JP6993494B2 - 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-OxideSemiconductor 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、7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7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は依然としてある程度の非合理性があるので、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、高い結像性能を得るととともに、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、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、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レンズおよび負の屈折力を有する第7レンズから構成され、
前記第1レンズのアッベ数をv1、前記第2レンズのアッベ数をv2、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5レンズの焦点距離をf5、前記第7レンズの物体側面の曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の曲率半径をR14としたときに、以下の条件式(1)~(4)を満たす。
2.80≦v1/v2≦4.30 (1)
5.00≦f4/f≦12.00 (2)
-4.00≦f5/f≦-1.50 (3)
-20.00≦R13/R14≦-5.00 (4)
前記第1レンズのアッベ数をv1、前記第2レンズのアッベ数をv2、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5レンズの焦点距離をf5、前記第7レンズの物体側面の曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の曲率半径をR14としたときに、以下の条件式(1)~(4)を満たす。
2.80≦v1/v2≦4.30 (1)
5.00≦f4/f≦12.00 (2)
-4.00≦f5/f≦-1.50 (3)
-20.00≦R13/R14≦-5.00 (4)
好ましくは、前記第1レンズの材質は、ガラスである。
好ましくは、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としたときに、以下の条件式(5)を満たす。
5.00≦(R3+R4)/(R3-R4)≦15.00 (5)
5.00≦(R3+R4)/(R3-R4)≦15.00 (5)
好ましくは、前記第2レンズの焦点距離をf2としたときに、以下の条件式(6)を満たす。
-8.00≦f2/f≦-3.50 (6)
-8.00≦f2/f≦-3.50 (6)
好ましくは、前記第1レンズの焦点距離をf1、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)~(9)を満たす。
0.49≦f1/f≦1.65 (7)
-4.45≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.17 (8)
0.08≦d1/TTL≦0.25 (9)
0.49≦f1/f≦1.65 (7)
-4.45≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.17 (8)
0.08≦d1/TTL≦0.25 (9)
好ましくは、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(9-1)を満たす。
0.02≦d3/TTL≦0.07 (9-1)
0.02≦d3/TTL≦0.07 (9-1)
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(10)~(12)を満たす。
-29.59≦f3/f≦-3.34 (10)
1.08≦(R5+R6)/(R5-R6)≦9.33 (11)
0.02≦d5/TTL≦0.07 (12)
-29.59≦f3/f≦-3.34 (10)
1.08≦(R5+R6)/(R5-R6)≦9.33 (11)
0.02≦d5/TTL≦0.07 (12)
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(13)~(14)を満たす。
-4.62≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.88 (13)
0.03≦d7/TTL≦0.10 (14)
-4.62≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.88 (13)
0.03≦d7/TTL≦0.10 (14)
好ましくは、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)~(16)を満たす。
1.31≦(R9+R10)/(R9-R10)≦8.38 (15)
0.03≦d9/TTL≦0.09 (16)
1.31≦(R9+R10)/(R9-R10)≦8.38 (15)
0.03≦d9/TTL≦0.09 (16)
好ましくは、前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側面の曲率半径を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(17)~(19)を満たす。
0.32≦f6/f≦1.30 (17)
-1.81≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.58 (18)
0.03≦d11/TTL≦0.14 (19)
0.32≦f6/f≦1.30 (17)
-1.81≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.58 (18)
0.03≦d11/TTL≦0.14 (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。
-1.43≦f7/f≦-0.47 (20)
0.33≦(R13+R14)/(R13-R14)≦1.36 (21)
0.03≦d13/TTL≦0.11 (22)
-1.43≦f7/f≦-0.47 (20)
0.33≦(R13+R14)/(R13-R14)≦1.36 (21)
0.03≦d13/TTL≦0.11 (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、優れた光学性能を有するとともに、大口径、広角化及び極薄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。
本発明の実施例における技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例の記述に使用される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例に過ぎず、当業者にとって、創造的労力をかけない前提で、これらの図面より他の図面を得ることができる。
本発明の実施例における技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例の記述に使用される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例に過ぎず、当業者にとって、創造的労力をかけない前提で、これらの図面より他の図面を得ることができる。
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、7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、正の屈折力を有する第1レンズL1、負の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3、正の屈折力を有する第4レンズL4、負の屈折力を有する第5レンズL5、正の屈折力を有する第6レンズL6、負の屈折力を有する第7レンズL7から構成され、前記第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り、前記第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り、前記第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り、前記第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凹面であり、前記第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り、前記第6レンズL6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り、前記第7レンズL7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凹面である。第7レンズL7と像面Siとの間には、光学フィルタ(filter)GFなどの光学素子が設けられてもよい。
