JP3983855B2 - Shooting lens - Google Patents
Shooting lens Download PDFInfo
- Publication number
- JP3983855B2 JP3983855B2 JP21989597A JP21989597A JP3983855B2 JP 3983855 B2 JP3983855 B2 JP 3983855B2 JP 21989597 A JP21989597 A JP 21989597A JP 21989597 A JP21989597 A JP 21989597A JP 3983855 B2 JP3983855 B2 JP 3983855B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- curvature
- image side
- object side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
- G02B9/14—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +
- G02B9/16—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - + all the components being simple
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主としてＣＣＤ等の固体撮像素子を備えた電子スチルカメラ等の機器に適した撮影レンズに関し、特に、少ない構成枚数で良好な性能が得られる撮影レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子スチルカメラ用の撮影レンズには、撮影レンズと撮像素子との間にフィルター等を配置するスペースを確保する必要上、十分なバックフォーカスが要求される。また、カラーの撮像素子を用いる場合には、色ムラの発生を抑えるため、撮影レンズから射出した光束が撮像素子に垂直に入射すること、すなわちテレセントリックであることが要求される。
【０００３】
また、特に普及型の電子スチルカメラでは、小型化、低コスト化の要求が高いため、撮影レンズにも小型で低コストのレンズが望まれている。さらに、撮像素子の小型化にともなって１画素のサイズが小さくなる傾向にあり、高い解像度が要求されている。
【０００４】
固体撮像素子を利用した機器用の比較的構成枚数の少ない撮影レンズは、例えば特開平４−１５３６１２号公報、あるいは特開平７−１６８０９３号公報に開示されている。これらの公報に記載される撮影レンズは、いずれも３枚構成である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−１５３６１２号公報に開示される撮影レンズはビデオカメラ、特開平７−１６８０９３号公報に開示されるレンズはＴＶ電話や監視用等のビデオカメラ、スチルビデオカメラを用途として設計されているため、観賞用の画像を入力するための電子スチルカメラの撮影レンズとしては性能的に不十分であった。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、十分なバックフォーカスとテレセントリック性を有し、少ない構成枚数で良好な結像性能が得られる撮影レンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる撮影レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、開口絞りと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズと、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第３レンズとが順に配列して構成される３群３枚構成であり、第１〜第３レンズのうち、少なくとも、第１レンズの物体側の面と第２レンズの像側の面とが非球面であり、第１レンズの物体側の非球面は、光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率がきつくなるような形状であり、第２レンズの像側の非球面は、光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなるような形状であり、以下に示す条件（１）、（２）、（５）、（６）を満たすことを特徴とする。
【０００８】
0.200 ＜ f ／ f12 ＜ 0.600 …（１）
0.400 ＜ f ／ f3 ＜ 1.000 …（２）
0.713 ≦ r1 ／ f ＜ 1.500 …（５）
0.300 ＜ -r4 ／ f ＜ 0.600 …（６）
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ１２は第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸の曲率半径、ｒ４は第２レンズの像側の面の近軸の曲率半径である。
【０００９】
請求項３に記載の撮影レンズによれば、第１レンズと第２レンズとは樹脂レンズであり、以下の条件を満たすことが望ましい。
-0.2 ＜ f ／ f1 ＜ 0.4 …（３）
0.0 ＜ f ／ f2 ＜ 0.8 …（４）
ただし、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる撮影レンズの実施形態を説明する。
実施形態の撮影レンズは、例えば図１に示されるように、図中左側となる物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズＬ1と、開口絞りＳと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズＬ2と、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第３レンズＬ3とが順に配列して構成される３群３枚構成である。第１〜第３レンズの６つのレンズ面のうち少なくとも２つのレンズ面が非球面である。最も像側に位置する平行平面板Ｐは、撮像光学系として用いる場合に撮影レンズと個体撮像素子との間に挿入される赤外カットフィルター、ローパスフィルター、カバーガラス等の平面板を代表している。設計時には、この平行平面板Ｐを含む光学系全体として収差を補正する。
【００１１】
実施形態の撮影レンズは、十分なバックフォーカスと良好な結像性能を得るために、開口絞りＳに対して凹面を向き合わせるように２枚のメニスカスレンズ、第１レンズＬ1と第２レンズＬ2とを配置している。また、第３レンズＬ3を物体側に凸となる正レンズとすることにより、良好なテレセントリック性を確保している。このとき、以下の条件(1),(2)を満たすように第１、第２レンズＬ1，Ｌ2から成る前群のパワーと第３レンズＬ3から成る後群のパワーとを配分することにより、良好な結像性能と十分なバックフォーカス、テレセントリック性を得ることができる。
０．２＜ｆ／ｆ12＜０．６ …(1)
０．４＜ｆ／ｆ3＜１．０ …(2)
ただし、
ｆは全系の焦点距離、
ｆ12は第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離、
ｆ3は第３レンズの焦点距離である。
【００１２】
条件(1)は、第１、第２レンズＬ1，Ｌ2から成る前群の焦点距離と全系の焦点距離との比を規定する。条件(1)の上限を越えて前群のパワーが強くなると、第１レンズＬ1、第２レンズＬ2の各面の曲率半径が小さくなりすぎ、球面収差、コマ収差の補正が困難になり、画面全体のコントラストが低下する。さらに、十分なバックフォーカスを確保することが困難となる。条件(1)の下限を下回って前群のパワーが弱くなると、像面湾曲が補正不足となると共に、非点隔差が大きくなる。また、撮影レンズの全長を小さくすることが困難となる。
