JP7077389B2 - 撮像光学レンズ - Google Patents

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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－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ 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、４枚式ひいては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、９枚式のレンズ構造が徐々にレンズの設計に現れている。よく見られる９枚式のレンズは、良好な光学性能を有しているが、その屈折力、レンズ間隔、およびレンズ形状の設定に依然としてある程度の非合理性があるため、レンズ構造は、良好な光学性能を有すると共に、大口径、極薄化及び広角化の設計要求を満たすことができない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、優れた光学性能を得るとともに、大口径、極薄化及び広角化の設計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、合計で９枚のレンズを備え、前記９枚のレンズは、物体側から像側へ順に、正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、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、負の屈折力を有する第５レンズ、負の屈折力を有する第６レンズ、正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４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第４レンズの像側面から前記第５レンズの物体側面までの軸上距離をｄ８としたときに、以下の条件式（１）～（２）を満たす。
３．５０≦ｆ１／ｆ≦６．５０ （１）
２．００≦ｄ７／ｄ８≦１０．００ （２）
好ましくは、前記第６レンズの焦点距離をｆ６としたときに、以下の条件式（３）を満たす。
－８．００≦ｆ６／ｆ≦－４．００ （３）
好ましくは、前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（４）～（５）を満たす。
－７２．６４≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－５．３５ （４）
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０９ （５）
好ましくは、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中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（６）～（８）を満たす。
０．３８≦ｆ２／ｆ≦３．８９ （６）
－５．５１≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦－０．５１ （７）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１１ （８）
好ましくは、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中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の中心曲率半径をＲ６、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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（９）～（１１）を満たす。
－９５．８８≦ｆ３／ｆ≦－０．９０ （９）
１．５４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦６３．８４ （１０）
０．０１≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０５ （１１）
好ましくは、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中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の中心曲率半径をＲ８、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（１２）～（１４）を満たす。
０．６７≦ｆ４／ｆ≦２．８２ （１２）
０．４６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦２．３４ （１３）
０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１６ （１４）
好ましくは、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中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（１５）～（１７）を満たす。
－４．８４≦ｆ５／ｆ≦－１．１６ （１５）
－１０．３６≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦－１．２３ （１６）
０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１０ （１７）
好ましくは、前記第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（１８）～（１９）を満たす。
－１５．２３≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－２．５３ （１８）
０．０１≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．０５ （１９）
好ましくは、前記第７レンズの焦点距離をｆ７、前記第７レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２０）～（２２）を満たす。
１．２１≦ｆ７／ｆ≦３．９０ （２０）
－６．５８≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦－１．７１ （２１）
０．０３≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１９ （２２）
好ましくは、前記第８レンズの焦点距離をｆ８、前記第８レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１５、前記第８レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２３）～（２５）を満たす。
４．４１≦ｆ８／ｆ≦５２．７６ （２３）
－２８０．０３≦(Ｒ１５＋Ｒ１６)／(Ｒ１５－Ｒ１６)≦１４７．６４ （２４）
０．０３≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１３ （２５）
好ましくは、前記第９レンズの焦点距離をｆ９、前記第９レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１７、前記第９レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２６）～（２８）を満たす。
－２．４０≦ｆ９／ｆ≦－０．７５ （２６）
１．０５≦(Ｒ１７＋Ｒ１８)／(Ｒ１７－Ｒ１８)≦３．５１ （２７）
０．０３≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１２ （２８）
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、大口径、極薄化及び広角化の特性を有するものであり、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。
本発明の実施形態における技術案をより明瞭に説明するために、以下では、実施形態の記述に使用必要な図面を簡単に紹介する。明らかに、以下に記載される図面は、本発明の一部の実施形態に過ぎず、当業者にとって、創造的労力をかけない前提で、これらの図面から他の図面を得ることができる。
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について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、合計で９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、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からなる。第９レンズＬ９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。
