JP2013156389A - 撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末 - Google Patents

撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末 Download PDF

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Abstract

【課題】小型で、諸収差が良好に補正された、5枚構成の撮像レンズを提供する。
【解決手段】撮像レンズ10は、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズL1と、負の屈折力を有する第2レンズL2と、少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズL5と、からなり、第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されており、第5レンズL5の像側面は非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有し、以下の条件式を満足する。0.40<f1234/f<0.95・・(1)、20<ν1−ν2<70・・(2)、ただし、f1234は第1レンズL1から第4レンズL4までの合成焦点距離であり、fは撮像レンズ全系の焦点距離であり、ν1は第1レンズのアッベ数であり、ν2は第2レンズのアッベ数である。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像レンズ、かかる撮像レンズを備える撮像装置、及びかかる撮像装置を備える携帯端末に関する。
近年、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサー又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサー等の固体撮像素子を備えた撮像装置の高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。また、撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。このような用途の撮像レンズとして、3枚又は4枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であるということで、5枚構成の撮像レンズが提案されている。
この5枚構成の撮像レンズとして、物体側より順に負の屈折力を有する第1レンズと、第1レンズと接合された正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズとで構成された撮像レンズが開示されている(例えば特許文献1)。
また、物体側より順に正の屈折力を有する第1レンズと、第1レンズと接合された負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズとで構成された撮像レンズが開示されている(例えば特許文献2)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の撮像レンズは、接合された第1レンズと第2レンズとが球面系で構成されているため、球面収差やコマ収差の補正が不十分で良好な性能を確保できていない。また、特許文献1に記載の撮像レンズは、第1レンズ、第2レンズで構成される前群及び第3レンズ以降の後群ともに正の屈折力を有する構成となる。そのため、後群が負の屈折力を有するテレフォトタイプのような構成に比べ、光学系の主点位置が像側になりバックフォーカスが長くなるため、十分な小型化が達成できていない。
また、上記特許文献2に記載の撮像レンズは、上記特許文献1に記載の撮像レンズと同様に、接合された第1レンズと第2レンズとが球面系で構成されているため、球面収差やコマ収差の補正が不十分で良好な性能を確保できていない。また、第4レンズが負の屈折力を有するため、第1レンズから第4レンズまでの正の合成屈折力を強くできず、テレフォトタイプの効果を強めることができないため、十分な小型化が達成できていない。
特開2007−279282号公報 特開2007−298572号公報
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、5枚構成の撮像レンズを提供することを目的とする。
ここで、小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では下式を満たすレベルの小型化を目指している。この範囲を満たすことで、撮像装置全体の小型軽量化が可能となる。
L/2Y<0.90 ・・・(8)
ただし、
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:撮像素子の撮像面対角線長(撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)
ここで、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。
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ー、赤外線カットフィルター、又は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うえで上記Lの値を計算するものとする。
また、式(8)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
L/2Y<0.80 ・・・(8)'
なお、本発明は被写体像を撮像素子の撮像面(光電変換面)に結像させる撮像レンズに好適であるが、それに限られるものではない。
上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズは、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズと、からなり、第1レンズと第2レンズとは接合されており、第5レンズの像側面は非球面形状であり、光軸との交点以外の位置に変曲点を有し、以下の条件式を満足する。
0.40<f1234/f<0.95 ・・・(1)
20<ν1−ν2<70 ・・・(2)
ただし、
f1234:第1レンズから第4レンズまでの合成焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
ν1:第1レンズのアッベ数
ν2:第2レンズのアッベ数
上記撮像レンズは、小型で収差の良好に補正された撮像レンズを得るため、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、及び負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズ、からなる。つまり、上記撮像レンズは、物体側より順に、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、及び第4レンズからなる正レンズ群と、負の第5レンズとを配置する。このレンズ構成は、いわゆるテレフォトタイプであり、撮像レンズ全長の小型化には有利な構成である。
さらに、5枚構成のうち2枚以上を負レンズとすることで、発散作用を有する面を多くして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した撮像レンズを得ることが可能となる。また、最も像側に配置された第5レンズの像側面を非球面とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができる。さらに、第5レンズを光軸との交点以外の位置に変曲点を有す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る。ここで、「変曲点」とは、有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面頂点の接平面が光軸と垂直な平面となるような非球面上の点のことである。
さらに、撮像レンズの低背化に伴って製造の誤差感度の高くなりがちな第1レンズと第2レンズとを貼り合わせることで、1つのレンズブロックとして扱うことが可能となる。これにより、レンズ組み込み時の製造難易度を下げることができる。また、比較的強い屈折力を持つ正の第1レンズと負の第2レンズとは個々のレンズ単品での偏芯誤差感度が大きいが、第1レンズと第2レンズとで誤差発生時の性能劣化がキャンセルする。相対位置のズレが小さければ、性能劣化が小さいのが一般的である。そのため、第1レンズと第2レンズとを接合レンズとすることは、相対位置ズレを非常に小さくすることができるというメリットも持っている。ここで、「誤差感度」とは、製造誤差が発生した場合の性能劣化に対する敏感度のことをいい、誤差感度が高いと同じ製造誤差でも性能劣化が大きくなってしまう。
条件式(1)は、第1レンズから第4レンズまでの合成焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(1)の上限を下回ることで、第1レンズから第4レンズまでの正の屈折力を適度に維持することができるようになる。そのため、テレフォトタイプの効果を強めて、撮像レンズ全長の短縮化が達成できる。一方、条件式(1)の下限を上回ることで、第1レンズから第4レンズまでの正の屈折力が強くなりすぎることがなくなり、コマ収差や歪曲収差の発生を抑制することが可能となる。
さらに、第1レンズと第2レンズとは条件式(2)を満足するような材料とすることが望ましい。条件式(2)の下限を上回ることで、屈折力の強い正の第1レンズと負の第2レンズとのアッベ数差を適度に付けることができ、撮像レンズ全系の色収差の低減を行うことができる。一方、条件式(2)の上限を下回ることで、入手しやすい材料で構成することができ、撮像レンズのコスト低減につながる。
また、条件式(1)、(2)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.50<f1234/f<0.90 ・・・(1)'
30<ν1−ν2<60 ・・・(2)'
本発明の具体的な側面又は観点では、上記撮像レンズにおいて、以下の条件式を満足する。
0<|P3|/P<0.7 ・・・(3)
ただし、
P3:第3レンズの屈折力
P:撮像レンズ全系の屈折力
条件式(3)は、第3レンズの屈折力を適切に設定し、撮像レンズ全長の短縮と収差補正を両立させ、製造誤差発生時の性能劣化を最小限に抑えるための条件式である。第3レンズの屈折力を条件式(3)の範囲に設定することで、第3レンズの屈折力が強くなりすぎない。そのため、撮像レンズ全長を短縮することができ、製造誤差発生時の性能劣化を小さくすることができる。また、上述の通り、第3レンズは少なくとも像側面が非球面形状を有している。そのため、第3レンズの近軸屈折力が強くなりすぎなくても、画面周辺部の収差補正を良好に行うことができる。
また、条件式(3)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
