特許 6814519 撮像レンズ

(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】6814519

(24)【登録日】2020年12月23日

(45)【発行日】2021年1月20日

(54)【発明の名称】撮像レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20210107BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20210107BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

   G02B13/18

【請求項の数】15

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2018-98997(P2018-98997)

(22)【出願日】2018年5月23日

(65)【公開番号】特開2019-203990(P2019-203990A)

(43)【公開日】2019年11月28日

【審査請求日】2020年8月20日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】391014055

【氏名又は名称】カンタツ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】深谷 尚生

【審査官】 殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１５４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５５７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／００２５９５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１９９６３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０６９０８９３２（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０７１０２４２５（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０７９００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０９１４３５３５（ＣＮ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０９９６００１３（ＣＮ，Ａ）

(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】

物体側から像側に向かって順に、光軸近傍で正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で正の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で負の屈折力を有する第３レンズと、光軸近傍で正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で正の屈折力を有する第５レンズと、第６レンズと、光軸近傍で負の屈折力を有する第７レンズとから構成され、
前記第１レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状に形成され、
前記第４レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向けた形状に形成され、
前記第６レンズの物体側の面および像側の面は、非球面の形状に形成され、
前記第７レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向け、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成された形状であり、
以下の条件式（３）、（１５ａ）、（１８）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（３）０．１０＜νｄ４／（νｄ５＋νｄ６）＜０．４０
（１５ａ）０．５０＜ｒ７／ｒ８＜１．１０
（１８）２．１０＜Ｔ１／Ｔ２＜８．３０
ただし、
νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ６：第６レンズのｄ線に対するアッベ数
ｒ７：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｔ１：第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離
Ｔ２：第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離

【請求項2】

以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１）１．５０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１７．００
ただし、
Ｄ１：第１レンズの光軸上の厚み
ｆ１：第１レンズの焦点距離

【請求項3】

以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（２）０．０２＜Ｔ２／Ｔ４＜０．１０
ただし、
Ｔ２：第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離
Ｔ４：第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離

【請求項4】

以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（４）１．５０＜（Ｄ５／ｆ５）×１００＜１２．５０
ただし、
Ｄ５：第５レンズの光軸上の厚み
ｆ５：第５レンズの焦点距離

【請求項5】

以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（５）０．２０＜（Ｔ２／ＴＴＬ）×１００＜０．９０
ただし、
Ｔ２：第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離
ＴＴＬ：光学全長

【請求項6】

以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（６）６．７０＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜１５．００
ただし、
Ｔ４：第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離
ＴＴＬ：光学全長

【請求項7】

以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（７）２．００＜ｆ４／ｆ＜１６．００
ただし、
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項8】

以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（８）０．５０＜ｆ５／ｆ＜３．００
ただし、
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項9】

以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（９）−１．４０＜ｆ７／ｆ＜−０．４０
ただし、
ｆ７：第７レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項10】

以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１０）０．４０＜ｒ７／ｆ＜１．９０
ただし、
ｒ７：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項11】

以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１１）０．５０＜ｒ８／ｆ＜２．６０
ただし、
ｒ８：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項12】

以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１２）−３．５０＜ｒ９／ｆ＜−０．５０
ただし、
ｒ９：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項13】

以下の条件式（１３）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１３）０．７０＜ｒ１３／ｆ＜６．５０
ただし、
ｒ１３：第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項14】

以下の条件式（１４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１４）０．４０＜ｒ６／ｒ７＜１．６０
ただし、
ｒ６：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｒ７：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径

【請求項15】

以下の条件式（１６）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１６）−１．９０＜ｒ８／ｒ９＜−０．３０
ただし、
ｒ８：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に使用されるＣＣＤセンサやＣ-ＭＯＳセンサの固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズに係り、特に、小型化、高性能化が進むスマートフォンや携帯電話機、およびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やゲーム機、ＰＣ、ロボットなどの情報機器等、さらにはカメラ機能が付加された家電製品、および監視用カメラや自動車等に搭載される撮像レンズに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、家電製品や情報端末機器、自動車や公共交通機関にカメラ機能が搭載されることが一般的となった。また、カメラ機能を融合させた商品の需要はますます高まる状況にあり、様々な商品開発が進んでいる。

