JP2002131634A - 小型レンズ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケラレ現象を防止でき、薄型で、高密度、高
画素の撮像素子に好適な光学性能の高い小型レンズを提
供する。 【解決手段】 物体側から順に、負の屈折力をもつ第１
レンズ１、正の屈折力をもつ第２レンズ２からなる第１
レンズ群Ｉと、負の屈折力をもつ第３レンズ３、第３レ
ンズに接合され正の屈折力をもつ第４レンズ４、正の屈
折力をもち物体側に凸面を向けその凸面が周辺部に向か
うに連れて正の屈折力が弱くなる非球面をなす第５レン
ズ５からなる第２レンズ群ＩＩとを備え、次の条件式
（１），（２），（３）、０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜
１．３・│Ｒ６│…（１）、ν１＞ν２，ν３＜ν４，
ν５＞５０…（２）、ｆ１＞ｆ２＞０…（３）、但し、
Ｒ６：第３レンズの物体側面の曲率半径、Ｒ８：第４レ
ンズの像面側面の曲率半径、νｉ：第ｉレンズのアッベ
数、ｆ１，ｆ２：第１レンズ群及び第２レンズ群の合成
焦点距離、を満足するように構成する。
画素の撮像素子に好適な光学性能の高い小型レンズを提
供する。 【解決手段】 物体側から順に、負の屈折力をもつ第１
レンズ１、正の屈折力をもつ第２レンズ２からなる第１
レンズ群Ｉと、負の屈折力をもつ第３レンズ３、第３レ
ンズに接合され正の屈折力をもつ第４レンズ４、正の屈
折力をもち物体側に凸面を向けその凸面が周辺部に向か
うに連れて正の屈折力が弱くなる非球面をなす第５レン
ズ５からなる第２レンズ群ＩＩとを備え、次の条件式
（１），（２），（３）、０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜
１．３・│Ｒ６│…（１）、ν１＞ν２，ν３＜ν４，
ν５＞５０…（２）、ｆ１＞ｆ２＞０…（３）、但し、
Ｒ６：第３レンズの物体側面の曲率半径、Ｒ８：第４レ
ンズの像面側面の曲率半径、νｉ：第ｉレンズのアッベ
数、ｆ１，ｆ２：第１レンズ群及び第２レンズ群の合成
焦点距離、を満足するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ等の撮像素
子を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適
用される小型レンズに関し、特に画素数の多い撮像素子
を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に好適
な小型レンズに関する。
子を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適
用される小型レンズに関し、特に画素数の多い撮像素子
を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に好適
な小型レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のレンズとしては、例えば監視用カ
メラ等の如く動画を撮影するために適用されるレンズが
知られている。これら監視用カメラは、主として動画の
撮影に供され、その撮像素子の画素数も比較的少ないこ
とから、レンズそのものに高い光学性能は必要とされて
いなかった。また、従来のデジタルスチルカメラ、ビデ
オカメラ等は、画像を撮影するカメラとして用いられる
ものであったため、薄型化は望まれるものの、光学性能
の高いものはそれ程要求されていなかった。
メラ等の如く動画を撮影するために適用されるレンズが
知られている。これら監視用カメラは、主として動画の
撮影に供され、その撮像素子の画素数も比較的少ないこ
とから、レンズそのものに高い光学性能は必要とされて
いなかった。また、従来のデジタルスチルカメラ、ビデ
オカメラ等は、画像を撮影するカメラとして用いられる
ものであったため、薄型化は望まれるものの、光学性能
の高いものはそれ程要求されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、撮像素子の著しい技術進歩により、高密度化、高
画素化が達成され、それに伴なって光学性能の高いレン
ズが要望されている。特に、最近ではデジタルスチルカ
メラ等により撮影した静止画像をパソコンに取り込み種
々の加工を施す等の用途があり、デジタルスチルカメラ
としても、高解像のディスプレイに対応するべく、画素
数の多い高密度の撮像素子が使用されてきている。しか
しながら、これら高密度化、高画素化等に対応できる高
性能のレンズは少なく、安価にして、小型化、薄型化、
高解像度化等を満足するレンズが望まれていた。また、
ＣＣＤ等の撮像素子においては、入射光を効率良く利用
するためにマイクロレンズが用いられており、入射光線
の角度が大き過ぎるとケラレ現象が生じて、光が撮像素
子内に入らないという問題があった。
ては、撮像素子の著しい技術進歩により、高密度化、高
画素化が達成され、それに伴なって光学性能の高いレン
ズが要望されている。特に、最近ではデジタルスチルカ
メラ等により撮影した静止画像をパソコンに取り込み種
々の加工を施す等の用途があり、デジタルスチルカメラ
としても、高解像のディスプレイに対応するべく、画素
数の多い高密度の撮像素子が使用されてきている。しか
しながら、これら高密度化、高画素化等に対応できる高
性能のレンズは少なく、安価にして、小型化、薄型化、
高解像度化等を満足するレンズが望まれていた。また、
ＣＣＤ等の撮像素子においては、入射光を効率良く利用
するためにマイクロレンズが用いられており、入射光線
の角度が大き過ぎるとケラレ現象が生じて、光が撮像素
子内に入らないという問題があった。
【０００４】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、ケラレ現象等を解消
しつつ、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が図
れ、光学性能の高い小型レンズを提供することにあり、
特に、レンズの全長がバックフォーカスを含めないで２
０ｍｍ以下であり、ローパスフィルター等の配置のため
にバックフォーカスが５ｍｍ以上あり、ケラレ現象を防
