Lente de formación de imágenes que comprende: en orden desde un lado del objeto de la lente de formación de imágenes,

una primera lente (G1) de una lente positiva que tiene una superficie convexa (R1, R2) en el lado del objeto de la misma; una segunda lente (G2) de una lente negativa en forma de menisco que tiene una superficie cóncava (R5) en un lado de la imagen de la misma; una tercera lente (G3) de una lente positiva en forma de menisco que tiene una superficie convexa (R7) en el lado de la imagen de la misma; y una cuarta lente (G4) de una lente positiva o negativa, en la que ambas superficies (R8, R9) de la cuarta lente (G4) son asféricas y la cuarta lente (G4) tiene una superficie cóncava (R9) en el lado de la imagen en la proximidad de un eje óptico (Z1) de la cuarta lente (G4), en donde la lente de formación de imágenes cumple las fórmulas (1) a (4): vd 1 > 50 (1) vd 2 < 30 (2) | f2 / f1 | > 1 (3) 0,5 < | f3 / f4 | < 1,5 (4) en las que vd 1 representa un número de Abbe de la primera lente (G1); vd 2 representa un número de Abbe de la segunda lente (G2); f1 representa una distancia focal de la primera lente (G1); f2 representa una distancia focal de la segunda lente (G2); f3 representa una distancia focal de la tercera lente (G3); y f4 representa una distancia focal de la cuarta lente (G4)

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a una lente de formación de imágenes para ser usada en equipos de formación de imágenes que usan un elemento de formación de imágenes tal como un CCD (Dispositivo Acoplado por Carga) y un CMOS (Semiconductor de Metal Óxido Complementario).

2. Descripción de la técnica relacionada

Recientemente, se ha reducido notablemente el tamaño de un elemento de formación de imágenes tal como un CCD y un CMOS, y se ha incrementado su número de píxeles. Por esta razón, el cuerpo principal de los equipos de formación de imágenes y la lente montada en el cuerpo principal de los equipos de formación de imágenes han requerido también un tamaño reducido y un mayor rendimiento. Además, en correspondencia con el elemento de formación de imágenes con un número incrementado de píxeles, se ha demandado también que la lente de formación de imágenes presente una característica telecéntrica, es decir, se ha demandado que un ángulo de incidencia sobre el elemento de formación de imágenes sea casi paralelo a un eje óptico (a saber, que el ángulo de incidencia sobre el elemento de formación de imágenes sea casi perpendicular al elemento de formación de imágenes). En la técnica relacionada, por ejemplo, la mayoría de lentes de formación de imágenes montadas en un teléfono celular con una cámara está compuesta por tres lentes; no obstante, para hacer frente al incremento del número de píxeles, existe una tendencia hacia un número mayor de lentes. En una lente de formación de imágenes dada a conocer en el documento JP-2005-208236, una segunda lente dispuesta en segundo lugar desde el lado del objeto es una lente negativa, cuya superficie en el lado del objeto es cóncava.

No obstante, en la lente de formación de imágenes dada a conocer en el documento JP-2005-208236, hay espacio para la mejora con respecto a la aberración cromática de la misma y similares. Además, en una lente de formación de imágenes compuesta por cuatro lentes, con el fin de garantizar la característica telecéntrica, se espera que en el lado del objeto se disponga un diafragma de apertura siempre que sea posible. En este caso, cuando la superficie del lado del objeto de la segunda lente es cóncava, como en la lente de formación de imágenes proporcionada por el documento JP-2005-208236, la sensibilidad de fabricación de la misma es elevada y, por lo tanto, por ejemplo, cuando la posición de la lente se desplaza en el proceso de fabricación de la misma, es fácil que la superficie de la imagen de la misma varíe.

Surgen problemas y desventajas similares con los sistemas de cuatro lentes dados a conocer en el documento JP 2002-36 55 29.

Sumario de la invención

Un objetivo de una forma de realización no limitativa, ilustrativa, de la invención es proporcionar una lente de formación de imágenes capaz de materializar un sistema de lentes que pueda hacer frente al incremento del número de píxeles, que se pueda hacer compacto y que pueda proporcionar un alto rendimiento.

Según un aspecto de la invención, se proporciona una lente de formación de imágenes que comprende: en orden desde un lado del objeto de la lente de formación de imágenes, una primera lente de una lente positiva que tiene una superficie convexa en el lado del objeto de la misma; una segunda lente de una lente negativa en forma de menisco que tiene una superficie cóncava en un lado de la imagen de la misma; una tercera lente de una lente positiva en forma de menisco que tiene una superficie convexa en el lado de la imagen de la misma; y una cuarta lente de una lente positiva o negativa, en la que ambas superficies de la cuarta lente son asféricas y la cuarta lente tiene una superficie cóncava en el lado de la imagen en la proximidad de un eje óptico de la cuarta lente. La lente de formación de imágenes cumple las fórmulas (1) a (4):

vd1>50 (1) vd2<30 (2) |f2/f1|>1 (3) 0,5<|f3/f4|<1,5 (4)

en las que vd 1 representa un número de Abbe de la primera lente; vd 2 representa un número de Abbe de la segunda lente; f1 representa una distancia focal de la primera lente; f2 representa una distancia focal de la segunda lente; f3 representa una distancia focal de la tercera lente; y f4 representa una distancia focal de la cuarta lente.

