特開 2022-51641 撮像光学レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022051641

(43)【公開日】2022-04-01

(54)【発明の名称】撮像光学レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20220325BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20220325BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G02B13/18

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020210870

(22)【出願日】2020-12-19

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-08-11

(31)【優先権主張番号】202010991721.9

(32)【優先日】2020-09-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】520358209

【氏名又は名称】レイテック オプティカル （ジョウシュウ） カンパニーリミテッド

(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】孫偉

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087LA01

2H087PA05

2H087PA17

2H087PB05

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA12

2H087QA14

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA37

2H087QA42

2H087QA45

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA34

2H087RA43

2H087UA01

(57)【要約】

【課題】本発明には、撮像光学レンズが提供される。
【解決手段】撮像光学レンズは、合計５枚のレンズを備え、５枚のレンズは、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、正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、及び負の屈折力を有する第５レンズであり、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レンズの軸上厚みをｄ３、第３レンズの軸上厚みをｄ５、第４レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ７、第４レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ８にしたときに、１．２０≦ｆ１／ｆ≦４．００、１．８０≦ｄ５／ｄ３≦３．５０、１．５０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）の関係式を満たす。当該撮像光学レンズは、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像光学レンズであって、
合計５枚のレンズを備え、前記５枚のレンズは、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、正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、及び負の屈折力を有する第５レンズであり、
そのうち、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レンズの軸上厚みをｄ３、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第４レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の中心曲率半径を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撮像光学レンズ。
１．２０≦ｆ１／ｆ≦４．００
１．８０≦ｄ５／ｄ３≦３．５０
１．５０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）

【請求項2】

前記第２レンズの焦点距離をｆ２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≦ｆ２／ｆ

【請求項3】

前記第１レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ２、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。
－５．１６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．１０
０．０５≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３

【請求項4】

前記第２レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ４、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。
－１１３．９３≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１６８．９６
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１６

【請求項5】

前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ６、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。
０．４４≦ｆ３／ｆ≦１．７４
０．７１≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦７．６４
０．０９≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３１

【請求項6】

前記第４レンズの焦点距離をｆ４、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。
－４４１．９３≦ｆ４／ｆ≦－０．９５
０．０３≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１３

【請求項7】

前記第５レンズの焦点距離をｆ５、前記第５レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１０、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。
－７．６１≦ｆ５／ｆ≦－１．１１
２．０５≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦１０．３８
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１８

【請求項8】

前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ、前記撮像光学レンズの像高をＩＨ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。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４３

【請求項9】

前記撮像光学レンズの画角をＦＯＶ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。
ＦＯＶ≧１００°

【請求項10】

前記撮像光学レンズの絞り値をＦＮＯ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。
ＦＮＯ≦２．３０

【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、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】

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ニーズがますます高まっているが、一般的な撮像レンズの感光素子は、通常、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－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｃｔｏｒ Ｓｅｎｓｏｒ、ＣＭＯＳ Ｓｅｎｓｏｒ）の２種類程度しかなく、また、半導体製造工程技術の向上により、感光素子の画素サイズが縮小され、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、又は４枚式のレンズ構造を用いることが多い。しかしながら、技術の進化及びユーザの多様化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、システムの結像品質に対する要求が高くなってきているなか、５枚式のレンズ構造も徐々にレンズの設計に現れている。一般的な５枚のレンズは既に良好な光学性能を有するが、その屈折力、レンズピッチ及びレンズ形状は依然としてある程度の不合理的なところがあり、その結果としてレンズの構造は良好な光学性能を有するものの、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができない。

【0004】

従って、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化、極薄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必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記の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、広角化、極薄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】

【0006】

本発明の技術考案は下記の通りである。

【0007】

撮像光学レンズであって、前記撮像光学レンズは、合計５枚のレンズを備え、前記５枚のレンズは、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、正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、及び負の屈折力を有する第５レンズであり、
そのうち、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レンズの軸上厚みをｄ３、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第４レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ８にしたときに、以下の関係式を満たす。
１．２０≦ｆ１／ｆ≦４．００
１．８０≦ｄ５／ｄ３≦３．５０
１．５０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）

【0008】

好ましくは、前記第２レンズの焦点距離をｆ２にしたときに、以下の関係式を満たす。
５．００≦ｆ２／ｆ

【0009】

好ましくは、前記第１レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ２、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
－５．１６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．１０
０．０５≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３

【0010】

好ましくは、前記第２レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ４、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。
－１１３．９３≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１６８．９６
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１６

【0011】

好ましくは、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ６、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。
０．４４≦ｆ３／ｆ≦１．７４
０．７１≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦７．６４
０．０９≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３１

【0012】

好ましくは、前記第４レンズの焦点距離をｆ４、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
－４４１．９３≦ｆ４／ｆ≦－０．９５
０．０３≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１３

