JPH10115776A - Image pickup lens - Google Patents

Image pickup lens

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JPH10115776A
JPH10115776A JP8285871A JP28587196A JPH10115776A JP H10115776 A JPH10115776 A JP H10115776A JP 8285871 A JP8285871 A JP 8285871A JP 28587196 A JP28587196 A JP 28587196A JP H10115776 A JPH10115776 A JP H10115776A
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JP
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lens
positive
imaging
negative
lenses
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JP8285871A
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Hirobumi Tsuchida
博文 槌田
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup lens which is easily produced and has optically complete performance and whose constitution is simplified by obtaining a combined lens consisting of at least two positive lenses and at least one negative lens and having plural combined surfaces and making the refractive index of the positive lens larger than that of the negative lens. SOLUTION: This image pickup lens is obtained by combining and integrating three lenses, that is, the positive lens having both convex shapes r1 and r2 , the negative lens having both concave shapes r2 and r3 and the positive lens having the convex shape r3 on an object side and a plane shape r4 on an image surface side in order from the object side, and a diaphragm surface is set on the first surface of the lens. The combined lens includes the positive lens and the negative lens adjacently and satisfies conditions (1) Np -Nn >0.1 (2) 1.5f<TL>4f when the refractive indexes of the positive lens and the negative lens adjacent to each other are defined as Np and Nr , respectively. Provided that TL is the length of the entire lens system and (f) is the focal distance of the entire system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラなど
電子的な撮像を行うための撮像レンズおよびそれを用い
た撮像装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image pickup lens for performing electronic image pickup such as a video camera and an image pickup apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、家庭用ビデオカメラやテレビ電話
やカメラ付ドアホンなどに見られるように、電子的な撮
像を行うためのカメラが普及してきており、これらカメ
ラに用いられるレンズ系の小型軽量、低コスト化が大き
な課題である。これらカメラに用いられるレンズ系は固
定焦点距離のものでは、3〜6枚程度のレンズ構成枚数
を持っているものが一般的である。このようなレンズ系
の一例として、図17に示すようなものが知られてい
る。このようなレンズ系は、図17に示すようにモアレ
を消すためのローパスフィルターや赤外カットフィルタ
ー(F)が配置されているのが一般的であり、また、接
合ダブレット以外のレンズは間隔をおいて配置されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, cameras for performing electronic imaging, such as those used in home video cameras, videophones, and door phones with cameras, have become widespread. Low cost is a major issue. A lens system used in these cameras generally has a fixed focal length and has about 3 to 6 lenses. FIG. 17 shows an example of such a lens system. Such a lens system is generally provided with a low-pass filter or an infrared cut filter (F) for eliminating moiré as shown in FIG. It is arranged in.

【0003】また、これらカメラに用いられるレンズ系
で、簡単な構成の撮像レンズの従来例として特開平4−
191716号公報に示されるように非球面単レンズを
用いたものや特開昭61−277913号公報に示され
るようにアキシャル型屈折率分布レンズ(アキシャル型
GRINレンズ)1枚で構成したものなどがある。
A conventional lens system used in these cameras is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in JP-A-191716, a lens using an aspherical single lens, and as disclosed in JP-A-61-277913, a lens composed of a single axial type gradient index lens (axial type GRIN lens), etc. is there.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の3〜6枚程度の
レンズ構成のレンズ系は、レンズ枚数が多く、レンズを
固定するための鏡枠構造も複雑なものとなり、加工・組
立時に個々のレンズの偏心により性能が劣化しやすいと
いった欠点がある。又そのためにコスト高になるという
欠点もある。
A conventional lens system having about 3 to 6 lenses has a large number of lenses and a complicated lens frame structure for fixing the lenses. There is a disadvantage that the performance tends to deteriorate due to the eccentricity of the lens. In addition, there is a disadvantage that the cost is increased.

【0005】また、特開平4−191716号公報、特
開昭61−277913号公報などに示される従来のレ
ンズ系は、レンズ構成は簡単であるが、レンズ系の光学
的な性能が十分でないという欠点がある。特に、色収差
と像面湾曲の補正が十分とは言えない。又、収差補正能
力が高いと言われているラジアル型GRINレンズ1枚
で撮像レンズを構成することも考えられるが、ラジアル
型GRINレンズは、レンズ素材の作製が技術的に難し
いという欠点がある。
Further, the conventional lens systems disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-191716 and 61-277913 have a simple lens configuration, but the optical performance of the lens system is not sufficient. There are drawbacks. In particular, correction of chromatic aberration and curvature of field cannot be said to be sufficient. Further, it is conceivable that an imaging lens is constituted by one radial type GRIN lens which is said to have a high aberration correction capability, but the radial type GRIN lens has a drawback that it is technically difficult to manufacture a lens material.

【0006】本発明は、作製が容易で光学的に十分な性
能を持ち、構成が簡単な撮像レンズを提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide an imaging lens which is easy to manufacture, has sufficient optical performance, and has a simple structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像レンズの基
本構成は、少なくとも2枚の正レンズと少なくとも1枚
の負レンズよりなり、複数の接合面を有する接合レンズ
であって、正レンズの屈折率が負レンズの屈折率よりも
大きいことを特徴とする。
The basic structure of an image pickup lens according to the present invention is a cemented lens having at least two positive lenses and at least one negative lens and having a plurality of cemented surfaces. It is characterized in that the refractive index is larger than the refractive index of the negative lens.

【0008】又、本発明のレンズ系は、物体側より順
に、物体側に凸面を持つ正レンズと像側に凹面を持つ負
レンズと物体側面に凸面を持つ正レンズの3枚のレンズ
よりなり、それらが接合されて一体化されているととも
に、二つの正レンズの屈折率が前記負レンズの屈折率よ
りも大きいことを特徴とするもので、これにより本発明
の目的を達成するレンズ系でより望ましい構成のレンズ
系になし得る。
The lens system according to the present invention comprises, in order from the object side, a positive lens having a convex surface on the object side, a negative lens having a concave surface on the image side, and a positive lens having a convex surface on the object side. Are bonded and integrated, and the refractive index of the two positive lenses is larger than the refractive index of the negative lens. A lens system having a more desirable configuration can be obtained.

【0009】前記課題を解決するためには、まず撮像レ
ンズを一つのレンズ要素だけで構成することが考えられ
る。このように撮像レンズを一つのレンズ要素だけで構
成できれば、それを保持するための鏡枠構造も簡素化で
き、組み立てや調整も容易となるという利点がある。こ
れによって、鏡枠や組み立て調整を含めた全体での低コ
スト化、小型軽量化が可能なうえ、組み立て誤差の影響
も少なく、光学性能を良好に保持することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, it is conceivable that the imaging lens is constituted by only one lens element. If the imaging lens can be composed of only one lens element as described above, there is an advantage that a lens frame structure for holding the imaging lens can be simplified, and assembling and adjustment become easy. As a result, it is possible to reduce the cost, size and weight as a whole, including the lens barrel and the assembly adjustment, and to minimize the influence of assembly errors and maintain good optical performance.

【0010】前記のように撮像レンズを一つのレンズで
構成するための方法として、非球面単レンズとする方
法、アキシャル型GRINレンズ1枚で構成する方法、
ラジアル型GRINレンズ1枚で構成する方法などが考
えられる。
As described above, a method of forming the imaging lens with one lens includes a method of forming an aspheric single lens, a method of forming one axial type GRIN lens,
A method using one radial type GRIN lens is conceivable.

