JP2007058153A - 撮像レンズ、光学モジュール、および携帯端末 - Google Patents
撮像レンズ、光学モジュール、および携帯端末 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】全長が短く、諸収差が良好に補正され、像面への入射角度を抑えた撮像レンズ、光学モジュール、および携帯端末を提供する。
【解決手段】撮像レンズ100が、物体側OBJSから順に配置された、開口絞り部110、パワーが正となる第1レンズ120、パワーが負となる両面非球面の第2レンズ130、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズ140、および撮像部150により構成されている。
【選択図】図1
【解決手段】撮像レンズ100が、物体側OBJSから順に配置された、開口絞り部110、パワーが正となる第1レンズ120、パワーが負となる両面非球面の第2レンズ130、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズ140、および撮像部150により構成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、撮像素子を用いたデジタルスチルカメラや携帯電話搭載カメラ、携帯情報端末搭載カメラといった全長の規制の厳しい撮像装置に係り、特に、携帯電話機等にも搭載可能な好適なレンズ全長および高い光学性能を有するデジタル入力機器(カメラモジュール)に適した撮像レンズ、光学モジュール、および携帯端末に関するものである。
近年、携帯電話の普及に伴い携帯端末に搭載するカメラモジュールの需要が高くなってきている。そして、この傾向はますます強くなると予想される。
また、撮像素子も進展して、より小型化し高画素化になってきている。このため、サイズについてもよりコンパクトにすることができるようになっている。
その結果、小型の撮像レンズが市場から要求されることとなった。
その結果、小型の撮像レンズが市場から要求されることとなった。
カメラモジュールが小型になると明るさも重要な要素となる。撮像素子が小さくなり画素も小さくなったため十分な光量を得るためには明るい撮像レンズ(Fナンバーが小さい撮像レンズ)にする必要がある。
さらに低価格競争が激しいため、撮像レンズも低コストに抑える必要がある。レンズが4枚構成ではコストが高く、2枚では高画素に対応した十分な性能がでない。
そこで、3枚構成とすることが実用的である。
そこで、3枚構成とすることが実用的である。
3枚構成または4枚構成を採用した撮像レンズとしては、物体側に絞りを配置した、いわゆる前絞りにした3枚構成の撮像レンズが、たとえば特許文献1,2に開示されている。
特許文献1に開示された第1の撮像レンズは、物体側から像面側へと順に、絞りと、正の屈折力を有する第1レンズと、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第2レンズと、少なくとも一つの屈折面を非球面とした負の屈折力を有する第3レンズと、を有している。
特許文献2に開示された第2の撮像レンズは、物体側から像面側へと順に、絞りと、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズと、弱い負の屈折力を有する第4レンズと、を有している。
さらに、3枚構成の撮像レンズとしては、以下に示すような構成を有する第3から第6の撮像レンズが種々提案されている。
第3の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正のパワーを持つガラス材料からなる第1レンズと、負のパワーを持つ樹脂材料からなる第2レンズと、正のパワーを持つ樹脂材料からなる第3レンズとを有し、絞りが第1レンズの物体側または第1レンズと第2レンズの間に配置されている。
第4の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第1レンズと、像面側に凸面を向けた負のパワーを持つ第2レンズと、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第3レンズとを有し、絞りが第1レンズの物体側または第1レンズと第2レンズの間に配置されている。
第5の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正のパワーを持つ第1レンズと、負のパワーを持つ第2レンズと、正のパワーを持つ第3レンズとを有し、各レンズを構成する6つの面がすべて非球面に形成されている。
第6の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、物体側に凸の正のパワーを持つ第1レンズと、物体側に凹の負のパワーを持つ第2レンズと、物体側に正のパワーを持つ第3レンズとを有し、第1、第2レンズの少なくとも一方が非球面を含み、第3レンズが両面非球面に形成されている。
特開2004−252312号公報
特開2004−184987号公報
しかしながら、上述した各撮像レンズでは、色収差等の諸収差を良好に補正することができず、全長を短くすることが困難で、また、像面への入力角度を抑えることが困難であるという不利益がある。
本発明の目的は、全長が短く、諸収差が良好に補正され、像面への入射角度を抑えた撮像レンズ、光学モジュール、および携帯端末を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点は、撮像素子を対象とした撮像光学系を有する撮像レンズであって、上記撮像光学系は、物体側から順に配置された、開口絞りと、パワーが正となる第1レンズと、パワーが負となる両面非球面の第2レンズと、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズと、を含む。
好適には、前記撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(1)を満足する。
1.0<L/f<2.0 …(1)
1.0<L/f<2.0 …(1)
好適には、前記撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(2)を満足する。
1.1<L/f<1.7 …(2)
1.1<L/f<1.7 …(2)
好適には、前記撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(3)を満足する。
1.0<L/f<1.5 …(3)
1.0<L/f<1.5 …(3)
好適には、前記撮像光学系において下記の条件式(4)、(5)、および(6)を満足する。
0.3<f1/f<0.8 …(4)
−2.0<f2/f<−0.7 …(5)
f3/f<−5.0 …(6)
ただし、fは全系の焦点距離を、f1は前記第1レンズの焦点距離を、f2は前記第2レンズの焦点距離を、f3は前記第3レンズの焦点距離をそれぞれ表している。
0.3<f1/f<0.8 …(4)
−2.0<f2/f<−0.7 …(5)
f3/f<−5.0 …(6)
ただし、fは全系の焦点距離を、f1は前記第1レンズの焦点距離を、f2は前記第2レンズの焦点距離を、f3は前記第3レンズの焦点距離をそれぞれ表している。
好適には、前記撮像光学系において下記の条件式(7)を満足する。
f3/f<−15.0 …(7)