【００１３】
条件(2)は、第３レンズＬ3から成る後群の焦点距離と全系の焦点距離との比を規定する。条件(2)の上限を越えて後群のパワーが強くなると、歪曲収差の補正が困難になると共に、十分なバックフォーカスを確保できなくなる。条件(2)の下限を下回って後群のパワーが弱くなると、良好なテレセントリック性を確保することが困難になる。
【００１４】
第１レンズＬ1と第２レンズＬ2とは樹脂レンズで構成することが可能である。樹脂材料は温度、湿度等の環境の変化に対する形状、屈折率の変化がガラス材料と比較して大きいため、これらの環境変化による全系の性能変化を小さくするために、各樹脂レンズのパワーを適切に配分し、あるいは、複数の樹脂レンズにより互いの変化を相殺するよう補正効果を持たせることが望ましい。第１レンズＬ1と第２レンズＬ2とを樹脂レンズとする場合、環境変化による性能の変化を抑え、諸収差を良好に補正するため、以下の条件(3),(4)を満たすことが望ましい。
−０．２＜ｆ／ｆ1＜０．４ …(3)
０．０＜ｆ／ｆ2＜０．８ …(4)
ただし、
ｆ1は第１レンズの焦点距離、
ｆ2は第２レンズの焦点距離である。
【００１５】
条件(3)は、第１レンズＬ1の焦点距離と全系の焦点距離との比を規定する。条件(3)の上限を越えて第１レンズＬ1の正のパワーが強くなると、像面湾曲の補正が困難になり、環境変化に対する性能変化(主としてピント位置の移動)が大きくなる。条件(3)の下限を下回って第１レンズＬ1の負のパワーが強くなると、全系の正のパワーを保つために第２レンズＬ2の正のパワーを大きくせざるを得ず、特にコマ収差が大きくなり画像のコントラストが低下する。
【００１６】
条件（４）は、第２レンズＬ２の焦点距離と全系の焦点距離との比を規定する。条件（４）の上限を越えて第２レンズＬ２の正のパワーが強くなると、環境変化に対する性能変化（主としてピント位置の移動と像面の湾曲）が大きくなる。条件（４）の下限を下回って第２レンズＬ２の負のパワーを持つと、全系の正のパワーを保つために第３レンズＬ３の正のパワーを大きくせざるを得ず、非点隔差が大きくなると共に、バックフォーカスを十分に確保することが困難となる。
【００１７】
非球面を少なくとも第１レンズの物体側の面と第２レンズの像側の面とに設けることにより、少ない非球面数でも効果的に結像性能を向上させることができる。その場合、第１レンズの物体側の非球面を、光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率がきつくなるような形状とすることにより、諸収差を良好に補正することができる。また、第２レンズの像側の非球面を、光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなるような形状とすることにより、画面の中心から周辺まで平坦な像面を得ることができる。さらに、この場合、以下の条件（５）（または（５’）），（６）を満たすことにより諸収差を良好に補正することができる。
0.713 ≦ r1 ／ f ＜ 1.500 …（５）
0.500 ＜ r1 ／ f ＜ 1.500 、ただし 3.4533 ／ 5.41 を除く …（５’）
0.300 ＜ -r4 ／ f ＜ 0.600 …（６）
ただし、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸の曲率半径、ｒ４は第２レンズの像側の面の近軸の曲率半径である。
【００１８】
条件（５）または（５’）は、第１レンズの物体側面の近軸の曲率半径の全系の焦点距離に対する比を規定する。条件（５）または（５’）の上限を越えて曲率半径が大きくなると、像面湾曲が補正不足になると共に、第１レンズの有効径が大きくなる。条件（５）または（５’）の下限を下回って曲率半径が小さくなるあるいは 3.4533 ／ 5.41 であると、第１レンズＬ１のパワーが過大とならないよう第１レンズの像側の凹面の曲率半径も小さくなり、特にコマ収差、歪曲収差の補正が困難となる。
【００１９】
条件(6)は、第２レンズの像側面の近軸の曲率半径の全系の焦点距離に対する比を規定する。条件(6)の上限を越えて曲率半径が大きくなると、特に非点隔差が大きくなり、周辺部での結像性能が劣化する。条件(6)の下限を下回って曲率半径が小さくなると、第２レンズＬ2のパワーが過大となり、十分なバックフォーカスとテレセントリック性を確保することが困難となる。
【００２０】
以下、この発明にかかる撮影レンズの実施例を７例説明する。
【００２１】
【実施例１】
図１は、実施例１のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表１に示されている。図中、および表中、ＦNO.はＦナンバー、ｆは焦点距離[単位:mm]、ｗは半画角[単位:degree]、ｒはレンズ各面の曲率半径[単位:mm]、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔[単位:mm]、ｎdは各レンズのｄ線(588nm)での屈折率、νは各レンズのアッベ数である。第１、第２面が第１レンズＬ1、第３、第４面が第２レンズＬ2、第５、第６面が第３レンズＬ3、第７、第８面が平行平面板Ｐである。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に3.82mmの位置にある。
【００２２】
また、実施例１では、第１レンズＬ1の物体側の面(面番号１)と、第２レンズＬ2の像側の面(面番号４)とが回転対称な非球面で構成されている。非球面は、光軸からの高さがｈとなる非球面上の座標点の非球面の光軸上での接平面からの距離(サグ量)をＸ、非球面の光軸上での曲率(1/r)をｃ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次の非球面係数をＡ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10として、以下の式(7)で表される。表１における非球面の曲率半径は光軸上の曲率半径であり、これらの面の円錐係数、非球面係数は表２に示される。なお、表における表記Eは、10を基数、Eの右の数字を指数とする累乗を表しており、例えば表２の第１面の非球面係数Ａ4の値「0.1581E-3」は「0.0001581」を意味する。
Ｘ＝ｃｈ2/(１+√(１-(１+Ｋ)ｃ2ｈ2))+Ａ4ｈ4+Ａ6ｈ6+Ａ8ｈ8+Ａ10ｈ10…(7)
【００２３】
図２(A)〜(D)は実施例１の撮影レンズの諸収差を示し、(A)はｄ線、ｇ線(436nm)、Ｃ線(656nm)における球面収差によって示される色収差、(B)はｄ線を基準にしたｇ線、Ｃ線における倍率色収差、(C)は非点収差(S:サジタル、M:メリディオナル)、(D)は歪曲収差を示している。歪曲収差量を示す横軸の単位はパーセント(％)、他の収差量を示す横軸の単位はｍｍである。
【００２４】
【表１】
【表２】
【実施例２】
図３は、実施例２のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表３に示されている。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に2.68mmの位置にある。実施例２では、第１レンズＬ1の物体側の面(面番号１)と、第２レンズＬ2の像側の面(面番号４)とが回転対称な非球面で構成されており、これらの面の円錐係数、非球面係数は表４に示される。図４(A)〜(D)は実施例２の撮影レンズの諸収差を示す。
【００２７】
【表３】
【表４】
【実施例３】
