JP2020115174A

JP2020115174A - 撮像レンズ

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Publication number: JP2020115174A
Application number: JP2019006312A
Authority: JP
Inventors: 健一鎌田; Kenichi Kamata; 雅也橋本; Masaya Hashimoto
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: CN111443458A; US20210382275A1; CN211698377U; US11835687B2; JP7319049B2; CN111443458B

Abstract

【課題】低背、低Ｆナンバーの要求を満足しながらも、良好な光学特性を備える撮像レンズを提供する。【解決手段】物体側から像側に向かって順に配置された、光軸近傍で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、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第３レンズＬ３と、光軸近傍で像側に凸面を向けた第４レンズＬ４と、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第５レンズＬ５と、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成され、第３レンズから第６レンズの４つのレンズのうち、３つは、光軸近傍で正、または負の屈折力を有したレンズであり、１つは、光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状であるとともに、両面に非球面が形成されたレンズであり、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をｆＣＮＥとしたとき、１Ｅ６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍを満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、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するものである。

近年、家電製品や情報端末機器、自動車等、様々な製品にカメラ機能が搭載されるようになった。今後も、カメラ機能を融合させた様々な商品開発が進んでいくものと考えられる。

このような機器に搭載される撮像レンズは、小型でありながらも高い解像性能が求められる。

従来の高性能化を目指した撮像レンズとしては、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、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、物体側、または像側が非球面の第２レンズと、像側の周辺部が凹面を向けた第３レンズと、像側に凸面を向けた第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズと、物体側に凹面を向けた第６レンズとを備え、第１レンズと第２レンズの焦点距離の関係、第１レンズの焦点距離と光学全長との関係、および全系の焦点距離と光学全長との関係が、一定の条件を満たすよう構成された撮像レンズが開示されている。

中国特許出願公開第１０７４５０１５７号明細書

特許文献１に記載のレンズ構成で、低背化、および低Ｆナンバー化を図ろうとした場合、周辺部における収差補正が非常に困難であり、良好な光学性能を得ることはできない。

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、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された高い解像力を備える撮像レンズを提供することを目的とする。

また、本発明において使用する用語に関し、レンズの面の凸面、凹面、平面とは光軸近傍（近軸）における形状を指すものと定義する。屈折力とは、光軸近傍（近軸）における屈折力を指すものと定義する。極点とは接平面が光軸と垂直に交わる光軸上以外における非球面上の点として定義する。光学全長とは、最も物体側に位置する光学素子の物体側の面から撮像面までの光軸上の距離として定義する。なお、光学全長やバックフォーカスは、撮像レンズと撮像面との間に配置されるＩＲカットフィルタやカバーガラス等の厚みを空気換算して得られる距離とする。

本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、光軸近傍で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、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第３レンズと、光軸近傍で像側に凸面を向けた第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第５レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとから構成され、前記第３レンズから前記第６レンズの４つのレンズのうち、３つは、光軸近傍で正、または負の屈折力を有するレンズであり、１つは、光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状であるとともに、両面に非球面が形成されたレンズであることを特徴とする。

上記構成の撮像レンズは、第１レンズは、屈折力を強めることで、低背化を図る。

第２レンズは、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正する。

第３レンズから第６レンズのうち、１枚は両面に非球面が形成された光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状のレンズであり、第３レンズから第６レンズのうちの３枚は、光軸近傍で正、または負の屈折力を有するレンズになっている。

光軸近傍において実質的に屈折力を有さないレンズを、光軸近傍でメニスカス形状にすることで球面収差の補正、およびコマ収差の補正への寄与が高まる。また、両面に形成された非球面によって軸外で発生する非点収差、像面湾曲、および歪曲収差の良好な補正が可能になるため、低Ｆナンバー化による収差の増加を抑制することができる。

すなわち、本発明の撮像レンズは、５枚の屈折力を有するレンズで構成されたレンズ系に、軸上、および軸外の収差補正を担う、実質的に屈折力を有さないレンズを１枚付加した構成になっている。第３レンズから第６レンズのうち、正、または負の屈折力を有するレンズをどのような組み合わせで配置するかによって、実質的に屈折力を有さないレンズをどこに配置するのが適切かを選択できる。

このような構成を採ることで、低背化を維持しながら、色収差、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ
ただし、ｆＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離である。

条件式（１）は、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離を定義するものである。条件式（１）を満足することで、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２）｜＜１Ｅ^−６
ただし、ｎＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズのｄ線に対する屈折率、ＣＮＥｒ１は実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径、ＣＮＥｒ２は実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径、ｄＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚みである。

条件式（２）は、実質的に屈折力を有さないレンズの屈折力を定義するものである。条件式（２）を満足することで、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）１Ｅ^６＜｜ｆＣＮＥ＋（−ＣＮＥｒ１×ｄＣＮＥ／（ＣＮＥｒ２−ＣＮＥｒ１＋ｄＣＮＥ））｜
ただし、ｆＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離、ＣＮＥｒ１は実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径、ＣＮＥｒ２は実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径、ｄＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚みである。

条件式（３）は、実質的に屈折力を有さないレンズのバックフォーカスを定義するものである。条件式（３）を満足することで、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。

第１レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凸面とすることで、球面収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向けた形状とすることが望ましい。

第１レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凹面とすることで、球面収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第２レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向けた形状とすることが望ましい。

第２レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凹面とすることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。

第３レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凸面とすることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第４レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。

第４レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凸面とすることで、第４レンズの像側の面への光線入射角度を適切に抑制し、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第５レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。

第５レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凸面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状とすることが望ましい。

第６レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凸面とすることで、非点収差、像面湾曲の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの像側の面は、光軸近傍で物体側に凹面を向けた形状とすることが望ましい。

第６レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凹面とすることで、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保する。また、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）３９＜νｄ５＜７３
ただし、νｄ５は第５レンズのｄ線に対するアッべ数である。

条件式（４）は、第５レンズのｄ線に対するアッベ数を適切な範囲に規定するものである。条件式（４）を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）８．３０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１３．００
ただし、Ｄ１は第１レンズの光軸上の厚み、ｆ１は第１レンズの焦点距離である。

条件式（５）は、第１レンズの光軸上の厚みを適切な範囲に規定するものである。条件式（５）の上限値を下回ることで、第１レンズの光軸上の厚みが厚くなり過ぎることを防ぎ、第１レンズの像側の空気間隔の確保を容易にする。その結果、低背化が図られる。一方、条件式（５）の下限値を上回ることで、第１レンズの光軸上の厚みが薄くなり過ぎることを防ぎ、レンズの成型性を良好にする。また、条件式（５）の範囲を満足することで、球面収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−４．３５＜（Ｔ１／ｆ２）×１００＜−２．００
ただし、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。

条件式（６）は、第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔を適切な範囲に規定するための条件である。条件式（６）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．２０＜｜ｒ６｜／ｆ＜１．５５
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（７）は、第３レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（７）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）３．７０＜（Ｔ５／ＴＴＬ）×１００＜１３．００
ただし、Ｔ５は第５レンズの像側の面から第６レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ＴＴＬは光学全長である。

条件式（８）は、第５レンズと第６レンズの光軸上の間隔を適切な範囲に規定するものである。条件式（８）の範囲を満足することで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

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）０．５５＜Ｔ１／Ｔ２＜１．５５
ただし、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離、Ｔ２は第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

条件式（９）は、第１レンズと第２レンズとの間隔、および第２レンズと第３レンズとの間隔を適切な範囲に規定するものである。条件式（９）を満足することにより、第１レンズと第２レンズとの間隔、および第２レンズと第３レンズとの間隔の差が大きくなることが抑制され、低背化が図られる。また、条件式（９）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズと第２レンズは、光軸近傍で正の合成屈折力を有することが望ましく、さらには以下の条件式（１０）を満足することがより望ましい。
（１０）１．５０＜ｆ１２／ｆ＜４．００
ただし、ｆ１２は第１レンズと第２レンズの合成焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１０）は、第１レンズと第２レンズの合成屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（１０）の上限値を下回ることで、第１レンズと第２レンズの正の合成屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（１０）の下限値を上回ることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．７０＜ｒ２／ｆ＜４．００
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１１）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１１）の上限値を下回ることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。一方、条件式（１１）の下限値を上回ることで、球面収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）０．５０＜ｒ５／ｆ＜３．００
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１２）は、第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１２）の上限値を下回ることで、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。一方、条件式（１２）の下限値を上回ることで、球面収差の良好な補正が可能になる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）０．２０＜ｒ９／ｆ＜６．５０
ただし、ｒ９は第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１３）は、第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１３）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。

