JP2017116910A

JP2017116910A - 撮像光学系

Info

Publication number: JP2017116910A
Application number: JP2016142871A
Authority: JP
Inventors: 石▲栄▼宝; Rongbao Shi
Original assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Current assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-06-29
Also published as: CN105445907A; CN105445907B

Abstract

【課題】結像が鮮明な撮影光学系を提供する。
【解決手段】撮像光学系は、物体側から像側へ順次に共軸になるように設けられた第１のレンズ〜第７のレンズを備え、第１のレンズは正の焦点パワーを有する両凸レンズであり、第２のレンズは物体側の面が凸面であり、像側の面が凹面であり、第３のレンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、第４のレンズは両凸レンズであり、第５のレンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、第６のレンズは負の焦点パワーを有するレンズであり、その物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、第７のレンズは負の焦点パワーを有するレンズであり、物体側の面が凹面であり、像側の面が光軸に近い位置から周辺まで凹面を凸面に変化する。撮像光学系は、面の形態を合理的に最適化し、焦点パワーを分配し、光学材料を選ぶことにより、低照度下の結像性能を提供し、鮮明な結像を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影光学系に関わり、具体的には携帯電子機器に用いる撮影光学系に関わるものである。

近年、小型化撮像レンズの盛んな発展につれて、微型像取りモジュールに対する需要がますます増えていく。ところで、一般的な撮影レンズの感光素子は、感光性結合素子又は相補性金属酸化物導体素子の二種類にほかならない。半導体製造テクノロジーの向上につれて、感光素子の画素サイズがさらに縮小され、さらに今の電子製品は機能よくかつ軽薄短小化する傾向があるため、優れた画像形成品質を有する小型化撮影レンズは、現在市場の主流になる。

感光素子を用いる撮像レンズは、画像の解像度が高くなるに従って画素サイズが小さくなっていく。したがって、対応するレンズは、例えばレンズ広角化でき、レンズの感度を向上させ、レンズの公差感度を低下させるなど、高解像度と優れた光学性能などの要請を満足する必要となる。

従来の携帯電子機器に適用する撮像レンズには、７枚のレンズの群の構造が比較的に少ないが、構造の制限で、光学全長をさらに縮小することができないため、結像の性能は制限がある。

本発明の目的は、上記問題点を解決するために、新たな構成形態を有し、面の形態を合理的に最適化し、焦点パワーを分配し、光学材料を選び、小型電子機器に適用でき、結像が鮮明な撮影光学系を提供することにある。

本発明は、以下の撮影光学系を提供している。物体側から像側へ順次に共軸になるように設けられた第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、第４のレンズ、第５のレンズ、第６のレンズ及び第７のレンズを備え、前記第１のレンズは正の焦点パワーを有する両凸レンズであり、前記第２のレンズは物体側の面が凸面であり、像側の面が凹面であり、前記第３のレンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、前記第４のレンズは両凸レンズであり、前記第５のレンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、前記第６のレンズは負の焦点パワーを有するレンズであり、その物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、前記第７のレンズは負の焦点パワーを有するレンズであり、物体側の面が凹面であり、像側の面が光軸に近い位置から周辺まで凹面を凸面に変化し、前記撮像光学系はさらに下記の条件式を満足する。
０．６＜ｆ１／ｆ＜０．９５ …（１）
−２＜ｆ２／ｆ＜−１．５ …（２）
−３．５＜ｆ３／ｆ＜−１．２ …（３）
１．５＜ｆ４／ｆ＜２．５ …（４）
０．５＜ｆ５／ｆ＜１．０ …（５）
−１０＜ｆ６／ｆ＜−５ …（６）
−１＜ｆ７／ｆ＜−０．５ …（７）

