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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】2024-11-20
(45)【発行日】2024-11-28
(54)【発明の名称】撮影光学レンズ
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20241121BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20241121BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2024098368
(22)【出願日】2024-06-18
【審査請求日】2024-06-18
(31)【優先権主張番号】202410172747.9
(32)【優先日】2024-02-06
(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】520128543
【氏名又は名称】エーエーシー オプティクス (チャンジョウ)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】楊▲ティン▼▲ティン▼
(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2023/0060243(US,A1)
【文献】国際公開第2023/136427(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2024/0094507(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2023/0384560(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2023/0244063(US,A1)
【文献】特表2024-501338(JP,A)
【文献】特開2020-109494(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合わせて7枚のレンズから構成され、前記7枚のレンズは物体側から像側まで順に、正の屈折力を有する第一レンズ、負の屈折力を有する第二レンズ、正の屈折力を有する第三レンズ、負の屈折力を有する第四レンズ、負の屈折力を有する第五レンズ、正の屈折力を有する第六レンズ、及び負の屈折力を有する第七レンズであり、前記第四レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第四レンズの像側面は、軸付近において凹面であり、
そのうち、前記第一レンズのアッベ数はv1であり、前記第五レンズの物体側面の中心曲率半径はR9であり、前記第五レンズの像側面の中心曲率半径はR10であり、前記第四レンズの軸上厚さはd7であり、前記第四レンズと前記第五レンズの軸上距離はd8であり、前記第六レンズ物体側面の中心曲率半径はR11であり、前記第六レンズの像側面の中心曲率半径はR12であり、前記第四レンズの焦点距離はf4であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第四レンズの物体側面の中心曲率半径はR7であり、前記第四レンズの像側面の中心曲率半径はR8であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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。
60.00≦v1≦82.00、
2.50≦R9/R10≦30.00、
0.35≦d7/d8≦1.00、
3.00≦R12/R11≦10.00。
-11.13≦f4/f≦-2.75、
1.45≦(R7+R8)/(R7-R8)≦5.52、
0.01≦d7/TTL≦0.09
【請求項2】
前記第二レンズの焦点距離はf2であり、前記第七レンズの焦点距離はf7であり、且つ、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。
8.00≦f2/f7≦25.00。
【請求項3】
前記第一レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第一レンズの像側面は、軸付近において凹面であり、
前記第一レンズの焦点距離はf1であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第一レンズの物体側面の中心曲率半径はR1であり、前記第一レンズの像側面の中心曲率半径はR2であり、前記第一レンズの軸上厚さはd1であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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。
0.56≦f1/f≦1.82、
-4.74≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.38、
0.06≦d1/TTL≦0.20。
【請求項4】
前記第二レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第二レンズの像側面は、軸付近において凹面であり、
前記第二レンズの焦点距離はf2であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第二レンズの物体側面の中心曲率半径はR3であり、前記第二レンズの像側面の中心曲率半径はR4であり、前記第二レンズの軸上厚さはd3であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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。