【0003】

このような機器に搭載される撮像レンズは、小型でありながらも高い解像性能が求められる。

【0004】

従来の高性能化を目指した撮像レンズとしては、例えば、以下の特許文献１のような撮像レンズが知られている。

【0005】

特許文献１には、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、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、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズと、負の屈折力を有する第７レンズとを備えた撮像レンズが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７−１２５８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のレンズ構成で、広角化と低背化、および低Ｆナンバー化を図ろうとした場合、周辺部における収差補正が非常に困難であり、良好な光学性能を得ることはできない。

【0008】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、広角化と低背化、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された高い解像力を備える撮像レンズを提供することを目的とする。

【0009】

また、本発明において使用する用語に関し、レンズの面の凸面、凹面、平面とは近軸（光軸近傍）における形状を指すものと定義する。屈折力とは、近軸（光軸近傍）における屈折力を指すものと定義する。極点とは接平面が光軸と垂直に交わる光軸上以外における非球面上の点として定義する。光学全長とは、最も物体側に位置する光学素子の物体側の面から撮像面までの光軸上の距離として定義する。なお、光学全長やバックフォーカスは、撮像レンズと撮像面との間に配置されるＩＲカットフィルタやカバーガラス等の厚みを空気換算して得られる距離とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第１レンズと、第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズと、両面に非球面が形成された第６レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第７レンズとから構成され、第７レンズの像側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面を形成して構成される。

【0011】

上記構成の撮像レンズは、第１レンズは、光軸近傍で物体側に凸面を向けることにより、球面収差、歪曲収差を良好に補正する。第２レンズは、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。第３レンズは、球面収差、コマ収差、色収差を良好に補正する。第４レンズは、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。第５レンズは、非点収差、像面歪曲、歪曲収差を良好に補正する。第６レンズは、両面に形成した非球面形状によって、周辺部の収差を良好に補正する。第７レンズは、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保する。また、像側の面は光軸近傍で像側に凹面を向けており、光軸上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成することで、像面湾曲、歪曲収差、撮像素子への光線入射角度の制御を良好に行うことができる。

【0012】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第２レンズの光軸近傍における屈折力は、正であることが望ましい。

【0013】

第２レンズを正の屈折力にすることで、光学全長を短くしながら、非点収差の良好な補正が可能になる。

【0014】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第４レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向けた形状とすることが望ましい。

【0015】

第４レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凹面とすることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0016】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第５レンズの光軸近傍における屈折力は、正であることが望ましい。

【0017】

第５レンズを正の屈折力にすることで、低背化をより容易なものとする。

【0018】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの物体側、および像側の面は、光軸近傍で平面の形状とすることが望ましい。

【0019】

第６レンズの物体側、および像側の面を光軸近傍で平面の形状とすることで、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、周辺部の収差の良好な補正が可能になる。

【0020】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第７レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。

【0021】

第７レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凸面とすることで、非点収差と像面湾曲の良好な補正が可能になる。

【0022】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）１．５０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１７．００
ただし、Ｄ１は第１レンズの光軸上の厚み、ｆ１は第１レンズの焦点距離である。

【0023】

条件式（１）は、第１レンズの光軸上の厚みを適切な範囲に規定するものである。条件式（１）の上限値を下回ることで、第１レンズの光軸上の厚みが厚くなり過ぎることを防ぎ、第１レンズの像側の空気間隔の確保を容易にする。その結果、低背化を維持できる。一方、条件式（１）の下限値を上回ることで、第１レンズの光軸上の厚みが薄くなり過ぎることを防ぎ、レンズの成型性を良好にする。

【0024】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．０２＜Ｔ２／Ｔ４＜０．１０
ただし、Ｔ２は第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離、Ｔ４は第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

【0025】

条件式（２）は、第２レンズと第３レンズとの間隔、および第４レンズと第５レンズとの間隔を適切な範囲に規定するものである。条件式（２）を満足することにより、第２レンズと第３レンズとの間隔、および第４レンズと第５レンズとの間隔の差が大きくなることが抑制され、低背化が図られる。また、条件式（２）の範囲を満足することで、第３レンズ、および第４レンズは最適な位置に配置され、当該レンズによる諸収差補正機能をより効果的なものとする。

【0026】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．１０＜νｄ４／（νｄ５＋νｄ６）＜０．４０
ただし、νｄ４は第４レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ５は第５レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ６は第６レンズのｄ線に対するアッベ数である。

【0027】

条件式（３）は、第４レンズと第５レンズと第６レンズそれぞれの、ｄ線に対するアッベ数を適切な範囲に規定するものである。条件式（３）を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。

