JP2023147150A - 光学結像レンズ装置 - Google Patents

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徐淑娟
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Abstract

【課題】優れた結像品質の利点を有した光学結像レンズ装置を提供する。【解決手段】光学結像レンズ装置は、光軸に沿って物体から像側まで、第一レンズ群、アパーチャー及び第二レンズ群を順に含む。第一レンズ群は、負屈折力を有する第一レンズ及び正屈折力を有する第二レンズを含む。第二レンズ群は、正屈折力を有する第三レンズ、正屈折力を有する第四レンズ、負屈折力を有する第五レンズ及び正屈折力を有する第六レンズを含む。光学結像レンズ装置は、－０．７＜Ｆ／ｆ１＜－０．４５、０．１＜Ｆ／ｆｇ２＜０．９という条件が満たされており、ただし、Ｆが光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆｇ１が第一レンズ群の組み合わせ焦点距離であり、ｆｇ２が第二レンズ群の組み合わせ焦点距離である。そして、光学結像システムは、高い結像品質の利点を有する。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、光学結像システムの適用分野に関し、特に、低いディストーション及び優れた結像品質を有した光学結像レンズ装置に関する。
近年、撮影の機能を付けたポータブル電子製品が盛んになるにつれ、光学システムに対するニーズが日々高まっていく。一般的に、光学システムの感光素子は、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）と相補型金属酸化膜半導体素子（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｅｎｓｏｒ、ＣＭＯＳ Ｓｅｎｓｏｒ）との二つ以外がないと共に、半導体を製造する技術が精進していくにつれ、感光素子の画素寸法が小さくなり、光学システムが次第に高画素の分野に発展している。なお、無人航空機や自動運転車が生々発展していくにつれ、先進運転支援システム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ、ＡＤＡＳ）が極めて重要な役割を果たしており、各種のレンズ装置にセンサーを取り付けることにより環境の情報を集めて、運転者が安全に運転するように保証する。また、車用レンズ装置は、外部に適用される環境の温度変化に応じて、温度のニーズに対するレンズ装置の品質も高まるので、結像品質に対する要求も日々増えている。
優れた結像レンズ装置は、低いディストーション（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）と高い解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）などの利点を有したことが一般的である。しかも、実際の適用場面において、小さい寸法とコストについての問題も考えられるべきであることから、様々な制限条件があっても、優れた結像品質を有したレンズ装置を設計できるようにすることは、設計者にとっての難しい問題の一つである。
このことに鑑み、本発明は、優れた結像品質の利点を有した光学結像レンズ装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明が提供する光学結像レンズ装置は、光軸に沿って物体側から像側まで第一レンズ群、アパーチャー及び第二レンズ群を順に含む。当該第一レンズ群は、第一レンズ及び第二レンズを含む。当該第一レンズは、負屈折力を有し、当該第一レンズにおける物体側面が凸面であり、当該第一レンズにおける像側面が凹面である。当該第二レンズは、正屈折力を有し、当該第二レンズにおける物体側面が凹面であり、当該第二レンズにおける像側面が凸面であり、かつ、当該第二レンズにおける物体側面と像側面の少なくとも一つが非球面である。当該第二レンズ群は、第三レンズ、第四レンズ、第五レンズ及び第六レンズを含む。当該第三レンズは、正屈折力を有した両凸面レンズであり、当該第四レンズは、正屈折力を有した両凸面レンズであり、当該第五レンズは、負屈折力を有した両凹面レンズであり、当該第五レンズにおける物体側面と当該第四レンズにおける像側面とを粘着して、負屈折力を有した複合レンズを形成し、当該第六レンズは、正屈折力を有し、当該第六レンズにおける像側面が凸面であり、かつ、当該第六レンズにおける物体側面と像側面の少なくとも一つが非球面である。当該光学結像レンズ装置は、－０．５＜Ｆ／ｆｇ１＜－０．３、０．１＜Ｆ／ｆｇ２＜０．９という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆｇ１が当該第一レンズ群の組み合わせ焦点距離であり、ｆｇ２が当該第二レンズ群の組み合わせ焦点距離である。
