JP2016020973A

JP2016020973A - 撮像レンズ

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Publication number: JP2016020973A
Application number: JP2014144452A
Authority: JP
Inventors: 雅也橋本; Masaya Hashimoto
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2016-02-04
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Abstract

【課題】Ｆ２．５以下の明るさと、広い画角に対応しながらも、諸収差が良好に補正された小型の撮像レンズを低コストで提供する。【解決手段】物体側から像側に向かって順に、開口絞りＳＴと、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正または負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、負の屈折力を有する両面が非球面の第５レンズＬ５とから成り、以下の条件式を満足する。（１）ＴＴＬ／２ｉｈ≦０．８、（２）１．６０＜Ｎｄ３＜１．７０、（３）４．０＜｜ｒ９／ｒ１０｜＜１４．０、ただし、ＴＴＬ：光学全長、ｉｈ：最大像高、Ｎｄ３：第３レンズのｄ線における屈折率、ｒ９：第５レンズの物体側の面の曲率半径、ｒ１０：第５レンズの像側の面の曲率半径。【選択図】図１

Description

本発明は、小型の撮像装置に使用されるＣＣＤセンサやＣ-ＭＯＳセンサの固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズに関し、特に、小型化、薄型化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）やゲーム機、ＰＣなどの情報端末機器、更にはカメラ機能が付加された家電製品等に搭載される撮像装置に内蔵する撮像レンズに関するものである。

近年、多くの情報端末機器にカメラ機能が搭載されることが一般的になった。また、カメラ付きの家電製品も登場するようになり、例えばスマートフォンと家電製品とを通信させることで、外出先からでも製品に搭載したカメラを通して自宅の様子をタイムリーに見ることも可能になった。このような、情報端末機器や家電製品にカメラ機能を融合させ、消費者の利便性を高めた商品開発は今後も益々発展していくものと考えられる。また、搭載するカメラの性能は、高画素化に対応した高い解像力を備えることはもちろんのこと、小型で、低背であり、明るいレンズ系であることに加えて、広い画角に対応することも求められる。なかでも、携帯端末機器への搭載に対しては、機器の薄型化への移行に対して十分に適用可能なレベルに低背化され、且つ高い解像性能を備えた撮像レンズの要求が強い。

しかしながら、低背、広角、さらに明るい撮像レンズを得るには、画面周辺部における収差補正が困難であり、画面全体にわたって良好な結像性能を確保することには課題があった。

従来、小型で高解像力を備えた撮像レンズとして、例えば、以下の特許文献１のような撮像レンズが知られている。

特許文献１には、物体側から、物体側に凸状の第１レンズを含む第１レンズ群、結像側に凹状の第２レンズを含む第２レンズ群、物体側に凹状のメニスカス形状の第３レンズを含む第３レンズ群、物体側に凹状のメニスカス形状の第４レンズを含む第４レンズ群、及び物体側に変曲点を有する非球面が配されたメニスカス形状の第５レンズを含む第５レンズ群を備え、撮像レンズ系の大型化を抑制する態様にて撮像レンズ系に対して高解像力を備えさせることを目的とした撮像レンズが開示されている。

特開２０１１−０８５７３３号公報

上記特許文献１に記載の撮像レンズは、光学全長は６．０ｍｍ程度で、撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比（以下、全長対角比という）は、０．９程度であり、比較的低背で良好に収差が補正されたレンズ系が実現できている。しかし、Ｆ値は２．８程度であり、十分に明るいレンズ系であるとはいえない。さらに、全画角は６５°程度であり、広角化の要求には不十分である。この構成で、Ｆ２．５以下の明るさと、７０°以上の広角に対応させるためには、やはり周辺部の収差補正に課題が残る。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、低背化の要求に十分対応しながら、Ｆ２．５以下の明るさと広い画角に対応し、且つ、諸収差が良好に補正された高い解像力を備える小型の撮像レンズを提供することを目的とする。

