JP2016057563A - Wide-angle lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種撮像系に用いられる広角レンズに関するものである。 The present invention relates to a wide-angle lens used in various imaging systems.
監視用カメラ、車載用カメラ、携帯機器用カメラに搭載されるレンズに関しては、90°以上の画角を有するとともに、十分な解像度を得ることができるように収差を低減したレンズが求められている。また、4群5枚のレンズ構成において、第3群と第4群との間に絞りを配置するとともに、プラスチックレンズを接合した接合レンズを第4群として絞りに対して後側(像側)で隣り合う位置に配置し、コストの低減や色収差等の改善等を図った構成が提案されている(特許文献1参照)。 Regarding lenses mounted on surveillance cameras, in-vehicle cameras, and portable camera cameras, there is a demand for lenses having an angle of view of 90 ° or more and reduced aberration so that sufficient resolution can be obtained. . In a four-group five-lens configuration, a stop is disposed between the third group and the fourth group, and a cemented lens joined with a plastic lens is used as the fourth group on the rear side (image side). A configuration has been proposed that is arranged in adjacent positions to reduce costs, improve chromatic aberration, and the like (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の広角レンズのように、プラスチックレンズの接合レンズは、製造コストの低減が限界に近いため、広角レンズのさらなる低コスト化を図ることが困難である。かといって、従来構成で単レンズを用いると、色収差等の改善を図ることができないという問題点がある。
However, as with the wide-angle lens described in
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、各レンズの形状、配置および屈折力等を適正化することにより、接合レンズを用いずに、収差の低減を行うことのできる広角レンズを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wide-angle lens that can reduce aberrations without using a cemented lens by optimizing the shape, arrangement, refractive power, and the like of each lens. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明に係る広角レンズは、水平画角が100°以上であって、5群5枚のレンズ構成を有し、物体側から第1番目の第1レンズは、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズであり、物体側から第2番目の第2レンズは、像側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、物体側から第3番目の第3レンズは、物体側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、物体側から第4番目の第4レンズは、像側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、物体側から第5番目の第5レンズは、像側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズであり、前記第4レンズと前記第5レンズとの間に絞りが配置され、
有効焦点距離をf0とし、前記第3レンズと前記第4レンズの合成焦点距離をf34とし、前記第3レンズのアッベ数をν3とし、前記第4レンズのアッベ数をν4としたとき、
以下の条件1および条件2
条件1:1.2<f34/f0<2.2
条件2:1<ν4/ν3<3
の双方を満たすことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a wide-angle lens according to the present invention has a horizontal angle of view of 100 ° or more, a five-group five-lens configuration, and the first first lens from the object side is: This is a lens having negative power with the convex surface facing the object side and the concave surface facing the image side, and the second second lens from the object side is a lens having negative power with the concave surface facing the image side. In addition, at least one of the object-side lens surface and the image-side lens surface is an aspheric surface, and the third third lens from the object side is a lens having a positive power with the convex surface facing the object side. , At least one of the object-side lens surface and the image-side lens surface is an aspheric surface, and the fourth lens from the object side has a positive power with a convex surface facing the image side, At least one of the object side lens surface and the image side lens surface is Is a spherical, fifth of the fifth lens from the object side, a lens having a positive power whose convex surface faces the image side, the aperture between the fifth lens and the fourth lens are arranged,
When the effective focal length is f0, the combined focal length of the third lens and the fourth lens is f34, the Abbe number of the third lens is ν3, and the Abbe number of the fourth lens is ν4,
Condition 1: 1.2 <f34 / f0 <2.2
Condition 2: 1 <ν4 / ν3 <3
It is characterized by satisfying both of the above.
本発明では、各レンズの形状および配置を適正化するとともに、屈折力およびアッベ数に関しては、条件1、2を満たすように構成されている。このため、接合レンズを用いな
くても、色収差を低減することができる。また、プラスチックレンズの接合レンズの場合、温度特性が低下しやすいが、本発明では、接合レンズを用いていないので、温度変化に伴う解像度変化を抑制することができる。
In the present invention, the shape and arrangement of each lens are optimized, and the refractive power and Abbe number are configured to satisfy the
本発明において、前記合成焦点距離f34は、以下の条件
1.5<f34/f0<2
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、色収差をさらに低減することができる。
In the present invention, the composite focal length f34 is set as follows: 1.5 <f34 / f0 <2
It is preferable to satisfy. According to this configuration, chromatic aberration can be further reduced.
