(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6228312
(24)【登録日】2017年10月20日
(45)【発行日】2017年11月8日
(54)【発明の名称】撮像レンズ
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20171030BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20171030BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】10
【全頁数】36
(21)【出願番号】特願2016-544399(P2016-544399)
(86)(22)【出願日】2015年10月28日
(65)【公表番号】特表2017-513034(P2017-513034A)
(43)【公表日】2017年5月25日
(86)【国際出願番号】CN2015093120
(87)【国際公開番号】WO2016161797
(87)【国際公開日】20161013
【審査請求日】2016年6月30日
(31)【優先権主張番号】201510168609.4
(32)【優先日】2015年4月10日
(33)【優先権主張国】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】515153129
【氏名又は名称】浙江舜宇光学有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100109449
【弁理士】
【氏名又は名称】毛受 隆典
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】戴 付建
(72)【発明者】
【氏名】黄 林
【審査官】
森内 正明
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第2015/005417(WO,A1)
【文献】
国際公開第2013/137312(WO,A1)
【文献】
特開2013−190574(JP,A)
【文献】
特開2013−156389(JP,A)
【文献】
米国特許出願公開第2013/0265650(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 − 17/08
G02B 21/02 − 21/04
G02B 25/00 − 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像レンズであって、物体側から像側へ順に、
物体側の面が凸面であり、像側の面が凹面であり、正の屈折力を有する第1レンズと、
屈折力を有する第2レンズと、
負の屈折力を有する第3レンズと、
像側の面が凸面であり、正の屈折力を有する第4レンズと、
物体側の面及び像側の面の内、少なくとも一つの面に少なくとも一つの変曲点が存在し、負の屈折力を有する第5レンズと、からなり、
前記撮像レンズは、被写体と前記第2レンズとの間に設けられた開口絞りを備え、
前記撮像レンズは、以下の関係式、
TTL/2Y≦0.7、
-0.7<f/f3<-0.3、及び
-0.5≦(R1-R2)/(R1+R2)<-0.3、を満たし、
ただし、TTLは前記撮像レンズの全長、Yは結像面における最大像高、fは前記撮像レンズの有効焦点距離、f3は前記第3レンズの有効焦点距離、R1は前記第1レンズの物体側の面の曲率半径、R2は前記第1レンズの像側の面の曲率半径である、
ことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項2】
前記第1レンズはガラスまたはプラスチック材質から構成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項3】
前記撮像レンズは、以下の関係式、
V1-V3>30、を満たし、
ただし、V1は前記第1レンズのアッベ数、V3は前記第3レンズのアッベ数であることを特徴とする請求項2に記載の撮像レンズ。
【請求項4】
前記撮像レンズは、以下の関係式、
-0.7<SAG42/SD42<-0.3、を満たし、
ただし、SAG42は前記第4レンズの像側の面の矢状高さ、SD42は前記第4レンズの像側の面の最大有効半径であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項5】
前記撮像レンズは、以下の関係式、
-0.75<f1/f3<-0.35、を満たし、
ただし、f1は前記第1レンズの有効焦点距離であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項6】
前記撮像レンズは、以下の関係式、
0.5<f/f4<2.5、
R6/R7>0、を満たし、
ただし、f4は前記第4レンズの有効焦点距離、R6は前記第3レンズの像側の面の曲率半径、R7は前記第4レンズの物体側の面の曲率半径であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項7】
前記撮像レンズは、以下の関係式、
-3<f/f5<-1、を満たし、
ただし、f5は前記第5レンズの有効焦点距離であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項8】
前記第2レンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
【請求項9】
前記第3レンズの物体側の面は凹面であることを特徴とする請求項8に記載の撮像レンズ。
【請求項10】
前記第5レンズの像側の面は凹面であることを特徴とする請求項9に記載の撮像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(優先権情報)
