JP2010096820A - 撮像装置及び携帯端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光軸方向に移動可能な撮像レンズと、撮像レンズにより物体像が結像する撮像素子と、撮像レンズより物体側に配置され開放Fナンバーを規定する第1絞りと、第1絞りより物体側に配置され小絞りのFナンバーを規定する第2絞りと、を有する撮像装置において、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
1.0<(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω)<15.0
但し、ω:前記撮像レンズの半画角、2Y:前記撮像素子の撮像面対角線長、F1:前記第1絞りが規定するFナンバー、F2:前記第2絞りが規定するFナンバー、d:前記撮像レンズが過焦点距離より遠方の物体に合焦している場合における前記第1絞りと前記第2絞りの光軸上の距離。
【選択図】図1
Description
また、物体側から順に物体側に凸面を向けた正の第1レンズ、物体側に凸面を向けた負の第2レンズ、物体側に凸面を向けた正の第3レンズで構成し、撮像レンズ全長(撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離)の小型化を目指した撮像レンズが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
L/2Y < 1.3 (8)
f/2Y < 0.85 (9)
但し、
L :撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離
2Y:固体撮像素子の撮像面対角線長(固体撮像素子の矩形実行画素領域の対角線長)
f :撮像レンズ全系の焦点距離
ここで、「像側焦点」とはレンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。なお、撮像レンズの最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分は空気換算距離とした上で上記Lの値を計算するものとする。
前記撮像レンズにより物体像が結像する撮像素子と、
前記撮像レンズより物体側に配置され開放Fナンバーを規定する第1絞りと、
前記第1絞りより物体側に配置され小絞りのFナンバーを規定する第2絞りと、
を有する撮像装置において、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
1.0<(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω)<15.0 (1)
但し、
ω :前記撮像レンズの半画角
2Y:前記撮像素子の撮像面対角線長
F1:前記第1絞りが規定するFナンバー
F2:前記第2絞りが規定するFナンバー
d :前記撮像レンズが過焦点距離より遠方の物体に合焦している場合における前記第1絞りと前記第2絞りの光軸上の距離
2.前記第1絞りは固定絞りであって前記撮像レンズと共に移動し、前記第2絞りは可変絞りであって位置が固定されていることを特徴とする前記1に記載の撮像装置。
0.25<(r1+r2)/(r1−r2)<0.9 (2)
0.80<(r3+r4)/(r3−r4)<5.1 (3)
但し、
r1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
r2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
r3:前記第2レンズの物体側の面の曲率半径
r4:前記第2レンズの像側の面の曲率半径
6.前記第4レンズは、物体側に凸面を向けた形状であることを特徴とする前記4又は前記5に記載の撮像装置。
0.54<f1/f<1.1 (4)
但し、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f :撮像レンズ全系の焦点距離
8.前記第4レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹を向けると共に、有効径の範囲内に変曲点を有する非球面形状であることを特徴とする前記4〜7の何れか1項に記載の撮像装置。
1.4<(r5+r6)/(r5−r6)<2.5 (5)
但し、
r5:前記第3レンズの物体側の面の曲率半径
r6:前記第3レンズの像側の面の曲率半径
10.前記第1レンズ及び前記第2レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする前記3〜9の何れか1項に記載の撮像装置。
25<ν1−ν2<65 (6)
但し、
ν1:前記第1レンズのアッベ数
ν2:前記第2レンズのアッベ数
11.前記第2レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする前記3〜10の何れか1項に記載の撮像装置。
1.6<n2<2.1 (7)
但し、
n2:前記第2レンズの屈折率
12.前記第1レンズ及び前記第2レンズはガラス材料より形成されており、前記第3レンズ及び前記第4レンズはプラスチック材料より形成されていることを特徴とする前記4〜11の何れか1項に記載の撮像装置。
条件式(1)は、第1絞りと第2絞りの光軸上での距離d、撮像レンズの半画角ω、第1絞りが規定するFナンバーF1、第2絞りが規定するFナンバーF2、固体撮像素子の撮像面対角線長(固体撮像素子の矩形実行画素領域の対角線長)2Yの関係を規定するものである。
1.0<(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω)<7.0 (1′)
下限を上回ることにより、小絞り使用時においても光線のケラレによる周辺光量の低下を招かず、高画質な画像を得ることが出来る。また、上限を下回ることにより、第1の開口絞りと第2の開口絞りの光軸上での距離dを過度に小さくする必要がなく、製造が容易である。
[前記2の効果]
第1絞りが撮像レンズと共に移動することにより、第1絞りと撮像レンズの物体側面との距離を一定になる。そのため、オートフォーカスのために撮像レンズが移動した状態であっても、撮像レンズに入射する光束を一定範囲に保つことができ、画面周辺部での光線のケラレなどによる光学性能の劣化を防ぐことができる。
