JP2009098183A - Imaging lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像レンズに関する。特に、高画素用CCD、COMS等の固体撮像素子を使用した小型撮像装置、光センサー、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、小型で良好な光学特性を有する2枚のレンズで構成される撮像レンズに関する。 The present invention relates to an imaging lens. In particular, it is composed of two lenses with small and good optical characteristics, which are suitable for small image pickup devices using solid-state image pickup devices such as CCD and COMS for high pixels, optical sensors, portable module cameras, and WEB cameras. The present invention relates to an imaging lens.
近年、CCDやCMOSなどの固体撮像素子を使用した各種撮像装置が広く普及している。これら撮像素子の高性能化、小型化にともない、従来以上に、小型、軽量で、良好な光学特性を有する撮像レンズが求められている。 In recent years, various imaging devices using a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS have been widely used. As these image pickup devices have higher performance and smaller size, there is a demand for an image pickup lens that is smaller, lighter, and has good optical characteristics than ever.
従来、小型化と良好な光学特性とをともに満足させる撮像レンズに関し、多くの研究開発が行われている。CCDなどの固体撮像素子の高性能化により、求められる小型化や光学特性のレベルは高くなっている。撮像レンズを小型化するには、構成するレンズ枚数は少ないほど有利となる。一方、光学特性はレンズ枚数が多くなるほど、諸収差の補正が容易となり、良好な光学特性を有する撮像レンズを得ることができる。これらを考慮して、小型化と良好な光学特性とをバランスさせた2枚のレンズでの構成される撮像レンズが提案されている。 Conventionally, much research and development has been conducted on an imaging lens that satisfies both miniaturization and good optical characteristics. With the improvement in performance of solid-state image sensors such as CCDs, the required level of miniaturization and optical characteristics is increasing. In order to reduce the size of the imaging lens, the smaller the number of lenses, the more advantageous. On the other hand, as the number of lenses increases, it becomes easier to correct various aberrations, and an imaging lens having good optical characteristics can be obtained. In consideration of these, an imaging lens composed of two lenses that balances downsizing and good optical characteristics has been proposed.
特許文献1に記載の撮像レンズは、物体から順に、物体側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第1レンズ及び像面側に凸面を向けた第2レンズで構成されている。開示されている撮像レンズは、撮像レンズ全体の焦点距離は比較的長く、また、第1レンズと第2レンズの厚さも厚いため、小型化の点で不十分な点がある。
The imaging lens described in
特許文献2に記載の撮像レンズは、物体から順に、絞り、物体側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第1レンズ及びと像面側に凸面を向けた正の第2レンズで構成されている。開示されている撮像レンズ全体の焦点距離は比較的短く、第1レンズ、第2レンズの厚さも薄い。しかしながら、光学長は、未だ、長く、小型化の点で不十分な点がある。
The imaging lens described in
本発明は、上記従来例の問題点を解決するためになされたものであり、撮像レンズ全体の焦点距離が短く、中心厚さが薄い2枚のレンズで構成される、小型で、光学特性が良好な撮像レンズの提供を目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the conventional example, and is small in size and configured with two optical lenses having a short focal length and a thin center thickness. An object is to provide a good imaging lens.
上記目的を達成するため、第1レンズと第2レンズとのパワー配分、撮像レンズ全体の焦点距離とレンズの中心厚さの関係などを鋭意検討した結果、本発明の目的の撮像レンズが得られることを見出し、本発明に到達した。 In order to achieve the above object, as a result of intensive studies on the power distribution between the first lens and the second lens and the relationship between the focal length of the entire imaging lens and the center thickness of the lens, the imaging lens of the object of the present invention is obtained. The present invention has been found.
請求項1の発明の撮像レンズは、物体から像面側へ向かって順に、絞り、物体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第1レンズと像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第2レンズを配置し、撮像レンズ全体の焦点距離をf、第1レンズの焦点距離をf1、第2レンズの焦点距離をf2、第1レンズの中心厚をd1、第2レンズの中心厚をd3、第1レンズ物体側の曲率半径をR1、第1レンズ像面側の曲率半径をR2としたとき、下記の条件式(1)〜(4)を満足する撮像レンズである。
0.30<f1/f2<1.30 ・・・(1)
0.20<d1/f<0.30 ・・・(2)
0.28<d3/f<0.45 ・・・(3)
0.50<R1/R2<0.68 ・・・(4)
The imaging lens according to the first aspect of the present invention includes, in order from the object toward the image plane side, a diaphragm, a first meniscus lens having a positive power with the convex surface facing the object side, and a positive lens with the convex surface facing the image plane side. A second meniscus lens having the following power is arranged, the focal length of the entire imaging lens is f, the focal length of the first lens is f1, the focal length of the second lens is f2, and the center thickness of the first lens is d1, Imaging satisfying the following conditional expressions (1) to (4), where d3 is the center thickness of the second lens, R1 is the radius of curvature on the first lens object side, and R2 is the radius of curvature on the first lens image surface side. It is a lens.