本発明は、当該光学結像レンズ装置に六つのレンズを用いることにより、レンズ装置の色差を大幅に改良できると共に、収差の発生を抑制でき、しかも、当該光学結像レンズ装置における屈折力の配列と条件の特性により、優れた結像品質を実現できるという効果がある。
本発明の第一実施例に係る光学結像レンズ装置の構成の模式図である。 本発明の第一実施例に係る光学結像レンズ装置の縦方向の球面収差図である。 本発明の第一実施例に係る光学結像レンズ装置の横方向の球面収差図である。 本発明の第二実施例に係る光学結像レンズ装置の構成の模式図である。 本発明の第二実施例に係る光学結像レンズ装置の縦方向の球面収差図である。 本発明の第二実施例に係る光学結像レンズ装置の横方向の球面収差図である。 本発明の第三実施例に係る光学結像レンズ装置の構成の模式図である。 本発明の第三実施例に係る光学結像レンズ装置の縦方向の球面収差図である。 本発明の第三実施例に係る光学結像レンズ装置の横方向の球面収差図である。
本発明をより明確に説明するためには、好ましい実施例を例に挙げて、図面を参照しながら、以下に説明する。図１Ａを参照すると、本発明の第一実施例に係る光学結像レンズ装置１００は、光軸Ｚに沿って物体側から像側まで順に、第一レンズ群Ｇ１、アパーチャーＳＴ及び第二レンズ群Ｇ２を含む。第一実施例では、当該第一レンズ群Ｇ１が、当該物体側から当該像側まで当該光軸Ｚに沿って並んだ第一レンズＬ１及び第二レンズＬ２を含み、当該第二レンズ群Ｇ２が当該物体側から当該像側まで当該光軸Ｚに沿って並んだ第三レンズＬ３、第四レンズＬ４、第五レンズＬ５及び第六レンズＬ６を含む。
当該第一レンズＬ１は、負屈折力を有した凹凸レンズであり、ただし、当該第一レンズＬ１における物体側面Ｓ１は、当該物体側に円弧状に凸となる凸面であり、当該第一レンズＬ１における像側面Ｓ２が凹面である。第一実施例では、当該第一レンズＬ１は、当該像側に向かう面部分が円弧状に窪んで当該像側面Ｓ２を形成し、当該光軸Ｚが当該物体側面Ｓ１と当該像側面Ｓ２を通過する。
当該第二レンズＬ２は、正屈折力を有した凹凸レンズである。ただし、当該第二レンズＬ２は、物体側面Ｓ３が当該物体側に円弧状に窪んだ凹面であり、像側面Ｓ４は、当該像側に円弧状に凸となる凸面であり、しかも、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４の少なくとも一つが非球面である。第一実施例では、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４が共に非球面である。
当該第三レンズＬ３は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第三レンズＬ３における物体側面Ｓ５及び像側面Ｓ６が共に凸面である。
当該第四レンズＬ４は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第四レンズＬ４における物体側面Ｓ７及び像側面Ｓ８が共に凸面である。
当該第五レンズＬ５は、負屈折力を有した両凹面レンズであり、つまり、当該第五レンズＬ５における物体側面Ｓ９及び像側面Ｓ１０が共に凹面である。第一実施例では、当該第五レンズＬ５の物体側面Ｓ９には、当該第四レンズＬ４の像側面Ｓ８が対応的に粘着され、当該第四レンズＬ４の像側面Ｓ８と当該第五レンズＬ５の物体側面Ｓ９とが同一の平面を形成すると共に、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５を結合して負屈折力を有した複合レンズを形成する。
当該第六レンズＬ６は、正屈折力を有した凹凸レンズであり、ただし、当該第六レンズＬ６の物体側面Ｓ１１が当該物体側に少々凸となる凸面であり、当該第六レンズＬ６の像側面Ｓ１２が当該像側に円弧状に窪んだ凹面であり、しかも、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２の少なくとも一つが非球面である。第一実施例では、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２が共に非球面である。
なお、当該光学結像レンズ装置１００は、赤外線フィルターＬ７及び保護ガラスＬ８をさらに含む。当該赤外線フィルターＬ７は、当該第六レンズＬ６における像側面Ｓ１２の一方側に位置しており、当該第一レンズ群Ｇ１と当該第二レンズ群Ｇ２を通過した映像の光から余計な赤外線をフィルタリングするためのものである。当該保護ガラスＬ８は、当該赤外線フィルターＬ７における一方側に設置されると共に、当該赤外線フィルターＬ７と結像面Ｉｍとの間に位置しており、当該赤外線フィルターＬ７を保護するためのものである。