【0028】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１．５０＜（Ｄ５／ｆ５）×１００＜１２．５０
ただし、Ｄ５：第５レンズの光軸上の厚み、ｆ５：第５レンズの焦点距離である。

【0029】

条件式（４）は、第５レンズの光軸上の厚みを適切な範囲に規定するものである。条件式（４）の上限値を下回ることで、第５レンズの光軸上の厚みが厚くなり過ぎることを防ぎ、第５レンズの物体側、および像側の空気間隔の確保を容易にする。その結果、低背化を維持できる。一方、条件式（４）の下限値を上回ることで、第５レンズの光軸上の厚みが薄くなり過ぎることを防ぎ、レンズの成型性を良好にする。

【0030】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．２０＜（Ｔ２／ＴＴＬ）×１００＜０．９０
ただし、Ｔ２は第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ＴＴＬは光学全長である。

【0031】

条件式（５）は、第２レンズと第３レンズの光軸上の間隔を適切な範囲に規定するための条件である。条件式（５）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲の良好な補正が可能になる。

【0032】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）６．７０＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜１５．００
ただし、Ｔ４：第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ＴＴＬは光学全長である。

【0033】

条件式（６）は、第４レンズと第５レンズの光軸上の間隔を適切な範囲に規定するための条件である。条件式（６）の範囲を満足することで、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0034】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）２．００＜ｆ４／ｆ＜１６．００
ただし、ｆ４：第４レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0035】

条件式（７）は、第４レンズの屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（７）の上限値を下回ることで、第４レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（７）の下限値を上回ることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0036】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）０．５０＜ｆ５／ｆ＜３．００
ただし、ｆ５：第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0037】

条件式（８）は、第５レンズの屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（８）の上限値を下回ることで、第５レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（８）の下限値を上回ることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0038】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）−１．４０＜ｆ７／ｆ＜−０．４０
ただし、ｆ７：第７レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0039】

条件式（９）は、第７レンズの屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（９）の上限値を下回ることで、第７レンズの負の屈折力が適切なものとなり、低背化に有利になる。一方、条件式（９）の下限値を上回ることで、色収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0040】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．４０＜ｒ７／ｆ＜１．９０
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0041】

条件式（１０）は、第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１０）の上限値を下回ることで、コマ収差の良好な補正が可能になる。一方、条件式（１０）の下限値を上回ることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0042】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．５０＜ｒ８／ｆ＜２．６０
ただし、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0043】

条件式（１１）は、第４レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１１）の上限値を下回ることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。一方、条件式（１１）の下限値を上回ることで、コマ収差の良好な補正が可能になる。

【0044】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）−３．５０＜ｒ９／ｆ＜−０．５０
ただし、ｒ９：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0045】

条件式（１２）は、第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１２）の上限値を下回ることで、球面収差の良好な補正が可能になる。一方、条件式（１２）の下限値を上回ることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0046】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）０．７０＜ｒ１３／ｆ＜６．５０
ただし、ｒ１３：第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0047】

条件式（１３）は、第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１３）の上限値を下回ることで、像面湾曲の良好な補正が可能になる。一方、条件式（１３）の下限値を上回ることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0048】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）０．４０＜ｒ６／ｒ７＜１．６０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。

【0049】

条件式（１４）は、第３レンズの像側の面、および第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径の関係について規定するものである。条件式（１４）を満足することで、第３レンズの像側の面、および第４レンズの物体側の面の屈折力が過剰になることを抑制することができる。その結果、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0050】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）０．３０＜ｒ７／ｒ８＜１．３０
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径である。

【0051】

条件式（１５）は、第４レンズの物体側の面、および像側の面の近軸曲率半径の関係について規定するものである。条件式（１５）を満足することで、物体側の面、および像側の面の屈折力が過剰になることを抑制することができる。その結果、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。また、第４レンズの製造誤差感度を低減させる効果が得られる。

【0052】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１６）を満足することが望ましい。
（１６）−１．９０＜ｒ８／ｒ９＜−０．３０
ただし、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ９は第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。

【0053】

条件式（１６）は、第４レンズの像側の面、および第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径の関係について規定するものである。条件式（１６）を満足することで、第４レンズの像側の面、および第５レンズの物体側の面の屈折力が過剰になることを抑制することができる。その結果、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0054】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１７）を満足することが望ましい。
（１７）０．１５＜νｄ６／νｄ７＜０．５５
ただし、νｄ６は第６レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ７は第７レンズのｄ線に対するアッベ数である。