-32.19≦f2/f≦-3.84、
3.83≦(R3+R4)/(R3-R4)≦29.79、
0.02≦d3/TTL≦0.06。
【請求項5】
前記第三レンズの像側面は、軸付近において凸面であり、
前記第三レンズの焦点距離はf3であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第三レンズの物体側面の中心曲率半径はR5であり、前記第三レンズの像側面の中心曲率半径はR6であり、前記第三レンズの軸上厚さはd5であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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。
3.37≦f3/f≦18.36、
0.06≦(R5+R6)/(R5-R6)≦3.15、
0.03≦d5/TTL≦0.10。
【請求項6】
前記第五レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第五レンズの像側面は、軸付近において凹面であり、
前記第五レンズの焦点距離はf5であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第五レンズの軸上厚さはd9であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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。
-9.27≦f5/f≦-1.05、
0.04≦d9/TTL≦0.14。
【請求項7】
前記第六レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第六レンズの像側面は、軸付近において凹面であり、
前記第六レンズの焦点距離はf6であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第六レンズの軸上厚さはd11であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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。
0.33≦f6/f≦1.34、
0.04≦d11/TTL≦0.13。
【請求項8】
前記第七レンズの物体側面は、軸付近において凹面であり、前記第七レンズの像側面は、軸付近において凹面であり、
前記第七レンズの焦点距離はf7であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第七レンズの物体側面の中心曲率半径はR13であり、前記第七レンズの像側面の中心曲率半径はR14であり、前記第七レンズの軸上厚さはd13であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、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≦f7/f≦-0.44、
-0.12≦(R13+R14)/(R13-R14)≦0.07、
0.02≦d13/TTL≦0.13。
【請求項9】
前記第一レンズは、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や、モニタ、PCレンズ等の撮像装置に好適な撮像光学レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、各種スマートデバイスの台頭により、小型化された撮像光学レンズの需要が高まっており、また、感光体の画素サイズが縮小していることに加え、昨今の電子機器の高機能且つ薄型軽量で携帯性に優れた外形がトレンドとなっていることから、良好な結像品質を備え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りつつある。良好な結像品質を得るため、多板式レンズ構造を採用することが多い。そして、技術の発展及びユーザーの多様化ニーズの増加に伴い、感光体の画素面積が絶えず縮小し、且つシステムの結像品質に対する要求が絶えず向上している状況で、7板式レンズ構造が徐々にレンズ設計に現れてきた。優れた光学的特徴を有し、小型で収差が十分に補正された広角撮像レンズが強く求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、上記課題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ともに、大絞り、超薄型化、超広角化といった設計要件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】
前記目的を実現するために、本発明の技術的解決手段は撮像光学レンズを提供し、前記撮像光学レンズは合わせて7枚のレンズを含む。前記7枚のレンズは物体側から像側まで順に、正の屈折力を有する第一レンズ、負の屈折力を有する第二レンズ、正の屈折力を有する第三レンズ、負の屈折力を有する第四レンズ、負の屈折力を有する第五レンズ、正の屈折力を有する第六レンズ、及び負の屈折力を有する第七レンズである。そのうち、前記第一レンズのアッベ数はv1であり、前記第五レンズの物体側面の中心曲率半径はR9であり、前記第五レンズの像側面の中心曲率半径はR10であり、前記第四レンズの軸上厚さはd7であり、前記第四レンズと前記第五レンズの軸上距離はd8であり、前記第六レンズ物体側面の中心曲率半径はR11であり、前記第六レンズの像側面の中心曲率半径はR12であり、且つ、60.00≦v1≦82.00、2.50≦R9/R10≦30.00、0.35≦d7/d8≦1.00、3.00≦R12/R11≦10.00という関係式を満たす。
【0005】
好ましくは、前記第二レンズの焦点距離はf2であり、前記第七レンズの焦点距離はf7であり、且つ、8.00≦f2/f7≦25.00という関係式を満たす。
【0006】
