JPWO2008078708A1 - 撮像レンズ、それを用いた撮像装置及び携帯端末装置 - Google Patents
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Abstract
物体側から順に配置された第１のレンズ（Ｌ１）、第２のレンズ（Ｌ２）、第３のレンズ（Ｌ３）、及び第４のレンズ（Ｌ４）を備えている。第１のレンズ（Ｌ１）は、両凸形状を持ち正の屈折力を有する。第２のレンズ（Ｌ２）は物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有する。第３のレンズ（Ｌ３）は、像側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち正の屈折力を有する。第４のレンズ（Ｌ４）は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈曲力を有する。第１のレンズ（Ｌ１）で発生した色収差が第２のレンズ（Ｌ２）により補正される。第３のレンズ（Ｌ３）で発生した色収差が第４のレンズ（Ｌ４）により補正される。
Description
本発明は、４枚のレンズを用いた撮像レンズに関する。
近年、携帯電話などに搭載されるモバイルカメラ用固体撮像素子の小型化が進み、画素サイズが２μｍ以下のＣＣＤデバイス、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子が利用されている。
このように非常に小さい画素サイズの固体撮像素子に見合う性能の撮像レンズを、実用化するためにレンズ枚数を４枚とし、諸収差を十分補正する必要がある。
このように非常に小さい画素サイズの固体撮像素子に見合う性能の撮像レンズを、実用化するためにレンズ枚数を４枚とし、諸収差を十分補正する必要がある。
４枚のレンズを用いた撮像レンズの一例が特許文献１に開示されている。
特開２００２−３６５５２９号公報
特許文献１に開示された撮像レンズは、開口数が大きく非点収差と歪曲収差が良好に補正されている。しかしながら、球面収差、コマ収差が補正しきれていないため結像性能が良くなく、また全長の小型化も達成できていない。
本発明の目的は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、小型でありながらも、諸収差を良好に補正した撮像レンズを実現することにある。
上記目的を達成するために、本発明の観点に係る撮像レンズは、
物体側から順に配置された第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、及び第４のレンズを備え、
前記第１のレンズは、両凸形状を持ち正の屈折力を有し、
前記第２のレンズは、前記物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有し、
前記第３のレンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち正の屈折力を有し、
前記第４のレンズは、前記物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有する。
さらに、下記条件式（１）から（５）を満たすことが望ましい。
１．３＜ｆ／ｆ１＜１．８・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ３＜２．１５・・・（２）
−０．００６＜１／ｆ１ν１＋１／ｆ２ν２＜０・・・（３）
０＜１／ｆ３ν３＋１／ｆ４ν４＜０．００２・・・（４）
０．１５＜Ｔ２３／ＴＴＬ＜０．２５・・・（５）
ただし
ｆ：レンズ全系の合成焦点距離
ｆ１：第１のレンズの焦点距離
ｆ２：第２のレンズの焦点距離
ｆ３：第３のレンズの焦点距離
ｆ４：第４のレンズの焦点距離
ν１：第１のレンズのｄ線のアッベ数
ν２：第２のレンズのｄ線のアッベ数
ν３：第３のレンズのｄ線のアッベ数
ν４：第４のレンズのｄ線のアッベ数
Ｔ２３：第２のレンズと第３のレンズの空気間隔
ＴＴＬ：第１のレンズの頂点から結像面までの距離
である。
物体側から順に配置された第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、及び第４のレンズを備え、
前記第１のレンズは、両凸形状を持ち正の屈折力を有し、
前記第２のレンズは、前記物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有し、
前記第３のレンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち正の屈折力を有し、
前記第４のレンズは、前記物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有する。
さらに、下記条件式（１）から（５）を満たすことが望ましい。
１．３＜ｆ／ｆ１＜１．８・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ３＜２．１５・・・（２）
−０．００６＜１／ｆ１ν１＋１／ｆ２ν２＜０・・・（３）
０＜１／ｆ３ν３＋１／ｆ４ν４＜０．００２・・・（４）
０．１５＜Ｔ２３／ＴＴＬ＜０．２５・・・（５）
ただし
ｆ：レンズ全系の合成焦点距離
ｆ１：第１のレンズの焦点距離
ｆ２：第２のレンズの焦点距離
ｆ３：第３のレンズの焦点距離
ｆ４：第４のレンズの焦点距離
ν１：第１のレンズのｄ線のアッベ数
ν２：第２のレンズのｄ線のアッベ数
ν３：第３のレンズのｄ線のアッベ数
ν４：第４のレンズのｄ線のアッベ数
Ｔ２３：第２のレンズと第３のレンズの空気間隔
ＴＴＬ：第１のレンズの頂点から結像面までの距離
である。
前記第１のレンズより前記物体側に開口絞りを配置してもよい。
前記第１のレンズと、前記第２のレンズと、の間に開口絞りを配置してもよい。
