JP6951036B1 - 撮像光学レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は撮像光学レンズに関する。【解決手段】５枚のレンズを含み、物体側から像側へ順に第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ及び第５レンズを含み、第１と第２レンズの焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、第３レンズの物体側と像側の面、第４レンズの物体側と像側の面、第５レンズの物体側と像側の面の曲率半径をそれぞれＲ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ４、第３レンズの像側の面から第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、−３．５０≦ｆ２／ｆ１≦−１．８０、１．００≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．７５、１．３０≦ｄ６／ｄ４≦２．００、５．００≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦２０．００、−５．００≦Ｒ９／Ｒ１０≦−１．５０の関係式を満たす。本発明は、良好な光学性能を有し、大絞り、広角と極薄の要求を満たす。【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、デジタルカメラ等の携帯端末装置、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。

撮像技術の発展に伴い、撮像光学レンズは、例えばスマートフォンやデジタルカメラ等の様々な電子製品に広く使用されている。携帯を便利にするために、人々はますます電子製品の軽量・薄型化を求めている。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枚式又は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枚のレンズは既に良好な光学性能を有するが、その屈折力、レンズピッチ及びレンズ形状は依然としてある程度の不合理的なところがあり、その結果としてレンズの構造は良好な光学性能を有するものの、大絞り、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、良好な光学性能を有すると共に、大絞り、広角化及び極薄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必要がある。

本発明は、従来の撮像光学レンズの広角化及び極薄化が不十分であるという問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。

撮像光学レンズであって、合計５枚のレンズを含み、前記５枚のレンズは、物体側から像側に向かって、順に、正の屈折力を有する第１レンズ、負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レンズであり、
そのうち、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。
−３．５０≦ｆ２／ｆ１≦−１．８０
１．００≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．７５
１．３０≦ｄ６／ｄ４≦２．００
５．００≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦２０．００
−５．００≦Ｒ９／Ｒ１０≦−１．５０

好ましくは、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、前記第１レンズの像側の面から前記第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２にしたときに、以下の関係式を満たす。
４．００≦ｄ１／ｄ２≦８．００

好ましくは、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。
０．３７≦ｆ１／ｆ≦１．３０
−３．１０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７１
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２１

好ましくは、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離をｆ、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、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。
−５．９０≦ｆ２／ｆ≦−０．９１
−１．５９≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１．９６
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０９

好ましくは、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離を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。
−９２．６１≦ｆ３／ｆ≦−９．９３
０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１

好ましくは、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離を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。
０．３５≦ｆ４／ｆ≦１．３５
０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２１

好ましくは、前記撮像光学レンズ全体の焦点距離を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。
−１．３０≦ｆ５／ｆ≦−０．３７
０．１３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦１．００
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１３

好ましくは、前記撮像光学レンズの像高をＩＨ、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。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．３６

好ましくは、前記撮像光学レンズの画角をＦＯＶにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＦＯＶ≧７９．００°

好ましくは、前記撮像光学レンズの絞り値をＦＮＯにしたときに、以下の関係式を満たす。
ＦＮＯ≦２．０５

本発明の有益な効果は下記の通りである。

本発明の撮像光学レンズは、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができ、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。

本発明の実施形態における技術考案をより明確に説明するために、以下、実施形態の記載に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に記載された図面は本発明の幾つかの実施形態に過ぎず、当業者にとっては、発明的努力をしなくても、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもでき、そのうち、
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及び歪曲収差を示す図である。

以下、本発明について図面及び実施形態を組み合わせてさらに説明する。

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、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。しかし、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化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実施形態の撮像光学レンズ１０が提供される。図１において、左側は物体側であり、右側は像側であり、撮像光学レンズ１０は、主に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、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。第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間には、ガラスプレートＧＦが設けられている。ガラスプレートＧＦはガラスカバープレートであってもよいし、光学フィルターであってもよい。

本実施形態において、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、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ある。

