JP2007034097A - 小型ズームレンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】 携帯電話、携帯型端末、電子スチルカメラ等の撮像機器に用いられる小型ズームレンズに関し、良好な結像性能と歪曲収差特性、十分な周辺光量、適度なバックフォ−カスを持ち、射出瞳位置をできるだけ長くとりながら、その構成が小型であることを第一に優先し実現する小型ズームレンズを提供する。
【解決手段】 物体側より順に、負の第1群と正の第2群よりなり、2つの群間隔を変えることにより変倍を行う2群ズームレンズであり、前記第1群が、物体側より順に、負の第1レンズ、正の第2レンズよりなり、前記第2群が、開口絞り、正の第3レンズ、正の第4レンズ、負の第5レンズよりなり、以下の条件式を満たす小型ズームレンズとする。
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離
【選択図】 図1
【解決手段】 物体側より順に、負の第1群と正の第2群よりなり、2つの群間隔を変えることにより変倍を行う2群ズームレンズであり、前記第1群が、物体側より順に、負の第1レンズ、正の第2レンズよりなり、前記第2群が、開口絞り、正の第3レンズ、正の第4レンズ、負の第5レンズよりなり、以下の条件式を満たす小型ズームレンズとする。
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離
【選択図】 図1
Description
本発明は、携帯電話、携帯型端末、電子スチルカメラ等の撮像機器に用いられる小型ズームレンズに関するものである。
近年普及の著しい携帯電話、携帯型端末、電子スチルカメラ等に用いられる撮像機器は、情報通信インフラの整備・拡充、各種電子デバイスの高性能化・小型化に伴い、その利用範囲が急速に拡大し、また多様化してきている。その中でも、携帯電話やPDAと呼ばれる携帯型端末への爆発的な普及には目覚ましいものがある。
特にこれらの携帯電話やPDA等の携帯型端末に撮像機能を付加し、画像デ−タをストレスなく送受信できる環境を実現したことは、携帯電話や携帯端末等の普及に大きく寄与している。
また、最近ではCCDやCMOSセンサ等の撮像素子の高性能化が急速に進み、合わせて光学性能も要求が厳しくなってきている。
さらに、携帯電話やPDA等においては、小型であることが特徴のひとつである。そのため、それらに搭載する撮像機器も必然的に小型であることが要求されている。
つまり、撮像機器に用いられるCCDやCMOSセンサ等の撮像素子に、像を結像させる光学レンズにも、まず小型であることが要求されることになる。その上で、良好な結像性能と歪曲収差特性、十分な周辺光量、適度なバックフォ−カスを持ち、また射出瞳位置ができるだけ長いことも要求される。
結像性能が優れ、小型で、少ないレンズ枚数のCCDカメラに好適な2群ズームレンズが公開されている。(例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)
ところが、近来の携帯電話やPDA、電子スチルカメラの小型化、薄型化のスピ−ドは極めて速く、撮像機器にも同様な小型化が要求されている。
また、画質についても高解像度化の要求が強く、CCDやCMOSセンサ等の画素数が継続的に増加し続けている。詳細は省略するが、半導体プロセスで製作される前述のセンサにおいては、画素数の増大はシリコンウェハ上でのセンサの取り個数で決まり、画素ピッチはシリコンウェハ上の配線ル−ルで決まるため、両者は同期しない。
そのため、ピッチと画素数の乗に比例する前記センサの物理的な面積は、画素の増大によって一時的に大きくなる場合が多い。CCDやCMOSセンサそのもののサイズが大きくなることは、小型化・薄型化への障害となるが、センサの撮像エリアのサイズが大型化することによる幾何光学的な影響のほうが深刻な問題である。
なぜならば、それらの撮像機器の光学系において結像エリアサイズが大きくなると、その結像面での収差補正や明るさ確保のために、レンズの口径や光学全長等の寸法を大きくする必要が生じ、レンズ系全体を小型化することが難しくなってくるからである。
また、CCDやCMOSセンサ等に見られる色味の偏りやモアレ干渉の発生を低減するために、赤外領域カットフィルタや、ロ−パスフィルタを配置しなければならず、ある程度のバックフォ−カスを確保しなければならない。これも小型化の実現に向け、厳しい状況となる要因である。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、特に、携帯電話、携帯端末、電子スチルカメラ等の撮像機器に用いられる小型ズームレンズに関し、良好な結像性能と歪曲収差特性、十分な周辺光量、適度なバックフォ−カスを持ち、射出瞳位置をできるだけ長くとりながら、その構成が小型であることを第一に優先し実現する小型ズームレンズを提供することを目的とするものである。
