JPH0727973A - 大口径レンズ系 - Google Patents

大口径レンズ系

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JPH0727973A
JPH0727973A JP5172977A JP17297793A JPH0727973A JP H0727973 A JPH0727973 A JP H0727973A JP 5172977 A JP5172977 A JP 5172977A JP 17297793 A JP17297793 A JP 17297793A JP H0727973 A JPH0727973 A JP H0727973A
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Japan
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lens
lens system
lens group
large diameter
sigmadr
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JP5172977A
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Takayuki Ito
孝之 伊藤
Yasuyuki Sugano
靖之 菅野
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Pentax Corp
Pentax Precision Co Ltd
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Asahi Seimitsu KK
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/16Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 F0.7〜0.8程度と非常に大口径で、か
つバックフォ−カスが大きく、標準から、広角、超広角
レンズ系に至るレンズ系において、絞りの共通化が可能
な大口径レンズ系を得ること。 【構成】 物体側より順に、負のパワーの前群レンズ
と、絞りと、正のパワーの後群レンズとを備え、次の条
件式(1)ないし(3)を満足する大口径レンズ系。 (1)−0.6<f/fF <−0.2 (2) 3.5<(fB +ΣdR)/2Y<4.9 (3) 4.9<(fB +ΣdR+s)/2Y<8 但し、 f:全系の焦点距離、 fF :前群レンズの焦点距離、 Y:対角線の像高(2Yは画面サイズ)、 fB :空気中に換算した時のバックフォ−カス、 ΣdR:後群レンズの厚み、 ΣdR+S:後群レンズの厚みと前後群レンズ間隔の和。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、CCTVカメラ等の小型テレビ
カメラに適用できる大口径レンズに関し、特に標準から
超広角に至るレンズ系において絞りの共通化を可能にす
る大口径レンズに関する。
【0002】
【従来技術】この種の小型ビデオカメラでは、1画素の
大きさが小さい、小型で解像度の高い撮影素子が一般に
利用されており、このためFナンバーの小さい大口径の
撮影レンズが要求されるが、従来はF 1.0〜1.2程
度である。また、従来レンズでは、標準から広角、超広
角レンズに至るレンズ系に、共通の部品、例えば絞りを
利用することはできず、これがコストアップ要因になっ
ていた。
【0003】
【発明の目的】本発明は、F1.0より小さいF0.7
〜0.8程度という非常に大口径で、かつバックフォ−
カスが大きく、標準から、広角、超広角レンズ系に至る
レンズ系において、部品、特に絞りの共通化を可能と
し、トータルコストを下げることを目的とする。
【0004】
【発明の概要】本発明の大口径レンズ系は、物体側より
順に、負のパワーの前群レンズと、絞りと、正のパワー
の後群レンズとを備え、かつ、次の条件式(1)ないし
(3)を満足することを特徴としている。 (1)−0.6<f/fF <−0.2 (2) 3.5<(fB +ΣdR)/2Y<4.9 (3) 4.9<(fB +ΣdR+s)/2Y<8 但し、 f:全系の焦点距離、 fF :前群レンズの焦点距離、 Y:対角線の像高(2Yは画面サイズ)、 fB :空気中に換算した時のバックフォ−カス、 ΣdR:後群レンズの厚み、 ΣdR+S:後群レンズの厚みと前後群レンズ間隔の和、で
ある。
【0005】
【発明の実施例】本発明の大口径レンズ系は、物体側の
