JP2015194528A - 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 - Google Patents

撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】バックフォーカスを確保しつつレンズ全長の短縮化を達成し、広画角化と高画素化を実現する撮像レンズおよびこの撮像レンズを備えた撮像装置を実現する。
【解決手段】撮像レンズが、物体側から順に、両凸形状である第１レンズＬ１と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる固定焦点の撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行うデジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機および情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）、スマートフォン、タブレット型端末および携帯型ゲーム機等の撮像装置に関する。
パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラが急速に普及している。また、携帯電話、スマートフォン、またはタブレット型端末に画像入力用のカメラモジュールが搭載されることも多くなっている。このような撮像機能を有する機器には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像機器全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。例えば５メガピクセル以上、よりさらに好適には８メガピクセル以上の高画素に対応した性能が要求されている。
このような要求を満たすために、レンズ枚数が比較的多い５枚構成の撮像レンズが提案されており、さらなる高性能化のためにレンズ枚数をより多くした６枚以上のレンズを備えた撮像レンズも提案されている。例えば、下記特許文献１および２には６枚構成の撮像レンズが提案されている。
特開２０１３−２４２４４９号公報 台湾特許出願公開第２０１３３３５７５号明細書
一方で、特に携帯端末、スマートフォン、またはタブレット型端末などに用いられるような、レンズ全長が比較的短い撮像レンズにおいて、広画角化の要求が高まっている。また、レンズ全長の短縮化の要求を満たしつつも、適切なバックフォーカスを確保することがさらに求められている。
しかしながら、これら全ての要求を満たすためには、上記特許文献１および２に記載された撮像レンズは要求される画角に対して画角が狭すぎるものである。また、特許文献２に記載された撮像レンズは、バックフォーカスが短すぎるものとなっている。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、広画角化を図りつつ、バックフォーカスを確保しながらもレンズ全長の短縮化を達成し、高画素化の要求を満たす撮像素子に対応可能に中心画角から周辺画角まで高い結像性能を実現することができる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して高解像の撮像画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
本発明の第１の撮像レンズは、物体側から順に、両凸形状である第１レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする。
本発明の第２の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。
ｆ／ｆ５６＜０ （１）
０．７＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９８ （２）
ただし、
ｆ５６：第５レンズと第６レンズとの合成焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ＤＤＬ：第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
本発明の第３の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。
ｆ／ｆ５６＜０ （１）
０．７＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９８ （２）
ただし、
ｆ５６：第５レンズと第６レンズとの合成焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ＤＤＬ：第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
なお、本発明の第１乃至第３の撮像レンズにおいて、「実質的に６個のレンズからなり、」とは、本発明の撮像レンズが、６個のレンズ以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラス等レンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手振れ補正機構等の機構部分、等を持つものも含むことを意味する。また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。
本発明の第１乃至第３の撮像レンズにおいて、さらに、次の好ましい構成を採用して満足することで、光学性能をより良好なものとすることができる。
また、本発明の第１乃至第３の第１の撮像レンズにおいて、第３レンズは、像側の面が像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状であることが好ましい。
また、本発明の第１乃至第３の撮像レンズにおいて、第１レンズの物体側の面より物体側に配置された開口絞りをさらに備えることが好ましい。
本発明の第１乃至第３の撮像レンズは、以下の条件式（３）〜（９）および条件式（１−１）〜（７−１）のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。
−４＜ｆ／ｆ５６＜−０．１ （１−１）
０．８＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９６ （２−１）
０＜ｆ・Ｐ５６＜２ （３）
０．１＜ｆ・Ｐ５６＜１．２７ （３−１）
０＜ｆ・Ｐ４５＜１．７ （４）
０．３２＜ｆ・Ｐ４５＜１．６５ （４−１）
０＜ｆ／ｆ５＜１ （５）
０．０１＜ｆ／ｆ５＜０．９８ （５−１）
２０＜ν２＜２８ （６）
２１＜ν２＜２５ （６−１）
２０＜ν５＜２８ （７）
２１＜ν５＜２５ （７−１）
１＜ｆ／ｆ１＜２ （８）
０．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｌ６ｒ＜２０ （９）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ５６：第５レンズと第６レンズとの合成焦点距離
ＤＤＬ：第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
ν２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
ν５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
ω：無限遠物体に合焦した状態における最大画角の半値
Ｌ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｐ５６：第５レンズの像側の面と第６レンズの物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力であり、空気レンズの屈折力は以下の式（Ｐ１）で求められる。
Ｐ４５：第４レンズの像側の面と第５レンズの物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力であり、空気レンズの屈折力は以下の式（Ｐ２）で求められる。
ここで、
Ｎｄ５：第５レンズのｄ線に対する屈折率
Ｎｄ６：第６レンズのｄ線に対する屈折率
Ｌ５ｒ：第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｌ６ｆ：第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｄ１１：第５レンズと第６レンズの光軸上の空気間隔
ここで、
Ｎｄ４：第４レンズのｄ線に対する屈折率
Ｎｄ５：第５レンズのｄ線に対する屈折率
Ｌ４ｒ：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｌ５ｆ：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｄ９：第４レンズと第５レンズの光軸上の空気間隔
本発明による撮像装置は、本発明の第１乃至第３のいずれかの撮像レンズを備えたものである。
本発明の第１乃至第３の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化したので、広画角化を図りつつ、バックフォーカスを確保しながらもレンズ全長の短縮化を達成し、高画素化の要求を満たす撮像素子に対応可能に中心画角から周辺画角まで高い結像性能を有するレンズ系を実現できる。
また、本発明の撮像装置によれば、本発明の高い結像性能を有する第１乃至第３の撮像レンズのいずれかによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するようにしたので、高解像の撮影画像を得ることができる。
本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第５の構成例を示すものであり、実施例５に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第６の構成例を示すものであり、実施例６に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第７の構成例を示すものであり、実施例６に対応するレンズ断面図である。 図１に示す撮像レンズの光線図である。 本発明の実施例１に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明の実施例２に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明の実施例３に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明の実施例４に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明の実施例５に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明の実施例６に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明の実施例７に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。 本発明に係る撮像レンズを備えた携帯電話端末である撮像装置を示す図である。 本発明に係る撮像レンズを備えたスマートフォンである撮像装置を示す図である。 図１に示す撮像レンズのフランジ面の第１の変形例を示すレンズ断面図である。 図１８に示すレンズと絞りとの相対的な配置を示す図である。 不規則凹凸部の第１の構成例を示す図である。 不規則凹凸部の第２の構成例を示す図である。 不規則凹凸部の第３の構成例を示す図である。 円弧状溝部と不規則凹凸部の配置の一例を示す図である。 円弧状溝部と不規則凹凸部の配置の変形例を示す図である。 図１に示す撮像レンズのフランジ面の第２の変形例を示すレンズ断面図である。 図１に示す撮像レンズのフランジ面の第３の変形例を示すレンズ断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（表１、表２）のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の第２乃至第７の実施形態に係る数値実施例（表３〜表１４）のレンズ構成に対応する第２乃至第７の構成例の断面構成を、図２〜図７に示す。図１〜図７において、符号Ｒｉは、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じであるため、以下では、図１に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図２〜図７の構成例についても説明する。また、図８は図１に示す撮像レンズにおける光路図であり、無限遠物体に合焦した状態における軸上光束２、最大画角の光束３の各光路および最大画角の半値ωを示す。なお、最大画角の光束３において、最大画角の主光線４を一点鎖線で示す。