止するべく射出瞳位置が│２０ｍｍ│以上であり、Ｆナ
ンバーが２．８程度のレンズ明るさをもち、高画素撮像
素子に対応し得る小型レンズを提供することにある。
であり、その目的とするところは、ケラレ現象等を解消
しつつ、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が図
れ、光学性能の高い小型レンズを提供することにあり、
特に、レンズの全長がバックフォーカスを含めないで２
０ｍｍ以下であり、ローパスフィルター等の配置のため
にバックフォーカスが５ｍｍ以上あり、ケラレ現象を防
止するべく射出瞳位置が│２０ｍｍ│以上であり、Ｆナ
ンバーが２．８程度のレンズ明るさをもち、高画素撮像
素子に対応し得る小型レンズを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の小型レンズは、
物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力を有する第
１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズからなる第１
レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ、第３レン
ズに接合され正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折
力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなしか
つその凸面が周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱く
なる非球面をなす第５レンズからなる第２レンズ群とを
備え、以下の条件式（１），（２），（３），を満足す
ることを特徴としている。 ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３・│Ｒ６│…（１）、 ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０ …（２）、 ｆ１＞ｆ２＞０ …（３）、 ただし、Ｒ６：第３レンズにおける物体側の面の曲率半
径、Ｒ８：第４レンズにおける像面側の面の曲率半径、
νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜５）、ｆ１：第
１レンズ群の合成焦点距離、ｆ２：第２レンズ群の合成
焦点距離である。この構成によれば、バックフォーカス
を含まない状態でレンズの全長が２０ｍｍ以下、バック
フォーカスが５ｍｍ以上、射出瞳位置が│２０ｍｍ│以
上、Ｆナンバーが２．８程度という条件を満足し、高密
度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い小型レン
ズが得られる。
物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力を有する第
１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズからなる第１
レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ、第３レン
ズに接合され正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折
力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなしか
つその凸面が周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱く
なる非球面をなす第５レンズからなる第２レンズ群とを
備え、以下の条件式（１），（２），（３），を満足す
ることを特徴としている。 ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３・│Ｒ６│…（１）、 ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０ …（２）、 ｆ１＞ｆ２＞０ …（３）、 ただし、Ｒ６：第３レンズにおける物体側の面の曲率半
径、Ｒ８：第４レンズにおける像面側の面の曲率半径、
νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜５）、ｆ１：第
１レンズ群の合成焦点距離、ｆ２：第２レンズ群の合成
焦点距離である。この構成によれば、バックフォーカス
を含まない状態でレンズの全長が２０ｍｍ以下、バック
フォーカスが５ｍｍ以上、射出瞳位置が│２０ｍｍ│以
上、Ｆナンバーが２．８程度という条件を満足し、高密
度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い小型レン
ズが得られる。
【０００６】上記構成において、第１レンズないし第５
レンズのうち、少なくとも一つのレンズは樹脂レンズか
らなる、構成を採用することができる。この構成によれ
ば、より軽量でかつ低コストの小型レンズを提供するこ
とができる。また、ガラス球面レンズと同等のコストで
非球面レンズを形成することができる。
レンズのうち、少なくとも一つのレンズは樹脂レンズか
らなる、構成を採用することができる。この構成によれ
ば、より軽量でかつ低コストの小型レンズを提供するこ
とができる。また、ガラス球面レンズと同等のコストで
非球面レンズを形成することができる。
【０００７】上記構成において、第５レンズに形成され
た非球面は、ガラス球面に薄層の樹脂を接合して形成し
たハイブリッド非球面からなる、構成を採用することが
できる。この構成によれば、ガラスそのもので非球面を
形成する場合に比べてコストを低減できる。また、薄層
の樹脂を接合することにより、通常の樹脂レンズに比べ
て耐温性、耐湿性に優れたレンズが得られる。さらに、
非球面をガラスそのものであるいは樹脂のみで形成する
と、実際に使用できる材料が非常に少ないという欠点が
あるが、本発明ではハイブリッド非球面としているた
め、ベースとなるガラス球面レンズとして種々のガラス
を用いることができ、又、色消し等でさらに有利にな
る。
た非球面は、ガラス球面に薄層の樹脂を接合して形成し
たハイブリッド非球面からなる、構成を採用することが
