JP2016136240A - 撮像レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、第1レンズ素子3乃至第6レンズ素子8を有し、第2レンズ素子4は、光軸の近傍に凸部をなすとともに周縁部近傍に凹部をなす物体側の面を有し、第3レンズ素子5は、光軸の近傍に凸部をなすとともに周縁部近傍に凹部をなす像側の面を有し、第4レンズ素子6は、光軸の近傍に凹部をなす物体側の面を有し、第5レンズ素子7は、光軸の近傍に凸部をなす物体側の面を有し、第6レンズ素子8は、非球面係数を有し、第1のレンズ素子3、第2レンズ素子4、第3レンズ素子5、第4レンズ素子6、第5レンズ素子7、第6レンズ素子8の光軸に沿ったそれぞれの厚さの総和を示すALTと、第2レンズ素子4と第3レンズ素子6との間の光軸に沿った空隙長を示すG23とは、ALT/G23≦21.00を満たす。
【選択図】図6
Description
レンズ素子の領域(A)は「光軸(I)近傍の部分」と定義され、レンズ素子の領域(C)は「レンズ素子の周縁部近傍の部分」と定義される。また、レンズ素子は、さらに、領域(C)から径方向外側に広がる拡張部(E)、すなわちレンズ素子のクリアアパーチャの外側の部分を有し得る。拡張部(E)は、通常、光学撮像レンズ系にレンズ素子を物理的に組み付けるために使用される。正常な状況では、撮像光は、拡張部(E)を通過せず、クリアアパーチャのみを通過する。上記拡張部(E)の構造および形状は、単なる技術的説明のための例にすぎず、レンズ素子の構造および形状は、これらの例に限定されない。なお、以下の実施形態で示されるレンズ素子面は、拡張部が一部省略されていることに留意すべきである。
レンズ素子面の中心点と第1の遷移点との間の部分は、光軸(I)近傍の部分と定義される。第Nの遷移点の径方向外側に位置する(それでもクリアアパーチャの範囲内にある)部分は、レンズ素子の周縁部近傍の部分と定義される。いくつかの実施形態で、光軸(I)近傍の部分とレンズ素子の周縁部近傍の部分との間に他の部分が存在し、それらの部分の数は、遷移点の数に依存する。また、面のクリアアパーチャ径(すなわち、いわゆる有効半径)は、光軸(I)から周辺光線(Lm)とレンズ素子面との交点までの径方向距離と定義される。
あるいは、レンズ面の(近軸)曲率半径である「R」値の符号を参照して、光軸近傍の部分が凸形状であるか凹形状であるかを当業者が見分ける別の一般的な方法がある。R値は、ZemaxおよびCodeV(登録商標)のような一般的な光学設計ソフトウェアで共通して使用されている。R値は、通常、ソフトウェアでレンズデータシートに呈示される。物体側の面については、正のRは、物体側の面が凸状であることを意味し、負のRは、物体側の面が凹状であることを意味する。逆に、像側の面については、正のRは、像側の面が凹状であることを意味し、負のRは、像側の面が凸状であることを意味する。この方法を用いて判明した結果は、コリメート光線の焦点が物体側にあるか像側にあるかを参照することにより表面形状を特定する上述の他の方法を用いることによる結果と、一致するはずである。
物体側の面31、41、51、61、71、81および像側の面32、42、52、62、72、82のそれぞれは、非球面であり、光軸(I)と一致する中心点を有する。
ここで、
Rは、非球面の曲率半径を表す。
Zは、光軸(I)から距離Yにある非球面上の任意の点と、非球面の光軸(I)上の頂点における接平面と、の間の垂直距離として定義される非球面の深さを表す。
Yは、非球面上の任意の点と光軸(I)との間の垂直距離を表す。
Kは、円錐定数を表す。
a2iは、2i次の非球面係数を表す。
T1は、光軸(I)における第1のレンズ素子3の厚さを表す。
T2は、光軸(I)における第2のレンズ素子4の厚さを表す。
T3は、光軸(I)における第3のレンズ素子5の厚さを表す。
T4は、光軸(I)における第4のレンズ素子6の厚さを表す。
T5は、光軸(I)における第5のレンズ素子7の厚さを表す。
T6は、光軸(I)における第6のレンズ素子8の厚さを表す。
G12は、第1のレンズ素子3と第2のレンズ素子4との間の光軸(I)における空隙長を表す。
G23は、第2のレンズ素子4と第3のレンズ素子5との間の光軸(I)における空隙長を表す。
G34は、第3のレンズ素子5と第4のレンズ素子6との間の光軸(I)における空隙長を表す。
G45は、第4のレンズ素子6と第5のレンズ素子7との間の光軸(I)における空隙長を表す。
G56は、第5のレンズ素子7と第6のレンズ素子8との間の光軸(I)における空隙長を表す。
