JP2002228925A - Retrofocus wide-angle lens - Google Patents

Retrofocus wide-angle lens

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JP2002228925A
JP2002228925A JP2001023058A JP2001023058A JP2002228925A JP 2002228925 A JP2002228925 A JP 2002228925A JP 2001023058 A JP2001023058 A JP 2001023058A JP 2001023058 A JP2001023058 A JP 2001023058A JP 2002228925 A JP2002228925 A JP 2002228925A
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JP
Japan
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lens
curvature
angle
radius
object side
Prior art date
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Application number
JP2001023058A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuji Ogino
修司 荻野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide excellent telecentricity and back focus sufficient but not too long, to completely obtain a wide angle and to realize high image forming performance and the reduction of cost. SOLUTION: This restrofocus wide-angle lens is composed of five lenses as a whole, that is, a 1st lens having negative refractive power, a 2nd lens being a biconvex lens, a 3rd lens being a biconcave lens, a 4th lens having positive refractive power, and a 5th lens being a biconvex lens in order from an object side, and the respective lenses satisfy following conditions. 0.9<d2/d4<1.5, 0.8<bf/f<1.3, 0.8<bf/ls<1.1 Provided that d2 means a distance between the 1st and the 2nd lenses, d4 means a distance between the 2nd and the 3rd lenses, (bf) means air-converted length to an image surface from the image surface side of the 5th lens, (f) means the focal distance of the lens entire system and (ls) means the diagonal length of the surface size of the image surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラやデ
ジタルカメラ等に用いられるレトロフォーカス型広角レ
ンズに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a retrofocus type wide-angle lens used for a video camera, a digital camera and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、銀塩カメラに比較して、撮影、鑑
賞が容易にできるデジタルカメラやビデオカメラが数多
く開発されている。また、デジタルカメラは、パーソナ
ルコンピューターなどの画像入力装置としても急激に普
及しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, there have been developed many digital cameras and video cameras which can easily take and view images as compared with silver halide cameras. In addition, digital cameras are rapidly spreading as image input devices such as personal computers.

【0003】そして、デジタルカメラやビデオカメラに
使用されるレンズ構成としては、銀塩一眼レフカメラに
も使用されているレトロフォーカス型広角レンズが多く
取り入れられている。
As a lens configuration used for a digital camera or a video camera, a retrofocus wide-angle lens used for a silver halide single-lens reflex camera is often employed.

【0004】また、デジタルカメラでは、銀塩カメラに
比べて撮像画面サイズが小さい撮像素子(CCD等)を
使用しており、小型化を図るために撮像画面サイズを小
さくすればするほど高性能が要求される。さらに、カメ
ラの性能を上げるためには、像面に設けている撮像素子
(CCD等)に入射する光線の角度を、撮像素子で形成
される像面に対してできるだけ垂直となるようにするこ
とが望ましい。
[0004] Further, the digital camera uses an image pickup device (CCD or the like) having a smaller image pickup screen size than a silver halide camera. Required. Furthermore, in order to improve the performance of the camera, the angle of a light beam incident on an image pickup device (such as a CCD) provided on the image plane should be as perpendicular to the image plane formed by the image pickup device as possible. Is desirable.

【0005】これは、入射角度が像面に対し垂直となる
角度から大きくずれてしまうと色ムラの原因となってし
まうからである。このように、撮像素子周辺部への光線
の入射角度を表す値として、射出瞳位置やテレセントリ
ック性という言葉が使用されており、入射角度が像面に
対して垂直に近ければ近いほどテレセントリック性が良
いとされている。
[0005] This is because if the incident angle greatly deviates from the angle perpendicular to the image plane, color unevenness will be caused. As described above, the terms exit pupil position and telecentricity are used as values representing the angle of incidence of light rays on the periphery of the image sensor. It is good.

【0006】さらに、デジタルカメラに使用されるレト
ロフォーカス型広角レンズでは、撮影レンズと撮像素子
との間にローパスフィルターや色フィルターなどのフィ
ルターを配置することが多いため、デジタルカメラにお
けるレトロフォーカス型広角レンズはフィルターを配設
するスペースが確保できるようにバックフォーカスを設
定する必要がある。
In a retrofocus wide-angle lens used in a digital camera, a filter such as a low-pass filter or a color filter is often arranged between a photographing lens and an image sensor. It is necessary to set the back focus of the lens so that a space for disposing the filter can be secured.

