JP2012155228A - Wide-angle lens, imaging lens unit, camera, and portable information terminal device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラを含む各種のカメラおよび携帯情報端末等に撮影レンズとして組み込むことができ、特にフローティングを利用した広角レンズ、この広角レンズを備えた撮像レンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be incorporated as a photographic lens in various cameras including a digital camera, a video camera, a surveillance camera, and a portable information terminal. And a portable information terminal device.
近年、銀塩フィルム方式のカメラに代わってCCD(電荷結合素子)撮像素子やCMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子等の固体撮像素子を使用する撮像装置としてデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラが普及し、ユーザのデジタルカメラに対する要望が多岐にわたり、個性豊かなデジタルカメラが普及している。その中でも、携帯時の利便性の向上に関しては、解決すべき技術的課題として優先順位が高く、これを実現するために、カメラレンズの小型化、利便性の追求がされ続けている。そして、これと並行して、より高性能化、高機能化を追求するために技術開発も行われている。
一方、レトロフォーカス型の広角レンズは、合焦する際にフォーカシングレンズを繰り出すと収差のバランスが崩れ、像性能に影響を及ぼしやすい。発生した収差を補正する為には、フォーカス群とは独立に動くフローティングレンズ群を採用した広角レンズが知られている。その一例として、特許文献1(特開2003−121735号公報)に開示のものがある。
従来、2群構成の広角レンズは、全体で負の屈折力を有する第1レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群とに配置されるレンズ構成が多く発明されている。交換レンズ方式である一眼レフカメラは、カメラ内部にミラーが設置されているため、その分バックフォーカスを長くする必要がある。
In recent years, digital still cameras and digital video cameras have been used as imaging devices that use solid-state imaging devices such as CCD (charge-coupled device) imaging devices and CMOS (complementary metal oxide semiconductor) imaging devices instead of silver salt film type cameras. The demand for digital cameras is widespread, and digital cameras rich in individuality are prevalent. Among them, improvement in convenience when carrying is a high priority as a technical problem to be solved, and in order to realize this, downsizing of camera lenses and convenience are continuously pursued. In parallel with this, technological development is being carried out in order to pursue higher performance and higher functionality.
On the other hand, a retrofocus type wide-angle lens tends to affect the image performance because the aberration balance is lost when the focusing lens is extended when focusing. In order to correct the generated aberration, a wide-angle lens employing a floating lens group that moves independently of the focus group is known. One example is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-121735).
2. Description of the Related Art Conventionally, a wide-angle lens having a two-group configuration has been invented in many lens configurations arranged in a first lens group having a negative refractive power as a whole and a second lens group having a positive refractive power as a whole. A single-lens reflex camera that uses an interchangeable lens system has a mirror installed inside the camera, so that it is necessary to increase the back focus accordingly.
2群構成の広角レンズには、超広角レンズである上述した特許文献1(特開2003−121735号公報)、レトロフォーカスの広角レンズである特許文献2(特許第3495631号公報)、特許文献3(特許第3352264号公報)に開示のもの等がある。
また、特許文献4(特許第3500473号公報)、特許文献5(特開2008−151949号公報)、特許文献6(特開2008−89997号公報)、等の広角レンズもある。
デジタルカメラ、ビデオカメラ用の2群構成の広角レンズとしては、上述したように、例えば、特許文献1(特開2003−121735号公報)、特許文献2(特許第3495631号公報)、特許文献4(特許第3500473号公報)、特許文献5(特開2008−151949号公報)等に開示のものがある。
また、2群構成のレンズとしては、特許文献3(特許第3352264号公報)、特許文献6(特開2008−89997号公報)等に開示のレンズがある。
しかしながら、特許文献1(特開2003−121735号公報)の光学系は、レンズ11枚の2群構成からなるレンズであるが、レンズ枚数が多く、全長も大きいため小型化に不利である。
The wide-angle lens of the two-group configuration includes the above-described Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-121735), which is an ultra-wide-angle lens, Patent Document 2 (Patent Document 3,496,631), which is a wide-angle lens of retrofocus, and
There are also wide-angle lenses such as Patent Document 4 (Japanese Patent No. 3500473), Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-15949), and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-89997).
As described above, as a wide-angle lens having a two-group configuration for a digital camera and a video camera, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-121735), Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3495631), and Patent Document 4 (Japanese Patent No. 3500473), Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-151949), and the like.
Further, as a lens having a two-group configuration, there are lenses disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent No. 3352264), Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-89997), and the like.
However, although the optical system of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-121735) is a lens having a two-group configuration of 11 lenses, it is disadvantageous for miniaturization because the number of lenses is large and the total length is large.
特許文献2(特許第3495631号公報)、特許文献4(特許第3500473号公報)、特許文献5(特開2008−151949号公報)、特許文献6(特開2008−89997号公報)の光学系は、高性能であるが、バックフォーカスが長いため、小型化に不利である。
また、特許文献3(特許第3352264号公報)の光学系は、レンズ10枚の2群構成とされており、レトロフォーカス型のF1.8程度のレンズであるが、バックフォーカスが焦点距離よりも長いため小型化に不利である。
Optical systems of Patent Document 2 (Japanese Patent No. 3495631), Patent Document 4 (Japanese Patent No. 3500473), Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-151949), and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-89997) Is high performance, but has a long back focus, which is disadvantageous for miniaturization.
The optical system of Patent Document 3 (Japanese Patent No. 3352264) has a two-group configuration of 10 lenses, and is a retrofocus type lens of about F1.8, but the back focus is larger than the focal length. Since it is long, it is disadvantageous for miniaturization.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、良好なる光学性能を有し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングの際に生じる収差をフローティングにより良好に補正し、正・正の2群構成で、小型で高性能な広角レンズを提供することにある。
請求項1に記載の発明の目的は、小型で高性能な広角レンズを提供することにある。
請求項2に記載の発明の目的は、高性能な広角レンズを提供することにある。
請求項3に記載の発明の目的は、高性能な広角レンズを提供することにある。
請求項4に記載の発明の目的は、小型で高性能な広角レンズを提供することにある。
請求項5に記載の発明の目的は、高性能な広角レンズを提供することにある。
請求項6に記載の発明の目的は、小型で高性能な広角レンズを有する撮影レンズユニットを提供することにある。
請求項7に記載の発明の目的は、小型で高性能な広角レンズを有するカメラを提供することにある。
請求項8に記載の発明の目的は、小型で高性能な広角レンズを有する携帯情報端末装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object of the present invention is to have good optical performance and to improve the aberration caused by focusing from an object at infinity to a close object by floating. The object of the present invention is to provide a compact and high-performance wide-angle lens with a positive and positive two-group configuration.
An object of the present invention is to provide a small-sized and high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a small-sized and high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a photographing lens unit having a small-sized and high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a camera having a compact and high-performance wide-angle lens.
An object of the present invention is to provide a portable information terminal device having a small-sized and high-performance wide-angle lens.
請求項1に記載した発明に係る広角レンズは、
物体側から像側に向かって順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群、絞りおよび全体で正の屈折力を有する第2レンズ群で構成される光学系において、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は独立に光軸方向に異なる移動量で移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群にそれぞれ接合レンズを少なくとも1枚以上有し、無限遠におけるレンズ全系の焦点距離F、無限遠におけるバックフォーカスBF、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第1レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離D1、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離D2が、下記条件式(1)、(2):
4.0>BF/F (1)
0.5<D1/D2<1.0 (2)
を満足することを特徴としている。
The wide-angle lens according to the invention described in
In order from the object side to the image side, in an optical system composed of a first lens group having a positive refractive power as a whole, a stop and a second lens group having a positive refractive power as a whole, close to an object at infinity When focusing on a distance object, the first lens group and the second lens group independently move by different amounts of movement in the optical axis direction, and at least a cemented lens is placed on each of the first lens group and the second lens group. The focal length F of the entire lens system at infinity, the back focus BF at infinity, and the lens surface closest to the image plane of the first lens group from the lens surface closest to the object side of the first lens group. The distance D1 from the most object side lens surface of the second lens group to the most image side lens surface of the second lens group is represented by the following conditional expressions (1) and (2):
4.0> BF / F (1)
0.5 <D1 / D2 <1.0 (2)
It is characterized by satisfying.
請求項2に記載した発明に係る広角レンズは
請求項1に記載の広角レンズであって、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズに、接合レンズを用いることを特徴としている。
請求項3に記載の広角レンズは、
請求項1または2に記載の広角レンズであって、
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離f21、前記第2レンズ群の物体側から2番目に配置したレンズの焦点距離(但し、前記第2レンズ群の物体側から2番目に配置したレンズが単レンズの場合は単レンズの焦点距離、接合レンズの場合は該接合レンズの焦点距離)f22、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの第2面から次に配置されるレンズの第1面までの距離d21−2が、下記条件式(3):
1.5<f21/(f22・d21−2)<4.4 (3)
を満足することを特徴としている。
A wide-angle lens according to a second aspect of the present invention is the wide-angle lens according to the first aspect, wherein a cemented lens is used as the lens closest to the object side of the first lens group.
