JP5873133B2 - 光学撮像レンズ - Google Patents
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Description
T2/AG23≦2.5 式(1);または
T2/T3≦1.2 式(2);または
T2/AG12≦5.3 式(3);
光軸に沿った第2のレンズ素子の中心厚をT2とし、光軸に沿った第3のレンズ素子の中心厚をT3とし、光軸に沿った第1のレンズ素子と第2のレンズ素子との間の空隙をAG12とし、光軸に沿った第2のレンズ素子と第3のレンズ素子との間の空隙をAG23とする。
T4/T3≦1.8 式(4);または
ALT/AAG≦3.5 式(5);または
T5/AG23≦2.0 式(6);または
T4/AG23≦4.0 式(7);または
ALT/AG23≦10.0 式(8);または
4.5≦AAG/(AG34+AG45) 式(9);または
T1/AG12≦2.8 式(10);または
0.4≦T1/AG12≦2.8 式(10’);または
T4/AG12≦2.0 式(11);または
3.5≦ALT/T3≦6.0 式(12);または
0.8≦T5/T4 式(13);または
1.7≦AAG/T4 式(14)
本開示および添付の請求項で使用される場合の、「例示的な実施形態」「一実施形態」および「本実施形態」という表現は、1つのみの実施形態を指すこともあるものの、必ずしもそうであるとは限らず、種々の例示的な実施形態は、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、容易に組み合わせおよび相互入れ替えすることができる。また、本明細書で使用する専門用語は、単に例示的な実施形態を説明するためのものにすぎず、本発明を限定するものではない。これに関連して、本明細書で使用される場合の「〜において(in)」という表現は、「〜の中で(in)」と「〜の上で(on)」を含み得るものであり、また、「a」「an」および「the」という表現は、単数を指す場合と複数を指す場合を含み得る。
また、本明細書で使用される場合の「〜によって(by)」という表現は、文脈によっては、「〜から(from)」を意味することもある。さらに、本明細書で使用される場合の「〜場合に(if)」という表現は、文脈によっては、「〜ときに(when)」または「〜際に(upon)」を意味することもある。さらに、本明細書で使用される場合の「および/または(and/or)」という言葉は、関連して列挙されるアイテムのうち1つまたは複数からなるあらゆる可能な組み合わせを指すことができ、また、包含し得るものである。
本明細書において、「レンズ素子の周縁部近傍に」とは、そのレンズ素子の撮像光を通過させるための面の周縁領域の近傍、すなわち図1に示す領域Cに、という意味である。撮像光は、主光線Lcと周辺光線Lmとを含んでいる。「光軸近傍に」とは、そのレンズ素子の撮像光を通過させるための面の光軸近傍、すなわち図1に示す領域Aに、という意味である。さらに、レンズ素子は、該レンズ素子を光学撮像レンズ内に取り付けるための拡張部Eを備えることができる。理想的には、撮像光は拡張部Eを通過しない。本例の拡張部Eは単なる一例にすぎず、その構造および形状は、この特定の例に限定されない。また、留意すべきことは、図面を明瞭かつ簡潔に保つため、以下で示す例示的な実施形態におけるレンズ素子はいずれも、拡張部が省略されているということである。
例示的な一実施形態において、第1のレンズ素子の物体側の面は凸面であり、第2のレンズ素子は正の屈折力を有し、第5のレンズ素子の像側の面は、光軸近傍に凹部を有するとともに、該第5のレンズ素子の周縁部近傍に凸部を有し、また、光学撮像レンズは、第2のレンズ素子の厚さに関連した不等式を満たしている。その不等式は、次のいずれかである。
T2/AG23≦2.5 式(1);または
T2/T3≦1.2 式(2);または
T2/AG12≦5.3 式(3);
光軸に沿った第2のレンズ素子の中心厚をT2とし、光軸に沿った第3のレンズ素子の中心厚をT3とし、光軸に沿った第1のレンズ素子と第2のレンズ素子との間の空隙をAG12とし、光軸に沿った第2のレンズ素子と第3のレンズ素子との間の空隙をAG23とする。
第5のレンズ素子の屈折力が、光学撮像レンズに必要な正の屈折力を第2のレンズ素子と分担するように正である場合には、製造プロセス感度が低減される。また、第2のレンズ素子のその物体側の面における周縁部近傍の凹部、第3のレンズ素子の物体側の面における光軸近傍の凹部、第3のレンズ素子の像側の面における光軸近傍の凸部、および/または第4のレンズ素子の物体側の面における光軸近傍の凸部など、レンズ素子面の形状のいくつか細目によって、系全体の像品質をさらに向上させることができる。
T4/T3≦1.8 式(4);または
