JP2018200444A - 撮像レンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】低背化と低Fナンバー化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提供する。【解決手段】正の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、第3レンズと、第4レンズと、両面に非球面が形成された第5レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第6レンズとからなり、前記第6レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されている撮像レンズ。【選択図】図1

Description

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、低背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や自動車等に搭載される撮像装置に内蔵する撮像レンズに関するものである。
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。
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。例えば、以下の特許文献1、特許文献2には6枚で構成された撮像レンズが開示されている。
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レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群と、負の屈折力を有する第6レンズ群とを備えた撮像レンズが開示されている。
特許文献2には、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第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、物体側に凸面を向けた第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズと、負の屈折力を有する第6レンズとを備えた撮像レンズが開示されている。
特開2012−155223号公報 特開2016−114803号公報
しかしながら、上記特許文献1、および2に記載のレンズ構成で、低背化と低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。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、低背化と低Fナンバー化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提供することを目的とする。
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し、屈折力とは、近軸における屈折力を指すものと定義し、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。さらに、光学全長は、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し、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は、空気換算するものとする。
本発明による撮像レンズは、固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、第3レンズと、第4レンズと、両面に非球面が形成された第5レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第6レンズとからなり、前記第6レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成された構成になっている。
上記構成において、第1レンズは、正の屈折力によって撮像レンズの低背化と広角化を図る。第2レンズは、正の屈折力を有するレンズとし、撮像レンズの低背化と広角化を図りながら、非点収差および像面湾曲を良好に補正する。第3レンズ、および第4レンズは、低背化を維持しながら、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲等の諸収差をバランスよく補正する。第5レンズは、両面に形成された非球面によって、第6レンズが担う像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御の負担を軽減させる。第6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、両面に形成された非球面によって、像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御を担う。
なお、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)1.5<νd4/νd5<3.6
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である。
条件式(1)は、第4レンズ、および第5レンズそれぞれの、d線に対するアッベ数の関係について規定するものであり、倍率色収差の良好な補正を図るための条件である。条件式(1)を満足することで、良好な倍率色収差補正が図れる。
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<(T3/TTL)*100<0.85
ただし、T3は第3レンズの像側の面から第4レンズの物体側の面までの光軸上の距離、TTLは第1レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離である。
条件式(2)は、第3レンズの像側の面から第4レンズの物体側の面までの光軸上の距離を適切な範囲に規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(2)の範囲を満足することで、光学全長を短く抑制しながら、第4レンズへの光線入射角を適切にし、球面収差、コマ収差、歪曲収差の過剰な発生を抑えることができる。
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)0.5<νd1/(νd2+νd3)<1.0
ただし、νd1は第1レンズのd線に対するアッベ数、νd2は第2レンズのd線に対するアッベ数、νd3は第3レンズのd線に対するアッベ数である。
条件式(3)は、第1レンズ、第2レンズ、および第3レンズそれぞれの、d線に対するアッベ数の関係について規定するものであり、軸上色収差の良好な補正を図るための条件である。条件式(3)を満足することで、より良好な軸上色収差補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第2レンズは、光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
第2レンズを光軸近傍で両凸形状にする場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することができる。従って、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化が図れる。
一方、第2レンズを光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にする場合、第2レンズへの光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差の良好な補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第4レンズは、正の屈折力を有していることが望ましい。さらに第4レンズの形状は、光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
第4レンズを光軸近傍で両凸形状にする場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することができる。従って、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化が図れる。
一方、第4レンズを光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にする場合、第4レンズへの光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差の良好な補正が図れる。
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)1.35<f1/f<3.30
ただし、f1は第1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。
条件式(4)は、第1レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(4)の上限値を下回ることで、第1レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が容易となる。一方、条件式(4)の下限値を上回ることで、高次の球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
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)0.8<f2/f<3.4
ただし、f2は第2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。
条件式(5)は、第2レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(5)の上限値を下回ることで、第2レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が容易となる。一方、条件式(5)の下限値を上回ることで、高次の球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第3レンズの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(6)を満足することがより望ましい。
(6)−1.70<f3/f<−0.65
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。
条件式(6)は、第3レンズの屈折力を規定するものであり、製造誤差感度の低減ならびにコマ収差、および歪曲収差の良好な補正を図るための条件である。第3レンズの屈折力を必要以上に強くせず、また必要以上に弱くしないことで、製造誤差感度を低減しながら周辺部におけるコマ収差、および歪曲収差を良好に補正できる。
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)0.65<f4/f<2.10
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。
条件式(7)は、第4レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。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、高次の球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
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)1.9<|f6|/f
ただし、f6は第6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。
条件式(8)は、第6レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(8)の下限値を上回ることにより、色収差を補正しつつ、光学全長を短くし、像面湾曲を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第5レンズは、光軸近傍で両面が平面に形成された、光軸近傍で実質的に屈折力を有しないレンズであることが望ましい。
第5レンズを光軸近傍で両面が平面に形成された、光軸近傍で実質的に屈折力を有しないレンズにすることで、全系の焦点距離や他のレンズの屈折力配分に影響を与えることなく、倍率色収差を始めとする諸収差を良好に補正できる。
なお、第5レンズは、光軸近傍で両面が平面に限定されるわけではない。全系の焦点距離やそれぞれのレンズの屈折力への影響を小さく抑えられる範囲内であれば、光軸近傍において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凸面を向けた両凸形状、物体側に凹面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状、さらには物体側が平面で像側が凸面または凹面、像側が平面で物体側が凸面または凹面など、様々な形状の選択が可能である。
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)0.1<D6/ΣD<0.3
ただし、D6は第6レンズの光軸上の厚み、ΣDは第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズ、第5レンズ、および第6レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和である。
条件式(9)は、第1レンズから第6レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和に対する第6レンズの光軸上の厚みについて規定するものであり、成形性の向上と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(9)の範囲を満足することで、第6レンズの厚みが適切なものとなり、第6レンズの中心部と周辺部との偏肉度を小さくできる。その結果、第6レンズの成形性を向上させることができる。また、条件式(9)の範囲を満足することで、第1レンズから第5レンズの光軸上の厚み、およびそれぞれの間隔が適切に設定できるため、非球面形状の自由度を高めることができる。その結果、良好な収差補正が図れる。
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)0.7<Σ(L1F−L6R)/f<1.6
ただし、Σ(L1F−L6R)は第1レンズの物体側の面から第6レンズの像側の面までの光軸上の距離、fは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式(10)は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第1レンズの物体側の面から第6レンズの像側の面までの光軸上の距離について規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(10)の上限値を下回ることでバックフォーカスを確保し、フィルタ等を配置するスペースが確保できる。一方、条件式(10)の下限値を上回ることで、撮像レンズを構成する各レンズの厚みの確保が容易になる。また、各レンズ間の間隔も適切に設定できるため、非球面形状の自由度を高めることができる。その結果、良好な収差補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第3レンズの形状は、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。さらに、以下の条件式(11)を満足することがより望ましい。
(11)0.1<r5/r6<0.7
ただし、r5は第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径、r6は第3レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式(11)は、第3レンズの物体側、および像側の面の曲率半径の関係を規定するものであり、良好な収差補正を図るための条件である。第3レンズの光軸近傍の形状を、条件式(11)の範囲を満足するメニスカス形状とすることで、コマ収差や非点収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式(12)、および(13)を満足することが望ましい。
(12)0.20<r11/f<0.55
(13)0.15<r12/f<0.45
ただし、r11は第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径、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。
条件式(12)、および条件式(13)は、第6レンズの光軸近傍における形状を規定するものであり、バックフォーカスの確保および低背化を図るための条件である。条件式(12)、および条件式(13)の範囲を満足することにより、適切なバックフォーカスを確保しながら、低背化を可能にする。