[前記3の効果]
請求項3に記載の撮像装置は、請求項1又は請求項2に記載の撮像装置において、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズを有し、少なくとも3枚以上のレンズからなることを特徴とする。物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズを配置する構成は、射出瞳が物体側に位置するため、センサーへの光線入射角を低く抑えられる。また、負の屈折力を持つレンズが物体側に位置するため、光線がレンズの周辺部を通過することができ、色収差の補正が容易である。
[前記4の効果]
前記3におけるレンズ構成は、レンズ全長の小型化に有利な構成になる。
[前記5の効果]
前記5における条件式(2)は、第1レンズの形状を適切に設定する条件である。この条件式の範囲内で、第1レンズは物体側の面より像側の面の方が強い正の屈折力を有する形状となる。条件式(2)の上限を下回ることで、第1レンズの像側の面の正の屈折力が強くなりすぎず、第2レンズの像側の面の周辺部が過度の負の屈折力を持つことによるコマ収差、像面湾曲、色収差の発生を抑えることが出来る。条件式(2)の下限を上回ることで、第1レンズ周辺部の物体側に空間が生まれ、絞りの配置が容易になるため、全長の短縮が容易になる。
[前記6の効果]
前記6によれば、前記第3レンズと前記第4レンズとの間に形成される空気レンズの正の屈折力を強まらせることができる。従って、撮像面周辺部に結像する光束のテレセントリック特性の確保を容易にすることが出来る。
[前記7の効果]
前記7における条件式(4)は、第1レンズの屈折力を適切に設定するものであり、下限を上回ることで第1レンズの屈折力が必要以上に大きくならず、球面収差やコマ収差を小さく良好に抑えることができる。また上限を下回ることで第1レンズの屈折力が適度に確保され、撮像レンズ全長を短縮でき小型化が可能となる。
[前記8の効果]
前記8によれば、第4レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹を向けると共に、周辺に変曲点を有する非球面とすることにより、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。また、第2レンズの像側の面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を弱くする必要がなくなり軸外収差を良好に補正することが可能となる。
[前記9の効果]
前記9における条件式(5)は、第3レンズの形状を適切に設定するものであり、下限を上回ることで第3レンズの屈折力が必要以上に大きくならず、球面収差やコマ収差を小さく良好に抑えることができる。また、第3レンズの像側の面のサグ量が大きくなりすぎず、作りやすい形状となる。また、上限を下
回ることで第3レンズの屈折力が適度に確保され、同時に第1レンズの屈折力が過度に大きくなることを抑えることが出来るため、球面収差、コマ収差を抑えながら撮像レンズ全長を短縮でき小型化が可能となる。
[前記10の効果]
前記10における条件式(6)は、撮像レンズ全系の色収差を良好に補正する条件である。下限を上回ることで、軸上色収差、倍率色収差をバランス良く補正することができる。一方で、上限を下回ることで、入手しやすい光学材料で構成することができる。
[前記11の効果]
前記11における条件式(7)は、撮像レンズ全系の収差を良好に補正する条件である。下限を上回ることで、コマ収差、像面湾曲、色収差をバランス良く補正することができ、第2レンズの像側の面の曲率を抑えることが出来る。一方、上限を下回ることで、入手しやすい光学材料で構成することができる。
[前記12の効果]
前記12によれば、撮像レンズを構成する全てのレンズを射出成形により製造されるプラスチックレンズで構成すると、撮像レンズの小型軽量化と低コスト化に有利である、しかしながら、プラスチック材料は温度変化時の屈折率変化が大きいため、全てのレンズをプラスチックで構成すると、温度変化によりレンズ全体の像点位置が変動してしまうという問題がある。
[前記13の効果]
前記13に記載の携帯端末は、前記1から前記12に記載の撮像装置を備えることで、より小型化され、且つより高性能化される。
但し、
ω :前記撮像レンズの半画角
2Y:前記撮像素子の撮像面対角線長
F1:前記第1絞りが規定するFナンバー
F2:前記第2絞りが規定するFナンバー
d :前記撮像レンズが過焦点距離より遠方に合焦している場合における前記第1絞りと前記第2絞りの光軸上の距離。
f :撮像レンズ全系の焦点距離
fB :バックフォーカス
F :開放Fナンバー
2Y :固体撮像素子の撮像面対角線長(固体撮像素子の矩形実行画素領域の対角線長)
ENTP:入射瞳位置(第1面から入射瞳までの距離)
EXTP:射出瞳位置(撮像面から射出瞳位置までの距離)
H1 :前側主点位置(第1面から前側主点位置までの距離)
H2 :後側主点位置(最終面から後側主点位置までの距離)
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
また、各実施例において非球面の形状は、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。
Ai:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
(実施例1)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.72mm
F=2.47
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.13mm
H1=−0.05mm
H2=−4.08mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.10 0.97
2(*) 6.709 1.18 1.58913 61.3 1.04
3(*) -2.720 0.10 1.36
4(*) 5.918 0.60 1.80543 26.1 1.54
5(*) 2.209 0.82 1.55
