JP5206688B2 - 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末 - Google Patents

撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末 Download PDF

Info

Publication number
JP5206688B2
JP5206688B2 JP2009543307A JP2009543307A JP5206688B2 JP 5206688 B2 JP5206688 B2 JP 5206688B2 JP 2009543307 A JP2009543307 A JP 2009543307A JP 2009543307 A JP2009543307 A JP 2009543307A JP 5206688 B2 JP5206688 B2 JP 5206688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
imaging
imaging lens
conditional expression
image
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2009543307A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2011004467A1 (ja
Inventor
永悟 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Advanced Layers Inc
Original Assignee
Konica Minolta Advanced Layers 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 Konica Minolta Advanced Layers Inc filed Critical Konica Minolta Advanced Layers Inc
Publication of JPWO2011004467A1 publication Critical patent/JPWO2011004467A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5206688B2 publication Critical patent/JP5206688B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised 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 five or more lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

本発明は、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、小型の撮像レンズ、撮像装置及びこれを備える携帯端末に関するものである。
近年、CCD(Charged Coupled Device)型イメージセンサあるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子の高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。このような用途の撮像レンズとしては、3枚あるいは4枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であると言うことで、5枚構成の撮像レンズが提案されている。
この5枚構成の撮像レンズとして、物体側より順に正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズで構成された撮像レンズが開示されている。(例えば、特許文献1参照)
また、物体側より順に負の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズで構成された撮像レンズが開示されている。(例えば、特許文献2参照)
特開2007−264180号公報 特開2007−279282号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の撮像レンズは、第1レンズから第3レンズで全系の屈折力のほとんどを担っており、第4レンズ、第5レンズは屈折力の弱い像面補正レンズとしての効果しかなく、したがって収差補正が不十分で、さらにレンズ全長を短縮化すると、性能の劣化による撮像素子の高画素化に対応が困難となる問題がある。
また、上記特許文献2に記載の撮像レンズは、第1レンズと第2レンズで構成される前群が球面系で構成されているため、球面収差やコマ収差の補正が不十分で良好な性能を確保できない。また、前群および第3レンズ以降の後群とも正の屈折力を有する構成のため、後群が負の屈折力を有するテレフォトタイプのような構成に比べ、光学系の主点位置が像側になりバックフォーカスが長くなるため、小型化には不利なタイプである。
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、従来タイプより小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、5枚構成の撮像レンズを提供し、これにより小型かつ高性能な撮像装置及び携帯端末を提供することを目的とする。
なお、ここでいう小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では下式(11)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 ・・・(11)
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面対角線長(固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長)
なお、像側焦点とは撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。
また、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、IR(赤外線)カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分は空気換算距離としたうえで上記Lの値を計算するものとする。
また、下式(11)‘、
L/2Y<0.90 ・・・(11)‘
を満たしていると、より好ましい。
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズと、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第3レンズと、正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズと、からなり、前記第5レンズの像側の面は非球面形状であり、光軸との交点以外の位置に変曲点を有し、開口絞りが前記第1レンズよりも像側に配置され、以下の条件式(1)、
0.8<f3/f1<2.6 ・・・(1)
ただし、
f3:第3レンズの焦点距離
f1:第1レンズの焦点距離
を満足することを特徴とする。
小型で収差の良好に補正された撮像レンズを得るための、本発明の基本構成は、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズ、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズ、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第3レンズ、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第4レンズ、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズ、第1レンズよりも像側に配置された開口絞り、からなる。
物体側より順に、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズからなる正のレンズ群と、負の第5レンズを配置する、いわゆるテレフォトタイプのレンズ構成は、撮像レンズ全長の小型化には有利な構成であるが、さらに、5枚構成のうち2枚を負レンズとすることで、発散作用を有する面を多くしてペッツバール和の補正を容易とし、画面周辺部まで良好な結像性能を確保した撮像レンズを得ることが可能となる。
また、開口絞りを第1レンズよりも像側に配置することで、開口絞り前後のレンズを、開口絞りを挟んで対称系に近い形状とすることができ、コマ収差や倍率色収差、歪曲収差の補正がしやすくなる。
また、最も像側に配置された第5レンズの像側面を非球面とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができる。さらに、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状とすることで、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。
ここで、「変曲点」とは有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面頂点の接平面が光軸と垂直になるような非球面上の点のことである。
