JP6542457B1 - 撮像光学レンズ - Google Patents

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】当該撮像光学レンズは、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レンズ及び第６レンズからなり、第１レンズがプラスチック材質であり、第２レンズがガラス材質であり、第３レンズがプラスチック材質であり、第４レンズがプラスチック材質であり、第５レンズがプラスチック材質であり、第６レンズがプラスチック材質であり、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、且つ条件式−３≦ｆ１／ｆ≦−１．５、１．７≦ｎ２≦２．２、０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８を満たす。当該撮像光学レンズは、高結像性能を得ると共に、低ＴＴＬを取得することができる。
【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（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レンズ及び第６レンズからなり、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、前記第４レンズが正の屈折力を有し、前記第５レンズが負の屈折力を有し、前記第６レンズが正の屈折力を有し、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、前記第２レンズの屈折率をｎ２、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（１）〜（３）、および（７）〜（８）を満たす。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１．５ （１）
１．７≦ｎ２≦２．２ （２）
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８ （３）
２．４５≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦７．９４ （７）
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７ （８）

また、本発明の他の撮像光学レンズは、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レンズ及び第６レンズからなり、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、前記第４レンズが正の屈折力を有し、前記第５レンズが負の屈折力を有し、前記第６レンズが正の屈折力を有し、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２レンズの屈折率をｎ２、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（１）〜（３）および（７）を満たす。
−３≦ｆ１／ｆ≦−１．５ （１）
１．７≦ｎ２≦２．２ （２）
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８ （３）
２．４５≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦７．９４ （７）

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レンズがガラス材質であり、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る。

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（４）〜（６）を満たす。
−２．５４≦ｆ１／ｆ≦−１．７５３ （４）
１．７０１≦ｎ２≦２．０５２ （５）
０．０４３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８ （６）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（９）〜（１０）を満たす。
３．９２≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦６．３５ （９）
０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０６ （１０）

好ましくは、前記第２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としたときに、以下の条件式（１１）〜（１２）を満たす。
０．６７≦ｆ２／ｆ≦２．１６ （１１）
−５．８４≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−１．８２ （１２）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（１３）〜（１４）を満たす。
１．０７≦ｆ２／ｆ≦１．７３ （１３）
−３．６５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−２．２７ （１４）

好ましくは、前記第３レンズは、物体側面が近軸において凸面であり、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（１５）〜（１７）を満たす。
０．７０≦ｆ３／ｆ≦２．２４ （１５）
−３．０７≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−０．６２ （１６）
０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１４ （１７）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（１８）〜（２０）を満たす。
１．１２≦ｆ３／ｆ≦１．７９ （１８）
−１．９２≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−０．７８ （１９）
０．０７≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１ （２０）

好ましくは、前記第４レンズは、その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、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（２１）〜（２３）を満たす。
０．８６≦ｆ４／ｆ≦２．９１ （２１）
０．９６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦３．４８ （２２）
０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２ （２３）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（２４）〜（２６）を満たす。
１．３７≦ｆ４／ｆ≦２．３３ （２４）
１．５４≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦２．７８ （２５）
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１０ （２６）

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（２７）〜（２９）を満たす。
−２．９８≦ｆ５／ｆ≦−０．９１ （２７）
−１１．６８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−３．４９ （２８）
０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８ （２９）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（３０）〜（３２）を満たす。
−１．８６≦ｆ５／ｆ≦−１．１３ （３０）
−７．３０≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−４．３７ （３１）
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０７ （３２）

好ましくは、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（３３）〜（３５）を満たす。
１．７６≦ｆ６／ｆ≦７．２２ （３３）
−２０４．８８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦５８．９６ （３４）
０．１０≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．３１ （３５）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（３６）〜（３８）を満たす。
２．８２≦ｆ６／ｆ≦５．７８ （３６）
−１２８．０５≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦４７．１６ （３７）
０．１６≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．２５ （３８）

