JP2008090150A - Imaging lens and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 中心から周辺にかけて平坦な像面を得つつ開放F値が明るく且つコンパクトで有りながら、高い結像性能を有するデジタルカメラ用の撮像レンズ及び該撮像レンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
【解決手段】物体側より順に、開口絞りS、正の屈折力を有し両凸形状の第1レンズL1、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第2レンズL2、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第3レンズL3及び光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した第4レンズL4を配置してなる撮像レンズ1。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging lens for a digital camera having a high imaging performance while obtaining a flat image surface from the center to the periphery and having a bright open F value and being compact, and an imaging device using the imaging lens. Is an issue.
In order from the object side, an aperture stop S, a first biconvex lens L1 having a positive refractive power, and a negative meniscus second lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the object side. A fourth lens L2, a positive meniscus third lens L3 having a convex surface directed toward the image side, and a fourth lens configured so that the vicinity of the optical axis has a negative refractive power and the positive refractive power increases toward the periphery of the lens. An imaging lens 1 in which a lens L4 is disposed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は新規な撮像レンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、主にデジタルスチルカメラやPCカメラのようなCCD(charged coupled device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子を使用した小型の撮像装置向けの高性能でコンパクトな撮像レンズ及び該撮像レンズを使用した撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a novel imaging lens and imaging apparatus. Specifically, a high-performance and compact imaging lens for a small-sized imaging device mainly using a CCD (charged coupled device) such as a digital still camera or a PC camera or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) imaging device, and The present invention relates to an imaging device using the imaging lens.
近年、一般家庭用のゲーム機器の普及に伴い、撮影した人物映像をコンピュータ内に取り込む画像入力機器としてのデジタルカメラが普及しつつある。このようなデジタルカメラにおいては、撮影画像の高解像力化とカメラ装置の小型化、カメラ仕様として大口径比、更に、歪曲収差が小さく低コストであることが求められている。 In recent years, with the popularization of game devices for general homes, digital cameras as image input devices for capturing photographed person videos in a computer are becoming popular. Such a digital camera is required to have high resolution of captured images, miniaturization of a camera device, a large aperture ratio as a camera specification, and a low distortion and low cost.
従来より、大口径でコンパクトな撮像レンズとして、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されたもの等が挙げられる。
Conventionally, as a large-diameter and compact imaging lens, for example, those described in
特許文献1に記載された実施例では、正負正負の屈折力構成の撮像レンズが示されているが、全長を短縮して行くと軸外光線の第2レンズ群からの射出角度が大きくなり、特に外向性コマ収差が過大となり、その補正が非常に難しいという問題点があった。また、中心から5割像高付近にかけての像面湾曲と7割像高から10割像高にかけての像面湾曲との差が大きく、中心から周辺にかけて平坦な像面を得ることが難しかった。
In the embodiment described in
特許文献2に記載された実施例では、構成中第4レンズの屈折力が正となっており、バックフォーカスを短くすることが困難な構成であった。
In the example described in
本発明は、前記した問題点に鑑み、中心から周辺にかけて平坦な像面を得つつ開放F値が明るく且つコンパクトで有りながら、高い結像性能を有するデジタルカメラ用の撮像レンズ及び該撮像レンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides an imaging lens for a digital camera having high imaging performance while obtaining a flat image surface from the center to the periphery and having a bright open F value and being compact, and the imaging lens. It is an object to provide a used imaging device.
本発明の一実施形態による撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有し両凸形状の第1レンズ、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第2レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第3レンズ及び光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した第4レンズを配置してなる。 An imaging lens according to an embodiment of the present invention includes, in order from the object side, an aperture stop, a first biconvex lens having positive refractive power, and a negative lens having negative refractive power and having a convex surface facing the object side. A second meniscus lens, a positive third meniscus lens with a convex surface facing the image side, and a structure in which the vicinity of the optical axis has a negative refractive power and the positive refractive power increases toward the periphery of the lens. The fourth lens is arranged.
また、本発明の一実施形態による撮像装置は、撮像レンズと、該撮像レンズによって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備え、前記撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有し両凸形状の第1レンズ、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第2レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第3レンズ及び光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した第4レンズを配置してなる。 In addition, an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes an imaging lens and an imaging element that converts an optical image formed by the imaging lens into an electrical signal, and the imaging lens sequentially includes an aperture stop, The first lens having a positive refractive power and a biconvex shape, the second lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus shape having a convex surface facing the image side The third lens and the fourth lens configured so that the vicinity of the optical axis has a negative refractive power and the positive refractive power increases as it goes to the periphery of the lens are arranged.