なお、ここでいう低背とは、全長対角比が１．０よりも十分に小さいレベルを指しており、広角とは全画角で７０°以上の範囲を撮影可能なレベルを指している。また、全長対角比を表わす際の、撮像素子の有効撮像面の対角線の長さは、撮像レンズに入射した最大画角からの光線が撮像面に入射する位置の光軸から垂直な高さ、すなわち最大像高を半径とする有効撮像円の直径の大きさと同じものとして扱う。

また、本発明において、凸面、凹面とは、近軸（光軸近傍）におけるレンズ面の形状を意味するものとする。また、非球面に形成される変極点とは接平面が光軸と垂直に交わる非球面上の点を意味する。さらに、光学全長やバックフォーカスの値は、ＩＲカットフィルタやカバーガラス等の光学素子を除去した際の、即ち、フィルタ等の厚さを空気換算したときの光軸上の距離として定義する。

本発明の撮像レンズは、固体撮像素子上に被写体の像を結像するＦ２．５以下の明るさを備えた撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、開口絞りと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状で負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凸面を向けた正または負の屈折力を有する少なくとも１面が非球面の第３レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第５レンズとから成り、前記第５レンズの像側の面の非球面は光軸上以外の位置に変極点を有しており、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足するよう構成されている。
（１）ＴＴＬ／２ｉｈ≦０．８
（２）１．６０＜Ｎｄ３＜１．７０
（３）４．０＜｜ｒ９／ｒ１０｜＜１４．０
ただし、
ＴＴＬ：光学全長
ｉｈ：最大像高
Ｎｄ３：第３レンズのｄ線における屈折率
ｒ９：第５レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズの像側の面の曲率半径

上記構成の撮像レンズは、第１レンズに強い正の屈折力を与えることで低背化を図っている。両凹形状の第２レンズは、第１レンズで発生する球面収差、および色収差を補正する。物体側に凸面が形成された第３レンズによって、像面湾曲の良好な補正が可能になる。また、第３レンズは、最も弱い正または負の屈折力を有するレンズであり、少なくとも１面に形成された非球面によって、高次の球面収差、コマ収差を補正する。第４レンズは、正の屈折力によって低背化を維持しつつ、像側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、軸外からの光線を小さな屈折角で第５レンズに導くとともに、両面に形成された非球面によって、非点収差および像面湾曲を良好に補正する。さらに、第５レンズに負の屈折力を与えることで、テレフォト性を高め、低背化を実現させている。また、第５レンズの像側の面を、変極点を有する非球面にすることで、像面湾曲と歪曲収差の補正を行うとともに、主光線が撮像素子に入射する角度の適切な制御を可能にする。

また、開口絞りを第１レンズの物体側に配置することで、射出瞳位置を物体側に移動させ、像側のテレセントリック性を高められる構成にしている。従って、周辺部のシェーディング現象の抑制が可能になっている。

条件式（１）は全長対角比を規定するものである。条件式（１）の上限値を下回ることで、すなわち、光学全長を撮像素子の有効撮像面の対角線の長さの８０％以下に抑えることで、近年の低背化の要求に十分応える撮像レンズを得ることが出来る。

条件式（２）は第３レンズのｄ線における屈折率を適切な範囲に規定するものである。第３レンズに条件式（２）の範囲の材料を使用することで、像面湾曲が良好に補正される。

条件式（３）は第５レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係を適切な範囲に規定するものであり、低背化の維持と良好な色収差補正を実現するための条件である。条件式（３）の上限値を上回ると、第５レンズの負の屈折力が弱くなり過ぎ、色収差補正が不十分になる。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第５レンズの負の屈折力が強くなり過ぎ、低背化を維持することが困難になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）３．５＜｜ｒ２／ｒ１｜
ただし、
ｒ１：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズの像側の面の曲率半径

条件式（４）は、第１レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係を適切な範囲に規定することで、低背化を図るとともに、ゴーストの発生を抑制するための条件である。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズの物体側の面の屈折力が弱まることで低背化に不利になる。さらに、当該下限値を下回ると、像側の面への光線の入射角度が大きくなり、像側の面における反射が起きやすくなる。その反射光線は、物体側の面で再度像側に向かって反射するため、最終的に撮像面に到達すれば、ゴースト現象を誘発してしまうことになる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．５
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離

