JP2021033275A - 撮像光学レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、撮像光学レンズを開示する。【解決手段】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レンズ及び第５レンズを備え、第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２、第１レンズの軸上厚みをｄ１、第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２、第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３、第２レンズの像側の面の曲率半径をＲ４にしたときに、−０．１７≦ｆ１／ｆ２≦−０．１２、１．８０≦ｄ１／ｄ２≦２．２０、０．１５≦ｄ６／ｄ８≦０．２０、８．００≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１０．００の関係式を満たす。本発明は、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件を満たす。【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、デジタルカメラ等の携帯端末装置、並びにモニター、ＰＣレンズ等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、一般的な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、優れた機能及び軽量化・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いる。
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従来のレンズは、３枚式又は４枚式のレンズ構造を用いることが多い。しかしながら、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、システムの結像品質に対する要求が高くなってきているなか、５枚式のレンズ構造も徐々にレンズの設計に現れている。一般的な５枚式のレンズは既に良好な光学性能を持っているが、その屈折力、レンズの間隔とレンズの形状の設置は依然としてある程度の不合理的なところがあるため、レンズの構造は良好な光学性能を有するものの、大絞り、長焦点距離、極薄化の設計要件を満たすことができない。
本発明は、上記問題点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共に、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件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。
上記の問題を解決するために、本発明の実施形態には、撮像光学レンズが提供され、前記撮像光学レンズは、物体側から像側に向かって、順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとを備え、
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１レンズの軸上厚みをｄ１、第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
−０．１７≦ｆ１／ｆ２≦−０．１２
１．８０≦ｄ１／ｄ２≦２．２０
０．１５≦ｄ６／ｄ８≦０．２０
８．００≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１０．００
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１レンズの軸上厚みをｄ１、第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
−０．１７≦ｆ１／ｆ２≦−０．１２
１．８０≦ｄ１／ｄ２≦２．２０
０．１５≦ｄ６／ｄ８≦０．２０
８．００≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１０．００
好ましくは、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、前記第４レンズの物体側の面の曲率半径をＲ７にしたときに、以下の関係式を満たす。
１１．００≦Ｒ７／ｆ≦１２．００
１１．００≦Ｒ７／ｆ≦１２．００
好ましくは、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．８６
−３．９４≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−１．１７
０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２
０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．８６
−３．９４≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−１．１７
０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２
好ましくは、前記撮像光学レンのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
−１９．８０≦ｆ２／ｆ≦−４．９２
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１０
−１９．８０≦ｆ２／ｆ≦−４．９２
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１０
好ましくは、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
−５．６２≦ｆ３／ｆ≦−１．６４
−５．３４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−１．３５
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９
−５．６２≦ｆ３／ｆ≦−１．６４
−５．３４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−１．３５
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９
好ましくは、前記第４レンズの焦点距離をｆ４、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
０．２７≦ｆ４／ｆ≦０．８６
０．４７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．４３
０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２９
０．２７≦ｆ４／ｆ≦０．８６
０．４７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．４３
０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２９
好ましくは、前記第５レンズの焦点距離をｆ５、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
−１．２８≦ｆ５／ｆ≦−０．４１
０．８４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦２．６１
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４
−１．２８≦ｆ５／ｆ≦−０．４１
０．８４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦２．６１
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４
好ましくは、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ、前記撮像光学レンズの像高をＩＨにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．６１
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．６１
好ましくは、前記撮像光学レンズの画角をＦｏｖにしたときに、以下の関係式を満たす。
Ｆｏｖ≧７８．００°
Ｆｏｖ≧７８．００°
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りＦ値をＦｎｏにしたときに、以下の関係式を満たす。
Ｆｎｏ≦２．０５
Ｆｎｏ≦２．０５
本発明の有益な効果は下記の通りである。
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、且つ大絞り、広角化及び極薄化の特性を有し、特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳ等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。
本発明の実施例における技術考案をより明確に説明するために、以下、実施例の記載に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に記載された図面は本発明の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、発明的努力をしなくても、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもでき、そのうち、
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及び歪曲収差を示す図である。
本発明の目的、技術考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。ただし、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及び以下の各実施形態に基づく種々の変更及び修正がなくても、本発明が保護しようとする技術考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、本発明には、撮像光学レンズ１０が提供される。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、当該撮像光学レンズ１０は、５枚のレンズを備える。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、正の屈折力を有する第１レンズＬ１、負の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４及び負の屈折力を有する第５レンズＬ５を備える。また、第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間には、光学フィルターＧＦ等の光学素子が設けられてもよい。
図面を参照すれば分かるように、本発明には、撮像光学レンズ１０が提供される。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、当該撮像光学レンズ１０は、５枚のレンズを備える。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、正の屈折力を有する第１レンズＬ１、負の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４及び負の屈折力を有する第５レンズＬ５を備える。また、第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間には、光学フィルターＧＦ等の光学素子が設けられてもよい。
本実施形態において、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、前記第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２にしたときに、−０．１７≦ｆ１／ｆ２≦−０．１２の関係式が設立され、前記第１レンズＬ１の焦点距離と第２レンズＬ２の焦点距離の比が規定される。上記の関係式の範囲内にあると、システムの球面収差の補正に有利であり、結像品質を向上させる。
前記第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１、前記第１レンズＬ１の像側の面から前記第２レンズＬ２の物体側の面までの軸上距離をｄ２にしたときに、１．８０≦ｄ１／ｄ２≦２．２０の関係式が設立され、第１レンズＬ１の厚み及び第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間の空気の間隔距離の比が規定される。上記の関係式を満たす場合、レンズの製造及び組立に有利である。
前記第３レンズＬ３の像側の面から前記第４レンズＬ４の物体側の面までの軸上距離をｄ６、前記第４レンズＬ４の像側の面から前記第５レンズＬ５の物体側の面までの軸上距離をｄ８にしたときに、０．１５≦ｄ６／ｄ８≦０．２０の関係式が設立され、ｄ６／ｄ８が上記の関係式を満たす場合、システムの全長を短くすることに有利である。
前記第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径をＲ４にしたときに、８．００≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１０．００の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定される。上記の関係式に規定された範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和することができ、収差を有効的に減少させることができる。
前記撮像光学レンズ１０のシステム全体の焦点距離をｆ、前記第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径をＲ７にしたときに、１１．００≦Ｒ７／ｆ≦１２．００の関係式が設立される。Ｒ７／ｆが上記の関係式を満たす場合、光学系の性能を向上させることに役立つ。
前記撮像光学レンズ１０のシステム全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１にしたときに、０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．８６の関係式が設立され、前記第１レンズＬ１の正の屈折力とシステム全体の焦点距離の比が規定される。規定された範囲内にあると、第１レンズＬ１は適当な正の屈折力を有することで、システムの収差の減少に有利であると共に、レンズの極薄化、広角化にも有利である。
前記第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径をＲ２にしたときに、−３．９４≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−１．１７の関係式が設立される。第１レンズＬ１の形状を合理的に制御することで、第１レンズＬ１はシステムの球面収差を効果的に補正することができる。
前記第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１、前記撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズ１０のシステム全体の焦点距離をｆ、前記第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２にしたときに、−１９．８０≦ｆ２／ｆ≦−４．９２の関係式が設立される。第２レンズＬ２の負の屈折力を合理的な範囲に制御することで、光学系の収差を補正することに有利である。
前記第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３、前記撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１０の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。
前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆにしたときに、−５．６２≦ｆ３／ｆ≦−１．６４の関係式が設立される。屈折力を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
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、−５．３４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−１．３５の関係式が設立される。第３レンズＬ３の形状が規定される。これにより、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発生を回避することができる。
前記第３レンズＬ３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、０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。
前記第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、前記撮像光学レンズ１０のシステム全体の焦点距離をｆにしたときに、０．２７≦ｆ４／ｆ≦０．８６の関係式が設立される。屈折力を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
前記第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径をＲ７、前記第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径をＲ８にしたときに、：０．４７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．４３の関係式が設立され、第４レンズＬ４の形状が規定される。上記の関係式の範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
前記第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７、前記撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２９の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。
前記第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５にしたときに、−１．２８≦ｆ５／ｆ≦−０．４１の関係式が設立される。このように第５レンズＬ５を限定することで、撮像レンズの光線角度を緩やかにし、公差感度を低減させることができる。
前記第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径をＲ９、前記第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径をＲ１０にしたときに、：０．８４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦２．６１の関係式が設立され、第５レンズＬ５の形状が規定される。上記の関係式の範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
前記第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９、前記撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。
さらに、撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、撮像光学レンズ１０の像高をＩＨにしたときに、ＴＴＬ／ＩＨ≦１．６１の関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。撮像光学レンズ１０の絞りＦ値をＦｎｏにしたときに、Ｆｎｏ≦２．０５の関係式が設立され、大絞りの実現に有利であり、結像性能を優れたものにする。画角をＦｏｖにしたときに、Ｆｏｖ≧７８．００°の関係式が設立され、広角化の実現に有利である。即ち、上記の関係式を満たす場合、撮像光学レンズ１０は良好な光学結像性能を有すると共に、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすこともできる。当該撮像光学レンズ１０の特性によれば、当該撮像光学レンズ１０は特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳ等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撮像レンズに適用される。
以下、実施例を用いて、本発明に係る撮像光学レンズ１０を説明する。各実施例に記載の符号は以下の通りである。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 ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：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の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１２ ：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
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
ｖｇ ：光学フィルターＧＦのアッベ数
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 ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：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の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１２ ：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
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
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、Ａ１８、Ａ２０は非球面係数である。
ｙ＝（ｘ２／Ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｘ２／Ｒ２）｝１／２］＋Ａ４ｘ４＋Ａ６ｘ６＋Ａ８ｘ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ａ１２ｘ１２＋Ａ１４ｘ１４＋Ａ１６ｘ１６＋Ａ１８ｘ１８＋Ａ２０ｘ２０ （１）
ｙ＝（ｘ２／Ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｘ２／Ｒ２）｝１／２］＋Ａ４ｘ４＋Ａ６ｘ６＋Ａ８ｘ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ａ１２ｘ１２＋Ａ１４ｘ１４＋Ａ１６ｘ１６＋Ａ１８ｘ１８＋Ａ２０ｘ２０ （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）で表される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は、波長４３５ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５５ｎｍ、６１０ｎｍ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を示す図であり、図３は、波長４３５ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５５ｎｍ、６１０ｎｍ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、実施例１、実施例２、実施例３の諸数値及び関係式で規定されたパラメータに対応する値を示す。
表１３に示されるように、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１．３５９ｍｍであり、全視野の像高が２．３００ｍｍであり、対角線方向の画角が７８．４０°である。これにより、前記撮像光学レンズ１０は大絞り、広角化、極薄化となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正され、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り、当該第２実施形態の撮像光学レンズ２０の構成を図５に示し、異なる点のみを以下に示す。
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り、当該第２実施形態の撮像光学レンズ２０の構成を図５に示し、異なる点のみを以下に示す。
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は、波長４３５ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５５ｎｍ、６１０ｎｍ及び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を示す図であり、図７は、波長４３５ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５５ｎｍ、６１０ｎｍ及び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に示されるように、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が１．３５５ｍｍであり、全視野の像高が２．３００ｍｍであり、対角線方向の画角が７８．４０°である。これにより、前記撮像光学レンズ２０は大絞り、広角化、極薄化となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正され、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り、当該第３実施形態の撮像光学レンズ３０の構成を図９に示し、異なる点のみを以下に示す。
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り、当該第３実施形態の撮像光学レンズ３０の構成を図９に示し、異なる点のみを以下に示す。
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及び停留点の設定データを示す。
図１０は、波長４３５ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５５ｎｍ、６１０ｎｍ及び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を示す図であり、図１１は、波長４３５ｎｍ、４７０ｎｍ、５１０ｎｍ、５５５ｎｍ、６１０ｎｍ及び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及び歪曲収差を示す図である。
後記の表１３には、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示しており、明らかに、本実施形態の撮像光学レンズは、上記の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１．３５９ｍｍであり、全視野の像高が２．３００ｍｍであり、対角線方向の画角が７８．４０°である。これにより、前記撮像光学レンズ３０は大絞り、広角化、極薄化となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正され、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。
Claims (10)
- 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、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとを備え、
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１レンズの軸上厚みをｄ１、前記第１レンズの像側の面から前記第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、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。
−０．１７≦ｆ１／ｆ２≦−０．１２
１．８０≦ｄ１／ｄ２≦２．２０
０．１５≦ｄ６／ｄ８≦０．２０
８．００≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１０．００ - 前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、前記第４レンズの物体側の面の曲率半径をＲ７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。
１１．００≦Ｒ７／ｆ≦１２．００ - 前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．８６
−３．９４≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−１．１７
０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２２ - 前記撮像光学レンのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
−１９．８０≦ｆ２／ｆ≦−４．９２
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１０ - 前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
−５．６２≦ｆ３／ｆ≦−１．６４
−５．３４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−１．３５
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９ - 前記第４レンズの焦点距離をｆ４、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
０．２７≦ｆ４／ｆ≦０．８６
０．４７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．４３
０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２９ - 前記第５レンズの焦点距離をｆ５、前記撮像光学レンズのシステム全体の焦点距離をｆ、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。
−１．２８≦ｆ５／ｆ≦−０．４１
０．８４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦２．６１
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４ - 前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ、前記撮像光学レンズの像高をＩＨ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。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．６１ - 前記撮像光学レンズの画角をＦｏｖ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。
Ｆｏｖ≧７８．００° - 前記撮像光学レンズの絞りＦ値をＦｎｏ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。
Ｆｎｏ≦２．０５
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