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(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】P2023147143
(43)【公開日】2023-10-12
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/04 20060101AFI20231004BHJP
   G02B 13/18 20060101ALN20231004BHJP
【FI】
G02B13/04 D
G02B13/18
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022097781
(22)【出願日】2022-06-17
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-10-12
(31)【優先権主張番号】202210317747.4
(32)【優先日】2022-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】320011719
【氏名又は名称】エーエーシー オプティックス (ソシュウ) 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】楊福臻
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA03
2H087NA14
2H087PA06
2H087PA18
2H087PB07
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA34
2H087QA39
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
(57)【要約】
【課題】本発明は、光学レンズの分野に関し、撮像光学レンズを開示する。
【解決手段】物体側から像側に向かって、順に、負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、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、負の屈折力を有する第6レンズ、及び屈折力を有する第7レンズを含み、ここで、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、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5レンズと前記第6レンズの合成焦点距離をf56、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にしたときに、6.00≦TTL/f≦9.00、1.50≦f2/f1≦5.00、-12.00≦f56/f≦-4.00、1.50≦d3/d5≦5.00の関係式を満たす。
【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、
物体側から像側に向かって、順に、負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、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、負の屈折力を有する第6レンズ、及び屈折力を有する第7レンズを含み、
そのうち、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、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5レンズと前記第6レンズの合成焦点距離をf56、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。
6.00≦TTL/f≦9.00
1.50≦f2/f1≦5.00
-12.00≦f56/f≦-4.00
1.50≦d3/d5≦5.00
【請求項2】
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。
-1.00<(R5+R6)/(R5-R6)≦0
【請求項3】
前記第7レンズの物体側の面の中心曲率半径をR13、前記第7レンズの像側の面の中心曲率半径を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。
R14/R13≦-2.00
【請求項4】
前記第1レンズは、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、
前記第1レンズの焦点距離をf1、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。
-4.54≦f1/f≦-1.13
0.72≦(R1+R2)/(R1-R2)≦2.83
0.02≦d1/TTL≦0.08
【請求項5】
前記第2レンズは、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、
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、前記第2レンズの軸上厚みをd3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。
-20.50≦f2/f≦-2.28
-8.21≦(R3+R4)/(R3-R4)≦-0.86
0.08≦d3/TTL≦0.37
【請求項6】
前記第3レンズは、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、
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。
1.13≦f3/f≦4.19
0.03≦d5/TTL≦0.16
【請求項7】
前記第4レンズは、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、
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、前記第4レンズの軸上厚みをd7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。
1.48≦f4/f≦6.27
-1.03≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.15
0.02≦d7/TTL≦0.17
【請求項8】
前記第5レンズは、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、
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。
0.64≦f5/f≦3.89
-0.29≦(R9+R10)/(R9-R10)≦0.70
0.03≦d9/TTL≦0.13
【請求項9】
前記第6レンズは、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凹面に形成され、
前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側の面の中心曲率半径をR11、前記第6レンズの像側の面の中心曲率半径をR12、前記第6レンズの軸上厚みをd11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。
-4.15≦f6/f≦-0.61
-1.93≦(R11+R12)/(R11-R12)≦0.01
0.01≦d11/TTL≦0.03
【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。
f7/f≦7.39
0.05≦d13/TTL≦0.32
【請求項11】
前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ及び前記第7レンズは、何れもガラス材質であることを特徴とする請求項1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、車載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、さまざまなスマートデバイスの登場に伴い、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あり、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・ポータブル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光学レンズは、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、レンズは、複数のレンズ構造を用いることが多い。また、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、7枚式のレンズ構造徐々にレンズの設計に現れている。