The wide-angle lens according to
The wide-angle lens according to claim 1 or 2,
The focal length f2 1 of the lens closest to the object side of the second lens group, the focal length of the lens arranged second from the object side of the second lens group (however, second from the object side of the second lens group) When the arranged lens is a single lens, the focal length of the single lens, and when it is a cemented lens, the focal length of the cemented lens) f2 2 , the second lens group is arranged next to the second surface of the lens closest to the object side. The distance d2 1-2 to the first surface of the lens is conditional expression (3) below:
1.5 <f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) <4.4 (3)
It is characterized by satisfying.
請求項4に記載の広角レンズは、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の広角レンズであって、
前記第2レンズ群の焦点距離F2、無限遠におけるレンズ全系の焦点距離Fが、下記条件式(4):
1.0<F2/F<1.5 (4)
を満足することを特徴としている。
請求項5に記載の広角レンズは、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の広角レンズであって、
無限遠における光学系全長L、像面サイズの対角の長さYが、下記条件式(5):
0.1<Y/L<0.8 (5)
を満足することを特徴としている。
請求項6に記載の発明に係る撮影レンズユニットは、撮影用光学系として、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の広角レンズを含むことを特徴としている。
請求項7に記載した発明に係るカメラは、撮影光学系として、請求項1〜5のいずれか1項に記載の広角レンズを含むことを特徴としている。
請求項8に記載した発明に係る携帯情報端末装置は、撮影用光学系として、請求項1〜5のいずれか1項に記載の広角レンズを含むことを特徴としている。
The wide-angle lens according to claim 4,
The wide-angle lens according to any one of
The focal length F2 of the second lens group and the focal length F of the entire lens system at infinity are the following conditional expression (4):
1.0 <F2 / F <1.5 (4)
It is characterized by satisfying.
The wide-angle lens according to
The wide-angle lens according to any one of
The total length L of the optical system at infinity and the diagonal length Y of the image plane size are the following conditional expression (5):
0.1 <Y / L <0.8 (5)
It is characterized by satisfying.
The photographic lens unit according to the invention of
It is characterized by including the wide angle lens of any one of Claims 1-5.
A camera according to a seventh aspect of the present invention includes the wide-angle lens according to any one of the first to fifth aspects as a photographing optical system.
A portable information terminal device according to an eighth aspect of the present invention includes the wide-angle lens according to any one of the first to fifth aspects as a photographing optical system.
本発明によれば、良好なる光学性能を有し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングの際に生じる収差をフローティングにより良好に補正し、2群で、群構成が正・正である、小型で高性能な広角レンズの提供することができる。
即ち、本発明の請求項1に記載の広角レンズによれば、
物体側から像側に向かって順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群、絞りおよび全体で正の屈折力を有する第2レンズ群で構成される光学系において、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は独立に光軸方向に異なる移動量で移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群にそれぞれ接合レンズを少なくとも1枚以上有し、無限遠におけるレンズ全系の焦点距離F、無限遠におけるバックフォーカスBF、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第1レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離D1、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離D2が、下記条件式(1)、(2):
4.0>BF/F (1)
0.5<D1/D2<1.0 (2)
を満足することにより、小型で高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
According to the present invention, it has a good optical performance, and corrects aberrations generated during focusing from an object at infinity to a close object by floating, and the group configuration is positive / positive in two groups. A small and high-performance wide-angle lens can be provided.
That is, according to the wide-angle lens according to
In order from the object side to the image side, in an optical system composed of a first lens group having a positive refractive power as a whole, a stop and a second lens group having a positive refractive power as a whole, close to an object at infinity When focusing on a distance object, the first lens group and the second lens group independently move by different amounts of movement in the optical axis direction, and at least a cemented lens is placed on each of the first lens group and the second lens group. The focal length F of the entire lens system at infinity, the back focus BF at infinity, and the lens surface closest to the image plane of the first lens group from the lens surface closest to the object side of the first lens group. The distance D1 from the most object side lens surface of the second lens group to the most image side lens surface of the second lens group is represented by the following conditional expressions (1) and (2):
4.0> BF / F (1)
0.5 <D1 / D2 <1.0 (2)
By satisfying the above, it is possible to obtain a compact and high-performance wide-angle lens.
上記の条件式(1)を満たさない場合、バックフォーカスが長くなり、全長が大きくなる傾向となり望ましくない。
また、条件式(2)の上限を超える場合は、球面収差、歪曲収差が大きくなる傾向があり、下限を下回る場合は、球面収差、非点収差が大きくなる傾向があり望ましくない。
また、本発明の請求項2に記載の広角レンズによれば、
請求項1に記載の広角レンズにおいて、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズに接合レンズを用いることによって、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差の発生をバランス良く抑えることができる。
また、本発明の請求項3に記載の広角レンズによれば、
請求項1または2に記載の広角レンズにおいて、
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離f21、前記第2レンズ群の物体側から2番目に配置したレンズの焦点距離(但し、前記第2レンズ群の物体側から2番目に配置したレンズが単レンズの場合は単レンズの焦点距離、接合レンズの場合は該接合レンズの焦点距離)f22、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの第2面から次に配置されるレンズの第1面までの距離d21−2が、下記条件式(3):
1.5<f21/(f22・d21−2)<4.4 (3)
を満足することにより、高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
If the above conditional expression (1) is not satisfied, the back focus becomes long and the total length tends to become large, which is not desirable.
When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, spherical aberration and distortion tend to increase, and when the lower limit is exceeded, spherical aberration and astigmatism tend to increase.
Further, according to the wide-angle lens according to
In the wide-angle lens according to
According to the wide angle lens of
The wide-angle lens according to
The focal length f2 1 of the lens closest to the object side of the second lens group, the focal length of the lens arranged second from the object side of the second lens group (however, second from the object side of the second lens group) When the arranged lens is a single lens, the focal length of the single lens, and when it is a cemented lens, the focal length of the cemented lens) f2 2 , the second lens group is arranged next to the second surface of the lens closest to the object side. The distance d2 1-2 to the first surface of the lens is conditional expression (3) below:
1.5 <f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) <4.4 (3)
By satisfying the above, it becomes possible to obtain a high-performance wide-angle lens.
但し、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズと次に配置されるレンズを「正−正負」と組み合わせることで、歪曲収差、像面湾曲、軸上色収差を効果的に補正しているが、この条件式(3)の範囲外の場合、歪曲収差、像面湾曲、軸上収差が大きく発生するため望ましくない。
また、本発明の請求項4に記載の広角レンズによれば、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の広角レンズにおいて、
前記第2レンズ群の焦点距離F2、無限遠におけるレンズ全系の焦点距離Fが、下記条件式(4):
1.0<F2/F<1.5 (4)
を満足することにより、小型で高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
但し、条件式(4)の上限を超える場合、前記第2レンズ群の屈折力が弱くなり、球面収差がオーバーとなる傾向がある。条件式(4)の下限を下回る場合、前記第2レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差がアンダーとなる傾向があり望ましくない。
However, although the lens closest to the object side in the second lens group and the lens disposed next are combined with “positive / positive / negative”, distortion, field curvature, and axial chromatic aberration are effectively corrected. When the value is outside the range of the conditional expression (3), distortion, field curvature, and axial aberration are greatly generated, which is not desirable.
According to the wide angle lens of claim 4 of the present invention,
The wide-angle lens according to any one of
The focal length F2 of the second lens group and the focal length F of the entire lens system at infinity are the following conditional expression (4):
1.0 <F2 / F <1.5 (4)
By satisfying the above, it is possible to obtain a compact and high-performance wide-angle lens.
However, when the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the second lens group tends to be weak and the spherical aberration tends to be over. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the refractive power of the second lens group becomes strong and the spherical aberration tends to be under, which is not desirable.
また、本発明の請求項5に記載の広角レンズによれば、
無限遠における光学系全長L、像面サイズの対角の長さYが、下記条件式(5):
0.1<Y/L<0.8 (5)
を満足することにより、高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
上記条件式(5)の下限を超える場合は、像面に対して光学系全長が長くなり、小型なレンズを得ることが困難となる。
また、本発明の請求項6に記載の撮像レンズユニットによれば、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の広角レンズを含むことにより、小型、高性能である広角レンズを撮影光学系として利用した、高画質の撮像レンズユニットを提供することができる。
また、本発明の請求項7に記載のカメラによれば、
請求項1〜5のいずれか1項の広角レンズを含むことにより、小型、高性能である広角レンズを撮影光学系として利用した、高画質の撮像を可能としたカメラを提供することができる。
また、本発明の請求項8に記載の携帯情報端末装置によれば、
請求項1〜5のいずれか1項の広角レンズを含むことにより、小型、高性能である広角レンズを撮影光学系として利用した、高画質の撮像を可能とした携帯情報端末装置を提供することができる。
According to the wide angle lens of
The total length L of the optical system at infinity and the diagonal length Y of the image plane size are the following conditional expression (5):
0.1 <Y / L <0.8 (5)
By satisfying the above, it becomes possible to obtain a high-performance wide-angle lens.
