JP2011133600A - 光学ユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現行のユニットと同等以上の光学特性を有し、より明るく、小型化が可能な光学ユニットおよび撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像レンズ１００は、物体側ＯＢＪＳから像面側に向かって順番に配置された、第１レンズ１１１と、凸形状の第２レンズ１１２と、絞り１１３と、メニスカス形状の第３レンズ１１４と、凸形状の第４レンズ１１５と、負のパワーの第５レンズ１１６と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像機器に適用される光学ユニットおよび撮像装置に関するものである。

近年の携帯電話やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に搭載される撮像機器には、高解像度・ローコスト・小型化が強く求められている。

ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子のセルピッチが劇的に小さくなり、光学系には通常光学系よりも光学収差、特に軸上色収差を抑えた高い結像性能が要求される。

現在、携帯電話用のハイエンド機種には４群４枚構成の光学系が採用されている場合が多い。
ところが、近年の高画素化によりこの構成でも性能不十分になってきている。そこで５群５枚構成の検討が必要になる。

特開２００３−３２９９２５号公報

ところが、特許文献１に開示されている撮像レンズは、４枚目と５枚目が正のパワーで規定されており、これにより光路長が長くなる。また、Ｆｎｏが３．９と暗い。

本発明は、現行のユニットと同等以上の光学特性を有し、より明るく、小型化が可能な光学ユニットおよび撮像装置を提供することにある。

本発明の第１の観点の光学ユニットは、物体側から像面側に向かって順番に配置された、第１レンズと、凸形状の第２レンズと、絞りと、メニスカス形状の第３レンズと、凸形状の第４レンズと、負のパワーの第５レンズとを有する。

本発明の第２の観点の撮像装置は、撮像素子と、撮像素子に被写体像を結像する光学ユニットと、を有し、上記光学ユニットは、物体側から像面側に向かって順番に配置された、第１レンズと、凸形状の第２レンズと、絞りと、メニスカス形状の第３レンズと、凸形状の第４レンズと、負のパワーの第５レンズと、を含む。

本発明によれば、現行のユニットと同等以上の光学特性を有し、より明るく、小型化が可能となる利点がある。

本発明の第１の実施形態に係る撮像レンズの構成例を示す図である。 本実施形態に係る撮像レンズの各レンズ群を構成する各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス、像面に対して付与した面番号を示す図である。 実施例１において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 本発明の第２の実施形態に係る撮像レンズの構成例を示す図である。 実施例２において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 本発明の第３の実施形態に係る撮像レンズの構成例を示す図である。 本第３の実施形態に係る撮像レンズの各レンズ群を構成する各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス、像面に対して付与した面番号を示す図である。 実施例３において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 本実施形態に係る撮像レンズが採用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（光学ユニットを採用した撮像レンズの第１の構成例）
２．第２の実施形態（光学ユニットを採用した撮像レンズの第２の構成例）
３．第３の実施形態（光学ユニットを採用した撮像レンズの第３の構成例）
４．第４の実施形態（撮像装置の構成例）

＜１．第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学ユニットを採用した撮像レンズの構成例を示す図である。

本第１の実施形態の撮像レンズ１００は、図１に示すように、物体側ＯＢＪＳから像面側に向かって順番に配置された、第１レンズ１１１、第２レンズ１１２、絞り１１３、第３レンズ１１４、第４レンズ１１５、および第５レンズ１１６を有する。
撮像レンズ１００は、さらに、物体側ＯＢＪＳから像面側に向かって順番に配置された、カバーガラス１３０、および像面１４０を有する。
この撮像レンズ１００は、単焦点レンズとして形成されている。
そして、絞り１１３を挟んで前後に第１群１１０および第２群１２０に分けて光学ユニットを定義することができる。

具体的には、第１群１１０は、物体側ＯＢＪＳから像面１４０側に向かって順番に配置された、第１レンズ１１１、および第２レンズ１１２により形成されている。

第２群１２０は、物体側ＯＢＪＳから像面１４０側に向かって順番に配置された第３レンズ１１４、第４レンズ１１５、および第５レンズ１１６により形成されている。

そして、本実施形態では、第１群１１０の第２レンズ１１２と第２群１２０の第３レンズ１１４との間に、たとえば可変絞り１１３が配置されている。

単焦点レンズである撮像レンズ１００において、像面１４０は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面（受像面）が配置されることを想定している。
カバーガラス１３０は、第５レンズ１１６の像面側面と像面１４０との間に配置されている。第５レンズ１１６の像面側面と像面１４０との間には、樹脂またはガラスで形成されるカバーガラス１３０や赤外カットフィルタやローパスフィルタなどの他、光学部材が配置されていてもよい。
なお、本実施形態では、図１において、左側が物体側（前方）であり、右側が像面側（後方）である。
そして、物体側から入射した光束は像面１４０上に結像される。