6(*) -5.092 1.33 1.53175 56.0 1.84
7(*) -1.406 0.10 2.06
8(*) 4.022 0.84 1.53175 56.0 2.45
9(*) 1.233 1.00 3.13
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.48
11 ∞ 0.72 3.50
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=4.55767E+00,A4=-2.60880E-02,A6=-4.84268E-03,A8=-4.29967E-03,A10=1.06720E-03
第3面
K=1.00060E+00,A4=-9.88110E-05,A6=4.46523E-03,A8=-3.09313E-03,A10=4.81011E-04
第4面
K=-1.40836E+00,A4=-2.97755E-02,A6=1.45993E-02,A8=-1.77521E-03,A10=7.82900E-06
第5面
K=-3.01554E+00,A4=-9.65458E-03,A6=6.11979E-03,A8=4.32172E-04,A10=-2.19381E-04
第6面
K=-3.02381E+00,A4=3.19368E-02,A6=-1.12073E-02,A8=2.04566E-03,A10=-7.52000E-07
第7面
K=-3.81636E+00,A4=-2.19406E-02,A6=4.27939E-03,A8=-4.96682E-04,
A10=-1.93360E-05,A12=2.44840E-05
第8面
K=-2.90692E+00,A4=-4.59317E-02,A6=6.02061E-03,A8=-7.49311E-04,A10=9.90910E-05,
A12=-8.21100E-06
第9面
K=-4.79783E+00,A4=-2.64088E-02,A6=3.90884E-03,A8=-5.58339E-04,A10=4.73730E-05,
A12=-1.93000E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.446
2 4 -4.717
3 6 3.245
4 8 -3.737
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=1.27
但し、
F1=2.4
F2=5.6
d=0.6
ω=36.8
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.42
(r3+r4)/(r3−r4)=2.19
f1/f=0.71
(r5+r6)/(r5−r6)=1.76
ν1−ν2=35.1
n2=1.81
L/2Y=0.966
f/2Y=0.672
図2は実施例1のレンズの断面図、図3は実施例1の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例2)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.77mm
F=2.88
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.17mm
H1=−0.16mm
H2=−4.01mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.10 0.82
2(*) 6.808 1.22 1.69350 53.2 0.89
3(*) -2.661 0.10 1.22
4(*) 69.793 0.60 1.80542 26.1 1.30
5(*) 2.975 0.85 1.40
6(*) -3.255 1.19 1.53175 56.0 1.62
7(*) -1.324 0.10 1.89
8(*) 3.849 0.88 1.53175 56.0 2.45
9(*) 1.269 1.00 3.12
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.45
11 ∞ 0.77 3.48
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=3.75899E+00,A4=-2.66961E-02,A6=-3.66287E-03,A8=-9.78487E-03,A10=3.82192E-03
第3面
K=1.32136E+00,A4=-3.08553E-03,A6=6.71917E-03,A8=-2.67124E-03,A10=-3.04790E-05
第4面
K=2.00000E+01,A4=-2.77099E-02,A6=1.67558E-02,A8=-1.64903E-03,A10=-5.32669E-04
第5面
K=-3.28732E+00,A4=-1.05208E-02,A6=5.89783E-03,A8=5.27868E-04,A10=-3.71589E-04
第6面
K=-7.54816E-01,A4=2.98690E-02,A6=-1.46051E-02,A8=2.39350E-03,A10=3.55264E-04
第7面
K=-3.12043E+00,A4=-2.76708E-02,A6=2.77646E-03,A8=-6.33587E-04,A10=8.10430E-05,
A12=5.42640E-05
第8面
K=-1.74948E+00,A4=-4.83428E-02,A6=5.99966E-03,A8=-6.02361E-04,A10=1.04196E-04,
A12=-1.07320E-05
第9面
K=-4.78280E+00,A4=-2.83562E-02,A6=4.85224E-03,A8=-7.70495E-04,A10=7.18190E-05,
A12=-2.97400E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.913
2 4 -3.874
3 6 3.460
4 8 -4.039
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=1.87
但し、
F1=2.8
F2=5.6
