JP5353879B2 - 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末 - Google Patents

撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末 Download PDF

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Description

本発明は、CCD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。
従来、小型で薄型の撮像装置が、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。
これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサやCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子が使用される。
近年、これら携帯端末の普及数の増大に伴い、より高画質の画像が得られるよう、高画素数の撮像素子を使用した撮像装置の搭載された携帯端末が市場に供給されつつある。この撮像装置には、高画素数の撮像素子に対応して、解像度の向上を目的として複数枚のレンズで構成された撮像レンズが用いられている場合がある。
このような高画素の撮像装置を備える小型で高性能な撮像装置に使用される撮像レンズとして、2枚〜3枚構成の撮像レンズに比べ、より高性能化が可能な4枚構成の撮像レンズが提案されている。
この4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、正の屈折力を有する第4レンズで構成して高性能化を目指した、所謂、逆エルノスタータイプの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レンズで構成して撮像レンズ全長(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)の小型化を目指した、所謂、テレフォトタイプの撮像レンズが開示されている(例えば、特許文献2、3参照)。
特開2004−341013号公報 特開2002−365529号公報 特開2002−365530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、逆エルノスタータイプであるため、第4レンズが正レンズであり、テレフォトタイプのように第4レンズが負レンズの場合に比べ、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。更に、4枚レンズのうち負の屈折力を有するレンズは1枚であり、ペッツバール和の補正が困難で、画面周辺部では良好な性能を確保できていない。
また、上記特許文献2及び3に記載のレンズは、撮影画角が狭いことに加え収差補正が不十分で、更に全長を短縮化すると、性能が劣化してしまい、撮像素子の高画素化に対応が困難となる問題がある。
本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、小型で広画角を確保できると共に、諸収差が良好に補正され、高画素の撮像素子に対応可能な撮像レンズを得ることを目的とするものである。
ここで、小型かつ広画角の撮像レンズの尺度であるが、本発明では式(7)、式(8)を満たすレベルの小型化および広角化を目指している。この範囲を満たすことで、小型でありながら画角の広い撮像レンズを構成することが出来る。
L/2Y < 1.2 (7)
f/2Y < 0.8 (8)
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行画素領域の対角線長)
f :撮像レンズ全系の焦点距離
ここで、「像側焦点」とは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。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上で上記Lの値を計算するものとする。
上記の目的は、下記に記載される発明により達成される。
請求項1に記載の撮像レンズは、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、開口絞り、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レンズからなり、以下の条件式(1)、(2)、(4)を満足することを特徴とする。
0.25 < (r1+r2)/(r1−r2) < 0.9 (1)
0.80 < (r3+r4)/(r3−r4) < 5.1 (2)
1.4 < (r5+r6)/(r5−r6) < 2.5 (4)
ただし、
r1:第1レンズの物体側の面の曲率半径
r2:第1レンズの像側の面の曲率半径
r3:第2レンズの物体側の面の曲率半径
r4:第2レンズの像側の面の曲率半径
r5:第3レンズの物体側の面の曲率半径
r6:第3レンズの像側の面の曲率半径
本発明の基本構成は、小型で収差の良好に補正された撮像レンズを得るために、物体側より順に、開口絞り、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レンズからなる。物体側より順に、第1レンズから第3レンズからなる正レンズ群と、負の第4レンズを配置する、いわゆるテレフォトタイプのこのレンズ構成は、レンズ全長の小型化には有利な構成である。
更に、4枚構成のレンズのうち、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、広画角でありながら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。
加えて、最も物体側に開口絞りを配置することにより、射出瞳位置を撮像面から、より遠くに離すことができ、固体撮像素子の撮像面周辺部に結像する光束の主光線入射角度(主光線と光軸のなす角度)を小さく抑えることができ、所謂テレセントリック特性を確保することができる。また、機械的なシャッタを必要とする場合においても、最も物体側に配置する構成とでき全長の短い撮像レンズを得ることが可能となる。
上記の条件式(1)は、第1レンズの形状を適切に設定する条件である。この条件式の範囲内で、第1レンズは物体側の面より像側の面の方が強い正の屈折力を有する形状となる。条件式(1)の上限を下回ることで、第1レンズの像側の面の正の屈折力が強くなりすぎず、第2レンズの像側の面の周辺部が過度の負の屈折力をもつことによるコマ収差、像面湾曲、色収差の発生を抑えることが出来る。条件式(1)の下限を上回ることで、第1レンズ周辺部の物体側に空間が生まれ、絞りの配置が容易になるため、全長の短縮が容易になる。
上記の条件式(2)は、第2レンズの形状を適切に設定する条件である。この条件式の範囲内で、第2レンズは物体側の面より像側の面の方が強い負の屈折力を有する形状となる。
