JP2007310046A - Imaging lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に搭載されるCCD等の固体撮像素子を用いた小型のモバイルカメラに好適な撮像レンズに関する。 The present invention relates to an imaging lens suitable for a small mobile camera using a solid-state imaging device such as a CCD mounted on a portable information terminal device such as a cellular phone, a portable personal computer, or a portable music player.
従来、CCD等の固体撮像素子を用いた電子撮像装置として、監視カメラ、ビデオカメラ等が知られており、これらは主として動画を撮影するために使用されていた。それ故に、CCD及び撮像レンズとしては、それ程高い性能が要求されていなかった。
しかしながら、近年においては、デジタルスチルカメラの普及に伴い、固体撮像素子及び撮像レンズの高性能化が望まれるようになった。
その結果、CCD等の固体撮像素子の著しい技術進歩により、フィルム式カメラの画像に近いものが得られるようになり、同時に、CCD等の小型化、高画素化が達成されてきたため、デジタルスチルカメラ等に使用される撮像レンズとしても、高性能であると同時に、小型化、薄型化、低コスト化等が強く要望されるようになってきた。
Conventionally, surveillance cameras, video cameras, and the like have been known as electronic imaging devices using a solid-state imaging device such as a CCD, and these have been mainly used for capturing moving images. Therefore, such a high performance is not required for the CCD and the imaging lens.
However, in recent years, with the widespread use of digital still cameras, it has become desirable to improve the performance of solid-state imaging devices and imaging lenses.
As a result, due to significant technological advances in solid-state imaging devices such as CCDs, it has become possible to obtain images close to those of film cameras, and at the same time, miniaturization and high pixel counts of CCDs and the like have been achieved. In addition to high performance, imaging lenses used in the field have been strongly demanded for miniaturization, thickness reduction, cost reduction, and the like.
ところで、従来の撮像レンズとしては、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズ、所定の口径を有する開口絞り、両凸形状の正の屈折力を有する第2レンズ、物体側に凹面を向けると共に像面側において変曲点をもつ非球面が形成された負の屈折力を有する第3レンズを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この撮像レンズにおいては、第1レンズと第2レンズの間に開口絞りを配置しているため、射出瞳位置が短くなり、射出角度を小さくした上で、全長を短くすることは困難である。
By the way, as a conventional imaging lens, in order from the object side, a first lens having a meniscus positive refractive power having a convex surface directed toward the object side, an aperture stop having a predetermined aperture, and a positive refractive power having a biconvex shape. And a second lens having a negative refractive power in which an aspherical surface having an inflection point is formed on the image plane side and a concave surface facing the object side are known (for example, patents) Reference 1).
However, in this imaging lens, since the aperture stop is arranged between the first lens and the second lens, it is difficult to shorten the exit pupil position, shorten the exit angle, and shorten the overall length. is there.
また、他の撮像レンズとしては、物体側から順に、所定の口径を有する開口絞り、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第2レンズ、物体側に凹面を向けると共に像面側において変曲点をもつ非球面が形成された負の屈折力を有する第3レンズを備えたものが知られている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
しかしながら、これらの撮像レンズにおいては、第1レンズがメニスカス形状であるため、レンズの光軸に対する製造誤差感度が高くなってしまい、周辺性能を維持するのが困難になる。
As another imaging lens, in order from the object side, an aperture stop having a predetermined aperture, a first lens having a meniscus positive refractive power with a convex surface facing the object side, and a meniscus with a concave surface facing the object side A second lens having a positive refracting power and a third lens having a negative refracting power in which an aspherical surface having an inflection point on the image surface side and a concave surface facing the object side are formed. (For example, see
However, in these imaging lenses, since the first lens has a meniscus shape, the manufacturing error sensitivity with respect to the optical axis of the lens becomes high, and it is difficult to maintain peripheral performance.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等を図りつつ、諸収差が良好に補正され、明るくて(F値が小さくて)、光学性能が高く、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に搭載されるモバイルカメラに好適な撮像レンズを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its object is to correct various aberrations while reducing size, thickness, weight, and cost. To provide an imaging lens that is bright (small F value), has high optical performance, and is suitable for a mobile camera mounted on a portable information terminal device such as a mobile phone, a portable personal computer, and a portable music player. It is in.