【0007】しかしながら、フィルターのスペース確保
のためにバックフォーカスを長く取りすぎてしまうと、
レトロフォーカス型広角レンズが大きくなりすぎ、撮像
画面サイズを小さくできるにもかかわらずカメラ全体が
大きくなってしまう。
However, if the back focus is set too long to secure the space for the filter,
The retrofocus wide-angle lens becomes too large, and the entire camera becomes large even though the imaging screen size can be reduced.

【0008】そこで、レトロフォーカス型広角レンズの
小型化を図るため、例えば、特公昭54−9888号公
報にも示されるように、レンズ枚数の少ない、負レン
ズ、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズの5枚で
構成されるレトロフォーカス型広角レンズを用いて、で
きるだけレンズ系の全体を小さくすることが考えられる
が、前記公報に示されるレンズ設計条件は銀塩カメラ用
として設計されているため、像面が撮像素子で構成され
るデジタルカメラ用としてはテレセントリック特性が悪
く使用できない。
Therefore, in order to reduce the size of the retrofocus wide-angle lens, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-9888, a negative lens, a positive lens, a negative lens, a negative lens, having a small number of lenses. It is conceivable to make the entire lens system as small as possible by using a retrofocus wide-angle lens composed of five positive lenses, but the lens design conditions described in the above publication are designed for silver halide cameras. Therefore, it cannot be used for a digital camera having an image plane formed of an image sensor because of its poor telecentric characteristics.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】そして、最近では特開
平10−213742号公報や特開平10−29324
6号公報に示されているように、テレセントリック特性
を上げたデジタルカメラ用としての5枚レンズからなる
レトロフォーカス型広角レンズのレンズ構成が提案され
てきている。しかしながら、前記2つの公報におけるレ
ンズ設計条件では、広角化が十分に図られているとはい
えず、また、コンパクト化を図っているため画素数の多
い撮像素子には十分な結像性能が得られるとはいえない
ことなどの問題がある。
Recently, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-213742 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-206, there has been proposed a lens configuration of a retrofocus wide-angle lens composed of five lenses for a digital camera with improved telecentric characteristics. However, under the lens design conditions in the above two publications, it cannot be said that the wide-angle lens is sufficiently widened, and sufficient imaging performance is obtained for an image sensor having a large number of pixels due to the compactness. There is a problem that it cannot be said that it can be said.

【0010】本発明は、上記問題を解決するためになし
たものであって、良好なテレセントリック性を有しつ
つ、十分でかつ大きくなり過ぎないバックフォーカスを
有し、また、広角化が十分に図れ、高い結像性能と低価
格化を実現したレトロフォーカス型広角レンズを提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a sufficient and not too large back focus while having good telecentricity. It is an object of the present invention to provide a retrofocus wide-angle lens that achieves high imaging performance and low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明のレトロフォーカス型広角レ
ンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けたメニス
カス形状の負の屈折力を有する第1レンズ、両凸レンズ
の第2レンズ、両凹レンズの第3レンズ、正の屈折力を
有する第4レンズ、両凸レンズの第5レンズの全体とし
て5枚のレンズより構成されるレトロフォーカス型広角
レンズであって、各レンズは以下の条件を満足すること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the retrofocus wide-angle lens according to the first aspect of the present invention has a negative refractive power of a meniscus shape having a convex surface facing the object side in order from the object side. Retrofocus consisting of a total of five lenses: a first lens having a power, a second lens having a biconvex lens, a third lens having a biconcave lens, a fourth lens having a positive refractive power, and a fifth lens having a biconvex lens. Type wide-angle lens, wherein each lens satisfies the following conditions.

【0012】 0.9<d2/d4<1.5 (1) 0.8<bf/f<1.3 (2) 0.8<bf/ls<1.1 (3) 但し、d2:第1レンズと第2レンズの間の空気間隔、 d4:第2レンズと第3レンズの間の空気間隔、 bf:第5レンズの像面側から像面までの空気換算での
長さ、 f:レンズ全系の焦点距離、 ls:像面の面サイズの対角長さ である。
0.9 <d2 / d4 <1.5 (1) 0.8 <bf / f <1.3 (2) 0.8 <bf / ls <1.1 (3) where d2: Air space between the first lens and the second lens, d4: air space between the second lens and the third lens, bf: length in air conversion from the image plane side to the image plane of the fifth lens, f: Focal length of the whole lens system, ls: diagonal length of surface size of image plane.