条件式(1)は、第3レンズと第1レンズの焦点距離の比を適切に設定し、撮像レンズ全長の短縮化に伴う偏芯誤差感度低減と収差補正を両立するための条件式である。
条件式(1)の値が上限を下回ることで、第1レンズの屈折力を適度に維持することができ、第1レンズから第4レンズの合成主点をより物体側へ配置することができ、撮像レンズ全長を短くすることができる。一方、条件式(1)の値が下限を上回ることで、第1レンズの屈折力を適度に第3レンズで分担することで、低背化(撮像レンズ全長の短縮化)に伴って増大しがちな偏芯誤差感度を低減させることができる。さらに、第1レンズで発生する、高次の球面収差やコマ収差を小さく抑えることができる。なお、偏芯誤差感度とは偏芯誤差が発生した場合の光学性能劣化の敏感度のことを言う。
また、下式、
0.9<f3/f1<2.4 ・・・(1)‘
を満たすと、より望ましい。
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、前記開口絞りは、前記第1レンズと前記第2レンズの間に配置されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、条件式(1)の範囲で第1レンズの焦点距離を規定した上で、第1レンズの物体側面の曲率半径を小さくして屈折力を強く設定することで、全系の合成主点位置をより物体側へ配置することができ、撮像レンズ全長を短くすることが可能となる。しかし、第1レンズよりも物体側に開口絞りが配置されていると、第1レンズ物体側面を通過する周辺マージナル光線が過度に屈折させられるため、周辺部でのコマ収差や倍率色収差が大きく発生してしまう。そこで、第1レンズと第2レンズの間に開口絞りを配置することで、第1レンズ物体側面の曲率半径を小さくしても、第1レンズ物体側面を通過する周辺マージナル光線の屈折角が大きくなりすぎず、撮像レンズの小型化と良好な収差補正を両立することができる。
請求項3に記載の撮像レンズは、請求項1に記載の発明において、前記開口絞りは、前記第2レンズと前記第3レンズの間に配置されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、第2レンズと第3レンズの間に開口絞りを配置することで、第2レンズと第3レンズの形状を、絞りを挟んで対称系に近い形状とすることができ、第2レンズおよび第3レンズで発生するコマ収差を良好に補正することができる。また、撮像レンズ全系の倍率色収差や歪曲収差を補正しやすい構成となる。
請求項4に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(2)、
50<ν3<72 ・・・(2)
ただし、
ν3:第3レンズのアッベ数
を満足することを特徴とする。
条件式(2)は、第3レンズのアッベ数を適切に設定し、周辺の色収差を良好に補正するための条件式である。
条件式(2)の上限を上回ると、比較的低屈折率の材料しか選択できなくなるため、同一の屈折力を得ようとすると曲率半径が小さくなり、軸外収差の悪化や偏芯誤差感度の上昇を招く。一方、条件式(2)の下限を下回ると、色収差の補正が不十分となり、コントラスト低下による画質劣化を招いてしまう。
請求項5に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(3)、
0.0<(R5+R6)/(R5−R6)<2.5・・・(3)
ただし、
R5:第3レンズ物体側面の曲率半径
R6:第3レンズ像側面の曲率半径
を満足することを特徴とする。
条件式(3)は、第3レンズの形状を適切に設定するために条件式である。
条件式(3)の下限を上回ることで、第2レンズ像側面で跳ね上げられた光線が第3レンズに入射するときの角度がきつくなりすぎず、軸外の収差の発生を抑えることができる。一方、条件式(3)の上限を下回ることで、第1レンズの屈折力を分担しつつ、第1レンズから第3レンズの合成主点位置が像側に行き過ぎることを抑え、全長短縮に有利となる。
また、下式、
0.1<(R5+R6)/(R5−R6)<2.4・・・(3)‘
を満たすと、より望ましい。
請求項6に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(4)、
−0.7<R7/f<−0.3 ・・・(4)
ただし、
R7:第4レンズ物体側面の曲率半径
f:撮像レンズ全系の焦点距離
を満足することを特徴とする。
条件式(4)は、第4レンズ物体側面の曲率半径を適切に設定するための条件式である。
条件式(4)の下限を上回ることで、第4レンズ物体側面での軸外光線の入射角を小さくすることができ、軸外収差の発生を抑えることができる。一方、条件式(4)の上限を下回ることで、第3レンズと第4レンズのクリアランスを適度に保つことができる。
また、下式、
−0.65<R7/f<−0.35 ・・・(4)‘
を満たすと、より望ましい。
請求項7に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(5)、
−0.7<f5/f<−0.3 ・・・(5)
ただし、
f5:第5レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
を満足することを特徴とする。
条件式(5)は、第5レンズの焦点距離を適切に設定するための条件式である。
条件式(5)の上限を下回ることで、第5レンズの負の屈折力が必要以上に大きくなりすぎず、固体撮像素子の撮像面周辺部に結像する光束が過度に跳ね上げられることがなくなり、像側光束のテレセントリック特性の確保を容易にすることができる。一方、条件式(5)の下限を上回ることで、第5レンズの負の屈折力を適度に維持することができ、レンズ全長の短縮化及び像面湾曲や歪曲収差等の軸外諸収差の補正を良好に行うことができる。
また、下式、
−0.65<f5/f<−0.35 ・・・(5)‘
を満たすと、より望ましい。
請求項8に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の発明において、前記第2レンズの像側面は非球面形状を有し、光軸から周辺に離れるに従って負の屈折力が弱くなる形状を持つことを特徴とする。
請求項8に記載の発明によれば、第2レンズの像側面を中心から周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなるような非球面形状とすることで、周辺部で光線が過度に跳ね上げられることがなくなり、軸外諸収差を良好に補正した上で、周辺部での良好なテレセントリック特性を確保できる。
請求項9に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(6)、
15<ν2<31 ・・・(6)
ただし、
ν2:第2レンズのアッベ数
を満足することを特徴とする。
条件式(6)は、第2レンズのアッベ数を適切に設定するための条件式である。
条件式(6)の上限を下回ることで、第2レンズの分散を適度に大きくすることができ、第2レンズの屈折力を抑えつつ軸上色収差や倍率色収差などの色収差を良好に補正することができる。一方、条件式(6)の下限を上回ることで、入手しやすい材料で構成することができる。
また、下式、
15<ν2<24 ・・・(6)‘
を満たすと、より望ましく、
15<ν2<21 ・・・(6)“
を満たすと、更に望ましい。
請求項10に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(7)、
1.60<N2<2.10 ・・・(7)
ただし、
N2:第2レンズの屈折率
を満足することを特徴とする。
条件式(7)は、撮像レンズ全系の色収差、像面湾曲を良好に補正するための条件式である。
条件式(7)の下限を上回ることで、比較的分散の大きな第2レンズの屈折力を適度に維持することができ、色収差、像面湾曲を良好に補正することができる。一方、条件式(7)の上限を下回ることで、入手しやすい材料で構成することができる。
また、下式、
1.63<n2<2.00 ・・・(7)‘
を満たすと、より望ましく、
1.648<n2<2.00 ・・・(7)“
を満たすと、更に望ましい。
請求項11に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の発明において、前記撮像レンズは、オートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを、第1レンズから第3レンズまでを移動させて行い、以下の条件式(8)、
0.04<D6/f<0.25 ・・・(8)
ただし、
D6:第3レンズと第4レンズの軸上の空気間隔
f:撮像レンズ全系の焦点距離
を満足することを特徴とする。
オートフォーカスやマクロ切り替え機能等で焦点位置合わせをしようとした場合、通常はレンズ群全体を光軸方向に移動させて行う全体繰り出しが一般的であるが、レンズ群の一部分、例えば第1レンズから第3レンズまでを光軸方向に移動させて焦点位置合わせを行う部分群繰り出しも可能である。部分群繰り出しにすると、光学系によっては、近距離への焦点位置合わせ時の性能劣化を低減することができ、移動群がレンズ全体ではなく一部分でよいため、駆動機構を簡略化でき、撮像装置全体の小型軽量化を達成することができる、といったメリットが得られる。
また、この部分群繰り出しを行う際に、第3レンズと第4レンズの光軸上の空気間隔を、条件式(8)を満足するように設定することが望ましい。
