JP2012108230A - Imaging lens and imaging apparatus - Google Patents

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Kazumasa Matsui
一生 松井
Takashi Kawasaki
貴志 川崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging lens which can be used, for example, in an imaging apparatus for a portable terminal, and which can photograph at a wide-angle of view and high resolution while allowing mass production and low cost, and an imaging apparatus using the imaging lens.SOLUTION: In a basic configuration of the invention for achieving a wide-angle of view and high resolution, an imaging lens comprises: in order from the object side, a biconvex first lens having positive power; an aperture diaphragm; a meniscus-shaped second lens having positive power with a concave surface on the object side and a convex surface on the image side; and a third lens. The imaging lens satisfies the conditional expression(1): 0.6<f1/f2<1.5 (1) (f1: a focal length of the first lens, and f2: a focal length of the second lens).

Description

本発明は、小型で薄型である撮像レンズに関するものであり、特に、ノートPC等や携帯端末等への搭載に適した、固体撮像素子を用いた撮像装置に用いる小型で薄型の撮像レンズに関するものである。   The present invention relates to a small and thin imaging lens, and more particularly to a small and thin imaging lens used for an imaging device using a solid-state imaging device, which is suitable for mounting on a notebook PC or a portable terminal. It is.

小型で薄型の撮像装置が、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。   Small and thin imaging devices are now installed in portable terminals, which are compact and thin electronic devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants), which enables not only audio information but also image information to be sent to remote locations. It is possible to transmit to each other.

これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサおよびCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用されている。近年では、撮像素子の画素ピッチの小型化が進み、高画素化により、高解像、高性能化が図られてきている。一方で、画素を維持しながら、撮像素子の小型化を図ることもある。加えて、最近では携帯端末を使用するユーザーの画像を撮影して相手方に伝送し、会話する相手の画像を相互に表示する、いわゆるテレビ電話機能も有する携帯端末も増えつつある。このようなテレビ電話機能を実現する撮像装置に用いられる撮像レンズには、携帯端末を使用する至近距離のユーザーを撮影するために広角性能が求められると共に、画角が広くなることでユーザーの周囲において写りこむ範囲が広がる背景の景色等をより綺麗に写すための解像力が求められている。   As an image pickup element used in these image pickup apparatuses, solid-state image pickup elements such as a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor and a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor are used. In recent years, the pixel pitch of the image sensor has been reduced, and higher resolution and higher performance have been achieved by increasing the number of pixels. On the other hand, the image sensor may be downsized while maintaining the pixels. In addition, recently, an increasing number of mobile terminals have a so-called videophone function that captures an image of a user who uses a mobile terminal, transmits the image to the other party, and displays the images of the other party having a conversation with each other. An imaging lens used in an imaging apparatus that realizes such a videophone function is required to have a wide-angle performance in order to photograph a user at a short distance using a mobile terminal, and a wide angle of view can increase the surroundings of the user. There is a need for resolution to capture the background scenery, etc., in which the range of reflection is widened.

また、レンズモジュールを大量生産する手法と共に、レンズモジュールを低コストかつ大量に基板に実装する方法として、近年では予め半田がポッティングされた基板に対しIC(Integrated Circuit)チップや、その他の電子部品と共に、レンズモジュールを載置したままリフロー処理(加熱処理)し、半田を溶融させることにより電子部品とレンズモジュールとを基板に同時実装するという手法が提案されており、リフロー処理に耐え得る耐熱性に優れた撮像レンズも求められている。   In addition to mass production of lens modules, as a method for mounting lens modules on a board at low cost and in large quantities, in recent years, with IC (Integrated Circuit) chips and other electronic components on boards that have been soldered in advance. A method has been proposed in which an electronic component and a lens module are simultaneously mounted on a substrate by reflow treatment (heating treatment) while the lens module is placed and melting the solder, and the heat resistance can withstand the reflow treatment. There is also a need for excellent imaging lenses.

更に、携帯端末等に搭載される撮像装置用のレンズとしては、撮像装置の薄形化を図るべく、レンズ全長を極力短くすることが要求されている。よって、このような要求に応える為には、レンズを4枚以上の構成とすることは困難である。一方、レンズを1枚又は2枚構成とした撮像レンズでは、レンズ全長を抑えることはできるが収差特性が劣化するため実使用上は不都合である。よって、3枚構成のレンズを有する撮像レンズを用いるのが好ましいと言える。このような撮像レンズとして、レンズを3枚構成としたものが、特許文献1〜3に提案されている。   Furthermore, as a lens for an imaging device mounted on a portable terminal or the like, it is required to shorten the entire lens length as much as possible in order to reduce the thickness of the imaging device. Therefore, in order to meet such a demand, it is difficult to configure the lens with four or more lenses. On the other hand, in an imaging lens having one or two lenses, the overall length of the lens can be suppressed, but the aberration characteristics deteriorate, which is inconvenient in actual use. Therefore, it can be said that it is preferable to use an imaging lens having three lenses. As such an imaging lens, Patent Documents 1 to 3 have proposed three lenses.

