JP2003185917A - 広角レンズ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高画素撮像素子に好適な高性能で薄型の広角レ
ンズを提供する。 【解決手段】 物体側から順に、負屈折力の第１レンズ
１，正屈折力の第２レンズ２からなる第１レンズ群と、
負屈折力の第３レンズ３，第３レンズに接合され正屈折
力の第４レンズ４，正屈折力で両側の凸面の少なくとも
一方の凸面が非球面をなす第５レンズ５からなる第２レ
ンズ群とを備え、０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│
Ｒ６│、ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、│ｆ１
│＞２ｆ２、２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、Ｒ６，Ｒ
８：第３レンズの物体側面，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，ｆ
２１，ｆ２２：第１レンズ群，第２レンズ群，第３及び
第４レンズ，第５レンズの焦点距離、を満足する。
ンズを提供する。 【解決手段】 物体側から順に、負屈折力の第１レンズ
１，正屈折力の第２レンズ２からなる第１レンズ群と、
負屈折力の第３レンズ３，第３レンズに接合され正屈折
力の第４レンズ４，正屈折力で両側の凸面の少なくとも
一方の凸面が非球面をなす第５レンズ５からなる第２レ
ンズ群とを備え、０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│
Ｒ６│、ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、│ｆ１
│＞２ｆ２、２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、Ｒ６，Ｒ
８：第３レンズの物体側面，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，ｆ
２１，ｆ２２：第１レンズ群，第２レンズ群，第３及び
第４レンズ，第５レンズの焦点距離、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、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
用される広角レンズに関し、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
な小型の広角レンズに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の広角レンズとしては、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。この監視用カメラは、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。 【０００４】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要望
されている。特に最近では、撮影サイズが１／３インチ
以下の小さいものに続いて、１／２．７インチ程度まで
のものに対しても、薄型化が強く要望されている。ま
た、ＣＣＤ等の撮像素子においては、入射光を効率良く
利用するために撮像素子の表面にマイクロレンズが取り
付けられているため、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。 【０００５】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、光学性能の高い広角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１
２ｍｍ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７ｍｍ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、２００万〜
３００万の高画素撮像素子に好適な広角レンズを提供す
ることにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の広角レンズは、
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
力を有し物体側及び像面側の両方に凸面を向けかつ少な
くとも一方の凸面が非球面をなす第５レンズからなる第
２レンズ群とを備え、次の条件式（１），（２），
（３），（４）， （１） ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│Ｒ６│、 （２） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、 （３） │ｆ１│＞２ｆ２、 （４） ２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、 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、ｆ２１：第２レンズ群中の第３，第４レンズ
の合成焦点距離、ｆ２２：第２レンズ群中の第５レンズ
の焦点距離、を満足することを特徴としている。 【０００７】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１２ｍｍ以下、バックフォ
ーカスが７ｍｍ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、小型かつ
薄型で、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の
高い広角レンズが得られる。 【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
係る広角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広角レンズは、図１に示すように、
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、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
物体側及び像面側の両方に凸面を向けかつ物体側の凸面
が非球面をなす第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Ａが形成されており、第３
レンズ３、第４レンズ４、及び第５レンズ５により第２
レンズ群Ｂが形成されている。そして、第１レンズ群Ａ
の合成焦点距離はｆ１であり、第２レンズ群Ｂの合成焦
点距離はｆ２である。また、第２レンズ群Ｂにおいて、
第３レンズ３及び第４レンズ４の合成焦点距離はｆ２
１、第５レンズ５の焦点距離はｆ２２である。 【００１０】尚、第１レンズ１ないし第５レンズ５にお
いては、図１に示すように、レンズの面をＳｉ（ｉ＝１
〜４，６〜１０）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ
（ｉ＝１〜４，６〜１０）、ｄ線に対する第ｉレンズの
屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜５）で表
す。また、ガラスフィルタ７においては、面をＳｉ（ｉ
＝１１，１２）、面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１１，
１２）、ｄ線に対する屈折率をＮ６、アッベ数をν６で
表す。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（厚さ、空気間
隔）は、図１に示すように、Ｄｉ（ｉ＝１〜１１）で表
す。 【００１１】第２レンズ群Ｂ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。 【００１２】第５レンズ５は、物体側及び像面側の両方
に凸面（Ｓ９，Ｓ１０）を向けた両凸レンズであり、か
つ、少なくと一方の凸面（Ｓ９，Ｓ１０）が非球面をな
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、次式で規定される。 【００１３】Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−εＣ２ｙ２）
