WO2005119326A1 - 撮像レンズ - Google Patents

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WO2005119326A1
WO2005119326A1 PCT/JP2005/010216 JP2005010216W WO2005119326A1 WO 2005119326 A1 WO2005119326 A1 WO 2005119326A1 JP 2005010216 W JP2005010216 W JP 2005010216W WO 2005119326 A1 WO2005119326 A1 WO 2005119326A1
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lens
imaging
object side
refractive power
imaging lens
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PCT/JP2005/010216
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French (fr)
Inventor
Kenji Ono
Original Assignee
Seiko Precision Inc.
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Publication date
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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
    • G02B13/0035—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 three lenses

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens suitable for an optical system of a solid-state imaging device or the like, for example, a charge coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • imaging devices have been mounted on small electronic devices such as mobile phones, and the triplet lens type, which is a three-lens lens type, has been used as an imaging lens mounted on these small imaging devices.
  • An imaging lens is generally used.
  • the triplet type imaging lens has a feature that various aberrations can be corrected with a small number of lenses.
  • An example of such a triplet type imaging lens is an imaging lens disclosed in Patent Document 1.
  • an imaging lens When an imaging lens is incorporated into a small electronic device such as a mobile phone, there is a restriction that the size of the electronic device and the overall length of the lens must be shortened.
  • a flow may occur in the image.
  • a mechanical shutter is generally incorporated in an optical system. Therefore, there is a demand for making the entire imaging lens more compact.
  • Patent Document 1 JP 2003-149545 A
  • the imaging lens proposed in Patent Document 1 has a shooting angle of view of about 50 degrees to 6 degrees.
  • the overall lens length is long. Therefore, it has been difficult to reduce the thickness of the optical system when incorporated in a mobile phone or the like.
  • an imaging lens according to a first aspect of the present invention comprises, in order of object side force, a first lens having a meniscus-shaped positive refractive power with a convex surface facing the object side, and a negative lens.
  • An aperture stop is provided on the object side of the first lens
  • Each of the first lens, the second lens, and the third lens has an aspheric surface on at least one surface
  • F is the focal length of the first, second and third lenses as a whole, f is the combined focal length of the first and second lenses, f is the focal length of the second lens, and f is the focal length of the third lens.
  • the imaging lens according to the second aspect of the present invention includes:
  • a first lens having a positive refractive power in a meniscus shape with a convex surface facing the object side
  • a second lens having a negative refractive power and a concave surface facing the object side
  • a positive refractive power and a third lens having
  • An aperture stop is provided on the object side of the first lens
  • Each of the first lens, the second lens, and the third lens has an aspheric surface on at least one surface
  • the focal length of the first lens, the second lens, and the third lens as a whole is f
  • the combined focal length of the first lens and the second lens is f
  • the focal length of the second lens is f
  • An imaging lens according to a third aspect of the present invention includes:
  • a first meniscus-shaped positive refractive power with the convex surface facing the object side is used.
  • An aperture stop is provided on the object side of the first lens
  • Each of the first lens, the second lens, and the third lens has an aspheric surface on at least one surface
  • F is the focal length of the first, second, and third lenses as a whole
  • ⁇ d is the distance measured along the optical axis from the object-side surface force of the first lens to the image-side surface of the third lens.
  • first lens, the second lens, and the third lens may be made of a plastic material for misalignment.
  • the second lens and the third lens are made of a plastic material.
  • One lens may be made of glass material.
  • first lens and the third lens may be made of a glass material, and the second lens may be made of a plastic material.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of an imaging lens according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of an imaging lens according to Example 2.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of an imaging lens according to Example 4.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of an imaging lens according to Example 5.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of an imaging lens according to Example 6.
  • FIG. 7 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 1.
  • FIG. 8 is a coma aberration diagram of the imaging lens according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 2.
  • FIG. 10 is a coma aberration diagram of the imaging lens according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a coma aberration diagram of the imaging lens according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a coma aberration diagram of the imaging lens according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a coma aberration diagram of the imaging lens according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is an aberration diagram (spherical aberration, astigmatism, and distortion) of the imaging lens according to Example 6;
  • FIG. 18 is a diagram depicting the coma aberration of the imaging lens according to Example 6.
  • the imaging lens 10 has, in order from the object side, a first lens 11 having a positive refractive power in a meniscus shape having a convex surface facing the object side along the optical axis X, and a negative refractive power.
  • a triplet lens comprising a second lens 12 having a concave surface facing the object side and a third lens 13 having a positive refractive power.
  • the aperture stop 14 adjusts the amount of light of the subject reaching the imaging surface of the imaging element 16, and is provided closer to the object side than the first lens 11.
  • the parallel plate glass 15 corresponds to a filter or a cover glass, and is disposed on the imaging surface side of the third lens 13.
  • the imaging device 16 captures a subject image formed by the imaging lens 10 and converts the captured image into an electric signal.
  • the imaging element 16 is configured by, for example, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like.
  • the imaging element 16 is electrically connected to and held by a substrate (not shown).
  • the imaging lens 10 or the like when light enters from the object side, the amount of light of the subject is adjusted by the aperture stop 14, passes through the first lens 11, the second lens 12, and the third lens 13 in order, and becomes a parallel flat glass. The light is condensed on the image pickup surface of the image pickup device 16 via 15.
  • Each of the first lens 11, the second lens 12, and the third lens 13 has an aspheric surface on both surfaces (object side and imaging surface side). This is because if both surfaces of the three lenses are spherical, the curvature radius, lens thickness, and lens spacing will be changed to correct various aberrations, which may reduce the degree of freedom in design. is there.
  • the imaging lens 10 of the present embodiment utilizes the entire thickness of the lens and the distribution of refractive power by making both surfaces of the lens aspherical. The design can be performed in a simple manner, and the degree of freedom in design increases.
  • the first lens 11, the second lens 12, and the third lens 13 need not have spherical surfaces on both sides, but at least one surface has an aspherical shape.
  • ⁇ d distance measured along the optical axis X from the object side surface force of the first lens 11 to the imaging side of the third lens 13
  • V Abbe number of the first lens 11
  • the imaging lens 10 which is a triplet lens and widen the angle, and further reduce the incident angle of the principal ray on the image plane side to an appropriate angle of 22 degrees or less.
  • the important and difficult points are the correction of distortion and astigmatism, and the securing of the amount of peripheral light.
  • conditional expressions (1), (2), and (3) the angle of the imaging lens 10 is widened and the overall length is shortened, and further, the incidence of the principal ray on the image plane side Defines the optimum refractive power distribution to reduce the angle to 22 degrees or less, provides good correction of distortion, astigmatism, etc. Make sure you have enough light!
  • the conditional expression (1) is a conditional expression relating to the refractive power of the third lens 13 component. If the lower limit of the conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the third lens 13 component increases, and it is necessary to reduce the overall length of the lens. Advantageously, 1S negative distortion is generated, which is not preferable. Conversely, if the value exceeds the upper limit, the back focus increases and the overall length of the lens increases, which is not preferable.
  • imaging lens can be configured to satisfy only the conditional expression (1).
  • Conditional expression (2) is a conditional expression relating to the combined refractive power of the first lens 11 component and the second lens 12 component. If the lower limit value is not reached, the refractive power of the first lens 11 component becomes excessively large. The amount of light in the surrounding area becomes insufficient due to the pupil difference. Conversely, if the value exceeds the upper limit, the refractive power of the first lens 11 component is small, so that the height of the axial marginal rays in the second lens 12 component increases, and high-order spherical aberration occurs significantly. Absent.
  • the conditional expression (3) is a conditional expression for improving the Petzval sum and the curvature of the image surface with respect to the refractive power of the second lens 12 component. If the value falls below the lower limit of conditional expression (3), it is advantageous to reduce the Petzval sum, and it is advantageous to correct the field curvature. This is not desirable because the angle of incidence of the light beam cannot be controlled. Conversely, if the value exceeds the upper limit, the Petzval sum becomes excessive, and the field curvature at the sagittal image plane remains negative.
