KR100708278B1 - 단초점 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적은 렌즈 매수이면서 비구면을 유효하게 사용함으로써, 고성능이고 콤팩트한 렌즈계를 실현하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 예를 들면 유리 재료로 이루어지는 정(正)의 제 1렌즈(G1)와, 조리개(St)와, 플라스틱 재료의 비구면 렌즈로 이루어지는 정(正)의 제 2렌즈(G2)와, 플라스틱 재료의 비구면 렌즈로 이루어지는 부(負)의 제 3렌즈(G3)를 물체측으로부터 순서대로 설치하고, 이하의 조건식을 만족한다. f는 렌즈계 전체의 근축(近軸) 초점거리, f3은 제 3렌즈(G3)의 근축 초점거리, R1은 제 1렌즈(G1)의 물체측 면의 곡률반경, θ는 최대 상(像)높이에 있어서의 반화각을 나타낸다.
0.6 ＜ R1/f ＜ 0.8 ㆍㆍㆍ(1)
-1.0 ＜ f3/f ＜ 0 ㆍㆍㆍ(2)
0.60 ＜ tanθ ＜ 0.70 ㆍㆍㆍ(3)
단초점 렌즈

Description

단초점 렌즈{SINGLE FOCUS LENS}
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 단초점 렌즈의 구성예를 도시하는 도면이고, 실시예1에 대응하는 렌즈 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 단초점 렌즈의 다른 구성예를 도시하는 도면이고, 실시예2에 대응하는 렌즈 단면도,
도 3은 실시예1에 의한 단초점 렌즈의 렌즈 데이터를 나타내는 도면,
도 4는 실시예2에 의한 단초점 렌즈의 렌즈 데이터를 나타내는 도면,
도 5는 각 실시예에 의한 단초점 렌즈가 만족하는 조건식의 값을 나타내는 도면,
도 6은 실시예1에 의한 단초점 렌즈의 구면수차(球面收差), 비점수차(非点收差), 및 디스토션(distortion)을 나타내는 수차도,
도 7은 실시예2에 의한 단초점 렌즈의 구면수차, 비점수차, 및 디스토션을 나타내는 수차도.
[부호의 설명]
CG : 커버 유리 St : 조리개
Gj : 물체측으로부터 제 j번째 렌즈
Ri : 물체측으로부터 제 i번째 렌즈면의 곡률반경
Di : 물체측으로부터 제 i번째와 제 i＋1번째 렌즈면의 면간격
Z1 : 광축
본 발명은 예를 들면 카메라 부착 휴대전화나 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 소형의 정보 단말기기로의 탑재에 적합한 단초점 렌즈에 관한 것이다.
최근, 퍼스널 컴퓨터의 일반 가정 등으로의 보급에 따라 촬영한 풍경이나 인물상 등의 화상정보를 퍼스널 컴퓨터에 입력할 수 있는 디지털 스틸 카메라(digital still camera)(이하, 단지 디지털 카메라라고 함)가 급속히 보급되어 있다. 또한, 휴대전화의 고기능화에 따라 소형의 촬상 모듈을 탑재한 카메라 부착 휴대전화도 급속히 보급되어 있다. 기타, PDA 등의 소형의 정보 단말기기에 있어서도 촬상 모듈을 탑재한 것이 보급되어 있다.
이들 촬상 기능을 갖춘 기기에서는, CCD(Charge Coupled Device:전하결합소자)나 CMOS(Complementary Metal 0xide Semiconductor) 등의 촬상 소자가 사용되어 있다. 이들 촬상 소자는 최근, 대단히 소형화가 진행되고 있다. 그 때문에 CCD 등의 촬상 소자를 사용한 촬상 기기에 있어서, 기기본체 및 그것에 탑재되는 렌즈에도 소형 경량화가 요구되고 있다. 또한, 최근에는 고화질을 달성하기 위해서 화소수가 많은 촬상 소자가 개발되고 있고, 이에 따라 렌즈계에도 보다 고해상이고 고 콘트라스트(contrast)한 성능이 요구되고 있다.
이러한 촬상 기기에 사용되는 촬상 렌즈로서는, 예를 들면 이하의 특허문헌1에 기재된 것이 있다. 이 특허문헌1에는 물체측으로부터 순서대로 제 1∼제 3렌즈로 구성된 3매 구성의 촬상 렌즈가 기재되어 있다. 이 촬상 렌즈에 있어서 제 3렌즈는 양 볼록 형상으로 되어 있다. 개구 조리개는 제 2렌즈와 제 3렌즈 사이에 배치되어 있다.
