JP6848112B2 - 撮像光学レンズ - Google Patents
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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、デジタルカメラ等の携帯端末装置、並びにモニター、ＰＣレンズ等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、一般的な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、優れた機能及び軽量化・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る従来のレンズは、３枚式、４枚式、さらに５枚式、６枚式のレンズ構造を用いることが多い。しかしながら、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、システムの結像品質に対する要求が高くなってきているなか、通常の５枚式のレンズは既に良好な光学性能を持っているが、その屈折力、レンズの間隔とレンズの形状の設置は依然としてある程度の不合理的なところがあるため、レンズの構造は良好な光学性能を有するものの、大絞り、極薄化、広角化の設計要件を満たすことができない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、極薄化及び広角化の設計要件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。
上記の技術的課題を解決するために、本発明の実施形態には、撮像光学レンズが提供され、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、絞り、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、正の屈折力を有する第４レンズ及び負の屈折力を有する第５レンズを備え、
そのうち、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３、前記第２レンズの像側の面から前記第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ５にしたときに、以下の関係式を満たす。
−１．００≦（ｆ１＋ｆ２）／ｆ≦−０．１０
１２．００≦ｄ３／ｄ４≦２０．００
５．００≦Ｒ５／ｄ５≦１１．００
８．００≦ｄ７／ｄ８≦１４．００
そのうち、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３、前記第２レンズの像側の面から前記第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ５にしたときに、以下の関係式を満たす。
−１．００≦（ｆ１＋ｆ２）／ｆ≦−０．１０
１２．００≦ｄ３／ｄ４≦２０．００
５．００≦Ｒ５／ｄ５≦１１．００
８．００≦ｄ７／ｄ８≦１４．００
１つの実施例において、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
０．０５≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．５０
０．０５≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．５０
１つの実施例において、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第５レンズの焦点距離をｆ５にしたときに、以下の関係式を満たす。
−９．００≦（ｆ１＋ｆ３＋ｆ５）／ｆ≦−６．５０
−９．００≦（ｆ１＋ｆ３＋ｆ５）／ｆ≦−６．５０
１つの実施例において、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１レンズの軸上厚みをｄ１、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たす。
−３．７１≦ｆ１／ｆ≦−０．７６
−０．０３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦０．６７
０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１
−３．７１≦ｆ１／ｆ≦−０．７６
−０．０３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦０．６７
０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１
１つの実施例において、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たす。
０．４３≦ｆ２／ｆ≦１．５１
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１
０．４３≦ｆ２／ｆ≦１．５１
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１
１つの実施例において、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ６、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たす。
−１３．０７≦ｆ３／ｆ≦−２．１２
１．６４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦７．６１
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７
−１３．０７≦ｆ３／ｆ≦−２．１２
１．６４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦７．６１
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７
１つの実施例において、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、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たす。
０．４８≦ｆ４／ｆ≦１．８５
０．６２≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．２５
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２４
０．４８≦ｆ４／ｆ≦１．８５
０．６２≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．２５
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２４
１つの実施例において、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、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、以下の関係式を満たす。
−３．１４≦ｆ５／ｆ≦−０．８８
１．２３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．８９
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４
−３．１４≦ｆ５／ｆ≦−０．８８
１．２３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．８９
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４
１つの実施例において、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２にしたときに、以下の関係式を満たす。
