JP5272668B2 - Imaging lens, camera, and portable information terminal - Google Patents
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Description
この発明は、結像レンズおよびカメラおよび携帯情報端末装置に関する。 The present invention relates to an imaging lens, a camera, and a portable information terminal device.
デジタルカメラの市場の大きな拡大とともに、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたる。ズーム機能を有するデジタルカメラに対する人気も高いが、「高性能な単焦点距離の結像レンズを搭載した小型で高画質のコンパクトカメラ」を愛好するユーザも多く、高性能であること、Fナンバが小さい大口径のものが強く期待されている。 Along with the large expansion of the digital camera market, the demands of users for digital cameras are diverse. The digital camera with zoom function is also very popular, but many users like the “compact camera with a high-performance single focal length imaging lens” and its high performance. Small and large diameters are strongly expected.
上記コンパクトカメラにおける「高性能」という面では、少なくとも1000万画素〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有することに加え、「絞り開放からコマフレアが少なく高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがない」こと、「色収差が少なく輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じない」こと、「歪曲収差が少なく直線を直線として描写可能なこと」等が求められる。 In terms of "high performance" in the above compact camera, in addition to having a resolution that corresponds to an image sensor of at least 10 million pixels to 20 million pixels, "From the full aperture, there is little coma flare, high contrast, and the periphery of the angle of view. There are demands such as “no image distortion”, “no chromatic aberration and no undesired coloring even in a portion with a large luminance difference”, and “a straight line can be drawn as a straight line with little distortion”.
「大口径」という面では、ズームレンズを搭載した一般のコンパクトカメラとの差別化の観点から、Fナンバとして少なくともF2.4以下が求められ、F2.0以下を望む声も少なくない。
「撮影レンズの画角」については、ある程度の広角を望むユーザが多く、結像レンズの半画角は38度以上(35mm銀塩カメラである所謂ライカ版に換算した焦点距離で28mmに相当する。)であることが望ましい。
In terms of “large aperture”, from the viewpoint of differentiation from a general compact camera equipped with a zoom lens, the F number is required to be at least F2.4 or less, and many people desire F2.0 or less.
As for the “field angle of the photographic lens”, there are many users who want a certain wide angle, and the half angle of view of the imaging lens is 38 degrees or more (corresponding to 28 mm in focal length converted to a so-called Leica plate which is a 35 mm silver salt camera) .) Is desirable.
デジタルカメラ用の結像レンズには多くの種類が考えられるが、この発明の結像レンズのような「広角単焦点距離の結像レンズ」の代表的な構成として、従来から、物体側に負の屈折力のレンズ群、像側に正の屈折力のレンズ群を配設した所謂「レトロフォーカスタイプ」が挙げられる。
画素ごとに色フィルタやマイクロレンズを有するエリアセンサの特性上、射出瞳位置を像面から遠ざけて、周辺光束が「エリアセンサの受光面に対して垂直に近い角度で入射」するようにしたいという要求の存在が、レトロフォーカスタイプが採用される主な理由である。
しかし、レトロフォーカスタイプは、その屈折力配置の非対称性が大きいため、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不十分となりがちである。
従来から知られたレトロフォーカスタイプの結像レンズで、比較的大口径で、半画角:38度前後を達成したものは、特許文献1〜3等に記載されたものが知られている。
There are many types of imaging lenses for digital cameras, but as a typical configuration of a “wide-angle single focal length imaging lens” such as the imaging lens of the present invention, it has been negatively applied to the object side. And a so-called “retro focus type” in which a lens group having a positive refractive power is disposed on the image side.
Due to the characteristics of the area sensor that has a color filter and microlens for each pixel, the exit pupil position should be kept away from the image plane so that the peripheral luminous flux is "incident at an angle close to perpendicular to the light receiving surface of the area sensor". The existence of the requirement is the main reason why the retrofocus type is adopted.
However, since the retrofocus type has a large asymmetry in refractive power arrangement, correction of coma aberration, distortion aberration, lateral chromatic aberration and the like tends to be insufficient.
Conventionally known retrofocus type imaging lenses that achieve a half angle of view of around 38 degrees with a relatively large aperture are those described in
特許文献1記載の結像レンズは、F1.4と大口径であるが、非点収差や像面湾曲が大きく、絞り開放付近では「周辺部まで十分な性能」が達成されていると言い難い。
特許文献2記載の結像レンズは、近来の要求水準からすると、F2.8と口径の大きさの面で不十分であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差も十分に補正されているとは言い難く、この結像レンズも「周辺部まで十分な性能」が達成されていると言い難い。
特許文献1、2記載の結像レンズは何れも、絶対値で2%を超える歪曲収差がある。
The imaging lens described in
The imaging lens described in
Each of the imaging lenses described in
特許文献3に記載された結像レンズは、非点収差や像面湾曲、歪曲収差は良好に補正されている。しかし「大口径、且つ、小型」という面ではなお、改良の余地がある。
In the imaging lens described in
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、半画角:38度程度の広角、Fナンバが2.0程度以下の大口径で、比較的小型であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等が十分に低減されて1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有し、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じず、直線を直線として歪みなく描写可能な高性能の結像レンズの実現を可能ならしむることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has a half angle of view: a wide angle of about 38 degrees, a large aperture having an F number of about 2.0 or less, a relatively small size, astigmatism and an image plane. Curvature, lateral chromatic aberration, coma color difference, distortion, etc. are sufficiently reduced to have a resolution corresponding to an image sensor with 10 to 20 million pixels, and a point image from the full aperture to the periphery of the angle of view with high contrast It is an object of the present invention to realize a high-performance imaging lens that does not collapse, generates unnecessary coloring even in a portion with a large luminance difference, and can draw a straight line without distortion.
この発明の結像レンズは「単焦点距離の結像レンズ」で、以下の如き特徴を有する。
即ち、開口絞りを挟んで、物体側に位置する第1レンズ群と、像側に位置する第2レンズ群とから構成される。即ち、第1レンズ群と第2レンズ群とは「開口絞りにより画定」される。
The imaging lens of the present invention is a “single focal length imaging lens” and has the following characteristics.
That is, the first lens group located on the object side and the second lens group located on the image side with the aperture stop interposed therebetween. That is, the first lens group and the second lens group are “defined by the aperture stop”.
「第1レンズ群」は、負の屈折力を有する第1Fレンズ群を物体側に、正の屈折力を有する第1Rレンズ群を絞り側、即ち像側に配してなり、第1Fレンズ群と第1Rレンズ群との間は「第1レンズ群中で最も広い空気間隔」を形成する。
「第2レンズ群」は、開口絞り側から順に、第1正レンズ、第1負レンズ、第2負レンズ、第2正レンズを配した第2Fレンズ群と、1枚のレンズからなる第2Rレンズ群とにより構成される。第2レンズ群は「第2レンズ群自体」として正の屈折力を有する。また、第2Fレンズ群も正の屈折力を有する。
第2Fレンズ群の、第1正レンズと第1負レンズ、第2負レンズと第2正レンズが、それぞれ接合されている。
「第1正レンズと第1負レンズの接合面」の曲率半径;rS1、「第2負レンズと第2正レンズの接合面」の曲率半径:rS2、全系の焦点距離:fAは、条件:
(1) −2.4 < rS1/fA < −0.8
(2) 1.0 < rS2/fA < 2.6
を満足する。
The “first lens group” includes a first F lens group having negative refractive power on the object side, and a first R lens group having positive refractive power on the aperture side, that is, the image side. And the first R lens group forms the “widest air gap in the first lens group”.
The “second lens group” includes, in order from the aperture stop side, a second F lens group including a first positive lens, a first negative lens, a second negative lens, and a second positive lens, and a second R that includes one lens. And a lens group. The second lens group has a positive refractive power as “the second lens group itself”. The second F lens group also has a positive refractive power.
The first positive lens and the first negative lens, and the second negative lens and the second positive lens of the second F lens group are cemented.
Curvature radius of “joint surface of first positive lens and first negative lens”; r S1 , radius of curvature of “joint surface of second negative lens and second positive lens”: r S2 , focal length of entire system: f A The conditions:
(1) -2.4 <r S1 / f A <-0.8
(2) 1.0 <r S2 / f A <2.6
Satisfied.
請求項1記載の結像レンズでは、第1Rレンズ群は「1枚の正レンズ」からなる。
請求項2記載の結像レンズでは、第1Rレンズ群は「全体として正の屈折力をもつ1つの接合レンズ」からなる。
請求項1または2記載の結像レンズは、全系の焦点距離:fA、第1レンズ群の焦点距離:f1が、条件:
(3) 0.0 < fA/f1 < 0.8
を満足することが好ましい(請求項3)。
In the imaging lens according to
In the imaging lens according to
The imaging lens according to claim 1 or 2 , wherein the focal length of the entire system: f A and the focal length of the first lens group: f 1 are:
(3) 0.0 <f A / f 1 <0.8
Is preferably satisfied ( Claim 3 ).
