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(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】2024-10-18
(45)【発行日】2024-10-28
(54)【発明の名称】撮像光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20241021BHJP
   G02B 13/18 20060101ALN20241021BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】 16
(21)【出願番号】P 2024113602
(22)【出願日】2024-07-16
【審査請求日】2024-07-16
(31)【優先権主張番号】202410484527.X
(32)【優先日】2024-04-19
(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】520357958
【氏名又は名称】ジョウシュウシ エーエーシー レイテック オプトロニクス カンパニーリミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000040
【氏名又は名称】弁理士法人池内アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】チョウ、シュンダァー
(72)【発明者】
【氏名】チャオ、シィーヂィア
(72)【発明者】
【氏名】フアン、ヂェン
(72)【発明者】
【氏名】パァン、ルー
【審査官】森内 正明
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第10-2022-0091964(KR,A)
【文献】米国特許出願公開第2022/0221689(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2023/0367101(US,A1)
【文献】特開2021-184072(JP,A)
【文献】特開2021-9326(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、
前記撮像光学レンズは、開口絞りおよび7枚のレンズによって構成され、前記7枚のレンズは、物体側から像側へ順に、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、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、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、および負の屈折力を有する第7レンズであり、
前記第1レンズは、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、前記第2レンズは、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、前記第3レンズは、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、前記第4レンズは、物体側面が近軸において凸面であり、前記第5レンズは、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、前記第6レンズは、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、前記第7レンズは、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、
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3レンズの焦点距離をf3、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6レンズの焦点距離をf6、前記第7レンズの焦点距離をf7、前記開口絞りから前記第1レンズの物体側面までの軸上距離をd0、前記第1レンズの軸上厚みをd1、前記第5レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR9、前記第5レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR10、前記第6レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR12、前記第7レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR14としたときに、以下の条件式(1)~(7)を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000 (1)
-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600 (2)
-0.080≦d0/d1≦-0.050 (3)
-8.000≦R12/f6≦-2.500 (4)
-1.000≦f4/f5≦-0.500 (5)
1.700≦(R9+R10)/f≦2.600 (6)
2.000≦R13/R14≦6.000 (7)
【請求項2】
以下の条件式(8)を満たす、請求項1に記載の撮像光学レンズ。
-15.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-9.000 (8)
【請求項3】
以下の条件式(9)を満たす、請求項1に記載の撮像光学レンズ。
-1.500≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.700 (9)
【請求項4】
前記第4レンズの像側面と前記第5レンズの物体側面との軸上距離をd8、前記撮像光学レンズの光学長をTTLとしたときに、以下の条件式(10)を満たす、請求項1に記載の撮像光学レンズ。
0.065≦d8/TTL≦0.120 (10)
【請求項5】
前記第1レンズは、ガラス材質である、請求項1に記載の撮像光学レンズ。
【請求項6】
撮像光学レンズであって、
前記撮像光学レンズは、開口絞りおよび7枚のレンズによって構成され、前記7枚のレンズは、物体側から像側へ順に、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、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、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、および負の屈折力を有する第7レンズであり、
