JP6896923B2 - 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。
科学技術の継続的な発展に伴い、電子機器の機能も絶え間く向上し、伝統的なデジタルカメラ及び独立のカメラ、モニター等に加えて、タブレット、携帯電話等の携帯型電子機器にも撮像光学レンズが搭載されており、携帯電話等の電子機器のレンズには、良好な結像品質を有すると共に、軽量化・薄型化の要求を満たすことが求められている。従って、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、５枚式のレンズ構造も徐々にレンズの設計に現れている。一般的な５枚式のレンズは良好な光学性能を持っているが、その構造の厚み及びレンズの形状の設定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、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができない。
従って、上記の問題を解消するために、新たな撮像光学レンズを提供する必要がある。
本発明は、従来の撮像光学レンズが良好な光学性能を有するものの、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができないという技術的課題を解決するための撮像光学レンズを提供することを目的とする。
本発明の技術考案は下記の通りである。
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、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ及び第５レンズを備え、前記第１レンズは正の屈折力を有し、前記第２レンズは負の屈折力を有し、前記第３レンズは負の屈折力を有し、前記第４レンズは正の屈折力を有し、前記第５レンズは負の屈折力を有し、
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３レンズと前記第４レンズの軸上距離をｄ６、前記第４レンズと前記第５レンズの軸上距離をｄ８、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。
０．０４≦Ｒ１／Ｒ２≦０．０７
−３．６０≦Ｒ３／Ｒ４≦−２．５０
１．５５≦Ｒ５／Ｒ６≦１．８０
２．８０≦Ｒ９／Ｒ１０≦３．２０
０．６５≦ｄ８／ｄ９≦０．８５
０．５６≦ｄ６／ｄ８≦０．６０
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３レンズと前記第４レンズの軸上距離をｄ６、前記第４レンズと前記第５レンズの軸上距離をｄ８、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。
０．０４≦Ｒ１／Ｒ２≦０．０７
−３．６０≦Ｒ３／Ｒ４≦−２．５０
１．５５≦Ｒ５／Ｒ６≦１．８０
２．８０≦Ｒ９／Ｒ１０≦３．２０
０．６５≦ｄ８／ｄ９≦０．８５
０．５６≦ｄ６／ｄ８≦０．６０
１つの改良形態として、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にしたときに、以下の関係式を満たす。
２．８０≦Ｒ７／Ｒ８≦３．００
２．８０≦Ｒ７／Ｒ８≦３．００
１つの改良形態として、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。
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１９
−２．３０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７３
０．４２≦ｆ１／ｆ≦１．３０
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１９
−２．３０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７３
０．４２≦ｆ１／ｆ≦１．３０
１つの改良形態として、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レンズの軸上厚みをｄ３、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。
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０８
−４．８４≦ｆ２／ｆ≦−１．３６
０．２２≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．８４
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０８
−４．８４≦ｆ２／ｆ≦−１．３６
０．２２≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．８４
１つの改良形態として、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レンズの軸上厚みをｄ５、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。
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１
１．７７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦６．８８
−１２．５２≦ｆ３／ｆ≦−３．２１
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１
１．７７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦６．８８
−１２．５２≦ｆ３／ｆ≦−３．２１
１つの改良形態として、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、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、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。
０．０８≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２６
０．４３≦ｆ４／ｆ≦１．４２
１．０１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．１５
０．０８≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２６
０．４３≦ｆ４／ｆ≦１．４２
１．０１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．１５
１つの改良形態として、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。
０．０５≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２１
−１．９５≦ｆ５／ｆ≦−０．５９
０．９６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．１５
０．０５≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２１
−１．９５≦ｆ５／ｆ≦−０．５９
０．９６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．１５
１つの改良形態として、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≦１．５０
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．５０
１つの改良形態として、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、前記撮像光学レンズの焦点距離をｆにしたときに、以下の関係式を満たす。
０．６１≦ｆ１２／ｆ≦１．９３
０．６１≦ｆ１２／ｆ≦１．９３
本発明の有益な効果は下記の通りである。
本発明に係る撮像光学レンズは、優れた光学性能を有すると共に、広角化及び極薄化の設計要件を満たし、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、撮像光学レンズ１０が提供される。図１には、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０を示しており、当該撮像光学レンズ１０は、５枚のレンズを備える。具体的には、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及び第５レンズＬ５を備える。本実施形態において、第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間には、ガラスプレートＧＦ等の光学素子が設けられており、そのうち、ガラスプレートＧＦはガラスカバーであってもよいし、光学フィルターであってもよい。勿論、他の実施形態において、ガラスプレートＧＦは他の位置に配置されてもよい。
図１〜図４を合わせて参照すると、本発明には、撮像光学レンズ１０が提供される。図１には、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０を示しており、当該撮像光学レンズ１０は、５枚のレンズを備える。具体的には、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及び第５レンズＬ５を備える。本実施形態において、第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間には、ガラスプレートＧＦ等の光学素子が設けられており、そのうち、ガラスプレートＧＦはガラスカバーであってもよいし、光学フィルターであってもよい。勿論、他の実施形態において、ガラスプレートＧＦは他の位置に配置されてもよい。
本実施形態では、第１レンズＬ１は正の屈折力を有し、第２レンズＬ２は負の屈折力を有し、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。
本実施形態において、前記第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径をＲ２にしたときに、０．０４≦Ｒ１／Ｒ２≦０．０７の関係式が設立され、第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径との比の範囲が規定される。これにより、第１レンズＬ１の形状が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、光学系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。
前記第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径をＲ４にしたときに、−３．６０≦Ｒ３／Ｒ４≦−２．５０の関係式が設立され、第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径との比の範囲が規定される。これにより、第２レンズＬ２の形状が規定される。この関係式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。