条件式(2)の下限を上回ることで、第2レンズの像側の面の屈折力を強くすることができ、コマ収差、像面湾曲、非点収差、色収差の補正が容易にできる。一方、第2レンズの物体側の面の曲率は緩くなり、この面の周縁付近を通過する軸外光束の収差を抑えることができる。条件式(2)の上限を下回ることで、第2レンズの像側の面の負屈折力が強くなりすぎるのを抑え、バランスよく収差を補正できる。また、像側の面の曲率半径が小さくなりすぎず、レンズ加工上問題のない形状となる。
条件式(4)は、第3レンズの形状を適切に設定するものであり、下限を上回ることで第3レンズの屈折力が必要以上に大きくならず、球面収差やコマ収差を小さく良好に抑えることができる。また、第3レンズの像側の面のサグ量が大きくなりすぎず、作りやすい形状となる。また上限を下回ることで、第3レンズの屈折力が適度に確保され、同時に第1レンズの屈折力が過度に大きくなることを抑えることが出来るため、球面収差、コマ収差を抑えながら撮像レンズ全長を短縮でき、小型化が可能となる。
請求項2に記載の撮像レンズは、請求項1に記載の撮像レンズにおいて、前記第4レンズは物体側に凸面を向けた形状であることを特徴とする。そうすることによって、前記第3レンズと前記第4レンズとの間に形成される空気レンズの正の屈折力を強まらせることができる。従って、撮像面周辺部に結像する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出来る。
請求項3に記載の撮像レンズは、請求項1または2に記載の撮像レンズにおいて、前記第1レンズは、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする。
0.55 < f1/f < 1.1 (3)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
条件式(3)は、第1レンズの屈折力を適切に設定するものであり、下限を上回ることで第1レンズの屈折力が必要以上に大きくならず、球面収差やコマ収差を小さく良好に抑えることができる。また上限を下回ることで第1レンズの屈折力が適度に確保され、撮像レンズ全長を短縮でき小型化が可能となる。
請求項4に記載の撮像レンズは、請求項1から3までのいずれかに記載の撮像レンズにおいて、前記第4レンズの像側の面は、光軸から周辺に離れるに従って負の屈折力が弱くなるとともに変曲点を有する非球面形状であることを特徴とする。
第4レンズの像側の面は、光軸から周辺に離れるに従って負の屈折力が弱くなり、また変曲点を有する非球面とすることにより、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。また、第2レンズの像側の面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を弱くする必要がなくなり軸外収差を良好に補正することが可能となる。
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な平面となるような非球面上の点のことである。
請求項5に記載の撮像レンズは、請求項1から4までのいずれかに記載の撮像レンズにおいて、前記第1レンズと、前記第2レンズは、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする。
25 < ν1−ν2 <65 (5)
ただし、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν2:第2レンズのアッベ数
条件式(5)は撮像レンズ全系の色収差を良好に補正する条件である。下限を上回ることで、軸上色収差、倍率色収差をバランス良く補正することができる。一方で、上限を下回ることで、入手しやすい光学材料で構成することができる。
請求項6に記載の撮像レンズは、請求項1から5までのいずれかに記載の撮像レンズにおいて、前記第2レンズは、以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
1.6 < n2 <2.1 (6)
ただし、
n2:第2レンズの屈折率
条件式(6)は撮像レンズ全系の収差を良好に補正する条件である。下限を上回ることで、コマ収差、像面湾曲、色収差をバランス良く補正することができ、第2レンズの像側の面の曲率を抑えることが出来る。一方、上限を下回ることで、入手しやすい光学材料で構成することができる。
請求項7に記載の撮像レンズは、請求項1から6までのいずれかに記載の撮像レンズにおいて、前記第1レンズおよび前記第2レンズはガラス材料から形成されており、前記第3レンズおよび第4レンズはプラスチック材料から形成されている。
撮像レンズを構成する全てのレンズを、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と、撮像レンズの小型軽量化と低コスト化に有利である、しかしながら、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、全てのレンズをプラスチックで構成すると、温度変化によりレンズ全体の像点位置が変動してしまうという問題がある。
そこで、正の屈折力を有する第1レンズおよび、負の屈折率を有する第2レンズを、温度変化時の屈折率変化がほとんど無いガラス材料から形成し、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折率を有する第4レンズをプラスチック材料で形成することにより、温度変化時の像点位置変動への寄与が相殺する方向に作用し、プラスチックレンズを多用しながら、撮像レンズ全系での温度変化時の像点位置変動を補償することができる。
また、第1レンズをガラス材料で形成することにより、プラスチックレンズを露出させずに構成でき、第1レンズへの傷等の問題を回避することができ、好ましい構成となる。
なお、「プラスチック材料から形成されている」とは、プラスチック材料を母材として、その表面に反射防止や表面硬度向上を目的としてコーティング処理を行った場合を含むものとする。
請求項8に記載の撮像装置は、請求項7に記載の撮像レンズを備えたことを特徴、より小型化され、かつより高性能化される。
請求項9に記載の携帯端末は、請求項8に記載の撮像装置を備えたことを特徴、より小型化され、かつより高性能化される。
本発明によれば、小型で広画角を確保できると共に、諸収差が良好に補正され、高画素の撮像素子に対応可能な撮像レンズを提供でき、小型化で高性能な撮像装置を提供でき、小型化で高性能な携帯端末を提供できる。