本発明による光学結像レンズ装置１００に良い光学性能及び高い結像品質を維持させるために、当該光学結像レンズ装置１００は、
（１）－０．５＜Ｆ／ｆｇ１＜－０．３
（２）－０．７＜Ｆ／ｆ１＜－０．４５、０．０１＜Ｆ／ｆ２＜０．１５
（３）０．１＜Ｆ／ｆｇ２＜０．９
（４）０．３＜Ｆ／ｆ３＜０．６、０．０１＜Ｆ／ｆ４＜０．３、－０．６＜Ｆ／ｆ５＜－０．１、０．０３＜ Ｆ／ｆ６＜０．５
（５）－０．１＜Ｆ／ｆ４５＜－０．００５という条件が満たされている。
ただし、Ｆは、当該光学結像レンズ装置１００の焦点距離であり、ｆ１は当該第一レンズＬ１の焦点距離であり、ｆ２は、当該第二レンズＬ２の焦点距離であり、ｆ３は、当該第三レンズＬ３の焦点距離であり、ｆ４は、当該第四レンズＬ４の焦点距離であり、ｆ５は、当該第五レンズＬ５の焦点距離であり、ｆ６は、当該第六レンズＬ６の焦点距離であり、ｆ４５は、当該第四レンズＬ４と第五レンズＬ５を粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離であり、ｆｇ１は、当該第一レンズ群Ｇ１の組み合わせ焦点距離であり、ｆｇ２は、当該第二レンズ群Ｇ２の組み合わせ焦点距離である。
ただし、下表一においては、本発明の第一実施例による光学結像レンズ装置１００のデータに、光学結像レンズ装置１００の焦点距離Ｆ（又は、有効な焦点距離とも呼ばれる）、アパーチャー値Ｆｎｏ、視野角ＦＯＶ、各レンズの曲率半径Ｒ、光軸Ｚにおける各表面から次の表面までの距離、各レンズの屈折率Ｎｄ、分散、各レンズの焦点距離、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５の接着焦点距離が含まれる。ただし、焦点距離、曲率半径と距離は、それらの単位がｍｍである。以降に挙げるデータの情報は、本発明を限定するものではなく、当業者であればだれも、本発明を参照すると、パラメータや設定を適正に変更することが可能であり、それらが本発明の範囲に含まれる。
上記の表一から分かるように、第一実施例による光学結像レンズ装置１００は、焦点距離Ｆ＝３．７ｍｍ、アパーチャー値Ｆｎｏ＝１．６９、視野角ＦＯＶ＝９３．２度となり、ただし、当該第一レンズＬ１の焦点距離ｆ１＝－６．９０７ｍｍ、当該第二レンズＬ２の焦点距離ｆ２＝８２．０２９ｍｍ、当該第三レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝６．６２８ｍｍ、当該第四レンズＬ４の焦点距離ｆ４＝１４．７７７ｍｍ、当該第五レンズＬ５の焦点距離ｆ５＝－９．１９９ｍｍ、当該第六レンズＬ６の焦点距離ｆ６＝１０４．６３ｍｍ、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５を粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離ｆ４５＝－５６４．６３９ｍｍ、当該第一レンズ群Ｇ１の組み合わせ焦点距離ｆｇ１＝－８．８１、当該第二レンズ群Ｇ２の組み合わせ焦点距離ｆｇ２＝５．０２ｍｍとなる。
また、上記の詳しいパラメータによると、前記の条件式は、第一実施例において、詳しい数値が以下の通りである。
（１）Ｆ／ｆｇ１＝－０．４２
（２）Ｆ／ｆ１＝－０．５４、Ｆ／ｆ２＝０．０５
（３）Ｆ／ｆｇ２＝０．７４
（４）Ｆ／ｆ３＝０．５６、Ｆ／ｆ４＝０．２５、Ｆ／ｆ５＝－０．４、Ｆ／ｆ６＝０．０４
（５）Ｆ／ｆ４５＝－０．００７。
上記の表一のデータによると、当該第一レンズ群Ｇ１と当該第二レンズ群Ｇ２が、前記当該光学結像レンズ装置１００に設定された第（１）～（５）の条件を満たしているということが分かる。
なお、第一実施例による光学結像レンズ装置１００には、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４、及び、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２について、非球面の表面の輪郭の形状Ｚを以下の式により取得することができる。
ただし、
Ｚは、非球面の表面の輪郭形状であり、
ｃは、曲率半径の逆数であり、
ｈは、表面における軸外れ高さの半分であり、
ｋは、円錐の係数であり、
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６は、表面における軸外れ高さの半分ｈについての各係数の次数である。
本発明の第一実施例による光学結像レンズ装置１００には、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４、及び、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２について、円錐の係数ｋ及びＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６の各係数の次数を下表二に示す。
