JPH09127412A - 大口径広角レンズ系 - Google Patents
大口径広角レンズ系Info
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- JPH09127412A JPH09127412A JP8219696A JP21969696A JPH09127412A JP H09127412 A JPH09127412 A JP H09127412A JP 8219696 A JP8219696 A JP 8219696A JP 21969696 A JP21969696 A JP 21969696A JP H09127412 A JPH09127412 A JP H09127412A
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- lens
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- group
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/04—Reversed telephoto objectives
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
に大口径で高性能な広角レンズを得ること。 【構成】 物体側より順に、負のパワーを有する前群レ
ンズと;絞りと;正のパワーを有する後群レンズと;を
備え、前群レンズは、正のパワーを有する第1aレンズ
群と、負のパワーを有する第1bレンズ群とからなり、
さらに次の条件式(1)ないし(4)を満足することを
特徴としている。 (1)−0.6<f/fF <−0.2 (2)6.0<ΣdF+S/f<12.0 (3)f/|f1a|<0.07 (4)0.4<haF/haL<0.65 但し、f:全系の焦点距離、fF :前群レンズの焦点距
離、ΣdF+S:前群レンズの厚みと前後群レンズ間隔の
和、f1a:第1aレンズ群の焦点距離、haF:第1aレ
ンズ群の最初の面の近軸軸上光線の高さ、haL:第1a
レンズ群の最後の面の近軸軸上光線の高さ。
Description
カメラに適用できる大口径広角レンズに関する。
て、撮像素子の小型化高解像度化に伴い、画面サイズが
1/2”(インチ)から1/3”へ移行しつつある。こ
のため、Fナンバーの小さい大口径の撮像レンズが要求
されているが、従来はF1.0から1.2程度であっ
た。
3”程度の小型テレビカメラに用いることができる、F
0.75程度と非常に大口径で高性能な広角レンズを得
ることを目的とする。
より順に、負のパワーを有する前群レンズと;絞りと;
正のパワーを有する後群レンズと;を備え、前群レンズ
は、物体側から順に、第1aレンズ群と、負のパワーを
有する第1bレンズ群とからなり、さらに次の条件式
(1)ないし(4)を満足することを特徴としている。 (1)−0.6<f/fF <−0.2 (2)6.0<ΣdF+S/f<12.0 (3)f/|f1a|<0.07 (4)0.4<haF/haL<0.65 但し、 f:全系の焦点距離、 fF :前群レンズの焦点距離、 ΣdF+S:前群レンズの厚みと前後群レンズ間隔の和、 f1a:第1aレンズ群の焦点距離、 haF:第1aレンズ群の最初の面の近軸軸上光線の高
さ、 haL:第1aレンズ群の最後の面の近軸軸上光線の高
さ、である。
の条件式(5)を満足することが好ましい。 (5)0.3<dab/f<2.0 但し、 dab:第1aレンズ群と第1bレンズ群の間隔、であ
る。
は、具体的には、物体側より順に、像面側に凸面を有す
る正レンズと、像面側に凹の貼り合わせ面を有する負レ
ンズと正レンズの貼り合わせレンズと、物体側に凸面を
有する正レンズの3群4枚から構成し、これらのレンズ
の少なくとも一面に発散性の非球面を設け、かつ、次の
条件式(6)、(7)を満足することが好ましい。 (6)−1.2<ΔIASP <−0.5 (7)3.0<ΣdR /f<6.0 但し、 ΔIASP :非球面レンズの3次の球面収差係数の非球面
項の収差係数(焦点距離を1.0に換算したときの収差
係数)、 ΣdR :後群レンズの厚み、である。
負レンズ群、絞、正レンズ群の2群構成を対象としてい
る。この負、正の2群の広角レンズ系では、小型テレビ
カメラの撮像素子の画面サイズが1/2”から1/3”
へと小型化されるのに伴って焦点距離が短くなると、1
/2”のときと同じバックフォーカス(fB )を確保す
るために、前群の負のパワーがより必要となる。また、
前群の全系に対するパワー配置も工夫が必要となる。条
件式(1)は、前群レンズの負のパワーに関するもの
で、上限を越えるとバックフォーカスが小さくなり過
ぎ、小型テレビカメラに装着できない。下限を越える
と、前群レンズ内で発生する収差が大きくなり、収差補
正が困難となる。
前後群レンズ間隔の和に関する条件で、上限を越えると
レンズ全長が増大するだけでなく、前群レンズの径が大
きくなる。下限を越えてバックフォーカスを大きくする
と、前群レンズの負のパワーが増大し過ぎ、収差補正が
困難となる。
ズ群と負のパワーの第1bレンズ群とからなっている。
第1aレンズ群は、条件式(3)に示すようにパワーを
小さく、かつ条件式(4)に示すように近軸軸上光線の
高さの変化(haL/haF)を大きくする(すなわち角倍
率(haF/haL)を小さくする)ことが好ましい。条件
式(3)の上限を越えると、第1aレンズ群内で発生す
る収差が大きくなり、収差補正が困難となる。また、こ
の条件式(3)、(4)は、前群レンズを第1aレンズ
群と第1bレンズ群の2つに分割するための条件でもあ
り、条件式(3)、(4)を満足するように第1a群と