前記第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径をＲ５、前記第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径をＲ６にしたときに、１．５５≦Ｒ５／Ｒ６≦１．８０の関係式が設立され、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径との比の範囲が規定される。これにより、第３レンズＬ３の形状が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、軸上の色収差の補正に有利である。
前記第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にしたときに、２．８０≦Ｒ９／Ｒ１０≦３．２０の関係式が設立され、第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径との比の範囲が規定される。これにより、第３レンズＬ３の形状が規定される。この関係式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。
前記第４レンズＬ４と前記第５レンズＬ５の軸上距離をｄ８、前記第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９にしたときに、０．６５≦ｄ８／ｄ９≦０．８５の関係式が設立され、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の軸上距離と、第５レンズＬ５の軸上厚みとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、光学系の全長の短縮、極薄化の効果の実現に役立つ。
前記第３レンズＬ３と前記第４レンズＬ４の軸上距離をｄ６、前記第４レンズＬ４と前記第５レンズＬ５の軸上距離をｄ８にしたときに、０．５６≦ｄ６／ｄ８≦０．６０の関係式が設立され、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の軸上距離と、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の軸上距離との比の範囲が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、光学系の全長の短縮、極薄化の効果の実現に役立つ。
前記第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径をＲ７、前記第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径をＲ８にしたときに、２．８０≦Ｒ７／Ｒ８≦３．００の関係式が設立され、第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径との比の範囲が規定される。これにより、第４レンズＬ４の形状が規定される。この関係式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。
前記第１レンズＬ１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、０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１９の関係式が設立され、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ＴＴＬとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１にしたときに、０．４２≦ｆ１／ｆ≦１．３０の関係式が設立され、第１レンズＬ１の焦点距離と撮像光学レンズ全体の焦点距離との比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、第１レンズＬ１が適当な正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、レンズの極薄化・広角化が進むことにも有利である。
前記第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径をＲ２にしたときに、−２．３０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７３の関係式が設立され、第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の和と、当該第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の差との比が規定される。これにより、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。
前記第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０８の関係式が設立され、第２レンズＬ２の軸上厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２にしたときに、−４．８４≦ｆ２／ｆ≦−１．３６の関係式が設立され、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。第２レンズＬ２の負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。
前記第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径をＲ４にしたときに、０．２２≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．８４の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、レンズの極薄化・広角化が進むに従って、軸上の色収差の問題の補正に有利である。
前記第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１の関係式が設立され、第３レンズＬ３の軸上厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３にしたときに、−１２．５２≦ｆ３／ｆ≦−３．２１の関係式が設立され、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。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。
前記第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径をＲ５、前記第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径をＲ６にしたときに、１．７７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦６．８８の関係式が設立され、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の和と、当該第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の差との比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、第３レンズＬ３の形状を効果的に制御することができ、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発生を回避することができる。
前記第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７、前記撮像光学レンズの光学全長をＴＴＬにしたときに、０．０８≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２６の関係式が設立され、第４レンズＬ４の軸上厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４にしたときに、０．４３≦ｆ４／ｆ≦１．４２の関係式が設立され、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。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。
前記第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、１．０１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．１５の関係式が設立され、第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の和と、当該第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の差との比の範囲が規定される。これにより、当該第４レンズＬ４の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、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。
前記第５レンズＬ５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、０．０５≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２１の関係式が設立され、第５レンズＬ５の軸上厚みと撮像光学レンズ１０の光学全長ＴＴＬとの比が規定される。この関係式に規定された範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、前記第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５にしたときに、−１．９５≦ｆ５／ｆ≦−０．５９の関係式が設立され、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。これにより、このように第５レンズＬ５を限定することで、撮像光学レンズの光線角度を緩やかにし、公差感度を低減させることができる。
前記第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にしたときに、０．９６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．１５の関係式が設立され、第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の和と、当該第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径とその像側の面の曲率半径の差との比の範囲が規定される。これにより、第５レンズＬ５の形状が規定される。この関係式の範囲内にあると、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。
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、ＴＴＬ／ＩＨ≦１．５０の関係式が設立される。これにより、極薄化の実現に有利である。
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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、０．６１≦ｆ１２／ｆ≦１．９３の関係式が設立される。これにより、撮像光学レンズ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。
即ち、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、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。
