JP2021032922A

JP2021032922A - 撮像レンズ

Info

Publication number: JP2021032922A
Application number: JP2019149240A
Authority: JP
Inventors: 整平野; Hitoshi Hirano
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2021-03-01
Anticipated expiration: 2039-08-16
Also published as: CN112394477A; CN113640955A; JP7347991B2; US11460675B2; US20210364760A1; US11899187B2; CN211506003U; US20210157097A1; CN112394477B; CN113640955B

Abstract

【課題】諸収差が良好に補正される小型の撮像レンズを提供する。
【解決手段】物体側から像面側に向かって順に、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、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する第７レンズＬ７と、負の屈折力を有する第８レンズＬ８とを配置する。第８レンズＬ８を、光軸近傍においてメニスカス形状となり、変曲点が設けられた非球面形状の像面側の面を有する形状に形成する。レンズ系全体の焦点距離をｆ、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４としたとき、撮像レンズは次の条件式を満足する。−５．００＜ｆ２／ｆ＜−２．００、１０．００＜ｆ４／ｆ＜２５．００。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、携帯電話機や携帯情報端末等の携帯機器に内蔵されるカメラ、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラへの組み込みが好適な撮像レンズに関する。

被写体を精細に撮影したり被写体に関してより多くの情報を取得したりするためには、高画素の撮像素子とともに解像度の高い撮像レンズが必要になる。撮像レンズの高解像度化を実現するための方法の一つとして、撮像レンズを構成するレンズの枚数を諸収差の補正の難易度に応じて増加させる方法がある。

８枚のレンズから成るレンズ構成は、撮像レンズを構成するレンズの枚数が多いことから設計上の自由度が高く、諸収差を良好に補正できる。８枚構成の撮像レンズとしては、例えば特許文献１に記載の撮像レンズが知られている。

特許文献１には、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、第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズと、第６レンズと、負の屈折力を有する第７レンズと、像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第８レンズとから構成された撮像レンズが記載されている。

特開２０１７−１１６５９４号公報

上記特許文献１に記載の撮像レンズによれば比較的良好に諸収差を補正できるものの、当該撮像レンズはレンズ系全体の焦点距離に対して光学全長が長いため、スマートフォン等の薄型の機器に内蔵される小型のカメラに組み込むには小型化や低背化が不十分である。特許文献１に記載の撮像レンズによって更なる小型化や低背化を図りつつより良好な収差補正を実現することは困難である。

なお、こうした問題はスマートフォンに組み込まれる撮像レンズに特有の問題ではなく、携帯電話機、携帯情報端末、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに組み込まれる撮像レンズにおいて共通の問題である。

本発明の目的は、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立を図ることのできる撮像レンズを提供することにある。

本発明の撮像レンズは、撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズであって、物体側から像面側に向かって順に、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、正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、第５レンズと、第６レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、負の屈折力を有する第８レンズとを備える。第８レンズは、変曲点が設けられた非球面形状の像面側の面を有する。

本発明の撮像レンズにおいては、正の屈折力を有する第１レンズの像面側に、負の屈折力を有する第２レンズを配置する。これにより、撮像レンズの低背化を好適に図りつつ色収差を良好に補正できる。また、第３レンズが正の屈折力を有することから、第１レンズから第３レンズまでの屈折力の配列が正負正となり、広範囲の波長について色収差を良好に補正できる。さらに、正の屈折力を有するレンズを第４レンズとして配置することによって、第３レンズおよび第４レンズの２枚のレンズによって正の屈折力を分担できるため、これらレンズの屈折力の増大を抑制することができる。この結果、第３レンズの中心肉厚やエッジ厚の増大を好適に抑制できるとともに諸収差を良好に補正できる。