１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇｙ１０、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。 【００１４】このように、第５レンズ５の少なくと一方
の凸面（Ｓ９，Ｓ１０）を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、第５レンズ５の面Ｓ９，Ｓ１０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な
い。そこで、上記のように少なくと一方の凸面（Ｓ９，
Ｓ１０）を非球面とすることにより、薄型化を達成しつ
つ、レンズの全長が短いことで発生する球面収差、非点
収差、コマ収差等の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Ａ
と第２レンズ群Ｂとは、 （１） ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│Ｒ６│、 （２） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、 （３） │ｆ１│＞２ｆ２、 （４） ２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、 （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、ｆ２１：第２レンズ群中の第
３レンズ３及び第４レンズ４の合成焦点距離、ｆ２２：
第２レンズ群中の第５レンズ５の焦点距離）の四つの式
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。 【００１７】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。仮に、第１レンズ群Ａの合成焦
点距離ｆ１が負の値のときに式（３）の条件から外れる
と、歪曲収差が大きくなり、その補正が困難になる。 【００１８】また、仮に、正の値の時に式（３）の条件
から外れると、バックフォーカス（ＢＦ）が短くなり、
厚めのガラスフィルタ７を配置するのが困難になる。式
（３）の条件を満たすことで、バックフォーカス（Ｂ
Ｆ）が長くなり、薄目のガラスフィルタ７（例えば、ロ
ーパスフィルタ）を配置する場合は、空間が大きくとれ
るので、沈胴時にこの空間まで後退させることにより、
沈胴状態での光軸方向における寸法を短く、すなわち、
薄型化できる。 【００１９】式（４）の条件を満足するように構成する
ことにより、レンズ全長の短縮化を行ないつつ、諸収差
を良好に補正することができる。仮に、この条件から外
れると、非球面を採用しても所望のレンズ全長を確保し
つつ、諸収差、特に非点収差を補正することが困難にな
る。 【００２０】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。 【００２１】 【表１】 【００２２】 【表２】【００２３】 【表３】 【００２４】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１１．９０ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が７．３１ｍｍ、射出瞳
位置が−２３．３ｍｍ、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広角レンズが得られる。 【００２５】図３は、本発明に係る広角レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この広角レンズにおい
ては、第５レンズ５´の両方の凸面（Ｓ９，Ｓ１０）を
非球面とし、それぞれのレンズの仕様を変更した以外
は、前述の実施形態と同様の構成をなすものである。 【００２６】この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。 【００２７】 【表４】 【００２８】 【表５】 【００２９】 【表６】【００３０】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１１．１０ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が７．５４ｍｍ、射出瞳
位置が−２５．３ｍｍ、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広角レンズが得られる。 【００３１】 【発明の効果】以上述べたように、本発明の広角レンズ
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広角レンズを
得るこのができる。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）１２ｍｍ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、２００万〜３００万の
高画素撮像素子に好適な広角レンズを得ることができ
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
用される広角レンズに関し、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
な小型の広角レンズに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の広角レンズとしては、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。この監視用カメラは、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。 【０００４】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要望
されている。特に最近では、撮影サイズが１／３インチ
以下の小さいものに続いて、１／２．７インチ程度まで
のものに対しても、薄型化が強く要望されている。ま
た、ＣＣＤ等の撮像素子においては、入射光を効率良く
利用するために撮像素子の表面にマイクロレンズが取り
付けられているため、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。 【０００５】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、光学性能の高い広角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１
２ｍｍ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７ｍｍ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、２００万〜
３００万の高画素撮像素子に好適な広角レンズを提供す
ることにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の広角レンズは、
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
力を有し物体側及び像面側の両方に凸面を向けかつ少な
くとも一方の凸面が非球面をなす第５レンズからなる第
２レンズ群とを備え、次の条件式（１），（２），
（３），（４）， （１） ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│Ｒ６│、 （２） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、 （３） │ｆ１│＞２ｆ２、 （４） ２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、 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、ｆ２１：第２レンズ群中の第３，第４レンズ
の合成焦点距離、ｆ２２：第２レンズ群中の第５レンズ
の焦点距離、を満足することを特徴としている。 【０００７】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１２ｍｍ以下、バックフォ
