JPH0469611A

JPH0469611A - 魚眼レンズ系

Info

Publication number: JPH0469611A
Application number: JP18247290A
Authority: JP
Inventors: Sanae Suzuki; 鈴木　さなえ; Satoshi Iwasaki; 岩崎　聡志
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-04

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、フィルムの画像をドーム上に投影するだめ
の魚眼レンズ系に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］従来よりある投影用魚眼レンズ系においては、Ｆナンバ
ー２．０のものはあるが、画角は１４０°〜１６０°程
度のものしか知られておらず、また、像面の揃いがあま
り良くない。また、カメラ用の魚眼レンズにおいては、
画角の大きいものはあるが、明るいものでもＦナンバー
が２．８程度のもので、しかも周辺で開口効率が５０％
以下であるため、周辺光量が軸上に比べてかなり低下す
るものとなっている。また、軸外のコントラストは、軸
上に比べてかなり低くなっている。しかし、この発明が
目的とする投影用レンズでは、像面の揃えもよく、軸外
のコントラストもさらに優れたものが要求されることに
なる。

この発明は、例えば、プラネタリウムに用いられるドー
ム上に投影する魚眼レンズ系であり、Ｆナンバーが２．
０と明るく、しかも画角が１８０°程度、開口効率１０
０％の魚眼レンズ系てありながら、収差補正も良好にな
され、全画像に亘ってコントラストが高い魚眼レンズ系
を提供することを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］この発明では、拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた
負メニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズの第３レ
ンズよりなる前群と、拡大側に凸面を向けた正の第４レ
ンズと縮小側に凹面を向けた負の第５レンズよりなり全
体で負の屈折力をもつ接合レンズ、正の第６レンズ、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第７レンズ
、絞り、両凹レンズの第８レンズと両凸の第９レンズよ
りなり全体で負の屈折力をもつ接合レンズ、正の第１０
レンズおよび第１１レンズとからなる後群とで構成され
る９群１１枚構成のレンズ系で、全系の焦点距離をｆ、
第ルンズの拡大側面頂点から第４レンズの拡大側面頂点
までの軸上面間隔なΣｄｉ、第３レンズの拡大側の曲率
半径をＲ６，第３レンズの縮小側の曲率半径をＲ６，第
４レンズと第５レンズの合成焦点距離をｆ　４１．、第
ルンズ、第２レンズおよび第３レンズの合成焦点距離を
ｆ＋ｚｓ＋第７レンズの拡大側の曲率半径をＲ，□、第
７レンズの縮小側の曲率半径をＲＩ８とすると４＞　　　Ｒ５／Ｒ１！　　　＞１０．９＜Ｒ１□／　Ｒ＋ａ＜　１　、　２　　　　　・
・・　　（４）の条件式を満足することを特徴とする魚
眼レンズ系である。

［実　施　例］以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１
図は、この発明の一実施例の魚眼レンズ系の構成を示す
断面図で、左側の拡大側より順に、拡大側に凸面を向け
た負メニスカスレンズの第１レンズ、両凹レンズの負の
第３レンズよりなる前群と、凸面を拡大側に向けた正の
第４レンズと縮小側に凹面を向けた負の第５レンズより
なり全体で負の屈折力をもつ接合レンズ、正の第６レン
ズ、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第７レ
ンズ、絞りＳ、両凹レンズの負の第８レンズと両凸レン
ズの第９レンズよりなり全体として負の屈折力をもつ接
合レンズ、正の第１０レンズと第１１レンズよりなる後群とで構成
される９群１１枚構成のレンズ系である。

前群の第ルンズ、第２レンズの凹面ｒ２゜ｒ４および第
３レンズの両面ｒｅ、ｒｅの４面に負の屈折力を分散配
置することにより、大画角からの光束での像面湾曲の発
生量を減少させるようにしている。また、第３レンズの
拡大側に向けた凹面ｒ５により、非点隔差の増大を防ぐ
ようになっている。

後群先頭レンズの第４レンズと第５レンズからなる接合
レンズに弱い負の屈折力をもたせることにより、画角の
中帯域の光束の収差を補正し、さらに、レンズ系全体と
してのバックフォーカスを長くするようにしている。さ
らに、接合レンズとすることにより、倍率色収差を補正
可能にしている。

絞りＳの直後の両凹の第８レンズと両凸の第９レンズを
接合レンズとすることにより、ペッツバール和かマイナ
スになるのを防止し、さらに大画角において内向コマ収
差が発生することを防い、でいる。

以上の構成を基本に、さらに、全系の焦点距離なｆ　第
ルンズの拡大側面頂点から第４レンズの拡大側面頂点ま
での軸上面間隔をΣｄｌ、第３レンズの拡大側の曲率半
径をＲｓ、第３レンズの縮小側の曲率半径をＲａ、第４
レンズと第５レンズの合成焦点距離をｆ４５．第ルンズ
、第２レンズおよび第３レンズの合成焦点距離をｆ１２
３＋第７レンズの拡大側の曲率半径をＲ３２，第７レン
ズの縮小側の曲率半径をＲ１３とすると４　＞　　　Ｒｓ　　／　Ｒ６＞　１０．９＜Ｒ１ｚ／Ｒ＋ｓ＜１．２　　　　−　　　（４
）の各条件式を満足させることで、各収差がバランス良
く補正することが可能となり、Ｆナンバーが２．０で開
口効率］、　Ｏ０％、バックフォーカスが焦点距離の３
倍以上もある魚眼レンズ系が提供できる。

上記条件式（１）は、軸上収差と軸外収差とをバランス
よく補正するために前群と後群の関係を決めるための条
件である。この下限値を越えると、後群のパワーが弱く
なり、軸外収差の補正が困難になる。また、上限値を越
えると、前群のパワーが大きくなるため、軸外収差の特
にコマ収差の補正が困難になり、また、前群が大型化し
、さらにレンズバックが短くなってしまう。