本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、所定の口径を有する開口絞りと、平凸形状の正の屈折力を有する第1レンズと、メニスカス形状の正の屈折力を有する第2レンズと、像面側の面が有効径の範囲内において曲率の向きが変化する変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第3レンズとを含み、上記第1レンズ〜第3レンズのレンズ系の焦点距離をf、上記第1レンズの焦点距離をf1、上記第2レンズの焦点距離をf2、上記第1レンズと第2レンズの光軸上における間隔をD2とするとき、条件式(1),(2)
(1)0.9≦│f1/f2│≦1.0
(2)0.2≦D2/f≦0.3
を満足し、3群3枚から構成される、ことを特徴としている。
この構成によれば、第1レンズ及び第2レンズに正の屈折力、第3レンズに負の屈折力をもつようにレンズを配置することにより、適切なレンズバックを確保でき、赤外光カットフィルタあるいはカバーガラス等を容易に配置でき、又、第3レンズの像面側の面に有効径の範囲内において曲率の向きが変化する変曲点をもつ非球面を形成したことにより、諸収差を良好に補正することができ、さらに、開口絞りを最前に配置すると共に第1レンズを平凸形状としたことにより、全長を短縮しつつ射出角度を抑えることができる。
また、条件式(1),(2)を満たすことで、適切にパワーを配置でき、レンズ系の全長を短くしつつ、諸収差、特に非点収差、歪曲収差等を良好に補正することができる。
An imaging lens of the present invention includes an aperture stop having a predetermined aperture, a first lens having a planoconvex shape having positive refractive power, a meniscus shape positive lens arrayed in order from the object side to the image plane side. A second lens having a refractive power, and a third lens having a negative refractive power formed on an aspherical surface having an inflection point where the direction of curvature changes within the effective diameter range of the image side surface. The focal length of the lens system of the first lens to the third lens is f, the focal length of the first lens is f1, the focal length of the second lens is f2, and on the optical axis of the first lens and the second lens. Conditional expressions (1) and (2) where D2 is the interval at
(1) 0.9 ≦ | f1 / f2 | ≦ 1.0
(2) 0.2 ≦ D2 / f ≦ 0.3
It is characterized by being composed of 3 pieces in 3 groups.
According to this configuration, by arranging the lenses so that the first lens and the second lens have a positive refractive power and the third lens has a negative refractive power, an appropriate lens back can be secured, and infrared light cut A filter or a cover glass can be easily arranged, and an aspherical surface having an inflection point in which the direction of curvature changes within the effective diameter range is formed on the image surface side surface of the third lens. Furthermore, by arranging the aperture stop in front and making the first lens a plano-convex shape, it is possible to suppress the emission angle while shortening the overall length.
Further, by satisfying the conditional expressions (1) and (2), it is possible to appropriately arrange the power, and it is possible to satisfactorily correct various aberrations, particularly astigmatism and distortion, while shortening the total length of the lens system. it can.
上記構成において、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズには、第3レンズの像面側の非球面の他に、少なくとも1つ以上の非球面が形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第3レンズの像面側の非球面に加えて、少なくとも1つ以上の非球面を設けることで、諸収差を良好に補正することができ、明るい(F値の小さい)レンズでしかも高い光学性能を確保することができる。
In the above configuration, the first lens, the second lens, and the third lens adopt a configuration in which at least one aspheric surface is formed in addition to the aspheric surface on the image plane side of the third lens. be able to.
According to this configuration, by providing at least one aspherical surface in addition to the aspherical surface on the image plane side of the third lens, various aberrations can be favorably corrected and bright (small F value). High optical performance can be ensured with a lens.
上記構成において、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズには、少なくとも1つのプラスチックレンズが含まれている、構成を採用することができる。
この構成によれば、少なくとも一つのプラスチックレンズを含めることにより、生産コストの低減、軽量化等が可能になり、又、非球面を容易に形成できるため、収差補正の自由度が増した分だけ、コンパクトな構成が可能となり、ガラス材料を用いる場合に比べて複雑な形状を容易に形成ないし加工することができる。
In the above configuration, a configuration in which at least one plastic lens is included in the first lens, the second lens, and the third lens can be employed.
According to this configuration, by including at least one plastic lens, it is possible to reduce the production cost, reduce the weight, etc., and easily form an aspheric surface, so that the degree of freedom in correcting aberrations is increased. A compact configuration is possible, and a complicated shape can be easily formed or processed as compared with the case of using a glass material.
上記構成において、第1レンズのアッベ数をν1、第2レンズのアッベ数をν2、及び第3レンズのアッベ数をν3とするとき、条件式(3),(4)
(3)ν1−ν2<15
(4)ν1−ν3<15
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式(3),(4)を満たすことにより、中心部から周辺部に亘る全域において、倍率色収差、軸上色収差を良好に補正することができ、明るくて(F値が小さくて)しかも高い解像力を得ることができる。
In the above configuration, when the Abbe number of the first lens is ν1, the Abbe number of the second lens is ν2, and the Abbe number of the third lens is ν3, the conditional expressions (3) and (4)
(3) ν1-ν2 <15
(4) ν1-ν3 <15
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, by satisfying the conditional expressions (3) and (4), it is possible to satisfactorily correct the lateral chromatic aberration and the longitudinal chromatic aberration in the entire region from the central portion to the peripheral portion, and the bright (F value) ) And high resolution can be obtained.
上記構成において、第1レンズ〜第3レンズのレンズ系の焦点距離をf、第1レンズと第2レンズの光軸上における間隔をD2、第2レンズと第3レンズの光軸上における間隔をD4とするとき、条件式(5)
(5)(D2+D4)/f≦0.25
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式(5)を満たすことにより、レンズ系全長を短く、かつ、レンズ系の外径寸法を小さくでき、小型化、薄型化を達成することができる。また、諸収差、特に非点収差及び歪曲収差を良好に補正することができる。
In the above configuration, the focal length of the lens system of the first lens to the third lens is f, the distance between the first lens and the second lens on the optical axis is D2, and the distance between the second lens and the third lens on the optical axis. When D4, conditional expression (5)
(5) (D2 + D4) /f≦0.25
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, by satisfying conditional expression (5), the overall length of the lens system can be shortened, and the outer diameter of the lens system can be reduced, thereby achieving downsizing and thinning. In addition, various aberrations, particularly astigmatism and distortion can be corrected well.