d=0.3
ω=37.0
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.44
(r3+r4)/(r3−r4)=1.09
f1/f=0.61
(r5+r6)/(r5−r6)=3.37
ν1−ν2=37.9
n2=1.81
L/2Y=0.966
f/2Y=0.668
図4は実施例2のレンズの断面図、図5は実施例2の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例3)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.8mm
F=2.47
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.35mm
H1=−0.36mm
H2=−3.96mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 0.96
2(*) 9.679 1.21 1.68980 52.8 0.97
3(*) -2.675 0.10 1.31
4(*) 8.547 0.55 1.83310 24.0 1.45
5(*) 2.572 1.00 1.49
6(*) -2.862 1.18 1.53175 56.0 1.69
7(*) -1.365 0.10 1.98
8(*) 2.866 0.83 1.53175 56.0 2.65
9(*) 1.209 1.00 3.22
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.48
11 ∞ 0.80 3.50
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-1.60232E+01,A4=-2.58667E-02,A6=-6.27441E-03,A8=-3.79239E-03,
A10=-1.51020E-05
第3面
K=1.31541E+00,A4=-3.83529E-03,A6=3.85890E-03,A8=-1.36533E-03,A10=-9.58800E-06
第4面
K=8.28411E+00,A4=-2.78721E-02,A6=1.22904E-02,A8=-1.30477E-03,A10=-1.57530E-04
第5面
K=-2.78259E+00,A4=-1.00014E-02,A6=5.88976E-03,A8=-7.58000E-07,A10=-2.33271E-04
第6面
K=-1.03137E+00,A4=3.12410E-02,A6=-1.39736E-02,A8=3.37748E-03,A10=-1.67508E-04
第7面
K=-3.00934E+00,A4=-2.34895E-02,A6=1.91668E-03,A8=1.23258E-04,A10=-1.13478E-04,
A12=3.68660E-05
第8面
K=-6.11849E+00,A4=-3.19619E-02,A6=5.89726E-03,A8=-9.75743E-04,A10=1.13100E-04,
A12=-6.27400E-06
第9面
K=-4.34065E+00,A4=-2.50101E-02,A6=4.52276E-03,A8=-6.89189E-04,A10=5.70430E-05,
A12=-2.04600E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.165
2 4 -4.611
3 6 3.856
4 8 -4.761
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=2.47
但し、
F1=2.4
F2=5.6
d=0.3
ω=37.2
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.57
(r3+r4)/(r3−r4)=1.86
f1/f=0.67
(r5+r6)/(r5−r6)=2.82
ν1−ν2=28.8
n2=1.83
L/2Y=0.966
f/2Y=0.665
図6は実施例3のレンズの断面図、図7は実施例3の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例4)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.63mm
F=2.47
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.3mm
H1=−0.19mm
H2=−4.1mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 0.95
2(*) 9.968 1.20 1.58910 61.3 0.96
3(*) -2.407 0.10 1.32
4(*) 4.290 0.50 1.83310 24.0 1.54
5(*) 2.037 1.04 1.52
6(*) -3.586 1.29 1.53175 56.0 1.70
7(*) -1.391 0.10 2.05
8(*) 3.542 0.89 1.53175 56.0 2.73
9(*) 1.224 1.00 3.31
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.53
11 ∞ 0.63 3.55
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-1.99996E+01,A4=-2.73576E-02,A6=-5.85376E-03,A8=-5.69809E-03,A10=1.40914E-03
第3面
K=8.94189E-01,A4=3.35912E-04,A6=4.92997E-03,A8=-2.22157E-03,A10=4.39993E-04
第4面
K=-5.65474E+00,A4=-3.23668E-02,A6=1.53147E-02,A8=-1.01472E-03,A10=-1.23208E-04
第5面
K=-3.39895E+00,A4=-1.10230E-02,A6=6.02376E-03,A8=3.53249E-04,A10=-8.94710E-05