ただし、
ｆ１：第１のレンズの焦点距離、
ｆ２：第２のレンズの焦点距離、
ｆ３：第３のレンズの焦点距離、
ｆ４：第４のレンズの焦点距離、
ｆ５：第５のレンズの焦点距離、
ｆ６：第６のレンズの焦点距離、
ｆ７：第７のレンズの焦点距離、
ｆ：前記撮像光学系の全体の焦点距離。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、下記の条件式を満足する。
１．５ｍｍ＜ｆ１＜３ｍｍ …（１ａ）
−６ｍｍ＜ｆ２＜−４ｍｍ …（２ａ）
−１５ｍｍ＜ｆ３＜７ｍｍ …（３ａ）
５ｍｍ＜ｆ４＜１０ｍｍ …（４ａ）
５ｍｍ＜ｆ５＜１０ｍｍ …（５ａ）
−３５ｍｍ＜ｆ６＜−３０ｍｍ …（６ａ）
−５ｍｍ＜ｆ７＜−２ｍｍ …（７ａ）。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、下記の条件式を満足する。
１．５０＜ｎ１＜１．５５ …（１ｂ）
１．６０＜ｎ２＜１．７０ …（２ｂ）
１．６０＜ｎ３＜１．７０ …（３ｂ）
１．５０＜ｎ４＜１．５５ …（４ｂ）
１．５０＜ｎ５＜１．５５ …（５ｂ）
１．５０＜ｎ６＜１．５５ …（６ｂ）
１．５０＜ｎ７＜１．５５ …（７ｂ）

ただし、ｎ１：前記第１のレンズの屈折率、ｎ２：前記第２のレンズの屈折率、ｎ３：前記第３のレンズの屈折率、ｎ４：前記第４のレンズの屈折率、ｎ５：前記第５のレンズの屈折率、ｎ６：前記第６のレンズの屈折率、ｎ７：前記第７のレンズの屈折率。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、下記の条件式を満足する。
４０＜ｖ１＜６０ …（１ｃ）
１５＜ｖ２＜３０ …（２ｃ）
１５＜ｖ３＜３０ …（３ｃ）
４０＜ｖ４＜６０ …（４ｃ）
４０＜ｖ５＜６０ …（５ｃ）
４０＜ｖ６＜６０ …（６ｃ）
４０＜ｖ７＜６０ …（７ｃ）

ただし、ｖ１：前記第１のレンズのアッベ数、ｖ２：前記第２のレンズのアッベ数、ｖ３：前記第３のレンズのアッベ数、ｖ４：前記第４のレンズのアッベ数、ｖ５：前記第５のレンズのアッベ数、ｖ６：前記第６のレンズのアッベ数、ｖ７：前記第７のレンズのアッベ数。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記第１のレンズは、前記撮像光学系の主な焦点パワーを構成し、撮像光学系の全長の縮小に有利であり、その焦点距離が条件式（１ａ）を満足する。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記撮像光学系の焦点距離と撮像光学系の光学全長との比は、下記の条件式を満足する。
ｆ／ＴＴＬ＞０.７

ただし、
ＴＴＬ：前記第１のレンズの物体側の面から結像面までの距離。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記第１のレンズは、正レンズであり、物体側の面が凸面であり、かつ第１のレンズの前面と後面はいずれも非球面であり、前記第１のレンズの焦点距離は、条件式（１ａ）を満足する。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記第２のレンズと第３のレンズは、屈折率が高くてアッベ数が低い材料を採用し、撮影光学系の色差を合理的に矯正することができる。第２のレンズは条件式（４ｂ）、（４ｃ）を満足し、第３のレンズは条件式（５ｂ）、（５ｃ）を満足する。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記第６のレンズと第７のレンズは負レンズであり、撮像光学系の像面湾曲を有効的に低減できる。前記第６のレンズは条件式（６ａ）を満足し、前記第７のレンズは条件式（７ａ）を満足する。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、さらに下記の条件式を満足する。
ＴＴＬ＜４.９ｍｍ、
７８°＜ＦＯＶ＜８８°、

ただし、
ＦＯＶ：前記撮像光学系が撮影した最大視野角の範囲。

本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記第７のレンズの像側の面は、少なくとも一つの変曲点を有する。
本発明に係る撮像光学系の好適な実施例において、前記第７のレンズの像側の面は、少なくとも一つの定留点を有する。

本発明に係る撮影光学系は、従来技術に比べて、下記の有益な効果を有する。
本発明は、面の形態を合理的に最適化し、焦点パワーを分配し、光学材料を選ぶことにより、大口径比撮像光学系を設計しており、小型電子機器に適用し、低照度の環境において結像性能を高め、鮮明な結像を実現することができる。前記第１のレンズは、正の焦点パワーのレンズであり、撮影光学系の長さを有効的に縮小できる。前記第２のレンズと前記第３のレンズは、屈折率が高くて（屈折率が１.６０を超える）アッベ数が低い（アッベ数が３０未満である）材料を採用し、撮影光学系の色差を有効的に低減できる。前記第６のレンズと前記第７のレンズは、負の焦点パワーのレンズであり、撮影光学系の像面湾曲を有効的に低減できる。