条件式(8)の値が下限を上回ることで、第1レンズから第3レンズでの部分群繰り出し時のストロークを十分に確保することができる。また、第4レンズの周辺の正の屈折力を適度に維持することができ、倍率色収差を良好に補正することができ、周辺部でのテレセントリック特性を確保しやすくなる。一方、条件式(8)の上限を下回ることで、第3レンズと第4レンズの光軸上の空気間隔が必要以上に大きくなりすぎず、撮像レンズ全長を短くすることができる。
なお、下式、
0.09<D6/f<0.23 ・・・(8)‘
を満たすと、より望ましい。
請求項12に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(9)、
θEH<60° ・・・(9)
ただし、
θEH:第5レンズ像側面の有効径での面の見込み角
を満足することを特徴とする
条件式(9)は第5レンズの像側面の有効径での面の見込み角を適切に設定し、第5レンズの両面間でのゴーストを発生しにくくするための条件式である。
条件式(9)の範囲を満足することで、第5レンズ像側面で反射した不要光が第5レンズ物体側面でさらに反射されるときの反射角を小さくすることができ、全反射になりにくくすることができる。なお、有効径とはレンズ系に入射する光束の最も外側の光線が通過する高さを言う。また、見込み角とは、有効径での面の法線と光軸とのなす角度を言う。
請求項13に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の発明において、以下の条件式(10)、
0.80<ΣD/f<1.25 ・・・(10)
ただし、
ΣD:第1レンズ物体側面頂点から第5レンズ像側面頂点までの光軸上の距離
f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
を満足することを特徴とする。
条件式(10)は、第1レンズ物体側面頂点から第5レンズ像側面頂点までの光軸上の距離を適切に設定するための条件式である。
条件式(10)の下限を上回ることでレンズの中心厚や縁厚を適度に確保することができるので成形性を損なわない。一方、条件式(10)の上限を下回ることで、撮像レンズの全長を小さくすることができる。
請求項14に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の発明において、前記撮像レンズは、全てプラスチック材料で形成されていることを特徴とする。
近年では、撮像装置全体の小型化を目的とし、同じ画素数の固体撮像素子であっても、画素ピッチが小さく、結果として撮像面サイズの小さいものが開発されている。このような撮像面サイズの小さい固体撮像素子向けの撮像レンズは、全系の焦点距離を比較的に短くする必要があるため、各レンズの曲率半径や外径がかなり小さくなってしまう。従って、手間のかかる研磨加工により製造するガラスレンズと比較すれば、全てのレンズを、射出成形により製造されるプラスチックレンズで構成することにより、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量生産が可能となる。また、プラスチックレンズはプレス温度を低くできることから、成形金型の損耗を抑える事ができ、その結果、成形金型の交換回数やメンテナンス回数を減少させ、コスト低減を図ることができる。
請求項15に記載の撮像装置は、被写体像を光電変換する固体撮像素子と、請求項1から請求項14までのいずれか一項に記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする。これにより、小型かつ高性能な撮像装置を得ることができる。
請求項16に記載の携帯端末は、請求項15に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする。これにより、小型かつ高性能な携帯端末を得ることができる。
本発明によれば、小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、5枚構成の撮像レンズを提供でき、これにより小型かつ高性能な撮像装置及び携帯端末を提供することが可能となる。
実施例1の撮像レンズの断面図である。 実施例1の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例2の撮像レンズの断面図である。 実施例2の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例3の撮像レンズの断面図である。 実施例3の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例4の撮像レンズの断面図である。 実施例4の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例5の撮像レンズの断面図である。 実施例5の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例6の撮像レンズの断面図である。 実施例6の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例7の撮像レンズの断面図である。 実施例7の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例8の撮像レンズの断面図である。 実施例8の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例9の撮像レンズの断面図である。 実施例9の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例10の撮像レンズの断面図である。 実施例10の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例11の撮像レンズの断面図である。 実施例11の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 実施例12の撮像レンズの断面図である。 実施例12の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。 上記実施例に示す撮像レンズを備えた撮像装置の概略を示す模式断面図である。 本実施の形態に係る撮像装置を備えた携帯端末の一例である携帯電話機の外観図である。 携帯電話機の制御ブロック図の一例である。
以下、本発明に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
f:撮像レンズ全系の焦点距離
fB:バックフォーカス
F:Fナンバー
2Y:固体撮像素子の撮像面対角線長
ENTP:入射瞳位置(第1面から入射瞳位置までの距離)
EXTP:射出瞳位置(撮像面から射出瞳位置までの距離)
H1:前側主点位置(第1面から前側主点位置までの距離)
H2:後側主点位置(最終面から後側主点位置までの距離)
R:曲率半径
D:軸上面間隔
Nd:レンズ材料のd線に対する屈折率
νd:レンズ材料のアッベ数
なお、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る。
非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にX軸をとり、光軸と垂直方向の高さをhとして以下の(数1)で表す。
Figure 0005206688
ただし、
Ai:i次の非球面係数
R:曲率半径
K:円錐定数
である。
また、これ以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(たとえば2.5×10−02)をE(たとえば2.5E−02)を用いて表すものとする。
(実施例1)
実施例1の撮像レンズのレンズデータを表1に示す。
Figure 0005206688
また、実施例1の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.462
2 4 −5.299
3 6 7.837
4 8 3.276
5 10 −2.277
である。
図1は、実施例1の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例1は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図2は、実施例1の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例1においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例2)
実施例2の撮像レンズのレンズデータを表2に示す。
Figure 0005206688
また、実施例2の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.345
2 4 −4.727
3 6 7.656
4 8 2.903
5 10 −2.117
である。
図3は、実施例2の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例2は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図4は、実施例2の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例2においては、第1レンズL1がガラスモールドレンズ、それ以外のレンズはプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例3)