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、7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、正の屈折力を有する第1レンズL1、負の屈折力を有する第2レンズL2、負の屈折力を有する第3レンズL3、正の屈折力を有する第4レンズL4、負の屈折力を有する第5レンズL5、正の屈折力を有する第6レンズL6、負の屈折力を有する第7レンズL7から構成され、前記第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り、前記第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り、前記第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り、前記第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凹面であり、前記第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り、前記第6レンズL6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り、前記第7レンズL7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凹面である。第7レンズL7と像面Siとの間には、光学フィルタ(filter)GFなどの光学素子が設けられてもよい。
第1レンズL1がガラス材質であり、第2レンズL2がプラスチック材質であり、第3レンズL3がプラスチック材質であり、第4レンズL4がプラスチック材質であり、第5レンズL5がプラスチック材質であり、第6レンズL6がプラスチック材質であり、第7レンズL7がプラスチック材質である。
第1レンズL1のアッベ数をv1、第2レンズL2のアッベ数をv2として定義すると、条件式2.80≦v1/v2≦4.30を満たす。この条件式は、第1レンズL1のアッベ数と第2レンズL2のアッベ数との比を規定するものである。この範囲内では、極薄化を図ることに有利であるとともに、収差の補正に有利である。好ましくは、条件式2.85≦v1/v2≦4.25を満たす。
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として定義すると、条件式5.00≦f4/f≦12.00を満たす。この条件式は、第4レンズL4の焦点距離と全体の焦点距離との比を規定するものである。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5.03≦f4/f≦11.98を満たす。
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として定義すると、条件式-4.00≦f5/f≦-1.50を満たす。この条件式は、第5レンズL5の焦点距離と全体の焦点距離との比を規定するものである。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-3.99≦f5/f≦-1.50を満たす。
第7レンズL7の物体側面の曲率半径をR13、第7レンズL7の像側面の曲率半径をR14として定義すると、条件式-20.00≦R13/R14≦-5.00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。この範囲内では、レンズの極薄化が進行するにつれて、軸外画角の収差の補正に有利である。好ましくは、条件式-19.85≦R13/R14≦-5.03を満たす。
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として定義すると、条件式5.00≦(R3+R4)/(R3-R4)≦15.00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。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5.03≦(R3+R4)/(R3-R4)≦14.85を満たす。
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-8.00≦f2/f≦-3.50を満たす。この条件式は、第2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。好ましくは、条件式-7.98≦f2/f≦-3.53を満たす。
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。
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0.49≦f1/f≦1.65を満たす。この条件式は、第1レンズL1の焦点距離と全体の焦点距離との比を規定するものである。規定された範囲内では、第1レンズL1が適切な正の屈折力を有し、システムの収差の低減に有利であるとともに、レンズの極薄広角化にも有利である。好ましくは、条件式0.79≦f1/f≦1.32を満たす。
前記第1レンズL1の物体側面の曲率半径R1と前記第1レンズL1の像側面の曲率半径R2は、条件式-4.45≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.17を満たす。第1レンズL1の形状を合理的に制御することによって、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-2.78≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.47を満たす。
前記第1レンズL1の軸上厚みd1と前記撮像光学レンズ10の光学長TTLは、条件式0.08≦d1/TTL≦0.25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0.13≦d1/TTL≦0.20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。
前記第2レンズL2の軸上厚みをd3、前記撮像光学レンズ10の光学長をTTLとして定義すると、条件式0.02≦d3/TTL≦0.07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≦d3/TTL≦0.05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。
撮像光学レンズ10全体の焦点距離を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-29.59≦f3/f≦-3.34を満たす。負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-18.50≦f3/f≦-4.17を満たす。
前記第3レンズL3の物体側面の曲率半径をR5、前記第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1.08≦(R5+R6)/(R5-R6)≦9.33を満たす。これにより、第3レンズL3の形状を規定し、第3レンズL3の成型に有利である。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1.72≦(R5+R6)/(R5-R6)≦7.46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0.02≦d5/TTL≦0.07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≦d5/TTL≦0.05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凹面である。
