JP3315839B2 - 超広角ズームレンズ - Google Patents
超広角ズームレンズInfo
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- JP3315839B2 JP3315839B2 JP21923895A JP21923895A JP3315839B2 JP 3315839 B2 JP3315839 B2 JP 3315839B2 JP 21923895 A JP21923895 A JP 21923895A JP 21923895 A JP21923895 A JP 21923895A JP 3315839 B2 JP3315839 B2 JP 3315839B2
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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
- G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、一眼レフカメラ等に用いられる
ズームレンズに関し、特にワイド側では魚眼レンズの領
域に至る、超広角ズームレンズに関するものである。
ズームレンズに関し、特にワイド側では魚眼レンズの領
域に至る、超広角ズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】従来の超広角ズームレンズ
を包括するズームレンズは、広い画角に渡って歪曲収差
を補正するため、最も物体側のレンズに非球面レンズを
採用する等、かなり複雑な構成をとり、また大きさも大
型となることが多く、また、最大画角６０°以上の広角
化が達成できない。一方、魚眼レンズは、本来の目的と
しては歪曲収差を発生させた特殊な射影方式を有し、測
定等を目的とした科学技術用に用いられている。しか
し、対角線魚眼レンズ等の開発により、その特有の画像
歪みをデフォルメとして作画の効果に生かす一般撮影に
使うことも多くなった。このような作画目的の撮影にお
いては、厳密に射影方式を考える必要はなく、むしろ自
由に射影方式を考えた方が、より自由な効果を持ったレ
ンズを生みだすことができる。
を包括するズームレンズは、広い画角に渡って歪曲収差
を補正するため、最も物体側のレンズに非球面レンズを
採用する等、かなり複雑な構成をとり、また大きさも大
型となることが多く、また、最大画角６０°以上の広角
化が達成できない。一方、魚眼レンズは、本来の目的と
しては歪曲収差を発生させた特殊な射影方式を有し、測
定等を目的とした科学技術用に用いられている。しか
し、対角線魚眼レンズ等の開発により、その特有の画像
歪みをデフォルメとして作画の効果に生かす一般撮影に
使うことも多くなった。このような作画目的の撮影にお
いては、厳密に射影方式を考える必要はなく、むしろ自
由に射影方式を考えた方が、より自由な効果を持ったレ
ンズを生みだすことができる。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、ワイド端では半画角が６０°
を越え、８０゜以上にもなる魚眼レンズの領域にまで至
る超広角ズームレンズを、特に広角側での歪曲収差を積
極的に利用した自由な発想で得ることを目的とする。
を越え、８０゜以上にもなる魚眼レンズの領域にまで至
る超広角ズームレンズを、特に広角側での歪曲収差を積
極的に利用した自由な発想で得ることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】本発明の超広角レンズは、物体側から順
に、負のパワーの第１レンズ群と、正のパワーの後部レ
ンズ群とで構成され、この第１レンズ群と後部レンズ群
との全体をそれぞれ動かして変倍を行う、ワイド端では
６０°以上の半画角を包括し魚眼レンズになるズームレ
ンズにおいて、上記負のパワーの第１レンズ群は、その
最も物体側に、像面側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズを有し、この負メニスカスレンズは、次の条件式
（１）及び（２）を満足することを特徴としている。 （１）ｒa ／ｒb ＞５ （２）ｈ（ｗ：６０）／ｒb ＞０．７ 但し、 ｒa ：上記負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、 ｒb ：上記負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、 ｈ（ｗ：６０）：上記負メニスカスレンズの像側面にお
いて、ワイド端時に入射角６０°の光束が通る最大の高
さ、である。
に、負のパワーの第１レンズ群と、正のパワーの後部レ
ンズ群とで構成され、この第１レンズ群と後部レンズ群
との全体をそれぞれ動かして変倍を行う、ワイド端では
６０°以上の半画角を包括し魚眼レンズになるズームレ
ンズにおいて、上記負のパワーの第１レンズ群は、その
最も物体側に、像面側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズを有し、この負メニスカスレンズは、次の条件式
（１）及び（２）を満足することを特徴としている。 （１）ｒa ／ｒb ＞５ （２）ｈ（ｗ：６０）／ｒb ＞０．７ 但し、 ｒa ：上記負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、 ｒb ：上記負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、 ｈ（ｗ：６０）：上記負メニスカスレンズの像側面にお
いて、ワイド端時に入射角６０°の光束が通る最大の高
さ、である。
【０００５】また、本発明の超広角ズームレンズは、ワ
イド端における第１レンズ群と後部レンズ群との空気間
隔と、第１レンズ群の焦点距離との間に、下記の条件式
（３）が成り立つことが好ましい。 （３）０．５＜ＤW ／｜ｆ1 ｜＜１．４ 但し、 ＤW ：ワイド端における第１レンズ群と後部レンズ群と
の空気間隔、 ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、 である。
イド端における第１レンズ群と後部レンズ群との空気間
隔と、第１レンズ群の焦点距離との間に、下記の条件式
（３）が成り立つことが好ましい。 （３）０．５＜ＤW ／｜ｆ1 ｜＜１．４ 但し、 ＤW ：ワイド端における第１レンズ群と後部レンズ群と
の空気間隔、 ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、 である。
【０００６】さらに、第１レンズ群中の上記負メニスカ
スレンズの物体側から見て次のレンズは、次の条件式
（４）を満足することが好ましい。 （４）ｒc ＜０ 但し、 ｒc ：物体側から見て上記負メニスカスレンズの次のレ
ンズの物体側面の曲率半径、である。 さらに、ワイド端における全系の焦点距離（ｆW ）と第
１レンズ群の焦点距離（ｆ1 ）との間には、次の条件式
（５）が成立することが望ましい。 （５）０．６＜ｆW ／｜ｆ1 ｜＜１．０
スレンズの物体側から見て次のレンズは、次の条件式
（４）を満足することが好ましい。 （４）ｒc ＜０ 但し、 ｒc ：物体側から見て上記負メニスカスレンズの次のレ
ンズの物体側面の曲率半径、である。 さらに、ワイド端における全系の焦点距離（ｆW ）と第
１レンズ群の焦点距離（ｆ1 ）との間には、次の条件式
（５）が成立することが望ましい。 （５）０．６＜ｆW ／｜ｆ1 ｜＜１．０
【０００７】本発明の超広角ズームレンズは、ワイド端
での半画角を７０゜以上とすることができ、そのときに
は、第１レンズ群中の上記負メニスカスレンズが次の条
件式（２’）を満足することが好ましい。 （２’）ｈ（ｗ：７０）／ｒb ＞０．８ 但し、 ｈ（ｗ：７０）：第１レンズ群中の上記負メニスカスレ
ンズの像側面において、ワイド端時に入射角７０°の光
束が通る最大の高さ、である。
での半画角を７０゜以上とすることができ、そのときに
は、第１レンズ群中の上記負メニスカスレンズが次の条
件式（２’）を満足することが好ましい。 （２’）ｈ（ｗ：７０）／ｒb ＞０．８ 但し、 ｈ（ｗ：７０）：第１レンズ群中の上記負メニスカスレ
ンズの像側面において、ワイド端時に入射角７０°の光
束が通る最大の高さ、である。
【０００８】本発明の超広角ズームレンズは、さらにワ
イド端での半画角を８０゜以上とすることができ、その
ときには、第１レンズ群中の上記負メニスカスレンズが
次の条件式（２”）を満足することが好ましい。 （２”）ｈ（ｗ：８０）／ｒb ＞０．８５ 但し、 ｈ（ｗ：８０）：第１レンズ群中の上記負メニスカスレ
ンズの像側面において、ワイド端時に入射角８０°の光
束が通る最大の高さ、である。
イド端での半画角を８０゜以上とすることができ、その
ときには、第１レンズ群中の上記負メニスカスレンズが
次の条件式（２”）を満足することが好ましい。 （２”）ｈ（ｗ：８０）／ｒb ＞０．８５ 但し、 ｈ（ｗ：８０）：第１レンズ群中の上記負メニスカスレ
ンズの像側面において、ワイド端時に入射角８０°の光
束が通る最大の高さ、である。
【０００９】本発明の超広角ズームレンズの絞は、ズー
ミング移動の際、第１レンズ群とは独立して、後群レン
ズと一体に移動させる。
ミング移動の際、第１レンズ群とは独立して、後群レン
ズと一体に移動させる。
【００１０】
【発明の実施例】本発明は、超広角を含むズームレンズ
であるが、歪曲収差を補正せず、むしろ物体側のレンズ
群で大きな負の歪曲収差を発生させてワイド側では魚眼
レンズの領域に達するまで画角を広くしたことを特徴の
一つとしている。前述の通り、超広角を包括する際、歪
曲収差を小さくしようとすると、第１レンズ群は複雑で
大きな構成にならざるを得ないが、逆に歪曲収差を発生
させるのであれば、複雑な構成は必要としない。一方、
このように広角側で歪曲収差の大きなレンズでも、これ
をズーミングして望遠側へ焦点距離を変化させると、画
角が小さくなるに従って歪曲収差の影響も次第に少なく
なり、一般レンズの射影方式に近くなる。
であるが、歪曲収差を補正せず、むしろ物体側のレンズ
群で大きな負の歪曲収差を発生させてワイド側では魚眼
レンズの領域に達するまで画角を広くしたことを特徴の
一つとしている。前述の通り、超広角を包括する際、歪
曲収差を小さくしようとすると、第１レンズ群は複雑で
大きな構成にならざるを得ないが、逆に歪曲収差を発生
させるのであれば、複雑な構成は必要としない。一方、
このように広角側で歪曲収差の大きなレンズでも、これ
をズーミングして望遠側へ焦点距離を変化させると、画
角が小さくなるに従って歪曲収差の影響も次第に少なく
なり、一般レンズの射影方式に近くなる。
【００１１】本発明は、物体側から順に、負のパワーの
第１レンズ群、絞り、正のパワーを持つ後部のレンズ群
から構成されるズームレンズで、ワイド端では、６０°
以上の半画角を包括し魚眼レンズになることを特徴とし
ている。
第１レンズ群、絞り、正のパワーを持つ後部のレンズ群
から構成されるズームレンズで、ワイド端では、６０°
以上の半画角を包括し魚眼レンズになることを特徴とし
ている。
【００１２】条件式（１）は、この第１レンズを負のパ
ワーの大きいレンズとし、大きな負の歪曲収差を発生さ