  • the imaging lens can be configured to satisfy only the conditional expressions (2) and (3).
  • the total thickness of the lens is somewhat large, but if the upper limit of (4) is exceeded, compactness becomes difficult, which is contrary to downsizing. Conversely, if the value is below the lower limit, it becomes difficult to secure the edge thickness and the medium thickness of the lens, and the incident angle of the chief ray on the sensor surface at the peripheral portion of the image cannot be controlled. In particular, it becomes difficult to correct coma and spherical aberration, so the F-number of 2.8 to 3.5 cannot be maintained.
  • the conditional expression (5) relates to good correction of the image plane.
  • the refractive index of the 13th component of the third lens which plays a large role as positive refractive power, can be adjusted. It is desirable to raise the height. Therefore, if the value falls below the lower limit of (5), it becomes difficult to correct the Petzval sum.
  • the value exceeds the upper limit of (5) it becomes difficult to maintain the balance between the third lens 13 and the first lens 11 and the second lens 12.
  • Conditional expression (6) relates to correction of chromatic aberration.
  • the bending of the chromatic aberration of magnification due to the angle of view becomes more pronounced as the angle of view becomes wider, making it difficult to increase the angle of view.
  • the reason for this is that the contribution of the third lens 13 component to oblique rays increases sharply as the angle of view increases, as compared with the first lens 11 component and the second lens 12 component.
  • conditional expression (6) It is not preferable to lower the lower limit of conditional expression (6) so as to make the first lens 11 component highly dispersed, since this increases chromatic aberration of magnification. Conversely, if the value exceeds the upper limit of (6), axial chromatic aberration will be excessively corrected.
  • the aberration structure of the triplet lens includes a structure in which the first lens 11 component and the second lens 12 component, including chromatic aberration, are over-corrected, and the insufficiently corrected third lens 13 component cancels out the excess. It has become. Therefore, in the case of the front aperture lens, if the third lens component 13 has a lower dispersion than the first lens 11, the chromatic aberration with respect to oblique rays becomes excessively corrected as compared with the on-axis state, so-called chromatic coma. Occurs, and the off-axis performance is degraded.
  • conditional expression (7) the dispersion of the third lens 13 component with respect to the dispersion of the first lens 11 component in conditional expression (7).
  • the first lens 11, the second lens 12, and the third lens 13 are preferably made of a plastic material. This is because, in the production of microlenses, plastic is more suitable for mass production by using a manufacturing method such as injection molding than glass.
  • the first lens 11, the second lens 12, and the third lens 13 composed of a plastic material include those in which the surface of the plastic material is subjected to a coating treatment for the purpose of preventing reflection and improving surface hardness. Shall be considered.
  • first lens 11 may also be formed of a glass material
  • second lens 12 and the third lens 13 may be formed of a plastic material.
  • the first lens 11, the second lens 12 and the third lens 13 are all made of plastic lenses for small and light weight and low cost.
  • the plastic lens material has a large change in the refractive index when the temperature changes, if all the lenses are formed of plastic lenses, there is a possibility that aberrations at the peripheral portion of the image may occur due to temperature fluctuation.
  • the first positive lens 11 is formed of a glass material
  • the second negative lens 12 is formed of a plastic material
  • the third lens 13 having a small positive refractive power is formed of a plastic lens.
  • the first lens 11 also has a glass material strength
  • the second lens 12 and the third lens 13 have a higher temperature than that of the imaging lens 10 made of a plastic material.
  • the first lens 11 and the third lens 13 may be made of a glass material
  • the second lens 12 may be made of a plastic material.
  • a plastic lens is a force that can easily have a flange portion that does not contribute to imaging on the outer peripheral portion. When light enters this flange portion, it may cause ghost or flare. . Therefore, by making the third lens 13 a glass lens, It is not necessary to have a shape having an outer peripheral portion, and it is possible to reduce the possibility of a ghost or a flare that adversely affects a captured image.
  • the aperture stop 14 is disposed on the object side of the first lens 11, and the first lens 11, the second lens 12, and the third lens 13 use an aspherical lens and Since the distribution, surface shape, material, and the like are appropriately set, a sufficient amount of peripheral light can be maintained and various aberrations can be satisfactorily corrected. As a result, the imaging lens of the present embodiment can achieve high performance and can be compact while having a simple lens configuration with a small number of lenses.
  • the distance (height) from the aperture stop 14 to the imaging device 16 can be suppressed to 10 mm or less, so that a portable device capable of miniaturization, weight reduction, and high-quality imaging. It is possible to realize a terminal.
  • the configuration of the imaging lens 10 embodying the present invention will be described more specifically with reference to construction data and aberration diagrams.
  • the configuration of the imaging lens 10 is not limited to the present embodiment.
  • the symbols used in each example are as follows.
  • ⁇ d Distance measured along the optical axis X from the object side force of the first lens 11 to the imaging side of the third lens 13
  • Nd refractive index of each lens at d-line
  • V d Abbe number of each lens at d-line
  • shape of the aspherical surface is represented by the following aspherical expression (8) in a rectangular coordinate system in which the vertex of the surface is the origin and the optical axis direction is the X axis. You.
  • Tables 1 and 2 show the construction data of the first embodiment.
  • a 8 0.736 508 X 10
  • a 8 0.6 7 1 3 74 X 10
  • a 10 0.
  • a 10 — 0. 289 33 7 X 1 0
  • Aj o 0.6 0.6 542 X 1 0
  • Aj ⁇ 0. 666 6 1 3 X 1 0
  • FIG. 7 shows the aberration performance (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens 10 according to Example 1 shown in Tables 1 and 2.
  • FIG. 8 shows the coma aberration performance of the imaging lens 10 according to the first embodiment.
  • FIGS. 7 and 8 show that the imaging lens according to Example 1 has good optical performance.
  • this embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7).
  • Example 2 Tables 3 and 4 show the construction data of Example 2.
  • a fi -0. 2 9 1 2 3 3 X 1 0
  • FIG. 9 shows the aberration performance (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 2 shown in Tables 3 and 4.
  • FIG. 10 shows the coma aberration performance of the imaging lens 10 according to the second embodiment. 9 and 10, it is clear that the imaging lens according to Example 2 has good optical performance.
  • the present embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7).
  • Tables 5 and 6 show the construction data of the third embodiment.
  • FIG. 11 shows the aberration performance (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 3 shown in Tables 5 and 6.
  • FIG. 12 shows the coma aberration performance of the imaging lens 10 according to the third embodiment. 11 and 12 that the imaging lens according to Example 3 has good optical performance.
  • this embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7).
  • Tables 7 and 8 show the construction data of Example 4.
  • FIG. 13 shows the aberration performance (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 4 shown in Tables 7 and 8.
  • FIG. 14 shows the coma aberration performance of the imaging lens 10 according to the fourth embodiment. 13 and 14 that the imaging lens according to Example 4 has good optical performance.
  • the present embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7).
  • Tables 9 and 10 show the construction data of Example 5.
  • FIG. 15 shows the aberration performance (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 5 shown in Tables 9 and 10.
  • FIG. 16 shows the coma aberration performance of the imaging lens 10 according to the fifth embodiment. From FIGS. 15 and 16, it is apparent that the imaging lens according to Example 5 has good optical performance.
  • this embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7).
  • Table 11 and Table 12 show the construction data of Example 6.
  • a s — 0.45020646 X 1 0
  • A1 0 0.0309 621 02
  • a 1 Q — 0.186 1 4464 X 1 0
  • a 4 -3.96 603 25 X 1 0— 5
  • FIG. 17 shows the aberration performance (spherical aberration, astigmatism, distortion) of the imaging lens according to Example 6 shown in Tables 11 and 12.
  • FIG. 18 shows the frame difference performance of the imaging lens 10 according to the sixth embodiment. 17 and 18 that the imaging lens according to Example 6 has good optical performance.
