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JP2010078801A - Imaging lens and image capturing apparatus - Google Patents

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JP2010078801A
JP2010078801A JP2008245886A JP2008245886A JP2010078801A JP 2010078801 A JP2010078801 A JP 2010078801A JP 2008245886 A JP2008245886 A JP 2008245886A JP 2008245886 A JP2008245886 A JP 2008245886A JP 2010078801 A JP2010078801 A JP 2010078801A
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JP
Japan
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lens
imaging
solid
image
length
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008245886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Tanaka
宏明 田中
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Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging lens having a compact five-element constitution, while having an optical performance compatible with a large solid-state image sensor, and to provide an image capturing apparatus. <P>SOLUTION: The compact imaging lens is acquired by forming a five-element constitution wherein a negative lens is used as a lens on the most object side. Further, an optical performance suitable for a large solid-state image sensor such as an APS format can be acquired by satisfying expression (1): 0.15<T24/T15<0.55, and expression (2): 0.03<T1/2Y<0.09. In the expression (1) and the expression (2), T24 is a length on the axis including an air interval from the second lens to the fourth lens, T15 is a length on the axis including an air interval from the first lens to the fifth lens, T1 is an axial thickness of the first lens, and 2Y is an imaging face orthogonal length of the solid-state image sensor, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、CCD(Charge Coupled Devices)型イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適な撮像レンズ及び撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging lens and an imaging apparatus suitable for an imaging apparatus using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Devices) type image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor.

近年、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が搭載されたビデオカメラ、デジタルカメラの普及が進み、より高画質の画像が得られるよう高画素数を有する固体撮像素子を使用した撮像装置を搭載したものが市揚に供給されるようになってきた。ところで、高画素化に合わせて固体撮像素子を大型化することは半導体プロセス上コスト高を招くため、従来は、画素の高細化を進めることで、小型でありながらも画素数を増大させた固体撮像素子が一般的に用いられていた。このような高細化された固体撮像素子に対応した撮像レンズは、特許文献1および2により提案されている。
特開2004−245893号公報 特開2002−228925号公報
In recent years, video cameras and digital cameras equipped with an imaging device using a solid-state imaging device such as a CCD type image sensor or a CMOS type image sensor have become widespread, and a solid having a high number of pixels so that a higher quality image can be obtained. A device equipped with an image pickup device using an image pickup element has been supplied to the market. By the way, increasing the size of the solid-state image pickup device in accordance with the increase in the number of pixels leads to high costs in the semiconductor process. Conventionally, by increasing the pixel size, the number of pixels is increased even though the size is small. A solid-state image sensor has been generally used. Patent Documents 1 and 2 propose imaging lenses corresponding to such highly thinned solid-state imaging devices.
JP 2004-245893 A JP 2002-228925 A

ところで、コストよりも画質を優先する傾向が強い、例えばレンズ交換式デジタル一眼レフカメラ等の比較的大型の撮像装置では、35mmフォーマット(36mm×24mm)、APSフォーマット(約24mm×16mm)、フォーサーズフォーマット(約18mm×13.5mm)などのような大型の固体撮像素子を用いることが多い。このような大型の個体撮像素子は、同じ画素数である、より小型の固体撮像素子と比較した場合、1画素あたりの受光面積が増大し、更に感度やS/N比の面で有利とされるからである。これに対し、ビデオカメラやデジタルカメラに搭載する小型の撮像装置において、上述のごとき大型の固体撮像素子を用いようとする試みがある。ところが、このような大型の固体撮像素子の撮像面に被写体像を結像するレンズには、周辺減光を抑えるべくテレセントリック性などの光学性能が要求されるため、小型の固体撮像素子に好適な特許文献1,2に示すようなレンズでは、十分な光学性能が得られないという問題がある。一方で、ビデオカメラやデジタルカメラのコンパクト性を確保するためには、デジタル一眼レフカメラ用の交換レンズなどに比べて、レンズ枚数や全長を極力抑える必要がある。   By the way, in a relatively large imaging device such as a lens interchangeable digital single-lens reflex camera, which tends to prioritize image quality over cost, 35 mm format (36 mm × 24 mm), APS format (about 24 mm × 16 mm), Four Thirds In many cases, a large-sized solid-state imaging device such as a format (about 18 mm × 13.5 mm) is used. Such a large solid-state image sensor has the same number of pixels as a smaller solid-state image sensor, which increases the light receiving area per pixel and is advantageous in terms of sensitivity and S / N ratio. This is because that. On the other hand, there is an attempt to use a large-sized solid-state imaging device as described above in a small-sized imaging device mounted on a video camera or a digital camera. However, since a lens that forms a subject image on the imaging surface of such a large solid-state imaging device is required to have optical performance such as telecentricity in order to suppress peripheral dimming, it is suitable for a small solid-state imaging device. The lenses shown in Patent Documents 1 and 2 have a problem that sufficient optical performance cannot be obtained. On the other hand, in order to ensure the compactness of video cameras and digital cameras, it is necessary to suppress the number of lenses and the total length as much as possible compared to interchangeable lenses for digital single lens reflex cameras.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、大型の固体撮像素子に対応可能な光学性能を備えながら、コンパクトな5枚構成の撮像レンズ及び撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a compact five-lens imaging lens and imaging device having optical performance compatible with a large solid-state imaging device. And