せ、広い画角を包括するためのものである。この条件式
を越えてｒa を小さくすると、または、ｒb を大きくす
ると、本発明に必要な第１レンズの負のパワーが足りず
広い画角の取り込みが困難になる。
ワーの大きいレンズとし、大きな負の歪曲収差を発生さ
せ、広い画角を包括するためのものである。この条件式
を越えてｒa を小さくすると、または、ｒb を大きくす
ると、本発明に必要な第１レンズの負のパワーが足りず
広い画角の取り込みが困難になる。
【００１３】条件式（２）はさらに、ｒb に入射する軸
外光束の高さを規定している。小さいｒb に対し高い所
を通る軸外光束はより多くの歪曲収差を発生し、画角を
広くとることを可能にしている。
外光束の高さを規定している。小さいｒb に対し高い所
を通る軸外光束はより多くの歪曲収差を発生し、画角を
広くとることを可能にしている。
【００１４】条件式（３）は、ズーミングに関する条件
である。ズーミングのために第１レンズ群と後部レンズ
群の間隔をどの程度開けておけばよいかを規定したもの
である。下限を越えると、広角端におけるレンズ群間隔
が狭くなって、望遠側へのズームできる領域が狭くな
り、ズームレンズとして魅力的なズーム比が得にくい。
上限を越えて、ワイド端でレンズ群間隔を広く取ると、
後部レンズ群へ光が入りにくくなり、周辺光量の確保が
困難になる。
である。ズーミングのために第１レンズ群と後部レンズ
群の間隔をどの程度開けておけばよいかを規定したもの
である。下限を越えると、広角端におけるレンズ群間隔
が狭くなって、望遠側へのズームできる領域が狭くな
り、ズームレンズとして魅力的なズーム比が得にくい。
上限を越えて、ワイド端でレンズ群間隔を広く取ると、
後部レンズ群へ光が入りにくくなり、周辺光量の確保が
困難になる。
【００１５】条件式（４）は、前述の強い負のメニスカ
スレンズで取り込んだ光束を後部レンズ群へうまく導く
ための条件である。負メニスカスレンズ以外のレンズの
うち、最も物体側にある面を発散面とし、後部レンズ群
への光束の入射角を小さくすることによって、ワイド時
における第１レンズ群と後部レンズ群との空気間隔を確
保するとともに、後部レンズ群の径を小さくできる。
スレンズで取り込んだ光束を後部レンズ群へうまく導く
ための条件である。負メニスカスレンズ以外のレンズの
うち、最も物体側にある面を発散面とし、後部レンズ群
への光束の入射角を小さくすることによって、ワイド時
における第１レンズ群と後部レンズ群との空気間隔を確
保するとともに、後部レンズ群の径を小さくできる。
【００１６】条件式（５）は、第１レンズ群の負のパワ
ーに関するものである。第１レンズ群の小型化をはか
り、全体を小型化するためのものである。この条件式の
下限を越えると、第１レンズ群の負のパワーが小さくな
り、変倍比を約１．６倍以上にするためには、第１レン
ズ群の移動量が大きくなり大型化する。逆に、上限を越
えると、小型化には有利であるが変倍した時の非点収差
の変動が増大する。
ーに関するものである。第１レンズ群の小型化をはか
り、全体を小型化するためのものである。この条件式の
下限を越えると、第１レンズ群の負のパワーが小さくな
り、変倍比を約１．６倍以上にするためには、第１レン
ズ群の移動量が大きくなり大型化する。逆に、上限を越
えると、小型化には有利であるが変倍した時の非点収差
の変動が増大する。
【００１７】条件式（２’）は、半画角を７０゜以上と
するとき、第１レンズ群中の負のメニスカスレンズから
出射する光束が満足すべき条件である。同様に、条件式
（２”）は、半画角を８０゜以上とするとき、第１レン
ズ群中の負のメニスカスレンズから出射する光束が満足
すべき条件である。半画角が大きくなるに従い、第１レ
ンズ群中の負メニスカスレンズの像側面の曲率半径ｒb
に対し、より高い所を通り多くの歪曲収差を発生する軸
外光束により、画角を広くとることを可能にしている。
するとき、第１レンズ群中の負のメニスカスレンズから
出射する光束が満足すべき条件である。同様に、条件式
（２”）は、半画角を８０゜以上とするとき、第１レン
ズ群中の負のメニスカスレンズから出射する光束が満足
すべき条件である。半画角が大きくなるに従い、第１レ
ンズ群中の負メニスカスレンズの像側面の曲率半径ｒb
に対し、より高い所を通り多くの歪曲収差を発生する軸
外光束により、画角を広くとることを可能にしている。
【００１８】本発明の超広角ズームレンズの絞は、ズー
ミング移動の際に入射瞳位置を移動させるため、第１レ
ンズ群とは独立して移動させる。具体的機構としては、
後群レンズと一体に移動させると、構成が簡易になる。
ミング移動の際に入射瞳位置を移動させるため、第１レ
ンズ群とは独立して移動させる。具体的機構としては、
後群レンズと一体に移動させると、構成が簡易になる。
【００１９】以下具体的な数値実施例について本発明を
説明する。［実施例１］ 図１は、本発明の超広角ズームレンズの実施例１のレン
ズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第１
レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からなっ
ている。第１レンズ群は３群４枚からなり、後部レンズ
群は、４群５枚からなり、それぞれ一体に移動する。絞
は、後部レンズ群と一体で、第１レンズ群とは独立して
移動する。
説明する。［実施例１］ 図１は、本発明の超広角ズームレンズの実施例１のレン
ズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第１
レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からなっ