できる。この構成によれば、ガラスそのもので非球面を
形成する場合に比べてコストを低減できる。また、薄層
の樹脂を接合することにより、通常の樹脂レンズに比べ
て耐温性、耐湿性に優れたレンズが得られる。さらに、
非球面をガラスそのものであるいは樹脂のみで形成する
と、実際に使用できる材料が非常に少ないという欠点が
あるが、本発明ではハイブリッド非球面としているた
め、ベースとなるガラス球面レンズとして種々のガラス
を用いることができ、又、色消し等でさらに有利にな
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係る小型レンズの一実施形態を示す基本構成図である。
この実施形態に係る小型レンズは、図示するように、物
体側から像面側に向けて、負の屈折力を有する第１レン
ズ１と、正の屈折力を有する第２レンズ２と、負の屈折
力を有する第３レンズ３と、この第３レンズ３に接合さ
れ正の屈折力を有する第４レンズ４と、正の屈折力を有
し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の（メニスカス
レンズである）第５レンズ５とが順次に配列されてい
る。この配列構成において、第２レンズ２と第３レンズ
３との間には、開口絞り６が配置され、さらに、第５レ
ンズ５よりも像面側寄りには、赤外線カットフィルタ、
ローパスフィルタ等のガラスフィルタ７が配置されてい
る。
て、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係る小型レンズの一実施形態を示す基本構成図である。
この実施形態に係る小型レンズは、図示するように、物
体側から像面側に向けて、負の屈折力を有する第１レン
ズ１と、正の屈折力を有する第２レンズ２と、負の屈折
力を有する第３レンズ３と、この第３レンズ３に接合さ
れ正の屈折力を有する第４レンズ４と、正の屈折力を有
し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の（メニスカス
レンズである）第５レンズ５とが順次に配列されてい
る。この配列構成において、第２レンズ２と第３レンズ
３との間には、開口絞り６が配置され、さらに、第５レ
ンズ５よりも像面側寄りには、赤外線カットフィルタ、
ローパスフィルタ等のガラスフィルタ７が配置されてい
る。
【０００９】上記構成において、第１レンズ１と第２レ
ンズ２とにより第１レンズ群（Ｉ）が形成されており、
第３レンズ３、第４レンズ、及び第５レンズ５により第
２レンズ群（ＩＩ）が形成されている。そして、第１レ
ンズ群（Ｉ）の合成焦点距離はｆ１であり、第２レンズ
群（ＩＩ）の合成焦点距離はｆ２である。また、第１レ
ンズ１ないし第５レンズ５においては、物体側の面Ｓ
１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ９の曲率半径はＲ１，Ｒ３，
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ９、像面側の面Ｓ２，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ
８，Ｓ１０の曲率半径はＲ２，Ｒ４，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ１
０、ｄ線に対する屈折率はＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ
５、アッベ数はν１，ν２，ν３，ν４，ν５で示さ
れ、ガラスフィルタ７においては、物体側の面Ｓ１１の
曲率半径はＲ１１、像面側の面Ｓ１２の曲率半径はＲ１
２、ｄ線に対する屈折率はＮ６、アッベ数はν６で示さ
れる。
ンズ２とにより第１レンズ群（Ｉ）が形成されており、
第３レンズ３、第４レンズ、及び第５レンズ５により第
２レンズ群（ＩＩ）が形成されている。そして、第１レ
ンズ群（Ｉ）の合成焦点距離はｆ１であり、第２レンズ
群（ＩＩ）の合成焦点距離はｆ２である。また、第１レ
ンズ１ないし第５レンズ５においては、物体側の面Ｓ
１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ９の曲率半径はＲ１，Ｒ３，
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ９、像面側の面Ｓ２，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ
８，Ｓ１０の曲率半径はＲ２，Ｒ４，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ１
０、ｄ線に対する屈折率はＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ
５、アッベ数はν１，ν２，ν３，ν４，ν５で示さ
れ、ガラスフィルタ７においては、物体側の面Ｓ１１の
曲率半径はＲ１１、像面側の面Ｓ１２の曲率半径はＲ１
２、ｄ線に対する屈折率はＮ６、アッベ数はν６で示さ
れる。
【００１０】さらに、第１レンズ１からガラスフィルタ
７までのそれぞれの光軸Ｘ方向における間隔は、図１に
示すように、第１レンズ１の間隔（厚さ）がＤ１、第１
レンズ１と第２レンズ２との間隔がＤ２、第２レンズ２
の間隔（厚さ）がＤ３、第２レンズ２と開口絞り６との
間隔がＤ４、開口絞り６と第３レンズ３との間隔がＤ
５、第３レンズ３の間隔（厚さ）がＤ６、第４レンズ４
の間隔（厚さ）がＤ７、第４レンズ４と第５レンズ５と
の間隔がＤ８、第５レンズ５の間隔（厚さ）がＤ９、第
５レンズ５とガラスフィルタ７との間隔がＤ１０、ガラ
スフィルタ７の間隔（厚さ）がＤ１１で示される。
７までのそれぞれの光軸Ｘ方向における間隔は、図１に
示すように、第１レンズ１の間隔（厚さ）がＤ１、第１
レンズ１と第２レンズ２との間隔がＤ２、第２レンズ２
の間隔（厚さ）がＤ３、第２レンズ２と開口絞り６との
間隔がＤ４、開口絞り６と第３レンズ３との間隔がＤ
５、第３レンズ３の間隔（厚さ）がＤ６、第４レンズ４
の間隔（厚さ）がＤ７、第４レンズ４と第５レンズ５と
の間隔がＤ８、第５レンズ５の間隔（厚さ）がＤ９、第
５レンズ５とガラスフィルタ７との間隔がＤ１０、ガラ
スフィルタ７の間隔（厚さ）がＤ１１で示される。
