JPH0667089A - ２群２枚の非球面レンズ系 - Google Patents
２群２枚の非球面レンズ系Info
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- JPH0667089A JPH0667089A JP22366792A JP22366792A JPH0667089A JP H0667089 A JPH0667089 A JP H0667089A JP 22366792 A JP22366792 A JP 22366792A JP 22366792 A JP22366792 A JP 22366792A JP H0667089 A JPH0667089 A JP H0667089A
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- lens system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種の収差が効果的に補正されるとともに短
小コンパクトであり、かつ高画質の画像が得られるＣＣ
Ｄカメラなどの小型の撮像機器あるいは投影機器に適用
することができる非球面２群２枚のレンズ系を提供す
る。 【構成】 レンズ系を次の条件のもとで構成する； (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凸レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ
小コンパクトであり、かつ高画質の画像が得られるＣＣ
Ｄカメラなどの小型の撮像機器あるいは投影機器に適用
することができる非球面２群２枚のレンズ系を提供す
る。 【構成】 レンズ系を次の条件のもとで構成する； (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凸レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤビデオ監視カメ
ラや液晶テレビの投影用（プロジェクター）などのレン
ズ系に有用な２群２枚の非球面レンズ系に関する。即
ち、本発明は光学系の全長が短くコンパクトであり、各
種の収差（ザイデルの５収差など）の補正性に優れると
ともに、合成樹脂製であるために経済的である２群２枚
の非球面レンズ系を提供しようとするものである。
ラや液晶テレビの投影用（プロジェクター）などのレン
ズ系に有用な２群２枚の非球面レンズ系に関する。即
ち、本発明は光学系の全長が短くコンパクトであり、各
種の収差（ザイデルの５収差など）の補正性に優れると
ともに、合成樹脂製であるために経済的である２群２枚
の非球面レンズ系を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤビデオ監視カメラや液晶テレビの
投影用（プロジェクター）などのレンズ系においては、
忠実な被写体の再現やテレビ画像の忠実な再現など望ま
れることはいうまでもないことである。この場合、例え
ば、監視レンズの如き撮像系、即ち視野の広がりを必要
とする光学系において、中心の描写力（再現性）と同等
の中心以外の視野全面の描写力（再現性）が要求される
ことはいうまでもないことである。
投影用（プロジェクター）などのレンズ系においては、
忠実な被写体の再現やテレビ画像の忠実な再現など望ま
れることはいうまでもないことである。この場合、例え
ば、監視レンズの如き撮像系、即ち視野の広がりを必要
とする光学系において、中心の描写力（再現性）と同等
の中心以外の視野全面の描写力（再現性）が要求される
ことはいうまでもないことである。
【０００３】 前記した要求特性を実現するためには、
所定の光学系においては各種の収差、即ち球面収差（以
下、ＳＡともいう。）、コマ収差（以下、ＣＭともい
う。）、非点収差（以下、ＡＳともいう。）、歪曲収差
（以下、ＤＳともいう。）、像面弯曲及び色収差（色消
し）の各種収差が均衡がとれて補正されることが望まし
い。
所定の光学系においては各種の収差、即ち球面収差（以
下、ＳＡともいう。）、コマ収差（以下、ＣＭともい
う。）、非点収差（以下、ＡＳともいう。）、歪曲収差
（以下、ＤＳともいう。）、像面弯曲及び色収差（色消
し）の各種収差が均衡がとれて補正されることが望まし
い。
【０００４】また、最近においては、ＣＣＤカメラなど
の撮像機器が小型化しており、これらに適用されるレン
ズ系も小型化、コンパクト化が要求される。特に、前記
した各種収差を複数のレンズにより補正しようとすると
その光学系の全長は合成焦点の数倍にもなるため、全長
が短小でコンパクトなものが望まれている。
の撮像機器が小型化しており、これらに適用されるレン
ズ系も小型化、コンパクト化が要求される。特に、前記
