JP6936550B1 - 撮像光学レンズ - Google Patents

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、９枚のレンズを備え、９枚のレンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、負の屈折力を有する第７レンズ、正の屈折力を有する第８レンズ、及び負の屈折力を有する第９レンズを備え、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３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６にしたときに、−４．５０≦ｆ１／ｆ≦−２．００、５．５０≦ｄ５／ｄ６≦３２．００の関係式を満たす。本発明の撮像光学レンズは、優れた光学性能を有するとともに、大きな絞り、広角化、極薄化の設定要求を満たす。【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レンズは、３枚式、４枚式又は５枚式、６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、９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９枚式のレンズは優れた光学性能を備えているが、その屈折力と、レンズの間隔とレンズの形状との設定は依然として不合理であるため、レンズ構造は優れた光学性能を有するとともに、極薄化、広角化の設定要求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、優れた光学性能を有するとともに、大きな絞り、極薄化、広角化の設定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９枚のレンズを備え、前記９枚のレンズは、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、負の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、負の屈折力を有する第７レンズ、正の屈折力を有する第８レンズ、及び負の屈折力を有する第９レンズを備え、
ここで、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３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６にしたときに、以下の関係式を満たす。
−４．５０≦ｆ１／ｆ≦−２．００
５．５０≦ｄ５／ｄ６≦３２．００

また、前記第４レンズの焦点距離をｆ４にしたときに、以下の関係式を満たすことが好ましい。
−９．００≦ｆ４／ｆ≦−２．００

また、前記第１レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側の面の中心曲率半径を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が好ましい。
０．４６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１．８９
０．０１≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０３

また、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中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ４、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が好ましい。
１．０５≦ｆ２／ｆ≦５．５０
−１３．１６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−２．５６
０．０１≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０４

また、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中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側の面の中心曲率半径を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が好ましい。
０．４４≦ｆ３／ｆ≦１．６８
−１．０３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−０．０８
０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１５

また、前記第４レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の中心曲率半径を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が好ましい。
０．９７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１６．１７
０．０１≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０８

また、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中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側の面の中心曲率半径を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が好ましい。
−４６．８３≦ｆ５／ｆ≦−１５．２０
３．７４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦１１．５１
０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０５

また、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中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１２、前記第６レンズの軸上厚みをｄ１１、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が好ましい。
６．３６≦ｆ６／ｆ≦２２．６９
１．８５≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦６．４７
０．０４≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５

また、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中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１４、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３、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が好ましい。
−３．８５≦ｆ７／ｆ≦−０．９５
０．１３≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦０．５４
０．０２≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１２

また、前記第８レンズの焦点距離をｆ８、前記第８レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１５、前記第８レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１６、前記第８レンズの軸上厚みをｄ１５、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が好ましい。
０．４０≦ｆ８／ｆ≦１．３４
−５．１６≦（Ｒ１５＋Ｒ１６）／（Ｒ１５−Ｒ１６）≦−１．４９
０．０４≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１９

また、前記第９レンズの焦点距離をｆ９、前記第９レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１７、前記第９レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１８、前記第９レンズの軸上厚みをｄ１７、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が好ましい。
−１．６５≦ｆ９／ｆ≦−０．５３
−０．８２≦（Ｒ１７＋Ｒ１８）／（Ｒ１７−Ｒ１８）≦−０．２６
０．０３≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１２

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、且つ大きな絞り、広角化、極薄化の特性を有するので、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。

本発明の実施例における技術考案をより明確に説明し、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下の図面の説明が、本発明のいくつかの実施例のみを説明するためのものであり、当業者にとっては、創造的な努力を払わなくて、これらの図面からほかの図面も得られる。

図１は、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図である。 図２は、図１に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。 図３は、図１に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。 図４は、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図である。 図５は、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図である。 図６は、図５に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。 図７は、図５に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。 図８は、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図である。 図９は、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図である。 図１０は、図９に示す撮像光学レンズの球面収差を示す図である。 図１１は、図９に示す撮像光学レンズの倍率色収差を示す図である。 図１２は、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図である。

