JP2000105334A - 結像レンズ - Google Patents

結像レンズ

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JP2000105334A
JP2000105334A JP10276318A JP27631898A JP2000105334A JP 2000105334 A JP2000105334 A JP 2000105334A JP 10276318 A JP10276318 A JP 10276318A JP 27631898 A JP27631898 A JP 27631898A JP 2000105334 A JP2000105334 A JP 2000105334A
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lens
object side
lenses
imaging
refractive power
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JP10276318A
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Hiroshi Yamada
宏 山田
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Fujinon Corp
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Fuji Photo Optical Co Ltd
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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 -
    • G02B9/04Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
    • 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)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 前群を構成する第1レンズと第2レンズの間
隔を所定の広い距離に設定するとともに、第2レンズの
物体側の面を大きい曲率の面とすることにより、5枚レ
ンズというコンパクトな構成を確保しつつ、画素数の多
いCCD撮像素子に適用する場合にも倍率色収差をはじ
めとする諸収差を良好なものとする。 【構成】 物体側に凸面を向け、物体側の面を非球面と
された負メニスカスの第1レンズLと物体側に曲率の
大きい面を向けた両凸レンズからなる第2レンズL
りなる前群、および両凹レンズからなる第3レンズL
と2枚の両凸レンズL、Lよりなる後群とから構成
される。また、第1レンズL1の物体側の面から第2レ
ンズLの像側の面までの距離をd、全レンズ系の焦点
距離をf、2枚の両凸レンズL、Lの、屈折率およ
びアッベ数の平均値を各々nおよびνとしたとき、
1.0<d/f<2.0(1)、n>1.76(2)、ν>45.
0(3)を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、コンパクト
な電子スチルカメラ等の撮像機器に用いられる結像レン
ズに関し、詳しくは、画素数の多いCCD等の撮像素子
にも対応し得る結像レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、従来の銀塩フィルムを使用するカ
メラに比して撮影および鑑賞が容易な電子スチルカメラ
が急速に普及しつつある。
【0003】この種の電子スチルカメラに使用される結
像レンズとしては解像度が高く、高性能であること、小
型で低廉であることが強く望まれているが、その他にC
CD撮像素子を用いるものではテレセントリックである
ことが要求される。
【0004】このような要求を満足する結像レンズとし
ては、特開平10−20188号公報に記載された2群
5枚構成のものが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のCC
D撮像素子の開発は目覚しく、最近では150万画素の
ものも実用化されるに至っており、このような画素数の
多いCCD撮像素子を電子スチルカメラに搭載して解像
度のより高い画像を得ることが要求されている。
【0006】しかしながら、上述した公報記載の従来技
術を、このような画素数の多いCCD撮像素子のものに
適用した場合、特に倍率色収差が大きくなってしまい、
再生画面上での色ムラが問題となる。
【0007】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、高解像で射出瞳が比較的遠く、小型化
および低廉化の要求を満たし、画素数の多いCCD撮像
素子のものに適用した場合にも各収差、特に倍率色収差
を良好なものとし得る結像レンズを提供することを目的
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の結像レンズは、
物体側から順に、物体側に凸面を向けた、少なくとも1
つの非球面を有する負の屈折力を有するメニスカス形状
の第1レンズと物体側に曲率の大きい面を向けた正の屈
折力を有する第2レンズとを配設してなる前群、および
1枚の負の屈折力を有するレンズと2枚の正の屈折力を
有するレンズからなる後群を、物体側からこの順に配設
してなり、下記条件式(1)を満足することを特徴とす
るものである。 1.0<d/f<2.0 (1) ただし、 d:第1レンズの物体側の面から第2レンズの像側の面
までの距離 f:全レンズ系の焦点距離
【0009】また、このような結像レンズにおいて、前
記2枚の正の屈折力を有するレンズの、屈折率およびア
ッベ数の平均値を各々nおよびνとしたとき、下記
条件式(2)、(3)を満足することが好ましい。 n>1.76 (2) ν>45.0 (3)
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態にかかる
結像レンズを実施例1ないし4により具体的に説明す
る。 <実施例1>図1は実施例1のレンズ基本構成を示すも
のである。図1に示すように、実施例1に係る結像レン
ズは、物体側から順に、物体側に凸面を向け、物体側の
面を非球面とされた負の屈折力を有するメニスカス形状
の第1レンズLと物体側に曲率の大きい面を向けた両
凸レンズからなる第2レンズLとを配設してなる前
群、および物体側から順に、両凹レンズからなる第3レ
ンズLと2枚の両凸レンズL、Lとを配設してな
る後群を、物体側からこの順に配設してなり、物体側か
ら光軸Xに沿って入射した光束は結像面(固体撮像素子
の受光面)1上に結像される。
【0011】なお、第5レンズLの像側には、赤外線
カットフィルタやローパスフィルタを含むフィルタ部2
が配設されている。
【0012】このように構成された結像レンズによれ
ば、負の屈折力を有する第1レンズL を最も物体側に
配設することによりレトロフォーカスタイプとし、広角
化を達成している。さらに、第1レンズL1の物体側の
面を所定の非球面とすることにより、マイナスになりが
ちなディストーションを補正している。
【0013】また、上記構成の結像レンズでは、第1レ
ンズL1の物体側の面から第2レンズLの像側の面ま
での距離をd、全レンズ系の焦点距離をf、さらに後群
を構成する2枚の両凸レンズL、Lの、屈折率およ
びアッベ数の平均値を各々n およびνとしたとき、
下記条件式(1)、(2)、(3)を満足するように構
成されている。 1.0<d/f<2.0 (1) n>1.76 (2) ν>45.0 (3)
【0014】上記条件式(1)を満足するように第1レ
ンズL1と第2レンズLの距離を所定の間隔に広く設
定することにより、第1レンズL1と第2レンズL
パワーを小さくすることが可能となるので、諸収差、特
に倍率色収差を有効に補正することが可能となる。すな
わち、この条件式(1)の下限を下回ると、倍率色収差
をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難とな
り、一方、この条件式(1)の上限を上回るとコンパク
ト化を達成することが困難となる。
【0015】さらに、第2レンズLの物体側の面を像
側の面に比して曲率の大きい凸面とすることにより、第
2レンズLの前側焦点位置までの距離を長くして条件
式(1)の範囲とすることが容易となるようにするとと
もに、第2レンズLの凸のパワーを小さくして諸収差
を小さく押さえるようにしている。
【0016】また、上記条件式(2)を満足することに
より、球面収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差を良好
に補正することができ、一方、上記条件式(3)を満足
することにより、軸上色収差を良好に補正することが可
能となる。
【0017】以下、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1の上段に示
す。
【0018】ただし、この表1および後述する表3、
5、7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。*の面
は非球面を表し、その非球面は下記数1に示す非球面式
により表される。
【0019】
【表1】
【0020】
【数1】
【0021】また、上記非球面に関する係数を表2に示
す。
【0022】
【表2】
【0023】さらに、表1の下段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは6.19mmであり、F数は2.8
0であり、半画角ωは30.3度であり、d/fの値は
1.18である。したがって、上記条件式(1)、
(2)、(3)は全て満足されている。
【0024】<実施例2>実施例2の結像レンズは図1
に示す上記実施例1の結像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が、第2レンズL
正のメニスカスレンズとされている点で実施例1のもの
とは相違している。
【0025】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3の上段に示す。*
の面は非球面を表し、その非球面は上記数1に示す非球
面式により表される。
【0026】
【表3】
【0027】また、上記非球面に関する係数を表4に示
す。
【0028】
【表4】
【0029】さらに、表3の下段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは6.19mmであり、F数は2.8
0であり、半画角ωは30.3度であり、d/fの値は
1.42である。したがって、上記条件式(1)、
(2)、(3)は全て満足されている。
【0030】<実施例3>実施例3の結像レンズは図2
に示すように、上記実施例2の結像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が、第2レンズ
の物体側の面のみならず像側の面も非球面とされて
いる点で実施例2のものとは相違している。
【0031】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5の上段に示す。*
の面は非球面を表し、それら各非球面は上記数1に示す
非球面式により表される。
【0032】
【表5】
【0033】また、上記非球面に関する係数を表6に示
す。
【0034】
【表6】
【0035】さらに、表5の下段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは6.19mmであり、F数は2.8
0であり、半画角ωは30.2度であり、d/fの値は
1.29である。したがって、上記条件式(1)、
(2)、(3)は全て満足されている。
【0036】<実施例4>実施例4の結像レンズは図3
に示すように、上記実施例1の結像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。
【0037】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7の上段に示す。*
の面は非球面を表し、その非球面は上記数1に示す非球
面式により表される。
【0038】
【表7】
【0039】また、上記非球面に関する係数を表8に示
す。
【0040】
【表8】
【0041】さらに、表7の下段に示すようにレンズ系
全体の焦点距離fは6.19mmであり、F数は2.8
0であり、半画角ωは30.3度であり、d/fの値は
1.94である。したがって、上記条件式(1)、
(2)、(3)は全て満足されている。
【0042】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)を各々図4、5、6、7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4、5、6、7から
明らかなように、本実施形態によれば、倍率色収差を含
む諸収差を良好なものとすることができる。
【0043】なお、この結像レンズと結像面(固体撮像
素子の受光面)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とともにカバーガラスを挿入する
ことも可能である。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の結像レン
ズによれば、前群を構成する第1レンズと第2レンズの
間隔を所定の広い距離に設定するとともに、第2レンズ
の物体側の面を大きい曲率の面とすることにより、5枚
レンズというコンパクトな構成でありながら、倍率色収
差をはじめとする諸収差を良好なものとすることがで
き、画素数の多いCCD撮像素子を搭載した撮像機器に
適用する場合にも色ムラ等の不具合のない良好な再生画
像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るレンズ基本構成を示す
概略図
【図2】本発明の実施例3に係るレンズ基本構成を示す
概略図
【図3】本発明の実施例4に係るレンズ基本構成を示す
概略図
【図4】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)
【図5】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)
【図6】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)
【図7】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)
【符号の説明】
〜L レンズ R〜R11 レンズ面(フィルタ面を含む)の曲率
半径 D〜D10 レンズ面(フィルタ面を含む)間隔
(レンズ厚) X 光軸 1 結像面(固体撮像素子の受光面) 2 フィルタ部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、物体側に凸面を向けた、
    少なくとも1つの非球面を有する負の屈折力を有するメ
    ニスカス形状の第1レンズと物体側に曲率の大きい面を
    向けた正の屈折力を有する第2レンズとを配設してなる
    前群、 および1枚の負の屈折力を有するレンズと2枚の正の屈
    折力を有するレンズからなる後群を、 物体側からこの順に配設してなり、 下記条件式(1)を満足することを特徴とする結像レン
    ズ。 1.0<d/f<2.0 (1) ただし、 d:第1レンズの物体側の面から第2レンズの像側の面
    までの距離 f:全レンズ系の焦点距離
  2. 【請求項2】請求項1記載の結像レンズにおいて、 前記2枚の正の屈折力を有するレンズの、屈折率および
    アッベ数の平均値を各々nおよびνとしたとき、下
    記条件式(2)、(3)を満足することを特徴とする結
    像レンズ。 n>1.76 (2) ν>45.0 (3)
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