JP5742737B2 - 撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末 - Google Patents

撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末 Download PDF

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Description

本発明は、撮像レンズ、これを備える撮像装置及び携帯端末に関する。
近年、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサあるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子の高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。このような用途の撮像レンズとしては、3枚あるいは4枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であるということで、5枚構成の撮像レンズが提案されている。
この5枚構成の撮像レンズとして、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、及び負の屈折力を有する第5レンズで構成された撮像レンズが開示されている(例えば特許文献1)。
また、物体側より順に、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、及び負の屈折力を有する第5レンズで構成された撮像レンズが開示されている(例えば特許文献2)。
さらに、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正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、及び負の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第5レンズで構成された撮像レンズが開示されている(例えば特許文献3)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の撮像レンズでは、第1レンズから第3レンズまでで全系の屈折力のほとんどを担っており、第4レンズ及び第5レンズは屈折力の弱い像面補正レンズとしての効果しかなく、したがって収差補正が不十分で、さらにレンズ全長を短縮化すると、性能の劣化による撮像素子の高画素化に対応が困難となる問題がある。
また、上記特許文献2に記載の撮像レンズは、第1レンズと第2レンズとで構成される前群が球面系で構成されているため、球面収差やコマ収差の補正が不十分で良好な性能を確保できない。また、第1レンズ及び第2レンズで構成される前群及び第3レンズ以降の後群とも正の屈折力を有する構成のため、後群が負の屈折力を有するテレフォトタイプのような構成に比べ、光学系の主点位置が像側になりバックフォーカスが長くなり、小型化には不利なタイプである。
また、上記特許文献3に記載の撮像レンズは、第4レンズの像側面と第5レンズの物体側面とにより形成される所謂空気レンズの屈折力が正となっており、そのためペッツバール和の補正が十分とはいえず、ある程度の小型化は達成できているものの、収差補正が十分とはいえない。したがって、近年の高画素化に対応が困難だといえる。
特開2007−264180号公報 特開2007−279282号公報 米国公開公報第2011/0304928号
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来タイプより小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、5枚構成の撮像レンズを提供することを目的とする。
ここで、小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では下式を満たすレベルの小型化を目指している。この範囲を満たすことで、撮像装置全体の小型軽量化が可能となる。
L/2Y<1.00 … (14)
ただし、
L:撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離
2Y:撮像素子の撮像面対角線長(撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)
ここで、像側焦点とは撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。
なお、撮像レンズの最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分は空気換算距離としたうえで上記Lの値を計算するものとする。また、より望ましくは下式の範囲が良い。
L/2Y<0.90 … (14)'
なお、本発明は被写体像を撮像素子の撮像面(光電変換面)に結像させる撮像レンズに好適であるが、それに限られるものではない。
上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズは、物体側より順に、開口絞りと、
正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズと、少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズと、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第4レンズと、負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第5レンズと、からなり、第1レンズから第5レンズまでの各々が接合されずに配置されており、第5レンズの物体側面は、非球面形状であり、光軸から離れるに従い負の屈折力が弱まる形状となっており、以下の条件式(1)〜(3)、(7)及び(8)を満足する。
0.0<(r7+r8)/(r7−r8)<3.0 … (1)
−4.0<(r9+r10)/(r9−r10)≦−1.0 … (2)
−1.5<Pair45/P<0.0 … (3)
0.63≦f4/f<1.30 … (7)
−0.76≦f5/f<−0.40 … (8)
ただし、
r7:第4レンズ物体側面の曲率半径
r8:第4レンズ像側面の曲率半径
r9:第5レンズ物体側面の曲率半径
r10:第5レンズ像側面の曲率半径
f4:第4レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
P:撮像レンズ全系の屈折力
Pair45:第4レンズの像側面(曲率半径r8)と第5レンズの物体側面(曲率半径r9)とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、当該屈折力とは焦点距離の逆数であり、Pair45は、下記の(4)式で求めることができる。
Figure 0005742737
ただし、
n4:第4レンズのd線に対する屈折率
n5:第5レンズのd線に対する屈折率
r8:第4レンズ像側面の曲率半径
r9:第5レンズ物体側面の曲率半径
d45:第4レンズと第5レンズの軸上の空気間隔
小型で収差の良好に補正された撮像レンズを得るための、本発明の基本構成は、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズ、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズ、少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズ、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第4レンズ、負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第5レンズ、からなる。物体側より順に、第1レンズから第4レンズまでからなる正レンズ群と、物体側に凹面を向けた負の第5レンズを配置する、いわゆるテレフォトタイプのこのレンズ構成は、撮像レンズ全長の小型化には有利な構成である。
さらに、5枚構成のうち2枚以上を負レンズとすることで、発散作用を有する面を多くしてペッツバール和の補正を容易とし、画面周辺部まで良好な結像性能を確保した撮像レンズを得ることが可能となる。また、第1レンズから第5レンズの各々を接合せずに配置することによって、屈折面を増やし良好な収差補正を行っている。さらに、最も像側に配置された第5レンズの物体側面を非球面形状とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができ、その非球面形状を光軸から離れるに従い負の屈折力が弱まる形状とすることによって、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。
加えて、最も物体側に開口絞りを配置することにより、射出瞳位置を撮像面からより遠くに配置することができ、テレセントリック特性をさらに良好にすることができる。また、機械的なシャッタを必要とする場合においても、最も物体側に配置する構成とでき、全長の短い撮像レンズを得ることが可能となる。
条件式(1)は、第4レンズの形状を適切に設定する条件である。条件式(1)に示す範囲において、第4レンズは、同じ曲率半径の絶対値を持つ両凸形状から、像側に凸面を向けたメニスカス形状まで変化する。上述の通り、全長を短くするためには第1レンズから第4レンズの合成主点をより物体側へ配置することが必要となる。そこで、条件式(1)の上限を下回ることで、第4レンズの主点が像側へ行きすぎることがなくなるため、結果として第1レンズから第4レンズまでの合成主点をより物体側へ配置することが可能となる。一方、下限を上回ることで、第4レンズの屈折力が過度に強くなることを抑制し、第4レンズで発生する軸外収差を小さくすることができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.0<(r7+r8)/(r7−r8)<2.5 … (1)'
条件式(2)は第5レンズの形状を適切に設定する条件である。条件式(2)に示す範囲において、第5レンズは物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状から、像側面が光軸近傍で平面となる平凹形状まで変化する。上述の通り、全長を短くするためにはfBも短くする必要がでてくる。そこで、条件式(2)の上限を下回ることで、fBを短くして、第5レンズの像側面と撮像面との間隔を適度に確保することができる。一方、下限を上回ることで、第5レンズの主点が像側へ行き過ぎることがなくなり、第5レンズを通過する軸上光線高さを適度に維持することができ、軸上色収差の補正に有利となる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
−3.0<(r9+r10)/(r9−r10)≦−1.0 … (2)'
条件式(3)は第4レンズと第5レンズとの間の空気レンズを規定する。条件式(3)
の値が下限を上回ることで、空気レンズの負の屈折力が強くなりすぎず、歪曲収差やコマ
収差を小さく抑えることができる。一方、上限を下回ることで、適度に負の屈折力を維持
することができ、ペッツバール和を小さくして像面性を良好にすることができる。また、
より望ましくは下式の範囲がよい。
−1.3<Pair45/P<0.0 … (3)'
条件式(7)は第4レンズの焦点距離を適切に設定して、小型化と良好な収差補正を両立させるための条件式である。条件式(7)の値が上限を下回ることで、焦点距離が長くなって第4レンズの正の屈折力が弱くなるのを抑えることができるので、第4レンズの正の屈折力を適度に維持することができ、結果として射出瞳位置を撮像素子から物体側へ遠ざけることができるため、良好なテレセントリック特性を確保することができる。一方、条件式(7)の値が下限を上回ることで、焦点距離が短くなって第4レンズの正の屈折力が必要以上に強くなるのを抑えることができるので、光学系の主点が物体側に配置されレンズ全長の短縮ができる。また、像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の良好な補正が可能になる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.63≦f4/f<1.25 … (7)'
条件式(8)は第5レンズの焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式(8)の値が上限を下回ることで、第5レンズの負の屈折力が必要以上に大きくなりすぎず、撮像素子の撮像面周辺部に結像する光束が過度に跳ね上げられることがなくなり、像側光束のテレセントリック特性の確保を容易にすることができる。一方、条件式(8)の値が下限を上回ることで、第5レンズの負の屈折力を適度に維持することができ、レンズ全長の短縮化及び像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の補正を良好に行うことができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
