JP3935896B2 - Imaging lens, imaging module, and portable terminal - Google Patents

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Description

本発明は、CCD、CMOS等の撮像素子を利用した撮像装置に使用される撮像レンズ、これを用いた撮像モジュール及び携帯端末に関する。   The present invention relates to an imaging lens used in an imaging device using an imaging element such as a CCD or CMOS, an imaging module using the imaging lens, and a portable terminal.

近年、マルチメディアに利用される撮像装置に関連する技術の発達は著しく、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、携帯型のコンピュータ等にCCD、CMOS等の撮像素子を利用した撮像装置が使用されている。これら撮像装置に搭載される撮像レンズは更なる高性能化、小型化、軽量化が求められている。   2. Description of the Related Art In recent years, technology related to an imaging device used for multimedia has been remarkably developed. For example, an imaging device using an imaging element such as a CCD or CMOS is used in a mobile phone, a digital camera, a portable computer, or the like. . Imaging lenses mounted on these imaging devices are required to have higher performance, smaller size, and lighter weight.

小型化、軽量化に関し、従来、1枚構成のレンズ系や2枚構成のレンズ系の撮像レンズが提案されている。しかしながら、これらのレンズ系は、小型化、軽量化には有利であるが、撮像レンズに要求される高画質、高解像度等の高性能化に関しては、不十分である。   Conventionally, an imaging lens having a single lens system or a dual lens system has been proposed for downsizing and weight reduction. However, these lens systems are advantageous for miniaturization and weight reduction, but are insufficient for high performance such as high image quality and high resolution required for the imaging lens.

そのため、3枚以上のレンズ構成により、高画質、高解像度に対応する撮像レンズの技術開発が進められ、種々構成の撮像レンズ系が提案されている。
例えば、3枚レンズ構成の場合、物体側から開口絞り、物体側が凸面である正のパワーを持つ第1レンズ、物体側が凹面である負のパワーを持つ第2レンズ、正のパワーを持つ第3レンズを順次配列して構成された撮像レンズ系は公知である。この技術を改良した提案が例えば、特許文献1,2に開示されている。特許文献1に示される撮像レンズは、画角が広い、諸収差が良好に補正されるなどの特徴を有する撮像レンズである。特許文献2に示される撮像レンズは、小型で、諸収差が良好に補正されるなどの特徴を有する撮像レンズである。
特開2001−75006号公報 特開2004−4566号公報
Therefore, the technical development of an imaging lens corresponding to high image quality and high resolution with three or more lens configurations has been advanced, and imaging lens systems having various configurations have been proposed.
For example, in the case of a three-lens configuration, an aperture stop from the object side, a first lens having a positive power with a convex surface on the object side, a second lens having a negative power with a concave surface on the object side, and a third lens having a positive power An imaging lens system configured by sequentially arranging lenses is known. Proposals obtained by improving this technique are disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2. The imaging lens disclosed in Patent Document 1 is an imaging lens having features such as a wide angle of view and favorable correction of various aberrations. The imaging lens disclosed in Patent Document 2 is an imaging lens having features such as being small and correcting various aberrations satisfactorily.
JP 2001-750006 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-4466

ところが特許文献1に示される撮像レンズは、小型化、軽量化の面で、不十分な点があった。また、特許文献2に示される撮像レンズは、解像度の点で少し不十分な点があった。また、小型で高性能の撮像レンズの表面形状は、通常、少なくとも1面以上が複雑な非球面形状であり、レンズ表面を設計とおりの所望の形状に賦形することは困難である。従来、この複雑なレンズ表面の賦形を考慮した提案は少ない。
本発明は、これら従来技術に鑑み、小型軽量で、諸収差が好適に補正され、解像度が良好で、かつ、レンズ表面の賦形が容易な、3枚構成の撮像レンズ、この撮像レンズを使用した撮像モジュール及び携帯端末を提供することを目的とする。
However, the imaging lens disclosed in Patent Document 1 has insufficient points in terms of size reduction and weight reduction. Further, the imaging lens disclosed in Patent Document 2 has a slightly insufficient point in terms of resolution. In addition, the surface shape of a small and high-performance imaging lens is usually an aspherical shape having at least one complicated surface, and it is difficult to shape the lens surface into a desired shape as designed. Conventionally, there are few proposals that take into account this complicated shaping of the lens surface.
In view of these prior arts, the present invention is a three-lens imaging lens that is small and light, has various aberrations suitably corrected, has good resolution, and is easy to shape the lens surface, and uses this imaging lens. An object is to provide an imaging module and a portable terminal.

前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、物体側から順に、開口絞り、物体側より像面側の曲率半径が大きい正のパワーの両凸面形状の第1レンズと、像側面が凸面形状の負のパワーの第2レンズと、像側面の光軸近傍が凹面形状であり、外周部が凸面形状である正のパワーの第3レンズとが、順次配列された撮像レンズにおいて、前記第1〜第3レンズの面の少なくとも1面以上が非球面形状であり、下記の条件式を満足する撮像レンズである。
0.5<f1/f<0.8 (1)
0.3<|f2|/f<0.7 (2)
0.5<f3/f<1.0 (3)
0.4<R1/|R2|<1.0 (4)
0.2<|R3|/|R4|<0.6 (5)
0.1<R5/R6<0.3 (6)
ただし、
f :本発明の撮像レンズ全体の焦点距離
f1 :第1レンズの焦点距離
f2 :第2レンズの焦点距離
f3 :第3レンズの焦点距離
R1 :第1レンズの物体側面の中心曲率半径
R2 :第1レンズの像側面の中心曲率半径
R3 :第2レンズの物体側面の中心曲率半径
R4 :第2レンズの像側面の中心曲率半径
R5 :第3レンズの物体側面の中心曲率半径
R6 :第3レンズの像側面の中心曲率半径
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided, in order from the object side, an aperture stop, a positive-powered biconvex first lens having a larger radius of curvature on the image plane side than the object side , and an image side surface. In the imaging lens in which the convex-shaped negative power second lens and the positive lens third lens in which the vicinity of the optical axis on the side surface of the image has a concave shape and the outer peripheral portion has a convex shape are arranged in order, At least one of the surfaces of the first to third lenses has an aspheric shape, and the imaging lens satisfies the following conditional expression.
0.5 <f1 / f <0.8 (1)
0.3 <| f2 | / f <0.7 (2)
0.5 <f3 / f <1.0 (3)
0.4 <R1 / | R2 | <1.0 (4)
0.2 <| R3 | / | R4 | <0.6 (5)
0.1 <R5 / R6 <0.3 (6)
However,
f: focal length of the entire imaging lens of the present invention f1: focal length of the first lens f2: focal length of the second lens f3: focal length of the third lens
R1: central radius of curvature of the object side surface of the first lens
R2: center curvature radius of the image side surface of the first lens
R3: center radius of curvature of the object side surface of the second lens
R4: Center curvature radius of the image side surface of the second lens
R5: Center curvature radius of the object side surface of the third lens
R6: Center curvature radius of the image side surface of the third lens

