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▶ 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の特許一覧

(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】2024-08-23
(45)【発行日】2024-09-02
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/04 20060101AFI20240826BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20240826BHJP
【FI】
G02B13/04
G02B13/18
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2024054282
(22)【出願日】2024-03-28
【審査請求日】2024-03-28
(31)【優先権主張番号】202311639762.1
(32)【優先日】2023-12-04
(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】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】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】繆力力
(72)【発明者】
【氏名】周順達
【審査官】殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2017/0153416(US,A1)
【文献】特開2015-125149(JP,A)
【文献】特開2010-072622(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2021/0191091(US,A1)
(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、
前記撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ、屈折力を有する第2レンズ、負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、および負の屈折力を有する第6レンズから構成され、
ここで、前記第1レンズの屈折率をn1とし、前記撮像光学レンズの焦点距離をfとし、前記撮像光学レンズの光学全長をTTLとし、前記第6レンズの物体側面の中心曲率半径をR11とし、前記第6レンズの像側面の中心曲率半径をR12とし、前記第2レンズの軸上厚みをd3とし、前記第3レンズの軸上厚みをd5とし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする撮像光学レンズ。
n1≧1.70
5.00≦TTL/f≦6.50
-6.70≦R12/R11≦-1.80
1.68≦d5/d3≦6.00
【請求項2】
前記第4レンズのアッベ数をv4とし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
60.00≦v4≦91.00
【請求項3】
前記第5レンズの焦点距離をf5とし、かつ、次の関係式を満たす、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≦f5/f≦2.10
【請求項4】
前記第6レンズの像側面から像面までの軸上距離をBFとし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.20≦BF/TTL≦0.35
【請求項5】
前記第1レンズの物体側面が近軸位置では凸面であり、前記第1レンズの像側面が近軸位置では凹面であり、
前記第1レンズの焦点距離をf1とし、前記第1レンズの物体側面の中心曲率半径がR1とし、前記第1レンズの像側面の中心曲率半径をR2とし、前記第1レンズの軸上厚みをd1とし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
-3.89≦f1/f≦-1.01
0.82≦(R1+R2)/(R1-R2)≦3.22
0.02≦d1/TTL≦0.34
【請求項6】
前記第2レンズの物体側面が近軸位置では凹面であり、前記第2レンズの像側面が近軸位置では凸面であり、
前記第2レンズの焦点距離をf2とし、前記第2レンズの物体側面の中心曲率半径をR3とし、前記第2レンズの像側面の中心曲率半径をR4とし、前記第2レンズの軸上厚みをd3とし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
-95.3≦f2/f≦37.04
-25.35≦(R3+R4)/(R3-R4)≦34.72
0.01≦d3/TTL≦0.13
【請求項7】
前記第3レンズの物体側面が近軸位置では凹面であり、前記第3レンズの像側面が近軸位置では凸面であり、
前記第3レンズの焦点距離をf3とし、前記第3レンズの物体側面の中心曲率半径をR5とし、前記第3レンズの像側面の中心曲率半径をR6とし、前記第3レンズの軸上厚みをd5とし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
-1980≦f3/f≦-8.53
-16.53≦(R5+R6)/(R5-R6)≦-3.57
0.07≦d5/TTL≦0.28
【請求項8】
前記第4レンズの物体側面が近軸位置では凸面であり、前記第4レンズの像側面が近軸位置では凸面であり、
前記第4レンズの焦点距離をf4とし、前記第4レンズの物体側面の中心曲率半径をR7とし、前記第4レンズの像側面の中心曲率半径をR8とし、前記第4レンズの軸上厚みをd7とし、かつ、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.78≦f4/f≦3.29
-0.65≦(R7+R8)/(R7-R8)≦0.06
0.03≦d7/TTL≦0.22
【請求項9】
