JPH08234100A

JPH08234100A - 超広角可変焦点レンズ及びそれを用いたボードカメラ

Info

Publication number: JPH08234100A
Application number: JP7035009A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Ono; 周佑小野; Hiroaki Okayama; 裕昭岡山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】画角が約８０度以上の超広角で、歪曲収差以
外の諸収差の良く補正された超広角可変焦点レンズを得
る。【構成】物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レン
ズ群１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群２と、正の屈
折力を持つ第３レンズ群３を具備し、第２レンズ群２の
前後の空気間隔を変えることにより焦点距離を変化さ
せ、（数１）を満足する。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画角が約８０度以上の
超広角レンズ、特に、歪曲収差以外の諸収差の良く補正
された高性能でコンパクトな超広角可変焦点レンズ及び
それを用いたボードカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】監視用、パソコン入力用、医療用、産業
用カメラ等のキーデバイスとして用いられるボードカメ
ラにおいて、このような多種多様な用途に対応するた
め、従来より非常に多くの仕様に基ずくレンズ系が提案
されてきた。例えば、特開平１−２５６２１６号公報に
は、画角８３度から８６度の広角レンズが示されてい
る。また、特開平４−６８３０７号公報には、画角１３
１，１４２，１５３，１８０度の超広角レンズが示され
ている。例えば、ボードカメラを監視カメラに使用する
場合、レンズの画角として約８０度から１８０度の広範
囲にわたる要望がなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの要
望に個々に答えるためには、多品種少量生産をしなけれ
ばならず、コストダウンを実現することができないとい
う問題があった。一方、少ない種類のレンズ系で対応す
るために、従来より焦点距離が１．５倍から２倍程度変
化する可変焦点レンズも用意されていた。しかしなが
ら、従来の可変焦点レンズは、レンズ鏡筒の一部を動か
すことにより焦点距離を変化させ、フォーカスを合わせ
ることにより画角の変更を行っていたので、レンズ外径
及びレンズ全長がともに大きいという問題点を有してい
た。

【０００４】本発明は上記の従来例の問題点を解決する
ためになされたものであり、新しいレンズ構成、および
最適な面形状及びレンズ間隔を採用することにより、レ
ンズ玉、レンズ鏡筒を変更する事なく、レンズ間隔を定
めるスペーサのみの変更により焦点距離を変化させると
共に、小さいレンズ外径と短いレンズ全長でありなが
ら、歪曲収差を除く諸収差の良く補正された超広角可変
焦点レンズを提供し、合わせてこの超広角可変焦点レン
ズを用いたボードカメラを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の超広角可変焦点レンズは、物体側から順
に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを
具備し、前記第２レンズ群の前後の空気間隔を変えるこ
とにより焦点距離を変化させ、前記（数１）を満足し、
画角８０度以上である。

【０００６】上記構成において、前記第１レンズ群は像
側面が凹面の負レンズ、両凹の負レンズ及び両凸の正レ
ンズで構成され、前記第２レンズ群は像側面が凸面の正
レンズで構成され、前記第３レンズ群は像側面が凸面の
正レンズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで
構成されたことが好ましい。

【０００７】または、上記構成において、前記第２レン
ズ群は、ともに正の屈折力を持つ前群と後群で構成さ
れ、前記第２レンズ群の前後の空気間隔を変えると同時
に、前記第２レンズ群内の前群と後群間の空気間隔も変
えることにより焦点距離を変化させることが好ましい。

【０００８】また、上記構成において、前記第１レンズ
群は両凹の負レンズで構成され、前記第２レンズ群の前
群は両凸の正レンズ、後群は像側面が凸面の正レンズで
構成され、前記第３レンズ群は像側面が凸面の正レンズ
と物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで構成され
たことが好ましい。

【０００９】または、前記第１レンズ群はともに像側面
が凹面の２枚のメニスカス負レンズで構成され、前記第
２レンズ群の前群は両凸の正レンズ、後群は像側面が凸
面の正レンズで構成され、前記第３レンズ群は像側面が
凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レ
ンズで構成されたことが好ましい。

