JP2007212878A - Single focal imaging lens and imaging apparatus having same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単焦点撮像レンズ及びそれを備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to a single focus imaging lens and an imaging device including the same.
近年、携帯情報端末等といった撮像素子を有する小型の撮像装置が広く用いられるようになってきている。それに伴い、それら撮像装置用の全長が短く低コストな撮像レンズが多く提案されている。 In recent years, small-sized imaging apparatuses having an imaging element such as a portable information terminal have been widely used. Accordingly, many imaging lenses with a short overall length and a low cost have been proposed.
例えば、特許文献1には、物体側より像面側に順に、像面側に凹形状のレンズ面が設けられた単一の負レンズからなる第1レンズ群と、絞りと、3枚以上のレンズとで構成され、正の屈折力を有する第2レンズ群(撮影レンズ)とを備え、以下の条件式を満たすレンズ系が開示されている。
0.7<td/f<1.3
但し、上記条件式において、td:レンズ長、f:レンズ全系の焦点距離である。
For example, in Patent Document 1, in order from the object side to the image surface side, a first lens group including a single negative lens provided with a concave lens surface on the image surface side, a stop, and three or more lenses A lens system that includes a lens and includes a second lens group (photographing lens) having a positive refractive power and satisfying the following conditional expression is disclosed.
0.7 <td / f <1.3
However, in the above conditional expression, td is the lens length, and f is the focal length of the entire lens system.
特許文献2には、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第1レンズ、物体側に比べ像面側に強い屈折面を有し、両レンズ面が凹面の負の第2レンズ、可動絞り、像面側と物体側とが同じ屈折力を有し、両レンズ面が凸面の正の第3レンズ、像面側に比べて物体側に強い屈折面を有し、像面側に凸面を向けたメニスカス状の負の第4レンズが配列されており、第1レンズの物体側の面に配置され、軸外の光束幅を制限するための固定絞りと、第3レンズの物体側の面に配置され、軸外の光束幅を制限するための固定絞りとを有する撮影レンズが開示されている。
In
また、特許文献3には、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第1レンズと、絞りと、両側に凸面を向けた正の屈折力を有する第2レンズと、両側に凹面を向けた負の屈折力を有する第3レンズと、両側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズとにより構成され、下記2つの条件式を満たす撮像レンズが開示されている。
+5.0<(r2+r1)/(r2−r1)<+7.0
0.15f<d1<0.3f
但し、上記2つの条件式において、r1:第1レンズの物体側面の光軸近傍における曲率半径、r2:第1レンズの像面側面の光軸近傍における曲率半径、d1:第1レンズの肉厚、f:全系の焦点距離である。
+5.0 <(r2 + r1) / (r2-r1) <+ 7.0
0.15f <d1 <0.3f
However, in the above two conditional expressions, r1: radius of curvature near the optical axis of the object side surface of the first lens, r2: radius of curvature near the optical axis of the image side surface of the first lens, d1: wall thickness of the first lens , F: focal length of the entire system.
特許文献1に開示された、所謂レトロフォーカス型のレンズ系によれば、撮像面に対する光線入射角を小さくすることができ、各種光学フィルタを挿入可能にせしめるだけのバックフォーカスを確保することが容易となる。しかし、特許文献1に開示されたレトロフォーカス型のレンズ系では、主点位置が像面寄りとなる。このため、バックフォーカスが長くなる。従って、高い光学性能を有し、且つ、十分に小型な(光学全長の短い)レンズ系を実現することは困難である。 According to the so-called retrofocus type lens system disclosed in Patent Document 1, it is possible to reduce the light incident angle with respect to the imaging surface, and to easily secure the back focus enough to allow various optical filters to be inserted. It becomes. However, in the retrofocus lens system disclosed in Patent Document 1, the principal point position is closer to the image plane. For this reason, a back focus becomes long. Therefore, it is difficult to realize a lens system having high optical performance and sufficiently small (short optical total length).
特許文献2に開示された、所謂テレフォト型の撮影レンズでは、撮像面への光線入射角が大きくなる。このため、撮像面への光線入射角に一定の制約を持つ撮像素子用途に使用した場合、シェーディング効果のため周辺光量が得られず、良好な結像性能を得ることは難しい。
In the so-called telephoto type photographing lens disclosed in
また、特許文献2に開示された撮影レンズでは、第2レンズと第3レンズとの間に絞りが配置されている。このため、射出瞳位置が像面寄りとなり、短いバックフォーカス(つまり、小型化)と、小さな光線入射角とを同時に実現することは困難である。
Further, in the photographing lens disclosed in
さらに、特許文献3に開示された撮像レンズは、物体側に凹面を向けた第1レンズを有する。このため、広角化に際し、撮像素子の画面中央部の光量と画面周辺部の光量との差を低減することが容易となる。しかしながら、特許文献3に記載された撮像レンズでは、第1レンズの物体側の凹面により軸外光束に対して大きな屈折角が付与される。従って、撮像素子の画面周辺部の良好な収差補正が困難となる。 Furthermore, the imaging lens disclosed in Patent Document 3 includes a first lens having a concave surface directed toward the object side. For this reason, in widening the angle, it becomes easy to reduce the difference between the light amount at the center of the screen of the image sensor and the light amount at the periphery of the screen. However, in the imaging lens described in Patent Document 3, a large refraction angle is given to the off-axis light beam by the concave surface on the object side of the first lens. Therefore, it is difficult to correct aberrations at the periphery of the screen of the image sensor.
また、一般的に、撮像レンズの小型化を実現する方法として、撮像レンズを構成する各レンズの光学的パワー(具体的には、屈折力)を大きくする方法が挙げられる。しかしながら、各レンズの光学的パワーを大きくすると、各レンズによって発生する収差が大きくなる。このため、収差の少ない撮像レンズの実現が困難となる。 In general, as a method for realizing downsizing of the imaging lens, there is a method of increasing optical power (specifically, refractive power) of each lens constituting the imaging lens. However, when the optical power of each lens is increased, the aberration generated by each lens increases. For this reason, it becomes difficult to realize an imaging lens with little aberration.
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型、且つ高い光学性能を有する撮像レンズを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an imaging lens having a small size and high optical performance.
上記目的を達成するために、本発明に係る第1の単焦点撮像レンズは、物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、以下の条件式(1)を満たすことを特徴とする。
0.005<d/fd<0.18 ・・・・・(1)
但し、上記条件式(1)において、
d:撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と撮像面との間の距離の最小値、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
In order to achieve the above object, a first single focus imaging lens according to the present invention includes a first lens, a diaphragm, a second lens, a third lens, and any one surface arranged in this order from the object side. Is an aspherical surface and is composed of a fourth lens having negative optical power, and the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power, and the following conditional expression (1) It is characterized by satisfying.
0.005 <d / fd <0.18 (1)
However, in the above conditional expression (1),
d: the minimum value of the distance between the lens surface of the imaging lens closest to the imaging element and the imaging surface;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
本発明に係る第2の単焦点撮像レンズは、物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする。
0.005<BF/fd<0.24 ・・・・・(2)
但し、上記条件式(2)において、
BF:光軸上における撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と像面との間の距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
The second single-focus imaging lens according to the present invention includes a first lens, a diaphragm, a second lens, a third lens, and any one of the surfaces arranged in this order from the object side, and a negative surface. It is composed of a fourth lens having optical power, and the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (2).
0.005 <BF / fd <0.24 (2)
However, in the above conditional expression (2),
BF: distance between the lens surface of the imaging lens closest to the imaging element on the optical axis and the image plane;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
本発明に係る第3の単焦点撮像レンズは、物体側からこの順で配列された、両凸形状又は物体側に凸面を向けた凸平形状の第1レンズと、絞りと、物体側に凹面を向けた負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、両凹形状又は物体側に凹面を向けた凹平形状を有し、いずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズとで構成され、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有することを特徴とする。 The third single-focus imaging lens according to the present invention includes a biconvex first lens arranged in this order from the object side, or a convex flat first lens having a convex surface facing the object side, a stop, and a concave surface facing the object side. A second lens having a negative optical power directed toward the surface, a third lens having a positive optical power, a biconcave shape, or a concave flat shape with the concave surface facing the object side, and any one surface is The fourth lens is an aspherical surface and has a negative optical power, and the first lens, the second lens, and the third lens have a positive combined optical power.
また、本発明に係る第1の撮像装置は、光学像を形成する単焦点撮像レンズと、単焦点撮像レンズにより形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。単焦点撮像レンズが、物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、下記の条件式(1)を満たすことを特徴とする。
0.005<d/fd<0.18 ・・・・・(1)
但し、上記条件式(1)において、
d:撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と撮像面との間の距離の最小値、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
In addition, a first imaging device according to the present invention includes a single focus imaging lens that forms an optical image, and an imaging device that converts an optical image formed by the single focus imaging lens into an electrical signal. The first lens, the diaphragm, the second lens, the third lens, and any one surface of the single focus imaging lenses arranged in this order from the object side are aspherical surfaces and have a negative optical power. The first lens, the second lens, and the third lens have a positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (1).
