JPWO2010047178A1 - 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

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Abstract

ウェハスケールレンズを用いた3枚構成の光学系であっても、レンズ部の曲率半径の制限を解消することにより、量産性が良く、低コストで、小型で良好な性能の撮像レンズ、および該撮像レンズを用いた小型で高性能な撮像装置並びに携帯端末を提供するために、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズと、を有し、第1レンズは、平行平板である基板部と、基板部の物体側面及び像側面の少なくとも一方に、基板部と異なる屈折率の材料で形成されたレンズ部と、を備え、第2レンズは、単レンズであり、以下の条件式、を満足する撮像レンズとする。1<f2/f<20 (1)ただし、f2:前記第2レンズの焦点距離、f:撮像レンズ全系の焦点距離

Description

本発明は、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を用いた撮像装置の撮像レンズ及び撮像装置並びに携帯端末に関するものである。
コンパクトで非常に薄型の撮像装置が、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistant)等のコンパクトで薄型の電子機器に用いられている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子が知られている。近年では撮像素子の高画素化が進んでおり、高解像、高性能化が図られてきている。また、これら撮像素子上に被写体像を形成するための撮像レンズは、撮像素子の小型化に対応しコンパクト化が求められており、その要求は年々強まる傾向にある。
このような、携帯端末に内蔵される撮像装置(以下、「カメラモジュール」とも称す)に用いる撮像レンズとして、プラスチックレンズ3枚構成としたタイプおよび、ガラスレンズ1枚とプラスチックレンズ2枚の3枚構成の光学系が知られている(例えば、特許文献1参照)。
一方、数インチのガラス基板上にレプリカ法によってレンズ要素を同時に大量に成形し、これらのレンズ要素が多数形成されたガラス基板(レンズウェハ)を切り離してレンズを大量生産する手法が提案されている。こうした製法によって製造されたレンズはウェハスケールレンズと呼ばれることもある。このようなウェハスケールレンズを用いた3枚構成の撮像レンズが知られている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
特開2006−301403号公報 特許第3976782号公報 特許第4022246号公報
上記のガラス基板上に樹脂レンズ要素を成形してレンズを製造する場合、加工性やコストを考慮すると、レンズ要素が形成されるガラス(以下、基板部と称す)は平行平板であることが望ましい。しかるに、平行平板であると、密着するレンズ要素(以下、レンズ部と称す)の一方の面が屈折力を持たなくなり、即ちレンズ部の片面にしかパワーを持たせることが出来ないため、レンズの有効径を変えずに強い屈折力を得るには空気に接するレンズ部の面の曲率半径を小さくする必要がある。ところが、曲率半径が小さくなるとレンズ部の周囲と中央部と厚みの差が大きくなり、レンズ部の成形が難しくなるという問題がある。
また、前述のレプリカ法で製造する場合においては、基板部上に金型を固定してキャビティ内にUV硬化型樹脂を注入し、外部より紫外線を照射してUV硬化型樹脂を硬化させることで、容易に非球面形状のレンズ部が形成される。この手法においては、樹脂部の厚みを極めて薄くしなければ紫外線の透過が悪く、UV硬化型樹脂が硬化しにくいという問題がある。
これに対し、基板部上に金型を固定してキャビティ内に熱硬化型樹脂を注入し、金型を加熱して熱硬化型樹脂を硬化させレンズ部を形成することも提案されているが、この場合、熱硬化型樹脂は金型に接している面から順に硬化していくため、レンズ部を厚くした場合、金型から遠い部位は硬化が遅く屈折率が不均一になってしまう恐れがある。
このように、レンズ部に、UV硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などのエネルギー硬化型材料を用いた場合、レンズ部外側から内部へ向かってエネルギーが伝わることが原因となり、レンズ部が厚くなるに従い、内部まで硬化しないという不具合や、硬化後に不均一な材料特性となるという不具合を招く恐れが高まる。従って、どちらの場合においてもレンズ部の厚みが厚くなる形状では不適切な特性を招くこととなるため、これによりレンズ部の曲率半径が制限されてしまうという問題がある。
一方、3枚構成の光学系において、諸収差の補正を行いつつ全長の小型化を達成するためには、上記特許文献1に記載されているような、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メニスカス形状の第1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2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズで構成された所謂テレフォトタイプのレンズ構成が適している。
しかしながら、第2レンズに正の屈折力を持たせるためには像側の凸面に強い曲率を与える必要があるが、上記のようなレンズ部の曲率半径の制限という問題が存在するため、第2レンズに正の屈折力を持たせることが困難であった。
したがって、特許文献2や特許文献3に記載されている、3枚構成の光学系は、正の屈折力を有する第1レンズと、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レンズで構成された所謂トリプレットタイプとなり、全長の小型化には不向きなものであった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ウェハスケールレンズを用いた3枚構成の光学系であっても、レンズ部の曲率半径の制限を解消し、量産性が良く、低コストで、小型で良好な性能の撮像レンズ、および該撮像レンズを用いた小型で高性能な撮像装置並びに携帯端末を提供することを目的とするものである。
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する撮像レンズであって、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズと、を有し、前記第1レンズは、平行平板である基板部と、前記基板部の物体側面及び像側面の少なくとも一方に、前記基板部と異なる屈折率の材料で形成されたレンズ部と、を備え、前記第2レンズは、単レンズであり、以下の条件式、
1<f2/f<20 (1)
ただし、
f2:前記第2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。
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、物体側より順に、正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レンズからなる。物体側より順に、第1レンズ、第2レンズの合成で正の屈折力を形成し、第3レンズが負の屈折力を有することで、所謂テレフォトタイプのレンズ構成とでき、撮像レンズ全長の小型化に有利な構成とすることができる。
収差補正に関しては、正の屈折力を第1レンズと第2レンズで分担しているので、球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。
また、第1レンズに、平行平板である基板部の片面あるいは両面に正または負のパワーを有するレンズ部を形成したレンズを使用するので、レプリカ法によって第1レンズを同時に大量に成形した後に切り離すことによって、第1レンズを大量生産する事が可能であり、これにより本発明の撮像レンズを組み込んだ撮像装置を、低コスト化と量産性を両立させることができる。
