて大きくなると、条件（１）と同様
、負の歪曲収差の発生が大きくなりすぎて実用に耐えな
くなるとともに、画面周辺での光量を確保することが困
難になる。

逆に、ｄ４が下限よりも小さくなると、第２群と第３群
との間に絞りを配設することが出来なくなるとともに、
負の歪曲収差の発生が小さくなりすぎ、十分な画角を確
保することが困難になる。

条件（３）、（４）は、負の歪曲収差を適切に発生させ
るとともに、十分な、バックフォーカスを保つためのも
のである。これらの条件の上限より大きくなると、歪曲
収差の発生が小さすぎて十分な画角を確保することが困
難になるとともに、バックフォーカスが短くなる。逆に
、下限より小さくなると、歪曲収差の発生が大きすぎて
、実用に耐えなくなる。

条件（５）、（６）は、色収差を良好に補正するための
ものである。これらの条件を満足しないと、軸上色収差
と倍率色収差を同時に満足することは、困難になる。

条件（７）は、主に、球面収差を良好に補正するための
ものである。この条件を満足しないと、第３群のレンズ
、及び第４群の正レンズの曲率が小さくなり、球面収差
は補正不足になるとともに。

十分な長さのバックフォーカスを確保することが困難に
なる。

（実施例） 以下この発明のレンズの実施例を示す０本発明の実施例
は、カバーガラスが入った状態で収差補正がなされてい
るが、第１図は、そのカバーガラスを含めて、本発明の
一実施例の断面図を示している。

なお、実施例中、２ωは画角を、ｒはレンズの曲率半径
を、ｄはレンズ面間隔を、ｎ、ｖはそれぞれレンズの屈
折率、アツベ数を表わす。

また、バックフォーカスをｆＢで表わすが、前記のカバ
ーガラス厚は、空気長に換算して、ｆＢに含ませである
。

又、第２図ないし第４図に示す収差曲線図において、 ｄ線は、波長５８７．５６ｎｍ Ｆ、Ｉ？、は、波長４８６．１３ｎｍ ｓｉは、波長８５２．ｌｌｎｍ ΔＳは、サジタル像面 ６Ｍは、メリディオナル像面 を、表わす。

実施例１ ｆ　−ｄｏ　　　ＦＮｏ、１，５３　　２ω＝８３’　
１１’ｒ　　　　　ｄ　　　　ｎ　　　　ν １　　　　１６．３３４　１．５１　１．６９６８０　
５５．５２　　　　　７．７４３　８．０４ ３　　　　１３０．８６３　４．１８　１．８４６６６
　２３．８４　　　　−３４．０２８　７．７６ ５　　　　−３３．５８２　３，２２　１．７７２５０
　４９．６６　　　　−１３．７７８　０．１９ ７　　　　１８．６２６　５．６８　１．７７２５０　
４９．６８　　　　−８．９８５　１．３２　１．８４
６６０　２３，８９　　　１３１５３．３　　１．８９ ＩＯカバー　〇〇１．５１　１．５１６３３　６４，１
１１　　ガラス　ω １／ｆ□　＝−０，０４３９＝−０，４３９／ｆ１／ｆ
、　、、　＝−０，０００６８＝−０，００６８／　ｆ
ｆ　ａ　　”　１０．２９　　＝　１，０２９　ｆ実施
例１の球面収差、非点収差、歪曲収差を第２図に示す。

実施例２ ｆ　＝１０　　　ＦＮｏ、１．４６　　２ｃ、＋　＝８
５’　４０’ｒ　　　　　ｄ　　　　０ １　　　　２２．８０５　１．７４　１．６９６８０　
５５．５２　　　　　８．６１４　９．２７ ３　　　　１２４．８９１　５．３５　１．８４６６６
　２３．８４　　　　−３０．５６０　８．８６ ５　　　　−６６．８２５　３．４８　１．７７２５０
　４９．６６　　　　−１７．０８３　０．２２ ？　　　　　２１．１５２　６．３１　１．７７２５０
　４９．６８　　　　−９．４２４　１．５２　１．８
４６６６　２３，８９　　　　６６２．１１１　２．１
８ １０　　カバー　〇〇１，７４　１．５１６３３　６４
．１１１　　ガラス　ω １／ｆ□　＝−０，０４７８＝−０，４７８／ｆ１／ｆ
、、２＝　０．００３９６＝　０．０３９６／ｆｆａ　
　”１０．２６　　＝　１．０２６ｆ実施例２の球面収
差、非点収差、歪曲収差を第３図に示す。

実施例３ ｆ　＝ｌＯＦＮＯ，１，４６２ω＝８５’　４２’ｒ　
　　　　ｄ　　　　ｎ １　　　　２４．３４５　１．７４　１．６９６８０　
５５．５２　　　　　８．４９４　９．２６ ３　　　　１１１．１５９　５．３６　１．８４６６６
　２３．８４　　　　−２９．０４１　８．７８ ５　　　　−７４．８７４　３．４８　１．７１３００
　５３．８６　　　　−１６．２３９　０．２２ ７　　　　１９．５５９　６．３２　１．７１３００　
５３．８８　　　　−１０．４８０　１．５２　１．８
４６６６　２３．８９　　　−１６７５．６６０　２．
１８ＩＯカバー　〇〇１，７４　１．５１６３３　６４
．１１１　　ガラス　■ １／ｆ、　　＝−０，０５１＝−０，５１０／　ｆ１／
ｆ□、、＝　０．００５４４＝　０．０５４４／ｆｆａ
　　＝１０．１６　　＝　１．０１６ｆ実施例３の球面
収差、非点収差、歪曲収差を第４図に示す。

（発明の効果） 本発明のレンズは、上記の実施例およびその収差図から
明らかな様に、４群５枚構成という簡単なレンズ構成に
もかかわらず、よく収差が補正されたＦナンバーが１．
５程度の大口径で、画角が８５°程度にも及ぶ広角レン
ズを得ることが出来る。

しかも、Ｆ線からＳ線にわたって色収差を補正出来るの
で、可視域から近赤外域の広い波長域で利用出来る。

又、歪曲収差は、−２０％以内であり、実用上問題の無
い範囲に収まっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の大口径広角レンズの一実施例のレン
ズ断面であり、第２図、第３図、第４図は、それぞれ実
施例１、実施例２、実施例３の各収差曲線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 物体側から順に、第１群は、像側に強い屈折面をもつ負
   メニスカスレンズ、第２群は、像側に強い屈折面をもつ
   正レンズ、第３群は、像側に強い屈折面をもつ正レンズ
   、第４群は、両凸レンズと物体側に強い屈折面をもつ負
   レンズとの接合レンズからなり、全体として４群５枚構
   成のレンズであって、第２群と、第３群との間に、絞り
   を配設するとともに、１．６ｆ＞ｄ＿２＋ｄ＿３＞ｆ １．１ｆ＞ｄ＿４＞０．７ｆ 但し、 ｆ：全系の焦点距離 ｄ＿２：第１群と第２群との間隔 ｄ＿３：第２群のレンズ厚 ｄ＿４：第２群と第３群との間隔 の条件を満足することを特徴とする広角レンズ