特許第6849300号(P6849300)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(B2)
(11)【特許番号】6849300
(24)【登録日】2021年3月8日
(45)【発行日】2021年3月24日
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20210315BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20210315BHJP
【FI】
   G02B13/00
   G02B13/18
【請求項の数】11
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2020-136222(P2020-136222)
(22)【出願日】2020年8月12日
(65)【公開番号】特開2021-33299(P2021-33299A)
(43)【公開日】2021年3月1日
【審査請求日】2020年8月19日
(31)【優先権主張番号】201910764607.X
(32)【優先日】2019年8月19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】519312957
【氏名又は名称】エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100199819
【弁理士】
【氏名又は名称】大行 尚哉
(74)【代理人】
【識別番号】100087859
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 秀治
(72)【発明者】
【氏名】言俊傑
(72)【発明者】
【氏名】ソン モン
【審査官】 殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】 中国特許出願公開第110412749(CN,A)
【文献】 中国特許出願公開第107831588(CN,A)
【文献】 中国特許出願公開第107741630(CN,A)
【文献】 中国特許出願公開第107703609(CN,A)
【文献】 中国特許出願公開第109343205(CN,A)
【文献】 米国特許出願公開第2019/0204556(US,A1)
【文献】 特開平03−075711(JP,A)
【文献】 特開2002−098894(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、第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズ、負の屈折力を有する第6レンズ、正の屈折力を有する第7レンズ及び負の屈折力を有する第8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4レンズの焦点距離をf4、前記第5レンズの焦点距離をf5にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
0.65≦f1/f≦0.85
2.00≦f4/f≦5.00
−5.50≦f5/f≦−2.50
【請求項2】
前記第7レンズの物体側の面の曲率半径をR13、前記第7レンズの像側の面の曲率半径をR14にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
−5.00≦(R13+R14)/(R13−R14)≦−1.00
【請求項3】
前記第5レンズの軸上厚みをd9、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軸上距離をd10にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
1.50≦d10/d9≦2.50
【請求項4】
前記第1レンズの軸上厚みをd1、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第1レンズの物体側の面の曲率半径をR1、前記第1レンズの像側の面の曲率半径をR2にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.07≦d1/TTL≦0.21
−3.97≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−0.78
【請求項5】
前記第2レンズの焦点距離をf2、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全長をTTL、前記第2レンズの物体側の面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側の面の曲率半径をR4にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.02≦d3/TTL≦0.05
0.64≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.98
−5.71≦f2/f≦−0.97
【請求項6】
前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第3レンズの軸上厚みをd5、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第3レンズの物体側の面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像側の面の曲率半径をR6にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.02≦d5/TTL≦0.06
−2.74≦(R5+R6)/(R5−R6)≦2.64
−36.14≦f3/f≦7.89
【請求項7】
前記第4レンズの軸上厚みをd7、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第4レンズの物体側の面の曲率半径をR7、前記第4レンズの像側の面の曲率半径をR8にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.02≦d7/TTL≦0.07
−0.86≦(R7+R8)/(R7−R8)≦9.27
【請求項8】
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全長をTTL、前記第5レンズの物体側の面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像側の面の曲率半径をR10にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.02≦d9/TTL≦0.05
−3.80≦(R9+R10)/(R9−R10)≦4.40
【請求項9】
前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの軸上厚みをd11、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第6レンズの物体側の面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側の面の曲率半径をR12にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.03≦d11/TTL≦0.08
−11.91≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−1.27
