JP2000019392A - 撮影レンズ - Google Patents
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- G02B27/4211—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant correcting chromatic aberrations
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- G02B27/4283—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive element with major temperature dependent properties
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像入力用カメラや監視用カメラなどに搭載
される小型軽量で安価な撮影レンズを提供することを目
的とする。 【解決手段】 物体側より順に負の屈折力を持つ第１レ
ンズ群１と、正の屈折力を持つ第２ガラスレンズ２と、
正の屈折力を持つ第３プラスチックレンズ３で構成され
る撮影レンズにおいて、第３プラスチックレンズ３の像
側の面に色収差補正用回折素子を、また第１レンズ群１
のプラスチックレンズに負の、第３プラスチックレンズ
３に正の屈折力を設けることにより、温度変化によるピ
ント移動が少なく、良好な収差性能と優れたＭＴＦ性能
にするという効果が得られる。
される小型軽量で安価な撮影レンズを提供することを目
的とする。 【解決手段】 物体側より順に負の屈折力を持つ第１レ
ンズ群１と、正の屈折力を持つ第２ガラスレンズ２と、
正の屈折力を持つ第３プラスチックレンズ３で構成され
る撮影レンズにおいて、第３プラスチックレンズ３の像
側の面に色収差補正用回折素子を、また第１レンズ群１
のプラスチックレンズに負の、第３プラスチックレンズ
３に正の屈折力を設けることにより、温度変化によるピ
ント移動が少なく、良好な収差性能と優れたＭＴＦ性能
にするという効果が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力用カメラ
や監視用カメラなどに好適な小型で安価な撮影レンズに
関するものである。
や監視用カメラなどに好適な小型で安価な撮影レンズに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラやパソコン入力用カ
メラの普及と伴に、ＣＣＤやその周辺のＩＣ等の小型軽
量化が進み、これに適応すべく撮影レンズにおいても小
型軽量で安価なレンズが強く要望されている。
メラの普及と伴に、ＣＣＤやその周辺のＩＣ等の小型軽
量化が進み、これに適応すべく撮影レンズにおいても小
型軽量で安価なレンズが強く要望されている。
【０００３】以下、図面を参照しながら、従来の撮影レ
ンズの一例について説明する。従来、撮影レンズは特開
平９−１１３７９９号公報に記載された単焦点レンズや
特開平９−２１１３２６号公報に記載された低倍率ズー
ムレンズ等が知られている。その撮影レンズを図８に示
す。図８は従来の撮影レンズの構成を示す模式図で、物
体側より順に、３枚以下のレンズで構成された負のレン
ズ群１と、接合レンズを含む２群３枚あるいは３群４枚
で構成された正レンズ群２と、前記正レンズ群２と結像
面４の間のローパスフィルター等相当の厚さのダミーガ
ラス３によって構成されている。
ンズの一例について説明する。従来、撮影レンズは特開
平９−１１３７９９号公報に記載された単焦点レンズや
特開平９−２１１３２６号公報に記載された低倍率ズー
ムレンズ等が知られている。その撮影レンズを図８に示
す。図８は従来の撮影レンズの構成を示す模式図で、物
体側より順に、３枚以下のレンズで構成された負のレン
ズ群１と、接合レンズを含む２群３枚あるいは３群４枚
で構成された正レンズ群２と、前記正レンズ群２と結像
面４の間のローパスフィルター等相当の厚さのダミーガ
ラス３によって構成されている。
【０００４】以上のような構成の従来の撮影レンズにつ
いて、以下その動作を説明する。焦点距離相当の長いバ
ックフォーカスを得るため、前群は負レンズ群で、後群
は正レンズ群で構成する必要があり、前記負レンズ群１
では主に歪曲収差と非点収差を、前記正レンズ群２では
主に球面収差と横収差と色収差を補正し、前記結像面４
での収差性能を良好に保つようにしたものである。ま
た、レンズＭＴＦ性能は、空間周波数５３．４本／ｍｍ
（３００ＴＶ本相当）でコントラストが７０％、像高
７．５割点でサジタル方向とメリデオナル方向を含めて
周辺３０％程度である。この性能を満足するために、全
