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JP2011141396A - 撮影レンズ、カメラモジュール、および撮像装置 - Google Patents

撮影レンズ、カメラモジュール、および撮像装置 Download PDF

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JP2011141396A
JP2011141396A JP2010001507A JP2010001507A JP2011141396A JP 2011141396 A JP2011141396 A JP 2011141396A JP 2010001507 A JP2010001507 A JP 2010001507A JP 2010001507 A JP2010001507 A JP 2010001507A JP 2011141396 A JP2011141396 A JP 2011141396A
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lens
refractive power
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aspherical surface
photographic
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Tamron Co Ltd
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Abstract

【課題】小型で優れた光学性能を備え、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な明るい画像が得られる大口径の撮影レンズを提供する。
【解決手段】この撮影レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL11と、負の屈折力を有する第2レンズL12と、両凸形状の第3レンズL13と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL14と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL15と、が配置されて構成される。第3レンズL13を像面IMG側の面に凸面を向けたレンズで構成したことにより、明るいレンズを実現できる。加えて、第1レンズL11と第2レンズL12と間隔をあけて配置することにより、補正面を増やし、明るいレンズを実現することにより顕著になる球面収差を良好に補正することができる。
【選択図】図1

Description

この発明は、CCD(Charged Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの固体撮像素子が備えられた電子撮像装置に好適な小型、軽量の撮影レンズに関する。また、前記撮影レンズを備えたカメラモジュール、前記カメラモジュールを備えた撮像装置に関する。
近年、携帯電話機やデジタルカメラなどをはじめとする携帯型の電子撮像装置が広く普及している。そして、近年の電子撮像装置の小型化にともない、電子撮像装置に搭載される撮影レンズもより一層の小型化が要求されている。そこで、このような要求を満足する小型のレンズが提案されている(たとえば、特許文献1を参照。)。
特許文献1に開示されている撮像レンズは、物体側から順に配置された、開口絞りと、正の屈折力を有する第1レンズと、前記第1レンズと接合された、負の屈折力を有する第2レンズと、物体側に凹面を向けた第3レンズと、物体側に凹面を向けた第4レンズと、物体側に凸面を向けた第5レンズと、を備えている。この撮像レンズは、かかる構成により、全長が短く、諸収差の良好な補正が可能で、携帯電話機をはじめとする小型撮像装置への搭載に適したコンパクトな明るいレンズ系になっている。
特開2007−298572号公報
昨今、携帯電話機に搭載されるカメラは、静止画だけでなく動画撮影まで対応できるようになってきた。特許文献1に開示されたレンズをはじめとする従来の小型撮影レンズは、せいぜいF2.8程度の明るさを実現したものである。このような撮影レンズが搭載された携帯電話機を用いて暗い場所での撮影を行う際、静止画撮影の場合には、ストロボのような瞬間的に強い光を発光することが可能な装置を設けることで特に問題は生じない。しかしながら、動画撮影を行う場合は、カメラ作動中は継続した強い光が必要であるため、連続させてストロボを照射しなければならない。ストロボの作動時間が長くなれば、消費電力も大きくなり、バッテリの消耗も激しくなる。このことは、特に小型のバッテリを搭載した携帯電話機などの小型撮像装置で大きな問題となる。
そこで、消費電力の問題を解消するため、撮影レンズを大口径化すれば薄暗い場所でもストロボ照射なしに撮影できるようになると考えられる。しかしながら、特許文献1に開示されている撮像レンズをはじめとする従来のレンズでは、大口径化を実現しようとすると、諸収差の効果的な補正が困難になる。特に、特許文献1に記載のレンズ構成では、開口絞りが、最も物体側に配置されているため、大口径化を実現しようとする場合、球面収差や倍率の色収差などの補正が困難である。加えて、レンズの小型化を維持できないという問題も生じてくる。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、小型で優れた光学性能を備え、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な明るい画像が得られる大口径の撮影レンズを提供することを目的とする。加えて、かかる撮影レンズを備えたカメラモジュール、撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明にかかる撮影レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第3レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズと、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズと、を備え、前記第1レンズと前記第2レンズとを間隔をあけて配置したことを特徴とする。
この請求項1に記載の発明によれば、小型、大口径化を実現し、しかも大口径化により発生する球面収差を良好に補正することができる。
また、請求項2の発明にかかる撮影レンズは、請求項1に記載の発明において、前記第3レンズが、両凸形状のレンズで構成されていることを特徴とする。