−12.80≦f6/f≦−1.61
【請求項10】
前記第7レンズの焦点距離をf7、前記第7レンズの軸上厚みをd13、前記撮像光学レンズの光学全長をTTLにしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.03≦d13/TTL≦0.11
0.54≦f7/f≦2.38
【請求項11】
前記第8レンズの焦点距離をf8、前記第8レンズの軸上厚みをd15、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第8レンズの物体側の面の曲率半径をR15、前記第8レンズの像側の面の曲率半径をR16にしたときに、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.03≦d15/TTL≦0.13
−1.53≦(R15+R16)/(R15−R16)≦−0.23
−1.63≦f8/f≦−0.46
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学レンズの分野に関し、特に、スマートフォン、デジタルカメラ等の携帯端末装置、並びにモニター、PCレンズ等の撮像装置に適用される撮像光学レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォンの迅速な発展、普及に伴い、撮像レンズの研究開発、設計も飛躍的な発展を遂げ、さらに、現在の電子製品は、優れた機能及び軽量化・薄型化・小型化の外観への要求が高まっているので、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。
【0003】
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る従来のレンズは、3枚式、4枚式、さらに5枚式、6枚式のレンズ構造を用いることが多い。これらのレンズは既に良好な光学性能を持っているが、レンズの焦点距離の設定は依然としてある程度の不合理的なところがあるため、レンズの構造は良好な光学性能を有するものの、大絞り、極薄化、広角化の設計要件を満たすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、極薄化及び広角化の設計要件を満たすことができる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】
【0005】
本発明の技術考案は下記の通りである。
【0006】
撮像光学レンズであって、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、第3レンズ、正の屈折力を有する第4レンズ、負の屈折力を有する第5レンズ、負の屈折力を有する第6レンズ、正の屈折力を有する第7レンズ及び負の屈折力を有する第8レンズを備え、
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4レンズの焦点距離をf4、前記第5レンズの焦点距離をf5にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.65≦f1/f≦0.85
2.00≦f4/f≦5.00
−5.50≦f5/f≦−2.50
【0007】
さらに、前記第7レンズの物体側の面の曲率半径をR13、前記第7レンズの像側の面の曲率半径をR14にしたときに、以下の関係式を満たす。
−5.00≦(R13+R14)/(R13−R14)≦−1.00
【0008】
さらに、前記第5レンズの軸上厚みをd9、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軸上距離をd10にしたときに、以下の関係式を満たす。
1.50≦d10/d9≦2.50
【0009】
さらに、前記第1レンズの軸上厚みをd1、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第1レンズの物体側の面の曲率半径をR1、前記第1レンズの像側の面の曲率半径をR2にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.07≦d1/TTL≦0.21
−3.97≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−0.78
【0010】
さらに、前記第2レンズの焦点距離をf2、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全長をTTL、前記第2レンズの物体側の面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側の面の曲率半径をR4にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d3/TTL≦0.05
0.64≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.98
−5.71≦f2/f≦−0.97
【0011】
さらに、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記第3レンズの軸上厚みをd5、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第3レンズの物体側の面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像側の面の曲率半径をR6にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d5/TTL≦0.06
−2.74≦(R5+R6)/(R5−R6)≦2.64
−36.14≦f3/f≦7.89
【0012】
さらに、前記第4レンズの軸上厚みをd7、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第4レンズの物体側の面の曲率半径をR7、前記第4レンズの像側の面の曲率半径をR8にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d7/TTL≦0.07
−0.86≦(R7+R8)/(R7−R8)≦9.27
【0013】
さらに、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全長をTTL、前記第5レンズの物体側の面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像側の面の曲率半径をR10にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d9/TTL≦0.05
−3.80≦(R9+R10)/(R9−R10)≦4.40
【0014】
さらに、前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの軸上厚みをd11、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第6レンズの物体側の面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側の面の曲率半径をR12にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.03≦d11/TTL≦0.08
−11.91≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−1.27
−12.80≦f6/f≦−1.61