本発明において、前記第1レンズの物体側の面から撮像素子までの物像間距離をD0とし、前記絞りから前記第5レンズの物体側のレンズ面までの距離をD9としたとき、
以下の条件3
条件3:0.05≦D9/D0<0.25
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、水平画角を拡大した場合でも、像面湾曲収差や歪曲収差を低減することができる。
In the present invention, when the object-to-image distance from the object-side surface of the first lens to the image sensor is D0, and the distance from the stop to the object-side lens surface of the fifth lens is D9,
Condition 3: 0.05 ≦ D9 / D0 <0.25
It is preferable to satisfy. According to such a configuration, it is possible to reduce field curvature aberration and distortion even when the horizontal angle of view is enlarged.
本発明において、前記第3レンズのアッベ数をν3としたとき、
以下の条件4
条件4:ν3≦35
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、色収差をさらに低減することができる。
In the present invention, when the Abbe number of the third lens is ν3,
Condition 4: ν3 ≦ 35
It is preferable to satisfy. According to this configuration, chromatic aberration can be further reduced.
本発明において、前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズおよび前記第5レンズはいずれも、プラスチック製の単レンズからなる構成を採用することができる。プラスチックレンズの接合レンズの場合、温度特性が低下しやすいが、本発明では、接合レンズを用いていないので、温度変化に伴う解像度変化を抑制することができる。また、プラスチックレンズを多用したので、広角レンズの低コスト化を図ることができる。 In the present invention, the second lens, the third lens, the fourth lens, and the fifth lens can all adopt a plastic single lens. In the case of a cemented lens of a plastic lens, the temperature characteristics are likely to deteriorate, but in the present invention, since a cemented lens is not used, a change in resolution accompanying a temperature change can be suppressed. In addition, since a lot of plastic lenses are used, the cost of the wide-angle lens can be reduced.
本発明では、各レンズの形状および配置を適正化するとともに、屈折力およびアッベ数に関しては、条件1、2を満たすように構成されている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。また、プラスチックレンズの接合レンズの場合、温度特性が低下しやすいが、本発明では、接合レンズを用いていないので、温度変化に伴う解像度変化を抑制することができる。
In the present invention, the shape and arrangement of each lens are optimized, and the refractive power and Abbe number are configured to satisfy the
以下に、図面を参照して、本発明を適用した広角レンズの実施例を説明する。 Embodiments of a wide-angle lens to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズの説明図であり、図1(a)、(b)、(c)は、レンズ構成を示す説明図、各面の物性等を示す説明図、および非球面係数を示す説明図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズの収差を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は、倍率色収差の説明図、像面湾曲収差の説明図、および歪曲収差の説明図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズの横収差を示す説明図であり、図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、光軸に対して成す角度が0°、19.61°、38.01°.54.17°、68.17°、81.45°でのタンジェンシャル方向(Y方向)およびサジタル方向(X方向)での横収差を示してある。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a wide-angle lens according to
なお、図1(a)、(b)では、非球面に「*」を付してある。また、図1(b)には、各面の以下の項目
曲率半径(Radius)
厚さ(Thickness)
屈折率Nd
アッベ数νd
焦点距離f
が示されている。図1(c)には、非球面の形状を下式(数1)で表した際の非球面係数A3〜A10が示されている。
Thickness
Refractive index Nd
Abbe number νd
Focal length f
It is shown. FIG. 1C shows aspheric coefficients A3 to A10 when the shape of the aspheric surface is expressed by the following equation (Equation 1).
上式においては、光軸方向の軸をZ、光軸と垂直方向の高さをr、円錐係数をK、曲率半径の逆数をcとしてある。また、曲率半径、厚さ、焦点距離等の単位はmmである。 In the above formula, the axis in the optical axis direction is Z, the height in the direction perpendicular to the optical axis is r, the cone coefficient is K, and the reciprocal of the radius of curvature is c. The unit of the radius of curvature, thickness, focal length, etc. is mm.