本発明の実施の形態に係る撮像レンズＬは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた各種撮像機器、特に、比較的小型の携帯端末機器、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末およびＰＤＡ等に用いて好適なものである。この撮像レンズＬは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６を備えている。
図１６に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置１である携帯電話端末の概観図を示す。本発明の実施の形態に係る撮像装置１は、本実施の形態に係る撮像レンズＬと、この撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤなどの撮像素子１００（図１参照）とを備えて構成される。撮像素子１００は、この撮像レンズＬの結像面（図１〜７における像面Ｒ１６）に配置される。
図１７に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置５０１であるスマートフォンの概観図を示す。本発明の実施の形態に係る撮像装置５０１は、本実施の形態に係る撮像レンズＬと、この撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤなどの撮像素子１００（図１参照）とを有するカメラ部５４１を備えて構成される。撮像素子１００は、この撮像レンズＬの結像面（撮像面）に配置される。
第６レンズＬ６と撮像素子１００との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材ＣＧが配置されていても良い。例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタなどの平板状の光学部材が配置されていてもよい。この場合、光学部材ＣＧとして例えば平板状のカバーガラスに、赤外線カットフィルタやＮＤフィルタ等のフィルタ効果のあるコートが施されたもの、あるいは同様の効果を有する材料を使用しても良い。
また、光学部材ＣＧを用いずに、第６レンズＬ６にコートを施す等して光学部材ＣＧと同等の効果を持たせるようにしてもよい。これにより、部品点数の削減と全長の短縮を図ることができる。
この撮像レンズＬはまた、第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置された開口絞りＳｔを備えることが好ましい。開口絞りＳｔをこのように配置した場合には、高画素化の要求を満たす撮像素子に対応可能な高い結像性能と、小さなＦナンバーと、レンズ全長の短縮化を実現できる。また、テレセントリック性を確保する、すなわち、主光線を光軸にできるだけ平行な状態にすることが可能となり、特に結像領域の周辺部において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。なお、「第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置」とは、光軸方向における開口絞りの位置が、軸上マージナル光線と第１レンズＬ１の物体側の面の交点と同じ位置かそれより物体側にあることを意味する。本実施の形態において、第１〜７の構成例のレンズ（図１〜７）が、開口絞りＳｔが第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置された構成例である。また、ここに示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ１上の位置を示すものである。
この撮像レンズＬにおいて、第１レンズＬ１は、光軸近傍で正の屈折力を有する。このため、レンズ全長の短縮化を実現するために有利である。また、第１レンズＬ１は、光軸近傍で物体側に凸面を向けている。このため、撮像レンズＬの主たる結像機能を担う第１レンズＬ１の正の屈折力を十分に強くすることが容易となり、より好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。また、第１レンズＬ１を、光軸近傍において両凸形状とすることができる。この場合には、第１レンズＬ１の物体側の面と像側の面で屈折力を分担することにより第１レンズＬ１の正の屈折力を好適に確保しつつ、球面収差の発生を抑制することができる。
第２レンズＬ２は、光軸近傍において負の屈折力を有する。このことにより、色収差と球面収差を良好に補正することができる。また、第２レンズＬ２は光軸近傍で像側に凹面を向けている。このため、第２レンズＬ２の後側主点位置を物体側に寄せやすく、レンズ全長を好適に短縮化することができる。さらに、第２レンズＬ２を光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることが好ましい。この場合には、さらに好適にレンズ全長を短縮化することができる。
また、第３レンズＬ３は、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状とされている。このため、第３レンズＬ３の後側主点位置をより好適に物体側に寄せることができ、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。また、第３レンズＬ３は、像側の面が像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状であることが好ましい。この場合には、第３レンズＬ３の像側の面が、光軸近傍では凹形状であり、変曲点より半径方向外側では凸形状であるため、非点収差を良好に補正することができる。なお、第３レンズＬ３の像側の面における「変曲点」とは、第３レンズＬ３の像側の面形状が像側に対して凸形状から凹形状（または凹形状から凸形状）に切り替わる点を意味する。また、本明細書中において、「像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に」とは、像側の面と最大画角の主光線との交点と同じ位置かそれより光軸に向かって半径方向内側を意味する。また、第３レンズＬ３の像側の面に設けられた変曲点は、第３レンズＬ３の像側の面と最大画角の主光線との交点と同じ位置かそれより光軸に向かって半径方向内側の任意の位置に配置することができる。
なお、第３レンズＬ３は、所望の性能を実現可能であれば、光軸近傍で正の屈折力を有するものであってもよく、光軸近傍で負の屈折力を有するものであってもよい。第３レンズＬ３が光軸近傍で正の屈折力を有する場合には、球面収差を良好に補正することができる。第３レンズＬ３が光軸近傍で負の屈折力を有する場合には、軸上色収差、倍率の色収差の補正に有利となる。
また、撮像レンズＬは第４レンズＬ４を備えている。このため、十分な数のレンズ面数を確保して設計自由度を向上させることができ、結像領域の周辺部の諸収差を良好に補正するために有利である。第４レンズＬ４は、所望の性能を実現可能であれば、光軸近傍で正の屈折力を有するものであってもよく、光軸近傍で負の屈折力を有するものであってもよい。第４レンズＬ４が光軸近傍で正の屈折力を有する場合には、球面収差の発生を良好に抑制することができる。第４レンズＬ４が光軸近傍で負の屈折力を有する場合には、軸上色収差、倍率の色収差の補正に有利となる。また、第４レンズＬ４は光軸近傍において物体側に凹面を向けていることが好ましい。この場合には、非点収差の発生を好適に抑制することができる。また、第４レンズＬ４を光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状とすることが好ましい。この場合には、非点収差の発生をさらに好適に抑制することができる。
第５レンズＬ５は、光軸近傍において正の屈折力を有する。このため、球面収差の発生を良好に抑制することができる。また、第５レンズＬ５を、光軸近傍において両凸形状とすることができる。この場合には、第５レンズＬ５の屈折力を確保しつつ、球面収差の発生を抑制することができる。また、第５レンズＬ５は、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状とすることができる。この場合には、非点収差の発生を抑制することができる。
第６レンズＬ６は、光軸近傍において負の屈折力を有する。撮像レンズＬの最も像側に配置されたレンズである第６レンズＬが負の屈折力を有することにより、撮像レンズＬの後側主点位置を物体側に寄せやすく、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。また、第６レンズＬ６が光軸近傍において負の屈折力を有することにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
また、第６レンズＬ６は、光軸近傍において像側に凹面を向けていることが好ましい。この場合には、より好適に全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を良好に補正することができる。また、第６レンズＬ６を、光軸近傍において両凹形状とすることができる。この場合には、第６レンズＬ６の負の屈折力を確保しつつ、特に中間画角において、撮像レンズＬを通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを好適に抑制することができる。また、第６レンズＬ６を光軸近傍において像側に凹面を向けたメニスカス形状としてもよい。この場合には、レンズ全長の短縮化に有利である。