請求項1記載の発明によれば、物体側より、開口絞り、正のパワーの第1レンズ、負のパワーの第2レンズ、正のパワーの第3レンズが順次配列されており、第1〜第3レンズのうちの少なくとも1面以上が非球面形状であり、それぞれのレンズの焦点距離と撮像レンズ全体の焦点距離との関係が、条件式(1)、(2)、(3)を満足することにより、解像度が良好で、小型軽量で、諸収差が好適に補正された3枚構成の撮像レンズを得ることができる。更に、第3レンズを、条件式(4)で物体側面の中心曲率半径R5と像側面の中心曲率半径R6の比及び像面側の表面が特定の形状に規定されることにより、撮像レンズの全長が短くなると共に、像面湾曲等の収差が好適に補正され、かつ、レンズ表面形状の賦形性も良くなる。更に、第1レンズ及び、第2レンズのそれぞれの物体側面の中心曲率半径と像側面の中心曲率半径の比が条件式(5)、(6)で規定されることにより、撮像レンズの全長が短くなると共に、球面収差、コマ収差、像面湾曲などの諸収差が好適に補正され、レンズ表面形状の賦形性も良くなる。 According to the first aspect of the present invention, the aperture stop, the positive power first lens, the negative power second lens, and the positive power third lens are sequentially arranged from the object side. At least one of the third lenses has an aspheric shape, and the relationship between the focal length of each lens and the focal length of the entire imaging lens satisfies the conditional expressions (1), (2), and (3). By doing so, it is possible to obtain a three-lens imaging lens with good resolution, small size and light weight, and various aberrations suitably corrected. Further, the conditional expression (4) defines the ratio of the center curvature radius R5 of the object side surface to the center curvature radius R6 of the image side surface and the surface on the image surface side in a specific shape. The overall length is shortened, aberrations such as field curvature are suitably corrected, and the shape of the lens surface shape is improved. Further, the ratio of the central curvature radius of the object side surface and the central curvature radius of the image side surface of each of the first lens and the second lens is defined by conditional expressions (5) and (6), so that the total length of the imaging lens is increased. In addition to being shortened, various aberrations such as spherical aberration, coma and curvature of field are suitably corrected, and the shape of the lens surface shape is improved.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明と同様の構成を備えると共に、第1〜第3レンズの全ての面が非球面形状である撮像レンズである。   The invention described in claim 2 is an imaging lens having the same configuration as that of the invention described in claim 1 and having all surfaces of the first to third lenses being aspherical.

請求項2記載の発明によれば、諸収差がより好適に補正された撮像レンズを得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, an imaging lens in which various aberrations are more preferably corrected can be obtained.

請求項記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明と同様の構成を備えると共に、第1〜第3レンズの全てのレンズがプラスチック材料で構成され、全てのレンズは外周部に結像に寄与しないコバKBを有し、レンズの曲面終端の外径LDとコバKBの最長外径KDの比が下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズである。
1.1< KD/LD<4.0 (
The invention described in claim 3 has the same configuration as that of the invention described in claim 1 or 2, and all the lenses of the first to third lenses are made of a plastic material. And an edge lens KB that does not contribute to image formation, and the ratio of the outer diameter LD of the curved surface end of the lens to the longest outer diameter KD of the edge KB satisfies the following conditional expression.
1.1 <KD / LD <4.0 ( 7 )

請求項記載の発明によれば、レンズ表面形状の賦形性が良くなる。 According to the third aspect of the present invention, formability of lenses surface shape is improved.

請求項記載の発明は、請求項1乃至請求項記載の発明のいずれかの発明と同様の構成を備えると共に、第1レンズと第3レンズは、ASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が1.500〜1.540であるポリオレフィン系材料、第2レンズがASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が1.580〜1.615であるポリカーボネート系材料又はポリエステル系材料で構成される撮像レンズである。 The invention described in claim 4 has the same configuration as that of any one of the inventions described in claims 1 to 3 , and the first lens and the third lens are d-line measured according to the ASTM D542 method. Polyolefin-based material having a refractive index of 1.500 to 1.540, a polycarbonate-based material or a polyester-based material having a second lens having a refractive index of d-line measured according to ASTM D542 method of 1.580 to 1.615 An imaging lens made of a material.

請求項記載の発明によれば、撮像レンズを構成するプラスチック材料を、第1レンズと第3レンズをポリシクロオレフィン、第2レンズをポリカーボネート又はポリエステル系材料とすることにより、本発明の目的とする撮像レンズの光学設計及び、レンズ表面形状の賦形性がより容易となる。 According to the invention of claim 4 , the plastic material constituting the imaging lens is made of polycycloolefin for the first lens and the third lens, and polycarbonate or polyester material for the second lens. The optical design of the imaging lens and the shaping of the lens surface shape become easier.

請求項記載の発明は、自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、前記撮像素子の光電変換面上に被写体を結像させる、請求項1乃至請求項記載の発明のいずれかに記載の撮像レンズと、物体側から光入射用の開口部を有し、前記撮像レンズを保持、固定する鏡筒と、前記撮像レンズから前記撮像素子に入射する有効光速を透過する透明平板と、前記撮像素子を保持すると共に電気信号の送受を行う外部接続用端子を有する画像信号処理回路と、前記透明平板、前記撮像素子、前記画像信号処理回路を保持、固定する筐体を含む部品で構成され、これらが一体的に形成された撮像モジュールである。請求項5記載の発明によれば、小型軽量で、高画質の撮像モジュールを得ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image sensor that obtains an image signal corresponding to light irradiated on its own photoelectric conversion surface, and an object is imaged on the photoelectric conversion surface of the image sensor. an imaging lens according to any one of the claim 4, having an opening for the light incident from the object side, holding the imaging lens, a lens barrel for fixing, incident from the imaging lens to the imaging element A transparent flat plate that transmits effective light speed, an image signal processing circuit having an external connection terminal that holds the image sensor and transmits and receives an electrical signal, and holds the transparent flat plate, the image sensor, and the image signal processing circuit, The imaging module is composed of parts including a housing to be fixed, and these are integrally formed. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to obtain a small and light imaging module with high image quality.

請求項記載の発明は、請求項記載の撮像モジュールを備える携帯端末である。請求項6記載の発明によれば、小型軽量で、高画質な携帯端末を得ることができる。 A sixth aspect of the present invention is a portable terminal including the imaging module according to the fifth aspect . According to the invention described in claim 6, it is possible to obtain a portable terminal having a small size and light weight and high image quality .

本発明の撮像レンズは、正負のパワーが好適にバランスされ、かつ、諸収差の補正を好適に行うことができるため、解像度が良好で、小型軽量となる。更に、撮像レンズの全長が短くなると共に、像面湾曲等の収差が好適に補正され、かつ、レンズ表面形状の賦形性も良くなる。更に、球面収差、コマ収差、像面湾曲などの諸収差が好適に補正され、レンズ表面形状の賦形性も良くなる。また、撮像モジュール及び携帯端末は、小型軽量で、高解像度となる。 The imaging lens of the present invention, positive negative power is suitably balanced, and, since it is possible to suitably correct various aberrations, the resolution is good, the size and weight. Further, the overall length of the imaging lens is shortened, aberrations such as field curvature are preferably corrected, and the shape of the lens surface shape is improved. Furthermore, various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and curvature of field are suitably corrected, and the shape of the lens surface shape is improved. In addition, the imaging module and the portable terminal are small and light and have high resolution.