条件(3)を満足することにより、像面の平坦性などをより向上できる。 By satisfying the condition (3), the flatness of the image plane can be further improved.
請求項1または2または3記載の結像レンズは、第2レンズ群における、第2Fレンズ群の全長:L2F、結像レンズの最も物体側の面から像面までの距離:Lが、条件:
(4) 0.1 < L2F/L < 0.25
を満足することが好ましい(請求項4)。
The imaging lens according to
(4) 0.1 < L2F / L <0.25
Is preferably satisfied ( claim 4 ).
条件(4)を満足することにより、各収差をより良好に補正できる。 When the condition (4) is satisfied, each aberration can be corrected more favorably.
請求項1〜4の任意の1に記載の結像レンズは、第1レンズ群における、第1Fレンズ群と第1Rレンズ群との間隔:A1F−1R、第1レンズ群の全長L1が、条件:
(5) 0.35 <A1F−1R/L1 < 0.7
を満足することが好ましい(請求項5)。
The imaging lens according to any one of
(5) 0.35 <A 1F-1R / L 1 <0.7
Is preferably satisfied ( claim 5 ).
条件(5)を満足することにより、大口径化に伴う球面収差の発生をより有効に抑制できる。 By satisfying the condition (5), it is possible to more effectively suppress the occurrence of spherical aberration accompanying the increase in diameter.
請求項1〜5の任意の1に記載の結像レンズは、第2レンズ群の第2Fレンズ群における、第1正レンズのアッベ数:νd、および異常分散性:Δθg,Fが、条件:
(6) νd > 80.0
(7) Δθg,F > 0.025
を満足することが好ましい(請求項6)。
上記「異常分散性:Δθg,F」は、アッベ数:νdを横軸、部分分散比:θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)を縦軸とした直交座標系において、硝種:K7(具体的には、株式会社オハラ硝種名NSL7)と硝種:F2(具体的には、株式会社オハラ硝種名PBM2)を結ぶ直線を標準線とするとき、当該硝種(第1正レンズの硝種)の「標準線からの偏差(縦軸方向の距離)」として定義される量である。上記ng,nF,nCはそれぞれ、g線,F線,C線に対する屈折率である。
The imaging lens according to any one of
(6) ν d > 80.0
(7) Δθ g, F > 0.025
Is preferably satisfied ( claim 6 ).
The above-mentioned “anomalous dispersion: Δθ g, F ” has an Abbe number: ν d as a horizontal axis, a partial dispersion ratio: θ g, F = ( ng− n F ) / (n F −n C ) as a vertical axis. In the orthogonal coordinate system, when the straight line connecting the glass type: K7 (specifically, OHARA glass type name NSL7) and the glass type: F2 (specifically, OHARA glass type name PBM2) is used as a standard line, It is an amount defined as “deviation from standard line (distance in the vertical axis direction)” of the glass type (glass type of the first positive lens). The above n g , n F and n C are the refractive indices for the g line, F line and C line, respectively.
条件(6)、(7)を満足する硝種の使用により、色収差をより良好に補正できる。 Chromatic aberration can be corrected more satisfactorily by using a glass type that satisfies the conditions (6) and (7).
請求項1〜6の任意の1に記載の結像レンズは、第1レンズ群における第1Fレンズ群が「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを2枚、物体側から連続して配置」した構成を有し、これら2枚の負メニスカスレンズの少なくとも一方のレンズの像側面が非球面であることが好ましい(請求項7)。
The imaging lens according to any one of
この請求項7の構成とすることにより、収差の発生をより有効に抑え、特に歪曲収差を良好に補正できる。 With the configuration of this seventh aspect , it is possible to more effectively suppress the occurrence of aberrations, and particularly to correct distortion aberrations satisfactorily.
請求項1〜7の任意の1に記載の結像レンズは、第2レンズ群の「第2Rレンズ群を構成する1枚のレンズ」が、非球面を有することが好ましい(請求項8)。
このような構成とすることにより「必要以上に複雑な構成を採ることなくコマ収差をより良好に補正」できる。
In the imaging lens according to any one of
By adopting such a configuration, “coma aberration can be corrected more satisfactorily without taking an unnecessarily complicated configuration”.
請求項1〜8の任意の1に記載の結像レンズは、有限距離物体へのフォーカシングを、第2レンズ群の全体または一部を移動させて行うことが好ましい(請求項9)。
有限距離物体へのフォーカシングを行うのに、このような方法が適切である。
この発明のカメラは、上記請求項1〜9の任意の1に記載の結像レンズを撮影用光学系として有するカメラである(請求項10)。また、この発明の携帯情報端末装置は、請求項1〜9の任意の1に記載の結像レンズを「カメラ機能部の撮影用光学系」として有することを特徴とする(請求項11)。
前述のように、レトロフォーカスタイプの結像レンズは一般に、物体側に負の屈折力、像側に正の屈折力を配設したものであり、屈折力配分の非対称性から歪曲収差や倍率色収差等が発生し易く、これら収差の低減が大きな課題となる。また、大口径化に伴い「コマ収差やコマ収差の色差」の補正が困難となり課題が積み上がってしまう。
この発明の結像レンズは、上記の如き構成により上記収差補正上の課題を解決できることを見出してなされたものである。
In the imaging lens according to any one of
Such a method is suitable for focusing on a finite distance object.
A camera of the present invention is a camera having the imaging lens according to any one of
As mentioned above, retrofocus imaging lenses generally have negative refractive power on the object side and positive refractive power on the image side, and distortion and lateral chromatic aberration due to the asymmetry of refractive power distribution. Etc. are likely to occur, and reduction of these aberrations becomes a major issue. In addition, with the increase in diameter, it becomes difficult to correct “coma aberration and coma color difference”, and problems are accumulated.
The imaging lens of the present invention has been made by finding that the above-mentioned problem in correcting aberrations can be solved by the configuration as described above.
第1レンズ群には、物体側に負の屈折力(第1Fレンズ群)、像側(開口絞り側)に正の屈折力(第1Rレンズ群)が順に配置される構成とし、第1Fレンズ群と第1Rレンズ群との間隔を比較的大きく取る(第1レンズ群中で最も広い空気間隔とする。)ことにより、十分な画角の確保と球面収差を始めとする各種収差の補正を両立させている。
第1レンズ群において開口絞り側に配置される第1Rレンズ群と、第2レンズ群における開口絞り側の第2Fレンズ群とは、開口絞りを挟んで対峙し、これら双方が持つ正の屈折力のバランスによってコマ収差をコントロールするという側面もある。
The first lens group includes a negative refractive power (first F lens group) on the object side, and a positive refractive power (first R lens group) on the image side (aperture stop side) in order. By ensuring a relatively large distance between the first lens group and the first R lens group (the widest air distance in the first lens group), it is possible to secure a sufficient angle of view and correct various aberrations including spherical aberration. Both are compatible.
The first R lens group disposed on the aperture stop side in the first lens group and the second F lens group on the aperture stop side in the second lens group face each other with the aperture stop interposed therebetween, and both have positive refractive power There is also an aspect in which coma aberration is controlled by the balance of these.
第2Fレンズ群の構成と役割は、結像レンズを大きく特徴付けるものである。
この発明の結像レンズにおいて、第2Fレンズ群は「主要な結像作用」を担い、「収差補正上も最も重要なレンズ群」である。第2Fレンズ群は、その屈折力配置として正・負・正の「所謂トリプレット」を基本としているが、中央の負の屈折力を2つに分割し、正・負・負・正の4枚構成とした。
開口絞りが第2Fレンズ群の物体側に配設されることから「第1正レンズ、第1負レンズのペア」と「第2負レンズ、第2正レンズのペア」とで軸外光線の高さが異なり、これを利用して軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させることができるようになっている。さらに、第2負レンズを設計パラメータとすることにより設計の自由度を大きくし「コマ収差の色差の低減」が可能となる。
The configuration and role of the second F lens group greatly characterizes the imaging lens.
In the imaging lens of the present invention, the second F lens group has a “main imaging function” and is “the most important lens group in terms of aberration correction”. The second F lens group is based on positive, negative, and positive “so-called triplets” as the refractive power arrangement, but the central negative refractive power is divided into two, positive, negative, negative, and positive four lenses. The configuration.
Since the aperture stop is disposed on the object side of the second F lens group, the “first positive lens and first negative lens pair” and the “second negative lens and second positive lens pair” generate off-axis rays. The height is different, and it is possible to effectively reduce both the longitudinal chromatic aberration and the lateral chromatic aberration by using this. Furthermore, by using the second negative lens as a design parameter, the degree of freedom in design is increased, and “reduction of coma aberration color difference” becomes possible.
