JP5548845B2 - 撮像レンズ - Google Patents

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Description

本発明は、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに搭載されて好適な撮像レンズに関するものである。
上記小型のカメラに搭載される撮像レンズには、小型化はもちろんのこと、近年の高画素化された撮像素子にも対応することのできる解像度の高いレンズ構成が要求される。従来、レンズ構成として様々なものが提案されてきたが、中でも3枚のレンズから構成される撮像レンズは、各種の収差が比較的良好に補正され、小型化にも適していることから多くのカメラに採用されている。
3枚構成の撮像レンズとしては、例えば特許文献1に記載の撮像レンズが知られている。当該撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズとから構成されており、レンズ系全体の焦点距離に対して第3レンズの焦点距離を短く、すなわち第3レンズの屈折力を比較的強くするとともに、第2レンズの屈折力を第1レンズよりも強くすることによって像面湾曲やコマ収差等の補正を図っている。
特開2008−76594号公報
近年、携帯電話機をはじめ、カメラの小型化および高画素化が急速に進んでおり、撮像レンズに対して要求される性能も従来にも増して厳しいものとなっている。上記特許文献1に記載の撮像レンズによれば、確かに収差は良好に補正できるものの、レンズ系の合成焦点距離が比較的長いことから第1レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離を短縮することは難しい。
本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型でありながらも収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズとを配置し、第1レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成し、第2レンズを、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成し、第3レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成し、レンズ系全体の焦点距離をf、第1レンズの焦点距離をf1、第2レンズの焦点距離をf2、第3レンズの焦点距離をf3、前記第1レンズと前記第2レンズとの間の間隔をdA、前記第2レンズと前記第3レンズとの間の間隔をdBとしたとき、下記条件式(1)、(2a)、(3)、および(7)を満足するように構成した。
f1<|f2| (1)
f1<f3 (2a)
0.5<f1/f<1.0 (3)
0.25<dA/dB<0.7 (7)
また、本発明では、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとを配置し、第1レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成し、第2レンズを、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成し、第3レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成し、レンズ系全体の焦点距離をf、第1レンズの焦点距離をf1、第2レンズの焦点距離をf2、第3レンズの焦点距離をf3としたとき、下記条件式(1)、(2b)、(3)を満足するように構成した。
f1<|f2| (1)
f1<|f3| (2b)
0.5<f1/f<1.0 (3)
条件式(1)、(2a)および(2b)は、撮像レンズの光軸に沿った長さ(厚さ)を短縮し、撮像レンズの小型化を図るための条件である。これら条件式に示されるように、第1レンズの屈折力を第2レンズおよび第3レンズのそれぞれの屈折力よりも強くすることにより、レンズ系全体の屈折力が主としてこの第1レンズに集中することになる。本発明において第1レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状、すなわち光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。このため、屈折力の強い第1レンズの主点の位置が物体側に移動することになり、その結果、レンズ系全体の主点の位置が物体側に移動するため、撮像レンズの小型化が好適に図られる。
また、本発明では、第3レンズの物体側の面の曲率半径が正、すなわち物体側に凸面を向けた形状であることから、第2レンズの像面側の面形状によっては、第2レンズと第3レンズとの間の光軸上の距離が長くなるおそれがある。そこで本発明では、第2レンズの形状を、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状、すなわち光軸近傍において両凹レンズとなる形状にすることで、第2レンズと第3レンズとの間の光軸上の距離の長大化を抑制し、撮像レンズの小型化がより効率的に図られるようにした。
条件式(3)は、撮像レンズの小型化を図りつつ、像面湾曲を良好な範囲内に抑制するための条件である。上限値「1.0」を超えると、レンズ系全体の屈折力に比較して第1レンズの屈折力が相対的に弱くなるため、撮像レンズの厚さを短縮することが困難になる。また、第2レンズおよび第3レンズの屈折力が第1レンズに比較して相対的に強くなるため、像面湾曲を良好な範囲内に抑制することが困難になる。一方、下限値「0.5」を下回ると、レンズ系全体の屈折力に比較して第1レンズの屈折力が相対的に強くなるため、撮像レンズの小型化には有利となるものの、バックフォーカスの短縮化を招く。通常、本発明に係る撮像レンズのようなレンズ系と撮像素子の像面との間には、赤外線カットフィルターやカバーガラス等の挿入物が挿入されることが多い。バックフォーカスが短くなると、こうした挿入物を挿入するための空間の確保が困難になる。また、第1レンズの屈折力が相対的に強くなることに伴い像面が物体側に倒れ、良好な結像性能を確保することも困難になる。