ただし、fは全系の焦点距離を、f3は前記第3レンズの焦点距離をそれぞれ表している。
f3/f<−15.0 …(7)
ただし、fは全系の焦点距離を、f3は前記第3レンズの焦点距離をそれぞれ表している。
好適には、前記撮像光学系の第2レンズ、および第3レンズの像面側の面において中心部の中心曲率半径と周辺部の曲率半径の符号が異なる面を有する。
好適には、前記撮像光学系において最もアッベ数が大きいν(max)と最もアッベ数の小さいν(min)の差が以下の条件式(8)を満足し、前記第1レンズのアッベ数ν1、前記第2レンズのアッベ数ν2、および前記第3レンズのアッベ数ν3が下記の条件を満足する。
ν(max)―ν(min)≧25 …(8)
ν1≧50.0、
ν2≦40.0、
ν3≧50.0。
ν(max)―ν(min)≧25 …(8)
ν1≧50.0、
ν2≦40.0、
ν3≧50.0。
本発明の第2の観点の光学モジュールは、撮像素子を対象とした撮像光学系を有する撮像レンズと、前記撮像レンズを保持するレンズ保持体と、を有し、前記撮像レンズの前記撮像光学系は、物体側から順に配置された、開口絞りと、パワーが正となる第1レンズと、パワーが負となる両面非球面の第2レンズと、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズと、を含む。
本発明の第3の観点の携帯端末は、光学モジュールと、前記光学モジュールを収納する筐体と、を有し、前記光学モジュールは、撮像素子を対象とした撮像光学系を有する撮像レンズと、前記撮像レンズを保持するレンズ保持体と、を有し、前記撮像レンズの前記撮像光学系は、物体側から順に配置された、開口絞りと、パワーが正となる第1レンズと、パワーが負となる両面非球面の第2レンズと、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズと、を含む。
本発明によれば、全長が短く、諸収差が良好に補正され、像面への入射角度を抑えた撮像レンズを提供することができる。
その結果、情報端末、携帯電話機等に搭載可能なコンパクトな撮像レンズを実現することができる。
その結果、情報端末、携帯電話機等に搭載可能なコンパクトな撮像レンズを実現することができる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
図1は、本実施形態に係る撮像レンズの基本構成を示す図である。
この撮像レンズ100は、図1に示すように、物体側OBJSから順に配置された、開口絞り部110、パワーが正となる第1レンズ120、パワーが負となる両面非球面の第2レンズ130、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズ140、および撮像部150により構成されている。
これらの構成要素のうち、開口絞り部110、パワーが正となる第1レンズ120、パワーが負となる両面非球面の第2レンズ130、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズ140により撮像レンズ100の撮像光学系が構成されている。
すなわち、本実施形態においては、撮像光学系が、物体側OBJSから順に配置され、それぞれが1枚構成の第1レンズ120、第2レンズ130、第3レンズ140の、計3枚のレンズで構成されている。
すなわち、本実施形態においては、撮像光学系が、物体側OBJSから順に配置され、それぞれが1枚構成の第1レンズ120、第2レンズ130、第3レンズ140の、計3枚のレンズで構成されている。
第1レンズ120は、たとえば物体側と像面側共に凸面としたパワーが正となるレンズにより構成される。
第2レンズ130は、パワーが負となる両面非球面のメニスカスレンズに構成される。
第3レンズ140は、物体側に凸となるパワーが負の両面非球面のメニスカスレンズにより構成される。
たとえば、第1レンズ120はガラスにより形成され、第2レンズ130および第3レンズ140は樹脂により形成される。
第2レンズ130は、パワーが負となる両面非球面のメニスカスレンズに構成される。
第3レンズ140は、物体側に凸となるパワーが負の両面非球面のメニスカスレンズにより構成される。
たとえば、第1レンズ120はガラスにより形成され、第2レンズ130および第3レンズ140は樹脂により形成される。
撮像部150は、第3レンズ140側から、ガラス製の平行平面板(カバーガラス)151と、たとえばCCDあるいはCMOSセンサ等からなる撮像素子152が順に配置されている。
撮像光学系を介した被写体(物体)からの光が、撮像素子152の撮像面152a上に結像される。
撮像光学系を介した被写体(物体)からの光が、撮像素子152の撮像面152a上に結像される。
以上の第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140を有する撮像光学系は、光学系全体が正、負、負のレンズ構成となっている。全長が短く、諸収差が良好に補正され、像面への入射角度を抑えた撮像レンズを実現している。
以上のような構成を有する本実施形態に係る撮像レンズ100は、携帯電話機等に搭載可能なようにコンパクト化を実現し、全長が短く、諸収差が良好に補正され、像面への入射角度を抑えるために、以下に説明するような、各種条件が設定されている。
以下に、本実施形態に係る撮像レンズ100において設定された各条件について説明する。
以下に、本実施形態に係る撮像レンズ100において設定された各条件について説明する。
まず、本実施意形態の撮像レンズ100においては、前述したように、物体側より、開口絞り部110、物体側、像面側共に両凸の第1レンズ120、パワーが負となる第2レンズ(メニスカスレンズ)130、物体側に凸となる両面非球面でパワーが負となる第3レンズ(メニスカスレンズ)140によって構成する。
さらに、撮像レンズ100においては、各像高にて像面への主光線入射角度は抑える。入射角度を抑えるのは効率よく撮像素子が光量を得るためである。ただし、全長を短くすると像面への主光線入射角度、ディストーションも大きくなってくる傾向にある。
さらに、撮像レンズ100においては、各像高にて像面への主光線入射角度は抑える。入射角度を抑えるのは効率よく撮像素子が光量を得るためである。ただし、全長を短くすると像面への主光線入射角度、ディストーションも大きくなってくる傾向にある。
本実施形態の撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(1) を満足する。
1.0<L/f<2.0 …(条件式1)
Lを大きく(全長を長く)してしまうとこの式は成り立たなくなる。さらに、1.0以下とすると性能を維持することが困難となる。上記条件式1を満たすバランスが好ましい。
全長に対する規制を保持しつつ、性能を維持するためには、下記の条件式(2)を満足することが好ましい。
1.1<L/f<1.7 …(条件式2)
1.0<L/f<2.0 …(条件式1)
Lを大きく(全長を長く)してしまうとこの式は成り立たなくなる。さらに、1.0以下とすると性能を維持することが困難となる。上記条件式1を満たすバランスが好ましい。
全長に対する規制を保持しつつ、性能を維持するためには、下記の条件式(2)を満足することが好ましい。
1.1<L/f<1.7 …(条件式2)
さらに、携帯カメラモジュールを前提としたとき性能と同時に全長に対する規制も加わるため下記の条件式(3)を満足することが好ましい。
1.0<L/f<1.5 …(条件式3)