【0013】また、請求項2に記載の発明のレトロフォ
ーカス型広角レンズは、請求項1に記載のレトロフォー
カス型広角レンズの発明において、第2レンズと第5レ
ンズが以下の条件を満足することを特徴とする。
The retrofocus wide-angle lens according to the second aspect of the present invention is the retrofocus wide-angle lens according to the first aspect, wherein the second lens and the fifth lens satisfy the following conditions. It is characterized by.

【0014】 0.7<|r3/r4|<1.5 (4) 0.5<|r9/r10|<1.5 (5) 但し、r3:第2レンズの物体側面の曲率半径、 r4:第2レンズの像側面の曲率半径、 r9:第5レンズの物体側面の曲率半径、 r10:第5レンズの像側面の曲率半径 である。0.7 <| r3 / r4 | <1.5 (4) 0.5 <| r9 / r10 | <1.5 (5) where r3 is the radius of curvature of the object side surface of the second lens, r4 : Radius of curvature of the image side surface of the second lens, r9: radius of curvature of the object side surface of the fifth lens, and r10: radius of curvature of the image side surface of the fifth lens.

【0015】さらに、請求項3に記載のレトロフォーカ
ス型広角レンズの発明は、請求項1または請求項2に記
載のレトロフォーカス型広角レンズの発明において、第
2レンズと第3レンズとの間に、絞りと遮光板を有する
とともに、第2レンズと第5レンズが以下の条件を満足
することを特徴とする。
Further, the invention of the retrofocus wide-angle lens according to the third aspect is the invention of the retrofocus wide-angle lens according to the first or second aspect, wherein the second lens and the third lens are disposed between the second lens and the third lens. And a stop and a light shielding plate, and the second lens and the fifth lens satisfy the following conditions.

【0016】 0.9<|r3/r4|<1.1 (6) 0.9<|r9/r10|<1.1 (7) 但し、r3:第2レンズの物体側面の曲率半径、 r4:第2レンズの像側面の曲率半径、 r9:第5レンズの物体側面の曲率半径、 r10:第5レンズの像側面の曲率半径 である。0.9 <| r3 / r4 | <1.1 (6) 0.9 <| r9 / r10 | <1.1 (7) where r3 is the radius of curvature of the object side surface of the second lens, r4 : Radius of curvature of the image side surface of the second lens, r9: radius of curvature of the object side surface of the fifth lens, and r10: radius of curvature of the image side surface of the fifth lens.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるレトロフォ
ーカス型広角レンズの実施の形態について図面に基づい
て説明する。本発明のレトロフォーカス型広角レンズ
は、本実施の形態ではデジタルカメラに適用したものを
示すが、デジタルカメラに限らず、ビデオカメラなどの
他の撮像装置の撮像光学系にも適用できるし、また、液
晶プロジェクターなどの投影装置にも適用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a retrofocus type wide-angle lens according to the present invention will be described with reference to the drawings. Although the retrofocus type wide-angle lens of the present invention is shown in this embodiment as applied to a digital camera, it is not limited to a digital camera, but can be applied to an imaging optical system of another imaging device such as a video camera. Also, it can be applied to a projection device such as a liquid crystal projector.

【0018】図1、図3、図5は後記する数値実施例で
ある実施例1から実施例3に対応するレンズ構成図を示
しており、物体側より、物体側に凸面を向けたメニスカ
ス形状の負の屈折力を有する第1レンズL1、両凸レン
ズの第2レンズL2、両凹レンズの第3レンズL3、正
の屈折力を有する第4レンズL4、両凸レンズの第5レ
ンズL5の全体として5枚のレンズより構成されるレト
ロフォーカス型広角レンズである。なお、第2レンズL
2と第3レンズL3の間には、絞りFと遮光板Bが配設
され、第5レンズL5と像面Cとの間にはローパスフィ
ルターや色フィルターなどのフィルターが収納されてい
るフィルターユニットAが配設されている。
FIGS. 1, 3, and 5 show lens configuration diagrams corresponding to Embodiments 1 to 3, which are numerical embodiments described later, and have a meniscus shape with a convex surface facing the object side from the object side. The first lens L1 having a negative refractive power, the second lens L2 of a biconvex lens, the third lens L3 of a biconcave lens, the fourth lens L4 having a positive refractive power, and the fifth lens L5 of a biconvex lens have a total of 5 This is a retrofocus wide-angle lens composed of two lenses. Note that the second lens L
A filter unit in which a stop F and a light blocking plate B are disposed between the second lens L3 and the third lens L3, and a filter such as a low-pass filter or a color filter is stored between the fifth lens L5 and the image plane C. A is provided.