本発明の実施例における技術案をより明確に説明するため、実施例の説明に必要となる図面を簡単に説明する。下記の図面は、本発明の実施例の一部に過ぎず、創造的な労力を伴わない前提で、これらの図面から他の図面を得ることができるのは、当業者に自明である。

図１は、本発明に係る撮影光学系の一つの好適な実施例の構成を示す模式図である。図２は、図１に示す撮影光学系のＭＴＦグラフである。図３は、図１に示す撮影光学系の像面湾曲の歪みのグラフである。

本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例における形態を明確に説明する。なお、説明される実施例が本発明のすべての実施例でなく、一部の実施例のみであるのは、明白である。当業者において創造的な労力を伴わないことを前提に、本発明の実施例から得られる他の実施例は、すべて本発明の技術的範囲に属する。

図１を参照されたい。図１は、本発明に係る撮影光学系の一つの好適な実施例の構成を示す模式図である。前記撮像光学系１は、物体側２から像側３へ順次に共軸になるように設けられた第１のレンズ１１０、第２のレンズ１２０、第３のレンズ１３０、第４のレンズ１４０、第５のレンズ１５０、第６のレンズ１６０、第７のレンズ１７０及びガラス平板１８０を備える。

撮影光学系の具体的な構造は、以下の通りである。なお、物体側の面が凸面であるとは、物体側の面が物体に向かって凸起する形状に形成される意味である。物体側の面が凹面であるとは、物体側の面が物体に向かって凹む形状に形成される意味である。像側の面が凸面であるとは、像側の面が像面に向かって凸起する形状に形成される意味である。像側が凹面であるとは、像側の面が像面に向かって凹む形状に形成される意味である。

前記第１のレンズ１１０は、正の焦点パワーを有し、その物体側の面１１２が凸面である。前記第１のレンズ１１０は、プラスチック素材から製作され、前記第１のレンズ１１０の物体側の面１１２と像側の面１１４は、非球面である。前記第１のレンズの物体側の面１１２には一つの変曲点が設置されており、前記第１のレンズの像側の面１１４には一つの変曲点と一つの定留点が設置されている。

前記第２のレンズ１２０は、物体側の面１２２が凸面であり、像側の面１２４が凹面である。前記第２のレンズ１２０の物体側の面１２２及び像側の面１２４は、偶数次非球面である。前記第２のレンズ１２０は、プラスチック材質である。前記第２のレンズ１２０の物体側の面１２２には一つの変曲点及び一つの定留点が設置されており、前記第２のレンズ１２０の像側の面１２４には一つの変曲点が設置されている。

前記第３のレンズ１３０は、全体として三日月形状となり、その物体側の面１３２が凹面であり、像側の面１３４が凸面である。前記第３のレンズ１３０の物体側の面１３２及び像側の面１３４は、偶数次非球面である。前記第３のレンズ１３０は、プラスチック材質である。前記第３のレンズ１３０の像側の面には一つの変曲点が設置される。

前記第３のレンズ１３０の像側の面１３４が凸起することで、前記第２のレンズ１２０を透過した光束が小さな角度で出力されるため、前記撮像光学系１の収差を改善し、前記撮像光学系１の結像光束が各フィールドでも互いに重ならず、前記第１のレンズ１１０と協働して前記撮像光学系１の長さを低減する。また、前記第３のレンズ１３０は像側の面１３４が小曲率半径を有する曲面であるため、前記撮像光学系１は広視野角の条件でその敏感度を低下させるとともに、テレセントリック性を保証する。

前記第４のレンズ１４０は、両凸レンズであり、物体側の面１４２と像側の面１４４がいずれも凸面である。前記第４のレンズ１４０は物体側の面１４２と像側の面１４４が偶数次非球面である。前記第４のレンズ１４０は、プラスチック材質である。前記第４のレンズ１４０の物体側の面には三つの変曲点及び一つの定留点が設置されている。

前記第５のレンズ１５０は、物体側の面１５２が凹面であり、像側の面１５４が凸面である。前記第５のレンズ１５０は、物体側の面１５２及び像側の面１５４が偶数次非球面である。前記第５のレンズ１５０は、プラスチック材質である。前記第５のレンズ１５０は物体側の面には一つの変曲点が設置されており、像側の面には二つの変曲点が設置される。