【００１１】第２レンズ群（ＩＩ）の一部を構成する第
３レンズ３と第４レンズ４とは、同一の曲率半径Ｒ７を
なす面Ｓ７にて一体的に接合され（貼り合わされ）てい
る。仮に、第３レンズ３と第４レンズ４とを一つのレン
ズで代用すると、色収差の補正が困難であり、又、レン
ズの両面での曲率半径が非常に近い値であることから自
動芯取りが困難となるが、このように第３レンズ３と第
４レンズ４とを別々に製造し、その後接合して一体化す
ることにより、高解像度に影響を及ぼす色収差を容易に
補正することができ、又、それぞれ別々に芯取りが行な
えるためレンズの加工性が向上する。
３レンズ３と第４レンズ４とは、同一の曲率半径Ｒ７を
なす面Ｓ７にて一体的に接合され（貼り合わされ）てい
る。仮に、第３レンズ３と第４レンズ４とを一つのレン
ズで代用すると、色収差の補正が困難であり、又、レン
ズの両面での曲率半径が非常に近い値であることから自
動芯取りが困難となるが、このように第３レンズ３と第
４レンズ４とを別々に製造し、その後接合して一体化す
ることにより、高解像度に影響を及ぼす色収差を容易に
補正することができ、又、それぞれ別々に芯取りが行な
えるためレンズの加工性が向上する。
【００１２】第５レンズ５は、物体側に凸面（Ｓ９）を
向けたメニスカスレンズであり、かつ、その凸面（Ｓ
９）が周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる非
球面をなすように形成されている。ここで、非球面を表
す式としては、次式（４）で規定される。
向けたメニスカスレンズであり、かつ、その凸面（Ｓ
９）が周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる非
球面をなすように形成されている。ここで、非球面を表
す式としては、次式（４）で規定される。
【００１３】 Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−εＣ２ｙ２）１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇ ｙ１０ …（４） ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から、光軸Ｘ
からの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸Ｘ
からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／
Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数であ
る。
からの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸Ｘ
からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／
Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数であ
る。
【００１４】このように凸面（Ｓ９）を、周辺部に向か
うに連れて正の屈折力が弱くなる非球面とすることによ
り、主に上光線側のコマ収差を補正しつつ諸収差を補正
することができる。仮に、この第５レンズ５の面Ｓ９を
球面とすると、同等の効果を得るためにさらに２枚程度
のレンズが必要になり、薄型化を達成することができ
ず、又、非球面としても正の屈折力が強くなるような形
状では、特に球面収差、非点収差、コマ収差の補正が困
難になるが、上述のような非球面とすることで、コマ収
差を始め、諸収差を補正することができる。
うに連れて正の屈折力が弱くなる非球面とすることによ
り、主に上光線側のコマ収差を補正しつつ諸収差を補正
することができる。仮に、この第５レンズ５の面Ｓ９を
球面とすると、同等の効果を得るためにさらに２枚程度
のレンズが必要になり、薄型化を達成することができ
ず、又、非球面としても正の屈折力が強くなるような形
状では、特に球面収差、非点収差、コマ収差の補正が困
難になるが、上述のような非球面とすることで、コマ収
差を始め、諸収差を補正することができる。
【００１５】また、上記構成において第１レンズ群
（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）とは、 ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３・│Ｒ６│ …（１） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０ …（２） ｆ１＞ｆ２＞０ …（３） （ただし、Ｒ６：第３レンズ３における物体側の面Ｓ６
の曲率半径、Ｒ８：第４レンズ４における像面側の面Ｓ
８の曲率半径、νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜
５）、ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離、ｆ２：第２
レンズ群の合成焦点距離）の三つの式を満足するように
構成されている。
（Ｉ）と第２レンズ群（ＩＩ）とは、 ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３・│Ｒ６│ …（１） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０ …（２） ｆ１＞ｆ２＞０ …（３） （ただし、Ｒ６：第３レンズ３における物体側の面Ｓ６
の曲率半径、Ｒ８：第４レンズ４における像面側の面Ｓ
８の曲率半径、νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜
５）、ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離、ｆ２：第２
レンズ群の合成焦点距離）の三つの式を満足するように
構成されている。
【００１６】式（１）の条件を満足するように構成する
ことにより、球面収差及びコマ収差を補正することがで
きる。この条件から外れると、球面収差及びコマ収差の
補正が困難になる。また、式（２）の条件を満足するよ
うに構成することにより、軸上色収差及び倍率色収差を