【0019】本発明は、以上の構成を有するレトロフォ
ーカス型広角レンズにおいて、d2を第1レンズL1と
第2レンズL2の間の空気間隔、d4を第2レンズL2
と第3レンズL3の間の空気間隔、bfを第5レンズL
5の像面側から像面Cまでの空気換算(フィルターを配
設していない状態)での長さ、fをレンズ全系の焦点距
離、lsを像面Cの面サイズの対角長さとしたとき、 条件式(1)となる 0.9<d2/d4,1.5 (1) 条件式(2)となる 0.8<bf/f<1.3 (2) 条件式(3)となる 0.8<bf/ls<1.1 (3) の全ての条件を満足するようにレンズ配置の設計をして
いる。
According to the present invention, in the retrofocus wide-angle lens having the above configuration, d2 is the air gap between the first lens L1 and the second lens L2, and d4 is the second lens L2.
The air gap between b and the third lens L3, bf, is set to the fifth lens L
5, the length in air conversion from the image plane side to the image plane C (in a state where no filter is provided), f is the focal length of the entire lens system, and ls is the diagonal length of the surface size of the image plane C. 0.9 <d2 / d4,1.5 (1) that satisfies conditional expression (1) 0.8 <bf / f <1.3 (2) that satisfies conditional expression (2) Conditional expression (3) 0.8 <bf / ls <1.1 (3) The lens arrangement is designed so as to satisfy all of the conditions.

【0020】さらに、本発明は、条件式(1)から条件
式(3)の条件の範囲内でレンズ設計をする際、r3を
第2レンズL2の物体側面の曲率半径、r4を第2レン
ズL2の像側面の曲率半径、r9を第5レンズL5の物
体側面の曲率半径、r10を第5レンズL5の像側面の
曲率半径としたとき、 条件式(4)となる 0.7<|r3/r4|<1.5 (4) 条件式(5)となる 0.5<|r9/r10|<1.5 (5) の条件を満足するように第2レンズL2と第5レンズL
5を設計することが好ましい。
Further, according to the present invention, when designing a lens within the range of the conditional expressions (1) to (3), r3 is the radius of curvature of the object side surface of the second lens L2, and r4 is the second lens. When the radius of curvature of the image side surface of L2, r9 is the radius of curvature of the object side surface of the fifth lens L5, and r10 is the radius of curvature of the image side surface of the fifth lens L5, conditional expression (4) is satisfied. 0.7 <| r3 /R4|<1.5 (4) The second lens L2 and the fifth lens L satisfy the following condition: 0.5 <| r9 / r10 | <1.5 (5)
5 is preferably designed.

【0021】条件式(1)は、第1レンズL1と第2レ
ンズL2の間の空気間隔と、第2レンズL2と第3レン
ズL3の間の空気間隔の関係を示す条件式である。条件
式(1)の範囲の下限を超えると、十分なバックフォー
カスを確保することが困難となり、無理にバックフォー
カスを長くすると、第1レンズL1の屈折力を強くしな
ければならず、収差補正が困難となる。一方、条件式
(1)の範囲の上限を超えると、第1レンズL1の物体
側面のレンズ頂点から撮像素子で形成される像面Cまで
のレンズの全長が長くなり、コンパクトなレンズ構成を
得ることができない。
Conditional expression (1) is a conditional expression showing the relationship between the air gap between the first lens L1 and the second lens L2 and the air gap between the second lens L2 and the third lens L3. If the lower limit of the range of the conditional expression (1) is exceeded, it becomes difficult to secure a sufficient back focus. If the back focus is forcibly lengthened, the refractive power of the first lens L1 must be increased, and aberration correction is performed. Becomes difficult. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the range of the conditional expression (1), the total length of the lens from the lens vertex on the object side surface of the first lens L1 to the image plane C formed by the image sensor becomes long, and a compact lens configuration is obtained. Can not do.

【0022】条件式(2)は、バックフォーカスとレン
ズ全系の焦点距離の関係に関する条件式であり、条件式
(2)の範囲の下限を超えると、バックフォーカスが短
くなりすぎ、ローパスフィルターなどのフィルター類を
入れるスペースの確保ができなくなる。一方、条件式
(2)の範囲の上限を超えると、レトロフォーカス型広
角レンズの全長が長くなるとともに、第1レンズL1の
負の屈折力を強くしなくてはならず、収差補正が困難に
なる。
Conditional expression (2) is a conditional expression relating to the relationship between the back focus and the focal length of the entire lens system. If the lower limit of the range of conditional expression (2) is exceeded, the back focus becomes too short, and a low-pass filter or the like is used. It is not possible to secure enough space for filters. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the range of the conditional expression (2), the total length of the retrofocus wide-angle lens increases, and the negative refractive power of the first lens L1 has to be increased. Become.

