JP2020027244A - 撮像光学レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光学レンズの分野に関し、撮像光学レンズを提供する。【解決手段】撮像光学レンズは、物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを備え、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、第１レンズの材質がプラスチックで、第２レンズの材質がプラスチックで、第３レンズの材質がプラスチックで、第４レンズの材質がガラスで、第５レンズの材質がプラスチックで、第６レンズの材質がガラスであり、且つ、−３≦ｆ１／ｆ≦−１、１．７≦ｎ４≦２．２、１．７≦ｎ６≦２．２、１．８≦ｆ５／ｆ６≦３の関係式を満たす。この撮像光学レンズによれば、高結像性能を得ると共に、低ＴＴＬにすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、光学レンズの分野に関し、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、モニター、ＰＣレンズなどの撮像装置に適用される撮像光学レンズに関する。

近年、スマートフォンの登場に伴い、小型化の撮像レンズに対するニーズがますます高まっているが、撮像レンズの感光素子は、通常、感光結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体素子（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｃｔｏｒ Ｓｅｎｓｏｒ、ＣＭＯＳ Ｓｅｎｓｏｒ）の２種類程度しかなく、また、半導体製造工程技術の向上により、感光素子の画素サイズが縮小され、さらに、現在の電子製品は、優れた機能および軽量化・薄型化・小型化の外観への要求が高まっているので、良好な結像品質を有する小型化の撮像レンズは、現在の市場において既に主流となっており、優れた結像品質を得るために、携帯電話のカメラに搭載されるレンズは、３枚式又は４枚式のレンズ構造を用いることが多い。また、技術の進化及びユーザの多様化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、システムが結像品質に対する要求が高くなってきているなか、５枚式、６枚式、７枚式のレンズ構造も徐々にレンズの設計に現れている。従って、優れた光学特性を有し、極薄で、色収差が十分に補正される広角の撮像レンズに対する要望が高まっている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高結像性能を得るとともに、極薄化及び広角化の要求を満たすことができる撮像光学レンズを提供することを目的とする。

上記問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する。前記撮像光学レンズは、物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを備え、前記第２レンズは正の屈折力を有し、前記第３レンズは正の屈折力を有する。
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４レンズの屈折率をｎ４、前記第６レンズの屈折率をｎ６にしたときに、以下の関係式を満たす。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１
１．７≦ｎ４≦２．２
１．７≦ｎ６≦２．２
１．８≦ｆ５／ｆ６≦３
また、第１レンズの材質がプラスチックで、第２レンズの材質がプラスチックで、第３レンズの材質がプラスチックで、第４レンズの材質がガラスで、第５レンズの材質がプラスチックで、第６レンズの材質がガラスであることが好ましい。

従来技術に比べて、本発明の実施形態では、上記のレンズの配置に基づいて、焦点距離、屈折率、撮像光学レンズの光学全長、軸上厚み及び曲率半径のデータで特定の関係を有するレンズの結合により、撮像光学レンズの高結像性能を得ると共に、極薄化及び広角化の要求を満足させることができる。

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
−２．７６２≦ｆ１／ｆ≦−１．４５
１．７０１≦ｎ４≦２．００２
１．７０７≦ｎ６≦２．００２
１．８０３≦ｆ５／ｆ６≦２．７５６

また、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側の面の曲率半径をＲ２、及び前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
２．７３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０．５９
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
４．３６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦８．４７
０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０６

また、前記第２レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側の面の曲率半径をＲ４、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
０．４１≦ｆ２／ｆ≦１．３０
−２．６８≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．８５
０．０６≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１７

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
０．６５≦ｆ２／ｆ≦１．０４
−１．６７≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−１．０７
０．０９≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１４

また、前記第３レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ６、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
１．２５≦ｆ３／ｆ≦４．５８
−８．３５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−２．４２
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
２．００≦ｆ３／ｆ≦３．６７
−５．２２≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−３．０２
０．０５≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０７

また、前記第４レンズは、正の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、前記第４レンズの焦点距離をｆ４、前記第４レンズの物体側の面の曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の曲率半径をＲ８、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
１．１０≦ｆ４／ｆ≦３．３０
２．０９≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦７．４２
０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
１．７６≦ｆ４／ｆ≦２．６４
３．３５≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦５．９３
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０９