以下、本発明の実施形態を図面により説明する。図1は本発明に係る撮像レンズLの基本構成の一つを示す。
本実施形態の撮像レンズLは、図1の左側より、図示されていない物体、開口絞りS、正のパワーの第1レンズL1、負のパワーの第2レンズL2、正のパワーの第3レンズL3とが、順次配列された3枚構成のレンズである。開口絞りSを第1レンズL1の前に置くことで射出瞳を像面から離している。第3レンズL3と図示されない像との間に、透明平板Pが置かれる。この透明平板Pは、撮像レンズLと図示されていない撮像素子11との間に設置され、赤外カットフィルター、ローパスフィルター、又は、カバーガラスなどの機能を有するものが使用される。一点鎖線は光軸を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows one of the basic configurations of an imaging lens L according to the present invention.
From the left side of FIG. 1, the imaging lens L of the present embodiment includes an object (not shown), an aperture stop S, a first lens L1 having a positive power, a second lens L2 having a negative power, and a third lens having a positive power. L3 is a lens having a three-lens structure that is sequentially arranged. By placing the aperture stop S in front of the first lens L1, the exit pupil is separated from the image plane. A transparent flat plate P is placed between the third lens L3 and an image (not shown). This transparent flat plate P is installed between the imaging lens L and the imaging element 11 (not shown), and has a function such as an infrared cut filter, a low-pass filter, or a cover glass. The alternate long and short dash line indicates the optical axis.

第1レンズL1は両凸面のレンズ、第2レンズL2の物体側の面は凹面、第3レンズL3の物体側の面は凸面であって、第1〜第3レンズL3の面の少なくとも1面以上が非球面形状とすることにより、諸収差は補正される。撮像レンズLとしてのパワーバランスは、第1レンズL1のパワーは、第1レンズL1の焦点距離f1と本発明の撮像レンズ全体の焦点距離fとの比f1/fが下記条件式(1)の範囲に、第2レンズL2のパワーは、第2レンズL2の焦点距離f2と本発明の撮像レンズ全体の焦点距離fとの比|f2|/fが下記条件式(2)の範囲に、第3レンズL3のパワーは、第3レンズL3の焦点距離f3と本発明の撮像レンズ全体の焦点距離fとの比f3/fが下記条件式(3)の範囲に規定することにより、高解像度で、小型軽量化が可能となり、レンズ表面形状の賦形性も良くなる。
0.5<f1/f <0.8 (1)
0.3<|f2|/f <0.7 (2)
0.5<f3/f <1.0 (3)
The first lens L1 is a biconvex lens, the object side surface of the second lens L2 is a concave surface, the object side surface of the third lens L3 is a convex surface, and is at least one surface of the first to third lenses L3. The above-mentioned aspherical shape corrects various aberrations. The power balance of the imaging lens L is that the power of the first lens L1 is such that the ratio f1 / f between the focal length f1 of the first lens L1 and the focal length f of the entire imaging lens of the present invention is the following conditional expression (1): The power of the second lens L2 is such that the ratio | f2 | / f of the focal length f2 of the second lens L2 and the focal length f of the entire imaging lens of the present invention falls within the range of the following conditional expression (2). The power of the three lenses L3 is high because the ratio f3 / f of the focal length f3 of the third lens L3 and the focal length f of the entire imaging lens of the present invention is defined in the range of the following conditional expression (3). Therefore, it is possible to reduce the size and weight and to improve the shape of the lens surface shape.
0.5 <f1 / f <0.8 (1)
0.3 <| f2 | / f <0.7 (2)
0.5 <f3 / f <1.0 (3)

前記条件式について、更に説明する。
第1レンズL1のf1/fの値が、条件式(1)の下限値より小さいと、第1レンズL1の正のパワーが過度に大きくなり過ぎ、第2レンズL2以降の誤差感度が大となるので、好ましくない。また、上限値より大きくなると、正のパワーが小さくなり過ぎ、撮像レンズの全長の短縮化が難しくなる。
The conditional expression will be further described.
If the f1 / f value of the first lens L1 is smaller than the lower limit value of the conditional expression (1), the positive power of the first lens L1 becomes excessively large, and the error sensitivity after the second lens L2 is large. This is not preferable. On the other hand, when the value is larger than the upper limit value, the positive power becomes too small and it is difficult to shorten the entire length of the imaging lens.

第2レンズL2は負のパワーのレンズである。第1レンズL1、第3レンズL3が共に正のパワーであるため、条件式(2)により、第2レンズL2の負のパワーを規定し、撮像レンズ全体のパワーを適正化している。第2レンズ2の焦点距離f2と本発明の撮像レンズ全体の焦点距離fとの比は、条件式(2)で規定されるが、より好ましくは、0.4<|f2|/f<0.6である。|f2|/fの値が下限値より小さくなると撮像レンズの正のパワーが大きくなりすぎて、第レンズL2、第3レンズL3の誤差感度が大となり、好ましくない。また、上限値より大きくなると、色収差の補正が不十分となる。   The second lens L2 is a negative power lens. Since both the first lens L1 and the third lens L3 have positive power, the negative power of the second lens L2 is defined by the conditional expression (2) to optimize the power of the entire imaging lens. The ratio between the focal length f2 of the second lens 2 and the focal length f of the entire imaging lens of the present invention is defined by conditional expression (2), but more preferably 0.4 <| f2 | / f <0. .6. If the value of | f2 | / f is smaller than the lower limit, the positive power of the imaging lens becomes too large, and the error sensitivity of the first lens L2 and the third lens L3 becomes large, which is not preferable. On the other hand, if the value exceeds the upper limit value, the correction of chromatic aberration becomes insufficient.

第3レンズL3の正のパワーは、条件式(3)で規定され、第1レンズL1との正のパワー配分を適正化している。第3レンズL3の焦点距離f3と本発明の撮像レンズ全体の焦点距離fとの比f3/fは、条件式(3)で規定されるが、より好ましくは、0.6<f3/f<0.9である。f3/fの値が下限値より小さくなるとレンズの中心部と周辺部との肉厚差が大となり、レンズ表面形状の賦形が難しくなる。また、第1レンズL1との正のパワー配分が不適切となり、歪曲収差の補正が困難となることがある。一方、上限値より大きくなると、センサーへの入射角が大きくなり好ましくなく、撮像レンズL全長の短縮化も難しくなる。   The positive power of the third lens L3 is defined by the conditional expression (3), and the positive power distribution with the first lens L1 is optimized. The ratio f3 / f between the focal length f3 of the third lens L3 and the focal length f of the entire imaging lens of the present invention is defined by conditional expression (3), but more preferably 0.6 <f3 / f <. 0.9. If the value of f3 / f is smaller than the lower limit value, the difference in thickness between the center portion and the peripheral portion of the lens becomes large, and it becomes difficult to shape the lens surface shape. In addition, positive power distribution with the first lens L1 may be inappropriate, and it may be difficult to correct distortion. On the other hand, if the value is larger than the upper limit value, the incident angle to the sensor becomes large, which is not preferable, and it is difficult to shorten the entire length of the imaging lens L.

また、第1〜第3レンズL3の全ての面を非球面形状とすることにより、第1レンズL1では、主として球面収差、コマ収差が補正され、第2レンズL2では、主としてコマ収差、非点収差が補正され、第3レンズL3では、主として像面湾曲や歪曲収差などの画面周辺部の諸収差が補正され、それぞれのレンズに収差補正を適宜分担させて、良好な撮像レンズLを得ることができる。   Also, by making all the surfaces of the first to third lenses L3 aspherical, the spherical aberration and coma are mainly corrected in the first lens L1, and mainly coma and astigmatism are corrected in the second lens L2. Aberrations are corrected, and in the third lens L3, various aberrations in the periphery of the screen such as curvature of field and distortion are mainly corrected, and each lens is appropriately assigned the aberration correction to obtain a good imaging lens L. Can do.

