JPH0634879A - 広角レンズ装置 - Google Patents

広角レンズ装置

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JPH0634879A
JPH0634879A JP21234192A JP21234192A JPH0634879A JP H0634879 A JPH0634879 A JP H0634879A JP 21234192 A JP21234192 A JP 21234192A JP 21234192 A JP21234192 A JP 21234192A JP H0634879 A JPH0634879 A JP H0634879A
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JP
Japan
Prior art keywords
lens
condition
wide
angle
lens device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP21234192A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Sato
裕志 佐藤
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない構成枚数のレンズ体よりなり、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
ストの低い広角レンズ装置を提供すること。 【構成】 物体側から、物体側の面の中央が物体側に突
出する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、両面が凸面状である第3レ
ンズ30とがこの順に並んでなり、全体の合成焦点距離
をf、第1レンズの焦点距離をf1 、第2レンズの焦点
距離をf2 および第1レンズの屈折率をn1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) −2.8<f1 /f<−1.7 条件(2) −0.45<f1 /f2 <−0.25 条件(3) 1.55<n1

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小型の監視カメラなど
における撮影レンズ、その他として好適に使用される広
角レンズ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、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、通常、撮影レンズ系と
撮像素子との間に、光の高周波成分を除去するためのロ
ーパスフィルターや、色分解能を有する光学部材などを
配置すべき要請があることから、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望まれている。
【0003】従来、小型カメラ用のレンズ装置として
は、例えば特開昭63−75718号公報に小型テレビ
カメラ用レンズ装置が記載されている。このレンズ装置
は、5枚もの多くのレンズ体によって構成されているに
もかかわらず、得られる画角の大きさは約40°と小さ
く、監視カメラ用の撮影レンズ装置としては不十分であ
る。一方、特開平1−265216号公報に、80°以
上の大きな画角を有するF1.4〜1.6の大口径の広
角レンズ装置が開示されているが、この広角レンズ装置
においても、5枚のレンズ体が必要である。
【0004】以上のような状況から、最近においては、
固体撮像素子の感度の向上に伴い、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。
【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、
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】本発明の広角レンズ装置
は、物体側から、物体側の面の中央が物体側に突出する
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、両面が凸面状である第3レンズとがこの順に
並んでなり、全体の合成焦点距離をf、第1レンズの焦
点距離をf1 、第2レンズの焦点距離をf2 および第1
レンズの屈折率をn1 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) −2.8<f1 /f<−1.7 条件(2) −0.45<f1 /f2 <−0.25 条件(3) 1.55<n1
【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り、当
該第1群のレンズの負の屈折力が比較的大きいために十
分に長いバックフォーカスが得られる上、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、
当該広角レンズ装置は、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、大きな撮影画角が実現され
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
れている。40は絞りであって、第3レンズ30の物体
側の面31の前方に配置されている。また、50はカバ
ーガラスであって、第3レンズ30の像側の面32の後
方に配置されている。第1レンズ10は、物体側の面1
1の中央が物体側に突出するよう設けられた負のメニス
カスレンズであり、第2レンズ20は正の単レンズ体で
ある。また、第3レンズ30は、その物体側の面31お
よび像側の面32がいずれも凸面状を有する単レンズ体
である。なお、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、全レンズ系
の合成焦点距離fに対する第1レンズの焦点距離f1
大きさ、第2レンズの焦点距離f2 に対する第1レンズ
の焦点距離f1 の大きさ、並びに第1レンズの屈折率n
1 の値が、それぞれ、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) −2.8<f1 /f<−1.7 条件(2) −0.45<f1 /f2 <−0.25 条件(3) 1.55<n1
【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 /f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。一方、f1 /f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。
【0011】また、条件(2)が満足されていることに
より、良好な球面収差の補正状態を得ることができると
共に、全長を小さくすることができてコンパクトな広角
レンズ装置が得られる。f1 /f2 の大きさが上限以上
であると、第3レンズ30として屈折力の小さいものを
用いることが必要となるため、全長が大きくなる。ま
た、第1レンズ10で発生した負の歪曲収差を第2レン
ズ20で十分に補正することができないため、歪曲収差
が大きくなって実用に耐えないものなる。一方、f1
2 の値が下限以下であると、大きな撮影画角を得るた
めには第3レンズ30として屈折力の大きいものを用い
なければならず、その結果、球面収差がアンダーとな
り、バックフォーカスも短いものとなる。
