JP5904623B2 - 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 - Google Patents

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、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高画素化が進んでおり、それに伴い撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。

上記分野用の撮像レンズとしては、例えば特許文献１、２に記載されたものが提案されている。特許文献１には、携帯電話用の２焦点光学系として４〜５枚構成の撮像レンズが記載されている。特許文献２には、高解像の撮像素子を意識した５枚構成の撮像レンズが記載されている。

米国特許第７２７４５１５号公報 韓国公開特許第２０１０−００６２４８０号公報

近年では撮像素子のコンパクト化も進んでおり、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おり、特に、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末等のような薄型化が進む装置に搭載される撮像レンズには、レンズ全長の短縮化の要求が益々高まっている。また、上記装置では撮影画角も重要な項目であることから、携帯端末における標準的な画角は維持したままで、高解像の性能を有し、レンズ全長の短縮化が行われることが求められる。

これら全ての要求に応えるために、上記特許文献１に記載の撮像レンズは、全長をさらに短縮化することが求められる。また、上記特許文献２に記載の撮像レンズは、画角を広げ、全長をさらに短縮化することが求められる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、携帯端末等における標準的な画角を維持しながら、全長を短縮化しつつ、高画素化に対応可能な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、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、負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、から構成される実質的に５枚のレンズからなり、開口絞りが第１レンズの物体側の面より物体側に配置されており、下記条件式を満足する撮像レンズである。
０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
１．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）
２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
１．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ＴＬ：第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
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、負の屈折力を有する第４レンズと、から構成される実質的に４枚のレンズからなり、開口絞りが第１レンズの物体側の面より物体側に配置されており、下記条件式を満足する撮像レンズである。
０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
１．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）
２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
１．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ＴＬ：第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
とする。
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、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズと、から構成される実質的に６枚のレンズからなり、開口絞りが第１レンズの物体側の面より物体側に配置されており、下記条件式を満足する撮像レンズである。
０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
１．０＜ｆ／ｆ１＜３．０ （２）
２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
１．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
０．００４＜Ｄａ／ｆ＜０．０４０ （５−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ＴＬ：第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
Ｄａ：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
とする。

本発明の第１および第２の撮像レンズは、以下の条件式（１−１）、（５）から（５−２）の少なくとも一つを満足することが好ましい。本発明の第３の撮像レンズは、以下の条件式（１−１）から（２−２）、（５−２）の少なくとも一つを満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式のいずれか一つを満足するものでもよく、あるいは任意の組合せを満足するものでもよい。
０．９＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１−１）
１．２＜ｆ／ｆ１＜２．５ （２−１）
１．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）
０．００３＜Ｄａ／ｆ＜０．０５０ （５）
０．００４＜Ｄａ／ｆ＜０．０４０ （５−１）
０．００５＜Ｄａ／ｆ＜０．０３０ （５−２）
ただし、
Ｄａ：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
とする。

本発明の第１、第２、第３の撮像レンズにおいて、第２レンズの像側の面が凹面であることが好ましい。

本発明の第１、第２、第３の撮像レンズにおいて、全系が有する負レンズのうち物体側から２番目の負レンズの物体側の面が凹面であることが好ましい。

本発明の第１、第２、第３の撮像レンズにおいて、最も像側のレンズが像側に凹面を向けた負レンズであることが好ましい。

本発明の第１、第２、第３の撮像レンズにおいて、最も像側のレンズの像側の面が、変曲点を有する非球面形状であり、かつ、光軸近傍で凹形状であることが好ましい。

なお、上記本発明の撮像レンズおよびその好ましい構成における「実質的に」、「実質的な」とは、構成要素として挙げたレンズ以外に、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、手振れ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。

なお、本発明においては、複合非球面レンズ（球面レンズ上に非球面形状の膜を重ねて非球面レンズを構成したもの）は、球面レンズと非球面レンズが接合された２枚構成とは見なさず、１枚のレンズとして扱うものとする。

なお、上記本発明の撮像レンズおよびその好ましい構成におけるレンズの面形状、屈折力の符号は、非球面が含まれているものは特に断りがない限り光軸近傍（近軸領域）におけるものとする。

