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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】2024-09-09
(45)【発行日】2024-09-18
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20240910BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240910BHJP
【ＦＩ】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2024000895
(22)【出願日】2024-01-05
【審査請求日】2024-01-05
(31)【優先権主張番号】202310830637.2
(32)【優先日】2023-07-07
(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】100128347
【弁理士】
【氏名又は名称】西内 盛二
(72)【発明者】
【氏名】王 宏宇
(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２０１７／０３０７８４４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／０１８７４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００３９０４３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平１０－０４８５１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１３６８７４９５（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００１１２８６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１３０７５７８４（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１４５４５５９８（ＣＮ，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、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、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レンズから構成され、
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３レンズと前記第４レンズとの合成焦点距離をｆ３４、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、前記第１レンズの像側面から前記第２レンズの物体側面までの軸上距離をｄ２、前記撮像光学レンズの光学長をＴＴＬ、前記第１レンズのアッベ数をｖ１としたときに、以下の条件式（１）～（５）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００ （１）
２．００≦ＴＴＬ／ｆ≦３．００ （２）
－２．３０≦ｆ３４／ｆ＜－１．３０ （３）
５８．００≦ｖ１≦８２．００ （４）
０．２５≦ｄ２／ＴＴＬ≦０．４５ （５）
【請求項2】
前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の中心曲率半径をＲ４としたときに、以下の条件式（６）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。－６．００≦Ｒ３／Ｒ４≦－１．００ （６）
【請求項3】
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としたときに、以下の条件式（７）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。－３．００≦ｆ４／ｄ７≦－１．５０ （７）
【請求項4】
前記第１レンズの物体側面は、近軸において凸面であり、前記第１レンズの像側面は、近軸において凹面であり、前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側面の中心曲率半径をＲ２としたときに、以下の条件式（８）～（１０）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。
－５．５０≦ｆ１／ｆ≦－１．０８ （８）
１．７７≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦１０．０９ （９）
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１０ （１０）
【請求項5】
前記第２レンズの物体側面は、近軸において凸面であり、前記第２レンズの像側面は、近軸において凸面であり、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の中心曲率半径をＲ４、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３としたときに、以下の条件式（１１）～（１３）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。
０．２９≦ｆ２／ｆ≦１．０９ （１１）
０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１．０７ （１２）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１ （１３）
【請求項6】
前記第３レンズの物体側面は、近軸において凹面であり、前記第３レンズの像側面は、近軸において凸面であり、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の中心曲率半径をＲ６、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５としたときに、以下の条件式（１４）～（１６）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。
０．３９≦ｆ３／ｆ≦１．８７ （１４）
０．６５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦２．７３ （１５）
０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９ （１６）
【請求項7】
前記第４レンズの物体側面は、近軸において凹面であり、前記第４レンズの像側面は、近軸において凹面であり、前記第４レンズの焦点距離をｆ４、前記第４レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の中心曲率半径をＲ８、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７としたときに、以下の条件式（１７）～（１９）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。
－１．３２≦ｆ４／ｆ≦－０．３６ （１７）
－１．３１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦－０．０６ （１８）
０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２７ （１９）
