JP2005316015A - 撮像レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】100万画素以上の高密度の固体撮像素子を用いるデジタルスチルカメラに適した、安価で高性能の撮像レンズを提供する。
【解決手段】物体側から像面側に向けて順に、正の屈折力をもつレンズ1及び負の屈折力をもつレンズ2からなる第1レンズ群、所定の口径をなす開口絞り6、負の屈折力をもつ1つのレンズ3及び正の屈折力をもつ2つのレンズ4,5からなる第2レンズ群を備え、第1レンズ群及び第2レンズ群は、それぞれにおいて樹脂材料により形成された樹脂レンズ2,5を含むように形成されている。これにより、正の屈折力をもつ3枚のレンズと負の屈折力をもつ2枚のレンズとからなるレトロフォーカスタイプの構成であり、コストを低減でき、適切なバックフォーカスを確保でき、射出角度を小さく抑えた、広画角で明るく、高密度の固体撮像素子にも対応できる光学性能の高い撮像レンズが得られる。
【選択図】 図1
【解決手段】物体側から像面側に向けて順に、正の屈折力をもつレンズ1及び負の屈折力をもつレンズ2からなる第1レンズ群、所定の口径をなす開口絞り6、負の屈折力をもつ1つのレンズ3及び正の屈折力をもつ2つのレンズ4,5からなる第2レンズ群を備え、第1レンズ群及び第2レンズ群は、それぞれにおいて樹脂材料により形成された樹脂レンズ2,5を含むように形成されている。これにより、正の屈折力をもつ3枚のレンズと負の屈折力をもつ2枚のレンズとからなるレトロフォーカスタイプの構成であり、コストを低減でき、適切なバックフォーカスを確保でき、射出角度を小さく抑えた、広画角で明るく、高密度の固体撮像素子にも対応できる光学性能の高い撮像レンズが得られる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、CCD等の固体撮像素子を用いた電子撮像装置に適用される撮像レンズに関し、特に、デジタルスチルカメラ等に好適な撮像レンズに関する。
近年においては、デジタルスチルカメラの普及に伴い、固体撮像素子及び撮像レンズの高性能化、低コスト化、コンパクト化等が要求されている。
また、撮像レンズと固体撮像素子との間には、色モアレ防止用のローパスフィルタ、固体撮像素子の分光感度を補正するための赤外線カットフィルタ等を配置する必要があるため、バックフォーカスを十分確保して、射出角度を抑えたものとして、レトロフォーカスタイプの撮像レンズが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。しかしながら、この撮像レンズは、6枚のレンズにより構成されており、コスト高になっている。
また、撮像レンズと固体撮像素子との間には、色モアレ防止用のローパスフィルタ、固体撮像素子の分光感度を補正するための赤外線カットフィルタ等を配置する必要があるため、バックフォーカスを十分確保して、射出角度を抑えたものとして、レトロフォーカスタイプの撮像レンズが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。しかしながら、この撮像レンズは、6枚のレンズにより構成されており、コスト高になっている。
また、5枚のレンズにより構成される撮像レンズも知られている(例えば、特許文献3参照)。しなしながら、この撮像レンズを、近年における画素数の多いCCD等の固体撮像素子に適用すると、特に倍率色収差が大きくなってしまう。
この問題を解決するものとして、樹脂材料によりレンズを形成し、最も物体側に位置するレンズの前面に非球面を採用したものが知られている(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、最も物体側に位置するレンズの前面に非球面を採用すると、傷付き易いという欠点がある。
この問題を解決するものとして、樹脂材料によりレンズを形成し、最も物体側に位置するレンズの前面に非球面を採用したものが知られている(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、最も物体側に位置するレンズの前面に非球面を採用すると、傷付き易いという欠点がある。
本発明は、上記の従来技術の問題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、2群5枚という構成にも拘わらず、非球面を施す位置、正,負のパワー配置を適切に設定することにより、広画角で、明るく、しかも安価で、100万画素以上の高密度の固体撮像素子にも対応でき、特にデジタルスチルカメラ等に適した光学性能の高い撮像レンズを提供することにある。
