JP6375433B1

JP6375433B1 - 撮像光学レンズ

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Publication number: JP6375433B1
Application number: JP2017234310A
Authority: JP
Inventors: チュンファンファン; レイチャン; ヤンメイワン
Original assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Current assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: US20190129145A1; JP2019082667A; US10274701B1

Abstract

【課題】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１０は、物体側から像側に向かって、順に第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及び第７レンズＬ７を備え、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がガラス材質であり、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り、第７レンズＬ７がガラス材質であり、且つ条件式１≦ｆ１／ｆ≦１．５、１．７≦ｎ３≦２．２、１．７≦ｎ７≦２．２、−２≦ｆ３／ｆ４≦２及び０．５≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１０を満足する。当該撮像光学レンズ１０は、高結像性能を得ると共に、低ＴＴＬを得ることができる。【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（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）又は相補型金属酸化物半導体素子（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｅｎｓｏｒ、ＣＭＯＳＳｅｎｓｏｒ）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枚式のレンズ構成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枚式のレンズ構成が徐々にレンズの設計に現れている。優れた光学特性、極薄且つ色収差が十分に補正される広角撮像レンズの需要が緊迫化している。

本発明は、上記問題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、極薄化と広角化の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、正の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、第６レンズ及び負の屈折力を有する第７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３レンズの屈折率をｎ３、前記第７レンズの屈折率をｎ７，前記第７レンズ物体側面の曲率半径をＲ１３、前記第７レンズ像側面の曲率半径をＲ１４としたときに、以下の条件式（１）〜（５）を満足する。
１≦ｆ１／ｆ≦１．５（１）
１．７≦ｎ３≦２．２（２）
１．７≦ｎ７≦２．２（３）
−２≦ｆ３／ｆ４≦２（４）
０．５≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１０（５）

本発明の実施形態は、従来技術に対して、上記レンズの配置方式により、焦点距離、屈折率、撮像光学レンズの光学長、軸上厚み及び曲率半径のデータ上に特定の関係を有するレンズの協働により、撮像光学レンズが高結像性能を得ると共に、極薄化と広角化の要求を満足することができる。

好ましくは、前記第１レンズがプラスチック材質であり、前記第２レンズがプラスチック材質であり、前記第３レンズがガラス材質であり、前記第４レンズがプラスチック材質であり、前記第５レンズがプラスチック材質であり、前記第６レンズがプラスチック材質であり、前記第７レンズがガラス材質である。

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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（６）〜（７）を満足する。
−４．２１≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−０．９１（６）
０．２８（ｍｍ）≦ｄ１≦０．９７（ｍｍ）（７）

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レンズの焦点距離をｆ２、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（８）〜（１０）を満足する。
−６．３０≦ｆ２／ｆ≦−１．１８（８）
１．６５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦７．５８（９）
０．１１（ｍｍ）≦ｄ３≦０．３４（ｍｍ）（１０）

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レンズの焦点距離をｆ３、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１１）〜（１３）を満足する。
０．９８≦ｆ３／ｆ≦５．４６（１１）
−９．０４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−２．７２（１２）
０．１７（ｍｍ）≦ｄ５≦０．６３（ｍｍ）（１３）

好ましくは、前記第４レンズの像側面が近軸において凸面であり、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、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１４）〜（１６）を満足する。
−５．０１≦ｆ４／ｆ≦２．６８（１４）
−６．２９≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．８１（１５）
０．１８（ｍｍ）≦ｄ７≦０．９１（ｍｍ）（１６）

好ましくは、前記第５レンズは、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り、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１７）〜（１９）を満足する。
−６．３４≦ｆ５／ｆ≦−１．８２（１７）
−１５．４９≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−１．０８（１８）
０．１１（ｍｍ）≦ｄ９≦０．４７（ｍｍ）（１９）

好ましくは、前記第６レンズは、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（２０）〜（２２）を満足する。
−１２．９９≦ｆ６／ｆ≦１０．６９（２０）
−３９．６５≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦１３．７１（２１）
０．１９（ｍｍ）≦ｄ１１≦０．９３（ｍｍ）（２２）

好ましくは、前記第７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７レンズの焦点距離をｆ７、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（２３）〜（２４）を満足する。
−１５．８１≦ｆ７／ｆ≦−０．８３（２３）
０．２２（ｍｍ）≦ｄ１３≦０．８７（ｍｍ）（２４）

好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、５．７６ｍｍ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、１．８５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、極薄、広角であり且つ色収差が十分に補正され、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。