物体側より順に、負の第1群と正の第2群よりなり、2つの群間隔を変えることにより変倍を行う2群ズームレンズであり、前記第1群が、物体側より順に、負の第1レンズ、正の第2レンズよりなり、前記第2群が、開口絞り、正の第3レンズ、正の第4レンズ、負の第5レンズよりなり、以下の条件式を満たすことを特徴とする小型ズームレンズとする。
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離
また、前記第1群の第1レンズ、第2レンズともに、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする小型ズームレンズとする。
(3)5.0<TLw/(D1+D2+D3)<8.0
(4)−0.7<fw/f1−2<−0.4
(5)1.2<fw/R2<1.7
(6)0.28<R3/R4<0.75
(7)−0.6<fw/(f1・nd1)<−0.35
(8)ν2<35.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
D1:第1レンズの光軸上の厚み
D2:第2面と第3面の光軸上の距離
D3:第2レンズの光軸上の厚み
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f1−2:第1群の焦点距離
R2:第1レンズの像側面の近軸曲率半径
R3:第2レンズの物体側面の近軸曲率半径
R4:第2レンズの像側面の近軸曲率半径
f1:第1レンズの焦点距離
nd1:第1レンズ材料のd線での屈折率
ν2:第2レンズ材料のアッベ数
(3)5.0<TLw/(D1+D2+D3)<8.0
(4)−0.7<fw/f1−2<−0.4
(5)1.2<fw/R2<1.7
(6)0.28<R3/R4<0.75
(7)−0.6<fw/(f1・nd1)<−0.35
(8)ν2<35.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
D1:第1レンズの光軸上の厚み
D2:第2面と第3面の光軸上の距離
D3:第2レンズの光軸上の厚み
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f1−2:第1群の焦点距離
R2:第1レンズの像側面の近軸曲率半径
R3:第2レンズの物体側面の近軸曲率半径
R4:第2レンズの像側面の近軸曲率半径
f1:第1レンズの焦点距離
nd1:第1レンズ材料のd線での屈折率
ν2:第2レンズ材料のアッベ数
また、前記第2群の第3レンズは両面凸レンズであり、第4レンズの物体側面は凸面、第5レンズの像側面は凹面で前記第4レンズと前記第5レンズは接合レンズであり、さらに以下の条件式を満たすことを特徴とする小型ズームレンズとする。
(9)4.0<TLw/(D6+D7+D8+D9)<7.0
(10)0.9<fw/f3<1.2
(11)−0.8<fw/f4−5<−0.4
(12)−1.7<f3/f5<−0.9
(13)2.0<|R9/R10|
(14)18.0<(ν3+ν4)/2−ν5
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
D6:第3レンズの光軸上の厚み
D7:第7面と第8面の光軸上の距離
D8:第4レンズの光軸上の厚み
D9:第5レンズの光軸上の厚み
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
f4−5:第4レンズ、第5レンズの接合レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
R9:第5レンズの物体側面の近軸曲率半径
R10:第5レンズの像側面の近軸曲率半径
ν3:第3レンズ材料のアッベ数
ν4:第4レンズ材料のアッベ数
ν5:第5レンズ材料のアッベ数
(9)4.0<TLw/(D6+D7+D8+D9)<7.0
(10)0.9<fw/f3<1.2
(11)−0.8<fw/f4−5<−0.4
(12)−1.7<f3/f5<−0.9
(13)2.0<|R9/R10|
(14)18.0<(ν3+ν4)/2−ν5
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
D6:第3レンズの光軸上の厚み
D7:第7面と第8面の光軸上の距離
D8:第4レンズの光軸上の厚み
D9:第5レンズの光軸上の厚み
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
f4−5:第4レンズ、第5レンズの接合レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
R9:第5レンズの物体側面の近軸曲率半径
R10:第5レンズの像側面の近軸曲率半径
ν3:第3レンズ材料のアッベ数
ν4:第4レンズ材料のアッベ数
ν5:第5レンズ材料のアッベ数
また、前記第1群の第2レンズは両面非球面形状であることを特徴とする小型ズームレンズとする。
また、前記第2群の第3レンズは両面非球面形状であることを特徴とする小型ズームレンズとする。
また、前記第1群の第2レンズが、樹脂材料にて構成されることを特徴とする小型ズームレンズとする。
また、前記第2群の第3レンズが、樹脂材料にて構成されることを特徴とする小型ズームレンズとする。
本発明によれば、良好な結像性能と歪曲収差特性、十分な周辺光量、適度なバックフォ−カスを持ち、射出瞳位置をできるだけ長くとりながら、その構成が小型であることを第一に優先した小型ズームレンズを得ることができる。
本発明の一実施形態を以下に説明する。
以下、本発明に係る2群ズームレンズの実施例を示す。但し、ここで実施例の説明に使用する記号は、下記の通りである。
FL :赤外カットフィルター、ローパスフィルター等のフィルター
f :全レンズ系の焦点距離
Fno :レンズのFナンバー
ω :半画角(単位は度)
D* :各面と次の面との光軸上の距離 (*には各面に対応する数字がはいる)
TLw :広角端でのレンズ第1面から結像面までの距離(平行平面部分は空気長換算)
fw :広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離
f1−2:第1群の焦点距離
R* :各面の曲率半径 (*には各面に対応する数字がはいる)
f* :広角端での各レンズの焦点距離 (*には各レンズに対応する数字がはいる)
nd* :各レンズ材料のd線での屈折率 (*には各レンズに対応する数字がはいる)
ν* :各レンズのアッベ数 (*には各レンズに対応する数字がはいる)
FL :赤外カットフィルター、ローパスフィルター等のフィルター
f :全レンズ系の焦点距離
Fno :レンズのFナンバー
ω :半画角(単位は度)
D* :各面と次の面との光軸上の距離 (*には各面に対応する数字がはいる)
TLw :広角端でのレンズ第1面から結像面までの距離(平行平面部分は空気長換算)
fw :広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離
f1−2:第1群の焦点距離
R* :各面の曲率半径 (*には各面に対応する数字がはいる)
f* :広角端での各レンズの焦点距離 (*には各レンズに対応する数字がはいる)
nd* :各レンズ材料のd線での屈折率 (*には各レンズに対応する数字がはいる)
ν* :各レンズのアッベ数 (*には各レンズに対応する数字がはいる)
レンズが非球面である場合の非球面式は、以下のごとく記述される。
ただし、k=α1+1 とし、
C :非球面頂点の曲率
α1 :円錐係数
α2〜α10 :非球面係数
ρ :光軸からの高さ
Z :レンズ面頂点における接平面から光軸方向への距離
である。
C :非球面頂点の曲率
α1 :円錐係数
α2〜α10 :非球面係数
ρ :光軸からの高さ
Z :レンズ面頂点における接平面から光軸方向への距離
である。
図1は本発明に係わる最良の実施形態のレンズ構成図である。左側を物体側、右側を像側として、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端でのレンズ位置関係を示している。
図2はこの実施例の収差図であり、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を表している。球面収差図においては、図示しているようにそれぞれg線、F線、e線、d線、C線に対する球面収差を表している。非点収差図では、図示しているようにサジタル面S、タンジェンシャル面Tでの非点収差を表している。
表1−1はこの実施例の物体側から各レンズ面、フィルター面、センサ面に番号(図1に示すR1〜R13)を付け、各面ごとにそれぞれの曲率半径等を記入してまとめた表であり、表1−2は表1−1の面が上述した数式1で記述される場合に、その非球面係数を記載したものである。
表5は、請求項に記載された条件式(1)から(14)に当てはまる具体的な数値を代入して、それぞれ計算した結果をまとめた表である。表5には、実施例1の他、実施例2から4における計算結果も記載してある。また、表5の項目で本発明に直接関与しない計算部分については説明を省略する。
