WO2005026804A1 - 撮影レンズおよび当該撮影レンズを用いた撮像装置 - Google Patents

撮影レンズおよび当該撮影レンズを用いた撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2005026804A1
WO2005026804A1 PCT/JP2004/012991 JP2004012991W WO2005026804A1 WO 2005026804 A1 WO2005026804 A1 WO 2005026804A1 JP 2004012991 W JP2004012991 W JP 2004012991W WO 2005026804 A1 WO2005026804 A1 WO 2005026804A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
imaging
lenses
object side
positive
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/012991
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Junichi Nio
Original Assignee
Seiko Precision Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Precision Inc. filed Critical Seiko Precision Inc.
Publication of WO2005026804A1 publication Critical patent/WO2005026804A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/003—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having two lenses

Definitions

  • the present invention mainly relates to a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS.
  • the present invention relates to a photographic lens applied to a portable telephone equipped with a solid-state imaging device of the (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type and a camera for a mopile, and an imaging device using the photographic lens.
  • a solid-state imaging device of the (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type and a camera for a mopile
  • an imaging device using the photographic lens and an imaging device using the photographic lens.
  • a camera equipped with a solid-state imaging device such as a CCD has a space for placing an optical member such as a low-pass filter or a cover glass between the imaging lens (or the imaging lens) and the imaging device.
  • an optical member such as a low-pass filter or a cover glass
  • a certain back focus the distance between the final lens surface and the imaging surface
  • a camera incorporated in a mobile phone or the like needs to be designed to have a very short optical length of a taking lens and to be compact. Further, with the increase in the number of pixels of the solid-state imaging device, a higher resolution of the photographing lens is required.
  • Patent Document 1 discloses this kind of taking lens!
  • Patent Document 1 JP 2003-75719 A
  • the photographic lens disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
  • the photographing lens of Patent Document 1 has an aspherical biconvex positive lens and a positive meniscus lens having a convex surface facing the image surface side and having both aspheric surfaces in order of object side force.
  • the optical length of the lens (the surface power of the aperture and the distance to the image plane) is too long, and it may not be suitable for being built into small products such as mobile phones.
  • the lens optical length of the taking lens is long, it is difficult to reduce the size of the taking lens to correspond to the size of a mobile phone or the like. There was a case.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a small and high-performance photographic lens. Further, another object of the present invention is to provide a small-sized imaging device having such an imaging lens.
  • the taking lens according to the present invention is composed of two positive meniscus lenses with the convex surface facing the object side, and satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
  • ⁇ 1 is the refractive power of the positive meniscus lens of the object Tsukuda j among the two positive meniscus lenses
  • ⁇ is the combined refractive power of the entire lens system
  • T is the positive lens of the two positive meniscus lenses on the object side.
  • f is the focal length of the entire lens system.
  • an imaging device includes the imaging lens, and an imaging device that captures an image formed by the imaging lens.
  • a sector capable of controlling the amount of light incident on the imaging lens is disposed on the object side of the positive meniscus lens on the object side of the two positive meniscus lenses of the imaging lens.
  • the invention's effect it is possible to provide a photographic lens having a short optical length and high-performance imaging performance, and a small-sized and high-cost imaging apparatus using the photographic lens. can do.
  • FIG. 1 shows the configuration of a photographic lens according to an embodiment of the present invention and an imaging device including the photographic lens, and illustrates the photographic lens of Example 1 and an imaging device including the photographic lens.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a photographic lens of Example 2 and an imaging apparatus including the photographic lens.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a photographic lens of Example 3 and an imaging device including the photographic lens.
  • FIG. 4 is a view showing lens data of Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing spherical aberration according to Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing astigmatism according to Example 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing distortion according to Example 1.
  • FIG. 8 is a view showing lens data of Example 2.
  • FIG. 9 is a diagram showing spherical aberration according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating astigmatism according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing distortion according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing lens data of Example 3.
  • FIG. 13 is a diagram showing spherical aberration according to a third embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating astigmatism according to a third embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing distortion according to a third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram comparing lens performances of the taking lens of each embodiment according to the present invention and the taking lens of each embodiment of Patent Document 1.
  • the taking lens 1 when taking the left side of the figure as the object side, has a stop S and a convex surface on the object side along the optical axis O in order from the object side.
  • the lens surfaces of the first and second lenses Ll and L2 are all aspheric.
  • the photographing lens 1 of the present embodiment is a two-element lens.
  • the imaging device 20 includes an imaging lens 1, a parallel plate glass (optical filter) 10, an imaging device (solid-state imaging device) 11, and a shutter 12.
  • rl is the radius of curvature of the first lens L1 on the object side near the optical axis O
  • r2 is the radius of curvature of the first lens L1 near the image side of the image
  • r3 is the radius of curvature of the first lens L1.
  • the radius of curvature near the optical axis O of the object-side surface of the second lens L2 and r4 is the radius of curvature near the optical axis O of the image-side surface of the second lens L2.