この請求項2に記載の発明によれば、より明るいレンズを実現するとともに、極めて良好に球面収差を補正することができる。
また、請求項3の発明にかかる撮影レンズは、請求項1または2に記載の発明において、前記第1レンズおよび前記第2レンズが、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されていることを特徴とする。
この請求項3に記載の発明によれば、球面収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正することができる。
また、請求項4の発明にかかる撮影レンズは、請求項1〜3のいずれかひとつに記載の発明において、開口絞りが、前記第1レンズから前記第5レンズのいずれかのレンズ間に配置されていることを特徴とする。
この請求項4に記載の発明によれば、倍率の色収差をはじめとする、軸外収差と軸上収差をバランスよく補正することができる。
また、請求項5の発明にかかる撮影レンズは、請求項1〜3のいずれかひとつに記載の発明において、開口絞りが、前記第2レンズと前記第3レンズとの間に配置されていることを特徴とする。
この請求項5に記載の発明によれば、倍率の色収差をはじめとする、軸外収差と軸上収差を極めてバランスよく補正することができる。
また、請求項6の発明にかかる撮影レンズは、請求項1〜5のいずれかひとつに記載の発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 3.0≧f/D≧0.7
ただし、Dは前記第1レンズの有効径、fは前記撮影レンズ全系の焦点距離を示す。
この請求項6に記載の発明によれば、球面収差の補正が可能な範囲で、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な明るい画像が得られる大口径の撮影レンズを提供することができる。
また、請求項7の発明にかかる撮影レンズは、請求項1〜6のいずれかひとつに記載の発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(2) νd1>50
(3) νd2<25
ただし、νd1は前記第1レンズのアッベ数、νd2は前記第2レンズのアッベ数を示す。
この請求項7に記載の発明によれば、色収差を極めて良好に補正することができる。
また、請求項8の発明にかかるカメラモジュールは、請求項1〜7のいずれかひとつに記載の撮影レンズと、前記撮影レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と、を備えたことを特徴とする。
この請求項8に記載の発明によれば、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能なカメラモジュールを提供することができる。
また、請求項9の発明にかかる撮像装置は、請求項8に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする。
この請求項9に記載の発明によれば、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な小型の撮像装置を提供することができる。
この発明によれば、F値1.8〜2程度の明るさが得られるうえ、諸収差の良好な補正が可能な、小型で優れた光学性能を有する撮影レンズを提供することができるという効果を奏する。また、この撮影レンズを備えることで、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能なカメラモジュール、撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
実施例1にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例1にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。 実施例2にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例2にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。 実施例3にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例3にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。 実施例4にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例4にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。 実施例5にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例5にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。 実施例6にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例6にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。
以下、この発明にかかる撮影レンズ、カメラモジュール、および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
この実施の形態にかかる撮影レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第3レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズと、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズと、を備えて構成される。この撮影レンズは、前記第3レンズを像側の面が凸形状のレンズで構成したことにより、明るいレンズを実現できる。また、前記第5レンズを中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有するレンズで構成することによって、軸外のチーフレイアングルを小さくすることができ、小型撮像装置に搭載するのに適したレンズになる。さらに、前記第1レンズと前記第2レンズとを間隔をあけて配置することにより、補正面を増やし、明るいレンズを実現することにより顕著になる球面収差を良好に補正することができる。
さらに、前記第3レンズを両凸形状で形成すれば、より明るいレンズを実現するとともに、極めて良好に球面収差を補正することが可能になる。また、前記第1レンズおよび前記第2レンズを、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成すれば、球面収差、コマ収差などの諸収差をより良好に補正することができる。