特開2006−227320号公報JP 2006-227320 A 特開2008−139853号公報JP 2008-139853 A 特許第4164103号明細書Japanese Patent No. 4164103

しかるに、特許文献1〜2に記載のレンズは、上述した用途に必要な広角性能を達成していないという問題がある。また、特許文献3に記載のレンズは、広角性能を達成しているものの、倍率色収差の補正が不十分で画面周辺部まで良好な画質を得ることができないという問題がある。   However, the lenses described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that they do not achieve the wide-angle performance necessary for the above-described applications. Further, although the lens described in Patent Document 3 achieves wide-angle performance, there is a problem that correction of chromatic aberration of magnification is insufficient and good image quality cannot be obtained up to the periphery of the screen.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、例えば携帯端末用撮像装置に用いることができ、大量生産を可能にし、低コスト化を実現しながらも、広角かつ高解像度撮影が可能な撮像レンズ及びこれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems. For example, the present invention can be used in an imaging device for a portable terminal, enables mass production, achieves low cost, and enables wide-angle and high-resolution imaging. An object is to provide a possible imaging lens and an imaging device using the imaging lens.

請求項1に記載の撮像レンズは、撮像素子の対角での全画角が65度以上のレンズにおいて、
物体側から順に、
両凸正レンズである第1レンズ、
開口絞り、
物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズ、及び
第3レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.6<f1/f2<1.5 (1)
但し、
f1:前記第1レンズの焦点距離、f2:前記第2レンズの焦点距離
The imaging lens according to claim 1, wherein the diagonal angle of the imaging element has a total angle of view of 65 degrees or more,
From the object side,
A first lens that is a biconvex positive lens;
Aperture stop,
It has a second lens and a third lens which are positive meniscus lenses that are concave on the object side and convex on the image side, and satisfy the following conditional expression.
0.6 <f1 / f2 <1.5 (1)
However,
f1: focal length of the first lens, f2: focal length of the second lens

広角で且つ高解像力を実現するための本発明の基本構成は、物体側より両凸で正パワーを持つ第1レンズ、開口絞り、物体側を凹面、像側面を凸面とするメニスカス形状で正パワーを持つ第2レンズ及び第3レンズで構成され、条件式(1)を満たすような撮像レンズである。   The basic configuration of the present invention for realizing a wide angle and high resolving power is the first lens having a positive power biconvex from the object side, an aperture stop, a meniscus shape having a concave surface on the object side and a convex surface on the image side, and a positive power. This is an imaging lens that includes a second lens and a third lens that satisfy the conditional expression (1).

撮像素子の対角での全画角が65度以上という広角性能を達成するためには、撮像レンズ全系の焦点距離fを短くする必要がある。そのために、第1レンズ、第2レンズに正パワーを付与し、その間に開口絞りを配置することで第1レンズ、第2レンズを通る光線高さを低くし、球面収差、コマ収差の発生を抑えながら効率よく焦点距離fを短くすることができるのである。また、第1レンズを両凸形状にすることによって後側主点をより像面に近づけることができるため、更に広角化が可能となる。   In order to achieve the wide-angle performance in which the total angle of view of the imaging element is 65 degrees or more, it is necessary to shorten the focal length f of the entire imaging lens system. For this purpose, positive power is applied to the first lens and the second lens, and an aperture stop is disposed between them to reduce the height of light rays passing through the first lens and the second lens, thereby generating spherical aberration and coma. The focal length f can be shortened efficiently while suppressing. Further, since the rear principal point can be made closer to the image plane by making the first lens biconvex, it is possible to further widen the angle.

更に、条件式(1)の値が上限を下回ることで第2レンズによる倍率色収差の発生を抑えることができ、条件式(1)の値が下限を上回ることによって第1レンズによる倍率色収差の発生を抑えることができ、これにより周辺まで良好な性能を確保することが可能となる。より望ましくは以下の範囲を満たすと、更に良好に倍率色収差を補正することができる。
0.7<f1/f2<1.4 (1’)
Furthermore, when the value of conditional expression (1) is below the upper limit, the occurrence of lateral chromatic aberration by the second lens can be suppressed, and when the value of conditional expression (1) exceeds the lower limit, the occurrence of lateral chromatic aberration by the first lens. As a result, it is possible to secure good performance up to the periphery. More desirably, when the following range is satisfied, the lateral chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.
0.7 <f1 / f2 <1.4 (1 ′)

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、前記撮像レンズは、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする。
0.75<f1/f<1.05 (2)
但し、
f:全系の焦点距離
The imaging lens according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the imaging lens satisfies the following conditional expression (2).
0.75 <f1 / f <1.05 (2)
However,
f: Focal length of the entire system

条件式(2)は、より効果的に広角性能を達成するための条件を規定するものである。条件式(2)の値が上限を下回ることによって全系の焦点距離をより短くすることができ、十分な広角性能を達成することが可能となる。また、条件式(2)の値が下限を上回ることによって、第1レンズによる像面湾曲、非点収差の発生量を抑えることができる他、レンズ最終面から撮像素子までの距離を確保することができる。   Conditional expression (2) defines conditions for achieving the wide-angle performance more effectively. When the value of conditional expression (2) is below the upper limit, the focal length of the entire system can be further shortened, and sufficient wide-angle performance can be achieved. In addition, when the value of conditional expression (2) exceeds the lower limit, the amount of curvature of field and astigmatism generated by the first lens can be suppressed, and the distance from the final lens surface to the image sensor is ensured. Can do.