第2Fレンズ群内の各レンズ面においては、最終的な収差量を低減するために「各収差が大きくやり取り」されており、製造誤差感度が高くなりがちであるが、第1正レンズと第1負レンズのペアを接合レンズとし、第2負レンズと第2正レンズのペアも接合することにより、実質的な製造誤差感度が低減され、安定した性能が得やすくなる。また、実際にレンズを保持する鏡筒の部品削減にもつながる。 In each lens surface in the second F lens group, “each aberration is greatly exchanged” in order to reduce the final aberration amount, and the manufacturing error sensitivity tends to be high. By using a pair of one negative lens as a cemented lens and also joining a pair of the second negative lens and the second positive lens, the substantial manufacturing error sensitivity is reduced, and stable performance is easily obtained. It also leads to a reduction in the parts of the lens barrel that actually holds the lens.
さらに,条件(1)、(2)に表されているように、第1正レンズと第1負レンズの接合面は「像側に凸」の形状、第2負レンズと第2正レンズの接合面は「物体側に凸」の形状である。このように構成することにより、第1正レンズと第1負レンズの「像側に凸の接合面」には主として軸上色収差を補正する役割を持たせ、第2負レンズと第2正レンズの「物体側に凸の接合面」には主に倍率色収差を補正する役割を持たせ、全体の色収差補正を効果的に行うようにしている。 Further, as expressed in the conditions (1) and (2), the cemented surface of the first positive lens and the first negative lens has a shape of “convex to the image side”, and the second negative lens and the second positive lens The joint surface has a shape of “convex to the object side”. With such a configuration, the “image-convex cemented surface” of the first positive lens and the first negative lens mainly has a role of correcting axial chromatic aberration, and the second negative lens and the second positive lens. The “convex surface convex on the object side” mainly has a role of correcting the chromatic aberration of magnification so that the entire chromatic aberration can be corrected effectively.
条件(1)、(2)は、単色収差を十分に小さく抑えたまま、色収差をバランス良く補正するためのものである。
条件(1)のパラメータ:rS1/fAが下限値:−2.4より小さいか、もしくは条件(2)のパラメータ:rS2/fAが上限値:2.6より大きいと、色収差補正を優先したときに「球面収差が補正不足となったり、内向性のコマ収差が残存したり」して好ましくない。一方、条件(1)のパラメータ:rS1/fAが−0.8より大きいか、もしくは条件(2)のパラメータ:rS2/fAが1.0より小さいと、色収差補正を優先したときに「球面収差が補正過剰となったり、外向性のコマ収差が残存したり」して好ましくない。
Conditions (1) and (2) are for correcting chromatic aberration in a well-balanced manner while keeping monochromatic aberration sufficiently small.
Condition (1) parameter: r S1 / f A is lower limit: -2.4 or parameter (2) parameter: r S2 / f A is higher than 2.6: chromatic aberration correction Is not preferable because “spherical aberration is insufficiently corrected or introverted coma remains”. On the other hand, the parameter of the condition (1): or r S1 / f A is greater than -0.8, or condition (2) parameters: and r S2 / f A is less than 1.0, when the priority of the chromatic aberration correction “Spherical aberrations are overcorrected or outward coma remains,” which is not preferable.
第2Rレンズ群には「収差のバランス取りと射出瞳距離のコントロールの役目」を持たせている。正の屈折力を持たせれば、射出瞳距離の確保に効果があることは言うまでもないが、射出瞳距離が短くて良い場合には「負の屈折力を持たせてレンズ全長の短縮」に寄与させることも可能である。 The second R lens group has a “role balance and control of exit pupil distance”. Needless to say, having positive refractive power is effective in securing the exit pupil distance, but if the exit pupil distance can be short, it contributes to "shortening the total lens length with negative refractive power". It is also possible to make it.
この発明の結像レンズの構成によれば、以上に説明したように「収差補正上の大きな効果」を得ることが可能であり、半画角:38度程度の広角、Fナンバ:2.0程度以下の大口径という厳しい条件下でも「非常に高い像性能」を達成することができる。
この発明の結像レンズは、レンズ全体が正の屈折力を有することは当然であり、請求項1、2におけるように、第2レンズ群は「正の屈折力」を持つ。
請求項1または2の結像レンズにおける第1レンズ群の屈折力は、正であることも負であることも可能である。第1レンズ群の屈折力が負であると、請求項1の結像レンズは「レトロフォーカスタイプ」となるが、第1レンズ群の負の屈折力がある程度大きくなると「屈折力配置の非対称性が大きくなって、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不十分となりがち」になるという前述したレトロフォーカスタイプの弱点が現れる。
According to the configuration of the imaging lens of the present invention, as described above, it is possible to obtain “a great effect on aberration correction”, a half angle of view: a wide angle of about 38 degrees, and an F number: 2.0. “Very high image performance” can be achieved even under severe conditions of a large aperture of less than or equal to the degree.
The imaging lens of the present invention naturally has positive refractive power as a whole, and the second lens group has “positive refractive power” as in
The refractive power of the first lens unit in the imaging lens according to
このような観点から、第1レンズ群の屈折力は条件(3)を満足するのが好ましい。
第1レンズ群は「第2レンズ群に付加したワイドコンバータ」的な側面もあり、ワイドコンバータ的な機能という面からすると、第1レンズ群が「アフォーカル系」であることが望ましいわけであるが、この発明の結像レンズは、単に広角化のみを目指すものではなく高性能の実現を重要視しており、実際の収差補正の面からすれば「第1レンズ群が完全にアフォーカルである」ことが最良ではない。
From such a viewpoint, it is preferable that the refractive power of the first lens group satisfies the condition (3).
The first lens group also has a “wide converter added to the second lens group” aspect. From the viewpoint of a wide converter function, it is desirable that the first lens group be an “afocal system”. However, the imaging lens of the present invention focuses not only on widening the angle, but on the realization of high performance. From the viewpoint of actual aberration correction, the first lens group is completely afocal. It is not the best.
条件(3)のパラメータ:fA/f1が0.0より小さいと、第1レンズ群の屈折力が負となり、第2レンズ群の正の屈折力を強くしなければならず、像面の曲がりが大きくなったり、負の歪曲収差が大きく発生しやすくなったりする不具合を招来しやすい。 When the parameter of condition (3): f A / f 1 is smaller than 0.0, the refractive power of the first lens group becomes negative, and the positive refractive power of the second lens group must be increased, and the image plane This causes a problem that the bending of the lens becomes large or negative distortion becomes large.
条件(3)のパラメータ:fA/f1が0.8より大きいと、「主要な結像作用を担い、収差補正上も最も重要なレンズ群」である第2レンズ群の結像作用への寄与が少なくなり、第1レンズ群で比較的大きな収差が発生しやすく、また、必要以上に製造誤差感度が高くなったりする不具合を生じやすい。 When the parameter of condition (3): f A / f 1 is larger than 0.8, the imaging action of the second lens group, which is “the main lens group that bears the main imaging action and is also the most important in terms of aberration correction”. The first lens group is likely to generate relatively large aberrations, and the manufacturing error sensitivity is likely to be higher than necessary.
なお、第1レンズ群の屈折力を規制する条件(3)のパラメータ:fA/f1は、より好ましくは、条件(3)よりも若干狭い、以下の条件:
(3A) 0.0 < fA/f1 < 0.7
を満足するのがよく、より好ましくは、条件:
(3B) 0.0 < fA/f1 < 0.4
を満足するのが好ましい。
また、第2Fレンズ群の全長:L2Fが、結像レンズの最も物体側の面から像面までの距離:Lに対して満足するべき条件(4)は、軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させるのに有効な条件である。
The parameter (3) parameter f A / f 1 for regulating the refractive power of the first lens group is more preferably slightly narrower than the condition (3), and the following condition:
(3A) 0.0 <f A / f 1 <0.7
And more preferably, the conditions:
(3B) 0.0 <f A / f 1 <0.4
It is preferable to satisfy
Also, the total length of the 2F lens group: L 2F is, the distance from the surface closest to the object side of the imaging lens to the image plane: conditions should be satisfied for L (4) are both longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration This is an effective condition for effectively reducing.
この発明の結像レンズでは、前述の如く、開口絞りが第2Fレンズ群の物体側に配設されることから「第1正レンズ、第1負レンズのペア」と「第2負レンズ、第2正レンズのペア」とで軸外光線の高さが異なることを利用して「軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させる」のであるが、条件(4)は、このような機能が最も有効に働くための条件として、第2Fレンズ群の全長を規制するものである。 In the imaging lens of the present invention, since the aperture stop is disposed on the object side of the second F lens group as described above, the “first positive lens and first negative lens pair” and the “second negative lens, “Actual chromatic aberration and lateral chromatic aberration are effectively reduced” by utilizing the fact that the height of off-axis rays differs between “a pair of two positive lenses”. Condition (4) is such a function. As a condition for working most effectively, the total length of the second F lens group is regulated.