第6面
K=-9.66898E-01,A4=2.92377E-02,A6=-1.15388E-02,A8=2.16238E-03,A10=-3.45669E-04
第7面
K=-3.35097E+00,A4=-2.29811E-02,A6=3.34138E-03,A8=-3.42837E-04,
A10=-7.71010E-05,A12=1.53760E-05
第8面
K=-3.46863E+00,A4=-3.94713E-02,A6=6.57952E-03,A8=-9.97574E-04,A10=1.14879E-04,
A12=-5.72300E-06
第9面
K=-4.41463E+00,A4=-2.28250E-02,A6=3.78798E-03,A8=-5.63350E-04,A10=4.57170E-05,
A12=-1.51400E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.414
2 4 -5.178
3 6 3.549
4 8 -4.059
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=2.24
但し、
F1=2.4
F2=5.6
d=0.3
ω=38.5
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.61
(r3+r4)/(r3−r4)=2.81
f1/f=0.72
(r5+r6)/(r5−r6)=2.27
ν1−ν2=37.2
n2=1.83
L/2Y=0.966
f/2Y=0.662
図8は実施例4のレンズの断面図、図9は実施例4の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例5)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.59mm
F=2.47
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.17mm
H1=−0.01mm
H2=−4.16mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 0.96
2(*) 5.194 1.36 1.69350 53.2 1.01
3(*) -2.879 0.08 1.34
4(*) 217.350 0.48 1.80518 25.4 1.41
5(*) 3.208 0.86 1.44
6(*) -2.757 1.22 1.53175 56.0 1.50
7(*) -1.492 0.05 1.91
8(*) 3.542 1.10 1.53175 56.0 2.71
9(*) 1.418 1.00 3.32
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.53
11 ∞ 0.60 3.55
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-5.35382E+00,A4=-1.41346E-02,A6=-4.70483E-03,A8=-3.90833E-03,A10=5.47657E-04
第3面
K=1.18247E+00,A4=5.28755E-04,A6=6.94128E-04,A8=-8.81405E-04,A10=1.00880E-05
第4面
K=2.00000E+01,A4=-1.61414E-02,A6=1.01202E-02,A8=-2.72520E-04,A10=-1.51000E-04
第5面
K=-2.64432E+00,A4=-6.36371E-03,A6=7.19814E-03,A8=-1.00402E-03,A10=1.60688E-04
第6面
K=5.23350E-01,A4=2.80399E-02,A6=-2.15421E-02,A8=7.52234E-03,A10=-1.26765E-03
第7面
K=-1.55942E+00,A4=-4.15677E-03,A6=-2.53439E-03,A8=4.13430E-05,
A10=-9.95910E-05,A12=4.85140E-05
第8面
K=-1.58949E+01,A4=-3.13455E-02,A6=7.71821E-03,A8=-1.19952E-03,A10=1.15066E-04,
A12=-4.99900E-06
第9面
K=-4.63267E+00,A4=-2.50502E-02,A6=4.82416E-03,A8=-6.46363E-04,A10=4.56850E-05,
A12=-1.35400E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.869
2 4 -4.048
3 6 4.581
4 8 -5.423
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=6.78
但し、
F1=2.4
F2=5.6
d=0.1
ω=38.4
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.29
(r3+r4)/(r3−r4)=1.30
f1/f=0.60
(r5+r6)/(r5−r6)=3.36
ν1−ν2=27.8
n2=1.81
L/2Y=0.965
f/2Y=0.665
図10は実施例5のレンズの断面図、図11は実施例5の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例6)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.65mm
F=2.47
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.14mm
H1=0.12mm
H2=−4.25mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.15 0.98
2(*) 5.024 1.13 1.48749 70.2 1.11
3(*) -2.429 0.09 1.38
4(*) 4.877 0.50 1.61340 44.3 1.56