  • dl is the core thickness of the first lens L1 on the optical axis O
  • d2 is the distance between the first lens L1 and the second lens L2 on the optical axis O
  • d3 is the core thickness of the second lens L2 on the optical axis O
  • d4 Denotes the distance between the second lens L2 and the plane-parallel glass 10
  • d5 denotes the thickness of the plane-parallel glass
  • d6 denotes the distance between the plane-parallel glass 10 and the image plane M. Note that these distances are lengths along the optical axis O.
  • T indicates the distance on the optical axis from the object-side surface of the first lens L1 to the imaging plane M.
  • the parallel plane glass 10 disposed between the second lens L2 and the image-forming surface M on the image side of the image sensor 11 is preferably a low-pass filter or IR (infrared) cut required for the solid-state image sensor 11.
  • An optical filter such as a filter.
  • a plane plate of a cover glass (not shown) is arranged between the parallel plane glass 10 and the image plane M. The cover glass is used to protect the surface of the solid-state imaging device 11.
  • the solid-state imaging device 11 captures a subject image formed by the imaging lens 1 and converts the image into an electric signal.
  • the solid-state imaging device 11 for example, a CCD, a CMOS, or the like is used.
  • the solid-state imaging device 11 is electrically connected to and held by a substrate (not shown).
  • the shirt 12 has a shirt board 122 having an opening 121 and a sector 123 which can be moved back and forth so as to open and close the opening 121 by an actuator (not shown).
  • the shirt 12 is arranged on the object side of the first lens L1 (the object side of the stop S). With the configuration in which the shirt 12 is arranged on the object side of the first lens L1 in this way, the entire imaging lens 1 system and the mechanism of the shirt 12 can be configured separately, so that the imaging device 20 can be easily assembled. At the same time, the imaging device 20 can be made smaller.
  • the stop S is arranged on the object side of the first lens L1 to facilitate the standing.
  • () 1 is the refracting power of the first lens 1 and ⁇ is the combined refractive power of the entire lens system
  • T is the distance on the optical axis O from the object-side surface of the first lens L1 to the imaging plane M
  • f indicates the focal length of the entire lens system.
  • Conditional expression (1) defines the ratio of the refractive power ⁇ 1 of the first lens L1 to the combined refractive power ⁇ of the entire lens system as 0.
  • the ratio is smaller than 0.5, the refractive power ⁇ 1 of the first lens L1 becomes weak, so that the optical length of the lens becomes too large, and the entire imaging device 20 becomes large. It is difficult to apply to small or thin cameras.
  • the ratio is greater than 1, the refractive power ⁇ 1 of the first lens L1 increases, so that the curvature of the first lens L1 decreases and the error sensitivity increases. Production becomes difficult.
  • the refractive power ⁇ 1 of the first lens L1 it is necessary to combine the refractive power ⁇ 1 of the first lens L1 with the entire lens system. It is preferable to set the ratio to the refractive power ⁇ in the range of 0.7 to 1 (0.7 ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ 1) because the size becomes smaller.
  • Conditional expression (2) indicates that the ratio of the surface force on the object side of the first lens L1 to the image plane ⁇ and the focal length f of the entire lens system is 0.8 to 1.8. Within the range. If the ratio is less than 0.8, the refractive power ⁇ 1 of the first lens L1 becomes too weak, and it becomes difficult to correct aberration. On the other hand, when the ratio is 1.8 or more, the overall length of the imaging lens 1 becomes long, which is not suitable for miniaturization. As described above, the distance T from the object-side surface of the first lens L1 to the imaging plane M is set to be 0.8 to 1.8 times the focal length f of the entire lens system, so that the size and the size are small.
  • the taking lens 1 it is preferable to obtain a high-performance photographic lens corresponding to the increase in the number of pixels of the image sensor 11.
  • the distance T from the surface power on the object side of the first lens L1 to the imaging plane M and the focal length of the entire lens system
  • the ratio with f is in the range of 1 to 1.3 (l ⁇ TZf ⁇ l. 3)
  • the size and thickness are further reduced, which is preferable.
  • the aspherical shape of the second lens L2 changes from convex to concave from the optical axis O toward the periphery. Therefore, the field curvature can be corrected with high performance.
  • an imaging lens 1 having a short optical length and high-performance imaging performance it is possible to obtain an imaging lens 1 having a short optical length and high-performance imaging performance, and a configuration having only two lenses. Therefore, it is possible to provide the imaging device 20 that is extremely small and has high cost performance.
  • f is the focal length of the entire lens system
  • ⁇ is the half angle of view
  • d is the thickness of the lens, etc. or the air gap between the lenses, etc.
  • nd is the d of each lens, etc.
  • vd is the Abbe number of each lens.
  • each surface of the lens (rl, r2, r3, r4) is composed of an aspherical surface, takes the Z axis in the direction of the optical axis O, the X axis in the direction perpendicular to the optical axis, and assumes that the traveling direction of light is positive,
  • the conic constant is k
  • the aspheric coefficients are a, b, c, and d
  • the shape of the aspheric surface is expressed by equation (3).
  • the photographing lens according to the first embodiment has a cross-sectional configuration shown in FIG.
