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技術 撮像レンズ及び撮像装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 川崎貴志
出願日 2012年10月9日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2013-505259
公開日 2015年3月30日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 WO2013-054791
状態 特許登録済
技術分野 レンズ系
主要キーワード 基準曲率半径 最外光線 外縁近傍 見込み角 実効画素領域 固体撮像素子パッケージ 対角線長 IRカット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月30日)のものです。
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図面 (18)

課題・解決手段

成形性などが良好でありながら、諸収差補正された2枚構成撮像レンズおよび、この撮像レンズを用いた撮像装置を提供する。撮像レンズは、物体側から順に開口絞り、第1レンズ、第2レンズからなり、前記第1レンズは、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、前記第2レンズは、像側面近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる撮像レンズであって、以下の条件式満足する。 −1.10<(1−n1)f/r2<−0.20 (1) −0.18<(n2−1)f/r3< 0.18 (2) −0.25<(1−n2)f/r4<−0.02 (3)但し、n1:前記第1レンズのd線に対する屈折率n2:前記第2レンズのd線に対する屈折率r2:前記第1レンズ像側面曲率半径(mm)r3:前記第2レンズ物体側面の曲率半径(mm)r4:前記第2レンズ像側面の曲率半径(mm)

概要

背景

近年、CCD型イメージセンサあるいはCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話スマートフォンを含む)や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。近ではこのような携帯端末に高画素・高性能のメインカメラと、低画素・小型のサブカメラの2つが搭載されている場合も多い。

メインカメラ用途の撮像レンズとしては、高性能化が必要とされるため3枚乃至5枚構成の撮像レンズが提案されている。一方で、サブカメラ用途の撮像レンズとしては、これまではVGA以下の低画素が一般的であったため、1枚構成の撮像レンズが主であったが、近頃ではサブカメラの高画素化が進み、低背(短全長)に加え、130万画素、200万画素などの高画素へ対応できる高性能化も求められるようになってきており、そのため1枚構成に比べ高性能化が可能な2枚構成の撮像レンズが提案されている。

2枚構成の撮像レンズとしては、特許文献1〜4のような、正負構成の撮像レンズが知られている。

概要

成形性などが良好でありながら、諸収差補正された2枚構成の撮像レンズおよび、この撮像レンズを用いた撮像装置を提供する。撮像レンズは、物体側から順に開口絞り、第1レンズ、第2レンズからなり、前記第1レンズは、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、前記第2レンズは、像側面近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる撮像レンズであって、以下の条件式満足する。 −1.10<(1−n1)f/r2<−0.20 (1) −0.18<(n2−1)f/r3< 0.18 (2) −0.25<(1−n2)f/r4<−0.02 (3)但し、n1:前記第1レンズのd線に対する屈折率n2:前記第2レンズのd線に対する屈折率r2:前記第1レンズ像側面曲率半径(mm)r3:前記第2レンズ物体側面の曲率半径(mm)r4:前記第2レンズ像側面の曲率半径(mm)

目的

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、従来タイプより成形性などが良好でありながら、諸収差が補正された2枚構成の撮像レンズおよび、この撮像レンズを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

物体側から順に開口絞り、第1レンズ、第2レンズからなり、前記第1レンズは、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、前記第2レンズは、像側面近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる撮像レンズであって、以下の条件式満足することを特徴とする撮像レンズ。−1.10<(1−n1)f/r2<−0.20(1)−0.18<(n2−1)f/r3<0.18(2)−0.25<(1−n2)f/r4<−0.02(3)但し、n1:前記第1レンズのd線に対する屈折率n2:前記第2レンズのd線に対する屈折率r2:前記第1レンズ像側面曲率半径(mm)r3:前記第2レンズ物体側面の曲率半径(mm)r4:前記第2レンズ像側面の曲率半径(mm)f:全系の焦点距離(mm)

請求項2

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。−10.0<(SAG3/f)×1000<0(4)ただし、SAG3:前記第2レンズ物体側面の有効径の7割の位置におけるサグ量

請求項3

第2レンズの物体側面赤外カットコートを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像レンズ。

請求項4

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像レンズ。0.30<d3/f<0.60(5)ただし、d3:前記第2レンズの軸上厚(mm)

請求項5

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。−20.0<f2/f1<−5.0(6)ただし、f1:前記第1レンズの焦点距離(mm)f2:前記第2レンズの焦点距離(mm)