【0011】しかし、前述のように非球面単レンズとす
る場合とアキシャル型GRINレンズ1枚で撮像レンズ
を構成する場合、光学的な性能が十分でないという問題
がある。特に、両者とも色収差と像面湾曲の補正が十分
ではない。また、ラジアル型GRINレンズ1枚で撮像
レンズを構成すると、光学的な性能はかなり良好である
が、素材の作製が技術的に難しいという問題がある。
However, as described above, there is a problem that the optical performance is not sufficient when the imaging lens is constituted by an aspherical single lens and when an imaging lens is constituted by one axial type GRIN lens. In particular, in both cases, correction of chromatic aberration and curvature of field is not sufficient. Further, when an imaging lens is constituted by one radial type GRIN lens, the optical performance is quite good, but there is a problem that the production of the material is technically difficult.

【0012】本発明は、作製技術的に確立している均質
レンズのみを用いていて一つのレンズ成分よりなるレン
ズ系を構成するものである。
According to the present invention, a lens system composed of one lens component is constituted by using only a homogeneous lens which has been established in terms of manufacturing technology.

【0013】均質レンズからなる一つのレンズ成分で構
成されるレンズでよく知られているものとして、アクロ
マートと呼ばれる2枚のレンズを接合した一つのレンズ
成分にて構成したものが知られている。しかし、通常の
アクロマートは、色収差と球面収差の補正のみに着目し
ているため、像面湾曲が大きく、撮像レンズにそのまま
用いることは困難である。また、アクロマートで像面湾
曲を良好に補正しようとすると、逆に球面収差が悪化す
る。つまり、通常のアクロマートでは、色収差、球面収
差、像面湾曲の補正をすべて両立して補正することは困
難である。
As a well-known lens composed of a single lens component composed of a homogeneous lens, there is known a lens composed of one lens component in which two lenses called an achromat are joined. However, since the normal achromat focuses only on the correction of chromatic aberration and spherical aberration, the curvature of field is large, and it is difficult to use it as it is for an imaging lens. On the other hand, if an attempt is made to favorably correct the curvature of field by achromatization, on the contrary, the spherical aberration will worsen. In other words, it is difficult to correct chromatic aberration, spherical aberration, and field curvature in a conventional achromat.

【0014】本発明は、まず3枚のレンズが接合されて
一体化されたレンズ成分を用いることにした。従来から
3枚接合レンズは存在するが、それらは、主に顕微鏡対
物レンズなどで2次スペクトルを補正するために用いら
れるもので、低分散なガラスを使用しているため、正レ
ンズの屈折率が低く像面湾曲の補正が十分ではない。
In the present invention, first, a lens component in which three lenses are joined and integrated is used. Conventionally, there are three cemented lenses, but these are mainly used for correcting the secondary spectrum with a microscope objective lens or the like. Since low-dispersion glass is used, the refractive index of the positive lens is used. And the field curvature is not sufficiently corrected.

【0015】本発明の撮像レンズは、基本構成として前
述のように、少なくとも2枚の正レンズと少なくとも1
枚の負レンズを接合した一つの接合レンズ成分であっ
て、正レンズの屈折率が負レンズの屈折率よりも大にな
るようにしたもので、これによって色収差、球面収差、
像面湾曲等の諸収差を良好に補正するようにしたもので
ある。
As described above, the imaging lens of the present invention has at least two positive lenses and at least one positive lens.
One cemented lens component in which two negative lenses are cemented, such that the refractive index of the positive lens is larger than the refractive index of the negative lens, which allows chromatic aberration, spherical aberration,
Various aberrations such as curvature of field are corrected well.

【0016】又本発明の撮像レンズにおいて、前記接合
レンズには、正レンズと負レンズが隣接する形で含まれ
ており、この互いに隣接する正レンズと負レンズの屈折
率を夫々Np、Nnとするとき、下記条件(1)、(2)
を満足することが好ましい。
In the imaging lens of the present invention, the cemented lens includes a positive lens and a negative lens adjacent to each other, and the refractive indices of the adjacent positive and negative lenses are N p and N, respectively. When n , the following conditions (1) and (2)
Is preferably satisfied.

【0017】(1) NP −Nn >0.1 (2) 1.5f<TL<4f ただし、TLはレンズ系全体の長さ、fは全系の焦点距
離である。
(1) N P −N n > 0.1 (2) 1.5f <TL <4f where TL is the length of the entire lens system, and f is the focal length of the entire system.

【0018】本発明の撮像レンズにおいて、より望まし
い構成として、前述のように、物体側より順に、物体側
に凸面を持つ正レンズと像側に凹面を持つ負レンズと物
体側面に凸面を持つ正レンズの3枚のレンズよりなり、
それらが接合されて一体化された構成で、二つの正レン
ズの屈折率が負レンズの屈折率よりも大きいことを特徴
とするレンズ系にすることが望ましくい。又このより望
ましい構成のレンズ系において前記条件(1)、(2)
を満足することが一層望ましい。
In the imaging lens of the present invention, as described above, as described above, as described above, in order from the object side, a positive lens having a convex surface on the object side, a negative lens having a concave surface on the image side, and a positive lens having a convex surface on the object side surface. Consisting of three lenses,
It is desirable to form a lens system in which the two positive lenses have a configuration in which the refractive indexes of the two positive lenses are larger than the refractive index of the negative lens. In the lens system having a more desirable configuration, the above conditions (1) and (2) are satisfied.
It is even more desirable to satisfy

【0019】まず、本発明のレンズ系を3枚のレンズに
て構成する場合でレンズ系の全長を極端に長くすること
なく、また各接合面で球面収差や色収差を良好に補正す
るためには、3枚のレンズを物体側より順に正パワー、
負パワー、正パワーの順に配置することが望ましい。こ
の場合、像面湾曲と球面収差の補正を考え、二つの正レ
ンズの屈折率を負レンズの屈折率よりも大きくし、二つ
の接合面にそれぞれ正のパワーを持たせることが好まし
い。
First, in the case where the lens system of the present invention is composed of three lenses, it is necessary to make the overall length of the lens system extremely long and to properly correct spherical aberration and chromatic aberration at each cemented surface. Positive power of three lenses in order from the object side,
It is desirable to arrange in the order of negative power and positive power. In this case, considering the correction of the field curvature and the spherical aberration, it is preferable that the refractive indexes of the two positive lenses be larger than the refractive indexes of the negative lenses, and that the two cemented surfaces each have a positive power.

【0020】つまり、ペッツバール和を小さな値にして
像面を良好に保つためには、ペッツバール和を与える式
からもわかるように、正レンズの屈折率を大きく、負レ
ンズの屈折率を小さくする必要がある。このとき、現実
のガラス範囲の中では、通常の撮像レンズと同様に本発
明レンズ系でも、像面が若干負の方向に倒れる傾向にな
る。そこで、球面収差はこの像面の倒れとうまくバラン
スさせてやる必要があり、レンズ系全体では、球面収差
を若干アンダーにしてやることが望ましい。そこで、レ
ンズ系全体に必要な正パワーを第1面、第2面(接合
面)、第3面(接合面)にそれぞれ分配し、各面が正パ
ワーを持つように構成した。これによって、各面の正パ
ワーが極端に大きくならず、各面での球面収差の発生を
小さく抑えることが出来、これにより、レンズ系全体と
して若干アンダーな球面収差量とし、像面湾曲とうまく
バランスさせることができる。このようにすると、正レ
ンズの第1レンズは両凸形状、負レンズの第2レンズは
両凹形状、正レンズの第3レンズは物体側面が凸形状と
なる。
In other words, in order to keep the Petzval sum to a small value and keep the image plane good, it is necessary to increase the refractive index of the positive lens and decrease the refractive index of the negative lens, as can be seen from the equation for giving the Petzval sum. There is. At this time, in the actual glass range, the image surface tends to slightly tilt in the negative direction in the lens system of the present invention as in the ordinary imaging lens. Therefore, it is necessary to properly balance the spherical aberration with the tilt of the image plane, and it is desirable that the spherical aberration of the entire lens system is slightly lower. Therefore, the positive power required for the entire lens system is distributed to the first surface, the second surface (joining surface), and the third surface (joining surface), so that each surface has a positive power. As a result, the positive power of each surface does not become extremely large, and the occurrence of spherical aberration on each surface can be suppressed to a small value. Can be balanced. In this case, the first lens of the positive lens has a biconvex shape, the second lens of the negative lens has a biconcave shape, and the third lens of the positive lens has a convex shape on the object side surface.