上記条件式(1)〜(3)を満足することにより、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立を図ることができる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第2レンズおよび第3レンズの合成焦点距離をf23としたとき、第3レンズの屈折力が正の場合には下記条件式(4a)を、第3レンズの屈折力が負の場合には下記条件式(4b)をそれぞれ満足することが望ましい。
−1.5<f23/f3<−0.8 (4a)
0.5<f23/f3<1.2 (4b)
上記条件式(4a)および(4b)は、撮像レンズから出射された光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制しつつ、軸上および軸外の色収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。周知のように、撮像素子に取り込むことのできる光線には、撮像素子の構造上、入射角度上の限界として、いわゆる最大入射角度が設けられている。この最大入射角度の範囲外の光線が撮像素子に入射した場合には、シェーディング現象によって周辺部の暗い画像となってしまう。そこで、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制する必要がある。
上記条件式(4a)の上限値を超える場合、あるいは上記条件式(4b)の下限値を下回る場合には、第3レンズの屈折力が相対的に弱くなり、軸上および軸外の色収差を良好な範囲内に抑制し易くなるものの、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。一方、上記条件式(4a)の下限値を下回る場合、あるいは上記条件式(4b)の上限値を超える場合には、第3レンズの屈折力が相対的に強くなり、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し易くなるものの、軸上および軸外の色収差が補正不足(基準波長に対し短波長がマイナス方向に増大)となり、良好な結像性能を得ることが困難になる。
上記構成の撮像レンズにおいては、下記条件式(5)をさらに満足することが望ましい。
−1.0<f1/f2<−0.5 (5)
条件式(5)は、撮像レンズの厚さを短縮しつつ、軸上の色収差、軸外の倍率色収差、および像面湾曲を良好な範囲内に抑制するための条件である。上限値「−0.5」を超えると、撮像レンズの厚さの短縮には有効であるものの、軸上の色収差が補正不足(基準波長に対し短波長がマイナス方向に増大)になるとともに、軸外の倍率色収差が補正不足となる。また、像面は物体側に倒れることになる。このため、良好な結像性能を得ることが困難になる。一方、下限値「−1.0」を下回ると、軸外の倍率色収差が補正過剰(基準波長に対し短波長がプラス方向に増大)となり、また像面が像面側に倒れるため、この場合も良好な結像性能を得ることは困難となる。
上記構成の撮像レンズにおいては、第2レンズの物体側の面の曲率半径をRf、像面側の面の曲率半径をRrとしたとき、下記条件式(6)を満足することが望ましい。
−0.30<Rf/Rr<0 (6)
条件式(6)は、撮像レンズの厚さを短縮しつつ、収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。上限値「0」を超えると、レンズ系の主点の位置が像面側に移動するため、撮像レンズの小型化が困難となる。一方、下限値「−0.30」を下回ると、レンズ系の主点の位置が物体側に移動するため、撮像レンズの小型化には有利となるものの、像面が補正過剰(プラス方向に増大)となる。また、外方コマ収差も増大するため、収差の補正された良好な結像性能を得ることが困難となる。
上記構成の撮像レンズにおいては、第1レンズと第2レンズとの間の間隔をdA、第2レンズと第3レンズとの間の間隔をdBとしたとき、下記条件式(7)を満足することが望ましい。
0.25<dA/dB<0.7 (7)
条件式(7)は、球面収差およびコマ収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。第2レンズを、条件式(7)により規定される範囲内に配置することにより、球面収差およびコマ収差を良好な範囲内に抑制することができる。上限値「0.7」を超えると、球面収差が補正過剰となり、軸上の色収差が補正不足となる。また、軸外光線による内方コマ収差が増大し、各収差を良好な範囲内に抑制することが困難となる。一方、下限値「0.25」を下回ると、球面収差が補正不足となり、また軸外光線による外方コマ収差が増大する。よってこの場合も、各収差を良好な範囲内に抑制することが困難となる。
さらに、上記構成の撮像レンズにおいては、球面収差およびコマ収差をより良好な範囲内に抑制するために下記条件式(7A)を満足することが望ましい。
0.3<dA/dB<0.65 (7A)
本発明の撮像レンズによれば、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立が図られ、各種の収差が良好に補正された小型の撮像レンズを提供することができる。
