特許 6843476 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】6843476

(24)【登録日】2021年2月26日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】撮像レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20210308BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20210308BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

   G02B13/18

   H04N5/225 400

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2019-90476(P2019-90476)

(22)【出願日】2019年5月13日

(65)【公開番号】特開2020-187221(P2020-187221A)

(43)【公開日】2020年11月19日

【審査請求日】2020年12月17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】鎌田 健一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 雅也

【審査官】 下村 一石

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０８３１８９９８（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８５４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１２２８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４２４７２（ＪＰ，Ａ）

(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】

物体側から像側に向かって順に配置された、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で負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、または負の屈折力を有する第４レンズと、第５レンズと、光軸近傍で正の屈折力を有する第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、以下の条件式（１）、（２）、（３ａ）および（４）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）０．５５＜νｄ２／νｄ３＜１．５０
（２）０．３０＜ｒ２／ｆ＜２．７０
（３ａ）２．３０＜｜ｒ１３｜／ｆ＜１６．００
（４）０．６５＜Ｔ２／Ｔ４＜３．００
ただし、
νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッべ数
νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッべ数
ｒ２：第１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
ｒ１３：第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径
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2】

前記第６レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けてい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】

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）ｆ３／ｆ＜−３．５０
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離

【請求項4】

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）０．６０＜ｒ４／ｆ＜１．２０
ただし、
ｒ４：第２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5】

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）１．５０＜｜ｒ５｜／ｆ＜６．８０
ただし、
ｒ５：第３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6】

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）０．９０＜｜ｒ６｜／ｆ＜９．００
ただし、
ｒ６：第３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

【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、自動車等、様々な製品にカメラ機能が搭載されるようになった。今後も、カメラ機能を融合させた様々な商品開発が進んでいくものと考えられる。

【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、物体側が凸面で像側が凹面の正の屈折力を有する第１レンズと、像側が凹面で屈折力を有する第２レンズと、物体側が凹面で屈折力を有する第３レンズと、屈折力を有する第４レンズと、屈折力を有する第５レンズと、屈折力を有する第６レンズと、物体側が凸面で像側が光軸近傍で凹面の屈折力を有する第７レンズとを備え、全系の焦点距離と第１レンズの焦点距離との関係が、一定の条件を満たすよう構成され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】中国特許出願公開第１０５１１６５１９号明細書

【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、平面とは光軸近傍（近軸）における形状を指すものと定義する。屈折力とは、光軸近傍（近軸）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配置された、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で負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、または負の屈折力を有する第４レンズと、第５レンズと、光軸近傍で正の屈折力を有する第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ていることを特徴とする。

【0011】

上記構成の撮像レンズは、第１レンズは、屈折力を強めることで、低背化を図る。また、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。

【0012】

第２レンズは、球面収差、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。

【0013】

第３レンズは、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。

【0014】

第４レンズは、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。

【0015】

第５レンズは、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

【0016】

第６レンズは、低背化を維持しながら、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

【0017】

第７レンズは、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。また、光軸近傍で像側に凹面を向けることにより、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保することが可能になる。

【0018】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１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。

【0019】

第１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。

【0020】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第２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２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、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差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、第６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。

【0023】

第６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、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。

【0024】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの物体側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることが望ましい。

【0025】

第６レンズの像側の面に、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により、非点収差、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正が可能になる。

【0026】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、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が形成されていることが望ましい。

【0027】

第７レンズの像側の面に、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により、非点収差、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（１）を満足することが望ましい。
（１）０．５５＜νｄ２／νｄ３＜１．５０
ただし、νｄ２は第２レンズのｄ線に対するアッべ数、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッべ数である。

【0029】

条件式（１）は、第２レンズと第３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（１）を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。

【0030】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．３０＜ｒ２／ｆ＜２．７０
ただし、ｒ２は第１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。

【0031】

条件式（２）は、第１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（２）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0032】

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）１．８５＜｜ｒ１３｜／ｆ
ただし、ｒ１３は第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。

【0033】

条件式（３）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（３）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0034】

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）０．６５＜Ｔ２／Ｔ４＜３．００
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。