[특허문헌1] 일본 특허 공개 평10-48516호 공보
상술한 바와 같이, 최근의 촬상 소자는 소형화 및 고화소화가 진행되고 있고, 이에 따라, 특히 디지털 카메라용의 촬상 렌즈에는 높은 해상성능과 구성의 컴팩트화가 요구되고 있다. 한편, 카메라 부착 휴대전화 등의 소형의 정보 단말기기용의 촬상 렌즈에는 종래 가격면과 컴팩트성이 주로 요구되고 있었지만, 최근에는 카메라 부착 휴대전화 등에 있어서도 촬상 소자의 고화소화가 진행되는 경향이 있고, 예를 들면 100만 화소이상의 메가픽셀 대응의 것이 실용화되어 성능면에 대한 요구도 높아지고 있다. 이 때문에, 사용자의 다양한 요구에 부응하기 위해서도 가격면, 성능면, 및 컴팩트성을 종합적으로 고려한 다종의 다양한 렌즈의 개발이 오망되고 있다. 예를 들면, 휴대용 모듈 카메라에도 탑재 가능한 컴팩트성을 만족하면서, 성능면에서는 디지털 카메라로의 탑재도 시야에 둔 저가격이고 고성능인 촬상 렌즈의 개발이 요망되고 있다.
이러한 요구에 대해서는, 예를 들면 컴팩트화 및 저가격화를 도모하기 위해 서 렌즈 매수를 3매 또는 4매 구성으로 하고, 고성능화를 도모하기 위해서 비구면을 적극적으로 사용하는 것이 생각된다. 이 경우, 비구면은 컴팩트화 및 고성능화에 기여하지만, 제조성의 점에서 불리하고 가격이 높아지기 쉬우므로, 그 사용은 제조성을 충분히 고려한 것으로 하는 것이 바람직하다. 상기 특허문헌에 기재된 렌즈는 3매 구성이고 비구면을 사용한 구성으로 되어 있지만, 상기한 종합적인 성능이 불충분하고, 예를 들면 성능면은 좋아도 컴팩트성이 결여되거나 하고 있다. 일반적으로 3매 구성의 렌즈에서는 성능면에서는 휴대용 모듈 카메라에는 충분해도 디지털 카메라용으로서는 성능면에서 불충분해지기 쉽다. 또한, 4매 구성의 렌즈에서는 3매 구성에 비해서 성능을 향상시킬 수는 있지만, 가격면 및 컴팩트성의 점에서 불리해지기 쉽다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 적은 렌즈 매수이면서 비구면을 유효하게 사용함으로써, 고성능이고 콤팩트한 렌즈계를 실현할 수 있는 단초점 렌즈를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 단초점 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로 물체측의 면을 볼록면 형상으로 한 정(正)의 파워(power)를 갖는 메니스커스(meniscus) 형상의 제 1렌즈와, 조리개와, 플라스틱 재료로 이루어지고 적어도 1면을 비구면 형상으로 하며 물체측의 면을 오목면 형상으로 한 정(正)의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 2렌즈와, 플라스틱 재료로 이루어지고 양면을 비구면 형상으로 하며 상측(像側)의 면을 근축 근방에 있어서 오목면 형상으로 한 부(負)의 파워를 갖는 제 3렌즈를 구 비하고, 이하의 조건식을 만족하도록 구성되어 있는 것이다.
0.6 ＜ R1/f ＜ 0.8 ㆍㆍㆍ(1)
-1.0 ＜ f3/f ＜ 0 ㆍㆍㆍ(2)
0.60 ＜ tanθ ＜ 0.70 ㆍㆍㆍ(3)
단, f는 렌즈계 전체의 근축 초점거리, f3은 제 3렌즈의 근축 초점거리, R1은 제 1렌즈의 물체측 면의 곡률반경, θ는 최대 상높이에 있어서의 반화각(半畵角)을 나타내고 있다.
이 단초점 렌즈에 있어서 제 3렌즈는, 예를 들면 근축 근방에 있어서 메니스커스 형상으로 되어 있다. 또는, 근축 근방에 있어서 평요(plane-concave) 형상 혹은 양면 오목 형상이어도 좋다.
또한, 제 3렌즈는 유효지름의 범위 내에서 물체측의 면이 주변으로 갈수록 부의 파워가 강해지는 비구면 형상이고, 상측의 면이 주변으로 갈수록 정의 파워가 강해지는 비구면 형상인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 단초점 렌즈에서는, 물체측의 면을 볼록면형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 1렌즈와, 플라스틱 재료로 이루어지고 적어도 1면을 비구면 형상으로 하며 물체측의 면을 오목면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 2렌즈와, 플라스틱 재료로 이루어지고 양면을 비구면 형상으로 하며 상측의 면을 근축 근방에 있어서 오목면 형상으로 한 부의 파워를 갖는 제 3렌즈를 물체측으로부터 순서대로 설치하고, 조리개를 제 1렌즈와 제 2렌즈 사이에 설치하며, 소정의 조건식(1)∼(3)을 만족시켜서 각 렌즈의 형상, 파워 배분 등을 적절하게 함으로써, 3매라고 하는 적은 렌즈 매수로 저가격화를 도모하면서도 비구면을 유효하게 사용하고, 휴대용 모듈 카메라뿐만 아니라 디지털 카메라에까지 대응 가능한 높은 광학성능이 얻어진다.
상기한 바람직한 구성을 필요에 따라서 적당히 채용함으로써 보다 고성능이고 콤팩트한 렌즈계가 실현된다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 단초점 렌즈의 구성예를 도시하고 있다. 이 구성예는 후술하는 제 1수치실시예[도 3(a), (b)]의 렌즈 구성에 대응하고 있다. 또한, 도 2는 다른 구성예를 도시하고 있다. 도 2의 구성예는 후술하는 제 2수치실시예[도 4(a), (b)]의 렌즈 구성에 대응하고 있다. 또한, 도 1, 도 2에 있어서, 부호 Ri는 가장 물체측의 구성 요소의 면을 1번째로 해서 상측(결상측)을 향함에 따라 순차 증가하도록 해서 부호를 첨부한 i번째(i=1∼8) 면의 곡률반경을 나타낸다. 부호 Di는 i번째 면과 i＋1번째 면의 광축(Z1) 상의 면간격을 나타낸다. 또한, 각 구성예 모두 기본적인 구성은 같으므로, 이하에서는 도 1에 나타낸 단초점 렌즈의 구성을 기본으로 해서 설명한다.
이 단초점 렌즈는, 예를 들면 카메라 부착 휴대전화 등의 소형의 정보 단말기기나 디지털 카메라 등, 특히 소형의 촬상 소자를 사용한 촬상 기기에 탑재되어서 사용되는 것이다. 이 단초점 렌즈는 광축(Z1)을 따라 제 1렌즈(G1), 조리개(St), 제 2렌즈(G2), 및 제 3렌즈(G3)가 물체측으로부터 순서대로 설치된 구성으로 되어 있다. 이 단초점 렌즈의 결상면(촬상면)에는 도시하지 않은 CCD 등의 촬상 소 자가 배치된다. 촬상 소자의 촬상면 부근에는 촬상면을 보호하기 위한 커버 유리(CG)가 배치되어 있다. 제 3렌즈(G3)와 결상면(촬상면) 사이에는 커버 유리(CG) 외에, 적외선 컷오프 필터(cut-off filter)나 로패스 필터(low-pass filter) 등의 다른 광학부재가 배치되어 있어도 좋다.
제 1렌즈(G1)는, 예를 들면 유리 재료로 이루어지고, 물체측에 볼록면을 향한 물체측의 면을 볼록면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상으로 되어 있다.
제 2렌즈(G2)는 플라스틱 재료로 이루어지고, 적어도 1면이 비구면 형상으로 되어 있다. 또한, 물체측의 면을 오목면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상으로 되어 있다.
제 3렌즈(G3)는 종래, 정의 파워를 갖고 있는 것이 많았지만, 이 단초점 렌즈에서는 제 3렌즈(G3)가 상측의 면을 근축 근방에 있어서 오목면 형상으로 한 부의 파워를 갖는 구성으로 되어 있다. 제 3렌즈(G3)는, 예를 들면 근축 근방에 있어서 메니스커스 형상으로 되어 있다. 또는, 근축 근방에 있어서 평요 형상 혹은 양면 오목 형상이어도 좋다.