ここで、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、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、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、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、以下の関係式を満たす。
−３．５０≦ｆ２／ｆ１≦−１．８０ （１）
１．００≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．７５ （２）
１．３０≦ｄ６／ｄ４≦２．００ （３）
５．００≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦２０．００ （４）
−５．００≦Ｒ９／Ｒ１０≦−１．５０ （５）

そのうち、関係式（１）には、第２レンズＬ２の焦点距離と第１レンズＬ１の焦点距離との比が規定されており、この関係式の範囲内にあると、画質を向上させることに有利である。

関係式（２）には、第４レンズＬ４の形状が規定されており、この関係式の範囲内にあると、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（３）には、ｄ６／ｄ４が条件を満たすと、第３レンズＬ３の位置を効果的に配置することができ、レンズの組み立てに有利である。

関係式（４）には、第３レンズＬ３の形状が規定されており、この関係式の範囲内にあると、収差を有効的に減少させることができる。

関係式（５）には、第５レンズＬ５の形状が規定されており、この関係式の範囲内にあると、像面湾曲の補正に寄与し、結像品質を向上させる。

第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１、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をｄ２にしたときに、４．００≦ｄ１／ｄ２≦８．００の関係式が設立され、ｄ１／ｄ２が上記の関係式を満たす場合、第１レンズＬ１の加工及び組み立てに有利である。

本実施形態において、第１レンズＬ１について、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全体の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１にしたときに、０．３７≦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１０全体の焦点距離との比が規定されている。この規定された範囲内にあると、第１レンズＬ１は適宜正の屈折力を有し、システムの収差を低減させると共に、レンズの極薄・広角化が進むことに有利である。また、０．５９≦ｆ１／ｆ≦１．０４であることが好ましい。

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にしたときに、−３．１０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７１の関係式が設立される。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はシステムの球面収差を効果的に補正することができる。また、−１．９４≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．８９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、０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２１の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．１０≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１６であることが好ましい。

本実施形態において、第２レンズＬ２について、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、−５．９０≦ｆ２／ｆ≦−０．９１の関係式が設立される。第２レンズＬ２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、−３．６９≦ｆ２／ｆ≦−１．１４であることが好ましい。

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、−１．５９≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１．９６の関係式が設立され、第２レンズＬ２の形状が規定されている。この関係式の範囲内にあると、レンズの極薄・広角化が進むに従って、軸上色収差等の問題の補正に有利である。また、−１．００≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１．５７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、０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０９の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０５≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７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について、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、−９２．６１≦ｆ３／ｆ≦−９．９３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、−５７．８８≦ｆ３／ｆ≦−１２．４１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、０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０５≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９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について、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、０．３５≦ｆ４／ｆ≦１．３５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、０．５７≦ｆ４／ｆ≦１．０８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、０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２１の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０８≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１７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について、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、−１．３０≦ｆ５／ｆ≦−０．３７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、撮像レンズ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。また、−０．８１≦ｆ５／ｆ≦−０．４６であることが好ましい。

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、０．１３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦１．００の関係式が設立される。当該関係式により、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・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。また、０．２１≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦０．８０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、０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１３の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、極薄化の実現に有利である。また、０．０６≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１０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にしたときに、ＴＴＬ／ＩＨ≦１．３６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。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の画角ＦＯＶは７９．００°以上である。これにより、広角化を実現できる。

本実施形態において、撮像光学レンズ１０の絞り値をＦＮＯにしたときに、ＦＮＯ≦２．０５の関係式が設立される。これにより、大絞りの実現に有利である。

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と第２レンズＬ２の合成焦点距離をｆ１２にしたときに、０．５７≦ｆ１２／ｆ≦１．９１の関係式が設立される。この関係式の範囲内にあると、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、撮像レンズ系の小型化を維持することができる。また、０．９２≦ｆ１２／ｆ≦１．５２であることが好ましい。

また、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、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。