La lente de formación de imágenes según un aspecto de la invención está compuesta por cuatro lentes en su totalidad; y, los materiales de las lentes, las formas de las superficies de las lentes y las distribuciones de potencia de las lentes respectivas están optimizados. Esto puede proporcionar un sistema de lentes que puede hacer frente al incremento del número de píxeles, que se puede hacer compacto y que puede proporcionar un alto rendimiento. Especialmente, puesto que se cumplen las fórmulas (1) y (2), se puede efectuar una corrección sobre la aberración cromática longitudinal y el color lateral. Además, puesto que se cumplen las fórmulas (3) y (4), no solamente se puede garantizar la característica telecéntrica y se puede corregir la aberración cromática longitudinal y el color lateral de una manera eficaz, sino que también se tiene la capacidad de reducir el tamaño del conjunto total del sistema de lentes. Además, puesto que la segunda lente se forma de manera que presenta una forma de menisco negativo con su superficie cóncava en el lado de la imagen, se puede reducir la variación de la superficie de la imagen debido al desplazamiento de la posición de la lente en el proceso de fabricación, lo cual hace posible que se proporcione un sistema de lentes que resulta excelente en cuanto a su idoneidad para la fabricación.

En la lente de formación de imágenes según un aspecto de la invención, también se puede disponer un diafragma de apertura más cerca de un objeto que la superficie del lado de la imagen de la primera lente. O, también se puede disponer un diafragma de apertura entre la primera y la segunda lentes. Puesto que el diafragma de apertura se dispone en el lado relativamente avanzado, se puede obtener una ventaja al garantizar la característica telecéntrica.

Además, en la lente de formación de imágenes según un aspecto de la invención, la superficie en el lado de la imagen de la cuarta lente, preferentemente, se puede formar de tal manera que sea cóncava en la proximidad de un eje óptico y convexa en la periferia de la cuarta lente. Esto puede proporcionar una ventaja especialmente en la corrección de la curvatura de campo así como a la hora de garantizar la característica telecéntrica.

Breve descripción de los dibujos

Las características de la invención se pondrán de manifiesto de forma más detallada al considerar la forma de realización ejemplificativa de la invención, que se expone esquemáticamente en los dibujos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en sección de una lente de formación de imágenes según un Ejemplo comparativo 1;

la figura 2 es una vista en sección de una lente de formación de imágenes según el Ejemplo 2 de la invención;

la figura 3 es una vista en sección de una lente de formación de imágenes según el Ejemplo 3 de la invención;

la figura 4 es una vista en sección de una lente de formación de imágenes según el Ejemplo 4 de la invención;

la figura 5 muestra datos de lente sobre la lente de formación de imágenes según el Ejemplo 1 de la invención; y, específicamente, (A) muestra datos básicos de lente y (B) muestra datos de lente sobre la superficie asférica;

la figura 6 muestra datos de lente sobre la lente de formación de imágenes según el Ejemplo 2 de la invención; y, específicamente, (A) muestra datos básicos de lente y (B) muestra datos de lente sobre la superficie asférica;

la figura 7 muestra datos de lente sobre la lente de formación de imágenes según el Ejemplo 3 de la invención; y, específicamente, (A) muestra datos básicos de lente y (B) muestra datos de lente sobre la superficie asférica;

la figura 8 muestra datos de lente sobre la lente de formación de imágenes según el Ejemplo 4 de la invención; y, específicamente, (A) muestra datos básicos de lente y (B) muestra datos de lente sobre la superficie asférica;

la figura 9 muestra valores referentes a las fórmulas en los Ejemplos respectivos;

la figura 10 muestra una vista de aberraciones correspondientes a las aberraciones respectivas de la lente de formación de imágenes según el Ejemplo... [Seguir leyendo]

1. Lente de formación de imágenes que comprende: en orden desde un lado del objeto de la lente de formación de imágenes,

una primera lente (G1) de una lente positiva que tiene una superficie convexa (R1, R2) en el lado del objeto de la misma;

una segunda lente (G2) de una lente negativa en forma de menisco que tiene una superficie cóncava (R5) en un lado de la imagen de la misma;

una tercera lente (G3) de una lente positiva en forma de menisco que tiene una superficie convexa (R7) en el lado de la imagen de la misma; y

una cuarta lente (G4) de una lente positiva o negativa, en la que ambas superficies (R8, R9) de la cuarta lente (G4) son asféricas y la cuarta lente (G4) tiene una superficie cóncava (R9) en el lado de la imagen en la proximidad de un eje óptico (Z1) de la cuarta lente (G4),

en donde la lente de formación de imágenes cumple las fórmulas (1) a (4):

vd1>50 (1) vd2<30 (2) |f2/f1|>1 (3) 0,5<|f3/f4|<1,5 (4)

en las que

vd 1 representa un número de Abbe de la primera lente (G1); vd 2 representa un número de Abbe de la segunda lente (G2); f1 representa una distancia focal de la primera lente (G1); f2 representa una distancia focal de la segunda lente (G2); f3 representa una distancia focal de la tercera lente (G3); y f4 representa una distancia focal de la cuarta lente (G4).

2. Lente de formación de imágenes según la reivindicación 1, que comprende además un diafragma de apertura (St) dispuesto más cerca de una superficie del lado del objeto (R2) de la primera lente (G1) que una superficie del lado de la imagen (R3) de la primera lenta (G1).

3. Lente de formación de imágenes según la reivindicación 1, que comprende además un diafragma de apertura (St) dispuesto entre la primera (G1) y la segunda (G2) lentes.

4. Lente de formación de imágenes según la reivindicación 1, 2 ó 3, en la que la cuarta lente (G4) tiene una superficie del lado de la imagen (R9) que es cóncava en la proximidad del eje óptico (Z1) y convexa en la periferia de la cuarta lente (G4).

5. Lente de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que cada una de la primera a la cuarta lentes (G1, G2, G3, G4) es una lente simple.

6. Lente de formación de imágenes según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la primera lente (G1) es una lente biconvexa.