また、第６レンズＬ６は、像側の面が像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状であることが好ましい。このことにより、特に結像領域の周辺部において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。また、第６レンズＬ６を、像側の面が像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状とすることにより、歪曲収差を良好に補正することができる。なお、第６レンズＬ６の像側の面における「変曲点」とは、第６レンズＬ６の像側の面形状が像側に対して凸形状から凹形状（または凹形状から凸形状）に切り替わる点を意味する。第６レンズＬ６の像側の面に設けられた変曲点は、第６レンズＬ６の像側の面と最大画角の主光線との交点と同じ位置かそれより光軸に向かって半径方向内側の任意の位置に配置することができる。
また、上記撮像レンズＬを構成する第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６を単レンズとした場合には、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６のいずれかのレンズを接合レンズとした場合よりも、レンズ面数が多いため、各レンズの設計自由度が高くなり、好適に全長の短縮化を図ることができる。
上記撮像レンズＬによれば、全体として６枚というレンズ構成において、第１乃至第６レンズの各レンズ要素の構成を最適化したので、広い画角を有し、バックフォーカスを確保しつつレンズ全長の短縮化を達成し、高画素化の要求を満たす撮像素子に対応可能に中心画角から周辺画角まで高い結像性能を有するレンズ系を実現できる。
この撮像レンズＬは、高性能化のために、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６のそれぞれのレンズの少なくとも一方の面を非球面形状とすることが好適である。
次に、以上のように構成された撮像レンズＬの条件式に関する作用および効果をより詳細に説明する。なお、撮像レンズＬは、下記各条件式について、各条件式のいずれか１つまたは任意の組合せを満足することが好ましい。満足する条件式は撮像レンズＬに要求される事項に応じて適宜選択されることが好ましい。
まず、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６との合成焦点距離ｆ５６および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
ｆ／ｆ５６＜０ （１）
条件式（１）は全系の焦点距離ｆに対する第５レンズＬ５と第６レンズＬ６との合成焦点距離ｆ５６の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（１）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６との負の合成屈折力を確保することにより、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４を正の第１レンズ群、第５レンズＬ５と後述の負の屈折力を有する第６レンズＬ６を負の第２レンズ群とみなすと、撮像レンズＬをテレフォト型に構成することができ、レンズ全長を好適に短縮化することができる。また、条件式（１）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６との負の合成屈折力を確保することにより、ペッツバール和を小さくすることができるため、広画角化に有利である。この効果をより高めるために、条件式（１−１）の上限を満たすことが好ましい。また、条件式（１−１）の下限以下とならないように、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６と負の合成屈折力を抑制することにより、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の負の合成屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、歪曲収差を好適に抑制することができる。
−４＜ｆ／ｆ５６＜−０．１ （１−１）
また、全系の焦点距離ｆと第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸上の距離ＤＤＬは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．７＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９８ （２）
条件式（２）は、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸上の距離ＤＤＬ（レンズ全厚）の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（２）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸上の距離ＤＤＬを確保することにより、撮像レンズＬを第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４から構成される正の屈折力を有する第１レンズ群と第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とから構成される負の屈折力を有する第２レンズ群からなるテレフォト型構成とみなした場合に、第１レンズ群と第２レンズ群とを好適に離間して配置することが容易となるため、レンズ全長の短縮化に有利である。条件式（２）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸上の距離ＤＤＬを抑制することにより、第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸上の距離ＤＤＬが全系の焦点距離ｆに対して大きくなりすぎず、レンズ全長を好適に短縮化することができる。また、条件式（２）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸上の距離ＤＤＬを抑制することにより、レンズ全長の短縮化を図りつつ、バックフォーカスを確保するために有利である。この効果をより高めるために、条件式（２−１）を満たすことが好ましい。
０．８＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９６ （２−１）
また、全系の焦点距離ｆと第５レンズＬ５の像側の面と第６レンズＬ６の物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力Ｐ５６は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０＜ｆ・Ｐ５６＜２ （３）
ここで、Ｐ５６は、第５レンズＬ５のｄ線に対する屈折率Ｎｄ５、第６レンズＬ６のｄ線に対する屈折率Ｎｄ６、第５レンズＬ５の像側の面の近軸曲率半径Ｌ５ｒ、第６レンズＬ６の物体側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｆ、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の光軸上の空気間隔Ｄ１１を用いて以下の式（Ｐ１）で求められるものである。
屈折力は焦点距離の逆数であるから、第５レンズＬ５の像側の面と第６レンズＬ６の物体側の面とにより形成される空気レンズの焦点距離をｆ５６ａとすると、条件式（３）は、このｆ５６ａに対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（３）の下限以下とならないように構成することで、第５レンズＬ５の像側の面と第６レンズＬ６の物体側の面とにより形成される空気レンズの正の屈折力が弱くなりすぎず、像面湾曲が補正過剰となることを抑制することができる。条件式（３）の上限以上とならないように構成することで、第５レンズＬ５の像側の面と第レンズＬ６の物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力が強くなりすぎず、球面収差の発生を抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（３−１）を満たすことがより好ましい。
０．１＜ｆ・Ｐ５６＜１．２７ （３−１）
また、全系の焦点距離ｆと第４レンズＬ４の像側の面と第５レンズＬ５の物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力Ｐ４５は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０＜ｆ・Ｐ４５＜１．７ （４）
ここで、Ｐ４５は、第４レンズＬ４のｄ線に対する屈折率Ｎｄ４、第５レンズＬ５のｄ線に対する屈折率Ｎｄ５、第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径Ｌ４ｒ、第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径Ｌ５ｆ、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の光軸上の空気間隔Ｄ９を用いて以下の式（Ｐ２）で求められるものである。
屈折力は焦点距離の逆数であるから、第４レンズＬ４の像側の面と第５レンズＬ５の物体側の面とにより形成される空気レンズの焦点距離をｆ４５ａとすると、条件式（４）は、このｆ４５ａに対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（４）の下限以下とならないように構成することで、第４レンズＬ４の像側の面と第５レンズＬ５の物体側の面とにより形成される空気レンズの正の屈折力が弱くなりすぎず、像面湾曲が補正過剰となることを抑制することができる。条件式（４）の上限以上とならないように構成することで、第４レンズＬ４の像側の面と第５レンズＬ５の物体側の面とにより形成される空気レンズの正の屈折力が強くなりすぎず、球面収差の発生を抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（４−１）を満たすことがより好ましい。
０．３２＜ｆ・Ｐ４５＜１．６５ （４−１）
また、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０＜ｆ／ｆ５＜１ （５）
条件式（５）は第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（５）の下限以下とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を確保することにより、第５レンズＬ５の正の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、第５レンズＬ５の像側に配置された第６レンズＬ６の負の屈折力を十分強めることが容易となるため、非点収差を良好に補正しつつ、好適にレンズ全長を短縮化することができる。また、条件式（５）の下限以下とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を確保することにより、特に周辺画角において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができ、入射角度の増大に起因する受光効率の低下や混色などの諸問題の発生を防ぐことができる。条件式（５）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を抑制することにより、第５レンズＬ５の正の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、像面湾曲を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（５−１）を満たすことが好ましい。