また、図2および図3には、赤色光R(波長486nm)、緑色光G(波長588nm)、青色光B(波長656nm)の色収差の各々にR、G、Bを付してある。また、図2(b)にはサジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。なお、後述する図4〜図12でも同様である。 2 and 3, R, G, and B are given to the chromatic aberrations of red light R (wavelength 486 nm), green light G (wavelength 588 nm), and blue light B (wavelength 656 nm), respectively. In FIG. 2B, the sagittal characteristics are marked with S, and the tangential characteristics are marked with T. The same applies to FIGS. 4 to 12 described later.
図1(a)に示す広角レンズ100は、水平画角が100°以上であって、5群5枚のレンズ構成を有している。より具体的には、広角レンズ100は、光軸Lに沿って、物体側L1より像側L2に向けて第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、絞り190、および第5レンズ150が配置されている。絞り190は、第9面9を構成している。また、第5レンズ150に対して像側L2にはフィルタ181や撮像素子182が配置されており、フィルタ181および撮像素子182は各々、第12面12および第13面13を構成している。
A wide-
本形態において、物体側L1から第1番目の第1レンズ110は、物体側L1に凸面(第1面1)を向け、像側L2に凹面(第2面2)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第1レンズ110は、第1面1および第2面2が球面のガラスレンズである。
In this embodiment, the first
物体側L1から第2番目の第2レンズ120は、像側L2に凹面(第4面4)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第2レンズ120は、物体側L1に
凹面(第3面3)を向けている。第2レンズ120は、第3面3および第4面4の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第2レンズ120は、第3面3および第4面4の双方が非球面である。
The
物体側L1から第3番目の第3レンズ130は、物体側L1に凸面(第5面5)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第3レンズ130は、像側L2に凸面(第6面6)を向けている。第3レンズ130は、第5面5および第6面6の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第3レンズ130は、第5面5および第6面6の双方が非球面である。
The third
物体側L1から第4番目の第4レンズ140は、像側L2に凸面(第8面8)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第4レンズ140は、物体側L1に凹面(第7面7)を向けている。第4レンズ140は、第7面7および第8面8の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第4レンズ140は、第7面7および第8面8の双方が非球面である。
The
物体側L1から第5番目の第5レンズ150は、像側L2に凸面(第11面11)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第5レンズ150は、物体側L1に凸面(第10面10)を向けている。第5レンズ150は、第10面10および第11面11の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第5レンズ150は、第10面10および第11面11の双方が非球面である。
The fifth
また、各面(Surf)は、図1(b)、(c)に示す構成を有しており、広角レンズ100は、レンズ系全体の有効焦点距離f0(Effective Focal Length)が1.309mmであり、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0(Total Track)は、11.445mmである。また、広角レンズ100のF値(Image Space)は、2.0であり、最大画角(Max. Field Angle)は163°であり、水平画角(Horizontal Field Angle)は136°である。
Each surface (Surf) has the configuration shown in FIGS. 1B and 1C, and the wide-
また、広角レンズ100は、以下の条件1〜4を満たしている。まず、第3レンズ130と第4レンズ140合成焦点距離f34は、2.444mmであり、有効焦点距離f0は、1.309mmである。従って、焦点距離の比f34/f0は、1.867である。それ故、以下の条件1
条件1:1.2<f34/f0<2.2
を満たしている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The wide-
Condition 1: 1.2 <f34 / f0 <2.2
Meet. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、合成焦点距離f34は、以下の条件
1.5<f34/f0<2
も満たしている。
The composite focal length f34 is set as follows: 1.5 <f34 / f0 <2
Also meets.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3、および第4レンズ140のアッベ数ν4は各々、24.0、55.8であり、アッベ数の比ν4/ν3は2.325である。従って、以下の条件2
条件2:1<ν4/ν3<3
の双方を満している。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 2: 1 <ν4 / ν3 <3
Satisfy both. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0、および絞り190から第5レンズ150の物体側L1のレンズ面(第10面
10)までの距離D9は各々、11.445mm、1.520mmである。従って、距離の比D9/D0は、0.133である。それ故、以下の条件3
条件3:0.05≦D9/D0<0.25
を満たしている。従って、水平画角を拡大した場合でも、像面湾曲収差や歪曲収差を低減することができる。
In addition, the object-image distance D0 from the object-side L1 surface (first surface 1) of the
Condition 3: 0.05 ≦ D9 / D0 <0.25
Meet. Therefore, even when the horizontal angle of view is enlarged, field curvature aberration and distortion can be reduced.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3は24.0であり、以下の条件4
条件4:ν3≦35
を満たしている。このため、色収差をさらに低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 4: ν3 ≦ 35
Meet. For this reason, chromatic aberration can be further reduced.