本発明によれば、中心から周辺にかけて平坦な像面を得つつ開放F値が明るく且つコンパクトで有りながら、高い結像性能を有する。 According to the present invention, while having a flat image surface from the center to the periphery, the open F value is bright and compact, it has high imaging performance.
以下に、本発明撮像レンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the imaging lens and imaging apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有し両凸形状の第1レンズ、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第2レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第3レンズ及び光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した第4レンズを配置してなる。 The imaging lens according to the present invention includes, in order from the object side, an aperture stop, a first biconvex lens having a positive refractive power, and a negative meniscus second lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the object side. A lens, a positive meniscus third lens having a convex surface directed toward the image side, and a fourth lens configured so that the vicinity of the optical axis has a negative refracting power and the positive refracting power increases toward the periphery of the lens. Arranged.
従って、本発明にあっては、中心から周辺にかけて平坦な像面を得つつ開放F値が明るく且つコンパクトで有りながら、高い結像性能を有する撮像レンズが得られる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an imaging lens having high imaging performance while obtaining a flat image surface from the center to the periphery and having a wide open F value and being compact.
第4レンズは負の屈折力を持っているが、これによってバックフォーカスを短くすることができ、コンパクト化に寄与する。 The fourth lens has a negative refractive power, but this can shorten the back focus and contribute to compactness.
最も像面側に近いレンズ群に負の屈折力を持たせることは、バックフォーカスを短くする上で必要条件であるが、同時に射出瞳位置が像面に近くなり、撮像素子への周辺光束の入射角度が大きくなるという問題もあった。周辺光束Lpの撮像素子IPへの入射角度が、図5(a)に示すように、小さい場合には、全光量が受光部Rlによって受光されるが、前記入射角度が、図5(b)に示すように、大きい場合には、受光部Rlへの迷光や乱反射光等のノイズ光の入射を防止するために受光部RlとマイクロレンズMlとの間に設けられた遮光体Sdによって光束Lpの一部が蹴られ、これによって、周辺光量が減少してしまう。 Giving the lens group closest to the image plane side to have a negative refractive power is a necessary condition for shortening the back focus, but at the same time the exit pupil position is close to the image plane, and the peripheral luminous flux to the image sensor is reduced. There was also a problem that the incident angle was increased. As shown in FIG. 5A, when the incident angle of the peripheral light beam Lp is small as shown in FIG. 5A, the total amount of light is received by the light receiving unit Rl. As shown in FIG. 4, in the case of a large size, the light flux Lp is generated by the light shield Sd provided between the light receiving unit Rl and the microlens Ml in order to prevent the incidence of noise light such as stray light or irregular reflection light to the light receiving unit Rl. Is kicked, which reduces the amount of ambient light.
そこで、本発明撮像レンズにあっては、第4レンズを光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した。これによって、周辺光束の撮像素子への入射角度が大きくなりすぎないようにして、バックフォーカスの短縮と周辺光量の確保との両立を図ることができた。 Therefore, in the imaging lens of the present invention, the fourth lens is configured such that the vicinity of the optical axis has a negative refractive power, and the positive refractive power increases as it goes to the periphery of the lens. As a result, both the shortening of the back focus and the securing of the amount of peripheral light can be achieved by preventing the incident angle of the peripheral luminous flux from entering the image sensor.
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第4レンズの像側面を非球面によって構成し、Tを第4レンズの像面側となる非球面形状の最も像側にせり出した部分の光軸上の面頂点から光軸にそって計った距離(サグ量)、fをレンズ全系の合成焦点距離として、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1)0.02 <T/f<0.09
図6に第4レンズの一例における上半分を示しており、図6の左側が物体側、右側が像側であり、この図6に像側面の最も像側に突出した部分Apの光軸ax上の面頂点Ppから光軸axに沿って計った距離Tを示す。
In the imaging lens according to the embodiment of the present invention, the image side surface of the fourth lens is constituted by an aspheric surface, and T is the portion of the aspherical surface that is the image surface side of the fourth lens that protrudes to the most image side. It is desirable to satisfy the following conditional expression (1), with the distance (sag amount) measured along the optical axis from the surface apex on the optical axis and f as the combined focal length of the entire lens system.
