JP6895005B1 - 撮像光学レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光学レンズ分野に関し、撮像光学レンズを開示する。【解決手段】当該撮像光学レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ、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レンズによって構成され、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レンズの焦点距離をｆ３、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レンズの焦点距離をｆ７としたときに、条件式３．５０≦ｆ３／ｆ２≦６．００、−１．５０≦ｆ５／ｆ４≦−０．６０、−１．５０≦ｆ１／ｆ７≦−０．６０を満たす。本発明の撮像光学レンズは、大口径、広角化及び極薄等の良好な光学性能を有する。【選択図】図１

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枚式のレンズ構成を用いることが多い。また、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枚式のレンズ構成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するが、その屈折力、レンズ間隔およ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、レンズ構造が良好な光学性能を有しつつ、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、高結像性能を得るとともに、大口径、極薄化及び広角化の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。

上記技術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、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズと、負の屈折力を有する第７レンズとによって構成され、
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レンズの焦点距離をｆ３、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レンズの焦点距離をｆ７としたときに、以下の条件式（１）〜（３）を満たす。
３．５０≦ｆ３／ｆ２≦６．００ （１）
−１．５０≦ｆ５／ｆ４≦−０．６０ （２）
−１．５０≦ｆ１／ｆ７ ≦−０．６０ （３）

好ましくは、前記第１レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
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（４）〜（６）を満たす。
０．３８≦ｆ１／ｆ≦１．５１ （４）
−３．８２≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−０．８６ （５）
０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３ （６）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（７）〜（９）を満たす。
０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．２１ （７）
−２．３９≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−１．０８ （８）
０．０９≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１８ （９）

好ましくは、前記第２レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（１０）〜（１２）を満たす。
−５．７９≦ｆ２／ｆ≦−１．０５ （１０）
１．４０≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦９．６４ （１１）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０６ （１２）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（１３）〜（１５）を満たす。
−３．６２≦ｆ２／ｆ≦−１．３１ （１３）
２．２５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦７．７２ （１４）
０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５ （１５）

好ましくは、前記第３レンズの像側面は、近軸において凹面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（１６）〜（１８）を満たす。
−３４．４５≦ｆ３／ｆ≦−３．６９ （１６）
−０．７０≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦１８．１４ （１７）
０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０７ （１８）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（１９）〜（２１）を満たす。
−２１．５３≦ｆ３／ｆ≦−４．６１ （１９）
−０．４４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦１４．５１ （２０）
０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０５ （２１）

好ましくは、前記第４レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凸面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（２２）〜（２４）を満たす。
１．２４≦ｆ４／ｆ≦５．５６ （２２）
−１．４９≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．７４ （２３）
０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４ （２４）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（２５）〜（２７）を満たす。
１．９９≦ｆ４／ｆ≦４．４５ （２５）
−０．９３≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．５９ （２６）
０．０７≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１１ （２７）

好ましくは、前記第５レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（２８）〜（３０）を満たす。
−７．６０≦ｆ５／ｆ≦−１．４５ （２８）
１．６４≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦６．８９ （２９）
０．０３≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０９ （３０）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（３１）〜（３３）を満たす。
−４．７５≦ｆ５／ｆ≦−１．８１ （３１）
２．６３≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦５．５１ （３２）
０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０７ （３３）

好ましくは、前記第６レンズの物体側面は、近軸において凸面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（３４）〜（３６）を満たす。
０．４０≦ｆ６／ｆ≦２．９１ （３４）
−１０．８２≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦−０．３５ （３５）
０．０３≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５ （３６）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（３７）〜（３９）を満たす。
０．６４≦ｆ６／ｆ≦２．３３ （３７）
−６．７６≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦−０．４３ （３８）
０．０５≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１２ （３９）

好ましくは、前記第７レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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、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（４０）〜（４２）を満たす。
−２．４８≦ｆ７／ｆ≦−０．４６ （４０）
０．１８≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１．３８ （４１）
０．０４≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１５ （４２）

好ましくは、前記撮像光学レンズは、以下の条件式（４３）〜（４５）を満たす。
−１．５５≦ｆ７／ｆ≦−０．５７ （４３）
０．２９≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１．１０ （４４）
０．０６≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１２ （４５）

好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、８．６９ｍｍ以下である。

好ましくは、前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、８．３０ｍｍ以下である。

好ましくは、前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯは、１．８４以下である。

好ましくは、前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯは、１．８１以下である。

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しつつ、大口径、広角化および極薄化の特性を持ち、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アセンブリと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が明瞭に説明されるように、以下では、実施例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例に係り、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。

本発明の第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。 本発明の第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。 本発明の第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。