本発明の撮像レンズにおいてはまた、正の屈折力を有する第７レンズの像面側に、負の屈折力を有する第８レンズを配置する。このような屈折力の配列によって軸上色収差および倍率色収差を良好に補正できる。さらに、第８レンズの像面側の面を、変曲点を有する非球面形状に形成することにより、バックフォーカスを確保しつつ画像周辺部の像面湾曲および歪曲収差を良好に補正できる。第８レンズのこのような形状によれば、撮像レンズから出射した光線の撮像素子の像面への入射角度を主光線角度（CRA：Chief Ray Angle）の範囲内に抑制しつつ近軸および周辺の諸収差についても良好に補正できる。

なお、本発明において「レンズ」とは、屈折力を有する光学要素を指すものとする。よって、光の進行方向を変えるプリズムや平板のフィルタ等の光学要素は本発明の「レンズ」に含まれず、これら光学要素は適宜、撮像レンズの前後や各レンズ間に配置することができる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
―５．００＜ｆ２／ｆ＜−２．００（１）

条件式（１）を満足することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ色収差を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
１０．００＜ｆ４／ｆ＜２５．００（２）

条件式（２）を満足することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ球面収差および像面湾曲を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの焦点距離をｆ１、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
１．２０＜ｆ３／ｆ１＜５．５０（３）

条件式（３）を満足することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ球面収差および像面湾曲を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
１．５０＜ｆ３／ｆ＜５．００（４）

条件式（４）を満足することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ球面収差および像面湾曲を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズを、光軸近傍において像面側に凹面を向けた形状に形成することが望ましい。

第３レンズをこのような形状に形成することにより、像高が高い位置における下光線の入射角度の増大を抑制しつつ、像面湾曲、コマ収差、および全反射等を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズおよび第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
１．５０＜ｆ３４／ｆ＜３．５０（５）

条件式（５）を満足することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ球面収差および像面湾曲を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズと第４レンズとの間の光軸上の距離をＤ３４としたとき、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
０．０３０＜Ｄ３４／ｆ＜０．１００（６）

条件式（６）を満足することにより、撮像レンズの広角化を図りつつバックフォーカスを確保することができる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズと第４レンズとの間の光軸上の距離をＤ３４、第４レンズと第５レンズとの間の光軸上の距離をＤ４５としたとき、次の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．５０＜Ｄ４５／Ｄ３４＜４．００（７）

条件式（７）を満足することにより、撮像レンズの低背化および広角化の両立を好適に図ることができる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第５レンズおよび第６レンズの合成焦点距離をｆ５６としたとき、次の条件式（８）を満足することが望ましい。
−８．００＜ｆ５６／ｆ＜−０．５０（８）

条件式（８）を満足することにより、色収差および像面湾曲をバランスよく良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズを、光軸近傍において物体側に凹面を向けた形状に形成することが望ましい。

第６レンズをこのような形状に形成することにより、各像高における光線の入射角度の増大を抑制することができ、像面湾曲および全反射等を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第７レンズの焦点距離をｆ７としたとき、次の条件式（９）を満足することが望ましい。
１．４０＜ｆ７／ｆ＜４．５０（９）

条件式（９）を満足することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ球面収差および歪曲収差を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第７レンズの光軸上の厚さをＴ７、第８レンズの光軸上の厚さをＴ８としたとき、次の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．３０＜Ｔ７／Ｔ８＜１．５０（１０）

撮像レンズの低背化を図ると、像面に近い位置に配置されるレンズ程、有効径が大きくなる傾向にある。条件式（１０）を満足することにより、有効径が比較的大きくなりがちな第７レンズと第８レンズの光軸上の厚みが良好に保たれる。このため、撮像レンズの低背化を図りつつ諸収差を良好に補正できる。また、バックフォーカスの確保も可能となる。なお、第７レンズおよび第８レンズをプラスチック材料から形成する場合には、当該条件式（１０）を満足することにより、レンズの製造コストの低減とともにレンズの成形性を確保できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第７レンズの焦点距離をｆ７、第８レンズの焦点距離をｆ８としたとき、次の条件式（１１）を満足することが望ましい。
−２．００＜ｆ８／ｆ７＜−０．３０（１１）

条件式（１１）を満足することにより、球面収差、像面湾曲、および倍率色収差を好ましい範囲内にバランスよく良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては第８レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状であって、光軸近傍において像面側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成することが望ましい。