実施例3の撮像レンズのレンズデータを表3に示す。
Figure 0005206688
また、実施例3の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.230
2 4 −3.927
3 6 6.476
4 8 2.472
5 10 −1.847
である。
図5は、実施例3の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例3は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図6は、実施例3の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例3においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例4)
実施例4の撮像レンズのレンズデータを表4に示す。
Figure 0005206688
また、実施例4の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.475
2 4 −5.194
3 6 6.931
4 8 3.258
5 10 −2.051
である。
図7は、実施例4の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例4は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図8は、実施例4の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例4においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例5)
実施例5の撮像レンズのレンズデータを表5に示す。
Figure 0005206688
また、実施例5の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.416
2 4 −5.344
3 6 6.792
4 8 2.485
5 10 −1.812
である。
図9は、実施例5の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例5は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図10は、実施例5の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例5においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例6)
実施例6の撮像レンズのレンズデータを表6に示す。
Figure 0005206688
また、実施例6の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.849
2 4 −4.787
3 6 5.609
4 8 5.829
5 10 −2.439
である。
図11は、実施例6の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例6は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図12は、実施例6の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例6においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例7)
実施例7の撮像レンズのレンズデータを表7に示す。
Figure 0005206688
また、実施例7の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 4.043
2 4 −4.414
3 6 5.058
4 8 2.003
5 10 −1.776
である。
図13は、実施例7の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例7は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図14は、実施例7の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例7においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例8)
実施例8の撮像レンズのレンズデータを表8に示す。
Figure 0005206688
また、実施例8の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.455
2 4 −5.574
3 6 7.210
4 8 2.389
5 10 −1.756
である。
図15は、実施例8の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例8は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図16は、実施例8の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例8においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例9)
実施例9の撮像レンズのレンズデータを表9に示す。
Figure 0005206688
また、実施例9の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.656
2 4 −5.468
3 6 5.593
4 8 2.563
5 10 −1.849
である。
図17は、実施例9の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例9は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図18は、実施例9の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例9においては、第3レンズL3がガラスモールドレンズ、それ以外のレンズはプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例10)
実施例10の撮像レンズのレンズデータを表10に示す。
Figure 0005206688
また、実施例10の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 4.292
2 4 −5.423
3 6 4.184
4 8 2.532
5 10 −1.786
である。
図19は、実施例10の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例10は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図20は、実施例10の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例10においては、第3レンズL3がガラスモールドレンズ、それ以外のレンズはプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例11)
実施例11の撮像レンズのレンズデータを表11に示す。
Figure 0005206688
また、実施例11の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.983
2 4 −5.253
3 6 4.466
4 8 4.859
5 10 −2.110
である。
図21は、実施例11の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例11は、開口絞りSが第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置されている。
図22は、実施例11の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例11においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第3レンズL3のみを移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
(実施例12)
実施例12の撮像レンズのレンズデータを表12に示す。
Figure 0005206688
また、実施例12の撮像レンズの単レンズデータは、
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.791
2 3 −6.674
3 6 6.263
4 8 4.005
5 10 −1.999
である。
図23は、実施例12の撮像レンズの断面図である。図中、L1は第1レンズ、L2は第2レンズ、L3は第3レンズ、L4は第4レンズ、L5は第5レンズ、Sは開口絞り、Iは撮像面を示す。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。実施例12は、開口絞りSが第2レンズL2と第3レンズL3の間に配置されている。