次に、図2により、第3レンズL3の形状を説明する。第3レンズL3の焦点距離は前記条件式(3)で規定され、さらに、第3レンズL3の物体側面の中心曲率半径R5と像側面の中心曲率半径R6の比R5/R6が条件式(4)を満足し、かつ、像側面の形状は中心部Aが概略凹面、周辺部Bが概略凸面となっている。
0.1<R5/R6<0.3 (4)
Next, the shape of the third lens L3 will be described with reference to FIG. The focal length of the third lens L3 is defined by the conditional expression (3). Further, the ratio R5 / R6 of the central curvature radius R5 of the object side surface and the central curvature radius R6 of the image side surface of the third lens L3 is a conditional expression (4 ) And the shape of the image side surface is a substantially concave surface at the central portion A and a substantially convex surface at the peripheral portion B.
0.1 <R5 / R6 <0.3 (4)

R5/R6の値が下限より小さくなると、像面湾曲や非点収差が悪くなる。上限値より大きくなると、センサーへの入射角が大きくなり、撮像レンズL全長の短縮化も難しくなる。
R5/R6の値が条件式(4)の範囲内であって、像側面のレンズ表面形状は中心部Aが概略凹面であり、周辺部Bが概略凸面とすることにより、諸収差の補正がより良好に行え、高画質になると共に、レンズサイズが大きくなるのを防止し、さらに、第3レンズL3の表面形状の賦形が容易となる。ここで、中心部Aと周辺部Bの領域は、所望のレンズの光学特性との関係でその領域は変動する。図2で説明すると、第3レンズL3の像側面のレンズの面と光軸との交点を中心Cとして、レンズ径LDの80%以内、好ましくは、60%以内の領域が概略凹面であって良く、また、レンズ径の周辺部80〜100%、好ましくは、60〜100%の領域が概略凸面であって良い。凹面と凸面が重なるレンズ径LDの60〜80%の領域は、レンズの光学特性や諸収差の補正の適否を考慮して、レンズの光学設計により、適宜、中心部Aから続く凹面であったり、周辺部Bから続く凸面であったりする領域となる。
If the value of R5 / R6 is smaller than the lower limit, field curvature and astigmatism will deteriorate. If it exceeds the upper limit value, the incident angle to the sensor increases and it becomes difficult to shorten the entire length of the imaging lens L.
The value of R5 / R6 is within the range of conditional expression (4), and the lens surface shape of the image side surface is such that the central portion A is a substantially concave surface and the peripheral portion B is a substantially convex surface, thereby correcting various aberrations. This makes it possible to improve the image quality, prevent the lens size from increasing, and facilitate the shaping of the surface shape of the third lens L3. Here, the area of the central part A and the peripheral part B varies depending on the desired optical characteristics of the lens. Referring to FIG. 2, a region within 80%, preferably within 60% of the lens diameter LD with the center C as the intersection of the lens surface on the image side surface of the third lens L3 and the optical axis is substantially concave. In addition, a peripheral portion of the lens diameter of 80 to 100%, preferably 60 to 100% may be a substantially convex surface. An area of 60 to 80% of the lens diameter LD where the concave surface and the convex surface overlap may be a concave surface continuing from the central portion A as appropriate depending on the optical design of the lens in consideration of the optical characteristics of the lens and the appropriateness of correction of various aberrations. In other words, the region is a convex surface continuing from the peripheral portion B.

また、第1レンズL1は、物体側面の中心曲率半径R1と像側面の中心曲率半径R2の比R1/|R2|が条件式(5)を満足し、第2レンズL2は、物体側面の中心曲率半径R3と像側面の中心曲率半径R4の比が条件式(6)を満足する形状である。
0.4<R1/|R2|<1.0 (5)
0.2<|R3|/|R4|<0.6 (6)
In the first lens L1, the ratio R1 / | R2 | of the center curvature radius R1 of the object side surface and the center curvature radius R2 of the image side surface satisfies the conditional expression (5), and the second lens L2 is the center of the object side surface. The ratio between the curvature radius R3 and the central curvature radius R4 of the image side surface satisfies the conditional expression (6).
0.4 <R1 / | R2 | <1.0 (5)
0.2 <| R3 | / | R4 | <0.6 (6)

第1レンズL1のR1/|R2|の値が下限より小さくなると、軸外収差の補正が困難となる。一方、上限より大きくなると、撮像レンズLの全長が長くなる。第2レンズL2の|R3|/|R4|の値が下限より小さくなると、第2レンズL2、第3レンズL3の誤差感度が大きくなり過ぎ、好ましくない。一方、上限より大きくなると、軸外収差の補正が困難となる。また、第1レンズL1が条件式(5)を、第2レンズL2が条件式(6)を満足することで、レンズ表面形状の賦形性が良くなる。   When the value of R1 / | R2 | of the first lens L1 is smaller than the lower limit, it is difficult to correct off-axis aberrations. On the other hand, when it becomes larger than the upper limit, the entire length of the imaging lens L becomes longer. If the value of | R3 | / | R4 | of the second lens L2 is smaller than the lower limit, the error sensitivity of the second lens L2 and the third lens L3 becomes too large, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds the upper limit, it is difficult to correct off-axis aberrations. Further, when the first lens L1 satisfies the conditional expression (5) and the second lens L2 satisfies the conditional expression (6), the shape of the lens surface shape is improved.

次に、レンズを構成する材料を説明する。第1〜第3レンズL3の全てのレンズがプラスチック材料で構成され、全てのレンズは外周部に結像に寄与しないコバKBを有している。
プラスチック材料は、射出成形法などの方法により、複雑形状の成形品を生産性良く製造でき、軽量化が容易なため、撮像レンズ用の材料として有用である。しかし、プラスチック材料を使用しても、小型で、非球面の複雑な表面形状を有する撮像レンズの表面形状を精度良く、賦形することは難しい。特に、レンズの径が10mm以下の場合、賦形が難しくなる。このレンズ表面の賦形性を良くする方法として、従来、レンズの外周部に結像に寄与しないコバKBを設け、撮像レンズ製造時のプラスチックの成形加工性を改良する方法が知られている。しかし、成形加工性に有効なコバKBの形状についての提案は見当らない。
Next, the material constituting the lens will be described. All the lenses of the first to third lenses L3 are made of a plastic material, and all the lenses have an edge KB that does not contribute to image formation on the outer peripheral portion.
A plastic material is useful as a material for an imaging lens because a molded product having a complicated shape can be manufactured with high productivity by a method such as an injection molding method and the weight can be easily reduced. However, even if a plastic material is used, it is difficult to accurately shape the surface shape of a small imaging lens having an aspherical complicated surface shape. In particular, when the lens diameter is 10 mm or less, shaping is difficult. As a method for improving the formability of the lens surface, a method of improving the plastic molding processability when manufacturing an imaging lens by providing an edge KB that does not contribute to image formation on the outer periphery of the lens is conventionally known. However, there is no suggestion about the shape of the edge KB effective for forming processability.

そこで、撮像レンズLの好適なコバKBの形状を検討した結果、撮像レンズLの複雑な表面形状の賦形には、レンズの外径LDとコバの外径KDの関係が影響することを見出した。即ち、レンズの大きい方の面、第3レンズの場合、像側面のレンズ曲面終端X、X’の長さをレンズの外径LDとして、コバKBの最長外径KDとの比が、
1.1< KD/LD<4.0 (7)
より好ましくは、1.1<KD/LD<3.0を満足させることにより、レンズの表面形状の賦形性は良好であった。
Therefore, as a result of examining a suitable shape of the edge KB of the imaging lens L, it has been found that the relationship between the outer diameter LD of the lens and the outer diameter KD of the edge affects the shaping of the complex surface shape of the imaging lens L. It was. That is, in the case of the larger surface of the lens, the third lens, the length of the lens curved surface ends X and X ′ on the image side surface is the lens outer diameter LD, and the ratio with the longest outer diameter KD of the edge KB is
1.1 <KD / LD <4.0 (7)
More preferably, by satisfying 1.1 <KD / LD <3.0, the shape of the surface shape of the lens was good.

