JP2003185918A - Wide angle lens - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
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
０ｍｍ以下、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、ケラレ現象を防止するべく
射出瞳位置が│２０ｍｍ│以上で、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両方
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＞４ｆ２、
（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１０ｍｍ以下、バックフォ
ーカスが７ｍｍ以上、射出瞳位置が│２０ｍｍ│以上と
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両方の凸面が
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、両方の凸面（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＋Ｈｙ
１２、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，Ｈ：非球面係
数である。
【００１４】このように、第５レンズ５の両方の凸面
（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、上記のように両方の凸面（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＞４ｆ２、
（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、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、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、厚めのガラスフィルタ７を配置するこ
とが可能になり、又、薄めのガラスフィルタ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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】【００２２】
【表３】
【００２３】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９．９０ｍｍ、バ
ックフォーカス（空気換算）が７．５２ｍｍ、射出瞳位
置が−２０．９ｍｍ、Ｆナンバーが３．１９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。
【００２４】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、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。
【００２５】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。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【表５】
【００２８】
【表６】【００２９】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９．９５ｍｍ、バ
ックフォーカス（空気換算）が７．７１ｍｍ、射出瞳位
置が−２０．２ｍｍ、Ｆナンバーが３．１９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。
【００３０】
【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）１０ｍｍ以下という薄型化が
行なえ、バックフォーカスが７ｍｍ以上で比較的厚めの
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、２０
０万〜３００万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。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wide-angle lens applied to a digital still camera, a video camera or the like having an image pickup device such as a CCD, and more particularly to an image pickup having a large number of pixels. The present invention relates to a small wide-angle lens suitable for a digital still camera, a video camera, or the like having an element. 2. Description of the Related Art As a conventional wide-angle lens, for example, a lens applied to capture a moving image, such as a surveillance camera, is known. This monitoring camera is mainly used for shooting moving images, and the number of pixels of the image sensor is relatively small. Therefore, high optical performance is not required for the lens itself. Further, conventional digital still cameras, video cameras and the like are used as cameras for photographing images. Therefore, although thinning is desired, those having high optical performance have not been so demanded. [0003] In recent years, due to remarkable technological progress of an image pickup device, a higher density and a higher number of pixels have been achieved, and accordingly, a lens having high optical performance has been demanded. I have. In particular, recently, there are applications such as taking still images taken by a digital still camera or the like into a personal computer and performing various processing, and the digital still camera has a large number of pixels and has a large number of pixels to support a high-resolution display. Image sensors have been used. [0004] However, there are few high-performance lenses that can cope with such high densities and high pixel counts.
There is a demand for a lens that satisfies miniaturization, thinning, high resolution, and the like. In particular, in recent years, there has been a strong demand for a reduction in thickness to about 1 / 2.7 inch, next to a small one having a shooting size of 1/3 inch or less. In an imaging device such as a CCD, a microlens is attached to the surface of the imaging device in order to efficiently use incident light. If the angle of an incident light beam is too large, a vignetting phenomenon occurs, and light is imaged. There was a problem that it did not enter the element. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce the size, thickness, weight, and cost while eliminating vignetting and the like. , To provide a wide-angle lens with high optical performance,
In particular, the total length of the lens is 1 without including the back focus.
Provide wide angle lens suitable for 2 million to 3 million high pixel imaging device with 0 mm or less, back focus of 7 mm or more for arrangement of low pass filter, etc., exit pupil position of │20 mm│ or more to prevent vignetting phenomenon Is to do. [0006] A wide-angle lens according to the present invention comprises:
A first lens including a first lens having a negative refractive power and a second lens having a positive refractive power in order from the object side to the image plane side.
A lens group, a third lens having a negative refractive power, a fourth lens joined to the third lens and having a positive refractive power, and having a positive refractive power with the convex surface directed to both the object side and the image plane side; A second lens group including a fifth lens in which both convex surfaces are aspherical surfaces, and the following conditional expressions (1), (2), (3), and
(4), (1) 0.7 | R6 | <| R8 | <1.3 | R6 |, (2) ν1> ν2, ν3 <ν4, ν5> 50, (3) f1> 4f2, (4) 2.5f22>f21> f22, where R6: radius of curvature of the object-side surface of the third lens, R8: radius of curvature of the image-side surface of the fourth lens,
νi: Abbe number of the i-th lens (i = 1 to 5), f1: composite focal length of the first lens group, f2: composite focal length of the second lens group, f21: third and third lenses in the second lens group The combined focal length of the four lenses, f22: the focal length of the fifth lens in the second lens group, is satisfied. According to this configuration, the condition that the total length of the lens is 10 mm or less, the back focus is 7 mm or more, and the exit pupil position is | 20 mm | Thus, a wide-angle lens having high optical performance and suitable for an image sensor having a high number of pixels can be obtained. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a basic configuration diagram showing one embodiment of a wide-angle lens according to the present invention.
The wide-angle lens according to this embodiment is, as shown in FIG.