  • the lens data of the taking lenses L1 and L2 are as shown in FIG. 4, and the surface numbers in (a) are sequentially assigned to the object-side surfaces along the optical axis O.
  • the surface number O (STO) corresponds to the aperture S.
  • Surface numbers 1 and 2 correspond to rl and r2 of the first lens L1, and surface numbers 3 and 4 correspond to r3 and r4 of the second lens L2.
  • the surface number 5 corresponds to the object-side surface r5 of the parallel flat glass 10
  • the surface number 6 corresponds to the image-side surface r6 of the parallel flat glass 10.
  • the distance d indicates the distance (dl, d2, d3, d4, d5, d6) between the surfaces on the optical axis O.
  • (B) represents the data of the aspherical surface.
  • the numerical value in (b) indicates a power number, for example, “1.04989E-01” is “1.004289 X 10-1”.
  • the thickness of glass is 0.5 mm.
  • FIG. 5 to 7 show various aberrations according to Example 1, FIG. 5 shows spherical aberration, FIG. 6 shows astigmatism, and FIG. 7 shows distortion.
  • the broken line is the d-line
  • the solid line is the F-line
  • the dashed line is the spherical aberration with respect to the C-line.
  • the solid line indicates the aberration of the tangential image surface
  • the broken line indicates the aberration of the sagittal image surface.
  • the distortion in FIG. 7 is for the d-line.
  • the symbols of aberrations used in these figures are the same in Examples 2-5 below.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the imaging lens of the second embodiment.
  • FIG. 8 shows lens data of the second embodiment.
  • the surface numbers in (a) are sequentially assigned to the surfaces on the object-side force along the optical axis O.
  • the surface number O (STO) corresponds to the aperture S.
  • Surface numbers 1 and 2 correspond to rl and r2 of the first lens L1, and surface numbers 3 and 4 correspond to r3 and r4 of the second lens L2.
  • the surface number 5 corresponds to the object-side surface r5 of the parallel flat glass 10
  • the surface number 6 corresponds to the image-side surface r6 of the parallel flat glass 10.
  • the distance d indicates the distance (dl, d2, d3, d4, d5, d6) between the surfaces on the optical axis O.
  • (B) represents the data of the aspherical surface.
  • the numerical value in (b) indicates a power number, for example, “1.04989E-01” is “1.004289 X 10-1”.
  • the thickness of the cover glass is 0.5 mm.
  • FIG. 9 shows the spherical aberration in Example 2
  • FIG. 10 shows the astigmatism
  • FIG. 11 shows the distortion.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of the imaging lens of the third embodiment.
  • the lens data of the third embodiment is used. This is shown in FIG.
  • the surface numbers in (a) are sequentially assigned to the surfaces from the object side along the optical axis O.
  • the surface number O (STO) corresponds to the aperture S.
  • Surface numbers 1 and 2 correspond to rl and r2 of the first lens L1, and surface numbers 3 and 4 correspond to r3 and r4 of the second lens L2.
  • the surface number 5 corresponds to the object-side surface r5 of the parallel flat glass 10
  • the surface number 6 corresponds to the image-side surface r6 of the parallel flat glass 10.
  • the distance d indicates the distance (dl, d2, d3, d4, d5, d6) between the surfaces on the optical axis O.
  • (B) represents the data of the aspherical surface.
  • the numerical value of (b) indicates a power, for example, “1.04989E-01” is “1.004289 X 10-1”.
  • the thickness of the cover glass is 0.5 mm.
  • FIG. 13 shows the spherical aberration
  • FIG. 14 shows the astigmatism
  • FIG. 15 shows the distortion according to the third embodiment.
  • FIG. 16 (a) shows the numerical values of conditional expressions (1) and (2) calculated based on the lens data of each example disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-75719). It is. (B) is obtained by calculating the numerical values of the conditional expressions (1) and (2) based on the lens data of Examples 1 to 3 according to the present invention.
  • the imaging lenses of Examples 1 to 3 of the present invention are shorter in optical length and have higher imaging performance than that of Patent Document 1. By employing this imaging lens, it is possible to provide an extremely small and cost-effective imaging device.
  • the present invention is not limited to a specific embodiment and example, and the present invention described in the claims is not limited thereto.
  • the two surfaces of each of the two photographing lenses Ll and L2 have an aspherical shape.
  • the present invention is not limited to this. Good.
  • the example in which the parallel plate glass 10 is provided has been described, but the parallel plate glass 10 is not necessarily provided.
  • the example in which the shutter 12 and the stop S are provided separately has been described, but the opening 121 of the shutter 12 may have the same diameter as the opening of the stop S, and the opening 121 may be a stop.
  • the shirt substrate 122 is provided at the position where the stop S was provided.
  • the shutter 12 has a small aperture opening smaller than the aperture S for controlling the amount of light incident on the taking lens. Or a small aperture function for reducing the amount of light with an ND filter or the like.
  • a lens barrier may be provided instead of the shirt 12.
  • the photographic lens according to the present invention and the imaging apparatus using the photographic lens can be applied to, for example, portable equipment.