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、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、負の屈折力を有し、第６レンズＬ６は、負の屈折力を有し、第７レンズＬ７は、正の屈折力を有し、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。
本実施形態において、第１レンズＬ１は、プラスチック材質であり、第２レンズＬ２は、プラスチック材質であり、第３レンズＬ３は、プラスチック材質であり、第４レンズＬ４は、プラスチック材質であり、第５レンズＬ５は、プラスチック材質であり、第６レンズＬ６は、プラスチック材質であり、第７レンズＬ７は、プラスチック材質であり、第８レンズＬ８は、プラスチック材質であり、第９レンズＬ９は、プラスチック材質である。他の実施例において、各レンズは、他の材質であってもよい。
本実施形態において、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として定義すると、条件式３．５０≦ｆ１／ｆ≦６．５０を満たす。この条件式は、第１レンズの焦点距離とシステム全体の焦点距離との比を規定するものである。これにより、システムの球面収差と像面湾曲とに対してバランスを効果的に取ることができる。
前記第２レンズＬ２が正の屈折力を有し、第２レンズの焦点距離が規定される。条件式の範囲内では、光学システム性能の向上に有利である。
前記第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７、前記第４レンズＬ４の像側面から前記第５レンズＬ５の物体側面までの軸上距離をｄ８として定義すると、条件式２．００≦ｄ７／ｄ８≦１０．００を満たす。この条件式は、第４レンズの軸上厚みと第４・第５レンズの空気間隔との比を規定するものである。条件式の範囲内では、光学システムの全長の短縮化に有利であり、極薄化の効果を図る。
前記第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６、前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆとして定義すると、条件式－８．００≦ｆ６／ｆ≦－４．００を満たす。この条件式は、第６レンズの焦点距離とシステム全体の焦点距離との比を規定するものである。焦点距離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。
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る。
前記第１レンズＬ１の物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズＬ１の像側面の中心曲率半径をＲ２として定義すると、条件式－７２．６４≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－５．３５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することができる。好ましくは、条件式－４５．４０≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－６．６９を満たす。
前記第１レンズＬ１の軸上厚みｄ１と撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０９を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０３≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０７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る。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２として定義すると、条件式０．３８≦ｆ２／ｆ≦３．８９を満たす。第２レンズＬ２の正の屈折力を合理的な範囲で規定することにより、光学システムの収差の補正に有利である。好ましくは、条件式０．６１≦ｆ２／ｆ≦３．１１を満たす。
前記第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径Ｒ３と前記第２レンズＬ２の像側面の中心曲率半径Ｒ４は、条件式－５．５１≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦－０．５１を満たす。この条件式は、第２レンズＬ２の形状を規定するものである。範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸上色収差の補正に有利になる。好ましくは、条件式－３．４４≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦－０．６４を満たす。
前記第２レンズＬ２の軸上厚みｄ３と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１１を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０４≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０９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、像側面が近軸において凹面である。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３として定義すると、条件式－９５．８８≦ｆ３／ｆ≦－０．９０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－５９．９３≦ｆ３／ｆ≦－１．１２を満たす。
前記第３レンズＬ３の物体側面の中心曲率半径Ｒ５と第３レンズＬ３の像側面の中心曲率半径Ｒ６は、条件式１．５４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦６３．８４を満たす。この条件式は、第３レンズの形状を規定するものである。条件式で規定された範囲内では、光線がレンズを通る偏向度合いを緩和可能であり、収差を効果的に低減することができる。好ましくは、条件式２．４６≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦５１．０７を満たす。
前記第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０１≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０５を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０４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凸面であり、像側面が近軸において凸面である。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４として定義すると、条件式０．６７≦ｆ４／ｆ≦２．８２を満たす。この条件式は、第４レンズの焦点距離と撮像光学レンズの焦点距離との比を規定するものである。条件式の範囲内では、光学システム性能の向上に有利である。好ましくは、条件式１．０７≦ｆ４／ｆ≦２．２６を満たす。
前記第４レンズＬ４の物体側面の中心曲率半径Ｒ７と前記第４レンズＬ４の像側面の中心曲率半径Ｒ８は、条件式０．４６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦２．３４を満たす。この条件式は、第４レンズＬ４の形状を規定するものである。範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差等の補正に有利になる。好ましくは、条件式０．７４≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦１．８７を満たす。
前記第４レンズＬ４の軸上厚みｄ７と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１６を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０８≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１３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る。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５として定義すると、条件式－４．８４≦ｆ５／ｆ≦－１．１６を満たす。第５レンズＬ５に対する限定により、効果的に撮像光学レンズ１０の光線角度を緩やかにさせ、公差感度を低減する。好ましくは、条件式－３．０２≦ｆ５／ｆ≦－１．４６を満たす。