図24は、実施例12の撮像レンズの収差図((a)球面収差、(b)非点収差、(c)歪曲収差、(d)メリディオナルコマ収差)である。非点収差図において、実線はサジッタル像面(S)を示し、破線はメリディオナル像面(M)を示している。
実施例12においては、全てのレンズがプラスチック材料から形成されており、例えばオートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを行う場合には、第1レンズL1から第3レンズL3までを一体で移動させて行う、部分群繰り出しが好ましい。
なお、上記の実施例1〜12においては、撮像レンズ全長の短縮に伴って、より撮像レンズ全系の合成主点位置を物体側へ配置する必要が出てくるため、第1レンズの屈折力が強くなる傾向にある。そのため第1レンズの偏芯誤差感度が増大する場合がある。そのような場合には、第1レンズを用いて調芯させることで、全系で発生する片ボケと呼ばれる画面内の非対称なボケを低減させることが好ましい。
より具体的には、固定焦点の場合には組み込まれた第2〜第5レンズに対し、第1レンズを平行偏芯もしくは傾き偏芯させ、第1レンズ以外に起因する片ボケをキャンセルさせて低減させればよい。また、第1レンズ〜第3レンズを一体に移動させて焦点位置合わせを行う場合であれば、組み込まれた第2レンズ、第3レンズに対し、第1レンズを平行偏芯もしくは傾き偏芯させればよい。また、片ボケを低減させるのではなく、軸上コマ収差を低減させる目的で調芯を行っても良い。
各条件式に対応する各実施例の値を表13に示す。
Figure 0005206688
ここで、プラスチック材料は温度変化時の屈折率変化が大きいため、第1レンズから第5レンズの全てをプラスチックレンズで構成すると、周囲温度が変化した際に、撮像レンズ全系の像点位置が変動してしまい、問題となる場合があるが、最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させ、プラスチック材料の温度変化を小さくできることが分かってきた。
詳細に説明すると、一般に透明なプラスチック材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。プラスチック材料は温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、無機粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。
そこで、これらの温度依存性を利用して互いに打ち消しあうように作用させることにより、屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が20ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、屈折率の温度依存性のきわめて低いプラスチック材料となる。例えばアクリルに酸化ニオブ(Nb)の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。本発明において、比較的屈折力の大きな正レンズ(第1レンズL1)、またはすべてのレンズ(第1レンズL1〜第5レンズL5)に、このような無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、撮像レンズ全系の温度変化時の像点位置変動を小さく抑えることが可能となる。
また近年、撮像装置を低コストに且つ大量に実装する方法として、予め半田がポッティングされた基板に対し、ICチップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理(加熱処理)し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。
このようなリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品と共に光学素子を約200〜260度に加熱する必要があるが、このような高温下では、熱可塑性樹脂を用いたレンズは熱変形或いは変色して、その光学性能が低下してしまうという問題点がある。このような問題を解決するための方法のひとつとして、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズを使用し、小型化と高温環境での光学性能を両立する技術が提案されているが、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりもコストが高いため、撮像装置の低コスト化の要求に応えられないという問題があった。
そこで、撮像レンズの材料にエネルギー硬化性樹脂を使用することで、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、高温に曝されたときの光学性能の低下が小さいため、リフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となり、撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コストと量産性を両立できる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれをも指すものとする。
本実施例のプラスチックで形成されたレンズを前述のエネルギー硬化性樹脂を用いて形成しても良い。
なお、本実施例は、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角については、撮像面周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。しかし、最近の技術では、固体撮像素子の色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しによって、シェーディングを軽減することができるようになってきた。具体的には撮像素子の撮像面の画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定すれば、撮像面の周辺部にいくほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像レンズ光軸側へシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部に導くことができる。これにより固体撮像素子で発生するシェーディングを小さく抑えることができる。本実施例は、前記要求が緩和された分について、より小型化を目指した設計例となっている。
図25は、上記実施例に示す撮像レンズを備えた撮像装置50の概略を示す模式断面図である。同図は、実施例1の撮像レンズを例として示してある。
同図に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズL1と、開口絞りSと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズL2と、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第3レンズL3と、正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL4と、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズL5と、IRカットフィルタFが鏡胴KDに保持されている。鏡胴KDは、物体側の面に光電変換面を有する固体撮像素子Iが実装された基板Pに接着されている。基板Pには、撮像装置外の制御部と接続される不図示の外部電極が形成されており、動作制御信号の入出力、画像信号の出力等が行われるようになっている。
なお、図示していないが、各レンズの間に、不要光をカットする固定絞りを配置してもよい。
また、図25に示した撮像装置は固定焦点式の場合を示しているが、オートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを、例えば第1レンズから第3レンズまでを一体的に移動させて行う場合には、第1レンズから第3レンズまでを別の鏡枠に組み込み、アクチュエータにより光軸方向に移動できるように構成すればよい。
図26は、本実施の形態に係る撮像装置50を備えた携帯端末の一例である携帯電話機100の外観図である。
同図に示す携帯電話機100は、表示画面D1及びD2を備えたケースとしての上筐体71と、入力部である操作ボタン60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。撮像装置50は、上筐体71内の表示画面D2の下方に内蔵されており、撮像装置50が上筐体71の外表面側から光を取り込めるよう配置されている。
なお、この撮像装置の位置は上筐体71内の表示画面D2の上方や側面に配置してもよい。また携帯電話機は折りたたみ式に限るものではないのは、勿論である。
図27は、携帯電話機100の制御ブロック図の一例である。
同図に示すように、撮像装置50は、不図示の外部電極を介し、携帯電話機100の制御部101と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部101へ出力する。