した各種収差を複数のレンズにより補正しようとすると
その光学系の全長は合成焦点の数倍にもなるため、全長
が短小でコンパクトなものが望まれている。
【０００５】ＣＣＤ監視カメラ用のレンズ系として、非
球面の２群２枚のレンズ系が市販されているが、光学系
の全長が、合成焦点距離（ｆ）の４倍〜６倍に達するも
のであり、短小コンパクト化という要求には十分に答え
ることができない。前記レンズ系においては、収差補正
を第１レンズに大きな凹パワーを付与して解決しようと
いう考え方が流れている。この点、そのシェープファク
タ（Shape-factor）、具体的には＜（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2
｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜Ｒ2 ｜）＞の値をみると、前記市
販品のものは１．０に近い１．２という値を示してい
る。これは、第１レンズに強力な凹パワーを付与し、監
視カメラという用途から超広角を実現し、その反面、相
当に長い光学系（凹パワーの付与とともに合成焦点距離
が大きくなり光学系は長いものになる。）において収差
補正を行なうというものである。しかしながら、市販の
前記超広角の魚眼レンズタイプのものにおいては、十分
なる収差補正が実現できず、忠実かつ画像細部（textur
e ）の再現性が要求されるレンズ系には適用することが
できない。
球面の２群２枚のレンズ系が市販されているが、光学系
の全長が、合成焦点距離（ｆ）の４倍〜６倍に達するも
のであり、短小コンパクト化という要求には十分に答え
ることができない。前記レンズ系においては、収差補正
を第１レンズに大きな凹パワーを付与して解決しようと
いう考え方が流れている。この点、そのシェープファク
タ（Shape-factor）、具体的には＜（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2
｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜Ｒ2 ｜）＞の値をみると、前記市
販品のものは１．０に近い１．２という値を示してい
る。これは、第１レンズに強力な凹パワーを付与し、監
視カメラという用途から超広角を実現し、その反面、相
当に長い光学系（凹パワーの付与とともに合成焦点距離
が大きくなり光学系は長いものになる。）において収差
補正を行なうというものである。しかしながら、市販の
前記超広角の魚眼レンズタイプのものにおいては、十分
なる収差補正が実現できず、忠実かつ画像細部（textur
e ）の再現性が要求されるレンズ系には適用することが
できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来の非球面２群２枚のレンズ系の欠点を解消し、忠実な
画像の撮影や投影ができるとともに優れた収差の補正性
を有し、かつ光学系の全長が短小でコンパクトな従来に
はみられない非球面２群２枚のレンズ系を提供しようと
するものである。
来の非球面２群２枚のレンズ系の欠点を解消し、忠実な
画像の撮影や投影ができるとともに優れた収差の補正性
を有し、かつ光学系の全長が短小でコンパクトな従来に
はみられない非球面２群２枚のレンズ系を提供しようと
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、撮像または投影用の短小かつ収差補正に優れた
２群２枚の非球面レンズ系において、前記レンズ系が、 (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凹レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ の光学特性により規定されることを特徴とする２群２枚
の非球面レンズ系に関するものである。。但し、前記関
係式において、各記号は次のことを意味する。 Ｒ1 ………………第１レンズの前面側曲率半径 Ｒ2 ………………第１レンズの後面側曲率半径 Ｒ3 ………………第２レンズの前面側曲率半径 ｄ1 ………………第１レンズの中心肉厚（mm） ｄ2 ………………第１と第２レンズの軸上の空気間隔
（mm） ｆ ………………第１、第２レンズの合成焦点距離
発明は、撮像または投影用の短小かつ収差補正に優れた
２群２枚の非球面レンズ系において、前記レンズ系が、 (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凹レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ の光学特性により規定されることを特徴とする２群２枚
の非球面レンズ系に関するものである。。但し、前記関
