特開 2024-151288 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】P2024151288

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】撮像光学レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20241017BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20241017BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G02B13/18

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023203794

(22)【出願日】2023-12-01

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-07-11

(31)【優先権主張番号】202310376554.0

(32)【優先日】2023-04-11

(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】孫群

(72)【発明者】

【氏名】周順達

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087LA01

2H087PA03

2H087PA17

2H087PB03

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA17

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA34

2H087QA41

2H087QA46

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA43

2H087RA44

(57)【要約】

【課題】本発明は、光学レンズの分野に関し、撮像光学レンズを提供する。
【解決の手段】撮像光学レンズは、合わせて合計３枚のレンズを含み、３枚の前記レンズは、物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズであり、
ここで、前記第１レンズが負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、且つ、２．５０≦ｆ２／ｆ≦３．５０、５．００≦Ｒ１／Ｒ２≦１０．００、３．００≦ｄ５／ｄ４≦８．２０、１．６５≦ＥＴ１／ｄ１≦２．１０、－２．００≦Ｒ５／Ｒ６≦－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、合わせて合計３枚のレンズを含み、３枚の前記レンズは、物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズであり、
ここで、前記第１レンズが負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、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２レンズの像側の面から前記第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第１レンズのエッジ厚さをＥＴ１、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、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撮像光学レンズ。
２．５０≦ｆ２／ｆ≦３．５０
５．００≦Ｒ１／Ｒ２≦１０．００
３．００≦ｄ５／ｄ４≦８．２０
１．６５≦ＥＴ１／ｄ１≦２．１０
－２．００≦Ｒ５／Ｒ６≦－５．００

【請求項2】

前記第１レンズの焦点距離をｆ１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。
－１．６０≦ｆ１／ｆ≦－１．１５

【請求項3】

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≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦－１．２０

【請求項4】

前記第３レンズの焦点距離をｆ３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。
１．２０≦ｆ３／ｆ≦１．４０

【請求項5】

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。
０．６１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦２．２２
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２

【請求項6】

前記第２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。
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．２９

【請求項7】

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レンズの軸上厚みをｄ５、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。
０．１７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦０．９９
０．１２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３８

【請求項8】

前記撮像光学レンズの画角ＦＯＶが１１７．００°以上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。

【請求項9】

前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯが２．５０以下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。

【請求項10】

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全視野の像高を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≦３．６０

【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】

近年のスマートデバイスの台頭により、小型化された光学レンズの需要が高まっており、電荷結合素子の画素サイズの縮小や、現在の電子機器のトレンドは機能性、薄さ、ポータビリティにあることにより、現在の市場では、良好な画像品質を持つ小型化光学レンズが主流となりつつある。

【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、３枚式のレンズ構造徐々にレンズの設計に現れている。一般的な３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適切なところがあり、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、及び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】

【0005】

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、合わせて合計３枚のレンズを含み、３枚の前記レンズは、物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズであり、ここで、前記第１レンズが負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、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２レンズの像側の面から前記第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第１レンズのエッジ厚さをＥＴ１、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、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。
２．５０≦ｆ２／ｆ≦３．５０
５．００≦Ｒ１／Ｒ２≦１０．００
３．００≦ｄ５／ｄ４≦８．２０
１．６５≦ＥＴ１／ｄ１≦２．１０
－２．００≦Ｒ５／Ｒ６≦－５．００

【0006】

好ましくは、前記第１レンズの焦点距離をｆ１にしたときに、以下の関係式を満たす。
－１．６０≦ｆ１／ｆ≦－１．１５

【0007】

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にしたときに、以下の関係式を満たす。
－１．５０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦－１．２０

【0008】

好ましくは、前記第３レンズの焦点距離をｆ３にしたときに、以下の関係式を満たす。
１．２０≦ｆ３／ｆ≦１．４０

【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。
０．６１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦２．２２
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２

【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にしたときに、以下の関係式を満たす。
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．２９

【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レンズの軸上厚みをｄ５、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。
０．１７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦０．９９
０．１２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３８

【0012】

好ましくは、前記撮像光学レンズの画角ＦＯＶが１１７．００°以上である。

【0013】

好ましくは、前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯが２．５０以下である。

【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全視野の像高をＩＨにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＴＴＬ／ＩＨ≦３．６０

【発明の効果】

【0015】

本発明の有益な効果は下記の通りである。本発明によれば、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、及び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など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】

【0016】

本発明の実施形態における技術考案をより明確に説明し、以下、実施形態の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下の図面の説明が、本発明のいくつかの実施形態のみを説明するためのものであり、当業者にとっては、創造的な努力を払わなくて、これらの図面からほかの図面も得られる。

【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、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】

【0017】

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、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。

【0018】

（第１実施形態）

【0019】

図面を参照すれば分かるように、本発明は、撮像光学レンズ１０を提供する。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３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、絞りＳ１及び第３レンズＬ３を備える。第３レンズＬ３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。