−0.76≦f5/f<−0.50 … (8)'
本発明の具体的な態様又は側面では、上記撮像レンズにおいて、以下の条件式(5)
0.40<f1/f<1.40 … (5)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
が満足される。
条件式(5)は第1レンズの焦点距離を適切に設定し撮像レンズ全長の短縮化と収差補正とを適切に達成するための条件式である。第1レンズから第4レンズまでの合成主点をより物体側に配置するようにすることで、言い換えると、第1レンズの屈折力を比較的強く設定することで、撮像レンズ全長を短くすることが可能となる(後述する図4参照)。つまり、条件式(5)の値が上限を下回ることで、第1レンズの屈折力を適度に維持することができ、第1レンズから第4レンズまでの合成主点をより物体側へ配置することができ、撮像レンズ全長を短くすることができる。一方、下限を上回ることで、第1レンズの屈折力が必要以上に大きくなりすぎず、第1レンズで発生する、高次の球面収差やコマ収差を小さく抑えることができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.50<f1/f<1.30 … (5)'
本発明の別の側面では、以下の条件式(6)
0.01<d45/f<0.40 … (6)
ただし、
d45:第4レンズと第5レンズの光軸上の空気間隔
f:撮像レンズ全系の焦点距離
が満足される。
条件式(6)は第4レンズと第5レンズの間隔を適切に設定する条件である。第1レンズから第4レンズまでの合成レンズと第5レンズの間隔dとが大きくなると、撮像レンズ全長は短くなる(後述する図4参照)。そこで、条件式(6)の値が下限を上回ることで、第4レンズと第5レンズとの距離が小さくなりすぎずレンズ全長の短縮に有利となる。また、第4レンズの像側面と第5レンズの物体側面とが接近しすぎることがなくなるので、第4レンズと第5レンズとの間にゴースト等の不要光を防止するための遮光部材を挿入するためのスペースの確保が容易となる。さらに、オートフォーカスやマクロ切り替え機能等で焦点位置合わせをしようとした場合、通常は撮像レンズ全系を光軸方向に移動させて行う全体繰り出しが普通であるが、第4レンズと第5レンズのスペースが適度に確保されていることによって、レンズ群の一部分、例えば第1レンズから第4レンズまでを光軸方向に移動させて焦点位置合わせを行う部分群繰り出しが可能となる。部分群繰り出しにすると、移動群がレンズ全体ではなく一部分でよいため、駆動機構を簡略化でき、撮像装置全体の小型軽量化を達成することができる。一方、条件式(6)の値が上限を下回ることで、第4レンズと第5レンズとの間隔が大きくなりすぎず、第5レンズを通過する軸上光線高さを適度に維持することができ、軸上色収差の補正に有利となる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.05<d45/f<0.35 … (6)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式(9)
20<ν1−ν2<70 … (9)
ただし、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν2:第2レンズのアッベ数
が満足される。
条件式(9)は、撮像レンズ全系の色収差を良好に補正するための条件式である。条件式(9)の値が下限を上回ることで、軸上色収差や倍率色収差などの色収差をバランス良く補正することができる。一方、条件式(9)の値が上限を下回ることで、入手しやすい硝材で構成することができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
25<ν1−ν2<65 … (9)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式(10)
1.60<n2<2.10 … (10)
ただし、
n2:第2レンズのd線に対する屈折率
が満足される。
条件式(10)は、撮像レンズ全系の色収差、像面湾曲を良好に補正するための条件式である。条件式(10)の値が下限を上回ることで、比較的分散の大きな第2レンズの屈折力を適度に維持することができ、色収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。一方、条件式(10)の値が上限を下回ることで、入手しやすい硝材で構成することができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
1.60<n2<2.00 … (10)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式(11)
0.2<r4/f<6.0 … (11)
ただし、
r4:第2レンズの像側面の曲率半径
f:撮像レンズ全系の焦点距離
が満足される。
条件式(11)は第2レンズ像側面の曲率半径を適切に設定する条件である。第2レンズの像側面を、条件式(11)を満足するような強い発散面とすることで、正の屈折力を有する第1レンズで発生した軸上色収差を第2レンズで良好に補正することができる。また、条件式(11)の値が下限を上回ることで、曲率半径が小さくなりすぎず、加工性を損なわない。一方で、条件式(11)の値が上限を下回ることで、ペッツバール和を小さく保ちながら色収差を良好に補正することができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.3<r4/f<5.0 … (11)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式(12)
0.02<dL2/f<0.11 … (12)
ただし、
dL2:第2レンズの光軸上の厚み
f:撮像レンズ全系の焦点距離
が満足される。
条件式(12)は第2レンズの光軸上の厚みを適切に設定するための条件式である。条件式(12)の値が下限を上回ることで、第2レンズの厚みが薄くなりすぎず、成形性を損なわなない。一方、条件式(12)の値が上限を下回ることで、第2レンズの厚みが厚くなりすぎず、第2レンズ前後のレンズ間隔を確保しやすくなり、結果として撮像レンズ全長の短縮化を行うことができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.03<dL2/f<0.10 … (12)'
本発明のさらに別の側面では、以下の条件式(13)
0.04<dL5/f<0.20 … (13)
ただし、
dL5:第5レンズの光軸上の厚み
f:撮像レンズ全系の焦点距離
が満足される。
条件式(13)は第5レンズの光軸上の厚みを適切に設定するための条件式である。条件式(13)の値が下限を上回ることで、第5レンズの厚みが薄くなりすぎず、成形性を損なわなない。一方、条件式(13)の値が上限を下回ることで、第5レンズの厚みが厚くなりすぎず、バックフォーカスを確保しやすくなる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0.06<dL5/f<0.17 … (13)'
本発明のさらに別の側面では、第4レンズは両凸形状である。このように第4レンズを両凸形状とすることで、第4レンズの正の屈折力を比較的強く設定することができ、焦点距離が短くなって第4レンズの正の屈折力が必要以上に強くなるのを抑えることができるので、射出瞳位置をより物体側へ配置し、良好なテレセントリック特性を確保することができる。
本発明のさらに別の側面では、第5レンズの物体側面の面形状を以下の関数
X(L5S1)=f(h)
ただし、
X(L5S1):第5レンズの物体側面の光軸方向の変位量
f(h):光軸からの高さhを変数とする関数
で表した場合に、f(h)の2次導関数であるf"(h)の符号が変化する点が光軸外であって第5レンズ物体側面の有効径内に少なくとも1つ存在する。
第5レンズの物体側面の面形状を関数f(h)で表した場合に、2次導関数f"(h)の符号が変化する点が第5レンズ物体側面の有効径内に少なくとも1つ存在するようにすることで、第5レンズ物体側面の形状を周辺部で光軸付近とは異なった形状とすることができ、周辺部の像面湾曲及び歪曲収差の良好な補正、並びにテレセントリック特性の向上を行うことができるようになる。
本発明のさらに別の側面では、実質的にパワーを持たないレンズをさらに有する。
上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、上述の撮像レンズと、撮像素子とを備える。本発明の撮像レンズを用いることで、小型で諸収差が良好に補正された撮像装置を得ることができる。
上記目的を達成するため、本発明に係る携帯通信端末は、上述のように小型で諸収差が良好に補正された撮像装置を備える。
本発明の一実施形態の撮像レンズを備える撮像装置を説明する図である。 図1の撮像装置を備える携帯通信端末を説明するブロック図である。 (A)及び(B)は、それぞれ携帯通信端末の表面側及び裏面側の斜視図である。 実施形態の撮像レンズの一機能を説明する図である。 実施例1の撮像レンズの断面図である (A)〜(E)は、実施例1の撮像レンズの収差図である。 実施例2の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例2の撮像レンズの収差図である。 実施例3の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例3の撮像レンズの収差図である。 実施例4の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例4の撮像レンズの収差図である。 実施例5の撮像レンズの断面図である (A)〜(E)は、実施例5の撮像レンズの収差図である。 実施例6の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例6の撮像レンズの収差図である。 実施例7の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例7の撮像レンズの収差図である。 実施例8の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例8の撮像レンズの収差図である。 実施例9の撮像レンズの断面図である。 (A)〜(E)は、実施例9の撮像レンズの収差図である。
以下、図1等を参照して、本発明の一実施形態である撮像レンズについて説明する。なお、図1で例示した撮像レンズ10は、後述する実施例1の撮像レンズ11と同一の構成となっている。
図1は、本発明の一実施形態である撮像レンズを備えるカメラモジュールを説明する断面図である。
カメラモジュール50は、被写体像を形成する撮像レンズ10と、撮像レンズ10によって形成された被写体像を検出する撮像素子51と、この撮像素子51を背後から保持するとともに配線等を有する配線基板52と、撮像レンズ10等を保持するとともに物体側からの光束を入射させる開口部OPを有する鏡筒部54とを備える。撮像レンズ10は、被写体像を撮像素子51の像面又は撮像面(被投影面)Iに結像させる機能を有する。このカメラモジュール50は、後述する撮像装置に組み込まれて使用されるが、単独でも撮像装置と呼ぶものとする。
撮像レンズ10は、物体側から順に、開口絞りSと、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5とを備える。撮像レンズ10は、小型であり、その尺度として、以下の式(14)を満たすレベルの小型化を目指している。
L/2Y<1.00 … (14)
ここで、Lは撮像レンズ10全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離であり、2Yは撮像素子51の撮像面対角線長(撮像素子51の矩形実効画素領域の対角線長)であり、像側焦点とは撮像レンズ10に光軸AXと平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。この範囲を満たすことで、カメラモジュール50全体の小型軽量化が可能となる。
なお、撮像レンズ10の最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板Fが配置される場合には、平行平板F部分は空気換算距離としたうえで上記Lの値を計算するものとする。また、より望ましくは下式の範囲が良い。
L/2Y<0.90 … (14)'