よって、本形態の広角レンズ100の収差(倍率色収差、像面湾曲収差、歪曲収差、および横収差)は、図2および図3に示す通りであり、十分なレベルまで収差を低減することができる。すなわち、本形態では、各レンズの形状および配置を適正化するとともに、屈折力およびアッベ数に関しては、条件1、2を満たすように構成されている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。また、プラスチックレンズの接合レンズの場合、温度特性が低下しやすいが、本形態では、接合レンズを用いていないので、温度変化に伴う解像度変化を抑制することができる。また、プラスチックレンズを多用しているため、広角レンズ100の低コスト化を図ることができる。
Therefore, the aberrations (chromatic aberration of magnification, curvature of field, distortion, and lateral aberration) of the wide-
また、物像間距離D0と、絞り190から第5レンズ150の物体側L1のレンズ面(第10面10)までの距離D9とが条件3を満たしているので、像面湾曲収差や歪曲収差を低減することができる。
Further, since the inter-object distance D0 and the distance D9 from the
[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズの説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は、レンズ構成を示す説明図、各面の物性等を示す説明図、および非球面係数を示す説明図である。図5は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズの収差を示す説明図であり、図5(a)、(b)、(c)は、倍率色収差の説明図、像面湾曲収差の説明図、および歪曲収差の説明図である。図6は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズの横収差を示す説明図であり、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、光軸に対して成す角度が0°、19.52°、37.72°、53.91°、68.09°、81.14°でのタンジェンシャル方向(Y方向)およびサジタル方向(X方向)での横収差を示してある。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is an explanatory diagram of a wide-angle lens according to
図4(a)に示す広角レンズ100も、実施の形態1と同様、水平画角が100°以上であって、5群5枚のレンズ構成を有している。より具体的には、広角レンズ100は、光軸Lに沿って、物体側L1より像側L2に向けて第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、絞り190、および第5レンズ150が配置されている。絞り190は、第9面9を構成している。また、第5レンズ150に対して像側L2にはフィルタ181や撮像素子182が配置されており、フィルタ181および撮像素子182は各々、第12面12および第13面13を構成している。
The wide-
本形態において、第1レンズ110は、物体側L1に凸面(第1面1)を向け、像側L2に凹面(第2面2)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第1レンズ110は、第1面1および第2面2が球面のガラスレンズである。
In this embodiment, the
第2レンズ120は、像側L2に凹面(第4面4)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第2レンズ120は、物体側L1に凹面(第3面3)を向けている。第2レンズ120は、第3面3および第4面4の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第2レンズ120は、第3面3および第4面4
の双方が非球面である。
The
Both are aspherical.