本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向けて順に、正の屈折力をもつレンズ及び負の屈折力をもつレンズからなる第1レンズ群と、所定の口径をなす開口絞りと、負の屈折力をもつ1つのレンズ及び正の屈折力をもつ2つのレンズからなる第2レンズ群と、を備え、上記第1レンズ群及び第2レンズ群は、それぞれにおいて樹脂材料により形成された樹脂レンズを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、全体として、正の屈折力をもつ3枚のレンズと負の屈折力をもつ2枚のレンズとからなるレトロフォーカスタイプの構成であるため、コストを低減でき、適切なバックフォーカスを確保でき、射出角度を小さく抑えた、高密度の固体撮像素子にも対応できる光学性能の高い撮像レンズが得られる。
特に、第1レンズ群を物体側から順に正の屈折力をもつレンズ及び負の屈折力をもつレンズで構成することにより、物体側に位置するレンズをガラス材料により形成することができ、傷、汚れ等の問題を解消できる。
特に、第1レンズ群を物体側から順に正の屈折力をもつレンズ及び負の屈折力をもつレンズで構成することにより、物体側に位置するレンズをガラス材料により形成することができ、傷、汚れ等の問題を解消できる。
上記構成において、第2レンズ群は、負の屈折力をもつレンズ及び正の屈折力をもつレンズを接合した接合レンズを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、接合レンズを採用したことにより、単一レンズで同様の光学性能を得る場合に比べて、加工が容易になり、コストを低減でき、色収差を良好に補正することができる。
この構成によれば、接合レンズを採用したことにより、単一レンズで同様の光学性能を得る場合に比べて、加工が容易になり、コストを低減でき、色収差を良好に補正することができる。
上記構成において、第1レンズ群は、物体側の面及び像面側の面の少なくとも一方の面が非球面に形成されたレンズを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、球面収差等の軸上収差を良好に補正することができ、高密度の固体撮像素子に好適な光学性能の高い撮像レンズが得られる。
この構成によれば、球面収差等の軸上収差を良好に補正することができ、高密度の固体撮像素子に好適な光学性能の高い撮像レンズが得られる。
上記構成において、樹脂レンズには、少なくとも1つの負の屈折力をもつレンズと、少なくとも1つの正の屈折力をもつレンズと、が含まれる、構成を採用することができる。
この構成によれば、温度変化によりバックフォーカスに影響が及ぶのを抑制することができる。すなわち、正の屈折力あるいは負の屈折力に偏った樹脂レンズを採用すると、温度変化によるバックフォーカスへの影響が生じて、レンズのパワーを小さく抑えなければならず、設定の自由度が小さくなるが、正の屈折力をもつレンズと負の屈折力をもつレンズとを少なくとも1枚ずつ含めたことにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
この構成によれば、温度変化によりバックフォーカスに影響が及ぶのを抑制することができる。すなわち、正の屈折力あるいは負の屈折力に偏った樹脂レンズを採用すると、温度変化によるバックフォーカスへの影響が生じて、レンズのパワーを小さく抑えなければならず、設定の自由度が小さくなるが、正の屈折力をもつレンズと負の屈折力をもつレンズとを少なくとも1枚ずつ含めたことにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
上記構成において、レンズ系の焦点距離をf、第1レンズ群の物体側に位置するレンズの前面から像面までのレンズ系の全長をTL(空気換算距離)とするとき、次式(1)
(1)1<TL/f<4
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、レンズ系の全長と焦点距離との比が上記の条件を満たすことにより、広い画角が得られて、薄型化を達成することができる。
(1)1<TL/f<4
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、レンズ系の全長と焦点距離との比が上記の条件を満たすことにより、広い画角が得られて、薄型化を達成することができる。
上記構成において、接合レンズにつき、負の屈折力をもつレンズのアッベ数をνf、正の屈折力をもつレンズのアッベ数をνsとするとき、次式(2)
(2)│νf−νs│>15