前記第1レンズはガラス材質であり、前記第4レンズはガラス材質である、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するものであり、特に、スマートフォンやデジタルカメラなどの携帯端末機器や、モニタ、PCレンズ、車載レンズ、ドローンなどの撮像装置に適用可能なカメラ用光学レンズに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、様々なスマートデバイスの台頭に伴い、小型化されたカメラ用光学レンズの需要が高まり、かつ、感光素子の画素サイズの小型化により、今の電子製品の高機能化、薄型化・携帯化の発展傾向と相まって、良好な画質を有する小型化された撮像光学レンズが現在の市場の主流となっている。より良い画質を得るため、レンズのマルチチップ化が進んでいる。また、技術の発展とユーザニーズの多様化に伴い、感光素子の画素サイズは縮小し、システムの画質に対する要求も向上し続けているため、レンズ設計に6枚式のレンズ構造が徐々に登場している。光学性能に優れ、大口径で超広角の撮像光学レンズが望まれている。
【発明の概要】
【0003】
本発明では上記問題に鑑み、大口径・超広角の設計要件を満足しつつ、良好な光学性能を有する撮像光学レンズを提供することを目的とした。
【0004】
上記技術的課題を解決するため、本発明の一実施形態は、撮像光学レンズを提供する。前記撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ、屈折力を有する第2レンズ、負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、および負の屈折力を有する第6レンズを備える。前記第1レンズはガラス材質であり、前記第4レンズはガラス材質である。前記第1レンズの屈折率をn1とし、前記カメラ光学レンズの焦点距離をfとし、前記カメラ光学レンズの光学全長をTTLとし、前記第6レンズの物体側面の中心曲率半径をR11とし、前記第6レンズの像側面の中心曲率半径をR12とし、かつ、次の関係式を満たす。
n1≧1.70
5.00≦TTL/f≦6.50
-6.70≦R12/R11≦-1.80
【0005】
好ましくは、前記第4レンズのアッベ数をv4とし、かつ、次の関係式を満たす。
60.00≦v4≦91.00
【0006】
好ましくは、前記第2レンズの軸上厚みをd3とし、前記第3レンズの軸上厚みをd5とし、かつ、次の関係式を満たす。
1.68≦d5/d3≦6.00
【0007】
好ましくは、前記第5レンズの焦点距離をf5とし、かつ、次の関係式を満たす。
1.00≦f5/f≦2.10
【0008】
好ましくは、前記第6レンズの像側面から像面までの軸上距離をBFとし、かつ、次の関係式を満たす。
0.20≦BF/TTL≦0.35
【0009】
好ましくは、前記第1レンズの物体側面が近軸位置では凸面であり、前記第1レンズの像側面が近軸位置では凹面であり、前記第1レンズの焦点距離をf1とし、前記第1レンズの物体側面の中心曲率半径がR1とし、前記第1レンズの像側面の中心曲率半径をR2とし、前記第1レンズの軸上厚みをd1とし、かつ、次の関係式を満たす。
-3.89≦f1/f≦-1.01
0.82≦(R1+R2)/(R1-R2)≦3.22
0.02≦d1/TTL≦0.34
【0010】
好ましくは、前記第2レンズの物体側面が近軸位置では凹面であり、前記第2レンズの像側面が近軸位置では凸面であり、前記第2レンズの焦点距離をf2とし、前記第2レンズの物体側面の中心曲率半径をR3とし、前記第2レンズの像側面の中心曲率半径をR4とし、前記第2レンズの軸上厚みをd3とし、かつ、次の関係式を満たす。
-95.3≦f2/f≦37.04
-25.35≦(R3+R4)/(R3-R4)≦34.72
0.01≦d3/TTL≦0.13
【0011】
好ましくは、前記第3レンズの物体側面が近軸位置では凹面であり、前記第3レンズの像側面が近軸位置では凸面であり、前記第3レンズの焦点距離をf3とし、前記第3レンズの物体側面の中心曲率半径をR5とし、前記第3レンズの像側面の中心曲率半径をR6とし、前記第3レンズの軸上厚みをd5とし、かつ、次の関係式を満たす。
-1980≦f3/f≦-8.53
-16.53≦(R5+R6)/(R5-R6)≦-3.57
0.07≦d5/TTL≦0.28
【0012】
好ましくは、前記第4レンズの物体側面が近軸位置では凸面であり、前記第4レンズの像側面が近軸位置では凸面であり、前記第4レンズの焦点距離をf4とし、前記第4レンズの物体側面の中心曲率半径をR7とし、前記第4レンズの像側面の中心曲率半径をR8とし、前記第4レンズの軸上厚みをd7とし、かつ、次の関係式を満たす。
0.78≦f4/f≦3.29
-0.65≦(R7+R8)/(R7-R8)≦0.06
0.03≦d7/TTL≦0.22
【0013】
好ましくは、前記第1レンズはガラス材質であり、前記第4レンズはガラス材質である。
【0014】
本発明の有益な効果は、本発明によるカメラ光学レンズが優れた光学特性を有し、大口径及び超広角を有し、高画素数のCCD及びCMOS等のカメラ素子からなる携帯電話カメラレンズアセンブリ、WEBカメラレンズ、及びRGB+IRの範囲の動作波長帯域を有する昼夜共焦点車両レンズに特に適していることである。
【図面の簡単な説明】
【0015】
本発明の実施形態における技術手段をより明確に説明するために、以下では、実施形態の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明する。なお、以下の説明における図面は、本発明のいくつかの実施形態にすぎない。当業者は、創造的な作業を行うことなく、これらの図面に基づいてほかの図面を得ることができる。
【0016】
図1】本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図2図1に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図3図1に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図4図1に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
