JP2010079296A - 撮像レンズ及び小型撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型撮像装置の高画質化と小型化を推進できる撮像レンズ及びそれを用いた小型撮像装置を提供する。
【解決手段】開口絞りＳを、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配置することで、第１レンズＬ１を光軸直交方向に変位できるような構成とし、更に組み付け時に第１レンズＬ１を光軸直交方向に変位させてレンズ調心を行うことにより、例えレンズの誤差感度が増大した場合でも、安定して高い解像度を確保でき、それにより高画質な画像を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、CCD(Charge Coupled Devices)型イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた小型撮像装置の撮像レンズ及び小型撮像装置に関する。
ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いたコンパクトで薄型の小型撮像装置が、携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistant)等のコンパクトで、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。このような、小型撮像装置においては、小型化と共に、ユーザーの期待する画質を実現する高画質化とが強く求められている。
小型撮像装置を構成する主要部品として、固体撮像素子と、撮像レンズがあるが、固体撮像素子についてみれば、高画質化対応として、５００万画素程度の画素数を有するものが既に市場に供給されているが、主としてデジタルカメラに用いられる比較的大型のセンササイズを有するものが一般的であったところ、最近では製造技術の向上により画素の高細化が進み、高画素を有しながらも十分に小型化された固体撮像素子も開発されてきており、小型撮像装置においても十分適用できる状況となってきている。
一方、特許文献１に示すように、この撮像素子の高画質化に対応すべく、収差を抑えたレンズも登場してきている。
特開２００３−３２２７９２号公報
ところで、特許文献１に示すようなレンズを、高画質化を図った小型撮像装置に適用する場合、さらに考慮しなければいけないことは、高い解像力が要求されるということである。ここで、解像力に影響する要因としては例えばレンズの光軸ズレによる収差が考えられるが、この場合、これ以上の製造誤差の低減は製造コストの増大を伴うため、光軸ズレをなくすようレンズの調心を行うことが考えられる。しかしながら、小型撮像装置においては、スペース上の制約があること、低コスト化ための生産性を改善するために調心を効率よく行える必要が求められるためなどの理由により、調心機構をそのまま組み込むことはできない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、小型撮像装置の高画質化と小型化を推進できる撮像レンズ及びそれを用いた小型撮像装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の撮像レンズは、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる小型撮像装置用の撮像レンズであって、
物体側より順に、少なくとも正の第１レンズと、開口絞りと、後群で構成されるとともに、前記正の第１レンズが光軸と直交する方向に調整可能となっていることを特徴とする。
本発明者らは、従来技術のごとく小型撮像装置の撮像レンズにおいて、一般的に第１レンズが最も誤差感度が高く、また他のレンズとレンズ径を比較した場合に、相対的に第１レンズ径が小さいことに着目して、本発明をなしたのである。より具体的には、誤差感度の高い第１レンズを光軸方向に変位させてレンズ調心を行うようにしたので、レンズ調心がしやすくなり、短時間に的確に調整を行うことができる。また、各光学系を組み込んだ状態でレンズ調心を行え、またレンズ調心を行うための機構を第１レンズの周囲に組み込む場合でも、撮像レンズ全体のサイズが大きくならないというメリットもある。
請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の発明において、前記第１レンズの７割像高における平行偏心敏感度をＥとしたとき、下記条件式を満たすことを特徴とする。
１ ＜ ｜Ｅ｜ ＜ ５ （１）
ただし、平行偏心敏感度Ｅとは、前記撮像レンズの光軸と直交する方向へのレンズの偏心量をΔとし、メリジオナル像面の変化量をΔＭとしたとき、Ｅ＝ΔＭ／Δで表される値であり、７割像高とは、固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長の１／２の７割の高さ（即ち対角線長×０．３５）である。尚、「７割像高」とは、一般的な撮像素子の水平方向寸法（８割像高）、垂直方向寸法（６割像高）の中間であることから、ここでは周辺像高の代表として用いている。
一般的に、開口絞りをはさんだレンズ同士は、製造誤差によるレンズ誤差感度が高くなる傾向がある。そこで本発明においては、前記開口絞りより物体側には前記正の第１レンズ１枚のみとし、これにより調整しやすいようなレンズ配置とするとともに、条件式（１）の範囲に平行偏心敏感度を適切に設定することにより、高い解像度を得ることを可能としている。ここで、平行偏心敏感度Ｅが条件式（１）の下限以下であると、前記第１レンズによる調整の効果が小さくなりすぎて調整の効果が発揮されにくくなる。一方、平行偏心敏感度Ｅが上限以上であると、前記第１レンズの平行偏芯敏感度が大きすぎて調整精度が追いつかず、結果として調整の効果が発揮されにくくなる。従って、条件式（１）を満たすのが好ましい。また、より望ましくは下式の範囲を満たすことである。
１．１ ＜ ｜Ｅ｜ ＜ ４ （１Ａ）
請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、前記撮像レンズは鏡枠の中に配置され、前記正の第１レンズと前記鏡枠との間には、光軸に直交する方向に隙間が設けられ、前記隙間の範囲内で前記正の第１レンズを光軸直交方向に変位させてレンズ調心を行い固定することを特徴とする。このような隙間を前記正の第１レンズと前記鏡枠との間に設けることで、前記正の第１レンズを光軸直交方向に調整できるのである。また前記隙間は、接着剤を充填して前記第１レンズと前記鏡枠とを固定するためにも用いることができる。この隙間は、例えば最大でレンズ外径の１０％程度あると望ましい。