1.0<L/f<1.5 …(条件式3)
また、各レンズ120,130,140の焦点距離と全体の焦点距離に関して以下の条件を設定している。
すなわち、本実施形態においては、第1レンズ120のパワーは正、第2レンズ130のパワーは負、第3レンズ140のパワーは負となっており、以下の条件式を満たすようなパワー配置で諸収差を良好に補正できるように構成している。
パワー配分は第3レンズ140を小さくする。
具体的には、撮像光学系において下記の条件式(4)、(5)、および(6)を満足する。
0.3<f1/f<0.8 …(条件式4)
−2.0<f2/f<−0.7 …(条件式5)
f3/f<−5.0 …(条件式6)
ただし、fは全系の焦点距離を、f1は第1レンズ120の焦点距離を、f2は第2レンズ130の焦点距離を、f3は第3レンズ140の焦点距離をそれぞれ表している。
すなわち、本実施形態においては、第1レンズ120のパワーは正、第2レンズ130のパワーは負、第3レンズ140のパワーは負となっており、以下の条件式を満たすようなパワー配置で諸収差を良好に補正できるように構成している。
パワー配分は第3レンズ140を小さくする。
具体的には、撮像光学系において下記の条件式(4)、(5)、および(6)を満足する。
0.3<f1/f<0.8 …(条件式4)
−2.0<f2/f<−0.7 …(条件式5)
f3/f<−5.0 …(条件式6)
ただし、fは全系の焦点距離を、f1は第1レンズ120の焦点距離を、f2は第2レンズ130の焦点距離を、f3は第3レンズ140の焦点距離をそれぞれ表している。
また、本実施形態においては、第3レンズ140のパワーを弱くすることで組み込み工程を容易にすることを目的としている。
第1レンズ120、第2レンズ130、第3レンズ140に均等にパワー配分を行うと、各レンズを制御することになり量産を考えた場合にその組み合わせは大変な量になってしまう。
そこで、第1レンズ120、第2レンズ130に大きなパワーを与えて感度を厳しくすることで第3レンズ140に自由度を与えている。そうすることで第1レンズ120、第2レンズ130を制御することに集中できる。
第1レンズ120、第2レンズ130、第3レンズ140に均等にパワー配分を行うと、各レンズを制御することになり量産を考えた場合にその組み合わせは大変な量になってしまう。
そこで、第1レンズ120、第2レンズ130に大きなパワーを与えて感度を厳しくすることで第3レンズ140に自由度を与えている。そうすることで第1レンズ120、第2レンズ130を制御することに集中できる。
また、本実施形態においては、好適には、前記撮像光学系の第2レンズ、および第3レンズの像面側の面において中心部の中心曲率半径と周辺部の曲率半径の符号が異なる面を有する。
これは主光線の像面への入射角度を抑えることを目的とした条件である。第2レンズ130の像面側において近軸近傍では正のパワーであるが、周辺では光線AXを軸外方向にもっていかなければならないため負のパワーとならなければならない。第3レンズ140においては周辺において変極点をもたせ、パワーを正とすることで角度の大きい光線の入射角を小さくする必要がある。
これは主光線の像面への入射角度を抑えることを目的とした条件である。第2レンズ130の像面側において近軸近傍では正のパワーであるが、周辺では光線AXを軸外方向にもっていかなければならないため負のパワーとならなければならない。第3レンズ140においては周辺において変極点をもたせ、パワーを正とすることで角度の大きい光線の入射角を小さくする必要がある。
また、本実施形態の撮像光学系において、色収差を良好に補正するため、最もアッベ数が大きいν(max)と最もアッベ数の小さいν(min)の差が以下の条件式(8)を満足し、第1レンズ120のアッベ数ν1、第2レンズ130のアッベ数ν2、および第3レンズ140のアッベ数ν3が下記の条件を満足するように構成している。
ν(max)―ν(min)≧25 …(条件式8)
ν1≧50.0、
ν2≦40.0、
ν3≧50.0。
第3レンズ140は、構造上とコストの関係から樹脂レンズを使うことが好ましい。
ν(max)―ν(min)≧25 …(条件式8)
ν1≧50.0、
ν2≦40.0、
ν3≧50.0。
第3レンズ140は、構造上とコストの関係から樹脂レンズを使うことが好ましい。
本実施形態においては、撮像光学系をレンズの3枚構成としているが、第1レンズ120および第2レンズ130で発生する収差を第3レンズ140で補正する。
そのため、第3レンズ140に関しては変極点を持ちかなり成型が困難な形状を取らざるを得なくなる。非球面係数も低次までに抑えてしまうと性能を出すのが難しい。
そこで、3枚目の第3レンズはガラスで成型することは困難であることから、樹脂レンズを使うこととしている。
そのため、第3レンズ140に関しては変極点を持ちかなり成型が困難な形状を取らざるを得なくなる。非球面係数も低次までに抑えてしまうと性能を出すのが難しい。
そこで、3枚目の第3レンズはガラスで成型することは困難であることから、樹脂レンズを使うこととしている。
一枚目の第1レンズ120についてはガラスであることが望ましい。プラスチックを使わないことで選べる硝材も増え自由度が広がる。
一枚目は紫外線の影響も受けるためプラスチックに比べ性能劣化の少ないガラスを使うことが好ましい。プラスチックと比べて高屈折材を用いることで曲率を抑え、さらに製造を考える際にもなるべく球面を用いたほうが公差が緩くなる。ただしコストを優先とした場合には、プラスチックを使うことが望ましい。
一枚目は紫外線の影響も受けるためプラスチックに比べ性能劣化の少ないガラスを使うことが好ましい。プラスチックと比べて高屈折材を用いることで曲率を抑え、さらに製造を考える際にもなるべく球面を用いたほうが公差が緩くなる。ただしコストを優先とした場合には、プラスチックを使うことが望ましい。
二枚目の第2レンズ130については、三枚目の第3レンズ140の両非球面では補正しきれない諸収差を補正するために両面を非球面としている。
公差の厳しい箇所が二枚目の第2レンズ130に集中するため二枚目の第2レンズ130の形状や偏心等の管理を行うことで性能を維持できる。
公差の厳しい箇所が二枚目の第2レンズ130に集中するため二枚目の第2レンズ130の形状や偏心等の管理を行うことで性能を維持できる。
また、条件式8を、[ν(max)―ν(min)≧25]としたのは、樹脂でアッベ数の自由度が少なく、色補正をするためには一枚目の第1レンズ120か二枚目の第2レンズ130にて条件式を満たす程度の差がないと補正しきれなくなるおそれがあるからである。
なお、レンズの非球面の形状は、物体側から像面側へ向かう方向を正とし、kを円錐係数、A、B、C、Dを非球面係数、rを中心曲率半径としたとき次式で表される。hは光線の高さ、cは中心曲率半径の逆数をそれぞれ表している。
ただし、Zは面頂点に対する接平面からの深さを、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
ただし、Zは面頂点に対する接平面からの深さを、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
以上の構成を採ることにより、目的の撮像レンズを実現できる。