条件(4)のパラメータ:L2F/Lが0.1より小さくなると、第2Fレンズ群内での「軸外光線の高さの差」が小さくなり、上記機能が働きにくくなって「色収差の補正が不十分」となる恐れがある。
条件(4)のパラメータ:L2F/Lが0.25より大きくなると、第2Fレンズ群が不必要にスペースを占め、他のレンズ群との関係が崩れて像面湾曲や非点収差、コマ収差のバランスが取れなくなる恐れがある。
When the parameter of condition (4): L 2F / L is smaller than 0.1, the “difference in the height of off-axis rays” in the second F lens group becomes small, and the above function becomes difficult to work. There is a risk that the correction is insufficient.
When the parameter of condition (4): L 2F / L is larger than 0.25, the second F lens group occupies space unnecessarily, and the relationship with other lens groups is lost, so that field curvature, astigmatism, coma There is a risk that aberrations may become unbalanced.
条件(4)のパラメータ:L2F/Lは、より良好な収差補正のためには、条件:
(4A) 0.1 < L2F/L < 0.2
を満足することが好ましい。
The parameter of condition (4): L 2F / L is the condition for better aberration correction:
(4A) 0.1 <L 2F /L<0.2
Is preferably satisfied.
第1レンズ群における、第1Fレンズ群と第1Rレンズ群との間隔:A1F−1Rと、第1レンズ群の全長:L1とが満足すべき条件(5)は、更なる良好な収差補正に有効な条件である。 In the first lens group, the condition (5) that the distance between the first F lens group and the first R lens group: A 1F-1R and the total length of the first lens group: L 1 should satisfy is a further favorable aberration. This is an effective condition for correction.
即ち、より良好な収差補正のためには、第1Fレンズ群と第1Rレンズ群との間隔を適切に設定するのが良く、条件(5)のパラメータ:A1F−1R/L1が0.35より小さくなると、球面収差が補正不足になりやすく、逆に、0.7より大きいと、球面収差が補正過剰となりやすい。 That is, for better aberration correction, the distance between the first F lens group and the first R lens group should be set appropriately, and the parameter (A 1F-1R / L 1 ) in the condition (5) is set to 0. If it is smaller than 35, the spherical aberration tends to be undercorrected, and conversely if it is larger than 0.7, the spherical aberration tends to be overcorrected.
請求項6における条件(6)、(7)を満足する所謂「特殊低分散ガラス」により第1正レンズを構成することにより「色収差の2次スペクトル」を効果的に低減し、より良好な補正状態を実現できる。 By constructing the first positive lens with so-called “special low dispersion glass” that satisfies the conditions (6) and (7) in claim 6, the “secondary spectrum of chromatic aberration” is effectively reduced, and a better correction is achieved. The state can be realized.
また、請求項7におけるように、第1Fレンズ群を「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを2枚、物体側から連続して配設した構成」とし、少なくともどちらかのレンズの像側面を非球面とすることにより、さらに収差補正の良好性をたかめることができる。 Further, as in claim 7 , the first F lens group is “a configuration in which two negative meniscus lenses having a convex surface facing the object side are continuously arranged from the object side”, and the image side surface of at least one of the lenses By making the aspherical surface, it is possible to further improve the aberration correction.
第1Fレンズ群の負の屈折力を2枚のメニスカスレンズに分割し、特定の面で過大な収差が発生することを防ぐことにより、レンズ系全体として非点収差等をより良好に補正でき、曲率の大きな像側面を非球面とすることにより、歪曲収差の補正に大きな効果が得られる他、コマ収差等を補正する役割を持たせることもできる。 By dividing the negative refractive power of the first F lens group into two meniscus lenses and preventing the occurrence of excessive aberration on a specific surface, astigmatism and the like can be corrected better as a whole lens system, By making the image side surface having a large curvature an aspherical surface, a large effect can be obtained in correcting distortion aberration, and a role of correcting coma aberration and the like can be provided.
第2レンズ群の第2Rレンズは、上述の如く1枚のレンズで構成されるが、請求項8のようにこのレンズが非球面を有することが望ましい。
第2Fレンズ群は、2組の接合レンズで構成され、収差補正上の自由度を十分に有しており、第2Rレンズは簡単な構成でも十分であるためこれを1枚構成として、小型化に資することができ、非球面を設けることにより、主としてコマ収差をより良好に補正することができる。
The second R lens of the second lens group is composed of one lens as described above, and it is desirable that this lens has an aspherical surface as in the eighth aspect .
The second F lens group is composed of two sets of cemented lenses and has a sufficient degree of freedom in correcting aberrations. Since the second R lens is sufficient even with a simple configuration, it is reduced to a single-lens configuration for miniaturization. By providing an aspherical surface, coma aberration can be mainly corrected better.
なお、第1Fレンズ群と第2Rレンズ群の非球面は、互いに収差補正の役割を補完し合い、より効果的に機能できるように同時に設けるのが良い。 The aspheric surfaces of the first F lens group and the second R lens group are preferably provided at the same time so as to complement each other and to function more effectively.
有限距離物体へのフォーカシングは、請求項9のように「第2レンズ群の全体または一部を移動させて行う」ことにより、結像レンズ全体を移動させてフォーカシングする方式に比べて移動部分の重量を小さくできるため、フォーカシングの高速化や省電力化に有利である。 Focusing on a finite distance object is performed by moving the entire imaging lens by moving the whole or part of the second lens group, as in claim 9 . Since the weight can be reduced, it is advantageous for speeding up focusing and power saving.
また、この発明の結像レンズを撮影光学系としてカメラに組み込む際、不使用時に各レンズ群の間隔やバックフォーカス部分を短縮してコンパクトに収納する機構を有する場合に、第2レンズ群に関する収納のための機構をフォーカシング機構と共通化できるメリットがある。 Further, when the imaging lens of the present invention is incorporated in a camera as a photographic optical system, when it is not in use, it has a mechanism for shortening the distance between the lens groups and the back focus portion and storing it in a compact manner. There is a merit that the mechanism for this can be shared with the focusing mechanism.
以上に説明したように、この発明によれば「単焦点距離の新規な結像レンズ」を実現できる。この結像レンズは後述する実施例に示すように、半画角:38度程度の広角、Fナンバ:2.0程度以下の大口径、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等の十分な低減による1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じず、直線を直線として歪みなく描写可能で、なお且つ、比較的小型に実現することができる。 As described above, according to the present invention, a “new imaging lens having a single focal length” can be realized. This imaging lens has a wide angle of half angle of view: about 38 degrees, a large aperture of about 2.0 or less, astigmatism, curvature of field, lateral chromatic aberration, coma aberration, as shown in the examples described later. Resolving power corresponding to an image sensor with 10 to 20 million pixels by sufficiently reducing chrominance and distortion, etc., in a portion with a large luminance difference from the full aperture to the high contrast and the peripheral part of the angle of view. In addition, unnecessary coloring does not occur, a straight line can be drawn without distortion, and a relatively small size can be realized.
従って、この結像レンズを搭載することにより、小型で高画質のカメラや、携帯情報端末装置を実現できる。 Therefore, by mounting this imaging lens, a small-sized and high-quality camera and a portable information terminal device can be realized.
以下、実施の形態を説明する。
図1〜図6に、結像レンズの実施の形態を6例示す。
これらの図1〜図6の実施の形態は、後述する実施例1〜6に対応するものである。煩雑を避けるため、これら各図における符号を同一とし、符号1Fにより第1Fレンズ群、符号IRにより第1Rレンズ群を示し、符号2P1により第1正レンズ、符号2N1により第1負レンズ、符号2N2により第2負レンズ、符号2P2により第2正レンズを示し、符号2Rにより第2Rレンズ群を示す。
Hereinafter, embodiments will be described.
1 to 6 show six examples of imaging lens embodiments.
1 to 6 corresponds to Examples 1 to 6 described later. In order to avoid complications, the reference numerals in these drawings are the same, the reference numeral 1F indicates the first F lens group, the reference numeral IR indicates the first R lens group, the reference numeral 2P1 indicates the first positive lens, the reference numeral 2N1 indicates the first negative lens, the reference numeral 2N2 Indicates a second negative lens, reference numeral 2P2 indicates a second positive lens, and
また、第1レンズ群と第2レンズ群とを画する開口絞りを符号Sで表す。また、図1〜図6において、符号Fは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタやCCDセンサ等の撮像素子のカバーガラス(シールガラス)を、これらに等価な1枚の透明平行平板として表示したものであり、符号Iは像面(撮像素子の受光面)を示す。 An aperture stop that defines the first lens group and the second lens group is denoted by S. In FIG. 1 to FIG. 6, symbol F denotes a cover glass (seal glass) of various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and an image sensor such as a CCD sensor, and a single transparent parallel equivalent to these. Displayed as a flat plate, symbol I indicates an image plane (light receiving surface of the image sensor).