  • this embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7).
  • Table 13 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (7) in the imaging lens of Example 16 described above.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Example 6
  • Conditional expression (1) 1.000 0.874 0.720 0.912 0.943 0.927
  • Conditional expression (2) 3.024 3.426 6.964 3.428 3.363 4.503
  • Conditional expression (3) -0.859 -0.751- 0.622 -0.790 0.880 -0.534
  • Conditional expression (4) 1.017 0.993 1.0424 1.017 1.020 1.390
  • Conditional expression (5) 1.5251 1.5592 1.5251 1.5251 1.5251 1.5251
  • Conditional expression (6) 63.5 95.0 81.5 81.5 95.0 56.22
  • Conditional expression (7) 7.32 41.075 25.28 25.28 38.78 0
  • the present invention has been described with reference to the embodiment and each example, the present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment and each example.
  • the example in which the parallel plate glass 15 is provided has been described, but the parallel plate glass 15 is not necessarily provided.
  • the present invention can be used as an imaging lens of an imaging device mounted on a small electronic device such as a mobile phone.

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Abstract

　物体側から順に、開口絞り（１４）、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第１レンズ（１１）、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第２レンズ（１２）、正の屈折力を有する第３レンズ（１３）を配置する。０．６＜ｆ３／ｆ≦１、２＜ｆ１２／ｆ＜７、－１．５０＜ｆ２／ｆ＜－０．５０、０．８＜Σｄ／ｆ＜１．５、１．４０≦ｎ３≦１．８５、４０≦ν１≦１００、０≦ν１―ν３≦４５の条件式を満たさせる。ｆ，ｆ１２，ｆ２，ｆ３：撮像レンズ（１０）の焦点距離、第１レンズ（１１）と第２レンズ（１２）の合成焦点距離、第２レンズ（１２）、第３レンズ（１３）の焦点距離、Σｄ：撮像レンズ（１０）の全長、ｎ３：第３レンズ（１３）の屈折率、ν１，ν３：第１レンズ（１１）、第３レンズ（１３）のアッベ数とする。

Description

明 細 書
撮像レンズ
技術分野
[0001] 本発明は、固体撮像素子等、例えば CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子) 型イメージセンサ、 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージ センサの光学系に適した撮像レンズに関する。
背景技術
[0002] 近年、携帯電話等の小型の電子機器に撮像装置が搭載されるようになり、これらの 小型の撮像装置に搭載される撮像レンズとして、 3枚構成のレンズタイプであるトリプ レットタイプの撮像レンズが一般に用いられて 、る。トリプレットタイプの撮像レンズは 、少ないレンズ枚数で諸収差を補正できる特徴がある。このようなトリプレットタイプの 撮像レンズとして、例えば特許文献 1に開示された撮像レンズがある。
[0003] 撮像レンズを携帯電話等の小型の電子機器に組み込む場合、電子機器の大きさ 力もレンズの全長を短くしなければならないという制約が生ずる。また、特に携帯電話 に利用されている固体撮像素子は、電子式シャツタで撮像することが多ぐ動いてい る被写体を撮影する場合、像に流れが生ずることがある。このような像の流れを生じさ せな 、ようにするため、一般に機械式シャツタを光学系内に組み込むことが行われて いる。従って、撮像レンズ全体をよりコンパクトに構成することが求められている。
特許文献 1 :特開 2003— 149545号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しカゝしながら、特許文献 1で提案されて!ヽる撮像レンズは、撮影画角が約 50度〜 6
5度程度と比較的狭いにもかかわらず、レンズ全長が長い。従って、携帯電話等に組 み込んだ際に光学系の厚さを小型化するのが困難であった。
[0005] 本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、少ない枚数で簡易なレンズ構成で ありながら高性能を達成し、コンパ外化された撮像レンズを提供することができる。 課題を解決するための手段 [0006] 上記目的を達成するため、本発明の第 1の観点に係る撮像レンズは、 物体側力 順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第 1 レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第 2レンズと、正の屈折力を有 する第 3レンズとが配置され、
前記第 1レンズより物体側に開口絞りが設けられ、
前記第 1レンズ、第 2レンズ、第 3レンズのいずれも力 少なくとも一方の面に非球面 を有し、
第 1レンズ、第 2レンズおよび第 3レンズ全体の焦点距離を f、第 1レンズと第 2レンズ との合成焦点距離を f 、第 2レンズの焦点距離を f 、第 3レンズの焦点距離を f 、第 1
12 2 3 レンズの物体側の面力 第 3レンズの像側の面までを光軸に沿って測った距離を∑ d 、第 3レンズの屈折率を n、第 1レンズのアッベ数を V 、第 3レンズのアッベ数を V と
3 1 3 したときに、
下記条件式 (1)を満たすことを特徴とする。
0. 6 < f /Ϊ ≤ 1 (1)
3
[0007] また、本発明の第 2の観点に係る撮像レンズは、
物体側力 順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第 1 レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第 2レンズと、正の屈折力を有 する第 3レンズとが配置され、
前記第 1レンズより物体側に開口絞りが設けられ、
前記第 1レンズ、第 2レンズ、第 3レンズのいずれも力 少なくとも一方の面に非球面 を有し、
第 1レンズ、第 2レンズおよび第 3レンズ全体の焦点距離を f、第 1レンズと第 2レンズ との合成焦点距離を f 、第 2レンズの焦点距離を f としたときに、
12 2
下記条件式 (2)および (3)を満たすことを特徴とする。
2 < f /f < 7 (2)
12
- 1. 50 < f /ί < -0. 50 (3)
2
[0008] また、本発明の第 3の観点に係る撮像レンズは、
物体側力 順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第 1 レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第 2レンズと、正の屈折力を有 する第 3レンズとが配置され、
前記第 1レンズより物体側に開口絞りが設けられ、
前記第 1レンズ、第 2レンズ、第 3レンズのいずれも力 少なくとも一方の面に非球面 を有し、
第 1レンズ、第 2レンズおよび第 3レンズ全体の焦点距離を f、第 1レンズの物体側の 面力 第 3レンズの像側の面までを光軸に沿って測った距離を∑ d、第 3レンズの屈 折率を n、第 1レンズのアッベ数を V 、第 3レンズのアッベ数を V としたときに、