【0021】また、特殊な場合として、第1レンズの像
側および第2レンズの物体側を平面もしくは物体側に凸
な面としてもよい。このとき、第1レンズと第2レンズ
との接合面がパワーレスもしくは負パワーとなるが、レ
ンズ第1面と第3面(接合面)にパワーを分散させるこ
とにより、球面収差発生量を許容内に抑えることができ
る。
As a special case, the image side of the first lens and the object side of the second lens may be a flat surface or a surface convex to the object side. At this time, the cemented surface between the first lens and the second lens becomes powerless or negative power. However, by dispersing the power between the first lens surface and the third lens surface (joint surface), the amount of generated spherical aberration is allowed. Can be kept within.

【0022】さらに、本発明のレンズ系において、像面
湾曲を良好に補正するためには、前記条件(1)を満足
することが望ましい。像面湾曲を良好に補正するために
は、ペッツバール和を小さくする必要があり、正レンズ
の屈折率を大きく、負レンズの屈折率を小さくする必要
があるが、良好な補正のためにはこの条件に示される屈
折率の差をつけるのが望ましい。この条件(1)の範囲
を超えると像面湾曲を十分補正することが困難となる。
Further, in the lens system of the present invention, it is desirable to satisfy the above condition (1) in order to favorably correct the field curvature. In order to properly correct the field curvature, it is necessary to reduce the Petzval sum, and it is necessary to increase the refractive index of the positive lens and decrease the refractive index of the negative lens. It is desirable to make the difference in the refractive index indicated by the condition. When the value exceeds the range of the condition (1), it becomes difficult to sufficiently correct the field curvature.

【0023】ここで前述のように、本発明のレンズ系と
して、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正レンズ
と像側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた
正レンズ特に両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レン
ズ、物体側が凸の正レンズの、正の第1レンズ、負の第
2レンズ、正の第3レンズを接合したレンズ成分よりな
るレンズ系においては、下記条件(1A)、(1B)を
満足することが望ましい。
As described above, as a lens system according to the present invention, in order from the object side, a positive lens having a convex surface facing the object side, a negative lens having a concave surface facing the image side, and a positive lens having a convex surface facing the object side. A lens system comprising a lens component, particularly a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a positive lens convex on the object side, which is a lens component obtained by cementing a first positive lens, a second negative lens, and a third positive lens. It is desirable that the following conditions (1A) and (1B) are satisfied.

【0024】(1A) N1 −N2 >0.1 (1B) N3 −N2 >0.1 ただし、N1 ,N2 ,N3 は夫々第1レンズ、第2レン
ズ、第3レンズの屈折率である。
(1A) N 1 −N 2 > 0.1 (1B) N 3 −N 2 > 0.1 where N 1 , N 2 and N 3 are the first lens, the second lens and the third lens, respectively. Is the refractive index of

【0025】上記条件(1A)、(1B)におけるN
1 ,N3 は、条件(1)の正レンズの屈折率Np 、N2
は負レンズの屈折率Nn に相当するもので、上記3枚構
成の接合レンズを用いた本発明のレンズ系の場合、前記
条件(1A)、(1B)を満足することになる。
In the above conditions (1A) and (1B), N
1 and N 3 are the refractive indices N p and N 2 of the positive lens in the condition (1).
It is equivalent to the refractive index N n of the negative lens, if the lens system of the present invention using the cemented lens of the three lenses, the condition (1A), thus satisfying the (1B).

【0026】また、前記構成の本発明のレンズ系におい
て、各面での収差発生量を小さく保ったまま全系で所定
のパワーを持たせるためには、条件(2)を満足するこ
とが望ましい。この条件(2)を満足すれば各面での間
隔を十分広くとることができ、各面の屈折力を極端に大
きくすることなく、各収差のバランスをとることができ
る。この条件の下限を超えると、各面での光線の高さが
あまり変化せず薄肉に近くなるため、各収差のバランス
をとることが困難となる。また、上限を超えるとレンズ
系が大きくなりすぎて好ましくない。
In the lens system of the present invention having the above-described configuration, it is desirable that the condition (2) is satisfied in order to provide a predetermined power in the entire system while keeping the amount of aberration generated on each surface small. . If this condition (2) is satisfied, the spacing between the surfaces can be made sufficiently large, and the aberrations can be balanced without extremely increasing the refractive power of each surface. If the lower limit of the condition is exceeded, the height of the light beam on each surface does not change much and becomes close to thin, so that it is difficult to balance the aberrations. If the upper limit is exceeded, the lens system becomes too large, which is not preferable.

【0027】又、本発明のレンズ系において、色収差を
良好に補正するためには下記条件(3)を満足すること
が望ましい。
In the lens system of the present invention, it is desirable to satisfy the following condition (3) in order to satisfactorily correct chromatic aberration.

【0028】(3) Vp −Vn >5 ただし、Vp 、Vn は前記互いに隣接する正レンズ、負
レンズのアッベ数である。
[0028] (3) V p -V n> 5 , however, V p, is V n is the Abbe number of the positive lens, a negative lens of the adjacent.

【0029】上記条件(3)を外れると色収差の補正が
困難になる。ただし、レーザー用光学系等のように、単
色にて用いる場合には、条件(3)を満足しなくともよ
い。
If the above condition (3) is not satisfied, it becomes difficult to correct chromatic aberration. However, when a single color is used as in a laser optical system or the like, the condition (3) need not be satisfied.

【0030】上記条件(3)は、前述の通りの正レンズ
の第1レンズと負レンズの第2レンズと正レンズの第3
レンズとを接合した構成の三つのレンズよりなるレンズ
系の場合、第1、第2、第3レンズのアッベ数をV1
2 ,V3 とすると下記条件(3A)、(3B)のよう
に表わせることは明らかである。
The condition (3) is satisfied by the first lens of the positive lens, the second lens of the negative lens, and the third lens of the positive lens as described above.
In the case of a lens system composed of three lenses having a configuration in which the lenses are cemented, the Abbe numbers of the first, second, and third lenses are V 1 ,
It is apparent that V 2 and V 3 can be expressed as the following conditions (3A) and (3B).

【0031】(3A) V1 −V2 >5 (3B) V3 −V2 >5 又、本発明の撮像レンズにおいて、コマ収差、非点収差
は、絞り面をレンズ系第1面の近くに配置し、各面のパ
ワー配分を調整することにより補正することができる。
このとき、歪曲収差は若干負の方向に発生するが、つま
り樽型の歪曲収差が発生するが、これも実用上許容され
る量である。
(3A) V 1 −V 2 > 5 (3B) V 3 −V 2 > 5 In the imaging lens of the present invention, coma and astigmatism are caused by setting the stop surface close to the first surface of the lens system. And by adjusting the power distribution of each surface.
At this time, distortion occurs in a slightly negative direction, that is, barrel-shaped distortion occurs, which is also a practically allowable amount.

【0032】上記のように各面のパワーを調整してコマ
収差、非点収差を良好に補正するためには、下記条件
(4)、(5)、(6)を満足することが望ましい。
In order to satisfactorily correct coma and astigmatism by adjusting the power of each surface as described above, it is desirable to satisfy the following conditions (4), (5) and (6).