前記第１のレンズ乃至前記第４のレンズの合成焦点距離ｆは、次の条件を満たすことが望ましい。
４．４２６ｍｍ≦ｆ≦４．８９６ｍｍ
４．４２６ｍｍ≦ｆ≦４．８９６ｍｍ
前記第１のレンズ乃至前記第４のレンズの合成Ｆ値は、次の条件を満たすことが望ましい。２．８≦Ｆ≦３．０
前記第１のレンズ乃至前記第４のレンズの合成画角２ωは、次の条件を満たすことが望ましい。
５８．９°≦２ω≦６７．９°
５８．９°≦２ω≦６７．９°
前記第４のレンズと、結像面と、の間に平行平板ガラスを配置してもよい。
上述の撮像レンズと、該撮像レンズが形成した被写体の像を電気信号に変換する撮像素子と、から撮像装置を構成してもよい。
上述の撮像装置を備える携帯端末装置を提供してもよい。
本発明によれば、小型でありながらも、諸収差を良好に補正した撮像レンズを実現できる。
Ｌ１〜Ｌ４ 第１〜第４のレンズ
Ｓ 開口絞り
Ｂ 像面
Ｓ 開口絞り
Ｂ 像面
本実施形態の撮像レンズは、以下に示す実施例１〜１０に示すように、第１のレンズＬ１、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３、及び第４のレンズＬ４を備え、これらのレンズＬ１〜Ｌ４が物体側から順に配置されている。
第１のレンズＬ１は、両凸形状を持ち正の屈折力を有する。第２のレンズＬ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有する。第３のレンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち正の屈折力を有する。第４のレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈曲力を有する。
レンズＬ４の像面Ｂとの間には、フィルタやカバーガラスに相当する平行平板ガラスＧが配置されている。
そして、下記条件式（１）から（５）を満たしている。
１．３＜ｆ／ｆ１＜１．８・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ３＜２．１５・・・（２）
−０．００６＜１／ｆ１ν１＋１／ｆ２ν２＜０・・・（３）
０＜１／ｆ３ν３＋１／ｆ４ν４＜０．００２・・・（４）
０．１５＜Ｔ２３／ＴＴＬ＜０．２５・・・（５）
ただし
ｆ：レンズ全系の合成焦点距離
ｆ１：第１のレンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２のレンズＬ２の焦点距離
ｆ３：第３のレンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４のレンズＬ４の焦点距離
ν１：第１のレンズＬ１のｄ線のアッベ数
ν２：第２のレンズＬ２のｄ線のアッベ数
ν３：第３のレンズＬ３のｄ線のアッベ数
ν４：第４のレンズＬ４のｄ線のアッベ数
Ｔ２３：第２のレンズＬ２と第３のレンズＬ３の空気間隔
ＴＴＬ：第１のレンズＬ１の頂点から像面Ｂまでの距離
である。
第１のレンズＬ１は、両凸形状を持ち正の屈折力を有する。第２のレンズＬ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有する。第３のレンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち正の屈折力を有する。第４のレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈曲力を有する。
レンズＬ４の像面Ｂとの間には、フィルタやカバーガラスに相当する平行平板ガラスＧが配置されている。
そして、下記条件式（１）から（５）を満たしている。
１．３＜ｆ／ｆ１＜１．８・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ３＜２．１５・・・（２）
−０．００６＜１／ｆ１ν１＋１／ｆ２ν２＜０・・・（３）
０＜１／ｆ３ν３＋１／ｆ４ν４＜０．００２・・・（４）
０．１５＜Ｔ２３／ＴＴＬ＜０．２５・・・（５）
ただし
ｆ：レンズ全系の合成焦点距離
ｆ１：第１のレンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２のレンズＬ２の焦点距離
ｆ３：第３のレンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４のレンズＬ４の焦点距離
ν１：第１のレンズＬ１のｄ線のアッベ数
ν２：第２のレンズＬ２のｄ線のアッベ数
ν３：第３のレンズＬ３のｄ線のアッベ数
ν４：第４のレンズＬ４のｄ線のアッベ数
Ｔ２３：第２のレンズＬ２と第３のレンズＬ３の空気間隔
ＴＴＬ：第１のレンズＬ１の頂点から像面Ｂまでの距離
である。
以下、図及び表に基づき、本実施形態の実施例１〜実施例１０について詳細に説明する。
（実施例１）
図１に示すように、本発明の実施例１の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表１（ａ）は、実施例１の撮像レンズの構成データを示す表である。
表１（ｂ）は、実施例１の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図１に示すように、本発明の実施例１の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表１（ａ）は、実施例１の撮像レンズの構成データを示す表である。