5(*) 1.779 0.87 1.64
6(*) -6.155 1.37 1.53175 56.0 2.10
7(*) -1.520 0.09 2.16
8(*) 5.094 1.02 1.53175 56.0 2.45
9(*) 1.352 1.00 3.23
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.52
11 ∞ 0.65 3.54
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=1.93593E+00,A4=-2.60580E-02,A6=-9.68466E-03,A8=-9.52415E-04,A10=-2.00758E-03
第3面
K=1.18034E+00,A4=5.29555E-03,A6=3.06046E-03,A8=-2.34041E-03,A10=1.56837E-04
第4面
K=-2.00000E+01,A4=-4.14964E-02,A6=1.62918E-02,A8=-1.24687E-03,A10=-1.17536E-04
第5面
K=-3.47888E+00,A4=-9.91862E-03,A6=6.03017E-03,A8=7.20580E-05,A10=-1.78463E-04
第6面
K=-7.45472E+00,A4=3.29123E-02,A6=-9.01053E-03,A8=2.01732E-03,A10=-1.31554E-04
第7面
K=-3.57546E+00,A4=-1.88601E-02,A6=4.33752E-03,A8=-3.80074E-04,A10=1.34680E-05,
A12=1.71090E-05
第8面
K=6.22879E-01,A4=-4.94008E-02,A6=6.13819E-03,A8=-7.49483E-04,A10=8.10750E-05,
A12=-4.86900E-06
第9面
K=-4.79668E+00,A4=-2.51886E-02,A6=3.96910E-03,A8=-5.76680E-04,A10=4.67340E-05,
A12=-1.65500E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.523
2 4 -4.837
3 6 3.444
4 8 -3.822
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=13.16
但し、
F1=2.4
F2=5.6
d=0.055
ω=37.5
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.35
(r3+r4)/(r3−r4)=2.35
f1/f=0.76
(r5+r6)/(r5−r6)=1.71
ν1−ν2=26.2
n2=1.62
L/2Y=0.976
f/2Y=0.685
図12は実施例6のレンズの断面図、図13は実施例6の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例7)
・全体諸元を以下に示す。
f=5.65mm
fB=1.03mm
F=3.2
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.27mm
H1=0.37mm
H2=−4.62mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.13 0.88
2(*) 31.348 1.11 1.49700 81.6 0.97
3(*) -2.513 0.12 1.31
4(*) 2.821 0.52 1.92286 18.9 1.65
5(*) 1.887 0.76 1.60
6(*) -7.997 2.18 1.49200 58.0 1.74
7(*) -1.463 0.10 2.14
8(*) 8.202 1.01 1.57100 34.0 2.40
9(*) 1.431 1.00 3.14
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.39
11 ∞ 1.04 3.41
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=3.60586E+00,A4=-2.39420E-02,A6=-9.08604E-03,A8=4.94773E-03,A10=-2.42591E-03
第3面
K=7.96499E-01,A4=3.44276E-03,A6=4.91423E-03,A8=-7.35909E-04,A10=-3.91625E-04
第4面
K=-1.16292E+00,A4=-2.66997E-02,A6=1.33778E-02,A8=-2.16304E-03,A10=1.17880E-05
第5面
K=-2.74175E+00,A4=-8.69543E-03,A6=7.61202E-03,A8=3.65857E-04,A10=-4.16583E-04
第6面
K=1.34604E+01,A4=1.74964E-02,A6=-3.60240E-03,A8=2.58496E-03,A10=-2.16375E-04
第7面
K=-3.30935E+00,A4=-2.34160E-02,A6=5.24974E-03,A8=-3.93672E-04,A10=1.52040E-05,
A12=8.51100E-06
第8面
K=6.21112E+00,A4=-4.81274E-02,A6=8.12398E-03,A8=-9.36988E-04,A10=5.22090E-05,
A12=-2.09900E-06
第9面
K=-5.04126E+00,A4=-2.65176E-02,A6=4.30754E-03,A8=-5.63264E-04,A10=3.84430E-05,
A12=-1.16100E-06
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 4.718
2 4 -8.328
3 6 3.279
4 8 -3.210
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=4.69
但し、
F1=3.2
F2=5.6
d=0.1