これら、図1〜図6に実施の形態を示す結像レンズは、開口絞りSを挟んで、物体側に位置する第1レンズ群と、像側に位置する第2レンズ群とから構成され、第1レンズ群は、物体側に、負の屈折力を有する第1Fレンズ群1Fを配し、第1レンズ群中で最も広い空気間隔を隔して、開口絞りS側に、正の屈折力を有する第1Rレンズ群1Rを配して構成される。 The image forming lens whose embodiment is shown in FIGS. 1 to 6 includes a first lens group located on the object side and a second lens group located on the image side with the aperture stop S interposed therebetween. The first lens group includes a first F lens group 1F having negative refractive power on the object side, and has a widest air interval in the first lens group, and has a positive refractive power on the aperture stop S side. The first R lens group 1R having
第2レンズ群は全体として正の屈折力を有し、開口絞りS側から順に、第1正レンズ2P1、第1負レンズ2N1、第2負レンズ2N2、第2正レンズ2P2を配してなる正の屈折力を持つ第2Fレンズ群と、1枚のレンズからなる第2Rレンズ群2Rとにより構成される。
第2Fレンズ群の、第1正レンズ2P1と第1負レンズ2N1、第2負レンズ2N2と第2正レンズ2P2は、それぞれ接合されている。
The second lens group as a whole has a positive refractive power, and includes a first positive lens 2P1, a first negative lens 2N1, a second negative lens 2N2, and a second positive lens 2P2 in order from the aperture stop S side. The lens unit includes a second F lens group having a positive refractive power and a second
The first positive lens 2P1 and the first negative lens 2N1, and the second negative lens 2N2 and the second positive lens 2P2 of the second F lens group are cemented.
これら実施の各形態に対応する実施例1〜6に見るように、これら実施の形態の結像レンズは、何れも条件(1)〜(7)を満足する。 As can be seen from Examples 1 to 6 corresponding to these embodiments, the imaging lenses of these embodiments all satisfy the conditions (1) to (7).
結像レンズに関する具体的な実施例を挙げる前に、形態情報端末装置の実施の1形態を図13および図14を参照して説明する。 Before giving a specific example of the imaging lens, one embodiment of the form information terminal device will be described with reference to FIG. 13 and FIG.
携帯情報端末装置は、カメラを「撮影機能を有する部分」として有している。 The portable information terminal device has a camera as a “part having a photographing function”.
図13は装置の外観を示し、図14はそのシステム構成を示している。
図14に示すように、携帯情報端末装置30は、結像レンズ31と受光素子(画素が2次元に配列された電子的な撮像素子)45を有し結像レンズ31によって形成される「撮影対象物の像」を受光素子45によって読み取るように構成されている。
FIG. 13 shows the appearance of the apparatus, and FIG. 14 shows the system configuration.
As shown in FIG. 14, the portable
結像レンズ31としては請求項1〜9の任意の1に記載の結像レンズ、より具体的には後述の実施例1〜6の結像レンズが用いられる。受光素子45は、画素数:1000万〜2000万画素のものである。
As the
受光素子45からの出力は中央演算装置40の制御を受ける信号処理装置42によって処理され、デジタル情報に変換され、デジタル化された画像情報は、中央演算装置40の制御を受ける画像処理装置41において所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ44に記録される。
The output from the
液晶モニタ38には、画像処理装置41において画像処理された撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ44に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ44に記録した画像は通信カード等43を使用して外部へ送信することができる。
The liquid crystal monitor 38 can display an image being image-processed by the
図13に示すように、結像レンズ31は携帯時には、図13(a)に示すように沈胴状態にあり、ユーザが電源スイッチ36を操作して電源を入れると、(b)に示すように鏡胴が繰り出される。符号33はファインダを示す。
As shown in FIG. 13, when the
シャッタボタン35の半押しによりフォーカシングがなされる。フォーカシングは請求項9のように、第2レンズ群の全体または一部の移動によって行うことができるが、これに限らず、第1レンズ群の移動や、受光素子45のレンズ光軸方向への移動によっても行うことができ、さらに必要とあれば、これら複数の方法の組み合わせによっても行うこともできる。シャッタボタン35をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上述の処理がなされる。
Focusing is performed by half-pressing the
半導体メモリ44に記録した画像を液晶モニタ38に表示したり、通信カード等を使用して外部へ送信したりする際は、図13(c)に示す操作ボタン37を使用して行う。半導体メモリおよび通信カード等は、それぞれ専用または汎用のスロット39A、39Bに挿入して使用される。
When an image recorded in the
結像レンズ31が沈胴状態にあるとき、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、第2レンズ群の第2Fレンズ群(2組の接合レンズで構成され、第2レンズ群中で光軸方向に閉めるスペースが大きい。)を、光軸上から退避して、他のレンズ群と並列に収納されるような機構として、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。
When the
なお、図13、図14の実施の形態から、通信カード等43による通信機能を除いた部分は、請求項10のカメラの実施の形態となっている。 In addition, the part except the communication function by communication cards etc. 43 from embodiment of FIG. 13, FIG. 14 is embodiment of the camera of Claim 10. FIG.
このような携帯情報端末装置は、結像レンズとして実施例1〜6の任意のものを用いることにより、1000万〜2000万画素の撮像素子45に対応した解像力を、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じず、直線を直線として歪みなく描写可能であり、なお且つ、比較的小型である。
In such a portable information terminal device, any of the imaging lenses of Examples 1 to 6 is used as the imaging lens, so that the resolution corresponding to the
以下に、結像レンズの具体的な実施例を6例示す。 Six specific examples of the imaging lens are shown below.
実施例1〜6を通じて最大像高は4.80mmである。また、長さの時限を持つものの単位は「mm」である。 Throughout Examples 1 to 6, the maximum image height is 4.80 mm. In addition, the unit having the time limit of length is “mm”.
各実施例における記号の意味は以下の通りである。
f:全系の焦点距離
F:Fナンバ
ω:半画角
R:曲率半径
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
A4:4次の非球面係数
A6:6次の非球面係数
A8:8次の非球面係数
A10:10次の非球面係数
A12:12次の非球面係数
A14:14次の非球面係数
A16:16次の非球面係数
A18:18次の非球面係数
非球面は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率):C、光軸からの高さ:H、光軸方向のデプス:X、上記円錐定数、非球面係数を用いて以下のように表される。
The meanings of symbols in each embodiment are as follows.
f: Focal length of the entire system
F: F number
ω: Half angle of view
R: radius of curvature
D: Face spacing
N d : Refractive index
ν d : Abbe number
K: Aspheric conical constant
A 4 : Fourth-order aspheric coefficient
A 6 : 6th-order aspheric coefficient
A 8 : 8th-order aspheric coefficient
A 10 : 10th-order aspheric coefficient
A 12 : 12th-order aspheric coefficient
A 14 : 14th-order aspheric coefficient
A 16 : 16th-order aspheric coefficient
A 18 : 18th-order aspheric coefficient
The aspherical surface is expressed as follows using the reciprocal of the paraxial radius of curvature (paraxial curvature): C, height from the optical axis: H, depth in the optical axis direction: X, the above conic constant, and aspheric coefficient. Is done.
X=CH2/[1+√{1-(1+K)C2H2}]
+A4・H4+A6・H6+A8・H8+A10・H10+A12・H12+A14・H14+A16・H16+A18・H18 。
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 + A 12・ H 12 + A 14・ H 14 + A 16・ H 16 + A 18・ H 18 .
「実施例1」
f = 6.00, F = 1.92, ω = 39.0
面番号 R D Nd νd Δθg,F 硝種名
01 17.915 1.20 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
02 6.474 2.28
03 10.587 1.27 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04* 5.000 11.43
05 17.508 3.51 1.69100 54.82 -0.0079 OHARA S-LAL9
06 -33.849 5.11
07 絞り 3.05
08 39.197 3.05 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
09 -8.187 0.80 1.78470 26.29 0.0146 OHARA S-TIH23
10 -29.420 0.10
11 14.787 0.80 1.72825 28.46 0.0123 OHARA S-TIH10
12 10.565 2.82 1.69100 54.82 -0.0079 OHARA S-LAL9
13 -33.173 2.40
14* 17.744 1.00 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
15 16.286 5.38
16 ∞ 1.24 1.51680 64.20 各種フィルタ
17 ∞ 。
"Example 1"
f = 6.00, F = 1.92, ω = 39.0
Surface number RDN d ν d Δθ g, F
01 17.915 1.20 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
02 6.474 2.28
03 10.587 1.27 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04 * 5.000 11.43
05 17.508 3.51 1.69100 54.82 -0.0079 OHARA S-LAL9
06 -33.849 5.11
07 Aperture 3.05
08 39.197 3.05 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
09 -8.187 0.80 1.78470 26.29 0.0146 OHARA S-TIH23
10 -29.420 0.10
11 14.787 0.80 1.72825 28.46 0.0123 OHARA S-TIH10
12 10.565 2.82 1.69100 54.82 -0.0079 OHARA S-LAL9
13 -33.173 2.40
14 * 17.744 1.00 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
15 16.286 5.38
16 ∞ 1.24 1.51680 64.20 Various filters
17 ∞.