0<|P3|/P<0.6 ・・・(3)'
本発明の別の側面では、以下の条件式を満足する。
−1.5<f5/f<−0.3 ・・・(4)
ただし、
f5:第5レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
条件式(4)は、第5レンズの焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(4)の上限を下回ることで、第5レンズの負の焦点距離が必要以上に小さくなりすぎない。そのため、撮像素子の撮像面周辺部に結像する光束が過度に跳ね上げられることがなくなり、像側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できる。一方、条件式(4)の下限を上回ることで、第5レンズの負の焦点距離を適度に短くすることができ、レンズ全長の短縮化及び像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の補正を良好に行うことができる。
また、条件式(4)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
−1.4<f5/f<−0.4 ・・・(4)'
本発明のさらに別の側面では、第1レンズと第2レンズとの接合面が非球面形状を有する。この場合、第1レンズと第2レンズとの接合面が非球面形状を有することで、球面収差や像面湾曲の補正を良好に行うことができる。また、接合面が球面だと発生し、接合面に沿ってレンズが回転してしまう、いわゆるローリング誤差の発生を抑制することができる。これにより、より高精度の接合レンズブロックとすることができるようになる。
本発明のさらに別の側面では、第1レンズと第2レンズとの接合面は平面である。この場合、第1レンズと第2レンズとの接合面を平面とすることで、接合工程の難易度を下げてより高精度な接合レンズを作成することが可能となる。
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
0.10<dL12/f<0.25 ・・・(5)
ただし、
dL12:第1レンズ物体側面から第2レンズ像側面までの光軸上の厚み
f:撮像レンズ全系の焦点距離
条件式(5)は、第1レンズの物体側面から第2レンズの像側面までの光軸上の厚みを適切に設定し、収差補正と撮像レンズ全長の短縮化を行うための条件式である。条件式(5)の下限を上回ることで、第1レンズや第2レンズが薄くなりすぎず成形性を損なわない。一方、条件式(5)の上限を下回ることで、第1レンズから第2レンズまでの厚みが大きくなりすぎない。そのため、撮像レンズ全長を短縮することができる。また、負の第2レンズをより光線高の高い物体側へ寄せることができるようになる。そのため、色収差の低減や、像面湾曲の補正を良好に行うことができるようになる。
また、条件式(5)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.12<dL12/f<0.23 ・・・(5)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
0.3<f4/f<1.5 ・・・(6)
ただし、
f4:第4レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
条件式(6)は、第4レンズの焦点距離を適切に設定して、小型化と良好な収差補正とを両立させるための条件式である。条件式(6)の上限を下回ることで、焦点距離が長くなり第4レンズの正の屈折力が弱くなることを抑えることができる。そのため、第4レンズの正の屈折力を適度に維持することができる。結果として、射出瞳位置を撮像素子から物体側へ遠ざけることができるため、良好なテレセントリック特性を確保することができる。一方、条件式(6)の下限を上回ることで、焦点距離が短くなり第4レンズの正の屈折力が必要以上に強くなることを抑えることができる。そのため、光学系の主点が物体側に配置されレンズ全長の短縮ができる。また、像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の良好な補正が可能になる。
また、条件式(6)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.4<f4/f<1.4 ・・・(6)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
0.7<f12/f<1.5 ・・・(7)
ただし、
f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
条件式(7)は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(7)の上限を下回ることで、第1レンズと第2レンズの合成屈折力を適度に維持することができ、撮像レンズ全長を短縮することができる。一方、条件式(7)の下限を上回ることで、必要以上に合成屈折力が強くなりすぎない。そのため、第1レンズと第2レンズの誤差感度の低減に繋がり、接合工程の製造難易度を下げることができるようになる。
また、条件式(7)は、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.8<f12/f<1.4 ・・・(7)'
本発明のさらに別の側面では、第2レンズの像側面は凹面形状となっている。この場合、第2レンズの像側面を凹面形状とすることで、発散作用を持った面を物体側へ配置できる。これにより、像面湾曲や歪曲収差の補正を良好に行うことができるようになる。
本発明のさらに別の側面では、第3レンズは負の屈折力を有する。この場合、第3レンズが負の屈折力を有することで、負の第2レンズの効果を第3レンズとで分担することができる。そのため、第2レンズの負の屈折力が過度に強くなることがなくなる。これにより、第1レンズと第2レンズの接合レンズの製造難易度を下げ、第2レンズで発生する歪曲収差やコマ収差を抑制することができる。
本発明のさらに別の側面では、撮像レンズ群の最も物体側に開口絞りを配置する。この場合、最も物体側に開口絞りを配置することにより、射出瞳位置を撮像面からより遠くに配置することができる。これにより、テレセントリック特性を確保することができる。また、機械的なシャッターを必要とする場合においても、最も物体側に配置する構成とできる。これにより、全長の短い撮像レンズを得ることが可能となる。
本発明のさらに別の側面では、第1レンズと第2レンズとの間に開口絞りを配置する。この場合、第1レンズと第2レンズとの間に開口絞りを配置することで、第1レンズ物体側面を通過する周辺マージナル光線の屈折角が大きくなりすぎず、撮像レンズの小型化と良好な収差補正を両立することができる。ここで、接合レンズの間に絞りを形成するには様々な方法が考えられるが、ブラックレジストが一般的である。ブラックレジストで生成された絞りは、絞りの光軸方向の厚みがほぼゼロである。そのため、周辺光束の絞りへの入射角が大きな場合に発生する周辺光量低下を低減させることが可能となる。
本発明のさらに別の側面では、実質的にパワーを持たないレンズをさらに有する。
本発明に係る撮像装置は、上述の撮像レンズと、当該撮像レンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する撮像素子とを有する。本発明の撮像レンズを用いることで、小型で諸収差が良好に補正された撮像装置を得ることができる。
本発明に係る携帯端末は、上述の撮像装置を備える。つまり、本発明に係る携帯端末は、上述のように小型で諸収差が良好に補正された撮像装置を備える。
本発明の一実施形態の撮像レンズを備える撮像装置を説明する図である。 図1の撮像装置を備える携帯通信端末を説明するブロック図である。 (A)及び(B)は、それぞれ携帯通信端末の表面側及び裏面側の斜視図である。 実施例1の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例1の撮像レンズの収差図である。 実施例2の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例2の撮像レンズの収差図である。 実施例3の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例3の撮像レンズの収差図である。 実施例4の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例4の撮像レンズの収差図である。 実施例5の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例5の撮像レンズの収差図である。 実施例6の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例6の撮像レンズの収差図である。 実施例7の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例7の撮像レンズの収差図である。 実施例8の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例8の撮像レンズの収差図である。
以下、図1等を参照して、本発明の一実施形態に係る撮像レンズについて説明する。なお、図1で例示した撮像レンズ10は、後述する実施例1の撮像レンズ10と同一の構成となっている。
図1は、本発明の一実施形態である撮像レンズを備えるカメラモジュールを説明する断面図である。
カメラモジュール50は、被写体像を形成する撮像レンズ10と、撮像レンズ10によって形成された被写体像を検出する撮像素子51と、この撮像素子51を背後から保持するとともに配線等を有する配線基板52と、撮像レンズ10等を保持するとともに物体側からの光束を入射させる開口部OPを有する鏡筒部54とを備える。撮像レンズ10は、被写体像を撮像素子51の像面又は撮像面(被投影面)Iに結像させる機能を有する。このカメラモジュール50は、後述する撮像装置に組み込まれて使用されるが、単独でも撮像装置と呼ぶものとする。
撮像レンズ10は、詳細は後述するが、物体側から順に、開口絞りSと、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とを備える。撮像レンズ10は、小型であり、その尺度して、以下の式(8)を満たすレベルの小型化を目指している。
L/2Y<0.90 ・・・(8)
ここで、Lは撮像レンズ10全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸AX上の距離である。2Yは撮像素子51の撮像面対角線長(撮像素子51の矩形実効画素領域の対角線長)である。像側焦点とは撮像レンズ10に光軸AXと平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。この範囲を満たすことで、カメラモジュール50全体の小型軽量化が可能となる。