【0055】

条件式（１７）は、第６レンズと第７レンズそれぞれの、ｄ線に対するアッベ数を適切な範囲に規定するものである。条件式（１７）を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。

【0056】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１８）を満足することが望ましい。
（１８）２．１０＜Ｔ１／Ｔ２＜８．３０
ただし、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離、Ｔ２は第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

【0057】

条件式（１８）は、第１レンズと第２レンズとの間隔、および第２レンズと第３レンズとの間隔を適切な範囲に規定するものである。条件式（１８）を満足することにより、第１レンズと第２レンズとの間隔、および第２レンズと第３レンズとの間隔の差が大きくなることが抑制され、低背化が図られる。また、条件式（１８）の範囲を満足することで、第２レンズは最適な位置に配置され、当該レンズによる諸収差補正機能をより効果的なものとする。

【0058】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１９）を満足することが望ましい。
（１９）１．２０＜｜ｆ５／ｆ７｜＜３．４０
ただし、ｆ５は第５レンズの焦点距離、ｆ７は第７レンズの焦点距離である。

【0059】

条件式（１９）は、第５レンズと第７レンズの屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（１９）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0060】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズと第７レンズの合成屈折力は、負であることが望ましく、さらには以下の条件式（２０）を満足することがより望ましい。
（２０）−１．３５＜ｆ６７／ｆ＜−０．４０
ただし、ｆ６７は第６レンズと第７レンズの合成焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0061】

第６レンズと第７レンズの合成屈折力を負にすることで、色収差の補正に有利になる。条件式（２０）は、第６レンズと第７レンズの合成屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（２０）の上限値を下回ることで、第６レンズと第７レンズの負の合成屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（２０）の下限値を上回ることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0062】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２１）を満足することが望ましい。
（２１）−１．００＜ｒ１０／ｆ＜−０．２０
ただし、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

【0063】

条件式（２１）は、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（２１）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【発明の効果】

【0064】

本発明により、広角化、低背化、低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された解像力の高い撮像レンズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0065】

【図1】本発明の実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図2】本発明の実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図3】本発明の実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図4】本発明の実施例２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図5】本発明の実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図6】本発明の実施例３の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図7】本発明の実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図8】本発明の実施例４の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図9】本発明の実施例５の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図10】本発明の実施例５の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図11】本発明の実施例６の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図12】本発明の実施例６の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図13】本発明の実施例７の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図14】本発明の実施例７の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図15】本発明の実施例８の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図16】本発明の実施例８の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図17】本発明の実施例９の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図18】本発明の実施例９の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図19】本発明の実施例１０の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図20】本発明の実施例１０の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【図21】本発明の実施例１１の撮像レンズの概略構成を示す図である。

【図22】本発明の実施例１１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0066】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0067】

図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、および図２１はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１から１１に係る撮像レンズの概略構成図を示している。

【0068】

図１に示すように、本実施形態の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６と、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第７レンズＬ７とから構成されている。第７レンズＬ７の像側の面は、光軸Ｘ上以外の位置に極点を有する非球面が形成されている。

【0069】

また、第７レンズＬ７と撮像面ＩＭＧ（すなわち、撮像素子の撮像面）との間には赤外線カットフィルタやカバーガラス等のフィルタＩＲが配置されている。なお、このフィルタＩＲは省略することが可能である。

【0070】

開口絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配置しているため、諸収差の補正を容易にするとともに、高像高の光線が撮像素子に入射する際の角度の制御を容易にしている。

【0071】

第１レンズＬ１は、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。そのため、球面収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

【0072】

第２レンズＬ２は、正の屈折力を有し、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凸面を向けた両凸形状に形成されている。そのため、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。さらに、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差感度を低減させている。なお、第２レンズＬ２の形状は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、および図１７に示す実施例４、実施例５、実施例６、実施例７、実施例８、および実施例９のように、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状を採用してもよい。この場合、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が図られている。

【0073】

第３レンズＬ３は、負の屈折力を有し、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けているとともに、像側に凹面を向けた両凹形状に形成されている。そのため、球面収差、コマ収差、色収差を良好に補正している。さらに、両面を凹面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差感度を低減させている。なお、第３レンズＬ３の形状は、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、および図２１に示す実施例３、実施例４、実施例５、実施例６、実施例７、実施例８、実施例９、実施例１０、および実施例１１のように、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状を採用してもよい。この場合、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が図られている。

【0074】

第４レンズＬ４は、正の屈折力を有し、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。そのため、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