前記第６のレンズ１６０は、負の焦点パワーを有するレンズであり、物体側の面１６２が凹面であり、像側の面１６４が凸面である。前記第６のレンズ１６０は物体側の面１６２及び像側の面１６４が偶数次非球面である。前記第６のレンズ１６０は、プラスチック材質である。前記第６のレンズ１６０は像側の面には一つの変曲点が設置されている。

前記第７のレンズ１７０は、負の焦点パワーを有するレンズであり、物体側の面１７２が凹面であり、像側の面１７４が光軸に近い位置から周辺まで凹面を凸面に変化し、凹んで変曲点を有する非球面表面に形成され、これにより、前記像側の面１７４に入射された光束の入射角を減少させることができる。前記第７のレンズ１７０は物体側の面１７２と像側の面１７４が、偶数次非球面である。前記第７のレンズ１７０は、プラスチック材質である。前記第７のレンズ１７０の物体側の面１７２にはそれぞれ一つの変曲点及び一つの定留点が設置されている。前記第７のレンズ１７０の像側の面１７４には少なくとも一つの変曲点と少なくとも一つの定留点が設置されている。本実施例には、第７のレンズ１７０は像側の面１７４には、二つの変曲点及び一つの定留点が設置されているが、他の実施例には、必要に応じて、異なる数量の変曲点と定留点を設置してもよい。

前記ガラス平板１８０は、前記第７のレンズ１７０の像側の面１７４と前記像側３との間に設けられる。前記ガラス平板１８０は、光学フィルターとすることが可能で、光を濾過する機能を有し、その種類は実際の需要によって選択できる。

前記第２のレンズ１２０と前記第３のレンズ１３０は、屈折率が高くてアッベ数が低い光学材料を採用し、撮影光学系の色差を有効的に低減できる。前記第７のレンズ１７０は、負の焦点パワーレンズであり、撮影光学系の像面湾曲を有効的に低減できる。７枚のレンズの面の形態を合理的に最適化し、焦点パワーを分配し、光学材料を選ぶことにより、前記撮影光学系１が低い照度において優れた結像性能を有する。

本発明に係る撮影光学系１では、前記撮影光学系１の小型化、高感度、高光学性能及び広い視野角の設計要求を実現するために、前記撮影光学系１の前記第１のレンズ１１０、前記第２のレンズ１２０、前記第３のレンズ１３０、前記第４のレンズ１４０、前記第５のレンズ１５０、前記第６のレンズ１６０及び前記第７のレンズ１７０は下記の条件を満足する必要がある。

一、焦点距離：
前記撮像光学系１の前記第１のレンズ１１０、前記第２のレンズ１２０、前記第３のレンズ１３０、前記第４のレンズ１４０、前記第５のレンズ１５０、前記第６のレンズ１６０及び前記第７のレンズ１７０の焦点距離は、下記の条件を満足する必要がある。
１.５ｍｍ＜ｆ１＜３ｍｍ、−６ｍｍ＜ｆ２＜−４ｍｍ、−１５ｍｍ＜ｆ３＜７ｍｍ、５ｍｍ＜ｆ４＜１０ｍｍ、５ｍｍ＜ｆ５＜１０ｍｍ、−３５ｍｍ＜ｆ６＜−３０ｍｍ、−５ｍｍ＜ｆ７＜−２ｍｍ、
かつ０．６＜ｆ１／ｆ＜０．９５、−２＜ｆ２／ｆ＜−１．５、−３．５＜ｆ３／ｆ＜−１．２、１．５＜ｆ４／ｆ＜２．５、０．５＜ｆ５／ｆ＜１．０、−１０＜ｆ６／ｆ＜−５、−１＜ｆ７／ｆ＜−０．５、
ただし、ｆ１：前記第１のレンズ１１０の焦点距離、ｆ２：前記第２のレンズ１２０の焦点距離、ｆ３：前記第３のレンズ１３０の焦点距離、ｆ４：前記第４のレンズ１４０の焦点距離、ｆ５：前記第５のレンズ１５０の焦点距離、ｆ６：前記第６のレンズ１６０の焦点距離、ｆ７：前記第７のレンズ１７０の焦点距離、ｆ：前記撮像光学系１の全体の焦点距離。

