JP2022115661A - 撮像レンズ - Google Patents

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康煕 徳能
Yasuhiro Tokuno
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    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles

Abstract

【課題】低背、低Fナンバーの要求を満足しながらも、良好な光学特性を備える撮像レンズを提供する。【解決手段】物体側から像側に向かって順に配置された、負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、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズとから構成され、前記第1レンズは、近軸において物体側が凹面であり、前記第5レンズは、近軸において像側が凹面であり、予め定められた条件式を満足する。【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関するものである。
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。
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。
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。
特許文献1には、物体側から順に、負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、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズから構成され、第3レンズの焦点距離と撮像レンズ全系の焦点距離の関係、第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径と第2レンズの光軸上の厚みの関係、第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径と第3レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係、第1レンズの光軸上の厚みと第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。
中国特許出願公開第110850562号明細書
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。
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。
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、平面とは近軸における形状を指すものと定義する。屈折力とは、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。
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、負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、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズとから構成され、前記第1レンズは、近軸において物体側が凹面であり、前記第5レンズは、近軸において像側が凹面で構成される。
第1レンズは、負の屈折力を有するとともに、近軸において物体側を凹面とすることで、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を抑制する。
第2レンズは、正の屈折力を有することで、低背化を図るとともに、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
第3レンズは、負の屈折力を有することで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
第4レンズは、正の屈折力を有することで、低背化を図るとともに、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。
第5レンズは、負の屈折力を有するとともに、近軸において像側を凹面とすることで、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、近軸において像側を凹面とすることで、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、上記構成の撮像レンズにおいては、第1レンズは、近軸において像側が凹面であることが望ましい。
第1レンズの像側の面を、近軸において凹面とすることで、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第2レンズは、近軸において物体側が凸面であることが望ましい。
第2レンズの物体側の面を、近軸において凸面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第4レンズは、近軸において物体側が凹面であることが望ましい。
第4レンズの物体側の面を、近軸において凹面とすることで、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。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第4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。
第4レンズの物体側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面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。
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。
第5レンズの物体側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面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。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第5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。
第5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。
本発明の撮像レンズは、上述した構成を採ることにより、全長対角比(光学全長と撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比)が0.95以下となる低背化を実現し、Fナンバーは、2.4以下となる低Fナンバー化を実現する。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1)0.05<(r10/|r5|)×100<7.10
ただし、r10は第5レンズの像側の面の近軸曲率半径、r5は第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
条件式(1)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。
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)2.8<r9/r8/r10/f5<10.0
ただし、r9は第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、r8は第4レンズの像側の面の近軸曲率半径、f5は第5レンズの焦点距離である。
条件式(2)の範囲を満足することで、色収差、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。
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)0.13<(r2/T1)/100<1.15
ただし、r2は第1レンズの像側の面の近軸曲率半径、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である。
条件式(3)の範囲を満足することで、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。
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)-3.80<|r5|/r6/r1<-0.85
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、r1は第1レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
条件式(4)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。
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)-2.5<r9/f5<-0.9
ただし、r9は第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、f5は第5レンズの焦点距離である。
条件式(5)の範囲を満足することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
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)1.65<f3/f5<4.80
ただし、f3は第3レンズの焦点距離、f5は第5レンズの焦点距離である。
条件式(6)の範囲を満足することで、色収差、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。
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)-4.3<f5/D5<-1.0
ただし、f5は第5レンズの焦点距離、D5は第5レンズの光軸上の厚みである。
条件式(7)の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
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)-8.75<(r1×r2/T1)/100<-0.55
ただし、r1は第1レンズの物体側の面の近軸曲率半径、r2は第1レンズの像側の面の近軸曲率半径、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である。
条件式(8)の範囲を満足することで、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。
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)2.6<r2/f<40.0
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。
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。
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)-90.0<r2/r8<-9.5
ただし、r2は第1レンズの像側の面の近軸曲率半径、r8は第4レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式(10)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。
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)2.0<r2/r3/r10<30.0
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、r10は第5レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式(11)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。
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)-3.5<r3/r4<-1.8
ただし、r3は第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、r4は第2レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式(12)の範囲を満足することで、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
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)-1.70<r3/r7<-0.15
ただし、r3は第2レンズの物体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。
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。
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)-29.5<r4/T2<-8.0
ただし、f4は第4レンズの焦点距離、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。
条件式(14)の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
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)0.5<r6/f<3.5
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。
条件式(15)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。
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)0.03<r6/r2<0.65
ただし、r6は第3レンズの像側の面の近軸曲率半径、r2は第1レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式(16)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。
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)-180.0<r7/T2<-16.5
ただし、r7は第4レンズの物体側の面の近軸曲率半径、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。