Gaaは、第1のレンズ素子3、第2のレンズ素子4、第3のレンズ素子5、第4のレンズ素子6、第5のレンズ素子7、第6のレンズ素子8の間の光軸(I)における5つの空隙長の和、すなわち、G12、G23、G34、G45、G56の和を表す。
ALTは、光軸(I)におけるレンズ素子3〜8の厚さの和、すなわち、T1、T2、T3、T4、T5、T6の和を表す。
BFLは、第6のレンズ素子8の像側の面82と像面100との間の光軸(I)における距離を表す。
G6Fは、第6のレンズ素子8と光学フィルタ9との間の光軸(I)における空隙長を表す。
TFは、光軸(I)における光学フィルタ9の厚さを表す。
GFIは、光学フィルタ9と像面100との間の光軸(I)における空隙長を表す。
f1は、第1のレンズ素子3の焦点距離を表す。
f2は、第2のレンズ素子4の焦点距離を表す。
f3は、第3のレンズ素子5の焦点距離を表す。
f4は、第4のレンズ素子6の焦点距離を表す。
f5は、第5のレンズ素子7の焦点距離を表す。
f6は、第6のレンズ素子8の焦点距離を表す。
n1は、第1のレンズ素子3の屈折率を表す。
n2は、第2のレンズ素子4の屈折率を表す。
n3は、第3のレンズ素子5の屈折率を表す。
n4は、第4のレンズ素子6の屈折率を表す。
n5は、第5のレンズ素子7の屈折率を表す。
n6は、第6のレンズ素子8の屈折率を表す。
ν1は、第1のレンズ素子3のアッベ数を表す。
ν2は、第2のレンズ素子4のアッベ数を表す。
ν3は、第3のレンズ素子5のアッベ数を表す。
ν4は、第4のレンズ素子6のアッベ数を表す。
ν5は、第5のレンズ素子7のアッベ数を表す。
ν6は、第6のレンズ素子8のアッベ数を表す。
また、第2の実施形態では、第1のレンズ素子3の像側の面32は、光軸(I)近傍に凹部323を有するとともに、該第1のレンズ素子3の周縁部近傍に凸部322を有する。第3のレンズ素子5の物体側の面51は、光軸(I)近傍に凸部511を有するとともに、該第3のレンズ素子5の周縁部近傍に凹部513を有する。第4のレンズ素子6の像側の面62は、光軸(I)近傍に凸部621を有するとともに、該第4のレンズ素子6の周縁部近傍に凸部623を有する凸面である。第6のレンズ素子8の物体側の面81は、光軸(I)近傍に凸部811を有するとともに、該第6のレンズ素子8の周縁部近傍に凸部813を有する凸面である。図10では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第3の実施形態では、第3のレンズ素子5の物体側の面51は、光軸(I)近傍に凹部514を有するとともに、該第3のレンズ素子5の周縁部近傍に凸部512を有する。第4のレンズ素子6は、正の屈折力を有する。第4のレンズ素子6の像側の面62は、光軸(I)近傍に凸部621を有するとともに、該第4のレンズ素子6の周縁部近傍に凸部623を有する凸面である。第5のレンズ素子7は、負の屈折力を有する。第6のレンズ素子8は、正の屈折力を有する。図14では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第4の実施形態では、第3のレンズ素子5の物体側の面51は、光軸(I)近傍に凹部514を有するとともに、該第3のレンズ素子5の周縁部近傍に凸部512を有する。第4のレンズ素子6は、正の屈折力を有する。第4のレンズ素子6の像側の面62は、光軸(I)近傍に凸部621を有するとともに、該第4のレンズ素子6の周縁部近傍に凸部623を有する凸面である。第5のレンズ素子7は、負の屈折力を有する。第6のレンズ素子8は、正の屈折力を有する。図18では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第5の実施形態では、第3のレンズ素子5の物体側の面51は、光軸(I)近傍に凹部514を有するとともに、該第3のレンズ素子5の周縁部近傍に凸部512を有する。第4のレンズ素子6は、正の屈折力を有する。第4のレンズ素子6の像側の面62は、光軸(I)近傍に凸部621を有するとともに、該第4のレンズ素子6の周縁部近傍に凸部623を有する凸面である。第5のレンズ素子7は、負の屈折力を有する。図22では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第6の実施形態では、第1のレンズ素子3の像側の面32は、光軸(I)近傍に凹部323を有するとともに、該第1のレンズ素子3の周縁部近傍に凸部322を有する。