請求項1に記載の撮像レンズは、固体撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるために用いられ、物体側より順に、負の第1レンズと、正の第2レンズと、絞りと、負の第3レンズと、正の第4レンズと、正の第5レンズとからなり、かつ以下の条件を満足することを特徴とする。
0.15 < T24/T15 < 0.55・・・(1)
0.03 < T1/2Y < 0.09・・・(2)
但し、
T24:前記第2レンズから前記第4レンズまでの空気間隔を含む軸上の長さ
T15:前記第1レンズから前記第5レンズまでの空気間隔を含む軸上の長さ
T1:前記第1レンズの軸上厚
2Y:前記固体撮像素子の撮像面対角長
The imaging lens according to claim 1 is used to form a subject image on an imaging surface of a solid-state imaging device, and in order from the object side, a negative first lens, a positive second lens, a diaphragm, It consists of a negative third lens, a positive fourth lens, and a positive fifth lens, and satisfies the following conditions.
0.15 <T24 / T15 <0.55 (1)
0.03 <T1 / 2Y <0.09 (2)
However,
T24: length on the axis including the air gap from the second lens to the fourth lens T15: length on the axis including the air gap from the first lens to the fifth lens T1: the first lens On-axis thickness 2Y: diagonal length of imaging surface of solid-state imaging device

本発明によれば、最も物体側のレンズを負レンズとしたレンズ5枚構成とすることで、コンパクトな撮像レンズを実現している。更に、条件式(1)と条件式(2)を満足することで、大型の固体撮像素子に好適な光学性能を得ることができる。より具体的に説明すると、条件式(1)は、絞り前後の第2レンズ、第3レンズ、第4レンズの3枚のレンズを適切に配置することにより、球面収差と、軸外収差(非点収差、倍率色収差など)を適切に補正するための条件式である。即ち、条件式(1)の値が下限を上回ることで、絞り付近での過剰な軸外収差の補正を抑制し、球面収差の発生を抑えることができる。一方、条件式(1)の値が上限を下回ることで、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズの3枚のレンズを絞り付近に配置することができ、画面中心から周辺まで全域に渡った収差補正が可能となる。尚、より望ましくは下式の範囲を満たすとよい。
0.22 < T24/T15 < 0.48・・・(1A)
According to the present invention, a compact imaging lens is realized by adopting a five-lens configuration in which the lens on the most object side is a negative lens. Furthermore, by satisfying conditional expressions (1) and (2), it is possible to obtain optical performance suitable for a large-sized solid-state imaging device. More specifically, the conditional expression (1) is obtained by properly arranging the three lenses of the second lens, the third lens, and the fourth lens before and after the stop, thereby causing spherical aberration and off-axis aberration (non-axis aberration (non-axial aberration)). This is a conditional expression for appropriately correcting (point aberration, lateral chromatic aberration, etc.). That is, when the value of conditional expression (1) exceeds the lower limit, correction of excessive off-axis aberrations in the vicinity of the stop can be suppressed and generation of spherical aberration can be suppressed. On the other hand, when the value of conditional expression (1) is less than the upper limit, the three lenses of the second lens, the third lens, and the fourth lens can be arranged in the vicinity of the stop, and the entire area extends from the center to the periphery of the screen. Aberration correction is possible. More preferably, the range of the following formula should be satisfied.
0.22 <T24 / T15 <0.48 (1A)

条件式(2)は、第1レンズの軸上厚を適切に設定し撮像レンズ全長の短縮化と収差補正を適切に達成するための条件式である。条件式(2)の値が下限を上回ることで、倍率色収差、非点収差などの発生を抑えることができる。一方、条件式(2)の値が上限を下回ることでレンズ全長の短縮化を達成することができる。尚、より望ましくは下式の範囲を満たすとよい。
0.04 < T1/2Y < 0.08・・・(2A)
Conditional expression (2) is a conditional expression for appropriately setting the axial thickness of the first lens to appropriately shorten the entire length of the imaging lens and correct aberrations. When the value of conditional expression (2) exceeds the lower limit, the occurrence of lateral chromatic aberration, astigmatism, and the like can be suppressed. On the other hand, when the value of conditional expression (2) is less than the upper limit, the overall lens length can be shortened. More preferably, the range of the following formula should be satisfied.
0.04 <T1 / 2Y <0.08 (2A)

請求項2に記載の撮像レンズは、請求項1に記載の発明において、上記第2レンズに少なくとも1面の非球面を配置することを特徴とする。上記第2レンズに少なくとも1面の非球面を配置することにより、より良好な収差補正を達成できる。   According to a second aspect of the present invention, in the invention of the first aspect, at least one aspherical surface is disposed on the second lens. By disposing at least one aspherical surface on the second lens, better aberration correction can be achieved.