또한, 제 3렌즈(G3)는 플라스틱 재료로 이루어지고, 양면이 비구면 형상으로 되어 있다. 제 3렌즈(G3)의 비구면 형상은, 예를 들면 유효지름의 범위 내에서 물체측의 면이 주변으로 갈 수록 부의 파워가 강해지는 형상이고, 상측의 면이 주변으로 갈 수록 정의 파워가 강해지는 형상인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제 3렌즈(G3)는, 예를 들면 상측의 면이 근축 근방에서는 오목면 형상이고 주변부에서는 볼록면 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에 있어서 근축 근방에 있어서의 렌즈 형상은, 예를 들면 후술하는 비구면식(A)에 있어서 계수 K에 관한 부분(계수 Ai에 관한 다항식 부분을 제외한 부분)에 의해 표시된다.
이 단초점 렌즈는 이하의 조건식(1)∼(3)을 만족하도록 구성되어 있다. 단, 식(1)∼(3)에 있어서, f는 렌즈계 전체의 근축 초점거리, f3은 제 3렌즈(G3)의 근축 초점거리, R1은 제 1렌즈(G1)의 물체측의 면의 곡률반경, θ는 최대 상높이에 있어서의 반화각을 나타내고 있다.
0.6 ＜ R1/f ＜ 0.8 ㆍㆍㆍ(1)
-1.0 ＜ f3/f ＜ 0 ㆍㆍㆍ(2)
0.60 ＜ tanθ ＜ 0.70 ㆍㆍㆍ(3)
다음에, 이상과 같이 구성된 단초점 렌즈의 작용 및 효과를 설명한다.
이 단초점 렌즈에서는, 예를 들면 유리 재료로 이루어지는 정의 파워를 갖는 제 1렌즈(G1)와, 플라스틱 재료의 비구면 렌즈로 이루어지는 정의 파워를 갖는 제 2렌즈(G2)와, 플라스틱 재료의 비구면 렌즈로 이루어지는 부의 파워를 갖는 제 3렌즈(G3)를 물체측으로부터 순서대로 설치하고, 조리개(St)를 제 1렌즈(G1)와 제 2렌즈(G2) 사이에 설치하고, 소정의 조건식(1)∼(3)을 만족시켜서 각 렌즈의 형상, 파워 배분 등을 적절하게 함으로써, 3매라고 하는 적은 렌즈 매수로 저가격화를 도모하면서도 높은 성능과 콤팩트한 렌즈계를 실현하고 있다.
이 단초점 렌즈에서는 주로 축 상의 성능을 향상시키기 위해서 조리개(St)를 제 1렌즈(G1)와 제 2렌즈(G2) 사이에 설치하고, 제 1렌즈(G1)의 물체측의 면을 볼록면 형상으로 하고 있다.
또한, 이 단초점 렌즈에서는 제 2렌즈(G2) 및 제 3렌즈(G3)에 비구면을 사용함으로써 큰 수차보정 효과가 얻어진다. 이 경우, 제 2렌즈(G2) 및 제 3렌즈(G3)를 플라스틱 재료로 하고 있으므로, 가공하기 쉽고 제조성의 점에서 유리해진다. 특히, 제 3렌즈(G3)의 비구면 형상을 근축 근방과 주변부에서 형상 및 파워가 달라지는 바와 같은 특수한 형상으로 했을 경우에는, 상면(像面) 만곡의 보정을 시작으로 해서 수차보정에 대해서 보다 큰 효과가 얻어진다.
각 조건식의 작용은 이하 대로이다. 조건식(1)은 제 1렌즈(G1)의 물체측 면의 곡률반경에 관한 것이다. 조건식(1)의 상한을 상회하면 전장이 길어지고, 하한을 하회하면 상면 만곡 및 구면수차 등의 보정이 곤란해지므로 바람직하지 못하다. 조건식(2)은 제 3렌즈(G3)의 파워에 관한 것으로, 이 수치범위를 제외하면 특히 상면 만곡의 보정이 곤란해지므로 바람직하지 못하다. 조건식(3)은 최대 상높이에 있어서의 반화각, 즉 주광선의 최대 입사각도에 관한 것으로, 이 단초점 렌즈의 화각 범위를 규정하는 것이다.
이와 같이, 본 실시형태에 의한 단초점 렌즈에 의하면, 3매라고 하는 적은 렌즈 매수로 비구면을 유효하게 사용함으로써, 휴대용 모듈 카메라에도 탑재 가능한 컴팩트성을 만족하면서 성능면에서는 디지털 카메라로의 탑재도 시야에 둔 저가격이고 고성능인 촬상 렌즈가 실현될 수 있다.
[실시예]
다음에, 본 실시형태에 의한 단초점 렌즈의 구체적인 수치실시예에 대해서 설명한다. 이하에서는 제 1 및 제 2수치실시예(실시예1, 2)를 정리해서 설명한다. 도 3(a), (b)는 도 1에 도시된 단초점 렌즈의 구성에 대응하는 구체적인 렌즈 데이터(실시예1)를 나타내고 있다. 또한, 도 4(a), (b)는 도 2에 도시된 단초점 렌즈의 구성에 대응하는 구체적인 렌즈 데이터(실시예2)를 나타내고 있다. 도 3(a) 및 도 4(a)에는 그 실시예의 렌즈 데이터 중 기본적인 데이터 부분을 나타내고, 도 3(b) 및 도 4(b)에는 그 실시예의 렌즈 데이터 중 비구면 형상에 관한 데이터 부분을 나타낸다.
각 렌즈 데이터에 있어서의 면번호(Si)의 란에는, 각 실시예의 단초점 렌즈에 있어서 가장 물체측의 렌즈 요소의 면을 1번째로 해서 상측을 향함에 따라 순차 증가하도록 해서 부호를 첨부한 i번째(i=1∼8) 면의 번호를 나타내고 있다. 곡률반경(Ri)의 란에는, 도 1, 도 2에서 첨부한 부호 Ri에 대응시켜서 물체측으로부터 i번째 면의 곡률반경의 값을 나타낸다. 면간격(Di)의 란에 대해서도, 도 1, 도 2에서 첨부한 부호에 대응시켜서 물체측으로부터 i번째 면(Si)과 i＋1번째 면(Si＋1)의 광축 상의 간격을 나타낸다. 곡률반경(Ri) 및 면간격(Di)의 값의 단위는 밀리미터(mm)이다. Ndj, νdj의 란에는, 각각 커버 유리(CG)도 포함해서 물체측으로부터 j번째(j=1∼4) 렌즈 요소의 d선(587.6nm)에 대한 굴절율 및 아베(Abbe)수의 값을 나타낸다.
도 3(a) 및 도 4(a)에는 또한, 여러 데이터로서 전계의 근축 초점거리(f)(mm), F넘버(FNO.), 및 화각(2ω)(ω:반화각)의 값을 동시에 나타낸다.
도 3(a) 및 도 4(a)의 각 렌즈 데이터에 있어서, 면번호의 좌측에 첨부된 기호 「*」는 그 렌즈면이 비구면 형상인 것을 나타낸다. 각 실시예 모두 제 2렌즈(G2)의 양면(S3,S4)과 제 3렌즈(G3)의 양면(S5,S6)이 비구면 형상으로 되어 있다. 기본 렌즈 데이터에는 이들 비구면의 곡률반경으로서 광축 근방(근축 근방)의 곡률반경의 수치를 나타내고 있다. 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 3렌즈(G3)는 실시예1에 있어서는 근축 근방에 있어서 메니스커스 형상으로 되어 있다. 실시예2에 있어서는 근축 근방에 있어서 양 오목 형상으로 되어 있다.
도 3(b) 및 도 4(b)의 각 비구면 데이터의 수치에 있어서, 기호 "E"는 그 다음에 이어지는 수치가 10을 밑수로 한 "거듭제곱지수"인 것을 나타내고, 그 10을 밑수로 한 지수함수로 표시되는 수치가 "E"의 앞의 수치에 승산되는 것을 나타낸다. 예를 들면, 「1.0E-02」이면, 「1.0×10-2」인 것을 나타낸다.
각 비구면 데이터에는 이하의 식(A)에 의해 표시되는 비구면 형상의 식에 있어서의 각 계수(Ai,K)의 값을 기재한다. Z는, 보다 자세하게는 광축으로부터 높이 h의 위치에 있는 비구면 상의 점으로부터 비구면의 정점의 접평면(광축에 수직한 평면)에 내린 수선의 길이(mm)를 나타낸다.
Z = Cㆍh2/{1＋(1-KㆍC2ㆍh2)1/2}＋A3ㆍh3＋A4ㆍh4＋A5ㆍh5＋A6ㆍh6＋A7ㆍh7＋A8ㆍh8＋A9ㆍh9＋A10ㆍh10 ㆍㆍㆍ(A)
단, Z : 비구면의 깊이(mm)
h : 광축으로부터 렌즈면까지의 거리(높이)(mm)
K : 이심율(離心率)
C : 근축 곡률=1/R (R:근축 곡률반경)
Ai : 제 i번째(i=3∼10) 비구면 계수
각 실시예 모두 제 2렌즈(G2)의 양면(S3,S4)의 비구면 형상은 비구면 계수로서, 짝수차의 계수(A4, A6, A8, A10)만을 유효하게 사용해서 표시되어 있다. 제 3렌즈(G3)의 양면(S5,S6)의 비구면 형상은 또한 홀수차의 비구면 계수(A3, A7, A9)도 유효하게 사용하고 있다.
도 5에는 상술한 조건식(1)∼(3)에 관한 값을 각 실시예에 대해서 정리한 것을 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 실시예의 값이 각 조건식(1)∼(3)의 수치 범위 내로 되어 있다.
도 6(a)∼(c)는 실시예1의 단초점 렌즈에 있어서의 구면수차, 비점수차, 및 디스토션(왜곡 수차)을 나타내고 있다. 각 수차도에는 d선을 기준 파장으로 한 수차를 나타내지만, 구면수차도 및 배율색수차도에는 g선(파장435.8nm), C선(파장656.3nm)에 대한 수차도 나타낸다. 비점수차도에 있어서, 실선은 사지털 방향, 파선은 탄젠셜 방향의 수차를 나타낸다. ω는 반화각을 나타낸다. 마찬가지로 해서 실시예2에 대한 여러 수차를 도 7(a)∼(c)에 나타낸다.
이상의 각 수치 데이터 및 각 수차도로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 실시예에 대해서 적은 렌즈 매수이면서 양호하게 수차보정이 이루어져 콤팩트한 렌즈계 가 실현되고 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태 및 각 실시예에 한정되지 않고 여러가지 변형 실시가 가능하다. 예를 들면, 각 렌즈 성분의 곡률반경, 면간격 및 굴절율의 값 등은 상기 각 수치실시예에서 나타낸 값으로 한정되지 않고, 다른 값을 취할 수 있다.
본 발명의 단초점 렌즈에 의하면, 물체측의 면을 볼록면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 1렌즈와, 플라스틱 재료로 이루어지고 적어도 1면을 비구면 형상으로 하며 물체측의 면을 오목면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 2렌즈와, 플라스틱 재료로 이루어지고 양면을 비구면 형상으로 하며 상측의 면을 근축 근방에 있어서 오목면 형상으로 한 부의 파워를 갖는 제 3렌즈를 물체측으로부터 순서대로 설치하고, 조리개를 제 1렌즈와 제 2렌즈 사이에 설치하며, 소정의 조건식(1)∼(3)을 만족시켜서 각 렌즈의 형상, 파워 배분 등을 최적화하도록 했으므로, 적은 렌즈 매수로 저가격화를 도모하면서 비구면을 유효하게 사용하며, 고성능이고 콤팩트한 렌즈계를 실현할 수 있다.

Claims (4)

  1. 물체측으로부터 순서대로 물체측의 면을 볼록면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 1렌즈;
    조리개;
    플라스틱 재료로 이루어지고, 적어도 1면을 비구면 형상으로 하며, 물체측의 면을 오목면 형상으로 한 정의 파워를 갖는 메니스커스 형상의 제 2렌즈;
    플라스틱 재료로 이루어지고, 양면을 비구면 형상으로 하며, 상측의 면을 근축 근방에 있어서 오목면 형상으로 한 부의 파워를 갖는 제 3렌즈를 구비하고:
    이하의 조건식을 만족하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 단초점 렌즈.
    0.6 ＜ R1/f ＜ 0.8 ㆍㆍㆍ(1)
    -1.0 ＜ f3/f ＜0 ㆍㆍㆍ(2)
    0.60 ＜ tanθ ＜ 0.70 ㆍㆍㆍ(3)
    단, f : 렌즈계 전체의 근축 초점거리
    f3 : 제 3렌즈의 근축 초점거리
    Rl : 제 1렌즈의 물체측 면의 곡률반경
    θ : 최대 상높이에 있어서의 반화각
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3렌즈는 근축 근방에 있어서 메니스커스 형상인 것을 특징으로 하는 단초점 렌즈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3렌즈는 근축 근방에 있어서 물체측의 면이 평평하고 상측의 면이 오목한 평요 형상, 혹은 양면 오목 형상인 것을 특징으로 하는 단초점 렌즈.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3렌즈는 유효지름의 범위 내에서 물체측의 면이 주변으로 갈수록 부의 파워가 강해지는 비구면형상이고, 상측의 면이 주변으로 갈수록 정의 파워가 강해지는 비구면 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 단초점 렌즈.
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