JPH1152228A - 広角レンズ - Google Patents
広角レンズInfo
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- JPH1152228A JPH1152228A JP9222072A JP22207297A JPH1152228A JP H1152228 A JPH1152228 A JP H1152228A JP 9222072 A JP9222072 A JP 9222072A JP 22207297 A JP22207297 A JP 22207297A JP H1152228 A JPH1152228 A JP H1152228A
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- JP
- Japan
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- lens
- lens group
- wide
- angle
- refractive power
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Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子画像用カメラ、例えばビデオカメラやデジ
タルスチルカメラ用の広角および超広角レンズ、特に、
画角が７５度程度でバックフォーカスの長い広角レンズ
を提供すること。 【解決手段】 物体側より順に、正メニスカスレンズと
少なくとも１枚の負メニスカスレンズを有する負屈折力
の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２
と、絞りと、最も物体側の面が、物体側に凸な面を有す
る接合レンズを含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有
し、第ｌレンズ群Ｇｌの焦点距離をｆｌ、広角レンズ全
体の焦点距離をｆ、バックフォーカスをｂｆとしたと
き、 ０．５ ＜ ｜ｆｌ／ｆ｜＜ １．０５
（１） １．７ ＜ ｂｆ／ｆ ＜ ４．０
（２） の条件を満足することを特徴とする。
タルスチルカメラ用の広角および超広角レンズ、特に、
画角が７５度程度でバックフォーカスの長い広角レンズ
を提供すること。 【解決手段】 物体側より順に、正メニスカスレンズと
少なくとも１枚の負メニスカスレンズを有する負屈折力
の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２
と、絞りと、最も物体側の面が、物体側に凸な面を有す
る接合レンズを含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有
し、第ｌレンズ群Ｇｌの焦点距離をｆｌ、広角レンズ全
体の焦点距離をｆ、バックフォーカスをｂｆとしたと
き、 ０．５ ＜ ｜ｆｌ／ｆ｜＜ １．０５
（１） １．７ ＜ ｂｆ／ｆ ＜ ４．０
（２） の条件を満足することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ等の固体撮
像素子を用いた電子画像用の広角レンズおよび超広角レ
ンズ、特に、画角が７５度程度でバックフォーカスの長
い広角レンズに関する。
像素子を用いた電子画像用の広角レンズおよび超広角レ
ンズ、特に、画角が７５度程度でバックフォーカスの長
い広角レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、広角レンズは特公昭５７−５４７
６７号公報に開示されたレンズのように、主として銀塩
写真用の光学系で用いられていた。ところが近年では、
さらに加えて、監視用カメラとして需要が高いＩＴＶ用
カメラや電子スチルカメラ等の電子画像用カメラに広角
レンズが使用されるようになっている。 これら、ＩＴ
Ｖ用カメラ等に使用される広角レンズとしては、例え
ば、特公平ｌ−５３７６５号公報、特公平８−２０５９
３号公報等に開示されたレンズが知られている。
６７号公報に開示されたレンズのように、主として銀塩
写真用の光学系で用いられていた。ところが近年では、
さらに加えて、監視用カメラとして需要が高いＩＴＶ用
カメラや電子スチルカメラ等の電子画像用カメラに広角
レンズが使用されるようになっている。 これら、ＩＴ
Ｖ用カメラ等に使用される広角レンズとしては、例え
ば、特公平ｌ−５３７６５号公報、特公平８−２０５９
３号公報等に開示されたレンズが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＩＴＶ用カメラのレン
ズは、監視用として使用されることが多いため、広い画
角を有することが要求される。さらに、カメラの撮像管
等の保護のためのフィルター類が挿入されているので、
バックフォーカスが十分長いことも必要である。また、
電子スチルカメラ等では、光学的ローパスフィルターや
色分解プリズム等を挿入する為に、充分に長いバックフ
ォーカスを必要とする。さらに、シェーディングを回避
するために、周辺光量が充分に確保できて、射出瞳が充
分に遠い必要がある。
ズは、監視用として使用されることが多いため、広い画
角を有することが要求される。さらに、カメラの撮像管
等の保護のためのフィルター類が挿入されているので、
バックフォーカスが十分長いことも必要である。また、
電子スチルカメラ等では、光学的ローパスフィルターや
色分解プリズム等を挿入する為に、充分に長いバックフ
ォーカスを必要とする。さらに、シェーディングを回避
するために、周辺光量が充分に確保できて、射出瞳が充
分に遠い必要がある。
【０００４】しかしながら、上記公報に記載されたいず
れの広角レンズも、バックフォーカスの確保が十分でな
いこと、諸収差の補正が充分ではないこと、射出瞳を遠
くすることも出来ていないこと、のいずれかの問題を有
していた。したがって、高性能な電子画像用等の広角レ
ンズや超広角レンズとしては不十分であり、問題であっ
た。
れの広角レンズも、バックフォーカスの確保が十分でな
いこと、諸収差の補正が充分ではないこと、射出瞳を遠
くすることも出来ていないこと、のいずれかの問題を有
していた。したがって、高性能な電子画像用等の広角レ
ンズや超広角レンズとしては不十分であり、問題であっ
た。
