JP2021189415A - 撮像光学レンズ - Google Patents

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Abstract

【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】撮像光学レンズは、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、正の屈折力を有する第5レンズと負の屈折力を有する第6レンズによって構成され、前記第2レンズのアッベ数をv2、前記第3レンズのアッベ数をv3、前記第4レンズのアッベ数をv4、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としたときに、条件式1.00≦(v2+v4)/v3≦1.90、9.00≦f3/f2≦15.00、8.00≦f4/f5≦30.00を満たす。本発明の撮像光学レンズは、良好な光学性能を有しつつ、大口径、広角化及び極薄化の設計要求を満たす。【選択図】図1

Description

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。
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需要がますます高まっているが、撮像レンズの感光素子は、一般的に、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−OxideSemiconductor Sensor、CMOS Sensor)の2種類のみに大別される。また、半導体製造プロセスの技術の進歩により、感光素子の画素サイズが縮小可能であるとともに、現在の電子製品は、優れた機能および軽量化・薄型化・小型化の外観を発展の傾向とする。そのため、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た従来のレンズは、3枚式又は4枚式のレンズ構造を用いることが多い。また、技術の発展及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且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、5枚式、6枚式のレンズ構造が徐々にレンズの設計に現れている。よく見られる6枚式のレンズは、良好な光学性能を有しているが、その屈折力、レンズ間隔、およびレンズ形状の設定には依然としてある程度の非合理性があるため、レンズ構造は、高い光学性能を得ると共に、大口径、広角化及び極薄化の設計要求を満たすことができない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、優れた光学性能を有するとともに、大口径、広角化及び極薄化の設計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、物体側から像側へ順に、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、正の屈折力を有する第5レンズと、負の屈折力を有する第6レンズとによって構成され、
前記第2レンズのアッベ数をv2、前記第3レンズのアッベ数をv3、前記第4レンズのアッベ数をv4、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としたときに、以下の条件式(1)〜(3)を満たす。
1.00≦(v2+v4)/v3≦1.90 (1)
9.00≦f3/f2≦15.00 (2)
8.00≦f4/f5≦30.00 (3)
好ましくは、前記第1レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その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1レンズの物体側面の曲率半径をR1、前記第1レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(4)〜(6)を満たす。
0.40≦f1/f≦1.31 (4)
−3.48≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.09 (5)
0.06≦d1/TTL≦0.22 (6)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(7)〜(9)を満たす。
0.64≦f1/f≦1.04 (7)
−2.18≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.37 (8)
0.10≦d1/TTL≦0.18 (9)
好ましくは、前記第2レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その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2レンズの物体側面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(10)〜(12)を満たす。
−4.83≦f2/f≦−1.31 (10)
1.00≦(R3+R4)/(R3−R4)≦7.77 (11)
0.02≦d3/TTL≦0.07 (12)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(13)〜(15)を満たす。
−3.02≦f2/f≦−1.64 (13)
1.60≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.21 (14)
0.03≦d3/TTL≦0.06 (15)
好ましくは、前記第3レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その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3レンズの物体側面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(16)〜(18)を満たす。
−65.41≦f3/f≦−14.57 (16)
2.45≦(R5+R6)/(R5−R6)≦18.12 (17)
0.03≦d5/TTL≦0.10 (18)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(19)〜(21)を満たす。
−40.88≦f3/f≦−18.21 (19)
3.93≦(R5+R6)/(R5−R6)≦14.50 (20)
0.04≦d5/TTL≦0.08 (21)
好ましくは、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第4レンズの物体側面の曲率半径をR7、前記第4レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(22)〜(24)を満たす。
7.68≦f4/f≦127.28 (22)