(1) 0.02 <T / f <0.09
FIG. 6 shows an upper half of an example of the fourth lens. The left side of FIG. 6 is the object side, and the right side is the image side. In FIG. 6, the optical axis ax of the portion Ap that protrudes to the most image side on the image side surface. The distance T measured along the optical axis ax from the upper surface vertex Pp is shown.
前記条件式(1)は第4レンズの周辺部の屈折力を間接的に規定するものである。 Conditional expression (1) indirectly defines the refractive power of the periphery of the fourth lens.
条件式(1)の上限値を超えて、像側面の最も像側に突出した部分の像側への突出量が大きくなると、最周辺像高の入射瞳位置が浅くなりすぎるため、望ましいシェーディング特性が得られなくなる。逆に、条件式(1)の下限値を下回ると、レンズ周辺部分での局部的な曲率が小さくなり、第2レンズ群で発生した外方性のコマ収差を打ち消せなくなり結像性能を満足させることがができなくなる。 If the amount of protrusion to the image side of the portion of the image side surface that protrudes most to the image side exceeds the upper limit value of conditional expression (1), the entrance pupil position at the most peripheral image height becomes too shallow, so desirable shading characteristics Cannot be obtained. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the local curvature at the lens periphery decreases, and the external coma generated in the second lens group cannot be canceled out, thus satisfying the imaging performance. It can not be made.
本発明の撮像レンズのように、正負正負の構成で全長を短くして行くと、周辺光束の第2レンズからの射出角度が大きくなり、外向性コマ収差が著しく発生しその補正が難しくなるが、第4レンズの負の屈折力を持つ部分の周辺に正の屈折力を持たせることで、第4レンズ内で内向性のコマ収差を出させることが可能となり、この内方性コマ収差と上記外方性コマ収差とを打ち消し合う働きを持たせることが出来、コマ収差補正上でも好ましい構成となる。 As the imaging lens of the present invention, when the total length is shortened with a positive / negative / positive configuration, the exit angle of the peripheral light flux from the second lens becomes large, and outward coma is remarkably generated and correction thereof becomes difficult. By giving positive refracting power to the periphery of the portion of the fourth lens having negative refracting power, it becomes possible to produce inward coma in the fourth lens. A function of canceling out the outward coma aberration can be provided, which is a preferable configuration for correcting coma aberration.
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第1レンズは両凸レンズであることが好ましい。全長を短く構成しながら結像性能を良好に保つことができる。さらに、f1を第1レンズの焦点距離、fを全系の合成焦点距離として、下記条件式(2)を満足させることが望ましい。
(2)0.44<f1 /f <0.87
条件式(2)は主に球面収差を補正するためのものである。条件式(2)の下限値を下回ると負の球面収差が過大となり第1レンズより後方にあるレンズでの補正が困難となる。また、コマ収差も過大に発生してしまうため好ましくない。反対に、条件式(2)の上限値を上回ると軸外のコマ収差の補正については有利となるが、第1レンズの像側面で発生する球面収差を、後続するレンズでは補正することが出来なくなる。
In the imaging lens according to the embodiment of the present invention, the first lens is preferably a biconvex lens. It is possible to maintain good imaging performance while shortening the overall length. Furthermore, it is desirable to satisfy the following conditional expression (2), where f1 is the focal length of the first lens and f is the combined focal length of the entire system.
(2) 0.44 <f1 / f <0.87
Conditional expression (2) is mainly for correcting spherical aberration. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the negative spherical aberration becomes excessive, and correction with a lens behind the first lens becomes difficult. Further, since coma aberration is excessively generated, it is not preferable. On the contrary, if the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, it is advantageous for correcting off-axis coma, but spherical aberration occurring on the image side surface of the first lens can be corrected by the subsequent lens. Disappear.
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第2レンズが物体側に凸面を持つ負の屈折力のメニスカスレンズであることが望ましい。 In the imaging lens according to the embodiment of the present invention, it is desirable that the second lens is a negative refractive meniscus lens having a convex surface on the object side.