本発明による撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えている。

本発明の撮像レンズによれば、物体側から１、２番目にそれぞれ正レンズ、負レンズを配置し、４枚以上のレンズで構成し、所定の条件式を満足するように構成したので、携帯端末等における標準的な画角を維持しながら、全長を短縮化しつつ、高画素化に対応可能な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、上記本発明の撮像レンズを備えているので、携帯端末等における標準的な画角で撮影可能であり、撮像レンズの光軸方向の装置サイズを短縮化でき、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。 図１に示す撮像レンズの光路図である。 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、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は像面湾曲、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 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、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は像面湾曲、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 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、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は像面湾曲、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 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、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は像面湾曲、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の一実施の形態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。 本発明の一実施の形態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。

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、本発明の一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４の実施形態に係る数値実施例（表３〜表８）のレンズ構成に対応する第２乃至第４の構成例の断面構成を、図２〜図４に示す。図１〜図４において、符号Ｒｉは、ｉ番目（ｉ＝１、２、３、…であり、詳細は後述）の面の曲率半径を示し、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４の構成例についても説明する。また、図５は図１に示す撮像レンズにおける光路図であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束２および最大画角の光束３の各光路を示す。

本発明の実施の形態に係る撮像レンズは、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。

図１０に、本発明の実施の形態に係る撮像装置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、撮像素子１００の撮像面が撮像レンズＬの結像面Ｓｉｍと一致するように配置される。

図１１に、本発明の実施の形態に係る撮像装置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、撮像素子１００の撮像面が撮像レンズＬの結像面Ｓｉｍと一致するように配置される。

この撮像レンズＬは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、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、複数のレンズと、から構成される実質的に４枚以上のレンズからなる。構成レンズ枚数が多いほど高性能化に有利であるが、コストの上昇、レンズ全長の短縮化のための空間的な制約を考慮すると、全系を構成する実質的なレンズの枚数は６枚以下であることが好ましい。

例えば、撮像レンズＬは、図１、図２に示すように、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、負の屈折力を有する第５レンズＬ５とから構成される実質的に５枚のレンズからなるようにしてもよい。このような５枚構成とした場合は、高性能化および全長の短縮化の両方の実現に有利となる。

あるいは、撮像レンズＬは、図３に示すように、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第４レンズＬ４とから構成される実質的に４枚のレンズからなるようにしてもよい。このような４枚構成とした場合は、全長の短縮化および低コスト化にさらに有利となる。

または、撮像レンズＬは、図４に示すように、物体側から順に、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、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、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する第６レンズＬ６から構成される実質的に６枚のレンズからなるようにしてもよい。このような６枚構成とした場合は、高性能化にさらに有利となる。

最も像側のレンズと撮像素子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行平板状の光学部材が配置されていても良い。この場合、光学部材ＣＧとして例えば平行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を使用しても良い。

あるいは、光学部材ＣＧを用いずに、レンズ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良い。これにより、部品点数の削減と全長の短縮化を図ることができる。

この撮像レンズＬに開口絞りＳｔを配置する場合は、第２レンズＬ２の物体側の面より物体側に配置することが好ましい。このように、開口絞りＳｔを第２レンズＬ２の物体側の面よりも物体側に配置することにより、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Ｓｉｍ（すなわち撮像素子１００）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。この効果をより高めるために、開口絞りＳｔが光軸方向において第１レンズＬ１の物体側の面よりも物体側に配置されることがさらに好ましい。

なお、図１〜図５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Ｚ上の位置を示すものである。また、開口絞りＳｔが「第２レンズの物体側の面より物体側に配置され」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２ｍ（図５参照）と第２レンズＬ２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し、開口絞りＳｔが「第１レンズの物体側の面より物体側に配置され」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２ｍ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。

図１〜図４に示す構成例において、開口絞りＳｔは第１レンズＬ１の物体側の面の面頂点よりも像側に配置されているが、これに限定されず、開口絞りＳｔは第１レンズＬ１の物体側の面の面頂点よりも物体側に配置されていてもよい。開口絞りＳｔが第１レンズＬ１の物体側の面の面頂点よりも物体側に配置されている場合は、開口絞りＳｔが第１レンズＬ１の面頂点よりも像側に配置されている場合より周辺光量の確保の観点からはやや不利であるが、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さらに好適に抑制することができる。