0.30 <f1 / f2 <1.30 (1)
0.20 <d1 / f <0.30 (2)
0.28 <d3 / f <0.45 (3)
0.50 <R1 / R2 <0.68 (4)
請求項2の発明の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズにおいて、第2レンズ物体側の曲率半径をR3、第2レンズ像面側の曲率半径をR4とするとき、下記の条件式(5)を満足する撮像レンズである。
4.00<R3/R4<15.50 ・・・(5)
The imaging lens according to a second aspect of the present invention is the imaging lens according to the first aspect, wherein the radius of curvature on the second lens object side is R3 and the radius of curvature on the second lens image plane side is R4. This is an imaging lens satisfying 5).
4.00 <R3 / R4 <15.50 (5)
請求項3の発明の撮像レンズは、請求項1または請求項2のいずれかに記載の撮像レンズにおいて、第1レンズの中心厚さをd1、第2レンズの中心厚さをd3とするとき、下記の条件式(6)及び(7)を満足する撮像レンズである。
d1<0.50mm ・・・(6)
d3<0.60mm ・・・(7)
The imaging lens according to a third aspect of the present invention is the imaging lens according to the first or second aspect, wherein when the center thickness of the first lens is d1 and the center thickness of the second lens is d3, The imaging lens satisfies the following conditional expressions (6) and (7).
d1 <0.50 mm (6)
d3 <0.60 mm (7)
請求項1の発明によれば、物体から像面側へ向かって順に、絞り、物体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第1レンズと像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第2レンズを配置し、上記条件式(1)〜(4)を満足することにより、本発明の目的の2枚レンズ構成の小型で、光学特性の良好な撮像レンズを得ることができる。得られる撮像レンズは、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラ、パソコン、デジタルカメラ、自動車や各種産業機器の光センサー、モニターなどに使用され、これらの機器の小型、軽量化や高性能化に寄与する。 According to the first aspect of the present invention, in order from the object toward the image surface side, the stop, the first meniscus lens having a positive power with the convex surface facing the object side, and the positive surface with the convex surface facing the image surface side By disposing a meniscus second lens having power and satisfying the above conditional expressions (1) to (4), it is possible to obtain an image pickup lens having a small two-lens configuration and having good optical characteristics. Obtainable. The obtained imaging lens is used for portable module cameras, WEB cameras, personal computers, digital cameras, optical sensors and monitors for automobiles and various industrial devices, and contributes to the reduction in size, weight and performance of these devices.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の撮像レンズにおいて、さらに、第2レンズの物体側面と像側面の曲率半径を特定化することにより、小型で、諸収差、特に、非点収差、歪曲収差が補正された撮像レンズをより容易に得ることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1または請求項2のいずれかの発明の撮像レンズにおいて、構成レンズの中心厚さの上限を規定することにより、撮像レンズの小型化がより容易となる。
According to the invention of
本発明に係る撮像レンズLAの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の一実施形態にかかる撮像レンズの構成図を図1に示す。この撮像レンズLAは、物体側(図示せず)から像面に向かって順に、絞りS1、第1レンズL1、第2レンズL2が配列された2枚構成のレンズ系である。第2レンズL2と像面との間に、ガラス平板GFが置かれる。このガラス平板GFは、カバーガラス、IRカットフィルタ、又は、ローパスフィルタ等の機能を有するものを使用することができる。 An embodiment of an imaging lens LA according to the present invention will be described with reference to the drawings. The block diagram of the imaging lens concerning one Embodiment of this invention is shown in FIG. The imaging lens LA is a two-lens lens system in which an aperture S1, a first lens L1, and a second lens L2 are arranged in order from the object side (not shown) toward the image plane. A glass flat plate GF is placed between the second lens L2 and the image plane. As the glass flat plate GF, a glass plate having a function such as a cover glass, an IR cut filter, or a low-pass filter can be used.
絞りS1を第1レンズL1より物体側(図示せず)へ配置することにより、入射瞳位置を像面から遠い位置にとることができる。これにより、高いテレセントリック性を確保することが可能となり、像面に対する入射角を好適にすることが可能となる。 By disposing the stop S1 on the object side (not shown) from the first lens L1, the entrance pupil position can be set at a position far from the image plane. As a result, high telecentricity can be ensured, and the incident angle with respect to the image plane can be made suitable.
