JPH11249009A - 撮影レンズ系 - Google Patents

撮影レンズ系

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JPH11249009A
JPH11249009A JP10055502A JP5550298A JPH11249009A JP H11249009 A JPH11249009 A JP H11249009A JP 10055502 A JP10055502 A JP 10055502A JP 5550298 A JP5550298 A JP 5550298A JP H11249009 A JPH11249009 A JP H11249009A
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勝 江口
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 コンパクトで、バックフォーカスが長く、か
つテレセントリック性が良く、無限遠からマクロまで良
好な結像性能を有し、高解像度に対応可能であり、高精
度なAF、AE機能をもつ高級デジタルカメラに適し、
ピントずれの少ない撮影レンズ系を得ること。 【解決手段】 物体側から順に、負の第1レンズと、負
の第2レンズと、正の第3レンズとからなる前群;開口
絞り;及び負の第4レンズと、正の第5レンズと、正の
第6レンズとからなる後群;で構成され、第1レンズと
第2レンズのいずれか一方と、第6レンズとを樹脂レン
ズから構成し、第1レンズと第6レンズの物体側の面を
それぞれ回転対称非球面である撮影レンズ系。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、主に電子スチルカメラ(デジタ
ルカメラ)等に用いられる高解像度な撮影レンズ系に関
し、特にF2〜F2.8程度で、画角が60°〜70°
程度と広角な撮影レンズ系に関するものである。
【0002】
【従来技術及びその問題点】カメラの小型化と高精細化
のために、CCD撮像素子の画素が微細化されており、
これに伴って、デジタルカメラの撮影レンズ系は、大口
径で高解像度のものが必要となる。さらに、CCDの前
にフィルター類を配置するために、長いバックフォーカ
スも要求される。また、カラーCCD用の光学系は、シ
ェーディングや色ずれ防止のために、レンズ最終面から
の射出光ができるだけ撮像面に垂直入射するような、い
わゆるテレセントリック性が良いことを求められる。
【0003】デジタルカメラ用の撮影レンズ系は、小型
の撮像素子上に結像させるために、写真レンズ等に比べ
て焦点距離が短い。そのために被写界深度が深く、固定
焦点(パンフォーカス)として使用するものが多い。マ
クロ撮影機能を有する場合でも、メカ設計上簡単である
という理由から、数点のゾーンフォーカスタイプとする
ことが多い。しかし、特に高解像度用の撮影レンズ系と
しては、無限遠物体から最近接物体まで厳密に合焦させ
る必要があるため、フォーカスレンズ群を無段階で移動
させるフォーカス機構を有することが望ましい。
【0004】また、最近のデジタルカメラの高級機では
AF機能を搭載したものも見られるようになった。一般
的に高速にAF機能を働かせようとするには、フォーカ
スレンズ群は軽量であることが望まれる。
【0005】デジタルカメラ用の撮影レンズ系として
は、例えば、特開平8−220428号公報が知られて
いるが、歪曲収差他の諸収差が大きく、改善の余地があ
る。
【0006】
【発明の目的】本発明は、コンパクトで、バックフォー
カスが長く、かつテレセントリック性が良く、無限遠か
らマクロまで良好な結像性能を有し、高解像度に対応可
能であり、高精度なAF、AE機能をもつ高級デジタル
カメラに適し、コストダウンを可能にする、ピントずれ
の少ない撮影レンズ系を得ることを目的とする。
【0007】
【発明の概要】本発明の撮影レンズ系は、物体側から順
に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有
する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズとか
らなる前群;開口絞り;及び負の屈折力を有する第4レ
ンズと、正の屈折力を有する第5レンズと、正の屈折力
を有する第6レンズとからなる後群;で構成され、前群
中の第1レンズと第2レンズのいずれか一方と、後群中
の第6レンズとを樹脂レンズから構成するとともに、残
りのレンズをガラスから構成し、第1レンズと第6レン
ズの物体側の面をそれぞれ回転対称非球面としたもので
あって、さらに、次の条件式(1)ないし(4)を満足
することを特徴としている。 (1)0.5<D/f<1.2 (2)0.0<f/fF<0.5 (3)0.5<f/fR<0.8 (4)−1.5<fa/fb<−0.5 但し、 D:無限遠合焦時の前群と後群の空気間隔、 f:撮影レンズ系全系の焦点距離、 fF:前群の焦点距離、 fR:後群の焦点距離、 fa:前群中の負の樹脂レンズの焦点距離、 fb:後群中の正の樹脂レンズの焦点距離。 である。