０．０１＜ｆ／ｆ５＜０．９８ （５−１）
また、第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数ν２は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
２０＜ν２＜２８ （６）
条件式（６）は、第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数ν２の好ましい値を規定するものである。条件式（６）の下限以下とならないように、第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数ν２を設定することで、軸上色収差と倍率の色収差をバランスよく補正することができる。また、条件式（６）の上限以上とならないように、第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数ν２を設定することで、軸上色収差の補正に有利である。この効果をより高めるために、条件式（６−１）を満たすことがより好ましい。
２１＜ν２＜２５ （６−１）
また、第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数ν５は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
２０＜ν５＜２８ （７）
条件式（７）は、第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数ν５の好ましい値を規定するものである。条件式（７）の下限以下とならないように、第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数ν５を設定することで、軸上色収差の補正に有利である。また、条件式（７）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数ν５を設定することで、軸上色収差と倍率の色収差をバランスよく補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（７−１）を満たすことがより好ましい。
２１＜ν５＜２５ （７−１）
まず、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
１＜ｆ／ｆ１＜２ （８）
条件式（８）は第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（８）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を確保することにより、第１レンズＬ１の正の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、レンズ全長の短縮化を好適に実現することができる。条件式（８）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を抑制することにより、第１レンズＬ１の正の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、球面収差と非点収差を良好に補正することができる。
また、全系の焦点距離ｆ、無限遠物体に合焦した状態における最大画角の半値ω、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｌ６ｒ＜２０ （９）
条件式（９）は、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対する第６レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（９）の下限以下とならないように、第６レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒの絶対値が大きくなりすぎず、レンズ全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を十分に補正することができる。なお、各実施形態の撮像レンズＬに示すように、第６レンズＬ６を像側に凹面を向け、少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状とし、条件式（９）の下限を満たした場合には、中心画角から周辺画角まで像面湾曲を良好に補正することができるため、広角化を実現するために好適である。また、条件式（９）の上限以上とならないように、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対する第６レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒを設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第６レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒの絶対値が小さくなりすぎず、特に中間画角において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができ、また、像面湾曲の補正が過剰になることを抑制することができる。
ここで、撮像レンズＬにおいて、３つの好ましい構成例と、その効果について述べる。なお、これら３つの好ましい構成例はともに、上述した撮像レンズＬの好ましい構成を適宜採用することができる。
まず、第１の構成例は、撮像レンズＬにおいて、物体側から順に、両凸形状である第１レンズＬ１と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成される実質的に６個のレンズからなるものである。この第１の構成例によれば、第１レンズＬ１が光軸近傍において両凸形状とされているため、特に球面収差を良好に補正できる。また、第２レンズＬ２が光軸近傍において、像側に凹面を向けたメニスカス形状とされているため、好適にレンズ全長を短縮化することができる。また、第４レンズＬ４が、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状とされているため、非点収差を良好に補正することができる。なお、本明細書における実施例１〜７が第１の構成例の実施例に該当する。
第２の構成例は、撮像レンズＬにおいて、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズＬ１と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成される実質的に６個のレンズからなり、条件式（１）および（２）を満足するものである。この第２の構成例によれば、第２レンズＬ２が光軸近傍において、像側に凹面を向けたメニスカス形状とされているため、好適にレンズ全長を短縮化することができる。また、条件式（１）を満足しているため、特にレンズ全長の短縮化と広角化に有利である。また、条件式（２）を満足しているため、レンズ全長の短縮化を図りつつバックフォーカスを好適に確保することができる。なお、本明細書における実施例１〜７が第２の構成例の実施例に該当する。
第３の構成例は、撮像レンズＬにおいて、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズＬ１と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成される実質的に６個のレンズからなり、条件式（１）および（２）を満足するものである。この第３の構成例によれば、第４レンズＬ４が正の屈折力を有するため、球面収差を良好に補正することができる。また、条件式（１）を満足しているため、特にレンズ全長の短縮化と広角化に有利である。また、条件式（２）を満足しているため、レンズ全長の短縮化を図りつつバックフォーカスを好適に確保することができる。なお、本明細書における実施例１〜３、５〜６が第３の構成例の実施例に該当する。
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る撮像レンズＬによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化したので、広画角を図りつつ、バックフォーカスを確保ながらもレンズ全長の短縮化を達成し、高画素化の要求を満たす撮像素子に対応可能に中心画角から周辺画角まで高い結像性能を有するレンズ系を実現できる。
また、例えば第１〜第７の実施形態に係る撮像レンズのように、無限遠物体に合焦した状態における最大画角が７３度以上であり、バックフォーカスＢｆが１．０７以上であるように上記撮像レンズＬの第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の各レンズ構成を構成した場合には、広画角化とレンズ全長の短縮化を達成しつつ、バックフォーカスを好適に確保することができ、携帯電話端末などの撮像装置に撮像レンズＬを好適に適用することができる。
また、適宜好ましい条件を満足することで、より高い結像性能を実現できる。また、本実施の形態に係る撮像装置によれば、本実施の形態に係る高性能の撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するようにしたので、中心画角から周辺画角まで高解像の撮影画像を得ることができる。
次に、本発明の実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、複数の数値実施例をまとめて説明する。
後掲の表１および表２は、図１に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に表１にはその基本的なレンズデータを示し、表２には非球面に関するデータを示す。表１に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、実施例１に係る撮像レンズについて、最も物体側の光学要素の物体側の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数の値を示す。
表１には開口絞りＳｔと光学部材ＣＧも含めて示している。表１では開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載しており、像面に相当する面の面番号の欄には面番号と（ＩＭＧ）という語句を記載している。曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。また、各レンズデータの枠外上部には、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）と、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）と、ＦナンバーＦｎｏ.と、無限遠物体に合焦した状態における最大画角２ω（°）の値をそれぞれ示す。なお、このバックフォーカスＢｆは空気換算した値を表している。
この実施例１に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっている。表１の基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径（近軸曲率半径）の数値を示している。
表２には実施例１の撮像レンズにおける非球面データを示す。非球面データとして示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０-2」であることを示す。
非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａｉ，ＫＡの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
ＫＡ：非球面係数
とする。
以上の実施例１の撮像レンズと同様にして、図２〜図７に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２乃至実施例７として、表３〜表１４に示す。これらの実施例１〜７に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっている。
図９は、左から順に実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）を表す収差図をそれぞれ示している。球面収差、非点収差（像面湾曲）、ディストーション（歪曲収差）を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差も示し、倍率色収差図には、Ｆ線、Ｃ線、ｇ線についての収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル方向（Ｓ）、破線はタンジェンシャル方向（Ｔ）の収差を示す。また、Ｆｎｏ．はＦナンバーを、ωは無限遠物体に合焦した状態における最大画角の半値をそれぞれ示す。
同様に、実施例２乃至実施例７の撮像レンズについての諸収差を図１０乃至図１５に示す。図１０乃至図１５に示す収差図は全て物体距離が無限遠の場合のものである。
また、表１５には、本発明に係る各条件式（１）〜（９）に関する値を、各実施例１〜７についてそれぞれまとめたものを示す。
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、レンズ全長の短縮化と広画角化を実現しながらも高い結像性能が実現されている。
以下、撮像レンズを構成する個々のレンズについて、所望の光学性能を備える光学面の周囲に形成されたフランジ面の形状に関する好ましい実施形態を説明する。
一般に、デジタルスチルカメラ、携帯電話、スマートフォン、またはタブレット型端末などの撮像機器は、一般に、金属やプラスチックからなる筒状の鏡胴と、鏡胴内部で位置決めされた複数のレンズからなる撮像レンズとを備えたレンズユニットと、撮像レンズの結像面（撮像面）に配置された撮像素子とを一体化してなる撮像ユニットを含んで構成される。
上記のような複数のレンズからなる撮像レンズを用いた撮像機器において、不要な光線が撮像素子に写り込むことによるフレアやゴーストなどの発生を低減するための様々な技術が提案されている。例えば、特開２０１１−２２１１３６号公報は、光学レンズの光学機能領域の周囲の領域の面が、外周から順に、光軸に対して略垂直な平坦面と、光軸に対して傾斜した傾斜面とを備え、光軸に対して略垂直な平坦面に粗面を備えることを開示しており、特開２００５−３０９２８９号公報は光学レンズの有効径の周囲の面に複数の環状の凹凸形状と光軸に対して略垂直な平面とを設けることを開示しており、特開２０１１−２４２５０４号公報および特開２０１３−６８８５７号公報は光学レンズの有効径の周囲の面に光軸方向に対して非垂直な傾斜面を設けることを開示しており、台湾特許出願公開第２０１３３７３４０号明細書には、光学レンズの有効径の周囲の面に所定の断面形状を有する複数の環状の凹凸形状を設けることを開示している。
ここでは、撮像レンズを構成する１枚以上のレンズに適用される、フレアやゴーストなどの発生を低減するために好適なフランジ面であって、特に携帯電話、スマートフォン、またはタブレット型端末などの比較的コンパクトな撮像機器に搭載されるような小型化・高画素化が要求される撮像レンズに特に好適に適用可能なフランジ面を提案する。
第８の実施形態として、本発明の撮像レンズＬを構成する１枚のレンズに好ましい形態のフランジ面を適用したレンズＬＡを例に説明する。
第８の実施形態にかかる撮像レンズＬは、物体側から順に、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２（本実施形態におけるレンズＬＡ）と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６を備え、第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置された開口絞りＳｔと、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に配置されたフレアカットのための絞りＳｔ２と，第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に配置されたフレアカットのための絞りＳｔ３とをさらに備えている。撮像レンズＬは、組み立ての際に、上記第１〜第６レンズＬ１〜Ｌ６と各レンズ間に配置される絞りＳｔ、Ｓｔ２、Ｓｔ３とが、所定の順番に不図示の鏡胴に挿入される。そして、撮像レンズＬは、各レンズＬ１〜Ｌ６の外周面３０およびフランジ面２０が、鏡胴の内壁と隣接するレンズのフランジ面（または隣接する絞り）の当接部分とによってそれぞれ把持されることにより、各レンズＬ１〜Ｌ６の光軸が一致する状態で光軸方向における所望の位置に位置決めされる。なお、第８の実施形態にかかる撮像レンズＬの各レンズＬ１〜Ｌ６の各光学面の形状および配置の詳細な構成は、図１に示す撮像レンズＬの構成例と共通であるものとする。ここでは、重複記載を避けるため図１に示す撮像レンズＬと共通する部分については説明を省略し、レンズの光学面より外周側の部分について詳細に説明する。
図１８は、図１に示す像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズＬ２の変形例であって、図１に示す第２レンズＬ２とは光学面より外周側の部分のみが異なるレンズＬＡを概略的に示すレンズ断面図である。図１９は、レンズＬＡと絞りＳｔ２と絞りＳｔ３との位置関係を示す図である。なお、図１８，１９において、寸法を示す数値の単位はｍｍである。図１９に示されるように、第８の実施形態においては、レンズＬＡの物体側に配置された絞りＳｔ２の内径は、物体側の面の有効径と略一致するように構成されており、レンズＬＡの像側に配置された絞りＳｔ３の内径は、像側の面の有効径よりも大きくなるように構成されている。図１９において、Ｅｆは物体側の有効径の半値を示し、Ｅｆｓは絞りＳｔ２の内径の半値を示し、Ｅｒは像側の有効径の半値を示し、Ｅｒｓは絞りＳｔ３の内径の半値を示す。なお、図１８、１９は、第８の実施形態のフランジ面の例を説明するための概略図であって、図１のレンズ断面図とは詳細なレンズ面の形状は異なっている。
レンズＬＡは、光軸に対して所望のレンズ形状となるように有効径内に形成されたレンズ面である光学面１０と、外周面３０と、光学面１０の外周側に形成され、光学面１０と外周面３０を連結する面であるフランジ面２０とを有する。外周面３０は、レンズユニットとして構成された際に不図示の鏡胴の内壁に当接する面である。レンズＬＡの物体側の面は、物体側のレンズ面である光学面１０ｆと、物体側の光学面１０ｆと外周面３０を連結する面である物体側のフランジ面２０ｆから構成される。また、レンズＬＡの像側の面は、像側のレンズ面である光学面１０ｒと像側の光学面１０ｒと外周面３０を連結する面である像側のフランジ面２０ｒから構成される。
フランジ面２０は、光学面１０にできるだけ近い位置に１つ以上の円弧状溝部２１を備えることが好ましい。例えば、有効径の端部からレンズ端面までの半径方向の長さをＣＬとすると、円弧状溝部２１の少なくとも一部を、フランジ面２０ｒの内周側から０．５×ＣＬ以下の領域に位置させることが好ましく、０．４×ＣＬ以下の領域に位置させることが好ましい。一方、円弧状溝部２１の内周端は、製造誤差が生じた場合でも結像に寄与する光線が円弧状溝部２１に入射することがない程度に光学面１０から離間することが好ましい。
なお、本明細書における各円弧状溝部２１は、光軸を中心とした円の円弧状に延びる凹溝であって、不要光が結像素子に入射しないように不要光を屈折または反射する機能を有するものであれば任意の形状としてよい。例えば、断面が半円形状などの略Ｕ字型形状をなすものであってもよく、断面が略Ｖ字形状をなすものであってもよい。また、各円弧状溝部２１の周方向に延びる内壁は、例えば、２つ以上の平面によって構成されるものであってもよく、なめらかな１つ以上の曲面によって構成されるものであってもよく、平面と曲面の組合せによって構成されるものであってもよく、台湾特許出願公開第２０１３３７３４０号明細書に開示されるような断面形状であってもよい。
第８の実施形態におけるレンズＬＡの像側のフランジ面２０ｒは、光学面１０ｒの近傍に位置する第１の円弧状溝部２１ｒａと、第１の円弧状溝部２１ｒａより外周側に設けられた第２の円弧状溝部２１ｒｂを備える。また、レンズＬＡの物体側のフランジ面２０ｆは、光学面１０ｆの近傍に位置する第１の円弧状溝部２１ｆａと、第１の円弧状溝部２１ｆａより外周側に隣接して設けられた第２の円弧状溝部２１ｆｂと第２の円弧状溝部２１ｆｂより外周側に隣接して設けられた第３の円弧状溝部２１ｆｃを備える。
第８の実施形態のように、フランジ面２０が、不要光が入射しやすい光学面１０の近傍に第１の円弧状溝部２１ａ(２１ｒａ、２１ｆａ)を備えた場合には、第１の円弧状溝部２１ａによって好適に不要光を反射または拡散することができる。また、光学面１０の近傍に複数の円弧状溝部２１(２１ｒａ、２１ｒｂ、２１ｆａ、２１ｆｂ、２１ｆｃ)を設けることによって、不要光が入射しやすい位置に法線方向の互いに異なる複数の面をより多く配置することができるため、不要光をより好適に反射または拡散することができる。
また、複数の円弧状溝部２１を隣接して配置する場合、例えば、レンズＬＡの半径方向において、複数の円弧状溝部２１ｂの基準位置の間隔は、有効径の端部からレンズ端面までの長さをＣＬとすると、０．１×ＣＬ以上０．３×ＣＬ以下であることが好ましい。この場合には、隣接する複数の円弧状溝部２１(２１ｒａ、２１ｒｂ、または、２１ｆａ、２１ｆｂ、２１ｆｃ)によって好適に不要光を反射または拡散することができる。例えば、図１９に示すように、第８の実施形態のレンズＬＡの像側の面においては、第１の円弧状溝部２１ｒａの光軸方向に最も深い位置と第２の円弧状溝部２１ｒｂの光軸方向に最も深い位置との半径方向の距離は、０．１６×ＣＬとされている。また、第８の実施形態のレンズＬＡの物体側の面においては、第２の円弧状溝部２１ｆｂの光軸方向に最も深い位置と第３の円弧状溝部２１ｆｃの光軸方向に最も深い位置との半径方向の距離は、０．２×ＣＬとされている。なお、円弧状溝部２１の基準位置とは、円弧状溝部２１の半径方向の代表的な位置であればよく、例えば円弧状溝部２１の光軸方向に最も深い位置、溝部の端点位置、円弧状溝の幅の中心位置などとすることができる。