一方、携帯電話機100は、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部(CPU)101と、番号等を指示入力するための入力部である操作ボタン60と、所定のデータ表示や撮像した画像を表示する表示画面D1、D2と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部80と、携帯電話機100のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ID等の必要な諸データを記憶している記憶部(ROM)91と、制御部101により実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、撮像装置50による画像データ等を一時的に格納したり、作業領域として用いられる一時記憶部(RAM)92を備えている。
また、撮像装置50から入力された画像信号は、携帯電話機100の制御部101により、不揮発性記憶部(フラッシュメモリ)93に記憶されたり、或いは表示画面D1、D2に表示されたり、更には、無線通信部80を介し画像情報として外部へ送信されるようになっている。
50 撮像装置
100 携帯電話機
I 固体撮像素子
KD 鏡胴
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
P 基板
S 開口絞り

Claims (16)

  1. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、物体側より順に、
    正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第1レンズと、
    負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第2レンズと、
    正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第3レンズと、
    正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズと、
    負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第5レンズと、からなり、
    前記第5レンズの像側の面は非球面形状であり、光軸との交点以外の位置に変曲点を有し、
    開口絞りが前記第1レンズよりも像側に配置され、
    以下の条件式(1)、を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    0.8<f3/f1<2.6 ・・・(1)
    ただし、
    f3:第3レンズの焦点距離
    f1:第1レンズの焦点距離
  2. 前記開口絞りは、前記第1レンズと前記第2レンズの間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  3. 前記開口絞りは、前記第2レンズと前記第3レンズの間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  4. 以下の条件式(2)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    50<ν3<72 ・・・(2)
    ただし、
    ν3:第3レンズのアッベ数
  5. 以下の条件式(3)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    0.0<(R5+R6)/(R5−R6)<2.5・・・(3)
    ただし、
    R5:第3レンズ物体側面の曲率半径
    R6:第3レンズ像側面の曲率半径
  6. 以下の条件式(4)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    −0.7<R7/f<−0.3 ・・・(4)
    ただし、
    R7:第4レンズ物体側面の曲率半径
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  7. 以下の条件式(5)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    −0.7<f5/f<−0.3 ・・・(5)
    ただし、
    f5:第5レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  8. 前記第2レンズの像側面は非球面形状を有し、光軸から周辺に離れるに従って負の屈折力が弱くなる形状を持つことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  9. 以下の条件式(6)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    15<ν2<31 ・・・(6)
    ただし、
    ν2:第2レンズのアッベ数
  10. 以下の条件式(7)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    1.60<N2<2.10 ・・・(7)
    ただし、
    N2:第2レンズの屈折率
  11. 前記撮像レンズは、オートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを、第1レンズから第3レンズまでを移動させて行い、以下の条件式(8)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    0.04<D6/f<0.25 ・・・(8)
    ただし、
    D6:第3レンズと第4レンズの軸上の空気間隔
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  12. 以下の条件式(9)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    θEH<60° ・・・(9)
    ただし、
    θEH:第5レンズ像側面の有効径での面の見込み角
  13. 以下の条件式(10)、を満足することを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    0.80<ΣD/f<1.25 ・・・(10)
    ただし、
    ΣD:第1レンズ物体側面頂点から第5レンズ像側面頂点までの光軸上の距離
    f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
  14. 前記撮像レンズは、全てプラスチック材料で形成されていることを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  15. 被写体像を光電変換する固体撮像素子と、請求項1から請求項14までのいずれか一項に記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
  16. 請求項15に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
JP2009543307A 2009-07-08 2009-07-08 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末 Active JP5206688B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/062438 WO2011004467A1 (ja) 2009-07-08 2009-07-08 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2011004467A1 JPWO2011004467A1 (ja) 2012-12-13
JP5206688B2 true JP5206688B2 (ja) 2013-06-12

Family

ID=43428906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009543307A Active JP5206688B2 (ja) 2009-07-08 2009-07-08 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8179613B2 (ja)
EP (1) EP2442166A4 (ja)
JP (1) JP5206688B2 (ja)
KR (1) KR20120039075A (ja)
CN (1) CN102047165B (ja)
WO (1) WO2011004467A1 (ja)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033911A (zh) 2008-08-25 2013-04-10 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄影透镜、摄影装置和便携式终端
JP5322584B2 (ja) * 2008-10-31 2013-10-23 三洋電機株式会社 レンズ装置、撮影装置
US8427569B2 (en) * 2009-02-27 2013-04-23 Konica Minolta Opto, Inc. Image pickup lens, image pickup apparatus, and mobile terminal