3 1 3 下記条件式 (4)、（5)、（6)および (7)を満たすことを特徴とする。
0. 8 < ∑d/f く 1. 5 … · · (4)
1. 40 < n ≤ 1. 85 5)
3 … · · (
40 < V ≤ 100
1 … · · (6)
0 < V 一 V ≤ 45 … · · (7)
[0009] また、前記第 1レンズ、前記第 2レンズ及び前記第 3レンズは 、ずれもプラスチック 材料から構成されるようにしてもょ ヽ。
[0010] また、前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはプラスチック材料から構成され、前記第
1レンズはガラス材料力も構成されるようにしてもょ 、。
[0011] また、前記第 1レンズ及び前記第 3レンズはガラス材料から構成され、前記第 2レン ズはプラスチック材料力も構成されるようにしてもよ!、。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、少な ヽ枚数で簡易なレンズ構成でありながら高性能を達成し、コ ンパク M匕された撮像レンズを提供することができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成図であり、実施例 1に係る撮像レ ンズの構成図である。
[図 2]本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成図であり、実施例 2に係る撮像レ ンズの構成図である。
[図 3]本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成図であり、実施例 3に係る撮像レ ンズの構成図である。
[図 4]本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成図であり、実施例 4に係る撮像レ ンズの構成図である。
[図 5]本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成図であり、実施例 5に係る撮像レ ンズの構成図である。
[図 6]本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成図であり、実施例 6に係る撮像レ ンズの構成図である。
[図 7]実施例 1に係る撮像レンズの収差図 (球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
[図 8]実施例 1に係る撮像レンズのコマ収差図である。
[図 9]実施例 2に係る撮像レンズの収差図 (球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
[図 10]実施例 2に係る撮像レンズのコマ収差図である。
[図 11]実施例 3に係る撮像レンズの収差図 (球面収差、非点収差、歪曲収差)である [図 12]実施例 3に係る撮像レンズのコマ収差図である。
[図 13]実施例 4に係る撮像レンズの収差図 (球面収差、非点収差、歪曲収差)である [図 14]実施例 4に係る撮像レンズのコマ収差図である。
[図 15]実施例 5に係る撮像レンズの収差図 (球面収差、非点収差、歪曲収差)である [図 16]実施例 5に係る撮像レンズのコマ収差図である。
[図 17]実施例 6に係る撮像レンズの収差図 (球面収差、非点収差、歪曲収差)である
[図 18]実施例 6に係る撮像レンズのコマ収差図である。
符号の説明
10 撮像レンズ
11 第 1レンズ
12 第 2レンズ
13 第 3レンズ 14 開口絞り
15 平行平板ガラス
16 撮像素子
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本発明の実施の形態に係る撮像レンズについて、以下図面を参照して説明する。
なお、本発明の実施の形態に係る撮像レンズの構成例を示した図 1〜図 6にお 、て 、 Ri (i= 1〜6)は、物体側より順に第 i番目のレンズの近軸曲率半径を表し、 Dk(k= 1〜8)は、物体側より順に第 k番目の光軸 X上のレンズ等の肉厚またはレンズ等の間 の空気間隔を表している。
[0016] 撮像レンズ 10は、物体側から順に、光軸 Xに沿って、物体側に凸面を向けたメニス カス形状の正の屈折力を有する第 1レンズ 11と、負の屈折力を有し、物体側に凹面 を向けた第 2レンズ 12と、正の屈折力を有する第 3レンズ 13とを備えた、 3枚構成のト リブレットレンズである。開口絞り 14は、撮像素子 16の撮像面に達する被写体光量を 調整するものであり、第 1レンズ 11よりも物体側に設けられている。平行平板ガラス 15 は、フィルターやカバーガラスに相当するものであり、第 3レンズ 13の撮像面側に、一 枚配置されている。
[0017] 撮像素子 16は、撮像レンズ 10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。撮像素子 16は、例えば CCD型イメージセンサ、 CMOS型ィメー ジセンサ等により構成される。撮像素子 16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] 撮像レンズ 10等において、物体側から光が入射すると、開口絞り 14により被写体 光量が調整され、第 1レンズ 11、第 2レンズ 12および第 3レンズ 13を順次通過して、 平行平板ガラス 15を介して、撮像素子 16の撮像面に集光される。
[0019] 第 1レンズ 11,第 2レンズ 12及び第 3レンズ 13はいずれも力 両面（物体側および 撮像面側）に非球面を有している。なぜなら、仮に 3枚のレンズの両面がいずれも球 面形状であると、曲率半径、レンズ厚、レンズ間隔を変更し、諸収差を補正することと なり、設計の自由度が低くなる可能性がある。しかし、本実施の形態の撮像レンズ 10 は、レンズの両面を非球面形状とすることで、レンズの全厚及び屈折力の配分を利用 して設計を行うことができ、設計の自由度が増す。なお、第 1レンズ 11,第 2レンズ 12 及び第 3レンズ 13は、いずれも両面とも球面形状である必要はなぐ少なくとも片面 が非球面形状であればょ 、。
また、撮像レンズ 10は、
f：撮像レンズ 10の焦点距離
f ：第 1レンズ 11と第 2レンズ 12との合成焦点距離
12
f ：第 2レンズ 12の焦点距離
2
f ：第 3レンズ 13の焦点距離
3 1
∑ d：第 1レンズ 11の物体側面力ゝら第 3レンズ 13の撮像側面までを光軸 Xに沿って測 つた距離 〇 n：第 3レンズ 13の屈折率（例えば、第 3レンズ 13に入射する光の波長え = 587. 56
3
nmのとき）
V ：第 1レンズ 11のアッベ数
V ：第 3レンズ 13のアッベ数
3
としたときに、次の（1)〜(7)の条件式を満たしている。
0. 6 < f /ί < 1 ' ' · · · · (1)
3
2 < f /ϊ
12 < 7 ' •… · (2)
— 1. 50 < f /ϊ
2 < … · · (3)
0. 8 < ∑d/f < 1. 5 … · · (4)
1. 40 < η < 1. 85 ' •
3 … · (5)
40 < V < 100
1 … · · (6)
0 < V 一 V < 45 … · · (7)
[0022] ところで、トリプレットレンズである撮像レンズ 10の全長を短くし、且つ広角化し、更 には像面側での主光線の入射角を適切な角度である 22度以下にするに当たり、最 も重要かつ困難な点は、歪曲収差、非点収差等の補正と周辺光量の確保である。
[0023] そこで本実施の形態においては、条件式（1) , (2) , (3)において、撮像レンズ 10 を広角化し、且つ全長を短くし、更には像面側での主光線の入射角を 22度以下に するのに最適な屈折力配分を規定し、歪曲収差、非点収差等の良好な補正と、周辺 光量の確保を両立して!/ヽる。
[0024] 条件式（1)は、第 3レンズ 13成分の屈折力に関する条件式であり、この下限値を下 回ると、第 3レンズ 13成分の屈折力が大きくなり、レンズ全長の短縮には有利である 1S 負の歪曲収差の発生を招き好ましくない。反対に上限値を上回ると、バックフォ 一カスが増大してレンズ全長が大きくなり好ましくない。
なお、条件式 (1)のみを満たすように、撮像レンズを構成することも可能である。
[0025] 条件式 (2)は、第 1レンズ 11成分と第 2レンズ 12成分との合成屈折力に関する条件 式であり、この下限値を下回ると、第 1レンズ 11成分の屈折力が過大になり、瞳の収 差によって周辺の光量が不足する。逆に上限値を上回ると、第 1レンズ 11成分の屈 折力が小さいために、第 2レンズ 12成分における軸上周辺光線の高さが増し、高次 の球面収差の発生が著しいため、好ましくない。