ーカスが７ｍｍ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、小型かつ
薄型で、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の
高い広角レンズが得られる。 【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
係る広角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広角レンズは、図１に示すように、
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、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
物体側及び像面側の両方に凸面を向けかつ物体側の凸面
が非球面をなす第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Ａが形成されており、第３
レンズ３、第４レンズ４、及び第５レンズ５により第２
レンズ群Ｂが形成されている。そして、第１レンズ群Ａ
の合成焦点距離はｆ１であり、第２レンズ群Ｂの合成焦
点距離はｆ２である。また、第２レンズ群Ｂにおいて、
第３レンズ３及び第４レンズ４の合成焦点距離はｆ２
１、第５レンズ５の焦点距離はｆ２２である。 【００１０】尚、第１レンズ１ないし第５レンズ５にお
いては、図１に示すように、レンズの面をＳｉ（ｉ＝１
〜４，６〜１０）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ
（ｉ＝１〜４，６〜１０）、ｄ線に対する第ｉレンズの
屈折率をＮｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜５）で表
す。また、ガラスフィルタ７においては、面をＳｉ（ｉ
＝１１，１２）、面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１１，
１２）、ｄ線に対する屈折率をＮ６、アッベ数をν６で
表す。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（厚さ、空気間
隔）は、図１に示すように、Ｄｉ（ｉ＝１〜１１）で表
す。 【００１１】第２レンズ群Ｂ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。 【００１２】第５レンズ５は、物体側及び像面側の両方
に凸面（Ｓ９，Ｓ１０）を向けた両凸レンズであり、か
つ、少なくと一方の凸面（Ｓ９，Ｓ１０）が非球面をな
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、次式で規定される。 【００１３】Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−εＣ２ｙ２）
１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇｙ１０、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。 【００１４】このように、第５レンズ５の少なくと一方
の凸面（Ｓ９，Ｓ１０）を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、第５レンズ５の面Ｓ９，Ｓ１０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な
い。そこで、上記のように少なくと一方の凸面（Ｓ９，
Ｓ１０）を非球面とすることにより、薄型化を達成しつ
つ、レンズの全長が短いことで発生する球面収差、非点
収差、コマ収差等の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Ａ
と第２レンズ群Ｂとは、 （１） ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│Ｒ６│、 （２） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、 （３） │ｆ１│＞２ｆ２、 （４） ２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、 （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、ｆ２１：第２レンズ群中の第
３レンズ３及び第４レンズ４の合成焦点距離、ｆ２２：
第２レンズ群中の第５レンズ５の焦点距離）の四つの式
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。 【００１７】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。仮に、第１レンズ群Ａの合成焦
点距離ｆ１が負の値のときに式（３）の条件から外れる
と、歪曲収差が大きくなり、その補正が困難になる。 【００１８】また、仮に、正の値の時に式（３）の条件
から外れると、バックフォーカス（ＢＦ）が短くなり、
厚めのガラスフィルタ７を配置するのが困難になる。式
（３）の条件を満たすことで、バックフォーカス（Ｂ
Ｆ）が長くなり、薄目のガラスフィルタ７（例えば、ロ
ーパスフィルタ）を配置する場合は、空間が大きくとれ
るので、沈胴時にこの空間まで後退させることにより、
沈胴状態での光軸方向における寸法を短く、すなわち、
薄型化できる。 【００１９】式（４）の条件を満足するように構成する
ことにより、レンズ全長の短縮化を行ないつつ、諸収差
を良好に補正することができる。仮に、この条件から外
れると、非球面を採用しても所望のレンズ全長を確保し
つつ、諸収差、特に非点収差を補正することが困難にな
る。 【００２０】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。 【００２１】 【表１】 【００２２】 【表２】【００２３】 【表３】 【００２４】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１１．９０ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が７．３１ｍｍ、射出瞳
位置が−２３．３ｍｍ、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広角レンズが得られる。 【００２５】図３は、本発明に係る広角レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この広角レンズにおい
ては、第５レンズ５´の両方の凸面（Ｓ９，Ｓ１０）を
非球面とし、それぞれのレンズの仕様を変更した以外
は、前述の実施形態と同様の構成をなすものである。 【００２６】この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。 【００２７】 【表４】 【００２８】 【表５】 【００２９】 【表６】【００３０】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１１．１０ｍｍ、
バックフォーカス（空気換算）が７．５４ｍｍ、射出瞳
位置が−２５．３ｍｍ、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広角レンズが得られる。 【００３１】 【発明の効果】以上述べたように、本発明の広角レンズ
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広角レンズを
得るこのができる。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）１２ｍｍ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、２００万〜３００万の
高画素撮像素子に好適な広角レンズを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る広角レンズの一実施形態を示す構
成図である。 【図２】実施例１に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。 【図３】本発明に係る広角レンズの他の実施形態を示す
