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JP2010026387A - 撮像レンズ及び撮像装置 - Google Patents

撮像レンズ及び撮像装置 Download PDF

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JP2010026387A
JP2010026387A JP2008189891A JP2008189891A JP2010026387A JP 2010026387 A JP2010026387 A JP 2010026387A JP 2008189891 A JP2008189891 A JP 2008189891A JP 2008189891 A JP2008189891 A JP 2008189891A JP 2010026387 A JP2010026387 A JP 2010026387A
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imaging lens
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Abstract

【課題】本発明は、レンズ全系の全長を短縮化しつつも製造敏感度を低減して光学性能を向上するようにする。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズとを具え、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成した。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像レンズ及び撮像装置に関し、例えば広角度な画角に対応した撮像レンズに適用して好適であると共に、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機等の小型の撮像装置に適用して好適なものである。
従来、CCDやCMOS等の固体撮像素子を用いた撮像装置が搭載されたカメラ付携帯電話機やデジタルスチルカメラが知られている。このような撮像装置においては、より一層の小型化が要求されており、当該撮像装置に搭載される撮像レンズにおいても、小型で全長の短いものが要求されている。
それと同時に撮像レンズに対する広角化も望まれており、小型化の要求とあいまって焦点距離が短いものが要望されている。
また近年では、カメラ付き携帯電話機のような小型撮像機器においても、小型化と共に撮像素子の高画素化が進んでおり、メガピクセル以上の高画素撮像素子を搭載したモデルが普及機となっている。
それと同時に、撮像レンズの広角化も望まれており、そのために小型撮像機器に搭載される撮像装置の撮像レンズとしても、こうした高画素撮像素子に対応する高いレンズ性能が要求されている。こうした小型かつ高性能の撮像レンズとしては、3枚構成以上のものが必要となりつつある(例えば、特許文献1乃至特許文献4参照)。
特開2007-155868公報 特開2005-292559公報 特開2004-341512公報 特開2008-33376公報
ところで上述した特許文献1に記載の撮像レンズにおいては、レンズを3枚必要とする構成であるが、近年における撮像素子の高画素化に対しては、高い解像力を有し、かつ色収差の小さいレンズが求められている。これに対し、このような3枚構成の撮像レンズではレンズ枚数が不足し、色収差等を補正し切れず、必要とされる光学性能を得ることは困難であるという問題があった。
また、上述した特許文献2に記載の撮像レンズにおいては、レンズを4枚必要とする構成であり、高い収差補正能力を有しているが、全長が長いため十分に小型化されているとはいえない。
撮像レンズの広角化に伴い、各レンズの屈折力パワーが強くなることを考慮すると、製造感度が低くなるような構成を取らなければならないところ、この4枚構成の撮像レンズでは、絞りが光学系の一番前に配置されていることから、レンズ間の軸ずれ等による収差変動が大きくなる等の製造敏感度が高くなり、その分、光学性能を低下させる要因になってしまうという問題があった。
さらに、上述した特許文献3及び特許文献4に記載の撮像レンズにおいては、倍率色収差、軸上色収差に対する補正と、軸外収差に対する補正とが十分に出来ておらず、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した適切な撮像レンズとはいえず、かつ、焦点距離も短くないため広角化とは言えず、全長も短くないという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高画素撮像素子に対応した良好な光学特性を有する小型の撮像レンズ及びその撮像レンズを用いた撮像装置を提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明の撮像レンズにおいては、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズとを具え、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第2レンズの焦点距離
ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
これにより撮像レンズにおいては、開口絞りを第1レンズと第2レンズとの間に配置しているため、開口絞りを物体側の一番前に配置する場合に比べて、屈折力の強い第1レンズ及び第2レンズにおける光線の通る光軸からの像高が低くなり、製造敏感度を低減して光学性能の向上を図ることが出来ると共に、開口絞りの絞り位置を光学系の前方寄りに極力配置して射出瞳を前方に位置させることによりレンズ全系の全長を短縮化することができる。
また撮像レンズにおいては、第2レンズの形状が物体側に凹形状となっていることにより、当該第2レンズに対する光線の入射角を小さく出来るので、撮像レンズの広角化に対しても収差の発生を抑制することができる。
条件式(1)は、レンズ全系の焦点距離fと、第2レンズの焦点距離f2との比を規定するものであり、第2レンズの屈折力を制限している。本発明の撮像レンズでは、条件式(1)の規定値を外れると、軸外収差(特にコマ収差)と像面湾曲の補正が困難になる。
このように本発明の撮像レンズでは、条件式(1)を満足することにより、軸上収差だけでなく、特に軸外からの光線によって発生する収差を効果的に補正し得るようになされている。
また本発明の撮像レンズでは、レンズ全系の全長短縮及び広角化を行ううえで、条件式(1)のように第2レンズのパワーを規定することにより、当該第2レンズの製造感度をある程度低く抑え得るようになされている。
また条件式(2)は、第2レンズのアッベ数に関する条件を示しており、当該アッベ数がこの条件範囲内に入るようにすることにより、撮像レンズの広角化に伴って発生する倍率色収差、軸上色収差を効果的に補正するものである。
この撮像レンズでは、条件式(2)の上限を外れると、軸上色収差、倍率色収差が大きくなってしまい、逆に、下限を外れると、補正過剰になって軸上色収差、倍率色収差が増大してしまって良好な光学性能を維持できなくなってしまう。
このように撮像レンズでは、条件式(1)及び条件式(2)を満足することにより、メガピクセル以上の高画素化撮像素子に対して広角化に伴う収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
また、撮像レンズでは、以下の条件式(3)を満足するように構成されている。
(3)0.6<f/f<1.5
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第3レンズの焦点距離
とする。
従って、撮像レンズにおいては、条件式(3)における規定値の上限を外れると、第3レンズのパワーが弱くなり過ぎてしまい、第2レンズで発生した収差を補正し切れなくなってしまう。
また撮像レンズでは、条件式(3)における規定値の下限を外れると、第3レンズのパワーが強くなり過ぎてしまい、それに伴って第2レンズのパワーも強くなり、製造敏感度が高くなってしまうと共に、第2レンズで発生したコマ収差、非点収差、像面湾曲を補正できなくなってしまう。
すなわち撮像レンズでは、条件式(3)を満足することにより、製造敏感度を上げることなく、収差の発生を効果的に抑制し得るようになされている。
さらに、撮像レンズの第1レンズ及び第2レンズは、物体側又は像側の少なくとも1面が非球面形状に形成され、第3レンズ及び上記第4レンズは物体側及び像側の両方の面が非球面形状に形成されている。
これにより撮像レンズでは、特に軸外で発生するコマ収差、像面湾曲、歪曲収差を効果的に補正し得るようになされている。
さらに、撮像レンズでは、第4レンズが以下の条件式(4)を満足するように構成されている。
(4)ν>50
但し、
ν:第4レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
条件式(4)は、第4レンズのアッベ数を規定するものであり、この規定値を下回ると、倍率色収差を補正できなくなってしまう。
このように撮像レンズでは、条件式(3)及び条件式(4)を満足することにより、製造敏感度を上げることなく、収差の発生を抑え得るようになされている。
また、本発明の撮像装置においては、撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを具え、
撮像レンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、
光量の調節を行う開口絞りと、
物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、
負の屈折力を有する第4レンズと
を具え、
以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第2レンズの焦点距離
ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
これにより本発明の撮像装置における撮像レンズにおいては、開口絞りを第1レンズと第2レンズとの間に配置しているため、開口絞りを物体側の一番前に配置する場合に比べて、屈折力の強い第1レンズ及び第2レンズにおける光線の通る光軸からの像高が低くなり、製造敏感度を低減して光学性能の向上を図ることが出来ると共に、開口絞りの絞り位置を光学系の前方寄りに極力配置して射出瞳を前方に位置させることによりレンズ全系の全長を短縮化することができる。
