JP5421066B2 - 撮像レンズ - Google Patents
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Description
(1) 1.2 < TL/f < 1.5
(2) TL/2Y < 0.9
(3) 0.5 < f1/f < 0.7
(4) −1.2 < f2/f < −0.8
(5) 4.0 < f3/f < 20.0
(6)−2.00 < R11/R12 < -0.70
ただし、
f :レンズ全系の焦点距離
TL:開口絞りの面から結像面までの距離
Y:結像面において光軸中心から最大像高までの距離
f1 :第1レンズの焦点距離
f2 :第2レンズの焦点距離
f3 :第3レンズの焦点距離
R11 :第1レンズの物体側面の曲率半径
R12 :第1レンズの像側面の曲率半径
第2の発明のレンズは、上記第1の発明において、前記3枚のレンズが全ての面に非球面形状を有し、特に第2レンズの像側面と第3レンズの物体側面が、光軸近傍と周辺で屈折力の正負が逆転する形状を有することを特徴とする。
(7) 0.05 < (Nd1−Nd2)/Nd1 < 0.14
(8) 10 < ν1−ν2 < 30
ただし、
Nd1:第1レンズのd線に対する屈折率
Nd2:第2レンズのd線に対する屈折率
ν1:第1レンズのd線に対するアッベ数
ν2:第2レンズのd線に対するアッベ数
第4の発明のレンズは、上記第1から第3のいずれかの発明において、前記第1レンズが硝子材料により形成され、前記第2レンズ及び前記第3レンズが樹脂材料で形成されることを特徴とする。
(9)を満足することを特徴とする。
(9) 0.3 < D12/D23 < 0.7
ただし、
D12:第1レンズ像側面と第2レンズ物体側面の軸上距離
D23:第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面の軸上距離
第6の発明のレンズは、上記第1から第5のいずれかの発明において、下記条件式
(10)を満足することを特徴とする。
(10) 1.0 < D‘23/D23 < 2.0
ただし、
D‘23:第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面とのそれぞれの最大有効径位置の
距離
条件式(1)、(2)は光学系の厚みと撮影画角を規定する条件で、この範囲内にあれば小型広角のレンズといえる。レンズよりも前方に開口絞りを設けることにより、射出瞳面を結像面から離すことが可能となり、結果として結像面への光線入射角度を小さくすることが可能となる。開口絞りをレンズ前方に配置することで光学系の開口絞りに対する対称性がなくなるため、歪曲収差が大きくなるが、開口絞りに近い第1レンズに結像のための主たる屈折力を持たせ、第2レンズを負の屈折力とすることで歪曲収差をバランス良く補正することが可能となる。結像面への光線入射角度を小さくするために第3レンズは正の屈折力を持たせるが、屈折力を大きくしすぎると負の歪曲が大きくなってしまうため、良好に収差補正を行いながら屈折力を小さくするようにメニスカス形状とする。第2レンズと第3レンズの間の空気間隔によって像面湾曲を除去するために、第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面は互いに凸面にする。
(1) 1.2 < TL/f < 1.5
(2) TL/2Y < 0.9
ただし、
f :レンズ全系の焦点距離
TL:開口絞りの面から結像面までの距離
Y:結像面において光軸中心から最大像高までの距離
さらに本発明を実施したレンズは下記条件式(3)〜(6)を満足するように構成される。
(3) 0.5 < f1/f < 0.7
(4) −1.2 < f2/f < −0.8
(5) 4.0 < f3/f < 20.0
(6)−2.00 < R11/R12 < -0.70
ただし、
f1 :第1レンズの焦点距離
f2 :第2レンズの焦点距離
f3 :第3レンズの焦点距離
R11 :第1レンズの物体側面の曲率半径
R12 :第1レンズの像側面の曲率半径
本発明を実施した撮像レンズは、開口絞りに近い第1レンズに主たる結像力を持たせる構成となっている。そのため、(3)式の上限値を超えると、前方の正の屈折力が小さくなり、後方に配置される有効径の大きいレンズの屈折力が大きくなりすぎてしまい、歪曲収差が大きくなってしまうなどの問題が発生する。反対に下限値を超える場合には、曲率半径が小さくなりすぎるために十分なコバ厚の確保が難しくなる。第2レンズは第1レンズで発生した歪曲収差や球面収差などの緒収差を補正するので、(4)式の範囲を超えると、諸収差が補正不足もしくは補正過剰となってしまう。第3レンズの屈折力を(5)式の範囲内で設定することで歪曲と結像面への光線入射角をバランス良く構成することが可能である。第1レンズの曲率半径の比は(6)式の範囲内で設定する。開口絞りからの距離が離れるに従い周辺の光線高さが増すため物体側面の曲率半径を小さくしなければならないが、(4)式の上限値を超えると、製造が困難な形状となる。
(7) 0.05 < (Nd1−Nd2)/Nd1 < 0.14
(8) 10 < ν1−ν2 < 30
ただし、
Nd1:第1レンズのd線に対する屈折率
Nd2:第2レンズのd線に対する屈折率
ν1:第1レンズのd線に対するアッベ数
ν2:第2レンズのd線に対するアッベ数
第3レンズの屈折力が小さいために、ペッツバール和と色消し条件は第1レンズ及び第2レンズの材料構成に強く影響される。条件式(3)〜(5)を満足するような屈折力配置において、条件式(7)を満足するような材料を選択することで非点収差及び像面湾曲を良好に補正することが可能となる。同様に条件式(8)を満足するような材料を選択すること色収差を良好に補正することが可能となる。