請求項6

前記第2レンズはガラス製であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像レンズ。

請求項7

前記第2レンズは樹脂製であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像レンズ。

請求項8

請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮像レンズと、固体撮像素子とを有し、以下の式を満たすことを特徴とする撮像装置。L/2Y<1.00(7)ただし、L:前記撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離2Y:前記固体撮像素子の撮像対角線長(前記固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)

請求項9

以下の式を満たすことを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。L/2Y<0.90(7’)

技術分野

0001

本発明は、CCD(Charge Coupled Devices)型イメージセンサやCMOS(Complementary Meta1−Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適な撮像レンズに関するものである。

背景技術

0002

近年、CCD型イメージセンサあるいはCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話スマートフォンを含む)や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。近ではこのような携帯端末に高画素・高性能のメインカメラと、低画素・小型のサブカメラの2つが搭載されている場合も多い。

0003

メインカメラ用途の撮像レンズとしては、高性能化が必要とされるため3枚乃至5枚構成の撮像レンズが提案されている。一方で、サブカメラ用途の撮像レンズとしては、これまではVGA以下の低画素が一般的であったため、1枚構成の撮像レンズが主であったが、近頃ではサブカメラの高画素化が進み、低背(短全長)に加え、130万画素、200万画素などの高画素へ対応できる高性能化も求められるようになってきており、そのため1枚構成に比べ高性能化が可能な2枚構成の撮像レンズが提案されている。

0004

2枚構成の撮像レンズとしては、特許文献1〜4のような、正負構成の撮像レンズが知られている。

先行技術

0005

国際公開第2006/35990号パンフレット
特開2011−28213号公報
特開2010−113124号公報
特開2011−145491号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に記載の撮像レンズでは、第2レンズ像側面曲率が強く、変曲点までのサグ量が大きく、成形性が悪くなってしまうという問題がある。特にガラスモールドレンズのような硬い材料のレンズにおいては、成形性が悪くなると成形の際のレンズ面形状バラつきが大きくなってしまい、十分な光学性能の確保が困難となる。

0007

また、特許文献2に記載の撮像レンズでは、第2レンズの像側面の曲率が弱いため収差補正不足であり、その収差補正不足を補うために、第2レンズの物体側面の曲率が強くなっており、有効径内の見込み角が大きくなり成形性が悪くなってしまうという問題がある。

0008

また、特許文献3に記載の撮像レンズでは、成形性を考慮した撮像レンズとなっているものの、第1レンズの像側面の曲率が弱く、ペッツバール和が大きいため像面湾曲補正が不十分であり、さらにレンズ全長を短縮した場合、性能劣化が起こり撮像素子の高画素化に対応が困難となる問題がある。

0009

また、特許文献4に記載の撮像レンズでは、第2レンズ物体側の曲率が強過ぎるため成形性が悪いという問題がある。

0010

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、従来タイプより成形性などが良好でありながら、諸収差が補正された2枚構成の撮像レンズおよび、この撮像レンズを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

0011

ここで、小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では下式を満たすレベルの小型化を目指している。この範囲を満たすことで、撮像装置全体の小型軽量化が可能となる。
L/2Y<1.00 (7)
ただし、
L:撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離
2Y:固体撮像素子の撮像対角線長(固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)

0012

ここで、像側焦点とは撮像レンズに光軸と平行な平行光線入射した場合の像点をいう。なお、撮像レンズの最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ赤外線カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分空気換算距離としたうえで上記Lの値を計算するものとする。また、より望ましくは下式の範囲が良い。
L/2Y<0.90 (7)’

課題を解決するための手段

0013

請求項1に記載の撮像レンズは、物体側から順に開口絞り、第1レンズ、第2レンズからなり、
前記第1レンズは、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、
前記第2レンズは、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる撮像レンズであって、
以下の条件式満足することを特徴とする。
−1.10<(1−n1)f/r2<−0.20 (1)
−0.18<(n2−1)f/r3< 0.18 (2)
−0.25<(1−n2)f/r4<−0.02 (3)
但し、
n1:前記第1レンズのd線に対する屈折率
n2:前記第2レンズのd線に対する屈折率
r2:前記第1レンズ像側面曲率半径(mm)
r3:前記第2レンズ物体側面の曲率半径(mm)
r4:前記第2レンズ像側面の曲率半径(mm)

0014

第1レンズを正レンズとし、第2レンズを負レンズの構成とすることで、所謂テレフォトタイプとなるため、光学全長を短縮することが可能となる。さらに第1レンズの形状を物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることで、パワーの強い第1レンズの主点位置を物体側にできるため、さらなる光学全長の短縮が可能となる。また、一般に光学全長を短縮すると射出瞳位置が像面に近付いてくるため、テレセントリック性の確保が課題となるが、開口絞りを最も物体側に置くことで射出瞳位置を物体側へ寄せ、さらに第2レンズの像側面を、変曲点を持ち周辺が凸形状を有するような非球面とする(すなわち周辺部が正のパワーを持つようにする)ことで画面周辺部への光線入射角を小さくし、良好なテレセントリック性を確保することができる。