また、図2に示すように、本実施形態の撮像レンズ100において、第1レンズ120の物体側面1の中心曲率半径はR1に、第1レンズ120の像面側面2の中心曲率半径はR2に、第2レンズ130の物体側面3の中心曲率半径はR3に、第2レンズ130の像面側面4の中心曲率半径はR4に、第3レンズ140の物体側面5の中心曲率半径はR5に、第3レンズ140の像面側面6の中心曲率半径はR6に、撮像部150のカバーガラス151の第3レンズ140側の面7の中心曲率半径はR7に、カバーガラス151の撮像素子152側の面8の中心曲率半径はR8に設定されている。
なお、カバーガラス151の両面7,8の中心曲率半径R7、R8は0である。
また、第1レンズ120の屈折率はN1、第2レンズ130の屈折率はN2、第3レンズ140の屈折率はN3に設定される。
なお、カバーガラス151の両面7,8の中心曲率半径R7、R8は0である。
また、第1レンズ120の屈折率はN1、第2レンズ130の屈折率はN2、第3レンズ140の屈折率はN3に設定される。
撮像レンズ100において、物体側OBJSより入射した光は、開口絞り部110を通過し、両凸の第1レンズ120の物体側R1面1、像面側R2面2、パワーが負となる第2レンズ130の物体側R3面3、像面側R4面4、物体側に凸となる樹脂を使った第3レンズ140の物体側R5面5、像面側R6面6、カバーガラス151の物体側R7面7、像面側R8面8を順次通過し撮像素子152へと集光される。
また、図2に示すように、絞り部110と第1レンズ120のR1面1までの距離をD1、第1レンズ110の厚さとなるR1面1とR2面2間の距離をD2、第1レンズ120のR2面2と第2レンズ130のR3面3間の距離をD3、第2レンズ130の厚さとなるR3面3とR4面4間の距離をD4、第2レンズ130のR4面4と第3レンズ140のR5面5間の距離をD5、第3レンズ140の厚さとなるR5面5とR6面6間の距離をD6、第3レンズ140のR6面6とカバーガラス151のR7面7間の距離をD7、カバーガラス151の厚みをD8とする。
本実施形態のように、開口絞り部110を最も物体側に置くことによって、全長を短くして射出瞳を長くとることで撮像素子152への入射角度をできるだけ小さく(浅くする)ことができる。
さらに、開口絞り部110と第1レンズ120との距離D1、R6面6とR7面7の最も接近している距離を確保することでオートフォーカスの繰り出し量を確保している。
さらに、開口絞り部110と第1レンズ120との距離D1、R6面6とR7面7の最も接近している距離を確保することでオートフォーカスの繰り出し量を確保している。
以下に、撮像レンズの具体的な数値による実施例1〜9を示す。
なお、各実施例1〜9においては、撮像レンズ100の各レンズ群を構成する、絞り部110、各レンズ120〜140、並びに撮像部150を構成するカバーガラス151に対して、図2に示すような面番号を付与した。
なお、各実施例1〜9においては、撮像レンズ100の各レンズ群を構成する、絞り部110、各レンズ120〜140、並びに撮像部150を構成するカバーガラス151に対して、図2に示すような面番号を付与した。
(実施例1)
表1および表2に実施例1の各数値を示す。実施例の各数値は図1の撮像レンズ100に対応している。
表1は、実施例1における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表1および表2に実施例1の各数値を示す。実施例の各数値は図1の撮像レンズ100に対応している。
表1は、実施例1における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表2は、実施例1における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表2において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図3は、実施例1において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図3(A)が球面収差、図3(B)が歪曲収差を、図3(C)が非点収差をそれぞれ示している。図3(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図3からわかるように、実施例1によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図3からわかるように、実施例1によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例2)
表3および表4に実施例2の各数値を示す。実施例の各数値は図4の撮像レンズ100Aに対応している。図4の撮像レンズ100Aは、第1〜第3レンズの3枚を樹脂によって形成した(実施例1では第1レンズがガラスにより形成し、第2および第3レンズを樹脂により形成している)。
表3は、実施例2における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表3および表4に実施例2の各数値を示す。実施例の各数値は図4の撮像レンズ100Aに対応している。図4の撮像レンズ100Aは、第1〜第3レンズの3枚を樹脂によって形成した(実施例1では第1レンズがガラスにより形成し、第2および第3レンズを樹脂により形成している)。
表3は、実施例2における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表4は、実施例2における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表4において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図5は、実施例2において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図5(A)が球面収差、図5(B)が歪曲収差を、図5(C)が非点収差をそれぞれ示している。図5(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図5からわかるように、実施例2によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図5からわかるように、実施例2によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例3)
表5および表6に実施例3の各数値を示す。実施例の各数値は図6の撮像レンズ100Bに対応している。図6の撮像レンズ100Bは、第1レンズに実施例1よりアッベ数の大きいガラスを用いている。
表5は、実施例3における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表5および表6に実施例3の各数値を示す。実施例の各数値は図6の撮像レンズ100Bに対応している。図6の撮像レンズ100Bは、第1レンズに実施例1よりアッベ数の大きいガラスを用いている。
表5は、実施例3における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表6は、実施例3における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表6において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図7は、実施例3において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図7(A)が球面収差、図7(B)が歪曲収差を、図7(C)が非点収差をそれぞれ示している。図7(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図7からわかるように、実施例3によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図7からわかるように、実施例3によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例4)