ALT/AAG≦3.5 式(5);または
T5/AG23≦2.0 式(6);または
T4/AG23≦4.0 式(7);または
ALT/AG23≦10.0 式(8);または
4.5≦AAG/(AG34+AG45) 式(9);または
T1/AG12≦2.8 式(10);または
0.4≦T1/AG12≦2.8 式(10’);または
T4/AG12≦2.0 式(11);または
3.5≦ALT/T3≦6.0 式(12);または
0.8≦T5/T4 式(13);または
1.7≦AAG/T4 式(14)
これに対し、短縮される可能性がより低いか、または短縮される主な対象ではないパラメータがいくつかあり、そのようなパラメータを、それぞれ式(1)、(2)、(3)で、光学撮像レンズの光学特性を制御するために用いている。これによって、光学撮像レンズは、短縮された長さで、良好な光学特性を実現することができる。
図示のフィルタリングユニット160の例示的な実施形態は、第5のレンズ素子150と像面170との間に配置されるIRカットフィルタ(赤外線カットフィルタ)である。フィルタリングユニット160は、光学撮像レンズ1を通過する光から特定の波長の光を選択的に吸収する。例えば、赤外光が吸収され、これによって、人間の目に見えない赤外光により像面170に像が形成されることを防いでいる。
しかしながら、他の実施形態では、上記の空隙のいずれかは、存在しても存在しなくてもよい。例えば、いずれか2つの隣接するレンズ素子の対向する面の形状は、相互に対応している場合があり、そのような状況では、空隙は存在しないことがある。第1のレンズ素子110と第2のレンズ素子120との間の空隙d1をAG12で表し、第2のレンズ素子120と第3のレンズ素子130との間の空隙d2をAG23で表し、第3のレンズ素子130と第4のレンズ素子140との間の空隙d3をAG34で表し、第4のレンズ素子140と第5のレンズ素子150との間の空隙d4をAG45で表し、d1、d2、d3、d4の和をAAGで表す。
ALT=2.279(mm);
AAG=0.732(mm);
T2/AG23=2.471;
T4/T3=1.757;
ALT/AAG=3.116;
T2/T3=2.224;
T5/AG23=1.074;
T2/AG12=1.846;
T4/AG23=1.953;
ALT/AG23=8.397;
AAG/(AG34+AG45)=7.561;
T1/AG12=1.335;
T4/AG12=1.459;
ALT/T3=7.555;
T5/T4=0.550;
AAG/T4=1.380
ここで、
Rは、レンズ素子面の曲率半径を表す。
Zは、非球面の深さ(光軸から距離Yにある非球面上の点と、非球面の光軸上の頂点における接平面と、の間の垂直距離)を表す。
Yは、非球面上の点と光軸との間の垂直距離を表す。
Kは、円錐定数を表す。
aiは、i次の非球面係数を表す。
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は2で始まり、例えば、参照符号231によって第3のレンズ素子230の物体側の面を示し、参照符号232によって第3のレンズ素子230の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ2の各レンズ素子の光学特性について、図8を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.312(mm);
AAG=0.696(mm);
T2/AG23=2.202;
T4/T3=0.430;
ALT/AAG=3.324;
T2/T3=0.911;
T5/AG23=1.977;
T2/AG12=1.693;
T4/AG23=1.039;
ALT/AG23=9.242;
AAG/(AG34+AG45)=5.796;
T1/AG12=1.234;
T4/AG12=0.799;
ALT/T3=3.823;
T5/T4=1.903;
AAG/T4=2.675
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は3で始まり、例えば、参照符号331によって第3のレンズ素子330の物体側の面を示し、参照符号332によって第3のレンズ素子330の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ3の各レンズ素子の光学特性について、図12を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.328(mm);
AAG=0.699(mm);
T2/AG23=2.008;
T4/T3=0.356;
ALT/AAG=3.331;
T2/T3=0.654;
T5/AG23=2.010;
T2/AG12=1.254;
T4/AG23=1.094;