係式において、各記号は次のことを意味する。 Ｒ1 ………………第１レンズの前面側曲率半径 Ｒ2 ………………第１レンズの後面側曲率半径 Ｒ3 ………………第２レンズの前面側曲率半径 ｄ1 ………………第１レンズの中心肉厚（mm） ｄ2 ………………第１と第２レンズの軸上の空気間隔
（mm） ｆ ………………第１、第２レンズの合成焦点距離
【０００８】以下、本発明の技術的構成を詳しく説明す
る。本発明において、合成樹脂製で非球面の２群２枚の
単純なレンズ系の性能向上を図るための基本的な考え方
は次の点にある。即ち、本発明のレンズ系の基本的な設
計思想は、次の点にある。
る。本発明において、合成樹脂製で非球面の２群２枚の
単純なレンズ系の性能向上を図るための基本的な考え方
は次の点にある。即ち、本発明のレンズ系の基本的な設
計思想は、次の点にある。
【０００９】レンズ系の各種収差を補正するために、ペ
ッツヴァルの条件（Petzval's condition ）が念頭に入
れられる。周知のように、ペッツヴァルの条件とは共軸
球面光学系において非点収差と像面のまがりを同時に補
正するための必要条件の１つである。一般的には、レン
ズ材料の屈折率によってペッツヴァル係数の和は大きく
影響され、前記収差はペッツヴァル係数を極力、小さい
値にすることにより達成される。この点、合成樹脂レン
ズを用いた従来のレンズ系、例えばレンズ系を凸，凹，
凸のようなレンズ構成とすると、ペッツヴァル係数の和
は、０．８付近にとどまり、実用的な像面補正が不可能
である。
ッツヴァルの条件（Petzval's condition ）が念頭に入
れられる。周知のように、ペッツヴァルの条件とは共軸
球面光学系において非点収差と像面のまがりを同時に補
正するための必要条件の１つである。一般的には、レン
ズ材料の屈折率によってペッツヴァル係数の和は大きく
影響され、前記収差はペッツヴァル係数を極力、小さい
値にすることにより達成される。この点、合成樹脂レン
ズを用いた従来のレンズ系、例えばレンズ系を凸，凹，
凸のようなレンズ構成とすると、ペッツヴァル係数の和
は、０．８付近にとどまり、実用的な像面補正が不可能
である。
【００１０】本発明においては、前記ペッツヴァル係数
を従来より低い値、例えば０．７付近、またはそれ以下
の値とするようにしている。具体的には、第１レンズを
凹パワーとして、ペッツヴァル係数を負の値としてい
る。
を従来より低い値、例えば０．７付近、またはそれ以下
の値とするようにしている。具体的には、第１レンズを
凹パワーとして、ペッツヴァル係数を負の値としてい
る。
【００１１】(ii) また、前記した点と関連して、光学
系の全長の短小化、コンパクト化という要請を考慮し
て、コンパクト化の指標としてｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ
3 （但し、ｄ3 は第２レンズの中心肉厚、mm）で規定さ
れるｄ値をみたとき、該ｄ値を本発明においては２群２
枚のレンズ系の合成焦点距離（ｆ）に対して特定の値に
維持するという考え方をとっている。前記した基本的な
考え方のもとに誘導されたのが、前記した(2) 〜(5) の
条件である。
系の全長の短小化、コンパクト化という要請を考慮し
て、コンパクト化の指標としてｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ
3 （但し、ｄ3 は第２レンズの中心肉厚、mm）で規定さ
れるｄ値をみたとき、該ｄ値を本発明においては２群２
枚のレンズ系の合成焦点距離（ｆ）に対して特定の値に
維持するという考え方をとっている。前記した基本的な
考え方のもとに誘導されたのが、前記した(2) 〜(5) の
条件である。
【００１２】本発明において、前記第１レンズを凹パワ
ーとし、ペッツヴァル係数和の値として負の値を有する
第１レンズの全体形状、即ちシェープファクタの値は、
前記した(2) の条件を採用するものである。なお、第１
レンズを凹レンズとすることにより、球面収差、コマ収
差は合成樹脂ならではの非球面加工により、比較的容易
に補正することができる。本発明において、第１レンズ
のシェープファクタ（＜（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜
Ｒ1 ｜−｜Ｒ2 ｜）＞）は２．５〜５．５とすることが
大切である。前記第１レンズのシェープファクタ、別言
すれば第１レンズの弯曲形状を規定するファクタにおい
て、前記した数値限定の範囲を外れると、第１レンズ
（Ｌ1）の単独の焦点距離が大幅に長くなるかあるいは
短くなるため、第２レンズ（Ｌ2 ）の凸レンズの補償が
困難となり、かつ非球面による収差補正も良好な結果を
与えない。
ーとし、ペッツヴァル係数和の値として負の値を有する