第８レンズをこのような形状に形成することにより、撮像レンズの低背化を図りつつ、球面収差、像面湾曲、および歪曲収差をバランス良く良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第８レンズの物体側の面の曲率半径をＲ８ｆ、第８レンズの像面側の面の曲率半径をＲ８ｒとしたとき、次の条件式（１２）を満足することが望ましい。
１．００＜Ｒ８ｆ／Ｒ８ｒ＜２．５０（１２）

条件式（１２）を満足することにより、像面湾曲および歪曲収差を良好に補正できる。

本発明の撮像レンズにおいて第３レンズおよび第４レンズは共に正の屈折力を有する。そこで、本発明に係る撮像レンズにおいて色収差をより良好に補正するためは、第３レンズのアッベ数をνｄ３、第４レンズのアッベ数をνｄ４としたとき、次の条件式（１３）および（１４）を満足することが望ましい。
３５＜νｄ３（１３）
３５＜νｄ４（１４）

上記構成の撮像レンズにおいては、さらに次の条件式（１３ａ）および（１４ａ）を満足することが望ましい。
３５＜νｄ３＜９０（１３ａ）
３５＜νｄ４＜９０（１４ａ）

上記構成の撮像レンズにおいて、軸上色収差および倍率色収差をより良好に補正するため、第７レンズのアッベ数をνｄ７、第８レンズのアッベ数をνｄ８としたとき、次の条件式（１５）および（１６）を満足することが望ましい。
３５＜νｄ７（１５）
３５＜νｄ８（１６）

上記構成の撮像レンズにおいては、さらに次の条件式（１５ａ）および（１６ａ）を満足することが望ましい。
３５＜νｄ７＜９０（１５ａ）
３５＜νｄ８＜９０（１６ａ）

本発明の撮像レンズは、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬとしたとき、次の条件式（１７）を満足することが望ましい。当該条件式（１７）を満足することにより、撮像レンズの小型化を好適に図ることができる。
ＴＬ／ｆ＜１．３（１７）

なお、撮像レンズと像面との間には通常、赤外線カットフィルターやカバーガラス等の挿入物が配置されることが多いが、本明細書ではこれら挿入物の光軸上の距離については空気換算長を用いる。

ところで、薄型の携帯機器、例えばスマートフォンに内蔵される撮像レンズにおいては、限られたスペース内に撮像レンズを収納する必要があることから、撮像素子の大きさに対する撮像レンズの光軸方向の長さについて厳しい制約が課されることが多い。すなわち、撮像レンズの低背化が強く求められる。そこで、本願発明の撮像レンズは、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬ、最大像高をＨｍａｘとしたとき、次の条件式（１８）を満足することが望ましい。
１．００＜ＴＬ／Ｈｍａｘ＜１．５５（１８）

本発明の撮像レンズにおいては、第１レンズから第８レンズまでの各レンズを、空気間隔を隔てて配列することが望ましい。各レンズが空気間隔を隔てて配列されることにより、本発明の撮像レンズは接合レンズを一枚も含まないレンズ構成になる。このようなレンズ構成では、撮像レンズを構成する８枚のレンズの全てをプラスチック材料から形成できるため、撮像レンズの製造コストを好適に抑制できる。

本発明の撮像レンズにおいては、第１レンズから第８レンズまでの各レンズの両面を非球面形状に形成することが望ましい。各レンズの両面を非球面形状に形成することにより、レンズの光軸近傍から周辺部に亘って諸収差をより良好に補正できる。特にレンズ周辺部における諸収差を良好に補正できる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第７レンズおよび第８レンズのうち少なくとも二面を、変曲点を有する非球面形状で形成することが望ましい。第８レンズの像面側の面に加えて、変曲点を有する非球面形状のレンズ面をさらに一面設けることにより、撮像レンズから出射した光線の像面への入射角度をＣＲＡの範囲内により好適に抑制できるとともに、画像周辺部の諸収差をより良好に補正できる。