本出願は、2015年4月10日に中国国家知識産権局に提出された特許出願番号が201510168609.4である特許出願の優先権及び権益を主張するものであり、当該中国特許出願の全内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【0002】
(技術分野)
本発明は、結像技術に関し、特に撮像レンズに関する。
【背景技術】
【0003】
近年、科学技術の発展に伴い、携帯用電子製品がますます盛んになり、特に撮像機能を備える携帯用電子製品が更に注目されている。一般的には、光学系の感光性素子は、感光性結合素子(charge-coupled device, CCD)または相補型金属酸化膜半導体素子(complementary oxide-metal semiconductor, COMS)の二種類に過ぎない。半導体プロセス技術が進むことに伴い、感光性素子の画素サイズが縮小され、これに応じて、小型化するために、光学系の撮像レンズのサイズもますます小さくなることが求められている。また、感光性素子とのマッチングのために、撮像レンズの結像品質を更に向上させることが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、従来技術における少なくとも一つの技術的課題を解決することである。本発明の主な目的は、撮像レンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、
物体側の面が凸面であり、像側の面が凹面であり、正の屈折力を有する第1レンズと、
屈折力を有する第2レンズと、
負の屈折力を有する第3レンズと、
像側の面が凸面であり、正の屈折力を有する第4レンズと、
物体側の面と像側の面の内、少なくとも一つの面に、少なくとも一つの変曲点が存在し、負の屈折力を有する第5レンズと、を備え、
前記撮像レンズは、被写体と前記第2レンズとの間に設けられた開口絞りを備え、
前記撮像レンズは以下の関係式、
TTL/2Y≦0.7、
-0.7<f/f3<-0.3、を満たし、
ただし、TTLは前記撮像レンズの全長、Yは結像面における
最大像高、fは前記撮像レンズの有効焦点距離、f3は前記第3レンズの有効焦点距離である。
【0006】
いくつかの実施形態において、前記第1レンズは、ガラスまたはプラスチック材質から構成される。
【0007】
いくつかの実施形態において、前記撮像レンズは以下の関係式、
V1-V3>30、を満たし、
ただし、V1は前記第1レンズのアッベ数、V3は前記第3レンズのアッベ数である。
【0008】
いくつかの実施形態において、前記撮像レンズは以下の関係式、
-0.7<SAG42/SD42<
-0.3、を満たし、
ただし、SAG42は前記第4レンズの像側の面の矢状高さ、SD42は前記第4レンズの像側の面の最大有効半径である。
【0009】
いくつかの実施形態において、前記撮像レンズは以下の関係式、
-0.75<f1/f3<-0.35、を満たし、
ただし、f1は前記第1レンズの有効焦点距離である。
【0010】
いくつかの実施形態において、前記撮像レンズは以下の関係式、
-0.6<(R1-R2)/(R1+R2)<-0.3、を満たし、
ただし、R1は前記第1レンズの物体側の面の曲率半径、R2は前記第1レンズの像側の面の曲率半径である。
【0011】
いくつかの実施形態において、前記撮像レンズは以下の関係式、
0.5<f/f4<2.5、
R6/R7>0、を満たし、
ただし、f4は前記第4レンズの有効焦点距離、R6は前記第3レンズの像側の面の曲率半径、R7は前記第4レンズの物体側の面の曲率半径である。
【0012】
いくつかの実施形態において、前記撮像レンズ以下の関係式、
-3<f/f5<-1、を満たし、
ただし、f5は前記第5レンズの有効焦点距離である。
【0013】
いくつかの実施形態において、前記第2レンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面である。
【0014】
いくつかの実施形態において、前記第3レンズの物体側の面は凹面である。
【0015】
いくつかの実施形態において、前記第5レンズの像側の面は凹面である。
【0016】
本発明の付加的な特徴及び利点は、以下の説明において部分的に示され、この説明から一部が明らかになるか、または、本発明の実施により理解され得る。
【0017】
本発明の上述および/または付加的な特徴と利点は、下記の添付図面を参照した実施形態に対する説明により明らかになり、理解が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図2】実施例1の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図3】実施例1の撮像レンズの非点収差図(mm) である。
【
図4】実施例1の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図5】実施例1の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図7】実施例2の撮像レンズの軸上色収差図(mm)ある。
【