なお、撮像レンズ10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ー、赤外線カットフィルター(IRカットフィルター)、又は撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板Fが配置される場合には、平行平板F部分は空気換算距離としたうえで上記Lの値を計算するものとする。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の式(8)'
L/2Y<0.80 ・・・(8)'
を満たす。
撮像素子51は、固体撮像素子からなるセンサーチップである。撮像素子51の光電変換部51aは、CCD(Charge Coupled Devices:電荷結合素子)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補型金属酸化物半導体)からなり、入射光をRGB毎に光電変換し、そのアナログ信号を出力する。受光部としての光電変換部51aの表面は、撮像面(被投影面)Iとなっている。
配線基板52は、撮像素子51を他の部材(例えば鏡筒部54)に対してアライメントして固定する役割を有する。配線基板52は、外部回路から撮像素子51や駆動機構55a(図2参照)を駆動するための電圧や信号の供給を受けたり、また、検出信号を上記外部回路へ出力したりすることを可能としている。
撮像素子51の撮像レンズ10側には、不図示のホルダー部材によって、平行平板Fが撮像素子51等を覆うように配置・固定されている。
鏡筒部54は、撮像レンズ10を収納し保持している。鏡筒部54は、撮像レンズ10を構成する第1レンズL1から第5レンズL5までのレンズのうちいずれかのレンズを光軸AXに沿って移動させることにより、撮像レンズ10の合焦の動作を可能にするための駆動機構55a(図2参照)を有している。駆動機構55aは、第1レンズL1から第5レンズL5までのレンズのうちいずれかのレンズを光軸AXに沿って往復移動可能である。駆動機構55aは、例えばボイスコイルモーターと、ガイドとを備える。なお、駆動機構55aは、ステッピングモーターと、タンジェントスクリュー型の動力伝達部材と、スライドガイドとで構成することができる。
次に、図2、3(A)、及び3(B)を参照して、図1に例示されるカメラモジュール50を搭載した携帯電話機その他の携帯通信端末300の一例について説明する。
携帯通信端末300は、スマートフォン型の携帯通信端末であり、カメラモジュール50を有する撮像装置100と、各部を統括的に制御するとともに各処理に応じたプログラムを実行する制御部(CPU:Central Processing Unit)310と、通信に関連するデータ、撮像した映像等を表示するとともにユーザーの操作を受け付けるタッチパネルである表示操作部320と、電源スイッチ等を含む操作部330と、アンテナ341を介して外部サーバー等との間の各種情報通信を実現するための無線通信部340と、携帯通信端末300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(identification)等の必要な諸データを記憶している記憶部(ROM:Read Only Memory)360と、制御部310によって実行される各種処理プログラムやデータ、処理データ、若しくは撮像装置100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:Random Access Memory)370とを備えている。
撮像装置100は、既に説明したカメラモジュール50のほかに、制御部103、光学系駆動部105、撮像素子駆動部107、画像メモリー108等を備える。
制御部103は、撮像装置100の各部を制御する。 制御部103は、CPU、RAM、ROM等を含み、ROMから読み出されてRAMに展開された各種プログラムとCPUとの協働で各種処理を実行する。なお、制御部310は、撮像装置100の制御部104と通信可能に接続されており、制御信号や画像データの授受が可能になっている。
光学系駆動部105は、制御部103の制御により合焦、露出等を行う際に、撮像レンズ10の駆動機構55aを動作させて撮像レンズ10の状態を制御する。光学系駆動部105は、駆動機構55aを動作させて撮像レンズ10中の特定のレンズを光軸AXに沿って適宜移動させることにより、撮像レンズ10に合焦動作を行わせる。
撮像素子駆動部107は、制御部103の制御により露出等を行う際に、撮像素子51の動作を制御する。具体的には、撮像素子駆動部107は、タイミング信号に基づいて撮像素子51を走査駆動させて制御する。また、撮像素子駆動部107は、撮像素子51から出力された検出信号又は光電変換信号としてのアナログ信号をデジタルの画像データに変換する。さらに、撮像素子駆動部107は、撮像素子51によって検出された画像信号に対して、歪み補正、色補正、圧縮等の各種画像処理を施すことができる。
画像メモリー108は、デジタル化された画像信号を撮像素子駆動部107から受け取って、読み出し及び書き込み可能な画像データとして記憶する。
ここで、上記撮像装置100を含む携帯通信端末300の撮影動作を説明する。携帯通信端末300をカメラとして動作させるカメラモードに設定されると、被写体のモニタリング(スルー画像表示)と、画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、撮像レンズ10を介して得られた被写体の像が、撮像素子51の撮像面I(図1参照)に結像される。撮像素子51は、撮像素子駆動部107によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力としてのアナログ信号を1画面分出力する。
このアナログ信号は、撮像素子51に付属する回路においてRGBの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、デジタルデータに変換される。そのデジタルデータは、画素補間処理及びY補正処理を含むカラープロセス処理が行われて、デジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb,Cr(画像データ)が生成されて画像メモリー108に格納される。格納されたデジタルデータは、画像メモリー108から定期的に読み出されてそのビデオ信号が生成されて、制御部103及び制御部310を介して、表示操作部320に出力される。
この表示操作部320は、モニタリングにおいては電子ファインダーとして機能し、撮像画像をリアルタイムに表示することとなる。この状態で、随時、ユーザーが表示操作部320を介して行う操作入力に基づいて、光学系駆動部105の駆動により撮像レンズ10の合焦、露出等が設定される。
このようなモニタリング状態において、ユーザーが表示操作部320を適宜操作することにより、静止画像データが撮影される。表示操作部320の操作内容に応じて、画像メモリー108に格納された1コマの画像データが読み出されて、撮像素子駆動部107により圧縮される。その圧縮された画像データは、制御部103及び制御部310を介して、例えばRAM370等に記録される。
なお、上述の撮像装置100は、本発明に好適な撮像装置の一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、カメラモジュール50又は撮像レンズ10を搭載した撮像装置は、スマートフォン型の携帯通信端末300に内蔵されるものに限らず、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)等に内蔵されるものであってもよく、PDA(Personal Digital Assistant)、タブレットパソコン、モバイルパソコン、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に内蔵されるであってもよい。
以下、図1に戻って、本発明の一実施形態である撮像レンズ10について詳細に説明する。図1に示す撮像レンズ10は、撮像素子51の撮像面(被投影面)Iに被写体像を結像させるものである。撮像レンズ10は、物体側より順に、開口絞りSと、正の屈折力を有する第1レンズL1と、負の屈折力を有する第2レンズL2と、正又は負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有する第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第1レンズL1と第2レンズL2とは、接合されている。第1レンズL1と第2レンズL2との接合面は、非球面形状を有してもよく、平面を有してもよい。また、第2レンズL2の像側面は、凹面形状を有してもよい。第3レンズL3は、少なくとも片面に非球面形状を有する。第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。ここで、変曲点とは、有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面頂点の接平面が光軸AXと垂直な平面となるような非球面上の点のことである。撮像レンズ10は、実質的に屈折力を持たない光学素子として、屈折力の弱いレンズや、例えばIRカットフィルター等である平行平板Fを含む。上述のように、第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。つまり、開口絞りSは、撮像レンズ群の最も物体側に配置されている。なお、開口絞りSは、第1レンズL1と第2レンズL2との間に配置されていてもよい。
以上の撮像レンズ10は、条件式(1)及び(2)
0.40<f1234/f<0.95 ・・・(1)
20<ν1−ν2<70 ・・・(2)
を満足する。ただし、f1234は、第1レンズL1から第4レンズL4までの合成焦点距離である。fは、撮像レンズ全系の焦点距離である。また、ν1は、第1レンズL1のアッベ数である。ν2は、第2レンズL2のアッベ数である。
条件式(1)は、第1レンズL1から第4レンズL4までの合成焦点距離f1234を適切に設定するための条件式である。条件式(1)の上限を下回ることで、第1レンズL1から第4レンズL4までの正の屈折力を適度に維持することができるようになる。そのため、テレフォトタイプの効果を強めて、撮像レンズ全長の短縮化が達成できる。一方、条件式(1)の下限を上回ることで、第1レンズL1から第4レンズL4までの正の屈折力が強くなりすぎることがなくなり、コマ収差や歪曲収差の発生を抑制することが可能となる。
条件式(2)については、条件式(2)の下限を上回ることで、屈折力の強い正の第1レンズL1と負の第2レンズL2とのアッベ数差を適度に付けることができ、撮像レンズ全系の色収差の低減を行うことができる。一方、条件式(2)の上限を下回ることで、入手しやすい材料で構成することができ、撮像レンズのコスト低減につながる。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の条件式(1)'及び(2)'
0.50<f1234/f<0.90 ・・・(1)'
30<ν1−ν2<60 ・・・(2)'
を満たす。