０．４８≦ｆ１２／ｆ≦２．６８
０．４８≦ｆ１２／ｆ≦２．６８
１つの実施例において、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ、前記撮像光学レンズの像高をＩＨにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＴＴＬ／ＩＨ≦２．３０
ＴＴＬ／ＩＨ≦２．３０
本発明の有益な効果は下記の通りである。
従来技術と比べて、本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学特性を有し、且つ大絞り、広角化及び極薄化の特性を有し、特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳ等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。
以下、図面及び実施形態を組み合わせて本発明をさらに説明する。
本発明の目的、技術考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。ただし、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及び以下の各実施形態に基づく種々の変更及び修正がなくても、本発明が保護しようとする技術考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１〜図４を合わせて参照すると、本発明には、第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０が提供される。図１において、左側が物体側であり、右側が像側であり、撮像光学レンズ１０は、同軸に設置された５枚のレンズを備え、具体的に、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及び第５レンズＬ５を備える。第２レンズＬ２の物体側の面に絞りＳ１がさらに設けられ、第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間に光学フィルターＧＦ等の光学素子が設けられている。
図１〜図４を合わせて参照すると、本発明には、第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０が提供される。図１において、左側が物体側であり、右側が像側であり、撮像光学レンズ１０は、同軸に設置された５枚のレンズを備え、具体的に、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及び第５レンズＬ５を備える。第２レンズＬ２の物体側の面に絞りＳ１がさらに設けられ、第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間に光学フィルターＧＦ等の光学素子が設けられている。
本実施形態において、第１レンズＬ１は負の屈折力を有し、第２レンズＬ２は正の屈折力を有し、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は負の屈折力を有する。
ここで、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３、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をｄ４、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７、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をｄ８、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径をＲ５にしたときに、ｆ、ｆ１、ｆ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５、ｄ７、ｄ８、Ｒ５は以下の関係式を満たす。
−１．００≦（ｆ１＋ｆ２）／ｆ≦−０．１０ （１）
１２．００≦ｄ３／ｄ４≦２０．００ （２）
５．００≦Ｒ５／ｄ５≦１１．００ （３）
８．００≦ｄ７／ｄ８≦１４．００ （４）
−１．００≦（ｆ１＋ｆ２）／ｆ≦−０．１０ （１）
１２．００≦ｄ３／ｄ４≦２０．００ （２）
５．００≦Ｒ５／ｄ５≦１１．００ （３）
８．００≦ｄ７／ｄ８≦１４．００ （４）
そのうち、関係式（１）には、第１レンズＬ１の焦点距離と第２レンズＬ２の焦点距離の和と、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。関係式（１）に規定された範囲内にあると、撮像光学レンズ１０の球面収差及び像面湾曲量を効果的に均衡させることができる。
関係式（２）には、第２レンズＬ２の軸上厚みと第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との比が規定される。関係式（２）に規定された範囲内にあると、撮像光学レンズ１０の全長の短縮、極薄化の効果の実現に役立つ。
関係式（３）には、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径と第３レンズＬ３の軸上厚みとの比が規定される。関係式（３）に規定された範囲内にあると、撮像光学レンズ１０の光学性能の向上に役立つ。
関係式（４）には、第４レンズＬ４の軸上厚みと第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との比が規定される。関係式（４）に規定された範囲内にあると、撮像光学レンズ１０の全長の短縮、極薄化の効果の実現に役立つ。
本実施形態において、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、以下の関係式を満たす。
０．０５≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．５０ （５）
０．０５≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．５０ （５）
関係式（５）には、第２レンズＬ２の形状が規定される。関係式（５）に規定された範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和することができ、収差を有効的に減少させることができる。
本実施形態において、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５にしたときに、ｆ、ｆ１、ｆ３、ｆ５は以下の関係式を満たす。
−９．００≦（ｆ１＋ｆ３＋ｆ５）／ｆ≦−６．５０ （６）
−９．００≦（ｆ１＋ｆ３＋ｆ５）／ｆ≦−６．５０ （６）
関係式（６）には、第１レンズＬ１の焦点距離、第３レンズＬ３の焦点距離及び第５レンズＬ５の焦点距離の和と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。関係式（６）に規定された範囲内にあると、撮像光学レンズ１０として、優れた結像品質及び低い感度を有する。
本実施形態において、第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１、第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径をＲ２、第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１、撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、ｆ１、ｆ、Ｒ１、Ｒ２、ｄ１、ＴＴＬは以下の関係式を満たす。
−３．７１≦ｆ１／ｆ≦−０．７６ （７）
−０．０３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦０．６７ （８）