図8】実施例2の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図9】実施例2の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図10】実施例2の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図12】実施例3の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図13】実施例3の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図14】実施例3の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図15】実施例3の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図17】実施例4の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図18】実施例4の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図19】実施例4の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図20】実施例4の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図22】実施例5の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図23】実施例5の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図24】実施例5の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図25】実施例5の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図27】実施例6の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図28】実施例6の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図29】実施例6の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図30】実施例6の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図32】実施例7の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図33】実施例7の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図34】実施例7の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図35】実施例7の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図37】実施例8の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図38】実施例8の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図39】実施例8の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図40】実施例8の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図42】実施例9の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図43】実施例9の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図44】実施例9の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図45】実施例9の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【
図47】実施例10の撮像レンズの軸上色収差図(mm)である。
【
図48】実施例10の撮像レンズの非点収差図(mm)である。
【
図49】実施例10の撮像レンズの歪み図(%)である。
【
図50】実施例10の撮像レンズの倍率色収差図(um)である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。前記実施形態の例が図面に示されるが、同一または類似する符号は、常に、同一又は類似の部品、または、同一又は類似の機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施形態は例示的なものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解されてはならない。
【0020】
本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利にまたは簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構成され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明に対する限定と理解してはいけない。なお、「第一」、「第二」の用語は目的を説明するためだけに用いられるものであり、比較的な重要性を指示又は暗示するか、または示された技術的特徴の数を黙示的に指示すると理解してはいけない。そこで、「第一」、「第二」が限定されている特徴は一つ又はより多くの前記特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本発明の説明において、明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」とは、二つ又は二つ以上のことを意味する。
【0021】
なお、本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続、着脱可能な接続、または一体的な接続も含まれる。機械的な接続、電気的な接続、または互いに通信することも含まれる。直接的に接続すること、中間媒体を介して間接的に接続すること、二つの部品の内部が連通すること、または二つの部品の間に相互の作用関係があることも含まれる。当業者は、具体的な場合によって上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