ている。第１レンズ群は３群４枚からなり、後部レンズ
群は、４群５枚からなり、それぞれ一体に移動する。絞
は、後部レンズ群と一体で、第１レンズ群とは独立して
移動する。
【００２０】このレンズ系の具体的数値データを表１に
示し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差
をそれぞれ図２、図３及び図４に示す。諸収差図中、Ｓ
Ａ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。
示し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差
をそれぞれ図２、図３及び図４に示す。諸収差図中、Ｓ
Ａ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。
【００２１】表および図面中、FNO はＦナンバー、f は
焦点距離、W は半画角、fBはバックフォーカスを表す。
ｒは各面の曲率半径、ｄはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈
折率、νd はｄ線のアッベ数を示す。
焦点距離、W は半画角、fBはバックフォーカスを表す。
ｒは各面の曲率半径、ｄはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈
折率、νd はｄ線のアッベ数を示す。
【００２２】
【表１】 FNO=3.6-3.9-4.5 f=16.79-20.64-27.00 W=85-62-46゜ fB=40.13-45.42-54.16 面 No. r d Nd νd 1 114.300 1.50 1.77250 49.6 2 13.800 9.86 - - 3 -60.900 1.50 1.80400 46.6 4 29.592 0.10 - - 5 23.707 9.98 1.74950 35.3 6 -17.287 4.22 1.80610 40.9 7 -87.167 17.38-10.88-4.20 - - 8 54.300 2.45 1.64769 33.8 9 -54.300 0.10 - - 10 22.910 4.48 1.48749 70.2 11 -18.810 6.54 1.83400 37.2 12 -43.621 0.96 - - 13 666.343 1.50 1.80518 25.4 14 22.339 1.40 - - 15 520.629 2.77 1.65160 58.5 16 -27.090 - - - ｒa =114.300、ｒb =13.800 、ｒc =-60.900、 h(w:80) = 12.22 、h(w:70) = 11.94 、h(w:60) = 11.46 ＤW =17.38、ｆ1 =-20.636、ｆW =16.80
【００２３】［実施例２］ 図５は、本発明の超広角ズームレンズの実施例２のレン
ズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第１
レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からなっ
ている。第１レンズ群は３群３枚からなり、後部レンズ
群は５群５枚からなり、それぞれ一体に移動する。絞
は、後部レンズ群と一体で、第１レンズ群とは独立して
移動する。このレンズ系の具体的数値データを表２に示
し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差を
それぞれ図６、図７及び図８に示す。
ズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第１
レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からなっ
ている。第１レンズ群は３群３枚からなり、後部レンズ
群は５群５枚からなり、それぞれ一体に移動する。絞
は、後部レンズ群と一体で、第１レンズ群とは独立して
移動する。このレンズ系の具体的数値データを表２に示
し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差を
それぞれ図６、図７及び図８に示す。
【００２４】
【表２】 FNO=3.6-4.0-4.7 f=16.78-20.64-27.00 W=85-62-46゜ fB=40.49-45.54-53.89 面 No. r d Nd νd 1 130.067 1.50 1.77250 49.6 2 13.724 9.16 - - 3 -76.652 1.50 1.80400 46.6 4 28.591 0.10 - - 5 22.385 10.20 1.71736 29.5 6 -112.571 18.73-12.17-5.43 - - 7 87.421 2.19 1.64769 33.8 8 -51.177 0.10 - - 9 18.890 3.24 1.48749 70.2 10 -42.356 0.55 - - 11 -24.801 6.75 1.83400 37.2 12 -38.928 0.20 - - 13 -518.306 1.50 1.80518 25.4 14 21.727 1.42 - - 15 165.986 2.77 1.65160 58.5 16 -24.258 - - - ｒa =130.067、ｒb =13.724 、ｒc =-76.625、 h(w:80) = 12.00 、h(w:70) = 11.94 、h(w:60) = 11.52 ＤW =18.73、ｆ1 =-21.216、ｆW =16.78