表7および表8に実施例4の各数値を示す。実施例の各数値は図8の撮像レンズ100Cに対応している。図8の撮像レンズ100Cは、第2および第3レンズに実施例1と異なる樹脂レンズを用いている。
表7は、実施例4における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表7および表8に実施例4の各数値を示す。実施例の各数値は図8の撮像レンズ100Cに対応している。図8の撮像レンズ100Cは、第2および第3レンズに実施例1と異なる樹脂レンズを用いている。
表7は、実施例4における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表8は、実施例4における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表8において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図9は、実施例4において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図9(A)が球面収差、図9(B)が歪曲収差を、図9(C)が非点収差をそれぞれ示している。図9(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図9からわかるように、実施例4によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図9からわかるように、実施例4によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例5)
表9および表10に実施例5の各数値を示す。実施例の各数値は図10の撮像レンズ100Dに対応している。図10の撮像レンズ100Dは、第1〜第3レンズに実施例1と異なる樹脂レンズを用いている。
表9は、実施例5における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表9および表10に実施例5の各数値を示す。実施例の各数値は図10の撮像レンズ100Dに対応している。図10の撮像レンズ100Dは、第1〜第3レンズに実施例1と異なる樹脂レンズを用いている。
表9は、実施例5における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表10は、実施例5における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表10において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図11は、実施例5において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図11(A)が球面収差、図11(B)が歪曲収差を、図11(C)が非点収差をそれぞれ示している。図11(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図11からわかるように、実施例5によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図11からわかるように、実施例5によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例6)
表11および表12に実施例6の各数値を示す。実施例の各数値は図12の撮像レンズ100Eに対応している。
表11は、実施例6における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表11および表12に実施例6の各数値を示す。実施例の各数値は図12の撮像レンズ100Eに対応している。
表11は、実施例6における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表12は、実施例6における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表12において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図13は、実施例6において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図13(A)が球面収差、図13(B)が歪曲収差を、図13(C)が非点収差をそれぞれ示している。図13(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図13からわかるように、実施例6によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図13からわかるように、実施例6によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例7)
表13および表14に実施例7の各数値を示す。実施例の各数値は図14の撮像レンズ100Fに対応している。
表13は、実施例7における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表13および表14に実施例7の各数値を示す。実施例の各数値は図14の撮像レンズ100Fに対応している。
表13は、実施例7における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表14は、実施例7における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表14において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図15は、実施例7において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図15(A)が球面収差、図15(B)が歪曲収差を、図15(C)が非点収差をそれぞれ示している。図15(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図15からわかるように、実施例7によれば、実施例6と同じ硝材であっても請求範囲から逸脱すると軸上も収差も補正しきれず、結像性能に優れた撮像レンズが得られない。
図15からわかるように、実施例7によれば、実施例6と同じ硝材であっても請求範囲から逸脱すると軸上も収差も補正しきれず、結像性能に優れた撮像レンズが得られない。
(実施例8)
表15および表16に実施例8の各数値を示す。実施例の各数値は図16の撮像レンズ100Gに対応している。
表15は、実施例8における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表15および表16に実施例8の各数値を示す。実施例の各数値は図16の撮像レンズ100Gに対応している。