前記第1レンズは、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、前記第2レンズは、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、前記第3レンズは、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、前記第4レンズは、物体側面が近軸において凸面であり、前記第5レンズは、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、前記第6レンズは、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、前記第7レンズは、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、
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3レンズの焦点距離をf3、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6レンズの焦点距離をf6、前記第7レンズの焦点距離をf7、前記開口絞りから前記第1レンズの物体側面までの軸上距離をd0、前記第1レンズの軸上厚みをd1、前記第1レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR1、前記第1レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR2、前記第7レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR14、前記第1レンズから前記第7レンズの各レンズの軸上厚みの和をΣd、前記第1レンズから前記第7レンズのうち隣接する何れか2つのレンズの間の空気間隔の光軸上の長さの和をΣDとしたときに、以下の条件式(1)~(3)および(11)~(13)を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000 (1)
-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600 (2)
-0.080≦d0/d1≦-0.050 (3)
2.600≦f1/R1+f1/R2≦4.800 (11)
0.600≦(R13+R14)/f≦2.600 (12)
0.600≦ΣD/Σd≦0.950 (13)
【請求項7】
以下の条件式(8)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
-15.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-9.000 (8)
【請求項8】
以下の条件式(9)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
-1.500≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.700 (9)
【請求項9】
以下の条件式(14)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
3.400≦f1/R1+f1/R2≦4.000 (14)
【請求項10】
以下の条件式(15)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
0.700≦(R13+R14)/f≦2.200 (15)
【請求項11】
以下の条件式(16)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
0.630≦ΣD/Σd≦0.920 (16)
【請求項12】
前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12、前記第2レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR4としたときに、以下の条件式(17)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
-3.000≦f12/(R1-R4)≦-1.300 (17)
【請求項13】
以下の条件式(18)を満たす、請求項12に記載の撮像光学レンズ。
-2.600≦f12/(R1-R4)≦-1.500 (18)
【請求項14】
以下の条件式(19)を満たす、請求項6に記載の撮像光学レンズ。
0.007≦d0/(R1-R2)≦0.020 (19)
【請求項15】
以下の条件式(20)を満たす、請求項14に記載の撮像光学レンズ。
0.008≦d0/(R1-R2)≦0.018 (20)
【請求項16】
前記第1レンズは、ガラス材質である、請求項6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発展に伴い、小型化撮像光学レンズの需要がますます高まっており、さらに、感光素子の画素サイズが縮小することに加えて、現在の電子製品は、機能性が高く、かつ、軽量・薄型・携帯便利な外形を発展傾向としているため、良好な結像品質を備えた小型化撮像光学レンズは、現在の市場において主流となっている。優れた結像品質を得るために、多枚式のレンズ構造を採用することが多い。また、技術の発展およ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、かつ、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、7枚式のレンズ構造が徐々にレンズの設計に現れている。優れた光学性能を有し、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される光学撮像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、優れた光学性能を有するとともに、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される設計要求を満足す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】
【0004】
上記目的を達成するために、本発明の解決手段は、撮像光学レンズを提供する。前記撮像光学レンズは、開口絞りおよび7枚のレンズによって構成され、前記7枚のレンズは、物体側から像側へ順に、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、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、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、および負の屈折力を有する第7レンズであり、