第1レンズL1は1面以上が非球面、好ましくは両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状のレンズであり、第2レンズ゛L2は1面以上が非球面、好ましくは両面が非球面の像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状のレンズである。 The first lens L1 is a meniscus lens having positive power with one or more surfaces being aspherical, preferably both surfaces being aspherical and having a convex surface facing the object side, and the second lens L2 has one or more surfaces being aspherical. Preferably, it is a meniscus lens having a positive power with the convex surface facing the image surface side having both aspheric surfaces.
本発明の撮像レンズLAは、物体側から像面側へ向かって順に、絞り、物体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第1レンズと像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第2レンズを配置し、撮像レンズLA全体の焦点距離をf、第1レンズL1の焦点距離をf1、第2レンズL2の焦点距離をf2、第1レンズL1の中心厚をd1、第2レンズL2の中心厚をd3としたとき、本発明の目的の撮像レンズLAを得るため、条件式(1)〜(3)を満足させることが必要である。
0.30<f1/f2<1.30 ・・・(1)
0.20<d1/f<0.30 ・・・(2)
0.28<d3/f<0.45 ・・・(3)
The imaging lens LA of the present invention includes a first meniscus lens having a positive power with a diaphragm and a convex surface facing the object side in order from the object side to the image surface side, and a positive lens with the convex surface facing the image surface side. A second meniscus lens having power is arranged, the focal length of the entire imaging lens LA is f, the focal length of the first lens L1 is f1, the focal length of the second lens L2 is f2, and the center thickness of the first lens L1 Is d1, and the center thickness of the second lens L2 is d3, it is necessary to satisfy the conditional expressions (1) to (3) in order to obtain the objective imaging lens LA of the present invention.
0.30 <f1 / f2 <1.30 (1)
0.20 <d1 / f <0.30 (2)
0.28 <d3 / f <0.45 (3)
条件式(1)は、第1レンズL1と第2レンズL2のパワーバランスを規定する条件式である。第1レンズL1の焦点距離f1に対する第2レンズL2の焦点距離f2の割合、f1/f2のより好ましい値の範囲は、0.35<f1/f2<1.30である。f1/f2が条件式(1)の下限を下回ると、小型化は容易となるが、諸収差、特に、球面収差および倍率色収差の補正が困難となることがある。一方、f1/f2の値が、条件式(1)の上限を上回ると、諸収差の補正は比較的容易となるが、第1レンズの前方主点位置が像面に近づき、撮像レンズLAの光学長が長くなることがあり、小型化が困難となる。 Conditional expression (1) is a conditional expression that defines the power balance between the first lens L1 and the second lens L2. The ratio of the focal length f2 of the second lens L2 to the focal length f1 of the first lens L1, and a more preferable range of f1 / f2 is 0.35 <f1 / f2 <1.30. If f1 / f2 is less than the lower limit of conditional expression (1), it is easy to reduce the size, but it may be difficult to correct various aberrations, particularly spherical aberration and lateral chromatic aberration. On the other hand, when the value of f1 / f2 exceeds the upper limit of the conditional expression (1), correction of various aberrations is relatively easy, but the front principal point position of the first lens approaches the image plane, and the imaging lens LA The optical length may become long, and miniaturization becomes difficult.
条件式(2)は、第1レンズL1の中心厚d1と撮像レンズLA全体の焦点距離fの関係式である。第1レンズL1の中心厚d1に対する撮像レンズLA全体の焦点距離fの割合、d1/fのより好ましい値の範囲は、0.22<d1/f<0.27である。d1/fが条件式(2)の上限を超えると撮像レンズLAの光学長が長くなり、下限を下回ると第1レンズL1の製造が困難になる。 Conditional expression (2) is a relational expression between the center thickness d1 of the first lens L1 and the focal length f of the entire imaging lens LA. The ratio of the focal length f of the entire imaging lens LA to the center thickness d1 of the first lens L1, and a more preferable range of d1 / f is 0.22 <d1 / f <0.27. If d1 / f exceeds the upper limit of the conditional expression (2), the optical length of the imaging lens LA becomes long, and if it falls below the lower limit, it is difficult to manufacture the first lens L1.
第1レンズの中心厚さd1は0.5mmより薄い、より好ましくは、0.25mm<d1<0.45mmである。d1が0.5mm以上の厚さになると、光学長が長くなり易く、小型化が難しくなることがある。0.25mmより薄くなるとレンズの製造が困難となる。 The center thickness d1 of the first lens is less than 0.5 mm, and more preferably 0.25 mm <d1 <0.45 mm. When d1 is 0.5 mm or more in thickness, the optical length tends to be long, and downsizing may be difficult. If the thickness is less than 0.25 mm, it is difficult to manufacture the lens.