上記構成をなす撮像レンズによれば、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、諸収差が良好に補正され、明るくて(F値が小さくて)、光学性能が高く、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に搭載されるモバイルカメラに好適な撮像レンズを得ることができる。 According to the imaging lens having the above-described configuration, various aberrations are corrected satisfactorily while achieving downsizing, thinning, weight reduction, cost reduction, and the like, and it is bright (F value is small) and has high optical performance. An imaging lens suitable for a mobile camera mounted on a portable information terminal device such as a mobile phone, a portable personal computer, or a portable music player can be obtained.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1及び図2は本発明に係る撮像レンズの一実施形態を示すものであり、図1はその構成図、図2はその光路図である。
この撮像レンズは、図1に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、所定の口径を有する開口絞りSD、平凸形状の正の屈折力を有する第1レンズ1、メニスカス形状の正の屈折力を有する第2レンズ2、像面側の面が有効径の範囲内において曲率の向きが変化する変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第3レンズ3を備ええている。
そして、第3レンズ3の後方に赤外光カットフィルタあるいはカバーガラス等のガラスプレート4,5が配置され、ガラスプレート5の後方に像面Pが配置されるようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show an embodiment of an imaging lens according to the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram thereof, and FIG. 2 is an optical path diagram thereof.
As shown in FIG. 1, the imaging lens includes an aperture stop SD having a predetermined aperture and a
Then,
ここで、開口絞りSD〜第1レンズ1〜第3レンズ3〜ガラスプレート4,5においては、図1に示すように、各々の面をSi(i=0〜10)、各々の面Siの曲率半径をRi(i=0〜10)、第1レンズ1〜第3レンズ3及びガラスプレート4,5のd線に対する屈折率をNi(i=1〜5)及びアッベ数をνi(i=1〜5)で表す。また、開口絞りSD〜像面Pまでの光軸L上における距離(厚さ、空気間隔)をDi(i=0〜10)で表す。さらに、第1レンズ1〜第3レンズ3のレンズ系の焦点距離をf、第1レンズ1の焦点距離をf1、第2レンズ2の焦点距離をf2で表す。
Here, in the aperture stop SD to the
第1レンズ1は、ガラス材料により形成され、図1に示すように、物体側の面S1が凸面に形成され、像面側の面S2が平面に形成された正の屈折力を有する平凸形状のレンズである。ここで、物体側の面S1及び像面側の面S2の面は、球面に形成されているが、好ましくは非球面に形成されてもよい。非球面とすることにより、F値が小さくて明るい、諸収差が良好に補正された高い光学性能を確保することができる。
The
第2レンズ2は、好ましくはプラスチック材料により形成され(プラスチックレンズであり)、図1に示すように、物体側の面S3が凹面に形成され、像面側の面S4が凸面に形成された正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。
第2レンズ2をプラスチックレンズとすることにより、ガラス材料で成型された場合に比べて、レンズ系の軽量化、低コスト化、生産コストの低減等を達成でき、又、非球面を容易に形成できるため、収差補正の自由度が増した分だけ、コンパクトな構成が可能となり、ガラス材料を用いる場合に比べて複雑な形状を容易に形成ないし加工することができる。ここで、物体側の面S3及び像面側の面S4の面は、球面に形成され、好ましくは非球面に形成される。非球面とすることにより、F値が小さくて明るい、諸収差が良好に補正された高い光学性能を確保することができる。
The
By making the second lens 2 a plastic lens, the lens system can be made lighter, lower in cost, lower in production cost, etc., compared to the case where it is molded from a glass material, and an aspherical surface can be easily formed. As a result, a compact configuration can be achieved as much as the degree of freedom of aberration correction is increased, and a complicated shape can be easily formed or processed as compared with the case of using a glass material. Here, the object-side surface S3 and the image-side surface S4 are formed into spherical surfaces, preferably aspherical surfaces. By using an aspherical surface, it is possible to ensure high optical performance with a small F value and brightness, in which various aberrations are well corrected.
第3レンズ3は、好ましくはプラスチック材料により形成され(プラスチックレンズであり)、図1に示すように、物体側の面S5が光軸L近傍において凸面に形成され、像面側の面S6が光軸L近傍において凹面及び有効径の範囲内において曲率の向きが変化する変曲点をもち凸面に形成された負の屈折力を有するレンズである。
第3レンズ3をプラスチックレンズとすることにより、ガラス材料で成型された場合に比べて、レンズ系の軽量化、低コスト化、生産コストの低減等を達成でき、又、非球面を容易に形成できるため、収差補正の自由度が増した分だけ、コンパクトな構成が可能となり、ガラス材料を用いる場合に比べて、特に変曲点をもった複雑な形状を容易に形成ないし加工することができる。
ここで、像面側の面S6は非球面に形成されている。尚、好ましくは、物体側の面S5及び像面側の面S6は、共に非球面に形成される。これにより、F値が小さくて明るい、諸収差が良好に補正された高い光学性能を確保することができる。
The
By making the third lens 3 a plastic lens, the lens system can be made lighter, lower in cost, lower in production cost, etc., compared to the case where it is molded from a glass material, and an aspherical surface can be easily formed. As a result, a compact configuration can be achieved as much as the degree of freedom of aberration correction increases, and complex shapes with inflection points can be easily formed or processed as compared with the case of using a glass material. .