本実施の形態に係る撮像装置の斜視図である。 本実施の形態に係る撮像装置の撮像レンズの光軸に沿った断面を模式的に示した図である。 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である。 実施例1の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 実施例1の収差図であり、それぞれ、球面収差(第6(a)図)、非点収差(第6(b)図)、歪曲収差(第6(c)図)である。 実施例2の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 実施例2の収差図であり、それぞれ、球面収差(第8(a)図)、非点収差(第8(b)図)、歪曲収差(第8(c)図)である。 本発明に属さない実施例3の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 本発明に属さない実施例3の収差図であり、それぞれ、球面収差(第10(a)図)、非点収差(第10(b)図)、歪曲収差(第10(c)図)である。 実施例4の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 実施例4の収差図であり、それぞれ、球面収差(第12(a)図)、非点収差(第12(b)図)、歪曲収差(第12(c)図)である。 本発明に属さない実施例5の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 本発明に属さない実施例5の収差図であり、それぞれ、球面収差(第14(a)図)、非点収差(第14(b)図)、歪曲収差(第14(c)図)である。 実施例6の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 実施例6の収差図であり、それぞれ、球面収差(第16(a)図)、非点収差(第16(b)図)、歪曲収差(第16(c)図)である。 実施例7の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である。 実施例7の収差図であり、それぞれ、球面収差(第18(a)図)、非点収差(第18(b)図)、歪曲収差(第18(c)図)である。 実施例8の撮像レンズを含む撮像装置の光軸方向断面図である 実施例8の収差図であり、それぞれ、球面収差(第20(a)図)、非点収差(第20(b)図)、歪曲収差(第20(c)図)である。
符号の説明
S 開口絞り
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
F 平行平板
50 撮像装置
51 撮像素子
52 基板
53 筐体
55 鏡枠
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本実施の形態に係る撮像装置50の斜視図である。図2は、本実施の形態に係る撮像装置50の撮像レンズの光軸に沿った断面を模式的に示した図である。
図1又は図2に示すように、撮像装置50は光電変換部51aを有する固体撮像素子としてのCMOS型撮像素子51と、この撮像素子51の光電変換部51aに被写体像を結像させる撮像レンズ10と、物体側からの光入射用の開口部を有する遮光部材からなる鏡筒としての筐体53と、撮像素子51を保持する支持基板52aと、その電気信号の送受を行う外部接続用端子(外部接続端子とも称す)54を有するフレキシブルプリント基板52bとを備え、これらが一体的に形成されている。
図2に示すように、撮像素子51はその受光側の面の中央部に画素(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51aが形成され、その周囲には信号処理回路51bが形成されている。この信号処理回路51bは、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷を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。
撮像素子51の受光側の面の外縁近傍には、不図示の多数のパッドが設けられており、ボンディングワイヤWを介して支持基板52aに接続されている。撮像素子51は、光電変換部51aからの信号電荷をデジタルYUV信号等の画像信号に変換し、ボンディングワイヤWを介して支持基板52a上の所定の回路に出力する。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、撮像素子は、上述のCMOS型のイメージセンサに限るものでなく、CCD等の他のものを適用したものでもよい。
基板52は、その一方の面で撮像素子51と筐体53を支持する硬質の支持基板52aと支持基板52aの他方の面(撮像素子51と反対側の面)にその一端部が接続されたフレキシブルプリント基板52bとで構成されている。支持基板52aは、表裏両面に多数の信号伝達用パッドが設けられており、一方の面でボンディングワイヤWを介して撮像素子51と接続され、他方の面でフレキシブルプリント基板52bと接続されている。
フレキシブルプリント基板52bは、図1に示すように、一端部が支持基板52aと接続され、他方の端部に設けられた外部接続端子54を介して支持基板52aと不図示の外部回路(例えば、撮像装置を実装した上位装置が有する制御回路)とを接続し、外部回路から撮像素子51を駆動するための電圧や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している。更に、フレキシブルプリント基板52bは、可撓性を有し中間部が変形して支持基板52aに対し外部接続端子54の向きや配置に自由度を与えている。
図2に示したように、筐体53は、支持基板52aの撮像素子51側の面に撮像素子51を覆うように固定配置されている。即ち、筐体53は、撮像素子51側は撮像素子51を囲むように広く開口されて支持基板52aに当接固定され、他端部が小開口を有するフランジ付きの筒状に形成されている。
筐体53の内部には、撮像レンズ10と撮像素子51との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板Fが固定配置されている。
撮像レンズ10は、物体側より順に、開口絞りS、正の屈折力を有する第1レンズL1、負の屈折力を有する第2レンズL2、正の屈折力を有する第3レンズL3、負の屈折力を有する第4レンズL4からなり、撮像素子51の光電変換面51aに対し、被写体像の結像を行うよう構成されている。なお、図1では、上側が物体側、下側が像側であり、図2における一点鎖線が第1レンズL1〜第4レンズL4の共通する光軸である。
撮像レンズ10を構成する第1レンズL1〜第4レンズL4は、鏡枠55に保持されている。筐体53は、この鏡枠55及び鏡枠55に保持された撮像レンズ10を内包し、鏡枠55はその外周で筐体53と嵌合され、筐体53の小開口を有するフランジ部で突き当てられ位置決めされている。
更に、図示していないが、第1レンズL1〜第4レンズL4の間に、不要光をカットする固定絞りを配置してもよい。特に、第3レンズL3と第4レンズL4の間や第4レンズL4と平行平板Fの間に配置することが好ましく、光線経路の外側に矩形の固定絞りを配置することで、ゴースト、フレアの発生を抑えることができる。
図3は、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4は、携帯電話機100の制御ブロック図である。同図に示すように、撮像装置50の外部接続端子54(図示矢印)は、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、撮像した画像を記録する画像記録部61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。