また、この実施の形態にかかる撮影レンズでは、開口絞りが、前記第1レンズから前記第5レンズのいずれかのレンズ間に配置されていることが好ましい。このようにすることで、倍率の色収差をはじめとする、軸外収差と軸上収差をバランスよく補正することができる。特に、前記開口絞りを、前記第2レンズと前記第3レンズとの間に配置すれば、倍率の色収差をはじめとする、軸外収差と軸上収差を極めてバランスよく補正することができる。
さらに、この実施の形態にかかる撮影レンズでは、前記第1レンズの有効径をD、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 3.0≧f/D≧0.7
条件式(1)は、撮影レンズの構造上、球面収差の補正が可能な範囲内において、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な明るい画像が得られる程度のレンズの明るさ(F値)を規定するための式である。条件式(1)においてその下限を下回ると、明るい画像が得られても、球面収差の補正が困難になる。一方、条件式(1)においてその上限を超えると、薄暗い場所でもストロボ照射なしで撮影可能な明るい画像は得られない。
さらに、この実施の形態にかかる撮影レンズでは、前記第1レンズのアッベ数をνd1、前記第2レンズのアッベ数をνd2とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(2) νd1>50
(3) νd2<25
条件式(2),(3)は、色収差改善のための条件を示す式である。条件式(2),(3)を満足することにより、色収差を極めて良好に補正することができる。なお、条件式(2)においてその下限を下回るか、または条件式(3)においてその上限を超えるような場合には、色収差の発生が顕著になり、好ましくない。
さらに、前記第1レンズ〜前記第3レンズにおいて、少なくとも1面に非球面を形成するとよい。このようにすることにより、球面収差やコマ収差をはじめとする諸収差をより良好に補正することが可能になる。また、前記第1レンズ〜前記第5レンズのいずれかまたはすべてを軽く、加工が容易な樹脂で形成すれば、より安価で、軽量の撮影レンズを提供することができる。
以上説明したように、この実施の形態にかかる撮影レンズは、上記のような特徴を備えているので、小型、軽量、安価で、優れた光学性能を備え、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な明るい画像が得られる。この撮影レンズは、特に、薄暗い場所での動画撮影に優れた効果を発揮する。
さらに、上記特徴を備えた撮影レンズと、この撮影レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と、を備えることで、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能なカメラモジュールを提供することができる。さらに加えて、このようなカメラモジュールを備えた撮像装置を構成すれば、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能な撮像装置を実現できる。
図1は、実施例1にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮影レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL11と、負の屈折力を有する第2レンズL12と、両凸形状の第3レンズL13と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL14と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL15と、が配置されて構成される。第1レンズL11と第2レンズL12とは、間隔をあけて配置される。また、第1レンズL11はガラス材、第2レンズL12〜第5レンズL15は樹脂で形成されている。第1レンズL11〜第5レンズL15のすべての面に非球面が形成されている。さらに、第3レンズL13の物体側面に、所定の口径を規定する開口絞りSTが設けられている。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
以下、実施例1にかかる撮影レンズに関する各種数値データを示す。
撮影レンズ全系の焦点距離(f)=6.298738
F値=1.98
最大画角:59°
第1レンズL11の有効径(D)=3.5
(条件式(1)に関する数値)
f/D=1.7996394
(条件式(2)に関する数値)
第1レンズL11のアッベ数(νd1)= 57.74
(条件式(3)に関する数値)
第2レンズL12のアッベ数(νd2)=23.90
1=2.146(非球面)
1=1.000 nd1=1.610 νd1=57.74
2=8.918(非球面)
2=0.050
3=8.797(非球面)
3=0.400 nd2=1.634 νd2=23.90
4=2.580(非球面)
4=0.380
5=7.468(非球面)
5=0.820 nd3=1.531 νd3=56.04
6=-15.553(非球面)
6=0.876
7=-3.349(非球面)
7=1.339 nd4=1.531 νd4=56.04
8=-1.460(非球面)
8=0.336
9=-3.001(非球面)
9=0.800 nd5=1.531 νd5=56.04
10=3.911(非球面)
10=1.263
11=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E,F,G)
(第1面)
K=0.08,
A=-0.0006041, B=0.0003786,
C=-0.0003650, D=0.0000324,
E=0.0000158, F=0.0000061,
G=-0.0000046
(第2面)
K=0.51,
A=-0.0014381, B=0.0015709,
C=0.0002381, D=-0.0000063,
E=-0.0000060, F=-0.0000167,
G=0.0000028
(第3面)
K=10.85,
A=0.0059194, B=0.0021708,
C=-0.0000368, D=0.0000659,
E=0.0000577, F=0.0000019,
G=-0.0000033
(第4面)
K=3.41,
A=0.0062442, B=-0.0000670,
C=-0.0022988, D=0.0012679,
E=-0.0015356, F=-0.0008275,
