JPH0634878A - 超広角レンズ装置 - Google Patents

超広角レンズ装置

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JPH0634878A
JPH0634878A JP21234092A JP21234092A JPH0634878A JP H0634878 A JPH0634878 A JP H0634878A JP 21234092 A JP21234092 A JP 21234092A JP 21234092 A JP21234092 A JP 21234092A JP H0634878 A JPH0634878 A JP H0634878A
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JP
Japan
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lens
angle
condition
lens device
wide
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21234092A
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English (en)
Inventor
Masae Sato
正江 佐藤
Minoru Yokota
稔 横田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない構成枚数のレンズ体よりなり、非常に
大きな撮影画角が得られてバックフォーカスが長く、コ
ストの低い超広角レンズ装置を提供すること。 【構成】 物体側から、負のメニスカスレンズよりなる
第1レンズ10と、正の第2レンズ20と、正のメニス
カスレンズよりなる第3レンズ30とがこの順に並んで
なり、第2レンズと第3レンズとの間に絞り配置用空間
が形成され、かつ、全体の焦点距離をf、第1レンズの
焦点距離をf1 、第3レンズの焦点距離をf3 および第
2レンズの像側面と第3レンズの物体側面との間の間隔
をd4 とするとき、下記の条件(1)〜条件(3)が満
足されることを特徴とする。 条件(1) −2.2f<f1 <−1.4f 条件(2) 1.2f<f3 < 2.2f 条件(3) 0.45f<d4 <0.90f

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ電話機、ドア監
視カメラなどにおける撮影レンズ、その他として好適に
使用される超広角レンズ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、テレビ電話機、ドア監視カメラ
などにおける撮影レンズとしては、広い撮影範囲が得ら
れるよう、大きな撮影画角を有する広角レンズ装置を用
いることが必要であり、特に小型でコストが低い広角レ
ンズ装置が望まれている。また、現在、各種の撮像装置
においてはCCDやMOSなどの固体撮像素子が多く用
いられているが、これらの固体撮像素子においては、撮
像面保護のためにカバーガラスが装着される必要がある
ことから、撮影レンズとして、長いバックフォーカスを
有するものが必要である。
【0003】従来、大きな撮影画角を有する広角レンズ
装置においては、通常、構成レンズの枚数が多く、ある
いは更に非球面レンズなどの特殊なレンズを用いること
が必要であるため、小型化に限度があり、コストが非常
に高いものとなる。例えば、特開平1−113714号
公報には、画角が120°と非常に大きい大口径の広角
レンズ装置が開示されているが、このレンズ装置は、全
体が8群9枚の多数のレンズ体からなる構成であり、し
かも非球面レンズ体が必須のものである。特開昭59−
127012号公報には、画角が110°の大口径の広
角レンズ装置が開示されているが、このレンズ装置にお
いても、6群7枚の多数のレンズ体が必要である。
【0004】以上のような事情から、最近における固体
撮像素子の感度の向上に伴って、大口径でなくて全体が
簡素な構成であり、しかも大きな撮影画角を有する広角
レンズ装置の提供が要請されている。しかしながら、従
来知られている構成レンズ枚数の比較的少ない広角レン
ズ装置は、通常、画角が100°程度と相当に小さいも
のが殆どである。例えば、特開平1−177007号公
報に記載された広角レンズ装置は、4枚のレンズ体によ
る構成であるが画角の大きさは87°である。また、特
開平2−208617号公報のものは、4枚または3枚
のレンズ体による構成であるが画角の大きさは80°で
あり、特開平2−77712号公報のものは2枚のレン
ズ体による構成であるが画角の大きさは100°程度で
ある。従って、これらの広角レンズ装置をより広い撮影
範囲で使用する場合には、当然のことながら、歪曲収差
および像面湾曲が大きくなり、実用に耐えられる性能を
得ることが困難である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来に
おいては、少ない構成枚数のレンズ体よりなり、しかも
大きな撮影画角を有する超広角レンズ装置は提供されて