【0012】更に、条件(3)が満足されることによ
り、歪曲収差が適切に保たれる。第1レンズ10の屈折
率n1 が過小の場合には、負の歪曲収差が特に大きくな
ってしまい、実用に耐えないものなる。
【0013】本発明においては、第1レンズ10の物体
側の面11の曲率半径をr1 、第1レンズ10の像側の
面12の曲率半径をr2 とし、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 および第3
レンズ30のアッベ数をν3とするとき、更に以下の条
件(4)〜条件(6)が共に満足されることが好まし
い。 条件(4) 1.0<(r1 +r2 )/(r1 −r2
<1.6 条件(5) 20<ν1 −ν2 条件(6) 48<ν3
【0014】以上の条件(4)が満足されることによ
り、主として非点収差が良好に補正された状態となる。
そして、(r1 +r2 )/(r1 −r2 )の大きさが上
限以上であると、第1レンズ10で発生する非点収差が
大きくなって子午像面がオーバーとなり、一方、下限以
下の大きさであると子午像面がアンダーとなり、また負
の歪曲収差が大きくなる。また、条件(5)および条件
(6)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(5)および条件(6)
の両者が共に満足されない場合には、軸上色収差と倍率
色収差を同時に良好に補正することが困難となる。
【0015】更に、本発明においては、第1レンズ10
の像側の面12と第2レンズ20の物体側の面21間の
空気間隔d2 および第2レンズ20の像側の面22と第
3レンズ30の物体側の面31間の空気間隔d4 を比較
的大きなものとして下記の条件(7)が満足された状態
とすることにより、十分な大きさのバックフォーカスを
得ながら、しかも画面の周辺部に至るまでの全画面領域
において高い解像性能を得ることができる。 条件(7) 3.0<(d2 +d4 )/f<4.7
【0016】以上の条件(7)における(d2 +d4
/fの大きさが下限以下であると、十分に長いバックフ
ォーカスを得ることが困難となり、また必然的に各レン
ズ体として屈折力の大きいものが必要となるため、過大
な非点収差が発生するようになり、特に画面の周辺部に
おいて高い解像性能を得ることができない。一方、上限
以上の大きさであると、全長が大きくなって光学系の小
型化が阻害される結果となる。
【0017】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、図1に示したように、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、
B 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。
【0018】〔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 /f=−2.28 f1 /f2 =−0.35 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=1.13 ν1 −ν2 =36.9 (d2 +d4 )/f=3.50 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、F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。
【0019】
【表1】
【0020】〔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 /f=−2.01 f1 /f2 =−0.37 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=1.28 ν1 −ν2 =25.8 (d2 +d4 )/f=3.19 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。
【0021】
【表2】
【0022】〔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 /f=−2.52 f1 /f2 =−0.37 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=1.35 ν1 −ν2 =25.8 (d2 +d4 )/f=4.50 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。
【0023】
【表3】
【0024】〔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 /f=−2.18 f1 /f2 =−0.32 (r1 +r2 )/(r1 −r2 )=1.06 ν1 −ν2 =36.9 (d2 +d4 )/f=3.56 である。また、図5はこの具体例4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。
【0025】
【表4】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、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た
構成であり、当該第1群のレンズの負の屈折力が比較的
大きいために十分に長いバックフォーカスが得られる
上、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、当該広角レンズ装置は、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、大きな撮影
画角を有する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 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、物体側の面の中央が物体側
    に突出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、両面が凸面状である第3レンズ
    とがこの順に並んでなり、全体の合成焦点距離をf、第
    1レンズの焦点距離をf1 、第2レンズの焦点距離をf
    2 および第1レンズの屈折率をn1 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
    広角レンズ装置。 条件(1) −2.8<f1 /f<−1.7 条件(2) −0.45<f1 /f2 <−0.25 条件(3) 1.55<n1
JP21234192A 1992-07-17 1992-07-17 広角レンズ装置 Withdrawn JPH0634879A (ja)

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Cited By (6)

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KR100463329B1 (ko) * 1997-07-11 2005-05-03 삼성테크윈 주식회사 칼라형 전하 결합 소자 결상 광학계
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Date Code Title Description
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Effective date: 19991005