請求項3に記載の撮像レンズは、請求項1又は2に記載の発明において、上記第4レンズに少なくとも1面の非球面を配置することを特徴とする。上記第4レンズに少なくとも1面の非球面を配置することにより、より良好な収差補正を達成できる。   According to a third aspect of the present invention, in the invention of the first or second aspect, at least one aspheric surface is disposed on the fourth lens. By disposing at least one aspherical surface on the fourth lens, better aberration correction can be achieved.

請求項4に記載の撮像レンズは、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、上記第3レンズと第4レンズとが接合されていることを特徴とする。上記第3レンズと第4レンズとを接合することにより、全長の短縮化と、特に軸上色収差、倍率色収差の良好な補正を達成できる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of any one of the first to third aspects, the third lens and the fourth lens are cemented. By joining the third lens and the fourth lens, the overall length can be shortened, and in particular, good correction of longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be achieved.

請求項5に記載の撮像レンズは、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.4 < f2/f < 1.0・・・(3)
但し、
f2:前記第2レンズの焦点距離
f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
The imaging lens of Claim 5 satisfies the following conditional expressions in the invention in any one of Claims 1-4, It is characterized by the above-mentioned.
0.4 <f2 / f <1.0 (3)
However,
f2: focal length of the second lens f: focal length of the entire imaging lens system

条件式(3)は、第2レンズの焦点距離を適切に設定し撮像レンズ全長の短縮化と収差補正を適切に達成するための条件式である。条件式(3)の値が下限を上回ることで、第2レンズの焦点距離を適度に維持することができ、レンズ全長の短縮化を達成することができる。一方、条件式(3)の値が上限を下回ることで、第2レンズの焦点距離が大きくなりすぎず、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。尚、より望ましくは下式の範囲を満たすのがよい。
0.54 < f2/f < 0.9・・・(3A)
Conditional expression (3) is a conditional expression for appropriately setting the focal length of the second lens to appropriately shorten the entire imaging lens and correct aberrations. When the value of conditional expression (3) exceeds the lower limit, the focal length of the second lens can be appropriately maintained, and shortening of the total lens length can be achieved. On the other hand, when the value of conditional expression (3) is less than the upper limit, the focal length of the second lens does not become too large, and generation of higher-order spherical aberration and coma aberration can be suppressed. More preferably, the range of the following formula should be satisfied.
0.54 <f2 / f <0.9 (3A)

請求項6に記載の撮像装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の撮像レンズを有することを特徴とする。   An imaging apparatus according to a sixth aspect includes the imaging lens according to any one of the first to fifth aspects.

本発明によれば、大型の固体撮像素子に対応可能な光学性能を備えながら、コンパクトな5枚構成の撮像レンズ及び撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a compact five-lens imaging lens and imaging device having optical performance compatible with a large solid-state imaging device.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態にかかる撮像装置を搭載したデジタルカメラの正面上部側から見た斜視図(a)及び背面下部側から見た斜視図(b)であり、図2は、本実施の形態にかかる撮像レンズを有する撮像装置のブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are a perspective view as viewed from the front upper side and a perspective view as viewed from the lower back side of the digital camera equipped with the image pickup apparatus according to the present embodiment. FIG. It is a block diagram of an imaging device which has an imaging lens concerning a form of.

図1(a)において、デジタルカメラDCは、撮像レンズ101を内蔵しカメラボディ81に対して沈胴する沈胴式のレンズ鏡胴80と、ファインダ窓82と、レリーズ釦83と、フラッシュ発光部84と、ストラップ取り付け部87と、USB端子88と、レンズカバー89とを有している。レンズカバー89を開くと、不図示のスイッチがオン操作され、レンズ鏡胴80が前方に繰り出して撮影状態になり、一方、撮影終了後に、レンズカバー89を閉じると、不図示のスイッチがオフ操作されレンズ鏡胴80は沈胴するようになっている。尚、レンズ鏡胴80を沈胴させる構成については、良く知られているので以下の詳細は記載しない。   In FIG. 1A, a digital camera DC includes a retractable lens barrel 80 that incorporates an imaging lens 101 and retracts with respect to a camera body 81, a finder window 82, a release button 83, and a flash light emitting unit 84. , A strap attaching portion 87, a USB terminal 88, and a lens cover 89. When the lens cover 89 is opened, a switch (not shown) is turned on, and the lens barrel 80 is moved forward to enter a shooting state. On the other hand, when the lens cover 89 is closed after shooting is finished, the switch (not shown) is turned off. The lens barrel 80 is retracted. Since the configuration for retracting the lens barrel 80 is well known, the following details are not described.

