JP6524202B1 - 撮像光学レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、光学レンズの分野に関し、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、第５レンズ、第６レンズ及び第７レンズを備え、前記第１レンズの材質がプラスチックで、前記第２レンズの材質がプラスチックで、前記第３レンズの材質がプラスチックで、前記第４レンズの材質がガラスで、前記第５レンズの材質がプラスチックで、前記第６レンズの材質がプラスチックで、前記第７レンズの材質がガラスであり、前記撮像光学レンズは、−３≦ｆ１／ｆ≦−１、１．７≦ｎ４≦２．２、１≦ｆ６／ｆ７≦１０、２≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０、１．７≦ｎ７≦２．２の関係式を満たす。この撮像光学レンズによれば、高結像性能を得ると共に、低ＴＴＬにすることができる。【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、デジタルカメラなどの携帯端末装置、モニター、ＰＣレンズなど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、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、優れた機能および軽量化・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おり、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、システムが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、６枚式、７枚式のレンズ構造も徐々にレンズの設計に現れている。従って、優れた光学特性を有し、極薄で、色収差が十分に補正される広角の撮像レンズに対する要望が高まっている。
本発明は、上記問題点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、極薄化及び広角化の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、正の屈折力を有する第３レンズ、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１
１．７≦ｎ４≦２．２
１≦ｆ６／ｆ７≦１０
２≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０
１．７≦ｎ７≦２．２
また、前記第１レンズの材質がプラスチックで、前記第２レンズの材質がプラスチックで、前記第３レンズの材質がプラスチックで、前記第４レンズの材質がガラスで、前記第５レンズの材質がプラスチックで、前記第６レンズの材質がプラスチックで、前記第７レンズの材質がガラスであることが好ましい。
前記撮像光学レンズは、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、正の屈折力を有する第３レンズ、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１
１．７≦ｎ４≦２．２
１≦ｆ６／ｆ７≦１０
２≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０
１．７≦ｎ７≦２．２
また、前記第１レンズの材質がプラスチックで、前記第２レンズの材質がプラスチックで、前記第３レンズの材質がプラスチックで、前記第４レンズの材質がガラスで、前記第５レンズの材質がプラスチックで、前記第６レンズの材質がプラスチックで、前記第７レンズの材質がガラスであることが好ましい。
従来技術に比べて、本発明の実施形態では、上記のレンズの配置に基づいて、焦点距離、屈折率、撮像光学レンズの光学全長、軸上厚み及び曲率半径のデータで特定の関係を有するレンズの結合により、撮像光学レンズの高結像性能を得ると共に、極薄化及び広角化の要求を満足させることができる。
また、前記第１レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１にしたときに、０．１１ｍｍ≦ｄ１≦０．３７ｍｍの関係式を満たすことが好ましい。
また、前記第２レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、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、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
０．４８≦ｆ２／ｆ≦１．６２
−２．８１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．７９
０．２２ｍｍ≦ｄ３≦０．７９ｍｍ
０．４８≦ｆ２／ｆ≦１．６２
−２．８１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．７９
０．２２ｍｍ≦ｄ３≦０．７９ｍｍ
また、前記第３レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、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にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
１．１８≦ｆ３／ｆ≦４．５９
−４．９３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦０．６９
０．１５ｍｍ≦ｄ５≦０．７９ｍｍ
１．１８≦ｆ３／ｆ≦４．５９
−４．９３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦０．６９
０．１５ｍｍ≦ｄ５≦０．７９ｍｍ
また、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にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
−３９．４１≦ｆ４／ｆ≦４．１７
−３０．９４≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３１．２０
０．１４ｍｍ≦ｄ７≦０．８０ｍｍ
−３９．４１≦ｆ４／ｆ≦４．１７
−３０．９４≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３１．２０
０．１４ｍｍ≦ｄ７≦０．８０ｍｍ
また、前記第５レンズは、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、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にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
０．２６≦ｆ５／ｆ≦２．２６
０．７７≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦５．０６
０．１９ｍｍ≦ｄ９≦０．８９ｍｍ
０．２６≦ｆ５／ｆ≦２．２６
０．７７≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦５．０６
０．１９ｍｍ≦ｄ９≦０．８９ｍｍ
また、前記第６レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、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レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側の面の曲率半径をＲ１２、前記第６レンズの軸上厚みをｄ１１にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
−２２．１４≦ｆ６／ｆ≦−０．６８
０．６２≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦８．６１
０．１４ｍｍ≦ｄ１１≦１．３３ｍｍ
−２２．１４≦ｆ６／ｆ≦−０．６８
０．６２≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦８．６１
０．１４ｍｍ≦ｄ１１≦１．３３ｍｍ
また、前記第７レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、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レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側の面の曲率半径をＲ１４、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
２．１０≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦６．８７
−２．３３≦ｆ７／ｆ≦−０．６１
０．１３ｍｍ≦ｄ１３≦０．４８ｍｍ
２．１０≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦６．８７
−２．３３≦ｆ７／ｆ≦−０．６１
０．１３ｍｍ≦ｄ１３≦０．４８ｍｍ
また、前記撮像光学レンズの光学全長ＴＴＬが６．１７ｍｍ以下であることが好ましい。
また、前記撮像光学レンズの絞りＦ値が２．２５以下であることが好ましい。
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、極薄で広角であり、色収差が十分に補正される。本発明の撮像光学レンズは、特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳなど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。
本発明の目的、技術方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、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なくても、本発明が保護しようとする技術方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。
ただ、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なくても、本発明が保護しようとする技術方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、本発明は、撮像光学レンズ１０を提供する。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、該撮像光学レンズ１０は、７枚のレンズを備えており、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、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。また、第７レンズＬ７と像面Ｓｉとの間には、光学フィルターＧＦなど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、本発明は、撮像光学レンズ１０を提供する。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、該撮像光学レンズ１０は、７枚のレンズを備えており、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、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。また、第７レンズＬ７と像面Ｓｉとの間には、光学フィルターＧＦなどの光学素子が設けられてもよい。
第１レンズＬ１の材質がプラスチックで、第２レンズＬ２の材質がプラスチックで、第３レンズＬ３の材質がプラスチックで、第４レンズＬ４の材質がガラスで、第５レンズＬ５の材質がプラスチックで、第６レンズＬ６の材質がプラスチックで、第７レンズＬ７の材質がガラスである。
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にしたときに、−３≦ｆ１／ｆ≦−１の関係式が設立され、第１レンズＬ１の負の屈折力が規定される。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の負の屈折力が強すぎてしまい、収差の補正が難しくなるなどの問題があるとともに、レンズの広角化も不利になる。これとは逆に、下限の規定値を超えると、第１レンズの負の屈折力が弱すぎてしまい、レンズの極薄化が難しくなる。また、−２．４０≦ｆ１／ｆ≦−１．４１であることが好ましい。
また、前記第４レンズの屈折率をｎ４にしたときに、１．７≦ｎ４≦２．２の関係式が設立され、第４レンズＬ４の屈折率が規定される。この範囲に設定することで、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。また、１．７６≦ｎ４≦２．０６であることが好ましい。
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にしたときに、１≦ｆ６／ｆ７≦１０の関係式が設立され、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の比が規定される。これにより、撮像用光学レンズ群の感度を効率良く低減して、結像品質を更に向上させることができる。また、１．０１４≦ｆ６／ｆ７≦９．７５であることが好ましい。
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にしたときに、２≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０の関係式が設立され、第１レンズＬ１の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、２．４９≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦９．５６であることが好ましい。
前記第７レンズの屈折率をｎ７にしたときに、１．７≦ｎ７≦２．２の関係式が設立され、前記第７レンズＬ７の屈折率が規定される。この範囲に設定することで、極薄化に一層有利であると共に、収差の補正も有利である。また、１．７６≦ｎ７≦２．１であることが好ましい。
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、関連レンズの屈折率、撮像光学レンズの光学全長、軸上厚み及び曲率半径が上記の関係式を満たすことで、撮像光学レンズ１０の高性能、低ＴＴＬを実現することができる。
本実施形態において、第１レンズＬ１は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、負の屈折力を有する。
第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１にしたときに、０．１１ｍｍ≦ｄ１≦０．３７ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．１７ｍｍ≦ｄ１≦０．２９ｍｍであることが好ましい。
また、本実施形態において、第２レンズＬ２は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、正の屈折力を有する。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２にしたときに、０．４８≦ｆ２／ｆ≦１．６２の関係式が設立され、第２レンズＬ２の正の屈折力を適切な範囲に制御することにより、負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適切且つ効率良く取ることができる。また、０．７７≦ｆ２／ｆ≦１．３０であることが好ましい。
また、第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径をＲ３、第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径をＲ４にしたときに、−２．８１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．７９の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定される。上記の範囲以外であると、レンズの極薄・広角化が進むに従って、軸上色収差の補正が難しくなる問題がある。また、−１．７６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．９９であることが好ましい。
また、第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３にしたときに、０．２２ｍｍ≦ｄ３≦０．７９ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．３５ｍｍ≦ｄ３≦０．６４ｍｍであることが好ましい。
本実施形態において、第３レンズＬ３は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、正の屈折力を有する。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３にしたときに、１．１８≦ｆ３／ｆ≦４．５９の関係式が設立され、システムとして、優れた像面湾曲の均衡化能力を有し、結像品質を効率良く向上させることができる。また、１．８９≦ｆ３／ｆ≦３．６７であることが好ましい。
また、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、−４．９３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦０．６９の関係式が設立される。これにより、第３レンズＬ３の形状を効率的に制御することができて、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ことができる。また、−３．０８≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦０．５５であることが好ましい。
また、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５にしたときに、０．１５ｍｍ≦ｄ５≦０．７９ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．２４ｍｍ≦ｄ５≦０．６４ｍｍであることが好ましい。
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、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４にしたときに、−３９．４１≦ｆ４／ｆ≦４．１７の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。また、−２４．６３≦ｆ４／ｆ≦３．３４であることが好ましい。
また、第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径をＲ７、第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径をＲ８にしたときに、−３０．９４≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３１．２０の関係式が設立され、第４レンズＬ４の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、−１９．３４≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦２４．９６であることが好ましい。