【請求項8】
前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ及び第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。
【請求項9】
前記撮像光学レンズの対角線方向の画角をＦＯＶとしたときに、以下の条件式（２０）を満たすことを特徴とする請求項８に記載の撮像光学レンズ。ＦＯＶ≧４６．１８° （２０）
【請求項10】
前記撮像光学レンズの像高をＩＨとしたときに、以下の条件式（２１）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≦７．１４ （２１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学レンズ分野に関し、特にスマートフォン、デジタルカメラなどの携帯端末装置と、モニタ、ＰＣレンズ、車載レンズなどの撮像装置とに適用される撮像光学レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、様々なスマートデバイスの勃興に伴い、小型化撮像光学レンズに対するニーズがますます高まっており、且つ感光素子の画素サイズが小さくされることに加えて、現在の電子製品は、機能がよく軽薄携帯の外形を発展傾向とするため、良好な結像品質を有する小型化撮像光学レンズが現在の市場の主流となっている。優れた結像品質を得るために、多枚式のレンズ構造を用いることが多い。また、技術の発展及びユーザの多様化の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且つ結像品質に対するシステムからの要求が高くなってきている場合には、４枚式のレンズ構造が徐々にレンズの設計に現れている。良好な光学性能を有する撮像光学レンズが要望されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記問題に鑑みて、本発明は、良好な光学性能を有する設計要求を満たす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】
【0004】
上記の技術課題を解決するために、本発明の実施形態は、撮像光学レンズを提供し、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、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レンズから構成され、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３レンズと前記第４レンズとの合成焦点距離をｆ３４、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、前記第１レンズの像側面から前記第２レンズの物体側面までの軸上距離をｄ２、前記撮像光学レンズの光学長をＴＴＬ、前記第１レンズのアッベ数をｖ１としたときに、以下の条件式（１）～（５）を満たす。
－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００ （１）
２．００≦ＴＴＬ／ｆ≦３．００ （２）
－２．３０≦ｆ３４／ｆ＜－１．３０ （３）
５８．００≦ｖ１≦８２．００ （４）
０．２５≦ｄ２／ＴＴＬ≦０．４５ （５）
－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００ （１）
２．００≦ＴＴＬ／ｆ≦３．００ （２）
－２．３０≦ｆ３４／ｆ＜－１．３０ （３）
５８．００≦ｖ１≦８２．００ （４）
０．２５≦ｄ２／ＴＴＬ≦０．４５ （５）
【0005】
好ましくは、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の中心曲率半径をＲ４としたときに、以下の条件式（６）を満たす。
－６．００≦Ｒ３／Ｒ４≦－１．００ （６）
－６．００≦Ｒ３／Ｒ４≦－１．００ （６）
【0006】
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としたときに、以下の条件式（７）を満たす。
－３．００≦ｆ４／ｄ７≦－１．５０ （７）
－３．００≦ｆ４／ｄ７≦－１．５０ （７）
【0007】
好ましくは、前記第１レンズの物体側面は、近軸において凸面であり、前記第１レンズの像側面は、近軸において凹面であり、前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側面の中心曲率半径をＲ２としたときに、以下の条件式（８）～（１０）を満たす。
－５．５０≦ｆ１／ｆ≦－１．０８ （８）
１．７７≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦１０．０９ （９）
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１０ （１０）
－５．５０≦ｆ１／ｆ≦－１．０８ （８）
１．７７≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦１０．０９ （９）
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１０ （１０）
【0008】
好ましくは、前記第２レンズの物体側面は、近軸において凸面であり、前記第２レンズの像側面は、近軸において凸面であり、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の中心曲率半径をＲ４、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３としたときに、以下の条件式（１１）～（１３）を満たす。
０．２９≦ｆ２／ｆ≦１．０９ （１１）
０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１．０７ （１２）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１ （１３）
０．２９≦ｆ２／ｆ≦１．０９ （１１）
０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１．０７ （１２）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１ （１３）
【0009】
好ましくは、前記第３レンズの物体側面は、近軸において凹面であり、前記第３レンズの像側面は、近軸において凸面であり、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の中心曲率半径をＲ６、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５としたときに、以下の条件式（１４）～（１６）を満たす。
０．３９≦ｆ３／ｆ≦１．８７ （１４）
０．６５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦２．７３ （１５）
０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９ （１６）
０．３９≦ｆ３／ｆ≦１．８７ （１４）
０．６５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦２．７３ （１５）
０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９ （１６）
【0010】