本発明により、低背化、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された解像力の高い撮像レンズを得ることができる。

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

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、および図７はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１から４に係る撮像レンズの概略構成図を示している。

図に示すように、本実施形態の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、光軸Ｘの近傍で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、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けた第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で像側に凸面を向けた第４レンズＬ４と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けた第５レンズＬ５と、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成される。

また、第６レンズＬ６と撮像面ＩＭＧ（すなわち、撮像素子の撮像面）との間には赤外線カットフィルタやカバーガラス等のフィルタＩＲが配置されている。なお、このフィルタＩＲは省略することが可能である。

開口絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配置しているため、諸収差の補正を容易にするとともに、高像高の光線が撮像素子に入射する際の角度の制御を容易にしている。

図１に示す実施例１は、物体側から像側に向かって順に配置された、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第２レンズとＬ２、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凸面を向けた両凸形状で正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けているとともに、像側に凸面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、両面に非球面が形成され、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で実質的に屈折力を有さない第５レンズＬ５と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第６レンズＬ６とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をｆＣＮＥとしたとき、条件式（１）を満足する。
（１）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ

上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は、低背化を図りながら、球面収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

第２レンズＬ２は、球面収差、色収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。

第３レンズＬ３は、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正している。また、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差に対する感度を低減させる効果が得られる。

第４レンズＬ４は、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

第５レンズＬ５は、条件式（１）を満足することによって、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。

第６レンズＬ６は、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保するとともに、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲を良好に補正している。

図３に示す実施例２は、物体側から像側に向かって順に配置された、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第２レンズとＬ２、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凸面を向けた両凸形状で正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、両面に非球面が形成され、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けているとともに、像側に凸面を向けたメニスカス形状で実質的に屈折力を有さない第４レンズＬ４と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第６レンズＬ６とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をｆＣＮＥとしたとき、条件式（１）を満足する。
（１）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ

第４レンズＬ４は、条件式（１）を満足することによって、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けているとともに、像側に凸面を向けたメニスカス形状とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。

第５レンズＬ５は、低背化を図りながら、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。

第６レンズＬ６は、低背化を維持しながら、バックフォーカスを確保するとともに、色収差、歪曲収差、非点収差、像面湾曲を良好に補正している。

図５に示す実施例３は、物体側から像側に向かって順に配置された、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第２レンズとＬ２、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凸面を向けた両凸形状で正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けているとともに、像側に凸面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、両面に非球面が形成され、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で実質的に屈折力を有さない第６レンズＬ６とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をｆＣＮＥとしたとき、条件式（１）を満足する。
（１）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ

第６レンズＬ６は、条件式（１）を満足することによって、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。

図７に示す実施例８は、物体側から像側に向かって順に配置された、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第２レンズとＬ２、両面に非球面が形成され、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で実質的に屈折力を有さない第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凸面を向けた両凸形状で正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凸面を向けた両凸形状で正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状で負の屈折力を有する第６レンズＬ６とから構成され、実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離をｆＣＮＥとしたとき、条件式（１）を満足する。
（１）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ

第３レンズＬ３は、条件式（１）を満足することによって、撮像レンズ全系の屈折力に影響を与えることは無く、両面に形成した非球面形状によって、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けているとともに、像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることによって、球面収差、コマ収差を良好に補正している。

第４レンズＬ４は、低背化を図りながら、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差に対する感度を低減させる効果が得られる。

第５レンズＬ５は、低背化を図りながら、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。また、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差に対する感度を低減させる効果が得られる。

本実施の形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第６レンズＬ６のすべてが、それぞれ単レンズで構成されていることが好ましい。単レンズのみの構成は、非球面を多用することができる。本実施形態においては、すべてのレンズ面に適切な非球面を形成することで、良好な諸収差の補正が行われている。また、接合レンズを採用する場合に比較して工数を削減できるため、低コストで製作することが可能となる。