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)及び(2)に加えて、条件式(3)
0<|P3|/P<0.7 ・・・(3)
を満足する。ただし、P3は、第3レンズL3の屈折力であり、Pは、撮像レンズ全系の屈折力である。
条件式(3)は、第3レンズL3の屈折力を適切に設定し、撮像レンズ全長の短縮と収差補正を両立させ、製造誤差発生時の性能劣化を最小限に抑えるための条件式である。第3レンズL3の屈折力P3を条件式(3)の範囲に設定することで、第3レンズL3の屈折力が強くなりすぎない。そのため、撮像レンズ全長を短縮することができ、製造誤差発生時の性能劣化を小さくすることができる。また、上述の通り、第3レンズL3は少なくとも像側面が非球面形状を有している。そのため、第3レンズL3の近軸屈折力が強くなりすぎなくても、画面周辺部の収差補正を良好に行うことができる。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の条件式(3)'
0<|P3|/P<0.6 ・・・(3)'
を満たす。
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)及び(2)に加えて、条件式(4)
−1.5<f5/f<−0.3 ・・・(4)
を満足する。ただし、f5は、第5レンズL5の焦点距離である。fは、撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式(4)は、第5レンズL5の焦点距離f5を適切に設定するための条件式である。条件式(4)の上限を下回ることで、第5レンズL5の負の焦点距離が必要以上に小さくなりすぎない。そのため、撮像素子51の撮像面Iの周辺部に結像する光束が過度に跳ね上げられることがなくなり、像側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できる。一方、条件式(4)の下限を上回ることで、第5レンズL5の負の焦点距離を適度に短くすることができ、レンズ全長の短縮化及び像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の補正を良好に行うことができる。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の条件式(4)'
−1.4<f5/f<−0.4 ・・・(4)'
を満たす。
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)及び(2)に加えて、条件式(5)
0.10<dL12/f<0.25 ・・・(5)
を満足する。ただし、dL12は、第1レンズL1の物体側面から第2レンズL2の像側面までの光軸AX上の厚みである。fは、撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式(5)は、第1レンズL1の物体側面から第2レンズL2の像側面までの光軸AX上の厚みを適切に設定し、収差補正と撮像レンズ全長の短縮化を行うための条件式である。条件式(5)の下限を上回ることで、第1レンズL1や第2レンズL2が薄くなりすぎず成形性を損なわない。一方、条件式(5)の上限を下回ることで、第1レンズL1から第2レンズL2までの厚みが大きくなりすぎなお。そのため、撮像レンズ全長を短縮することができる。また、負の第2レンズL2をより光線高の高い物体側へ寄せることができるようになる。そのため、色収差の低減や、像面湾曲の補正を良好に行うことができるようになる。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の条件式(5)'
0.12<dL12/f<0.23 ・・・(5)'
を満たす。
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)及び(2)に加えて、条件式(6)
0.3<f4/f<1.5 ・・・(6)
を満足する。ただし、f4は、第4レンズL4の焦点距離である。fは、撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式(6)は、第4レンズL4の焦点距離f4を適切に設定して、小型化と良好な収差補正とを両立させるための条件式である。条件式(6)の上限を下回ることで、焦点距離f4が長くなり第4レンズL4の正の屈折力が弱くなることを抑えることができる。そのため、第4レンズL4の正の屈折力を適度に維持することができる。結果として、射出瞳位置を撮像素子51から物体側へ遠ざけることができるため、良好なテレセントリック特性を確保することができる。一方、条件式(6)の下限を上回ることで、焦点距離f4が短くなり第4レンズL4の正の屈折力が必要以上に強くなることを抑えることができる。そのため、光学系の主点が物体側に配置されレンズ全長の短縮ができる。また、像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の良好な補正が可能になる。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の条件式(6)'
0.4<f4/f<1.4 ・・・(6)'
を満たす。
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)及び(2)に加えて、条件式(7)
0.7<f12/f<1.5 ・・・(7)
を満足する。ただし、f12は、第1レンズL1と第2レンズL2の合成焦点距離である。fは、撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式(7)は、第1レンズL1と第2レンズL2の合成焦点距離f12を適切に設定するための条件式である。条件式(7)の上限を下回ることで、第1レンズL1と第2レンズL2の合成屈折力を適度に維持することができ、撮像レンズ全長を短縮することができる。一方、条件式(7)の下限を上回ることで、必要以上に合成屈折力が強くなりすぎない。そのため、第1レンズL1と第2レンズL2の誤差感度の低減に繋がり、接合工程の製造難易度を下げることができるようになる。
撮像レンズ10は、より好ましくは、以下の条件式(7)'
0.8<f12/f<1.4 ・・・(7)'
を満たす。
〔実施例〕
以下、本発明の撮像レンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
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 :撮像素子の撮像面対角線長
ENTP :入射瞳位置(第1面から入射瞳位置までの距離)
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
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る。非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸AX方向にX軸をとり、光軸AXと垂直方向の高さをhとして以下の「数1」で表す。
〔数1〕
Figure 2013156389
ただし、
:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
以下、本発明の撮像レンズの具体的な実施例を説明する。
〔実施例1〕
実施例1の全体諸元を以下に示す。
f=3.19mm
fB=0.63mm
F=2.4
2Y=5.712mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.34mm
H1=−0.24mm
H2=−2.56mm
実施例1のレンズデータを表1に示す。
〔表1〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.09 0.66
2* 1.476 0.39 1.54470 56.2 0.69
3 -13.461 0.20 1.63470 23.9 0.73
4* 5.393 0.37 0.77
5* -4.470 0.20 1.63470 23.9 0.79
6* -13.289 0.28 0.93
7* -2.905 0.81 1.54470 56.2 1.21
8* -0.798 0.26 1.40
9* 40.630 0.44 1.54470 56.2 2.14
10* 1.008 0.50 2.51
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.66
12 ∞ 2.70
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(例えば2.5×10−02)をE(例えば2.5E−02)を用いて表すものとする。
実施例1の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表2に示す。
〔表2〕
第2面
K=0.12897E+00, A4=-0.42522E-02, A6=0.13407E-01, A8=-0.12667E+00,
A10=0.26971E+00, A12=-0.30909E+00
第4面
K=-0.17378E+02, A4=-0.32101E-01, A6=-0.73144E-01, A8=-0.70223E-01,
A10=-0.67658E-01, A12=-0.10258E+00
第5面
K=0.25327E+02, A4=-0.25243E+00, A6=-0.15334E+00, A8=-0.15003E+00,
A10=0.32902E+00, A12=0.32733E+00, A14=-0.29818E+00
第6面
K=0.29377E+02, A4=-0.13334E+00, A6=0.29689E-02, A8=-0.69600E-01,
A10=0.20991E+00, A12=0.16454E+00, A14=-0.16629E+00
第7面
K=-0.31908E+00, A4=0.19080E-01, A6=0.51115E-01, A8=-0.29764E-01,
A10=-0.21102E-01, A12=0.44460E-01, A14=-0.18887E-01
第8面
K=-0.29856E+01, A4=-0.15699E+00, A6=0.12442E+00, A8=-0.67472E-01,
A10=0.28972E-01, A12=0.42467E-02, A14=-0.46575E-02
第9面
K=-0.17723E+02, A4=-0.35623E-01, A6=0.49630E-03, A8=0.27621E-02,
A10=-0.29367E-04, A12=-0.15614E-03, A14=0.18147E-04
第10面
K=-0.64422E+01, A4=-0.56527E-01, A6=0.22836E-01, A8=-0.76528E-02,
A10=0.15839E-02, A12=-0.17479E-03, A14=0.77995E-05
実施例1の単レンズデータを以下の表3に示す。