0015

条件式(1)の値が上限を下回ることで、第1レンズ像側面の凹面にパワーを持たせることができるため、ペッツバール和を小さくし、像面湾曲を良好に補正することが出来る。また、条件式(1)の値が下限を上回ることで、凹面が強くなり過ぎることによる高次収差の発生を防ぐことができる。さらに、本発明の撮像レンズは、望ましくは以下の条件式(1’)を満足する。
−0.90<(1−n1)f/r2<−0.30 (1’)

0016

条件式(2)の値が上限を下回るか下限を上回ることで、第2レンズの物体側面の曲率が弱くなるため、光学面の見込み角が小さくなり、成形性が良好となる。さらに、本発明の撮像レンズは、望ましくは以下の条件式(2’)を満足する。
−0.15<(n2−1)f/r3< 0.15 (2’)

0017

条件式(3)の値が上限を下回ることで、第2レンズの像側面のパワーが強くなるため、ペッツバール和が小さくなり、像面湾曲を良好に補正することができる。また、条件式(3)の値が下限を上回ることで、第2レンズ像側面の凹面が弱くなるため、周辺の正のパワーに至る変曲点までのサグ量を小さく抑えることができ、良好な成形性を保つことが出来る。さらに、本発明の撮像レンズは、望ましくは以下の条件式(3’)を満足する。
−0.20<(1−n2)f/r4<−0.05 (3’)

0018

請求項2に記載の撮像レンズは、請求項1に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−10.0<(SAG3/f)×1000<0 (4)
ただし、
SAG3:前記第2レンズ物体側面の有効径の7割の位置におけるサグ量

0019

(4)式を満たすように、第2レンズ物体側面のサグ量を小さく抑えることで、光学面を緩やかな面とすることができるため成形性を良好に保つことができる。ここで、「有効径」とは、最も高い像高結像する光線の最外光線が通る位置をいう。

0020

請求項3に記載の撮像レンズは、請求項1又は2に記載の発明において、第2レンズの物体側面に赤外カットコートを有することを特徴とする。

0021

IRカット機能を光学面に持たせることで、IRカットフィルタのような赤外カット機能を持った別部材を省略することができるため、コストダウンにつながる。光学面にIRカットコートを施す場合、レンズに曲率が付いているため、レンズ中心部と周辺部で膜厚に差が出ることが知られている。特に、(2)式、(4)式を満たしている面は面角度が小さく抑えられているため、IRカットコートを光学面にする際に発生する膜厚変動を小さく抑えることができ、コート波長特性短波長側へのシフトを最小限に抑えることが出来る。

0022

請求項4に記載の撮像レンズは、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.30 < d3/f < 0.60 (5)
ただし、
d3:前記第2レンズの軸上厚(mm)

0023

条件式(5)の値が上限を下回ることで、第2レンズの厚さが厚くなり過ぎず、光学全長を短縮することができる。また条件式(5)の値が下限を上回ることで、第2レンズの厚さが薄くなり過ぎず、像側面の周辺部が物体側へサグを持っていても、コバ厚を確保することができるため、成形性を良好に保つことができる。さらに、本発明の撮像レンズは、望ましくは以下の条件式(5’)を満足する。
0.35 < d3/f < 0.50 (5’)

0024

請求項5に記載の撮像レンズは、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−20.0 < f2/f1 < −5.0 (6)
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離(mm)
f2:前記第2レンズの焦点距離(mm)

0025

条件式(6)は第1レンズと第2レンズのパワーの比を表わす条件式である。条件式(6)の値が上限を下回ることで、第2レンズのパワーに対して第1レンズのパワーが十分強くなるため、光学全長を小さく抑えることができる。また条件式(6)の値が下限を上回ることで、第1レンズのパワーに対して、第2レンズがある程度パワーを持つため、ペッツバール和を小さくすることが出来、像面湾曲を良好に補正することができる。また、全系の主点を物体側に寄せることができるため、さらなる光学全長の短縮も可能となる。
さらに、本発明の撮像レンズは、望ましくは以下の条件式(6’)を満足する。
−17.0 < f2/f1 < −8.0 (6’)