第2レンズの物体側面が凹面となり両凹レンズとなると、高い像高の光束は物体側面と像側面双方で外方性のコマ収差を発生させることになってしまう。後続するレンズでそれらの補正を試みると、特に、7割から10割の周辺像高に対して、第4レンズの周辺部での正の屈折力を強めなくてはならず、結果として、周辺像高の射出瞳位置が近くなりすぎ、望ましいシェーディング特性が得られなくなる。 If the object side surface of the second lens becomes concave and becomes a biconcave lens, a light beam having a high image height will cause outward coma on both the object side surface and the image side surface. Attempting to correct them with subsequent lenses, especially for peripheral image heights of 70% to 100%, must increase the positive refractive power at the periphery of the fourth lens, The exit pupil position at the image height becomes too close, and the desired shading characteristics cannot be obtained.
一方、物体側の面を物体側に凸の面にすると、当該面では外方性コマ収差に対してそれを打ち消す方向の内方性のコマ収差を出すことが出来るため、第2レンズ群内でのコマ収差の発生を抑えることが容易となる。 On the other hand, if the object-side surface is convex to the object side, the coma in the direction that cancels out the outward coma aberration can be produced on the surface, and therefore, in the second lens group. It is easy to suppress the occurrence of coma in
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第3レンズを像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとし、f3を第3レンズの焦点距離、fを全系の合成焦点距離として、下記条件式(3)満足することが望ましい。
(3)0.5<f3/f< 3.9
条件式(3)は第3レンズの焦点距離を規定するもので、条件式(3)の上限値を超えて第3レンズの焦点距離が長くなると、第3レンズのパワーが弱くなり、特にコマ収差や非点収差の悪化を招くため望ましくない。条件式(3)の下限値を下回って第3レンズの焦点距離が短くなるとバックフォーカスが増大し、コンパクトに構成できなくなるうえ非点収差が増大し望ましくない。
In the imaging lens according to an embodiment of the present invention, the third lens is a positive meniscus lens having a convex surface facing the image plane side, f3 is the focal length of the third lens, and f is the combined focal length of the entire system. It is desirable that the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) 0.5 <f3 / f <3.9
Conditional expression (3) defines the focal length of the third lens. When the focal length of the third lens becomes longer than the upper limit of conditional expression (3), the power of the third lens becomes weaker, especially the coma. This is not desirable because it causes deterioration of aberration and astigmatism. If the focal length of the third lens becomes shorter than the lower limit value of the conditional expression (3), the back focus increases, making it impossible to form a compact lens and increasing astigmatism, which is not desirable.
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、低コスト化及び薄型化を同時に実現するために、第1レンズから第4レンズまでの全てのレンズをプラスチックレンズとすることが望ましい。プラスチックレンズはその素材自体のコストが低く、また、薄型化を実現する上で、レンズ加工上の制約がガラスレンズに比べて少ない。すなわち、レンズ中心厚やコバ部の厚みを薄くできるプラスチックレンズの方がガラスレンズに比べて薄型化に有利である。 In the imaging lens according to the embodiment of the present invention, it is desirable that all the lenses from the first lens to the fourth lens are plastic lenses in order to realize cost reduction and thickness reduction at the same time. The plastic lens is low in the cost of the material itself, and there are fewer restrictions on lens processing than a glass lens in realizing a reduction in thickness. That is, a plastic lens capable of reducing the lens center thickness and the edge thickness is more advantageous for reducing the thickness than a glass lens.
以下に、本発明撮像レンズの具体的な実施形態及びそれら実施形態にさらに具体的な数値を適用した数値実施例について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the imaging lens of the present invention and numerical examples in which specific numerical values are applied to these embodiments will be described.