−25.76≦(R7+R8)/(R7−R8)≦196.39 (23)
0.03≦d7/TTL≦0.19 (24)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(25)〜(27)を満たす。
12.29≦f4/f≦101.82 (25)
−16.10≦(R7+R8)/(R7−R8)≦157.11 (26)
0.04≦d7/TTL≦0.16 (27)
好ましくは、前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第5レンズの物体側面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(28)〜(30)を満たす。
0.47≦f5/f≦4.25 (28)
−6.13≦(R9+R10)/(R9−R10)≦2.83 (29)
0.03≦d9/TTL≦0.17 (30)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(31)〜(33)を満たす。
0.76≦f5/f≦3.40 (31)
−3.83≦(R9+R10)/(R9−R10)≦2.27 (32)
0.05≦d9/TTL≦0.14 (33)
好ましくは、前記第6レンズは、その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6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(34)〜(36)を満たす。
−3.39≦f6/f≦−0.40 (34)
0.10≦(R11+R12)/(R11−R12)≦5.10 (35)
0.04≦d11/TTL≦0.23 (36)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(37)〜(39)を満たす。
−2.12≦f6/f≦−0.50 (37)
0.16≦(R11+R12)/(R11−R12)≦4.08 (38)
0.07≦d11/TTL≦0.18 (39)
好ましくは、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レンズとの合成焦点距離をf12としたときに、以下の条件式(40)を満たす。
0.57≦f12/f≦1.84 (40)
好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式(41)を満たす。
0.91≦f12/f≦1.47 (41)
好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長TTLは、7.15mm以下である。
好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長TTLは、6.83mm以下である。
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りF値は、1.96以下である。
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りF値は、1.92以下である。
本発明は、下記の有利な作用効果を有する。本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学特性を有し、大口径、広角化及び極薄化の特性を有するものであり、特に高画素用のCCD、CMOSなどの撮像素子により構成された携帯電話の撮像レンズユニットと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案をより明瞭に説明するために、以下、実施例の記述に使用される必要な図面を簡単に紹介する。明らかに、以下に記載される図面は、本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的労力をかけない前提で、これらの図面から他の図面を得ることができる。
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模式図である。 図1に示す撮像光学レンズの軸上色収差を示す模式図である。 図1に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す模式図である。 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模式図である。 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模式図である。 図5に示す撮像光学レンズの軸上色収差を示す模式図である。 図5に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す模式図である。 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模式図である。 本発明の第3実施形態の撮像光学レンズの構造を示す模式図である。 図9に示す撮像光学レンズの軸上色収差を示す模式図である。 図9に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す模式図である。 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模式図である。
本発明の目的、解決手段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す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も実現できる。
(第1実施形態)
図面を参照すると、本発明は、撮像光学レンズ10を提供する。図1は、本発明の第1実施形態の撮像光学レンズ10を示す。当該撮像光学レンズ10は、6枚のレンズを備える。具体的に、前記撮像光学レンズ10は、物体側から像側にかけて、順次に絞り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および第6レンズL6からなる。第6レンズL6と像面Siとの間に光学フィルタ(filter)GFなどの光学素子が設けられてもよい。
本実施形態において、第1レンズL1が正の屈折力を有し、第2レンズL2が負の屈折力を有し、第3レンズL3が負の屈折力を有し、第4レンズL4が正の屈折力を有し、第5レンズL5が正の屈折力を有し、第6レンズL6が負の屈折力を有する。
本実施形態において、第1レンズL1がプラスチック材質であり、第2レンズL2がプラスチック材質であり、第3レンズL3がプラスチック材質であり、第4レンズL4がプラスチック材質であり、第5レンズL5がプラスチック材質であり、第6レンズL6がプラスチック材質である。
第2レンズL2のアッベ数をv2、第3レンズL3のアッベ数をv3、第4レンズL4のアッベ数をv4として定義すると、条件式1.00≦(v2+v4)/v3≦1.90を満たす。この条件式は、第2レンズL2及び第4レンズL4の分散係数の和と第3レンズL3の分散係数との比を規定するものである。この範囲内では、撮像光学レンズの分散を効果的に補正し、撮像の鮮明度を向上させ、被写体の本来の色に近づけ、結像品質を向上させることができる。好ましくは、条件式1.01≦(v2+v4)/v3≦1.89を満たす。