本発明の一実施の形態について、数値実施例1に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図1に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図1に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例2に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図4に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図4に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例3に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図7に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図7に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例4に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図10に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図10に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例5に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図13に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図13に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。
(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1、図4、図7はそれぞれ、本実施の形態の数値実施例1〜3に対応するレンズ断面図を示したものである。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例1のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態のレンズ構成について説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りST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、正の屈折力を有する第3レンズL3とが配列されて構成される。第3レンズL3と撮像素子の像面IMとの間には、カバーガラス10が配置される。なお、このカバーガラス10は割愛することも可能である。
第1レンズL1は、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状、すなわち光軸Xの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。第2レンズL2は、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状、すなわち光軸Xの近傍において両凹レンズとなる形状に形成されている。第3レンズL3は、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状、すなわち光軸Xの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。なお、本実施の形態においてこの第3レンズL3は、物体側の面および像面側の面が共に、光軸Xの近傍において物体側に凸形状で且つ周辺部において物体側に凹形状となる非球面形状に形成されている。
本実施の形態では、第1レンズL1〜第3レンズL3のレンズ面の全てを非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸X方向の軸をZ、光軸Xに直交する方向の高さをH、円錐係数をk、非球面係数をA4、A6、A8、A10、A12、A14、A16としたとき、次式により表される(後述する第2の実施の形態においても同じ)。
Figure 0005548845
本実施の形態に係る撮像レンズは、レンズ系全体の焦点距離をf、第1レンズL1の焦点距離をf1、第2レンズL2の焦点距離をf2、第3レンズL3の焦点距離をf3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離をf23、第2レンズL2の物体側の面の曲率半径をRf、第2レンズL2の像面側の面の曲率半径をRr、第1レンズL1と第2レンズL2との間の間隔をdA、第2レンズL2と第3レンズL3との間の間隔をdBとしたとき、次の各条件式を満足する。
f1<|f2| (1)
f1<f3 (2a)
0.5<f1/f<1.0 (3)
−1.5<f23/f3<−0.8 (4a)
−1.0<f1/f2<−0.5 (5)
−0.30<Rf/Rr<0 (6)
0.25<dA/dB<0.7 (7)
0.3<dA/dB<0.65 (7A)
なお、上記条件式の全てを満たす必要はなく、上記条件式のそれぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果を得ることができ、従来の撮像レンズに比較して良好に収差の補正された小型の撮像レンズを構成することができる。
次に、本実施の形態の数値実施例を示す。各数値実施例において、fはレンズ系全体の焦点距離を、FnoはFナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、iは物体側より数えた面番号を示し、Rは曲率半径を示し、dは光軸Xに沿ったレンズ面間の距離(面間隔)を示し、Ndはd線に対する屈折率を、νdはd線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には、面番号iの後に*(アスタリスク)の符号を付加して示す(後述する第2の実施の形態においても同じ)。
数値実施例1
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.778mm、Fno=2.781、ω=32.21°
単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1(絞り) ∞ 0.0101
2* 0.991 0.4377 1.52470 56.2
3* 11.252 0.2000(=dA)
4* -1.888(=Rf) 0.2995 1.61420 26.0
5* 12.583(=Rr) 0.4300(=dB)
6* 1.256 0.6616 1.52470 56.2
7* 2.003 0.3500
8 ∞ 0.3000 1.51633 64.2
9 ∞ 0.5936
(像面IM) ∞

非球面データ
第2面