また本発明の撮像装置における撮像レンズにおいては、第2レンズの形状が物体側に凹形状となっていることにより、当該第2レンズに対する光線の入射角を小さく出来るので、撮像レンズの広角化に対しても収差の発生を抑制することができる。
条件式(1)は、レンズ全系の焦点距離fと、第2レンズの焦点距離f2との比を規定するものであり、第2レンズの屈折力を制限している。従って本発明の撮像装置における撮像レンズでは、条件式(1)の規定値を外れると、軸外収差(特にコマ収差)と像面湾曲の補正が困難になる。
このように本発明の撮像装置における撮像レンズでは、条件式(1)を満足することにより、軸中心付近ではなく、特に軸外からの光線によって発生する収差を効果的に補正し得るようになされている。
また本発明の撮像装置における撮像レンズでは、レンズ全系の全長短縮及び広角化を行ううえで、条件式(1)のように第2レンズのパワーを規定することにより、当該第2レンズの製造感度をある程度低く抑え得るようになされている。
また条件式(2)は、第2レンズのアッベ数に関する条件を示しており、当該アッベ数がこの条件範囲内に入るようにすることにより、本発明の撮像装置における撮像レンズの広角化に伴って発生する倍率色収差、軸上色収差を効果的に補正するものである。
この撮像装置の撮像レンズでは、条件式(2)の上限を外れると、軸上色収差、倍率色収差が大きくなってしまい、逆に、下限を外れると、補正過剰になって軸上色収差、倍率色収差が増大してしまって良好な光学性能を維持できなくなってしまう。
このように本発明の撮像装置の撮像レンズでは、条件式(1)及び条件式(2)を満足することにより、メガピクセル以上の高画素化撮像素子に対して広角化に伴う収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
従って、本発明の撮像装置においては、撮像レンズにおける開口絞りを第1レンズと第2レンズとの間に配置しているため、製造敏感度を低減して光学性能の向上を図ることが出来ると共に、撮像素子の高画素化に対して広角化に伴う収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化することができるので、良好な光学性能を有すると共に一段と小型化することができる。
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズとを具え、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第2レンズの焦点距離
ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
従って、撮像レンズにおいては、開口絞りを第1レンズと第2レンズとの間に配置しているため、製造敏感度の低下による光学性能の向上を図ることが出来ると共に、撮像素子の高画素化に対して広角化に伴う収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
また、本発明の撮像装置は、撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを具え、
撮像レンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、
光量の調節を行う開口絞りと、
物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、
負の屈折力を有する第4レンズと
を具え、
以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第2レンズの焦点距離
ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
従って、撮像装置においては、撮像レンズにおける開口絞りを第1レンズと第2レンズとの間に配置しているため、製造敏感度を低減して光学性能の向上を図ることが出来ると共に、撮像素子の高画素化に対して広角化に伴う収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化することができるので、良好な光学性能を有しながら一段と小型化することができる。
以下、本発明の撮像レンズ及び撮像装置を実施する一実施の形態を詳述する。
〔1〕撮像レンズの構成
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズと、開口絞りと、物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズとによって構成されている。
ここで、本発明の撮像レンズにおいては、第1レンズ乃至第4レンズの全てがプラスチックで構成されており、第1レンズがポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズがポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズがポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズがポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズでは、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズと第2レンズとの間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズでは、開口絞りを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズ及び第2レンズにおける光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズは、開口絞りをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズと第2レンズとの間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズでは、開口絞りを第1レンズと第2レンズとの間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短縮化し得るようになされている。
また、撮像レンズでは、第2レンズが物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズに対する光線の入射角が小さくなって、当該撮像レンズの広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
また、この撮像レンズは、以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第2レンズの焦点距離
ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
条件式(1)は、レンズ全系の焦点距離fと、第2レンズの焦点距離f2との比を規定するものであり、第2レンズの屈折力を制限している。この撮像レンズでは、条件式(1)の規定値を外れると、軸外収差(特にコマ収差)と像面湾曲の補正が困難になる。
このように撮像レンズでは、条件式(1)を満足することにより、軸中心付近ではなく、特に軸外からの光線によって発生する収差を効果的に補正し得るようになされている。
また撮像レンズでは、レンズ全系の全長短縮及び広角化を行ううえで、条件式(1)のように第2レンズのパワーを規定することにより、当該第2レンズの製造感度をある程度低く抑え得るようになされている。
条件式(2)は、第2レンズのアッベ数に関する条件を示しており、当該アッベ数がこの条件範囲内に入るようにすることにより、撮像レンズの広角化に伴って発生する倍率色収差、軸上色収差を効果的に補正するものである。
この撮像レンズでは、条件式(2)の上限を外れると、軸上色収差、倍率色収差が大きくなってしまい、逆に、下限を外れると、補正過剰になって軸上色収差、倍率色収差が増大してしまって良好な光学性能を維持できなくなってしまう。
このように撮像レンズでは、条件式(1)及び条件式(2)を満足することにより、メガピクセル以上の高画素化撮像素子に対して広角化に伴う収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
さらに、この撮像レンズは、以下の条件式(3)を満足するように構成されている。
(3)0.35<f/f<1.5
但し、
:第3レンズの焦点距離
とする。
条件式(3)は、第3レンズのパワー(屈折力)を規定するものである。この撮像レンズでは、条件式(3)における規定値の上限を外れると、第3レンズのパワーが弱くなり過ぎてしまい、第2レンズで発生した収差を補正し切れなくなってしまう。
また撮像レンズでは、条件式(3)における規定値の下限を外れると、第3レンズのパワーが強くなり過ぎてしまい、それに伴って第2レンズのパワーも強くなり、製造敏感度が高くなってしまうと共に、第2レンズで発生したコマ収差、非点収差、像面湾曲を補正できなくなってしまう。
すなわち撮像レンズでは、条件式(3)を満足することにより、製造敏感度を上げることなく、収差の発生を効果的に抑制し得るようになされている。
また、この撮像レンズにおける第1レンズ及び第2レンズは、物体側及び像側の少なくとも1面が非球面形状であり、第3レンズ及び第4レンズは物体側及び像側の両面が非球面形状であることを特徴としている。これにより撮像レンズは、特に軸外で発生するコマ収差、像面湾曲、歪曲収差を効果的に補正し得るようになされている。
なお、撮像レンズでは、第1レンズの両面を非球面形状にすることにより、当該第1レンズを介して球面収差を効果的に補正し得、また第2レンズの両面を非球面形状にすることにより、非点収差、像面湾曲及びコマ収差を効果的に補正し得るようになされている。
因みに撮像レンズでは、第1レンズ及び第2レンズの両面を非球面形状にする場合、製造難易度が上がってしまうため、できるだけ物体側及び像側の何れか1面だけを非球面形状にすることが望ましい。
但し、撮像レンズでは、広角化に伴って発生するコマ収差、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を補正するために両面を非球面にすることが理想的である。
さらに、この撮像レンズは、以下の条件式(4)を満足するように構成されている。
(4)ν>50
但し、
ν:第4レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
条件式(4)は、第4レンズのアッベ数を規定するものであり、この規定値を下回ると、倍率色収差を補正できなくなってしまう。
このように撮像レンズでは、条件式(3)及び条件式(4)を満足することにより、製造敏感度を上げることなく、収差の発生を効果的に抑制し得るようになされている。
かくして本発明においては、メガピクセル以上の高画素化された撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、画角の広角化による光学性能の低下が少ない、レンズ系全長の一段と短い小型の撮像レンズを構成し得るようになされている。
〔2〕数値実施例
次に、本発明の撮像レンズに対して具体的な数値を適用した数値実施例について、以下、図面及び図表を用いて説明する。なお、数値実施例において使用する記号の意味は、次の通りである。
「FNo」はFナンバー、「f」はレンズ系全体の焦点距離、「2ω」は対角の全画角、「Si」は物体側から数えてi番目の面番号、「Ri」は第i番目の面の曲率半径、「di」は物体側からi番目の面とi+1番目の面との間の軸上面間隔、「ni」は第iレンズのd線(波長587.6nm)における屈折率、「νi」は第iレンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数である。
面番号に関して「ASP」は当該面が非球面であることを示し、曲率半径に関して「∞」は当該面が平面であることを示している。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面形状に形成されたものがあり、その非球面形状は、非球面の深さを「Z」、光軸からの高さを「Y」、曲率半径を「R」、円錐定数を「K」、4次、6次、8次及び10次の非球面係数をそれぞれ「A」、「B」、「C」及び「D」とすると、次式の数1によって定義される。
Figure 2010026387
〔2−1〕第1数値実施例
図1において、1は全体として第1数値実施例における撮像レンズを示し、4枚のレンズを有する構成である。
撮像レンズ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG1と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG2と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG3と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG4とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ1においては、第1レンズG1乃至第4レンズG4の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG1がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG2がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG3がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG4がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ1では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG1と第2レンズG2との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ1では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG1及び第2レンズG2における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ1は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG1と第2レンズG2との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ1では、開口絞りSを第1レンズG1と第2レンズG2との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ1では、第2レンズG2が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG2に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ1は、第4レンズG4と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ1では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ広角化に伴う諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表1に、第1数値実施例の撮像レンズ1に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ1においては、第1レンズG1における物体側の面(R1)、第1レンズG1における像側の面(R2)、第2レンズG2における物体側の面(R4)、第2レンズG2における像側の面(R5)、第3レンズG3における物体側の面(R6)、第3レンズG3における像側の面(R7)、第4レンズG4における物体側の面(R8)、第4レンズG4における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
続いて、第1数値実施例の撮像レンズ1における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表2に示す。なお、表2において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第1数値実施例の撮像レンズ1における諸収差を図2に示す。この非点収差図では、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図2における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第1数値実施例の撮像レンズ1では諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−2〕第2数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図3において、20は全体として第2数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ20は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG21と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG22と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG23と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG24とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ20においても、第1レンズG21乃至第4レンズG24の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG21がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG22がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG23がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG24がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ20では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG21と第2レンズG22との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ20では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG21及び第2レンズG22における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ20は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG21と第2レンズG22との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ20では、開口絞りSを第1レンズG21と第2レンズG22との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ20では、第2レンズG22が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG22に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ20は、第4レンズG24と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ20では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表3に、第2数値実施例の撮像レンズ20に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ20においては、第1レンズG21における物体側の面(R1)、第1レンズG21における像側の面(R2)、第2レンズG22における物体側の面(R4)、第2レンズG22における像側の面(R5)、第3レンズG23における物体側の面(R6)、第3レンズG23における像側の面(R7)、第4レンズG24における物体側の面(R8)、第4レンズG24における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