表１（ｂ）は、実施例１の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．８９６ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ３であり、画角２ωが５８．９°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成する。各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表１（ａ）のようになる。表１（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズ面の非球面形状は、光軸方向をｚ軸、光軸に直交する方向にｙ軸をとり、曲率半径の逆数をｃ、円錐係数をｋ、非球面係数をα４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６としたとき、次の式（６）で表される。
この実施例１の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表１（ｂ）のようになる。なお、表１（ｂ）中のＮｏ．は、表１（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例２）
図２に示すように、本発明の実施例２の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表２（ａ）は、実施例２の撮像レンズの構成データを示す表である。
表２（ｂ）は、実施例２の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図２に示すように、本発明の実施例２の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表２（ａ）は、実施例２の撮像レンズの構成データを示す表である。
表２（ｂ）は、実施例２の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．７３９ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８であり、画角２ωが６０．８°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表２（ａ）のようになる。表２（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表２（ａ）のようになる。表２（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例２の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表２（ｂ）のようになる。なお、表２（ｂ）中のＮｏ．は、表２（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例３）
図３に示すように、本発明の実施例３の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表３（ａ）は、実施例３の撮像レンズの構成データを示す表である。
表３（ｂ）は、実施例３の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図３に示すように、本発明の実施例３の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表３（ａ）は、実施例３の撮像レンズの構成データを示す表である。
表３（ｂ）は、実施例３の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．６３０ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８８であり、画角２ωが６５．２°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表３（ａ）のようになる。表３（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表３（ａ）のようになる。表３（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例３の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表３（ｂ）のようになる。なお、表３（ｂ）中のＮｏ．は、表３（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例４）
図４に示すように、本発明の実施例４の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表４（ａ）は、実施例４の撮像レンズの構成データを示す表である。
表４（ｂ）は、実施例４の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図４に示すように、本発明の実施例４の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表４（ａ）は、実施例４の撮像レンズの構成データを示す表である。
表４（ｂ）は、実施例４の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．８５７ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８であり、画角２ωが６０．４°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表４（ａ）のようになる。表４（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表４（ａ）のようになる。表４（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例４の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表４（ｂ）のようになる。なお、表４（ｂ）中のＮｏ．は、表４（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例５）