CN201508432U (zh) * 2009-04-07 2010-06-16 富士能株式会社 摄像透镜及摄像装置
TWI421557B (zh) * 2009-07-14 2014-01-01 Largan Precision Co Ltd 攝像透鏡系統
JP5201690B2 (ja) * 2009-10-30 2013-06-05 株式会社オプトロジック 撮像レンズ
JP2011141396A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Tamron Co Ltd 撮影レンズ、カメラモジュール、および撮像装置
JP2011209554A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置、ならびに携帯端末機器
US8867150B2 (en) * 2010-04-13 2014-10-21 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Image pickup lens
JP2012008164A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Olympus Corp 撮像光学系及びそれを有する撮像装置
CN102466854B (zh) * 2010-11-10 2014-08-20 大立光电股份有限公司 光学透镜***
TWI407183B (zh) * 2011-02-22 2013-09-01 Largan Precision Co Ltd 影像擷取鏡組
KR101498412B1 (ko) * 2011-03-25 2015-03-03 코니카 미놀타 가부시키가이샤 촬상 광학계, 촬상 장치 및 디지털 기기
JP2012203234A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Konica Minolta Advanced Layers Inc 撮像光学系、撮像装置およびデジタル機器
KR101898547B1 (ko) * 2011-06-10 2018-10-29 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈
KR102094040B1 (ko) 2011-06-10 2020-03-26 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈
KR101580748B1 (ko) * 2011-06-24 2015-12-28 코니카 미놀타 가부시키가이샤 촬상 광학계, 촬상 장치 및 디지털 기기
TWI424216B (zh) 2011-06-28 2014-01-21 Largan Precision Co 光學影像鏡組
JP5754670B2 (ja) * 2011-06-29 2015-07-29 株式会社オプトロジック 撮像レンズ
TWI449945B (zh) * 2011-07-11 2014-08-21 Largan Precision Co 拾像光學鏡頭
JP5750698B2 (ja) * 2011-09-01 2015-07-22 株式会社オプトロジック 撮像レンズ
US9310582B2 (en) 2011-09-14 2016-04-12 Konica Minolta, Inc. Image pick-up lens, image pick-up device, portable terminal and digital instrument
JP2013068857A (ja) * 2011-09-26 2013-04-18 Sony Corp 光学素子、撮像レンズ群および撮像装置
KR101301314B1 (ko) 2011-10-10 2013-08-29 삼성전기주식회사 촬상렌즈 유닛
KR101321276B1 (ko) 2011-10-21 2013-10-28 삼성전기주식회사 촬상 렌즈
KR102061230B1 (ko) * 2011-10-31 2019-12-31 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈
CN103163630B (zh) * 2011-12-12 2015-03-04 新巨科技股份有限公司 五片式成像镜片组
US8547649B2 (en) * 2011-12-28 2013-10-01 Newmax Technology Co., Ltd. Five-piece optical lens system
TWI438476B (zh) 2012-01-12 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 取像系統
JP6005941B2 (ja) * 2012-01-16 2016-10-12 カンタツ株式会社 撮像レンズ
TWI438479B (zh) * 2012-02-08 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 影像擷取光學透鏡組
TWI438478B (zh) * 2012-02-08 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 取像光學鏡片系統
TWI447470B (zh) * 2012-02-15 2014-08-01 Largan Precision Co Ltd 光學鏡頭
TWI452331B (zh) * 2012-03-08 2014-09-11 Largan Precision Co Ltd 光學成像系統鏡組
TWI444651B (zh) * 2012-03-30 2014-07-11 玉晶光電股份有限公司 Five-piece optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
TW201317659A (zh) 2012-03-30 2013-05-01 玉晶光電股份有限公司 光學成像鏡頭及應用該鏡頭的電子裝置
KR101422910B1 (ko) 2012-04-30 2014-07-23 삼성전기주식회사 카메라용 광학계
CN103389567B (zh) * 2012-05-11 2015-05-13 一品光学工业股份有限公司 五镜片式光学取像镜头及其摄像装置
WO2013172164A1 (ja) * 2012-05-14 2013-11-21 コニカミノルタ株式会社 撮像レンズ
US8675288B2 (en) * 2012-06-12 2014-03-18 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Lens module
TWI487934B (zh) 2012-10-12 2015-06-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
CN103076672A (zh) * 2012-10-12 2013-05-01 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
TWI498622B (zh) 2012-10-31 2015-09-01 玉晶光電股份有限公司 Optical lens
TWI454732B (zh) 2012-10-31 2014-10-01 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
CN103135205B (zh) * 2012-11-02 2015-05-20 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
TWI482991B (zh) * 2012-11-02 2015-05-01 Largan Precision Co Ltd 成像鏡頭組
CN103293638B (zh) * 2013-02-06 2016-03-23 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN205157866U (zh) * 2013-03-29 2016-04-13 富士胶片株式会社 摄影透镜以及具备摄影透镜的摄影装置
TWI457590B (zh) * 2013-04-08 2014-10-21 Largan Precision Co Ltd 取像系統鏡片組
CN103412395B (zh) * 2013-04-12 2015-10-14 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
US9557527B2 (en) 2013-10-09 2017-01-31 Genius Electronic Optical, Co., Ltd. Optical imaging lens and electronic device including the lens
CN103969790B (zh) * 2013-12-09 2016-05-11 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
CN104142558B (zh) * 2014-04-16 2016-08-24 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN105988196B (zh) * 2015-02-05 2018-10-19 光燿科技股份有限公司 光学成像镜头