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）
図面を参照し、本発明は、撮像光学レンズ１０を提供する。図１において、本発明の第１実施形態に係る撮像光学レンズ１０が示されており、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、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および負の屈折力を有する第７レンズＬ７からなり、第７レンズＬ７と像面Ｓｉの間には、光学フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）ＧＦ等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、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る。

第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７として定義すると、条件式−１．５０≦ｆ１／ｆ７≦−０．６０を満たす。当該条件式は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１と第７レンズＬ７の焦点距離ｆ７との比を規定し、撮像用光学レンズ系の敏感度を効果的に低減し、更に結像品質を向上させることができる。

第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３として定義すると、条件式３．５０≦ｆ３／ｆ２≦６．００を満たす。当該条件式は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３と第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２との比を規定し、撮像用光学レンズ系の敏感度を効果的に低減し、更に結像品質を向上させることができる。

第４レンズの焦点距離をｆ４、第５レンズの焦点距離をｆ５として定義すると、条件式−１．５０≦ｆ５／ｆ４≦−０．６０を満たす。当該条件式は、第４レンズの焦点距離ｆ４と第５レンズの焦点距離ｆ５との比を規定し、撮像用光学レンズ系の敏感度を効果的に低減し、更に結像品質を向上させることができる。

本実施形態では、第１レンズＬ１は、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面である。

第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、撮像光学レンズ１０全体の焦点距離をｆとして定義すると、条件式０．３８≦ｆ１／ｆ≦１．５１を満たす。当該条件式は、第１レンズＬ１の焦点距離とシステム全体の焦点距離ｆ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は、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、レンズの極薄化、広角化にも有利である。好ましくは、条件式０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．２１を満たす。

第１レンズＬ１の物体側面の曲率半径をＲ１、第１レンズＬ１の像側面の曲率半径をＲ２として定義すると、条件式−３．８２≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−０．８６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可能である。好ましくは、条件式−２．３９≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−１．０８を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長をＴＴＬ、第１レンズＬ１の軸上厚みをｄ１として定義すると、条件式０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３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０．０９≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１８を満たす。

本実施形態では、第２レンズＬ２は、その物体側面が近軸において凸面であり、その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、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２は、条件式−５．７９≦ｆ２／ｆ≦−１．０５を満たす。第２レンズＬ２の負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−３．６２≦ｆ２／ｆ≦−１．３１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１．４０≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦９．６４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。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２．２５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦７．７２を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬ、第２レンズＬ２の軸上厚みｄ３は、条件式０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０６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≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５を満たす。

本実施形態では、第３レンズＬ３の物体側面は、近軸において凹面であり、第３レンズＬ３の像側面は、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、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３は、条件式−３４．４５≦ｆ３／ｆ≦−３．６９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−２１．５３≦ｆ３／ｆ≦−４．６１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−０．７０≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦１８．１４を満たす。当該条件式は、第３レンズＬ３の形状を規定するものである。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の生成を回避する。好ましくは、条件式−０．４４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦１４．５１を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬ、第３レンズＬ３の軸上厚みｄ５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０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０５を満たす。

本実施形態では、第４レンズＬ４は、その物体側面が近軸において凸面であり、その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ｆ、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４は、条件式１．２４≦ｆ４／ｆ≦５．５６を満たす。上記条件式は、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４と撮像光学レンズ全体の焦点距離ｆ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１．９９≦ｆ４／ｆ≦４．４５を満たす。

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−１．４９≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．７４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。範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの問題の補正に有利になる。好ましくは、条件式−０．９３≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．５９を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬ、第４レンズＬ４の軸上厚みｄ７は、条件式０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４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≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１１を満たす。

本実施形態では、第５レンズＬ５は、その物体側面が近軸において凸面であり、その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、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５は、条件式−７．６０≦ｆ５／ｆ≦−１．４５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、公差感度の低減に有利である。好ましくは、条件式−４．７５≦ｆ５／ｆ≦−１．８１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１．６４≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦６．８９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。条件式の範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの問題の補正に有利になる。好ましくは、条件式２．６３≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦５．５１を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬ、第５レンズＬ５の軸上厚みｄ９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。

本実施形態では、第６レンズＬ６は、その物体側面が近軸において凸面であり、その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、第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６は、条件式０．４０≦ｆ６／ｆ≦２．９１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０．６４≦ｆ６／ｆ≦２．３３を満たす。

第６レンズＬ６の物体側面の曲率半径をＲ１１、第６レンズＬ６の像側面の曲率半径をＲ１２として定義すると、条件式−１０．８２≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦−０．３５を満たす。当該条件式は、第６レンズＬ６の形状を規定するものである。範囲内では、極薄広角化が進行するにつれて、軸外画角の収差などの問題の補正に有利になる。好ましくは、条件式−６．７６≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦−０．４３を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬ、第６レンズＬ６の軸上厚みｄ１１は、条件式０．０３≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５を満たし、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≦０．１２を満たす。