前記第1レンズは、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、前記第2レンズは、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、前記第3レンズは、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、前記第4レンズは、物体側面が近軸において凸面であり、前記第5レンズは、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、前記第6レンズは、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、前記第7レンズは、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、
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3レンズの焦点距離をf3、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6レンズの焦点距離をf6、前記第7レンズの焦点距離をf7、前記開口絞りから前記第1レンズの物体側面までの軸上距離をd0、前記第1レンズの軸上厚みをd1、前記第5レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR9、前記第5レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR10、前記第6レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR12、前記第7レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR14としたときに、以下の条件式(1)~(7)を満たす。
-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000 (1)
-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600 (2)
-0.080≦d0/d1≦-0.050 (3)
-8.000≦R12/f6≦-2.500 (4)
-1.000≦f4/f5≦-0.500 (5)
1.700≦(R9+R10)/f≦2.600 (6)
2.000≦R13/R14≦6.000 (7)
【0005】
好ましくは、以下の条件式(8)を満たす。
-15.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-9.000 (8)
【0006】
好ましくは、以下の条件式(9)を満たす。
-1.500≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.700 (9)
【0007】
好ましくは、前記第4レンズの像側面と前記第5レンズの物体側面との軸上距離をd8、前記撮像光学レンズの光学長をTTLとしたときに、以下の条件式(10)を満たす。
0.065≦d8/TTL≦0.120 (10)
【0008】
好ましくは、前記第1レンズは、ガラス材質である。
【0009】
上記目的を達成するために、本発明解決手段は、撮像光学レンズをさらに提供する。前記撮像光学レンズは、開口絞りおよび7枚のレンズによって構成され、前記7枚のレンズは、物体側から像側へ順に、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、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、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、および負の屈折力を有する第7レンズであり、
前記第1レンズは、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、前記第2レンズは、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、前記第3レンズは、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、前記第4レンズは、物体側面が近軸において凸面であり、前記第5レンズは、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、前記第6レンズは、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、前記第7レンズは、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、
ただし、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3レンズの焦点距離をf3、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6レンズの焦点距離をf6、前記第7レンズの焦点距離をf7、前記開口絞りから前記第1レンズの物体側面までの軸上距離をd0、前記第1レンズの軸上厚みをd1、前記第1レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR1、前記第1レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR2、前記第7レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR14、前記第1レンズから前記第7レンズの各レンズの軸上厚みの和をΣd、前記第1レンズから前記第7レンズのうち隣接する何れか2つのレンズの間の空気間隔の光軸上の長さの和をΣDとしたときに、以下の条件式(1)~(3)および(11)~(13)を満たす。
-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000 (1)
-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600 (2)
-0.080≦d0/d1≦-0.050 (3)
2.600≦f1/R1+f1/R2≦4.800 (11)
0.600≦(R13+R14)/f≦2.600 (12)
0.600≦ΣD/Σd≦0.950 (13)
【0010】
好ましくは、以下の条件式(8)を満たす。
-15.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-9.000 (8)
【0011】
好ましくは、以下の条件式(9)を満たす。