以下、本実施形態の撮像レンズの構成とその作用について説明する。

本撮像レンズ１００は、５群５枚構成のレンズで形成されている。
第１レンズ１１１は、物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状のレンズにより形成されている。
第２レンズ１１２は、おおよそ凸形状のレンズにより形成されている。
第３レンズ１１４は、アッベ数νL3が小さい、像面に凸形状を向けた負メニスカス形状のレンズにより形成されている。
第４レンズ１１５は、アッベ数νL4が大きい、凸形状のレンズにより形成されている。
第５レンズ１１６は、アッベ数νL5が小さい、おおよそ凹形状、負のパワーの第５レンズで形成されている。

第１レンズ１１１と第２レンズ１１２により第１群１１０が構成され、第３レンズ１１４、第４レンズ１１５、および第５レンズ１１６により第２群１２０が構成される。
第１群１１０は、第１レンズ１１１が負のパワーを持つために実質的な瞳位置を物体側にシフトさせる作用をし、凸形状の第２レンズ１１２と合わせて特に軸外のコマ収差と非点収差を良く補正する。
第３レンズ１１４は凹面を絞り方向に向けてベンディングしており、面の曲率半径の中心が絞り１１３近傍に来ることにより、コマ収差と非点収差を良く補正する。
また、凸形状の第４レンズ１１５と凹形状の第５レンズ１１６のパワーがそれぞれ非常に強く、強力に色収差及び非点収差、コマ収差を補正して、Ｆｎｏ２．４という明るいレンズを実現する。

そして、単焦点レンズである本実施形態の撮像レンズ１００は、以下の条件式（１)〜(１０)を満足するように構成されている。
本実施形態の撮像レンズ１００は、特に、強い凸の第４レンズ１１５と強い凹の第５レンズ１１６で強力に色収差、コマ収差、および非点収差を補正することを特徴とする。

条件式（１）は、第４レンズ１１５のパワーに関する条件式で、下限を超えるとパワーが強くなりすぎ、偏芯感度等が劣化して製造できなくなり下限が決まる。
上限を超えると収差補正ができなくなり、特にコマ収差により軸外特性が劣化する。

［数１］
０．３ ≦ ｆ４／ｆ ≦ １０ （１）
ｆ ： 全体の焦点距離
ｆ４ ： 第４レンズ１１５の焦点距離

条件式（２）は、第５レンズ１１６のパワーに関する条件式で、下限を超えると収差補正ができなくなり、特にコマ収差により軸外特性が劣化する。
上限を超えるとパワーが強くなりすぎ、偏芯感度等が悪化して製造できなくなる。

−１０ ≦ ｆ５／ｆ ≦ −０．３ （２）
ｆ ： 全体の焦点距離
ｆ５ ： 第５レンズ１１６の焦点距離

条件式（３）は、第２レンズ１１２のパワーに関する条件式で、下限を超えると、軸外のコマ収差、非点収差がオーバー補正になり軸外特性が劣化する、かつ、パワーが強くなり偏芯感度も劣化する。
上限を超えるとパワーが弱くなり、軸外のコマ収差および非点収差が補正できなくなり軸外特性が劣化する。

［数３］
０．３ ≦ ｆ２／ｆ ≦ １０ （３）
ｆ ： 全体の焦点距離
ｆ２ ： 第２レンズ１１２の焦点距離

条件式（４）は光学全長に対する縛りで、上限を超えると、携帯用途での使用が難しくなり、下限を超えると、製造トレランスが取れなくなり製造できなくなる。よってこの条件が最適条件になる。

［数４］
１．２ ≦ ＴＴ／ｆ ≦ ３ （４）
ＴＴ ： 光学全長ＴＴ
ｆ ： 全体の焦点距離

条件式（５）は、第１群１１０のパワーに関する条件式で、下限を超えると前にパワーが集まり、瞳位置が像面に寄り、軸外特性の確保が難しくなる。
上限を超えると逆に瞳位置が物体側に寄り、軸外特性の確保には有利になるが、光学全長が長くなり、商品性がなくなる。

［数５］
０．６ ≦ ｆｇ１／ｆ ≦ １０ （５）
ｆ ： 全体の焦点距離
ｆｇ１： 第１レンズ１１１および第２レンズ１１２の合成焦点距離（第１群１１０の焦点距離）