さらに、第2レンズに単レンズを使用することにより、レンズ部の厚さの制限を解消できるので、第2レンズに正の屈折力を持たせることが容易となり、撮像レンズ全系をテレフォトタイプのレンズ構成とできるので、撮像レンズ全長の小型化が可能となる。
条件式(1)は前記第2レンズの焦点距離を規定している。条件式(1)の上限を満たすことによって、第2レンズが適切な正の屈折率を得ることが出来るので、正の屈折力を第1レンズと第2レンズで分担することで、球面収差やコマ収差を適切に補正することが出来る。一方、条件式(1)の下限を満たすことによって、第2レンズの屈折力が過度に大きくなり過ぎず、第1レンズと第2レンズの合成の主点位置が像側へ移動することを抑制し、撮像レンズ全長の増大を抑えることができる。
なお、以下の条件式(1’)
3<f2/f<15 (1’)
を満たすと、さらに望ましい。
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、前記第2レンズは像側に凸面を向けたメニスカス形状であり、以下の条件式、
0.90<r3/r4<2.40 (2)
ただし、
r3:前記第2レンズ物体側面の近軸曲率半径
r4:前記第2レンズ像側面の近軸曲率半径
を満足することを特徴とする。
条件式(2)は第2レンズの物体側面の近軸曲率半径と像側面の近軸曲率半径を規定している。条件式(2)の上限を満たすことによって、第2レンズは像側に凸面を向けた強いメニスカス形状を有し、周辺の光線が光軸から離れた箇所を通過することになるので、撮像レンズ全系の倍率色収差や歪曲収差の補正が容易な構成となる。一方、条件式(2)の下限を満たすことによって、物体側面の負の屈折力が弱くなり、像側面の正の屈折力が強くなるので、第2レンズに正の屈折力を持たせることが可能となる。
なお、以下の条件式(2’)
0.9<r3/r4<1.5 (2’)
を満たすと、さらに望ましい。
請求項3に記載の撮像レンズは、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記第1レンズの物体側面のレンズ部と像側面のレンズ部は異なる材料で形成され、前記第1レンズの物体側面のレンズ部は物体側に凸面を向けた平凸レンズであり、前記第1レンズの像側面のレンズ部は像側に凹面を向けた平凹レンズであり、以下の条件式、
10<ν1−ν2<70 (3)
ただし、
ν1:前記第1レンズの物体側面のレンズ部のd線のアッベ数
ν2:前記第1レンズの像側面のレンズ部のd線のアッベ数
を満足することを特徴とする。
一般に、正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レンズからなる所謂テレフォトタイプのレンズ構成は、負の屈折力を有するレンズが最も像側にある第3レンズのみであるため、軸上色収差が補正不足になることが多いが、第1レンズ部の物体側面のレンズ部が正の屈折力を有し、第1レンズ部の像側面のレンズ部が負の屈折力を有し、さらに条件式(3)を満たすことによって、分散の小さな正レンズと分散の大きな負レンズの組み合わせになることから、軸上色収差や倍率色収差等の色収差を補正を担うこともできるため、より高性能な撮像レンズとすることができる。
なお、以下の条件式(3’)、
10<ν1−ν2<40 (3’)
を満たすと、さらに望ましい。
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、前記第2レンズはエネルギー硬化型樹脂材料からなることを特徴とする。
撮像装置を低コストかつ大量に実装する方法として、近年では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が、第2レンズをエネルギー硬化型の樹脂材料で構成することにより、リフロー処理に対応することができるので、撮像装置の量産性を向上することができる。
ここでのエネルギー硬化型の樹脂材料とは熱によって硬化する樹脂材料や光によって硬化する樹脂材料のいずれをも含み、例えば信越化学工業(株)製シリコーン樹脂KERシリーズの各タイプのような熱硬化型樹脂及びUV硬化型樹脂を用いることが出来る。
なお、第2レンズにおける硬化型の樹脂材料はレンズ厚が必要なことから熱硬化型の樹脂材料によって構成されることが特に望ましい。
また、樹脂材料にて構成されるレンズ部に30ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることで、温度が変化しても性能の劣化や、像点位置変動を低減でき、しかも光透過率を低下させることなく、環境変化に関わらず優れた光学特性を有する撮像レンズを提供できる。
一般に透明な樹脂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。
また、樹脂材料はガラス材料に比べて屈折率が低いことが欠点であったが、屈折率の高い無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、屈折率を高くできることがわかってきた。具体的には、母材となる樹脂材料に30ナノメートル以下、なお、望ましくは、母材となる樹脂材料に20ナノメートル以下、さらに望ましくは15ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、任意の温度依存性を有する材料を提供できる。
さらに、樹脂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、温度が上昇すると屈折率が上昇する無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、これらの性質を打ち消しあうように作用するので、温度変化に対する屈折率変化を小さくできることも知られている。また、逆に、温度が上昇すると屈折率が低下する無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、温度変化に対する屈折率変化を大きくできることも知られている。具体的には、母材となる樹脂材料に30ナノメートル以下、なお、望ましくは、母材となる樹脂材料に20ナノメートル以下、さらに望ましくは15ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、任意の温度依存性を有する材料を提供できる。
例えば、アクリル系樹脂に酸化アルミニウム(Al)やニオブ酸リチウム(LiNbO)の微粒子を分散させることにより、高い屈折率の樹脂材料が得られるとともに、温度に対する屈折率変化を小さくすることができる。
次に、屈折率の温度変化A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、以下の式[数1]で表される。
樹脂材料の場合は、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、dn/dt=−1.2×10−4[/℃]となり、実測値とおおむね一致する。
ここで、微粒子、望ましくは無機微粒子を樹脂材料中に分散させることにより、実質的に上記式の第2項の寄与を大きくし、第1項の線膨張による変化と打ち消しあうようにさせている。具体的には、従来は−1.2×10−4程度であった変化を、絶対値で8×10−5未満に抑えることが望ましい。
また、第2項の寄与をさらに大きくして、母材の樹脂材料とは逆の温度特性を持たせることも可能である。つまり、温度が上昇することによって屈折率が低下するのではなく、逆に、屈折率が上昇するような素材を得ることもできる。また、これと同様にして、樹脂材料は吸水によって屈折率が上昇してしまうが、逆に、屈折率が低下するような素材を得ることができる。
混合させる割合は、屈折率の温度に対する変化の割合をコントロールするために、適宜増減できるし、複数種類のナノサイズの無機粒子をブレンドして分散させることも可能である。
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、前記第3レンズは、平行平板である基板部と、前記基板部の物体側面及び像側面上の少なくとも一方に形成されたレンズ部と、を備えていることを特徴とする。