If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the total length of the optical system becomes longer with respect to the image plane, making it difficult to obtain a small lens.
According to the imaging lens unit of the sixth aspect of the present invention,
By including the wide-angle lens according to any one of
According to the camera of
By including the wide-angle lens according to any one of
According to the portable information terminal device of
By providing the wide-angle lens according to any one of
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る広角レンズ、撮像レンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。
即ち、図1は、本発明の第1の実施の形態に係る広角レンズを示すと共に、具体的数値に基づく実施例1に係る広角レンズの断面構成を示す断面図である。
具体的な数値を含む実施例について説明する前に、先ず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
即ち、本発明の第1の実施の形態に係る広角レンズは、図1に示すように、2群構成となっており、物体側から像側へ向かって、順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを配置して物体の光学像を結像させる光学系を構成している。
フォーカシング、即ち、合焦操作、に際しては、前記第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを独立して光軸方向に異なる繰出量(移動量)で移動させて有限距離の物体に合焦させる。
Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, a wide-angle lens, an imaging lens unit, a camera, and a portable information terminal device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
That is, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a wide-angle lens according to the first embodiment of the present invention and a cross-sectional configuration of the wide-angle lens according to Example 1 based on specific numerical values.
Before describing examples including specific numerical values, first, a fundamental embodiment of the present invention will be described.
That is, the wide-angle lens according to the first embodiment of the present invention has a two-group structure as shown in FIG. 1, and has a positive refractive power as a whole sequentially from the object side to the image side. An optical system for forming an optical image of an object is configured by arranging a first lens group G1 having a second lens group G2 having a positive refractive power as a whole.
In focusing, that is, focusing operation, the first lens group G1 and the second lens group G2 are independently moved with different feeding amounts (moving amounts) in the optical axis direction to focus on an object of a finite distance. Let
第1レンズ群G1は、正の屈折力を有し、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズからなる第1レンズL1と、負の屈折力を有し、この場合負メニスカスレンズからなる第2レンズL2と、負の屈折力を有し、負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第4レンズL4と、負の屈折力を有し、負メニスカスレンズからなる第5レンズL5とで構成され、このうち、第1レンズL1と第2レンズL2は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL1−L2接合レンズを形成し、第4レンズL4と第5レンズL5は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL4−L5接合レンズを形成している。 The first lens group G1 has a positive refractive power, a first lens L1 composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a second lens composed of a negative meniscus lens in this case having a negative refractive power. A lens L2, a third lens L3 having negative refractive power and made of a negative meniscus lens, and a fourth lens L4 having positive refractive power and made of a biconvex lens having a convex surface having a strong curvature facing the image surface side. And a fifth lens L5 having a negative refracting power and made of a negative meniscus lens. Among these, the first lens L1 and the second lens L2 are closely bonded to each other and bonded together, An L1-L2 cemented lens made up of two cemented lenses is formed, and the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are intimately bonded together and joined together to form an L4-L5 cemented lens made up of two cemented lenses. Forming.
第2レンズ群G2は、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第6レンズL6と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第7レンズL7と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第8レンズL8と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第9レンズL9と、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第10レンズと、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第11レンズL11とで構成され、このうち、第7レンズL7と第8レンズL8は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズL7−L8接合レンズを形成し、第9レンズL9と第10レンズL10は、互いに密接して貼り合せて一体に接合し、2枚接合レンズL9−L10接合レンズを形成している。また、第11レンズL11の像面側を非球面としている。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間には、光学絞りAPが配置されており第2レンズ群G2の後方には、バック挿入ガラスBGが配置されている。
The second lens group G2 has a positive refractive power, a sixth lens L6 made of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature on the image surface side. A seventh lens L7 composed of a biconvex lens directed to the surface, an eighth lens L8 composed of a biconcave lens having a negative refractive power and a concave surface having a strong curvature facing the object side, and a negative refractive power, A ninth lens L9 composed of a biconcave lens with a concave surface with a strong curvature facing the lens, a tenth lens composed of a biconvex lens with a convex surface with a strong curvature directed toward the image surface, and a positive refractive power on the image surface side. The eleventh lens L11 is composed of a biconvex lens having a convex surface having a strong curvature. Among these, the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are closely bonded to each other and integrally joined to each other. An L7-L8 cemented lens is formed, and the ninth lens L9 and the tenth lens Lens L10 is joined integrally bonded in close contact with each other to form a cemented doublet lens L9-L10 cemented lens. The image surface side of the eleventh lens L11 is an aspherical surface.
An optical diaphragm AP is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, and a back insertion glass BG is disposed behind the second lens group G2.
フォーカシング、即ち、合焦操作に際しては、第1レンズL1から第5レンズL5までの第1レンズ群G1と、第6レンズL6から第11のレンズL11までの第2レンズ群G2とを、図1において矢印をもって示すように、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、互いに異なる別々の繰り出し量で物体側に繰り出して移動させる。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、フォーカシング等に際しては、各群毎に一体的に動作する。この場合、光学絞りAPは、第1レンズG1の第5レンズL5と第2レンズ群G2の第6レンズL6との間に配置され、第1レンズ群G1と一体に動作する。
In focusing, that is, a focusing operation, the first lens group G1 from the first lens L1 to the fifth lens L5 and the second lens group G2 from the sixth lens L6 to the eleventh lens L11 are shown in FIG. As shown by the arrows in FIG. 5, when focusing from an object at infinity to an object at a close distance, the object is moved toward the object with different feeding amounts and moved.
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and integrally operate for each group during focusing or the like. In this case, the optical aperture AP is disposed between the fifth lens L5 of the first lens G1 and the sixth lens L6 of the second lens group G2, and operates integrally with the first lens group G1.
即ち、本発明に係る広角レンズは、
物体側から像側に向かって順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群、絞りおよび全体で正の屈折力を有する第2レンズ群で構成される光学系において、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群は独立に光軸方向に異なる移動量で移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群にそれぞれ接合レンズを少なくとも1枚以上有し、無限遠におけるレンズ全系の焦点距離F、無限遠におけるバックフォーカスBF、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第1レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離D1、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も像面側のレンズ面までの距離D2が、下記条件式(1)、(2):
4.0>BF/F (1)
0.5<D1/D2<1.0 (2)
を満足する(請求項1に対応する)。
このような構成とすることにより、
良好なる光学性能を有し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングの際に生じる収差をフローティングにより良好に補正し、2群で、群構成が正・正である、小型で高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
That is, the wide-angle lens according to the present invention is
In order from the object side to the image side, in an optical system composed of a first lens group having a positive refractive power as a whole, a stop and a second lens group having a positive refractive power as a whole, close to an object at infinity When focusing on a distance object, the first lens group and the second lens group independently move by different amounts of movement in the optical axis direction, and at least a cemented lens is placed on each of the first lens group and the second lens group. The focal length F of the entire lens system at infinity, the back focus BF at infinity, and the lens surface closest to the image plane of the first lens group from the lens surface closest to the object side of the first lens group. The distance D1 from the most object side lens surface of the second lens group to the most image side lens surface of the second lens group is represented by the following conditional expressions (1) and (2):
4.0> BF / F (1)
0.5 <D1 / D2 <1.0 (2)
Is satisfied (corresponding to claim 1).
With this configuration,
A compact, high-performance, wide-angle lens with excellent optical performance, and corrects aberrations caused by focusing from an object at infinity to a close object by floating. A lens can be obtained.
上記の条件式(1)は、小型で高性能の広角レンズを得るための条件式であり、この条件式(1)を満たさない場合、バックフォーカスが長くなり、全長が大きくなる傾向となり望ましくない。
また、条件式(2)は、小型で高性能な広角レンズを得るための条件式であり、条件式(2)の上限を超える場合は、球面収差、歪曲収差が大きくなる傾向があり、下限を下回る場合は、球面収差、非点収差が大きくなる傾向があり望ましくない。
また、本発明に係る広角レンズは、
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズに接合レンズを用いる(請求項2に対応する)。
このことによって、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差の発生をバランス良く抑えることができる。
また、本発明に係る広角レンズによれば、
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離f21、前記第2レンズ群の物体側から2番目に配置したレンズの焦点距離(但し、前記第2レンズ群の物体側から2番目に配置したレンズが単レンズの場合は単レンズの焦点距離、接合レンズの場合は該接合レンズの焦点距離)f22、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの第2面から次に配置されるレンズの第1面までの距離d21−2が、下記条件式(3):
1.5<f21/(f22・d21−2)<4.4 (3)
を満足するように構成する(請求項3に対応する)。
Conditional expression (1) is a conditional expression for obtaining a compact and high-performance wide-angle lens. If this conditional expression (1) is not satisfied, the back focus becomes long and the total length tends to be large, which is not desirable. .
