(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から、負の第１レンズ、負の第２レンズ、正の第３レンズ、正の第４レンズ、負の第５レンズをこの順で配置するとともに、下記条件式を満足するように構成されてなることを特徴とする５枚玉による結像レンズ。
３．４≦（ｄ４＋ｄ５）／ｆ≦７．５
ただし、
ｄ４：第２レンズと第３レンズとの面間隔
ｄ５：第３レンズのレンズ厚
ｆ  ：全系の合成焦点距離
【請求項２】
前記第４レンズの物体側の面よりも像側に絞りが配されていることを特徴とする請求項１記載の結像レンズ。
【請求項３】
前記第５レンズのアッベ数をν５とするとき、
ν５＜４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１もしくは２記載の結像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は５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５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体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には小型で広画角なものが用いられている。
【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、固体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】
また、特開平5-264895号公報には、４枚玉による結像レンズが、米国特許第4525038号公報には、５枚玉による結像レンズがそれぞれ開示されている。しかし、前者は画角が９０度と小さく、後者はＦnoが４．０以上と非常に暗いものとなっている。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画角が１５０度以上と超広角でＦnoも１．８以下と明るく、小型でバックフォーカスを十分に長くとれる、解像力のある５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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の５枚玉による結像レンズは、物体側から、負の第１レンズ、負の第２レンズ、正の第３レンズ、正の第４レンズ、負の第５レンズをこの順に配置するとともに、下記条件式を満足するように構成されてなることを特徴とするものである。
【０００７】
３．４≦（ｄ4＋ｄ5）／ｆ≦７．５
ただし、
ｄ4 ：第２レンズと第３レンズとの間隔
ｄ5 ：第３レンズのレンズ厚
ｆ  ：全系の合成焦点距離
【０００８】
また、上記結像レンズにおいて、絞りが前記第４レンズの物体側の面よりも像側に配されるように構成するのが好ましい。
【０００９】
また、上記結像レンズにおいて、上記第５レンズのアッベ数をν５とするとき、
ν５＜４０
なる条件式を満足することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
ここで、図１は実施例１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結像レンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５の５枚のレンズを物体側からこの順に配列し、かつ絞りｉを第５レンズＬ５とローパスフィルタ１との間に配設してなるもので、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の受光面２の結像位置Ｐに結像される。
【００１１】
ここで第１〜５レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4、Ｌ5は物体側から順に負、負、正、正、負の屈折力を有している。また、これらのレンズは以下の条件式を満足する。
３．４≦（ｄ4＋ｄ5）／ｆ≦７．５
ただし、
ｄ4 ：第２レンズと第３レンズとの間隔
ｄ5 ：第３レンズのレンズ厚
ｆ  ：全系の合成焦点距離
【００１２】
本実施形態のレンズ構成によれば、図１に示す如く、レトロフォーカス型とされており、これによりバックフォーカスを長くとることができるとともに半画角ωを８０度程度と広画角なものとすることもできる。
また、物体側の２枚のレンズＬ1、Ｌ2を凹レンズとすることで、球面収差および歪曲を良好にすることができる。
【００１３】
また、上記条件式は、第２レンズと第３レンズの間隔ｄ4と第３レンズのレンズ厚ｄ5の和を、全系の合成焦点距離ｆで割った値の範囲を規定するもので、この条件を満足することにより、球面収差、歪曲、コマ収差がよく補正され、さらに、バックフォーカスが長くとれ、画角を大きくすることができ、十分な性能が得られる。すなわち、上記（ｄ4＋ｄ5）／ｆがこの上限を上回ると、最も物体側の凹レンズＬ1の径は大きくなり、かつレンズ系全体も長くなり、小型化が難しくなる。一方、上記下限を下回ると、球面収差、コマ収差が良好に補正できなくなり、明るいレンズを得るのは困難になる。また、歪曲が小さくなりすぎて画角が十分に得られなくなり、バックフォーカスも短くなってしまう。
【００１４】
また、本実施形態においては、絞り位置を第４レンズの物体側の面よりも後方に設定しており倍率の色収差を抑えることが可能である。さらに、第５レンズＬ5のアッベ数をν5としたとき、
ν5＜４０
を満足することにより主に軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
【００１５】
以下、実施例１〜６の各々について具体的数値を用いて説明する。
＜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。
ただし、この表１および後述する表２〜６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。
【００１６】
【表１】
0003672278.tif 000002
【００１７】
なお、この実施例１においては、表１の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．６６ｍｍであり、バックフォーカスが４．８４ｍｍ、Ｆnoが１．８、半画角ωが８０．１度である。また、（ｄ4＋ｄ5）／ｆの値は５．００となっており、上記条件式を満足している。
【００１８】
＜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。
【００１９】
【表２】
0003672278.tif 000003