図5】本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図6図5に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図7図5に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図8図5に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
図9】本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図10図9に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図11図9に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図12図9に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
図13】本発明の第4実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図14図13に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図15図13に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図16図13に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
図17】本発明の第5実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図18図17に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図19図17に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図20図17に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
図21】本発明の第6実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図22図21に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図23図21に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図24図21に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
図25】本発明の比較実施形態に係る撮像光学レンズの構成模式図である。
図26図25に示めされる撮像光学レンズの軸方向収差模式図である。
図27図25に示めされる撮像光学レンズの倍率収差模式図である。
図28図25に示される撮像光学レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の目的、技術手段および利点をより明確にするために、以下、本発明の様々な実施形態を添付図面と併せて詳細に説明する。なお、当業者であれば、本発明の様々な実施形態において、読者が本発明をより良く理解できるようにするために、多くの技術的詳細が提案されていることを理解することができる。しかしながら、これらの技術的詳細および以下の実施形態に基づく種々の変形および変更がなくても、本発明が保護されると主張する技術的解決策を実現することができる。
【0018】
(第1実施形態)
添付図面を参照すると、本発明は、撮像光学レンズ10を提供する。図1は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10を示し、この撮像光学レンズ10は、6つのレンズを備える。具体的には、この撮像光学レンズ10は、物体側面から像側へ順に、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、および第6レンズL6を備える。また、第6レンズL6と像面Siとの間には、光学フィルタ(Filter)GFなどの光学素子が設けられてもよい。
【0019】
本実施形態では、第1レンズL1はガラス材質であり、第2レンズL2はプラスチック材質であり、第3レンズL3はプラスチック材質であり、第4レンズL4はガラス材質であり、第5レンズL5はプラスチック材質であり、第6レンズL6はプラスチック材質である。他の任意の実施形態では、各レンズは他の材料であってもよい。
【0020】
また、本実施形態では、第1レンズL1の屈折率をn1と定義し、次の関係式を満たす:n1≧1.70。これにより、第1レンズの屈折率が規定される。第1レンズは、高屈折率材料からなることが好ましく、条件式の範囲内において、先端口径の小型化および撮像画質の向上に有利である。
【0021】
また、本実施形態では、撮像光学レンズ10の焦点距離をfと定義し、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLと定義し、次の関係式を満たす:5.00≦TTL/f≦6.50。これにより、システム全長と焦点距離の比を規定し、条件式の範囲内において、光学全長が短くなるように制御することができ、小型化が容易になるとともに、中心視野の像面湾曲オフセットが0.02mm未満になるように、システムの像面湾曲をバランスさせることができる。
【0022】
また、本実施形態では、第6レンズL6の物体側面の中心曲率半径をR11と定義し、第6レンズL6の像側面の中心曲率半径をR12と定義し、次の関係式を満たす:-6.70≦R12/R11≦-1.80。これにより、第6レンズの形状を規定し、条件式の範囲内において、レンズを介した光線の屈折を緩和し、良好な撮像品質および低い感度を得ることができる。
【0023】
また、本実施形態では、第4レンズL4のアッベ数をv4と定義し、次の関係式を満たす:60.00≦v4≦91.00。これにより、第4レンズL4のアッベ数を規定し、条件式の範囲内において、材料特性を効果的に配分することができ、収差を効果的に改善し、撮像品質を向上させることができる。