G=0.0012178
(第5面)
K=-13.23,
A=-0.0097302, B=0.0001317,
C=-0.0020565, D=-0.0010210,
E=-0.0007831, F=-0.0001784,
G=0.0016874
(第6面)
K=143.98,
A=-0.0222669, B=-0.0097720,
C=0.0006997, D=0.0001051,
E=-0.0012144, F=-0.0001847,
G=0.0004291
(第7面)
K=0.55,
A=-0.0458856, B=-0.0010417,
C=-0.0074095, D=-0.0015231,
E=0.0012205, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第8面)
K=-1.51,
A=0.0117707, B=-0.0181185,
C=0.0049420, D=-0.0012059,
E=0.0001756, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第9面)
K=0.00,
A=0.0109931, B=-0.0016812,
C=-0.0016864, D=0.0008255,
E=-0.0001155, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第10面)
K=-25.78,
A=-0.0171653, B=0.0023182,
C=-0.0006087, D=0.0000782,
E=-0.0000047, F=0.0000000,
G=0.0000000
図2は、実施例1にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。図中、FはF線(λ=486nm)、dはd線(λ=588nm)、CはC線(λ=656nm)に相当する波長の収差を表す。また、非点収差図における符号S,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図3は、実施例2にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮影レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL21と、負の屈折力を有する第2レンズL22と、両凸形状の第3レンズL23と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL24と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL25と、が配置されて構成される。第1レンズL21と第2レンズL22とは、間隔をあけて配置される。また、第1レンズL21はガラス材、第2レンズL22〜第5レンズL25は樹脂で形成されている。第1レンズL21〜第5レンズL25のすべての面に非球面が形成されている。さらに、第3レンズL23の物体側面に、所定の口径を規定する開口絞りSTが設けられている。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
以下、実施例2にかかる撮影レンズに関する各種数値データを示す。
撮影レンズ全系の焦点距離(f)=6.2998
F値=1.976
最大画角:60°
第1レンズL21の有効径(D)=3.5
(条件式(1)に関する数値)
f/D=1.799943
(条件式(2)に関する数値)
第1レンズL21のアッベ数(νd1)= 57.74
(条件式(3)に関する数値)
第2レンズL22のアッベ数(νd2)=23.90
1=2.199(非球面)
1=1.000 nd1=1.610 νd1=57.74
2=16.490(非球面)
2=0.050
3=10.309(非球面)
3=0.400 nd2=1.634 νd2=23.90
4=2.565(非球面)
4=0.380
5=6.384(非球面)
5=0.503 nd3=1.531 νd3=56.04
6=-46.383(非球面)
6=0.848
7=-3.879(非球面)
7=1.668 nd4=1.531 νd4=56.044
8=-1.679(非球面)
8=0.472
9=-2.611(非球面)
9=0.800 nd5=1.531 νd5=56.044
10=5.539(非球面)
10=1.079
11=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E,F,G)
(第1面)
K=0.11,
A=-0.0013062, B=-0.0003092,
C=-0.0000090, D=0.0000075,
E=-0.0000186, F=0.0000039,
G=0.0000008
(第2面)
K=36.28,
A=0.0004887, B=0.0030374,
C=0.0002440, D=0.0000109,
E=-0.0000169, F=-0.0000240,
G=0.0000046
(第3面)
K=16.71,
A=0.0049931, B=0.0025315,
C=0.0008979, D=0.0000403,
E=-0.0000780, F=-0.0000504,
G=0.0000080
(第4面)
K=3.19,
A=0.0017553, B=0.0040103,
C=-0.0106531, D=0.0037206,
E=0.0016027, F=0.0001107,
G=-0.0010684
(第5面)
K=11.10,
A=-0.0069360, B=-0.0068979,
C=0.0058637, D=-0.0007995,
E=-0.0029649, F=-0.0009082,
G=0.0016058
(第6面)
K=0.00,
A=-0.0181767, B=-0.0104707,
C=-0.0022959, D=0.0013394,
E=-0.0016043, F=-0.0016309,
G=0.0008445
(第7面)
K=-1.09,
A=-0.0391121, B=-0.0068771,
C=-0.0120962, D=0.0068933,
E=-0.0029722, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第8面)
K=-1.34,
A=0.0089795, B=-0.0168271,
C=0.0054541, D=-0.0012411,
E=0.0001186, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第9面)
K=0.00,
A=0.0000196, B=0.0016589,