【００１０】または、前記第１レンズ群は像側面が凹面
の負レンズと両凹の負レンズで構成され、前記第２レン
ズ群の前群は両凸の正レンズ、後群は像側面が凸面の正
レンズで構成され、前記第３レンズ群は像側面が凸面の
正レンズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで
構成されたことが好ましい。

【００１１】上記各構成において、前記第１レンズ群、
第２レンズ群及び第３レンズ群において、前記（数２）
を満足することが好ましい。

【００１２】また、本発明のボードカメラは、少なくと
も上記いずれかの超広角可変焦点レンズと、撮像素子
と、信号処理回路とを具備する。

【００１３】

【作用】以上のように構成された本発明の超広角可変焦
点レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を持つ
第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正
の屈折力を持つ第３レンズ群とで構成し、第２レンズ群
の前後の空気間隔を変えることにより、レンズの全長を
変化させることなく焦点距離を約１．２倍から約１．４
倍程度の範囲で変化させることができ、かつ画角を約８
０度以上にすることができる。

【００１４】また、最も物体側のレンズ面から最も像側
のレンズ面までの長さをレンズ全長と呼ぶとき、レンズ
全長に関する条件式である（数１）を満足することによ
り、短焦点距離端、長焦点距離端、およびその間の各種
の焦点距離を実現するレンズ系において、レンズ玉だけ
でなく、レンズ鏡筒を共用してコストダウンを図ること
ができる。

【００１５】また、物体側から順に、第１レンズ群１を
像側面が凹面の負レンズ、両凹の負レンズと両凸の正レ
ンズで構成し、第２レンズ群２を像側面が凸面の正レン
ズで構成し、第３レンズ群３を像側面が凸面の正レンズ
と物体側面が凹面の負レンズの接合レンズで構成するこ
とにより、６枚という少ない構成枚数で約８０度以上の
画角を実現し、歪曲収差以外の諸収差を良好に補正する
ことができる。

【００１６】同様に、第２レンズ群を共に正の屈折力を
持つ前群と後群の２群構成とし、第２レンズ群前後の空
気間隔を変えると同時に第２レンズ群内部の前群と後群
の間隔を変えることにより、レンズの全長を変化させる
ことなくレンズの焦点距離を変化させることができる。

【００１７】また、物体側から順に、第１レンズ群を両
凹の負レンズで構成し、第２レンズ群の前群を両凸の正
レンズ、後群を像側面が凸面の正レンズで構成し、第３
レンズ群を像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の
負レンズとの接合レンズで構成することにより、５枚と
いう少ない構成枚数で約８０度から約１００度の範囲の
画角を実現し、歪曲収差以外の諸収差を良好に補正する
ことができる。

【００１８】また、物体側から順に、第１レンズ群を像
側面が凹面の２枚のメニスカス負レンズで構成し、第２
レンズ群の前群を両凸の正レンズ、後群を像側面が凸面
の正レンズで構成し、第３レンズ群を像側面が凸面の正
レンズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで構
成することにより、６枚という少ない構成枚数で約１０
０度から約１２０度の範囲の画角を実現し、歪曲収差以
外の諸収差を良好に補正することができる。

【００１９】また、物体側から順に、第１レンズ群を像
側面が凹面の負レンズと両凹の負レンズで構成し、第２
レンズ群の前群を両凸の正レンズ、後群を像側面が凸面
の正レンズで構成し、第３レンズ群を像側面が凸面の正
レンズと物体側面が凹面の負レンズの接合レンズで構成
することにより、６枚という少ない構成枚数で約１２０
度から約１４０度の範囲の画角を実現し、歪曲収差以外
の諸収差を良好に補正することができる。

【００２０】（数２）は曲率半径に関する条件であり、
（１）式は第１レンズ群の物体側から数えて第１番目の
負レンズの像側面の曲率半径ｒ１Ａに関する条件であ
る。下限を越えると曲率が大きすぎてレンズ加工が難し
くなる。上限を越えると負の大きな非点隔差が発生し、
非点収差の補正が困難になる。また、（２）式は第２レ
ンズ群の最も像側に近い面の曲率半径ｒ２Ａに関する。
下限を越えると負の大きな球面収差が発生する。上限を
越えると同じレンズの反対側面、即ち物体側面の曲率が
強くなり、やはり負の大きな球面収差が発生し、補正が
困難になる。また、（３）式は第３レンズ群を構成する
接合レンズの接合面の曲率半径ｒ３Ａに関する条件であ
る。下限を越えると曲率が大きすぎてレンズ加工が難し
くなる。上限を越えると実用上問題のない硝材を用いた
のでは色収差、特に軸上色収差の補正ができない。（数
２）の各条件を満足することにより、非点収差、球面収
差、軸上色収差等が良好に補正され、かつ、最適な面形
状及びレンズ間隔を採用することができ、小さいレンズ
外径と短いレンズ全長を実現することができる。