条件式(17)の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、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。
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)4.8<r7/r8<30.0
ただし、r7は第4レンズの物体側の面の近軸曲率半径、r8は第4レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
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。
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)-0.45<r8/f<-0.15
ただし、r8は第4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(19)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。
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)-6<(D1/f1)×100<-1
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。
条件式(20)の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、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。
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)-8.2<(D3/f3)×100<-2.5
ただし、D3は第3レンズの光軸上の厚み、f3は第3レンズの焦点距離である。
条件式(21)の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、色収差、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。
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)0.10<f4/f<0.82
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(22)の範囲を満足することで、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。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式(23)を満足することが望ましい。
(23)-1.05<f5/f<-0.20
ただし、f5は第5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(23)の範囲を満足することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式(24)を満足することが望ましい。
(24)-16.00<f1/f4<-3.25
ただし、f1は第1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(24)の範囲を満足することで、色収差、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。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式(25)を満足することが望ましい。
(25)-3.0<f2/f5<-0.8
ただし、f2は第2レンズの焦点距離、f5は第5レンズの焦点距離である。
条件式(25)の範囲を満足することで、色収差、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式(26)を満足することが望ましい。
(26)-0.30<(f4/f)+(f5/f)<-0.05
ただし、f4は第4レンズの焦点距離、f5は第5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(26)の範囲を満足することで、色収差、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。
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。
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。
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、および図9はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例1から5に係る撮像レンズの概略構成図を示している。以下に図1を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。
図1に示すように、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、負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、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4と負の屈折力を有する第5レンズL5とから構成され、前記第1レンズL1は、近軸において物体側が凹面であり、前記第5レンズL5は、近軸において像側が凹面で構成される。
また、第5レンズL5と撮像面IMG(すなわち、撮像素子の撮像面)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。
開口絞りSTは、第1レンズL1と第2レンズL2の間に配置しているため、歪曲収差の補正を容易にしている。なお、開口絞りSTの位置は、第1レンズL1と第2レンズL2の間に限定されない。撮像素子の仕様に応じて適宜配置すればよい。
第1レンズL1は、負の屈折力を有し、近軸において両凹形状である。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を抑制している。また、物体側の面には、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ため、撮像レンズの広画角化が図られている。
第2レンズL2は、正の屈折力を有し、近軸において両凸形状である。そのため、低背化を図るとともに、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
第3レンズL3は、負の屈折力を有し、近軸において像側が凹面のメニスカス形状である。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差に補正している。第3レンズL3の形状は、本数値実施例1に係る形状に限定されない。第3レンズL3の形状としては、逆向きのメニスカス形状、すなわち像側が凸面のメニスカス形状であってもよい。さらには、近軸において両凹形状でもよい。この場合、両面の負の屈折力により、色収差の補正に有利になる。
第4レンズL4は、正の屈折力を有し、近軸において像側が凹面のメニスカス形状である。そのため、低背化を図るとともに、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している。
また、第4レンズL4の物体側の面に形成された非球面は、光軸X上以外の位置に極点を有している。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。
第5レンズL5は、負の屈折力を有し、近軸において像側が凹面のメニスカス形状である。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、近軸において像側を凹面とすることで、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保している。
また、第5レンズL5の物体側の面に形成された非球面は、光軸X上以外の位置に極点を有している。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。
さらに、第5レンズL5の像側の面に形成された非球面は、光軸X上以外の位置に極点を有している。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。
本実施の形態に係る撮像レンズは、第1レンズL1から第5レンズL5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。
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。
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(26)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)0.05<(r10/|r5|)×100<7.10
(2)2.8<r9/r8/r10/f5<10.0
(3)0.13<(r2/T1)/100<1.15
(4)-3.80<|r5|/r6/r1<-0.85
(5)-2.5<r9/f5<-0.9
(6)1.65<f3/f5<4.80
(7)-4.3<f5/D5<-1.0
(8)-8.75<(r1×r2/T1)/100<-0.55
(9)2.6<r2/f<40.0
(10)-90.0<r2/r8<-9.5
(11)2<r2/r3/r10<30
(12)-3.5<r3/r4<-1.8
(13)-1.70<r3/r7<-0.15
(14)-29.5<r4/T2<-8.0
(15)0.5<r6/f<3.5
(16)0.03<r6/r2<0.65
(17)-180.0<r7/T2<-16.5
(18)4.8<r7/r8<30.0
(19)-0.45<r8/f<-0.15
(20)-6<(D1/f1)×100<-1
(21)-8.2<(D3/f3)×100<-2.5
(22)0.10<f4/f<0.82
(23)-1.05<f5/f<-0.20
(24)-16.00<f1/f4<-3.25
(25)-3.0<f2/f5<-0.8
(26)-0.30<(f4/f)+(f5/f)<-0.05
ただし、
D1:第1レンズL1の光軸X上の厚み
D3:第3レンズL3の光軸X上の厚み
D5:第5レンズL5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
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
f5:第5レンズL5の焦点距離
r1:第1レンズL1の物体側の面の近軸曲率半径
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
r8:第4レンズL4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
r10:第5レンズL5の像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。
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(26a)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)0.2<(r10/|r5|)×100<6.5
(2a)3.3<r9/r8/r10/f5<7.0
(3a)0.15<(r2/T1)/100<0.85
(4a)-3.3<|r5|/r6/r1<-1.0
(5a)-1.9<r9/f5<-1.1
(6a)1.9<f3/f5<4.3
(7a)-4.1<f5/D5<-2.5
(8a)-8.0<(r1×r2/T1)/100<-0.6
(9a)3.2<r2/f<30.0
(10a)-75<r2/r8<-11
(11a)2.5<r2/r3/r10<23.0
(12a)-3.2<r3/r4<-2.3
(13a)-1.4<r3/r7<-0.25
(14a)-26.5<r4/T2<-10.0
(15a)0.8<r6/f<2.5
(16a)0.05<r6/r2<0.55
(17a)-140<r7/T2<-24
(18a)5<r7/r8<24
(19a)-0.40<r8/f<-0.25
(20a)-5.5<(D1/f1)×100<-2.0
(21a)-7.3<(D3/f3)×100<-3.3
(22a)0.40<f4/f<0.75
(23a)-0.95<f5/f<-0.50
(24a)-13.0<f1/f4<-3.7
(25a)-2.40<f2/f5<-0.95
(26a)-0.22<(f4/f)+(f5/f)<-0.15
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。なお、条件式(1a)から(26a)それぞれの下限値のみ、または上限値のみを、それぞれが対応する条件式(1)から(26)へ適用させてもよい。
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。
Figure 2022115661000002
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。
(実施例1)
基本的なレンズデータを以下の表1に示す。
Figure 2022115661000003
実施例1の撮像レンズは、全長対角比0.83、Fナンバー2.2を実現している。また、表6に示すように条件式(1)から(26)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、および図10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 2022115661000004
実施例2の撮像レンズは、全長対角比0.83、Fナンバー2.2を実現している。また、表6に示すように条件式(1)から(26)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 2022115661000005
実施例3の撮像レンズは、全長対角比0.83、Fナンバー2.2を実現している。また、表6に示すように条件式(1)から(26)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 2022115661000006
実施例4の撮像レンズは、全長対角比0.83、Fナンバー2.2を実現している。また、表6に示すように条件式(1)から(26)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 2022115661000007
実施例5の撮像レンズは、全長対角比0.83、Fナンバー2.2を実現している。また、表6に示すように条件式(1)から(26)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。
表6に実施例1から実施例5に係る条件式(1)から(26)の値を示す。
Figure 2022115661000008
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
IR フィルタ
IMG 撮像面