C=-0.0017936, D=0.0007214,
E=-0.0000865, F=0.000000,
G=0.0000000
(第10面)
K=-49.64,
A=-0.0177242, B=0.0030392,
C=-0.0008173, D=0.0001034,
E=-0.0000054, F=0.0000000,
G=0.0000000
図4は、実施例2にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。図中、FはF線(λ=486nm)、dはd線(λ=588nm)、CはC線(λ=656nm)に相当する波長の収差を表す。また、非点収差図における符号S,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図5は、実施例3にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮影レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL31と、負の屈折力を有する第2レンズL32と、両凸形状の第3レンズL33と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL34と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL35と、が配置されて構成される。第1レンズL31と第2レンズL32とは、間隔をあけて配置される。また、第1レンズL31〜第5レンズL35はすべて樹脂で形成されている。第1レンズL31〜第5レンズL35のすべての面に非球面が形成されている。さらに、第3レンズL33の物体側面に、所定の口径を規定する開口絞りSTが設けられている。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
以下、実施例3にかかる撮影レンズに関する各種数値データを示す。
撮影レンズ全系の焦点距離(f)=6.2998
F値=1.984
最大画角:60°
第1レンズL31の有効径(D)=3.6
(条件式(1)に関する数値)
f/D=1.749944
(条件式(2)に関する数値)
第1レンズL31のアッベ数(νd1)= 56.04
(条件式(3)に関する数値)
第2レンズL32のアッベ数(νd2)=23.90
1=2.199(非球面)
1=1.000 nd1=1.531 νd1=56.04
2=16.490(非球面)
2=0.050
3=10.309(非球面)
3=0.400 nd2=1.634 νd2=23.90
4=2.565(非球面)
4=0.380
5=6.384(非球面)
5=0.503 nd3=1.531 νd3=56.04
6=-46.383(非球面)
6=0.848
7=-3.879(非球面)
7=1.668 nd4=1.531 νd4=56.04
8=-1.679(非球面)
8=0.472
9=-2.611(非球面)
9=0.800 nd5=1.531 νd5=56.04
10=5.539(非球面)
10=1.079
11=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E,F,G)
(第1面)
K=0.11,
A=-0.0013062, B=-0.0003092,
C=-0.0000090, D=0.0000075,
E=-0.0000186, F=0.0000039,
G=0.0000008
(第2面)
K=36.28,
A=0.0004887, B=0.0030374,
C=0.0002440, D=0.0000109,
E=-0.0000169, F=-0.0000240,
G=0.0000046
(第3面)
K=16.71,
A=0.0049931, B=0.0025315,
C=0.0008979, D=0.0000403,
E=-0.0000780, F=-0.0000504,
G=0.0000080
(第4面)
K=3.19,
A=0.0017553, B=0.0040103,
C=-0.0106531, D=0.0037206,
E=0.0016027, F=0.0001107,
G=-0.0010684
(第5面)
K=11.10,
A=-0.0069360, B=-0.0068979,
C=0.0058637, D=-0.0007995,
E=-0.0029649, F=-0.0009082,
G=0.0016058
(第6面)
K=0.00,
A=-0.0181767, B=-0.0104707,
C=-0.0022959, D=0.0013394,
E=-0.0016043, F=-0.0016309,
G=0.0008445
(第7面)
K=-1.09,
A=-0.0391121, B=-0.0068771,
C=-0.0120962, D=0.0068933,
E=-0.0029722, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第8面)
K=-1.34,
A=0.0089795, B=-0.0168271,
C=0.0054541, D=-0.0012411,
E=0.0001186, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第9面)
K=0.00,
A=0.0000196, B=0.0016589,
C=-0.0017936, D=0.0007214,
E=-0.0000865, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第10面)
K=-49.64,
A=-0.0177242, B=0.0030392,
C=-0.0008173, D=0.0001034,
E=-0.0000054, F=0.0000000,
G=0.0000000
図6は、実施例3にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。図中、FはF線(λ=486nm)、dはd線(λ=588nm)、CはC線(λ=656nm)に相当する波長の収差を表す。また、非点収差図における符号S,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図7は、実施例4にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮影レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL41と、負の屈折力を有する第2レンズL42と、像面IMG側の面が凸形状で正の屈折力を有する第3レンズL43と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL44と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL45と、が配置されて構成される。第1レンズL41と第2レンズL42とは、間隔をあけて配置される。また、第1レンズL41〜第5レンズL45はすべて樹脂で形成されている。第1レンズL41〜第5レンズL45のすべての面に非球面が形成されている。さらに、第3レンズL43の物体側面に、所定の口径を規定する開口絞りSTが設けられている。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
