JP7481186B2

JP7481186B2 - 撮像レンズ

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Publication number: JP7481186B2
Application number: JP2020126153A
Authority: JP
Inventors: 康煕徳能; 志宇黄
Original assignee: 東京晨美光学電子株式会社
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-07-27
Also published as: CN216310376U; US20220196982A1; CN113985568A; JP2022023309A

Description

本発明は、撮像装置に使用されるＣＣＤセンサやＣ-ＭＯＳセンサの固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズに関するものである。

近年、家電製品や情報端末機器、自動車等、様々な製品にカメラ機能が搭載されるようになった。今後も、カメラ機能を融合させた様々な商品開発が進んでいくものと考えられる。

このような機器に搭載される撮像レンズは、小型でありながらも高い解像性能が求められる。

従来の高性能化を目指した撮像レンズとしては、例えば、以下の特許文献１のような撮像レンズが知られている。

特許文献１には、物体側から順に、第１レンズと、第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズと、第６レンズと、第７レンズから構成され、第１レンズの焦点距離と撮像レンズ全系の焦点距離の関係、第２レンズの屈折率、第３レンズの焦点距離と第４レンズの焦点距離の関係、第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径と第７レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係、第４レンズの屈折率が、一定の条件を満たすよう構成された撮像レンズが開示されている。

中国特許出願公開第１１０３４６９０３号明細書

特許文献１に記載のレンズ構成で、低背化、および低Ｆナンバー化を図ろうとした場合、周辺部における収差補正が非常に困難であり、良好な光学性能を得ることはできない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、低背化、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された高い解像力を備える撮像レンズを提供することを目的とする。

また、本発明において使用する用語に関し、レンズの面の凸面、凹面、平面とは近軸における形状を指すものと定義する。屈折力とは、近軸における屈折力を指すものと定義する。極点とは接平面が光軸と垂直に交わる光軸上以外における非球面上の点として定義する。光学全長とは、最も物体側に位置する光学素子の物体側の面から撮像面までの光軸上の距離として定義する。なお、光学全長やバックフォーカスは、撮像レンズと撮像面の間に配置されるＩＲカットフィルタやカバーガラス等の厚みを空気換算して得られる距離とする。

本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、第６レンズと、負の屈折力を有する第７レンズとから構成され、前記第４レンズは、近軸において像側が凸面であり、前記第７レンズは、近軸において像側が凹面で構成される。

第１レンズは、負の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を抑制する。

第２レンズは、正の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

第３レンズは、正の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、低背化を図るとともに、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

第４レンズは、負の屈折力を有し、両面に非球面を形成するとともに、近軸において像側を凸面とすることで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

第５レンズは、正の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

第６レンズは、両面に非球面を形成することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。

第７レンズは、負の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。また、近軸において像側を凹面とすることで、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保する。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズは、近軸において物体側が凸面であることが望ましい。

第３レンズの物体側の面を、近軸において凸面とすることで、球面収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズは、近軸において像側が凸面であることが望ましい。

第３レンズの像側の面を、近軸において凸面とすることで、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズの物体側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることが望ましい。

第３レンズの物体側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成することにより、非点収差、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの物体側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることが望ましい。

第６レンズの物体側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成することにより、非点収差、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの像側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることが望ましい。

第６レンズの像側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成することにより、非点収差、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第７レンズは、近軸において物体側が凸面であることが望ましい。

第７レンズの物体側の面を、近軸において凸面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第７レンズの像側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることが望ましい。

第７レンズの像側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成することにより、非点収差、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正が可能になる。

本発明の撮像レンズは、上述した構成を採ることにより、全長対角比（光学全長と撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比）が０．７５以下となる低背化を実現し、Ｆナンバーは、２．０以下となる低Ｆナンバー化を実現する。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）－１．９０＜ｆ７／ｆ＜－０．３０
ただし、ｆ７は第７レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１）は、第７レンズの焦点距離を適切な範囲に規定するものである。条件式（１）の範囲を満足することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）４１．００＜｜ｒ２｜／Ｄ１
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、Ｄ１は第１レンズの光軸上の厚みである。

条件式（２）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第１レンズの光軸上の厚みの関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）１．００＜ｒ１１／（Ｔ５＋Ｄ６）＜２０．００
ただし、ｒ１１は第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ５は第５レンズの像側の面から第６レンズの物体側の面までの光軸上の距離、Ｄ６は第６レンズの光軸上の厚みである。

条件式（３）は、第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径、第５レンズの像側の面から第６レンズの物体側の面までの光軸上の距離、および第６レンズの光軸上の厚みの関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（３）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．３５＜ｆ５／ｆ＜１．５８
ただし、ｆ５は第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（４）は、第５レンズの焦点距離を適切な範囲に規定するものである。条件式（４）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）－１．７０＜ｒ６／ｆ＜－０．２０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（５）は、第３レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（５）の範囲を満足することで、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）１．１０＜｜ｒ９｜／ｆ＜７．００
ただし、ｒ９は第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（６）は、第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（６）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）３．５０＜ｒ１３／Ｔ６＜１２．５０
ただし、ｒ１３は第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ６は第６レンズの像側の面から第７レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

条件式（７）は、第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第６レンズの像側の面から第７レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（７）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）－１．７０＜ｒ１３／ｆ７＜－０．４５
ただし、ｒ１３は第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆ７は第７レンズの焦点距離である。

条件式（８）は、第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第７レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（８）の範囲を満足することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）０．１０＜（Ｄ６／｜ｆ６｜）×１００＜３．００
ただし、Ｄ６は第６レンズの光軸上の厚み、ｆ６は第６レンズの焦点距離である。

条件式（９）は、第６レンズの光軸上の厚み、および第６レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（９）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．３０＜（Ｔ１／ＴＴＬ）×１００＜０．５５
ただし、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ＴＴＬは光学全長である。

条件式（１０）は、第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離、および光学全長の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１０）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）１８．５０＜Ｔ６／Ｔ５＜５０．００
ただし、Ｔ６は第６レンズの像側の面から第７レンズの物体側の面までの光軸上の距離、Ｔ５は第５レンズの像側の面から第６レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

条件式（１１）は、第６レンズの像側の面から第７レンズの物体側の面までの光軸上の距離、第５レンズの像側の面から第６レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１１）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）３．５０＜｜ｆ６｜／ｆ
ただし、ｆ６は第６レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１２）は、第６レンズの焦点距離を適切な範囲に規定するものである。条件式（１２）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）－２．７５＜ｆ２／ｆ７＜－１．１０
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆ７は第７レンズの焦点距離である。

条件式（１３）は、第２レンズの焦点距離、および第７レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１３）の範囲を満足することで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）０．５５＜ｆ３／ｆ２＜１．５０
ただし、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。

条件式（１４）は、第３レンズの焦点距離、および第２レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１４）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）０．１０＜ｆ４／ｆ５／ｆ７＜０．３５
ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆ５は第５レンズの焦点距離、ｆ７は第７レンズの焦点距離である。

条件式（１５）は、第４レンズの焦点距離、第５レンズの焦点距離、および第７レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１５）の範囲を満足することで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１６）を満足することが望ましい。
（１６）２．３５＜｜ｒ２｜／ｆ＜８６．００
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１６）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１６）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１７）を満足することが望ましい。
（１７）３５．００＜ｒ３／Ｔ１＜１３２．００
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

条件式（１７）は、第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１７）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１８）を満足することが望ましい。
（１８）０．７０＜｜ｒ５｜／ｆ＜８．００
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１８）は、第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１８）の範囲を満足することで、球面収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１９）を満足することが望ましい。
（１９）－１２．００＜ｒ６／Ｔ３＜－２．５０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、Ｔ３は第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

条件式（１９）は、第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１９）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２０）を満足することが望ましい。
（２０）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜１．１５
ただし、ｒ１１は第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（２０）は、第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（２０）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２１）を満足することが望ましい。
（２１）０．１０＜ｒ１２／ｒ１３＜１．３０
ただし、ｒ１２は第６レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ１３は第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。

条件式（２１）は、第６レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２１）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２２）を満足することが望ましい。
（２２）０．０１＜ｒ１２／｜ｆ６｜＜０．１５
ただし、ｒ１２は第６レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆ６は第６レンズの焦点距離である。