請求項４に記載の撮像レンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、記後群は４枚のレンズで構成されることを特徴とする。
請求項５に記載の撮像レンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記後群は３枚のレンズで構成されることを特徴とする。
請求項６に記載の撮像レンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記後群は２枚のレンズで構成されることを特徴とする。
請求項７に記載の撮像レンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記後群は少なくとも１枚の負レンズを含むことを特徴とする。後群に少なくとも１枚の負レンズを含むことにより、発散作用を有する面の効果によりペッツバール和の補正を容易とし、画面周辺部まで良好な結像性能を確保することが可能となる。
請求項８に記載の撮像レンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記後群の最も像面側に負レンズが配置されていることを特徴とする。後群の最も像面側に負レンズを配置することにより、テレフォト構成にできるためレンズ全長の短縮化を達成することができる。
請求項９に記載の小型撮像装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の撮像レンズを有することを特徴とする。
本発明によれば、適切なレンズを光軸と直交する方向に調整することにより、高い解像度が得られる撮像レンズ及び小型撮像装置を提供することができる。
本実施の形態にかかる小型撮像装置５０の斜視図である。 図１の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た断面図である。 小型撮像装置５０を携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。 携帯電話機１００の制御ブロック図である。 実施例１の撮像レンズの断面図である。 実施例１にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。 実施例２の撮像レンズの断面図である。 実施例２にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。 実施例３の撮像レンズの断面図である。 実施例３にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。 実施例４の撮像レンズの断面図である。 実施例４にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。 実施例５の撮像レンズの断面図である。 実施例５にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。 実施例６の撮像レンズの断面図である。 実施例６にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。 実施例７の撮像レンズの断面図である。 実施例７にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる小型撮像装置５０の斜視図であり、図２は、図１の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た断面図である。図２に示すように、小型撮像装置５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ５１と、このイメージセンサ５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズ１０と、イメージセンサ５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子（不図示）を有する基板５２とを備え、これらが一体的に形成されている。
上記イメージセンサ５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、不図示の信号処理回路に接続されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、不図示のワイヤを介して基板５２に接続されている。イメージセンサ５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ（不図示）を介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ）は青と輝度信号との色差信号である。なお、固体撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。
イメージセンサ５１を支持する基板５２は、不図示の配線により、イメージセンサ５１に対して通信可能に接続されている。
基板５２は、不図示の外部接続用端子を介して外部回路（例えば、撮像装置を実装した携帯端末の上位装置が有する制御回路）と接続し、外部回路からイメージセンサ５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。
イメージセンサ５１の上部は、基板５２の上面に固定された赤外線カットフィルタなどのプレートＰＴにより封止されている。プレートＰＴの上面周囲には、角筒状（又は円筒状）の鏡枠２０の下端が固定されている。鏡枠２０内には、撮像レンズ１０が配置されている。撮像レンズ１０は、物体側（図２で上方）より順に、正の第１レンズＬ１，開口絞りＳ、正の第２レンズＬ２，負の第３レンズＬ３，正の第４レンズＬ４，負の第５レンズＬ５からなる。
第５レンズＬ５のフランジ部Ｌ５ａと、プレートＰＴとの間には、スペーサＳＰ５が配置され、第４レンズＬ４のフランジ部Ｌ４ａと、第５レンズＬ５のフランジ部Ｌ５ａとの間には、スペーサＳＰ４が配置され、第３レンズＬ３のフランジ部Ｌ３ａと、第４レンズＬ４のフランジ部Ｌ４ａとの間には、スペーサＳＰ３が配置され、第２レンズＬ２のフランジ部Ｌ２ａと、第３レンズＬ３のフランジ部Ｌ３ａとの間には、スペーサＳＰ２が配置され、第１レンズＬ１のフランジ部Ｌ１ａと、第２レンズＬ２のフランジ部Ｌ２ａとの間には、スペーサの機能を兼ねるドーナツ円盤状の開口絞りＳが配置されており、これによりレンズ間距離を精度良く合わせ込むことができる。第１レンズＬ１のフランジ部Ｌ１ａは、鏡枠２０の上端に接着されるドーナツ円盤状の蓋部材２１により遮蔽されている。