構成図である。 【図４】実施例２に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。 【符号の説明】 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´ 第５レンズ ６ 開口絞り ７ ガラスフィルタ Ａ 第１レンズ群 Ｂ 第２レンズ群 Ｄ１〜Ｄ１１ 光軸上の間隔 Ｒ１〜Ｒ１２ 曲率半径 Ｓ１〜Ｓ１２ 面 Ｘ 光軸
成図である。 【図２】実施例１に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。 【図３】本発明に係る広角レンズの他の実施形態を示す
構成図である。 【図４】実施例２に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。 【符号の説明】 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´ 第５レンズ ６ 開口絞り ７ ガラスフィルタ Ａ 第１レンズ群 Ｂ 第２レンズ群 Ｄ１〜Ｄ１１ 光軸上の間隔 Ｒ１〜Ｒ１２ 曲率半径 Ｓ１〜Ｓ１２ 面 Ｘ 光軸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【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
物体側及び像面側の両方に凸面を向けかつ少なくとも一
方の凸面が非球面をなす第５レンズからなる第２レンズ
群とを備え、 次の条件式（１），（２），（３），（４）， （１） ０．７│Ｒ６│＜│Ｒ８│＜１．３│Ｒ６│、 （２） ν１＞ν２，ν３＜ν４，ν５＞５０、 （３） │ｆ１│＞２ｆ２、 （４） ２．５ｆ２２＞ｆ２１＞ｆ２２、 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、 ｆ２１：第２レンズ群中の第３，第４レンズの合成焦点
距離、 ｆ２２：第２レンズ群中の第５レンズの焦点距離、 を満足することを特徴とする広角レンズ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381320A JP2003185917A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 広角レンズ |
| US10/317,602 US6707621B2 (en) | 2001-12-14 | 2002-12-12 | Wide-angle lens |
| CNB021574189A CN1246720C (zh) | 2001-12-14 | 2002-12-13 | 广角透镜 |
| US10/617,244 US6747814B2 (en) | 2001-12-14 | 2003-07-09 | Wide-angle lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001381320A JP2003185917A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 広角レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003185917A true JP2003185917A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=27592042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001381320A Pending JP2003185917A (ja) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | 広角レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003185917A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009258159A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Nikon Corp | 撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器及び結像方法 |
| US8179615B1 (en) | 2011-01-07 | 2012-05-15 | Largan Precision Co. | Image pickup optical lens assembly |
| US8385010B2 (en) | 2008-04-11 | 2013-02-26 | Nikon Corporation | Imaging lens, optical apparatus and method for forming image using this imaging lens |
| US8482863B2 (en) | 2010-12-15 | 2013-07-09 | Largan Precision Co. | Imagery optical system |
| US8488255B2 (en) | 2010-12-09 | 2013-07-16 | Largan Precision Co. | Image pickup optical system |
| USRE46747E1 (en) | 2012-01-12 | 2018-03-06 | Largan Precision Co., Ltd. | Image capturing system |
| TWI708975B (zh) * | 2019-10-30 | 2020-11-01 | 大陸商玉晶光電（廈門）有限公司 | 光學成像鏡頭 |
-
2001
- 2001-12-14 JP JP2001381320A patent/JP2003185917A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009258159A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Nikon Corp | 撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器及び結像方法 |
| US8385010B2 (en) | 2008-04-11 | 2013-02-26 | Nikon Corporation | Imaging lens, optical apparatus and method for forming image using this imaging lens |
| US8488255B2 (en) | 2010-12-09 | 2013-07-16 | Largan Precision Co. | Image pickup optical system |
| US8482863B2 (en) | 2010-12-15 | 2013-07-09 | Largan Precision Co. | Imagery optical system |
| US8179615B1 (en) | 2011-01-07 | 2012-05-15 | Largan Precision Co. | Image pickup optical lens assembly |
| USRE45765E1 (en) | 2011-01-07 | 2015-10-20 | Largan Precision Co., Ltd | Image pickup optical lens assembly |
| USRE46747E1 (en) | 2012-01-12 | 2018-03-06 | Largan Precision Co., Ltd. | Image capturing system |
| TWI708975B (zh) * | 2019-10-30 | 2020-11-01 | 大陸商玉晶光電（廈門）有限公司 | 光學成像鏡頭 |
| US11409080B2 (en) | 2019-10-30 | 2022-08-09 | Genius Electronic Optical (Xiamen) Co., Ltd. | Optical imaging lens including five lenses of −+−+− or −+−++ refractive powers |
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