JP7082180B2 - 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。
撮像技術の発展につれ、撮像光学レンズは、様々な電子製品、例えば、スマートフォン、デジタルカメラ等に広く応用されてきている。所持の利便性のために、電子製品の軽量化・薄型化は、ますます人々に求められている。そのため、良好な結像品質を有する小型化の撮像光学レンズは、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枚式又は４枚式のレンズ構成を用いることが多い。しかし、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、５枚式のレンズ構成が徐々にレンズの設計に現れている。よく見られる５枚式のレンズは、比較的に良好な光学性能を有するが、その屈折力、レンズ間隔及びレンズ形状の設置に依然として不合理性がある程度存在するため、レンズ構造は、良好な光学性能を有しつつ、大口径、広角化、極薄化の設計要求を満たすことができない。
したがって、良好な光学性能を有しつつ、大口径、広角化、薄型化の設計要求を満たす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に存在する大口径、広角化及び極薄化が不十分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。
本発明は、以下の解決手段を講じる。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５枚のレンズを備え、前記５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、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、
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４レンズの焦点距離をｆ４、前記第２レンズの物体側面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の曲率半径をＲ４、前記第５レンズの物体側面の曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側面の曲率半径をＲ１０、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第５レンズの軸上厚みをｄ９としたときに、以下の条件式（１）～（５）を満たす。
１．８０≦ｆ１／ｆ≦３．５０ （１）
１．２５≦ｄ７／ｄ９≦１．８０ （２）
０．４０≦ｆ４／ｆ≦０．９０ （３）
３．５０≦Ｒ９／Ｒ１０≦７．５０ （４）
１．００≦Ｒ３／Ｒ４≦２．００ （５）
好ましくは、前記第１レンズの像側面から前記第２レンズの物体側面までの軸上距離をｄ２、前記第２レンズの像側面から前記第３レンズの物体側面までの軸上距離をｄ４としたときに、以下の条件式（６）を満たす。
１．８０≦ｄ２／ｄ４≦３．００ （６）
好ましくは、前記第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側面の曲率半径を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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（７）～（８）を満たす。
－３．６１≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．３６ （７）
０．０５≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１６ （８）
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（９）～（１１）を満たす。
０．７７≦ｆ２／ｆ≦４８．４２ （９）
１．５２≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦３３．１９ （１０）
０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１１ （１１）
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曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の曲率半径を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（１２）～（１４）を満たす。
－１５．１９≦ｆ３／ｆ≦５７．８４ （１２）
－１２．２５≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦１７９．５０ （１３）
０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１ （１４）
好ましくは、前記第４レンズの物体側面の曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の曲率半径を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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（１５）～（１６）を満たす。
１．１５≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦６．４８ （１５）
０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．３１ （１６）
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（１７）～（１９）を満たす。
－２．２１≦ｆ５／ｆ≦－０．３２ （１７）
０．６６≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２．６５ （１８）
０．０６≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２２ （１９）
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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２０）を満たす。
ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４５ （２０）
好ましくは、前記撮像光学レンズの画角をＦＯＶとしたときに、以下の条件式（２１）を満たす。
ＦＯＶ≧１０４．００° （２１）
好ましくは、前記撮像光学レンズの絞り値をＦＮＯとしたときに、以下の条件式（２２）を満たす
ＦＮＯ≦２．４６ （２２）
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、良好な光学性能の大きな絞りを有しつつ、広角化および極薄化の設計要求を満たし、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が明瞭に説明されるように、以下では、実施形態の記述に必要な図面を簡単に紹介する。明らかに、下記の図面が単に本発明の幾つかの実施形態に係り、当業者にとって、進歩性に値する労働をせずにこれらの図面から他の図面を取得可能である。
第１実施形態に係る撮像光学レンズの構成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。 第２実施形態に係る撮像光学レンズの構成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。 第３実施形態に係る撮像光学レンズの構成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及び歪曲収差を示す模式図である。 第４実施形態に係る撮像光学レンズの構成を示す模式図である。 図１３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１３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１３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。