続いて、第2数値実施例の撮像レンズ20における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表4に示す。なお、表4において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第2数値実施例の撮像レンズ20における諸収差を図4に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図4における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第2数値実施例の撮像レンズ20においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−3〕第3数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図5において、30は全体として第3数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ30は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG31と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG32と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG33と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG34とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ30においても、第1レンズG31乃至第4レンズG34の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG31がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG32がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG33がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG34がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ30では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG31と第2レンズG32との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ30では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG31及び第2レンズG32における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ30は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG31と第2レンズG32との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ30では、開口絞りSを第1レンズG31と第2レンズG32との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ30では、第2レンズG32が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG32に対する光線の入射角が小さくなって収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ30は、第4レンズG34と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ30では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表5に、第3数値実施例の撮像レンズ30に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ30においては、第1レンズG31における物体側の面(R1)、第2レンズG32における物体側の面(R4)、第3レンズG33における物体側の面(R6)、第3レンズG33における像側の面(R7)、第4レンズG34における物体側の面(R8)、第4レンズG34における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
これに対して撮像レンズ30においては、第1レンズG31における像側の面(R2)、第2レンズG32における像側の面(R5)が球面形状に形成されている。
続いて、第3数値実施例の撮像レンズ30における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表6に示す。なお、表6において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第3数値実施例の撮像レンズ30における諸収差を図6に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図6における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第3数値実施例の撮像レンズ30においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−4〕第4数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図7において、40は全体として第4数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ40は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG41と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG42と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG43と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG44とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ40においても、第1レンズG41乃至第4レンズG44の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG41がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG42がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG43がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG44がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ40では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG41と第2レンズG42との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ40では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG41及び第2レンズG42における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ40は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG41と第2レンズG42との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ40では、開口絞りSを第1レンズG41と第2レンズG42との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ40では、第2レンズG42が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG42に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ40は、第4レンズG44と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ40では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表7に、第4数値実施例の撮像レンズ40に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ40においては、第1レンズG41における物体側の面(R1)、第1レンズG41における像側の面(R2)、第2レンズG42における物体側の面(R4)、第2レンズG42における像側の面(R5)、第3レンズG43における物体側の面(R6)、第3レンズG43における像側の面(R7)、第4レンズG44における物体側の面(R8)、第4レンズG44における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