また、前記第５レンズは、負の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、前記第５レンズの物体側の面の曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側の面の曲率半径をＲ１０、前記第５レンズの軸上厚みをｄ９、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
−９．５３≦ｆ５／ｆ≦−２．８５
−２１．５４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦−６．６７
０．０３≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
−５．９５≦ｆ５／ｆ≦−３．５６
−１３．４６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦−８．３４
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０６

また、前記第６レンズは、負の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、前記第６レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側の面の曲率半径をＲ１２、前記第６レンズの軸上厚みをｄ１１、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
−４．７４≦ｆ６／ｆ≦−１．２６
１．７９≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦５．７３
０．０９≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．３１

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
−２．９６≦ｆ６／ｆ≦−１．５８
２．８６≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦４．５９
０．１５≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．２５

また、前記第１レンズと前記第２レンズの組合焦点距離をｆ１２にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
０．７３≦ｆ１２／ｆ≦２．３３

また、前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことが好ましい。
１．１６≦ｆ１２／ｆ≦１．８６

また、前記撮像光学レンズの光学全長ＴＴＬが５．１７ｍｍ以下であることが好ましい。

また、前記撮像光学レンズの光学全長ＴＴＬが４．９４ｍｍ以下であることが好ましい。

また、前記撮像光学レンズの絞りＦ値が２．０６以下であることが好ましい。

また、前記撮像光学レンズの絞りＦ値が２．０２以下であることが好ましい。

本発明によれば、撮像光学レンズは、優れた光学特性を有し、極薄で広角であり、色収差が十分に補正される。本発明の撮像光学レンズは、特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子から構成される携帯電話の撮像レンズ部品とＷＥＢ撮像レンズに適用することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズの構造を示す図である。 図２は、図１に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。 図３は、図１に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。 図４は、図１に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る撮像光学レンズの構造を示す図である。 図６は、図５に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。 図７は、図５に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。 図８は、図５に示す撮像光学レンズの像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。 図９は、本発明の第３実施形態に係る撮像光学レンズの構造を示す図である。 図１０は、図９に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。 図１１は、図９に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。 図１２は、図９に示す撮像光学レンズの像面湾曲および歪曲収差を示す図である。

本発明の目的、技術方案及び利点をより明確にするために、以下に、図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳しく説明する。ただ、本発明の各実施形態において、本発明に対する理解を便宜にするために、多くの技術的細部まで記載されているが、これらの技術的細部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なくても、本発明が保護しようとする技術方案を実現可能であることは、当業者にとっては自明なことである。

（第１実施形態）
図面を参照すれば分かるように、本発明は、撮像光学レンズ１０を提供する。図１には、本発明の第１実施形態の撮像光学レンズ１０を示しており、該撮像光学レンズ１０は、６枚のレンズを備えており、具体的には、前記撮像光学レンズ１０は、物体側から像側に向かって、順に、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及び第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、光学フィルターＧＦなどの光学素子が設けられてもよい。

第１レンズＬ１の材質がプラスチックで、第２レンズＬ２の材質がプラスチックで、第３レンズＬ３の材質がプラスチックで、第４レンズＬ４の材質がガラスで、第５レンズＬ５の材質がプラスチックで、第６レンズＬ６の材質がガラスである。

前記第２レンズＬ２は正の屈折力を有し、前記第３レンズＬ３は正の屈折力を有する。

ここで、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１にしたときに、−３≦ｆ１／ｆ≦−１の関係式が設立され、第１レンズＬ１の負の屈折力が規定される。上限の規定値を超えると、レンズの極薄化には有利であるが、第１レンズＬ１の負の屈折力が強すぎてしまい、収差の補正が難しくなるなどの問題があるとともに、レンズの広角化も不利になる。これとは逆に、下限の規定値を超えると、第１レンズの負の屈折力が弱すぎてしまい、レンズの極薄化が難しくなる。また、−２．７６２≦ｆ１／ｆ≦−１．４５であることが好ましい。

また、前記第４レンズの屈折率をｎ４にしたときに、１．７≦ｎ４≦２．２の関係式が設立され、第４レンズＬ４の屈折率が規定される。この範囲に設定することで、レンズの極薄化に一層有利であると共に、収差の補正にも有利である。また、１．７０１≦ｎ４≦２．００２であることが好ましい。

また、前記第６レンズの屈折率をｎ６にしたときに、１．７≦ｎ６≦２．２の関係式が設立され、第６レンズＬ６の屈折率が規定される。この範囲に設定することで、レンズの極薄化に一層有利であると共に、収差の補正にも有利である。また、１．７０７≦ｎ６≦２．００２であることが好ましい。

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にしたときに、１．８≦ｆ５／ｆ６≦３の関係式が設立され、第５レンズＬ５と前記第６レンズの焦点距離の比が規定され、撮像光学レンズセットの感度を有効的に減少し、結像品質を更に向上させることができる。また、１．８０３≦ｆ５／ｆ６≦２．７５６であることが好ましい。

本発明の前記撮像光学レンズ１０の焦点距離、各レンズの焦点距離、関連レンズの屈折率、撮像光学レンズの光学全長、軸上厚み及び曲率半径が上記の関係式を満たすことで、撮像光学レンズ１０の高性能、低ＴＴＬを実現することができる。

本実施形態において、第１レンズＬ１は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、負の屈折力を有する。

第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１、第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径をＲ２にしたときに、２．７３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０．５９の関係式が設立され、第１レンズの形状が合理的に制御することで、第１レンズはシステムの球面収差を効率的に校正することができる。また、４．３６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦８．４７であることが好ましい。

第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１にしたときに、０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０６であることが好ましい。

また、本実施形態において、第２レンズＬ２は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成される。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２にしたときに、０．４１≦ｆ２／ｆ≦１．３０の関係式が設立され、第２レンズＬ２の正の屈折力を適切な範囲に制御することにより、負の屈折力を有する第１レンズＬ１により生じた球面収差とシステムの像面湾曲量とのバランスを適切且つ効率良く取ることができる。また、０．６５≦ｆ２／ｆ≦１．０４であることが好ましい。

また、第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径をＲ３、第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径をＲ４にしたときに、−２．６８≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．８５の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定される。上記の範囲以外であると、レンズの極薄・広角化が進むに従って、軸上色収差の補正が難しくなる問題がある。また、−１．６７≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−１．０７であることが好ましい。

また、第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３にしたときに、０．０６≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１７の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．０９≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１４であることが好ましい。

本実施形態において、第３レンズＬ３は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成される。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３にしたときに、１．２５≦ｆ３／ｆ≦４．５８の関係式が設立され、システムとして、優れた像面湾曲の均衡化能力を有し、結像品質を効率良く向上させることができる。また、２．００≦ｆ３／ｆ≦３．６７であることが好ましい。

また、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径をＲ５、第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径をＲ６にしたときに、−８．３５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−２．４２の関係式が設立される。これにより、第３レンズＬ３の形状を有効的に制御することができて、第３レンズＬ３の成型に有利であると共に、第３レンズＬ３の表面の曲率が大きすぎることによる成型不良及び応力の生成を回避することができる。また、−５．２２≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−３．０２であることが好ましい。

また、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５にしたときに、０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．０５≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０７であることが好ましい。

本実施形態において、第４レンズＬ４は、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、正の屈折力を有する。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４にしたときに、１．１０≦ｆ４／ｆ≦３．３０の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。また、１．７６≦ｆ４／ｆ≦２．６４であることが好ましい。

また、第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径をＲ７、第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径をＲ８にしたときに、２．０９≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦７．４２の関係式が設立され、第４レンズＬ４の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、３．３５≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦５．９３であることが好ましい。

また、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７にしたときに、０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０９であることが好ましい。

本実施形態において、第５レンズＬ５は、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、負の屈折力を有する。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５にしたときに、−９．５３≦ｆ５／ｆ≦−２．８５の関係式が設立される。このように第５レンズＬ５に対して限定することにより、撮像レンズの光線角度を緩やかにして、公差感度を低減することができる。また、−５．９５≦ｆ５／ｆ≦−３．５６であることが好ましい。

