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発明の名称 撮像レンズ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−10750(P2007−10750A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−188227(P2005−188227)
出願日 平成17年6月28日(2005.6.28)
代理人 【識別番号】230104019
【弁護士】
【氏名又は名称】大野 聖二
発明者 今岡 卓也
要約 課題
簡単な構成で、各収差がよく補正されていて、周辺像高の光線の撮像素子への入射角を抑えた光学全長が短い撮像レンズを提供する。

解決手段
本発明の撮像レンズは、物体からの光を結像する両凸レンズであって、前記レンズの両面が非球面形状を有し、以下の条件を満たし、レンズ全長及び光学全長を短くでき、収差を小さくする。
特許請求の範囲
【請求項1】
物体からの光を結像する両凸レンズであって、
前記レンズの両面が非球面形状を有し、以下の条件を満たす撮像レンズ。
|r1/r2|<0.4
r1:物体側のレンズ面の曲率半径
r2:像側のレンズ面の曲率半径
【請求項2】
開口絞りから光が入射する前記レンズであって、以下の条件を満たす請求項1に記載の撮像レンズ。
0.05<d0/f<0.17
d0:開口絞りから物体側のレンズ面までの光軸上の距離
f:レンズの焦点距離
【請求項3】
前記レンズの像側の面が以下の条件を満たす請求項1または2に記載の撮像レンズ。
0.09 < q/f < 0.19
q:光軸から像側のレンズ面の極値までの距離
f:レンズの焦点距離
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は撮像レンズに関し、特に、携帯用通信端末装置に搭載されるデジタルカメラなどに用いられる撮像レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、CCDやCMOSなどの受光素子を感光体とするデジタルカメラが普及している。特に、小型化されたデジタルカメラは、携帯用通信端末装置に搭載されている。この小型化されたデジタルカメラには、小型で且つ低コストの撮像レンズが要求される。そこで、従来技術として、面を非球面とする両凸単レンズが提案されている(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平6−88939号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、特許文献1に開示されたレンズは、像側のレンズ面の近軸曲率が小さい値に制限されているため、レンズ全長を短くできず、この結果、光学全長を短くできないという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の撮像レンズは、物体からの光を結像する両凸レンズであって、前記レンズの両面が非球面形状を有し、以下の条件を満たす。
|r1/r2|<0.4 (1)
(r1:物体側のレンズ面の曲率半径、r2:像側のレンズ面の曲率半径)
【0005】
この構成によれば、主平面が物体側に移動するので、同じ焦点距離でもレンズ全長を短くすることができる。条件(1)は、レンズ全長を短くするための条件である。
【0006】
また、本発明の撮像レンズは、開口絞りから光が入射する前記レンズであって、以下の条件を満たす。
0.05<d0/f<0.17 (2)
(d0:開口絞りから物体側のレンズ面までの光軸上の距離、f:レンズの焦点距離)
【0007】
この構成によれば、絞りと物体側のレンズ面を遠ざけることにより、物体側のレンズ面において各入射角で光線が分かれるので、周辺部の光線を制御し易くなり、周辺部の収差を低減できる。条件(2)は、周辺部の光線を制御し易くするためのものである。上述の下限を超えると軸外の光線が分かれないので効果が小さく、上述の上限を超えると、レンズ全長が長くなってしまう。
【0008】
また、本発明の撮像レンズは、前記レンズの像側の面が以下の条件を満たす。
0.09 < q/f < 0.19 (3)
(q:光軸から像側のレンズ面の極値までの距離、f:レンズの焦点距離)
【0009】
この構成によれば、条件(3)の範囲であれば像高の中間付近で補正できるので、各像高において収差が抑えられる。条件(3)は、像面湾曲を抑えるためのものである。上限値と下限値を超えると各像高で像面湾曲を抑えられなくなる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、レンズ全長及び光学全長を短くでき、収差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1は、本発明の実施の形態に係る撮像レンズが適用される光学系の一例を示した図である。図1に示すように、光学系は、開口絞り1、レンズ2、カバーガラス3、撮像素子4を備える。
【0012】
図1に示すように、レンズ2は、物体側のレンズ面21、像側のレンズ面22を備える。レンズ2は、物体からの光を結像する両凸レンズであって、物体側のレンズ面21、像側のレンズ面22が非球面形状を有し、以下の条件を満たす。
|r1/r2|<0.4 (1)
(r1:物体側のレンズ面21の曲率半径、r2:像側のレンズ面22の曲率半径)
【0013】
また、レンズ2は、開口絞りから光が入射するレンズであって、以下の条件を満たす。
0.05<d0/f<0.17 (2)
(d0:開口絞り1から物体側のレンズ面21までの光軸上の距離、f:レンズの焦点距離)
【0014】
また、レンズ2は、像側のレンズ面22が以下の条件を満たす。
0.09 < q/f < 0.19 (3)
(q:光軸から像側のレンズ面22の極値までの距離、f:レンズの焦点距離)
【0015】
図1に示すカバーガラス3は、物体側のカバーガラス面31、像側のカバーガラス面32を備える。
【0016】
本発明によれば、上述の条件(1)〜(3)を満たすことにより、レンズ全長及び光学全長を短くでき、収差を小さくすることができる。
【実施例】
【0017】
以下、図1に示したレンズ2の実施例について説明する。物体側のレンズ面21、像側のレンズ面22の非球面形状は、次式で表される。図1に示すように、xは光軸方向を表し、yは光軸と垂直方向を表す。
【数1】


r:曲率半径
κ:円錐定数
1,A2,A3,A4:非球面係数
【0018】
次に、図1に示したレンズ2の諸条件を変化させた実施例について説明する。なお、各変数の定義は以下の通りである。
f:全系の焦点距離
F:Fナンバー
2ω:画角
r:曲率半径(r1:物体側のレンズ面21の曲率半径、r2:像側のレンズ面22の曲率半径、r3:物体側のカバーガラス面31の曲率半径、r4:像側のカバーガラス面32の曲率半径)
d:面間隔(d0:開口絞り1と物体側のレンズ面21の光軸上の距離、d1:物体側のレンズ面21と像側のレンズ面22の光軸上の距離、d2:像側のレンズ面22と物体側のカバーガラス面31の光軸上の距離、d3:物体側のカバーガラス面31と像側のカバーガラス面32の光軸上の距離、d4:像側のカバーガラス面32と撮像素子4の光軸上の距離)
nd:d線に対する屈折率
νd:アッベ数
q:光軸から像側のレンズ面22の極値までの距離
【0019】
(第1の実施例)
第1の実施例は、以下の条件に基づいて測定を行った。
f=1.7712 F=4.0 2ω=67.20°
面No. r d nd νd
0 ∞ 0.2
1 1.1881 0.8000 1.52470 56.2
2 −3.2783 0.7606
3 ∞ 0.3000 1.51633 64.1
4 ∞ 0.4000
第1面非球面係数 第2面非球面係数
κ=−0.32400000×10-1 κ=−0.99457470×103
A1=−0.24403870 A1=−0.52679637×10-1
A2=0.15433928×101 A2=0.19158422×101
A3=−0.15796846×102 A3=−0.18117867×101
A4=0.37935466×102 A4=0.00000000
|r1/r2|=0.3624
d0/f =0.1129
q/f =0.1864
図2は、上述の条件の下における収差図である。
【0020】
(第2の実施例)
第2の実施例は、以下の条件に基づいて測定を行った。
f=1.7744 F=4.0 2ω=67.20°
面No. r d nd νd
0 0.3000
1 1.0126 0.7500 1.52470 56.2
2 −8.8399 0.7462
3 ∞ 0.3000 1.51633 64.1
4 ∞ 0.4000
第1面非球面係数 第2面非球面係数
κ=−1.00000000 κ=−1.00000000
A1=0.28228443 A1=0.12149437×101
A2=0.59447674 A2=−0.52595550×101
A3=−0.33044392×101 A3=0.21127791×102
A4=0.33932324×101 A4=−0.26956345×102
|r1/r2|=0.1145
d0/f =0.1691
q/f =0.0939
図3は、上述の条件の下における収差図である。
【0021】
(第3の実施例)
第3の実施例は、以下の条件に基づいて測定を行った。
f=1.7808 F=4.0 2ω=67.20°
面No. r d nd νd
0 0.150
1 1.0525 0.8000 1.52470 56.2
2 −5.9579 0.6892
3 ∞ 0.3000 1.51633 64.1
4 ∞ 0.4000
第1面非球面係数 第2面非球面係数
κ=−1.00000000 κ=−1.00000000
A1=−0.27524016 A1=0.10309985×101
A2=0.11660089×102 A2=−0.43910147×101
A3=−0.92014989×102 A3=0.17515905×102
A4=0.23003593×103 A4=−0.23366907×102
|r1/r2|=0.1767
d0/f =0.0842
q/f =0.1329
図4は、上述の条件の下における収差図である。
【産業上の利用可能性】
【0022】
以上のように本発明の撮像レンズは、各実施例の収差図に示すように、両面非球面形状で両凸単レンズという極めて簡単な構成で、各収差がよく補正されていて光学全長が短い撮像レンズが実現可能であるという効果を有し、特に、携帯用通信端末装置に搭載されるデジタルカメラなどに用いられる撮像レンズなどとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の撮像レンズの断面図
【図2】本発明の撮像レンズの第1の実施例の収差図
【図3】本発明の撮像レンズの第2の実施例の収差図
【図4】本発明の撮像レンズの第3の実施例の収差図
【符号の説明】
【0024】
1 開口絞り
2 レンズ
3 カバーガラス
4 撮像素子
21,22 レンズ面
31,32 カバーレンズ面




 

 


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