【0013】

好ましくは、前記第５レンズの焦点距離をｆ５、前記第５レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１０、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
－７．６１≦ｆ５／ｆ≦－１．１１
２．０５≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦１０．３８
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１８

【0014】

好ましくは、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ、前記撮像光学レンズの像高をＩＨにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４３

【0015】

好ましくは、前記撮像光学レンズの画角をＦＯＶにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＦＯＶ≧１００°

【0016】

好ましくは、前記撮像光学レンズの絞り値をＦＮＯにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＦＮＯ≦２．３０

【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】

本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学性能を有すると共に、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができ、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】

本発明の実施形態における技術考案をより明確に説明するために、以下、実施形態の記載に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に記載された図面は本発明の幾つかの実施形態に過ぎず、当業者にとっては、発明的努力をしなくても、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもでき、そのうち、

【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。

【図13】図１３は、本発明の第４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14】図１４は、図１３に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。

【図15】図１５は、図１３に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。

【図16】図１６は、図１３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17】図１７は、本発明の第５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18】図１８は、図１７に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。

【図19】図１９は、図１７に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。

【図20】図２０は、図１７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】

以下、図面及び実施形態を組み合わせて本発明をさらに説明する。

【0021】

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、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。しかし、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化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。

【0022】

（第１実施形態）
図面を参照すると、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。図１において、左側は物体側であり、右側は像側である。撮像光学レンズ１０は、合計５枚のレンズを備え、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及び第５レンズＬ５を含む。第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間には、光学フィルター（ｆｉｌｔｅｒ）ＧＦ等の光学素子が設けられてもよい。

【0023】

本実施形態において、第１レンズＬ１の材質がプラスチックであり、第２レンズＬ２の材質がプラスチックであり、第３レンズＬ３の材質がプラスチックであり、第４レンズＬ４の材質がプラスチックであり、第５レンズＬ５の材質がプラスチックである。他の実施形態では、各レンズは他の材質であってもよい。

【0024】

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は正の屈折力を有し、第３レンズＬ３は正の屈折力を有し、第４レンズＬ４は負の屈折力を有し、第５レンズＬ５は負の屈折力を有する。

【0025】

本実施形態において、上記の撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、上記の第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、上記の第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３、上記の第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５、上記の第４レンズＬ４の物体側の面の中心曲率半径をＲ７、上記の第４レンズＬ４の像側の面の中心曲率半径をＲ８にしたときに、以下の関係式を満たす。
１．２０≦ｆ１／ｆ≦４．００ （１）
１．８０≦ｄ５／ｄ３≦３．５０ （２）
１．５０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８） （３）

【0026】

ここで、関係式（１）には、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１と撮像光学レンズ１０の焦点距離ｆとの比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、収差を減少させて、結像品質を向上させることに寄与する。

【0027】

関係式（２）には、ｄ５／ｄ３が上記の条件を満たす場合、第３レンズＬ３と第２レンズＬ２の軸上厚みを効果的に配分することができ、レンズの加工に有利である。

【0028】

関係式（３）には、第４レンズＬ４の形状が規定されており、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し、収差を有効的に減少させることができる。

【0029】

上記の撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、上記の第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２にしたときに、５．００≦ｆ２／ｆの関係式が設立され、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２と撮像光学レンズ１０の焦点距離ｆとの比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、性能を向上させることに寄与する。

【0030】

本実施形態において、第１レンズＬ１について、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成される。

【0031】

上記の第１レンズＬ１の物体側の面の中心曲率半径をＲ１、上記の第１レンズＬ１の像側の面の中心曲率半径をＲ２にしたときに、－５．１６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．１０の関係式が設立される。第１レンズＬ１の形状を合理的に制御することで、第１レンズＬ１はシステムの球面収差を効果的に補正することができる。また、－３．２３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．１２であることが好ましい。

【0032】

上記の第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１、上記の撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０５≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１８であることが好ましい。

【0033】

本実施形態において、第２レンズＬ２について、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成される。

【0034】

上記の第２レンズＬ２の物体側の面の中心曲率半径をＲ３、上記の第２レンズＬ２の像側の面の中心曲率半径をＲ４にしたときに、－１１３．９３≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１６８．９６の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定されている。この関係式の範囲内にあると、レンズの極薄・広角化が進むに従って、軸上色収差の問題の補正に有利である。また、－７１．２１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１３５．１７であることが好ましい。

【0035】

上記の第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３、上記の撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１６の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０５≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１３であることが好ましい。

【0036】

本実施形態において、第３レンズＬ３について、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成される。

【0037】

上記の第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、上記の撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆにしたときに、０．４４≦ｆ３／ｆ≦１．７４の関係式が設立され、屈折力を適切に配分することにより、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。また、０．７０≦ｆ３／ｆ≦１．３９であることが好ましい。

