JP2022024972A - 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、撮像光学レンズを開示する。【解決手段】当該撮像光学レンズは、合計で７枚のレンズを備え、７枚のレンズは、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、第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、負の屈折力を有する第７レンズであり、第１レンズのアッベ数をｖ１、第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１１、第６レンズの像側面の中心曲率半径をＲ１２としたときに、条件式５９．００≦ｖ１≦８２．００、３．００≦Ｒ１２／Ｒ１１≦１０．００を満たす。本発明が提供する撮像光学レンズは、良好な光学性能を有しつつ、大口径、広角化、極薄化の設計需要を満たす。【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、７枚式のレンズ構造が徐々にレンズの設計に現れており、通常の７枚式のレンズは良好な光学性能を有するものの、その屈折力、レンズ間の距離及びレンズ形状が依然としてある程度の不合理性を有することによって、レンズ構造が良好な光学性能を有しても、大口径、極薄化、広角化の設計要求を満たすことができない。
上記問題に鑑みて、本発明は、良好な光学性能を有しつつ、大口径、極薄化、広角化の設計要求を満たす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し、前記撮像光学レンズは、合計で７枚のレンズを備え、前記７枚のレンズは、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、第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、及び、負の屈折力を有する第７レンズであり、
前記第１レンズのアッベ数をｖ１、前記第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側面の中心曲率半径をＲ１２としたときに、以下の条件式（１）～（２）を満たす。
５９．００≦ｖ１≦８２．００ （１）
３．００≦Ｒ１２／Ｒ１１≦１０．００ （２）
好ましくは、前記第２レンズの像側面から前記第３レンズの物体側面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５としたときに、以下の条件式（３）を満たす。
１．２０≦ｄ４／ｄ５≦５．００ （３）
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レンズの焦点距離をｆ４としたときに、以下の条件式（４）を満たす。
１．５０≦ｆ４／ｆ≦６．００ （４）
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レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側面の中心曲率半径を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（５）～（７）を満たす。
０．５８≦ｆ１／ｆ≦１．８８ （５）
－４．１６≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．８５ （６）
０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３ （７）
好ましくは、前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の中心曲率半径を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（８）～（１０）を満たす。
－２０．２２≦ｆ２／ｆ≦－４．０９ （８）
４．１１≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦１５．９７ （９）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７ （１０）
好ましくは、前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の中心曲率半径を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（１１）～（１３）を満たす。
－１０．３４≦ｆ３／ｆ≦－２．４１ （１１）
１．００≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦４．０５ （１２）
０．０１≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９ （１３）
好ましくは、前記第４レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の中心曲率半径を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（１４）～（１５）を満たす。
－０．１６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦１．４４ （１４）
０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１７ （１５）
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レンズの焦点距離をｆ５、前記第５レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側面の中心曲率半径を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（１６）～（１８）を満たす。
－８．０８≦ｆ５／ｆ≦４５３０９．５６ （１６）
１．４８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２３８．８５ （１７）
０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１１ （１８）
好ましくは、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（１９）～（２１）を満たす。
０．４２≦ｆ６／ｆ≦４．０１ （１９）
－３．９８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－０．８１ （２０）
０．０４≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５ （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７レンズの焦点距離をｆ７、前記第７レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側面の中心曲率半径をＲ１４、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３、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。
－２．０２≦ｆ７／ｆ≦－０．４９ （２２）
０．０４≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦０．５６ （２３）
０．０１≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１３ （２４）
好ましくは、前記第１レンズの材質は、ガラスである。
本発明は、下記の有益な効果を奏することができる。
本発明に係る撮像光学レンズは、良好な光学特性を有しつつ、大口径、広角化、極薄化の特性を有し、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、以下に実施の形態の説明に必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に記載する図面は本発明のいくつかの実施の形態に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて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成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成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実施形態に係る撮像光学レンズの構成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及び歪曲収差を示す模式図である。 本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズの構成を示す模式図である。 図１３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１３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１３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。