条件式（６）は、第２群１２０のパワーに関する条件式で、下限を超えると、第２群１２０のパワーが強くなり、逆に第１群１１０のパワーが弱くなり、全長が長くなるという弊害がでる。
上限を超えるとパワー配置が望遠レンズ形になり軸外特性の確保が難しくなる。

［数６］
１．０ ≦ ｆｇ２／ｆ ≦ １００ （６）
ｆ ： 全体の焦点距離
ｆｇ２： 第３レンズ１１４、第４レンズ１１５、および第５レンズ１１６の合成焦点距離（第２群１２０の焦点距離）

条件式（７）は、第２レンズ１１２のアッベ数νL2に関する条件式で、下限を超えると色収差が劣化して全体の解像度が落ちる。
上限を超えると、材料のコストが上がりここでの目的に適さない。

［数７］
４０ ≦ νL2 ≦ ７０ （７)

条件式（８）は、第３レンズ１１４のアッベ数νL3に関する条件式で、下限を超えると材料のコストが上がりここでの目的に適さない。
上限を超えると色収差が劣化して全体の解像度が落ちる。

［数８］
１０ ≦ νL3 ≦ ４０ （８）

条件式（９）は、第４レンズ１１５のアッベ数νL4に関する条件式で、下限を超えると色収差が劣化して全体の解像度が落ちる。
上限を超えると、材料のコストが上がりここでの目的に適さない。

［数９］
４０ ≦ νL4 ≦ ７０ （９）

条件式（１０）は、第５レンズ１１６のアッベ数νL5に関する条件式で、下限を超えると材料のコストが上がりここでの目的に適さない。
上限を超えると色収差が劣化して全体の解像度が落ちる。

［数１０］
１０ ≦ νL5 ≦ ４０ （１０)

上記の条件式（１）〜（１０）は、以下で取り扱う実施例１，２，３に共通するものであり、必要に応じて適宜採用することで、個々の撮像素子または撮像装置に適したより好ましい結像性能とコンパクトな光学系が実現される。

なお、レンズの非球面の形状は、物体側から像面側へ向かう方向を正とし、ｋを円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを非球面係数、ｒを中心曲率半径としたとき次式で表される。ｙは光軸からの光線の高さ、ｃは中心曲率半径ｒの逆数（１／ｒ）をそれぞれ表している。
ただし、Ｘは非球面頂点に対する接平面からの距離を、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。

図２は、本実施形態に係る撮像レンズの各レンズ群を構成する各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス、像面に対して付与した面番号を示す図である。
なお、ここでは絞り１１３については考慮されていない。

具体的には、第１レンズ１１１の物体側面（凸面）に第１番、第１レンズ１１１の像面側面に第２番の面番号が付与されている。
第２レンズ１１２の物体側面に第３番、第２レンズ１１２の像面側面に第４番の面番号が付与されている。
第３レンズ１１４の物体側面に第５番、第３レンズ１１４の像面側面に第６番の面番号が付与されている。
第４レンズ１１５の物体側面に第７番、第４レンズ１１５の像面側面に第８番の面番号が付与されている。
第５レンズ１１６の物体側面に第９番、第５レンズ１１６の像面側面に第１０番の面番号が付与されている。
カバーガラス１３０の物体側面に第１１番、像面１４０に第１２番の面番号が付与されている。

また、図２に示すように、本実施形態の撮像レンズ１００において、第１レンズ１１１の物体側面（第１番）１の中心曲率半径はＲ１に設定され、第１レンズ１１１の像面側面の中心曲率半径はＲ２に設定される。
第２レンズ１１２の物体側面の中心曲率半径はＲ３に設定され、第２レンズ１１２の像面側面の曲率半径はＲ４に設定される。
第３レンズ１１４の物体側面の中心曲率半径はＲ５に設定され、第３レンズ１１４の像面側面の曲率半径はＲ６に設定される。
第４レンズ１１５の物体側面の中心曲率半径はＲ７に設定され、第４レンズ１１５の像面側面の曲率半径はＲ８に設定される。
第５レンズ１１６の物体側面の中心曲率半径はＲ９に設定され、第５レンズ１１６の像面側面の曲率半径はＲ１０に設定される。
カバーガラス１３０の物体側面１１の中心曲率半径はＲ１１に設定される。
像面１４０の面１２の中心曲率半径はＲ１２に設定される。
なお、面１１および面１２の中心曲率半径Ｒ１１およびＲ１２は無限（ＩＮＦＩＮＩＴＹ）である。