条件式（５）は第２レンズの焦点距離と撮像レンズ全系の焦点距離との関係を適切な範囲に規定するものであり、低背化と色収差補正のための条件である。条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズの負の屈折力が強くなり過ぎ、色収差補正に対しては有効だが、低背化に不利になる。さらに、第２レンズの製造誤差感度が上昇するため好ましくない。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズの負の屈折力が弱くなり過ぎて、低背化には有利になるが色収差の補正が困難になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）、（７）を満足することが望ましい。
（６）４５＜νｄ１＜７５
（７）２０＜νｄ２＜３５
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数

条件式（６）は第１レンズのｄ線に対するアッベ数を、条件式（７）は第２レンズのｄ線に対するアッベ数をそれぞれ規定するものである。第１レンズに低分散な材料を、第２レンズに高分散な材料を組み合わせることで良好な色収差補正が可能になる。また、これらの条件式は低コストのプラスチック材料の選択が可能であることも示すものであり、撮像レンズの低コスト化に寄与することが可能である。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）０．５＜ｆ１／ｆ４＜１．８
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離

条件式（８）は第１レンズの焦点距離と第４レンズの焦点距離との関係を適切な範囲に規定するものであり、バックフォーカスを確保しつつ低背化と諸収差の補正をするための条件である。条件式（８）の上限値を上回ると、第１レンズの正の屈折力が相対的に弱くなり、第４レンズの正の屈折力が相対的に強くなるため、撮像レンズの像側の主点位置が像側に移動することになる。その場合、バックフォーカスは十分確保できるが、光学系全体の光軸方向の距離が長くなるため低背化が困難になる。一方、条件式（８）の下限値を下回ると、第１レンズと第４レンズの屈折力は上述した反対の関係となる。すなわち、第１レンズの正の屈折力が相対的に強くなり過ぎるため、第１レンズで発生する高次の球面収差やコマ収差の補正が困難になる。第１レンズと第４レンズの正の屈折力の関係を、条件式（８）の範囲にバランスさせることによって、適切なバックフォーカスを確保しながら低背化を図り、球面収差、およびコマ収差の発生を抑制することが可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）−１．３＜ｒ３／ｒ４＜−０．７
ただし、
ｒ３：第２レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ４：第２レンズの像側の面の曲率半径

条件式（９）は第２レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係を適切な範囲に規定することで、低背化を図りながら第２レンズの製造誤差感度の上昇を抑制するための条件である。条件式（９）の上限値を上回ると、第２レンズの物体側の面の曲率半径が相対的に小さくなるため、第２レンズの負の屈折力が強くなる。その場合、第２レンズの製造誤差感度が上昇するため、安定した生産を阻害する要因になる。一方、条件式（９）の下限値を下回ると、第２レンズの物体側の面の曲率半径が相対的に大きくなるため、第２レンズの負の屈折力が弱くなる。その場合、第１レンズで発生した球面収差および色収差の補正が困難になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）１．５＜ｒ７／ｒ８＜３．０
ただし、
ｒ７：第４レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ８：第４レンズの像側の面の曲率半径

条件式（１０）は第４レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係を適切な範囲に規定することで、低背化と球面収差の補正をするための条件である。条件式（１０）の上限値を上回るメニスカス形状になると、第４レンズの屈折力が強くなり過ぎ、球面収差の補正が困難になる。一方、条件式（１０）の下限値を下回るメニスカス形状になると第４レンズの屈折力が弱くなり過ぎ、低背化が困難になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）、（１２）を満足することが望ましい。
（１１）４５＜νｄ４＜７５
（１２）４５＜νｄ５＜７５
ただし、
νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数

条件式（１１）は第４レンズのｄ線に対するアッベ数を、条件式（１２）は第５レンズのｄ線に対するアッベ数をそれぞれ規定するものである。第４レンズ、および第５レンズに低分散な材料を使用することで色収差の抑制が可能になる。また、これら条件式は低コストのプラスチック材料の選択が可能であることも示すものであり、撮像レンズの低コスト化に寄与する。