【００２５】［実施例３］ 図９は、本発明の超広角ズームレンズの実施例３のレン
ズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第１
レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からなっ
ている。第１レンズ群は３群３枚からなり、後部レンズ
群は４群４枚からなり、それぞれ一体に移動する。絞
は、後部レンズ群と一体で、第１レンズ群とは独立して
移動する。このレンズ系の具体的数値データを表３に示
し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差を
それぞれ図１０、図１１及び図１２に示す。
ズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第１
レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からなっ
ている。第１レンズ群は３群３枚からなり、後部レンズ
群は４群４枚からなり、それぞれ一体に移動する。絞
は、後部レンズ群と一体で、第１レンズ群とは独立して
移動する。このレンズ系の具体的数値データを表３に示
し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差を
それぞれ図１０、図１１及び図１２に示す。
【００２６】
【表３】 FNO=3.6-4.0-4.6 f=16.79-20.64-27.00 W=85-62-46゜ fB=41.26-46.03-53.91 面 No. r d Nd νd 1 119.209 1.50 1.77250 49.6 2 13.836 8.59 - - 3 -118.743 1.50 1.80400 46.6 4 24.504 0.10 - - 5 20.267 12.19 1.75520 27.5 6 -297.354 15.11-8.90-2.51 - - 7 20.942 3.16 1.69680 55.5 8 -35.434 0.91 - - 9 -16.512 4.86 1.83400 37.2 10 -24.991 0.41 - - 11 106.058 1.50 1.80518 25.4 12 20.581 1.26 - - 13 67.502 3.05 1.60311 60.7 14 -22.784 - - - ｒa =119.209、ｒb =13.836 、ｒc =-118.743 、 h(w:80) = 12.07 、h(w:70) = 11.99 、h(w:60) = 11.64 ＤW =15.11、ｆ1 =-21.25 、ｆW =16.79
【００２７】［実施例４］ 図１３は、本発明の超広角ズームレンズの実施例４のレ
ンズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第
１レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からな
っている。第１レンズ群は３群４枚からなり、後部レン
ズ群は、第１後群（２群３枚）、第２後群（１群２
枚）、第３後群（３群３枚）からなり、それぞれ一体に
移動する。図１３の上半分はワイド端、下半分はテレ端
の状態を示し、さらに、第１レンズ群、第１後群、第２
後群、及び第３後群のズーミングの際の移動軌跡を図１
３に併せて描いた。絞は、第１後群と一体で、第１レン
ズ群とは独立して移動する。このレンズ系の具体的数値
データを表４に示し、ワイド端、中間焦点距離及びテレ
端の諸収差をそれぞれ図１４、図１５及び図１６に示
す。
ンズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第
１レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からな
っている。第１レンズ群は３群４枚からなり、後部レン
ズ群は、第１後群（２群３枚）、第２後群（１群２
枚）、第３後群（３群３枚）からなり、それぞれ一体に
移動する。図１３の上半分はワイド端、下半分はテレ端
の状態を示し、さらに、第１レンズ群、第１後群、第２
後群、及び第３後群のズーミングの際の移動軌跡を図１
３に併せて描いた。絞は、第１後群と一体で、第１レン
ズ群とは独立して移動する。このレンズ系の具体的数値
データを表４に示し、ワイド端、中間焦点距離及びテレ
端の諸収差をそれぞれ図１４、図１５及び図１６に示
す。
【００２８】
【表４】 FNO=3.2-3.9-4.4 f=19.90-35.00-46.00 W=81.2-36.4-27.2゜ 面 No. r d Nd νd 1 363.985 1.40 1.64630 58.3 2 25.341 15.35 - - 3 -160.894 1.40 1.72122 37.9 4 87.206 0.10 - - 5 48.889 14.25 1.73542 27.5 6 -30.658 5.12 1.85000 37.1 7 175.522 37.81-10.89-2.76 - - 8 52.507 18.02 1.61800 63.4 9 -58.536 0.10 - - 10 29.688 1.10 1.80518 25.4 11 19.957 7.77 1.69680 56.5 12 81.214 3.15-4.13-4.82 - - 13 -62.474 3.90 1.80518 25.4 14 -24.313 1.10 1.83400 37.2 15 40.941 5.28-4.31-3.61 - - 16 292.055 1.20 1.81000 25.4 17 55.659 0.47 - - 18 59.070 6.70 1.48749 70.2 19 -41.190 0.10 - - 20 73.951 4.48 1.80400 46.6 21 -187.043 - - - ｒa =363.985、ｒb =25.341 、ｒc =-160.894 、 h(w:80) =22.47、h(w:70) = 21.96 、h(w:60) = 20.94 ＤW =37.81、ｆ1 =-29.361、ｆW =19.907
【００２９】［実施例５］ 図１７は、本発明の超広角ズームレンズの実施例５のレ
ンズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第
１レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からな
っている。第１レンズ群は２群３枚からなり、後部レン
ズ群は、ズーミングの際移動する第１後群と固定された
第２後群からなり、第１後群は３群４枚、第２後群は３
群４枚からなっている。絞は、第２後群に含まれ、第１
後群が移動するので、相対的に第１レンズとは独立して
移動することになる。この実施例は、本発明レンズをＣ
ＣＴＶ（監視カメラ）用に適用したもので、最終２面
は、ＣＣＤのカバーガラスである。この第１レンズ群、
第１後群、及び第２後群のズーミングの際の移動軌跡を
図２１の下部に併せて描いた。Ｓはワイド端、Ｌはテレ
端とする。このレンズ系の具体的数値データを表５に示
し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差を
それぞれ図１８、図１９及び図２０に示す。
ンズの構成図で、物体側より順に、負のパワーを持つ第
１レンズ群、絞、正のパワーを持つ後部レンズ群からな
っている。第１レンズ群は２群３枚からなり、後部レン
ズ群は、ズーミングの際移動する第１後群と固定された
第２後群からなり、第１後群は３群４枚、第２後群は３
群４枚からなっている。絞は、第２後群に含まれ、第１
後群が移動するので、相対的に第１レンズとは独立して
移動することになる。この実施例は、本発明レンズをＣ
ＣＴＶ（監視カメラ）用に適用したもので、最終２面
は、ＣＣＤのカバーガラスである。この第１レンズ群、
第１後群、及び第２後群のズーミングの際の移動軌跡を
図２１の下部に併せて描いた。Ｓはワイド端、Ｌはテレ
端とする。このレンズ系の具体的数値データを表５に示
し、そのワイド端、中間焦点距離及びテレ端の諸収差を
それぞれ図１８、図１９及び図２０に示す。
【００３０】
【表５】 FNO=1.4-1.5-1.5 f=3.33-4.50-5.40 W=83-48-38゜ 面 No. r d Nd νd 1 337.752 1.10 1.77250 49.6 2 7.699 5.90 - - 3 -14.279 1.10 1.65830 57.3 4 24.355 4.19 1.84666 23.8 5 -21.621 12.31-5.64-2.49 - - 6 -493.519 3.60 1.77250 49.6 7 -9.133 1.00 1.84666 23.8 8 -45.809 0.10 - - 9 29.606 2.67 1.77250 49.6 10 -29.606 1.00-4.81-7.74 - - 11 ∞ 0.50 1.49831 65.1 12 ∞ 2.59 - - 13 -12.755 1.00 1.83400 37.2 14 14.430 3.41 1.48749 70.2 15 -15.640 0.10 - - 16 21.219 3.28 1.69680 55.5 17 -22.180 0.10 - - 18 10.278 2.64 1.77250 49.6 19 23.484 5.36 - - 20 ∞ 3.50 1.49782 66.8 21 ∞ - - - ｒa =337.752、ｒb =7.699、ｒc =-14.279、 h(w:80) = 6.70、h(w:70) = 6.55 、h(w:60) = 6.32 ＤW =12.31、ｆ1 =-12.828、ｆW =3.33
【００３１】次に、実施例１ないし５の各条件式に対す
る値を表６に示す。
る値を表６に示す。
【表６】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 条件式(1) 8.28 9.48 8.615 14.36 43.87 条件式(2) 0.830 0.840 0.841 0.821 0.826 条件式(3) 0.842 0.883 0.771 1.29 0.952 条件式(4) -60.900 -76.625 -118.743 -160.894 -15.279 条件式(5) 0.814 0.791 0.790 0.678 0.259 条件式(2') 0.865 0.870 0.867 0.864 0.851 条件式(2") 0.886 0.874 0.874 0.870 0.887
【００３２】表６から明かなように、実施例１ないし実
施例４は、条件式（１）ないし（５）及び（２’）、
（２”）を満足している。実施例５は、ＣＣＴＶ用に適
用したものであり、ＣＣＴＶ用は、焦点距離、イメージ
サイズが小さく、レンズの大きさも小さいので、小型化
の条件式（５）を満足する必要はない。しかし、条件式
（１）から（４）及び（２’）、（２”）は満足してい
る。本発明の超広角ズームレンズは、ワイド端では半画
角が６０°を越え８０°以上にも達し、魚眼レンズの領
域に至る超広角ズームレンズを簡易な構成で可能にし、
各収差図中の諸収差も比較的よく補正されている。
施例４は、条件式（１）ないし（５）及び（２’）、
（２”）を満足している。実施例５は、ＣＣＴＶ用に適
用したものであり、ＣＣＴＶ用は、焦点距離、イメージ
サイズが小さく、レンズの大きさも小さいので、小型化
の条件式（５）を満足する必要はない。しかし、条件式
（１）から（４）及び（２’）、（２”）は満足してい
る。本発明の超広角ズームレンズは、ワイド端では半画
角が６０°を越え８０°以上にも達し、魚眼レンズの領
域に至る超広角ズームレンズを簡易な構成で可能にし、
各収差図中の諸収差も比較的よく補正されている。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、特にワイド側での歪曲
収差を積極的に利用することによって、ワイド端では半
画角が６０°を越え８０°以上にもなる魚眼レンズの領
域に至る超広角ズームレンズを簡易な構成で提供するこ
とができる。
収差を積極的に利用することによって、ワイド端では半
画角が６０°を越え８０°以上にもなる魚眼レンズの領
域に至る超広角ズームレンズを簡易な構成で提供するこ
とができる。
【図１】本発明による超広角ズームレンズの第１の実施
例のレンズ構成図である。
例のレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ系のワイド端における諸収差図で
ある。
ある。
【図３】図１のレンズ系の中間焦点距離における諸収差
図である。
図である。
【図４】図１のレンズ系のテレ端における諸収差図であ
る。
る。
【図５】本発明による超広角ズームレンズの第２の実施
例のレンズ構成図である。
例のレンズ構成図である。
【図６】図５のレンズ系のワイド端における諸収差図で
ある。
ある。
【図７】図５のレンズ系の中間焦点距離における諸収差
図である。
図である。
【図８】図５のレンズ系のテレ端における諸収差図であ
る。
る。
【図９】本発明による超広角ズームレンズの第３の実施
例のレンズ構成図である。
例のレンズ構成図である。
【図１０】図９のレンズ系のワイド端における諸収差図
である。
である。
【図１１】図９のレンズ系の中間焦点距離における諸収
差図である。
差図である。
【図１２】図９のレンズ系のテレ端における諸収差図で
ある。
ある。
【図１３】本発明による超広角ズームレンズの第４の実
施例のレンズ構成図である。
施例のレンズ構成図である。
【図１４】図１３のレンズ系のワイド端における諸収差
図である。
図である。
【図１５】図１３のレンズ系の中間焦点距離における諸
収差図である。
収差図である。
【図１６】図１３のレンズ系のテレ端における諸収差図
である。
である。
【図１７】本発明による超広角ズームレンズの第５の実
施例を示す、テレ端とワイド端のレンズ構成、及びズー
ミングの移動軌跡を示す図である。
施例を示す、テレ端とワイド端のレンズ構成、及びズー
ミングの移動軌跡を示す図である。
【図１８】図１７のレンズ系のワイド端における諸収差
図である。
図である。
【図１９】図１７のレンズ系の中間焦点距離における諸
収差図である。
収差図である。
【図２０】図１７のレンズ系のテレ端における諸収差図
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−181377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−44114（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−67112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−152250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−220915（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−56814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−262813（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47616（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−303409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−140047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−60717（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−5914（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−68938（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−92021（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−68307（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−15612（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−20219（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04
Claims (7)
- 【請求項１】 物体側から順に、負のパワーの第１レン