Here, the surface S6 on the image plane side is formed as an aspherical surface. Preferably, the object side surface S5 and the image surface side surface S6 are both aspherical. As a result, it is possible to ensure high optical performance in which the F value is small and bright and various aberrations are well corrected.
すなわち、第1レンズ1及び第2レンズ2に正の屈折力、第3レンズ3に負の屈折力をもつようにレンズを配置することにより、適切なレンズバックを確保でき、赤外光カットフィルタ等のガラスフィルタ4,5を容易に配置できる。
また、第3レンズ3の像面側の面S6に有効径の範囲内において曲率の向きが変化する変曲点をもつ非球面を形成したことにより、諸収差を良好に補正することができる。
さらに、開口絞りSDを最前に配置すると共に第1レンズ1を平凸形状としたことにより、全長を短縮しつつ射出角度を抑えることができる。
That is, by arranging the lenses so that the
Further, since the aspherical surface having the inflection point where the direction of curvature changes within the effective diameter range is formed on the image surface side surface S6 of the
Furthermore, by arranging the aperture stop SD at the forefront and making the first lens 1 a plano-convex shape, it is possible to suppress the emission angle while shortening the overall length.
また、上記構成に加えて、第1レンズ1〜第3レンズ3のレンズ系の焦点距離f、第1レンズ1の焦点距離f1、第2レンズ2の焦点距離f2、第1レンズ1と第2レンズ2の光軸L上における間隔D2が、条件式(1),(2)
(1)0.9≦│f1/f2│≦1.0
(2)0.2≦D2/f≦0.3
を満足するように形成されている。
条件式(1),(2)は、第1レンズ1及び第2レンズ2のパワー配置及び配置関係に関して規定したものである。│f1/f2│の値が条件式(1)の上限値又は下限値を超えると、焦点距離のパワーが片寄り、非点収差の補正が困難となり、レンズの光軸Lに対する製造誤差感度が高くなってしまい、周辺性能を維持するのが困難になる。また、D2/fの値が条件式(2)の下限値を超えると非点収差の補正が困難になり、D2/fの値が条件式(2)の上限値を超えるとレンズの全長が長くなり、さらには歪曲収差の補正が困難になる。
すなわち、条件式(1),(2)を満たすことで、適切にパワーを配置でき、レンズ系の全長を短くしつつ、諸収差、特に非点収差、歪曲収差等を良好に補正することができる。
In addition to the above configuration, the focal length f of the lens system of the
(1) 0.9 ≦ | f1 / f2 | ≦ 1.0
(2) 0.2 ≦ D2 / f ≦ 0.3
It is formed to satisfy.
Conditional expressions (1) and (2) define the power arrangement and arrangement relationship of the
That is, by satisfying the conditional expressions (1) and (2), it is possible to appropriately arrange power, and it is possible to satisfactorily correct various aberrations, particularly astigmatism and distortion, while shortening the total length of the lens system. it can.
尚、第1レンズ1〜第3レンズ3において、非球面は次式により規定される。
Z=Cy2/[1+(1−εC2y2)1/2]+Dy4+Ey6+Fy8+Gy10
ただし、Z:非球面の頂点における接平面から,光軸Lからの高さがyの非球面上の点までの距離、y:光軸からの高さ、C:非球面の頂点における曲率(=1/R)、ε:円錐定数、D,E,F,G:非球面係数である。
In the
Z = Cy 2 / [1+ (1-εC 2 y 2 ) 1/2 ] + Dy 4 + Ey 6 + Fy 8 + Gy 10
Where Z: distance from the tangent plane at the apex of the aspheric surface to a point on the aspheric surface whose height from the optical axis L is y, y: height from the optical axis, C: curvature at the apex of the aspheric surface ( = 1 / R), ε: conical constant, D, E, F, G: aspherical coefficients.
上記構成の撮像レンズにおいては、第1レンズ1のアッベ数ν1、第2レンズ2のアッベ数ν2、及び第3レンズ3のアッベ数ν3が、好ましくは、条件式(3),(4)
(3)ν1−ν2<15
(4)ν1−ν3<15
を満足するように形成される。
条件式(3),(4)は、第1レンズ1〜第3レンズ3のアッベ数の範囲を規定したものである。(ν1−ν2)の値及び(ν1−ν3)の値が、それぞれ条件式(3),(4)から逸脱すると、光軸L寄りの中心部分の倍率色収差、軸上色収差の色収差は補正できたとしても、第3レンズ3の像側の面S6が有効径の範囲内で曲率の向きが変化し凸形状になっているため、周辺部分の倍率色収差、軸上色収差の補正が困難になる。
すなわち、(ν1−ν2)の値及び(ν1−ν3)の値が、条件式(3)(4)を満たすことにより、中心部から周辺部に亘る全域において、倍率色収差、軸上色収差を良好に補正することができ、明るくて(F値が小さくて)しかも高い解像力を得ることができる。
In the imaging lens having the above configuration, the Abbe number ν1 of the
(3) ν1-ν2 <15
(4) ν1-ν3 <15
It is formed so as to satisfy.
