JP6420001B1

JP6420001B1 - 撮像光学レンズ

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Publication number: JP6420001B1
Application number: JP2018019179A
Authority: JP
Inventors: 佐藤拙; 磊張; 燕妹王; 丹張
Original assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Current assignee: AAC Technologies Pte Ltd
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2038-02-06
Also published as: US10254514B1; JP2019109477A

Abstract

【課題】高結像性能を得ると共に、低ＴＴＬを取得することができる撮像光学レンズを提供する。【解決手段】物体側から像側に向かって、順に第１〜第７レンズＬ１〜Ｌ７を備え、第１、第２、第３、第５、第６レンズがプラスチック材質であり、第４、第７レンズがガラス材質であり、且つ条件式−１０≦ｆ１/ｆ≦−３．１、１．７≦ｎ４≦２．２、１≦ｆ６/ｆ７≦１０、２．１≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦１０、１．７≦ｎ７≦２．２を満たす。式中，撮像光学レンズの焦点距離をｆ，第１、第６、第７レンズの焦点距離をｆ１，ｆ６，ｆ７，第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１，第１レンズの像側面の曲率半径をＲ２，第４、第７レンズの屈折率をｎ４、ｎ７とする。【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、物体側から像側にかけて、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、負の屈折力を有する第３レンズ、負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、負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レンズからなり、
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４レンズの屈折率をｎ４、前記第７レンズの屈折率をｎ７、前記第６レンズの焦点距離をｆ６、前記第７レンズの焦点距離をｆ７としたときに、以下の条件式（１）〜（５）を満たす。
−１０≦ｆ１/ｆ≦−３．１（１）
１．７≦ｎ４≦２．２（２）
１≦ｆ６/ｆ７≦１０（３）
２．１≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦１０（４）
１．７≦ｎ７≦２．２（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基づいて、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レンズがプラスチック材質であり、前記第４レンズがガラス材質であり、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、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（６）〜（１０）を満たす。
−９．９≦ｆ１/ｆ≦−３．２（６）
１．７２≦ｎ４≦２．０７（７）
１．６５≦ｆ６/ｆ７≦９．９（８）
２．２≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦９．４５（９）
１．７２≦ｎ７≦２．０５（１０）

好ましくは、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、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レンズの軸上厚みをｄ１としたときに、以下の条件式（１１）を満たす。
０．１ｍｍ≦ｄ１≦０．３ｍｍ（１１）

好ましくは、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、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レンズの軸上厚みをｄ１としたときに、以下の条件式（１２）を満たす。
０．１６ｍｍ≦ｄ１≦０．２４ｍｍ（１２）

好ましくは、前記第２レンズは、正の屈折力を有し、その物体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としたときに、以下の条件式（１３）〜（１５）を満たす。
０．４５≦ｆ２/ｆ≦１．５４（１３）
−２.０２≦(Ｒ３+Ｒ４)/(Ｒ３−Ｒ４)≦−０．４４（１４）
０．２２ｍｍ≦ｄ３≦０．６９ｍｍ（１５）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（１６）〜（１８）を満たす。
０．７３≦ｆ２/ｆ≦１．２３（１６）
−１．２６≦(Ｒ３+Ｒ４)/(Ｒ３−Ｒ４)≦−０．５５（１７）
０．３４ｍｍ≦ｄ３≦０．５５ｍｍ（１８）

好ましくは、前記第３レンズは、負の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（１９）〜（２１）を満たす。
−２５.２３≦ｆ３/ｆ≦−４.５４（１９）
５.０３≦(Ｒ５+Ｒ６)/(Ｒ５−Ｒ６)≦２５.５７（２０）
０．１ｍｍ≦ｄ５≦０．３１ｍｍ（２１）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（２２）〜（２４）を満たす。
−１５.７７≦ｆ３/ｆ≦−５.６７（２２）
８.０５≦(Ｒ５+Ｒ６)/(Ｒ５−Ｒ６)≦２０.４６（２３）
０．１６ｍｍ≦ｄ５≦０．２５ｍｍ（２４）