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、表示画面D1、D2に表示されたり、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。
以下に、上記の実施の形態に適用され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とおりである。
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(固体撮像素子の矩形実行画素領域の対角線長)
ENTP :入射瞳位置(第1面から入射瞳までの距離)
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
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。
ただし、
Ai:i次の非球面係数
R:曲率半径
K:円錐定数
(実施例1)
図5は実施例1の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ1、非球面係数データ1及び単レンズデータ1に示す。ただし、f=4.8mm、fB=0.72mm、F=2.47、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.13mm、H1=−0.05mm、H2=−4.08mmである。
近軸データ1
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.10 0.97
2* 6.709 1.18 1.58913 61.3 1.04
3* -2.720 0.10 1.36
4* 5.918 0.60 1.80543 26.1 1.54
5* 2.209 0.82 1.55
6* -5.092 1.33 1.53175 56.0 1.84
7* -1.406 0.10 2.06
8* 4.022 0.84 1.53175 56.0 2.45
9* 1.233 1.00 3.13
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.48
11 ∞ 0.72 3.50
非球面係数データ1
第2面
K=4.55767E+00,A4=-2.60880E-02,A6=-4.84268E-03,A8=-4.29967E-03,
A10=1.06720E-03
第3面
K=1.00060E+00,A4=-9.88110E-05,A6=4.46523E-03,A8=-3.09313E-03,
A10=4.81011E-04
第4面
K=-1.40836E+00,A4=-2.97755E-02,A6=1.45993E-02,A8=-1.77521E-03,
A10=7.82900E-06
第5面
K=-3.01554E+00,A4=-9.65458E-03,A6=6.11979E-03,A8=4.32172E-04,
A10=-2.19381E-04
第6面
K=-3.02381E+00,A4=3.19368E-02,A6=-1.12073E-02,A8=2.04566E-03,
A10=-7.52000E-07
第7面
K=-3.81636E+00,A4=-2.19406E-02,A6=4.27939E-03,A8=-4.96682E-04,
A10=-1.93360E-05,A12=2.44840E-05
第8面
K=-2.90692E+00,A4=-4.59317E-02,A6=6.02061E-03,A8=-7.49311E-04,
A10=9.90910E-05,A12=-8.21100E-06
第9面
K=-4.79783E+00,A4=-2.64088E-02,A6=3.90884E-03,A8=-5.58339E-04,
A10=4.73730E-05,A12=-1.93000E-06
単レンズデータ1
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.446
2 4 -4.717
3 6 3.245
4 8 -3.737
図6は実施例1の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
(実施例2)
図7は実施例2の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ2、非球面係数データ2及び単レンズデータ2に示す。ただし、f=4.78mm、fB=0.77mm、F=2.88、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.17mm、H1=−0.16mm、H2=−4.01mmである。
近軸データ2
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.10 0.82
2* 6.808 1.22 1.69350 53.2 0.89
3* -2.661 0.10 1.22
4* 69.793 0.60 1.80542 26.1 1.30
5* 2.975 0.85 1.40
6* -3.255 1.19 1.53175 56.0 1.62
7* -1.324 0.10 1.89
8* 3.849 0.88 1.53175 56.0 2.45
9* 1.269 1.00 3.12
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.45
11 ∞ 0.77 3.48
非球面係数データ2
第2面
K=3.75899E+00,A4=-2.66961E-02,A6=-3.66287E-03,A8=-9.78487E-03,
A10=3.82192E-03
第3面
K=1.32136E+00,A4=-3.08553E-03,A6=6.71917E-03,A8=-2.67124E-03,
A10=-3.04790E-05
第4面
K=2.00000E+01,A4=-2.77099E-02,A6=1.67558E-02,A8=-1.64903E-03,
A10=-5.32669E-04
第5面
K=-3.28732E+00,A4=-1.05208E-02,A6=5.89783E-03,A8=5.27868E-04,
A10=-3.71589E-04
第6面
K=-7.54816E-01,A4=2.98690E-02,A6=-1.46051E-02,A8=2.39350E-03,
A10=3.55264E-04
第7面
K=-3.12043E+00,A4=-2.76708E-02,A6=2.77646E-03,A8=-6.33587E-04,
A10=8.10430E-05,A12=5.42640E-05
第8面
K=-1.74948E+00,A4=-4.83428E-02,A6=5.99966E-03,A8=-6.02361E-04,
