JP2002072085A - Super wide angle lens - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】【課題】 超広角レンズのレンズ枚数を減少させ、安価
にする。【解決手段】 絞り３を挟んで前群レンズ１と後群レン
ズ２が配置され、前群レンズ１は対物側から順次、メニ
スカス凹レンズ１ａと、メニスカス凹レンズ１ｂとメニ
スカス凸レンズ１ｃのみにより構成され、後群レンズ２
は対物側から順次、両凹の球面レンズ２ａ及び両凸の球
面レンズ２ｂを貼り合わせたレンズと、両凸の非球面レ
ンズ２ｃのみにより構成されている。(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce the number of ultra wide-angle lenses and reduce the cost. SOLUTION: A front lens group 1 and a rear lens group 2 are arranged with an aperture 3 interposed therebetween, and the front lens group 1 is composed of only a meniscus concave lens 1a, a meniscus concave lens 1b, and a meniscus convex lens 1c sequentially from the objective side. Group lens 2
Consists of only a lens in which a biconcave spherical lens 2a and a biconvex spherical lens 2b are bonded in order from the objective side, and a biconvex aspheric lens 2c.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超広角レンズに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra wide angle lens.

【０００２】[0002]

【従来の技術】超広角レンズの従来例として、特開平１
−１５６７１１号公報には前群レンズを負のメニスカス
レンズと、負のメニスカスレンズと、正レンズ及び負レ
ンズの貼り合わせレンズと、負のメニスカスレンズ及び
正レンズの貼り合わせレンズの合計６枚で構成するとと
もに、後群レンズを２枚の貼り合わせレンズを含む合計
５枚で構成した構造が提案されている。2. Description of the Related Art As a conventional example of an ultra-wide-angle lens, Japanese Patent Laid-Open No.
JP-A-156711 discloses that the front group lens is composed of a total of six lenses including a negative meniscus lens, a negative meniscus lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, and a cemented lens of a negative meniscus lens and a positive lens. In addition, a structure has been proposed in which the rear group lens is configured by a total of five lenses including two cemented lenses.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超広角レンズでは、前群６枚＋後群５枚＝合計１１
枚で構成されているので、レンズ枚数が多く、高価であ
るという問題点がある。However, in the above-mentioned conventional ultra-wide-angle lens, six lenses in the front group + 5 lenses in the rear group = 11 in total
Since the number of lenses is large, the number of lenses is large and the cost is high.

【０００４】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、レン
ズ枚数を減少させ、安価にすることができる超広角レン
ズを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide an ultra-wide-angle lens capable of reducing the number of lenses and reducing the cost.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の超広角レンズは
上記目的を達成するために、絞りを挟んで全体として負
の焦点距離の前群レンズと全体として正の焦点距離の後
群レンズを有し、前記前群レンズは、対物側から順に第
１のメニスカス凹レンズと、第２のメニスカス凹レンズ
と、メニスカス凸レンズのみから成り、前記後群レンズ
は、対物側から順に両凹の球面レンズ及び両凸の球面レ
ンズを貼り合わせたレンズと、両凸の非球面レンズのみ
から成るように構成したものである。この構成により、
前群３枚＋後群３枚＝合計６枚で構成されているので、
レンズ枚数を減少させ、安価にすることができる。In order to achieve the above object, an ultra-wide-angle lens according to the present invention includes a front lens group having a negative focal length as a whole and a rear lens group having a positive focal length as a whole with an aperture interposed therebetween. The front lens group includes only a first meniscus concave lens, a second meniscus concave lens, and a meniscus convex lens in order from the objective side, and the rear lens group includes a biconcave spherical lens and a biconvex lens in order from the objective side. It is configured to consist only of a lens to which a convex spherical lens is bonded and a biconvex aspheric lens. With this configuration,
Since it is composed of 3 front groups + 3 rear groups = 6 total,
The number of lenses can be reduced and the cost can be reduced.