表15は、実施例8における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表16は、実施例8における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表16において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図17は、実施例8において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図17(A)が球面収差、図17(B)が歪曲収差を、図17(C)が非点収差をそれぞれ示している。図17(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図17からわかるように、実施例8によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図17からわかるように、実施例8によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
(実施例9)
表17および表18に実施例9の各数値を示す。実施例の各数値は図18の撮像レンズ100Hに対応している。
表17は、実施例8における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表17および表18に実施例9の各数値を示す。実施例の各数値は図18の撮像レンズ100Hに対応している。
表17は、実施例8における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径(R:mm),間隔(D:mm)、屈折率(N)、およびアッベ数(ν)を示している。
表18は、実施例9における非球面を含む第1レンズ120、第2レンズ130、および第3レンズ140の所定面の非球面係数を示す。表18において、kは円錐定数を、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数をそれぞれ表している。
図19は、実施例9において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。図19(A)が球面収差、図19(B)が歪曲収差を、図19(C)が非点収差をそれぞれ示している。図19(C)中、破線Mはメリディオナル像面におけるd線の値、実線Sはサジタル像面におけるd線での値をそれぞれ示している。
図19からわかるように、実施例9によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図19からわかるように、実施例9によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
以上説明したように、本実施形態によれば、撮像レンズ100が、物体側OBJSから順に配置された、開口絞り部110、パワーが正となる第1レンズ120、パワーが負となる両面非球面の第2レンズ130、物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズ140、および撮像部150により構成されていることから、全長が短く、諸収差が良好に補正され、像面への入射角度を抑えた撮像レンズを実現することができる。
収差補正において、各レンズ群のパワー配置を最適化することでコンパクト化を達成しており、さらに非球面を適宜配置することで、さらにコンパクト化を実現できる。これらの条件を最適化することにより、コンパクトなレンズにも関わらず高性能で、さらに歪曲を小さくすることができる利点がある。
なお、本実施例では、第1レンズ120も非球面を配置した場合について説明しているが球面であってもよい。第1レンズ120を球面にすると、ガラスで作製しやすくなり、ガラスで作製すると感度を緩くすることができ、非球面でプラスチックで作製すると、コストが低減され、かつ、より高性能にすることができる。
収差補正において、各レンズ群のパワー配置を最適化することでコンパクト化を達成しており、さらに非球面を適宜配置することで、さらにコンパクト化を実現できる。これらの条件を最適化することにより、コンパクトなレンズにも関わらず高性能で、さらに歪曲を小さくすることができる利点がある。
なお、本実施例では、第1レンズ120も非球面を配置した場合について説明しているが球面であってもよい。第1レンズ120を球面にすると、ガラスで作製しやすくなり、ガラスで作製すると感度を緩くすることができ、非球面でプラスチックで作製すると、コストが低減され、かつ、より高性能にすることができる。
撮像素子152への入射角度規制に対する射出瞳位置の条件を所望の条件に規定することにより、広画角、コンパクトでありながら、射出瞳の規制緩和を行うことが可能となる。
以上説明したような特徴を有する撮像レンズ100,100A〜100Hは、撮像素子を用いたデジタルスチルカメラや携帯電話搭載カメラ、携帯情報端末搭載カメラといった全長の規制の厳しい撮像装置に適用可能である。
特に、携帯電話機等にも搭載可能な好適なレンズ全長および高い光学性能を有することから、デジタル入力機器(カメラ(光学)モジュール)に適している。
特に、携帯電話機等にも搭載可能な好適なレンズ全長および高い光学性能を有することから、デジタル入力機器(カメラ(光学)モジュール)に適している。
図20および図21は、本実施形態に係る撮像レンズを採用したカメラ(光学)モジュールを搭載した携帯電話機の一実施形態を示す外観斜視図である。携帯電話機1はいわゆる折り畳み式の携帯電話機として構成されており、図20は開状態を、図21は閉状態を示している。
携帯電話機1は、受話筐体2と、送話筐体3とを備え、受話筐体2および送話筐体3は連結部4により開閉可能に連結されている。受話筐体2および送話筐体3は、閉状態で互いに対向する面(正面)側の正面側ケース2c、3cと、その背面側の背面側ケース2d、3dとをそれぞれ備えている。これらケースは、たとえば樹脂によりそれぞれ一体成形される。
受話筐体2には、正面側に画像を表示するメイン表示部5と、その背面側に画像を表示するサブ表示部6とが、それぞれ各面に沿って設けられている。メイン表示部5およびサブ表示部6は、たとえば液晶表示ディスプレイによって構成される。また、受話筐体2には、背面側ケース2dに設けられた開口部2eから被写体を撮像するための光学モジュール7と、背面側から発光するストロボ8とが設けられている。
送話筐体3は正面側に操作部9を備えている。操作部9には、テンキーボタン9a等の携帯電話機1を操作するための各種ボタンが配置されている。携帯電話機1は、テンキーボタン9aへの入力操作に応じて、無線通信や光学モジュール7による撮像を行う。
なお、携帯電話機1の内部には、無線通信用の高周波回路やアンテナ、通話用のマイクやスピーカが設けられているが、図示は省略する。
また、同様に図示は省略しているが、操作部9の反対面にはカバーを有し、カバーを開放すると電池収納部があり、電力供給手段としての電池が収納されている。
本実施形態においては、この電池から光学モジュール7の駆動源に電力を供給することで、部品点数の削減、および携帯電話機1の小型化を実現している。
また、同様に図示は省略しているが、操作部9の反対面にはカバーを有し、カバーを開放すると電池収納部があり、電力供給手段としての電池が収納されている。
本実施形態においては、この電池から光学モジュール7の駆動源に電力を供給することで、部品点数の削減、および携帯電話機1の小型化を実現している。
光学モジュール7には、前述したように、本実施形態に係る撮像レンズ100,100A〜100Hを採用している。
以下、光学モジュールの構成例について、図22(A),(B)、および図23に関連付けて説明する。
以下、光学モジュールの構成例について、図22(A),(B)、および図23に関連付けて説明する。
図22(A)は、光学モジュール7の概観斜視図、図22(B)は、図22(A)のIII−III線における断面図である。なお、図22に設定した直交座標系のy軸方向が光軸方向であり、図22(A)の紙面左下側および図22(B)の紙面上方側が物体側(被写体側;図21の紙面上方側)である。
また、図23は、本実施形態の撮像レンズが搭載されるレンズユニットの内部構成を物体側(被写体側)からみた斜視図である。
また、図23は、本実施形態の撮像レンズが搭載されるレンズユニットの内部構成を物体側(被写体側)からみた斜視図である。
光学モジュール7は、光軸方向において、物体側(被写体側)から順に、被写体側カバー11、シャッタユニット12、レンズユニット14、基板カバー15および基板16が積層され、全体形状が光軸方向に薄い薄型直方体に概ね形成されている。
具体的には、被写体側カバー11、レンズユニット14、基板カバー15、基板16は、光軸方向にみて略同程度の大きさの略矩形状に形成されており、これら各部の側面は全体形状の側面を構成し、被写体側カバー11および基板16は全体形状の被写体側の面およびその裏面を構成している。光学モジュール7は比較的小型のモジュールとして構成されており、たとえば、光軸に直交する面の広さは22mm×16mm、光軸方向の厚さは6.9mmである。
なお、光学モジュール7は、図22(B)および図23に示すように、レンズを光軸方向に駆動するためのモータ13を内蔵しており、レンズの光軸方向の移動による合焦位置の調整が可能である。
被写体側カバー11は、全体として矩形の箱体状に形成され、被写体側の板面11aと、板面11aの外周を囲む側面とを有している。x軸方向の一端側には、被写体側カバー11の広さの略半分の大きさの矩形状の開口部が開口し、シャッタユニット12の大部分が露出する。被写体側カバー11は、たとえば金属により形成されている。なお、光学モジュール7において、被写体側カバー11は、省略してもよい。
シャッタユニット12は、外形が、全体としてレンズユニット14の略半分の広さを有する薄型の略直方体状に形成されている。
シャッタユニット12のレンズユニット14側には、光路を中心とする円形の凹部12aが設けられており、凹部12aには本実施形態の撮像レンズに相当するレンズ群21が挿入され、凹部12aはレンズ群21の移動領域の一部を規定することも可能である。
シャッタユニット12のレンズユニット14側には、光路を中心とする円形の凹部12aが設けられており、凹部12aには本実施形態の撮像レンズに相当するレンズ群21が挿入され、凹部12aはレンズ群21の移動領域の一部を規定することも可能である。
モータ13は、光軸に対してシャッタユニット12と並列に、すなわち、光軸に直交する方向においてシャッタユニット12とモータ13とが配列されるようにレンズユニット14の被写体側に設けられている。また、モータ13はレンズ群21の径方向外側に位置する。
レンズユニット14は、レンズ群21と、レンズ群21を保持するレンズ保持体22と、レンズ保持体22をレンズ群21の光軸方向に移動可能に保持する図示しないレンズ用基体とを備えている。
レンズ群21は、図4に示すように、たとえば、3枚の光学レンズを含んで構成され、被写体側から第1レンズ23(図1等の第1レンズ120)、第2レンズ24(図1等の第2レンズ130)、第3レンズ25(図1等の第3レンズ140)の順に積層されている。第1レンズ23、第2レンズ24、第3レンズ25は、被写体側から徐々に径が大きくなるように構成されている。なお、単一のレンズがレンズ保持体22に保持されていてもよい。
レンズ保持体22は、各レンズ23、24、25がそれぞれ嵌合挿入されるように、階段状に縮径する円形の凹部を有している。当該凹部に第1レンズ23、第2レンズ24、第3レンズ25の順に各レンズが収納されて積層され、さらにリング状のリテーナ26が積層されるとともに、リテーナ26がレンズ保持体22に接着剤等の固定手段により固定されることにより、レンズ群21はレンズ保持体22に保持される。レンズ保持体22は、たとえば樹脂により形成されている。
基板カバー15は、たとえば樹脂により形成され、全体形状は概ね薄型の直方体である。基板カバー15には、光路を確保するための開口部15aが設けられている。また、基板カバー15の基板16側には、基板16に設けられる各種の部品を収容可能な凹部15b(図22(B)参照)が複数設けられている。なお、基板カバー15のレンズユニット14側にはIRカットフィルタが設けられている。
基板16は、硬質の基板材料により剛体の基板として構成され、全体として略矩形状に形成されている。基板16は、たとえば硬質の樹脂により形成された絶縁層に、パターン層、グランド層、電源層が積層された多層式のプリント基板である。
なお、図22(A)および図22(B)に示すように、基板16は、光学モジュール7の全体形状における被写体側の反対側の面を構成しており、光学モジュール7が携帯電話機1に実装される際には、たとえば、基板16の被写体側と反対側の面16aが、携帯電話機1の内部に設けられた不図示の基板等の適宜な部材に当接し、携帯電話機1に保持される。フレキシブルプリント配線基板(FPC27)には、携帯電話機1の内部に設けられた基板等と接続するためのコネクタ28が設けられている。
撮像素子29は、たとえばCCDやCMOSセンサにより形成され、受光した光に応じた信号を出力する。撮像素子29により出力された信号は、基板16およびFPC27を介して携帯電話機1の表示部用の基板等に設けられた画像処理部に出力されて処理される。そして光像の画像はメイン表示部5またはサブ表示部6に表示される。
この撮像素子29は、図1等の撮像レンズ100,100A〜100Hの撮像素子150に相当する。
この撮像素子29は、図1等の撮像レンズ100,100A〜100Hの撮像素子150に相当する。
レンズ保持体22は、レンズ21の径方向外側に突出する被案内部22a、22bを備えている。被案内部22aには貫通孔22cが設けられ、当該貫通孔22cにガイド軸51が挿通されている。ガイド軸51は光軸方向に延びてレンズ用基体に固定されており、被案内部22aを光軸方向に案内する。被案内部22bは、レンズ用基体に設けられた凹状のレール部に挿入されている。
モータ13は、たとえばステッピングモータにより構成され、ロータ等を含むモータ本体13aと、モータ本体13aから延出し、回転駆動される出力軸13bとを有している。モータ本体13aはたとえば略円筒形に形成され、出力軸13bは当該円筒形の端面から延出する。
図23に示すように、モータ本体13aは、出力軸13b方向の長さが出力軸13bに直交する方向の幅よりも大きい。また、モータ本体13aの長さと出力軸13bの長さとを積算した長さは、レンズ群21の径よりも大きく、モータ本体13aの出力軸13bに直交する方向の幅はレンズ群21の光軸方向の厚さよりも小さい(図22(B)参照)。