条件式（２２）は、第６レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第６レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２２）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２３）を満足することが望ましい。
（２３）－０．６０＜ｒ１４／ｆ７＜－０．２０
ただし、ｒ１４は第７レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆ７は第７レンズの焦点距離である。

条件式（２３）は、第７レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第７レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２３）の範囲を満足することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

本発明により、低背化、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された解像力の高い撮像レンズを得ることができる。

本発明の実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例３の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例４の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例５の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例５の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例６の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例６の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例７の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例７の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例８の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例８の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例９の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例９の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例１０の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例１０の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。本発明の実施例１１の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例１１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、および図２１はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１から１１に係る撮像レンズの概略構成図を示している。以下に図１を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。

図１に示すように、本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６と、負の屈折力を有する第７レンズＬ７とから構成され、前記第４レンズＬ４は、近軸において像側が凸面であり、前記第７レンズＬ７は、近軸において像側が凹面で構成される。

また、第７レンズＬ７と撮像面ＩＭＧ（すなわち、撮像素子の撮像面）の間には赤外線カットフィルタやカバーガラス等のフィルタＩＲが配置されている。なお、このフィルタＩＲは省略することが可能である。

開口絞りＳＴは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に配置しているため、歪曲収差の補正を容易にしている。なお、開口絞りＳＴの位置は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に限定されない。撮像素子の仕様に応じて適宜配置すればよい。

第１レンズＬ１は、負の屈折力を有し、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凸面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を抑制している。

また、第１レンズＬ１の形状は、図５、図７、および図９に示す実施例３、実施例４、および実施例５のように、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凹面の両凹形状であってもよい。この場合、両面の負の屈折力により、色収差の抑制に有利になる。さらに、第１レンズＬ１の形状は、図１７、および図１９に示す実施例９、および実施例１０のように、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凹面のメニスカス形状であってもよい。この場合、色収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差の抑制が可能になる。

第２レンズＬ２は、正の屈折力を有し、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凹面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

第３レンズＬ３は、正の屈折力を有し、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凸面の両凸形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、低背化を図るとともに、球面収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

第４レンズＬ４は、負の屈折力を有し、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凸面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

第５レンズＬ５は、正の屈折力を有し、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凸面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

また、第５レンズＬ５の形状は、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、および図２１に示す実施例３、実施例４、実施例５、実施例６、実施例７、実施例８、実施例９、実施例１０、および実施例１１のように、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凸面の両凸形状であってもよい。この場合、両面の正の屈折力により、低背化に有利になる。

第６レンズＬ６は、正の屈折力を有し、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凹面のメニスカス凹形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を補正している。

なお、第６レンズＬ６の屈折力は、図５、図７、および図９に示す実施例３、実施例４、および実施例５のように、負の屈折力を有してもよい。この場合、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の補正に有利になる。

また、第６レンズＬ６の物体側の面に形成された非球面は、光軸Ｘ上以外の位置に極点を有している。そのため、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

さらに、第６レンズＬ６の像側の面に形成された非球面は、光軸Ｘ上以外の位置に極点を有している。そのため、非点収差、像面湾曲、歪曲収差をより良好に補正している。

第７レンズＬ７は、負の屈折力を有し、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凹面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を補正している。第７レンズＬ７の像側の面を近軸において凹面とすることで、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保している。

また、第７レンズＬ７の像側の面に形成された非球面は、光軸Ｘ上以外の位置に極点を有している。そのため、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

本実施の形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第７レンズＬ７のすべてが、それぞれ単レンズで構成されていることが好ましい。単レンズのみの構成は、非球面を多用することができる。本実施形態においては、すべてのレンズ面に適切な非球面を形成することで、良好な諸収差の補正が行われている。また、接合レンズを採用する場合に比較して工数を削減できるため、低コストで製作することが可能となる。

また、本実施の形態に係る撮像レンズは、すべてのレンズにプラスチック材料を採用することで製造を容易にし、低コストでの大量生産を可能にしている。

なお、採用するレンズ材料はプラスチック材料に限定されるものではない。ガラス材料を採用することで、さらなる高性能化を目指すことも可能である。また、すべてのレンズ面を非球面で形成することが望ましいが、要求される性能によっては、製造が容易な球面を採用してもよい。

本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（２３）を満足することにより、好ましい効果を奏するものである。
（１）－１．９０＜ｆ７／ｆ＜－０．３０
（２）４１．００＜｜ｒ２｜／Ｄ１
（３）１．００＜ｒ１１／（Ｔ５＋Ｄ６）＜２０．００
（４）０．３５＜ｆ５／ｆ＜１．５８
（５）－１．７０＜ｒ６／ｆ＜－０．２０
（６）１．１０＜｜ｒ９｜／ｆ＜７．００
（７）３．５０＜ｒ１３／Ｔ６＜１２．５０
（８）－１．７０＜ｒ１３／ｆ７＜－０．４５
（９）０．１０＜（Ｄ６／｜ｆ６｜）×１００＜３．００
（１０）０．３０＜（Ｔ１／ＴＴＬ）×１００＜０．５５
（１１）１８．５０＜Ｔ６／Ｔ５＜５０．００
（１２）３．５０＜｜ｆ６｜／ｆ
（１３）－２．７５＜ｆ２／ｆ７＜－１．１０
（１４）０．５５＜ｆ３／ｆ２＜１．５０
（１５）０．１０＜ｆ４／ｆ５／ｆ７＜０．３５
（１６）２．３５＜｜ｒ２｜／ｆ＜８６．００
（１７）３５．００＜ｒ３／Ｔ１＜１３２．００
（１８）０．７０＜｜ｒ５｜／ｆ＜８．００
（１９）－１２．００＜ｒ６／Ｔ３＜－２．５０
（２０）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜１．１５
（２１）０．１０＜ｒ１２／ｒ１３＜１．３０
（２２）０．０１＜ｒ１２／｜ｆ６｜＜０．１５
（２３）－０．６０＜ｒ１４／ｆ７＜－０．２０
ただし、
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ６：第６レンズＬ６の光軸Ｘ上の厚み
ＴＴＬ：光学全長
Ｔ１：第１レンズＬ１の像側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ３：第３レンズＬ３の像側の面から第４レンズＬ４の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ５：第５レンズＬ５の像側の面から第６レンズＬ６の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ６：第６レンズＬ６の像側の面から第７レンズＬ７の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
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
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１１：第６レンズＬ６の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１２：第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径
ｒ１３：第７レンズＬ７の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１４：第７レンズＬ７の像側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。

また、本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１ａ）から（２３ａ）を満足することにより、より好ましい効果を奏するものである。
（１ａ）－１．７０＜ｆ７／ｆ＜－０．７０
（２ａ）４６．００＜｜ｒ２｜／Ｄ１＜１５００．００
（３ａ）２．５０＜ｒ１１／（Ｔ５＋Ｄ６）＜１４．００
（４ａ）０．５５＜ｆ５／ｆ＜１．４０
（５ａ）－１．４５＜ｒ６／ｆ＜－０．５５
（６ａ）１．４０＜｜ｒ９｜／ｆ＜６．６０
（７ａ）４．００＜ｒ１３／Ｔ６＜１０．５０
（８ａ）－１．４５＜ｒ１３／ｆ７＜－０．５０
（９ａ）０．２０＜（Ｄ６／｜ｆ６｜）×１００＜２．５０
（１０ａ）０．４０＜（Ｔ１／ＴＴＬ）×１００＜０．５０
（１１ａ）２０．５０＜Ｔ６／Ｔ５＜４１．５０
（１２ａ）４．００＜｜ｆ６｜／ｆ＜１００．００
（１３ａ）－２．２０＜ｆ２／ｆ７＜－１．３０
（１４ａ）０．６０＜ｆ３／ｆ２＜１．１５
（１５ａ）０．１３＜ｆ４／ｆ５／ｆ７＜０．２５
（１６ａ）２．７５＜｜ｒ２｜／ｆ＜７０．００
（１７ａ）５５．００＜ｒ３／Ｔ１＜１１０．００
（１８ａ）１．１０＜｜ｒ５｜／ｆ＜６．５０
（１９ａ）－１１．４０＜ｒ６／Ｔ３＜－３．７５
（２０ａ）０．３０＜ｒ１１／ｆ＜０．９５
（２１ａ）０．２０＜ｒ１２／ｒ１３＜１．１０
（２２ａ）０．０１＜ｒ１２／｜ｆ６｜＜０．１２
（２３ａ）－０．４５＜ｒ１４／ｆ７＜－０．２５
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。なお、条件式（１ａ）から（２３ａ）それぞれの下限値のみ、または上限値のみを、それぞれが対応する条件式（１）から（２３）へ適用させてもよい。

本実施形態において、レンズ面の非球面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ１８、Ａ２０としたとき数式１により表わされる。

次に、本実施形態に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を、ｉｈは最大像高を、ＴＴＬは光学全長をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは近軸曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）、Ｎｄはｄ線（基準波長）の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面に関しては、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示す。

（実施例１）

基本的なレンズデータを以下の表１に示す。

実施例１の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図２は実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。球面収差図は、Ｆ線（４８６ｎｍ）、ｄ線（５８８ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）の各波長に対する収差量を示している。また、非点収差図にはサジタル像面Ｓにおけるｄ線の収差量（実線）、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量（破線）をそれぞれ示している（図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、および図２２においても同じ）。図２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例２）

基本的なレンズデータを以下の表２に示す。

実施例２の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図４は実施例２の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図４に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例３）

基本的なレンズデータを以下の表３に示す。

実施例３の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図６は実施例３の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図６に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例４）

基本的なレンズデータを以下の表４に示す。

実施例４の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図８は実施例４の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図８に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例５）

基本的なレンズデータを以下の表５に示す。

実施例５の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図１０は実施例５の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例６）

基本的なレンズデータを以下の表６に示す。

実施例６の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図１２は実施例６の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例７）

基本的なレンズデータを以下の表７に示す。

実施例７の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図１４は実施例７の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１４に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例８）

基本的なレンズデータを以下の表８に示す。

実施例８の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図１６は実施例８の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１６に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例９）

基本的なレンズデータを以下の表９に示す。

実施例９の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図１８は実施例９の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１８に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例１０）

基本的なレンズデータを以下の表１０に示す。

実施例１０の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図２０は実施例１０の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図２０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

（実施例１１）

基本的なレンズデータを以下の表１１に示す。

実施例１１の撮像レンズは、全長対角比０．６８、Ｆナンバー１．８０を実現している。また、表１２に示すように条件式（１）から（２３）を満たしている。

図２２は実施例１１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図２２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

表１２に実施例１から実施例９に係る条件式（１）から（２３）の値を示す。

本発明に係る撮像レンズを、カメラ機能を備える製品へ適用した場合、当該カメラの低背化、および低Ｆナンバー化への寄与とともに、高性能化を図ることができる。

ＳＴ開口絞り
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
ＩＲフィルタ
ＩＭＧ撮像面

Claims

物体側から像側に向かって順に配置された、
負の屈折力を有する第１レンズと、
正の屈折力を有する第２レンズと、
正の屈折力を有する第３レンズと、
負の屈折力を有する第４レンズと、
正の屈折力を有する第５レンズと、
第６レンズと、
負の屈折力を有する第７レンズとから構成され、
前記第４レンズは、近軸において像側が凸面であり、
前記第７レンズは、近軸において像側が凹面であるとともに、
以下の条件式（１）、（２）、および（３）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）－１．９０＜ｆ７／ｆ＜－０．３０
（２）４１．００＜｜ｒ２｜／Ｄ１
（３）１．００＜ｒ１１／（Ｔ５＋Ｄ６）＜２０．００
ただし、
ｆ７：第７レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｄ１：第１レンズの光軸上の厚み
ｒ１１：第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｔ５：第５レンズの像側の面から第６レンズの物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ６：第６レンズの光軸上の厚み
前記第３レンズは、近軸において像側が凸面であることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
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。
（４）０．３５＜ｆ５／ｆ＜１．５８
ただし、
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
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。
（５）－１．７０＜ｒ６／ｆ＜－０．２０
ただし、
ｒ６：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
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。
（６）１．１０＜｜ｒ９｜／ｆ＜７．００
ただし、
ｒ９：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
以下の条件式（７）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。
（７）３．５０＜ｒ１３／Ｔ６＜１２．５０
ただし、
ｒ１３：第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｔ６：第６レンズの像側の面から第７レンズの物体側の面までの光軸上の距離
以下の条件式（８）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。
（８）－１．７０＜ｒ１３／ｆ７＜－０．４５
ただし、
ｒ１３：第７レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ７：第７レンズの焦点距離