JP3934195B2 - 電子スチルカメラ用撮影レンズ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子スチルカメラ等に搭載される撮影レンズに関し、詳しくは、全長が極めて小さく、コンパクトな電子スチルカメラ用撮影レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができる電子スチルカメラが普及しつつある。
【０００３】
このような電子スチルカメラに搭載される撮影レンズは、レンズ系全長を極めて短くすることができること、十分な画角がとれること、さらには歪曲が小さいこと等の条件を備えていることが必要となる。特に、電子スチルカメラではカメラ筐体の厚みの中にレンズ系、ローパスフィルタ、ＣＣＤを配設することが要求されており、レンズ系の全長は、例えば２０mm以下とすることが要求されている。したがって、レンズ設計上、レンズ枚数は、例えば数枚以下とすることが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように少ないレンズ枚数で広画角のものを得ようとすると歪曲が大きくなってしまい、実用上満足しうる画質のものを得ることが困難である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズ系の全長が短く広画角でありながら歪曲を良好に補正しうる電子スチルカメラ用撮影レンズを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子スチルカメラ用撮影レンズは、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負の第１レンズ、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２レンズ、像面側に凸面を向けた正の第３レンズ、像面側に凹面を向けた負の第４レンズ、および、両凸レンズからなる第５レンズを配設し、下記条件式（１）〜（４）を満足するように構成されていることを特徴とするものである。
０．８＜−ｆ _１ ／ｆ＜１．２ （１）
１．１＜ｆ _３ ／ｆ＜１．７ （２）
１．１＜−ｆ _４ ／ｆ＜１．５ （３）
０．１＜｜ｆ／ｒ _３ ｜ （４）
ただし、 ｆ : 全系の焦点距離
ｆ _１ : 第１レンズの焦点距離
ｆ _３ : 第３レンズの焦点距離
ｆ _４ : 第４レンズの焦点距離
ｒ _３ : 第２レンズの物体側の面の曲率半径
【０００７】
上記構成に示すように、本発明においては、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負の第１レンズ、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２レンズ、像面側に凸面を向けた正の第３レンズ、像面側に凹面を向けた負の第４レンズ、および、両凸レンズからなる第５レンズを配設した構成としているので、レンズ系の全長が短く広画角でありながら歪曲を良好に補正することが可能である。
【０００８】
この場合において、上記条件式（１）〜（４）を満足するように構成することが好ましいのは、以下の理由によるものである。
すなわち、条件式（１）は第１レンズのパワー配分に関する式であって、その下限を超えると、バックフォーカスが長くなって小型化が困難となり、一方、その上限を超えると、ペッツバール和が増加してしまい、像面補正が難しくなる。
【０００９】
また、条件式（２）は第３レンズのパワー配分に関する式であって、その下限を超えると、歪曲を抑えることが難しくなり、一方、その上限を超えるとバックフォーカスが長くなって小型化が困難となる。
【００１０】
また、条件式（３）は第４レンズのパワー配分に関する式であって、その下限を超えると、バックフォーカスが長くなって小型化が困難となり、その上限を超えると、ペッツバール和が増加してしまい、像面補正が困難となる。
【００１１】
さらに、条件式（４）は第２レンズの物体側の面の曲率半径の大きさに関する式であって、その下限を超えると、空気面とレンズ面の界面での反射によるゴースト像が発生してしまう。
本発明のものでは、これらの条件式（１）〜（４）を満足することにより、諸収差を良好に補正するとともに、ゴースト像の発生を防止することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的な実施例に基づいて説明する。
図１、図２および図３は、本発明の実施例１、実施例２および実施例３に係る電子スチルカメラ用撮影レンズを示すレンズ構成図である。
【００１３】
図示のように、これらの撮影レンズは、物体側から光軸に沿って入射した被写体画像情報を担持した光束をＣＣＤ結像面上の位置Ｐに集束させる。電子スチルカメラ用撮影レンズとしては、レンズ系の全長が短く広画角でありながら歪曲を良好に補正できることが要求されるが、これら実施例の撮影レンズにおいては図示するようなレンズ構成により、これらの要求を満足するようにしている。
【００１４】
すなわち、上記撮影レンズは、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負の第１レンズＬ₁（実施例１は両凹レンズ、実施例２はメニスカスレンズ）、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２レンズＬ₂、像面側に強い曲率の面を向けた両凸レンズからなる第３レンズＬ₃、像面側に凹面を向けた負の第４レンズＬ₄、および、両凸レンズからなる第５レンズＬ₅を配設されてなり、下記条件式（１）〜（４）を満足するように構成されている。
【００１５】
０．８＜−ｆ₁／ｆ ＜１．２ （１）
１．１＜ｆ₃／ｆ＜１．７ （２）
１．１＜−ｆ₄／ｆ＜１．５ （３）
０．１＜｜ｆ／ｒ₃｜ （４）
ただし、 ｆ : 全系の焦点距離
ｆ₁ : 第１レンズの焦点距離
ｆ₃ : 第３レンズの焦点距離
ｆ₄ : 第４レンズの焦点距離
ｒ₃ : 第２レンズの物体側の面の曲率半径
なお、第５レンズＬ₅とＣＣＤ結像面の間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタブロック１が配設されている。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの実施例１、２および３について各別に説明する。
【００１７】
＜実施例１＞
表１に、本実施例に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの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（以下、これらを総称して軸上面間隔という）ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_dおよびアッベ数ν_dを示す。なお、表１中の数字は、物体側からの順番を表すものである。
【００１８】
また、表２に、上記各条件式（１）〜（４）における −ｆ₁／ｆ、ｆ₃／ｆ、−ｆ₄／ｆ、｜ｆ／ｒ₃｜ の具体的な値を示す。さらに、この表２の下段に、Ｆナンバ（ＦNo）、全系の焦点距離ｆ、倍率（β）、半画角（ω）を示す。
【００１９】
【表１】

【００２０】
【表２】

【００２１】
図４および図５は、本実施例に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの諸収差を示す収差図である。
この図から明らかなように、本実施例によれば、視野周辺まで良好な結像性能を有する電子スチルカメラ用撮影レンズを得ることができる。
【００２２】
＜実施例２＞
表３に、本実施例に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよびアッベ数ν_ｄを示す。なお、表３中の数字は、物体側からの順番を表すものである。
【００２３】
また、表４に、上記各条件式（１）〜（４）における −ｆ₁／ｆ、ｆ₃／ｆ、−ｆ₄／ｆ、｜ｆ／ｒ₃｜ の具体的な値を示す。さらに、この表４の下段に、Ｆナンバ（ＦNo）、全系の焦点距離ｆ、倍率（β）、半画角（ω）を示す。
【００２４】
【表３】

【００２５】
【表４】

【００２６】
図６、図７は、本実施例に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの諸収差を示す収差図である。
この図から明らかなように、本実施例によれば、視野周辺まで良好な結像性能を有する電子スチルカメラ用撮影レンズを得ることができる。
【００２７】
＜実施例３＞
表５に、本実施例に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの各レンズ面の曲率半径ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよびアッベ数ν_ｄを示す。なお、表５中の数字は、物体側からの順番を表すものである。
【００２８】
また、表６に、上記各条件式（１）〜（４）における −ｆ₁／ｆ、ｆ₃／ｆ、−ｆ₄／ｆ、｜ｆ／ｒ₃｜ の具体的な値を示す。さらに、この表６の下段に、Ｆナンバ（ＦNo）、全系の焦点距離ｆ、倍率（β）、半画角（ω）を示す。
【００２９】
【表５】

【００３０】
【表６】

【００３１】
図８および図９は、本実施例に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの諸収差を示す収差図である。
この図から明らかなように、本実施例によれば、視野周辺まで良好な結像性能を有する電子スチルカメラ用撮影レンズを得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子スチルカメラ用撮影レンズによれば、レンズ系の全長が短く広画角でありながら歪曲を良好に補正することが可能である。そして、この電子スチルカメラ用撮影レンズを電子スチルカメラに組み込んで用いることにより、コンパクトかつ広画角な電子スチルカメラを達成でき、しかも画像周辺まで歪みのない高画質画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る電子スチルカメラ用撮影レンズを示すレンズ構成図
【図２】本発明の実施例２に係る電子スチルカメラ用撮影レンズを示すレンズ構成図
【図３】本発明の実施例３に係る電子スチルカメラ用撮影レンズを示すレンズ構成図
【図４】本発明の実施例１に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲（ディストーション））を示す収差図
【図５】本発明の実施例１に係る電子スチルカメラ用撮影レンズのコマ収差を示す収差図
【図６】本発明の実施例２に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲（ディストーション））を示す収差図
【図７】本発明の実施例２に係る電子スチルカメラ用撮影レンズのコマ収差を示す収差図
【図８】本発明の実施例３に係る電子スチルカメラ用撮影レンズの諸収差（球面収差、非点収差、歪曲（ディストーション））を示す収差図
【図９】本発明の実施例３に係る電子スチルカメラ用撮影レンズのコマ収差を示す収差図
【符号の説明】
１ ローパスフィルタ等からなるフィルタブロック
Ｌ レンズ
ｒ 曲率半径
ｄ 軸上面間隔
Ｘ 光軸

Claims (1)

1. 物体側から順に、像面側に凹面を向けた負の第１レンズ、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２レンズ、像面側に凸面を向けた正の第３レンズ、像面側に凹面を向けた負の第４レンズ、および、両凸レンズからなる第５レンズを配設し、下記条件式（１）〜（４）を満足するように構成されていることを特徴とする電子スチルカメラ用撮影レンズ。
   ０．８＜−ｆ _１ ／ｆ＜１．２ （１）
   １．１＜ｆ _３ ／ｆ＜１．７ （２）
   １．１＜−ｆ _４ ／ｆ＜１．５ （３）
   ０．１＜｜ｆ／ｒ _３ ｜ （４）
   ただし、 ｆ : 全系の焦点距離
   ｆ _１ : 第１レンズの焦点距離
   ｆ _３ : 第３レンズの焦点距離
   ｆ _４ : 第４レンズの焦点距離
   ｒ _３ : 第２レンズの物体側の面の曲率半径

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