【０００５】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであり、電子画像用カメラ、例えばビデオカメラやデ
ジタルスチルカメラ用の広角および超広角レンズ、特
に、画角が７５度程度でバックフォーカスの長い広角レ
ンズを提供することを目的とする。
のであり、電子画像用カメラ、例えばビデオカメラやデ
ジタルスチルカメラ用の広角および超広角レンズ、特
に、画角が７５度程度でバックフォーカスの長い広角レ
ンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】かかる目的を達成するため
に、本発明による広角レンズは、物体側より順に、正メ
ニスカスレンズと少なくとも１枚の負メニスカスレンズ
を有する負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第
２レンズ群Ｇ２と、絞りと、最も物体側の面が、物体側
に凸な面を有する接合レンズを含む正屈折力の第３レン
ズ群Ｇ３を有し、 ０．５ ＜ ｜ｆ１／ｆ ｜ ＜ １．０５ （１） １．７ ＜ ｂｆ／ｆ ＜ ４．０ （２） の条件を満足することをが好ましい。
に、本発明による広角レンズは、物体側より順に、正メ
ニスカスレンズと少なくとも１枚の負メニスカスレンズ
を有する負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第
２レンズ群Ｇ２と、絞りと、最も物体側の面が、物体側
に凸な面を有する接合レンズを含む正屈折力の第３レン
ズ群Ｇ３を有し、 ０．５ ＜ ｜ｆ１／ｆ ｜ ＜ １．０５ （１） １．７ ＜ ｂｆ／ｆ ＜ ４．０ （２） の条件を満足することをが好ましい。
【０００７】ここで、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距
離、ｆは広角レンズ全体の焦点距離、ｂｆはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。
離、ｆは広角レンズ全体の焦点距離、ｂｆはバックフォ
ーカスをそれぞれ表している。
【０００８】このように本発明では、物体側に負レンズ
群、像側に正レンズ群を有するレトロフォーカスタイプ
を基本構成とし、広角レンズ全体の焦点距離に比較して
十分に長いバックフォーカスを確保している。
群、像側に正レンズ群を有するレトロフォーカスタイプ
を基本構成とし、広角レンズ全体の焦点距離に比較して
十分に長いバックフォーカスを確保している。
【０００９】また、色分解プリズムやダイクロイックミ
ラー等の分解光学系を有する場合は、画面上部に至る光
束と下部に至る光束がダイクロイックミラー等となす角
度が同じになり、画面上下で色ムラを生じないようにす
るため、像側でテレセントリックに充分近くする必要が
ある。このため、絞りは、その絞りより像側の光学系全
体の物側主点位置近傍に配置することにより、ほぼテレ
セントリックな光学系を確保することが出来る。本発明
においては、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３の
間に、絞りを配置することにより、ほぼテレセントリッ
クな光学系を達成している。さらに、絞りは、第２レン
ズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔の光軸上の中心より
も第２レンズ群Ｇ２側に位置させると、諸収差の補正及
びテレセントリック性の確保の観点から、非常に望まし
い。
ラー等の分解光学系を有する場合は、画面上部に至る光
束と下部に至る光束がダイクロイックミラー等となす角
度が同じになり、画面上下で色ムラを生じないようにす
るため、像側でテレセントリックに充分近くする必要が
ある。このため、絞りは、その絞りより像側の光学系全
体の物側主点位置近傍に配置することにより、ほぼテレ
セントリックな光学系を確保することが出来る。本発明
においては、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３の
間に、絞りを配置することにより、ほぼテレセントリッ
クな光学系を達成している。さらに、絞りは、第２レン
ズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔の光軸上の中心より
も第２レンズ群Ｇ２側に位置させると、諸収差の補正及
びテレセントリック性の確保の観点から、非常に望まし
い。
【００１０】条件式（ｌ）は、広角レンズ全体の焦点距
離に対する第ｌレンズ群Ｇ１の焦点距離の適切な範囲を
定めている。上述したように、本発明による広角レンズ
は、いわゆるレトロフォーカスタイプを基本構成として
おり、物体側の負の屈折力のレンズ群に対する屈折力配
分は、レンズ全体の構成上極めて重要である。かかる屈
折力配分は、バックフォーカスの大きさや、軸外収差の
発生量等に大きく寄与し、最終的なレンズの具体的構成
や達成性能に大きな影響を与えるためである。本発明に
よる広角レンズにおいては、まず、第１レンズ群Ｇ１の
焦点距離に関して、適切な範囲を定めた。条件式（１）
の上限値を越えると、ペッツバール和が負側に変移しや
すくなるため、像面湾曲が正側に過大となりやすく、不
都合である。また、十分な大きさのバックフォーカスが
得られないので、不都合である。さらに、歪曲収差が正
側に大きくなりやすく、良好な結像性能を得ることが困
難となる。逆に、条件式（１）の下限値を下回ると、ペ
ッツバール和が正側に変移しやすくなるため、像面湾曲
が負側に過大となりやすく、不都合である。また、歪曲
収差が負側に大きくなりやすく、良好な結像性能を得る
ことが困難となる。さらに、全長が長くなる傾向にな
り、レンズの小型化を図ることが困難になる。なお、さ
らに好ましくは、条件式（１）の上限値を１．０とし、
下限値を０．７とすることが望ましい。
離に対する第ｌレンズ群Ｇ１の焦点距離の適切な範囲を
定めている。上述したように、本発明による広角レンズ
は、いわゆるレトロフォーカスタイプを基本構成として
おり、物体側の負の屈折力のレンズ群に対する屈折力配
分は、レンズ全体の構成上極めて重要である。かかる屈
折力配分は、バックフォーカスの大きさや、軸外収差の
発生量等に大きく寄与し、最終的なレンズの具体的構成
や達成性能に大きな影響を与えるためである。本発明に