図５は、実施例３のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表５に示されている。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に3.76mmの位置にある。実施例３では、第１レンズＬ1の両面(面番号１，２)と、第２レンズＬ2の両面(面番号３，４)とが回転対称な非球面で構成されており、これらの面の円錐係数、非球面係数は表６に示される。図６(A)〜(D)は実施例３の撮影レンズの諸収差を示す。
【００３０】
【表５】
【表６】
【実施例４】
図７は、実施例４のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表７に示されている。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に3.02mmの位置にある。実施例４では、第１レンズＬ1の両面(面番号１，２)と、第２レンズＬ2の像側の面(面番号４)とが回転対称な非球面で構成されており、これらの面の円錐係数、非球面係数は表８に示される。図８(A)〜(D)は実施例４の撮影レンズの諸収差を示す。
【００３３】
【表７】
【表８】
【実施例５】
図９は、実施例５のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表９に示されている。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に4.75mmの位置にある。実施例５では、第１レンズＬ1の両面(面番号１，２)と、第２レンズＬ2の両面(面番号３，４)とが回転対称な非球面で構成されており、これらの面の円錐係数、非球面係数は表１０に示される。図１０(A)〜(D)は実施例５の撮影レンズの諸収差を示す。
【００３６】
【表９】
【表１０】
【実施例６】
図１１は、実施例６のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表１１に示されている。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に4.42mmの位置にある。実施例６では、第１レンズＬ1の両面(面番号１，２)と、第２レンズＬ2の両面(面番号３，４)とが回転対称な非球面で構成されており、これらの面の円錐係数、非球面係数は表１２に示される。図１２(A)〜(D)は実施例６の撮影レンズの諸収差を示す。
【００３９】
【表１１】
【表１２】
【実施例７】
図１３は、実施例７のレンズ構成を示すレンズ図であり、具体的な数値構成は表１３に示されている。開口絞りＳは、第１レンズＬ1の像側面から像側に3.23mmの位置にある。実施例７では、第１レンズＬ1の両面(面番号１，２)と、第２レンズＬ2の像側の面(面番号４)とが回転対称な非球面で構成されており、これらの面の円錐係数、非球面係数は表１４に示される。図１４(A)〜(D)は実施例７の撮影レンズの諸収差を示す。
【００４２】
【表１３】
【表１４】
以下の表１５は、各実施例が前述の条件(1)〜(6)に対してとる値を示している。いずれの実施例も、全ての条件を満たしており、良好な性能を得ることができる。
【００４５】
【表１５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、３枚構成で少なくとも２面に回転対称な非球面を導入することにより、十分なバックフォーカスとテレセントリック性を確保し、かつ、少ない構成枚数で良好な結像性能を有する撮影レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の撮影レンズのレンズ図である。
【図２】 実施例１の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【図３】 実施例２の撮影レンズのレンズ図である。
【図４】 実施例２の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【図５】 実施例３の撮影レンズのレンズ図である。
【図６】 実施例３の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【図７】 実施例４の撮影レンズのレンズ図である。
【図８】 実施例４の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【図９】 実施例５の撮影レンズのレンズ図である。
【図１０】 実施例５の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【図１１】 実施例６の撮影レンズのレンズ図である。
【図１２】 実施例６の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【図１３】 実施例７の撮影レンズのレンズ図である。
【図１４】 実施例７の撮影レンズの諸収差図であり、(A)は色収差、(B)は倍率色収差、(C)は非点収差、(D)は歪曲収差を示す。
【符号の説明】
Ｌ1 第１レンズ
Ｌ2 第２レンズ
Ｌ3 第３レンズ
Ｐ 平行平面板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
A photographing lens for an electronic still camera is required to have a sufficient back focus in order to secure a space for arranging a filter or the like between the photographing lens and the image sensor. Further, when a color image sensor is used, in order to suppress the occurrence of color unevenness, it is required that the light beam emitted from the photographing lens is perpendicularly incident on the image sensor, that is, telecentric.
[0003]
In particular, in a popular electronic still camera, there is a high demand for downsizing and cost reduction. Therefore, a small and low-cost lens is desired as a photographing lens. Furthermore, with the downsizing of the image sensor, the size of one pixel tends to be reduced, and high resolution is required.
[0004]