第3レンズに、平行平板である基板部の片面あるいは両面に正または負のパワーを有するレンズ部を形成することにより、レプリカ法によって第3レンズを同時に大量に成形した後に切り離すことによって、第3レンズを大量生産する事が可能であり、これにより本発明の撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コスト化と量産性を両立させることができる。
請求項6に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の発明において、前記第3レンズは、単レンズであることを特徴とする。
第3レンズに単レンズを使用することにより、課題であるレンズ部の厚さの制限を解消できることから、第3レンズの形状の自由度が大きくなるので、良好な収差補正をすることができる。
請求項7に記載の撮像レンズは、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の発明において、前記基板部がガラス材料からなり、前記レンズ部が樹脂材料からなることを特徴とする。
ガラスは樹脂に比べて熱膨張係数が小さいので、基板部をガラス材料で構成することにより、高温環境での撮像レンズの光学性能を維持することが出来る。また、レンズ部を樹脂材料で構成することにより、ガラスを用いる場合に比べて、加工成形性がよく、また低コスト化できる。レンズ部と空気との接触面を非球面形状にすると、最も屈折率差が大きく非球面の効果を最大限に活用できるので、諸収差の発生を最小限に抑えることができ、高性能化が容易に可能となるため、より望ましい。また、基板部とレンズ部の接合方法は、レンズ部となる樹脂を直接接着あるいは他の樹脂等(接着剤)によって間接的に接着する方法のいずれも採用することが出来る。光学性能への悪影響をより抑え、簡易な構造で低コストに出来る点で、レンズ部となる樹脂を直接接着することが特に好ましい。基板部は、光学的ローパスフィルタ、IRカットフィルタ等を兼用していても良い。
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、前記レンズ部はエネルギー硬化型樹脂材料からなることを特徴とする。
レンズ部をエネルギー硬化型の樹脂材料によって構成することにより、ウェハ状の基板部に金型によって同時に大量にレンズ部を種々の手段を用いて硬化させることが可能となり、量産性を向上させることができるようになる。
なお、硬化型の樹脂材料はUV硬化型の樹脂材料によって構成されることが特に望ましい。UV硬化型の樹脂材料で構成されることにより、硬化時間を短くでき量産性を改善できる。
請求項9に記載の撮像装置は、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と、前記撮像レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有することを特徴とする。
請求項10に記載の携帯端末は、請求項9に記載の撮像装置を有することを特徴とする。
本発明によれば、ウェハスケールレンズにおけるレンズ形状の制約条件を解消でき、量産性が良く、低コストで小型の良好な性能の撮像レンズおよび、該撮像レンズを備えた低コストで小型の高性能な撮像装置ならびに携帯端末を提供することが可能となる。
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。 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の一例を示す図である。 実施例1に示す撮像レンズの断面図である。 実施例1に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例2に示す撮像レンズの断面図である。 実施例2に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例3に示す撮像レンズの断面図である。 実施例3に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例4に示す撮像レンズの断面図である。 実施例4に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例5に示す撮像レンズの断面図である。 実施例5に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例6に示す撮像レンズの断面図である。 実施例6に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例7に示す撮像レンズの断面図である。 実施例7に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例8に示す撮像レンズの断面図である。 実施例8に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例9に示す撮像レンズの断面図である。 実施例9に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。 実施例10に示す撮像レンズの断面図である。 実施例10に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
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の斜視図であり、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に示すように、撮像装置50は、撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズ10と、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、CMOS型の撮像素子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型のイメージセンサ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して形成されている。
筐体53の内部には、撮像レンズ10と撮像素子51との間に赤外光カットフィルタFが固定配置されている。
撮像レンズ10は、正の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、を有している。
図示の如く、第1レンズL1は、平行平板である基板部L1bの物体側面に形成されたレンズ部L1a及び像側面に形成されたレンズ部L1cと、で構成されている。第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、平行平板である基板部L3bの物体側面に形成されたレンズ部L3a及び像側面に形成されたレンズ部L3cと、で構成されている。第3レンズL3は単レンズであってもよい。なお、図1、2では紙面上側を物体側、紙面下側を像側としている。
撮像レンズ10を構成する各レンズL1〜L3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、各レンズL1〜L3やレンズL3と赤外光カットフィルタFの間に、不要光をカットする固定絞りを配置することが好ましい。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、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4は、携帯電話機100の制御ブロックの一例を示す図である。
同図に示すように、撮像装置50は、フレキシブルプリント基板52b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。なお、不図示であるが携帯電話機100には、音声を入出力するマイク及びスピーカ等を有している。
以下に、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。