てガラスレンズで構成し、複数の非球面レンズと接合レ
ンズを用いている。
いて、以下その動作を説明する。焦点距離相当の長いバ
ックフォーカスを得るため、前群は負レンズ群で、後群
は正レンズ群で構成する必要があり、前記負レンズ群１
では主に歪曲収差と非点収差を、前記正レンズ群２では
主に球面収差と横収差と色収差を補正し、前記結像面４
での収差性能を良好に保つようにしたものである。ま
た、レンズＭＴＦ性能は、空間周波数５３．４本／ｍｍ
（３００ＴＶ本相当）でコントラストが７０％、像高
７．５割点でサジタル方向とメリデオナル方向を含めて
周辺３０％程度である。この性能を満足するために、全
てガラスレンズで構成し、複数の非球面レンズと接合レ
ンズを用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような複数のガラス非球面レンズや接合レンズを用
いた構成では、レンズ枚数を削減し小型軽量で安価にす
る点で不足であるという問題点を有していた。
来のような複数のガラス非球面レンズや接合レンズを用
いた構成では、レンズ枚数を削減し小型軽量で安価にす
る点で不足であるという問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ガラス非球面レンズに比べ安価に生産可能なプラス
チック非球面レンズを用い、さらに２枚の接合レンズを
１枚の回折素子付レンズで枚数を削減することによっ
て、小型軽量で安価な撮影レンズを提供することを目的
とする。
で、ガラス非球面レンズに比べ安価に生産可能なプラス
チック非球面レンズを用い、さらに２枚の接合レンズを
１枚の回折素子付レンズで枚数を削減することによっ
て、小型軽量で安価な撮影レンズを提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の撮影レンズは、物体側から順に、負の屈折力
を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２ガラスレ
ンズと、正の屈折力を持つ第３プラスチックレンズから
構成され、前記第１レンズ群は、負のレンズ１枚あるい
は２枚で構成し、うち１枚はプラスチックレンズから成
り、前記第２ガラスレンズは両面非球面形状を有した正
レンズから成り、前記第３プラスチックレンズは像側の
面が非球面上に回折素子のキノフォーム形状を有するレ
ンズで構成している。
に本発明の撮影レンズは、物体側から順に、負の屈折力
を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２ガラスレ
ンズと、正の屈折力を持つ第３プラスチックレンズから
構成され、前記第１レンズ群は、負のレンズ１枚あるい
は２枚で構成し、うち１枚はプラスチックレンズから成
り、前記第２ガラスレンズは両面非球面形状を有した正
レンズから成り、前記第３プラスチックレンズは像側の
面が非球面上に回折素子のキノフォーム形状を有するレ
ンズで構成している。
【０００８】この構成によって、プラスチックレンズ特
有の温度変化によるピント移動を抑え、また接合レンズ
と同等に色収差補正が可能な回折素子付面を設けること
によって、レンズ枚数が少なく、性能の良い撮影レンズ
が得られる。
有の温度変化によるピント移動を抑え、また接合レンズ
と同等に色収差補正が可能な回折素子付面を設けること
によって、レンズ枚数が少なく、性能の良い撮影レンズ
が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群
と、正の屈折力を持つ第２ガラスレンズと、正の屈折力
を持つ第３プラスチックレンズから構成され、前記第１
レンズ群は、負のレンズ１枚あるいは２枚で構成し、う
ち１枚はプラスチックレンズから成り、前記第２ガラス
レンズは、両面非球面形状を有した正レンズから成り、
前記第３プラスチックレンズは、像側の面が非球面上に
回折素子のキノフォーム形状を有するレンズで構成した
撮影レンズとしたものであり、前記第１レンズ群で主に
非点収差と歪曲収差を、前記第２ガラスレンズで主に球
面収差とコマ収差を、前記第３プラスチックレンズで主
にコマ収差と非点収差を補正している。また前記第３プ
ラスチックレンズの像側の回折素子によって軸上色収差
と倍率色収差を補正しているという作用を有する。
は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群
と、正の屈折力を持つ第２ガラスレンズと、正の屈折力
を持つ第３プラスチックレンズから構成され、前記第１
レンズ群は、負のレンズ１枚あるいは２枚で構成し、う
ち１枚はプラスチックレンズから成り、前記第２ガラス
レンズは、両面非球面形状を有した正レンズから成り、
前記第３プラスチックレンズは、像側の面が非球面上に
回折素子のキノフォーム形状を有するレンズで構成した
撮影レンズとしたものであり、前記第１レンズ群で主に
非点収差と歪曲収差を、前記第２ガラスレンズで主に球
面収差とコマ収差を、前記第３プラスチックレンズで主
にコマ収差と非点収差を補正している。また前記第３プ
ラスチックレンズの像側の回折素子によって軸上色収差
と倍率色収差を補正しているという作用を有する。
【００１０】請求項２に記載の発明は、第１レンズ群に
含まれる負のプラスチックレンズと正の第３プラスチッ
クレンズが、下記の諸条件
含まれる負のプラスチックレンズと正の第３プラスチッ
クレンズが、下記の諸条件
【００１１】
【数２】
【００１２】を満足することを特徴とする請求項１記載
の撮影レンズとしたものであり、温度が上がると前記１
／ｆ１が大になりピント位置は物体側に移動するが、同
時に前記１／ｆ２が小さくなりピント移動は像側へ移動
しキャンセルされる、また逆に温度が下がると１／ｆ１
が小さくなりピント位置は像側へ移動するが、同時に１
／ｆ２が大きくなり物体側へ移動しキャンセルされる、
ただし、前記条件から外れると、ピント移動は大きくな
り１．０μ／℃を越えるという作用を有する。
の撮影レンズとしたものであり、温度が上がると前記１
／ｆ１が大になりピント位置は物体側に移動するが、同
時に前記１／ｆ２が小さくなりピント移動は像側へ移動
しキャンセルされる、また逆に温度が下がると１／ｆ１
が小さくなりピント位置は像側へ移動するが、同時に１
／ｆ２が大きくなり物体側へ移動しキャンセルされる、
ただし、前記条件から外れると、ピント移動は大きくな
り１．０μ／℃を越えるという作用を有する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の撮影レンズの構成を示
す模式図であり、図１において、１はプラスチックレン
ズ１枚構成の第１レンズ群であり、２は第２ガラスレン
ズであり、３は第３プラスチックレンズであり、４は前
記第３プラスチックレンズと結像面５の間に位置したロ
ーパスフィルター等相当の厚さのダミーガラスである。
から図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の撮影レンズの構成を示
す模式図であり、図１において、１はプラスチックレン
ズ１枚構成の第１レンズ群であり、２は第２ガラスレン
ズであり、３は第３プラスチックレンズであり、４は前
記第３プラスチックレンズと結像面５の間に位置したロ
ーパスフィルター等相当の厚さのダミーガラスである。
【００１４】以下、このように構成した撮影レンズの実
施数値例を（表１）に示す。（表１）のｒ１，ｒ２…は
物体側から順に数えたレンズ各面に対応する非球面形状
を表す基準球面の曲率半径、ｄ１，ｄ２…は各レンズ面
間の中心厚または空気間隔、ｎ１，ｎ２…は各レンズの
ｄ線に対する屈折率、ν１，ν２…は各レンズのｄ線に
対するアッベ数、ε１，ε２…は各レンズ面の非球面形
状を表す離心率、Ａ１，Ａ２…は各レンズ面の４次の非
球面係数、Ｂ１，Ｂ２…は各レンズ面の６次の非球面係
数、Ｃ１，Ｃ２…は各レンズ面の８次の非球面係数、Ｄ
１，Ｄ２…は各レンズ面の１０次の非球面係数である。
施数値例を（表１）に示す。（表１）のｒ１，ｒ２…は
物体側から順に数えたレンズ各面に対応する非球面形状
を表す基準球面の曲率半径、ｄ１，ｄ２…は各レンズ面
間の中心厚または空気間隔、ｎ１，ｎ２…は各レンズの
ｄ線に対する屈折率、ν１，ν２…は各レンズのｄ線に
対するアッベ数、ε１，ε２…は各レンズ面の非球面形
状を表す離心率、Ａ１，Ａ２…は各レンズ面の４次の非
球面係数、Ｂ１，Ｂ２…は各レンズ面の６次の非球面係
数、Ｃ１，Ｃ２…は各レンズ面の８次の非球面係数、Ｄ
１，Ｄ２…は各レンズ面の１０次の非球面係数である。
【００１５】
【表１】
【００１６】以上のように構成され、また（表１）のよ
うな数値を持った撮影レンズについて以下、図２および
図３を参照しながら説明する。
うな数値を持った撮影レンズについて以下、図２および
図３を参照しながら説明する。
【００１７】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
はこの実施の形態１の収差図を、図３（ａ）および
（ｂ）はこの実施の形態１のＭＴＦ特性図を示す。ただ
し、レンズ最終面の回折素子についての収差及びＭＴＦ
算出は公知の手法である高屈折率法を用いており、回折
１次光の性能を表している。図２では非球面レンズの最
適な組合せにより良好な像性能を有していることを示し
ている。図３では空間周波数５３．４本／でのＭＴＦ性
能が軸上ベスト位置において周辺まで６０％あり高い解
像性能を有していることを示している。また温度補償と
して、第１レンズ群のプラスチックレンズの焦点距離と
第３プラスチックレンズの焦点距離が（数２）の条件を
満足しているものである。
はこの実施の形態１の収差図を、図３（ａ）および
（ｂ）はこの実施の形態１のＭＴＦ特性図を示す。ただ
し、レンズ最終面の回折素子についての収差及びＭＴＦ
算出は公知の手法である高屈折率法を用いており、回折
１次光の性能を表している。図２では非球面レンズの最
適な組合せにより良好な像性能を有していることを示し
ている。図３では空間周波数５３．４本／でのＭＴＦ性
能が軸上ベスト位置において周辺まで６０％あり高い解
像性能を有していることを示している。また温度補償と
して、第１レンズ群のプラスチックレンズの焦点距離と
第３プラスチックレンズの焦点距離が（数２）の条件を
満足しているものである。
【００１８】以上のように本実施の形態１によれば、レ
ンズの最終面に色収差補正用の回折素子を、また（数
２）の条件を満足した負と正のプラスチックレンズを設
けることにより、温度変化によるピント移動の少ない、
良好な収差性能と高いＭＴＦ性能を有する撮影レンズを
得ることができる。
ンズの最終面に色収差補正用の回折素子を、また（数
２）の条件を満足した負と正のプラスチックレンズを設
けることにより、温度変化によるピント移動の少ない、
良好な収差性能と高いＭＴＦ性能を有する撮影レンズを
得ることができる。
【００１９】（実施の形態２）図４は本発明の撮影レン
ズの構成を示す模式図である。図４において、第１レン
ズ群１と第２ガラスレンズ２と、第３プラスチックレン
ズ３およびダミーガラス４とも図１の構成と同様なもの
である。図１の構成と異なるのは、第１レンズ群を２枚
の負レンズで構成し、そのうち１枚をプラスチックレン
ズとした点である。また第１レンズ群と第２ガラスレン
ズ間の間隔を可変にした低倍率ズームレンズの実施の形
態である。以下、このレンズの実施数値例を（表２）に
示す。（表２）の各記号等の表す意味は（表１）と同様
である。
ズの構成を示す模式図である。図４において、第１レン
ズ群１と第２ガラスレンズ２と、第３プラスチックレン
ズ３およびダミーガラス４とも図１の構成と同様なもの
である。図１の構成と異なるのは、第１レンズ群を２枚
の負レンズで構成し、そのうち１枚をプラスチックレン
ズとした点である。また第１レンズ群と第２ガラスレン
ズ間の間隔を可変にした低倍率ズームレンズの実施の形
態である。以下、このレンズの実施数値例を（表２）に
示す。（表２）の各記号等の表す意味は（表１）と同様
である。
【００２０】
【表２】
【００２１】（表２）において（表１）と異なる点は焦
点距離が３．９０ｍｍ〜７．７９ｍｍの２倍ズームレン
ズであることである。
点距離が３．９０ｍｍ〜７．７９ｍｍの２倍ズームレン
ズであることである。
【００２２】以上のように構成され、また（表２）のよ
うな数値を持った撮影レンズについて、以下図５および
図６を参照しながら説明する。図５（Ａ），（Ｂ）はこ
の実施の形態２の広角端と望遠端の収差図を、図６
（ａ），（ｂ）、図７（ａ），（ｂ）はこの実施の形態
２の広角端と望遠端のＭＴＦ特性図を示す。ただし、レ
ンズ最終面の回折素子についての収差及びＭＴＦ算出は
公知の手法である高屈折率法を用いており、回折１次光
の性能を表している。図５では広角端望遠端とも良好な
像性能を有していることを示している。図６、図７では
空間周波数５３．４本／ｍｍでのＭＴＦ性能が軸上ベス
ト位置において広角端望遠端とも周辺まで３０％以上あ
り優れた解像性能を有していることを示している。また
温度補償として、第１レンズ群のプラスチックレンズの
焦点距離と第３プラスチックレンズが（数２）の条件を
満足しているものである。
うな数値を持った撮影レンズについて、以下図５および
図６を参照しながら説明する。図５（Ａ），（Ｂ）はこ
の実施の形態２の広角端と望遠端の収差図を、図６
（ａ），（ｂ）、図７（ａ），（ｂ）はこの実施の形態
２の広角端と望遠端のＭＴＦ特性図を示す。ただし、レ
ンズ最終面の回折素子についての収差及びＭＴＦ算出は
公知の手法である高屈折率法を用いており、回折１次光
の性能を表している。図５では広角端望遠端とも良好な
像性能を有していることを示している。図６、図７では
空間周波数５３．４本／ｍｍでのＭＴＦ性能が軸上ベス
ト位置において広角端望遠端とも周辺まで３０％以上あ
り優れた解像性能を有していることを示している。また
温度補償として、第１レンズ群のプラスチックレンズの
焦点距離と第３プラスチックレンズが（数２）の条件を
満足しているものである。
【００２３】以上のように本実施の形態によれば、ズー
ムレンズに対しても、レンズの最終面に色収差補正用の
回折素子を、また（数２）の条件を満足した負と正のプ
ラスチックレンズを設けることにより、温度変化による
ピント移動の少ない、良好な収差性能と優れたＭＴＦ性