よる広角レンズにおいては、まず、第１レンズ群Ｇ１の
焦点距離に関して、適切な範囲を定めた。条件式（１）
の上限値を越えると、ペッツバール和が負側に変移しや
すくなるため、像面湾曲が正側に過大となりやすく、不
都合である。また、十分な大きさのバックフォーカスが
得られないので、不都合である。さらに、歪曲収差が正
側に大きくなりやすく、良好な結像性能を得ることが困
難となる。逆に、条件式（１）の下限値を下回ると、ペ
ッツバール和が正側に変移しやすくなるため、像面湾曲
が負側に過大となりやすく、不都合である。また、歪曲
収差が負側に大きくなりやすく、良好な結像性能を得る
ことが困難となる。さらに、全長が長くなる傾向にな
り、レンズの小型化を図ることが困難になる。なお、さ
らに好ましくは、条件式（１）の上限値を１．０とし、
下限値を０．７とすることが望ましい。
【００１１】条件式（２）は、広角レンズ全体の焦点距
離に対するバックフォーカスの大きさの適切な範囲を定
めたものである。条件式（２）の上限値を越えると、バ
ックフォーカスが大きくなりすぎ、レンズ全体の大型化
を招き不都合である。また、後玉径が大きくなりすぎて
しまい、レンズ全体の大型化を招きやすいという問題も
生ずる。さらに、歪曲収差が負側に大きくなりやすく、
結像性能の点からも不都合である。逆に、条件式（２）
の下限値を下回るとと、バックフォーカスが小さくなり
すぎ、フィルターやプリズム等を配置する空間スペース
を確保することが困難になり不都合である。また、射出
瞳が像面に近くなる傾向となり、シェーディングが発生
しやすくなり不都合である。なお、さらに好ましくは、
条件式（２）の上限値を２．５とし、下限値を１．８と
することが望ましい。
離に対するバックフォーカスの大きさの適切な範囲を定
めたものである。条件式（２）の上限値を越えると、バ
ックフォーカスが大きくなりすぎ、レンズ全体の大型化
を招き不都合である。また、後玉径が大きくなりすぎて
しまい、レンズ全体の大型化を招きやすいという問題も
生ずる。さらに、歪曲収差が負側に大きくなりやすく、
結像性能の点からも不都合である。逆に、条件式（２）
の下限値を下回るとと、バックフォーカスが小さくなり
すぎ、フィルターやプリズム等を配置する空間スペース
を確保することが困難になり不都合である。また、射出
瞳が像面に近くなる傾向となり、シェーディングが発生
しやすくなり不都合である。なお、さらに好ましくは、
条件式（２）の上限値を２．５とし、下限値を１．８と
することが望ましい。
【００１２】また、本発明による広角レンズでは、以下
の条件式（３）、（４）、 ０．５ ＜ ｄ／ｆ ＜ ２．０ （３） −０．１ ＜ ｆ／ｆ１２ ＜ ０．１５ （４） を満足することが望ましい。
の条件式（３）、（４）、 ０．５ ＜ ｄ／ｆ ＜ ２．０ （３） −０．１ ＜ ｆ／ｆ１２ ＜ ０．１５ （４） を満足することが望ましい。
【００１３】ここで、ｄは絞りの前後のレンズ面間隔、
ｆ１２は、前記第ｌレンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ
２の合成焦点距離をそれぞれ表している。
ｆ１２は、前記第ｌレンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ
２の合成焦点距離をそれぞれ表している。
【００１４】条件式（３）は、広角レンズ全体の焦点距
離に対する絞りの前後のレンズ面の間隔の適切な範囲を
定めている。上述のように、絞りは、第２レンズ群Ｇ２
と第３レンズ群Ｇ３の間に配置することが好ましい。さ
らに加えて、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の問
隔も重要であり、条件式（３）の条件を満たすことによ
って、テレセントリック性をより確実に達成することが
できる。条件式（３）の上限値を越えると、前玉径も後
玉径もいずれも大きくなりすぎて不都合となるばかり
か、高次のコマ収差や、非点収差が発生しやすくなって
しまう。逆に、条件式（３）の下限値を下回ると、全体
の収差バランスが悪くなり、さらに射出瞳の位置が近く
なりすぎてしまい不都合である。
離に対する絞りの前後のレンズ面の間隔の適切な範囲を
定めている。上述のように、絞りは、第２レンズ群Ｇ２
と第３レンズ群Ｇ３の間に配置することが好ましい。さ
らに加えて、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の問
隔も重要であり、条件式（３）の条件を満たすことによ
って、テレセントリック性をより確実に達成することが
できる。条件式（３）の上限値を越えると、前玉径も後
玉径もいずれも大きくなりすぎて不都合となるばかり
か、高次のコマ収差や、非点収差が発生しやすくなって
しまう。逆に、条件式（３）の下限値を下回ると、全体
の収差バランスが悪くなり、さらに射出瞳の位置が近く
なりすぎてしまい不都合である。
【００１５】条件式（４）は、広角レンズ全体の焦点距
離に対する第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成
焦点距離の適正な範囲を定めている。無限遠合焦時また
は近距離合焦時のいずれの時でも、第２レンズ群Ｇ２と
第３レンズ群Ｇ３との間はアフォーカル系に近い方が、
広画角化を達成するとともに充分なバックフォーカスを
得る上で好ましい。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２の合成焦点距離の絶対値は大きな値である
方が望ましい。条件式（４）の上限値を越えると、バッ
クフォーカスは確保しやすくなるものの、第３レンズ群
Ｇ３で非常に大きく光線を収斂させなくてはならず、球
面収差を初めとする諸収差の補正が困難となり不都合で
ある。逆に、条件式（４）の下限値を下回ると充分なバ
ックフォーカスを確保することが困難となってしまい不
都合である。また、全体の収差バランスを失いやすくな
り、特に下側コマ収差の補正が困難となって不都合であ
る。
離に対する第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成
焦点距離の適正な範囲を定めている。無限遠合焦時また
は近距離合焦時のいずれの時でも、第２レンズ群Ｇ２と
第３レンズ群Ｇ３との間はアフォーカル系に近い方が、
広画角化を達成するとともに充分なバックフォーカスを