図５は、実施例５の撮像レンズのレンズ構成図である。
図５に示すように、本発明の実施例５の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表５（ａ）は、実施例５の撮像レンズの構成データを示す表である。
表５（ｂ）は、実施例５の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図５は、実施例５の撮像レンズのレンズ構成図である。
図５に示すように、本発明の実施例５の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表５（ａ）は、実施例５の撮像レンズの構成データを示す表である。
表５（ｂ）は、実施例５の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．６３９ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８であり、画角２ωが６５．５°である。
レンズＬ１の物体側に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表５（ａ）のようになる。表５（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ１は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表５（ａ）のようになる。表５（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ１は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例５の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表５（ｂ）のようになる。なお、表５（ｂ）中のＮｏ．は、表５（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例６）
図６に示すように、本発明の実施例６の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表６（ａ）は、実施例６の撮像レンズの構成データを示す表である。
表６（ｂ）は、実施例６の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図６に示すように、本発明の実施例６の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表６（ａ）は、実施例６の撮像レンズの構成データを示す表である。
表６（ｂ）は、実施例６の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．５９６ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８８であり、画角２ωが６５．９°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表６（ａ）のようになる。表６（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表６（ａ）のようになる。表６（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例６の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表６（ｂ）のようになる。なお、表６（ｂ）中のＮｏ．は、表６（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例７）
図７に示すように、本発明の実施例７の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表７（ａ）は、実施例７の撮像レンズの構成データを示す表である。
表７（ｂ）は、実施例７の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図７に示すように、本発明の実施例７の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表７（ａ）は、実施例７の撮像レンズの構成データを示す表である。
表７（ｂ）は、実施例７の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．８３５ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８８であり、画角２ωが６４．０°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表７（ａ）のようになる。表７（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表７（ａ）のようになる。表７（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例７の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表７（ｂ）のようになる。なお、表７（ｂ）中のＮｏ．は、表７（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例８）
図８に示すように、本発明の実施例８の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表８（ａ）は、実施例８の撮像レンズの構成データを示す表である。