〔表3〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.465
2 3 -6.042
3 5 -10.708
4 7 1.779
5 9 -1.905
図4は実施例1の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し両凸である。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第5レンズL5は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図5(A)〜5(C)は、実施例1の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図5(D)及び5(E)は、実施例1の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例2〕
実施例2の全体諸元を以下に示す。
f=3.65mm
fB=0.23mm
F=2.6
2Y=5.712mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.25mm
H1=−1.71mm
H2=−3.42mm
実施例2のレンズデータを表4に示す。
〔表4〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.13 0.70
2* 1.415 0.40 1.54470 56.2 0.72
3 16.968 0.20 1.63470 23.9 0.73
4* 3.860 0.37 0.76
5* -4.869 0.24 1.63470 23.9 0.81
6* -401.406 0.25 0.93
7* 24.779 0.64 1.54470 56.2 1.12
8* -2.332 0.82 1.27
9* 3.128 0.58 1.53050 55.7 1.69
10* 1.187 0.55 2.39
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.83
12 ∞ 2.87
実施例2の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表5に示す。
〔表5〕
第2面
K=0.46165E+00, A4=-0.89482E-02, A6=0.30075E-01, A8=-0.10091E+00,
A10=0.18309E+00, A12=-0.10742E+00
第4面
K=-0.12911E+01, A4=0.52620E-02, A6=0.18771E-01, A8=-0.41557E-01,
A10=0.72123E-01
第5面
K=0.29251E+02, A4=-0.17183E+00, A6=0.29652E-01, A8=0.11019E+00,
A10=0.68029E-01
第6面
K=0.30000E+02, A4=-0.16544E+00, A6=0.32866E-01, A8=0.12173E+00,
A10=0.14697E-01
第7面
K=-0.30000E+02, A4=-0.80801E-01, A6=-0.53538E-01, A8=0.11707E-01,
A10=0.17049E-01, A12=0.61884E-03
第8面
K=0.18903E+01, A4=-0.54133E-01, A6=0.36712E-01, A8=-0.36945E-01,
A10=0.11722E-01, A12=0.29877E-02
第9面
K=-0.30000E+02, A4=-0.26334E+00, A6=0.62629E-01, A8=0.10266E-02,
A10=-0.12653E-02, A12=-0.28505E-04
第10面
K=-0.59682E+01, A4=-0.98273E-01, A6=0.25791E-01, A8=-0.40208E-02,
A10=0.34479E-03, A12=-0.14629E-04
実施例2の単レンズデータを以下の表6に示す。
〔表6〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.810
2 3 -7.918
3 5 -7.768
4 7 3.946
5 9 -4.023
図6は実施例2の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し両凸である。第5レンズL5は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図7(A)〜7(C)は、実施例2の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図7(D)及び7(E)は、実施例2の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例3〕
実施例3の全体諸元を以下に示す。
f=4.24mm
fB=0.16mm
F=2.8
2Y=5.712mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.48mm
H1=−2.56mm
H2=−4.08mm
実施例3のレンズデータを表7に示す。
〔表7〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.15 0.76
2* 1.496 0.45 1.52500 70.4 0.78
3 21.038 0.41 1.69320 33.7 0.79
4* 6.719 0.29 0.82
5* -5.423 0.23 1.63470 23.9 0.87
6* 97.978 0.33 0.96
7* -9.520 0.76 1.54470 56.2 1.10
8* -2.063 0.75 1.31
9* -10.990 0.89 1.54470 56.2 1.68
10* 2.237 0.55 2.48
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.89
12 ∞ 2.93
実施例3の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表8に示す。
〔表8〕
第2面
K=0.43929E+00, A4=-0.94412E-02, A6=0.19492E-01, A8=-0.57544E-01,
A10=0.89935E-01, A12=-0.46906E-01
第4面
K=0.16466E+02, A4=0.58496E-02, A6=0.19363E-01, A8=-0.80034E-02,
A10=0.55007E-01
第5面
K=0.30000E+02, A4=-0.21916E-01, A6=0.30791E-01, A8=0.53698E-01,
A10=0.95110E-02
第6面
K=-0.30000E+02, A4=-0.12487E-01, A6=0.34636E-01, A8=0.38568E-01,
A10=-0.33421E-02
第7面
K=0.30000E+02, A4=-0.59770E-01, A6=-0.23833E-01, A8=0.13000E-01,
A10=0.11927E-02, A12=0.10284E-01
第8面
K=0.89093E+00, A4=-0.42060E-01, A6=0.21264E-01, A8=-0.99120E-02,
A10=0.23635E-02, A12=0.40218E-02
第9面
K=-0.53920E+01, A4=-0.18001E+00, A6=0.53631E-01, A8=-0.33701E-02,
A10=-0.47686E-03, A12=0.10421E-05
第10面
K=-0.10959E+02, A4=-0.58445E-01, A6=0.14156E-01, A8=-0.23142E-02,
A10=0.21010E-03, A12=-0.98100E-05
実施例3の単レンズデータを以下の表9に示す。
〔表9〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.044
2 3 -14.408
3 5 -8.089
4 7 4.667
5 9 -3.333
図8は実施例3の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し両凹である。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第5レンズL5は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図9(A)〜9(C)は、実施例3の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図9(D)及び9(E)は、実施例3の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例4〕
実施例4の全体諸元を以下に示す。
f=3.12mm
fB=0.15mm
F=2.4
2Y=4.57mm
ENTP=0mm
EXTP=−1.78mm
H1=−1.92mm
H2=−2.97mm
実施例4のレンズデータを表10に示す。
〔表10〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.14 0.65
2* 1.140 0.44 1.53050 55.7 0.68
3 ∞ 0.20 1.63470 23.9 0.68
4* 3.388 0.33 0.68
5* -4.433 0.22 1.63470 23.9 0.74
6* -12.015 0.22 0.83
7* 37.387 0.56 1.54470 56.2 1.02
8* -1.837 0.52 1.14
9* -10.294 0.44 1.54470 56.2 1.34
10* 1.420 0.40 1.88
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.30
12 ∞ 2.33
実施例4の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表11に示す。
〔表11〕
第2面
K=0.34154E+00, A4=-0.18203E-01, A6=0.66276E-01, A8=-0.23253E+00,
A10=0.55971E+00, A12=-0.39027E+00
第4面
K=0.19264E+02, A4=-0.14612E-01, A6=0.13316E+00, A8=-0.34707E+00,
A10=0.73012E+00, A12=-0.81480E-02
第5面
K=0.29120E+02, A4=-0.15653E+00, A6=0.17429E+00, A8=0.22807E+00,
A10=0.20324E+00, A12=0.48712E-02
第6面
K=0.28785E+02, A4=-0.14895E+00, A6=0.61922E-01, A8=0.37429E+00,
