JP4173210B2 - 結像レンズ - Google Patents

結像レンズ Download PDF

Info

Publication number
JP4173210B2
JP4173210B2 JP12650797A JP12650797A JP4173210B2 JP 4173210 B2 JP4173210 B2 JP 4173210B2 JP 12650797 A JP12650797 A JP 12650797A JP 12650797 A JP12650797 A JP 12650797A JP 4173210 B2 JP4173210 B2 JP 4173210B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
object side
imaging
plastic
lenses
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 - Lifetime
Application number
JP12650797A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10301022A (ja
Inventor
宏 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp filed Critical Fujinon Corp
Priority to JP12650797A priority Critical patent/JP4173210B2/ja
Priority to US09/050,378 priority patent/US5940219A/en
Publication of JPH10301022A publication Critical patent/JPH10301022A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4173210B2 publication Critical patent/JP4173210B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は結像レンズに関し、ＴＶ電話用、ドアホーン用、監視用等のビデオカメラやスチルビデオカメラ等の撮影レンズ、さらにはパソコンの画像取込用のスキャナに搭載される結像レンズ等の広範囲の用途に適用しうる結像レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種ビデオカメラやスチルビデオカメラの結像面に固体撮像素子を配するものが多い。この固体撮像素子は技術の進歩により年々小型化しており、それに伴ない結像レンズとしても小型なものが要求されている。また、製造コストの安価なものへの要求も高まっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＴＶ電話用、ドアホーン用、監視用等のビデオカメラ等に用いる結像レンズでは、上述したように、特にコンパクト化と低コストが要求されているので、レンズ形成材料としてプラスチックを使用したものも多く知られている。
【０００４】
しかしながら、プラスチックレンズを用いた場合には、一般に温度変化によるピント移動が大きいものとなるため、このピント移動を抑える必要が生じるが、温度変化によるピント移動を抑えようとするとどうしてもレンズ枚数が増加し、その結果レンズサイズが大型化したり、製造コストが上昇するという問題が生じてしまう。そのためプラスックレンズにおいて温度補償を考慮する必要性を認識しつつも、それに対し何ら対策を講じていない結像レンズも多くみられる。
【０００５】
なお、温度変化によりピント移動が生じた場合に、ピントを取り直す、Ｆｎｏを大きくする、使用温度範囲を制限する等により対処することは可能であるが、現実的であるとは言い難く、より良い手法の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、プラスチックレンズを用いて小型化および低コスト化を達成するとともに、温度変化に伴うピント移動の抑制を容易に行いうる結像性能の良好な結像レンズを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の結像レンズは、物体側から順に、少なくとも１つの非球面を有するプラスチックからなる第１レンズ、少なくとも１つの非球面を有するプラスチックからなる第２レンズ、およびガラスからなる第３レンズを配設し、前記第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とされ、前記第２レンズは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状とされ、前記第３レンズは、物体側に凸面を向けた、正の屈折力を有するメニスカス形状とされ、前記第１および第２レンズは、温度変化に伴うピント移動を抑制し得るように、前記第３レンズに比してパワーが弱く構成されていることを特徴とするものである。
前記第３レンズは、前記第１レンズおよび前記第２レンズによってオーバーとなっている像面をアンダー側に補正する作用を有するものとすることができる。
【０００８】
【作用】
本発明の結像レンズでは、第１レンズと第２レンズをプラスチックレンズとしつつも、それらのパワーを弱くしてパワーの大部分は第３レンズに持たせることにより、コンパクトな３枚レンズ構成としつつ温度変化に伴うピント移動を抑制しうるようにしている。また、上記第１および第２レンズに各々少なくとも１面の非球面をもたせて球面収差、コマ収差を良好に補正することにより簡易な３枚レンズ構成を達成しているが、これら２つのレンズをプラスチックレンズとすることにより非球面の形成が容易かつ安価となるようにしている。
【０００９】
また、本発明の結像レンズでは第１レンズの凸面を物体側に向けている。これは、物体側に凹面を向けると負の歪曲収差が大きくなりすぎ、この歪曲収差を補正するためにレンズ枚数を増加させる必要が生じ、レンズ全長も長くなり装置の大型化とコストアップを招く結果となるため、これを防止するためなされたものである。
【００１０】
また、第１レンズの凹面と第２レンズの凹面が対向する構成としており、球面収差、コマ収差の発生を減少させるようにしている。
なお、第２レンズの凸面を物体側に向けると球面収差、コマ収差が悪化し補正することが難しくなる。レンズ枚数を増加すれば補正することが可能であるがレンズの大型化とコストアップを招くことになる。また、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等を挿入するためのスペース（バックフォーカス）を確保することが困難となる。
【００１１】
また、第３レンズは光束を収れんさせて適正なる焦点距離を得るとともに第１レンズおよび第２レンズによってオーバーとなっている像面をアンダーに補正する作用を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について実施例１、２を用いて具体的に説明する。
＜実施例１＞
図１は実施例１のレンズ基本構成を示すものである。図１に示すように、実施例１に係る結像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた、両面が非球面とされたプラスチックからなるパワーの弱い（正の屈折力を有する）メニスカス形状の第１レンズＬ1、物体側に凹面を向けた、両面が非球面とされたプラスチックからなるパワーの弱い（負の屈折力を有する）メニスカス形状の第２レンズＬ2、および物体側に凸面を向けた、ガラスからなる正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズＬ3を配設してなり、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は結像面（固体撮像素子の受光面）１上に結像される。
【００１３】
なお、第３レンズＬ3の像側には、不図示の赤外線カットフィルタやローパスフィルタを含むフィルタ部を配設するためのスペースが確保されている。
なお、従来技術程度の性能を確保するのであれば第３レンズＬ3をプラスチックレンズにより構成することも可能であるが、これでは適正な温度補償を確保することが難しくなり、本発明の目的を達成することが困難となる。
【００１４】
以下、この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１の上段に示す。
ただし、この表１および後述する表３において、各記号Ｒ，Ｄ，ｎ，νに対応させた数字は物体側から順次増加するようになっている。＊の面は非球面を表し、それら各非球面は下記数１に示す非球面式により表される。
【００１５】
【表１】
Figure 0004173210
【００１６】
【数１】
Figure 0004173210
【００１７】
また、上記非球面に関する係数を表２に示す。
【表２】
Figure 0004173210
【００１８】
さらに、表１の下段に示すようにレンズ系全体の焦点距離ｆは５．４１ｍｍであり、Ｆ数は２．８０であり、画角２ωは４３．０度である。
【００１９】
＜実施例２＞
実施例２の結像レンズは図２に示すように、上記実施例１の結像レンズと略同様の構成とされているが、第２レンズＬ2が弱い正の屈折力を有している点で実施例１のものとは相違している。
この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表３の上段に示す。＊の面は非球面を表し、それら各非球面は上記数１に示す非球面式により表される。
【００２０】
【表３】
Figure 0004173210
【００２１】
また、上記非球面に関する係数を表４に示す。
【表４】
Figure 0004173210
【００２２】
さらに、表３の下段に示すようにレンズ系全体の焦点距離ｆは５．４１ｍｍであり、Ｆ数は２．８０であり、画角２ωは４３．２度である。
【００２３】
次に、上記実施例１、２の各収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を各々図３、４に示す。なお、これらの収差図においてωは半画角を示す。図３、４から明らかなように、本実施例によれば、各収差を良好なものとすることができる。
なお、この結像レンズと結像面（固体撮像素子の受光面）１との間において、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタとともにカバーガラスを挿入することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の結像レンズによれば、第１レンズと第２レンズをプラスチックレンズとしつつも、それらのパワーを弱くしてパワーの大部分は第３レンズに持たせることにより、コンパクトな３枚レンズ構成としつつ温度変化に伴うピント移動を抑制しうるようにしており、ＴＶ電話用、ドアホーン用、監視用等のビデオカメラ等の結像レンズとして好適なものとすることができる。
【００２５】
また、上記第１および第２レンズに各々少なくとも１面の非球面をもたせることにより、簡易な３枚レンズ構成としているが、これら２つのレンズをプラスチックレンズとすることにより非球面の形成を容易かつ安価とすることができる。また、第１レンズの凹面と第２レンズの凹面が対向する構成としており、レンズ系をコンパクトなものとしつつ、球面収差、コマ収差、歪曲収差等の諸収差の発生を減少させることを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図２】本発明の実施例２に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図３】実施例１に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図４】実施例２に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【符号の説明】
Ｌ1 〜Ｌ3 レンズ
Ｒ1 〜Ｒ6 レンズ面の曲率半径
Ｄ1 〜Ｄ5 レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ 光軸
1 結像面（固体撮像素子の受光面）

Claims (2)

  1. 物体側から順に、少なくとも１つの非球面を有するプラスチックからなる第１レンズ、少なくとも１つの非球面を有するプラスチックからなる第２レンズ、およびガラスからなる第３レンズを配設し、
    前記第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とされ、
    前記第２レンズは、物体側に凹面を向けたメニスカス形状とされ、
    前記第３レンズは、物体側に凸面を向けた、正の屈折力を有するメニスカス形状とされ、
    前記第１および第２レンズは、温度変化に伴うピント移動を抑制し得るように、前記第３レンズに比してパワーが弱く構成されていることを特徴とする結像レンズ。
  2. 前記第３レンズは、前記第１レンズおよび前記第２レンズによってオーバーとなっている像面をアンダー側に補正する作用を有することを特徴とする請求項１記載の結像レンズ。
JP12650797A 1997-04-30 1997-04-30 結像レンズ Expired - Lifetime JP4173210B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12650797A JP4173210B2 (ja) 1997-04-30 1997-04-30 結像レンズ
US09/050,378 US5940219A (en) 1997-04-30 1998-03-31 Imaging lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12650797A JP4173210B2 (ja) 1997-04-30 1997-04-30 結像レンズ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10301022A JPH10301022A (ja) 1998-11-13
JP4173210B2 true JP4173210B2 (ja) 2008-10-29