【０００６】また本発明の超広角レンズは、前記両凹の
球面レンズ及び前記両凸の球面レンズはいずれも、レン
ズ有効半径ｒとレンズ球面半径Ｒの比ｒ／Ｒが０．５５
以下であり、ｄ線の屈折率が１．８０以上であり、前記
両凹の球面レンズ及び両凸の球面レンズの一方のアッベ
数が２４以下、他方のアッベ数が４６以上であるように
構成したものである。この構成により、レンズ枚数を減
少させ、安価にすることができる。In the super wide-angle lens according to the present invention, the ratio r / R of the lens effective radius r to the lens spherical radius R of both the biconcave spherical lens and the biconvex spherical lens is 0.55.
The d-line refractive index is 1.80 or more, and the Abbe number of one of the biconcave spherical lens and the biconvex spherical lens is 24 or less, and the other is 46 or more. It was done. With this configuration, the number of lenses can be reduced and the cost can be reduced.

【０００７】また本発明の超広角レンズは、上記構成に
おいて前記第２のメニスカス凹レンズ、前記メニスカス
凸レンズ及び前記両凸の非球面レンズの少なくとも１つ
が樹脂製であることを特徴とするものである。この構成
により、安価な超広角レンズを提供することができる。Further, in the super wide-angle lens according to the present invention, at least one of the second meniscus concave lens, the meniscus convex lens and the biconvex aspheric lens is made of resin. With this configuration, an inexpensive ultra-wide-angle lens can be provided.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明に係る超広角
レンズの一実施形態を示す構成図、図２は図１の超広角
レンズの縦収差を示すグラフ、図３は図１の超広角レン
ズの横収差を示すグラフである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the super wide angle lens according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing longitudinal aberration of the super wide angle lens of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing lateral aberration of the super wide angle lens of FIG. It is.

【０００９】図１において、絞り３を挟んで前群レンズ
１と後群レンズ２が配置され、また、後群レンズ２の後
方にはフィルタ４とＣＣＤ撮像素子５が配置されてい
る。前群レンズ１は対物側から順次、メニスカス凹レン
ズ１ａと、メニスカス凹レンズ１ｂとメニスカス凸レン
ズ１ｃのみにより構成され、後群レンズ２は対物側から
順次、両凹の球面レンズ２ａ及び両凸の球面レンズ２ｂ
を貼り合わせたレンズと、両凸の非球面レンズ２ｃのみ
により構成されている。In FIG. 1, a front lens group 1 and a rear lens group 2 are arranged with a diaphragm 3 interposed therebetween, and a filter 4 and a CCD image pickup device 5 are arranged behind the rear lens group 2. The front lens group 1 includes only a concave meniscus lens 1a, a meniscus concave lens 1b, and a convex meniscus lens 1c in order from the objective side. The rear lens group 2 sequentially includes a biconcave spherical lens 2a and a biconvex spherical lens 2b from the objective side.
, And only a biconvex aspheric lens 2c.

【００１０】上記の超広角レンズの一例として、ｆ＝
１．６５、Ｆナンバー＝２．２５、像高＝２．２５［ｍ
ｍ］、物体距離＝∞として、上記のレンズ１ａ、１ｂ、
１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃを次のように設計した。なお、
図１において、ｒ１〜ｒ１４は物体側から順にレンズ１
ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃ及び平行平面フィル
タ４の有効半径［ｍｍ］を示している。また、ｄ１〜ｄ
１３は物体側から順のレンズ１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、
２ｂ、２ｃ及びフィルタ４のレンズ厚さ又は間隔［ｍ
ｍ］を示す。また、ｎ１〜ｎ７はそれぞれ、ｄ線に対す
るレンズ１ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃ及びフィ
ルタ４の屈折率を示し、ν１〜ν７はそれぞれレンズ１
ａ、１ｂ、１ｃ、２ａ、２ｂ、２ｃ及びフィルタ４のア
ッベ数を示す。As an example of the above-mentioned super wide-angle lens, f =
1.65, F number = 2.25, Image height = 2.25 [m
m] and the object distance = ∞, the above lenses 1a, 1b,
1c, 2a, 2b and 2c were designed as follows. In addition,
In FIG. 1, r1 to r14 are lenses 1 in order from the object side.
a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c and the effective radius [mm] of the parallel plane filter 4 are shown. Also, d1 to d
13 is a lens 1a, 1b, 1c, 2a,
2b, 2c and the lens thickness or interval [m of the filter 4]
m]. Also, n1 to n7 respectively indicate the refractive indices of the lenses 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c and the filter 4 with respect to the d line, and ν1 to ν7 indicate the lens 1 respectively.
a, 1b, 1c, 2a, 2b, 2c and the Abbe number of the filter 4 are shown.

【００１１】以下に、上記の曲率半径ｒ１〜ｒ１４［ｍ
ｍ］、レンズ厚さ又は間隔ｄ１〜ｄ１３［ｍｍ］、屈折
率ｎ１〜ｎ７、アッベ数ν１〜ν７の一例を示す。 ＜レンズ１ａ＞ ｎ１＝１．５１６，ν１＝６４．１０ ｒ１＝１９．２８，ｄ１＝１．００ ｒ２＝ ４．０４，ｄ２＝２．５３ ＜レンズ１ｂ＞ ｎ２＝１．５２６，ν２＝５２．０８ ｒ３＝９．９８， ｄ３＝０．８７５ ｒ４＝１．９８， ｄ４＝２．０５ ＜レンズ１ｃ＞ ｎ３＝１．５２６， ν３＝５２．０８ ｒ５＝−１９．９３，ｄ５＝２．３１ ｒ６＝ −３．８８，ｄ６＝０．８４ ＜絞り３＞ ｒ７＝∞，ｄ７＝１．２７Hereinafter, the radii of curvature r1 to r14 [m
m], lens thicknesses or intervals d1 to d13 [mm], refractive indices n1 to n7, and Abbe numbers ν1 to ν7. <Lens 1a> n1 = 1.516, v1 = 64.10 r1 = 19.28, d1 = 1.00 r2 = 4.04, d2 = 2.53 <lens 1b> n2 = 1.526, v2 = 52 0.08 r3 = 9.98, d3 = 0.875 r4 = 1.98, d4 = 2.05 <lens 1c> n3 = 1.526, ν3 = 52.08 r5 = −19.93, d5 = 2. 31 r6 = −3.88, d6 = 0.84 <aperture 3> r7 = ∞, d7 = 1.27

【００１２】＜レンズ２ａ＞ ｎ４＝１．８４７，ν４＝２３．７８ ｒ８＝−１３．５２，ｄ８＝０．６２５ ＜レンズ２ｂ＞ ｎ５＝１．８０４， ν５＝４６．５０ ｒ９＝２．９６， ｄ９＝１．６９ ｒ１０＝−４．５９，ｄ１０＝０．１４ ＜レンズ２ｃ＞ ｎ６＝１．５２６，ν６＝５２．０８ ｒ１１＝５．６８（非球面），ｄ１１＝１．５９ Ａ＝−０．４４９×１０^-2， Ｂ＝０．１９７×１０^-2， Ｃ＝−０．５５１×１０^-3， Ｄ＝０．５１８×１０^-4 ｒ１２＝−２５．３４（非球面），ｄ１２＝１．４５ Ａ＝−０．３８９×１０^-2， Ｂ＝０．１５５×１０^-2， Ｃ＝−０．４３７×１０^-3， Ｄ＝０．４００×１０^-4 ＜フィルタ４＞ ｎ７＝１．５１６，ν７＝６４．１０ ｒ１３＝ｒ１４＝∞、ｄ１３＝１．８７５ なお、両凸の非球面レンズ２ｃの非球面定義式は次式で
表される。<Lens 2a> n4 = 1.847, v4 = 23.78 r8 = -13.52, d8 = 0.625 <lens 2b> n5 = 1.804, v5 = 46.50 r9 = 2.96 , D9 = 1.69 r10 = −4.59, d10 = 0.14 <lens 2c> n6 = 1.526, ν6 = 52.08 r11 = 5.68 (aspheric surface), d11 = 1.59 A = −0.449 × 10⁻² , B = 0.197 × 10⁻² , C = −0.551 × 10⁻³ , D = 0.518 × 10⁻⁴ r12 = −25.34 (aspherical surface), d12 = 1.45 A = -0.389 × 10 -2, B = 0.155 × 10 -2, C = -0.437 × 10 -3, D = 0.400 × 10 -4 < filter 4> n7 = 1.516, v7 = 64.10 r13 = r14 = ∞, d13 = 1.875 A bi-convex aspherical lens Aspheric definition expression of 2c can be expressed by the following equation.