第3レンズ130は、物体側L1に凸面(第5面5)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第3レンズ130は、像側L2に凸面(第6面6)を向けている。第3レンズ130は、第5面5および第6面6の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第3レンズ130は、第5面5および第6面6の双方が非球面である。
The
第4レンズ140は、像側L2に凸面(第8面8)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第4レンズ140は、物体側L1に凹面(第7面7)を向けている。第4レンズ140は、第7面7および第8面8の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第4レンズ140は、第7面7および第8面8の双方が非球面である。
The
第5レンズ150は、像側L2に凸面(第11面11)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第5レンズ150は、物体側L1に凸面(第10面10)を向けている。第5レンズ150は、第10面10および第11面11の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第5レンズ150は、第10面10および第11面11の双方が非球面である。
The
また、各面(Surf)は、図4(b)、(c)に示す構成を有しており、広角レンズ100は、レンズ系全体の有効焦点距離f0が1.314mmであり、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0は、12.010mmである。また、広角レンズ100のF値は、2.0であり、最大画角は183°であり、水平画角は143°である。
Each surface (Surf) has the configuration shown in FIGS. 4B and 4C, and the wide-
また、広角レンズ100は、以下の条件1〜4を満たしている。まず、第3レンズ130と第4レンズ140合成焦点距離f34は、2.423mmであり、有効焦点距離f0は、1.314mmである。従って、焦点距離の比f34/f0は、1.844である。それ故、以下の条件1
条件1:1.2<f34/f0<2.2
を満たしている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The wide-
Condition 1: 1.2 <f34 / f0 <2.2
Meet. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、合成焦点距離f34は、以下の条件
1.5<f34/f0<2
も満たしている。
The composite focal length f34 is set as follows: 1.5 <f34 / f0 <2
Also meets.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3、および第4レンズ140のアッベ数ν4は各々、24.0、55.8であり、アッベ数の比ν4/ν3は2.325である。従って、以下の条件2
条件2:1<ν4/ν3<3
の双方を満している。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 2: 1 <ν4 / ν3 <3
Satisfy both. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0、および絞り190から第5レンズ150の物体側L1のレンズ面(第10面10)までの距離D9は各々、12.010mm、1.660mmである。従って、距離の比D9/D0は、0.138である。それ故、以下の条件3
条件3:0.05≦D9/D0<0.25
を満たしている。従って、水平画角を拡大した場合でも、像面湾曲収差や歪曲収差を低減することができる。
In addition, the object-image distance D0 from the object-side L1 surface (first surface 1) of the
Condition 3: 0.05 ≦ D9 / D0 <0.25
Meet. Therefore, even when the horizontal angle of view is enlarged, field curvature aberration and distortion can be reduced.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3は24.0であり、以下の条件4
条件4:ν3≦35
を満たしている。このため、色収差をさらに低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 4: ν3 ≦ 35
Meet. For this reason, chromatic aberration can be further reduced.
よって、本形態の広角レンズ100の収差(倍率色収差、像面湾曲収差、歪曲収差、および横収差)は、図5および図6に示す通りであり、十分なレベルまで収差を低減することができる。すなわち、本形態では、各レンズの形状および配置を適正化するとともに、条件1、2、3、4を満たすように構成されている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。
Therefore, the aberrations (chromatic aberration of magnification, curvature of field, distortion, and lateral aberration) of the wide-
[実施の形態3]
図7は、本発明の実施の形態3に係る広角レンズの説明図であり、図7(a)、(b)、(c)は、レンズ構成を示す説明図、各面の物性等を示す説明図、および非球面係数を示す説明図である。図8は、本発明の実施の形態3に係る広角レンズの収差を示す説明図であり、図8(a)、(b)、(c)は、倍率色収差の説明図、像面湾曲収差の説明図、および歪曲収差の説明図である。図9は、本発明の実施の形態3に係る広角レンズの横収差を示す説明図であり、図9(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、光軸に対して成す角度が0°、19.76°、38.11°、54.30°、68.42°、81.78°でのタンジェンシャル方向(Y方向)およびサジタル方向(X方向)での横収差を示してある。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is an explanatory diagram of a wide-angle lens according to
図7(a)に示す広角レンズ100も、実施の形態1、2と同様、水平画角が100°以上であって、5群5枚のレンズ構成を有している。より具体的には、広角レンズ100は、光軸Lに沿って、物体側L1より像側L2に向けて第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、絞り190、および第5レンズ150が配置されている。絞り190は、第9面9を構成している。また、第5レンズ150に対して像側L2にはフィルタ181や撮像素子182が配置されており、フィルタ181および撮像素子182は各々、第12面12および第13面13を構成している。