Conditional expression (2) is a conditional expression for obtaining a compact and high-performance wide-angle lens. When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, spherical aberration and distortion tend to increase. If the ratio is less than 1, spherical aberration and astigmatism tend to increase, which is not desirable.
The wide-angle lens according to the present invention is
A cemented lens is used as the most object side lens of the first lens group (corresponding to claim 2).
As a result, the occurrence of axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration can be suppressed in a well-balanced manner.
In addition, according to the wide-angle lens according to the present invention,
The focal length f2 1 of the lens closest to the object side of the second lens group, the focal length of the lens arranged second from the object side of the second lens group (however, second from the object side of the second lens group) When the arranged lens is a single lens, the focal length of the single lens, and when it is a cemented lens, the focal length of the cemented lens) f2 2 , the second lens group is arranged next to the second surface of the lens closest to the object side. The distance d2 1-2 to the first surface of the lens is conditional expression (3) below:
1.5 <f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) <4.4 (3)
(Corresponding to claim 3).
このような構成とすることにより、高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
但し、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズと次に配置されるレンズを「正−正負」と組み合わせることで、歪曲収差、像面湾曲、軸上色収差を効果的に補正しているが、この条件式(3)の範囲外の場合、歪曲収差、像面湾曲、軸上収差が大きく発生するため望ましくない。
また、本発明に係る広角レンズによれば、
前記第2レンズ群の焦点距離F2と、無限遠におけるレンズ全系の焦点距離Fが、下記条件式(4):
1.0<F2/F<1.5 (4)
を満足するように構成する(請求項4に対応する)。
このような構成とすることによって、小型で高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
但し、条件式(4)の上限を超える場合、前記第2レンズ群の屈折力が弱くなり、球面収差がオーバーとなる傾向がある。下限を下回る場合、第2レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差がアンダーとなる傾向があり望ましくない。
With such a configuration, a high-performance wide-angle lens can be obtained.
However, although the lens closest to the object side in the second lens group and the lens disposed next are combined with “positive / positive / negative”, distortion, field curvature, and axial chromatic aberration are effectively corrected. When the value is outside the range of the conditional expression (3), distortion, field curvature, and axial aberration are greatly generated, which is not desirable.
In addition, according to the wide-angle lens according to the present invention,
The focal length F2 of the second lens group and the focal length F of the entire lens system at infinity are the following conditional expression (4):
1.0 <F2 / F <1.5 (4)
(Corresponding to claim 4).
With such a configuration, it is possible to obtain a compact and high-performance wide-angle lens.
However, when the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the second lens group tends to be weak and the spherical aberration tends to be over. When the value is below the lower limit, the refractive power of the second lens group becomes strong and the spherical aberration tends to be under, which is not desirable.
また、本発明に係る広角レンズによれば、
無限遠における光学系全長L、像面サイズの対角の長さYが、下記条件式(5):
0.1<Y/L<0.8 (5)
を満足するように構成する(請求項5に対応する)。
このような構成とすることによって、高性能な広角レンズを得ることが可能となる。
上記条件式(5)の下限を下回る場合は、像面に対して光学系全長が長くなり、小型なレンズを得ることが困難となる。
また、本発明に係る撮影レンズユニットによれば、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の広角レンズを含むことにより、小型、高性能である広角レンズを撮影光学系として利用した、高画質の撮像レンズユニットを提供することができる(請求項6に対応する)。
また、本発明に係るカメラによれば、
小型、高性能である広角レンズを撮影光学系として利用した、高画質の撮像を可能としたカメラを提供することができる(請求項7に対応する)。
また、本発明に係る携帯情報端末装置によれば、小型、高性能である広角レンズを撮影光学系として利用して高画質の撮像を得ることが可能となる(請求項8に対応する)。
In addition, according to the wide-angle lens according to the present invention,
The total length L of the optical system at infinity and the diagonal length Y of the image plane size are the following conditional expression (5):
0.1 <Y / L <0.8 (5)
(Corresponding to claim 5).
With such a configuration, a high-performance wide-angle lens can be obtained.
If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the total length of the optical system becomes longer with respect to the image plane, making it difficult to obtain a small lens.
Moreover, according to the taking lens unit of the present invention,
By including the wide-angle lens according to any one of
Further, according to the camera of the present invention,
It is possible to provide a camera that uses a small, high-performance wide-angle lens as a photographing optical system and enables high-quality imaging (corresponding to claim 7).
In addition, according to the portable information terminal device of the present invention, it is possible to obtain a high-quality image by using a small-sized and high-performance wide-angle lens as an imaging optical system (corresponding to claim 8).
次に、上述した本発明の第1の実施の形態に基づく、具体的な実施例(数値実施例という場合がある)を詳細に説明する。第1の実施の形態、第2の実施の形態および第3の実施の形態に対応する実施例1〜実施例2および実施例3は、本発明に係る広角レンズの具体的数値例による具体的構成の実施例である。第4の実施の形態は、実施例1、実施例2および実施例3に示されるような広角レンズを有して構成した撮像レンズユニットを撮像用光学系として用いた本発明に係るカメラまたは携帯情報端末装置の一つの実施の形態である。
実施例1、実施例2および実施例3の各広角レンズにおける収差は、図2、図3と図5、図6と図8、図9に示されるように、高いレベルで補正されており、球面収差、非点収差、像面湾曲およびコマ収差も充分に補正され、歪曲収差も絶対値で2.0%程度となっている。これら本発明の実施例1、実施例2および実施例3のような広角レンズを構成することにより、半画角が38度前後と広角で、且つF値(Fナンバ)が2.5程度と大口径でありながら、非常に良好な結像性能を確保し得ることは、各実施例より明らかである。
Next, specific examples (sometimes referred to as numerical examples) based on the above-described first embodiment of the present invention will be described in detail. Examples 1 to 2 and Example 3 corresponding to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment are specific examples of specific numerical values of the wide-angle lens according to the present invention. It is an Example of a structure. The fourth embodiment is a camera or mobile phone according to the present invention in which an imaging lens unit configured with a wide-angle lens as shown in Example 1, Example 2 and Example 3 is used as an imaging optical system. It is one embodiment of an information terminal device.
The aberrations in the wide-angle lenses of Example 1, Example 2, and Example 3 are corrected at a high level as shown in FIGS. 2, 3, and 5, and FIGS. 6, 8, and 9. Spherical aberration, astigmatism, curvature of field, and coma are sufficiently corrected, and distortion is about 2.0% in absolute value. By constructing these wide-angle lenses like Example 1, Example 2 and Example 3 of the present invention, the half angle of view is as wide as about 38 degrees and the F value (F number) is about 2.5. It is clear from the respective examples that a very good imaging performance can be ensured with a large aperture.
実施例1、実施例2および実施例3に共通の記号の意味は、次の通りである。 The meanings of symbols common to Example 1, Example 2, and Example 3 are as follows.
F:光学系全体の焦点距離
Fno:F値(Fナンバ、即ち、開口数)
R:曲率半径(非球面については近軸曲率半径)
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
ω:半画角(度)
また、非球面に関しては、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位Xが、円錐係数をk、4次、6次、8次、10次、…の非球面係数をそれぞれC4、C6、C8、C10、…とし、近軸曲率半径をR(c=1/R)として、次の式(6)で定義される。
F: Focal length of the entire optical system Fno: F value (F number, ie, numerical aperture)
R: radius of curvature (paraxial radius of curvature for aspheric surfaces)
D: Spacing between surfaces Nd: Refractive index νd: Abbe number ω: Half angle of view (degrees)
As for an aspherical surface, the displacement X in the optical axis direction at the position of the height H from the optical axis when the vertex of the surface is used as a reference, the cone coefficient is k, 4th, 6th, 8th, 10th. The following aspherical coefficients are defined as the following equation (6), where C4, C6, C8, C10,... And the paraxial radius of curvature are R (c = 1 / R), respectively.
図1は、本発明の実施例1(第1の実施の形態)に係る広角レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
即ち、本発明の実施例1に係わる広角レンズの光学系は、図1に示すように、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、光学絞りAP、第6レンズL6、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、第11レンズL11、そしてバック挿入ガラスBGを具備しており、これらを図示のように、物体側から像面側に向かって、順次配置し、第1レンズL1と第2レンズL2は、L1−L2接合レンズ、第4レンズL4と第5レンズL5は、L4−L5接合レンズ、第7レンズL7と第8レンズL8は、L7−L8接合レンズ、第9レンズL9と第10レンズL10は、L9−L10接合レンズを構成している。
図1には、各光学面の面番号も示している。なお、図1に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、後述する図4および図7と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
FIG. 1 shows a longitudinal cross-sectional lens configuration of an optical system of a wide-angle lens according to Example 1 (first embodiment) of the present invention when focusing on infinity.