【００２０】
なお、この実施例２においては、表２の下段に示されているように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．６７ｍｍ、バックフォーカスが４．８５ｍｍ、Ｆno が１．８、半画角ωが７８．７度である。また、（ｄ4＋ｄ5）／ｆの値は６．４１となっており、上記条件式を満足している。
【００２１】
＜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。
【００２２】
【表３】
0003672278.tif 000004
【００２３】
なお、この実施例３においては、表３の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．６７ｍｍ、バックフォーカスが４．９６ｍｍ、Ｆno が１．８、半画角ωが８２．３度である。また、（ｄ4＋ｄ5）／ｆの値は４．１３となっており、上記条件式を満足している。
【００２４】
＜実施例４＞
この実施例４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４に示す。
【００２５】
【表４】
0003672278.tif 000005
【００２６】
なお、この実施例４においては、表４の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離ｆは１．６６ｍｍ、バックフォーカスは４．８５ｍｍ、Ｆno は１．８、半画角ωは７９．０度である。また、（ｄ4＋ｄ5）／ｆの値は６．３９となっており、上記条件式を満足している。
【００２７】
＜実施例５＞
この実施例５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５に示す。
【００２８】
【表５】
0003672278.tif 000006
【００２９】
なお、この実施例５において、レンズ系全体の焦点距離ｆは１．６８ｍｍ、バックフォーカスは４．８５ｍｍ、Ｆno は１．８、半画角ωは７８．８度である。また、（ｄ4＋ｄ5）／ｆの値は６．３７となっており、上記条件式を満足している。
【００３０】
＜実施例６＞
この実施例６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６に示す。
【００３１】
【表６】
0003672278.tif 000007
【００３２】
なお、この実施例６においては、表６の下段に示すように、レンズ系全体の焦点距離ｆが１．６８ｍｍ、バックフォーカスが４．８５ｍｍ、Ｆno が１．８、半画角ωが７８．８度である。また、（ｄ4＋ｄ5）／ｆの値は３．６１となっており、上記条件式を満足している。
【００３３】
次に、上記実施例１〜６の各収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を各々図２、４、６、８、１０、１２に示し、また、実施例１〜６のコマ収差を各々図３、５、７、９、１１、１３に示す。なお、これらの収差図においてωは半画角を示す。図２〜１３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。
【００３４】
なお、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ィルタととも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。
【００３５】
【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５枚レンズ構成としつつ第２レンズの像側の面から第３レンズの像側の面までの距離を所定長以下とすることにより、バックフォーカスを長くとることができ、さらにＦnoも１．８程度と明るく、半画角も８０度程度と広い角度とすることができる、しかも解像力に優れ、かつ小型化を図ることが可能であるから、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（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図３】実施例１に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図４】実施例２に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図５】実施例２に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図６】実施例３に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図７】実施例３に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図８】実施例４に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図９】実施例４に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１０】実施例５に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１１】実施例５に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１２】実施例６に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１３】実施例６に係るレンズの収差図（コマ収差）
【符号の説明】
Ｌ1 〜Ｌ5     レンズ
Ｒ1 〜Ｒ12    レンズ面の曲率半径
ｄ1 〜ｄ11    レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ    光軸
Ｐ    結像位置
ｉ    絞り
１    ローパスフィルタ
２    固体撮像素子の受光面
【図１】
0003672278.tif 000008
【図２】
0003672278.tif 000009
【図３】
0003672278.tif 000010
【図４】
0003672278.tif 000011
【図５】
0003672278.tif 000012
【図６】
0003672278.tif 000013
【図７】
0003672278.tif 000014
【図８】
0003672278.tif 000015
【図９】
0003672278.tif 000016
【図１０】
0003672278.tif 000017
【図１１】
0003672278.tif 000018
【図１２】
0003672278.tif 000019
【図１３】
0003672278.tif 000020