【００２１】また、本発明の超広角可変焦点レンズを用
いることにより、小型・軽量で高画質のボードカメラを
実現することができる。

【００２２】

【実施例】

（第１の実施例）以下、本発明の超広角可変焦点レンズ
の第１の実施例について、その構成を示す図１を参照し
つつ説明する。図１において、（ａ）及び（ｂ）はそれ
ぞれ短焦点距離端、超焦点距離端における各レンズ群の
位置を示す。

【００２３】図１において、第１の実施例の超広角可変
焦点レンズは、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１
レンズ群１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群２と、正
の屈折力を持つ第３レンズ群３とを具備し、第２レンズ
群２の前後の空気間隔を変えることにより焦点距離を変
化させる。図中、４はＩＲカットフィルターや撮像デバ
イスのフェースプレート等と光学的に等価な平板であ
り、５は像面である。第１レンズ群１は物体側から順に
２枚の凹レンズ及び凸レンズで構成され、第２レンズ群
２は両凸レンズ１枚で構成され、第３レンズ群３は凸レ
ンズと凹レンズからなる接合レンズで構成されている。

【００２４】図１（ａ）及び（ｂ）を比較して、第２レ
ンズ群２を第１レンズ群１の方向に移動させることによ
り、焦点距離を長く、すなわち画角を小さくすることが
できる。反対に、第２レンズ群２を第３レンズ群３の方
向に移動させることにより、焦点距離を短く、すなわち
画角を大きくすることができる。また、最も物体側のレ
ンズ面から最も像側のレンズ面までの長さをレンズ全長
と呼ぶとき、レンズ全長に関する条件式である（数１）
の条件を満足している。このことは、短焦点距離端、長
焦点距離端、およびその間の各種の焦点距離を実現する
レンズ系において、レンズ玉だけでなく、レンズ鏡筒を
共用してコストダウンを図る上で欠かせない要件であ
る。

【００２５】以上のように、第１の実施例では、物体側
から順に、第１レンズ群１を像側面が凹面の負レンズ、
両凹の負レンズと両凸の正レンズで構成し、第２レンズ
群２を像側面が凸面の正レンズで構成し、第３レンズ群
３を像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レン
ズの接合レンズで構成しているので、６枚という少ない
構成枚数で約８０度以上の画角を実現し、歪曲収差以外
の諸収差を良好に補正する。

【００２６】次に、図１に示した第１の実施例の構成の
具体的な数値例１を（表１）に示す。（表１）におい
て、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズの肉厚または
レンズ間の空気間隔、ｎは各レンズのｄ線に対する屈折
率、νは各レンズのｄ線に対するアッベ数を表す。

【００２７】

【表１】

【００２８】数値例１では、第１レンズ群１の最も像側
の両凸レンズの物体側面と像側面の曲率半径を同じにし
た。特に、外径の小さいレンズで、両面の曲率が接近し
ている場合、間違って組み立てられることが多い。その
ため、同じ曲率にすることは生産上の利点が大きい。

【００２９】可変な空気間隔の一例として、短焦点距離
端、長焦点距離端における値以外に、中間の焦点距離の
時の値も（表２）に示す。また、各条件式の値を（表
３）に示す。これらの（表２）及び（表３）において、
ｆ、Ｆ／ＮＯ、２Ｗは、それぞれ焦点距離、Ｆナンバ
ー、画角を表す。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】次に、図１に示した第１の実施例の数値例
２を（表４）に、可変な空気間隔を（表５）に、各条件
式の値を（表６）にそれぞれ示す。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【表５】