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、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする。
−0.7<f/f23<0.07 (3)
但し、
f:全系の焦点距離
f23:前記第2レンズと前記第3レンズの合成焦点距離
The imaging lens according to a third aspect is characterized in that, in the invention according to the first or second aspect, the imaging lens satisfies the following conditional expression (3).
-0.7 <f / f23 <0.07 (3)
However,
f: focal length of the entire system f23: combined focal length of the second lens and the third lens

条件式(3)は、広角性能を達成しつつ高性能化をはかるための条件を規定する式である。条件式(3)の値が上限を下回ることによってペッツパール和を小さくすることができ、非点収差、像面湾曲を良好に補正することができる他、軸上色収差を小さくすることができる。また、条件式(3)の値が下限を上回ることによって、レンズ全長を小さく保つことができる。より望ましくは以下の範囲を満たすことで、全長を小さく保ちつつ、より非点収差、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
−0.7<f/f23<−0.1 (3’)
Conditional expression (3) is an expression that defines conditions for achieving high performance while achieving wide-angle performance. When the value of conditional expression (3) is below the upper limit, the Petzpearl sum can be reduced, astigmatism and field curvature can be corrected well, and axial chromatic aberration can be reduced. Further, when the value of conditional expression (3) exceeds the lower limit, the total lens length can be kept small. More desirably, by satisfying the following ranges, it is possible to more favorably correct astigmatism and curvature of field while keeping the overall length small.
−0.7 <f / f23 <−0.1 (3 ′)

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、前記撮像レンズは、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする。
0.02<d4/f<0.11 (4)
但し、
d4:前記第2レンズと前記第3レンズの近軸上での空気間隔
f:全系の焦点距離
The imaging lens according to a fourth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to third aspects, the imaging lens satisfies the following conditional expression (4).
0.02 <d4 / f <0.11 (4)
However,
d4: Air spacing on the paraxial axis of the second lens and the third lens f: Focal length of the entire system

条件式(4)は、レンズ径を小さく保ちつつ製造性を高めるための条件を規定する式である。尚、条件式(4)を満たす撮像レンズは、各レンズ間隔が固定されたものである。   Conditional expression (4) is an expression that defines conditions for improving the productivity while keeping the lens diameter small. An imaging lens that satisfies the conditional expression (4) has a fixed lens interval.

請求項5に記載の撮像レンズは、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記撮像レンズの第3レンズの像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the image side surface of the third lens of the imaging lens is aspherical and has a negative power in the paraxial direction, and from the optical axis. It is characterized by having a shape in which the negative power becomes weaker with increasing distance.

第3レンズの像側面を、近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる非球面形状とすることで、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなり、固体撮像素子用の撮像レンズとして好ましい。また、軸外で発生する非点収差やコマ収差を良好に補正することができる。   By making the image side surface of the third lens an aspherical shape that has negative power on the paraxial axis and weakens as it moves away from the optical axis, it becomes easier to ensure the telecentric characteristics of the image-side light beam, and solid-state imaging It is preferable as an imaging lens for an element. In addition, astigmatism and coma generated off the axis can be corrected satisfactorily.

請求項6に記載の撮像レンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記撮像レンズの第2レンズは、条件式(5)を満足することを特徴とする。
n2>1.55 (5)
但し
n2:前記第2レンズのd線における屈折率
The imaging lens according to a sixth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the second lens of the imaging lens satisfies the conditional expression (5).
n2> 1.55 (5)
Where n2 is the refractive index of the second lens at the d-line

第2レンズに、条件式(5)を満たすような材料を用いることでペッツパール和をより小さくすることができるため、非点収差、像面湾曲を良好に補正することができる他、面の曲率をきつくしなくても収差を補正できるようになるため、レンズのサグ量を確保するのが容易となり製造容易性を向上できる。   By using a material that satisfies the conditional expression (5) for the second lens, the Petzpearl sum can be made smaller, so that astigmatism and curvature of field can be corrected well. Since the aberration can be corrected without the curvature being tight, it is easy to secure the sag amount of the lens, and the manufacturability can be improved.

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、前記第1レンズ、前記第2レンズ及び前記第3レンズは耐熱性を有する素材から形成されていることを特徴とする。   The imaging lens according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the first lens, the second lens, and the third lens are formed of a heat-resistant material. It is characterized by.

耐熱性を有する素材とは、リフロー槽の内部温度である260℃以上で変形しない素材であると好ましい。撮像レンズを、耐熱性を有する素材で構成することにより、リフロー処理に耐えることができ、電子部品とレンズモジュールとを基板に同時実装することができ、低コストで基板に実装することができ大量生産が可能となる。   The material having heat resistance is preferably a material that does not deform at 260 ° C. or higher, which is the internal temperature of the reflow bath. By configuring the imaging lens with a heat-resistant material, it can withstand reflow processing, electronic components and lens modules can be mounted on the substrate simultaneously, and can be mounted on the substrate at low cost. Production becomes possible.

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、前記第1レンズ、前記第2レンズ及び前記第3レンズはエネルギー硬化性樹脂から形成されていることを特徴とする。   An imaging lens according to an eighth aspect is the invention according to any one of the first to seventh aspects, wherein the first lens, the second lens, and the third lens are formed of an energy curable resin. Features.

撮像レンズの材料にエネルギー硬化性樹脂を使用すると、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、高温に曝されたときの光学性能の低下を小さく抑えることができるため、リフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となり、撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コストと量産性を両立できる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれをも指すものとする。   When energy curable resin is used as the material of the imaging lens, it is possible to suppress a decrease in optical performance when exposed to high temperatures compared to a lens using a thermoplastic resin such as polycarbonate or polyolefin. It is effective for the reflow process, is easier to manufacture than a glass mold lens, is inexpensive, and can achieve both low cost and mass productivity of an imaging apparatus incorporating an imaging lens. The energy curable resin refers to both a thermosetting resin and an ultraviolet curable resin.