【0033】(4) 0.4φ<φ1 <1.2φ (5) −0.3φ<φ2 <0.5φ (6) 0<φ3 <0.6φ ここで、φはレンズ系全体のパワー、φ1 は第1面のパ
ワー、φ2 は第2面のパワー、φ3 は第3面のパワーで
ある。
(4) 0.4φ <φ 1 <1.2φ (5) -0.3φ <φ 2 <0.5φ (6) 0 <φ 3 <0.6φ where φ is the overall lens system Power, φ 1 is the power of the first surface, φ 2 is the power of the second surface, and φ 3 is the power of the third surface.

【0034】これらの条件を超えると、各収差の良好な
バランスをとることが難しくなり、光学性能が悪化す
る。即ち、条件(4)、(5)、(6)の下限を超える
といずれも全系のパワーを獲得することが難しくなり、
無理に全系のパワーを獲得しようとすると他の面のパワ
ーが大になり全体としてコマ収差、非点収差が悪化す
る。又、条件(4)の上限を超えると非点収差が悪化
し、条件(5)の上限を超えるとコマ収差および球面収
差が悪化する。又条件(6)の上限を超えるとコマ収差
が悪化する。更に、条件(5)の上限および条件(6)
の上限を超えると接合面の曲率がきつくなりレンズが加
工しにくく、コスト高になる。
If these conditions are exceeded, it becomes difficult to achieve a good balance of the aberrations, and the optical performance deteriorates. That is, when the lower limits of the conditions (4), (5), and (6) are exceeded, it becomes difficult to obtain the power of the entire system.
If the power of the entire system is forcibly obtained, the power of the other surface becomes large, and the coma and astigmatism deteriorate as a whole. When the value exceeds the upper limit of the condition (4), astigmatism deteriorates. When the value exceeds the upper limit of the condition (5), coma aberration and spherical aberration deteriorate. When the value exceeds the upper limit of the condition (6), the coma becomes worse. Furthermore, the upper limit of the condition (5) and the condition (6)
If the upper limit is exceeded, the curvature of the cemented surface will be too steep to make the lens difficult to process, resulting in high costs.

【0035】以上の構成により、本発明のレンズ系は、
撮像レンズとして実用上十分な収差レベルとすることが
できる。
With the above arrangement, the lens system of the present invention has
An aberration level sufficient for practical use as an imaging lens can be obtained.

【0036】また、これまでは3枚構成の接合レンズで
の説明を行ったが、レンズ枚数を増やして4枚以上の構
成にしても、光学的には同等以上の効果を得ることがで
きる。
Although the description has been given of the case of a three-element cemented lens, even if the number of lenses is increased to four or more, an optically equivalent or higher effect can be obtained.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以上の本発明の撮像レンズについ
ての、又撮像レンズを用いた撮像装置についての実施の
形態を述べる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the above-described imaging lens of the present invention and an imaging apparatus using the imaging lens will be described.

【0038】まず本発明の撮像レンズの各実施例につい
て説明する。
First, each embodiment of the imaging lens of the present invention will be described.

【0039】実施例1は、図1に示すように、物体側よ
り順に、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズと物
体側面が凸形状で像面側が平面形状の正レンズの3枚の
レンズを接合して一体化した撮像レンズで、絞り面はレ
ンズ第1面上に設定されている。この実施例では、無限
遠方の物体に対するベスト像がレンズ最終面から距離
0.7のところにできる。そのレンズデータは以下に示
すものである。 f=6 mm,F/2.0 ,最大像高1.8 mm,画角2ω=35.0° r1 =6.4277(絞り) d1 =4.5173 n1 =1.72916 ν1 =54.68 r2 =-4.3411 d2 =3.0845 n2 =1.56732 ν2 =42.83 r3 =3.2588 d3 =3.1426 n3 =1.77250 ν3 =49.60 r4 =∞ LT=1.79f φ1 =0.681 φ,φ2 =0.224 φ,φ3 =0.378 φ このレンズ系の収差状況は図7に示すとおりであり、各
収差とも良好に補正されている。なお、図7は物体距離
が無限遠方の場合を示している。
In Example 1, as shown in FIG. 1, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a positive lens having a convex object side surface and a flat image surface side are used. This is an imaging lens in which two lenses are joined and integrated, and the aperture surface is set on the first surface of the lens. In this embodiment, the best image for an object at infinity can be formed at a distance of 0.7 from the final lens surface. The lens data is shown below. f = 6 mm, F / 2.0, maximum image height 1.8 mm, angle of view 2ω = 35.0 ° r 1 = 6.4277 (aperture) d 1 = 4.5173 n 1 = 1.72916 ν 1 = 54.68 r 2 = −4.3411 d 2 = 3.0845 n 2 = 1.56732 ν 2 = 42.83 r 3 = 3.2588 d 3 = 3.1426 n 3 = 1.77250 ν 3 = 49.60 r 4 = ∞ LT = 1.79f φ 1 = 0.681 φ, φ 2 = 0.224 φ, φ 3 = 0.378 φ This lens FIG. 7 shows the state of aberration of the system, and each aberration is well corrected. FIG. 7 shows a case where the object distance is infinity.

【0040】実施例2は、図2に示すように、物体側よ
り順に、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズと両
凸形状の正レンズの3枚のレンズを接合して一体化した
撮像レンズで、絞り面はレンズ第1面上に設定されてい
る。この実施例は、無限遠方の物体に対するベスト像が
レンズ最終面から距離0.9のところにできるように構
成されており、そのレンズデータは以下に示すものであ
る。 f=5 mm,F/2.0 ,最大像高1.8 mm,画角2ω=41.9° r1 =7.2706(絞り) d1 =3.6851 n1 =1.81600 ν1 =46.62 r2 =-3.7802 d2 =2.0474 n2 =1.59270 ν2 =35.30 r3 =4.1993 d3 =3.5654 n3 =1.81600 ν3 =46.62 r4 =-13.7422 LT=1.86f φ1 =0.561 φ,φ2 =0.295 φ,φ3 =0.266 φ このレンズ系の収差状況は図8に示すとおりであり、各
収差とも良好に補正されている。なお、図8は物体距離
が無限遠方の場合を示している。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, three lenses of a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a biconvex positive lens are joined and integrated in order from the object side. In the imaging lens, the aperture surface is set on the first lens surface. This embodiment is configured so that the best image for an object at infinity is formed at a distance of 0.9 from the final lens surface, and the lens data is as follows. f = 5 mm, F / 2.0, maximum image height 1.8 mm, angle of view 2ω = 41.9 ° r 1 = 7.2706 (aperture) d 1 = 3.6851 n 1 = 1.81600 ν 1 = 46.62 r 2 = -3.7802 d 2 = 2.0474 n 2 = 1.59270 ν 2 = 35.30 r 3 = 4.1993 d 3 = 3.5654 n 3 = 1.81600 ν 3 = 46.62 r 4 = -13.7422 LT = 1.86f φ 1 = 0.561 φ, φ 2 = 0.295 φ, φ 3 = 0.266 φ The aberration state of the lens system is as shown in FIG. 8, and each aberration is well corrected. FIG. 8 shows a case where the object distance is infinity.