上記条件式（２）は、第３レンズの形状を規定するため
の条件であり、第３レンズの前面の曲率半径ｒｓは非点
隔差を補正するための役目をもっている。そして、この
条件式の下限値を外れると、コマ収差が増大し、また、
最大画角付近で急激な像面湾曲が発生してしまい補正す
ることができなくなる。また、上限値を外れると、前群
の他の面の曲率な大きくしなければならず、収差が悪化
していまう。

上記条件式（３）は、前群と後群の先頭レンズとのパワ
ーを規定するための条件で、その下限値を外れると、後
群のパワーが強くなりすぎ、中帯域でのフレアが増大し
てしまう。また、上限値を外れると、レンズバック（Ｌ
、Ｂ、）を確保するために前群のパワーを強くしなレプ
ればならなくなり、軸外の収差が悪化してしまう。

上記条件式（４）は、絞りＳの前の第７レンズの形状を
規定するための条件で、この下限値を外れると正のパワ
ーを確保するための芯厚を厚くしなければならず、コマ
収差が発生してしまう。また、上限値を外れると、サジ
タルフレアが増大してしまう。

この発明の具体的な実施例１ないし実施例５を第１表な
いし第５表に示し、これらのレンズ構成を第１図、第３
図、第５図、第７図、第９図にそれぞれ示す。これらの
各図においては左側が拡大側である。また、各表におい
て、拡大側より順に、曲率半径ｒ＋、ｒｚ、　　・・・
、ｒａｏ、軸上面間隔ｄ＋、ｄ２．　　・・・、ｄ、９
、硝材のｄ線での屈折率Ｎ＋、Ｎ２．　　・・・　Ｎ１
い硝材のアツベ数ν１．ν２．・・・、ｖｌ、の各面で
の数値である。ｆは全系の焦点距離、Ｌ、Ｂ、はレンズ
バックである。さらに、実施例１の収差曲線図を第２図
に、実施例２の収差曲線図を第４図に、実施例３の収差
曲線図を第６図に、実施例４の収差曲線図を第８図に、
実施例５の収差曲線図を第１０図にそれぞれ示す。ただ
し、この魚眼レンズ系は大変高倍率で使用されるため、
投影面の距離が無限遠にある場合の収差曲線図を示して
いる。

実施例１．実施例２および実施例４の魚眼レンズ系にお
いては、第ルンズにＢＫ７の硝材を使用することができ
るため、大変に軽量に形成することが可能となる。また
、実施例３および実施例５の魚眼レンズ系においては、
第ルンズの屈折率を高くすることで、第ルンズの凹面が浅くてき、加工性が向上したものとなる。

（以下余白）１２υ１１Ｊ４９１．３．：１ｂ’ｆＺ、ＺＩｉ２１３！１１　δと［発明の効果］以上説明したとおり、この発明の魚眼レンズ系は、画角
１８０°程度、Ｆナンバーが２，０と大変明るく、開口
効率１００％でありながら諸収差が良好に補正され、全
画角において高コントラストになっており、さらにバッ
クフォーカスが焦点距離の３倍以上ある魚眼レンズ系が
実現でき、特にドーム上への投影レンズとして用いる場
合、周辺での光量が充分に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例１のレンズ構成を示す断面
図、第２図は、上記第１図に示す魚眼レンズ系の収差曲線図
、第３図は、この発明の実施例２のレンズ構成を示す断面
図、第４図は、上記第３図に示す魚眼レンズ系の収差曲線図
、第５図は、この発明の実施例３のレンズ構成を示す断面
図、第６図は、上記第５図に示す魚眼レンズ系の収差曲線図
、第７図は、この発明の実施例４のレンズ構成を示す断面
図、第８図は、上記第７図に示す魚眼レンズ系の収差曲線図
、第９図は、この発明の実施例５のレンズ構成を示す断面
図、第１０図は、上記第９図に示す魚眼レンズ系の収差曲線
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）拡大側より順に、拡大側に凸面を向けた負メニス
カスレンズの第１レンズと第２レンズ、両凹レンズの第
３レンズよりなる前群と、拡大側に凸面を向けた正の第
４レンズと縮小側に凹面を向けた負の第５レンズよりな
り全体で負の屈折力をもつ接合レンズ、正の第６レンズ
、拡大側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第７レン
ズ、絞り、両凹レンズの第８レンズと両凸の第９レンズ
よりなり全体で負の屈折力をもつ接合レンズ、正の第１
０レンズおよび第１１レンズとからなる後群とで構成さ
れる９群１１枚構成のレンズ系で、▲数式、化学式、表
等があります▼…（１）４＞｜Ｒ＿５／Ｒ＿６｜＞１…（２）３＜ｆ＿４＿５／ｆ＿１＿２＿３＜１０…（３）０．９
＜Ｒ＿１＿２／Ｒ＿１＿３＜１．２…（４）の条件式を
満足することを特徴とする魚眼レンズ系。ただし、各条件式の記号は次のとおりである。ｆ：全系の焦点距離 ▲数式、化学式、表等があります▼：第１レンズの拡大
側面頂点から第４レンズの拡大側面頂点までの軸上面間
隔Ｒ＿５：第３レンズの拡大側の曲率半径Ｒ＿６：第３レンズの縮小側の曲率半径ｆ＿４＿５：第４レンズと第５レンズの合成焦点距離ｆ
＿１＿２＿３：第１レンズ、第２レンズおよび第３レン
ズの合成焦点距離Ｒ＿１＿２：第７レンズの拡大側の曲率半径Ｒ＿１＿３
：第７レンズの縮小側の曲率半径