第１レンズの全体形状、即ちシェープファクタの値は、
前記した(2) の条件を採用するものである。なお、第１
レンズを凹レンズとすることにより、球面収差、コマ収
差は合成樹脂ならではの非球面加工により、比較的容易
に補正することができる。本発明において、第１レンズ
のシェープファクタ（＜（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜
Ｒ1 ｜−｜Ｒ2 ｜）＞）は２．５〜５．５とすることが
大切である。前記第１レンズのシェープファクタ、別言
すれば第１レンズの弯曲形状を規定するファクタにおい
て、前記した数値限定の範囲を外れると、第１レンズ
（Ｌ1）の単独の焦点距離が大幅に長くなるかあるいは
短くなるため、第２レンズ（Ｌ2 ）の凸レンズの補償が
困難となり、かつ非球面による収差補正も良好な結果を
与えない。
【００１３】前記(3) の条件設定は、前記(2) の条件設
定と同じであり、第２レンズ（Ｌ2）の前面側曲率半径
（Ｒ3 ) が前記範囲を越えると像面弯曲の補正は良好と
なるものの、最終面の曲率半径（Ｒ4 ) が逆に小さくな
るため球面収差、コマ収差が大きくなり補正不足とな
り、レンズ面を非球面としても補正しきれなくなる。
定と同じであり、第２レンズ（Ｌ2）の前面側曲率半径
（Ｒ3 ) が前記範囲を越えると像面弯曲の補正は良好と
なるものの、最終面の曲率半径（Ｒ4 ) が逆に小さくな
るため球面収差、コマ収差が大きくなり補正不足とな
り、レンズ面を非球面としても補正しきれなくなる。
【００１４】前記(4) 、(5) の条件設定は、いずれも第
２レンズ（Ｌ2 ) 以前の合成焦点距離の影響を考慮した
ものであり、前記(4) 、(5) の条件値より大きい値をと
るとペッツヴァル係数和は小さくなるものの、光学系の
全長、即ち前記したｄ値が増大し実用的な光学系を構成
することができなくなる。
２レンズ（Ｌ2 ) 以前の合成焦点距離の影響を考慮した
ものであり、前記(4) 、(5) の条件値より大きい値をと
るとペッツヴァル係数和は小さくなるものの、光学系の
全長、即ち前記したｄ値が増大し実用的な光学系を構成
することができなくなる。
【００１５】本発明の前記した非球面２群２枚のレンズ
系において、第１〜第２レンズ（Ｌ1 ，2 ）はメタクリ
ル樹脂などの合成樹脂で製作されるものであり、その屈
折率（ｎ）とアツベ数（透明媒質の光の分離性を規定す
る量）（ν）は、夫々、ｎ＝１．４９〜１．５４，ν＝
５５〜５７のものが好適に使用される。また、本発明の
非球面２群２枚のレンズ系は、前記したように小型ＣＣ
Ｄカメラの撮像用レンズ系などとして使用されるもので
あり、前記条件のもとでレンズ系のコンパクト化の指標
として前記したようにｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ3 なるｄ値を
採用してみると、該ｄ値は合成焦点距離（ｆ）との関係
で、０．９ｆ≦ｄ≦１．２ｆで規定される。即ち、本発
明のレンズ系は従来のものと比較して極めて短小でかつ
コンパクトなレンズ系となるものである。従って、本発
明の非球面２群２枚レンズ系は、前記したように各種収
差の補正性に優れかつコンパクトであるため、収差補正
により超広角を重視した広視野ビューレンズに対して汎
用的な目標物を的確に記録する中角度視野用レンズとし
て、例えば小型撮像機などのレンズ系として有用であ
る。
系において、第１〜第２レンズ（Ｌ1 ，2 ）はメタクリ
ル樹脂などの合成樹脂で製作されるものであり、その屈
折率（ｎ）とアツベ数（透明媒質の光の分離性を規定す
る量）（ν）は、夫々、ｎ＝１．４９〜１．５４，ν＝
５５〜５７のものが好適に使用される。また、本発明の
非球面２群２枚のレンズ系は、前記したように小型ＣＣ
Ｄカメラの撮像用レンズ系などとして使用されるもので
あり、前記条件のもとでレンズ系のコンパクト化の指標
として前記したようにｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ3 なるｄ値を
採用してみると、該ｄ値は合成焦点距離（ｆ）との関係
で、０．９ｆ≦ｄ≦１．２ｆで規定される。即ち、本発
明のレンズ系は従来のものと比較して極めて短小でかつ
コンパクトなレンズ系となるものである。従って、本発
明の非球面２群２枚レンズ系は、前記したように各種収
差の補正性に優れかつコンパクトであるため、収差補正
により超広角を重視した広視野ビューレンズに対して汎
用的な目標物を的確に記録する中角度視野用レンズとし
て、例えば小型撮像機などのレンズ系として有用であ
る。
【００１６】本発明のレンズ系は光軸をＸ軸とし、平行
光の入射する面の頂点を原点とするＸ，Ｙ軸直交座標系
において、下記一般式で表わされる非球面レンズである
