JPH04211214A - Image pickup lens - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、被写体の像を受像面
上に結像させる撮像レンズに関するものであり、小型で
構成枚数の少ないものから枚数が多く性能が高いもの、
そしてズームレンズを含んでいる。[Field of Industrial Application] This invention relates to an imaging lens that forms an image of a subject on an image receiving surface, ranging from compact lenses with a small number of lenses to those with a large number of lenses and high performance.
It also includes a zoom lens.
【0002】0002
【従来の技術】撮像レンズは、高解像度が要求される機
器においては、例えば一眼レフカメラ用の撮影レンズと
同等の結像性能を有するレンズか必要とされる。2. Description of the Related Art In devices requiring high resolution, an imaging lens is required to have an imaging performance equivalent to that of a single-lens reflex camera lens, for example.
【0003】他方、小型のテレビ電話等のような比較的
要求される解像度が低い装置においては、結像性能より
コンパクト性が重視され、最小の枚数により可能な限り
コンパクトに構成することが要求される。On the other hand, in devices requiring relatively low resolution, such as small video telephones, compactness is more important than imaging performance, and it is required to be configured as compactly as possible by minimizing the number of lenses. Ru.
【0004】従来この種の用途には、例えば3枚の球面
ガラスレンズで構成される撮像レンズが一般的に使用さ
れている。球面レンズを利用して一定の結像性能を得る
ためには、構成枚数をこれ以上減らすことは困難である
。Conventionally, for this type of use, an imaging lens composed of, for example, three spherical glass lenses has been generally used. In order to obtain a certain level of imaging performance using spherical lenses, it is difficult to further reduce the number of lenses.
【0005】図51は、3枚のレンズ1,2,3から構
成される従来の撮像レンズを示したものであり、図52
はこの構成による横収差を示したものである。なお、図
中の符号4はカバーガラスを示している。FIG. 51 shows a conventional imaging lens composed of three lenses 1, 2, and 3, and FIG.
shows the lateral aberration due to this configuration. Note that the reference numeral 4 in the figure indicates a cover glass.
【0006】また、図53は、レンズ枚数の削減を目的
として1枚の非球面レンズ5で構成される撮像レンズを
示した例である。図54はこのレンズの諸収差を示して
いる。Further, FIG. 53 shows an example of an imaging lens constructed of one aspherical lens 5 for the purpose of reducing the number of lenses. FIG. 54 shows various aberrations of this lens.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図51の撮像レンズは
、この種のレンズとしての性能を満たしているが、構成
枚数が多い。反対に、図53のレンズは構成枚数は最小
であるが特に周辺部での性能の劣化が著しい。The imaging lens shown in FIG. 51 satisfies the performance of this type of lens, but it has a large number of lenses. On the other hand, although the lens shown in FIG. 53 has the smallest number of elements, the performance deteriorates particularly in the peripheral area.
【0008】[0008]
【発明の目的】この発明は、上記の課題に鑑みてなされ
たものであり、より少ない構成枚数で必要な性能を確保
することができる撮像レンズの提供を目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an imaging lens that can secure necessary performance with a smaller number of lenses.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明に係る撮像レン
ズは、上記目的を達成させるため、結像レンズと、両面
が非球面の補正レンズとを組み合わせて用いたことを特
徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the imaging lens according to the present invention is characterized in that it uses a combination of an imaging lens and a correction lens whose both surfaces are aspherical.
【0010】0010
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below based on the drawings.
【0011】まず、実施例にかかる撮像レンズが満たす
各種の条件について説明する。First, various conditions satisfied by the imaging lens according to the embodiment will be explained.
【0012】主波長における全系の焦点距離をf、結像
レンズの焦点距離をf1、補正レンズの焦点距離をf2
、結像レンズの第1面の近軸曲率半径をr1、結像レン
ズの軸上の厚さをd1として、
0.75<f/f1<1.0 …(1)−0.10<
f/f2<0 …(2)0.3<r1/d1<1
.0 …(3)を満たすことを特徴とする。The focal length of the entire system at the dominant wavelength is f, the focal length of the imaging lens is f1, and the focal length of the correction lens is f2.
, where r1 is the paraxial radius of curvature of the first surface of the imaging lens, and d1 is the axial thickness of the imaging lens, 0.75<f/f1<1.0...(1)-0.10<
f/f2<0...(2)0.3<r1/d1<1
.. 0...It is characterized by satisfying (3).
【0013】(1),(2)式は、像面湾曲及び非点隔
差に関する条件であり、(1)式の下限あるいは(2)
式の上限を越えると、サジタルの像面湾曲が過大となり
、逆に(1)式の上限あるいは(2)式の下限を越える
と、非点隔差が大きくなると共に、結像レンズ、補正レ
ンズの屈折力が過大となってコマ収差が発生する。Equations (1) and (2) are conditions regarding field curvature and astigmatism difference, and the lower limit of equation (1) or (2)
If the upper limit of equation (1) or the lower limit of equation (2) is exceeded, the sagittal field curvature will become excessive, and conversely, if the upper limit of equation (1) or the lower limit of equation (2) is exceeded, the astigmatism difference will increase and the imaging lens and correction lens will The refractive power becomes excessive and coma aberration occurs.
【0014】(3)式は、像面湾曲及びコマ収差に関す
る条件であり、上限を越えるとメリジオナルの像面湾曲
が大きくなり、下限を下回るとコマ収差が発生する。Equation (3) is a condition regarding field curvature and coma aberration; when the upper limit is exceeded, the meridional field curvature becomes large, and when the lower limit is below, coma aberration occurs.
【0015】更に、レンズの4次、6次、8次…の非球
面係数An、円錐係数をK、非球面頂点の曲率(1/r
)をCとし、補正レンズの物体側面(N=1)及び像側
面(N=2)の光軸からの高さYの非球面上における近
軸曲率面からのズレ△XN(Y)を数4のように定義し
た際に、Furthermore, the 4th, 6th, 8th, etc. aspheric coefficients An of the lens, the conic coefficient K, and the curvature of the aspheric apex (1/r
) is C, and the deviation △XN(Y) from the paraxial curvature surface on the aspheric surface at the height Y from the optical axis of the object side (N = 1) and image side (N = 2) of the correction lens is calculated as a number. When defined as in 4,
【数3】 の条件を満たすことを特徴とする。[Math 3] It is characterized by satisfying the following conditions.
【0016】[0016]
【数4】[Math 4]
【0017】
(4),(5)式は、非点隔差とディストーションとに
関する条件であり、両式の下限を下回ると、像高の低い
範囲で負のディストーションが発生し、上限を越えると
メリジオナルの像面湾曲が大きくなり、非点隔差が大き
くなる。Equations (4) and (5) are conditions regarding astigmatism and distortion; when the lower limit of both equations is below, negative distortion occurs in the low image height range, and when the upper limit is exceeded, meridional The curvature of field becomes larger, and the astigmatism difference becomes larger.
【0018】補正レンズを効果的に作用させるためには
、補正レンズの入射瞳を結像レンズ内に位置させ、補正
レンズの物体側の面から補正レンズの入射瞳までの距離
をd0、全系の焦点距離をfとして、−0.4<d0/
f<−0.2 …(6)の条件を満たすよう設定する
ことが好ましい。In order for the correction lens to work effectively, the entrance pupil of the correction lens must be located within the imaging lens, and the distance from the object side surface of the correction lens to the entrance pupil of the correction lens must be d0, and the entire system When the focal length of is f, -0.4<d0/
It is preferable to set the condition to satisfy f<−0.2 (6).
【0019】
(6)式は、補正レンズの入射瞳の位置を規定する条件
であり、この条件を満たさない場合には、非点収差が増
大し、結像性能が悪化する。Equation (6) is a condition that defines the position of the entrance pupil of the correction lens, and if this condition is not satisfied, astigmatism increases and imaging performance deteriorates.
【0020】(第1実施例)
図1〜図3は、この発明に係る撮像レンズの第1実施例
を示したものである。この撮像レンズは、両面非球面の
結像レンズ10と、その像側に配置された両面非球面の
補正レンズ20とから構成されている。補正レンズ20
の像側には、結像される画像の信号を読み取る図示せぬ
センサが設けられている。(First Embodiment) FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of an imaging lens according to the present invention. This imaging lens is composed of an imaging lens 10 having aspherical surfaces on both sides, and a correction lens 20 having aspherical surfaces on both sides disposed on the image side thereof. Correction lens 20
A sensor (not shown) is provided on the image side of the image plane to read signals of the formed image.
【0021】センサは、受光面が直接湿気にさらされる
ことがないようカバーガラス30によって密封されてお
り、受光面とカバーガラスの間の空間には窒素ガスが充
填されている。補正レンズ20は、その両面が近軸にお
いては物体側に凸となり、非球面変位方向が、非球面の
近軸曲率半径と逆となるような特殊形状を呈している。
このような非球面形状は、プラスチック素材を用いるこ
とにより容易に実現することができる。The sensor is sealed with a cover glass 30 so that the light receiving surface is not directly exposed to moisture, and the space between the light receiving surface and the cover glass is filled with nitrogen gas. The correction lens 20 has a special shape in which both surfaces are convex toward the object side in the paraxial direction, and the direction of displacement of the aspheric surface is opposite to the paraxial radius of curvature of the aspheric surface. Such an aspherical shape can be easily realized by using a plastic material.
【0022】このレンズの具体的な数値構成は、表1に
示した通りである。表中の記号は、Fno.がFナンバ
ー、fは主波長における焦点距離、mは倍率、rは面の
曲率半径、dはレンズ厚若しくは空気間隔、ndはレン
ズのd−line(588nm)における屈折率、νは
アッベ数、neはレンズのe−line(546nm)
における屈折率である。The specific numerical structure of this lens is shown in Table 1. The symbols in the table are Fno. is the F number, f is the focal length at the main wavelength, m is the magnification, r is the radius of curvature of the surface, d is the lens thickness or air spacing, nd is the refractive index of the lens at the d-line (588 nm), ν is the Abbe number, ne is the e-line of the lens (546nm)
is the refractive index at .
【0023】なお、表の説明において、非球面の曲率半
径欄の数値は非球面頂点の曲率半径とする。非球面は、
光軸からの高さYの非球面上の非球面頂点の接平面から
の距離をX、非球面頂点の曲率(1/r)をC、円錐係
数をK、4次〜10次の非球面係数をA4〜A10とし
て、以下の数5で与えられ、各面の円錐係数、非球面係
数は表1下段に示す通りである。図2は表1の構成によ
る諸収差、図3は横収差を示したものである。In the explanation of the table, the numerical value in the radius of curvature column of the aspherical surface is assumed to be the radius of curvature of the apex of the aspherical surface. The aspheric surface is
The distance from the tangent plane of the aspherical apex on the aspherical surface with height Y from the optical axis is X, the curvature (1/r) of the aspherical apex is C, the conic coefficient is K, and the 4th to 10th order aspheric surface The coefficients are given by the following equation 5 with A4 to A10, and the conic coefficient and aspheric coefficient of each surface are as shown in the lower part of Table 1. FIG. 2 shows various aberrations due to the configuration shown in Table 1, and FIG. 3 shows lateral aberrations.
【0024】[0024]
【数5】[Math 5]
【0025】[0025]
【表1】[Table 1]
【0026】(第2実施例)
図4は、この発明に係る撮像レンズの第2実施例を示し
たものである。この例では、結像レンズ10の像側に設
けられた補正レンズ20がセンサのカバーを兼ねている
。レンズの具体的な数値構成は、表2に示す通りである
。表中の記号は、第1実施例と同様である。図5は、表
2の構成による諸収差を示したものである。(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the imaging lens according to the present invention. In this example, a correction lens 20 provided on the image side of the imaging lens 10 also serves as a cover for the sensor. The specific numerical structure of the lens is as shown in Table 2. The symbols in the table are the same as in the first example. FIG. 5 shows various aberrations due to the configuration shown in Table 2.
【0027】[0027]
【表2】[Table 2]
【0028】(第3実施例)図6は、この発明に係る撮
像レンズの第3実施例を示したものである。(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the imaging lens according to the present invention.
【0029】このレンズは、第1実施例と同様に結像レ
ンズ10と、補正レンズ20とから構成され、その像側
にセンサのカバーガラス30が設けられている。Similar to the first embodiment, this lens is composed of an imaging lens 10 and a correction lens 20, and a sensor cover glass 30 is provided on the image side.
【0030】この実施例の具体的な数値構成は表3に示
されており、この構成による諸収差は図7に示した通り
である。The specific numerical configuration of this example is shown in Table 3, and the various aberrations due to this configuration are as shown in FIG.
【0031】なお、第3、第4、第5実施例では、結像
レンズ10、及び補正レンズ20にAPO(アモルファ
スポリオレフィン:商品名)を用いている。従来からプ
ラスチックレンズの材料として用いられているPMMA
(ポリメチルメタクリレート)は、温度や湿度の変化に
よる屈折状態の変化が大きく、環境の変化によって光学
性能が大きく変化するという問題がある。特に、湿度変
化があると、ピントのズレのみでなく光束の波面を乱し
てしまう。In the third, fourth, and fifth embodiments, APO (amorphous polyolefin: trade name) is used for the imaging lens 10 and the correction lens 20. PMMA has traditionally been used as a material for plastic lenses.
(Polymethyl methacrylate) has a problem in that its refractive state changes greatly due to changes in temperature and humidity, and its optical performance changes greatly depending on changes in the environment. In particular, if there is a change in humidity, not only will the focus shift, but the wavefront of the luminous flux will be disturbed.
【0032】このAPOは、低吸湿性プラスチックとし
て三井石油化学株式会社が開発したものであり、吸水率
が従来より1桁小さい0.01%以下であるため、湿度
の変化による影響を受け難い。従って、レンズにAPO
を用いることにより、レンズ系の性能をより安定化する
ことができる。[0032] This APO was developed by Mitsui Petrochemicals Co., Ltd. as a low hygroscopic plastic, and has a water absorption rate of 0.01% or less, which is an order of magnitude lower than conventional plastics, so it is hardly affected by changes in humidity. Therefore, APO on the lens
By using this, the performance of the lens system can be further stabilized.
【0033】[0033]
【表3】[Table 3]
【0034】(第4実施例)図8は、この発明に係る撮
像レンズの第4実施例を示したものである。(Fourth Embodiment) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the imaging lens according to the present invention.
【0035】このレンズは、第1実施例と同様に結像レ
ンズ10と、補正レンズ20とから構成され、その像側
にセンサのカバーガラス30が設けられている。Similar to the first embodiment, this lens is composed of an imaging lens 10 and a correction lens 20, and a sensor cover glass 30 is provided on the image side.
【0036】具体的な数値構成は表4に示されており、
この構成による諸収差は図9に示した通りである。[0036] The specific numerical structure is shown in Table 4,
Various aberrations due to this configuration are as shown in FIG.
【0037】[0037]
【表4】[Table 4]
【0038】(第5実施例)図10は、この発明に係る
撮像レンズの第5実施例を示したものである。(Fifth Embodiment) FIG. 10 shows a fifth embodiment of the imaging lens according to the present invention.
【0039】この例では、第2実施例と同様に結像レン
ズ10の像側に設けられた補正レンズ20がセンサのカ
バーを兼ねており、両レンズはAPOで形成されている
。In this example, similarly to the second embodiment, the correction lens 20 provided on the image side of the imaging lens 10 also serves as a cover for the sensor, and both lenses are made of APO.
【0040】補正レンズ20によりカバーガラスを兼ね
る場合には、PMMA等の吸湿性の高い樹脂を使用する
と、吸排湿を通じて透湿をもたらし、センサ性能を低下
させる虞がある。この実施例のように補正レンズをAP
Oとした場合には、受光面を湿気から保護し、センサの
性能の低下を防止することができる。In the case where the correction lens 20 also serves as a cover glass, if a highly hygroscopic resin such as PMMA is used, there is a risk that moisture permeation will occur through absorption and removal of moisture, resulting in deterioration of sensor performance. AP correction lens as in this example.
When set to O, the light-receiving surface can be protected from moisture and deterioration of sensor performance can be prevented.
【0041】レンズの具体的な数値構成は、表5に示す
通りであり、その諸収差は図11に示した通りである。The specific numerical structure of the lens is shown in Table 5, and its various aberrations are shown in FIG.
【0042】[0042]
【表5】[Table 5]
【0043】(第6実施例)図12は、この発明に係る
撮像レンズの第6実施例を示したものである。(Sixth Embodiment) FIG. 12 shows a sixth embodiment of the imaging lens according to the present invention.
【0044】この例では、第2実施例と同様に結像レン
ズ10の像側に設けられた補正レンズ20がセンサのカ
バーを兼ねている。In this example, as in the second embodiment, the correction lens 20 provided on the image side of the imaging lens 10 also serves as a cover for the sensor.
【0045】レンズの具体的な数値構成は、表6に示す
通りであり、その諸収差は図13に示した通りである。The specific numerical structure of the lens is shown in Table 6, and its various aberrations are shown in FIG.
【0046】[0046]
【表6】[Table 6]
【0047】なお、上述した各実施例と条件式(1)〜
(6)との対応は表7の通りである。[0047] In addition, each of the above-mentioned embodiments and conditional expressions (1) to
The correspondence with (6) is shown in Table 7.
【0048】[0048]
【表7】[Table 7]
【0049】第1実施例〜第6実施例は、テレビ電話用
カメラ、あるいはドアホン用カメラ等の小型のカメラに
利用される撮像レンズに関する。このような要求に応え
るため、第1〜第6実施例の撮像レンズは、1枚の結像
レンズと1枚の補正レンズとで全体をコンパクトに構成
している。The first to sixth embodiments relate to an imaging lens used in a small camera such as a videophone camera or a doorbell camera. In order to meet such demands, the imaging lenses of the first to sixth embodiments are compactly constructed as a whole with one imaging lens and one correction lens.
【0050】第7実施例以下の実施例では、結像レンズ
として複数枚で構成されるレンズを用い、上記の例より
結像性能が高い撮像レンズを提供している。更に、第7
〜第9実施例はズームレンズである。Seventh Embodiment In the following embodiments, a plurality of lenses are used as the imaging lens to provide an imaging lens with higher imaging performance than the above example. Furthermore, the seventh
~The ninth embodiment is a zoom lens.
【0051】(第7実施例)図14は、この発明に係る
撮像レンズの第7実施例を示したものである。このレン
ズは、3群構成の結像レンズと、両面非球面で近軸にお
いて負の焦点距離を持つ補正レンズとから構成され、結
像レンズは、物体側から順に、正の第1レンズ群と、負
の第2レンズ群と、正の第3レンズ群とが配列して構成
される。このレンズは、第1、第2レンズ群を光軸方向
に移動させることによって焦点距離を変化させるズーム
レンズであり、第1レンズ群を光軸方向に移動させるこ
とによりフォーカシングが行なわれる。(Seventh Embodiment) FIG. 14 shows a seventh embodiment of the imaging lens according to the present invention. This lens consists of an imaging lens with three groups, and a correction lens with aspherical surfaces on both sides and a negative focal length on the paraxial axis. , a negative second lens group, and a positive third lens group are arranged. This lens is a zoom lens that changes the focal length by moving the first and second lens groups in the optical axis direction, and focusing is performed by moving the first lens group in the optical axis direction.
【0052】図15は、補正レンズの形状を示す拡大図
である。FIG. 15 is an enlarged view showing the shape of the correction lens.
【0053】レンズの具体的な数値構成は表8に示す通
りであり、その諸収差は焦点距離10mmの場合が図1
6、焦点距離20mmの場合が図17、焦点距離40m
mの場合が図18に示されている。The specific numerical structure of the lens is shown in Table 8, and its various aberrations are shown in Figure 1 for a focal length of 10 mm.
6. Figure 17 shows the case of focal length 20mm, focal length 40m.
The case of m is shown in FIG.
【0054】[0054]
【表8】[Table 8]
【0055】(第8実施例)図19は、この発明に係る
撮像レンズの第8実施例を示したものである。このレン
ズは、4群構成の結像レンズと、両面非球面で近軸にお
いて負の焦点距離を持つ補正レンズとから構成され、結
像レンズは、物体側から順に、正の第1レンズ群と、負
の第2レンズ群と、負の第3レンズ群と、正の第4レン
ズ群とが配列して構成される。このレンズは、第2、第
3レンズ群を光軸方向に移動させることによって焦点距
離を変化させるズームレンズであり、第1レンズ群を光
軸方向に移動させることによりフォーカシングが行なわ
れる。(Eighth Embodiment) FIG. 19 shows an eighth embodiment of the imaging lens according to the present invention. This lens consists of an imaging lens with four groups, and a correction lens that has aspherical surfaces on both sides and has a negative focal length on the paraxial axis. , a negative second lens group, a negative third lens group, and a positive fourth lens group are arranged. This lens is a zoom lens that changes the focal length by moving the second and third lens groups in the optical axis direction, and focusing is performed by moving the first lens group in the optical axis direction.
【0056】レンズの具体的な数値構成は表9に示す通
りであり、その諸収差は焦点距離10mmの場合が図2
0、焦点距離20mmの場合が図21、焦点距離40m
mの場合が図22に示されている。The specific numerical structure of the lens is shown in Table 9, and its various aberrations are shown in Figure 2 for a focal length of 10 mm.
0, focal length 20mm is shown in Figure 21, focal length 40m
The case of m is shown in FIG.
【0057】[0057]
【表9】[Table 9]
【0058】
また、比較のため、補正レンズを除いた結像レンズのみ
の諸収差を、焦点距離10mmの場合を図23、焦点距
離20mmの場合を図24、焦点距離40mmの場合を
図25に示す。For comparison, various aberrations of only the imaging lens excluding the correction lens are shown in FIG. 23 for a focal length of 10 mm, FIG. 24 for a focal length of 20 mm, and FIG. 25 for a focal length of 40 mm. show.
【0059】(第9実施例)図26は、この発明に係る
撮像レンズの第9実施例を示したものである。このレン
ズは、4群構成の結像レンズと、両面非球面で近軸にお
いて正の焦点距離を持つ補正レンズとから構成され、結
像レンズは、物体側から順に、正の第1レンズ群と、負
の第2レンズ群と、負の第3レンズ群と、正の第4レン
ズ群とが配列して構成される。このレンズは、第2、第
3レンズ群を光軸方向に移動させることによって焦点距
離を変化させるズームレンズであり、第1レンズ群を光
軸方向に移動させることによりフォーカシングが行なわ
れる。(Ninth Embodiment) FIG. 26 shows a ninth embodiment of the imaging lens according to the present invention. This lens consists of an imaging lens with four groups, and a correction lens that has aspherical surfaces on both sides and has a positive focal length on the paraxial axis. , a negative second lens group, a negative third lens group, and a positive fourth lens group are arranged. This lens is a zoom lens that changes the focal length by moving the second and third lens groups in the optical axis direction, and focusing is performed by moving the first lens group in the optical axis direction.
【0060】図27は、補正レンズの形状を示す拡大図
である。FIG. 27 is an enlarged view showing the shape of the correction lens.
【0061】レンズの具体的な数値構成は表10に示す
通りであり、その諸収差は焦点距離8mmの場合が図2
8、焦点距離20mmの場合が図29、焦点距離48m
mの場合が図30に示されている。The specific numerical structure of the lens is shown in Table 10, and its various aberrations are shown in Figure 2 for a focal length of 8 mm.
8. Figure 29 shows the case of focal length 20mm, focal length 48m.
The case of m is shown in FIG.
【0062】[0062]
【表10】[Table 10]
【0063】(第10実施例)図31は、この発明に係
る撮像レンズの第10実施例を示したものである。この
レンズは、4群構成の結像レンズと、両面非球面で近軸
において負の焦点距離を持つ補正レンズとから構成され
、結像レンズは、物体側から順に、負の第1レンズと、
正の第2レンズと、負の第3レンズと、正の第4レンズ
とが配列して構成される。(Tenth Embodiment) FIG. 31 shows a tenth embodiment of the imaging lens according to the present invention. This lens is composed of an imaging lens with a four-group configuration, and a correction lens that has aspherical surfaces on both sides and has a negative focal length on the paraxial axis.The imaging lens includes, in order from the object side, a negative first lens,
A positive second lens, a negative third lens, and a positive fourth lens are arranged and configured.
【0064】レンズの具体的な数値構成は表11に示す
通りであり、その倍率−0.168倍における諸収差は
図32に示されている。The specific numerical structure of the lens is shown in Table 11, and the various aberrations at a magnification of -0.168 times are shown in FIG.
【0065】[0065]
【表11】[Table 11]
【0066】(第11実施例)図33は、この発明に係
る撮像レンズの第11実施例を示したものである。この
レンズは、4枚構成の結像レンズと、両面非球面で近軸
において負の焦点距離を持つ補正レンズとから構成され
、結像レンズは、物体側から順に、正の第1レンズと、
負の第2レンズと、正の第3レンズと、負の第4レンズ
とが配列して構成され、第3レンズと第4レンズとが接
合されている。(Eleventh Embodiment) FIG. 33 shows an eleventh embodiment of the imaging lens according to the present invention. This lens is composed of a four-element imaging lens, and a correction lens that has aspherical surfaces on both sides and has a negative focal length on the paraxial axis.The imaging lens includes, in order from the object side, a positive first lens,
A negative second lens, a positive third lens, and a negative fourth lens are arranged, and the third lens and the fourth lens are cemented.
【0067】図34は、補正レンズの形状を示す拡大図
である。レンズの具体的な数値構成は表12に示す通り
であり、その倍率−0.112倍における諸収差は図3
5に示されている。なお、図36は、補正レンズを除い
た場合の結像レンズのみの諸収差を示している。FIG. 34 is an enlarged view showing the shape of the correction lens. The specific numerical configuration of the lens is shown in Table 12, and the various aberrations at a magnification of -0.112x are shown in Figure 3.
5. Note that FIG. 36 shows various aberrations of only the imaging lens when the correction lens is excluded.
【0068】[0068]
【表12】[Table 12]
【0069】(第12実施例)図37は、この発明に係
る撮像レンズの第12実施例を示したものである。第1
2実施例から第18実施例で示す撮像レンズは、物体側
から順に、近軸において両凹で負の焦点距離を持つ補正
レンズと、1枚構成の正の結像レンズとが配列して構成
され、像側にはカバーガラスが設けられている。補正レ
ンズは両面非球面であり、物体側の面の球面からの変位
方向は、近軸の曲率半径とは逆である。(Twelfth Embodiment) FIG. 37 shows a twelfth embodiment of the imaging lens according to the present invention. 1st
The imaging lenses shown in Examples 2 to 18 are constructed by arranging, in order from the object side, a correction lens that is biconcave on the paraxial axis and has a negative focal length, and a single-element positive imaging lens. A cover glass is provided on the image side. The correction lens has aspherical surfaces on both sides, and the direction of displacement of the object-side surface from the spherical surface is opposite to the paraxial radius of curvature.
【0070】このような構成によれば、補正レンズの物
体側の非球面が結像レンズの入射瞳に対して良好な物体
像を形成する。結像レンズによる結像面を物体としてみ
た際のペッツバール像面は、物体側に凸となる曲面とな
り、補正レンズより物体側に形成される。負の補正レン
ズによるペッツバール像面は、物体側に凸となる曲面で
あり、補正レンズより物体側に虚像として形成される。
これらのペッツバール像面の位置と湾曲の度合とが一致
する場合には、物体の像は像面湾曲、非点収差のない状
態で受光面上に形成される。With this configuration, the aspheric surface on the object side of the correction lens forms a good object image with respect to the entrance pupil of the imaging lens. When the imaging surface of the imaging lens is viewed as an object, the Petzval image surface is a curved surface that is convex toward the object, and is formed closer to the object than the correction lens. The Petzval image surface created by the negative correction lens is a curved surface that is convex toward the object side, and is formed as a virtual image closer to the object side than the correction lens. When the position of these Petzval image planes and the degree of curvature match, an image of the object is formed on the light receiving surface without field curvature or astigmatism.
【0071】上記の構成によれば、簡単な構成で広画角
で安価な小型レンズを提供することができる。また、正
の結像レンズの物体側に負レンズを配置することにより
、長いバックフォーカスを確保することができ、レンズ
の焦点距離を短くした場合にも、レンズとカバーガラス
とが接触しない。According to the above structure, it is possible to provide a small lens with a wide angle of view and low cost with a simple structure. Further, by arranging the negative lens on the object side of the positive imaging lens, a long back focus can be ensured, and even when the focal length of the lens is shortened, the lens and the cover glass do not come into contact with each other.
【0072】なお、第12、13、14、16実施例で
は絞りが結像レンズ中に位置し、第15、17、18実
施例では絞りが結像レンズの像側の面上に位置する。In the 12th, 13th, 14th, and 16th embodiments, the diaphragm is located in the imaging lens, and in the 15th, 17th, and 18th embodiments, the diaphragm is located on the image-side surface of the imaging lens.
【0073】第12実施例のレンズの具体的な数値構成
は表13に示す通りであり、その諸収差は図38に示さ
れている。The specific numerical structure of the lens of the twelfth example is shown in Table 13, and its various aberrations are shown in FIG.
【0074】[0074]
【表13】[Table 13]
【0075】(第13実施例)図39は、この発明に係
る撮像レンズの第13実施例を示したものである。レン
ズの具体的な数値構成は表14に示す通りであり、その
諸収差は図40に示されている。(Thirteenth Embodiment) FIG. 39 shows a thirteenth embodiment of the imaging lens according to the present invention. The specific numerical structure of the lens is shown in Table 14, and its various aberrations are shown in FIG.
【0076】[0076]
【表14】[Table 14]
【0077】(第14実施例)図41は、この発明に係
る撮像レンズの第14実施例を示したものである。レン
ズの具体的な数値構成は表15に示す通りであり、その
諸収差は図42に示されている。(Fourteenth Embodiment) FIG. 41 shows a fourteenth embodiment of the imaging lens according to the present invention. The specific numerical structure of the lens is shown in Table 15, and its various aberrations are shown in FIG.
【0078】[0078]
【表15】[Table 15]
【0079】(第15実施例)図43、この発明に係る
撮像レンズの第15実施例を示したものである。レンズ
の具体的な数値構成は表16に示す通りであり、その諸
収差は図44に示されている。(Fifteenth Embodiment) FIG. 43 shows a fifteenth embodiment of the imaging lens according to the present invention. The specific numerical structure of the lens is shown in Table 16, and its various aberrations are shown in FIG.
【0080】[0080]
【表16】[Table 16]
【0081】(第16実施例)図45は、この発明に係
る撮像レンズの第16実施例を示したものである。レン
ズの具体的な数値構成は表17に示す通りであり、その
諸収差は図46に示されている。(Sixteenth Embodiment) FIG. 45 shows a 16th embodiment of the imaging lens according to the present invention. The specific numerical structure of the lens is as shown in Table 17, and its various aberrations are shown in FIG.
【0082】[0082]
【表17】[Table 17]
【0083】(第17実施例)図47は、この発明に係
る撮像レンズの第17実施例を示したものである。レン
ズの具体的な数値構成は表18に示す通りであり、その
諸収差は図48に示されている。(Seventeenth Embodiment) FIG. 47 shows a seventeenth embodiment of the imaging lens according to the present invention. The specific numerical structure of the lens is as shown in Table 18, and its various aberrations are shown in FIG.
【0084】[0084]
【表18】[Table 18]
【0085】(第18実施例)図49は、この発明に係
る撮像レンズの第18実施例を示したものである。レン
ズの具体的な数値構成は表19に示す通りであり、その
諸収差は図50に示されている。(Eighteenth Embodiment) FIG. 49 shows an eighteenth embodiment of the imaging lens according to the present invention. The specific numerical structure of the lens is as shown in Table 19, and its various aberrations are shown in FIG.
【0086】[0086]
【表19】[Table 19]
【0087】以上説明したように、この発明によれば、
両面非球面の補正レンズを結像レンズと組み合わせて用
いることにより、結像レンズの構成を簡略にすることが
できる。As explained above, according to the present invention,
By using a double-sided aspherical correction lens in combination with an imaging lens, the configuration of the imaging lens can be simplified.
【図1】この発明に係る撮像レンズの第1実施例のレン
ズ断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of an imaging lens according to the present invention.
【図2】第1実施例の諸収差図である。FIG. 2 is a diagram showing various aberrations of the first embodiment.
【図3】第1実施例の横収差図である。FIG. 3 is a lateral aberration diagram of the first embodiment.
【図4】第2実施例のレンズ断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a lens according to a second embodiment.
【図5】第2実施例の諸収差図である。FIG. 5 is a diagram showing various aberrations of the second embodiment.
【図6】第3実施例のレンズ断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a lens according to a third embodiment.
【図7】第3実施例の諸収差図である。FIG. 7 is a diagram showing various aberrations of the third embodiment.
【図8】第4実施例のレンズ断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a lens according to a fourth embodiment.
【図9】第4実施例の諸収差図である。FIG. 9 is a diagram showing various aberrations of the fourth embodiment.
【図10】第5実施例のレンズ断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a lens according to a fifth embodiment.
【図11】第5実施例の諸収差図である。FIG. 11 is a diagram showing various aberrations of the fifth embodiment.
【図12】第6実施例のレンズ断面図である。FIG. 12 is a sectional view of a lens according to a sixth embodiment.
【図13】第6実施例の諸収差図である。FIG. 13 is a diagram showing various aberrations of the sixth embodiment.
【図14】第7実施例の焦点距離10mmのレンズ断面
図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a lens with a focal length of 10 mm in a seventh embodiment.
【図15】第7実施例の補正レンズの拡大断面図である
。FIG. 15 is an enlarged sectional view of a correction lens according to a seventh embodiment.
【図16】第7実施例の焦点距離10mmの諸収差図で
ある。FIG. 16 is a diagram of various aberrations at a focal length of 10 mm in the seventh embodiment.
【図17】第7実施例の焦点距離20mmの諸収差図で
ある。FIG. 17 is a diagram of various aberrations at a focal length of 20 mm in the seventh embodiment.
【図18】第7実施例の焦点距離40mmの諸収差図で
ある。FIG. 18 is a diagram of various aberrations at a focal length of 40 mm in the seventh embodiment.
【図19】第8実施例の焦点距離10mmのレンズ断面
図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of a lens with a focal length of 10 mm in an eighth embodiment.
【図20】第8実施例の補助レンズを除いた場合の焦点
距離10mmの諸収差図である。FIG. 20 is a diagram of various aberrations at a focal length of 10 mm when the auxiliary lens of the eighth embodiment is excluded.
【図21】第8実施例の補助レンズを除いた場合の焦点
距離20mmの諸収差図である。FIG. 21 is a diagram of various aberrations at a focal length of 20 mm when the auxiliary lens of the eighth embodiment is excluded.
【図22】第8実施例の補助レンズを除いた場合の焦点
距離40mmの諸収差図である。FIG. 22 is a diagram of various aberrations at a focal length of 40 mm when the auxiliary lens of the eighth embodiment is excluded.
【図23】第8実施例の焦点距離10mmの諸収差図で
ある。FIG. 23 is a diagram of various aberrations at a focal length of 10 mm in the eighth embodiment.
【図24】第8実施例の焦点距離20mmの諸収差図で
ある。FIG. 24 is a diagram of various aberrations at a focal length of 20 mm in the eighth embodiment.
【図25】第8実施例の焦点距離40mmの諸収差図で
ある。FIG. 25 is a diagram of various aberrations at a focal length of 40 mm in the eighth embodiment.
【図26】第9実施例の焦点距離8mmのレンズ断面図
である。FIG. 26 is a cross-sectional view of a lens with a focal length of 8 mm in a ninth embodiment.
【図27】第9実施例の補正レンズの拡大断面図である
。FIG. 27 is an enlarged sectional view of the correction lens of the ninth embodiment.
【図28】第9実施例の焦点距離8mm諸収差図である
。FIG. 28 is a diagram of various aberrations at a focal length of 8 mm in the ninth embodiment.
【図29】第9実施例の焦点距離20mmの諸収差図で
ある。FIG. 29 is a diagram showing various aberrations at a focal length of 20 mm in the ninth embodiment.
【図30】第9実施例の焦点距離48mmの諸収差図で
ある。FIG. 30 is a diagram showing various aberrations at a focal length of 48 mm in the ninth embodiment.
【図31】第10実施例のレンズ断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view of a lens according to a tenth embodiment.
【図32】第10実施例の−0.168倍における諸収
差図である。FIG. 32 is a diagram showing various aberrations at −0.168 times in the tenth embodiment.
【図33】第11実施例の焦点距離10mmのレンズ断
面図である。FIG. 33 is a cross-sectional view of a lens with a focal length of 10 mm in an eleventh embodiment.
【図34】第11実施例の補正レンズの拡大断面図であ
る。FIG. 34 is an enlarged cross-sectional view of the correction lens of the eleventh embodiment.
【図35】第11実施例の−0.112倍における諸収
差図である。FIG. 35 is a diagram of various aberrations at −0.112 times in the eleventh embodiment.
【図36】第11実施例の補正レンズを除いた場合の諸
収差図である。FIG. 36 is a diagram showing various aberrations when the correction lens of the eleventh embodiment is excluded.
【図37】第12実施例のレンズ断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view of the lens of the twelfth embodiment.
【図38】第12実施例の諸収差図である。FIG. 38 is a diagram showing various aberrations of the twelfth embodiment.
【図39】第13実施例のレンズ断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view of a lens according to a thirteenth embodiment.
【図40】第13実施例の諸収差図である。FIG. 40 is a diagram showing various aberrations of the thirteenth embodiment.
【図41】第14実施例のレンズ断面図である。FIG. 41 is a sectional view of the lens of the fourteenth embodiment.
【図42】第14実施例の諸収差図である。FIG. 42 is a diagram showing various aberrations of the fourteenth embodiment.
【図43】第15実施例のレンズ断面図である。FIG. 43 is a sectional view of the lens of the fifteenth embodiment.
【図44】第15実施例の諸収差図である。FIG. 44 is a diagram showing various aberrations of the 15th example.
【図45】第16実施例のレンズ断面図である。FIG. 45 is a sectional view of the lens of the 16th embodiment.
【図46】第16実施例の諸収差図である。FIG. 46 is a diagram showing various aberrations of the 16th embodiment.
【図47】第17実施例のレンズ断面図である。FIG. 47 is a cross-sectional view of the lens of the seventeenth embodiment.
【図48】第17実施例の諸収差図である。FIG. 48 is a diagram showing various aberrations of the 17th embodiment.
【図49】第18実施例のレンズ断面図である。FIG. 49 is a cross-sectional view of the lens of the 18th embodiment.
【図50】第18実施例の諸収差図である。FIG. 50 is a diagram showing various aberrations of the 18th embodiment.
【図51】従来の3枚構成の撮像レンズの断面図である
。FIG. 51 is a sectional view of a conventional three-lens imaging lens.
【図52】図51の従来例の横収差図である。52 is a lateral aberration diagram of the conventional example shown in FIG. 51. FIG.
【図53】従来の1枚構成の撮像レンズの断面図である
。FIG. 53 is a cross-sectional view of a conventional single-lens imaging lens.
【図54】図53の従来例の横収差図である。54 is a lateral aberration diagram of the conventional example shown in FIG. 53. FIG.
10 結像レンズ 20 補正レンズ 30 カバーガラス 10 Imaging lens 20 Correction lens 30 Cover glass
Claims (16)
配置されて近軸において両面が物体側に凸となる非球面
であるメニスカスの補正レンズとを有することを特徴と
する撮像レンズ。1. An imaging lens comprising: an imaging lens; and a meniscus correction lens which is an aspherical surface disposed on the image side of the imaging lens and whose both surfaces are convex toward the object side in the paraxial direction. .
非球面の近軸曲率半径と逆であることを特徴とする請求
項1に記載の撮像レンズ。2. The aspherical displacement direction of the correction lens is
The imaging lens according to claim 1, wherein the radius of paraxial curvature of the aspheric surface is opposite to that of the aspheric surface.
側に設けられた受光素子のカバーとなっていることを特
徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。3. The imaging lens according to claim 1, wherein the correction lens serves as a cover for a light receiving element provided on the image side of the correction lens.
させることにより焦点調節を行なうことを特徴とする請
求項3に記載の撮像レンズ。4. The imaging lens according to claim 3, wherein focus adjustment is performed by moving only the imaging lens in the optical axis direction.
り形成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像レ
ンズ。5. The imaging lens according to claim 1, wherein the correction lens is formed of a low hygroscopic resin.
リオレフィンであることを特徴とする請求項5に記載の
撮像レンズ。6. The imaging lens according to claim 5, wherein the low hygroscopic resin is an amorphous polyolefin.
非球面である1枚のレンズにより構成されることを特徴
とする請求項1に記載の撮像レンズ。7. The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is composed of one lens having at least one aspherical surface.
正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レ
ンズ群とが配列して構成され、前記第1、第2レンズ群
を光軸方向に移動させることによって焦点距離を変化さ
せることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。8. The imaging lens includes, in order from the object side:
A positive first lens group, a negative second lens group, and a positive third lens group are arranged, and the focal length can be adjusted by moving the first and second lens groups in the optical axis direction. The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is changed.
正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、負の第3レ
ンズ群と、正の第4レンズ群とが配列して構成され、前
記第2、第3レンズ群を光軸方向に移動させることによ
って焦点距離を変化させることを特徴とする請求項1に
記載の撮像レンズ。9. The imaging lens includes, in order from the object side:
A positive first lens group, a negative second lens group, a negative third lens group, and a positive fourth lens group are arranged, and the second and third lens groups are aligned in the optical axis direction. 2. The imaging lens according to claim 1, wherein the focal length is changed by moving the lens.
、負の第1レンズと、正の第2レンズと、負の第3レン
ズと、正の第4レンズとが配列して構成されることを特
徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。10. The imaging lens includes, in order from the object side, a negative first lens, a positive second lens, a negative third lens, and a positive fourth lens. The imaging lens according to claim 1, characterized in that:
、正の第1レンズと、負の第2レンズと、正の第3レン
ズと、負の第4レンズとが配列して構成され、第3レン
ズと第4レンズとが接合されていることを特徴とする請
求項1に記載の撮像レンズ。11. The imaging lens includes, in order from the object side, a positive first lens, a negative second lens, a positive third lens, and a negative fourth lens, The imaging lens according to claim 1, wherein the third lens and the fourth lens are cemented.
た両面非球面の補正レンズとを有し、主波長における全
系の焦点距離をf、結像レンズの焦点距離をf1、補正
レンズの焦点距離をf2として、 0.75<f/f1<1.0 −0.10<f/f2<0 を満たすことを特徴とする撮像レンズ。12. Comprising an imaging lens and a correction lens with aspherical surfaces on both sides disposed on the image side, wherein the focal length of the entire system at the dominant wavelength is f, the focal length of the imaging lens is f1, and the correction lens An imaging lens that satisfies 0.75<f/f1<1.0 -0.10<f/f2<0, where f2 is the focal length of .
た両面非球面の補正レンズとを有し、結像レンズの第1
面の近軸曲率半径をr1、結像レンズの軸上の厚さをd
1として、 0.3<r1/d1<1.0 を満たすことを特徴とする撮像レンズ。13. An imaging lens, and a correction lens having aspherical surfaces on both sides disposed on the image side of the imaging lens.
The paraxial radius of curvature of the surface is r1, and the axial thickness of the imaging lens is d.
1, an imaging lens that satisfies 0.3<r1/d1<1.0.
た両面非球面の補正レンズとを有し、全系の焦点距離を
f、4次、6次、8次…の非球面係数An、円錐係数を
K、非球面頂点の曲率(1/r)をCとし、補正レンズ
の物体側面(N=1)及び像側面(N=2)の光軸から
の高さYの非球面上における近軸曲率面からのズレ△X
N(Y)を数2のように定義した際に、【数1】 の条件を満たすことを特徴とする撮像レンズ。 【数2】14. It has an imaging lens and a correction lens with aspherical surfaces on both sides disposed on the image side, and the focal length of the entire system is set to f, an aspherical coefficient An of the 4th order, 6th order, 8th order, etc. , where K is the conic coefficient, C is the curvature (1/r) of the apex of the aspherical surface, and the height Y from the optical axis of the object side (N=1) and image side (N=2) of the correction lens is on the aspherical surface. The deviation from the paraxial curvature surface △X
An imaging lens that satisfies the following condition when N(Y) is defined as shown in equation 2. [Math 2]
た両面非球面の補正レンズとを有し、前記補正レンズの
入射瞳が前記結像レンズ内にあり、補正レンズの物体側
の面から補正レンズの入射瞳までの距離をd0、全系の
焦点距離をfとして、 −0.4<d0/f<−0,2 の条件を満たすことを特徴とする撮像レンズ。15. An imaging lens, and a correction lens having aspherical surfaces on both sides disposed on the image side thereof, wherein an entrance pupil of the correction lens is within the imaging lens, and an object side surface of the correction lens is located within the imaging lens. An imaging lens that satisfies the following condition: -0.4<d0/f<-0,2, where d0 is the distance from the entrance pupil of the correction lens to f, and f is the focal length of the entire system.
側に配置されて両凹の両面非球面の補正レンズとを有す
ることを特徴とする撮像レンズ。16. An imaging lens comprising: an imaging lens; and a biconcave correction lens having aspherical surfaces on both sides and disposed on the object side of the imaging lens.
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