Description

明 細 書
撮影レンズおよび当該撮影レンズを用いた撮像装置
技術分野
[0001] 本発明は、主として CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)や CMOS
(Complementary Metal Oxide Semiconductor)タイプの固体撮像素子を備えた携帯電 話ゃモパイル用カメラ等に適用される撮影レンズおよび当該撮影レンズを用 ヽた撮 像装置に関する。
背景技術
[0002] CCD等の固体撮像素子を備えたカメラには、撮影レンズ (あるいは撮像レンズ)と 撮像素子との間に、ローパスフィルタやカバーガラス等の光学部材を配置するスぺー スを確保するために、一定のバックフォーカス（レンズ最終面と結像面との間隔）が要 求される。
[0003] また、携帯電話等に内蔵されるカメラは、撮影レンズの光学長を極めて短くし、小型 に設計する必要がある。さらに、固体撮像素子の高画素化に伴い、撮影レンズの高 解像度も要求されている。
[0004] このような要求を満足させるために、複数枚のレンズにより撮影レンズを構成し、小 型でありながら諸収差を補正した高解像度のレンズが開発されている。例えば、特許 文献 1にこの種の撮影レンズが開示されて!ヽる。
特許文献 1：特開 2003— 75719号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、上記特許文献 1に開示される撮影レンズには、以下の課題がある。特 許文献 1の撮影レンズは、非球面の両凸形状の正レンズと、像面側に凸面を向け両 面が非球面の正メニスカスレンズとを、物体側力 順に配置させるものである力 この 構成ではレンズ光学長 (絞りの面力も結像面までの距離)が長すぎ、携帯電話等の 小型の製品に内蔵するには適さない場合があった。つまり、撮影レンズのレンズ光学 長が長いと、携帯電話等の大きさに対応させて撮影レンズを小型化することが困難と なる場合があった。
[0006] そこで本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、小型で高性能な撮影レンズを 提供することを目的とする。さらに本発明は、このような撮影レンズを備えた小型な撮 像装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明に係る撮影レンズは、物体側に凸面を向けた 2枚の正メニスカスレンズで構 成され、かつ、以下の条件式（1)および (2)を満足する。
[数 1]
Figure imgf000004_0001
[数 2]
Figure imgf000004_0002
但し、 φ 1は 2枚の正メニスカスレンズのうち物体佃 jの正メニスカスレンズの屈折力、 φはレンズ全系の合成屈折力、 Tは 2枚の正メ-スカスレンズのうち物体側の正メ-ス カスレンズの物体側の面から結像面までの光軸上の距離、 fはレンズ全系の焦点距 離である。
[0008] また、本発明に係る撮像装置は、前記撮影レンズと、前記撮影レンズにより形成さ れた像を撮像する撮像素子とを有する。
[0009] また、本発明に係る撮像装置は、前記撮影レンズの 2枚の正メニスカスレンズのうち 物体側の正メニスカスレンズの物体側に前記撮影レンズに入射する光量を制御可能 なセクタが配置される。
発明の効果 [0010] 本発明によれば、光学長の短!、高性能な結像性能を有する撮影レンズを提供する ことができ、また当該撮影レンズを使用した撮像装置を小型でコストパフォーマンスの 高いものとすることができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の実施の形態に係る撮影レンズおよびこの撮影レンズを備えた撮像装 置の構成を示し、かつ実施例 1の撮影レンズおよびこの撮影レンズを備えた撮像装 置の構成を示す図である。
[図 2]実施例 2の撮影レンズおよびこの撮影レンズを備えた撮像装置の構成を示す図 である。
[図 3]実施例 3の撮影レンズおよびこの撮影レンズを備えた撮像装置の構成を示す図 である。
[図 4]実施例 1のレンズデータを示す図である。
[図 5]実施例 1による球面収差を示す図である。
[図 6]実施例 1による非点収差を示す図である。
[図 7]実施例 1による歪曲収差を示す図である。
[図 8]実施例 2のレンズデータを示す図である。
[図 9]実施例 2による球面収差を示す図である。
[図 10]実施例 2による非点収差を示す図である。
[図 11]実施例 2による歪曲収差を示す図である。
[図 12]実施例 3のレンズデータを示す図である。
[図 13]実施例 3による球面収差を示す図である。
[図 14]実施例 3による非点収差を示す図である。
[図 15]実施例 3による歪曲収差を示す図である。
[図 16]本発明による各実施例の撮影レンズと特許文献 1の各実施例の撮影レンズと のレンズ性能を対比する図である。
符号の説明
[0012] 1 撮影レンズ
L1 第 1レンズ L2 第 2レンズ
rl 第 1レンズの物体側の面の光軸付近の曲率半径
r2 第 1レンズの像側の面の光軸付近の曲率半径