【0024】
また、本実施形態では、第2レンズL2の軸上の厚さをd3と定義し、第3レンズL3の軸上の厚さをd5と定義し、次の関係式を満たす:1.68≦d5/d3≦6.00。これにより、第3レンズの中心厚さと第2レンズの中心厚さの比を規定し、条件式範囲内において、レンズ間の中心厚さを適切に配分することで、実際の製造プロセスにおける組立難易度を低減し、歩留まりを向上させることができる。
【0025】
また、本実施形態では、撮像光学レンズ10の焦点距離をfと定義し、第5レンズL5の焦点距離をf5と定義し、次の関係式を満たす:1.00≦f5/f≦2.10。これにより、条件式の範囲内において、第5レンズの焦点距離値を制御し、適切に焦点距離を配分することで、温度制御に有利であり、良好な温度性能を実現することができる。
【0026】
また、本実施形態では、第6レンズL6の像側面から像面Siまでの軸上距離をBFと定義し、次の関係式を満たす:0.20≦BF/TTL≦0.35。これにより、条件式の範囲内において、小型化を実現する上でバックフォーカスが長くなるため、モジュールの組み立てに有利である。
【0027】
また、本実施形態では、第1レンズL1の物体側面が近軸位置では凸面であり、像側面が近軸位置では凹面であり、第1レンズL1は負の屈折力を有する。なお、他の任意の実施形態では、第1レンズL1の物体側面および像側面は他の凹凸分布とされてもよい。
【0028】
また、撮影光学レンズ10の焦点距離をfと定義し、第1レンズL1の焦点距離をf1と定義し、次の関係式を満たす:-3.89≦f1/f≦-1.01。これにより、第1レンズL1の負の屈折力と全体の焦点距離の比を規定し、条件式の範囲内において、第1レンズは適切な負の屈折力を有し、システム収差を低減するとともに、レンズを薄型化・広角化することに有利である。また、好ましくは、-2.43≦f1/f≦-1.26を満たす。
【0029】
第1レンズL1の物体側面の中心曲率半径をR1と定義し、第1レンズL1の像側面の中心曲率半径をR2と定義し、次の関係式を満たす:0.82≦(R1+R2)/(R1-R2)≦3.22。これにより、第1レンズの形状を合理的に制御し、有効な系球面収差の補正ができるようになる。また、好ましくは、1.32≦(R1+R2)/(R1-R2)≦2.58を満たす。
【0030】
第1レンズL1の軸上の厚さをd1とし、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLとし、次の関係式を満たす:0.02≦d1/TTL≦0.34。これにより、条件式の範囲内では小型化に有利である。また、好ましくは、0.03≦d1/TTL≦0.27を満たす。
【0031】
また、本実施形態では、第2レンズL2の物体側面が近軸では凹面であり、像側面が近軸では凸面であり、第2レンズL2は正または負の屈折力を有する。なお、他の任意の実施形態では、第2レンズL2の物体側面および像側面は他の凹凸分布とされてもよい。
【0032】
撮像光学レンズ10の焦点距離をfと定義し、第2レンズL2の焦点距離をf2と定義し、次の関係式を満たす:-95.3≦f2/f≦37.04。第2レンズL2の負のフォーカルパワーを適正範囲に制御することで、光学系の収差補正に有利である。また、好ましくは、-59.6≦f2/f≦29.63を満たす。
【0033】
第2レンズL2の物体側面の中心曲率半径をR3とし、第2レンズL2の像側面の中心曲率半径をR4とし、次の関係式を満たす:-25.35≦(R3+R4)/(R3-R4)≦34.72。これにより、第2レンズL2の形状を規定し、範囲内において、超薄型広角化の発展に伴い、軸外画角の収差補正などに有利である。また、好ましくは、-15.84≦(R3+R4)/(R3-R4)≦27.78を満たす。
【0034】
第2レンズL2の軸上の厚さをd3とし、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLとし、次の関係式を満たす:0.01≦d3/TTL≦0.13。条件式の範囲内では小型化に有利である。また、好ましくは、0.02≦d3/TTL≦0.11を満たす。
【0035】
また、本実施形態では、第3レンズL3の物体側面が近軸では凹面であり、像側面が近軸では凸面であり、第3レンズL3は負の屈折力を有する。なお、他の任意の実施形態では、第3レンズL3の物体側面および像側面は他の凹凸分布とされてもよい。
【0036】
撮影光学レンズ10の焦点距離をfと定義し、第3レンズL3の焦点距離をf3と定義し、次の関係式を満たす:-1980≦f3/f≦-8.53。フォーカルパワーの合理的な分配によって、システムに良い撮像品質および低い感度を持たせることができる。また、好ましくは、-1240≦f3/f≦-10.7を満たす。
【0037】
第3レンズL3の物体側面の中心曲率半径をR5とし、第3レンズL3の像側面の中心曲率半径をR6とし、かつ、次の関係式を満たす:-16.53≦(R5+R6)/(R5-R6)≦-3.57。条件式の範囲内において、第3レンズL3の形状を効果的に制御することができ、第3レンズL3の成形を容易にし、かつ、第2レンズL5表面曲率が大きすぎることによる成形不良や応力発生を回避することができる。また、好ましくは、-10.33≦(R5+R6)/(R5-R6)≦-4.46を満たす。
【0038】
第3レンズL3の軸上の厚さをd5とし、撮影光学レンズ10の光学全長をTTLとし、次の関係式を満たす:0.07≦d5/TTL≦0.28。条件式の範囲内において、小型化の実現に有利である。また、好ましくは、0.11≦d5/TTL≦0.22を満たす。
【0039】
また、本実施形態では、第4レンズL4の物体側面が近軸では凸面であり、像側面が近軸では凸面であり、第4レンズL4は正の屈折力を有する。なお、他の任意の実施形態では、第4レンズL4の物体側面および像側面は他の凹凸分布とされてもよい。
【0040】
撮影光学レンズ10の焦点距離をfと定義し、第4レンズL4の焦点距離をf4と定義し、次の関係式を満たす:0.78≦f4/f≦3.29。フォーカルパワーの合理的な分配によって、システムに良い撮像品質および低い感度を持たせることができる。また、好ましくは、1.25≦f4/f≦2.64を満たす。