この撮像レンズＬにおいて、第１レンズＬ１は、光軸近傍において正の屈折力を有している。このことにより、全長を好適に短縮化できる。また、第１レンズＬ１は、光軸近傍において物体側に凸面を向けていることが好ましく、このようにした場合は、レンズ系の最も物体側の面を凸形状とすることになるため、後側主点位置をより物体側に位置させることができ、全長を好適に短縮化できる。

第２レンズＬ２は、光軸近傍において負の屈折力を有している。第２レンズＬ２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く、このようにした場合は全長を好適に短縮化でき、球面収差を良好に補正することができる。

また、撮像レンズＬは２枚以上の負レンズを有していることが好ましく、このようにした場合は全系で必要とされる負の屈折力を分担させることができ、良好な収差補正に有利となる。

撮像レンズＬが２枚以上の負レンズを有している場合、全系が有する負レンズのうち物体側から２番目の負レンズの物体側の面は、光軸近傍において凹面であることが好ましく、このようにした場合は全長を好適に短縮化でき、かつ、異なる波長の光線に対して、波長ごとの球面収差の差を抑制することができる。

最も像側のレンズは負の屈折力を有していることが好ましく、このようにした場合は好適に全長の短縮化を実現することができる。またさらに、最も像側のレンズ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く、このようにした場合はさらに全長の短縮化に有利となる。

最も像側のレンズの像側の面は、有効径内に変曲点を有する非球面形状であり、かつ、光軸近傍において凹形状であることが好ましく、このようにした場合は、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Ｓｉｍ（すなわち撮像素子１００）への入射角が大きくなるのを抑制することができ、全長の短縮化を実現しつつ、結像領域の周辺部における受光効率の低下を抑えることができる。なお、ここでいう「変曲点を有する」とは、有効径内での光軸Ｚ１を含むレンズ断面において像側の面からなる曲線を考えたとき、この曲線が凸形状から凹形状（または凹形状から凸形状）に切り替わる点を有することを意味する。

この撮像レンズＬは、高性能化のために、全系が有する全てのレンズそれぞれの少なくとも一方の面に非球面を用いることが好適である。

また、上記撮像レンズＬを構成する全てのレンズは接合レンズでなく単レンズとすることが好ましく、このようにした場合は、接合レンズとした場合よりも、面数が多くなり、またそれにより非球面数を多くすることが可能なため、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。

また、例えば図５に示す例のように全画角が７０°以上となるように、上記撮像レンズＬのレンズ構成を設定した場合には、近距離撮影の機会が多い携帯電話端末などに撮像レンズＬを好適に適用することができる。このような事情から、全画角が７０°以上となるように構成することが好ましい。

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。まず、この撮像レンズＬは、下記条件式（１）〜（４）を満足するように構成されている。
０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
１．０＜ｆ／ｆ１＜３．０ （２）
２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
１．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ＴＬ：第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
とする。

条件式（１）は、全系の焦点距離に対するレンズ全長の比の好ましい範囲を規定するものである。条件式（１）の下限以下とならないようにレンズ全長と全系の焦点距離の比を確保することで、携帯端末等における標準的な全画角、例えば７０°程度の全画角を維持しながら、好適に諸収差の補正を行うことが可能となり、高解像性能を実現することが可能となる。条件式（１）の上限以上とならないようにレンズ全長と全系の焦点距離の比を抑えることで、レンズ系全体の光軸方向の長さを短縮化できる。

条件式（１）を満足するように構成することで、携帯端末等における標準的な全画角、例えば７０°程度の全画角を維持しながら、高解像性能を実現し、レンズ系全体の長さを短縮化することが可能になる。この効果をより高めるために、条件式（１−１）を満たすことがより好ましい。
０．９＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１−１）

条件式（２）は、第１レンズＬ１の焦点距離に対する全系の焦点距離の比の好ましい範囲を規定するものである。すなわち、条件式（２）は、全系の屈折力に対する第１レンズＬ１の屈折力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の正の屈折力を確保することで、好適に全長の短縮化を実現することができる。条件式（２）の上限以上とならないように第１レンズＬ１の正の屈折力を抑えることで、球面収差および非点収差の補正が容易となる。

最も物体側に配置されるレンズを正レンズとし、条件式（２）を満足するようにその正レンズに正の屈折力を配分することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、良好に球面収差および非点収差を補正できる。この効果をより高めるために、条件式（２−１）を満たすことがより好ましく、条件式（２−２）を満たすことがさらにより好ましい。
１．２＜ｆ／ｆ１＜２．５ （２−１）
１．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）