また、第８の実施形態においては、像側のフランジ面２０ｒと物体側のフランジ面２０ｆは対向する位置にそれぞれ円弧状溝部２１を設けている。この場合には、像側の円弧状溝部２１ｒａ，２１ｒｂによって、物体側からレンズＬＡの像側の面に到達した不要光を結像に寄与しない方向に反射または拡散しつつ、物体側の円弧状溝部２１ｆａ，２１ｆｂによって、複数回の反射を繰り返してレンズＬＡの物体側の面に到達した不要光をさらに結像に寄与しない方向に反射または拡散することができる。
また、図１８に示すように、フランジ面２０は、複数の円弧状溝部２１を隣接して設ける場合に、光軸から遠くに位置する円弧状溝部２１ほど、光軸方向の深さがより小さくなるように複数の円弧状溝部２１を構成することが好ましい。この場合には、隣接する複数の円弧状溝部２１により、不要光を結像に寄与しない方向により好適に反射して、撮像素子に不要光が到達することを低減することができる。図１８に示す例では、像側の円弧状溝部２１ｒは、第１の円弧状溝部２１ｒａ、第２の円弧状溝部２１ｒｂの順に光学方向の深さが小さくなり、物体側の円弧状溝部２１ｆは、第１の円弧状溝部２１ｆａ、第２の円弧状溝部２１ｆｂ、第３の円弧状溝部２１ｆｃの順に光学方向の深さが小さくなるように構成されている。
なお、上記実施形態に限られず、フランジ面２０ｆ、２０ｒは、任意の個数の円弧状溝部２１を備えるものであってよい。例えば、第８の実施形態において、フランジ面２０ｒは、第２の円弧状溝部２１ｒｂを省略してもよく、さらなる１つ以上の円弧状溝部を備えるようにしてもよい。また、第８の実施形態において、フランジ面２０ｆは、第２および第３の円弧状溝部２１ｆｂ、２１ｆｃを省略してもよく、さらなる１つ以上の円弧状溝部を備えるようにしてもよい。また、像側の面と物体側の面の円弧状溝部の個数、形状、位置を適宜異ならせてよい。
また、円弧状溝部２１を滑らかな曲面により構成することが好ましい。例えば、図１８等に示すように、円弧状溝部２１(２１ｒａ、２１ｒｂ、２１ｆａ、２１ｆｂ、２１ｆｃ)を断面において略Ｕ字型となる曲面により構成した場合には、円弧状溝部２１に光軸に対して複数の角度に傾斜した局所的な傾斜面を多く配置することができ、様々な角度でフランジ面２０に入射する不要光を、好適に反射または拡散することができる。なお、上記効果を奏するために、円弧状溝部２１を滑らかな曲面により構成される任意の曲面形状としてよい。また、円弧状溝部２１が部分的に滑らかな曲面を備え、平面と曲面によって構成されるものであっても、曲面部分において同効果を奏することができる。
また、フランジ面２０が、複数の円弧状溝部２１を隣接して備えている場合には、複数の円弧状溝部２１間（例えば、円弧状溝部２１ｒａ、２１ｒｂの間、円弧状溝部２１ｆａ、２１ｆｂの間、円弧状溝部２１ｆｂ、２１ｆｃの間）を滑らかな曲面により連結することが好ましく、円弧状溝部２１と周囲の面とを滑らかな曲面により連結することが好ましい。フランジ面２０に滑らかな曲面部分をより多く配置することにより、光軸に対して様々な角度に傾斜した局所的な傾斜面をより多く配置することができ、様々な角度でフランジ面２０に入射する不要光を、好適に反射または拡散することができる。
円弧状溝部２１は、撮像レンズＬのフランジ部（物体側のフランジ面２０ｆと像側のフランジ面２０ｒの光軸方向の最短距離）の厚さが所定の厚さ（例えば光軸方向に５００μｍ以上の厚さ）を確保できるように、円弧状溝部２１の光軸方向の溝の深さを設定することが好ましい。一例として、携帯電話などの小型の撮像機器に適用される撮像レンズＬにおいて、円弧状溝部２１の光軸方向の溝の深さを１５０μｍ以下とすることが好ましく、１００μｍ以下とすることがより好ましい。この場合には、レンズＬＡのフランジ部分の光軸方向の厚さを小さくなりすぎないように維持してレンズＬＡの強度を確保することができ、レンズ製造のために有利である。
さらに、第８の実施形態にも示すように、円弧状溝部２１が、光軸方向の深さが１００μｍ以下であり、半径方向の幅が１００〜２００μｍ程度であり、滑らかな曲面によって構成されている場合には、円弧状溝部２１による不要光の反射または拡散の効果を実現しつつ、レンズＬＡを射出成形によって製造しやすい形状とすることができる。また、レンズのフランジ部分の光軸方向の厚さを維持してレンズＬＡの強度を好適に確保することができる。また、第８の実施形態によれば、フランジ面２０は、上記光軸方向の深さの範囲と上記半径方向の幅の範囲を満たし、曲面で構成された円弧状溝部２１を備え、円弧状溝部２１の個数を３つ以下としている。このため、フランジ面２０をより簡易な形状とすることができ、より射出成形に適した製造しやすい形状を実現できる。また、フランジ面２０が、上記光軸方向の深さの範囲と上記半径方向の幅の範囲を満たし、曲面で構成された円弧状溝部２１を２つ以上設けているため、個々の円弧状溝部２１の光軸方向の深さを大きくしすぎないで円弧状溝部２１による不要光の反射または拡散の効果を好適に確保することができ、レンズＬＡのフランジ部の強度と不要光の反射または拡散効果と製造しやすい形状の実現を好適に達成することができる。
また、第８の実施形態にも示すように、フランジ面２０は、隣接して配置された円弧状溝部２１（２１ｒａ、２１ｒｂ、２１ｆｃ）より外周側に光軸と垂直な略平面である平面部２２（２２ｒ、２２ｆ）を備えることが好ましい。フランジ面２０が光軸と垂直な略平面である平面部２２を備えることにより、レンズＬＡを、絞りＳｔ２、Ｓｔ３（絞りＳｔがない場合には隣接するレンズのフランジ面）と平面部２２でしっかりと当接することができ、光軸方向にレンズＬＡを安定して把持することができる。
また、外周面３０に不要光が到達すると、外周面３０における不要光の反射に起因して、撮像素子に不要光が入射してゴーストやフレアを発生させる場合がある。このため、フランジ面２０は、周縁部２４に光軸に対して傾きを有する傾斜面を有することが好ましい。この場合には、傾斜面が外周面３０の近傍の不要光を反射または拡散させて、外周面３０に不要光が到達することを低減して外周面３０における不要光の反射に起因するゴーストやフレアの発生を低減することができる。有効径の端部からレンズ端面までの半径方向の長さをＣＬとすると、周縁部２４を、フランジ面２０ｒの周縁端から半径方向に０．２×ＣＬの範囲内の領域とすることができる。また、周縁部２４を曲面により構成することが好ましい。この場合には、周縁部２４に光軸に対して異なる角度で傾斜した複数の局所的な傾斜面を設けることができ、様々な角度から外周面３０近傍に入射する不要光を好適に反射または拡散して外周面３０に不要光が到達することを低減することができる。また、同類似の効果を得るために、図１８に示すように、周縁部２４を、フランジ面２０の周縁端に近づくほどフランジ面の光軸上の厚さが小さくなるように傾斜した傾斜面と略平坦な面とをそれぞれ任意の数ずつ組み合わせることにより構成してもよい。
フランジ面２０は、微小な凹形状および／または微小な凸形状が不規則に配置された不規則凹凸部２３を備えることが好ましい。不規則凹凸部２３は、不規則な反射面を形成する任意の形状の微小凹形状および／または微小凸形状であって、不要光を拡散する機能を有する任意の形状としてよい。なお、例えば、微小凸部の光軸方向の高さ、および微小凹部の光軸方向の深さを、例えば、３μｍより大きく１００μｍより小さくすることが好ましい。図２０〜２２に、不規則凹凸部２３の凹形状または凸形状の例をそれぞれ示す。図２０上図は図２０下図のＡＡ断面図を示しており、図２１上図は図２１下図のＢＢ断面図を示しており、図２２上図は図２２下図のＣＣ断面図を示している。
図２０に示す例は、半径ＤＬ１の略半球形状である微小凹部と、半径ＤＬ１より小さい半径ＤＬ２の略半球形状である微小凹部がそれぞれランダムに複数設けられている。例えば、半径ＤＬ１は３μｍ＜ＤＬ１＜１００μｍを満足することが好ましく、半径ＤＬ２は、半径ＤＬ１より小さい範囲で、３μｍ＜ＤＬ２＜２０μｍを満足するように構成することが好ましい。このように、不規則凹凸部２３が、異なる半径の略半球形状をランダムに配置したものである場合には、不規則に傾きの異なる複数の面を、空間的に適宜離間して配置しやすく、多様な方向に向かう不要光を好適に拡散または反射することができ、撮像素子に不要光が入射することを抑制することができる。
また、不規則凹凸部２３は、多角錐、多角柱など任意の形状の微小凸部および／または微小凹部を個々にランダムに配置することにより構成することができ、例えば微粒子を塗布することにより不規則凹凸部２３を形成してもよい。
また、不規則凹凸部２３は、例えば、不規則凹凸部２３とすべき領域を複数の小領域に分割し、各小領域内に複数の微小凸部（または微小凹部）を所定の方向に列をなすように形成し、隣接する小領域間で微小な凸部（または微小な凹部）のなす列の方向を異ならせることにより不規則凹凸部２３を構成してもよい。なお、一例として、分割された小領域を、９００〜２５００００μｍ２程度の面積の多角形領域とすることができ、各小領域内で複数の微小な凸部を３μm〜１００μm／サイクル程度の空間的な周期性を持つように配置することができる。図２１は、各小領域内に形成する微小凸部の一例として、微小凸部を略四角錐形状とした例である。図２２は、各小領域内に形成する微小凸部の他の例として、微小凸部を所定の方向に伸びる細長形状の複数の微小凸部とした例である。図２２においては、微小凸部が断面略三角の細長形状である例を示したが、断面を他の任意の形状とする細長形状であってもよい。
また、フランジ面２０を光学面１０の近傍に少なくとも１つの変曲点を有する曲面形状とし、この変曲点より外周側に不規則凹凸部２３を設けることが好ましい。この場合には、フランジ面２０のうち変曲点より光軸側は、光学面１０から連結する形状であり、かつ、不規則な微小凹凸形状が存在しない領域となる。このように、光学面１０とフランジ面２０に設けられた変曲点との間の領域を、不規則な微小凹凸形状が存在しない領域とすることにより、不要光を結像に寄与しない方向に好適に反射して絞りＳｔ２、Ｓｔ３や鏡胴などに吸収させることができ、撮像素子に入射する不要光を低減できる。また、不規則な微小凹凸形状が存在しない領域の外周に設けられた不規則凹凸部２３によって、不要光を拡散することにより撮像素子に到達する不要光を低減して、撮像素子で受光される単位面積あたりの輝度（ｃｄ／ｍ２）を低減することができる。
また、少なくとも１つの円弧状溝部２１の少なくとも一部に不規則凹凸部２３を設けることが好ましい。このことにより、不規則に傾きが異なる複数の局所的な傾斜面を空間的に適宜離間して配置しやすく、様々な方向から到達する不要光を効果的に拡散または反射することができる。第８の実施形態では、フランジ面２０ｒの内周側に隣接して位置する円弧状溝部２１ｒａ、２１ｒｂのうち、円弧状溝部２１ｒａの一部（フランジ面の最も光学面に近い位置に位置する変曲点より外周側の領域）と円弧状溝部２１ｒｂの全部を不規則凹凸部２３ｒａとして構成している。また、フランジ面２０ｆの内周側に隣接して位置する円弧状溝部２１ｆａ、２１ｆｂ、２１ｆｃのうち、円弧状溝部２１ｆａの一部（円弧状溝部２１ｆａのうち、フランジ面の最も光学面に近い位置に位置する変曲点より外周側の領域）と円弧状溝部２１ｆｂ、２１ｆｃの全部を不規則凹凸部２３ｆａとして構成している。このように、滑らかな曲面により構成された複数の円弧状溝部２１（２１ｒａ、２１ｒｂ、または、２１ｆａ、２１ｆｂ、２１ｆｃ）を設け、光学面１０の最も近傍に位置する変曲点の外周側に位置する複数の円弧状溝部２１の一部または全部の領域に不規則凹凸部２３を設けた場合には、単位面積当たりに効率よく複数の傾きの異なる傾斜面を設けることができ、不要光を反射または拡散する効果を高めることができる。