A10=-0.94749E-01, A12=-0.74515E-02
第7面
K=-0.30000E+02, A4=-0.97921E-01, A6=-0.94892E-01, A8=0.87747E-01,
A10=-0.22860E-01, A12=0.28974E-01
第8面
K=0.99682E+00, A4=-0.37287E-01, A6=-0.10772E-01, A8=-0.14317E-01,
A10=0.14332E-01, A12=0.21160E-01
第9面
K=0.36259E+01, A4=-0.58990E+00, A6=0.26734E+00, A8=-0.13644E-01,
A10=-0.11418E-01, A12=0.13205E-02, A14=0.41969E-03
第10面
K=-0.11022E+02, A4=-0.19230E+00, A6=0.74074E-01, A8=-0.15558E-01,
A10=0.14254E-02, A12=-0.72658E-04, A14=-0.12697E-05
実施例4の単レンズデータを以下の表12に示す。
〔表12〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.149
2 3 -5.338
3 5 -11.198
4 7 3.231
5 9 -2.261
図10は実施例4の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し平凸である。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し平凹である。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し両凸である。第5レンズL5は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1と第2レンズL2との接合面は、平面である。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図11(A)〜11(C)は、実施例4の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図11(D)及び11(E)は、実施例4の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例5〕
実施例5の全体諸元を以下に示す。
f=3.6mm
fB=0.61mm
F=2.3
2Y=5.712mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.3mm
H1=−0.86mm
H2=−2.99mm
実施例5のレンズデータを表13に示す。
〔表13〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.13 0.78
2* 1.605 0.53 1.58700 59.6 0.81
3* -41.615 0.20 1.83920 23.9 0.85
4* 6.908 0.34 0.88
5* -4.972 0.22 1.63470 23.9 0.86
6* -10.609 0.36 0.97
7* -3.470 0.92 1.54470 56.2 1.23
8* -0.877 0.37 1.48
9* -5.754 0.32 1.54470 56.2 1.95
10* 1.165 0.50 2.43
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.68
12 ∞ 2.72
実施例5の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表14に示す。
〔表14〕
第2面
K=0.13293E+00, A4=-0.14337E-01, A6=0.49280E-01, A8=-0.22741E+00,
A10=0.35549E+00, A12=-0.22879E+00
第3面
K=0.69970E+01, A4=0.28405E-01, A6=-0.83455E-01, A8=0.13548E+00,
A10=-0.20590E+00, A12=-0.65958E-01
第4面
K=-0.58572E+01, A4=-0.37367E-01, A6=-0.45920E-01, A8=-0.92735E-01,
A10=0.49829E-02, A12=-0.40556E-01
第5面
K=0.28854E+02, A4=-0.19209E+00, A6=-0.22445E-01, A8=-0.16563E+00,
A10=0.24892E+00, A12=0.32578E+00, A14=-0.38037E+00
第6面
K=-0.30000E+02, A4=-0.11144E+00, A6=0.72011E-01, A8=-0.80551E-01,
A10=0.18145E+00, A12=0.14522E+00, A14=-0.17173E+00
第7面
K=0.25158E+01, A4=-0.14865E-01, A6=0.34613E-01, A8=0.62615E-03,
A10=-0.18865E-01, A12=0.31763E-01, A14=-0.14013E-01
第8面
K=-0.33024E+01, A4=-0.13609E+00, A6=0.12028E+00, A8=-0.73823E-01,
A10=0.24464E-01, A12=0.39872E-02, A14=-0.29278E-02
第9面
K=0.23087E+01, A4=-0.15604E-01, A6=-0.47684E-03, A8=0.12385E-02,
A10=0.25309E-03, A12=-0.53573E-04, A14=-0.91194E-05
第10面
K=-0.78643E+01, A4=-0.60967E-01, A6=0.25698E-01, A8=-0.84708E-02,
A10=0.16326E-02, A12=-0.16183E-03, A14=0.60349E-05
実施例5の単レンズデータを以下の表15に示す。
〔表15〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.644
2 3 -7.046
3 5 -14.974
4 7 1.914
5 9 -1.750
図12は実施例5の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し両凸である。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第5レンズL5は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1と第2レンズL2との接合面は、非球面形状を有している。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図13(A)〜13(C)は、実施例5の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図13(D)及び13(E)は、実施例5の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例6〕
実施例6の全体諸元を以下に示す。
f=3.54mm
fB=0.22mm
F=2.8
2Y=5.712mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.17mm
H1=−1.69mm
H2=−3.32mm
実施例6のレンズデータを表16に示す。
〔表16〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.11 0.63
2* 1.288 0.34 1.52500 70.4 0.66
3 5.062 0.20 1.83920 23.9 0.68
4* 3.830 0.31 0.69
5* -4.451 0.20 1.63470 23.9 0.74
6* -37.695 0.27 0.84
7* -31.343 0.54 1.54470 56.2 1.04
8* -2.311 0.72 1.18
9* 3.675 0.73 1.54470 56.2 1.71
10* 1.324 0.55 2.39
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.82
12 ∞ 2.86
実施例6の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表17に示す。
〔表17〕
第2面
K=0.48710E+00, A4=-0.14819E-01, A6=0.42123E-01, A8=-0.92144E-01,
A10=0.12481E+00, A12=0.12589E-02
第4面
K=0.38200E+01, A4=0.14070E-03, A6=-0.48701E-02, A8=0.61015E-01,
A10=0.66020E-01, A12=-0.26812E-01
第5面
K=0.29985E+02, A4=-0.11672E+00, A6=0.44440E-01, A8=0.25815E+00,
A10=0.18679E+00, A12=-0.19712E+00
第6面
K=0.30000E+02, A4=-0.95833E-01, A6=0.76145E-01, A8=0.16799E+00,
A10=0.70469E-01, A12=-0.87168E-01
第7面
K=0.30000E+02, A4=-0.87646E-01, A6=-0.30339E-01, A8=0.16502E-01,
A10=0.21809E-02, A12=0.18087E-01
第8面
K=0.13738E+01, A4=-0.10232E+00, A6=0.65524E-01, A8=-0.44963E-01,
A10=0.48531E-02, A12=0.13384E-01
第9面
K=-0.30000E+02, A4=-0.26071E+00, A6=0.73745E-01, A8=-0.15328E-02,
A10=-0.78399E-03, A12=-0.17162E-03, A14=0.29811E-04
第10面
K=-0.64996E+01, A4=-0.83989E-01, A6=0.21414E-01, A8=-0.31568E-02,
A10=0.22361E-03, A12=-0.70441E-05, A14=0.24899E-06
実施例6の単レンズデータを以下の表18に示す。
〔表18〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.190
2 3 -20.254
3 5 -7.970
4 7 4.551
5 9 -4.264