That is, the optical system of the wide-angle lens according to the first embodiment of the present invention includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and an optical as shown in FIG. An aperture AP, a sixth lens L6, a seventh lens L7, an eighth lens L8, a ninth lens L9, a tenth lens L10, an eleventh lens L11, and a back insertion glass BG are provided as shown in the figure. The first lens L1 and the second lens L2 are L1-L2 cemented lenses, the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are L4-L5 cemented lenses, the first lens L1 and the second lens L2, respectively. The seventh lens L7 and the eighth lens L8 constitute an L7-L8 cemented lens, and the ninth lens L9 and the tenth lens L10 constitute an L9-L10 cemented lens.
FIG. 1 also shows the surface numbers of the optical surfaces. 1 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code. Therefore, the reference common to FIGS. 4 and 7 to be described later is used. Even if the reference numerals are given, they are not necessarily in common with the embodiments corresponding to them.
本発明の実施例1に係る広角レンズは、図1に示すように、2群構成となっており、物体側から像側へ向かって、順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを配置して物体の光学像を結像させる光学系を構成している。
フォーカシング、即ち、合焦操作、に際しては、前記第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを独立して図1の矢印をもって示すように、光軸方向に異なる繰出量(移動量)で移動させて有限距離の物体に合焦させる。
第1レンズ群G1は、正の屈折力を有し、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズからなる第1レンズL1と、負の屈折力を有し、この場合負メニスカスレンズからなる第2レンズL2と、負の屈折力を有し、凸面を像面側に向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第4レンズL4と、負の屈折力を有し、負メニスカスレンズからなる第5レンズL5とで構成され、このうち、第1レンズL1と第2レンズL2は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL1−L2接合レンズを形成し、第4レンズL4と第5レンズL5は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL4−L5接合レンズを形成している。
As shown in FIG. 1, the wide-angle lens according to Example 1 of the present invention has a two-group configuration. The first lens group has a positive refractive power as a whole sequentially from the object side to the image side. G1 and a second lens group G2 having a positive refractive power as a whole are arranged to form an optical system that forms an optical image of the object.
In the focusing, that is, the focusing operation, the first lens group G1 and the second lens group G2 are independently moved by different feeding amounts (movement amounts) in the optical axis direction as indicated by arrows in FIG. To focus on a finite distance object.
The first lens group G1 has a positive refractive power, a first lens L1 composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a second lens composed of a negative meniscus lens in this case having a negative refractive power. The lens L2, the third lens L3 made of a negative meniscus lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the image surface side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature toward the image surface side A fourth lens L4 made of a biconvex lens and a fifth lens L5 having a negative refractive power and made of a negative meniscus lens, of which the first lens L1 and the second lens L2 are in close contact with each other. The L1-L2 cemented lens composed of a two-lens cemented lens is formed by pasting together to form a L1-L2 cemented lens. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are intimately adhered to each other and integrally cemented together. L4-L5 cemented lens consisting of doing.
第2レンズ群G2は、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第6レンズL6と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第7レンズL7と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第8レンズL8と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第9レンズL9と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第10レンズと、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第11レンズL11とで構成され、このうち、第7レンズL7と第8レンズL8は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズL7−L8接合レンズを形成し、第9レンズL9と第10レンズL10は、互いに密接して貼り合せて一体に接合し、2枚接合レンズL9−L10接合レンズを形成している。また、第11レンズL11の像面側を非球面としている。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間には、光学絞りAPが配置されており第2レンズ群G2の後方には、バック挿入ガラスBGが配置されている。
フォーカシング、即ち、合焦操作に際しては、第1レンズL1から第5レンズL5までの第1レンズ群G1と、第6レンズL6から第11レンズL11までの第2レンズ群G2とを、図1において矢印をもって示すように、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、互いに異なる別々の繰り出し量で物体側に繰り出して移動させる。
The second lens group G2 has a positive refractive power, a sixth lens L6 made of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature on the image surface side. A seventh lens L7 composed of a biconvex lens directed to the surface, an eighth lens L8 composed of a biconcave lens having a negative refractive power and a concave surface having a strong curvature facing the object side, and a negative refractive power, Lens L9 composed of a biconcave lens having a concave surface with a strong curvature facing the lens, a tenth lens composed of a biconvex lens having a positive refractive power and a convex surface with a strong curvature facing the image surface side, and a positive refractive power And an eleventh lens L11 made of a biconvex lens having a convex surface having a strong curvature on the image surface side. Among these, the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are closely bonded to each other and integrated. To form a two-piece cemented lens L7-L8 cemented lens, Lens L9 and the tenth lens L10 are bonded together by sticking close to each other to form a cemented doublet lens L9-L10 cemented lens. The image surface side of the eleventh lens L11 is an aspherical surface.
An optical diaphragm AP is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, and a back insertion glass BG is disposed behind the second lens group G2.
In focusing, that is, a focusing operation, the first lens group G1 from the first lens L1 to the fifth lens L5 and the second lens group G2 from the sixth lens L6 to the eleventh lens L11 are shown in FIG. As indicated by the arrows, when focusing from an object at infinity to an object at a close distance, the object is moved toward the object with different feed amounts different from each other.
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、フォーカシング等に際しては、各群毎に一体的に動作する。この場合、光学絞りAPは、第1レンズG1の第5レンズL5と第2レンズ群G2の第6レンズL6との間に配置され、第1レンズ群G1と一体に動作する。
この実施例1においては、全系の焦点距離F、開放F値Fnoおよび半画角ωが、それぞれF=18.3mm、Fno=2.56およびω=38.0度であり、この実施例1における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Ndおよびアッベ数νd等の光学特性は下記表1の通りである。
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and integrally operate for each group during focusing or the like. In this case, the optical aperture AP is disposed between the fifth lens L5 of the first lens G1 and the sixth lens L6 of the second lens group G2, and operates integrally with the first lens group G1.
In this Example 1, the focal length F, the open F value Fno, and the half angle of view ω of the entire system are F = 18.3 mm, Fno = 2.56, and ω = 38.0 degrees, respectively. Table 1 shows optical characteristics such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial radius of curvature for an aspheric surface) R, the distance between adjacent optical surfaces D, the refractive index Nd, and the Abbe number νd. is there.
表1において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。
即ち、表1においては、「*」が付された第19面、即ち、第11レンズL11の像側面の光学面が非球面であり、式(6)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
即ち、第11レンズの像側の面(第19面)の円錐係数は、K=0.00000であり、非球面のパラメータは、次の表2の通りである。
In Table 1, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface.
That is, in Table 1, the nineteenth surface marked with “*”, that is, the optical surface of the image side surface of the eleventh lens L11 is an aspherical surface, and the parameters of each aspherical surface in equation (6) are as follows: Street.
That is, the conical coefficient of the image side surface (19th surface) of the eleventh lens is K = 0.00000, and the parameters of the aspheric surface are as shown in Table 2 below.
表1における光学絞りAPと第6レンズL6との間の可変間隔D9、そして第11レンズL11とバック挿入ガラスBGとの間の可変間隔D19は、物体距離が無限遠(INF)および250mmに変化した際に、それぞれ、下記の表3の通り変化する。 In Table 1, the variable distance D9 between the optical aperture AP and the sixth lens L6 and the variable distance D19 between the eleventh lens L11 and the back insertion glass BG change the object distance to infinity (INF) and 250 mm. When changed, the values change as shown in Table 3 below.
また、この実施例1における先に述べた条件式(1)〜条件式(5)に対応する値は、それぞれ次の通りとなる。
(1) BF/F=0.81
(2) D1/D2=0.78
(3) f21/(f22・d21−2)=2.20
(4) F2/F=1.23
(5) Y/L=0.56
したがって、この実施例1における先に述べた条件式(1)〜条件式(5)に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式(1)〜条件式(5)を満足している。
また、図2に、実施例1に係る広角レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差および歪曲収差の各収差曲線図をそれぞれ示しており、図3に、コマ収差の収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) described in the first embodiment are as follows.
(1) BF / F = 0.81
(2) D1 / D2 = 0.78
(3) f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) = 2.20
(4) F2 / F = 1.23
(5) Y / L = 0.56
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (5) described in the first embodiment are within the ranges of the conditional expressions, respectively, and satisfy the conditional expressions (1) to (5). is doing.