【0020】

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、第２レンズＬ２の材質がプラスチックで、第３レンズＬ３の材質がプラスチックである。他の選択可能な実施形態では、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３は他の材質であってもよい。

【0021】

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、２．５０≦ｆ２／ｆ≦３．５０の関係式が設立される。この関係式は、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、撮像光学レンズ１０の焦点距離を適切に配分することにより、撮像光学レンズ１０として、優れた結像品質及び低い感度を有する。

【0022】

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、５．００≦Ｒ１／Ｒ２≦１０．００の関係式が設立される。

【0023】

この関係式には、第１レンズＬ１の形状が規定されており、この関係式の範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和し、色収差を有効的に補正することができ、色収差｜ＬＣ｜を５．０μｍ以下にする。

【0024】

第２レンズＬ２の像側の面から上記の第３レンズＬ３の物体側の面までの軸上距離をｄ４、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５にしたときに、３．００≦ｄ５／ｄ４≦８．２０の関係式を満たす。この関係式は、第２レンズＬ２の像側の面から上記の第３レンズＬ３の物体側の面までの軸上距離ｄ４と第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５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する。

【0025】

第１レンズＬ１のエッジ厚さをＥＴ１、第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１にしたときに、１．６５≦ＥＴ１／ｄ１≦２．１０の関係式を満たす。この関係式は、第１レンズのエッジ厚さＥＴ１と軸上厚みｄ１との比を規定しており、この関係式の範囲内にあると、広い視野角の光の入射角の変化を緩衝して、撮像光学レンズ１０内を順調に伝搬させるとともに、第１レンズＬ１の屈折力強度を維持して、色収差を改善し、結像品質を向上させることができる。

【0026】

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、－２．００≦Ｒ５／Ｒ６≦－５．００の関係式が設立される。これにより、第３レンズＬ３の形状を規定されており、この関係式の範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和するのに有利である。

【0027】

第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１にしたときに、－１．６０≦ｆ１／ｆ≦－１．１５の関係式を満たす。この関係式には、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、システムの光学焦点距離を合理的な割り当てることで、撮像光学レンズ１０は、大絞りの設計要件を満足しながら、良好な感度性能を有する。

【0028】

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、－１．５０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦－１．２０の関係式が設立される。これにより、第２レンズＬ２の形状が規定されており、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り、歪曲収差｜Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ｜を１０％以下にし、ケラレ（Ｖｉｇｎｅｔｔｉｎｇ）発生の可能性を低減する。

【0029】

第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３にしたときに、１．２０≦ｆ３／ｆ≦１．４０の関係式が設立される。この関係式は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３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、、収差を補正して結像品質を確保するとともに、撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬを効果的に制御することができる。

【0030】

本実施形態において、第１レンズＬ１は負の屈折力を有し、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。他の選択可能な実施形態では、第１レンズＬ１は正の屈折力を有することもよく、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。

【0031】

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、０．６１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦２．２２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。好ましくは、０．９８≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦１．７８の関係式が設立される。

【0032】

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、０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２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。好ましくは、０．０９≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１８の関係式が設立される。

【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、正の屈折力を有する。他の選択可能な実施形態では、第２レンズＬ２は負の屈折力を有することもよく、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。

【0034】

第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３にしたときに、０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．２９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。好ましくは、０．１３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．２３の関係式が設立される。

【0035】

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。他の選択可能な実施形態では、第３レンズＬ３は負の屈折力を有することもよく、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い。

【0036】

第３レンズＬ３は、０．１７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦０．９９の関係式がさらに設立され、この関係式には、第３レンズＬ３の形状が規定されており、この関係式の範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和するのに有利であり、色収差を有効的に補正することができる。好ましくは、０．２６≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦０．７９の関係式が設立される。

【0037】

第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５にしたときに、０．１２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３８の関係式が設立され、この関係式は、第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５と撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬ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する。好ましくは、０．１９≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３０の関係式が設立される。

【0038】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の画角ＦＯＶは１１７．００°以上である。これにより、広角化を実現する。

【0039】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは２．５０以下である。これにより、大絞りを実現し、撮像光学レンズ１０の結像性能が優れている。

【0040】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の像高をＩＨにしたときに、ＴＴＬ／ＩＨ≦３．６０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。

【0041】

撮像光学レンズ１０は、良好な光学性能を有するとともに、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができる。この撮像光学レンズ１０の特性から、この撮像光学レンズ１０は、特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子から構成される車載レンズ、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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

好ましくは、高品質な結像需要を満たすように、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。

【0046】

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。

【0047】

【表1】

【0048】

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 ：光学フィルターＧＦの物体側の面の中心曲率半径
Ｒ８ ：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、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の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ７ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ８ ：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（ｄ線は波長９４０ｎｍ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
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
ｖｇ ：光学フィルターＧＦのアッベ数

【0049】

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。

【0050】

【表2】

【0051】

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。しかし、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。

【0052】

ｚ＝（ｃｒ^２）／｛１＋［１－（ｋ＋１）（ｃ^２ｒ^２）］^１／２｝＋Ａ４ｒ^４＋Ａ６ｒ^６＋Ａ８ｒ^８＋Ａ１０ｒ^１０＋Ａ１２ｒ^１２＋Ａ１４ｒ^１４＋Ａ１６ｒ^１６＋Ａ１８ｒ^１８＋Ａ２０ｒ^２０ （１）

【0053】

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。

【0054】

表３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る。

【0055】

【表3】

【0056】

図２、図３は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ及び６５０ｎｍの光が第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。図４は、波長５５０ｎｍ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。

【0057】

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、第４実施形態及び比較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。

【0058】

表１７に示すように、第１実施形態は、各関係式を満たしている。

【0059】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の入射瞳径ＥＮＰＤが０．３９５ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが１．４９８ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１１９．２９°であり、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、且つ良好な光学性能を有する。

【0060】

（第２実施形態）

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

表４、表５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。

【0064】

【表4】

【0065】

表５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。

【0066】

【表5】

【0067】

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変曲点の設定データを示す。

【0068】

【表6】

【0069】

図６、図７は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ及び６５０ｎｍの光が第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。図８は、波長５５０ｎｍ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。

【0070】

表１７に示すように、第２実施形態は、各関係式を満たしている。

【0071】

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０．３３９ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが１．４９８ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１２９．８０°であり、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、且つ良好な光学性能を有する。

【0072】

（第３実施形態）

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

表７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。

【0076】

【表7】

【0077】

表８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。

【0078】

【表8】

【0079】

表９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の設定データを示す。

【0080】

【表9】

【0081】

図１０、図１１は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ及び６５０ｎｍの光が第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。図１２は、波長５５０ｎｍ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。

【0082】

表１７に示すように、第３実施形態は、各関係式を満たしている。

【0083】

本実施形態において、撮像光学レンズ３０の入射瞳径ＥＮＰＤが０．３７１ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが１．４９８ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１１７．５７°であり、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、且つ良好な光学性能を有する。

【0084】

（第４実施形態）

【0085】

第４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。

【0086】

図１３に示されたのは、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０である。

【0087】

表１０、表１１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。

【0088】

【表10】

【0089】

表１１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。

【0090】

【表11】

【0091】

表１２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の設定データを示す。

【0092】

【表12】

【0093】

図１４、図１５は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ及び６５０ｎｍ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５５０ｎｍ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。

【0094】

表１７に示すように、第４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、撮像光学レンズ４０の入射瞳径ＥＮＰＤが０．３０８ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが１．４９８ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１２４．４０°であり、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、且つ良好な光学性能を有する。

【0096】

（比較実施形態）

【0097】

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。

【0098】

図１７に示されたのは、比較実施形態に係る撮像光学レンズ５０である。

【0099】

表１３、表１４は、比較実施形態に係る撮像光学レンズ５０の設定データを示す。

【0100】

【表13】

【0101】

表１４は、比較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。

【0102】

【表14】

【0103】

表１５、表１６は、比較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。「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５０の光軸までの垂直距離である。

【0104】

【表15】

【0105】

【表16】

【0106】

図１８、図１９は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ及び６５０ｎｍの光が比較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５５０ｎｍの光が比較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。

【0107】

後記の表１７は、上記条件式に従って、比較実施形態における各関係式に対応する数値を列挙したものである。明らかに、比較実施形態の撮像光学レンズ５０は、上述した関係式５．００≦Ｒ１／Ｒ２≦１０．００を満たさない。。

【0108】

本比較実施形態において、撮像光学レンズ５０の入射瞳径ＥＮＰＤが０．３８８ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが１．４９８ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが１２５．４４°であり、撮像光学レンズ５０の収差が十分に補正されていなく、光学特性は十分に優れていない。

【0109】

【表17】

【0110】

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しない範囲での形式及び細部に対する各種の変更は、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】2024-04-09

【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】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像光学レンズであって、合わせて合計３枚のレンズから構成され、３枚の前記レンズは、物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、及び第３レンズであり、
ここで、前記第１レンズが負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、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２レンズの像側の面から前記第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第１レンズのエッジ厚さをＥＴ１、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、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撮像光学レンズ。
２．５０≦ｆ２／ｆ≦３．５０
５．００≦Ｒ１／Ｒ２≦１０．００
３．００≦ｄ５／ｄ４≦８．２０
１．６５≦ＥＴ１／ｄ１≦２．１０
－５．００≦Ｒ５／Ｒ６≦－２．００
－１．６０≦ｆ１／ｆ≦－１．１５

【請求項2】

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≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦－１．２０

【請求項3】

前記第３レンズの焦点距離をｆ３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。
１．２０≦ｆ３／ｆ≦１．４０

【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。
０．６１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦２．２２
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２

【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。
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．２９

【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レンズの軸上厚みをｄ５、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。
０．１７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦０．９９
０．１２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．３８

【請求項7】

前記撮像光学レンズの画角ＦＯＶが１１７．００°以上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。

【請求項8】

前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯが２．５０以下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。

【請求項9】

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全視野の像高を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≦３．６０