ω=35.5
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.85
(r3+r4)/(r3−r4)=5.04
f1/f=0.99
(r5+r6)/(r5−r6)=1.45
ν1−ν2=62.3
n2=1.93
L/2Y=1.13
f/2Y=0.792
図14は実施例7のレンズの断面図、図15は実施例7の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例8)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.5mm
F=3.2
2Y=7.14mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.33mm
H1=0.17mm
H2=−4.5mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.15 0.78
2(*) 38.100 1.09 1.49700 81.0 0.88
3(*) -2.325 0.20 1.23
4(*) 3.045 0.52 1.84666 23.8 1.59
5(*) 1.931 0.83 1.57
6(*) -7.991 1.94 1.49200 58.0 1.83
7(*) -1.477 0.29 2.14
8(*) 6.908 0.90 1.57100 34.0 2.51
9(*) 1.433 1.00 3.23
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.52
11 ∞ 0.50 3.55
なお、第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-2.00000E+01,A4=-2.87906E-02,A6=-1.00420E-02,A8=6.12642E-03,A10=-3.85125E-03
第3面
K=7.63658E-01,A4=3.65208E-03,A6=5.30203E-03,A8=-3.98550E-04,A10=-4.29778E-04
第4面
K=-1.32336E+00,A4=-2.73738E-02,A6=1.34013E-02,A8=-2.10290E-03,A10=-1.03180E-05
第5面
K=-2.73406E+00,A4=-9.17435E-03,A6=7.20463E-03,A8=2.25528E-04,A10=-3.82110E-04
第6面
K=1.34801E+01,A4=1.82975E-02,A6=-3.73206E-03,A8=2.50792E-03,A10=-2.48875E-04
第7面
K=-3.22893E+00,A4=-2.46558E-02,A6=4.92926E-03,A8=-4.04466E-04,A10=2.46460E-05,
A12=1.05040E-05
第8面
K=3.26782E+00,A4=-4.93107E-02,A6=8.12659E-03,A8=-9.39729E-04,A10=5.45200E-05,
A12=-1.20100E-06
第9面
K=-4.73984E+00,A4=-2.65931E-02,A6=4.60075E-03,A8=-5.74510E-04,A10=3.71360E-05,
A12=-9.96000E-07
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 4.436
2 4 -7.861
3 6 3.355
4 8 -3.367
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=4.27
但し、
F1=3.2
F2=5.6
d=0.1
ω=36.8
Y=3.57
(r1+r2)/(r1−r2)=0.88
(r3+r4)/(r3−r4)=4.47
f1/f=0.93
(r5+r6)/(r5−r6)=1.45
ν1−ν2=57.4
n2=1.85
L/2Y=1.05
f/2Y=0.700
図16は実施例8のレンズの断面図、図17は実施例8の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
(実施例9)
・全体諸元を以下に示す。
fB=0.89mm
F=3.6
2Y=5.6mm
ENTP=0mm
EXTP=−4.73mm
H1=0.89mm
H2=−3.61mm
・面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.15 0.63
2* 6.182 1.67 1.58910 61.2 0.76
3* -1.865 0.67 1.17
4* -0.996 0.93 1.58300 30.0 1.23
5* -4.022 0.47 1.54
6* 1.615 1.26 1.53180 56.0 2.26
7* 2.720 0.40 2.63
8 ∞ 0.50 1.51630 64.2 2.68
9 ∞ 2.76
なお、第1レンズはガラス、第2レンズ及び第3レンズはプラスチック材料から形成されている。
・非球面係数を以下に示す。
第2面
K=0.20208E+02,A4=-0.41242E-01,A6=0.60650E-02,A8=-0.26088E-01,A10=-0.62744E-02
第3面
K=-0.92288E+00,A4=-0.18403E-010,A6=-0.30855E-02,A8=-0.13408E-01,
A10=0.32517E-02
第4面
K=-0.91341E+00,A4=0.10925E+00,A6=0.10715E+00,A8=-0.13203E+00,A10=0.63673E-01,
A12=-0.11737E-01
第5面
K=-0.45867E+01,A4=-0.81403E-01,A6=0.12210E+00,A8=-0.56607E-01,
A10=-0.13974E-01,A12=-0.12597E-02
第6面
K=-0.54283E+01,A4=-0.15594E+01,A6=0.54449E-02,A8=-0.85055E-03,A10=0.42188E-04,
A12=-0.20236E-05
第7面