-1.500≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.700 (9)
【0012】
好ましくは、以下の条件式(14)を満たす。
3.400≦f1/R1+f1/R2≦4.000 (14)
【0013】
好ましくは、以下の条件式(15)を満たす。
0.700≦(R13+R14)/f≦2.200 (15)
【0014】
好ましくは、以下の条件式(16)を満たす。
0.630≦ΣD/Σd≦0.920 (16)
【0015】
好ましくは、前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12、前記第2レンズの像側面の近軸における中心曲率半径をR4としたときに、以下の条件式(17)を満たす。
-3.000≦f12/(R1-R4)≦-1.300 (17)
【0016】
好ましくは、以下の条件式(18)を満たす。
-2.600≦f12/(R1-R4)≦-1.500 (18)
【0017】
好ましくは、以下の条件式(19)を満たす。
0.007≦d0/(R1-R2)≦0.020 (19)
【0018】
好ましくは、以下の条件式(20)を満たす。
0.008≦d0/(R1-R2)≦0.018 (20)
【0019】
好ましくは、前記第1レンズは、ガラス材質である。
【発明の効果】
【0020】
本発明の有益な効果は、以下の通りである。本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学性能を有し、かつ、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される特性を有し、特に高画素用のCCD、CMOS等の撮像素子により構成された携帯電話の撮像レンズアセンブリとWEB撮像レンズおよび車載レンズに適用することができる。
【0021】
本発明の撮像光学レンズ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する。なお、以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施形態を示すものであり、当業者にとって、創造的な労働をしない前提で、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】
【0022】
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を示す模式図である。
図2図1に示す撮像光学レンズの軸上色収差の模式図である。
図3図1に示す撮像光学レンズの倍率色収差の模式図である。
図4図1に示す撮像光学レンズの像面湾曲および歪曲収差の模式図である。
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を示す模式図である。
図6図5に示す撮像光学レンズの軸上色収差の模式図である。
図7図5に示す撮像光学レンズの倍率色収差の模式図である。
図8図5に示す撮像光学レンズの像面湾曲および歪曲収差の模式図である。
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を示す模式図である。
図10図9に示す撮像光学レンズの軸上色収差の模式図である。
図11図9に示す撮像光学レンズの倍率色収差の模式図である。
図12図9に示す撮像光学レンズの像面湾曲および歪曲収差の模式図である。
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を示す模式図である。
図14図13に示す撮像光学レンズの軸上色収差の模式図である。
図15図13に示す撮像光学レンズの倍率色収差の模式図である。
図16図13に示す撮像光学レンズの像面湾曲および歪曲収差の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の目的、技術案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させ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、これらの技術的詳細および以下の各実施形態に基づく様々な変更および修正がなくても、本発明が保護請求する技術案を実現することができる。
【0024】
図1図16に示すように、本発明の技術案は、撮像光学レンズ10、20、30、40を提供する。図1図5図9図13は、それぞれ本発明に係る撮像光学レンズ10、20、30、40を示し、当該撮像光学レンズ10、20、30、40は、合計で7つのレンズを含む。具体的には、撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、開口絞り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、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7である。第7レンズL7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。
【0025】
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はプラスチック材質であり、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り、第7レンズL7はプラスチック材質である。各レンズは他の材質であってもよい。
【0026】
第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6および第7レンズL7の物体側面および像側面は、いずれも非球面である。
【0027】
第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6および第7レンズL7の屈折力の正負は、それぞれ正、負、負、正、負、正、負であり、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凹面であり、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凹面であり、第4レンズL4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っても凹面であってもよく、前記第5レンズL5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、前記第6レンズL6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、前記第7レンズL7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る。