好ましくは、前記第一レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第一レンズの像側面は、軸付近において凹面である。前記第一レンズの焦点距離はf1であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第一レンズの物体側面の中心曲率半径はR1であり、前記第一レンズの像側面の中心曲率半径はR2であり、前記第一レンズの軸上厚さはd1であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、0.56≦f1/f≦1.82、-4.74≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.38、0.06≦d1/TTL≦0.20という関係式を満たす。
【0007】
好ましくは、前記第二レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第二レンズの像側面は、軸付近において凹面である。前記第二レンズの焦点距離はf2であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第二レンズの物体側面の中心曲率半径はR3であり、前記第二レンズの像側面の中心曲率半径はR4であり、前記第二レンズの軸上厚さはd3であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、-32.19≦f2/f≦-3.84、3.83≦(R3+R4)/(R3-R4)≦29.79、0.02≦d3/TTL≦0.06という関係式を満たす。
【0008】
好ましくは、前記第三レンズの像側面は、軸付近において凸面である。前記第三レンズの焦点距離はf3であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第三レンズの物体側面の中心曲率半径はR5であり、前記第三レンズ像側面の中心曲率半径はR6であり、前記第三レンズの軸上厚さはd5であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、3.37≦f3/f≦18.36、0.06≦(R5+R6)/(R5-R6)≦3.15、0.03≦d5/TTL≦0.10 という関係式を満たす。
【0009】
好ましくは、前記第四レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第四レンズの像側面は、軸付近において凹面である。前記第四レンズの焦点距離はf4であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第四レンズの物体側面の中心曲率半径はR7であり、前記第四レンズの像側面の中心曲率半径はR8であり、前記第四レンズの軸上厚さはd7であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、-11.13≦f4/f≦-2.75、1.45≦(R7+R8)/(R7-R8)≦5.52、0.01≦d7/TTL≦0.09という関係式を満たす。
【0010】
好ましくは、前記第五レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第五レンズの像側面は、軸付近において凹面である。前記第五レンズの焦点距離はf5であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第五レンズの軸上厚さはd9であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、-9.27≦f5/f≦-1.05、0.04≦d9/TTL≦0.14という関係式を満たす。
【0011】
好ましくは、前記第六レンズの物体側面は、軸付近において凸面であり、前記第六レンズの像側面は、軸付近において凹面である。前記第六レンズの焦点距離はf6であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第六レンズの軸上厚さはd11であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、0.33≦f6/f≦1.34、0.04≦d11/TTL≦0.13という関係式を満たす。
【0012】
好ましくは、前記第七レンズの物体側面は、軸付近において凹面であり、前記第七レンズの像側面は、軸付近において凹面である。前記第七レンズの焦点距離はf7であり、前記撮像光学レンズの焦点距離はfであり、前記第七レンズの物体側面の中心曲率半径はR13であり、前記第七レンズの像側面の中心曲率半径はR14であり、前記第七レンズの軸上厚さはd13であり、前記撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、且つ、-1.60≦f7/f≦-0.44、-0.12≦(R13+R14)/(R13-R14)≦0.07、0.02≦d13/TTL≦0.13という関係式を満たす。
【0013】
好ましくは、前記第一レンズはガラス材質である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の有益な効果は以下のとおりである。本発明による撮像光学レンズは、優れた光学特性を有し、大絞り、広角化、超薄型化の特性を有し、特に高画素用のCCD、CMOS等の撮像素子からなる携帯電話用撮像レンズユニットやWEB用撮像レンズに好適である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
本発明の実施形態における技術的解決手段をより明確に説明するために、実施形態の説明において使用する必要がある添付図面を以下に簡単に紹介する。以下に説明される添付図面は、本発明のいくつかの実施形態にすぎず、本発明の他の図面は、独創的な労働なしに当業者によって得ることができることが明らかである。