以下、実施例4にかかる撮影レンズに関する各種数値データを示す。
撮影レンズ全系の焦点距離(f)=6.30
F値=2
最大画角:59°
第1レンズL41の有効径(D)=3.433
(条件式(1)に関する数値)
f/D=1.834858
(条件式(2)に関する数値)
第1レンズL41のアッベ数(νd1)= 56.04
(条件式(3)に関する数値)
第2レンズL42のアッベ数(νd2)=23.90
1=2.139(非球面)
1=1.000 nd1=1.531 νd1=56.04
2=23.406(非球面)
2=0.050
3=8.970(非球面)
3=0.400 nd2=1.634 νd2=23.90
4=2.521(非球面)
4=0.380
5=∞(非球面)
5=0.787 nd3=1.531 νd3=56.04
6=-13.394(非球面)
6=0.876
7=-5.199(非球面)
7=1.415 nd4=1.531 νd4=56.04
8=-1.500(非球面)
8=0.348
9=-2.587(非球面)
9=0.800 nd5=1.531 νd5=56.04
10=3.752(非球面)
10=1.144
11=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E,F,G)
(第1面)
K=0.091993,
A=-0.000377, B=0.0003484,
C=-0.000409, D=4.03×10-5
E=1.92×10-5, F=2.92×10-6
G=-6.42×10-6
(第2面)
K=3.004417,
A=-0.001343, B=0.0018782,
C=4.31×10-6, D=-9.94×10-5
E=2.86×10-6, F=-8.51×10-6
G=2.36×10-6
(第3面)
K=5.723884,
A=0.0042841, B=0.0014709,
C=0.0004289, D=0.0003577,
E=-1.87×10-5, F=-7.37×10-5
G=2.83×10-5
(第4面)
K=3.589254,
A=0.00452115, B=-0.0020165,
C=-0.0020371, D=0.00072772,
E=-0.0029891, F=-0.0014832,
G=0.00290421
(第5面)
K=0.000000,
A=-0.01023, B=-0.00161,
C=-0.00262, D=-0.00073,
E=-0.00115, F=-0.00061,
G=0.003092
(第6面)
K=121.253700,
A=-0.01387, B=-0.0094,
C=0.002263, D=0.000185,
E=-0.00232, F=-0.00091,
G=0.001487
(第7面)
K=-1.539267,
A=-0.03789, B=-0.00155,
C=-0.00707, D=0.000587,
E=-0.00062, F=0,
G=0
(第8面)
K=-1.785940,
A=0.010268, B=-0.01719,
C=0.005031, D=-0.00137,
E=0.000142, F=0,
G=0
(第9面)
K=0.000000,
A=0.0213538, B=-0.000798,
C=-0.001943, D=0.0007509,
E=-7.87×10-5, F=0,
G=0
(第10面)
K=-26.264130,
A=-0.0155256, B=0.0028474,
C=-0.0007346, D=8.94×10-5
E=-4.49×10-6, F=0,
G=0
図8は、実施例4にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。図中、FはF線(λ=486nm)、dはd線(λ=588nm)、CはC線(λ=656nm)に相当する波長の収差を表す。また、非点収差図における符号S,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図9は、実施例5にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮影レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL51と、負の屈折力を有する第2レンズL52と、両凸形状の第3レンズL53と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL54と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL55と、が配置されて構成される。第1レンズL51と第2レンズL52とは、間隔をあけて配置される。また、第1レンズL51〜第5レンズL55はすべて樹脂で形成されている。第1レンズL51〜第5レンズL55のすべての面に非球面が形成されている。さらに、第2レンズL52の物体側面に、所定の口径を規定する開口絞りSTが設けられている。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
以下、実施例5にかかる撮影レンズに関する各種数値データを示す。
撮影レンズ全系の焦点距離(f)=6.2998
F値=1.976
最大画角:60°
第1レンズL51の有効径(D)=3.26
(条件式(1)に関する数値)
f/D=1.932453988
(条件式(2)に関する数値)
第1レンズL51のアッベ数(νd1)= 56.04
(条件式(3)に関する数値)
第2レンズL52のアッベ数(νd2)=23.90
1=2.14(非球面)
1=1.00 nd1=1.531 νd1=56.04
2=23.52(非球面)
2=0.05
3=9.00(非球面)
3=0.40 nd2=1.634 νd2=23.90
4=2.52(非球面)
4=0.38
5=1733.55(非球面)
5=0.81 nd3=1.531 νd3=56.04
6=-13.35(非球面)
6=0.88
7=-5.48(非球面)