【0041】
第4レンズL4の物体側面の中心曲率半径をR7とし、第4レンズL4の像側面の中心曲率半径をR8とし、かつ、次の関係式を満たす:-0.65≦(R7+R8)/(R7-R8)≦0.06。これにより、第4レンズL4の形状を規定し、範囲内であれば、超薄型化の発展に伴い、軸外画角の収差補正などに有利である。また、好ましくは、-0.41≦(R7+R8)/(R7-R8)≦0.05を満たす。
【0042】
第4レンズL4の軸上の厚さをd7とし、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLとし、次の関係式を満たす:0.03≦d7/TTL≦0.22。条件式の範囲内では小型化に有利である。また、好ましくは、0.05≦d7/TTL≦0.17を満たす。
【0043】
また、本実施形態では、第5レンズL5の物体側面が近軸では凸面であり、像側面が近軸では凸面であり、第5レンズL5は正の屈折力を有する。なお、他の任意の実施形態では、第5レンズL5の物体側面および像側面は他の凹凸分布とされてもよい。
【0044】
第5レンズL5の物体側面の中心曲率半径をR9と定義し、第5レンズL5の像側面の中心曲率半径をR10と定義し、かつ、次の関係式を満たす:0.31≦(R9+R10)/(R9-R10)≦1.11。これにより、第5レンズL5の形状を規定し、範囲内であれば、超薄型広角化の発展に伴い、軸外画角の収差補正などに有利である。また、好ましくは、0.50≦(R9+R10)/(R9-R10)≦0.89を満たす。
【0045】
第5レンズL5の軸上の厚さをd9と定義し、撮像光学レンズ10の光学全長をTTLと定義し、次の関係式を満たす:0.05≦d9/TTL≦0.21。これにより、条件式の範囲内では小型化に有利である。また、好ましくは、0.07≦d9/TTL≦0.17を満たす。
【0046】
また、本実施形態では、第6レンズL6の物体側面が近軸では凹面であり、像側面が近軸では凹面であり、第6レンズL6は負の屈折力を有する。なお、他の任意の実施形態では、第6レンズL6の物体側面および像側面は他の凹凸分布とされてもよい。
【0047】
撮影光学レンズ10の焦点距離をfとし、第6レンズL6の焦点距離をf6とし、次の関係式を満たす:-4.10≦f6/f≦-0.69。フォーカルパワーの合理的な分配によって、システムに良い撮像品質および低い感度を持たせることができる。また、好ましくは、-2.56≦f6/f≦-0.87を満たす。
【0048】
第6レンズL6の物体側面の中心曲率半径をR11とし、第6レンズL6の像側面の中心曲率半径をR12とし、かつ、次の関係式を満たす:-1.48≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.19。これにより、第6レンズL6の形状を規定し、条件範囲内において、超薄型広角化の発展に伴い、軸外画角の収差補正などに有利である。また、好ましくは、-0.92≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.24を満たす。
【0049】
第6レンズL6の軸上の厚さをd11とし、撮影光学レンズ10の光学全長をTTLとし、次の関係式を満たす:0.00≦d11/TTL≦0.03。条件式の範囲内では小型化に有利である。また、好ましくは、0.01≦d11/TTL≦0.03を満たす。
【0050】
また、本実施形態では、撮像光学レンズ10の絞り値FNOが2.0以下であることにより、大絞りが実現され、撮像光学レンズの良好な撮像性能がなされることができる。
【0051】
また、本実施形態では、撮像光学レンズ10の画角FOVが125°以上であることにより、超広角が実現され、撮像光学レンズの良好な撮像性能がなされることができる。
【0052】
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・超広角の設計要求を満たすことができる。この撮像光学レンズ10の特性に応じて、特に高画素用のCCD、CMOS等の撮像素子からなる携帯電話撮像レンズアセンブリ、WEB撮像レンズ、および動作帯域がRGB+IRである昼夜共焦点車載レンズに適している。
【0053】
以下、本発明の撮像光学レンズ10を実施例により説明する。各実施例に記載される符号は以下のとおりである。なお、焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、軸上厚み、反曲点位置、停留点位置の単位はmmである。
【0054】
TTL:光学全長(第1レンズL1の物体側面から像面Siまでの軸上距離)、単位はmmである;
【0055】
絞り値FNO:撮像光学レンズの有効焦点距離と瞳径の比である。
【0056】
好ましくは、前記レンズの物体側面および/または像側面には、高品質な結像要求を満たすために、反曲点および/または停留点が設けられてもよい。また、具体的な実施形態については、以下に説明する。
【0057】
表1および表2は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の設計データを示す表である。
【0058】
【表1】
【0059】
ここで、各符号の意味は以下のとおりである。
S1:絞り;
R:光学面中心の曲率半径;
R1:第1レンズL1の物体側面の中心曲率半径;
R2:第1レンズL1の像側面の中心曲率半径;
R3:第2レンズL2の物体側面の中心曲率半径;
R4:第2レンズL2の像側面の中心曲率半径;
R5:第3レンズL3の物体側面の中心曲率半径;
R6:第3レンズL3の像側面の中心曲率半径;
R7:第4レンズL4の物体側面の中心曲率半径;
R8:第4レンズL4の像側面の中心曲率半径;
R9:第5レンズL5の物体側面の中心曲率半径;
R10:第5レンズL5の像側面の中心曲率半径;
R11:第6レンズL6の物体側面の中心曲率半径;
R12:第6レンズL6の像側面の中心曲率半径;
R13:光学フィルタGFの物体側面の中心曲率半径;
R14:光学フィルタGFの像側面の中心曲率半径;
d:レンズの軸上厚みとレンズの間の軸上距離;
d0:絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの軸上距離;