【0022】
本発明において、明確な規定と限定がない限り、第一特徴が第二特徴の「上」又は「下」にあることは、第一特徴と第二特徴とが直接的に接触することを含んでも良いし、第一特徴と第二特徴とが直接的に接触することではなくそれらの間の別の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第一特徴が第二特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第一特徴が第二特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、または、単に第一特徴の水平高さが第二特徴より高いことだけを表す。第一特徴が第二特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第一特徴が第二特徴の真
下及び斜め
下にあることを含むか、または、単に第一特徴の水平高さが第二特徴より低いことだけを表す。
【0023】
以下の説明において、多くの異なる実施形態または例を提供することにより本発明の異なる構造を実現する。本発明の説明を簡素化するため、以下に特定の例の部材及び配置について説明する。勿論、これらは例示に過ぎず、本発明を限定することを意図していない。また、本発明は、異なる例において参考数字及び/または参考アルファベットを重複することができる。このような重複は、簡素化及び明瞭のためであり、それ自体は検討する各種の実施例及び/または配置の間の関係を示すものではない。また、本発明は、さまざまな特定のプロセス及び材料の例を挙げているが、当業者は、他のプロセスの適用及び/または他の材料の使用も考えることが可能である。
【0024】
図1を参照して、本発明が提供する撮像レンズを説明する。本発明が提供する撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズE1と、屈折力を有する第2レンズE2と、負の屈折力を有する第3レンズE3と、正の屈折力を有する第4レンズE4と、負の屈折力を有する第5レンズE5とを備える。
【0025】
第1レンズE1は物体側の面S1と像側の面S2とを備える。第2レンズE2は物体側の面S3と像側の面S4とを備える。第3レンズE3は物体側の面S5と像側の面S6とを備える。第4レンズE4は物体側の面S7と像側の面S8とを備える。第5レンズE5は物体側の面S9と像側の面S10とを備える。物体側の面S1は凸面であり、像側の面S2は凹面である。像側の面S8は凸面である。物体側の面S9及び像側の面S10の内、少なくとも一つの面には、少なくとも一つの変曲点が存在する。
【0026】
撮像レンズは被写体と第2レンズE2との間に設けられた開口絞りSTOを備える。
【0027】
撮像レンズは以下の関係式を満たす。
TTL/2Y≦0.7
-0.7<f/f3<-0.3
ただし、TTLは撮像レンズの全長、Yは結像面S13における
最大像高、fは撮像レンズの有効焦点距離、f3は第3レンズE3の有効焦点距離である。
【0028】
前記の関係式を満たすことによって、撮像レンズの長さを短縮するのに有利であり、かつ画角を拡大するのに有利であるとともに、結像品質を向上させることが出来る。
【0029】
第1レンズE1はガラス、またはプラスチック材質から構成され、第1レンズE1にガラス材質を用いた場合、結像品質が更に優れており、第1レンズE1にプラスチック材質を用いた場合、コストが低く、かつ製造しやすい。
【0030】
撮像レンズは以下の関係式を満たす。
V1-V3>30
ただし、V1は第1レンズE1のアッベ数、V3は第3レンズE3のアッベ数である。
【0031】
前記の関係式を満たすことによって、撮像レンズの収差を減らすのに有利である。
【0032】
撮像レンズは以下の関係式を満たす。
-0.7<SAG42/SD42<
-0.3
ただし、SAG42は像側の面S8の矢状高さ、SD42は像側の面S8の最大有効半径である。
【0033】
前記の関係式における第4レンズE4に対する要求は、第5レンズE5の形状を結合することによって、結像面S13における主光線の入射角を減らし、口径食(vignetting)の発生の可能性を減らして、結像品質を向上させるのに有利である。
【0034】
撮像レンズは以下の関係式を満たす。
-0.75<f1/f3<-0.35
ただし、f1は第1レンズE1の有効焦点距離である。
【0035】
前記の関係式における要求は、撮像レンズの画角を拡大するのに有利である。
【0036】
撮像レンズは以下の関係式を満たす。
-0.6<(R1-R2)/(R1+R2)<-0.3
ただし、R1は物体側の面S1の曲率半径、R2は像側の面S2の曲率半径である。
【0037】
前記の関係式における第1レンズE1の形状に対する要求は、撮像レンズの画角を拡大するのに有利である。
【0038】
撮像レンズは以下の関係式を満たす。
0.5<f/f4<2.5
R6/R7>0
ただし、f4は第4レンズE4の有効焦点距離、R6は像側の面S6の曲率半径、R7は物体側の面S7の曲率半径である。
【0039】
前記の関係式における要求を満たすことによって、撮像レンズの小型化に有利である。
【0040】
撮像レンズ以下の関係式を満たす。
-3<f/f5<-1
ただし、f5は第5レンズE5の有効焦点距離である。
【0041】
前記の関係式における要求を満たすことによって、撮像レンズの結像品質を向上させるのに有利である。
【0042】
物体側の面S3は凹面であり、像側の面S4は凸面である。物体側の面S5は凹面である。像側の面S10は凹面である。
【0043】
前記の第2レンズE2と、第3レンズE3と、第5レンズE5との形状に対する要求を満たすことによって、撮像レンズの結像品質を更に向上させ、かつ全長を短縮させることが出来る。
【0044】
結像する際、五枚のレンズを通した光線はフィルタE6を通過した後に、結像面S13に結像する。フィルタE6は、物体側の面S11及び像側の面S12を有する。