0026

請求項6に記載の撮像レンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記第2レンズはガラス製であることを特徴とする。(2)、(3)式を満たす第2レンズは、金型の加工が容易で、素材をガラスとした場合の成形性に優れる。更にガラスモールドレンズのような硬い材料のレンズにおいては、成形性が悪くなると成形の際のレンズ面形状バラつきが大きくなってしまい、十分な光学性能の確保が困難となる。

0027

請求項7に記載の撮像レンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記第2レンズは樹脂製であることを特徴とする。(2)、(3)式を満たす第2レンズは、成形時に収縮しても高精度な面形状を確保できる。

0028

請求項8に記載の撮像装置は、請求項1〜7のいずれかに記載の撮像レンズと、固体撮像素子とを有し、以下の式を満たすことを特徴とする。
L/2Y<1.00 (7)
ただし、
L:前記撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離
2Y:前記固体撮像素子の撮像面対角線長(前記固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)

0029

請求項9に記載の撮像装置は、請求項8に記載の発明において、以下の式を満たすことを特徴とする。
L/2Y<0.90 (7’)

発明の効果

0030

本発明によれば、従来タイプより成形性などが良好でありながら、諸収差が補正された2枚構成の撮像レンズおよび、この撮像レンズを用いた撮像装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0031

本実施の形態にかかる撮像装置LUの斜視図である。
図1の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た断面図である。
携帯電話機Tを示す図で、(a)は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図、(b)は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。
実施例1にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例1にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。
実施例2にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例2にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。
実施例3にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例3にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。
実施例4にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例4にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。
実施例5にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例5にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。
実施例6にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例6にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。
実施例7にかかる撮像レンズの断面図である。
実施例7にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。

実施例

0032

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態にかかる撮像装置LUの斜視図であり、図2は、図1の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た断面図である。図2に示すように、撮像装置LUは、光電変換IMaを有する固体撮像素子としてのCMOS型イメージセンサIMと、このイメージセンサIMの光電変換部(受光面)IMaに被写体像を撮像させる撮像レンズLNと、その電気信号送受を行う不図示の外部接続用端子電極)とを備え、これらが一体的に形成されている。

0033

撮像レンズLNは、物体側(図2で上方)から順に、ガラス又は樹脂製の第1レンズL1と、ガラス又は樹脂製の第2レンズL2とからなる。レンズをガラスで作製する場合、ガラスモールドや液滴法で成形できる。第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなり、以下の条件式を満足する。
−1.10<(1−n1)f/r2<−0.20 (1)
−0.18<(n2−1)f/r3< 0.18 (2)
−0.25<(1−n2)f/r4<−0.05 (3)
但し、
n1:第1レンズL1のd線に対する屈折率
n2:第2レンズL2のd線に対する屈折率
r2:第1レンズ像側面の曲率半径(mm)
r3:第2レンズ物体側面の曲率半径(mm)
r4:第2レンズ像側面の曲率半径(mm)
f:全系の焦点距離(mm)

0034

上記イメージセンサIMは、その受光側の平面の中央部に、画素(光電変換素子)が2次元的に配置された、受光部としての光電変換部IMaが形成されており、不図示の信号処理回路に接続されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷デジタル信号に変換するA/D変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサIMの受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド(図示略)が配置されており、不図示のワイヤを介してイメージセンサIMに接続されている。イメージセンサIMは、光電変換部IMaからの信号電荷をデジタルYUV信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ(不図示)を介して所定の回路に出力する。ここで、Yは輝度信号、U(=R−Y)は赤と輝度信号との色差信号、V(=B−Y)は青と輝度信号との色差信号である。なお、固体撮像素子は上記CMOS型のイメージセンサに限定されるものではなく、CCD等の他のものを使用しても良い。

0035

イメージセンサIMは、外部接続用端子を介して外部回路(例えば、撮像装置を実装した携帯端末の上位装置が有する制御回路)と接続し、外部回路からイメージセンサIMを駆動するための電圧クロック信号の供給を受けたり、また、デジタルYUV信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。

0036

イメージセンサIMの上部は、カバーガラスCGにより封止されている。カバーガラスCGの上方(物体側)には、スペーサSP3を介在させて、平行平板状のIRカットフィルタFが設けられ、その上方には、スペーサSP2を介在させて、所定の距離で第2レンズL2のフランジ部(レンズ部の外側)が固定され、更にその上方には、スペーサSP1を介在させて、第1レンズL1のフランジ部(レンズ部の外側)が固定されている。

0037

これらレンズL1、L2の外側は、筐体BXにより覆われており、筐体BXの上部フランジBXaの下面が、第1レンズL1のフランジ部(レンズ部の外側)の上面に当接して支持されており、筐体BXの下端はカバーガラスCGに接触している。筐体BXの上部フランジBXaに形成された開口が絞りSを構成している。