条件式(3)は、第2レンズL2の中心厚d3と撮像レンズLA全体の焦点距離fの関係式である。第2レンズL2の中心厚d3に対する撮像レンズLA全体の焦点距離fの割合、d3/fが条件式(3)の上限を超えると撮像レンズLAの光学長が長くなり易く、下限を下回ると第2レンズL2の製造が困難となる。 Conditional expression (3) is a relational expression between the center thickness d3 of the second lens L2 and the focal length f of the entire imaging lens LA. The ratio of the focal length f of the entire imaging lens LA to the center thickness d3 of the second lens L2, that is, when d3 / f exceeds the upper limit of the conditional expression (3), the optical length of the imaging lens LA tends to be long. It becomes difficult to manufacture the two lenses L2.
第2レンズの中心厚さd3は0.6mmより薄い、より好ましくは、0.25mm<d3<0.55mmである。d3が0.6mm以上の厚さになると、撮像レンズLAの光学長が長くなり易く、小型化が難しくなることがある。0.25mmより薄くなるとレンズの製造が困難となることがある。 The center thickness d3 of the second lens is less than 0.6 mm, more preferably 0.25 mm <d3 <0.55 mm. If d3 is 0.6 mm or more in thickness, the optical length of the imaging lens LA tends to be long, and downsizing may be difficult. If the thickness is less than 0.25 mm, it may be difficult to manufacture the lens.
また、第1レンズL1、第2レンズL2は共にメニスカス形状であり、それぞれのレンズのメニスカス度合いを規定する。第1レンズL1の物体側の曲率半径をR1、第1レンズL1の像面側の曲率半径をR2、第2レンズL2の物体側の曲率半径をR3、第2レンズL2の像面側の曲率半径をR4とした時、下記の条件式(4)及び(5)を満足させることにより、小型で、かつ、諸収差が好適に補正された光学特性の良好な2枚レンズ構成の撮像レンズをより容易に得ることが出来る。
0.50<R1/R2<0.68 ・・・(4)
4.00<R3/R4<15.50 ・・・(5)
Further, both the first lens L1 and the second lens L2 have a meniscus shape and define the meniscus degree of each lens. The radius of curvature of the first lens L1 on the object side is R1, the radius of curvature of the image plane side of the first lens L1 is R2, the radius of curvature of the object side of the second lens L2 is R3, and the curvature of the second lens L2 is on the image plane side. By satisfying the following conditional expressions (4) and (5) when the radius is R4, a compact two-lens imaging lens having excellent optical characteristics with various aberrations suitably corrected is obtained. It can be obtained more easily.
0.50 <R1 / R2 <0.68 (4)
4.00 <R3 / R4 <15.50 (5)
条件式(4)は、第1レンズL1のメニスカス度合いを規定する式である。第1レンズL1の物体側の曲率半径R1と第1レンズL1の像面側の曲率半径R2の比、R1/R2が条件式(4)の上限を上回ると歪曲収差の補正が困難になり、下限を下回ると第1レンズL1の前方主点位置が像側へ近づき撮像レンズLAの小型が困難になるのに加えて、Fnoの明るいレンズでは、第1レンズL1のエッジ厚を確保することが困難になることがある。 Conditional expression (4) is an expression that defines the meniscus degree of the first lens L1. If the ratio R1 / R2 of the curvature radius R2 on the object side of the first lens L1 to the curvature radius R2 on the image plane side of the first lens L1 exceeds the upper limit of the conditional expression (4), it becomes difficult to correct distortion aberration. If the lower limit is exceeded, the position of the front principal point of the first lens L1 approaches the image side, and it becomes difficult to reduce the size of the imaging lens LA. In addition, with a bright Fno lens, the edge thickness of the first lens L1 may be secured. It can be difficult.
条件式(5)は、第2レンズL2のメニスカス度合いを規定する式である。第2レンズL2の物体側の曲率半径R3と第2レンズL2の像面側の曲率半径R4の比、R3/R4は条件式(5)の上限を上回ると、第2レンズL2の正のパワーが強くなるために、撮像レンズLAの光学長が長くなり、下限を下回ると、諸収差、特に、非点収差、歪曲収差の補正が困難となる。 Conditional expression (5) is an expression defining the degree of meniscus of the second lens L2. The ratio of the curvature radius R3 on the object side of the second lens L2 to the curvature radius R4 on the image plane side of the second lens L2, R3 / R4 exceeds the upper limit of the conditional expression (5), and the positive power of the second lens L2 Therefore, if the optical length of the imaging lens LA becomes long and falls below the lower limit, it is difficult to correct various aberrations, particularly astigmatism and distortion.