A10=1.04196E-04,A12=-1.07320E-05
第9面
K=-4.78280E+00,A4=-2.83562E-02,A6=4.85224E-03,A8=-7.70495E-04,
A10=7.18190E-05,A12=-2.97400E-06
単レンズデータ2
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.913
2 4 -3.874
3 6 3.460
4 8 -4.039
図8は実施例2の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。
第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
(実施例3)
図9は本発明に属さない実施例3の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ3、非球面係数データ3及び単レンズデータ3に示す。ただし、f=4.76mm、fB=0.8mm、F=2.47、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.35mm、H1=−0.36mm、H2=−3.96mmである。
近軸データ3
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 0.96
2* 9.679 1.21 1.68980 52.8 0.97
3* -2.675 0.10 1.31
4* 8.547 0.55 1.83310 24.0 1.45
5* 2.572 1.00 1.49
6* -2.862 1.18 1.53175 56.0 1.69
7* -1.365 0.10 1.98
8* 2.866 0.83 1.53175 56.0 2.65
9* 1.209 1.00 3.22
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.48
11 ∞ 0.80 3.50
非球面係数データ3
第2面
K=-1.60232E+01,A4=-2.58667E-02,A6=-6.27441E-03,A8=-3.79239E-03,
A10=-1.51020E-05
第3面
K=1.31541E+00,A4=-3.83529E-03,A6=3.85890E-03,A8=-1.36533E-03,
A10=-9.58800E-06
第4面
K=8.28411E+00,A4=-2.78721E-02,A6=1.22904E-02,A8=-1.30477E-03,
A10=-1.57530E-04
第5面
K=-2.78259E+00,A4=-1.00014E-02,A6=5.88976E-03,A8=-7.58000E-07,
A10=-2.33271E-04
第6面
K=-1.03137E+00,A4=3.12410E-02,A6=-1.39736E-02,A8=3.37748E-03,
A10=-1.67508E-04
第7面
K=-3.00934E+00,A4=-2.34895E-02,A6=1.91668E-03,A8=1.23258E-04,
A10=-1.13478E-04,A12=3.68660E-05
第8面
K=-6.11849E+00,A4=-3.19619E-02,A6=5.89726E-03,A8=-9.75743E-04,
A10=1.13100E-04,A12=-6.27400E-06
第9面
K=-4.34065E+00,A4=-2.50101E-02,A6=4.52276E-03,A8=-6.89189E-04,
A10=5.70430E-05,A12=-2.04600E-06
単レンズデータ3
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.165
2 4 -4.611
3 6 3.856
4 8 -4.761
図10は本発明に属さない実施例3の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
(実施例4)
図11は実施例4の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ4、非球面係数データ4及び単レンズデータ4に示す。ただし、f=4.74mm、fB=0.63mm、F=2.47、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.3mm、H1=−0.19mm、H2=−4.1mmである。
近軸データ4
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 0.95
2* 9.968 1.20 1.58910 61.3 0.96
3* -2.407 0.10 1.32
4* 4.290 0.50 1.83310 24.0 1.54
5* 2.037 1.04 1.52
6* -3.586 1.29 1.53175 56.0 1.70
7* -1.391 0.10 2.05
8* 3.542 0.89 1.53175 56.0 2.73
9* 1.224 1.00 3.31
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.53
11 ∞ 0.63 3.55
非球面係数データ4
第2面
K=-1.99996E+01,A4=-2.73576E-02,A6=-5.85376E-03,A8=-5.69809E-03,
A10=1.40914E-03
第3面
K=8.94189E-01,A4=3.35912E-04,A6=4.92997E-03,A8=-2.22157E-03,
A10=4.39993E-04
第4面
K=-5.65474E+00,A4=-3.23668E-02,A6=1.53147E-02,A8=-1.01472E-03,
A10=-1.23208E-04
第5面
K=-3.39895E+00,A4=-1.10230E-02,A6=6.02376E-03,A8=3.53249E-04,
A10=-8.94710E-05
第6面
K=-9.66898E-01,A4=2.92377E-02,A6=-1.15388E-02,A8=2.16238E-03,
A10=-3.45669E-04
第7面
K=-3.35097E+00,A4=-2.29811E-02,A6=3.34138E-03,A8=-3.42837E-04,
A10=-7.71010E-05,A12=1.53760E-05
第8面
K=-3.46863E+00,A4=-3.94713E-02,A6=6.57952E-03,A8=-9.97574E-04,
A10=1.14879E-04,A12=-5.72300E-06
第9面
K=-4.41463E+00,A4=-2.28250E-02,A6=3.78798E-03,A8=-5.63350E-04,
A10=4.57170E-05,A12=-1.51400E-06
単レンズデータ4
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.414