From the object side to the image plane side, a first lens 1 having a negative refractive power, a second lens 2 having a positive refractive power, a third lens 3 having a negative refractive power, and a third lens 3 A fourth lens 4 having a positive refractive power and a fifth lens 5 having a positive refractive power and having a convex surface directed to both the object side and the image surface side and both convex surfaces forming an aspherical surface. They are arranged sequentially. In this arrangement, an aperture stop 6 is arranged between the second lens 2 and the third lens 3, and an infrared cut filter is provided closer to the image plane side than the fifth lens 5.
A glass filter 7 such as a low-pass filter is provided. In the above configuration, the first lens group A is formed by the first lens 1 and the second lens 2, and the third lens group
The lens 3, the fourth lens 4, and the fifth lens 5
A lens group B is formed. Then, the first lens group A
Is a combined focal length of f1, and the combined focal length of the second lens unit B is f2. In the second lens group B,
The combined focal length of the third lens 3 and the fourth lens 4 is f2
1. The focal length of the fifth lens 5 is f22. In the first to fifth lenses 1 to 5, as shown in FIG. 1, the surfaces of the lenses are Si (i = 1).
, 4, 6 to 10), the radius of curvature of each surface Si is Ri
(I = 1 to 4, 6 to 10), the refractive index of the ith lens with respect to the d-line is represented by Ni, and the Abbe number is represented by νi (i = 1 to 5). In the glass filter 7, the surface is made of Si (i
= 11,12), and the radius of curvature of the surface Si is defined as Ri (i = 11, 12).
12), the refractive index for the d-line is represented by N6, and the Abbe number is represented by ν6. Further, the distance (thickness, air distance) in the optical axis X direction from the first lens 1 to the glass filter 7 is represented by Di (i = 1 to 11) as shown in FIG. The third lens 4 and the fourth lens 4, which form part of the second lens unit B, are integrally joined (laminated) at a surface S7 having the same radius of curvature R7. If the third lens 4 and the fourth lens 4 are replaced by one lens, it is difficult to correct chromatic aberration, and since the radii of curvature on both surfaces of the lenses are very close, automatic centering is not possible. Although it is difficult, the third lens 4 and the fourth lens 4 are separately manufactured in this way, and then joined and integrated, so that chromatic aberration affecting high resolution can be easily corrected. Further, since the centering can be performed separately, the workability of the lens is improved. The fifth lens 5 is a biconvex lens having convex surfaces (S9, S10) directed to both the object side and the image plane side, and formed such that both convex surfaces (S9, S10) form an aspheric surface. Have been. Here, an expression representing an aspheric surface is defined by the following expression. Z = Cy 2 / [1+ (1-εC 2 y 2 )
1/2 ] + Dy 4 + Ey 6 + Fy 8 + Gy 10 + Hy
12 , where Z: From the tangent plane at the vertex of the aspheric surface,
Distance from the optical axis X to a point on the aspheric surface having a height y, y:
Height from optical axis X, C: curvature at the vertex of the aspherical surface (1
/ R), ε: conical constant, D, E, F, G, H: aspherical coefficients. As described above, by making both the convex surfaces (S9, S10) of the fifth lens 5 aspherical, it is possible to correct various aberrations while mainly correcting coma aberration on the upper ray side. If the surfaces S9 and S10 of the fifth lens 5 are spherical, about two more lenses are required to obtain the same effect, and a reduction in thickness cannot be achieved. Thus, by forming both convex surfaces (S9, S10) as aspherical as described above, it is possible to reduce the overall length of the lens while maintaining various shapes such as spherical aberration, astigmatism, and coma, while achieving a reduction in thickness. Aberration can be corrected. In the above arrangement, the first lens unit A
And the second lens group B are as follows: (1) 0.7│R6│ <│R8│ <1.3│R6│, (2) ν1> ν2, ν3 <ν4, ν5> 50, (3) f1> 4f2, (4) 2.5f22>f21> f22, (where R6 is the object-side surface S6 of the third lens 3)
R8: Surface S of the fourth lens 4 on the image plane side
8; νi: Abbe number of i-th lens (i = 1 to 1)
5), f1: composite focal length of the first lens group, f2: second
Composite focal length of lens group, f21: Composite focal length of third lens 4 and fourth lens 4 in second lens group, f22:
The focal length of the fifth lens 5 in the second lens group) is satisfied. By configuring so as to satisfy the condition of the expression (1), spherical aberration and coma can be corrected. Deviating from this condition makes it difficult to correct spherical aberration and coma. Further, by configuring so as to satisfy the condition of Expression (2), axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be corrected simultaneously. If you deviate from this condition,
It becomes difficult to correct both axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration. Further, by configuring so as to satisfy the condition of equation (3), the back focus (BF) can be set to a desired value. If the condition of the expression (3) is not satisfied, the back focus (BF) becomes short, and it becomes difficult to arrange the thick glass filter 7. By satisfying the condition of Expression (3), the back focus (B