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効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(像面から射出瞳までの距離)
H1:前側主点位置(第1面から前側主点までの距離)
H2:後側主点位置(最終面から後側主点までの距離)
R :屈折面の曲率半径
D :軸上面間隔
Nd:レンズ材料のd線の常温での屈折率
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2)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
である。
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−02)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。
(実施例1)
実施例1の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.74mm
fB=0.17mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.18mm
EXTP=−1.75mm
H1=−1.00mm
H2=−2.57mm
実施例1の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.861 0.250 1.51400 58.1 0.51
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.45
3 ∞ 0.050 1.51400 58.1 0.48
4* 1.821 0.493 0.48
5* -1.314 0.465 1.52640 53.8 0.59
6* -1.344 0.406 0.80
7* 1.542 0.083 1.51400 58.1 1.23
8 ∞ 0.300 1.47400 56.4 1.32
9 ∞ 0.127 1.51400 58.1 1.47
10* 0.955 0.265 1.52
11 ∞ 0.300 1.51630 64.1 1.63
12 ∞ 1.70
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.44870E+00,A4=-0.31844E-01,A6=-0.63134E-02,A8=-0.36913E+00,
A10=0.61429E+00
第4面
K=0.88269E+01,A4=0.91256E-01,A6=0.25991E+00,A8=-0.15519E+01,
A10=0.96274E+01
第5面
K=0.11098E+01,A4=-0.48314E+00,A6=-0.36282E+00,A8=-0.45625E-01,
A10=0.25632E+01,A12=-0.36783E+02,A14=0.96597E+02
第6面
K=0.13715E+01,A4=-0.50337E+00,A6=0.82425E+00,A8=-0.91265E+00,
A10=0.15890E+00,A12=0.98458E+00,A14=0.62717E+00
第7面
K=-0.12236E+02,A4=-0.54692E+00,A6=0.33789E+00,A8=-0.67237E-02,
A10=-0.50642E-01,A12=0.11970E-01
第10面
K=-0.57937E+01,A4=-0.19051E+00,A6=0.85532E-01,A8=-0.45603E-01,
A10=0.16487E-01,A12=-0.23766E-02
実施例1の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.640
2 5 25.617
3 7 -6.966
実施例1では、基板部に形成されたレンズ部は全て同一の樹脂材料である。
図5は、実施例1に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L3a、基板部L3b、像側のレンズ部L3cより構成されるレンズブロックである。
実施例1では開口絞りSを第1レンズの物体側のレンズ部L1aと基板部L1bの間に貼り合わせてある。このような構成にすることによって開口絞りSを固定するための部材を必要としなくなるので、コストダウンに繋げることが出来る。
図6は、実施例1に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。尚、以降の収差図において、球面収差図及びメリディオナルコマ収差図では、実線がd線、点線がg線を表し、非点収差図では、実線がサジタル像面、点線がメリディオナル像面をあらわすものとする。
(実施例2)
実施例2の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.44mm
fB=0.20mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.15mm
EXTP=−1.80mm
H1=−0.39mm
H2=−2.24mm
実施例2の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.894 0.211 1.51400 58.1 0.46
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.41
3 ∞ 0.050 1.51400 58.1 0.45
4* 2.024 0.440 0.47
5* -1.321 0.551 1.52640 53.8 0.58
6* -1.437 0.262 0.82
7* 1.011 0.193 1.51400 58.1 1.24
8 ∞ 0.300 1.47400 56.4 1.34
9 ∞ 0.052 1.51400 58.1 1.47
10* 0.807 0.365 1.54
11 ∞ 0.200 1.51630 64.1 1.64
12 ∞ 1.69
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.45017E+00,A4=0.30147E-01,A6=-0.41257E+00,A8=0.20135E+01,
A10=-0.30301E+01
第4面
K=0.75842E+01,A4=0.16963E+00,A6=0.83981E-01,A8=0.22278E+00,
A10=0.80664E+01
第5面
K=0.87857E+00,A4=-0.30782E+00,A6=-0.94141E+00,A8=0.81061E-01,
A10=0.37374E+01,A12=-0.33952E+02,A14=0.95374E+02
第6面
K=0.16116E+01,A4=-0.71400E+00,A6=0.11970E+01,A8=-0.11439E+01,
A10=-0.24877E+00,A12=0.89988E+00,A14=0.10351E+01
第7面
K=-0.62062E+01,A4=-0.55124E+00,A6=0.33117E+00,A8=-0.46084E-02,
A10=-0.50008E-01,A12=0.11666E-01
第10面
K=-0.40471E+01,A4=-0.21565E+00,A6=0.11138E+00,A8=-0.53388E-01,
A10=0.16442E-01,A12=-0.21473E-02
実施例2の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.683
2 5 48.308
3 7 -100.000
実施例2では、基板部に形成されたレンズ部は全て同一の樹脂材料である。
図7は、実施例2に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L3a、基板部L3b、像側のレンズ部L3cより構成されるレンズブロックである。
図8は、実施例2に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例3)
実施例3の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.75mm
fB=0.13mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.18mm
EXTP=−1.70mm
H1=−1.20mm
H2=−2.62mm
実施例3の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.867 0.248 1.51400 58.1 0.51
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.46
3 ∞ 0.050 1.51400 58.1 0.48
4* 1.856 0.489 0.49
5* -1.345 0.465 1.52640 53.8 0.59
6* -1.316 0.449 0.79
7* 1.723 0.071 1.54000 33.0 1.21
8 ∞ 0.300 1.47400 56.4 1.31
9 ∞ 0.145 1.54000 33.0 1.46
10* 0.955 0.265 1.52
11 ∞ 0.300 1.51630 64.1 1.64
12 ∞ 1.71
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.53060E+00,A4=-0.33357E-01,A6=-0.18963E+00,A8=0.39189E+00,
A10=-0.98600E+00
第4面
K=0.94031E+01,A4=0.81077E-01,A6=0.21547E+00,A8=-0.12419E+01,
A10=0.79908E+01
第5面
K=0.81318E+00,A4=-0.50869E+00,A6=-0.46199E+00,A8=-0.27616E+00,
A10=0.43326E+01,A12=-0.36006E+02,A14=0.89605E+02
第6面
K=0.13201E+01,A4=-0.48294E+00,A6=0.77789E+00,A8=-0.94223E+00,
A10=0.26206E+00,A12=0.10661E+01,A14=0.66725E+00
第7面
K=-0.14333E+02,A4=-0.57612E+00,A6=0.35740E+00,A8=-0.65375E-02,
A10=-0.54557E-01,A12=0.12860E-01
第10面
K=-0.60620E+01,A4=-0.20236E+00,A6=0.94998E-01,A8=-0.49810E-01,
A10=0.17780E-01,A12=-0.25558E-02
実施例3の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.646
2 5 17.714
3 7 -5.227
実施例3では、第1レンズの基板部に形成されたレンズ部と、第3レンズの基板部に形成されたレンズ部は、異なる樹脂材料で形成されている。
図9は、実施例3に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L3a、基板部L3b、像側のレンズ部L3cより構成されるレンズブロックである。
図10は、実施例3に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例4)
実施例4の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.73mm
fB=0.21mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.16mm
EXTP=−1.75mm
H1=−0.90mm
H2=−2.52mm
実施例4の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.863 0.227 1.51400 58.1 0.50
2(絞り) ∞ 0.300 1.47400 56.4 0.46
3 ∞ 0.050 1.54000 33.0 0.48
4* 1.829 0.492 0.49
5* -1.423 0.462 1.52640 53.8 0.60
6* -1.427 0.374 0.81
7* 1.389 0.093 1.51400 58.1 1.22
8 ∞ 0.300 1.64920 29.9 1.32
9 ∞ 0.128 1.51400 58.1 1.44
10* 0.925 0.265 1.50
11 ∞ 0.300 1.51630 64.1 1.60
12 ∞ 1.68
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.45502E+00,A4=-0.54218E-01,A6=0.15189E+00,A8=-0.10462E+01,
A10=0.14234E+01
第4面
K=0.88425E+01,A4=0.73120E-01,A6=0.37798E+00,A8=-0.18936E+01,
A10=0.84286E+01
第5面
K=0.12639E+01,A4=-0.40123E+00,A6=-0.46630E+00,A8=0.13767E-01,
A10=0.40622E+01,A12=-0.34594E+02,A14=0.75112E+02
第6面
K=0.16071E+01,A4=-0.50002E+00,A6=0.79076E+00,A8=-0.82493E+00,
A10=0.97876E-01,A12=0.77650E+00,A14=0.58826E+00
第7面
K=-0.92483E+01,A4=-0.55329E+00,A6=0.32538E+00,A8=-0.30038E-02,
A10=-0.48565E-01,A12=0.11385E-01
第10面
K=-0.50854E+01,A4=-0.21838E+00,A6=0.10910E+00,A8=-0.53425E-01,
A10=0.15874E-01,A12=-0.19058E-02
実施例4の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.717
2 5 24.797
3 7 -8.464
実施例4では、第1レンズにおいて基板部に形成された物体側のレンズ部と像側のレンズ部は異なる樹脂材料で形成されている。
図11は、実施例4に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L3a、基板部L3b、像側のレンズ部L3cより構成されるレンズブロックである。
図12は、実施例4に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例5)
実施例5の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.75mm
fB=0.16mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.18mm
EXTP=−1.73mm
H1=−1.07mm
H2=−2.59mm
実施例5の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.863 0.248 1.51400 58.1 0.51
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.45
3 ∞ 0.050 1.51400 58.1 0.47
4* 1.834 0.487 0.48
5* -1.335 0.469 1.52640 53.8 0.59
6* -1.294 0.419 0.80
7* 1.846 0.067 1.54000 33.0 1.20
8 ∞ 0.300 1.47400 56.4 1.30
9 ∞ 0.148 1.51400 58.1 1.45