ズ群と、正のパワーの後部レンズ群とで構成され、この
第１レンズ群と後部レンズ群との全体をそれぞれ動かし
て変倍を行う、ワイド端では６０°以上の半画角を包括
し魚眼レンズになるズームレンズにおいて、 上記負のパワーの第１レンズ群は、その最も物体側に、
像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズを有し、この
負メニスカスレンズは、次の条件式（１）及び（２）を
満足することを特徴とする超広角ズームレンズ。 （１）ｒa ／ｒb ＞５ （２）ｈ（ｗ：６０）／ｒb ＞０．７ 但し、 ｒa ：上記負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、 ｒb ：上記負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、 ｈ（ｗ：６０）：上記負メニスカスレンズの像側面にお
いて、ワイド端時に入射角６０°の光束が通る最大の高
さ。 - 【請求項２】 請求項１記載の超広角ズームレンズにお
いて、次の条件式（３）を満足する超広角ズームレン
ズ。 （３）０．５＜ＤW ／｜ｆ1 ｜＜１．４ 但し、 ＤW ：ワイド端における第１レンズ群と後部レンズ群と
の空気間隔、 ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の超広角ズームレ
ンズにおいて、次の条件式（４）を満足する超広角ズー
ムレンズ。 （４）ｒc ＜０ 但し、 ｒc ：物体側から見て上記負メニスカスレンズの次のレ
ンズの物体側面の曲率半径。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項記載の
超広角ズームレンズにおいて、更に次の条件式（５）を
満足する超広角ズームレンズ。 （５）０．６＜ｆW ／｜ｆ1 ｜＜１．０ 但し、 ｆW ：ワイド端時における全系の焦点距離。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
超広角ズームレンズにおいて、ワイド端での半画角は、
７０゜以上であり、第１レンズ群中の上記負メニスカス
レンズは、次の条件式（２’）を満足する超広角ズーム
レンズ。 （２’）ｈ（ｗ：７０）／ｒb ＞０．８ 但し、 ｈ（ｗ：７０）：第１レンズ群中の上記負メニスカスレ
ンズの像側面において、ワイド端時に入射角７０°の光
束が通る最大の高さ。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項記載の
超広角ズームレンズにおいて、ワイド端での半画角は、
８０゜以上であり、第１レンズ群中の負メニスカスレン
ズは、次の条件式（２”）を満足する超広角ズームレン
ズ。 （２”）ｈ（ｗ：８０）／ｒb ＞０．８５ 但し、 ｈ（ｗ：８０）：第１レンズ群中の上記負メニスカスレ
ンズの像側面において、ワイド端時に入射角８０°の光
束が通る最大の高さ。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項記載の
超広角ズームレンズにおいて、絞は、ズーミング移動の
際、第１レンズ群とは独立して、後群レンズと一体に移
動する超広角ズームレンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21923895A JP3315839B2 (ja) | 1994-10-21 | 1995-08-28 | 超広角ズームレンズ |
| DE19539166A DE19539166B4 (de) | 1994-10-21 | 1995-10-20 | Superweitwinkel-Varioobjektiv |
| US08/546,960 US5724193A (en) | 1994-10-21 | 1995-10-23 | Super wide angle zoom lens |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25697794 | 1994-10-21 | ||
| JP6-256977 | 1994-10-21 | ||
| JP21923895A JP3315839B2 (ja) | 1994-10-21 | 1995-08-28 | 超広角ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08171053A JPH08171053A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3315839B2 true JP3315839B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=26522999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21923895A Expired - Fee Related JP3315839B2 (ja) | 1994-10-21 | 1995-08-28 | 超広角ズームレンズ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5724193A (ja) |
| JP (1) | JP3315839B2 (ja) |
| DE (1) | DE19539166B4 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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