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、高解像化に大きな影響を及ぼす色収差を良好に補正することができ、高密度の固体撮像素子に好適な光学性能の高い撮像レンズが得られる。
(2)│νf−νs│>15
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、高解像化に大きな影響を及ぼす色収差を良好に補正することができ、高密度の固体撮像素子に好適な光学性能の高い撮像レンズが得られる。
上記構成において、第2レンズ群の最も像面側に位置するレンズは、物体側の面及び像面側の面の少なくとも一方の面が非球面に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、非点収差、歪曲収差等の軸外収差を良好に補正することができ、高密度の固体撮像素子に好適な光学性能の高い撮像レンズが得られる。
この構成によれば、非点収差、歪曲収差等の軸外収差を良好に補正することができ、高密度の固体撮像素子に好適な光学性能の高い撮像レンズが得られる。
上記構成において、樹脂レンズの焦点距離をfp、焦点距離fpの逆数を加算した値をΣ(1/fp)とするとき、次式(3)
(3)│Σ(1/fp)│<0.3
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、樹脂レンズの焦点距離に関する上記条件を満たすように形成することにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
(3)│Σ(1/fp)│<0.3
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、樹脂レンズの焦点距離に関する上記条件を満たすように形成することにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
上記のように、本発明の撮像レンズによれば、非球面を施す位置、正,負のパワー配置を適切に設定することにより、広画角で、明るく、しかも安価で、100万画素以上の高密度の固体撮像素子にも対応でき、特にデジタルスチルカメラ等に適した光学性能の高い撮像レンズを得ることができる。
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る撮像レンズの一実施形態を示す基本構成図である。
この撮像レンズにおいては、図1に示すように、光軸方向Lおいて、物体側から像面側に向けて、正の屈折力をもつ第1レンズ1及び負の屈折力をもつ第2レンズ2からなる第1レンズ群(I)、所定の口径をなす開口絞り6、第3レンズ3、第4レンズ4、及び第5レンズ5の3つのレンズからなる第2レンズ群(II)と、が順次に配列されている。
図1は、本発明に係る撮像レンズの一実施形態を示す基本構成図である。
この撮像レンズにおいては、図1に示すように、光軸方向Lおいて、物体側から像面側に向けて、正の屈折力をもつ第1レンズ1及び負の屈折力をもつ第2レンズ2からなる第1レンズ群(I)、所定の口径をなす開口絞り6、第3レンズ3、第4レンズ4、及び第5レンズ5の3つのレンズからなる第2レンズ群(II)と、が順次に配列されている。
そして、第1レンズ群(I)及び第2レンズ群(II)は、正の屈折力をもつ3つのレンズ(第1レンズ1、第4レンズ4、第5レンズ5)及び負の屈折力をもつ2つのレンズ(第2レンズ2、第3レンズ3)により全体が形成され、又、第1レンズ群(I)及び第2レンズ群(II)は、それぞれにおいて樹脂材料により形成された樹脂レンズ(第2レンズ2、第5レンズ5)を含む構成となっている。ここでは、第2レンズ群(II)に含まれる第3レンズ3と第4レンズ4とは、接合レンズとして形成されている。
上記の配列構成において、第5レンズ5の後方には、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及びガラスフィルタ8が配置され、その後方にCCD等の像面Pが配置されることになる。
すなわち、第1レンズ1及び第2レンズ2により形成される第1レンズ群(I)と、第3レンズ3、第4レンズ4、及び第5レンズ5により形成される第2レンズ群(II)とを備えた、2群5枚構成の撮像レンズである。
すなわち、第1レンズ1及び第2レンズ2により形成される第1レンズ群(I)と、第3レンズ3、第4レンズ4、及び第5レンズ5により形成される第2レンズ群(II)とを備えた、2群5枚構成の撮像レンズである。
