JP2009086589A - 撮像レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側に向いた面を凸面形状に形成し、且つ正の屈折力を有する凹凸レンズとしての第一レンズと、近軸上で物体側に向いた面を凹面形状に形成し、且つ負の屈折力を有する凹凸レンズとしての第二レンズと、近軸上で物体側に向いた面を凸面形状に形成し、且つ正の屈折力を有する凹凸レンズとしての第三レンズと、を含む。
【選択図】図1
Description
又、近年来、画像の高画質を実現するため、一層高解像度でハイコントラスト画質の性能が開発されつつある。
日本特開2006−98429号公報には、物体の側から見て、順次第一から第三レンズによって構成された三枚構成の撮像レンズが記載されている。
前記撮像レンズの絞りは、本案設計と同様に第一レンズと第二レンズの間に配置されている。
しかし第一レンズはガラス材質からなり、しかもこの撮像システムの寸法もまだ小さいとは言えず、Fナンバーも大きすぎ、撮像素子の感光効率に影響している。
そこで、撮像素子の小型化、且つ一層廉価で一層画質のよい光学系を求めて、本案発明に係る撮像レンズを提出した。
近軸上で物体側に向いた面を凹面形状に形成し、且つ負の屈折力を有する凹凸レンズとしての第二レンズと、
近軸上で物体側に向いた面を凸面形状に形成し、且つ正の屈折力を有する凹凸レンズとしての第三レンズと、を含む。
1.2<TL/F<1.5 (1)
-7.3<(f1×f2)/F<-3.3 (2)
-1.6<(R1+R2)/(R1-R2)<-1.0 (3)
1.0<f3/F<4.5 (4)
但し、
Fは、レンズシステム全体のd線に対する合成焦点距離を表す;
f1は、第一レンズのd線に対する焦点距離を表す;
f2は、第二レンズのd線に対する焦点距離を表す;
f3は、第三レンズのd線に対する焦点距離を表す;
R1は、第一レンズの物体側の面の近軸曲率半径である;
R2は、第一レンズの像側の面の近軸曲率半径である;
TLは、第一レンズの物体側の面からイメージング位置の光軸Z1上に至る距離を表す。
前記単焦点レンズの撮像位置Iを、CCD (Charge Coupled Device)などの撮像素子の内部に配置した場合、第三レンズL3と撮像位置Iの間に、レンズを取り付けるカメラ側の構造に基づいて、各種の光学構成部品CG、例えば、撮像位置保護用の保護ガラスと各種光学フィルターなど平板状の光学構成部品CG、を配置することも出来る。
本発明の第一レンズL1と、第二レンズL2及び第三レンズL3は、すべて両面の非球面を備えたレンズであり、これらの非球面形状は、下記の数式(1)によって表される、
Zは、非球面の深さ(mm)を表す;
CURVは、近軸曲率=1/R(Rは近軸曲率半径を表す)を表す;Yは、光軸からレンズ面までの距離(mm)を表す;
Kは、円錐係数(conic)を表す;
Aは、第4回の非球面係数を表す;
Bは、第6回の非球面係数を表す;
Cは、第8回の非球面係数を表す;
Dは、第10回の非球面係数を表す;
Eは、第12回の非球面係数を表す;
Fは、第14回の非球面係数を表す;
Gは、第16回の非球面係数を表す;
Hは、第18回の非球面係数を表す;
Iは、第20回の非球面係数を表す。
若し(1)の下限を下回れば、レンズ縁の厚みが不足して製造に適さなくなる。
視角が比較的大きい場合は、全体の焦点距離が短縮し、スモールサイズに有利である。
しかし、その影響を受ける非点収差や歪曲収差に対する補償はより困難になる。
一方、視角の設定が狭くなると、全体の焦点距離が大きくなり、この場合、サイズを小さくする要求にとっては不利となるが、非点収差や歪曲収差に対する補償はより易しくなる。
0.60<tanθ<0.75 (5)
但し、θは、全体のレンズシステムのd線に対する半カバレージ角(単位:度)を表す。
半カバレージ角θがその数値範囲を上回る場合、視角はより広くなり、歪曲収差が増大し、周辺の明るさも低減して補償が難しくなる、半カバレージ角θがその数値範囲を下回る場合、視角はより狭くなり、しかし全体の焦点距離も大きくなる、こうなるとサイズを小さくする要求にとっては不利であるが、非点収差や歪曲収差に対してはよりよい補正が出来る。
50<Vd1<60 (6)
但し、Vd1は、レンズのアッベ数(Abbe number)を表す。
アッベ数Vd1が、前記数値範囲を上回る場合、軸方向の色差は小さくなるが、しかし横方向の色差は補正不足と成り、コントラストは増大するが、誤差敏感度も増加するので、生産面では難度が増える。
アッベ数Vd1が、前記数値範囲を下回る場合、横方向の色差は十分補償されるが、軸方向の色差が大きくなり、良好な画質が得られなくなり、コントラストが低下する。
アッベ数Vd1とは、d線(光波587.56nm)、F線(光波486.13nm)、及びC線(光波656.27nm)の屈折率から計算した数値で、下記の式によって表示される、
Vd=(Nd-1)/(Nf-Nc)
式中,Nd、Nf及びNcは、それぞれd線(d_line),F線(F_line),C線(C_line)の屈折率を表す。