同時に補正することができる。この条件から外れると、
軸上色収差及び倍率色収差を共に補正することが困難に
なる。さらに、式（３）の条件を満足するように構成す
ることにより、歪曲収差（ディストーション）を補正で
き、又、バックフォーカス（ＢＦ）を所望の値に設定す
ることができる。この条件を外れて、仮に第１レンズ群
（Ｉ）の合成焦点距離ｆ１が負の値になると、歪曲収差
が大きくなり、その補正が困難になる。上記構成からな
る実施形態の具体的な数値による実施例を、実施例１と
して以下に示す。実施例１における主な仕様諸元は表１
に、種々の数値データ（設定値）は表２に、非球面に関
する数値データは表３にそれぞれ示される。また、この
実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディ
スト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図２
に示されるような結果となる。尚、図２において、ｄは
ｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による
収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を
示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメ
リジオナル平面での収差を示す。
ことにより、球面収差及びコマ収差を補正することがで
きる。この条件から外れると、球面収差及びコマ収差の
補正が困難になる。また、式（２）の条件を満足するよ
うに構成することにより、軸上色収差及び倍率色収差を
同時に補正することができる。この条件から外れると、
軸上色収差及び倍率色収差を共に補正することが困難に
なる。さらに、式（３）の条件を満足するように構成す
ることにより、歪曲収差（ディストーション）を補正で
き、又、バックフォーカス（ＢＦ）を所望の値に設定す
ることができる。この条件を外れて、仮に第１レンズ群
（Ｉ）の合成焦点距離ｆ１が負の値になると、歪曲収差
が大きくなり、その補正が困難になる。上記構成からな
る実施形態の具体的な数値による実施例を、実施例１と
して以下に示す。実施例１における主な仕様諸元は表１
に、種々の数値データ（設定値）は表２に、非球面に関
する数値データは表３にそれぞれ示される。また、この
実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディ
スト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図２
に示されるような結果となる。尚、図２において、ｄは
ｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による
収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を
示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメ
リジオナル平面での収差を示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】以上の実施例１においては、バックフォー
カスを含まない状態でレンズの全長が１８．１３ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が６．２７ｍｍ、射出瞳
位置が−２１．０ｍｍ、Ｆナンバーが２．８６となり、
薄型で諸収差が良好に補正され、高密度、高画素の撮像
素子に好適な光学性能の高い小型レンズが得られる。
カスを含まない状態でレンズの全長が１８．１３ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が６．２７ｍｍ、射出瞳
位置が−２１．０ｍｍ、Ｆナンバーが２．８６となり、
薄型で諸収差が良好に補正され、高密度、高画素の撮像
素子に好適な光学性能の高い小型レンズが得られる。
【００２１】図３は、本発明に係る小型レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係る小
型レンズは、第５レンズ５を樹脂の非球面レンズ５´と
した以外は、前述の実施形態と同様の構成をなすもので
ある。したがって、同一の構成については同一の符号を
付してその説明を省略する。すなわち、この実施形態に
おいては、第５レンズ５´が樹脂製の非球面レンズであ
ることから、ガラスレンズに比べてより軽量の小型レン
ズを得ることができ、又、ガラス球面レンズと同等のコ
ストで非球面レンズを形成することができる。
施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係る小
型レンズは、第５レンズ５を樹脂の非球面レンズ５´と
した以外は、前述の実施形態と同様の構成をなすもので
ある。したがって、同一の構成については同一の符号を
付してその説明を省略する。すなわち、この実施形態に
おいては、第５レンズ５´が樹脂製の非球面レンズであ
ることから、ガラスレンズに比べてより軽量の小型レン
ズを得ることができ、又、ガラス球面レンズと同等のコ
ストで非球面レンズを形成することができる。
【００２２】上記構成からなる実施形態の具体的な数値
による実施例を、実施例２として以下に示す。実施例２
における主な仕様諸元は表４に、種々の数値データ（設
定値）は表５に、非球面に関する数値データは表６にそ
れぞれ示される。また、この実施例２における球面収
差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色
収差に関する収差線図は、図４に示されるような結果と
なる。尚、図４において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ
線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、
又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳは
サジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収