図14は実施例6の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第5レンズL5は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図15(A)〜15(C)は、実施例6の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図15(D)及び15(E)は、実施例6の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例7〕
実施例7の全体諸元を以下に示す。
f=3.11mm
fB=0.39mm
F=2.26
2Y=5.712mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.22mm
H1=−0.58mm
H2=−2.71mm
実施例7のレンズデータを表19に示す。
〔表19〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.10 0.69
2* 1.513 0.41 1.54470 56.2 0.71
3* -14.604 0.20 1.63470 23.9 0.75
4* 5.179 0.40 0.79
5* -4.775 0.22 1.63470 23.9 0.80
6* -4.727 0.14 0.96
7* -2.752 1.11 1.54470 56.2 1.26
8* -0.856 0.45 1.50
9* -19.811 0.29 1.58300 30.0 1.88
10* 1.036 0.50 2.47
11 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.74
12 ∞ 2.78
実施例7の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表20に示す。
〔表20〕
第2面
K=0.46018E-01, A4=-0.14292E-02, A6=0.21712E-01, A8=-0.19198E+00,
A10=0.44976E+00, A12=-0.43265E+00
第3面
K=0.30000E+02, A4=0.88306E-01, A6=-0.20291E+00, A8=0.45103E+00,
A10=-0.74651E+00, A12=-0.23470E-08
第4面
K=0.59181E+01, A4=-0.32099E-01, A6=-0.70668E-01, A8=-0.10503E+00,
A10=0.50211E-02, A12=-0.26142E+00
第5面
K=0.28659E+02, A4=-0.27164E+00, A6=-0.10447E+00, A8=-0.27770E+00,
A10=0.30015E-01, A12=0.54888E+00, A14=-0.29818E+00
第6面
K=0.11829E+02, A4=-0.12960E+00, A6=0.37236E-01, A8=-0.95878E-01,
A10=0.19416E+00, A12=0.16343E+00, A14=-0.14962E+00
第7面
K=-0.23565E+01, A4=0.19232E-01, A6=0.88016E-01, A8=-0.15535E-01,
A10=-0.41485E-01, A12=0.27836E-01, A14=-0.61879E-02
第8面
K=-0.31320E+01, A4=-0.15384E+00, A6=0.12103E+00, A8=-0.75171E-01,
A10=0.23887E-01, A12=0.43136E-02, A14=-0.27142E-02
第9面
K=0.29235E+02, A4=-0.80485E-01, A6=0.55520E-02, A8=0.27208E-02,
A10=0.19975E-03, A12=-0.13151E-03, A14=-0.16135E-05
第10面
K=-0.60620E+01, A4=-0.73292E-01, A6=0.27148E-01, A8=-0.80879E-02,
A10=0.15690E-02, A12=-0.16817E-03, A14=0.73415E-05
実施例7の単レンズデータを以下の表21に示す。
〔表21〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.539
2 3 -6.000
3 5 268.928
4 7 1.891
5 9 -1.680
図16は実施例7の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し両凸である。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第5レンズL5は、負の屈折力を有し両凹である。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1と第2レンズL2との接合面は、非球面形状を有している。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図17(A)〜17(C)は、実施例7の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図17(D)及び17(E)は、実施例7の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
〔実施例8〕
実施例8の全体諸元を以下に示す。
f=3.93mm
fB=0.23mm
F=2.8
2Y=5.744mm
ENTP=0.35mm
EXTP=−2.18mm
H1=−2.12mm
H2=−3.7mm
実施例8のレンズデータを表22に示す。
〔表22〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 1.253 0.46 1.52500 70.4 0.80
2(絞り) 4.454 0.25 1.83920 23.9 0.64
3* 3.055 0.33 0.65
4* -4.314 0.20 1.63470 23.9 0.72
5* -10.593 0.31 0.83
6* -8.614 0.51 1.54470 56.2 1.00
7* -2.256 0.79 1.16
8* 5.355 0.65 1.54470 56.2 1.68
9* 1.495 0.55 2.27
10 ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.71
11 ∞ 2.75
実施例8の撮像レンズのレンズ面の非球面係数を以下の表23に示す。
〔表23〕
第1面
K=0.66911E+00, A4=-0.17779E-01, A6=-0.27441E-01, A8=-0.21938E-03,
A10=0.22309E-01, A12=-0.39671E-01
第3面
K=0.53299E+01, A4=0.28024E-02, A6=0.40938E-01, A8=-0.22850E-01,
A10=0.90785E-01, A12=0.91487E-01
第4面
K=0.27240E+02, A4=-0.10997E+00, A6=0.36594E-02, A8=0.23085E+00,
A10=-0.23886E-01, A12=0.51249E-01
第5面
K=0.30000E+02, A4=-0.11949E+00, A6=0.69880E-01, A8=0.93948E-01,
A10=0.62575E-01, A12=-0.24666E-01
第6面
K=0.30000E+02, A4=-0.12169E+00, A6=-0.37860E-01, A8=-0.13917E-03,
A10=0.69214E-02, A12=0.30664E-01
第7面
K=0.20759E+01, A4=-0.10007E+00, A6=0.59092E-01, A8=-0.55969E-01,
A10=0.11770E-01, A12=0.16248E-01
第8面
K=-0.30000E+02, A4=-0.27140E+00, A6=0.78875E-01, A8=-0.99184E-03,
A10=-0.11481E-02, A12=-0.30970E-03, A14=0.68796E-04
第9面
K=-0.74870E+01, A4=-0.93322E-01, A6=0.23976E-01, A8=-0.36371E-02,
A10=0.25124E-03, A12=-0.15423E-05, A14=-0.39820E-06
実施例8の単レンズデータを以下の表24に示す。
〔表24〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.161
2 2 -12.615
3 4 -11.611
4 6 5.455
5 8 -4.048
図18は実施例8の撮像レンズ10の断面図である。つまり、撮像レンズ10は、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とからなる。第1レンズL1は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第1レンズL1は、物体側に凸面を向けている。第2レンズL2は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第2レンズL2は、像側に凹面を向けている。第3レンズL3は、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第3レンズL3は、両面に非球面形状を有する。第4レンズL4は、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスである。第5レンズL5は、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスである。つまり、第5レンズL5は、像側に凹面を向けている。また、第5レンズL5の像側面は、非球面形状であり、光軸AXとの交点以外の位置に変曲点を有する。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とは接合されている。第1レンズL1と第2レンズL2との接合面は、非球面形状を有している。第1レンズL1と第2レンズL2との間には、開口絞りSが配置されている。第5レンズL5と撮像素子51の撮像面である撮像面Iとの間には、平行平板Fが配置されている。平行平板Fは、光学的ローパスフィルター、IRカットフィルター、撮像素子51のシールガラス等を想定している。
図19(A)〜19(C)は、実施例8の撮像レンズ10の収差図(球面収差、非点収差、及び歪曲収差)を示している。図19(D)及び19(E)は、実施例8の撮像レンズ10のメリディオナルコマ収差を示している。なお、上記収差図及び以後の収差図において、球面収差図では、実線がd線を表し、点線がg線を表すものとし、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。