[0026] 条件式（3)は、第 2レンズ 12成分の屈折力に関し、ペッツバール和と像面の曲がり を改善するための条件式である。条件式（3)の下限を下回るとペッツバール和を小さ くするのに有利であり、像面湾曲の補正に有利であると思える力 画像周辺部で撮像 素子 16の撮像面 (センサ面）に対する主光線の入射角が制御できなくなるので好ま しくない。逆に上限を上回るとペッツバール和が過大になり、サジッタル像面での像 面湾曲が負に残存してしまう。
なお、条件式 (2)及び (3)のみを満たすように、撮像レンズを構成することも可能であ る。
[0027] 更に、本実施形態においては、条件式 (4)を設定することによって、良好な収差補 正とコンパクトさとの両立を図った。
[0028] 収差を補正する上では、レンズの全厚がある程度大き 、方が望ま 、が、（4)の上 限を上回るとコンパクトィ匕が困難になり、コンパクト化に反する。逆に下限を下回るとレ ンズの縁肉厚、中肉厚を確保することが困難になり、画像周辺部でのセンサ面に対 する主光線の入射角が制御できず、更には、諸収差、特に、コマ収差と球面収差の 補正が困難になるため、 Fナンバー 2. 8〜3. 5という明るさが保てなくなる。
[0029] 条件式（5)は、良好な像面の補正に関するものである。ペッツバール和を補正する 上では、正屈折力としての役割分担が大きい第 3レンズ 13成分の屈折率を出来るだ け高くすることが望ましい。よって、（5)の下限値を下回ると、ペッツバール和の補正 が困難になる。その一方、（5)の上限値を上回ると、第 3レンズ 13と、第 1レンズ 11及 び第 2レンズ 12とのバランスを保つことが難しくなる。第 3レンズと、第 1レンズ 11及び 第 2レンズ 12とのバランスを考慮した場合、第 3レンズ 13と第 1レンズ 11の屈折率を 同じにしたほうが好ましい。また、コストを優先として考えた場合、第 3レンズ 13には、 プラスチック材料を用いたほうがより好まし 、。
[0030] 条件式 (6)は色収差の補正に関するものである。一般に、前絞りのレンズは、軸外 の収差の補正が困難であり、色収差もその例外ではない。特に、画角による倍率の 色収差の曲がりは、広角になるほど顕著になり、広角化を困難にしている。この理由 としては、第 1レンズ 11成分と第 2レンズ 12成分に比べ、第 3レンズ 13成分の斜光線 に対する寄与が、画角の増加に伴って急激に増加するためである。
そこで、第 1レンズ 11成分には低分散のガラス材料を用いることが望ましいが、コス トを優先するとプラスチック材料を用いることが望ま 、。
[0031] 条件式 (6)の下限を下回らせて第 1レンズ 11成分を高分散にすることは、倍率の色 収差を増やしてしまうことになるため好ましくない。逆に、（6)の上限を上回ると、軸上 色収差が過剰に補正されてしまう。
[0032] また、トリプレットレンズの収差構造としては、色収差も含めて第 1レンズ 11成分と第 2レンズ 12成分で過剰補正し、補正不足の第 3レンズ 13成分でその過剰分を相殺す る構造になっている。それゆえ前絞りのレンズの場合、第 1レンズ 11成分に比べ第 3 レンズ成分 13が低分散であると、斜光線に対する色収差が、軸上に比べて補正過 剰になり、いわゆる色のコマ収差が発生し、軸外性能を悪ィ匕させてしまう。
[0033] そこで、条件式（7)において第 1レンズ 11成分の分散に対する第 3レンズ 13成分の 分散を規定することにより、上記問題点の解決を図った。条件式 (7)の上限を上回る 場合、言い換えると第 3レンズ 13成分を第 1レンズ 11成分に対して過剰に高分散に した場合、第 3レンズ 13成分によって色収差が増えてしまうため、軸上色収差の補正 が不足になる。反対に条件式 (7)の下限を下回ると軸上色収差が補正過剰となり、 軸上色収差，倍率色収差の補正及び周辺像高での色コマ収差を補正することが難 しくなる。 なお、条件式 (4)〜(7)を満たすように、撮像レンズを構成することも可能である。
[0034] 第 1レンズ 11,第 2レンズ 12および第 3レンズ 13は、いずれもプラスチック材料から 構成することが好ましい。なぜなら、微小レンズの生産に際しては、ガラスに比して、 プラスチックの方が射出成形等の製造方法を用いることにより、量産に向 、て 、るた めである。なお、プラスチック材料カゝら構成された第 1レンズ 11,第 2レンズ 12および 第 3レンズ 13には、プラスチック材料の表面に反射防止や表面硬度向上を目的とし たコーティング処理を施したものも含むものとする。
[0035] また、第 1レンズ 11はガラス材料力も構成され、第 2レンズ 12と第 3レンズ 13はプラ スチック材料力 構成されるようにしてもょ 、。
[0036] 第 1レンズ 11,第 2レンズ 12および第 3レンズ 13をすベてプラスチックレンズで構成 することは、上述したように、小型軽量ィ匕と低コストィ匕には有利である。しかし、プラス チックレンズ材料は温度変化時の屈折率変化が大き 、ため、全てのレンズをプラス チックレンズで構成すると、温度変動により画像周辺部の収差が発生する可能性が ある。
[0037] そこで、正の第 1レンズ 11をガラス材料にて形成し、負の第 2レンズ 12をプラスチッ ク材料にて形成し、正の屈折力の少ない第 3レンズ 13をプラスチックレンズとすること で、第 1レンズ 11の温度変化時の屈折率変化が無視でき、撮像レンズ全系での温度 変化時の画像周辺部での収差を小さく抑えることが可能な構成となる。なお、ガラス モールドレンズも、小径レンズであっても比較的容易に製造できるレンズの一つであ る。
[0038] 更に、第 1レンズ 11がガラス材料力も構成され、第 2レンズ 12と第 3レンズ 13がブラ スチック材料カゝら構成する撮像レンズ 10より、さらなる性能の向上を達成すベぐ温 度変動に対する画像周辺部の収差の発生を抑えるために、第 1レンズ 11、第 3レン ズ 13にガラス材料を採用し、第 2レンズ 12はプラスチック材料カゝらなる構成を採るよう にしてもよい。
[0039] 一般に、プラスチックレンズは結像に寄与しないフランジ部を外周部に有する形状 とすることが容易である力 このフランジ部に光が入射すると、ゴーストやフレアの原 因となる可能性がある。よって、第 3レンズ 13をガラスレンズにすることで、フランジ部 を外周部に有する形状とする必要がなくなり、撮像される画像に悪い影響を及ぼすゴ 一ストやフレアとなる可能性を少なくすることが可能である。
[0040] このように本実施の形態では、開口絞り 14を第 1レンズ 11の物体側に配置し、第 1 レンズ 11,第 2レンズ 12及び第 3レンズ 13について、非球面レンズを用いるとともに パワー配分、面形状、材質等を適切に設定するようにしたので、十分な周辺光量を 維持し、かつ、諸収差を良好に補正することができる。その結果、本実施の形態の撮 像レンズは、少ない枚数で簡易なレンズ構成でありながら、高性能を達成することが でき、かつ、コンパクトィ匕することが可能である。
[0041] また、本実施の形態では、開口絞り 14から撮像素子 16までの距離 (高さ）を 10mm 以下に抑えることができるので、小型化、軽量化及び、高画質の撮像が可能な携帯 端末を実現することが可能である。
実施例
[0042] 以下に、本発明を実施した撮像レンズ 10の構成について、コンストラタシヨンデータ 、収差図を挙げて更に具体的に説明する。なお、撮像レンズ 10の構成は本実施例 に限定されるものではない。ここで、各実施例に用いられる記号は、下記の通りであ る。
f：撮像レンズ 10の焦点距離
f ：第 1レンズ 11と第 2レンズ 12との合成焦点距離
12
f ：第 2レンズ 12の焦点距離
2
f ：第 3レンズ 13の焦点距離
3
∑ d：第 1レンズ 11の物体側面力ゝら第 3レンズ 13の撮像側面までを光軸 Xに沿って測 つた距離
ω：半画角
F :Fナンバー
R:曲率半径 (mm)
D：レンズ等の肉厚またはレンズ等の間の空気間隔（mm)
Nd：各レンズの d線での屈折率
V d:各レンズの d線でのアッベ数 [0043] また、各実施例において、非球面の形状は、面の頂点を原点とし光軸方向を X軸と した直交座標系にお!、て、以下の非球面式 (8)で表される。
Figure imgf000013_0001
[0044] ここで、
h:光軸 Xからの垂直方向の高さ
Z：光軸からの垂直方向の高さ hの非球面上の点より非球面頂点の接平面（光軸に垂 直な平面）に下ろした垂線の長さ
C:非球面の近軸曲率半径 Rの逆数
K:離心率
A , A , A , A ：第 4, 6, 8, 10次の非球面係数
4 6 8 10
とする。
[0045] 上記実施の形態で図 1〜図 6に示した撮像レンズ 10の構成例力 実施例 1〜6〖こ 係る撮像レンズ構成例に対応して 、る。
[0046] (実施例 1)
表 1及び表 2は、実施例 1のコンストラタシヨンデータを示している。
[0047] [表 1]
f = 4. 9 1 8 mm F 2. 8 TL = 5. 00 mm 2 j = 6 4. 4度
f 1 2= 1 4. 8 7 3 mm r 2 =- 4 . 2 2 4mm f = 4. 9 1 8 mm
∑ d = 5. O O O mm n = 1 . 5 2 5 1 0 2 v 1— 63. 5 4 0 v 5 6. 2 2
v 1— v 3— i . 3 2 面番号 R D Nd v d 絞り （s ) 0. 0 5 0 0
1 2. 7 6 5 8 0. 9 0 5 4 1. 5 2 5 1 0 6 3. 5 4
2 - 1 0. 9 2 4 3 1. 2 3 00
3 1. 1 4 3 0 0. 5 5 0 0 1. 5 8 5 00 3 0. 0 0
4 - 2. 5 0 0 3 0. 3 7 7 2
5 1. 5 6 6 8 1. 4 3 7 5 1. 5 2 5 1 0 5 6. 2 2
6 2. 7 2 5 0 0. 5 0 00
7 0. 3 00 0 1. 5 1 6 8 0 6 4. 1
8 1. 00 00 [0048] [表 2]
非球面係数
第 1面 κ= 2. 7 1 8950 第 4面 K= 0. 068825
2
A4= 0. 1 6 6 2 1 6 X 1 0 A = - 0. 77 1 06 7 / 1 0
A 0. 9 86 356 X 1 0 A6= 0. 4734 33 X 1 0
A8= 0. 7 36 508 X 1 0 A8= 0. 6 7 1 3 74 X 1 0
A10 = 0. A10 =— 0. 289 33 7 X 1 0 " 第 2面 K = 第 5面 K= 5. 540043
Α4 = 0. Α4=- 0. 1 7 559 1 X 1 0
Af Α6= 0. 384 1 95 X 1 0
A8= 0. 89 84 99 X 1 0 Α3=- 0. 344890 X 1 0
Aj o= 0. 6 30 542 X 1 0 Aj ο= 0. 666 6 1 3 X 1 0
Κ= 5. 0 1 1 6 1 4 第 6面 K =—l. 805543
Α4 = 0. 24 6 3 7 1
Α4 =— 0. 3 1 0420 X 1 0 ΑΒ = 0. 1 5 08 25
Figure imgf000014_0001
0. 30 1 064 X 1 0
A J ο = - 0. 33686 5 X 1 0 Aa= - 0. 1 3056 9 / 1 0
Figure imgf000014_0002
[0049] 図 7は、表 1及び表 2に示した実施例 1に係る撮像レンズ 10の収差性能（球面収差 、非点収差、歪曲収差)を示す。なお、非点収差図では、タンジ ンシャル像面およ びサジタル像面に対する収差を表す。また、図 8は、実施例 1に係る撮像レンズ 10の コマ収差性能を示す。
[0050] 図 7及び図 8より、実施例 1に係る撮像レンズが良好な光学性能を有していることが ゎカゝる。
[0051] また、後述するように、本実施例は上記条件式（1)〜（7)を満足する。
[0052] (実施例 2) 表 3及び表 4は、実施例 2のコンストラタシヨンデータを示している。
[0053] [表 3] f = 5. 04 3 mm F 2. 8 TL= 5 35 9 mm 2 ω = 6 2. 9度 f 12= 1 7. 2 78mm f 3. 78 8 mm f 3= 4. 406 7mm ∑ d = 5. 009 5mm n 1. 55 9 1 9 6 = 9 5. 00 v 3= 5 3. 924
= 4 1. 0 75 面番号 R D Nd 絞り （s ) oo 0. 0 5 0 0
1 1 . 9 78 9 3 1. 1 4 5 1 3 1. 4342 5 7 9 5 2 一 5 2. 40 9 0 1. 2 9 9 8 9
3 0 . 8 1 9 6 5 0. 5 5 0 0 0 1. 5 8500 30 4 一 1 . 6 22 2 2 0. 1 0 0 0 0
5 1 . 6 08 6 8 1. 4 1 4 4 7 1. 5 59 1 96 5 3 6 3 . 1 72 2 8 0. 5 0 0 0 0
7 0. 3 0 0 0 0 1. 5 1 6 80 64 8 oo 0. 9 9 0 4 9
[0054] [表 4]
非球面係数
7 248 7 5 第 4面 Κ= - 0. 5 3 9 1 2 0 第 1面 κ= 0.
Α 4 0. 44 2 26 0 X 1 0
Α4= 0 5 7 1 6 9 6 X 1 0
A6= 0. 1 6 7 7 3 1 X 1 0—
Αβ = - 0. 9 9 24 5 5 X 1 0 A8= 0. 1 0 2 0 1 2 X 1 0— 1
ΑΗ= 0. 1 04 6 3 4 X 1 0 A J o = - 0. 1 5 2 5 34 X 1 0—
Α1 ο= - 0. 8 9 7 1 0 3 X 1 0
.弔 5
= 0. 0 0 0 0 0 面 K= - 8.
Α4 = 0.
Α4 = 0. 2 2 5 0 3 3 X 1 0
0.
Α6 = - 0. 1 4 8 7 7 5 X 1 0
0.
Afi = - 0. 2 9 1 2 3 3 X 1 0
Figure imgf000016_0001
K= 3. 5 5 1 2 1 9 第 6面 K = 2. 7 249 8 6
Α4 = - 0. 3 0 1 2 8 1
Α4 = 0. 3 1 8 3 2 2 X 1 0 0. 1 2 9 2 0 9
Α6= 0. 4 8 1 5 6 8 X 1 0
Α8= 0. 34 8 3 2 0 X 1 0
Figure imgf000016_0002
[0055] 図 9は、表 3及び表 4に示した実施例 2に係る撮像レンズの収差性能 (球面収差、非 点収差、歪曲収差)を示す。図 10は、実施例 2に係る撮像レンズ 10のコマ収差性能 を示す。図 9及び図 10より、実施例 2に係る撮像レンズが良好な光学性能を有してい ることがゎカゝる。
[0056] また、後述するように、本実施例は上記条件式（1)〜（7)を満足する。
[0057] (実施例 3)
表 5及び表 6は、実施例 3のコンストラタシヨンデータを示してレ、る。
[0058] [表 5]
[9挲] [6S00]
6 τ e e 8 ■ 0 8 τ 9 0089 τ s ■ T o o o ε ' 0 Ζ
6 τ s ρ ■ 0 ΐ 8 8 8 S · 9 ζ '9 Q S O T S S ■ T Ζ 9 £ 6 l ■ τ 0 T Z ' τ
00 00 τ ' 0 ΐ 6 9 S S ■ z
0 "ο ε 01 8 S ■ τ 00 ο s s ■ 0 6 968 · o ε
ο ε 6 ο s ■ τ 3 0 S 69 ' 8 ζ
Q ■τ 8 6669 6 t ■ τ 69 Ζ S 6 ■ 0 Τ e 090 ' Ζ τ
Figure imgf000017_0001
PN α a 泰 ®
8 Z
ζ ζ ' 9 Q =ε Λ
0 S 'τ 8 s ο τ s s e ■ τ = ε u tutu g 90 ' S = Ρ Ζ mm ο Q ■ ε =S J rara ζ 0 ' 'ε J ε ε =
9 =m Ζ ram § ^ Τ Ψ - =ΊΛ, 8 • z ∞6 8 9 8 - = J
9li0T0/S00Zdf/X3d 91- 9 6II/S00Z OAV 非球面係数
第 1面 κ= 0. 792 978 第 4面 K = - 0. 1 9 39 59
Α4 = 0. 4 1 58 95 X 1 0 Α4= — 0. 73 76 2 7 X 1 0 Af. = 0. 8 8 500 5 X 1 0 A 6 = 0. 2 95030 X 1 0"
AR= 0. 78 796 7 X 1 0 A8= 0. 97 1 478 X 1 0"
A1 0 = 0. 1 0 6 03 5 X 1 0 A 0. 2202 3 6 X 1 0 第 2面 K: 0. 00000 第 5面 K= - 8. 8 1 8 00 6
Α4 = 0. 25 7 5 1 6 1 0 Α, = - 0. 1 2 3 2 08 X 1 0
Afi = 0. 1 8 34 1 8 X 1 0 ΑΒ = 0. 30 1 609 X 1 0
2
A8= 0. 1 7 1 58 2 X 1 0 Af 0. 30 2 28 5 X 1 0 , 0. 7 1 8 279 X 1 0 A10= 0. 第 3面 K= 4. 6 1 2948 第 6面 K= -0.