A relatively small number of photographic lenses for a device using a solid-state imaging device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-153612 or Japanese Patent Laid-Open No. 7-168093. All the photographing lenses described in these publications have a three-lens configuration.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the photographing lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-153612 is designed for video cameras, and the lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-168093 is designed for video cameras for videophones and surveillance, and still video cameras. Therefore, it was insufficient in terms of performance as a photographing lens of an electronic still camera for inputting an ornamental image.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a photographic lens that has sufficient back focus and telecentricity and that can obtain good imaging performance with a small number of components. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The photographing lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first meniscus lens having a convex surface facing the object side, an aperture stop, a second lens having a meniscus shape having a convex surface facing the image side, and an object side. The third lens group has a three-element configuration in which a third lens having a positive power with a convex surface is arranged in order, and among the first to third lenses, at least the object side surface of the first lens and the third lens The image side surface of the two lenses is an aspherical surface, and the object side aspherical surface of the first lens is shaped such that the curvature becomes tighter than the paraxial spherical surface as the distance from the optical axis increases. aspherical side has a shape such that the curvature paraxial spherical loose the distance from the optical axis, the condition shown below (1), (2), satisfy the (5), (6) And
[0008]
0.200 < f / f12 < 0.600 (1)
0.400 < f / f3 < 1.000 (2)
0.713 ≤ r1 / f < 1.500 (5)
0.300 < -r4 / f < 0.600 (6)
Where f is the focal length of the entire system, f12 is the combined focal length of the first lens and the second lens, f3 is the focal length of the third lens, and r1 is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the first lens. , R4 is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the second lens.
[0009]
According to the third aspect of the present invention, the first lens and the second lens are resin lenses and desirably satisfy the following conditions.
-0.2 < f / f1 < 0.4 (3)
0.0 < f / f2 < 0.8 (4)
Here, f1 is the focal length of the first lens, and f2 is the focal length of the second lens.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the taking lens according to the present invention will be described below.
For example, as shown in FIG. 1, the photographic lens of the embodiment includes, in order from the object side on the left side in the drawing, a first meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side, an aperture stop S, and an image side. This is a three-group three-lens configuration in which a meniscus second lens L2 having a convex surface and a third lens L3 having a positive power facing the object side are arranged in order. Of the six lens surfaces of the first to third lenses, at least two lens surfaces are aspherical. The plane-parallel plate P located closest to the image side represents a plane plate such as an infrared cut filter, a low-pass filter, a cover glass, or the like that is inserted between the photographing lens and the individual image sensor when used as an imaging optical system. Yes. At the time of design, the aberration is corrected for the entire optical system including the plane parallel plate P.