負のパワーの前群レンズと、正のパワーの後群レンズと
の間に絞りを配置した単純な構成のレンズである。
【0006】絞りは、負の前群レンズと正の後群レンズ
の間に設けるのが、バックフォ−カスを大きくし、かつ
前後群レンズのレンズ径をバランス良く小さくするため
に有利である。また、CCTVカメラは、絞り近傍にN
Dフィルタを入れることが多いので、条件式(1)とも
関連して、NDフィルタ−と撮影素子の表面における反
射によるゴ−ストの低減のためにも、絞りはこの位置が
よい。
【0007】条件式(1)(−0.6<f/fF <−
0.2、f:全系の焦点距離、fF :前群レンズの焦点
距離)は、絞りの位置と前後群レンズとの関係を明確に
するためのものである。条件式(1)の上限を越える
と、バックフォ−カスが小さくなってカメラへの装着に
支障をきたし、下限を越えると、レンズ全長及び後群レ
ンズの径が増大し、また、各群のパワ−が増大して、高
次の収差が発生しやすくなる。
【0008】条件式(2)、(3)は、撮像素子から絞
り位置までの距離に関するもので、F0.7〜0.8と
いう非常に大口径な標準、広角、超広角レンズの絞りの
共通化を可能にするためのものである。
【0009】条件式(2)(3.5<(fB +ΣdR)/
2Y<4.9、Y:画面の対角線の像高(2Yは画面の
対角線の長さ(画面サイズ))、fB :空気中に換算し
た時のバックフォ−カス、ΣdR:後群レンズの厚み)
は、絞りの位置の撮像面からの距離の下限を規制するも
ので、下限を越えると、後群レンズの厚みが小さくなる
とともに大口径レンズを得ることができなくなり、上限
を越えると、絞り位置が撮像面より大きく離れ、絞りの
共通化ができなくなり、レンズ全長及び後群レンズの径
も増大する。なお、画面の対角線の像高Yは、Y=f・ta
n ω(1+(Dist/100))(但し、Dist(%) は歪曲収差であ
る)で表わせる。
【0010】条件式(3)(4.9<(fB +ΣdR+s
/2Y<8、ΣdR+S:後群レンズの厚みと前後群レンズ
間隔の和)は、絞り位置の撮像面からの距離の上限を規
定するもので、上限を越えるとレンズ全長が増大し、下
限を越えると標準、広角、超広角レンズの絞りの共通化
が困難となる。
【0011】次に本発明の実施例について説明する。実
施例1及び実施例2は標準レンズ系、実施例3及び実施
例4は広角レンズ系、実施例5及び6は超広角レンズ系
にそれぞれ本発明を適用したものである。
【0012】[実施例1]図1は、本発明の大口径レン
ズ系を標準レンズに適用した実施例1のレンズ構成図で
ある。実施例1及び2においては、絞Sの前の第I レン
ズ群は、第1ないし第4レンズからなり、絞Sの後の第
IIレンズ群は、第5ないし第8レンズからなっている。
第5レンズと第6レンズは接合レンズである。第8レン
ズの後部には、平行平面板が位置している。
【0013】このレンズ系の具体的数値データを表1に
示し、諸収差をそれぞれ図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
差と倍率色収差、Sはサジタル、Mはメリディオナルを
示している。
【0014】表及び図面中、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は屈折率、
νはアッベ数を示す。
【0015】
【表1】 FNO = 1:0.8 F = 12.30 ω = 19.3 fB = 6.26+(6.0/1.49782)=10.27 (空気中に換算した
バックフォーカス) 面 No. r d N ν 1 21.907 5.40 1.83400 37.2 2 -285.740 0.35 3 64.604 1.90 1.50000 72.2 4 40.142 1.60 5 -68.464 1.50 1.50000 56.5 6 8.523 6.15 7 -8.209 2.00 1.84666 23.9 8 -11.874 3.02 9 -141.119 6.81 1.84666 23.9 10 17.702 7.87 1.77250 50.7 11 -23.085 0.10 12 26.152 6.09 1.50000 67.1 13 -39.173 0.10 14 15.759 5.69 1.80400 46.6 15 32.932 6.26 16 ∞ 6.00 1.49782 66.8 17 ∞
【0016】[実施例2]図3は、本発明の大口径レン
ズ系を標準レンズに適用した実施例2のレンズ構成図で
ある。このレンズ系の具体的数値データを表2に示し、
その諸収差を図4に示す。
【0017】
【表2】 FNO = 1:0.8 F = 12.30 ω = 19.1 fB = 5.00+(6.0/1.49782)=9.01(空気中に換算したバ
