JPH1039206A

JPH1039206A - 結像レンズ

Info

Publication number: JPH1039206A
Application number: JP8211982A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamada; 宏山田; Akiko Nagahara; 暁子永原
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-02-13
Anticipated expiration: 2016-07-22
Also published as: US5933286A; JP3672278B2

Abstract

(57)【要約】【目的】５枚レンズ構成としつつ、第２レンズの像側の
面から第３レンズの像側の面までの距離を所定長以下と
することにより、画角が１５０度以上と超広角でＦnoも
１．８以下と明るく、小型でバックフォーカスが十分に
長くとれ、解像力も良好なものとする。【構成】第１〜５レンズＬ₁〜Ｌ₅は物体側から順に負、
負、正、正、負の屈折力を有している。また、これらの
レンズは以下の条件式を満足する。 3.4≦（ｄ₄＋ｄ₅）／ｆ≦7.5（ｄ₄：第２レンズと第３
レンズとの間隔、ｄ₅：第３レンズのレンズ厚、ｆ：全
系の合成焦点距離）上記条件式を満足することにより、球面収差、歪曲、コ
マ収差がよく補正され、十分な性能が得られる。さら
に、この結像レンズはバックフォーカスが長くとれ、半
画角ωが８０度程度と広く、Ｆnoが１．８と明るく、小
型で解像力のあるレンズとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は５枚玉による結像レンズ
に関し、特にＴＶ電話用、ドアホーン用、監視用等のビ
デオカメラやスチルビデオカメラ等の撮影レンズとして
好適な５枚玉による結像レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、各種ビデオカメラやスチルビデオカメラの結像面に
固体撮像素子を配するものが多い。この固体撮像素子は
技術の進歩により年々小型化しており、それに伴ない撮
像レンズには小型で広画角なものが用いられている。

【０００３】一方、上記各種のビデオカメラやスチルビ
デオカメラ等においては、撮影レンズと固体撮像素子と
の間に、モアレ防止用のローパスフィルタ、固体撮像素
子の分光感度を補正するための赤外光遮断フィルタある
いは撮像面保護のためのカバーガラス等を配設すること
も多く、このような場合にはこのスペースを確保するた
め撮影レンズのバックフォーカスをある程度大きくする
必要がある。

【０００４】また、特開平5-264895号公報には、４枚玉
による結像レンズが、米国特許第4525038号公報には、
５枚玉による結像レンズがそれぞれ開示されている。し
かし、前者は画角が９０度と小さく、後者はＦnoが４．
０以上と非常に暗いものとなっている。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、画角が１５０度以上と超広角でＦnoも１．８以下と
明るく、小型でバックフォーカスを十分に長くとれる、
解像力のある５枚玉による結像レンズを提供することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の５枚玉による結
像レンズは、物体側から、負の第１レンズ、負の第２レ
ンズ、正の第３レンズ、正の第４レンズ、負の第５レン
ズをこの順に配置するとともに、下記条件式を満足する
ように構成されてなることを特徴とするものである。

【０００７】３．４≦（ｄ₄＋ｄ₅）／ｆ≦７．５ただし、ｄ₄：第２レンズと第３レンズとの間隔ｄ₅：第３レンズのレンズ厚ｆ：全系の合成焦点距離

【０００８】また、上記結像レンズにおいて、絞りが前
記第４レンズの物体側の面よりも像側に配されるように
構成するのが好ましい。

【０００９】さらに、上記結像レンズにおいて、前記第
５レンズのアッベ数をν₅とするとき、 ν₅＜４０なる条件式を満足することが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。ここで、図１は実施例１〜６の
レンズ基本構成を示すものである。図１に示すように、
これらの実施例に係る結像レンズは、第１レンズＬ₁ 、
第２レンズＬ₂、第３レンズＬ₃、第４レンズＬ₄および
第５レンズＬ₅の５枚のレンズを物体側からこの順に配
列し、かつ絞りｉを第５レンズＬ₅ とローパスフィルタ
１との間に配設してなるもので、物体側から光軸Ｘに沿
って入射した光束は固体撮像素子の受光面２の結像位置
Ｐに結像される。

