JP2001281536A - ガウス型レンズ - Google Patents

ガウス型レンズ

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JP2001281536A
JP2001281536A JP2000089753A JP2000089753A JP2001281536A JP 2001281536 A JP2001281536 A JP 2001281536A JP 2000089753 A JP2000089753 A JP 2000089753A JP 2000089753 A JP2000089753 A JP 2000089753A JP 2001281536 A JP2001281536 A JP 2001281536A
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JP
Japan
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lens
object side
gaussian
curvature
focal length
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JP2000089753A
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English (en)
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Akiko Takatsuki
明子 高附
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Fujinon Corp
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Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/62Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定のレンズ形状および条件式を満足するこ
とで、5群6枚構成というコンパクトな構成でありなが
ら、F1.4程度以上の明るさを達成し、画角が24度
程度以上で、バックフォーカスを充分確保し、諸収差を
良好に補正し得るガウス型レンズを得る。 【構成】 物体側に強い曲率の面を向けた両凸レンズか
らなる第1レンズL 、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズからなる第2レンズL、像面側に強い曲率
の面を向けた両凹レンズからなる第3レンズL、開口
絞り3、両凹レンズからなる第4レンズLと両凸レン
ズからなる第5レンズLの接合レンズおよび物体側に
強い曲率の面を向けた正レンズからなる第6レンズL
を配設してなり、所定の条件式(1)〜(7)を満足し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、監視用カメラ等に
搭載されるガウス型レンズに関し、特に、F1.4程度
より明るく、画角が24度程度以上とされたガウス型レ
ンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、バックフォーカスを充分大き
くとれ、しかも光学性能を良好とし得るガウス型レンズ
が写真撮影用レンズとして知られている。その代表的な
構成は、特開昭62−87922号公報および特開平8
−160293号公報に開示されている。
【0003】ところで、近年、監視用カメラの需要が急
増し、その用途も広範になってきており、明るくコンパ
クトなものが求められている。そして、このような監視
用カメラに上述した如きガウス型レンズ系の搭載も試み
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開昭62―87922号公報に記載のガウス型レン
ズ系はF1.4より暗く、また諸収差が必ずしも十分に
補正されているとはいえず、上記要求を満たすものとは
されていない。
【0005】また、上述した特開平8−160293号
公報に記載のガウス型レンズ系はF1.4の明るさを達
成しているものの、6群7枚構成とされているため、よ
り小型化を達成し得るレンズ系が求められている。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、F1.4程度以上の明るさを達成でき、画角が2
4度程度以上で諸収差が良好に補正された、コンパクト
なガウス型レンズを提供することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のガウス型レンズ
は、物体側より順に、両凸レンズからなる第1レンズ、
物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第2
レンズ、両凹レンズからなる第3レンズ、絞り、両凹レ
ンズからなる第4レンズと両凸レンズからなる第5レン
ズの接合レンズおよび正の屈折力を有する第6レンズを
配設してなり、下記条件式(1)〜(6)を満足するこ
とを特徴とするものである。 4.0 < fI/fII < 8.0 (1) 1.75< (N+N)/2 (2) 12.0 < ν−ν (3) 1.00 < (R−R)/(R+R) < 6.10 (4) 0.37 < R/f < 0.50 (5) 0.50 < |R|/f < 1.00 (6) ただし、 fI : 絞りより物体側のレンズ系の合成焦