好ましくは、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（３９）を満たす。
２．３９≦ｆ１２／ｆ≦８．４６（３９）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（４０）を満たす。
３．８２≦ｆ１２／ｆ≦６．７７ （４０）

好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、５．１７ｍｍ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、４．９４ｍｍ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及び第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。

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がガラス材質であり、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。前記第２レンズＬ２は、正の屈折力を有し、前記第３レンズＬ３は、正の屈折力を有する。

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として定義する。

条件式−３≦ｆ１／ｆ≦−１．５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−２．５４≦ｆ１／ｆ≦−１．７５３を満たす。

前記第２レンズＬ２の屈折率をｎ２として定義する。条件式１．７≦ｎ２≦２．２は、第２レンズＬ２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１．７０１≦ｎ２≦２．０５２を満たす。

前記第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３、撮像光学レンズの光学長をＴＴＬとして定義する。条件式０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８は、第２レンズＬ２の軸上厚みｄ３と撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬの比を規定するものである。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０．０４３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８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２．４５≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦７．９４を満たす。第１レンズＬ１の形状を合理的に規定することにより、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３．９２≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦６．３５を満たす。

第１レンズＬ１の軸上厚みｄ１は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７を満たす。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０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０６を満たす。

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、正の屈折力を有する。

第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式０．６７≦ｆ２／ｆ≦２．１６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１．０７≦ｆ２／ｆ≦１．７３を満たす。

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−５．８４≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−１．８２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−３．６５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−２．２７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、正の屈折力を有する。

第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式０．７０≦ｆ３／ｆ≦２．２４を満たす。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１．１２≦ｆ３／ｆ≦１．７９を満たす。

第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径Ｒ５及び第３レンズＬ３の像側面の曲率半径Ｒ６は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式−３．０７≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−０．６２を満たす。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−１．９２≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−０．７８を満たす。

第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５は、条件式０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１４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０．０７≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１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。

第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式０．８６≦ｆ４／ｆ≦２．９１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１．３７≦ｆ４／ｆ≦２．３３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、０．９６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦３．４８を満たし、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１．５４≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦２．７８を満たす。

第４レンズＬ４の軸上厚みｄ７は、条件式０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２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０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１０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、負の屈折力を有する。

第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式−２．９８≦ｆ５／ｆ≦−０．９１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−１．８６≦ｆ５／ｆ≦−１．１３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−１１．６８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−３．４９を満たし、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−７．３０≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−４．３７を満たす。

第５レンズＬ５の軸上厚みｄ９は、条件式０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８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０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０７を満たす。

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、正の屈折力を有する。

第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６は、以下の条件式を満たす。即ち、条件式１．７６≦ｆ６／ｆ≦７．２２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２．８２≦ｆ６／ｆ≦５．７８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−２０４．８８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦５８．９６を満たし、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−１２８．０５≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦４７．１６を満たす。

第６レンズＬ６の軸上厚みｄ１１は、条件式０．１０≦ｄ１１／ＴＴＬ≦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≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．２５を満たす。

本実施形態において、前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離ｆ１２は、条件式２．３９≦ｆ１２／ｆ≦８．４６を満足する。これにより、撮像光学レンズ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３．８２≦ｆ１２／ｆ≦６．７７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、５．１７ｍｍ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、４．９４ｍｍ以下である。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０は、大絞りを有し、その絞りＦ値が２．２７以下であり、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。

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。

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。

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 ：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。

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 （４１）

各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(４１)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（４１）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、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。

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１．５３８ｍｍであり、全視野の像高が２．９３３ｍｍであり、対角線方向の画角は８２．０７°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。
図５は、本発明の第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０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は本発明の実施形態２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１．５５５ｍｍであり、全視野の像高は２．９３３ｍｍであり、対角線方向の画角は８１．１２°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。
図９は、本発明の第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０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。

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。

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１．５２７ｍｍであり、全視野の像高が２．９３３ｍｍであり、対角線方向の画角は８２．２５°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 (21)