二、屈折率
前記撮像光学系１の全体構造において、前記撮像光学系１の前記第１のレンズ１１０、前記第２のレンズ１２０、前記第３のレンズ１３０、前記第４のレンズ１４０、前記第５のレンズ１５０、前記第６のレンズ１６０及び前記第７のレンズ１７０の屈折率が下記の条件を満足する必要がある。
１.５０＜ｎ１＜１.５５、１.６０＜ｎ２＜１.７０、１.６０＜ｎ３＜１.７０、１.５０＜ｎ４＜１.５５、１.５０＜ｎ５＜１.５５、１.５０＜ｎ６＜１.５５、１.５０＜ｎ７＜１.５５、
ただし、ｎ１：前記第１のレンズ１１０の屈折率、ｎ２：前記第２のレンズ１２０の屈折率、ｎ３：前記第３のレンズ１３０の屈折率、ｎ４：前記第４のレンズ１４０の屈折率、ｎ５：前記第５のレンズ１５０の屈折率、ｎ６：前記第６のレンズ１６０の屈折率、ｎ７：前記第７のレンズ１７０の屈折率。

三、アッベ数
前記撮像光学系１の全体構造において、前記撮像光学系１の前記第１のレンズ１１０、前記第２のレンズ１２０、前記第３のレンズ１３０、前記第４のレンズ１４０、前記第５のレンズ１５０、前記第６のレンズ１６０及び前記第７のレンズ１７０のアッベ数は下記の条件を満足する必要がある。
４０＜ｖ１＜６０、１５＜ｖ２＜３０、１５＜ｖ３＜３０、４０＜ｖ４＜６０、４０＜ｖ５＜６０、４０＜ｖ６＜６０、４０＜ｖ７＜６０、
ただし、ｖ１：前記第１のレンズ１１０のアッベ数、ｖ２：前記第２のレンズ１２０のアッベ数、ｖ３：前記第３のレンズ１３０のアッベ数、ｖ４：前記第４のレンズ１４０のアッベ数、ｖ５：前記第５のレンズ１５０のアッベ数、ｖ６：前記第６のレンズ１６０のアッベ数、ｖ７：前記第７のレンズ１７０のアッベ数。

前記第１のレンズ１１０、前記第２のレンズ１２０、前記第３のレンズ１３０、前記第４のレンズ１４０、前記第５のレンズ１５０、前記第６のレンズ１６０及び前記第７のレンズ１７０の焦点距離、屈折率、アッベ数が上記の条件を満足しない場合、前記撮像光学系１の色差特性とテレセントリック性が悪化する可能性があり、しかも、前記撮像光学系１の敏感度を高め、前記撮像光学系１の小型化と広視野角を実現ことが困難であり、かつ前記撮像光学系１のコストダウンに不利である。

本実施例では、前記撮像光学系１の前記第１のレンズ１１０、前記第２のレンズ１２０、前記第３のレンズ１３０、前記第４のレンズ１４０、前記第５のレンズ１５０、前記第６のレンズ１６０、前記第７のレンズ１７０及び前記ガラス平板１８０の焦点距離、屈折率、アッベ数の値は、表１に表示される。

前記撮像光学系１の前記第１のレンズ１１０（Ｐ１）、前記第２のレンズ１２０（Ｐ２）、前記第３のレンズ１３０（Ｐ３）、前記第４のレンズ１４０（Ｐ４）、前記第５のレンズ１５０（Ｐ５）、前記第６のレンズ１６０（Ｐ６）及び前記第７のレンズ１７０（Ｐ７）の光学面、曲率半径（R）、凹み量（ＳＡＧ）及び半口径（ＳＤ）の値は、表２に表示される。

前記撮像光学系１の前記第１のレンズ１１０（Ｐ１）、絞り（ＳＴ）、前記第２のレンズ１２０（Ｐ２）、前記第３のレンズ１３０（Ｐ３）、前記第４のレンズ１４０（Ｐ４）、前記第５のレンズ１５０（Ｐ５）、前記第６のレンズ１６０（Ｐ６）、前記第７のレンズ１７０（Ｐ７）及び前記ガラス平板１８０（Ｔｇ）の厚さは、表３に表示される。

ただし、
Ｔ１：第１のレンズの厚さ、
ＳＴ：第１のレンズの像側の面と絞り面との間隔、
Ｔ１２：絞り面と第１のレンズの物体側の面との光軸上の間隔距離、
Ｔ２：第２のレンズの厚さ、
Ｔ２３：絞りと第３のレンズの物体側の面との光軸上の間隔距離、
Ｔ３：第３のレンズの厚さ、
Ｔ３４：第３のレンズの像側の面と第４のレンズの物体側の面との光軸上の間隔距離、
Ｔ４：第４のレンズの厚さ、
Ｔ４５：第４のレンズ的像側と第５のレンズとの光軸上の間隔距離、
Ｔ５：第５のレンズの厚さ、
Ｔ５６：第５のレンズと第６のレンズとの光軸上の間隔距離、
Ｔ６：第６のレンズの厚さ、
Ｔ６７：第６のレンズと第７のレンズとの光軸上の間隔距離。

図２及び図３を同時に参照し、図２は図１に示す撮像光学系のＭＴＦのグラフであり、図３は図１に示す撮像光学系の像面湾曲のグラフである。図２及び図３に示すように、本発明に係る前記撮像光学系１は、高い光学性能を有する。

本実施例では、ＤＦＯＶ=８０.７９°、ＨＦＯＶ＝６９.４３°、ＶＦＯＶ＝５４.３８°、ただし、ＦＯＶが前記撮影光学系が撮影できる最大視野角範囲とし、ＨＦＯＶが水平視野角とし、ＤＦＯＶが対角線視野角とし、ＶＦＯＶが垂直視野角とする。

本発明に係る撮像光学系１では、前記撮像光学系１が大口径比の光学系に基づいて設計され、その光学全長が５.１ｍｍ未満で、視野角が７８°〜８８°にある。

本発明に係る前記撮像光学系１は、下記の有益な効果を有する。本発明は、面の形態を合理的に最適化し、焦点パワーを分配し、光学材料を選ぶことにより、大口径比撮像光学系を設計し、当該撮像光学系が小型電子機器に適用し、低照度下の結像性能を高め、鮮明な結像を実現することができる。前記第１のレンズ１１０は、正の焦点パワーのレンズであり、撮像光学系の長さを有効的に縮小できる。前記第２のレンズ１２０と前記第３のレンズ１３０は、屈折率が高くて（屈折率が１.６０を超える）アッベ数が低い（アッベ数が３０未満である）材料を採用し、撮像光学系の色差を有効的に低減できる。前記第６のレンズ１６０と前記第７のレンズ１７０は、負の焦点パワーのレンズであり、撮像光学系の像面湾曲を有効的に低減できる。

以上の説明は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとって、本発明は様々な変更や変形を有し得る。本発明の趣旨と思想を逸脱しない範囲での矯正、均等物による置換、改良などは、本発明の技術的範囲に含まれると理解すべきである。

１…撮像光学系
２…物体側
３…像側
１１０…第１のレンズ
１１２…第１のレンズの物体側の面
１１４…第１のレンズの像側の面
１２０…第２のレンズ
１２２…第２のレンズの物体側の面
１２４…第２のレンズの像側の面
１３０…第３のレンズ
１３２…第３のレンズの物体側の面
１３４…第３のレンズの像側の面
１４０…第４のレンズ
１４２…第４のレンズの物体側の面
１４４…第４のレンズの像側の面
１５０…第５のレンズ
１５２…第５のレンズの物体側の面
１５４…第５のレンズの像側の面
１６０…第６のレンズ
１６２…第６のレンズの物体側の面
１６４…第６のレンズの像側の面
１７０…第７のレンズ
１７２…第７のレンズの物体側の面
１７４…第７のレンズの像側の面
１８０…ガラス平板