【0008】第4レンズと第5レンズは接合レンズとす
ることが好ましい。接合レンズによれば、偏心等の製造
誤差に対する性能劣化が少ない。またフォーカシング
は、後群を移動させることによって行なうことが望まし
い。最近のデジタルカメラ用の高級撮影レンズ系は、高
速メカニカルシャッターや多段階絞り機構等により、絞
りはより大きく重量も大きくなってきているため、全体
繰り出し式のような絞り機構を含むフォーカス群となる
ことは好ましくない。また絞りの高級化、大型化によ
り、絞りを配置するためのスペースを大きく取る必要が
ある。CCDが小型化されても、絞りの小型化には限界
があるため、必要とされるスペースは変わらない。リヤ
フォーカシング式にすれば、開口絞りを移動させること
なく、比較的簡単にかつ移動重量を小さくして、フォー
カシングを行なうことができる。
【0009】本発明の撮影レンズ系は、さらに下記の条
件式(5)及び(6)を満足することが好ましい。 (5)5.0×10-5<A4(1)/f<2.0×10
-4 (6)−2.0×10-4<A4(2)/f<−1.0×
10-4 但し、 A4(1):第1レンズの物体側の面の4次非球面係
数、 A4(2):第6レンズの物体側の面の4次非球面係
数、 である。非球面の形成の容易性と収差補正の効果等を考
慮すれば、前群中と後群中に各一枚の樹脂レンズは、こ
の第1レンズと第6レンズとするのが実際的である。
【0010】
【発明の実施の態様】本発明の撮影レンズ系は、図1、
図3、図5、図7、図9及び図11に示すように、物体
側から順に、負のパワーの第1レンズL1、負のパワー
の第2レンズL2及び正のパワーの第3レンズL3から
なる前群Fと、開口絞りSと、負のパワーの第4レンズ
L4、正のパワーの第5レンズL5及び正のパワーの第
6レンズL6からなる後群Rとから構成される。第6レ
ンズL6の最終面とCCDの間には、ローパスフィルタ
ーや赤外線カットフィルター、CCDカバーガラス他の
平行平面板が配置されている。後群Rは、光軸方向に可
動のフォーカスレンズ群である。後群Rをフォーカスレ
ンズ群とすることにより、下記の条件式と相俟って前群
Fと後群Rの間の絞り間隔を広く取ることができる。ま
たフォーカスレンズ群を軽量にすることができ、高精度
なAF、AE機能をもつ高級デジタルカメラに容易に適
用できる。
【0011】第1レンズL1の物体側の面と第6レンズ
L6の物体側の面は、ともに光軸を中心とする回転対称
非球面形状であり、前群F中の負レンズ1枚、つまり第
1レンズL1と第2レンズL2のいずれか一方と、後群
R中の第6レンズとは樹脂レンズで構成されている。残
りのレンズはガラスレンズである。このように樹脂レン
ズを用いることにより、コストダウンが図れ、さらに温
度変化によるピントずれの少ない撮影レンズ系を得るこ
とができる。
【0012】条件式(1)は、無限遠合焦時の前群と後
群の空気間隔と、全系の焦点距離の比に関する条件であ
る。下限を越えて前群と後群の間隔が狭くなると、絞り
を配置するスペースを確保するのが困難となる。また後
群をフォーカスレンズ群としたとき、近接物体に対して
合焦するための移動量が確保できなくなる。上限を越え
て前群と後群の間隔が広くなると、絞りスペース他を確
保することはできるが、レンズ全長が長くなり好ましく
ない。
【0013】条件式(2)は、前群の焦点距離と全系の
焦点距離との比に関する条件である。下限を越えると、
前群が負の屈折力を持つようになり、バックフォーカス
は長く取れるが、全長を短くすることが困難となる。上
限を越えて前群の正の屈折力が大きくなると、十分なバ
ックフォーカスが得られなくなり、フィルター類を配置
できなくなる。
【0014】条件式(3)は、後群の焦点距離と全系の
焦点距離との比に関する条件である。下限を越えて後群
が正の屈折力が小さくなると、全長を短くすることが困
難となり、また、テレセントリック性も悪化する。上限
を越えて後群の正の屈折力が大きくなると、十分なバッ
クフォーカスを得ることが困難になることに加えて、歪
曲収差や像面湾曲等の諸収差を良好に補正することがで
きなくなる。
【0015】条件式(4)は、前群中の負の樹脂レンズ
の焦点距離と、後群中の正の樹脂レンズの焦点距離との
比に関する条件である。前群中の負レンズと後群中の正
レンズの各1枚に樹脂レンズを用い、かつこの条件式
(4)のように、両樹脂レンズの屈折力を同等近くにす
ることにより、温度変化によるピント移動を少なくでき
る。
【0016】条件式(5)及び(6)は、歪曲収差を補
正するための条件である。非球面を前群と後群に各1面
ずつ使用することにより、広角レンズでありながら、歪
曲収差を大幅に小さくすることが可能になる。また、前
群の非球面で発生した諸収差、特に非点収差を後群の非
球面で打ち消すことができ、良好な光学性能を得ること
ができる。
【0017】次に具体的な実施例を示して、本発明を説
明する。実施例の諸収差図中、d線、g線、C線は球面
収差により示される軸上色収差、倍率色収差であり、S