Family

ID=14936927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12650797A Expired - Lifetime JP4173210B2 (ja) 1997-04-30 1997-04-30 結像レンズ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5940219A (ja)
JP (1) JP4173210B2 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001033689A (ja) * 1999-07-26 2001-02-09 Fuji Photo Optical Co Ltd 明るく広角な赤外線レンズ
JP3567327B2 (ja) * 2002-05-08 2004-09-22 富士写真光機株式会社 撮像レンズ
CN1330989C (zh) * 2002-10-25 2007-08-08 株式会社长野光学研究所 成像透镜
WO2004038478A1 (ja) * 2002-10-25 2004-05-06 Nagano Optics Laboratory Corporation 撮像レンズ
JP3717488B2 (ja) * 2003-03-31 2005-11-16 フジノン株式会社 単焦点レンズ
JP3770493B2 (ja) 2003-06-24 2006-04-26 フジノン株式会社 結像レンズ
ATE498144T1 (de) * 2003-07-23 2011-02-15 Konica Minolta Opto Inc Abbildungslinse und abbildungseinrichtung
JP3521332B1 (ja) 2003-08-06 2004-04-19 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
CN100430771C (zh) * 2003-11-04 2008-11-05 伊斯曼柯达公司 具有三个透镜的物镜系统
US7061695B2 (en) * 2003-11-04 2006-06-13 Eastman Kodak Company Three element optical system
JP3544972B1 (ja) 2003-12-12 2004-07-21 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
CN1328609C (zh) * 2004-05-15 2007-07-25 清华大学 摄影镜头系统
JP3594088B1 (ja) 2004-06-02 2004-11-24 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
CN1323306C (zh) * 2004-06-16 2007-06-27 清华大学 微型摄像镜头系统
CN100445793C (zh) * 2004-10-15 2008-12-24 亚洲光学股份有限公司 镜头组
EP1653267B1 (en) * 2004-11-01 2007-12-19 Konica Minolta Opto, Inc. Compact imaging lens having three single lenses
US7145736B2 (en) * 2004-12-13 2006-12-05 Largan Precision Co., Ltd. Lens assembly for an image sensor
JP3659966B1 (ja) * 2005-01-21 2005-06-15 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
JP3816093B1 (ja) * 2005-10-03 2006-08-30 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
KR100723220B1 (ko) 2006-06-05 2007-05-29 삼성전기주식회사 초소형 촬상 광학계
JP3980627B1 (ja) * 2007-01-30 2007-09-26 吉川化成株式会社 撮影レンズおよびカメラ
JP3963943B1 (ja) * 2007-04-05 2007-08-22 マイルストーン株式会社 撮像レンズ
JPWO2013021659A1 (ja) * 2011-08-11 2015-03-05 日立マクセル株式会社 赤外線用のレンズユニット、撮像モジュールおよび撮像装置
TWI438471B (zh) * 2011-08-24 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 光學影像擷取鏡頭
CN106443939B (zh) * 2016-12-16 2019-03-08 福建福光天瞳光学有限公司 15mm固定结构式无热化红外镜头及其安装方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066113A (en) * 1989-08-18 1991-11-19 Nikon Corporation Projecting lens

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10301022A (ja) 1998-11-13
US5940219A (en) 1999-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4173210B2 (ja) 結像レンズ
JP3567327B2 (ja) 撮像レンズ
JP3564107B2 (ja) コンパクトな撮影レンズ
US7408725B2 (en) Single focus lens
JP4556382B2 (ja) 広角レンズ
JP4855042B2 (ja) 撮影光学系，撮影レンズユニットおよびカメラ
EP1862833A2 (en) Wide-angle imaging lens
JP2004354572A (ja) 撮像装置
TWI383188B (zh) Camera lens
JP2001318310A (ja) 単焦点レンズ
US7646553B2 (en) Imaging optical system
JP4233062B2 (ja) 結像レンズ
US20200096733A1 (en) Photographing optical system, image capturing unit and electronic device
JP3444454B2 (ja) 広角レンズ
JPH1039207A (ja) 結像レンズ
KR20040049794A (ko) 촬상렌즈
JP2007072117A (ja) 可変焦点距離レンズ，撮影レンズユニットおよびカメラ
JP3725276B2 (ja) 結像レンズ
JP2002221657A (ja) 単焦点レンズ
JP2010054646A (ja) 広角レンズおよび撮像モジュール
JP3595317B2 (ja) 固体撮像素子用広角光学系
JP2004163851A (ja) ３枚構成単焦点レンズ
JP4057140B2 (ja) 結像レンズ
JP2003098428A (ja) 単焦点レンズ
JPH11249008A (ja) 結像レンズ

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: 20050822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050825

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070208

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070510

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070702

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080813

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: 20110822

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term