「非球面」(「*」印を付した面。以下の実施例でも同様である。)
第4面
K = -0.82391,A4 = 1.51453×10-4,A6 = -8.03748×10-6,A8 = 2.33697×10-7,
A10 = -1.16222×10-8
第14面
K = -26.92849,A4 = 9.33931×10-5,A6 = -1.79865×10-5,A8 = 3.06532×10-7,
A10 = -3.57164×10-9 。
“Aspherical surface” (surface marked with “*”. The same applies to the following embodiments.)
4th page
K = -0.82391, A 4 = 1.51453 × 10 -4 , A 6 = -8.03748 × 10 -6 , A 8 = 2.33697 × 10 -7 ,
A 10 = -1.16222 × 10 -8
14th page
K = -26.92849, A 4 = 9.33931 × 10 -5 , A 6 = -1.79865 × 10 -5 , A 8 = 3.06532 × 10 -7 ,
A 10 = -3.57164 × 10 -9 .
「条件式のパラメータの数値」
rS1/fA = -1.36
rS2/fA = 1.76
L2F/L = 0.164
fA/f1 = 0.192
A1F-1R/L1 = 0.580 。
"Numeric value of conditional expression parameter"
r S1 / f A = -1.36
r S2 / f A = 1.76
L 2F / L = 0.164
f A / f 1 = 0.192
A 1F-1R / L 1 = 0.580.
「実施例2」
f = 5.90, F = 2.04, ω = 39.2
面番号 R D Nd νd Δθg,F 硝種名
01 12.229 1.20 1.71300 53.87 -0.0084 OHARA S-LAL8
02 6.993 2.34
03 11.666 1.46 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04* 5.000 13.88
05 12.778 2.42 1.80610 40.93 -0.0052 OHARA S-LAH53
06 -8.157 0.80 1.85026 32.27 0.0036 OHARA S-LAH71
07 -32.381 2.55
08 絞り 3.00
09 15.291 2.12 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
10 -6.828 0.80 1.68893 31.07 0.0092 OHARA S-TIM28
11 -548.914 0.63
12 -9.532 0.80 1.71736 29.52 0.0110 OHARA S-TIH1
13 12.818 1.94 1.83481 42.71 -0.0082 OHARA S-LAH55
14 -39.742 0.10
15* 24.958 1.95 1.76802 49.24 -0.0081 HOYA M-TAF101
16 -13.517 6.19
17 ∞ 1.24 1.51680 64.20 各種フィルタ
18 ∞ 。
"Example 2"
f = 5.90, F = 2.04, ω = 39.2
Surface number RDN d ν d Δθ g, F
01 12.229 1.20 1.71300 53.87 -0.0084 OHARA S-LAL8
02 6.993 2.34
03 11.666 1.46 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04 * 5.000 13.88
05 12.778 2.42 1.80610 40.93 -0.0052 OHARA S-LAH53
06 -8.157 0.80 1.85026 32.27 0.0036 OHARA S-LAH71
07 -32.381 2.55
08 Aperture 3.00
09 15.291 2.12 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
10 -6.828 0.80 1.68893 31.07 0.0092 OHARA S-TIM28
11 -548.914 0.63
12 -9.532 0.80 1.71736 29.52 0.0110 OHARA S-TIH1
13 12.818 1.94 1.83481 42.71 -0.0082 OHARA S-LAH55
14 -39.742 0.10
15 * 24.958 1.95 1.76802 49.24 -0.0081 HOYA M-TAF101
16 -13.517 6.19
17 ∞ 1.24 1.51680 64.20 Various filters
18 ∞.
「非球面」
第4面
K = -0.41935,A4 = -5.42080×10-5,A6 = -2.48263×10-5,A8 = 7.57412×10-7,
A10 = -2.30755×10-8
第15面
K = 0.0,A4 = -3.94481×10-4,A6 = 7.14419×10-7,A8 = 6.43089×10-8,
A10 = -2.58953×10-9 。
"Aspherical surface"
4th page
K = -0.41935, A 4 = -5.42080 × 10 -5 , A 6 = -2.48263 × 10 -5 , A 8 = 7.57412 × 10 -7 ,
A 10 = -2.30755 × 10 -8
15th page
K = 0.0, A 4 = -3.94481 × 10 -4 , A 6 = 7.14419 × 10 -7 , A 8 = 6.43089 × 10 -8 ,
A 10 = -2.58953 × 10 -9 .
「条件式のパラメータの数値」
rS1/fA = -1.16
rS2/fA = 2.17
L2F/L = 0.143
fA/f1 = 0.604
A1F-1R/L1 = 0.628 。
"Numeric value of conditional expression parameter"
r S1 / f A = -1.16
r S2 / f A = 2.17
L 2F / L = 0.143
f A / f 1 = 0.604
A 1F-1R / L 1 = 0.628.
「実施例3」
f = 6.00, F = 1.95, ω = 39.1
面番号 R D Nd νd Δθg,F 硝種名
01 22.824 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 6.600 2.27
03 11.856 1.28 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04* 5.000 11.53
05 18.323 1.81 1.69350 53.18 -0.0072 OHARA L-LAL13
06* -26.515 4.31
07 絞り 4.61
08 43.943 1.99 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
09 -9.000 1.00 1.74077 27.79 0.0130 OHARA S-TIH13
10 -32.779 0.20
11 19.707 1.00 1.69895 30.13 0.0103 OHARA S-TIM35
12 9.972 2.28 1.60300 65.44 0.0045 OHARA S-PHM53
13 -36.934 2.87
14* 15.450 1.26 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
15 37.405 6.03
16 ∞ 1.24 1.51680 64.20 各種フィルタ
17 ∞ 。
"Example 3"
f = 6.00, F = 1.95, ω = 39.1
Surface number RDN d ν d Δθ g, F
01 22.824 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 6.600 2.27
03 11.856 1.28 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04 * 5.000 11.53
05 18.323 1.81 1.69350 53.18 -0.0072 OHARA L-LAL13
06 * -26.515 4.31
07 Aperture 4.61
08 43.943 1.99 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
09 -9.000 1.00 1.74077 27.79 0.0130 OHARA S-TIH13
10 -32.779 0.20
11 19.707 1.00 1.69895 30.13 0.0103 OHARA S-TIM35
12 9.972 2.28 1.60300 65.44 0.0045 OHARA S-PHM53
13 -36.934 2.87
14 * 15.450 1.26 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
15 37.405 6.03
16 ∞ 1.24 1.51680 64.20 Various filters
17 ∞.
「非球面」
第4面
K = -0.82391,A4 = 7.26169×10-5,A6 = -5.10959×10-6,A8 = 4.38244×10-8,
A10 = -6.97612×10-9
第6面
K = 0.0,A4 = 2.05935×10-5,A6 = -1.04777×10-6,A8 = 8.84156×10-8,
A10 = -2.25119×10-9
第14面
K = -26.92849,A4 = 5.11073×10-4,A6 = -2.92185×10-5,A8 = 7.49033×10−7,
A10 = -1.06280×10-8 。
"Aspherical surface"
4th page
K = -0.82391, A 4 = 7.26169 × 10 -5 , A 6 = -5.10959 × 10 -6 , A 8 = 4.38244 × 10 -8 ,
A 10 = -6.97612 × 10 -9
6th page
K = 0.0, A 4 = 2.05935 × 10 -5 , A 6 = -1.04777 × 10 -6 , A 8 = 8.84156 × 10 -8 ,
A 10 = -2.25119 × 10 -9
14th page
K = -26.92849, A 4 = 5.11073 × 10 -4 , A 6 = -2.92185 × 10 -5 , A 8 = 7.49033 × 10 −7 ,
A 10 = -1.06280 × 10 -8 .
「条件式のパラメータの数値」
rS1/fA = -1.50
rS2/fA = 1.66
L2F/L = 0.142
fA/f1 = 0.243
A1F-1R/L1 = 0.637 。
"Numeric value of conditional expression parameter"
r S1 / f A = -1.50
r S2 / f A = 1.66
L 2F / L = 0.142
f A / f 1 = 0.243
A 1F-1R / L 1 = 0.637.