請求項9に記載の撮像レンズは、請求項8に記載の発明において、前記エネルギー硬化性樹脂に30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させたことを特徴とする。   An imaging lens according to a ninth aspect is characterized in that, in the invention according to the eighth aspect, inorganic fine particles of 30 nm or less are dispersed in the energy curable resin.

エネルギー硬化性樹脂のごとき樹脂材料により構成される単レンズに、30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることで、温度が変化しても性能の劣化や、像点位置変動を低減でき、しかも光透過率を低下させることなく、環境変化に関わらず優れた光学特性を有する撮像レンズを提供できる。一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。   Dispersion of inorganic fine particles of 30 nanometers or less in a single lens composed of a resin material such as energy curable resin can reduce performance deterioration and image point position fluctuations even when the temperature changes. An imaging lens having excellent optical characteristics regardless of environmental changes can be provided without reducing the transmittance. In general, mixing fine particles with a transparent resin material causes light scattering and decreases the transmittance, making it difficult to use as an optical material. However, the size of the fine particles should be smaller than the wavelength of the transmitted light beam. Thus, substantially no scattering can occur.

また、樹脂材料はガラス材料に比べて屈折率が低いことが欠点であったが、屈折率の高い無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、屈折率を高くできることがわかってきた。具体的には、母材となるプラスチック材料に30ナノメートル以下、なお、望ましくは、母材となる樹脂材料に20ナノメートル以下、さらに望ましくは15ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、任意の温度依存性を有する材料を提供できる。   In addition, the resin material has a disadvantage that the refractive index is lower than that of the glass material, but it has been found that the refractive index can be increased by dispersing inorganic particles having a high refractive index in the resin material as a base material. Specifically, by dispersing inorganic particles of 30 nanometers or less in the plastic material as the base material, preferably 20 nanometers or less, more preferably 15 nanometers or less in the resin material as the base material, A material having any temperature dependency can be provided.

さらに、樹脂材料は温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、温度が上昇すると屈折率が上昇する無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、これらの性質を打ち消しあうように作用するので、温度変化に対する屈折率変化を小さくできることも知られている。また、逆に、温度が上昇すると屈折率が低下する無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、温度変化に対する屈折率変化を大きくできることも知られている。具体的には、母材となるプラスチック材料に30ナノメートル以下、なお、望ましくは、母材となる樹脂材料に20ナノメートル以下、さらに望ましくは15ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、任意の温度依存性を有する材料を提供できる。   Furthermore, although the refractive index of the resin material decreases as the temperature rises, if inorganic particles whose refractive index increases as the temperature rises are dispersed in the resin material as the base material, these properties will cancel each other. It is also known that the refractive index change with respect to the temperature change can be reduced. On the other hand, it is also known that when the inorganic particles whose refractive index decreases as the temperature rises are dispersed in the resin material as the base material, the refractive index change with respect to the temperature change can be increased. Specifically, by dispersing inorganic particles of 30 nanometers or less in the plastic material as the base material, preferably 20 nanometers or less, more preferably 15 nanometers or less in the resin material as the base material, A material having any temperature dependency can be provided.

例えば、アクリル系樹脂に酸化アルミニウム(Al2O3)やニオブ酸リチウム(LiNbO3)の微粒子を分散させることにより、高い屈折率のプラスチック材料が得られるとともに、温度に対する屈折率変化を小さくすることができる。 For example, by dispersing fine particles of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or lithium niobate (LiNbO 3 ) in an acrylic resin, a plastic material with a high refractive index can be obtained, and the refractive index change with respect to temperature can be reduced. Can do.

次に、屈折率の温度変化Aについて詳細に説明する。屈折率の温度変化Aは、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率nを温度tで微分することにより、以下の式で表される。   Next, the temperature change A of the refractive index will be described in detail. The temperature change A of the refractive index is expressed by the following equation by differentiating the refractive index n with respect to the temperature t based on the Lorentz-Lorentz equation.

Figure 2012108230

但し、αは線膨張係数、[R]は分子屈折。
Figure 2012108230

Where α is the linear expansion coefficient and [R] is molecular refraction.

樹脂材料の場合は、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、dn/dt=−1.2×10-4[/℃]となり、実測値とおおむね一致する。 In the case of a resin material, the contribution of the second term is generally smaller than the first term in the formula, and can be almost ignored. For example, in the case of PMMA resin, the linear expansion coefficient α is 7 × 10 −5 , and if it is substituted into the above equation, dn / dt = −1.2 × 10 −4 [/ ° C.], which is almost the same as the actually measured value. .

ここで、微粒子、望ましくは無機微粒子を樹脂材料中に分散させることにより、実質的に上記式の第2項の寄与を大きくし、第1項の線膨張による変化と打ち消しあうようにさせている。具体的には、従来は−1.2×10-4程度であった変化を、絶対値で8×10-5未満に抑えることが望ましい。 Here, by dispersing fine particles, desirably inorganic fine particles, in the resin material, the contribution of the second term of the above formula is substantially increased, so that the change due to the linear expansion of the first term can be canceled out. . Specifically, it is desirable to suppress the change, which was conventionally about −1.2 × 10 −4 , to an absolute value of less than 8 × 10 −5 .