0038

次に、撮像装置を備えた携帯端末の一例として携帯電話機を図3外観図に基づいて説明する。なお、図3(a)は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図であり、図3(b)は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。

0039

図3(a)、(b)において、携帯電話機Tは、表示画面D1,D2を備えたケースとしての上筐体71と、操作ボタンBを備えた下筐体72とがヒンジ73を介して連結されている。本実施の形態においては、風景等を撮影するためのメインの撮像装置MCが、上筐体71の表面側に設けられ、上述した広角の撮像レンズLNを備える撮像装置LUが、上筐体71の裏面側であって表示画面D1の上に設けられている。

0040

撮像レンズLNは、図3(a)に示すように撮像装置LUに正対した状態で、携帯電話機Tを手で把持した使用者自身上半身を撮像装置LUにより撮像できる。その画像信号を通信している相手方の携帯電話機に送信して、こちらのユーザーの画像を表示できると共に、通常の通話を行うことにより、いわゆるテレビ電話を実現できる。なお、携帯電話機Tは折り畳み式に限定されるものではない。

0041

(実施例)
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。実施例における各符号の意味は以下の通りである。
FL:撮像レンズ全系の焦点距離(mm)
BF:バックフォーカス(mm)(但し、平行平板を空気換算長とした時の、平行平板を除いた最終光学面から近軸像面までの距離)
Fno :Fナンバー
w :半画角(゜)
Ymax:固体撮像素子の撮像面対角線長の半分の長さ(mm)
TL:撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離(mm)(但し、「像側焦点」とは、撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいい、このときの像点は平行平板を空気換算長として求める。)
r :屈折面の曲率半径(mm)
d :軸上面間隔(mm)
nd:レンズ材料のd線の常温での屈折率
vd:レンズ材料のアッベ数
STO:開口絞り

0042

各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点原点とし、光軸方向にX軸をとり、光軸と垂直方向の高さをhとして以下の「数1」で表す。

0043

ただし、
Ai:i次の非球面係数
R :基準曲率半径
K :円錐定数
である。

0044

また、以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10-02)をE(例えば2.5e−002)を用いて表すものとする。また、レンズデータの面番号は第1レンズの物体側を1面として順に付与した。なお、実施例に記載の長さを表す数値の単位はすべてmmとする。

0045

(実施例1)
実施例1におけるレンズデータを表1に示す。図4は実施例1のレンズの断面図である。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、Fは赤外線カットフィルタ、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。

0046

[表1]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 350.0000
1 INFINITY 0.0500 0.840
STO INFINITY -0.0850 0.840
3* 0.8376 0.6530 1.58313 59.44 0.904
4* 1.5995 0.4070 0.943
5* 1e+018 0.9620 1.58313 59.44 1.248
6* 12.5380 0.1000 2.334
7 INFINITY 0.1750 1.52310 54.49 3.400
8 INFINITY 0.1690 3.400
9 INFINITY 0.4000 1.52550 62.19 3.400
IMG INFINITY 0.0563

非球面係数
3:K=-4.42830e+000,A3=1.95700e-002,A4=9.65840e-001,A6=-8.98080e-001,A8=-2.17300e+001,A10=3.89000e+002,A12=-2.98010e+003,A14=1.12680e+004,A16=-1.69290e+004
4:K=-5.00000e+001,A3=4.60780e-001,A4=-4.30670e-001,A6=9.84810e+000,A8=-1.02650e+002,A10=8.50080e+002,A12=-4.59480e+003,A14=1.43470e+004,A16=-1.87400e+004
5:K=0.00000e+000,A4=-4.74040e-001,A6=1.18080e+000,A8=-1.32070e+001,A10=5.38720e+001,A12=-9.71240e+001,A14=1.83010e+002,A16=-1.01490e+003,A18=2.50480e+003,A20=-1.91630e+003
6:K=0.00000e+000,A4=-9.02160e-002,A6=-1.31520e-001,A8=2.57910e-001,A10=-3.88240e-001,A12=2.37370e-001,A14=6.04190e-002,A16=-1.63310e-001,A18=7.72210e-002,A20=-1.18490e-002

FL2.3599
Fno 2.8224
w 64.3227
Ymax 1.5400
BF 0.694
TL2.715

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3-11 2.359893 3.3685

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.291940 0.9600
2 5- 6 -21.501209 2.4360

