特許第6687819号(P6687819)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6687819
(24)【登録日】2020年4月6日
(45)【発行日】2020年4月28日
(54)【発明の名称】撮像レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20200421BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20200421BHJP
【FI】
   G02B13/00
   G02B13/18
【請求項の数】3
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2020-28914(P2020-28914)
(22)【出願日】2020年2月24日
【審査請求日】2020年2月24日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】519312957
【氏名又は名称】エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山崎 郁
(72)【発明者】
【氏名】寺岡 弘之
【審査官】 下村 一石
(56)【参考文献】
【文献】 特開2019−095754(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2018/0045913(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2014/0240852(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00−17/08
G02B21/02−21/04
G02B25/00−25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、負の屈折力を有する第6レンズが配置され、且つ、以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
5.00≦DMI≦15.00 (1)
−5.50≦f2/f≦−3.50 (2)
0.18≦d10/f≦0.30 (3)
0.09≦d11/f≦0.15 (4)
但し、
DMI:最大像高の歪曲収差
f:レンズ系全体の焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
d10:第5レンズの像面側面から第6レンズの物体側面までの軸上距離
d11:第6レンズの中心厚
である。
【請求項2】
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
4.00≦R3/R4≦25.00 (5)
但し、
R3:第2レンズの物体側面の曲率半径
R4:第2レンズの像面側面の曲率半径
である。
【請求項3】
以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
15.00≦ν1−ν3≦45.00 (6)
但し、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像レンズに関する発明である。特に、高画素用CCD、CMOSなどの撮像素子を使用した携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、TTL(光学長)/IH(像高)<1.30と低背で、全画角(以下、2ωとする)が、80°以上の広角で、且つ、良好な光学特性を有する6枚のレンズで構成される撮像レンズに関する発明である。
【背景技術】
【0002】
近年、CCDやCMOSなどの撮像素子を使用した各種撮像装置が広く普及している。これらの撮像素子の小型化、高性能化に伴い、低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する撮像レンズが求められている。
【0003】
低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する6枚のレンズで構成される撮像レンズに関する技術開発が進められている。この6枚構成の撮像レンズとしては、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、負の屈折力を有する第6レンズで構成されたものが、特許文献1が提案されている。
【0004】
特許文献1の実施例に開示された撮像レンズは、最大像高の歪曲収差、第2レンズのパワー配分、第5レンズの像面側面から第6レンズの物体側面までの軸上距離とレンズ系全体の焦点距離との比が、不十分なため、低背化及び、広角化が不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2017−49329号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する6枚のレンズで構成される撮像レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目標を達成するために、最大像高の歪曲収差、第2レンズのパワー配分、第5レンズの像面側面から第6レンズの物体側面までの軸上距離とレンズ系全体の焦点距離との比、第6レンズの中心厚とレンズ系全体の焦点距離との比を鋭意検討した結果、従来技術の課題が改善された撮像レンズを得ることを見出し、本発明に到達した。
【0008】
請求項1記載の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、負の屈折力を有する第6レンズが配置され、且つ、以下の条件式(1)〜(4)を満足する。
5.00≦DMI≦15.00 (1)
−5.50≦f2/f≦−3.50 (2)
0.18≦d10/f≦0.30 (3)
0.09≦d11/f≦0.15 (4)
但し、
DMI:最大像高の歪曲収差
f:レンズ系全体の焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
d10:第5レンズの像面側面から第6レンズの物体側面までの軸上距離
d11:第6レンズの中心厚
である。
【0009】
請求項2記載の撮像レンズは、以下の条件式(5)を満足する。
4.00≦R3/R4≦25.00 (5)
但し、
R3:第2レンズの物体側面の曲率半径
R4:第2レンズの像面側面の曲率半径
である。
【0010】
請求項3記載の撮像レンズは、以下の条件式(6)を満足する。
15.00≦ν1−ν3≦45.00 (6)
但し、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、特に、高画素用CCD、CMOSなどの撮像素子を使用した携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、TTL(光学長)/IH(像高)<1.30と低背で、2ω>80°以上の広角で、且つ、良好な光学特性を有する6枚のレンズで構成される撮像レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の実施例1の撮像レンズLAの概略構成を示す図。
図2】本発明の実施例1の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。
図3】本発明の実施例2の撮像レンズLAの概略構成を示す図。
図4】本発明の実施例2の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。
図5】本発明の実施例3の撮像レンズLAの概略構成を示す図。
図6】本発明の実施例3の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。
図7】本発明の実施例4の撮像レンズLAの概略構成を示す図。
図8】本発明の実施例4の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。
図9】本発明の実施例5の撮像レンズLAの概略構成を示す図。
