JPH0469612A - 魚眼レンズ系 - 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、フィルムの画像をドーム上に投影するため
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４３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２８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、カメラ用レンズと比較する
と、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％の魚眼レンズ系で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レンズおよび第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として負の屈折力の接合レンズ、凸
面を拡大側に向けた正の第６レンズ、絞り、両凹レンズ
の第７レンズと両凸レンズの第８レンズよりなり全体と
して負の屈折力のメニスカスレンズの接合レンズ、正の
第９レンズおよび第１０レンズとからなる後群とで構成
される８群ｌＯ枚構成のレンズ系で、全系の焦点距離な
ｆ、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をΣｄ１．第１．ンズの拡大側
の曲率半径をＲ５，第３レンズの縮小側の曲率半径をＲ
６，第４レンズと第５レンズの合成焦点距離なｆ４５．
第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズの合成焦点距
離をｆ１□３．第６レンズの軸上面間隔をｄｌ。

とすると ３＞　　　Ｒ６／Ｒ６＞１ 丁 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。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、図の左側が拡大側であり拡大側より順に、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズおよび
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として負の屈折力を
有する接合レンズ、凸面を拡大側に向けた正の第６レン
ズ、絞りＳ、両凹レンズの第７レンズと両凸レンズの第
８レンズよりなり全体として負の屈折力を有するメニス
カスレンズの接合レンズ、正の第９レンズおよび第１０
レンズによりなる後群とで構成される８群ｌＯ枚構成の
魚眼レンズ系である。

前群を構成する第１レンズ、第２レンズの凹面ｒｘ、ｒ
＜および第３レンズの両面ｒｅ、ｒｅの４面に負の屈折
力を分散させることにより、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。さらに、第
３レンズの拡大側に向けた凹面ｒｓ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レンズの接合レンズ
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、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、倍率色収差を補正することが可能になっている
。

以上の構成を基本に、拡大側の前群の３枚の負レンズの
屈折率を高くすることにより、第１レンズの凹面を浅く
することができ、加工性を向上させる。

そして、全系の焦点距離をｆ、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」二面間隔な
Σｄ１．第１．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
ズの合成焦点距離なｆ４６．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をｆＩ□３．第６レンズ
の軸上面間隔なｄ、。とすると ３＞　ｌ　Ｒ６／Ｒ６１〉１　　　　　　・・・　　（
２）ｄ＋。

０．７＜　　　　　＜１．５　　　　　・・・　（４）
の条件式を満足させる。

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）ｌｊ、第３レンズの形状を規定するた
めの条件で、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ってしまう。また
、上限値を越えると、前群の他の面の曲率を強くしなけ
ればならず、収差が悪化し補正困難となる。

上記条件式（３）は、後群先頭レンズと前群レンズのパ
ワーを規定するための条件で、下限値を外れると、後群
先頭レンズ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
しなければならず、軸外の収差が悪化してしまう。

上記条件式（４）は、絞りＳの直前の第６レンズの芯厚
を規定する条件式で、下限値を外れるとサジタルフレア
が増大してしまう。また、上限値を外れると、レンズ径
の大型化につながり、また、コマ収差が発生する。

次に、この発明の具体的な実施例１および実施例２を第
１表および第２表に示し、それぞれのレンズ構成を第１
図および第３図に示す。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　＋　、　ｒ　２　。

・・・＋ｒ１８、軸上面間隔ｄ＋、ｄｚ、　　・・・ｄ
１７、硝材のｄ線での屈折率Ｎ＋、Ｎ２．　　・・＋Ｎ
１０１硝材のアツベ数ν１．ｖ２　　°°゛ν１ｏの各
面での数値である。さらに、これらの各表には上記条件
式の数値を合せて示している。

そして、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図に示す。ただし、この発明の魚眼レ
ンズ系は大変高倍率で用いられるため、投影面の距離が
無限遠の場合の収差を示している。

いずれの魚眼レンズ系もＦナンバー２．０と大変明るく
、しかも開口効率１００％であるにもかかわらず、収差
補正が良好になされている。

（以下余白） ＝１．１９２．４９ ［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２．０で開口効率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
コントラストどなっており、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８群ｌＯ枚構
成で実現でき、特にドーム上への投影レンズとして用い
る場合１周辺での光量が充分に確保できるレンズ系とな
っている。

【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
である。 １．３９５．１６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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レンズおよび第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
   りなり全体として負の屈折力の接合レンズ、凸面を拡大
   側に向けた正の第６レンズ、絞り、両凹レンズの第７レ
   ンズと両凸レンズの第８レンズよりなり全体として負の
   屈折力のメニスカスレンズの接合レンズ、正の第９レン
   ズおよび第１０レンズとからなる後群とで構成される８
   群１０枚構成のレンズ系で、 ８＜▲数式、化学式、表等があります▼＜１１…（１） ３＞｜Ｒ＿５／Ｒ＿６｜＞１…（２） ３＜ｆ＿４＿５／ｆ＿１＿２＿３＜１０…（３）０．７
   ＜ｄ＿１＿０／ｆ＜１．５…（４） の各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 ｄ＿１＿０：第６レンズの軸上面間隔