第1レンズL1及び第2レンズL2は、ガラスあるいは樹脂材料で形成可能である。レンズ材料としてガラスを使用する場合、ガラス転移温度が、400℃以下のガラス材料を使用することが好ましい。これにより、金型の耐久性を向上させることが可能となる。 The first lens L1 and the second lens L2 can be formed of glass or a resin material. When glass is used as the lens material, it is preferable to use a glass material having a glass transition temperature of 400 ° C. or lower. Thereby, it becomes possible to improve the durability of the mold.
樹脂材料は複雑な面形状のレンズを効率よく製造することが可能であり、生産性の面から、ガラス材料より好ましい材料である。レンズ材料として樹脂材料が使用される場合、ASTM D542法に準じて測定されたd線の屈折率が1.450〜1.650の範囲にある樹脂である。より好ましくは、第1レンズL1の屈折率n1は、1.535〜1.600の範囲、第2レンズL2の屈折率n2は、1.500〜1.525の範囲で、第1レンズL1の屈折率n1>第2レンズL2の屈折率n2である。レンズ材料として、前記屈折率の樹脂を使用することにより、小型で、良好な光学特性を有する撮像レンズLAを容易に得ることができる。さらに、樹脂の種類は、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよいが、波長450〜600nmの範囲での光線透過率が80%以上、より好ましくは85%以上の樹脂が使用される。第1レンズL1及び第2レンズL2は同一系統の樹脂材料であっても良く、異なる系統の樹脂材料であっても良い。 A resin material can efficiently manufacture a lens having a complicated surface shape, and is more preferable than a glass material in terms of productivity. When a resin material is used as the lens material, it is a resin having a d-line refractive index in the range of 1.450 to 1.650 measured according to ASTM D542 method. More preferably, the refractive index n1 of the first lens L1 is in the range of 1.535 to 1.600, and the refractive index n2 of the second lens L2 is in the range of 1.500 to 1.525. Refractive index n1> refractive index n2 of the second lens L2. By using the resin having the refractive index as the lens material, it is possible to easily obtain a small imaging lens LA having good optical characteristics. Further, the type of the resin may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, but the light transmittance in the wavelength range of 450 to 600 nm is 80% or more, more preferably 85% or more. Is used. The first lens L1 and the second lens L2 may be resin materials of the same system or different resin materials.
樹脂材料の具体例としては、シクロ環や、その他の環状構造を有する非結晶性のポレオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、透明性のポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂などが挙げられる。これらの中ではシクロオレフィン系を含有するポレオレフィンや環状オレフィンを含有するポリオレフィンなどが好ましく使用される。樹脂材料でのレンズ製造は、射出成形法、圧縮成形法、注型成形法、トランスファー成形法などの公知の成形加工法を利用して製造される。 Specific examples of the resin material include a cyclo ring, an amorphous polyolefin resin having other cyclic structure, a polystyrene resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a transparent polyester resin, an epoxy resin, Examples thereof include silicon-based resins. Of these, polyolefins containing cycloolefins and polyolefins containing cyclic olefins are preferably used. The lens production using a resin material is performed using a known molding method such as an injection molding method, a compression molding method, a casting molding method, or a transfer molding method.
なお、樹脂材料は温度変化により屈折率が変動することは良く知られている。この変動を抑えるため、平均粒子径100nm以下、より好ましくは50nm以下のシリカ、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化アルミなどの微粒子が分散混合された前記の透明性を有する樹脂材料をレンズ材料として使用することができる。 It is well known that the refractive index of a resin material varies with temperature. In order to suppress this variation, the above-described transparent resin material in which fine particles such as silica, niobium oxide, titanium oxide, aluminum oxide having an average particle diameter of 100 nm or less, more preferably 50 nm or less are dispersed and mixed is used as a lens material. be able to.
レンズが樹脂材料で製造される場合、第1レンズL1及び第2レンズL2はレンズ外周部にコバを設けることができる。コバ形状は、レンズの性能を損なわなければ、特に制約は無い。レンズの成形加工性の面から、コバの厚さはレンズ外周部の厚さの70〜130%の範囲にあることが好ましい。レンズ外周部にコバを設けた場合、コバ部に光が入射すると、ゴーストやフレアの原因となることがある。その場合は、必要に応じて、レンズ間に入射光を制限する遮光マスクを設ければよい。 When the lens is manufactured from a resin material, the first lens L1 and the second lens L2 can be provided with an edge on the outer periphery of the lens. The edge shape is not particularly limited as long as the performance of the lens is not impaired. From the viewpoint of lens moldability, the edge thickness is preferably in the range of 70 to 130% of the thickness of the outer periphery of the lens. When the edge is provided on the outer peripheral portion of the lens, if light enters the edge portion, it may cause ghost or flare. In that case, a light shielding mask for restricting incident light may be provided between the lenses as necessary.