以下、光学シミュレーションのデータに基づいて、当該光学結像レンズ装置１００の結像品質を検証する。図１Ｂは、本発明の第一実施例に係る縦方向の球面収差図であり、図１Ｃは、本発明の第一実施例に係る横方向の球面収差図である。図１Ｂと１Ｃの結果に基づいて、本実施例に係る光学結像レンズ装置１００について上記の設計によって、結像品質を効果的に高めることが検証できる。
図２Ａを参照すると、本発明の第二実施例による光学結像レンズ装置２００は、光軸Ｚに沿って物体側から像側まで順に第一レンズ群Ｇ１、アパーチャーＳＴ及び第二レンズ群Ｇ２を含む。第二実施例では、当該第一レンズ群Ｇ１は、当該物体側から当該像側まで当該光軸Ｚに沿って並んだ第一レンズＬ１及び第二レンズＬ２を含み、当該第二レンズ群Ｇ２は、当該物体側から当該像側まで当該光軸Ｚに沿って並んだ第三レンズＬ３、第四レンズＬ４、第五レンズＬ５及び第六レンズＬ６を含む。
当該第一レンズＬ１は、負屈折力を有した凹凸レンズであり、ただし、当該第一レンズＬ１における物体側面Ｓ１が当該物体側に円弧状に凸となる凸面であり、当該第一レンズＬ１における像側面Ｓ２が凹面である。第二実施例では、当該第一レンズＬ１は、当該像側に向かう面部分が弧形に窪んで当該像側面Ｓ２を形成する。当該光軸Ｚは、当該物体側面Ｓ１と当該像側面Ｓ２を通過する。
当該第二レンズＬ２は、正屈折力を有した凹凸レンズであり、ただし、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３が当該物体側に円弧状に窪んだ凹面であり、当該第二レンズＬ２における像側面Ｓ４が当該像側に円弧状に凸となる凸面であり、しかも、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４の少なくとも一つが非球面である。第二実施例では、当該第二レンズＬ２における当該物体側に向かう面部分が円弧状に窪んで当該物体側面Ｓ３を形成し、当該光軸Ｚが当該物体側面Ｓ３と当該像側面Ｓ４を通過し、しかも、当該第二レンズＬ２における当該物体側面Ｓ３と当該像側面Ｓ４が共に非球面である。
当該第三レンズＬ３は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第三レンズＬ３における物体側面Ｓ５と像側面Ｓ６が共に凸面である。
当該第四レンズＬ４は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第四レンズＬ４における物体側面Ｓ７と像側面Ｓ８が共に凸面である。
当該第五レンズＬ５は、負屈折力を有した両凹面レンズであり、つまり、当該第五レンズＬ５における物体側面Ｓ９と像側面Ｓ１０が共に凹面である。第二実施例では、当該第五レンズＬ５における当該物体側に向かう面部分が円弧状に窪んで当該物体側面Ｓ９を形成し、当該光軸Ｚが当該物体側面Ｓ９と当該像側面Ｓ１０を通過し、しかも、当該第五レンズＬ５における物体側面Ｓ９に当該第四レンズＬ４の像側面Ｓ８が対応的に粘着され、当該第四レンズＬ４における像側面Ｓ８と当該第五レンズＬ５における物体側面Ｓ９が同一の平面を形成すると共に、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５を結合して、負屈折力を有した複合レンズを形成する。
当該第六レンズＬ６は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２が共に凸面であり、しかも、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２の少なくとも一つが非球面である。第二実施例では、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２が共に非球面である。
なお、当該光学結像レンズ装置２００は、赤外線フィルターＬ７及び保護ガラスＬ８をさらに含む。当該赤外線フィルターＬ７は、当該第六レンズＬ６における像側面Ｓ１２の一方側に位置しており、当該第一レンズ群Ｇ１と当該第二レンズ群Ｇ２を通過した映像光から余計な赤外線をフィルタリングするためのものである。当該保護ガラスＬ８は、当該赤外線フィルターＬ７の一方側に設置されると共に、当該赤外線フィルターＬ７と結像面Ｉｍとの間に位置しており、当該赤外線フィルターＬ７を保護するためのものである。
本発明による光学結像レンズ装置２００に良い光学性能及び高い結像品質を維持させるために、当該光学結像レンズ装置２００は、
（１）－０．５＜Ｆ／ｆｇ１＜－０．３
（２）－０．７＜Ｆ／ｆ１＜－０．４５、０．０１＜Ｆ／ｆ２＜０．１５
（３）０．１＜Ｆ／ｆｇ２＜０．９