続いて、第4数値実施例の撮像レンズ40における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表8に示す。なお、表8において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第4数値実施例の撮像レンズ40における諸収差を図8に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図8における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第4数値実施例の撮像レンズ40においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−5〕第5数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図9において、50は全体として第5数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ50は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG51と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG52と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG53と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG54とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ50においても、第1レンズG51乃至第4レンズG54の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG51がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG52がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG53がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG54がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ50では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG51と第2レンズG52との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ50では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG51及び第2レンズG52における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ50は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG51と第2レンズG52との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ50では、開口絞りSを第1レンズG51と第2レンズG52との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ50では、第2レンズG52が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG52に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ50は、第4レンズG54と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ50では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表9に、第5数値実施例の撮像レンズ50に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ50においては、第1レンズG51における物体側の面(R1)、第1レンズG51における像側の面(R2)、第2レンズG52における物体側の面(R4)、第2レンズG52における像側の面(R5)、第3レンズG53における物体側の面(R6)、第3レンズG53における像側の面(R7)、第4レンズG54における物体側の面(R8)、第4レンズG54における像側の面(R9)が非球面に形成されている。
続いて、第5数値実施例の撮像レンズ50における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表10に示す。なお、表10において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第5数値実施例の撮像レンズ50における諸収差を図10に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図10における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第5数値実施例の撮像レンズ50においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−6〕第6数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図11において、60は全体として第6数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ60は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG61と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG62と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG63と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG64とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ60においても、第1レンズG61乃至第4レンズG64の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG61がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG62がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG63がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG64がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ60では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG61と第2レンズG62との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ60では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG61及び第2レンズG62における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ60は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG61と第2レンズG62との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ60では、開口絞りSを第1レンズG61と第2レンズG62との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ60では、第2レンズG62が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG62に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ60は、第4レンズG64と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ60では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表11に、第6数値実施例の撮像レンズ60に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ60においては、第1レンズG61における物体側の面(R1)、第1レンズG61における像側の面(R2)、第2レンズG62における物体側の面(R4)、第2レンズG62における像側の面(R5)、第3レンズG63における物体側の面(R6)、第3レンズG63における像側の面(R7)、第4レンズG64における物体側の面(R8)、第4レンズG64における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
続いて、第6数値実施例の撮像レンズ60における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表12に示す。なお、表12において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第6数値実施例の撮像レンズ60における諸収差を図12に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図12における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第6数値実施例の撮像レンズ60においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−7〕第7数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図13において、70は全体として第7数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ70は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG71と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG72と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG73と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG74とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ70においても、第1レンズG71乃至第4レンズG74の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG71がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG72がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG73がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG74がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ70では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG71と第2レンズG72との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ70では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG71及び第2レンズG72における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ70は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG71と第2レンズG72との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ70では、開口絞りSを第1レンズG71と第2レンズG72との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ70では、第2レンズG72が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG72に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ70は、第4レンズG74と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ70では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表13に、第7数値実施例の撮像レンズ70に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ70においては、第1レンズG71における物体側の面(R1)、第1レンズG71における像側の面(R2)、第2レンズG72における物体側の面(R4)、第2レンズG72における像側の面(R5)、第3レンズG73における物体側の面(R6)、第3レンズG73における像側の面(R7)、第4レンズG74における物体側の面(R8)、第4レンズG74における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
続いて、第7数値実施例の撮像レンズ70における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表14に示す。なお、表14において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第7数値実施例の撮像レンズ70における諸収差を図14に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図14における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第7数値実施例の撮像レンズ70においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−8〕第8数値実施例
図1との対応部分に同一符号を付した図15において、80は全体として第8数値実施例における撮像レンズを示し、この場合も4枚のレンズを有する構成である。
この撮像レンズ80は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズG81と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズG82と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズG83と、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズG84とによって構成されている。
ここで、撮像レンズ80においても、第1レンズG81乃至第4レンズG84の全てがプラスチックで構成されており、第1レンズG81がポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズG82がポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズG83がポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズG84がポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像レンズ80では、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りSを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズG81と第2レンズG82との間に配置するようにした。
これにより、この撮像レンズ80では、開口絞りSを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強い第1レンズG81及び第2レンズG82における光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また、この撮像レンズ80は、開口絞りSをなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズG81と第2レンズG82との間)に配置するようにしたことにより、射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得るようになされている。
すなわち、この撮像レンズ80では、開口絞りSを第1レンズG81と第2レンズG82との間に配置することにより、製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得るようになされている。
また、撮像レンズ80では、第2レンズG82が物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズG82に対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
なお撮像レンズ80は、第4レンズG84と像面IMGとの間に、当該像面IMGを保護するためのシールガラスSGが配置されている。
このように撮像レンズ80では、上述したようなレンズエレメント構成とすることによって、製造敏感度を低減しながらレンズ系全長を短縮化し、かつ諸収差を良好に補正し得るようになされている。
表15に、第8数値実施例の撮像レンズ80に具体的数値を適用したときのレンズデータを、FナンバーFNo、レンズ系全長の焦点距離f及び画角2ωと共に示す。
Figure 2010026387
この撮像レンズ80においては、第1レンズG81における物体側の面(R1)、第1レンズG81における像側の面(R2)、第2レンズG82における物体側の面(R4)、第2レンズG82における像側の面(R5)、第3レンズG83における物体側の面(R6)、第3レンズG83における像側の面(R7)、第4レンズG84における物体側の面(R8)、第4レンズG84における像側の面(R9)が非球面形状に形成されている。
続いて、第8数値実施例の撮像レンズ80における非球面の4次、6次、8次及び10次の非球面係数「A」、「B」、「C」及び「D」を円錐係数「K」と共に、表16に示す。なお、表16において、「E−01」は10を底とする指数表現、即ち「10−1」を表しており、例えば「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
Figure 2010026387
次に、第8数値実施例の撮像レンズ80における諸収差を図16に示す。この非点収差図においても、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
この図16における諸収差図(球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図)から、第8数値実施例の撮像レンズ80においても諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが分かる。
〔2−9〕条件式に対応した諸数値
次に、上述した条件式(1)乃至条件式(4)に対応した第1数値実施例乃至第8数値実施例における撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70、80の諸数値を表17に示す。
Figure 2010026387
この表17によれば、条件式(1)の通り、「f/f」が最大でも「−1.54」であって、条件式(1)f/f<−1.5を満足していることが分かる。
また表17によれば、第2レンズG2、G22、G32、G42、G52、G62、G72及びG82のd線(波長587.6nm)におけるアッベ数νが、最小値「12.0」から最大値「27.0」で、条件式(2)12<ν<28を満足していることが分かる。
さらに表17によれば、条件式(3)の通り、「f/f」が最小値「0.61」であって、最大値「1.16」であるため、条件式(3)0.6<f/f<1.5を満足していることが分かる。
最後に、表17によれば、第4レンズG4、G24、G34、G44、G54、G64、G74及びG84のd線(波長587.6nm)におけるアッベ数νが、全て「56.0」であって、条件式(4)ν>50を満足していることが分かる。
従って、第1数値実施例乃至第8数値実施例における撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70、80については、上述した条件式(1)乃至条件式(4)を全て満足するようになされている。
このように第1数値実施例乃至第8数値実施例における撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70、80においては、上述した特許文献3及び特許文献4に記載された発明と比べた場合、条件式(1)乃至条件式(4)を満足する数値範囲が大きく異なる。
これにより第1数値実施例乃至第8数値実施例における撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70、80においては、倍率色収差、軸上色収差及び軸外収差の補正を効果的に実行し得、メガピクセル以上の高画素撮像素子に十分対応可能な光学性能を有することができる。
〔3〕撮像装置の構成
続いて、本発明の撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換するための例えばCCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等でなる撮像素子とが組み合わされた構成の撮像装置について説明する。
この撮像装置に設けられた撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第1レンズと、開口絞りと、物体側に凹面を向け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正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズとによって構成されている。
ここで、本発明の撮像装置の撮像レンズにおいては、第1レンズ乃至第4レンズの全てがプラスチックで構成されており、第1レンズがポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズがポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズがポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズがポリオレフィン系又はアクリル系である。
このような構成を有する撮像装置の撮像レンズでは、メガピクセル以上の高画素撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、開口絞りを物体側の一番前に配置することなく、第1レンズと第2レンズとの間に配置するようにした。
これにより撮像装置の撮像レンズでは、開口絞りを物体側の一番前に配置したときに比べて、屈折力の強いレンズにおける光線が通る光軸からの高さを低くすることができるため、製造敏感度を低減し得るようになされている。
また撮像装置は、この撮像レンズにおいて開口絞りがなるべく光学系の前方寄りの位置(第1レンズと第2レンズとの間)に配置されたことにより、当該撮像レンズにおける射出瞳位置が前方寄りになってレンズ系全長を短縮化し得、かくして撮像装置全体としても小型化し得るようになされている。
すなわち撮像装置では、この撮像レンズの開口絞りが第1レンズと第2レンズとの間に配置されたことにより、当該撮像レンズの製造敏感度を少しでも低減しながら、レンズ系全長を極力短くし得、ひいては当該撮像装置全体を小型化し得るようになされている。
また撮像装置では、この撮像レンズにおいて、第2レンズが物体側に凹面を向けた形状を有していることにより、当該第2レンズに対する光線の入射角が小さくなって広角化に伴う収差の発生を抑えることが出来るようになされている。
また撮像装置としては、この撮像レンズが以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足するように構成されている。
(1)f/f<−1.5
(2)12<ν<28
但し、
f:レンズ全系の焦点距離
:第2レンズの焦点距離
ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
条件式(1)は、レンズ全系の焦点距離fと、第2レンズの焦点距離f2との比を規定するものであり、第2レンズの屈折力を制限している。この撮像レンズでは、条件式(1)の規定値を外れると、軸外収差(特にコマ収差)と像面湾曲の補正が困難になる。
このように撮像装置では、撮像レンズが条件式(1)を満足することにより、軸中心付近ではなく、特に軸外からの光線によって発生する収差を効果的に補正し得るようになされている。
また撮像装置では、撮像レンズにおけるレンズ全系の全長短縮及び広角化を行ううえで、条件式(1)のように第2レンズのパワーを規定することにより、当該第2レンズの製造感度をある程度低く抑え得るようになされている。
条件式(2)は、第2レンズのアッベ数に関する条件を示しており、当該アッベ数がこの条件範囲内に入るようにすることにより、広角化に伴って発生する倍率色収差、軸上色収差を効果的に補正するものである。
従って撮像装置では、撮像レンズが条件式(2)の上限を外れると、軸上色収差、倍率色収差が大きくなってしまい、逆に、下限を外れると、補正過剰になって軸上色収差、倍率色収差が増大してしまって良好な光学性能を維持できなくなってしまう。
このように撮像装置は、撮像レンズにおいて条件式(1)及び条件式(2)を満足することにより、メガピクセル以上の高画素化撮像素子に対して収差の発生を抑えながら、レンズ系全長を短縮化し得、ひいては当該撮像装置全体を小型化し得るようになされている。
さらに、この撮像装置は、撮像レンズにおいて以下の条件式(3)を満足するように構成されている。
(3)0.35<f/f<1.5
但し、
:第3レンズの焦点距離
条件式(3)は、第3レンズのパワー(屈折力)を規定するものである。この撮像装置では、撮像レンズが条件式(3)における規定値の上限を外れると、第3レンズのパワーが弱くなり過ぎてしまい、第2レンズで発生した収差を補正し切れなくなってしまう。
また撮像装置では、撮像レンズが条件式(3)における規定値の下限を外れると、第3レンズのパワーが強くなり過ぎてしまい、それに伴って第2レンズのパワーも強くなり、製造敏感度が高くなってしまうと共に、第2レンズで発生したコマ収差、非点収差、像面湾曲を補正できなくなってしまう。
また撮像装置は、この撮像レンズにおける第1レンズ及び第2レンズが、物体側及び像側の少なくとも1面が非球面形状であり、第3レンズ及び第4レンズが物体側及び像側の両面が非球面形状であることを特徴としている。これにより撮像装置では、当該撮像レンズを介して、特に軸外で発生するコマ収差、像面湾曲、歪曲収差を効果的に補正し得るようになされている。
なお、撮像装置は、この撮像レンズにおいて第1レンズの両面を非球面形状にすることにより、当該第1レンズを介して球面収差を効果的に補正し得、また第2レンズの両面を非球面形状にすることにより、非点収差、像面湾曲及びコマ収差を効果的に補正し得るようになされている。
因みに撮像レンズでは、第1レンズ及び第2レンズの両面を非球面形状にする場合、製造難易度が上がってしまうため、できるだけ物体側及び像側の何れか1面だけを非球面形状にすることが望ましい。
但し、撮像レンズでは、広角化に伴って発生するコマ収差、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を補正するために両面を非球面にすることが理想的である。
さらに、この撮像装置では、この撮像レンズが以下の条件式(4)を満足するように構成されている。
(4)ν>50
但し、
ν:第4レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
とする。
条件式(4)は、第4レンズのアッベ数を規定するものであり、この規定値をしたまわると、倍率色収差を補正できなくなってしまう。
このように撮像装置は、この撮像レンズにおいて条件式(3)及び条件式(4)を満足することにより、製造敏感度を上げることなく収差の発生を抑え得るようになされている。
かくして本発明においては、メガピクセル以上の高画素化された撮像素子に対応した良好な光学性能を有し、画角の広角化による光学性能の低下が少ない、レンズ系全長の一段と短い小型の撮像レンズが搭載された撮像装置を構成し得るようになされている。
〔4〕撮像装置を搭載した携帯電話機の構成
次に、本発明の撮像装置を搭載した携帯電話機について説明する。
図17及び図18に示すように、携帯電話機100は、表示部101と本体部102とがヒンジ部103を介して折畳み自在に連結されており、携行時には表示部101と本体部102とが折畳まれた状態となり(図17)、通話中等の使用時には表示部101と本体部102とが展開された状態となる(図18)。
表示部101は、一方の面に液晶表示パネル111が設けられると共に、当該液晶表示パネル111の上方にスピーカ112が設けられている。また表示部101は、その内部に撮像装置107が組み込まれると共に、その先端に赤外線無線通信を行うための赤外線通信部104が設けられている。
また表示部101は、他方の面に撮像装置107における第1レンズの物体側に位置するカバーレンズ105が配置されている。
本体部102は、一方の面に、数字キーや電源キー等の各種操作キー113が設けられ、その下端にマイクロフォン114が設けられている。また本体部102は、その側面にメモリーカードスロット106が設けられ、当該メモリーカードスロット106に対してメモリーカード120が挿脱され得るようになされている。
図19に示すように、携帯電話機100は、CPU(Central Processing Unit)130を有し、ROM(Read Only Memory)131に格納されている制御プログラムをRAM(Random Access Memory)132に展開し、バス133を介して当該携帯電話機100全体を統括制御するようになされている。
携帯電話機100は、カメラ制御部140を有し、当該カメラ制御部140を介して撮像装置107を制御することにより静止画や動画の撮影を実行し得るようになされている。
カメラ制御部140は、撮像装置107を介して撮影することにより得られた画像データに関してJPEG(Joint Photographic Experts Group)やMPEG(Moving Picture Expert Group)等による圧縮加工処理を施し、その結果得られる画像データをバス133経由でCPU130、表示制御部134、通信制御部160、メモリーカードインターフェース170又は赤外線インターフェース135へ送出するようになされている。
この撮像装置107は、撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70又は80の何れかと、CCDセンサやCMOSセンサ等でなる撮像素子SSとが組み合わされて構成されている。
携帯電話機100は、CPU130がカメラ制御部140から供給された画像データをRAM132に対して一時的に保存し、必要に応じてメモリーカードインターフェース170によりメモリーカード120に保存したり、或いは表示制御部134を介して液晶表示パネル111に出力するようになされている。
また携帯電話機100は、撮影時、同時にマイクロフォン114を介して収録した音声データを、音声コーデック150を介してRAM132に対して一時的に保存したり、必要に応じてメモリーカードインターフェース170によりメモリーカード120に保存したり、或いは液晶表示パネル111に対する画像表示と同時に音声コーデック150を介してスピーカ112から音声出力し得るようになされている。
なお携帯電話機100は、赤外線インターフェース135及び赤外線通信部104を介して画像データや音声データを外部へ出力し得、赤外線通信機能を備えた他の電子機器例えば携帯電話機、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)等に伝送し得るようになされている。
因みに携帯電話機100では、RAM132やメモリーカード120に保存されている画像データに基づいて液晶表示パネル111に動画或いは静止画を表示する場合、カメラ制御部140により当該画像データのデコードや解凍処理を行った後、表示制御部134を介して液晶表示パネル111へ出力するようになされている。
通信制御部160は、図示しないアンテナを介して基地局との間で電波の送受信を行うようになされており、音声通話モードにおいて、受信した音声データに対して所定の処理を施した後、音声コーデック150を介してスピーカ112へ出力するようになされている。
また通信制御部160は、マイクロフォン114によって集音した音声信号を、音声コーデック150を介して所定の処理を施した後に、図示しないアンテナを介して送信するようになされている。
この撮像装置107は、内部に組み込まれている撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70又は80が、上述したように、従来に比してレンズ系全長を短縮化し得る構成であるため、携帯電話機等のような薄型化が要求される電子機器に搭載される際に有利となる。
〔5〕他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、第1数値実施例乃至第8数値実施例として、撮像レンズ1、20、30、40、50、60、70及び80における各部の具体的形状や構造及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化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。
また上述の実施の形態においては、第1数値実施例乃至第8数値実施例に基づいて表17の具体的な数値を示すようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、条件式(1)乃至条件式(4)を満足する範囲内であれば、その他種々の具体的な形状及び構造並びに数値を用いるようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、撮像レンズが物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4レンズを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、条件式(4)を満足しさえすれば、撮像レンズが物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第4レンズを用いるようにしても良い。
さらに上述の実施の形態においては、本発明における撮像レンズの第1レンズ乃至第4レンズ全てがプラスチックで構成され、第1レンズがポリオレフィン系又はアクリル系、第2レンズがポリカーボネート系又はポリエステル系、第3レンズがポリオレフィン系又はアクリル系、第4レンズがポリオレフィン系又はアクリル系である場合について述べた。
しかしながら、本発明はこれに限らず、本発明における撮像レンズの第1レンズ乃至第4レンズ全てが同等以上の光学性能を有するガラスレンズで構成されていても良い。
本発明の撮像レンズ及び撮像装置においては、撮像装置107を例えば携帯電話機100に搭載する場合を一例として示したが、撮像装置の適用対象としては、これに限られるものではなく、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラが搭載されたパーソナルコンピュータ、カメラが組み込まれたPDA等のその他種々の電子機器に広く適用することができる。
第1数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第1数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第2数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第2数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第3数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第3数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第4数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第4数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第5数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第5数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第6数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第6数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第7数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第7数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 第8数値実施例における撮像レンズの構成を示す略線的断面図である。 第8数値実施例における諸収差を示す特性曲線図である。 撮像装置を搭載した携帯電話機の外観構成(1)を示す略線的斜視図である。 撮像装置を搭載した携帯電話機の外観構成(2)を示す略線的斜視図である。 携帯電話機の回路構成を示す略線的ブロック図である。
符号の説明
1、20、30、40、50、60、70、80……撮像レンズ、100……携帯電話機、101……表示部、102……本体部、103……ヒンジ部、104……赤外線通信部、105……カバーレンズ、106……メモリーカードスロット、107……撮像装置、111……液晶表示パネル、112……スピーカ、113……操作キー、114……マイクロフォン、120……メモリーカード、130……CPU、131……ROM、132……RAM、134……表示制御部、135……赤外線インターフェース、140……カメラ制御部、150……音声コーデック、160……通信制御部、170……メモリーカードインターフェース。

Claims (5)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、
    光量の調節を行う開口絞りと、
    上記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズと、
    上記物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズと、
    負の屈折力を有する第4レンズと
    を具え、
    以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する撮像レンズ。
    (1)f/f<−1.5
    (2)12<ν<28
    但し、
    f:レンズ全系の焦点距離
    :第2レンズの焦点距離
    ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
    とする。
  2. 以下の条件式(3)を満足する
    請求項1に記載の撮像レンズ。
    (3)0.6<f/f<1.5
    但し、
    f:レンズ全系の焦点距離
    :第3レンズの焦点距離
    とする。
  3. 上記第1レンズ及び上記第2レンズは、上記物体側又は像側の少なくとも1面が非球面形状に形成され、
    上記第3レンズ及び上記第4レンズは、上記物体側及び上記像側の両方の面が非球面形状に形成されている
    請求項1又は請求項2に記載の撮像レンズ。
  4. 上記第4レンズは、以下の条件式(4)を満足する
    請求項1乃至請求項3に記載の撮像レンズ。
    (4)ν>50
    但し、
    ν:第4レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
    とする。
  5. 撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを具え、
    上記撮像レンズは、
    物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、
    光量の調節を行う開口絞りと、
    上記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズと、
    上記物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第3レンズと、
    負の屈折力を有する第4レンズと
    を具え、
    以下の条件式(1)及び条件式(2)を満足する撮像装置。
    (1)f/f<−1.5
    (2)12<ν<28
    但し、
    f:レンズ全系の焦点距離
    :第2レンズの焦点距離
    ν:第2レンズのd線(波長587.6nm)におけるアッベ数
    とする。
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