k=0.000000,A4=7.328630E-02,A6=-2.929952E-01,A8=9.756204E-01
第3面
k=0.000000,A4=-1.402649E-01,A6=8.559119E-01,A8=-1.002302
第4面
k=0.000000,A4=-6.915185E-01,A6=5.621113,A8=-1.574395E+01,A10=1.659025E+01
,A12=-1.707965
第5面
k=0.000000,A4=-6.135715E-01,A6=4.249213,A8=-9.380550,A10=1.078944E+01,
12=-3.227468
第6面
k=-9.002869,A4=-7.304172E-02,A6=-3.563316E-01,A8=1.145037,A10=-1.886568,
12=1.748350,A14=-8.718579E-01,A16=1.812686E-01
第7面
k=-1.563085,A4=-2.460672E-01,A6=9.489244E-02,A8=-1.609943E-02,
10=-3.619836E-02,A12=2.638370E-02,A14=-5.759371E-03,A16=-3.783857E-04
各レンズL1〜L3の焦点距離f1〜f3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離f23を以下に示す。
f1=2.041
f2=−2.652
f3=4.919
f23=−5.834
条件式(3)〜(7)の値を以下に示す。
(3) f1/f=0.735
(4a) f23/f3=−1.186
(5) f1/f2=−0.770
(6) Rf/Rr=−0.150
(7),(7A) dA/dB=0.465
このように、本数値実施例1の撮像レンズは各条件式を満足している。
図2は、数値実施例1の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向に分けて示したものである(図5、図8、図11、図14において同じ)。また、図3は、数値実施例1の撮像レンズについて、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。これら収差図において、球面収差図には、587.56nm、435.84nm、656.27nm、486.13nm、546.07nmの各波長に対する収差量とともに、正弦条件違反量OSCを併せて示し、非点収差図には、サジタル像面Sにおける収差量とタンジェンシャル像面Tにおける収差量とをそれぞれ示す(図6、図9、図12、図15において同じ)。
図2および図3に示されるように、本数値実施例1に係る撮像レンズによれば各種収差が良好に補正される。しかも、第1レンズL1の物体側の面から像面までの空気換算距離は3.170mmと短く、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
数値実施例2
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.845mm、Fno=2.904、ω=31.60°
単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1(絞り) ∞ 0.0000
2* 0.900 0.4300 1.52470 56.2
3* 4.740 0.1850(=dA)
4* -1.780(=Rf) 0.3200 1.61420 26.0
5* 15.960(=Rr) 0.4300(=dB)
6* 1.300 0.6700 1.52470 56.2
7* 2.130 0.3500
8 ∞ 0.3000 1.51633 64.2
9 ∞ 0.6208
(像面IM) ∞

非球面データ
第2面
k=1.013885,A4=-1.331635E-01,A6=7.683254E-02,A8=-1.386429
第3面
k=0.000000,A4=-9.391646E-02,A6=1.435346,A8=-3.848211
第4面
k=1.896196,A4=-5.575749E-01,A6=3.882751,A8=-1.577240E+01,A10=4.975935E+01
,A12=-1.268720E+02
第5面
k=0.000000,A4=-5.792134E-01,A6=3.832462,A8=-1.006235E+01,A10=1.788974E+01
,A12=-1.464777E+01
第6面
k=-2.812535E-01,A4=-4.687720E-01,A6=2.145791E-01,A8=5.335429E-03,
10=-5.103890E-02,A12=-1.924959E-02,A14=1.989603E-02,A16=-2.036795E-03
第7面
k=0.000000,A4=-2.036252E-01,A6=3.404486E-03,A8=1.593126E-02,
10=1.467323E-03,A12=-4.172784E-03
各レンズL1〜L3の焦点距離f1〜f3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離f23を以下に示す。
f1=2.039
f2=−2.590
f3=4.976
f23=−5.559
条件式(3)〜(7)の値を以下に示す。
(3) f1/f=0.717
(4a) f23/f3=−1.117
(5) f1/f2=−0.787
(6) Rf/Rr=−0.112
(7),(7A) dA/dB=0.430
このように、本数値実施例2の撮像レンズは各条件式を満足している。
図5は、数値実施例2の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図6は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。これら図5および図6に示されるように、本数値実施例2に係る撮像レンズによっても、数値実施例1と同様に、各種収差が良好に補正される。また、本数値実施例では、第1レンズL1の物体側の面から像面までの空気換算距離は3.204mmであり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
数値実施例3
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.784mm、Fno=2.786、ω=32.15°
単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1(絞り) ∞ 0.0000
2* 1.000 0.4250 1.52470 56.2
3* 10.500 0.2250(=dA)
4* -1.950(=Rf) 0.3000 1.61420 26.0
5* 13.000(=Rr) 0.4200(=dB)
6* 1.267 0.6700 1.52470 56.2
7* 1.975 0.3500
8 ∞ 0.3000 1.51633 64.2
9 ∞ 0.5778
(像面IM) ∞

非球面データ
第2面
k=0.000000,A4=-7.576999E-02,A6=8.172900E-01,A8=-1.400075
第3面
k=0.000000,A4=-1.328168E-01,A6=1.622385,A8=-3.233796
第4面
k=0.000000,A4=-5.711823E-01,A6=5.742309,A8=-1.719770E+01,A10=1.750999E+01
,A12=4.502805E-01
第5面
k=0.000000,A4=-6.015480E-01,A6=4.288483,A8=-9.464158,A10=9.509792,
12=-1.288798
第6面
k=-8.025975,A4=-7.341897E-02,A6=-3.577822E-01,A8=1.143415,A10=-1.888013,
12=1.747451,A14=-8.718979E-01,A16=1.823664E-01
第7面
k=-1.243082,A4=-2.450392E-01,A6=9.299420E-02,A8=-1.694575E-02,
10=-3.649049E-02,A12=2.631459E-02,A14=-5.742159E-03,A16=-3.280138E-04
各レンズL1〜L3の焦点距離f1〜f3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離f23を以下に示す。
f1=2.075
f2=−2.740
f3=5.081
f23=−5.914
条件式(3)〜(7)の値を以下に示す。
(3) f1/f=0.745
(4a) f23/f3=−1.164
(5) f1/f2=−0.757
(6) Rf/Rr=−0.150
(7),(7A) dA/dB=0.536
このように、本数値実施例3の撮像レンズは各条件式を満足している。
図8は、数値実施例3の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図9は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。これら図8および図9に示されるように、本数値実施例3に係る撮像レンズによっても、数値実施例1と同様に、各種収差が良好に補正される。また、本数値実施例では、第1レンズL1の物体側の面から像面までの空気換算距離は3.166mmであり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
(第2の実施の形態)
次に、本発明を具体化した第2の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態に係る撮像レンズでは、前記第1の実施の形態に係る撮像レンズとは異なり、第3レンズL3の屈折力が負となっている。
図10および図13は、本実施の形態の数値実施例4および5に対応するレンズ断面図をそれぞれ示したものである。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例4のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。
図10に示すように、本実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りST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、負の屈折力を有する第3レンズL3とが配列されて構成される。第3レンズL3と撮像素子の像面IMとの間には、カバーガラス10が配置される。なお、このカバーガラス10は、割愛することも可能である。
第1レンズL1は、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状、すなわち光軸Xの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。第2レンズL2は、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状、すなわち光軸Xの近傍において両凹レンズとなる形状に形成されている。第3レンズL3は、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状、すなわち光軸Xの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。なお、この第3レンズL3は、前記第1の実施の形態と同様、物体側の面および像面側の面が共に、光軸Xの近傍において物体側に凸形状で且つ周辺部において物体側に凹形状となる非球面形状に形成されている。
本実施の形態に係る撮像レンズは、レンズ系全体の焦点距離をf、第1レンズL1の焦点距離をf1、第2レンズL2の焦点距離をf2、第3レンズL3の焦点距離をf3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離をf23、第2レンズL2の物体側の面の曲率半径をRf、第2レンズL2の像面側の面の曲率半径をRr、第1レンズL1と第2レンズL2との間の間隔をdA、第2レンズL2と第3レンズL3との間の間隔をdBとしたとき、次の各条件式を満足する。
f1<|f2| (1)
f1<f3 (2b)
0.5<f1/f<1.0 (3)
0.5<f23/f3<1.2 (4b)
−1.0<f1/f2<−0.5 (5)
−0.30<Rf/Rr<0 (6)
0.25<dA/dB<0.7 (7)
0.3<dA/dB<0.65 (7A)
なお、上記条件式の全てを満たす必要はなく、上記条件式のそれぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果を得ることができ、従来の撮像レンズに比較して良好に収差の補正された小型の撮像レンズを構成することができる。
本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。

数値実施例4
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=3.621mm、Fno=3.625、ω=25.79°
単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1(絞り) ∞ 0.0000
2* 0.817 0.5000 1.52470 56.2
3* 1.651 0.3694(=dA)
4* -3.006(=Rf) 0.3000 1.61420 26.0
5* 15.697(=Rr) 0.7083(=dB)
6* 1.620 0.6200 1.61420 26.0
7* 1.380 0.3500
8 ∞ 0.3000 1.51633 64.2
9 ∞ 0.4400
(像面IM) ∞

非球面データ
第2面
k=9.156504E-01,A4=-2.001875E-01,A6=1.385200E-01,A8=-4.868637E-01,
10=-7.798491
第3面
k=-3.106284,A4=4.166545E-01,A6=-6.228740E-02,A8=6.554742,
10=-1.423451E+01,A12=5.774142E+01
第4面
k=2.224686E+01,A4=-6.057120E-01,A6=2.680953,A8=-1.045722E+01,
10=2.191227E+01,A12=-1.356551E+01
第5面
k=0.000000,A4=-7.601373E-01,A6=3.334531,A8=-9.723123,A10=1.683559E+01,
12=-1.501090E+01,A14=5.837649
第6面
k=-1.035029E+01,A4=-1.045628E-01,A6=-2.940384E-01,A8=2.507408E-01,
10=1.091151E-01,A12=-1.173489E-01,A14=-1.263306E-01,A16=9.209900E-02
第7面
k=-1.189318E-01,A4=-4.099832E-01,A6=7.581204E-02,A8=-4.964783E-03,
10=5.659021E-03,A12=-1.126572E-02,A14=3.011777E-03,A16=-4.222558E-04
各レンズL1〜L3の焦点距離f1〜f3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離f23を以下に示す。
f1=2.555
f2=−4.083
f3=−889.682
f23=−3.470
条件式(3)〜(7)の値を以下に示す。
(3) f1/f=0.706
(4b) f23/f3=0.850
(5) f1/f2=−0.626
(6) Rf/Rr=−0.192
(7),(7A) dA/dB=0.522
このように、本数値実施例4の撮像レンズは各条件式を満足している。
図11は、数値実施例4の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図12は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。これら図11および図12に示されるように、本数値実施例4に係る撮像レンズによれば、各種収差が良好に補正される。また、本数値実施例では、第1レンズL1の物体側の面から像面までの空気換算距離は3.486mmであり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
数値実施例5
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=3.628mm、Fno=3.630、ω=25.79°
単位 mm
面データ
面番号i R d Nd νd
(物面) ∞ ∞
1(絞り) ∞ 0.0000
2* 0.822 0.5000 1.52470 56.2
3* 1.689 0.3710(=dA)
4* -3.009(=Rf) 0.3000 1.61420 26.0
5* 15.420(=Rr) 0.7326(=dB)
6* 1.620 0.6000 1.61420 26.0
7* 1.380 0.3500
8 ∞ 0.3000 1.51633 64.2
9 ∞ 0.4390
(像面IM) ∞

非球面データ
第2面
k=9.364151E-01,A4=-1.986518E-01,A6=1.380496E-01,A8=-4.787480E-01,
10=-7.872170
第3面
k=-3.087456,A4=4.160485E-01,A6=-6.131399E-02,A8=6.229271,
10=-1.425891E+01,A12=5.609518E+01
第4面
k=2.222221E+01,A4=-6.004975E-01,A6=2.685851,A8=-1.048226E+01,
10=2.188325E+01,A12=-1.370214E+01
第5面
k=0.000000,A4=-7.592701E-01,A6=3.334627,A8=-9.723934,A10=1.684345E+01,
12=-1.501855E+01,A14=5.845048
第6面
k=-1.035886E+01,A4=-1.046718E-01,A6=-3.007844E-01,A8=2.495829E-01,
10=1.103298E-01,A12=-1.185574E-01,A14=-1.270811E-01,A16=9.251858E-02
第7面
k=-1.182990E-01,A4=-4.108258E-01,A6=7.541289E-02,A8=-4.932627E-03,
10=5.622894E-03,A12=-1.129859E-02,A14=3.010675E-03,A16=-4.223644E-04
各レンズL1〜L3の焦点距離f1〜f3、第2レンズL2および第3レンズL3の合成焦点距離f23を以下に示す。
f1=2.547
f2=−4.074
f3=−311.068
f23=−3.448
条件式(3)〜(7)の値を以下に示す。
(3) f1/f=0.702
(4b) f23/f3=0.846
(5) f1/f2=−0.625
(6) Rf/Rr=−0.195
(7),(7A) dA/dB=0.506
このように、本数値実施例5の撮像レンズは各条件式を満足している。
図14は、数値実施例5の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図15は、球面収差SA(mm)、非点収差AS(mm)、および歪曲収差DIST(%)をそれぞれ示したものである。これら図14および図15に示されるように、本数値実施例5に係る撮像レンズによれば、各種収差が良好に補正される。また、本数値実施例では、第1レンズL1の物体側の面から像面までの空気換算距離は3.490mmであり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
したがって、本実施の形態に係る撮像レンズを、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラ等の高機能化と小型化の両立を図ることができる。
なお、本発明に係る撮像レンズは、上記各実施の形態に限定されるものではない。上記各実施の形態では第1レンズL1〜第3レンズL3の全ての面を非球面としたが、全ての面を必ずしも非球面にする必要はない。例えば、第2レンズL2のいずれか一方の面、あるいは両面を球面で構成するようにしてもよい。
本発明は、撮像レンズとして小型化とともに良好な収差補正能力が要求される機器、例えば携帯電話機やデジタルスティルカメラ等の機器に搭載される撮像レンズに適用することができる。
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
10 カバーガラス

Claims (7)

  1. 物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズとが配置されて構成される撮像レンズであって、
    前記第1レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成されており、
    前記第2レンズは、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成されており、
    前記第3レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成されており、
    レンズ系全体の焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第1レンズと前記第2レンズとの間の間隔をdA、前記第2レンズと前記第3レンズとの間の間隔をdBとしたとき、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    f1<|f2|
    f1<f3
    0.5<f1/f<1.0
    0.25<dA/dB<0.7
  2. 前記第2レンズおよび前記第3レンズの合成焦点距離をf23としたとき、下記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。
    −1.5<f23/f3<−0.8
  3. 物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとが配置されて構成される撮像レンズであって、
    前記第1レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成されており、
    前記第2レンズは、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成されており、
    前記第3レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成されており、
    レンズ系全体の焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第3レンズの焦点距離をf3としたとき、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    f1<|f2|
    f1<|f3|
    0.5<f1/f<1.0
  4. 前記第2レンズおよび前記第3レンズの合成焦点距離をf23としたとき、下記条件式を満足することを特徴とする請求項3に記載の撮像レンズ。
    0.5<f23/f3<1.2
  5. 前記第1レンズと前記第2レンズとの間の間隔をdA、前記第2レンズと前記第3レンズとの間の間隔をdBとしたとき、下記条件式を満足することを特徴とする請求項3または4に記載の撮像レンズ。
    0.25<dA/dB<0.7
  6. 下記条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    −1.0<f1/f2<−0.5
  7. 前記第2レンズの物体側の面の曲率半径をRf、像面側の面の曲率半径をRrとしたとき、下記条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    −0.30<Rf/Rr<0
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