7=1.45 nd4=1.531 νd4=56.04
8=-1.52(非球面)
8=0.34
9=-2.54(非球面)
9=0.80 nd5=1.531 νd5=56.04
10=3.74(非球面)
10=1.10
11=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E,F,G)
(第1面)
K=0.093,
A=-0.000292, B=0.0003583,
C=-0.000416, D=3.84×10-5
E=1.90×10-5, F=3.19×10-6
G=-6.17×10-6
(第2面)
K=1.159,
A=-0.001365, B=0.0018799,
C=3.11×10-6, D=-0.000104,
E=4.25×10-7, F=-8.59×10-6
G=3.50×10-6
(第3面)
K=5.677,
A=0.0042561, B=0.0014188,
C=0.0004077, D=0.000339,
E=-1.69×10-5, F=-7.12×10-5
G=2.87×10-5
(第4面)
K=3.574,
A=0.00458149, B=-0.0019315,
C=-0.0018153, D=0.00094302,
E=-0.0029539, F=-0.0017556,
G=0.00227252
(第5面)
K=0.000,
A=-0.01004, B=-0.00157,
C=-0.00276, D=-0.001,
E=-0.00145, F=-0.00082,
G=0.002941
(第6面)
K=120.807,
A=-0.01377, B=-0.00964,
C=0.002202, D=0.000276,
E=-0.00223, F=-0.00088,
G=0.001439
(第7面)
K=-1.877,
A=-0.0376194, B=-0.0016227,
C=-0.0071613, D=0.00057162,
E=-0.0006068, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第8面)
K=-1.816,
A=0.010348, B=-0.01723,
C=0.005048, D=-0.00136,
E=0.000143, F=0,
G=0
(第9面)
K=0.000,
A=0.0211814, B=-0.00063,
C=-0.00192, D=0.0007527,
E=-7.82×10-5, F=0,
G=0
(第10面)
K=-27.270,
A=-0.015234, B=0.0028769,
C=-0.000734, D=8.96×10-5
E=-4.53×10-6, F=0,
G=0
図10は、実施例5にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。図中、FはF線(λ=486nm)、dはd線(λ=588nm)、CはC線(λ=656nm)に相当する波長の収差を表す。また、非点収差図における符号S,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図11は、実施例6にかかる撮影レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮影レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL61と、負の屈折力を有する第2レンズL62と、両凸形状の第3レンズL63と、像面IMG側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL64と、中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズL65と、が配置されて構成される。第1レンズL61と第2レンズL62とは、間隔をあけて配置される。また、第1レンズL61〜第5レンズL65はすべて樹脂で形成されている。第1レンズL61〜第5レンズL65のすべての面に非球面が形成されている。さらに、第3レンズL63の像面IMG側の面に、所定の口径を規定する開口絞りSTが設けられている。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
以下、実施例6にかかる撮影レンズに関する各種数値データを示す。
撮影レンズ全系の焦点距離(f)=6.2998
F値=1.9783
最大画角:60°
第1レンズL61の有効径(D)=3.424
(条件式(1)に関する数値)
f/D=1.837748
(条件式(2)に関する数値)
第1レンズL61のアッベ数(νd1)= 56.04
(条件式(3)に関する数値)
第2レンズL62のアッベ数(νd2)=23.90
1=2.135342(非球面)
1=1 nd1=1.531 νd1=56.04
2=23.5182(非球面)
2=0.05
3=8.996983(非球面)
3=0.4 nd2=1.634 νd2=23.90
4=2.523297(非球面)
4=0.38
5=1733.546(非球面)
5=0.8113935 nd3=1.531 νd3=56.04
6=-13.3506(非球面)
6=0.876499
7=-5.48102(非球面)
7=1.448892 nd4=1.531 νd4=56.04
8=-1.52478(非球面)
8=0.3448889
9=-2.54172(非球面)
9=0.8 nd5=1.531 νd5=56.04
10=3.744833(非球面)
10=1.097343
11=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E,F,G)
(第1面)
K=0.092807,
A=-0.0002919, B=0.0003583,
C=-0.0004158, D=3.84×10-5
E=1.90×10-5, F=3.19×10-6
G=-6.17×10-6
(第2面)
K=1.158928,
A=-0.0013646, B=0.00187991,
C=3.11×10-6, D=-0.0001042,
E=4.25×10-7, F=-8.59×10-6
G=3.50×10-6
(第3面)
K=5.67726,
A=0.00425609, B=0.00141876,
C=0.0004077, D=0.00033899,
E=-1.69×10-5, F=-7.12×10-5
G=2.87×10-5
(第4面)
K=3.573937,
A=0.004581, B=-0.00193,
C=-0.00182, D=0.000943,
E=-0.00295, F=-0.00176,
G=0.002273
(第5面)
K=0,
A=-0.01004, B=-0.00157,