0.005 <d / fd <0.18 (1)
However, in the above conditional expression (1),
d: the minimum value of the distance between the lens surface of the imaging lens closest to the imaging element and the imaging surface;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
本発明に係る第2の撮像装置は、光学像を形成する単焦点撮像レンズと、単焦点撮像レンズにより形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。単焦点撮像レンズが、物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、下記の条件式(2)を満たすことを特徴とする。
0.005<BF/fd<0.24 ・・・・・(2)
但し、上記条件式(2)において、
BF:光軸上における撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と像面との間の距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
A second imaging device according to the present invention includes a single-focus imaging lens that forms an optical image, and an imaging device that converts the optical image formed by the single-focus imaging lens into an electrical signal. The first lens, the diaphragm, the second lens, the third lens, and any one surface of the single focus imaging lenses arranged in this order from the object side are aspherical surfaces and have a negative optical power. The first lens, the second lens, and the third lens have a positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (2).
0.005 <BF / fd <0.24 (2)
However, in the above conditional expression (2),
BF: distance between the lens surface of the imaging lens closest to the imaging element on the optical axis and the image plane;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
本発明に係る第3の撮像装置は、光学像を形成する単焦点撮像レンズと、単焦点撮像レンズにより形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。単焦点撮像レンズが、物体側からこの順で配列された、両凸形状又は物体側に凸面を向けた凸平形状の第1レンズと、絞りと、物体側に凹面を向けた負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、両凹形状又は物体側に凹面を向けた凹平形状を有し、いずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズとで構成され、第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有することを特徴とする。 A third imaging apparatus according to the present invention includes a single focus imaging lens that forms an optical image, and an imaging element that converts the optical image formed by the single focus imaging lens into an electrical signal. A single focus imaging lens arranged in this order from the object side, a biconvex first lens or a convex flat first lens having a convex surface facing the object side, a stop, and a negative optical with a concave surface facing the object side A second lens having power, a third lens having positive optical power, and a biconcave shape or a concave flat shape with a concave surface facing the object side, and any one of the surfaces is aspheric and negative And a fourth lens having optical power, wherein the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power.
本発明によれば、小型、且つ高い光学性能を有する撮像レンズを実現ことができる。 According to the present invention, an imaging lens having a small size and high optical performance can be realized.
以下、本発明に係る単焦点撮像レンズの実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of a single focus imaging lens according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図5は、それぞれ第1〜第5の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10の無限遠撮影時のレンズ構成を表す光学断面図である。尚、図1〜図5において、ri(i=1,2,3,...)は、物体側から数えてi番目の面を示す。
1 to 5 are optical cross-sectional views illustrating lens configurations at the time of infinity shooting of the single
各実施の形態の単焦点撮像レンズ10はいずれも、撮像素子(固体撮像素子であってもよい。例えば、CCD(charge coupled device)、CMOS(complementary mental−oxide semiconductor)等)に対して光学像を形成するためのものである。後に詳述するように、単焦点撮像レンズ10は、デジタルカメラや携帯情報端末搭載カメラ等に搭載可能なものである。
The single
単焦点撮像レンズ10は、第1レンズ(L1)と、第2レンズ(L2)と、第3レンズ(L3)と、第4レンズ(L4)との4枚のレンズにより構成されている。
The single
例えば、単焦点撮像レンズを2枚以下のレンズで構成した場合、収差論から明らかなように、像面湾曲と軸上色収差とを同時に補正することは困難である。このため、たとえ非球面を多用したとしても高い光学性能を達成することは困難である。 For example, when the single focus imaging lens is composed of two or less lenses, it is difficult to simultaneously correct the field curvature and the axial chromatic aberration, as is apparent from the aberration theory. For this reason, it is difficult to achieve high optical performance even if many aspheric surfaces are used.
単焦点撮像レンズを3枚のレンズで構成した場合は、2枚のレンズにより構成した場合と比較して、像面湾曲(歪曲収差)及び軸上色収差はある程度改善することができる。しかし、単焦点撮像レンズを3枚のレンズで構成した場合は、特に非点収差を十分に低減することが困難である。例えば、単焦点撮像レンズを高い光学性能を有すると構成として知られるトリプレット型とし、非球面を多用したとしても、0.5画角付近でのサジタル方向の非点収差と、メリディオナル方向の非点収差とを同時に補正することは困難である。従って、例えば、近年の携帯電話端末搭載用途等に要求される400万画素クラス以上の撮像素子に使用できるだけの高い結像性能を確保することは困難である。 When the single focus imaging lens is composed of three lenses, the field curvature (distortion aberration) and the axial chromatic aberration can be improved to some extent as compared with the case where the single focus imaging lens is composed of two lenses. However, when the single focus imaging lens is composed of three lenses, it is particularly difficult to sufficiently reduce astigmatism. For example, even if a single focus imaging lens has a triplet type, which is known as having a high optical performance, and uses many aspheric surfaces, astigmatism in the sagittal direction and astigmatism in the meridional direction near 0.5 angle of view. It is difficult to correct aberrations at the same time. Therefore, for example, it is difficult to secure a high imaging performance that can be used for an image sensor of 4 million pixel class or higher, which is required for recent mobile phone terminal mounting applications.
単焦点撮像レンズを4枚以上のレンズで構成することによって初めて高い光学性能(結像性能)を実現することができる。すなわち、像面湾曲(歪曲収差)、軸上色収差、及び非点収差が抑制された単焦点撮像レンズを実現することができる。 High optical performance (imaging performance) can be realized only by configuring the single focus imaging lens with four or more lenses. That is, it is possible to realize a single focus imaging lens in which curvature of field (distortion aberration), longitudinal chromatic aberration, and astigmatism are suppressed.
尚、より高い結像性能を実現する観点からは、単焦点撮像レンズをより多くのレンズ(例えば5枚以上のレンズ)で構成することが好ましい。しかしながら、単焦点撮像レンズを構成するレンズの枚数が増加すると、単焦点撮像レンズを構成するレンズの総厚、各レンズ間の間隙、単焦点撮像レンズを収納する鏡筒のスペースも増加する傾向にある。このため、レンズの枚数が増加すると、単焦点撮像レンズが大型化する傾向となる。従って、小型の単焦点撮像レンズを実現する観点からは、単焦点撮像レンズを構成するレンズの枚数を少なくすることが好ましい。 Note that, from the viewpoint of realizing higher imaging performance, it is preferable to configure the single focus imaging lens with more lenses (for example, five or more lenses). However, as the number of lenses constituting a single focus imaging lens increases, the total thickness of the lenses constituting the single focus imaging lens, the gap between the lenses, and the space of the lens barrel that houses the single focus imaging lens tend to increase. is there. For this reason, when the number of lenses increases, the single focus imaging lens tends to increase in size. Therefore, from the viewpoint of realizing a small single-focus imaging lens, it is preferable to reduce the number of lenses constituting the single-focus imaging lens.
以上より、小型化、及び高い光学性能を同時に実現するためには、単焦点撮像レンズ10を上述の如く4枚のレンズで構成することが最も好ましい。詳細には、結像性能を左右するような比較的大きな光学的パワーを有する4枚のレンズ(L1〜L4)により単焦点撮像レンズ10を構成することが好ましく、単焦点撮像レンズ10は、結像性能をほとんど左右しないような比較的小さな光学的パワーを有するさらなる光学素子(例えば、レンズ、フィルター等)を含んでいてもよい。
As described above, in order to simultaneously realize downsizing and high optical performance, it is most preferable that the single
第1レンズ(L1)と、第2レンズ(L2)と、第3レンズ(L3)とは、正の合成光学的パワーを有している(本明細書において、第1レンズ(L1)と、絞り(ST)と、第2レンズ(L2)と、第3レンズ(L3)とにより構成されるレンズ群を「前群(GrF)」とする。)。一方、第4レンズ(L4)は負の光学的パワーを有している(本明細書において、第4レンズ(L4)を「後群(GrR)」とする。)。すなわち、単焦点撮像レンズ10は、正の光学的パワーを有する前群(GrF)と負の光学的パワーを有する後群(GrR)とにより構成される所謂テレフォト型のレンズである。このため、レトロフォーカス型の単焦点撮像レンズよりもバックフォーカスを短縮することができる。従って、小型な単焦点撮像レンズ10を実現することができる。より小型な単焦点撮像レンズ10を実現する観点から、第4レンズ(L4)は比較的強い負の光学的パワーを有するものであることが好ましい。比較的強い負の光学的パワーを有する第4レンズ(L4)を採用することにより、単焦点撮像レンズの主点位置をより物体寄りにすることができるためである。
The first lens (L1), the second lens (L2), and the third lens (L3) have a positive combined optical power (in this specification, the first lens (L1), A lens group composed of the stop (ST), the second lens (L2), and the third lens (L3) is referred to as a “front group (GrF)”. On the other hand, the fourth lens (L4) has negative optical power (in this specification, the fourth lens (L4) is referred to as “rear group (GrR)”). That is, the single
また、撮像面に近い第4レンズ(L4)を強い負の光学的パワーを有するレンズ(以下、「負レンズ」とすることがある。)とすることにより、具体的には、撮像面に近い第4レンズ(L4)の少なくとも一方の面を強い負の光学的パワーを有するレンズ面とすることにより、単焦点撮像レンズ10全系の焦点距離を略一定に保ったまま、効果的にペッツバール和を減少させることができる。従って、非点収差の抑制された単焦点撮像レンズ10を実現することができる。
Further, by using the fourth lens (L4) close to the imaging surface as a lens having a strong negative optical power (hereinafter sometimes referred to as “negative lens”), specifically, it is close to the imaging surface. By using at least one surface of the fourth lens (L4) as a lens surface having a strong negative optical power, the Petzval sum can be effectively maintained while the focal length of the entire system of the single
尚、第1レンズ(L1)と第2レンズ(L2)とは相互に接合されていてもよい。第2レンズ(L2)と第3レンズ(L3)とは相互に接合されていてもよい。また、第1レンズ(L1)と第2レンズ(L2)と第3レンズ(L3)とのすべてが接合されていてもよい。 The first lens (L1) and the second lens (L2) may be bonded to each other. The second lens (L2) and the third lens (L3) may be bonded to each other. Further, all of the first lens (L1), the second lens (L2), and the third lens (L3) may be cemented.