【0038】

上記の第３レンズＬ３の物体側の面の中心曲率半径をＲ５、上記の第３レンズＬ３の像側の面の中心曲率半径をＲ６にしたときに、０．７１≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦７．６４の関係式が設立され、第３レンズＬ３の形状が規定されている。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し、収差を有効的に減少させることができる。また、１．１４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦６．１１であることが好ましい。

【0039】

上記の第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５、上記の撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０９≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３１の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．１４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．２５であることが好ましい。

【0040】

本実施形態において、第４レンズＬ４について、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成される。

【0041】

上記の第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、上記の撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆにしたときに、－４４１．９３≦ｆ４／ｆ≦－０．９５の関係式が設立され、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４と撮像光学レンズ１０の焦点距離ｆとの比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、光学系の性能を向上させることに寄与する。また、－２７６．２１≦ｆ４／ｆ≦－１．１８であることが好ましい。

【0042】

上記の第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７、上記の撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０３≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１３の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１０であることが好ましい。

【0043】

本実施形態において、第５レンズＬ５について、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成される。

【0044】

上記の第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５、上記の撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆにしたときに、－７．６１≦ｆ５／ｆ≦－１．１１の関係式が設立され、第５レンズＬ５を限定することで、撮像光学レンズ１０の光線角度を緩やかにし、公差感度を効果的に低減させることができる。また、－４．７６≦ｆ５／ｆ≦－１．３９であることが好ましい。

【0045】

上記の第５レンズＬ５の物体側の面の中心曲率半径をＲ９、上記の第５レンズＬ５の像側の面の中心曲率半径をＲ１０にしたときに、２．０５≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦１０．３８の関係式が設立され、第５レンズＬ５の形状が規定されている。この関係式の範囲内にあると、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。また、３．２７≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦８．３０であることが好ましい。

【0046】

上記の第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９、上記の撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１８の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０６≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４であることが好ましい。

【0047】

理解できるように、他の実施形態では、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５の物体側の面と像側の面の面型は、他の凹、凸の分布形態とされてもよい。

【0048】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは２．３０以下である。これにより、大絞りを実現し、結像性能が優れている。

【0049】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の画角ＦＯＶは１００°以上である。これにより、広角化を実現できる。

【0050】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、撮像光学レンズ１０の像高をＩＨにしたときに、ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４３の関係式が設立される。これにより、極薄化を実現できる。

【0051】

本発明に係る撮像光学レンズ１０の焦点距離、各レンズの焦点距離及び中心曲率半径が上述した関係式を満たす場合、撮像光学レンズ１０は、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができる。当該撮像光学レンズ１０の特性によれば、当該撮像光学レンズ１０は特に高画素用の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。

【0052】

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る。焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、軸上厚み、変曲点位置及び停留点位置の単位は、ｍｍである。

【0053】

ＴＴＬ：光学全長（第１レンズＬ１の物体側の面から像面Ｓｉまでの軸上距離）、単位はｍｍである。

【0054】

絞り値ＦＮＯ：撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径の比。

【0055】

また、高品質な結像需要を満たすように、各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もよい。具体的な実施案については、後述する。

【0056】

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の設定データを示す。

【0057】

【表1】

【0058】

ここで、各符号の意味は、以下の通りである。
Ｓ１ ：絞り
Ｒ ：光学面の中心の曲率半径
Ｒ１ ：第１レンズＬ１の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ２ ：第１レンズＬ１の像側の面の中心曲率半径
Ｒ３ ：第２レンズＬ２の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ４ ：第２レンズＬ２の像側の面の中心曲率半径
Ｒ５ ：第３レンズＬ３の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ６ ：第３レンズＬ３の像側の面の中心曲率半径
Ｒ７ ：第４レンズＬ４の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ８ ：第４レンズＬ４の像側の面の中心曲率半径
Ｒ９ ：第５レンズＬ５の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１０ ：第５レンズＬ５の像側の面の中心曲率半径
Ｒ１１ ：光学フィルターＧＦの物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１２ ：光学フィルターＧＦの像側の面の中心曲率半径
ｄ ：レンズの軸上厚み、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の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１２ ：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
ｎｄｇ ：光学フィルター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
ｖｇ ：光学フィルターＧＦのアッベ数

【0059】

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のデータを示す。

【0060】

【表2】

【0061】

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。
ｙ＝（ｘ^２／Ｒ）／｛１＋［１－（ｋ＋１）（ｘ^２／Ｒ^２）］^１／２｝＋Ａ４ｘ^４＋Ａ６ｘ^６＋Ａ８ｘ^８＋Ａ１０ｘ^１０＋Ａ１２ｘ^１２＋Ａ１４ｘ^１４＋Ａ１６ｘ^１６＋Ａ１８ｘ^１８＋Ａ２０ｘ^２０ （４）