前記第５レンズＬ５の物体側面の中心曲率半径Ｒ９と前記第５レンズＬ５の像側面の中心曲率半径Ｒ１０は、条件式－１０．３６≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦－１．２３を満たす。この条件式は、第５レンズＬ５の形状を規定するものである。範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差等の補正に有利になる。好ましくは、条件式－６．４８≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦－１．５４を満たす。
前記第５レンズＬ５の軸上厚みｄ９と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１０を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０８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凹面であり、像側面が近軸において凸面である。
前記第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズＬ６の像側面の中心曲率半径をＲ１２として定義すると、条件式－１５．２３≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－２．５３を満たす。この条件式は、第６レンズＬ６の形状を規定するものである。条件式の範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差等の補正に有利になる。好ましくは、条件式－９．５２≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－３．１６を満たす。
前記第６レンズＬ６の軸上厚みｄ１１と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０１≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．０５を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０２≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．０４を満たす。
本実施形態において、前記第７レンズＬ７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る。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７として定義すると、条件式１．２１≦ｆ７／ｆ≦３．９０を満たす。条件式の範囲内では、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１．９４≦ｆ７／ｆ≦３．１２を満たす。
前記第７レンズＬ７の物体側面の中心曲率半径Ｒ１３と前記第７レンズＬ７の像側面の中心曲率半径Ｒ１４は、条件式－６．５８≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦－１．７１を満たす。この条件式は、第７レンズＬ７の形状を規定するものである。条件式の範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差等の補正に有利になる。好ましくは、条件式－４．１１≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦－２．１４を満たす。
前記第７レンズＬ７の軸上厚みｄ１３と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０３≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１９を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０５≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１５を満たす。
本実施形態において、前記第８レンズＬ８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る。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第８レンズＬ８の焦点距離をｆ８として定義すると、条件式４．４１≦ｆ８／ｆ≦５２．７６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７．０６≦ｆ８／ｆ≦４２．２１を満たす。
前記第８レンズＬ８の物体側面の中心曲率半径Ｒ１５と前記第８レンズＬ８の像側面の中心曲率半径Ｒ１６は、条件式－２８０．０３≦(Ｒ１５＋Ｒ１６)／(Ｒ１５－Ｒ１６)≦１４７．６４を満たす。この条件式は、第８レンズの形状を規定するものである。条件式の範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差等の補正に有利になる。好ましくは、条件式－１７５．０２≦(Ｒ１５＋Ｒ１６)／(Ｒ１５－Ｒ１６)≦１１８．１１を満たす。
前記第８レンズＬ８の軸上厚みｄ１５と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０３≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１３を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０４≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１０を満たす。
本実施形態において、前記第９レンズＬ９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る。理解できるように、他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の物体側面と像側面との面型は、他の凹、凸分布状況と設定されてもよい。
前記撮像光学レンズ１０の焦点距離をｆ、前記第９レンズＬ９の焦点距離をｆ９として定義すると、条件式－２．４０≦ｆ９／ｆ≦－０．７５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－１．５０≦ｆ９／ｆ≦－０．９４を満たす。
前記第９レンズＬ９の物体側面の中心曲率半径Ｒ１７と前記第９レンズＬ９の像側面の中心曲率半径Ｒ１８は、条件式１．０５≦(Ｒ１７＋Ｒ１８)／(Ｒ１７－Ｒ１８)≦３．５１を満たす。この条件式は、第９レンズの形状を規定するものである。条件式の範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差等の補正に有利になる。好ましくは、条件式１．６８≦(Ｒ１７＋Ｒ１８)／(Ｒ１７－Ｒ１８)≦２．８１を満たす。
前記第９レンズＬ９の軸上厚みｄ１７と前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式０．０３≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１２を満たす。条件式の範囲内では、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式０．０５≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１０を満たす。
本実施形態において、前記撮像光学レンズ１０の像高ＩＨと前記撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、条件式ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４２を満たす。これにより、極薄化を図ることに有利である。
本実施形態において、前記撮像光学レンズ１０の画角ＦＯＶは、８０°以上であり、広角化を図る。
本実施形態において、前記撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは、１．９６以下であり、大口径を図り、撮像光学レンズの結像性能に優れる。
上記条件式を満たす場合、撮像光学レンズ１０は、優れた光学性能を有しつつ、大口径、広角化及び極薄化の設計要求を満足することができる。この撮像光学レンズ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。
以下では、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、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は、光学長(第１レンズＬ１の物体側面から像面Ｓｉまでの軸上距離)であり、単位がｍｍである。