Conditional expressions (3) and (4) define the Abbe number range of the
That is, when the values of (ν1−ν2) and (ν1−ν3) satisfy the conditional expressions (3) and (4), the lateral chromatic aberration and the axial chromatic aberration are excellent in the entire region from the central portion to the peripheral portion. It can be corrected to be bright (because the F value is small) and high resolution can be obtained.
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第1レンズ1〜第3レンズ3のレンズ系の焦点距離f、第1レンズ1と第2レンズ2の光軸L上における間隔D2、第2レンズ2と第3レンズ3の光軸L上における間隔D4が、好ましくは、条件式(5)
(5)(D2+D4)/f≦0.25
を満足するように形成される。
条件式(5)は、レンズ系の焦点距離に対するレンズ間隔を規定したものである。(D2+D4)/fの値が条件式(5)を満たすことにより、レンズ系全長を短くでき、かつ、レンズ系の外径寸法を小さくでき、小型化、薄型化を達成することができる。また、諸収差、特に非点収差及び歪曲収差を良好に補正することができる。
In the imaging lens having the above configuration, the focal length f of the lens system of the
(5) (D2 + D4) /f≦0.25
It is formed so as to satisfy.
Conditional expression (5) defines the lens interval with respect to the focal length of the lens system. When the value of (D2 + D4) / f satisfies the conditional expression (5), the overall length of the lens system can be shortened, and the outer diameter of the lens system can be reduced, thereby achieving downsizing and thinning. In addition, various aberrations, particularly astigmatism and distortion can be corrected well.
次に、上記撮像レンズの具体的な数値による実施例を、実施例1、実施例2として以下に示す。 Next, specific numerical examples of the imaging lens will be described below as Example 1 and Example 2.
実施例1における主な仕様諸元、種々の数値データ(設定値)、条件式(1)〜(5)の値は以下の通りである。また、実施例1における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差は図3に示す結果となる。尚、図3中の非点収差において、Sはサジタル平面での収差、Mはメリジオナル平面での収差を示す。
この実施例1においては、第1レンズ1がガラス材料により形成され、第2レンズ2及び第3レンズ3が樹脂材料(プラスチック材料)により形成されている。また、非球面は、第2レンズ2の両面S3,S4及び第3レンズ3の両面S5,S6に形成されている。
The main specification specifications, various numerical data (setting values), and values of conditional expressions (1) to (5) in the first embodiment are as follows. Further, the spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in Example 1 are the results shown in FIG. In the astigmatism in FIG. 3, S indicates an aberration on the sagittal plane, and M indicates an aberration on the meridional plane.
In Example 1, the
<条件式の値>
(1)│f1/f2│=│3.6/3.9│=0.92 → 0.9≦0.92≦1.0
(2)D2/f=0.8/3.7=0.22 → 0.2≦0.22≦0.3
(3)ν1−ν2=70.2−56.3=13.9 → 13.9<15
(4)ν1−ν3=70.2−56.3=13.9 → 13.9<15
(5)(D2+D4)/f=(0.8+0.09)/3.6=0.25 →0.25≦0.25
<Value of conditional expression>
(1) | f1 / f2 | = | 3.6 / 3.9 | = 0.92 → 0.9 ≦ 0.92 ≦ 1.0
(2) D2 / f = 0.8 / 3.7 = 0.22 → 0.2 ≦ 0.22 ≦ 0.3
(3) ν1-ν2 = 70.2-56.3 = 13.9 → 13.9 <15
(4) ν1-ν3 = 70.2-56.3 = 13.9 → 13.9 <15
(5) (D2 + D4) / f = (0.8 + 0.09) /3.6=0.25 → 0.25 ≦ 0.25
<仕様諸元>
物体距離=60cm、第1レンズ1〜第3レンズ3のレンズ系の焦点距離f=3.7mm、第1レンズ1の焦点距離f1=3.6mm、第2レンズ2の焦点距離f2=3.9mm、F値(Fナンバー)=2.9、射出瞳位置=−3.6mm、最外角光線の射出角度=−22.1°、レンズ系全長(第1レンズ1〜像面P)=5.0mm、レンズ全長(第1レンズ1〜第3レンズ3)=3.7mm、バックフォーカス(空気換算)=1.3mm、画角2ω=61.4°、ディストーション(at600mm)=+0.5%、第1レンズ1の外径寸法φ=1.76mm、第2レンズ2の外径寸法φ=2.36mm、第3レンズ3の外径寸法=3.90mm
<Specification specifications>
Object distance = 60 cm, focal length f of the lens system of the
<開口絞りSD〜第1レンズ1〜第3レンズ3、ガラスプレート4,5の曲率半径Ri>
R0=∞(開口絞り)、R1=1.769mm、R2=∞、R3=−0.899mm(非球面)、R4=−0.791mm(非球面)、R5=3.581mm(非球面)、R6=1.166mm(非球面)、R7=∞、R8=∞、R9=∞、R10=∞