The wide-
本形態において、第1レンズ110は、物体側L1に凸面(第1面1)を向け、像側L2に凹面(第2面2)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第1レンズ110は、第1面1および第2面2が球面のガラスレンズである。
In this embodiment, the
第2レンズ120は、像側L2に凹面(第4面4)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第2レンズ120は、物体側L1に凸面(第3面3)を向けている。第2レンズ120は、第3面3および第4面4の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第2レンズ120は、第3面3および第4面4の双方が非球面である。
The
第3レンズ130は、物体側L1に凸面(第5面5)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第3レンズ130は、像側L2に凹面(第6面6)を向けている。第3レンズ130は、第5面5および第6面6の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第3レンズ130は、第5面5および第6面6の双方が非球面である。
The
第4レンズ140は、像側L2に凸面(第8面8)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第4レンズ140は、物体側L1に凸面(第7面7)を向けて
いる。第4レンズ140は、第7面7および第8面8の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第4レンズ140は、第7面7および第8面8の双方が非球面である。
The
第5レンズ150は、像側L2に凸面(第11面11)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第5レンズ150は、物体側L1に凸面(第10面10)を向けている。第5レンズ150は、第10面10および第11面11の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第5レンズ150は、第10面10および第11面11の双方が非球面である。
The
また、各面(Surf)は、図7(b)、(c)に示す構成を有しており、広角レンズ100は、レンズ系全体の有効焦点距離f0が1.288mmであり、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0は、11.823mmである。また、広角レンズ100のF値は、2.0であり、最大画角は164°であり、水平画角は137°である。
Each surface (Surf) has the configuration shown in FIGS. 7B and 7C. The wide-
また、広角レンズ100は、以下の条件1〜4を満たしている。まず、第3レンズ130と第4レンズ140の合成焦点距離f34は、2.456mmであり、有効焦点距離f0は、1.288mmである。従って、焦点距離の比f34/f0は、1.907である。それ故、以下の条件1
条件1:1.2<f34/f0<2.2
を満たしている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The wide-
Condition 1: 1.2 <f34 / f0 <2.2
Meet. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、合成焦点距離f34は、以下の条件
1.5<f34/f0<2
も満たしている。
The composite focal length f34 is set as follows: 1.5 <f34 / f0 <2
Also meets.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3、および第4レンズ140のアッベ数ν4は各々、24.0、55.8であり、アッベ数の比ν4/ν3は2.325である。従って、以下の条件2
条件2:1<ν4/ν3<3
の双方を満している。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 2: 1 <ν4 / ν3 <3
Satisfy both. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0、および絞り190から第5レンズ150の物体側L1のレンズ面(第10面10)までの距離D9は各々、11.823mm、1.500mmである。従って、距離の比D9/D0は、0.127である。それ故、以下の条件3
条件3:0.05≦D9/D0<0.25
を満たしている。従って、水平画角を拡大した場合でも、像面湾曲収差や歪曲収差を低減することができる。
In addition, the object-image distance D0 from the object-side L1 surface (first surface 1) of the
Condition 3: 0.05 ≦ D9 / D0 <0.25
Meet. Therefore, even when the horizontal angle of view is enlarged, field curvature aberration and distortion can be reduced.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3は24.0であり、以下の条件4
条件4:ν3≦35
を満たしている。このため、色収差をさらに低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 4: ν3 ≦ 35
Meet. For this reason, chromatic aberration can be further reduced.
よって、本形態の広角レンズ100の収差(倍率色収差、像面湾曲収差、歪曲収差、および横収差)は、図8および図9に示す通りであり、十分なレベルまで収差を低減することができる。すなわち、本形態では、各レンズの形状および配置を適正化するとともに、
条件1、2、3、4を満たすように構成されている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。
Therefore, the aberrations (chromatic aberration of magnification, curvature of field, distortion, and lateral aberration) of the wide-
It is configured to satisfy the
[実施の形態4]