はサジタル、Mはメリディオテルである。また、数値デ
ータを示す表中、FNOはFナンバー、fは全系の焦点距
離、Wは半画角、fBはバックフォーカス(レンズ最終
面からCCD面までの空気換算距離)、Rは曲率半径、
Dはレンズ厚またはレンズ間隔、Ndはd線の屈折率、
νdはアッベ数を示す。回転対称非球面は次式で定義さ
れる。 x=Ch2/{1+[1-(1+K)C2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8+・・・ (Cは曲率(1/r)、hは光軸からの高さ、Kは円錐係数、
Ai はi次の非球面係数)
【0018】[実施例1]図1は本発明の撮影レンズ系
の第1の実施例のレンズ構成図、図2はその諸収差図、
表1はその数値データである。前群Fと後群Rの間に開
口絞りSが位置し、前群Fの第1レンズL1は物体側に
凸の負メニスカスレンズ、第2レンズL2は物体側に凸
の負メニスカスレンズ、第3レンズL3は両凸正レンズ
からなっている。後群の第4レンズL4は両凹負レン
ズ、第5レンズは像側に凸の負メニスカスレンズ、第6
レンズは両凸の正レンズからなっていて、第4レンズL
4と第5レンズL5は接合レンズされている。第1レン
ズL1と第6レンズL6は、ともに樹脂レンズからな
り、それぞれの物体側の面は回転対称非球面である。
【0019】
【表1】 FNO=1.2.8 f =5.47 W =33.1 ° fB=5.96 (=d11+d12/1.51633+d13+d14/1.51633) 面No. R D Nd νd 1 * 17.287 1.00 1.52538 56.3 2 4.407 1.16 - - 3 12.776 0.80 1.56732 42.8 4 4.626 2.56 - - 5 8.710 1.53 1.83400 37.2 6 -14.677 1.70 - - 絞り ∞ 2.25 - - 7 -9.680 0.80 1.84666 23.8 8 7.500 3.05 1.77250 49.6 9 -7.500 0.10 - - 10 * 11.336 1.87 1.52538 56.3 11 -20.825 3.41 - - 12 ∞ 3.06 1.51633 64.1 13 ∞ 0.00 - - 14 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15 ∞ - - - *は回転対称非球面。
【0020】 非球面データ(表示していない非球面係数は0である); 面No. K A4 A6 A8 1 0.00 0.4913 ×10-3 -0.6879×10-5 0.1946×10-6 10 0.00 -0.8890 ×10-3 0.6636×10-5 -0.1084×10-5
【0021】[実施例2]図3は本発明の撮影レンズ系
の第2の実施例のレンズ構成図、図4はその諸収差図、
表2はその数値データである。基本的レンズ構成は実施
例1と同じである。
【0022】
【表2】 FNO=1.2.8 f =5.47 W =33.7 ° fB=6.84 (=d11+d12/1.51633+d13+d14/1.51633) 面No. R D Nd νd 1 * 19.135 1.00 1.52538 56.3 2 4.694 1.02 - - 3 8.720 0.80 1.65000 56.3 4 4.781 2.82 - - 5 7.667 1.71 1.85000 32.9 6 -28.116 1.74 - - 絞り ∞ 1.22 - - 7 -5.354 0.80 1.84666 23.8 8 12.846 2.65 1.72916 54.7 9 -5.721 0.10 - - 10 * 11.450 2.04 1.52538 56.3 11 -11.907 4.29 - - 12 ∞ 3.06 1.51633 64.1 13 ∞ 0.00 - - 14 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15 ∞ - - - *は回転対称非球面。
【0023】 非球面データ(表示していない非球面係数は0である); 面No. K A4 A6 A8 1 0.00 0.5887 ×10-3 -0.6758×10-5 0.1745×10-6 10 0.00 -0.9669 ×10-3 0.7077×10-5 -0.7152×10-6
【0024】[実施例3]図5は本発明の撮影レンズ系
の第3の実施例のレンズ構成図、図6はその諸収差図、
表3はその数値データである。基本的レンズ構成は実施
例1と同じである。
【0025】
【表3】 FNO=1.2.6 f =5.47 W =33.6 ° fB=6.54 (=d11+d12/1.51633+d13+d14/1.51633) 面No. R D Nd νd 1 * 11.785 1.00 1.52538 56.3 2 4.194 1.37 - - 3 18.346 0.80 1.48749 70.2 4 4.707 2.24 - - 5 8.450 1.65 1.83400 37.2 6 -18.525 0.50 - - 絞り ∞ 3.01 - - 7 -7.241 0.80 1.84666 23.8 8 11.780 2.70 1.72916 54.7 9 -6.350 0.10 - - 10 * 12.450 2.02 1.52538 56.3 11 -12.181 4.08 - - 12 ∞ 2.92 1.51633 64.1 13 ∞ 0.00 - - 14 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15 ∞ - - - *は回転対称非球面。
【0026】 非球面データ(表示していない非球面係数は0である); 面No. K A4 A6 A8 1 0.00 0.4770 ×10-3 -0.3801×10-6 0.1318×10-6 10 0.00 -0.8585 ×10-3 0.3067×10-5 -0.5773×10-6
【0027】[実施例4]図7は本発明の撮影レンズ系
の第4の実施例のレンズ構成図、図8はその諸収差図、
表4はその数値データである。基本的レンズ構成は実施
例1と同じである。
【0028】
【表4】 FNO=1.2.8 f =5.47 W =33.0 ° fB=6.57 (=d11+d12/1.51633+d13/1.53113) 面No. R D Nd νd 1 * 17.920 1.00 1.49176 57.4 2 5.000 0.96 - - 3 9.213 0.80 1.75084 27.7 4 3.998 2.16 - - 5 8.879 1.51 1.84666 23.8 6 -21.378 1.70 - - 絞り ∞ 2.19 - - 7 -13.483 0.80 1.84666 23.8 8 6.279 3.07 1.77250 49.6 9 -6.621 0.10 - - 10 * 11.867 1.89 1.52538 56.3 11 -42.295 4.10 - - 12 ∞ 2.96 1.51633 64.1 13 ∞ 0.80 1.53113 62.4 14 ∞ - - - *は回転対称非球面。
【0029】 非球面データ(表示していない非球面係数は0である); 面No. K A4 A6 A8 1 0.00 0.7546 ×10-3 -0.7454×10-5 0.2660×10-6 10 0.00 -0.6661 ×10-3 0.4212×10-5 -0.7177×10-6
【0030】[実施例5]図9は本発明の撮影レンズ系
の第5の実施例のレンズ構成図、図10はその諸収差
図、表5はその数値データである。基本的レンズ構成は
実施例1と同じである。
【0031】
【表5】 FNO=1.2.8 f =5.47 W =33.2 ° fB=6.51 (=d11+d12/1.51633+d13/1.53113) 面No. R D Nd νd 1 * 28.199 1.00 1.52538 56.3 2 4.297 1.15 - - 3 11.104 0.80 1.58144 40.7 4 5.029 1.79 - - 5 8.630 1.51 1.85026 32.3 6 -27.413 2.70 - - 絞り ∞ 2.44 - - 7 -14.362 0.80 1.84666 23.8 8 8.388 3.07 1.77250 49.6 9 -7.840 0.10 - - 10 * 9.132 1.89 1.49176 57.4 11 -25.990 4.04 - - 12 ∞ 2.96 1.51633 64.1 13 ∞ 0.80 1.53113 62.4 14 ∞ - - - *は回転対称非球面。
【0032】 非球面データ(表示していない非球面係数は0である); 面No. K A4 A6 A8 1 0.00 0.8070 ×10-3 -0.1100×10-4 0.2569×10-6 10 0.00 -0.5627 ×10-3 0.2539×10-5 -0.3302×10-6
【0033】[実施例6]図11は本発明の撮影レンズ
系の第6の実施例のレンズ構成図、図12はその諸収差
図、表6はその数値データである。基本的レンズ構成は
実施例1と同じである。
【0034】
【表6】 FNO=1.2.0 f =5.39 W =33.5 ° fB=6.18 (=d11+d12/1.53113+d13/1.51633) 面No. R D Nd νd 1 * 12.714 1.00 1.52538 56.3 2 4.790 1.48 - - 3 20.522 0.80 1.48749 70.2 4 4.864 2.45 - - 5 9.875 1.65 1.83400 37.2 6 -16.738 1.70 - - 絞り ∞ 2.06 - - 7 -7.759 0.80 1.84666 23.8 8 12.359 3.00 1.72916 54.7 9 -6.826 0.10 - - 10 * 11.126 2.50 1.49176 57.4 11 -10.385 3.69 - - 12 ∞ 3.00 1.53113 62.4 13 ∞ 0.80 1.51633 64.1 14 ∞ - - - *は回転対称非球面。
【0035】 非球面データ(表示していない非球面係数は0である); 面No. K A4 A6 A8 1 0.00 0.3821 ×10-3 -0.3680×10-5 0.1465×10-6 10 0.00 -0.9611 ×10-3 0.7085×10-5 -0.4668×10-6
【0036】実施例1から6の各条件式に対する値を表
7に示す。
【表7】 条件式(1) 条件式(2) 条件式(3) 実施例1 0.722 0.347 0.602 実施例2 0.541 0.334 0.638 実施例3 0.642 0.267 0.649 実施例4 0.711 0.082 0.676 実施例5 0.940 0.070 0.683 実施例6 0.699 0.256 0.667 条件式(4) 条件式(5) 条件式(6) 実施例1 −0.811 8.98×10-5 −1.63×10-4 実施例2 −1.087 1.08×10-4 −1.77×10-4 実施例3 −1.076 8.72×10-5 −1.57×10-4 実施例4 −0.811 1.38×10-4 −1.22×10-4 実施例5 −0.700 1.48×10-4 −1.03×10−4 実施例6 −1.346 7.10×10−5 −1.78×10-4
【0037】表7から明かなように、各実施例は条件式
(1)ないし(6)を満足し、各収差、特に歪曲収差が
よく補正されている。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、コンパクトで、バック
フォーカスが長く、かつテレセントリック性が良く、無
限遠からマクロまで良好な結像性能を有し、高解像度に
対応可能であり、高精度なAF、AE機能をもつ高級デ
ジタルカメラに適し、コストダウンを可能にする、ピン
トずれの少ない撮影レンズ系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による撮影レンズ系の第1の実施例のレ
ンズ構成図である。
【図2】図1のレンズ系の諸収差図である。
【図3】本発明による撮影レンズ系の第2の実施例のレ
ンズ構成図である。
【図4】図3のレンズ系の諸収差図である。
【図5】本発明による撮影レンズ系の第3の実施例のレ
ンズ構成図である。
【図6】図5のレンズ系の諸収差図である。
【図7】本発明による撮影レンズ系の第4の実施例のレ
ンズ構成図である。
【図8】図7のレンズ系の諸収差図である。
【図9】本発明による撮影レンズ系の第5の実施例のレ
ンズ構成図である。
【図10】図9のレンズ系の諸収差図である。
【図11】本発明による撮影レンズ系の第6の実施例の
レンズ構成図である。
【図12】図11のレンズ系の諸収差図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、 負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する
    第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズとからな
    る前群;開口絞り;及び負の屈折力を有する第4レンズ
    と、正の屈折力を有する第5レンズと、正の屈折力を有
    する第6レンズとからなる後群;で構成され、 前群中の第1レンズと第2レンズのいずれか一方と、後
    群中の第6レンズとはそれぞれ樹脂レンズからなり、 第1レンズと第6レンズの物体側の面はそれぞれ回転対
    称非球面からなり、次の条件式(1)ないし(4)を満
    足することを特徴とする撮影レンズ系。 (1)0.5<D/f<1.2 (2)0.0<f/fF<0.5 (3)0.5<f/fR<0.8 (4)−1.5<fa/fb<−0.5 但し、 D:無限遠合焦時の前群と後群の空気間隔、 f:撮影レンズ系全系の焦点距離、 fF:前群の焦点距離、 fR:後群の焦点距離、 fa:前群中の負の樹脂レンズの焦点距離、 fb:後群中の正の樹脂レンズの焦点距離。
  2. 【請求項2】 第4レンズと第5レンズは接合レンズで
    ある請求項1に記載の撮影レンズ系。
  3. 【請求項3】 フォーカシングは、後群を移動させるこ
    とによって行なう請求項1または2に記載の撮影レンズ
    系。
  4. 【請求項4】 さらに次の条件式(5)及び(6)を満
    足する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮影レ
    ンズ系。 (5)5.0×10-5<A4(1)/f<2.0×10
    -4 (6)−2.0×10-4<A4(2)/f<−1.0×
    10-4 但し、 A4(1):第1レンズの物体側の面の4次非球面係
    数、 A4(2):第6レンズの物体側の面の4次非球面係
    数、
  5. 【請求項5】 第1レンズと第6レンズはともに樹脂レ
    ンズである請求項4記載の撮影レンズ系。
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