本発明の目的、解決手段及びメリットがより明瞭になるように、本発明の各実施形態を図面を参照しながら以下に詳細に説明する。しかし、本発明の各実施形態において、本発明が良く理解されるように多くの技術的詳細が与えられているが、それらの技術的詳細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存在しなくとも、本発明の保護しようとするものを実現可能であることは、当業者に理解されるべきである。
（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に示すのは、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０であり、当該撮像光学レンズ１０は、合計で７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、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７からなる。第７レンズＬ７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。
本実施形態では、第１レンズＬ１は、正の屈折力を有し、第２レンズＬ２は、負の屈折力を有し、第３レンズＬ３は、負の屈折力を有し、第４レンズＬ４は、正の屈折力を有し、第５レンズＬ５は、負の屈折力を有し、第６レンズＬ６は、正の屈折力を有し、第７レンズＬ７は、負の屈折力を有する。
本実施形態では、第１レンズＬ１は、ガラス材質であり、第２レンズＬ２は、プラスチック材質であり、第３レンズＬ３は、プラスチック材質であり、第４レンズＬ４は、プラスチック材質であり、第５レンズＬ５は、プラスチック材質であり、第６レンズＬ６は、プラスチック材質であり、第７レンズＬ７は、プラスチック材質である。他の実施例では、各レンズは、他の材質であってもよい。
本実施形態では、前記第１レンズＬ１のアッベ数をｖ１と定義し、条件式５９．００≦ｖ１≦８２．００を満たす。この条件式は、第１レンズのアッベ数を規定するものである。条件式の範囲内では、色収差の補正に寄与する。
前記第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズＬ６の像側面の中心曲率半径をＲ１２と定義し、条件式３．００≦Ｒ１２／Ｒ１１≦１０．００を満たす。この条件式は、第６レンズの形状を規定するものである。条件式の規定範囲内では、光線がレンズを通る屈折度合いを緩和し、収差を効果的に小さくすることができる。
前記第２レンズＬ２の像側面から前記第３レンズＬ３の物体側面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５と定義し、条件式１．２０≦ｄ４／ｄ５≦５．００を満たす。ｄ４／ｄ５がこの条件式を満たす場合、レンズの加工及びレンズの組立に寄与する。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４としたときに、条件式１．５０≦ｆ４／ｆ≦６．００を満たす。この条件式は、第４レンズの焦点距離と全体の焦点距離との比を規定するものである。条件式の範囲内では、光学システムの収差を補正し、ひいては結像品質を向上させることができる。
本実施形態では、第１レンズＬ１は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面である。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１と定義し、条件式０．５８≦ｆ１／ｆ≦１．８８を満たす。この条件式は、第１レンズＬ１の焦点距離と撮像光学レンズの焦点距離との比を規定するものである。規定の範囲内では、第１レンズは、適当な正の屈折力を有する。これにより、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、広角化の進化に有利である。好ましくは、条件式０．９３≦ｆ１／ｆ≦１．５０を満たす。
前記第１レンズＬ１の物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズＬ１の像側面の中心曲率半径をＲ２と定義し、条件式－４．１６≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．８５を満たす。第１レンズＬ１の形状を合理的に制御することにより、第１レンズＬ１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－２．６０≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－１．０６を満たす。
前記第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と定義し、条件式０．０７≦ｄ１／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０．１０≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１９を満たす。
本実施形態では、第２レンズＬ２は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面である。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２と定義し、条件式－２０．２２≦ｆ２／ｆ≦－４．０９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を補正することに有利である。好ましくは、条件式－１２．６４≦ｆ２／ｆ≦－５．１１を満たす。
前記第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズＬ２の像側面の中心曲率半径をＲ４と定義し、条件式４．１１≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦１５．９７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。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、軸上色収差の補正に有利である。好ましくは、条件式６．５８≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦１２．７８を満たす。
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の光学長をＴＴＬと定義し、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≦０．０５を満たす。
本実施形態では、第３レンズＬ３は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面である。
前記第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆと定義し、条件式－１０．３４≦ｆ３／ｆ≦－２．４１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－６．４６≦ｆ３／ｆ≦－３．０１を満たす。
前記第３レンズＬ３の物体側面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズＬ３の像側面の中心曲率半径をＲ６と定義し、条件式１．００≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦４．０５を満たす。この条件式は、第３レンズの形状を規定するものである。条件式の規定範囲内では、光線がレンズを通る屈折度合いを緩和し、収差を効果的に小さくすることができる。好ましくは、条件式１．６０≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦３．２４を満たす。
前記第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５、前記撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬと定義し、条件式０．０１≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９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０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０７を満たす。