なお、本発明撮像レンズにおいては非球面が採用されている。そこで、非球面変形量ΔH(h)は、面の頂点を原点とし光軸方向をX軸とした直交座標系において、光軸と直交する方向をh、頂点曲率半径をr、円錐定数をK、4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数をA、B、C、D、Eとして、数1式によって定義されるものとする。
Note that an aspherical surface is employed in the imaging lens of the present invention. Therefore, in the orthogonal coordinate system in which the aspherical surface deformation amount ΔH (h) is an orthogonal coordinate system in which the vertex of the surface is the origin and the optical axis direction is the X axis, the direction perpendicular to the optical axis is h, the vertex curvature radius is r, and the conic constant is K. It is assumed that the fourth, sixth, eighth, tenth, and twelfth aspherical coefficients are defined by
図1は本発明撮像レンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示すものである。撮像レンズ1は、物体側から順に、開口絞りS、両凸形状で両面が非球面で構成された第1レンズL1、物体側に凸の負メニスカス形状で両面が非球面で構成された第2レンズL2、像面側に凸の正メニスカス形状で両面が非球面で構成された第3レンズL3、光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成され両面が非球面で構成された第4レンズL4を配置して構成する。ここで、光学系中最後尾にあるガラスブロックGはローパスフィルタや撮像素子のリッドガラス等の代用として配設されたものである。すなわち、撮像レンズが小型の情報機器などに組み込まれて実際に使用されるときには、第4レンズと撮像素子の受光面IMGとの間にローパスフィルタや撮像素子のリッドガラスなどが配置される。そこで、第1の実施の形態1では、撮像レンズの設計時において、オハラ社製BK7(商品名)相当の硝材から成るフィルタをピント面(IMG)の直近に位置させた状態にすることによって、ローパスフィルタや撮像素子のリッドガラスなどによる影響を考慮するようにした。
FIG. 1 shows the lens configuration of a first embodiment of the imaging lens of the present invention. The
表1に前記第1の実施の形態にかかる撮像レンズ1に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。なお、表1及び他のレンズデータ示す表において、Siは物体側からi番目の面を、Rは第i面の近軸曲率半径を、Dは物体側からi番面の面とi+1番面の面との間の軸上面間隔を、Ndは物体側に第i面を有する媒体のd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を、νdは物体側に第i面を有する媒体のd線に対するアッベ数を、fは全系の合成焦点距離を、FnoはFナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示し、また、曲率半径Rに関し∞は当該面が平面であることを示す。さらに、非球面に関し、Kは円錐定数を、Aは4次の、Bは6次の、Cは8次の、Dは10次の、Eは12次の、非球面係数を示す。なお、表1及び以下の非球面係数を示す表において「E−i」は10を底とする指数表現、すなわち、「10−i」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「0.12345×10−5」を表している。
Table 1 shows lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the
図2は数値実施例1の縦収差(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示すものであり、球面収差を示す図で実線はd線に対するものを、破線はg線(λ=435.8nm)に対するものを、非点収差を示す図は縦軸に像高を、横軸にデファーカスをとり、実線はサジタル像面を、破線はメリジョナル像面を、それぞれ示す。また、歪曲収差を表す図の縦軸は像高、横軸は%を示す。 FIG. 2 shows longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion) of Numerical Example 1. The diagram shows spherical aberration, where the solid line is for the d line and the broken line is the g line (λ = 435.8 nm). In the graph showing astigmatism, the vertical axis represents the image height, the horizontal axis represents the defocus, the solid line represents the sagittal image plane, and the broken line represents the meridional image plane. Further, the vertical axis of the graph showing distortion aberration represents the image height, and the horizontal axis represents%.
図3は本発明撮像レンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示すものである。撮像レンズ2は、物体側から順に、開口絞りS、両凸形状で両面が非球面で構成された第1レンズL1、物体側に凸の負メニスカス形状で両面が非球面で構成された第2レンズL2、像面側に凸の正メニスカス形状で両面が非球面で構成された第3レンズL3、光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成され両面が非球面で構成された第4レンズL4を配置して構成する。ここで、光学系中最後尾にあるガラスブロックGはローパスフィルタや撮像素子のリッドガラス等の代用として配設されたものである。すなわち、撮像レンズが小型の情報機器などに組み込まれて実際に使用されるときには、第4レンズと撮像素子の受光面IMGとの間にローパスフィルタや撮像素子のリッドガラスなどが配置される。そこで、第2の実施の形態2では、撮像レンズの設計時において、オハラ社製BK7(商品名)相当の硝材から成るフィルタをピント面(IMG)の直近に位置させた状態にすることによって、ローパスフィルタや撮像素子のリッドガラスなどによる影響を考慮するようにした。
FIG. 3 shows the lens configuration of a second embodiment of the imaging lens of the present invention. The
表2に前記第2の実施の形態にかかる撮像レンズ2に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。
Table 2 shows lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the
図4は数値実施例2の縦収差(球面収差、非点収差、歪曲収差)を示すものであり、球面収差を示す図で実線はd線に対するものを、破線はg線に対するものを、非点収差を示す図は縦軸に像高を、横軸にデファーカスをとり、実線はサジタル像面を、破線はメリジョナル像面を、それぞれ示す。また、歪曲収差を表す図の縦軸は像高、横軸は%を示す。 FIG. 4 shows longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion) of Numerical Example 2. In the graph showing spherical aberration, the solid line is for d line, the broken line is for g line, In the diagram showing the point aberration, the vertical axis represents the image height, the horizontal axis represents the defocus, the solid line represents the sagittal image plane, and the broken line represents the meridional image plane. Further, the vertical axis of the graph showing distortion aberration represents the image height, and the horizontal axis represents%.