絞り値ＦＮＯとは、撮像光学レンズの有効焦点距離と入射瞳径との比を指す。
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。
Figure 0007077389000001
ここで、各符号の意味は、以下の通りであり、
Ｓ１ ：絞り
Ｒ ：光学面の中心における曲率半径
Ｒ１ ：第１レンズＬ１の物体側面の中心曲率半径
Ｒ２ ：第１レンズＬ１の像側面の中心曲率半径
Ｒ３ ：第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径
Ｒ４ ：第２レンズＬ２の像側面の中心曲率半径
Ｒ５ ：第３レンズＬ３の物体側面の中心曲率半径
Ｒ６ ：第３レンズＬ３の像側面の中心曲率半径
Ｒ７ ：第４レンズＬ４の物体側面の中心曲率半径
Ｒ８ ：第４レンズＬ４の像側面の中心曲率半径
Ｒ９ ：第５レンズＬ５の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１０：第５レンズＬ５の像側面の中心曲率半径
Ｒ１１ ：第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１２ ：第６レンズＬ６の像側面の中心曲率半径
Ｒ１３ ：第７レンズＬ７の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１４ ：第７レンズＬ７の像側面の中心曲率半径
Ｒ１５ ：第８レンズＬ８の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１６ ：第８レンズＬ８の像側面の中心曲率半径
Ｒ１７ ：第９レンズＬ９の物体側面の中心曲率半径
Ｒ１８ ：第９レンズＬ９の像側面の中心曲率半径
Ｒ１９ ：光学フィルタＧＦの物体側面の中心曲率半径
Ｒ２０ ：光学フィルタＧＦの像側面の中心曲率半径
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の像側面から第７レンズＬ７の物体側面までの軸上距離
ｄ１３ ：第７レンズＬ７の軸上厚み
ｄ１４ ：第７レンズＬ７の像側面から第８レンズＬ８の物体側面までの軸上距離
ｄ１５ ：第８レンズＬ８の軸上厚み
ｄ１６ ：第８レンズＬ８の像側面から第９レンズＬ９の物体側面までの軸上距離
ｄ１７ ：第９レンズＬ９の軸上厚み
ｄ１８ ：第９レンズＬ９の像側面から光学フィルタＧＦの物体側面までの軸上距離
ｄ１９ ：光学フィルタＧＦの軸上厚み
ｄ２０ ：光学フィルタＧＦの像側面から像面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。
Figure 0007077389000002
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=(ｘ２／Ｒ)／[１＋{１－(ｋ＋１)(ｘ２／Ｒ２)}１／２]
＋Ａ４ｘ４＋Ａ６ｘ６＋Ａ８ｘ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ａ１２ｘ１２＋Ａ１４ｘ１４＋Ａ１６ｘ１６＋Ａ１８ｘ１８＋Ａ２０ｘ２０ （２９）
ただし、ｘは、非球面曲線における点と光軸との垂直距離であり、ｙは、非球面深度(非球面における光軸からｘ離れる点と、非球面光軸上の頂点に接する接平面との両者間の垂直距離)である。
各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(２９)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（２９）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し、Ｐ７Ｒ１、Ｐ７Ｒ２は、それぞれ第７レンズＬ７の物体側面と像側面を示し、Ｐ８Ｒ１、Ｐ８Ｒ２は、それぞれ第８レンズＬ８の物体側面と像側面を示し、Ｐ９Ｒ１、Ｐ９Ｒ２は、それぞれ第９レンズＬ９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。
Figure 0007077389000003
Figure 0007077389000004
図２、図３は、それぞれ波長６５６ｎｍ、５８７ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍ及び４３６ｎｍ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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
後の表１３は、各実施例１、２、３における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、各条件式を満たす。
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は、３．２４５ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、６．０００ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８５．８０°である。前記撮像光学レンズ１０は、大口径、広角化及び極薄化の設計要求を満たし、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。以下に相違点のみを示す。
図５は、本発明の第２実施形態の撮像光学レンズ２０を示す。本実施形態において、第２レンズＬ２の像側面は、近軸において凸面であり、第４レンズＬ４の物体側面は、近軸において凹面である。
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の設計データを示す。
Figure 0007077389000005
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。
Figure 0007077389000006
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計データを示す。
Figure 0007077389000007
Figure 0007077389000008
図６、図７は、それぞれ波長６５６ｎｍ、５８７ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍおよび４３６ｎｍ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模式図である。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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
表１３に示すように、第２実施形態は各条件式を満たす。
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は、３．４１８ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、６．０００ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８０．００°である。前記撮像光学レンズ２０は、大口径、広角化及び極薄化の設計要求を満たし、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。以下に相違点のみを示す。
図９は、本発明の第３実施形態の撮像光学レンズ３０を示す。本実施形態において、第４レンズＬ４の物体側面は、近軸において凹面である。
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の設計データを示す。
Figure 0007077389000009
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。
Figure 0007077389000010
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の設計データを示す。
Figure 0007077389000011
Figure 0007077389000012
図１０、図１１は、それぞれ波長６５６ｎｍ、５８７ｎｍ、５４６ｎｍ、４８６ｎｍおよび４３６ｎｍ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５４６ｎｍ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。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、タンジェンシャル方向の像面湾曲である。
以下、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レンズ３０は、上記条件式を満たす。