０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１ （９）
−３．７１≦ｆ１／ｆ≦−０．７６ （７）
−０．０３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦０．６７ （８）
０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１ （９）
そのうち、関係式（７）には、第１レンズＬ１の焦点距離と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。関係式（７）に規定された範囲内にあると、第１レンズＬ１が適当な負の屈折力を有することで、システムの収差の減少に有利であると共に、撮像光学レンズ１０の極薄化、広角化が進むことにも有利である。
関係式（８）には、第１レンズＬ１の形状が規定される。関係式（８）に規定された範囲内にあると、第１レンズＬ１の形状を合理的に制御することで、第１レンズＬ１として、システムの球面収差を効果的に補正することができる。
関係式（９）には、第１レンズＬ１の軸上厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長との比が規定される。関係式（９）に規定された範囲内にあると、極薄化の効果の実現に有利である。
本実施形態において、ｆ２、ｆ、ｄ３、ＴＴＬは以下の関係式をさらに満たす。
０．４３≦ｆ２／ｆ≦１．５１ （１０）
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１ （１１）
０．４３≦ｆ２／ｆ≦１．５１ （１０）
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１ （１１）
そのうち、関係式（１０）には、第２レンズＬ２の焦点距離と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。関係式（１０）に規定された範囲内にあると、第２レンズＬ２の正の屈折力を合理的な範囲に制御することで、光学系の収差の補正に有利である。
関係式（１１）には、第２レンズＬ２の厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長との比が規定される。関係式（１１）に規定された範囲内にあると、極薄化の効果の実現に有利である。
本実施形態において、第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径をＲ６にしたときに、ｆ３、ｆ、Ｒ５、Ｒ６、ｄ５、ＴＴＬは以下の関係式を満たす。
−１３．０７≦ｆ３／ｆ≦−２．１２ （１２）
１．６４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦７．６１ （１３）
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７ （１４）
−１３．０７≦ｆ３／ｆ≦−２．１２ （１２）
１．６４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦７．６１ （１３）
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７ （１４）
そのうち、関係式（１２）には、第３レンズＬ３の焦点距離と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。関係式（１２）に規定された範囲内にあると、屈折力を合理的に配分することで、システムとして、優れた結像品質及び低い感度を有する。
関係式（１３）には、第３レンズＬ３の形状が規定される。関係式（１３）に規定された範囲内にあると、レンズを通過する光線のずれの程度を緩和することができ、収差を有効的に減少させることができる。
関係式（１４）には、第３レンズＬ３の厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長との比が規定される。関係式（１４）に規定された範囲内にあると、極薄化の効果の実現に有利である。
本実施形態において、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、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、ｆ４、ｆ、Ｒ７、Ｒ８、ｄ７、ＴＴＬは以下の関係式を満たす。
０．４８≦ｆ４／ｆ≦１．８５ （１５）
０．６２≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．２５ （１６）
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２４ （１７）
０．４８≦ｆ４／ｆ≦１．８５ （１５）
０．６２≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．２５ （１６）
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２４ （１７）
そのうち、関係式（１５）には、第４レンズＬ４の焦点距離と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。関係式（１５）に規定された範囲内にあると、光学系の性能の向上に役立つ。
関係式（１６）には、第４レンズＬ４の形状が規定される。関係式（１６）に規定された範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
関係式（１７）には、第４レンズＬ４の厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長との比が規定される。関係式（１７）に規定された範囲内にあると、極薄化の効果の実現に有利である。
本実施形態において、第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径をＲ９、前記第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径をＲ１０、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９にしたときに、ｆ５、ｆ、Ｒ９、Ｒ１０、ｄ９、ＴＴＬは以下の関係式を満たす。
−３．１４≦ｆ５／ｆ≦−０．８８ （１８）
１．２３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．８９ （１９）
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４ （２０）
−３．１４≦ｆ５／ｆ≦−０．８８ （１８）
１．２３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．８９ （１９）
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４ （２０）
そのうち、関係式（１８）には、第５レンズＬ５の焦点距離と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離との比が規定される。このように第５レンズＬ５を限定することで、撮像光学レンズ１０の光線角度を緩やかにし、公差感度を効果的に低減させることができる。
関係式（１９）には、第５レンズＬ５の形状が規定される。関係式（１９）に規定された範囲内にあると、極薄化・広角化が進むに従って、軸外画角の収差等の問題の補正に有利である。
関係式（２０）には、第５レンズＬ５の厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長との比が規定される。関係式（２０）に規定された範囲内にあると、極薄化の効果の実現に有利である。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離をｆ１２にしたときに、ｆ１２とｆは以下の関係式を満たす。