また、第2項の寄与をさらに大きくして、母材の樹脂材料とは逆の温度特性を持たせることも可能である。つまり、温度が上昇することによって屈折率が低下するのではなく、逆に、屈折率が上昇するような素材を得ることもできる。   In addition, the contribution of the second term can be further increased to have temperature characteristics opposite to those of the base resin material. That is, it is possible to obtain a material whose refractive index increases instead of decreasing the refractive index as the temperature increases.

混合させる割合は、屈折率の温度に対する変化の割合をコントロールするために、適宜増減できるし、複数種類のナノサイズの無機粒子をブレンドして分散させることも可能である。   The mixing ratio can be appropriately increased or decreased in order to control the rate of change of the refractive index with respect to the temperature, and a plurality of types of nano-sized inorganic particles can be blended and dispersed.

請求項10に記載の撮像装置は、請求項1〜9のいずれかに記載の撮像レンズを備えることを特徴とするので、低コストでありながら高解像度で広角撮像が可能な撮像装置を提供できる。   Since the imaging device according to claim 10 includes the imaging lens according to any one of claims 1 to 9, it is possible to provide an imaging device capable of high-resolution and wide-angle imaging at a low cost. .

本発明によれば、例えば携帯端末用撮像装置に用いることができ、大量生産を可能にし低コスト化を実現しながらも、広角かつ高解像度撮影が可能な撮像レンズ及びこれを用いた撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, an imaging lens that can be used for, for example, an imaging device for a portable terminal, enables mass production and achieves cost reduction, and can perform wide-angle and high-resolution imaging, and an imaging device using the imaging lens. Can be provided.

本実施の形態にかかる撮像装置LUの斜視図である。It is a perspective view of imaging device LU concerning this embodiment. 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。It is sectional drawing which cut | disconnected the structure of FIG. 1 by the arrow II-II line | wire, and looked at the arrow direction. 携帯電話機Tを示す図である。1 is a diagram showing a mobile phone T. FIG. 実施例1にかかる撮像レンズの断面図である。1 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 1. FIG. 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。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 1; 実施例2にかかる撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 2. FIG. 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。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 2; 実施例3にかかる撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 3. FIG. 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。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion aberration (c) of the imaging lens according to Example 3; 実施例4にかかる撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 4. FIG. 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。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion aberration (c) of the imaging lens according to Example 4; 実施例5にかかる撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 5. FIG. 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。FIG. 10 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion aberration (c) of the imaging lens according to Example 5; 実施例6にかかる撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 6. FIG. 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。FIG. 10 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 6; 実施例7にかかる撮像レンズの断面図である。10 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 7. FIG. 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。FIG. 10 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 7; 実施例8にかかる撮像レンズの断面図である。10 is a cross-sectional view of an imaging lens according to Example 8. FIG. 実施例8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。FIG. 10 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 8;

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撮像装置LU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、撮像装置LUは、光電変換部IMaを有する固体撮像素子としてのCMOS型イメージセンサIMと、このイメージセンサIMの光電変換部(受光面)IMaに被写体像を撮像させる撮像レンズLNと、その電気信号の送受を行う外部接続用端子(電極)ETとを備え、これらが一体的に形成されている。尚、撮像レンズLNは、物体側(図2で上方)から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an imaging apparatus LU according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the configuration of FIG. 1 taken along line II-II and viewed in the direction of the arrow. As shown in FIG. 2, the imaging device LU is a CMOS type image sensor IM as a solid-state imaging device having a photoelectric conversion unit IMa, and imaging that causes the photoelectric conversion unit (light receiving surface) IMa of the image sensor IM to capture a subject image. A lens LN and an external connection terminal (electrode) ET for transmitting and receiving the electrical signal are provided, and these are integrally formed. The imaging lens LN is, in order from the object side (upper side in FIG. 2), a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second positive meniscus lens that is concave on the object side and convex on the image side. A lens L2 and a third lens L3 are included.

上記イメージセンサIM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IMa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IM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イメージセンサIMに接続されている。イメージセンサIMは、光電変換部IMA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。   In the image sensor IM, a photoelectric conversion unit IMa as a light receiving unit in which pixels (photoelectric conversion elements) are two-dimensionally arranged is formed in the center of a plane on the light receiving side, and signal processing (not shown) is performed. Connected to the circuit. Such a signal processing circuit includes a drive circuit unit that sequentially drives each pixel to obtain a signal charge, an A / D conversion unit that converts each signal charge into a digital signal, and a signal that forms an image signal output using the digital signal. It consists of a processing unit and the like. A number of pads (not shown) are arranged near the outer edge of the light receiving side plane of the image sensor IM, and are connected to the image sensor IM via wires (not shown). The image sensor IM converts the signal charge from the photoelectric conversion unit IMA into an image signal such as a digital YUV signal and outputs the image signal to a predetermined circuit via a wire (not shown). Here, Y is a luminance signal, U (= R−Y) is a color difference signal between red and the luminance signal, and V (= BY) is a color difference signal between blue and the luminance signal. Note that the solid-state imaging device is not limited to the CMOS image sensor, and other devices such as a CCD may be used.