<Aperture stop SD to
R0 = ∞ (aperture stop), R1 = 1.769 mm, R2 = ∞, R3 = −0.899 mm (aspheric surface), R4 = −0.791 mm (aspheric surface), R5 = 3.581 mm (aspheric surface), R6 = 1.166 mm (aspherical surface), R7 = ∞, R8 = ∞, R9 = ∞, R10 = ∞
<光軸上の面間隔(mm)>
D0=0.000mm、D1=0.995mm、D2=0.800mm、D3=0.698mm、D4=0.090mm、D5=0.856mm、D6=0.680mm、D7=0.300mm、D8=0.125mm、D9=0.400mm、D10=0.045mm
<Surface spacing on the optical axis (mm)>
D0 = 0.000 mm, D1 = 0.995 mm, D2 = 0.800 mm, D3 = 0.698 mm, D4 = 0.090 mm, D5 = 0.856 mm, D6 = 0.680 mm, D7 = 0.300 mm, D8 = 0.125mm, D9 = 0.400mm, D10 = 0.045mm
<第1レンズ1〜第3レンズ3、ガラスプレート4,5の屈折率Ni(d線)>
N1=1.48700、N2=1.52500、N3=1.52500、N4=1.51700、N5=1.51700
<第1レンズ1〜第3レンズ3、ガラスプレート4,5のアッベ数νi>
ν1=70.2、ν2=56.3、ν3=56.3、ν4=64.2、ν5=64.2
<Refractive index Ni (d line) of the
N1 = 1.48700, N2 = 1.52500, N3 = 1.52500, N4 = 1.51700, N5 = 1.51700
<Abbe number νi of the
ν1 = 70.2, ν2 = 56.3, ν3 = 56.3, ν4 = 64.2, ν5 = 64.2
<非球面係数の数値データ>
<S3面>
ε=−1.9074240、D=−3.5933862×10−1、E=1.4912630×10−1、F=2.4171389×10−1、G=−1.4869119×10−1
<S4面>
ε=0.0000000、D=1.2824935×10−1、E=−1.8699142×10−1、F=2.0263375×10−1、G=−4.8905687×10−2
<S5面>
ε=1.7455596、D=−1.0798499×10−1、E=5.6726156×10−2、F=−2.0959271×10−2、G=2.3090388×10−3
<S6面>
ε=−6.623133、D=−6.5926906×10−2、E=2.4144143×10−2、F=−6.4981502×10−3、G=5.3025491×10−4
<Numerical data of aspheric coefficient>
<S3 surface>
ε = -1.9074240, D = −3.5933862 × 10 −1 , E = 1.49112630 × 10 −1 , F = 2.4173389 × 10 −1 , G = −1.4869119 × 10 −1
<S4 surface>
ε = 0.0000000, D = 1.28249935 × 10 −1 , E = −1.8699142 × 10 −1 , F = 2.0263375 × 10 −1 , G = −4.89055687 × 10 −2
<S5 surface>
ε = 1.7455556, D = −1.0798499 × 10 −1 , E = 5.6726156 × 10 −2 , F = −2.0959271 × 10 −2 , G = 2.30890388 × 10 −3
<S6 surface>
ε = −6.623133, D = −6.5926906 × 10 −2 , E = 2.4144143 × 10 −2 , F = −6.4914502 × 10 −3 , G = 5.3024991 × 10 −4
上記実施例1においては、レンズ系全長が5.0mmと短く(薄型で)、F値(Fナンバー)が2.9と明るく、画角2ωが61.4°で、図3に示すように諸収差が良好に補正された高い光学性能を確保でき、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に搭載されるモバイルカメラに好適な撮像レンズが得られた。 In Example 1, the overall length of the lens system is as short as 5.0 mm (thin), the F value (F number) is as bright as 2.9, the angle of view 2ω is 61.4 °, and as shown in FIG. An imaging lens suitable for a mobile camera mounted on a portable information terminal device such as a mobile phone, a portable personal computer, or a portable music player can be obtained because high optical performance in which various aberrations are well corrected can be secured.
実施例2における主な仕様諸元、種々の数値データ(設定値)、条件式(1)〜(5)の値は以下の通りである。また、実施例1における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差は図3に示す結果となる。尚、図4中の非点収差において、Sはサジタル平面での収差、Mはメリジオナル平面での収差を示す。
この実施例2においては、第1レンズ1がガラス材料により形成され、第2レンズ2及び第3レンズ3が樹脂材料(プラスチック材料)により形成されている。また、非球面は、第2レンズ2の両面S3,S4及び第3レンズ3の両面S5,S6に形成されている。
The main specification specifications, various numerical data (setting values), and values of conditional expressions (1) to (5) in Example 2 are as follows. Further, the spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in Example 1 are the results shown in FIG. In the astigmatism in FIG. 4, S represents the aberration on the sagittal plane, and M represents the aberration on the meridional plane.