1. 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レンズ及び第６レンズからなり、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、前記第４レンズが正の屈折力を有し、前記第５レンズが負の屈折力を有し、前記第６レンズが正の屈折力を有し、
   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、前記第２レンズの屈折率をｎ２、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（１）〜（３）、および（７）〜（８）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
   −３≦ｆ１／ｆ≦−１．５ （１）
   １．７≦ｎ２≦２．２ （２）
   ０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８ （３）
   ２．４５≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦７．９４ （７）
   ０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７ （８）
2. 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レンズ及び第６レンズからなり、前記第１レンズは、負の屈折力を有し、前記第２レンズが正の屈折力を有し、前記第３レンズが正の屈折力を有し、前記第４レンズが正の屈折力を有し、前記第５レンズが負の屈折力を有し、前記第６レンズが正の屈折力を有し、
   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２レンズの屈折率をｎ２、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（１）〜（３）および（７）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
   −３≦ｆ１／ｆ≦−１．５ （１）
   １．７≦ｎ２≦２．２ （２）
   ０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８ （３）
   ２．４５≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦７．９４ （７）
3. 前記第１レンズがプラスチック材質であり、前記第２レンズがガラス材質であり、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ることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
4. 以下の条件式（４）〜（６）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
   −２．５４≦ｆ１／ｆ≦−１．７５３ （４）
   １．７０１≦ｎ２≦２．０５２ （５）
   ０．０４３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５８ （６）
5. 以下の条件式（９）〜（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。
   ３．９２≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦６．３５ （９）
   ０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０６ （１０）
6. 前記第２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としたときに、以下の条件式（１１）〜（１２）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
   ０．６７≦ｆ２／ｆ≦２．１６ （１１）
   −５．８４≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−１．８２ （１２）
7. 以下の条件式（１３）〜（１４）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。
   １．０７≦ｆ２／ｆ≦１．７３ （１３）
   −３．６５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦−２．２７ （１４）
8. 前記第３レンズは、物体側面が近軸において凸面であり、
   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（１５）〜（１７）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
   ０．７０≦ｆ３／ｆ≦２．２４ （１５）
   −３．０７≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−０．６２ （１６）
   ０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１４ （１７）
9. 以下の条件式（１８）〜（２０）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。
   １．１２≦ｆ３／ｆ≦１．７９ （１８）
   −１．９２≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦−０．７８ （１９）
   ０．０７≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１ （２０）
10. 前記第４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（２１）〜（２３）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
    ０．８６≦ｆ４／ｆ≦２．９１ （２１）
    ０．９６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦３．４８ （２２）
    ０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２ （２３）
11. 以下の条件式（２４）〜（２６）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。
    １．３７≦ｆ４／ｆ≦２．３３ （２４）
    １．５４≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦２．７８ （２５）
    ０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１０ （２６）
12. 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（２７）〜（２９）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
    −２．９８≦ｆ５／ｆ≦−０．９１ （２７）
    −１１．６８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−３．４９ （２８）
    ０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８ （２９）
13. 以下の条件式（３０）〜（３２）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。
    −１．８６≦ｆ５／ｆ≦−１．１３ （３０）
    −７．３０≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦−４．３７ （３１）
    ０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０７ （３２）
14. 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（３３）〜（３５）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
    １．７６≦ｆ６／ｆ≦７．２２ （３３）
    −２０４．８８≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦５８．９６ （３４）
    ０．１０≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．３１ （３５）
15. 以下の条件式（３６）〜（３８）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。
    ２．８２≦ｆ６／ｆ≦５．７８ （３６）
    −１２８．０５≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦４７．１６ （３７）
    ０．１６≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．２５ （３８）
16. 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（３９）を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
    ２．３９≦ｆ１２／ｆ≦８．４６（３９）
17. 以下の条件式（４０）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。
    ３．８２≦ｆ１２／ｆ≦６．７７ （４０）
18. 前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、５．１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学レンズ。
19. 前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、４．９４ｍｍ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。
20. 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または２に記載の撮像光学レンズ。
21. 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。

Images