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)Fno≦2.0
ただし、FnoはFナンバーである。
条件式(14)は、Fナンバーを規定するものであり、条件式(14)の上限値を下回ることにより、携帯モバイルやデジタルカメラ、監視用カメラ、車載用カメラ等に搭載した際、近年撮像レンズに要求される明るさを十分確保することが可能となる。
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)0.6<f2/f4<2.6
ただし、f2は第2レンズの焦点距離、f4は第4レンズの焦点距離である。
条件式(15)は、第2レンズの屈折力と第4レンズの屈折力の比を適切な範囲に規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(15)の範囲を満たすことで、強い正の屈折力を第2レンズと第4レンズに適切にバランスさせ、低背化と広角化を図りながら、非点収差、および像面湾曲を良好に補正できる。
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)0.60<T3/T4<1.35
ただし、T3は第3レンズの像側の面から第4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。
条件式(16)は、第3レンズと第4レンズとの間隔、および第4レンズと第5レンズとの間隔の比を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式(16)の範囲を満足することにより、第3レンズと第4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を抑制し、低背化が図られる。また、条件式(16)の範囲を満足することで、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。
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)5<(D5/TTL)*100<12
ただし、D5は第5レンズの光軸上の厚み、TTLは第1レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離である。
条件式(17)は、第5レンズの光軸上の厚みを適切に規定するものであり、第5レンズの成形性を良好に保ちつつ、低背化を図るための条件である。条件式(17)の上限値を下回ることで、第5レンズの光軸上の厚さ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(17)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、レンズの成形性を良好にする。
本発明により、低背化と低Fナンバー化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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
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。
図1、図3、図5、図7、図9、図11、および図13はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例1から7に係る撮像レンズの概略構成図を示している。
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、正の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、両面に非球面が形成された第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。第6レンズL6の像側の面は、周辺部で像側に向かって凸面に変化する非球面が形成されている。
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。
第1レンズL1は、正の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で諸収差の発生を抑えながら、撮像レンズの低背化と広角化を図っている。第1レンズL1は、光軸Xの近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状、または、光軸Xの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状に形成されている。図1に示す実施例1、図3に示す実施例2、図5に示す実施例3、図9に示す実施例5、および図13に示す実施例7は、第1レンズL1を光軸Xの近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にした例であり、この場合、撮像レンズの像側の主点位置が物体側に移動するため、低背化に有利になっている。図7に示す実施例4、および図11に示す実施例6は、第1レンズL1を光軸Xの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状にした例である。この場合、撮像レンズの像側主点位置が像側に移動するため、広角化に有利になっている。
第2レンズL2は、正の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で非点収差および像面湾曲を良好に補正しながら、撮像レンズの低背化と広角化を図っている。第2レンズL2は、光軸Xの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸Xの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。図1に示す実施例1、図3に示す実施例2、図5に示す実施例3、図7に示す実施例4、および図13に示す実施例7は、第2レンズL2を光軸Xの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状にした例である。この場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することで、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化を図ることができる。図9に示す実施例5、および図11に示す実施例6は、第2レンズL2を光軸Xの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にした例であり、この場合、第2レンズL2への光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差を良好に補正できる。
第3レンズL3は、負の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で球面収差、コマ収差、非点収差および色収差を良好に補正している。第3レンズL3の形状は、光軸Xの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることで、第3レンズL3への光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差を良好に補正できる。
第4レンズL4は、正の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で非点収差および像面湾曲を良好に補正しながら、撮像レンズの低背化と広角化を図っている。第4レンズL4は、光軸Xの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸Xの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。図1に示す実施例1、図3に示す実施例2、図5に示す実施例3、図7に示す実施例4、図9に示す実施例5、および図11に示す実施例6は、第4レンズL4を光軸Xの近傍で両凸形状にした例である。この場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することで、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化を図ることができる。図13に示す実施例7は、第4レンズL4を光軸Xの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にした例である。この場合、第4レンズL4への光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差を良好に補正できる。