【0075】

第５レンズＬ５は、正の屈折力を有し、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けているとともに、像側に凸面を向けたメニスカス形状に形成されている。そのため、第５レンズＬ５への光線入射角度が適切なものとなり、非点収差、像面歪曲、歪曲収差を良好に補正している。

【0076】

第６レンズＬ６は、光軸Ｘの近傍で物体側、および像側ともに平面に形成され、光軸Ｘの近傍で実質的に屈折力を有しない形状に形成されている。そのため、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、周辺部の収差を良好に補正している。

【0077】

第７レンズＬ７は、負の屈折力を有し、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。そのため、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保しつつ、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

【0078】

また、第７レンズＬ７の像側の面に、光軸Ｘ上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成されているため、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正と、撮像素子への光線入射角の適切な制御が図られている。

【0079】

本実施の形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第７レンズＬ７のすべてが、それぞれ単レンズで構成されていることが好ましい。単レンズのみの構成は、非球面を多用することができる。本実施形態においては、すべてのレンズ面に適切な非球面を形成することで、良好な諸収差の補正が行われている。また、接合レンズを採用する場合に比較して工数を削減できるため、低コストで製作することが可能となる。

【0080】

また、本実施の形態に係る撮像レンズは、すべてのレンズにプラスチック材料を採用することで製造を容易にし、低コストでの大量生産を可能にしている。

【0081】

なお、採用するレンズ材料はプラスチック材料に限定されるものではない。ガラス材料を採用することで、さらなる高性能化を目指すことも可能である。また、すべてのレンズ面を非球面で形成することが望ましいが、要求される性能によっては、製造が容易な球面を採用してもよい。

【0082】

本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（２１）を満足することにより、好ましい効果を奏するものである。
（１）１．５０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１７．００
（２）０．０２＜Ｔ２／Ｔ４＜０．１０
（３）０．１０＜νｄ４／（νｄ５＋νｄ６）＜０．４０
（４）１．５０＜（Ｄ５／ｆ５）×１００＜１２．５０
（５）０．２０＜（Ｔ２／ＴＴＬ）×１００＜０．９０
（６）６．７０＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜１５．００
（７）２．００＜ｆ４／ｆ＜１６．００
（８）０．５０＜ｆ５／ｆ＜３．００
（９）−１．４０＜ｆ７／ｆ＜−０．４０
（１０）０．４０＜ｒ７／ｆ＜１．９０
（１１）０．５０＜ｒ８／ｆ＜２．６０
（１２）−３．５０＜ｒ９／ｆ＜−０．５０
（１３）０．７０＜ｒ１３／ｆ＜６．５０
（１４）０．４０＜ｒ６／ｒ７＜１．６０
（１５）０．３０＜ｒ７／ｒ８＜１．３０
（１６）−１．９０＜ｒ８／ｒ９＜−０．３０
（１７）０．１５＜νｄ６／νｄ７＜０．５５
（１８）２．１０＜Ｔ１／Ｔ２＜８．３０
（１９）１．２０＜｜ｆ５／ｆ７｜＜３．４０
（２０）−１．３５＜ｆ６７／ｆ＜−０．４０
（２１）−１．００＜ｒ１０／ｆ＜−０．２０
ただし、
νｄ４：第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数
νｄ６：第６レンズＬ６のｄ線に対するアッベ数
νｄ７：第７レンズＬ７のｄ線に対するアッベ数
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ５：第５レンズＬ５の光軸Ｘ上の厚み
Ｔ１：第１レンズＬ１の像側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ２：第２レンズＬ２の像側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ４：第４レンズＬ４の像側の面から第５レンズＬ５の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ＴＴＬ：光学全長
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズＬ１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
ｆ７：第７レンズＬ７の焦点距離
ｆ６７：第６レンズＬ６と第７レンズＬ７の合成焦点距離
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の近軸曲率半径
ｒ１３：第７レンズＬ７の物体側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。

【0083】

また、本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１ａ）から（２１ａ）を満足することにより、より好ましい効果を奏するものである。
（１ａ）３．００＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１３．５０
（２ａ）０．０４＜Ｔ２／Ｔ４＜０．０８
（３ａ）０．２０＜νｄ４／（νｄ５＋νｄ６）＜０．３５
（４ａ）２．８０＜（Ｄ５／ｆ５）×１００＜１０．５０
（５ａ）０．４０＜（Ｔ２／ＴＴＬ）×１００＜０．７５
（６ａ）７．５０＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜１２．５０
（７ａ）３．５０＜ｆ４／ｆ＜１３．００
（８ａ）０．９０＜ｆ５／ｆ＜２．５０
（９ａ）−１．１０＜ｆ７／ｆ＜−０．６０
（１０ａ）０．６０＜ｒ７／ｆ＜１．５０
（１１ａ）０．７５＜ｒ８／ｆ＜２．１０
（１２ａ）−２．９０＜ｒ９／ｆ＜−０．８０
（１３ａ）１．１０＜ｒ１３／ｆ＜５．２０
（１４ａ）０．６０＜ｒ６／ｒ７＜１．３０
（１５ａ）０．５０＜ｒ７／ｒ８＜１．１０
（１６ａ）−１．５０＜ｒ８／ｒ９＜−０．５０
（１７ａ）０．２５＜νｄ６／νｄ７＜０．４５
（１８ａ）２．３５＜Ｔ１／Ｔ２＜６．９０
（１９ａ）１．４０＜｜ｆ５／ｆ７｜＜２．８０
（２０ａ）−１．１０＜ｆ６７／ｆ＜−０．６０
（２１ａ）−０．８５＜ｒ１０／ｆ＜−０．３０
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。

【0084】

本実施形態において、レンズ面の非球面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ１８、Ａ２０としたとき数式１により表わされる。

【0085】

【数1】

【0086】

次に、本実施形態に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を、ｉｈは最大像高を、ＴＴＬは光学全長をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは近軸曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離(面間隔)、Ｎｄはｄ線（基準波長）の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面に関しては、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示す。

【0087】

（実施例１）

【0088】

基本的なレンズデータを以下の表１に示す。

【0089】

【表1】

【0090】

実施例１の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0091】

図２は実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。球面収差図は、Ｆ線（４８６ｎｍ）、ｄ線（５８８ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）の各波長に対する収差量を示している。また、非点収差図にはサジタル像面Ｓにおけるｄ線の収差量（実線）、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量（破線）をそれぞれ示している（図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２においても同じ）。図２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0092】

（実施例２）

【0093】

基本的なレンズデータを以下の表２に示す。

【0094】

【表2】

【0095】

実施例２の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0096】

図４は実施例２の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図４に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0097】

（実施例３）

【0098】

基本的なレンズデータを以下の表３に示す。

【0099】

【表3】

【0100】

実施例３の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0101】

図６は実施例３の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図６に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0102】

（実施例４）

【0103】

基本的なレンズデータを以下の表４に示す。

【0104】

【表4】

【0105】

実施例４の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0106】

図８は実施例４の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図８に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0107】

（実施例５）

【0108】

基本的なレンズデータを以下の表５に示す。

【0109】

【表5】

【0110】

実施例５の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0111】

図１０は実施例５の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0112】

（実施例６）

【0113】

基本的なレンズデータを以下の表６に示す。

【0114】

【表6】

【0115】

実施例６の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0116】

図１２は実施例６の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0117】

（実施例７）

【0118】

基本的なレンズデータを以下の表７に示す。

【0119】

【表7】

【0120】

実施例７の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0121】

図１４は実施例７の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１４に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0122】

（実施例８）

【0123】

基本的なレンズデータを以下の表８に示す。

【0124】

【表8】

【0125】

実施例８の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0126】

図１６は実施例８の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１６に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0127】

（実施例９）

【0128】

基本的なレンズデータを以下の表９に示す。

【0129】

【表9】

【0130】

実施例９の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0131】

図１８は実施例９の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１８に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0132】

（実施例１０）

【0133】

基本的なレンズデータを以下の表１０に示す。

【0134】

【表10】

【0135】

実施例１０の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0136】

図２０は実施例１０の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図２０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0137】

（実施例１１）

【0138】

基本的なレンズデータを以下の表１１に示す。

【0139】

【表11】

【0140】

実施例１１の撮像レンズは、表１２に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。

【0141】

図２２は実施例１１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図２２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

【0142】

表１２に実施例１から実施例１１に係る条件式（１）から（２１）の値を示す。

【0143】

【表12】

【産業上の利用可能性】

【0144】

本発明に係る撮像レンズを、カメラ機能を備える製品へ適用した場合、当該カメラの広角化、低背化、および低Ｆナンバー化への寄与とともに、高性能化を図ることができる。

【符号の説明】

【0145】

ＳＴ 開口絞り
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
ｉｈ 最大像高
ＩＲ フィルタ
ＩＭＧ 撮像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】