r3 第 2レンズの物体側の面の光軸付近の曲率半径
r4 第 2レンズの像側の面の光軸付近の曲率半径
dl 第 1レンズの光軸上の芯厚
d2 第 1レンズと第 2レンズの光軸上の間隔
d3 第 2レンズの光軸上の芯厚
d4 第 2レンズと光学フィルタの光軸上の間隔
d5 光学フィルタの厚さ
d6 光学フィルタと結像面の光軸上の間隔
S 絞り
T 第 1レンズの物体側の面から結像面までの光軸上の距離
M 結像面
10 平行平面ガラス (光学フィルタ）
12 シャツタ
123 セクタ
20 撮像装置
発明を実施するための最良の形態
次に本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る撮影レンズ 1は 、図 1に示されるように、図の左側を物体側とするとき、物体側から順に光軸 Oに沿つ て、絞り Sと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力（パワー）をもつ第 1 レンズ (物体側の正メニスカスレン )L1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の 正の屈折力（パワー）をもつ第 2レンズ (像側の正メニスカスレン )L2とが配列される。 第 1および第 2レンズ Ll、 L2のレンズ面はすべて非球面である。レンズ系に非球面 を用いると、球面収差等の収差を 2枚と 、う少な 、レンズ枚数で良好に補正すること ができる。また、第 2レンズ L2の非球面形状は、光軸 Oから周辺に向かうに従い凸か ら凹に変曲している。このように本実施の形態の撮影レンズ 1は 2枚構成のレンズであ る。
[0014] また、撮像装置 20は、撮影レンズ 1と、平行平板ガラス (光学フィルタ) 10と、撮像素 子 (固体撮像素子) 11と、シャツタ 12とを備えている。
[0015] 図中において、 rlは第 1レンズ L1の物体側の面の光軸 O付近の曲率半径、 r2は第 1レンズ L1の像側の面の光軸 O付近の曲率半径、 r3は第 2レンズ L2の物体側の面 の光軸 O付近の曲率半径、 r4は第 2レンズ L2の像側の面の光軸 O付近の曲率半径 を示す。 dlは第 1レンズ L1の光軸 O上の芯厚、 d2は第 1レンズ L1と第 2レンズ L2の 光軸 O上の間隔、 d3は第 2レンズ L2の光軸 O上の芯厚、 d4は第 2レンズ L2と平行平 面ガラス 10との間隔、 d5は平行平面ガラス 10の厚さ、 d6は平行平面ガラス 10と結 像面 Mとの間隔を示す。なお、これらの距離は光軸 O上に沿った長さである。 Tは第 1レンズ L1の物体側の面から結像面 Mまでの光軸上の距離を示す。
[0016] 第 2レンズ L2と撮像素子 11の像側の結像面 Mとの間に配置される平行平面ガラス 10は、好ましくは固体撮像素子 11に必要となるローパスフィルタや IR (赤外線)カット フィルタ等の光学フィルタである。さらに平行平面ガラス 10と結像面 Mとの間に不図 示のカバーガラスの平面板が配置されている。カバーガラスは、固体撮像素子 11の 表面を保護するために用いられる。このように平行平面ガラス 10を撮像装置 20が備 えることにより、撮像性能の向上を図ることができる。
[0017] 固体撮像素子 11は、撮影レンズ 1により結像された被写体像を撮像して電気信号 に変換するものである。固体撮像素子 11には、例えば、 CCDや CMOS等が用いら れる。固体撮像素子 11は、図示しない基板に電気的に接続されるとともに、保持され る。
[0018] シャツタ 12は、開口 121を有するシャツタ基板 122と不図示のァクチユエータにより 開口 121を開閉するように進退可能なセクタ 123とを有している。シャツタ 12は、第 1 レンズ L1の物体側（絞り Sの物体側）に配置されている。このように第 1レンズ L1の物 体側にシャツタ 12を配置する構成とすれば、撮像レンズ 1系全体とシャツタ 12の機構 とを別々に構成することができるので、撮像装置 20の組み立てが容易になるとともに 、撮像装置 20をより小型に構成することができる。
[0019] また、固体撮像素子 11への入射光線の入射角をより小さくし、撮像レンズ 1の組み 立てを容易にするために、絞り Sが第 1レンズ L1の物体側に配置されている。このよう な構成で、撮像レンズ 1が以下の条件式（1)および (2)を満足することで、光学長の 短 、高性能な結像性能を有する撮影レンズとすることができ、極めて小型なコストパ フォーマンスの高 、撮像装置 20を提供することができる。
[数 3]
0 . 5 ≤ ^≤ 1 ( 1 )
Φ
画 τ
0 · 8 ≤ —≤ 1 . 8 ( 2 )
f
但し、（) 1は第1レンズし1の屈折カ、 φはレンズ全系の合成屈折力、 Tは第 1レンズ L1の物体側の面から結像面 Mまでの光軸 O上の距離、 fはレンズ全系の焦点距離を 示す。
[0020] 次に、以上のような構成の撮影レンズ 1によってもたらされる光学的な作用および効 果について説明する。
[0021] 条件式（1)は、第 1レンズ L1の屈折力 φ 1とレンズ全系の合成屈折力 φとの比を 0.