好ましくは、前記第４レンズの物体側面は、近軸において凹面であり、前記第４レンズの像側面は、近軸において凹面であり、前記第４レンズの焦点距離をｆ４、前記第４レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の中心曲率半径をＲ８、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７としたときに、以下の条件式（１７）～（１９）を満たす。
－１．３２≦ｆ４／ｆ≦－０．３６ （１７）
－１．３１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦－０．０６ （１８）
０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２７ （１９）
－１．３２≦ｆ４／ｆ≦－０．３６ （１７）
－１．３１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦－０．０６ （１８）
０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２７ （１９）
【0011】
好ましくは、前記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズは、ガラス材質である。
【0012】
好ましくは、前記撮像光学レンズの対角線方向の画角をＦＯＶとしたときに、以下の条件式（２０）を満たす。
ＦＯＶ≧４６．１８° （２０）
ＦＯＶ≧４６．１８° （２０）
【0013】
好ましくは、前記撮像光学レンズの像高をＩＨとしたときに、以下の条件式（２１）を満たす。
ＴＴＬ／ＩＨ≦７．１４ （２１）
ＴＴＬ／ＩＨ≦７．１４ （２１）
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学特性且つ良好な光学性能を有し、特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子により構成された携帯電話の撮像レンズユニット、車載レンズ及びＷＥＢ撮像レンズに適用することができる。
【0015】
本発明の実施形態の技術案をより明確に説明するために、以下に実施形態に必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施形態だけであり、当業者にとって、創造的労働をしない前提で、更にこれらの図面に基づいて他の図面を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１実施形態の撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
【図5】本発明の第２実施形態の撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
【図9】本発明の第３実施形態の撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
【図13】本発明の第４実施形態の撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
【図17】本発明の第５実施形態の撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
【図21】本発明の比較実施形態の撮像光学レンズの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の目的、解決手段およびメリットがより明瞭になるように、以下では、図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳細に説明する。本発明の各実施形態において本発明をより良好に理解するために多くの技術的詳細を述べることは、当業者に理解され得る。しかし、本発明の各実施形態において、本発明が良く理解されるように多くの技術的詳細が与えられているが、それらの技術的詳細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存在しなくとも、本発明の保護しようとするものを実現可能であることは、当業者に理解されるべきである。
【0018】
（第１実施形態）
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。本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０は、図１に示すように、合計で４つのレンズから構成される。具体的には、撮像光学レンズ１０は、物体側から像側へ順に、第１レンズＬ１と、絞りＳ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４とを含む。第４レンズＬ４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置されてもよい。
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。本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０は、図１に示すように、合計で４つのレンズから構成される。具体的には、撮像光学レンズ１０は、物体側から像側へ順に、第１レンズＬ１と、絞りＳ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４とを含む。第４レンズＬ４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置されてもよい。
【0019】
本実施形態において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３及び第４レンズＬ４は、いずれもガラス材質であり、ガラスレンズを適切に選択することにより、撮像光学レンズの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において、各レンズは、他の材質であってもよい。
【0020】
第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１としたときに、－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００を満たす。ｆ１／ｄ１が上記条件式を満たす場合、光線の入射角度の変化を緩和するのに有利であり、撮像光学レンズ１０をスムーズに伝播させるとともに、第１レンズＬ１の屈折力強度を維持し、色収差を改善し、結像品質を向上させ、｜ＬＣ｜≦５．０μｍとする。
【0021】
撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬとしたときに、２．００≦ＴＴＬ／ｆ≦３．００を満たし、これによって、撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬと焦点距離ｆとの比を規定する。条件式で規定される範囲内では、撮像光学レンズ１０の長さを効果的に制御することができる。
【0022】
第３レンズＬ３と前記第４レンズＬ４との合成焦点距離をｆ３４としたときに、－２．３０≦ｆ３４／ｆ＜－１．３０を満たし、これによって、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との合成焦点距離ｆ３４と撮像光学レンズ１０の焦点距離との比を規定する。条件式で規定される範囲内では、第２レンズＬ２の後の光線の勢いを制御し、広角光線による収差を低減するとともに、レンズ構造をよりコンパクトにすることができる。
【0023】
第１レンズＬ１のアッベ数をν１としたときに、５８．００≦ν１≦８２．００を満たし、これによって、第１レンズＬ１のアッベ数を規定する。条件式で規定される範囲内では、材料属性を効果的に配分して収差を改善し、結像品質を向上させることができる。