【0062】

ここで、ｘは非球面曲線上の点と光軸との垂直距離であり、ｙは非球面深さ（非球面における光軸から離れた距離がｘである点と、非球面光軸上の頂点に接する接平面との垂直距離）である。

【0063】

各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式（４）で表される非球面を使用しているが、本発明は、この式（４）の非球面多項式に限定されるものではない。

【0064】

表３、表４は、本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。

【0065】

【表3】

【0066】

【表4】

【0067】

図２、図３は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ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。

【0068】

また、後記の表２１には、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態、第５実施形態における各パラメータ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。

【0069】

表２１に示されるように、第１実施形態は、各関係式を満たしている。

【0070】

本実施形態において、上記の撮像光学レンズ１０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．１５７ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１１ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１００．００°である。これにより、撮像光学レンズ１０は、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

【0071】

（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、以下の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで同じ部分について再び説明しなく、異なる点のみを以下に示す。

【0072】

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。

【0073】

【表5】

【0074】

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のデータを示す。

【0075】

【表6】

【0076】

表７、表８は、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定データを示す。

【0077】

【表7】

【0078】

【表8】

【0079】

図６、図７は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、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る。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。

【0080】

表２１に示されるように、本実施形態に係る撮像光学レンズ２０は、上述した各関係式を満たしている。

【0081】

本実施形態において、上記の撮像光学レンズ２０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．１４３ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１１ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１００．００°である。これにより、撮像光学レンズ２０は、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

【0082】

（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、以下の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで同じ部分について再び説明しなく、異なる点のみを以下に示す。

【0083】

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。

【0084】

【表9】

【0085】

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のデータを示す。

【0086】

【表10】

【0087】

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定データを示す。

【0088】

【表11】

【0089】

【表12】

【0090】

図１０、図１１は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、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る。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。

【0091】

表２１に示されるように、本実施形態に係る撮像光学レンズ３０は、上述した各関係式を満たしている。

【0092】

本実施形態において、上記の撮像光学レンズ３０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．１３４ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１１ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１００．００°である。これにより、上記の撮像光学レンズ３０は、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

【0093】

（第４実施形態）
図１３は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０の構造を示す図である。第４実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、以下の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで同じ部分について再び説明しなく、異なる点のみを以下に示す。

【0094】

表１３、表１４は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０の設定データを示す。

【0095】

【表13】

【0096】

表１４は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０における各レンズの非球面のデータを示す。

【0097】

【表14】

【0098】

表１５、表１６は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０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。

【0099】

【表15】

【0100】

【表16】

【0101】

図１４、図１５は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍの光が第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０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１６は、波長５５５ｎｍの光が第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。図１６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。

【0102】

表２１に示されるように、本実施形態に係る撮像光学レンズ４０は、上述した各関係式を満たしている。

【0103】

本実施形態において、上記の撮像光学レンズ４０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．１７０ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１１ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１００．００°である。これにより、上記の撮像光学レンズ４０は、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

【0104】

（第５実施形態）
図１７は、本発明の第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０の構造を示す図である。第５実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、以下の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで同じ部分について再び説明しなく、異なる点のみを以下に示す。

【0105】

本実施形態において、第１レンズＬ１の像側の面が近軸において凹面に形成される。

【0106】

表１７、表１８は、本発明の第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０の設定データを示す。

【0107】

【表17】

【0108】

表１８は、本発明の第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０における各レンズの非球面のデータを示す。

【0109】

【表18】

【0110】

表１９、表２０は、本発明の第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０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。

【0111】

【表19】

【0112】

【表20】

【0113】

図１８、図１９は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍの光が第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０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２０は、波長５５５ｎｍの光が第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。図２０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。

【0114】

表２１に示されるように、本実施形態に係る撮像光学レンズ５０は、上述した各関係式を満たしている。

【0115】

本実施形態において、上記の撮像光学レンズ３０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．１１０ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１１ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１０１．２０°である。これにより、上記の撮像光学レンズ５０は、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

【0116】

【表21】

【0117】

上述したのは、本発明の具体的な実施形態に過ぎない。本発明の主旨から逸脱しない範囲で改良を行うこともでき、これらの改良はいずれも本発明の保護範囲に属することは、当業者であれば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】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【手続補正書】

【提出日】2021-06-28

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【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、正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、及び負の屈折力を有する第５レンズから構成され、
そのうち、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レンズの軸上厚みをｄ３、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第４レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の中心曲率半径を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撮像光学レンズ。
１．２０≦ｆ１／ｆ≦４．００
１．８０≦ｄ５／ｄ３≦３．５０
１．５０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）