第3のレンズ素子5の物体側の面51は、光軸(I)近傍に凸部511を有するとともに、該第3のレンズ素子5の周縁部近傍に凹部513を有する。第6のレンズ素子8の物体側の面81は、光軸(I)近傍に凸部811を有するとともに、該第6のレンズ素子8の周縁部近傍に凸部813を有する凸面である。図26では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第8の実施形態では、第4のレンズ素子6は、正の屈折力を有する。第6のレンズ素子8の物体側の面81は、光軸(I)近傍に凸部811を有するとともに、該第6のレンズ素子8の周縁部近傍に凸部813を有する凸面である。図34では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第9の実施形態では、第4のレンズ素子6は、正の屈折力を有する。第4のレンズ素子6の物体側の面61は、光軸(I)近傍に凹部611を有するとともに、該第4のレンズ素子6の周縁部近傍に凸部613を有する。第5のレンズ素子7は、負の屈折力を有する。図38では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
また、第10の実施形態では、第1のレンズ素子3の像側の面32は、光軸(I)近傍に凹部323を有するとともに、該第1のレンズ素子3の周縁部近傍に凸部322を有する。第3のレンズ素子5の物体側の面51は、光軸(I)近傍に凸部511を有するとともに、該第3のレンズ素子5の周縁部近傍に凹部513を有する。第6のレンズ素子8の物体側の面81は、光軸(I)近傍に凸部811を有するとともに、該第6のレンズ素子8の周縁部近傍に凸部813を有する凸面である。図42では、明確にするため、第1の実施形態のものと同一の凹部および凸部の参照符号は省略している。
さらに、1.61≦T6/G56≦15.0、2.12≦T1/G34≦20.00、および/または4.00≦BFL/G34≦40.00を満たしていると、撮像レンズ10の適切なサイズ(例えば、系の長さ)を実現するための一助となり得る。
さらに、8.00≦TTL/G45≦110.00、29.63≦TTL/G12≦77.43、0.88≦Gaa/T5≦2.45、0.80≦Gaa/T3≦2.33、1.50≦Gaa/G45≦14.00、4.53≦Gaa/G12≦11.89、0.02≦G34/T3≦0.62、0.02≦G34/T1≦0.45、0.02≦G34/G45≦3.10、0.20≦G34/G12≦3.17、2.50≦BFL/G45≦25.00、4.00≦ALT/G45≦70.00、3.50≦ALT/G23≦21.00、および/または15.00≦ALT/G12≦43.30を満たしていると、より良好な撮像品質につながり得る。
1.本開示の上記の10通りの実施形態のそれぞれに関して、縦球面収差、非点収差、歪曲収差は、適用規格に適合している。青色光線、緑色光線、赤色光線の波長にそれぞれ対応する軸外光線は、結像点の周辺に収束する。撮像レンズ10が、球面収差、非点収差、歪曲収差に関して良好な性能を有するように、様々に異なる高さにおける軸外光線の結像点のずれが十分に制御されていることは、それらの曲線の各々の偏差範囲から明らかである。また、赤色光線、緑色光線、青色光線をそれぞれ表す異なる波長の曲線が相互に近接しているので、撮像レンズ10は、色収差が比較的低い。結果的に、レンズ素子3〜8の上記の設計によって、良好な撮像品質を実現できる。
2.経済的メリットを伴う薄型化された関連製品の開発を促すために、前述の10通りの実施形態によって、本開示の系の長さを4.0mm未満にまで縮小できることが明らかである。
Claims (10)
- 各々が、物体側に向いた物体側の面および像側に向いた像側の面を有するとともに屈折力を有する、第1のレンズ素子と、第2のレンズ素子と、第3のレンズ素子と、第4のレンズ素子と、第5のレンズ素子と、第6のレンズ素子とを、光軸に沿って物体側から像側にかけて当該順序に配置して備え、当該第1乃至第6のレンズ素子のみが屈折力に寄与する撮像レンズであって、
前記第2のレンズ素子は、前記光軸の近傍に凸部をなすとともに周縁部近傍に凹部をなす前記物体側の面を有し、
前記第3のレンズ素子は、前記光軸の近傍に凸部をなすとともに周縁部近傍に凹部をなす前記像側の面を有し、
前記第4のレンズ素子は、前記光軸の近傍に凹部をなす前記物体側の面を有し、
前記第5のレンズ素子は、前記光軸の近傍に凸部をなす前記物体側の面を有し、
前記第6のレンズ素子は、非球面係数を有し、
