特許第6362290号(P6362290)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6362290
(24)【登録日】2018年7月6日
(45)【発行日】2018年7月25日
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20180712BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20180712BHJP
【FI】
   G02B13/00
   G02B13/18
【請求項の数】11
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2017-233812(P2017-233812)
(22)【出願日】2017年12月5日
【審査請求日】2017年12月15日
(31)【優先権主張番号】201711038444.4
(32)【優先日】2017年10月30日
(33)【優先権主張国】CN
(31)【優先権主張番号】201711041896.8
(32)【優先日】2017年10月30日
(33)【優先権主張国】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】515342457
【氏名又は名称】エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】AAC TECHNOLOGIES PTE.LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100128347
【弁理士】
【氏名又は名称】西内 盛二
(72)【発明者】
【氏名】寺岡 弘之
(72)【発明者】
【氏名】張 磊
(72)【発明者】
【氏名】王 燕妹
(72)【発明者】
【氏名】張 揚
【審査官】 堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】 特開平05−157965(JP,A)
【文献】 特開2009−103874(JP,A)
【文献】 特公昭39−022091(JP,B1)
【文献】 特開昭63−017422(JP,A)
【文献】 特開昭64−057222(JP,A)
【文献】 特開平05−249375(JP,A)
【文献】 特開平08−043737(JP,A)
【文献】 特開平10−031155(JP,A)
【文献】 特開平11−223772(JP,A)
【文献】 特開2000−330017(JP,A)
【文献】 特開2002−365546(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0329306(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2016/0341931(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2017/0299845(US,A1)
【文献】 特開2015−197615(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00−17/08
G02B 21/02−21/04
G02B 25/00−25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像光学レンズであって、
物体側から像側に向かって、順に正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ及び負の屈折力を有する第6レンズから構成され
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第2レンズの屈折率をn2、前記第2レンズの軸上厚みをd3、前記撮像光学レンズの光学長をTTLとしたときに、以下の条件式(1)〜(5)を満足し、
1.1≦f1/f≦10 (1)
f2≦0 (2)
f3≧0 (3)
1.7≦n2≦2.2 (4)
0.01≦d3/TTL≦0.2 (5)
前記第2レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側面の曲率半径をR4、前記第2レンズの軸上厚みをd3としたときに、以下の条件式(8)〜(10)を満足することを特徴とする撮像光学レンズ。
−5.27≦f2/f≦−1.42 (8)
4.499≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.75 (9’)
0.10mm≦d3≦0.41mm (10)
【請求項2】
撮像光学レンズであって、
物体側から像側に向かって、順に正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ及び負の屈折力を有する第6レンズから構成され、
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側面の曲率半径をR4、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第2レンズの屈折率をn2、前記第2レンズの軸上厚みをd3、前記撮像光学レンズの光学長をTTLとしたときに、以下の条件式(1)〜(5)、(9’)を満足することを特徴とする撮像光学レンズ。
1.1≦f1/f≦10 (1)
f2≦0 (2)
f3≧0 (3)
1.7≦n2≦2.2 (4)
0.01≦d3/TTL≦0.2 (5)
4.499≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.75 (9’)
【請求項3】
前記第1レンズがプラスチック材質であり、前記第2レンズがガラス材質であり、前記第3レンズがプラスチック材質であり、前記第4レンズがプラスチック材質であり、前記第5レンズがプラスチック材質であり、前記第6レンズがプラスチック材質であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
【請求項4】
前記第1レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