ここで、第1レンズ1、第2レンズ2、開口絞り6、第3レンズ3、第4レンズ4、第5レンズ5、ガラスフィルタ7、及びガラスフィルタ8においては、図1に示すように、それぞれの面をSi(i=1〜14)、それぞれの面Siの曲率半径をRi(i=1〜14)、第1レンズ1〜第5レンズ5、ガラスフィルタ7,8のd線に対する屈折率をNi及びアッベ数をνi(i=1〜7)で表す。さらに、第1レンズ1〜ガラスフィルタ8までのそれぞれの光軸方向Lにおける間隔(肉厚、空気間隔)をDi(i=1〜13)、ガラスフィルタ8〜像面PまでのバックフォーカスをBFで表す。
また、上記構成をなすレンズ系の焦点距離をf、第1レンズ1の前面(物体側の面S1)から像面Pまでのレンズ系の光軸方向Lにおける全長をTL(空気換算距離)で表し、接合レンズにおいて、負の屈折力をもつレンズのアッベ数をνf、正の屈折力をもつレンズのアッベ数をνsで表す。
また、上記構成をなすレンズ系の焦点距離をf、第1レンズ1の前面(物体側の面S1)から像面Pまでのレンズ系の光軸方向Lにおける全長をTL(空気換算距離)で表し、接合レンズにおいて、負の屈折力をもつレンズのアッベ数をνf、正の屈折力をもつレンズのアッベ数をνsで表す。
第1レンズ1は、ガラス材料又は樹脂材料、好ましくはガラス材料により形成されており、正の屈折力をもつように、物体側の面S1が凸面に形成されかつ像面側の面S2が凸面に形成された両凸形状のレンズである。そして、物体側の面S1は球面に、像面側の面S2は球面又は非球面に形成されている。
仮に、第1レンズ群(I)を物体側から順に負の屈折力をもつ第1レンズ及び正の屈折力をもつ第2レンズで構成した場合、温度変化等を考慮すると、第1レンズを樹脂材料で形成する必要があり、その結果傷あるいは汚れ等の問題を生じる虞があるが、ここでは、第1レンズ1に正の屈折力をもたせたことで、第1レンズ1をガラス材料で形成することができ、傷、汚れ等の問題を解消できる。
仮に、第1レンズ群(I)を物体側から順に負の屈折力をもつ第1レンズ及び正の屈折力をもつ第2レンズで構成した場合、温度変化等を考慮すると、第1レンズを樹脂材料で形成する必要があり、その結果傷あるいは汚れ等の問題を生じる虞があるが、ここでは、第1レンズ1に正の屈折力をもたせたことで、第1レンズ1をガラス材料で形成することができ、傷、汚れ等の問題を解消できる。
第2レンズ2は、樹脂材料(プラスチック)により形成されており、負の屈折力をもつように、物体側の面S3が凸面に形成されかつ像面側の面S4が凹面に形成されたメニスカス形状の樹脂レンズである。そして、物体側の面S4は球面又は非球面に、像面側の面S5は非球面に形成されている。
このように、非球面を採用することで、球面収差を良好に補正することができる。すなわち、開口絞り6の近傍では、一般に球面収差等の軸上収差を生じ易いため、開口絞り6の近くに位置する第2レンズ2に非球面を設けることで、球面収差を良好に補正することができる。また、第2レンズ2を樹脂材料により形成することで、非球面等の複雑な形状を容易に成型することができると共に、軽量化及び低コスト化を達成できる。
このように、非球面を採用することで、球面収差を良好に補正することができる。すなわち、開口絞り6の近傍では、一般に球面収差等の軸上収差を生じ易いため、開口絞り6の近くに位置する第2レンズ2に非球面を設けることで、球面収差を良好に補正することができる。また、第2レンズ2を樹脂材料により形成することで、非球面等の複雑な形状を容易に成型することができると共に、軽量化及び低コスト化を達成できる。
第3レンズ3は、ガラス材料により形成されており、負の屈折力をもつように、物体側の面S6が凹面に形成されかつ像面側の面S7が凹面に形成された両凹形状のレンズである。
第4レンズ4は、ガラス材料により形成されており、正の屈折力をもつように、物体側の面S7が凸面に形成されかつ像面側の面S8が凸面に形成された両凸形状のレンズである。
そして、第3レンズ3と第4レンズ4とは、第3レンズ3の像面側の面S7と第4レンズ4の物体側の面S7とが接合されて(貼り合わせられて)、接合レンズとして形成されている。
仮に、これら2つのレンズを単一のレンズで代用した場合、色収差を補正するにはアッベ数を非常に大きくする必要があり、又、レンズ両面の曲率が非常に近い値となって加工が著しく困難になり、さらには、偏芯感度が増大し、組立て精度が厳しく要求されることになるが、このように接合レンズを採用することにより、加工が容易になり、色収差を良好に補正することができる。
第4レンズ4は、ガラス材料により形成されており、正の屈折力をもつように、物体側の面S7が凸面に形成されかつ像面側の面S8が凸面に形成された両凸形状のレンズである。