【0024】
第１レンズＬ１の像側面から前記第２レンズＬ２の物体側面までの軸上距離をｄ２としたときに、０．２５≦ｄ２／ＴＴＬ≦０．４５を満たす。条件式で規定される範囲内では、絞りにおける２つのレンズの距離が大きく、一定光学長内において絞り付近の光線の安定的な遷移を確保でき、画質の向上に有利である。
【0025】
第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径をＲ３、第２レンズＬ２の像側面の中心曲率半径をＲ４としたときに、－６．００≦Ｒ３／Ｒ４≦－１．００を満たす。条件式で規定される範囲内では、光線がレンズを通過する偏向度合いを緩和することに有利であり、撮像光学レンズ１０の像面湾曲量を効果的にバランスさせ、中心視野の像面湾曲のずれ量を０．０２５ｍｍ未満にすることができる。
【0026】
第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７としたときに、－３．００≦ｆ４／ｄ７≦－１．５０を満たす。条件式で規定される範囲内では、第４レンズＬ４が像側端における軸外収差を補正するために十分な強度の負の屈折力を維持することに寄与すると共に、第４レンズＬ４の厚さを効果的に制御してコストを維持することができる。
【0027】
本実施形態では、第１レンズＬ１は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面であり、第１レンズＬ１は、負の屈折力を有する。他の選択可能な実施形態では、第１レンズＬ１の物体側面及び像側面は、他の凹・凸分布状況に設置されてもよい。
【0028】
前記撮像光学レンズ１０は、－５．５０≦ｆ１／ｆ≦－１．０８をさらに満たし、これによって、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１と撮像光学レンズ１０の焦点距離との比を規定する。この範囲内では、超広角の実現に有利である。好ましくは、－３．４４≦ｆ１／ｆ≦－１．３４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、第１レンズＬ２の像側面の中心曲率半径をＲ２としたときに、１．７７≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦１０．０９を満たし、これによって、第１レンズＬ１の形状を規定する。この範囲内では、超広角の実現に有利である。好ましくは、２．８３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦８．０７を満たす。
【0030】
前記撮像光学レンズ１０は、０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１０をさらに満たす。条件式で規定される範囲内では、小型化に有利である。好ましくは、０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０８を満たす。
【0031】
本実施形態では、第２レンズＬ２は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凸面であり、第２レンズＬ２は、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の物体側面及び像側面は、他の凹・凸分布状況に設置されてもよい。
【0032】
本実施形態において、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２としたときに、０．２９≦ｆ２／ｆ≦１．０９を満たし、これによって、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２と撮像光学レンズ１０の焦点距離との比を規定する。この範囲内では、システムの像面湾曲量を効果的にバランスさせることができる。好ましくは、０．４７≦ｆ２／ｆ≦０．８８を満たす。
【0033】
前記撮像光学レンズ１０は、０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦１．０７をさらに満たし、これによって、第２レンズＬ２の形状を規定する。この範囲内では、超広角の実現に有利である。好ましくは、０≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦０．８６を満たす。
【0034】
第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３としたときに、０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１を満たす。条件式で規定される範囲内では、小型化に有利である。好ましくは、０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．２５を満たす。
【0035】
第３レンズＬ３は、物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凸面であり、第３レンズＬ３は、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の物体側面及び像側面は、他の凹・凸分布状況に設置されてもよい。
【0036】
第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３としたときに、０．３９≦ｆ３／ｆ≦１．８７を満たす。屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。好ましくは、０．６３≦ｆ３／ｆ≦１．５０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、第３レンズＬ３の像側面の中心曲率半径をＲ６としたときに、０．６５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦２．７３を満たし、これによって、第３レンズＬ３の形状が規定される。この範囲内では、光線の偏向度合いを小さくして色収差を効果的に補正することができる。好ましくは、１．０３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦２．１８を満たす。
【0038】
第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５としたときに、０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９を満たす。条件式で規定される範囲内では、小型化に有利である。好ましくは、０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０８を満たす。
【0039】
本実施形態では、第４レンズＬ４は、物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凹面であり、第４レンズＬ４は、負の屈折力を有する。他の選択可能な実施形態では、第４レンズＬ４の物体側面及び像側面は、他の凹・凸分布状況に設置されてもよい。
【0040】
第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４としたときに、－１．３２≦ｆ４／ｆ≦－０．３６を満たす。屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。好ましくは、－０．８３≦ｆ４／ｆ≦－０．４５を満たす。
【0041】