5から 1の範囲内とするものである。これにより第 1レンズ L1の誤差感度を低減すると 共に、レンズ光学長を短くしている。つまり、その比が 0.5よりも小さくなると、第 1レン ズ L1の屈折力 φ 1が弱くなるため、レンズ光学長が大きくなりすぎ、撮像装置 20の全 体が大きくなつてしまうため、携帯電話等の小型カメラあるいは薄型カメラに適用する ことが困難となる。一方、比が 1より大きくなると、第 1レンズ L1の屈折力 φ 1が強くな るので、第 1レンズ L1の曲率が小さくなり誤差感度が増大するため、組立誤差や製 造誤差に対する要求が厳しくなり製造が困難となる。なお、携帯電話等の小型カメラ あるいは薄型カメラに適用するには、第 1レンズ L1の屈折力 φ 1とレンズ全系の合成 屈折力 φとの比を 0. 7から 1の範囲内 (0. 7≤ φ 1Ζ Φ≤1)にするとより小型化になり 好ましい。
[0022] 条件式（2)は、第 1レンズ L1の物体側の面力 結像面 Μまでの距離 Τと、レンズ全 系の焦点距離 fとの比を、 0. 8から 1. 8の範囲内とするものである。その比が、 0. 8以 下となると、第 1レンズ L1の屈折力 φ 1が弱くなりすぎ、収差の補正が困難になる。一 方、比が 1. 8以上となると、撮像レンズ 1の全長が長くなり、小型化には不向きとなつ てしまう。このように第 1レンズ L1の物体側の面から結像面 Mまでの距離 Tを、レンズ 全系の焦点距離 fの 0. 8から 1. 8倍の大きさとすることで、小型で、かつ、撮像素子 1 1の高画素化に対応する高性能の撮影レンズを得ることができるので好ま 、。なお 、撮影レンズ 1を携帯電話等の小型カメラあるいは薄型カメラに適用するには、第 1レ ンズ L1の物体側の面力ゝら結像面 Mまでの距離 Tと、レンズ全系の焦点距離 fとの比を 1から 1. 3の範囲内 (l≤TZf≤l. 3)にすると、より小型化、薄型化され好ましい。
[0023] また、第 2レンズ L2の非球面形状は、光軸 Oから周辺に向かうに従い凸から凹に変 曲している。このため、像面湾曲の補正が高性能に行える。
[0024] このように本実施の形態にお!、ては、光学長の短!、高性能な結像性能を有する撮 影レンズ 1とすることができ、また、レンズは 2枚のみの構成であるため極めて小型で コストパフォーマンスの高い撮像装置 20を提供することができる。
[0025] 次に本発明の実施例について説明する。各実施例において、 fはレンズ全系の焦 点距離、 FNo.は Fナンバー、 ωは半画角、 dはレンズ等の肉厚またはレンズ等の間 の空気間隔、 ndは各レンズ等の d線（587. 6nm)に対する屈折率、 v dは各レンズ 等のアッベ数である。また、レンズ各面 (rl、 r2、 r3、 r4)は非球面で構成されており、 光軸 O方向に Z軸、光軸と垂直方向に X軸をとり、光の進行方向を正とし、円錐定数 を k、非球面係数を a、 b、 c、 dとしたとき、非球面の形状は式（3)で表される。
[数 5]
ax + bx + cx + dx ( 3 )
Figure imgf000009_0001
実施例 1
[0026] 実施例 1による撮影レンズは、図 1に示す断面構成を有する。撮影レンズ L1および L2のレンズデータは図 4に示す通りであり、（a)の面番号は、光軸 Oに沿って物体側 力もの面に順に付されている。面番号 O (STO)は、絞り Sに相当する。面番号 1、 2は 、第 1レンズ L1の rl、 r2〖こ相当し、面番号 3、 4は第 2レンズ L2の r3、 r4〖こ相当する。 面番号 5は平行平面ガラス 10の物体側の面 r5、面番号 6は平行平面ガラス 10の像 側の面 r6に相当する。間隔 dは、上記した面と面との光軸 O上の間隔（dl、 d2、 d3、 d4、 d5、 d6)を示している。（b)は非球面のデータを表している。（b)の数値は、べき 数を示し、例えば「1. 04989E— 01」は、「1. 04289 X 10— 1」である。そして、カ 一ガラスの厚さは 0. 5mmである。
[0027] 図 5乃至図 7は、実施例 1による諸収差を示し、図 5は球面収差、図 6は非点収差、 図 7は歪曲収差を示す。図 5において、破線は d線、実線は F線、一点鎖線は C線に 対する球面収差である。図 6において、実線はタンジェンシャル像面の収差、破線は サジタル像面の収差である。図 7の歪曲収差は d線に対するものである。なお、これら の図で用いた収差の記号は以下の実施例 2— 5においても同様である。
実施例 2
[0028] 実施例 2の撮影レンズの断面構成を図 2に示す。また、実施例 2のレンズデータを 図 8に示している。実施例 1と同様に、（a)の面番号は、光軸 Oに沿って物体側力もの 面に順に付されている。面番号 O (STO)は、絞り Sに相当する。面番号 1、 2は、第 1 レンズ L1の rl、 r2〖こ相当し、面番号 3、 4は第 2レンズ L2の r3、 r4〖こ相当する。面番 号 5は平行平面ガラス 10の物体側の面 r5、面番号 6は平行平面ガラス 10の像側の 面 r6に相当する。間隔 dは、上記した面と面との光軸 O上の間隔（dl、 d2、 d3、 d4、 d5、 d6)を示している。（b)は非球面のデータを表している。（b)の数値は、べき数を 示し、例えば「1. 04989E— 01」は、「1. 04289 X 10— 1」である。そして、カバーガ ラスの厚さは 0. 5mmである。そして、実施例 2による球面収差を図 9に示し、非点収 差を図 10に示し、歪曲収差を図 11に示す。
実施例 3
[0029] 実施例 3の撮影レンズの断面構成を図 3に示す。また、実施例 3のレンズデータを 図 12に示している。実施例 1と同様に、（a)の面番号は、光軸 Oに沿って物体側から の面に順に付されている。面番号 O (STO)は、絞り Sに相当する。面番号 1、 2は、第 1レンズ L1の rl、 r2〖こ相当し、面番号 3、 4は第 2レンズ L2の r3、 r4〖こ相当する。面 番号 5は平行平面ガラス 10の物体側の面 r5、面番号 6は平行平面ガラス 10の像側 の面 r6に相当する。間隔 dは、上記した面と面との光軸 O上の間隔（dl、 d2、 d3、 d4 、d5、 d6)を示している。（b)は非球面のデータを表している。（b)の数値は、べき数 を示し、例えば「1. 04989E— 01」は、「1. 04289 X 10— 1」である。そして、カバー ガラスの厚さは 0. 5mmである。そして、実施例 3による球面収差を図 13に示し、非 点収差を図 14に示し、歪曲収差を図 15に示す。