差を示す。
による実施例を、実施例２として以下に示す。実施例２
における主な仕様諸元は表４に、種々の数値データ（設
定値）は表５に、非球面に関する数値データは表６にそ
れぞれ示される。また、この実施例２における球面収
差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色
収差に関する収差線図は、図４に示されるような結果と
なる。尚、図４において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ
線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、
又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳは
サジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収
差を示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】以上の実施例２においては、バックフォー
カスを含まない状態でレンズの全長が１８．１３ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が６．４２ｍｍ、射出瞳
位置が−２３．６ｍｍ、Ｆナンバーが２．８６となり、
薄型で諸収差が良好に補正され、高密度、高画素の撮像
素子に好適な光学性能の高い小型レンズが得られる。
カスを含まない状態でレンズの全長が１８．１３ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が６．４２ｍｍ、射出瞳
位置が−２３．６ｍｍ、Ｆナンバーが２．８６となり、
薄型で諸収差が良好に補正され、高密度、高画素の撮像
素子に好適な光学性能の高い小型レンズが得られる。
【００２７】図５は、本発明に係る小型レンズのさらな
る他の実施形態を示す基本構成図である。この実施形態
に係る小型レンズは、前述の第５レンズ５、５´をハイ
ブリッド非球面レンズに置き換えた以外は、前述の実施
形態と同様の構成をなすものである。したがって、同一
の構成については同一の符号を付してその説明を省略す
る。すなわち、この実施形態において、図５に示すよう
に、第２レンズ群（ＩＩ）の像面側に位置するレンズ
を、物体側に凸面を向けるメニスカス形状のガラス球面
レンズ５´´´の凸面上に、前述の式（４）を満足する
非球面を形成するべく薄層の樹脂層（樹脂非球面層）５
´´を貼り合わせた構成からなるハイブリッド非球面レ
ンズとしたものであり、この樹脂非球面層５´´及びガ
ラス球面レンズ５´´´により第５レンズが形成されて
いる。
る他の実施形態を示す基本構成図である。この実施形態
に係る小型レンズは、前述の第５レンズ５、５´をハイ
ブリッド非球面レンズに置き換えた以外は、前述の実施
形態と同様の構成をなすものである。したがって、同一
の構成については同一の符号を付してその説明を省略す
る。すなわち、この実施形態において、図５に示すよう
に、第２レンズ群（ＩＩ）の像面側に位置するレンズ
を、物体側に凸面を向けるメニスカス形状のガラス球面
レンズ５´´´の凸面上に、前述の式（４）を満足する
非球面を形成するべく薄層の樹脂層（樹脂非球面層）５
´´を貼り合わせた構成からなるハイブリッド非球面レ
ンズとしたものであり、この樹脂非球面層５´´及びガ
ラス球面レンズ５´´´により第５レンズが形成されて
いる。
【００２８】したがって、図５に示すように、樹脂非球
面層５´´及びガラス球面レンズ５´´´においては、
物体側の面Ｓ９，Ｓ１０の曲率半径はＲ９，Ｒ１０、像
面側の面Ｓ１０，Ｓ１１の曲率半径はＲ１０，Ｒ１１、
ｄ線に対する屈折率はＮ５´，Ｎ５、アッベ数はν５
´，ν５で示され、ガラスフィルタ７においては、物体
側の面Ｓ１２の曲率半径はＲ１２、像面側の面Ｓ１３の
曲率半径はＲ１３、ｄ線に対する屈折率はＮ６、アッベ
数はν６で示される。尚、この実施形態において、前述
の式（２）のν５＞５０で示されるν５としては、樹脂
非球面層５´´のアッベ数ν５´ではなく、ベースとな
るガラス球面レンズ５´´´のアッベ数ν５を指すもの
である。
面層５´´及びガラス球面レンズ５´´´においては、
物体側の面Ｓ９，Ｓ１０の曲率半径はＲ９，Ｒ１０、像
面側の面Ｓ１０，Ｓ１１の曲率半径はＲ１０，Ｒ１１、
ｄ線に対する屈折率はＮ５´，Ｎ５、アッベ数はν５
´，ν５で示され、ガラスフィルタ７においては、物体
側の面Ｓ１２の曲率半径はＲ１２、像面側の面Ｓ１３の
曲率半径はＲ１３、ｄ線に対する屈折率はＮ６、アッベ
数はν６で示される。尚、この実施形態において、前述
の式（２）のν５＞５０で示されるν５としては、樹脂
非球面層５´´のアッベ数ν５´ではなく、ベースとな
るガラス球面レンズ５´´´のアッベ数ν５を指すもの
である。
【００２９】さらに、第５レンズ（樹脂非球面層５´´
及びガラス球面レンズ５´´´）からガラスフィルタ７
までのそれぞれの光軸Ｘ方向における間隔は、図５に示
すように、樹脂非球面層５´´の間隔（厚さ）がＤ９、
ガラス球面レンズ５´´´の間隔（厚さ）がＤ１０、ガ
ラス球面レンズ５´´´とガラスフィルタ７との間隔が
Ｄ１１、ガラスフィルタ７の間隔（厚さ）がＤ１２で示
される。
及びガラス球面レンズ５´´´）からガラスフィルタ７
までのそれぞれの光軸Ｘ方向における間隔は、図５に示
すように、樹脂非球面層５´´の間隔（厚さ）がＤ９、
ガラス球面レンズ５´´´の間隔（厚さ）がＤ１０、ガ
ラス球面レンズ５´´´とガラスフィルタ７との間隔が
Ｄ１１、ガラスフィルタ７の間隔（厚さ）がＤ１２で示
される。
【００３０】この実施形態においては、ガラスそのもの
で非球面を形成する場合に比べてコストを低減できる。
また、薄層の樹脂を接合することにより、通常の樹脂レ
ンズに比べて耐温性、耐湿性に優れたレンズが得られ
る。さらに、非球面をガラスそのものであるいは樹脂の
みで形成すると、実際に使用できる材料が非常に少ない
という欠点があるが、ハイブリッド非球面としているた
め、ベースとなるガラス球面レンズとして種々のガラス
を用いることができる。
で非球面を形成する場合に比べてコストを低減できる。
また、薄層の樹脂を接合することにより、通常の樹脂レ