第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７としたときに、０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２７を満たす。条件式で規定される範囲内では、小型化に有利である。好ましくは、０．０７≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２１を満たす。
【0042】
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の対角線方向の画角をＦＯＶとしたときに、ＦＯＶ≧４６．１８°を満たす。これによって、広角化の実現に有利である。好ましくは、ＦＯＶ≧４６．６５°を満たす。
【0043】
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の像高をＩＨとしたときに、ＴＴＬ／ＩＨ≦７．１４を満たす。これによって、小型化に有利である。好ましくは、ＴＴＬ／ＩＨ≦６．９４を満たす。
【0044】
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは、１６．４３以下であり、これによって、大口径を図り、撮像光学レンズの結像性能に優れる。好ましくは、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは、１６．１１以下である。
【0045】
撮像光学レンズ１０は、良好な光学性能を有し、当該撮像光学レンズ１０の特性に応じて、当該撮像光学レンズ１０は、特に、高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子により構成された車載レンズ、携帯電話の撮像レンズユニット及びＷＥＢ撮像レンズに適用することができる。
【0046】
以下、本発明の撮像光学レンズ１０について、実施例を用いて説明する。各実施例に記載された符号は、以下に示す通りである。焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、軸上厚み、変曲点位置、停留点位置の単位は、ｍｍである。
【0047】
ＴＴＬとは、光学長（第１レンズＬ１の物体側面から像面Ｓｉまでの軸上距離）であり、単位がｍｍである。
絞り値ＦＮＯとは、撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径との比を指すものである。
絞り値ＦＮＯとは、撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径との比を指すものである。
【0048】
好ましくは、高品質の結像需要を満たすように、レンズの物体側面及び／又は像側面に変曲点及び／又は停留点がさらに設置されてもよく、具体的な実施形態を以下に示す。
【0049】
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の設計データを示す。
【0050】
【表1】
【0051】
ここで、各符号の意味は、以下の通りである。
Ｓ１：絞り
Ｒ：光学面中心における曲率半径
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：光学フィルタＧＦの物体側面の中心曲率半径
Ｒ１０：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、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の像側面から光学フィルタＧＦの物体側面までの軸上距離
ｄ９：光学フィルタＧＦの軸上厚み
ｄ１０：光学フィルタＧＦ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
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
ｖｇ：光学フィルタＧＦのアッベ数
Ｓ１：絞り
Ｒ：光学面中心における曲率半径
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：光学フィルタＧＦの物体側面の中心曲率半径
Ｒ１０：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、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の像側面から光学フィルタＧＦの物体側面までの軸上距離
ｄ９：光学フィルタＧＦの軸上厚み
ｄ１０：光学フィルタＧＦ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
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
ｖｇ：光学フィルタＧＦのアッベ数
【0052】
表２は、本発明に係る第１実施形態の撮像光学レンズ１０における各レンズの非球面データを示す。
【0053】
【表2】
【0054】
各レンズ面の非球面は、便宜上、下記式（２２）で表される非球面を使用している。しかしながら、本発明は、特にこの式（２２）の非球面多項式に限定されるものではない。
【0055】
ｚ＝（ｃｒ２）／｛１＋［１－（ｋ＋１）（ｃ２ｒ２）］１／２｝＋Ａ４ｒ４＋Ａ６ｒ６＋Ａ８ｒ８＋Ａ１０ｒ１０＋Ａ１２ｒ１２＋Ａ１４ｒ１４＋Ａ１６ｒ１６ （２２）
【0056】
但し、ｋは円錐係数であり、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４は非球面係数であり、ｃは光学面中心における曲率であり、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（非球面において光軸からｒだけ離れた点と、非球面の光軸上の頂点に接する接平面との両者間の垂直距離）である。
【0057】
「停留点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設置さ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。
【0058】
図２、図３は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ及び４３５ｎｍの光が第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０を通った後の軸上色収差及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実施形態に係る撮像光学レンズ１０を通った後の像面湾曲および歪曲収差を示す模式図であり、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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
【0059】
後の表１６は、各実施例における各種の数値及び条件式で規定されたパラメータに対応する値を示す。
【0060】
表１６に示すように、第１実施形態は、各条件式を満たす。
【0061】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ１０の入射瞳径ＥＮＰＤは、２．１９４ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、１０．２９ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、５６．１７°であり、前記撮像光学レンズ１０は、良好な光学性能を有し、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0062】