【0028】
撮像光学レンズの焦点距離をf、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、第3レンズL3の焦点距離をf3として定義すると、条件式-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000を満たす。この範囲内において、前方3枚のレンズの屈折力を合理的に制御することにより、画角の拡大、および広角化の実現に有利である。さらに、条件式-15.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-9.000を満たす。
【0029】
第4レンズL4の焦点距離をf4、第5レンズL5の焦点距離をf5、第6レンズL6の焦点距離をf6、第7レンズL7の焦点距離をf7として定義すると、条件式-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600を満たす。この範囲内において、後方4枚のレンズの屈折力を合理的に制御することにより、収差の補正に有利であるとともに、光学長の短縮に有利である。さらに、条件式-1.500≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.700を満たす。
【0030】
開口絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの軸上距離をd0(第1レンズL1の物体側面の光軸上の点が開口絞りS1の中心点より物体側にある場合、d0は負の値であり、第1レンズL1の物体側面の光軸上の点が開口絞りS1の中心点より像側にある場合、d0は正の値である)、第1レンズL1の軸上厚みをd1として定義すると、条件式-0.080≦d0/d1≦-0.050を満たす。この範囲内において、開口絞りの位置および第1レンズの軸上厚みを合理的に制御することにより、撮像光学レンズが高い入光量を有するとともに、第1レンズの物体側面が合理的な厚みを有するようにさせ、歩留まりの向上に有利である。
【0031】
第6レンズL6の像側面の近軸における中心曲率半径をR12、第6レンズL6の焦点距離をf6として定義すると、条件式-8.000≦R12/f6≦-2.500を満たす。この範囲内において、非点収差による撮像光学レンズへの影響を改善することができることにより、撮像光学レンズの結像品質を向上させる。
【0032】
第4レンズL4の焦点距離をf4、第5レンズL5の焦点距離をf5として定義すると、条件式-1.000≦f4/f5≦-0.500を満たす。この範囲内において、第4レンズで発生する収差を補正するように第5レンズに適切な屈折力を配置させることができ、周辺の結像品質の向上に寄与する。
【0033】
第5レンズL5の物体側面の近軸における中心曲率半径をR9、第5レンズL5の像側面の近軸における中心曲率半径をR10、撮像光学レンズの焦点距離をfとして定義すると、条件式1.700≦(R9+R10)/f≦2.600を満たす。この範囲内において、第5レンズの屈折力の調節が容易になり、第5レンズは光線が第4レンズを通過した後の軸上色収差および軸外倍率色収差を容易に補正することができ、結像品質を向上させる。
【0034】
第7レンズL7の物体側面の近軸における中心曲率半径をR13、第7レンズL7の像側面の近軸における中心曲率半径をR14として定義すると、条件式2.000≦R13/R14≦6.000を満たす。第7レンズの物体側面の近軸における中心曲率半径と第7レンズの像側面の近軸における中心曲率半径との比を制御することにより、この範囲内において、第7レンズの加工性を確保し、システムの収差を低減し、結像品質を向上させることができる。
【0035】
第4レンズL4の像側面と第5レンズL5の物体側面との軸上距離をd8、撮像光学レンズの光学長をTTLとして定義すると、条件式0.065≦d8/TTL≦0.120を満たす。この範囲内において、撮像光学レンズの光学長の短縮に有利である。
【0036】
第1レンズL1の物体側面の近軸における中心曲率半径をR1、第1レンズL1の像側面の近軸における中心曲率半径をR2、第1レンズL1の焦点距離をf1として定義すると、条件式2.600≦f1/R1+f1/R2≦4.800を満たす。この範囲内において、第1レンズの面型と屈折力を調整することができ、体積の圧縮と視野角の増大に寄与する。さらに、条件式3.400≦f1/R1+f1/R2≦4.000を満たす。
【0037】
第7レンズL7の物体側面の近軸における中心曲率半径をR13、第7レンズL7の像側面の近軸における中心曲率半径をR14、撮像光学レンズの焦点距離をfとして定義すると、条件式0.600≦(R13+R14)/f≦2.600を満たす。この範囲内において、第7レンズの近軸における中心曲率半径と焦点距離との関係を適切に制御することにより、第7レンズが収差をより良好に補正し、撮像光学レンズの結像品質を向上させることに有利である。さらに、条件式0.700≦(R13+R14)/f≦2.200を満たす。
【0038】
第1レンズL1から第7レンズL7の各レンズの軸上厚みの和をΣd、第1レンズL1から第7レンズL7のうち隣接する何れか2つのレンズの間の空気間隔の光軸上の長さの和をΣDとして定義すると、条件式0.600≦ΣD/Σd≦0.950を満たす。この範囲内において、各隣接するレンズの間の空気間隔と各レンズの軸上厚みとを合理的に制御することにより、光学長の短縮、極薄化の実現に有利である。さらに、条件式0.630≦ΣD/Σd≦0.920を満たす。
【0039】
第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離をf12、第2レンズL2の像側面の近軸における中心曲率半径をR4として定義すると、条件式-3.000≦f12/(R1-R4)≦-1.300を満たす。この範囲内において、第1レンズと第2レンズとの合成焦点距離および面型を合理的に配置することにより、色収差を除去し、球面収差を低減するとともに、非点収差を補正し、解像力を向上させる。さらに、条件式-2.600≦f12/(R1-R4)≦-1.500を満たす。
【0040】
第1レンズL1の物体側面の近軸における中心曲率半径をR1、第1レンズL1の像側面の近軸における中心曲率半径をR2、開口絞りから前記第1レンズの物体側面までの軸上距離をd0として定義すると、条件式0.007≦d0/(R1-R2)≦0.020を満たす。この範囲内において、開口絞りが外部に突出し、絞りの外付けスペースがより大きく、可変絞りの構造設計に有利である。さらに、条件式0.008≦d0/(R1-R2)≦0.018を満たす。
【0041】
第1レンズL1をガラス材質に設置し、ガラスレンズと樹脂レンズとを組み合わせることにより、色収差を減少させ、光学撮像レンズの性能を向上させる役割を果たす。