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の概略図である。
図2図1に示す撮像光学レンズの軸上色収差の概略図である。
図3図1に示す撮像光学レンズの倍率色収差の概略図である。
図4図1に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪みの概略図である。
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の概略図である。
図6図5に示す撮像光学レンズの軸上色収差の概略図である。
図7図5に示す撮像光学レンズの倍率色収差の概略図である。
図8図5に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪みの概略図である。
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の概略図である。
図10図9に示す撮像光学レンズの軸上色収差の概略図である。
図11図9に示す撮像光学レンズの倍率色収差の概略図である。
図12図9に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪みの概略図である。
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の概略図である。
図14図13に示す撮像光学レンズの軸上色収差の概略図である。
図15図13に示す撮像光学レンズの倍率色収差の概略図である。
図16図13に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪みの概略図である。
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の概略図である。
図18図17に示す撮像光学レンズの軸上色収差の概略図である。
図19図17に示す撮像光学レンズの倍率色収差の概略図である。
図20図17に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪みの概略図である。
図21】比較実施形態の撮像光学レンズの構成の概略図である。
図22図21に示す撮像光学レンズの軸上色収差の概略図である。
図23図21に示す撮像光学レンズの倍率色収差の概略図である。
図24図21に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪みの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、本発明の各実施形態を添付の図面に関連して以下に詳細に説明する。しかしながら、本発明の様々な実施形態において、多くの技術的詳細が、読者が本発明をよりよく理解することができるように提示されることを、当業者は理解され得る。しかしながら、このような技術的詳細、ならびに以下の実施形態に基づく様々な変更及び修正がなくても、本発明の保護を請求する技術的解決手段を実現することもできる。
【0017】
添付図面を参照し、本発明の技術的解決手段は、撮像光学レンズ10、20、30、40、50を提供する。図1、5、9、13、17は、本発明の撮像光学レンズ10、20、30、40、50を示し、この撮像光学レンズ10、20、30、40、50は全部で七つのレンズを含む。具体的には、撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、絞りS1、第一レンズL1、第二レンズL2、第三レンズL3、第四レンズL4、第五レンズL5、第六レンズL6、第七レンズL7である。第七レンズL7と像面Siとの間に光学フィルタ(filter)GF等の光学素子が設けられていてもよい。
【0018】
第一レンズL1はガラス材質であり、第二レンズL2はプラスチック材質であり、第三レンズL3はプラスチック材質であり、第四レンズL4はプラスチック材質であり、第五レンズL5はプラスチック材質であり、第六レンズL6はプラスチック材質であり、第七レンズ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。
【0019】
第一レンズL1、第二レンズL2、第三レンズL3、第四レンズL4、第五レンズL5、第六レンズL6、及び第七レンズL7の物体側面及び像側面は、いずれも非球面である。
【0020】
第一レンズL1のアッベ数をv1と定義し、60.00≦v1≦82.00という関係式を満たし、第一レンズL1のアッベ数を規定し、この範囲内で、材料属性を効果的に配分し、色収差を効果的に補正し、色収差|LC|≦3.5μmとする。
【0021】
第五レンズL5の物体側面の中心曲率半径をR9、第五レンズL5の像側面の中心曲率半径をR10と定義し、2.50≦R9/R10≦30.00という関係式を満たし、第五レンズの形状を規定し、この範囲内で、撮像光学レンズの非点収差と歪みを補正することに有利であり、歪み|Distortion|≦3%とし、暗角発生の可能性を低減する。
【0022】
第四レンズの軸上厚さをd7、前記第四レンズと前記第五レンズの軸上距離をd8と定義し、0.35≦d7/d8≦1.00という関係式を満たし、第四レンズの中心厚さと、第四、第五レンズの空気間隔との比の範囲を規定し、条件式の範囲内で光学システムの全長を圧縮するのに役立つ。
【0023】
前記第六レンズの物体側面の中心曲率半径はR11であり、前記第六レンズの像側面の中心曲率半径はR12であり、3.00≦R12/R11≦10.00という関係式を満たし、第六レンズの形状を規定し、条件式の範囲内で、レンズを通過する光線の屈折度合いを緩和するのに有利で、収差を良好に減少できる。
【0024】
以上のいくつかの条件式を満たす場合、撮像光学レンズ10、20、30、40、50は、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化、超薄型化の設計要求を満たすことができる。これらの撮像光学レンズ10、20、30、40、50の特性から、この撮像光学レンズ10、20、30、40、50は、特に、高画素用のCCD、CMOS等の撮像素子で構成された携帯電話用撮像レンズユニットやWEB用撮像レンズとして好適である。
【0025】
上記の条件式及び実現できる機能に基づいて、各レンズの特徴をさらに詳細にすると、以下のようになる。
【0026】
第二レンズL2の焦点距離をf2、前記第七レンズL7の焦点距離をf7と定義し、8.00≦f2/f7≦25.00という関係式を満たし、第二レンズと第七レンズの焦点距離の比の範囲を規定し、システムの光焦点距離を合理的に設置することにより、システムはより良い結像品質とより低い敏感性を有する。
【0027】
第一レンズL1の物体側面は、軸付近において凸面であり、像側面は、軸付近において凹面であり、第一レンズL1は正の屈折力を有する。第一レンズL1の物体側面及び像側面は、他の凹、凸の分布態様としてもよい。
【0028】
撮像光学レンズの焦点距離をf、第一レンズL1の焦点距離をf1と定義し、0.56≦f1/f≦1.82という関係式を満たし、第一レンズL1の焦点距離と撮像光学レンズ10の焦点距離との比の範囲を規定し、この範囲内で、システムの像面湾曲量を効果的にバランスすることができる。好ましくは、0.89≦f1/f≦1.46を満たす。
【0029】
第一レンズL1の物体側面の中心曲率半径をR1、第一レンズL1の像側面の中心曲率半径をR2と定義し、-4.74≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.38という関係式を満たす。第一レンズL1の形状を合理的に制御し、第一レンズL1がシステム球面差を効果的に補正できるようにする。好ましくは、-2.96≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.73を満たす。
【0030】
第一レンズL1の軸上厚みはd1であり、撮像光学レンズ10の光学全長はTTLであり、0.06≦d1/TTL≦0.20という関係式を満たし、条件式の範囲内で超薄型化に有利である。好ましくは、0.10≦d1/TTL≦0.16を満たす。
【0031】
第二レンズL2の物体側面は、軸付近において凸面であり、像側面は、軸付近において凹面であり、第二レンズL2は負の屈折力を有する。第二レンズL2の物体側面と像側面は、他の凹、凸の分布態様としてもよい。
【0032】
撮像光学レンズの焦点距離をf、第二レンズL2の焦点距離をf2と定義し、-32.19≦f2/f≦-3.84という関係式を満たす。第二レンズL2の負の光焦点パワー(focal power)を合理的な範囲に制御することにより、光学システムの収差を補正することに有利である。好ましくは、-20.12≦f2/f≦-4.80を満たす。
【0033】
第二レンズL2の物体側面の中心曲率半径をR3と定義し、第二レンズL2の像側面の中心曲率半径をR4と定義し、3.83≦(R3+R4)/(R3-R4)≦29.79という関係式を満たす。第二レンズL2の形状を合理的に制御し、第二レンズL2にシステム球面差を有効に補正させる。好ましくは、6.12≦(R3+R4)/(R3-R4)≦23.83を満たす。
【0034】
第二レンズL2の軸上厚さはd3であり、撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、0.02≦d3/TTL≦0.06という関係式を満たし、条件式の範囲内で、超薄型化を実現するのに有利である。好ましくは、0.03≦d3/TTL≦0.05を満たす。
【0035】
第三レンズL3の物体側面は、軸付近において凸面又は凹面であり、像側面は、軸付近において凸面であり、第三レンズL3は正の屈折力を有する。第三レンズL3の物体側面及び像側面は、他の凹、凸分布態様としてもよい。
【0036】
撮影光学レンズの焦点距離をf、第三レンズL3の焦点距離をf3と定義し、3.37≦f3/f≦18.36という関係式を満たす。光焦点パワーの合理的な配分により、システムはより良い結像品質とより低い感度を有する。好ましくは、5.39≦f3/f≦14.69を満たす。
【0037】
第三レンズL3の物体側面の中心曲率半径はR5であり、第三レンズL3の像側面の中心曲率半径はR6であり、0.06≦(R5+R6)/(R5-R6)≦3.15という関係式を満たし、第三レンズL3の形状を規定し、範囲内にある時、レンズの超薄型化・広角化の発展につれて、軸上色収差の問題を補正するのに有利である。好ましくは、0.10≦(R5+R6)/(R5-R6)≦2.52を満たす。
【0038】
第三レンズL3の軸上厚さはd5であり、撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、0.03≦d5/TTL≦0.10という関係式を満たす。条件式の範囲内で、超薄型化を実現するのに有利である。好ましくは、0.04≦d5/TTL≦0.08を満たす。
【0039】
第四レンズL4の物体側面は、軸付近において凸面であり、像側面は、軸付近において凹面であり、第四レンズL4は負の屈折力を有する。第四レンズL4の物体側面及び像側面は、他の凹、凸分布態様としてもよい。
【0040】
撮影光学レンズの焦点距離をf、第四レンズL4の焦点距離をf4と定義し、-11.13≦f4/f≦-2.75という関係式を満たす。光焦点パワーの合理的な配分により、システムはより良い結像品質とより低い感度を有する。好ましくは、-6.95≦f4/f≦-3.44を満たす。
【0041】
第四レンズL4の物体側面の中心曲率半径はR7であり、第四レンズL4の像側面の中心曲率半径はR8であり、1.45≦(R7+R8)/(R7-R8)≦5.52という関係式を満たし、第四レンズL4の形状を規定し、範囲内にある場合、レンズの超薄型化・広角化の発展に伴い、軸上色収差の問題を補正するのに有利である。好ましくは、2.33≦(R7+R8)/(R7-R8)≦4.41を満たす。
【0042】
第四レンズL4の軸上厚さはd7であり、撮像光学レンズ10の光学全長はTTLであり、0.01≦d7/TTL≦0.09という関係式を満たす。条件式の範囲内で、超薄型化の実現に有利である。好ましくは、0.02≦d7/TTL≦0.07を満たす。
【0043】
第五レンズL5の物体側面は、軸付近において凸面であり、像側面は、軸付近において凹面であり、第五レンズL5は負の屈折力を有する。第五レンズL5の物体側面及び像側面は、他の凹、凸分布態様としてもよい。
【0044】
撮像光学レンズの焦点距離はfであり、第五レンズL5の焦点距離はf5であり、-9.27≦f5/f≦-1.05という関係式を満たす。第五レンズL5に対する限定は、撮像光学レンズ10の光線角度を効果的になだらかにし、公差感度を低下させる。好ましくは、-5.79≦f5/f≦-1.32を満たす。
【0045】
第五レンズL5の軸上厚さはd9であり、撮像光学レンズ10の光学全長はTTLであり、0.04≦d9/TTL≦0.14という関係式を満たす。条件式の範囲内で、超薄型化の実現に有利である。好ましくは、0.06≦d9/TTL≦0.11を満たす。
【0046】
第六レンズL6の物体側面は、軸付近において凸面であり、像側面は、軸付近において凹面であり、第六レンズL6は正の屈折力を有する。第六レンズL6の物体側面と像側面は、他の凹、凸分布態様としてもよい。
【0047】
撮影光学レンズの焦点距離をf、第六レンズL6の焦点距離をf6と定義し、0.33≦f6/f≦1.34という関係式を満たし、光焦点パワーの合理的な配分により、システムはより良い結像品質とより低い感度を有する。好ましくは、0.53≦f6/f≦1.07を満たす。
【0048】
第六レンズL6の軸上厚さはd11であり、撮像光学レンズの光学全長はTTLであり、0.04≦d11/TTL≦0.13という関係式を満たし、条件式の範囲内で、超薄型化を実現するのに有利である。好ましくは、0.06≦d11/TTL≦0.10を満たす。
【0049】
第七レンズL7の物体側面は、軸付近において凹面であり、像側面は、軸付近において凹面であり、第七レンズL7は負の屈折力を有する。第七レンズL7の物体側面及び像側面は、他の凹、凸分布態様としてもよい。
【0050】
撮影光学レンズの焦点距離をf、第七レンズL7の焦点距離をf7と定義し、-1.60≦f7/f≦-0.44という関係式を満たし、光焦点パワーの合理的な配分により、システムはより良い結像品質とより低い感度を有する。好ましくは、-1.00≦f7/f≦-0.55を満たす。
【0051】
第七レンズL7の物体側面の中心曲率半径はR13であり、第七レンズL7の像側面の中心曲率半径をR14である、且つ、-0.12≦(R13+R14)/(R13-R14)≦0.07という関係式を満たし、第七レンズL7の形状を規定し、条件範囲内にある場合、超薄型化・広角化の進展に伴い、軸外画角の収差の補正等に有利である。好ましくは、-0.08≦(R13+R14)/(R13-R14)≦0.06を満たす。
【0052】
第七レンズL7の軸上厚さはd13であり、撮像光学レンズ10の光学全長さはTTLであり、0.02≦d13/TTL≦0.13という関係式を満たす。条件式の範囲内で、超薄型化の実現に有利である。好ましくは、0.03≦d13/TTL≦0.10を満たす。
【0053】
撮像光学レンズの像高はIHであり、撮像光学レンズ10の光学全長はTTLであり、TTL/IH≦1.31という関係式を満たし、超薄型化を実現することに有利である。好ましくは、TTL/IH≦1.25を満たす。
【0054】
撮像光学レンズの視野角FOVは84.14°以上であることにより、広角化を実現する。好ましくは、視野角FOVは85.86°以上である。
【0055】
撮影光学レンズの絞り値FNOは1.64以下であり、大絞りを実現し、撮影光学レンズの結像性能がよい。好ましくは、撮影光学レンズの絞り値FNOは1.60以下である。
【0056】
本発明の撮影光学レンズを例にとって説明する。各例に記載されている記号は以下のとおりである。焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、軸上厚さ、変曲点位置、停留点位置の単位はmmである。
TTL:光学全長(第一レンズ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。
絞り値FNO:撮影光学レンズの入射瞳径に対する有効焦点距離の比の値である。
【0057】
次に5つの実施形態を用いて本発明の技術的解決手段を具体的に説明するとともに、上記条件式の範囲を超えた場合には、本発明の技術的効果が得られないことを示す比較実施形態を参照説明として提供する。
【0058】
第1実施形態
表1、表2に、本発明の第1実施形態の撮像光学レンズ10の設計データを示す。
【0059】
ここで、各記号の意味は以下のとおりである。
S1:絞りである。
R:光学面の中心における曲率半径である。
R1:第一レンズL1の物体側面の中心曲率半径である。
R2:第一レンズL1の像側面の中心曲率半径である。
R3:第二レンズL2の物体側面の中心曲率半径である。
R4:第二レンズL2の像側面の中心曲率半径である。
R5:第三レンズL3の物体側面の中心曲率半径である。
R6:第三レンズL3の像側面の中心曲率半径である。
R7:第四レンズL4の物体側面の中心曲率半径である。
R8:第四レンズL4の像側面の中心曲率半径である。
R9:第五レンズL5の物体側面の中心曲率半径である。
R10:第五レンズL5の像側面の中心曲率半径である。
R11:第六レンズL6の物体側面の中心曲率半径である。
R12:第六レンズL6の像側面の中心曲率半径である。
R13:第七レンズL7の物体側面の中心曲率半径である。
R14:第七レンズL7の像側面の中心曲率半径である。
R15:光学フィルタGFの物体側面の中心曲率半径である。
R16:光学フィルタGFの像側面の中心曲率半径である。
d:レンズの軸上厚さ、レンズ間の軸上距離である。
d0:絞りS1から第一レンズL1の物体側面までの軸上距離である。
d1:第一レンズL1の軸上厚さである。
d2:第一レンズL1の像側面から第二レンズL2の物体側面までの軸上距離である。
d3:第二レンズL2の軸上厚さである。
d4:第二レンズL2の像側面から第三レンズL3の物体側面までの軸上距離である。
d5:第三レンズL3の軸上厚さである。
d6:第三レンズL3の像側面から第四レンズL4の物体側面までの軸上距離である。
d7:第四レンズL4の軸上厚さである。
d8:第四レンズL4の像側面から第五レンズL5の物体側面までの軸上距離である。
d9:第五レンズL5の軸上厚さである。
d10:第五レンズL5の像側面から第六レンズL6の物体側面までの軸上距離である。
d11:第六レンズL6の軸上厚さである。
d12:第六レンズL6の像側面から第七レンズL7の物体側面までの軸上距離である。
d13:第七レンズL7の軸上厚さである。
d14:第七レンズ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である。
d15:光学フィルタGFの軸上厚さである。
d16:光学フィルタGFの像側面から像面Siまでの軸上距離である。
nd:d線の屈折率(d線は波長550nmの緑色光)である。
nd1:第一レンズL1のd線の屈折率である。
nd2:第二レンズL2のd線の屈折率である。
nd3:第三レンズL3のd線の屈折率である。
nd4:第四レンズL4のd線の屈折率である。
nd5:第五レンズL5のd線の屈折率である。
nd6:第六レンズL6のd線の屈折率である。
nd7:第七レンズL7のd線の屈折率である。
ndg:光学フィルタGFのd線の屈折率である。
νd:アッベ数である。
v1:第一レンズL1のアッベ数である。
v2:第二レンズL2のアッベ数である。
v3:第三レンズL3のアッベ数である。
v4:第四レンズL4のアッベ数である。
v5:第五レンズL5のアッベ数である。
v6:第六レンズL6のアッベ数である。
v7:第七レンズL7のアッベ数である。
vg:光学フィルタGFのアッベ数である。
【0060】
表2に、本発明の第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。
【0061】
各レンズ面の非球面は、便宜上、下記式(1)に示すものを用いる。ただし、本発明は、この式(1)で表される非球面多項式形式に限定されるものではない。
z=(cr)/{1+[1-(k+1)(c)]1/2}+A4r+A6r+A8r+A10r10+A12r12+A14r14+A16r16+A18r18+A20r20+A22r22+A24r24+A26r26+A28r28+A30r30 (1)
ここで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は光学面の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は非球面深度(光軸からrの非球面上の点と、非球面の光軸上の頂点に接する切断面との垂直距離)である。
【0062】
図2図3は、第1実施形態の撮像光学レンズ10を波長656nm、610nm、555nm、510nm及び470nmで通過した光の軸上色収差及び倍率色収差の概略図をそれぞれ示す。図4は、第1実施形態の撮像光学レンズ10を波長555nmで通過した光の像面湾曲及び歪みの概略図であり、図4の像面湾曲Sはサジタル方向の像面湾曲であり、Tは子午線方向の像面湾曲である。
【0063】
本実施形態において、前記撮像光学レンズ10は、入射瞳径ENPDが4.001mmであり、全視野像高IHが6.129mm、対角線方向の視野角FOVが86.45°であり、前記撮像光学レンズ10は、大絞り、広角化、超薄型化の設計要求を満たし、軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学的特徴を有する。
【0064】
第2実施形態
第2実施形態における符号の意味は、第1実施形態と同じである。
図5は、本発明の第2実施形態の撮像光学レンズ20を示す。
表3、表4は、本発明の第2実施形態の撮像光学レンズ20の設計データを示す。
【0065】
表4は、本発明の第2実施形態の撮像光学レンズ20における各レンズの非球面データを示す。
【0066】
図6図7は、第2実施形態の撮像光学レンズ20を波長656nm、610nm、555nm、510nm及び470nmで通過した光の軸上色収差及び倍率色収差の概略図をそれぞれ示す。図8は、第2実施形態の撮像光学レンズ20を波長555nmで通過した光の像面湾曲及び歪みの概略図を示す。図8の像面湾曲Sがサジタル方向の像面湾曲であり、Tが子午線方向の像面湾曲である。
【0067】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ20は、入射瞳径ENPDが3.909mmであり、全視野像高IHが6.129mmであり、対角線方向の視野角FOVが87.78°であり、前記撮像光学レンズ20は、大絞り、広角化、超薄型化の設計要求を満たし、軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特徴を有する。
【0068】
第3実施形態
第3実施形態の符号の意味は、第一実施形態と同じである。
図9は、本発明の第3実施形態の撮像光学レンズ30を示す。
表5、表6は、本発明の第3実施形態の撮像光学レンズ30の設計データを示す。
【0069】
表6は、本発明の第3実施形態の撮像光学レンズ30における各レンズの非球面データを示す。
【0070】
図10図11は、第3実施形態の撮像光学レンズ30を波長656nm、610nm、555nm、510nm及び470nmで通過した光の軸上色収差及び倍率色収差の概略図をそれぞれ示す。図12は、第3実施形態の撮像光学レンズ30を波長555nmで通過した光の像面湾曲及び歪みの概略図を示す。図12の像面湾曲Sはサジタル方向の像面湾曲であり、Tは子午線方向の像面湾曲である。
【0071】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ30は、入射瞳径ENPDが4.031mmであり、全視野像高IHが6.129mmであり、対角線方向の視野角FOVが85.86°であり、前記撮像光学レンズ30は、大絞り、広角化、超薄型化の設計要求を満たし、軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特徴を有する。
【0072】
第4実施形態
第4実施形態の符号の意味は、第1実施形態と同じである。
図13は、本発明の第4実施形態の撮像光学レンズ40を示す。
表7、表8は、本発明の第4実施形態の撮像光学レンズ40の設計データを示す。
【0073】
表8は、本発明の第4実施形態の撮像光学レンズ40における各レンズの非球面データを示す。
【0074】
図14図15は、第4実施形態の撮像光学レンズ40を波長656nm、610nm、555nm、510nm及び470nmで通過した光の軸上色収差及び倍率色収差の概略図をそれぞれ示す。図16は、第4実施形態の撮像光学レンズ40を波長555nmで通過した光の像面湾曲及び歪みの概略図を示す。図16の像面湾曲Sはサジタル方向の像面湾曲であり、Tは子午線方向の像面湾曲である。
【0075】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ40は、入射瞳径ENPDが3.916mmであり、全視野像高IHが6.129mmであり、対角線方向の視野角FOVが87.62°であり、前記撮像光学レンズ40は、大絞り、広角化、超薄型化の設計要求を満たし、軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特徴を有する。
【0076】
第5実施形態
第5実施形態の符号の意味は、第1実施形態と同じである。
図17は、本発明の第5実施形態の撮像光学レンズ50を示す。
表9、表10は、本発明の第5実施形態の撮像光学レンズ50の設計データを示す。
【0077】
表10は、本発明の第5実施形態の撮像光学レンズ50における各レンズの非球面データを示す。
【0078】
図18図19は、第5実施形態の撮像光学レンズ50を波長656nm、610nm、555nm、510nm及び470nmで通過した光の軸上色収差及び倍率色収差の概略図をそれぞれ示す。図20は、波長555nmの光が第5実施形態の撮像光学レンズ50を通過した場合の像面湾曲及び歪みの概略図を示す。図20の像面湾曲Sはサジタル方向の像面湾曲であり、Tは子午線方向の像面湾曲である。
【0079】
本実施形態では、前記撮像光学レンズ50は、入射瞳径ENPDが3.971mmであり、全視野像高IHが6.129mmであり、対角線方向の視野角FOVが87.31°であり、前記撮像光学レンズ50は、大絞り、広角化、超薄型化の設計要求を満たし、軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特徴を有する。
【0080】
後出の表13は、各実施形態1、2、3、4、5における各数値が条件式で規定されたパラメータに対応する値を示している。
【0081】
比較実施形態
比較実施形態の符号の意味は、第1実施形態と同じである。
図21は、比較実施形態の撮像光学レンズ60を示す。
表11、表12は、比較実施形態の撮像光学レンズ60の設計データを示す。
【0082】
表12は、比較実施形態の撮像光学レンズ60における各レンズの非球面データを示す。
【0083】
図22図23は、波長656nm、610nm、555nm、510nm及び470nmの光の、比較実施形態の撮像光学レンズ60を通した後の軸上色収差及び倍率色収差の概略図をそれぞれ示す。図24は、波長555nmの光の、比較実施形態の撮像光学レンズ60を通した後の像面湾曲及び歪みの概略図を示す。図24の像面湾曲Sはサジタル方向の像面湾曲であり、Tは子午線方向の像面湾曲である。
【0084】
表13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を示したものである。明らかに、比較実施形態の撮像光学レンズ60は、上記の条件式60.00≦v1≦82.00を満たさず、色差が大きい。
【0085】
比較実施形態では、前記撮像光学レンズ60は、入射瞳径ENPDが3.931mmであり、全視野像高IHが6.129mmであり、対角線方向の視野角FOVが86.40°であり、前記撮像光学レンズ60は、良好な光学性能、大絞り、広角化、超薄型化といった設計要求を満たさない。
【0086】
当業者であれば理解されるように、前記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、実際の応用において、形式及び詳細においてそれに対して様々な変更を行うことができ、本発明の精神及び範囲から逸脱しない。
【要約】      (修正有)
【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】撮像光学レンズは7枚のレンズを含む。正の屈折力を有する第一レンズ、負の屈折力を有する第二レンズ、正の屈折力を有する第三レンズ、負の屈折力を有する第四レンズ、負の屈折力を有する第五レンズ、正の屈折力を有する第六レンズ、及び負の屈折力を有する第七レンズである。第一レンズのアッベ数はv1であり、第五レンズの物体側面の中心曲率半径はR9であり、第五レンズの像側面の中心曲率半径はR10であり、第四レンズの軸上厚さはd7であり、第四レンズと第五レンズの軸上距離はd8であり、第六レンズ物体側面の中心曲率半径はR11であり、第六レンズの像側面の中心曲率半径はR12であり、且つ、60.00≦v1≦82.00、2.50≦R9/R10≦30.00、0.35≦d7/d8≦1.00、3.00≦R12/R11≦10.00という関係式を満たす。
【選択図】図1
図1
図2
図3
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