表3に数値実施例1及び数値実施例2の前記条件式(1)〜(3)対応値を示す。 Table 3 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (3) in Numerical Example 1 and Numerical Example 2.
前記各表及び各収差図に示すように、数値実施例1及び数値実施例2にかかる撮像レンズは、共に、条件式(1)〜(3)を満足し、全長が6mm強以下と短く、開放F値も3.0前後と明るく、さらに、各収差が良好に補正された高い結像性能を示す。 As shown in the respective tables and aberration diagrams, the imaging lenses according to Numerical Example 1 and Numerical Example 2 both satisfy conditional expressions (1) to (3), and the total length is as short as 6 mm or less. The open F-number is also bright at around 3.0, and further shows high imaging performance with each aberration corrected satisfactorily.
次に、本発明撮像装置について説明する。 Next, the imaging apparatus of the present invention will be described.
本発明撮像装置は、撮像レンズと、該撮像レンズによって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、前記撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有し両凸形状の第1レンズ、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第2レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第3レンズ及び光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した第4レンズを配置してなるものである。すなわち、前記した本発明撮像レンズと該撮像レンズによって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えたものである。 The imaging device of the present invention is an imaging device including an imaging lens and an imaging element that converts an optical image formed by the imaging lens into an electric signal. A biconvex first lens having negative refractive power, a negative meniscus second lens having negative refractive power with the convex surface facing the object side, and a positive meniscus second lens with the convex surface facing the image side A third lens and a fourth lens configured so that the vicinity of the optical axis has negative refractive power and the positive refractive power increases as it goes to the periphery of the lens are arranged. That is, the image pickup lens according to the present invention and an image pickup device that converts an optical image formed by the image pickup lens into an electric signal are provided.
前記したように撮像レンズが、小型で高性能であるため、撮像装置も小型で高性能に構成でき、小型の機器、例えば、携帯電話、ノート型、特に、モバイルコンピュータなどと称される、持ち運びに適したパーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯型情報機器等に搭載するのに好適である。 As described above, since the imaging lens is small and has high performance, the imaging device can also be configured to be small and have high performance, and is portable, referred to as a small device such as a mobile phone, a notebook type, particularly a mobile computer. It is suitable to be mounted on a portable information device such as a personal computer suitable for the above, PDA (Personal Digital Assistant).
図7に本発明撮像装置の最も簡単な構成例のブロック図を示す。 FIG. 7 shows a block diagram of the simplest configuration example of the imaging apparatus of the present invention.
撮像装置10は、撮像レンズ20と該撮像レンズ20によって形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子30とを備える。撮像素子30にはCCDやCMOS等の光電変換素子を用いたものを使用することが出来る。撮像素子30の出力は画像処理回路40によって各種処理が施され、制御部50に送られる。前記撮像レンズ20には前記した第1の実施の形態にかかる撮像レンズ1や第2の実施の形態にかかる撮像レンズ2を使用することが出来る。あるいは、前記した実施の形態以外の形態による本発明撮像レンズを使用しても良い。
The
そして、外部から制御部50に入力される各種操作信号による処理が為される。例えば、表示指令が制御部50に入力されると、表示手段、例えば、液晶ディスプレイ60に画像が表示され、また、記録操作指令が制御部50に入力されることによって所定の記録媒体70に画像信号として記録される。なお、前記した表示手段60や記録媒体70は、デジタルスチルカメラのように撮像装置自体が備えているものであっても、あるいは、外部、例えば、USB(Universal Serial Bus)等の接続手段を介して接続されているパーソナルコンピュータやPDA等の情報機器に備えられている表示手段や記録媒体であっても良い。
And the process by the various operation signals input into the
図8に本発明撮像装置をパーソナルコンピュータに内蔵する例を示す。 FIG. 8 shows an example in which the imaging apparatus of the present invention is built in a personal computer.