前記第4レンズL4の物体側面の曲率半径R7と前記第4レンズL4の像側面の曲率半径R8は、条件式-4.62≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.88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。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、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式-2.89≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-1.10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0.03≦d7/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0.05≦d7/TTL≦0.08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。
前記第5レンズL5の物体側面の曲率半径R9と前記第5レンズL5の像側面の曲率半径R10は、条件式1.31≦(R9+R10)/(R9-R10)≦8.38を満たす。これにより、第5レンズL5の形状を規定する。条件式の範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式2.09≦(R9+R10)/(R9-R10)≦6.70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0.03≦d9/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0.04≦d9/TTL≦0.07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凸面であり、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、前記第6レンズL6の焦点距離をf6として定義すると、条件式0.32≦f6/f≦1.30を満たす。正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0.52≦f6/f≦1.04を満たす。
前記第6レンズL6の物体側面の曲率半径R11と前記第6レンズL6の像側面の曲率半径R12は、条件式-1.81≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.58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。範囲内では、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式-1.13≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.73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0.03≦d11/TTL≦0.14を満たす。これにより、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、条件式0.05≦d11/TTL≦0.11を満たす。
本実施形態において、第7レンズL7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凹面である。
前記撮像光学レンズ10全体の焦点距離を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-1.43≦f7/f≦-0.47を満たす。条件式の範囲内では、負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-0.90≦f7/f≦-0.58を満たす。
前記第7レンズL7の物体側面の曲率半径R13と前記第7レンズL7の像側面の曲率半径R14は、条件式0.33≦(R13+R14)/(R13-R14)≦1.36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、レンズの極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの補正に有利である。好ましくは、条件式0.54≦(R13+R14)/(R13-R14)≦1.08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≦0.11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≦d13/TTL≦0.09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と撮像光学レンズ10の光学長TTLは、条件式TTL/IH≦1.34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の絞り値FNOは、1.64以下である。これによって、大口径を図り、結像性能が良好になる。
本実施形態において、撮像光学レンズ10の広角FOVは、80.00°以上である。これによって、広角性能を図る。
本実施形態において、前記撮像光学レンズ10の焦点距離f、及び、前記第1レンズL1と前記第2レンズL2との合成焦点距離f12は、条件式0.59≦f12/f≦1.83を満たす。条件式の範囲内では、前記撮像光学レンズ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できる。好ましくは、条件式0.95≦f12/f≦1.46を満たす。
本発明の前記撮像光学レンズ10の焦点距離、各レンズの焦点距離及び曲率半径が上記条件式を満足する場合、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。この光学レンズ10の特性によれば、この光学レンズ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、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、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の物体側面から結像面までの軸上距離)であり、単位がmmである。
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。
ここで、各符号の意味は、以下の通りであり、
S1 :絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
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 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像側面の曲率半径
R13 :第7レンズL7の物体側面の曲率半径
R14 :第7レンズL7の像側面の曲率半径
R15 :光学フィルタGFの物体側面の曲率半径
R16 :光学フィルタGFの像側面の曲率半径
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の像側面から光学フィルタGFの物体側面までの軸上距離
d15 :光学フィルタGFの軸上厚み
d16 :光学フィルタGFの像側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
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
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
vg :光学フィルタGFのアッベ数
S1 :絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
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 :第6レンズL6の物体側面の曲率半径
R12 :第6レンズL6の像側面の曲率半径
R13 :第7レンズL7の物体側面の曲率半径
R14 :第7レンズL7の像側面の曲率半径
R15 :光学フィルタGFの物体側面の曲率半径
R16 :光学フィルタGFの像側面の曲率半径
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の像側面から光学フィルタGFの物体側面までの軸上距離
d15 :光学フィルタGFの軸上厚み
d16 :光学フィルタGFの像側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
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
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
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。
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。
IH:像高
y=(x2/R)/[1+{1-(k+1)(x2/R2)}1/2]