得る上で好ましい。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２
レンズ群Ｇ２の合成焦点距離の絶対値は大きな値である
方が望ましい。条件式（４）の上限値を越えると、バッ
クフォーカスは確保しやすくなるものの、第３レンズ群
Ｇ３で非常に大きく光線を収斂させなくてはならず、球
面収差を初めとする諸収差の補正が困難となり不都合で
ある。逆に、条件式（４）の下限値を下回ると充分なバ
ックフォーカスを確保することが困難となってしまい不
都合である。また、全体の収差バランスを失いやすくな
り、特に下側コマ収差の補正が困難となって不都合であ
る。
【００１６】また、本発明による広角レンズでは、 ０．６ ＜ ｆ２３／ｆ ＜ ５．０ （５） の条件を満足することをが望ましい。
【００１７】ここで、ｆ２３は、第２レンズ群Ｇ２と第
３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離を表している。
３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離を表している。
【００１８】条件式（５）は、広角レンズ全体の焦点距
離に対する第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成
焦点距離の適正な範囲を定めている。レトロフォーカス
タイプのレンズでは、物体側の負の屈折力のレンズ群の
屈折力配分は重要であることは既述したが、条件式
（５）は、像側の正の屈折力のレンズ群に対する屈折力
配分の重要性を示している。かかる屈折力配分により、
バックフォーカスの大きさや、諸収差の発生量等が大き
く変化するため、最終的なレンズの具体的な構成や達成
性能に大きな影響を与えるためである。
離に対する第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成
焦点距離の適正な範囲を定めている。レトロフォーカス
タイプのレンズでは、物体側の負の屈折力のレンズ群の
屈折力配分は重要であることは既述したが、条件式
（５）は、像側の正の屈折力のレンズ群に対する屈折力
配分の重要性を示している。かかる屈折力配分により、
バックフォーカスの大きさや、諸収差の発生量等が大き
く変化するため、最終的なレンズの具体的な構成や達成
性能に大きな影響を与えるためである。
【００１９】条件式（５）の上限値を越えると、バック
フォーカスは確保しやすくなるものの、第２レンズ群Ｇ
２と第３群レンズ群Ｇ３での光線の光軸からの高さが大
きくなりすぎ、コマ収差の補正が困難となり不都合であ
る。また、ペッツバール和が負側に変移しやすくなるた
め、像面湾曲が正側に過大となりやすく不都合である。
逆に、条件式（５）の下限値を下回ると、充分なバック
フォーカスを確保する事が困難となり不都合である。ま
た、全体の収差バランスを失いやすくなり、特に球面収
差と歪曲の補正が困難となって不都合である。また、本
発明の広角レンズでは、前述の諸条件に加えて、さらに
以下の条件式（６）、（７）、 ０．０５ ＜ ｄｌ２／ｄ２３ ＜ ０．８ （６） ０．５ ＜ ｆ３／（Ｆｎｏ・ｆ） ＜ ｌ．０ （７） を満足することが望ましい。
フォーカスは確保しやすくなるものの、第２レンズ群Ｇ
２と第３群レンズ群Ｇ３での光線の光軸からの高さが大
きくなりすぎ、コマ収差の補正が困難となり不都合であ
る。また、ペッツバール和が負側に変移しやすくなるた
め、像面湾曲が正側に過大となりやすく不都合である。
逆に、条件式（５）の下限値を下回ると、充分なバック
フォーカスを確保する事が困難となり不都合である。ま
た、全体の収差バランスを失いやすくなり、特に球面収
差と歪曲の補正が困難となって不都合である。また、本
発明の広角レンズでは、前述の諸条件に加えて、さらに
以下の条件式（６）、（７）、 ０．０５ ＜ ｄｌ２／ｄ２３ ＜ ０．８ （６） ０．５ ＜ ｆ３／（Ｆｎｏ・ｆ） ＜ ｌ．０ （７） を満足することが望ましい。
【００２０】ここで、ｄｌ２は第１レンズ群Ｇｌと第２
レンズ群Ｇ２の軸上空気間隔、ｄ２３は第２レンズ群Ｇ
２と第３レンズ群Ｇ３の軸上空気間隔、ｆ３は第３レン
ズ群Ｇ３の焦点距離、Ｆｎｏは広角レンズの光学系全体
のＦナンバーをそれぞれ表している。
レンズ群Ｇ２の軸上空気間隔、ｄ２３は第２レンズ群Ｇ
２と第３レンズ群Ｇ３の軸上空気間隔、ｆ３は第３レン
ズ群Ｇ３の焦点距離、Ｆｎｏは広角レンズの光学系全体
のＦナンバーをそれぞれ表している。
【００２１】条件式（６）は、各レンズ群の配置状態の
適切な範囲を定めている。条件式（６）の上限値を越え
ると、前玉径も後玉径もいずれも大きくなりすぎて不都
合となるばかりか、高次のコマ収差や、非点収差が発生
しやすくなり問題である。逆に、条件式（６）の下限値
を下回ると、全体の収差バランスを失いやすくなるばか
りか射出瞳の位置が近くなりすぎてしまい不都合であ
る。なお、さらに好ましくは、条件式（６）の上限値を
０・２５とし、下限を０．ｌとすることが望ましい。
適切な範囲を定めている。条件式（６）の上限値を越え
ると、前玉径も後玉径もいずれも大きくなりすぎて不都
合となるばかりか、高次のコマ収差や、非点収差が発生
しやすくなり問題である。逆に、条件式（６）の下限値
を下回ると、全体の収差バランスを失いやすくなるばか
りか射出瞳の位置が近くなりすぎてしまい不都合であ
る。なお、さらに好ましくは、条件式（６）の上限値を
０・２５とし、下限を０．ｌとすることが望ましい。
【００２２】条件式（７）は、広角レンズ全体の焦点距
離と光学系全体のＦナンバーに対する第３レンズ群Ｇ３
の焦点距離の適正な範囲を定めている。条件式（７）の
上限値を越えると、バックフォーカスを確保しやすくな
るが、第３群レンズＧ３での光束の収斂が弱くなりす
ぎ、コマ収差やを初めとする諸収差の補正が困難となり
不都合である。また、ペッツバール和が負側に変移しや
すくなるため、像面湾曲が正側に過大となりやすく、不
都合である。さらに、光学系全体のＦナンバーが大きく
なり易いので、この結果、像面での照度不足になりやす
く問題である。逆に、条件式（７）の下限値を下回る
と、充分なバックフォーカスを確保することが困難とな
り不都合である。また、全体の収差バランスを失いやす
くなり、特に球面収差と歪曲収差の補正が困難となって