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。

本発明の目的、解決手段及びメリットがより明瞭になるように、図面を参照しながら、本発明の各実施形態を以下に詳しく説明する。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提出されたが、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）
図面を参照し、本発明は、撮像光学レンズ１０を提供する。図１において、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０が示されており、当該撮像光学レンズ１０は、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、第６レンズＬ６及び第７レンズＬ７を備える。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良い。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がガラス材質であり、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り、第７レンズＬ７がガラス材質である。

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、前記第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、前記第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、前記第３レンズＬ３の屈折率をｎ３、前記第７レンズＬ７の屈折率をｎ７、前記第７レンズＬ７の物体側面の曲率半径をＲ１３、前記第７レンズＬ７の像側面の曲率半径をＲ１４としたときに、条件式１≦ｆ１／ｆ≦１．５、１．７≦ｎ３≦２．２、１．７≦ｎ７≦２．２、−２≦ｆ３／ｆ４≦２及び０．５≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１０を満足する。

条件式１≦ｆ１／ｆ≦１．５は、第１レンズＬ１の正の屈折力を規定するものである。下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の正の屈折力が強くなり過ぎ、収差の補正が困難となると共に、レンズの広角化に不利である。逆に、上限の規定値を超えると、第１レンズの正の屈折力が弱くなり過ぎ、レンズの極薄化が困難となる。好ましくは、条件式１．０４≦ｆ１／ｆ≦１．４６を満足する。

条件式１．７≦ｎ３≦２．２は第３レンズＬ３の屈折率を規定するものであり、この範囲内に設定することがレンズの極薄化により有利であると共に、収差の補正に有利である。好ましくは、条件式１．７２≦ｎ３≦２．２を満足する。

条件式１．７≦ｎ７≦２．２は、第７レンズＬ７の屈折率を規定するものであり、この範囲内に設定することがレンズの極薄化により有利であると共に、収差の補正に有利である。好ましくは、条件式１．７０３≦ｎ７≦２．１を満足する。

条件式−２≦ｆ３／ｆ４≦２は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３と第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４の比を規定するものである。これにより、撮像用光学レンズ群の感度を効果的に低減し、結像品質を更に向上させることができる。好ましくは、条件式−１．７２６≦ｆ３／ｆ４≦１．９７５を満足する。

条件式０．５≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１０は、第７レンズＬ７の形状を規定するものである。この範囲外では、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が困難となる。好ましくは、条件式０．６５≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦９．９５を満足する。

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、関連のレンズの屈折率、撮像光学レンズの光学長、軸上厚み及び曲率半径が上記条件式を満足する場合、撮像光学レンズ１０が高性能を有し、且つ低ＴＴＬの設計需要を満足する。

本実施形態において、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り、正の屈折力を有し、撮像光学レンズ全体の焦点距離ｆ、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１、第１レンズＬ１の物体側面の曲率半径Ｒ１、第１レンズＬ１の像側面の曲率半径Ｒ２、及び第１レンズＬ１の軸上厚みｄ１は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−４．２１≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−０．９１を満足し、第１レンズの形状を合理的に規定し、これにより、第１レンズでシステムの球面収差を効果的に補正することができる。条件式０．２８≦ｄ１≦０．９７を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−２．６３≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−１．１４と０．４５≦ｄ１≦０．７８を満足する。

本実施形態において、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り、負の屈折力を有し、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２、第２レンズＬ２の物体側面の曲率半径Ｒ３、第２レンズＬ２の像側面の曲率半径Ｒ４、及び第２レンズＬ２の軸上厚みｄ３（ｍｍ）は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−６．３０≦ｆ２／ｆ≦−１．１８を満足し、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、正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合理的、且つ効果的に取る。条件式１．６５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦７．５８は第２レンズＬ２の形状を規定するものであり、この範囲外では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸上色収差の補正が困難となる。条件式０．１１≦ｄ３≦０．３４を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−３．９４≦ｆ２／ｆ≦−１．４８、２．６４≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦６．０７及び０．１８（ｍｍ）≦ｄ３≦０．２８（ｍｍ）を満足する。

本実施形態において、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り、正の屈折力を有し、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３、第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径Ｒ５、第３レンズＬ３の像側面の曲率半径Ｒ６及び第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５（ｍｍ）は以下の条件式を満足する。即ち、条件式０．９８≦ｆ３／ｆ≦５．４６を満足し、これにより、システムにおいて像面湾曲に対して良好なバランスを取る能力を得ることに有利であり、結像品質を効果的に向上させる。条件式−９．０４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−２．７２は、第３レンズＬ３の形状を効果的に規定することができ、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生成を回避する。条件式０．１７≦ｄ５≦０．６３を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式１．５６≦ｆ３／ｆ≦４．３６、−５．６５≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−３．４０及び０．２８（ｍｍ）≦ｄ５≦０．５１（ｍｍ）を満足する。

本実施形態において、第４レンズＬ４は、像側面が近軸において凸面であり、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４、第４レンズＬ４の物体側面の曲率半径Ｒ７、第４レンズＬ４の像側面の曲率半径Ｒ８及び第４レンズＬ４の軸上厚みｄ７（ｍｍ）は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−５．０１≦ｆ４／ｆ≦２．６８を満足し、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。条件式−６．２９≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．８１は、第４レンズＬ４の形状を規定するものであり、この範囲外では、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が困難となる。条件式０．１８≦ｄ７≦０．９１を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−３．１３≦ｆ４／ｆ≦２．１４、−３．９３≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．６５及び０．２９（ｍｍ）≦ｄ７≦０．７３（ｍｍ）を満足する。

本実施形態において、第５レンズＬ５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凸面であり、負の屈折力を有し、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５、第５レンズＬ５の物体側面の曲率半径Ｒ９、第５レンズＬ５の像側面の曲率半径Ｒ１０及び第５レンズＬ５の軸上厚みｄ９（ｍｍ）は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−６．３４≦ｆ５／ｆ≦−１．８２で第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、公差感度を低下させることができる。条件式−１５．４９≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−１．０８は、第５レンズＬ５の形状を規定するものであり、この範囲外では、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が困難となる。条件式０．１１≦ｄ９≦０．４７を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−３．９６≦ｆ５／ｆ≦−２．２８、−９．６８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−１．３５及び０．１８（ｍｍ）≦ｄ９≦０．３７（ｍｍ）を満足する。

本実施形態において、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り、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６、第６レンズＬ６の物体側面の曲率半径Ｒ１１、第６レンズＬ６の像側面の曲率半径Ｒ１２及び第６レンズＬ６の軸上厚みｄ１１（ｍｍ）は以下の条件式を満足する。即ち、条件式−１２．９９≦ｆ６／ｆ≦１０．６９を満足し、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。条件式−３９．６５≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦１３．７１は、第６レンズＬ６の形状を規定するものであり、この範囲外では、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が困難となる。条件式０．１９≦ｄ１１≦０．９３を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−８．１２≦ｆ６／ｆ≦８．５５、−２４．７８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦１０．９７及び０．３１（ｍｍ）≦ｄ１１≦０．７５（ｍｍ）を満足する。

本実施形態において、第７レンズＬ７は、像側面が近軸において凹面であり、負の屈折力を有する。撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、第７レンズＬ７の焦点距離ｆ７及び第７レンズＬ７の軸上厚みｄ１３（ｍｍ）は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式−１５．８１≦ｆ７／ｆ≦−０．８３を満足し、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。条件式０．２２≦ｄ１３≦０．８７を満足し、これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式−９．８８≦ｆ７／ｆ≦−１．０４と０．３６（ｍｍ）≦ｄ１３≦０．６９（ｍｍ）を満足する。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、５．７６ｍｍ以下であり、これにより、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、５．５０ｍｍ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、１．８５以下である。絞りが大きい場合、結像性能に優れる。好ましくは、撮像光学レンズ１０の絞りＦ値は、１．８２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をできる限り短くし、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。各実施例に記載の記号は以下の通りである。距離、半径及び中心厚の単位はｍｍである。

ＴＴＬ：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)

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（Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙｐｏｉｎｔ）を設置することができる。具体的な実施案について、下記の説明を参照する。

以下は、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。焦点距離、距離、半径及び中心厚の単位は、ｍｍである。

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。

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、レンズの場合は中心曲率半径
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：第７レンズＬ７の物体側面の曲率半径
Ｒ１４：第７レンズＬ７の像側面の曲率半径
Ｒ１５：光学フィルタＧＦの物体側面の曲率半径
Ｒ１６：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。

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=(ｘ²／Ｒ)／[１＋[１−(ｋ＋１)(ｘ²／Ｒ²)]^1/2]
＋Ａ４ｘ⁴＋Ａ６ｘ⁶＋Ａ８ｘ⁸＋Ａ１０ｘ¹⁰＋Ａ１２ｘ¹²＋Ａ１４ｘ¹⁴＋Ａ１６ｘ¹⁶ （２５）

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が、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及び停留点の設計データを示す。ここで、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ第１レンズＬ１の物体側面と像側面を示し、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ第２レンズＬ２の物体側面と像側面を示し、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ第３レンズＬ３の物体側面と像側面を示し、Ｒ７、Ｒ８は、それぞれ第４レンズＬ４の物体側面と像側面を示し、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ第５レンズＬ５の物体側面と像側面を示し、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ第６レンズＬ６の物体側面と像側面を示し、Ｒ１３、Ｒ１４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。

図２、図３は、それぞれ波長４８６．１ｎｍ、５８７．６ｎｍ及び６５６．３ｎｍ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５８７．６ｎｍ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、子午方向の像面湾曲である。

後の表１３は、各実施例１、２、３の諸値及び条件式で規定し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、各条件式を満足する。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は２．１４２ｍｍであり、全視野の像高は２．９４ｍｍであり、対角線方向の画角は７４．６６°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、記号の意味も第１実施形態と同じであり、以下、異なる点のみを示す。

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。

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。

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。

図６、図７は、それぞれ波長４８６．１ｎｍ、５８７．６ｎｍ及び６５６．３ｎｍ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５８７．６ｎｍ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足する。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は２．１２８ｍｍであり、全視野の像高は２．９４ｍｍであり、対角線方向の画角は７５．００°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、記号の意味も第１実施形態と同じであり、以下、異なる点のみを示す。

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。

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。

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。

図１０、図１１は、それぞれ波長４８６．１ｎｍ、５８７．６ｎｍ及び６５６．３ｎｍ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５８７．６ｎｍ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、表１３には、上記条件式に基づき、本実施形態における対応する各条件式の数値が示されている。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。

本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径は２．２０２ｍｍであり、全視野の像高は２．９４ｍｍであり、対角線方向の画角は７３．１４°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。

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、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、形式及び細部に対して各種の変更を行うことができる。

Claims

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、負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、第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、第６レンズ及び負の屈折力を有する第７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３レンズの屈折率をｎ３、前記第７レンズの屈折率をｎ７、前記第７レンズの物体側面の曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側面の曲率半径をＲ１４としたときに、以下の条件式（１）〜（５）を満足することを特徴とする撮像光学レンズ。
１≦ｆ１／ｆ≦１．５（１）
１．７≦ｎ３≦２．２（２）
１．７≦ｎ７≦２．２（３）
−２≦ｆ３／ｆ４≦２（４）
０．５≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１０（５）
前記第１レンズがプラスチック材質であり、前記第２レンズがプラスチック材質であり、前記第３レンズがガラス材質であり、前記第４レンズがプラスチック材質であり、前記第５レンズがプラスチック材質であり、前記第６レンズがプラスチック材質であり、前記第７レンズがガラス材質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。
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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（６）〜（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
−４．２１≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−０．９１（６）
０．２８（ｍｍ）≦ｄ１≦０．９７（ｍｍ）（７）
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レンズの焦点距離をｆ２、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（８）〜（１０）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
−６．３０≦ｆ２／ｆ≦−１．１８（８）
１．６５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦７．５８（９）
０．１１（ｍｍ）≦ｄ３≦０．３４（ｍｍ）（１０）
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レンズの焦点距離をｆ３、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１１）〜（１３）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
０．９８≦ｆ３／ｆ≦５．４６（１１）
−９．０４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−２．７２（１２）
０．１７（ｍｍ）≦ｄ５≦０．６３（ｍｍ）（１３）
前記第４レンズの像側面が近軸において凸面であり、
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、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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１４）〜（１６）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
−５．０１≦ｆ４／ｆ≦２．６８（１４）
−６．２９≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．８１（１５）
０．１８（ｍｍ）≦ｄ７≦０．９１（ｍｍ）（１６）
前記第５レンズは、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り、
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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１７）〜（１９）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
−６．３４≦ｆ５／ｆ≦−１．８２（１７）
−１５．４９≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−１．０８（１８）
０．１１（ｍｍ）≦ｄ９≦０．４７（ｍｍ）（１９）
前記第６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（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（２０）〜（２２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
−１２．９９≦ｆ６／ｆ≦１０．６９（２０）
−３９．６５≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦１３．７１（２１）
０．１９（ｍｍ）≦ｄ１１≦０．９３（ｍｍ）（２２）
前記第７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７レンズの焦点距離をｆ７、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（２３）〜（２４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学レンズ。
−１５．８１≦ｆ７／ｆ≦−０．８３（２３）
０．２２（ｍｍ）≦ｄ１３≦０．８７（ｍｍ）（２４）
前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、５．７６ｍｍ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。
前記撮像光学レンズの絞りＦ値は、１．８５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。