ンズに比べて耐温性、耐湿性に優れたレンズが得られ
る。さらに、非球面をガラスそのものであるいは樹脂の
みで形成すると、実際に使用できる材料が非常に少ない
という欠点があるが、ハイブリッド非球面としているた
め、ベースとなるガラス球面レンズとして種々のガラス
を用いることができる。
【００３１】上記構成からなる実施形態の具体的な数値
による実施例を、実施例３として以下に示す。実施例３
における主な仕様諸元は表７に、種々の数値データ（設
定値）は表８に、非球面に関する数値データは表９にそ
れぞれ示される。また、この実施例３における球面収
差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色
収差に関する収差線図は、図６に示されるような結果と
なる。尚、図６において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ
線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、
又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳは
サジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収
差を示す。
による実施例を、実施例３として以下に示す。実施例３
における主な仕様諸元は表７に、種々の数値データ（設
定値）は表８に、非球面に関する数値データは表９にそ
れぞれ示される。また、この実施例３における球面収
差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色
収差に関する収差線図は、図６に示されるような結果と
なる。尚、図６において、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ
線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、
又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳは
サジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収
差を示す。
【００３２】
【表７】
【００３３】
【表８】
【００３４】
【表９】
【００３５】以上の実施例３においては、バックフォー
カスを含まない状態でレンズの全長が１８．１３０ｍ
ｍ、バックフォーカス（空気換算）が６．３０４ｍｍ、
射出瞳位置が−２０．７ｍｍ、Ｆナンバーが２．８７と
なり、薄型で諸収差が良好に補正され、高密度、高画素
の撮像素子に好適な光学性能の高い小型レンズが得られ
る。
カスを含まない状態でレンズの全長が１８．１３０ｍ
ｍ、バックフォーカス（空気換算）が６．３０４ｍｍ、
射出瞳位置が−２０．７ｍｍ、Ｆナンバーが２．８７と
なり、薄型で諸収差が良好に補正され、高密度、高画素
の撮像素子に好適な光学性能の高い小型レンズが得られ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の小型レンズ
によれば、撮像素子におけるケラレ現象等を解消しつ
つ、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が行なえ、
諸収差が良好に補正された光学性能の高い小型レンズを
得ることができる。特に、レンズの全長が（バックフォ
ーカスを含まない状態で）２０ｍｍ以下という薄型化が
行なえ、バックフォーカスが５ｍｍ以上でローパスフィ
ルター等の配置が行なえ、射出瞳位置が│２０ｍｍ│以
上でケラレ現象等を確実に防止でき、Ｆナンバーが２．
８程度という明るさを確保でき、高画素撮像素子に好適
な小型レンズを得ることができる。
によれば、撮像素子におけるケラレ現象等を解消しつ
つ、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が行なえ、
諸収差が良好に補正された光学性能の高い小型レンズを
得ることができる。特に、レンズの全長が（バックフォ
ーカスを含まない状態で）２０ｍｍ以下という薄型化が
行なえ、バックフォーカスが５ｍｍ以上でローパスフィ
ルター等の配置が行なえ、射出瞳位置が│２０ｍｍ│以
上でケラレ現象等を確実に防止でき、Ｆナンバーが２．
８程度という明るさを確保でき、高画素撮像素子に好適
な小型レンズを得ることができる。
【図１】本発明に係る小型レンズの一実施形態を示す構
成図である。
成図である。
【図２】実施例１に係る小型レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。
【図３】本発明に係る小型レンズの他の実施形態を示す
構成図である。
構成図である。
【図４】実施例２に係る小型レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。
【図５】本発明に係る小型レンズのさらに他の実施形態
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図６】実施例３に係る小型レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。
１ 第１レンズ ２ 第２レンズ ３ 第３レンズ ４ 第４レンズ ５，５´，５´´，５´´´ 第５レンズ ６ 開口絞り ７ ガラスフィルタ Ｄ１〜Ｄ１２ 光軸上間隔 Ｒ１〜Ｒ１３ 曲率半径 Ｓ１〜Ｓ１３ 面 Ｘ 光軸
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側から像面側に向けて順に、 負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第
２レンズからなる第１レンズ群と、 負の屈折力を有する第３レンズ、前記第３レンズに接合
され正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有し
物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなしかつ前記凸
面がその周辺部に向かうに連れて正の屈折力が弱くなる
非球面をなす第５レンズからなる第２レンズ群とを備