ことを前提とするものである。 Ｘ＝ＢＹ2 ＋Ａ4 Ｙ4 ＋Ａ6 Ｙ6 ＋Ａ8 Ｙ8 ＋Ａ10Ｙ10 但し、 Ｂ＝Ｃ／｛１＋［１−（Ｋ＋１）Ｃ2 Ｙ2 ］｝-2 Ｃ＝１／Ｒ Ｋ＝円錐定数 Ａ＝４次，６次，８次，１０次の展開係数
光の入射する面の頂点を原点とするＸ，Ｙ軸直交座標系
において、下記一般式で表わされる非球面レンズである
ことを前提とするものである。 Ｘ＝ＢＹ2 ＋Ａ4 Ｙ4 ＋Ａ6 Ｙ6 ＋Ａ8 Ｙ8 ＋Ａ10Ｙ10 但し、 Ｂ＝Ｃ／｛１＋［１−（Ｋ＋１）Ｃ2 Ｙ2 ］｝-2 Ｃ＝１／Ｒ Ｋ＝円錐定数 Ａ＝４次，６次，８次，１０次の展開係数
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳しく説明
する。
する。
【００１８】（実施例１） (i) 本発明の第一実施態様の２群２枚の非球面レンズ系
の構成図（コンフィギュレーション）を図１に示す。第
１レンズ（Ｌ1 ）と第２レンズ（Ｌ2 ）の配置関係、各
レンズ面の番号（記号Ｒ1 〜Ｒ4 ）、レンズの肉厚やレ
ンズ間距離の符号（ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3）は図示の通りで
ある。 (ii) 本発明の第一実施態様においては、次の条件にも
とづいて２群２枚の非球面レンズ系を構成した。 ・各レンズ（Ｌ1 ，Ｌ2 ）の屈折率（ｅ線＝波長 564.1
nmにおける屈折率）ｎ＝１．５３２１８ ・各レンズ（Ｌ1 ，Ｌ2 ) のアッベ数ν＝５６．０ ・合成焦点距離 ＝９．０mm ・明るさ（Ｆナンバー） ２．３ ・包括角度 ３７゜
の構成図（コンフィギュレーション）を図１に示す。第
１レンズ（Ｌ1 ）と第２レンズ（Ｌ2 ）の配置関係、各
レンズ面の番号（記号Ｒ1 〜Ｒ4 ）、レンズの肉厚やレ
ンズ間距離の符号（ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3）は図示の通りで
ある。 (ii) 本発明の第一実施態様においては、次の条件にも
とづいて２群２枚の非球面レンズ系を構成した。 ・各レンズ（Ｌ1 ，Ｌ2 ）の屈折率（ｅ線＝波長 564.1
nmにおける屈折率）ｎ＝１．５３２１８ ・各レンズ（Ｌ1 ，Ｌ2 ) のアッベ数ν＝５６．０ ・合成焦点距離 ＝９．０mm ・明るさ（Ｆナンバー） ２．３ ・包括角度 ３７゜
【００１９】＜Ｒ値，ｄ値について＞ Ｒ1 ＝ ８．８ ｄ1 ＝４．５ Ｒ2 ＝ ５．９２ ｄ2 ＝１．３３ Ｒ3 ＝１３．７５ ｄ3 ＝２．７ Ｒ4 ＝−４．６６４
【００２０】＜非球面係数について＞ 第１面（Ｒ1 ） Ｋ＝０．０ Ａ4 ＝−３．３×１０-4 Ａ6 ＝０．０ Ａ8 ＝０．０ Ａ10＝０．０ 第２面（Ｒ2 ） Ｋ＝０．０ Ａ4 ＝２．５×１０-3 Ａ6 ＝０．０ Ａ8 ＝０．０ Ａ10＝０．０ 第３面（Ｒ3 ） Ｋ＝ ０．０ Ａ4 ＝ ０．０ Ａ6 ＝−９．８×１０-5 Ａ8 ＝ ０．０ Ａ10＝ ０．０
【００２１】（各収差補正値について）第一実施態様に
おけるレンズ系の３次収差補正係数値は下記表１の通り
である。なお、表１において、ＳＡは球面収差、ＣＭは
コマ収差、ＭＳは非点収差、ＰＴはPetzval 和、ＤＳは
歪曲収差を示す。
おけるレンズ系の３次収差補正係数値は下記表１の通り
である。なお、表１において、ＳＡは球面収差、ＣＭは
コマ収差、ＭＳは非点収差、ＰＴはPetzval 和、ＤＳは
歪曲収差を示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】第一実施態様におけるレンズ系の収差曲線
を図示すると、図３のようになる。なお、図３におい
て、Ｆ線は波長４８６．１３nm，Ｃ線は波長６５６．２
８nmを示し、Ｓ・Ｃは正弦条件を示すものである。ま
た、第一実施態様におけるレンズ系の解像度特性（ＭＴ
Ｆ，30line/mm ）を図示すると、図５のようになる。
を図示すると、図３のようになる。なお、図３におい
て、Ｆ線は波長４８６．１３nm，Ｃ線は波長６５６．２
８nmを示し、Ｓ・Ｃは正弦条件を示すものである。ま
た、第一実施態様におけるレンズ系の解像度特性（ＭＴ
Ｆ，30line/mm ）を図示すると、図５のようになる。
【００２４】前記実施例１のレンズ系の特性を評価する
と、次の通りである。特に、実施例１のレンズ系は、レ
ンズ系の全長を短くしようとするもので（コンパクト化
指標ｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ3 ）、ペッツヴァル係数和を
０．７２としている。このため、非点収差において周辺
（包括角の大きいところ）で若干の残存収差があるが、
ＭＴＦ図（図５）に示されるように実用上十分な解像力
を保持している。また、球面収差は十分に補正されてい
