JP4145952B1 - Imaging lens - Google Patents

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弘之 寺岡
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Abstract

【課題】小型で、良好な光学特性を有する3枚のレンズで構成される撮像レンズの提供。
【解決手段】物体から順に、絞りS1、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第1レンズL1、像側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズL2、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第3レンズL3を配置し、以下の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする撮像レンズLA。0.20<R1/R2<0.60(1)−0.85<f1/f2<−0.20(2)0.70<d1/d2<0.95(3)
【選択図】図1
Provided is an imaging lens that is small and includes three lenses having good optical characteristics.
In order from an object, an aperture S1, a meniscus positive first lens L1 having a convex surface facing the object side, a meniscus negative power second lens L2 having a convex surface facing the image side, and toward the object side. An imaging lens LA, wherein a meniscus positive third lens L3 having a convex surface is disposed and satisfies the following conditional expressions (1) to (3). 0.20 <R1 / R2 <0.60 (1) −0.85 <f1 / f2 <−0.20 (2) 0.70 <d1 / d2 <0.95 (3)
[Selection] Figure 1

Description

本発明は撮像レンズに関する。特に、高画素用CCD、CMOSなどの固体撮像素子を使用した小型撮像装置、光センサー、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、小型で良好な光学特性を有する3枚のレンズで構成される撮像レンズに関する。   The present invention relates to an imaging lens. In particular, it is composed of three lenses with small and good optical characteristics, which are suitable for small image pickup devices using solid-state image sensors such as CCD and CMOS for high pixels, optical sensors, portable module cameras, and WEB cameras. The present invention relates to an imaging lens.

近年、CCDやCMOSなどの固体撮像素子を使用した各種撮像装置が広く普及している。これら撮像素子の小型化、高性能化に伴い、撮像装置に使用される撮像レンズにも小型化や良好な光学特性が求められる。   In recent years, various imaging devices using a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS have been widely used. As these image sensors become smaller and have higher performance, image pickup lenses used in image pickup apparatuses are also required to be smaller and have better optical characteristics.

撮像レンズの小型化及び軽量化に関し、従来から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、小型化及び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 structure or a double lens structure has been proposed for downsizing and weight reduction of the imaging lens. 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、物体から順に、絞り、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第1レンズ、像側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズ、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の第3レンズを配置した撮像レンズが開示されている。なお、本発明でのパワーは焦点距離の逆数で表される量である。   Therefore, technological development of an imaging lens corresponding to a high image quality and a high resolution by a three-lens configuration has been advanced, and imaging lens systems having various configurations have been proposed. For example, in order from an object, a stop, a meniscus first positive power lens with a convex surface facing the object side, a meniscus negative power second lens with a convex surface facing the image side, and a meniscus with a convex surface facing the object side An imaging lens having a third lens having a shape is disclosed. The power in the present invention is an amount represented by the reciprocal of the focal length.

特許文献1に開示された撮像レンズは、物体から順に、物体側に凸面を向けた平凸もしくは正メニスカス形状の第1レンズ、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第3レンズで構成される撮像レンズが提案されている。提案されている撮像レンズによると、第1レンズの像側面が平面形状であるか、または、物体側に凸面を向けた比較的ゆるい曲率半径の形状で、第1レンズの前方主点位置が像面側に近くなり、光学長を短くするには自ずと限界のあるレンズ形状であり、小型化という点では不十分であった。   The imaging lens disclosed in Patent Document 1 includes, in order from an object, a plano-convex or positive meniscus first lens having a convex surface facing the object side, a negative meniscus second lens having a convex surface facing the image side, and the object side. An imaging lens composed of a positive meniscus third lens having a convex surface facing the surface has been proposed. According to the proposed imaging lens, the image side surface of the first lens is an image in which the image side surface of the first lens has a planar shape or a relatively loose radius of curvature with a convex surface facing the object side. It is close to the surface side, and the lens shape is naturally limited to shorten the optical length, which is insufficient in terms of miniaturization.

特許文献2に開示された撮像レンズは、物体側から順に、開口絞り、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第1レンズ、像側に凸面を向けた正又は負のメニスカス形状の第2レンズ、物体側に凸面を向けた正又は負のメニスカス形状の第3レンズで構成される撮像レンズが提案されている。提案されている撮像レンズによると、第2レンズのパワー配分が正又は、弱いパワーの負の為に、軸上、軸外の色収差の補正には不十分な点があった。   The imaging lens disclosed in Patent Document 2 includes, in order from the object side, an aperture stop, a positive first meniscus lens with a convex surface facing the object side, and a second positive or negative meniscus shape with a convex surface facing the image side. An imaging lens composed of a lens and a positive or negative third meniscus lens having a convex surface facing the object side has been proposed. According to the proposed imaging lens, since the power distribution of the second lens is positive or negative of weak power, there is an insufficient point for correcting chromatic aberrations on and off the axis.