本実施形態では、第７レンズＬ７は、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凹面である。

撮像光学レンズ１０の焦点距離ｆ、第７レンズＬ７の焦点距離ｆ７は、条件式−２．４８≦ｆ７／ｆ≦−０．４６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−１．５５≦ｆ７／ｆ≦−０．５７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０．１８≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１．３８を満たす。当該条件式は、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、軸外画角の収差などの問題の補正に有利になる。好ましくは、条件式０．２９≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１．１０を満たす。

撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬ、第７レンズＬ７の軸上厚みｄ１３は、条件式０．０４≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１５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０．０６≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１２を満たす。

本実施形態では、撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、８．６９ｍｍ以下であり、極薄化を図ることに有利である。好ましくは、撮像光学レンズ１０の光学長ＴＴＬは、８．３０ｍｍ以下である。

本実施形態では、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは、１．８４以下であり、大口径を有しつつ、結像性能に優れる。好ましくは、撮像光学レンズ１０の絞り値ＦＮＯは、１．８１以下である。

このように設計すると、撮像光学レンズ１０全体の光学長ＴＴＬは、できるだけ短縮化可能であり、小型化の特性を維持することができる。

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および曲率半径が上記条件式を満たすときに、撮像光学レンズ１０は、良好な光学性能を有するとともに、大口径、広角化、極薄化の設計要求を満たすことができる。当該光学レンズ１０の特性によれば、当該光学レンズ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アセンブリとＷＥＢ撮像レンズに適用することができる。

以下では、実例を用いて本発明の撮像光学レンズ１０を説明する。各実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の物体側面から結像面までの軸上距離)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、高品質の結像需要が満足されるように、前記レンズの物体側面および／または像側面には、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。

表１は、本発明の第１実施形態の撮像光学レンズ１０の設計データを示す。

ただし、各符号の意味は、以下のようになる。
Ｓ１：絞り
Ｒ：レンズ中心での曲率半径
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、または、隣接する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 : 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
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。

ただし、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=(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 （４６）

ただし、ｘは、非球面曲線における点の光軸に対する垂直距離であり、ｙは、非球面深度(非球面上での光軸から距離ｘで離れた点と、非球面光軸における頂点に接する接平面との両者間の垂直距離)である。

便利になるように、各レンズ面の非球面は、上記条件式(４６)に示す非球面を採用する。しかし、本発明は、当該条件式(４６)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、５５５ｎｍおよび６５０ｎｍの光が第１実施形態の撮像光学レンズ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の光が第１実施形態の撮像光学レンズ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。

後の表１３は、各実例１、２、３における各種の数値と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。

本実施形態では、撮像光学レンズ１０の入射瞳径ＥＮＰＤが３．７８９ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが６．０１６ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが８１．６８°である。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）
第２実施形態は、第１実施形態と基本的に同様であり、符号の意味も第１実施形態と同じであり、以下に相違点のみを挙げる。

本実施形態では、第３レンズＬ３の物体側面は、近軸において凸面である。

表５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。

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。

表７、表８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変曲点およ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、５５５ｎｍおよび６５０ｎｍの光が第２実施形態の撮像光学レンズ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の光が第２実施形態の撮像光学レンズ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。

表１３に示すように、第２実施形態は、各条件式を満たす。

本実施形態では、撮像光学レンズ２０の入射瞳径ＥＮＰＤが３．９１６ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが６．０１６ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが８１．８９°である。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）
第３実施形態は、第１実施形態と基本的に同様であり、符号の意味も第１実施形態と同じであり、以下に相違点のみを挙げる。

本実施形態では、第３レンズＬ３の物体側面は、近軸において凸面であり、第６レンズＬ６の像側面は、近軸において凸面である。

表９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。

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の設計データを示す。

図１０、図１１は、それぞれ波長４７０ｎｍ、５５５ｎｍおよび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。

以下の表１３は、上記条件式に応じて本実施形態における各条件式に対応する数値を挙げている。明らかに、本実施形態の撮像光学システムは、上記条件式を満たす。

本実施形態では、撮像光学レンズ３０の入射瞳径ＥＮＰＤが３．７０７ｍｍであり、全視野の像高ＩＨが６．０１６ｍｍであり、対角線方向の画角ＦＯＶが８２．７５°である。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。

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、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、形式及び細部に対して各種の変更を行うことができる。

Claims (19)