イメージセンサIMは、外部接続用端子ET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IM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。   The image sensor IM is connected to an external circuit (for example, a control circuit included in a host device of a mobile terminal in which an imaging device is mounted) via an external connection terminal ET, and a voltage for driving the image sensor IM from the external circuit It is possible to receive supply of a clock signal and to output a digital YUV signal to an external circuit.

イメージセンサIMの上部は、IRカットフィルタなどのプレートIRCFにより封止されている。プレートIRCFの上面(物体側)には、第3レンズL3のフランジ部が固定され、更にその物体側には、第2レンズL2が第3レンズL3とフランジ部とを突き合わせて配置され、更にその物体側には、第1レンズL1が絞り部材APを介して配置されている。絞り部材APは開口絞りSを有し、第1レンズL1と第2レンズL2のフランジ部の間に挟持されている。これらレンズL1〜L3の外側は、筐体BXにより覆われている。   The upper part of the image sensor IM is sealed with a plate IRCF such as an IR cut filter. On the upper surface (object side) of the plate IRCF, the flange portion of the third lens L3 is fixed, and on the object side, the second lens L2 is disposed so as to abut the third lens L3 and the flange portion. On the object side, the first lens L1 is disposed via the aperture member AP. The aperture member AP has an aperture stop S and is sandwiched between the flange portions of the first lens L1 and the second lens L2. The outside of these lenses L1 to L3 is covered with a housing BX.

つまり撮像レンズLNは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有し、以下の条件式を満足する。
0.6<f1/f2<1.5 (1)
但し、
f1:第1レンズL1の焦点距離、f2:第2レンズL2の焦点距離
That is, the imaging lens LN is, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a third lens. L3 is satisfied, and the following conditional expression is satisfied.
0.6 <f1 / f2 <1.5 (1)
However,
f1: focal length of the first lens L1, f2: focal length of the second lens L2

尚、レンズ部L1〜L3の少なくとも1つは、ガラス、又は最大長30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させたUV硬化型樹脂材料からなると好ましい。   At least one of the lens portions L1 to L3 is preferably made of glass or a UV curable resin material in which inorganic fine particles having a maximum length of 30 nanometers or less are dispersed.

次に、撮像装置を備えた携帯端末の一例として携帯電話機を図3の外観図に基づいて説明する。なお、図3(a)は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図であり、図3(b)は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。   Next, a mobile phone as an example of a mobile terminal equipped with an imaging device will be described with reference to the external view of FIG. 3A is a view of the folded mobile phone opened from the inside and FIG. 3B is a view of the folded mobile phone opened from the outside.

図3において、携帯電話機Tは、表示画面D1,D2を備えたケースとしての上筐体71と、操作ボタンBを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。本実施の形態においては、風景等を撮影するためのメインの撮像装置MCが、上筐体71の表面側に設けられ、上述した広角の撮像レンズLNを備える撮像装置LUが、上筐体71の裏面側であって表示画面D1の上に設けられている。   In FIG. 3, in the mobile phone T, an upper housing 71 as a case having display screens D <b> 1 and D <b> 2 and a lower housing 72 having operation buttons B are connected via a hinge 73. In the present embodiment, the main imaging device MC for photographing a landscape or the like is provided on the surface side of the upper housing 71, and the imaging device LU including the above-described wide-angle imaging lens LN is the upper housing 71. And provided on the display screen D1.

撮像レンズLNは、図3(a)に示すように撮像装置LUに正対した状態で、携帯電話機Tを手で把持した使用者自身の上半身を撮像装置LUにより撮像できる。その画像信号を通信している相手方の携帯電話機に送信して、こちらのユーザーの画像を表示できると共に、通常の通話を行うことにより、いわゆるテレビ電話を実現できる。これら撮像において撮像レンズLNは、撮像素子の対角での全画角ωDが65°以上と広い画角を有するので、複数人で撮像する場合や、風景を含めて撮像する場合などに用いる事もできる。なお、携帯電話機Tは折り畳み式に限定されるものではない。   As shown in FIG. 3A, the imaging lens LN can capture an image of the upper body of the user who holds the mobile phone T with his / her hand, with the imaging device LU facing the imaging device LU. By transmitting the image signal to the mobile phone of the other party that is communicating and displaying the image of this user, a so-called videophone can be realized by making a normal call. In these imaging operations, the imaging lens LN has a wide field angle with the diagonal angle of the imaging element being 65 ° or more, so it can be used when imaging by a plurality of people or when including landscapes. You can also. The mobile phone T is not limited to a folding type.

(実施例)
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。
FL:撮像レンズ全系の焦点距離
BF:バックフォーカス
Fno :Fナンバー
w :半画角
ymax:固体撮像素子の撮像面対角線長
TL: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(但し、「像側焦点」とは、撮像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。)
r :屈折面の曲率半径
d :軸上面間隔
nd:レンズ材料のd線の常温での屈折率
vd:レンズ材料のアッベ数
STO:開口絞り
(Example)
Next, examples suitable for the above-described embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the following examples. The meaning of each symbol in the embodiment is as follows.
FL: Focal length of the entire imaging lens BF: Back focus Fno: F number w: Half field angle ymax: Diagonal length of the imaging surface of the solid-state imaging device TL: From the lens surface closest to the object side to the image-side focal point of the entire imaging lens system On the optical axis (where “image-side focal point” refers to an image point when parallel light rays parallel to the optical axis are incident on the imaging lens).
r: radius of curvature of refracting surface d: spacing between top surfaces of axis nd: refractive index of lens material d-line at normal temperature vd: Abbe number STO of lens material: aperture stop

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2」で表す。   In each embodiment, the surface described with “*” after each surface number is a surface having an aspheric shape, and the shape of the aspheric surface has the vertex of the surface as the origin and the X axis in the optical axis direction. The height in the direction perpendicular to the optical axis is h and is expressed by the following “Equation 2”.