【0041】実施例3は、図3に示す構成で、物体側よ
り順に、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズと物
体側面が凸形状で像面側が平面である正レンズの3枚の
レンズを接合して一体化した撮像レンズで、絞り面はレ
ンズ第1面上に設定されている。この実施例は、距離2
80mmの物体に対するベスト像がちょうどレンズ最終面
上にできるように構成され、そのレンズデータは以下に
示すものである。 f=4.5 mm,F/1.8 ,最大像高1.8 mm,画角2ω=47.6° r1 =5.3757(絞り) d1 =3.7197 n1 =1.81600 ν1 =46.62 r2 =-3.9287 d2 =2.8910 n2 =1.59270 ν2 =35.30 r3 =2.4461 d3 =2.7989 n3 =1.81600 ν3 =46.62 r4 =∞ LT=2.09f φ1 =0.683 φ,φ2 =0.256 φ,φ3 =0.411 φ このレンズ系の収差状況は図9に示すとおりであり、各
収差とも良好に補正されている。なお、図9は物体距離
が無限遠方の場合を示している。
The third embodiment has the configuration shown in FIG. 3 and includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a positive lens having a convex object side surface and a flat image surface side. This is an imaging lens in which two lenses are joined and integrated, and the aperture surface is set on the first surface of the lens. In this embodiment, the distance 2
The best image for an object of 80 mm is configured just on the final surface of the lens, and the lens data is shown below. f = 4.5 mm, F / 1.8, maximum image height 1.8 mm, angle of view 2ω = 47.6 ° r 1 = 5.3757 (aperture) d 1 = 3.7197 n 1 = 1.81600 ν 1 = 46.62 r 2 = −3.9287 d 2 = 2.8910 n 2 = 1.59270 ν 2 = 35.30 r 3 = 2.4461 d 3 = 2.7989 n 3 = 1.81600 ν 3 = 46.62 r 4 = ∞ LT = 2.09f φ 1 = 0.683 φ, φ 2 = 0.256 φ, φ 3 = 0.411 φ This lens The aberration of the system is as shown in FIG. 9, and each aberration is well corrected. FIG. 9 shows a case where the object distance is infinite.

【0042】実施例4は、図4に示すもので、物体側よ
り順に、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズと物
体側面が凸形状で像面側が平面の正レンズの3枚のレン
ズを接合して一体化した撮像レンズで、絞り面はレンズ
第1面よりも物体側に設定されている。この実施例は、
距離13000mmの物体に対するベスト像がちょうどレ
ンズ最終面上にできるように構成されている。そのレン
ズデータは以下に示すものである。 f=10 mm ,F/1.0 ,最大像高1.8 mm,画角2ω=20.7° r1 =(絞り) d1 =1.0000 r2 =11.2828 (非球面)d2 =5.4246 n1 =1.78650 ν1 =50.00 r3 =-7.6604 d3 =6.2000 n2 =1.59270 ν2 =35.30 r4 =8.2280 d4 =7.8489 n3 =1.78650 ν3 =50.00 r5 =∞ 非球面係数 P=1 ,A4 =-9.5047 ×10-5,A6 =-4.6575 ×10-6 LT=1.95f φ1 =0.697 φ,φ2 =0.253 φ,φ3 =0.236 φ このレンズ系の収差状況は図10に示すとおりであり、
各収差とも良好に補正されている。なお、図10は物体
距離が無限遠方の場合を示している。
The fourth embodiment is shown in FIG. 4 and includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, and a positive lens having a convex object side surface and a flat image surface side. The aperture surface is set closer to the object side than the first lens surface. This example is
It is configured such that the best image for an object at a distance of 13000 mm can be formed exactly on the final surface of the lens. The lens data is shown below. f = 10 mm, F / 1.0, maximum image height 1.8 mm, angle of view 2ω = 20.7 ° r 1 = (aperture) d 1 = 1.0000 r 2 = 11.2828 (aspherical surface) d 2 = 5.4246 n 1 = 1.78650 ν 1 = 50.00 r 3 = -7.6604 d 3 = 6.2000 n 2 = 1.59270 ν 2 = 35.30 r 4 = 8.2280 d 4 = 7.8489 n 3 = 1.786650 ν 3 = 50.00 r 5 = ∞ Aspheric coefficient P = 1, A 4 = -9.5047 × 10 -5 , A 6 = -4.6575 × 10 -6 LT = 1.95f φ 1 = 0.697 φ, φ 2 = 0.253 φ, φ 3 = 0.236 φ The aberration situation of this lens system is as shown in FIG.
Each aberration is well corrected. FIG. 10 shows a case where the object distance is infinite.

【0043】この実施例4は、F/1.0と大変明るい
レンズ系となっている。この口径比を達成するために、
レンズ第1面に非球面を用いていて、F/1.0と非常
に明るいレンズ系にしたものである。
The fourth embodiment has a very bright lens system of F / 1.0. To achieve this caliber ratio,
An aspherical surface is used for the first lens surface, and a very bright lens system of F / 1.0 is used.

【0044】この実施例で用いる非球面は、光軸との交
点を原点として光軸方向にx軸、これに垂直な面内にy
軸をとるとき、次式にて表わされるものである。
The aspherical surface used in this embodiment has the origin at the intersection with the optical axis, the x axis in the optical axis direction, and the y axis in a plane perpendicular to the x axis.
When taking the axis, it is represented by the following equation.

【0045】ただし、rは基準球面の曲率半径、p,A
2iは非球面を表わす係数である。
Where r is the radius of curvature of the reference spherical surface, p, A
2i is a coefficient representing an aspheric surface.

【0046】この実施例4のように、レンズの口径を極
端に大きくすると、全系に必要な正パワーを3つの面に
分散させたとしても、球面収差の量が像面湾曲のアンダ
ー側への倒れ量に比べてさらに大きくアンダーになる。
これを補正するためには、非球面の導入が効果的であ
り、正のパワーが大きく絞りに近いレンズ第1面に、光
軸から周辺にいくにしたがって正のパワーが減少するよ
うに非球面を構成するのが効果的である。これによっ
て、アンダー側にでた球面収差を補正し、像面湾曲の量
とうまくバランスをとることができる。
When the aperture of the lens is made extremely large as in the fourth embodiment, even if the positive power required for the entire system is dispersed on three surfaces, the amount of spherical aberration is shifted toward the underside of the field curvature. It is much lower than the amount of falling.
In order to correct this, it is effective to introduce an aspherical surface. The positive power is large on the first lens surface near the stop so that the positive power decreases from the optical axis toward the periphery. Is effective. Thereby, the spherical aberration on the under side can be corrected, and the amount of curvature of field can be well balanced.

【0047】実施例5は、図5に示すように、物体側よ
り順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レン
ズと像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズと物
体側面が凸形状で像面側が平面の正レンズの3枚のレン
ズを接合して一体化した撮像レンズで、絞り面は正のメ
ニスカスレンズの第1レンズと負のメニスカスレンズの
第2レンズの間に設定されている。また、この実施例5
はレンズ系の像側が樹脂でうめられている。
In Example 5, as shown in FIG. 5, in order from the object side, a meniscus-shaped positive lens with a convex surface facing the object side, a meniscus-shaped negative lens with a concave surface facing the image side, and a convex object side surface. An imaging lens formed by joining three lenses of a positive lens having a shape and a flat image surface side, and an aperture surface is set between a first lens of a positive meniscus lens and a second lens of a negative meniscus lens. ing. In addition, the fifth embodiment
In the figure, the image side of the lens system is filled with resin.

【0048】この実施例5は、距離280mmの物体に対
するベスト像がレンズ最終面から距離1.0mm後方の樹
脂内にできるように構成されており、ここで、樹脂の厚
みを1.0mmにしておけば樹脂の端面が結像面となる。
この実施例5のレンズデータは以下に示すものである。 f=6 mm,F/2.0 ,最大像高1.8 mm,画角2ω=33.9° r1 =4.6104 d1 =4.4456 n1 =1.72916 ν1 =54.68 r2 =4.6314(絞り) d2 =2.1242 n2 =1.56732 ν2 =42.83 r3 =2.8562 d3 =3.1426 n3 =1.77250 ν3 =49.60 r4 =∞ d4 =1.0000 n4 =1.49216 ν4 =57.50 r5 =∞ LT=1.62f φ1 =0.949 φ,φ2 =-0.210φ,φ3 =0.431 φ このレンズ系の収差状況は図11に示すとおりであり、
各収差とも良好に補正されている。なお、図11は物体
距離が無限遠方の場合を示している。
The fifth embodiment is configured so that the best image for an object at a distance of 280 mm can be formed in the resin 1.0 mm behind the final surface of the lens. Here, the thickness of the resin is set to 1.0 mm. In this case, the end face of the resin becomes an image forming plane.
The lens data of the fifth embodiment is as follows. f = 6 mm, F / 2.0, maximum image height 1.8 mm, angle of view 2ω = 33.9 ° r 1 = 4.6104 d 1 = 4.4456 n 1 = 1.72916 ν 1 = 54.68 r 2 = 4.6314 (aperture) d 2 = 2.1242 n 2 = 1.56732 ν 2 = 42.83 r 3 = 2.8562 d 3 = 3.1426 n 3 = 1.777250 ν 3 = 49.60 r 4 = ∞ d 4 = 1.0000 n 4 = 1.49216 ν 4 = 57.50 r 5 = ∞ LT = 1.62f φ 1 = 0.949 φ, φ 2 = -0.210 φ, φ 3 = 0.431 φ The aberration situation of this lens system is as shown in FIG.
Each aberration is well corrected. FIG. 11 shows a case where the object distance is infinity.