（４）０．３＜Ｆ／ｆ３＜０．６、０．０１＜Ｆ／ｆ４＜０．３、－０．６＜Ｆ／ｆ５＜－０．１、０．０３＜ Ｆ／ｆ６＜０．５
（５）－０．１＜Ｆ／ｆ４５＜－０．００５という条件がさらに満たされている。
ただし、Ｆは、当該光学結像レンズ装置２００の焦点距離であり、ｆ１は、当該第一レンズＬ１の焦点距離であり、ｆ２は、当該第二レンズＬ２の焦点距離であり、ｆ３は、当該第三レンズＬ３の焦点距離であり、ｆ４は、当該第四レンズＬ４の焦点距離であり、ｆ５は、当該第五レンズＬ５の焦点距離であり、ｆ６は、当該第六レンズＬ６の焦点距離であり、ｆ４５は、当該第四レンズＬ４と第五レンズＬ５を粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離であり、ｆｇ１は、当該第一レンズ群Ｇ１の組み合わせ焦点距離であり、ｆｇ２は、当該第二レンズ群Ｇ２の組み合わせ焦点距離である。
下表三においては、本発明の第二実施例に係る光学結像レンズ装置２００のデータに、光学結像レンズ装置２００の焦点距離Ｆ（又は、有効な焦点距離とも呼ばれる）、アパーチャー値Ｆｎｏ、視野角ＦＯＶ、各レンズの曲率半径Ｒ、光軸Ｚにおける各表面から次の表面までの距離、各レンズの屈折率Ｎｄ、分散、各レンズの焦点距離、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５の接着焦点距離が含まれる。ただし、焦点距離、曲率半径と距離は、それらの単位がｍｍである。以降に挙げるデータの情報は、本発明を限定するものではなく、当業者であればだれも、本発明を参照すると、パラメータや設定を適正に変更することが可能であり、それらが本発明の範囲に含まれる。
上記の表三から分かるように、第二実施例による光学結像レンズ装置２００において、焦点距離Ｆ＝３ｍｍ、アパーチャー値Ｆｎｏ＝１．６８、視野角ＦＯＶ＝１２７．８度となり、ただし、当該第一レンズＬ１の焦点距離ｆ１＝－４．７６７ｍｍ、当該第二レンズＬ２の焦点距離ｆ２＝４３．３４ｍｍ、当該第三レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝７．１３ｍｍ、当該第四レンズＬ４の焦点距離ｆ４＝２３７．７５ｍｍ、当該第五レンズＬ５の焦点距離ｆ５＝－２１．８８２ｍｍ、当該第六レンズＬ６の焦点距離ｆ６＝１１．８２４ｍｍ、当該第四レンズＬ４と第五レンズＬ５を粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離ｆ４５＝－５６．２６２ｍｍ、当該第一レンズ群Ｇ１の組み合わせ焦点距離ｆｇ１＝－７．５ｍｍ、当該第二レンズ群Ｇ２の組み合わせ焦点距離ｆｇ２＝１５．３７ｍｍとなる。
また、上記の詳しいパラメータによると、前記の条件式は、第二実施例において、詳しい数値が以下の通りである。
（１）Ｆ／ｆｇ１＝－０．４
（２）Ｆ／ｆ１＝－０．６３、Ｆ／ｆ２＝０．０７
（３）Ｆ／ｆｇ２＝０．２
（４）Ｆ／ｆ３＝０．４２、Ｆ／ｆ４＝０．０１、Ｆ／ｆ５＝－０．１４、Ｆ／ｆ６＝０．２５
（５）Ｆ／ｆ４５＝－０．０５。
上記の表三のデータによると、当該第一レンズ群Ｇ１と当該第二レンズ群Ｇ２が、前記当該光学結像レンズ装置２００に設定された第（１）～（５）の条件を満たしているということが分かる。
なお、第二実施例による光学結像レンズ装置２００には、第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４、及び、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２について、非球面の表面の輪郭の形状Ｚを以下の式により取得することができる。
ただし、
Ｚは、非球面の表面の輪郭形状であり、
ｃは、曲率半径の逆数であり、
ｈは、表面における軸外れ高さの半分であり、
ｋは、円錐の係数であり、
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６は、表面における軸外れ高さの半分ｈについての各係数の次数である。
本発明の第二実施例による光学結像レンズ装置２００には、第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４、及び、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２について、円錐の係数ｋ及びＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６各係数の次数を下表四に示す。
以下、光学シミュレーションのデータに基づいて、当該光学結像レンズ装置２００の結像品質を検証する。図２Ｂは、本発明の第二実施例に係る縦方向の球面収差図であり、図２Ｃは、本発明の第二実施例に係る横方向の球面収差図である。図２Ｂと２Ｃの結果に基づいて、本実施例に係る光学結像レンズ装置２００について上記の設計によって、結像品質を効果的に高めることが検証できる。