単焦点撮像レンズ10では、第4レンズ(L4)の少なくともいずれか一面が非球面とされている。この構成によれば、光線が細くなる第4レンズ(L4)において、歪曲や非点収差といった主光線に関する収差の補正を比較的容易に行うことができ、良好な結像性能を得ることができる。
In the single
本発明に係る第1〜第5の実施の形態では、絞り(ST)(例えば、開口絞り(明るさ絞りともいう)等)は第1レンズ(L1)と第2レンズ(L2)との間に配置されている。撮像面への光線入射角を小さくする観点からは、絞り(ST)をできるだけ物体寄りに配置することが好ましい。この観点からは、絞り(ST)を第1レンズ(L1)よりも物体寄りに配置することが最も好ましいということになる。しかしながら、第1レンズ(L1)よりも物体寄りに絞り(ST)を配置すると、撮像素子の画面周辺部における光線高さの変化量が大きくなる。このため、絞り(ST)の取り付け誤差(絞り(ST)と各レンズ、撮像素子との相対位置ずれ)による単焦点撮像レンズ10の性能劣化度が大きくなる。すなわち、絞り(ST)を各レンズ、撮像素子に対して高精度に取り付ける必要がでてくる。従って、製造が困難となる。
In the first to fifth embodiments of the present invention, the stop (ST) (for example, an aperture stop (also referred to as a brightness stop)) is between the first lens (L1) and the second lens (L2). Is arranged. From the viewpoint of reducing the light incident angle on the imaging surface, it is preferable to dispose the stop (ST) as close to the object as possible. From this point of view, it is most preferable to dispose the stop (ST) closer to the object than the first lens (L1). However, if the stop (ST) is disposed closer to the object than the first lens (L1), the amount of change in the light beam height at the periphery of the screen of the image sensor increases. For this reason, the performance deterioration degree of the single
以上より、撮像面への光線入射角を比較的小さくしつつ、製造が容易な単焦点撮像レンズ10を実現する観点から、絞り(ST)を第1レンズ(L1)と第2レンズ(L2)との間に配置することが最も好ましい。尚、絞り(ST)は第1のレンズ(L1)、第2レンズ(L2)と別個に設けてもよい。また、第1レンズ(L1)の像面側レンズ面の開口、又は第2レンズ(L2)の物体側レンズ面の開口を絞り(ST)としてもよい。
As described above, from the viewpoint of realizing the single
第1〜第5の実施の形態において、第1レンズ(L1)は、メニスカス形状でない、正の光学的パワーを有するレンズであることが好ましい。詳細には、物体側のレンズ面が凸状である、メニスカス形状でない、正の光学的パワーを有するレンズであることが好ましい。具体的には、第1レンズ(L1)は、両凸形状のレンズ、又は物体側に凸面を向けた凸平形状のレンズであることが好ましい。 In the first to fifth embodiments, the first lens (L1) is preferably a lens not having a meniscus shape and having positive optical power. In detail, it is preferable that the lens surface having a positive optical power in which the lens surface on the object side is convex, not meniscus, is used. Specifically, the first lens (L1) is preferably a biconvex lens or a convex flat lens with a convex surface facing the object side.
一般的に、一枚の正の光学的パワーを有するレンズ(以下、「正レンズ」とすることがある。)について考えると、一方のレンズ面が正の光学的パワーを有し、他方のレンズ面が負の光学的パワーを有するメニスカスレンズの方が、両凸形状のレンズ、凸平形状のレンズよりも高い収差性能を有する。一方のレンズ面で発生する収差と、他方の面で発生する収差とが相殺されるからである。しかしながら、メニスカスレンズの一方の面は負の光学的パワーを有するため、正の光学的パワーを有するメニスカスレンズを実現するためには、正の光学的パワーを有する方の面の屈折力(屈折型レンズの場合は、曲率)を非常に大きくする必要がある。このため、正の光学的パワーを有するメニスカスレンズは、高い屈折力を有する正の光学的パワーを有する面において高次収差を発生させる。このように高次収差を発生させるメニスカスレンズを、最も物体寄りに位置する第1レンズ(L1)とすると、第2〜第4レンズにより、第1レンズ(L1)で発生した高次収差がさらに増大してしまう。従って、結像性能が低下する結果となる。 In general, when considering a lens having a single positive optical power (hereinafter sometimes referred to as a “positive lens”), one lens surface has a positive optical power and the other lens. A meniscus lens having a negative surface optical power has higher aberration performance than a biconvex lens or a convex flat lens. This is because the aberration generated on one lens surface cancels out the aberration generated on the other surface. However, since one surface of the meniscus lens has negative optical power, in order to realize a meniscus lens having positive optical power, the refractive power of the surface having positive optical power (refractive type) In the case of a lens, the curvature must be very large. For this reason, a meniscus lens having a positive optical power generates higher-order aberrations on a surface having a positive optical power having a high refractive power. Assuming that the meniscus lens that generates higher-order aberrations is the first lens (L1) located closest to the object, the second-order to fourth lenses further increase the higher-order aberrations generated in the first lens (L1). It will increase. Accordingly, the imaging performance is deteriorated.
それに対して、両凸形状のレンズや、凸平形状のレンズでは、凸面の光学的パワーがメニスカスレンズの凸面の光学的パワーよりも小さくなる。このため、凸面で発生する高次収差を低減することができる。従って、第1レンズ(L1)を、両凸形状のレンズや、凸平形状のレンズとすることにより、高次収差が小さく、強い正の光学的パワーを有するものとすることができる。その結果、高次収差が小さく、結像性能が高い単焦点撮像レンズ10を実現することができる。
On the other hand, in a biconvex lens or a convex flat lens, the optical power of the convex surface is smaller than the optical power of the convex surface of the meniscus lens. For this reason, higher-order aberrations generated on the convex surface can be reduced. Therefore, by using the first lens (L1) as a biconvex lens or a convex flat lens, it is possible to reduce high-order aberration and to have a strong positive optical power. As a result, the single
また、第1レンズ(L1)の正の強い光学的パワーを容易に持たせることができるため、単焦点撮像レンズ10の主点位置を、より物体寄りにすることができる。従って、バックフォーカスが短く、小型な単焦点撮像レンズ10を実現することができる。すなわち、第1レンズ(L1)をメニスカス形状でない、正レンズ(例えば、両凸形状のレンズ、又は物体側に凸面を向けた凸平形状のレンズ)とすることによって、高次収差が小さく、高い結像性能を有し、且つ小型な単焦点撮像レンズ10を実現することが可能となる。
Further, since the strong positive optical power of the first lens (L1) can be easily provided, the principal point position of the single
また、上述のように正の光学的パワーを有するメニスカスレンズは、強い屈折力を有するレンズ面を備えているため、製造が困難であり、廉価に製造することは難しい。それに対して、メニスカス形状でない、正レンズ(例えば、両凸形状のレンズ、又は物体側に凸面を向けた凸平形状のレンズ)は、各レンズ面の屈折力が比較的小さい(曲率半径が比較的大きい)ため、容易且つ廉価に製造することができる。従って、第1レンズ(L1)をメニスカス形状でない、正レンズ(例えば、両凸形状のレンズ、又は物体側に凸面を向けた凸平形状のレンズ)とすることにより単焦点撮像レンズ10の製造コストを低減することができる。
Further, as described above, a meniscus lens having a positive optical power is provided with a lens surface having a strong refractive power, so that it is difficult to manufacture and inexpensive to manufacture. On the other hand, a positive lens (for example, a biconvex lens or a convex flat lens with a convex surface facing the object side) that is not meniscus has a relatively small refractive power on each lens surface (the radius of curvature is compared). Therefore, it can be manufactured easily and inexpensively. Accordingly, the first lens (L1) is not a meniscus shape, but is a positive lens (for example, a biconvex lens or a convex flat lens with a convex surface facing the object side), and thus the manufacturing cost of the single
また、第1レンズ(L1)が凸平形状のレンズである場合、凸面は物体側に向けられていることが好ましい。この構成によれば、最も物体側のレンズ面における主光線の屈折角を小さくすることができる。従って、歪曲収差、非点収差の発生を効果的に抑制することができる。 When the first lens (L1) is a convex flat lens, the convex surface is preferably directed toward the object side. According to this configuration, the refraction angle of the chief ray on the lens surface closest to the object can be reduced. Therefore, the occurrence of distortion and astigmatism can be effectively suppressed.