ALT/AG23=9.964;
AAG/(AG34+AG45)=7.672;
T1/AG12=1.111;
T4/AG12=0.683;
ALT/T3=3.243;
T5/T4=1.837;
AAG/T4=2.734
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は4で始まり、例えば、参照符号431によって第3のレンズ素子430の物体側の面を示し、参照符号432によって第3のレンズ素子430の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ4の各レンズ素子の光学特性について、図16を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.369(mm);
AAG=0.501(mm);
T2/AG23=2.881;
T4/T3=1.369;
ALT/AAG=4.724;
T2/T3=2.298;
T5/AG23=1.142;
T2/AG12=5.026;
T4/AG23=1.716;
ALT/AG23=9.011;
AAG/(AG34+AG45)=5.702;
T1/AG12=3.522;
T4/AG12=2.994;
ALT/T3=7.189;
T5/T4=0.666;
AAG/T4=1.112
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は5で始まり、例えば、参照符号531によって第3のレンズ素子530の物体側の面を示し、参照符号532によって第3のレンズ素子530の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ5の各レンズ素子の光学特性について、図20を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.215(mm);
AAG=0.815(mm);
T2/AG23=1.896;
T4/T3=0.497;
ALT/AAG=2.718;
T2/T3=1.084;
T5/AG23=1.449;
T2/AG12=1.647;
T4/AG23=0.869;
ALT/AG23=7.424;
AAG/(AG34+AG45)=4.710;
T1/AG12=1.268;
T4/AG12=0.755;
ALT/T3=4.243;
T5/T4=1.667;
AAG/T4=3.143
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は6で始まり、例えば、参照符号631によって第3のレンズ素子630の物体側の面を示し、参照符号632によって第3のレンズ素子630の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ6の各レンズ素子の光学特性について、図24を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.058(mm);
AAG=1.239(mm);
T2/AG23=0.906;
T4/T3=0.428;
ALT/AAG=1.661;
T2/T3=0.728;
T5/AG23=0.890;
T2/AG12=0.707;
T4/AG23=0.532;
ALT/AG23=4.215;
AAG/(AG34+AG45)=9.913;
T1/AG12=0.500;
T4/AG12=0.415;
ALT/T3=3.386;
T5/T4=1.672;
AAG/T4=4.766
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は7で始まり、例えば、参照符号731によって第3のレンズ素子730の物体側の面を示し、参照符号732によって第3のレンズ素子730の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ7の各レンズ素子の光学特性について、図28を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.367(mm);
AAG=0.841(mm);
T2/AG23=1.014;
T4/T3=0.445;
ALT/AAG=2.815;
T2/T3=0.799;
T5/AG23=0.818;
T2/AG12=1.821;
T4/AG23=0.566;
ALT/AG23=5.149;
AAG/(AG34+AG45)=6.727;
T1/AG12=2.660;
T4/AG12=1.015;
ALT/T3=4.056;
T5/T4=1.446;
AAG/T4=3.234