また、第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径をＲ９、第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径をＲ１０にしたときに、−２１．５４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦−６．６７の関係式が設立され、第５レンズＬ５の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、−１３．４６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦−８．３４であることが好ましい。

また、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９にしたときに、０．０３≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０６であることが好ましい。

本実施形態において、第６レンズＬ６は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、負の屈折力を有する。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６にしたときに、−４．７４≦ｆ６／ｆ≦−１．２６の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。また、−２．９６≦ｆ６／ｆ≦−１．５８であることが好ましい。

また、第６レンズＬ６の物体側の面の曲率半径をＲ１１、第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径をＲ１２にしたときに、１．７９≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦５．７３の関係式が設立され、第６レンズＬ６の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、２．８６≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦４．５９であることが好ましい。

また、第６レンズＬ６の軸上厚みをｄ１１にしたときに、０．０９≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．３１の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．１５≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．２５であることが好ましい。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第１レンズと前記第２レンズの組合焦点距離をｆ１２にしたときに、０．７３≦ｆ１２／ｆ≦２．３３の関係式が設立される。これにより、撮像光学レンズの収差と歪曲を除去することができ、且つ撮像光学レンズのバックフォーカスを抑え、 結像レンズ系の小型化を維持することができる。また、１．１６≦ｆ１２／ｆ≦１．８６であることが好ましい。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬを５．１７ｍｍ以下にすることにより、極薄化の実現に有利である。また、撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬは、４．９４ｍｍ以下であることが好ましい。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞りが大きく、その絞りＦ値は、２．０６以下であり、結像性能が優れる。また、撮像光学レンズ１０の絞りＦ値は、２．０２以下であることが好ましい。

このようにすることで、撮像光学レンズ１０全体の光学全長ＴＴＬをできる限り短縮して、小型化の特性を維持することができる。

以下、実施例を用いて、本発明に係る撮像光学レンズ１０について説明する。各実施例に記載の符号は以下の通りであり、焦点距離、軸上距離、曲率半径、軸上厚み、変曲点位置及び停留点位置の単位は、ｍｍである。

ＴＴＬ：光学全長（第１レンズＬ１の物体側の面から結像面までの軸上距離）、単位はｍｍである。

好ましくは、高品質な結像性能を得られるように、前記レンズの物体側の面及び／又は像側の面に、変曲点及び／又は停留点がさらに設けられていてもよい。具体的な実施方案については、後述する。

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の設定データを示す。

ここで、各符号の意味は、以下の通りである。
Ｓ１ ：絞り
Ｒ ：光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
Ｒ１ ：第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径
Ｒ２ ：第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径
Ｒ３ ：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径
Ｒ４ ：第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径
Ｒ５ ：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径
Ｒ６ ：第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径
Ｒ７ ：第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径
Ｒ８ ：第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径
Ｒ９ ：第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径
Ｒ１０ ：第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径
Ｒ１１ ：第６レンズＬ６の物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径
Ｒ１３ ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１４ ：光学フィルターＧＦの像側の面の曲率半径
ｄ ：レンズの軸上厚み、又は、レンズ間の軸上距離
ｄ０ ：絞りＳ１から第１レンズＬ１の物体側の面までの軸上距離
ｄ１ ：第１レンズＬ１の軸上厚み
ｄ２ ：第１レンズＬ１の像側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの軸上距離
ｄ３ ：第２レンズＬ２の軸上厚み
ｄ４ ：第２レンズＬ２の像側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの軸上距離
ｄ５ ：第３レンズＬ３の軸上厚み
ｄ６ ：第３レンズＬ３の像側の面から第４レンズＬ４の物体側の面までの軸上距離
ｄ７ ：第４レンズＬ４の軸上厚み
ｄ８ ：第４レンズＬ４の像側の面から第５レンズＬ５の物体側の面までの軸上距離
ｄ９ ：第５レンズＬ５の軸上厚み
ｄ１０ ：第５レンズＬ５の像側の面から第６レンズＬ６の物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：第６レンズＬ６の軸上厚み
ｄ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ１３ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１４ ：光学フィルターＧＦの像側の面から像面までの軸上距離
ｎｄ ：ｄ線の屈折率
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 ：光学フィルター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 ：光学フィルターＧＦのアッベ数