そして、第3レンズ3と第4レンズ4とは、第3レンズ3の像面側の面S7と第4レンズ4の物体側の面S7とが接合されて(貼り合わせられて)、接合レンズとして形成されている。
仮に、これら2つのレンズを単一のレンズで代用した場合、色収差を補正するにはアッベ数を非常に大きくする必要があり、又、レンズ両面の曲率が非常に近い値となって加工が著しく困難になり、さらには、偏芯感度が増大し、組立て精度が厳しく要求されることになるが、このように接合レンズを採用することにより、加工が容易になり、色収差を良好に補正することができる。
第5レンズ5は、樹脂材料(プラスチック)により形成されており、正の屈折力をもつように、物体側の面S9が凸面に形成されかつ像面側の面S10が凹面に形成されたメニスカス形状の樹脂レンズである。そして、物体側の面S9又は像面側の面S10の少なくとも一方の面は、非球面に形成されている。
このように、非球面を採用することで、非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。すなわち、開口絞り6から離れた位置にあるレンズでは、一般に非点収差、歪曲収差等の軸外収差を生じ易いため、第5レンズ5に非球面を設けることで、非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。また、第5レンズ5を樹脂材料により形成することで、非球面等の複雑な形状を容易に成型することができると共に、軽量化及び低コスト化を達成できる。
このように、非球面を採用することで、非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。すなわち、開口絞り6から離れた位置にあるレンズでは、一般に非点収差、歪曲収差等の軸外収差を生じ易いため、第5レンズ5に非球面を設けることで、非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。また、第5レンズ5を樹脂材料により形成することで、非球面等の複雑な形状を容易に成型することができると共に、軽量化及び低コスト化を達成できる。
また、第1レンズ群(I)の第2レンズ2と第2レンズ群(II)の第5レンズ5とは、共に樹脂レンズであり、かつ、第2レンズ2が負の屈折力をもち、第5レンズ5が正の屈折力をもつように設定されているため、温度変化によりバックフォーカスに影響が及ぶのを抑制することができる。
すなわち、正の屈折力あるいは負の屈折力に偏った樹脂レンズを採用すると、温度変化によるバックフォーカスへの影響が生じて、レンズのパワーを小さく抑えなければならず、設定の自由度が小さくなるが、正の屈折力をもつレンズ(第5レンズ5)と負の屈折力をもつレンズ(第2レンズ2)とを少なくとも1枚ずつ含めたことにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
すなわち、正の屈折力あるいは負の屈折力に偏った樹脂レンズを採用すると、温度変化によるバックフォーカスへの影響が生じて、レンズのパワーを小さく抑えなければならず、設定の自由度が小さくなるが、正の屈折力をもつレンズ(第5レンズ5)と負の屈折力をもつレンズ(第2レンズ2)とを少なくとも1枚ずつ含めたことにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
ここで、第1レンズ1、第2レンズ2、及び第5レンズ5に設ける非球面を表す式は、次式で規定される。
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Lからの高さがyの非球面上の点までの距離、y:光軸からの高さ、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。
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Lからの高さがyの非球面上の点までの距離、y:光軸からの高さ、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。
また、上記構成においては、レンズ系の焦点距離fとレンズ系の全長TL(空気換算距離)とが、次式(1)
(1)1<TL/f<4
を満足するように形成されている。
この式は、レンズ系の光軸方向Lにおける寸法とレンズ系全体の適切な焦点距離との比を定めたものであり、レンズ系の薄型化及び画角に関するものである。TL/fの値が4以上の場合は、レンズ系の全長が長くなるか又は焦点距離が小さくなり、その結果、薄型化の要求を満たさなくなるか又は画角が大きくなり過ぎて非点収差及び歪曲収差が大きくなり好ましくない。一方、TL/fの値が1以下の場合は、画角が小さくなり過ぎて好ましくない。すなわち、TL/fの値が(1)の条件を満たすことにより、レンズ系を薄型化、小型化することができ、好ましい画角を得ることができる。
