JP5698834B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

撮像レンズおよび撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5698834B2
JP5698834B2 JP2013507199A JP2013507199A JP5698834B2 JP 5698834 B2 JP5698834 B2 JP 5698834B2 JP 2013507199 A JP2013507199 A JP 2013507199A JP 2013507199 A JP2013507199 A JP 2013507199A JP 5698834 B2 JP5698834 B2 JP 5698834B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
conditional expression
imaging
imaging lens
image side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013507199A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012132456A1 (ja
Inventor
隆行 野田
隆行 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2013507199A priority Critical patent/JP5698834B2/ja
Publication of JPWO2012132456A1 publication Critical patent/JPWO2012132456A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5698834B2 publication Critical patent/JP5698834B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

本発明は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行うデジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistance)およびスマートフォン等の撮像装置に関するものである。
近年、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラが急速に普及している。また、携帯電話機やスマートフォンに画像入力用のカメラモジュールが搭載されることが一般的になっている。このような撮像機能を有する機器には、CCDやCMOSなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像機器全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。
このような撮像レンズとして、レンズ枚数を少なくすることにより、例えばレンズ枚数を4枚、さらに3枚にすることにより小型化したものが知られている。また、より高い解像力が求められるときに用いる撮像レンズとして、使用するレンズ枚数を増加させたもの、例えば5枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものが知られている。
上記のように5枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズを配置したものも知られている(特許文献1、2、3参照)。
特開2007−279282号公報 特開2010−8562号公報 米国特許第7110188号明細書
しかしながら、上記5枚のレンズを用いた撮像レンズは(例えば特許文献2の撮像レンズ等はFナンバーを2.8程度にすることを前提としており)、開口を大きくして明るくしようとすると解像力が低下してしまい十分な明るさを得ることが難しくなる。
また、上記5枚構成の撮像レンズにおいて、厚みを薄く(光学全長を短く)しようとすると諸収差(例えば、色収差や歪曲収差)の発生を抑えることが難しくなり所望の解像力が得られなくなるという問題が生じる。
さらに、注目する被写体の写る中央領域の範囲と背景の写る周辺領域の範囲とのバランスを保ちつつ、背景の画像品質をも向上させたいという要請もあり、対角での画角が50°以上となる領域についても良好な解像が得られる撮像レンズが求められている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる撮像レンズおよびこの撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することを目的とするものである。
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズを配置してなるものであり、第5レンズの像側面は、1つ以上の変曲点を有する非球面形状をなし、かつ、近軸領域において像側に凹形状をなすものであり、条件式(1a):−1.5<f/R2<1.6、条件式(2a):−1.6<f/R4<0.05、条件式(3a):0.95≦f4/f≦4.3を同時に満足するものである。ただし、fはレンズ全系の焦点距離、R2は第1レンズの像側面の曲率半径、R4は第2レンズの像側面の曲率半径、f4は第4レンズの焦点距離とする。
上記撮像レンズは、条件式(4a):0.55≦f12/f≦5.0を満足するものとすることができる。ただし、f12は第1レンズと第2レンズの合成焦点距離とする。
上記撮像レンズは、条件式(5a):1.0≦TL/f≦2.2を満足するものとすることができる。ただし、TLは光学全長(第5レンズの像側面から像面までを空気換算長とした場合の光学全長)とする。
上記撮像レンズは、条件式(6a):0.1≦Bf/f≦0.5を満足するものとすることができる。ただし、Bfはバックフォーカス(第5レンズの像側面から像面までを空気換算長とした場合のバックフォーカス)とする。
上記第4レンズの像側面は、近軸領域において凸面または平面とすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(7a):−12<(R1+R2)/(R1−R2)<−0.21を満足するものとすることができる。ただし、R1を第1レンズの物体側面(第1番目のレンズ面)の曲率半径、R2を第1レンズの像側面(第2番目のレンズ面)の曲率半径とする。
上記撮像レンズは、条件式(8a):18<ν1<50を満足するものとすることができる。ただし、ν1を第1レンズのアッベ数とする。
上記撮像レンズは、条件式(9a):0.25<(Dg2+Dg3)/f<0.7を満足するものとすることができる。ただし、Dg2を第2レンズの中心厚(第2レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)、Dg3を第3レンズの中心厚(第3レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)とする。