以下では、図面及び実施形態を組み合わせて本発明を更に説明する。
本発明の目的、解決手段およびメリットがより明瞭になるように、以下では、図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳細に説明する。本発明の各実施形態において本発明をより良好に理解するために多くの技術的詳細を述べることは、当業者に理解され得る。しかし、これらの技術的詳細および以下の各実施形態に基づく様々な変更および修正がなくても、本発明が保護請求する技術案も実現できる。
（第１実施形態）
図１～４を参照し、本発明は、第１実施形態の撮像光学レンズ１０を提供する。図１では、左側が物体側であり、右側が像側である。前記撮像光学レンズ１０は、合計で５枚のレンズを備え、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から構成される。第５レンズＬ５と像面Ｓｉとの間にガラス平板ＧＦが設けられている。ガラス平板ＧＦは、ガラスカバープレートであってもよく、光学フィルタであってもよい。
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、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、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４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、第２レンズＬ２の物体側面の曲率半径をＲ３、第２レンズＬ２の像側面の曲率半径をＲ４、第５レンズＬ５の物体側面の曲率半径をＲ９、第５レンズＬ５の像側面の曲率半径をＲ１０、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９として定義すると、以下の条件式（１）～(５）を満たす。
１．８０≦ｆ１／ｆ≦３．５０ （１）
１．２５≦ｄ７／ｄ９≦１．８０ （２）
０．４０≦ｆ４／ｆ≦０．９０ （３）
３．５０≦Ｒ９／Ｒ１０≦７．５０ (４）
１．００≦Ｒ３／Ｒ４≦２．００ (５）
ただし、条件式（１）は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆとの比を規定するものである。条件式（１）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１．８３≦ｆ１／ｆ≦３．４８を満たす。
条件式（２）は、第４レンズＬ４の軸上厚みｄ７と第５レンズＬ５の軸上厚みｄ９との比を規定するものである。条件式（２）の範囲内では、システムの像面湾曲の補正に有利であり、結像品質を向上させる。
条件式（３）は、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４と撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆとの比を規定するものである。条件式（３）の範囲内では、結像品質を向上させることができる。
条件式（４）は、第５レンズＬ５の形状を規定するものである。条件式（４）の範囲内では、レンズ加工に有利である。
条件式（５）は、第２レンズＬ２の形状を規定するものである。条件式（５）の範囲内では、光線がレンズを通ったときの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。
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をｄ２、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をｄ４として定義すると、条件式１．８０≦ｄ２／ｄ４≦３．００を満たす。当該条件式の範囲内では、レンズの感度を効果的に低減可能であり、レンズの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。
第１レンズＬ１の物体側面の曲率半径Ｒ１と第１レンズＬ１の像側面の曲率半径Ｒ２は、条件式－３．６１≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．３６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－２．２５≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．４６を満たす。
第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１、撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬとして定義すると、条件式０．０５≦ｄ１／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０．０７≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１３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凹面であり、像側面が近軸において凸面である。
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として定義すると、条件式０．７７≦ｆ２／ｆ≦４８．４２を満たす。第２レンズＬ２の正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１．２３≦ｆ２／ｆ≦３８．７４を満たす。
第２レンズＬ２の物体側面の曲率半径Ｒ３と第２レンズＬ２の像側面の曲率半径Ｒ４は、条件式１．５２≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦３３．１９を満たす。当該条件式は、第２レンズＬ２の形状を規定するものである。この範囲内では、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２．４３≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦２６．５５を満たす。
撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬ、第２レンズＬ２の軸上厚みをｄ３として定義すると、条件式０．０３≦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０．０５≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０９を満たす。
本実施形態において、第３レンズＬ３は、その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。
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として定義すると、条件式－１５．１９≦ｆ３／ｆ≦５７．８４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－９．４９≦ｆ３／ｆ≦４６．２７を満たす。
第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径をＲ５、第３レンズＬ３の像側面の曲率半径をＲ６として定義すると、条件式－１２．２５≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦１７９．５０を満たす。当該条件式は、第３レンズＬ３の形状を効果的に制御するものである。これにより、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発生を回避することができる。好ましくは、条件式－７．６６≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦１４３．６０を満たす。
撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬ、第３レンズＬ３の軸上厚みをｄ５として定義すると、条件式０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１を満たす。この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０．０６≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０９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凹面であり、像側面が近軸において凸面である。
第４レンズＬ４の物体側面の曲率半径をＲ７、第４レンズＬ４の像側面の曲率半径をＲ８として定義すると、条件式１．１５≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦６．４８を満たす。当該条件式は、第４レンズＬ４の形状を規定するものである。この範囲内では、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１．８４≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦５．１９を満たす。
撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬ、第４レンズＬ４の軸上厚みをｄ７として定義すると、条件式０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．３１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０．１５≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．２５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凸面であり、像側面が近軸において凹面である。
撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆと第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５は、条件式－２．２１≦ｆ５／ｆ≦－０．３２を満たす。第５レンズＬ５に対する限定により、効果的に撮像レンズ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－１．３８≦ｆ５／ｆ≦－０．４０を満たす。
第５レンズＬ５の物体側面の曲率半径をＲ９、第５レンズＬ５の像側面の曲率半径をＲ１０として定義すると、条件式０．６６≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２．６５を満たす。当該条件式は、第５レンズＬ５の形状を規定するものである。この範囲内では、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１．０５≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２．１２を満たす。
撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬ、第５レンズＬ５の軸上厚みをｄ９として定義すると、条件式０．０６≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２２を満たす。この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０．０９≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１７を満たす。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０全体の像高ＩＨは、条件式ＴＴＬ／ＩＨ≦１．４５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、撮像光学レンズ１０全体の絞り値ＦＮＯは、条件式ＦＮＯ≦２．４６を満たす。これにより、大口径を図る。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０の画角ＦＯＶは、１０４．００°以上である。これにより、広角化を図る。
本実施形態において、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離ｆ、及び、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離ｆ１２は、条件式０．４６≦ｆ１２／ｆ≦４．８１を満たす。この条件式の範囲内では、撮像光学レンズ１０の収差及び歪みを解消可能でありながら、撮像光学レンズ１０のバックフォーカスも抑圧し、映像レンズ系の小型化を維持することができる。好ましくは、条件式０．７３≦ｆ１２／ｆ≦３．８５を満たす。
また、本実施形態に係る撮像光学レンズ１０では、各レンズの表面は、非球面として設定されてもよい。非球面から球面以外的形状を容易に製造可能であり、多くの制御変数を取得して収差を解消し、更にレンズの使用数を削減可能であるため、撮像光学レンズ１０の全長を効果的に減少することができる。本実施形態において、各レンズの物体側面及び像側面は、何れも非球面である。
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が上述した構造とパラメータ関係を有するため、撮像光学レンズ１０は、各レンズ的屈折力、間隔及び形状を合理的に配分可能であり、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、良好な光学結像性能を有しつつ、大口径、広角化、極薄化の設計要求を満たすことができる。
以下では、実施例を用いて本発明の撮像光学レンズ１０を説明する。各実施例に記載された符号は、以下に示される。焦点距離、軸上距離、曲率半径、軸上厚み、変曲点位置、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ものである。
また、高品質の結像需要が満足されるように、各レンズの物体側面及び像側面のうちの少なくとも一方には、変曲点および／または停留点が更に設けられてもよい。具体的な実施可能技術案は、以下のようになる。
図１に示す撮像光学レンズ１０の設計データは、以下のようになる。
表１は、本発明の第１実施形態において撮像光学レンズ１０を構成する第１レンズＬ１～第５レンズＬ５の物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径Ｒ、各レンズの軸上厚み、隣接する２つのレンズ間的距離ｄ、屈折率ｎｄ及びアッベ数ｖｄを示す。説明すべきことは、本実施形態において、Ｒとｄの単位が何れもミリメートル（ｍｍ）である。
Figure 0007082180000001
上の表において、各符号の意味は、以下のようになる。
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の物体側面の曲率半径
Ｒ２：第１レンズＬ１の像側面の曲率半径
Ｒ３：第２レンズＬ２の物体側面の曲率半径
Ｒ４：第２レンズＬ２の像側面の曲率半径
Ｒ５：第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径
Ｒ６：第３レンズＬ３の像側面の曲率半径
Ｒ７：第４レンズＬ４の物体側面の曲率半径
Ｒ８：第４レンズＬ４の像側面の曲率半径
Ｒ９：第５レンズＬ５の物体側面の曲率半径
Ｒ１０：第５レンズＬ５の像側面の曲率半径
Ｒ１１:ガラス平板ＧＦの物体側面の曲率半径
Ｒ１２:ガラス平板ＧＦの像側面の曲率半径
ｄ：レンズの軸上厚み、または、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：ガラス平板ＧＦの軸上厚み