d1:第1レンズL1の軸上厚み;
d2:第1レンズL1の像側面から第2レンズL2の物体側面までの軸上距離;
d3:第2レンズL2の軸上厚み;
d4:第2レンズL2の像側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離;
d5:第3レンズL3の軸上厚み;
d6:第3レンズL3の像側面から第4レンズL4の物体側面までの軸上距離;
d7:第4レンズL4の軸上厚み;
d8:第4レンズL4の像側面から第5レンズL5の物体側面までの軸上距離;
d9:第5レンズL5の軸上厚み;
d10:第5レンズL5の像側面から第6レンズL6の物体側面までの軸上距離;
d11:第6レンズL6の軸上厚み;
d12:第6レンズL6の像側面から光学フィルタGFの物体側面までの軸上距離;
d13:光学フィルタGFの軸上厚み;
d14:光学フィルタGFの像側面から像面Siまでの軸上距離;
BF:第6レンズL6の像側面から像面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;
ndg:光学フィルタ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;
v6:第6レンズL6のアッベ数;
vg:光学フィルタGFのアッベ数。
【0060】
表2は、本発明の第1実施形態に係る撮像光学レンズ10の各レンズの非球面データを示す表である。
【0061】
【表2】
【0062】
なお、各レンズ面の非球面は、便宜上、下記式(1)で示される非球面を用いる。ただし、本発明は、この式(1)で表される非球面の多項式形式に限定されるものではない。
【0063】
[式1]
z=(cr)/{1+[1-(k+1)(c)]1/2}+A4r+A6r+A8r+A10r10+A12r12+A14r14+A16r16+A18r18+A20r20 (1)
【0064】
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は光学面の中心における曲率であり、rは非球面曲線における点と光軸との垂直距離であり、zは非球面深さ(非球面における距離光軸がrの点と非球面光軸における頂点に接する切面との垂直距離)である。
【0065】
表3および表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反曲点および定在点の設計データを示す表である。ここで、P1R1、P1R2は、それぞれ第1レンズL1の物体側面および像側面を表し、P2R1、P2R2は、それぞれ第2レンズL2の物体側面および像側面を表し、P3R1、P3R2は、それぞれ第3レンズL3の物体側面および像側面を表し、P4R1、P4R2は、それぞれ第4レンズL4の物体側面および像側面を表し、P5R1、P5R2は、それぞれ第5レンズL5の物体側面および像側面を表し、P6R1、P6R2は、それぞれ第6レンズL6の物体側面および像側面を表す。また、「反曲点位置」欄に対応するデータは、各レンズ表面に設定された反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。「定在点位置」欄に対応するデータは、各レンズ表面に設定された定在点から撮像光学レンズ10の光軸までの垂直距離である。
【0066】
【表3】
【0067】
【表4】
【0068】
図2および図3は、波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が第1実施形態の撮像光学レンズ10を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図4は、波長555nmの光が第1実施形態の撮像光学レンズ10を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図4における像面湾曲Sは弧矢方向の像面湾曲であり、Tは子午方向の像面湾曲である。
【0069】
後に現れる表29には、各実施例における各種の数値と条件式で規定されたパラメータに対応する値が示めされる。
【0070】
表29に示めされるように、第1実施形態は各条件式を満足する。
【0071】
また、本実施形態では、前記撮像光学レンズ10の入瞳直径EMPDが1.163mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが165.96°である。前記撮像光学レンズ10は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たし、軸上・軸外色収差が適切に補正され、優れた光学特性を有する。
【0072】
(第2実施形態)
第2実施形態は、基本的に第1実施形態と同様であり、符号は第1実施形態と同じ意味を表すため、以下では相違点のみを列挙する。
【0073】
図5は、本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20を示す図である。
【0074】
表5及び表6に、本発明の第2実施形態に係る撮像光学レンズ20の設計データを示す表である。
【0075】
【表5】
【0076】
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データを示す表である。
【0077】
【表6】
【0078】
表7および表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反曲点および定在点の設計データを示す表である。
【0079】
【表7】
【0080】
【表8】
【0081】
図6および図7は、それぞれ波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が第2実施形態の撮像光学レンズ20を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図8は、波長555nmの光が第2実施形態の撮像光学レンズ20を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図8における像面湾曲Sは弧矢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29に示されるように、第2実施形態は各条件式を満足する。