Further, FIG. 2 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, and distortion when the wide-angle lens according to Example 1 is focused on an object at infinity, and FIG. 3 shows coma aberration. An aberration curve diagram is shown.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
図4は、本発明の実施例2(第2の実施の形態)に係る広角レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
即ち、本発明の実施例2に係わる広角レンズの光学系は、図4に示すように、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、光学絞りAP、第6レンズL6、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、第11レンズL11、そしてバック挿入ガラスBGを具備しており、これらを図示のように、物体側から像面側に向かって、順次配置し、第1レンズL1と第2レンズL2は、L1−L2接合レンズ、第4レンズL4と第5レンズL5は、L4−L5接合レンズ、第7レンズL7と第8レンズL8は、L7−L8接合レンズ、第9レンズL9と第10レンズL10は、L9−L10接合レンズを構成している。
図4には、各光学面の面番号(1〜22)も示している。なお、図4に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、前述した図1、後述する図7と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
FIG. 4 shows a longitudinal cross-sectional lens configuration of the wide-angle lens optical system according to Example 2 (second embodiment) of the present invention when focusing on infinity.
That is, the optical system of the wide-angle lens according to the second embodiment of the present invention includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and an optical as shown in FIG. An aperture AP, a sixth lens L6, a seventh lens L7, an eighth lens L8, a ninth lens L9, a tenth lens L10, an eleventh lens L11, and a back insertion glass BG are provided as shown in the figure. The first lens L1 and the second lens L2 are L1-L2 cemented lenses, the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are L4-L5 cemented lenses, the first lens L1 and the second lens L2, respectively. The seventh lens L7 and the eighth lens L8 constitute an L7-L8 cemented lens, and the ninth lens L9 and the tenth lens L10 constitute an L9-L10 cemented lens.
FIG. 4 also shows surface numbers (1 to 22) of the respective optical surfaces. 4 are used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code, and are therefore common to FIG. 1 described above and FIG. 7 described later. Even if the reference numerals are attached, they are not necessarily in common with the embodiments corresponding to them.
本発明の実施例2に係る広角レンズは、図4に示すように、2群構成となっており、物体側から像側へ向かって、順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを配置して物体の光学像を結像させる光学系を構成している。
フォーカシング、即ち、合焦操作、に際しては、前記第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを独立して図4の矢印をもって示すように、光軸方向に異なる繰出量(移動量)で移動させて有限距離の物体に合焦させる。
第1レンズ群G1は、正の屈折力を有し、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズからなる第1レンズL1と、負の屈折力を有し、この場合負メニスカスレンズからなる第2レンズL2と、負の屈折力を有し、凸面を像面側に向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第4レンズL4と、負の屈折力を有し、負メニスカスレンズからなる第5レンズL5とで構成され、このうち、第1レンズL1と第2レンズL2は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL1−L2接合レンズを形成し、第4レンズL4と第5レンズL5は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL4−L5接合レンズを形成している。
As shown in FIG. 4, the wide-angle lens according to Example 2 of the present invention has a two-group configuration. The first lens group has a positive refractive power as a whole sequentially from the object side to the image side. G1 and a second lens group G2 having a positive refractive power as a whole are arranged to form an optical system that forms an optical image of the object.
In the focusing, that is, the focusing operation, the first lens group G1 and the second lens group G2 are moved independently by different feeding amounts (moving amounts) in the optical axis direction as indicated by arrows in FIG. To focus on a finite distance object.
The first lens group G1 has a positive refractive power, a first lens L1 composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a second lens composed of a negative meniscus lens in this case having a negative refractive power. The lens L2, the third lens L3 made of a negative meniscus lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the image surface side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature toward the image surface side A fourth lens L4 made of a biconvex lens and a fifth lens L5 having a negative refractive power and made of a negative meniscus lens, of which the first lens L1 and the second lens L2 are in close contact with each other. The L1-L2 cemented lens composed of a two-lens cemented lens is formed by pasting together to form a L1-L2 cemented lens. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are intimately adhered to each other and integrally cemented together. L4-L5 cemented lens consisting of doing.
第2レンズ群G2は、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第6レンズL6と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第7レンズL7と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第8レンズL8と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第9レンズL9と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第10レンズと、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第11レンズL11とで構成され、このうち、第7レンズL7と第8レンズL8は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズL7−L8接合レンズを形成し、第9レンズL9と第10レンズL10は、互いに密接して貼り合せて一体に接合し、2枚接合レンズL9−L10接合レンズを形成している。また、第11レンズL11の像面側(第19面側)を非球面としている。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間には、光学絞りAPが配置されており第2レンズ群G2の後方には、バック挿入ガラスBGが配置されている。
フォーカシング、即ち、合焦操作に際しては、第1レンズL1から第5レンズL5までの第1レンズ群G1と、第6レンズL6から第11レンズL11までの第2レンズ群G2とを、図1において矢印をもって示すように、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、互いに異なる別々の繰り出し量で物体側に繰り出して移動させる。
The second lens group G2 has a positive refractive power, a sixth lens L6 made of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature on the image surface side. A seventh lens L7 composed of a biconvex lens directed to the surface, an eighth lens L8 composed of a biconcave lens having a negative refractive power and a concave surface having a strong curvature facing the object side, and a negative refractive power, Lens L9 composed of a biconcave lens having a concave surface with a strong curvature facing the lens, a tenth lens composed of a biconvex lens having a positive refractive power and a convex surface with a strong curvature facing the image surface side, and a positive refractive power And an eleventh lens L11 made of a biconvex lens having a convex surface having a strong curvature on the image surface side. Among these, the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are closely bonded to each other and integrated. To form a two-piece cemented lens L7-L8 cemented lens, Lens L9 and the tenth lens L10 are bonded together by sticking close to each other to form a cemented doublet lens L9-L10 cemented lens. The image surface side (19th surface side) of the eleventh lens L11 is an aspherical surface.
An optical diaphragm AP is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, and a back insertion glass BG is disposed behind the second lens group G2.
In focusing, that is, a focusing operation, the first lens group G1 from the first lens L1 to the fifth lens L5 and the second lens group G2 from the sixth lens L6 to the eleventh lens L11 are shown in FIG. As indicated by the arrows, when focusing from an object at infinity to an object at a close distance, the object is moved toward the object with different feed amounts different from each other.
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、フォーカシング等に際しては、各群毎に一体的に動作する。この場合、光学絞りAPは、第1レンズG1の第5レンズL5と第2レンズ群G2の第6レンズL6との間に配置され、第1レンズ群G1と一体に動作する。
この実施例2においては、全系の焦点距離F、開放F値Fnoおよび半画角ωが、それぞれF=18.3mm、Fno=2.56およびω=38.0度であり、この実施例2における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Ndおよびアッベ数νd等の光学特性は下記表4の通りである。
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and integrally operate for each group during focusing or the like. In this case, the optical aperture AP is disposed between the fifth lens L5 of the first lens G1 and the sixth lens L6 of the second lens group G2, and operates integrally with the first lens group G1.
In Example 2, the focal length F, the open F value Fno, and the half angle of view ω of the entire system are F = 18.3 mm, Fno = 2.56, and ω = 38.0 degrees, respectively. Table 4 below shows optical characteristics such as the radius of curvature (paraxial radius of curvature for an aspherical surface) R, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, and the Abbe number νd. is there.
表4において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。
即ち、表4においては、「*」が付された第19面、即ち、第11レンズL11の像面側の光学面が非球面であり、式(6)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
即ち、第11レンズL11の像側の面(第19面)の円錐係数は、K=0.00000であり、非球面のパラメータは、次の表5の通りである。
In Table 4, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface.
That is, in Table 4, the nineteenth surface marked with “*”, that is, the optical surface on the image plane side of the eleventh lens L11 is an aspherical surface. It is as follows.
That is, the conical coefficient of the image side surface (19th surface) of the eleventh lens L11 is K = 0.00000, and the parameters of the aspheric surface are as shown in Table 5 below.
表5における光学絞りAPと第6レンズL6との間の可変間隔D9、そして第11レンズL11とバック挿入ガラスBGとの間の可変間隔D19は、物体距離が無限遠(INF)および250mmに変化した際に、それぞれ、下記の表6の通り変化する。 In Table 5, the variable distance D9 between the optical aperture AP and the sixth lens L6 and the variable distance D19 between the eleventh lens L11 and the back insertion glass BG change the object distance to infinity (INF) and 250 mm. When changed, the values change as shown in Table 6 below.
また、この実施例2における先に述べた条件式(1)〜条件式(5)に対応する値は、それぞれ次の通りとなる。
(1) BF/F=0.80
(2) D1/D2=0.79
(3) f21/(f22・d21−2)=3.71
(4) F2/F=1.23
(5) Y/L=0.56
したがって、この実施例2における先に述べた条件式(1)〜条件式(5)に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式(1)〜条件式(5)を満足している。
また、図5に、実施例2に係る広角レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差および歪曲収差の各収差曲線図をそれぞれ示しており、図6にコマ収差の収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
Further, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) described in the second embodiment are as follows.
(1) BF / F = 0.80
(2) D1 / D2 = 0.79
(3) f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) = 3.71
(4) F2 / F = 1.23
(5) Y / L = 0.56
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (5) described in the second embodiment are within the ranges of the conditional expressions, respectively, and satisfy the conditional expressions (1) to (5). is doing.