いない。本発明は、少ない構成枚数のレンズ体よりな
り、非常に大きな撮影画角が得られ、しかもバックフォ
ーカスが長く、コストの低い超広角レンズ装置を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の超広角レンズ装
置は、物体側から、像側に大きな屈折面を有する負のメ
ニスカスレンズよりなる第1レンズと、正の第2レンズ
と、像側に大きな屈折面を有する正のメニスカスレンズ
よりなる第3レンズとがこの順に並んでなり、第2レン
ズと第3レンズとの間に絞り配置用空間が形成されてお
り、かつ、全体の焦点距離をf、第1レンズの焦点距離
をf1 、第3レンズの焦点距離をf3 および第2レンズ
の像側面と第3レンズの物体側面との間の間隔をd4
するとき、下記の条件(1)〜条件(3)が満足される
ことを特徴とする。 条件(1) −2.2f<f1 <−1.4f 条件(2) 1.2f<f3 < 2.2f 条件(3) 0.45f<d4 <0.90f
【0007】
【作用】このような構成によれば、その基本的な構成
が、第1群のレンズとして負の焦点距離を有するレンズ
を用いるいわゆるレトロフォーカス式の構成であるた
め、長いバックフォーカスが得られると共に、実用上支
障とならない大きさの負の歪曲収差を発生させてこの歪
曲による画面周辺部の縮小効果を有効に利用しているた
め、少ない枚数のレンズ体による構成であるにもかかわ
らず、非常に大きな撮影画角を有する超広角レンズ装置
が得られる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明に係る超広角レンズ装置の基本的構成を示
す説明図である。このレンズ装置は、第1レンズ10、
第2レンズ20および第3レンズ30が物体側(図の左
方)からこの順に適宜の間隔をおいて光軸L上に配置さ
れており、第2レンズ20と第3レンズ30との間には
絞り配置用空間40が配置されて構成されている。50
はカバーガラスであって、第3レンズ30の像側に配置
されている。第1レンズ10は、中央が物体側に突出す
る形態の負のメニスカスレンズであって像側に大きな屈
折面11を有するものであり、第2レンズ20は正のレ
ンズであり、また、第3レンズ30は、中央が像側に突
出する形態の正のメニスカスレンズであって像側に大き
な屈折面32を有するものである。第2レンズ20はそ
の形態が特に制限されるものではない。
【0009】そして、以上の構成において、第1レンズ
の焦点距離f1 、第3レンズの焦点距離f3 、並びに第
2レンズ20の像側面21と第3レンズ30の物体側面
31との間の軸上間隔d4 の大きさ(すなわち絞り配置
用空間40の軸上長さ)は、全レンズ系の焦点距離fと
の関係において、下記の条件(1)〜条件(3)が満足
される状態とされている。 条件(1) −2.2f<f1 <−1.4f 条件(2) 1.2f<f3 < 2.2f 条件(3) 0.45f<d4 <0.90f
【0010】以上の条件(1)が満足されていることに
より、第1レンズ10によって適当な大きさの負の歪曲
収差が発生されると共に、バックフォーカスを十分に長
く保つことができる。f1 の値が下限以下であると、発
生する負の歪曲収差が小さくなり過ぎるため、全体に得
られる撮影画角を十分に大きいものとすることが困難と
なり、得られるバックフォーカスも短いものとなる。一
方、f1 の値が上限以上であると、発生する負の歪曲収
差が大きくなり過ぎ、その結果、実用に耐えないものな
る。
【0011】また、条件(2)が満足されていることに
より、大きな撮影画角を得ながら、適当な歪曲収差状態
および球面収差の補正状態を得ることができる。すなわ
ち、f3 の値が下限以下であると、負の歪曲収差が大き
くなり過ぎて実用に耐えないものなると共に、球面収差
が過剰に補正された状態となる。一方、f3 の値が上限
以上であると、発生する負の歪曲収差が小さくなり過ぎ
て全体に得られる撮影画角を十分に大きいものとするこ
とが困難となると共に、球面収差の補正が不足した状態
となる。
【0012】更に、条件(3)について、d4 の値が下
限以下であると、発生する負の歪曲収差が小さくなり過
ぎ、撮影画角を十分に大きいものとすることが困難とな
ると共に、絞り配置用空間40を十分な長さとすること
が困難となる。一方、d4 の値が上限以上であると、絞
り配置用空間40の長さは十分であるが、発生する負の
歪曲収差が大きくなり過ぎて実用に耐えないものなる。
【0013】本発明においては、更に、第1レンズ10
のアッベ数をν1 、第2レンズ20のアッベ数をν2
するとき、以下の条件(4)および条件(5)が共に満
足されることが好ましい。 条件(4) ν1 >50 条件(5) ν2 <40 これらの条件(4)および条件(5)が満足されること
により、色収差が良好に補正される。すなわち、これら
の条件(4)および条件(5)が共に満足されない場合
には、軸上色収差と倍率色収差を同時に補正することが
困難となる。
【0014】以下に本発明の具体例を列挙する。これら
の具体例においては、各々の表に示された条件に従っ