第1〜第5の実施の形態において、第2レンズ(L2)は、負レンズであることが好ましい。特に好ましくは、物体側に凹面を向けた負レンズであることが好ましい。具体的には、両凹形状のレンズ、物体側に凹面を向けた凹平形状のレンズ、物体側のレンズ面が凹面であるメニスカスレンズであることが好ましい。この構成によれば、第2レンズ(L2)のレンズ面を絞り(ST)中心に対して略コンセントリックな面を構成することができる。従って、非点収差、歪曲収差の発生を効果的に抑制することができる。 In the first to fifth embodiments, the second lens (L2) is preferably a negative lens. Particularly preferred is a negative lens having a concave surface facing the object side. Specifically, a biconcave lens, a concave lens having a concave surface facing the object side, and a meniscus lens having a concave lens surface on the object side are preferable. According to this configuration, the lens surface of the second lens (L2) can be configured as a substantially concentric surface with respect to the center of the stop (ST). Therefore, the generation of astigmatism and distortion can be effectively suppressed.
第3レンズ(L3)は正レンズであることが好ましい。例えば、第3レンズ(L3)は、両凸形状のレンズ、凸平形状のレンズ、正の光学的パワーを有するメニスカスレンズであることが好ましい。 The third lens (L3) is preferably a positive lens. For example, the third lens (L3) is preferably a biconvex lens, a convex flat lens, or a meniscus lens having positive optical power.
以上のように、第1レンズ(L1)、第2レンズ(L2)、及び第3レンズ(L3)をトリプレット型とし、第1レンズ(L1)、第2レンズ(L2)、及び第3レンズ(L3)を正の光学的パワーを有する前群、第4レンズ(L4)を負の光学的パワーを有する後群とするテレフォト型とし、且つ、第1レンズ(L1)をメニスカス形状でない、正レンズ(例えば、両凸形状のレンズ、又は物体側に凸面を向けた凸平形状のレンズ)とすることにより、特に、小型且つ高い結像性能を有する単焦点撮像レンズ10を実現することができる。
As described above, the first lens (L1), the second lens (L2), and the third lens (L3) are triplet type, and the first lens (L1), the second lens (L2), and the third lens ( L3) is a telephoto type having a front group having positive optical power, the fourth lens (L4) is a rear group having negative optical power, and the first lens (L1) is not a meniscus shape. By using (for example, a biconvex lens or a convex flat lens with a convex surface facing the object side), the single
具体的に、第1の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10は、図1に示すように、物体側からこの順で配列された、第1レンズ(L1)、絞り(ST)、第2レンズ(L2)、及び第3レンズ(L3)からなる前群(GrF)と、第4レンズ(L4)からなる後群(GrR)とにより構成されている。絞り(ST)は第1レンズ(L1)と第2レンズ(L2)との間に配置されている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the single
前群(GrF)は正の合成光学的パワーを有する。一方、後群(GrR)は負の光学的パワーを有する。すなわち、第1の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10はテレフォト型となっている。
The front group (GrF) has a positive combined optical power. On the other hand, the rear group (GrR) has negative optical power. That is, the single
前群(GrF)を構成する各レンズの形状に着目すると、第1レンズ(L1)は正レンズである。第2レンズ(L2)は負レンズである。そして、第3レンズ(L3)は正レンズである。すなわち、第1レンズ(L1)、第2レンズ(L2)、及び第3レンズ(L3)はトリプレット型となっている。この構成によれば、光学全長がさらに短く、小型な単焦点撮像レンズ10を実現することができる。
Focusing on the shape of each lens constituting the front group (GrF), the first lens (L1) is a positive lens. The second lens (L2) is a negative lens. The third lens (L3) is a positive lens. That is, the first lens (L1), the second lens (L2), and the third lens (L3) are triplet types. According to this configuration, it is possible to realize a small single-
具体的には、第1レンズ(L1)は両凸レンズである。第1レンズ(L1)を両凸レンズとすることによって、第1レンズ(L1)の正の光学的パワーを両レンズ面に分割することができる。このため、所望の光学的パワーを比較的弱い曲率の両レンズ面でもって実現することができる。言い換えれば、両レンズ面の曲率を比較的小さくすることができる。従って、本実施形態のような構成レンズの枚数が比較的少ない単焦点撮像レンズでは補正が困難となる、高次の球面収差、コマ収差の発生を抑えることができる。また、両面とも強い曲率を持たないレンズは、製造が比較的容易である。そのため、低廉化を図ることができる。 Specifically, the first lens (L1) is a biconvex lens. By making the first lens (L1) a biconvex lens, the positive optical power of the first lens (L1) can be divided into both lens surfaces. Therefore, a desired optical power can be realized with both lens surfaces having a relatively weak curvature. In other words, the curvatures of both lens surfaces can be made relatively small. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of higher-order spherical aberration and coma aberration, which are difficult to correct with a single focus imaging lens having a relatively small number of constituent lenses as in this embodiment. A lens that does not have a strong curvature on both sides is relatively easy to manufacture. Therefore, it is possible to reduce the cost.
第2のレンズ(L2)は像面側に凸面を向けた、言い換えれば、物体側に凹面を向けた負の光学的パワーを有するメニスカスレンズである。このように、第2レンズ(L2)を物体側に凹面を向けた負レンズとすることにより、第2レンズ(L2)のレンズ面を絞り(ST)中心に対して略コンセントリックな面を構成することができる。従って、非点収差、歪曲収差の発生を効果的に抑制することができる。 The second lens (L2) is a meniscus lens having a negative optical power with a convex surface facing the image side, in other words, a concave surface facing the object side. As described above, the second lens (L2) is a negative lens having a concave surface directed toward the object side, so that the lens surface of the second lens (L2) has a substantially concentric surface with respect to the center of the stop (ST). can do. Therefore, the generation of astigmatism and distortion can be effectively suppressed.
第3レンズ(L3)は像面側に凸面を向けた凸平レンズである。第3レンズ(L3)を凸平レンズとすることによって、第3レンズ(L3)の像側のレンズ面における主光線の屈折角を小さくすることができる。従って、歪曲収差、非点収差の発生を効果的に抑制することができる。 The third lens (L3) is a convex flat lens having a convex surface facing the image surface side. By making the third lens (L3) a convex flat lens, the refraction angle of the principal ray on the image side lens surface of the third lens (L3) can be reduced. Therefore, the occurrence of distortion and astigmatism can be effectively suppressed.
後群(GrR)を構成する第4レンズ(L4)は両凹レンズである。第4レンズ(L4)を両凹レンズとすることによって、第4レンズ(L4)の負の光学的パワーを両レンズ面に分割することができる。このため、所望の光学的パワーを比較的弱い曲率の両レンズ面でもって実現することができる。言い換えれば、両レンズ面の曲率を比較的小さくすることができる。従って、主点位置を物体側に配置することができ、バックフォーカスの短縮(すなわち、小型化)を図ることができるとともに、第4レンズにて歪曲収差、非点収差を効果的に補正することができる。 The fourth lens (L4) constituting the rear group (GrR) is a biconcave lens. By making the fourth lens (L4) a biconcave lens, the negative optical power of the fourth lens (L4) can be divided into both lens surfaces. Therefore, a desired optical power can be realized with both lens surfaces having a relatively weak curvature. In other words, the curvatures of both lens surfaces can be made relatively small. Therefore, the principal point position can be arranged on the object side, the back focus can be shortened (that is, downsized), and distortion and astigmatism can be effectively corrected by the fourth lens. Can do.
像面側レンズ面r8は少なくとも一つの変曲点を有する非球面形状のレンズ面である。具体的には、光軸近傍の領域においては像面側面に凹状に形成されており、その一方で像面側レンズ面r8の周辺領域においては、像面側に凸状に形成されている。そして、凹状に形成された光軸近傍の領域と、凸状に形成された周辺領域とは変曲点を介して連続的に接続されている。言い換えれば、像面側レンズ面r8は、光軸近傍から像面側レンズ面r8の外側に向かうにつれて一旦隆起し、さらに外側に向かうにつれて物体側に引けるような形状のレンズ面となっている。凸状に形成された周辺領域の曲率半径は、凹状に形成された光軸近傍の領域の曲率半径より大きく設定されている。このような形状の第4レンズ(L4)を用いることによって、軸外光束の入射角を比較的小さくすることができ、シェーディング効果を低減できる。従って、より高い光学性能(結像性能)を実現することができる。 The image side lens surface r8 is an aspherical lens surface having at least one inflection point. Specifically, the region near the optical axis is formed in a concave shape on the side surface of the image surface, while the peripheral region of the image surface side lens surface r8 is formed in a convex shape on the image surface side. The region near the optical axis formed in a concave shape and the peripheral region formed in a convex shape are continuously connected via an inflection point. In other words, the image surface side lens surface r8 is a lens surface having a shape that once rises from the vicinity of the optical axis toward the outside of the image surface side lens surface r8, and further toward the object side toward the outside. The radius of curvature of the peripheral region formed in a convex shape is set larger than the radius of curvature of the region in the vicinity of the optical axis formed in a concave shape. By using the fourth lens (L4) having such a shape, the incident angle of the off-axis light beam can be made relatively small, and the shading effect can be reduced. Accordingly, higher optical performance (imaging performance) can be realized.