第5レンズL5は、両面に形成された非球面によって、第6レンズL6が担う像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御の負担を軽減させるとともに、倍率色収差の補正も担っている。第5レンズL5の形状は、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ており、光軸Xの近傍で実質的に屈折力を有しない収差補正用のレンズになっている。そのため、全系の焦点距離や他のレンズの屈折力配分に影響を与えることなく、諸収差を良好に補正している。なお、第5レンズL5は、光軸Xの近傍で両面が平面に限定されるわけではない。全系の焦点距離やそれぞれのレンズの屈折力への影響を小さく抑えられる範囲内であれば、光軸Xの近傍において、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凸面を向けた両凸形状、物体側に凹面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状、さらには物体側が平面で像側が凸面または凹面、像側が平面で物体側が凸面または凹面など、様々な形状の選択が可能である。
第6レンズL6は、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レンズであり、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。なお、第6レンズL6の屈折力は図13に示す実施例7のように、正の屈折力を採用してもよい。また、両面に形成された非球面によって、像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御を担っている。なお、第6レンズL6の像側の面は、極点を有する非球面であり、光軸Xから離れた位置で凸面に変化したのち、有効径端まで凸面を維持する形状になっている。このような非球面形状にすることで、像面湾曲の補正と撮像素子への光線入射角度の制御が容易になっている。
本実施の形態に係る撮像レンズにおいては、開口絞りSTを第1レンズL1の物体側に配置している。開口絞りSTを最も物体側に配置することで入射瞳位置が像面から遠ざかるため、撮像素子への光線入射角度の制御、テレセントリック性の制御が容易になっている。
本実施の形態に係る撮像レンズは、例えば図1に示すように、第1レンズL1から第6レンズL6の全ては、それぞれ接合されていない単レンズであることが好ましい。接合レンズを含まない構成は、非球面を多用することができるため、諸収差の良好な補正が可能となる。また、接合に係る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。
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。さらに、すべてのレンズの両面に適切な非球面を形成しており、諸収差をより好適に補正している。
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。
本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式(1)から(17)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)1.5<νd4/νd5<3.6
(2)0.30<(T3/TTL)*100<0.85
(3)0.5<νd1/(νd2+νd3)<1.0
(4)1.35<f1/f<3.30
(5)0.8<f2/f<3.4
(6)−1.70<f3/f<−0.65
(7)0.65<f4/f<2.10
(8)1.9<|f6|/f
(9)0.1<D6/ΣD<0.3
(10)0.7<Σ(L1F−L6R)/f<1.6
(11)0.1<r5/r6<0.7
(12)0.20<r11/f<0.55
(13)0.15<r12/f<0.45
(14)Fno≦2.0
(15)0.6<f2/f4<2.6
(16)0.60<T3/T4<1.35
(17)5<(D5/TTL)*100<12
ただし、
νd1:第1レンズL1のd線に対するアッベ数
νd2:第2レンズL2のd線に対するアッベ数
νd3:第3レンズL3のd線に対するアッベ数
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
T3:第3レンズL3の像側の面から第4レンズL4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:第1レンズL1の物体側の面から撮像面IMGまでの光軸X上の距離
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
f3:第3レンズL3の焦点距離
f4:第4レンズL4の焦点距離
f6:第6レンズL6の焦点距離
D5:第5レンズL5の光軸X上の厚み
D6:第6レンズL6の光軸X上の厚み
ΣD:第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6それぞれの光軸X上の厚みの総和
Σ(L1F−L6R):第1レンズL1の物体側の面から第6レンズL6の像側の面までの光軸X上の距離
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
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
Fno:Fナンバー
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。
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(17a)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)1.85<νd4/νd5<3.20
(2a)0.40<(T3/TTL)*100<0.75
(3a)0.60<νd1/(νd2+νd3)<0.85
(4a)1.65<f1/f<2.90
(5a)1.00<f2/f<2.95
(6a)−1.5<f3/f<−0.8
(7a)0.80<f4/f<1.85
(8a)2.4<|f6|/f<20.0
(9a)0.14<D6/ΣD<0.25
(10a)0.9<Σ(L1F−L6R)/f<1.4
(11a)0.13<r5/r6<0.60
(12a)0.24<r11/f<0.45
(13a)0.20<r12/f<0.35
(14a)Fno≦1.9
(15a)0.75<f2/f4<2.3
(16a)0.75<T3/T4<1.20
(17a)6<(D5/TTL)*100<10
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。
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、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。
Figure 2018200444
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は最大像高をそれぞれ示す。また、iは物体側から数えた面番号、rは曲率半径、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。
(実施例1)
基本的なレンズデータを以下の表1に示す。
Figure 2018200444
実施例1の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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。
(実施例2)
基本的なレンズデータを以下の表2に示す。
Figure 2018200444
実施例2の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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。
(実施例3)
基本的なレンズデータを以下の表3に示す。
Figure 2018200444
実施例3の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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。
(実施例4)
基本的なレンズデータを以下の表4に示す。
Figure 2018200444