【0049】この実施例5は絞りが第1レンズと第2レ
ンズの間に設定されているが、この絞りは第1レンズと
第2レンズを接合する前にそのどちらかの接合面に酸化
クロムなどを蒸着した遮光部分を設けておくことにより
構成することができる。
In the fifth embodiment, the stop is set between the first lens and the second lens, and the stop is provided with chromium oxide on one of the joining surfaces before joining the first lens and the second lens. It can be configured by providing a light-shielding portion on which is vapor-deposited.

【0050】実施例6は、図6に示すようなものであ
り、物体側より順に、物体側面が凸形状で像面側が平面
の正レンズと物体側面が平面で像面側が凹形状の負レン
ズと両凸形状の正レンズの3枚のレンズを接合して一体
化した撮像レンズで、絞り面は第1レンズの物体側の面
上に設定されている。また、この例ではレンズ系の像側
が樹脂でうめられている。本実施例では、距離530mm
の物体に対するベスト像がレンズ最終面から1.0mm後
方の樹脂内にできるように構成されており、ここで、樹
脂の厚みを1.0mmにしておけば樹脂の端面が結像面と
なる。そのレンズデータは以下に示すものである。 f=5 mm,F/2.0 ,最大像高1.8 mm,画角2ω=35.0° r1 =6.4067(絞り) d1 =4.5095 n1 =1.81600 ν1 =46.62 r2 =∞ d2 =2.7438 n2 =1.53172 ν2 =48.91 r3 =4.2264 d3 =3.9189 n3 =1.88300 ν3 =40.78 r4 =-30.4102 d4 =1.0000 n4 =1.49216 ν4 =57.50 r5 =∞ LT=2.23f φ1 =0.637 φ,φ2 =0 ,φ3 =0.416 φ このレンズ系の収差状況は図12に示すとおりであり、
各収差とも良好に補正されている。なお、図12は物体
距離が無限遠方の場合を示している。
Embodiment 6 is as shown in FIG. 6, in which, in order from the object side, a positive lens having a convex object side surface and a flat image surface side, and a negative lens having a flat object side surface and a concave image surface side. This is an imaging lens in which three lenses of a positive lens and a biconvex positive lens are joined and integrated, and the aperture surface is set on the object-side surface of the first lens. In this example, the image side of the lens system is filled with resin. In this embodiment, the distance is 530 mm
The best image for the object is formed in the resin 1.0 mm behind the final surface of the lens. Here, if the thickness of the resin is set to 1.0 mm, the end face of the resin becomes the image forming surface. The lens data is shown below. f = 5 mm, F / 2.0, maximum image height 1.8 mm, angle of view 2ω = 35.0 ° r 1 = 6.4067 (aperture) d 1 = 4.5095 n 1 = 1.81600 ν 1 = 46.62 r 2 = ∞ d 2 = 2.7438 n 2 = 1.53172 ν 2 = 48.91 r 3 = 4.2264 d 3 = 3.9189 n 3 = 1.88300 ν 3 = 40.78 r 4 = -30.4102 d 4 = 1.0000 n 4 = 1.49216 ν 4 = 57.50 r 5 = ∞ LT = 2.23f φ 1 = 0.637 φ, φ 2 = 0, φ 3 = 0.416 φ The aberration situation of this lens system is as shown in FIG.
Each aberration is well corrected. FIG. 12 shows a case where the object distance is infinity.

【0051】この実施例6は、第1レンズと第2レンズ
の接合面が平面であるため、レンズ加工や接合がしやす
く、低コストになるという利点がある。
In the sixth embodiment, since the joint surface between the first lens and the second lens is a flat surface, there is an advantage that lens processing and joining are easy and the cost is low.

【0052】以上に示した実施例のうち、実施例1、実
施例3、実施例4および実施例5は、最も像側の面(第
3レンズの像側の面)が平面になっており、しかも、像
面がこの面の近くに位置しており、レンズ系をCCDな
どの撮像素子と一体化させて撮像装置を構成する場合に
大変好都合である。
Of the embodiments described above, the first, third, fourth, and fifth embodiments have the most image-side surface (the image-side surface of the third lens) being flat. In addition, the image plane is located near this plane, which is very convenient when an image pickup apparatus is configured by integrating a lens system with an image pickup device such as a CCD.

【0053】図13は、本発明の実施例1のレンズ系を
用いて撮像レンズと撮像素子と一体化させた撮像装置の
例を示したものである。この図において1はレンズ系、
2は撮像素子の撮像チップ、3は撮像素子の撮像面、4
は撮像素子のセラミックス基板であり、レンズ系最終面
である平面の部分を保護ガラスをはずした撮像素子のセ
ラミックス基板4に直接接着したものである。実施例1
のレンズ系は、無限遠方の物体に対するベスト像がレン
ズ最終面後方0.7mmの位置に形成される。したがっ
て、レンズ最終面と撮像面との間隔が0.7mmになるよ
うにしておけば、この一体化した撮像装置により、無限
遠方にある物体の像を撮像することがきる。このとき、
被写界深度により無限遠方よりレンズ側にある物体でも
かなり広い範囲で撮像することができる。
FIG. 13 shows an example of an image pickup apparatus in which an image pickup lens and an image pickup element are integrated by using the lens system according to the first embodiment of the present invention. In this figure, 1 is a lens system,
2 is an imaging chip of the imaging device, 3 is an imaging surface of the imaging device, 4
Reference numeral denotes a ceramic substrate of the image sensor, in which a flat portion, which is the final surface of the lens system, is directly adhered to the ceramic substrate 4 of the image sensor from which the protective glass has been removed. Example 1
The best image for an object at infinity is formed at a position 0.7 mm behind the final lens surface. Therefore, if the distance between the final lens surface and the imaging surface is set to 0.7 mm, an image of an object at infinity can be captured by the integrated imaging device. At this time,
Due to the depth of field, even an object located on the lens side from infinity can be imaged in a considerably wide range.

