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JP6754541B1 - 撮像レンズ - Google Patents

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JP6754541B1
JP6754541B1 JP2020054941A JP2020054941A JP6754541B1 JP 6754541 B1 JP6754541 B1 JP 6754541B1 JP 2020054941 A JP2020054941 A JP 2020054941A JP 2020054941 A JP2020054941 A JP 2020054941A JP 6754541 B1 JP6754541 B1 JP 6754541B1
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Abstract

【課題】低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する8枚のレンズで構成される撮像レンズの提供。【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL1、正の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3、正の屈折力を有する第4レンズL4、負の屈折力を有する第5レンズL5、正の屈折力を有する第6レンズL6、正又は負の屈折力を有する第7レンズL7、負の屈折力を有する第8レンズL8が配置され、所定の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。【選択図】図1

Description

本発明は、撮像レンズに関する発明である。特に、高画素用CCD、CMOSなどの撮像素子を使用した携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、TTL(光学長)/IH(像高)<1.35と低背で、全画角(以下、2ωとする)が、80°以上の広角で、且つ、良好な光学特性を有する8枚のレンズで構成される撮像レンズに関する発明である。
近年、CCDやCMOSなどの撮像素子を使用した各種撮像装置が広く普及している。これらの撮像素子の小型化、高性能化に伴い、低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する撮像レンズが求められている。
低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する8枚のレンズで構成される撮像レンズに関する技術開発が進められている。この8枚構成の撮像レンズとしては、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、負の屈折力を有する第7レンズ、負の屈折力を有する第8レンズが配置されたものが、特許文献1が提案されている。
特許文献1の実施例4、5、6に開示された撮像レンズは、第1レンズのアッベ数と第2レンズのアッベ数の差、第2レンズのアッベ数と第3レンズのアッベ数の差が不十分なために、低背化及び、広角化が不十分であった。
特開2017−116594号公報
本発明の目的は、低背、広角で、且つ、良好な光学特性を有する8枚のレンズで構成される撮像レンズを提供することにある。
上記目標を達成するために、各レンズのパワー配置、第1レンズのアッベ数と第2レンズのアッベ数の差、第2レンズのアッベ数と第3レンズのアッベ数の差を鋭意検討した結果、従来技術の課題が改善された撮像レンズを得ることを見出し、本発明に到達した。
請求項1記載の撮像レンズは、物体側から順に、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、正又は負の屈折力を有する第7レンズ、負の屈折力を有する第8レンズが配置され、且つ、以下の条件式(1)、(2)を満足する。
5.00≦ν1−ν2≦20.00 (1)
20.00≦ν2−ν3≦30.00 (2)
但し、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
請求項2記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズにおいて、以下の条件式(3)を満足する。
4.00≦(d1+d3)/d2≦12.00 (3)
但し、
d1:第1レンズの中心厚
d2:第1レンズの像面側面から第2レンズの物体側面までの軸上距離
d3:第2レンズの中心厚
である。
請求項3記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズにおいて、以下の条件式(4)を満足する。
0.30≦R3/R4≦0.50 (4)
但し、
R3:第2レンズの物体側面の曲率半径
R4:第2レンズの像面側面の曲率半径
である。
請求項4記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズにおいて、以下の条件式(5)を満足する。
3.00≦|R5/R6|≦15.00 (5)
但し、
R5:第3レンズの物体側面の曲率半径
R6:第3レンズの像面側面の曲率半径
である。
請求項5記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズにおいて、以下の条件式(6)を満足する。
0.005≦d4/f≦0.010 (6)
但し、
f:撮像レンズ全体の焦点距離
d4:第2レンズの像面側面から第3レンズの物体側面までの軸上距離
である。
本発明によれば、特に、高画素用CCD、CMOSなどの撮像素子を使用した携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、TTL(光学長)/IH(像高)<1.35と低背で、2ω>80°以上の広角で、且つ、良好な光学特性を有する8枚のレンズで構成される撮像レンズを提供することができる。
本発明の実施例1の撮像レンズLAの概略構成を示す図。 本発明の実施例1の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。 本発明の実施例2の撮像レンズLAの概略構成を示す図。 本発明の実施例2の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。 本発明の実施例3の撮像レンズLAの概略構成を示す図。 本発明の実施例3の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。 本発明の実施例4の撮像レンズLAの概略構成を示す図。 本発明の実施例4の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す図。
本発明に係る撮像レンズの実施形態について説明する。この撮像レンズLAは、物体側から像面側へ向かって、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、第6レンズL6、第7レンズL7、第8レンズL8が配置された8枚構成のレンズ系を備えている。第8レンズL8と像面との間に、ガラス平板GFが配置される。このガラス平板GFとしては、カバーガラス、及び、各種フィルターなどを想定したものである。本発明において、ガラス平板GFは、異なる位置に配置されてもよく、省略した構成も可能である。
第1レンズL1は、正の屈折力を有するレンズであり、第2レンズL2は、正の屈折力を有するレンズであり、第3レンズL3は、負の屈折力を有するレンズであり、第4レンズL4は、正の屈折力を有するレンズであり、第5レンズL5は、負の屈折力を有するレンズであり、第6レンズL6は、正の屈折力を有するレンズであり、第7レンズL7は、正又は負の屈折力を有するレンズであり、第8レンズL8は、負の屈折力を有するレンズである。これらの8枚のレンズ表面は、諸収差を良好に補正するため、全面を非球面形状とすることが望ましい。
この撮像レンズLAは、以下の条件式(1)、(2)を満足する。
5.00≦ν1−ν2≦20.00 (1)
20.00≦ν2−ν3≦30.00 (2)
但し、
ν1:第1レンズのアッベ数
ν2:第2レンズのアッベ数
ν3:第3レンズのアッベ数
である。
条件式(1)は、第1レンズL1のアッベ数ν1と第2レンズL2のアッベ数ν2の差を規定するものである。条件式(1)の範囲外では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり、好ましくない。
条件式(2)は、第2レンズL2のアッベ数ν2と第3レンズL3のアッベ数ν3の差を規定するものである。条件式(2)の範囲外では、広角、低背化に伴い、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり、好ましくない。
この撮像レンズLAは、以下の条件式(3)を満足する。
4.00≦(d1+d3)/d2≦12.00 (3)
但し、
d1:第1レンズの中心厚
d2:第1レンズの像面側面から第2レンズの物体側面までの軸上距離
d3:第2レンズの中心厚
である。
条件式(3)は、第1レンズL1の中心厚、第2レンズL2の中心厚、及び、第1レンズL1像面側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離の関係を規定するものである。条件式(3)の範囲内では、良好な光学特性を有しての広角、低背化が容易となり、好ましい。
この撮像レンズLAは、以下の条件式(4)を満足する。
0.30≦R3/R4≦0.50 (4)
但し、
R3:第2レンズの物体側面の曲率半径
R4:第2レンズの像面側面の曲率半径
である。
条件式(4)は、第2レンズL2の物体側面の曲率半径R3と第2レンズL2の像面側面の曲率半径R4の比を規定するものである。条件式(4)の範囲内では、良好な光学特性を有しての広角、低背化が容易となり、好ましい。
この撮像レンズLAは、以下の条件式(5)を満足する。
3.00≦|R5/R6|≦15.00 (5)
但し、
R5:第3レンズの物体側面の曲率半径
R6:第3レンズの像面側面の曲率半径
である。
条件式(5)は、第3レンズL3の物体側面の曲率半径R5と第3レンズL3の像面側面の曲率半径R6の比を規定するものである。条件式(5)の範囲内では、良好な光学特性を有しての広角、低背化が容易となり、好ましい。
この撮像レンズLAは、以下の条件式(6)を満足する。
0.005≦d4/f≦0.010 (6)
但し、
f:撮像レンズ全体の焦点距離
d4:第2レンズの像面側面から第3レンズの物体側面までの軸上距離
である。
条件式(6)は、第2レンズL2像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離と撮像レンズ全体の焦点距離fの比を規定するものである。条件式(6)の範囲内では、良好な光学特性を有しての広角、低背化が容易となり、好ましい。
撮像レンズLAを構成する8枚レンズが、それぞれ前記の構成及び、条件式を満たすことにより、TTL(光学長)/IH(像高)<1.35と低背で、2ω>80°以上の広角で、且つ、良好な光学特性を有する8枚のレンズで構成される撮像レンズを得ることが可能となる。
以下に、本発明の撮像レンズLAについて、実施例を用いて説明する。各実施例に記載されている記号は以下のことを示す。なお、距離、半径及び中心厚の単位は、mmである。
f :撮像レンズLA全体の焦点距離
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
f6 :第6レンズL6の焦点距離
f7 :第7レンズL7の焦点距離
f8 :第8レンズL8の焦点距離
Fno :F値
2ω :全画角
Stop:開口絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像面側面の曲率半径
R9 :第5レンズL5の物体側面の曲率半径
R10 :第5レンズL5の像面側面の曲率半径
R11 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像面側面の曲率半径
R13 :第7レンズL7の物体側面の曲率半径
R14 :第7レンズL7の像面側面の曲率半径
R15 :第8レンズL8の物体側面の曲率半径
R16 :第8レンズL8の像面側面の曲率半径
R17 :ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R18 :ガラス平板GFの像面側面の曲率半径
d :レンズの中心厚、又は、レンズ間距離
d0 :開口絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの軸上距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL3の像面側面から第4レンズL4の物体側面までの軸上距離
d7 :第4レンズL4の中心厚
d8 :第4レンズL4の像面側面から第5レンズL5の物体側面までの軸上距離
d9 :第5レンズL5の中心厚
d10 :第5レンズL5の像面側面から第6レンズL6の物体側面までの軸上距離
d11 :第6レンズL6の中心厚
d12 :第6レンズL6の像面側面から第7レンズL7の物体側面までの軸上距離
d13 :第7レンズL7の中心厚
d14 :第7レンズL7の像面側面から第8レンズL8の物体側面までの軸上距離
d15 :第8レンズL8の中心厚
d16 :第8レンズL8の像面側面からガラス平板GFの物体側面までの軸上距離
d17 :ガラス平板GFの中心厚
d18 :ガラス平板GFの像面側面から像面までの軸上距離
nd :d線の屈折率
nd1 :第1レンズL1のd線の屈折率
nd2 :第2レンズL2のd線の屈折率
nd3 :第3レンズL3のd線の屈折率
nd4 :第4レンズL4のd線の屈折率
nd5 :第5レンズL5のd線の屈折率
nd6 :第6レンズL6のd線の屈折率
nd7 :第7レンズL7のd線の屈折率
nd8 :第8レンズL8のd線の屈折率
ndg :ガラス平板GFのd線の屈折率
ν :アッベ数
ν1 :第1レンズL1のアッベ数
ν2 :第2レンズL2のアッベ数
ν3 :第3レンズL3のアッベ数
ν4 :第4レンズL4のアッベ数
ν5 :第5レンズL5のアッベ数
ν6 :第6レンズL6のアッベ数
ν7 :第7レンズL7のアッベ数
ν8 :第8レンズL8のアッベ数
νg :ガラス平板GFのアッベ数
TTL :光学長(第1レンズL1の物体側面から像面までの軸上距離)
LB :第8レンズL8の像面側面から像面までの軸上距離(ガラス平板GFの厚み含む)
y=(x/R)/[1+{1−(k+1)(x/R)}1/2]
+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14
+A16x16+A18x18+A20x20 (7)
各レンズ面の非球面は、便宜上、式(7)で表される非球面を使用している。しかしながら、特に、この式(7)の非球面多項式に限定するものではない。
(実施例1)
図1は、実施例1の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例1の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第8レンズL8のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表1に、円錐係数k、非球面係数を表2に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、TTL、IHを表3に示す。
Figure 0006754541
Figure 0006754541
Figure 0006754541
後に登場する表13は、各実施例1〜4の条件式(1)〜(6)で規定したパラメータに対応する値を示す。
実施例1の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図2に示す。なお、図の像面湾曲のSはサジタル像面に対する像面湾曲、Tはタンジェンシャル像面に対する像面湾曲であり、実施例2〜4においても同様である。実施例1の撮像レンズLAは、2ω=81.91°、TTL/IH=1.299と広角、低背で図2に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例2)
図3は、実施例2の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例2の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第8レンズL8のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表4に、円錐係数k、非球面係数を表5に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、TTL、IHを表6に示す。
Figure 0006754541
Figure 0006754541
Figure 0006754541
実施例2は、表13に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
実施例2の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図4に示す。実施例2の撮像レンズLAは、2ω=83.78°、TTL/IH=1.299と広角、低背で図4に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例3)
図5は、実施例3の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例3の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第8レンズL8のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表7に、円錐係数k、非球面係数を表8に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、TTL、IHを表9に示す。
Figure 0006754541
Figure 0006754541
Figure 0006754541
実施例3は、表13に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
実施例3の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図6に示す。実施例3の撮像レンズLAは、2ω=85.50°、TTL/IH=1.339と広角、低背で図6に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例4)
図7は、実施例4の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例4の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第8レンズL8のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νを表10に、円錐係数k、非球面係数を表11に、2ω、Fno、f、f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、TTL、IHを表12に示す。
Figure 0006754541
Figure 0006754541
Figure 0006754541
実施例4は、表13に示すように、条件式(1)〜(6)を満足する。
実施例4の撮像レンズLAの球面収差、像面湾曲、歪曲収差を図8に示す。実施例4の撮像レンズLAは、2ω=85.97°、TTL/IH=1.247と広角、低背で図8に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
表13に、実施例1〜4の条件式(1)〜(6)で規定したパラメータに対応する値を示す。
Figure 0006754541
LA :撮像レンズ
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
L7 :第7レンズ
L8 :第8レンズ
GF :ガラス平板
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像面側面の曲率半径
R9 :第5レンズL5の物体側面の曲率半径
R10 :第5レンズL5の像面側面の曲率半径
R11 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像面側面の曲率半径
R13 :第7レンズL7の物体側面の曲率半径
R14 :第7レンズL7の像面側面の曲率半径
R15 :第8レンズL8の物体側面の曲率半径
R16 :第8レンズL8の像面側面の曲率半径
R17 :ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R18 :ガラス平板GFの像面側面の曲率半径
d0 :開口絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの軸上距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL3の像面側面から第4レンズL4の物体側面までの軸上距離
d7 :第4レンズL4の中心厚
d8 :第4レンズL4の像面側面から第5レンズL5の物体側面までの軸上距離
d9 :第5レンズL5の中心厚
d10 :第5レンズL5の像面側面から第6レンズL6の物体側面までの軸上距離
d11 :第6レンズL6の中心厚
d12 :第6レンズL6の像面側面から第7レンズL7の物体側面までの軸上距離
d13 :第7レンズL7の中心厚
d14 :第7レンズL7の像面側面から第8レンズL8の物体側面までの軸上距離
d15 :第8レンズL8の中心厚
d16 :第8レンズL8の像面側面からガラス平板GFの物体側面までの軸上距離
d17 :ガラス平板GFの中心厚
d18 :ガラス平板GFの像面側面から像面までの軸上距離

Claims (5)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ、正の屈折力を有する第2レンズ、負の屈折力を有する第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、正又は負の屈折力を有する第7レンズ、負の屈折力を有する第8レンズが配置され、且つ、以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    5.00≦ν1−ν2≦20.00 (1)
    20.00≦ν2−ν3≦30.00 (2)
    但し、
    ν1:第1レンズのアッベ数
    ν2:第2レンズのアッベ数
    ν3:第3レンズのアッベ数
    である。
  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。
    4.00≦(d1+d3)/d2≦12.00 (3)
    但し、
    d1:第1レンズの中心厚
    d2:第1レンズの像面側面から第2レンズの物体側面までの軸上距離
    d3:第2レンズの中心厚
    である。
  3. 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。
    0.30≦R3/R4≦0.50 (4)
    但し、
    R3:第2レンズの物体側面の曲率半径
    R4:第2レンズの像面側面の曲率半径
    である。
  4. 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。
    3.00≦|R5/R6|≦15.00 (5)
    但し、
    R5:第3レンズの物体側面の曲率半径
    R6:第3レンズの像面側面の曲率半径
    である。
  5. 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。
    0.005≦d4/f≦0.010 (6)
    但し、
    f:撮像レンズ全体の焦点距離
    d4:第2レンズの像面側面から第3レンズの物体側面までの軸上距離
    である。
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