前記第1レンズの物体側面の曲率半径をR1、前記第1レンズの像側面の曲率半径をR2、前記第1レンズの軸上厚みをd1としたときに、以下の条件式(6)〜(7)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
−4.27≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.23 (6)
0.33mm≦d1≦1.01mm (7)
【請求項5】
前記第3レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第3レンズの物体側面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像側面の曲率半径をR6、前記第3レンズの軸上厚みをd5としたときに、以下の条件式(11)〜(13)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
0.90≦f3/f≦2.93 (11)
0.63≦(R5+R6)/(R5−R6)≦1.93 (12)
0.21mm≦d5≦0.82mm (13)
【請求項6】
前記第4レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第4レンズの焦点距離をf4、前記第4レンズの物体側面の曲率半径をR7、前記第4レンズの像側面の曲率半径をR8、前記第4レンズの軸上厚みをd7としたときに、以下の条件式(14)〜(16)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
−39.04≦f4/f≦−7.08 (14)
−35.24≦(R7+R8)/(R7−R8)≦−5.42 (15)
0.08mm≦d7≦0.26mm (16)
【請求項7】
前記第5レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凸面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第5レンズの焦点距離をf5、前記第5レンズの物体側面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像側面の曲率半径をR10、前記第5レンズの軸上厚みをd9としたときに、以下の条件式(17)〜(19)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
0.54≦f5/f≦2.01 (17)
−1.80≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−0.55 (18)
0.21mm≦d9≦0.65mm (19)
【請求項8】
前記第6レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側面の曲率半径をR12、前記第6レンズの軸上厚みをd11としたときに、以下の条件式(20)〜(22)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
−1.46≦f6/f≦−0.46 (20)
−2.77≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.92 (21)
0.10mm≦d11≦0.30mm (22)
【請求項9】
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12としたときに、以下の条件式(23)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
0.85≦f12/f≦2.93 (23)
【請求項10】
前記撮像光学レンズの光学長TTLは、5.86mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
【請求項11】
前記撮像光学レンズの絞りF値は、2.27以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学レンズ分野に関し、特にスマートフォン、デジタルカメラなどの携帯端末装置と、モニタ、PCレンズなどの撮像装置とに適用される撮像光学レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、スマートフォンの登場に伴い、小型化の撮像レンズに対する需要がますます高まっているが、撮像レンズの感光素子は、一般的に、感光結合素子(Charge Coupled Device、CCD)又は相補型金属酸化物半導体素子(Complementary Metal−OxideSemiconductor Sensor、CMOS Sensor)の2種類のみに大別される。また、半導体製造プロセスの技術の進歩により、感光素子の画素サイズが縮小可能であるとともに、現在の電子製品は、優れた機能および軽量化・薄型化・小型化の外観を発展の傾向とする。そのため、良好な結像品質を有する小型化の撮像レンズは、現在の市場において既に主流となっている。優れた結像品質を得るために、携帯電話のカメラに搭載された従来のレンズは、3枚式又は4枚式のレンズ構成を用いることが多い。また、技術の発展及びユーザの多様化のニーズの増加に伴い、感光素子の画素面積が縮小しつつあり且つ結像品質に対するシステムからの要求が高くなってきている場合には、5枚式、6枚式、7枚式のレンズ構成が徐々にレンズの設計に現れている。優れた光学特性、極薄且つ色収差が十分に補正される広角撮像レンズの需要が緊迫化している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高結像性能を得るとともに、極薄化と広角化の要求を満たす撮像光学レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記問題を解決するために、本発明の実施形態は、撮像光学レンズを提供する。前記撮像光学レンズは、物体側から像側に向かって、順に正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズ、負の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有する第5レンズ及び負の屈折力を有する第6レンズから構成され
前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第2レンズの屈折率をn2、前記第2レンズの軸上厚みをd3、前記撮像光学レンズの光学長をTTLとしたときに、以下の条件式(1)〜(5)を満足する。
1.1≦f1/f≦10 (1)
f2≦0 (2)
f3≧0 (3)
1.7≦n2≦2.2 (4)
0.01≦d3/TTL≦0.2 (5)
前記第2レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側面の曲率半径をR4、前記第2レンズの軸上厚みをd3としたときに、以下の条件式(8)〜(10)を満足する。
−5.27≦f2/f≦−1.42 (8)
4.499≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.75 (9’)
0.10mm≦d3≦0.41mm (10)
【0005】
本発明の実施形態は、従来技術に対して、上記レンズの配置方式により、焦点距離、屈折率、撮像光学レンズの光学長、軸上厚み及び曲率半径のデータ上に特定の関係を有するレンズの協働により、撮像光学レンズが高結像性能を得ると共に、極薄化と広角化の要求を満足することができる。
【0006】
好ましくは、前記第1レンズがプラスチック材質であり、前記第2レンズがガラス材質であり、前記第3レンズがプラスチック材質であり、前記第4レンズがプラスチック材質であり、前記第5レンズがプラスチック材質であり、前記第6レンズがプラスチック材質である。
【0007】
好ましくは、前記第1レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、前記第1レンズの物体側面の曲率半径をR1、前記第1レンズの像側面の曲率半径をR2、前記第1レンズの軸上厚みをd1としたときに、以下の条件式(6)〜(7)を満足する。
−4.27≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.23 (6)
0.33mm≦d1≦1.01mm (7)
【0009】
好ましくは、前記第3レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凸面であり、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第3レンズの物体側面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像側面の曲率半径をR6、前記第3レンズの軸上厚みをd5としたときに、以下の条件式(11)〜(13)を満足する。
0.90≦f3/f≦2.93 (11)
0.63≦(R5+R6)/(R5−R6)≦1.93 (12)
0.21mm≦d5≦0.82mm (13)
【0010】
好ましくは、前記第4レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面であり、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第4レンズの焦点距離をf4、前記第4レンズの物体側面の曲率半径をR7、前記第4レンズの像側面の曲率半径をR8、前記第4レンズの軸上厚みをd7としたときに、以下の条件式(14)〜(16)を満足する。
−39.04≦f4/f≦−7.08 (14)
−35.24≦(R7+R8)/(R7−R8)≦−5.42 (15)
0.08mm≦d7≦0.26mm (16)
【0011】
好ましくは、前記第5レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凸面であり、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第5レンズの焦点距離をf5、前記第5レンズの物体側面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像側面の曲率半径をR10、前記第5レンズの軸上厚みをd9としたときに、以下の条件式(17)〜(19)を満足する。
0.54≦f5/f≦2.01 (17)
−1.80≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−0.55 (18)
0.21mm≦d9≦0.65mm (19)
【0012】
好ましくは、前記第6レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面であり、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側面の曲率半径をR12、前記第6レンズの軸上厚みをd11としたときに、以下の条件式(20)〜(22)を満足する。
−1.46≦f6/f≦−0.46 (20)
−2.77≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.92 (21)
0.10mm≦d11≦0.30mm (22)
【0013】
好ましくは、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12としたときに、以下の条件式(23)を満足する。
0.85≦f12/f≦2.93 (23)
【0014】
好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長TTLは、5.86mm以下である。
【0015】
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りF値は、2.27以下である。
【発明の効果】
【0016】
本発明は、下記の有利な作用効果を有する。本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学特性を有し、極薄、広角であり且つ色収差が十分に補正され、特に高画素用のCCD、CMOSなどの撮像素子により構成された携帯電話の撮像レンズアセンブリとWEB撮像レンズに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
図2図1に示す撮像光学レンズの軸上色収差を示す模式図である。
図3図1に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す模式図である。
図4図1に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図である。
図5】本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
図6図5に示す撮像光学レンズの軸上色収差を示す模式図である。
図7図5に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す模式図である。
図8図5に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図である。
図9】本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
図10図9に示す撮像光学レンズの軸上色収差を示す模式図である。
図11図9に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す模式図である。
図12図9に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の目的、解決手段及びメリットがより明瞭になるように、図面を参照しながら、本発明の各実施形態を以下に詳しく説明する。しかし、本発明の各実施形態において、本発明が良く理解されるように多くの技術的詳細が提出されたが、それらの技術的詳細および以下の各実施形態に基づく各種の変化及び修正が存在しなくとも、本発明の保護しようとするものを実現可能であることは、当業者に理解されるべきである。
【0019】
(第1実施形態)
図面を参照し、本発明は、撮像光学レンズ10を提供する。図1において、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10が示されており、当該撮像光学レンズ10は、6枚のレンズを備える。具体的に、前記撮像光学レンズ10は、物体側から像側に向かって、順に絞りS1、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及び第6レンズL6を備える。第6レンズL6と像面Siとの間に光学フィルタ(filter)GFなどの光学素子が設けられても良い。第1レンズL1がプラスチック材質であり、第2レンズL2がガラス材質であり、第3レンズL3がプラスチック材質であり、第4レンズL4がプラスチック材質であり、第5レンズL5がプラスチック材質であり、第6レンズL6がプラスチック材質である。
【0020】
ここで、撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、前記第1レンズL1の焦点距離をf1、前記第2レンズL2の焦点距離をf2、前記第3レンズL3の焦点距離をf3、前記第2レンズL2の屈折率をn2、前記第2レンズL2の軸上厚みをd3、撮像光学レンズの光学長をTTLとして定義する。前記撮像光学レンズ10は、条件式1.1≦f1/f≦10、f2≦0、f3≧0、1.7≦n2≦2.2、0.01≦d3/TTL≦0.2を満足する。
【0021】
条件式1.1≦f1/f≦10は、第1レンズL1の正の屈折力を規定するものである。下限の規定値を超えると、レンズの極薄化には有利であるが、第1レンズL1の正の屈折力がが強くなり過ぎ、収差の補正が困難となると共に、レンズの広角化に不利である。逆に、上限の規定値を超えると、第1レンズの正の屈折力が弱くなり過ぎ、レンズの極薄化が困難となる。好ましくは、条件式1.1≦f1/f≦1.5を満足する。
【0022】
条件式1.7≦n2≦2.2は第2レンズL2の屈折率を規定するものであり、この範囲内に設定することがレンズの極薄化により有利であると共に、収差の補正に有利である。好ましくは、条件式1.709≦n3≦2.151を満足する。
【0023】
条件式0.01≦d3/TTL≦0.2は、第2レンズL2の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学長TTLの比を規定し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.02≦d3/TTL≦0.1を満足する。
【0024】
本発明の前記撮像光学レンズ10の焦点距離、各レンズの焦点距離、関連のレンズの屈折率、撮像光学レンズの光学長、軸上厚み及び曲率半径が上記条件式を満足する場合、撮像光学レンズ10が高性能を有し、且つ低TTLの設計需要を満足する。
【0025】
本実施形態において、第1レンズL1は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面であり、正の屈折力を有し、撮像光学レンズ全体の焦点距離f、第1レンズL1の焦点距離f1、第1レンズL1の物体側面の曲率半径R1、第1レンズL1の像側面の曲率半径R2及び第1レンズL1の軸上厚みd1は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−4.27≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.23を満足し、この条件式は、第1レンズの形状を合理的に規定し、これにより、第1レンズでシステムの球面収差を効果的に補正することができる。条件式0.33≦d1≦1.01を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−2.67≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.53と0.52≦d1≦0.81を満足する。
【0026】
本実施形態において、第2レンズL2は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面であり、負の屈折力を有し、撮像光学レンズ10全体の焦点距離f、第2レンズL2の焦点距離f2、第2レンズL2の物体側面の曲率半径R3、第2レンズL2の像側面の曲率半径R4及び第2レンズL2の軸上厚みd3は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−5.27≦f2/f≦−1.42を満足し、第2レンズL2の負屈折力を合理的な範囲に規定することにより、正の屈折力を有する第1レンズL1により生じた球面収差とシステムの像面湾曲量とのバランスを合理的、且つ効果的に取る。条件式1.63≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.75は第2レンズL2の形状を規定するものであり、この範囲外では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸上色収差の補正が困難となる。条件式0.10≦d3≦0.41を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−3.29≦f2/f≦−1.77、2.61≦(R3+R4)/(R3−R4)≦5.40及び0.17≦d3≦0.33を満足する。
【0027】
本実施形態において、第3レンズL3は、物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凸面であり、正の屈折力を有し、撮像光学レンズ10全体の焦点距離f、第3レンズL3の焦点距離f3、第3レンズL3の物体側面の曲率半径R5、第3レンズL3の像側面の曲率半径R6及び第3レンズL3の軸上厚みd5は以下の条件式を満足する。即ち、条件式0.90≦f3/f≦2.93を満足し、これにより、システムにおいて像面湾曲に対して良好なバランスを取る能力を得ることに有利であり、結像品質を効果的に向上させる。条件式0.63≦(R5+R6)/(R5−R6)≦1.93は、第3レンズL3の形状を効果的に規定することができ、これにより、第3レンズL3の成型に有利であると共に、第3レンズL3の表面の曲率が大きすぎることによる成型不良及び応力の生成を回避する。条件式0.21≦d5≦0.82を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式1.44≦f3/f≦2.35、1.01≦(R5+R6)/(R5−R6)≦1.55及び0.34≦d5≦0.65を満足する。
【0028】
本実施形態において、第4レンズL4は、物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凸面であり、負の屈折力を有し、撮像光学レンズ10全体の焦点距離f、第4レンズL4の焦点距離f4、第4レンズL4の物体側面の曲率半径R7、第4レンズL4の像側面の曲率半径R8及び第4レンズL4の軸上厚みd7は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−39.04≦f4/f≦−7.08を満足し、屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。条件式−35.24≦(R7+R8)/(R7−R8)≦−5.42は、第4レンズL4の形状を規定するものであり、この範囲外では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差の補正が困難となる。条件式0.08≦d7≦0.26を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−24.40≦f4/f≦−8.85、−22.02≦(R7+R8)/(R7−R8)≦−6.78及び0.13≦d7≦0.21を満足する。
【0029】
本実施形態において、第5レンズL5は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凸面であり、正の屈折力を有し、撮像光学レンズ10全体の焦点距離f、第5レンズL5の焦点距離f5、第5レンズL5の物体側面の曲率半径R9、第5レンズL5の像側面の曲率半径R10及び第5レンズL5の軸上厚みd9は以下の条件式を満足する。即ち、条件式0.54≦f5/f≦2.01で第5レンズL5を限定することは、撮像レンズの光線角度を効果的に緩やかにし、公差感度を低下させることができる。条件式−1.80≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−0.55は、第5レンズL5の形状を規定するものであり、この範囲外では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差の補正が困難となる。条件式0.21≦d9≦0.65を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.87≦f5/f≦1.61、−1.13≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−0.68及び0.34≦d9≦0.52を満足する。
【0030】
本実施形態において、第6レンズL6は、物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凸面であり、負の屈折力を有し、撮像光学レンズ10全体の焦点距離f、第6レンズL6の焦点距離f6、第6レンズL6の物体側面の曲率半径R11、第6レンズL6の像側面の曲率半径R12及び第6レンズL6の軸上厚みd11は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−1.46≦f6/f≦−0.46を満足し、屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。条件式−2.77≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.92は、第6レンズL6の形状を規定するものであり、この範囲外では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差の補正が困難となる。条件式0.10≦d11≦0.30を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−0.92≦f6/f≦−0.57、−1.73≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−1.15及び0.16≦d11≦0.24を満足する。
【0031】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12としたときに、条件式0.85≦f12/f≦2.93を満足する。これにより、撮像光学レンズの像面湾曲と歪曲収差を解消することができ、且つ撮像光学レンズのバックフォーカスを抑えることができ、映像レンズシステム群の小型化を維持することができる。好ましくは、条件式1.36≦f12/f≦2.34を満足する。
【0032】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の光学長TTLは、5.86mm以下であり、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、撮像光学レンズ10の光学長TTLは、5.59mm以下である。
【0033】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の絞りF値は、2.27以下である。絞りが大きい場合、結像性能に優れる。好ましくは、撮像光学レンズ10の絞りF値は、2.22以下である。
【0034】
このように設計すると、撮像光学レンズ10全体の光学長TTLをできる限り短くし、小型化の特性を維持することができる。
【0035】
以下、実施例を用いて、本発明に係る撮像光学レンズ10について説明する。各実施例に記載の記号は以下の通りである。距離、半径及び中心厚の単位はmmである。
【0036】
TTL:光学長(第1レンズL1の物体側面から結像面までの軸上距離)
【0037】
好ましくは、高品質の結像需要を満足するように、前記レンズの物体側面及び/又は像側面には変曲点及び/又は停留点(Stationary Point)を設置することができる。具体的な実施案について、下記の説明を参照する。
【0038】
以下、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の設計データを示し、焦点距離、距離、半径及び中心厚の単位はmmである。
【0039】
表1、表2は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の設計データを示す。
【0040】
【表1】
【0041】
ここで、各記号の意味は、以下の通りであり、
S1 :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の像側面の曲率半径
R13 :光学フィルタGFの物体側面の曲率半径
R14 :光学フィルタGFの像側面の曲率半径
d :レンズの軸上厚み、又は、レンズ間の軸上距離
d0: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の軸上厚み
d2:第1レンズL1の像側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離
d3:第2レンズL2の軸上厚み
d4:第2レンズL2の像側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離
d5:第3レンズL3の軸上厚み
d6:第3レンズL3の像側面から第4レンズL4の物体側面までの軸上距離
d7:第4レンズL4の軸上厚み
d8:第4レンズL4の像側面から第5レンズL5の物体側面までの軸上距離
d9:第5レンズL5の軸上厚み
d10:第5レンズL5の像側面から第6レンズL6の物体側面までの軸上距離
d11:第6レンズL6の軸上厚み
d12:第6レンズL6の像側面から光学フィルタGFの物体側面までの軸上距離
d13:光学フィルタGFの軸上厚み
d14:光学フィルタGFの像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
ndg :光学フィルタGFのd線の屈折率
vd :アッベ数
v1:第1レンズL1のアッベ数
v2:第2レンズL2のアッベ数
v3:第3レンズL3のアッベ数
v4:第4レンズL4のアッベ数
v5:第5レンズL5のアッベ数
v6:第6レンズL6のアッベ数
vg:光学フィルタGFのアッベ数
【0042】
表2は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10における各レンズの非球面データを示す。
【0043】
【表2】
【0044】
ここで、kは円錐係数であり、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16は非球面係数である。
【0045】
IH:像高
y=(x/R)/[1+{1−(k+1)(x/R)}1/2]
+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16 (24)
【0046】
各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(24)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(24)の非球面多項式に限定するものではない。
【0047】
表3、表4は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10における各レンズの変曲点及び停留点の設計データを示す。ここで、P1R1、P1R2は、それぞれ第1レンズL1の物体側面と像側面を示し、P2R1、P2R2は、それぞれ第2レンズL2の物体側面と像側面を示し、P3R1、P3R2は、それぞれ第3レンズL3の物体側面と像側面を示し、P4R1、P4R2は、それぞれ第4レンズL4の物体側面と像側面を示し、P5R1、P5R2は、それぞれ第5レンズL5の物体側面と像側面を示し、P6R1、P6R2は、それぞれ第6レンズL6の物体側面と像側面を示す。「変曲点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設置された変曲点から撮像光学レンズ10の光軸までの垂直距離である。「停留点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設置された停留点から撮像光学レンズ10の光軸までの垂直距離である。
【0048】
【表3】
【0049】
【表4】
【0050】
図2図3は、それぞれ波長486nm、588nm及び656nmの光が第1実施形態に係る撮像光学レンズ10を通った後の軸上色収差及び倍率色収差を示す模式図である。図4は、波長588nmの光が第1実施形態に係る撮像光学レンズ10を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図であり、図4の像面湾曲Sはサジタル方向の像面湾曲であり、Tは子午方向の像面湾曲である。
【0051】
後の表13は、各実施例1、2、3の諸値及び条件式で規定したパラメータに対応する値を示す。
【0052】
表13に示すように、第1実施形態は、各条件式を満足する。
【0053】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は1.848mmであり、全視野の像高は3.928mmであり、対角線方向の画角は86.86°であり、広角、極薄であり、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特性を有する。
【0054】
(第2実施形態)
第2実施形態は第1実施形態と基本的に同じであり、記号の意味も第1実施形態と同じであり、以下、異なる点のみを示す。
【0055】
表5、表6は本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20の設計データを示す。
【0056】
【表5】
【0057】
表6は本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20における各レンズの非球面データを示す。
【0058】
【表6】
【0059】
表7、表8は本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20における各レンズの変曲点及び停留点の設計データを示す。
【0060】
【表7】
【0061】
【表8】
【0062】
図6図7は、それぞれ波長486nm、588nm及び656nmの光が第2実施形態に係る撮像光学レンズ20を通った後の軸上色収差及び倍率色収差を示す模式図である。図8は、波長588nmの光が第2実施形態に係る撮像光学レンズ20を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図である。
【0063】
表13に示すように、第2実施形態は各条件式を満足する。
【0064】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は1.955mmであり、全視野の像高は3.928mmであり、対角線方向の画角は84.05°であり、広角、極薄であり、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特性を有する。
【0065】
(第3実施形態)
第3実施形態は第1実施形態と基本的に同じであり、記号の意味も第1実施形態と同じであり、以下、異なる点のみを示す。
【0066】
表9、表10は本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30の設計データを示す。
【0067】
【表9】
【0068】
表10は本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30における各レンズの非球面データを示す。
【0069】
【表10】
【0070】
表11、表12は本発明の実施形態3に係る撮像光学レンズ30における各レンズの変曲点及び停留点の設計データを示す。
【0071】
【表11】
【0072】
【表12】
【0073】
図10図11は、それぞれ波長486nm、588nm及び656nmの光が第3実施形態に係る撮像光学レンズ30を通った後の軸上色収差及び倍率色収差を示す模式図である。図12は、波長588nmの光が第3実施形態に係る撮像光学レンズ30を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図である。
【0074】
以下、表13には、上記条件式に基づき、本実施形態における対応する各条件式の数値が示されている。明らかに、本実施形態に係る撮像光学システムは上記条件式を満足する。
【0075】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は2.060mmであり、全視野の像高は3.928mmであり、対角線方向の画角は81.43°であり、広角、極薄であり、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特性を有する。
【0076】
【表13】
【0077】
当業者であれば分かるように、上記各実施形態が本発明を実現するための具体的な実施形態であり、実際の応用において、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、形式及び細部に対して各種の変更を行うことができる。
【要約】      (修正有)
【課題】高結像性能を得ると共に、低TTL(撮像光学レンズの光学長)を得ることができる撮像光学レンズを提供する。
【解決手段】物体側から像側に向かって、順に第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及び第6レンズL6を備え、撮像光学レンズの焦点距離をf、第1レンズの焦点距離をf1、第2レンズの焦点距離をf2、第3レンズの焦点距離をf3、第2レンズの屈折率をn2、第2レンズの軸上厚みをd3、撮像光学レンズの光学長をTTLとしたときに、条件式1.1≦f1/f≦10、f2≦0、f3≧0、1.7≦n2≦2.2及び0.01≦d3/TTL≦0.2を満足する。
【選択図】図1
図1
図2
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図4
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図6
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図10
図11
図12