説明

レンズシステム

【課題】本発明は、優れた結像品質を有するレンズシステムを提供する。
【解決手段】本発明のレンズシステムは、物体側から像側に向かって、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群及び結像面が順に配列され、条件式5<D/F<5.3を満たす。ここで、Dは前記レンズシステムの全長であり、Fは前記レンズシステムの有効焦点距離である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学技術に関するものであって、特にレンズシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
科学技術の発展に伴い、電子部品の小型軽量化及び多機能化が進んでいる。例えば、携帯電話及び携帯情報端末(PDA)などには、レンズシステムが装着されているが、現在このレンズシステムに対しても高品質画像及び携帯性に対するさらなる進化が求められている。
【0003】
従来のレンズシステムは、非球面プラスチックレンズ又は非球面ガラスレンズを使用することによって、結像品質を保証している。しかし、非球面レンズの製造コストは高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、優れた結像品質を有するレンズシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するため、本発明に係るレンズシステムは、物体側から像側に向かって、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、及び結像面が順に配列され、条件式:5<D/F<5.3を満たす。ここで、Dは前記レンズシステムの全長であり、Fは前記レンズシステムの有効焦点距離である。
【発明の効果】
【0006】
本発明のレンズシステムにおいて、前記条件式を満たせば、優れた結像品質を有するレンズシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態に係るレンズシステムの構造を示す図である。
【図2】図1に示す本発明の実施形態に係るレンズシステムの球面収差図である。
【図3】図1に示す本発明の実施形態に係るレンズシステムの像面湾曲図である。
【図4】図1に示す本発明の実施形態に係るレンズシステムの歪曲収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【0009】
図1に示したように、本発明の実施形態に係るレンズシステム100は、物体側から像側(結像面に近い一端)に向かって、負の屈折力を有する第1レンズ群10、正の屈折力を有する第2レンズ群20、フィルター30、及び結像面40が順に配列されている。本実施形態において、前記レンズシステム100は正の屈折力を有し、その有効焦点距離は2.9mmであり、その全長は15mmである。
【0010】
前記第1レンズ群10は、物体側から像側に向かって、負の屈折力を有する第1レンズ11と、負の屈折力を有する第2レンズ12と、正の屈折力を有する第3レンズ13とが順に配列される。本実施形態において、前記第1レンズ群10の有効焦点距離F1は−6.1366mmであり、前記第1レンズ11の有効焦点距離F11は−3.685mmであり、前記第2レンズ12の有効焦点距離F12は−35.695mmであり、前記第3レンズ13の有効焦点距離F13は8.17585mmである。前記第1レンズ11は、物体側と対向する第1面S1及び像側と対向する第2面S2を備える。前記第2レンズ12は、物体側と対向する第3面S3及び像側と対向する第4面S4を備える。前記第3レンズ13は、物体側と対向する第5面S5及び像側と対向する第6面S6を備える。また、前記第1レンズ11と前記第2レンズ12との間には遮光板(図示せず)を設置して、迷光を吸収する。
【0011】
前記第2レンズ群20は、物体側から像側に向かって、正の屈折力を有する第4レンズ21と、第5レンズ22と、第6レンズ23と、が順に配列されている。前記第5レンズ22及び前記第6レンズ23は複合レンズであり、複合した前記第5レンズ22及び前記第6レンズ23は、正の屈折力を有する。本実施形態において、前記第2レンズ群20の有効焦点距離F2は3.9915mmであり、前記第4レンズ21の有効焦点距離F21は5.84mmであり、前記第5レンズ22と前記第6レンズ23が複合された有効焦点距離F22は11.846mmである。前記第4レンズ21は、物体側と対向する第7面S7及び像側と対向する第8面S8を備える。前記第5レンズ22は、物体側と対向する第9面S9及び像側と対向する第10面S10を備える。前記第6レンズ23は、物体側と対向する第10面S10及び像側と対向する第11面S11を備える。
【0012】
前記レンズシステム100は、前記第1レンズ群10と前記第2レンズ群20との間に設置される絞り25をさらに備える。即ち、前記絞り25は前記第3レンズ13と前記第4レンズ21との間に設置され、前記第1レンズ群10から出射された光が前記第2レンズ群20に入射する光通過量を制限するために用いられ、且つ前記第1レンズ群10を通過した光円錐をさらに対称にする。これにより、前記レンズシステム100のコマ収差が良好に補正される。本実施形態において、空間を節約するために、前記第4レンズ21の第7面S7に不透明な材料を塗布して、前記絞り25とする。
【0013】
前記フィルター30は、物体側から像側に向かって、物体側と対向する第12面S12及び像側と対向する第13面S13を備える。前記フィルター30は、赤外線をカットするために用いられる。
【0014】
本実施形態において、前記レンズシステム100は、カメラ又はビデオに応用されることができる。しかし、前記レンズシステム100は、車載用レンズに応用されることが好ましい。前記レンズシステム100は、以下の条件式を満たす。
【0015】
5<D/F<5.3 ……(1)
【0016】
ここで、Dは前記レンズシステム100の全長であり、Fは前記レンズシステム100の有効焦点距離である。
【0017】
条件式(1)を満たせば、前記レンズシステム100の収差は良好に補正される。しかし、D/Fが5.3より大きい場合、前記レンズシステム100の全長は縮小且つ小型化できない。また、D/Fが5より小さい場合、この時の屈折力では優れた結像品質を保証し難い。
【0018】
前記レンズシステム100は、以下の条件式を満たすことが好ましい。
【0019】
−0.48<F/F1<−0.45 ……(2)
【0020】
ここで、Fは前記レンズシステム100の有効焦点距離であり、F1は前記第1レンズ群10の有効焦点距離である。
【0021】
条件式(2)を満たせば、前記第1レンズ群10の焦点距離の長さを有効的に制限することができる。しかし、F/F1が−0.48より小さい場合、前記レンズシステム100の有効焦点距離は長すぎるため、前記レンズシステム100の像面湾曲は良好に補正され難い。また、F/F1が−0.45より大きい場合、前記レンズシステム100の有効焦点距離は短すぎる。且つ屈折力も大きすぎるため、前記第2レンズ群20の横色収差及び縦色収差は良好に補正されることができない。
【0022】
前記レンズシステム100は、以下の条件式を満たすことが好ましい。
【0023】
12.1<|F12/F|<12.6 ……(3)
【0024】
ここで、Fは前記レンズシステム100の有効焦点距離であり、F12は前記第2レンズ12の有効焦点距離である。
【0025】
条件式(3)を満たせば、前記第2レンズ群20の焦点距離長さを有効的に制限することができる。しかし、|F12/F|が12.1より小さい場合、前記レンズシステム100の有効焦点距離は長すぎるため、前記第1レンズ群10から産生された像面湾曲は良好に補正され難い。また、|F12/F|が12.6より大きい場合、前記レンズシステム100の有効焦点距離は短すぎる。従って、前記レンズシステム100の横色収差は良好に補正されることができない。
【0026】
本実施形態において、前記第1レンズ11、前記第2レンズ12、前記第3レンズ13、前記第4レンズ21、前記第5レンズ22及び前記第6レンズ23は、球面レンズである。球面レンズは、高温の環境下でも、結像品質に対して影響を与えにくいため、球面レンズを使用すると、結像品質を保証することができる。
【0027】
本実施形態において、前記レンズシステム100の各光学素子は、表1及び表2の条件を満たす。ここで、iは物体側からi番目のレンズ面であり、riは物体側からi番目のレンズ面の曲率半径であり、Diは物体側のi番目のレンズ面からi+1番目のレンズ面までの軸上距離であり、niは物体側からi番目のレンズ面の屈折率であり、viは物体側からi番目のレンズ面のアッベ数である。
【0028】
【表1】