【0015】
さらに、前記第7レンズの焦点距離をf7、前記第7レンズの軸上厚みをd13、前記撮像光学レンズの光学全長をTTLにしたときに、以下の関係式を満たす。
0.03≦d13/TTL≦0.11
0.54≦f7/f≦2.38
【0016】
さらに、前記第8レンズの焦点距離をf8、前記第8レンズの軸上厚みをd15、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、前記第8レンズの物体側の面の曲率半径をR15、前記第8レンズの像側の面の曲率半径をR16にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.03≦d15/TTL≦0.13
−1.53≦(R15+R16)/(R15−R16)≦−0.23
−1.63≦f8/f≦−0.46
【発明の効果】
【0017】
本発明の有益な効果は下記の通りである。
【0018】
上記のレンズの配置形態によれば、本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学性能を有し、且つ大絞り、広角化及び極薄化の特性を有し、特に高画素用のCCD、CMOS等の撮像素子から構成される携帯電話の撮像レンズ部品と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】
【0019】
図1図1は、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図である。
図2図2は、図1に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。
図3図3は、図1に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。
図4図4は、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図である。
図5図5は、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図である。
図6図6は、図5に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。
図7図7は、図5に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。
図8図8は、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図である。
図9図9は、本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズの構造を示す図である。
図10図10は、図9に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。
図11図11は、図9に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。
図12図12は、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図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の目的、技術考案及び利点をより明確にするために、以下に、図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳しく説明する。ただし、本発明の各実施形態において、本発明に対する理解を便宜にするために、多くの技術的細部まで記載されているが、これらの技術的細部及び以下の各実施形態に基づく種々の変更及び修正がなくても、本発明が保護しようとする技術考案を実現可能であることは、当業者にとっては自明なことである。
【0021】
第1実施形態
図1には、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の構造を示している。当該撮像光学レンズ10は、8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、第6レンズL6、第7レンズL7及び第8レンズL8を備える。本実施形態において、第8レンズL8と像面Siとの間には、光学フィルターGF等の光学素子が設けられており、そのうち、光学フィルターGFはガラスカバーであってもよいし、光学フィルターであってもよい。勿論、他の実施形態において、光学フィルターGFは他の位置に配置されてもよい。
【0022】
本実施形態において、第1レンズL1は正の屈折力を有し、第2レンズL2は負の屈折力を有し、第4レンズL4は正の屈折力を有し、第5レンズL5は負の屈折力を有し、第6レンズL6は負の屈折力を有し、第7レンズL7は正の屈折力を有し、第8レンズL8は負の屈折力を有する。
【0023】
ここで、前記撮像光学レンズ10の焦点距離をf(焦点距離の単位はミリメートル(mm)である)、前記第1レンズL1の焦点距離をf1、前記第4レンズL4の焦点距離をf4、前記第5レンズL5の焦点距離をf5にしたときに、前記のf、f1、f4、f5は以下の関係式を満たす。
0.65≦f1/f≦0.85 (1)
2.00≦f4/f≦5.00 (2)
−5.50≦f5/f≦−2.50 (3)
【0024】
そのうち、関係式(1)には、第1レンズL1の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。この関係式の範囲内にあると、システムの極薄化に有利である。
【0025】
関係式(2)には、第4レンズL4の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。この関係式の範囲内にあると、光学系の性能の向上に役立つ。
【0026】
関係式(3)には、第5レンズL5の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。この関係式の範囲内にあると、第5レンズL5の焦点距離を有効的に配分し、収差の補正に有利であり、結像品質を向上させることができる。
【0027】
本実施形態において、上記のレンズの配置形態によれば、異なる屈折力を有する各レンズ(L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8)を利用して、第1レンズL1の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比、第4レンズL4の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比、及び第5レンズL5の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比を設定することで、光学系の性能の向上に役立ち、極薄化、広角化の設計要件を満たすことができる。
【0028】
好ましくは、前記第7レンズL7の物体側の面の曲率半径をR13、前記第7レンズL7の像側の面の曲率半径をR14にしたときに、以下の関係式を満たす。
−5.00≦(R13+R14)/(R13−R14)≦−1.00 (4)
【0029】
関係式(4)には、第7レンズL7の形状が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和することができ、収差を有効的に減少させることができる。
【0030】
好ましくは、第5レンズL5の軸上厚みをd9、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軸上距離をd10にしたときに、以下の関係式を満たす。