また、図２に示すように、第１レンズ１１１の厚さとなる面１と面２間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１に、第１レンズ１１１の像面側面２と第２レンズ１１２の物体側面３間の光軸ＯＸ上の距離がｄ２に設定される。
第２レンズ１１２の厚さとなる面３と面４間の光軸ＯＸ上の距離がｄ３に、第２レンズ１１２の像面側面４と第３レンズ１１４の物体側面５間の光軸ＯＸ上の距離がｄ４に設定される。
第３レンズ１１４の厚さとなる面５と面６間の光軸ＯＸ上の距離がｄ５に、第３レンズ１１４の像面側面６と第４レンズ１１５の物体側面７間の光軸ＯＸ上の距離がｄ６に設定される。
第４レンズ１１５の厚さとなる面７と面８間の光軸ＯＸ上の距離がｄ７に、第４レンズ１１５の像面側面８と第５レンズ１１６の物体側面９間の光軸ＯＸ上の距離がｄ８に設定される。
第５レンズ１１６の厚さとなる面９と面１０間の光軸ＯＸ上の距離がｄ９に、第５レンズ１１６の像面側面１０とカバーガラス１３０の物体側面１１間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１０に設定される。
カバーガラス１３０の厚さとなる物体側面１１と像面側面間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１１に設定される。
カバーガラス１３０の図面側面と像面１４０の面１２間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１２に設定される。

以下に、実施例１〜３を示す。実施例１〜３は、１／４サイズ・１．１μｍピッチの８ｍ用ＣＭＯＳイメージャ用撮像レンズの設計例である。

以下に、撮像レンズの具体的な数値による実施例１を示す。なお、実施例１においては、撮像レンズ１００の各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス１３０、像面１４０に対して、図２に示すような面番号が付与されている。

［実施例１］
表１、表２、表３、および表４に実施例１の各数値が示されている。実施例１の各数値は図１の撮像レンズ１００に対応している。

表１は、実施例１における撮像レンズの各面番号に対応した各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス、像面の曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（ｄ：ｍｍ）、屈折率（ｎｄ）、および分散値（νｄ）を示している。

表２は、実施例１における第１レンズ１１１の面１，２、第２レンズ１１２の面３，４、第３レンズ１１４の面５，６、第４レンズ１１５の面７，８、および第５レンズ１１６の面９，１０の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。
表２において、Ｋは円錐定数を、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。

表３は、実施例１における撮像レンズ１００の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈが具体的に示されている。
ここで、焦点距離ｆは３．６８［ｍｍ］に、開口数Ｆは２．４に、半画角ωは３２．０ｄｅｇに、レンズ長Ｈは７．００［ｍｍ］に設定されている。

表４は、実施例１においては、上記各条件式（１）〜（１０）を満足することを示す。

表４に示すように、実施例１では、第４レンズ１１５のパワーｆ４／ｆが０．５２５に設定され、条件式（１）で規定される条件を満足している。
第５レンズ１１６のパワーｆ５／ｆが−０．４４３に設定され、条件式（２）で規定される条件を満足している。
第２レンズ１１２のパワーｆ２／ｆが１．０１１に設定され、条件式（３）で規定される条件を満足している。
光学全長ＴＴに対する制約条件ＴＴ／ｆが１．９０２に設定され、条件式（４）で規定される条件を満足している。
第１群１１０のパワーｆｇ１／ｆが１．５１３に設定され、条件式（５）で規定される条件を満足している。
第２群１２０のパワーｆｇ２／ｆが２．７２０に設定され、条件式（６）で規定される条件を満足している。
第２レンズ１１２のアッベ数νL2が５６．０に設定され、条件式（７）で規定される条件を満足している。
第３レンズ１１４のアッベ数νL3が２３．０に設定され、条件式（８）で規定される条件を満足している。
第４レンズ１１５のアッベ数νL4が５６．０に設定され、条件式（９）で規定される条件を満足している。
第５レンズ１１６のアッベ数νL5が２３．０に設定され、条件式（１０）で規定される条件を満足している。

図３は、実施例１において、球面収差(色収差)、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図３（Ａ）が球面収差（色収差）、図３（Ｂ）が非点収差を、図３（Ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
図３からわかるように、実施例１によれば、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた光学ユニットを含む撮像レンズが得られる。

＜２．第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態に係る撮像レンズの構成例を示す図である。

図４に示す第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａと図１に示す第１の実施形態に係る撮像レンズ１００とは、基本的な構成は同じであり、以下に実施例２として示すように、各構成要素のパラメータ等の設定値が異なる。
したがって、ここでは、撮像レンズ１００Ａの詳細な説明は省略する。