In Example 2, the
<条件式の値>
(1)│f1/f2│=│3.7/3.7│=1.0 → 0.9≦1.0≦1.0
(2)D2/f=0.8/3.54=0.23 → 0.2≦0.23≦0.3
(3)ν1−ν2=70.2−56.3=13.9 → 13.9<15
(4)ν1−ν3=70.2−56.3=13.9 → 13.9<15
(5)(D2+D4)/f=(0.8+0.08)/3.54=0.25 →0.25≦0.25
<Value of conditional expression>
(1) | f1 / f2 | = | 3.7 / 3.7 | = 1.0 → 0.9 ≦ 1.0 ≦ 1.0
(2) D2 / f = 0.8 / 3.54 = 0.23 → 0.2 ≦ 0.23 ≦ 0.3
(3) ν1-ν2 = 70.2-56.3 = 13.9 → 13.9 <15
(4) ν1-ν3 = 70.2-56.3 = 13.9 → 13.9 <15
(5) (D2 + D4) / f = (0.8 + 0.08) /3.54=0.25 → 0.25 ≦ 0.25
<仕様諸元>
物体距離=60cm、第1レンズ1〜第3レンズ3のレンズ系の焦点距離=3.54mm、第1レンズ1の焦点距離f1=3.7mm、第2レンズ2の焦点距離f2=3.7mm、Fナンバー=2.9、射出瞳位置=−3.6mm、最外角光線の射出角度=−22.2°、レンズ系全長4.9mm、レンズ全長=3.5mm、バックフォーカス(空気換算距離)=1.4mm、画角2ω=63.9°、ディストーション(at600mm)=+0.1%、第1レンズ1の外径寸法φ=1.72mm、第2レンズ2の外径寸法φ=2.32mm、第3レンズ3の外径寸法=3.90mm
<Specification specifications>
Object distance = 60 cm, focal length of lens system of
<開口絞りSD〜第1レンズ1〜第3レンズ3、ガラスプレート4,5の曲率半径Ri>
R0=∞(開口絞り)、R1=1.82mm、R2=∞、R3=−0.948mm(非球面)、R4=−0.789mm(非球面)、R5=3.734mm(非球面)、R6=1.214mm(非球面)、R7=∞、R8=∞、R9=∞、R10=∞
<Aperture stop SD to
R0 = ∞ (aperture stop), R1 = 1.82 mm, R2 = ∞, R3 = −0.948 mm (aspheric surface), R4 = −0.789 mm (aspheric surface), R5 = 3.734 mm (aspheric surface), R6 = 1.214 mm (aspherical surface), R7 = ∞, R8 = ∞, R9 = ∞, R10 = ∞
<光軸上の面間隔(mm)>
D0=0.000mm、D1=0.900mm、D2=0.800mm、D3=0.672mm、D4=0.080mm、D5=0.830mm、D6=0.725mm、D7=0.300mm、D8=0.125mm、D9=0.400mm、D10=0.045mm
<第1レンズ1〜第3レンズ3、ガラスプレート4,5の屈折率Ni(d線)>
N1=1.48700、N2=1.52500、N3=1.52500、N4=1.51700、N5=1.51700
<第1レンズ1〜第3レンズ3、ガラスプレート4,5のアッベ数νi>
ν1=70.2、ν2=56.3、ν3=56.3、ν4=64.2、ν5=64.2
<Surface spacing on the optical axis (mm)>
D0 = 0.000 mm, D1 = 0.900 mm, D2 = 0.800 mm, D3 = 0.672 mm, D4 = 0.080 mm, D5 = 0.830 mm, D6 = 0.725 mm, D7 = 0.300 mm, D8 = 0.125mm, D9 = 0.400mm, D10 = 0.045mm
<Refractive index Ni (d line) of the
N1 = 1.48700, N2 = 1.52500, N3 = 1.52500, N4 = 1.51700, N5 = 1.51700
<Abbe number νi of the
ν1 = 70.2, ν2 = 56.3, ν3 = 56.3, ν4 = 64.2, ν5 = 64.2
<非球面係数の数値データ>
<S3面>
ε=−2.2952600、D=−3.4310900×10−1、E=1.5735900×10−1、F=2.4010000×10−1、G=−1.5386100×10−1
<S4面>
ε=0.0000000、D=1.3217300×10−1、E=−1.8339800×10−1、F=2.0368500×10−1、G=−4.8523000×10−2
<S5面>
ε=0.5872280、D=−1.0651500×10−2、E=5.6279000×10−2、F=−2.2516000×10−2、G=2.5190990×10−3
<S6面>
ε=−6.8404830、D=−6.8247000×10−2、E=2.3780000×10−2、F=−6.2837330×10−3、G=4.6641320×10−4
<Numerical data of aspheric coefficient>
<S3 surface>
ε = −2.2952600, D = −3.431010 × 10 −1 , E = 1.5735900 × 10 −1 , F = 2.4010000 × 10 −1 , G = −1.5386100 × 10 −1
<S4 surface>
ε = 0.0000000, D = 1.3217300 × 10 −1 , E = −1.8339800 × 10 −1 , F = 2.0368500 × 10 −1 , G = −4.823000 × 10 −2
<S5 surface>
ε = 0.5872280, D = −1.0651500 × 10 −2 , E = 5.6279000 × 10 −2 , F = −2.2516000 × 10 −2 , G = 2.5190990 × 10 −3
<S6 surface>
ε = −6.804830, D = −6.8247000 × 10 −2 , E = 2.3780000 × 10 −2 , F = −6.283737 × 10 −3 , G = 4.6664320 × 10 −4
上記実施例2においては、レンズ系全長が4.9mmと短く(薄型で)、F値(Fナンバー)が2.9と明るく、画角2ωが63.9°で、図4に示すように諸収差が良好に補正された高い光学性能を確保でき、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に搭載されるモバイルカメラに好適な撮像レンズが得られた。 In the second embodiment, the total length of the lens system is as short as 4.9 mm (thin), the F value (F number) is as bright as 2.9, the field angle 2ω is 63.9 °, as shown in FIG. An imaging lens suitable for a mobile camera mounted on a portable information terminal device such as a mobile phone, a portable personal computer, or a portable music player can be obtained because high optical performance in which various aberrations are well corrected can be secured.
以上述べたように、本発明の撮像レンズは、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、諸収差が良好に補正でき、明るくて(F値が小さくて)光学性能が高いため、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に搭載されるモバイルカメラに適用できるのは勿論のこと、その他の小型化が要求される監視カメラ又は車載カメラの撮像レンズとしてあるいは小型化が特に要求されないその他の光学系においても有用である。 As described above, the imaging lens according to the present invention achieves reductions in size, thickness, weight, cost, and the like, can correct various aberrations favorably, and is bright (small F value). Therefore, it can be applied to a mobile camera mounted on a portable information terminal device such as a mobile phone, a portable personal computer, a portable music player, etc. It is also useful as an imaging lens or in other optical systems that are not particularly required to be downsized.
L 光軸
SD 開口絞り
P 像面
1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4,5 ガラスプレート
f 第1レンズ〜第3レンズのレンズ系の焦点距離
f1 第1レンズの焦点距離
f2 第2レンズの焦点距離
ν1 第1レンズのアッベ数
ν2 第2レンズのアッベ数
ν3 第3レンズのアッベ数
D2 第1レンズと第2レンズの光軸上における間隔
D4 第2レンズと第3レンズの光軸上における間隔
L Optical axis SD Aperture stop
Claims (5)
所定の口径を有する開口絞りと、
平凸形状の正の屈折力を有する第1レンズと、
メニスカス形状の正の屈折力を有する第2レンズと、
像面側の面が有効径の範囲内において曲率の向きが変化する変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第3レンズと、を含み、
前記第1レンズ〜第3レンズのレンズ系の焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第1レンズと第2レンズの光軸上における間隔をD2とするとき、条件式(1),(2)
(1)0.9≦│f1/f2│≦1.0
(2)0.2≦D2/f≦0.3
を満足し、3群3枚から構成される、
ことを特徴とする撮像レンズ。 Arranged in order from the object side to the image plane side,
An aperture stop having a predetermined aperture;
A plano-convex first lens having positive refractive power;
A second lens having a meniscus-shaped positive refractive power;
A third lens having a negative refractive power formed on an aspherical surface having an inflection point where the direction of curvature changes within the effective diameter range of the surface on the image surface side,
The focal length of the lens system of the first lens to the third lens is f, the focal length of the first lens is f1, the focal length of the second lens is f2, and on the optical axis of the first lens and the second lens. When the interval is D2, conditional expressions (1) and (2)
(1) 0.9 ≦ | f1 / f2 | ≦ 1.0
(2) 0.2 ≦ D2 / f ≦ 0.3
Satisfied, consisting of 3 pieces in 3 groups,
An imaging lens characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。 The first lens, the second lens, and the third lens are formed with at least one aspheric surface in addition to the aspheric surface on the image plane side of the third lens.
The imaging lens according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像レンズ。 The first lens, the second lens, and the third lens include at least one plastic lens.
The imaging lens according to claim 1 or 2, wherein
(3)ν1−ν2<15
(4)ν1−ν3<15
を満足する、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の撮像レンズ。 Conditional expressions (3) and (4) where the Abbe number of the first lens is ν1, the Abbe number of the second lens is ν2, and the Abbe number of the third lens is ν3.
(3) ν1-ν2 <15
(4) ν1-ν3 <15
Satisfy,
The imaging lens according to any one of claims 1 to 3.
(5)(D2+D4)/f≦0.25
を満足する、
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の撮像レンズ。
The focal length of the lens system of the first lens to the third lens is f, the distance on the optical axis between the first lens and the second lens is D2, and the distance on the optical axis between the second lens and the third lens is D4. When conditional expression (5)
(5) (D2 + D4) /f≦0.25
Satisfy,
The imaging lens according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006137350A JP2007310046A (en) | 2006-05-17 | 2006-05-17 | Imaging lens |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008139853A (en) * | 2006-11-08 | 2008-06-19 | Fujinon Corp | Imaging lens having three-lens configuration, camera module, and portable terminal equipment |
JP2016188894A (en) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 日立マクセル株式会社 | Imaging lens system and imaging apparatus |
-
2006
- 2006-05-17 JP JP2006137350A patent/JP2007310046A/en active Pending
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