ｄ１２：ガラス平板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
ｎｄｇ : ガラス平板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：ガラス平板ＧＦのアッベ数
表２は、本発明の第１実施形態の撮像光学レンズ１０における各レンズの非球面データを示す。
Figure 0007082180000002
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 （２３）
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離れた点と、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、説明の便宜上、上記条件式(２３)に示す非球面を採用する。しかし、本発明は、当該条件式(２３)に示す非球面多項式の形態に限定されるものではない。
表３、表４は、本発明の実施例の撮像光学レンズ１０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。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 0007082180000003
Figure 0007082180000004
後の表１７は、第１、２、３、４実施形態における各種のパラメータ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１７に示すように、第１実施形態は、各条件式を満たす。
図２、図３は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ及び４３５ｎｍの光が撮像光学レンズ１０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および歪曲収差を示す模式図である。図４の像面湾曲Ｓがサジタル方向の像面湾曲であり、Ｔがタンジェンシャル方向の像面湾曲である。
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は、０．７９５ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、２．２８５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、１０４．４０°である。これにより、前記撮像光学レンズ１０は、大口径、広角化、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つつ、優れた光学特性を有する。
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態における撮像光学レンズ２０の構造模式図である。第２実施形態は、第１実施形態と基本的に同様であり、以下の表における符号の意味も第１実施形態と同じである。そのため、ここで、同じ部分について繰り返し説明せず、以下に相違点のみを挙げる。
本実施形態において、第１レンズＬ１は、像側面が近軸において凸面である。
本実施形態において、第３レンズＬ３は、負の屈折力を有する。
表５、表６は、本発明の第２実施形態の撮像光学レンズ２０の設計データを示す。
Figure 0007082180000005
表６は、本発明の第２実施形態の撮像光学レンズ２０における各レンズの非球面データを示す。
Figure 0007082180000006
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および停留点の設計データを示す。
Figure 0007082180000007
Figure 0007082180000008
また、後の表１７は、第２実施形態における各種のパラメータ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。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズは、上記条件式を満たす。
図６、図７は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ及び４３５ｎｍの光が撮像光学レンズ２０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および歪曲収差を示す模式図である。図８の像面湾曲Ｓがサジタル方向の像面湾曲であり、Ｔがタンジェンシャル方向の像面湾曲である。
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は、０．７９６ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、２．２８５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、１０４．２０°である。これにより、前記撮像光学レンズ２０は、大口径、広角化、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つつ、優れた光学特性を有する。
（第３実施形態）
図９は、第３実施形態における撮像光学レンズ３０の構造模式図である。第３実施形態は、第１実施形態と基本的に同様であり、以下の表における符号の意味も第１実施形態と同じである。そのため、ここで、同じ部分について繰り返し説明せず、以下に相違点のみを挙げる。
本実施形態において、第３レンズＬ３は、負の屈折力を有する。
表９、表１０は、本発明の第３実施形態の撮像光学レンズ３０の設計データを示す。
Figure 0007082180000009
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 0007082180000010
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および停留点の設計データを示す。
Figure 0007082180000011
Figure 0007082180000012
また、後の表１７は、第３実施形態における各種のパラメータ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。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズは、上記条件式を満たす。
図１０、図１１は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ及び４３５ｎｍの光が撮像光学レンズ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５５５ｎｍの光が撮像光学レンズ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がサジタル方向の像面湾曲であり、Ｔがタンジェンシャル方向の像面湾曲である。
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は、０．７９２ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、２．２８５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、１０４．４０°である。これにより、前記撮像光学レンズ３０は、大口径、広角化、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つつ、優れた光学特性を有する。
（第４実施形態）
図１３は、第４実施形態における撮像光学レンズ４０の構造模式図である。第４実施形態は、第１実施形態と基本的に同様である。
表１３は、本発明の第４実施形態の撮像光学レンズ４０の設計データを示す。
Figure 0007082180000013
表１４は、本発明の第４実施形態の撮像光学レンズ４０における各レンズの非球面データを示す。
Figure 0007082180000014
表１５、表１６は、撮像光学レンズ４０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 0007082180000015