K=-0.93568E+00,A4=0.62111E+01,A6=-0.48127E-01,A8=-0.42523E-03,
A10=-0.10088E-04,A12=0.10223E-05
・単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.635
2 4 -2.559
3 6 5.355
4 A10= -0.005
・各条件式に対応する値を以下に示す。
(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω))=3.77
但し、
F1=3.6
F2=5.6
d=0.1
ω=31.3
Y=2.80
(r1+r2)/(r1−r2)=0.54
(r3+r4)/(r3−r4)=−1.69
f1/f=0.55
(r5+r6)/(r5−r6)=−3.92
ν1−ν2=57.2
n2=1.58
L/2Y=1.24
f/2Y=0.804
図18は実施例9のレンズの断面図、図19は実施例9の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
α:線膨張係数
[R]:分子屈折
プラスチック素材の場合は、一般に式中第1項に比べ第2項の寄与が小さく、ほぼ無視できる。例えば、PMMA樹脂の場合、線膨張係数αは7×10−5であり、上記式に代入すると、A=−1.2×10−4[/℃]となり、実測値とおおむね一致する。
プラスチック材料 A(近似値)[10−5/℃]
ポリオレフィン系 −11
ポリカーボネイト系 −14
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
F 平行平板
O 光軸
1 鏡枠
2 撮像素子
3 プリント配線板
4 第1絞り
5 第2絞り
6 シャッタ
Claims (13)
- 光軸方向に移動可能な撮像レンズと、
前記撮像レンズにより物体像が結像する撮像素子と、
前記撮像レンズより物体側に配置され開放Fナンバーを規定する第1絞りと、
前記第1絞りより物体側に配置され小絞りのFナンバーを規定する第2絞りと、
を有する撮像装置において、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
1.0<(1/F1−1/F2)・2Y/(4d・tan2ω)<15.0
但し、
ω :前記撮像レンズの半画角
2Y:前記撮像素子の撮像面対角線長
F1:前記第1絞りが規定するFナンバー
F2:前記第2絞りが規定するFナンバー
d :前記撮像レンズが過焦点距離より遠方の物体に合焦している場合における前記第1絞りと前記第2絞りの光軸上の距離 - 前記第1絞りは固定絞りであって前記撮像レンズと共に移動し、前記第2絞りは可変絞りであって位置が固定されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記撮像レンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ及び負の屈折力を有する第2レンズを有し、少なくとも3枚のレンズを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。
- 前記撮像レンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ及び負の屈折力を有する第4レンズからなることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の撮像装置。
0.25<(r1+r2)/(r1−r2)<0.9
0.80<(r3+r4)/(r3−r4)<5.1
但し、
r1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
r2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
r3:前記第2レンズの物体側の面の曲率半径
r4:前記第2レンズの像側の面の曲率半径 - 前記第4レンズは、物体側に凸面を向けた形状であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の撮像装置。
- 前記第1レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3〜6の何れか1項に記載の撮像装置。
0.54<f1/f<1.1
但し、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f :撮像レンズ全系の焦点距離 - 前記第4レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹を向けると共に、有効径の範囲内に変曲点を有する非球面形状であることを特徴とする請求項4〜7の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記第3レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項4〜8の何れか1項に記載の撮像装置。
1.4<(r5+r6)/(r5−r6)<2.5
但し、
r5:前記第3レンズの物体側の面の曲率半径
r6:前記第3レンズの像側の面の曲率半径 - 前記第1レンズ及び前記第2レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3〜9の何れか1項に記載の撮像装置。
25<ν1−ν2<65
但し、
ν1:前記第1レンズのアッベ数
ν2:前記第2レンズのアッベ数 - 前記第2レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3〜10の何れか1項に記載の撮像装置。
1.6<n2<2.1
但し、
n2:前記第2レンズの屈折率 - 前記第1レンズ及び前記第2レンズはガラス材料より形成されており、前記第3レンズ及び前記第4レンズはプラスチック材料より形成されていることを特徴とする請求項4〜11の何れか1項に記載の撮像装置。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
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