IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 東京晨美光学電子株式会社の特許一覧

<>
  • 特許-撮像レンズ 図1
  • 特許-撮像レンズ 図2
  • 特許-撮像レンズ 図3
  • 特許-撮像レンズ 図4
  • 特許-撮像レンズ 図5
  • 特許-撮像レンズ 図6
  • 特許-撮像レンズ 図7
  • 特許-撮像レンズ 図8
< >
(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】
(24)【登録日】2023-07-24
(45)【発行日】2023-08-01
(54)【発明の名称】撮像レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20230725BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20230725BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2019006312
(22)【出願日】2019-01-17
(65)【公開番号】P2020115174
(43)【公開日】2020-07-30
【審査請求日】2022-05-30
(73)【特許権者】
【識別番号】521351719
【氏名又は名称】東京晨美光学電子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112520
【弁理士】
【氏名又は名称】林 茂則
(72)【発明者】
【氏名】鎌田 健一
(72)【発明者】
【氏名】橋本 雅也
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-066978(JP,A)
【文献】特開2018-180339(JP,A)
【文献】特開2017-187565(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2015/0116570(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】
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、
光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズと、
光軸近傍で物体側に凸面を向けた第3レンズと、
光軸近傍で像側に凸面を向けた第4レンズと、
光軸近傍で物体側に凸面を向けた第5レンズと、
光軸近傍で像側に凹面を向けた第6レンズとから構成され、
前記第3レンズから前記第6レンズの4つのレンズのうち、
3つは、光軸近傍で正、または負の屈折力を有したレンズであり、
1つは、光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状であるとともに、両面に非球面が形成されたレンズであり、
以下の条件式(1)および(5)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
(1)1Emm<|fCNE|mm
(5)8.30<(D1/f1)×100<13.00
ただし、
fCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
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2】
前記第1レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹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】
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4】
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)|(nCNE-1)×(1/CNEr1-1/CNEr2)+(nCNE-1)^2×dCNE/nCNE/CNEr1/CNEr2|<1E-6
ただし、
nCNE:実質的に屈折力を有さないレンズのd線に対する屈折率
CNEr1:実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
CNEr2:実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
dCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚み
【請求項5】
以下の条件式(3)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。
(3)1E<|fCNE+(-CNEr1×dCNE/(CNEr2-CNEr1+dCNE))|
fCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
CNEr1:実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
CNEr2:実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
dCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚み
【請求項6】
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)39<νd5<73
ただし、
νd5:第5レンズのd線に対するアッべ数
【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)0.20<|r6|/f<1.55
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
【請求項8】
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、
光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズと、
光軸近傍で物体側に凸面を向けた第3レンズと、
光軸近傍で像側に凸面を向けた第4レンズと、
光軸近傍で物体側に凸面を向けた第5レンズと、
光軸近傍で像側に凹面を向けた第6レンズとから構成され、
前記第3レンズから前記第6レンズの4つのレンズのうち、
3つは、光軸近傍で正、または負の屈折力を有したレンズであり、
1つは、光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状であるとともに、両面に非球面が形成されたレンズであり、
以下の条件式(1)および(6)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
(1)1E mm<|fCNE|mm
(6)-4.35<(T1/f2)×100<-2.00
ただし、
fCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
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
f2:第2レンズの焦点距離
【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、正の屈折力を有する第1レンズと、物体側、または像側が非球面の第2レンズと、像側の周辺部が凹面を向けた第3レンズと、像側に凸面を向けた第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズと、物体側に凹面を向けた第6レンズとを備え、第1レンズと第2レンズの焦点距離の関係、第1レンズの焦点距離と光学全長との関係、および全系の焦点距離と光学全長との関係が、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】
【文献】中国特許出願公開第107450157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、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、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、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第3レンズと、光軸近傍で像側に凸面を向けた第4レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第5レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた第6レンズとから構成され、前記第3レンズから前記第6レンズの4つのレンズのうち、3つは、光軸近傍で正、または負の屈折力を有するレンズであり、1つは、光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状であるとともに、両面に非球面が形成されたレンズであ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。
【0012】
第2レンズは、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。
【0013】
第3レンズから第6レンズのうち、1枚は両面に非球面が形成された光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状のレンズであり、第3レンズから第6レンズのうちの3枚は、光軸近傍で正、または負の屈折力を有するレンズになっている。
【0014】
光軸近傍において実質的に屈折力を有さないレンズを、光軸近傍でメニスカス形状にすることで球面収差の補正、およびコマ収差の補正への寄与が高まる。また、両面に形成された非球面によって軸外で発生する非点収差、像面湾曲、および歪曲収差の良好な補正が可能になるため、低Fナンバー化による収差の増加を抑制することができる。
【0015】
すなわち、本発明の撮像レンズは、5枚の屈折力を有するレンズで構成されたレンズ系に、軸上、および軸外の収差補正を担う、実質的に屈折力を有さないレンズを1枚付加した構成になっている。第3レンズから第6レンズのうち、正、または負の屈折力を有するレンズをどのような組み合わせで配置するかによって、実質的に屈折力を有さないレンズをどこに配置するのが適切かを選択できる。
【0016】
このような構成を採ることで、低背化を維持しながら、色収差、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。
【0017】
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)1Emm<|fCNE|mm
ただし、fCNEは実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離である。
【0018】
条件式(1)は、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離を定義するものである。条件式(1)を満足することで、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、球面収差、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。
【0019】
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)|(nCNE-1)×(1/CNEr1-1/CNEr2)+(nCNE-1)^2×dCNE/nCNE/CNEr1/CNEr2|<1E-6
ただし、nCNEは実質的に屈折力を有さないレンズのd線に対する屈折率、CNEr1は実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径、CNEr2は実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径、dCNEは実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚みである。
【0020】
条件式(2)は、実質的に屈折力を有さないレンズの屈折力を定義するものである。条件式(2)を満足することで、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、球面収差、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。
【0021】
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)1E<|fCNE+(-CNEr1×dCNE/(CNEr2-CNEr1+dCNE))|
ただし、fCNEは実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離、CNEr1は実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径、CNEr2は実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径、dCNEは実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚みである。
【0022】
条件式(3)は、実質的に屈折力を有さないレンズのバックフォーカスを定義するものである。条件式(3)を満足することで、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、球面収差、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。