条件式（３）は、携帯端末等に好適な小型のレンズ系における全系の焦点距離の好ましい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全系の焦点距離を設定することで、所定のレンズ全長を確保することができ、良好な収差補正が可能な枚数のレンズと、カバーガラスやフィルタ等を配置することができる。条件式（３）の上限以上とならないように全系の焦点距離を設定することで、レンズ全長を抑えることができ、携帯端末等に好適な小型のレンズ系を実現することができる。条件式（３）を満足するように構成することで、高画質の画像を取得可能な光学部品を配置する空間を確保しつつ、携帯端末等に好適な小型のレンズ系を実現することができる。

なお、条件式（１）を満足することで全系の焦点距離に対するレンズ全長の比を所定の範囲内に収めることができるが、条件式（１）に加え条件式（３）をさらに満足することで、レンズ全長の実寸を所定の範囲内に収めることができ、近年の携帯端末等に搭載される撮像レンズに要求される高性能化と小型化という２つの要望を満たすことが可能となる。

条件式（４）は、携帯端末等に好適な小型のレンズ系における第１レンズＬ１の焦点距離の好ましい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第１レンズＬ１の屈折力を抑えることで、球面収差および非点収差の補正が容易となる。条件式（４）の上限以上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で、好適に全長の短縮化を実現することができる。条件式（４）を満足するように構成することで、全長の短縮化を図りつつ、良好に球面収差および非点収差を補正できる。

条件式（３）、（４）を満足した上で、条件式（２）を満足するように構成することで、高解像性能を達成しつつ携帯端末等に好適な小型のレンズ系を実現することができる。また、条件式（１）〜（４）を同時に満足することで、携帯端末等における標準的な全画角、例えば７０°程度の全画角を維持しながら、高解像性能を有し、レンズ全長を短縮化したレンズ系を実現することができる。

また、この撮像レンズＬは、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
０．００３＜Ｄａ／ｆ＜０．０５０ （５）
ただし、
Ｄａ：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
とする。

Ｄａは図１に示す例では面間隔Ｄ３に対応する。条件式（５）は、全系の焦点距離に対する第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間隔の比の好ましい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１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間隔を確保することで、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間隔が短くなり組立が困難になることを防止できる。条件式（５）の上限以上とならないように第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間隔を抑制することで、全長の短縮化に有利となる。

条件式（５）を満足するように構成することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、生産性の低下を抑制できる。この効果をより高めるために、条件式（５−１）を満たすことがより好ましく、条件式（５−２）を満たすことがさらにより好ましい。
０．００４＜Ｄａ／ｆ＜０．０４０ （５−１）
０．００５＜Ｄａ／ｆ＜０．０３０ （５−２）

なお、上述した好ましい構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。

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に、図１に示した実施例１に係る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す。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、開口絞りＳｔの面を１番目とし、最も物体側のレンズ面（第１レンズＬ１の物体側の面）を２番目とし、以降は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、ｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示しており、これは図１において付した符号Ｒｉに対応している。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（５８７．５６ｎｍ）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。

なお、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状の場合を正とし、像側に凸面を向けた面形状の場合を負としている。面間隔の符号は、上記説明の面Ｓｉから面Ｓｉ＋１へ向かう方向が、物体側から像側へ向かう場合を正とし、像側から物体側へ向かう場合を負としている。表１には撮像レンズと光学部材ＣＧについて記載している。

なお、表１の枠外上部には、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）と、ＦナンバーＦｎｏ.と、全画角２ω（°）と、レンズ全長ＴＬ（ｍｍ）をそれぞれ示す。なお、レンズ全長ＴＬは第１レンズＬ１の物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、そのうちバックフォーカス分を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５レンズＬ５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Ａｎ、Ｋ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、非球面頂点が接する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）
Ａｎ：第ｎ次（ｎは４以上１６以下の偶数）の非球面係数
Ｋ：コーニック係数

以上の実施例１の撮像レンズと同様にして、図２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として、表３および表４に示す。また同様にして、図３、図４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３乃至実施例４として、表５〜表８に示す。ただし、実施例３の第２〜５面と実施例４の全ての非球面の非球面係数のｎは４以上１４以下の偶数となっている。これらの実施例１乃至実施例４に係る撮像レンズでは、全レンズの両面がすべて非球面形状となっている。

