JP2014197100A - 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像レンズが、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第1レンズL1と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第2レンズL2と、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも1つの変曲点を有する第5レンズL5と、から構成される実質的に5個のレンズからなり、所定の条件式を満足する。
【選択図】図1
Description
−0.65<f1/f5<−0.05 (1)
−0.1<f/f3<1 (2)
ただし、
f:全系の焦点距離
f1:第1レンズの焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
とする。
−0.6<f1/f5<−0.08 (1−1)
−0.09<f/f3<0.5 (2−1)
−2<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.45 (3)
−1<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.5 (3−1)
0<f/f4<0.23 (4)
0<f/f4<0.22 (4−1)
−0.25<f/f2<0 (5)
−0.2<f/f2<0 (5−1)
0.5<f・tanω/R5r<10 (6)
0.8<f・tanω/R5r<2 (6−1)
0.05<D7/f<0.2 (7)
0.08<D7/f<0.15 (7−1)
−1<f/f5<0 (8)
−0.8<f/f5<−0.1 (8−1)
0.8<f/f1<1.6 (9)
0.9<f/f1<1.4 (9―1)
ただし、
f:全系の焦点距離
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
f4:第4レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
R1r:第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
R2f:第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径
R5r:第5レンズの像側の面の近軸曲率半径
D7:第3レンズと第4レンズの光軸上の間隔
ω:半画角
とする。
−0.65<f1/f5<−0.05 (1)
条件式(1)は、第5レンズL5の焦点距離f5に対する第1レンズL1の焦点距離f1の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(1)の下限以下とならないように、第5レンズL5の屈折力を維持することにより、第1レンズL1の正の屈折力に対して第5レンズL5の屈折力が強くなりすぎず、特に中間画角において、光学系を通過する光線の結像面(撮像素子)への入射角が大きくなるのを抑制することができる。条件式(1)の上限以上とならないように、第5レンズL5の屈折力を確保することにより、第1レンズL1の正の屈折力に対して第5レンズL5の屈折力が弱くなりすぎず、像面湾曲を良好に補正しつつ、好適に全長の短縮化を実現することができる。この効果をより高めるために、条件式(1−1)を満たすことがより好ましく、条件式(1−2)を満たすことがよりさらに好ましい。
−0.6<f1/f5<−0.08 (1−1)
−0.5<f1/f5<−0.1 (1−2)
−0.1<f/f3<1 (2)
条件式(2)は、第3レンズL3の焦点距離f3に対する全系の焦点距離fの比の好ましい数値範囲を規定するものである。第3レンズL3を負の屈折力を有するものとした場合に、条件式(2)の下限以下とならないように、第3レンズL3の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第3レンズL3の負の屈折力が強くなりすぎず、好適に全長を短縮化することができる。第3レンズL3を正の屈折力を有するものとした場合に、条件式(2)の上限以上とならないように、第3レンズL3の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第3レンズL3の正の屈折力が強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式(2−1)を満たすことがより好ましく、条件式(2−2)を満たすことがよりさらに好ましい。
−0.09<f/f3<0.5 (2−1)
−0.08<f/f3<0.4 (2−2)
−2<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.45 (3)
条件式(3)は、第1レンズL1の像側の面の近軸曲率半径R1rと第2レンズL2の物体側の面の近軸曲率半径R2fの好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式(3)の下限以下とならないように、第1レンズL1の像側の面の近軸曲率半径R1rと第2レンズL2の物体側の面の近軸曲率半径R2fを設定することで、好適に球面収差を良好に補正することができる。条件式(3)の上限以上とならないように、第1レンズL1の像側の面の近軸曲率半径R1rと第2レンズL2の物体側の面の近軸曲率半径R2fを設定することで、非点収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、下記条件式(3−1)を満たすことがより好ましく、条件式(3−2)を満たすことがよりさらに好ましい。
−1<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.5 (3−1)
−0.8<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.5 (3−2)
0<f/f4<0.23 (4)
条件式(4)は、第4レンズL4の焦点距離f4に対する全系の焦点距離fの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(4)の下限以下とならないように、第4レンズL4の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第4レンズL4の正の屈折力が弱くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式(4)の上限以上とならないように、第4レンズL4の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第4レンズL4の正の屈折力が強くなりすぎず、特に倍率色収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式(4−1)を満たすことがより好ましく、条件式(4−2)を満たすことがよりさらに好ましい。
0<f/f4<0.22 (4−1)
0.01<f/f4<0.21 (4−2)
−0.25<f/f2<0 (5)
条件式(5)は、第2レンズL2の焦点距離f2に対する全系の焦点距離fの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(5)の下限以下とならないように、第2レンズL2の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第2レンズL2の屈折力が強くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式(5)の上限以上とならないように、第2レンズL2の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第2レンズL2の屈折力が弱くなりすぎず、特に軸上色収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式(5−1)を満たすことがより好ましく、条件式(5−2)を満たすことがよりさらに好ましい。
−0.2<f/f2<0 (5−1)
−0.2<f/f2<−0.1 (5−2)
0.5<f・tanω/R5r<10 (6)
条件式(6)は、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径R5rに対する近軸像高(f・tanω)の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(6)の下限以下とならないように、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径R5rに対する近軸像高(f・tanω)を設定することで、近軸像高(f・tanω)に対して撮像レンズの最も像側の面である第5レンズの像側の面の近軸曲率半径R5rの絶対値が大きくなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を十分に補正することができる。また、条件式(6)の上限以上とならないように、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径R5rに対する近軸像高(f・tanω)を設定することで、近軸像高(f・tanω)に対して撮像レンズの最も像側の面である第5レンズの像側の面の近軸曲率半径R5rの絶対値が小さくなりすぎず、特に中間画角において、光学系を通過する光線の結像面(撮像素子)への入射角が大きくなるのを抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式(6−1)を満たすことが好ましい。
0.8<f・tanω/R5r<2 (6−1)
0.05<D7/f<0.2 (7)
条件式(7)は、全系の焦点距離fに対する第3レンズL3と第4レンズL4の光軸上の間隔D7の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(9)の下限以下とならないように、全系の焦点距離fに対して第3レンズL3と第4レンズL4の光軸上の間隔D7を確保することで、全長を短縮した場合に発生しやすい歪曲収差を好適に抑制することができる。条件式(9)の上限以上とならないように、全系の焦点距離fに対して第3レンズL3と第4レンズL4の光軸上の間隔D7を維持することにより、非点収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式(7−1)を満たすことが好ましい。
0.08<D7/f<0.15 (7−1)
−1<f/f5<0 (8)
条件式(8)は、第5レンズL5の焦点距離f5に対する全系の焦点距離fの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(8)の下限以下とならないように、第5レンズL5の屈折力を維持することにより、全系の正の屈折力に対して第5レンズL5の屈折力が強くなりすぎず、特に中間画角において、光学系を通過する光線の結像面(撮像素子)への入射角が大きくなるのを抑制することができる。条件式(8)の上限以上とならないように、第5レンズL5の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第5レンズL5の屈折力が弱くなりすぎず、像面湾曲を良好に補正しつつ、好適に全長の短縮化を実現することができる。この効果をより高めるために、条件式(8−1)を満たすことがより好ましく、条件式(8−2)を満たすことがよりさらに好ましい。
−0.8<f/f5<−0.1 (8−1)
−0.6<f/f5<−0.15 (8−2)
0.8<f/f1<1.6 (9)
条件式(9)は、第1レンズL1の焦点距離f1に対する全系の焦点距離fの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式(9)の下限以下とならないように、第1レンズL1の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第1レンズL1の正の屈折力が弱くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式(9)の上限以上とならないように、第1レンズL1の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第1レンズL1の正の屈折力が強くなりすぎず、特に球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式(9−1)を満たすことがより好ましい。
0.9<f/f1<1.4 (9−1)
ただし、
Z:非球面の深さ(mm)
h:光軸からレンズ面までの距離(高さ)(mm)
C:近軸曲率=1/R
(R:近軸曲率半径)
Ai:第i次(iは3以上の整数)の非球面係数
KA:非球面係数
とする。
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
St 開口絞り
Ri 物体側から第i番目のレンズ面の曲率半径
Di 物体側から第i番目と第i+1番目のレンズ面との面間隔
Z1 光軸
100 撮像素子(像面)
Claims (19)
- 物体側から順に、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第1レンズと、
負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第2レンズと、
像側に凸面を向けたメニスカス形状である第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズと、
負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも1つの変曲点を有する第5レンズと、
から構成される実質的に5個のレンズからなり、下記条件式(1)および条件式(2)を満足する撮像レンズ。
−0.65<f1/f5<−0.05 (1)
−0.1<f/f3<1 (2)
ただし、
f:全系の焦点距離
f1:前記第1レンズの焦点距離
f3:前記第3レンズの焦点距離
f5:前記第5レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
−2<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.45 (3)
ただし、
R1r:前記第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
R2f:前記第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1または2に記載の撮像レンズ。
0<f/f4<0.23 (4)
ただし、
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−0.25<f/f2<0 (5)
ただし、
f2:前記第2レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0.5<f・tanω/R5r<10 (6)
ただし、
ω:半画角
R5r:前記第5レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0.05<D7/f<0.2 (7)
ただし、
D7:前記第3レンズと前記第4レンズの光軸上の間隔
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−1<f/f5<0 (8) - さらに以下の条件式を満足する請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0.8<f/f1<1.6 (9) - 前記第2レンズの物体側の面より物体側に配置された開口絞りをさらに備えた請求項1から8のいずれか1項記載の撮像レンズ。
- さらに以下の条件式を満足する請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−0.6<f1/f5<−0.08 (1−1) - さらに以下の条件式を満足する請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−0.09<f/f3<0.5 (2−1) - さらに以下の条件式を満足する請求項1から11のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−1<(R1r−R2f)/(R1r+R2f)<−0.5 (3−1)
ただし、
R1r:前記第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
R2f:前記第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から12のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0<f/f4<0.22 (4−1)
ただし、
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から13のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−0.2<f/f2<0 (5−1)
ただし、
f2:前記第2レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から14のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0.8<f・tanω/R5r<2 (6−1)
ただし、
ω:半画角
R5r:前記第5レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から15のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0.08<D7/f<0.15 (7−1)
ただし、
D7:前記第3レンズと前記第4レンズの光軸上の間隔
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項1から16のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
−0.8<f/f5<−0.1 (8−1) - さらに以下の条件式を満足する請求項1から17のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
0.9<f/f1<1.4 (9−1) - 請求項1に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
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