本発明により、低背化の要求に十分応え、Ｆ２．５以下の明るさと、広い画角に対応しながらも、諸収差が良好に補正された小型の撮像レンズを低コストで得ることが出来る。

実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例３の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例４の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。実施例５の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例５の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１、図３、図５、図７、および図９はそれぞれ、本実施形態の実施例１から５に係る撮像レンズの概略構成図を示している。いずれも基本的なレンズ構成は同様であるため、ここでは実施例１の概略構成図を参照しながら、本実施形態の撮像レンズ構成について説明する。

図１に示すように、本発明に係る実施形態の撮像レンズは、固体撮像素子上に被写体の像を結像するＦ２．５以下の明るさを備えた撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、開口絞りＳＴと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状で負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正または負の屈折力を有する少なくとも１面が非球面の第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズＬ４と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第５レンズＬ５とから構成されており、第５レンズＬ５の像側の面の非球面には、光軸Ｘ上以外の位置に変極点が形成されている。また、第５レンズＬ５と像面ＩＭとの間には、赤外線カットフィルタ等のフィルタＩＲが配置されて構成されている。なお、このフィルタＩＲは省略することも可能である。

第１レンズＬ１は、両凸形状に形成されており、強い正の屈折力を与えることで低背化を図っている。

第２レンズＬ２は、両凹形状に形成されており、第１レンズＬ１で発生する球面収差、および色収差を補正している。

第３レンズＬ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状に形成されており、撮像レンズの中で、最も弱い正または負の屈折力を有するレンズになっている。物体側に形成した凸面によって、像面湾曲を良好に補正するとともに、両面に形成した非球面によって、高次の球面収差、コマ収差を補正している。また、第３レンズＬ３については、レンズ周辺部の形状を両面ともに物体側に変化する非球面に形成することで、光線の角度を適切に制御し、周辺部における収差を良好に補正している。

第４レンズＬ４は、正の屈折力によって低背化を維持しつつ、像側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、軸外からの光線を小さな屈折角で第５レンズＬ５に導いている。また、両面に形成された非球面によって、非点収差および像面湾曲を良好に補正している。

第５レンズＬ５は、両凹形状に形成されており、最も像側に配置されたレンズに負の屈折力を与えることで、テレフォト性を高め、低背化を実現している。また、第５レンズＬ５の像側の面は変極点を有する非球面が形成されており、像面湾曲と歪曲収差の補正、および主光線が撮像素子に入射する角度の制御をしている。

開口絞りＳＴは第１レンズＬ１の物体側に配置されている。従って、射出瞳位置がより物体側に移動するため、像側のテレセントリック性が高まり、周辺部のシェーディング現象の抑制を可能にしている。

本実施の形態に係る撮像レンズは、全てのレンズにプラスチック材料を採用することで製造を容易にし、低コストでの大量生産を可能にしている。また、全てのレンズの両面に適切な非球面を形成しており、諸収差をより好適に補正している。

本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（１２）を満足することにより、好ましい効果を奏するものである。
（１）ＴＴＬ／２ｉｈ≦０．８
（２）１．６０＜Ｎｄ３＜１．７０
（３）４．０＜｜ｒ９／ｒ１０｜＜１４．０
（４）３．５＜｜ｒ２／ｒ１｜
（５）−１．５＜f２／f＜−０．５
（６）４５＜νｄ１＜７５
（７）２０＜νｄ２＜３５
（８）０．５＜ｆ１／ｆ４＜１．８
（９）−１．３＜ｒ３／ｒ４＜−０．７
（１０）１．５＜ｒ７／ｒ８＜３．０
（１１）４５＜νｄ４＜７５
（１２）４５＜νｄ５＜７５
ただし、
ＴＴＬ：光学全長
ｉｈ：最大像高
Ｎｄ３：第３レンズＬ３のｄ線における屈折率
ｒ１：第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径
ｒ４：第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
νｄ４：第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数

条件式（１）の上限値を下回ることで、すなわち、光学全長を撮像素子の有効撮像面の対角線の長さの８０％以下に抑えることで、近年の低背化の要求に十分応えることが出来る。