図10】本発明の実施例5の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明に係る撮像レンズの実施形態について説明する。この撮像レンズLAは、物体側から像面側へ向かって、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6が配置された6枚構成のレンズ系を備えている。第6レンズL6と像面との間に、ガラス平板GFが配置される。このガラス平板GFとしては、カバーガラス、及び、各種フィルターなどを想定したものである。本発明において、ガラス平板GFは、異なる位置に配置されてもよく、省略した構成も可能である。
【0014】
第1レンズL1は、正の屈折力を有するレンズであり、第2レンズL2は、負の屈折力を有するレンズであり、第3レンズL3は、正の屈折力を有するレンズであり、第4レンズL4は、負の屈折力を有するレンズであり、第5レンズL5は、正の屈折力を有するレンズであり、第6レンズL6は、負の屈折力を有するレンズである。これらの6枚のレンズ表面は、諸収差を良好に補正するため、全面を非球面形状とすることが望ましい。
【0015】
この撮像レンズLAは、以下の条件式(1)〜(4)を満足する。
5.00≦DMI≦15.00 (1)
−5.50≦f2/f≦−3.50 (2)
0.18≦d10/f≦0.30 (3)
0.09≦d11/f≦0.15 (4)
但し、
DMI:最大像高の歪曲収差
f:レンズ系全体の焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
d10:第5レンズの像面側面から第6レンズの物体側面までの軸上距離
d11:第6レンズの中心厚
である。
【0016】
条件式(1)は、最大像高の歪曲収差を規定するものである。条件式(1)の範囲外では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり、好ましくない。
【0017】
条件式(2)は、第2レンズL2の負の屈折力を規定するものである。条件式(2)の範囲外では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり、好ましくない。
【0018】
条件式(3)は、第5レンズの像面側面から第6レンズの物体側面までの軸上距離とレンズ系全体の焦点距離との比を規定するものである。条件式(3)の範囲外では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり、好ましくない。
【0019】
条件式(4)は、第6レンズの中心厚とレンズ系全体の焦点距離との比を規定するものである。条件式(4)を満足することでレンズ厚みを適切な範囲に制限でき、レンズ成形が容易である。又は、条件式(4)の範囲外では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり、好ましくない。
【0020】
第2レンズL2は、負の屈折力を有し、下記の条件式(5)を満足する。
4.00≦R3/R4≦25.00 (5)
但し、
R3:第2レンズの物体側面の曲率半径
R4:第2レンズの像面側面の曲率半径
である。
【0021】
条件式(5)は、第2レンズの物体側面の曲率半径R3と第2レンズの像面側面の曲率半径R4との比を規定するものである。条件式(5)を満足することで 色収差を良好に補正しつつ、製造誤差によるコマ収差の発生を抑えることが出来る。又は、条件式(5)の範囲内では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が容易となり、好ましい。
【0022】
第1レンズL1と第3レンズL3のアッベ数の差が、下記の条件式(6)を満足する。
15.00≦ν1−ν3≦45.00 (6)
但し、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
【0023】
条件式(6)は、第1レンズL1と第3レンズL3のアッベ数の差を規定するものである。
条件式(6)の範囲内では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が容易となり、好ましい。
【0024】
撮像レンズLAを構成する6枚レンズが、それぞれ前記の構成及び、条件式を満たすことにより、TTL(光学長)/IH(像高)<1.30と低背で、2ω>80°以上の広角で、且つ、良好な光学特性を有する6枚のレンズで構成される撮像レンズを得ることが可能となる。
【実施例】
【0025】
以下に、本発明の撮像レンズLAについて、実施例を用いて説明する。各実施例に記載されている記号は以下のことを示す。なお、距離、半径及び中心厚の単位は、mmである。
f :撮像レンズLA全体の焦点距離
f1 :第1レンズL1の焦点距離
f2 :第2レンズL2の焦点距離
f3 :第3レンズL3の焦点距離
f4 :第4レンズL4の焦点距離
f5 :第5レンズL5の焦点距離
f6 :第6レンズL6の焦点距離
Fno :F値
2ω :全画角
DMI :最大像高の歪曲収差
Stop:開口絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像面側面の曲率半径
R9 :第5レンズL5の物体側面の曲率半径
R10 :第5レンズL5の像面側面の曲率半径
R11 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像面側面の曲率半径
R13 : ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R14 :ガラス平板GFの像面側面の曲率半径
d :レンズの中心厚、又は、レンズ間距離
d0 :開口絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの軸上距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL3の像面側面から第4レンズL4の物体側面までの軸上距離
d7 :第4レンズL4の中心厚
d8 :第4レンズL4の像面側面から第5レンズL5の物体側面までの軸上距離
d9 :第5レンズL5の中心厚
d10 :第5レンズL5の像面側面から第6レンズL6の物体側面までの軸上距離
d11 :第6レンズL6の中心厚
d12 :第6レンズL6の像面側面からガラス平板GFの物体側面までの軸上距離
d13 :ガラス平板GFの中心厚
d14 :ガラス平板GFの像面側面から像面までの軸上距離
nd :d線の屈折率
nd1 :第1レンズL1のd線の屈折率
nd2 :第2レンズL2のd線の屈折率
nd3 :第3レンズL3のd線の屈折率
nd4 :第4レンズL4のd線の屈折率
nd5 :第5レンズL5のd線の屈折率
nd6 :第6レンズL6のd線の屈折率
ndg :ガラス平板GFのd線の屈折率
ν :アッベ数
ν1 :第1レンズL1のアッベ数
ν2 :第2レンズL2のアッベ数
ν3 :第3レンズL3のアッベ数
ν4 :第4レンズL4のアッベ数
ν5 :第5レンズL5のアッベ数
ν6 :第6レンズL6のアッベ数
νg :ガラス平板GFのアッベ数
TTL :光学長(第1レンズL1の物体側面から像面までの軸上距離)
LB :第6レンズL6の像面側面から像面までの軸上距離(ガラス平板GFの厚みを含む)
【0026】
y=(x/R)/[1+{1−(k+1)(x/R)}1/2]
+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14
+A16x16+A18x18+A20x20 (7)
各レンズ面の非球面は、便宜上、式(7)で表される非球面を使用している。しかし、ながら、特に、この式(7)の非球面多項式に限定するものではない。
【0027】
(実施例1)
図1は、実施例1の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例1の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第6レンズL6のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表1に、円錐係数k、非球面係数を表2に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IHを表3に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】