【0023】条件式(3)は、バックフォーカスと像面
Cの面サイズの対角長の関係に関する条件式である。条
件式(3)の範囲の下限を超えると、十分なバックフォ
ーカスを確保することが困難になるか、あるいは画角が
大きくなりすぎ、画面周辺部の性能確保が困難になる。
一方、条件式(3)の範囲の上限を超えると、バックフ
ォーカスが長くなり、コンパクトなレンズ構成が得られ
ない。
Conditional expression (3) is a conditional expression relating to the relationship between the back focus and the diagonal length of the surface size of the image plane C. If the lower limit of the range of the conditional expression (3) is exceeded, it will be difficult to secure a sufficient back focus or the angle of view will be too large, and it will be difficult to secure the performance in the peripheral portion of the screen.
On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the range of the conditional expression (3), the back focus becomes long, and a compact lens configuration cannot be obtained.

【0024】条件式(4)は、第2レンズL2の前面
(物体側)S3と後面(像面側)S4の曲率半径の関係
に関する条件式である。条件式(4)の範囲の下限を超
えると、第2レンズL2の前面S3の屈折効果が大きく
なりすぎ、球面収差がアンダー補正になったり、歪曲収
差の負変位が大きく残存したままとなる。一方、条件式
(4)の範囲の上限を超えると像面湾曲が負変位して補
正困難になると共に歪曲収差は正変位したままとなる。
The conditional expression (4) is a conditional expression relating to the relationship between the radius of curvature of the front surface (object side) S3 and the rear surface (image surface side) S4 of the second lens L2. When the value goes below the lower limit of the range of the conditional expression (4), the refraction effect of the front surface S3 of the second lens L2 becomes too large, the spherical aberration is undercorrected, and the negative displacement of the distortion remains largely left. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the range of the conditional expression (4), the curvature of field is negatively displaced, so that it becomes difficult to correct the distortion and the distortion remains positively displaced.

【0025】条件式(5)は、第5レンズL5の前面
(物体側)S9と後面(像面側)S10の曲率半径の関
係に関する条件式である。条件式(5)の範囲の下限を
超えると、正の屈折力が物体側に移動するため、歪曲収
差の負変位が大きくなったり、レトロフォーカス型広角
レンズの全長が長くなる。一方、条件式(5)の範囲の
上限を超えると、球面収差が負変位すると共に、歪曲収
差は正変位する。
Conditional expression (5) is a conditional expression relating to the relationship between the radius of curvature of the front surface (object side) S9 and the rear surface (image surface side) S10 of the fifth lens L5. If the lower limit of the range of the conditional expression (5) is exceeded, the positive refractive power moves to the object side, so that the negative displacement of the distortion increases and the total length of the retrofocus wide-angle lens increases. On the other hand, when the value exceeds the upper limit of the range of the conditional expression (5), the spherical aberration is negatively displaced, and the distortion is positively displaced.

【0026】さらに、本発明は、第2レンズL2と第3
レンズL3との間に、絞りFと遮光板Bを配設する場合
において、条件式(4)の範囲をさらに条件式(6)と
なる 0.9<|r3/r4|<1.1 (6) に、条件式(5)を条件式(7)となる 0.9<|r9/r10|<1.1 (7) に示すように限定することが好ましい。
Further, according to the present invention, the second lens L2 and the third lens
When the stop F and the light shielding plate B are disposed between the lens L3 and the lens unit L3, the range of the conditional expression (4) is further changed to the conditional expression (6). 0.9 <| r3 / r4 | <1.1 ( It is preferable to limit the conditional expression (5) to the following expression (6): 0.9 <| r9 / r10 | <1.1 (7) that satisfies the conditional expression (7).

【0027】第2レンズL2と第3レンズL3との間
に、絞りFと遮光板Bを配設する場合において、条件式
(6)と条件式(7)に限定することにより、十分なバ
ックスフォーカスが得られながらレトロフォーカス型広
角レンズの低価格化が可能となる。
In the case where the stop F and the light shielding plate B are provided between the second lens L2 and the third lens L3, a sufficient backing is achieved by limiting to conditional expressions (6) and (7). It is possible to reduce the cost of a retrofocus wide-angle lens while obtaining focus.