【0035】

条件式（４）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、および第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との関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（４）の範囲を満足することで、第３レンズと第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にする。その結果、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、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（５）を満足することが望ましい。
（５）ｆ３／ｆ＜−３．５０
ただし、ｆ３は第３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（５）は、第３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（５）の範囲を満足することで、第３レンズの負の屈折力を適切なものとなり、色収差、非点収差、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（６）を満足することが望ましい。
（６）０．６０＜ｒ４／ｆ＜１．２０
ただし、ｒ４は第２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。

【0039】

条件式（６）は、第２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（６）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0040】

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）１．５０＜｜ｒ５｜／ｆ＜６．８０
ただし、ｒ５は第３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（７）は、第３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（７）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0042】

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）０．９０＜｜ｒ６｜／ｆ＜９．００
ただし、ｒ６は第３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（８）は、第３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（８）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0044】

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）９．００＜νｄ３＜３９．００
ただし、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッべ数である。

【0045】

条件式（９）は、第３レンズの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（９）の範囲を満足することで、色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（１０）を満足することが望ましい。
（１０）９．００＜νｄ５＜３９．００
ただし、νｄ５は第５レンズのｄ線に対するアッべ数である。

【0047】

条件式（１０）は、第５レンズの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（１０）の範囲を満足することで、色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（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．４０＜（Ｔ１／ＴＴＬ）×１００＜１．８０
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、ＴＴＬは光学全長である。

【0049】

条件式（１１）は、第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔を適切な範囲に規定するものである。条件式（１１）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、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（１２）を満足することが望ましい。
（１２）１．８５＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜８．００
ただし、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、ＴＴＬは光学全長である。

【0051】

条件式（１２）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ものである。条件式（１２）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0052】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）０．０３＜Ｔ１／Ｔ２＜０．２５
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。

【0053】

条件式（１３）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、および第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との関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１３）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にする。その結果、低背化を図るとともに、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（１４）を満足することが望ましい。
（１４）０．２５＜ｒ２／ｒ３＜２．００
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。

【0055】

条件式（１４）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径との関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１４）の範囲を満足することで、第１レンズの像側の面と第２レンズの物体側の面の屈折力を適切にバランスさせることが可能になる。その結果、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲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（１５）を満足することが望ましい。
（１５）０．１５＜｜ｒ６／ｒ７｜＜３．２０
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。

【0057】

条件式（１５）は、第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径との関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１５）の範囲を満足することで、第３レンズの像側の面と第４レンズの物体側の面の屈折力を適切にバランスさせることが可能になる。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。

【0058】

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）１．７５＜｜ｒ７｜／ｆ
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。

【0059】

条件式（１６）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（１６）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0060】

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）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜１．７５
ただし、ｒ１１：第６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。

【0061】

条件式（１７）は、第６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（１７）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。

【0062】

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）０．４５＜｜ｒ１２｜／ｆ＜２０．５０
ただし、ｒ１２は第６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（１８）は、第６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（１８）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。

【0064】

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）０．６０＜Ｄ１／ｂｆ＜１．２０
ただし、Ｄ１は第１レンズの光軸上の厚み、ｂｆはバックフォーカスである。

【0065】

条件式（１９）は、第１レンズの光軸上の厚み、およびバックフォーカスとの関係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、第１レンズの光軸上の厚み、およびバックフォーカスを適切にバランスさせることが可能になる。その結果、低背化が図られるとともに、第１レンズの成型性を良好にする。また、コマ収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0066】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２０）を満足することが望ましい。
（２０）０．４０＜Ｄ４／Ｔ４＜３．５０
ただし、Ｄ４は第４レンズの光軸上の厚み、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。

【0067】

条件式（２０）は、第４レンズの光軸上の厚み、および第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との関係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４レンズの光軸上の厚みが厚くなり過ぎることを防ぐとともに、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が小さくなり過ぎることを防ぐことが可能になる。一方、条件式（２０）の下限値を上回ることで、第４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。また、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が大きくなり過ぎることを防ぐことが可能になる。その結果、低背化に有利になるとともに、第５レンズ物体側への光線入射角の適切な制御が図られ、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0068】

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）０．２０＜Ｄ４／Ｄ７＜１．６５
ただし、Ｄ４は第４レンズの光軸上の厚み、Ｄ７は第７レンズの光軸上の厚みである。

【0069】

条件式（２１）は、第４レンズの光軸上の厚み、および第７レンズの光軸上の厚みとの関係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、第４レンズと第７レンズの光軸上の厚みを適切にバランスさせることが可能になる。その結果、低背化が図られるとともに、第１レンズ、および第７レンズの成型性を良好にする。また、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0070】

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２２）を満足することが望ましい。
（２２）１．９０＜｜ｆ４｜／ｆ
ただし、ｆ４は第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。

【0071】

条件式（２２）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（２２）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。

【発明の効果】

【0072】

本発明により、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】

【0073】

【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。

【発明を実施するための形態】

【0074】

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。

【0075】

図１、図３、図５、図７、図９、および図１１はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１から６に係る撮像レンズの概略構成図を示している。

【0076】

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配置された、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、光軸Ｘの近傍で負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、光軸Ｘの近傍で負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で正、または負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、光軸Ｘの近傍で正の屈折力を有する第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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

第１レンズＬ１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、屈折力を強めることで、低背化を図りながら、球面収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

【0080】

第２レンズＬ２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、球面収差、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

【0081】

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、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

【0082】

なお、第３レンズＬ３の形状は、図９に示す実施例５のように、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であってもよい。この場合、第３レンズＬ３への光線入射角度を適切に抑制し、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0083】

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、像側に凸面を向けた両凸形状に形成されている。そのため、両面の正の屈折力によって、低背化を図りながら、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。また、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差に対する感度を低減させる効果が得られる。

【0084】

なお、第４レンズＬ４の形状は、図３、および図５に示す実施例２、および実施例３のように、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であってもよい。この場合、第４レンズＬ４への光線入射角度を適切に抑制し、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。さらに、第４レンズＬ４の形状は、図７、図９、および図１１に示す実施例４、実施例５、および実施例６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であってもよい。この場合、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0085】

また、第４レンズＬ４の屈折力は、図７、および図１１に示す実施例４、および実施例６のように、負であってもよい。この場合、色収差の補正に有利になる。

【0086】

第５レンズＬ５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、撮像レンズ全系の焦点距離に影響を与えること無く、両面に形成した非球面形状によって、周辺部の非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

【0087】

なお、第５レンズＬ５の形状は、図３、および図５に示す実施例２、および実施例３のように、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であってもよい。この場合、第５レンズＬ５への光線入射角度を適切に抑制し、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。さらに、第５レンズＬ５の形状は、図７、図９、および図１１に示す実施例４、実施例５、および実施例６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であってもよい。この場合、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

【0088】

また、第５レンズＬ５の屈折力は、図１１に示す実施例６のように、正であってもよい。この場合、低背化に有利になる。

【0089】

第６レンズＬ６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、両面の正の屈折力によって、低背化を図りながら、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差に対する感度を低減させる効果が得られる。

【0090】

なお、第６レンズＬ６の形状は、図３、および図５に示す実施例２、および実施例３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であってもよい。この場合、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。

【0091】

また、第６レンズＬ６の物体側の面は、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。そのため、非点収差、像面湾曲、歪曲収差をより良好に補正している。

【0092】

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、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。また、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けることにより、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保している。

【0093】

また、第７レンズＬ７の物体側の面は、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。そのため、非点収差、像面湾曲、歪曲収差をより良好に補正している。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（２２）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）０．５５＜νｄ２／νｄ３＜１．５０
（２）０．３０＜ｒ２／ｆ＜２．７０
（３）１．８５＜｜ｒ１３｜／ｆ
（４）０．６５＜Ｔ２／Ｔ４＜３．００
（５）ｆ３／ｆ＜−３．５０
（６）０．６０＜ｒ４／ｆ＜１．２０
（７）１．５０＜｜ｒ５｜／ｆ＜６．８０
（８）０．９０＜｜ｒ６｜／ｆ＜９．００
（９）９．００＜νｄ３＜３９．００
（１０）９．００＜νｄ５＜３９．００
（１１）０．４０＜（Ｔ１／ＴＴＬ）×１００＜１．８０
（１２）１．８５＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜８．００
（１３）０．０３＜Ｔ１／Ｔ２＜０．２５
（１４）０．２５＜ｒ２／ｒ３＜２．００
（１５）０．１５＜｜ｒ６／ｒ７｜＜３．２０
（１６）１．７５＜｜ｒ７｜／ｆ
（１７）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜１．７５
（１８）０．４５＜｜ｒ１２｜／ｆ＜２０．５０
（１９）０．６０＜Ｄ１／ｂｆ＜１．２０
（２０）０．４０＜Ｄ４／Ｔ４＜３．５０
（２１）０．２０＜Ｄ４／Ｄ７＜１．６５
（２２）１．９０＜｜ｆ４｜／ｆ
ただし、
νｄ２：第２レンズＬ２のｄ線に対するアッべ数
νｄ３：第３レンズＬ３のｄ線に対するアッべ数
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッべ数
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ４：第４レンズＬ４の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ７：第７レンズＬ７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
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ＴＴＬ：光学全長
ｂｆ：バックフォーカス
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ４：第２レンズＬ２の像側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
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
ｒ１１：第６レンズＬ６の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１２：第６レンズＬ６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。

【0098】

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（２２ａ）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）０．６５＜νｄ２／νｄ３＜１．２５
（２ａ）０．７５＜ｒ２／ｆ＜２．２０
（３ａ）２．３０＜｜ｒ１３｜／ｆ＜１６．００
（４ａ）０．９５＜Ｔ２／Ｔ４＜２．６０
（５ａ）−６０．００＜ｆ３／ｆ＜−５．００
（６ａ）０．７０＜ｒ４／ｆ＜１．０５
（７ａ）１．８０＜｜ｒ５｜／ｆ＜５．５０
（８ａ）１．４０＜｜ｒ６｜／ｆ＜８．００
（９ａ）１４．００＜νｄ３＜３２．００
（１０ａ）１４．００＜νｄ５＜３２．００
（１１ａ）０．５０＜（Ｔ１／ＴＴＬ）×１００＜１．５５
（１２ａ）２．４５＜（Ｔ４／ＴＴＬ）×１００＜７．００
（１３ａ）０．０５＜Ｔ１／Ｔ２＜０．２２
（１４ａ）０．３５＜ｒ２／ｒ３＜１．７５
（１５ａ）０．２０＜｜ｒ６／ｒ７｜＜２．８０
（１６ａ）２．１５＜｜ｒ７｜／ｆ＜１５．００
（１７ａ）０．４０＜ｒ１１／ｆ＜１．５５
（１８ａ）０．６０＜｜ｒ１２｜／ｆ＜１７．００
（１９ａ）０．７０＜Ｄ１／ｂｆ＜１．０５
（２０ａ）０．７５＜Ｄ４／Ｔ４＜３．０５
（２１ａ）０．４０＜Ｄ４／Ｄ７＜１．４５
（２２ａ）２．２５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１６５．００
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。

【0099】

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。

【0100】

【数1】

【0101】

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。

【0102】

（実施例１）

【0103】

基本的なレンズデータを以下の表１に示す。

【0104】

【表1】

【0105】

実施例１の撮像レンズは、表７に示すように条件式（１）から（２２）を満たしている。

【0106】

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、および図１２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。

【0107】

（実施例２）

【0108】

基本的なレンズデータを以下の表２に示す。

【0109】

【表2】

【0110】

実施例２の撮像レンズは、表７に示すように条件式（１）から（２２）を満たしている。

【0111】

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。

【0112】

（実施例３）

【0113】

基本的なレンズデータを以下の表３に示す。

【0114】

【表3】

【0115】

実施例３の撮像レンズは、表７に示すように条件式（１）から（２２）を満たしている。

【0116】

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。

【0117】

（実施例４）

【0118】

基本的なレンズデータを以下の表４に示す。

【0119】

【表4】

【0120】

実施例４の撮像レンズは、表７に示すように条件式（１）から（２２）を満たしている。

【0121】

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。

【0122】

（実施例５）

【0123】

基本的なレンズデータを以下の表５に示す。

【0124】

【表5】

【0125】

実施例５の撮像レンズは、表７に示すように条件式（１）から（２２）を満たしている。

【0126】

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。
（実施例６）

【0127】

基本的なレンズデータを以下の表６に示す。

【0128】

【表6】

【0129】

実施例６の撮像レンズは、表７に示すように条件式（１）から（１６）を満たしている。

【0130】

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。

【0131】

表７に実施例１から実施例６に係る条件式（１）から（２２）の値を示す。

【0132】

【表7】

【産業上の利用可能性】

【0133】

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と低背化、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】

【0134】

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】