1.50≦d10/d9≦2.50 (5)
【0031】
関係式(5)には、第5レンズL5と第6レンズL6の間の空気間隔距離と、第5レンズL5の厚みとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、レンズの加工及びレンズの組立に役立つ。
【0032】
好ましくは、前記第1レンズL1の軸上厚みをd1、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第1レンズL1の物体側の面の曲率半径をR1、前記第1レンズL1の像側の面の曲率半径をR2にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.07≦d1/TTL≦0.21 (6)
−3.97≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−0.78 (7)
【0033】
関係式(6)には、第1レンズL1の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0034】
関係式(7)には、第1レンズL1の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、システムの球面収差の補正に有利である。
【0035】
好ましくは、前記第2レンズL2の焦点距離をf2、前記第2レンズL2の軸上厚みをd3、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第2レンズL2の物体側の面の曲率半径をR3、前記第2レンズL2の像側の面の曲率半径をR4にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d3/TTL≦0.05 (8)
0.64≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.98 (9)
−5.71≦f2/f≦−0.97 (10)
【0036】
関係式(8)には、第2レンズL2の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0037】
関係式(9)には、第2レンズL2の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、レンズの極薄化・広角化が進むに従って、軸上の収差の問題の補正に有利である。
【0038】
関係式(10)には、第2レンズL2の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。第2レンズL2の負の屈折力を合理的な範囲に制御することで、光学系の収差の補正に有利である。
【0039】
好ましくは、前記第3レンズL3の焦点距離をf3、前記第3レンズL3の軸上厚みをd5、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第3レンズL3の物体側の面の曲率半径をR5、前記第3レンズL3の像側の面の曲率半径をR6にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d5/TTL≦0.06 (11)
−2.74≦(R5+R6)/(R5−R6)≦2.64 (12)
−36.14≦f3/f≦7.89 (13)
【0040】
関係式(11)には、前記第3レンズL3の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0041】
関係式(12)には、前記第3レンズL3の形状が規定される。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発生を回避することができる。
【0042】
関係式(13)には、前記第3レンズL3の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。このように設定することで、焦点距離を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
【0043】
好ましくは、前記第4レンズL4の軸上厚みをd7、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第4レンズL4の物体側の面の曲率半径をR7、前記第4レンズL4の像側の面の曲率半径をR8にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d7/TTL≦0.07 (14)
−0.86≦(R7+R8)/(R7−R8)≦9.27 (15)
【0044】
関係式(14)には、前記第4レンズL4の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0045】
関係式(15)には、前記第4レンズL4の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
【0046】
好ましくは、前記第5レンズL5の軸上厚みをd9、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第5レンズL5の物体側の面の曲率半径をR9、前記第5レンズL5の像側の面の曲率半径をR10にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.02≦d9/TTL≦0.05 (16)
−3.80≦(R9+R10)/(R9−R10)≦4.40 (17)
【0047】
関係式(16)には、前記第5レンズL5の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0048】
関係式(17)には、前記第5レンズL5の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
【0049】
好ましくは、前記第6レンズL6の焦点距離をf6、前記第6レンズL6の軸上厚みをd11、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第6レンズL6の物体側の面の曲率半径をR11、前記第6レンズL6の像側の面の曲率半径をR12にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.03≦d11/TTL≦0.08 (18)
−11.91≦(R11+R12)/(R11−R12)≦−1.27 (19)
−12.80≦f6/f≦−1.61 (20)
【0050】
関係式(18)には、前記第6レンズL6の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0051】
関係式(19)には、前記第6レンズL6形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
【0052】
関係式(20)には、前記第6レンズL6の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。このように設定することで、焦点距離を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
【0053】
好ましくは、前記第7レンズL7の焦点距離をf7、前記第7レンズL7の軸上厚みをd13、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、以下の関係式を満たす。
0.03≦d13/TTL≦0.11 (21)
0.54≦f7/f≦2.38 (22)