スペーサＳＰ２〜ＳＰ５及びレンズＬ２〜Ｌ５，開口絞りＳの外径は、光軸直交方向の少なくとも２方向で鏡枠２０の内壁との隙間が略ゼロとなる寸法を有するため、光軸直交方向に任意に変位させることはできない。しかし、第１レンズＬ１の外周と鏡枠２０との間には隙間δが形成されており、第１レンズＬ１を固定する前の状態で、鏡枠２０に対して第１レンズＬ１は光軸直交方向の少なくとも２方向に変位可能となっている。撮像レンズ１０において、第１レンズＬ１が最も誤差感度が高く、また他のレンズと比較した場合に、相対的に第１レンズＬ１の方が外径が小さいために、レンズ鏡胴と第１レンズとの隙間に、レンズＬ１を光軸直交方向に変位させることができる調心機構を組みこめば、スペースを有効活用することができる。したがって、小型撮像装置に撮像レンズ１０を組み込んでユニット化した場合でも大型化が抑えられる。また、最も前側（物体側）のレンズＬ１のみを調心すればよいので、各レンズ部品を組み込んだ状態で調整が行え、生産工程の効率もあがる。
本実施の形態においては、第１レンズＬ１の７割像高における平行偏心敏感度をＥとしたとき、下記条件式を満たす。
１ ＜ ｜Ｅ｜ ＜ ４ （１）
ただし、平行偏心敏感度Ｅとは、前記撮像レンズの光軸と直交する方向へのレンズの偏心量をδとし、メリジオナル像面の変化量をΔＭとしたとき、Ｅ＝ΔＭ／Δで表される値であり、７割像高とは、固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長の１／２の７割の高さ（即ち対角線長×０．３５）である。
組み付け時には、ＣＭＯＳ型イメージセンサ５１を覆うプレートＰＴに鏡枠２０を組み付けた状態で、スペーサＳＰ５、第５レンズＬ５、スペーサＳＰ４、第４レンズＬ４、スペーサＳＰ３、第３レンズＬ３、スペーサＳＰ２、開口絞りＳを鏡枠２０内に挿入する。更に第１レンズＬ１を開口絞りＳ上に載置して、ＣＭＯＳ型イメージセンサ５１からの信号を確認しながら、鏡枠２０内で第１レンズＬ１を光軸直交方向に変位させてレンズ調心を行い、公差内に収まったところで、隙間δ内に接着剤Ｂを充填して第１レンズＬ１を固定し、更に蓋部材２１を鏡枠２０に接着するようにする。尚、組付態様は、以上に限られない。
次に、上述した小型撮像装置５０の使用態様について説明する。図３は、小型撮像装置５０をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。また、図４は携帯電話機１００の制御ブロック図である。
小型撮像装置５０は、例えば、撮像レンズの物体側端面が携帯電話機１００の背面（液晶表示部側を正面とする）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。
小型撮像装置５０の外部接続用端子（不図示）は、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。
一方、携帯電話機１００は、図４に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、撮像した画像や映像等を表示する表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは小型撮像装置５０による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。
携帯電話機１００を把持する撮影者が、被写体に対して小型撮像装置５０の撮像レンズ１０を向けると、イメージセンサ５１に静止画又は動画の画像信号が取り込まれる。所望のシャッタチャンスで、図３に示すボタンＢＴを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が小型撮像装置５０に取り込まれることとなる。小型撮像装置５０から入力された画像信号は、上記携帯電話機１００の制御系に送信され、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信されることとなる。
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。実施例における各符号の意味は以下の通りである。
ｆ ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ：バックフォーカス
Ｆ ：Ｆナンバー
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長
Ｒ ：曲率半径
Ｄ ：軸上面間隔
Ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、各面番号の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば２．５×１０-02）を、Ｅ（たとえば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。
Figure 2010079296
 ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数
（実施例１）
実施例１のレンズデータを表１に示す。図５は、実施例１の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は正の第２レンズ、Ｌ３は負の第３レンズ、Ｌ４は正の第４レンズ、Ｌ５は最も像面側の負の第５レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２〜Ｌ５である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図６は、実施例１にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例１において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのとき、メリジオナル像面の変化量ΔＭは１２μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝１．２である。
［表１］

実施例1
f=5.910mm fB=0.536mm F=2.0 2Y=7.2mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1＊ 6.603 0.688 1.5305 55.7
2＊ -44.176 0.100
3(絞り) ∞ 0.152
4＊ 6.390 0.977 1.5305 55.7
5＊ -4.395 0.050
6＊ 42.925 0.600 1.5834 30.2
7＊ 2.268 1.020
8＊ -14.845 1.331 1.5305 55.7
9＊ -1.779 0.531
10＊ 8.019 0.715 1.5305 55.7
11＊ 1.595 1.000
12 ∞ 0.300 1.5168 64.2
13 ∞

非球面断係数
第1面 第7面
K=0.14048E+01 K=-0.22790E+01
A4=-0.70966E-02 A4=-0.10809E-01
A6=0.10360E-02 A6=0.41003E-02
A8=0.89534E-03 A8=0.38893E-03
A10=-0.29188E-03 Al0=0.18077E-03
A12=-0.66114E-04

第2面 第8面
K=0.49085E+03 K=0.25321E+02
A4=0.11452E-03 A4=0.15881E-01
A6=0.45589E-02 A6=-0.61505E-02
A8=0.42466E-03 A8=0.12926E-02
Al0=-0.54884E-03 A10=-0.13488E-03
A12=0.13432E-04

第4面 第9面
K=0.50000E+01 K=-0.40392E+01
A4=-0.17082E-02 A4=-0.15076E-01
A6=0.16256E-03 A6=0.27224E-02
A8=-0.22519E-02 A8=-0.59535E-03
A10=0.11262E-02 A10=0.11365E-03
A12=-0.63708E-03 A12=-0.33434E-05

第5面 第10面
K=-0.14947E+01 K=0.18663E+01
A4=-0.25253E-02 A4=-0.37350E-0l
A6=-0.69692E-02 A6=0.45514E-02
A8=0.19263E-02 A8=-0.10252E-03
A10=-0.39357E-03 A10=-0.94808E-05
A12=-0.11786E-03 A12=0.41864E-06

第6面 第11面
K=-0.50000E+02 K=-0.49193E+0l
A4=-0.28085E-01 A4=-0.23372E-01
A6=0.24172E-02 A6=0.32737E-02
A8=0.25930E-02 A8=-0.33571E-03
Al0=-0.38613E-03 A10=0.18959E-04
A12=-0.32549E-06

単レンズデ-タ
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 10.880
2 4 5.068
3 6 -4.127
4 8 3.680
5 10 -3.903
（実施例２）
実施例２のレンズデータを表２に示す。図７は、実施例２の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は負の第２レンズ、Ｌ３は正の第３レンズ、Ｌ４は最も像面側の正の第４レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２〜Ｌ４である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図８は、実施例２にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例２において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのときメリジオナル像面の変化量ΔＭは１７μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝１．７である。
[表２]

実施例2
f=5.712mm fB=0.508mm F=2.8 2Y=7.2mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1＊ 3.711 0.935 1.5891 61.2
2＊ -68.895 0.210
3(絞り） ∞ 1.018
4＊ -2.783 0.600 1.5834 30.2
5＊ 20.891 0.117
6＊ 9.637 1.996 1.5305 55.7
7＊ -1.370 0.100
8＊ 5.070 0.850 1.5305 55.7
9＊ 1.258 1.564
10 ∞ 0.500 1.5168 64.2
11 ∞

非球面係数
第1面 第7面
K=-0.97854E+00 K=-0.35797E+01
A4=-0.15969E-02 A4=-0.24416E-01
A6=-0.21045E-02 A6=0.40324E-02
A8=0.17323E-03 A8=-0.12267E-03
A10=-0.33270E-03 Al0=0.18274E-04
A12=-0.15073E-05

第2面 第8面
K=0.50000E+01 K=-0.30000E+01
A4=-0.97649E-02 A4=-0.24693E-01
A6=-0.29440E-02 A6=0.39743E-02
A8=-0.40171E-03 A8=-0.27056E-03
A10=0.10230E-04
A12=-0.16519E-06

第4面 第9面
K=0.19722E+01 K=-0.47297E+01
A4=0.15382E-02 A4=-0.14574E-01
A6=0.12902E-02 A6=0.14587E-02
A8=0.27437E-02 A8=-0.10113E-03
A10=0.49508E-05
A12=-0.19133E-07

第5面
K=-0.10000E+02

第6面
K=-0.10000E+02

単レンズデ-タ
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 6.006
2 4 -4.171
3 6 2.413
4 8 -3.419
（実施例３）
実施例３のレンズデータを表３に示す。図９は、実施例３の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は正の第２レンズ、Ｌ３は最も像面側の負の第３レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２、Ｌ３である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１０は、実施例３にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例２において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのときメリジオナル像面の変化量ΔＭは２４μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝２．４である。
[表３]

実施例3
f=5.714mm fB=0.583mm F=3.2 2Y=7.2mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1＊ 2.709 0.774 1.5305 55.7
2＊ 23.012 0.096
3(絞り) ∞ 1.326
4＊ -1.651 0.736 1.5305 55.7
5＊ -1.313 0.928
6＊ -12.337 1.347 1.5834 30.2
7＊ 3.963 0.748
8 ∞ 0.300 1.5168 64.2
9 ∞


非球面係数
第1面 第7面
K=-0.16841E+00 K=-0.49239E+01
A4=0.49908E-02 A4=-0.28354E-01
A6=-0.13504E-01 A6=0.58588E-02
A8=0.12456E-01 A8=-0.88006E-03
Al0=-0.53148E-02 A10=0.62026E-04
A12=0.98065E-03 A12=-0.83881E-06
A14=-0.60156E-07
第2面
K=-0.10000E+02
A4=0.14564E-01
A6=-0.33642E-01
A8=0.23437E-0l
A10=-0.26397E-03

第4面
K=-0.72091E+00
A4=0.25993E-01
A6=-0.49582E-0l
A8=0.63503E-0l
A10=-0.18059E-0l
A12=0.99986E-03

第5面
K=-0.25841E+01
A4=-0.50927E-01
A6=0.20147E-01
A8=-0.59446E-02
A10=0.87705E-02
A12=-0.20106E-02

第6面
K=-0.50000E+01
A4=0.67796E-02
A6=-0.37531E-02
A8=0.84713E-03
Al0=-0.64059E-04
A12=0.42936E-06
A14=0.82385E-07

単レンズデ-タ
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 5.713
2 4 6.890
3 6 -4.989
（実施例４）
実施例４のレンズデータを表４に示す。図１１は、実施例４の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は負の第２レンズ、Ｌ３は正の第３レンズ、Ｌ４は最も像面側の負の第４レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２〜Ｌ４である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１２は、実施例４にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例４において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのときメリジオナル像面の変化量ΔＭは３２μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝３．２である。
[表４]

実施例4

f=4.888mm fB=0.500mm F=2.8 2Y=7.056mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1* 1.816 0.689 1.5447 56.2
2* 1.124E+06 0.026
3(絞り) ∞ 0.101
4* -25.691 0.588 1.6320 23.4
5* 4.111 0.834
6* -5.771 1.165 1.5447 56.2
7* -1.531 0.667
8* -4.817 0.500 1.5447 56.2
9* 2.375 0.484
10 ∞ 0.145 1.5163 64.1
11 ∞

非球面係数

第１面 第7面
K=-0.83790E-01 K=-0.45778E+01
A4=0.10287E-01 A4=-0.10428E+00
A6=0.40833E-02 A6=0.50051E-01
A8=0.30554E-02 A8=-0.25796E-01
A10=0.36443E-02 A10=0.85558E-02
A12=-0.10269E-02

第２面 第8面
K=-0.50001E+02 K=0.52630E-01
A4=0.56254E-01 A4=-0.89642E-01
A6=-0.18541E-01 A6=0.26541E-01
A8=0.61624E-02 A8=-0.97550E-03
A10=-0.29090E-02 A10=-0.49329E-03
A12=0.72438E-04
A14=-0.31112E-05

第4面 第9面
K=0.49999E+02 K=-0.12208E+02
A4=0.66688E-01 A4=-0.51175E-01
A6=-0.44421E-01 A6=0.12227E-01
A8=-0.12524E-01 A8=-0.20305E-02
A10=0.29366E-01 A10=0.20147E-03
A12=-0.22744E-01 A12=-0.98778E-05
A14=0.16620E-06

第5面
K=-0.29162E+01
A4=0.67961E-01
A6=0.30382E-02
A8=-0.37774E-01
A10=0.41627E-01
A12=-0.13557E-01

第6面
K=-0.11580E+02
A4=-0.21222E-01
A6=-0.19621E-01
A8=0.18968E-01
A10=-0.75413E-02
A12=0.12527E-02


単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.334
2 4 -5.565
3 6 3.489
4 8 -2.851
（実施例５）
実施例５のレンズデータを表５に示す。図１３は、実施例５の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は負の第２レンズ、Ｌ３は正の第３レンズ、Ｌ４は最も像面側の負の第４レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２〜Ｌ４である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１４は、実施例５にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例５において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのときメリジオナル像面の変化量ΔＭは３１μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝３．１である。
[表５]

実施例5

f=3.294mm fB=0.500mm F=2.8 2Y=4.536mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1* 1.378 0.571 1.5447 56.2
2* -6.370 0.000
3(絞り) ∞ 0.050
4* -50.422 0.330 1.6320 23.4
5* 2.523 0.445
6* -2.536 0.893 1.5447 56.2
7* -0.704 0.126
8* -2.649 0.450 1.5447 56.2
9* 1.161 0.490
10 ∞ 0.145 1.5163 64.1
11 ∞

非球面係数

第１面 第7面
K=-0.56202E+00 K=-0.37041E+01
A4=-0.52445E-02 A4=-0.36731E+00
A6=-0.70419E-01 A6=0.42581E+00
A8=0.10623E+00 A8=-0.49610E+00
A10=-0.29497E+00 A10=0.37150E+00
A12=-0.11363E+00

第２面 第8面
K=0.75595E+01 K=-0.38577E+02
A4=0.27740E-01 A4=-0.23817E+00
A6=-0.35539E-01 A6=0.14388E+00
A8=-0.74147E+00 A8=-0.18988E-01
A10=0.95343E+00 A10=-0.18428E-01
A12=0.83604E-02
A14=-0.11331E-02

第4面 第9面
K=0.50000E+02 K=-0.11076E+02
A4=0.17120E+00 A4=-0.13205E+00
A6=-0.65756E-01 A6=0.73334E-01
A8=-0.54460E+00 A8=-0.32747E-01
A10=0.10906E+01 A10=0.87685E-02
A12=-0.63113E+00 A12=-0.13833E-02
A14=0.99176E-04

第5面
K=0.40363E+01
A4=0.16733E+00
A6=0.12182E+00
A8=-0.48870E+00
A10=0.15244E+01
A12=-0.15559E+01


第6面
K=-0.20214E+00
A4=-0.95330E-01
A6=-0.13320E+00
A8=0.44773E+00
A10=-0.65022E+00
A12=0.55041E+00

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.135
2 4 -3.793
3 6 1.527
4 8 -1.422
（実施例６）
実施例６のレンズデータを表６に示す。図１５は、実施例６の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は負の第２レンズ、Ｌ３は正の第３レンズ、Ｌ４は正の第４レンズ、Ｌ５は最も像面側の負の第５レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２〜Ｌ５である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１６は、実施例６にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例６において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのとき、メリジオナル像面の変化量ΔＭは２５μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝２．５である。
[表６]

