JP7254864B2 - 光学系、及びカメラモジュール - Google Patents
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Description
f2:第2レンズ群の焦点距離、ih:第1レンズ群及び第2レンズ群の全体の最大像高、t:第1レンズ群の最も物体側の近傍に位置するレンズの物体側の面から結像面までの距離、Fno:第1レンズ群及び第2レンズ群の全体のFナンバー、De1:第1レンズ群の全体における光学有効径、De2:第2レンズ群の全体における光学有効径、
としたときに、前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、ih/f<0.4 条件式(2)、0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、1.6<Fno<7.0 条件式(4)、De2<De1 条件式(5)、を満足することを特徴とする。
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1は実施形態1に係るカメラモジュール300の斜視図である。図2は図1に示すA-A矢視断面図であり、カメラモジュール300の中央部を光軸方向に切断した断面図に相当する。
f:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離、
ih:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高、
t:第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置するレンズの物体側の面から結像面までの距離、
Fno:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバー、
De1:第1レンズ群G1の全体における光学有効径、
De2:第2レンズ群G2の全体における光学有効径、
としたときに、
第1レンズ群G1及び前記レンズ群G2は、
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足する。
a:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の主点から5cmから1mに位置する近距離被写体までの距離、
d:無限遠からa位置の被写体へのフォーカシングのために必要な第2レンズ群G2の駆動距離、
としたときに、
距離a、駆動距離d、及び、焦点距離f2は、
a×d/f2<0.3(50<a<1000) 式(6)、
を満足する。
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離f=23.3mm、
第2レンズ群G2の第3レンズL3の焦点距離f2=-7.00mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高ih=2.050mm、
第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置する第1レンズL1の物体側の面から結像面307までの距離TTL=20.17mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバーFno=4.4、
第1レンズ群G1の全体における光学有効径De1=5.3mm、
第2レンズ群G2の全体における光学有効径De2=4.4mm、
となる。
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足する。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離f=23.4mm、
第2レンズ群G2の第3レンズL3の焦点距離f2=-5.77mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高ih=2.050mm、
第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置する第1レンズL1の物体側の面から結像面307までの距離TTL=20.11mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバーFno=4.4、
第1レンズ群G1の全体における光学有効径De1=5.3mm、
第2レンズ群G2の全体における光学有効径De2=4.6mm、
となる。
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足する。
図5は実施形態3に係るカメラモジュールに設けられた光学系304の構成図である。光学系304の第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の構成は実施形態1と同様である。
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離f=34.2mm、
第2レンズ群G2の第3レンズL3の焦点距離f2=-8.40mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高ih=2.050mm、
第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置する第1レンズL1の物体側の面から結像面307までの距離TTL=29.19mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバーFno=4.9、
第1レンズ群G1の全体における光学有効径De1=7.0mm、
第2レンズ群G2の全体における光学有効径De2=5.7mm、
となる。
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足する。
図6は、実施形態4に係るカメラモジュールに設けられた光学系304の構成図である。いずれも物体側から順に、絞りStと、全体として正のパワーを持つ第1レンズ群G1と、全体として負のパワーを持つ第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は正のパワーを持つ第1レンズL1と負のパワーを持つ第2レンズL2と正のパワーを持つ第3レンズL3とから構成される。第2レンズ群G2は正のパワーを持つ第4レンズL4と負のパワーを持つ第5レンズL5とから構成される。
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離f=20.9mm、
第2レンズ群G2の第3レンズL3の焦点距離f2=-6.37mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高ih=2.050mm、
第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置する第1レンズL1の物体側の面から結像面307までの距離TTL=19.00mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバーFno=3.8、
第1レンズ群G1の全体における光学有効径De1=5.5mm、
第2レンズ群G2の全体における光学有効径De2=4.3mm、
となる。
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足する。
図7は実施形態5に係るカメラモジュールに設けられた光学系304の構成図である。光学系304の第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の構成は実施形態4と同様である。
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離f=28.2mm、
第2レンズ群G2の第3レンズL3の焦点距離f2=-7.63mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高ih=2.050mm、
第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置する第1レンズL1の物体側の面から結像面307までの距離TTL=25.88mm、
第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバーFno=4.4、
第1レンズ群G1の全体における光学有効径De1=6.4mm、
第2レンズ群G2の全体における光学有効径De2=4.9mm、
となる。
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足する。
図8は比較例に係るカメラモジュール100の斜視図である。カメラモジュール100は、特許文献1に示されたストレート型カメラモジュールである。カメラモジュール100は、撮像光学系である光学部1、光学部1を駆動するレンズ駆動装置2、光学部1を経由した光の光電変換を行う撮像部3とから構成される。光学部1は、レンズ駆動装置2の内部に保持されている。撮像部3は、センサ部4と、センサ部4が実装される基板5とから構成される。カメラモジュール100は、基板5上に、センサ部4、レンズ駆動装置2が、この順に光軸方向に積層された構成である。以下の説明では、便宜上、光学部1側を上方、撮像部3側を下方とする。
1/a+1/b=1/f⇒b=af/(a-f)
d=b-f=f2/(a-f)≒f2/a(但しf≪a)
ここで、aはレンズの主点から被写体までの距離、bはレンズの主点から結像面までの距離、fは実焦点距離、dは無限遠からa位置へのフォーカシングのために必要なレンズの全群繰り出し量である。
本発明の態様1に係る光学系304は、2枚以上のレンズ(第1レンズL1、第2レンズL2)を含み全体として正のパワーを有して物体光を受け取る第1レンズ群G1と、1枚以上のレンズ(第3レンズL3)を含み全体として負のパワーを有して前記物体光を撮像部306に集光するために前記第1レンズ群G1の後段に配置される第2レンズ群G2と、前記第2レンズ群G2をその光軸(第2光軸302)に沿った方向に動かすレンズ駆動装置305とを備え、前記物体光を発する近距離物体へのフォーカシングにおいて前記光軸(第2光軸302)に沿った方向における前記第1レンズ群G1と前記撮像部306との間の距離が変化せず、f:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の実焦点距離、f2:第2レンズ群G2の焦点距離、ih:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体の最大像高、t:第1レンズ群G1の最も物体側の近傍に位置するレンズの物体側の面から結像面までの距離、Fno:第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の全体のFナンバー、De1:第1レンズ群G1の全体における光学有効径、De2:第2レンズ群G2の全体における光学有効径、としたときに、前記第1レンズ群G1及び前記第2レンズ群G2が、-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、ih/f<0.4 条件式(2)、0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、1.6<Fno<7.0 条件式(4)、De2<De1 条件式(5)、を満足する。
301 第1光軸
302 第2光軸
303 反射素子
304 光学系
305 レンズ駆動装置
306 撮像部
307 結像面
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
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
Claims (8)
- 2枚以上のレンズを含み全体として正のパワーを有して物体光を受け取る第1レンズ群と、
1枚以上のレンズを含み全体として負のパワーを有して前記物体光を撮像部に集光するために前記第1レンズ群の後段に配置される第2レンズ群と、
前記第2レンズ群をその光軸に沿った方向に動かすレンズ駆動装置とを備え、
前記物体光を発する近距離物体へのフォーカシングにおいて前記光軸に沿った方向における前記第1レンズ群と前記撮像部との間の距離が変化せず、
f:第1レンズ群及び第2レンズ群の全体の実焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
ih:第1レンズ群及び第2レンズ群の全体の最大像高、
TTL:第1レンズ群の最も物体側の近傍に位置するレンズの物体側の面から結像面までの距離、
Fno:第1レンズ群及び第2レンズ群の全体のFナンバー、
De1:第1レンズ群の全体における光学有効径、
De2:第2レンズ群の全体における光学有効径、
としたときに、
前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、
-6.0<f/f2<-2.0 条件式(1)、
ih/f<0.4 条件式(2)、
0.7<TTL/f<1.0 条件式(3)、
1.6<Fno<7.0 条件式(4)、
De2<De1 条件式(5)、
を満足し、且つ、
a:第1レンズ群及び第2レンズ群の全体の主点から50mmよりも大きく1000mmよりも小さい距離だけ離れて位置する近距離被写体と、前記全体の主点との間の距離、
d:無限遠からa位置の被写体へのフォーカシングのために必要な第2レンズ群の駆動距離、
としたときに、
前記距離a、前記駆動距離d、及び、前記焦点距離fが、
a×d/f 2 <0.2(500≦a<1000) 条件式(7)、
を満足することを特徴とする、光学系。 - 前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群が、さらに、
-6.0<f/f2≦(20.9/-6.37) 条件式(8)、
を満足する請求項1に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群が、2枚のレンズから成り、
前記第2レンズ群が、1枚のレンズから成る、請求項1又は2に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群が、正のパワーを有する第1レンズと、負のパワーを有する第2レンズとを含み、
前記第2レンズ群が、負のパワーを有する第3レンズを含む請求項1に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群が、正のパワーを有する第4レンズをさらに含み、
前記第2レンズ群が、正のパワーを有する第5レンズをさらに含む請求項4に記載の光学系。 - 請求項1から5の何れか1項に記載の光学系と、
前記光学系を経由した物体光を集光する結像面を有し、前記物体光を光電変換する撮像部と、を備えることを特徴とする、カメラモジュール。 - 前記レンズ駆動装置が、ボイスコイルモータ(VCM)方式で動作する請求項6に記載のカメラモジュール。
- 前記光学系の第1レンズ群よりも前段に配置される反射素子をさらに備え、
前記反射素子は、第1光軸に沿って放出される前記物体光を第2光軸に沿って導き、
前記光学系は、前記第2光軸に沿って前記物体光を前記結像面に集光する、請求項6又は7に記載のカメラモジュール。
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