実施例1において、物体側より順に、負の第1群と正の第2群よりなり、2つの群間隔を変えることにより変倍を行う2群ズームレンズである。前記第1群が、物体側より順に、負の第1レンズL1、正の第2レンズL2よりなり、前記第2群が、開口絞りST、正の第3レンズL3、正の第4レンズL4、負の第5レンズL5で構成されている。
表5から、TLw/fwは3.941で、fw/f3−5は0.853であり、請求項1に規定される以下の条件式を満足していることがわかる。
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
条件式(1)は、広角端での小型化の条件であり、上限を超えると小型化は達成されず、下限を超えると小型化は可能であるが、各レンズのパワーが過大となり良好な性能は維持できない。条件式(2)は、広角端でのレンズ全系パワーと第2群のパワー比を定義して第2群の正のパワーを規定している。上限を超えると小型化は可能であるが、第2群のパワーが過大となり収差が大きく発生し良好な性能が得られない。下限を超えるとレンズ全長が大きくなり、変倍に伴う第2群の移動量が増え小型化が困難になる。
また、実施例1において、前記第1群の第1レンズL1、第2レンズL2ともに図1でわかるように、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズである。
同様に表5から、TLw/(D1+D2+D3)は6.783で、fw/f1−2は−0.523で、fw/R2は1.419で、R3/R4は0.344で、fw/(f1・nd1)は−0.506で、ν2は27.0であり、請求項2に規定される以下の条件式を満足していることがわかる。
(3)5.0<TLw/(D1+D2+D3)<8.0
(4)−0.7<fw/f1−2<−0.4
(5)1.2<fw/R2<1.7
(6)0.28<R3/R4<0.75
(7)−0.6<fw/(f1・nd1)<−0.35
(8)ν2<35.0
(3)5.0<TLw/(D1+D2+D3)<8.0
(4)−0.7<fw/f1−2<−0.4
(5)1.2<fw/R2<1.7
(6)0.28<R3/R4<0.75
(7)−0.6<fw/(f1・nd1)<−0.35
(8)ν2<35.0
条件式(3)も、広角端での小型化の条件であり、上限を超えると小型化は可能であるが、第1群のパワーが過大となり良好な性能のバランスが崩れることになる。下限を超えると小型化は達成されない。条件式(4)は、広角端でのレンズ全系パワーと第1群のパワー比を定義して第1群の負のパワーを規定している。上限を超えると収差補正に対しては有利であるが、第1群のパワーが小さくなりレンズ全長が大きくなるため小型化が困難になる。下限を超えると第1群の負のパワーが過大となり倍率色収差、コマ収差の補正が難しくなる。適度な収差で可能な小型化の条件である。条件式(5)も、広角端での小型化と性能のバランスの条件であり、上限を超えると小型化、周辺光量比に対しては有利であるが、倍率色収差、コマ収差が補正困難になる。下限を超えると第1群のパワーが小さくなりパワーバランスが崩れ、像面湾曲、非点収差、特に周辺部の収差が補正できない。条件式(6)は、第1群第2レンズL2のメニスカス形状を定義している。物体側のR3と像面側のR4の比であるから、上限を超えると第2レンズL2の正のパワーが小さくなり第1群の負のパワーが大きくなる。小型化は達成され周辺光量比は増えるが、負の像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差が増大し補正が困難となる。下限を超えると第2レンズL2の正のパワーが大きくなり第1群の負のパワーが小さくなり、球面収差、像面湾曲、非点収差が増大し補正できない。条件式(7)は、第1群の第1レンズL1によるペッツバール和の関係を表している。上限を超えると第1群のペッツバール和が正へ動き、負の像面湾曲が増大する。下限を超えると第1群のペッツバール和が負で増大し、正の像面湾曲が増える。どちらもペッツバール和を大きくすることになり、像面湾曲、非点収差が増大し補正が困難になる。条件式(8)は、色収差補正の条件である。第1群の第1レンズL1が負、第2レンズL2が正のパワーで、第1群として負のパワーを有している。対して、第2群が対象性を持っている正のパワーを有したレトロフォーカスタイプの構成であって、第1群のパワーに大きく作用する第1レンズL1を高分散材料にして、第2群で低分散材料を用いる色消しタイプである。したがって、上限を超えると色収差が全般に増え、特に倍率色収差が補正困難になる。
また、実施例1において、前記第2群の第3レンズL3は両面凸レンズであり、第4レンズL4の物体側面は凸面、第5レンズL5の像側面は凹面で前記第4レンズL4と前記第5レンズL5は接合レンズである。
同様に表5から、TLw/(D6+D7+D8+D9)は5.792で、fw/f3は1.067で、fw/f4−5は−0.566で、f3/f5は−1.200で、|R9/R10|は3.421で、(ν3+ν4)/2−ν5は20.74であり、請求項3に規定される以下の条件式を満足していることがわかる。
(9)4.0<TLw/(D6+D7+D8+D9)<7.0
(10)0.9<fw/f3<1.2
(11)−0.8<fw/f4−5<−0.4
(12)−1.7<f3/f5<−0.9
(13)2.0<|R9/R10|
(14)18.
0<(ν3+ν4)/2−ν5
(9)4.0<TLw/(D6+D7+D8+D9)<7.0
(10)0.9<fw/f3<1.2
(11)−0.8<fw/f4−5<−0.4
(12)−1.7<f3/f5<−0.9
(13)2.0<|R9/R10|
(14)18.
0<(ν3+ν4)/2−ν5
条件式(9)は、広角端での小型化の条件であり、上限を超えると小型化は可能であるが、第2群のパワーが過大になり良好な性能のバランスが崩れることになる。特に軸上色収差、倍率色収差、像面湾曲は補正が困難である。下限を超えると小型化は達成されない。
条件式(10)は、第2群第3レンズL3のパワーを定義する条件である。第3レンズL3で正、第4レンズL4、第5レンズL5の接合レンズで負、第2群としては正のパワーになり、第1群とのバランスを保っている。そのための第3レンズL3としては、上限を超えると第2群として正のパワーが小さくなり、第1群とのバランスで周辺部収差が増大し補正困難となる。小型化でも不利になる。下限を超えると第3レンズL3の正のパワーが大きくなり、第2群としても正のパワーが大きくなり過ぎ、コマ収差、倍率色収差が増大し補正できない。条件式(11)は、前記第4レンズL4、第5レンズL5の接合レンズのパワーを定義する条件である。上限を超えると小型化に対しては有利であるが、第2群としての正のパワーが大きくなり過ぎ、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差が増大し補正困難となる。下限を超えると第2群として正のパワーが小さくなり過ぎ、コマ収差、歪曲収差、特に周辺収差が増大し、周辺光量比も減り補正できない。小型化に対しても不利である。条件式(12)は、第2群のパワーを、3枚構成レンズにおいて正、正、負の適正な値に分配するための条件である。上限を超えると第5レンズL5の負のパワーが小さくなり過ぎ、球面収差、像面湾曲、倍率色収差が増加し補正困難になる。下限を超えると第5レンズL5の負のパワーが大きくなり過ぎ、コマ収差が増え周辺の収差が急増し補正できない。どちらも第7面(R7)、第9面(R9)の同心形状のバランスを悪くし、各種収差が増大する。条件式(13)は、第2群第5レンズL5の両面凹レンズ形状を定義している。(実施例によってはメニスカス形状を定義している。)物体側のR9と像面側のR10の比であるから、下限を超えると第5レンズL5の負のパワーが小さくなり、第4レンズL4、第5レンズL5の接合レンズとしては負のパワーが小さくなる。これにより、第1群とのバランスがとれなくなり、球面収差、コマ収差、像面湾曲が増大し補正困難となる。条件式(14)は、第2群内の色補正条件を表している。第3レンズL3から順に、正、正、負の構成で、第3レンズL3と第4レンズL4の正レンズの材料を低分散材にして、最後の第5レンズL5を高分散材とする色消しタイプの配置になっている。下限を超えると色収差補正が困難になる。
条件式(10)は、第2群第3レンズL3のパワーを定義する条件である。第3レンズL3で正、第4レンズL4、第5レンズL5の接合レンズで負、第2群としては正のパワーになり、第1群とのバランスを保っている。そのための第3レンズL3としては、上限を超えると第2群として正のパワーが小さくなり、第1群とのバランスで周辺部収差が増大し補正困難となる。小型化でも不利になる。下限を超えると第3レンズL3の正のパワーが大きくなり、第2群としても正のパワーが大きくなり過ぎ、コマ収差、倍率色収差が増大し補正できない。条件式(11)は、前記第4レンズL4、第5レンズL5の接合レンズのパワーを定義する条件である。上限を超えると小型化に対しては有利であるが、第2群としての正のパワーが大きくなり過ぎ、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差が増大し補正困難となる。下限を超えると第2群として正のパワーが小さくなり過ぎ、コマ収差、歪曲収差、特に周辺収差が増大し、周辺光量比も減り補正できない。小型化に対しても不利である。条件式(12)は、第2群のパワーを、3枚構成レンズにおいて正、正、負の適正な値に分配するための条件である。上限を超えると第5レンズL5の負のパワーが小さくなり過ぎ、球面収差、像面湾曲、倍率色収差が増加し補正困難になる。下限を超えると第5レンズL5の負のパワーが大きくなり過ぎ、コマ収差が増え周辺の収差が急増し補正できない。どちらも第7面(R7)、第9面(R9)の同心形状のバランスを悪くし、各種収差が増大する。条件式(13)は、第2群第5レンズL5の両面凹レンズ形状を定義している。(実施例によってはメニスカス形状を定義している。)物体側のR9と像面側のR10の比であるから、下限を超えると第5レンズL5の負のパワーが小さくなり、第4レンズL4、第5レンズL5の接合レンズとしては負のパワーが小さくなる。これにより、第1群とのバランスがとれなくなり、球面収差、コマ収差、像面湾曲が増大し補正困難となる。条件式(14)は、第2群内の色補正条件を表している。第3レンズL3から順に、正、正、負の構成で、第3レンズL3と第4レンズL4の正レンズの材料を低分散材にして、最後の第5レンズL5を高分散材とする色消しタイプの配置になっている。下限を超えると色収差補正が困難になる。
また、表1−1、表1−2から、第1群の第2レンズL2が両面非球面形状であることが望ましい。
これは、レトロフォーカスタイプの構成により第1群が負で、第2群が対象性を持っていることから、負の歪曲収差が発生する。それを補正するために、第1群に両面非球面形状のレンズを用いることは、大変有効である。中でも、第2レンズL2を両面非球面形状とすることで、すべてのバランスがとれている。
また、表1−1、表1−2から、第2群の第3レンズL3が両面非球面形状であることが望ましい。
これにより、周辺光束に対しての球面収差、コマ収差の補正を良好にし、射出瞳条件を満足させることができる。
また、表1−1から、第1群の第2レンズが樹脂材料で形成されていることが望ましい。
これにより、射出成形でのレンズの製造が可能になり、均一で高品質な小型ズームレンズ部品を安く大量生産することができる。
また、表1−1から、第2群の第3レンズL3が樹脂材料で形成されていることが望ましい。
これも同様に、射出成形でのレンズの製造が可能になり、均一で高品質な小型ズームレンズ部品を安く大量生産することができる。
図3は本発明に係わる別の実施形態のレンズ構成図である。左側を物体側、右側を像側として、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端でのレンズ位置関係を示している。
図4はこの実施例の収差図であり、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を表している。球面収差図においては、図示しているようにそれぞれg線、F線、e線、d線、C線に対する球面収差を表している。非点収差図では、図示しているようにサジタル面S、タンジェンシャル面Tでの非点収差を表している。
表2−1はこの実施例の物体側から各レンズ面、フィルター面、センサ面に番号(図3に示すR1〜R13)を付け、各面ごとにそれぞれの曲率半径等を記入してまとめた表であり、表2−2は表2−1の面が上述した数式1で記述される場合に、その非球面係数を記載したものである。表2−1からわかるように、前記実施例1から第2レンズを別の高分散樹脂材料に変更して、第1レンズL1、第4レンズL4、第5レンズL5を良好な硝材の組合せにして実施した例である。
表5は、請求項に記載された条件式(1)から(14)に当てはまる具体的な数値を代入して、それぞれ計算した結果をまとめた表である。表5中の実施例2の欄がこの実施例における計算結果である。
図5は本発明に係わる別の実施形態のレンズ構成図である。左側を物体側、右側を像側として、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端でのレンズ位置関係を示している。
図6はこの実施例の収差図であり、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を表している。球面収差図においては、図示しているようにそれぞれg線、F線、e線、d線、C線に対する球面収差を表している。非点収差図では、図示しているようにサジタル面S、タンジェンシャル面Tでの非点収差を表している。
表3−1はこの実施例の物体側から各レンズ面、フィルター面、センサ面に番号(図5に示すR1〜R13)を付け、各面ごとにそれぞれの曲率半径等を記入してまとめた表であり、表3−2は表3−1の面が上述した数式1で記述される場合に、その非球面係数を記載したものである。
表5は、請求項に記載された条件式(1)から(14)に当てはまる具体的な数値を代入して、それぞれ計算した結果をまとめた表である。表5中の実施例3の欄がこの実施例における計算結果である。
この実施例は、図5、表3−1からわかるように、第2群第9面(R9)の曲率半径をプラス(+)に変えたレンズ構成にして実施した例である。
図7は本発明に係わる別の実施形態のレンズ構成図である。左側を物体側、右側を像側として、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端でのレンズ位置関係を示している。
図8はこの実施例の収差図であり、[W]が広角端、[M]が中間、[T]が望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差を表している。球面収差図においては、図示しているようにそれぞれg線、F線、e線、d線、C線に対する球面収差を表している。非点収差図では、図示しているようにサジタル面S、タンジェンシャル面Tでの非点収差を表している。
表4−1はこの実施例の物体側から各レンズ面、フィルター面、センサ面に番号(図7に示すR1〜R13)を付け、各面ごとにそれぞれの曲率半径等を記入してまとめた表であり、表4−2は表4−1の面が上述した数式1で記述される場合に、その非球面係数を記載したものである。表4−1からわかるように、前記実施例3から第2レンズを別の高分散樹脂材料に変更して、第1レンズL1、第4レンズL4、第5レンズL5を良好な硝材の組合せにして実施した例である。
表5は、請求項に記載された条件式(1)から(14)に当てはまる具体的な数値を代入して、それぞれ計算した結果をまとめた表である。表5中の実施例4の欄がこの実施例における計算結果である。
この実施例も、図7、表4−1からわかるように、第2群第9面(R9)の曲率半径をプラス(+)に変えたレンズ構成にして実施した例である。
[W] 広角端
[M] 中間
[T] 望遠端
G1 第1群
G2 第2群
I センサ面(像面)
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
ST 開口絞り
[W] 広角端
[M] 中間
[T] 望遠端
g g線の波長での球面収差
F F線の波長での球面収差
e e線の波長での球面収差
d d線の波長での球面収差
C C線の波長での球面収差
S サジタル面での非点収差
T タンジェンシャル面での非点収差
Y 像高
[M] 中間
[T] 望遠端
G1 第1群
G2 第2群
I センサ面(像面)
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
ST 開口絞り
[W] 広角端
[M] 中間
[T] 望遠端
g g線の波長での球面収差
F F線の波長での球面収差
e e線の波長での球面収差
d d線の波長での球面収差
C C線の波長での球面収差
S サジタル面での非点収差
T タンジェンシャル面での非点収差
Y 像高
Claims (7)
- 物体側より順に、負の第1群と正の第2群よりなり、2つの群間隔を変えることにより変倍を行う2群ズームレンズであり、前記第1群が、物体側より順に、負の第1レンズ、正の第2レンズよりなり、前記第2群が、開口絞り、正の第3レンズ、正の第4レンズ、負の第5レンズよりなり、以下の条件式を満たすことを特徴とする小型ズームレンズ。
(1) 3.5<TLw/fw<5.0
(2) 0.75<fw/f3−5<1.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3−5:第2群の焦点距離 - 請求項1記載の小型ズームレンズにおいて、前記第1群の第1レンズ、第2レンズともに、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする小型ズームレンズ。
(3)5.0<TLw/(D1+D2+D3)<8.0
(4)−0.7<fw/f1−2<−0.4
(5)1.2<fw/R2<1.7
(6)0.28<R3/R4<0.75
(7)−0.6<fw/(f1・nd1)<−0.35
(8)ν2<35.0
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
D1:第1レンズの光軸上の厚み
D2:第2面と第3面の光軸上の距離
D3:第2レンズの光軸上の厚み
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f1−2:第1群の焦点距離
R2:第1レンズの像側面の近軸曲率半径
R3:第2レンズの物体側面の近軸曲率半径
R4:第2レンズの像側面の近軸曲率半径
f1:第1レンズの焦点距離
nd1:第1レンズ材料のd線での屈折率
ν2:第2レンズ材料のアッベ数 - 請求項1または2記載の小型ズームレンズにおいて、前記第2群の第3レンズは両面凸レンズであり、第4レンズの物体側面は凸面、第5レンズの像側面は凹面で前記第4レンズと前記第5レンズは接合レンズであり、さらに以下の条件式を満たすことを特徴とする小型ズームレンズ。
(9)4.0<TLw/(D6+D7+D8+D9)<7.0
(10)0.9<fw/f3<1.2
(11)−0.8<fw/f4−5<−0.4
(12)−1.7<f3/f5<−0.9
(13)2.0<|R9/R10|
(14)18.0<(ν3+ν4)/2−ν5
ただし
TLw:広角端でのレンズ第1面から結像面までの光軸上の距離(平行平面部分は空気長換算)
D6:第3レンズの光軸上の厚み
D7:第7面と第8面の光軸上の距離
D8:第4レンズの光軸上の厚み
D9:第5レンズの光軸上の厚み
fw:広角端での全レンズ系の焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
f4−5:第4レンズ、第5レンズの接合レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
R9:第5レンズの物体側面の近軸曲率半径
R10:第5レンズの像側面の近軸曲率半径
ν3:第3レンズ材料のアッベ数
ν4:第4レンズ材料のアッベ数
ν5:第5レンズ材料のアッベ数 - 請求項2記載の小型ズームレンズにおいて、前記第1群の第2レンズは両面非球面形状であることを特徴とする小型ズームレンズ。
- 請求項3記載の小型ズームレンズにおいて、前記第2群の第3レンズは両面非球面形状であることを特徴とする小型ズームレンズ。
- 請求項1、2、または4記載の小型ズームレンズにおいて、前記第1群の第2レンズが、樹脂材料にて構成されることを特徴とする小型ズームレンズ。
- 請求項1、3、または5記載の小型ズームレンズにおいて、前記第2群の第3レンズが、樹脂材料にて構成されることを特徴とする小型ズームレンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005219914A JP2007034097A (ja) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | 小型ズームレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005219914A JP2007034097A (ja) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | 小型ズームレンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007034097A true JP2007034097A (ja) | 2007-02-08 |
Family
ID=37793409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005219914A Pending JP2007034097A (ja) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | 小型ズームレンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007034097A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012103721A (ja) * | 2012-01-06 | 2012-05-31 | Olympus Medical Systems Corp | 内視鏡用対物レンズ |
WO2021119891A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 诚瑞光学(常州)股份有限公司 | 摄像光学镜头 |
CN114326051A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-04-12 | 浙江舜宇光学有限公司 | 成像*** |
CN114911042A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-16 | 辽宁中蓝光电科技有限公司 | 一种车载变焦光学*** |
-
2005
- 2005-07-29 JP JP2005219914A patent/JP2007034097A/ja active Pending
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