図３Ａを参照すると、本発明の第三実施例による光学結像レンズ装置３００は、光軸Ｚに沿って物体側から像側まで順に第一レンズ群Ｇ１、アパーチャーＳＴ及び第二レンズ群Ｇ２を含む。第一実施例では、当該第一レンズ群Ｇ１は、当該物体側から当該像側まで当該光軸Ｚに沿って並んだ第一レンズＬ１及び第二レンズＬ２を含む。当該第二レンズ群Ｇ２は、当該物体側から当該像側まで当該光軸Ｚに沿って並んだ第三レンズＬ３、第四レンズＬ４、第五レンズＬ５及び第六レンズＬ６を含む。
当該第一レンズＬ１は、負屈折力を有した凹凸レンズであり、ただし、当該第一レンズＬ１の物体側面Ｓ１が当該物体側に円弧状に凸となる凸面であり、当該第一レンズＬ１の像側面Ｓ２が凹面である。第三実施例では、当該第一レンズＬ１における当該像側に向かう面部分が円弧状に窪んで当該像側面Ｓ２を形成し、当該光軸Ｚが当該物体側面Ｓ１と当該像側面Ｓ２を通過する。
当該第二レンズＬ２は、正屈折力を有した凹凸レンズであり、ただし、当該第二レンズＬ２の物体側面Ｓ３が当該物体側に円弧状に窪んだ凹面であり、当該第二レンズＬ２の像側面Ｓ４が当該像側に円弧状に凸となる凸面であり、しかも、当該第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４の少なくとも一つが非球面である。第二実施例では、当該第二レンズＬ２における当該物体側に向かう面部分が円弧状に窪んで当該物体側面Ｓ３を形成し、当該光軸Ｚが当該物体側面Ｓ３と当該像側面Ｓ４を通過し、当該第二レンズＬ２における当該物体側面Ｓ３と当該像側面Ｓ４が共に非球面である。
当該第三レンズＬ３は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第三レンズＬ３における物体側面Ｓ５及び像側面Ｓ６が共に凸面である。
当該第四レンズＬ４は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第四レンズＬ４における物体側面Ｓ７と像側面Ｓ８が共に凸面である。
当該第五レンズＬ５は、負屈折力を有した両凹面レンズであり、つまり、当該第五レンズＬ５における物体側面Ｓ９と像側面Ｓ１０が共に凹面である。第三実施例では、当該第五レンズＬ５の物体側面Ｓ９に当該第四レンズＬ４の像側面Ｓ８が対応的に粘着され、当該第四レンズＬ４における像側面Ｓ８と当該第五レンズＬ５における物体側面Ｓ９とが同一の平面を形成すると共に、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５を結合して負屈折力を有した複合レンズを形成する。
当該第六レンズＬ６は、正屈折力を有した両凸面レンズであり、つまり、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２が共に凸面であり、しかも、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２の少なくとも一つが非球面である。第三実施例では、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２が共に非球面である。
なお、当該光学結像レンズ装置３００は、赤外線フィルターＬ７及び保護ガラスＬ８をさらに含む。当該赤外線フィルターＬ７は、当該第六レンズＬ６における像側面Ｓ１２の一方側に位置しており、当該第一レンズ群Ｇ１と当該第二レンズ群Ｇ２を通過した映像光から余計な赤外線をフィルタリングするためのものである。当該保護ガラスＬ８は、当該赤外線フィルターＬ７の一方側に設置されると共に、当該赤外線フィルターＬ７と結像面Ｉｍとの間に位置しており、当該赤外線フィルターＬ７を保護するためのものである。
本発明による光学結像レンズ装置３００に良い光学性能及び高い結像品質を維持させるために、当該光学結像レンズ装置３００は、
（１）－０．５＜Ｆ／ｆｇ１＜－０．３
（２）－０．７＜Ｆ／ｆ１＜－０．４５、０．０１＜Ｆ／ｆ２＜０．１５
（３）０．１＜Ｆ／ｆｇ２＜０．９
（４）０．３＜Ｆ／ｆ３＜０．６、０．０１＜Ｆ／ｆ４＜０．３、－０．６＜Ｆ／ｆ５＜－０．１、０．０３＜ Ｆ／ｆ６＜０．５
（５）－０．１＜Ｆ／ｆ４５＜－０．００５という条件が満たされている。
ただし、Ｆは、当該光学結像レンズ装置３００の焦点距離であり、ｆ１は、当該第一レンズＬ１の焦点距離であり、ｆ２は、当該第二レンズＬ２の焦点距離であり、ｆ３は、当該第三レンズＬ３の焦点距離であり、ｆ４は、当該第四レンズＬ４の焦点距離であり、ｆ５は、当該第五レンズＬ５の焦点距離であり、ｆ６は、当該第六レンズＬ６の焦点距離であり、ｆ４５は、当該第四レンズＬ４と第五レンズＬ５を粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離であり、ｆｇ１は、当該第一レンズ群Ｇ１の組み合わせ焦点距離であり、ｆｇ２は、当該第二レンズ群Ｇ２の組み合わせ焦点距離である。
下表五においては、本発明の第三実施例による光学結像レンズ装置３００のデータに、光学結像レンズ装置３００の焦点距離Ｆ（又は、有効な焦点距離とも呼ばれる）、アパーチャー値Ｆｎｏ、視野角ＦＯＶ、各レンズの曲率半径Ｒ、光軸Ｚにおける各表面から次の表面までの距離、各レンズの屈折率Ｎｄ、分散、各レンズの焦点距離、当該第四レンズＬ４と当該第五レンズＬ５の接着焦点距離が含まれる。ただし、焦点距離、曲率半径と距離は、それらの単位がｍｍである。以降に挙げるデータの情報は、本発明を限定するものではなく、当業者であればだれも、本発明を参照すると、パラメータや設定を適正に変更することが可能であり、それらが本発明の範囲に含まれる。
上記の表五から分かるように、第三実施例に係る光学結像レンズ装置３００において、焦点距離Ｆ＝３．４２ｍｍ、アパーチャー値Ｆｎｏ＝１．６８；視野角ＦＯＶ＝１０４．６度となり、ただし、当該第一レンズＬ１の焦点距離ｆ１＝－５．４３５ｍｍ、当該第二レンズＬ２の焦点距離ｆ２＝４５．９８９ｍｍ、当該第三レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝８．４６６ｍｍ、当該第四レンズＬ４の焦点距離ｆ４＝１２．７３７ｍｍ、当該第五レンズＬ５の焦点距離ｆ５＝－６．７３４ｍｍ、当該第六レンズＬ６の焦点距離ｆ６＝８．４８２ｍｍ、当該第四レンズＬ４と第五レンズＬ５を粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離ｆ４５＝－３６．７０２ｍｍ、当該第一レンズ群Ｇ１の組み合わせ焦点距離ｆｇ１＝－８．２２ｍｍ、当該第二レンズ群Ｇ２の組み合わせ焦点距離ｆｇ２＝６．１２ｍｍとなる。
また、上記の詳しいパラメータによると、前記の条件式は、第三実施例において、詳しい数値が以下の通りである。
（１）Ｆ／ｆｇ１＝－０．４２
（２）Ｆ／ｆ１＝－０．６３、Ｆ／ｆ２＝０．０７
（３）Ｆ／ｆｇ２＝０．５６
（４）Ｆ／ｆ３＝０．４、Ｆ／ｆ４＝０．２７、Ｆ／ｆ５＝－０．５１、Ｆ／ｆ６＝０．４
（５）Ｆ／ｆ４５＝－０．０９。
上記の表五のデータによると、当該第一レンズ群Ｇ１と当該第二レンズ群Ｇ２が前記当該光学結像レンズ装置３００に設定された第（１）～（５）の条件を満たしているということが分かる。
なお、第三実施例に係る光学結像レンズ装置３００には、第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４、及び、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２について、非球面の表面の輪郭形状Ｚを以下の式により取得することができる。
ただし、
Ｚは、非球面の表面の輪郭形状であり、
ｃは、曲率の半径の逆数であり、
ｈは、表面における軸外れ高さの半分であり、
ｋは、円錐の係数であり、
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６は、表面における軸外れ高さの半分ｈについての各係数の次数である。
この第三実施例による光学結像レンズ装置３００には、第二レンズＬ２における物体側面Ｓ３と像側面Ｓ４、及び、当該第六レンズＬ６における物体側面Ｓ１１と像側面Ｓ１２について、円錐の係数ｋ及びＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６の各係数の次数を下表六に示す。
以下、光学シミュレーションのデータに基づいて、当該光学結像レンズ装置３００の結像品質を検証する。図３Ｂは、本発明の第三実施例に係る縦方向の球面収差図であり、図３Ｃは、本発明の第三実施例に係る横方向の球面収差図である。図３Ｂと３Ｃの結果に基づいて、本実施例に係る光学結像レンズ装置３００について上記の設計によって、結像品質を効果的に高めることが検証できる。
以上は、本発明における好ましい実施可能な実施例に過ぎず、注意すべきことは、上記の表に記載したデータの資料が本発明を限定するものではなく、如何なる当業者が本願を参照すると、本願の範囲を逸脱しない限り、これらのパラメータや設定を適正に変更することが可能である。本発明の明細書や特許請求の範囲に基づいてなされる均等置換は、いずれも、本発明の特許範囲に含まれる。
１００、２００、３００ 光学結像レンズ装置
Ｇ１ 第一レンズ群
Ｇ２ 第二レンズ群
Ｌ１ 第一レンズ
Ｌ２ 第二レンズ
Ｌ３ 第三レンズ
Ｌ４ 第四レンズ
Ｌ５ 第五レンズ
Ｌ６ 第六レンズ
Ｌ７ 赤外線フィルター
Ｌ８ 保護ガラス
Ｉｍ 結像面
ＳＴ アパーチャー
Ｚ 光軸
Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１ 物体側面
Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２ 像側面
また、上記の詳しいパラメータによると、前記の条件式は、第二実施例において、詳しい数値が以下の通りである。
（１）Ｆ／ｆｇ１＝－０．４
（２）Ｆ／ｆ１＝－０．６３、Ｆ／ｆ２＝０．０７
（３）Ｆ／ｆｇ２＝０．２
（４）Ｆ／ｆ３＝０．４２、Ｆ／ｆ４＝３／２３７．７５０＝０．０１２６、Ｆ／ｆ５＝－０．１４、Ｆ／ｆ６＝０．２５
（５）Ｆ／ｆ４５＝－０．０５。

Claims (10)

  1. 光学結像レンズ装置であって、
    光軸に沿って物体側から像側まで順に、
    当該物体側から当該像側まで当該光軸に沿って並んだ第一レンズ及び第二レンズを含む第一レンズ群と、
    アパーチャーと、
    当該物体側から当該像側まで当該光軸に沿って並んだ第三レンズ、第四レンズ、第五レンズ及び第六レンズを含む第二レンズ群を含み、
    当該第一レンズは、負屈折力を有し、物体側面が凸面であり、像側面が凹面であり、
    当該第二レンズは、正屈折力を有し、物体側面が凹面であり、像側面が凸面であり、かつ、物体側面と像側面の少なくとも一つが非球面であり、
    当該第三レンズは、正屈折力を有した両凸面レンズであり、
    当該第四レンズは、正屈折力を有した両凸面レンズであり、
    当該第五レンズは、負屈折力を有した両凹面レンズであり、物体側面と当該第四レンズにおける像側面を粘着して、負屈折力を有した複合レンズを形成し、
    当該第六レンズは、正屈折力を有し、像側面が凸面であり、かつ、物体側面と像側面の少なくとも一つが非球面であり、
    －０．５＜Ｆ／ｆｇ１＜－０．３、０．１＜Ｆ／ｆｇ２＜０．９という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆｇ１が当該第一レンズ群の組み合わせ焦点距離であり、ｆｇ２が当該第二レンズ群の組み合わせ焦点距離である、ことを特徴とする光学結像レンズ装置。
  2. －０．７＜Ｆ／ｆ１＜－０．４５という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ１が当該第一レンズの焦点距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
  3. ０．０１＜Ｆ／ｆ２＜０．１５という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ２が当該第二レンズの焦点距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
  4. ０．３＜Ｆ／ｆ３＜０．６という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ３が当該第三レンズの焦点距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
  5. －０．１＜Ｆ／ｆ４５＜－０．００５という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ４５が当該第四レンズと第五レンズを粘着して形成された複合レンズの接着焦点距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
  6. ０．０１＜Ｆ／ｆ４＜０．３という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ４が当該第四レンズの焦点距離である、ことを特徴とする請求項５に記載の光学結像レンズ装置。
  7. －０．６＜Ｆ／ｆ５＜－０．１という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ５が当該第五レンズの焦点距離である、ことを特徴とする請求項５に記載の光学結像レンズ装置。
  8. ０．０３＜ Ｆ／ｆ６＜０．５という条件が満たされており、ただし、Ｆが当該光学結像レンズ装置の焦点距離であり、ｆ６が当該第六レンズの焦点距離である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
  9. 当該第二レンズにおける物体側面と像側面は、共に非球面である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
  10. 当該第六レンズにおける物体側面と像側面は、共に、非球面である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学結像レンズ装置。
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