撮像素子51は、固体撮像素子からなるセンサーチップである。撮像素子51の光電変換部51aは、撮像素子51は、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化物半導体)からなり、入射光をRGB毎に光電変換し、そのアナログ信号を出力する。受光部としての光電変換部51aの表面は、像面又は撮像面(被投影面)Iとなっている。
配線基板52は、撮像素子51を他の部材(例えば鏡筒部54)に対してアライメントして固定する役割を有する。配線基板52は、外部回路から撮像素子51や駆動機構55aを駆動するための電圧や信号の供給を受けたり、また、検出信号を上記外部回路へ出力したりすることを可能としている。
撮像素子51撮像レンズ10側には、不図示のホルダー部材によって、平行平板Fが撮像素子51等を覆うように配置・固定されている。
鏡筒部54は、撮像レンズ10を収納し保持している。鏡筒部54は、撮像レンズ10を構成するレンズL1〜L5のうちいずれか1つ以上のレンズを光軸AXに沿って移動させることにより、撮像レンズ10の合焦の動作を可能にするため、駆動機構55aを有している。駆動機構55aは、特定のレンズを光軸AXに沿って往復移動させる。駆動機構55aは、ボイスコイルモーターと、ガイドとを備える。なお、駆動機構55aをボイスコイルモーター等の代わりにステッピングモーター等で構成することができる。
次に、図2、3(A)、及び3(B)を参照して、図1に例示されるカメラモジュール50を搭載した携帯電話機その他の携帯通信端末300の一例について説明する。
携帯通信端末300は、スマートフォン型の携帯通信端末であり、カメラモジュール50を有する撮像装置100と、各部を統括的に制御するとともに各処理に応じたプログラムを実行する制御部(CPU)310と、通信に関連するデータ、撮像した映像等を表示するとともにユーザーの操作を受け付けるタッチパネルである表示操作部320と、電源スイッチ等を含む操作部330と、アンテナ341を介して外部サーバ等との間の各種情報通信を実現するための無線通信部340と、携帯通信端末300のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ID等の必要な諸データを記憶している記憶部(ROM)360と、制御部310によって実行される各種処理プログラムやデータ、処理データ、若しくは撮像装置100による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部(RAM)370とを備えている。
撮像装置100は、既に説明したカメラモジュール50のほかに、制御部103、光学系駆動部105、撮像素子駆動部107、画像メモリー108等を備える。
制御部103は、撮像装置100の各部を制御する。 制御部103は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含み、ROMから読み出されてRAMに展開された各種プログラムとCPUとの協働で各種処理を実行する。なお、制御部310は、撮像装置100の制御部104と通信可能に接続されており、制御信号や画像データの授受が可能になっている。
光学系駆動部105は、制御部103の制御により合焦、露出等を行う際に、撮像レンズ10の第1及び第2駆動機構55aを動作させて撮像レンズ10の状態を制御する。光学系駆動部105は、駆動機構55aを動作させて撮像レンズ10中の特定のレンズを光軸AXに沿って適宜移動させることにより、撮像レンズ10に合焦動作を行わせる。
撮像素子駆動部107は、制御部103の制御により露出等を行う際に、撮像素子51の動作を制御する。具体的には、撮像素子駆動部107は、タイミング信号に基づいて撮像素子51を走査駆動させて制御する。また、撮像素子駆動部107は、撮像素子51から出力された検出信号又は光電変換信号としてのアナログ信号をデジタルの画像データに変換する。さらに、撮像素子駆動部107は、撮像素子51によって検出された画像信号に対して、歪み補正、色補正、圧縮等の各種画像処理を施すことができる。
画像メモリー108は、デジタル化された画像信号を撮像素子駆動部107から受け取って、読み出し及び書き込み可能な画像データとして記憶する。
ここで、上記撮像装置100を含む携帯通信端末300の撮影動作を説明する。携帯通信端末300をカメラとして動作させるカメラモードに設定されると、被写体のモニタリング(スルー画像表示)と、画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、撮像レンズ10を介して得られた被写体の像が、撮像素子51の撮像面I(図1参照)に結像される。撮像素子51は、撮像素子駆動部107によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力としてのアナログ信号を1画面分出力する。
このアナログ信号は、撮像素子51に付属する回路においてRGBの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、デジタルデータに変換される。そのデジタルデータは、画素補間処理及びY補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb,Cr(画像データ)が生成されて画像メモリー108に格納される。格納されたデジタルデータは、画像メモリー108から定期的に読み出されてそのビデオ信号が生成されて、制御部103及び制御部310を介して、表示操作部320に出力される。
この表示操作部320は、モニタリングにおいては電子ファインダーとして機能し、撮像画像をリアルタイムに表示することとなる。この状態で、随時、ユーザーが表示操作部320を介して行う操作入力に基づいて、光学系駆動部105の駆動により撮像レンズ10の合焦、露出等が設定される。
このようなモニタリング状態において、ユーザーが表示操作部320を適宜操作することにより、静止画像データが撮影される。表示操作部320の操作内容に応じて、画像メモリー108に格納された1コマの画像データが読み出されて、撮像素子駆動部107により圧縮される。その圧縮された画像データは、制御部103及び制御部310を介して、例えばRAM370等に記録される。
なお、上述の撮像装置100は、本発明に好適な撮像装置の一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、カメラモジュール50又は撮像レンズ10を搭載した撮像装置は、スマートフォン型の携帯通信端末300に内蔵されるものに限らず、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)等に内蔵されるものであってもよく、PDA(Personal Digital Assistant)、タブレットパソコン、モバイルパソコン、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に内蔵されるであってもよい。
以下、図1に戻って、本発明の一実施形態である撮像レンズ10について詳細に説明する。図1に示す撮像レンズ10は、撮像素子51の撮像面(被投影面)Iに被写体像を結像させるものであって、物体側より順に、開口絞りSと、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズL1と、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズL2と、少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第4レンズL4と、負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第5レンズL5と、からなる。図1に示す撮像レンズ10において、第1レンズL1から第5レンズL5までの各々が接合されずに配置されており、第5レンズL5の物体側面S51は、非球面形状であり、光軸AXから離れるに従い負の屈折力が弱まる形状となっており、以下の条件式を満足する。
0.0<(r7+r8)/(r7−r8)<3.0 … (1)
−4.0<(r9+r10)/(r9r10)≦−1.0 … (2)
−1.5<Pair45/P<0.0 … (3)
ただし、r7は第4レンズL4の物体側面S41の曲率半径であり、r8は第4レンズL4の像側面S42の曲率半径であり、r9は第5レンズL5の物体側面S51の曲率半径であり、r10は、第5レンズL5の像側面S52の曲率半径である。また、Pは撮像レンズ10全系の屈折力であり、Pair45は第4レンズL4の像側面S42と第5レンズL5の物体側面S51とにより形成されるいわゆる空気レンズLAの屈折力であり、当該屈折力とは焦点距離の逆数である。
Pair45は、具体的には、下記の(4)式で求めることができる。
Figure 0005742737
ただし、n4は第4レンズL4のd線に対する屈折率であり、n5は第5レンズL6のd線に対する屈折率であり、r8は第4レンズL4の像側面S42の曲率半径であり、r9は第5レンズL5の物体側面S51の曲率半径であり、d45は第4レンズL4と第5レンズL5との軸上の空気間隔である。
本実施形態の撮像レンズ10は、物体側より順に、第1レンズL1から第4レンズL4からなる正レンズ群と、物体側に凹面を向けた負の第5レンズ(負レンズ群)L5とを配置する、いわゆるテレフォトタイプの構成となっている。テレフォトタイプの構成は、撮像レンズ10全長の小型化には有利である。
さらに、5枚構成のうち2枚以上を負レンズとすることで、発散作用を有する面を多くしてペッツバール和の補正を容易とし、画面周辺部まで良好な結像性能を確保した撮像レンズを得ることが可能となる。また、第1レンズL1から第5レンズL5の各々を接合せずに配置することによって、屈折面を増やし良好な収差補正を行っている。さらに、最も像側に配置された第5レンズL5の物体側面を非球面形状とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができ、その非球面形状を光軸から離れるに従い負の屈折力が弱まる形状とすることによって、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。
加えて、最も物体側に開口絞りSを配置することにより、射出瞳位置を撮像面Iからより遠くに配置することができ、テレセントリック特性をさらに良好にすることができる。また、機械的なシャッタを必要とする場合においても、最も物体側に配置する構成とでき、全長の短い撮像レンズ10を得ることが可能となる。
本実施形態の撮像レンズ10に関する条件式(1)は、第4レンズL4の形状を適切に設定する条件である。条件式(1)に示す範囲において、第4レンズL4は、同じ曲率半径の絶対値を持つ両凸形状から、像側に凸面を向けたメニスカス形状まで変化する。上述の通り、全長を短くするためには第1レンズL1から第4レンズL4までの合成主点をより物体側へ配置することが必要となる。そこで、条件式(1)の上限を下回ることで、第4レンズL4の主点が像側へ行きすぎることがなくなるため、結果として第1レンズL1から第4レンズL4までの合成主点をより物体側へ配置することが可能となる。一方、下限を上回ることで、第4レンズL4の屈折力が過度に強くなることを抑制し、第4レンズL4で発生する軸外収差を小さくすることができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
0<(r7+r8)/(r7−r8)<2.5 … (1)'
条件式(2)は第5レンズL5の形状を適切に設定する条件である。条件式(2)に示す範囲において、第5レンズL5は物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状から、像側面が光軸近傍で平面となる平凹形状まで変化する。上述の通り、全長を短くするためにはバックフォーカスも短くする必要がでてくる。そこで、条件式(2)の上限を下回ることで、バックフォーカスを短くして、第5レンズL5の像側面と撮像面との間隔を適度に確保することができる。一方、下限を上回ることで、第5レンズL5の主点が像側へ行き過ぎることがなくなり、第5レンズL5を通過する軸上光線高さを適度に維持することができ、軸上色収差の補正に有利となる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
−3.0<(r9+r10)/(r9−r10)≦−1.0 … (2)'
条件式(3)は第4レンズL4と第5レンズL5との間の空気レンズを規定する。条件式(3)の値が下限を上回ることで、空気レンズの負の屈折力が強くなりすぎず、歪曲収差やコマ収差を小さく抑えることができる。一方、上限を下回ることで、適度に負の屈折力を維持することができ、ペッツバール和を小さくして像面性を良好にすることができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