表８（ｂ）は、実施例８の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図８に示すように、本発明の実施例８の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表８（ａ）は、実施例８の撮像レンズの構成データを示す表である。
表８（ｂ）は、実施例８の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．４２６ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８であり、画角２ωが６４．７°である。
レンズＬ１とレンズＬ２との間にの開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表８（ａ）のようになる。表８（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表８（ａ）のようになる。表８（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ３は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例８の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表８（ｂ）のようになる。なお、表８（ｂ）中のＮｏ．は、表８（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例９）
図９に示すように、本発明の実施例９の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表９（ａ）は、実施例９の撮像レンズの構成データを示す表である。
表９（ｂ）は、実施例９の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図９に示すように、本発明の実施例９の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表９（ａ）は、実施例９の撮像レンズの構成データを示す表である。
表９（ｂ）は、実施例９の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．５８４ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８であり、画角２ωが６７．９°である
レンズＬ１の物体側に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表９（ａ）のようになる。表９（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ１は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表９（ａ）のようになる。表９（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ１は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例９の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表９（ｂ）のようになる。なお、表９（ｂ）中のＮｏ．は、表９（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
（実施例１０）
図１０に示すように、本発明の実施例１０の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表１０（ａ）は、実施例１０の撮像レンズの構成データを示す表である。
表１０（ｂ）は、実施例１０の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
図１０に示すように、本発明の実施例１０の撮像レンズは、下記のようなレンズ構成を備える。
表１０（ａ）は、実施例１０の撮像レンズの構成データを示す表である。
表１０（ｂ）は、実施例１０の撮像レンズの非球面係数を示す表である。
この実施例の撮像レンズのレンズ全系の焦点距離ｆは、４．６２３ｍｍであると共に、Ｆ値がＦ２．８であり、画角２ωが６３．１°である。
レンズＬ１の物体側に開口絞りＳが配置されている。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表１０（ａ）のようになる。表１０（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ１は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
各レンズＬ１〜Ｌ４が２つのレンズ面を構成し、開口絞りＳが１つの面を構成し、平行平板ガラスＧが２つの面を構成するとし、各レンズ面の曲率半径ｒ、間隔ｄ、ｄ線に対する屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを表すと、表１０（ａ）のようになる。表１０（ａ）中のＮｏ．はレンズ面番号であり、物体側から順に番号を付けたものである。レンズ面番号のｓ１は、開口絞りＳである。間隔ｄは、当該レンズ面から次のレンズ面までの距離を示している。
この実施例１０の各レンズ面の円錐係数ｋ及び非球面係数α４，α６，α８，α１０，α１２，α１４，α１６を表すと、表１０（ｂ）のようになる。なお、表１０（ｂ）中のＮｏ．は、表１０（ａ）のレンズ面番号と等しいレンズ面番号を示している。
以上の実施例１〜１０おける前述の条件式（１）〜（５）の値は、表１１に示す。