Claims (7)

  1. 物体側から像側に向かって順に配置された、
    負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、
    負の屈折力を有する第3レンズと、
    正の屈折力を有する第4レンズと、
    負の屈折力を有する第5レンズとから構成され、
    前記第1レンズは、近軸において物体側が凹面であり、
    前記第5レンズは、近軸において像側が凹面であり、
    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)0.05<(r10/|r5|)×100<7.10
    (2)2.8<r9/r8/r10/f5<10.0
    ただし、
    r10:第5レンズの像側の面の近軸曲率半径
    r5:第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    r9:第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    r8:第4レンズの像側の面の近軸曲率半径
    f5:第5レンズの焦点距離
  2. 前記第1レンズは、近軸において像側が凹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。
  3. 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)0.13<(r2/T1)/100<1.15
    ただし、
    r2:第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
    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
  4. 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)-3.80<|r5|/r6/r1<-0.85
    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
    r1:第1レンズの物体側の面の近軸曲率半径
  5. 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)-2.5<r9/f5<-0.9
    ただし、
    r9:第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    f5:第5レンズの焦点距離
  6. 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)1.65<f3/f5<4.80
    ただし、
    f3:第3レンズの焦点距離
    f5:第5レンズの焦点距離
  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)-4.3<f5/D5<-1.0
    ただし、
    f5:第5レンズの焦点距離
    D5:第5レンズの光軸上の厚み
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