０．４８≦ｆ１２／ｆ≦２．６８ （２１）
０．４８≦ｆ１２／ｆ≦２．６８ （２１）
関係式（２１）に規定された範囲内にあると、撮像光学レンズ１０の収差と歪曲を除去することができ、且つ撮像光学レンズ１０のバックフォーカスを抑え、映像レンズ系の小型化を維持することができる。
本発明に係る撮像光学レンズ１０の焦点距離、各レンズの焦点距離及び曲率半径が上記の関係式を満たす場合、撮像光学レンズ１０は良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化、極薄化の設計要件を満たすこともできる。当該撮像光学レンズ１０の特性によれば、当該撮像光学レンズ１０は特に高画素用のＣＣＤ、ＣＭＯＳ等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撮像レンズに適用される。
本実施形態において、ＴＴＬ／ＩＨ≦２．３０、ＦＯＶ≧１１９．００の関係式がさらに設立され、そのうち、ＴＴＬは撮像光学レンズ１０の光学全長であり、ＩＨは撮像光学レンズ１０の像高であり、ＦＯＶは画角である。このように、撮像光学レンズ１０は良好な光学結像性能を有すると共に、広角化、極薄化の設計要件を満たすこともできる。
以下、実施例を用いて、本発明に係る撮像光学レンズ１０を説明する。各実施例に記載の符号は以下の通りであり、焦点距離、軸上距離、曲率半径、軸上厚み、光学全長、変曲点位置及び停留点位置の単位はいずれもｍｍである。
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。具体的な実施案については、後述する。
以下には、図１に示す撮像光学レンズ１０の設定データが示される。
表１には、本発明の第１実施形態における撮像光学レンズ１０を構成する第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上厚み、隣接するレンズ間の距離ｄ、屈折率ｎｄ及びアッベ数ｖｄ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 ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：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の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１２ ：光学フィルターＧＦの像側の面から像面Ｓｉ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
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
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 ：光学フィルターＧＦの物体側の面の曲率半径
Ｒ１２ ：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の像側の面から光学フィルターＧＦの物体側の面までの軸上距離
ｄ１１ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ１２ ：光学フィルターＧＦの像側の面から像面Ｓｉ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
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
ｖｇ ：光学フィルターＧＦのアッベ数
表２において、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
ｙ＝（ｘ２／Ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｘ２／Ｒ２）｝１／２］＋Ａ４ｘ４＋Ａ６ｘ６＋Ａ８ｘ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ａ１２ｘ１２＋Ａ１４ｘ１４＋Ａ１６ｘ１６＋Ａ１８ｘ１８＋Ａ２０ｘ２０
各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式で示される非球面を使用しているが、本発明は、当該式で示される非球面多項式に限定されるものではない。
表３、表４は、本実施例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、Ｐ１Ｒ１、Ｐ１Ｒ２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、Ｐ２Ｒ１、Ｐ２Ｒ２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、Ｐ３Ｒ１、Ｐ３Ｒ２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、Ｐ４Ｒ１、Ｐ４Ｒ２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、Ｐ５Ｒ１、Ｐ５Ｒ２は、それぞれ第５レンズＬ５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。
また、後記の表１３には、第１実施形態における各関係式に対応する値を示す。
図２、図３はそれぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ及び４７０ｎｍの光が撮像光学レンズ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。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の像高をＩＨ、画角をＦＯＶ、入射瞳径をＥＮＰＤにしたときに、ＩＨ＝１．８１５ｍｍ、対角線方向のＦＯＶ＝１１９．４０°、ＥＮＰＤ＝０．６５０となり、このように、撮像光学レンズ１０は大絞り、極薄化及び広角化の特性を有し、且つ優れた結像性能を有する。
第２実施形態
図５は、本発明の第２実施形態に係る撮像光学レンズ２０の構造を示す図である。第２実施形態は第１実施形態とほぼ同じであり、下記の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで、同じ部分について再び説明しなく、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の構造を示す図である。第２実施形態は第１実施形態とほぼ同じであり、下記の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで、同じ部分について再び説明しなく、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７、表８は、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。
また、後記の表１３には、第２実施形態における各関係式に対応する値を示す。
図６、図７はそれぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ及び４７０ｎｍの光が撮像光学レンズ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り、図８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。
本実施形態において、撮像光学レンズ２０の像高をＩＨ、画角をＦＯＶ、入射瞳径をＥＮＰＤにしたときに、ＩＨ＝１．８１５ｍｍ、対角線方向のＦＯＶ＝１２０．００°、ＥＮＰＤ＝０．６５４となり、このように、撮像光学レンズ２０は大絞り、極薄化及び広角化の特性を有し、且つ優れた結像性能を有する。
第３実施形態