実施例4の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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。
(実施例5)
基本的なレンズデータを以下の表5に示す。
Figure 2018200444
実施例5の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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)
基本的なレンズデータを以下の表6に示す。
Figure 2018200444
実施例6の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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。
(実施例7)
基本的なレンズデータを以下の表7に示す。
Figure 2018200444
実施例7の撮像レンズは、表8に示すように条件式(1)から(17)を満たしている。
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。
表8に実施例1から実施例7に係る条件式(1)から(17)の値を示す。
Figure 2018200444
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。
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

Claims (20)

  1. 物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、第3レンズと、第4レンズと、両面に非球面が形成された第5レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第6レンズとからなり、前記第6レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されており、以下の条件式(1)、および(2)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    (1)1.5<νd4/νd5<3.6
    (2)0.30<(T3/TTL)*100<0.85
    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
    T3:第3レンズの像側の面から第4レンズの物体側の面までの光軸上の距離
    TTL:第1レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離
  2. 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)0.5<νd1/(νd2+νd3)<1.0
    ただし、
    νd1:第1レンズのd線に対するアッベ数
    νd2:第2レンズのd線に対するアッベ数
    νd3:第3レンズのd線に対するアッベ数
  3. 前記第2レンズは光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  4. 前記第2レンズは光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  5. 前記第4レンズは光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  6. 前記第4レンズは光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  7. 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)1.35<f1/f<3.30
    ただし、
    f1:第1レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  8. 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)0.8<f2/f<3.4
    ただし、
    f2:第2レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  9. 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)−1.70<f3/f<−0.65
    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
  10. 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)0.65<f4/f<2.10
    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
  11. 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)1.9<|f6|/f
    ただし、
    f6:第6レンズの焦点距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  12. 前記第5レンズは光軸近傍で両面が平面であることを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
  13. 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)0.1<D6/ΣD<0.3
    ただし、
    D6:第6レンズの光軸上の厚み
    ΣD:第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズ、第5レンズ、および第6レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和
  14. 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)0.7<Σ(L1F−L6R)/f<1.6
    ただし、
    Σ(L1F−L6R):第1レンズの物体側の面から第6レンズの像側の面までの光軸上の距離
    f:撮像レンズ全系の焦点距離
  15. 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)0.1<r5/r6<0.7
    ただし、
    r5:第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    r6:第3レンズの像側の面の近軸曲率半径
  16. 以下の条件式(12)、および(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。
    (12)0.20<r11/f<0.55
    (13)0.15<r12/f<0.45
    ただし、
    r11:第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    r12:第6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
  17. 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)Fno≦2.0
    ただし、
    Fno:Fナンバー
  18. 以下の条件式(15)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。
    (15)0.6<f2/f4<2.6
    ただし、
    f2:第2レンズの焦点距離
    f4:第4レンズの焦点距離
  19. 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)0.60<T3/T4<1.35
    ただし、
    T3:第3レンズの像側の面から第4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
  20. 以下の条件式(17)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。
    (17)5<(D5/TTL)*100<12
    ただし、
    D5:第5レンズの光軸上の厚み
    TTL:第1レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離
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