特開2006−106321号公報JP 2006-106321 A 特開2007−10773号公報JP 2007-10773 A

本発明は、従来の課題を解決する為に成されたものであり、小型で、かつ諸収差が好適に補正された良好な光学特性を有する3枚のレンズで構成される撮像レンズの提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and provides an imaging lens that is composed of three lenses that are small and have good optical characteristics in which various aberrations are suitably corrected. Objective.

上記目的を達成するため、鋭意検討した結果、第1レンズのメニスカス度合い、第1レンズ、第2レンズのパワー配分、第1レンズの中心厚と第1レンズ像側面と第2レンズ物体側面との距離の関係を特定化することにより、目的とする撮像レンズが得られることを見出し、本発明に到達した。   In order to achieve the above object, as a result of intensive studies, the meniscus degree of the first lens, the power distribution of the first lens and the second lens, the center thickness of the first lens, the first lens image side surface, and the second lens object side surface The inventors have found that the objective imaging lens can be obtained by specifying the distance relationship, and have reached the present invention.

請求項1の発明の撮像レンズは、物体から順に、絞り、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第1レンズ、像側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズ、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第3レンズを配置し、以下の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする撮像レンズである。
0.20<R1/R2<0.60 (1)
−0.85<f1/f2<−0.20 (2)
0.70<d1/d2<0.95 (3)
但し、
R1:第1レンズの物体側面の曲率半径
R2:第1レンズの像側面の曲率半径
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
d1:第1レンズの中心厚
d2:第1レンズの像側面と第2レンズの物体側面との間の距離
である。
The imaging lens according to the first aspect of the present invention includes, in order from an object, an aperture, a meniscus positive first lens having a convex surface facing the object side, a meniscus negative power second lens having a convex surface facing the image side, An imaging lens having a meniscus positive power third lens with a convex surface facing the object side and satisfying the following conditional expressions (1) to (3).
0.20 <R1 / R2 <0.60 (1)
−0.85 <f1 / f2 <−0.20 (2)
0.70 <d1 / d2 <0.95 (3)
However,
R1: radius of curvature of the object side surface of the first lens R2: radius of curvature of the image side surface of the first lens f1: focal length of the first lens f2: focal length of the second lens d1: center thickness of the first lens d2: first This is the distance between the image side surface of the lens and the object side surface of the second lens.

請求項2の発明の撮像レンズは、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズである。
4.50<f1/d1<6.50 (4)
但し、
f1:第1レンズの焦点距離
d1:第1レンズの中心厚
である。
The imaging lens according to a second aspect of the present invention is the imaging lens according to the first aspect, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
4.50 <f1 / d1 <6.50 (4)
However,
f1: Focal length of the first lens d1: Center thickness of the first lens.

請求項1の発明の撮像レンズは、従来技術の課題が改善され、小型で、良好な光学特性を有する。本発明で得られる撮像レンズは、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラ、パソコン、デジタルカメラ、自動車や各種産業機器の光センサー、モニターなどに使用され、これらの機器の小型化、高性能化に寄与する。   The imaging lens of the invention of claim 1 is improved in the problems of the prior art, is small, and has good optical characteristics. The imaging lens obtained by the present invention is used for portable module cameras, WEB cameras, personal computers, digital cameras, optical sensors and monitors for automobiles and various industrial devices, and contributes to miniaturization and high performance of these devices. .

請求項2の発明の撮像レンズは、本発明の目的である小型で、良好な光学特性を有する撮像レンズをより容易に得ることができる。   The imaging lens according to the second aspect of the invention can more easily obtain a small imaging lens having good optical characteristics, which is the object of the present invention.

本発明にかかる撮像レンズLAの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態にかかる撮像レンズLAの構成図を図1に示す。この撮像レンズLAは、物体(図示せず)側から像面に向かって、絞りS1、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3が配置された3枚構成のレンズ系である。第3レンズL3と像面の間に、ガラス平板GFが配置される。このガラス平板GFとしては、カバーガラス、又は、IRカットフィルタ、又は、ローパスフィルタなどの機能を有するものを使用することができる。   An embodiment of an imaging lens LA according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of an imaging lens LA according to an embodiment of the present invention. The imaging lens LA is a three-lens lens system in which an aperture S1, a first lens L1, a second lens L2, and a third lens L3 are arranged from the object (not shown) side toward the image plane. A glass flat plate GF is disposed between the third lens L3 and the image plane. As this glass flat plate GF, a glass having a function such as a cover glass, an IR cut filter, or a low-pass filter can be used.

絞りS1を第1レンズL1よりも物体側へ挿入することにより、入射瞳位置を像面から遠い位置に設定することができる。これにより、高いテレセントリック性を確保することが容易となり、像面に対する入射角を好適にすることができる。   By inserting the stop S1 closer to the object side than the first lens L1, the entrance pupil position can be set at a position far from the image plane. Thereby, it becomes easy to ensure high telecentricity, and the incident angle with respect to the image plane can be made suitable.

第1レンズL1は物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズであり、第2レンズL2は像側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズであり、第3レンズL3は物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズである。これら3枚のレンズの表面は、諸収差をより好適に補正するため、1面以上を非球面形状とすることが好ましく、2面とも非球面形状とすることはより好ましい。   The first lens L1 is a meniscus positive power lens having a convex surface facing the object side, the second lens L2 is a meniscus negative power lens having a convex surface facing the image side, and the third lens L3 is an object. This is a meniscus positive power lens with a convex surface facing the side. In order to more appropriately correct various aberrations, the surfaces of these three lenses preferably have one or more aspherical surfaces, and more preferably both aspherical surfaces.

第1レンズL1及び第2レンズL2はメニスカス形状とすることにより、両レンズが過度のパワーとなることを抑えることが容易となる。   By making the first lens L1 and the second lens L2 into a meniscus shape, it is easy to suppress both lenses from becoming excessive power.

撮像レンズLAの小型化は、第1レンズL1のパワーと形状を適切に制御することにより達成が容易となる。また、第1レンズL1で発生した収差の大部分は第2レンズL2で補正することが望ましく、そのため、第1レンズL1と第2レンズL2のパワー配分やレンズ間の距離との関係の好適化が必要となる。本発明では、第1レンズL1の物体面側の曲率半径R1と像面側の曲率半径R2が条件式(1)、第1レンズL1の焦点距離f1と第2レンズL2の焦点距離f2が条件式(2)、及び、第1レンズL1の中心厚d1と第1レンズL1の像側面と第2レンズL2の物体側面との間の距離d2が条件式(3)となるようにした。
0.20<R1/R2<0.60 (1)
−0.85<f1/f2<−0.20 (2)
0.70<d1/d2<0.95 (3)
The downsizing of the imaging lens LA can be easily achieved by appropriately controlling the power and shape of the first lens L1. In addition, it is desirable to correct most of the aberrations generated in the first lens L1 with the second lens L2. Therefore, the relationship between the power distribution of the first lens L1 and the second lens L2 and the distance between the lenses is optimized. Is required. In the present invention, the curvature radius R1 on the object plane side and the curvature radius R2 on the image plane side of the first lens L1 are conditional expressions (1), and the focal length f1 of the first lens L1 and the focal length f2 of the second lens L2 are conditional. Expression (2) and the distance d2 between the center thickness d1 of the first lens L1 and the image side surface of the first lens L1 and the object side surface of the second lens L2 are set to satisfy the conditional expression (3).
0.20 <R1 / R2 <0.60 (1)
−0.85 <f1 / f2 <−0.20 (2)
0.70 <d1 / d2 <0.95 (3)

条件式(1)は、第1レンズL1のメニスカス度合いを規定する。本発明では、条件式(1)を満足することが好ましく、更に、好ましい条件式は、0.22<R1/R2<0.60である。第1レンズL1の物体側の面の曲率半径R1と第1レンズL1の像面側の面の曲率半径R2の比、R1/R2が条件式(1)の下限以下では、メニスカス度合いがゆるくなるため、第1レンズL1の前方主点位置が像面側へ近づき、撮像レンズLAの光学長が長くなり、小型化が困難となることがある。一方、上限以上では、歪曲収差の補正が困難となることがある。   Conditional expression (1) defines the meniscus degree of the first lens L1. In the present invention, it is preferable that the conditional expression (1) is satisfied, and the more preferable conditional expression is 0.22 <R1 / R2 <0.60. When the ratio of the radius of curvature R1 of the object side surface of the first lens L1 to the radius of curvature R2 of the image side surface of the first lens L1, R1 / R2 is less than or equal to the lower limit of the conditional expression (1), the meniscus degree becomes loose. Therefore, the front principal point position of the first lens L1 approaches the image plane side, the optical length of the imaging lens LA becomes long, and it may be difficult to reduce the size. On the other hand, above the upper limit, it may be difficult to correct distortion.

条件式(2)は、第1レンズL1と第2レンズL2のパワー配分を規定する。本発明では、条件式(2)を満足することが好ましく、更に、好ましい条件式は、−0.85<f1/f2<−0.27である。第1レンズL1の焦点距離f1と第2レンズf2の比、f1/f2が条件式(2)の範囲外では、小型で軸上軸外の色収差が良好に補正された撮像レンズを得ることが困難になることがある。   Conditional expression (2) defines the power distribution of the first lens L1 and the second lens L2. In the present invention, it is preferable that the conditional expression (2) is satisfied, and the more preferable conditional expression is −0.85 <f1 / f2 <−0.27. When the ratio of the focal length f1 of the first lens L1 to the second lens f2, f1 / f2 is outside the range of the conditional expression (2), it is possible to obtain a small imaging lens in which off-axis chromatic aberration is well corrected. It can be difficult.

条件式(3)は、第1レンズL1の中心厚d1と第1レンズL1の像側面と第2レンズL2の物体側面との間の距離d2の関係を規定する。本発明では、条件式(3)を満足することが好ましく、更に、好ましい条件式は、0.75<d1/d2<0.95である。第1レンズL1の中心厚d1と第1レンズL1の像側面と第2レンズL2の物体側面との距離d2の比、d1/d2が条件式(3)の範囲外では、小型化に伴う画角増大を制御することが困難になることがある。   Conditional expression (3) defines the relationship between the center thickness d1 of the first lens L1 and the distance d2 between the image side surface of the first lens L1 and the object side surface of the second lens L2. In the present invention, it is preferable that the conditional expression (3) is satisfied, and a more preferable conditional expression is 0.75 <d1 / d2 <0.95. When the ratio of the center thickness d1 of the first lens L1 to the distance d2 between the image side surface of the first lens L1 and the object side surface of the second lens L2, d1 / d2 is outside the range of the conditional expression (3), the image accompanying the size reduction is obtained. It may be difficult to control the angular increase.

更に、第1レンズL1の焦点距離f1と第1レンズL1の中心厚d1を条件式(4)とすることにより、撮像レンズLAは、より容易に小型化や良好な光学特性を得ることを見出した。
4.50<f1/d1<6.50 (4)
Furthermore, by setting the focal length f1 of the first lens L1 and the center thickness d1 of the first lens L1 as the conditional expression (4), the imaging lens LA can be easily reduced in size and obtain good optical characteristics. It was.
4.50 <f1 / d1 <6.50 (4)

条件式(4)は、第1レンズL1のパワーと中心厚d1を規定する。本発明では、条件式(4)を満足することが好ましい。第1レンズL1の焦点距離f1と第1レンズL1の中心厚d1の比、f1/d1が条件式(4)の下限以下では、球面収差、非点収差の補正が困難となることがある。一方、上限以上では、撮像レンズLAの小型化が困難となることがある。   Conditional expression (4) defines the power and center thickness d1 of the first lens L1. In the present invention, it is preferable that the conditional expression (4) is satisfied. If the ratio of the focal length f1 of the first lens L1 to the center thickness d1 of the first lens L1, f1 / d1, is not more than the lower limit of the conditional expression (4), it may be difficult to correct spherical aberration and astigmatism. On the other hand, if the upper limit is exceeded, it may be difficult to reduce the size of the imaging lens LA.

本発明の撮像レンズLAを構成する第1〜第3の3枚のレンズは、ガラスあるいは樹脂材料で形成可能である。レンズ材料としてガラスを使用する場合、ガラス転移温度が、400℃以下のガラス材料を使用することが好ましい。これにより、金型の耐久性を向上させることが可能となる。   The first to third lenses constituting the imaging lens LA of the present invention can be formed of glass or a resin material. When glass is used as the lens material, it is preferable to use a glass material having a glass transition temperature of 400 ° C. or lower. Thereby, it becomes possible to improve the durability of the mold.

樹脂材料は複雑な面形状のレンズを効率よく製造することが可能であり、生産性の面から、ガラス材料より好ましい材料である。本発明の撮像レンズLAを構成する3枚のレンズは樹脂材料で形成されることが好ましい。レンズ材料として樹脂材料が使用される場合、ASTM D542法に準じて測定されたd線の屈折率が1.45〜1.65の範囲にありかつ、波長450〜600nmの範囲での光線透過率が80%以上、より好ましくは85%以上の樹脂材料であれば、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよい。   A resin material can efficiently manufacture a lens having a complicated surface shape, and is more preferable than a glass material in terms of productivity. The three lenses constituting the imaging lens LA of the present invention are preferably formed of a resin material. When a resin material is used as the lens material, the light transmittance in a wavelength range of 450 to 600 nm with a d-line refractive index measured according to the ASTM D542 method is in the range of 1.45 to 1.65. As long as the resin material is 80% or more, more preferably 85% or more, it may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.

樹脂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結晶性のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂などが挙げられる。これらの中ではシクロオレフィン系を含有するポリオレフィンや環状オレフィンを含有するポリオレフィン、ポリカーボネート系樹脂などが好ましく使用される。樹脂材料でのレンズ製造は、射出成形法、圧縮成形法、注型成形法、トランスファー成形法などの公知の成形加工法を利用して製造される。   Specific examples of the resin material include a non-crystalline polyolefin resin having a cyclo ring or other cyclic structure, a polystyrene resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, an epoxy resin, a silicon resin, etc. Is mentioned. Among these, polyolefins containing cycloolefins, polyolefins containing cyclic olefins, polycarbonate resins and the like are preferably used. The lens production using a resin material is performed using a known molding method such as an injection molding method, a compression molding method, a casting molding method, or a transfer molding method.

なお、樹脂材料は温度変化により屈折率や寸法が変動することは良く知られている。これらの変動を抑えるため、平均粒子径100nm以下、より好ましくは50nm以下のシリカ、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化アルミなどの微粒子が分散混合された前記の透明性を有する樹脂材料をレンズ材料として使用することができる。   It is well known that the refractive index and dimensions of resin materials vary with temperature. In order to suppress these fluctuations, the above-mentioned transparent resin material in which fine particles such as silica, niobium oxide, titanium oxide, aluminum oxide having an average particle diameter of 100 nm or less, more preferably 50 nm or less are dispersed and mixed is used as a lens material. can do.

レンズが樹脂材料で製造される場合、撮像レンズLAを構成する3枚のレンズは、それぞれレンズ外周部にコバを設けることができる。コバ形状は、レンズの性能を損なわなければ、特に制約は無い。レンズの成形加工性の面から、コバの厚さはレンズ外周部の厚さの70〜130%の範囲にあることが好ましい。レンズ外周部にコバを設けた場合、コバ部に光が入射すると、ゴーストやフレアの原因となることがある。その場合は、必要に応じて、レンズ間に入射光を制限する遮光マスクを設ければよい。   When the lens is manufactured from a resin material, each of the three lenses constituting the imaging lens LA can be provided with an edge on the outer periphery of the lens. The edge shape is not particularly limited as long as the performance of the lens is not impaired. From the viewpoint of lens moldability, the edge thickness is preferably in the range of 70 to 130% of the thickness of the outer periphery of the lens. When the edge is provided on the outer peripheral portion of the lens, if light enters the edge portion, it may cause ghost or flare. In that case, a light shielding mask for restricting incident light may be provided between the lenses as necessary.

本発明の撮像レンズLAは、撮像モジュールなどに利用される前に、撮像レンズLAを構成する3枚のレンズは、それぞれの物体側、像面側のレンズ表面に反射防止膜、IRカット膜、表面硬化など公知の表面処理を施しても良い。撮像レンズLAを使用した撮像モジュールは、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラ、パソコン、デジタルカメラ、自動車や各種産業機器の光センサー、モニターなどに使用される。   Before the imaging lens LA of the present invention is used in an imaging module or the like, the three lenses constituting the imaging lens LA are provided with an antireflection film, an IR cut film on the object-side and image-side lens surfaces, You may perform well-known surface treatments, such as surface hardening. The imaging module using the imaging lens LA is used for a portable module camera, a WEB camera, a personal computer, a digital camera, an optical sensor of an automobile or various industrial devices, a monitor, and the like.

以下、本発明の撮像レンズLAの具体的実施例について説明する。各実施例に記載されている記号は以下のことを示す。なお、距離の単位はmmである。
f :撮像レンズLA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
Fno :Fナンバー
S1 :絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像側面の曲率半径
R7 :ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R8 :ガラス平板GFの像側面の曲率半径
d :レンズの厚み又はレンズ間距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像側面と第2レンズL2の物体側面との間の距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像側面と第3レンズL3の物体側面との間の距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL2の像側面とガラス平板GFの物体側面との間の距離
d7 :ガラス平板GFの中心厚
nd :d線の屈折率
n1 :第1レンズL1の屈折率
n2 :第2レンズL2の屈折率
n3 :第3レンズL3の屈折率
n4 :ガラス平板GFの屈折率
νd :d線でのアッベ数
ν1 :第1レンズのアッベ数
ν2 :第2レンズのアッベ数
ν3 :第3レンズのアッベ数
ν4 :ガラス平板GFのアッベ数
TTL :撮像レンズLAの光学長
2ω :撮像レンズLAの全画角
Hereinafter, specific examples of the imaging lens LA of the present invention will be described. The symbols described in each example indicate the following. The unit of distance is mm.
f: focal length f1 of the imaging lens LA: focal length f2 of the first lens L1: focal length f3 of the second lens L2: focal length Fno of the third lens L3: F number S1: aperture R: radius of curvature of the optical surface In the case of a lens, the center radius of curvature R1: the radius of curvature R2 of the object side surface of the first lens L1: the radius of curvature R3 of the image side surface of the first lens L1: the radius of curvature R4 of the object side surface of the second lens L2: the second lens L2 Radius of curvature R5 of the image side surface of the third lens L3: radius of curvature R6 of the image side surface of the third lens L3: radius of curvature R7 of the image side surface of the third lens L3: radius of curvature R8 of the object side surface of the glass plate GF: Radius of curvature d: Lens thickness or inter-lens distance d1: Center thickness of first lens L1 d2: Distance between image side surface of first lens L1 and object side surface of second lens L2 d3: Center of second lens L2 d4: Distance between the image side surface of the second lens L2 and the object side surface of the third lens L3 d5: Center thickness of the third lens L3 d6: Between the image side surface of the third lens L2 and the object side surface of the glass flat plate GF Distance d7: center thickness of glass flat plate GF nd: refractive index n1 of d line: refractive index n2 of first lens L1: refractive index n3 of second lens L2: refractive index n4 of third lens L3: of glass flat plate GF Refractive index νd: Abbe number ν1 at d line: Abbe number ν2 of first lens: Abbe number ν3 of second lens: Abbe number ν4 of third lens: Abbe number TTL of glass plate GF: Optical length of imaging lens LA 2ω: All angle of view of imaging lens LA

撮像レンズLAを構成する第1レンズL1、第2レンズL2及び第3レンズL3のそれぞれのレンズ面の非球面形状は、yを光の進行方向を正とした光軸に、xを光軸と直交する方向とした軸として、以下の非球面多項式で表される。   The aspherical shape of each lens surface of the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3 constituting the imaging lens LA is such that y is an optical axis with the traveling direction of light as positive and x is an optical axis. The axis in the orthogonal direction is represented by the following aspheric polynomial.

Figure 0004145952
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ただし、Rは光軸上の曲率半径、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12、
A14、A16は非球面係数である。
Where R is the radius of curvature on the optical axis, k is the cone coefficient, A4, A6, A8, A10, A12,
A14 and A16 are aspheric coefficients.

各レンズ面の非球面は、便宜上、式(5)で表される非球面を使用している。しかしながら、特に、式(5)の非球面多項式に限定されるものではない。 As an aspheric surface of each lens surface, an aspheric surface represented by Expression (5) is used for convenience. However, the present invention is not particularly limited to the aspheric polynomial of Expression (5).

(実施例1)
図2は、実施例1の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例1の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第3レンズL3のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表1に、円錐係数k、非球面係数の値を表2に示す。
(Example 1)
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an arrangement of the imaging lens LA according to the first embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 to the third lens L3 constituting the imaging lens LA of Example 1, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd Table 1 shows the values of the cone coefficient k and the aspheric coefficient.

Figure 0004145952
Figure 0004145952

Figure 0004145952
Figure 0004145952

この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(4)を満足し、光学長TTLは短く撮像レンズLAは小型である。   Under these conditions, conditional expressions (1) to (4) are satisfied as shown in Table 9, the optical length TTL is short, and the imaging lens LA is small.

実施例1の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図3に、非点収差及び歪曲収差を図4に、倍率色収差を図5に示す。以上の結果より、実施例1の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの結果である。又、非点収差でのSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。以上の結果より、実施例1の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。   FIG. 3 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 1, FIG. 4 shows astigmatism and distortion, and FIG. 5 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 1 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is each result in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. In the astigmatism, S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 1 is small and has good optical characteristics.

(実施例2)
図6は、実施例2の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例2の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第3レンズL3のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表3に、円錐係数k、非球面係数の値を表4に示す。
(Example 2)
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating the arrangement of the imaging lens LA according to the second embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 to the third lens L3 constituting the imaging lens LA of Example 2, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd are set. Table 3 shows the values of the conical coefficient k and the aspheric coefficient.

Figure 0004145952
Figure 0004145952

Figure 0004145952
Figure 0004145952

この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(4)を満足し、光学長TTLは短く撮像レンズLAは小型である。   Under these conditions, conditional expressions (1) to (4) are satisfied as shown in Table 9, the optical length TTL is short, and the imaging lens LA is small.

実施例2の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図7に、非点収差及び歪曲収差を図8に、倍率色収差を図9に示す。以上の結果より、実施例2の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの結果である。又、非点収差でのSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。以上の結果より、実施例2の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。   FIG. 7 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 2, FIG. 8 shows astigmatism and distortion, and FIG. 9 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 2 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is each result in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. In the astigmatism, S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 2 is small and has good optical characteristics.

(実施例3)
図10は、実施例3の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例3の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第3レンズL3のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表5に、円錐係数k、非球面係数の値を表6に示す。
(Example 3)
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an arrangement of the imaging lens LA according to the third embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 to the third lens L3 constituting the imaging lens LA of Example 3, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd Table 5 shows the values of the cone coefficient k and the aspheric coefficient.

Figure 0004145952
Figure 0004145952

Figure 0004145952
Figure 0004145952

この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(4)を満足し、光学長TTLは短く撮像レンズLAは小型である。   Under these conditions, conditional expressions (1) to (4) are satisfied as shown in Table 9, the optical length TTL is short, and the imaging lens LA is small.

実施例3の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図11に、非点収差及び歪曲収差を図12に、倍率色収差を図13に示す。以上の結果より、実施例3の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの結果である。又、非点収差でのSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。以上の結果より、実施例3の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。   FIG. 11 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 3, FIG. 12 shows astigmatism and distortion, and FIG. 13 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 3 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is each result in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. In the astigmatism, S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 3 is small and has good optical characteristics.

(実施例4)
図14は、実施例4の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例4の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第3レンズL3のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表7に、円錐係数k、非球面係数の値を表8に示す。
(Example 4)
FIG. 14 is a configuration diagram illustrating the arrangement of the imaging lens LA according to the fourth embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 to the third lens L3 constituting the imaging lens LA of Example 4, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd are set. Table 7 shows the values of the cone coefficient k and the aspheric coefficient.

Figure 0004145952
Figure 0004145952

Figure 0004145952
Figure 0004145952

この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(4)を満足し、光学長TTLは短く撮像レンズLAは小型である。   Under these conditions, conditional expressions (1) to (4) are satisfied as shown in Table 9, the optical length TTL is short, and the imaging lens LA is small.

実施例4の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図15に、非点収差及び歪曲収差を図16に、倍率色収差を図17に示す。以上の結果より、実施例4の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの結果である。又、非点収差でのSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。以上の結果より、実施例4の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。   FIG. 15 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 4, FIG. 16 shows astigmatism and distortion, and FIG. 17 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 4 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is each result in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. In the astigmatism, S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 4 is small and has good optical characteristics.

表9に各数値実施例の諸値及び条件式(1)〜(4)で規定したパラメーターに対応する値を示す。尚、表9に示す諸値単位は、TTL(mm)、2ω(°)、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)である。   Table 9 shows values corresponding to the parameters defined in the numerical values and conditional expressions (1) to (4) of each numerical example. The units of values shown in Table 9 are TTL (mm), 2ω (°), f (mm), f1 (mm), f2 (mm), and f3 (mm).

Figure 0004145952
Figure 0004145952

本発明の撮像レンズの実施の一形態を示す概略構成図1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an imaging lens of the present invention. 本発明の撮像レンズの実施例1を示す概略構成図1 is a schematic configuration diagram illustrating Example 1 of an imaging lens according to the present invention. 実施例1の撮像レンズの球面収差図Spherical aberration diagram of the imaging lens of Example 1 実施例1の撮像レンズの非点収差図及び歪曲収差図Astigmatism diagram and distortion diagram of the imaging lens of Example 1 実施例1の撮像レンズの倍率色収差図Magnification Aberration Diagram of Imaging Lens of Example 1 本発明の撮像レンズの実施例2を示す概略構成図Schematic block diagram showing Example 2 of the imaging lens of the present invention 実施例2の撮像レンズの球面収差図Spherical aberration diagram of the imaging lens of Example 2 実施例2の撮像レンズの非点収差図及び歪曲収差図Astigmatism diagram and distortion diagram of the imaging lens of Example 2 実施例2の撮像レンズの倍率色収差図Magnification Aberration Chart of Imaging Lens of Example 2 本発明の撮像レンズの実施例3を示す概略構成図Schematic block diagram showing Example 3 of the imaging lens of the present invention 実施例3の撮像レンズの球面収差図Spherical aberration diagram of the imaging lens of Example 3 実施例3の撮像レンズの非点収差図及び歪曲収差図Astigmatism diagram and distortion diagram of the imaging lens of Example 3 実施例3の撮像レンズの倍率色収差図Magnification Aberration Diagram of Imaging Lens of Example 3 本発明の撮像レンズの実施例4を示す概略構成図Schematic block diagram showing Example 4 of the imaging lens of the present invention 実施例4の撮像レンズの球面収差図Spherical aberration diagram of the imaging lens of Example 4 実施例4の撮像レンズの非点収差図及び歪曲収差図Astigmatism diagram and distortion diagram of the imaging lens of Example 4 実施例4の撮像レンズの倍率色収差図Magnification Aberration Chart of Imaging Lens of Example 4

符号の説明Explanation of symbols

LA :撮像レンズ
S1 :絞り
L1 :第1レンズ
L2 :第2レンズ
L3 :第3レンズ
GF :ガラス平板
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像側面の曲率半径
R7 :ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R8 :ガラス平板GFの像側面の曲率半径
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像側面と第2レンズL2の物体側面との間の距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像側面と第3レンズL3の物体側面との間の距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL2の像側面とガラス平板GFの物体側面との間の距離
d7 :ガラス平板GFの中心厚
LA: imaging lens S1: aperture L1: first lens L2: second lens L3: third lens GF: glass flat plate R1: radius of curvature R2 of the object side surface of the first lens L1: radius of curvature of the image side surface of the first lens L1 R3: radius of curvature of object side surface of second lens L2 R4: radius of curvature of image side surface of second lens L2 R5: radius of curvature of object side surface of third lens L3 R6: radius of curvature of image side surface of third lens L3 R7: Curvature radius R8 of object side surface of glass flat plate GF: Radius of curvature of image side surface of glass flat plate GF d1: Center thickness d2 of first lens L1: Between image side surface of first lens L1 and object side surface of second lens L2 Distance d3: Center thickness d4 of the second lens L2: Distance d5 between the image side surface of the second lens L2 and the object side surface of the third lens L3: Center thickness d6 of the third lens L3: Image side surface of the third lens L2 And glass plate GF The distance between the object side surface d7: center thickness of the glass plate GF

Claims (2)

物体から順に、絞り、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第1レンズ、像側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズ、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第3レンズを配置し、以下の条件式(1)〜(3)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
0.20<R1/R2<0.60 (1)
−0.85<f1/f2<−0.20 (2)
0.70<d1/d2<0.95 (3)
但し、
R1:第1レンズの物体側面の曲率半径
R2:第1レンズの像側面の曲率半径
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
d1:第1レンズの中心厚
d2:第1レンズの像側面と第2レンズの物体側面との間の距離
である。
In order from the object, stop, first meniscus positive power lens with convex surface facing the object side, second meniscus negative power lens with convex surface facing the image side, meniscus shape with convex surface facing the object side An imaging lens comprising a third lens having a positive power and satisfying the following conditional expressions (1) to (3):
0.20 <R1 / R2 <0.60 (1)
−0.85 <f1 / f2 <−0.20 (2)
0.70 <d1 / d2 <0.95 (3)
However,
R1: radius of curvature of the object side surface of the first lens R2: radius of curvature of the image side surface of the first lens f1: focal length of the first lens f2: focal length of the second lens d1: center thickness of the first lens d2: first This is the distance between the image side surface of the lens and the object side surface of the second lens.
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
4.50<f1/d1<6.50 (4)
但し、
f1:第1レンズの焦点距離
d1:第1レンズの中心厚
である。
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
4.50 <f1 / d1 <6.50 (4)
However,
f1: Focal length of the first lens d1: Center thickness of the first lens.
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