【００３５】

【表６】

【００３６】（表１）に示した数値例１の超広角可変焦
点レンズの短焦点端、３つの中間位置、長焦点端におけ
る収差性能を図５、図６、図７、図８及び図９にそれぞ
れ示す。また、（表４）に示した数値例２の超広角可変
焦点レンズの短焦点端と長焦点端における収差性能をそ
れぞれ図１０及び図１１に示す。これらの各収差図から
明らかなように、第１の実施例の超広角可変焦点レンズ
は、歪曲収差以外の諸収差が良好に補正されていること
が判る。

【００３７】（第２の実施例）次に、本発明の超広角可
変焦点レンズの第２の実施例を、その構成図を示す図２
を参照しつつ説明する。図２において、（ａ）及び
（ｂ）はそれぞれ短焦点距離端、超焦点距離端における
各レンズ群の位置を示す。

【００３８】図２において、２レンズ群２は、ともに正
の屈折力を持つ前群２１と後群２２で構成され、第２レ
ンズ群２の前後の空気間隔を変えると同時に、第２レン
ズ群２内の前群２１と後群２２間の空気間隔も変えるこ
とにより焦点距離を変化させる。負の屈折力を持つ第１
レンズ群１は１枚の両凹レンズで構成され、正の屈折力
を持つ第２レンズ群２は２枚の両凸レンズで構成され、
正の屈折力を持つ第３レンズ群３は凸レンズと凹レンズ
からなる接合レンズで構成されている。

【００３９】図２（ａ）及び（ｂ）を比較して、第２レ
ンズ群２を第１レンズ群１の方向に移動させるととも
に、第２レンズ群２の前群２１と後群２２の間隔を変更
することにより、焦点距離を長く、すなわち画角を小さ
くすることができる。また、第２の実施例では、物体側
から順に、第１レンズ群１を両凹の負レンズで構成し、
第２レンズ群２の前群２１を両凸の正レンズ、後群２２
を像側面が凸面の正レンズで構成し、第３レンズ群３を
像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レンズと
の接合レンズで構成したので、５枚という少ない構成枚
数で約８０度から約１００度の範囲の画角を実現し、歪
曲収差以外の諸収差を良好に補正する。

【００４０】次に、図２に示した第２の実施例の構成の
具体的な数値例３を（表７）に、可変な空気間隔を（表
８）に、各条件式の値を（表９）にそれぞれ示す。

【００４１】

【表７】

【００４２】

【表８】

【００４３】

【表９】

【００４４】また、図２に示した第２の実施例の構成の
具体的な数値例４を（表１０）に、可変な空気間隔を
（表１１）に、各条件式の値を（表１２）にそれぞれ示
す。

【００４５】

【表１０】

【００４６】

【表１１】

【００４７】

【表１２】

【００４８】（表７）に示した数値例３の超広角可変焦
点レンズの短焦点端と長焦点端における収差性能をそれ
ぞれ図１２及び図１３に示す。また、（表１０）に示し
た数値例４の超広角可変焦点レンズの短焦点端と長焦点
端における収差性能をそれぞれ図１４及び図１５に示
す。これらの各収差図から明らかなように、第２の実施
例の超広角可変焦点レンズは、歪曲収差以外の諸収差が
良好に補正されていることが判る。

【００４９】（第３の実施例）次に、本発明の超広角可
変焦点レンズの第３の実施例を、その構成図を示す図３
を参照しつつ説明する。図３において、（ａ）及び
（ｂ）はそれぞれ短焦点距離端、超焦点距離端における
各レンズ群の位置を示す。

【００５０】図３（ａ）及び（ｂ）を比較して、第２レ
ンズ群２を第１レンズ群１の方向に移動させるととも
に、第２レンズ群２の前群２１と後群２２の間隔を変更
することにより、焦点距離を長く、すなわち画角を小さ
くすることができる。また、物体側から順に、第１レン
ズ群１を像側面が凹面の２枚のメニスカス負レンズで構
成し、第２レンズ群２の前群２１を両凸の正レンズ、後
群２２を像側面が凸面の正レンズで構成し、第３レンズ
群３を像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レ
ンズとの接合レンズで構成している。すなわち、第３の
実施例では、６枚という少ない構成枚数で約１００度か
ら約１２０度の範囲の画角を実現し、歪曲収差以外の諸
収差を良好に補正する。