【0042】
従来技術に比べて、本発明に係る撮像光学レンズは、-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000、-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600、-0.080≦d0/d1≦-0.050、-8.000≦R12/f6≦-2.500、-1.000≦f4/f5≦-0.500、1.700≦(R9+R10)/f≦2.600、2.000≦R13/R14≦6.000のように配置されることにより、画角の拡大、および広角化の実現に有利であるとともに、収差の補正に有利であり、かつ、撮像光学レンズが高い入光量を有するとともに、第1レンズの物体側面が合理的な厚さを有するようにさせ、歩留まりの向上に有利である。また、非点収差による撮像光学レンズへの影響を改善することに有利であることにより、撮像光学レンズの結像品質を向上させ、第5レンズに適切な屈折力を配置させることにより、軸上色収差および軸外倍率色収差等の収差を補正し、周辺の結像品質の向上に寄与し、かつ、第7レンズの加工性を確保することができる。
【0043】
また、従来技術に比べて、本発明は、-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000、-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600、-0.080≦d0/d1≦-0.050、2.600≦f1/R1+f1/R2≦4.800、0.600≦(R13+R14)/f≦2.600、0.600≦ΣD/Σd≦0.950のように配置されることにより、画角の拡大、広角化の実現、かつ、小型化を満たすことに有利であるとともに、収差を補正することに有利であり、撮像光学レンズの結像品質を向上させ、かつ、撮像光学レンズが高い入光量を有するとともに、第1レンズの物体側面が合理的な厚さを有するようにさせ、歩留まりの向上に有利である。
【0044】
以下では、実施例を用いて本発明の撮像光学レンズを説明する。各実施例に記載された記号は、以下に示される。焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、軸上厚みの単位は、mmである。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
次に、本発明の技術案を4つの実施形態で具体的に説明するが、上記条件式の範囲を外れると本発明の技術的効果を実現できなくなる。
【0048】
(第1実施形態)
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。
【0049】
【表1】
【0050】
ここで、各記号の意味は、以下の通りである。
S1:開口絞り、
R:光学面中心における曲率半径
R1:第1レンズL1の物体側面の近軸における中心曲率半径
R2:第1レンズL1の像側の面の近軸における中心曲率半径
R3:第2レンズL2の物体側面の近軸における中心曲率半径
R4:第2レンズL2の像側の面の近軸における中心曲率半径
R5:第3レンズL3の物体側面の近軸における中心曲率半径
R6:第3レンズL3の像側の面の近軸における中心曲率半径
R7:第4レンズL4の物体側面の近軸における中心曲率半径
R8:第4レンズL4の像側の面の近軸における中心曲率半径
R9:第5レンズL5の物体側面の近軸における中心曲率半径
R10:第5レンズL5の像側の面の近軸における中心曲率半径
R11:第6レンズL6の物体側面の近軸における中心曲率半径
R12:第6レンズL6の像側の面の近軸における中心曲率半径
R13:第7レンズL7の物体側面の近軸における中心曲率半径、
R14:第7レンズL7の像側の面の近軸における中心曲率半径
R15:光学フィルタGFの物体側面の近軸における中心曲率半径
R16:光学フィルタGFの像側面の近軸における中心曲率半径
d:レンズの軸上厚み、レンズ間の軸上距離
d0:開口絞り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の像側面から第7レンズL7の物体側面までの軸上距離
d13:第7レンズL7の軸上厚み
d14:第7レンズL7の像側面から光学フィルタGFの物体側面までの軸上距離
d15:光学フィルタGFの軸上厚み
d16: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
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
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
v7:第7レンズL7のアッベ数
vg:光学フィルタGFのアッベ数
【0051】
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データを示す。
【0052】
【表2】
【0053】
各レンズ面の非球面は、便宜上、下記式(21)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、この式(21)に示される非球面多項式の形態に限定されるものではない。
【0054】
z=(cr2)/{1+[1-(k+1)(c22)]1/2}+A4r4+A6r6+A8r8+A10r10+A12r12+A14r14+A16r16+A18r18+A20r20+A22r22+A24r24+A26r26+A28r28+A30r30 (21)
【0055】
ただし、kは、円錐係数であり、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28、A30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(非球面における光軸からの距離がrである点と、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。
【0056】
図2図3は、それぞれ波長656nm、588nm、546nm、486nm、および、436nmの光が第1実施形態に係る撮像光学レンズ10を通った後の軸上色収差、および、倍率色収差を示す模式図である。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、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。
【0057】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ10の入射瞳径ENPDは4.614mmであり、1.0視野の像高IHは7.900mmであり、MIC視野の像高は8.100mmであり、1.0視野の対角線方向のFOVは86.60°であり、MIC視野の対角線方向のFOVは88.18°である。前記撮像光学レンズ10は、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される設計要求を満たし、かつ、優れた光学特性を有する。