【0023】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、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とすることが望ましい。
【0024】
第1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、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0025】
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。
【0026】
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、球面収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0027】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第2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。
【0028】
第2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。
【0029】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第3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。
【0030】
第3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、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0031】
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、光軸近傍で像側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。
【0032】
第4レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凸面とすることで、第4レンズの像側の面への光線入射角度を適切に抑制し、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0033】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第5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。
【0034】
第5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、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0035】
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。
【0036】
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、非点収差、像面湾曲の良好な補正が可能になる。
【0037】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第6レンズの像側の面は、光軸近傍で物体側に凹面を向けた形状とすることが望ましい。
【0038】
第6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、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、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲の良好な補正が可能になる。
【0039】
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)39<νd5<73
ただし、νd5は第5レンズのd線に対するアッべ数である。
【0040】
条件式(4)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(4)を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。
【0041】
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)8.30<(D1/f1)×100<13.00
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。
【0042】
条件式(5)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(5)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、低背化が図られる。一方、条件式(5)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。また、条件式(5)の範囲を満足することで、球面収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0043】
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)-4.35<(T1/f2)×100<-2.00
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、f2は第2レンズの焦点距離である。
【0044】
条件式(6)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ための条件である。条件式(6)の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0045】
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)0.20<|r6|/f<1.55
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。
【0046】
条件式(7)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(7)の範囲を満足することで、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。
【0047】
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)3.70<(T5/TTL)×100<13.00
ただし、T5は第5レンズの像側の面から第6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。
【0048】
条件式(8)は、第5レンズと第6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(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。
【0049】
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)0.55<T1/T2<1.55
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。
【0050】
条件式(9)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(9)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(9)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。
【0051】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第1レンズと第2レンズは、光軸近傍で正の合成屈折力を有することが望ましく、さらには以下の条件式(10)を満足することがより望ましい。
(10)1.50<f12/f<4.00
ただし、f12は第1レンズと第2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。
【0052】
条件式(10)は、第1レンズと第2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(10)の上限値を下回ることで、第1レンズと第2レンズの正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(10)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。
【0053】
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)0.70<r2/f<4.00
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。
【0054】
条件式(11)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(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、球面収差の良好な補正が可能になる。
【0055】
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)0.50<r5/f<3.00
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。
【0056】
条件式(12)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(12)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(12)の下限値を上回ることで、球面収差の良好な補正が可能になる。
【0057】
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)0.20<r9/f<6.50
ただし、r9は第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。
【0058】
条件式(13)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(13)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】
【0059】
本発明により、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】
【0060】
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。
【発明を実施するための形態】
【0061】
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。
【0062】
図1図3図5、および図7はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例1から4に係る撮像レンズの概略構成図を示している。
【0063】
図に示すように、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の近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第2レンズL2と、光軸Xの近傍で物体側に凸面を向けた第3レンズL3と、光軸Xの近傍で像側に凸面を向けた第4レンズL4と、光軸Xの近傍で物体側に凸面を向けた第5レンズL5と、光軸Xの近傍で像側に凹面を向けた第6レンズL6とから構成される。
【0064】
また、第6レンズL6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。
【0065】
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。
【0066】
図1に示す実施例1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ているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第1レンズL1と、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負の屈折力を有する第2レンズとL2、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で正の屈折力を有する第3レンズL3と、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負の屈折力を有する第4レンズL4と、両面に非球面が形成され、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実質的に屈折力を有さない第5レンズL5と、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負の屈折力を有する第6レンズL6とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をfCNEとしたとき、条件式(1)を満足する。
(1)1Emm<|fCNE|mm
【0067】
上記構成の撮像レンズにおいて、第1レンズL1は、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。
【0068】
第2レンズL2は、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。
【0069】
第3レンズL3は、球面収差、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。
【0070】
第4レンズL4は、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0071】
第5レンズL5は、条件式(1)を満足することによって、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、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とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。
【0072】
第6レンズL6は、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保するとともに、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲を良好に補正している。
【0073】
図3に示す実施例2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ているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第1レンズL1と、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負の屈折力を有する第2レンズとL2、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で正の屈折力を有する第3レンズL3と、両面に非球面が形成され、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実質的に屈折力を有さない第4レンズL4と、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正の屈折力を有する第5レンズL5と、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負の屈折力を有する第6レンズL6とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をfCNEとしたとき、条件式(1)を満足する。
(1)1Emm<|fCNE|mm
【0074】
上記構成の撮像レンズにおいて、第1レンズL1は、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。
【0075】
第2レンズL2は、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。
【0076】
第3レンズL3は、球面収差、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。
【0077】
第4レンズL4は、条件式(1)を満足することによって、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、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とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。
【0078】
第5レンズL5は、低背化を図りながら、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0079】
第6レンズL6は、低背化を維持しながら、バックフォーカスを確保するとともに、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲を良好に補正している。
【0080】
図5に示す実施例3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ているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第1レンズL1と、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負の屈折力を有する第2レンズとL2、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で正の屈折力を有する第3レンズL3と、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負の屈折力を有する第4レンズL4と、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正の屈折力を有する第5レンズL5と、両面に非球面が形成され、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実質的に屈折力を有さない第6レンズL6とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をfCNEとしたとき、条件式(1)を満足する。
(1)1Emm<|fCNE|mm
【0081】
上記構成の撮像レンズにおいて、第1レンズL1は、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。
【0082】
第2レンズL2は、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。
【0083】
第3レンズL3は、球面収差、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】
第4レンズL4は、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0085】
第5レンズL5は、低背化を図りながら、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0086】
第6レンズL6は、条件式(1)を満足することによって、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、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とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。
【0087】
図7に示す実施例8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ているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第1レンズL1と、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負の屈折力を有する第2レンズとL2、両面に非球面が形成され、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実質的に屈折力を有さない第3レンズL3と、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で正の屈折力を有する第4レンズL4と、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で正の屈折力を有する第5レンズL5と、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負の屈折力を有する第6レンズL6とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をfCNEとしたとき、条件式(1)を満足する。
(1)1Emm<|fCNE|mm
【0088】
上記構成の撮像レンズにおいて、第1レンズL1は、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。
【0089】
第2レンズL2は、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。
【0090】
第3レンズL3は、条件式(1)を満足することによって、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、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とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。
【0091】
第4レンズL4は、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。
【0092】
第5レンズL5は、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。
【0093】
第6レンズL6は、低背化を維持しながら、バックフォーカスを確保するとともに、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲を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6レンズL6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(13)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)1Emm<|fCNE|mm
(2)|(nCNE-1)×(1/CNEr1-1/CNEr2)+(nCNE-1)^2×dCNE/nCNE/CNEr1/CNEr2|<1E-6
(3)1E<|fCNE+(-CNEr1×dCNE/(CNEr2-CNEr1+dCNE))|
(4)39<νd5<73
(5)8.30<(D1/f1)×100<13.00
(6)-4.35<(T1/f2)×100<-2.00
(7)0.20<|r6|/f<1.55
(8)3.70<(T5/TTL)×100<13.00
(9)0.55<T1/T2<1.55
(10)1.50<f12/f<4.00
(11)0.70<r2/f<4.00
(12)0.50<r5/f<3.00
(13)0.20<r9/f<6.50
ただし、
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
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
T5:第5レンズL5の像側の面から第6レンズL6の物体側の面までの光軸X上の距離
TTL:光学全長
fCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
nCNE:実質的に屈折力を有さないレンズのd線に対する屈折率
CNEr1:実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
CNEr2:実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
dCNE:実質的に屈折力を有さないレンズの光軸X上の厚み
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
f2:第2レンズL2の焦点距離
f12:第1レンズL1と第2レンズL2の合成焦点距離
r2:第1レンズL1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
r9:第5レンズL5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(13a)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)3Emm<|fCNE|mm
a)|(nCNE-1)×(1/CNEr1-1/CNEr2)+(nCNE-1)^2×dCNE/nCNE/CNEr1/CNEr2|<4E-7
a)3E<|fCNE+(-CNEr1×dCNE/(CNEr2-CNEr1+dCNE))|
a)48<νd5<64
(5a)9.00<(D1/f1)×100<12.50
(6a)-4.00<(T1/f2)×100<-2.15
(7a)0.40<|r6|/f<1.35
(8a)4.50<(T5/TTL)×100<11.50
(9a)0.80<T1/T2<1.25
(10a)1.65<f12/f<3.00
(11a)1.00<r2/f<3.30
(12a)0.70<r5/f<2.80
(13a)0.30<r9/f<5.25
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5に示すように条件式(1)から(13)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、および図8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5に示すように条件式(1)から(13)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5に示すように条件式(1)から(13)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5に示すように条件式(1)から(13)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】
表5に実施例1から実施例4に係る条件式(1)から(13)の値を示す。
【0123】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0124】
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】
【0125】
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
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