る。一方、レンズの材料が単一であるため色収差の補正
が若干残存しているが、Ｆ線で０．７％、Ｃ線で０．８
％と１％以下の値を示しているので実用上の支障は全く
ない。
と、次の通りである。特に、実施例１のレンズ系は、レ
ンズ系の全長を短くしようとするもので（コンパクト化
指標ｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ3 ）、ペッツヴァル係数和を
０．７２としている。このため、非点収差において周辺
（包括角の大きいところ）で若干の残存収差があるが、
ＭＴＦ図（図５）に示されるように実用上十分な解像力
を保持している。また、球面収差は十分に補正されてい
る。一方、レンズの材料が単一であるため色収差の補正
が若干残存しているが、Ｆ線で０．７％、Ｃ線で０．８
％と１％以下の値を示しているので実用上の支障は全く
ない。
【００２５】（実施例２） (i) 本発明の第二実施態様の２群２枚の非球面レンズ系
の構成図（コンフィギュレーション）を図２に示す。 (ii) 第二実施態様において、各レンズ（Ｌ1 ，Ｌ2 )
の屈折率（ｎ）、アッベ数（ν）、合成焦点距離
（ｆ）、明るさ、包括角度の条件設定は、第一実施態様
と同じである。
の構成図（コンフィギュレーション）を図２に示す。 (ii) 第二実施態様において、各レンズ（Ｌ1 ，Ｌ2 )
の屈折率（ｎ）、アッベ数（ν）、合成焦点距離
（ｆ）、明るさ、包括角度の条件設定は、第一実施態様
と同じである。
【００２６】＜Ｒ値，ｄ値について＞ Ｒ1 ＝１１．３５ ｄ1 ＝２．３ Ｒ2 ＝ ５．９７ ｄ2 ＝４．６ Ｒ3 ＝１２．６ ｄ3 ＝２．６ Ｒ4 ＝−５．６８８
【００２７】＜非球面係数について＞ 第１面（Ｒ1 ） Ｋ＝ ０．０ Ａ4 ＝−６．５×１０-4 Ａ6 ＝ ０．０ Ａ8 ＝ ０．０ Ａ10＝ ０．０ 第２面（Ｒ2 ） Ｋ＝ ０．０ Ａ4 ＝１．０×１０-5 Ａ6 ＝０．０ Ａ8 ＝０．０ Ａ10＝０．０ 第３面（Ｒ3 ） Ｋ＝ ０．０ Ａ4 ＝−１．１×１０-3 Ａ6 ＝ ０．０ Ａ8 ＝−３．０×１０-6 Ａ10＝ ０．０
【００２８】（各収差補正値について）第二実施態様に
おけるレンズ系の３次収差補正係数値は下記表２の通り
である。
おけるレンズ系の３次収差補正係数値は下記表２の通り
である。
【００２９】
【表２】
【００３０】第二実施態様のレンズ系の収差曲線を図示
すると、図４のようになる。また、第二実施態様におけ
るレンズ系の解像度特性（ＭＴＦ，30line/mm ）を図示
すると、図６のようになる。
すると、図４のようになる。また、第二実施態様におけ
るレンズ系の解像度特性（ＭＴＦ，30line/mm ）を図示
すると、図６のようになる。
【００３１】前記実施例２のレンズ系の特性を評価する
と、次の通りである。実施例２のレンズ系において、第
１レンズのシェープファクタを３．２として強い凹パワ
ーをかけているため、実施例１に比較して非点収差の補
正が極めて良好であるが、歪曲収差の点で少し劣る。な
お、その量が５％程度であるので実用上の限界点といえ
る。また、実施例２のレンズ系の球面収差は実施例１の
ものとほとんど同一で良好なカーブを示している。更に
ＭＴＦは、実施例１よりも一般と良好であることが判
る。
と、次の通りである。実施例２のレンズ系において、第
１レンズのシェープファクタを３．２として強い凹パワ
ーをかけているため、実施例１に比較して非点収差の補
正が極めて良好であるが、歪曲収差の点で少し劣る。な
お、その量が５％程度であるので実用上の限界点といえ
る。また、実施例２のレンズ系の球面収差は実施例１の
ものとほとんど同一で良好なカーブを示している。更に
ＭＴＦは、実施例１よりも一般と良好であることが判
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明の非球面２群２枚の合成樹脂製レ
ンズ系は、第１レンズに特定のシェープファクタを持た
せるとともに、レンズ系の合成焦点距離を特定の値に限
定することにより、各種の収差（球面収差、コマ収差、
非点収差、歪曲収差など）を効果的に補正し、かつ光学
系の全長を極めて短小のコンパクトなものにすることが
できるものである。従って、本発明の非球面２群２枚の
レンズ系は、最近のますます小型化しているＣＣＤカメ
ラなどの撮像機器や画像の投影機器に有用なものであ
り、かつ本発明にレンズ系によって撮像や投影される画
像は、高精細、高品質のものである。
ンズ系は、第１レンズに特定のシェープファクタを持た
せるとともに、レンズ系の合成焦点距離を特定の値に限
定することにより、各種の収差（球面収差、コマ収差、
非点収差、歪曲収差など）を効果的に補正し、かつ光学
系の全長を極めて短小のコンパクトなものにすることが
できるものである。従って、本発明の非球面２群２枚の