【0058】
理解できるように、1.0視野の像高とは、センサ有効画素領域の対角線長さの半分を指し、MIC視野の像高とは、1.0視野の像高よりも外側に広がる、組立ばらつきを防止するための視野高さを指し、1.0視野の対角線方向のFOVとは、センサ有効画素領域に対応する画角を指し、MIC視野の対角線方向のFOVとは、MIC視野の像高に対応する画角を指す。
【0059】
(第2実施形態)
第2実施形態の記号の意味は、第1実施形態と同様である。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
【表3】
【0063】
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。
【0064】
【表4】
【0065】
図6図7は、それぞれ波長656nm、588nm、546nm、486nm、および、436nmの光が第2実施形態に係る撮像光学レンズ20を通った後の軸上色収差、および、倍率色収差を示す模式図である。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、および、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。
【0066】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ20の入射瞳径ENPDは4.679mmであり、1.0視野の像高IHは7.899mmであり、MIC視野の像高は8.100mmであり、1.0視野の対角線方向のFOVは86.90°であり、MIC視野の対角線方向のFOVは88.42°であり、前記撮像光学レンズ20は、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される設計要求を満たし、かつ、優れた光学特性を有する。
【0067】
(第3実施形態)
第3実施形態の記号の意味は、第1実施形態と同様である。
【0068】
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。
【0069】
表5、表6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。
【0070】
【表5】
【0071】
表6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。
【0072】
【表6】
【0073】
図10図11は、それぞれ波長656nm、588nm、546nm、486nm、および、436nmの光が第3実施形態に係る撮像光学レンズ30を通った後の軸上色収差、および、倍率色収差を示す模式図である。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およ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。
【0074】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ30の入射瞳径ENPDは4.885mmであり、1.0視野の像高IHは7.915mmであり、MIC視野の像高は8.100mmであり、1.0視野の対角線方向のFOVは84.78°であり、MIC視野の対角線方向のFOVは86.34°であり、前記撮像光学レンズ30は、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される設計要求を満たし、かつ、優れた光学特性を有する。
【0075】
(第4実施形態)
第4実施形態の記号の意味は、第1実施形態と同様である。
【0076】
表7、表8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。
【0077】
【表7】
【0078】
表8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。
【0079】
【表8】
【0080】
図14図15は、それぞれ波長656nm、588nm、546nm、486nm、436nm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、および、倍率色収差を示す模式図である。図16は、波長546nm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、および、歪曲収差を示す模式図であり、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。
【0081】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ40の入射瞳径ENPDは4.868mmであり、1.0視野の像高IHは8.000mmであり、MIC視野の像高は8.290mmであり、1.0視野の対角線方向のFOVは84.97°であり、MIC視野の対角線方向のFOVは87.18°であり、前記撮像光学レンズ40は、小型化、広角化されるとともに収差が十分に補正される設計要求を満たし、かつ、優れた光学特性を有する。
【0082】
表9は、各実施形態1、2、3、4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を示す。
【0083】
【表9】
【0084】
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、形式およ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、撮像光学レンズを提供する。
【解決手段】本発明の撮像光学レンズは、合計で7枚のレンズを含み、7枚のレンズは、物体側から像側へ順に、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、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、負の屈折力を有する第5レンズ、正の屈折力を有する第6レンズ、および負の屈折力を有する第7レンズであり、以下の条件式(1)、(2)、(3)を満たす。
-18.000≦f1/f+f2/f+f3/f≦-8.000 (1)
-1.800≦f4/f+f5/f+f6/f+f7/f≦-0.600 (2)
-0.080≦d0/d1≦-0.050 (3)
【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