−1.3<Pair45/P<0.0 … (3)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)に加えて、既に説明した条件式(5)
0.40<f1/f<1.40 … (5)
を満足する。ただし、f1は第1レンズL1の焦点距離であり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
条件式(5)は第1レンズL1の焦点距離を適切に設定し撮像レンズ10全長の短縮化と収差補正とを適切に達成するための条件式である。ここで、撮像レンズ10全長と第1レンズL1の焦点距離との関係について説明する。図4のように、撮像レンズ10のレンズ構成を、第1レンズL1から第4レンズL4を合成して1枚の薄肉正の合成レンズG1(焦点距離をf1234とする)とし、第5レンズL5を1枚の薄肉負レンズG2(焦点距離をf5とする)とし、間隔d隔てて配置したレンズ系であると仮定する。すると、レンズ全長Lは以下の式で与えられる。
L=fB+d=f(1−d/f1234)+d
=f−((f/f1234)−1)d … (15)
上式より、全系の焦点距離fと第1レンズL1から第4レンズL4までの合成焦点距離f1234を一定であるとすると、第1レンズL1から第4レンズL4までの合成レンズG2と第5レンズL5との間隔dが大きくなると、撮像レンズ10全長は短くなることが分かる。つまり、第1レンズL1から第4レンズL4までの合成主点をより物体側に配置するようにすることで、言い換えると、第1レンズL1の屈折力を比較的強く設定することで、撮像レンズ10全長を短くすることが可能となる。よって、条件式(5)の値が上限を下回ることで、第1レンズL1の屈折力を適度に維持することができ、第1レンズL1から第4レンズL4までの合成主点をより物体側へ配置することができ、撮像レンズ10全長を短くすることができる。一方、下限を上回ることで、第1レンズL1の屈折力が必要以上に大きくなりすぎず、第1レンズL1で発生する、高次の球面収差やコマ収差を小さく抑えることができる。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(5)'を満たす。
0.50<f1/f<1.30 … (5)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)に加えて、既に説明した条件式(6)
0.01<d45/f<0.40 … (6)
を満たす。ただし、d45は第4レンズL4と第5レンズL5との光軸AX上の空気間隔であり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(6)'を満たす。
0.05<d45/f<0.35 … (6)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、(5)、及び(6)に加えて、既に説明した条件式(7)
0.50<f4/f<1.30 … (7)
を満たす。ただし、f4は第4レンズL4の焦点距離であり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(7)'を満たす。
0.55<f4/f<1.25 … (7)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)〜(7)に加えて、既に説明した条件式(8)
−0.90<f5/f<−0.40 … (8)
を満たす。ただし、f5は第5レンズL5の焦点距離であり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(8)'を満たす。
−0.80<f5/f<−0.50 … (8)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)〜(8)に加えて、既に説明した条件式(9)
20<ν1−ν2<70 … (9)
を満たす。ただし、ν1は第1レンズL1のアッベ数であり、ν2は第2レンズL2のアッベ数である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(9)'を満たす。
25<ν1−ν2<65 … (9)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)〜(9)に加えて、既に説明した条件式(10)
1.60<n2<2.10 … (10)
を満たす。ただし、n2は第2レンズL2のd線に対する屈折率である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(10)'を満たす。
1.60<n2<2.00 … (10)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)〜(10)に加えて、既に説明した条件式(11)
0.2<r4/f<6.0 … (11)
を満たす。ただし、r4は第2レンズL2の像側面の曲率半径であり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(11)'を満たす。
0.3<r4/f<5.0 … (11)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)〜(11)に加えて、既に説明した条件式(12)
0.02<dL2/f<0.11 … (12)
を満たす。ただし、dL2は第2レンズL2の光軸AX上の厚みであり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(12)'を満たす。
0.03<dL2/f<0.10 … (12)'
実施形態の撮像レンズ10は、上記条件式(1)〜(3)、及び(5)〜(13)に加えて、既に説明した条件式(13)
0.04<dL5/f<0.20 … (13)
を満たす。ただし、dL5は第5レンズL5の光軸AX上の厚みであり、fは撮像レンズ10全系の焦点距離である。
実施形態の撮像レンズ10は、より好ましくは、下記の条件式(13)'を満たす。
0.06<dL5/f<0.17 … (13)'
実施形態の撮像レンズ10において、第4レンズL4は両凸形状である。このように第4レンズL4を両凸形状とすることで、第4レンズL4の正の屈折力を比較的強く設定することができ、焦点距離が短くなって第4レンズL4の正の屈折力が必要以上に強くなるのを抑えることができるので、射出瞳位置をより物体側へ配置し、良好なテレセントリック特性を確保することができる。
実施形態の撮像レンズ10では、第5レンズL5の物体側面の面形状を関数X(L5S1)=f(h)で表した場合に、f(h)の2次導関数であるf"(h)の符号が変化する点が光軸AX外であって第5レンズL5の物体側面の有効径内に少なくとも1つ存在する。なお、X(L5S1)は、第5レンズL5の物体側面の光軸AX方向の変位量であり、f(h)は光軸AXからの高さhを変数とする関数である。この場合、第5レンズL5の物体側面S51は、光軸AXに垂直な面に接する点Pを有する。
実施形態の撮像レンズ10では、実質的にパワーを持たないレンズをさらに有する。
上記目的を達成するため、実施形態の撮像装置100は、上述の撮像レンズ10と、撮像素子51とを備える。
上記目的を達成するため、本発明に係る携帯通信端末300は、上述のように小型で諸収差が良好に補正された撮像装置を備える。
〔実施例〕
以下、本発明の撮像レンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
f :撮像レンズ全系の焦点距離
fB :バックフォーカス
F :Fナンバー
2Y :撮像素子の撮像面対角線長
ENTP:入射瞳位置(第1面から入射瞳位置までの距離)
EXTP:射出瞳位置(撮像面から射出瞳位置までの距離)
H1 :前側主点位置(第1面から前側主点位置までの距離)
H2 :後側主点位置(最終面から後側主点位置までの距離)
R :曲率半径
D :軸上面間隔
Nd :レンズ材料のd線に対する屈折率
νd :レンズ材料のアッベ数
各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にX軸をとり、光軸と垂直方向の高さをhとして以下の「数1」で表す。
Figure 0005742737
ただし、
:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
(実施例1)
実施例1の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=3.31mm
fB=0.13mm
F=2.4
2Y=4.6mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.31mm
H1=−1.18mm
H2=−3.18mm
実施例1のレンズ面のデータを以下の表1に示す。
〔表1〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.14 0.69
2* 1.273 0.43 1.5447 56.2 0.71
3* -48.386 0.06 0.72
4* 5.499 0.20 1.6347 23.9 0.72
5* 1.666 0.49 0.72
6* -7.863 0.55 1.5447 56.2 0.83
7* -8.820 0.31 1.04
8* 2.536 0.42 1.5447 56.2 1.25
9* -1.933 0.33 1.45
10* -0.921 0.36 1.5305 55.7 1.61
11* -41.667 0.40 1.91
12 ∞ 0.30 1.5163 64.1 2.30
13 ∞ 2.30
実施例1のレンズ面の非球面係数を以下の〔表2〕に示す。
〔表2〕
第2面
K=-0.37173E-01, A4=0.29362E-01, A6=-0.27880E-01, A8=0.69432E-01,
A10=0.12284E+00, A12=-0.34315E+00
第3面
K=0.50000E+02, A4=0.47291E-01, A6=-0.27317E-01, A8=0.24350E-01,
A10=-0.28821E+00, A12=-0.80393E-02
第4面
K=0.16214E+02, A4=-0.83115E-01, A6=0.12120E+00, A8=-0.14830E-01,
A10=-0.77036E+00, A12=0.73414E+00
第5面
K=0.75652E+00, A4=-0.11196E+00, A6=0.39971E+00, A8=-0.58625E+00,
A10=0.46620E+00, A12=0.19523E+00
第6面
K=0.50000E+02, A4=-0.18192E+00, A6=0.14889E-01, A8=-0.15316E+00,
A10=0.36559E-01, A12=0.72054E-01
第7面
K=0.41673E+02, A4=-0.30650E+00, A6=0.16162E-01, A8=0.64805E-01,
A10=-0.10544E+00, A12=0.51423E-01
第8面
K=-0.20814E+01, A4=-0.13658E+00, A6=-0.18724E-01, A8=-0.72181E-01,
A10=0.53347E-01, A12=-0.10588E-01
第9面
K=-0.80878E+01, A4=-0.41293E-01, A6=0.51457E-01, A8=-0.34423E-01,
A10=0.15082E-01, A12=-0.26321E-02
第10面
K=-0.77967E+00, A4=0.17902E+00, A6=0.26755E-01, A8=-0.94499E-02,
A10=-0.11572E-02, A12=0.59429E-03
第11面
K=-0.50000E+02, A4=0.39044E-01, A6=-0.25041E-01, A8=-0.29181E-03,
A10=0.13585E-02, A12=-0.16113E-03
なお、これ以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(たとえば2.5×10−02)をE(たとえば2.5E−02)を用いて表すものとする。
実施例1の単レンズデータを以下の表3に示す。
〔表3〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.284
2 4 -3.843
3 6 -166.630
4 8 2.082
5 10 -1.782
