JP5073590B2 - 5枚構成の撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
DL2f<DL2fp ……(1)
ただし、
DL2f:第2レンズの物体側の面における有効径端部での面形状の深さ
DL2fp:第2レンズの物体側の面を、中心部から周辺部まで光軸近傍の近軸曲率半径で構成した場合の、有効径端部での面形状の深さ
とする。
0.8≦|R1/R2|≦2.5 ……(2)
1.5≦TL/f≦2.0 ……(3)
D6/D8≦1.5 ……(4)
1.0≦|f5/f|≦10.0 ……(5)
0.75≦f1/f≦5.0 ……(6)
0.4≦|f3*(1/f4+1/f5)|≦1.0 ……(7)
ただし、
f:全体の焦点距離
fi:第iレンズの近軸焦点距離
TL:全長(最も物体側の面から像面までの光軸上距離。第5レンズの像側面頂点から像面までは空気換算長)
R1:第1レンズの物体側の面の近軸曲率半径
R2:第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
D6:第3レンズと第4レンズとの光軸上間隔
D8:第4レンズと第5レンズとの光軸上間隔
とする。
本発明による撮像装置では、本発明の撮像レンズによって得られた高解像の光学像に基づいて高解像の撮像信号が得られる。
さらに、第3レンズにアッベ数が30以下の高分散の負レンズを用いるようにした場合には、特に軸上および倍率の色収差を良好に補正でき、より高性能のレンズ系を実現できる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示している。この構成例は、後述の第1の数値実施例(図11,図21)のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の第2ないし第10の数値実施例(図12〜図20および図22〜図30)のレンズ構成に対応する第2ないし第10の構成例の断面構成を、図2〜図10に示す。図1〜図10において、符号Riは、最も物体側のレンズ要素の面を1番目として、像側(結像側)に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目の面の曲率半径を示す。符号Diは、i番目の面とi+1番目の面との光軸Z1上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じであるため、以下では、図1に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図2〜図10の構成例についても説明する。
また、第2の構成例(図2)のように、光学部材CGを用いずに、第5レンズL5にコートを施す等して光学部材CGと同等の効果を持たせるようにしても良い。これにより、部品点数の削減と全長の短縮を図ることができる。
DL2f<DL2fp ……(1)
一方、DL2fpは、第2レンズL2の物体側の面を、中心部から周辺部まで光軸近傍の近軸曲率半径R3で構成した場合の、有効径端部での面形状の深さを示す。すなわち、DL2fは、図42に示したように、第2レンズL2の物体側の面において、近軸曲率半径R3で形成される球面上の有効径端部の点と頂点P1の接平面(光軸Z1に垂直な平面)との距離に相当する。
条件式(1)を満足することは、第2レンズL2の物体側の面が光軸近傍において凸形状(正のパワー)であるものとすると、その非球面形状が中心部に比べて周辺部で凹形状となる(正のパワーが弱くなる)ことを意味する。条件式(1)を満足し、周辺部で凹形状となるようにすることで、軸上光線に対しては、第1レンズL1でアンダーになった球面収差をオーバーへ持って行く効果がある。また、周辺光線のコマ成分の光線軌跡を光軸Z1から離し、非球面によるコマ収差の補正を行うことを可能にする。
0.8≦|R1/R2|≦2.5 ……(2)
1.5≦TL/f≦2.0 ……(3)
D6/D8≦1.5 ……(4)
1.0≦|f5/f|≦10.0 ……(5)
0.75≦f1/f≦5.0 ……(6)
0.4≦|f3*(1/f4+1/f5)|≦1.0 ……(7)
ただし、
R1:第1レンズL1の物体側の面の近軸曲率半径
R2:第1レンズL1の像側の面の近軸曲率半径
f:全体の焦点距離
f1:第1レンズL1の近軸焦点距離
f3:第3レンズL3の近軸焦点距離
f4:第4レンズL4の近軸焦点距離
f5:第5レンズL5の近軸焦点距離
TL:全長(最も物体側の面から像面までの光軸上距離。第5レンズL5の像側面頂点から像面までは空気換算長)
D6:第3レンズL3と第4レンズL4との光軸上間隔
D8:第4レンズL4と第5レンズL5との光軸上間隔
とする。
0.1≦D5/f≦0.25 ……(11)
ただし、
D5:第3レンズL3の中心厚
とする。
ν3≦30 ……(8)
0.4≦f12/f≦1.0 ……(9)
0.2≦|f2/f1|≦0.8 ……(10)
0.5≦f4/f≦1.2 ……(12)
ただし、
ν3:第3レンズのアッベ数
f12:第1レンズと第2レンズとの合成焦点距離
f2:第2レンズの近軸焦点距離
とする。
なお、第3レンズL3を負レンズにすると絞りStの位置が第1レンズL1よりも像側に配置される傾向になるが、広画角化を図りやすくなる。また、バックフォーカスを長く取ることが容易となる。