なお、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は上述した構造及びパラメータ関係を有するため、撮像光学レンズ１０は各レンズの屈折力、間隔及び形状を合理的に配分することができ、これによって、各種の収差を補正することができる。

このように、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、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができる

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、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である。

絞り値ＦＮＯ：上記の撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径の比。

また、高品質な結像需要を満たすように、各レンズの物体側の面と像側の面の少なくとも一方に、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、図１に示される撮像光学レンズ１０の設定データを示す。

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。なお、本実施形態では、Ｒ及びｄの単位はいずれもミリメートル（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 ：光学面の中心の曲率半径
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、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。

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。
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＋Ａ１８ｘ^１８＋Ａ２０ｘ^２０ （６）

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（６）で表される非球面を使用しているが、本発明は、この式（６）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６５６ｎｍ、５８８ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４３６ｎｍ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５４６ｎｍ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、上記の撮像光学レンズ１０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．６７３ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１０ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７９．００°である。これにより、上記の撮像光学レンズ１０は、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、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、以下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、同様な部分についてここで再び説明しなく、以下で異なる点のみを示す。

本実施形態において、第２レンズＬ２の物体側の面が近軸において凹面に形成される。

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、５８８ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４３６ｎｍ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５４６ｎｍ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る。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、上記の撮像光学レンズ２０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．６７０ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１０ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７９．４０°である。これにより、上記の撮像光学レンズ２０は、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、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、以下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、同様な部分についてここで再び説明しなく、以下で異なる点のみを示す。

本実施形態において、第２レンズＬ２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６５６ｎｍ、５８８ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４３６ｎｍ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５４６ｎｍ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る。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、上記の撮像光学レンズ３０の入射瞳径ＥＮＰＤが１．６７０ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが２．９１０ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが７９．４０°である。これにより、上記の撮像光学レンズ３０は、大絞り、広角化及び極薄化の設計要件を満たすことができ、その軸上、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。

以下、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実施形態における各関係式に対応する数値、及び他の関連するパラメータの値を表１３に示す。

上述したのは、本発明の具体的な実施形態に過ぎない。本発明の主旨から逸脱しない範囲で改良を行うこともでき、これらの改良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 (9)

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、正の屈折力を有する第１レンズ、負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、前記第１レンズの軸上厚みをｄ１、前記第１レンズの像側の面から前記第２レンズの物体側の面までの軸上距離をｄ２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。
   −３．５０≦ｆ２／ｆ１≦−１．８０
   １．００≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７−Ｒ８）≦１．７５
   １．３０≦ｄ６／ｄ４≦２．００
   ５．００≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５−Ｒ６）≦２０．００
   −５．００≦Ｒ９／Ｒ１０≦−１．５０
   ４．００≦ｄ１／ｄ２≦８．００
2. 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。
   ０．３７≦ｆ１／ｆ≦１．３０
   −３．１０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．７１
   ０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２１
3. 前記撮像光学レンズ全体の焦点距離をｆ、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、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。
   −５．９０≦ｆ２／ｆ≦−０．９１
   −１．５９≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３−Ｒ４）≦１．９６
   ０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０９
4. 前記撮像光学レンズ全体の焦点距離を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。
   −９２．６１≦ｆ３／ｆ≦−９．９３
   ０．０３≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１
5. 前記撮像光学レンズ全体の焦点距離を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。
   ０．３５≦ｆ４／ｆ≦１．３５
   ０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２１
6. 前記撮像光学レンズ全体の焦点距離を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。
   −１．３０≦ｆ５／ｆ≦−０．３７
   ０．１３≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９−Ｒ１０）≦１．００
   ０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１３
7. 前記撮像光学レンズの像高をＩＨ、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。
   ＴＴＬ／ＩＨ≦１．３６
8. 前記撮像光学レンズの画角をＦＯＶ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。
   ＦＯＶ≧７９．００°
9. 前記撮像光学レンズの絞り値をＦＮＯ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。
   ＦＮＯ≦２．０５
   

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