【００１３】[0013]

【数１】(Equation 1)

【００１４】すなわち、 前群レンズ１の焦点距離ｆ_F＜０， 後群レンズ２の焦点距離ｆ_R＞０、 レンズ１ａ、１ｂ、１ｃ、２ｃの各屈折率ｎ１、ｎ２、
ｎ３、ｎ６＜１．５３レンズ２ａ、２ｂの各屈折率ｎ
４、ｎ５＞１．８０ である。That is, the focal length f_F <0 of the front lens group 1, the focal length f_R > 0 of the rear lens group 2, the refractive indices n 1, n 2,
n3, n6 <1.53 Refractive index n of lenses 2a, 2b
4, n5> 1.80.

【００１５】また、貼り合わされたレンズ２ａの前面
と、レンズ２ａの後面及びレンズ２ｂの前面（貼り付け
面）と、レンズ２ｂの後面の各レンズ球面半径をそれぞ
れＲ８、Ｒ９、Ｒ１０として、 ｜ｒ８／Ｒ８｜、｜ｒ９／Ｒ９｜、｜ｒ１０／Ｒ１０｜
＜０．５５ である。さらに、ｒ８＜０、ｒ９＜０、ν４＜２４．
０、ｒ１０＜０、ν５＞４６．０、ｒ１＞０、ｒ２＞
０、ｆ１＜０である。Also, let R8, R9, and R10 be the respective spherical radii of the front surface of the bonded lens 2a, the rear surface of the lens 2a, the front surface of the lens 2b (adhering surface), and the rear surface of the lens 2b. / R8 |, | r9 / R9 |, | r10 / R10 |
<0.55. Further, r8 <0, r9 <0, ν4 <24.
0, r10 <0, ν5> 46.0, r1> 0, r2>
0, f1 <0.

【００１６】図２は上記の広角レンズのλ＝６５２．０
［ＮＭ］、５９６．０［ＮＭ］、５４０．０［ＮＭ］、
４８４．０［ＮＭ］、４２８．０［ＮＭ］に対するレン
ズ縦収差を示し、特に図２（ａ）は球面収差を、図２
（ｂ）は非点収差を、図２（ｃ）は歪曲収差を示してい
る。また、図３は同じ波長λに対する横収差を示し、特
に図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、タンジェンシャル像
面、サジタル像面の横収差を示す。図２、図３に示すよ
うに上記の広角レンズによれば、前群３枚＋後群３枚＝
６枚のレンズ枚数で収差を少なくすることができ、した
がって、レンズ枚数を減少させることができる。FIG. 2 shows the above-mentioned wide-angle lens having λ = 652.0.
[NM], 596.0 [NM], 540.0 [NM],
FIG. 2A shows the longitudinal aberration of the lens with respect to 484.0 [NM] and 428.0 [NM]. In particular, FIG.
2B shows astigmatism, and FIG. 2C shows distortion. FIG. 3 shows lateral aberrations for the same wavelength λ. In particular, FIGS. 3A and 3B show lateral aberrations of a tangential image plane and a sagittal image plane, respectively. As shown in FIGS. 2 and 3, according to the above-described wide-angle lens, three front groups + three rear groups =
The aberration can be reduced by the number of six lenses, and thus the number of lenses can be reduced.

【００１７】[0017]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズ枚数を減少させることができ、安価な超広角レンズ
を提供できるものである。As described above, according to the present invention, the number of lenses can be reduced and an inexpensive ultra-wide-angle lens can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る超広角レンズの一実施形態を示す
構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of an ultra-wide-angle lens according to the present invention.

【図２】図１の超広角レンズの縦収差を示すグラフであ
って、 （ａ）球面収差を示すグラフ （ｂ）非点収差を示すグラフ （ｃ）歪曲収差を示すグラフFIG. 2 is a graph showing longitudinal aberration of the super-wide-angle lens of FIG. 1; (a) a graph showing spherical aberration; (b) a graph showing astigmatism; and (c) a graph showing distortion.

【図３】図１の超広角レンズの横収差を示すグラフであ
って、 （ａ）タンジェンシャル像面の横収差を示すグラフ （ｂ）サジタル像面の横収差を示すグラフ3 is a graph showing lateral aberration of the super-wide-angle lens of FIG. 1; (a) a graph showing lateral aberration on a tangential image plane; and (b) a graph showing lateral aberration on a sagittal image plane.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 前群レンズ ２ 後群レンズ １ａ メニスカス凹レンズ １ｂ メニスカス凹レンズ（樹脂製） １ｃ メニスカス凸レンズ（樹脂製） ２ａ 両凹の球面レンズ（貼り合わせレンズ） ２ｂ 両凸の球面レンズ（貼り合わせレンズ） ２ｃ 両凸の非球面レンズ（樹脂製） ３ 絞り Reference Signs List 1 front group lens 2 rear group lens 1a meniscus concave lens 1b meniscus concave lens (made of resin) 1c meniscus convex lens (made of resin) 2a biconcave spherical lens (laminated lens) 2b biconvex spherical lens (laminated lens) 2c biconvex Aspherical Lens (Resin) 3 Aperture

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA03 LA03 LA07 PA05 PA18 PB06 QA02 QA07 QA17 QA22 QA25 QA34 QA41 QA46 RA05 RA12 RA13 RA32 RA43 UA01Continued on the front page F term (reference) 2H087 KA03 LA03 LA07 PA05 PA18 PB06 QA02 QA07 QA17 QA22 QA25 QA34 QA41 QA46 RA05 RA12 RA13 RA32 RA43 UA01

Claims (3)

Translated fromJapanese

【特許請求の範囲】[Claims]【請求項１】 絞りを挟んで全体として負の焦点距離の
前群レンズと全体として正の焦点距離の後群レンズを有
し、 前記前群レンズは、対物側から順に第１のメニスカス凹
レンズと、第２のメニスカス凹レンズと、メニスカス凸
レンズのみから成り、 前記後群レンズは、対物側から順に両凹の球面レンズ及
び両凸の球面レンズを貼り合わせたレンズと、両凸の非
球面レンズのみから成るように構成した超広角レンズ。1. A front lens unit having a negative focal length as a whole and a rear lens unit having a positive focal length as a whole with an aperture interposed therebetween. The front lens unit includes a first meniscus concave lens in order from an objective side. , A second meniscus concave lens and a meniscus convex lens only, and the rear group lens is composed of only a biconcave spherical lens and a biconvex spherical lens bonded in order from the objective side, and a biconvex aspheric lens only. Super wide-angle lens configured to be.【請求項２】 前記両凹の球面レンズ及び前記両凸の球
面レンズはいずれも、レンズ有効半径ｒとレンズ球面半
径Ｒの比ｒ／Ｒが０．５５以下であり、ｄ線の屈折率が
１．８０以上であり、前記両凹の球面レンズ及び両凸の
球面レンズの一方のアッベ数が２４以下、他方のアッベ
数が４６以上であることを特徴とする請求項１記載の超
広角レンズ。2. The biconcave spherical lens and the biconvex spherical lens both have a ratio r / R between the lens effective radius r and the lens spherical radius R of 0.55 or less, and have a d-line refractive index. 2. The super-wide-angle lens according to claim 1, wherein the Abbe number of one of the biconcave spherical lens and the biconvex spherical lens is 24 or less and the other Abbe number is 46 or more. .【請求項３】 前記第２のメニスカス凹レンズ、前記メ
ニスカス凸レンズ及び前記両凸の非球面レンズの少なく
とも１つが樹脂製であることを特徴とする請求項１又は
２記載の超広角レンズ。3. The ultra-wide-angle lens according to claim 1, wherein at least one of the second concave meniscus lens, the convex meniscus lens, and the biconvex aspheric lens is made of resin.