図5は、実施例1の撮像レンズ11等の断面図である。撮像レンズ11は、正の屈折力を有し両凸の第1レンズL1と、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第2レンズL2と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第3レンズL3と、正の屈折力を有し両凸の第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と撮像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図6(A)〜6(C)は、実施例1の撮像レンズ11の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図6(D)及び6(E)は、実施例1の撮像レンズ11のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例2)
実施例2の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=4.35mm
fB=0.29mm
F=2.26
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.58mm
H1=−2.23mm
H2=−4.06mm
実施例2のレンズ面のデータを以下の表4に示す。
〔表4〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.28 0.96
2* 1.550 0.74 1.5447 56.2 0.98
3* -15.579 0.14 0.97
4* -5.820 0.20 1.6347 23.9 0.96
5* 3.268 0.36 0.95
6* 5.954 0.44 1.6347 23.9 1.06
7* 38.481 0.66 1.19
8* -8.477 0.49 1.5447 56.2 1.50
9* -1.828 0.77 1.71
10* -0.859 0.30 1.5447 56.2 2.11
11* -2.103 0.30 2.33
12 ∞ 0.11 1.5163 64.1 2.90
13 ∞ 2.90
実施例2のレンズ面の非球面係数を以下の表5に示す。
〔表5〕
第2面
K=0.63050E-01, A4=0.17896E-03, A6=0.61510E-02, A8=-0.70309E-02,
A10=0.77750E-02, A12=0.71739E-03, A14=-0.28114E-02
第3面
K=0.30000E+02, A4=0.38354E-01, A6=-0.44435E-02, A8=0.18240E-01,
A10=-0.23080E-01, A12=-0.18742E-01, A14=0.11880E-01
第4面
K=-0.26547E+02, A4=0.29323E-01, A6=0.65698E-01, A8=-0.71757E-01,
A10=-0.16353E-01, A12=0.22908E-01, A14=-0.66200E-02
第5面
K=-0.24411E+02, A4=0.85325E-01, A6=0.34515E-01, A8=-0.16441E-01,
A10=0.19470E-01, A12=-0.39180E-01, A14=0.43151E-01
第6面
K=-0.24615E+02, A4=-0.10799E+00, A6=0.27132E-01, A8=-0.33383E-01,
A10=0.56380E-02, A12=0.38940E-01, A14=-0.12942E-01
第7面
K=-0.30000E+02, A4=-0.71523E-01, A6=-0.29972E-02, A8=-0.73324E-02,
A10=0.37700E-02, A12=0.71210E-02, A14=0.56515E-03
第8面
K=0.26422E+02, A4=-0.30898E-01, A6=0.12519E-01, A8=-0.64658E-02,
A10=-0.24097E-02, A12=0.51243E-03, A14=0.33281E-03
第9面
K=-0.44450E+01, A4=-0.69923E-01, A6=0.48217E-01, A8=-0.81543E-02,
A10=-0.56176E-03, A12=0.85598E-04, A14=0.50210E-05
第10面
K=-0.23132E+01, A4=0.75090E-02, A6=0.71811E-02, A8=-0.12732E-03,
A10=-0.25798E-03, A12=0.10923E-04, A14=0.18874E-05
第11面
K=-0.17315E+02, A4=-0.75523E-02, A6=0.46957E-02, A8=-0.23794E-02,
A10=0.30890E-03, A12=0.17125E-05, A14=-0.17724E-05
実施例2の単レンズデータを以下の表6に示す。
〔表6〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.627
2 4 -3.270
3 6 11.040
4 8 4.170
5 10 -2.912
図7は、実施例2の撮像レンズ12等の断面図である。撮像レンズ12は、正の屈折力を有し両凸の第1レンズL1と、負の屈折力を有し両凹の第2レンズL2と、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第3レンズL3と、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図8(A)〜8(C)は、実施例3の撮像レンズ12の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図8(D)及び8(E)は、実施例3の撮像レンズ12のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例3)
実施例3の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=4.10mm
fB=0.25mm
F=2.4
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.25mm
H1=−2.58mm
H2=−3.84mm
実施例3のレンズ面のデータを以下の表7に示す。
〔表7〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.21 0.86
2* 1.463 0.50 1.5447 56.2 0.88
3* 20.211 0.14 0.88
4* -4.913 0.23 1.6347 23.9 0.89
5* 9.799 0.58 0.89
6* 4.358 0.23 1.6347 23.9 1.15
7* 4.581 0.61 1.25
8* 10.518 0.67 1.5447 56.2 1.59
9* -2.247 0.66 1.77
10* -1.290 0.31 1.5447 56.2 2.06
11* ∞ 0.30 2.46
12 ∞ 0.11 1.5163 64.1 2.90
13 ∞ 2.90
実施例3のレンズ面の非球面係数を以下の表8に示す。
〔表8〕
第2面
K=0.26817E+00, A4=-0.57768E-02, A6=-0.44545E-02, A8=-0.30125E-03,
A10=0.32052E-02, A12=-0.47571E-02, A14=-0.86937E-02
第3面
K=0.50000E+02, A4=-0.13063E-01, A6=0.21293E-01, A8=0.13447E-01,
A10=-0.49964E-01, A12=-0.19122E-01, A14=0.46963E-01
第4面
K=-0.50000E+02, A4=0.46644E-01, A6=0.69586E-01, A8=-0.86649E-01,
A10=-0.47218E-01, A12=0.11543E+00, A14=-0.23624E-01
第5面
K=0.33901E+02, A4=0.13898E+00, A6=0.49086E-01, A8=-0.34373E-01,
A10=-0.45669E-01, A12=0.97672E-01, A14=0.76296E-02
第6面
K=0.10789E+02, A4=-0.14668E+00, A6=0.37532E-01, A8=-0.30848E-01,
A10=-0.58212E-02, A12=0.41804E-02, A14=0.10918E-02
第7面
K=-0.50000E+02, A4=-0.77519E-01, A6=-0.18235E-02, A8=0.16062E-02,
A10=-0.51543E-02, A12=-0.21131E-02, A14=0.34899E-02
第8面
K=-0.50000E+02, A4=-0.49087E-01, A6=0.10706E-01, A8=-0.58593E-02,
A10=0.45840E-03, A12=-0.69484E-03, A14=0.25959E-03
第9面
K=-0.64117E+01, A4=-0.76576E-01, A6=0.31372E-01, A8=-0.36366E-02,
A10=0.50341E-03, A12=-0.41442E-03, A14=0.48641E-04
第10面
K=-0.11581E+01, A4=-0.17393E-01, A6=0.33015E-01, A8=-0.45499E-02,
A10=-0.73963E-03, A12=0.21147E-03, A14=-0.13242E-04
第11面
K=0.00000E+00, A4=-0.26948E-01, A6=0.99453E-02, A8=-0.25921E-02,
A10=0.33550E-03, A12=-0.20833E-04, A14=0.43828E-06
実施例3の単レンズデータを以下の表9に示す。
〔表9〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.869
2 4 -5.125
3 6 100.176
4 8 3.464
5 10 -2.369
図9は、実施例3の撮像レンズ13等の断面図である。撮像レンズ13は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第1レンズL1と、負の屈折力を有し両凹の第2レンズL2と、僅かに正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第3レンズL3と、正の屈折力を有し両凸の第4レンズL4と、負の屈折力を有し物体側に凹で凹平の第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図10(A)〜10(C)は、実施例3の撮像レンズ13の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図10(D)及び10(E)は、実施例3の撮像レンズ13のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例4)
実施例4の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=4.04mm
fB=0.27mm
F=2.4
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.67mm
H1=−1.51mm
H2=−3.77mm
実施例4のレンズ面のデータを以下の表10に示す。
〔表10〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.17 0.84
2* 1.539 0.42 1.5447 56.2 0.89
3* 9.126 0.20 0.90
4* -5.750 0.20 1.6347 23.9 0.90
5* 17.806 0.61 0.91
6* 4.631 0.32 1.6347 23.9 1.17
7* 3.508 0.48 1.32
8* 5.214 0.82 1.5447 56.2 1.64
9* -2.454 0.80 1.81
10* -1.311 0.30 1.5447 56.2 2.15
11* -6.554 0.31 2.45
12 ∞ 0.11 1.5163 64.1 2.90
13 ∞ 2.90
実施例4のレンズ面の非球面係数を以下の表11に示す。
〔表11〕
第2面
K=0.31081E+00, A4=-0.33233E-02, A6=0.57384E-02, A8=-0.13740E-02,
A10=0.22444E-02, A12=-0.81298E-03, A14=-0.89141E-02
第3面
K=-0.13297E+01, A4=-0.52314E-02, A6=0.15441E-01, A8=0.93291E-02,
A10=-0.41488E-01, A12=-0.19804E-01, A14=0.29311E-01
第4面