10* 0.982 0.265 1.50
11 ∞ 0.300 1.51630 64.1 1.62
12 ∞ 1.70
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.58311E+00,A4=-0.54768E-01,A6=-0.14172E+00,A8=0.14447E+00,
A10=-0.10370E+01
第4面
K=0.92173E+01,A4=0.79230E-01,A6=0.21572E+00,A8=-0.11343E+01,
A10=0.78484E+01
第5面
K=0.85946E+00,A4=-0.51625E+00,A6=-0.39987E+00,A8=-0.30533E+00,
A10=0.41271E+01,A12=-0.37229E+02,A14=0.93731E+02
第6面
K=0.12394E+01,A4=-0.48765E+00,A6=0.80583E+00,A8=-0.95975E+00,
A10=0.25339E+00,A12=0.11278E+01,A14=0.58523E+00
第7面
K=-0.17906E+02,A4=-0.55729E+00,A6=0.35754E+00,A8=-0.10052E-01,
A10=-0.55453E-01,A12=0.13631E-01
第10面
K=-0.62139E+01,A4=-0.19470E+00,A6=0.89227E-01,A8=-0.49374E-01,
A10=0.18147E-01,A12=-0.26270E-02
実施例5の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.642
2 5 16.228
3 7 -5.612
実施例5では、第3レンズにおいて基板部に形成された物体側のレンズ部と像側のレンズ部は異なる樹脂材料で形成されている。
図13は、実施例5に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L3a、基板部L3b、像側のレンズ部L3cより構成されるレンズブロックである。
図14は、実施例5に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例6)
実施例6の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.75mm
fB=0.11mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.18mm
EXTP=−1.63mm
H1=−1.41mm
H2=−2.63mm
実施例6の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.877 0.242 1.51400 58.1 0.51
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.46
3 ∞ 0.050 1.51400 58.1 0.48
4* 1.924 0.506 0.49
5* -1.512 0.538 1.52640 53.8 0.61
6* -1.323 0.499 0.83
7* 1.505 0.400 1.63200 23.4 1.23
8* 0.823 0.265 1.50
9 ∞ 0.300 1.51630 64.1 1.64
10 ∞ 1.72
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.75160E+00,A4=-0.69312E-01,A6=-0.30162E+00,A8=0.57902E+00,
A10=-0.25287E+01
第4面
K=0.10091E+02,A4=0.81654E-01,A6=0.30135E+00,A8=-0.15402E+01,
A10=0.77679E+01
第5面
K=-0.46562E+00,A4=-0.48486E+00,A6=-0.51244E+00,A8=0.45175E-01,
A10=0.60681E+01,A12=-0.37256E+02,A14=0.72437E+02
第6面
K=0.74923E+00,A4=-0.42849E+00,A6=0.72937E+00,A8=-0.10055E+01,
A10=0.33094E+00,A12=0.11197E+01,A14=-0.32574E+00
第7面
K=-0.16759E+02,A4=-0.62532E+00,A6=0.36215E+00,A8=0.33901E-03,
A10=-0.54081E-01,A12=0.12256E-01
第8面
K=-0.70066E+01,A4=-0.25128E+00,A6=0.12397E+00,A8=-0.56186E-01,
A10=0.17834E-01,A12=-0.24093E-02
実施例6の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.648
2 5 10.128
3 7 -3.722
実施例6では、基板部に形成されたレンズ部は全て同一の樹脂材料で形成されている。
図15は、実施例6に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2及び、第3レンズL3は、共に単レンズである。
図16は、実施例6に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例7)
実施例7の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.78mm
fB=0.12mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.18mm
EXTP=−1.70mm
H1=−1.31mm
H2=−2.67mm
実施例7の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.852 0.250 1.51400 58.1 0.51
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.46
3 ∞ 0.050 1.54000 33.0 0.48
4* 1.927 0.484 0.48
5* -1.449 0.557 1.52640 53.8 0.60
6* -1.310 0.485 0.84
7* 1.784 0.400 1.54700 56.0 1.23
8* 0.896 0.265 1.50
9 ∞ 0.300 1.51630 64.1 1.64
10 ∞ 1.71
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.77589E+00,A4=-0.89634E-01,A6=-0.36079E+00,A8=0.93422E+00,
A10=-0.43858E+01
第4面
K=0.10578E+02,A4=0.74619E-01,A6=0.45346E+00,A8=-0.22408E+01,
A10=0.10808E+02
第5面
K=-0.94671E+00,A4=-0.50836E+00,A6=-0.27534E+00,A8=-0.44126E+00,
A10=0.47189E+01,A12=-0.26483E+02,A14=0.60369E+02
第6面
K=0.71531E+00,A4=-0.35633E+00,A6=0.69867E+00,A8=-0.10219E+01,
A10=0.52662E+00,A12=0.12897E+01,A14=-0.80978E+00
第7面
K=-0.23848E+02,A4=-0.62334E+00,A6=0.37834E+00,A8=-0.22158E-02,
A10=-0.56302E-01,A12=0.12837E-01
第8面
K=-0.67701E+01,A4=-0.24272E+00,A6=0.12012E+00,A8=-0.57743E-01,
A10=0.18580E-01,A12=-0.24483E-02