好ましくは、前記第４レンズは、負の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（２５）〜（２７）を満たす。
−１２.３５≦ｆ４/ｆ≦−２.０８（２５）
１.０７≦(Ｒ７+Ｒ８)/(Ｒ７−Ｒ８)≦８.０４（２６）
０．１８ｍｍ≦ｄ７≦０．５８ｍｍ（２７）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（２８）〜（３０）を満たす。
−７.７２≦ｆ４/ｆ≦−２.５９（２８）
１.７１≦(Ｒ７+Ｒ８)/(Ｒ７−Ｒ８)≦６.４３（２９）
０．２９ｍｍ≦ｄ７≦０．４６ｍｍ（３０）

好ましくは、前記第５レンズは、正の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（３１）〜（３３）を満たす。
０．２５≦ｆ５/ｆ≦０．８５（３１）
０．８５≦(Ｒ９+Ｒ１０)/(Ｒ９−Ｒ１０)≦２．８３（３２）
０．３９ｍｍ≦ｄ９≦１．４４ｍｍ（３３）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（３４）〜（３６）を満たす。
０．４≦ｆ５/ｆ≦０．６８（３４）
１．３６≦(Ｒ９+Ｒ１０)/(Ｒ９−Ｒ１０)≦２．２６（３５）
０．６３ｍｍ≦ｄ９≦１．１５ｍｍ（３６）

好ましくは、前記第６レンズは、負の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（３７）〜（３９）を満たす。
−１２．５８≦ｆ６/ｆ≦−１.２１（３７）
０．４６≦(Ｒ１１+Ｒ１２)/(Ｒ１１−Ｒ１２)≦２．６８（３８）
０．１ｍｍ≦ｄ１１≦０．３１ｍｍ（３９）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（４０）〜（４２）を満たす。
−７．８６≦ｆ６/ｆ≦−１．５１（４０）
０.７４≦(Ｒ１１+Ｒ１２)/(Ｒ１１−Ｒ１２)≦２．１５（４１）
０．１６ｍｍ≦ｄ１１≦０．２５ｍｍ（４２）

好ましくは、前記第７レンズは、負の屈折力を有し、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７レンズの焦点距離をｆ７、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、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３としたときに、以下の条件式（４３）〜（４５）を満たす。
０．９３≦(Ｒ１３+Ｒ１４)/(Ｒ１３−Ｒ１４)≦３．５５（４３）
−１．５８≦ｆ７/ｆ≦−０．３９（４４）
０．２１ｍｍ≦ｄ１３≦０．９４ｍｍ（４５）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（４６）〜（４８）を満たす。
１．４９≦(Ｒ１３+Ｒ１４)/(Ｒ１３−Ｒ１４)≦２．８４（４６）
−０．９９≦ｆ７/ｆ≦−０．４９（４７）
０．３３ｍｍ≦ｄ１３≦０．７５ｍｍ（４８）

好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、６．１２ｍｍ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、５．８４ｍｍ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、２．２７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、２．２２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実施形態に係る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は、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０を示す。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よい。

ここで、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がガラス材質であり、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レンズの焦点距離をｆ１として定義する。
条件式−１０≦ｆ１/ｆ≦−３．１は、第１レンズＬ１の負の屈折力を規定するものである。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、レンズの広角化にも不利になる。逆に、下限の規定値を下回ると、第１レンズの負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−９．９≦ｆ１/ｆ≦−３．２を満たす。

前記第４レンズの屈折率をｎ４として定義する。条件式１．７≦ｎ４≦２．２は、第４レンズＬ４の屈折率を規定するものである。この範囲内に設定することが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。好ましくは、条件式１．７２≦ｎ４≦２．０７を満足する。