【００１１】ここで第１〜５レンズＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃、
Ｌ₄、Ｌ₅は物体側から順に負、負、正、正、負の屈折力
を有している。また、これらのレンズは以下の条件式を
満足する。３．４≦（ｄ₄＋ｄ₅）／ｆ≦７．５ただし、ｄ₄：第２レンズと第３レンズとの間隔ｄ₅：第３レンズのレンズ厚ｆ：全系の合成焦点距離

【００１２】本実施形態のレンズ構成によれば、図１に
示す如く、レトロフォーカス型とされており、これによ
りバックフォーカスを長くとることができるとともに半
画角ωを８０度程度と広画角なものとすることもでき
る。また、物体側の２枚のレンズＬ₁、Ｌ₂を凹レンズと
することで、球面収差および歪曲を良好にすることがで
きる。

【００１３】また、上記条件式は、第２レンズと第３レ
ンズの間隔ｄ₄と第３レンズのレンズ厚ｄ₅の和を、全系
の合成焦点距離ｆで割った値の範囲を規定するもので、
この条件を満足することにより、球面収差、歪曲、コマ
収差がよく補正され、さらに、バックフォーカスが長く
とれ、画角を大きくすることができ、十分な性能が得ら
れる。すなわち、上記（ｄ₄＋ｄ₅）／ｆがこの上限を上
回ると、最も物体側の凹レンズＬ₁の径は大きくなり、
かつレンズ系全体も長くなり、小型化が難しくなる。一
方、上記下限を下回ると、球面収差、コマ収差が良好に
補正できなくなり、明るいレンズを得るのは困難にな
る。また、歪曲が小さくなりすぎて画角が十分に得られ
なくなり、バックフォーカスも短くなってしまう。

【００１４】また、本実施形態においては、絞り位置を
第４レンズの物体側の面よりも後方に設定しており倍率
の色収差を抑えることが可能である。さらに、第５レン
ズＬ₅のアッベ数をν₅としたとき、ν₅＜４０を満足す
ることにより主に軸上色収差を良好に補正することが可
能となる。

【００１５】以下、実施例１〜５の各々について具体的
数値を用いて説明する。＜実施例１＞この実施例１における各レンズ面の曲率半
径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空
気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎお
よび各レンズのアッベ数νを下記表１に示す。ただし、
この表１および後述する表２〜６において、各記号Ｒ，
ｄ，ｎ，νに対応させた数字は物体側から順次増加する
ようになっている。

【００１６】

【表１】

【００１７】なお、この実施例１においては、表１の下
段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．
６６ｍｍであり、バックフォーカスが４．８４ｍｍ、Ｆ
noが１．８、半画角ωが８０．１度である。また、（ｄ
₄＋ｄ₅）／ｆの値は５．００となっており、上記条件式
を満足している。

【００１８】＜実施例２＞この実施例２における各レン
ズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表２に示
す。

【００１９】

【表２】

【００２０】なお、この実施例２においては、表２の下
段に示されているように、レンズ系全体の焦点距離ｆが
１．６７ｍｍ、バックフォーカスが４．８５ｍｍ、Ｆno
が１．８、半画角ωが７８．７度である。また、（ｄ₄
＋ｄ₅）／ｆの値は６．４１となっており、上記条件式
を満足している。

【００２１】＜実施例３＞この実施例３における各レン
ズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表３に示
す。

【００２２】

【表３】

【００２３】なお、この実施例３においては、表３の下
段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．
６７ｍｍ、バックフォーカスが４．９６ｍｍ、Ｆno が
１．８、半画角ωが８２．３度である。また、（ｄ₄＋
ｄ₅）／ｆの値は４．１３となっており、上記条件式を
満足している。

【００２４】＜実施例４＞この実施例４における各レン
ズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表４に示
す。

【００２５】

【表４】

【００２６】なお、この実施例４においては、表４の下
段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離ｆは１．
６６ｍｍ、バックフォーカスは４．８５ｍｍ、Ｆno は
１．８、半画角ωは７９．０度である。また、（ｄ₄＋
ｄ₅）／ｆの値は６．３９となっており、上記条件式を
満足している。

【００２７】＜実施例５＞この実施例５における各レン
ズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表５に示
す。

【００２８】

【表５】

【００２９】なお、この実施例５において、レンズ系全
体の焦点距離ｆは１．６８ｍｍ、バックフォーカスは
４．８５ｍｍ、Ｆno は１．８、半画角ωは７８．８度
である。また、（ｄ₄＋ｄ₅）／ｆの値は６．３７となっ
ており、上記条件式を満足している。

【００３０】＜実施例６＞この実施例６における各レン
ズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線におけ
る屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表６に示
す。

【００３１】

【表６】

【００３２】なお、この実施例６においては、表６の下
段に示すように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．６８
ｍｍ、バックフォーカスが４．８５ｍｍ、Ｆno が１．
８、半画角ωが７８．８度である。また、（ｄ₄＋ｄ₅）
／ｆの値は３．６１となっており、上記条件式を満足し
ている。

【００３３】次に、上記実施例１〜６の各収差（球面収
差、非点収差、ディストーション）を各々図２、４、
６、８、１０、１２に示し、また、実施例１〜６のコマ
収差を各々図３、５、７、９、１１、１３に示す。な
お、これらの収差図においてωは半画角を示す。図２〜
１３から明らかなように、本実施例によれば、各収差を
良好なものとすることができる。

【００３４】なお、この結像レンズと固体撮像素子の受
光面との間において、ローパスフィルタに代えて、ある
いはローパスフィルタとともに赤外光遮光フィルタやカ
バーガラスを挿入することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の結像レン
ズによれば、簡単な５枚レンズ構成としつつ第２レンズ
の像側の面から第３レンズの像側の面までの距離を所定
長以下とすることにより、バックフォーカスを長くとる
ことができ、さらにＦnoも１．８程度と明るく、半画角
も８０度程度と広い角度とすることができる、しかも解
像力に優れ、かつ小型化を図ることが可能であるから、
各種のビデオカメラやスチルビデオカメラの撮影レンズ
として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１〜６に係るレンズ基本構成を
示す概略図

【図２】実施例１に係るレンズの各収差図（球面収差、
非点収差、ディストーション）

【図３】実施例１に係るレンズの収差図（コマ収差）

【図４】実施例２に係るレンズの各収差図（球面収差、
非点収差、ディストーション）

【図５】実施例２に係るレンズの収差図（コマ収差）

【図６】実施例３に係るレンズの各収差図（球面収差、
非点収差、ディストーション）

【図７】実施例３に係るレンズの収差図（コマ収差）

【図８】実施例４に係るレンズの各収差図（球面収差、
非点収差、ディストーション）

【図９】実施例４に係るレンズの収差図（コマ収差）

【図１０】実施例５に係るレンズの各収差図（球面収
差、非点収差、ディストーション）

【図１１】実施例５に係るレンズの収差図（コマ収差）

【図１２】実施例６に係るレンズの各収差図（球面収
差、非点収差、ディストーション）

【図１３】実施例６に係るレンズの収差図（コマ収差）

【符号の説明】

Ｌ₁ 〜Ｌ₅ レンズＲ₁ 〜Ｒ₁₂ レンズ面の曲率半径ｄ₁ 〜ｄ₁₁ レンズ面間隔（レンズ厚）Ｘ光軸Ｐ結像位置ｉ絞り１ローパスフィルタ２固体撮像素子の受光面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から、負の第１レンズ、負の第２
レンズ、正の第３レンズ、正の第４レンズ、負の第５レ
ンズをこの順に配置するとともに、下記条件式を満足す
るように構成されてなることを特徴とする５枚玉による
結像レンズ。３．４≦（ｄ₄＋ｄ₅）／ｆ≦７．５ただし、ｄ₄：第２レンズと第３レンズとの面間隔ｄ₅：第３レンズのレンズ厚ｆ：全系の合成焦点距離
【請求項２】前記第４レンズの物体側の面よりも像側
に絞りが配されてなることを特徴とする請求項１記載の
結像レンズ。
【請求項３】前記第５レンズのアッベ数をν₅とする
とき、 ν₅＜４０なる条件式を満足することを特徴とする請求項１もしく
は２記載の結像レンズ。