図10は、本発明の実施の形態4に係る広角レンズの説明図であり、図10(a)、(b)、(c)は、レンズ構成を示す説明図、各面の物性等を示す説明図、および非球面係数を示す説明図である。図11は、本発明の実施の形態4に係る広角レンズの収差を示す説明図であり、図11(a)、(b)、(c)は、倍率色収差の説明図、像面湾曲収差の説明図、および歪曲収差の説明図である。図12は、本発明の実施の形態3に係る広角レンズの横収差を示す説明図であり、図12(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、光軸に対して成す角度が0°、15.75°、30.61°、43.98°、55.52°、65.04°でのタンジェンシャル方向(Y方向)およびサジタル方向(X方向)での横収差を示してある。
[Embodiment 4]
FIG. 10 is an explanatory diagram of a wide-angle lens according to
図10(a)に示す広角レンズ100も、実施の形態1、2、3と同様、水平画角が100°以上であって、5群5枚のレンズ構成を有している。より具体的には、広角レンズ100は、光軸Lに沿って、物体側L1より像側L2に向けて第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、第4レンズ140、絞り190、および第5レンズ150が配置されている。絞り190は、第9面9を構成している。また、第5レンズ150に対して像側L2にはフィルタ181や撮像素子182が配置されており、フィルタ181および撮像素子182は各々、第12面12および第13面13を構成している。
The wide-
本形態において、第1レンズ110は、物体側L1に凸面(第1面1)を向け、像側L2に凹面(第2面2)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第1レンズ110は、第1面1および第2面2が球面のガラスレンズである。
In this embodiment, the
第2レンズ120は、像側L2に凹面(第4面4)を向けた負のパワーを有するレンズである。本形態において、第2レンズ120は、物体側L1に凸面(第3面3)を向けている。第2レンズ120は、第3面3および第4面4の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第2レンズ120は、第3面3および第4面4の双方が非球面である。
The
第3レンズ130は、物体側L1に凸面(第5面5)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第3レンズ130は、像側L2に凹面(第6面6)を向けている。第3レンズ130は、第5面5および第6面6の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第3レンズ130は、第5面5および第6面6の双方が非球面である。
The
第4レンズ140は、像側L2に凸面(第8面8)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第4レンズ140は、物体側L1に凸面(第7面7)を向けている。第4レンズ140は、第7面7および第8面8の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第4レンズ140は、第7面7および第8面8の双方が非球面である。
The
第5レンズ150は、像側L2に凸面(第11面11)を向けた正のパワーを有するレンズである。本形態において、第5レンズ150は、物体側L1に凹面(第10面10)を向けている。第5レンズ150は、第10面10および第11面11の少なくとも一方が非球面のプラスチックレンズからなる。本形態において、第5レンズ150は、第10面10および第11面11の双方が非球面である。
The
また、各面(Surf)は、図10(b)、(c)に示す構成を有しており、広角レンズ100は、レンズ系全体の有効焦点距離f0が1.621mmであり、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0は、11.742mmである。また、広角レンズ100のF値は、2.0であり、最大画角は130°であり、水平画角は111°である。
Each surface (Surf) has the configuration shown in FIGS. 10B and 10C. The wide-
また、広角レンズ100は、以下の条件1〜4を満たしている。まず、第3レンズ130と第4レンズ140の合成焦点距離f34は、2.542mmであり、有効焦点距離f0は、1.621mmである。従って、焦点距離の比f34/f0は、1.568である。それ故、以下の条件1
条件1:1.2<f34/f0<2.2
を満たしている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The wide-
Condition 1: 1.2 <f34 / f0 <2.2
Meet. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、合成焦点距離f34は、以下の条件
1.5<f34/f0<2
も満たしている。
The composite focal length f34 is set as follows: 1.5 <f34 / f0 <2
Also meets.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3、および第4レンズ140のアッベ数ν4は各々、24.0、55.8であり、アッベ数の比ν4/ν3は2.325である。従って、以下の条件2
条件2:1<ν4/ν3<3
の双方を満している。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 2: 1 <ν4 / ν3 <3
Satisfy both. For this reason, chromatic aberration can be reduced without using a cemented lens.
また、第1レンズ110の物体側L1の面(第1面1)から撮像素子182までの物像間距離D0、および絞り190から第5レンズ150の物体側L1のレンズ面(第10面10)までの距離D9は各々、11.742mm、1.450mmである。従って、距離の比D9/D0は、0.123である。それ故、以下の条件3
条件3:0.05≦D9/D0<0.25
を満たしている。従って、水平画角を拡大した場合でも、像面湾曲収差や歪曲収差を低減することができる。
In addition, the object-image distance D0 from the object-side L1 surface (first surface 1) of the
Condition 3: 0.05 ≦ D9 / D0 <0.25
Meet. Therefore, even when the horizontal angle of view is enlarged, field curvature aberration and distortion can be reduced.
また、第3レンズ130のアッベ数ν3は24.0であり、以下の条件4
条件4:ν3≦35
を満たしている。このため、色収差をさらに低減することができる。
The Abbe number ν3 of the
Condition 4: ν3 ≦ 35
Meet. For this reason, chromatic aberration can be further reduced.