より良好な性能を得るために、条件式(2)の数値範囲は、
1.5≦|R1/R2|≦2.5 ……(2’)
であることが好ましい。
より良好な性能を得るために、条件式(3)の数値範囲は、
1.6≦TL/f≦2.0 ……(3’)
であることが好ましい。
より好ましくは、
1.7≦TL/f≦1.9 ……(3'')
であると良い。
より良好な性能を得るために、条件式(4)の数値範囲は、
0.03≦D6/D8≦0.8 ……(4’)
であることが好ましい。
特に、第4レンズL4の光軸近傍のパワーが負である場合、
0.03≦D6/D8<0.2 ……(4'')
であることがより好ましい。
また特に、第4レンズL4の光軸近傍のパワーが正である場合、
0.2≦D6/D8≦0.8 ……(4''')
であることがより好ましい。
より良好な性能を得るために、条件式(5)の数値範囲は、
第5レンズL5の光軸近傍のパワーが正である場合、
1.3≦|f5/f|<2.5 ……(5’)
であることが好ましい。
また特に、第5レンズL5の光軸近傍のパワーが負である場合、
2.5≦|f5/f|≦10.0 ……(5'')
であることが好ましい。
より良好な性能を得るために、条件式(6)の数値範囲は、
1.2≦f1/f≦2.5 ……(6’)
であることが好ましい。より好ましくは、
1.3≦f1/f≦1.7 ……(6'')
であることが好ましい。
より良好な性能を得るために、条件式(9)の数値範囲は、
0.5≦f12/f≦0.8 ……(9’)
であることが好ましい。
より良好な性能を得るために、条件式(10)の数値範囲は、
0.3≦|f2/f1|≦0.65 ……(10’)
であることが好ましい。
より良好な性能を得るために、条件式(12)の数値範囲は、
0.6≦f4/f≦1.0 ……(12’)
であることが好ましい。
ただし、
Z:非球面の深さ(mm)
h:光軸からレンズ面までの距離(高さ)(mm)
K:離心率
C:近軸曲率=1/R
(R:近軸曲率半径)
Ai:第i次(iは3以上の整数)の非球面係数
Claims (9)
- 物体側から順に、
物体側の面が凸面とされた正のパワーを有する第1レンズと、
絞りと、
光軸近傍においてメニスカス形状の第2レンズと、
像側の面が光軸近傍において凸形状である第3レンズと、
両面が非球面形状で、像側の面が周辺部において凸形状である第4レンズと、
両面が非球面形状で、像側の面が周辺部において凸形状である第5レンズと
を備え、
前記第2レンズないし前記第5レンズのうち、アッベ数が30以下の負レンズを1つのみ有する
ことを特徴とする5枚構成の撮像レンズ。 - 前記第2レンズないし前記第5レンズのそれぞれのレンズの両面が非球面形状を有し、
さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1に記載の5枚構成の撮像レンズ。
DL2f<DL2fp ……(1)
ただし、
DL2f:第2レンズの物体側の面における有効径端部での面形状の深さ
DL2fp:第2レンズの物体側の面を、中心部から周辺部まで光軸近傍の近軸曲率半径で構成した場合の、有効径端部での面形状の深さ
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の5枚構成の撮像レンズ。
0.8≦|R1/R2|≦2.5 ……(2)
ただし、
R1:第1レンズの物体側の面の近軸曲率半径
R2:第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の5枚構成の撮像レンズ。
1.5≦TL/f≦2.0 ……(3)
ただし、
f:全体の焦点距離
TL:全長(最も物体側の面から像面までの光軸上距離。第5レンズL5の像側面頂点から像面までは空気換算長)
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の5枚構成の撮像レンズ。
D6/D8≦1.5 ……(4)
ただし、
D6:第3レンズと第4レンズとの光軸上間隔
D8:第4レンズと第5レンズとの光軸上間隔
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の5枚構成の撮像レンズ。
1.0≦|f5/f|≦10.0 ……(5)
ただし、
f:全体の焦点距離
f12:第1レンズと第2レンズとの合成焦点距離
f5:第5レンズの近軸焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の5枚構成の撮像レンズ。
0.75≦f1/f≦5.0 ……(6)
ただし、
f1:第1レンズの近軸焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の5枚構成の撮像レンズ。
0.4≦|f3*(1/f4+1/f5)|≦1.0 ……(7)
ただし、
f3:第3レンズの近軸焦点距離
f4:第4レンズの近軸焦点距離
f5:第5レンズの近軸焦点距離
とする。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の撮像レンズと、
前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
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