Α4 =— 0. 306 54
A., = 0.
Α 6 = 0. 1 378 6 2
0. 258 1 34 X 1 0 A 0. 7 9 1 9 20 X 1 0
A, 0 = - 0. 1 0 9 309 X 1 0 A8= 0. 25 7 1 28
A1 0. 1 9 1 5 1 4 X 1 0
[0060] 図 11は、表 5及び表 6に示した実施例 3に係る撮像レンズの収差性能（球面収差、 非点収差、歪曲収差)を示す。図 12は、実施例 3に係る撮像レンズ 10のコマ収差性 能を示す。図 11及び図 12より、実施例 3に係る撮像レンズが良好な光学性能を有し ていることがわかる。
[0061] また、後述するように、本実施例は上記条件式（1)〜（7)を満足する。
[0062] (実施例 4)
表 7及び表 8は、実施例 4のコンストラタシヨンデータを示している。
[0063] [表 7] f = - 9367 F 2. 8 TL= 5. 3 703 mm 2 ω= 64. 1度 f 1 2 = 1 6. 9 2 1 mm f 2 = - 3. 89 9 mm f : 4. 50 mm
∑ d = 5. 0203 mm n = 1. 52 5 1 02 8 1. 50
5 6. 2 2
v ,= 25. 28 面番号 R D Nd v d 絞り （s ) 0 . 0 5 0 0
2 608 0 95 1 1 25 1. 49 69 9 9 8 1. 5
2 2 54 2 420 1 2 6 4 1 5 9
3 0 8 9649 0 . 5 5 0 00 1. 58 54 70 30. 0 4 6 93 9 2 0 . 1 0 2 84
5 7 3 1 6 9 1 . 6 5 2 1 6 1. 52 5 1 02 5 6. 2 6 4 3 5 2 73 0 . 5 0 0 00
7 0 . 3 0 0 00 1. 5 1 6 800 64. 1 8 0 . 9 7 9 70 [表 8]
非球面係数 Κ = - 0. 5 9 298 0 第 1面 κ= - 0. 9 3 7 45 9
Α4 = - 0. 24 74 5 3 X 1 0 _1
Α4 = 0. 2 1 9 0 1 7 X 1 0 — 2
AF, 0. 2 8 26 7 9 X 1 0 _1
Α6 = . 5 6 6 3 3 9 X 1 0 "2
As= 0. 722070 X 1 0 Α8 = 0. 2 1 0 8 9 4 X 1 0 "-
A ! o = - 0. 2 0 1 2 9 5 X 1 0 "- Α10 = - 0. 7 3 0 2 3 1 X 1 0 "2
K= 9. 9 9 5 2 3 5
Κ 0. 00000
A4 = 0. 3 74 9 2 2 X 1 0 " Α4 = 0. 2 7 1 9 3 9 X 1 0— 1
Α5 = 2 2 X 1 0 " - 0. 1 7 8 0 8 8 X 1 0— 1 A5 = 0. 1 3 5 5
Α = . 3 5 9 3 1 1 X 1 0 "3 0.1 84 3 2 2 X 1 0 "3
Α10 = 5 84 8 1 6 X 1 0— 2 A1 Q 0. 683872 X 10 面 Κ= 3. 38 7 8 16 第 6面 K =— 6. 46 8 6 1 6
Α4 = 2 6 9 0 9 6
Α4 = 0. 1 9 2 0 2 1 X 1 0 _1 Α5 = . 1 4 8 3 1 2
Α = 0. 3 5 3 24 1 Α5 0. 2 1 57 50 X 1 0 "2
As= 0. 1 83 1 30 X 1 0
Α10= 3832 7 0 X 1 0
Α10= 0. 291 687 X 10
[0065] 図 13は、表 7及び表 8に示した実施例 4に係る撮像レンズの収差性能（球面収差、 非点収差、歪曲収差)を示す。図 14は、実施例 4に係る撮像レンズ 10のコマ収差性 能を示す。図 13及び図 14より、実施例 4に係る撮像レンズが良好な光学性能を有し ていることがわ力る。
[0066] また、後述するように、本実施例は上記条件式（1)〜（7)を満足する。
[0067] (実施例 5)
表 9及び表 10は、実施例 5のコンストラクシヨンデータを示している。
[0068] [表 9] f =4. 90 18m m F 2. 8 TL= 5. 00mm 2 ω = 64. 2度 f 1 6 . 484 mm f 2 = —4. 3 1 1 5 mm f ； ¾ = 4. 62 22 mm
∑ d = 5. 000 mm n = 1. 5 2 5 102 v ! = 95. 0
v = 5 6. 2 2
V i— V 38. 78 面番号 R D Nd v d 絞り （s ) 0. 0500
1 2. 2 69 60 0. 9 5 89 29 1. 43425 7 95,
2 - 1 3. 806 1 7 1. 43 68 69
3 0. 8 32 76 0. 5 5000 1. 5 85470 30,
4 1 . 545 8 3 0. 1 0000
5 1 . 52 6 78 1. 454 1 9 1. 52 5 1 02 5 6
6 2 . 76 609 0. 50000
7 0. 30000 1. 5 1 6 800 64
8 1. 00000 [表 10]
非球面係数
第 1面 K= — 1. 1 2 8 8 9 9
Α4= 0 , 1 5 5 4 7 4 X 1 0
Α 6= 0 , 3 7 3 3 1 2 X 1 0 第 4面 K = - - 0. 6 2 9 4 4 6
Α4 一 0. 3 7 7 4 3 0 X 1 0
Α3= - 0. 4 7 3 9 3 0 X 1 0
Α6= 0. 2 4 2 0 2 5 X 1 0
Α 10= 0. 2 6 9 3 5 2 X 1 0 "
Α8= 0. 9 4 5 9 2 2 X 1 0— 2 第 2面 Κ= 0. 000000
Α4 一 0. 2 6 4 2 9 5 X 1 0 Α10 = 0. 2 1 5 3 5 3 X 1 0 "2
Α Ε= - 0. 1 6 3 6 9 9 X 1 0
5曲 Ιν= 7. 8 5 0 7 2 4
Α. = 0. 1 8 7 4 9 2 X 1 0 A, = - 0. 9 3 1 5 3 1 X 1 0— 2
- 0. 4 7 9 0 9 6 X 1 0 "2 A6 0. 2 9 7 4 4 0 X 1 0 "2
AS 一 0. 4 9 3 8 4 4 X 1 0
Κ= 3. 5 8 8 7 3 5
Α 4 一 0. 2 6 4 6 1 7
A1 0- 0. 2 5 6 7 3 8 X 1 0 0. 1 3 7 6 3 8
AS 一 0. 2 3 6 0 5 4 X 1 0
第 6面 - 4. 6 0 2 1 1 8
Α4 0. 2 4 4 5 0 5 X 1 0
A10 = 一 0. 6 9 8 4 2 3 X 1 0 "
Α6 0 , 4 0 0 1 6 9 X 1 0
Figure imgf000022_0001
A！ Q = 0. 1 6 3 8 6 9 X 1 0
[0070] 図 15は、表 9及び表 10に示した実施例 5に係る撮像レンズの収差性能 (球面収差 、非点収差、歪曲収差)を示す。図 16は、実施例 5に係る撮像レンズ 10のコマ収差 性能を示す。図 15及び図 16より、実施例 5に係る撮像レンズが良好な光学性能を有 していることがわ力る。
[0071] また、後述するように、本実施例は上記条件式（1)〜（7)を満足する。
[0072] (実施例 6)
表 11及び表 12は、実施例 6のコンストラクシヨンデータを示している。
[0073] [表 11] f =4. 50 29 mm F 3. 5 TL= 6. 26mm 2 ω = 6 9. 0度 f 12= 20. 2 76mm f ― 2. 4054 mm f ¾ = 4. 1 734 mm ∑ d = 6. 2 604 mm n； 1. 52 5 1 02 1 5 6. 22
v 3 = 5 6. 2 2
v v = 0 面番号 R D Nd 絞り （s ) 0. 0 1
4 1 4846 1. 6 3 2 00 5 25 2 78 56. 2
2 8 69 9 6 0. 6 7 1 5 2
3 0. 603 8 6 0. 70264 5 85470 30. 0 4 5 1 1 3 3 0 1 1000
5 943 1 0 4 7652 52 52 78 5 6. 2 6 1 2 73 709 6 6 7 75
7 0 30000 5 1 6 800 64, 8 0 2 89 73 [表 12]
第 1面 Κ= 2. 597545 第 4面 K =— 2. 705793
Α4= 0. 0 1 9 3 98858
A4 = 0. 205 608 1 6 X 1 0" 1
AR 一 0. 025 9 93644
As = — 0. 45020646 X 1 0 As 0. 2 2 1 6 57 1 2X 1 0 A1 0 = 0. 0309 6 21 02
A p = - 0. 398 98 5 9 9 X 1 0
K = 1. 06 58 22
A 98 9 7 78 5 X 10 A4 一 0. 04429 3 205
