JP2009230041A - 広角撮像レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】5枚という少ない枚数のレンズを用いながら、倍率色収差、歪曲収差を小さくし、しかも画角を110°以上にすることを可能にする。
【解決手段】光の入射側から順に配置された第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを備える。第1レンズ群G1は、1枚の負レンズと、正レンズ1枚及び負レンズ1枚を接合した接合レンズとで構成され、かつ、負のパワーを有する。第2レンズ群G2は、正レンズ2枚で構成され、かつ、正のパワーを有する。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2はそれぞれ1枚の非球面レンズを含む。さらにこの広角撮像レンズは、次の条件式(1)を満足する。
0.7≦|F1/F2|≦2.1 (1)
但し、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である。
【選択図】図1
【解決手段】光の入射側から順に配置された第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを備える。第1レンズ群G1は、1枚の負レンズと、正レンズ1枚及び負レンズ1枚を接合した接合レンズとで構成され、かつ、負のパワーを有する。第2レンズ群G2は、正レンズ2枚で構成され、かつ、正のパワーを有する。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2はそれぞれ1枚の非球面レンズを含む。さらにこの広角撮像レンズは、次の条件式(1)を満足する。
0.7≦|F1/F2|≦2.1 (1)
但し、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である。
【選択図】図1
Description
本発明は、撮像光学系に用いられる広角レンズに関するものである。
従来から広角の撮像用光学系として、様々な型式のレンズが提案されている。
しかし、撮像画角が110°以上の広角レンズにおいては、レンズの性能を向上させようとすると、使用レンズ枚数が多くなり、高価なレンズになってしまう。
また、下記特許文献には、撮影画角が大きくかつレンズ使用枚数が少ない、比較的安価な光学系が提案されている。しかしながら、これらの光学系は、倍率色収差や歪曲収差が大きく、そのため、レンズの性能として改善の余地がある。
特開2002−023052
特開2003−107344
特開2007−025261
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、レンズ枚数が5枚という、少ない枚数のレンズ構成でありながら、倍率色収差、歪曲収差が小さく、しかも画角が110°以上である広角撮像レンズを提供することである。
請求項1に記載の広角撮像レンズは、光の入射側から順に配置された、第1レンズ群と、第2レンズ群とを備えている。前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと、正レンズ1枚及び負レンズ1枚を接合した接合レンズとで構成されており、かつ、負のパワーを有している。前記第2レンズ群は、正レンズ2枚で構成されており、かつ、正のパワーを有している。前記第1レンズ群と第2レンズ群は、それぞれ1枚の非球面レンズを含んでいる。さらに、この広角撮像レンズは、次の条件式(1)を満足している。
0.7≦|F1/F2|≦2.1 (1)
但し、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
である。
0.7≦|F1/F2|≦2.1 (1)
但し、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
である。
請求項2に記載の広角撮像レンズは、請求項1に記載のものにおいて、さらに次の条件式(2)を満足するものである。
0.8≦R5/F≦1.6 (2)
但し、R5:第3レンズの後側面の曲率半径
F:レンズ全系の合成焦点距離
である。
0.8≦R5/F≦1.6 (2)
但し、R5:第3レンズの後側面の曲率半径
F:レンズ全系の合成焦点距離
である。
請求項3に記載の広角撮像レンズは、請求項1又は請求項2に記載のものにおいて、さらに次の条件式(3)を満足するものである。
30≦|ν2−ν3| (3)
但し、ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
30≦|ν2−ν3| (3)
但し、ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
請求項4に記載の撮像装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の広角撮像レンズを、撮像用のレンズと備えたものである。
以下、前記した条件について説明する。
条件式(1)は、画角110°以上の広角撮像レンズを得るためと、レンズ系をレトロフォーカス型にし、所要のバックフォーカスを得るためのものである。
今、条件式(1)の|F1/F2|が上限2.1を超えて大きいときには、第1レンズ群の合成焦点距離が大きくなりすぎ、レトロフォーカス型レンズの画角110°以上を得るためには、レンズ系全体が非常に大きくなってしまい、結果として、商品価値を著しく低下させてしまう。
また、|F1/F2|が下限0.7を超えて小さいときには、画角110°以上を得るためには有利であるが、第1レンズ群の合成焦点距離が小さくなりすぎ、第1レンズ群で発生する正の球面収差、コマ収差の量が大きくなりすぎ、好ましくない。
条件式(2)は、歪曲収差を適切な量に補正するためのものである。
今、R5/Fが下限0.8を超えて小さいときには、R5で発生する正の歪曲収差の量が小さくなりすぎ、レトロフォーカス型レンズで発生する負の歪曲収差を適切に補正することが出来ない。
またR5/Fが上限1.6を超えて大きいときには、歪曲収差を補正するのには有利であるが、負の球面収差とコマ収差の発生が大きくなりすぎてしまい、好ましくない。
条件式(3)は、倍率色収差の補正を適切にするためのものである。
今、|ν2−ν3|が下限30を超えて小さいときには、第2レンズと第3レンズとの色補正の効果が小さくなりすぎてしまい、結果として、倍率色収差の補正が困難となり、好ましくない。
請求項1記載の発明によれば、画角を110°以上とすることが可能な広角撮像レンズを提供することが出来る。
請求項2記載の発明によれば、レトロフォーカス型で発生しやすい負の歪曲収差を適切な歪曲収差にすることが出来る。
請求項3記載の発明によれば、倍率色収差の発生を小さくしたレンズを提供することが出来る。
本発明に係る広角撮像レンズの実施形態を実施例1〜実施例3に基づいて説明する。
まず実施例1〜実施例3におけるレンズ構成図を図1、図3、図5にそれぞれ示す。
以下においては、これらの実施例に共通するレンズの構成を始めに説明し、その後各実施例における数値例を説明する。各実施例における広角撮像レンズは、光の入射側から順に第1レンズ群G1、第2レンズ群G2が配置された構成となっている。
第1レンズ群G1は、入射側から順に、1枚の負レンズ(R1〜R2)と、正レンズ1枚(R3〜R4)及び負レンズ1枚(R4〜R5)を接合した接合レンズとで構成されている。また、この第1レンズ群G1は、負のパワーを有している。
第2レンズ群G2は、入射側から順に、2枚の正レンズ(R6〜R9)で構成され、かつ、正のパワーを有している。
前記から判るように、この実施形態における撮像レンズは、いわゆるレトロフォーカス型のレンズ構成となっている。
さらに、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、それぞれ1枚の非球面レンズを含んでいる。
また、各レンズの構成図(図1、図3、図5)において、符号Gは挿入ガラス、符号Cは撮像素子面、符号Sは絞りを示す。各実施例における広角撮像レンズは、撮像素子(例えばCCDやCMOS)あるいは感光用フィルムを備えた撮像装置における撮像レンズとして用いることが出来る。尚、挿入ガラスは、撮像素子に対し邪魔な(画質を劣化させる)成分の入射を防ぐ目的で入れられる光学フィルタ等の一例であり、赤外光をカットしたり、所定の解像度より高解像の成分を除去したりするものである。
実施例1のレンズ構成(図1)における諸収差図を図2に示す。
図2の諸収差図において、球面収差及び倍率色収差に記載された符号G、B、Rは、それぞれグリーン、ブルー、レッドの波長に対する特性を示す。また、符号SCは、サインコンディション(正弦条件)を示している。また、非点収差における符号Sはサジタル、Mはメリジオナルを示す。
また、実施例1の設計値及び得られた特性を表1に示す。表1における記号の意味は、以下の通りである。表1中左欄の数字は光の入射側からの順番を示している。
F:レンズ全系の合成焦点距離
F1:第1レンズ群の合成焦点距離
FB:レンズ全系のバックフォーカス
R:曲率半径
d:レンズ中心厚又は空気間隔
Nd:d線(588nm)の屈折率
νd:d線のアッベ数
R5:第3レンズの後側面の曲率半径
ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
F:レンズ全系の合成焦点距離
F1:第1レンズ群の合成焦点距離
FB:レンズ全系のバックフォーカス
R:曲率半径
d:レンズ中心厚又は空気間隔
Nd:d線(588nm)の屈折率
νd:d線のアッベ数
R5:第3レンズの後側面の曲率半径
ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
また、非球面式は次式で表される。
但し、この式における記号の意味は以下のとおりである。
x:レンズ頂点からの光軸方向の変位
c:曲率
y:光軸からの高さ
K:円錐係数
A4、A6、A8、A10:それぞれ添字の次数における係数
但し、この式における記号の意味は以下のとおりである。
x:レンズ頂点からの光軸方向の変位
c:曲率
y:光軸からの高さ
K:円錐係数
A4、A6、A8、A10:それぞれ添字の次数における係数
なお、本実施例において説明した各符号の意味は、後述の各実施例においても基本的に共通である。
表1中のレンズ特性からわかるように、この実施例のレンズは、本発明における条件式(1)〜条件式(3)を満たしている。
実施例2のレンズ構成(図3)における諸収差図を図4に示す。また実施例2のレンズにおける設計値及び得られた特性を下記に示す。
表2中のレンズ特性からわかるように、この実施例のレンズは、本発明における条件式(1)〜条件式(3)を満たしている。
実施例3のレンズ構成(図5)における諸収差図を図6に示す。また実施例3のレンズにおける設計値及び得られた特性を下記に示す。
表3中のレンズ特性からわかるように、この実施例のレンズは、本発明における条件式(1)〜条件式(3)を満たしている。
G1:第1レンズ群
G2:第2レンズ群
S:絞り
G:挿入ガラス
C:撮像素子面
G2:第2レンズ群
S:絞り
G:挿入ガラス
C:撮像素子面
Claims (4)
- 光の入射側から順に配置された、第1レンズ群と、第2レンズ群とを備えており、
前記第1レンズ群は、1枚の負レンズと、正レンズ1枚及び負レンズ1枚を接合した接合レンズとで構成されており、かつ、負のパワーを有しており、
前記第2レンズ群は、正レンズ2枚で構成されており、かつ、正のパワーを有しており、
前記第1レンズ群と第2レンズ群は、それぞれ1枚の非球面レンズを含んでおり、
さらに、次の条件式(1)を満足することを特徴とする広角撮像レンズ。
0.7≦|F1/F2|≦2.1 (1)
但し、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 - さらに次の条件式(2)を満足する、請求項1に記載の広角撮像レンズ。
0.8≦R5/F≦1.6 (2)
但し、R5:第3レンズの後側面の曲率半径
F:レンズ全系の合成焦点距離 - さらに次の条件式(3)を満足する、請求項1又は請求項2に記載の広角撮像レンズ。
30≦|ν2−ν3| (3)
但し、ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の広角撮像レンズを、撮像用のレンズとして備えた、撮像装置。
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---|---|---|---|
JP2008078207A JP2009230041A (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | 広角撮像レンズ |
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JP2008078207A Withdrawn JP2009230041A (ja) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | 広角撮像レンズ |
Country Status (2)
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2008
- 2008-03-25 JP JP2008078207A patent/JP2009230041A/ja not_active Withdrawn
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2009
- 2009-03-23 US US12/408,781 patent/US20090244723A1/en not_active Abandoned
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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