「実施例4」
f = 6.00, F = 1.96, ω = 39.1
面番号 R D Nd νd Δθg,F 硝種名
01 25.683 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 7.430 2.64
03 16.000 1.20 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04* 4.763 3.85
05 25.619 1.42 1.83481 42.71 -0.0082 OHARA S-LAH55
06 127.934 8.75
07 32.911 1.59 1.66672 48.32 -0.0024 OHARA S-BAH11
08 -23.844 0.70
09 絞り 5.16
10 13.187 2.36 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
11 -10.110 1.00 1.72047 34.71 -0.0019 OHARA S-NBH8
12 -19.398 0.50
13 30.091 1.65 1.75520 27.51 0.0133 OHARA S-TIH4
14 8.000 1.49 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
15 15.165 1.20
16* 13.879 2.00 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
17 -31.006 6.96
18 ∞ 1.24 1.51680 64.20 各種フィルタ
19 ∞ 。
Example 4
f = 6.00, F = 1.96, ω = 39.1
Surface number RDN d ν d Δθ g, F
01 25.683 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 7.430 2.64
03 16.000 1.20 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04 * 4.763 3.85
05 25.619 1.42 1.83481 42.71 -0.0082 OHARA S-LAH55
06 127.934 8.75
07 32.911 1.59 1.66672 48.32 -0.0024 OHARA S-BAH11
08 -23.844 0.70
09 Aperture 5.16
10 13.187 2.36 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
11 -10.110 1.00 1.72047 34.71 -0.0019 OHARA S-NBH8
12 -19.398 0.50
13 30.091 1.65 1.75520 27.51 0.0133 OHARA S-TIH4
14 8.000 1.49 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
15 15.165 1.20
16 * 13.879 2.00 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
17 -31.006 6.96
18 ∞ 1.24 1.51680 64.20 Various filters
19 ∞.
「非球面」
第4面
K = -0.40687,A4 = -3.60864×10-4,A6 = -2.38402×10-5,A8 = 6.28983×10-7,
A10 = -2.42525×10-8
第16面
K = 0.0,A4 = -4.01894×10-4,A6 = 3.25574×10-6,A8 = -2.41480×10-7,
A10 = 3.20689×10-9 。
"Aspherical surface"
4th page
K = -0.40687, A 4 = -3.60864 × 10 -4 , A 6 = -2.38402 × 10 -5 , A 8 = 6.28983 × 10 -7 ,
A 10 = -2.42525 × 10 -8
16th page
K = 0.0, A 4 = -4.01894 × 10 -4 , A 6 = 3.25574 × 10 -6 , A 8 = -2.41480 × 10 -7 ,
A 10 = 3.20689 × 10 -9 .
「条件式のパラメータの数値」
rS1/fA = -1.68
rS2/fA = 1.33
L2F/L = 0.154
fA/f1 = 0.183
A1F-1R/L1= 0.424 。
"Numeric value of conditional expression parameter"
r S1 / f A = -1.68
r S2 / f A = 1.33
L 2F / L = 0.154
f A / f 1 = 0.183
A 1F-1R / L 1 = 0.424.
「実施例5」
f = 6.00, F = 1.95, ω = 39.1
面番号 R D Nd νd Δθg,F 硝種名
01 29.662 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 7.518 3.11
03 15.500 1.20 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04* 5.069 3.41
05 35.236 1.58 1.80440 39.59 -0.0045 OHARA S-LAH63
06 -160.735 10.84
07 37.658 1.79 1.60300 65.44 0.0045 OHARA S-PHM53
08 -19.258 2.30
09 絞り 6.13
10 16.288 2.22 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
11 -11.455 1.00 1.72151 29.23 0.0111 OHARA S-TIH18
12 -25.036 0.20
13 12.552 1.34 1.84666 23.78 0.0175 OHARA S-TIH53
14 8.000 1.74 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
15 14.244 2.97
16* 13.690 1.50 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
17 81.181 5.04
18 ∞ 1.24 1.51680 64.20 各種フィルタ
19 ∞ 。
"Example 5"
f = 6.00, F = 1.95, ω = 39.1
Surface number RDN d ν d Δθ g, F
01 29.662 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 7.518 3.11
03 15.500 1.20 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04 * 5.069 3.41
05 35.236 1.58 1.80440 39.59 -0.0045 OHARA S-LAH63
06 -160.735 10.84
07 37.658 1.79 1.60300 65.44 0.0045 OHARA S-PHM53
08 -19.258 2.30
09 Aperture 6.13
10 16.288 2.22 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
11 -11.455 1.00 1.72151 29.23 0.0111 OHARA S-TIH18
12 -25.036 0.20
13 12.552 1.34 1.84666 23.78 0.0175 OHARA S-TIH53
14 8.000 1.74 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
15 14.244 2.97
16 * 13.690 1.50 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
17 81.181 5.04
18 ∞ 1.24 1.51680 64.20 Various filters
19 ∞.
「非球面」
第4面
K = -0.85535,A4 = 3.24166×10-6,A6 = -2.56520×10-6,A8 = -3.63511×10-8,
A10 = -1.39606×10-9
第16面
K = 0.0,A4 = -3.27966×10-4,A6 = 3.00723×10-6,A8 = -2.59822×10-7,
A10 = 4.26578×10-9 。
"Aspherical surface"
4th page
K = -0.85535, A 4 = 3.24166 × 10 -6 , A 6 = -2.56520 × 10 -6 , A 8 = -3.63511 × 10 -8 ,
A 10 = -1.39606 × 10 -9
16th page
K = 0.0, A 4 = -3.27966 × 10 -4 , A 6 = 3.00723 × 10 -6 , A 8 = -2.59822 × 10 -7 ,
A 10 = 4.26578 × 10 -9 .
「条件式のパラメータの数値」
rS1/fA = -1.91
rS2/fA = 1.33
L2F/L = 0.132
fA/f1 = 0.238
A1F-1R/L1 = 0.469 。
"Numeric value of conditional expression parameter"
r S1 / f A = -1.91
r S2 / f A = 1.33
L 2F / L = 0.132
f A / f 1 = 0.238
A 1F-1R / L 1 = 0.469.
「実施例6」
f = 6.00, F = 1.95, ω = 39.1
面番号 R D Nd νd Δθg,F 硝種名
01 22.012 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 7.749 2.64
03 15.507 1.20 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04* 5.077 10.90
05 23.488 1.61 1.83400 37.16 -0.0037 OHARA S-LAH60
06 -49.774 5.62
07 絞り 3.20
08 71.630 2.01 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
09 -8.151 1.00 1.69895 30.13 0.0103 OHARA S-TIM35
10 -25.309 0.20
11 20.224 1.00 1.64769 33.79 0.0070 OHARA S-TIM22
12 9.811 2.30 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
13 -18.713 4.34
14* 16.584 1.46 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
15 97.102 6.91
16 ∞ 1.24 1.51680 64.20 各種フィルタ
17 ∞ 。
"Example 6"
f = 6.00, F = 1.95, ω = 39.1
Surface number RDN d ν d Δθ g, F
01 22.012 1.20 1.48749 70.24 0.0022 OHARA S-FSL5
02 7.749 2.64
03 15.507 1.20 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
04 * 5.077 10.90
05 23.488 1.61 1.83400 37.16 -0.0037 OHARA S-LAH60
06 -49.774 5.62
07 Aperture 3.20
08 71.630 2.01 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
09 -8.151 1.00 1.69895 30.13 0.0103 OHARA S-TIM35
10 -25.309 0.20
11 20.224 1.00 1.64769 33.79 0.0070 OHARA S-TIM22
12 9.811 2.30 1.49700 81.54 0.0280 OHARA S-FPL51
13 -18.713 4.34
14 * 16.584 1.46 1.51633 64.06 -0.0045 OHARA L-BSL7
15 97.102 6.91
16 ∞ 1.24 1.51680 64.20 Various filters
17 ∞.
「非球面」
第4面
K = -0.83616,A4 = 1.06538×10-4,A6 = -2.50034×10-6,A8 = 9.83448×10-9,
A10 = -1.85737×10-9
第14面
K = 0.0,A4 = -2.40864×10-4,A6 = 3.17695×10-6,A8 = -1.91600×10-7,
A10 = 2.94310×10-9 。
"Aspherical surface"
4th page
K = -0.83616, A 4 = 1.06538 × 10 -4 , A 6 = -2.50034 × 10 -6 , A 8 = 9.83448 × 10 -9 ,
A 10 = -1.85737 × 10 -9
14th page
K = 0.0, A 4 = -2.40864 × 10 -4 , A 6 = 3.17695 × 10 -6 , A 8 = -1.91600 × 10 -7 ,
A 10 = 2.94310 × 10 -9 .
「条件式のパラメータの数値」
rS1/fA = -1.36
rS2/fA = 1.63
L2F/L = 0.137
fA/f1 = 0.049
A1F-1R/L1 = 0.621 。
"Numeric value of conditional expression parameter"
r S1 / f A = -1.36
r S2 / f A = 1.63
L 2F / L = 0.137
f A / f 1 = 0.049
A 1F-1R / L 1 = 0.621.
図7に実施例1に関する収差図を示す。
球面収差の図における破線は「正弦条件」、非点収差の図における実線は「サジタル」、破線は「メリディオナル」を表す。他の収差においても同様である。
図8〜図12に順次、実施例2〜6に関する収差図を示す。
FIG. 7 shows aberration diagrams related to Example 1.
The broken line in the spherical aberration diagram represents “sine condition”, the solid line in the astigmatism diagram represents “sagittal”, and the broken line represents “meridional”. The same applies to other aberrations.
FIG. 8 to FIG. 12 sequentially show aberration diagrams related to Examples 2 to 6.
これら収差図から明らかなように、各実施例とも収差は高いレベルで補正され、球面収差、軸上色収差は問題にならないほど小さい。また、非点収差、像面湾曲、倍率色収差も十分に小さく、コマ収差やその色差の乱れも最周辺部まで良く抑えられており、歪曲収差も絶対値で2.0%以下となっている。 As is apparent from these aberration diagrams, the aberration is corrected at a high level in each example, and the spherical aberration and the longitudinal chromatic aberration are so small that they do not cause a problem. In addition, astigmatism, curvature of field, and lateral chromatic aberration are sufficiently small, and coma and disturbance of color difference are well suppressed to the outermost part, and distortion is 2.0% or less in absolute value. .
これら実施例から、この発明のように結像レンズを構成することにより、半画角が38度程度と広角で、Fナンバが2.0程度以下と大口径でありながら非常に良好な像性能を確保し得ることが明らかである。 From these examples, by constructing the imaging lens as in the present invention, the half angle of view is as wide as about 38 degrees, and the F number is about 2.0 or less, but a very large image performance. It is clear that can be secured.
1F 第1Fレンズ群
1R 第1Rレンズ群
S 開口絞り
2P1 第1正レンズ
2N1 第1負レンズ
2N2 第2負レンズ
2P2 第2正レンズ
2R 第2Rレンズ群
1F First F lens group
1R 1R lens group
S Aperture stop
2P1 first positive lens
2N1 first negative lens
2N2 second negative lens
2P2 second positive lens
2R Second R lens group
Claims (11)
第1レンズ群は、物体側に、負の屈折力を有する第1Fレンズ群を配し、第1レンズ群中で最も広い空気間隔を隔して、上記開口絞り側に、1枚の正レンズからなる第1Rレンズ群を配して構成され、
第2レンズ群は全体として正の屈折力を有し、上記開口絞り側から順に、第1正レンズ、第1負レンズ、第2負レンズ、第2正レンズを配してなる正の屈折力を持つ第2Fレンズ群と、1枚のレンズからなる第2Rレンズ群とにより構成され、
上記第2Fレンズ群の、第1正レンズと第1負レンズ、第2負レンズと第2正レンズが、それぞれ接合され、
上記第1正レンズと第1負レンズの接合面の曲率半径;rS1、上記第2負レンズと第2正レンズの接合面の曲率半径:rS2、全系の焦点距離:fAが、条件:
(1) −2.4 < rS1/fA < −0.8
(2) 1.0 < rS2/fA < 2.6
を満足することを特徴とする単焦点距離の結像レンズ。 Consists of a first lens group located on the object side and a second lens group located on the image side across the aperture stop,
The first lens group includes a first F lens group having negative refractive power on the object side, and has a widest air interval in the first lens group, and one positive lens on the aperture stop side. The first R lens group consisting of
The second lens group has a positive refractive power as a whole, and has a positive refractive power formed by sequentially arranging a first positive lens, a first negative lens, a second negative lens, and a second positive lens from the aperture stop side. And a second R lens group having one lens and a second R lens group having one lens,
The first positive lens and the first negative lens, the second negative lens and the second positive lens of the second F lens group are cemented, respectively.
The radius of curvature of the cemented surface of the first positive lens and the first negative lens; r S1 , the radius of curvature of the cemented surface of the second negative lens and the second positive lens: r S2 , and the focal length of the entire system: f A conditions:
(1) -2.4 <r S1 / f A <-0.8
(2) 1.0 <r S2 / f A <2.6
A single focal length imaging lens characterized by satisfying
第1レンズ群は、物体側に、負の屈折力を有する第1Fレンズ群を配し、第1レンズ群中で最も広い空気間隔を隔して、上記開口絞り側に、全体として正の屈折力をもつ1つの接合レンズからなる第1Rレンズ群を配して構成され、 The first lens group includes a first F lens group having a negative refractive power on the object side, and has a widest air interval in the first lens group, and is positively refracted as a whole on the aperture stop side. A first R lens group composed of one cemented lens having power,
第2レンズ群は全体として正の屈折力を有し、上記開口絞り側から順に、第1正レンズ、第1負レンズ、第2負レンズ、第2正レンズを配してなる正の屈折力を持つ第2Fレンズ群と、1枚のレンズからなる第2Rレンズ群とにより構成され、 The second lens group has a positive refractive power as a whole, and has a positive refractive power formed by sequentially arranging a first positive lens, a first negative lens, a second negative lens, and a second positive lens from the aperture stop side. And a second R lens group having one lens and a second R lens group having one lens,
上記第2Fレンズ群の、第1正レンズと第1負レンズ、第2負レンズと第2正レンズが、それぞれ接合され、 The first positive lens and the first negative lens, the second negative lens and the second positive lens of the second F lens group are cemented, respectively.
上記第1正レンズと第1負レンズの接合面の曲率半径;r Radius of curvature of the cemented surface of the first positive lens and the first negative lens; r S1S1 、上記第2負レンズと第2正レンズの接合面の曲率半径:r, Radius of curvature of the cemented surface of the second negative lens and the second positive lens: r S2S2 、全系の焦点距離:f, Focal length of the whole system: f AA が、条件:But the condition:
(1) −2.4 < r (1) -2.4 <r S1S1 /f/ F AA < −0.8 <-0.8
(2) 1.0 < r (2) 1.0 <r S2S2 /f/ F AA < 2.6 <2.6
を満足することを特徴とする単焦点距離の結像レンズ。A single focal length imaging lens characterized by satisfying
全系の焦点距離:f Focal length of entire system: f AA 、第1レンズ群の焦点距離:f, Focal length of the first lens group: f 11 が、条件:But the condition:
(3) 0.0 < f (3) 0.0 <f AA /f/ F 11 < 0.8 <0.8
を満足することを特徴とする結像レンズ。An imaging lens characterized by satisfying
第2レンズ群における、第2Fレンズ群の全長:LTotal length of the second F lens group in the second lens group: L 2F2F 、結像レンズの最も物体側の面から像面までの距離:Lが、条件:The distance from the most object side surface of the imaging lens to the image plane: L is the condition:
(4) 0.1 < L (4) 0.1 <L 2F2F /L < 0.25 /L<0.25
を満足することを特徴とする結像レンズ。An imaging lens characterized by satisfying
第1レンズ群における、第1Fレンズ群と第1Rレンズ群との間隔:A Distance between the first F lens group and the first R lens group in the first lens group: A 1F−1R1F-1R 、第1レンズ群の全長L, Total length L of the first lens unit 11 が、条件:But the condition:
(5) 0.35 <A (5) 0.35 <A 1F−1R1F-1R /L/ L 11 < 0.7 <0.7
を満足することを特徴とする結像レンズ。An imaging lens characterized by satisfying
第2レンズ群の第2Fレンズ群における、第1正レンズのアッベ数:ν Abbe number of the first positive lens in the second F lens group of the second lens group: ν dd 、および異常分散性:ΔθAnd anomalous dispersion: Δθ g,Fg, F が、条件:But the condition:
(6) ν (6) ν dd > 80.0 > 80.0
(7) Δθ (7) Δθ g,Fg, F > 0.025 > 0.025
を満足することを特徴とする結像レンズ。An imaging lens characterized by satisfying
第1レンズ群における第1Fレンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを2枚、物体側から連続して配置した構成を有し、上記2枚の負メニスカスレンズの少なくとも一方のレンズの像側面が非球面であることを特徴とする結像レンズ。 The first F lens group in the first lens group has a configuration in which two negative meniscus lenses having a convex surface facing the object side are continuously arranged from the object side, and at least one of the two negative meniscus lenses. An imaging lens, wherein the image side surface of the lens is an aspherical surface.
第2レンズ群の、第2Rレンズ群を構成する1枚のレンズが、非球面を有することを特徴とする結像レンズ。 An imaging lens, wherein one lens constituting the second R lens group of the second lens group has an aspherical surface.
第2レンズ群の全体または一部を移動させて有限距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴とする結像レンズ。 An imaging lens characterized in that focusing on a finite distance object is performed by moving all or part of the second lens group.
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