0047

図5は実施例1の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。ここで、球面収差図において、実線はd線、点線はg線に対する球面収差量をそれぞれ表し、非点収差図において、実線はサジタル面、点線はメリディナル面を表す(以下、同じ)。

0048

(実施例2)
実施例2におけるレンズデータを表2に示す。図6は実施例2のレンズの断面図である。実施例2の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、Fは赤外線カットフィルタ、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。

0049

[表2]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 350.0000
1 INFINITY 0.0500 0.840
STO INFINITY -0.0682 0.840
3* 0.9004 0.6899 1.58313 59.44 0.911
4* 1.7114 0.4692 0.981
5* 8.0460 0.9004 1.58313 59.44 1.344
6* 5.7540 0.1000 2.331
7 INFINITY 0.1750 1.52310 54.49 3.400
8 INFINITY 0.1690 3.400
9 INFINITY 0.4000 1.52550 62.19 3.400
IMG INFINITY 0.0924

非球面係数
3:K=-4.40583e+000,A3=-3.52063e-003,A4=8.87648e-001,A6=-1.37562e+000,A8=-2.11593e+001,A10=4.25059e+002,A12=-3.19571e+003,A14=1.12751e+004,A16=-1.53899e+004
4:K=-5.00000e+001,A3=3.97337e-001,A4=-4.98522e-001,A6=1.03872e+001,A8=-1.15793e+002,A10=9.34071e+002,A12=-4.60672e+003,A14=1.23904e+004,A16=-1.36840e+004
5:K=0.00000e+000,A4=-5.09306e-001,A6=1.86433e+000,A8=-1.36358e+001,A10=4.81356e+001,A12=-1.00943e+002,A14=2.40224e+002,A16=-7.55447e+002,A18=1.34373e+003,A20=-8.85488e+002
6:K=0.00000e+000,A4=-1.12968e-001,A6=-1.26251e-001,A8=2.82773e-001,A10=-3.93303e-001,A12=2.24028e-001,A14=5.85290e-002,A16=-1.58629e-001,A18=8.29624e-002,A20=-1.52528e-002

FL2.4197
Fno 2.8224
w 62.9875
Ymax 1.5400
BF 0.730
TL2.789

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3-11 2.419650 3.3201

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.480770 1.0038
2 5- 6 -40.501402 2.4472

0050

図7は実施例2の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。

0051

(実施例3)
実施例3におけるレンズデータを表3に示す。図8は実施例3のレンズの断面図である。実施例3の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、Fは赤外線カットフィルタ、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。

0052

[表3]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 1000.0000
1 INFINITY 0.0500 0.840
STO INFINITY -0.0623 0.840
3* 0.9126 0.6779 1.48700 70.19 0.914
4* 3.8590 0.5897 1.016
5* -21.4067 1.0663 1.83400 37.19 1.340
6* 8.6587 0.1000 2.447
7 INFINITY 0.1750 1.52310 54.49 3.400
8 INFINITY 0.1690 3.400
9 INFINITY 0.4000 1.52550 62.19 3.400
IMG INFINITY 0.0541

非球面係数
3:K=-6.01260e+000,A3=3.75767e-002,A4=9.55063e-001,A6=-1.88262e+000,A8=-2.24516e+001,A10=4.54566e+002,A12=-3.18006e+003,A14=9.91073e+003,A16=-1.11738e+004
4:K=1.26415e+001,A3=4.22193e-001,A4=-1.62799e+000,A6=1.29438e+001,A8=-1.15022e+002,A10=9.16295e+002,A12=-4.67268e+003,A14=1.25006e+004,A16=-1.30901e+004
5:K=0.00000e+000,A4=-2.82274e-001,A6=9.87052e-001,A8=-1.21176e+001,A10=5.00541e+001,A12=-1.02408e+002,A14=2.13102e+002,A16=-8.12319e+002,A18=1.77837e+003,A20=-1.38317e+003
6:K=0.00000e+000,A4=-5.42322e-002,A6=-1.62605e-001,A8=3.10050e-001,A10=-3.83069e-001,A12=2.15983e-001,A14=5.90651e-002,A16=-1.58014e-001,A18=8.26739e-002,A20=-1.46841e-002

FL2.5371
Fno 2.8224
w 60.9171
Ymax 1.5400
BF 0.694
TL3.028

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3-11 2.537109 3.3215

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.282481 1.0321
2 5- 6 -7.274781 2.5797

0053

図9は実施例3の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。

0054

(実施例4)
実施例4におけるレンズデータを表4に示す。図10は実施例4のレンズの断面図である。実施例4の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、Fは赤外線カットフィルタ、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。