+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16 +A18x18+A20x20 (23)
IH:像高
y=(x2/R)/[1+{1-(k+1)(x2/R2)}1/2]
+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16 +A18x18+A20x20 (23)
各レンズ面の非球面は、便宜上、上記式(23)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(23)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。
図2、図3は、それぞれ波長470nm、510nm、436nm、555nm、610nm及び650nm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555nm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、子午方向の像面湾曲である。
後の表13は、各実施例1、2、3の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、各条件式を満足する。
本実施形態において、撮像光学レンズ10は、入射瞳径が3.311mmであり、全視野の像高が4.64mmであり、対角線方向の画角が80.00°であり、大口径、広角、極薄であり、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ため、異なる点のみを以下に示す。
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ため、異なる点のみを以下に示す。
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。
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。
表7、表8は本発明の実施形態2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。
図6、図7は、それぞれ波長470nm、510nm、436nm、555nm、610nm及び650nm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555nm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。
表13に示すように、第2実施形態は各条件式を満足する。
本実施形態において、撮像光学レンズ20は、入射瞳径が3.311mmであり、全視野の像高が4.64mmであり、対角線方向の画角が80.00°であり、大口径、広角、極薄であり、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ため、異なる点のみを以下に示す。
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ため、異なる点のみを以下に示す。
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。
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。
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設計データを示す。
図10、図11は、それぞれ波長470nm、510nm、436nm、555nm、610nm及び650nm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555nm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。
後の表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システムは、上記条件式を満足する。
本実施形態において、撮像光学レンズ30は、入射瞳径が3.311mmであり、全視野の像高が4.64mmであり、対角線方向の画角が80.00°であり、大口径、広角、極薄であり、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。
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 (10)
- 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、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、および負の屈折力を有する第7レンズから構成され、
前記第1レンズのアッベ数をv1、前記第2レンズのアッベ数をv2、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5レンズの焦点距離をf5、前記第7レンズの物体側面の曲率半径をR13、前記第7レンズの像側面の曲率半径をR14としたときに、以下の条件式(1)~(4)を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
2.80≦v1/v2≦4.30 (1)
5.00≦f4/f≦12.00 (2)
-4.00≦f5/f≦-1.50 (3)
-20.00≦R13/R14≦-5.00 (4) - 前記第1レンズの材質は、ガラスであることを特徴とする請求項1に記載の撮像光学レンズ。
- 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としたときに、以下の条件式(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。
5.00≦(R3+R4)/(R3-R4)≦15.00 (5) - 前記第2レンズの焦点距離をf2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。
-8.00≦f2/f≦-3.50 (6) - 前記第1レンズの焦点距離をf1、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)~(9)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。
0.49≦f1/f≦1.65 (7)
-4.45≦(R1+R2)/(R1-R2)≦-1.17 (8)
0.08≦d1/TTL≦0.25 (9) - 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(10)~(12)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。
-29.59≦f3/f≦-3.34 (10)
1.08≦(R5+R6)/(R5-R6)≦9.33 (11)
0.02≦d5/TTL≦0.07 (12) - 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(13)~(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。
-4.62≦(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.88 (13)
0.03≦d7/TTL≦0.10 (14) - 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)~(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。
1.31≦(R9+R10)/(R9-R10)≦8.38 (15)
0.03≦d9/TTL≦0.09 (16) - 前記第6レンズの焦点距離をf6、前記第6レンズの物体側面の曲率半径をR11、前記第6レンズの像側面の曲率半径を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(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。
0.32≦f6/f≦1.30 (17)
-1.81≦(R11+R12)/(R11-R12)≦-0.58 (18)
0.03≦d11/TTL≦0.14 (19) - 前記第7レンズの焦点距離をf7、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。
-1.43≦f7/f≦-0.47 (20)
0.33≦(R13+R14)/(R13-R14)≦1.36 (21)
0.03≦d13/TTL≦0.11 (22)
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