前記第７レンズの屈折率をｎ７として定義する。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る。この範囲内に設定することが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。好ましくは、条件式１．７２≦ｎ７≦２．０５を満足する。

前記第６レンズの焦点距離をｆ６、前記第７レンズの焦点距離をｆ７として定義する。条件式１≦ｆ６/ｆ７≦１０は、第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６と第７レンズＬ７の焦点距離ｆ７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１．６５≦ｆ６/ｆ７≦９．９を満たす。

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として定義する。条件式２．１≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦１０は、第１レンズＬ１の形状を規定するものである。この範囲外では、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２．２≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦９．４５を満たす。

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、関連するレンズの屈折率、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、負の屈折力を有する。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０．１≦ｄ１≦０．３を満足する。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０．１６≦ｄ１≦０．２４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、正の屈折力を有する。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ及び第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式０．４５≦ｆ２／ｆ≦１．５４を満足し、第２レンズＬ２の正屈折力を合理的な範囲に規定することにより、負屈折力を有する第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。好ましくは、条件式０．７３≦ｆ２/ｆ≦１．２３を満足する。

第２レンズの物体側面の曲率半径をＲ３、第２レンズの像側面の曲率半径をＲ４として定義する。条件式−２.０２≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−０．４４を満足し、これにより、第２レンズＬ２の形状を規定する。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、軸上色収差の補正が困難となる。好ましくは、条件式−１．２６≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−０．５５を満足する。

第２レンズＬ２の軸上厚みｄ３は、条件式０．２２≦ｄ３≦０．６９を満たし、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．３４≦ｄ３≦０．５５を満たす。

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、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及び第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式−２５.２３≦ｆ３／ｆ≦−４.５４を満足する。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。好ましくは、条件式−１５.７７≦ｆ３/ｆ≦−５.６７を満たす。

第３レンズの物体側面の曲率半径Ｒ５及び第３レンズの像側面の曲率半径Ｒ６は、条件式５.０３≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦２５.５７を満足し、これにより、第３レンズＬ３の形状を効果的に規定し、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。好ましくは、条件式８.０５≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦２０.４６を満足する。

第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５は、条件式０．１≦ｄ５≦０．３１を満たし、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．１６≦ｄ５≦０．２５を満たす。

本実施形態において、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及び第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式−１２.３５≦ｆ４／ｆ≦−２.０８を満足する。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−７.７２≦ｆ４/ｆ≦−２.５９を満たす。

第４レンズＬ４の物体側面の曲率半径Ｒ７及び第４レンズＬ４の像側面の曲率半径Ｒ８は、条件式１.０７≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦８.０４を満たし、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１.７１≦(Ｒ７+Ｒ８)/(Ｒ７−Ｒ８)≦６.４３を満足する。

第４レンズＬ４の軸上厚みｄ７は、条件式０．１８≦ｄ７≦０．５８を満たし、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０．２９≦ｄ７≦０．４６を満たす。

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、正の屈折力を有する。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ及び第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式０．２５≦ｆ５／ｆ≦０．８５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、公差感度を低減することができる。好ましくは、条件式０．４≦ｆ５/ｆ≦０．６８を満たす。

第５レンズＬ５の物体側面の曲率半径Ｒ９及び第５レンズＬ５の像側面の曲率半径Ｒ１０は、条件式０．８５≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦２．８３を満たし、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１．３６≦(Ｒ９+Ｒ１０)/(Ｒ９−Ｒ１０)≦２．２６を満たす。

第５レンズＬ５の軸上厚みｄ９は、条件式０．３９≦ｄ９≦１．４４を満たし、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０．６３≦ｄ９≦１．１５を満たす。

本実施形態において、第６レンズＬ６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の焦点距離ｆ及び第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式−１２．５８≦ｆ６／ｆ≦−１.２１を満足する。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−７．８６≦ｆ６/ｆ≦−１．５１を満たす。

第６レンズＬ６の物体側面の曲率半径Ｒ１１及び第６レンズＬ６の像側面の曲率半径Ｒ１２は、条件式０．４６≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦２．６８を満たし、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。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０.７４≦(Ｒ１１+Ｒ１２)/(Ｒ１１−Ｒ１２)≦２．１５を満たす。

第６レンズＬ６の軸上厚みｄ１１は、条件式０．１≦ｄ１１≦０．３１を満たし、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０．１６≦ｄ１１≦０．２５を満たす。

本実施形態において、第７レンズＬ７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、負の屈折力を有する。

撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ及び第７レンズＬ７の焦点距離ｆ７は、以下の条件式を満足する。即ち、条件式−１．５８≦ｆ７／ｆ≦−０．３９を満足する。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−０．９９≦ｆ７／ｆ≦−０．４９を満足する。

第７レンズＬ７の物体側面の曲率半径Ｒ１３及び第７レンズの像側面の曲率半径Ｒ１４は、条件式０．９３≦(Ｒ１３+Ｒ１４)/(Ｒ１３−Ｒ１４)≦３．５５を満たし、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。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１．４９≦(Ｒ１３+Ｒ１４)/(Ｒ１３−Ｒ１４)≦２．８４を満たす。

第７レンズＬ７の軸上厚みｄ１３は、条件式０．２１≦ｄ１３≦０．９４を満たし、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０．３３≦ｄ１３≦０．７５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、６．１２ｍｍ以下であり、これは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、５．８４ｍｍ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、２．２７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、２．２２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。各実施例に記載の符号は、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）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。

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=(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（４９）

各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(４９)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（４９）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、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が１．７２７ｍｍであり、全視野の像高が２．９９４ｍｍであり、対角線方向の画角は７６．７６°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、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１．７３２ｍｍであり、全視野の像高は２．９９４ｍｍであり、対角線方向の画角は７６．７６°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、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。

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および停留点の設計データを示す。

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。

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た。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が１．７２２ｍｍであり、全視野の像高が２．９９４ｍｍであり、対角線方向の画角は７６．６９°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

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、負の屈折力を有する第３レンズ、負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、負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レンズからなり、
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４レンズの屈折率をｎ４、前記第７レンズの屈折率をｎ７、前記第６レンズの焦点距離をｆ６、前記第７レンズの焦点距離をｆ７としたときに、以下の条件式（１）〜（５）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
−１０≦ｆ１/ｆ≦−３．１（１）
１．７≦ｎ４≦２．２（２）
１≦ｆ６/ｆ７≦１０（３）
２．１≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦１０（４）
１．７≦ｎ７≦２．２（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レンズがプラスチック材質であり、前記第４レンズがガラス材質であり、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。
以下の条件式（６）〜（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。
−９．９≦ｆ１/ｆ≦−３．２（６）
１．７２≦ｎ４≦２．０７（７）
１．６５≦ｆ６/ｆ７≦９．９（８）
２．２≦(Ｒ１+Ｒ２)/(Ｒ１−Ｒ２)≦９．４５（９）
１．７２≦ｎ７≦２．０５（１０）
前記第１レンズは、負の屈折力を有し、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レンズの軸上厚みをｄ１としたときに、以下の条件式（１１）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。
０．１ｍｍ≦ｄ１≦０．３ｍｍ（１１）
以下の条件式（１２）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。
０．１６ｍｍ≦ｄ１≦０．２４ｍｍ（１２）
前記第２レンズは、正の屈折力を有し、その物体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としたときに、以下の条件式（１３）〜（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。
０．４５≦ｆ２/ｆ≦１．５４（１３）
−２.０２≦(Ｒ３+Ｒ４)/(Ｒ３−Ｒ４)≦−０．４４（１４）
０．２２ｍｍ≦ｄ３≦０．６９ｍｍ（１５）
以下の条件式（１６）〜（１８）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。
０．７３≦ｆ２/ｆ≦１．２３（１６）
−１．２６≦(Ｒ３+Ｒ４)/(Ｒ３−Ｒ４)≦−０．５５（１７）
０．３４ｍｍ≦ｄ３≦０．５５ｍｍ（１８）
前記第３レンズは、負の屈折力を有し、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。
−２５.２３≦ｆ３/ｆ≦−４.５４（１９）
５.０３≦(Ｒ５+Ｒ６)/(Ｒ５−Ｒ６)≦２５.５７（２０）
０．１ｍｍ≦ｄ５≦０．３１ｍｍ（２１）
以下の条件式（２２）〜（２４）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。
−１５.７７≦ｆ３/ｆ≦−５.６７（２２）
８.０５≦(Ｒ５+Ｒ６)/(Ｒ５−Ｒ６)≦２０.４６（２３）
０．１６ｍｍ≦ｄ５≦０．２５ｍｍ（２４）
前記第４レンズは、負の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（２５）〜（２７）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。
−１２.３５≦ｆ４/ｆ≦−２.０８（２５）
１.０７≦(Ｒ７+Ｒ８)/(Ｒ７−Ｒ８)≦８.０４（２６）
０．１８ｍｍ≦ｄ７≦０．５８ｍｍ（２７）
以下の条件式（２８）〜（３０）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。
−７.７２≦ｆ４/ｆ≦−２.５９（２８）
１.７１≦(Ｒ７+Ｒ８)/(Ｒ７−Ｒ８)≦６.４３（２９）
０．２９ｍｍ≦ｄ７≦０．４６ｍｍ（３０）
前記第５レンズは、正の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（３１）〜（３３）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。
０．２５≦ｆ５/ｆ≦０．８５（３１）
０．８５≦(Ｒ９+Ｒ１０)/(Ｒ９−Ｒ１０)≦２．８３（３２）
０．３９ｍｍ≦ｄ９≦１．４４ｍｍ（３３）
以下の条件式（３４）〜（３６）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。
０．４≦ｆ５/ｆ≦０．６８（３４）
１．３６≦(Ｒ９+Ｒ１０)/(Ｒ９−Ｒ１０)≦２．２６（３５）
０．６３ｍｍ≦ｄ９≦１．１５ｍｍ（３６）
前記第６レンズは、負の屈折力を有し、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としたときに、以下の条件式（３７）〜（３９）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。
−１２．５８≦ｆ６/ｆ≦−１.２１（３７）
０．４６≦(Ｒ１１+Ｒ１２)/(Ｒ１１−Ｒ１２)≦２．６８（３８）
０．１ｍｍ≦ｄ１１≦０．３１ｍｍ（３９）
以下の条件式（４０）〜（４２）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。
−７．８６≦ｆ６/ｆ≦−１．５１（４０）
０.７４≦(Ｒ１１+Ｒ１２)/(Ｒ１１−Ｒ１２)≦２．１５（４１）
０．１６ｍｍ≦ｄ１１≦０．２５ｍｍ（４２）
前記第７レンズは、負の屈折力を有し、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７レンズの焦点距離をｆ７、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、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３としたときに、以下の条件式（４３）〜（４５）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。
０．９３≦(Ｒ１３+Ｒ１４)/(Ｒ１３−Ｒ１４)≦３．５５（４３）
−１．５８≦ｆ７/ｆ≦−０．３９（４４）
０．２１ｍｍ≦ｄ１３≦０．９４ｍｍ（４５）
以下の条件式（４６）〜（４８）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。
１．４９≦(Ｒ１３+Ｒ１４)/(Ｒ１３−Ｒ１４)≦２．８４（４６）
−０．９９≦ｆ７/ｆ≦−０．４９（４７）
０．３３ｍｍ≦ｄ１３≦０．７５ｍｍ（４８）
前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、６．１２ｍｍ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光学長ＴＴＬは、５．８４ｍｍ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。
前記撮像光学レンズの絞りＦ値は、２．２７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、２．２２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。