【0004】
従って、優れた光学特性を有し、小さい体積を有し、収差が十分に補正される広角撮像レンズに対する要望が高まっている。
【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、極薄化、超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】
【0006】
上記の技術的課題を解決するために、本発明の実施形態には、撮像光学レンズが提供され、前記撮像光学レンズは、物体側から像側に向かって、順に、負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、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、負の屈折力を有する第6レンズ及び屈折力を有する第7レンズを含み、
そのうち、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、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5レンズと前記第6レンズの合成焦点距離をf56、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
6.00≦TTL/f≦9.00
1.50≦f2/f1≦5.00
-12.00≦f56/f≦-4.00
1.50≦d3/d5≦5.00
【0007】
好ましくは、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
-1.00<(R5+R6)/(R5-R6)≦0
【0008】
好ましくは、前記第7レンズの物体側の面の中心曲率半径をR13、前記第7レンズの像側の面の中心曲率半径をR14にしたときに、以下の関係式を満たす。
R14/R13≦-2.00
【0009】
好ましくは、前記第1レンズは、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、前記第1レンズの焦点距離をf1、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
-4.54≦f1/f≦-1.13
0.72≦(R1+R2)/(R1-R2)≦2.83
0.02≦d1/TTL≦0.08
【0010】
好ましくは、前記第2レンズは、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、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、前記第2レンズの軸上厚みをd3にしたときに、以下の関係式を満たす。
-20.50≦f2/f≦-2.28
-8.21≦(R3+R4)/(R3-R4)≦-0.86
0.08≦d3/TTL≦0.37
【0011】
好ましくは、前記第3レンズは、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、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
1.13≦f3/f≦4.19
0.03≦d5/TTL≦0.16
【0012】
好ましくは、前記第4レンズは、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、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、前記第4レンズの軸上厚みをd7にしたときに、以下の関係式を満たす。
1.48≦f4/f≦6.27
-1.03≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.15
0.02≦d7/TTL≦0.17
【0013】
好ましくは、前記第5レンズは、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、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
0.64≦f5/f≦3.89
-0.29≦(R9+R10)/(R9-R10)≦0.70
0.03≦d9/TTL≦0.13
【0014】
好ましくは、前記第6レンズは、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凹面に形成され、前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側の面の中心曲率半径をR11、前記第6レンズの像側の面の中心曲率半径をR12、前記第6レンズの軸上厚みをd11にしたときに、以下の関係式を満たす。
-4.15≦f6/f≦-0.61
-1.93≦(R11+R12)/(R11-R12)≦0.01
0.01≦d11/TTL≦0.03
【0015】
好ましくは、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
f7/f≦7.39
0.05≦d13/TTL≦0.32
【0016】
好ましくは、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ及び前記第7レンズは、何れもガラス材質である。
【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】
本発明の撮像光学レンズは、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】
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、比較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。
【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、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。
【0021】
(第1実施形態)
図面を参照すると、本発明には、撮像光学レンズ10が提供される。図1に示されたのは、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10である。当該撮像光学レンズ10は、合わせて合計7枚のレンズを含む。具体的に、撮像光学レンズ10は、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、絞りS1、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7を備える。第7レンズL7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く、本実施形態では、2枚の光学フィルターGF1、GF2を含む。
【0022】
本実施形態において、第1レンズL1の材質がガラスであり、第2レンズL2の材質がガラスであり、第3レンズL3の材質がガラスであり、第4レンズL4の材質がガラスであり、第5レンズL5の材質がガラスであり、第6レンズL6の材質がガラスであり、第7レンズL7の材質がガラスである。レンズはガラスの材質を採用することで、光学性能を向上させることができる。他の選択可能な実施形態では、各レンズは他の材質であってもよい。
【0023】
本実施形態において、第2レンズL2、第7レンズL7の物体側の面と像側の面は、いずれも非球面であり、他のレンズの物体側の面と像側の面はいずれも球面である。
【0024】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の焦点距離をf、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、6.00≦TTL/f≦9.00の関係式が設立され、撮像光学レンズ10の光学全長と焦点距離との比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、極薄化の効果を実現することに寄与する。
【0025】