【0028】条件式(6)は、第2レンズL2の前面S
3と後面S4の曲率半径の関係に関する条件式で、条件
式(4)の範囲をさらに限定したものであり、後記する
実施例2および実施例3は、条件式(6)の条件を満足
しているが、実施例1はこの範囲外である。
Conditional expression (6) defines the front surface S of the second lens L2.
3 is a conditional expression regarding the relationship between the radius of curvature of the rear surface S4 and the range of the conditional expression (4) is further limited. Examples 2 and 3 described below satisfy the condition of the conditional expression (6). However, Example 1 is out of this range.

【0029】本発明は、特に実施例3にも示すように、
設計値として、|r3/r4|=1.0とすることが好
ましい。この値にすることにより、第2レンズL2の両
面の曲率半径が同一径となり、レンズ構成を簡単にして
レンズの製造を容易にできるとともに、第2レンズL2
のレンズ面の取り付け方向の間違いを起こすこともなく
なって、第2レンズL2の組み付け作業性も向上できる
ことから、レトロフォーカス型広角レンズが組み付けら
れたデジタルカメラの一層の低価格化を図ることができ
る。
The present invention, as shown in particular in Example 3,
It is preferable that | r3 / r4 | = 1.0 as a design value. By setting this value, the radii of curvature of both surfaces of the second lens L2 become the same diameter, the lens configuration can be simplified, the manufacture of the lens can be facilitated, and the second lens L2
The mounting direction of the second lens L2 can be improved, and the cost of the digital camera to which the retrofocus wide-angle lens is mounted can be further reduced. .

【0030】条件式(7)は、第5レンズL5の前面S
9と後面S10の曲率半径の関係に関する条件式で、条
件式(5)をさらに限定したものであり、後記する実施
例2および実施例3は条件式(7)の範囲内であるが、
実施例1は範囲外である。
Conditional expression (7) defines the front surface S of the fifth lens L5.
9 is a conditional expression relating to the relationship between the radius of curvature of the rear surface S10 and the conditional expression (5), and the conditional expression (5) is further limited.
Example 1 is out of range.

【0031】本発明は、特に実施例3にも示すように、
設計値として|r9/r10|=1.0とすることが好
ましい。この値にすることにより、第5レンズL5の両
面の曲率半径が同一径となり、レンズ構成を簡単にして
レンズの製造を容易にできるとともに、第5レンズL5
のレンズ面の取り付け方向の間違いを起こすこともなく
なって、第5レンズL5の組み付け作業性も向上できる
ことから、レトロフォーカス型広角レンズが組み付けら
れたデジタルカメラの一層の低価格化を図ることができ
る。
The present invention, particularly as shown in Example 3,
It is preferable that | r9 / r10 | = 1.0 as a design value. By setting this value, the radii of curvature of both surfaces of the fifth lens L5 become the same diameter, the lens configuration can be simplified, and the manufacture of the lens can be facilitated.
Since the mounting direction of the fifth lens L5 can be improved without causing an error in the mounting direction of the lens surface, the cost of the digital camera to which the retrofocus wide-angle lens is mounted can be further reduced. .

【0032】また、本実施の形態は、全てのレンズにつ
いて、レンズ面を球面で構成しているが、一部のレンズ
を非球面レンズとすることにより、性能をさらに向上さ
せることができる。
Further, in the present embodiment, the lens surfaces of all the lenses are constituted by spherical surfaces. However, the performance can be further improved by making some lenses aspherical.

【0033】以下、本実施形態にかかるレンズ構成にお
いて、前記した条件式(1)から条件式(5)の範囲内
となるように、レンズ設計に要する数値を変えて実施し
た数値例を以下に示す実施例1から実施例3に示す。
Hereinafter, in the lens configuration according to the present embodiment, numerical examples performed by changing numerical values required for lens design so as to fall within the range of the conditional expressions (1) to (5) will be described below. Example 1 to Example 3 are shown.

【0034】なお、各実施例において、fはレンズ全系
の焦点距離、FnoはFナンバー、2wは画角を表し、
S1〜S10はレンズまたはフィルターユニットの面ナ
ンバーを表し、rは曲率半径、dはレンズの芯厚または
空気間隔、Ndはd線の屈折率、νdはアッベ数、bf
は第5レンズの像面側の面から像面までの空気換算での
長さ、lsは像画面サイズの対角長さを示す。 [実施例1]f=10.0、Fno=2.8、2w=6
2.3度となるレンズ構成で、
In each embodiment, f represents the focal length of the entire lens system, Fno represents the F number, 2w represents the angle of view,
S1 to S10 represent the surface number of the lens or the filter unit, r is the radius of curvature, d is the lens core thickness or air gap, Nd is the refractive index of the d-line, νd is the Abbe number, bf
Denotes a length in air conversion from the image plane side of the fifth lens to the image plane, and ls denotes a diagonal length of the image screen size. [Example 1] f = 10.0, Fno = 2.8, 2w = 6
With a lens configuration of 2.3 degrees,

【0035】[0035]

【表1】 としたとき、bf=9.48で、ls=11.74とな
る。
[Table 1] , Bs = 9.48 and ls = 11.74.

【0036】実施例1におけるレンズ構成図を図1に、
収差曲線図を図2に示す。 [実施例2]f=10.0、Fno=2.8、2w=6
2.2度となるレンズ構成で、
FIG. 1 shows a lens configuration diagram in the first embodiment.
An aberration curve diagram is shown in FIG. [Example 2] f = 10.0, Fno = 2.8, 2w = 6
2.2 degree lens configuration,

【0037】[0037]

【表2】 としたとき、bf=10.88で、ls=11.74と
なる。
[Table 2] Then, bf = 10.88 and ls = 11.74.

【0038】実施例2におけるレンズ構成図を図3に、
収差曲線図を図4に示す。 [実施例3]f=10.0、Fno=2.8、2w=6
2.3度となるレンズ構成で、
FIG. 3 is a diagram showing the lens arrangement in the second embodiment.
An aberration curve diagram is shown in FIG. Example 3 f = 10.0, Fno = 2.8, 2w = 6
With a lens configuration of 2.3 degrees,

【0039】[0039]

【表3】 としたとき、bf=10.41で、ls=11.74と
なる。
[Table 3] In this case, bf = 10.41 and ls = 11.74.

【0040】実施例3におけるレンズ構成図を図 5
に、収差曲線図を図6に示す。
FIG. 5 is a diagram showing a lens configuration according to the third embodiment.
FIG. 6 shows an aberration curve diagram.

【0041】次に、実施例1、実施例2、実施例3の各
条件式に対する値を以下の表4に示す。
Next, Table 4 below shows values with respect to the respective conditional expressions in the first, second, and third embodiments.

【0042】[0042]

【表4】 表4より明らかなように条件式(1)から条件式(5)
については実施例1、実施例2、実施例3の何れも条件
式の範囲内である。
[Table 4] As is clear from Table 4, from the conditional expression (1) to the conditional expression (5)
Is within the range of the conditional expressions in all of the first, second, and third embodiments.

【0043】また、条件式(6)、条件式(7)につい
ては、実施例2および実施例3のみが条件式の範囲内に
あり、実施例1については範囲外である。
As for conditional expressions (6) and (7), only the second and third embodiments fall within the range of the conditional expressions, and the first embodiment falls outside the range.

【0044】なお、図2、図4、図6における球面収差
の図において、実線(d)はd線に対する収差、点線
(g)はg線に対する収差を示している。また、図2、
図4、図6における非点収差の図において、実線(D
S)はサジタル面でのd線に対する非点収差を、点線
(DT)はメリディオナル面でのd線に対する非点収差
を示している。
In FIGS. 2, 4 and 6, the solid line (d) shows the aberration for the d-line and the dotted line (g) shows the aberration for the g-line. Also, FIG.
In the astigmatism diagrams in FIGS. 4 and 6, the solid line (D
S) indicates astigmatism with respect to the d-line on the sagittal surface, and dotted line (DT) indicates astigmatism with respect to the d-line on the meridional surface.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、良好なテ
レセントリック性を維持しながら、フィルターを配置で
きる十分なバックフォーカスが得られ、かつ、バックフ
ォーカスが大きくなりすぎることない小型化を可能とし
て、十分な広角化と高い結像性能と低価格化を実現でき
るレトロフォーカス型広角レンズを提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a sufficient back focus in which a filter can be arranged while maintaining good telecentricity, and it is possible to reduce the size without making the back focus too large. As a result, it is possible to provide a retrofocus wide-angle lens capable of realizing sufficient wide-angle, high imaging performance, and low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のレトロフォーカス型広角レンズの実施
例1におけるレンズ構成図である。
FIG. 1 is a lens configuration diagram of a retrofocus wide-angle lens according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施例1のレトロフォーカス型広角レンズの収
差性能を示す収差図である。
FIG. 2 is an aberration diagram illustrating aberration performance of the retrofocus wide-angle lens according to the first embodiment.

【図3】本発明のレトロフォーカス型広角レンズの実施
例2におけるレンズ構成図である。
FIG. 3 is a lens configuration diagram of a retrofocus wide-angle lens according to a second embodiment of the present invention.