【0054】図14は、本発明の実施例3もしくは実施
例4のレンズ系を用いて撮像素子と一体化させたデバイ
スの例を示したもので、図中(A)は側面図、(B)は
平面図である。図において5はレンズ系、6は撮像素子
の撮像チップ、7は撮像素子の撮像面、8は撮像素子の
セラミックス基板、9は撮像チップの結線部であり、レ
ンズ系最終面である平面の部分を保護ガラスをはずした
撮像素子の撮像チップ6に直接接着したものである。実
施例3のレンズ系では、距離280mmにある物体に対す
るベスト像がちょうどレンズ最終面上付近にできる。ま
た、実施例5のレンズ系の場合、距離13000mmにあ
る物体に対するベスト像がちょうどレンズ最終面上付近
にできる。したがって、このように撮像チップに直接接
着し一体化した撮像装置により、所定の距離にある物体
の像を撮像することができる。このとき、被写界深度に
より所定の距離前後の物体もかなり広い範囲で撮像する
ことができる。また、接着の際に、レンズの外形として
結線部との干渉を避けるために、レンズの像側の部分を
図に示すようにステップ状に加工している。
FIG. 14 shows an example of a device integrated with an image pickup device using the lens system according to the third or fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 (A) is a side view, and FIG. ) Is a plan view. In the figure, 5 is a lens system, 6 is an imaging chip of the imaging device, 7 is an imaging surface of the imaging device, 8 is a ceramic substrate of the imaging device, 9 is a connection portion of the imaging chip, and a plane portion which is a final surface of the lens system. Is directly adhered to the imaging chip 6 of the imaging device from which the protective glass has been removed. In the lens system according to the third embodiment, the best image for an object at a distance of 280 mm can be formed just near the final surface of the lens. In the case of the lens system of Example 5, the best image for an object at a distance of 13000 mm can be formed just near the final surface of the lens. Therefore, an image of an object at a predetermined distance can be captured by the imaging device directly bonded to and integrated with the imaging chip. At this time, an object around a predetermined distance can be imaged in a considerably wide range depending on the depth of field. In addition, at the time of bonding, the image side portion of the lens is machined in a step shape as shown in the figure in order to avoid interference with the connection portion as the outer shape of the lens.

【0055】さらに、図15は本発明の実施例5もしく
は実施例6のレンズ系を用いて、レンズと撮像素子の間
を樹脂でうめて一体化させた構成のものである。この図
において10はレンズ系、11は撮像素子の撮像チッ
プ、12は撮像素子の撮像面、13は撮像素子のセラミ
ックス基板であり、レンズ系と撮像チップの間が樹脂1
4でうめられている。実施例5のレンズ系では、距離2
80mmにある物体に対するベスト像がレンズ系より1mm
だけ後方の樹脂内にできる。したがって、樹脂の厚みを
1mmに調整しておけば、距離280mmにある物体の像を
撮像することができる。このとき、被写界深度により距
離280mm前後の物体もかなり広い範囲で撮像すること
ができる。
FIG. 15 shows a configuration in which the lens and the image pickup element are integrated with resin by using a lens system according to the fifth or sixth embodiment of the present invention. In this figure, 10 is a lens system, 11 is an imaging chip of an imaging device, 12 is an imaging surface of the imaging device, 13 is a ceramic substrate of the imaging device, and a resin 1 is provided between the lens system and the imaging chip.
It is filled with 4. In the lens system of Example 5, the distance 2
Best image for object at 80mm is 1mm from lens system
Can only be in the resin behind. Therefore, if the thickness of the resin is adjusted to 1 mm, an image of an object at a distance of 280 mm can be captured. At this time, an object at a distance of about 280 mm can be imaged in a considerably wide range depending on the depth of field.

【0056】この実施例5のように、レンズ系と撮像素
子の間を樹脂でうめる構成をとることによりマージナル
光線がレンズ後方で大きな角度を持たないようにできる
ため、レンズ系像側NAを大きくとることができる。
As in the fifth embodiment, by employing a configuration in which the space between the lens system and the image pickup device is filled with resin, the marginal rays can be prevented from having a large angle behind the lens. Can be taken.

【0057】また、実施例6のレンズ系は、距離530
mmにある物体に対するベスト像がレンズ系より1mmだけ
後方の樹脂内に形成される。したがって、樹脂の厚みを
1mmに調整しておけば、距離530mmにある物体の像を
撮像することができる。このとき、被写界深度により距
離530mm前後の物体もかなり広い範囲で撮像すること
ができる。この実施例6は樹脂に接するレンズ面(レン
ズ最終面)が曲率を持っているが、樹脂を用いれば、撮
像レンズと撮像素子との一体化が容易である。
The lens system of the sixth embodiment has a distance 530
The best image for an object in mm is formed in the resin 1 mm behind the lens system. Therefore, if the thickness of the resin is adjusted to 1 mm, an image of an object at a distance of 530 mm can be captured. At this time, an object at a distance of about 530 mm can be imaged in a considerably wide range depending on the depth of field. In the sixth embodiment, the lens surface (final lens surface) in contact with the resin has a curvature. However, if the resin is used, the integration of the imaging lens and the imaging element is easy.

【0058】以上説明したように、本発明のレンズ系
は、これと撮像素子とを一体化させた撮像装置を構成す
るときにも好適なもので、特に、レンズ最終面を平面と
したものは、容易に撮像素子と一体化させることができ
る。
As described above, the lens system of the present invention is suitable for forming an image pickup apparatus in which the lens system and the image pickup element are integrated. , And can be easily integrated with the image sensor.

【0059】このとき、従来撮像レンズの後方に配置さ
れていたローパスフィルターや赤外カットフィルターを
次のようにすることにより、このようなフィルターの機
能を有する撮像光学系や光学系と撮像素子を一体化させ
た撮像装置を構成し得る。
At this time, a low-pass filter or an infrared cut filter which is conventionally disposed behind the imaging lens is changed as follows so that an imaging optical system having such a filter function, an optical system, and an imaging device are connected. An integrated imaging device can be configured.

【0060】まず、赤外カットフィルターの機能を持た
せるためには、例えば、図16(A)に示すようにレン
ズ15を構成するガラス素材の内部に銅イオン等の赤外
光を吸収する元素を含ませておく方法や、図16(B)
に示すようにレンズの表面に赤外光をカットするコーテ
ィング16をほどこす方法などが考えられる。
First, in order to provide the function of an infrared cut filter, for example, as shown in FIG. 16 (B)
A method of applying a coating 16 for cutting infrared light on the lens surface as shown in FIG.

【0061】また、ローパスフィルターの機能を持たせ
るためには、レンズ系の収差および回折ボケをモアレを
発生させている画素ピッチ程度に大きくしておく方法
や、レンズ第1面上にモアレを消すための回折パターン
を構成する方法などが考えられる。
In order to provide a function of a low-pass filter, aberrations and diffraction blur of the lens system are increased to a pixel pitch at which moire is generated, or moire is eliminated on the first surface of the lens. For constructing a diffraction pattern for this purpose.

【0062】本発明の撮像レンズは、特許請求の範囲に
記載する構成のもののほか、次の各項に記載する構成の
ものも本発明の目的を達成し得る。
The imaging lens according to the present invention has the structure described in the claims, and the structure described in each of the following items can also achieve the object of the present invention.

【0063】(1)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3に記載するレンズ系で、下記条件(4)、(5)、
(6)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
(1) The lens system according to claim 1, 2 or 3, wherein the following conditions (4), (5),
An imaging lens which satisfies (6).

【0064】(4) 0.4φ<φ1 <1.2φ (5) −0.3φ<φ2 <0.5φ (6) 0<φ3 <0.6φ (2)特許請求の範囲の請求項1、2又は3に記載する
レンズ系で、各接合面が正のパワーを持つかパワーレス
レンズであることを特徴とする撮像レンズ。
(4) 0.4φ <φ 1 <1.2φ (5) -0.3φ <φ 2 <0.5φ (6) 0 <φ 3 <0.6φ (2) Claims Item 4. The imaging lens according to Item 1, 2 or 3, wherein each cemented surface has a positive power or is a powerless lens.

【0065】(3)特許請求の範囲の請求項1に記載す
るレンズ系で、物体側より順に、物体側に凸面を持つ正
レンズと、像側に凹面を持つ負レンズと、物体側に凸面
を持つ正レンズとの3枚レンズよりなり、三つのレンズ
が互いに接合されて一体化されたもので、二つの正レン
ズの屈折率が負レンズの屈折率よりも大きいことを特徴
とする撮像レンズ。
(3) In the lens system according to claim 1, in order from the object side, a positive lens having a convex surface on the object side, a negative lens having a concave surface on the image side, and a convex lens on the object side. An imaging lens comprising a three-lens lens and a positive lens having three lenses joined together and integrated, wherein the refractive index of the two positive lenses is larger than the refractive index of the negative lens .