本発明の撮像レンズは、画角を２ωとしたとき、７０°≦２ωを満足することが望ましい。本条件式を満足することにより、撮像レンズの広角化が図られ、撮像レンズの小型化と広角化との両立を好適に図ることができる。

なお、本発明においては、上述のようにレンズの形状を曲率半径の符号を用いて特定している。曲率半径が正か負かは一般的な定義、すなわち光の進行方向を正として、曲率半径の中心がレンズ面からみて像面側にある場合には曲率半径を正とし、物体側にある場合には曲率半径を負とする定義に従っている。よって、「曲率半径が正となる物体側の面」とは、物体側の面が凸面であることを指し、「曲率半径が負となる物体側の面」とは、物体側の面が凹面であることを指す。また、「曲率半径が正となる像面側の面」とは、像面側の面が凹面であることを指し、「曲率半径が負となる像面側の面」とは、像面側の面が凸面であることを指す。なお、本明細書での曲率半径は近軸の曲率半径を指しており、レンズ断面図におけるレンズの概形にそぐわない場合がある。

本発明の撮像レンズによれば、諸収差が良好に補正された高い解像度を有しながらも、小型のカメラへの組込みに特に適した小型の撮像レンズを提供することができる。

数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。

以下、本発明を具体化した一実施の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４、図７、図１０、および図１３は、本実施の形態の数値実施例１〜５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例１の断面図を参照しながら本実施の形態に係る撮像レンズについて説明する。

図１に示すように本実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、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、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する第７レンズＬ７と、負の屈折力を有する第８レンズＬ８とを備える。これら第１レンズＬ１から第８レンズＬ８までの各レンズは空気間隔を隔てて配列する。第８レンズＬ８と撮像素子の像面ＩＭとの間にはフィルタ１０を配置する。なお、フィルタ１０は省略できる。

第１レンズＬ１は、物体側の面の曲率半径ｒ２および像面側の面の曲率半径ｒ３が共に正となる形状を有する。第１レンズＬ１は、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第１レンズＬ１の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第１レンズＬ１の形状は、第１レンズＬ１の屈折力が正となるような形状であればよい。第１レンズＬ１の形状としては、曲率半径ｒ２およびｒ３が共に負となる形状や、曲率半径ｒ２が正となり曲率半径ｒ３が負となる形状でもよい。前者は近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状であり、後者は近軸において両凸レンズとなる形状である。撮像レンズの小型化を図る点からは、曲率半径ｒ２が正となる形状が望ましい。

本数値実施例１では第１レンズＬ１の物体側に開口絞りＳＴを設けている。この開口絞りＳＴの位置は本数値実施例１の位置に限定されるものではない。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に開口絞りＳＴを設けてもよいし、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に開口絞りＳＴを設けてもよい。または、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間や、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の間等に開口絞りＳＴを設けるようにしてもよい。

第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径ｒ４および像面側の面の曲率半径ｒ５が共に正となる形状を有する。第２レンズＬ２は、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第２レンズＬ２の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第２レンズＬ２の形状は、第２レンズＬ２の屈折力が負となるような形状であればよい。第２レンズＬ２の形状としては、曲率半径ｒ４およびｒ５が共に負となる形状であって、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状でもよいし、曲率半径ｒ４が負となり曲率半径ｒ５が正となり、近軸において両凹レンズとなる形状でよい。撮像レンズの小型化の観点からは、曲率半径ｒ４が正となる形状が望ましい。

第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径ｒ６および像面側の面の曲率半径ｒ７が共に正となる形状を有する。第３レンズＬ３は、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。またこの第３レンズＬ３は、レンズ周辺部において第４レンズ側に凹面を向けた形状を有する。なお、第３レンズＬ３の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第３レンズＬ３の形状は、第３レンズＬ３の屈折力が正となるような形状であればよい。第３レンズＬ３の形状としては、曲率半径ｒ６およびｒ７が共に負となる形状や、曲率半径ｒ６が正となり曲率半径ｒ７が負となる形状でもよい。前者は近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状であり、後者は近軸において両凸レンズとなる形状である。撮像レンズの小型化の観点からは、曲率半径ｒ６が正となる形状が望ましい。

第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径ｒ８および像面側の面の曲率半径ｒ９が共に正となる形状を有する。第４レンズＬ４は、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。またこの第４レンズＬ４は、レンズ周辺部において第３レンズ側に凹面を向けた形状を有する。このため、上記第３レンズＬ３と当該第４レンズＬ４とはレンズ周辺部において互いに凹面を向けた態様で配置されることとなり、像面湾曲および非点収差を良好に補正することができる。

なお、第４レンズＬ４の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第４レンズＬ４の形状は、第４レンズＬ４の屈折力が正となるような形状であればよい。数値実施例２は、曲率半径ｒ８が正となり曲率半径ｒ９が負となる形状、すなわち近軸において両凸レンズとなる形状の例である。数値実施例３は、曲率半径ｒ８およびｒ９が共に負となる形状であって、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状の例である。

第５レンズＬ５は正の屈折力を有する。この第５レンズＬ５の屈折力は正に限定されない。第５レンズＬ５の屈折力が負となるレンズ構成の例を数値実施例２、３、５に示す。また、第５レンズＬ５の屈折力が近軸において零となるレンズ構成の例を数値実施例４として示す。

第５レンズＬ５は、物体側の面の曲率半径ｒ１０および像面側の面の曲率半径ｒ１１が共に負となる形状を有する。第５レンズＬ５は、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第５レンズＬ５の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。数値実施例３は曲率半径ｒ１０が負となり曲率半径ｒ１１が正となる形状、すなわち近軸において両凹レンズとなる形状の例である。第５レンズＬ５の形状としてはこの他にも、曲率半径ｒ１０およびｒ１１が共に正となる形状や、曲率半径ｒ１０が正となり曲率半径ｒ１１が負となる形状でもよい。前者は近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状であり、後者は近軸において両凸レンズとなる形状である。また、数値実施例４は、光軸近傍において曲率半径ｒ１０および曲率半径ｒ１１が共に無限大となる形状の例である。この第５レンズＬ５は、近軸では屈折力が無いものの、レンズ周辺部においては屈折力を有する。この種の第５レンズＬ５はレンズ周辺部における諸収差の補正に適する。

第６レンズＬ６は負の屈折力を有する。この第６レンズＬ６の屈折力は負に限定されない。第６レンズＬ６の屈折力が正となるレンズ構成の例を数値実施例２に示す。また、第６レンズＬ６の屈折力が近軸において零となるレンズ構成の例を数値実施例５として示す。

第６レンズＬ６は、物体側の面の曲率半径ｒ１２および像面側の面の曲率半径ｒ１３が共に負となる形状を有する。第６レンズＬ６は、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第６レンズＬ６の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第６レンズＬ６の形状としては、本数値実施例１に係る形状の他、曲率半径ｒ１２およびｒ１３が共に正となる形状や、曲率半径ｒ１２が正となり曲率半径ｒ１３が負となる形状でもよい。前者は近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状であり、後者は近軸において両凸レンズとなる形状である。また、第６レンズＬ６の形状は、曲率半径ｒ１２が負となり曲率半径ｒ１３が正となる形状であって、近軸において両凹レンズとなる形状でもよい。数値実施例５は、光軸近傍において曲率半径ｒ１２および曲率半径ｒ１３が共に無限大となる形状の例である。この第６レンズＬ６は、近軸では屈折力が無いものの、レンズ周辺部においては屈折力を有する。よって、この種の第６レンズＬ６はレンズ周辺部における諸収差の補正に適する。

第７レンズＬ７は、物体側の面の曲率半径ｒ１４および像面側の面の曲率半径ｒ１５が共に正となる形状を有する。第７レンズＬ７は、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第７レンズＬ７の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第７レンズＬ７の形状は、曲率半径ｒ１４およびｒ１５が共に負となる形状であって、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状でもよい。また、第７レンズＬ７の形状としてはこの他、曲率半径ｒ１４が正となり曲率半径ｒ１５が負となる形状であって、近軸において両凸レンズとなる形状でもよい。要するに第７レンズＬ７の形状は、第７レンズＬ７の屈折力が正となるような形状であればよい。