実施例7の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.583
2 5 10.889
3 7 -3.915
実施例7では、第1レンズにおいて基板部に形成された物体側のレンズ部と像側のレンズ部は異なる樹脂材料で形成されている。
図17は、実施例7に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2及び、第3レンズL3は、共に単レンズである。
図18は、実施例7に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例8)
実施例8の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.46mm
fB=0.20mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.14mm
EXTP=−1.62mm
H1=−0.71mm
H2=−2.26mm
実施例8の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 0.946 0.201 1.51400 58.1 0.46
2(絞り) ∞ 0.300 1.64920 29.9 0.41
3 ∞ 0.050 1.51400 58.1 0.46
4* 2.286 0.459 0.48
5* -2.341 0.890 1.52640 53.8 0.63
6* -0.995 0.200 0.93
7* 1.718 0.400 1.63200 23.4 1.13
8* 0.696 0.315 1.48
9 ∞ 0.200 1.51630 64.1 1.62
10 ∞ 1.67
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.93086E+00,4=-0.44171E-01,A6=-0.32720E+00,A8=0.66567E+00,
A10=-0.14742E+01
第4面
K=0.90114E+01,A4=0.14931E+00,A6=0.39723E+00,A8=-0.94261E+00,
A10=0.64118E+01
第5面
K=-0.80161E+01,A4=-0.26422E+00,A6=-0.91341E+00,A8=-0.37717E+00,
A10=0.10403E+02,A12=-0.32261E+02,A14=0.38107E+02
第6面
K=-0.38908E+00,A4=-0.36779E+00,A6=0.74698E+00,A8=-0.88300E+00,
A10=0.26488E-01,A12=0.69897E+00,A14=-0.22672E+00
第7面
K=-0.30000E+02,A4=-0.84056E+00,A6=0.55177E+00,A8=-0.17421E-01,
A10=-0.82653E-01,A12=0.17336E-01
第8面
K=-0.54862E+01,A4=-0.29700E+00,A6=0.17929E+00,A8=-0.85911E-01,
A10=0.26154E-01,A12=-0.34755E-02
実施例8の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 2.758
2 5 2.675
3 7 -2.182
実施例8では、基板部に形成されたレンズ部は全て同一の樹脂材料で形成されている。
図19は、実施例8に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、開口絞りS、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2及び、第3レンズL3は、共に単レンズである。
図20は、実施例8に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例9)
実施例9の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.43mm
fB=0.28mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.00mm
EXTP=−1.92mm
H1=−0.25mm
H2=−2.15mm
実施例9の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.00 0.42
2* 0.977 0.24 1.51400 58.1 0.55
3 ∞ 0.30 1.64920 29.9 0.55
4 ∞ 0.05 1.51400 58.1 0.56
5* 2.278 0.47 0.57
6* -1.382 0.52 1.52640 53.8 0.64
7* -1.301 0.24 0.84
8* 0.945 0.14 1.51400 58.1 1.25
9 ∞ 0.30 1.47400 56.4 1.30
10 ∞ 0.05 1.51400 58.1 1.43
11* 0.742 0.36 1.52
12 ∞ 0.20 1.51630 64.1 1.60
13 ∞ 1.65
非球面係数を以下に示す。
第2面
K=0.44598E+00,A4=-0.12396E-01,A6=-0.52445E-01,A8=0.59125E+00,
A10=-0.13628E+01
第5面
K=0.74954E+01,A4=0.11000E+00,A6=0.41812E+00,A8=-0.18798E+01,
A10=0.63713E+01
第6面
K=-0.11862E+00,A4=-0.23201E+00,A6=-0.11420E+01,A8=0.87337E+00,
A10=0.60871E+01,A12=-0.36147E+02,A14=0.59522E+02
第7面
K=0.10043E+01,A4=-0.66616E+00,A6=0.11882E+01,A8=-0.11295E+01,
A10=-0.27088E+00,A12=0.79058E+00,A14=0.90501E+00
第8面
K=-0.58791E+01,A4=-0.53061E+00,A6=0.31852E+00,A8=-0.61982E-02,
A10=-0.48763E-01,A12=0.11672E-01
第11面
K=-0.34884E+01,A4=-0.24850E+00,A6=0.13757E+00,A8=-0.58057E-01,
A10=0.15655E-01,A12=-0.19621E-02
実施例9の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.135
2 6 13.143
3 8 -39.847
実施例9では、基板部に形成されたレンズ部は全て同一の樹脂材料である。
図21は、実施例9に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、基板部L1b、像側のレンズ部L1cより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2は単レンズであり、第3レンズL3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L3a、基板部L3b、像側のレンズ部L3cより構成されるレンズブロックである。
実施例9では開口絞りSを最も物体側に配置している。このような構成にすることによって、射出瞳が物体側に移動するので、固体撮像素子に入射する光線の角度を小さくすることが出来る。
図22は、実施例9に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
(実施例10)
実施例10の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
f=2.63mm
fB=0.37mm
F=2.88
2Y=3.5mm
ENTP=0.09mm
EXTP=−1.78mm
H1=−0.49mm
H2=−2.25mm
実施例10の撮像レンズの面データを以下に示す。