本発明の撮像レンズLAは、撮像モジュールなどに利用される前に、第1レンズL1及び第2レンズL2のそれぞれの物体側、像面側のレンズ表面に反射防止膜、IRカット膜、表面硬化など公知の表面処理を施しても良い。撮像レンズLAを使用した撮像モジュールは、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラ、パソコン、デジタルカメラ、自動車や各種産業機器の光センサー、モニターなどに使用される。 The imaging lens LA of the present invention is used in an imaging module or the like before the anti-reflection film, IR cut film, and surface hardening on the object-side and image-side lens surfaces of the first lens L1 and the second lens L2. For example, a known surface treatment may be performed. The imaging module using the imaging lens LA is used for a portable module camera, a WEB camera, a personal computer, a digital camera, an optical sensor of an automobile or various industrial devices, a monitor, and the like.
以下、本発明の撮像レンズLAの具体的実施例について説明する。各実施例に記載されている記号は以下のことを示す。なお、距離の単位はmmである。
f :撮像レンズLA全体の焦点距離
f1 :第1レンズL1の焦点距離
f2 :第2レンズL2の焦点距離
Fno :Fナンバー
S1 :絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側の面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側の面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側の面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側の面の曲率半径
R5 :ガラス平面GLの物体側の面
R6 :ガラス平面GLの像面側の面
d :レンズ又はレンズ間距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側と第2レンズL2の物体側面との距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側とガラス平面GLの物体側面との距離
d5 :ガラス平面GLの中心厚
nd :d線の屈折率
n1 :第1レンズL1の屈折率
n2 :第2レンズL2の屈折率
n3 :ガラス平面GLの屈折率
νd :d線でのアッベ数
ν1 :第1レンズのアッベ数
ν2 :第2レンズのアッベ数
ν3 :ガラス平面GLのアッベ数
TTL :光学長
Hereinafter, specific examples of the imaging lens LA of the present invention will be described. The symbols described in each example indicate the following. The unit of distance is mm.
f: focal length f1 of the imaging lens LA as a whole: focal length f2 of the first lens L1: focal length Fno of the second lens L2: F number S1: aperture R: radius of curvature of the optical surface, or center radius of curvature R1 in the case of a lens : Curvature radius R2 of the object side surface of the first lens L1: curvature radius R3 of the image side surface of the first lens L1: curvature radius R4 of the object side surface of the second lens L2: image of the second lens L2 Curvature radius R5 of the surface side: Object side surface R6 of the glass plane GL: Image plane side surface d of the glass plane GL: Lens or inter-lens distance d1: Center thickness d2 of the first lens L1: First lens L1 Distance d3 between the image plane side of the second lens L2 and the object side surface of the second lens L2: center thickness d4 of the second lens L2: distance d5 between the image plane side of the second lens L2 and the object side surface of the glass plane GL: of the glass plane GL Center thickness nd: d-line refractive index n 1: Refractive index n2 of the first lens L1: Refractive index n3 of the second lens L2: Refractive index νd of the glass plane GL: Abbe number ν1 at d-line: Abbe number ν2 of the first lens: Abbe number of the second lens ν3: Abbe number TTL of glass plane GL: optical length
撮像レンズLAの第1レンズL1、第2レンズL2のそれぞれのレンズ面の非球面形状は、yを光の進行方向を正とした光軸に、xを光軸と直交する方向とした軸として、下記の非球面多項式で表される。 The aspherical shape of each lens surface of the first lens L1 and the second lens L2 of the imaging lens LA is such that y is an optical axis with the light traveling direction as positive and x is a direction orthogonal to the optical axis. The following aspheric polynomial is used.
y=(x2/R)/[1+{1−(k+1)(x/R2)}1/2]
+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14 (8)
y = (x 2 / R) / [1+ {1− (k + 1) (x / R 2 )} 1/2 ]
+ A4x 4 + A6x 6 + A8x 8 + A10x 10 + A12x 12 + A14x 14 (8)
ただし、Rは光軸上の曲率半径、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12、A14は非球面係数である。 However, R is a radius of curvature on the optical axis, k is a conical coefficient, and A4, A6, A8, A10, A12, and A14 are aspherical coefficients.
各レンズ面の非球面は、便宜上、式(8)で表される非球面を使用している。しかしながら、特にこの式(8)の非球面多項式に限定するものではない。 As an aspheric surface of each lens surface, an aspheric surface represented by Expression (8) is used for convenience. However, the present invention is not particularly limited to the aspheric polynomial of the formula (8).