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のデータを示す。

ここで、ｋは円錐係数であり、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６は非球面係数である。
ＩＨ：像高
ｙ＝（ｘ^２／Ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｘ^２／Ｒ^２）｝^１／２］
＋Ａ４ｘ^４＋Ａ６ｘ^６＋Ａ８ｘ^８＋Ａ１０ｘ^１０＋Ａ１２ｘ^１２＋Ａ１４ｘ^１４＋Ａ１６ｘ^１６ 式（１）

各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式（１）で表される非球面を使用しているが、本発明は、この式（１）の非球面多項式に限定されるものではない。

表３、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変曲点及び停留点の設定データを示す。ここで、Ｐ１Ｒ１、Ｐ１Ｒ２は、それぞれ第１レンズＬ１の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２は、それぞれ第２レンズＬ２の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ３Ｒ１、Ｐ３Ｒ２は、それぞれ第３レンズＬ３の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ４Ｒ１、Ｐ４Ｒ２は、それぞれ第４レンズＬ４の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ５Ｒ１、Ｐ５Ｒ２は、それぞれ第５レンズＬ５の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ６Ｒ１、Ｐ６Ｒ２は、それぞれ第６レンズＬ６の物体側の面と像側の面を示す。また、「変曲点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設けら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り、「停留点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設けら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。

図２、図３は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５５５ｎｍ及び６５０ｎｍの光が第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。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及び歪曲収差を示す図であり、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、子午方向の像面湾曲である。

後記の表１３には、各実施例１、２、３の諸数値及び関係式で規定されたパラメーターに対応する値を示す。

表１３に示すように、第１実施形態は、各関係式を満たしている。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径が１．７９９ｍｍであり、全視野の像高が２．９３３ｍｍであり、対角線方向の画角が７７．７２°である。これにより、広角、極薄となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、異なる点のみを以下に示す。

図５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。

表５、表６は、本発明の第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０の設定データを示す。

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のデータを示す。

表７、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変曲点及び停留点の設定データを示す。

図６、図７は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５５５ｎｍおよび６５０ｎｍの光が第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０を通った後の球面収差及び倍率色収差を示す図である。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図である。

表１３に示すように、第２実施形態は、各関係式を満たしている。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は１．７８６ｍｍであり、全視野の像高は２．９３３ｍｍであり、対角線方向の画角が７８．０９°である。これにより、広角、極薄となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

（第３実施形態）
第３実施形態は、第１実施形態とほぼ同じであり、符号の意味も第１実施形態と同様であるため、異なる点のみを以下に示す。

図９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。

表９、表１０は、本発明の第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０の設定データを示す。

表１０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のデータを示す。

表１１、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変曲点および停留点の設定データを示す。

図１０、図１１は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５５５ｎｍおよび６５０ｎｍの光が第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０を通った後の球面収差および倍率色収差を示す図である。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および歪曲収差を示す図である。

以下の表１３では、上記の関係式ごとに本実施形態における各関係式に対応する数値を挙げており、本実施形態の撮像光学系は、上記の関係式を満たしていることが分かる。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径が１．８０３ｍｍであり、全視野の像高が２．９３３ｍｍであり、対角線方向の画角が７７．７０°である。これにより、広角、極薄となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、優れた光学特性を有する。

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るが、実際の応用において、本発明の主旨及び範囲から逸脱しない範囲での形式及び細部に対する各種の変更は、いずれも本発明の保護範囲に属することは、当業者であれば理解できるはずである。

上記問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する。前記撮像光学レンズは、物体側から像側に向かって、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、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レンズ及び負の屈折力を有する第６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４レンズの屈折率をｎ４、前記第６レンズの屈折率をｎ６にしたときに、以下の関係式を満たす。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１
１．７≦ｎ４≦２．２
１．７≦ｎ６≦２．２
１．８≦ｆ５／ｆ６≦３
また、第１レンズの材質がプラスチックで、第２レンズの材質がプラスチックで、第３レンズの材質がプラスチックで、第４レンズの材質がガラスで、第５レンズの材質がプラスチックで、第６レンズの材質がガラスであることが好ましい。