能を得ることができる。
ムレンズに対しても、レンズの最終面に色収差補正用の
回折素子を、また（数２）の条件を満足した負と正のプ
ラスチックレンズを設けることにより、温度変化による
ピント移動の少ない、良好な収差性能と優れたＭＴＦ性
能を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、物体側より順に
負の屈折力を持つ第１レンズ群と正の屈折力を持つ第２
ガラスレンズと正の屈折力を持つ第３プラスチックレン
ズで構成される撮影レンズにおいて、第３プラスチック
レンズの像側の面に色収差補正用回折素子を、また第１
レンズ群のプラスチックレンズに負の、第３プラスチッ
クレンズに正の屈折力を設けることにより、温度変化に
よるピント移動が少なく、良好な収差性能と優れたＭＴ
Ｆ性能にするという効果が得られる。
負の屈折力を持つ第１レンズ群と正の屈折力を持つ第２
ガラスレンズと正の屈折力を持つ第３プラスチックレン
ズで構成される撮影レンズにおいて、第３プラスチック
レンズの像側の面に色収差補正用回折素子を、また第１
レンズ群のプラスチックレンズに負の、第３プラスチッ
クレンズに正の屈折力を設けることにより、温度変化に
よるピント移動が少なく、良好な収差性能と優れたＭＴ
Ｆ性能にするという効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１における撮影レンズの構
成を示す模式図
成を示す模式図
【図２】同実施の形態１における撮影レンズの収差図
【図３】同実施の形態１における撮影レンズのＭＴＦ特
性図
性図
【図４】本発明の実施の形態２における撮影レンズの構
成を示す模式図
成を示す模式図
【図５】同実施の形態２における撮影レンズの収差図
【図６】同実施の形態２における撮影レンズのＭＴＦ特
性図
性図
【図７】同実施の形態２における撮影レンズのＭＴＦ特
性図
性図
【図８】従来の撮影レンズの構成を示す模式図
１ 第１レンズ群 ２ 第２ガラスレンズ ３ 第３プラスチックレンズ ４ ダミーガラス ５ 結像面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA01 LA01 PA03 PA04 PA17 PB03 PB04 QA02 QA06 QA17 QA21 QA22 QA25 QA32 QA41 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA32 RA36 RA42 RA43 RA46 SA07 SA09 SA62 SA63 SB03 SB13 UA01
Claims (2)
- 【請求項１】 物体側から順に、負の屈折力を持つ第１
レンズ群と、正の屈折力を持つ第２ガラスレンズと、正
の屈折力を持つ第３プラスチックレンズから構成され、
前記第１レンズ群は負のレンズ１枚あるいは２枚で構成
し、うち１枚はプラスチックレンズから成り、前記第２
ガラスレンズは両面非球面形状を有した正レンズから成
り、前記第３プラスチックレンズは像側の面が非球面上
に回折素子のキノフォーム形状を有するレンズで構成す
ることを特徴とする撮影レンズ。 - 【請求項２】 第１レンズ群に含まれる負のプラスチッ
クレンズと正の第３プラスチックレンズが、下記の諸条
件 【数１】 を満足することを特徴とする請求項１記載の撮影レン
ズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183747A JP2000019392A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 撮影レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183747A JP2000019392A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 撮影レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000019392A true JP2000019392A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16141279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10183747A Pending JP2000019392A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 撮影レンズ |
Country Status (1)
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