第1b群に分割すると、バックフォーカスを大きくしな
がら、収差を良好に補正することができる。第1aレン
ズ群は、例えば、物体側から順に、2枚の負レンズと1
枚の正レンズから構成することが好ましい。
面の近軸軸上光線の高さと最後の面の近軸軸上光線の高
さに関するものである。条件式(3)のようにパワーの
小さい第1aレンズ群においては、条件式(4)の値
は、ほぼ角倍率に相当する。条件式(4)の下限を越え
ると、第1aレンズ群の近軸軸上光線の高さの変化が大
きくなり過ぎて(つまり角倍率が小さくなり過ぎて)、
収差補正が困難となり、上限を越えると、近軸軸上光線
の高さの変化が小さくなってバックフォーカスの条件を
満たせない。
レンズ群の間隔に関するもので、上限を越えると、レン
ズ前群の径が増大し、下限を越えると、歪曲収差の補正
が困難となる。
発散性を示す非球面に関するものである。非球面は、近
軸球面(ベース球面)上に非球面を付加して構成されて
いる面であるが、『発散性の非球面』とは、ベース球面
の面屈折力に発散性を付与する非球面の意である。条件
式(6)の上限を越えると非球面の効果が小さく、球面
収差、コマ収差の補正が不足し、逆に下限を越えるとこ
れらの収差が補正過剰となる。
関するもので、大口径化のための条件である。条件式
(7)の上限を越えると、レンズ全長及び後群レンズの
径が増大し、下限を越えると、レンズの周辺厚が小さく
なり、F0.75程度という大口径の広角レンズを得る
ことができない。
係を示す。 1.非球面形状を次式で定義する。 x=cy2/{1+[1-(1+K)c2y2]1/2}+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+
・・・ (但し、x:非球面形状、c:曲率、y:光軸からの高
さ、K:円錐係数) 2.この式において、収差係数を求めるため、K=0 に変
換する(K=0 のときは、Bi=Ai)ため、 B4=A4+Kc3/8 , B6=A6+(K2+2K)c5/16, B8=A8+5(K3+3K2+3K)c7/128 B10=A10+7(K4+4K3+6K2+4K)c9/256 とすると、 x=cy2/{1+[1-c2y2]1/2}+B4y4+B6y6+B8y8 +B10y10+・・・ となる。 3.さらに、f=1.0 に変換するため、 X=x/f, Y=y/f, C=f・c,α4=f3B4, α6=f5B6, α8=f7B8,
α10=f9B10 とすると、 X=CY2/{1+[1-C2Y2]1/2}+α4Y4+α6Y6+α8Y8+α10Y10+・・
・ となる。 4.Φ=8(N'-N)α4 で定義し、3次の収差係数を、 I : 球面収差係数、 II: コマ収差係数、 III:非点収差係数、 IV: 球欠像面湾曲係数、 V:歪曲収差係数、 とすると、各収差係数の4次の非球面係数(α4)の影
響は、 ΔI=h4Φ ΔII=h3kΦ ΔIII=h2k2Φ ΔIV=h2k2 Φ ΔV=hk3 Φ (但し、h:近軸軸上光線の通る高さ、k:瞳の中心を
通る近軸軸外光線の高さN’:非球面の後側の屈折率、
N:非球面の前側の屈折率)で与えられる。
明する。図1、図3はそれぞれ実施例1、2のレンズ構
成図である。両実施例はいずれも、物体側から順に、前
群レンズ11と、後群レンズ12とからなっていて、前
群レンズ11と、絞Sと、後群レンズ12とからなって
いる。前群レンズ11は、第1aレンズ群11aと第1
bレンズ群11bからなり、第1aレンズ群11aは3
群3枚(面No. 1〜6)、第1bレンズ群11bは1群
1枚(面No. 7、8)構成である。後群レンズ12は、
像面側に凸面と物体側に凹面を有する正レンズ12a
と、像面側に凹面と物体側に凸面を有する負レンズ12
bと、両凸の正レンズ12cと、両凸の正レンズ12d
とからなり、負レンズ12bと正レンズ12cは貼り合
わされている。正レンズ12aの像面側の面(面No.10)
の曲率は物体側の面(面No.9) の曲率より大きく、負レ
ンズ12bと正レンズ12cの貼り合わせレンズの貼り
合わせ面(面No.12)の曲率は、他の面(面No.11、13) の
曲率より大きい。両凸の正レンズ12dの物体側の面
(面No.14)の曲率は像面側の面(面No.15)の曲率より大
きい。面No. 16、17は、CCDのカバーガラス13
である。尚、カバーガラス13は、カバーガラスとフィ
ルターを1つにまとめたものであるが、以下カバーガラ
スと略して表現する。
レンズ系の実施例1のレンズ構成図である。このレンズ
系の数値データを表1に示し、このレンズ系の諸収差を
図2に示す。諸収差図中、SAは球面収差、SCは正弦
条件、d線、g線、c線は、それぞれの波長における、
球面収差によって示される色収差、Sはサジタル、Mは
メリディオナルを示している。
焦点距離、ωは半画角、fBはバックフォーカス(最終レ
ンズの像側面からカバーガラス13を含んでCCDの撮
像面迄の距離、実施例では、カバーガラスの第2面を撮
像面としている)、ri はレンズ各面の曲率半径、di
はレンズ厚もしくはレンズ間隔、Nはd線の屈折率、ν
はd線のアッベ数を示す。
0-6、 A8=0.41830×10-8、A10=-0.35520 ×10-10、A12=0.0 但し、回転対称非球面は次式で定義される。 x=cy2/{1+[1-(1+K)c2y2]1/2}+A4y4+A6y6+A8y8+・・・ (cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数)
レンズ系の実施例2のレンズ構成図である。このレンズ
系の数値データを表2に示し、その諸収差を図4に示
す。
0-6、 A8=-0.82940 ×10-10、A10=-0.43867×10-11、A12=0.0
る値を表3に示す。