(実施例1)
図2は、実施例1の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例1の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1及び第2レンズL2のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表1に、円錐係数k、非球面係数の値を表2に示す。
Example 1
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an arrangement of the imaging lens LA according to the first embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 and the second lens L2 constituting the imaging lens LA of Example 1, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd Table 1 shows the values of the cone coefficient k and the aspheric coefficient.
この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(5)の範囲内である。 This condition is within the range of conditional expressions (1) to (5) as shown in Table 9.
実施例1の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図3に、非点収差及び歪曲収差を図4に、倍率色収差を図5に示す。以上の結果より、実施例1の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの収差の結果である。又、非点収差のSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。
得られる撮像レンズLAは、全体の焦点距離f、光学長TTL共に短く、小型で、光学特性が良好なことがわかる。
FIG. 3 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 1, FIG. 4 shows astigmatism and distortion, and FIG. 5 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 1 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is a result of each aberration in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. Further, astigmatism S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface.
The obtained imaging lens LA has a short focal length f and an optical length TTL, is small, and has good optical characteristics.
(実施例2)
図6は、実施例2の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例2の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1及び第2レンズL2のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表3に、円錐係数k、非球面係数の値を表4に示す。
(Example 2)
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating the arrangement of the imaging lens LA according to the second embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 and the second lens L2 constituting the imaging lens LA of Example 2, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd are set. Table 3 shows the values of the conical coefficient k and the aspheric coefficient.
この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(5)の範囲内である。 This condition is within the range of conditional expressions (1) to (5) as shown in Table 9.
実施例2の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図7に、非点収差及び歪曲収差を図8に、倍率色収差を図9に示す。以上の結果より、実施例2の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの収差の結果である。又、非点収差のSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。
得られる撮像レンズLAは、全体の焦点距離f、光学長TTL共に短く、小型で、光学特性が良好なことがわかる。
FIG. 7 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 2, FIG. 8 shows astigmatism and distortion, and FIG. 9 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 2 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is a result of each aberration in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. Further, astigmatism S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface.
The obtained imaging lens LA has a short focal length f and an optical length TTL, is small, and has good optical characteristics.
(実施例3)
図10は、実施例3の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例3の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1及び第2レンズL2のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表5に、円錐係数k、非球面係数の値を表6に示す。
(Example 3)
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an arrangement of the imaging lens LA according to the third embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 and the second lens L2 constituting the imaging lens LA of Example 3, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd are set. Table 5 shows the values of the cone coefficient k and the aspheric coefficient.
この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(5)の範囲内である。 This condition is within the range of conditional expressions (1) to (5) as shown in Table 9.
実施例3の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図11に、非点収差及び歪曲収差を図12に、倍率色収差を図13に示す。以上の結果より、実施例3の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの収差の結果である。又、非点収差のSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。得られる撮像レンズLAは、全体の焦点距離f、光学長TTL共に短く、小型で、光学特性が良好なことがわかる。 FIG. 11 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 3, FIG. 12 shows astigmatism and distortion, and FIG. 13 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 3 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is a result of each aberration in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. Further, astigmatism S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface. The obtained imaging lens LA has a short focal length f and an optical length TTL, is small, and has good optical characteristics.
(実施例4)
図14は、実施例4の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例4の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1及び第2レンズL2のそれぞれの物体側及び像側面の曲率半径R、レンズの厚さあるいはレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表7に、円錐係数k、非球面係数の値を表8に示す。
Example 4
FIG. 14 is a configuration diagram illustrating the arrangement of the imaging lens LA according to the fourth embodiment. The curvature radius R of the object side and the image side surface of each of the first lens L1 and the second lens L2 constituting the imaging lens LA of Example 4, the lens thickness or inter-lens distance d, the refractive index nd, and the Abbe number νd. Table 7 shows the values of the cone coefficient k and the aspheric coefficient.
この条件では、表9に示すように条件式(1)〜(5)の範囲内である。 This condition is within the range of conditional expressions (1) to (5) as shown in Table 9.
実施例4の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図15に、非点収差及び歪曲収差を図16に、倍率色収差を図17に示す。以上の結果より、実施例4の撮像レンズLAは、小型で、良好な光学特性を有していることがわかる。なお、各図の収差は、波長486nm、波長588nm、波長656nmの3波長におけるそれぞれの収差の結果である。又、非点収差のSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差である。得られる撮像レンズLAは、全体の焦点距離f、光学長TTL共に短く、小型で、光学特性が良好なことがわかる。 FIG. 15 shows spherical aberration (axial chromatic aberration) of the imaging lens LA of Example 4, FIG. 16 shows astigmatism and distortion, and FIG. 17 shows lateral chromatic aberration. From the above results, it can be seen that the imaging lens LA of Example 4 is small and has good optical characteristics. In addition, the aberration of each figure is a result of each aberration in three wavelengths, wavelength 486nm, wavelength 588nm, and wavelength 656nm. Further, astigmatism S is an aberration with respect to the sagittal image surface, and T is an aberration with respect to the tangential image surface. The obtained imaging lens LA has a short focal length f and an optical length TTL, is small, and has good optical characteristics.
LA :撮像レンズ
S1 :絞り
L1 :第1レンズ
L2 :第2レンズ
GF :ガラス平板
R1 :第1レンズL1の物体側の面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側の面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側の面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側の面の曲率半径
R5 :ガラス平面GLの物体側の面
R6 :ガラス平面GLの像面側の面
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側と第2レンズL2の物体側面との距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側とガラス平面GLの物体側面との距離
d5 :ガラス平面GLの中心厚
nd :d線の屈折率
n1 :第1レンズL1の屈折率
n2 :第2レンズL2の屈折率
n3 :ガラス平面GLの屈折率
LA: Imaging lens S1: Diaphragm L1: First lens L2: Second lens GF: Glass flat plate R1: Curvature radius of the object side surface of the first lens L1 R2: Curvature radius of the image side surface of the first lens L1 R3: radius of curvature of object side surface of second lens L2 R4: radius of curvature of image side surface of second lens L2: object side surface R6 of glass plane GL: image side surface of glass plane GL d1: Center thickness of the first lens L1 d2: Distance between the image surface side of the first lens L1 and the object side surface of the second lens L2 d3: Center thickness of the second lens L2 d4: Image surface side of the second lens L2 Distance d5 from the object side surface of the glass plane GL: Thickness of the center of the glass plane nd: Refractive index n1 of the d-line: Refractive index n2 of the first lens L1: Refractive index n3 of the second lens L2: Refractive index of the glass plane GL
Claims (3)
0.30<f1/f2<1.30 ・・・(1)
0.20<d1/f<0.30 ・・・(2)
0.28<d3/f<0.45 ・・・(3)
0.50<R1/R2<0.68 ・・・(4)
但し、
f:撮像レンズ全体の焦点距離
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
d1:第1レンズの中心厚
d3:第2レンズの中心厚
R1:第1レンズ物体側の曲率半径
R2:第1レンズ像面側の曲率半径 In order from the object side toward the image surface side, the first lens having a positive meniscus shape having a positive power with a diaphragm and a convex surface facing the object side, and the following meniscus shape having a positive power with a convex surface facing the image surface side An imaging lens comprising two lenses and satisfying the following conditional expressions (1) to (4):
0.30 <f1 / f2 <1.30 (1)
0.20 <d1 / f <0.30 (2)
0.28 <d3 / f <0.45 (3)
0.50 <R1 / R2 <0.68 (4)
However,
f: focal length of the entire imaging lens f1: focal length of the first lens f2: focal length of the second lens d1: center thickness of the first lens d3: center thickness of the second lens R1: radius of curvature on the first lens object side R2: radius of curvature on the first lens image plane side
4.00<R3/R4<15.50 ・・・(5)
但し、
R3:第2レンズ物体側の曲率半径
R4:第2レンズ像面側の曲率半径 The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
4.00 <R3 / R4 <15.50 (5)
However,
R3: radius of curvature on the second lens object side R4: radius of curvature on the second lens image plane side
d1<0.50mm ・・・(6)
d3<0.60mm ・・・(7)
但し、
d1:第1レンズの中心厚
d3:第2レンズの中心厚 The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expressions (6) and (7) are satisfied.
d1 <0.50 mm (6)
d3 <0.60 mm (7)
However,
d1: Center thickness of the first lens d3: Center thickness of the second lens
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JP2009128883A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Enplas Corp | Imaging lens |
JP2011133893A (en) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Ashu Kogaku Kofun Yugenkoshi | Imaging lens |
JPWO2012173026A1 (en) * | 2011-06-15 | 2015-02-23 | コニカミノルタ株式会社 | Imaging lens and imaging device for imaging device |
CN113504631A (en) * | 2021-07-22 | 2021-10-15 | 广东旭业光电科技股份有限公司 | Lens assembly and light and thin camera lens |
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2007
- 2007-10-12 JP JP2007266686A patent/JP2009098183A/en active Pending
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JP2009128883A (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-11 | Enplas Corp | Imaging lens |
JP2011133893A (en) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Ashu Kogaku Kofun Yugenkoshi | Imaging lens |
JPWO2012173026A1 (en) * | 2011-06-15 | 2015-02-23 | コニカミノルタ株式会社 | Imaging lens and imaging device for imaging device |
CN113504631A (en) * | 2021-07-22 | 2021-10-15 | 广东旭业光电科技股份有限公司 | Lens assembly and light and thin camera lens |
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