なお、本実施形態に係る撮像光学レンズ１０において、収差を削減し、さらにレンズの使用数を減少させるように、各レンズの表面は非球面に設定することができ、非球面は球面以外の形状に容易に作成可能であり、多くの制御変数を得ることができる。これによって、本発明に係る撮像光学レンズ１０の全長を効果的に短縮することができる。本発明の実施例において、各レンズの物体側の面及び像側の面はいずれも非球面である。
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、変曲点位置及び停留点位置の単位は、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）、単位は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、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。
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０の構造を示す図である。以下に本発明の第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。
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。なお、本実施形態において、距離、半径、及び中心厚みの単位はミリメートル（ｍｍ）である。
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
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、隣接する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の屈折率
ｎｄ２ ：第２レンズＬ２の屈折率
ｎｄ３ ：第３レンズＬ３の屈折率
ｎｄ４ ：第４レンズＬ４の屈折率
ｎｄ５ ：第５レンズＬ５の屈折率
ｎｄｇ ：光学フィルターＧＦ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
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、隣接する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の屈折率
ｎｄ２ ：第２レンズＬ２の屈折率
ｎｄ３ ：第３レンズＬ３の屈折率
ｎｄ４ ：第４レンズＬ４の屈折率
ｎｄ５ ：第５レンズＬ５の屈折率
ｎｄｇ ：光学フィルターＧＦ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。
なお、本実施形態における各レンズの非球面は下記関係式で示される非球面を使用することが好ましいが、下記関係式で具体的に示されたのは一例に過ぎず、実際には、この関係式で示される非球面多項式に限定されるものではない。
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
表３、表４は、本発明の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。
図２、図３はそれぞれ波長４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ及び６５６ｎｍの光が第１実施形態の撮像光学レンズ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５４６ｎｍの光が第１実施形態の撮像光学レンズ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。
また、後記の表１３には、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態における諸数値及び関係式に規定されたパラメータに対応する値を示す。
表１３に示されるように、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、撮像光学レンズ１０の入射瞳径が１．６３９ｍｍであり、全視野の像高が２．７８４ｍｍであり、対角線方向の画角が７９．００°である。これにより、前記撮像光学レンズ１０は広角化、極薄化となり、その軸上、軸外の色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
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、本発明の実施例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４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ及び６５６ｎｍ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５４６ｎｍ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。
表１３に示されるように、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、撮像光学レンズ２０の入射瞳径が１．６３９ｍｍであり、全視野の像高が２．７８４ｍｍであり、対角線方向の画角が７９．３０°である。これにより、前記撮像光学レンズ２０は広角化、極薄化となり、その軸上、軸外の色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
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、本発明の実施例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定データを示す。
図１０、図１１はそれぞれ波長４３５ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８７ｎｍ及び６５６ｎｍ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及び倍率色収差を示す図である。図１２は、波長５４６ｎｍ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。
表１３に示されるように、第３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３０の入射瞳径が１．６３９ｍｍであり、全視野の像高が２．７８４ｍｍであり、対角線方向の画角が７９．４０°である。これにより、前記撮像光学レンズ３０は広角化、極薄化となり、その軸上、軸外の色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。
下記の表１３には、上記の関係式ごとに第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態における一部の関係式の数値、並びに他の関連するパラメータの値を示している。
以上に説明されたのは、本発明の実施例に過ぎず、当業者にとっては、本発明の構想から逸脱しない限り、さらに改良することができ、これらの改良はいずれも本発明の保護範囲に含まれると理解できるはずである。
Claims (9)
- 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レンズ及び第５レンズから構成され、前記第１レンズは正の屈折力を有し、前記第２レンズは負の屈折力を有し、前記第３レンズは負の屈折力を有し、前記第４レンズは正の屈折力を有し、前記第５レンズは負の屈折力を有し、
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３レンズと前記第４レンズの軸上距離をｄ６、前記第４レンズと前記第５レンズの軸上距離をｄ８、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撮像光学レンズ。
０．０４≦Ｒ１／Ｒ２≦０．０７
−３．６０≦Ｒ３／Ｒ４≦−２．５０
１．５５≦Ｒ５／Ｒ６≦１．８０
２．８０≦Ｒ９／Ｒ１０≦３．２０
０．６５≦ｄ８／ｄ９≦０．８５
０．５６≦ｄ６／ｄ８≦０．６０ - 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。
２．８０≦Ｒ７／Ｒ８≦３．００ - 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。
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１９
−２．３０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７３
０．４２≦ｆ１／ｆ≦１．３０ - 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レンズの軸上厚みをｄ３、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。
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０８
−４．８４≦ｆ２／ｆ≦−１．３６
０．２２≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦０．８４ - 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レンズの軸上厚みをｄ５、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。
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１
１．７７≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦６．８８
−１２．５２≦ｆ３／ｆ≦−３．２１ - 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、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、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。
０．０８≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２６
０．４３≦ｆ４／ｆ≦１．４２
１．０１≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦３．１５ - 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。
０．０５≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２１
−１．９５≦ｆ５／ｆ≦−０．５９
０．９６≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦３．１５ - 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≦１．５０ - 前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ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。
０．６１≦ｆ１２／ｆ≦１．９３
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