モータ13は、出力軸13bが、光軸に直交する方向であってシャッタユニット12との配列方向に対して直交する方向(z軸方向)に沿って延びるように配置されている。すなわち、モータ13の全体形状における長手方向を光軸に直交に、短手方向を光軸に平行にして配置されている。
モータ本体13aのシャッタユニット12と反対側の側面には、端子フォルダ52が設けられており、端子フォルダ52の端子52aは、FPCに接続されている。
モータ13の動作は、携帯電話機1の不図示の制御部により、FPC27や基板16、端子フォルダ52を介して制御される。
モータ13の動作は、携帯電話機1の不図示の制御部により、FPC27や基板16、端子フォルダ52を介して制御される。
図23に示すように、レンズユニット14には、モータ13の出力軸13bの回転を光軸方向の直線運動に変換してレンズ保持体22に伝達する伝達機構53が設けられている。
伝達機構53は、モータ13の出力軸13bに設けられるウォーム54と、ウォーム54と噛合するウォームホイール55と、ウォームホイール55と噛合するカムギア56とを備えている。なお、ウォーム54、ウォームホイール55およびカムギア56は後述するカム部56bを駆動するカム駆動部として機能する。
ウォーム54とウォームホイール55とはウォーム歯車装置を構成し、出力軸13bの光軸に直交する軸回りの回転を光軸に平行な軸回りの回転に変換する。すなわち、ウォーム54は光軸に直交する軸回りに回転し、ウォームホイール55はウォーム54により伝達された駆動力により光軸に平行な軸回りに回転する。
また、図23に示すように、レンズユニット14には、カムギア56の回転位置の検出、ひいてはレンズ保持体22の光軸方向の位置の検出をするための光電センサ61が設けられている。
カムギア56は、外周部の一部にギア部56aを、外周部の他の一部にカム部56bを備えている。ギア部56aおよびカム部56bは、それぞれカムギア56の略半周に亘って形成されている。ギア部56aはウォームホイール55と噛合し、カムギア56は光軸に平行な軸回りに回転する。
カム部56bは、カムギア56の回転軸に直交する面に対して傾斜する、すなわち、光軸に直交する面に傾斜するカム面56cを有している。一方、レンズ保持体22は、カム面56cに当接する当接部22dを有しており、当接部22dはカムギア56の回転に伴ってカム面56cに摺動可能である。
このように、本実施形態の撮像レンズ100,100A〜100Hは、撮像素子を用いたデジタルスチルカメラや携帯電話搭載カメラ、携帯情報端末搭載カメラといった全長の規制の厳しい撮像装置に容易に搭載可能である。
また、撮像レンズ100,100A〜100Hは、携帯電話機等にも搭載可能な好適なレンズ全長を有していることはもとより、高い光学性能を有することから、高精度な画像を得ることが可能である。
また、撮像レンズ100,100A〜100Hは、携帯電話機等にも搭載可能な好適なレンズ全長を有していることはもとより、高い光学性能を有することから、高精度な画像を得ることが可能である。
100,100A〜100H・・・撮像レンズ
110・・・開口絞り部
120・・・第1レンズ
130…第2レンズ
140…第3レンズ
150…撮像部
151…ガラス製の平行平面板(カバーガラス)
152…撮像素子
152a…撮像面
1・・・携帯電話機
7・・・光学モジュール
110・・・開口絞り部
120・・・第1レンズ
130…第2レンズ
140…第3レンズ
150…撮像部
151…ガラス製の平行平面板(カバーガラス)
152…撮像素子
152a…撮像面
1・・・携帯電話機
7・・・光学モジュール
Claims (11)
- 撮像素子を対象とした撮像光学系を有する撮像レンズであって、
前記撮像光学系は、物体側から順に配置された、
開口絞りと、
パワーが正となる第1レンズと、
パワーが負となる両面非球面の第2レンズと、
物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズと、を含む、
撮像レンズ。 - 前記撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(1)を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.0<L/f<2.0 …(1) - 前記撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(2)を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.1<L/f<1.7 …(2) - 前記撮像光学系において、絞りから像面までの距離の全長をL、全系の焦点距離をfとするとき下記の条件式(3)を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.0<L/f<1.5 …(3) - 前記撮像光学系において下記の条件式(4)、(5)、および(6)を満足する
請求項1から4のいずれか一に記載の撮像レンズ。
0.3<f1/f<0.8 …(4)
−2.0<f2/f<−0.7 …(5)
f3/f<−5.0 …(6)
ただし、fは全系の焦点距離を、f1は前記第1レンズの焦点距離を、f2は前記第2レンズの焦点距離を、f3は前記第3レンズの焦点距離をそれぞれ表している。 - 前記撮像光学系において下記の条件式(7)を満足する
請求項1から4のいずれか一に記載の撮像レンズ。
f3/f<−15.0 …(7)
ただし、fは全系の焦点距離を、f3は前記第3レンズの焦点距離をそれぞれ表している。 - 前記撮像光学系の第2レンズ、および第3レンズの像面側の面において中心部の中心曲率半径と周辺部の曲率半径の符号が異なる面を有する
請求項1から6のいずれか一に記載の撮像レンズ。 - 前記撮像光学系において最もアッベ数が大きいν(max)と最もアッベ数の小さいν(min)の差が以下の条件式(8)を満足し、前記第1レンズのアッベ数ν1、前記第2レンズのアッベ数ν2、および前記第3レンズのアッベ数ν3が下記の条件を満足する
請求項1から7のいずれか一に記載の撮像レンズ。
ν(max)―ν(min)≧25 …(8)
ν1≧50.0、
ν2≦40.0、
ν3≧50.0。 - 撮像素子を対象とした撮像光学系を有する撮像レンズと、
前記撮像レンズを保持するレンズ保持体と、を有し、
前記撮像レンズの前記撮像光学系は、物体側から順に配置された、
開口絞りと、
パワーが正となる第1レンズと、
パワーが負となる両面非球面の第2レンズと、
物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズと、を含む、
光学モジュール。 - 光学モジュールと、
前記光学モジュールを収納する筐体と、を有し、
前記光学モジュールは、
撮像素子を対象とした撮像光学系を有する撮像レンズと、
前記撮像レンズを保持するレンズ保持体と、を有し、
前記撮像レンズの前記撮像光学系は、物体側から順に配置された、
開口絞りと、
パワーが正となる第1レンズと、
パワーが負となる両面非球面の第2レンズと、
物体側が凸となるパワーが負の両面非球面の第3レンズと、を含む、
携帯端末。 - 電力供給手段を有し、
前記光学モジュールは前記電力供給手段により電力の供給を受ける
請求項10記載の携帯端末。
Priority Applications (2)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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