(1)1<TL/f<4
を満足するように形成されている。
この式は、レンズ系の光軸方向Lにおける寸法とレンズ系全体の適切な焦点距離との比を定めたものであり、レンズ系の薄型化及び画角に関するものである。TL/fの値が4以上の場合は、レンズ系の全長が長くなるか又は焦点距離が小さくなり、その結果、薄型化の要求を満たさなくなるか又は画角が大きくなり過ぎて非点収差及び歪曲収差が大きくなり好ましくない。一方、TL/fの値が1以下の場合は、画角が小さくなり過ぎて好ましくない。すなわち、TL/fの値が(1)の条件を満たすことにより、レンズ系を薄型化、小型化することができ、好ましい画角を得ることができる。
また、上記構成においては、接合レンズに関して、負の屈折力をもつレンズ(第3レンズ3)のアッベ数νf(ν3)と、正の屈折力をもつレンズ(第4レンズ4)のアッベ数数νs(ν4)とが、次式(2)
(2)│νf−νs│>15
を満足するように形成されている。
この式は、接合レンズを形成する第3レンズ3及び第4レンズ4の適切なアッベ数の範囲を定めたものであり、この条件を満たすことにより、高解像度に影響を及ぼす色収差を良好に補正することができる。
(2)│νf−νs│>15
を満足するように形成されている。
この式は、接合レンズを形成する第3レンズ3及び第4レンズ4の適切なアッベ数の範囲を定めたものであり、この条件を満たすことにより、高解像度に影響を及ぼす色収差を良好に補正することができる。
さらに、上記構成においては、樹脂レンズ(第2レンズ2及び第5レンズ5)の焦点距離fpの逆数を加算した値Σ(1/fp)が、次式(3)
(3)│Σ(1/fp)│<0.3
を満足するように形成されている。
この式は、第1レンズ群(I)に含まれる樹脂レンズ(第2レンズ2)と第2レンズ群(II)に含まれる樹脂レンズ(第5レンズ5)との焦点距離に関し、適切な範囲を定めたものであり、この条件を満たすことにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が2つの樹脂レンズにより打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
(3)│Σ(1/fp)│<0.3
を満足するように形成されている。
この式は、第1レンズ群(I)に含まれる樹脂レンズ(第2レンズ2)と第2レンズ群(II)に含まれる樹脂レンズ(第5レンズ5)との焦点距離に関し、適切な範囲を定めたものであり、この条件を満たすことにより、温度変化によるバックフォーカスへの影響が2つの樹脂レンズにより打ち消されて、その影響を抑制ないし防止することができる。
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、実施例2、実施例3、実施例4として以下に示す。また、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、実施例1の結果を図2に、実施例2の結果を図4に、実施例3の結果を図6に、実施例4の結果を図8にそれぞれ示す。尚、図2、図4、図6、及び図8の収差線図において、dはd線による収差、gはg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、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。
また、図3、図5、及び図7は、実施例2、実施例3、及び実施例4に係るそれぞれの基本構成図であり、実施例に応じた数値データ(設定値)等が異なるのみで基本的な構成は図1に示すものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
また、図3、図5、及び図7は、実施例2、実施例3、及び実施例4に係るそれぞれの基本構成図であり、実施例に応じた数値データ(設定値)等が異なるのみで基本的な構成は図1に示すものと同一であるため、ここでの説明は省略する。
実施例1におけるレンズ系の基本構成は図1に示され、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。
この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=16.550/6.4=2.586、(2)│νf−νs│=│23.8−53.9│=30.1、(3)│Σ(1/fp)│=0.241、となる。