実施例6

f=4.674mm fB=0.303mm F=2.8 2Y=7.016mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1* 2.139 0.755 1.5447 56.2
2* -12.527 0.020
3(絞り) ∞ 0.065
4* 4.518 0.300 1.6320 23.4
5* 1.883 0.470
6* -6.771 0.680 1.5447 56.2
7* -2.477 0.766
8* -2.205 0.820 1.5447 56.2
9* -0.949 0.265
10* -2.190 0.450 1.5447 56.2
11* 1.926 0.600
12 ∞ 0.300 1.5163 64.1
13 ∞

非球面係数

第1面 第7面
K=0.26558E-01 K=0.13642E+01
A4=-0.18851E-02 A4=-0.13834E-01
A6=-0.22712E-02 A6=0.20066E-01
A8=0.12727E-02 A8=-0.14488E-01
A10=-0.21871E-02 A10=0.75606E-02
A12=0.15882E-02 A12=0.29344E-02
A14=-0.16112E-02 A14=-0.90504E-03

第2面 第8面
K=-0.30000E+02 K=0.41709E+00
A4=0.19494E-01 A4=-0.64055E-01
A6=-0.23496E-03 A6=0.43892E-01
A8=-0.15827E-01 A8=-0.59102E-02
A10=0.25757E-02 A10=-0.11128E-02
A12=-0.93408E-02 A12=0.69986E-03
A14=0.68234E-02 A14=-0.59521E-04

第4面 第9面
K=-0.17606E+02 K=-0.30172E+01
A4=-0.20001E-01 A4=-0.91767E-01
A6=0.65196E-01 A6=0.30634E-01
A8=-0.89833E-01 A8=-0.18830E-02
A10=0.39380E-01 A10=0.61341E-04
A12=-0.89967E-02 A12=-0.77714E-04
A14=-0.12346E-02 A14=0.77149E-05

第5面 第10面
K=-0.38810E+01 K=-0.15996E+02
A4=0.40167E-02 A4=-0.44294E-01
A6=0.60314E-01 A6=0.98072E-02
A8=-0.28396E-01 A8=-0.98973E-04
A10=-0.24073E-01 A10=-0.15586E-03
A12=0.33881E-01 A12=0.17085E-04
A14=-0.12265E-01 A14=-0.57279E-06

第6面 第11面
K=0.91345E+01 K=-0.12494E+02
A4=-0.27556E-01 A4=-0.30230E-01
A6=-0.56137E-02 A6=0.45170E-02
A8=0.26908E-01 A8=-0.71060E-03
A10=0.63675E-02 A10=0.85375E-04
A12=0.21773E-03 A12=-0.64141E-05
A14=-0.24628E-02 A14=0.23016E-06


単レンズデータ

レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.416
2 4 -5.344
3 6 6.792
4 8 2.485
5 10 -1.812
（実施例７）
実施例７のレンズデータを表７に示す。図１７は、実施例７の撮像レンズの断面図である。図中、Ｌ１は光軸直交方向に調整可能な正の第１レンズ、Ｌ２は負の第２レンズ、Ｌ３は正の第３レンズ、Ｌ４は正の第４レンズ、Ｌ５は最も像面側の負の第５レンズ、ＳはレンズＬ１，Ｌ２間に配置された開口絞り、Ｉは撮像面を示し、後群はレンズＬ２〜Ｌ５である。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１８は、実施例７にかかる撮像レンズの球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、及び歪曲収差（ｃ）の収差図である。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、二点鎖線Ｍはメリジオナル面をそれぞれ表す。実施例７において、第１レンズＬ１の偏心量Δが１０μｍのとき、メリジオナル像面の変化量ΔＭは２２μｍであり、平行偏心敏感度│Ｅ│＝２．２である。
[表７]

実施例7

f=5.673mm fB=0.303mm F=2.8 2Y=7.016mm

面番号 R(mm) D(mm) Nd νd
1* 2.117 0.830 1.5447 56.2
2* -10.718 0.020
3(絞り) ∞ 0.065
4* 6.584 0.326 1.6320 23.4
5* 2.041 0.625
6* -4.849 0.555 1.5447 56.2
7* -3.134 0.628
8* -2.531 0.907 1.5447 56.2
9* -1.488 0.764
10* -6.064 0.450 1.5447 56.2
11* 2.870 0.829
12 ∞ 0.300 1.5163 64.1
13 ∞