【0054】
関係式(21)には、前記第7レンズL7の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0055】
関係式(22)には、前記第7レンズL7の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。このように設定することで、焦点距離を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
【0056】
好ましくは、前記第8レンズL8の焦点距離をf8、前記第8レンズL8の軸上厚みをd15、前記撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、前記第8レンズL8の物体側の面の曲率半径をR15、前記第8レンズL8の像側の面の曲率半径をR16にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.03≦d15/TTL≦0.13 (23)
−1.53≦(R15+R16)/(R15−R16)≦−0.23 (24)
−1.63≦f8/f≦−0.46 (25)
【0057】
関係式(23)には、前記第8レンズL8の軸上厚みと撮像光学レンズ10の光学全長との比が規定される。これにより、極薄化の実現に有利である。
【0058】
関係式(24)には、前記第8レンズL8形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
【0059】
関係式(25)には、前記第8レンズL8の焦点距離と撮像光学レンズ10全体の焦点距離との比が規定される。このように設定することで、焦点距離を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
【0060】
当該撮像光学レンズ10の光学全長をTTL、像高をIHにしたときに、TTL/IH≦1.25の関係式が設立され、それと共に、FNO≦1.95、FOV≧80°の関係式が設立される。これにより、大絞り、極薄化の要件を満たすことができる。
【0061】
なお、収差を削減し、さらにレンズの使用数を減少させるように、レンズの表面は非球面に設定することができ、非球面は球面以外の形状に容易に作成可能であり、多くの制御変数を得ることができる。これによって、本発明に係る撮像光学レンズ10の全長を効果的に短縮することができる。本発明の実施例において、各レンズの物体側の面及び像側の面はいずれも非球面である。
【0062】
以下、実施例を用いて、本発明に係る撮像光学レンズ10を説明する。各実施例に記載の符号は以下の通りであり、焦点距離、軸上距離、曲率半径、軸上厚み、変曲点位置及び停留点位置の単位はいずれもmmである。
【0063】
好ましくは、高品質な結像性能を得られるように、前記レンズの物体側の面及び/又は像側の面に、変曲点及び/又は停留点がさらに設けられていてもよい。具体的な実施案については、後述する。
【0064】
図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の構造を示す図である。以下には、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の設定データを示す。
【0065】
表1には、本発明の第1実施形態における撮像光学レンズ10を構成する第1レンズL1〜第8レンズL8の物体側と像側の曲率半径R、レンズの軸上厚み、レンズ間の距離d、屈折率nd及びアッベ数vdを示す。表2には、撮像光学レンズ10の円錐係数k及び非球面係数を示す。なお、本実施形態では、距離、半径、及び厚みの単位はいずれもミリメートル(mm)である。
【0066】
【表1】
【0067】
ここで、各符号の意味は、以下の通りである。
R :光学面の曲率半径
S1 :絞り
R1 :第1レンズL1の物体側の面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像側の面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側の面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像側の面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側の面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像側の面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側の面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像側の面の曲率半径
R9 :第5レンズL5の物体側の面の曲率半径
R10 :第5レンズL5の像側の面の曲率半径
R11 :第6レンズL6の物体側の面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像側の面の曲率半径
R13 :第7レンズL7の物体側の面の曲率半径
R14 :第7レンズL7の像側の面の曲率半径
R15 :第8レンズL8の物体側の面の曲率半径
R16 :第8レンズL8の像側の面の曲率半径
R17 :光学フィルターGFの物体側の面の曲率半径
R18 :光学フィルターGFの像側の面の曲率半径
d :レンズの軸上厚み、又は、隣接するレンズ間の軸上距離
d0 :絞りS1から第1レンズL1の物体側の面までの軸上距離
d1 :第1レンズL1の軸上厚み
d2 :第1レンズL1の像側の面から第2レンズL2の物体側の面までの軸上距離
d3 :第2レンズL2の軸上厚み
d4 :第2レンズL2の像側の面から第3レンズL3の物体側の面までの軸上距離
d5 :第3レンズL3の軸上厚み
d6 :第3レンズL3の像側の面から第4レンズL4の物体側の面までの軸上距離
d7 :第4レンズL4の軸上厚み
d8 :第4レンズL4の像側の面から第5レンズL5の物体側の面までの軸上距離
d9 :第5レンズL5の軸上厚み
d10 :第5レンズL5の像側の面から第6レンズL6の物体側の面までの軸上距離
d11 :第6レンズL6の軸上厚み
d12 :第6レンズL6の像側の面から第7レンズL7の物体側の面までの軸上距離
d13 :第7レンズL7の軸上厚み
d14 :第7レンズL7の像側の面から第8レンズL8の物体側の面までの軸上距離
d15 :第8レンズL8の軸上厚み
d16 :第8レンズL8の像側の面から光学フィルターの物体側の面までの軸上距離
d17 :光学フィルターGFの軸上厚み
d18 :光学フィルターGFの像側の面から像面Siまでの軸上距離
nd :d線の屈折率
nd1 :第1レンズL1の屈折率
nd2 :第2レンズL2の屈折率
nd3 :第3レンズL3の屈折率
nd4 :第4レンズL4の屈折率
nd5 :第5レンズL5の屈折率
nd6 :第6レンズL6の屈折率
nd7 :第7レンズL7の屈折率
nd8 :第8レンズL8の屈折率
ndg :光学フィルターGF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
v7 :第7レンズL7のアッベ数
v8 :第8レンズL8のアッベ数
vg :光学フィルターGFのアッベ数
【0068】
【表2】
【0069】
表2において、kは円錐係数であり、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20は非球面係数である。
【0070】