第1レンズL1の焦点距離をf1、第2レンズL2の焦点距離をf2にしたときに、1.50≦f2/f1≦5.00の関係式が設立され、第2レンズL2の焦点距離と第1レンズL1の焦点距離との比が規定されており、焦点距離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。
【0026】
第5レンズL5及び第6レンズL6は接着接合され、第5レンズL5と第6レンズL6の合成焦点距離をf56にしたときに、-12.00≦f56/f≦-4.00の関係式が設立され、第5レンズと第6レンズの合成焦点距離と撮像光学レンズ10の焦点距離との比が規定されており、焦点距離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。
【0027】
第2レンズL2の軸上厚みをd3、第3レンズL3の軸上厚みをd5にしたときに、1.50≦d3/d5≦5.00の関係式が設立され、第2レンズL2の厚みと第3レンズL3の厚みとの比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、撮像光学レンズ10の光学全長を短縮することに寄与し、極薄化の効果を実現する。
【0028】
第3レンズL3の物体側の面の中心曲率半径をR5、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、-1.00<(R5+R6)/(R5-R6)≦0の関係式が設立され、第3レンズの形状が規定されており、システムの像面湾曲量を効果的に均衡させるとができ、中心視野の像面湾曲のオフセット量を5μm未満にする。
【0029】
第7レンズL7の物体側の面の中心曲率半径をR13、第7レンズL7の像側の面の中心曲率半径をR14にしたときに、R14/R13≦-2.00の関係式が設立され、第7レンズの形状が規定されており、撮像レンズの非点収差と歪曲収差の補正に有利であり、歪曲収差|Distortion|を65.0%以下にし、ケラレ(Vignetting)発生の可能性を低減する。
【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凹面に形成され、負の屈折力を有する。
【0031】
他の選択可能な実施形態では、第1レンズL1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。
【0032】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第1レンズL1の焦点距離をf1にしたときに、-4.54≦f1/f≦-1.13の関係式が設立され、第1レンズL1の負の屈折力と全体の焦点距離との比が規定されている。この関係式の範囲内にあると、第1レンズL1が適宜な負の屈折力を有することで、システムの収差を低減させると共に、撮像光学レンズ10の極薄化、広角化が進むことに有利である。また、-2.84≦f1/f≦-1.41であることが好ましい。
【0033】
第1レンズL1の物体側の面の中心曲率半径をR1、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、0.72≦(R1+R2)/(R1-R2)≦2.83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、1.15≦(R1+R2)/(R1-R2)≦2.26であることが好ましい。
【0034】
第1レンズL1の軸上厚みをd1、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.02≦d1/TTL≦0.08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、0.03≦d1/TTL≦0.06であることが好ましい。
【0035】
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、負の屈折力を有する。
【0036】
他の選択可能な実施形態では、第2レンズL2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。
【0037】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第2レンズL2の焦点距離をf2にしたときに、-20.50≦f2/f≦-2.28の関係式が設立され、第2レンズL2の負の屈折力を適切な範囲に制御することにより、光学システムの収差を補正することに有利である。また、-12.82≦f2/f≦-2.85であることが好ましい。
【0038】
第2レンズL2の物体側の面の中心曲率半径をR3、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、-8.21≦(R3+R4)/(R3-R4)≦-0.86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、レンズの極薄化、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、-5.13≦(R3+R4)/(R3-R4)≦-1.07であることが好ましい。
【0039】
第2レンズL2の軸上厚みをd3、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.08≦d3/TTL≦0.37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、0.13≦d3/TTL≦0.29であることが好ましい。
【0040】
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、正の屈折力を有する。
【0041】
他の選択可能な実施形態では、第3レンズL3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く、第3レンズL3は負の屈折力を有することもよい。
【0042】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第3レンズL3の焦点距離をf3にしたときに、1.13≦f3/f≦4.19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、1.81≦f3/f≦3.36であることが好ましい。
【0043】
第3レンズL3の軸上厚みをd5、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.03≦d5/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、0.04≦d5/TTL≦0.13であることが好ましい。
【0044】
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凸面に形成され、正の屈折力を有する。
【0045】
他の選択可能な実施形態では、第4レンズL4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。
【0046】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第4レンズL4の焦点距離をf4にしたときに、1.48≦f4/f≦6.27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、2.37≦f4/f≦5.01であることが好ましい。
【0047】
第4レンズL4の物体側の面の中心曲率半径をR7、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、-1.03≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.15の関係式が設立され、第4レンズL4の形状が規定されている。この関係式の範囲内にあると、レンズの極薄化、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、-0.64≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.18であることが好ましい。
【0048】
第4レンズL4の軸上厚みをd7、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.02≦d7/TTL≦0.17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、0.03≦d7/TTL≦0.14であることが好ましい。
【0049】
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凸面に形成され、正の屈折力を有する。
【0050】
他の選択可能な実施形態では、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。
【0051】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第5レンズL5の焦点距離をf5にしたときに、0.64≦f5/f≦3.89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、1.02≦f5/f≦3.11であることが好ましい。
【0052】
第5レンズL5の物体側の面の中心曲率半径をR9、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、-0.29≦(R9+R10)/(R9-R10)≦0.70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、撮像光学レンズ10の非点収差と歪曲収差の補正に有利である。また、-0.18≦(R9+R10)/(R9-R10)≦0.56であることが好ましい。
【0053】
第5レンズL5の軸上厚みをd9、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.03≦d9/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、0.04≦d9/TTL≦0.10であることが好ましい。
【0054】
本実施形態において、第6レンズL6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凹面に形成され、負の屈折力を有する。
【0055】
他の選択可能な実施形態では、第6レンズL6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。
【0056】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第6レンズL6の焦点距離をf6にしたときに、-4.15≦f6/f≦-0.61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、-2.59≦f6/f≦-0.77であることが好ましい。
【0057】
第6レンズL6の物体側の面の中心曲率半径をR11、第6レンズL6の像側の面の中心曲率半径をR12にしたときに、-1.93≦(R11+R12)/(R11-R12)≦0.01の関係式が設立され、第6レンズL6の形状が規定されている。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。また、-1.21≦(R11+R12)/(R11-R12)≦0.01あることが好ましい。
【0058】
第6レンズL6の軸上厚みをd11、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.01≦d11/TTL≦0.03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。
【0059】
本実施形態において、第7レンズL7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、正の屈折力を有する。
【0060】
他の選択可能な実施形態では、第7レンズL7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く、第7レンズL7は負の屈折力を有することもよい。
【0061】
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、第7レンズL7の焦点距離をf7にしたときに、f7/f≦7.39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、f7/f≦5.91であることが好ましい。
【0062】
第7レンズL7の軸上厚みをd13、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、0.05≦d13/TTL≦0.32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、0.08≦d13/TTL≦0.25であることが好ましい。
【0063】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の像高をIH、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLにしたときに、TTL/IH≦8.36の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。また、TTL/IH≦8.13であることが好ましい。
【0064】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の画角FOVは136°以上である。これにより、広角化を実現する。また、画角FOVは138°以上であることが好ましい。
【0065】
本実施形態において、撮像光学レンズ10の絞り値FNOは1.65以下である。これにより、大絞りを実現し、撮像光学レンズの結像性能が優れている。また、撮像光学レンズ10の絞り値FNOは1.62以下であることが好ましい。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
好ましくは、高品質な結像需要を満たすように、上記の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。
【0071】
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。
【0072】
【表1】
【0073】
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 :第6レンズL6の物体側の面の中心曲率半径
R12 :第6レンズL6の像側の面の中心曲率半径
R13 :第7レンズL7の物体側の面の中心曲率半径
R14 :第7レンズL7の像側の面の中心曲率半径
R15 :光学フィルターGF1の物体側の面の中心曲率半径
R16 :光学フィルターGF1の像側の面の中心曲率半径
R17 :光学フィルターGF2の物体側の面の中心曲率半径
R18 :光学フィルターGF2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の像側の面から光学フィルターGF1の物体側の面までの軸上距離
d15 :光学フィルターGF1の軸上厚み
d16 :光学フィルターGF1の像側の面から光学フィルターGF2の物体側の面までの軸上距離
d17 :光学フィルターGF2の軸上厚み
d18 :光学フィルターGF2の像側の面から像面Siまでの軸上距離
nd :d線の屈折率(d線は波長550nmの緑色光である)
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
nd7 :第7レンズL7のd線の屈折率
ndg1:光学フィルターGF1のd線の屈折率
ndg2:光学フィルターGF2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
v7 :第7レンズL7のアッベ数
vg1 :光学フィルターGF1のアッベ数
vg2 :光学フィルターGF2のアッベ数
【0074】
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。
【0075】
【表2】
【0076】
各レンズ面の非球面は、便宜上、下記式(1)で表される非球面を使用しているが、本発明は、この式(1)の非球面多項式に限定されるものではない。
z=(cr)/{1+[1-(k+1)(c)]1/2}+A4r+A6r+A8r+A10r10+A12r12+A14r14+A16r16+A18r18+A20r20
(1)
【0077】
ここで、kは円錐係数であり、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20は非球面係数であり、cは光学面の中心の曲率であり、rは非球面曲線上の点と光軸との垂直距離であり、zは非球面深さ(非球面における光軸から離れた距離がr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。