よって、本形態の広角レンズ100の収差(倍率色収差、像面湾曲収差、歪曲収差、および横収差)は、図11および図12に示す通りであり、十分なレベルまで収差を低減することができる。すなわち、本形態では、各レンズの形状および配置を適正化するとともに、条件1、2、3、4を満たすように構成されている。このため、接合レンズを用いなくても、色収差を低減することができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。
Therefore, the aberrations (chromatic aberration of magnification, curvature of field, distortion, and lateral aberration) of the wide-
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、条件4として、第3レンズ130のアッベ数ν3を35以下が好ましいとしたが、30以下であれば、色収差をさらに補正することができる。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, as the
100・・広角レンズ
110・・第1レンズ
120・・第2レンズ
130・・第3レンズ
140・・第4レンズ
150・・第5レンズ
190・・絞り
100 ·· Wide-
Claims (5)
物体側から第1番目の第1レンズは、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズであり、
物体側から第2番目の第2レンズは、像側に凹面を向けた負のパワーを有するレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
物体側から第3番目の第3レンズは、物体側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
物体側から第4番目の第4レンズは、像側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
物体側から第5番目の第5レンズは、像側に凸面を向けた正のパワーを有するレンズであり、
前記第4レンズと前記第5レンズとの間に絞りが配置され、
有効焦点距離をf0とし、前記第3レンズと前記第4レンズの合成焦点距離をf34とし、前記第3レンズのアッベ数をν3とし、前記第4レンズのアッベ数をν4としたとき、
以下の条件1および条件2
条件1:1.2<f34/f0<2.2
条件2:1<ν4/ν3<3
の双方を満たすことを特徴とする広角レンズ。 The horizontal angle of view is 100 ° or more, and it has a lens configuration of 5 elements in 5 groups,
The first first lens from the object side is a lens having negative power with a convex surface facing the object side and a concave surface facing the image side,
The second second lens from the object side is a lens having negative power with a concave surface facing the image side, and at least one of the lens surface on the object side and the lens surface on the image side is an aspherical surface,
The third third lens from the object side is a lens having a positive power with the convex surface facing the object side, and at least one of the lens surface on the object side and the lens surface on the image side is an aspheric surface,
The fourth lens from the object side to the fourth lens has a positive power with the convex surface facing the image side, and at least one of the object side lens surface and the image side lens surface is an aspherical surface,
The fifth fifth lens from the object side is a lens having a positive power with the convex surface facing the image side,
A diaphragm is disposed between the fourth lens and the fifth lens,
When the effective focal length is f0, the combined focal length of the third lens and the fourth lens is f34, the Abbe number of the third lens is ν3, and the Abbe number of the fourth lens is ν4,
Condition 1 and condition 2 below
Condition 1: 1.2 <f34 / f0 <2.2
Condition 2: 1 <ν4 / ν3 <3
A wide-angle lens characterized by satisfying both of the above.
1.5<f34/f0<2
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の広角レンズ。 The combined focal length f34 is set as follows: 1.5 <f34 / f0 <2
The wide-angle lens according to claim 1, wherein:
以下の条件3
条件3:0.05≦D9/D0<0.25
を満たす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。 When the object-to-object distance from the object-side surface of the first lens to the image sensor is D0, and the distance from the stop to the object-side lens surface of the fifth lens is D9,
Condition 3 below
Condition 3: 0.05 ≦ D9 / D0 <0.25
The wide-angle lens according to claim 1, wherein:
以下の条件4
条件4:ν3≦35
を満たすことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の広角レンズ。 When the Abbe number of the third lens is ν3,
Condition 4 below
Condition 4: ν3 ≦ 35
The wide-angle lens according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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ID=55758451
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018198943A1 (en) | 2017-04-26 | 2018-11-01 | 京セラオプテック株式会社 | Imaging lens |
WO2020134276A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 瑞声通讯科技(常州)有限公司 | Photographic optical lens |
CN113376800A (en) * | 2021-06-04 | 2021-09-10 | 江西凤凰光学科技有限公司 | Wide-working-distance large-aperture wide-angle TOF lens |
-
2014
- 2014-09-12 JP JP2014186038A patent/JP2016057563A/en active Pending
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