なお、本実施形態における各レンズの非球面は下記関係式(26)で示される非球面を使用することが好ましいが、下記関係式(26)で具体的に示されたのは一例に過ぎず、実際には、この関係式(26)で示される非球面多項式に限定されるものではない。
y=(x/R)/[1+{1−(k+1)(x/R)}1/2]+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16+A18x18+A20x20 (26)
【0071】
表3、表4は、本発明の実施例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定データを示す。ここで、P1R1、P1R2は、それぞれ第1レンズL1の物体側の面と像側の面を示し、P2R1、P2R2は、それぞれ第2レンズL2の物体側の面と像側の面を示し、P3R1、P3R2は、それぞれ第3レンズL3の物体側の面と像側の面を示し、P4R1、P4R2は、それぞれ第4レンズL4の物体側の面と像側の面を示し、P5R1、P5R2は、それぞれ第5レンズL5の物体側の面と像側の面を示し、P6R1、P6R2は、それぞれ第6レンズL6の物体側の面と像側の面を示し、P7R1、P7R2は、それぞれ第7レンズL7の物体側の面と像側の面を示し、P8R1、P8R2は、それぞれ第8レンズL8の物体側の面と像側の面を示す。また、「変曲点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設けら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り、「停留点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設けら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。
【0072】
【表3】
【0073】
【表4】
【0074】
また、後記の表13には、第1実施形態における諸数値及び関係式に規定されたパラメータに対応する値を示す。
【0075】
図2図3はそれぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm及び470nmの光が第1実施形態の撮像光学レンズ10を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。図4は、波長555nmの光が第1実施形態の撮像光学レンズ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。
【0076】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ10の入射瞳径が4.677mmであり、全視野の像高が8.000mmであり、対角線方向の画角が80.00°である。これにより、前記撮像光学レンズ10は広角化、極薄化となり、その軸上、軸外の色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0077】
第2実施形態
図5は、本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20の構造を示す図である。第2実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであり、符号の意味も第1実施形態と同様であり、以下、異なる点のみを示す。
【0078】
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の設定データを示す。
【0079】
【表5】
【0080】
【表6】
【0081】
表7、表8は、本発明の実施例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定データを示す。
【0082】
【表7】
【0083】
【表8】
【0084】
また、後記の表13には、第2実施形態における諸数値及び関係式で規定されたパラメータに対応する値を示す。
【0085】
図6図7はそれぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm及び470nmの光が第2実施形態に係る撮像光学レンズ20を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。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図であり、図8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。
【0086】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ10の入射瞳径が4.643mmであり、全視野の像高が8.000mmであり、対角線方向の画角が80.00°である。これにより、前記撮像光学レンズ20は広角化、極薄化となり、その軸上、軸外の色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0087】
第3実施形態
図9は、本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30の構造を示す図である。第3実施形態は、第1実施形態とほぼ同じであり、第3実施形態において、符号の意味も第1実施形態と同様であり、以下、異なる点のみを示す。
【0088】
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の設定データを示す。
【0089】
【表9】
【0090】
【表10】
【0091】
表11、表12は、本発明の実施例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定データを示す。
【0092】
【表11】
【0093】
【表12】
【0094】
また、後記の表31には、第3実施形態における諸数値及び関係式で規定されたパラメータに対応する値を示す。
【0095】
図10図11はそれぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm、及び470nmの光が第3実施形態に係る撮像光学レンズ30を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。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図であり、図12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。
【0096】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ30の入射瞳径が4.679mmであり、全視野の像高が8.000mmであり、対角線方向の画角が80.00°である。これにより、前記撮像光学レンズ30は広角化、極薄化となり、その軸上、軸外の色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0097】
下記の表13には、上記の関係式ごとに本実施形態における各関係式に対応する数値を示しており、明らかに、本実施形態の撮像光学レンズは、上記の関係式を満たしている。
【0098】
【表13】
【0099】
以上に説明されたのは、本発明の実施例に過ぎず、当業者にとっては、本発明の構想から逸脱しない限り、さらに改良することができ、これらの改良はいずれも本発明の保護範囲に含まれると理解できるはずである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12