JP6033817B2 - 撮像レンズ - Google Patents
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Description
「周縁部近傍に」とは、専ら撮像光を通過させるためのレンズ素子の曲面における周縁に沿った領域を指し、それは図1における領域Cである。撮像光は、主光線Lcと周辺光線Lmとを含む。
「光軸近傍に」とは、専ら撮像光を通過させるための曲面における光軸周辺の領域を指し、それは図1における領域Aである。また、レンズ素子は、さらに、光学撮像レンズ装置内への取り付け用の拡張部Eを有する。理想的には、撮像光は拡張部Eを通過しない。拡張部Eの構造および形状は、本明細書に記載のものに限定されない。以下の実施形態では、わかりやすくするため、拡張部Eは図示していない。
撮像レンズ10に入射する光は、順に、第1のレンズ素子3の物体側の面31と像側の面32、開口絞り2、第2のレンズ素子4の物体側の面41と像側の面42、第3のレンズ素子5の物体側の面51と像側の面52、第4のレンズ素子6の物体側の面61と像側の面62、第5のレンズ素子7の物体側の面71と像側の面72、光学フィルタ8の物体側の面81と像側の面82を通って進み、像面9に像を形成する。物体側の面31、41、51、61、71および像側の面32、42、52、62、72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。
|V1−V2|=33.01
ALT/T5=3.73
CTmin/G34=2.51
CTmax/T3=3.60
Dmax/T3=3.60
T2/G34=4.15
Gaa/G23=1.42
T2/AGmax=0.76
BFL/T2=2.79
ALT/G23=4.58
T4/T3=3.60
BFL/T3=4.63
T3/G34=2.51
CTmax/CTmin=3.60
ここで、
V1は、第1のレンズ素子3のアッベ数である。
V2は、第2のレンズ素子4のアッベ数である。
T2は、第2のレンズ素子4の物体側の面41と像側の面42との間の光軸(I)における距離を表す。
T3は、第3のレンズ素子5の物体側の面51と像側の面52との間の光軸(I)における距離を表す。
T4は、第4のレンズ素子6の物体側の面61と像側の面62との間の光軸(I)における距離を表す。
T5は、第5のレンズ素子7の物体側の面71と像側の面72との間の光軸(I)における距離を表す。
CTminは、第1のレンズ素子3の物体側の面31と像側の面32との間の光軸(I)における距離、第2のレンズ素子4の物体側の面41と像側の面42との間の光軸(I)における距離、第3のレンズ素子5の物体側の面51と像側の面52との間の光軸(I)における距離、第4のレンズ素子6の物体側の面61と像側の面62との間の光軸(I)における距離、第5のレンズ素子7の物体側の面71と像側の面72との間の光軸(I)における距離のうち、最小値を表す。
CTmaxは、第1のレンズ素子3の物体側の面31と像側の面32との間の光軸(I)における距離、第2のレンズ素子4の物体側の面41と像側の面42との間の光軸(I)における距離、第3のレンズ素子5の物体側の面51と像側の面52との間の光軸(I)における距離、第4のレンズ素子6の物体側の面61と像側の面62との間の光軸(I)における距離、第5のレンズ素子7の物体側の面71と像側の面72との間の光軸(I)における距離のうち、最大値を表す。
AGmaxは、第1のレンズ素子3の像側の面32と第2のレンズ素子4の物体側の面41との間の光軸(I)における距離、第2のレンズ素子4の像側の面42と第3のレンズ素子5の物体側の面51との間の光軸(I)における距離、第3のレンズ素子5の像側の面52と第4のレンズ素子6の物体側の面61との間の光軸(I)における距離、第4のレンズ素子6の像側の面62と第5のレンズ素子7の物体側の面71との間の光軸(I)における距離のうち、最大値を表す。
Dmaxは、第1のレンズ素子3の物体側の面31と像側の面32との間の光軸(I)における距離、第2のレンズ素子4の物体側の面41と像側の面42との間の光軸(I)における距離、第3のレンズ素子5の物体側の面51と像側の面52との間の光軸(I)における距離、第4のレンズ素子6の物体側の面61と像側の面62との間の光軸(I)における距離、第5のレンズ素子7の物体側の面71と像側の面72との間の光軸(I)における距離、第1のレンズ素子3の像側の面32と第2のレンズ素子4の物体側の面41との間の光軸(I)における距離、第2のレンズ素子4の像側の面42と第3のレンズ素子5の物体側の面51との間の光軸(I)における距離、第3のレンズ素子5の像側の面52と第4のレンズ素子6の物体側の面61との間の光軸(I)における距離、第4のレンズ素子6の像側の面62と第5のレンズ素子7の物体側の面71との間の光軸(I)における距離のうち、最大値を表す。
Gaaは、第1のレンズ素子3の像側の面32と第2のレンズ素子4の物体側の面41との間の光軸(I)における距離と、第2のレンズ素子4の像側の面42と第3のレンズ素子5の物体側の面51との間の光軸(I)における距離と、第3のレンズ素子5の像側の面52と第4のレンズ素子6の物体側の面61との間の光軸(I)における距離と、第4のレンズ素子6の像側の面62と第5のレンズ素子7の物体側の面71との間の光軸(I)における距離と、の和を表す。
G23は、第2のレンズ素子4の像側の面42と第3のレンズ素子5の物体側の面51との間の光軸(I)における距離を表す。
G34は、第3のレンズ素子5の像側の面52と第4のレンズ素子6の物体側の面61との間の光軸(I)における距離を表す。
ALTは、第1のレンズ素子3の物体側の面31と像側の面32との間の光軸(I)における距離と、第2のレンズ素子4の物体側の面41と像側の面42との間の光軸(I)における距離と、第3のレンズ素子5の物体側の面51と像側の面52との間の光軸(I)における距離と、第4のレンズ素子6の物体側の面61と像側の面62との間の光軸(I)における距離と、第5のレンズ素子7の物体側の面71と像側の面72との間の光軸(I)における距離と、の和を表す。