レンズ系は、最近のますます小型化しているＣＣＤカメ
ラなどの撮像機器や画像の投影機器に有用なものであ
り、かつ本発明にレンズ系によって撮像や投影される画
像は、高精細、高品質のものである。
【図１】 第一実施態様のレンズ構成図である。
【図２】 第二実施態様のレンズ構成図である。
【図３】 第一実施態様の収差曲線図である。
【図４】 第二実施態様の収差曲線図である。
【図５】 第一実施態様の解像度特性曲線（ＭＴＦ，30
本/mm ）である。
本/mm ）である。
【図６】 第二実施態様の解像度特性曲線（ＭＴＦ，30
本/mm ）である。
本/mm ）である。
Ｌ1 ………………第１レンズ Ｌ2 ………………第２レンズ Ｒ1 ………………第１レンズの前側曲率半径 Ｒ2 ………………第１レンズの後側曲率半径 Ｒ3 ………………第２レンズの前側曲率半径 Ｒ4 ………………第２レンズの後側曲率半径 ｄ1 ………………第１レンズの中心肉厚 ｄ2 ………………第１と第２レンズの軸上の空気間隔 ｄ3 ………………第２レンズの中心肉厚
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、撮像または投影用の短小かつ収差補正に優れた
２群２枚の非球面レンズ系において、前記レンズ系が、 (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凸レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ の光学特性により規定されることを特徴とする２群２枚
の非球面レンズ系に関するものである。。但し、前記関
係式において、各記号は次のことを意味する。 Ｒ1 ………………第１レンズの前面側曲率半径 Ｒ2 ………………第１レンズの後面側曲率半径 Ｒ3 ………………第２レンズの前面側曲率半径 ｄ1 ………………第１レンズの中心肉厚（mm） ｄ2 ………………第１と第２レンズの軸上の空気間隔
（mm） ｆ ………………第１、第２レンズの合成焦点距離
発明は、撮像または投影用の短小かつ収差補正に優れた
２群２枚の非球面レンズ系において、前記レンズ系が、 (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凸レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ の光学特性により規定されることを特徴とする２群２枚
の非球面レンズ系に関するものである。。但し、前記関
係式において、各記号は次のことを意味する。 Ｒ1 ………………第１レンズの前面側曲率半径 Ｒ2 ………………第１レンズの後面側曲率半径 Ｒ3 ………………第２レンズの前面側曲率半径 ｄ1 ………………第１レンズの中心肉厚（mm） ｄ2 ………………第１と第２レンズの軸上の空気間隔
（mm） ｆ ………………第１、第２レンズの合成焦点距離
Claims (3)
- 【請求項１】 ２群２枚の非球面レンズ系において、前
記レンズ系が、 (1) 第１レンズは前方に凸面を向けた合成樹脂製の凹メ
ニスカスレンズ、第２レンズは前方にゆるい球面を向け
た合成樹脂製の両凹レンズ、 (2) ２．５≦（｜Ｒ1 ｜＋｜Ｒ2 ｜）／（｜Ｒ1 ｜−｜
Ｒ2 ｜）≦５．５ (3) １．３ｆ≦｜Ｒ3 ｜≦３ｆ (4) ０．１５ｆ≦ｄ1 ≦０．５ｆ (5) ０．１ｆ≦ｄ2 ≦０．７ｆ の光学特性により規定されることを特徴とする撮像また
は投影用の短小かつ収差補正に優れた２群２枚の非球面
レンズ系。但し、前記関係式において、各記号は次のこ
とを意味する。 Ｒ1 ………………第１レンズの前面側曲率半径 Ｒ2 ………………第１レンズの後面側曲率半径 Ｒ3 ………………第２レンズの前面側曲率半径 ｄ1 ………………第１レンズの中心肉厚（mm） ｄ2 ………………第１と第２レンズの軸上の空気間隔
（mm） ｆ ………………第１、第２レンズの合成焦点距離 - 【請求項２】 第１レンズおよび第２レンズの屈折率
（ｎ）とアッベ数（ν）が、それぞれｎ＝１．４９〜
１．５４，ν＝５５〜５７である請求項１に記載の２群
２枚の非球面レンズ系。 - 【請求項３】 ｄ値（ｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 ＋ｄ3 ），（但
し、ｄ3 は第２レンズの中心肉厚、mm）が、０．９ｆ≦
ｄ≦１．２ｆである請求項１に記載の２群２枚の非球面
レンズ系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22366792A JPH0667089A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | ２群２枚の非球面レンズ系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22366792A JPH0667089A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | ２群２枚の非球面レンズ系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667089A true JPH0667089A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16801768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22366792A Pending JPH0667089A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | ２群２枚の非球面レンズ系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667089A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1010028A1 (en) * | 1996-11-29 | 2000-06-21 | U.S. Precision Lens Inc. | Lenses for electronic imaging systems |
| US6104553A (en) * | 1998-04-14 | 2000-08-15 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Image-forming lens |
| US6809890B2 (en) | 2001-10-12 | 2004-10-26 | Milestone Co., Ltd. | Method for manufacturing silicon wafer and silicon wafer |
| US7035018B2 (en) | 2003-03-10 | 2006-04-25 | Fujinon Corporation | Imaging lens |
| JP2010091883A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Nikon Corp | 投射レンズ |
| JP2014232293A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-12-11 | 日東光学株式会社 | 撮像システムおよび撮像システムを有する運転支援システム |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP22366792A patent/JPH0667089A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1010028A1 (en) * | 1996-11-29 | 2000-06-21 | U.S. Precision Lens Inc. | Lenses for electronic imaging systems |
| EP1010028A4 (en) * | 1996-11-29 | 2001-03-21 | U S Prec Lens Inc | LENSES FOR ELECTRONIC IMAGING SYSTEMS |
| US6104553A (en) * | 1998-04-14 | 2000-08-15 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Image-forming lens |
| US6809890B2 (en) | 2001-10-12 | 2004-10-26 | Milestone Co., Ltd. | Method for manufacturing silicon wafer and silicon wafer |
| US7035018B2 (en) | 2003-03-10 | 2006-04-25 | Fujinon Corporation | Imaging lens |
| JP2010091883A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Nikon Corp | 投射レンズ |
| JP2014232293A (ja) * | 2013-05-01 | 2014-12-11 | 日東光学株式会社 | 撮像システムおよび撮像システムを有する運転支援システム |
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