1. 撮像光学レンズであって、
   物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズと、負の屈折力を有する第７レンズとによって構成され、
   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レンズの焦点距離をｆ３、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レンズの焦点距離をｆ７としたときに、以下の条件式（１）〜（３）を満たすことを特徴とする撮像光学レンズ。
   ３．５０≦ｆ３／ｆ２≦６．００ （１）
   −１．５０≦ｆ５／ｆ４≦−０．６０ （２）
   −１．５０≦ｆ１／ｆ７≦−０．６０ （３）
2. 前記第１レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
   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（４）〜（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。
   ０．３８≦ｆ１／ｆ≦１．５１ （４）
   −３．８２≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−０．８６ （５）
   ０．０６≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．２３ （６）
3. 以下の条件式（７）〜（９）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の撮像光学レンズ。
   ０．６１≦ｆ１／ｆ≦１．２１ （７）
   −２．３９≦(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)≦−１．０８ （８）
   ０．０９≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１８ （９）
4. 前記第２レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
   前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（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。
   −５．７９≦ｆ２／ｆ≦−１．０５ （１０）
   １．４０≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦９．６４ （１１）
   ０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０６ （１２）
5. 以下の条件式（１３）〜（１５）を満たすことを特徴とする請求項４に記載の撮像光学レンズ。
   −３．６２≦ｆ２／ｆ≦−１．３１ （１３）
   ２．２５≦(Ｒ３＋Ｒ４)／(Ｒ３−Ｒ４)≦７．７２ （１４）
   ０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５ （１５）
6. 前記第３レンズの像側面は、近軸において凹面であり、
   前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（１６）〜（１８）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。
   −３４．４５≦ｆ３／ｆ≦−３．６９ （１６）
   −０．７０≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦１８．１４ （１７）
   ０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０７ （１８）
7. 以下の条件式（１９）〜（２１）を満たすことを特徴とする請求項６に記載の撮像光学レンズ。
   −２１．５３≦ｆ３／ｆ≦−４．６１ （１９）
   −０．４４≦(Ｒ５＋Ｒ６)／(Ｒ５−Ｒ６)≦１４．５１ （２０）
   ０．０２≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．０５ （２１）
8. 前記第４レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凸面であり、
   前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（２２）〜（２４）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。
   １．２４≦ｆ４／ｆ≦５．５６ （２２）
   −１．４９≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．７４ （２３）
   ０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１４ （２４）
9. 以下の条件式（２５）〜（２７）を満たすことを特徴とする請求項８に記載の撮像光学レンズ。
   １．９９≦ｆ４／ｆ≦４．４５ （２５）
   −０．９３≦(Ｒ７＋Ｒ８)／(Ｒ７−Ｒ８)≦０．５９ （２６）
   ０．０７≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１１ （２７）
10. 前記第５レンズは、その物体側面が近軸において凸面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
    前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（２８）〜（３０）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。
    −７．６０≦ｆ５／ｆ≦−１．４５ （２８）
    １．６４≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦６．８９ （２９）
    ０．０３≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０９ （３０）
11. 以下の条件式（３１）〜（３３）を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の撮像光学レンズ。
    −４．７５≦ｆ５／ｆ≦−１．８１ （３１）
    ２．６３≦(Ｒ９＋Ｒ１０)／(Ｒ９−Ｒ１０)≦５．５１ （３２）
    ０．０４≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．０７ （３３）
12. 前記第６レンズの物体側面は、近軸において凸面であり、
    前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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（３４）〜（３６）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。
    ０．４０≦ｆ６／ｆ≦２．９１ （３４）
    −１０．８２≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦−０．３５ （３５）
    ０．０３≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５ （３６）
13. 以下の条件式（３７）〜（３９）を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の撮像光学レンズ。
    ０．６４≦ｆ６／ｆ≦２．３３ （３７）
    −６．７６≦(Ｒ１１＋Ｒ１２)／(Ｒ１１−Ｒ１２)≦−０．４３ （３８）
    ０．０５≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１２ （３９）
14. 前記第７レンズは、その物体側面が近軸において凹面であり、その像側面が近軸において凹面であり、
    前記撮像光学レンズの焦点距離をｆ、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、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（４０）〜（４２）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。
    −２．４８≦ｆ７／ｆ≦−０．４６ （４０）
    ０．１８≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１．３８ （４１）
    ０．０４≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１５ （４２）
15. 以下の条件式（４３）〜（４５）を満たすことを特徴とする請求項１４に記載の撮像光学レンズ。
    −１．５５≦ｆ７／ｆ≦−０．５７ （４３）
    ０．２９≦(Ｒ１３＋Ｒ１４)／(Ｒ１３−Ｒ１４)≦１．１０ （４４）
    ０．０６≦ｄ１３／ＴＴＬ≦０．１２ （４５）
16. 前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、８．６９ｍｍ以下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。
17. 前記撮像光学レンズの光学長ＴＴＬは、８．３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１６に記載の撮像光学レンズ。
18. 前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯは、１．８４以下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。
19. 前記撮像光学レンズの絞り値ＦＮＯは、１．８１以下であることを特徴とする請求項１８に記載の撮像光学レンズ。

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