ックフォーカス) 面 No. r d N ν 1 20.568 5.52 1.83400 37.2 2 -793.963 0.42 3 68.425 2.05 1.48749 70.2 4 22.481 1.73 5 -2053.281 2.48 1.51633 64.1 6 8.157 4.12 7 -7.569 2.97 1.84666 23.9 8 -11.432 4.04 9 -42.945 2.00 1.84666 23.9 10 17.629 8.62 1.74100 52.7 11 -19.861 0.10 12 15.682 10.00 1.51633 64.1 13 -285.637 2.05 14* 16.798 6.12 1.59015 61.4 15 -99.641 5.00 16 ∞ 6.00 1.49782 66.8 17 ∞ *は非球面 No.14; K=0.0, A4=-0.47153 ×10-4, A6=-0.39021 ×10
-6,A8=0.61389 ×10-9, A10=-0.41184×10-10, A12=0.0
【0018】[実施例3]図5は、本発明の大口径レン
ズ系を広角レンズに適用した実施例3のレンズ構成図で
ある。実施例3ないし6においては、絞Sの前の第I レ
ンズ群は、第1ないし第4レンズからなり、絞Sの後の
第IIレンズ群は、第5ないし第8レンズからなってい
る。第6レンズと第7レンズは接合レンズである。第8
レンズの後部には、平行平面板が位置している。このレ
ンズ系の具体的数値データを表3に示し、その諸収差を
図6に示す。
【0019】
【表3】 FNO =1:0.7 f =6.20 ω =34.7 fB = 4.94+(6.0/1.49782)=8.95(空気中に換算したバ
ックフォーカス) 面No. r d N ν 1 35.829 1.49 1.77250 49.6 2 14.335 4.91 3 -112.034 1.29 1.51633 64.1 4 21.403 2.16 5 155.159 4.49 1.84666 23.8 6 -24.296 0.10 7 13.937 3.74 1.84666 23.8 8 8.225 17.52 9 -75.160 6.36 1.77250 49.6 10 -18.342 0.10 11 52.875 1.49 1.84666 23.8 12 12.314 9.11 1.77250 49.6 13 -78.843 0.10 14* 14.223 6.36 1.66910 55.4 15 76.838 4.94 16 ∞ 6.00 1.49782 66.8 17 ∞ *は非球面 No.14; K=0.0, A4=-0.10940 ×10-4, A6=0.12483×1
0-6,A8=-0.19506×10-8, A10=0.97455 ×10-11, A12=0.
0
【0020】[実施例4]図7は、本発明の大口径レン
ズ系を広角レンズに適用した実施例4のレンズ構成図で
ある。このレンズ系の具体的数値データを表4に示し、
その諸収差を図8に示す。
【0021】
【表4】 FNO =1:0.8 f =6.20 ω =34.4 fB = 5.29+(6.0/1.49782)=9.30(空気中に換算したバ
ックフォーカス) 面No. r d N ν 1 55.255 1.60 1.69680 55.5 2 13.315 4.30 3 218.535 4.07 1.84666 23.8 4 28.353 0.10 5 44.462 3.07 1.59551 39.2 6 8.800 2.65 7 14.950 7.13 1.84666 23.8 8 12.405 5.91 9 180.410 13.48 1.88300 40.8 10 18.539 0.10 11 -215.383 1.50 1.84666 23.8 12 13.326 8.86 1.80400 46.6 13 42.042 0.10 14* 13.265 5.60 1.66910 55.4 15 154.652 5.29 16 ∞ 6.00 1.49782 66.8 17 ∞ *は非球面 No.14; K=0.0, A4=-0.21706 ×10-4, A6=-0.18356 ×10
-8,A8=-0.83516×10-9, A10=-0.40244×10-11, A12=0.0
【0022】[実施例5]図9は、本発明の大口径レン
ズ系の超広角レンズに適用した実施例5のレンズ構成図
である。このレンズ系の具体的数値データを表5に示
し、その諸収差を図10に示す。
【0023】
【表5】 FNO = 1:0.82 F = 3.80 ω = 60.0 fB = 5.00+(6.0/1.49782)=9.01(空気中に換算したバ
ックフォーカス) 面 No. r d N ν 1 25.181 2.26 1.77250 49.6 2 8.264 4.27 3 44.052 1.50 1.83481 42.7 4 9.920 2.80 5 -30.455 1.10 1.82333 37.7 6 9.216 6.34 1.84666 23.9 7 -18.870 12.81 8 285.710 6.86 1.71162 51.4 9 -24.205 0.10 10 85.555 1.50 1.84666 23.9 11 9.889 8.48 1.65983 57.2 12 -61.772 1.58 13* 17.220 9.39 1.74320 49.3 14 -24.924 5.00 15 ∞ 6.00 1.49782 66.8 16 ∞ *は非球面 No.13; K=0.0, A4=-0.39541 ×10-4, A6=-0.25900 ×10
-8,A8=-0.23530×10-8,A10=0.20854 ×10−10
A12=0.0
【0024】[実施例6]図11は、本発明の大口径レ
ンズ系を超広角レンズに適用した実施例6のレンズ構成
図である。このレンズ系の具体的数値データを表6に示
し、その諸収差を図12に示す。
【0025】
【表6】 FNO = 1:0.82 F = 3.80 ω = 58.8 fB = 5.00+(6.0/1.49782)=9.01(空気中に換算したバ
ックフォーカス) 面 No. r d N ν 1 21.469 2.05 1.77250 49.6 2 8.717 4.54 3 41.163 1.88 1.83481 42.7 4 9.288 2.78 5 -42.341 1.13 1.67003 47.3 6 6.943 6.04 1.71736 29.5 7 -24.852 16.32 8* 96.974 4.73 1.66910 55.4 9 -19.675 0.10 10 186.361 1.00 1.84666 23.8 11 12.663 7.96 1.77250 49.6 12 -32.233 0.10 13 38.205 8.37 1.60311 60.7 14 -23.598 5.00 15 ∞ 6.00 1.49782 66.8 16 ∞ *は非球面 No.8; K=0.0, A4=-0.97950×10-4, A6=0.10894×10-6,A
8=-0.11285 ×10-8, A10=0.0, A12=0.0
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明の大口径レンズ系に
よれば、F0.7〜F0.8程度と非常に大口径で、バ
ックフォーカスが大きく、標準から超広角に至るレンズ
系において絞りの共通化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による大口径レンズ系の第1の実施例を
示すレンズ構成図である。
【図2】図1のレンズ系の諸収差図である。
【図3】本発明による大口径レンズ系の第2の実施例を
示すレンズ構成図である。
【図4】図3のレンズ系の諸収差図である。
【図5】本発明による大口径レンズ系の第3の実施例を
示すレンズ構成図である。
【図6】図5のレンズ系の諸収差図である。
【図7】本発明による大口径レンズ系の第4の実施例を
示すレンズ構成図である。
【図8】図7のレンズ系の諸収差図である。
【図9】本発明による大口径レンズ系の第5の実施例を
示すレンズ構成図である。
【図10】図9のレンズ系の諸収差図である。
【図11】本発明による大口径レンズ系の第6の実施例
を示すレンズ構成図である。
【図12】図11のレンズ系の諸収差図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、負のパワーの前群レン
    ズと、絞りと、正のパワーの後群レンズとを備え、下記
    条件式(1)ないし(3)を満足することを特徴とする
    大口径レンズ系。 (1)−0.6<f/fF <−0.2 (2) 3.5<(fB +ΣdR)/2Y<4.9 (3) 4.9<(fB +ΣdR+s)/2Y<8 但し、 f:全系の焦点距離、 fF :前群レンズの焦点距離、 Y:対角線の像高(2Yは画面サイズ)、 fB :空気中に換算した時のバックフォ−カス、 ΣdR:後群レンズの厚み、 ΣdR+S:後群レンズの厚みと前後群レンズ間隔の和。
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