て、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズおよびカバー
ガラスにより超広角レンズ装置が構成されており、カバ
ーガラスが含まれた状態で収差補正がなされている。各
表において、面番号は、当該超広角レンズ装置の構成要
素である第1レンズ、第2レンズ、第3レンズおよびカ
バーガラスの各々における物体側から順次に位置される
面を示す。例えば、面番号1は第1レンズの物体側の
面、面番号2は第1レンズの像側の面を示し、面番号7
および面番号8はそれぞれカバーガラスの物体側および
像側の面を示す。また、fは焦点距離、fB はバックフ
ォーカス(このfB の値には、カバーガラスの厚みが空
気長に換算されて含まれている。)、FはFナンバー、
2ωは画角、rは各構成要素の面の曲率半径、dは各構
成要素に係る面間の間隔であって次の面番号に係る面ま
での間隔、nはd線に対する屈折率、νはアッベ数を表
わす。従って、第2レンズの像側面(面番号4)に係る
間隔として表示されているものがd4 であり、第1レン
ズのアッベ数がν1 、第2レンズのアッベ数がν2であ
る。
【0015】〔具体例1〕この具体例1に係るレンズ装
置の全体の特性、並びに各構成要素の特性は表1に示す
とおりである。ここに、f1 =−1.61f、f3
1.49f、並びにd4 =0.541fである。また、
図2はこの具体例1の収差図であり、(イ)が球面収
差、(ロ)が非点収差および(ハ)が歪曲収差を示す。
なお、図2〜図5において、球面収差を表わす(イ)に
おける実線、点線および破線は、それぞれ、d線、g線
およびC線に対するものであり、非点収差を表わす
(ロ)における実線および点線は、それぞれ、サジタル
像面(S)およびメリジオナル像面(M)に対するもの
である。
【0016】
【表1】
【0017】〔具体例2〕この具体例2に係るレンズ装
置の全体の特性、並びに各構成要素の特性は表2に示す
とおりである。ここに、f1 =−1.96f、f3
1.45f、並びにd4 =0.705fである。また、
図3はこの具体例2の収差図であり、(イ)が球面収
差、(ロ)が非点収差および(ハ)が歪曲収差を示す。
【0018】
【表2】
【0019】〔具体例3〕この具体例3に係るレンズ装
置の全体の特性、並びに各構成要素の特性は表3に示す
とおりである。ここに、f1 =−1.64f、f3
1.79f、並びにd4 =0.583fである。また、
図4はこの具体例3の収差図であり、(イ)が球面収
差、(ロ)が非点収差および(ハ)が歪曲収差を示す。
【0020】
【表3】
【0021】〔具体例4〕この具体例4に係るレンズ装
置の全体の特性、並びに各構成要素の特性は表4に示す
とおりである。ここに、f1 =−1.63f、f3
1.86f、並びにd4 =0.780fである。また、
図5はこの具体例1の収差図であり、(イ)が球面収
差、(ロ)が非点収差および(ハ)が歪曲収差を示す。
【0022】
【表4】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、基本的なレンズ構成
が、第1群のレンズとして負の焦点距離を有するレンズ
を用いているため、長いバックフォーカスが得られると
共に、実用上支障とならない大きさの負の歪曲収差を発
生させてこの歪曲による画面周辺部の縮小効果を有効に
利用しているので、少ない枚数のレンズ体による構成で
あるにもかかわらず、非常に大きな撮影画角を有する超
広角レンズ装置を低いコストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超広角レンズ装置の基本的構成を
示す説明図である。
【図2】具体例1に係るレンズ装置の収差図である。
【図3】具体例2に係るレンズ装置の収差図である。
【図4】具体例3に係るレンズ装置の収差図である。
【図5】具体例4に係るレンズ装置の収差図である。
【符号の説明】
10 第1レンズ 20 第2レン
ズ 30 第3レンズ 40 絞り配置
用空間 50 カバーガラス L 光軸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から、像側に大きな屈折面を有す
    る負のメニスカスレンズよりなる第1レンズと、正の第
    2レンズと、像側に大きな屈折面を有する正のメニスカ
    スレンズよりなる第3レンズとがこの順に並んでなり、
    第2レンズと第3レンズとの間に絞り配置用空間が形成
    されており、かつ、全体の焦点距離をf、第1レンズの
    焦点距離をf1 、第3レンズの焦点距離をf3 および第
    2レンズの像側面と第3レンズの物体側面との間の間隔
    をd4 とするとき、下記の条件(1)〜条件(3)が満
    足されることを特徴とする超広角レンズ装置。 条件(1) −2.2f<f1 <−1.4f 条件(2) 1.2f<f3 < 2.2f 条件(3) 0.45f<d4 <0.90f
JP21234092A 1992-07-17 1992-07-17 超広角レンズ装置 Withdrawn JPH0634878A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 19991005