本撮像レンズ１００Ａは、５群５枚構成のレンズで形成されている。
第１レンズ１１１は、弱い正のパワーの凸形状のレンズにより形成されている。
第２レンズ１１２は、おおよそ凸形状のレンズにより形成されている。
第３レンズ１１４は、アッベ数νL3が小さい、像面に凸形状を向けた負メニスカス形状のレンズにより形成されている。
第４レンズ１１５は、アッベ数νL4が大きい、凸形状のレンズにより形成されている。
第５レンズ１１６は、アッベ数νL5が小さい、おおよそ凹形状、負のパワーの第５レンズで形成されている。

第１レンズ１１１と第２レンズ１１２により第１群１１０が構成され、第３レンズ１１４、第４レンズ１１５、および第５レンズ１１６により第２群１２０が構成される。
第１群１１０は、第１レンズ１１１が弱い正の凸レンズとおおよそ凸形状の第２レンズ１１２で特に軸外のコマ収差と非点収差を良く補正する。
第２群１２０は、凹のアッベ数小、凸のアッベ数大、凹のアッベ数小のレンズで構成され、色収差を十分補正する。
第３レンズ１１４は凹面を絞り方向に向けてベンディングしており、面の曲率半径の中心が絞り１１３近傍に来ることにより、コマ収差と非点収差を良く補正する。
また、凸形状の第４レンズ１１５と凹形状の第５レンズ１１６のパワーがそれぞれ非常に強く、強力に色収差及び非点収差、コマ収差を補正して、Ｆｎｏ２．４という明るいレンズを実現する。

以下に、撮像レンズの具体的な数値による実施例２を示す。なお、実施例２においては、撮像レンズ１００Ａの各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス１３０、像面１４０に対して、図２に示すような面番号が付与されている。

［実施例２］
表５、表６、表７、および表８に実施例２の各数値が示されている。実施例２の各数値は図５の撮像レンズ１００Ａに対応している。

表５は、実施例２における撮像レンズの各面番号に対応した各レンズ撮像部を構成するカバーガラス、像面の曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（ｄ：ｍｍ）、屈折率（ｎｄ）、および分散値（νｄ）を示している。

表６は、実施例２における第１レンズ１１１の面１，２、第２レンズ１１２の面３，４、第３レンズ１１４の面５，６、第４レンズ１１５の面７，８、および第５レンズ１１６の面９，１０の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。
表６において、Ｋは円錐定数を、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。

表７は、実施例２における撮像レンズ１００Ａの焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈが具体的に示されている。
ここで、焦点距離ｆは３．６９［ｍｍ］に、開口数Ｆは２．４に、半画角ωは３２．０ｄｅｇに、レンズ長Ｈは７．０［ｍｍ］に設定されている。

表８は、実施例２においては、上記各条件式（１）〜（１０）を満足することを示す。

表８に示すように、実施例２では、第４レンズ１１５のパワーｆ４／ｆが０．５３９に設定され、条件式（１）で規定される条件を満足している。
第５レンズ１１６のパワーｆ５／ｆが−０．４６８に設定され、条件式（２）で規定される条件を満足している。
第２レンズ１１２のパワーｆ２／ｆが１．９６２に設定され、条件式（３）で規定される条件を満足している。
光学全長ＴＴに対する制約条件ＴＴ／ｆが１．８９７に設定され、条件式（４）で規定される条件を満足している。
第１群１１０のパワーｆｇ１／ｆが１．４２０に設定され、条件式（５）で規定される条件を満足している。
第２群１２０のパワーｆｇ２／ｆが３．０７０に設定され、条件式（６）で規定される条件を満足している。
第２レンズ１１２のアッベ数νL2が５６．０に設定され、条件式（７）で規定される条件を満足している。
第３レンズ１１４のアッベ数νL3が２３．０に設定され、条件式（８）で規定される条件を満足している。
第４レンズ１１５のアッベ数νL4が５６．０に設定され、条件式（９）で規定される条件を満足している。
第５レンズ１１６のアッベ数νL5が２３．０に設定され、条件式（１０）で規定される条件を満足している。

図５は、実施例２において、球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図５（Ａ）が球面収差(色収差)、図５（Ｂ）が非点収差を、図５（Ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
図５からわかるように、実施例２によれば、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた光学ユニットを含む撮像レンズが得られる。

＜３．第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係る撮像レンズの構成例を示す図である。

図６に示す第３の実施形態に係る撮像レンズ１００Ｂと図１に示す第１の実施形態に係る撮像レンズ１００とは、基本的な構成は同じであるが、絞り位置に可変絞り機能を有する光学部品１１７が配置されている点が異なる。また、以下に実施例３として示すように、各構成要素のパラメータ等の設定値が異なる。
したがって、ここでは、撮像レンズ１００Ｂの詳細な説明は省略する。
この光学部品１１７は、たとえば、液晶式可変絞り、液体レンズによる可変絞り、過焦点距離を伸ばす位相マスク（phase mask）、または、コーディッドアパーチャー（Coded aperture）等の光学部品が配置されてもよい。