2 4 -5.178
3 6 3.549
4 8 -4.059
図12は実施例4の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
(実施例5)
図13は本発明に属さない実施例5の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ5、非球面係数データ5及び単レンズデータ5に示す。ただし、f=4.76mm、fB=0.59mm、F=2.47、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.17mm、H1=−0.01mm、H2=−4.16mmである。
近軸データ5
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 0.96
2* 5.194 1.36 1.69350 53.2 1.01
3* -2.879 0.08 1.34
4* 217.350 0.48 1.80518 25.4 1.41
5* 3.208 0.86 1.44
6* -2.757 1.22 1.53175 56.0 1.50
7* -1.492 0.05 1.91
8* 3.542 1.10 1.53175 56.0 2.71
9* 1.418 1.00 3.32
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.53
11 ∞ 0.60 3.55
非球面係数データ5
第2面
K=-5.35382E+00,A4=-1.41346E-02,A6=-4.70483E-03,A8=-3.90833E-03,
A10=5.47657E-04
第3面
K=1.18247E+00,A4=5.28755E-04,A6=6.94128E-04,A8=-8.81405E-04,
A10=1.00880E-05
第4面
K=2.00000E+01,A4=-1.61414E-02,A6=1.01202E-02,A8=-2.72520E-04,
A10=-1.51000E-04
第5面
K=-2.64432E+00,A4=-6.36371E-03,A6=7.19814E-03,A8=-1.00402E-03,
A10=1.60688E-04
第6面
K=5.23350E-01,A4=2.80399E-02,A6=-2.15421E-02,A8=7.52234E-03,
A10=-1.26765E-03
第7面
K=-1.55942E+00,A4=-4.15677E-03,A6=-2.53439E-03,A8=4.13430E-05,
A10=-9.95910E-05,A12=4.85140E-05
第8面
K=-1.58949E+01,A4=-3.13455E-02,A6=7.71821E-03,A8=-1.19952E-03,
A10=1.15066E-04,A12=-4.99900E-06
第9面
K=-4.63267E+00,A4=-2.50502E-02,A6=4.82416E-03,A8=-6.46363E-04,
A10=4.56850E-05,A12=-1.35400E-06
単レンズデータ5
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.869
2 4 -4.048
3 6 4.581
4 8 -5.423
図14は本発明に属さない実施例5の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
(実施例6)
図15は実施例6の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ6、非球面係数データ6及び単レンズデータ6に示す。ただし、f=4.91mm、fB=0.65mm、F=2.47、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.14mm、H1=0.12mm、H2=−4.25mmである。
近軸データ6
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.15 0.98
2* 5.024 1.13 1.48749 70.2 1.11
3* -2.429 0.09 1.38
4* 4.877 0.50 1.61340 44.3 1.56
5* 1.779 0.87 1.64
6* -6.155 1.37 1.53175 56.0 2.10
7* -1.520 0.09 2.16
8* 5.094 1.02 1.53175 56.0 2.45
9* 1.352 1.00 3.23
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.52
11 ∞ 0.65 3.54
非球面係数データ6
第2面
K=1.93593E+00,A4=-2.60580E-02,A6=-9.68466E-03,A8=-9.52415E-04,
A10=-2.00758E-03
第3面
K=1.18034E+00,A4=5.29555E-03,A6=3.06046E-03,A8=-2.34041E-03,
A10=1.56837E-04
第4面
K=-2.00000E+01,A4=-4.14964E-02,A6=1.62918E-02,A8=-1.24687E-03,
A10=-1.17536E-04
第5面
K=-3.47888E+00,A4=-9.91862E-03,A6=6.03017E-03,A8=7.20580E-05,
A10=-1.78463E-04
第6面
K=-7.45472E+00,A4=3.29123E-02,A6=-9.01053E-03,A8=2.01732E-03,
A10=-1.31554E-04
第7面
K=-3.57546E+00,A4=-1.88601E-02,A6=4.33752E-03,A8=-3.80074E-04,
A10=1.34680E-05,A12=1.71090E-05
第8面
K=6.22879E-01,A4=-4.94008E-02,A6=6.13819E-03,A8=-7.49483E-04,
A10=8.10750E-05,A12=-4.86900E-06
第9面
K=-4.79668E+00,A4=-2.51886E-02,A6=3.96910E-03,A8=-5.76680E-04,
A10=4.67340E-05,A12=-1.65500E-06
単レンズデータ6
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.523
2 4 -4.837
3 6 3.444
4 8 -3.822
図16は実施例6の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはポリオレフィン系のプラスチック材料から形成されている。
(実施例7)