[0030] 図 16の（a)は、特許文献 1 (特開 2003— 75719号）に開示される各実施例のレンズ データに基づき、条件式（1)および（2)の数値を算出したものである。（b)は、本発明 による実施例 1から 3のレンズデータに基づき、上述した条件式（1)および（2)の数値 を算出したものである。これらの表から明らかなように、本発明の各実施例 1から 3の 撮影レンズは、特許文献 1に比べて、光学長の短い高性能な結像性能を有する撮影 レンズとなっている。そして、この撮像レンズを採用することにより極めて小型でコスト パフォーマンスの高 ヽ撮像装置を提供することができる。
[0031] 以上本発明の好ましい実施形態および各実施例について詳述したが、本発明は、 特定の実施形態および実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載さ れた本発明の要旨の範囲内において、種々の変形'変更が可能である。例えば本実 施の形態および各実施例では、 2枚の撮影レンズ Ll、 L2のそれぞれ 2面とも非球面 形状としているが、これに限らず、それぞれ少なくとも 1面が非球面形状となっていれ ばよい。
[0032] また、上記実施の形態および各実施例では、平行平板ガラス 10を設ける例につい て説明したが、平行平板ガラス 10を必ずしも設ける必要はない。また、上記実施の形 態および各実施例では、シャツタ 12と絞り Sとを別に設ける例について説明したが、 シャツタ 12の開口 121を絞り Sの開口と同径にし、開口 121を絞りとしてもよい。この 場合、絞り Sが設けられていた位置にシャツタ基板 122を設ける。また、シャツタ 12に は、撮影レンズに入射する光量を制御するための絞り Sよりも小径の小絞り開口を形 成したり、または、 NDフィルタ等で光量を減少する小絞り機能を持たせてもよい。ま た、シャツタ 12ではなくレンズバリアを設けてもよい。
[0033] また、上記各実施例で挙げたデータは例示にすぎず、本発明の要件を満たすもの であれば他の値をとりうる。
[0034] 本出願は、 2003年 9月 9日にされた、日本国特許出願特願 2003— 317445に基 づく。本明細書中に、その明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込む ものとする。
産業上の利用可能性
[0035] 本発明に係る撮影レンズおよび当該撮影レンズを用いた撮像装置は、例えば携帯 機器に適用することができる。

Claims

請求の範囲
物体側に凸面を向けた 2枚の正メニスカスレンズ (LI, L2)で構成され、かつ、以下 の条件式（1)および (2)を満足することを特徴とする撮影レンズ。
[数 6]
Figure imgf000013_0001
[数 7]
Figure imgf000013_0002
但し、 φ 1は 2枚の正メ-スカスレンズ（Ll, L2)のうち物体側の正メ-スカスレンズ（
L1)の屈折力、 φはレンズ全系の合成屈折力、 Tは 2枚の正メニスカスレンズ (LI, L
2)のうち物体側の正メニスカスレンズ (L1)の物体側の面から結像面（M)までの光軸
(O)上の距離、 fはレンズ全系の焦点距離である。
[2] 更に前記 2枚の正メ-スカスレンズ（LI, L2)のうち物体側の正メ-スカスレンズ（L
1)の物体側に絞り (S)を有することを特徴とする請求項 1に記載の撮影レンズ。
[3] 前記 2枚の正メニスカスレンズ (LI, L2)がそれぞれ非球面を少なくとも 1面有する ことを特徴とする請求項 1に記載の撮影レンズ。
[4] 前記 2枚の正メ-スカスレンズ（LI, L2)のうち、像側の正メ-スカスレンズ（L2)の 非球面形状は、光軸 (O)から周辺に向かうに従い凸から凹に変曲していることを特 徴とする請求項 3に記載の撮影レンズ。
[5] 請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の撮影レンズ（1)と、前記撮影レンズ（1)によ り形成された像を撮像する撮像素子（11)とを有することを特徴とする撮像装置。
[6] 前記撮影レンズ（1)と前記撮像素子（11)との間に光学フィルタ（10)力 己されること を特徴とする請求項 5に記載の撮像装置。 [7] 請求項 1乃至 4のいずれ力 1項に記載の撮影レンズ（1)の 2枚の正メニスカスレンズ
(LI, L2)のうち物体側の正メニスカスレンズ (L1)の物体側に前記撮影レンズ（1)に 入射する光量を制御可能なセクタ（123)が配置されたことを特徴とする撮像装置。
PCT/JP2004/012991 2003-09-09 2004-09-07 撮影レンズおよび当該撮影レンズを用いた撮像装置 WO2005026804A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-317445 2003-09-09
JP2003317445 2003-09-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005026804A1 true WO2005026804A1 (ja) 2005-03-24

Family

ID=34308482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/012991 WO2005026804A1 (ja) 2003-09-09 2004-09-07 撮影レンズおよび当該撮影レンズを用いた撮像装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2005026804A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110190B2 (en) 2004-01-16 2006-09-19 Milestone Col., Ltd. Imaging lens

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01158409A (ja) * 1987-09-04 1989-06-21 Fuji Photo Film Co Ltd 測距用光学系
JPH06230277A (ja) * 1993-01-29 1994-08-19 Mark:Kk 読み取り用レンズ