Claims

撮像光学系であって、物体側から像側へ順次に共軸になるように設けられた第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、第４のレンズ、第５のレンズ、第６のレンズ及び第７のレンズを備え、前記第１のレンズは正の焦点パワーを有する両凸レンズであり、前記第２のレンズは物体側の面が凸面であり、像側の面が凹面であり、前記第３のレンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、前記第４のレンズは両凸レンズであり、前記第５のレンズは物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、前記第６のレンズは負の焦点パワーを有するレンズであり、その物体側の面が凹面であり、像側の面が凸面であり、前記第７のレンズは負の焦点パワーを有するレンズであり、物体側の面が凹面であり、像側の面が光軸に近い位置から周辺まで凹面を凸面に変化し、前記撮像光学系はさらに下記の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
０．６＜ｆ１／ｆ＜０．９５ …（１）
−２＜ｆ２／ｆ＜−１．５ …（２）
−３．５＜ｆ３／ｆ＜−１．２ …（３）
１．５＜ｆ４／ｆ＜２．５ …（４）
０．５＜ｆ５／ｆ＜１．０ …（５）
−１０＜ｆ６／ｆ＜−５ …（６）
−１＜ｆ７／ｆ＜−０．５ …（７）
ただし、
ｆ１：第１のレンズの焦点距離、
ｆ２：第２のレンズの焦点距離、
ｆ３：第３のレンズの焦点距離、
ｆ４：第４のレンズの焦点距離、
ｆ５：第５のレンズの焦点距離、
ｆ６：第６のレンズの焦点距離、
ｆ７：第７のレンズの焦点距離、
ｆ：前記撮像光学系の全体の焦点距離。
下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
１．５ｍｍ＜ｆ１＜３ｍｍ …（１ａ）
−６ｍｍ＜ｆ２＜−４ｍｍ …（２ａ）
−１５ｍｍ＜ｆ３＜７ｍｍ …（３ａ）
５ｍｍ＜ｆ４＜１０ｍｍ …（４ａ）
５ｍｍ＜ｆ５＜１０ｍｍ …（５ａ）
−３５ｍｍ＜ｆ６＜−３０ｍｍ …（６ａ）
−５ｍｍ＜ｆ７＜−２ｍｍ …（７ａ）。
下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
１．５０＜ｎ１＜１．５５ …（１ｂ）
１．６０＜ｎ２＜１．７０ …（２ｂ）
１．６０＜ｎ３＜１．７０ …（３ｂ）
１．５０＜ｎ４＜１．５５ …（４ｂ）
１．５０＜ｎ５＜１．５５ …（５ｂ）
１．５０＜ｎ６＜１．５５ …（６ｂ）
１．５０＜ｎ７＜１．５５ …（７ｂ）
ただし、ｎ１：前記第１のレンズの屈折率、ｎ２：前記第２のレンズの屈折率、ｎ３：前記第３のレンズの屈折率、ｎ４：前記第４のレンズの屈折率、ｎ５：前記第５のレンズの屈折率、ｎ６：前記第６のレンズの屈折率、ｎ７：前記第７のレンズの屈折率。
さらに下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
４０＜ｖ１＜６０ …（１ｃ）
１５＜ｖ２＜３０ …（２ｃ）
１５＜ｖ３＜３０ …（３ｃ）
４０＜ｖ４＜６０ …（４ｃ）
４０＜ｖ５＜６０ …（５ｃ）
４０＜ｖ６＜６０ …（６ｃ）
４０＜ｖ７＜６０ …（７ｃ）
ただし、ｖ１：前記第１のレンズのアッベ数、ｖ２：前記第２のレンズのアッベ数、ｖ３：前記第３のレンズのアッベ数、ｖ４：前記第４のレンズのアッベ数、ｖ５：前記第５のレンズのアッベ数、ｖ６：前記第６のレンズのアッベ数、ｖ７：前記第７のレンズのアッベ数。
前記第１のレンズは、前記撮像光学系の主な焦点パワーを構成し、撮像光学系の全長の縮小に有利であり、その焦点距離が下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
１．５ｍｍ＜ｆ１＜３ｍｍ …（１ａ）。
前記撮像光学系の焦点距離と撮像光学系の光学全長との比は、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
ｆ／ＴＴＬ＞０．７
ただし、ＴＴＬ：前記第１のレンズの物体側の面から結像面までの距離。
前記第２のレンズと第３のレンズは、屈折率が高くてアッベ数が低い材料を採用し、撮影光学系の色差を合理的に矯正することができ、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
１．５０＜ｎ４＜１．５５ …（４ｂ）
４０＜ｖ４＜６０ …（４ｃ）
１．５０＜ｎ５＜１．５５ …（５ｂ）
４０＜ｖ５＜６０ …（５ｃ）。
前記第６のレンズと第７のレンズは負レンズであり、撮像光学系の像面湾曲を有効的に低減でき、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
−３５ｍｍ＜ｆ６＜−３０ｍｍ …（６ａ）
−５ｍｍ＜ｆ７＜−２ｍｍ …（７ａ）。
さらに下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
ＴＴＬ＜４．９ｍｍ
７８°＜ＦＯＶ＜８８°
ただし、ＦＯＶ：前記撮像光学系が撮影した最大視野角の範囲。
前記第７のレンズは像側の面が少なくとも一つの変曲点と少なくとも一つの定留点を有することを特徴とする、請求項６に記載の撮像光学系。