BFLは、第5のレンズ素子7の像側の面72と像面9との間の光軸(I)における距離を表す。
|V1−V2|=32.85
ALT/T5=6.10
CTmin/G34=2.18
CTmax/T3=3.49
Dmax/T3=3.49
T2/G34=3.38
Gaa/G23=2.27
T2/AGmax=0.80
BFL/T2=2.67
ALT/G23=4.38
T4/T3=3.49
BFL/T3=4.12
T3/G34=2.19
CTmax/CTmin=3.50
図9(b)、9(c)、9(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.15mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±1.9%の範囲内にあるので、第2の好ましい実施形態では、系の長さを4.40mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
|V1−V2|=32.85
ALT/T5=5.96
CTmin/G34=2.07
CTmax/T3=3.52
Dmax/T3=3.52
T2/G34=3.42
Gaa/G23=1.80
T2/AGmax=0.59
BFL/T2=3.34
ALT/G23=3.37
T4/T3=3.52
BFL/T3=4.85
T3/G34=2.36
CTmax/CTmin=4.00
図13(b)、13(c)、13(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.15mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±2.5%の範囲内にあるので、第3の好ましい実施形態では、系の長さを4.37mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
|V1−V2|=33.01
ALT/T5=4.48
CTmin/G34=0.74
CTmax/T3=3.68
Dmax/T3=3.68
T2/G34=1.54
Gaa/G23=1.85
T2/AGmax=0.93
BFL/T2=3.40
ALT/G23=4.58
T4/T3=3.68
BFL/T3=7.02
T3/G34=0.74
CTmax/CTmin=3.68
図17(b)、17(c)、17(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.1mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±2.5%の範囲内にあるので、第4の好ましい実施形態では、系の長さを4.67mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
|V1−V2|=32.00
ALT/T5=4.82
CTmin/G34=1.41
CTmax/T3=4.09
Dmax/T3=4.09
T2/G34=2.76
Gaa/G23=1.58
T2/AGmax=0.91
BFL/T2=3.16
ALT/G23=4.80
T4/T3=4.09
BFL/T3=6.21
T3/G34=1.41
CTmax/CTmin=4.09
図21(b)、21(c)、21(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.12mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±2.5%の範囲内にあるので、第5の好ましい実施形態では、系の長さを4.46mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
|V1−V2|=34.82
ALT/T5=4.55
CTmin/G34=2.60
CTmax/T3=4.02
Dmax/T3=4.02
T2/G34=4.62
Gaa/G23=1.69
T2/AGmax=1.45
BFL/T2=2.60
ALT/G23=8.45
T4/T3=4.02
BFL/T3=4.62
T3/G34=2.60
CTmax/CTmin=4.02
図25(b)、25(c)、25(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.2mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±1.25%の範囲内にあるので、第6の好ましい実施形態では、系の長さを4.71mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
|V1−V2|=32.85
ALT/T5=4.88
CTmin/G34=2.52
CTmax/T3=2.93
Dmax/T3=2.93
T2/G34=3.36
Gaa/G23=1.48
T2/AGmax=0.78
BFL/T2=3.59
ALT/G23=4.64
T4/T3=2.93
BFL/T3=4.80
T3/G34=2.52
CTmax/CTmin=2.93
図29(b)、29(c)、29(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.15mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±2.5%の範囲内にあるので、第7の好ましい実施形態では、系の長さを4.40mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
|V1−V2|=34.82
ALT/T5=4.75
CTmin/G34=2.52
CTmax/T3=4.09
Dmax/T3=4.09
T2/G34=5.50
Gaa/G23=1.62
T2/AGmax=1.60
BFL/T2=2.25
ALT/G23=7.82
T4/T3=4.09
BFL/T3=4.93
T3/G34=2.52
CTmax/CTmin=4.09
図33(b)、33(c)、33(d)を参照すると、非点収差に対応する曲線は±0.2mmの焦点距離の範囲内にあり、歪曲収差に対応する曲線は±2.5%の範囲内にあるので、第8の好ましい実施形態では、系の長さを4.73mmにまで縮小したとしても、比較的良好な光学性能を実現可能である。
25≦|V1−V2| ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(2)
ALT/T5≦6.1 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(3)
CTmin/G34≦3.3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(4)
2.8≦CTmax/T3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(5)
2.8≦Dmax/T3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(6)
T2/G34≦5.5 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(7)
Gaa/G23≦2.5 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(8)
T2/AGmax≦1.6 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(9)
2.5≦BFL/T2 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(10)
ALT/G23≦9.0 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(11)
2.9≦T4/T3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(12)
3.0≦BFL/T3 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(13)
T3/G34≦2.6 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(14)
2.8≦CTmax/CTmin ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐(15)
1.第1のレンズ素子3の物体側の面31の凸部311によって、撮像レンズ10の集光能力を高めることができる。
2.第2のレンズ素子4の正の屈折力によって、撮像レンズで必要な屈折力を分担でき、製造感度が低減する。
3.凸部411、凹部511、および凹部721によって、像の光学収差を補正できる。
4.第5のレンズ素子7がプラスチック材料で構成されていることによって、撮像レンズ10の重量およびコストを削減できる。
5.|V1−V2|、ALT/T5、CTmin/G34、CTmax/T3、Dmax/T3、T2/G34、Gaa/G23、T2/AGmax、BFL/T2、ALT/G23、T4/T3、BFL/T3、T3/G34、およびCTmax/CTminなどの関連する光学パラメータの設計によって、球面収差などの光学収差を低減でき、またはさらに除去さえもできる。また、レンズ素子3〜7の面設計および配置によって、系の長さを縮小した場合でも、依然として光学収差を低減またはさらに除去もでき、その結果、比較的良好な光学性能が得られる。
6.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8通りの好ましい実施形態によって、本発明の系の長さを5mm未満にまで縮小できることが分かっている。
Claims (8)
- 撮像レンズであって、
各々が物体側に向いた物体側の面と像側に向いた像側の面とを有する、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、を当該順序で当該撮像レンズの光軸に沿って物体側から像側へ亘って備えるとともに前記第1のレンズ素子と前記第2のレンズ素子との間に開口絞りをさらに備え、当該撮像レンズに対し全体として屈折力を有せしめるレンズ素子が前記第1乃至第5のレンズ素子のみからなり、
前記第1のレンズ素子は、前記光軸近傍に凸部をなす前記物体側の面を有し、
前記第2のレンズ素子は、正の屈折力を有するとともに、前記光軸近傍に凸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、前記光軸近傍に凹部をなす前記物体側の面を有し、
前記第4のレンズ素子は、正の屈折力を有し、
前記第5のレンズ素子は、プラスチック材料で構成されるとともに、前記光軸近傍に凹部をなす前記像側の面を有し、
前記第1のレンズ素子のアッベ数を示すV1と、前記第2のレンズ素子のアッベ数を示すV2とが、25≦|V1−V2|を満たすとともに、
前記第2のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すT2と、前記第5のレンズ素子の前記像側の面と当該第5のレンズ素子の像側に位置する像面との間の前記光軸に沿った距離を示すBFLとが、2.5≦BFL/T2を満たし、且つ、
前記第1のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第2のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第3のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第4のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、および前記第5のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離のうちの、最大値を示すCTmaxと最小値を示すCTminとが、2.8≦CTmax/CTminを満たす
ことを特徴とする撮像レンズ。 - 前記CTminと、
前記第3のレンズ素子の前記像側の面と前記第4のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すG34とは、
CTmin/G34≦3.3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像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第2のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第3のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第4のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第5のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第1のレンズ素子の前記像側の面と前記第2のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第2のレンズ素子の前記像側の面と前記第3のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第3のレンズ素子の前記像側の面と前記第4のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、および前記第4のレンズ素子の前記像側の面と前記第5のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離のうちの最大値を示すDmaxと、
前記第3のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すT3とは、
2.8≦Dmax/T3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1のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すALT、前記第2のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第3のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第4のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離、および前記第5のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離の和を示すALTと、前記第5のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すT5とは、ALT/T5≦6.1を満たしていることを特徴とする請求項3に記載の撮像レンズ。
- 前記第1のレンズ素子の前記像側の面と前記第2のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第2のレンズ素子の前記像側の面と前記第3のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第3のレンズ素子の前記像側の面と前記第4のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、および前記第4のレンズ素子の前記像側の面と前記第5のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離の和を示すGaaと、
前記第2のレンズ素子の前記像側の面と前記第3のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すG23とは、
Gaa/G23≦2.5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T2と、
前記第1のレンズ素子の前記像側の面と前記第2のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第2のレンズ素子の前記像側の面と前記第3のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、前記第3のレンズ素子の前記像側の面と前記第4のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離、および前記第4のレンズ素子の前記像側の面と前記第5のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離のうちの最大値を示すAGmaxとは、
T2/AGmax≦1.6を満たしていることを特徴とする請求項5に記載の撮像レンズ。 - 前記第3のレンズ素子の前記物体側の面と前記像側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すT3と、
前記第3のレンズ素子の前記像側の面と前記第4のレンズ素子の前記物体側の面との間の前記光軸に沿った距離を示すG34とは、
T3/G34≦2.6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5のレンズ素子は、前記光軸近傍に凸部をなす前記物体側の面を有することを特徴とする請求項7に記載の撮像レンズ。
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