【0066】(4)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)又は(3)の項に記載
するレンズ系で、最も像側の面が平面であることを特徴
とする撮像レンズ。
(4) In the lens system described in claims 1, 2 or 3 or (1), (2) or (3), the surface closest to the image is a plane. An imaging lens, characterized in that:

【0067】(5)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)、(3)又は(4)の
項に記載するレンズ系で、最も物体側のレンズの物体側
の面が光軸から周辺にいくにしたがって正のパワーが減
少するような非球面であることを特徴とする撮像レン
ズ。
(5) The lens closest to the object in the lens system described in claim 1, 2 or 3 or the lens system described in (1), (2), (3) or (4). An imaging lens characterized in that the object-side surface is an aspheric surface whose positive power decreases from the optical axis toward the periphery.

【0068】(6)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)又は
(5)の項に記載するレンズ系で、少なくとも一つのレ
ンズの内部又は表面に赤外光カット機能を持たせたこと
を特徴とする撮像レンズ。
(6) The lens system according to claim 1, 2 or 3 or (1), (2), (3), (4) or (5), wherein at least An imaging lens, wherein an infrared light cut function is provided inside or on a surface of one lens.

【0069】(7)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)又は(6)の項に記載するレンズ系で、少なくと
も一つのレンズの内部又は表面にローパスフィルターの
機能を持たせることを特徴とする撮像レンズ。
(7) Claims 1, 2 or 3 of the claims or the above (1), (2), (3), (4),
An imaging lens according to (5) or (6), wherein a function of a low-pass filter is provided inside or on at least one of the lenses.

【0070】(8)特許請求の範囲の請求項1、2又は
3あるいは前記の(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)、(6)又は(7)の項に記載する撮像レンズと
撮像素子を一体化したことを特徴とする撮像装置。
(8) Claims 1, 2 or 3 of the claims or the above (1), (2), (3), (4),
(5) An imaging apparatus, wherein the imaging lens described in (6) or (7) is integrated with an imaging element.

【0071】(9)前記の(8)の項に記載するレンズ
系で、レンズ系の像側の面付近の外周部がレンズ系全体
の外形よりも小さくなるように加工したことを特徴とす
る撮像装置。
(9) The lens system described in (8) above, wherein the outer peripheral portion near the image-side surface of the lens system is processed to be smaller than the outer shape of the entire lens system. Imaging device.

【0072】(10)前記の(8)の項に記載する撮像
装置で、撮像レンズと撮像素子とを樹脂でうめて一体化
したことを特徴とする撮像装置。
(10) The image pickup apparatus according to the above item (8), wherein the image pickup lens and the image pickup element are integrated with a resin.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明の撮像レンズは、均質レンズであ
ることから作製が容易であり、しかも光学的にも十分な
性能を有している。また、接合により撮像レンズが一つ
のレンズ成分として一体化されており、鏡枠構造や組み
立て調整が簡単となり、組み立て誤差などの影響も少な
い。レンズ構成枚数は3枚になし得るので、従来の3〜
6枚構成のものに比べてレンズ系周辺を含めたトータル
では大きな部品点数の削減となり、レンズ系の小型計
量、低コスト化が可能である。更に本発明の撮像レンズ
と撮像素子を一体化することにより、簡単な構成の撮像
装置を構成し得る。
The imaging lens of the present invention is a homogeneous lens, and therefore easy to manufacture, and has sufficient optical performance. Further, the imaging lens is integrated as one lens component by joining, so that the lens barrel structure and the assembly adjustment are simplified, and the influence of an assembly error is small. Since the number of lenses can be three, the conventional three to three lenses can be used.
Compared with the six-lens configuration, the total number of components including the periphery of the lens system is greatly reduced, and it is possible to reduce the size and cost of the lens system. Further, by integrating the image pickup lens of the present invention and the image pickup device, an image pickup apparatus having a simple configuration can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の撮像レンズの実施例1の断面図FIG. 1 is a sectional view of Embodiment 1 of an imaging lens of the present invention.

【図2】本発明の撮像レンズの実施例2の断面図FIG. 2 is a sectional view of Embodiment 2 of the imaging lens of the present invention.

【図3】本発明の撮像レンズの実施例3の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of Embodiment 3 of the imaging lens of the present invention.

【図4】本発明の撮像レンズの実施例4の断面図FIG. 4 is a sectional view of Embodiment 4 of the imaging lens of the present invention.

【図5】本発明の撮像レンズの実施例5の断面図FIG. 5 is a sectional view of Embodiment 5 of the imaging lens of the present invention.

【図6】本発明の撮像レンズの実施例6の断面図FIG. 6 is a sectional view of Embodiment 6 of the imaging lens of the present invention;

【図7】本発明の実施例1の収差曲線図FIG. 7 is an aberration curve diagram according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例2の収差曲線図FIG. 8 is an aberration curve diagram according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例3の収差曲線図FIG. 9 is an aberration curve diagram according to the third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例4の収差曲線図FIG. 10 is an aberration curve diagram according to the fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例5の収差曲線図FIG. 11 is an aberration curve diagram according to the fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例6の収差曲線図FIG. 12 is an aberration curve diagram according to the sixth embodiment of the present invention.

【図13】撮像レンズと撮像素子とを一体化させた撮像
装置の構成の一例を示す図
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a configuration of an imaging apparatus in which an imaging lens and an imaging element are integrated.

【図14】撮像レンズと撮像素子とを一体化させた撮像
装置の構成の他の例を示す図
FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the configuration of an imaging apparatus in which an imaging lens and an imaging element are integrated.

【図15】撮像レンズと撮像素子とを一体化させた撮像
装置の構成の更に他の例を示す図
FIG. 15 is a diagram showing still another example of the configuration of an imaging apparatus in which an imaging lens and an imaging element are integrated.

【図16】赤外カットフィルターの機能を持たせた撮像
装置の例を示す図
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an imaging device having an infrared cut filter function.

【図17】従来の撮像レンズの構成を示す図FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a conventional imaging lens.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも2枚の正レンズと少なくとも1
枚の負レンズよりなる接合レンズにて構成され、前記接
合レンズが複数の接合面を有し、正レンズの屈折率が負
レンズの屈折率よりも大であることを特徴とする撮像レ
ンズ。
At least two positive lenses and at least one positive lens
An imaging lens comprising a cemented lens composed of two negative lenses, wherein the cemented lens has a plurality of cemented surfaces, and a refractive index of the positive lens is larger than a refractive index of the negative lens.
【請求項2】前記接合レンズには、正レンズと負レンズ
が隣接する形で含まれており、この互いに隣接する正レ
ンズと負レンズの屈折率を夫々Np、Nnとするとき、下
記条件を満足することを特徴とする請求項1の撮像レン
ズ。 (1) NP −Nn >0.1 (2) 1.5f<TL<4f ただし、TLはレンズ系全体の長さ、fはレンズ系全体
の焦点距離である。
2. The cemented lens includes a positive lens and a negative lens adjacent to each other. When the refractive indices of the adjacent positive and negative lenses are N p and N n , respectively, 2. The imaging lens according to claim 1, wherein a condition is satisfied. (1) N P -N n> 0.1 (2) 1.5f <TL <4f However, TL is the whole lens system length, f is the focal length of the entire lens system.
【請求項3】下記条件を満足することを特徴とする請求
項2の撮像レンズ。 (3) Vp −Vn >5 ただし、Vp 、Vn は前記互いに隣接する正レンズ、負
レンズのアッベ数である。
3. The imaging lens according to claim 2, wherein the following condition is satisfied. (3) V p -V n> 5 , however, V p, is V n is the Abbe number of the positive lens, a negative lens of the adjacent.
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