特許 6991695 撮像光学レンズ

(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】

(24)【登録日】2021-12-10

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】撮像光学レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20220104BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G02B13/18

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020213503

(22)【出願日】2020-12-23

【審査請求日】2021-01-29

(31)【優先権主張番号】202010998514.6

(32)【優先日】2020-09-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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】ヤン ティン ティン

【審査官】森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２７４３３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１４３４０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５９１４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第８７３６９７８（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特開２０１５－１２５２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６１４３４７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１５－８７４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１６８６９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１６１２８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１８８０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－４０５６４（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、負の屈折力を有する第４レンズ、及び正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レンズの焦点距離をｆ２、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、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８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。
０．６０≦ｆ１／ｆ≦０．９０
１．８０≦ｄ６／ｄ８≦３．２０
０．５５≦ｆ２／ｆ４≦１．００
５．５０≦ｆ５／ｆ≦１０．００

【請求項2】

前記第１レンズの像側の面から前記第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２、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。
２．５０≦ｄ４／ｄ２≦７．００

【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。
－４．２０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．６１
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２１

【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。
－５．３１≦ｆ２／ｆ≦－０．９４
０．０１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦２．７２
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７

【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。
－２０．１２≦ｆ３／ｆ≦４５．３９
－２０．７１≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦８３．７２
０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１２

【請求項6】

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、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。
－５．３４≦ｆ４／ｆ≦－１．５５
０．２８≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦６．４４
０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４

【請求項7】

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。
９．６８≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦８６．３９
０．０７≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２７

【請求項8】

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≧７９．００°

【請求項9】

前記撮像光学レンズの最大像高をＩＨ、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。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．３３

【請求項10】

前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２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。
０．４６≦ｆ１２／ｆ≦１．８１

【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、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、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、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】

上記の問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、合計５枚のレンズを含み、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、負の屈折力を有する第２レンズ、第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、及び正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レンズの焦点距離をｆ２、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、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８にしたときに、以下の関係式を満たす。
０．６０≦ｆ１／ｆ≦０．９０
１．８０≦ｄ６／ｄ８≦３．２０
０．５５≦ｆ２／ｆ４≦１．００
５．５０≦ｆ５／ｆ≦１０．００

【0007】

好ましくは、前記第１レンズの像側の面から前記第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
２．５０≦ｄ４／ｄ２≦７．００

【0008】

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。
－４．２０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．６１
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２１

【0009】

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。
－５．３１≦ｆ２／ｆ≦－０．９４
０．０１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦２．７２
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７

【0010】

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。
－２０．１２≦ｆ３／ｆ≦４５．３９
－２０．７１≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦８３．７２
０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１２

【0011】

好ましくは、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、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。
－５．３４≦ｆ４／ｆ≦－１．５５
０．２８≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦６．４４
０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４

【0012】

好ましくは、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。
９．６８≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦８６．３９
０．０７≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２７

【0013】

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≧７９．００°

【0014】

好ましくは、前記撮像光学レンズの像高をＩＨ、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。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．３３

【0015】

好ましくは、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２にしたときに、以下の関係式を満たす。
０．４６≦ｆ１２／ｆ≦１．８１

【発明の効果】

【0016】

本発明の有益な効果は下記の通りである。

【0017】

本発明によれば、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、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】

【0018】

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。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。

【0020】

（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、合計５枚のレンズを備える。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、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を備える。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。

【0021】

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は正の屈折力を有する。

【0022】

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。他の実施例では、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、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、０．６０≦ｆ１／ｆ≦０．９０の関係式が設立され、当該関係式には、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、規定の範囲内にあると、撮像光学レンズ１０の球面収差及び像面湾曲量を効果的に均衡させることができる。

【0024】

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をｄ６、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をｄ８にしたときに、１．８０≦ｄ６／ｄ８≦３．２０の関係式が設立される。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ｄ６と第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ｄ８との比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、光学全長を短縮することに寄与し、極薄化の効果を実現することができる。

【0025】

第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４にしたときに、０．５５≦ｆ２／ｆ４≦１．００の関係式が設立され、当該関係式には、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２と第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４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、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。

【0026】

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、５．５０≦ｆ５／ｆ≦１０．００の関係式が設立され、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５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、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。

【0027】

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をｄ２、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をｄ４にしたときに、２．５０≦ｄ４／ｄ２≦７．００の関係式が設立される。当該関係式には、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ｄ４と第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ｄ２との比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、光学全長を短縮することに寄与し、極薄化の効果を実現することができる。

【0028】

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る。

【0029】

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、－４．２０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．６１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、－２．６２≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦－０．７６であることが好ましい。