この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=16.550/6.4=2.586、(2)│νf−νs│=│23.8−53.9│=30.1、(3)│Σ(1/fp)│=0.241、となる。
以上の実施例1においては、Fナンバーが2.8、画角(2ω)が58°となり、広画角で、明るく、諸収差が良好に補正されて、高解像度の固体撮像素子に適した光学性能の高い撮像レンズが得られる。
実施例2におけるレンズ系の基本構成は図3に示され、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。
この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=12.828/5.2=2.467、(2)│νf−νs│=│23.8−48.0│=24.2、(3)│Σ(1/fp)│=0.155、となる。
この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=12.828/5.2=2.467、(2)│νf−νs│=│23.8−48.0│=24.2、(3)│Σ(1/fp)│=0.155、となる。
以上の実施例2においては、Fナンバーが2.9、画角(2ω)が55.4°となり、広画角で、明るく、諸収差が良好に補正されて、高解像度の固体撮像素子に適した光学性能の高い撮像レンズが得られる。
実施例3におけるレンズ系の基本構成は図5に示され、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。
この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=15.680/6.7=2.340、(2)│νf−νs│=│23.8−53.9│=30.1、(3)│Σ(1/fp)│=0.176、となる。
この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=15.680/6.7=2.340、(2)│νf−νs│=│23.8−53.9│=30.1、(3)│Σ(1/fp)│=0.176、となる。
以上の実施例3においては、Fナンバーが2.9、画角(2ω)が56.5°となり、広画角で、明るく、諸収差が良好に補正されて、高解像度の固体撮像素子に適した光学性能の高い撮像レンズが得られる。
実施例4におけるレンズ系の基本構成は図7に示され、主な仕様諸元は表10に、種々の数値データ(設定値)は表11に、非球面に関する数値データは表12にそれぞれ示される。この実施例においては、各条件式の数値データは、(1)TL/f=13.850/7.2=1.924、(2)│νf−νs│=│23.8−53.9│=30.1、(3)│Σ(1/fp)│=0.0132、となる。
以上の実施例4においては、Fナンバーが2.8、画角(2ω)が53.1°となり、広画角で、明るく、諸収差が良好に補正されて、高解像度の固体撮像素子に適した光学性能の高い撮像レンズが得られる。
以上述べたように、本発明の撮像レンズは、CCD等の固体撮像素子を用いた電子撮像装置に適用され、特に、100万画素以上の高密度な固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ等に好適に利用される。
1 第1レンズ(第1レンズ群)
2 第2レンズ(第1レンズ群、樹脂レンズ)
3 第3レンズ(第2レンズ群、接合レンズ)
4 第4レンズ(第2レンズ群、接合レンズ)
5 第5レンズ(第2レンズ群、樹脂レンズ)
6 開口絞り
7,8 ガラスフィルタ
D1〜D13 光軸上の面間隔
P 撮像面
R1〜R14 曲率半径
S1〜S14 面
ν1〜ν5 アッベ数
f レンズ系の焦点距離
fp 樹脂レンズの焦点距離
TL レンズ系の全長(空気換算距離)
νf 接合レンズにおいて負の屈折力をもつレンズのアッベ数
νs 接合レンズにおいて正の屈折力をもつレンズのアッベ数
BF バックフォーカス
2 第2レンズ(第1レンズ群、樹脂レンズ)
3 第3レンズ(第2レンズ群、接合レンズ)
4 第4レンズ(第2レンズ群、接合レンズ)
5 第5レンズ(第2レンズ群、樹脂レンズ)
6 開口絞り
7,8 ガラスフィルタ
D1〜D13 光軸上の面間隔
P 撮像面
R1〜R14 曲率半径
S1〜S14 面
ν1〜ν5 アッベ数
f レンズ系の焦点距離
fp 樹脂レンズの焦点距離
TL レンズ系の全長(空気換算距離)
νf 接合レンズにおいて負の屈折力をもつレンズのアッベ数
νs 接合レンズにおいて正の屈折力をもつレンズのアッベ数
BF バックフォーカス
Claims (8)