また、第８の実施形態では、周縁部２４ｒ，２４ｆに設けられた略平面および傾斜面に微小な凹凸形状を設けることにより、周縁部２４ｒ，２４ｆの一部を不規則凹凸部２３ｒｂ、２３ｆｂとして構成している。このため、外周面３０の近傍に不規則に傾きが異なる複数の局所的な傾斜面を配置して、外周面３０に到達する不要光をより拡散または反射して低減することができ、撮像素子に不要光が入射することを好適に抑制することができる。
なお、不規則凹凸部２３の設けられる範囲および位置は、適宜任意に設定できる。例えば、円弧状溝部２１の一部または全部に不規則凹凸部２３を設けることができ、周縁部２４の一部または全部に不規則凹凸部２３を設けることができる。
また、円弧状溝部２１は、光軸を中心とした円環の全周にわたって設けられていてもよく、光軸を中心とした円環の一部に設けられていてもよい。同様に、不規則凹凸部２３は、光軸を中心とした円環の全周にわたって設けられていてもよく、光軸を中心とした円環の一部に設けられていてもよい。図２３と図２４に、円弧状溝部２１と不規則凹凸部２３を設けた物体側のフランジ面２０ｆの例を示す。また、図２３は、第８の実施形態のレンズＬＡの物体側の面を概略的に示すものであって、フランジ面等の寸法は図１８，１９とは適宜異ならせている。
図２３、２４において、円弧状溝部２１と、不規則凹凸部２３と、平面部２２と、周縁部２４をそれぞれハッチングの種類を異ならせて示す。図２３、２４において、周縁部２４は、全面に不規則な微小凹凸形状が設けられて不規則凹凸部２３として構成されている。図２３において、円弧状溝部２１ｆは、光軸を中心とした円環の全周にわたって設けられた円弧状溝部２１ｆａ，２１ｆｂ，２１ｆｃを合わせた領域を示している。また、円弧状溝部２１ｆａの一部（円弧状溝部２１のうち、光学面１０より外周側に設けられた変曲点より外周側の領域）と、円弧状溝部２１ｆｂ，２１ｆｃの全部とは、不規則な微小凹凸形状が設けられて不規則凹凸部２３ｆａとして構成されている。また、図２４において、円弧状溝部２１ｆは、図２３の円弧状溝部２１ｆと断面が同形状であって、光軸を中心とした円の円弧形状として設けられている点のみが図２３と異なる。また、図２４において、不規則凹凸部２３ｆａは、円弧状溝部２１ｆの配置に合わせて光軸を中心とした円の円弧形状として設けられている点のみが図２３における不規則凹凸部２３ｆａと異なる。
図２５は、第９の実施形態にかかるレンズＬＡのレンズ断面図を示し、図２６は、第１０の実施形態にかかるレンズＬＡのレンズ断面図を示す。第９の実施形態は、第８の実施形態にかかるレンズＬＡにおいて円弧状溝部２１と不規則凹凸部２３の配置を異ならせた変形例を示すものである。第１０の実施形態は、第８の実施形態にかかるレンズＬＡにおいて円弧状溝部２１と不規則凹凸部２３の配置をさらに異ならせたさらなる変形例を示すものである。第９および第１０の実施形態については、第８の実施形態と共通する構成については説明を省略し、第８の実施形態との相違部分を中心に説明する。図２５、２６において、Ｅｆは物体側の有効径の半値を示し、Ｅｆｓは絞りＳｔ２の内径の半値を示し、Ｅｒは物体側の有効径の半値を示し、Ｅｒｓは絞りＳｔ３の内径の半値を示す。また、図２５、２６において、各寸法を示す数値の単位はｍｍである。
図２５に示すように、第９の実施形態のレンズＬＡは、像側のフランジ面２０ｒが、光軸側から順に、光学面１０ｒの近傍に位置する第１の円弧状溝部２１ｒａと、平面部２２ｒと、周縁部２４を備え、周縁部２４ｒが第４の円弧状溝部２１ｒｄを備える。また、物体側のフランジ面２０ｆが、光軸側から順に、光学面１０ｆの近傍に隣接して位置する第１および第２の円弧状溝部２１ｆａ、２１ｆｂと、平面部２２ｆと、周縁部２４ｆとを備え、周縁部２４ｆは、フランジ面２０の周縁端に近づくほど光軸上の深さが大きくなるように傾斜した傾斜面と略平坦な面とを組み合わせることにより構成されている。第９の実施形態によれば、周縁部２４ｒに、第４の円弧状溝部２１ｒｄを設けているため、外周面３０に到達する不要光を好適に低減することができ、外周面３０に反射される不要光に起因するゴーストやフレアを抑制することができる。また、第８の実施形態よりも像側の面と物体側の面のフランジ面２０ｒ、２０ｆの内周側に位置する円弧状溝部の数が少ないため、フランジ面２０をより簡易な形状として容易に製造することができる。
図２６に示すように、第１０の実施形態のレンズＬＡは、像側のフランジ面２０ｒが、光軸側から順に、光学面１０ｒの近傍に位置する第１の円弧状溝部２１ｒａと、平面部２２ｒと、周縁部２４ｒを備え、周縁部２４ｒが第４の円弧状溝部２１ｒｄを備える。また、物体側のフランジ面２０ｆが、光軸側から順に、光学面１０ｆの近傍に隣接して位置する第１および第２の円弧状溝部２１ｆａ、２１ｆｂと、平面部２２ｆと、周縁部２４ｆを備え、周縁部２４ｆは、第４の円弧状溝部２１ｆｄとを備える。第９の実施形態によれば、周縁部２４ｒ、２４ｆに、第４の円弧状溝部２１ｒｄ、２１ｆｄを設けているため、外周面３０に到達する不要光を好適に低減することができる。また、第８の実施形態よりも像側の面と物体側の面のフランジ面２０ｒ、２０ｆの内周側に位置する円弧状溝部の数が少ないため、フランジ面２０をより簡易な形状として容易に製造することができる。
上記第８〜第１０の実施形態に示すレンズＬＡによれば、円弧状溝部２１の一部または全部に設けられた不規則凹凸部２３によって、有効径より外周側に到達した不要光を好適に拡散させ、鏡胴や絞りに吸収させることができる。また、円弧状溝部２１の一部または全部に設けられた不規則凹凸部２３によって不要光が拡散されるため、撮像素子に到達する不要光を低減することができる。このため、撮像素子で受光される単位面積あたりの輝度（ｃｄ／ｍ２）を小さくして、ゴーストやフレアなどによる画像の劣化を抑制することができる。また、円弧状溝部２１が滑らかな曲面形状とされているため、射出成形による製造時に、精度よく容易に製造することができる。
上記第８〜第１０の実施形態に示すフランジ面２０ｆ，２０ｒは、上記第１〜第７の実施形態に係る撮像レンズＬを構成する任意のレンズに任意の組合せで適用可能であり、撮像レンズＬの一部のレンズにのみ適用してもよく、全てのレンズに適用してもよい。また、１枚のレンズの物体側の面と像側の面の一方に適用してもよく、両面に適用してもよい。さらに、上記第８〜第１０の実施形態に示すフランジ面２０ｆ，２０ｒは、本発明の撮像レンズＬに適用可能であるだけでなく、それぞれ任意のレンズ形状に構成された任意の枚数のレンズからなる撮像レンズにも好ましく適用可能である。例えば、任意の撮像レンズの一部のレンズにのみ適用してもよく、全てのレンズに適用してもよい。また、１枚のレンズの物体側の面と像側の面の一方に適用してもよく、両面に適用してもよい。
なお、本発明の撮像レンズには、実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数の値などは、各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
また、各実施例では、すべて固定焦点で使用する前提での記載とされているが、フォーカス調整可能な構成とすることも可能である。例えばレンズ系全体を繰り出したり、一部のレンズを光軸上で動かしてオートフォーカス可能な構成とすることも可能である。
なお、上述した近軸曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数はいずれも光学測定に係わる専門家が以下の方法により測定して求めたものである。
近軸曲率半径は、超高精度三次元測定機UA3P（パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社製）を用いてレンズを測定し、以下の手順により求める。近軸曲率半径Ｒｍ(ｍは自然数)と円錐係数Ｋｍを仮に設定してUA3Pに入力し、これらと測定データからUA3P付属のフィッティング機能を用いて非球面形状の式の第ｎ次の非球面係数Ａｎを算出する。上述した非球面形状の式（Ａ）において、Ｃ＝１／Ｒｍ、ＫＡ＝Ｋｍ−１と考える。Ｒｍ、Ｋｍ、Ａｎと非球面形状の式から、光軸からの高さｈに応じた光軸方向の非球面の深さＺを算出する。光軸からの各高さｈにおいて、算出された深さＺと実測値の深さＺ’との差分を求め、この差分が所定範囲内であるか否かを判別し、所定範囲内の場合は設定したＲｍを近軸曲率半径とする。一方、差分が所定範囲外の場合は、光軸からの各高さｈにおいて算出された深さＺと実測値の深さＺ’との差分が所定範囲内になるまで、その差分の算出に用いられたＲｍおよびＫｍの少なくとも一方の値を変更してＲｍ＋１とＫｍ＋１として設定してUA3Pに入力し、上記同様の処理を行い、光軸からの各高さｈにおいて算出された深さＺと実測値の深さＺ’との差分が所定範囲内であるかを判別する処理を繰り返す。なお、ここで言う所定範囲内は、２００ｎｍ以内とする。また、ｈの範囲としてはレンズ最大外径の０〜１／５以内に対応する範囲とする。
面間隔は、組レンズ測長用の中心厚・面間隔測定装置OptiSurf（Trioptics製）を用いて測定して求める。
屈折率は、精密屈折計KPR-2000（株式会社島津製作所製）を用いて、被検物の温度を25°Ｃの状態にして測定して求める。ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）で測定したときの屈折率をＮｄとする。同様に、ｅ線(波長５４６．１ｎｍ）で測定したときの屈折率をＮｅ、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)で測定したときの屈折率をＮＦ、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）で測定したときの屈折率をＮＣ、ｇ線(波長４３５．８ｎｍ)で測定したときの屈折率をＮｇとする。ｄ線に対するアッベ数νｄは、上記の測定により得られたＮｄ、ＮＦ、ＮＣをνｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）の式に代入して算出することにより求める。
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
ＬＡ レンズ
Ｓｔ 開口絞り
Ｒｉ 物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
Ｄｉ 物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔
Ｚ１ 光軸
１０ 光学面
２０ フランジ面
２１ 円弧状溝部
２２ 平面部
２３ 不規則凹凸部
２４ 周縁部
３０ 外周面
１００ 撮像素子（像面）

Claims (20)

  1. 物体側から順に、
    両凸形状である第１レンズと、
    負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズと、
    物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