（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
第２実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
【0063】
図５に示すのは、本発明の第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０である。
【0064】
表３、表４は、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。
【0065】
【表3】
【0066】
表４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。
【0067】
【表4】
【0068】
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変曲点の設計データを示す。ただし、Ｐ１Ｒ１、Ｐ１Ｒ２は、それぞれ第１レンズＬ１の物体側面と像側面を表し、Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２は、それぞれ第２レンズＬ２の物体側面と像側面を表し、Ｐ３Ｒ１、Ｐ３Ｒ２は、それぞれ第３レンズＬ３の物体側面と像側面を表し、Ｐ４Ｒ１、Ｐ４Ｒ２は、それぞれ第４レンズＬ４の物体側面と像側面を表す。「変曲点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設置さ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。
【0069】
【表5】
【0070】
図６、図７は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ及び４３５ｎｍの光が第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０を通った後の軸上色収差及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模式図である。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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
【0071】
表１６に示すように、第２実施形態は、各条件式を満たす。
【0072】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ２０の入射瞳径ＥＮＰＤは、２．４９３ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、５．１４５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、４７．１２°であり、前記撮像光学レンズ２０は、良好な光学性能を有し、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0073】
（第３実施形態）
第３実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
第３実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
【0074】
図９に示すのは、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６、表７は、本発明の第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０の設計データを示す。
【0076】
【表6】
【0077】
表７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データを示す。
【0078】
【表7】
【0079】
図１０、図１１は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ、及び４３５ｎｍの光が第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０を通った後の軸上色収差及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模式図である。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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
【0080】
下記の表１６は、上記条件式に応じて本実施形態において各条件式に対応する数値を示している。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズ３０は、上記条件式を満たす。
【0081】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ３０の入射瞳径ＥＮＰＤは、０．７３９ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、５．１４５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、１１０．３３°であり、前記撮像光学レンズ３０は、良好な光学性能を有し、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0082】
（第４実施形態）
第４実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
第４実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
【0083】
図１３に示すのは、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０である。
【0084】
表８、表９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。
【0085】
【表8】
【0086】
表９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データを示す。
【0087】
【表9】
【0088】
表１０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計データを示す。
【0089】
【表10】
【0090】
図１４、図１５は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ、及び４３５ｎｍの光が第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０を通った後の軸上色収差及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模式図である。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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
【0091】
下記の表１６は、上記条件式に応じて本実施形態において各条件式に対応する数値を示している。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズ４０は、上記条件式を満たす。
【0092】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ４０の入射瞳径ＥＮＰＤは、２．１５０ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、５．１４５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、５２．０１°であり、前記撮像光学レンズ４０は、良好な光学性能を有し、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0093】