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1* 1.588 0.129 1.51400 58.1 0.48
2(絞り) ∞ 0.350 1.64920 29.9 0.45
3 ∞ 0.653 0.54
4* -2.128 0.615 1.52640 53.8 0.74
5* -1.452 0.220 0.88
6* 1.709 0.655 1.63200 23.4 1.02
7* 0.975 0.315 1.44
8 ∞ 0.200 1.51630 64.1 1.55
9 ∞ 1.61
非球面係数を以下に示す。
第1面
K=0.11093E+01,A4=-0.31060E-01,A6=-0.30240E+00,A8=0.12068E+01,
A10=-0.20477E+01
第4面
K=0.10718E+00,A4=-0.96415E-01,A6=0.29813E+00,A8=-0.33435E+01,
A10=0.12216E+02,A12=-0.16594E+02,A14=0.80932E+01
第5面
K=0.12791E+00,A4=-0.47181E+00,A6=0.68687E+00,A8=-0.65126E+00,
A10=0.24875E+00,A12=0.74613E+00,A14=-0.50937E+00
第6面
K=-0.38681E+00,A4=-0.74016E+00,A6=0.16989E+00,A8=0.37055E+00,
A10=-0.33587E+00,A12=0.76047E-01
第7面
K=-0.29508E+01,A4=-0.35149E+00,A6=0.23721E+00,A8=-0.10953E+00,
A10=0.27644E-01,A12=-0.30214E-02
実施例10の撮像レンズの単レンズデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 1 3.089
2 4 6.608
3 6 -5.487
実施例10では、第1レンズ1の基板部の物体側にのみレンズ部が樹脂材料で形成されている。
図23は、実施例10に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りS、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、光学的ローパスフィルタ、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F、固体撮像素子の撮像面Iからなる。また第1レンズL1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側のレンズ部L1a、基板部L1bより構成されるレンズブロックであり、第2レンズL2及び、第3レンズL3は共に、単レンズである。
図24は、実施例10に示す撮像レンズの収差図(球面収差、非点収差、歪曲収差、メリディオナルコマ収差)である。
上記の実施例1〜10に示す撮像レンズの、条件式(1)、(2)、(3)に対応する値を以下に示す。
条件式 (1) (2) (3)
f2/f r3/r4 ν1−ν2
実施例1 9.348 0.978 0.0
実施例2 19.797 0.920 0.0
実施例3 6.434 1.022 0.0
実施例4 9.073 0.997 25.1
実施例5 5.910 1.031 0.0
実施例6 3.688 1.143 0.0
実施例7 3.913 1.106 25.1
実施例8 1.089 2.354 0.0
実施例9 5.401 1.063 0.0
実施例10 2.516 1.466 −
なお、上記の実施例1〜9においては、第1レンズL1の基板部の物体側、像面側の両面にレンズ部が形成されたもの、実施例10においては、第1レンズL1の基板部の物体側のみにレンズ部が形成されたものを示したが、第1レンズL1の基板部の像面側のみにレンズ部が形成されたものであってもよいのは勿論である。
S 絞り
L1 第1レンズ
L1a 物体側のレンズ部(第1レンズ)
L1b 基板部(第1レンズ)
L1c 像側のレンズ部(第1レンズ)
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L3a 物体側のレンズ部(第3レンズ)
L3b 基板部(第3レンズ)
L3c 像側のレンズ部(第3レンズ)
50 撮像装置
51 撮像素子
52a 支持基板
52b フレキシブルプリント基板
53 筐体
55 鏡枠
100 携帯電話機

Claims (10)

  1. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像する撮像レンズであって、
    物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、
    正の屈折力を有する第2レンズと、
    負の屈折力を有する第3レンズと、を有し、
    前記第1レンズは、平行平板である基板部と、前記基板部の物体側面及び像側面の少なくとも一方に、前記基板部と異なる屈折率の材料で形成されたレンズ部と、を備え、
    前記第2レンズは、単レンズであり、
    以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    1<f2/f<20 (1)
    ただし、
    f2:前記第2レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  2. 前記第2レンズは像側に凸面を向けたメニスカス形状であり、
    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。
    0.90<r3/r4<2.40 (2)
    ただし、
    r3:前記第2レンズ物体側面の近軸曲率半径
    r4:前記第2レンズ像側面の近軸曲率半径
  3. 前記第1レンズの物体側面のレンズ部と像側面のレンズ部は異なる材料で形成され、
    前記第1レンズの物体側面のレンズ部は物体側に凸面を向けた平凸レンズであり、
    前記第1レンズの像側面のレンズ部は像側に凹面を向けた平凹レンズであり、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像レンズ。
    10<ν1−ν2<70 (3)
    ただし、
    ν1:前記第1レンズの物体側面のレンズ部のd線のアッベ数
    ν2:前記第1レンズの像側面のレンズ部のd線のアッベ数
  4. 前記第2レンズはエネルギー硬化型樹脂材料からな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。
  5. 前記第3レンズは、平行平板である基板部と、前記基板部の物体側面及び像側面上の少なくとも一方に形成されたレンズ部と、を備えてい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。
  6. 前記第3レンズは、単レンズであ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。
  7. 前記基板部がガラス材料からなり、前記レンズ部が樹脂材料からな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。
  8. 前記レンズ部はエネルギー硬化型樹脂材料からなる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. 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と、前記撮像レンズにより結像された被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
  10. 請求項9に記載の撮像装置を有することを特徴とする携帯端末。
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