(9) 0.3 < D12/D23 < 0.7
ただし、
D12:第1レンズ像側面と第2レンズ物体側面の軸上距離
D23:第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面の軸上距離
(9)式の下限値を超えると、歪曲収差や像面湾曲の補正が困難になる。反対に(9)式の上限値を超えると、第2レンズに入射する光線高さが大きくなりレンズが大型化してしまう。
される。
(10) 1.0 < D‘23/D23 < 2.0
ただし、
D‘23:第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面とのそれぞれの最大有効径位置の距
離
(10)式の下限値を超えると、中心と周辺での十分な光路差が確保できず、非点収差
もしくは像面湾曲の補正が困難になる。反対に上限値を超える場合には、第2レンズも しくは第3レンズの形状が複雑になり製造が困難となる。
110 ・・・開口絞り部
120 ・・・第1レンズ
130 ・・・第2レンズ
140 ・・・第3レンズ
150 ・・・平行平面ガラス
160 ・・・撮像面
Claims (6)
- 物体側から順に、開口絞りと、両側に凸の形状を成し正の屈折力を有する第1レンズと、物体側に凹のメニスカス形状を成し負の屈折力を有する第2レンズと、物体側に凸のメニスカス形状を成し正の屈折力を有する第3レンズの3枚のレンズが配置され、下記条件式(1)〜(6)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
(1) 1.2 < TL/f < 1.5
(2) TL/2Y < 0.9
(3) 0.5 < f1/f < 0.7
(4) −1.2 < f2/f < −0.8
(5) 4.0 < f3/f < 20.0
(6)−2.00 < R11/R12 < -0.70
ただし、
f :レンズ全系の焦点距離
TL:開口絞りの面から結像面までの距離
Y:結像面において光軸中心から最大像高までの距離
f1 :第1レンズの焦点距離
f2 :第2レンズの焦点距離
f3 :第3レンズの焦点距離
R11 :第1レンズの物体側面の曲率半径
R12 :第1レンズの像側面の曲率半径 - 前記3枚のレンズが全ての面に非球面形状を有し、特に第2レンズの像側面と第3レンズの物体側面が、光軸近傍と周辺で屈折力の正負が逆転する形状を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
- 前記第1レンズ及び前記第2レンズを構成する材料のd線に対する屈折率及びアッベ数に関して、下記条件式(7)、(8)を満足していることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像レンズ。
(7) 0.05 < (Nd1−Nd2)/Nd1 < 0.14
(8) 10 < ν1−ν2 < 30
ただし、
Nd1:第1レンズのd線に対する屈折率
Nd2:第2レンズのd線に対する屈折率
ν1:第1レンズのd線に対するアッベ数
ν2:第2レンズのd線に対するアッベ数 - 前記第1レンズが硝子材料により形成され、前記第2レンズ及び前記第3レンズが樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の撮像レンズ。
- 下記条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像レンズ。
(9) 0.3 < D12/D23 < 0.7
ただし、
D12:第1レンズ像側面と第2レンズ物体側面の軸上距離
D23:第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面の軸上距離 - 下記条件式(10)を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の撮像
レンズ。
(10) 1.0 < D‘23/D23 < 2.0
ただし、
D‘23:第2レンズ像側面と第3レンズ物体側面とのそれぞれの最大有効径位置の距 離
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JP2009247440A JP5421066B2 (ja) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | 撮像レンズ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009247440A JP5421066B2 (ja) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | 撮像レンズ |
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JP2011095364A JP2011095364A (ja) | 2011-05-12 |
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- 2009-10-28 JP JP2009247440A patent/JP5421066B2/ja not_active Expired - Fee Related
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