F) becomes longer, so that a thicker glass filter 7 can be arranged. Further, when a thinner glass filter 7 (for example, a low-pass filter) is arranged, a large space can be taken. By retreating, the dimension in the optical axis direction in the collapsed state can be shortened, that is, the thickness can be reduced. By configuring so as to satisfy the condition of the expression (4), it is possible to satisfactorily correct various aberrations while shortening the entire length of the lens. If the condition is not satisfied, it becomes difficult to correct various aberrations, particularly astigmatism, while securing a desired overall lens length even if an aspherical surface is employed. An example using specific numerical values of the embodiment having the above configuration will be shown as Example 1 below. Example 1
Table 1 shows the main specification data, Table 2 shows various numerical data (set values), and Table 3 shows numerical data relating to the aspherical surface. In addition, an aberration diagram relating to spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion), and chromatic aberration of magnification in the first embodiment has a result as shown in FIG. In FIG. 2, d is aberration due to d-line, and F is F
Line aberration, c shows the aberration due to c-line, respectively,
Further, SC indicates the unsatisfied amount of the sine condition, DS indicates aberration on the sagittal plane, and DT indicates aberration on the meridional plane. [Table 1] [Table 2] [Table 3] In the first embodiment described above, without the back focus, the overall length of the lens is 9.90 mm, the back focus (in air conversion) is 7.52 mm, the exit pupil position is -20.9 mm, and the F-number is 3 .19, so that a wide-angle lens with high optical performance suitable for a high-density, high-pixel image sensor can be obtained. FIG. 3 is a basic structural view showing another embodiment of the wide-angle lens according to the present invention. This wide-angle lens has the same configuration as the above-described embodiment except that the specifications of each lens are changed. An example using specific numerical values of this embodiment will be shown as Example 2 below. Table 4 shows the main specifications in the second embodiment, and Table 5 shows various numerical data (set values).
Table 6 shows numerical data relating to the aspherical surface. Further, spherical aberration, astigmatism,
An aberration diagram relating to distortion (distortion) and chromatic aberration of magnification has a result as shown in FIG. FIG.
Where d is aberration due to d-line, F is aberration due to F-line,
c indicates the aberration due to the c-line, SC indicates the unsatisfied amount of the sine condition, DS indicates the aberration on the sagittal plane, and DT indicates the aberration on the meridional plane. [Table 4] [Table 5] [Table 6] In Example 2 described above, without the back focus, the total length of the lens is 9.95 mm, the back focus (in air) is 7.71 mm, the exit pupil position is -20.2 mm, and the F-number is 3 .19, so that a wide-angle lens with high optical performance suitable for a high-density, high-pixel image sensor can be obtained. As described above, according to the wide-angle lens of the present invention, it is possible to reduce the size, thickness, weight, and cost while eliminating the vignetting phenomenon and the like in the image sensor.
This makes it possible to obtain a wide-angle lens with high optical performance in which various aberrations have been well corrected. In particular, the overall length of the lens can be reduced to 10 mm or less (without back focus), a relatively thick low-pass filter with a back focus of 7 mm or more can be arranged, and the exit pupil position |
Vignetting phenomenon can be reliably prevented at 20 mm |
A wide-angle lens suitable for a 100,000 to 3,000,000 high-pixel image sensor can be obtained.
【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 第５レンズ
６ 開口絞り
Ａ 第１レンズ群
Ｂ 第２レンズ群
７ ガラスフィルタ
Ｄ１〜Ｄ１１ 光軸上の間隔
Ｒ１〜Ｒ１２ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ１２ 面
Ｘ 光軸BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a wide-angle lens according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration of the wide-angle lens according to the first embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the wide-angle lens according to the present invention. FIG. 4 shows aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration of the wide-angle lens according to Example 2. [Description of Signs] 1 First lens 2 Second lens 3 Third lens 4 Fourth lens 5 Fifth lens 6 Aperture stop A First lens group B Second lens group 7 Glass filters D1 to D11 Interval R1 on optical axis -R12 Curvature radius S1-S12 Surface X Optical axis
Claims (1)
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両方の凸面が
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＞４ｆ２、 （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。Claims 1. A first lens group including a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, and a negative lens in order from an object side to an image plane side. A third lens having a positive refractive power, a fourth lens joined to the third lens having a positive refractive power, and having a positive refractive power with convex surfaces directed to both the object side and the image plane side, and both convex surfaces are A second lens group consisting of a fifth lens forming an aspheric surface, and the following conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (1) 0.7 | R6 | <| R8 | <1.3│R6│, (2) ν1> ν2, ν3 <ν4, ν5> 50, (3) f1> 4f2, (4) 2.5f22>f21> f22, where R6: object in the third lens R8: radius of curvature of the image-side surface of the fourth lens, νi: Abbe number of the i-th lens ( i = 1 to 5), f1: composite focal length of the first lens group, f2: composite focal length of the second lens group, f21: composite focal length of the third and fourth lenses in the second lens group, f22: A focal length of a fifth lens in the second lens group.
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- 2001-12-14 JP JP2001381420A patent/JP2003185918A/en active Pending
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