尚、全てのレンズ(L1〜L4)の少なくとも一つのレンズ面が非球面であることが好ましい。第1〜第4レンズ(L1〜L4)のそれぞれに非球面を少なくとも1面設けることにより、球面収差,コマ収差及び歪曲収差をより効果的に低減することが可能となる。各種収差をさらに効果的に低減レンズ(L1〜L4)の複数のレンズ面(すべてのレンズ面であってもよい)を非球面とすることがさらに好ましい。 In addition, it is preferable that at least one lens surface of all the lenses (L1 to L4) is an aspherical surface. By providing at least one aspheric surface on each of the first to fourth lenses (L1 to L4), it is possible to more effectively reduce spherical aberration, coma aberration, and distortion. More effectively reducing various aberrations It is more preferable that a plurality of lens surfaces (or all lens surfaces) of the lenses (L1 to L4) be aspherical surfaces.
尚、第1の実施の形態において、第4レンズ(L4)は、実質的に樹脂からなるものである。第4レンズ(L4)を実質的に樹脂により形成することにより、単焦点撮像レンズ10を低廉なものとすることができる。
In the first embodiment, the fourth lens (L4) is substantially made of resin. By forming the fourth lens (L4) substantially from a resin, the single
第2の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10は、第3レンズ(L3)の形状を除いて、上述の第1の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10とほぼ同様の構成を有する。図2に示すように、第2の実施の形態では、第3レンズ(L3)は両凸レンズにより構成されている。この構成によれば、第3レンズ(L3)の光学的正パワーを両レンズ面に分割することができる。このため、所望の光学的パワーを比較的弱い曲率の両レンズ面でもって実現することができる。言い換えれば、両レンズ面の曲率を比較的小さくすることができる。従って、本実施形態のような構成レンズの枚数が比較的少ない単焦点撮像レンズでは補正が困難となる、高次の球面収差、コマ収差の発生を抑えることができる。また、両面とも強い曲率を持たないレンズは、製造が比較的容易である。そのため、低廉化を図ることができる。
The single
第3の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10は、第4レンズ(L4)の形状を除いて、上述の第2の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10とほぼ同様の構成を有する。
The single
図3に示すように、第3の実施の形態では、第4レンズ(L4)は物体側に凹面を向けた凹平レンズにより構成されている。この構成によれば、第4レンズ(L4)の像側のレンズ面における主光線の屈折角を小さくすることができる。従って、歪曲収差、非点収差の発生を効果的に抑制することができる。また、第4レンズ(L4)の像側レンズ面に光学的パワーを与えなければ、近軸量に影響を及ぼすことなく第4レンズ(L4)の像側レンズ面の形状を自在に変化させることができるため、歪曲収差、非点収差を効果的に補正することができる。 As shown in FIG. 3, in the third embodiment, the fourth lens (L4) is a concave flat lens having a concave surface facing the object side. According to this configuration, the refraction angle of the principal ray on the image-side lens surface of the fourth lens (L4) can be reduced. Therefore, the occurrence of distortion and astigmatism can be effectively suppressed. If the optical power is not applied to the image side lens surface of the fourth lens (L4), the shape of the image side lens surface of the fourth lens (L4) can be freely changed without affecting the paraxial amount. Therefore, distortion and astigmatism can be effectively corrected.
第4の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10は、第2レンズ(L2)の形状を除いて、上述の第2の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10とほぼ同様の構成を有する。
The single
図4に示すように、第4の実施の形態では、第2レンズ(L2)は両凹レンズにより構成されている。この構成によれば、第4レンズ(L4)の負の光学的パワーを両レンズ面に分割することができる。このため、所望の光学的パワーを比較的弱い曲率の両レンズ面でもって実現することができる。言い換えれば、両レンズ面の曲率を比較的小さくすることができる。従って、、主点位置を物体側に配置することができ、バックフォーカスの短縮(すなわち、小型化)を図ることができると共に、第4レンズにて歪曲収差、非点収差を効果的に補正することができる。 As shown in FIG. 4, in the fourth embodiment, the second lens (L2) is constituted by a biconcave lens. According to this configuration, the negative optical power of the fourth lens (L4) can be divided into both lens surfaces. Therefore, a desired optical power can be realized with both lens surfaces having a relatively weak curvature. In other words, the curvatures of both lens surfaces can be made relatively small. Therefore, the principal point position can be arranged on the object side, the back focus can be shortened (that is, downsized), and distortion and astigmatism can be effectively corrected by the fourth lens. be able to.
第5の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10は、第3レンズ(L3)の形状を除いて、上述の第1の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10とほぼ同様の構成を有する。図2に示すように、第5の実施の形態では、第3レンズ(L3)は両凸レンズにより構成されている。
The single
以下、第1〜第5の実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10が満足することが好ましい条件式について説明する。但し、以下に説明する全ての条件式を同時に満たす必要はない。個々の条件式をそれぞれ単独に満足すれば、その条件式に対応する作用・効果を得ることができる。もちろん、複数の条件式を満足する方が、光学性能,小型化,製造・組立等の観点からより好ましいことはいうまでもない。
Hereinafter, conditional expressions that are preferably satisfied by the single
下記条件式(1)は、光軸上における撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面(以下、「最終レンズ面」とすることがある。)から撮像面までの距離dとd線における全系焦点距離fdの比を規定する条件式である。
0.005<d/fd<0.18 ・・・・・(1)
但し、
d:撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と撮像面との間の距離の最小値、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
The following conditional expression (1) is the entire system in the distance d and the d line from the lens surface closest to the imaging element of the imaging lens on the optical axis (hereinafter sometimes referred to as “final lens surface”) to the imaging surface. It is a conditional expression that defines the ratio of the focal length fd.
0.005 <d / fd <0.18 (1)
However,
d: the minimum value of the distance between the lens surface of the imaging lens closest to the imaging element and the imaging surface;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
下記条件式(2)は、光軸上における最終レンズ後面から撮像面までの距離BFとd線における全系焦点距離fdの比を規定する条件式である。
0.005<BF/fd<0.24 ・・・・・(2)
但し、
BF:光軸上における撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と像面との間の距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
The following conditional expression (2) is a conditional expression that defines the ratio of the distance BF from the rear surface of the final lens to the imaging surface on the optical axis to the total focal length fd on the d line.
0.005 <BF / fd <0.24 (2)
However,
BF: distance between the lens surface of the imaging lens closest to the imaging element on the optical axis and the image plane;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
条件式(1)、条件式(2)共に、良好な結像性能を保ちつつ小型化を達成するための条件式である。 Both conditional expression (1) and conditional expression (2) are conditional expressions for achieving miniaturization while maintaining good imaging performance.
撮像面付近では、それぞれの光束は結像直前であるため光束径が細くなる。また、撮像面付近は、各像高に結像する光束が最も分離している場所である。従って、最終レンズ面と撮像面との間の距離の最小値d、又はBFを短く保ち、撮像面付近に非球面であるレンズ面を配置することにより、非点収差及び歪曲収差といった主光線に関する収差のみを選択的に補正することが可能となる。 In the vicinity of the imaging surface, the respective light beams are just before image formation, so the light beam diameter becomes narrower. Further, the vicinity of the imaging surface is a place where the light beams formed at the respective image heights are most separated. Therefore, the minimum value d or BF of the distance between the final lens surface and the imaging surface is kept short, and an aspherical lens surface is disposed in the vicinity of the imaging surface, so that the principal rays such as astigmatism and distortion are related. Only the aberration can be selectively corrected.