更に、図1(b)において、デジタルカメラDCは、ファインダ接眼部91と、レリーズ釦83が押圧された時にAFやAEの情報を発光もしくは点滅により撮影者に表示する赤と緑の表示ランプ92と、撮影者の操作に応じてズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦93と、各種設定用のメニュー/セット釦95と、選択釦である4方向スイッチ96と、画像やその他文字情報等を表示するモニターLCD112と、モニターLCD112において撮影した画像の再生を行うための再生釦97と、モニターLCD112に表示された画像やその他文字情報の表示や消去を選択するディスプレイ釦98と、撮影記録した画像の消去をおこなう消去釦99と、三脚穴71と、開閉自在な電池/カード蓋72とを有する。撮影者は、メニュー/セット釦95で、モニターLCD112上に各種のメニューを表示させ、選択釦96で選択し、メニュー/セット釦95で設定を確定することができる。電池/カード蓋72の内部には、デジタルカメラDCの電源を供給する電池と、撮影した画像を記録するカード型のリムーバブルメモリが装填されるようになっている。   Further, in FIG. 1B, the digital camera DC includes a finder eyepiece 91 and red and green display lamps that display AF and AE information to the photographer by light emission or blinking when the release button 83 is pressed. 92, a zoom button 93 for zooming up and down according to the operation of the photographer, a menu / set button 95 for various settings, a four-way switch 96 as a selection button, an image, other character information, and the like. A monitor LCD 112 to be displayed, a playback button 97 for playing back an image shot on the monitor LCD 112, a display button 98 for selecting display or deletion of an image displayed on the monitor LCD 112 or other character information, and a shot and recorded image Erasing button 99, tripod hole 71, and battery / card cover 72 that can be freely opened and closed. The photographer can display various menus on the monitor LCD 112 with the menu / set button 95, select with the selection button 96, and confirm the setting with the menu / set button 95. Inside the battery / card cover 72, a battery for supplying power to the digital camera DC and a card-type removable memory for recording captured images are loaded.

更に、デジタルカメラDCに搭載される撮像装置100は、図2に示すように、撮像レンズ101と、APSフォーマットである固体撮像素子102と、A/D変換部103と、制御部104と、光学系駆動部105と、タイミング発生部106と、撮像素子駆動部107と、画像メモリ108と、画像処理部109と、画像圧縮部110と、画像記録部111と、モニターLCD112と、図1を参照して上述した釦群を含む動作部113とを備えて構成される。   Further, as illustrated in FIG. 2, the imaging apparatus 100 mounted on the digital camera DC includes an imaging lens 101, a solid-state imaging device 102 that is an APS format, an A / D conversion unit 103, a control unit 104, and an optical unit. System drive unit 105, timing generation unit 106, image sensor drive unit 107, image memory 108, image processing unit 109, image compression unit 110, image recording unit 111, monitor LCD 112, and FIG. The operation unit 113 including the above-described button group is configured.

撮像レンズ101は、被写体像を固体撮像素子102の撮像面に結像させる機能を有する。本実施の形態の撮像レンズは、物体側より順に、負の第1レンズと、正の第2レンズと、絞りと、負の第3レンズと、正の第4レンズと、正の第5レンズとからなり、かつ以下の条件を満足する。
0.15 < T24/T15 < 0.55・・・(1)
0.03 < T1/2Y < 0.09・・・(2)
但し、
T24:第2レンズから第4レンズまでの空気間隔を含む軸上の長さ
T15:第1レンズから第5レンズまでの空気間隔を含む軸上の長さ
T1:第1レンズの軸上厚
2Y:固体撮像素子の撮像面対角長
The imaging lens 101 has a function of forming a subject image on the imaging surface of the solid-state imaging device 102. The imaging lens according to the present embodiment includes, in order from the object side, a negative first lens, a positive second lens, a diaphragm, a negative third lens, a positive fourth lens, and a positive fifth lens. And satisfy the following conditions.
0.15 <T24 / T15 <0.55 (1)
0.03 <T1 / 2Y <0.09 (2)
However,
T24: Length on the axis including the air gap from the second lens to the fourth lens T15: Length on the axis including the air gap from the first lens to the fifth lens T1: Thickness on the axis 2Y of the first lens : Diagonal length of imaging surface of solid-state image sensor

又、第2、第4レンズに少なくとも1面の非球面を配置し、第3レンズと第4レンズとが接合されている。加えて、以下の条件式を満足する。
0.4 < f2/f < 1.0・・・(3)
但し、
f2:第2レンズの焦点距離
f:撮像レンズ全系の焦点距離
In addition, at least one aspherical surface is disposed on the second and fourth lenses, and the third lens and the fourth lens are joined. In addition, the following conditional expression is satisfied.
0.4 <f2 / f <1.0 (3)
However,
f2: focal length of the second lens f: focal length of the entire imaging lens system