0055

[表4]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 1000.0000
1 INFINITY 0.0500 0.898
STO INFINITY -0.1200 0.898
3* 0.8183 0.6304 1.58313 59.39 0.932
4* 1.4096 0.5085 0.926
5* -44.2023 0.9173 1.58313 59.39 1.299
6* 9.6803 0.1000 2.308
7 INFINITY 0.1750 1.52310 54.49 3.400
8 INFINITY 0.1690 3.400
9 INFINITY 0.3500 1.47140 65.19 3.400
IMG INFINITY 0.1085

非球面係数
3:K=-3.15541e+000,A3=-3.56669e-002,A4=9.24268e-001,A6=-1.05369e-001,A8=-3.30585e+001,A10=4.60558e+002,A12=-3.00381e+003,A14=9.82347e+003,A16=-1.28446e+004
4:K=6.90028e+000,A3=2.93943e-001,A4=-1.57193e+000,A6=1.67272e+001,A8=-1.44248e+002,A10=8.94175e+002,A12=-4.18454e+003,A14=1.34391e+004,A16=-2.09593e+004
5:K=0.00000e+000,A4=-5.35224e-001,A6=1.53473e+000,A8=-1.18000e+001,A10=4.37271e+001,A12=-1.05196e+002,A14=3.34103e+002,A16=-1.20857e+003,A18=2.26001e+003,A20=-1.52940e+003
6:K=0.00000e+000,A4=-1.27106e-001,A6=-1.02122e-001,A8=2.51530e-001,A10=-3.87909e-001,A12=2.31039e-001,A14=6.36030e-002,A16=-1.65851e-001,A18=8.24530e-002,A20=-1.40219e-002

FL2.5407
Fno 2.8224
w 60.8935
Ymax 1.5400
BF 0.720
TL2.776

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3-11 2.540692 4.3097

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.401863 0.9700
2 5- 6 -13.533350 2.5958

0056

図11は実施例4の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。

0057

(実施例5)
実施例5におけるレンズデータを表5に示す。図12は実施例5のレンズの断面図である。実施例5の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。本実施例では、第2レンズL2の物体側面にIRカットコートを施している。

0058

[表5]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 1000.0000
1 INFINITY 0.0500 0.820
STO INFINITY -0.0227 0.820
3* 0.9797 0.6220 1.72900 52.69 0.959
4* 1.6103 0.3949 0.958
5* 9.1068 1.1790 1.58313 59.39 1.244
6* 7.5041 0.1000 2.507
7 INFINITY 0.3500 1.47140 65.19 3.400
IMG INFINITY 0.2631

非球面係数
3:K=-8.16625e+000,A3=3.18129e-002,A4=9.89771e-001,A6=-5.88553e-001,A8=-3.76841e+001,A10=4.99253e+002,A12=-3.04725e+003,A14=9.22448e+003,A16=-1.10219e+004
4:K=4.33221e+000,A3=3.63077e-001,A4=-1.67171e+000,A6=1.58862e+001,A8=-1.35829e+002,A10=9.18381e+002,A12=-4.32723e+003,A14=1.19693e+004,A16=-1.38134e+004
5:K=0.00000e+000,A4=-4.49680e-001,A6=9.33256e-001,A8=-7.59496e+000,A10=3.81113e+001,A12=-1.56340e+002,A14=4.54470e+002,A16=-7.88247e+002,A18=5.54498e+002,A20=-2.58002e+001
6:K=0.00000e+000,A4=-8.15697e-002,A6=-7.84948e-002,A8=2.35133e-001,A10=-3.93798e-001,A12=2.37718e-001,A14=7.46519e-002,A16=-1.71513e-001,A18=8.12837e-002,A20=-1.30862e-002

FL2.3215
Fno 2.8224
w 65.4864
Ymax 1.5400
BF 0.592
TL2.788

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 9 2.321550 3.3701

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.423962 0.9833
2 5- 6 -100.308185 2.6834

0059

図13は実施例5の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。

0060

(実施例6)
実施例6におけるレンズデータを表6に示す。図14は実施例6のレンズの断面図である。実施例6の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、Fは赤外線カットフィルタ、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。

0061

[表6]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 1000.0000
STO INFINITY 0.0500 0.814
2 INFINITY -0.1122 0.808
3* 0.7666 0.5583 1.58313 59.44 0.817
4* 1.4482 0.4740 0.854
5* -8.0747 0.8525 1.58313 59.44 1.190
6* 22.8580 0.0560 2.264
7 INFINITY 0.1450 1.52550 54.99 3.000
8 INFINITY 0.0500 3.100
9 INFINITY 0.5000 1.47140 65.19 3.200
IMG INFINITY 0.1174