（第５実施形態）
第５実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
第５実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、以下に異なる点のみを示す。
【0094】
図１７に示すのは、本発明の第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０である。
【0095】
表１１、表１２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。
【0096】
【表11】
【0097】
表１２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データを示す。
【0098】
【表12】
【0099】
表１３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計データを示す。
【0100】
【表13】
【0101】
図１８、図１９は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ、及び４３５ｎｍの光が第５実施形態に係る撮像光学レンズ５０を通った後の軸上色収差及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模式図である。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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
【0102】
下記の表１６は、上記条件式に応じて本実施形態において各条件式に対応する数値を示している。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズ５０は、上記条件式を満たす。
【0103】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ５０の入射瞳径ＥＮＰＤは、２．０３７ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、５．１４５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、５７．７２°であり、前記撮像光学レンズ５０は、良好な光学性能を有し、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
【0104】
（比較実施形態）
比較実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味は、第１実施形態と同じであり、以下に異なる点のみを列挙する。
比較実施形態は、第１実施形態と基本的に同じであり、符号の意味は、第１実施形態と同じであり、以下に異なる点のみを列挙する。
【0105】
図２１は、比較実施形態の撮像光学レンズ６０を示す。
【0106】
表１４、表１５は、比較実施形態に係る撮像光学レンズ６０の設計データを示す。
【0107】
【表14】
【0108】
表２２は、比較実施形態に係る撮像光学レンズ６０における各レンズの非球面データを示す。
【0109】
【表15】
【0110】
図２２、図２３は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ、及び４３５ｎｍの光が比較実施形態の撮像光学レンズ６０を通った後の軸上色収差及び倍率色収差を示す模式図である。図２４は、波長５５５ｎｍの光が比較実施形態に係る撮像光学レンズ６０を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す模式図である。図２４の像面湾曲Ｓは、サジタル方向の像面湾曲であり、Ｔは、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
【0111】
下記の表１６は、上記条件式に応じて本実施形態において各条件式に対応する数値を示している。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズ６０は、上記条件式を満たす。
【0112】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ６０の入射瞳径ＥＮＰＤは、０．７３９ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、５．１４５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、１１０．３３°である。
【0113】
下記の表１６は、上記条件式に応じて比較実施形態において各条件式に対応する数値を示している。明らかに、比較実施形態の撮像光学レンズ６０は、上記の条件式－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００を満たさず、色収差を改善できない。
【0114】
【表16】
【0115】
当業者であれば分かるように、上記各実施形態が本発明を実現するための具体的な実施形態であり、実際の応用において、本発明の要旨と範囲から逸脱しない限り、形式及び詳細に対する各種の変更は可能である。
【要約】
【課題】本発明は、光学レンズ分野に関し、撮像光学レンズを開示する。
【解決手段】当該撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、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レンズから構成され、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３レンズと前記第４レンズとの合成焦点距離をｆ３４、第１レンズの軸上厚みをｄ１、第１レンズの像側面から第２レンズの物体側面までの軸上距離をｄ２、撮像光学レンズの光学長をＴＴＬ、第１レンズのアッベ数をｖ１としたときに、条件式－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００、２．００≦ＴＴＬ／ｆ≦３．００、－２．３０≦ｆ３４／ｆ＜－１．３０、５８．００≦ｖ１≦８２．００、０．２５≦ｄ２／ＴＴＬ≦０．４５を満たす。
【選択図】図１
【解決手段】当該撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、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レンズから構成され、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３レンズと前記第４レンズとの合成焦点距離をｆ３４、第１レンズの軸上厚みをｄ１、第１レンズの像側面から第２レンズの物体側面までの軸上距離をｄ２、撮像光学レンズの光学長をＴＴＬ、第１レンズのアッベ数をｖ１としたときに、条件式－３０．００≦ｆ１／ｄ１≦－８．００、２．００≦ＴＴＬ／ｆ≦３．００、－２．３０≦ｆ３４／ｆ＜－１．３０、５８．００≦ｖ１≦８２．００、０．２５≦ｄ２／ＴＴＬ≦０．４５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】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】