図17は実施例7の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ7、非球面係数データ7及び単レンズデータ7に示す。ただし、f=5.65mm、fB=1.03mm、F=3.2、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.27mm、H1=0.37mm、H2=−4.62mmである。
近軸データ7
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.13 0.88
2* 31.348 1.11 1.49700 81.6 0.97
3* -2.513 0.12 1.31
4* 2.821 0.52 1.92286 18.9 1.65
5* 1.887 0.76 1.60
6* -7.997 2.18 1.49200 58.0 1.74
7* -1.463 0.10 2.14
8* 8.202 1.01 1.57100 34.0 2.40
9* 1.431 1.00 3.14
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.39
11 ∞ 1.04 3.41
非球面係数データ7
第2面
K=3.60586E+00,A4=-2.39420E-02,A6=-9.08604E-03,A8=4.94773E-03,
A10=-2.42591E-03
第3面
K=7.96499E-01,A4=3.44276E-03,A6=4.91423E-03,A8=-7.35909E-04,
A10=-3.91625E-04
第4面
K=-1.16292E+00,A4=-2.66997E-02,A6=1.33778E-02,A8=-2.16304E-03,
A10=1.17880E-05
第5面
K=-2.74175E+00,A4=-8.69543E-03,A6=7.61202E-03,A8=3.65857E-04,
A10=-4.16583E-04
第6面
K=1.34604E+01,A4=1.74964E-02,A6=-3.60240E-03,A8=2.58496E-03,
A10=-2.16375E-04
第7面
K=-3.30935E+00,A4=-2.34160E-02,A6=5.24974E-03,A8=-3.93672E-04,
A10=1.52040E-05,A12=8.51100E-06
第8面
K=6.21112E+00,A4=-4.81274E-02,A6=8.12398E-03,A8=-9.36988E-04,
A10=5.22090E-05,A12=-2.09900E-06
第9面
K=-5.04126E+00,A4=-2.65176E-02,A6=4.30754E-03,A8=-5.63264E-04,
A10=3.84430E-05,A12=-1.16100E-06
単レンズデータ7
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 4.718
2 4 -8.328
3 6 3.279
4 8 -3.210
図18は実施例7の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはプラスチック材料から形成されている。
(実施例8)
図19は実施例8の撮像レンズの断面図である。図中に示すSは開口絞り、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レンズである。また、Fは光学的ローパスフィルタ、赤外光カットフィルタ、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。近軸データ、非球面係数データ及び単レンズデータを以下の近軸データ8、非球面係数データ8及び単レンズデータ8に示す。ただし、f=5mm、fB=0.5mm、F=3.2、2Y=7.14mm、ENTP=0mm、EXTP=−4.33mm、H1=0.17mm、H2=−4.5mmである。
近軸データ8
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.15 0.78
2* 38.100 1.09 1.49700 81.0 0.88
3* -2.325 0.20 1.23
4* 3.045 0.52 1.84666 23.8 1.59
5* 1.931 0.83 1.57
6* -7.991 1.94 1.49200 58.0 1.83
7* -1.477 0.29 2.14
8* 6.908 0.90 1.57100 34.0 2.51
9* 1.433 1.00 3.23
10 ∞ 0.10 1.51630 64.1 3.52
11 ∞ 0.50 3.55
非球面係数データ8
第2面
K=-2.00000E+01,A4=-2.87906E-02,A6=-1.00420E-02,A8=6.12642E-03,
A10=-3.85125E-03
第3面
K=7.63658E-01,A4=3.65208E-03,A6=5.30203E-03,A8=-3.98550E-04,
A10=-4.29778E-04
第4面
K=-1.32336E+00,A4=-2.73738E-02,A6=1.34013E-02,A8=-2.10290E-03,
A10=-1.03180E-05
第5面
K=-2.73406E+00,A4=-9.17435E-03,A6=7.20463E-03,A8=2.25528E-04,
A10=-3.82110E-04
第6面
K=1.34801E+01,A4=1.82975E-02,A6=-3.73206E-03,A8=2.50792E-03,
A10=-2.48875E-04
第7面
K=-3.22893E+00,A4=-2.46558E-02,A6=4.92926E-03,A8=-4.04466E-04,
A10=2.46460E-05,A12=1.05040E-05
第8面
K=3.26782E+00,A4=-4.93107E-02,A6=8.12659E-03,A8=-9.39729E-04,
A10=5.45200E-05,A12=-1.20100E-06
第9面
K=-4.73984E+00,A4=-2.65931E-02,A6=4.60075E-03,A8=-5.74510E-04,
A10=3.71360E-05,A12=-9.96000E-07
単レンズデータ8
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 4.436
2 4 -7.861
3 6 3.355
4 8 -3.367
図20は実施例8の収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差)である。第1レンズ及び第2レンズはガラス、第3レンズ及び第4レンズはプラスチック材料から形成されている。
次に、各条件式に対応する各実施例の値を条件式計算データ1と条件式計算データ2に示す。なお、実施例1、2、4、6〜8が本発明に属する実施例であり、実施例3及び5は本発明に属さない実施例である。
条件式計算データ1
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1)(r1+r2)/(r1−r2) 0.42 0.44 0.57 0.61