Figure 2012108230

ただし、
Ai:i次の非球面係数
R :基準曲率半径
K :円錐定数
である。
Figure 2012108230

However,
Ai: i-order aspherical coefficient R: reference radius of curvature K: conic constant.

また、以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10-02)をE(例えば2.5e−002)を用いて表すものとする。また、レンズデータの面番号は第1レンズの物体側を1面として順に付与した。なお、実施例に記載の長さを表す数値の単位はすべてmmとする。 In the following (including the lens data in the table), a power of 10 (for example, 2.5 × 10 −02 ) is represented using E (for example, 2.5e−002). The surface number of the lens data was given in order with the object side of the first lens as one surface. In addition, the unit of the numerical value showing the length as described in an Example shall be mm.

(実施例1)
実施例1におけるレンズデータを表1に示す。図4は実施例1のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例1の画角は2w=70.26゜である。又、図4から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
Example 1
Table 1 shows lens data in Example 1. 4 is a sectional view of the lens of Example 1. FIG. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The field angle of Example 1 is 2w = 70.26 °. As is clear from FIG. 4, the image side surface of the third lens L3 is aspherical and has a negative power near the paraxial axis, and has a shape in which the negative power weakens as the distance from the optical axis increases.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図5は実施例1の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。ここで、球面収差図において、実線はd線、点線はg線に対する球面収差量をそれぞれ表し、非点収差図において、実線はサジタル面、点線はメリディオナル面を表す(以下、同じ)。   FIG. 5 is an aberration diagram of Example 1 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)). Here, in the spherical aberration diagram, the solid line represents the spherical aberration amount with respect to the d line and the dotted line, respectively, and in the astigmatism diagram, the solid line represents the sagittal surface and the dotted line represents the meridional surface (hereinafter the same).

(実施例2)
実施例2におけるレンズデータを表2に示す。図6は実施例2のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例2の画角は2w=70.26゜である。又、図6から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
(Example 2)
Table 2 shows lens data in Example 2. 6 is a sectional view of the lens of Example 2. FIG. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The field angle of Example 2 is 2w = 70.26 °. Further, as apparent from FIG. 6, the image side surface of the third lens L3 is aspheric and has a negative power at the paraxial axis, and has a shape in which the negative power becomes weaker with increasing distance from the optical axis.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図7は実施例2の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 7 is an aberration diagram of Example 2 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

(実施例3)
実施例3におけるレンズデータを表3に示す。図8は実施例3のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例3の画角は2w=70.24゜である。又、図8から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
(Example 3)
Table 3 shows lens data in Example 3. FIG. 8 is a sectional view of the lens of Example 3. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The angle of view of Example 3 is 2w = 70.24 °. As is apparent from FIG. 8, the image side surface of the third lens L3 is aspheric and has a negative power near the paraxial axis, and has a shape in which the negative power weakens as the distance from the optical axis increases.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図9は実施例3の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 9 is an aberration diagram of Example 3 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

(実施例4)
実施例4におけるレンズデータを表4に示す。図10は実施例4のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例4の画角は2w=70.28゜である。又、図10から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
Example 4
Table 4 shows lens data in Example 4. FIG. 10 is a sectional view of the lens of Example 4. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The field angle of Example 4 is 2w = 70.28 °. As is apparent from FIG. 10, the image side surface of the third lens L3 is aspheric and has a negative power near the paraxial axis, and has a shape in which the negative power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図11は実施例4の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 11 is an aberration diagram of Example 4 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

(実施例5)
実施例5におけるレンズデータを表5に示す。図12は実施例5のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例5の画角は2w=70.24゜である。又、図12から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
(Example 5)
Table 5 shows lens data in Example 5. 12 is a sectional view of the lens of Example 5. FIG. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The angle of view of Example 5 is 2w = 70.24 °. As is apparent from FIG. 12, the image side surface of the third lens L3 is aspheric and has a negative power near the paraxial axis, and has a shape in which the negative power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図13は実施例5の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 13 is an aberration diagram of Example 5 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

(実施例6)
実施例6におけるレンズデータを表6に示す。図14は実施例6のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例6の画角は2w=70.84゜である。又、図14から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
(Example 6)
Table 6 shows lens data in Example 6. FIG. 14 is a sectional view of the lens of Example 6. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The angle of view of Example 6 is 2w = 70.84 °. As is apparent from FIG. 14, the image side surface of the third lens L3 is aspherical and has a negative power near the paraxial axis, and the negative power weakens as the distance from the optical axis increases.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図15は実施例6の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 15 is an aberration diagram of Example 6 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

(実施例7)
実施例7におけるレンズデータを表7に示す。図16は実施例7のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例7の画角は2w=70.30゜である。又、図16から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
(Example 7)
Table 7 shows lens data in Example 7. FIG. 16 is a sectional view of the lens of Example 7. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The field angle of Example 7 is 2w = 70.30 °. Further, as apparent from FIG. 16, the image side surface of the third lens L3 is aspheric and has a negative power near the paraxial axis, and has a shape in which the negative power becomes weaker with increasing distance from the optical axis.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図17は実施例7の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 17 is an aberration diagram of Example 7 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