FIG. 5 shows respective aberration curves of spherical aberration, astigmatism, and distortion when the wide-angle lens according to Example 2 is focused on an object at infinity, and FIG. 6 shows aberrations of coma aberration. A curve diagram is shown.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
図7は、本発明の実施例3(第3の実施の形態)に係る広角レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
即ち、本発明の実施例3に係わる広角レンズの光学系は、図7に示すように、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、光学絞りAP、第6レンズL6、第7レンズL7、第8レンズL8、第9レンズL9、第10レンズL10、第11レンズL11、そしてバック挿入ガラスBGを具備しており、これらを図示のように、物体側から像面側に向かって、順次配置し、第1レンズL1と第2レンズL2は、L1−L2接合レンズ、第4レンズL4と第5レンズL5は、L4−L5接合レンズ、第7レンズL7と第8レンズL8は、L7−L8接合レンズ、第9レンズL9と第10レンズL10は、L9−L10接合レンズを構成している。
本発明の実施例3に係る広角レンズは、図7に示すように、2群構成となっており、物体側から像側へ向かって、順次、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、全体として正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを配置して物体の光学像を結像させる光学系を構成している。
フォーカシング、即ち、合焦操作、に際しては、前記第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを独立して図7の矢印をもって示すように、光軸方向に異なる繰出量(移動量)で移動させて有限距離の物体に合焦させる。
FIG. 7 shows a longitudinal cross-sectional lens configuration of the wide-angle lens optical system according to Example 3 (third embodiment) of the present invention when focusing on infinity.
That is, the optical system of the wide-angle lens according to Example 3 of the present invention includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and an optical as shown in FIG. An aperture AP, a sixth lens L6, a seventh lens L7, an eighth lens L8, a ninth lens L9, a tenth lens L10, an eleventh lens L11, and a back insertion glass BG are provided as shown in the figure. The first lens L1 and the second lens L2 are L1-L2 cemented lenses, the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are L4-L5 cemented lenses, the first lens L1 and the second lens L2, respectively. The seventh lens L7 and the eighth lens L8 constitute an L7-L8 cemented lens, and the ninth lens L9 and the tenth lens L10 constitute an L9-L10 cemented lens.
As shown in FIG. 7, the wide-angle lens according to Example 3 of the present invention has a two-group configuration. The first lens group has a positive refractive power as a whole sequentially from the object side to the image side. G1 and a second lens group G2 having a positive refractive power as a whole are arranged to form an optical system that forms an optical image of the object.
In the focusing, that is, the focusing operation, the first lens group G1 and the second lens group G2 are moved independently by different feeding amounts (moving amounts) in the optical axis direction as indicated by arrows in FIG. To focus on a finite distance object.
第1レンズ群G1は、正の屈折力を有し、凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズからなる第1レンズL1と、負の屈折力を有し、この場合負メニスカスレンズからなる第2レンズL2と、負の屈折力を有し、凸面を像面側に向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第4レンズL4と、負の屈折力を有し、負メニスカスレンズからなる第5レンズL5とで構成され、このうち、第1レンズL1と第2レンズL2は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL1−L2接合レンズを形成し、第4レンズL4と第5レンズL5は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズからなるL4−L5接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2は、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた両凸レンズからなる第6レンズL6と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第7レンズL7と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第8レンズL8と、負の屈折力を有し、物体側に強い曲率の凹面を向けた両凹レンズからなる第9レンズL9と、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第10レンズと、正の屈折力を有し、像面側に強い曲率の凸面を向けた両凸レンズからなる第11レンズL11とで構成され、このうち、第7レンズL7と第8レンズL8は、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、2枚接合レンズL7−L8接合レンズを形成し、第9レンズL9と第10レンズL10は、互いに密接して貼り合せて一体に接合し、2枚接合レンズL9−L10接合レンズを形成している。また、第11レンズL11の像面側(第19面側)を非球面としている。
The first lens group G1 has a positive refractive power, a first lens L1 composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a second lens composed of a negative meniscus lens in this case having a negative refractive power. The lens L2, the third lens L3 made of a negative meniscus lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the image surface side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature toward the image surface side A fourth lens L4 made of a biconvex lens and a fifth lens L5 having a negative refractive power and made of a negative meniscus lens, of which the first lens L1 and the second lens L2 are in close contact with each other. The L1-L2 cemented lens composed of a two-lens cemented lens is formed by pasting together to form a L1-L2 cemented lens. The fourth lens L4 and the fifth lens L5 are intimately adhered to each other and integrally cemented together. L4-L5 cemented lens consisting of doing.
The second lens group G2 has a positive refractive power, a sixth lens L6 made of a biconvex lens having a convex surface facing the object side, and a convex surface having a positive refractive power and a strong curvature toward the image surface side. A seventh lens L7 composed of a biconvex lens, an eighth lens L8 composed of a biconcave lens having negative refractive power and a concave surface with a strong curvature facing the object side, and a negative refractive power on the object side. A ninth lens L9 composed of a biconcave lens having a strong curvature concave surface, a tenth lens having a positive refractive power and a biconvex lens having a strong curvature convex surface on the image side, and a positive refractive power. And an eleventh lens L11 composed of a biconvex lens having a convex surface having a strong curvature on the image surface side. Of these, the seventh lens L7 and the eighth lens L8 are closely bonded to each other and integrated. The ninth lens L is formed by cementing to form a two-lens cemented lens L7-L8. When the tenth lens L10 are bonded together by sticking close to each other to form a cemented doublet lens L9-L10 cemented lens. The image surface side (19th surface side) of the eleventh lens L11 is an aspherical surface.
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間には、光学絞りAPが配置されており第2レンズ群G2の後方には、バック挿入ガラスBGが配置されている。
フォーカシング、即ち、合焦操作に際しては、第1レンズL1から第5レンズL5までの第1レンズ群G1と、第6レンズL6から第11レンズL11までの第2レンズ群G2とを、図7において矢印をもって示すように、無限遠物体から至近距離物体に合焦するとき、互いに異なる別々の繰り出し量で物体側に繰り出して移動させる。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、フォーカシング等に際しては、各群毎に一体的に動作する。この場合、光学絞りAPは、第1レンズG1の第5レンズL5と第2レンズ群G2の第6レンズL6との間に配置され、第1レンズ群G1と一体に動作する。
この実施例3においては、全系の焦点距離F、開放F値Fnoおよび半画角ωが、それぞれF=18.3mm、Fno=2.56およびω=38.0度であり、この実施例3における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Ndおよびアッベ数νd等の光学特性は下記表7の通りである。
An optical diaphragm AP is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, and a back insertion glass BG is disposed behind the second lens group G2.
In the focusing, that is, the focusing operation, the first lens group G1 from the first lens L1 to the fifth lens L5 and the second lens group G2 from the sixth lens L6 to the eleventh lens L11 are shown in FIG. As indicated by the arrows, when focusing from an object at infinity to an object at a close distance, the object is moved toward the object with different feed amounts different from each other.
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and integrally operate for each group during focusing or the like. In this case, the optical aperture AP is disposed between the fifth lens L5 of the first lens G1 and the sixth lens L6 of the second lens group G2, and operates integrally with the first lens group G1.
In Example 3, the focal length F, the open F value Fno, and the half angle of view ω of the entire system are F = 18.3 mm, Fno = 2.56, and ω = 38.0 degrees, respectively. Table 7 below shows optical characteristics such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial radius of curvature for aspheric surfaces) R, the distance between adjacent optical surfaces D, the refractive index Nd, and the Abbe number νd. is there.
表7において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。
即ち、表7においては、「*」が付された第19面、即ち、第11レンズL11の像側面の光学面が非球面であり、式(6)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
即ち、第11レンズL11の像側の面(第19面)の円錐係数は、K=0.00000であり、非球面のパラメータは、次の表8の通りである。
In Table 7, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface.
That is, in Table 7, the nineteenth surface marked with “*”, that is, the optical surface of the image side surface of the eleventh lens L11 is an aspherical surface. The parameters of each aspherical surface in equation (6) are as follows: Street.
That is, the conical coefficient of the image side surface (the 19th surface) of the eleventh lens L11 is K = 0.00000, and the parameters of the aspheric surface are as shown in Table 8 below.
図7における光学絞りAPと第6レンズL6との間の可変間隔D9、そして第11レンズL11とバック挿入ガラスBGとの間の可変間隔D19は、物体距離が無限遠(INF)および250mmに変化した際に、それぞれ、下記の表9の通り変化する。 In FIG. 7, the variable distance D9 between the optical aperture AP and the sixth lens L6 and the variable distance D19 between the eleventh lens L11 and the back insertion glass BG change the object distance to infinity (INF) and 250 mm. In this case, the values change as shown in Table 9 below.