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。

（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、９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、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、及び第９レンズＬ９を備える。また、第９レンズＬ９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。

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は正の屈折力を有し、第４レンズＬ４は負の屈折力を有し、第５レンズＬ５は負の屈折力を有し、第６レンズＬ６は正の屈折力を有し、第７レンズＬ７は負の屈折力を有し、第８レンズＬ８は正の屈折力を有し、第９レンズＬ９は負の屈折力を有する。理解できるように、ほかの実施形態において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９はほかの屈折力を有してもよい。本実施形態において、第２レンズＬ２は正の屈折力を有し、光学システムの性能を向上することに有利である。

本実施形態において、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の材質がプラスチックで、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の材質がプラスチックで、第８レンズＬ８の材質がプラスチックで、第９レンズＬ９の材質がプラスチックである。ほかの実施形態において、各レンズはほかの材質にしてもよい。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１にしたときに、−４．５０≦ｆ１／ｆ≦−２．００の関係式を満たす。この関係式より第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１と撮像光学レンズ１０の焦点距離ｆとの比が規定され、この関係式以内であると、撮像光学レンズ１０の球面収差と像面湾曲量とのバランスを効果的に取ることができる。

第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５、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をｄ６にしたときに、５．５０≦ｄ５／ｄ６≦３２．００の関係式を満たす。この関係式より第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５と第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ｄ６との比が規定され、この関係式以内であると、光学システムの全長の低減に有利であり、極薄化の効果を実現する。

撮像光学レンズ１０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、−９．００≦ｆ４／ｆ≦−２．００の関係式を満たし、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４と撮像光学レンズ１０の焦点距離ｆとの比が規定され、焦点距離の配分を適切にすることにより、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。また、−８．９２≦ｆ４／ｆ≦−２．０７であることが好ましい。

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る。

第１レンズＬ１の物体側の面の中心曲率半径をＲ１、第１レンズＬ１の像側の面の中心曲率半径をＲ２にしたときに、０．４６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１．８９の関係式が設立され、第１レンズＬ１の形状が合理的に制御することで、第１レンズＬ１はシステムの球面収差を効率的に校正することができる。また、０．７３≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１．５１であることが好ましい。

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、０．０１≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０３の関係式が設立され、関係式の範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。

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る。

撮像光学レンズ１０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、１．０５≦ｆ２／ｆ≦５．５０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、光学システムの収差を補正することに有利である。また、１．６７≦ｆ２／ｆ≦４．４０であることが好ましい。

第２レンズＬ２の物体側の面の中心曲率半径をＲ３、第２レンズＬ２の像側の面の中心曲率半径をＲ４にしたときに、−１３．１６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−２．５６の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定される。この範囲以内であると、レンズの極薄・広角化が進むに従って、軸上色収差の補正に有利である。また、−８．２３≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−３．２１であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３にしたときに、０．０１≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０４の関係式が設立される。関係式の範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０３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、像側の面が近軸において凸面に形成される。

撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、第３レンズの焦点距離をｆ３にしたときに、０．４４≦ｆ３／ｆ≦１．６８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、０．７０≦ｆ３／ｆ≦１．３５であることが好ましい。

第３レンズＬ３の物体側の面の中心曲率半径をＲ５、第３レンズＬ３の像側の面の中心曲率半径をＲ６にしたときに、−１．０３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−０．０８の関係式が設立され、第３レンズＬ３の形状が規定され、関係式の範囲以内であると、レンズを通過する光の偏向を緩和し、収差を効果的に低減することができる。また、−０．６４≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−０．１０であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５にしたときに、０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１５の関係式が設立され、この範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０６≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１２であることが好ましい。