(実施例8)
実施例8におけるレンズデータを表8に示す。図18は実施例8のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、両凸正レンズである第1レンズL1、開口絞りS、物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズL2、及び第3レンズL3を有する。但し、撮像レンズと固体撮像素子との間には、固体撮像素子のシールガラス及び赤外カットフィルタ等を想定した平行平板IRCFが設けられている。IMは、固体撮像素子の撮像面である。実施例8の画角は2w=71.26゜である。又、図18から明らかなように、第3レンズL3の像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有する。
(Example 8)
Table 8 shows lens data in Example 8. FIG. 18 is a sectional view of the lens of Example 8. The imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens L1 that is a biconvex positive lens, an aperture stop S, a second lens L2 that is a positive meniscus lens that is concave on the object side, and convex on the image side, and a second lens L2. It has 3 lenses L3. However, a parallel plate IRCF is provided between the imaging lens and the solid-state imaging device, assuming a sealing glass of the solid-state imaging device and an infrared cut filter. IM is an imaging surface of the solid-state imaging device. The field angle of Example 8 is 2w = 71.26 °. As is apparent from FIG. 18, the image side surface of the third lens L3 is aspherical and has a negative power near the paraxial axis, and has a shape in which the negative power becomes weaker as the distance from the optical axis increases.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

図19は実施例8の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。   FIG. 19 is an aberration diagram of Example 8 (spherical aberration (a), astigmatism (b), distortion (c)).

各条件式に対応する実施例の値を表9にまとめて示す。   Table 9 summarizes the values of the examples corresponding to the respective conditional expressions.

Figure 2012108230
Figure 2012108230

B 操作ボタン
D1,D2 表示画面
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
LN 撮像レンズ
LU 撮像装置
IRCF プレート
S 開口絞り
IM イメージセンサ
IMA 光電変換部
T 携帯電話機
B Operation buttons D1, D2 Display screen L1 First lens L2 Second lens L3 Third lens LN Imaging lens LU Imaging device IRCF Plate S Aperture stop IM Image sensor IMA Photoelectric conversion unit T Mobile phone

Claims (10)

撮像素子の対角での全画角が65度以上のレンズにおいて、
物体側から順に、
両凸正レンズである第1レンズ、
開口絞り、
物体側に凹、像側に凸の正メニスカスレンズである第2レンズ、及び
第3レンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
0.6<f1/f2<1.5 (1)
但し、
f1:前記第1レンズの焦点距離、f2:前記第2レンズの焦点距離
In a lens with a total angle of view of 65 degrees or more at the diagonal of the image sensor,
From the object side,
A first lens that is a biconvex positive lens;
Aperture stop,
An imaging lens having a second lens and a third lens that are positive meniscus lenses that are concave on the object side and convex on the image side, and satisfy the following conditional expression:
0.6 <f1 / f2 <1.5 (1)
However,
f1: focal length of the first lens, f2: focal length of the second lens
前記撮像レンズは、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
0.75<f1/f<1.05 (2)
但し、
f:全系の焦点距離
The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens satisfies the following conditional expression (2).
0.75 <f1 / f <1.05 (2)
However,
f: Focal length of the entire system
前記撮像レンズは、以下の条件式(3)を満足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。
−0.7<f/f23<0.07 (3)
但し、
f:全系の焦点距離
f23:前記第2レンズと前記第3レンズの合成焦点距離
The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens satisfies the following conditional expression (3).
-0.7 <f / f23 <0.07 (3)
However,
f: focal length of the entire system f23: combined focal length of the second lens and the third lens
前記撮像レンズは、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の撮像レンズ。
0.02<d4/f<0.11 (4)
但し、
d4:前記第2レンズと前記第3レンズの近軸上での空気間隔
f:全系の焦点距離
The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens satisfies the following conditional expression (4).
0.02 <d4 / f <0.11 (4)
However,
d4: Air spacing on the paraxial axis of the second lens and the third lens f: Focal length of the entire system
前記撮像レンズの第3レンズの像側面は非球面で近軸では負のパワーを持ち、光軸から離れるに従って負のパワーが弱くなる形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像レンズ。   The image side surface of the third lens of the imaging lens is aspherical and has a shape having a negative power near the paraxial axis, and a shape in which the negative power becomes weaker with increasing distance from the optical axis. The imaging lens described in 1. 前記撮像レンズの第2レンズは、条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の撮像レンズ。
n2>1.55 (5)
但し
n2:前記第2レンズのd線における屈折率
The imaging lens according to claim 1, wherein the second lens of the imaging lens satisfies the conditional expression (5).
n2> 1.55 (5)
Where n2 is the refractive index of the second lens at the d-line
前記第1レンズ、前記第2レンズ及び前記第3レンズは耐熱性を有する素材から形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein the first lens, the second lens, and the third lens are made of a heat-resistant material. 前記第1レンズ、前記第2レンズ及び前記第3レンズはエネルギー硬化性樹脂から形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein the first lens, the second lens, and the third lens are formed of an energy curable resin. 前記エネルギー硬化性樹脂に30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させたことを特徴とする請求項8に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 8, wherein inorganic fine particles of 30 nanometers or less are dispersed in the energy curable resin. 請求項1〜9のいずれかに記載の撮像レンズを備えることを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the imaging lens according to claim 1.
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