K=-0.45521E+02, A4=0.49805E-01, A6=0.53107E-01, A8=-0.77853E-01,
A10=-0.38808E-01, A12=0.76697E-01, A14=-0.18205E-01
第5面
K=-0.38494E+02, A4=0.11619E+00, A6=0.46017E-01, A8=-0.27753E-01,
A10=-0.38937E-01, A12=0.66185E-01, A14=0.35230E-02
第6面
K=0.93977E+01, A4=-0.14516E+00, A6=0.39642E-01, A8=-0.22016E-01,
A10=-0.35756E-02, A12=0.37350E-02, A14=0.12698E-02
第7面
K=-0.29150E+02, A4=-0.73360E-01, A6=-0.14581E-02, A8=0.29918E-02,
A10=-0.25957E-02, A12=-0.12930E-02, A14=0.18357E-02
第8面
K=-0.11013E+02, A4=-0.40042E-01, A6=0.95789E-02, A8=-0.45990E-02,
A10=0.26107E-03, A12=-0.44923E-03, A14=0.15571E-03
第9面
K=-0.77309E+01, A4=-0.70168E-01, A6=0.24746E-01, A8=-0.25144E-02,
A10=0.42400E-03, A12=-0.27381E-03, A14=0.20285E-04
第10面
K=-0.11895E+01, A4=-0.15179E-01, A6=0.27102E-01, A8=-0.34498E-02,
A10=-0.51300E-03, A12=0.13890E-03, A14=-0.79260E-05
第11面
K=0.00000E+00, A4=0.18237E-02, A6=0.59936E-02, A8=-0.19785E-02,
A10=0.24362E-03, A12=-0.12642E-04, A14=0.25158E-06
実施例4の単レンズデータを以下の表12に示す。
〔表12〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.333
2 4 -6.825
3 6 -25.637
4 8 3.183
5 10 -3.070
図11は、実施例4の撮像レンズ14等の断面図である。撮像レンズ14は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第1レンズL1と、負の屈折力を有し両凹の第2レンズL2と、僅かに負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第3レンズL3と、正の屈折力を有し両凸の第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図12(A)〜12(C)は、実施例4の撮像レンズ14の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図12(D)及び12(E)は、実施例4の撮像レンズ14のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例5)
実施例5の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.95mm
fB=0.18mm
F=2.4
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−1.68mm
H1=−1.75mm
H2=−2.78mm
実施例5のレンズ面のデータを以下の表13に示す。
〔表13〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.09 0.62
2* 1.315 0.32 1.5447 56.2 0.65
3* 3.607 0.21 0.67
4* 7.757 0.17 1.6320 23.4 0.70
5* 2.806 0.22 0.78
6* 5.331 0.55 1.5447 56.2 0.95
7* ∞ 0.31 1.09
8* 6.012 0.38 1.5447 56.2 1.18
9* -2.063 0.82 1.40
10* -0.868 0.20 1.5447 56.2 1.65
11* -6.477 0.17 2.10
12 ∞ 0.11 1.5163 64.1 2.90
13 ∞ 2.90
実施例5のレンズ面の非球面係数を以下の表14に示す。
〔表14〕
第2面
K=0.25319E+00, A4=0.28828E-02, A6=0.59583E-01, A8=-0.95145E-01,
A10=0.74468E-02, A12=0.26691E+00, A14=-0.27052E+00
第3面
K=0.30130E+00, A4=-0.48296E-01, A6=0.62246E-01, A8=-0.29870E+00,
A10=0.25296E+00, A12=-0.34744E+00, A14=0.18255E+00
第4面
K=-0.49746E+01, A4=-0.32160E+00, A6=0.28236E+00, A8=-0.35369E+00,
A10=-0.51985E-01, A12=-0.40757E+00, A14=0.95188E+00
第5面
K=-0.29768E+02, A4=-0.93989E-01, A6=0.20502E+00, A8=-0.36792E-01,
A10=0.56117E-03, A12=-0.92598E-01, A14=0.33267E+00
第6面
K=0.22051E+02, A4=-0.15187E+00, A6=0.55601E-01, A8=0.27141E-01,
A10=-0.13776E+00, A12=0.10008E+00, A14=-0.16882E-01
第7面
K=0.00000E+00, A4=-0.16190E+00, A6=-0.26490E-01, A8=-0.15710E-01,
A10=-0.21033E-02, A12=-0.14471E-01, A14=0.75361E-02
第8面
K=0.17224E+02, A4=-0.89602E-01, A6=-0.18024E-01, A8=-0.53332E-01,
A10=0.72705E-02, A12=0.14975E-01, A14=-0.21674E-01
第9面
K=-0.85841E+01, A4=-0.81031E-01, A6=0.34590E-01, A8=-0.99882E-02,
A10=-0.57277E-03, A12=-0.32207E-03, A14=0.66708E-03
第10面
K=-0.12031E+01, A4=-0.38448E-01, A6=0.34173E-01, A8=-0.56046E-03,
A10=-0.88458E-03, A12=0.19675E-03, A14=-0.36213E-04
第11面
K=0.75125E+01, A4=-0.18670E-01, A6=0.15164E-01, A8=-0.58222E-02,
A10=0.52472E-03, A12=-0.12651E-05, A14=0.62277E-05
実施例5の単レンズデータを以下の表15に示す。
〔表15〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.618
2 4 -7.051
3 6 9.787
4 8 2.867
5 10 -1.864
図13は、実施例5の撮像レンズ15等の断面図である。撮像レンズ15は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第1レンズL1と、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第2レンズL2と、正の屈折力を有し物体側に凸で凸平の第3レンズL3と、正の屈折力を有し両凸の第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図14(A)〜14(C)は、実施例5の撮像レンズ15の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図14(D)及び14(E)は、実施例5の撮像レンズ15のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例6)
実施例6の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=3.95mm
fB=0.28mm
F=2.6
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.43mm
H1=−1.82mm
H2=−3.68mm
実施例6のレンズ面のデータを以下の表16に示す。
〔表16〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.16 0.76
2* 1.492 0.48 1.5447 56.2 0.78
3* -16.321 0.07 0.79
4* 5.318 0.20 1.6347 23.9 0.80
5* 1.700 0.49 0.83
6* -6.587 0.81 1.5447 56.2 0.98
7* -3.024 0.29 1.22
8* -4.039 0.43 1.5447 56.2 1.33
9* -1.614 0.84 1.59
10* -0.877 0.31 1.5447 56.2 2.16
11* -2.687 0.25 2.40
12 ∞ 0.20 1.5163 64.1 2.90
13 ∞ 2.90
実施例6のレンズ面の非球面係数を以下の表17に示す。
〔表17〕
第2面
K=0.24392E+00, A4=0.76778E-02, A6=0.20465E-01, A8=0.14776E-01,
A10=-0.73577E-02, A12=0.36420E-01
第3面
K=-0.30000E+02, A4=0.13480E+00, A6=-0.14360E+00, A8=0.15554E+00,
A10=-0.10834E+00, A12=0.17678E-01
第4面
K=0.44371E+01, A4=0.41561E-01, A6=-0.13938E+00, A8=0.11337E+00,
A10=-0.12536E+00, A12=-0.47308E-01
第5面
K=0.20897E+01, A4=-0.88510E-01, A6=0.32156E-01, A8=-0.92805E-01,
A10=0.42328E-01, A12=-0.56611E-01
第6面
K=0.26325E+02, A4=-0.29089E-01, A6=-0.18491E-01, A8=0.11648E-01,
A10=0.17068E-01, A12=0.10609E-01
第7面
K=0.15620E+01, A4=-0.24498E-01, A6=-0.48837E-01, A8=-0.78581E-03,
A10=0.60640E-04, A12=0.55538E-02
第8面
K=0.29516E+01, A4=-0.68285E-01, A6=0.10366E+00, A8=-0.11563E+00,
A10=0.43797E-01, A12=-0.23435E-02, A14=-0.18391E-02
第9面
K=-0.44329E+00, A4=-0.15022E-01, A6=0.10440E+00, A8=-0.38872E-01,
A10=0.51290E-02, A12=-0.27616E-03, A14=0.59322E-04
第10面
K=-0.19480E+01, A4=0.61955E-01, A6=-0.63839E-02, A8=0.13997E-03,
A10=0.44236E-05, A12=-0.91518E-06, A14=0.32762E-06
第11面
K=-0.30000E+02, A4=0.10495E-01, A6=-0.20944E-02, A8=-0.57996E-03,
A10=0.14112E-03, A12=-0.86445E-05, A14=0.10440E-06
実施例6の単レンズデータを以下の表18に示す。
〔表18〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.533
2 4 -4.022
3 6 9.501
4 8 4.648
5 10 -2.544