本実施形態において、第４レンズＬ４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る。

第４レンズＬ４の物体側の面の中心曲率半径をＲ７、第４レンズＬ４の像側の面の中心曲率半径をＲ８にしたときに、０．９７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１６．１７の関係式が設立され、第４レンズＬ４の形状が規定される。この範囲以内であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正などの問題に有利である。また、１．５６≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１２．９４であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７にしたときに、０．０１≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０８の関係式が設立され、この範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０２≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０６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る。

撮像光学レンズ１０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、−４６．８３≦ｆ５／ｆ≦−１５．２０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、撮像光学レンズ１０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、−２９．２７≦ｆ５／ｆ≦−１９．００であることが好ましい。

第５レンズＬ５の物体側の面の中心曲率半径をＲ９、第５レンズＬ５の像側の面の中心曲率半径をＲ１０にしたときに、３．７４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦１１．５１の関係式が設立され、第５レンズＬ５の形状が規定される。この範囲以内であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正などの問題に有利である。また、５．９９≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦９．２１であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９にしたときに、０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０５の関係式が設立され、関係式の範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０４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る。

撮像光学レンズ１０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、６．３６≦ｆ６／ｆ≦２２．６９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、１０．１７≦ｆ６／ｆ≦１８．１６であることが好ましい。

第６レンズＬ６の物体側の面の中心曲率半径をＲ１１、第６レンズＬ６の像側の面の中心曲率半径をＲ１２にしたときに、１．８５≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦６．４７の関係式が設立され、第６レンズＬ６の形状が規定される。この範囲以内であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正などの問題に有利である。また、２．９６≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦５．１７であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第６レンズＬ６の軸上厚みをｄ１１にしたときに、０．０４≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５の関係式が設立され、この範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０７≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１２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凹面に形成され、像側の面が近軸において凹面に形成される。

撮像光学レンズ１０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、−３．８５≦ｆ７／ｆ≦−０．９５の関係式が設立され、この範囲以内であると、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、−２．４１≦ｆ７／ｆ≦−１．１９であることが好ましい。

また、第７レンズＬ７の物体側の面の中心曲率半径をＲ１３、第７レンズＬ７の像側の面の中心曲率半径をＲ１４にしたときに、０．１３≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦０．５４の関係式が設立され、第７レンズＬ７の形状が規定される。関係式の範囲以内であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正などの問題に有利である。また、０．２１≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦０．４３であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第７レンズＬ７の軸上厚みをｄ１３にしたときに、０．０２≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１２の関係式が設立され、関係式の範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０４≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．０９であることが好ましい。

本実施形態において、第８レンズＬ８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る。

撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、第８レンズＬ８の焦点距離をｆ８にしたときに、０．４０≦ｆ８／ｆ≦１．３４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、０．６４≦ｆ８／ｆ≦１．０７であることが好ましい。

第８レンズＬ８の物体側の面の中心曲率半径をＲ１５、第８レンズＬ８の像側の面の中心曲率半径をＲ１６にしたときに、−５．１６≦（Ｒ１５＋Ｒ１６）／（Ｒ１５−Ｒ１６）≦−１．４９の関係式が設立され、第８レンズＬ８の形状が規定される。この範囲以内であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正などの問題に有利である。また、−３．２２≦（Ｒ１５＋Ｒ１６）／（Ｒ１５−Ｒ１６）≦−１．８７であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第８レンズＬ８の軸上厚みをｄ１５にしたときに、０．０４≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１９の関係式が設立され、関係式の範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０７≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１５であることが好ましい。

本実施形態において、第９レンズＬ９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凹面に形成される。

撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、第９レンズＬ９の焦点距離をｆ９にしたときに、−１．６５≦ｆ９／ｆ≦−０．５３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、−１．０３≦ｆ９／ｆ≦−０．６７であることが好ましい。

第９レンズＬ９の物体側の面の中心曲率半径をＲ１７、第９レンズＬ９の像側の面の中心曲率半径をＲ１８にしたときに、−０．８２≦（Ｒ１７＋Ｒ１８）／（Ｒ１７−Ｒ１８）≦−０．２６の関係式が設立され、第９レンズＬ９の形状が規定される。この範囲以内であると、極薄・広角化が進むに従って、軸外画角の収差の補正などの問題に有利である。また、−０．５１≦（Ｒ１７＋Ｒ１８）／（Ｒ１７−Ｒ１８）≦−０．３３であることが好ましい。

撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬ、第９レンズＬ９の軸上厚みをｄ１７にしたときに、０．０３≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１２の関係式が設立され、関係式の範囲以内であると、極薄化の実現に有利である。また、０．０５≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．０９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の像高をＩＨ、撮像光学レンズ１０の光学全長をＴＴＬにしたときに、ＴＴＬ／ＩＨ≦１．７５の関係式を満たし、極薄化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の画角ＦＯＶは７６．００°以上である。これにより、大きな広角を実現し、撮像光学レンズ１０の結像品質が優れている。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは２．００以下である。これにより、大きな絞りを実現し、撮像光学レンズ１０の結像品質が優れている。

理解できるように、ほかの実施形態において、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、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、及び第９レンズＬ９の物体側の面と像側の面がほかの凹、凸配布にしてもよい。

上記関係式を満たす場合、撮像光学レンズ１０は優れた光学性能を有するとともに、大きな絞り、広角化及び極薄化の設定要求を満たすことができる。この撮像光学レンズ１０の特性により、当該撮像光学レンズ１０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。

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、焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、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の物体側の面から像面Ｓｉまでの軸上距離）、単位はｍｍであり、
絞り値ＦＮＯ：撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径との比である。

また、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。

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 ：光学面中心の曲率半径
Ｒ１ ：第１レンズＬ１の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ２ ：第１レンズＬ１の像側の面の中心曲率半径
Ｒ３ ：第２レンズＬ２の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ４ ：第２レンズＬ２の像側の面の中心曲率半径
Ｒ５ ：第３レンズＬ３の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ６ ：第３レンズＬ３の像側の面の中心曲率半径
Ｒ７ ：第４レンズＬ４の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ８ ：第４レンズＬ４の像側の面の中心曲率半径
Ｒ９ ：第５レンズＬ５の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１０ ：第５レンズＬ５の像側の面の中心曲率半径
Ｒ１１ ：第６レンズＬ６の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１２ ：第６レンズＬ６の像側の面の中心曲率半径
Ｒ１３ ：第７レンズＬ７の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１４ ：第７レンズＬ７の像側の面の中心曲率半径
Ｒ１５ ：第８レンズＬ８の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１６ ：第８レンズＬ８の像側の面の中心曲率半径
Ｒ１７ ：第９レンズＬ９の物体側の面の中心曲率半径
Ｒ１８ ：第９レンズＬ９の像側の面の中心曲率半径
Ｒ１９ ：光学フィルターＧＦの物体側の面の中心曲率半径
Ｒ２０ ：光学フィルターＧＦの像側の面の中心曲率半径
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の像側の面から第８レンズＬ８の物体側の面までの軸上距離
ｄ１５ ：第８レンズＬ８の軸上厚み
ｄ１６ ：第８レンズＬ８の像側の面から第９レンズＬ９の物体側の面までの軸上距離
ｄ１７ ：第９レンズＬ９の軸上厚み
ｄ１８ ：第９レンズＬ９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
ｄ１９ ：光学フィルターＧＦの軸上厚み
ｄ２０ ：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
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
ｎｄ８ ：第８レンズＬ８のｄ線の屈折率
ｎｄ９ ：第９レンズＬ９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
ｖ８ ：第８レンズＬ８のアッベ数
ｖ９ ：第９レンズＬ９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、Ａ１８、Ａ２０は非球面係数である。
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＋Ａ１８ｘ^１８＋Ａ２０ｘ^２０ 式（１）
ここで、ｘは非球面曲線上の点と光軸との垂直距離であり、ｙは非球面の深さ（非球面における光軸から離れた距離がｘである点と、非球面光軸上の頂点に接する接平面との垂直距離）である。