点距離 fII : 絞りより像面側のレンズ系の合成焦
点距離 N : 第iレンズの屈折率 ν : 第iレンズのアッベ数 R : 第i面の曲率半径(ただし絞りの曲
率半径をRとする) f : 全系の焦点距離
【0008】さらに、この場合において下記条件式
(7)を満足することが好ましい。 −0.11 < f/R12 (7)
【0009】
【作用】上述したように本発明のガウス型レンズは、5
群6枚というコンパクトな構成でありながら、F1.4
程度以上の明るさを達成でき、画角が24度程度以上で
諸収差が良好に補正されたものとなっている。そして、
特に第3レンズの物体側の面を凹面で構成することによ
り、球面収差を大幅に改善でき、大口径化を達成するこ
とが可能である。
【0010】また、上記各条件式は以下の如き作用を有
する。上記条件式(1)は、絞り前後のレンズ群のパワ
ー配分を適切にし、大口径化を達成するためのものであ
る。すなわち、この上限を越えると前群(第1〜3レン
ズ)のパワーが弱くなり、バックフォーカスの確保には
有利だが、第3レンズの負のパワーが相対的に大きくな
るため、球面収差が補正過剰となる。一方、その下限を
越えるとバックフォーカスを十分に確保することが難し
くなる。
【0011】上記条件式(2)は、後群(第4〜6レン
ズ)を構成する正レンズの屈折力に関する。その下限を
越えると、各レンズの曲率半径が小さくなるため、ペッ
ツバール和が増大する。また、球面収差が補正不足とな
り、大口径化が困難となる。
【0012】上記条件式(3)は、接合レンズを構成す
る第4レンズと第5レンズのアッベ数に関する。その下
限を越えると、色収差の補正作用が弱くなるため、好ま
しくない。
【0013】上記条件式(4)は、第2レンズと第3レ
ンズの間にある空気レンズに関する。その上限を越える
と、空気レンズの発散作用が大きくなり、球面収差が補
正過剰となる。一方、その下限を越えると、コマ収差が
増大する。
【0014】上記条件式(5)(6)は、絞りを挟んだ
2つの凹面の形状を規定したものである。その上限を越
えると球面収差が補正不足となり、また、ペッツバール
和が増大する。一方、その下限を越えると、コマ収差が
増大し、好ましくない。
【0015】また、上記条件式(7)は、第6レンズの
像面側の面の凸のパワーを規制して、バックフォーカス
を確保するためのものである。すなわち、この下限値を
超えるとバックフォーカスを長くとることが難しくな
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。ここで図1は実施例1〜4のレ
ンズの基本構成を示すものである。図1に示すように、
これらの実施例にかかるガウス型レンズは、6枚のレン
ズL〜Lおよび開口絞り3により構成され、物体側
から光軸Xに沿ってレンズLに入射した光束は、レン
ズLから射出されてCCDの撮像面1上に結像する。
なお、像面の前段にはローパスフィルタ/赤外線カット
フィルタ等からなるフィルタ部2が配設されている。以
下、実施例1〜4の各々について詳細に説明する。
【0017】<実施例1>実施例1のガウス型レンズ
は、物体側に強い曲率の面を向けた両凸レンズからなる
第1レンズL、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズからなる第2レンズL、像面側に強い曲率の面を
向けた両凹レンズからなる第3レンズL、開口絞り
3、両凹レンズからなる第4レンズLと両凸レンズか
らなる第5レンズLの接合レンズおよび物体側に強い
曲率の面を向けた両凸レンズからなる第6レンズL
配設してなり、下記条件式(1)〜(7)を満足してな
る。 4.0 < fI/fII < 8.0 (1) 1.75< (N+N)/2 (2) 12.0 < ν−ν (3) 1.00 < (R−R)/(R+R) < 6.10 (4) 0.37 < R/f < 0.50 (5) 0.50 < |R|/f < 1.00 (6) −0.11 < f/R12 (7) ただし、 fI : 絞りより物体側のレンズ系の合成焦
点距離 fII : 絞りより像面側のレンズ系の合成焦
点距離 N : 第iレンズの屈折率 ν : 第iレンズのアッベ数 R : 第i面の曲率半径(ただし絞りの曲
率半径をRとする) f : 全系の焦点距離
【0018】この実施例1における各レンズ面の曲率半
径R(mm)、各レンズの中心厚および空気間隔D(m
m)、各レンズのd線における屈折率N、アッベ数νを
下記表1に示す。
【0019】ただし、この表1および後述する表2〜4
において、各記号R、D、N、νに対応させた数字は物
体側から順次増加するようになっている。
【0020】
【表1】
【0021】さらに、表1の上段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは25.78mmであり、F数は1.
44であり、バックフォーカスBfは11.24mmで
ある。また、上記条件式(1)ないし(7)の値は表1
の下段に示すように全て満足されている。なお、画角2
ωは24.2度である。
【0022】<実施例2>実施例2のガウス型レンズは
上記実施例1のレンズと略同様の構成とされ、その効果
も同様とされている。
【0023】この実施例2における各レンズ面の曲率半
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。
【0024】
【表2】
【0025】さらに、表2の上段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは25.77mmであり、F数は1.
44であり、バックフォーカスBfは10.95mmで
ある。また、上記条件式(1)ないし(7)の値は上記
表2の下段に示すように全て満足されている。なお、画
角2ωは24.8度である。
【0026】<実施例3>実施例3のガウス型レンズは
上記実施例1、2のレンズと略同様の構成とされ、その
効果も同様とされている。ただし、第6レンズLは物
体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとされてい
る。
【0027】この実施例3における各レンズ面の曲率半
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3に示す。
【0028】
【表3】
【0029】さらに、表3の上段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは25.78mmであり、F数は1.
44であり、バックフォーカスBfは11.23mmで
ある。また、上記条件式(1)ないし(7)の値は上記
表3の下段に示すように全て満足されている。なお、画
角2ωは24.2度である。
【0030】<実施例4>実施例4のガウス型レンズは
上記実施例3のレンズと略同様の構成とされ、その効果
も同様とされている。
【0031】この実施例4における各レンズ面の曲率半
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。
【0032】
【表4】
【0033】さらに、表4の上段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは26.61mmであり、F数は1.
44であり、バックフォーカスBfは11.15mmで
ある。また、上記条件式(1)ないし(7)の値は上記
表4の下段に示すように全て満足されている。なお、画
角2ωは23.8度である。
【0034】次に、上記実施例1、2、3、4の各収差
(球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差
およびコマ収差)を各々図2、3、4、5に示す。な
お、これらの収差図においてωは半画角を示す。図2、
3、4、5から明らかなように、本実施形態によれば、
諸収差を良好なものとすることができる。
【0035】なお、本発明のガウス型レンズとしては、
上記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、例えば各レンズの曲率Rやレンズ間
隔(もしくはレンズ厚)Dを適宜変更することが可能で
ある。
【0036】また、このガウス型レンズと像面(固体撮
像素子の撮像面)1との間において、ローパスフィルタ
や赤外線カットフィルタ等のフィルタ部2とともにカバ
ーガラスを挿入することも可能である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガウス型
レンズによれば、所定のレンズ形状および条件式を満足
することで、5群6枚構成というコンパクトな構成であ
りながら、F1.4程度以上の明るさを達成でき、画角
が24度程度以上で、バックフォーカスを充分確保する
ことができ、諸収差を良好に補正することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るレンズ基本構成を示す
概略図
【図2】実施例1に係るレンズの各収差図(球面収差、
非点収差、ディストーション、倍率色収差およびコマ収
差)
【図3】実施例2に係るレンズの各収差図(球面収差、
非点収差、ディストーション、倍率色収差およびコマ収
差)
【図4】実施例3に係るレンズの各収差図(球面収差、
非点収差、ディストーション、倍率色収差およびコマ収
差)
【図5】実施例4に係るレンズの各収差図(球面収差、
非点収差、ディストーション、倍率色収差およびコマ収
差)
【符号の説明】
〜L レンズ R〜R14 レンズ面の曲率半径 D〜D13 レンズ面間隔(レンズ厚) X 光軸 1 像面(固体撮像素子の撮像面) 2 フィルタ部 3 開口絞り

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、両凸レンズからなる第
    1レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズか
    らなる第2レンズ、両凹レンズからなる第3レンズ、絞
    り、両凹レンズからなる第4レンズと両凸レンズからな
    る第5レンズの接合レンズおよび正の屈折力を有する第
    6レンズを配設してなり、下記条件式(1)〜(6)を
    満足することを特徴とするガウス型レンズ。 4.0 < fI/fII < 8.0 (1) 1.75< (N+N)/2 (2) 12.0 < ν−ν (3) 1.00 < (R−R)/(R+R) < 6.10 (4) 0.37 < R/f < 0.50 (5) 0.50 < |R|/f < 1.00 (6) ただし、 fI : 絞りより物体側のレンズ系の合成焦
    点距離 fII : 絞りより像面側のレンズ系の合成焦
    点距離 N : 第iレンズの屈折率 ν : 第iレンズのアッベ数 R : 第i面の曲率半径(ただし絞りの曲
    率半径をRとする) f : 全系の焦点距離
  2. 【請求項2】 下記条件式(7)を満足することを特徴
    とする請求項1記載のガウス型レンズ。 −0.11 < f/R12 (7)
JP2000089753A 2000-03-28 2000-03-28 ガウス型レンズ Withdrawn JP2001281536A (ja)

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