[0011]
The photographic lens of the embodiment includes two meniscus lenses, a first lens L1 and a second lens L2, so that the concave surface faces the aperture stop S in order to obtain sufficient back focus and good imaging performance. Is arranged. Further, by using the third lens L3 as a positive lens convex toward the object side, good telecentricity is ensured. At this time, by distributing the power of the front group consisting of the first and second lenses L1 and L2 and the power of the rear group consisting of the third lens L3 so as to satisfy the following conditions (1) and (2), Good imaging performance and sufficient back focus and telecentricity can be obtained.
0.2 <f / f12 <0.6 (1)
0.4 <f / f3 <1.0 (2)
However,
f is the focal length of the entire system,
f12 is a composite focal length of the first lens and the second lens,
f3 is the focal length of the third lens.
[0012]
Condition (1) defines the ratio between the focal length of the front group composed of the first and second lenses L1 and L2 and the focal length of the entire system. If the power of the front group increases beyond the upper limit of condition (1), the radius of curvature of each surface of the first lens L1 and the second lens L2 becomes too small, and it becomes difficult to correct spherical aberration and coma aberration. The overall contrast is reduced. Furthermore, it becomes difficult to ensure a sufficient back focus. If the power of the front group becomes weaker than the lower limit of the condition (1), the curvature of field becomes insufficiently corrected and the astigmatic difference increases. In addition, it is difficult to reduce the overall length of the photographic lens.
[0013]
Condition (2) defines the ratio between the focal length of the rear group consisting of the third lens L3 and the focal length of the entire system. If the power of the rear group is increased beyond the upper limit of the condition (2), it becomes difficult to correct distortion, and sufficient back focus cannot be secured. If the power of the rear group becomes weaker than the lower limit of the condition (2), it becomes difficult to ensure good telecentricity.
[0014]
The first lens L1 and the second lens L2 can be composed of resin lenses. Resin materials have large changes in shape and refractive index with respect to environmental changes such as temperature and humidity, compared to glass materials.In order to reduce the performance change of the entire system due to these environmental changes, the power of each resin lens is reduced. It is desirable to appropriately distribute or provide a correction effect so as to cancel each other's changes by a plurality of resin lenses. When the first lens L1 and the second lens L2 are resin lenses, it is desirable to satisfy the following conditions (3) and (4) in order to suppress changes in performance due to environmental changes and correct various aberrations. .
-0.2 <f / f1 <0.4 (3)
0.0 <f / f2 <0.8 (4)
However,
f1 is the focal length of the first lens,
f2 is the focal length of the second lens.
[0015]
Condition (3) defines the ratio between the focal length of the first lens L1 and the focal length of the entire system. When the positive power of the first lens L1 is increased beyond the upper limit of the condition (3), it becomes difficult to correct the curvature of field, and the performance change (mainly the movement of the focus position) with respect to the environmental change becomes large. When the negative power of the first lens L1 becomes stronger below the lower limit of the condition (3), the positive power of the second lens L2 has to be increased in order to maintain the positive power of the entire system, and particularly coma aberration. Increases and the contrast of the image decreases.
[0016]
Condition (4) defines the ratio between the focal length of the second lens L2 and the focal length of the entire system. When the positive power of the second lens L2 increases beyond the upper limit of the condition (4), the performance change (mainly the movement of the focus position and the curvature of the image plane) with respect to the environmental change increases. If the second lens L2 has a negative power below the lower limit of the condition ( 4 ), the positive power of the third lens L3 must be increased in order to maintain the positive power of the entire system. Becomes larger and it becomes difficult to ensure a sufficient back focus.
[0017]
By providing aspheric surfaces at least on the object-side surface of the first lens and the image-side surface of the second lens, it is possible to effectively improve the imaging performance even with a small number of aspheric surfaces. In this case, various aberrations can be favorably corrected by making the aspherical surface on the object side of the first lens such that the curvature becomes tighter than the paraxial spherical surface as the distance from the optical axis increases. Further, by making the aspherical surface on the image side of the second lens such that the curvature becomes gentler than that of the paraxial spherical surface as the distance from the optical axis increases, a flat image surface from the center to the periphery of the screen can be obtained. . Furthermore, in this case, various aberrations can be favorably corrected by satisfying the following conditions (5) (or (5 ′)) and (6).
0.713 ≤ r1 / f < 1.500 (5)
0.500 < r1 / f < 1.500 , except for 3.4533 / 5.41 (5 ')
0.300 < -r4 / f < 0.600 (6)
Here, r1 is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the first lens, and r4 is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the second lens.
[0018]
Condition (5) or (5 ′) defines the ratio of the paraxial radius of curvature of the object side surface of the first lens to the focal length of the entire system. When the curvature radius increases beyond the upper limit of the condition (5) or (5 ′) , the curvature of field becomes insufficiently corrected and the effective diameter of the first lens increases. If the radius of curvature is smaller than the lower limit of condition (5) or (5 ′) or is 3.4533 / 5.41 , the radius of curvature of the concave surface on the image side of the first lens is also set so that the power of the first lens L1 does not become excessive. In particular, it becomes difficult to correct coma and distortion.
[0019]
Condition (6) defines the ratio of the paraxial radius of curvature of the image side surface of the second lens to the focal length of the entire system. When the curvature radius increases beyond the upper limit of the condition (6), the astigmatic difference is particularly increased, and the imaging performance at the peripheral portion is deteriorated. If the curvature radius becomes smaller than the lower limit of the condition (6), the power of the second lens L2 becomes excessive, and it becomes difficult to ensure sufficient back focus and telecentricity.
[0020]
Seven examples of the photographing lens according to the present invention will be described below.
[0021]
[Example 1]
FIG. 1 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 1, and specific numerical configurations are shown in Table 1. In the figure and table, FNO. Is the F number, f is the focal length [unit: mm], w is the half angle of view [unit: degree], r is the radius of curvature of each lens surface [unit: mm], and d is Lens thickness or lens interval [unit: mm], nd is the refractive index of each lens at the d-line (588 nm), and ν is the Abbe number of each lens. The first and second surfaces are the first lens L1, the third and fourth surfaces are the second lens L2, the fifth and sixth surfaces are the third lens L3, and the seventh and eighth surfaces are parallel plane plates P. The aperture stop S is located at a position of 3.82 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side.
[0022]
In Example 1, the object-side surface (surface number 1) of the first lens L1 and the image-side surface (surface number 4) of the second lens L2 are rotationally symmetric aspherical surfaces. For an aspheric surface, the distance (sag amount) from the tangential plane on the optical axis of the aspheric surface at the coordinate point on the aspheric surface where the height from the optical axis is h is X, and the curvature of the aspheric surface on the optical axis (1 / r) is represented by the following formula (7), where c is the conic coefficient, K is the fourth, sixth, eighth, and tenth aspherical coefficients: A4, A6, A8, and A10. The radius of curvature of the aspherical surface in Table 1 is the radius of curvature on the optical axis, and the conical coefficient and aspherical coefficient of these surfaces are shown in Table 2. In addition, the notation E in the table represents a power whose base is 10 and the number to the right of E is an exponent. For example, the value “0.1581E-3” of the aspherical coefficient A4 of the first surface in Table 2 is “0.0001581”. "Means.
X = ch 2 / (1 + √ (1− (1 + K) c 2 h 2 )) + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8 + A 10 h 10 (7)
[0023]
2A to 2D show various aberrations of the photographic lens of Example 1, and FIG. 2A shows chromatic aberrations indicated by spherical aberration in the d-line, g-line (436 nm), and C-line (656 nm). ) Indicates the chromatic aberration of magnification at the g-line and C-line with respect to the d-line, (C) indicates astigmatism (S: sagittal, M: meridional), and (D) indicates distortion. The unit of the horizontal axis indicating the amount of distortion is percent (%), and the unit of the horizontal axis indicating the other aberration amounts is mm.
[0024]
[Table 1]
[Table 2]
[Example 2]
FIG. 3 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 2, and specific numerical configurations are shown in Table 3. The aperture stop S is located at a position of 2.68 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side. In Example 2, the object-side surface (surface number 1) of the first lens L1 and the image-side surface (surface number 4) of the second lens L2 are composed of rotationally symmetric aspherical surfaces. Table 4 shows the conic coefficient and aspheric coefficient of the surface. 4A to 4D show various aberrations of the photographic lens of Example 2. FIG.
[0027]
[Table 3]
[Table 4]
[Example 3]
FIG. 5 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 3, and specific numerical configurations are shown in Table 5. The aperture stop S is located at a position of 3.76 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side. In Example 3, both surfaces (
[0030]
[Table 5]
[Table 6]
[Example 4]
FIG. 7 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 4, and specific numerical configurations are shown in Table 7. The aperture stop S is located at a position 3.03 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side. In Example 4, both surfaces (
[0033]
[Table 7]
[Table 8]
[Example 5]
FIG. 9 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 5, and specific numerical configurations are shown in Table 9. The aperture stop S is at a position of 4.75 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side. In Example 5, both surfaces (
[0036]
[Table 9]
[Table 10]
[Example 6]
FIG. 11 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 6, and specific numerical configurations are shown in Table 11. The aperture stop S is located at a position 4.42 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side. In Example 6, both surfaces (
[0039]
[Table 11]
[Table 12]
[Example 7]
FIG. 13 is a lens diagram showing the lens configuration of Example 7, and specific numerical configurations are shown in Table 13. The aperture stop S is located at a position 3.22 mm from the image side surface of the first lens L1 to the image side. In Example 7, both surfaces (
[0042]
[Table 13]
[Table 14]
Table 15 below shows the values that each example takes for the above-mentioned conditions (1) to (6). All of the examples satisfy all the conditions, and good performance can be obtained.