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、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し、Ｐ６Ｒ１、Ｐ６Ｒ２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、Ｐ７Ｒ１、Ｐ７Ｒ２は、それぞれ第７レンズＬ７の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ８Ｒ１、Ｐ８Ｒ２は、それぞれ第８レンズＬ８の物体側の面と像側の面を示し、Ｐ９Ｒ１、Ｐ９Ｒ２は、それぞれ第９レンズＬ９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６５６ｎｍ、５８７ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４５０ｎｍ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５４６ｎｍ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１０の入射瞳径ＥＮＰＤが３．９３９ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが６．３００ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７７．５２°である。前記撮像光学レンズ１０は、大きな絞り、広角化、極薄化の設定要求を満たし、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）
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、符号の意味も第１実施形態と同様である。

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６５６ｎｍ、５８７ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４５０ｎｍ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２０の入射瞳径ＥＮＰＤが３．９３９ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが６．３００ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７６．９０°である。前記撮像光学レンズ２０は、大きな絞り、広角化、極薄化の設定要求を満たし、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）
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、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１レンズＬ１は、その物体側の面が近軸において凹面に形成される。

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６５６ｎｍ、５８７ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４５０ｎｍ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。

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レンズ３０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３０の入射瞳径ＥＮＰＤが３．９３９ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが６．３００ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７７．００°である。前記撮像光学レンズ３０は、大きな絞り、広角化、極薄化の設定要求を満たし、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)

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、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、負の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、負の屈折力を有する第７レンズ、正の屈折力を有する第８レンズ、及び負の屈折力を有する第９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３レンズの軸上厚みをｄ５、前記第３レンズの像側の面から前記第４レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ６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。
   −４．５０≦ｆ１／ｆ≦−２．００
   ５．５０≦ｄ５／ｄ６≦３２．００
2. 前記第４レンズの焦点距離をｆ４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≦ｆ４／ｆ≦−２．００
3. 前記第１レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側の面の中心曲率半径を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。
   ０．４６≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１．８９
   ０．０１≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０３
4. 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中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ４、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。
   １．０５≦ｆ２／ｆ≦５．５０
   −１３．１６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦−２．５６
   ０．０１≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０４
5. 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中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側の面の中心曲率半径を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。
   ０．４４≦ｆ３／ｆ≦１．６８
   −１．０３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦−０．０８
   ０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１５
6. 前記第４レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側の面の中心曲率半径を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。
   ０．９７≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１６．１７
   ０．０１≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．０８
7. 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中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側の面の中心曲率半径を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。
   −４６．８３≦ｆ５／ｆ≦−１５．２０
   ３．７４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦１１．５１
   ０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０５
8. 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中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１２、前記第６レンズの軸上厚みをｄ１１、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。
   ６．３６≦ｆ６／ｆ≦２２．６９
   １．８５≦（Ｒ１１＋Ｒ１２）／（Ｒ１１−Ｒ１２）≦６．４７
   ０．０４≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５
9. 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中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１４、前記第７レンズの軸上厚みをｄ１３、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。
   −３．８５≦ｆ７／ｆ≦−０．９５
   ０．１３≦（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１３−Ｒ１４）≦０．５４
   ０．０２≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１２
10. 前記第８レンズの焦点距離をｆ８、前記第８レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１５、前記第８レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１６、前記第８レンズの軸上厚みをｄ１５、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。
    ０．４０≦ｆ８／ｆ≦１．３４
    −５．１６≦（Ｒ１５＋Ｒ１６）／（Ｒ１５−Ｒ１６）≦−１．４９
    ０．０４≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１９
11. 前記第９レンズの焦点距離をｆ９、前記第９レンズの物体側の面の中心曲率半径をＲ１７、前記第９レンズの像側の面の中心曲率半径をＲ１８、前記第９レンズの軸上厚みをｄ１７、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。
    −１．６５≦ｆ９／ｆ≦−０．５３
    −０．８２≦（Ｒ１７＋Ｒ１８）／（Ｒ１７−Ｒ１８）≦−０．２６
    ０．０３≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１２

Images