実施例１〜１０の撮像レンズでは、正の屈折力を有するレンズＬ１で発生した色収差を負の屈折力を有するレンズＬ２により補正すると共に、正の屈折力を有するレンズＬ３で発生した色収差を負の屈折力を有するレンズＬ４により補正するので、色収差の補正された撮像が可能である。
また、実施例１〜１０の撮像レンズは、条件式（１）〜（５）を満たす。
条件式（１）は、第１のレンズＬ１のパワーバランスを規定するものであり、上限値を超えると球面収差と色収差が大きく発生するため性能が劣化してしまう。反対に下限値を下回ると第１のレンズＬ１のパワーが小さくなるため、レンズ系全長が大きくなりすぎてしまう。
条件式（１）は、第１のレンズＬ１のパワーバランスを規定するものであり、上限値を超えると球面収差と色収差が大きく発生するため性能が劣化してしまう。反対に下限値を下回ると第１のレンズＬ１のパワーが小さくなるため、レンズ系全長が大きくなりすぎてしまう。
条件式（２）は、第３のレンズＬ３のパワーバランスを規定するものであり、上限値を超えると第３のレンズＬ３のパワーが大きくなるためバックフォーカスが短くなりすぎてしまう。また、下限値を下回ると第３レンズＬ３のパワーが小さくなるため、画面周辺部の諸収差（コマ収差、非点収差、歪曲収差）の補正が困難になる。
条件式（３）は、第１のレンズＬ１で発生した色収差を第２のレンズＬ２で効果的に補正するための条件式である。条件式の範囲を上回っても下回っても色収差の補正が困難となる。
条件式（４）は、第３のレンズＬ３で発生した色収差を第４のレンズＬ４で効果的に補正するための条件式である。条件式の範囲を上回っても下回っても色収差の補正が困難となる。
条件式（５）は、全長に対する第２のレンズＬ２と第３のレンズＬ３の空気間隔の比を規定するものである。第２のレンズＬ２と第３のレンズＬ３の空気間隔を条件式（５）の下限値以上に設定することで、軸上光線と周辺光線で通過高さに差を生じることを利用し、光軸から離れた画面周辺部の諸収差（コマ収差、非点収差、歪曲収差）の補正を効果的に行うことが出来る。また、条件式（５）の上限値はレンズ系全長が大きくなりすぎないようにするための値である。
図１１〜図２０に示されるように、上記の実施例のそれぞれの非点収差、像面歪曲、球面収差の実測値の一例を示している。これらの収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。よって、本発明の実施例１〜１０の撮像レンズによれば、小型でありながらもレンズ系全長が大きくならず、レンズ全系の焦点距離、Ｆ値、画角２ωを良好な条件とし、しかも、色収差や光軸から離れた画面周辺部の諸収差（コマ収差、非点収差、歪曲収差、球面収差）の補正された撮影画像が得られる。
さらに、実施例５，９，１０の撮像レンズによれば、第１のレンズと物体との間に開口絞りＳを配置することにより、より小型化に有利になる。
さらに、実施例５，９，１０の撮像レンズによれば、第１のレンズと物体との間に開口絞りＳを配置することにより、より小型化に有利になる。
上記構成の撮像レンズの利用場面は任意である。
以下、図２１を参照して、撮像レンズ１００を携帯端末のカメラの撮像レンズとして使用した例を説明する。
以下、図２１を参照して、撮像レンズ１００を携帯端末のカメラの撮像レンズとして使用した例を説明する。
図示するように、この携帯端末２００は、上述した構成の撮像レンズ１００と、撮像素子１０１と、画像処理部１０２と、信号処理部１０３と、マイク１０４，スピーカ１０５，通信部１０６，制御部１０７と、表示部１０８と、操作キー部１０９と、記憶部１１０と、筐体１１１とから構成されている。
撮像素子１０１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の個体撮像素子から構成され、撮像レンズ１００の結像面Ｂに、その撮像面が配置されている。
画像処理部１０２は、撮像素子１０１から供給された撮像信号を処理し、フレーム単位の画像信号に加工し、制御部１０７に供給する。
マイク１０４は、通話者の音声を収集し、電気信号に変換して、信号処理部１０３に供給する。
スピーカ１０５は、信号処理部１０３から供給された音声信号を音声に変換して放音する。
画像処理部１０２は、撮像素子１０１から供給された撮像信号を処理し、フレーム単位の画像信号に加工し、制御部１０７に供給する。
マイク１０４は、通話者の音声を収集し、電気信号に変換して、信号処理部１０３に供給する。
スピーカ１０５は、信号処理部１０３から供給された音声信号を音声に変換して放音する。
信号処理部１０３は、通話時に、マイク１０４から供給される音声信号からベースバンド信号を生成し、通信部１０６に供給し、通信部１０６から供給されたベースバンド信号から音声信号を再生して、スピーカ１０５に供給する。 また、信号処理部１０３は、データ通信時に、制御部１０７から供給されるデータ信号からベースバンド信号を生成し、通信部１０６に供給し、通信部１０６から供給されたベースバンド信号からデータ信号を再生して、制御部１０７に供給する。
通信部１０６は、信号処理部１０３から供給されるベースバンド信号から送信信号を生成し、アンテナを介して送信する。また、通信部１０６は、アンテナを介して目的周波数の無線信号を受信し、ベースバンド信号を復調して、信号処理部１０３に供給する。
通信部１０６は、信号処理部１０３から供給されるベースバンド信号から送信信号を生成し、アンテナを介して送信する。また、通信部１０６は、アンテナを介して目的周波数の無線信号を受信し、ベースバンド信号を復調して、信号処理部１０３に供給する。
制御部１０７は、１チッププロセッサ等から構成され、この携帯端末２００全体の制御を行う。
表示部１０８は、液晶表示装置などから構成され、制御部１０７から提供された映像、例えば、撮像画像を表示する。
操作キー部１０９は、キーボードなどから構成され、任意の指示を制御部１０７に入力する。
記憶部１１０は、制御部１０７の動作プログラム、画像処理部１０２で取得された画像、通信部１０６を介して外部装置より取得したデータなどを記憶する。