【0030】

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≦０．２１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、０．１０≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１７であることが好ましい。

【0031】

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。

【0032】

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、－５．３１≦ｆ２／ｆ≦－０．９４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、光学系の収差を補正することに有利である。また、－３．３２≦ｆ２／ｆ≦－１．１８であることが好ましい。

【0033】

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、０．０１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦２．７２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、０．０２≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦２．１８であることが好ましい。

【0034】

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３にしたときに、０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７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≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０６であることが好ましい。

【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。

【0036】

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、－２０．１２≦ｆ３／ｆ≦４５．３９の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、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、－１２．５８≦ｆ３／ｆ≦３６．３１であることが好ましい。

【0037】

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、－２０．７１≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦８３．７２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、－１２．９５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦６６．９８であることが好ましい。

【0038】

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５にしたときに、０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１２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≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１０であることが好ましい。

【0039】

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。

【0040】

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、－５．３４≦ｆ４／ｆ≦－１．５５の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、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、－３．３４≦ｆ４／ｆ≦－１．９４であることが好ましい。

【0041】

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、０．２８≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦６．４４の関係式が設立され、当該関係式には、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、極薄・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、０．４４≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦５．１５であることが好ましい。

【0042】

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７にしたときに、０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４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≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２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。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。

【0044】

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、９．６８≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦８６．３９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、極薄・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、１５．４９≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦６９．１１であることが好ましい。

【0045】

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９にしたときに、０．０７≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２７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、０．１１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２１であることが好ましい。

【0046】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の画角をＦＯＶにしたときに、ＦＯＶ≧７９．００°の関係式が設立される。これにより、広角化が実現され、撮像光学レンズ１０の撮像性能が良い。

【0047】

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≦１．３３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。

【0048】

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離をｆ１２にしたときに、０．４６≦ｆ１２／ｆ≦１．８１の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、上記の撮像光学レンズ１０の収差と歪曲を除去することができ、且つ撮像光学レンズ１０のバックフォーカスを抑え、撮像レンズ系の小型化を維持することができる。また、０．７３≦ｆ１２／ｆ≦１．４５であることが好ましい。

【0049】

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、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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

【表1】

【0056】

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

【0057】

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。

【0058】

【表2】

【0059】

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 （１）

【0060】

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。

【0061】

各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式（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。

【0062】

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。

【0063】

【表3】

【0064】

【表4】

【0065】

図２、図３は、それぞれ波長６５６ｎｍ、５８８ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ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５４６ｎｍ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。

【0066】

後記の表１３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。

【0067】

表１３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。

【0068】

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１．６６１ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが３．２６４ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７９．８０°である。これにより、上記の撮像光学レンズ１０は、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。

【0069】

（第２実施形態）
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。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。

【0070】

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凸面に形成され、第２レンズＬ２の物体側の面が近軸において凹面に形成され、第４レンズＬ４の物体側の面が近軸において凹面に形成され、第３レンズＬ３は負の屈折力を有する。

【0071】

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。

【0072】

【表5】

【0073】

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。

【0074】

【表6】

【0075】

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。

【0076】

【表7】

【0077】

【表8】

【0078】

図６、図７は、それぞれ波長６５６ｎｍ、５８８ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ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５４６ｎｍ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。

【0079】

表１３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。

【0080】

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１．６７１ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが３．２６４ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７９．４０°である。これにより、上記の撮像光学レンズ２０は、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。

【0081】

（第３実施形態）
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。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。

【0082】

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。

【0083】

【表9】

【0084】

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。

【0085】

【表10】

【0086】

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。

【0087】

【表11】

【0088】

【表12】

【0089】

図１０、図１１は、それぞれ波長６５６ｎｍ、５８８ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ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５４６ｎｍ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。

【0090】

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１３に示す。明らかに、本実施形態に係る撮像光学レンズ３０は、上述した関係式を満たしている。

【0091】

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１．６９８ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが３．２６４ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７９．４０°である。これにより、上記の撮像光学レンズ３０は、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。

【0092】

【表13】

【0093】

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。

【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】５枚のレンズを含み、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、負の屈折力を有する第２レンズ、第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、及び正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レンズの焦点距離をｆ２、第４レンズの焦点距離をｆ４、第５レンズの焦点距離をｆ５、第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８にしたときに、０．６０≦ｆ１／ｆ≦０．９０、１．８０≦ｄ６／ｄ８≦３．２０、０．５５≦ｆ２／ｆ４≦１．００、５．５０≦ｆ５／ｆ≦１０．００の関係式を満たす。本発明は、良好な光学性能を有し、且つ広角化、極薄化の設計要件を満たす。
【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】