問題である。特に、光学系全体のＦナンバーが過度に明
るくなりすぎる結果、開口収差が大きくなりすぎてフレ
アが発生しやすくなり不都合である。
離と光学系全体のＦナンバーに対する第３レンズ群Ｇ３
の焦点距離の適正な範囲を定めている。条件式（７）の
上限値を越えると、バックフォーカスを確保しやすくな
るが、第３群レンズＧ３での光束の収斂が弱くなりす
ぎ、コマ収差やを初めとする諸収差の補正が困難となり
不都合である。また、ペッツバール和が負側に変移しや
すくなるため、像面湾曲が正側に過大となりやすく、不
都合である。さらに、光学系全体のＦナンバーが大きく
なり易いので、この結果、像面での照度不足になりやす
く問題である。逆に、条件式（７）の下限値を下回る
と、充分なバックフォーカスを確保することが困難とな
り不都合である。また、全体の収差バランスを失いやす
くなり、特に球面収差と歪曲収差の補正が困難となって
問題である。特に、光学系全体のＦナンバーが過度に明
るくなりすぎる結果、開口収差が大きくなりすぎてフレ
アが発生しやすくなり不都合である。
【００２３】また、本発明による広角レンズでは、歪曲
収差を充分に補正するために、第１レンズ群Ｇ１の最も
物体側のレンズは物体側に凸面を向けた凸メニスカスレ
ンズであることが望ましい。さらに、前記凸メニスカス
レンズよりも像側の凹レンズは、物側に凸面を向けたメ
ニスカスレンズであることが望ましい。該凹メニスカス
レンズは、画角がそれほど大きくなければ、一枚のレン
ズでも良い。加えて、第２レンズ群Ｇ２は厚さの大きな
凸レンズとすることが望ましい。そして、良好な収差補
正のために、像側の面は物体側の面より曲率半径の大き
さが小さいことが好ましい。さらには、その厚みは全体
の焦点距離より大きいことが好ましい。
収差を充分に補正するために、第１レンズ群Ｇ１の最も
物体側のレンズは物体側に凸面を向けた凸メニスカスレ
ンズであることが望ましい。さらに、前記凸メニスカス
レンズよりも像側の凹レンズは、物側に凸面を向けたメ
ニスカスレンズであることが望ましい。該凹メニスカス
レンズは、画角がそれほど大きくなければ、一枚のレン
ズでも良い。加えて、第２レンズ群Ｇ２は厚さの大きな
凸レンズとすることが望ましい。そして、良好な収差補
正のために、像側の面は物体側の面より曲率半径の大き
さが小さいことが好ましい。さらには、その厚みは全体
の焦点距離より大きいことが好ましい。
【００２４】さらに、第３レンズ群Ｇ３を３枚のレンズ
構成にする時は、凹レンズ１枚と凸レンズ２枚からなる
構成とすることが望ましい。そして、最も物体側の面
が、物体側に凸な面を有する接合レンズを含むよう構成
すれば、上方コマ収差をはじめとする諸収差の補正が充
分に行えるので好ましい。加えて、ＣＣＤ等の撮像面と
の反射ゴースト・フレアを軽減することからも好まし
い。より具体的には、像側に強い発散性の凹面を向けた
凹レンズと両凸レンズの張り合わせレンズと両凸レンズ
から構成することが望ましい。そして、ＣＣＤ等の撮像
面とレンズ面との反射によるゴーストやフレアを軽減す
るために、この両凸レンズの像側の面は物体側の面より
曲率半径の大きさが小さいことが望ましい。
構成にする時は、凹レンズ１枚と凸レンズ２枚からなる
構成とすることが望ましい。そして、最も物体側の面
が、物体側に凸な面を有する接合レンズを含むよう構成
すれば、上方コマ収差をはじめとする諸収差の補正が充
分に行えるので好ましい。加えて、ＣＣＤ等の撮像面と
の反射ゴースト・フレアを軽減することからも好まし
い。より具体的には、像側に強い発散性の凹面を向けた
凹レンズと両凸レンズの張り合わせレンズと両凸レンズ
から構成することが望ましい。そして、ＣＣＤ等の撮像
面とレンズ面との反射によるゴーストやフレアを軽減す
るために、この両凸レンズの像側の面は物体側の面より
曲率半径の大きさが小さいことが望ましい。
【００２５】以上をまとめると、本発明による広角レン
ズは、物体側から順に、物体側に凸な正メニスカスレン
ズ、２枚の物体側に凸な凹メニスカスレンズからなる第
１レンズ群Ｇ１と、像側に強い曲率の面を有する平凸レ
ンズ又は両凸レンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、像側
に強い凹面を向けた凹レンズと両凸レンズの貼合わせレ
ンズと両凸レンズからなる第３レンズ群Ｇ３で構成する
事が好ましい。
ズは、物体側から順に、物体側に凸な正メニスカスレン
ズ、２枚の物体側に凸な凹メニスカスレンズからなる第
１レンズ群Ｇ１と、像側に強い曲率の面を有する平凸レ
ンズ又は両凸レンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、像側
に強い凹面を向けた凹レンズと両凸レンズの貼合わせレ
ンズと両凸レンズからなる第３レンズ群Ｇ３で構成する
事が好ましい。
【００２６】諸収差を良好に補正し、結像性能をさらに
高めるために、第ｌレンズ群Ｇｌ、第２レンズ群Ｇ２の
屈折力配分も重要であり、さらに好ましくは、 −０．３ ＜ ｆｌ／ｆ２ ＜ −１．０ （８） を満足することが望ましい。ここで、ｆ１は第ｌレンズ
群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
をそれぞれ表している。
高めるために、第ｌレンズ群Ｇｌ、第２レンズ群Ｇ２の
屈折力配分も重要であり、さらに好ましくは、 −０．３ ＜ ｆｌ／ｆ２ ＜ −１．０ （８） を満足することが望ましい。ここで、ｆ１は第ｌレンズ
群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
をそれぞれ表している。
【００２７】同様に、レンズ全体の焦点距離に対する第
２レンズ群Ｇ２の屈折力配分も重要であり、さらに好ま
しくは、 １．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．５ （９） を満足することが望ましい。条件式（９）の上限値を超
えると、球面収差と主光線より下側の光線のコマ収差の
補正が困難となり問題である。逆に、条件式（９）の下
限値を下回ると、ペッツバール和が正側に過大となりや
すく、また、非点収差の補正も困難となるので問題であ
る。
２レンズ群Ｇ２の屈折力配分も重要であり、さらに好ま
しくは、 １．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．５ （９） を満足することが望ましい。条件式（９）の上限値を超
えると、球面収差と主光線より下側の光線のコマ収差の
補正が困難となり問題である。逆に、条件式（９）の下
限値を下回ると、ペッツバール和が正側に過大となりや
すく、また、非点収差の補正も困難となるので問題であ
る。
【００２８】また、本発明による広角レンズでは、第３
レンズ群Ｇ３の一部のレンズまたはレンズ群自体を光軸
と直交する方向に変位させることにより、防振光学系と
することも可能である。この時、防振レンズ群は、少な
くともｌ枚の凸レンズと凹レンズを有することが好まし
い。
レンズ群Ｇ３の一部のレンズまたはレンズ群自体を光軸
と直交する方向に変位させることにより、防振光学系と
することも可能である。この時、防振レンズ群は、少な
くともｌ枚の凸レンズと凹レンズを有することが好まし
い。
【００２９】さらに、結像性能を高めるために、非球面
レンズ、屈折率分布型レンズまたは回折光学素子等を用
いることが有効であることは言うまでもない。特に、第
１レンズ群Ｇ１内に非球面レンズを用いると、歪曲収差
の低滅に効果的である。また、第３レンズ群Ｇ３に非球
面を用いると、主光線より上側の光線のコマ収差の補正
に対して有効である。
レンズ、屈折率分布型レンズまたは回折光学素子等を用
いることが有効であることは言うまでもない。特に、第
１レンズ群Ｇ１内に非球面レンズを用いると、歪曲収差
の低滅に効果的である。また、第３レンズ群Ｇ３に非球
面を用いると、主光線より上側の光線のコマ収差の補正
に対して有効である。
【００３０】また、近距離物体への合焦は、レンズ全体
を物側に繰り出す方式が最も機構的に簡単であるが、第
１レンズ群Ｇｌと第２レンズ群Ｇ２を固定としたまま、
第３レンズ群Ｇ３のみを物体側に繰り出す方式（いわい
るリアフォーカス方式）の方が、近距離結像性能が良い
ので好ましい。さらに、リアフォーカス方式の方が、フ
ォーカス群の重量を小さくできるのでオートフォーカス
等には好適である。かかるリア・フォーカス方式におい
ては、第３レンズ群Ｇ３の物体側のレンズ群だけを物体
側に繰り出す方式でも良い。この時、第２レンズ群と第
３レンズ群との間は平行系であることが望ましい。
を物側に繰り出す方式が最も機構的に簡単であるが、第
１レンズ群Ｇｌと第２レンズ群Ｇ２を固定としたまま、
第３レンズ群Ｇ３のみを物体側に繰り出す方式（いわい
るリアフォーカス方式）の方が、近距離結像性能が良い
ので好ましい。さらに、リアフォーカス方式の方が、フ
ォーカス群の重量を小さくできるのでオートフォーカス
等には好適である。かかるリア・フォーカス方式におい
ては、第３レンズ群Ｇ３の物体側のレンズ群だけを物体
側に繰り出す方式でも良い。この時、第２レンズ群と第
３レンズ群との間は平行系であることが望ましい。
【００３１】また、本発明による広角レンズでは、第２
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を、その相互の間隔を
変えながら、繰り出す方式（いわいるフローティング方
式）であれば、画面周辺の結像性能を充分に良好に保っ
たまま合焦が可能である。かかる方式の場合でも、第２
レンズ群と第３レンズ群との間は平行系であることが望
ましい。
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を、その相互の間隔を
変えながら、繰り出す方式（いわいるフローティング方
式）であれば、画面周辺の結像性能を充分に良好に保っ
たまま合焦が可能である。かかる方式の場合でも、第２
レンズ群と第３レンズ群との間は平行系であることが望
ましい。
【００３２】また、撮影倍率が大きくなるに従い、被写
界側の深度が浅くなるため、ピントがはずれ易くなると
いう不都合があるが、オートフォーカスシステムと組み
合わせることにより、これを防ぐことができる。
界側の深度が浅くなるため、ピントがはずれ易くなると
いう不都合があるが、オートフォーカスシステムと組み
合わせることにより、これを防ぐことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
による広角レンズの発明の実施の形態につついて説明す
る。
による広角レンズの発明の実施の形態につついて説明す
る。
【００３４】（第１実施例）図１は、本発明の第１実施
例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す図である。物
体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと２枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズか
らなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、厚さの大きい凸
レンズを有する正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、第２レ
ンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の中間位置よりも第２レ
ンズ群Ｇ２側に配置された絞りと、凹レンズと２枚の凸
レンズからなる正届折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成
されている。
例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す図である。物
体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと２枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズか
らなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、厚さの大きい凸
レンズを有する正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、第２レ
ンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の中間位置よりも第２レ
ンズ群Ｇ２側に配置された絞りと、凹レンズと２枚の凸
レンズからなる正届折力の第３レンズ群Ｇ３とから構成
されている。
【００３５】かかるレンズの諸元値及び条件対応値を表
１に掲げる。表において、面番号は物体側から数えたレ
ンズ面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎ（ｄ）は
ｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｎ
（ｇ）はｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）に対する屈折
率、νはアッベ数をそれぞれ表している。
１に掲げる。表において、面番号は物体側から数えたレ
ンズ面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎ（ｄ）は
ｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｎ
（ｇ）はｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）に対する屈折
率、νはアッベ数をそれぞれ表している。
【００３６】
【表１】 面番号 r d n(d) n(g) ν 1 11.9000 2.5000 1.58144 1.59962 40.89 2 30.0000 0.1000 1.0 3 6.8500 0.8000 1.77250 1.79192 49.61 4 2.9014 1.6600 1.0 5 16.2500 0.7000 1.77250 1.79192 49.61 6 3.8060 0.8700 1.0 7 ∞ 5.9000 1.51680 1.52667 64.20 8 -4.5730 1.5000 1.0 9 絞り ∞ 4.8467 1.0 10 30.5000 1.8000 1.84666 1.89390 23.83 11 6.9000 3.2000 1.51680 1.52667 64.20 12 -8.1000 0.1000 1.0 13 17.5800 2.4000 1.51680 1.52667 64.20 14 -15.1400 8.4483 1.0 （条件対応値） ｆｌ −３．９１５ ｆ ４．２０２ ｂｆ ８．４４８３ ｄ ６．３４７ ｆ１２ −７８０．１４５ ｆ２３ １０．２８５ ｄ１２ ０．８７ ｄ２３ ６．３４７ ｆ３ ９・４５１ Ｆｎｏ ３．５１ ｆ２ ８．８４９ （１）｜ｆｌ／ｆ｜ ０．９３２ （２）ｂｆ／ｆ ２．０１１ （３）ｄ／ｆ １．５１１ （４）ｆ／ｆｌ２ −０．００５４ （５）ｆ２３／ｆ ２．４４８ （６）ｄｌ２／ｄ２３ ０．１３７ （７）ｆ３／（Ｆｎｏ・ｆ） ０．６４１ （８）ｆ１／ｆ２ −０．４２２ （９）ｆ２／ｆ ２．１０６
【００３７】図２は、第１実施例にかかる広角レンズの
無限遠合焦時の諸収差図を示す図である。収差図におい
て、ＦｎｏはＦナンバー、Ｙは像高、Ａは画角、ｄはｄ
線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８
ｎｍ）をそれぞれ表している。また、非点収差図におい
て、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル
像面を示している。図からも明らかなように、きわめて
良好に諸収差が補正されているのがわかる。
無限遠合焦時の諸収差図を示す図である。収差図におい
て、ＦｎｏはＦナンバー、Ｙは像高、Ａは画角、ｄはｄ
線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８
ｎｍ）をそれぞれ表している。また、非点収差図におい
て、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル
像面を示している。図からも明らかなように、きわめて
良好に諸収差が補正されているのがわかる。
【００３８】（第２実施例）図３は、本発明の第２実施
例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す図である。物
体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと２枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズか
らなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、厚さの大きい凸
レンズを有する正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、第２レ
ンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の中間位置よりも第２レ
ンズ群Ｇ２側に配置された絞りＳと、凹レンズと２枚の
凸レンズからなる正届折力の第３レンズ群Ｇ３とから構
成されている。
例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す図である。物
体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズと２枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズか
らなる負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、厚さの大きい凸
レンズを有する正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、第２レ
ンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の中間位置よりも第２レ
ンズ群Ｇ２側に配置された絞りＳと、凹レンズと２枚の
凸レンズからなる正届折力の第３レンズ群Ｇ３とから構
成されている。
【００３９】かかるレンズの諸元値及び条件対応値を表
２に掲げる。各符号は第１実施例の場合と同様である。
２に掲げる。各符号は第１実施例の場合と同様である。
【００４０】
【表２】 面番号 r d n(d) n(g) ν 1 12.3245 2.5186 1.54814 1.56328 45.87 2 38.3897 0.1000 1.0 3 7.1482 1.0000 1.77279 1.79232 49.45 4 2.6536 1.3930 1.0 5 11.0226 1.2000 1.77279 1.79232 49.45 6 3.4012 0.6508 1.0 7 129.2026 4.9730 1.51680 1.52670 64.10 8 -3.86354 1.5632 1.0 9 絞り ∞ 4.0605 1.0 10 167.1742 1.0756 1.80458 1.84631 25.50 11 6.5225 3.0151 1.51680 1.52670 64.10 12 -7.7212 0.1000 1.0 13 14.2960 2.6401 1.51680 1.52670 64.10 14 -12.3161 8.2000 1.0 （条件対応値） ｆｌ −３．５３８ ｆ ４．２１ ｂｆ ８．２０００ ｄ ５．６２４ ｆ １２ １２０．６３３ ｆ ２３ ９．６２３ ｄ１２ ０．６５０８ ｄ２３ ５．６２４ ｆ３ ８．９８８ ＦＮ０ ３．５１ ｆ２ ７．３５２ （１）｜ｆｌ／ｆ｜ ０．８４ （２）ｂｆ／ｆ １．９４８ （３）ｄ／ｆ １．３３６ （４）ｆ／ｆｌ２ ０．０３５ （５）ｆ２３／ｆｌ ２．２８６ （６）ｄｌ２／ｄ２３ ０．１１６ （７）ｆ３／（Ｆｎｏ・ｆ） ０．６０８ （８）ｆ１／ｆ２ −０．４８１ （９）ｆ２／ｆ １．７４６
【００４１】図３は、第２実施例にかかる広角レンズの
無限遠合焦時の諸収差図を示す図である。収差図におけ
る符号は第１実施例と同様である。図からも明らかなよ
うに、きわめて良好に諸収差が補正されているのがわか
る。
無限遠合焦時の諸収差図を示す図である。収差図におけ
る符号は第１実施例と同様である。図からも明らかなよ
うに、きわめて良好に諸収差が補正されているのがわか
る。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高性能な電子画像用カメラ、例えばビデオカメラやデジ
タルスチルカメラ等用に好適である、十分なバックフォ
ーカスを有し、諸収差の補正が良好に補正された広角、
超広角レンズを得ることが出来る。
高性能な電子画像用カメラ、例えばビデオカメラやデジ
タルスチルカメラ等用に好適である、十分なバックフォ
ーカスを有し、諸収差の補正が良好に補正された広角、
超広角レンズを得ることが出来る。
【図ｌ】本発明の第１実施例にかかるレンズの構成を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかるレンズの無限遠状
態での諸収差を示す図である。
態での諸収差を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例にかかるレンズの構成を示
す図である。
す図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかるレンズの無限遠状
態での諸収差を示す図である。
態での諸収差を示す図である。
Ｇ１ 第ｌレンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群 Ｓ 絞り
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側より順に、正メニスカスレンズと
少なくとも１枚の負メニスカスレンズを有する負屈折力
の第１レンズ群Ｇ１と、 正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、 絞りと、 最も物体側の面が、物体側に凸な面を有する接合レンズ
を含む正屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有し、 第ｌレンズ群Ｇｌの焦点距離をｆｌ、 広角レンズ全体の焦点距離をｆ、 バックフォーカスをｂｆとしたとき、 ０．５ ＜ ｜ｆｌ／ｆ｜＜ １．０５ （１） １．７ ＜ ｂｆ／ｆ ＜ ４．０ （２） の条件を満足することを特徴とする広角レンズ。 - 【請求項２】 絞りの前後のレンズ面間隔をｄ、 前記第ｌレンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２の合成焦
点距離をｆｌ２としたとき、 ０．５ ＜ ｄ／ｆ ＜ ２．０ （３） −０．１ ＜ ｆ／ｆ１２ ＜ ０．１５ （４） の条件を満足することを特徴とする請求項ｌ記載の広角
レンズ。 - 【請求項３】 前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ
群Ｇ３の合成焦点距離をｆ２３としたとき、 ０．６ ＜ｆ２３／ｆ＜ ５．０ （５） の条件を満足することを特徴とする請求項１または２記
載の広角レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9222072A JPH1152228A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 広角レンズ |
| US09/114,327 US6016229A (en) | 1997-08-05 | 1998-07-13 | Wide-angle lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9222072A JPH1152228A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 広角レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152228A true JPH1152228A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16776688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9222072A Withdrawn JPH1152228A (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | 広角レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6016229A (ja) |
| JP (1) | JPH1152228A (ja) |
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