C=-0.00276, D=-0.001,
E=-0.00145, F=-0.00082,
G=0.002941
(第6面)
K=120.8066,
A=-0.0137696, B=-0.0096434,
C=0.00220205, D=0.00027593,
E=-0.0022263, F=-0.0008801,
G=0.0014392
(第7面)
K=-1.8774,
A=-0.0376194, B=-0.0016227,
C=-0.0071613, D=0.00057162,
E=-0.0006068, F=0.0000000,
G=0.0000000
(第8面)
K=-1.81592,
A=0.010348, B=-0.01723,
C=0.005048, D=-0.00136,
E=0.000143, F=0,
G=0
(第9面)
K=0,
A=0.02118137, B=-0.0006301,
C=-0.0019201, D=0.00075273,
E=-7.82×10-5, F=0,
G=0
(第10面)
K=-27.2705,
A=-0.0152344, B=0.00287693,
C=-0.0007336, D=8.96×10-5
E=-4.53×10-6, F=0,
G=0
図12は、実施例6にかかる撮影レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率の色収差図である。図中、FはF線(λ=486nm)、dはd線(λ=588nm)、CはC線(λ=656nm)に相当する波長の収差を表す。また、非点収差図における符号S,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
なお、上記数値データにおいて、r1,r2,・・・・は各レンズ面などの曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズの肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズのd線(λ=588nm)における屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズのd線におけるアッベ数を示している。
また、上記各非球面形状は、非球面の深さをZ、光軸からの高さをyとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
Figure 2011141396
ただし、Rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A,B,C,D,E,F,Gは、それぞれ4次,6次,8次,10次,12次,14次,16次の非球面係数である。
以上説明したように、上記各実施例に示した構成により、F値1.8〜2程度の明るさが確保でき、優れた光学性能を備えた撮影レンズを実現できる。特に、前記第3レンズに像側に凸形状を向けたレンズを採用することで明るいレンズを実現できる。さらに、前記第1レンズと前記第2レンズとを間隔をあけて配置することにより、補正面を増やし、明るいレンズを実現することにより顕著になる球面収差を良好に補正することができる。また、上記各実施例の撮影レンズは、安価で加工が容易な樹脂レンズを含んでいるので、光学系の軽量化に加え、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、上記各実施例の撮影レンズを備えることで、薄暗い場所でもストロボ照射を必要とせずに撮影可能なカメラモジュール、撮像装置を提供することができる。
以上のように、この発明の撮影レンズは、固体撮像素子が搭載された携帯型撮像装置に有用であり、特に、薄暗い場所での動画撮影に優れた効果を発揮する。
11,L21,L31,L41,L51,L61 第1レンズ
12,L22,L32,L42,L52,L62 第2レンズ
13,L23,L33,L43,L53,L63 第3レンズ
14,L24,L34,L44,L54,L64 第4レンズ
15,L25,L35,L45,L55,L65 第5レンズ
ST 開口絞り
IMG 像面

Claims (9)

  1. 物体側から順に、
    正の屈折力を有する第1レンズと、
    負の屈折力を有する第2レンズと、
    像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第3レンズと、
    像側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズと、
    中心から周辺部にいくに従い負の屈折力が次第に弱まり周辺部で正の屈折力を有する第5レンズと、を備え、
    前記第1レンズと前記第2レンズとを間隔をあけて配置したことを特徴とする撮影レンズ。
  2. 前記第3レンズは、両凸形状のレンズで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮影レンズ。
  3. 前記第1レンズおよび前記第2レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の撮影レンズ。
  4. 開口絞りが、前記第1レンズから前記第5レンズのいずれかのレンズ間に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかひとつに記載の撮影レンズ。
  5. 開口絞りが、前記第2レンズと前記第3レンズとの間に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかひとつに記載の撮影レンズ。
  6. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれかひとつに記載の撮影レンズ。
    (1) 3.0≧f/D≧0.7
    ただし、Dは前記第1レンズの有効径、fは前記撮影レンズ全系の焦点距離を示す。
  7. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれかひとつに記載の撮影レンズ。
    (2) νd1>50
    (3) νd2<25
    ただし、νd1は前記第1レンズのアッベ数、νd2は前記第2レンズのアッベ数を示す。
  8. 請求項1〜7のいずれかひとつに記載の撮影レンズと、
    前記撮影レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と、
    を備えたことを特徴とするカメラモジュール。
  9. 請求項8に記載のカメラモジュールを備えたことを特徴とする撮像装置。
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