【００５１】次に、図３に示した第３の実施例の構成の
具体的な数値例５を（表１３）に、可変な空気間隔を
（表１４）に、各条件式の値を（表１５）にそれぞれ示
す。

【００５２】

【表１３】

【００５３】

【表１４】

【００５４】

【表１５】

【００５５】また、（表１３）に示した数値例５の超広
角可変焦点レンズの短焦点端と長焦点端における収差性
能をそれぞれ図１６及び図１７に示す。これらの各収差
図から明らかなように、第３の実施例の超広角可変焦点
レンズは、歪曲収差以外の諸収差が良好に補正されてい
ることが判る。

【００５６】（第４の実施例）次に、本発明の超広角可
変焦点レンズの第４の実施例を、その構成図を示す図４
を参照しつつ説明する。図４において、（ａ）及び
（ｂ）はそれぞれ短焦点距離端、超焦点距離端における
各レンズ群の位置を示す。

【００５７】図４（ａ）及び（ｂ）を比較して、第２レ
ンズ群２を第１レンズ群１の方向に移動させるととも
に、第２レンズ群２の前群２１と後群２２の間隔を変更
することにより、焦点距離を長く、すなわち画角を小さ
くすることができる。また、物体側から順に、第１レン
ズ群１を像側面が凹面の負レンズと両凹の負レンズで構
成し、第２レンズ群２の前群２１を両凸の正レンズ、後
群２２を像側面が凸面の正レンズで構成し、第３レンズ
群３を像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レ
ンズの接合レンズで構成している。第４の実施例では、
６枚という少ない構成枚数で約１２０度から約１４０度
の範囲の画角を実現し、歪曲収差以外の諸収差を良好に
補正する。

【００５８】次に、図４に示した第４の実施例の構成の
具体的な数値例６を（表１６）に、可変な空気間隔を
（表１７）に、各条件式の値を（表１８）にそれぞれ示
す。

【００５９】

【表１６】

【００６０】

【表１７】

【００６１】

【表１８】

【００６２】また、（表１６）に示した数値例６の超広
角可変焦点レンズの短焦点端と長焦点端における収差性
能をそれぞれ図１８及び図１９に示す。これらの各収差
図から明らかなように、第４の実施例の超広角可変焦点
レンズは、歪曲収差以外の諸収差が良好に補正されてい
ることが判る。

【００６３】次に、曲率半径に関する条件である（数
２）の各条件式について、より詳しく説明する。（数
２）における（１）式は、第１レンズ群の物体側から数
えて第１番目の負レンズの像側面の曲率半径ｒ１Ａに関
する条件である。下限を越えると曲率が大きすぎてレン
ズ加工が難しくなる。上限を越えると負の大きな非点隔
差が発生し、非点収差の補正が困難になる。

【００６４】（２）式は、第２レンズ群の最も像側に近
い面の曲率半径ｒ２Ａに関する。下限を越えると負の大
きな球面収差が発生する。上限を越えると同じレンズの
反対側面、即ち物体側面の曲率が強くなり、やはり負の
大きな球面収差が発生し、補正が困難になる。

【００６５】（３）式は、第３レンズ群を構成する接合
レンズの接合面の曲率半径ｒ３Ａに関する条件である。
下限を越えると曲率が大きすぎてレンズ加工が難しくな
る。上限を越えると実用上問題のない硝材を用いたので
は色収差、特に軸上色収差の補正ができない。

【００６６】本発明の超広角可変焦点レンズは、（数
２）の各条件を満足することにより、非点収差、球面収
差、軸上色収差等が良好に補正され、かつ、最適な面形
状及びレンズ間隔を採用することができ、小さいレンズ
外径と短いレンズ全長を実現している。

【００６７】次に、本発明のボードカメラを図２０に示
す。図２０中、１１は上記第１から第４の各実施例に示
したいずれかの構成を有する超広角可変焦点レンズであ
り、１２は撮像素子、１３は信号処理回路である。この
超広角可変焦点レンズ１１を用いることにより、小型・
軽量で高性能なボードカメラが実現される。