非球面係数

第1面 第7面
K=0.15774E+00 K=0.35960E+01
A4=0.12623E-02 A4=-0.38212E-02
A6=0.15096E-02 A6=0.10828E-01
A8=-0.12604E-02 A8=-0.45987E-02
A10=-0.78920E-03 A10=0.82107E-02
A12=0.23414E-02 A12=-0.32772E-02
A14=-0.11426E-02 A14=0.96076E-03

第2面 第8面
K=-0.39157E+01 K=-0.69010E+01
A4=0.46401E-01 A4=-0.52359E-01
A6=-0.26258E-01 A6=0.90282E-02
A8=-0.12016E-01 A8=0.95207E-03
A10=0.57931E-01 A10=-0.13095E-02
A12=-0.60714E-01 A12=0.90252E-03
A14=0.20234E-01 A14=-0.16162E-03

第4面 第9面
K=-0.30000E+02 K=-0.34824E+01
A4=-0.16032E-02 A4=-0.55914E-01
A6=0.59117E-02 A6=0.18374E-01
A8=0.13271E-02 A8=-0.59403E-02
A10=-0.19584E-01 A10=0.10535E-02
A12=0.26067E-01 A12=0.16468E-03
A14=-0.14915E-01 A14=-0.41647E-04

第5面 第10面
K=-0.34811E+01 K=-0.70177E+01
A4=-0.81243E-02 A4=-0.25267E-01
A6=0.39713E-01 A6=0.13295E-02
A8=0.76648E-02 A8=0.87644E-03
A10=-0.62520E-01 A10=-0.16695E-03
A12=0.78022E-01 A12=0.13419E-04
A14=-0.33420E-01 A14=-0.44088E-06

第6面 第11面
K=0.15153E+02 K=-0.14952E+02
A4=-0.23998E-01 A4=-0.31634E-01
A6=0.25203E-01 A6=0.53687E-02
A8=-0.31287E-01 A8=-0.10529E-02
A10=0.54715E-01 A10=0.14310E-03
A12=-0.33934E-01 A12=-0.11165E-04
A14=0.11349E-01 A14=0.38192E-06

単レンズデータ

レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.321
2 4 -4.813
3 6 14.590
4 8 5.073
5 10 -3.514
各実施例の平行偏心敏感度│Ｅ│を表８にまとめて示す。
Figure 2010079296
なお、本実施例は、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角については、撮像面周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。しかし、最近の技術では、固体撮像素子の色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しによって、シューディングを軽減することができるようになってきた。具体的には撮像素子の撮像面の画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定すれば、撮像面の周辺部にいくほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像レンズ光軸側ヘシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部に導くことができる。これにより固体撮像素子で発生するシェーディングを小さく抑えることができる。本実施例は、前記要求が緩和された分について、より小型化を目指した設計例となっている。
１０ 撮像レンズ
２０ 鏡枠
２１ 蓋部材
５０ 小型撮像装置
５１ イメージセンサ
５１ａ 光電変換部
５２ 基板
６０ 入力部
７０ 表示部
８０ 無線通信部
９２ 記憶部
１００ 携帯電話機
１０１ 制御部
Ｌ１〜Ｌ５ レンズ
Ｌ１ａ〜Ｌ５ａ フランジ部
Ｓ 開口絞り
ＳＰ１〜ＳＰ４ スペーサ

Claims (9)

  1. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる小型撮像装置用の撮像レンズであって、
    物体側より順に、少なくとも正の第１レンズと、開口絞りと、後群で構成されるとともに、前記正の第１レンズが光軸と直交する方向に調整可能となっていることを特徴とする撮像レンズ。
  2. 前記第１レンズの７割像高における平行偏心敏感度をＥとしたとき、下記条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
    １ ＜ ｜Ｅ｜ ＜ ５ （１）
  3. 前記撮像レンズは鏡枠の中に配置され、前記正の第１レンズと前記鏡枠との間には、光軸に直交する方向に隙間が設けられ、前記隙間の範囲内で前記正の第１レンズを光軸直交方向に変位させてレンズ調心を行い固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
  4. 前記後群は４枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  5. 前記後群は３枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  6. 前記後群は２枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  7. 前記後群は少なくとも１枚の負レンズを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  8. 前記後群の最も像面側に負レンズが配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  9. 請求項１〜８のいずれかに記載の撮像レンズを有することを特徴とする小型撮像装置。
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