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は8で始まり、例えば、参照符号831によって第3のレンズ素子830の物体側の面を示し、参照符号832によって第3のレンズ素子830の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ8の各レンズ素子の光学特性について、図32を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.222(mm);
AAG=0.728(mm);
T2/AG23=1.598;
T4/T3=0.852;
ALT/AAG=3.053;
T2/T3=1.225;
T5/AG23=0.823;
T2/AG12=2.547;
T4/AG23=1.112;
ALT/AG23=5.978;
AAG/(AG34+AG45)=5.925;
T1/AG12=1.817;
T4/AG12=1.772;
ALT/T3=4.583;
T5/T4=0.741;
AAG/T4=1.761
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は9で始まり、例えば、参照符号931によって第3のレンズ素子930の物体側の面を示し、参照符号932によって第3のレンズ素子930の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ9の各レンズ素子の光学特性について、図36を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.245(mm);
AAG=0.878(mm);
T2/AG23=1.241;
T4/T3=0.622;
ALT/AAG=2.557;
T2/T3=1.196;
T5/AG23=1.651;
T2/AG12=1.243;
T4/AG23=0.645;
ALT/AG23=5.809;
AAG/(AG34+AG45)=8.302;
T1/AG12=1.237;
T4/AG12=0.646;
ALT/T3=5.600;
T5/T4=2.560;
AAG/T4=3.523
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は10で始まり、例えば、参照符号1031によって第3のレンズ素子1030の物体側の面を示し、参照符号1032によって第3のレンズ素子1030の像側の面を示すなどする。
本実施形態の光学撮像レンズ10の各レンズ素子の光学特性について、図40を参照すると、この場合、ALT、AAG、T2/AG23、T4/T3、ALT/AAG、T2/T3、T5/AG23、T2/AG12、T4/AG23、ALT/AG23、AAG/(AG34+AG45)、T1/AG12、T4/AG12、ALT/T3、T5/T4、AAG/T4の値は、次の通りである。
ALT=2.374(mm);
AAG=0.704(mm);
T2/AG23=2.338;
T4/T3=1.975;
ALT/AAG=3.371;
T2/T3=1.219;
T5/AG23=0.389;
T2/AG12=1.192;
T4/AG23=3.787;
ALT/AG23=11.305;
AAG/(AG34+AG45)=8.546;
T1/AG12=0.954;
T4/AG12=1.931;
ALT/T3=5.894;
T5/T4=0.367;
AAG/T4=0.886
本実施形態において表示される参照符号は、第1の実施形態における類似の要素のものと同様であるが、ただし本実施形態では、参照符号は11で始まり、例えば、参照符号1131によって第3のレンズ素子1130の物体側の面を示し、参照符号1132によって第3のレンズ素子1130の像側の面を示すなどする。
ALT=2.222(mm);
AAG=0.792(mm);
T2/AG23=2.107;
T4/T3=0.963;
ALT/AAG=2.806;
T2/T3=0.992;
T5/AG23=1.891;
T2/AG12=1.079;
T4/AG23=2.046;
ALT/AG23=9.866;
AAG/(AG34+AG45)=6.227;
T1/AG12=0.870;
T4/AG12=1.048;
ALT/T3=4.645;
T5/T4=0.924;
AAG/T4=1.719
いくつかの例示的な実施形態では、本実施形態で用いる撮像センサ171は、チップ・オン・ボード(COB:Chip On Board)パッケージの形態で基板172に直接装着されおり、そのようなパッケージは、従来のチップ・スケール・パッケージ(CSP:Chip Scale Package)とは異なり、COBパッケージは、光学撮像レンズ1における撮像センサ171の前面にカバーガラスを必要としない。前述の例示的な実施形態は、このパッケージ型式に限定されるものではなく、また、他の記載の実施形態に選択的に組み込むことができる。
第1の台座ユニット2402は、レンズ鏡筒23の外側に近接して、軸I‐I’に沿って配置されており、第2の台座ユニット2403は、第1の台座ユニット2402の外側の周りにあって、軸I‐I’に沿って配置されている。コイル2404は、第1の台座ユニット2402と第2の台座ユニット2403の内側との間に配置されている。磁気ユニット2405は、コイル2404の外側と第2の台座ユニット2403の内側との間に配置されている。
また、本開示における単数形での「発明」という表現は、本開示における新規な点が1つのみであることを主張するために用いられるものではない。本開示に係る複数の請求項での限定に従って複数の発明を規定することができ、よって、かかる請求項は、それらにより保護される発明およびそれらの均等物を規定するものである。いずれの場合も、かかる請求項の範囲は、本開示に照らして、それらの実体によって解釈されるものとし、本明細書の見出しによって制限されるべきではない。
Claims (9)
- 光学撮像レンズであって、
第1のレンズ素子と、開口絞りと、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、を当該順序で光軸に沿って物体側から像側へ亘って備え、当該第1乃至第5のレンズ素子の各々が、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し、当該第1乃至第5のレンズ素子のみが、当該光学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であり、
前記第1のレンズ素子は、凸面である前記物体側の面を有し、
前記第2のレンズ素子は、正の屈折力を有し、
前記第3のレンズ素子は、正の屈折力を有し、
前記第4のレンズ素子は、前記光軸近傍に凹部をなす前記像側の面を有し、
前記第5のレンズ素子は、前記光軸近傍に凹部をなすとともに当該第5のレンズ素子の周縁部近傍に凸部をなす前記像側の面を有し、
前記光軸に沿った前記第2のレンズ素子の中心厚を示すT2と、前記光軸に沿った前記第2のレンズ素子および前記第3のレンズ素子の間の空隙を示すAG23とは、式
T2/AG23≦2.5
を満たす
ことを特徴とする光学撮像レンズ。 - 前記T2と、前記光軸に沿った前記第3のレンズ素子の中心厚を示すT3とは、式
T2/T3≦1.2
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光学撮像レンズ。 - 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T3と、前記光軸に沿った前記第4のレンズ素子の中心厚を示すT4とは、式
T4/T3≦1.8
を満たす
ことを特徴とする請求項2に記載の光学撮像レンズ。 - 前記T2と、前記光軸に沿った前記第1のレンズ素子および前記第2のレンズ素子の間の空隙を示すAG12とは、式
T2/AG12≦5.3
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光学撮像レンズ。 - 前記光軸に沿った前記第3のレンズ素子および前記第4のレンズ素子の間の空隙を示すAG34と、前記光軸に沿った前記第4のレンズ素子および前記第5のレンズ素子の間の空隙を示すAG45と、前記光軸に沿った前記第1のレンズ素子から前記第5のレンズ素子までのすべての4つの空隙の和を示すAAGとは、式
4.5≦AAG/(AG34+AG45)
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光学撮像レンズ。 - 前記光軸に沿った前記5つのレンズ素子すべての厚さの和を示すALTと、前記光軸に沿った前記第1のレンズ素子から前記第5のレンズ素子までのすべての4つの空隙の和を示すAAGとは、式
ALT/AAG≦3.5
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光学撮像レンズ。 - 前記光軸に沿った前記第1のレンズ素子の中心厚を示すT1と、前記光軸に沿った前記第1のレンズ素子および前記第2のレンズ素子の間の空隙を示すAG12とは、式
0.4≦T1/AG12≦2.8
を満たすことを特徴とする請求項6に記載の光学撮像レンズ。 - 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することを特徴とする請求項1に記載の光学撮像レンズ。
- 前記光軸に沿った前記第4のレンズ素子の中心厚を示すT4と、前記光軸に沿った前記第1のレンズ素子および前記第2のレンズ素子の間の空隙を示すAG12とは、式
T4/AG12≦2.0
を満たすことを特徴とする請求項8に記載の光学撮像レンズ。
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