KD/LDの値が下限より小さいと賦形性が悪くなることがあり、上限より大きくなっても賦形性には大きな問題はないが、使用樹脂量が多くなり、又、大きな型締圧力の成形装置が必要となり、好ましくない。なお、前記のレンズの外径LDは、図2の場合、像側面の曲面終点X−X’の間の長さであり、この長さは、通常、レンズの有効画面対角長より長い。
コバKBの形状は円形が好ましいが、楕円形であってもよい。また、図3のようにコバKBの一部に切り欠きがあってもよい。
If the value of KD / LD is smaller than the lower limit, the moldability may be deteriorated. If the value is larger than the upper limit, there is no big problem with the moldability, but the amount of resin used increases and the mold clamping pressure increases. This is not preferable because it requires a molding apparatus. In the case of FIG. 2, the outer diameter LD of the lens is the length between the curved end point XX ′ on the image side surface, and this length is usually longer than the effective screen diagonal length of the lens.
The shape of the edge KB is preferably circular, but may be oval. Further, a part of the edge KB may have a notch as shown in FIG.

図1により、KD/LDの具体例を挙げると、第1レンズL1のKD/LDは2.1
KD=2.38mm、LD=5.00mm)、第2レンズL2のKD/LDは2.3(KD=7.30mm、LD=3.12mm)、第3レンズL3のKD/LDは1.3(KD=7.50mm、LD=5.74mm)である。
なお、プラスチックの射出成形等で撮像レンズLを成形する場合、前記のコバの外径KD以外にコバKBの厚さも影響する。しかし、コバKBの厚さは、撮像レンズLの形状、例えば、凹面か凸面か、レンズ厚さ等、また、組合される他のレンズとの間隔等、成形加工性以外の要因で決まることがあるため、明確に、規定することは難しい。
Referring to FIG. 1, when a specific example of KD / LD is given, the KD / LD of the first lens L1 is 2.1 (
KD = 2.38 mm, LD = 5.00 mm) , KD / LD of the second lens L2 is 2.3 (KD = 7.30 mm, LD = 3.12 mm) , and KD / LD of the third lens L3 is 1. 3 (KD = 7.50 mm, LD = 5.74 mm) .
When the imaging lens L is molded by plastic injection molding or the like, the thickness of the edge KB affects not only the outer diameter KD of the edge. However, the thickness of the edge KB is determined by factors other than molding processability, such as the shape of the imaging lens L, for example, whether it is concave or convex, the lens thickness, and the distance from other lenses combined. It is difficult to define clearly because there are.

本発明の撮像レンズLの場合、撮像レンズの中心Cの厚さLTとコバの最も薄い個所の厚さKTの比が、0.2<KT/LT<3.0の範囲にある場合、撮像レンズLの表面形状の賦形性は良好であった。   In the case of the imaging lens L of the present invention, when the ratio of the thickness LT of the center C of the imaging lens to the thickness KT of the thinnest edge is in the range of 0.2 <KT / LT <3.0, imaging is performed. The shape of the surface shape of the lens L was good.

なお、レンズ外周部にコバKBを設けた場合、コバKBに光が入射すると、ゴーストやフレアの原因となる。その場合、図4に示したように第1レンズL1と第2レンズL2の間、第2レンズL2と第3レンズL3の間の2つのレンズ間の少なくとも一方の間に、周辺光束を制限する遮光マスク16を設けることにより、コバKBへの光の入射を最小限に抑え、ゴーストやフレアを発生を抑制することができる。本発明の撮像レンズLでは、必要に応じて、遮光マスク16を設けることができる。   In the case where the edge KB is provided on the outer periphery of the lens, if light enters the edge KB, it causes ghost and flare. In that case, as shown in FIG. 4, the peripheral luminous flux is limited between the first lens L1 and the second lens L2 and between at least one of the two lenses between the second lens L2 and the third lens L3. By providing the light shielding mask 16, it is possible to minimize the incidence of light on the edge KB and to suppress the occurrence of ghosts and flares. In the imaging lens L of the present invention, a light shielding mask 16 can be provided as necessary.

前記の遮光マスク16は、中央部に光透過用の開口部を有する遮光部材、コバKBに遮光塗料を塗布するなどコバKBへの光の入射を制限するものであれば、材質や形状に特別な限定はない。   The light shielding mask 16 has a special material or shape as long as it is a light shielding member having an opening for light transmission at the center and a light shielding paint is applied to the edge KB to limit the incidence of light on the edge KB. There are no limitations.

プラスチック材料は種類によって、光線透過率、屈折率や成形加工性が異なるため、その選択は重要である。本発明の撮像レンズLは、第1レンズL1および第3レンズL3にはASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が1.500〜1.540であるポリオレフィン系材料が好適であり、第2レンズL2には、ASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が1.580〜1.615であるポリカーボネート系材料またはポリエステル系材料が好適に使用される。これらのプラスチック材料の使用により、撮像レンズLの光学設計が容易であり、表面形状の賦形が容易なレンズ形状を得ることができる。   The selection of the plastic material is important because the light transmittance, refractive index, and molding processability vary depending on the type. The imaging lens L of the present invention is preferably a polyolefin-based material having a d-line refractive index of 1.500 to 1.540 measured according to ASTM D542 for the first lens L1 and the third lens L3. For the second lens L2, a polycarbonate-based material or a polyester-based material having a d-line refractive index of 1.580 to 1.615 measured according to the ASTM D542 method is preferably used. By using these plastic materials, the optical design of the imaging lens L is easy, and a lens shape in which the surface shape can be easily shaped can be obtained.

第1レンズL1、第3レンズL3に使用されるポリオレフィン系材料の具体例としては、シクロ環や、その他の環状構造を有する非晶性のポリオレフィンがある。第2レンズL2に使用されるポリカーボネート系材料としてはビスフェノール型ポリカーボネート、ポリエステル系材料としては、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどのフルオレン構造を有する原料を1成分とするポリエステルがある。   Specific examples of the polyolefin-based material used for the first lens L1 and the third lens L3 include amorphous polyolefins having a cyclo ring or other cyclic structures. The polycarbonate material used for the second lens L2 is a bisphenol type polycarbonate, and the polyester material is a polyester containing a raw material having a fluorene structure such as 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene as one component. .

また、本発明の撮像レンズLは、全てのレンズの物体側面、像側面の表面が反射防止膜や表面硬度向上を目的とした表面処理を行った後、撮像モジュール10などに使用することが好ましい。反射防止膜は、公知の真空蒸着法により、本発明の第1〜第3レンズの全ての面に付与される。反射防止膜を付与されたそれぞれのレンズの光線透過率は、分光光度計での測定で、波長450−750nmの範囲で、90%以上、より好ましくは、波長450−750nmの範囲で、95%以上である。   The imaging lens L of the present invention is preferably used for the imaging module 10 after the surface of the object side surface and the image side surface of all the lenses has been subjected to surface treatment for the purpose of improving the antireflection film and surface hardness. . The antireflection film is applied to all surfaces of the first to third lenses of the present invention by a known vacuum deposition method. The light transmittance of each lens provided with the antireflection film is 90% or more in the wavelength range of 450 to 750 nm, more preferably 95% in the wavelength range of 450 to 750 nm, as measured with a spectrophotometer. That's it.

図4は、本発明の撮像レンズLを使用した撮像モジュール10の断面の1例である。
この撮像モジュール10は、CCD又はCMOSのいずれかからなる撮像素子11、本発明の撮像レンズL1、L2、L3、これら撮像レンズを固定、保持する鏡筒12、赤外カットフィルター、ローパスフィルター、もしくはカバーガラスのいずれかからなる透明平板P、フレキシブル基板、コネクターなどの外部との電気信号の送受ができる外部接続用端子を有する画像信号処理装置13、鏡筒12と接続固定すると共に透明平板P、画像信号処理装置13を保持する筐体14で構成されている。透明平板Pは赤外カットフィルター又は、ローパスフィルターとカバーガラスの組合せであってもよい。
FIG. 4 is an example of a cross section of an imaging module 10 using the imaging lens L of the present invention.
The imaging module 10 includes an imaging device 11 made of either CCD or CMOS, imaging lenses L1, L2, and L3 of the present invention, a barrel 12 that fixes and holds these imaging lenses, an infrared cut filter, a low-pass filter, or A transparent flat plate P made of any one of cover glasses, an image signal processing device 13 having an external connection terminal capable of transmitting and receiving electrical signals to and from the outside, such as a flexible substrate, a connector, etc. The housing 14 holds the image signal processing device 13. The transparent flat plate P may be an infrared cut filter or a combination of a low-pass filter and a cover glass.

鏡筒12は物体側からの光入射用の開口部を有し遮光性を有する材料からなり、通常、プラスチック材料が使用される。撮像レンズLは、鏡筒12に、物体側から第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3の順に所定の間隔で取りつけられる。それぞれのレンズはコバKBを有しており、コバKBは接着剤等により鏡筒12に固定しても良く、又、レンズ押さえ15を使用して、レンズ位置を固定し、レンズ押さえ15と鏡筒12とを接着剤等で固定してもよい。第1レンズL1と第2レンズL2との間、第2レンズL2と第3レンズL3との間には、必要に応じて、コバKBを原因とするゴーストやフレアを抑制するため、遮光マスク16を組込んでもよい。前記のレンズ押さえ15、遮光マスク16は、遮光性を有するプラスチック材料が好ましく使用される。レンズ間の間隔は、鏡筒12とそれぞれのレンズとの間隔やコバKBの形状により、所望の間隔とされる。撮像素子11は外部接続用信号端子を有する画像信号処理装置13の上に配置され、図示されていないワイヤを介して、画像信号処理装置13と接続されている。   The lens barrel 12 is made of a light-shielding material having a light incident opening from the object side, and a plastic material is usually used. The imaging lens L is attached to the lens barrel 12 at a predetermined interval in the order of the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3 from the object side. Each lens has an edge KB, and the edge KB may be fixed to the lens barrel 12 with an adhesive or the like. The lens holder 15 is used to fix the lens position, the lens holder 15 and the mirror. The cylinder 12 may be fixed with an adhesive or the like. In order to suppress ghosts and flares caused by edge KB between the first lens L1 and the second lens L2 and between the second lens L2 and the third lens L3, the light shielding mask 16 is used. May be incorporated. The lens holder 15 and the light shielding mask 16 are preferably made of a plastic material having a light shielding property. The distance between the lenses is set to a desired distance depending on the distance between the lens barrel 12 and each lens and the shape of the edge KB. The image sensor 11 is disposed on an image signal processing device 13 having a signal terminal for external connection, and is connected to the image signal processing device 13 through a wire not shown.

透明平板P、画像信号処理装置13は接着剤などにより筐体14に固定され、鏡筒12は筐体14の内側にネジ17により螺入され、相互に連結されている。   The transparent flat plate P and the image signal processing device 13 are fixed to the housing 14 with an adhesive or the like, and the lens barrel 12 is screwed into the inside of the housing 14 with screws 17 and connected to each other.

前記の撮像モジュール10は、ノートブックタイプのコンピュータ、携帯電話、デジタルカメラなどの携帯端末だけでなく、自動車、産業機器のモニター用部品にも使用される。   The imaging module 10 is used not only for portable terminals such as notebook computers, mobile phones, and digital cameras, but also for monitoring parts for automobiles and industrial equipment.

以下、本発明に係る撮像レンズLの実施例を説明する。各実施例に使用する記号は以下の通りである。
f :撮像レンズ全体の焦点距離
f1 :第1レンズL1の焦点距離
f2 :第2レンズL2の焦点距離
f3 :第3レンズL3の焦点距離
FB :バックフォーカス
F :Fナンバー
R1 :第1レンズL1の物体側面の中心曲率半径
R2 :第1レンズL1の像側面の中心曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の中心曲率半径
R4 :第2レンズL2の像側面の中心曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の中心曲率半径
R6 :第3レンズL3の像側面の中心曲率半径
Tt :屈折面の間隔
nd :d線での屈折率
νd :アッペ数
Examples of the imaging lens L according to the present invention will be described below. The symbols used in each example are as follows.
f: focal length of the entire imaging lens f1: focal length of the first lens L1 f2: focal length of the second lens L2 f3: focal length of the third lens L3 FB: back focus F: F number R1: of the first lens L1 Center curvature radius of object side surface R2: Center curvature radius of image side surface of first lens L1 R3: Center curvature radius of object side surface of second lens L2 R4: Center curvature radius of image side surface of second lens L2 R5: Third lens Center radius of curvature of object side surface of L3 R6: Center radius of curvature of image side surface of third lens L3 Tt: Distance between refractive surfaces nd: Refractive index at d line νd: Appe number

撮像レンズLのそれぞれのレンズの非球面の形状は、光軸方向にZ軸、光軸と垂直方向をXとして、軸をとり、光の進行方向を正とし、K、a、b、cを非球面係数としたとき次式で表される。   The aspherical shape of each lens of the imaging lens L is Z axis in the optical axis direction, X is the direction perpendicular to the optical axis, the axis is taken, the light traveling direction is positive, and K, a, b, c are When an aspheric coefficient is used, it is expressed by the following equation.

Figure 0003935896
Figure 0003935896

(実施例1)
図5は、実施例1の撮像レンズの配置を示す説明図である。図中Sは開口絞り、L1は
第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、Pは透明板である。なお、図5にはレンズ外周部のコバKBは記載していない。第1レンズL1及び第3レンズL3は、ASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が、1.509であるポリシクロオレフィン(商品名 ZEONEX、日本ゼオン製)を用い、第レンズLは、ASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が、1.585であるビスフェノール型ポリカーボネートを用い、それぞれ射出成形法により、製造された。この実施例1の撮像レンズLは以下の条件で設定されている。非球面係数は表1にされる。
Example 1
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of the imaging lenses of the first embodiment. In the figure, S is an aperture stop, L1 is a first lens, L2 is a second lens, L3 is a third lens, and P is a transparent plate. In FIG. 5, the edge KB on the outer periphery of the lens is not shown. The first lens L1 and the third lens L3, the refractive index of the d line was measured according to ASTM D542 method, polycycloolefin (trade name ZEONEX, Nippon Zeon) is 1.509 using the second lens L No. 2 was produced by injection molding using bisphenol-type polycarbonate having a d-line refractive index of 1.585 measured according to the ASTM D542 method. The imaging lens L of Example 1 is set under the following conditions. Aspherical coefficients are shown in Table 1.

f=4.635mm、f1=3.333mm、f2=−2.404mm、f3=3.417mm、fB=1.101mm、光学長=6.410mm、F=3.200

面番号 曲率半径R(mm) 屈折面の間隔Tt(mm) 屈折率nd アッペ数νd
開口絞り ∞ 0.05
1 2.476 1.47 1.509 56.0
2 −4.315 0.77
3 −0.668 0.55 1.585 30.0
4 −1.659 0.05
5 1.454 1.72 1.509 56.0
6 5.331 0.50
7 ∞ 0.50 1.517 64.2
f = 4.635 mm, f1 = 3.333 mm, f2 = −2.404 mm, f3 = 3.417 mm, fB = 1.101 mm, optical length = 6.410 mm, F = 3.200

Surface number Curvature radius R (mm) Refractive surface spacing Tt (mm) Refractive index nd Upe number νd
Aperture stop ∞ 0.05
1 2.476 1.47 1.509 56.0
2 -4.315 0.77
3 -0.668 0.55 1.585 30.0
4-1.659 0.05
5 1.454 1.72 1.509 56.0
6 5.331 0.50
7 ∞ 0.50 1.517 64.2

Figure 0003935896
Figure 0003935896

このような条件では、f1/f=0.719、|f2|/f=0.518、f3/f=0.737であり、R1/|R2|=0.574、|R3|/|R4|=0.403、
R5/R6=0.273である。本発明の目的を達成する撮像レンズである。
Under such conditions, f1 / f = 0.719, | f2 | /f=0.518, f3 / f = 0.737, R1 / | R2 | = 0.574, | R3 | / | R4 | = 0.403,
R5 / R6 = 0.273. An imaging lens that achieves the object of the present invention.

実施例1の撮像レンズLの横収差を図6、球面収差を図7、非点収差及び歪曲収差を図8、MTF(伝達関数、Modulated Transfer Function)の軸上のコントラストと空間周波数の関係を図9、MTFの軸外・垂直のコントラストと空間周波数の関係を図10、MTFの軸外・水平のコントラストと空間周波数の関係を図11、MTFの軸外・対角のコントラストと空間周波数の関係を図12に示した。これらのデータより、実施例1の撮像レンズLは諸収差が良好に補正され、高解像度であり、レレンズ表面の撮像レンズの賦形性が良い。なお、図6〜8の諸収差のデータは436nm、486nm、546nm、588nm、656nmの波長でのデータである。又、MTFデーターのSはサジタル像面、Tはタンジェンシャル像面を示す。   FIG. 6 shows the lateral aberration of the imaging lens L of Example 1, FIG. 7 shows the spherical aberration, FIG. 8 shows the astigmatism and distortion aberration, and shows the relationship between the contrast on the axis of MTF (transfer function, modulated transfer function) and the spatial frequency. 9 shows the relationship between the off-axis / vertical contrast of MTF and the spatial frequency in FIG. 10, FIG. 11 shows the relationship between the off-axis / horizontal contrast of MTF and the spatial frequency, and FIG. The relationship is shown in FIG. From these data, the imaging lens L of Example 1 has various aberrations corrected well, has high resolution, and the shape of the imaging lens on the lens surface is good. 6 to 8 are data at wavelengths of 436 nm, 486 nm, 546 nm, 588 nm, and 656 nm. In the MTF data, S represents a sagittal image plane, and T represents a tangential image plane.

(実施例2)
図13は、実施例2の撮像レンズの配置を示す説明図である。図中Sは開口絞り、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、Pは透明平面板である。なお、図13にはレンズ外周部のコバKBは記載していない。第1レンズL1及び第3レンズL3は、ASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が、1.509であるポリシクロオレフィン(商品名 ZEONEX、日本ゼオン製)を用い、第レンズLは、ASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が、1.585であるビスフェノール型ポリカーボネートを用い、それぞれ射出成形法により、製造された。この実施例2の撮像レンズLは以下の条件で設定されている。非球面係数は表2に示される。
f=4.341mm、f1=2.876mm、f2=−2.007mm、f3=3.0867mm、fB=0.630mm、光学長=6.000mm、F=2.8

面番号 曲率半径R(mm) 屈折面の間隔T(mm) 屈折率nd アッペ数νd
開口絞り ∞ 0.08
1 2.294 1.20 1.509 56.0
2 −3.334 0.74
3 −0.570 0.50 1.585 30.0
4 −1.466 0.03
5 1.392 1.57 1.509 56.0
6 7.545 0.50
7 ∞ 0.75 1.517 64.2
(Example 2)
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of the imaging lenses of the second embodiment. In the figure, S is an aperture stop, L1 is a first lens, L2 is a second lens, L3 is a third lens, and P is a transparent flat plate. In FIG. 13, the edge KB on the outer periphery of the lens is not shown. The first lens L1 and the third lens L3, the refractive index of the d line was measured according to ASTM D542 method, polycycloolefin (trade name ZEONEX, Nippon Zeon) is 1.509 using the second lens L No. 2 was produced by injection molding using bisphenol-type polycarbonate having a d-line refractive index of 1.585 measured according to the ASTM D542 method. The imaging lens L of Example 2 is set under the following conditions. The aspheric coefficients are shown in Table 2.
f = 4.341 mm, f1 = 2.876 mm, f2 = −2.007 mm, f3 = 3.0867 mm, fB = 0.630 mm, optical length = 6.0000 mm, F = 2.8

Surface number Curvature radius R (mm) Refractive surface spacing T (mm) Refractive index nd Upe number νd
Aperture stop ∞ 0.08
1 2.294 1.20 1.509 56.0
2 -3.334 0.74
3 -0.570 0.50 1.585 30.0
4-1.466 0.03
5 1.392 1.57 1.509 56.0
6 7.545 0.50
7 ∞ 0.75 1.517 64.2

Figure 0003935896
Figure 0003935896

このような条件では、f1/f=0.663、|f2|/f=0.462、f3/f=0.711であり、R1/|R2|=0.688、|R3|/|R4|=0.388、
R5/R6=0.184である。本発明の目的を達成する撮像レンズである。
Under such conditions, f1 / f = 0.663, | f2 | /f=0.462, f3 / f = 0.711, R1 / | R2 | = 0.688, | R3 | / | R4 | = 0.388,
R5 / R6 = 0.184. An imaging lens that achieves the object of the present invention.

実施例2の撮像レンズLのMTFの軸上のコントラストと空間周波数の関係を図14、MTFの軸外・垂直のコントラストと空間周波数の関係を図15、MTFの軸外・水平のコントラストと空間周波数の関係を図16、MTFの軸外・対角のコントラストと空間周波数の関係を図17に示した。これらのデータより、実施例2の撮像レンズLは諸収差が良好に補正され、高解像度であり、レンズ表面の撮像レンズの賦形性が良い。   FIG. 14 shows the relationship between the MTF axis contrast and spatial frequency of the imaging lens L of Example 2, FIG. 15 shows the relationship between the MTF off-axis / vertical contrast and spatial frequency, and FIG. 15 shows the MTF off-axis / horizontal contrast and space. FIG. 16 shows the relationship between frequencies, and FIG. 17 shows the relationship between the off-axis / diagonal contrast of MTF and the spatial frequency. From these data, the imaging lens L of Example 2 has various aberrations corrected favorably, has high resolution, and has good shapeability of the imaging lens on the lens surface.

本発明の撮像レンズ1形態を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the imaging lens 1 form of this invention. 第3レンズの外形を示す図。The figure which shows the external shape of a 3rd lens. コバに切り欠きのあるレンズの平面図。The top view of a lens with a notch in the edge. 撮像モジュールの1例を示す断面図。Sectional drawing which shows one example of an imaging module. 実施例1の撮像レンズを示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an imaging lens of Example 1. 実施例1の横収差図。FIG. 4 is a lateral aberration diagram of Example 1. 実施例1の球面収差図。FIG. 3 is a spherical aberration diagram of Example 1. 実施例1の非点収差及び歪曲収差図。FIG. 3 is an astigmatism and distortion diagram of Example 1. 実施例1のMTF、軸上のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the relationship between MTF of Example 1, the contrast on an axis | shaft, and a spatial frequency. 実施例1のMTF、軸外・垂直のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the MTF of Example 1, the off-axis / vertical contrast, and the spatial frequency. 実施例1のMTF、軸外・水平のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the relationship of MTF of Example 1, off-axis and horizontal contrast, and a spatial frequency. 実施例1のMTF、軸外・対角のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the MTF of Example 1, the off-axis / diagonal contrast, and the spatial frequency. 実施例2の撮像レンズを示す概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an imaging lens of Example 2. 実施例2のMTF、軸上のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the MTF of Example 2, and the relationship between on-axis contrast and spatial frequency. 実施例2のMTF、軸外・垂直のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the relationship of MTF of Example 2, off-axis and perpendicular | vertical contrast, and a spatial frequency. 実施例2のMTF、軸外・水平のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the relationship of MTF of Example 2, off-axis and horizontal contrast, and a spatial frequency. 実施例2のMTF、軸外・対角のコントラストと空間周波数の関係を示す図。The figure which shows the relationship of MTF of Example 2, off-axis and diagonal contrast, and a spatial frequency.

符号の説明Explanation of symbols

A :レンズの光軸近傍
B :レンズの外周部
C :光軸
L :撮像レンズ
L1 :第1レンズ
L2 :第2レンズ
L3 :第3レンズ
Ln :レンズ部
St :開口しぼり
P :透明平板
KB :コバ
10 :撮像モジュール
11 :撮像素子
12 :鏡筒
13 :撮像モジュールに組込まれた透明平面板
14 ;画像信号処理装置
15 :筐体
16 :レンズ押え
17 :遮光マスク
A: Near lens optical axis B: Lens outer periphery C: Optical axis L: Imaging lens L1: First lens L2: Second lens L3: Third lens Ln: Lens part St: Aperture aperture P: Transparent flat plate KB: Edge 10: Imaging module 11: Imaging element 12: Lens tube 13: Transparent flat plate incorporated in the imaging module 14; Image signal processing device 15: Housing 16: Lens presser 17: Light shielding mask

Claims (6)

物体側から順に、開口絞り、物体側より像面側の曲率半径が大きい正のパワーの両凸面形状の第1レンズと、像側面が凸面形状の負のパワーの第2レンズと、像側面の光軸近傍が凹面形状であり、外周部が凸面形状である正のパワーの第3レンズとが、順次配列された撮像レンズにおいて、前記第1〜第3レンズの面の少なくとも1面以上が非球面形状であり、下記の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
0.5<f1/f<0.8 (1)
0.3<|f2|/f<0.7 (2)
0.5<f3/f<1.0 (3)
0.4<R1/|R2|<1.0 (4)
0.2<|R3|/|R4|<0.6 (5)
0.1<R5/R6<0.3 (6)
ただし、
f :本発明の撮像レンズ全体の焦点距離
f1 :第1レンズの焦点距離
f2 :第2レンズの焦点距離
f3 :第3レンズの焦点距離
R1 :第1レンズの物体側面の中心曲率半径
R2 :第1レンズの像側面の中心曲率半径
R3 :第2レンズの物体側面の中心曲率半径
R4 :第2レンズの像側面の中心曲率半径
R5 :第3レンズの物体側面の中心曲率半径
R6 :第3レンズの像側面の中心曲率半径
In order from the object side, an aperture stop, a first lens of a double convex radius of curvature is large positive power of the image side from the object side, a second lens image side of the negative power of the convex of the image side surface In an imaging lens in which the vicinity of the optical axis has a concave shape and the outer peripheral portion has a convex shape and a positive power third lens is sequentially arranged, at least one of the surfaces of the first to third lenses is not An imaging lens having a spherical shape and satisfying the following conditional expression:
0.5 <f1 / f <0.8 (1)
0.3 <| f2 | / f <0.7 (2)
0.5 <f3 / f <1.0 (3)
0.4 <R1 / | R2 | <1.0 (4)
0.2 <| R3 | / | R4 | <0.6 (5)
0.1 <R5 / R6 <0.3 (6)
However,
f: focal length of the entire imaging lens of the present invention f1: focal length of the first lens f2: focal length of the second lens f3: focal length of the third lens
R1: central radius of curvature of the object side surface of the first lens
R2: center curvature radius of the image side surface of the first lens
R3: center radius of curvature of the object side surface of the second lens
R4: Center curvature radius of the image side surface of the second lens
R5: Center curvature radius of the object side surface of the third lens
R6: Center curvature radius of the image side surface of the third lens
第1〜第3レンズの全ての面が、非球面形状であることを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein all surfaces of the first to third lenses are aspherical. 第1〜第3レンズは全てがプラスチック材料で構成されており、これら全てのレンズは、外周部に結像に寄与しないコバを有し、コバの最長径KDとレンズの曲面終端の径LDとの比が下記条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像レンズ。
1.1< KD/LD<4.0 (7)
ただし、
LD:レンズの曲面終端の径
KD:コバの最長径
The first to third lenses are all made of a plastic material, and all these lenses have an edge that does not contribute to image formation on the outer periphery, and the longest diameter KD of the edge and the diameter LD of the curved surface end of the lens, the imaging lens according to claim 1 or claim 2 ratio is characterized by satisfying the following conditional expression.
1.1 <KD / LD <4.0 (7)
However,
LD: Diameter of lens end of curved surface KD: Longest diameter of edge
第1レンズおよび第3レンズはASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が1.500〜1.540であるポリオレフィン系材料で構成され、第2レンズがASTM D542法に準じて測定したd線の屈折率が1.580〜1.615であるポリカーボネート系材料またはポリエステル系材料で構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかに記載の撮像レンズ。 The first lens and the third lens are composed of a polyolefin-based material having a refractive index of d-line of 1.500 to 1.540 measured according to the ASTM D542 method, and the second lens is measured according to the ASTM D542 method. The imaging lens according to any one of claims 1 to 3 , wherein the imaging lens is made of a polycarbonate-based material or a polyester-based material having a refractive index of d-line of 1.580 to 1.615. 自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得る撮像素子と、
前記撮像素子の光電変換面上に被写体を結像させる、請求項1乃至請求項のいずれかに記載の撮像レンズと、
物体側からの光入射用の開口部を有し、前記撮像レンズを保持、固定する鏡筒と、
前記撮像レンズから前記撮像素子に入射する有効光束を透過する透明平板と、
前記撮像素子を保持すると共に電気信号の送受を行う外部接続用端子を有する画像信号処理回路と、
前記透明平板、前記撮像素子、前記画像信号処理回路を保持、固定する筐体を含み、
これらが一体的に形成された撮像モジュール。
An image sensor that obtains an image signal corresponding to the light irradiated on its own photoelectric conversion surface;
The imaging lens according to any one of claims 1 to 4 , wherein a subject is imaged on a photoelectric conversion surface of the imaging element;
A lens barrel having an opening for light incidence from the object side, and holding and fixing the imaging lens;
A transparent flat plate that transmits an effective light beam incident on the image sensor from the imaging lens;
An image signal processing circuit having an external connection terminal for holding the image sensor and transmitting and receiving an electrical signal;
A housing for holding and fixing the transparent flat plate, the imaging device, and the image signal processing circuit;
An imaging module in which these are integrally formed.
請求項記載の撮像モジュールを備えることを特徴とする携帯端末。 A portable terminal comprising the imaging module according to claim 5 .
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