え、 以下の条件式（１），（２），（３），を満足すること
を特徴とする小型レンズ。 ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３・│Ｒ６│ …（１）、 ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０ …（２）、 ｆ１＞ｆ２＞０ …（３） ただし、Ｒ６：第３レンズにおける物体側の面の曲率半
径、 Ｒ８：第４レンズにおける像面側の面の曲率半径、 νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜５）、 ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離、 ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離。 - 【請求項２】 前記第１レンズないし第５レンズのう
ち、少なくとも一つのレンズは、樹脂レンズからなる、
ことを特徴とする請求項１記載の小型レンズ。 - 【請求項３】 前記第５レンズに形成された非球面は、
ガラス球面に薄層の樹脂を接合して形成したハイブリッ
ド非球面からなる、ことを特徴とする請求項１又は２記
載の小型レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327934A JP2002131634A (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 小型レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327934A JP2002131634A (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 小型レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002131634A true JP2002131634A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18804863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000327934A Pending JP2002131634A (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 小型レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002131634A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003329929A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Mark:Kk | レプリカ層を用いた撮影用ズームレンズ |
| WO2015049877A1 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | 日立マクセル株式会社 | 撮像レンズ系及び撮像装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048515A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Olympus Optical Co Ltd | 広角レンズ |
| JPH11142730A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-05-28 | Konica Corp | 撮像レンズ |
| JP2000180718A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Minolta Co Ltd | 撮影レンズ系 |
-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000327934A patent/JP2002131634A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048515A (ja) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Olympus Optical Co Ltd | 広角レンズ |
| JPH11142730A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-05-28 | Konica Corp | 撮像レンズ |
| JP2000180718A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Minolta Co Ltd | 撮影レンズ系 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003329929A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Mark:Kk | レプリカ層を用いた撮影用ズームレンズ |
| WO2015049877A1 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | 日立マクセル株式会社 | 撮像レンズ系及び撮像装置 |
| JP5872123B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2016-03-01 | 日立マクセル株式会社 | 撮像レンズ系及び撮像装置 |
| JP5898395B1 (ja) * | 2013-10-03 | 2016-04-06 | 日立マクセル株式会社 | 撮像レンズ系及び撮像装置 |
| US9810877B2 (en) | 2013-10-03 | 2017-11-07 | Hitachi Maxell, Ltd. | Imaging lens system and imaging device |
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