条件式(1)または条件式(2)の上限を超えると、最終レンズ面から撮像面(又は像面)までの距離が増大するため、単焦点撮像レンズ10を十分に小型化することが困難となる傾向にある。また、前記理由により良好な結像性能を得ることが困難となる傾向にある。
If the upper limit of conditional expression (1) or conditional expression (2) is exceeded, the distance from the final lens surface to the imaging surface (or image surface) increases, making it difficult to sufficiently downsize the single
条件式(1)または条件式(2)の下限を下回ると、最終レンズと撮像素子が接触し、相互に干渉することにより、最終レンズ及び/又は撮像素子が損傷を受ける虞がでてくる。最終レンズ及び/又は撮像素子が損傷すると、得られる画像の像質が劣化してしまう。また、最終レンズと撮像素子(詳細には、撮像素子受光部)とを接触しない範囲で非常に近接した状態に保持するためには、レンズ、撮像素子、レンズを収納する鏡筒等を小さな製造交差で精密に組み立てる必要がある。単焦点撮像レンズ10がフォーカス機構を有する場合には、フォーカス機構の可動領域の制御精度を向上しなければならない。従って、単焦点撮像レンズ10の製造コストが向上する傾向にある。さらに、携帯電話端末等に搭載される場合などで特に重要となってくる耐振強度、耐衝撃強度を確保するのが困難となる傾向にある。
If the lower limit of conditional expression (1) or conditional expression (2) is not reached, the final lens and the image sensor come into contact with each other and interfere with each other, which may cause damage to the final lens and / or the image sensor. When the final lens and / or the image sensor are damaged, the image quality of the obtained image is deteriorated. In addition, in order to keep the final lens and the image sensor (specifically, the image sensor light receiving unit) in a very close state without contact, the lens, the image sensor, and the lens barrel that houses the lens are manufactured in a small size. It is necessary to assemble precisely at the intersection. When the single
以上の観点から、以下の条件式(1a)または(2a)を満足することが好ましく、条件式(1b)または(2b)を満足することがさらに好ましい。
0.005<d/fd<0.12 ・・・・・(1a)
0.010<d/fd<0.10 ・・・・・(1b)
0.005<BF/fd<0.16 ・・・・・(2a)
0.010<BF/fd<0.12 ・・・・・(2b)
下記条件式(3)は、良好な結像性能を確保しつつ小型化を達成するための前群(GrF)の好ましい光学的パワーの範囲を規定している。
0.5<fd/fF<4 ・・・・・(3)
但し、
fF:d線における第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズの合成焦点距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。
From the above viewpoint, it is preferable that the following conditional expression (1a) or (2a) is satisfied, and it is more preferable that the conditional expression (1b) or (2b) is satisfied.
0.005 <d / fd <0.12 (1a)
0.010 <d / fd <0.10 (1b)
0.005 <BF / fd <0.16 (2a)
0.010 <BF / fd <0.12 (2b)
The following conditional expression (3) defines a preferable optical power range of the front group (GrF) for achieving miniaturization while ensuring good imaging performance.
0.5 <fd / fF <4 (3)
However,
fF: the combined focal length of the first lens, the second lens, and the third lens at the d-line,
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
条件式(3)の上限を上回ると、前群(GrF)の正の光学的パワー強くなりすぎる傾向にある。このため、前群(GrF)において高次の球面収差、コマ収差が発生するため、良好な収差補正が困難となる。 If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the positive optical power of the front group (GrF) tends to be too strong. For this reason, high-order spherical aberration and coma aberration occur in the front group (GrF), making it difficult to correct aberrations satisfactorily.
条件式(3)の下限を下回ると、前群(GrF)の正の光学的パワーが弱くなりすぎる傾向にある。このため、主点位置が像面寄りとなり、単焦点撮像レンズ10が大型化する傾向にある。
Below the lower limit of conditional expression (3), the positive optical power of the front group (GrF) tends to be too weak. For this reason, the principal point position is closer to the image plane, and the single
以上の観点より、以下の条件式(3a)を満足することがより好ましく、条件式(3b)を満足することがさらに好ましい。
0.8<fd/fF<2 ・・・・・(3a)
1.0<fd/fF<1.6 ・・・・・(3b)
下記条件式(4)は、良好な結像性能を確保しつつ小型化を達成するための後群(GrR)、言い換えれば、第4レンズ(L4)の好ましい光学的パワーの範囲を規定している。
0.5<|fd/fR|<4 ・・・・・(4)
但し、
fR:d線における第4レンズの焦点距離、
fd:d線における全系の合成焦点距離、
である。
From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (3a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (3b).
0.8 <fd / fF <2 (3a)
1.0 <fd / fF <1.6 (3b)
Conditional expression (4) below defines a preferable optical power range of the rear group (GrR) for achieving miniaturization while ensuring good imaging performance, in other words, the fourth lens (L4). Yes.
0.5 <| fd / fR | <4 (4)
However,
fR: focal length of the fourth lens at the d-line,
fd: total focal length of the entire system in the d-line,
It is.
条件式(4)の上限を上回ると、後群(GrR)を構成する第4レンズ(L4)の負の光学的パワーが強くなりすぎ、第4レンズ(L4)で発生する非点収差、歪曲収差等が増大する傾向にある。また、単焦点撮像レンズ10の全系の焦点距離を好適な範囲に保つためには前群(GrF)の正の光学的パワーを増大させる必要がある。このため、前群(GrF)で発生する高次の球面収差、コマ収差等も増大する傾向にある。従って、単焦点撮像レンズ10全体としての各種収差(非点収差、歪曲収差等)も増大し、結像性能が低下する傾向にある。
If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the negative optical power of the fourth lens (L4) constituting the rear group (GrR) becomes too strong, and astigmatism and distortion generated in the fourth lens (L4). Aberration etc. tend to increase. Further, in order to keep the focal length of the entire system of the single
条件式(4)の下限を下回ると、主点位置が像面寄りとなってしまい、単焦点撮像レンズ10が大型化する傾向にある。また、第4レンズ(L4)のペッツバール和減少させる効果が低下するため、非点収差の補正が困難となる。さらに、第4レンズ(L4)を安価で加工が容易な樹脂等の低屈折率材料で作製することが困難となる。第4レンズ(L4)を高価で加工が困難なガラス等により形成しなければならなくなり、単焦点撮像レンズ10の製造コストが上昇する傾向にある。
If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the principal point position is closer to the image plane, and the single
以上の観点より、以下の条件式(4a)を満足することがより好ましく、条件式(4b)を満足することがさらに好ましい。
0.8<|fd/fR|<3 ・・・・・(4a)
1.0<|fd/fR|<2 ・・・・・(4b)
下記条件式(5)は、撮像素子の撮像面への光線入射角の最大値を規定するものである。
10°<θm<45° ・・・・・(5)
但し、
θm:主光線の撮像面への入射角の最大値、
である。
From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (4a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (4b).
0.8 <| fd / fR | <3 (4a)
1.0 <| fd / fR | <2 (4b)
The following conditional expression (5) defines the maximum value of the light incident angle on the imaging surface of the imaging device.
10 ° <θm <45 ° (5)
However,
θm: the maximum value of the incident angle of the principal ray on the imaging surface,
It is.
条件式(5)の上限を上回ると、シェーディング効果により、撮像素子の画面周辺の光量が低下し、結像性能が悪化する傾向にある。 If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the amount of light around the screen of the image sensor decreases due to the shading effect, and the imaging performance tends to deteriorate.
条件式(5)の下限を下回ると、単焦点撮像レンズ10の全系が長くなる傾向にある。
If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the entire system of the single
以上の観点より、以下の条件式(5a)を満足することがより好ましく、条件式(5b)を満足することがさらに好ましい。
15°<θ<35° ・・・・・(5a)
20°<θ<30° ・・・・・(5b)
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、第1レンズ(L1)、第2レンズ(L2)、第3レンズ(L3),及び第4レンズ(L4)のうち少なくともいずれかひとつが赤外光を遮光するレンズであることが好ましい。具体的には、例えば、いずれか一つのレンズの少なくとも一方のレンズ面を赤外光吸収材料によりコーティングするか、又はいずれか一つのレンズに赤外吸収材料を含有させることが好ましい。この構成によれば、撮像素子の撮像面へ入射する赤外光の強度を低減することができる。従って、撮像素子の感度を人の目の比視感強度近づけることが可能となり、撮像素子により取得される画像の像質を向上させることができる。
From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (5a), and it is more preferable to satisfy the conditional expression (5b).
15 ° <θ <35 ° (5a)
20 ° <θ <30 ° (5b)
As described above, the embodiments according to the present invention have been described. At least one of the first lens (L1), the second lens (L2), the third lens (L3), and the fourth lens (L4) is included. A lens that shields infrared light is preferable. Specifically, for example, it is preferable to coat at least one lens surface of any one lens with an infrared light absorbing material, or to include an infrared absorbing material in any one lens. According to this configuration, the intensity of infrared light incident on the imaging surface of the imaging element can be reduced. Therefore, the sensitivity of the image sensor can be made closer to the specific visual intensity of the human eye, and the image quality of an image acquired by the image sensor can be improved.
尚、本明細書において、「赤外光」とは、0.7μm以上2.5μm以下の波長の光をいう。また、赤外光を遮蔽するレンズとは、赤外光を反射及び/又は吸収するレンズをいう。 In this specification, “infrared light” refers to light having a wavelength of 0.7 μm or more and 2.5 μm or less. In addition, a lens that shields infrared light refers to a lens that reflects and / or absorbs infrared light.
また、第1〜第5の実施の形態では、入射光線を屈折作用により偏向させる屈折型レンズ(つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ)のみで構成されている例について説明した。しかしながら、本発明においては、単焦点撮像レンズ10を構成する各レンズは屈折型レンズ以外の型のレンズであってもよい。例えば、各レンズは回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等であってもよい。これらの中でも、低コストである、屈折型レンズ、回折型レンズ、屈折・回折ハイブリッド型レンズ等が好ましい。
In the first to fifth embodiments, the lens is composed only of a refractive lens that deflects incident light by refraction (that is, a lens that deflects at the interface between media having different refractive indexes). Explained an example. However, in the present invention, each lens constituting the single
また、絞り(ST)のほかに不要光をカットするための光束規制板等を必要に応じて配置してもよい。 Further, in addition to the aperture stop (ST), a light flux restricting plate or the like for cutting unnecessary light may be arranged as necessary.
プリズム類(例えば直角プリズム),ミラー類(例えば平面ミラー)等の光学素子を光路中に配置することにより、配置された光学素子の光学的パワーを有しない面(例えば、反射面,屈折面,回折面)で単焦点撮像レンズの前,後又は途中で光路を折り曲げてもよい(例えば、光軸(AX)を約90度折り曲げるようにして光束を反射させてもよい。)。光路の適正な折り曲げにより、単焦点撮像レンズが搭載されるデジタル入力機器(デジタルカメラ等)の見かけ上の薄型化やコンパクト化を達成することが可能である。尚、その折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよい。 By disposing optical elements such as prisms (for example, right-angle prisms) and mirrors (for example, plane mirrors) in the optical path, surfaces having no optical power of the disposed optical elements (for example, reflective surfaces, refractive surfaces, The optical path may be bent before, after, or in the middle of the single focus imaging lens on the diffraction surface (for example, the light beam may be reflected by bending the optical axis (AX) by about 90 degrees). Appropriate bending of the optical path makes it possible to achieve an apparently thin and compact digital input device (such as a digital camera) on which a single focus imaging lens is mounted. Note that the bending position may be set as necessary.
次に、上記実施の形態に係る単焦点撮像レンズ10を備えた光学機器の実施の形態について説明する。ここでは、単焦点撮像レンズ10を搭載したデジタルスチルカメラと、携帯情報端末とを例に挙げて説明するが、本発明に係る撮像装置はこれらに限定されるものではない。
Next, an embodiment of an optical apparatus provided with the single
図6及び図7はデジタルスチルカメラ1の斜視図である。 6 and 7 are perspective views of the digital still camera 1.
デジタルスチルカメラ(以下、「DSC」とする。)1は、カメラ本体14と、単焦点撮像レンズ10と、単焦点撮像レンズ10により形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子(図示せず)と、ストロボ11と、レリーズボタン12と、表示モニタ13とを備えている。
A digital still camera (hereinafter referred to as “DSC”) 1 includes a
図8は携帯情報端末2の正面図である。図9は携帯情報端末2の背面図である。
FIG. 8 is a front view of the
携帯情報端末2は、携帯電話本体27と、スピーカ部21と、マイク部22と、入力ボタン23と、表示モニタ24と、アンテナ25と、単焦点撮像レンズ10と、単焦点撮像レンズ10により形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子(図示せず)と、表示モニタ26とを備えている。マイク部22は操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部21は通話相手の声を出力するためのものである。入力ボタン23は操作者が情報を入力するのに用いられるものである。表示モニタ24は操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ25は通信電波の送信と受信を行なうためのものである。
The
撮像素子(図示せず)で受光された物体像は、携帯情報端末2に内蔵された図示しない処理手段に入力され、電子画像として表示モニタ24に、または、通信相手の携帯情報端末等のモニタに、または、その両方に表示される。また、通信相手の携帯情報端末等に画像を送信する場合には、上記処理手段に含まれる信号処理機能により、撮像素子で受光された物体像の情報が送信可能な信号へ変換されるようになっている。
An object image received by an image sensor (not shown) is input to a processing means (not shown) built in the
以下、本発明を実施した単焦点撮像レンズを、コンストラクションデータ、各種収差図等を挙げて更に具体的に説明する。ここで説明する数値実施例1〜5は、第1〜第5の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例である。第1〜第5の実施の形態を表すレンズ構成図(図1〜図5)は、対応する実施例1〜5のレンズ構成をそれぞれ示している。 Hereinafter, the single focus imaging lens embodying the present invention will be described more specifically with reference to construction data, various aberration diagrams, and the like. Numerical examples 1 to 5 described here are numerical examples corresponding to the first to fifth embodiments, respectively. Lens configuration diagrams (FIGS. 1 to 5) representing the first to fifth embodiments respectively show the lens configurations of the corresponding examples 1 to 5. FIG.
各数値実施例のコンストラクションデータにおいて、ri(i=0,1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の面の曲率半径(mm)である。di(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔(mm)である。Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の光学要素のd線に対する屈折率(Nd),アッベ数(νd)である。全系の焦点距離(f,mm)及びFナンバー(F)を他のデータとあわせて示す。 In the construction data of each numerical example, ri (i = 0, 1, 2, 3,...) Is the radius of curvature (mm) of the i-th surface counted from the object side. di (i = 1, 2, 3,...) is the i-th axis upper surface interval (mm) counted from the object side. Ni (i = 1, 2, 3,...) And νi (i = 1, 2, 3,...) Are refractive indices (Nd) with respect to the d-line of the i-th optical element counted from the object side. Abbe number (νd). The focal length (f, mm) and F number (F) of the entire system are shown together with other data.
非球面係数が記された面は、非球面形状の屈折光学面又は非球面と等価な屈折作用を有する面であることを示し、非球面の面形状を表す以下の式(AS)で定義されるものとする。各実施例の非球面データを他のデータとあわせて示す。 A surface with an aspheric coefficient is an aspherical refractive optical surface or a surface having a refractive action equivalent to that of an aspherical surface, and is defined by the following expression (AS) representing the aspherical surface shape. Shall be. The aspheric data of each example is shown together with other data.
但し、式(AS)中、
z:高さyの位置での光軸(AX)方向の変位量(面頂点基準)、
y:光軸(AX)に対して垂直な方向の高さ、
R:近軸曲率半径、
k:コーニック係数、
An:n次の非球面係数(An=0の場合のデータは省略する。)、
である。
However, in the formula (AS),
z: amount of displacement in the optical axis (AX) direction at the position of height y (based on the surface vertex),
y: height in a direction perpendicular to the optical axis (AX),
R: paraxial radius of curvature,
k: conic coefficient,
An: n-order aspheric coefficient (data when An = 0 is omitted),
It is.
図10〜図14は、それぞれ実施例1〜実施例5に対応する無限遠撮影状態での収差図である。各図において、(a)は球面収差図、(b)は非点収差図、(c)は歪曲収差図である。但し、F:Fナンバー、ω:最大半画角(deg)である。球面収差図(a)において、実線はd線を、細かい破線はF線を、粗い破線はC線を表している。非点収差図(b)において、破線はメリディオナル面、実線はサジタル面でのd線に対する各非点収差(mm)を表わしている。また、歪曲収差図において実線はd線に対する歪曲(%)を表している。 10 to 14 are aberration diagrams in the infinity shooting state corresponding to Embodiments 1 to 5, respectively. In each figure, (a) is a spherical aberration diagram, (b) is an astigmatism diagram, and (c) is a distortion diagram. However, F: F number, ω: maximum half angle of view (deg). In the spherical aberration diagram (a), the solid line represents the d line, the fine broken line represents the F line, and the coarse broken line represents the C line. In the astigmatism diagram (b), the broken line represents the astigmatism (mm) with respect to the d-line on the meridional surface and the solid line with respect to the sagittal surface. In the distortion diagram, the solid line represents the distortion (%) with respect to the d-line.
−実施例1−
f:5.613、F:2.96
Example 1
f: 5.613, F: 2.96
尚、表2に示すデータは、実施例1における各レンズ面の非球面係数である。 The data shown in Table 2 is the aspheric coefficient of each lens surface in Example 1.
−実施例2−
f:5.260、F:4.10
-Example 2-
f: 5.260, F: 4.10
尚、表4に示すデータは、実施例2における各レンズ面の非球面係数である。 The data shown in Table 4 is the aspheric coefficient of each lens surface in Example 2.
−実施例3−
f:4.52、F:3.16
-Example 3-
f: 4.52, F: 3.16
尚、表6に示すデータは、実施例3における各レンズ面の非球面係数である。 The data shown in Table 6 is the aspheric coefficient of each lens surface in Example 3.
−実施例4−
f:4.51、F:3.72
Example 4
f: 4.51, F: 3.72
尚、表8に示すデータは、実施例4における各レンズ面の非球面係数である。 The data shown in Table 8 is the aspheric coefficient of each lens surface in Example 4.
−実施例5−
f:4.62、F:3.12
-Example 5
f: 4.62; F: 3.12
尚、表10に示すデータは、実施例5における各レンズ面の非球面係数である。 The data shown in Table 10 are aspheric coefficients of the lens surfaces in Example 5.
下記、表11に各実施例における条件式(1)〜(5)の値を示す。 Table 11 below shows the values of conditional expressions (1) to (5) in each example.
本発明に係る単焦点撮像レンズは、小型でありつつ高い光学性能を有するものであるので、携帯情報端末搭載カメラ、監視カメラ、PCカメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラに有用である。 Since the single focus imaging lens according to the present invention is small and has high optical performance, it is useful for cameras equipped with portable information terminals, surveillance cameras, PC cameras, digital still cameras, and digital video cameras.
GrF ・・・ 前群
GrR ・・・ 後群
ST ・・・ 絞り
AX ・・・ 光軸
1 ・・・ デジタルスチルカメラ(DSC)
2 ・・・ 携帯情報端末
10 ・・・ 単焦点撮像レンズ
11 ・・・ ストロボ
12 ・・・ レリーズボタン
13、24、26 ・・・ 表示モニタ
14 ・・・ カメラ本体
21 ・・・ スピーカ部
22 ・・・ マイク部
23 ・・・ 入力ボタン
25 ・・・ アンテナ
27 ・・・ 携帯電話本体
GrF ... Front group GrR ... Rear group ST ... Aperture AX ... Optical axis 1 ... Digital still camera (DSC)
2 ...
Claims (15)
物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、該第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、以下の条件式(1)を満たす単焦点撮像レンズ;
0.005<d/fd<0.18 ・・・・・(1)
但し、
d:単焦点撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と撮像面との間の距離の最小値、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 A single focus imaging lens for forming an optical image on an imaging surface of an imaging element,
The first lens, the diaphragm, the second lens, the third lens, and any one of the surfaces arranged in this order from the object side are aspherical surfaces, and are configured by a fourth lens having negative optical power, A single-focus imaging lens in which the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (1);
0.005 <d / fd <0.18 (1)
However,
d: the minimum value of the distance between the lens surface of the single focus imaging lens closest to the imaging element and the imaging surface;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、該第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、以下の条件式(2)を満たす単焦点撮像レンズ;
0.005<BF/fd<0.24 ・・・・・(2)
但し、
BF:光軸上における単焦点撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と像面との間の距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 A single focus imaging lens for forming an optical image on an imaging surface of an imaging element,
The first lens, the diaphragm, the second lens, the third lens, and any one of the surfaces arranged in this order from the object side are aspherical surfaces, and are configured by a fourth lens having negative optical power, A single focus imaging lens in which the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (2);
0.005 <BF / fd <0.24 (2)
However,
BF: the distance between the lens surface closest to the imaging element and the image plane of the single focus imaging lens on the optical axis,
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
物体側からこの順で配列された、両凸形状又は物体側に凸面を向けた凸平形状の第1レンズと、絞りと、物体側に凹面を向けた負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、両凹形状又は物体側に凹面を向けた凹平形状を有し、いずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズとで構成され、上記第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有する単焦点撮像レンズ。 A single focus imaging lens for forming an optical image on an imaging surface of an imaging element,
A first lens having a biconvex shape or a convex flat shape with a convex surface facing the object side, a stop, and a second lens having negative optical power with a concave surface facing the object side, arranged in this order from the object side And a third lens having positive optical power, and a biconcave shape or a concave flat shape with the concave surface facing the object side, any one of which is an aspheric surface and has negative optical power. 4 lenses, and the first lens, the second lens, and the third lens have a positive combined optical power.
以下の条件式(1)を満たす単焦点撮像レンズ;
0.005<d/fd<0.18 ・・・・・(1)
但し、
d:単焦点撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と撮像面との間の距離の最小値、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 In the single focus imaging lens according to claim 3,
A single focus imaging lens satisfying the following conditional expression (1);
0.005 <d / fd <0.18 (1)
However,
d: the minimum value of the distance between the lens surface of the single focus imaging lens closest to the imaging element and the imaging surface;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
以下の条件式(2)を満たす単焦点撮像レンズ;
0.005<BF/fd<0.24 ・・・・・(2)
但し、
BF:光軸上における単焦点撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と像面との間の距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 In the single focus imaging lens according to claim 3 or 4,
A single focus imaging lens satisfying the following conditional expression (2);
0.005 <BF / fd <0.24 (2)
However,
BF: the distance between the lens surface closest to the imaging element and the image plane of the single focus imaging lens on the optical axis,
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
以下の条件式(3)を満たす単焦点撮像レンズ;
0.5<fd/fF<4 ・・・・・(3)
但し、
fF:d線における第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズの合成焦点距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 In the single focus imaging lens according to any one of claims 1 to 5,
A single focus imaging lens satisfying the following conditional expression (3);
0.5 <fd / fF <4 (3)
However,
fF: the combined focal length of the first lens, the second lens, and the third lens at the d-line,
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
以下の条件式(4)を満たす単焦点撮像レンズ;
0.5<|fd/fR|<4 ・・・・・(4)
但し、
fR:d線における第4レンズの焦点距離、
fd:d線における全系の合成焦点距離、
である。 The single focus imaging lens according to any one of claims 1 to 6,
A single focus imaging lens satisfying the following conditional expression (4);
0.5 <| fd / fR | <4 (4)
However,
fR: focal length of the fourth lens at the d-line,
fd: total focal length of the entire system in the d-line,
It is.
上記第2レンズは、物体側に凹面を向けた負の光学的パワーを有するレンズである単焦点撮像レンズ。 In the single focus imaging lens according to claim 1, 2, 6, or 7,
The second lens is a single-focus imaging lens that is a lens having negative optical power with a concave surface facing the object side.
上記第4レンズは実質的に樹脂からなる単焦点撮像レンズ。 The single focus imaging lens according to any one of claims 1 to 8,
The fourth lens is a single focus imaging lens substantially made of resin.
上記第4レンズは、その撮像面側のレンズ面に少なくとも一つの変曲点を有する単焦点撮像レンズ。 In the single focus imaging lens according to any one of claims 1 to 9,
The fourth lens is a single focus imaging lens having at least one inflection point on a lens surface on the imaging surface side.
以下の条件式(5)を満たす単焦点撮像レンズ;
10°<θm<45° ・・・・・(5)
但し、
θm:主光線の撮像面への入射角の最大値、
である。 In the single focus imaging lens according to any one of claims 1 to 10,
A single focus imaging lens satisfying the following conditional expression (5);
10 ° <θm <45 ° (5)
However,
θm: the maximum value of the incident angle of the principal ray on the imaging surface,
It is.
上記第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、及び第4レンズのうち少なくともいずれかひとつは、赤外光を遮蔽するレンズである単焦点撮像レンズ。 The single focus imaging lens according to any one of claims 1 to 11,
At least one of the first lens, the second lens, the third lens, and the fourth lens is a single focus imaging lens that is a lens that shields infrared light.
上記単焦点撮像レンズは、物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、該第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、以下の条件式(1)を満たす撮像装置;
0.005<d/fd<0.18 ・・・・・(1)
但し、
d:単焦点撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と撮像面との間の距離の最小値、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 An imaging apparatus comprising: a single focus imaging lens that forms an optical image; and an imaging device that converts an optical image formed by the single focus imaging lens into an electrical signal,
The single-focus imaging lens includes a first lens, a diaphragm, a second lens, a third lens, and any one surface arranged in this order from the object side, and any one surface is aspherical and has negative optical power. An imaging device that includes four lenses, the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (1);
0.005 <d / fd <0.18 (1)
However,
d: the minimum value of the distance between the lens surface of the single focus imaging lens closest to the imaging element and the imaging surface;
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
上記単焦点撮像レンズは、物体側からこの順で配列された、第1レンズ、絞り、第2レンズ、第3レンズ、及びいずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズで構成され、該第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有し、以下の条件式(2)を満たす撮像装置;
0.005<BF/fd<0.24 ・・・・・(2)
但し、
BF:光軸上における単焦点撮像レンズの最も撮像素子寄りのレンズ面と像面との間の距離、
fd:d線における全系焦点距離、
である。 An imaging apparatus comprising: a single focus imaging lens that forms an optical image; and an imaging device that converts an optical image formed by the single focus imaging lens into an electrical signal,
The single-focus imaging lens includes a first lens, a diaphragm, a second lens, a third lens, and any one surface arranged in this order from the object side, and any one surface is aspherical and has negative optical power. An imaging device that includes four lenses, the first lens, the second lens, and the third lens have positive combined optical power and satisfy the following conditional expression (2);
0.005 <BF / fd <0.24 (2)
However,
BF: the distance between the lens surface closest to the imaging element and the image plane of the single focus imaging lens on the optical axis,
fd: the focal length of the entire system in the d-line,
It is.
上記単焦点撮像レンズは、物体側からこの順で配列された、両凸形状又は物体側に凸面を向けた凸平形状の第1レンズと、絞りと、物体側に凹面を向けた負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、両凹形状又は物体側に凹面を向けた凹平形状を有し、いずれか1面が非球面であり、負の光学的パワーを有する第4レンズとで構成され、上記第1レンズ、第2レンズ、及び第3レンズは正の合成光学的パワーを有する撮像装置。 An imaging apparatus comprising: a single focus imaging lens that forms an optical image; and an imaging device that converts an optical image formed by the single focus imaging lens into an electrical signal,
The single-focus imaging lens includes a biconvex first lens arranged in this order from the object side or a convex flat first lens having a convex surface directed toward the object side, a stop, and a negative optical having a concave surface directed toward the object side. A second lens having a positive power, a third lens having a positive optical power, a biconcave shape or a concave flat shape with a concave surface facing the object side, and any one surface is aspherical and negative An imaging device having a positive combined optical power, wherein the first lens, the second lens, and the third lens have a positive combined optical power.
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