Figure 0007082180000016
また、後の表１７は、第４実施形態における各種のパラメータ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。明らかに、本実施形態の撮像光学レンズは、上記条件式を満たす。
図１４、図１５は、それぞれ波長６５０ｎｍ、６１０ｎｍ、５５５ｎｍ、５１０ｎｍ、４７０ｎｍ及び４３５ｎｍの光が撮像光学レンズ４０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１６は、波長５５５ｎｍの光が撮像光学レンズ４０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１６の像面湾曲Ｓがサジタル方向の像面湾曲であり、Ｔがタンジェンシャル方向の像面湾曲である。
本実施形態において、前記撮像光学レンズ４０の入射瞳径ＥＮＰＤは、０．８０２ｍｍであり、全視野の像高ＩＨは、２．２８５ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶは、１０４．２０°である。これにより、前記撮像光学レンズ４０は、大口径、広角化、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つつ、優れた光学特性を有する。
下の表１７は、上記条件式に応じて第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態において条件式に対応する値、及び、他の関連するパラメータの値を示している。
Figure 0007082180000017
上述したのは、単に本発明の実施形態に過ぎない。なお、当業者であれば、本発明の要旨から逸脱しない限り、改良もなすことができるが、これらの改良は、何れも本発明の保護範囲に含まれる。

Claims (10)

  1. 撮像光学レンズであって、
    前記撮像光学レンズは、合計５枚のレンズで構成され、前記５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、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、
    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４レンズの焦点距離をｆ４、前記第２レンズの物体側面の曲率半径をＲ３、前記第２レンズの像側面の曲率半径をＲ４、前記第５レンズの物体側面の曲率半径をＲ９、前記第５レンズの像側面の曲率半径をＲ１０、前記第４レンズの軸上厚みをｄ７、前記第５レンズの軸上厚みをｄ９としたときに、以下の条件式（１）～（５）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
    １．８０≦ｆ１／ｆ≦３．５０ （１）
    １．２５≦ｄ７／ｄ９≦１．８０ （２）
    ０．４０≦ｆ４／ｆ≦０．９０ （３）
    ３．５０≦Ｒ９／Ｒ１０≦７．５０ （４）
    １．００≦Ｒ３／Ｒ４≦２．００ （５）
  2. 前記第１レンズの像側面から前記第２レンズの物体側面までの軸上距離をｄ２、前記第２レンズの像側面から前記第３レンズの物体側面までの軸上距離をｄ４としたときに、以下の条件式（６）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。
    １．８０≦ｄ２／ｄ４≦３．００ （６）
  3. 前記第１レンズの物体側面の曲率半径をＲ１、前記第１レンズの像側面の曲率半径を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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（７）～（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。
    －３．６１≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１－Ｒ２)≦－０．３６ （７）
    ０．０５≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１６ （８）
  4. 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。
    ０．７７≦ｆ２／ｆ≦４８．４２ （９）
    １．５２≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３－Ｒ４)≦３３．１９ （１０）
    ０．０３≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．１１ （１１）
  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曲率半径をＲ５、前記第３レンズの像側面の曲率半径を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（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。
    －１５．１９≦ｆ３／ｆ≦５７．８４ （１２）
    －１２．２５≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５－Ｒ６)≦１７９．５０ （１３）
    ０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１１ （１４）
  6. 前記第４レンズの物体側面の曲率半径をＲ７、前記第４レンズの像側面の曲率半径を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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（１５）～（１６）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。
    １．１５≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７－Ｒ８)≦６．４８ （１５）
    ０．０９≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．３１ （１６）
  7. 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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（１７）～（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。
    －２．２１≦ｆ５／ｆ≦－０．３２ （１７）
    ０．６６≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９－Ｒ１０)≦２．６５ （１８）
    ０．０６≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．２２ （１９）
  8. 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長をＴＴＬとしたときに、以下の条件式（２０）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≦１．４５ （２０）
  9. 前記撮像光学レンズの画角をＦＯＶとしたときに、以下の条件式（２１）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≧１０４．００° （２１）
  10. 前記撮像光学レンズの絞り値をＦＮＯとしたときに、以下の条件式（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。
    ＦＮＯ≦２．４６ （２２）
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