図15は、実施例6の撮像レンズ16等の断面図である。撮像レンズ16は、正の屈折力を有し両凸の第1レンズL1と、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第2レンズL2と、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第3レンズL3と、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図16(A)〜16(C)は、実施例6の撮像レンズ16の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図16(D)及び16(E)は、実施例6の撮像レンズ16のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例7)
実施例7の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=3.67mm
fB=0.30mm
F=2.25
2Y=5.2mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.41mm
H1=−1.30mm
H2=−3.37mm
実施例7のレンズ面のデータを以下の表19に示す。
〔表19〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.12 0.82
2* 1.773 0.51 1.5447 56.2 0.84
3* -8.209 0.11 0.87
4* 4.066 0.27 1.6347 23.9 0.90
5* 1.401 0.44 0.94
6* 5.676 0.85 1.5447 56.2 1.20
7* -15.635 0.44 1.31
8* 4.130 0.64 1.5447 56.2 1.32
9* -3.241 0.42 1.52
10* -1.051 0.36 1.5305 55.7 1.65
11* -5.255 0.14 2.18
12 ∞ 0.15 1.5163 64.1 2.60
13 ∞ 2.60
実施例7のレンズ面の非球面係数を以下の表20に示す。
〔表20〕
第2面
K=0.72177E-01, A4=0.23771E-02, A6=0.10444E-01, A8=-0.22476E-01,
A10=0.43875E-01, A12=-0.27358E-01
第3面
K=-0.29588E+02, A4=0.39828E-01, A6=0.32738E-01, A8=-0.62003E-01,
A10=0.16575E-01
第4面
K=-0.28662E+02, A4=-0.85279E-01, A6=0.21313E+00, A8=-0.25207E+00,
A10=0.81420E-01
第5面
K=-0.66325E+01, A4=0.66433E-01, A6=0.11894E-01, A8=0.46229E-01,
A10=-0.10670E+00, A12=0.58003E-01
第6面
K=0.40166E+01, A4=-0.60008E-01, A6=0.21986E-01, A8=0.54794E-02,
A10=-0.15484E-01, A12=0.21321E-01, A14=-0.68382E-02
第7面
K=0.00000E+00, A4=-0.10803E+00, A6=-0.28889E-02, A8=0.14850E-02,
A10=0.85676E-02, A12=-0.10606E-01, A14=0.49130E-02, A16=-0.69650E-03,
A18=-0.14169E-03, A20=0.13766E-03
第8面
K=-0.16938E+02, A4=-0.73774E-01, A6=-0.51765E-01, A8=-0.11201E-01,
A10=-0.10004E-01, A12=0.21311E-02, A14=0.92616E-03, A16=-0.43250E-03
第9面
K=-0.27614E+02, A4=-0.15305E+00, A6=0.23568E-01, A8=-0.16868E-01,
A10=0.24762E-02, A12=0.10984E-02, A14=0.14407E-03, A16=-0.22442E-04
第10面
K=-0.65841E+00, A4=0.62732E-02, A6=0.40316E-01, A8=0.91079E-04,
A10=-0.16333E-02, A12=-0.85913E-04, A14=0.62418E-04, A16=0.42777E-04
第11面
K=-0.30000E+02, A4=0.23733E-01, A6=-0.29512E-02, A8=-0.43836E-02,
A10=0.79519E-03, A12=0.42433E-05, A14=-0.14681E-05, A16=-0.77911E-06
実施例7の単レンズデータを以下の表21に示す。
〔表21〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.726
2 4 -3.508
3 6 7.754
4 8 3.440
5 10 -2.550
図17は、実施例7の撮像レンズ17等の断面図である。撮像レンズ17は、正の屈折力を有し両凸の第1レンズL1と、負の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第2レンズL2と、正の屈折力を有し両凸の第3レンズL3と、正の屈折力を有し両凸の第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図18(A)〜18(C)は、実施例7の撮像レンズ17の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図18(D)及び18(E)は、実施例7の撮像レンズ17のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例8)
実施例8の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=4.57mm
fB=0.20mm
F=2.06
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.91mm
H1=−2.14mm
H2=−4.37mm
実施例8のレンズ面のデータを以下の表22に示す。
〔表22〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.30 1.11
2* 1.799 0.81 1.5440 55.9 1.11
3* 6.051 0.16 1.09
4* -7.953 0.22 1.6320 23.4 1.07
5* 14.704 0.20 1.02
6* 1.978 0.37 1.5440 55.9 1.16
7* 2.384 0.82 1.25
8* -490.293 0.77 1.5440 55.9 1.45
9* -1.675 0.56 1.68
10* -1.188 0.33 1.5440 55.9 2.01
11* -10.634 0.56 2.35
12 ∞ 0.30 1.5170 64.2 2.90
13 ∞ 2.90
実施例8のレンズ面の非球面係数を以下の表23に示す。
〔表23〕
第2面
K=0.39244E+00, A4=-0.17801E-01, A6=0.11194E-01, A8=-0.37428E-01,
A10=0.30147E-01, A12=-0.12365E-01
第3面
K=0.19163E+02, A4=-0.83080E-01, A6=-0.35711E-01, A8=0.42554E-01,
A10=-0.18187E-01
第4面
K=0.29716E+02, A4=-0.68918E-01, A6=0.14698E+00, A8=-0.83886E-01,
A10=0.22232E-01
第5面
K=0.24203E+02, A4=-0.91000E-01, A6=0.28857E+00, A8=-0.21530E+00,
A10=0.84457E-01, A12=-0.83141E-02, A14=-0.16172E-02
第6面
K=-0.11864E+01, A4=-0.13572E+00, A6=0.76204E-01, A8=-0.49566E-01,
A10=0.88183E-02, A12=0.54638E-02, A14=-0.12517E-02
第7面
K=0.73308E+00, A4=-0.59922E-01, A6=-0.42857E-01, A8=0.35704E-01,
A10=-0.16222E-01, A12=-0.19833E-03, A14=0.20985E-02
第8面
K=0.30000E+02, A4=-0.22915E-01, A6=-0.15129E-01, A8=-0.34435E-02,
A10=0.78146E-02, A12=-0.32367E-02
第9面
K=-0.68424E+00, A4=0.34587E-01, A6=-0.23165E-011, A8=0.39219E-02,
A10=0.46208E-02, A12=-0.12400E-02
第10面
K=-0.26776E+01, A4=-0.28480E-01, A6=0.16429E-01, A8=-0.11897E-02,
A10=-0.13498E-03, A12=0.26140E-05
第11面
K=-0.22843E+02, A4=-0.76937E-02, A6=0.78092E-02, A8=-0.39194E-02,
A10=0.68309E-03, A12=-0.54948E-04, A14=0.17741E-05
実施例8の単レンズデータを以下の表24に示す。
〔表24〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 4.409
2 4 -8.136
3 6 16.148
4 8 3.087
5 10 -2.489
図19は、実施例8の撮像レンズ18等の断面図である。撮像レンズ18は、正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第1レンズL1と、負の屈折力を有し両凹の第2レンズL2と、僅かに正の屈折力を有し物体側に凸でメニスカスの第3レンズL3と、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。
図20(A)〜20(C)は、実施例8の撮像レンズ18の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図20(D)及び20(E)は、実施例8の撮像レンズ18のメリディオナルコマ収差を示している。
(実施例9)
実施例9の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=4.25mm
fB=0.31mm
F=2.4
2Y=5.8mm
ENTP=0mm
EXTP=−2.22mm
H1=−2.88mm
H2=−3.94mm
実施例9のレンズ面のデータを以下の表25に示す。
〔表25〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.28 0.88
2* 1.358 0.49 1.5447 56.2 0.90
3* -97.816 0.17 0.89
4* -3.264 0.10 1.6347 23.9 0.88
5* 4.342 0.30 0.86
6* 4.160 0.37 1.6347 23.9 0.99
7* -182.499 1.02 1.03
8* -4.088 0.27 1.5447 56.2 1.53
9* -1.395 0.47 1.73
10* -1.047 0.33 1.5447 56.2 2.16
11* -13.331 0.40 2.32
12 ∞ 0.11 1.5163 64.1 3.00
13 ∞ 3.00
実施例9のレンズ面の非球面係数を以下の表26に示す。
〔表26〕
第2面
K=0.10310E+00, A4=0.57815E-02, A6=-0.39853E-02, A8=-0.13769E-02,
A10=0.19438E-01, A12=0.50069E-02, A14=-0.18546E-01
第3面
K=0.30000E+02, A4=0.24597E-01, A6=0.26241E-02, A8=0.25955E-01,
A10=-0.26842E-01, A12=-0.18226E-01, A14=0.79776E-02
第4面
K=-0.30000E+02, A4=0.72223E-01, A6=0.67665E-01, A8=-0.82293E-01,
A10=-0.25538E-01, A12=0.35054E-01, A14=0.15845E-03
第5面
K=-0.29766E+02, A4=0.14723E+00, A6=0.66065E-01, A8=-0.19381E-01,