【0029】
【表2】

【0030】
前記レンズシステム100の球面収差、像面湾曲及び歪曲収差は、図2乃至図4に示した。図2の曲線a1〜a5は、それぞれ波長が436nm、486nm、546nm、588nm、656nmである光の球面収差曲線である。本実施形態に係るレンズシステム100の可視光線に対する球面収差値は−0.1mm〜0.1mmの範囲である。図3のt1〜t5は、それぞれ波長が436nm、486nm、546nm、588nm、656nmであり、光のメリディオナル方向の特性曲線(Tangential field curvature curve)であり、s1〜s5は、それぞれ波長が436nm、486nm、546nm、588nm、656nmであり、光のサジタル方向の特性曲線(Sagittal field curvature curve)である。図3に示したように、T及びSは、全て−0.5mm〜0.5mmの範囲内に制御される。図4に示した歪曲収差は、−50%〜0%までの範囲内に制御される。
【0031】
前記レンズシステム100は、全長を縮小できるため、小型化でき、且つ色収差を良好に補正し易いため、優れた結像品質を保証することができる。
【0032】
また、前記レンズシステム100は、全て球面ガラスのみを使用して製造するため、高温の環境下でも、結像品質に対して影響を与えない。また、非球面を使用しないため、各々レンズを製造し易く、コストも低い。
【0033】
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
【符号の説明】
【0034】
10 第1レンズ群
11 第1レンズ
12 第2レンズ
13 第3レンズ
20 第2レンズ群
21 第4レンズ
22 第5レンズ
23 第6レンズ
25 絞り
30 フィルター
40 結像面
100 レンズシステム
S1 第1面
S2 第2面
S3 第3面
S4 第4面
S5 第5面
S6 第6面
S7 第7面
S8 第8面
S9 第9面
S10 第10面
S11 第11面
S12 第12面
S13 第13面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側に向かって、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群及び結像面が順に配列され、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とするレンズシステム。
5<D/F<5.3 ……(1)
ここで、Dは前記レンズシステムの全長であり、Fは前記レンズシステムの有効焦点距離である。
【請求項2】
前記レンズシステムは、以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のレンズシステム。
−0.48<F/F1<−0.45 ……(2)
ここで、Fは前記レンズシステムの有効焦点距離であり、F1は前記第1レンズ群の有効焦点距離である。
【請求項3】
前記第1レンズ群は、物体側から像側に向かって、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、が順に配列され、前記第2レンズ群は、物体側から像側に向かって、正の屈折力を有する第4レンズと、第5レンズと、第6レンズとが順に配列され、前記第5レンズ及び前記第6レンズは、複合レンズであり、複合した前記第5レンズ及び前記第6レンズは、正の屈折力を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズシステム。
【請求項4】
前記レンズシステムは、以下の条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項3に記載のレンズシステム。
12.1<|F12/F|<12.6 ……(3)
ここで、Fは前記レンズシステムの有効焦点距離であり、F12は前記第2レンズの有効焦点距離である
【請求項5】
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間には、絞りが設置されていることを特徴とする請求項1又は4に記載のレンズシステム。

【図1】
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【図2】
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【図4】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−88805(P2013−88805A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−93633(P2012−93633)
【出願日】平成24年4月17日(2012.4.17)
【出願人】(503023069)鴻富錦精密工業(深▲セン▼)有限公司 (399)
【出願人】(500080546)鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Fターム(参考)】