特許第6397145号(P6397145)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】6397145
(24)【登録日】2018年9月7日
(45)【発行日】2018年9月26日
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20180913BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20180913BHJP
【FI】
   G02B13/00
   G02B13/18
【請求項の数】21
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2018-10090(P2018-10090)
(22)【出願日】2018年1月24日
【審査請求日】2018年2月26日
(31)【優先権主張番号】201711368706.3
(32)【優先日】2017年12月18日
(33)【優先権主張国】CN
(31)【優先権主張番号】201711368702.5
(32)【優先日】2017年12月18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】生沼 健司
(72)【発明者】
【氏名】張 磊
(72)【発明者】
【氏名】王 燕妹
(72)【発明者】
【氏名】崔 元善
【審査官】 堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】 特開昭54−049132(JP,A)
【文献】 特開昭62−215914(JP,A)
【文献】 特開平10−111454(JP,A)
【文献】 特開2008−116794(JP,A)
【文献】 特開2009−204997(JP,A)
【文献】 特開平05−173069(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配置された、負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、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レンズからなり
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凹面であり、
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5レンズの屈折率をn5、前記第6レンズの屈折率をn6、前記第5レンズの軸上厚みをd9、前記撮像光学レンズの光学長をTTL、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、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(1)〜(4)、(31)〜(33)を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
−3≦f1/f≦−1.5 (1)
1.7≦n5≦2.2 (2)
1.7≦n6≦2.2 (3)
0.02≦d9/TTL≦0.09 (4)
0.96≦f5/f≦6.02 (31)
−15.90≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−1.81 (32)
0.12mm≦d9≦0.61mm (33)
【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配置された、負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、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レンズからなり、
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凹面であり、
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5レンズの屈折率をn5、前記第6レンズの屈折率をn6、前記第5レンズの軸上厚みをd9、前記撮像光学レンズの光学長をTTL、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としたときに、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(1)〜(4)、(32)を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
−3≦f1/f≦−1.5 (1)
1.7≦n5≦2.2 (2)
1.7≦n6≦2.2 (3)
0.02≦d9/TTL≦0.09 (4)
−15.90≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−1.81 (32)
【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レンズがプラスチック材質であり、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レンズがガラス材質であり、前記第6レンズがガラス材質であることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
【請求項4】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(5)〜(8)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
−2.995≦f1/f≦−1.525 (5)
1.71≦n5≦2.03 (6)
1.71≦n6≦2.04 (7)
0.032≦d9/TTL≦0.085 (8)
【請求項5】
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(9)〜(10)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
1.89≦(R1+R2)/(R1−R2)≦9.38 (9)
0.12mm≦d1≦0.36mm (10)
【請求項6】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(11)〜(12)を満たすことを特徴とする請求項に記載の撮像光学レンズ。
3.03≦(R1+R2)/(R1−R2)≦7.50 (11)
0.19mm≦d1≦0.29mm (12)
【請求項7】
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凸面であり、
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(13)〜(15)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
0.31≦f2/f≦1.14 (13)
−1.6≦(R3+R4)/(R3−R4)≦−0.48 (14)
0.3mm≦d3≦0.9mm (15)
【請求項8】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(16)〜(18)を満たすことを特徴とする請求項に記載の撮像光学レンズ。
0.50≦f2/f≦0.91 (16)
−1.0≦(R3+R4)/(R3−R4)≦−0.6 (17)
0.48mm≦d3≦0.72mm (18)
【請求項9】
前記第3レンズは、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(19)〜(21)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
−7.72≦f3/f≦−1.67 (19)
0.32≦(R5+R6)/(R5−R6)≦4.5 (20)
0.12mm≦d5≦0.46mm (21)
【請求項10】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(22)〜(24)を満たすことを特徴とする請求項に記載の撮像光学レンズ。
−4.83≦f3/f≦−2.09 (22)
0.51≦(R5+R6)/(R5−R6)≦3.6 (23)
0.18mm≦d5≦0.37mm (24)
【請求項11】
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(25)〜(27)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
0.55≦f4/f≦2.31 (25)
1.67≦(R7+R8)/(R7−R8)≦8.14 (26)
0.33mm≦d7≦1.22mm (27)
【請求項12】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(28)〜(30)を満たすことを特徴とする請求項11に記載の撮像光学レンズ。
0.88≦f4/f≦1.85 (28)
2.67≦(R7+R8)/(R7−R8)≦6.51 (29)
0.53mm≦d7≦0.97mm (30)
【請求項13】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(34)〜(36)を満たすことを特徴とする請求項12に記載の撮像光学レンズ。
1.54≦f5/f≦4.81 (34)
−9.94≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−2.26 (35)
0.18mm≦d9≦0.49mm (36)
【請求項14】
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凹面であり、
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(37)〜(39)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
−1.44≦f6/f≦−0.41 (37)
−0.8≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.21 (38)
0.12mm≦d11≦0.39mm (39)
【請求項15】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(40)〜(42)を満たすことを特徴とする請求項14に記載の撮像光学レンズ。
−0.9≦f6/f≦−0.52 (40)
−0.5≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.27 (41)
0.19mm≦d11≦0.31mm (42)
【請求項16】
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(43)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
0.53≦f12/f≦1.65 (43)
【請求項17】
前記撮像光学レンズは、以下の条件式(44)を満たすことを特徴とする請求項16に記載の撮像光学レンズ。
0.85≦f12/f≦1.32 (44)
【請求項18】
前記撮像光学レンズの光学長TTLは、5.63mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
【請求項19】
前記撮像光学レンズの光学長TTLは、5.37mm以下であることを特徴とする請求項18に記載の撮像光学レンズ。
【請求項20】
前記撮像光学レンズの絞りF値は、2.16以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学レンズ。
【請求項21】
前記撮像光学レンズの絞りF値は、2.12以下であることを特徴とする請求項20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枚式のレンズ構造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枚式のレンズ構造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、物体側から像側にかけて順に配置された、負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、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レンズからなり
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凹面であり、
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5レンズの屈折率をn5、前記第6レンズの屈折率をn6、前記第5レンズの軸上厚みをd9、前記撮像光学レンズの光学長をTTL、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、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(1)〜(4)、(31)〜(33)を満たす。
−3≦f1/f≦−1.5 (1)
1.7≦n5≦2.2 (2)
1.7≦n6≦2.2 (3)
0.02≦d9/TTL≦0.09 (4)
0.96≦f5/f≦6.02 (31)
−15.90≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−1.81 (32)
0.12mm≦d9≦0.61mm (33)
本発明の別の実施形態は、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配置された、負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、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レンズからなり、
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凹面であり、
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5レンズの屈折率をn5、前記第6レンズの屈折率をn6、前記第5レンズの軸上厚みをd9、前記撮像光学レンズの光学長をTTL、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としたときに、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(1)〜(4)、(32)を満たす。
−3≦f1/f≦−1.5 (1)
1.7≦n5≦2.2 (2)
1.7≦n6≦2.2 (3)
0.02≦d9/TTL≦0.09 (4)
−15.90≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−1.81 (32)
【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基づいて、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レンズがプラスチック材質であり、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レンズがガラス材質であり、前記第6レンズがガラス材質である。
【0007】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(5)〜(8)を満たす。
−2.995≦f1/f≦−1.525 (5)
1.71≦n5≦2.03 (6)
1.71≦n6≦2.04 (7)
0.032≦d9/TTL≦0.085 (8)
【0008】
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(9)〜(10)を満たす。
1.89≦(R1+R2)/(R1−R2)≦9.38 (9)
0.12mm≦d1≦0.36mm (10)
【0009】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(11)〜(12)を満たす。
3.03≦(R1+R2)/(R1−R2)≦7.50 (11)
0.19mm≦d1≦0.29mm (12)
【0010】
好ましくは、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凸面であり、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(13)〜(15)を満たす。
0.31≦f2/f≦1.14 (13)
−1.6≦(R3+R4)/(R3−R4)≦−0.48 (14)
0.3mm≦d3≦0.9mm (15)
【0011】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(16)〜(18)を満たす。
0.50≦f2/f≦0.91 (16)
−1.0≦(R3+R4)/(R3−R4)≦−0.6 (17)
0.48mm≦d3≦0.72mm (18)
【0012】
好ましくは、前記第3レンズは、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(19)〜(21)を満たす。
−7.72≦f3/f≦−1.67 (19)
0.32≦(R5+R6)/(R5−R6)≦4.5 (20)
0.12mm≦d5≦0.46mm (21)
【0013】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(22)〜(24)を満たす。
−4.83≦f3/f≦−2.09 (22)
0.51≦(R5+R6)/(R5−R6)≦3.6 (23)
0.18mm≦d5≦0.37mm (24)
【0014】
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(25)〜(27)を満たす。
0.55≦f4/f≦2.31 (25)
1.67≦(R7+R8)/(R7−R8)≦8.14 (26)
0.33mm≦d7≦1.22mm (27)
【0015】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(28)〜(30)を満たす。
0.88≦f4/f≦1.85 (28)
2.67≦(R7+R8)/(R7−R8)≦6.51 (29)
0.53mm≦d7≦0.97mm (30)
【0017】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(34)〜(36)を満たす。
1.54≦f5/f≦4.81 (34)
−9.94≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−2.26 (35)
0.18mm≦d9≦0.49mm (36)
【0018】
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凹面であり、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(37)〜(39)を満たす。
−1.44≦f6/f≦−0.41 (37)
−0.8≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.21 (38)
0.12mm≦d11≦0.39mm (39)
【0019】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(40)〜(42)を満たす。
−0.9≦f6/f≦−0.52 (40)
−0.5≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.27 (41)
0.19mm≦d11≦0.31mm (42)
【0020】
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(43)を満たす。
0.53≦f12/f≦1.65 (43)
【0021】
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(44)を満たす。
0.85≦f12/f≦1.32 (44)
【0022】
好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長TTLは、5.63mm以下である。
【0023】
好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長TTLは、5.37mm以下である。
【0024】
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りF値は、2.16以下である。
【0025】
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りF値は、2.12以下である。
【発明の効果】
【0026】
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ユニットと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】
【0027】
図1】本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズの構造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造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実施形態の撮像光学レンズの構造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およ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】
【0028】
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、本発明の各実施形態を図面を参照しながら以下に詳細に説明する。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与えられているが、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。
【0029】
(第1実施形態)
図面を参照すると、本発明は、撮像光学レンズ10を提供する。図1は、本発明の第1実施形態の撮像光学レンズ10を示す。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、順次に絞り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よい。
【0030】
第1レンズL1がプラスチック材質であり、第2レンズL2がプラスチック材質であり、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がガラス材質であり、第6レンズL6がガラス材質である。
【0031】
前記第2レンズL2は、正の屈折力を有し、前記第3レンズL3は、負の屈折力を有する。
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として定義する。−3≦f1/f≦−1.5は、第1レンズL1の負の屈折力を規定するものである。上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の負の屈折力が強くなり過ぎ、収差の補正が困難となると共に、レンズの広角化にも不利になる。逆に、下限の規定値を下回ると、第1レンズの負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−2.995≦f1/f≦−1.525を満たす。
【0032】
前記第5レンズL5の屈折率をn5として定義し、条件式1.7≦n5≦2.2は、第5レンズL5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一層有利であると共に、収差の補正にも有利である。好ましくは、条件式1.71≦n5≦2.03を満たす。
【0033】
前記第6レンズL6の屈折率をn6として定義し、条件式1.7≦n6≦2.2は、第6レンズL6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一層有利であると共に、収差の補正にも有利である。好ましくは、条件式1.71≦n6≦2.04を満たす。
【0034】
前記第5レンズの軸上厚みをd9、前記撮像光学レンズの光学長をTTLとして定義し、条件式0.02≦d9/TTL≦0.09は、第5レンズL5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0.032≦d9/TTL≦0.085を満たす。
【0035】
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、関連するレンズの屈折率、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。
【0036】
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、負の屈折力を有する。
【0037】
第1レンズL1の物体側面の曲率半径をR1、第1レンズL1の像側面の曲率半径をR2としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式1.89≦(R1+R2)/(R1−R2)≦9.38を満たし、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。好ましくは、条件式3.03≦(R1+R2)/(R1−R2)≦7.50を満たす。
【0038】
第1レンズL1の軸上厚みをd1としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.12≦d1≦0.36を満たし、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0.19≦d1≦0.29を満たす。
【0039】
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凸面である。
【0040】
撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、第2レンズL2の焦点距離をf2としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.31≦f2/f≦1.14を満たし、第2レンズL2の正屈折力を合理的な範囲に規定することにより、負屈折力を有する第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。好ましくは、条件式0.50≦f2/f≦0.91を満たす。
【0041】
第2レンズL2の物体側面の曲率半径をR3、第2レンズL2の像側面の曲率半径をR4としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式−1.6≦(R3+R4)/(R3−R4)≦−0.48を満たし、この条件式は第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。好ましくは、条件式−1.0≦(R3+R4)/(R3−R4)≦−0.6を満たす。
【0042】
第2レンズL2の軸上厚みをd3としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.3≦d3≦0.9を満たし、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0.48≦d3≦0.72を満たす。
【0043】
本実施形態において、第3レンズL3は、像側面が近軸において凹面である。
【0044】
撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、第3レンズL3の焦点距離をf3としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式−7.72≦f3/f≦−1.67を満たし、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。好ましくは、条件式−4.83≦f3/f≦−2.09を満たす。
【0045】
第3レンズL3の物体側面の曲率半径をR5、第3レンズL3の像側面の曲率半径をR6としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.32≦(R5+R6)/(R5−R6)≦4.5を満たし、これにより、第3レンズL3の形状を効果的に規定し、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。好ましくは、条件式0.51≦(R5+R6)/(R5−R6)≦3.6を満たす。
【0046】
第3レンズL3の軸上厚みをd5としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.12≦d5≦0.46を満たし、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0.18≦d5≦0.37を満たす。
【0047】
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、正の屈折力を有する。
【0048】
撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、第4レンズL4の焦点距離をf4としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.55≦f4/f≦2.31を満たし、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。好ましくは、条件式0.88≦f4/f≦1.85を満たす。
【0049】
第4レンズL4の物体側面の曲率半径をR7、第4レンズL4の像側面の曲率半径をR8としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式1.67≦(R7+R8)/(R7−R8)≦8.14を満たし、この条件式は第4レンズL4の形状を規定するものである。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。好ましくは、条件式2.67≦(R7+R8)/(R7−R8)≦6.51を満たす。
【0050】
第4レンズL4の軸上厚みをd7としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.33≦d7≦1.22を満たし、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0.53≦d7≦0.97を満たす。
【0051】
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凹面であり、正の屈折力を有する。
【0052】
撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、第5レンズL5の焦点距離をf5としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.96≦f5/f≦6.02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、公差感度を低減することができる。好ましくは、条件式1.54≦f5/f≦4.81を満たす。
【0053】
第5レンズL5の物体側面の曲率半径をR9、第5レンズL5の像側面の曲率半径をR10としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式−15.90≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−1.81を満たし、この条件式は、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。好ましくは、条件式−9.94≦(R9+R10)/(R9−R10)≦−2.26を満たす。
【0054】
第5レンズL5の軸上厚みをd9としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.12≦d9≦0.61を満たし、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0.18≦d9≦0.49を満たす。
【0055】
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凹面であり、負の屈折力を有する。
【0056】
撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、第6レンズL6の焦点距離をf6としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式−1.44≦f6/f≦−0.41を満たし、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。好ましくは、条件式−0.9≦f6/f≦−0.52を満たす。
【0057】
第6レンズL6の物体側面の曲率半径をR11、第6レンズL6の像側面の曲率半径をR12としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式−0.8≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.21を満たし、この条件式は第6レンズL6の形状を規定するものである。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。好ましくは、条件式−0.5≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−0.27を満たす。
【0058】
第6レンズL6の軸上厚みをd11としたときに、以下の条件式を満たし、即ち、条件式0.12≦d11≦0.39を満たし、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0.19≦d11≦0.31を満たす。
【0059】
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、以下の条件式を満たす。即ち、条件式0.53≦f12/f≦1.65を満たし、これにより、撮像光学レンズの球面収差及び歪曲収差を除去することができるとともに、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、撮像レンズシステム群の小型化を維持する。好ましくは、条件式0.85≦f12/f≦1.32を満たす。
【0060】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の光学長TTLは、5.63mm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、5.37mm以下である。
【0061】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の絞りF値は、2.16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、2.12以下である。
【0062】
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。
【0063】
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。各実施例に記載の符号は、以下の通りである。
【0064】
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)
【0065】
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)が設置されてもよい。具体的な実施案について、下記の説明を参照する。
【0066】
以下は、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。焦点距離、距離、半径及び中心厚の単位は、mmである。
【0067】
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。
【0068】
【表1】
【0069】
ここで、各符号の意味は、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
【0070】
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。
【0071】
【表2】
【0072】
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。
【0073】
IH:像高
【0074】
y=(x/R)/[1+{1−(k+1)(x/R)}1/2
+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16 (45)
【0075】
各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(45)で表される非球面を使用している。しかしながら、本発明は、特にこの式(45)の非球面多項式に限定されるものではない。
【0076】
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。
【0077】
【表3】
【0078】
【表4】
【0079】
図2図3は、それぞれ波長470nm、555nm及び650nm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555nm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。
【0080】
表13では、条件式に規定されたパラメータに対応する各実施形態1、2、3における各種の数値の値が挙げられた。
【0081】
表13に示すように、第1実施形態は、各条件式を満足する。
【0082】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径が1.81mmであり、全視野の像高が2.994mmであり、対角線方向の画角は76.47°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。
【0083】
(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、符号の意味も第1実施形態と同様であるため、異なる点のみを以下に示す。
【0084】
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。
【0085】
【表5】
【0086】
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。
【0087】
【表6】
【0088】
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。
【0089】
【表7】
【0090】
【表8】
【0091】
図6図7は、それぞれ波長470nm、555nm及び650nm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555nm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。
【0092】
表13に示すように、第2実施形態は、各条件式を満足する。
【0093】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径が1.81mmであり、全視野の像高が2.994mmであり、対角線方向の画角は76.46°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。
【0094】
(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、符号の意味も第1実施形態と同様であるため、異なる点のみを以下に示す。
【0095】
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。
【0096】
【表9】
【0097】
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。
【0098】
【表10】
【0099】
表11、表12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変曲点及び停留点の設計データを示す。
【0100】
【表11】
【0101】
【表12】
【0102】
図10図11は、それぞれ波長470nm、555nm及び650nm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555nm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。
【0103】
表13では、上記条件式に従って本実施形態における各条件式に対応する数値が挙げられた。明らかに、本実施形態の撮像光学システムは、上記条件式を満足する。
【0104】
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径が1.81mmであり、全視野の像高が2.994mmであり、対角線方向の画角は76.47°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。
【0105】
【表13】
【0106】
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、本発明の要旨と範囲から逸脱しない限り、形式及び詳細に対する各種の変更は可能である。
【要約】      (修正有)
【課題】高結像性能を得るとともに、極薄化と広角化を満たす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〜第6レンズL1〜L6を備え、第2レンズが正の屈折力を有し、第3レンズが負の屈折力を有し、第1〜第4レンズがプラスチック材質であり、第5、第6レンズがガラス材質であり、且つ、条件式−3≦f1/f≦−1.5、1.7≦n5≦2.2、1.7≦n6≦2.2、0.02≦d9/TTL≦0.09を満たす。式中、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5,第6レンズの屈折率をn5,n6,第5レンズの軸上厚みをd9、撮像光学レンズの光学長をTTLとする。
【選択図】図1
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12