以下の表25は、参考のため、各条件式(1)〜(8)に対応する各実施例1〜8の値をまとめたものである。
〔表25〕
Figure 2013156389
以上では、実施形態や実施例に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではない。
例えば、実施例1〜8のレンズL1〜L5の作製に、無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、撮像レンズ10全系の温度変化時の像点位置変動をより小さく抑えることが可能となる。
最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させ、プラスチック材料の温度変化を小さくできることが分かってきた。詳細に説明すると、一般に透明なプラスチック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。プラスチック材料は、温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、無機粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。そこで、これらの温度依存性を利用して互いに打ち消しあうように作用させることにより、屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が20ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、屈折率の温度依存性のきわめて低いプラスチック材料となる。例えばアクリルに酸化ニオブ(Nb)の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。本発明において、実施例1〜8において、比較的屈折率の大きな正の第1レンズL1、又は全てのレンズL1〜L5に、このような無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、撮像レンズ10全系の温度変化時の像点位置変動をより小さく抑えることが可能となる。
実施例1〜8のレンズL1〜L5のプラスチックレンズの作製に、エネルギー硬化性樹脂を用いてもよい。
近年、撮像装置を低コスト(生産費)に、かつ大量に実装する方法として、予め半田がポッティングされ、又は盛られた基板に対し、IC(integrated circuit)チップその他の電子部品と光学素子と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光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。このようなリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品ととともに光学素子を約200〜260℃に加熱する必要がある。このような高温下では、熱可塑性樹脂を用いたレンズは熱変形し又は変色して、その光学性能が低下してしまうという問題点がある。このような問題を解決するための方法のひとつとして、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズを使用し、小型化と高温環境での光学性能とを両立する技術が提案されている。しかし、ガラスモールドレンズは、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりも一般にコストが高いため、撮像装置の低コスト化の要求に応えられないという問題があった。そこで、撮像レンズ10の材料にエネルギー硬化性樹脂を使用することで、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した。そのため、エネルギー硬化性樹脂は、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る。これにより、撮像レンズ10を組み込んだ撮像装置の低コストと量産性とを両立できる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂及び紫外線硬化性樹脂のいずれをも指す。
なお、上記実施例1〜8において、撮像素子51に設けた光電変換部51aの撮像面Iに入射する光束の主光線入射角については、撮像面Iの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、撮像素子51の色フィルター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、シェーディング(輝度むら)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51の撮像面Iの画素ピッチに対し、色フィルター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Iの周辺部にいくほど各画素に対し色フィルターやオンチップマイクロレンズアレイが撮像レンズ10の光軸AX側へシフトする。そのため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部(撮像面)に導くことができる。これにより、撮像素子51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。実施例1〜8は、上述の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。
また、上記実施例1〜8において、第2レンズL2の像側面を凹面形状としているが凸面形状としてもよい。
また、上記実施例1〜8において、第3レンズL3が両面に非球面形状を有するが、物体側又は像側のみに非球面形状を有してもよい。
10…撮像レンズ 、50…カメラモジュール 、51…撮像素子 、52…配線基板 、54…鏡筒部 、100…撮像装置 、103…制御部 、104…制御部 、105…光学系駆動部 、107…撮像素子駆動部 、108…画像メモリー 、300…携帯通信端末 、310…制御部 、320…表示操作部 、330…操作部 、340…無線通信部 、AX…光軸 、F…平行平板 、I…撮像面 、L1,L2,L3,L4,L5…レンズ 、OP…開口部

Claims (15)

  1. 物体側より順に、
    正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズと、
    負の屈折力を有する第2レンズと、
    少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズと、
    正の屈折力を有する第4レンズと、
    負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズと、からなり、
    前記第1レンズと前記第2レンズとは接合されており、
    前記第5レンズの像側面は非球面形状であり、光軸との交点以外の位置に変曲点を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    0.40<f1234/f<0.95 ・・・(1)
    20<ν1−ν2<70 ・・・(2)
    ただし、
    f1234:第1レンズから第4レンズまでの合成焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
    ν1:第1レンズのアッベ数
    ν2:第2レンズのアッベ数
  2. 以下の条件式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<|P3|/P<0.7 ・・・(3)
    ただし、
    P3:第3レンズの屈折力
    P:撮像レンズ全系の屈折力
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1及び2のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    −1.5<f5/f<−0.3 ・・・(4)
    ただし、
    f5:第5レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  4. 前記第1レンズと前記第2レンズとの接合面が非球面形状を有することを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  5. 前記第1レンズと前記第2レンズとの接合面は平面であることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.10<dL12/f<0.25 ・・・(5)
    ただし、
    dL12:第1レンズ物体側面から第2レンズ像側面までの光軸上の厚み
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.3<f4/f<1.5 ・・・(6)
    ただし、
    f4:第4レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  8. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.7<f12/f<1.5 ・・・(7)
    ただし、
    f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  9. 前記第2レンズの像側面は凹面形状となっていることを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  10. 前記第3レンズは負の屈折力を有することを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  11. 撮像レンズ群の最も物体側に開口絞りを配置したことを特徴とする請求項1から10までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  12. 前記第1レンズと前記第2レンズとの間に開口絞りを配置したことを特徴とする請求項1から10までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  13. 実質的にパワーを持たないレンズをさらに有することを特徴とする請求項1から12までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  14. 請求項1から13までのいずれか1項に記載の撮像レンズと、
    前記撮像レンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する前記撮像素子と
    を有することを特徴とする撮像装置。
  15. 請求項14に記載の撮像装置を備えることを特徴とする携帯端末。
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