第８レンズＬ８は、物体側の面の曲率半径ｒ１６（＝Ｒ８ｆ）および像面側の面の曲率半径ｒ１７（＝Ｒ８ｒ）が共に正となる形状を有する。第８レンズＬ８は、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第８レンズＬ８の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第８レンズＬ８の形状としては、曲率半径ｒ１６が負となり曲率半径ｒ１７が正となる形状であって、近軸において両凹レンズとなる形状でもよい。この他にも第８レンズＬ８の形状としては、曲率半径ｒ１６およびｒ１７が共に負となる形状でもよい。第８レンズＬ８の形状は、第８レンズＬ８の屈折力が負となるような形状であればよい。

また、上記第８レンズＬ８において像面側の面は変曲点が設けられた非球面形状である。ここで変曲点とは、曲線上で曲率の符号が変化する点を指し、レンズ面上の曲線で曲がる方向が変わる点を指すものとする。なお、本実施の形態に係る撮像レンズにおける第８レンズＬ８の像面側の面は、極点を有する非球面形状である。第８レンズＬ８の有するこのような形状により、軸上の色収差のみならず軸外の倍率色収差が良好に補正されるとともに、撮像レンズから出射した光線の像面ＩＭへの入射角度がＣＲＡの範囲内に好適に抑制される。本数値実施例１に係る撮像レンズでは、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８の両面が、変曲点を有する非球面形状である。このため、画像周辺部の諸収差はより良好に補正されることになる。なお、要求される光学性能や撮像レンズの小型化の程度によっては、第７レンズＬ７および第８レンズＬ８のレンズ面のうち、第８レンズＬ８の像面側の面を除く他のレンズ面を、変曲点の無い非球面形状に形成するようにしてもよい。

本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式（１）〜（１８）を満足する。
―５．００＜ｆ２／ｆ＜−２．００（１）
１０．００＜ｆ４／ｆ＜２５．００（２）
１．２０＜ｆ３／ｆ１＜５．５０（３）
１．５０＜ｆ３／ｆ＜５．００（４）
１．５０＜ｆ３４／ｆ＜３．５０（５）
０．０３０＜Ｄ３４／ｆ＜０．１００（６）
０．５０＜Ｄ４５／Ｄ３４＜４．００（７）
−８．００＜ｆ５６／ｆ＜−０．５０（８）
１．４０＜ｆ７／ｆ＜４．５０（９）
０．３０＜Ｔ７／Ｔ８＜１．５０（１０）
−２．００＜ｆ８／ｆ７＜−０．３０（１１）
１．００＜Ｒ８ｆ／Ｒ８ｒ＜２．５０（１２）
３５＜νｄ３（１３）
３５＜νｄ３＜９０（１３ａ）
３５＜νｄ４（１４）
３５＜νｄ４＜９０（１４ａ）
３５＜νｄ７（１５）
３５＜νｄ７＜９０（１５ａ）
３５＜νｄ８（１６）
３５＜νｄ８＜９０（１６ａ）
ＴＬ／ｆ＜１．３（１７）
１．００＜ＴＬ／Ｈｍａｘ＜１．５５（１８）
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ７：第７レンズＬ７の焦点距離
ｆ８：第８レンズＬ８の焦点距離
ｆ３４：第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の合成焦点距離
ｆ５６：第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の合成焦点距離
Ｔ７：第７レンズＬ７の光軸上の厚さ
Ｔ８：第８レンズＬ８の光軸上の厚さ
νｄ３：第３レンズＬ３のアッベ数
νｄ４：第４レンズＬ４のアッベ数
νｄ７：第７レンズＬ７のアッベ数
νｄ８：第８レンズＬ８のアッベ数
Ｒ８ｆ：第８レンズＬ８の物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ８ｒ：第８レンズＬ８の像面側の面の近軸曲率半径
Ｄ３４：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の光軸上の距離
Ｄ４５：第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間の光軸上の距離
Ｈｍａｘ：最大像高
ＴＬ：第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸Ｘ上の距離
（フィルタ１０は空気換算長）