図６（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、実施例１の撮像レンズにおける球面収差、像面湾曲、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）図を示している。球面収差図、像面湾曲図にはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ)、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）についての収差を示し、倍率色収差図にはｄ線を基準波長として、Ｆ線、Ｃ線に関する収差を示す。像面湾曲図の線種の説明の（Ｓ）はサジタル方向、（Ｔ）はタンジェンシャル方向の収差であることを示す。

同様に、実施例２乃至実施例４の撮像レンズについての諸収差を図７（Ａ）〜（Ｄ）乃至図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す。図６（Ａ）〜（Ｄ）乃至図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す収差図は全て物体距離が無限遠のときのものである。

また、表９には、本発明に係る各条件式（１）〜（５）に関する値を、各実施例１〜４についてそれぞれまとめたものを示す。表９に示す値はｄ線におけるものである。

各数値データおよび各収差図から分かるように、実施例１〜４の撮像レンズは、全画角が７０°〜７５°の範囲にあり、携帯端末における標準的な全画角を維持しながら、レンズ全長ＴＬが３．１ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲にあり、レンズ全長の短縮化を達成しており、さらに諸収差が良好に補正されて高い結像性能が実現されている。

なお、本発明の撮像レンズには、上記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、上記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、上記各実施例では、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。

実施例１

実施例２

実施例３

実施例４

Claims (14)

1. 物体側から順に、
   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、
   負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、
   から構成される実質的に５枚のレンズからなり、
   開口絞りが前記第１レンズの物体側の面より物体側に配置されており、
   以下の条件式を満足する撮像レンズ。
   ０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
   １．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）
   ２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
   １．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
   ただし、
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
   ＴＬ：前記第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
   とする。
2. 物体側から順に、
   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、
   負の屈折力を有する第４レンズと、
   から構成される実質的に４枚のレンズからなり、
   開口絞りが前記第１レンズの物体側の面より物体側に配置されており、
   以下の条件式を満足する撮像レンズ。
   ０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
   １．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）
   ２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
   １．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
   ただし、
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
   ＴＬ：前記第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
   とする。
3. さらに以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の撮像レンズ。
   ０．００３＜Ｄａ／ｆ＜０．０５０ （５）
   ただし、
   Ｄａ：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
   とする。
4. さらに以下の条件式を満足する請求項３に記載の撮像レンズ。
   ０．００４＜Ｄａ／ｆ＜０．０４０ （５−１）
   ただし、
   Ｄａ：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
   とする。
5. 物体側から順に、
   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、
   正の屈折力を有する第５レンズと、
   負の屈折力を有する第６レンズと、
   から構成される実質的に６枚のレンズからなり、
   開口絞りが前記第１レンズの物体側の面より物体側に配置されており、
   以下の条件式を満足する撮像レンズ。
   ０．８＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１）
   １．０＜ｆ／ｆ１＜３．０ （２）
   ２．０３ｍｍ＜ｆ＜５．１６ｍｍ （３）
   １．０ｍｍ＜ｆ１＜３．０ｍｍ （４）
   ０．００４＜Ｄａ／ｆ＜０．０４０ （５−１）
   ただし、
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
   ＴＬ：前記第１レンズの物体側の面から像側の近軸焦点位置までの光軸上の距離であり、バックフォーカス分は空気換算長
   Ｄａ：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
   とする。
6. 前記第２レンズの像側の面が凹面である請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
7. 全系が有する負レンズのうち物体側から２番目の負レンズの物体側の面が凹面である請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
8. 最も像側のレンズが像側に凹面を向けた負レンズである請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
9. 最も像側のレンズの像側の面が、変曲点を有する非球面形状であり、かつ、光軸近傍で凹形状である請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
10. さらに以下の条件式を満足する請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．９＜ＴＬ／ｆ＜１．０ （１−１）
11. さらに以下の条件式を満足する請求項５に記載の撮像レンズ。
    １．２＜ｆ／ｆ１＜２．５ （２−１）
12. さらに以下の条件式を満足する請求項５に記載の撮像レンズ。
    １．７＜ｆ／ｆ１＜２．０ （２−２）
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。
    ０．００５＜Ｄａ／ｆ＜０．０３０ （５−２）
    ただし、
    Ｄａ：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
    とする。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載された撮像レンズを備えた撮像装置。

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