[0045]
[Table 15]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by introducing a rotationally symmetric aspherical surface into at least two surfaces in a three-sheet configuration, sufficient back focus and telecentricity are ensured, and a small number of components is favorable. A photographing lens having imaging performance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens diagram of a photographic lens of Example 1. FIG.
2A and 2B are graphs showing various aberrations of the photographic lens of Example 1. FIG. 2A shows chromatic aberration, FIG. 2B shows lateral chromatic aberration, FIG. 2C shows astigmatism, and FIG. 2D shows distortion.
3 is a lens diagram of a photographic lens of Example 2. FIG.
4A and 4B are graphs showing various aberrations of the photographic lens of Example 2. FIG. 4A shows chromatic aberration, FIG. 4B shows lateral chromatic aberration, FIG. 4C shows astigmatism, and FIG. 4D shows distortion.
5 is a lens diagram of a photographic lens of Example 3. FIG.
6A and 6B are graphs showing various aberrations of the photographic lens of Example 3. (A) shows chromatic aberration, (B) shows lateral chromatic aberration, (C) shows astigmatism, and (D) shows distortion.
7 is a lens diagram of a photographic lens of Example 4. FIG.
8A and 8B are graphs showing various aberrations of the photographic lens of Example 4. FIG. 8A shows chromatic aberration, FIG. 8B shows lateral chromatic aberration, FIG. 8C shows astigmatism, and FIG. 8D shows distortion.
9 is a lens diagram of a photographic lens of Example 5. FIG.
FIGS. 10A and 10B are graphs showing various aberrations of the photographing lens of Example 5. FIG. 10A shows chromatic aberration, FIG. 10B shows lateral chromatic aberration, FIG. 10C shows astigmatism, and FIG. 10D shows distortion.
11 is a lens diagram of a photographic lens of Example 6. FIG.
FIGS. 12A and 12B are graphs showing various aberrations of the photographing lens of Example 6. FIG. 12A shows chromatic aberration, FIG. 12B shows lateral chromatic aberration, FIG. 12C shows astigmatism, and FIG. 12D shows distortion.
13 is a lens diagram of a photographic lens of Example 7. FIG.
FIGS. 14A and 14B are graphs showing various aberrations of the photographic lens of Example 7. FIG. 14A shows chromatic aberration, FIG. 14B shows lateral chromatic aberration, FIG. 14C shows astigmatism, and FIG.
[Explanation of symbols]
L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens P Parallel plane plate
Claims (2)
前記第１〜第３レンズのうち、少なくとも、前記第１レンズの物体側の面と前記第２レンズの像側の面とが非球面であり、
前記第１レンズの物体側の非球面は、光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率がきつくなるような形状であり、
前記第２レンズの像側の非球面は、光軸から離れるにしたがって近軸球面より曲率が緩くなるような形状であり、
以下の条件を満たすことを特徴とする撮影レンズ。
0.200＜f／f12＜0.600 …（１）
0.400＜f／f3＜1.000 …（２）
0.713≦r1／f＜1.500 …（５）
0.300＜-r4／f＜0.600 …（６）
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ１２は第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸の曲率半径、ｒ４は第２レンズの像側の面の近軸の曲率半径である。In order from the object side, a first meniscus lens with a convex surface facing the object side, an aperture stop, a second lens with a meniscus shape with a convex surface facing the image side, and a positive power with the convex surface facing the object side. 3 groups of 3 elements configured by sequentially arranging third lenses with
Of the first to third lenses, at least an object side surface of the first lens and an image side surface of the second lens are aspherical surfaces,
The object-side aspherical surface of the first lens has a shape such that the curvature becomes tighter than the paraxial spherical surface as the distance from the optical axis increases.
The aspherical surface on the image side of the second lens has such a shape that the curvature becomes gentler than that of the paraxial spherical surface as the distance from the optical axis increases.
A photographic lens characterized by satisfying the following conditions.
0.200 <f / f12 <0.600 (1)
0.400 <f / f3 <1.000 (2)
0.713 ≦ r1 / f <1.500 (5)
0.300 <-r4 / f <0.600 (6)
Where f is the focal length of the entire system, f12 is the combined focal length of the first lens and the second lens, f3 is the focal length of the third lens, and r1 is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the first lens. , R4 is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the second lens.
-0.2＜f／f1＜0.4 …（３）
0.0＜f／f2＜0.8 …（４）
ただし、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。The photographing lens according to claim 1, wherein the first lens and the second lens are resin lenses and satisfy the following conditions.