【0083】
また、本実施形態では、前記撮像光学レンズ20の入瞳直径EMPDが1.329mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが150.85°である。前記撮像光学レンズ20は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たし、軸上・軸外色収差が適切に補正され、優れた光学特性を有する。
【0084】
(第3実施形態)
第3実施形態は、基本的に第1実施形態と同様であり、符号は第1実施形態と同じ意味を表すため、以下では相違点のみを列挙する。
【0085】
図9は、本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30を示す図である。
【0086】
表9および表10は、本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30の設計データを示す表である。
【0087】
【表9】
【0088】
表10は、本発明の第3実施形態に係る撮像光学レンズ30の各レンズの非球面データを示す表である。
【0089】
【表10】
【0090】
表11および表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反曲点および定在点の設計データを示す表である。
【0091】
【表11】
【0092】
【表12】
【0093】
図10および図11は、それぞれ波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が第3実施形態の撮像光学レンズ30を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図12は、波長555nmの光が第3実施形態の撮像光学レンズ30を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図12における像面湾曲Sは弧矢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29に示されるように、第3実施形態は各条件式を満足する。
【0095】
また、本実施形態では、前記撮像光学レンズ30の入瞳直径EMPDが1.435mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが126.08°である。前記撮像光学レンズ30は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たし、軸上・軸外色収差が適切に補正され、優れた光学特性を有する。
【0096】
(第4実施形態)
第4実施形態は、基本的に第1実施形態と同様であり、符号は第1実施形態と同じ意味を表すため、以下では相違点のみを列挙する。
【0097】
図13は、本発明の第4実施形態に係る撮像光学レンズ40を示す図である。
【0098】
表13および表14は、本発明の第4実施形態に係る撮像光学レンズ40の設計データを示す表である。
【0099】
【表13】
【0100】
表14は、本発明の第4実施形態に係る撮像光学レンズ40の各レンズの非球面データを示す表である。
【0101】
【表14】
【0102】
表15および表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反曲点および定在点の設計データを示す表である。
【0103】
【表15】
【0104】
【表16】
【0105】
図14および図15は、それぞれ波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が第4実施形態の撮像光学レンズ40を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図16は、波長555nmの光が第4実施形態の撮像光学レンズ40を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図16における像面湾曲Sは弧矢方向の像面湾曲であり、Tは子午方向の像面湾曲である。
【0106】
表29に示されるように、第4実施形態は各条件式を満足する。
【0107】
また、本実施形態では、前記撮像光学レンズ40の入瞳直径EMPDが1.297mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが149.20°である。前記撮像光学レンズ40は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たし、軸上・軸外色収差が適切に補正され、優れた光学特性を有する。
【0108】
(第5実施形態)
第5実施形態は、基本的に第1実施形態と同様であり、符号は第1実施形態と同じ意味を表すため、以下では相違点のみを列挙する。
【0109】
図17は、本発明の第5実施形態に係る撮像光学レンズ50を示す図である。
【0110】
表17および表18は、本発明の第5実施形態に係る撮像光学レンズ50の設計データを示す表である。
【0111】
【表17】
【0112】
表18は、本発明の第5実施形態に係る撮像光学レンズ50の各レンズの非球面データを示す表である。
【0113】
【表18】
【0114】
表19および表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反曲点および定在点の設計データを示す表である。
【0115】
【表19】
【0116】
【表20】
【0117】
図18および図19は、それぞれ波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が第5実施形態の撮像光学レンズ50を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図20は、波長555nmの光が第5実施形態の撮像光学レンズ50を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図20における像面湾曲Sは弧矢方向の像面湾曲であり、Tは子午方向の像面湾曲である。
【0118】
表29に示されるように、第5実施形態は各条件式を満足する。
【0119】
また、本実施形態では、前記撮像光学レンズ50の入瞳直径EMPDが1.516mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが125.52°である。前記撮像光学レンズ50は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たし、軸上・軸外色収差が適切に補正され、優れた光学特性を有する。
【0120】
(第6実施形態)
第6実施形態は、基本的に第1実施形態と同様であり、符号は第1実施形態と同じ意味を表すため、以下では相違点のみを列挙する。
【0121】
図21は、本発明の第6実施形態に係る撮像光学レンズ60を示す図である。
【0122】
表21および表22は、本発明の第6実施形態に係る撮像光学レンズ60の設計データを示す表である。
【0123】
【表21】
【0124】
表22は、本発明の第6実施形態に係る撮像光学レンズ60の各レンズの非球面データを示す表である。
【0125】
【表22】
【0126】
表23および表24は、本発明の第6実施形態に係る撮像光学レンズ60における各レンズの反曲点および定在点の設計データを示す表である。
【0127】
【表23】
【0128】
【表24】
【0129】
図22および図23は、それぞれ波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が第6実施形態の撮像光学レンズ60を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図24は、波長555nmの光が第6実施形態の撮像光学レンズ60を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図24における像面湾曲Sは弧矢方向の像面湾曲であり、Tは子午方向の像面湾曲である。
【0130】
表29に示されるように、第6実施形態は各条件式を満足する。
【0131】
また、本実施形態では、前記撮像光学レンズ60の入瞳直径EMPDが1.138mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが171.38°である。前記撮像光学レンズ60は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たし、軸上・軸外色収差が適切に補正され、優れた光学特性を有する。
【0132】
(対比実施形態)
対比実施形態は、基本的に第1実施形態と同様であり、符号は第1実施形態と同じ意味を表すため、以下では相違点のみを列挙する。
【0133】
図25は、本発明の対比実施形態に係る撮像光学レンズ70を示す図である。
【0134】
表25および表26は、本発明の対比実施形態に係る撮像光学レンズ70の設計データを示す表である。
【0135】
【表25】
【0136】
表26は、本発明の対比実施形態に係る撮像光学レンズ70の各レンズの非球面データを示す表である。
【0137】
【表26】
【0138】
表27および表28は、本発明の対比実施形態に係る撮像光学レンズ70における各レンズの反曲点および定在点の設計データを示す表である。
【0139】
【表27】
【0140】
【表28】
【0141】
図26および図27は、それぞれ波長960nm、940nm、920nm、650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、および435nmの光が対比実施形態の撮像光学レンズ70を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図28は、波長555nmの光が対比実施形態の撮像光学レンズ70を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図28における像面湾曲Sは弧矢方向の像面湾曲であり、Tは子午方向の像面湾曲である。
【0142】
以下、表29には、上記条件式に従って比較実施形態における各条件式に対応する数値が示される。比較実施形態の撮像光学レンズ70は、上述した条件式5.00≦TTL/f≦6.50を満たさないことが明らかである。
【0143】
また、比較実施形態では、前記撮像光学レンズ70の入瞳直径EMPDが1.164mmであり、全視野像高IHが3.400mmであり、対角線方向の視野角FOVが160.81°である。前記撮像光学レンズ70は、大きな絞り・超広角の設計要件を満たさない。
【0144】
【表29】
【0145】
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り、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、実用化において形態および細部において様々な変更を加えることが可能であることは、当業者には理解され得る。
【要約】      (修正有)
【課題】大口径・超広角の設計要件を満足しつつ、良好な光学性能を有する撮像光学レンズを提供する。
【解決手段】物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ、屈折力を有する第2レンズ、負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、および負の屈折力を有する第6レンズを備える。ここで、前記第1レンズの屈折率をn1とし、前記カメラ光学レンズの焦点距離をfとし、前記カメラ光学レンズの光学全長をTTLとし、前記第6レンズの物体側面の中心曲率半径をR11とし、前記第6レンズの像側面の中心曲率半径をR12とし、かつ、次の関係式を満たす。
n1≧1.70
5.00≦TTL/f≦6.50
-6.70≦R12/R11≦-1.80
【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
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28