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9.00≦f3/f2≦15.00を満たす。この条件式は、第2レンズL2の焦点距離f2と第3レンズL3の焦点距離f3の比を規定するものであり、これにより、撮像光学レンズ10の感度を効果的に低減して、結像品質をさらに向上させることができる。好ましくは、条件式9.02≦f3/f2≦14.98を満たす。
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8.00≦f4/f5≦30.00を満たす。この条件式は、第4レンズL4の焦点距離f4と第5レンズL5の焦点距離f5の比を規定するものであり、これにより、撮像光学レンズ10の感度を効果的に低減して、結像品質をさらに向上させることができる。好ましくは、条件式8.03≦f4/f5≦29.98を満たす。
本発明の撮像光学レンズ10の関連するレンズの焦点距離、および関連するレンズのアッベ数が上記条件式を満たす場合に、撮像光学レンズ10は、高性能を有することができる。
本実施形態において、第1レンズL1は、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面である。
撮像光学レンズ10の焦点距離をf、前記第1レンズL1の焦点距離をf1として定義すると、条件式0.40≦f1/f≦1.31を満たす。この条件式は、第1レンズL1の焦点距離f1とシステム全体の焦点距離fの比を規定するものである。規定された範囲内では、第1レンズL1が適切な正の屈折力を有するものとなり、システムの収差の低減に有利であるとともに、レンズの極薄化及び広角化に有利である。好ましくは、条件式0.64≦f1/f≦1.04を満たす。
第1レンズL1の物体側面の曲率半径をR1、第1レンズL1の像側面の曲率半径をR2として定義すると、条件式−3.48≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.09を満たす。第1レンズの形状を合理的に規定することにより、第1レンズによってシステムの球面収差を効果的に補正可能である。好ましくは、条件式−2.18≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.37を満たす。
第1レンズL1の軸上厚みをd1、撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.06≦d1/TTL≦0.22を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.10≦d1/TTL≦0.18を満たす。
本実施形態において、第2レンズL2は、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面である。
撮像光学レンズの焦点距離f及び第2レンズL2の焦点距離f2は、条件式−4.83≦f2/f≦−1.31を満たす。第2レンズL2の負屈折力を合理的な範囲に規定することにより、光学システムの収差の補正に有利である。好ましくは、条件式−3.02≦f2/f≦−1.64を満たす。
第2レンズL2の物体側面の曲率半径をR3、第2レンズL2の像側面の曲率半径をR4として定義すると、条件式1.00≦(R3+R4)/(R3−R4)≦7.77を満たす。この条件式は、第2レンズL2の形状を規定するものである。この範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸上色収差の補正に有利である。好ましくは、条件式1.60≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.21を満たす。
第2レンズL2の軸上厚みをd3、撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.02≦d3/TTL≦0.07を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.03≦d3/TTL≦0.06を満たす。
本実施形態において、第3レンズL3は、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面である。
撮像光学レンズ10の焦点距離f及び第3レンズL3の焦点距離f3は、条件式−65.41≦f3/f≦−14.57を満たす。負屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。好ましくは、条件式−40.88≦f3/f≦−18.21を満たす。
第3レンズL3の物体側面の曲率半径をR5、第3レンズL3の像側面の曲率半径をR6として定義すると、条件式2.45≦(R5+R6)/(R5−R6)≦18.12を満たす。第3レンズL3の形状を効果的に規定することによって、第3レンズL3の成型に有利であると共に、条件式で規定された範囲内では、光線がレンズを通る偏向度合いを緩和可能である。好ましくは、条件式3.93≦(R5+R6)/(R5−R6)≦14.50を満たす。
第3レンズL3の軸上厚みをd5、撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.03≦d5/TTL≦0.10を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.04≦d5/TTL≦0.08を満たす。
本実施形態において、第4レンズL4は、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面である。
撮像光学レンズ10の焦点距離f及び第4レンズL4の焦点距離f4は、条件式7.68≦f4/f≦127.28を満たす。屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。好ましくは、条件式12.29≦f4/f≦101.82を満たす。
第4レンズL4の物体側面の曲率半径をR7、第4レンズL4の像側面の曲率半径をR8として定義すると、条件式−25.76≦(R7+R8)/(R7−R8)≦196.39を満たす。この条件式は、第4レンズL4の形状を規定するものである。この範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式−16.10≦(R7+R8)/(R7−R8)≦157.11を満たす。
第4レンズL4の軸上厚みをd7、撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.03≦d7/TTL≦0.19を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.04≦d7/TTL≦0.16を満たす。
本実施形態において、第5レンズL5は、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面である。
撮像光学レンズ10の焦点距離f及び第5レンズL5の焦点距離f5は、条件式0.47≦f5/f≦4.25を満たす。第5レンズL5を限定することによって、撮像レンズの光線角度を効果的に緩やかにさせ、公差感度を低減することができる。好ましくは、条件式0.76≦f5/f≦3.40を満たす。
第5レンズL5の物体側面の曲率半径をR9、前記第5レンズL5の像側面の曲率半径をR10として定義すると、条件式−6.13≦(R9+R10)/(R9−R10)≦2.83を満たす。この条件式は、第5レンズL5の形状を規定するものである。この範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式−3.83≦(R9+R10)/(R9−R10)≦2.27を満たす。
第5レンズL5の軸上厚みをd9、撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.03≦d9/TTL≦0.17を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.05≦d9/TTL≦0.14を満たす。
本実施形態において、第6レンズL6は、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面である。
第6レンズL6の焦点距離をf6、撮像光学レンズ10全体の焦点距離をfとして定義すると、条件式−3.39≦f6/f≦−0.40を満たす。屈折力の合理的な配分により、システムが優れた結像品質及び低い感度を有する。好ましくは、条件式−2.12≦f6/f≦−0.50を満たす。
第6レンズL6の物体側面の曲率半径をR11、第6レンズL6の像側面の曲率半径をR12として定義すると、条件式0.10≦(R11+R12)/(R11−R12)≦5.10を満たす。この条件式は、第6レンズL6の形状を規定するものである。条件式の範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式0.16≦(R11+R12)/(R11−R12)≦4.08を満たす。
第6レンズL6の軸上厚みをd11、前記撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.04≦d11/TTL≦0.23を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.07≦d11/TTL≦0.18を満たす。
本実施形態において、撮像光学レンズ10全体の焦点距離をf、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として定義すると、条件式0.57≦f12/f≦1.84を満たす。条件式の範囲内では、撮像光学レンズ10の像面湾曲と歪曲収差を解消することができ、且つ撮像光学レンズ10のバックフォーカスを抑えることができ、映像レンズシステム群の小型化を維持することができる。好ましくは、条件式0.91≦f12/f≦1.47を満たす。
本実施形態において、撮像光学レンズ10の光学長TTLは、7.15mm以下であり、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、撮像光学レンズ10の光学長TTLは、6.83mm以下である。
本実施形態において、撮像光学レンズ10の絞りF値は、1.96以下であり、大口径を有しつつ、結像性能に優れる。好ましくは、前記撮像光学レンズの絞りF値は、1.92以下である。
このように設計すると、撮像光学レンズ10全体の光学長TTLをできる限り短縮化可能であり、小型化の特性を維持することができる。
上記関係を満たすときに、撮像光学レンズ10は、良好な光学性能を有するとともに、大口径、広角化、極薄化の設計要求を満たすことができる。当該光学レンズ10の特性によれば、当該光学レンズ10は、特に高画素用のCCD、CMOSなど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撮像レンズに適用することができる。
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は、光学長(第1レンズL1の物体側面から結像面までの軸上距離)であり、単位がmmである。
絞り値FNOは、撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径の比を指すものである。
好ましくは、高品質の結像需要が満足されるように、レンズの物体側面及び/又は像側面には、変曲点及び/又は停留点(Stationary Point)が設置されてもよい。具体的な実施案について、下記の説明を参照する。
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の設計データを示す。
Figure 2021189415
ここで、各符号の意味は、以下の通りであり、
S1 :絞り
R :光学面の曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像側面の曲率半径
R9 :第5レンズL5の物体側面の曲率半径
R10:第5レンズL5の像側面の曲率半径
R11 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像側面の曲率半径
R13 :光学フィルタGFの物体側面の曲率半径
R14 :光学フィルタGFの像側面の曲率半径
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の像側面から光学フィルタGFの物体側面までの軸上距離
d13 :光学フィルタGFの軸上厚み
d14 :光学フィルタGFの像側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データを示す。
Figure 2021189415
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=(x/R)/[1+{1−(k+1)(x/R)}1/2]
+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16+A18x18+A20x20 (42)
ここで、xは、非球面曲線における点と光軸との垂直距離であり、yは、非球面深さ(非球面上の光軸からの距離がx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。
各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(42)で示された非球面を使用している。しかしながら、本発明は、特にこの式(42)で示された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計データを示す。ここで、P1R1、P1R2は、それぞれ第1レンズL1の物体側面と像側面を示し、P2R1、P2R2は、それぞれ第2レンズL2の物体側面と像側面を示し、P3R1、P3R2は、それぞれ第3レンズL3の物体側面と像側面を示し、P4R1、P4R2は、それぞれ第4レンズL4の物体側面と像側面を示し、P5R1、P5R2は、それぞれ第5レンズL5の物体側面と像側面を示し、P6R1、P6R2は、それぞれ第6レンズL6の物体側面と像側面を示す。「変曲点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設置さ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る。「停留点位置」欄の対応するデータは、各レンズの表面に設置さ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。
Figure 2021189415
Figure 2021189415
図2、図3は、それぞれ波長650nm、555nm及び470nm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及び倍率色収差を示す模式図である。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。
後の表13は、各実施形態1、2、3の諸値及び条件式で規定されたパラメータに対応する値を示す。
表13に示すように、第1実施形態は、各条件式を満たす。
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径ENPDが2.950mmであり、全視野の像高IHが4.595mmであり、対角線方向の画角FOVが78.93°であり、広角、極薄であり、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ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実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第1実施形態と同様であるため、相違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の設計データを示す。
Figure 2021189415
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データを示す。
Figure 2021189415
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計データを示す。
Figure 2021189415
Figure 2021189415
図6、図7は、それぞれ波長650nm、555nmおよび470nm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及び倍率色収差を示す模式図である。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模式図である。
表13に示すように、第2実施形態は、各条件式を満たす。
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径ENPDは2.875mmであり、全視野の像高IHは4.595mmであり、対角線方向の画角FOVが78.82°であり、広角、極薄であり、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ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実施形態と基本的に同じであり、符号の意味も第1実施形態と同様であるため、相違点のみを以下に示す。
本実施形態において、第5レンズL5は、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凸面である。
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の設計データを示す。
Figure 2021189415
表10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。
Figure 2021189415
表11、表12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変曲点および停留点の設計データを示す。
Figure 2021189415
Figure 2021189415
図10、図11は、それぞれ波長650nm、555nmおよび470nmの光が第3実施形態の撮像光学レンズ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555nmの光が第3実施形態の撮像光学レンズ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。
以下の表13では、上記条件式に従って本実施形態における各条件式に対応する数値が挙げられている。明らかに、本実施形態の撮像光学システムは、上記条件式を満たす。
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径ENPDが2.885mmであり、全視野の像高IHが4.595mmであり、対角線方向の画角FOVが78.61°であり、広角、極薄であり、その軸上、軸外色収差が十分に補正され、且つ優れた光学特性を有する。
Figure 2021189415
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、形式及び詳細に対する各種の変更は可能である。

Claims (19)

  1. 撮像光学レンズであって、
    物体側から像側へ順に、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、正の屈折力を有する第5レンズと、負の屈折力を有する第6レンズとによって構成され、
    前記第2レンズのアッベ数をv2、前記第3レンズのアッベ数をv3、前記第4レンズのアッベ数をv4、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としたときに、以下の条件式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
    1.00≦(v2+v4)/v3≦1.90 (1)
    9.00≦f3/f2≦15.00 (2)
    8.00≦f4/f5≦30.00 (3)
  2. 前記第1レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その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1レンズの物体側面の曲率半径をR1、前記第1レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(4)〜(6)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。
    0.40≦f1/f≦1.31 (4)
    −3.48≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.09 (5)
    0.06≦d1/TTL≦0.22 (6)
  3. 以下の条件式(7)〜(9)を満たすことを特徴とする請求項2に記載の撮像光学レンズ。
    0.64≦f1/f≦1.04 (7)
    −2.18≦(R1+R2)/(R1−R2)≦−1.37 (8)
    0.10≦d1/TTL≦0.18 (9)
  4. 前記第2レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その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2レンズの物体側面の曲率半径をR3、前記第2レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(10)〜(12)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。
    −4.83≦f2/f≦−1.31 (10)
    1.00≦(R3+R4)/(R3−R4)≦7.77 (11)
    0.02≦d3/TTL≦0.07 (12)
  5. 以下の条件式(13)〜(15)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。
    −3.02≦f2/f≦−1.64 (13)
    1.60≦(R3+R4)/(R3−R4)≦6.21 (14)
    0.03≦d3/TTL≦0.06 (15)
  6. 前記第3レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その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3レンズの物体側面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(16)〜(18)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。
    −65.41≦f3/f≦−14.57 (16)
    2.45≦(R5+R6)/(R5−R6)≦18.12 (17)
    0.03≦d5/TTL≦0.10 (18)
  7. 以下の条件式(19)〜(21)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。
    −40.88≦f3/f≦−18.21 (19)
    3.93≦(R5+R6)/(R5−R6)≦14.50 (20)
    0.04≦d5/TTL≦0.08 (21)
  8. 前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第4レンズの物体側面の曲率半径をR7、前記第4レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(22)〜(24)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。
    7.68≦f4/f≦127.28 (22)
    −25.76≦(R7+R8)/(R7−R8)≦196.39 (23)
    0.03≦d7/TTL≦0.19 (24)
  9. 以下の条件式(25)〜(27)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。
    12.29≦f4/f≦101.82 (25)
    −16.10≦(R7+R8)/(R7−R8)≦157.11 (26)
    0.04≦d7/TTL≦0.16 (27)
  10. 前記撮像光学レンズの焦点距離をf、前記第5レンズの物体側面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(28)〜(30)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。
    0.47≦f5/f≦4.25 (28)
    −6.13≦(R9+R10)/(R9−R10)≦2.83 (29)
    0.03≦d9/TTL≦0.17 (30)
  11. 以下の条件式(31)〜(33)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。
    0.76≦f5/f≦3.40 (31)
    −3.83≦(R9+R10)/(R9−R10)≦2.27 (32)
    0.05≦d9/TTL≦0.14 (33)
  12. 前記第6レンズは、その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6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側面の曲率半径を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長をTTLとしたときに、以下の条件式(34)〜(36)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。
    −3.39≦f6/f≦−0.40 (34)
    0.10≦(R11+R12)/(R11−R12)≦5.10 (35)
    0.04≦d11/TTL≦0.23 (36)
  13. 以下の条件式(37)〜(39)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。
    −2.12≦f6/f≦−0.50 (37)
    0.16≦(R11+R12)/(R11−R12)≦4.08 (38)
    0.07≦d11/TTL≦0.18 (39)
  14. 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レンズとの合成焦点距離をf12としたときに、以下の条件式(40)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。
    0.57≦f12/f≦1.84 (40)
  15. 以下の条件式(41)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。
    0.91≦f12/f≦1.47 (41)
  16. 前記撮像光学レンズの光学長TTLは、7.15mm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。
  17. 前記撮像光学レンズの光学長TTLは、6.83mm以下であることを特徴とする請求項16に記載の撮像光学レンズ。
  18. 前記撮像光学レンズの絞りF値は、1.96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絞りF値は、1.92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。
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