JP2010262269A - 撮像レンズおよび撮像装置、ならびに携帯端末機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、光軸近傍において物体側の面が凸形状で正の屈折力を有する第1レンズG1と、負の屈折力を有する第2レンズG2と、光軸近傍において像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第3レンズG3と、光軸近傍において像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第4レンズG4と、光軸近傍において負の屈折力を有する第5レンズG5とからなる。第5レンズG5の像側の面は、光軸近傍において凹形状であり、周辺に向かうに従い光軸近傍に比べて負の屈折力が弱くなる領域を有する。以下の条件式を満足することが好ましい。f1は、第1レンズG1の焦点距離、fは全系の焦点距離とする。
0.8<f/f1<1.5 ……(1)
【選択図】図1
Description
そして、さらに、次の好ましい構成を適宜採用して満足することで、より高性能化を図りやすくなる。
0.8<f/f1<1.5 ……(1)
f1<|f2|<f3 ……(2)
νd2<35 ……(3)
ha<0.7hmax ……(4)
ここで、レンズの面頂点位置から任意の高さhにおける非球面形状が所定の非球面式で表され、その非球面式の1階微分値が高さhでのレンズ面の傾きを表し、2階微分値がレンズ面の傾きの変位を表すとき、光軸近傍からの2階微分値の符号が入れ替わる最低の高さをhaとする。また、最大有効半径での高さをhmax、最大有効半径の7割の高さを0.7hmaxとする。
図1は、本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示している。この構成例は、後述の第1の数値実施例のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の第2ないし第6の数値実施例のレンズ構成に対応する第2ないし第6の構成例の断面構成を、図2〜図6に示す。図1〜図6において、符号Riは、絞りStも含めて最も物体側の構成要素の面を1番目として、像側(結像側)に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目の面の曲率半径を示す。符号Diは、i番目の面とi+1番目の面との光軸Z1上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では図1に示した第1の構成例を基本にして説明する。
0.8<f/f1<1.5 ……(1)
f1<|f2|<f3 ……(2)
νd2<35 ……(3)
ha<0.7hmax ……(4)
ここで、レンズの面頂点位置から任意の高さhにおける非球面形状が所定の非球面式で表され、その非球面式の1階微分値が高さhでのレンズ面の傾きを表し、2階微分値がレンズ面の傾きの変位を表すとき、光軸近傍からの2階微分値の符号が入れ替わる最低の高さをhaとする。また、最大有効半径での高さをhmax、最大有効半径の7割の高さを0.7hmaxとする。
Z=C・h2/{1+(1−K’・C2・h2)1/2}+ΣAi・hi ……(A)
ただし、
K’=1+K
K:離心率
Z:非球面の深さ(mm)
h:光軸からレンズ面までの距離(高さ)(mm)
C:近軸曲率=1/R
(R:近軸曲率半径)
ΣAi・hi:i=1〜nとしたときのAi・hiの総和(n=3以上の整数)
Ai:第i次の非球面係数
次に、以上のように構成された撮像レンズの作用および効果を説明する。
この撮像レンズでは、全体として5枚のレンズ構成とし、従来の4枚構成の撮像レンズに比べてレンズ枚数を増やし、かつ各レンズの構成の最適化を図ったことで、高画素化に対応した高解像性能のレンズ系が得られる。特に、第3レンズG3の像側の面を凸形状にしたことで、明るい光学系にしやすくなっている。
より全長が短く高い解像性能を得るために、条件式(1)の数値範囲は以下の条件式(1A)の数値範囲であることが好ましい。
1.0<f/f1<1.4 ……(1A)
より好ましくは、以下の条件式(1B)の数値範囲であると良い。
1.1<f/f1<1.3 ……(1B)
さらに好ましくは、以下の条件式(1C)の数値範囲であると良い。
1.13≦f/f1<1.3 ……(1C)
より良好に色収差補正を行うためには、条件式(3)の上限は以下の条件式(3A)の値を満たすことが好ましい。
νd2<25 ……(3A)
[表1]〜[表2]は、図1に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に[表1]にはその基本的なレンズデータを示し、[表2]には非球面のデータを示す。[表1]に示したレンズデータにおける面番号Siの欄には、実施例1に係る撮像レンズについて、最も物体側の構成要素の面を1番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目(i=1〜13)の面の番号を示している。曲率半径Riの欄には、図1において付した符号Riに対応させて、物体側からi番目の面の曲率半径の値(mm)を示す。面間隔Diの欄についても、同様に物体側からi番目の面Siとi+1番目の面Si+1との光軸上の間隔(mm)を示す。Ndiおよびνdjの欄には、物体側からj番目の光学要素のd線(587.6nm)に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。
以上の実施例1に係る撮像レンズと同様にして、図2に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例2として、[表3]〜[表4]に示す。また同様にして、図3に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例3として、[表5]〜[表6]に示す。同様にして、図4に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例4として、[表7]〜[表8]に示す。同様にして、図5に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例5として、[表9]〜[表10]に示す。同様にして、図6に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例6として、[表11]〜[表12]に示す。
[表13]には、上述の条件式(1)〜(3)に関連する値を、各実施例についてまとめたものを示す。[表13]から分かるように、条件式(1)〜(3)について、各実施例の値がその数値範囲内となっている。[表13]にはまた、諸データとして、Fナンバー(FNO.)の値についても示す。[表13]から分かるように、特に実施例1〜3についてはFNO.の値が小さく、明るいレンズ系となっている。
図13(A)〜(C)はそれぞれ、実施例1に係る撮像レンズにおける球面収差、非点収差、およびディストーション(歪曲収差)を示している。これらの収差図には、d線を基準波長とし、C線(波長656.27nm)およびF線(波長486.13nm)についての収差も示す。非点収差図において、(S)はサジタル方向、(T)はタンジェンシャル方向の収差を示す。ωは半画角を示す。図13(A)において縦軸は入射瞳径(mm)を示す。
Claims (9)
- 物体側から順に、
正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第3レンズと、
光軸近傍において正の屈折力を有する第4レンズと、
光軸近傍において負の屈折力を有する第5レンズと
からなり、
前記第5レンズの像側の面は、光軸近傍において凹形状であり、周辺に向かうに従い負の屈折力が光軸近傍に比べて弱くなる領域を有する
ことを特徴とする撮像レンズ。 - 前記第1レンズの物体側の面は光軸近傍において物体側に凸形状であり、
前記第4レンズの像側の面は光軸近傍において像側に凸形状である
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像レンズ。
0.8<f/f1<1.5 ……(1)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
f:全系の焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
f1<|f2|<f3 ……(2)
ただし、
f2:第2レンズの焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
νd2<35 ……(3)
ただし、
νd2:第2レンズのd線に関するアッベ数
とする。 - レンズの面頂点位置から任意の高さhにおける非球面形状が所定の非球面式で表され、その非球面式の1階微分値が高さhでのレンズ面の傾きを表し、2階微分値が前記レンズ面の傾きの変位を表すとき、
光軸近傍からの2階微分値の符号が入れ替わる最低の高さをha、最大有効半径での高さをhmax、最大有効半径の7割の高さを0.7hmaxとして、前記第4レンズの像側の面形状が、以下の条件式を満足するような非球面形状とされている
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
ha<0.7hmax ……(4) - 前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズ、および前記第5レンズはすべて、両面が非球面形状である
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の撮像レンズ。 - 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の撮像レンズと、
前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項8に記載の撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像を表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする携帯端末機器。
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