本実施の形態においては、第1レンズ−第2レンズのレンズ間距離Δ1と、第4レンズ−第5レンズのレンズ間距離Δ2との合計値(Δ1+Δ2)を比較的大きく確保できるので、沈胴によりレンズ全長を極力短縮できるようになっている。   In the present embodiment, a relatively large total value (Δ1 + Δ2) of the lens-to-lens distance Δ1 between the first lens and the second lens and the lens-to-lens distance Δ2 between the fourth lens and the fifth lens can be secured relatively large. The total lens length can be shortened as much as possible.

固体撮像素子102は、CCDやCMOS等の撮像素子であり、RGBカラーフィルターを備え、入射光をR、G、B毎に光電変換してそのアナログ信号を出力する。A/D変換部103は、アナログ信号をデジタルの画像データに変換する。   The solid-state image sensor 102 is an image sensor such as a CCD or CMOS, and includes an RGB color filter. The solid-state image sensor 102 photoelectrically converts incident light for each of R, G, and B and outputs an analog signal thereof. The A / D conversion unit 103 converts an analog signal into digital image data.

制御部104は、撮像装置100の各部を制御する。制御部104は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)を含み、ROMから読み出されてRAMに展開された各種プログラムと、CPUとの協働で各種処理を実行する。   The control unit 104 controls each unit of the imaging device 100. The control unit 104 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory), and various programs read out from the ROM and expanded in the RAM, and various in cooperation with the CPU. Execute the process.

光学系駆動部105は、制御部104の制御により、変倍、合焦、露出等において、撮像レンズ101を駆動制御する。タイミング発生部106は、アナログ信号出力用のタイミング信号を出力する。撮像素子駆動部107は、固体撮像素子102を走査駆動制御する。   The optical system drive unit 105 controls the drive of the imaging lens 101 during zooming, focusing, exposure, and the like under the control of the control unit 104. The timing generator 106 outputs a timing signal for analog signal output. The image sensor drive unit 107 performs scanning drive control of the solid-state image sensor 102.

画像メモリ108は、画像データを読み出し及び書き込み可能に記憶する。画像処理部109は、画像データに各種画像処理を施す。画像圧縮部110は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)等の圧縮方式により、撮像画像データを圧縮する。画像記録部111は、図示しないスロットにセットされた、メモリカード等の記録メディアに画像データを記録する。   The image memory 108 stores image data so as to be readable and writable. The image processing unit 109 performs various image processes on the image data. The image compression unit 110 compresses captured image data by a compression method such as JPEG (Joint Photographic Experts Group). The image recording unit 111 records image data on a recording medium such as a memory card set in a slot (not shown).

モニターLCD112は、カラー液晶パネル等であり、撮影後の画像データ、撮影前のスルー画像、各種操作画面等を表示する。動作部113は、図1を参照して上述した釦群を介して、ユーザにより操作入力された情報を制御部104に出力する。   The monitor LCD 112 is a color liquid crystal panel or the like, and displays image data after shooting, a through image before shooting, various operation screens, and the like. The operation unit 113 outputs information input by the user to the control unit 104 via the button group described above with reference to FIG.

ここで、撮像装置100における動作を説明する。被写体撮影では、被写体のモニタリング(スルー画像表示)と、画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、撮像レンズ101を介して得られた被写体の像が、固体撮像素子102の受光面(撮像面)に結像される。撮像レンズ101の撮影光軸後方に配置された固体撮像素子102が、タイミング発生部106、撮像素子駆動部107によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力としてのアナログ信号を1画面分出力する。   Here, the operation of the imaging apparatus 100 will be described. In subject photographing, subject monitoring (through image display) and image photographing execution are performed. In monitoring, an image of a subject obtained through the imaging lens 101 is formed on the light receiving surface (imaging surface) of the solid-state image sensor 102. The solid-state imaging device 102 disposed behind the imaging optical axis of the imaging lens 101 is scanned and driven by the timing generation unit 106 and the imaging device driving unit 107, and serves as a photoelectric conversion output corresponding to an optical image formed at regular intervals. Output analog signal for one screen.

このアナログ信号は、RGBの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、A/D変換部103でデジタルデータに変換される。そのデジタルデータは、画像処理部109により、画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb、Cr(画像データ)が生成されて画像メモリ108に格納され、定期的にその信号が読み出されてそのビデオ信号が生成されて、モニターLCD112に出力される。尚、ホワイトバランス調整手段である制御部104は、画像信号における青色の波長成分の信号強度が他の色の信号強度よりも小さくなるようにホワイトバランスを調整する。   The analog signal is appropriately gain-adjusted for each primary color component of RGB, and then converted into digital data by the A / D conversion unit 103. The digital data is subjected to color process processing including pixel interpolation processing and γ correction processing by the image processing unit 109 to generate a luminance signal Y and color difference signals Cb, Cr (image data) as digital values, and the image memory. 108, the signal is periodically read out, the video signal is generated, and output to the monitor LCD 112. Note that the control unit 104, which is a white balance adjusting unit, adjusts the white balance so that the signal intensity of the blue wavelength component in the image signal is smaller than the signal intensity of the other colors.

このモニターLCD112は、モニタリングにおいては電子ファインダとして機能し、撮像画像をリアルタイムに表示することとなる。この状態で、随時、撮影者のレリーズ釦83の操作に応じてなされる動作部113を介する入力に基づいて、光学系駆動部105の駆動により撮像レンズ101の変倍、合焦、露出等が設定される。   The monitor LCD 112 functions as an electronic viewfinder in monitoring, and displays captured images in real time. In this state, zooming, focusing, exposure, and the like of the imaging lens 101 are performed by driving the optical system driving unit 105 based on an input through the operation unit 113 that is performed according to the operation of the release button 83 of the photographer. Is set.

このようなモニタリング状態において、静止画撮影を行ないたいタイミングで、ユーザがレリーズ釦83を操作することにより、静止画像データが撮影される。レリーズ釦83の操作に応じて、画像メモリ108に格納された1コマの画像データが読み出されて、画像圧縮部110により圧縮される。その圧縮された画像データが、画像記録部111によりリムーバブルメモリに記録される。   In such a monitoring state, when the user operates the release button 83 at a timing at which still image shooting is desired, still image data is shot. In response to the operation of the release button 83, one frame of image data stored in the image memory 108 is read out and compressed by the image compression unit 110. The compressed image data is recorded in the removable memory by the image recording unit 111.

なお、上記実施の形態及び各実施例における記述は、本発明に係る好適な撮像レンズ及び撮像装置の一例であり、これに限定されるものではない。又、本撮像装置はビデオカメラにも搭載可能である。   Note that the description in the above embodiment and each example is an example of a suitable imaging lens and imaging apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this. The imaging apparatus can also be installed in a video camera.

次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。実施例における各符号の意味は以下の通りである。
f :撮像レンズ全系の焦点距離
fB:バックフォーカス
F :Fナンバー
2Y:固体撮像素子の撮像面対角線長
R :曲率半径
D :軸上面間隔
Nd:レンズ材料のd線に対する屈折率
νd:レンズ材料のアッベ数
Next, examples suitable for the above-described embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the following examples. The meaning of each symbol in the embodiment is as follows.
f: Focal length of the entire imaging lens system fB: Back focus F: F number 2Y: Diagonal length of the imaging surface of the solid-state imaging device R: Radius of curvature D: Spacing on the upper axis Nd: Refractive index νd of lens material with respect to d-line: lens material Abbe number of

各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にX軸をとり、光軸と垂直方向の高さをhとして以下の「数1」で表す。なお、これ以降(表のレンズデータを含む)において、10のべき乗数(たとえば2.5×10-02)を、E(たとえば2.5E−02)を用いて表すものとする。 In each embodiment, the surface described with “*” after each surface number is a surface having an aspheric shape, and the shape of the aspheric surface has the vertex of the surface as the origin and the X axis in the optical axis direction. The height in the direction perpendicular to the optical axis is represented by the following “Equation 1”. In the following (including the lens data in the table), a power of 10 (for example, 2.5 × 10 −02 ) is expressed using E (for example, 2.5E-02).

Figure 2010078801
ただし、
Ai:i次の非球面係数
R:曲率半径
K:円錐定数
Figure 2010078801
However,
Ai: i-th order aspheric coefficient R: radius of curvature K: conic constant

(実施例1)
実施例1のレンズデータを表1に示す。図3は、実施例1の撮像レンズの断面図である。図中、L1は負の第1レンズ、L2は正の第2レンズ、Sは開口絞り、L3は負の第3レンズ、L4は正の第4レンズ、L5は正の第5レンズ、Iは撮像面を示す。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合されている。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図4は、実施例1にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。ここで、球面収差図において、gはg線、dはd線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Sはサジタル面、点線Mはメリジオナル面をそれぞれ表す。
Example 1
Table 1 shows lens data of Example 1. 3 is a cross-sectional view of the imaging lens of Example 1. FIG. In the figure, L1 is a negative first lens, L2 is a positive second lens, S is an aperture stop, L3 is a negative third lens, L4 is a positive fourth lens, L5 is a positive fifth lens, and I is An imaging surface is shown. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented. F is a parallel plate that assumes an optical low-pass filter, an IR cut filter, a seal glass of a solid-state image sensor, and the like. FIG. 4 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to the first example. Here, in the spherical aberration diagram, g represents the amount of spherical aberration with respect to the g line, and d represents the amount of spherical aberration with respect to the d line. In the astigmatism diagram, a solid line S represents a sagittal surface, and a dotted line M represents a meridional surface.

Figure 2010078801
Figure 2010078801

(実施例2)
実施例2のレンズデータを表2に示す。図5は、実施例2の撮像レンズの断面図である。図中、L1は負の第1レンズ、L2は正の第2レンズ、Sは開口絞り、L3は負の第3レンズ、L4は正の第4レンズ、L5は正の第5レンズ、Iは撮像面を示す。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合されている。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図6は、実施例2にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。ここで、球面収差図において、gはg線、dはd線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Sはサジタル面、点線Mはメリジオナル面をそれぞれ表す。
(Example 2)
Table 2 shows lens data of Example 2. FIG. 5 is a cross-sectional view of the imaging lens of the second embodiment. In the figure, L1 is a negative first lens, L2 is a positive second lens, S is an aperture stop, L3 is a negative third lens, L4 is a positive fourth lens, L5 is a positive fifth lens, and I is An imaging surface is shown. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented. F is a parallel plate that assumes an optical low-pass filter, an IR cut filter, a seal glass of a solid-state image sensor, and the like. FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to the second example. Here, in the spherical aberration diagram, g represents the amount of spherical aberration with respect to the g line, and d represents the amount of spherical aberration with respect to the d line. In the astigmatism diagram, a solid line S represents a sagittal surface, and a dotted line M represents a meridional surface.

Figure 2010078801
Figure 2010078801

(実施例3)
実施例3のレンズデータを表3に示す。図7は、実施例3の撮像レンズの断面図である。図中、L1は負の第1レンズ、L2は正の第2レンズ、Sは開口絞り、L3は負の第3レンズ、L4は正の第4レンズ、L5は正の第5レンズ、Iは撮像面を示す。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合されている。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図8は、実施例3にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。ここで、球面収差図において、gはg線、dはd線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Sはサジタル面、点線Mはメリジオナル面をそれぞれ表す。
(Example 3)
Table 3 shows lens data of Example 3. FIG. 7 is a cross-sectional view of the imaging lens of the third embodiment. In the figure, L1 is a negative first lens, L2 is a positive second lens, S is an aperture stop, L3 is a negative third lens, L4 is a positive fourth lens, L5 is a positive fifth lens, and I is An imaging surface is shown. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented. F is a parallel plate that assumes an optical low-pass filter, an IR cut filter, a seal glass of a solid-state image sensor, and the like. FIG. 8 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to the third example. Here, in the spherical aberration diagram, g represents the amount of spherical aberration with respect to the g line, and d represents the amount of spherical aberration with respect to the d line. In the astigmatism diagram, a solid line S represents a sagittal surface, and a dotted line M represents a meridional surface.

Figure 2010078801
Figure 2010078801

(実施例4)
実施例4のレンズデータを表4に示す。図9は、実施例4の撮像レンズの断面図である。図中、L1は負の第1レンズ、L2は正の第2レンズ、Sは開口絞り、L3は負の第3レンズ、L4は正の第4レンズ、L5は正の第5レンズ、Iは撮像面を示す。第3レンズL3と第4レンズL4とは接合されている。また、Fは光学的ローパスフィルタやIRカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図10は、実施例4にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。ここで、球面収差図において、gはg線、dはd線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Sはサジタル面、点線Mはメリジオナル面をそれぞれ表す。
Example 4
Table 4 shows lens data of Example 4. FIG. 9 is a cross-sectional view of the imaging lens of Example 4. In the figure, L1 is a negative first lens, L2 is a positive second lens, S is an aperture stop, L3 is a negative third lens, L4 is a positive fourth lens, L5 is a positive fifth lens, and I is An imaging surface is shown. The third lens L3 and the fourth lens L4 are cemented. F is a parallel plate that assumes an optical low-pass filter, an IR cut filter, a seal glass of a solid-state image sensor, and the like. FIG. 10 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to the fourth example. Here, in the spherical aberration diagram, g represents the amount of spherical aberration with respect to the g line, and d represents the amount of spherical aberration with respect to the d line. In the astigmatism diagram, a solid line S represents a sagittal surface, and a dotted line M represents a meridional surface.

Figure 2010078801
Figure 2010078801

各実施例に対応した条件式(1)〜(3)の値を以下にまとめて示す。   The values of conditional expressions (1) to (3) corresponding to the respective examples are summarized below.

Figure 2010078801
Figure 2010078801

本実施の形態にかかる撮像装置を搭載したデジタルカメラの正面上部側から見た斜視図(a)及び背面下部側から見た斜視図(b)である。It is the perspective view (a) seen from the front upper side of the digital camera carrying the imaging device concerning this Embodiment, and the perspective view (b) seen from the back lower side. 本実施の形態にかかる撮像レンズを有する撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of an imaging device which has an imaging lens concerning this embodiment. 実施例1の撮像レンズの断面図である。2 is a cross-sectional view of an imaging lens of Example 1. FIG. 実施例1にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 1; 実施例2の撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens of Example 2. FIG. 実施例2にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion (c) of the imaging lens according to Example 2; 実施例3の撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens of Example 3. FIG. 実施例3にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion aberration (c) of the imaging lens according to Example 3; 実施例4の撮像レンズの断面図である。6 is a cross-sectional view of an imaging lens of Example 4. FIG. 実施例4にかかる撮像レンズの球面収差(a)、非点収差(b)、及び歪曲収差(c)の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram of spherical aberration (a), astigmatism (b), and distortion aberration (c) of the imaging lens according to Example 4;

符号の説明Explanation of symbols

71 三脚穴
72 カード蓋
80 レンズ鏡胴
81 カメラボディ
82 ファインダ窓
83 レリーズ釦
84 フラッシュ発光部
87 ストラップ取り付け部
88 USB端子
89 レンズカバー
91 ファインダ接眼部
92 表示ランプ
93 ズーム釦
95 セット釦
96 4方向スイッチ
96 選択釦
97 再生釦
98 ディスプレイ釦
99 消去釦
100 撮像装置
101 撮像レンズ
102 固体撮像素子
103 変換部
104 制御部
105 光学系駆動部
106 タイミング発生部
107 撮像素子駆動部
108 画像メモリ
109 画像処理部
110 画像圧縮部
111 画像記録部
112 モニターLCD
113 動作部
DC デジタルカメラ
L1〜L5 レンズ
S 開口絞り
I 撮像面
F 光学的ローパスフィルタ又はIRカットフィルタ
71 Tripod hole 72 Card cover 80 Lens barrel 81 Camera body 82 Viewfinder window 83 Release button 84 Flash light emitting part 87 Strap attaching part 88 USB terminal 89 Lens cover 91 Viewfinder eyepiece 92 Display lamp 93 Zoom button 95 Set button 96 4 directions Switch 96 Selection button 97 Playback button 98 Display button 99 Erase button 100 Imaging device 101 Imaging lens 102 Solid-state imaging device 103 Conversion unit 104 Control unit 105 Optical system driving unit 106 Timing generation unit 107 Imaging device driving unit 108 Image memory 109 Image processing unit 110 Image compression unit 111 Image recording unit 112 Monitor LCD
113 Operation unit DC Digital camera L1 to L5 Lens S Aperture stop I Imaging surface F Optical low-pass filter or IR cut filter

Claims (6)

固体撮像素子の撮像面に被写体像を結像させるために用いられ、物体側より順に、負の第1レンズと、正の第2レンズと、絞りと、負の第3レンズと、正の第4レンズと、正の第5レンズとからなり、かつ以下の条件を満足することを特徴とする撮像レンズ。
0.15 < T24/T15 < 0.55・・・(1)
0.03 < T1/2Y < 0.09・・・(2)
但し、
T24:前記第2レンズから前記第4レンズまでの空気間隔を含む軸上の長さ
T15:前記第1レンズから前記第5レンズまでの空気間隔を含む軸上の長さ
T1:前記第1レンズの軸上厚
2Y:前記固体撮像素子の撮像面対角長
Used to form a subject image on the imaging surface of the solid-state imaging device, and in order from the object side, a negative first lens, a positive second lens, a stop, a negative third lens, and a positive first lens An imaging lens comprising four lenses and a positive fifth lens and satisfying the following conditions:
0.15 <T24 / T15 <0.55 (1)
0.03 <T1 / 2Y <0.09 (2)
However,
T24: length on the axis including the air gap from the second lens to the fourth lens T15: length on the axis including the air gap from the first lens to the fifth lens T1: the first lens On-axis thickness 2Y: diagonal length of imaging surface of solid-state imaging device
上記第2レンズに少なくとも1面の非球面を配置することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein at least one aspheric surface is disposed on the second lens. 上記第4レンズに少なくとも1面の非球面を配置することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein at least one aspheric surface is disposed on the fourth lens. 上記第3レンズと第4レンズとが接合されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein the third lens and the fourth lens are cemented. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像レンズ。
0.4 < f2/f < 1.0・・・(3)
但し、
f2:前記第2レンズの焦点距離
f:前記撮像レンズ全系の焦点距離
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.4 <f2 / f <1.0 (3)
However,
f2: focal length of the second lens f: focal length of the entire imaging lens system
請求項1〜5のいずれかに記載の撮像レンズを有することを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the imaging lens according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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