本実施の形態に係る撮像レンズは次の条件式を満足する。
７０°≦２ω

なお、上記各条件式の全てを満たす必要はなく、上記各条件式のそれぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

本実施の形態では各レンズのレンズ面が非球面で形成されている。これら非球面の非球面式を次式に示す。

但し、
Ｚ：光軸方向の距離
Ｈ：光軸に直交する方向の光軸からの距離
Ｃ：近軸曲率（＝１／ｒ、ｒ：近軸曲率半径）
ｋ：円錐定数
Ａｎ：第ｎ次の非球面係数

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。各数値実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。ｉは物体側より数えた面番号、ｒは曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）、ｎｄは基準波長５８８ｎｍにおける屈折率、νｄは当該基準波長におけるアッベ数をそれぞれ示す。なお、面番号に＊（アスタリスク）の符号が付加された面は非球面であることを示す。

数値実施例１
基本的なレンズデータ

f34=22.394mm
f56=-13.809mm
R8f=2.554mm
R8r=2.058mm
D34=0.401mm
D45=1.153mm
T7=0.432mm
T8=0.692mm
TL=8.367mm
Hmax=5.8mm

各条件式の値を以下に示す。
f2/f=-2.23
f4/f=12.98
f3/f1=4.21
f3/f=3.65
f34/f=2.88
D34/f=0.051
D45/D34=2.88
f56/f=-1.77
f7/f=3.06
T7/T8=0.63
f8/f7=-1.62
R8f/R8r=1.24
TL/f=1.1
TL/Hmax=1.44
このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。

図２は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。非点収差図および歪曲収差図には基準波長（５８８ｎｍ）における収差量を示す。また、非点収差図にあってはサジタル像面（Ｓ）およびタンジェンシャル像面（Ｔ）をそれぞれ示す（図５、図８、図１１、および図１４においても同じ）。図３は、最大像高Ｈｍａｘに対する各像高の比Ｈ（以下、「像高比Ｈ」という）に対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向とに分けて示した収差図である（図６、図９、図１２、および図１５においても同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば諸収差を良好に補正できる。

数値実施例２
基本的なレンズデータ

f34=16.941mm
f56=-44.962mm
R8f=4.228mm
R8r=1.997mm
D34=0.482mm
D45=0.419mm
T7=0.563mm
T8=0.519mm
TL=7.703mm
Hmax=5.8mm

各条件式の値を以下に示す。
f2/f=-3.36
f4/f=15.38
f3/f1=2.44
f3/f=2.99
f34/f=2.53
D34/f=0.072
D45/D34=0.87
f56/f=-6.72
f7/f=1.77
T7/T8=1.09
f8/f7=-0.65
R8f/R8r=2.12
TL/f=1.2
TL/Hmax=1.33
このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。

図５は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものであり、図６は像高比Ｈに対応する横収差を示したものである。図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても諸収差を良好に補正できる。

数値実施例３
基本的なレンズデータ

f34=11.081mm
f56=-20.326mm
R8f=4.214mm
R8r=1.986mm
D34=0.445mm
D45=0.332mm
T7=0.610mm
T8=0.791mm
TL=7.154mm
Hmax=5.8mm

各条件式の値を以下に示す。
f2/f=-3.36
f4/f=11.43
f3/f1=1.67
f3/f=2.23
f34/f=1.90
D34/f=0.076
D45/D34=0.75
f56/f=-3.49
f7/f=1.92
T7/T8=0.77
f8/f7=-0.72
R8f/R8r=2.12
TL/f=1.2
TL/Hmax=1.23
このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。

図８は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものであり、図９は像高比Ｈに対応する横収差を示したものである。図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても諸収差を良好に補正できる。

数値実施例４
基本的なレンズデータ

f34=19.232mm
f56=-10.342mm
R8f=3.079mm
R8r=2.363mm
D34=0.343mm
D45=1.181mm
T7=0.432mm
T8=0.833mm
TL=8.105mm
Hmax=5.8mm

各条件式の値を以下に示す。
f2/f=-2.15
f4/f=13.52
f3/f1=3.50
f3/f=3.09
f34/f=2.53
D34/f=0.045
D45/D34=3.45
f56/f=-1.36
f7/f=2.36
T7/T8=0.52
f8/f7=-1.78
R8f/R8r=1.30
TL/f=1.1
TL/Hmax=1.40
このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。

図１１は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものであり、図１２は像高比Ｈに対応する横収差を示したものである。図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても諸収差を良好に補正できる。

数値実施例５
基本的なレンズデータ

f34=21.644mm
f56=-29.422mm
R8f=2.775mm
R8r=1.984mm
D34=0.416mm
D45=1.137mm
T7=0.290mm
T8=0.650mm
TL=8.411mm
Hmax=5.8mm

各条件式の値を以下に示す。
f2/f=-2.28
f4/f=13.13
f3/f1=3.89
f3/f=3.50
f34/f=2.79
D34/f=0.054
D45/D34=2.73
f56/f=-3.79
f7/f=3.73
T7/T8=0.45
f8/f7=-0.63
R8f/R8r=1.40
TL/f=1.1
TL/Hmax=1.45
このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。

図１４は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものであり、図１５は像高比Ｈに対応する横収差を示したものである。図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによっても諸収差を良好に補正できる。

以上説明した本実施の形態に係る撮像レンズは７０°以上の非常に広い画角（２ω）を有する。ちなみに、上述の数値実施例１〜５に係る撮像レンズは７３．４°〜８９．７°の画角を有する。本実施の形態に係る撮像レンズによれば、従来の撮像レンズよりも広い範囲を撮影することが可能となる。

また近年では、撮像レンズを通じて得られた画像の任意の領域を画像処理によって拡大するデジタルズーム技術の進歩により、高画素の撮像素子と高解像度の撮像レンズとが組み合わせられることが多い。高画素の撮像素子では１画素当りの受光面積が減少することが多く、撮影した画像が暗くなる傾向にある。数値実施例１〜５の撮像レンズのＦｎｏは１．７〜２．３と小さな値である。本実施の形態に係る撮像レンズによれば、上述のような高画素の撮像素子にも対応した十分に明るい画像を得ることができる。

したがって、上記実施の形態に係る撮像レンズをスマートフォン、携帯電話機、および携帯情報端末等の携帯機器に内蔵されるカメラや、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラの高機能化と小型化の両立を図ることができる。

本発明は、スマートフォン、携帯電話機、および携帯情報端末等の携帯機器に内蔵されるカメラ、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに組み込まれる撮像レンズに適用できる。

Ｘ光軸
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
Ｌ６第６レンズ
Ｌ７第７レンズ
Ｌ８第８レンズ
１０フィルタ
ＩＭ像面

Claims

撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズであって、物体側から像面側に向かって順に、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、正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、第５レンズと、第６レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、負の屈折力を有する第８レンズとを備え、
前記第８レンズは、変曲点が設けられた非球面形状の像面側の面を有し、
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、
―５．００＜ｆ２／ｆ＜−２．００、
１０．００＜ｆ４／ｆ＜２５．００、
を満足する撮像レンズ。
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
１．２０＜ｆ３／ｆ１＜５．５０、
を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
前記第３レンズおよび前記第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、
１．５０＜ｆ３４／ｆ＜３．５０、
を満足する請求項１または２に記載の撮像レンズ。
前記第３レンズと前記第４レンズとの間の光軸上の距離をＤ３４としたとき、
０．０３０＜Ｄ３４／ｆ＜０．１００、
を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第７レンズの焦点距離をｆ７としたとき、
１．４０＜ｆ７／ｆ＜４．５０、
を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
前記第７レンズのアッベ数をνｄ７、前記第８レンズのアッベ数をνｄ８としたとき、
３５＜νｄ７、
３５＜νｄ８、
を満足する請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。