-0.2 <f / f1 <0.4 (3)
0.0 <f / f2 <0.8 (4)
Here, f1 is the focal length of the first lens, and f2 is the focal length of the second lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21989597A JP3983855B2 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Shooting lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21989597A JP3983855B2 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Shooting lens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152227A JPH1152227A (en) | 1999-02-26 |
| JP3983855B2 true JP3983855B2 (en) | 2007-09-26 |
Family
ID=16742729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21989597A Expired - Fee Related JP3983855B2 (en) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | Shooting lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3983855B2 (en) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6927927B2 (en) | 2001-11-27 | 2005-08-09 | Minolta Co., Ltd. | Taking lens system |
| KR100788546B1 (en) * | 2002-10-25 | 2007-12-27 | 가부기키가이샤 나가노 코가쿠 겐큐쇼 | Imaging lens |
| CN101071194A (en) * | 2002-10-25 | 2007-11-14 | 株式会社长野光学研究所 | Imaging lens |
| KR100741626B1 (en) | 2002-10-25 | 2007-07-23 | 가부기키가이샤 나가노 코가쿠 겐큐쇼 | Imaging lens |
| US6927925B2 (en) | 2003-03-12 | 2005-08-09 | Olympus Corporation | Imaging optical system |
| JP2004326097A (en) | 2003-04-09 | 2004-11-18 | Olympus Corp | Image forming optical system and electronic apparatus using image forming optical system |
| JP4623993B2 (en) | 2003-04-22 | 2011-02-02 | オリンパス株式会社 | Imaging optical system and electronic apparatus using the same |
| SG140461A1 (en) * | 2003-07-11 | 2008-03-28 | Konica Minolta Opto Inc | Image pick-up lens, image pick-up unit, and mobile terminal provided with this image pick-up unit |
| JP2005284153A (en) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nidec Copal Corp | Imaging lens |
| JP4567366B2 (en) * | 2004-04-23 | 2010-10-20 | 株式会社エンプラス | Imaging lens |
| JP2005316010A (en) | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Nidec Copal Corp | Imaging lens |
| CN100445793C (en) * | 2004-10-15 | 2008-12-24 | 亚洲光学股份有限公司 | Camera lenses |
| JP2006178328A (en) | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sony Corp | Imaging lens and imaging apparatus |
| JP4821121B2 (en) * | 2005-01-31 | 2011-11-24 | コニカミノルタオプト株式会社 | Wide-angle lens system |
| JP2007139861A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Konica Minolta Opto Inc | Imaging optical system |
| JP2009063942A (en) | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Far-infrared camera lens, lens unit, and imaging apparatus |
| JP2010091620A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Sony Corp | Lens unit |
| CN102449525B (en) | 2009-09-01 | 2014-08-27 | 奥林巴斯医疗株式会社 | Objective optical system |
| WO2013021659A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 日立マクセル株式会社 | Infrared lens unit, image capture module, and image capture device |
| JPWO2017090495A1 (en) * | 2015-11-27 | 2018-09-13 | コニカミノルタ株式会社 | Infrared optical system, imaging optical device, and digital equipment |
| CN116107065B (en) * | 2023-04-14 | 2023-08-11 | 江西联昊光电有限公司 | Optical lens and near-eye display system |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP21989597A patent/JP3983855B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1152227A (en) | 1999-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3983855B2 (en) | Shooting lens | |
| JP4744184B2 (en) | Super wide angle lens | |
| JPH04275514A (en) | Objective lens for endoscope | |
| JPH11125767A (en) | Photographic lens system | |
| JP2002082284A (en) | Imaging lens device | |
| JPH11153752A (en) | Bright wide-angle lens | |
| JP2001083411A (en) | Wide-angle lens | |
| JP2006201674A (en) | Wide angle imaging lens | |
| JP2010176015A (en) | Wide-angle lens, imaging apparatus, and method for manufacturing the wide angle-lens | |
| JP2001272598A (en) | Taking lens | |
| JPH11142734A (en) | Zoom lens | |
| WO2013128882A1 (en) | Optical system, optical device, and method for manufacturing optical system | |
| JP3397447B2 (en) | Large aperture super wide angle lens system | |
| JPH10213742A (en) | Photographic lens system | |
| JP3642465B2 (en) | Photo lens for electronic still camera | |
| JP3752025B2 (en) | Large aperture ultra wide angle lens system | |
| JP5506535B2 (en) | Imaging lens and inspection apparatus equipped with the imaging lens | |
| JP5006627B2 (en) | Optical system and optical apparatus having the same | |
| JP3067163B2 (en) | Compact zoom lens | |
| JP5723072B2 (en) | Wide angle lens and imaging device | |
| JP2003185917A (en) | Wide angle lens | |
| JP3756114B2 (en) | Retro focus lens | |
| JP5338345B2 (en) | Wide angle lens, imaging device, and manufacturing method of wide angle lens | |
| JP2005258180A (en) | Wide-angle imaging lens and camera module | |
| JP4138498B2 (en) | lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040427 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060324 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060518 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070402 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070420 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070530 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070625 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070705 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |