JP2000275514A - 電子スチルカメラ用撮影レンズ - Google Patents

電子スチルカメラ用撮影レンズ

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JP2000275514A
JP2000275514A JP11082940A JP8294099A JP2000275514A JP 2000275514 A JP2000275514 A JP 2000275514A JP 11082940 A JP11082940 A JP 11082940A JP 8294099 A JP8294099 A JP 8294099A JP 2000275514 A JP2000275514 A JP 2000275514A
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  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体側から順に、負、正、正、負、正の５枚
構成からなり、物体側から１、３枚目のレンズの少なく
とも１面を非球面とし、かつ２、３枚目の間に絞りを配
することで、レンズ系の全長が短く広画角で大きな開口
数を有し、かつ諸収差を良好に補正し得る高解像度の電
子スチルカメラ用撮影レンズとする。 【構成】 物体側から順に、少なくとも１面を非球面と
した負の第１レンズＬ1 、像側に凸面を向けた正の第２
レンズＬ2 、少なくとも１面を非球面とし像側に凸面を
向けた正の第３レンズＬ3 、物体側に凹面を向けた負の
第４レンズＬ 4 、像側に凸面を向けた正の第５レンズＬ
5 を配設し、前記第２レンズＬ2 と前記第３レンズＬ3
の間に絞り１を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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
めて短く広画角で明るさを確保できるとともに高解像度
であり、高画素数のＣＣＤを搭載した電子スチルカメラ
に適した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、十分な画角を有すること等の条件を備えてい
ることが必要となる。
【０００４】従来より、このような電子スチルカメラに
搭載されたＣＣＤは、ＶＧＡ規格で３５万画素、ＸＧＡ
規格で８０万画素程度のものであり、１画素のサイズが
大きく、全体としてのサイズも小さいため、少ないレン
ズ枚数で非球面を用いていない比較的単純な構成のレン
ズ系であっても、要求される画角、明るさおよび解像度
を十分得ることができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、最近ではＵ
ＸＧＡ規格で２００万画素以上の高画素数のＣＣＤを搭
載した電子スチルカメラが登場してきた。このような電
子スチルカメラに搭載される高画素数のＣＣＤは、従来
のＣＣＤと比較して１画素のサイズが小さく、かつＣＣ
Ｄ全体としてのサイズは大きい。
【０００６】したがって、高画素数のＣＣＤを搭載した
電子スチルカメラの撮影レンズには、１画素のサイズが
小さいために高い解像度が要求され、１画素当たりの受
光量を維持するために大きな開口数が要求され、さらに
ＣＣＤ全体のサイズが大きくなっても光学系全長の長さ
を短く維持するために広い画角が要求される。
【０００７】しかしながら、上述した従来の電子スチル
カメラ用撮影レンズのように、少ないレンズ枚数で構成
された比較的単純な構成のレンズ系では、広画角で大き
な開口数を有し、かつ高い解像度を満足することは困難
である。
【０００８】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大きな開
口数を有するとともに、諸収差を良好に補正し得る高解
像度の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。
【０００９】
【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、少なくとも１
面を非球面とした負の第１レンズ、像側に凸面を向けた
正の第２レンズ、少なくとも１面を非球面とし像側に凸
面を向けた正の第３レンズ、物体側に凹面を向けた負の
第４レンズ、像側に凸面を向けた正の第５レンズを配設
し、前記第２レンズと前記第３レンズの間に絞りを配設
したことを特徴とするものである。
【００１０】また、前記第２レンズは、両凸レンズから
なることが好ましい。
【００１１】さらに、前記電子スチルカメラ用撮影レン
ズは、以下の条件式（１）〜（３）を満足することが好
ましい。
【００１２】 （１） ０．４ ＜ ｆ／ｆ345 ＜ ０．７ （２） ０．６ ＜ ｆ／ｆ3 ＜ ０．９ （３） １．８ ＜ ｆ／｜ｆ4 ｜ ＜ ２．２ ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ345 ： 第３レンズ〜第５レンズの合成焦点距離 ｆ3 ： 第３レンズの焦点距離 ｆ4 ： 第４レンズの焦点距離
【００１３】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、少なくとも１面を非球面とした負
の第１レンズ、像側に凸面を向けた正の第２レンズ、少
なくとも１面を非球面とし像側に凸面を向けた正の第３
レンズ、物体側に凹面を向けた負の第４レンズ、像側に
凸面を向けた正の第５レンズを配設し、前記第２レンズ
と前記第３レンズの間に絞りを配置しているので、レン
ズ系の全長が短く広画角で大きな開口数を有するととも
に、諸収差を良好に補正した高解像度の撮影レンズとす
ることが可能である。
【００１４】また、第２レンズを両凸レンズとすること
により、第２レンズのパワーを大きくして諸収差の発生
を小さく抑えることができる。
【００１５】また、上記条件式（１）〜（３）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。
【００１６】すなわち、条件式（１）は、像側の３枚の
レンズ（第３レンズ〜第５レンズ）の合成焦点距離に関
する式であって、ｆ／ｆ345 の値が下限を超えると、像
側の３枚のレンズの合成焦点距離が長くなって像面への
光線の入射角が大きくなり、画面隅の光線による受光量
が減るのでＣＣＤにて画像を記録することが難しくな
る。一方、ｆ／ｆ345 の値が上限を超えると、像側の３
枚のレンズの合成焦点距離が短くなり、光学系の全長を
短くすることが難しくなる。
【００１７】また、条件式（２）は第３レンズの焦点距
離に関する式であって、ｆ／ｆ3 の値が下限を超える
と、ペッツバール和が増大して像面湾曲の補正が難しく
なる。一方、ｆ／ｆ3 の値が上限を超えると、バックフ
ォーカス長が長くなるので光学系の全長を短くすること
が難しくなる。
【００１８】また、条件式（３）は第４レンズの焦点距
離に関する式であって、ｆ／｜ｆ4｜の値が下限を超え
ると、バックフォーカス長が長くなるので光学系の全長
を短くすることが難しくなる。一方、ｆ／｜ｆ4 ｜の値
が上限を超えると、画面隅での歪曲を抑えることが難し
くなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズを具体的な実施例に基づ
いて説明する。
【００２０】図１は、本発明の実施例１〜４に係る電子
スチルカメラ用撮影レンズのレンズ構成図である。
【００２１】図１に示すように、本発明の実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズは、物体側から光軸Ｘ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。高画素数のＣＣＤを搭
載した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大きな開口数を有しながら、諸
収差を良好に補正することが要求されるが、本発明の実
施例に係る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。
【００２２】すなわち、上記撮影レンズは、少なくとも
１面を非球面とした負の第１レンズ（両面を非球面とし
た両凹レンズ）Ｌ1 、像側に凸面を向けた正の第２レン
ズ（両凸レンズ）Ｌ2 、少なくとも１面を非球面とし像
側に凸面を向けた正の第３レンズ（両面を非球面とした
正のメニスカスレンズ）Ｌ3 、物体側に凹面を向けた負
の第４レンズ（両凹レンズ）Ｌ4 、像側に凸面を向け
た正の第５レンズ（両凸レンズ）Ｌ5 を配設し、前記第
２レンズＬ2 と前記第３レンズＬ3 の間に絞り１を配設
してなる。
【００２３】なお、第５レンズＬ5 とＣＣＤ結像面の間
には、カバーガラス２が配設されている。
【００２４】さらに、上記撮影レンズは、以下の条件式
（１）〜（３）を満足するように構成されている。
【００２５】 （１） ０．４ ＜ ｆ／ｆ345 ＜ ０．７ （２） ０．６ ＜ ｆ／ｆ3 ＜ ０．９ （３） １．８ ＜ ｆ／｜ｆ4 ｜ ＜ ２．２ ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ345 ： 第３レンズ〜第５レンズの合成焦点距離 ｆ3 ： 第３レンズの焦点距離 ｆ4 ： 第４レンズの焦点距離
【００２６】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および２〜４について説明する。
【００２７】＜実施例１＞下記表１の上段に、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Ｎd お
よびアッベ数νd を示す。なお、表１および以下の表２
〜８中の数字は、物体側からの順番を表すものである。
【００２８】また、下記表１の中段に、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズの全系の焦点距離ｆ（ｍ
ｍ）、Ｆ値、画角２ωの値を示す。
【００２９】さらに、下記表１の下段に、本実施例に係
る電子スチルカメラ用撮影レンズの上記各条件式（１）
〜（３）におけるｆ／ｆ345 、ｆ／ｆ3 、ｆ／｜ｆ4 ｜
の具体的な値を示す。
【００３０】なお、表１において面番号の左側に＊を付
した面は非球面を表しており、各非球面は下記数１に示
す非球面式により表される。
【００３１】
【数１】
【００３２】ただし、Ｚ：光軸からの高さＹの非球面上
の点より、非球面頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に
下ろした垂線の長さ（ｍｍ） Ｒ：近軸曲率半径 Ｙ：光軸からの高さ（ｍｍ） Ｋ：離心率 Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10：第４，６，８，１０次の非球
面係数
【００３３】また、下記表２に、上記非球面に関する離
心率および非球面係数を示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】表１から明らかなように、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズは、上記条件式（１）〜
（３）を全て満足しており、全長が短く、Ｆ値が２．８
と明るく、画角が６４度と広画角になっている。
【００３７】図２および図３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（球面収差、非点収
差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す
収差図である。なお、球面収差の各収差図には６１５．
０ｎｍ、４６０．０ｎｍ、５８７．６ｎｍに対する収差
が示されており、倍率色収差の各収差図には６１５．０
ｎｍ、４６０．０ｎｍに対する収差が示されている。ま
た、非点収差およびコマ収差の各収差図には、サジタル
像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示され
ている（図４〜９において同じ）。
【００３８】図２および図３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。
【００３９】＜実施例２＞下記表３の上段に、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）、軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズの
ｄ線における屈折率Ｎd およびアッベ数νd を示す。
【００４０】また、下記表３の中段に、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズの全系の焦点距離ｆ（ｍ
ｍ）、Ｆ値、画角２ωの値を示す。
【００４１】さらに、下記表３の下段に、本実施例に係
る電子スチルカメラ用撮影レンズの上記各条件式（１）
〜（３）におけるｆ／ｆ345 、ｆ／ｆ3 、ｆ／｜ｆ4 ｜
の具体的な値を示す。
【００４２】なお、表３において面番号の左側に＊を付
した面は非球面を表しており、各非球面は上記非球面式
により表される。
【００４３】下記表４に、上記非球面に関する離心率お
よび非球面係数を示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
【表４】
【００４６】表３から明らかなように、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズは、上記条件式（１）〜
（３）を全て満足しており、全長が短く、Ｆ値が２．８
と明るく、画角が６４度と広画角になっている。
【００４７】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（球面収差、非点収
差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す
収差図である。
【００４８】図４および図５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。
【００４９】＜実施例３＞下記表５の上段に、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）、軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズの
ｄ線における屈折率Ｎd およびアッベ数νd を示す。
【００５０】また、下記表５の中段に、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズの全系の焦点距離ｆ（ｍ
ｍ）、Ｆ値、画角２ωの値を示す。
【００５１】さらに、下記表５の下段に、本実施例に係
る電子スチルカメラ用撮影レンズの上記各条件式（１）
〜（３）におけるｆ／ｆ345 、ｆ／ｆ3 、ｆ／｜ｆ4 ｜
の具体的な値を示す。
【００５２】なお、表５において面番号の左側に＊を付
した面は非球面を表しており、各非球面は上記非球面式
により表される。
【００５３】下記表６に、上記非球面に関する離心率お
よび非球面係数を示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
【表６】
【００５６】表５から明らかなように、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズは、上記条件式（１）〜
（３）を全て満足しており、全長が短く、Ｆ値が２．８
と明るく、画角が６４度と広画角になっている。
【００５７】図６および図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（球面収差、非点収
差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す
収差図である。
【００５８】図６および図７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。
【００５９】＜実施例４＞下記表７の上段に、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）、軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズの
ｄ線における屈折率Ｎd およびアッベ数νd を示す。
【００６０】また、下記表７の中段に、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズの全系の焦点距離ｆ（ｍ
ｍ）、Ｆ値、画角２ωの値を示す。
【００６１】さらに、下記表７の下段に、本実施例に係
る電子スチルカメラ用撮影レンズの上記各条件式（１）
〜（３）におけるｆ／ｆ345 、ｆ／ｆ3 、ｆ／｜ｆ4 ｜
の具体的な値を示す。
【００６２】なお、表７において面番号の左側に＊を付
した面は非球面を表しており、各非球面は上記非球面式
により表される。
【００６３】下記表８に、上記非球面に関する離心率お
よび非球面係数を示す。
【００６４】
【表７】
【００６５】
【表８】
【００６６】表７から明らかなように、本実施例に係る
電子スチルカメラ用撮影レンズは、上記条件式（１）〜
（３）を全て満足しており、全長が短く、Ｆ値が２．８
と明るく、画角が６４度と広画角になっている。
【００６７】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（球面収差、非点収
差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す
収差図である。
【００６８】図８および図９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。
【００６９】なお、本発明の電子スチルカメラ用撮影レ
ンズとしては上記実施形態のものに限られるものではな
く、レンズの形状等についての種々の態様の変更が可能
であり、例えば上記第１および/または第３レンズの一
方の面のみを非球面とすることも可能である。
【００７０】
【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
広画角で大きな開口数を有するとともに諸収差を良好に
補正することが可能である。また、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な画
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、ディストーシ
ョン、倍率色収差）を示す収差図
【図３】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４】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、ディストーシ
ョン、倍率色収差）を示す収差図
【図５】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６】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、ディストーシ
ョン、倍率色収差）を示す収差図
【図７】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
【図８】本発明の実施例４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、ディストーシ
ョン、倍率色収差）を示す収差図
【図９】本発明の実施例４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 絞り ２ カバーガラス Ｌ1 〜Ｌ5 レンズ Ｒ1 〜Ｒ13 曲率半径 Ｄ1 〜Ｄ12 軸上面間隔 Ｘ 光軸

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体側から順に、少なくとも１面を非球
    面とした負の第１レンズ、像側に凸面を向けた正の第２
    レンズ、少なくとも１面を非球面とし像側に凸面を向け
    た正の第３レンズ、物体側に凹面を向けた負の第４レン
    ズ、像側に凸面を向けた正の第５レンズを配設し、前記
    第２レンズと前記第３レンズの間に絞りを配設したこと
    を特徴とする電子スチルカメラ用撮影レンズ。
  2. 【請求項２】 前記第２レンズは、両凸レンズからなる
    ことを特徴とする請求項１記載の電子スチルカメラ用撮
    影レンズ。
  3. 【請求項３】 以下の条件式（１）〜（３）を満足する
    ことを特徴とする請求項１または２記載の電子スチルカ
    メラ用撮影レンズ。 （１） ０．４ ＜ ｆ／ｆ345 ＜ ０．７ （２） ０．６ ＜ ｆ／ｆ3 ＜ ０．９ （３） １．８ ＜ ｆ／｜ｆ4 ｜ ＜ ２．２ ただし、 ｆ ： 全系の焦点距離 ｆ345 ： 第３レンズ〜第５レンズの合成焦点距離 ｆ3 ： 第３レンズの焦点距離 ｆ4 ： 第４レンズの焦点距離
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