TWI572894B (zh) * 2015-05-29 2017-03-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(二)
KR102628422B1 (ko) * 2015-12-04 2024-01-23 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기
CN106980167B (zh) * 2016-01-15 2019-07-23 新巨科技股份有限公司 成像镜片组
US9784949B1 (en) 2016-08-31 2017-10-10 Zhejiang Sunny Optics Co., Ltd. Image pickup optical lens system
CN107193108B (zh) * 2017-03-24 2019-10-15 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
JP6568905B2 (ja) * 2017-07-31 2019-08-28 日本電産コパル株式会社 レンズおよびカメラ
WO2019029232A1 (zh) * 2017-08-07 2019-02-14 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
WO2019052180A1 (zh) * 2017-09-18 2019-03-21 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头组
CN114355563A (zh) * 2019-06-27 2022-04-15 华为技术有限公司 光学镜头组、摄像头及终端设备
CN113093364A (zh) * 2020-01-08 2021-07-09 三营超精密光电(晋城)有限公司 成像镜头

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62251710A (ja) * 1986-04-25 1987-11-02 Olympus Optical Co Ltd コンパクトなズ−ムレンズ
JPS63165813A (ja) * 1986-12-27 1988-07-09 Minolta Camera Co Ltd プラスチツクレンズを用いた2焦点切替レンズ系
JPH05113537A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Olympus Optical Co Ltd プラスチツクを用いたズームレンズ
JPH07120671A (ja) * 1993-10-26 1995-05-12 Ohara Inc 広角レンズ
JPH10123418A (ja) * 1996-10-17 1998-05-15 Ricoh Co Ltd 前絞り2群ズームレンズ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3007695B2 (ja) * 1989-12-28 2000-02-07 旭光学工業株式会社 撮像レンズ
JP3862446B2 (ja) * 1998-10-02 2006-12-27 キヤノン株式会社 結像レンズ及びそれを用いた画像読取装置
JP2007127953A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Konica Minolta Opto Inc 撮像光学系、撮像レンズ装置及びデジタル機器
JP4847172B2 (ja) * 2006-03-28 2011-12-28 富士フイルム株式会社 撮像レンズ
JP4963187B2 (ja) * 2006-04-05 2012-06-27 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP2009069195A (ja) * 2007-09-10 2009-04-02 Fujinon Corp 撮像レンズ、およびカメラモジュールならびに撮像機器
US7710665B2 (en) * 2007-11-08 2010-05-04 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Imaging optical system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62251710A (ja) * 1986-04-25 1987-11-02 Olympus Optical Co Ltd コンパクトなズ−ムレンズ
JPS63165813A (ja) * 1986-12-27 1988-07-09 Minolta Camera Co Ltd プラスチツクレンズを用いた2焦点切替レンズ系
JPH05113537A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Olympus Optical Co Ltd プラスチツクを用いたズームレンズ
JPH07120671A (ja) * 1993-10-26 1995-05-12 Ohara Inc 広角レンズ
JPH10123418A (ja) * 1996-10-17 1998-05-15 Ricoh Co Ltd 前絞り2群ズームレンズ

Also Published As

Publication number Publication date
CN102047165B (zh) 2014-12-10
US20110188131A1 (en) 2011-08-04
WO2011004467A1 (ja) 2011-01-13
US8179613B2 (en) 2012-05-15
JPWO2011004467A1 (ja) 2012-12-13
CN102047165A (zh) 2011-05-04
KR20120039075A (ko) 2012-04-25
EP2442166A1 (en) 2012-04-18
EP2442166A4 (en) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5206688B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末
JP5553253B2 (ja) 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
JP5740799B2 (ja) 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
JP5348563B2 (ja) 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
US8654242B2 (en) Single-focus optical system, image pickup device, and digital apparatus
JP5304117B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末
JP5391806B2 (ja) 撮像レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器
JP5720676B2 (ja) 撮像レンズ
WO2011021271A1 (ja) 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
JP4924141B2 (ja) 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
TWI485424B (zh) Camera lens
US8169528B2 (en) Photographing lens assembly
WO2013058111A1 (ja) 撮像レンズ
WO2013150706A1 (ja) 撮像光学系、撮像装置およびデジタル機器
US20060238894A1 (en) Image pickup lens, image pickup apparatus and mobile terminal
KR20130039758A (ko) 촬상 렌즈
JP2009258286A (ja) 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末
WO2013111612A1 (ja) 撮像レンズ
KR20080017258A (ko) 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 휴대 단말
JP2013156389A (ja) 撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末
JP2009282223A (ja) 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末
JP2012068292A (ja) 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5206688

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350