【表3】
【0031】
後に登場する表16は、各実施例1〜5の条件式(1)〜(6)で規定したパラメータに対応する値を示す。
【0032】
実施例1は、表16に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
【0033】
実施例1の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図2に示す。なお、図の像面湾曲のSはサジタル像面に対する像面湾曲、Tはタンジェンシャル像面に対する像面湾曲であり、実施例2〜5においても同様である。実施例1の撮像レンズLAは、2ω=84°、TTL/IH=1.28と広角、低背で図2に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
【0034】
(実施例2)
図3は、実施例2の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例2の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第6レンズL6のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表4に、円錐係数k、非球面係数を表5に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IHを表6に示す。
【0035】
【表4】
【0036】
【表5】
【0037】
【表6】
【0038】
実施例2は、表16に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
【0039】
実施例2の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図4に示す。実施例2の撮像レンズLAは、2ω=83°、TTL/IH=1.17と広角、低背で図4に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
【0040】
(実施例3)
図5は、実施例3の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例3の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第6レンズL6のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表7に、円錐係数k、非球面係数を表8に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IHを表9に示す。
【0041】
【表7】
【0042】
【表8】
【0043】
【表9】
【0044】
実施例3は、表16に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
【0045】
実施例3の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図6に示す。実施例3の撮像レンズLAは、2ω=85°、TTL/IH=1.17と広角、低背で図6に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
【0046】
(実施例4)
図7は、実施例4の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例4の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第6レンズL6のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表10に、円錐係数k、非球面係数を表11に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IHを表12に示す。
【0047】
【表10】
【0048】
【表11】
【0049】
【表12】
【0050】
実施例4は、表16に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
【0051】
実施例4の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図8に示す。実施例4の撮像レンズLAは、2ω=86°、TTL/IH=1.20と広角、低背で図8に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
【0052】
(実施例5)
図9は、実施例4の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例5の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第6レンズL6のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表13に、円錐係数k、非球面係数を表14に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、TTL、IHを表15に示す。
【0053】
【表13】
【0054】
【表14】
【0055】
【表15】
【0056】
実施例5は、表16に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
【0057】
実施例5の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図10示す。実施例5の撮像レンズLAは、2ω=83°、TTL/IH=1.20と広角、低背で図8に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
【0058】
表16に、実施例1〜5の条件式(1)〜(6)で規定したパラメータに対応する値を示す。
【0059】
【表16】
【符号の説明】
【0060】
LA :撮像レンズ
Stop:開口絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像面側面の曲率半径
R9 :第5レンズL5の物体側面の曲率半径
R10 :第5レンズL5の像面側面の曲率半径
R11 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像面側面の曲率半径
R13 : ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R14 :ガラス平板GFの像面側面の曲率半径
d :レンズの中心厚、又は、レンズ間距離
d0 :開口絞りS1から第1レンズL1物体側面までの軸上距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1像面側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL3の像面側面から第4レンズL4の物体側面までの軸上距離
d7 :第4レンズL4の中心厚
d8 :第4レンズL4の像面側面から第5レンズL5の物体側面までの軸上距離
d9 :第5レンズL5の中心厚
d10 :第5レンズL5の像面側面から第6レンズL6の物体側面までの軸上距離
d11 :第6レンズL6の中心厚
d12 :第6レンズL6の像面側面からガラス平板GFの物体側面までの軸上距離
d13 :ガラス平板GFの中心厚
d14 :ガラス平板GFの像面側面から像面までの軸上距離
【要約】
【課題】低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する6枚のレンズで構成される撮像レンズの提供。
【解決の手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ、負の屈折力を有する第6レンズが配置され、所定の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
【選択図】図1
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10