図8に示すパーソナルコンピュータ80はノート型のパーソナルコンピュータであって、本体部81と表示部82とがヒンジ部83によって開閉自在に連結されて成り、図8は表示部82が本体部81に対して開かれた状態を示し、不使用時には、表示部82が本体部81の上面を覆うようにされる。
A
前記本体部81の上面には、文字入力キー、機能操作キー等の各種キーが配列されたキーボード部81aやポインタ操作部81b等が配置され、また、本体部81の側面には、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、FD(Floppy Disk)ドライブ、メモリカードスロット等の記録媒体の挿脱口81c、USBコネクタ等の外部機器接続部81d等が設けられている。
On the upper surface of the
前記表示部82の内面、すなわち、2つの部分を閉じたときに本体部81の上面と向き合う面にはその大部分を占めるように液晶表示パネル82aが設けられており、さらに、液晶表示パネル82aの上部の角に近接した箇所に形成された臨ませ孔82bから図示しない内蔵カメラの前玉レンズ82cが外部に望まされている。そして、この内蔵カメラに本発明撮像装置を使用することが可能である。この場合、図7で説明した表示手段60は液晶表示パネル82aとなり、また、記録媒体70は、前記挿脱口81cから挿脱されるDVD−R、DVD−RAM、DVD−RW、フロッピーディスク(登録商標)、メモリカード等である。
A liquid
前記したように、本発明撮像装置をパーソナルコンピュータ80に内蔵させることにより、例えば、パーソナルコンピュータ80を使用したテレビ電話のカメラ部として使用して、テレビ会議等に使用することが出来、あるいは、パーソナルコンピュータ80にインストールされたゲームソフトと内蔵したカメラとを連携させて使用するなど幅広く活用することが出来る。
As described above, by incorporating the imaging device of the present invention in the
なお、上記した実施の形態及び数値実施例において示した具体的な構造及び形状並びに数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 It should be noted that the specific structures, shapes, and numerical values shown in the embodiments and numerical examples described above are only examples of the implementations that are carried out in carrying out the present invention, and thus the technology of the present invention. The scope should not be interpreted in a limited way.
1…撮像レンズ、2…撮像レンズ、S…開口絞り、L1…第1レンズ、L2…第2レンズ、L3…第3レンズ、L4…第4レンズ、10…撮像装置、20…撮像レンズ、30…撮像素子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ことを特徴とする撮像レンズ。 In order from the object side, an aperture stop, a biconvex first lens having a positive refractive power, a negative meniscus second lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the object side, and a convex surface on the image side A third lens having a positive meniscus shape facing the lens and a fourth lens configured so that the vicinity of the optical axis has a negative refractive power and the positive refractive power increases toward the periphery of the lens. A characteristic imaging lens.
(1)0.02 <T/f<0.09
但し、
T:第4レンズの像面側となる非球面形状の最も像側にせり出した部分の光軸上の面頂点から光軸にそって計った距離(サグ量)
f:レンズ全系の合成焦点距離
とする。 The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
(1) 0.02 <T / f <0.09
However,
T: Distance (sag amount) measured along the optical axis from the surface apex on the optical axis of the most aspherical portion of the aspherical surface on the image plane side of the fourth lens.
f: The combined focal length of the entire lens system.
前記撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有し両凸形状の第1レンズ、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第2レンズ、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第3レンズ及び光軸近傍が負の屈折力を持ちレンズの周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなるように構成した第4レンズを配置してなる
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging device including an imaging lens and an imaging element that converts an optical image formed by the imaging lens into an electrical signal,
The imaging lens includes, in order from the object side, an aperture stop, a first biconvex lens having a positive refractive power, and a negative meniscus second lens having a negative refractive power and having a convex surface facing the object side. A positive meniscus third lens with a convex surface facing the image side and a fourth lens configured so that the refractive power in the vicinity of the optical axis has a negative refractive power and the positive refractive power increases toward the periphery of the lens. An imaging apparatus characterized by comprising:
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