非球面係数
3:K=-2.47242e+000,A3=-2.03904e-002,A4=5.28641e-001,A5=2.54642e+000,A6=-8.21916e+000,A8=3.04775e+001,A10=-4.41460e+001,A12=-2.28918e+002,A14=8.29246e+002,A16=-3.23533e+002
4:K=-3.43564e-001,A3=1.96346e-002,A4=2.34363e-001,A5=1.90841e+000,A6=-6.24281e+000,A8=4.77867e+001,A10=-1.42714e+002,A12=-1.22119e+003,A14=1.24465e+004,A16=-2.93322e+004
5:K=0.00000e+000,A3=1.63283e-001,A4=-7.76179e-001,A6=-3.60913e-001,A8=6.84326e+000,A10=-4.15614e+001,A12=8.54161e+001,A14=-1.47110e+001,A16=-1.74300e+002
6:K=0.00000e+000,A4=7.94924e-002,A6=-7.06609e-001,A8=9.79988e-001,A10=-3.12305e-001,A12=-6.37242e-001,A14=5.03041e-001,A16=1.24628e-001,A18=-2.27376e-001,A20=5.74678e-002

FL2.3694
Fno 2.8200
w 64.2796
Ymax 1.5420
BF 0.645
TL2.530

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3-11 2.369447 3.5000

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.145640 0.8537
2 5- 6 -10.129665 2.4000

0062

図15は実施例6の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。

0063

(実施例7)
実施例7におけるレンズデータを表7に示す。図16は実施例7のレンズの断面図である。実施例7の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2からなり、第1レンズL1は、物体側に凸面、像側に凹面を有する正メニスカスレンズであり、第2レンズL2は、像側面に近軸凹面を向けた負レンズで、前記像側面は変曲点を持ち周辺が凸形状を有する非球面を備えてなる。尚、Fは赤外線カットフィルタ、CGはカバーガラス、IMは固体撮像素子である。

0064

[表7]
Reference Wave Length = 587.56 nm
unit: mm

NUM. r d nd vd eff.diameter
OBJINFINITY 1000.0000
1 INFINITY 0.0500 0.831
STO INFINITY -0.0537 0.831
3* 1.0204 0.6343 1.58313 59.39 0.924
4* 2.7741 0.5599 1.038
5* 9.6828 0.9844 1.71200 31.09 1.385
6* 6.9382 0.1000 2.554
7 INFINITY 0.1750 1.52310 54.49 3.400
8 INFINITY 0.1690 3.400
9 INFINITY 0.4000 1.52550 62.19 3.400
IMG INFINITY 0.0844


非球面係数
3:K=-7.95071e+000,A3=2.35363e-002,A4=9.82407e-001,A6=-2.35928e+000,A8=-2.33433e+001,A10=4.65419e+002,A12=-3.19416e+003,A14=1.01163e+004,A16=-1.22571e+004
4:K=1.10170e+001,A3=3.78654e-001,A4=-1.54800e+000,A6=1.26252e+001,A8=-1.18094e+002,A10=9.22635e+002,A12=-4.63530e+003,A14=1.24582e+004,A16=-1.34381e+004
5:K=0.00000e+000,A4=-2.59479e-001,A6=8.63308e-001,A8=-1.18218e+001,A10=5.00452e+001,A12=-1.03338e+002,A14=2.11221e+002,A16=-7.81989e+002,A18=1.72624e+003,A20=-1.38433e+003
6:K=0.00000e+000,A4=-3.32183e-002,A6=-1.98003e-001,A8=3.20956e-001,A10=-3.80584e-001,A12=2.13360e-001,A14=5.92626e-002,A16=-1.57226e-001,A18=8.27200e-002,A20=-1.50977e-002

FL2.3803
Fno 2.8224
w 63.6944
Ymax 1.5400
BF 0.723
TL2.902

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3-11 2.380264 3.3332

Elem Surfs Focal Length Diameter
1 3- 4 2.442743 1.0382
2 5- 6 -40.404709 2.5543

0065

図17は実施例7の収差図(球面収差(a)、非点収差(b)、歪曲収差(c))である。

0066

各条件式に対応する実施例の値を表8にまとめて示す。

0067

0068

本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。

0069

B 操作ボタン
D1,D2表示画面
FIRカットフィルタ
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
LN撮像レンズ
LU撮像装置
CGカバーガラス
S開口絞り
IMイメージセンサ
IMa光電変換部
T 携帯電話機

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