図７は、本実施形態に係る撮像レンズの各レンズ群を構成する各レンズ、撮像部を構成するカバーガラス、像面に対して付与した面番号を示す図である。
なお、ここでは可変絞りとしての機能を有する光学部品１１７について考慮されている。したがって、図２と光学部品１１７から像面側のレンズ等に付与される面番号が図２とは異なっている。

具体的には、第１レンズ１１１の物体側面（凸面）に第１番、第１レンズ１１１の像面側面に第２番の面番号が付与されている。
第２レンズ１１２の物体側面に第３番、第２レンズ１１２の像面側面に第４番の面番号が付与されている。
光学部品１１７の物体側面に第５番、光学部品１１７の像面側目に第６番の面番号が付与されている。
第３レンズ１１４の物体側面に第７番、第３レンズ１１４の像面側面に第８番の面番号が付与されている。
第４レンズ１１５の物体側面に第９番、第４レンズ１１５の像面側面に第１０番の面番号が付与されている。
第５レンズ１１６の物体側面に第１１番、第５レンズ１１６の像面側面に第１２番の面番号が付与されている。
カバーガラス１３０の物体側面に第１３番、像面１４０に第１４番の面番号が付与されている。

また、図７に示すように、本実施形態の撮像レンズ１００において、第１レンズ１１１の物体側面（第１番）１の中心曲率半径はＲ１に設定され、第１レンズ１１１の像面側面の中心曲率半径はＲ２に設定される。
第２レンズ１１２の物体側面の中心曲率半径はＲ３に設定され、第２レンズ１１２の像面側面の中心曲率半径はＲ４に設定される。
光学部品１１７の物体側面の中心曲率半径はＲ５に設定され、光学部品１１７の像面側面の中心曲率半径はＲ６に設定される。
第３レンズ１１４の物体側面の中心曲率半径はＲ７に設定され、第３レンズ１１４の像面側面の曲率半径はＲ８に設定される。
第４レンズ１１５の物体側面の中心曲率半径はＲ９に設定され、第４レンズ１１５の像面側面の曲率半径はＲ１０に設定される。
第５レンズ１１６の物体側面の中心曲率半径はＲ１１に設定され、第５レンズ１１６の像面側面の曲率半径はＲ１２に設定される。
カバーガラス１３０の物体側面１３の中心曲率半径はＲ１３に設定される。
像面１４０の面１４の中心曲率半径はＲ１４に設定される。
なお、光学部品１１７の面５および面６の中心曲率半径Ｒ５およびＲＹ６、並びに、面１３および１４の中心曲率半径Ｒ１３およびＲ１４は無限（ＩＮＦＩＮＩＴＹ）である。

また、図７に示すように、第１レンズ１１１の厚さとなる面１と面２間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１に、第１レンズ１１１の像面側面２と第２レンズ１１２の物体側面３間の光軸ＯＸ上の距離がｄ２に設定される。
第２レンズ１１２の厚さとなる面３と面４間の光軸ＯＸ上の距離がｄ３に、第２レンズ１１２の像面側面４と光学部品１１７の物体側面５間の光軸ＯＸ上の距離がｄ４に設定される。
光学部品１１７の厚さとなる面５と面６間の光軸ＯＸ上の距離がｄ５に設定され、光学部品１１７の像面側面６と第３レンズ１１４の物体側面７間の光軸ＯＸ上の距離がｄ６に設定される。
第３レンズ１１４の厚さとなる面７と面８間の光軸ＯＸ上の距離がｄ７に、第３レンズ１１４の像面側面８と第４レンズ１１５の物体側面９間の光軸ＯＸ上の距離がｄ８に設定される。
第４レンズ１１５の厚さとなる面９と面１０間の光軸ＯＸ上の距離がｄ９に、第４レンズ１１５の像面側面２０と第５レンズ１１６の物体側面１１間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１０に設定される。
第５レンズ１１６の厚さとなる面１１と面１２間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１１に、第５レンズ１１６の像面側面１２とカバーガラス１３０の物体側面１３間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１２に設定される。
カバーガラス１３０の厚さとなる物体側面１３と像面側面間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１３に設定される。
カバーガラス１３０の図面側面と像面１４０の面１４間の光軸ＯＸ上の距離がｄ１４に設定される。