【図4】実施例2のレトロフォーカス型広角レンズの収
差性能を示す収差図である。
FIG. 4 is an aberration diagram showing aberration performance of the retrofocus wide-angle lens according to the second embodiment.

【図5】本発明のレトロフォーカス型広角レンズの実施
例3におけるレンズ構成図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a retrofocus wide-angle lens according to a third exemplary embodiment of the present invention.

【図6】実施例3のレトロフォーカス型広角レンズの収
差性能を示す収差図である。
FIG. 6 is an aberration diagram showing aberration performance of the retrofocus wide-angle lens according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L1 第1レンズ L2 第2レンズ L3 第3レンズ L4 第4レンズ L5 第5レンズ F 絞り B 遮光板 L1 First lens L2 Second lens L3 Third lens L4 Fourth lens L5 Fifth lens F Aperture B Light shield plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物体側より順に、物体側に凸面を向けたメ
ニスカス形状の負の屈折力を有する第1レンズ、両凸レ
ンズの第2レンズ、両凹レンズの第3レンズ、正の屈折
力を有する第4レンズ、両凸レンズの第5レンズの全体
として5枚のレンズより構成されるレトロフォーカス型
広角レンズであって、各レンズは以下の条件を満足する
ことを特徴とする。 0.9<d2/d4<1.5 (1) 0.8<bf/f<1.3 (2) 0.8<bf/ls<1.1 (3) 但し、d2:第1レンズと第2レンズの間の空気間隔、 d4:第2レンズと第3レンズの間の空気間隔、 bf:第5レンズの像面側から像面までの空気換算での
長さ、 f:レンズ全系の焦点距離、 ls:像面の面サイズの対角長さ である。
1. A first lens having a negative refractive power of a meniscus shape having a convex surface facing the object side, a second lens of a biconvex lens, a third lens of a biconcave lens, and a positive refractive power in order from the object side. This is a retrofocus wide-angle lens composed of five lenses as a whole of a fourth lens and a fifth lens of a biconvex lens, and each lens satisfies the following conditions. 0.9 <d2 / d4 <1.5 (1) 0.8 <bf / f <1.3 (2) 0.8 <bf / ls <1.1 (3) where d2 is the first lens Air spacing between the second lens, d4: air spacing between the second and third lenses, bf: length in air conversion from the image plane side to the image plane of the fifth lens, f: whole lens system Ls: diagonal length of the surface size of the image plane.
【請求項2】請求項1に記載のレトロフォーカス型広角
レンズの発明において、第2レンズと第5レンズが以下
の条件を満足することを特徴とする。 0.7<|r3/r4|<1.5 (4) 0.5<|r9/r10|<1.5 (5) 但し、r3:第2レンズの物体側面の曲率半径、 r4:第2レンズの像側面の曲率半径、 r9:第5レンズの物体側面の曲率半径、 r10:第5レンズの像側面の曲率半径 である。
2. The retrofocus wide-angle lens according to claim 1, wherein the second lens and the fifth lens satisfy the following conditions. 0.7 <| r3 / r4 | <1.5 (4) 0.5 <| r9 / r10 | <1.5 (5) where r3: radius of curvature of the object side surface of the second lens, r4: second R9: radius of curvature of the object side surface of the fifth lens, r10: radius of curvature of the image side surface of the fifth lens.
【請求項3】請求項1または請求項2に記載のレトロフ
ォーカス型広角レンズの発明において、第2レンズと第
3レンズとの間に、絞りと遮光板を有するとともに、第
2レンズと第5レンズが以下の条件を満足することを特
徴とする。 0.9<|r3/r4|<1.1 (6) 0.9<|r9/r10|<1.1 (7) 但し、r3:第2レンズの物体側面の曲率半径、 r4:第2レンズの像側面の曲率半径、 r9:第5レンズの物体側面の曲率半径、 r10:第5レンズの像側面の曲率半径 である。
3. The retrofocus wide-angle lens according to claim 1, wherein a stop and a light-shielding plate are provided between the second lens and the third lens, and the second lens and the fifth lens are connected to each other. The lens is characterized by satisfying the following conditions. 0.9 <| r3 / r4 | <1.1 (6) 0.9 <| r9 / r10 | <1.1 (7) where r3: radius of curvature of the object side surface of the second lens, r4: second R9: radius of curvature of the object side surface of the fifth lens, r10: radius of curvature of the image side surface of the fifth lens.
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