表1から表9の上段は、上述撮像レンズに適用される具体的数値であり、実施例1のFナンバーは、2.8である。
又、表1から表9の中段は、各レンズ面の曲率半径R1~R8を表し、各レンズの中心厚み及び各レンズ間の間隔はd1−d8で、各レンズのd線における屈折率はNd及びアッベ数Vd1の数値で、そして面番号の数字は物体側から始まる順序を表す。
尚、表1から表9の下段は、上述非球面係数の数式(1)によって円錐形常数K、各非球面係数A、B、C…、Jの値を表し、そして面番号の数字は物体側から始まる順序を表す。
これらの収差図は、それぞれ球面収差(spherical aberration)を表す曲線図、非点収差(astigmatism)を表す曲線図、歪曲収差(distortion)を表す曲線図である。各図の収差図において、実線5は、矢状像面(径方向)に対する収差を表し、点線Tは、切線像面(切線方向)に対する収差を表す。
これらの収差図から分かることは、数値実例1から実例9までの撮像レンズによって、各収差をうまく補正できることである。
Claims (6)
- 物体側に向いた面を凸面形状に形成し、且つ正の屈折力を有する凹凸レンズとしての第一レンズと、
近軸上で物体側に向いた面を凹面形状に形成し、且つ負の屈折力を有する凹凸レンズとしての第二レンズと、
近軸上で物体側に向いた面を凸面形状に形成し、且つ正の屈折力を有する凹凸レンズとしての第三レンズと、を含み、
その構成は、下記の条件式を満足する、
1.2<TL/F<1.5 (1)
-7.3<(f1×f2)/F<-3.3 (2)
-1.6<(R1+R2)/(R1-R2)<-1.0 (3)
1.0<f3/F<4.5 (4)
式中、
Fは、レンズ系全体のd線に対する合成焦点距離を表し、
f1は、第一レンズのd線に対する焦点距離を表し、
f2は、第二レンズのd線に対する焦点距離を表し、
f3は、第三レンズのd線に対する焦点距離を表し、
R1は、第一レンズの物体側の面の近軸曲率半径であり、
R2は、第一レンズの像側の面の近軸曲率半径であり、
TLは、第一レンズの物体側の面からイメージング位置の光軸Z1上に至る距離を表す、
ことを特徴とする、撮像レンズ。 - 前記第一レンズ、第二レンズ及び第三レンズは、プラスチック材料で形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
- 前記第一レンズ、第二レンズ及び第三レンズは、両面が非球面形状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
- 前記レンズの非球面形状は、下記の表現式、
式中、
Zは、非球面の深さ(mm)を表し、
CURVは、近軸曲率=1/R(Rは近軸曲率半径を表す)を表し、
Yは、光軸からレンズ面までの距離(mm)を表し、
Kは、円錐係数(conic)を表し、
Aは、第4回の非球面係数を表し、
Bは、第6回の非球面係数を表し、
Cは、第8回の非球面係数を表し、
Dは、第10回の非球面係数を表し、
Eは、第12回の非球面係数を表し、
Fは、第14回の非球面係数を表し、
Gは、第16回の非球面係数を表し、
Hは、第18回の非球面係数を表し、
Iは、第20回の非球面係数を表す、
ことを特徴とする請求項3に記載の撮像レンズ。 - 前記レンズは、更に下記の条件式、
0.60<tanθ<0.75 (5)
但し、θは、全体のレンズ系のd線に対する半カバレージ角(単位:度)を表す;
を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第一レンズは、更に下記条件式、
50<Vd1<60 (6)
但し、Vd1は、レンズのアッベ数(Abbe number)を表す;
を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
Priority Applications (1)
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JP2007259722A JP2009086589A (ja) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | 撮像レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007259722A Pending JP2009086589A (ja) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | 撮像レンズ |
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- 2007-10-03 JP JP2007259722A patent/JP2009086589A/ja active Pending
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