【0078】
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。
【0079】
【表3】
【0080】
【表4】
【0081】
図2図3は、それぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm、470nm及び436nm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。
【0082】
後記の表17には、第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態の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。
【0083】
表17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。
【0084】
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2.656mmであり、全視野の像高IHが4.626mmであり、対角線方向の画角FOVが140.00°である。これにより、上記の撮像光学レンズ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。
【0085】
(第2実施形態)
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るため、異なる点のみを以下に示す。図5に示されたのは、本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20である。
【0086】
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。
【0087】
【表5】
【0088】
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。
【0089】
【表6】
【0090】
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定データを示す。
【0091】
【表7】
【0092】
【表8】
【0093】
図6図7は、それぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm、470nm及び436nm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。
【0094】
表17に示されるように、第2実施形態は、各関係式を満たしている。
【0095】
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2.544mmであり、全視野の像高IHが4.626mmであり、対角線方向の画角FOVが141.80°である。これにより、上記の撮像光学レンズ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。
【0096】
(第3実施形態)
第3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るため、異なる点のみを以下に示す。本実施形態において、第7レンズは、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凹面に形成され、負の屈折力を有する。本実施形態では、1枚の光学フィルターGFを有する。図9に示されたのは、本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30である。
【0097】
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。
【0098】
【表9】
【0099】
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。
【0100】
【表10】
【0101】
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。
【0102】
【表11】
【0103】
【表12】
【0104】
図10図11は、それぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm、470nm及び436nm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。
【0105】
以下、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表17に示す。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズ30は、上述した関係式を満たしている。
【0106】
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2.553mmであり、全視野の像高IHが4.626mmであり、対角線方向の画角FOVが139.40°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。
【0107】
(比較実施形態)
比較実施形態は、符号の意味が第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。本実施形態において、1枚の光学フィルターGFを有する。図13に示されたのは、比較実施形態に係る撮像光学レンズ40である。
【0108】
表13、表14は、比較実施形態に係る撮像光学レンズ40の設定データを示す。
【0109】
【表13】
【0110】
表14は、比較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。
【0111】
【表14】
【0112】
表15、表16は、比較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。
【0113】
【表15】
【0114】
【表16】
【0115】
図14図15は、それぞれ波長650nm、610nm、555nm、510nm、470nm及び436nmの光が比較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の光が比較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。
【0116】
以下、上記の関係式ごとに比較実施形態における各関係式に対応する数値を表17に示す。明らかに、比較実施形態の撮像光学レンズ40は、上述した関係式6.00≦TTL/f≦9.00を満たさなく、極薄化が不十分である。
【0117】
比較実施形態において、上記の撮像光学レンズ40の入射瞳径ENPDが2.205mmであり、全視野の像高IHが4.626mmであり、対角線方向の画角FOVが154.20°である。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さない。
【0118】
【表17】
【0119】
上記の各実施形態は本発明を実現するための具体的な実施形態であるが、実際の応用において、本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく、形式及び細部に対する種々の変更を行うことができることは、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
【手続補正書】
【提出日】2022-09-13
【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、負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、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、負の屈折力を有する第6レンズ、及び屈折力を有する第7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、前記撮像光学レンズの光学全長をTTL、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5レンズと前記第6レンズの合成焦点距離をf56、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。
6.00≦TTL/f≦9.00
1.50≦f2/f1≦5.00
-12.00≦f56/f≦-4.00
1.50≦d3/d5≦5.00