JP2002072079A (ja) * 2000-06-12 2002-03-12 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2003329922A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Seiko Epson Corp 撮像レンズ
JP2004004620A (ja) * 2002-03-29 2004-01-08 Fuji Photo Optical Co Ltd 撮像レンズ
JP2004109585A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Minolta Co Ltd 撮像レンズ
JP2004145183A (ja) * 2002-10-28 2004-05-20 Konica Minolta Holdings Inc 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末
JP2004191844A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Minolta Co Ltd 撮像レンズ
JP2004246168A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 単焦点レンズ
JP2004246169A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 単焦点レンズ

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01158409A (ja) * 1987-09-04 1989-06-21 Fuji Photo Film Co Ltd 測距用光学系
JPH06230277A (ja) * 1993-01-29 1994-08-19 Mark:Kk 読み取り用レンズ
JP2002072079A (ja) * 2000-06-12 2002-03-12 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2004004620A (ja) * 2002-03-29 2004-01-08 Fuji Photo Optical Co Ltd 撮像レンズ
JP2003329922A (ja) * 2002-05-10 2003-11-19 Seiko Epson Corp 撮像レンズ
JP2004109585A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Minolta Co Ltd 撮像レンズ
JP2004145183A (ja) * 2002-10-28 2004-05-20 Konica Minolta Holdings Inc 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末
JP2004191844A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Minolta Co Ltd 撮像レンズ
JP2004246168A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 単焦点レンズ
JP2004246169A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Fuji Photo Optical Co Ltd 単焦点レンズ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110190B2 (en) 2004-01-16 2006-09-19 Milestone Col., Ltd. Imaging lens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112394477B (zh) 摄像镜头
JP4947700B2 (ja) 広角撮像レンズ、撮像装置、およびカメラモジュール
JP5043710B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP3717488B2 (ja) 単焦点レンズ
JP4518836B2 (ja) 撮像レンズ系
JP5687390B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
US9235029B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus including the imaging lens
US20160004034A1 (en) Imaging lens and imaging apparatus provided with the same
WO2013099214A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2008076953A (ja) 撮像レンズ
JP2008107808A (ja) ２焦点撮像光学系および撮像機器
WO2013099211A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP3717489B2 (ja) 単焦点レンズ
JP4138552B2 (ja) 撮像レンズ
JP5607264B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP3770493B2 (ja) 結像レンズ
KR101880633B1 (ko) 줌 렌즈 및 이를 구비한 촬영 장치
CN111352223B (zh) 广角变焦镜头和摄像装置
JP4431127B2 (ja) ズームレンズおよびデジタルカメラおよび携帯情報機器
JP2009008956A (ja) 撮像レンズ体、撮像ユニット、及び該撮像ユニットを搭載した携帯型情報端末
JP2004302060A (ja) 単焦点レンズ
JP5301795B2 (ja) 撮像レンズ
JP2004361440A (ja) 撮影レンズおよびそれを用いた撮像装置
JP2008158122A (ja) 撮像レンズ
JP2004198457A (ja) 撮像レンズ

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG MD RU TJ TM AT BE BG CH CY DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP