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JP3506391B2 - 2枚玉による結像レンズ - Google Patents

2枚玉による結像レンズ

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Publication number
JP3506391B2
JP3506391B2 JP31464993A JP31464993A JP3506391B2 JP 3506391 B2 JP3506391 B2 JP 3506391B2 JP 31464993 A JP31464993 A JP 31464993A JP 31464993 A JP31464993 A JP 31464993A JP 3506391 B2 JP3506391 B2 JP 3506391B2
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JP
Japan
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imaging
imaging lens
lenses
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JP31464993A
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JPH07168092A (ja
Inventor
宏 山田
Original Assignee
富士写真光機株式会社
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Publication date
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Publication of JPH07168092A publication Critical patent/JPH07168092A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/04Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/005Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having spherical lenses only

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は2枚玉による結像レンズ
に関し、特にTV電話用、ドアホーン用、監視用等のビ
デオカメラやスチルビデオカメラ等の撮影レンズとして
好適な2枚玉による結像レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、各種ビデオカメラやスチルビデオカメラの結像面に
固定撮像素子を配するものが多い。この固体撮像素子は
技術の進歩により年々小型化しており、それに伴ない撮
像レンズの小型化さらにはローコスト化も要求されてお
り、特に2枚玉によるレンズ系であってレンズ研磨のコ
ストダウンが図れるレンズ系が望まれている。
【0003】一方、上記各種のビデオカメラやスチルビ
デオカメラ等においては、撮影レンズと固体撮像素子と
の間に、モアレ防止用のローパスフィルタ、固定撮像素
子の分光感度を補正するための赤外光遮断フィルタある
いは撮像面保護のためのカバーガラス等を配設すること
も多く、このような場合にはこのスペースを確保するた
め撮影レンズのバックフォーカスをある程度大きくする
必要がある。
【0004】本願発明は上記事情に鑑みなされたもので
あり、バックフォーカスが長く、画角が比較的広くとれ
る、明るく小型で製作費のコストダウンを図り得る2枚
玉による結像レンズを提供することを目的とするもので
ある。
【0005】また、従来の2枚玉による結像レンズとし
ては被写体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニス
カスレンズからなるプラスチック製の第1のレンズと、
正の屈折力を有する第2のレンズを被写体側からこの順
で配列したものが知られている。しかしながら、このプ
ラスチック製のレンズは温湿度の変化に対する結像性能
の劣化が問題となり、またレンズを成形する際の金型に
要するコストが高価であって製作費のコストアップにつ
ながっていた。
【0006】そこで本願発明は、温湿度の変化に対する
結像性能の劣化があまり問題とならず、より製作費のコ
ストダウンを図り得る2枚玉による結像レンズを提供す
ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願発明の2枚玉による
結像レンズは、カメラ用の撮像レンズとして機能する結
像レンズであって、被写体側に凹面を向けた負の屈折力
を有するメニスカスレンズからなり、結像面側の主点位
置をより結像面側に押し出すように作用する第1のレン
ズと、正の屈折力を有する第2のレンズが被写体側から
この順で配列されるとともに被写体の像を固体撮像素子
上に形成するように構成されてなり、前記第1のレンズ
の中心厚をdとし、レンズ系全体の焦点距離をfとし
たとき、 0.19≦d/f≦1.7 なる条件式を満足することを特徴とするものである。
【0008】また、上記2つのレンズをガラス製とする
ことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】上述した構成によれば、被写体側に凹面を向け
た負の屈折力を有するメニスカスレンズを被写体側の第
1のレンズとすることで結像面側(後側)の主点位置を
より結像面側に押し出すようにしているため、バックフ
ォーカスを長くすることができる。また、上記被写体側
に向けられた第1のレンズの凹面は、凸レンズである第
2のレンズによってアンダーに倒れる像面を起す作用を
有している。なお、この第1のレンズの凹面により歪曲
収差がアンダーとなるが、半画角を29°程度とすれば使
用上の許容範囲内とし得る。
【0010】また、上記条件式はレンズ全体の合成焦点
距離fに対する第1のレンズの中心厚d1 の比の値の範
囲を規定するもので、この条件式を満足することにより
研磨性を良好とできるので製作費のコストダウンを図る
ことができる。またレンズ系の小型化を図ることもでき
る。すなわち、上記d1 /fがこの上限を超えると第1
のレンズの中心厚d1 が外径に比し大きくなり、したが
って研磨性が悪化し、制作費が高くなってしまう。外径
を大きくすれば研磨性は改善されるが第1のレンズ、ひ
いてはレンズ系全体が大型化するため、硝材費の上昇に
伴ない製作費が高くなってしまう。一方、上記下限を超
えると、バックフオーカスを長くするためには第1のレ
ンズの凹面の曲率を大きくしなければならなくなり、曲
率を大きくすると研磨性が悪化し製作費が高くなってし
まう。
【0011】また、前述したようにレンズ系をガラス製
とすれば、プラスチック製とした場合に比べて温度や湿
度の変化に対する結像性能の劣化がそれ程問題となら
ず、さらに、レンズ成形用の金型も必要ではないから、
より製作費のコストダウンを図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【0013】ここで、図1は実施例1〜3のレンズ基本
構成を示すものである。図1に示すように、これらの実
施例に係る2枚玉による結像レンズは、2枚のレンズL
1 ,L2 により構成され、絞りiを第2のレンズL2
ローパスフィルタ2との間に配設されてなる(但し、実
施例1においては絞りiは仮想絞りとして第2のレンズ
2 の中程に配されてなる)もので、物体側から光軸X
に沿って入射した光束は固体撮像素子1の結像位置Pに
結像される。
【0014】ここで第1のレンズLは被写体側に凹面
を向けた負の屈折力のメニスカスレンズ、第2のレンズ
は正の屈折力を有するレンズ(実施例1,2は両凸
レンズ、実施例3はメニスカスレンズ)であり、両レン
ズL,Lが共にガラス製とされている。
【0015】また、これらのレンズは以下の条件式を満
足する。
【0016】0.19≦d1 /f≦1.7 但し、f :レンズ全系の合成焦点距離 d1 :第1レンズの光軸上での厚み 上記条件式を満足することにより、レンズの研磨性を良
好とすることができ制作費のコストダウンを図ることが
できる。
【0017】また、上記第1のレンズL1 のアッベ数ν
1 は40以上となっており、これにより軸上収差を小さく
することができる。
【0018】さらに、この結像レンズはバックフォーカ
スが長くとれ、半画角ωが29°程度と広く、FNOが2.8
と明るく、小型で安価なレンズとなっている。
【0019】以下、実施例1〜3の各々について具体的
数値を用いて説明する。
【0020】<実施例1>この実施例1における各レン
ズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのe線におけ
る屈折率nおよび各レンズのアッベ数νを下記表1に示
す。
【0021】ただし、この表1および後述する表2〜4
において、各記号R,d,n,νに対応させた数字は物
体側から順次増加するようになっている。
【0022】
【表1】 なお、この実施例1において、レンズ系全体の焦点距離
fは6.25mmであり、バックフォーカスは6.66mmであ
り、d/fは0.19である。
【0023】また、この実施例1におけるレンズ系のF
数および半画角ωは各々2.8 および28.5°である。
【0024】<実施例2>この実施例2における各レン
ズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのe線におけ
る屈折率nおよび各レンズのアッベ数νを下記表2に示
す。
【0025】
【表2】 なお、この実施例2において、レンズ系全体の焦点距離
fは6.25mmであり、バックフォーカスは7.57mmであ
り、d/fは0.8 である。
【0026】また、この実施例1におけるレンズ系のF
数および半画角ωは各々2.8 および29.8°である。
【0027】<実施例3>この実施例3における各レン
ズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各
レンズ間の空気間隔d(mm)、各レンズのe線におけ
る屈折率nおよび各レンズのアッベ数νを下記表3に示
す。
【0028】
【表3】 なお、この実施例3において、レンズ系全体の焦点距離
fは6.28mmであり、バックフォーカスは8.76mmであ
り、d/fは1.55である。
【0029】また、この実施例1におけるレンズ系のF
数および半画角ωは各々2.8 および30.7°である。
【0030】実施例1〜3の各収差図を各々図2〜4に
示す。なお、この収差図においてωは半画角を示す。
【0031】これら図2〜4から明らかなように、本実
施例によれば、各収差を良好なものとすることができ
る。
【0032】なお、本発明の結像レンズとしては、上記
実施例のものに限られるものではなく種々の態様の変更
が可能であり、例えば各レンズの曲率Rあるいはレンズ
間隔(もしくはレンズ厚)dを適宜変更することが可能
である。
【0033】また、この結像レンズと固体撮像素子の受
光面との間において、ローパスフィルタに代えて、ある
いはローパスフイルタと共に赤外光遮光フィルタやカバ
ーガラスを挿入することも可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の結像レン
ズによれば、簡単な2枚レンズ構成としながら、バック
フォーカスを長くとることができ、さらにFNOも2.8 程
度と明るく、半画角も29°程度と比較的広い角度とする
ことができ、しかも小型かつ安価とすることができ、各
種のビデオカメラやスチルビデオカメラの撮影レンズと
して好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1〜3に係るレンズ基本構成を
示す概略図
【図2】実施例1に係るレンズの各収差図
【図3】実施例2に係るレンズの各収差図
【図4】実施例3に係るレンズの各収差図
【符号の説明】
1 ,L2 レンズ R1 〜R6 レンズ面の曲率 d1 〜d5 レンズ面間隔(レンズ厚) X 光軸 P 結像位置 i 絞り 1 固体撮像素子 2 ローパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−155309(JP,A) 特開 平5−119274(JP,A) 特開 平6−223401(JP,A) 特開 平2−77712(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カメラ用の撮像レンズとして機能する結
    像レンズであって、被写体側に凹面を向けた負の屈折力
    を有するメニスカスレンズからなり、結像面側の主点位
    置をより結像面側に押し出すように作用する第1のレン
    ズと、正の屈折力を有する第2のレンズが被写体側から
    この順で配列されるとともに被写体の像を固体撮像素子
    上に形成するように構成されてなり、前記第1のレンズ
    の中心厚をdとし、レンズ系全体の焦点距離をfとし
    たとき、 0.19≦d/f≦1.7 なる条件式を満足することを特徴とする2枚玉による結
    像レンズ。
  2. 【請求項2】 前記2つのレンズがガラス製であること
    を特徴とする請求項1記載の2枚玉による結像レンズ。
JP31464993A 1993-12-15 1993-12-15 2枚玉による結像レンズ Expired - Fee Related JP3506391B2 (ja)

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US5801890A (en) 1998-09-01

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