【００６８】なお、以上の説明では、数値例１及び２に
おける第１レンズ群１の最も像側のレンズ、及び数値例
３から６における第２レンズ群２の物体側のレンズにつ
いて、物体側面と像側面の曲率が同じ場合について述べ
たが、異なる場合にも応用することができることはいう
までもない。また、以上の説明で示したレンズ構成以外
にも応用することができ、また約Ｆ１．８以外のＦナン
バーの場合にも応用できることはいうまでもない。さら
に、非球面を導入してより良好な収差補正を実現するこ
ともでき、特に第２レンズ群に非球面を導入して主に球
面収差を改善し、Ｆ１．８よりも大口径比を実現するこ
とができる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、本発明の超広角可変焦点
レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を持つ第
１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の
屈折力を持つ第３レンズ群とで構成し、第２レンズ群の
前後の空気間隔を変えることにより、レンズの全長を変
化させることなく焦点距離を約１．２倍から約１．４倍
程度の範囲で変化させることができ、かつ画角を約８０
度以上にすることができる。

【００７０】また、最も物体側のレンズ面から最も像側
のレンズ面までの長さをレンズ全長と呼ぶとき、レンズ
全長に関する条件式である（数１）を満足することによ
り、短焦点距離端、長焦点距離端、およびその間の各種
の焦点距離を実現するレンズ系において、レンズ玉だけ
でなく、レンズ鏡筒を共用してコストダウンを図ること
ができる。

【００７１】また、物体側から順に、第１レンズ群１を
像側面が凹面の負レンズ、両凹の負レンズと両凸の正レ
ンズで構成し、第２レンズ群２を像側面が凸面の正レン
ズで構成し、第３レンズ群３を像側面が凸面の正レンズ
と物体側面が凹面の負レンズの接合レンズで構成するこ
とにより、６枚という少ない構成枚数で約８０度以上の
画角を実現し、歪曲収差以外の諸収差を良好に補正する
ことができる。

【００７２】同様に、第２レンズ群を共に正の屈折力を
持つ前群と後群の２群構成とし、第２レンズ群前後の空
気間隔を変えると同時に第２レンズ群内部の前群と後群
の間隔を変えることにより、レンズの全長を変化させる
ことなくレンズの焦点距離を変化させることができる。

【００７３】また、物体側から順に、第１レンズ群を両
凹の負レンズで構成し、第２レンズ群の前群を両凸の正
レンズ、後群を像側面が凸面の正レンズで構成し、第３
レンズ群を像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の
負レンズとの接合レンズで構成することにより、５枚と
いう少ない構成枚数で約８０度から約１００度の範囲の
画角を実現し、歪曲収差以外の諸収差を良好に補正する
ことができる。

【００７４】また、物体側から順に、第１レンズ群を像
側面が凹面の２枚のメニスカス負レンズで構成し、第２
レンズ群の前群を両凸の正レンズ、後群を像側面が凸面
の正レンズで構成し、第３レンズ群を像側面が凸面の正
レンズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで構
成することにより、６枚という少ない構成枚数で約１０
０度から約１２０度の範囲の画角を実現し、歪曲収差以
外の諸収差を良好に補正することができる。

【００７５】また、物体側から順に、第１レンズ群を像
側面が凹面の負レンズと両凹の負レンズで構成し、第２
レンズ群の前群を両凸の正レンズ、後群を像側面が凸面
の正レンズで構成し、第３レンズ群を像側面が凸面の正
レンズと物体側面が凹面の負レンズの接合レンズで構成
することにより、６枚という少ない構成枚数で約１２０
度から約１４０度の範囲の画角を実現し、歪曲収差以外
の諸収差を良好に補正することができる。

【００７６】曲率半径に関する条件である（数２）各条
件を満足することにより、非点収差、球面収差、軸上色
収差等が良好に補正され、かつ、最適な面形状及びレン
ズ間隔を採用することができ、小さいレンズ外径と短い
レンズ全長を実現しすることができる。

【００７７】また、本発明の超広角可変焦点レンズを用
いることにより、小型・軽量で高画質のボードカメラを
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超広角可変焦点レンズの第１の実施例
の構成図