(2)(r3+r4)/(r3−r4) 2.19 1.09 1.86 2.81
(3) f1/f 0.72 0.61 0.66 0.72
(4)(r5+r6)/(r5−r6) 1.76 2.37 2.82 2.27
(5) ν1−ν2 35.2 27.1 28.8 37.3
(6) n2 1.81 1.81 1.83 1.83
(7) L/2Y 0.966 0.966 0.966 0.966
(8) f/2Y 0.672 0.668 0.665 0.662
条件式計算データ2
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
(1)(r1+r2)/(r1−r2) 0.29 0.35 0.85 0.88
(2)(r3+r4)/(r3−r4) 1.03 2.15 5.04 4.47
(3) f1/f 0.60 0.72 0.84 0.89
(4)(r5+r6)/(r5−r6) 3.36 1.66 1.45 1.45
(5) ν1−ν2 27.8 25.9 62.7 57.2
(6) n2 1.81 1.61 1.92 1.85
(7) L/2Y 0.965 0.976 1.13 1.05
(8) f/2Y 0.665 0.685 0.792 0.700
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4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、撮像レンズレンズ全系の像点位置が変動してしまうという問題を抱えてしまう。この像点位置変動が無視できない仕様の撮像装置においては、以上のような実施例のように正の第1レンズ及び負の第2レンズをガラス材料にて形成されるレンズ(例えばガラスモールドレンズ)とし、正の第3レンズ及び負の第4レンズをプラスチックレンズとし、かつ第3レンズ及び第4レンズで温度変化時の像点位置変動を相殺するような屈折力配分とすることで、この温度特性の問題を軽減することができる。ガラスモールドレンズを用いる場合は、成形金型の消耗をできるだけ防ぐために、ガラス転移点(Tg)が400℃以下のガラス材料を使用するのが望ましい。

また最近では、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(Nb25)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、2枚の正レンズ(L1、L3)のうち1枚、またはすべてのレンズ(L1〜L4)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。
ここで、屈折率の温度変化について詳細に説明する。屈折率の温度変化Aは、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率nを温度tで微分することにより、(数2)で表される。
ただし、αは線膨張係数、[R]は分子屈折を表す。プラスチック素材の場合は、一般に式中第1項に比べ第2項の寄与が小さく、ほぼ無視できる。例えば、PMMA樹脂の場合、線膨張係数αは7×10-5であり、上記式に代入すると、A=−1.2×10-4[/℃]となり、実測値とおおむね一致する。
具体的には、従来は−1.2×10-4[/℃]程度であった屈折率の温度変化Aを、絶対値で8×10-5[/℃]未満に抑えることが好ましい。好ましくは絶対値で6×10-5[/℃]未満にすることが好ましい。
本発明で適用可能なプラスチック材料の屈折率の温度変化A(=dn/dT)を温度変化データに示す。
温度変化データ
プラスチック材料 A(近似値)[10-5/℃]
ポリオレフィン系 −11
ポリカーボネイト系 −14

Claims (9)

  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、開口絞り、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レンズからなり、以下の条件式(1)、(2)、(4)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    0.25 < (r1+r2)/(r1−r2) < 0.9 (1)
    0.80 < (r3+r4)/(r3−r4) < 5.1 (2)
    1.4 < (r5+r6)/(r5−r6) < 2.5 (4)
    ただし、
    r1:第1レンズの物体側の面の曲率半径
    r2:第1レンズの像側の面の曲率半径
    r3:第2レンズの物体側の面の曲率半径
    r4:第2レンズの像側の面の曲率半径
    r5:第3レンズの物体側の面の曲率半径
    r6:第3レンズの像側の面の曲率半径
  2. 前記第4レンズは物体側に凸面を向けた形状であ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1レンズは、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像レンズ。
    0.55 < f1/f < 1.1 (3)
    ただし、
    f1:第1レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  4. 前記第4レンズの像側の面は、光軸から周辺に離れるに従って負の屈折力が弱くなるとともに変曲点を有する非球面形状であることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の撮像レンズ。
  5. 前記第1レンズと、前記第2レンズは、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4までのいずれかに記載の撮像レンズ。
    25 < ν1−ν2 <65 (5)
    ただし、
    ν1:第1レンズのアッベ数
    ν2:第2レンズのアッベ数
  6. 前記第2レンズは、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5までのいずれかに記載の撮像レンズ。
    1.6 < n2 <2.1 (6)
    ただし、
    n2:第2レンズの屈折率
  7. 前記第1レンズおよび前記第2レンズはガラス材料を用いて形成されており、前記第3レンズおよび前記第4レンズはプラスチック材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の撮像レンズ。
  8. 請求項7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。
  9. 請求項8に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。
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