図９は、本発明の第３実施形態に係る撮像光学レンズ３０の構造を示す図である。第３実施形態は第１実施形態とほぼ同じであり、下記の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで、同じ部分について再び説明しなく、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の構造を示す図である。第３実施形態は第１実施形態とほぼ同じであり、下記の表における符号の意味も第１実施形態と同様であるため、ここで、同じ部分について再び説明しなく、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１１、表１２は、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定データを示す。
また、後記の表１３には、第３実施形態における各関係式に対応する値を示す。
図１０、図１１はそれぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ及び４７０ｎｍの光が撮像光学レンズ３０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１２は、波長５５５ｎｍの光が撮像光学レンズ３０を通った後の像面湾曲及び歪曲収差を示す図であり、図１２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。
本実施形態において、撮像光学レンズ３０の像高をＩＨ、画角をＦＯＶ、入射瞳径をＥＮＰＤにしたときに、ＩＨ＝１．８１５ｍｍ、対角線方向のＦＯＶ＝１１９．８０°、ＥＮＰＤ＝０．６４３となり、このように、撮像光学レンズ３０は大絞り、極薄化及び広角化の特性を有し、且つ優れた結像性能を有する。
下記の表１３には、上記の関係式ごとに第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態におけるパラメータ及び関係式（１）、（２）、（３）、（４）に対応する数値を示している。
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 (10)
- 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、絞り、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、正の屈折力を有する第４レンズ及び負の屈折力を有する第５レンズから構成され、
そのうち、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの軸上厚みをｄ３、前記第２レンズの像側の面から前記第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、前記第３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第４レンズの像側の面から前記第５レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ８、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ５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。
−１．００≦（ｆ１＋ｆ２）／ｆ≦−０．１０
１２．００≦ｄ３／ｄ４≦２０．００
５．００≦Ｒ５／ｄ５≦１１．００
８．００≦ｄ７／ｄ８≦１４．００ - 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。
０．０５≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．５０ - 前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第５レンズの焦点距離をｆ５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。
−９．００≦（ｆ１＋ｆ３＋ｆ５）／ｆ≦−６．５０ - 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１レンズの軸上厚みをｄ１、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ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。
−３．７１≦ｆ１／ｆ≦−０．７６
−０．０３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦０．６７
０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１ - 前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ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。
０．４３≦ｆ２／ｆ≦１．５１
０．０８≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．３１ - 前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ６、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ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。
−１３．０７≦ｆ３／ｆ≦−２．１２
１．６４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦７．６１
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７ - 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、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ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≦ｆ４／ｆ≦１．８５
０．６２≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．２５
０．０６≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２４ - 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、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ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。
−３．１４≦ｆ５／ｆ≦−０．８８
１．２３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．８９
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１４ - 前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２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≦ｆ１２／ｆ≦２．６８ - 前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬ、前記撮像光学レンズの像高をＩＨ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。
ＴＴＬ／ＩＨ≦２．３０
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