また、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７にしたときに、０．１４ｍｍ≦ｄ７≦０．８０ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．２２ｍｍ≦ｄ７≦０．６４ｍｍであることが好ましい。
本実施形態において、第５レンズＬ５は、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、正の屈折力を有する。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５にしたときに、０．２６≦ｆ５／ｆ≦２．２６の関係式が設立される。このように第５レンズＬ５に対して限定することにより、撮像レンズの光線角度を緩やかにして、公差感度を低減することができる。また、０．４２≦ｆ５／ｆ≦１．８１であることが好ましい。
また、第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径をＲ９、第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径をＲ１０にしたときに、０．７７≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦５．０６の関係式が設立され、第５レンズＬ５の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、１．２４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦４．０５であることが好ましい。
また、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９にしたときに、０．１９ｍｍ≦ｄ９≦０．８９ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．３０ｍｍ≦ｄ９≦０．７１ｍｍであることが好ましい。
本実施形態において、第６レンズＬ６は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、負の屈折力を有する。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６にしたときに、−２２．１４≦ｆ６／ｆ≦−０．６８の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。また、−１３．８４≦ｆ６／ｆ≦−０．８５であることが好ましい。
また、第６レンズＬ６の物体側の面の曲率半径をＲ１１、第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径をＲ１２にしたときに、０．６２≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦８．６１の関係式が設立され、第６レンズＬ６の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、０．９９≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦６．８９であることが好ましい。
また、第６レンズＬ６の軸上厚みをｄ１１にしたときに、０．１４ｍｍ≦ｄ１１≦１．３３ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．２２ｍｍ≦ｄ１１≦１．０６ｍｍであることが好ましい。
本実施形態において、第７レンズＬ７は、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、負の屈折力を有する。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７にしたときに、−２．３３≦ｆ７／ｆ≦−０．６１の関係式が設立され、屈折力の配分を適切にすることにより、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。また、−１．４６≦ｆ７／ｆ≦−０．７６であることが好ましい。
また、前記第７レンズＬ７の物体側の面の曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側の面の曲率半径をＲ１４にしたときに、２．１０≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦６．８７の関係式が設立され、第７レンズＬ７の形状が規定される。上記の範囲以外であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正が難しくなるなどの問題がある。また、３．３６≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦５．５０であることが好ましい。
また、第７レンズＬ７の軸上厚みをｄ１３にしたときに、０．１３ｍｍ≦ｄ１３≦０．４８ｍｍの関係式が設立され、極薄化の実現に有利である。また、０．２１ｍｍ≦ｄ１３≦０．３８ｍｍであることが好ましい。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬを６．１７ｍｍ以下にすることにより、極薄化の実現に有利である。また、撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬは、５．８９ｍｍ以下であることが好ましい。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞りＦ値は、２．２５以下である。絞りが大きいほど、結像性能が優れる。また、撮像光学レンズ１０の絞りＦ値は、２．２０以下であることが好ましい。
このようにすることで、撮像光学レンズ１０全体の光学全長ＴＴＬをできる限り短縮して、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り、距離、半径及び中心厚の単位は、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）
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。具体的な実施方案については、後述する。
以下では、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０の設定データを示しており、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 ：第６レンズＬ６の物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径
Ｒ１３ ：第７レンズＬ７の物体側の面の曲率半径
Ｒ１４ ：第７レンズＬ７の像側の面の曲率半径
Ｒ１５ ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１６ ：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の像側の面から第６レンズＬ６の物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：第６レンズＬ６の軸上厚み
ｄ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面から第７レンズＬ７の物体側の面までの軸上距離
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
ｄ１５ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１６ ：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
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
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 ：第６レンズＬ６の物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径
Ｒ１３ ：第７レンズＬ７の物体側の面の曲率半径
Ｒ１４ ：第７レンズＬ７の像側の面の曲率半径
Ｒ１５ ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１６ ：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の像側の面から第６レンズＬ６の物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：第６レンズＬ６の軸上厚み
ｄ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面から第７レンズＬ７の物体側の面までの軸上距離
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
ｄ１５ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１６ ：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
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
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 式（１）
ＩＨ：像高
ｙ＝（ｘ２／Ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｘ２／Ｒ２）｝１／２］
＋Ａ４ｘ４＋Ａ６ｘ６＋Ａ８ｘ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ａ１２ｘ１２＋Ａ１４ｘ１４＋Ａ１６ｘ１６ 式（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）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定データを示す。ここで、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ第１レンズＬ１の物体側の面と像側の面を示し、Ｒ３、Ｒ４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、Ｒ５、Ｒ６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、Ｒ７、Ｒ８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、Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ第５レンズＬ５の物体側の面と像側の面を示し、Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ第６レンズＬ６の物体側の面と像側の面を示し、Ｒ１３、Ｒ１４は、それぞれ第７レンズＬ７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、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を通った後の球面収差及び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、各実施例１、２、３の諸数値及び関係式で規定されたパラメーター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１．８０８ｍｍであり、全視野の像高が２．９９４ｍｍであり、対角線方向の画角が７４．６６°である。これにより、広角、極薄となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、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るため、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、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を通った後の球面収差及び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に示すように、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は１．７９７ｍｍであり、全視野の像高は２．９９４ｍｍであり、対角線方向の画角が７４．８０°である。これにより、広角、極薄となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、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るため、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および停留点の設定データを示す。
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を通った後の球面収差および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および歪曲収差を示す図である。
以下の表１３では、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挙げており、本実施形態の撮像光学系は、上記の関係式を満たしていることが分かる。
本実施形態において、前記撮像光学レンズの入射瞳径が１．７９８ｍｍであり、全視野の像高が２．９９４ｍｍであり、対角線方向の画角が７４．７５°である。これにより、広角、極薄となり、軸上、軸外の色収差が十分に補正されて、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 (11)
- 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、正の屈折力を有する第３レンズ、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。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１
１．７≦ｎ４≦２．２
１≦ｆ６／ｆ７≦１０
２≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１０
１．７≦ｎ７≦２．２ - 前記第１レンズの材質がプラスチックで、前記第２レンズの材質がプラスチックで、前記第３レンズの材質がプラスチックで、前記第４レンズの材質がガラスで、前記第５レンズの材質がプラスチックで、前記第６レンズの材質がプラスチックで、前記第７レンズの材質が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。
- 前記第１レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
前記第１レンズの軸上厚みをｄ１にしたときに、０．１１ｍｍ≦ｄ１≦０．３７ｍｍ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。 - 前記第２レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
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、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３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。
０．４８≦ｆ２／ｆ≦１．６２
−２．８１≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−０．７９
０．２２ｍｍ≦ｄ３≦０．７９ｍｍ - 前記第３レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、
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。
１．１８≦ｆ３／ｆ≦４．５９
−４．９３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦０．６９
０．１５ｍｍ≦ｄ５≦０．７９ｍｍ - 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。
−３９．４１≦ｆ４／ｆ≦４．１７
−３０．９４≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３１．２０
０．１４ｍｍ≦ｄ７≦０．８０ｍｍ - 前記第５レンズは、その物体側の面が近軸において凹面に形成され、像側の面が近軸において凸面に形成され、
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。
０．２６≦ｆ５／ｆ≦２．２６
０．７７≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦５．０６
０．１９ｍｍ≦ｄ９≦０．８９ｍｍ - 前記第６レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
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レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側の面の曲率半径をＲ１２、前記第６レンズの軸上厚みをｄ１１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。
−２２．１４≦ｆ６／ｆ≦−０．６８
０．６２≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦８．６１
０．１４ｍｍ≦ｄ１１≦１．３３ｍｍ - 前記第７レンズは、その物体側の面が近軸において凸面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成され、
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レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側の面の曲率半径をＲ１４、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３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。
２．１０≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦６．８７
−２．３３≦ｆ７／ｆ≦−０．６１
０．１３ｍｍ≦ｄ１３≦０．４８ｍｍ - 前記撮像光学レンズの光学全長ＴＴＬが６．１７ｍｍ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値が２．２５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。
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