第３レンズＬ３に条件式（２）の範囲の材料を使用することで、像面湾曲が良好に補正される。

条件式（３）を満足することにより、第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係が適切なものとなり、低背化の維持と良好な色収差補正を実現することが出来る。

条件式（４）を満足することにより、第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係が適切なものとなり、低背化を図るとともに、ゴーストの発生が抑制される。

条件式（５）を満足することにより、第２レンズＬ２の焦点距離と撮像レンズ全系の焦点距離との関係が適切なものとなり、低背化と色収差補正が図れる。

条件式（６）、および条件式（７）を満足することにより、第１レンズＬ１が低分散な材料、第２レンズＬ２が高分散な材料となるため、良好な色収差補正が可能になる。また、これら条件式の範囲は低コストのプラスチック材料の選択が可能であり、撮像レンズの低コスト化に寄与する。

条件式（８）を満足することにより、第１レンズＬ１の焦点距離と第４レンズＬ４の焦点距離との関係が適切なものとなり、バックフォーカスを確保しつつ低背化と諸収差の補正が可能になる。

条件式（９）を満足することにより、第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係が適切なものとなり、低背化を図りながら第２レンズＬ２の製造誤差感度の上昇を抑制することが出来る。

条件式（１０）を満足することにより、第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係が適切なものとなり、低背化の維持と球面収差が補正できる。

条件式（１１）、および条件式（１２）を満足することにより、第４レンズＬ４、および第５レンズＬ５が低分散な材料になるため色収差が抑制される。また、これら条件式の範囲は低コストのプラスチック材料の選択が可能であり、撮像レンズの低コスト化に寄与する。

また、本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１ａ）から（１２ａ）を満足することにより、より好ましい効果を奏するものである。
（１ａ）ＴＴＬ／２ｉｈ≦０．７８
（２ａ）１．６０＜Ｎｄ３＜１．６６
（３ａ）４．５＜｜ｒ９／ｒ１０｜＜１３．０
（４ａ）４．０＜｜ｒ２／ｒ１｜
（５ａ）−１．３＜ｆ２／ｆ＜−０．８
（６ａ）５０＜νｄ１＜６０
（７ａ）２０＜νｄ２＜３０
（８ａ）０．６５＜ｆ１／ｆ４＜１．４
（９ａ）−１．２５＜ｒ３／ｒ４＜−０．７５
（１０ａ）１．８＜ｒ７／ｒ８＜３．０
（１１ａ）５０＜νｄ４＜６０
（１２ａ）５０＜νｄ５＜６０
ただし、各条件式の符号は前述した条件式（１）から（１２）における説明と同様である。

さらに、本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１ｂ）から（１２ｂ）を満足することにより、特に好ましい効果を奏するものである。
（１ｂ）ＴＴＬ／２ｉｈ≦０．７５
（２ｂ）１．６２＜Ｎｄ３＜１．６６
（３ｂ）５．２６≦｜ｒ９／ｒ１０｜≦１１．７１
（４ｂ）４．４７≦｜ｒ２／ｒ１｜
（５ｂ）−１．１２≦ｆ２／ｆ≦−１．０５
（６ｂ）５２＜νｄ１＜５８
（７ｂ）２０＜νｄ２＜２５
（８ｂ）０．７９≦ｆ１／ｆ４≦１．０６
（９ｂ）−１．２１≦ｒ３／ｒ４≦−０．８４
（１０ｂ）１．９８≦ｒ７／ｒ８≦２．７５
（１１ｂ）５２＜νｄ４＜５８
（１２ｂ）５２＜νｄ５＜５８
ただし、各条件式の符号は前述した条件式（１）から（１２）における説明と同様である。

本実施形態では、すべてのレンズ面を非球面で形成している。これらのレンズ面に採用する非球面形状は光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６としたとき数式１により表わされる。

次に本実施形態に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を、ＴＴＬは光学全長を、ｉｈは最大像高をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離(面間隔)、Ｎｄはｄ線（基準波長）の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面に関しては、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示す。

基本的なレンズデータを以下の表１に示す。

実施例１の撮像レンズは、以下の表６に示すように条件式（１）から（１２）の全てを満たしている。

図２は実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。球面収差図は、Ｆ線（４８６ｎｍ）、ｄ線（５８８ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）の各波長に対する収差量を示している。また、非点収差図にはサジタル像面Ｓ、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量をそれぞれ示している（図４、図６、図８、図１０においても同じ）。図２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

また、光学全長は４．４ｍｍ、全長対角比は０．７４と低背で、Ｆ２．２６の明るさと、約７４°の広い画角の撮影を可能にする。

基本的なレンズデータを以下の表２に示す。

実施例２の撮像レンズは、以下の表６に示すように条件式（１）から（１２）の全てを満たしている。

図４は実施例２の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図４に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

また、光学全長は４．４ｍｍ、全長対角比は０．７４と低背で、Ｆ２．２７の明るさと、約７４°の広い画角の撮影を可能にする。

基本的なレンズデータを以下の表３に示す。

実施例３の撮像レンズは、以下の表６に示すように条件式（１）から（１２）の全てを満たしている。

図６は実施例３の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図６に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

基本的なレンズデータを以下の表４に示す。

実施例４の撮像レンズは、以下の表６に示すように条件式（１）から（１２）の全てを満たしている。

図８は実施例４の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図８に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

また、光学全長は４．４ｍｍ、全長対角比は０．７５と低背で、Ｆ２．２４の明るさと、約７４°の広い画角の撮影を可能にする。

基本的なレンズデータを以下の表５に示す。

実施例５の撮像レンズは、以下の表６に示すように条件式（１）から（１２）の全てを満たしている。

図１０は実施例５の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。

以下の表６に実施例１から実施例５の条件式（１）から（１２）の値を示す。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る撮像レンズは、近年益々要求が強まる低背化に対して、５枚という構成枚数を採りながらも、光学全長ＴＴＬは４．５ｍｍ以下、全長対角比は０．８以下のレベルにまで低背化された撮像レンズを実現するとともに、全画角で７４°の広い画角とＦ２．５以下の明るさに対応しながらも諸収差が良好に補正され、且つ低コストの撮像レンズを可能にする。

本発明の各実施の形態に係る５枚構成の撮像レンズは、小型化、薄型化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末機器等、ゲーム機やＰＣなどの情報端末機器等、更にはカメラ機能が付加された家電製品等に搭載される撮像装置に内蔵する光学系に適用した場合、高性能なカメラ機能を維持しながら、当該装置の低背化の実現を図ることができる。

ＳＴ開口絞り
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
ＩＲフィルタ
ＩＭ撮像面
ｉｈ最大像高

Claims

固体撮像素子上に被写体の像を結像するＦ２．５以下の明るさを備えた撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、開口絞りと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状で負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凸面を向けた正または負の屈折力を有する少なくとも１面が非球面の第３レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第５レンズとから成り、前記第５レンズの像側の面の非球面は光軸上以外の位置に変極点を有しており、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）ＴＴＬ／２ｉｈ≦０．８
（２）１．６０＜Ｎｄ３＜１．７０
（３）４．０＜｜ｒ９／ｒ１０｜＜１４．０
ただし、
ＴＴＬ：光学全長
ｉｈ：最大像高
Ｎｄ３：第３レンズのｄ線における屈折率
ｒ９：第５レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズの像側の面の曲率半径
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（４）３．５＜｜ｒ２／ｒ１｜
ただし、
ｒ１：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズの像側の面の曲率半径
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（５）−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．５
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
以下の条件式（６）、（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（６）４５＜νｄ１＜７５
（７）２０＜νｄ２＜３５
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（８）０．５＜ｆ１／ｆ４＜１．８
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（９）−１．３＜ｒ３／ｒ４＜−０．７
ただし、
ｒ３：第２レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ４：第２レンズの像側の面の曲率半径
以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１０）１．５＜ｒ７／ｒ８＜３．０
ただし、
ｒ７：第４レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ８：第４レンズの像側の面の曲率半径
以下の条件式（１１）、（１２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（１１）４５＜νｄ４＜７５
（１２）４５＜νｄ５＜７５
ただし、
νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数