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は、３．３６２ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、６．０００ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、８３．２０°である。前記撮像光学レンズ３０は、大口径、広角化及び極薄化の設計要求を満たし、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。
Figure 0007077389000013
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 (11)

  1. 撮像光学レンズであって、
    前記撮像光学レンズは、合計で９枚のレンズから構成され、前記９枚のレンズは、物体側から像側へ順に、正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、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、負の屈折力を有する第５レンズ、負の屈折力を有する第６レンズ、正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４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第４レンズの像側面から前記第５レンズの物体側面までの軸上距離をｄ８としたときに、以下の条件式（１）～（２）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
    ３．５０≦ｆ１／ｆ≦６．５０ （１）
    ２．００≦ｄ７／ｄ８≦１０．００ （２）
  2. 前記第６レンズの焦点距離をｆ６としたときに、以下の条件式（３）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。
    －８．００≦ｆ６／ｆ≦－４．００ （３）
  3. 前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（４）～（５）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。
    －７２．６４≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－５．３５ （４）
    ０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０９ （５）
  4. 前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（６）～（８）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。
    ０．３８≦ｆ２／ｆ≦３．８９ （６）
    －５．５１≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦－０．５１ （７）
    ０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１１ （８）
  5. 前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の中心曲率半径をＲ６、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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（９）～（１１）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。
    －９５．８８≦ｆ３／ｆ≦－０．９０ （９）
    １．５４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦６３．８４ （１０）
    ０．０１≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０５ （１１）
  6. 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中心曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の中心曲率半径をＲ８、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（１２）～（１４）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。
    ０．６７≦ｆ４／ｆ≦２．８２ （１２）
    ０．４６≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦２．３４ （１３）
    ０．０５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１６ （１４）
  7. 前記第５レンズの焦点距離をｆ５、前記第５レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側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長をＴＴＬ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に記載の撮像光学レンズ。
    －４．８４≦ｆ５／ｆ≦－１．１６ （１５）
    －１０．３６≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦－１．２３ （１６）
    ０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１０ （１７）
  8. 前記第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１１、前記第６レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（１８）～（１９）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。
    －１５．２３≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１－Ｒ１２)≦－２．５３ （１８）
    ０．０１≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．０５ （１９）
  9. 前記第７レンズの焦点距離をｆ７、前記第７レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１３、前記第７レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２０）～（２２）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。
    １．２１≦ｆ７／ｆ≦３．９０ （２０）
    －６．５８≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３－Ｒ１４)≦－１．７１ （２１）
    ０．０３≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１９ （２２）
  10. 前記第８レンズの焦点距離をｆ８、前記第８レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１５、前記第８レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２３）～（２５）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。
    ４．４１≦ｆ８／ｆ≦５２．７６ （２３）
    －２８０．０３≦(Ｒ１５＋Ｒ１６)／(Ｒ１５－Ｒ１６)≦１４７．６４ （２４）
    ０．０３≦ｄ１５／ＴＴＬ≦０．１３ （２５）
  11. 前記第９レンズの焦点距離をｆ９、前記第９レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１７、前記第９レンズの像側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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２６）～（２８）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。
    －２．４０≦ｆ９／ｆ≦－０．７５ （２６）
    １．０５≦(Ｒ１７＋Ｒ１８)／(Ｒ１７－Ｒ１８)≦３．５１ （２７）
    ０．０３≦ｄ１７／ＴＴＬ≦０．１２ （２８）
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