以下に、撮像レンズの具体的な数値による実施例３を示す。なお、実施例３においては、撮像レンズ１００Ｂの各レンズエレメント、バッファ層、ガラス基板（透明体）、撮像部を構成するカバーガラス１３０に対して、図７に示すような面番号が付与されている。

［実施例３］
表９、表１０、表１１、および表１２に実施例３の各数値が示されている。実施例３の各数値は図７の撮像レンズ１００Ｂに対応している。

表９は、実施例３における撮像レンズの各面番号に対応した各レンズ撮像部を構成するカバーガラス、像面の曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（ｄ：ｍｍ）、屈折率（ｎｄ）、および分散値（νｄ）を示している。

表１０は、実施例３における第１レンズ１１１の面１，２、第２レンズ１１２の面３，４、第３レンズ１１４の面７，８、第４レンズ１１５の面９，１０、および第５レンズ１１６の面１１，１２の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。
表１０において、Ｋは円錐定数を、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。

表１１は、実施例３における撮像レンズ１００Ｃの焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈが具体的に示されている。
ここで、焦点距離ｆは３．６４［ｍｍ］に、開口数Ｆは２．４に、半画角ωは３２．２ｄｅｇに、レンズ長Ｈは７．００［ｍｍ］に設定されている。

表１２は、実施例３においては、上記各条件式（１）〜（１０）を満足することを示す。

表１２に示すように、実施例３では、第４レンズ１１５のパワーｆ４／ｆが０．６１１に設定され、条件式（１）で規定される条件を満足している。
第５レンズ１１６のパワーｆ５／ｆが−０．５２４に設定され、条件式（２）で規定される条件を満足している。
第２レンズ１１２のパワーｆ２／ｆが１．０５２に設定され、条件式（３）で規定される条件を満足している。
光学全長ＴＴに対する制約条件ＴＴ／ｆが１．９２３に設定され、条件式（４）で規定される条件を満足している。
第１群１１０のパワーｆｇ１／ｆが１．４３６に設定され、条件式（５）で規定される条件を満足している。
第２群１２０のパワーｆｇ２／ｆが１０．０７１に設定され、条件式（６）で規定される条件を満足している。
第２レンズ１１２のアッベ数νL2が５６．０に設定され、条件式（７）で規定される条件を満足している。
第３レンズ１１４のアッベ数νL3が２３．０に設定され、条件式（８）で規定される条件を満足している。
第４レンズ１１５のアッベ数νL4が５６．０に設定され、条件式（９）で規定される条件を満足している。
第５レンズ１１６のアッベ数νL5が２３．０に設定され、条件式（１０）で規定される条件を満足している。

図８は、実施例３において、球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図８（Ａ）が球面収差(色収差)、図８（Ｂ）が非点収差を、図８（Ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示している。
図８からわかるように、実施例２によれば、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた光学ユニットを含む撮像レンズが得られる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態の撮像レンズ１００によれば、現行のものと同等以上の光学特性を有し、より明るく、小型化が可能な光学装置を提供することができる。
５群５枚で構成され、絞りの前後で第１群と第２群に分けて定義すると、第１群１１０は２枚で構成され、第１レンズ１１１と第２レンズで軸外収差の補正を強力に行うことができる。
第２群１２０では、第３レンズ１１４がレンズの曲率中心が絞り近辺に来るようにベンディングして、軸外のコマ収差、非点収差の補正を行うことができる。
また、強い凸の第４レンズ１１５と強い凹の第５レンズ１１６で色収差とコマ収差、非点収差の補正を強力に行うことができる。
これら５個のレンズはすべてプラスチックモールドのレンズで構成可能である。
これらによって、明るく、かつ広角、かつ光路長の短くコンパクトで安価で生産性の高い非常に高性能な光学ユニットを実現することができる。

以上説明したような特徴を有する撮像レンズ１００，１００Ａ，１００Ｂは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いたデジタルカメラ、特に、携帯電話等の小型電子機器に搭載されるカメラ用レンズとして適用可能である。

＜４．第４の実施形態＞
図９は、本実施形態に係る光学ユニットを含む撮像レンズが採用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。

本撮像装置２００は、図９に示すように、本実施形態に係る撮像レンズ１００，１００Ａ，１００Ｂが適用される光学系２１０、およびＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ（固体撮像素子）が適用可能な撮像デバイス２２０を有する。
光学系２１０は、撮像デバイス２２０の画素領域を含む撮像面に入射光を導き、被写体像を結像する。
撮像装置２００は、さらに、撮像デバイス２２０を駆動する駆動回路(ＤＲＶ)２３０、および撮像デバイス２２０の出力信号を処理する信号処理回路(ＰＲＣ)２４０を有する。

駆動回路２３０は、撮像デバイス２２０内の回路を駆動するスタートパルスやクロックパルスを含む各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ(図示せず)を有し、所定のタイミング信号で撮像デバイス２２０を駆動する。

また、信号処理回路２４０は、撮像デバイス２２０の出力信号に対して所定の信号処理を施す。
信号処理回路２４０で処理された画像信号は、たとえばメモリなどの記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像情報は、プリンタなどによってハードコピーされる。また、信号処理回路２４０で処理された画像信号を液晶ディスプレイ等からなるモニターに動画として映し出される。

上述したように、デジタルスチルカメラ等の撮像装置において、光学系２１０として、先述した撮像レンズ１００，１００Ａ、１００Ｂを搭載することで、低消費電力で、高精度なカメラが実現できる。

１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・撮像レンズ、１１０・・・第１群、１１１・・・第１レンズ、１１２・・・第２レンズ、１１３・・・絞り、１１４・・・第３レンズ、１１５・・・第４レンズ、１１６・・・第５レンズ、１１７・・・光学部品、１３０・・・カバーガラス、１４０・・・像面、２００・・・撮像装置、２１０・・・光学系、２２０・・・撮像デバイス、２３０・・・駆動回路(ＤＲＶ)、２４０・・・信号処理回路(ＰＲＣ)。

Claims (9)

1. 物体側から像面側に向かって順番に配置された、
   第１レンズと、
   凸形状の第２レンズと、
   絞りと、
   メニスカス形状の第３レンズと、
   凸形状の第４レンズと、
   負のパワーの第５レンズと
   を有する光学ユニット。
2. 上記第４レンズと第５レンズが下記条件式（１）、（２）を満足する
   請求項１記載の光学ユニット。
   ０．３ ≦ ｆ４／ｆ ≦ １０ （１）
   −１０ ≦ ｆ５／ｆ ≦ −０．３ （２）
   ｆ ： 全体の焦点距離
   ｆ４ ： 第４レンズの焦点距離
   ｆ５ ： 第５レンズの焦点距離
3. 上記第２レンズが下記条件式（３）式を満足する
   請求項１または２記載の光学ユニット。
   ０．３ ≦ ｆ２／ｆ ≦ １０ （３）
   ｆ ： 全体の焦点距離
   ｆ２ ： 第２レンズの焦点距離
4. 光学全長ＴＴが下記条件式（４）を満足する
   請求項１から３のいずれか一に記載の光学ユニット。
   １．２ ≦ ＴＴ／ｆ ≦ ３ （４）
   ｆ ： 全体の焦点距離
5. 上記第１レンズおよび上記第２レンズにより第１群が形成され、
   上記第３レンズ、上記第４レンズ、および上記第５レンズにより第２群が形成され、
   上記第１群および上記第２群が下記条件式（５）、（６）式を満足する
   請求項１から４のいずれか一に記載の光学ユニット。
   ０．６ ≦ ｆｇ１／ｆ ≦ １０ （５）
   １．０ ≦ ｆｇ２／ｆ ≦ １００ （６）
   ｆ ： 全体の焦点距離
   ｆｇ１： 第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離
   ｆｇ２： 第３レンズ、第４レンズ、および第５レンズの合成焦点距離
6. 上記第２レンズのアッベ数νL2、上記第３レンズのアッベ数νL3、上記第４レンズのアッベ数νL4、上記第５レンズのアッベ数νL5が、下記条件式（７）、（８）、（９）、（１０)式を満足する
   請求項１から５のいずれか一に記載の光学ユニット。
   ４０ ≦ νL2 ≦ ７０ （７)
   １０ ≦ νL3 ≦ ４０ （８）
   ４０ ≦ νL4 ≦ ７０ （９）
   １０ ≦ νL5 ≦ ４０ （１０)
7. 上記第２レンズと上記第３レンズの間に、可変絞りが配置されている
   請求項１から６のいずれか一に記載の光学ユニット。
8. 上記第２レンズと上記第３レンズの間に、被写界深度を深める手段が配置されている
   請求項１から７のいずれか一に記載の光学ユニット。
9. 撮像素子と、
   撮像素子に被写体像を結像する光学ユニットと、を有し、
   上記光学ユニットは、
   物体側から像面側に向かって順番に配置された、
   第１レンズと、
   凸形状の第２レンズと、
   絞りと、
   メニスカス形状の第３レンズと、
   凸形状の第４レンズと、
   負のパワーの第５レンズと、を含む
   撮像装置。

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