【0045】
いくつかの実施形態において、第1レンズE1、第2レンズE2、第3レンズE3、第4レンズE4及び第5レンズE5は、いずれも非球面レンズである。
【0046】
非球面の面形状は、次の数式によって決定される。
【数1】
ただし、hは非球面上の任意の点から光軸までの高さ、cは頂点曲率、kは円錐定数、Aiは非球面の第i階の補正係数である。
【0047】
実施例1
実施例1において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0050】
なお、f1=3.18mm、f2=6.29mm、f3=-6.3mm、f4=3.08mm、f5=-2.0mm、f=3.0mm、HFOV=45.5°、TTL=3.59mm及びFnoは2.4である。
【0051】
実施例2
図6を参照して、実施例2を説明する。実施例2において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0054】
なお、f1=3.18mm、f2=39.65mm、f3=-7.79mm、f4=1.84mm、f5=-1.44mm、f=3.13mm、HFOV=44.2°、TTL=3.58mm、及びFnoは2.4である。
【0055】
実施例3
図11を参照して、実施例3を説明する。実施例3において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0058】
なお、f1=3.05mm、f2=-1001.1mm、f3=-6.98mm、f4=1.63mm、f5=-1.36mm、f=3.02mm、HFOV=43.5°、TTL=3.58mm及びFnoは2.4である。
【0059】
実施例4
図16を参照して、実施例4を説明する。実施例4において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0062】
なお、f1=3.18mm、f2=35.02mm、f3=-7.65mm、f4=1.85mm、f5=-1.43mm、f=3.16mm、HFOV=44.1°、TTL=3.59mm及びFnoは2.4である。
【0063】
実施例5
図21を参照して、実施例5を説明する。実施例5において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0066】
なお、f1=3.05mm、f2=-133.86mm、f3=-7.0mm、f4=1.62mm、f5=-1.36mm、f=3.06mm、HFOV=43.7°、TTL=3.6mm及びFnoは2.4である。
【0067】
実施例6
図25を参照して、実施例6を説明する。実施例6において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0070】
なお、f1=3.32mm、f2=5.47mm、f3=-4.6mm、f4=2.23mm、f5=-1.66mm、f=3.13mm、HFOV=43.8°、TTL=3.88mm及びFnoは2.4である。
【0071】
実施例7
図31を参照して、実施例7を説明する。実施例7において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0074】
なお、f1=3.29mm、f2=5.68mm、f3=-5.1mm、f4=2.4mm、f5=-1.85mm、f=3.04mm、HFOV=42.6°、TTL=3.86mm及びFnoは2.4である。
【0075】
実施例8
図36を参照して、実施例8を説明する。実施例8において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0078】
なお、f1=3.24mm、f2=37.67mm、f3=-5.68mm、f4=1.56mm、f5=-1.32mm、f=3.07mm、HFOV=43.1°、TTL=3.59mm及びFnoは2.4である。
【0079】
実施例9
図41を参照して、実施例9を説明する。実施例9において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0082】
なお、f1=3.18mm、f2=40.79mm、f3=-8.11mm、f4=1.81mm、f5=-1.45mm、f=3.06mm、HFOV=44.6°、TTL=3.55mm及びFnoは2.4である。
【0083】
実施例10
図46を参照して、実施例10を説明する。実施例10において、撮像レンズは以下の表の条件を満たす。
【0086】
なお、f1=3.06mm、f2=6.55mm、f3=-5.38mm、f4=2.75mm、f5=-2.04mm、f=2.86mm、HFOV=46.3°、TTL=3.55mm及びFnoは2.4である。
【0087】
実施例1〜10において、各条件式は以下の表の条件を満たす。
【表21】
【0088】
本発明の説明において、「一つの実施形態」、「一部の実施形態」、「例示的な実施形態」、「例」、「具体的な例」、または「一部の例」などの用語を使用した説明は、該実施形態または例に結合して説明された具体的な特徴、構成、材料または特性が、本発明の少なくとも一つの実施形態または例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な描写は、必ずしも同じ実施形態または例を示すことではない。又、説明された具体的な特徴、構成、材料または特性は、いずれか一つまたは複数の実施形態もしくは例において適切に結合することができる。
【0089】
本発明の実施例を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱することなく、これらの実施例に対して各種の変化、補正、切り替え及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。