Claims (21)

1. 撮像光学レンズであって、
   物体側から像側に向かって、順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ及び第６レンズを備え、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、
   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４レンズの屈折率をｎ４、前記第６レンズの屈折率をｎ６にしたときに、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。
   −３≦ｆ１／ｆ≦−１
   １．７≦ｎ４≦２．２
   １．７≦ｎ６≦２．２
   １．８≦ｆ５／ｆ６≦３
2. 前記第１レンズの材質がプラスチックで、前記第２レンズの材質がプラスチックで、前記第３レンズの材質がプラスチックで、前記第４レンズの材質がガラスで、前記第５レンズの材質がプラスチックで、前記第６レンズの材質がガラス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。
3. 前記撮像光学レンズは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。
   −２．７６２≦ｆ１／ｆ≦−１．４５
   １．７０１≦ｎ４≦２．００２
   １．７０７≦ｎ６≦２．００２
   １．８０３≦ｆ５／ｆ６≦２．７５６
4. 前記第１レンズは、負の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
   前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側の面の曲率半径をＲ２、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、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。
   ２．７３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０．５９
   ０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７
5. 前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項４に記載の撮像光学レンズ。
   ４．３６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦８．４７
   ０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０６
6. 前記第２レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
   前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側の面の曲率半径をＲ４、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、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。
   ０．４１≦ｆ２／ｆ≦１．３０
   −２．６８≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．８５
   ０．０６≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１７
7. 前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項６に記載の撮像光学レンズ。
   ０．６５≦ｆ２／ｆ≦１．０４
   −１．６７≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−１．０７
   ０．０９≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１４
8. 前記第３レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
   前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ６、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、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。
   １．２５≦ｆ３／ｆ≦４．５８
   −８．３５≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−２．４２
   ０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９
9. 前記撮像光学レンズは以下の関係式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。
   ２．００≦ｆ３／ｆ≦３．６７
   −５．２２≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−３．０２
   ０．０５≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０７
10. 前記第４レンズは、正の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、
    前記第４レンズの焦点距離をｆ４、前記第４レンズの物体側の面の曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の曲率半径をＲ８、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、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。
    １．１０≦ｆ４／ｆ≦３．３０
    ２．０９≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦７．４２
    ０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２
11. 前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の撮像光学レンズ。
    １．７６≦ｆ４／ｆ≦２．６４
    ３．３５≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦５．９３
    ０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０９
12. 前記第５レンズは、負の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、
    前記第５レンズの物体側の面の曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側の面の曲率半径をＲ１０、前記第５レンズの軸上厚みをｄ９、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、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。
    −９．５３≦ｆ５／ｆ≦−２．８５
    −２１．５４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦−６．６７
    ０．０３≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８
13. 前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の撮像光学レンズ。
    −５．９５≦ｆ５／ｆ≦−３．５６
    −１３．４６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦−８．３４
    ０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０６
14. 前記第６レンズは、負の屈折力を有し、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
    前記第６レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側の面の曲率半径をＲ１２、前記第６レンズの軸上厚みをｄ１１、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、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。
    −４．７４≦ｆ６／ｆ≦−１．２６
    １．７９≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦５．７３
    ０．０９≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．３１
15. 前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の撮像光学レンズ。
    −２．９６≦ｆ６／ｆ≦−１．５８
    ２．８６≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦４．５９
    ０．１５≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．２５
16. 前記第１レンズと前記第２レンズの組合焦点距離をｆ１２にしたときに、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。
    ０．７３≦ｆ１２／ｆ≦２．３３
17. 前記撮像光学レンズは以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１６に記載の撮像光学レンズ。
    １．１６≦ｆ１２／ｆ≦１．８６
18. 前記撮像光学レンズの光学全長ＴＴＬが５．１７ｍｍ以下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。
19. 前記撮像光学レンズの光学全長ＴＴＬが４．９４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１８に記載の撮像光学レンズ。
20. 前記撮像光学レンズの絞りＦ値が２．０６以下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。
21. 前記撮像光学レンズの絞りＦ値が２．０２以下であることを特徴とする請求項２０に記載の撮像光学レンズ。