A10=0.27190E-01, A12=-0.38271E-01, A14=0.10030E+00
第6面
K=-0.16165E+02, A4=-0.10675E+00, A6=0.40179E-01, A8=-0.80290E-02,
A10=0.57813E-01, A12=0.73046E-01, A14=-0.67880E-01
第7面
K=-0.11582E+02, A4=-0.50772E-01, A6=0.20651E-02, A8=0.56407E-02,
A10=0.32245E-01, A12=0.22562E-01, A14=-0.40218E-02
第8面
K=0.56440E+01, A4=-0.34902E-01, A6=0.43374E-02, A8=-0.86405E-03,
A10=-0.47423E-02, A12=-0.81512E-03, A14=0.12181E-02
第9面
K=-0.29624E+01, A4=-0.34238E-01, A6=0.39923E-01, A8=-0.90723E-02,
A10=-0.33432E-04, A12=0.21559E-03, A14=-0.75202E-04
第10面
K=-0.25128E+01, A4=0.72711E-02, A6=0.80681E-02, A8=-0.22262E-03,
A10=-0.30146E-03, A12=0.41502E-05, A14=0.45232E-05
第11面
K=0.17812E+02, A4=-0.24838E-01, A6=0.79019E-02, A8=-0.27877E-02,
A10=0.26234E-03, A12=0.21231E-05, A14=0.51716E-06
実施例9の単レンズデータを以下の表27に示す。
〔表27〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.464
2 4 -2.921
3 6 6.413
4 8 3.752
5 10 -2.105
図21は、実施例9の撮像レンズ19等の断面図である。撮像レンズ19は、正の屈折力を有し両凸の第1レンズL1と、負の屈折力を有し両凹の第2レンズL2と、正の屈折力を有し両凸の第3レンズL3と、正の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凸でメニスカスの第5レンズL5とを備える。全てのレンズL1〜L5は、プラスチック材料から形成されている。第1レンズL1の物体側には、開口絞りSが配置されている。なお、第5レンズL5の光射出面と像面Iとの間には、適当な厚さの平行平板Fを配置することができる。

図22(A)〜22(C)は、実施例9の撮像レンズ19の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示し、図22(D)及び22(E)は、実施例9の撮像レンズ19のメリディオナルコマ収差を示している。
以下の表28は、参考のため、各条件式(1)〜(9)に対応する各実施例1〜9の値をまとめたものである。
〔表28〕
Figure 0005742737
以上では、実施形態や実施例に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態等に限定されるものではない。
近年、撮像装置を低コストに且つ大量に実装する方法として、予め半田がポッティングされた基板に対し、ICチップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理(加熱処理)し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。このようなリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品ととともに光学素子を約200〜260℃に加熱する必要があるが、このような高温下では、熱可塑性樹脂を用いたレンズは熱変形し或いは変色して、その光学性能が低下してしまうという問題点がある。このような問題を解決するための方法のひとつとして、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズを使用し、小型化と高温環境での光学性能とを両立する技術が提案されているが、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりも一般にコストが高い。そこで、実施例1〜9の撮像レンズ11〜19の材料にエネルギー硬化性樹脂を使用することで、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、高温に曝されたときの光学性能の低下を小さくでき、リフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となり、撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コストと量産性とを両立できる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれをも指すものとする。
なお、上記実施例1〜9は、撮像素子51の撮像面Iに入射する光束の主光線入射角については、撮像面I周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。しかし、最近の技術では、撮像素子51の色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しによって、シェーディングを軽減することができるようになってきた。具体的には撮像素子51の撮像面Iの画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定すれば、撮像面Iの周辺部にいくほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像レンズ10(11〜19)の光軸AX側へシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部に導くことができる。これにより撮像素子51で発生するシェーディングを小さく抑えることができる。上記実施例1〜9は、上述の要求が緩和された分について、より小型化を目指した設計例となっている。
11-19…撮像レンズ、 10…撮像レンズ、 50…カメラモジュール、 51…撮像素子、 100…撮像装置、 300…携帯通信端末、AX…光軸、 L1-L5…レンズ、 OP…開口部

Claims (13)

  1. 物体側より順に、
    開口絞りと、
    正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズと、
    負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズと、
    少なくとも片面に非球面形状を有する第3レンズと、
    正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第4レンズと、
    負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第5レンズと、からなり、
    前記第1レンズから前記第5レンズまでの各々が接合されずに配置されており、
    前記第5レンズの物体側面は、非球面形状であり、光軸から離れるに従い負の屈折力が
    弱まる形状となっており、
    以下の条件式を満足する、撮像レンズ。
    0.0<(r7+r8)/(r7−r8)<3.0 … (1)
    −4.0<(r9+r10)/(r9−r10)≦−1.0 … (2)
    −1.5<Pair45/P<0.0 … (3)
    0.63≦f4/f<1.30 … (7)
    −0.76≦f5/f<−0.40 … (8)
    ただし、
    r7:前記第4レンズ物体側面の曲率半径
    r8:前記第4レンズ像側面の曲率半径
    r9:前記第5レンズ物体側面の曲率半径
    r10:前記第5レンズ像側面の曲率半径
    f4:前記第4レンズの焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
    P:前記撮像レンズ全系の屈折力
    Pair45:前記第4レンズの像側面(r8)と前記第5レンズの物体側面(r9)
    とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、当該屈折力とは焦点距離の逆数
    であり、Pair45は、下記の(4)式で求めることができる。
    Figure 0005742737
    ただし、
    n4:前記第4レンズのd線に対する屈折率
    n5:前記第5レンズのd線に対する屈折率
    r8:前記第4レンズ像側面の曲率半径
    r9:前記第5レンズ物体側面の曲率半径
    d45:前記第4レンズと前記第5レンズの軸上の空気間隔
  2. 以下の条件式を満足する、請求項1に記載の撮像レンズ。
    ただし、
    0.40<f1/f<1.40 … (5)
    f1:前記第1レンズの焦点距離
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
  3. 以下の条件式を満足する、請求項1及び2のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.01<d45/f<0.40 … (6)
    ただし、
    d45:前記第4レンズと第5レンズの光軸上の空気間隔
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
  4. 以下の条件式を満足する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    20<ν1−ν2<70 … (9)
    ただし、
    ν1:前記第1レンズのアッベ数
    ν2:前記第2レンズのアッベ数
  5. 以下の条件式を満足する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    1.60<n2<2.10 … (10)
    ただし、
    n2:前記第2レンズのd線に対する屈折率
  6. 以下の条件式を満足する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.2<r4/f<6.0 … (11)
    ただし、
    r4:前記第2レンズの像側面の曲率半径
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
  7. 以下の条件式を満足する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.02<dL2/f<0.11 … (12)
    ただし、
    dL2:前記第2レンズの光軸上の厚み
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
  8. 以下の条件式を満足する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    0.04<dL5/f<0.20 … (13)
    ただし、
    dL5:前記第5レンズの光軸上の厚み
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
  9. 前記第4レンズは両凸形状である、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像
    レンズ。
  10. 前記第5レンズの物体側面の面形状を関数
    X(L5S1)=f(h)
    ただし、
    X(L5S1):前記第5レンズの物体側面の光軸方向の変位量
    f(h):光軸からの高さhを変数とする関数
    で表した場合に、f(h)の2次導関数であるf"(h)の符号が変化する点が光軸外で
    あって前記第5レンズ物体側面の有効径内に少なくとも1つ存在する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  11. 実質的にパワーを持たないレンズをさらに有する、請求項1から10までのいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  12. 請求項1から11までのいずれか1項に記載の撮像レンズと、撮像素子とを備える、撮像装置。
  13. 請求項12に記載の撮像装置を備える、携帯端末。
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