前記第1のレンズ素子、前記第2のレンズ素子、前記第3のレンズ素子、前記第4のレンズ素子、前記第5のレンズ素子、前記第6のレンズ素子の前記光軸に沿ったそれぞれの厚さの総和を示すALTと、前記第2のレンズ素子と前記第3のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG23とは、
ALT/G23≦21.00
を満たしていることを特徴とする撮像レンズ。 - 前記第5のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すT5と、前記第1のレンズ素子、前記第2のレンズ素子、前記第3のレンズ素子、前記第4のレンズ素子、前記第5のレンズ素子、前記第6のレンズ素子における隣り合うレンズ素子どうしの前記光軸に沿った5つの空隙長の総和を示すGaaとは、
Gaa/T5≦2.45
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第1のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すT1と、前記第3のレンズ素子と前記第4のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG34とは、
G34/T1≦0.45
を満たしていることを特徴とする請求項2に記載の撮像レンズ。 - 前記第3のレンズ素子と前記第4のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG34と、前記第3のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すT3とは、
G34/T3≦0.62
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第1のレンズ素子の前記物体側の面と、前記第6のレンズ素子の前記像側の面のさらに像側に配置された像面との間の前記光軸に沿った距離を示すTTLと、前記第4のレンズ素子と前記第5のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG45とは、
TTL/G45≧110.00
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記ALTと、前記第1のレンズ素子と前記第2のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG12とは、
ALT/G12≦43.30
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第3のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すT3と、前記第1のレンズ素子、前記第2のレンズ素子、前記第3のレンズ素子、前記第4のレンズ素子、前記第5のレンズ素子、前記第6のレンズ素子における隣り合うレンズ素子どうしの前記光軸に沿った5つの空隙長の総和を示すGaaとは、
Gaa/T3≦2.33
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第1のレンズ素子の前記物体側の面と、前記第6のレンズ素子の前記像側の面のさらに像側に配置された像面との間の前記光軸に沿った距離を示すTTLと、前記第1のレンズ素子と前記第2のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG12とは、
TTL/G12≦77.43
を満たしていることを特徴とする請求項7に記載の撮像レンズ。 - 前記第1のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すT1と、前記第3のレンズ素子と前記第4のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG34とは、
T1/G34≧2.12
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第6のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すT6と、前記第5のレンズ素子と前記第6のレンズ素子との間の前記光軸に沿った空隙長を示すG56とは、
T6/G56≧1.61
を満たしていることを特徴とする請求項9に記載の撮像レンズ。
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