JP3444453B2 - カメラ用広角レンズ - Google Patents
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Description
チルカメラに好適な安価で簡易なカメラ用広角レンズに
関し、詳しくは2枚のレンズと明るさ絞りからなるカメ
ラ用広角レンズに関するものである。
される広角レンズとしては、従来、明るさ絞りを2枚の
凸レンズで挾むようにした、いわゆるビトウィン絞りと
称されるタイプのものが多く知られている。
をなすようにしたものが多く、このように対称形とした
場合には結像性が良好で広角機能にも優れるという長所
を有する。
たビトウィン絞りタイプのものではレンズ系の前側レン
ズ面から結像面までのレンズ全長が長くなり、組立性も
悪くなるという問題がある。特に、カメラの薄型化、コ
ンパクト化が要求される今日の簡易カメラにおいては、
上記レンズ全長が長くなることは極力避ける必要があ
る。
ので、レンズ系の前側レンズ面から結像面までのレンズ
全長の短縮化を図り、光学系のコンパクト化および組立
性の向上を図り得ると共に、安価かつ構成簡易で結像性
能を良好とし得るカメラ用広角レンズを提供することを
目的とするものである。
ンズは、物体側から、明るさ絞り、第1レンズL1 およ
び第2レンズL2 をこの順に配設することで、レンズ全
長を短くし得る前置絞り2枚レンズ構成とし、さらにこ
のような前置絞り2枚レンズ構成において結像性能を良
好とし得る4つの条件式を満足するように構成されてい
る。
は、物体側から、明るさ絞り、物体側に凸面を向けた正
または負のメニスカスレンズからなる第1レンズL1 お
よび正レンズからなる第2レンズL2 をこの順に配設し
てなり、下記の条件式(1) 〜(4) を満足することを特徴
とするものである。
結像面側の面までの距離 また、上記2つのレンズL1 ,L2 はプラスチックで形
成するのが好ましい。
のうち少なくとも1面を非球面で構成するのが好まし
い。
レンズL1 の物体側のレンズ面位置と一致する場合も含
まれるものとする。
たは負のメニスカスレンズからなる第1レンズL1 とそ
れに続く正レンズからなる第2レンズL2 とを備えたレ
ンズ系において、第1レンズL1 の物体側のレンズ面位
置、もしくはそれよりも物体側に明るさ絞りを配設し
た、前置絞り2枚レンズ構成としており、これにより簡
易な構成でレンズ系前側レンズ面から結像面までのレン
ズ全長を短くすることで光学系のコンパクト化を図るこ
とができ、さらに組立性の向上を図ることができる。
よび第2レンズL2 の屈折力配分に関するもので、この
配分を適切にした条件式(1) を満足することでレンズ全
長の長さと結像性能を同時に満足することができる。
2レンズL2 の屈折力が大きくなって球面収差や、像面
湾曲および歪曲収差の劣化が大きくなる。
の非球面化またはフイルム面を湾曲させることで、球面
収差や像面湾曲をある程度改善できるが、逆に歪曲収差
がさらに劣化したり、レンズ全長が長くなってしまい望
ましくない。
と、レンズ全長は短くなるが倍率色収差、非点収差が大
きくなってフイルム面を湾曲させても補正不能である。
は上記条件式(1) が満されたときにおいて、さらにレン
ズ全長の長さと結像性能を同時に向上させるための各々
のレンズ形状に関する条件式である。
差は良好となるが、レンズ全長が長くなったり像面湾曲
が劣化し、一方上限を越えるとレンズ全長は短くなり像
面湾曲も良好となるが球面収差やコマ収差が劣化し問題
となる。
ンズ全長が長くなり、また第2レンズL2 の後面の曲率
が大きくなって球面収差にも影響を与える。逆に上限を
越えると倍率色収差が大きくなる。
するもので、上限を越えると第2レンズL2のレンズ外
径が大きくなりすぎ、コンパクトに光学系をまとめられ
なくなる。下限を越えると、第1レンズL1および第2
レンズL2各々の中心厚が十分でなかったり、第1レン
ズL1および第2レンズL2との間隔が確保できなかっ
たりし、像面湾曲の補正が十分でない場合も生じる。
ラスチックで形成することによりレンズ系の製造コスト
を安価なものとすることができる。
ズ面のうち少なくとも1面を非球面とすれば2枚レンズ
構成で広角化および高性能化を同時に達成することが可
能となる。すなわち、従来技術で説明したビトウィン絞
りタイプのものとは異なり、本発明の広角レンズのよう
に前置絞りでかつ2つのレンズL1 ,L2 の形状が互い
に大きく相異しているレンズ系の場合には、光学系の広
角化に応じて歪曲収差等がどうしても大きくなる傾向に
あるので、レンズ面を非球面とすることによりレンズ系
の非対称性による弊害を解決することが好ましい。
る。
定された実施例に係るレンズ系断面図である。なお、表
1における各記号は以下の如く定義される。
結像面側の面までの距離 L:レンズ全長(第1レンズL1 の物体側の面から結像
面までの距離)
すレンズ断面図であり、絞りI、負の屈折力を有する第
1レンズL1 および正の屈折力を有する第2レンズL2
を物体側から順に配列して構成されている。ここで、第
1レンズL1 は物体側に凸面を向けた負のメニスカスレ
ンズであり、第2レンズL2 はフイルムF(結像面;以
下同じ)側に強い曲率の面を向けた両凸レンズである。
また、上記第1レンズL1 の焦点距離f1 は−312.24mm
であり、上記第2レンズL2 の焦点距離f2 は26.85mm
であり、これらレンズ系の合成焦点距離fは32.47mm で
ある。また、バックフォーカス長lは29.571mmであり、
湾曲したフイルムFの曲率半径rは−100.0mm である。
さらに、絞りIは第1レンズL1 の物体側の面(以下第
1面と称する)上に位置し、画角2ωは67.4°となるよ
うに設定されている。なお、図中Xは光軸を示す(図
2,図3および図4において同じ)。
スチックレンズにより形成されている。以下に示す他の
実施例においても同様である。
近傍の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レン
ズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線における屈折率
Nおよび各レンズのアッベ数νを下記表2に示す。
d,N,νに付した数字は物体側からの順番を表わすも
のである。
側の面は非球面であり、その形状は非球面式
3 ,a4 の値を下記表3に示したもので表わされる。上
記非球面式においてXはそのレンズ面からの光軸X方向
の距離であり、Yは光軸Xと垂直方向の光軸Xからの距
離である。また、Cは曲率を表わす。
ズを示すレンズ断面図であり、絞りI、正の屈折力を有
する第1レンズL1 および正の屈折力を有する第2レン
ズL2 を物体側から順に配列して構成されている。ここ
で、第1レンズL1 は物体側に凸面を向けた正のメニス
カスレンズであり、第2レンズL2 はフイルムF側に強
い曲率の面を向けた両凸レンズである。また、上記第1
レンズL1 の焦点距離f1 は68.52 mmであり、上記第2
レンズL2 の焦点距離f2 は34.61mm であり、これらレ
ンズ系の合成焦点距離fは25.30mm である。また、バッ
クフォーカス長lは21.351mmであり、湾曲したフイルム
Fの曲率半径rは−100.0mm である。さらに、絞りIは
第1面上に位置し、画角2ωは74.5°となるように設定
されている。
近傍の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レン
ズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線における屈折率
Nおよび各レンズのアッベ数νを下記表4に示す。
式における各係数C,K,a1 ,a2 ,a3 ,a4 の値
を下記表5に示す。
同様である。
ズを示すレンズ断面図であり、絞りI、正の屈折力を有
する第1レンズL1 および正の屈折力を有する第2レン
ズL2 を物体側から順に配列して構成されている。ここ
で、第1レンズL1 および第2レンズL2 は物体側に凸
面を向けた正のメニスカスレンズである。また、上記第
1レンズL1 の焦点距離f1 は62.89 mmであり、上記第
2レンズL2 の焦点距離f2 は36.44mm であり、これら
レンズ系の合成焦点距離fは25.00mm である。また、バ
ックフォーカス長lは20.655mmであり、湾曲したフイル
ムFの曲率半径rは−85.0mmである。さらに、絞りIは
第1面から物体側に3.0mm よった位置に配され、画角2
ωは75.2°となるように設定されている。
近傍の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レン
ズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線における屈折率
Nおよび各レンズのアッベ数νを下記表6に示す。
同様である。
式における各係数C,K,a1 ,a2 ,a3 ,a4 の値
を下記表7に示す。
ズを示すレンズ断面図であり、絞りI、正の屈折力を有
する第1レンズL1 および正の屈折力を有する第2レン
ズL2 を物体側から順に配列して構成されている。ここ
で、第1レンズL1 は物体側に凸面を向けた正のメニス
カスレンズであり、第2レンズL2 は物体側に強い曲率
の面を向けた両凸レンズである。また、上記第1レンズ
L1 の焦点距離f1 は95.19mm であり、上記第2レンズ
L2 の焦点距離f2 は27.92mm であり、これらレンズ系
の合成焦点距離fは24.00mm である。また、バックフォ
ーカス長lは19.737mmであり、湾曲したフイルムFの曲
率半径rは−90.0mmである。さらに、絞りIは第1面上
に位置し、画角2ωは77.5°となるように設定されてい
る。
近傍の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レン
ズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのd線における屈折率
Nおよび各レンズのアッベ数νを下記表8に示す。
式における各係数C,K,a1 ,a2 ,a3 ,a4 の値
を下記表9に示す。
同様である。
条件、像面湾曲および歪曲収差;以下同じ)を図5に、
実施例2の収差図を図6に、実施例3の収差図を図7
に、実施例4の収差図を図8に示す。
のコンパクトかつ高性能で画角が67度から78度程度の実
用上充分な、安価な広角レンズを得ることができる。
上述した4つの実施例のものに限られるものではなく、
種々の態様の変更が可能であり、例えば上記実施例にお
いては結像面であるフイルムFを湾曲させることにより
像面湾曲、歪曲収差の良化を図っているが、本発明の広
角レンズにおいては平面的に配されたフイルムFを結像
面として用いることも可能である。
ックレンズで形成する代わりにガラスで形成することも
勿論可能である。
メラやスチルカメラの他種々のカメラ、例えば監視カメ
ラ(CCTV)等に適用可能である。
図
図
図
図
Claims (3)
- 【請求項1】 物体側から、明るさ絞り、物体側に凸面
を向けた正または負のメニスカスレンズからなる第1レ
ンズL1 および正レンズからなる第2レンズL2 をこの
順に配設してなり、下記の条件式(1) 〜(4) を満足する
ことを特徴とするカメラ用広角レンズ。 (1) −0.10<f2 /f1 <0.7 (2) 4.0 <f/R1 <7.5 (3) 0 <f/R3 <1.6 (4) 0.10<D/f<0.22 ここで、f1 :第1レンズL1 の焦点距離 f2 :第2レンズL2 の焦点距離 f:レンズ全系の焦点距離 R1 :第1レンズL1 の物体側の面の近軸曲率半径 R3 :第2レンズL2 の物体側の面の近軸曲率半径 D:第1レンズL1 の物体側の面から第2レンズL2 の
結像面側の面までの距離 - 【請求項2】 前記第1および第2レンズL1 ,L2 が
共にプラスチックレンズであることを特徴とする請求項
1記載のカメラ用広角レンズ。 - 【請求項3】 前記第1および第2レンズL1 ,L2 の
レンズ面のうち少なくとも1面が非球面であることを特
徴とする請求項1または2記載のカメラ用広角レンズ。
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