    物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズと、
    正の屈折力を有する第５レンズと、
    負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする撮像レンズ。
  2. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、
    負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカス形状である第２レンズと、
    物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
    第４レンズと、
    正の屈折力を有する第５レンズと、
    負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    ｆ／ｆ５６＜０ （１）
    ０．７＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９８ （２）
    ただし、
    ｆ５６：前記第５レンズと前記第６レンズとの合成焦点距離
    ｆ：全系の焦点距離
    ＤＤＬ：前記第１レンズの物体側の面から前記第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
  3. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、
    負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズと、
    物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
    正の屈折力を有する第４レンズと、
    正の屈折力を有する第５レンズと、
    負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    ｆ／ｆ５６＜０ （１）
    ０．７＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９８ （２）
    ただし、
    ｆ５６：前記第５レンズと前記第６レンズとの合成焦点距離
    ｆ：全系の焦点距離
    ＤＤＬ：前記第１レンズの物体側の面から前記第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
  4. さらに以下の条件式を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０＜ｆ・Ｐ５６＜２ （３）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    Ｐ５６：前記第５レンズの像側の面と前記第６レンズの物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力であり、該空気レンズの屈折力は以下の式（Ｐ１）で求められる。
    ここで、
    Ｎｄ５：前記第５レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｎｄ６：前記第６レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｌ５ｒ：前記第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
    Ｌ６ｆ：前記第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    Ｄ１１：前記第５レンズと前記第６レンズの光軸上の空気間隔
  5. さらに以下の条件式を満足する請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０＜ｆ・Ｐ４５＜１．７ （４）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    Ｐ４５：前記第４レンズの像側の面と前記第５レンズの物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力であり、該空気レンズの屈折力は以下の式（Ｐ２）で求められる。
    ここで、
    Ｎｄ４：前記第４レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｎｄ５：前記第５レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｌ４ｒ：前記第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
    Ｌ５ｆ：前記第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    Ｄ９：前記第４レンズと前記第５レンズの光軸上の間隔
  6. さらに以下の条件式を満足する請求項１から５のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
    ０＜ｆ／ｆ５＜１ （５）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
  7. さらに以下の条件式を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ２０＜ν２＜２８ （６）
    ただし、
    ν２：前記第２レンズのｄ線に対するアッベ数
  8. さらに以下の条件式を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ２０＜ν５＜２８ （７）
    ただし、
    ν５：前記第５レンズのｄ線に対するアッベ数
  9. さらに以下の条件式を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    １＜ｆ／ｆ１＜２ （８）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
  10. 前記第１レンズの物体側の面より物体側に配置された開口絞りをさらに備えた請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  11. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｌ６ｒ＜２０ （９）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    ω：無限遠物体に合焦した状態における最大画角の半値
    Ｌ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
  12. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    −４＜ｆ／ｆ５６＜−０．１ （１−１）
    ただし、
    ｆ５６：前記第５レンズと前記第６レンズとの合成焦点距離
    ｆ：全系の焦点距離
  13. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．８＜ＤＤＬ／ｆ＜０．９６ （２−１）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    ＤＤＬ：前記第１レンズの物体側の面から前記第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
  14. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．１＜ｆ・Ｐ５６＜１．２７ （３−１）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    Ｐ５６：前記第５レンズの像側の面と前記第６レンズの物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力であり、空気レンズの屈折力は以下の式（Ｐ１）で求められる。
    ここで、
    Ｎｄ５：前記第５レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｎｄ６：前記第６レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｌ５ｒ：前記第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
    Ｌ６ｆ：前記第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    Ｄ１１：前記第５レンズと前記第６レンズの光軸上の空気間隔
  15. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．３２＜ｆ・Ｐ４５＜１．６５ （４−１）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    Ｐ４５：前記第４レンズの像側の面と前記第５レンズの物体側の面とにより形成される空気レンズの屈折力であり、該空気レンズの屈折力は以下の式（Ｐ２）で求められる。
    ここで、
    Ｎｄ４：前記第４レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｎｄ５：前記第５レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｌ４ｒ：前記第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
    Ｌ５ｆ：前記第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    Ｄ９：前記第４レンズと前記第５レンズの光軸上の間隔
  16. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．０１＜ｆ／ｆ５＜０．９８ （５−１）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
  17. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ２１＜ν２＜２５ （６−１）
    ただし、
    ν２：前記第２レンズのｄ線に対するアッベ数
  18. さらに以下の条件式を満足する請求項１から１７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ２１＜ν５＜２５ （７−１）
    ただし、
    ν５：前記第５レンズのｄ線に対するアッベ数
  19. 前記第３レンズは、像側の面が該像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状である請求項１から１８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
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