筐体１１１は、上述した各部１００〜１１０を収容する。筐体１１１には、レンズ部１００を外部に露出するための開口１１１ａが形成されている。
表示部１０８は、液晶表示装置などから構成され、制御部１０７から提供された映像、例えば、撮像画像を表示する。
操作キー部１０９は、キーボードなどから構成され、任意の指示を制御部１０７に入力する。
記憶部１１０は、制御部１０７の動作プログラム、画像処理部１０２で取得された画像、通信部１０６を介して外部装置より取得したデータなどを記憶する。
筐体１１１は、上述した各部１００〜１１０を収容する。筐体１１１には、レンズ部１００を外部に露出するための開口１１１ａが形成されている。
このような構成において、レンズ１００は、被写体の像を撮像素子１０１の撮像面に結像する。カメラ機能がオンされると、撮像素子１０１は、この被写体の像を電気信号（映像信号）に変換し、画像処理部１０２に供給する。画像処理１０２は、供給された映像信号を画像処理し、所定のフォーマットの映像信号に変換し、制御部１０７に供給する。
制御部１０７は、供給された映像信号を表示部１０８に供給し、いわゆるスルー画像として表示する。また、制御部１０７は、操作キー部１０９上のシャッタボタンの操作に応答して、映像信号を記憶部１１０に記録する。
制御部１０７は、供給された映像信号を表示部１０８に供給し、いわゆるスルー画像として表示する。また、制御部１０７は、操作キー部１０９上のシャッタボタンの操作に応答して、映像信号を記憶部１１０に記録する。
また、制御部１０７は、操作キー部１０９からの指示に応答して、発呼及び着呼を制御する。また、音声通話モードでは、信号処理部１０３は、マイク１０４からの音声を処理し、通信部１０６を介して送信する。また、信号処理部１０３は、通信部１０６を介して受信した音声信号を復調して、スピーカ１０５から放音する。また、データ通信モードでは、制御部１０７は、信号処理部１０３及び通信部１０６を介して外部装置との間でデータ通信を行う。
この構成の携帯端末２００は、撮像レンズ１００を使用しているので、サイズを小型に維持しつつ、諸収差を良好に補正した画像を得ることができる。
その他、この発明の応用場面は任意である。
本発明は、２００６年１２月２２日付出願の優先権を有する原日本出願番号２００６−３４６３１８に基づいており、ここに記載された全ての記載事項は参照することで本記載に組み込まれる。
Claims (10)
- 物体側から順に配置された第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、及び第４のレンズを備え、
前記第１のレンズは、両凸形状を持ち正の屈折力を有し、
前記第２のレンズは、前記物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有し、
前記第３のレンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち正の屈折力を有し、
前記第４のレンズは、前記物体側に凸面を向けたメニスカス形状を持ち負の屈折力を有する、
ことを特徴とする撮像レンズ。 - 下記条件式（１）から（５）を満たすことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
１．３＜ｆ／ｆ１＜１．８・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ３＜２．１５・・・（２）
−０．００６＜１／ｆ１ν１＋１／ｆ２ν２＜０・・・（３）
０＜１／ｆ３ν３＋１／ｆ４ν４＜０．００２・・・（４）
０．１５＜Ｔ２３／ＴＴＬ＜０．２５・・・（５）
ただし
ｆ：レンズ全系の合成焦点距離
ｆ１：第１のレンズの焦点距離
ｆ２：第２のレンズの焦点距離
ｆ３：第３のレンズの焦点距離
ｆ４：第４のレンズの焦点距離
ν１：第１のレンズのｄ線のアッベ数
ν２：第２のレンズのｄ線のアッベ数
ν３：第３のレンズのｄ線のアッベ数
ν４：第４のレンズのｄ線のアッベ数
Ｔ２３：第２のレンズと第３のレンズの空気間隔
ＴＴＬ：第１のレンズの頂点から結像面までの距離
である。 - 前記第１のレンズより前記物体側に配置された開口絞りを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
- 前記第１のレンズと、前記第２のレンズと、の間に配置された開口絞りを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
- 前記第１のレンズ乃至前記第４のレンズの合成焦点距離ｆは、
４．４２６ｍｍ≦ｆ≦４．８９６ｍｍ
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。 - 前記第１のレンズ乃至前記第４のレンズの合成Ｆ値は、
２．８≦Ｆ≦３．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。 - 前記第１のレンズ乃至前記第４のレンズの合成画角２ωは、
５８．９°≦２ω≦６７．９°
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。 - 前記第４のレンズと、結像面と、の間に配置された平行平板ガラスを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
- 請求項１に記載の撮像レンズと、
該撮像レンズが形成した被写体の像を電気信号に変換する撮像素子と、
を備える撮像装置。 - 請求項９に記載の撮像装置を備える携帯端末装置。
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Legal Events
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