本実施形態では、第４レンズＬ４は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凸面である。
前記第４レンズＬ４の物体側面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズＬ４の像側面の中心曲率半径をＲ８と定義し、条件式－０．１６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦１．４４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。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－０．１０≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦１．１５を満たす。
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の光学長をＴＴＬと定義し、条件式０．０５≦ｄ７／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０．０７≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４を満たす。
本実施形態では、第５レンズＬ５は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面である。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５と定義し、条件式－８．０８≦ｆ５／ｆ≦４５３０９．５６を満たす。第５レンズＬ５を限定することは、撮像レンズの光線角度を効果的に緩やかにし、公差感度を低減することができる。好ましくは、条件式－５．０５≦ｆ５／ｆ≦３６２４７．６５を満たす。
前記第５レンズＬ５の物体側面の中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズＬ５像側面の中心曲率半径をＲ１０と定義し、条件式１．４８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２３８．８５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。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２．３７≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦１９１．０８を満たす。
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の光学長をＴＴＬと定義し、条件式０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１１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≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０９を満たす。
本実施形態では、第６レンズＬ６は、物体側面が近軸において凸面であり、像側面が近軸において凹面である。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６と定義し、条件式０．４２≦ｆ６／ｆ≦４．０１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０．６６≦ｆ６／ｆ≦３．２１を満たす。
前記第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズＬ６の像側面の中心曲率半径をＲ１２と定義し、条件式－３．９８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－０．８１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、軸外画角の収差の補正に有利である。好ましくは、条件式－２．４８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－１．０２を満たす。
前記第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と定義し、条件式０．０４≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５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０．０６≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１２を満たす。
本実施形態では、前記第７レンズＬ７は、物体側面が近軸において凹面であり、像側面が近軸において凹面である。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、前記第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７と定義し、条件式－２．０２≦ｆ７／ｆ≦－０．４９を満たす。条件式の範囲内では、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－１．２６≦ｆ７／ｆ≦－０．６２を満たす。
前記第７レンズＬ７の物体側面の中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズＬ７の像側面の中心曲率半径をＲ１４と定義し、条件式０．０４≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦０．５６を満たす。この条件式は、第７レンズＬ７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、軸外画角の収差の補正に有利である。好ましくは、条件式０．０６≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦０．４５を満たす。
前記第７レンズＬ７の軸上厚みをｄ１３、前記撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬと定義し、条件式０．０１≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１３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０．０２≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１０を満たす。
本実施形態では、前記撮像光学レンズ１０の像高をＩＨ、前記撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬと定義し、条件式ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４０を満たす。これにより、極薄化を図ることに有利である。
本実施形態では、前記撮像光学レンズ１０の画角ＦＯＶは、８０°以上である。これにより、広角化を図ることができる。
本実施形態では、前記撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは、１．５０以下である。これにより、大口径を図り、撮像光学レンズの結像性能が良い。
本実施形態では、前記撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズＬ１と前記第２レンズＬ２との合成焦点距離をｆ１２と定義し、条件式０．６５≦ｆ１２／ｆ≦２．０５を満たす。条件式の範囲内では、前記撮像光学レンズ１０の収差と歪曲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、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１．０４≦ｆ１２／ｆ≦１．６４を満たす。
上記条件式を満たす場合、撮像光学レンズ１０は、良好な光学性能を有しつつ、大口径、広角化、極薄化の設計需要を満たす。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ユニットと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、中心曲率半径、軸上厚み、変曲点位置、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、単位はｍｍであり、絞り値ＦＮＯとは、撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径の比を指す。
好ましくは、高品質の結像需要を満足するように、前記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 2022024972000002
ここで、各符号の意味は、以下の通りである。
Ｓ１：絞り
Ｒ：光学面中心における曲率半径
Ｒ１：第１レンズＬ１の物体側面の中心曲率半径
Ｒ２：第１レンズＬ１の像側面の中心曲率半径
Ｒ３：第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径
Ｒ４：第２レンズＬ２の像側面の中心曲率半径
Ｒ５：第３レンズＬ３の物体側面の中心曲率半径
Ｒ６：第３レンズＬ３の像側面の中心曲率半径
Ｒ７：第４レンズＬ４の物体側面の中心曲率半径
Ｒ８：第４レンズＬ４の像側面の中心曲率半径
Ｒ９：第５レンズＬ５の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１０：第５レンズＬ５の像側面の中心曲率半径
Ｒ１１：第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１２：第６レンズＬ６の像側面の中心曲率半径
Ｒ１３：第７レンズＬ７の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１４：第７レンズＬ７の像側面の中心曲率半径
Ｒ１５：光学フィルタＧＦの物体側面の中心曲率半径
Ｒ１６：光学フィルタＧＦの像側面の中心曲率半径
ｄ：レンズの軸上厚み、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の像側面から第７レンズＬ７の物体側面までの軸上距離
ｄ１３：第７レンズＬ７の軸上厚み
ｄ１４：第７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
ｄ１５：光学フィルタＧＦの軸上厚み
ｄ１６：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
ｎｄ７：第７レンズＬ７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
ｖ７：第７レンズＬ７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 2022024972000003
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 （２５）
但し、ｘは、非球面曲線上の点と光軸との垂直距離であり、ｙは、非球面深さ(非球面において光軸からｘだけ離れた点と、非球面の光軸上の頂点に接する接平面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(２５)で表される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（２５）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以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し、Ｐ７Ｒ１、Ｐ７Ｒ２は、それぞれ第７レンズＬ７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 2022024972000004
Figure 2022024972000005
図２、図３は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、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る。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。
後の表１７は、各実施例１、２、３、４における各種の数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１７に示すように、第１実施形態は、各条件式を満足する。
本実施形態では、前記撮像光学レンズの入射瞳径ＥＮＰＤは、４．２０９ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、６．１２９ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８０．００°である。前記撮像光学レンズ１０は、大口径、広角化、極薄化の設計需要を満たし、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実施形態と同じであり、異なる点のみを以下に示す。
本実施形態では、第５レンズＬ５は、正の屈折力を有する。
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の設計データを示す。
Figure 2022024972000006
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 2022024972000007
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 2022024972000008
Figure 2022024972000009
図６、図７は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、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１７に示すように、第２実施形態は、各条件式を満足する。
本実施形態では、前記撮像光学レンズの入射瞳径ＥＮＰＤは、４．４８４ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、６．１２９ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８０．００°である。前記撮像光学レンズ２０は、大口径、広角化、極薄化の設計需要を満たし、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実施形態と同じであり、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の設計データを示す。
Figure 2022024972000010
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データを示す。
Figure 2022024972000011
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計データを示す。
Figure 2022024972000012
Figure 2022024972000013
図１０、図１１は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍの光が第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０を通った後の軸上色収差及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模式図である。
以下、表１７は、上記条件式に従って本実施形態において各条件式に対応する値を示す。明らかに、本実施形態に係る撮像光学システムは上記条件式を満足する。
本実施形態では、前記撮像光学レンズの入射瞳径ＥＮＰＤは、４．１４８ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、６．１２９ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８０．００°である。前記撮像光学レンズ３０は、大口径、広角化、極薄化の設計需要を満たし、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４実施形態）
第４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実施形態と同じであり、異なる点のみを以下に示す。
表１３、表１４は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０の設計データを示す。
Figure 2022024972000014
表１４は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０における各レンズの非球面データを示す。
Figure 2022024972000015
表１５、表１６は、本発明の第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０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 2022024972000016
Figure 2022024972000017
図１４、図１５は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍの光が第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０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１６は、波長５５５ｎｍの光が第４実施形態に係る撮像光学レンズ４０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。
以下、表１７は、上記条件式に従って本実施形態において各条件式に対応する値を示す。明らかに、本実施形態に係る撮像光学システムは上記条件式を満足する。
本実施形態では、前記撮像光学レンズの入射瞳径ＥＮＰＤは、４．５４３ｍｍであり、全視野像高ＩＨは、６．１２９ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８３．００°である。前記撮像光学レンズ４０は、大口径、広角化、極薄化の設計需要を満たし、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 2022024972000018
上記各実施形態は、本発明を実施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、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態および詳細に種々の変更が可能であることは当業者に理解されるところである。

Claims (11)

  1. 撮像光学レンズであって、
    前記撮像光学レンズは、合計で７枚のレンズを備え、前記７枚のレンズは、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、第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、及び、負の屈折力を有する第７レンズであり、
    前記第１レンズのアッベ数をｖ１、前記第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側面の中心曲率半径をＲ１２としたときに、以下の条件式（１）～（２）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
    ５９．００≦ｖ１≦８２．００ （１）
    ３．００≦Ｒ１２／Ｒ１１≦１０．００ （２）
  2. 前記第２レンズの像側面から前記第３レンズの物体側面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５としたときに、以下の条件式（３）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。
    １．２０≦ｄ４／ｄ５≦５．００ （３）
  3. 前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたときに、以下の条件式（４）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。
    １．５０≦ｆ４／ｆ≦６．００ （４）
  4. 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中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側面の中心曲率半径を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（５）～（７）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。
    ０．５８≦ｆ１／ｆ≦１．８８ （５）
    －４．１６≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．８５ （６）
    ０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３ （７）
  5. 前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の中心曲率半径を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（８）～（１０）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。
    －２０．２２≦ｆ２／ｆ≦－４．０９ （８）
    ４．１１≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦１５．９７ （９）
    ０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７ （１０）
  6. 前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の中心曲率半径を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（１１）～（１３）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。
    －１０．３４≦ｆ３／ｆ≦－２．４１ （１１）
    １．００≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦４．０５ （１２）
    ０．０１≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９ （１３）
  7. 前記第４レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の中心曲率半径を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（１４）～（１５）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。
    －０．１６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦１．４４ （１４）
    ０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１７ （１５）
  8. 前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第５レンズの焦点距離をｆ５、前記第５レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側面の中心曲率半径を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（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。
    －８．０８≦ｆ５／ｆ≦４５３０９．５６ （１６）
    １．４８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２３８．８５ （１７）
    ０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１１ （１８）
  9. 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（１９）～（２１）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。
    ０．４２≦ｆ６／ｆ≦４．０１ （１９）
    －３．９８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－０．８１ （２０）
    ０．０４≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５ （２１）
  10. 前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第７レンズの焦点距離をｆ７、前記第７レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側面の中心曲率半径をＲ１４、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３、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。
    －２．０２≦ｆ７／ｆ≦－０．４９ （２２）
    ０．０４≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦０．５６ （２３）
    ０．０１≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１３ （２４）
  11. 前記第１レンズの材質は、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。
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