例2は、いずれも条件式(1)ないし(7)を満足して
いる。各収差図に示すように諸収差もよく補正されてい
る。
小型テレビカメラ用のF0.75程度の非常に大口径で
高性能な広角レンズを得ることができる。
例を示すレンズ構成図である。
例を示すレンズ構成図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 物体側より順に、負のパワーを有する前
群レンズと;絞りと;正のパワーを有する後群レンズ
と;を備え、 前記前群レンズは、物体側から順に、第1aレンズ群
と、負のパワーを有する第1bレンズ群とからなり、 下記条件式(1)ないし(4)を満足する大口径広角レ
ンズ系。 (1)−0.6<f/fF <−0.2 (2)6.0<ΣdF+S/f<12.0 (3)f/|f1a|<0.07 (4)0.4<haF/haL<0.65 但し、 f:全系の焦点距離、 fF :前群レンズの焦点距離、 ΣdF+S:前群レンズの厚みと前後群レンズ間隔の和、 f1a:第1aレンズ群の焦点距離、 haF:第1aレンズ群の最初の面の近軸軸上光線の高
さ、 haL:第1aレンズ群の最後の面の近軸軸上光線の高
さ。 - 【請求項2】 請求項1において、下記条件式(5)を
満足する大口径広角レンズ系。 (5)0.3<dab/f<2.0 但し、 dab:第1aレンズ群と第1bレンズ群の間隔。 - 【請求項3】 請求項1において、後群レンズは、物体
側より順に、像面側に凸面を有する正レンズと、像面側
に凹の貼り合わせ面を有する負レンズと正レンズの貼り
合わせレンズと、物体側に凸面を有する正レンズの3群
4枚から構成され、 これらのレンズの少なくとも一面に発散性の非球面を有
し、 かつ、下記の条件式(6)、(7)を満足する大口径広
角レンズ系。 (6)−1.2<ΔIASP <−0.5 (7)3.0<ΣdR /f<6.0 但し、 ΔIASP :非球面レンズの3次の球面収差係数の非球面
項の収差係数(焦点距離を1.0に換算したときの収差
係数)、 ΣdR :後群レンズの厚み。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8219696A JPH09127412A (ja) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | 大口径広角レンズ系 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21773295 | 1995-08-25 | ||
JP7-217732 | 1995-08-25 | ||
JP8219696A JPH09127412A (ja) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | 大口径広角レンズ系 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09127412A true JPH09127412A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=26522182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8219696A Withdrawn JPH09127412A (ja) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | 大口径広角レンズ系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09127412A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011221089A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Fujifilm Corp | 投写用広角レンズおよび投写型表示装置 |
WO2014155462A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズおよびこれを備えた撮像装置 |
CN108873250A (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 先进光电科技股份有限公司 | 光学成像系统 |
JPWO2021065319A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 |
-
1996
- 1996-08-21 JP JP8219696A patent/JPH09127412A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5860567B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2016-02-16 | 富士フイルム株式会社 | 撮像レンズおよびこれを備えた撮像装置 |
US9709778B2 (en) | 2013-03-27 | 2017-07-18 | Fujifilm Corporation | Imaging lens and imaging apparatus equipped with the imaging lens |
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CN108873250B (zh) * | 2017-05-15 | 2020-04-14 | 先进光电科技股份有限公司 | 光学成像系统 |
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