- 物体側から像面側に向けて順に、
正の屈折力をもつレンズ及び負の屈折力をもつレンズからなる第1レンズ群と、
所定の口径をなす開口絞りと、
負の屈折力をもつ1つのレンズ及び正の屈折力をもつ2つのレンズからなる第2レンズ群と、を備え、
前記第1レンズ群及び第2レンズ群は、それぞれにおいて樹脂材料により形成された樹脂レンズを含む、
ことを特徴とする撮像レンズ。 - 前記第2レンズ群は、負の屈折力をもつレンズ及び正の屈折力をもつレンズを接合した接合レンズを含む、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。 - 前記第1レンズ群は、物体側の面及び像面側の面の少なくとも一方の面が非球面に形成されたレンズを含む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像レンズ。 - 前記樹脂レンズには、少なくとも1つの負の屈折力をもつレンズと、少なくとも1つの正の屈折力をもつレンズと、が含まれる、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の撮像レンズ。 - レンズ系の焦点距離をf、前記第1レンズ群の物体側に位置するレンズの前面から像面までのレンズ系の全長をTL(空気換算距離)とするとき、下記条件式(1)を満足する、ことを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の撮像レンズ。
(1)1<TL/f<4 - 前記接合レンズにおいて、負の屈折力をもつレンズのアッベ数をνf、正の屈折力をもつレンズのアッベ数をνsとするとき、下記条件式(2)を満足する、ことを特徴とする請求項2ないし5いずれかに記載の撮像レンズ。
(2)│νf−νs│>15 - 前記第2レンズ群の最も像面側に位置するレンズは、物体側の面及び像面側の面の少なくとも一方の面が非球面に形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれかに記載の撮像レンズ。 - 前記樹脂レンズの焦点距離をfp、焦点距離fpの逆数を加算した値をΣ(1/fp)とするとき、下記条件式(3)を満足する、ことを特徴とする請求項1ないし7いずれかに記載の撮像レンズ。
(3)│Σ(1/fp)│<0.3
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004132016A JP2005316015A (ja) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | 撮像レンズ |
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ID=35443544
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JP2004132016A Pending JP2005316015A (ja) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | 撮像レンズ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005316015A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100962970B1 (ko) | 2008-06-19 | 2010-06-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 촬상 렌즈 |
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CN107526151A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-12-29 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 视觉镜头 |
CN109425963A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 光学镜头 |
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-
2004
- 2004-04-27 JP JP2004132016A patent/JP2005316015A/ja active Pending
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