Αβ = 0, 03 729878
A = 0. 02437 1 86 第 5面 K= — 7. 046 6 84
A1 Q= — 0. 1 8 6 1 4464 X 1 0 A4= - 3. 9 6 603 25 X 1 0— 5
A5= 0. 8 1 4 1 73 75 X 1 0"3
K= 1. 7 75 1 2
- 0. 0 7036009 5
As 0. 1405048 3 X 1 0 "
A, = 0. 06 9 805259
As= 0, 6 5 1 38503 X 1 0" A10= 6. 6 6406 78 X 1 0 "7
A1 0--0. 549 8 1 71 X 1 0 第 6面 K 7. 231 8 6 7
Α4 0. 5 9 1 479 27 X 1 0— 2
A 6 = 0. 10 1 90228 X 1 0 "2
As =— 0. 138 206 77X 1 0—3
A10^- 3. 2 1 45 28 1 X 10— 6
[0075] 図 17は、表 11及び表 12に示した実施例 6に係る撮像レンズの収差性能 (球面収 差、非点収差、歪曲収差)を示す。図 18は、実施例 6に係る撮像レンズ 10のコマ収 差性能を示す。図 17及び図 18より、実施例 6に係る撮像レンズが良好な光学性能を 有していることがわ力る。
[0076] また、後述するように、本実施例は上記条件式（1)〜（7)を満足する。
[0077] 表 13は、上記各実施例 1 6の撮像レンズにおける上記条件式（1)〜（7)に対応 する値を示したものである。
[0078] [表 13] 実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 条件式 （1 ) 1.000 0.874 0.720 0.912 0.943 0.927 条件式 （2 ) 3.024 3.426 6.964 3.428 3.363 4.503 条件式 （3 ) -0.859 -0.751 -0.622 -0.790 0.880 -0.534 条件式 （4 ) 1.017 0.993 1.0424 1.017 1.020 1.390 条件式 （5 ) 1.5251 1.5592 1.5251 1.5251 1.5251 1.5251 条件式 （6 ) 63.5 95.0 81.5 81.5 95.0 56.22 条件式 （7 ) 7.32 41.075 25.28 25.28 38.78 0
[0079] 各実施例 1〜6は、上記条件式（1)〜（7)について、すべて満足している。
[0080] 以上、実施の形態および各実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実 施の形態および各実施例に限定されるものではなぐ種々変形が可能である。例え ば、上記実施の形態および各実施例では、平行平板ガラス 15を設ける例について 説明したが、平行平板ガラス 15を必ずしも設ける必要はない。
[0081] 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。
[0082] 本出願は、 2004年 6月 4日に出願された日本国特許出願特願 2004— 167655に 基づく。本明細書中に、上記日本国特許出願の明細書、特許請求の範囲、図面全 体が参照として含まれる。
産業上の利用可能性
[0083] 本発明は、携帯電話等の小型の電子機器に搭載される撮像装置の撮像レンズとし て利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 物体側力 順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第 1 レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第 2レンズと、正の屈折力を有 する第 3レンズとが配置され、
前記第 1レンズより物体側に開口絞りが設けられ、
前記第 1レンズ、第 2レンズ、第 3レンズのいずれも力 少なくとも一方の面に非球面 を有し、
第 1レンズ、第 2レンズおよび第 3レンズ全体の焦点距離を f、第 3レンズの焦点距離 を f
3としたときに、
下記条件式 (1)を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
0. 6 < f /Ϊ ≤ 1 (1)
3
[2] 前記第 1レンズ、前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはいずれもプラスチック材料か ら構成されて ヽることを特徴とする請求項 1に記載の撮像レンズ。
[3] 前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはプラスチック材料から構成され、前記第 1レン ズはガラス材料力 構成されて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の撮像レンズ。
[4] 前記第 1レンズ及び前記第 3レンズはガラス材料から構成され、前記第 2レンズはプ ラスチック材料力 構成されて ヽることを特徴とする請求項 1に記載の撮像レンズ。
[5] 物体側力 順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第 1 レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第 2レンズと、正の屈折力を有 する第 3レンズとが配置され、
前記第 1レンズより物体側に開口絞りが設けられ、
前記第 1レンズ、第 2レンズ、第 3レンズのいずれも力 少なくとも一方の面に非球面 を有し、
第 1レンズ、第 2レンズおよび第 3レンズ全体の焦点距離を f、第 1レンズと第 2レンズ との合成焦点距離を f 、第 2レンズの焦点距離を f としたときに、
12 2
下記条件式 (2)および (3)を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
2 < f /f < 7 (2)
12
- 1. 50 < f /ί < -0. 50 (3)
[6] 前記第 1レンズ、前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはいずれもプラスチック材料か ら構成されて ヽることを特徴とする請求項 5に記載の撮像レンズ。
[7] 前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはプラスチック材料から構成され、前記第 1レン ズはガラス材料力 構成されて 、ることを特徴とする請求項 5に記載の撮像レンズ。
[8] 前記第 1レンズ及び前記第 3レンズはガラス材料から構成され、前記第 2レンズはプ ラスチック材料力 構成されて ヽることを特徴とする請求項 5に記載の撮像レンズ。
[9] 物体側力 順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第 1 レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第 2レンズと、正の屈折力を有 する第 3レンズとが配置され、
前記第 1レンズより物体側に開口絞りが設けられ、
前記第 1レンズ、第 2レンズ、第 3レンズのいずれも力 少なくとも一方の面に非球面 を有し、
第 1レンズ、第 2レンズおよび第 3レンズ全体の焦点距離を f、第 1レンズの物体側の 面力 第 3レンズの像側の面までを光軸に沿って測った距離を∑ d、第 3レンズの屈 折率を n、第 1レンズのアッベ数を V 、第 3レンズのアッベ数を V としたときに、
3 1 3 下記条件式 (4)、 （5)、 （6)および (7)を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
0. 8 < ∑d/f く 1. 5 … · · (4)
1. 40 < n ≤ 1. 85
3 … · · (5)
40 < V ≤ 100
1 … · · (6)
0 < V 一 V ≤ 45 … · · (7)
[10] 前記第 1レンズ、前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはいずれもプラスチック材料か ら構成されて ヽることを特徴とする請求項 9に記載の撮像レンズ。
[11] 前記第 2レンズ及び前記第 3レンズはプラスチック材料から構成され、前記第 1レン ズはガラス材料力 構成されて 、ることを特徴とする請求項 9に記載の撮像レンズ。
[12] 前記第 1レンズ及び前記第 3レンズはガラス材料から構成され、前記第 2レンズはプ ラスチック材料力 構成されて ヽることを特徴とする請求項 9に記載の撮像レンズ。
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