上記撮像レンズは、条件式(10a):50<ν4<65を満足するものとすることができる。ただし、ν4を第4レンズのアッベ数とする。
上記撮像レンズは、条件式(11a):50<ν5<65を満足するものとすることができる。ただし、ν5を第5レンズのアッベ数とする。
上記撮像レンズは、条件式(12a):−4.0<Σ(fj/νj)/f<4.0を満足するものとすることができる。ただし、式:Σ(fj/νj)/fは、式:[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/fを意味するものとする。
上記撮像レンズは、条件式(1b):−1.0<f/R2<1.6を満足するものとすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(2b):−1.4<f/R4<0.05を満足するものとすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(3b):0.95≦f4/f≦2.1を満足するものとすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(4b):0.60≦f12/f≦1.30を満足するものとすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(4c):0.65≦f12/f≦1.30を満足するものとすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(9b):0.45<(Dg2+Dg3)/f<0.6を満足するものとすることができる。
上記撮像レンズは、条件式(12b):−2.0<Σ(fj/νj)/f<0.5を満足するものとすることができる。
本発明の撮像装置は、上記撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。
本発明の撮像レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズを配置し、第5レンズの像側面を、1つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとし、条件式(1a):−1.5<f/R2<1.6、条件式(2a):−1.6<f/R4<0.05、条件式(3a):0.95≦f4/f≦4.3を同時に満足するようにしたので、全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
すなわち、条件式(1a):−1.5<f/R2<1.6は、レンズ全系の焦点距離と第1レンズの像側面の曲率半径との比率の望ましい範囲を規定するものであり、条件式(1a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、像面湾曲収差が発生しやすくなり、この像面湾曲収差の発生を抑制しようとすると光学全長が長くなるという問題が生じる。一方、条件式(1a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、光学系の対称性が保てなくなるので、歪曲収差や非点収差の発生を抑えることが難しくなるという問題が生じる。
さらに、上記条件式(1a)の範囲をより限定する条件式(1b):−1.0<f/R2<1.6を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記歪曲収差や非点収差の発生をより確実に抑制することができる。
また、条件式(2a):−1.4<f/R4<0.05は、レンズ全系の焦点距離と第2レンズの像側面(第4番目のレンズ面)の曲率半径との比率の望ましい範囲を規定するものであり、この条件式(2a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、像面湾曲収差が発生しやすくなり、この像面湾曲収差の発生を抑制しようとすると光学全長が長くなるという問題が生じる。一方、条件式(2a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、光学系の対称性が保てなくなるので、歪曲収差や非点収差の発生を抑えることが難しくなるという問題が生じる。
さらに、上記条件式(2a)の範囲をより限定する条件式(2b):−1.4<f/R4<0.05を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記歪曲収差や非点収差の発生をより確実に抑制することができる。
条件式(3a):0.95≦f4/f≦4.3は、第4レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、テレセントリック性を確保しつつ、適切なバックフォーカスを得るための望ましい範囲を規定するものである。
条件式(3a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなりすぎるという問題が生じる。
一方、条件式(3a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、開口絞りを通って像側へ抜ける最周辺光線が第4レンズの像側面から射出されるときの射出角が大きくなり、テレセントリック性の確保が困難になるという問題が生じる。
さらに、条件式(3b):0.95≦f4/f≦2.1を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記の上限を上回るときに生じる問題点、および下限を下回るときに生じる問題をより確実に改善することができる。
本発明の実施形態による撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す断面図 実施例1の撮像レンズの断面図 実施例2の撮像レンズの断面図 実施例3の撮像レンズの断面図 実施例4の撮像レンズの断面図 実施例5の撮像レンズの断面図 実施例6の撮像レンズの断面図 実施例7の撮像レンズの断面図 実施例8の撮像レンズの断面図 実施例9の撮像レンズの断面図 実施例10の撮像レンズの断面図 実施例11の撮像レンズの断面図 実施例12の撮像レンズの断面図 実施例1の撮像レンズの収差図 実施例2の撮像レンズの収差図 実施例3の撮像レンズの収差図 実施例4の撮像レンズの収差図 実施例5の撮像レンズの収差図 実施例6の撮像レンズの収差図 実施例7の撮像レンズの収差図 実施例8の撮像レンズの収差図 実施例9の撮像レンズの収差図 実施例10の撮像レンズの収差図 実施例11の撮像レンズの収差図 実施例12の撮像レンズの収差図 本発明の撮像レンズを搭載した携帯電話を示す図 本発明の撮像レンズを搭載したスマートフォンを示す図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態による撮像レンズ100を備えた撮像装置200の概略構成を示す図である。
図1に示す撮像レンズ100は、CCDやCMOS等の撮像素子を用いた各種撮像機器、特に、比較的小型の携帯端末機器、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、およびPDA等に用いて好適なものである。
また、図1に示す撮像装置200は、上記撮像レンズ100と、この撮像レンズ100によって形成された被写体Hを表す光学像Hkに応じた撮像信号Pkを出力するCCDやCMOS等などからなる撮像素子210とを備えている。撮像素子210の撮像面211は、この撮像レンズ100の結像面Mkに配置されている。
撮像レンズ100を構成する最も像側のレンズである第5レンズL5と撮像素子210との間には、撮像レンズ100を装着する撮像装置200の構成に応じて、種々の光学部材Cgを配置することができる。例えば、光学部材Cgとして、撮像面保護用のカバーガラス、赤外線カットフィルタ、NDフィルタなどの光学部材等を配置することができる。なお、光学部材Cgは平行平面板からなるものとすることができる。
撮像レンズ100は、5枚のレンズで構成された結像用の撮像レンズである。
この撮像レンズ100は、光軸Z1に沿って、物体側(図中矢印-Z方向の側)から順に、負の屈折力を有する第1レンズL1、正の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3、正の屈折力を有する第4レンズL4、負の屈折力を有する第5レンズL5を配置して構成したものである。
第5レンズL5の像側面S11は、1つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものである。
さらに、この撮像レンズ100は、条件式(1a):−1.5<f/R2<1.6、条件式(2a):−1.6<f/R4<0.05、(3a):0.95≦f4/f≦4.3を同時に満足する。ただし、R2は第1レンズの像側面の曲率半径、R4は第2レンズの像側面の曲率半径、f4は第4レンズの焦点距離である。
この曲率半径は値に正負を持たせて定められたものであり、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負とする。なお、この曲率半径の値は、レンズ面が非球面の場合には、その非球面における近軸領域の曲率半径の値を用いる。
また、焦点距離は値に正負を持たせて定められたものであり、光学要素(レンズ等)に対してこの光学要素の像側に焦点が定められる場合を正、この光学要素の物体側に焦点が定められる場合を負とする。
また、物体側面は物体側のレンズ面を意味する。像側面は像側のレンズ面を意味する。
後述の実施例1〜13は、上記本発明の実施形態による撮像レンズの1例を示すものである。
なお、第4レンズL4の像側面S9は、近軸領域において凸面または平面とすることができる。
また、第5レンズL5の像側面S11は、変曲点を1つのみ有するものとすることができる。
また、上記撮像レンズは、第2レンズと第3レンズとの間に開口絞りを配置することができる。第2レンズと第3レンズとの間に開口絞りが配置されるように撮像レンズを構成すれば、ペッツバール和(Petzval sum)を小さくすることができるので像面湾曲をより良好に補正することができる。また、第2レンズより物体側に開口絞りが配置される場合に比して、より確実に、球面収差、軸上の色収差、およびコマ収差の発生を抑制しつつ、明るく(Fナンバーを小さく)することができる。
また、上記撮像レンズは、第2レンズの物体側に開口絞りを配置することができる。第2レンズの物体側に開口絞りが配置されるように撮像レンズを構成すれば、第2レンズより像側に開口絞りが配置される場合に比して、結像面への光束の入射角を小さくすることができ、この結像面上での像高に応じた入射光量および歪曲収差の急激な変化を抑制することができる。これとともに、より確実に光学全長を短縮することができる。
上記撮像レンズ100は、以下の各条件式を適宜選択的に満たすものとすることができる。
条件式(4a):0.55≦f12/f≦5.0
条件式(4b):0.60≦f12/f≦1.30
条件式(4c):0.65≦f12/f≦1.30
条件式(5a):1.0≦TL/f≦2.2
条件式(6a):0.1≦Bf/f≦0.5
条件式(7a):−12<(R1+R2)/(R1−R2)<−0.21
条件式(8a):18<ν1<50
条件式(9a):0.25<(Dg2+Dg3)/f<0.7
条件式(9b):0.45<(Dg2+Dg3)/f<0.6
条件式(10a):50<ν4<65
条件式(11a):50<ν5<65
条件式(12a):−4.0<Σ(fj/νj)/f<4.0
条件式(12b):−2.0<Σ(fj/νj)/f<0.5
<各パラメータの意味>
f:レンズ全系の焦点距離
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
f4:第4レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
fi:第iレンズの焦点距離(ただし、i=1〜5)
f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
f123:第1レンズと第2レンズと第3レンズの合成焦点距離
Bf:バックフォーカス(空気換算距離)
TL:光学全長(但し像側の平行平面板は空気換算長とする)
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:第4レンズのアッベ数
ν5:第5レンズのアッベ数
νi:第iレンズを形成する光学部材のアッベ数(ただし、i=1〜5)
Dg2:第2レンズの中心厚(第2レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)
Dg3:第3レンズの中心厚(第3レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)
R1:第1レンズの物体側面(第1番目のレンズ面)の曲率半径
R2:第1レンズの像側面(第2番目のレンズ面)の曲率半径
R4:第2レンズの像側面(第4番目のレンズ面)の曲率半径
N2:第2レンズを形成している光学部材の屈折率
N3:第3レンズを形成している光学部材の屈折率
なお、式:Σ(fj/νj)/fは、式:[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/fを意味する。
<各条件式の効果の説明>
条件式(4a):0.55≦f12/f≦5.0は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、歪曲収差の発生を抑えつつ、適正なバックフォーカスを確保するための望ましい範囲を規定するものである。
条件式(4a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離が短くなりすぎて、バックフォーカスの確保が難しくなるとともに、大きな歪曲収差が発生するため、実用に耐えられなくなるという問題が生じる。
一方、条件式(4a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなり光学全長を短かくすることが困難になるという問題が生じる。
条件式(4b):0.60≦f12/f≦1.30を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記下限、上限で発生する問題をより確実に改善することができる。
条件式(4c):0.65≦f12/f≦1.30を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記下限、上限で発生する問題をさらに確実に改善することができる。
条件式(5a):1.0≦TL/f≦2.2は、光学全長とレンズ全系の焦点距離との比率の範囲を規定するものである。
条件式(5a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、各レンズのパワーを大きくしなければならないので諸収差が悪化し、光学性能が低下するという問題が生じる。また、第1レンズの物体側面において軸上光束と軸外光束とが接近しすぎるので、これらの軸上光束と軸外光束の双方について同時に収差バランスを取ることが難しくなるという問題が生じる。
一方、条件式(5a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、光学系の小型化が難しくなるため、小型であることが要求される撮像装置への適用が困難になる。
条件式(6a):0.1≦Bf/f≦0.5は、バックフォーカスとレンズ全系の焦点距離との比率に関し、撮像レンズと撮像面との間に種々の光学部材を配置できるような適正なバックフォーカスを確保するための望ましい範囲を規定するものである。
条件式(6a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、撮像レンズと撮像面との間隔が小さくなり、カバーガラス等の部材を配置する領域の確保が困難になる。
条件式(6a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、第1レンズから第3レンズのうちの正の屈折力を有するレンズのパワーを強くしなければならず、歪曲収差の発生が大きくなるとともにテレセン性の確保が困難になり、全長の短縮化にとって不利になるという問題が生じる。
条件式(7a):−12<(R1+R2)/(R1−R2)<−0.21は、第1レンズにおける物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径との関係に関し、主にコマ収差と他の収差とをバランスさせて両収差の発生を抑えるための望ましい範囲を規定するためのものである。
条件式(7a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差が悪化し、倍率色収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
一方、条件式(7a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差が悪化し、非点収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
条件式(8a):18<ν1<50は、第1レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差を適切に補正するための望ましい範囲を規定するものである。
条件式(8a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正不足になるという問題が生じる。
一方、条件式(8a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正過剰になるという問題が生じる。
条件式(9a):0.25<(Dg2+Dg3)/f<0.7は、第2レンズの中心厚と第3レンズの中心厚とを合わせた厚みに関し、明るいレンズにする(FNo.を小さくする)ための望ましい範囲を規定するものである。すなわち、明るいレンズにするためには、第2レンズ、第3レンズの中心厚を適切な厚さに定める必要がある。
条件式(9a)を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをより確実に明るいレンズとすることができる。
条件式(9b):0.45<(Dg2+Dg3)/f<0.6を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをさらに確実に明るいレンズとすることができる。
条件式(10a):50<ν4<65は、第4レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差よりも倍率色収差を重視して改善するための望ましい範囲を規定するものである。条件式(10a)を満足するように撮像レンズを構成すれば、軸上色収差の劣化を抑制しつつ倍率色収差をより確実に改善することができる。
ここで、条件式(10a)の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。一方、条件式(10a)の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。
条件式(11a):50<ν5<65は、第5レンズに使用する光学部材のアッベ数の望ましい範囲を規定するものである。
条件式(11a)は、第5レンズに使用する光学部材のアッベ数の範囲を規定するものであり、第4レンズでの倍率色収差の補正に比べ補正量が少ないものの、主に倍率色収差を改善するための望ましい範囲を規定するものである。条件式(11a)の上限下限のいずれか一方を超えると倍率色収差の改善が難しくなる。
条件式(12a):−4.0<Σ(fj/νj)/f<4.0は、第1レンズ〜第4レンズの各レンズの焦点距離と、各レンズを形成している光学部材のアッベ数と、レンズ全系の焦点距離との関係の望ましい範囲を規定するものである。
条件式(12a)の上限を上回ると軸上色収差が補正不足となり、この軸上色収差が大きくなりすぎてしまう。一方、条件式(12a)の下限を下回ると軸上色収差が補正過剰となってしまい、再びこの軸上色収差が大きくなりすぎてしまう。
また、条件式(12b):−2.0<Σ(fj/νj)/f<0.5を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをより確実に明るいレンズとすることができる。
<具体的な実施例>
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの具体的な実施例についてまとめて説明する。
図2〜図13は、実施例1から12それぞれの撮像レンズの断面図である。
図2〜図13において、符号Ljは、最も物体側に配置されたレンズを1番目として、像側(結像側)に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したj番目のレンズを示す。符号Siは、最も物体側のレンズ要素の面を1番目として、像側(結像側)に向かうに従い順次増加するように符号を付したi番目の面(開口絞り等を含む)を示す。符号Diは、i番目の面とi+1番目の面との光軸Z1上の面間隔を示す。
なお、図2〜図13それぞれの実施例1から12の撮像レンズに付した符号は、説明済みの図1に記載の撮像レンズ100の構成に対応するものについては同じ符号を付している。
表1〜表12は、実施例1から12の撮像レンズに対応する具体的なレンズデータを示している。表1〜表12の各表中の上部(図中符号(a)で示す)に基本レンズデータを、下部(図中符号(b)で示す)に非球面係数を示す。
ここで用いられる非球面式を以下に示す。
Z=C・h2/{1+(1−K・C2・h21/2}+ΣAi・hi
ただし、
Z:非球面の深さ(mm)
h:光軸からレンズ面までの距離(高さ)(mm)
K:離心率
C:近軸曲率=1/R(R:近軸曲率半径)
Ai:第i次(iは3以上の整数)の非球面係数
なお、レンズデータの面番号に付した*印は、その面が非球面であることを示している。また、符号(a)で示す基本レンズデータの下方欄外には、レンズ全系の焦点距離f(mm)の値、Fナンバー(FNo)の値、および全画角2ω(°)の値を示す。
各表中の基本レンズデータにおける面番号Siの欄には、最も物体側のレンズ要素の面を1番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目の面の番号を示している。なお、上記レンズ要素には開口絞りSt、およびカバーガラスCgの面も含まれている。曲率半径Riの欄には、物体側からi番目の面(レンズ要素の面)の曲率半径の値(mm)を示す。なお、曲率半径の正負は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。面間隔Diの欄についても、同様に物体側からi番目の面Siとi+1番目の面Si+1との光軸上の間隔(mm)を示す。Ndjの欄には、物体側からj番目の光学要素のd線(587.6nm)に対する屈折率の値を示す。νdjの欄には、物体側からj番目の光学要素のd線を基準にしたアッベ数の値を示す。
なお、基本レンズデータに示す非球面の曲率半径は、その非球面における近軸領域の曲率半径の値を示している。
また、表13は、上述の条件式中の数式により算出した値、あるいは条件式中に記載の物性値やレンズ性能を表す値等を、実施例1から12の撮像レンズについてまとめて示すものである。この表13において、◆印を付して示した数値は条件式を満たす範囲から外れた値であることを示している。
図14〜25の各図中に符号(α)、(β)、(γ)を付して示す各図は、実施例1から13の撮像レンズそれぞれの球面収差、像面湾曲(非点収差)、および歪曲収差(ディストーション)を示している。各収差図には、e線(波長546.07nm)を基準波長とした収差を示す。球面収差図および非点収差図には、F線(波長486.13nm)、C線(波長656.27nm)についての収差も示す。像面湾曲(非点収差)を示す図において、実線はサジタル方向(S)、破線はタンジェンシャル方向(T)の収差を示す。FNo.はF値、Yは像高を示す。
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、本発明の実施形態における実施例1〜12の撮像レンズは、光学系の全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
図26に、本発明の撮像装置の1例であるカメラ付き携帯端末機M1の外観図を示す。このカメラ付き携帯端末機M1は、本発明の実施の形態に係る撮像レンズML1と、この撮像レンズML1によって形成された光学像を撮像して、この光学像に応じた撮像信号を出力するCCDなどの撮像素子MS1とを備えてなるものである。撮像素子MS1は、この撮像レンズML1の結像面(撮像面)に配置される。
また、図27に、本発明の撮像装置の1例であるスマートフォンM2の外観図を示す。このスマートフォンM2は、本発明の実施の形態に係る撮像レンズML2と、この撮像レンズML2によって形成された光学像を撮像して、この光学像に応じた撮像信号を出力するCCDなどの撮像素子MS2とを備えてなるものである。撮像素子MS2は、この撮像レンズML2の結像面(撮像面)に配置される。
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した値に限定されず、他の値をとり得る。
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834
Figure 0005698834

Claims (15)

  1. 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズからなり、
    前記第5レンズの像側面は、1つ以上の変曲点を有する非球面形状をなし、かつ、近軸領域において像側に凹形状をなすものであり、
    以下の条件式(1a)、条件式(2a)、条件式(3a)、条件式(5a)、条件式(12b)を同時に満足するものであることを特徴とする撮像レンズ。
    −1.5<f/R2<1.6・・・(1a)
    −1.6<f/R4<0.05・・・(2a)
    0.95≦f4/f≦4.3・・・(3a)
    1.0≦TL/f≦2.2・・・(5a)
    −2.0<Σ(fj/νj)/f<0.5・・・(12b)
    ただし、
    f:レンズ全系の焦点距離
    R2:第1レンズの像側面の曲率半径
    R4:第2レンズの像側面の曲率半径
    f4:第4レンズの焦点距離
    TL:第5レンズの像側面から像面までを空気換算長とした場合の光学全長
    Σ(fj/νj)/f:[(f1/ν1)+(f2/ν2)+(f3/ν3)+(f4/ν4)+(f5/ν5)]/f
    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
    f5:第5レンズの焦点距離
    ν1:第1レンズのアッベ数
    ν2:第2レンズのアッベ数
    ν3:第3レンズのアッベ数
    ν4:第4レンズのアッベ数
    ν5:第5レンズのアッベ数
  2. 以下の条件式(4a)を満足するものであることを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
    0.55≦f12/f≦5.0・・・(4a)
    ただし、
    f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
  3. 以下の条件式(6a)を満足するものであることを特徴とする請求項1または2記載の撮像レンズ。
    0.1≦Bf/f≦0.5・・・(6a)
    ただし、
    Bf:第5レンズの像側面から像面までを空気換算長とした場合のバックフォーカス
  4. 前記第4レンズの像側面が、近軸領域において凸面または平面であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  5. 以下の条件式(7a)を満足するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −12<(R1+R2)/(R1−R2)<−0.21・・・(7a)
    ただし、
    R1:第1レンズの物体側面(第1番目のレンズ面)の曲率半径
    R2:第1レンズの像側面(第2番目のレンズ面)の曲率半径
  6. 以下の条件式(8a)を満足するものであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    18<ν1<50・・・(8a)
    ただし、
    ν1:第1レンズのアッベ数
  7. 以下の条件式(9a)を満足するものであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.25<(Dg2+Dg3)/f<0.7・・・(9a)
    ただし、
    Dg2:第2レンズの中心厚(第2レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)
    Dg3:第3レンズの中心厚(第3レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)
  8. 以下の条件式(10a)を満足するものであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    50<ν4<65・・・(10a)
    ただし、
    ν4:第4レンズのアッベ数
  9. 以下の条件式(1b)を満足するものであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −1.0<f/R2<1.6・・・(1b)
  10. 以下の条件式(2b)を満足するものであることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −1.4<f/R4<0.05・・・(2b)
  11. 以下の条件式(3b)を満足するものであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.95≦f4/f≦2.1・・・(3b)
  12. 以下の条件式(4b)を満足するものであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.60≦f12/f≦1.30・・・(4b)
    ただし、
    f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
  13. 以下の条件式(4c)を満足するものであることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.65≦f12/f≦1.30・・・(4c)
    ただし、
    f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離
  14. 以下の条件式(9b)を満足するものであることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.45<(Dg2+Dg3)/f<0.6・・・(9b)
    ただし、
    Dg2:第2レンズの中心厚(第2レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)
    Dg3:第3レンズの中心厚(第3レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔;実長)
  15. 請求項1から14のいずれか1項に記載された撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
JP2013507199A 2011-03-30 2012-03-29 撮像レンズおよび撮像装置 Expired - Fee Related JP5698834B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013507199A JP5698834B2 (ja) 2011-03-30 2012-03-29 撮像レンズおよび撮像装置

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011076179 2011-03-30
JP2011076179 2011-03-30
JP2012069526 2012-03-26
JP2012069526 2012-03-26
JP2013507199A JP5698834B2 (ja) 2011-03-30 2012-03-29 撮像レンズおよび撮像装置
PCT/JP2012/002192 WO2012132456A1 (ja) 2011-03-30 2012-03-29 撮像レンズおよび撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012132456A1 JPWO2012132456A1 (ja) 2014-07-24
JP5698834B2 true JP5698834B2 (ja) 2015-04-08

Family

ID=46930227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013507199A Expired - Fee Related JP5698834B2 (ja) 2011-03-30 2012-03-29 撮像レンズおよび撮像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8908289B2 (ja)
JP (1) JP5698834B2 (ja)
CN (1) CN103477264B (ja)
WO (1) WO2012132456A1 (ja)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5877523B2 (ja) * 2012-04-19 2016-03-08 株式会社オプトロジック 撮像レンズ
CN103676087B (zh) * 2013-07-10 2015-12-09 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
TWI456248B (zh) * 2013-07-23 2014-10-11 Largan Precision Co Ltd 影像系統透鏡組及取像裝置
JP6222564B2 (ja) * 2013-12-27 2017-11-01 コニカミノルタ株式会社 撮像レンズ、レンズユニット、撮像装置、デジタルスチルカメラ及び携帯端末
TWI512326B (zh) * 2014-07-14 2015-12-11 Largan Precision Co Ltd 攝像用光學鏡頭、取像裝置及可攜裝置
CN104166220B (zh) * 2014-07-15 2016-05-18 浙江舜宇光学有限公司 3d交互式镜头
WO2016008299A1 (zh) 2014-07-15 2016-01-21 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN105445824B (zh) * 2014-08-20 2017-02-22 清华大学 Led光通信接收透镜及led光通信系统
CN104330874B (zh) * 2014-10-27 2018-02-13 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种非制冷型红外光学系统
CN105629448B (zh) * 2014-11-06 2018-06-26 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
KR102004798B1 (ko) * 2014-11-18 2019-10-01 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
TWI537632B (zh) 2015-02-13 2016-06-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
CN104898253B (zh) 2015-02-13 2017-07-25 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置与其光学成像镜头
CN106291889B (zh) * 2015-06-10 2018-08-31 大立光电股份有限公司 光学取像镜头组、取像装置及电子装置
KR20170050723A (ko) * 2015-10-30 2017-05-11 삼성전자주식회사 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치
TWI601994B (zh) * 2015-12-15 2017-10-11 大立光電股份有限公司 取像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置
TWI611204B (zh) * 2015-12-15 2018-01-11 大立光電股份有限公司 攝影用光學透鏡組、取像裝置及電子裝置
CN105807399A (zh) * 2016-01-20 2016-07-27 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN105807398B (zh) * 2016-01-20 2018-04-24 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置与其光学成像镜头
TWI639863B (zh) * 2017-01-04 2018-11-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
TWI627467B (zh) * 2017-03-22 2018-06-21 大立光電股份有限公司 成像系統鏡頭組、取像裝置及電子裝置
TWI656374B (zh) 2017-05-26 2019-04-11 大立光電股份有限公司 光學影像擷取鏡片組、取像裝置及電子裝置
JP2017182096A (ja) * 2017-07-04 2017-10-05 日立マクセル株式会社 接合レンズ
TWI619984B (zh) 2017-08-15 2018-04-01 大立光電股份有限公司 影像系統鏡頭組、取像裝置及電子裝置
JP6431588B1 (ja) * 2017-10-19 2018-11-28 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ(シンセン)カンパニーリミテッドAAC Acoustic Technologies(Shenzhen)Co.,Ltd 撮像レンズ
KR102071922B1 (ko) * 2018-01-23 2020-01-31 삼성전기주식회사 촬상 광학계
TWI685690B (zh) 2018-03-14 2020-02-21 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(一)
CN109814240B (zh) * 2018-12-28 2024-10-01 玉晶光电股份有限公司 光学成像镜头
CN113238339B (zh) * 2019-07-11 2023-04-07 华为技术有限公司 一种镜头、摄像头和电子设备
CN110361853B (zh) * 2019-08-16 2021-08-20 诚瑞光学(常州)股份有限公司 摄像光学镜头
TWI724539B (zh) * 2019-09-11 2021-04-11 大陸商信泰光學(深圳)有限公司 成像鏡頭(三十八)
CN112485883B (zh) 2019-09-11 2022-03-29 信泰光学(深圳)有限公司 成像镜头
CN113514937B (zh) * 2021-05-27 2023-11-07 江西晶超光学有限公司 光学系统、摄像模组及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004318110A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging Inc ズームレンズ装置
JP2004318103A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging Inc ズームレンズ装置
JP2004318099A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging Inc ズームレンズ装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5781350A (en) 1994-01-27 1998-07-14 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Objective lens for endoscope
JP3426378B2 (ja) * 1994-01-27 2003-07-14 ペンタックス株式会社 内視鏡対物レンズ
US5774279A (en) 1995-10-19 1998-06-30 Konica Corporation Retrofoucus photographic lens
JPH09222556A (ja) * 1995-12-11 1997-08-26 Konica Corp 広角レンズ
JP3769373B2 (ja) * 1997-11-19 2006-04-26 フジノン株式会社 明るい広角レンズ
JP4584483B2 (ja) * 2001-04-05 2010-11-24 オリンパス株式会社 撮影光学系
US7042650B2 (en) * 2003-03-31 2006-05-09 Minolta Co., Ltd. Zoom lens device
US6930839B2 (en) * 2003-03-31 2005-08-16 Minolta Co., Ltd. Zoom lens device
EP1628151A4 (en) 2003-05-27 2007-05-23 Konica Minolta Opto Inc SMALL IMAGING OPTICS AND IMAGING DEVICE
JP4963187B2 (ja) 2006-04-05 2012-06-27 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP2010008562A (ja) 2008-06-25 2010-01-14 Konica Minolta Opto Inc 撮像レンズ
JP2010061007A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP4697556B2 (ja) * 2008-11-21 2011-06-08 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
US8717689B2 (en) * 2011-01-31 2014-05-06 Asia Optical Co., Inc. Miniature image pickup lens
CN103076665A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 取像镜头
TWI461731B (zh) * 2012-05-18 2014-11-21 Largan Precision Co Ltd 影像鏡頭系統組
TWI437259B (zh) * 2012-07-27 2014-05-11 Largan Precision Co Ltd 光學拾像系統鏡組

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004318110A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging Inc ズームレンズ装置
JP2004318103A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging Inc ズームレンズ装置
JP2004318099A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Konica Minolta Photo Imaging Inc ズームレンズ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012132456A1 (ja) 2014-07-24
WO2012132456A1 (ja) 2012-10-04
US8908289B2 (en) 2014-12-09
CN103477264A (zh) 2013-12-25
US20140029117A1 (en) 2014-01-30
CN103477264B (zh) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5698834B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP5680741B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP5827688B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
US9229194B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens
JP5735712B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP5752850B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP5665229B2 (ja) 撮像レンズ
JP5687390B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP5602299B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP5911819B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP5800438B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
WO2013114812A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
US20160004034A1 (en) Imaging lens and imaging apparatus provided with the same
JP2014209163A (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP2012211935A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2005284153A (ja) 撮像レンズ
JPWO2012172781A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP5718532B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP2015165286A (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
WO2014103197A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP2014197102A (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
TWM473523U (zh) 攝影透鏡以及具備攝影透鏡的攝影裝置
US9207436B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens
JP5877523B2 (ja) 撮像レンズ
JP2012211934A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5698834

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees