JP6134756B2

JP6134756B2 - 撮像レンズおよびそれを備えた電子機器

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Publication number: JP6134756B2
Application number: JP2015142154A
Authority: JP
Inventors: 陳思翰; 陳鋒; 陳白娜
Original assignee: 玉晶光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2035-07-16
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Description

本発明は、撮像レンズおよびそれを備えた電子機器に関するものである。

近年、携帯型電子機器（例えば、携帯電話機およびデジタルカメラ）の使用の普及に伴って、携帯型電子機器の大きさを縮小することに多くの力が注がれている。また、電荷結合素子（ＣＣＤ）および相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）による光学センサの大きさが縮小されると、それに応じて、光学センサと共に用いる撮像レンズの寸法が、光学性能を著しく損なうことなく、縮小されなければならない。一方で、撮像レンズの最も重要な特性は、撮像品質およびサイズである。

特許文献１は、６つのレンズ素子を有する比較的長さが大きい従来の撮像レンズを開示しており、その第３のレンズ素子の物体側の面と像側の面は共に、該第３のレンズ素子の周縁部近傍に凹部を有する。この設計は、著しく不十分な大きさの、あるいは狭い視野に容易につながり、これによって、ますます厳しくなる設計要件を満たすことが難しくなっている。

米国特許第８４７７４３１号明細書

十分な光学性能を維持しつつ、撮像レンズの系の長さを縮小することは、常に当業界の目標である。

そこで、本発明の目的は、良好な光学性能を維持しつつ、全長を短縮した撮像レンズを提供することである。

本発明の一態様により、撮像レンズが提供され、それは、該撮像レンズの光軸に沿って物体側から像側へ順に配置される、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、を備える。第１のレンズ素子、第２のレンズ素子、第３のレンズ素子、第４のレンズ素子、第５のレンズ素子、第６のレンズ素子の各々は、屈折力を有するとともに、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のレンズ素子の物体側の面は、該第１のレンズ素子の周縁部近傍に凸部を有し、第１のレンズ素子の像側の面は、該第１のレンズ素子の周縁部近傍に凹部を有する。第２のレンズ素子の物体側の面は、該第２のレンズ素子の周縁部近傍に凸部を有する。第３のレンズ素子の物体側の面は、該第３のレンズ素子の周縁部近傍に凸部を有し、第３のレンズ素子の像側の面は、該第３のレンズ素子の周縁部近傍に凸部を有する。第４のレンズ素子の物体側の面は、光軸近傍に凸部を有する。第５のレンズ素子の物体側の面は、該第５のレンズ素子の周縁部近傍に凹部を有する。第６のレンズ素子の像側の面は、該第６のレンズ素子の周縁部近傍に凸部を有する。撮像レンズは、第１のレンズ素子、第２のレンズ素子、第３のレンズ素子、第４のレンズ素子、第５のレンズ素子、第６のレンズ素子の他には、屈折力を有するいかなるレンズ素子を備えていない。Ｇａａは、第１のレンズ素子、第２のレンズ素子、第３のレンズ素子、第４のレンズ素子、第５のレンズ素子、第６のレンズ素子の間の光軸における５つの空隙長の和を表し、Ｔ５は光軸における第５のレンズ素子の厚さを表すとして、撮像レンズは、Ｇａａ／Ｔ５≦５．５を満たしている。

本発明の別の目的は、６つのレンズ素子を有する撮像レンズを備えた電子機器を提供することである。

本発明の別の態様により、電子機器が提供され、それは、ハウジングと撮像モジュールとを備える。撮像モジュールは、ハウジング内に配置されており、本発明の撮像レンズと、撮像レンズが配置される鏡筒と、鏡筒が配置されるホルダユニットと、撮像レンズの像側に配置される撮像センサと、を有する。

本発明の他の特徴および効果は、添付の図面を参照した以下の実施形態の詳細な説明において明らかになるであろう。

レンズ素子の構造を示す模式図である。本発明に係る撮像レンズの第１の実施形態を示す模式図である。第１の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの光学データの値を示している。第１の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの非球面係数の値を示している。図５（ａ）から図５（ｄ）は、第１の実施形態の撮像レンズの様々な光学特性を示している。本発明に係る撮像レンズの第２の実施形態を示す模式図である。第２の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの光学データの値を示している。第２の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの非球面係数の値を示している。図９（ａ）から図９（ｄ）は、第２の実施形態の撮像レンズの様々な光学特性を示している。本発明に係る撮像レンズの第３の実施形態を示す模式図である。第３の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの光学データの値を示している。第３の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの非球面係数の値を示している。図１３（ａ）から図１３（ｄ）は、第３の実施形態の撮像レンズの様々な光学特性を示している。本発明に係る撮像レンズの第４の実施形態を示す模式図である。第４の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの光学データの値を示している。第４の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの非球面係数の値を示している。図１７（ａ）から図１７（ｄ）は、第４の実施形態の撮像レンズの様々な光学特性を示している。本発明に係る撮像レンズの第５の実施形態を示す模式図である。第５の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの光学データの値を示している。第５の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの非球面係数の値を示している。図２１（ａ）から図２１（ｄ）は、第５の実施形態の撮像レンズの様々な光学特性を示している。本発明に係る撮像レンズの第６の実施形態を示す模式図である。第６の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの光学データの値を示している。第６の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかの非球面係数の値を示している。図２５（ａ）から図２５（ｄ）は、第６の実施形態の撮像レンズに対応する様々な光学特性を示している。第１〜第６の実施形態の撮像レンズに対応するいくつかのレンズパラメータ間の関係の値を示す表である。本発明の撮像レンズの第１の適用例を示す部分断面模式図である。本発明の撮像レンズの第２の適用例を示す部分断面模式図である。

本発明についてより詳細に説明するに当たり、留意されるべきことは、類似の要素は、本開示全体を通して同一の参照符号で示しているということである。

以下の説明において、「レンズ素子が、正（または負）の屈折力を有する」とは、レンズ素子が、その光軸近傍において正（または負）の屈折力を有することを意味する。
「物体側の面（または像側の面）が、特定の領域に凸部（または凹部）を有する」とは、その特定の領域に隣接する径方向外側の領域と比較して、その特定の領域が、光軸と平行な方向に、より多く隆起している（または、窪んでいる）ことを意味する。一例として図１を参照すると、レンズ素子は、その光軸（Ｉ）に関して径方向に対称である。レンズ素子の物体側の面は、領域Ａに凸部を有し、領域Ｂに凹部を有し、領域Ｃに凸部を有する。なぜなら、領域Ａは、その径方向外側の領域（すなわち、領域Ｂ）と比較して、光軸（Ｉ）に平行な方向に、より隆起しており、領域Ｂは領域Ｃと比較して、より窪んでおり、領域Ｃは領域Ｅと比較して、より隆起しているからである。
「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、分かりやすくするため、拡張部Ｅは図示していない。

図２を参照する。本発明に係る撮像レンズ１０の第１の実施形態は、撮像レンズ１０の光軸（Ｉ）に沿って物体側から像側へ順に配置される、第１のレンズ素子３と、第２のレンズ素子４と、第３のレンズ素子５と、開口絞り２と、第４のレンズ素子６と、第５のレンズ素子７と、第６のレンズ素子８と、光学フィルタ９と、を備える。光学フィルタ９は、赤外光を選択的に吸収するための赤外線カットフィルタであり、これによって、像面１００に形成される像の欠陥を軽減する。

第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８、および光学フィルタ９のそれぞれは、物体側に向いた物体側の面３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１と、像側に向いた像側の面３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２と、を有する。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、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、開口絞り２、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、第６のレンズ素子８の物体側の面８１と像側の面８２、光学フィルタ９の物体側の面９１と像側の面９２を通って進み、像面１００に像を形成する。
本実施形態では、物体側の面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。

レンズ素子３〜８のそれぞれは、本実施形態では、プラスチック材料で構成されており、屈折力を有する。しかしながら、他の実施形態では、レンズ素子３〜８のうち少なくとも１つを他の材料で構成できる。

図２に示す第１の実施形態では、第１のレンズ素子３は、負の屈折力を有する。第１のレンズ素子３の物体側の面３１は、光軸（Ｉ）近傍に凸部３１１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３１２を有する凸面である。第１のレンズ素子３の像側の面３２は、光軸（Ｉ）近傍に凹部３２１を有するとともに、該第１のレンズ素子３の周縁部近傍に凹部３２２を有する凹面である。

第２のレンズ素子４は、負の屈折力を有する。第２のレンズ素子４の物体側の面４１は、光軸（Ｉ）近傍に凸部４１１を有するとともに、該第２のレンズ素子４の周縁部近傍に凸部４１２を有する凸面である。第２のレンズ素子４の像側の面４２は、光軸（Ｉ）近傍に凹部４２１を有するとともに、該第２のレンズ素子４の周縁部近傍に凹部４２２を有する凹面である。

第３のレンズ素子５は、正の屈折力を有する。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の周縁部近傍に凸部５１２を有する凸面である。第３のレンズ素子５の像側の面５２は、光軸（Ｉ）近傍に凸部５２１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５２２を有する凸面である。

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の物体側の面６１は、光軸（Ｉ）近傍に凸部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６１２を有する凸面である。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６２２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５のレンズ素子７の物体側の面７１は、光軸（Ｉ）近傍に凹部７１１を有するとともに、該第５のレンズ素子７の周縁部近傍に凹部７１２を有する凹面である。第５のレンズ素子７の像側の面７２は、光軸（Ｉ）近傍に凹部７２１を有するとともに、該第５のレンズ素子７の周縁部近傍に凹部７２２を有する凹面である。

第６のレンズ素子８は、負の屈折力を有する。第６のレンズ素子８の物体側の面８１は、光軸（Ｉ）近傍に凹部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８１２を有する。第６のレンズ素子８の像側の面８２は、光軸（Ｉ）近傍に凹部８２１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８２２を有する。

第１の実施形態では、撮像レンズ１０は、上記のレンズ素子３〜８の他には、屈折力を有するレンズ素子を備えていない。

第１の実施形態の面３１〜９１、３２〜９２に対応するいくつかの光学データの値を示す表を、図３に示している。撮像レンズ１０は、全系の有効焦点距離（ＥＦＬ）が１．９６７ｍｍ、半視野（ＨＦＯＶ）が７０．００°、Ｆナンバーが２．４、系の長さが４．３００ｍｍである。系の長さとは、第１のレンズ素子３の物体側の面３１と像面１００との間の光軸（Ｉ）における距離を指す。

本実施形態では、第１のレンズ素子３の物体側の面３１は球面であり、一方、物体側の面４１〜８１および像側の面３２〜８２のそれぞれは非球面であって、次の関係を満たしている。

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間隔の離れた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。
ａ_２ｉは、２ｉ次の非球面係数を表す。

第１の実施形態に対応する上記の関係（１）のいくつかの非球面係数の値を示す表を、図４に示している。物体側の面４１〜８１および像側の面３２〜８２の各々の非球面値を、図４において４１〜８１および３２〜８２の番号を付した行にそれぞれ示している。

第１の実施形態に対応するレンズパラメータのいくつかの間の関係を、図２６に示している。なお、いくつかの用語は次のように定義される。
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。
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。
ＧＦＰ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。
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の厚さの和（すなわち、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６の和）を表す。
ＴＴＬは、第１のレンズ素子３の物体側の面３１と像面１００との間の光軸（Ｉ）における距離を表す。
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（すなわち、Ｇ６Ｆ、ＴＦ、ＧＦＰの和）を表す。
ＥＦＬは、撮像レンズ１０の系の焦点距離を表す。
ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６は、それぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の焦点距離を表す。
ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５、ｎ６は、それぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の屈折率を表す。
ν１、ν２、ν３、ν４、ν５、ν６は、それぞれ第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８のアッベ数を表す。

図５（ａ）〜５（ｄ）は、第１の実施形態の縦球面収差、サジタル非点収差、タンジェンシャル非点収差、歪曲収差にそれぞれ対応するシミュレーション結果を示している。このシミュレーション結果の各々では、４７０ｎｍ、５５５ｎｍ、６５０ｎｍの波長にそれぞれ対応する曲線を示している。

図５（ａ）から分かるように、縦球面収差に対応する曲線の各々では、（縦軸で示す）各視野での焦点距離が±０．０１ｍｍの範囲内にあるので、第１の実施形態では、各波長で比較的低い球面収差を実現可能である。また、４７０ｎｍ、５５５ｎｍ、６５０ｎｍの各波長の曲線が相互に近接しているので、第１の実施形態では、色収差が比較的低い。

図５（ｂ）および５（ｃ）から分かるように、これらの曲線の各々は、±０．０８ｍｍの焦点距離の範囲内にあるので、第１の実施形態では、光学収差が比較的低い。さらに、図５（ｄ）に示すように、歪曲収差に対応する曲線の各々は、±７０％の範囲内にあるので、第１の実施形態は、多くの光学系の撮像品質要求を満たすことが可能である。上記のことから、第１の実施形態の撮像レンズ１０は、系の長さを４．３ｍｍにまで縮小したとしても、依然として比較的良好な光学性能を実現可能である。

図６は、本発明に係る撮像レンズ１０の第２の実施形態を示しており、これは第１の実施形態のものと同様の構成を有し、その違いは、第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の光学データ、非球面係数、レンズパラメータにある。また、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８１３を有するとともに、該第６のレンズ素子８の周縁部近傍に凹部８１４を有する。ここで留意すべきことは、図６では、第２の実施形態を明確に示すため、第１の実施形態のものと同一の凸部および凹部の参照符号は省略されているということである。

第２の実施形態の面３１〜９１、３２〜９２に対応するいくつかの光学データの値を示す表を、図７に示している。撮像レンズ１０は、全系の焦点距離が１．７６０ｍｍ、ＨＦＯＶが７０．０００°、Ｆナンバーが２．４、系の長さが４．２４８ｍｍである。

第２の実施形態に対応する上記の関係（１）のいくつかの非球面係数の値を示す表を、図８に示している。

第２の実施形態に対応する上記レンズパラメータのいくつかの間の関係を、図２６に示している。

図９（ａ）〜９（ｄ）は、第２の実施形態の縦球面収差、サジタル非点収差、タンジェンシャル非点収差、歪曲収差にそれぞれ対応するシミュレーション結果を示している。図９（ａ）〜９（ｄ）から分かるように、第２の実施形態では、比較的良好な光学性能を実現可能である。

上記の説明から、第１の実施形態に比した第２の実施形態の利点は、次のようになる。本実施形態の撮像レンズ１０は、より短縮された系の長さ、および、より優れた撮像品質を有し、また、製造がより容易で、より高い歩留まりが得られる。

図１０は、本発明に係る撮像レンズ１０の第３の実施形態を示しており、これは第１の実施形態のものと同様の構成を有し、その違いは、第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の光学データ、非球面係数、レンズパラメータにある。また、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８１３を有するとともに、該第６のレンズ素子８の周縁部近傍に凹部８１４を有する。ここで留意すべきことは、図１０では、第３の実施形態を明確に示すため、第１の実施形態のものと同一の凸部および凹部の参照符号は省略されているということである。

第３の実施形態の面３１〜９１、３２〜９２に対応するいくつかの光学データの値を示す表を、図１１に示している。撮像レンズ１０は、全系の焦点距離が２．０９０ｍｍ、ＨＦＯＶが７０．０００°、Ｆナンバーが２．４００、系の長さが４．３５０ｍｍである。

第３の実施形態に対応する上記の関係（１）のいくつかの非球面係数の値を示す表を、図１２に示している。

第３の実施形態に対応する上記レンズパラメータのいくつかの間の関係を、図２６に示している。

図１３（ａ）〜１３（ｄ）は、第３の実施形態の縦球面収差、サジタル非点収差、タンジェンシャル非点収差、歪曲収差にそれぞれ対応するシミュレーション結果を示している。図１３（ａ）〜１３（ｄ）から分かるように、第３の実施形態では、比較的良好な光学性能を実現可能である。

上記の説明から、第１の実施形態に比した第３の実施形態の利点は、第３の実施形態の撮像レンズ１０は、より優れた撮像品質を有し、また、製造がより容易で、より高い歩留まりが得られることである。

図１４は、本発明に係る撮像レンズ１０の第４の実施形態を示しており、これは第１の実施形態のものと同様の構成を有し、その違いは、第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の光学データ、非球面係数、レンズパラメータにある。また、第６のレンズ素子８の物体側の面８１は、光軸（Ｉ）近傍に凹部８１１を有するとともに、該第６のレンズ素子８の周縁部近傍に凹部８１４を有し、さらに凹部８１１と８１４との間に凸部８１５を有する。ここで留意すべきことは、図１４では、第４の実施形態を明確に示すため、第１の実施形態のものと同一の凸部および凹部の参照符号は省略されているということである。

第４の実施形態の面３１〜９１、３２〜９２に対応するいくつかの光学データの値を示す表を、図１５に示している。撮像レンズ１０は、全系の焦点距離が２．０１４ｍｍ、ＨＦＯＶが８０．０００°、Ｆナンバーが２．４、系の長さが４．３００ｍｍである。

第４の実施形態に対応する上記の関係（１）のいくつかの非球面係数の値を示す表を、図１６に示している。

第４の実施形態に対応する上記レンズパラメータのいくつかの間の関係を、図２６に示している。

図１７（ａ）〜１７（ｄ）は、第４の実施形態の縦球面収差、サジタル非点収差、タンジェンシャル非点収差、歪曲収差にそれぞれ対応するシミュレーション結果を示している。図１７（ａ）〜１７（ｄ）から分かるように、第４の実施形態では、比較的良好な光学性能を実現可能である。

上記の説明から、第１の実施形態に比した第４の実施形態の利点は、第４の実施形態の撮像レンズ１０は、より広いＨＦＯＶ、および、より優れた撮像品質を有し、また、製造がより容易で、より高い歩留まりが得られることである。

図１８は、本発明に係る撮像レンズ１０の第５の実施形態を示しており、これは第１の実施形態のものと同様の構成を有し、その違いは、第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の光学データ、非球面係数、レンズパラメータにある。また、第３のレンズ素子５の像側の面５２は、光軸（Ｉ）近傍に凹部５２３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５２２を有する。第６のレンズ素子８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８１３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８１２を有する凸面である。ここで留意すべきことは、図１８では、第５の実施形態を明確に示すため、第１の実施形態のものと同一の凸部および凹部の参照符号は省略されているということである。

第５の実施形態の面３１〜９１、３２〜９２に対応するいくつかの光学データの値を示す表を、図１９に示している。撮像レンズ１０は、全系の焦点距離が１．８９５ｍｍ、ＨＦＯＶが７０．００°、Ｆナンバーが２．４、系の長さが４．３００ｍｍである。

第５の実施形態に対応する上記の関係（１）のいくつかの非球面係数の値を示す表を、図２０に示している。

第５の実施形態に対応する上記レンズパラメータのいくつかの間の関係を、図２６に示している。

図２１（ａ）〜２１（ｄ）は、第５の実施形態の縦球面収差、サジタル非点収差、タンジェンシャル非点収差、歪曲収差にそれぞれ対応するシミュレーション結果を示している。図２１（ａ）〜２１（ｄ）から分かるように、第５の実施形態では、比較的良好な光学性能を実現可能である。

上記の説明から、第１の実施形態に比した第５の実施形態の利点は、第５の実施形態の撮像レンズ１０は、より優れた撮像品質を有し、また、製造がより容易で、より高い歩留まりが得られることである。

図２２は、本発明に係る撮像レンズ１０の第６の実施形態を示しており、これは第１の実施形態のものと同様の構成を有し、その違いは、第１、第２、第３、第４、第５、第６のレンズ素子３〜８の光学データ、非球面係数、レンズパラメータにある。また、第３のレンズ素子５の像側の面５２は、光軸（Ｉ）近傍に凹部５２３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５２２を有する。第６のレンズ素子８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８１３を有するとともに、該第６のレンズ素子８の周縁部近傍に凹部８１４を有する。ここで留意すべきことは、図２２では、第６の実施形態を明確に示すため、第１の実施形態のものと同一の凸部および凹部の参照符号は省略されているということである。

第６の実施形態の面３１〜９１、３２〜９２に対応するいくつかの光学データの値を示す表を、図２３に示している。撮像レンズ１０は、全系の焦点距離が１．５４２ｍｍ、ＨＦＯＶが８０．００°、Ｆナンバーが２．４、系の長さが４．３５０ｍｍである。

第６の実施形態に対応する上記の関係（１）のいくつかの非球面係数の値を示す表を、図２４に示している。

第６の実施形態に対応する上記レンズパラメータのいくつかの間の関係を、図２６に示している。

図２５（ａ）〜２５（ｄ）は、第６の実施形態の縦球面収差、サジタル非点収差、タンジェンシャル非点収差、歪曲収差にそれぞれ対応するシミュレーション結果を示している。図２５（ａ）〜２５（ｄ）から分かるように、第６の実施形態では、比較的良好な光学性能を実現可能である。

上記の説明から、第１の実施形態に比した第６の実施形態の利点は、第６の実施形態の撮像レンズ１０は、より広いＨＦＯＶ、および、より優れた撮像品質を有し、また、製造がより容易で、より高い歩留まりが得られることである。

６通りの実施形態に対応する上記のレンズパラメータのいくつかの間の上記関係を示す表を、図２６に示している。本発明に係る撮像レンズ１０のレンズパラメータが以下の関係を満たしている場合には、系の長さを縮小したとしても、依然として光学性能は比較的良好である。

（１）Ｇａａ／Ｔ５≦５．５：ＧａａおよびＴ５を縮小することによって、撮像レンズ１０の全長の縮小が可能である。ところが、Ｔ５の縮小は、工業生産技術による制限を受ける一方、Ｇａａの縮小は、それほど厳しく制限されない。よって、Ｇａａ／Ｔ５は小さくなる傾向にあり、１．０≦Ｇａａ／Ｔ５≦５．５であることが好ましい。

（２）Ｔ２／Ｇ１２≧１．０，ＡＬＴ／Ｇ１２≧１０．０，Ｔ２／Ｇ２３≧０．８，Ｔ１／Ｇ３４≧１．０，Ｔ３／Ｇ３４≧２．６，Ｔ４／Ｇ３４≧３．０，ＡＬＴ／Ｇ３４≧１４．０，Ｇａａ／Ｔ４≦２．５：前の段落によれば、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４などの各レンズ素子の厚さの縮小は、工業生産技術による制限を受ける。一方、厚さの縮小という目的を達成するためには、レンズ素子間のＧ１２、Ｇ２３、Ｇ３４、およびＧａａなどの空隙長は縮小されなければならない。よって、Ｔ２／Ｇ１２、ＡＬＴ／Ｇ１２、Ｔ２／Ｇ２３、Ｔ１／Ｇ３４、Ｔ３／Ｇ３４、Ｔ４／Ｇ３４、ＡＬＴ／Ｇ３４は、大きくなるように設計されるべきである一方、Ｇａａ／Ｔ４は、小さくなるように設計されるべきである。
１．０≦Ｔ２／Ｇ１２≦３．０、１０．０≦ＡＬＴ／Ｇ１２≦２０．０、０．８≦Ｔ２／Ｇ２３≦１．５、１．０≦Ｔ１／Ｇ３４≦４．０、２．６≦Ｔ３／Ｇ３４≦４．０、３．０≦Ｔ４／Ｇ３４≦６．０、１４．０≦ＡＬＴ／Ｇ３４≦３０．０、１．０≦Ｇａａ／Ｔ４≦２．５であることが好ましい。

（３）Ｔ２／Ｔ１≧０．７，Ｔ２／Ｔ５≧０．７，Ｔ４／Ｔ３≧１．１：レンズ素子のいずれかが、必要以上に厚いことによって撮像レンズ１０の長さが大きくなること、または必要以上に薄いことによって製造プロセスを難しくすることを回避するためには、Ｔ１〜Ｔ５の間の比率が適切に維持されなければならない。０．７≦Ｔ２／Ｔ１≦１．５、０．７≦Ｔ２／Ｔ５≦２．０、１．１≦Ｔ４／Ｔ３≦２．０であることが好ましい。

（４）Ｇ１２／Ｇ４５≦２．２，Ｇ１２／Ｇ５６≦２．０，Ｇ５６／Ｇ４５≧０．８，Ｇ５６／Ｇ３４≧１．０：空隙長のいずれかが、長すぎることによって撮像レンズ１０の長さが大きくなること、または短すぎることによって製造プロセスを難しくすることを回避するためには、さらにＧ１２、Ｇ３４、Ｇ４５、Ｇ５６の間の比率が適切に維持されなければならない。１．０≦Ｇ１２／Ｇ４５≦２．２、０．５≦Ｇ１２／Ｇ５６≦２．０、０．８≦Ｇ５６／Ｇ４５≦３．５、１．０≦Ｇ５６／Ｇ３４≦３．５であることが好ましい。

（５）Ｔ４／Ｇ５６≦１０．０：この関係を満たすことによって、第４のレンズ素子６の厚さが厚くなりすぎることを回避できる。１．０≦Ｔ４／Ｇ５６≦１０．０であることが好ましい。

一方で、光学系の設計における予測不可能性を考慮すると、本発明の枠組みの下で、上記の条件を満たすことにより、従来技術に比して、撮像レンズ１０の系の長さを短縮でき、Ｆナンバーを小さくでき、視野を広くでき、撮像品質を向上でき、または組立歩留まりを向上できる。

要約すると、本発明に係る撮像レンズ１０の作用および効果は、以下のように説明される。
１）第１のレンズ素子３の物体側の面３１の凸部３１２によって、光線／光ビームの収集を助けることができる。第１のレンズ素子３の像側の面３２の凹部３２２、第２のレンズ素子４の物体側の面４１の凸部４１２、第３のレンズ素子５の物体側の面５１の凸部５１２、第３のレンズ素子５の像側の面５２の凸部５２２、第４のレンズ素子６の物体側の面６１の凸部６１１、第５のレンズ素子７の物体側の面７１の凹部７１２、第６のレンズ素子８の像側の面８２の凸部８２２は、協働して、収差を改善するとともに視野角を広げる／拡大するように構成できる。
２）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３〜８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。
３）前述の６通りの実施形態によって、良好な光学性能を維持しつつ、本発明の撮像レンズ１０の長さを４．４００ｍｍ未満にまで縮小できることが分かっている。

撮像レンズ１０の第１の適用例を図２７に示しており、この例では、撮像レンズ１０は、電子機器１（携帯電話機などであるが、これに限定されない）のハウジング１１内に配置されて、該電子機器１の撮像モジュール１２の一部をなしている。撮像モジュール１２は、撮像レンズ１０が配置される鏡筒２１と、鏡筒２１が配置されるホルダユニット１２０と、像面１００（図２を参照）に配置される撮像センサ１３０と、を有している。

ホルダユニット１２０は、鏡筒２１が配置される第１のホルダ部１２１と、第１のホルダ部１２１と撮像センサ１３０との間に介在させる部分を有する第２のホルダ部１２２と、を含んでいる。鏡筒２１、およびホルダユニット１２０の第１のホルダ部１２１は、撮像レンズ１０の光軸（Ｉ）と一致する軸（ＩＩ）に沿って延在する。

撮像レンズ１０の第２の適用例を図２８に示している。第１と第２の適用例の違いは、第２の適用例では、ホルダユニット１２０が，ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）として構成されていることであり、第１のホルダ部１２１は、鏡筒２１が配置される内側部分１２３と、内側部分１２３を取り囲む外側部分１２４と、内側部分１２３と外側部分１２４との間に介在させるコイル１２５と、コイル１２５の外側と外側部分１２４の内側との間に配置される磁性部品１２６と、を含んでいる。

内側部分１２３と鏡筒２１は、その中の撮像レンズ１０と共に、撮像レンズ１０の光軸（Ｉ）と一致する軸（ＩＩＩ）に沿って、撮像センサ１３０に対して動くことができる。撮像レンズ１０の光学フィルタ９は、外側部分１２４に当接するように配置された第２のホルダ部１２２に配置される。第２の適用例における電子機器１の他の構成要素の構成および配置は、第１の適用例のものと同じであり、従って、簡潔にするため、以下では説明しない。

本発明の撮像レンズ１０によって、適用例のそれぞれにおける電子機器１は、良好な光学性能および撮像性能を有しつつ、比較的縮小された全厚となるように構成でき、これによって、材料のコストが削減され、また、製品の小型化要求が満たされる。

本発明について、最も現実的な実施形態であると考えられるものに関して説明したが、当然のことながら、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、最も広い解釈の趣旨および範囲に含まれる種々の構成を包括し、かかる変形および均等な構成のすべてを網羅するものとする。

Claims

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、を当該順序で光軸に沿って物体側から像側へ亘って備える撮像レンズであって、
当該撮像レンズに対し屈折力を有せしめるレンズ素子が前記第１乃至第６のレンズ素子のみからなり、
前記第１のレンズ素子は、当該第１のレンズ素子の周縁部近傍に凸部をなす前記物体側の面と、当該第１のレンズ素子の周縁部近傍に凹部をなす前記像側の面と、を有し、
前記第２のレンズ素子は、当該第２のレンズ素子の周縁部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、当該第３のレンズ素子の周縁部近傍に凸部をなす前記物体側の面と、当該第３のレンズ素子の周縁部近傍に凸部をなす前記像側の面と、を有し、
前記第４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５のレンズ素子は、当該第５のレンズ素子の周縁部近傍に凹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、当該第６のレンズ素子の周縁部近傍に凸部をなし且つ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乃至第６のレンズ素子の隣り合うレンズ素子どうしの間の前記光軸に沿った５つの空隙長の総和を示すＧａａと、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とは、Ｇａａ／Ｔ５≦５．５を満たすとともに、
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２のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すＴ２とは、１．５≧Ｔ２／Ｔ１≧０．７を満たす
ことを特徴とする撮像レンズ。
前記第４のレンズ素子の前記光軸に沿った厚さを示すＴ４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、Ｔ４／Ｇ５６≦１０を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
前記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、４．０≧Ｔ１／Ｇ３４≧１．０を満たす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、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、Ｇ１２／Ｇ５６≦２．０を満たす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、３．０≧Ｔ２／Ｇ１２≧１．０を満たす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Ｔ５とは、２．０≧Ｔ２／Ｔ５≧０．７を満たすことを特徴とする請求項５に記載の撮像レンズ。
前記Ｔ２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、１．５≧Ｔ２／Ｇ２３≧０．８を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
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、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、Ｇ５６／Ｇ４５≧０．８を満たすことを特徴とする請求項７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、Ｇ５６／Ｇ３４≧１．０を満たすことを特徴とする請求項７に記載の撮像レンズ。