【図２】本発明の超広角可変焦点レンズの第２の実施例
の構成図

【図３】本発明の超広角可変焦点レンズの第３の実施例
の構成図

【図４】本発明の超広角可変焦点レンズの第４の実施例
の構成図

【図５】数値例１における超広角可変焦点レンズの短焦
点距離置での収差図

【図６】数値例１における超広角可変焦点レンズの中間
位置での収差図

【図７】数値例１における超広角可変焦点レンズの中間
位置での収差図

【図８】数値例１における超広角可変焦点レンズの中間
位置での収差図

【図９】数値例１における超広角可変焦点レンズの長焦
点距離置での収差図

【図１０】数値例２における超広角可変焦点レンズの短
焦点距離置での収差図

【図１１】数値例２における超広角可変焦点レンズの長
焦点距離置での収差図

【図１２】数値例３における超広角可変焦点レンズの短
焦点距離置での収差図

【図１３】数値例３における超広角可変焦点レンズの長
焦点距離置での収差図

【図１４】数値例４における超広角可変焦点レンズの短
焦点距離置での収差図

【図１５】数値例４における超広角可変焦点レンズの長
焦点距離置での収差図

【図１６】数値例５における超広角可変焦点レンズの短
焦点距離置での収差図

【図１７】数値例５における超広角可変焦点レンズの長
焦点距離置での収差図

【図１８】数値例６における超広角可変焦点レンズの短
焦点距離置での収差図

【図１９】数値例６における超広角可変焦点レンズの長
焦点距離置での収差図

【図２０】本発明のボードカメラの構成図

【符号の説明】

１第１レンズ群２第２レンズ群３第３レンズ群４ＩＲフィルターなど５結像面２１第２レンズ群の前群２２第２レンズ群の後群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、負の屈折力を持つ第１
レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈
折力を持つ第３レンズ群とを具備し、前記第２レンズ群
の前後の空気間隔を変えることにより焦点距離を変化さ
せ、【数１】を満足する画角８０度以上の超広角可変焦点レンズ。
【請求項２】前記第１レンズ群は像側面が凹面の負レ
ンズ、両凹の負レンズ及び両凸の正レンズで構成され、
前記第２レンズ群は像側面が凸面の正レンズで構成さ
れ、前記第３レンズ群は像側面が凸面の正レンズと物体
側面が凹面の負レンズとの接合レンズで構成された請求
項１記載の超広角可変焦点レンズ。
【請求項３】前記第２レンズ群は、ともに正の屈折力
を持つ前群と後群で構成され、前記第２レンズ群の前後
の空気間隔を変えると同時に、前記第２レンズ群内の前
群と後群間の空気間隔も変えることにより焦点距離を変
化させることを特徴とする請求項１記載の超広角可変焦
点レンズ。
【請求項４】前記第１レンズ群は両凹の負レンズで構
成され、前記第２レンズ群の前群は両凸の正レンズ、後
群は像側面が凸面の正レンズで構成され、前記第３レン
ズ群は像側面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レ
ンズとの接合レンズで構成された請求項３記載の超広角
可変焦点レンズ。
【請求項５】前記第１レンズ群はともに像側面が凹面
の２枚のメニスカス負レンズで構成され、前記第２レン
ズ群の前群は両凸の正レンズ、後群は像側面が凸面の正
レンズで構成され、前記第３レンズ群は像側面が凸面の
正レンズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで
構成された請求項３記載の超広角可変焦点レンズ。
【請求項６】前記第１レンズ群は像側面が凹面の負レ
ンズと両凹の負レンズで構成され、前記第２レンズ群の
前群は両凸の正レンズ、後群は像側面が凸面の正レンズ
で構成され、前記第３レンズ群は像側面が凸面の正レン
ズと物体側面が凹面の負レンズとの接合レンズで構成さ
れた請求項３記載の超広角可変焦点レンズ。
【請求項７】前記第１レンズ群、第２レンズ群及び第
３レンズ群において、【数２】を満足する請求項１から６のいずれかに記載の超広角可
変焦点レンズ。
【請求項８】少なくとも、請求項１から７のいずれか
に記載の超広角可変焦点レンズと、撮像素子と、信号処
理回路とを具備するボードカメラ。