また、この実施例3における先に述べた条件式(1)〜条件式(5)に対応する値は、それぞれ次の通りとなる。
(1) BF/F=0.81
(2) D1/D2=0.78
(3) f21/(f22・d21−2)=3.71
(4) F2/F=1.31
(5) Y/L=0.56
したがって、この実施例3における先に述べた条件式(1)〜条件式(5)に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式(1)〜条件式(5)を満足している。
また、図8に、実施例3に係る広角レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差および歪曲収差の各収差曲線図をそれぞれ示しており、図9に、コマ収差の収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) described in the third embodiment are as follows.
(1) BF / F = 0.81
(2) D1 / D2 = 0.78
(3) f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) = 3.71
(4) F2 / F = 1.31
(5) Y / L = 0.56
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (5) described in the third embodiment are within the ranges of the conditional expressions, respectively, and satisfy the conditional expressions (1) to (5). is doing.
Further, FIG. 8 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism and distortion when the wide-angle lens according to Example 3 is focused on an object at infinity, and FIG. 9 shows coma aberration. An aberration curve diagram is shown.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
次に、上述した実施例1、実施例2および実施例3に示されたような本発明に係る広角レンズを撮像用光学系として採用して情報装置、例えば、いわゆるデジタルカメラを構成した本発明の第4の実施の形態について図10(a),(b)〜図12を参照して説明する。図10(a),(b)は、物体、即ち、被写体側である前面側から見たデジタルカメラの外観をそれぞれ示す斜視図、図11は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を示す斜視図であり、図12は、デジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、情報装置としてのデジタルカメラについて説明しているが、ビデオカメラおよびフィルムカメラ等を含む主として撮像専用の撮像装置だけでなく、携帯電話機や、PDA(personal data assistant)などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を組み合わせた携帯端末装置を含む種々の情報装置にデジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。このような情報装置も外観は、若干異にするもののデジタルカメラ等と実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置に本発明に係る広角レンズを採用してもよい。 Next, the present invention in which the wide-angle lens according to the present invention as shown in the first, second, and third embodiments described above is employed as an imaging optical system to constitute an information device, for example, a so-called digital camera. The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b) to FIG. FIGS. 10A and 10B are perspective views showing the external appearance of an object, that is, the digital camera viewed from the front side that is the subject, and FIG. 11 is the digital camera viewed from the back side that is the photographer side. FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration of the digital camera. Although a digital camera as an information device is described here, it is called not only an imaging device mainly for imaging including a video camera and a film camera, but also a mobile phone, a personal data assistant (PDA), and the like. In many cases, an imaging function corresponding to a digital camera or the like is incorporated in various information devices including a portable information terminal device and a portable terminal device that combines these functions. Such an information device also has substantially the same function and configuration as a digital camera, etc., although the appearance is slightly different, and the wide-angle lens according to the present invention may be adopted for such an information device. .
図10および図11に示すように、デジタルカメラは、撮影レンズ101、シャッタボタン102、ズームレバー103、ファインダ104、ストロボ105、液晶モニタ106、操作ボタン107、電源スイッチ108、メモリカードスロット109および通信カードスロット110等を備えている。さらに、図12に示すように、デジタルカメラは、受光素子111、信号処理装置112、画像処理装置113、中央演算装置(CPU)114、半導体メモリ115および通信カード等116も備えている。
デジタルカメラは、撮影レンズ101とCMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子やCCD(電荷結合素子)撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子111を有しており、撮像用光学系である撮影レンズ(広角レンズ)101によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子111によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ101として、実施例1、実施例2および実施例3において説明した本発明に係る広角レンズを用いている(請求項7または請求項8に対応する)。
受光素子111の出力は、中央演算装置114によって制御される信号処理装置112によって処理され、デジタル画像情報に変換される。信号処理装置112によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置114によって制御される画像処理装置113において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ115に記録される。この場合、半導体メモリ115は、メモリカードスロット109に装填されたメモリカードでもよく、デジタルカメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ106には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ115に記録されている画像を表示することもできる。
As shown in FIGS. 10 and 11, the digital camera includes a photographing
The digital camera includes a photographing
The output of the light receiving element 111 is processed by the signal processing device 112 controlled by the central processing unit 114 and converted into digital image information. The image information digitized by the signal processing device 112 is recorded in a semiconductor memory 115 such as a non-volatile memory after being subjected to predetermined image processing in an image processing device 113 also controlled by the central processing unit 114. In this case, the semiconductor memory 115 may be a memory card loaded in the memory card slot 109 or a semiconductor memory built in the digital camera body. The liquid crystal monitor 106 can display an image being shot, or can display an image recorded in the semiconductor memory 115.
また、半導体メモリ115に記録した画像は、通信カードスロット110に装填した通信カード等116を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ101は、デジタルカメラの携帯時には図10の(a)に示すように沈胴状態にあってデジタルカメラのボディー内に埋没しており、ユーザが電源スイッチ108を操作して電源を投入すると、図10の(b)に示すように鏡胴が繰り出され、デジタルカメラのボディーから突出する構成とする。ズームレバー103を操作することによって、被写体画像の切り出し範囲を変更して擬似的に変倍するいわゆるデジタルズーム方式のズーミングを行うこともできる。このとき、ファインダ104の光学系も有効画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン102の半押し操作により、フォーカシングがなされる。
シャッタボタン102をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ115に記録した画像を液晶モニタ106に表示させたり、通信カード等116を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン107を所定のごとく操作する。半導体メモリ115および通信カード等116は、メモリカードスロット109および通信カードスロット110等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮影レンズ101が沈胴状態にあるときには、結像レンズの各群は必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、沈胴時に第2レンズ群G2が光軸上から退避して、第1レンズ群G1と並列的に収納されるような機構とすれば、デジタルカメラのさらなる薄型化を実現することができる。
The image recorded in the semiconductor memory 115 can also be transmitted to the outside via a communication card 116 or the like loaded in the
When the digital camera is carried, the taking
In many cases, focusing is performed by half-pressing the
When the
When the image recorded in the semiconductor memory 115 is displayed on the liquid crystal monitor 106 or transmitted to the outside via the communication card 116 or the like, the
Note that when the photographing
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L1〜L11 第1レンズ〜第7レンズ
AP 光学絞り
BG バック挿入ガラス等
101 撮影レンズ
102 シャッタボタン
103 ズームレバー
104 ファインダ
105 ストロボ
106 液晶モニタ
107 操作ボタン
108 電源スイッチ
109 メモリカードスロット
110 通信カードスロット
111 受光素子(エリアセンサ)
112 信号処理装置
113 画像処理装置
114 中央演算装置(CPU)
115 半導体メモリ
116 通信カード等
G1 1st lens group G2 2nd lens group L1 to L11 1st lens to 7th lens AP Optical aperture BG Back insertion glass etc. 101
112 signal processing device 113 image processing device 114 central processing unit (CPU)
115 Semiconductor memory 116 Communication card, etc.
Claims (8)
4.0>BF/F (1)
0.5<D1/D2<1.0 (2)
を満足することを特徴とする広角レンズ。 In order from the object side to the image side, in an optical system composed of a first lens group having a positive refractive power as a whole, a stop and a second lens group having a positive refractive power as a whole, close to an object at infinity When focusing on a distance object, the first lens group and the second lens group independently move by different amounts of movement in the optical axis direction, and at least a cemented lens is placed on each of the first lens group and the second lens group. The focal length F of the entire lens system at infinity, the back focus BF at infinity, and the lens surface closest to the image plane of the first lens group from the lens surface closest to the object side of the first lens group. The distance D1 from the most object side lens surface of the second lens group to the most image side lens surface of the second lens group is represented by the following conditional expressions (1) and (2):
4.0> BF / F (1)
0.5 <D1 / D2 <1.0 (2)
Wide-angle lens characterized by satisfying
1.5<f21/(f22・d21−2)<4.4 (3)
を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の広角レンズ。 The focal length f2 1 of the lens closest to the object side of the second lens group, the focal length of the lens arranged second from the object side of the second lens group (however, second from the object side of the second lens group) When the arranged lens is a single lens, the focal length of the single lens, and when it is a cemented lens, the focal length of the cemented lens) f2 2 , the second lens group is arranged next to the second surface of the lens closest to the object side. The distance d2 1-2 to the first surface of the lens is conditional expression (3) below:
1.5 <f2 1 / (f2 2 · d2 1-2 ) <4.4 (3)
The wide-angle lens according to claim 1 or 2, wherein:
1.0<F2/F<1.5 (4)
を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の広角レンズ。 The focal length F2 of the second lens group and the focal length F of the entire lens system at infinity are the following conditional expression (4):
1.0 <F2 / F <1.5 (4)
The wide-angle lens according to claim 1, wherein:
0.1<Y/L<0.8 (5)
を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の広角レンズ。 The total length L of the optical system at infinity and the diagonal length Y of the image plane size are the following conditional expression (5):
0.1 <Y / L <0.8 (5)
The wide-angle lens according to claim 1, wherein:
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