また、本実施の形態に係る撮像レンズは、すべ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。

なお、採用するレンズ材料はプラスチック材料に限定されるものではない。ガラス材料を採用することで、さらなる高性能化を目指すことも可能である。また、すべてのレンズ面を非球面で形成することが望ましいが、要求される性能によっては、製造が容易な球面を採用してもよい。

本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（１３）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）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ
（２）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２）｜＜１Ｅ^−６
（３）１Ｅ^６＜｜ｆＣＮＥ＋（−ＣＮＥｒ１×ｄＣＮＥ／（ＣＮＥｒ２−ＣＮＥｒ１＋ｄＣＮＥ））｜
（４）３９＜νｄ５＜７３
（５）８．３０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１３．００
（６）−４．３５＜（Ｔ１／ｆ２）×１００＜−２．００
（７）０．２０＜｜ｒ６｜／ｆ＜１．５５（８）３．７０＜（Ｔ５／ＴＴＬ）×１００＜１３．００
（９）０．５５＜Ｔ１／Ｔ２＜１．５５
（１０）１．５０＜ｆ１２／ｆ＜４．００
（１１）０．７０＜ｒ２／ｆ＜４．００
（１２）０．５０＜ｒ５／ｆ＜３．００
（１３）０．２０＜ｒ９／ｆ＜６．５０
ただし、
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッべ数
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｔ１：第１レンズＬ１の像側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ２：第２レンズＬ２の像側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ５：第５レンズＬ５の像側の面から第６レンズＬ６の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ＴＴＬ：光学全長
ｆＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
ｎＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズのｄ線に対する屈折率
ＣＮＥｒ１：実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
ＣＮＥｒ２：実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
ｄＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの光軸Ｘ上の厚み
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
ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。

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（１３ａ）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）３Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ
（２ａ）４８＜νｄ５＜６４
（３ａ）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２）｜＜４Ｅ^−７
（４ａ）３Ｅ^６＜｜ｆＣＮＥ＋（−ＣＮＥｒ１×ｄＣＮＥ／（ＣＮＥｒ２−ＣＮＥｒ１＋ｄＣＮＥ））｜
（５ａ）９．００＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１２．５０
（６ａ）−４．００＜（Ｔ１／ｆ２）×１００＜−２．１５
（７ａ）０．４０＜｜ｒ６｜／ｆ＜１．３５
（８ａ）４．５０＜（Ｔ５／ＴＴＬ）×１００＜１１．５０
（９ａ）０．８０＜Ｔ１／Ｔ２＜１．２５
（１０ａ）１．６５＜ｆ１２／ｆ＜３．００
（１１ａ）１．００＜ｒ２／ｆ＜３．３０
（１２ａ）０．７０＜ｒ５／ｆ＜２．８０
（１３ａ）０．３０＜ｒ９／ｆ＜５．２５
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。

本実施形態において、レンズ面の非球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、近軸曲率半径をＲ、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、ｉｈは最大像高を、ＴＴＬは光学全長をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは近軸曲率半径、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。

（実施例１）

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、表５に示すように条件式（１）から（１３）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におけるｄ線の収差量（実線）、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量（破線）をそれぞれ示している（図４、図６、および図８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。

（実施例２）

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、表５に示すように条件式（１）から（１３）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。

（実施例３）

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、表５に示すように条件式（１）から（１３）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。

（実施例４）

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、表５に示すように条件式（１）から（１３）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。

表５に実施例１から実施例４に係る条件式（１）から（１３）の値を示す。

本発明に係る撮像レンズを、カメラ機能を備える製品へ適用した場合、当該カメラの低背化、および低Ｆナンバー化への寄与とともに、高性能化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
Ｌ６第６レンズ
ｉｈ最大像高
ＩＲフィルタ
ＩＭＧ撮像面

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２｜＜１Ｅ^−６
ただし、ｎＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズのｄ線に対する屈折率、ＣＮＥｒ１は実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径、ＣＮＥｒ２は実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径、ｄＣＮＥは実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚みである。

本発明の実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例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。本発明の実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例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。本発明の実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例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。本発明の実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。本発明の実施例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。

本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（１３）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）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ
（２）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２｜＜１Ｅ^−６
（３）１Ｅ^６＜｜ｆＣＮＥ＋（−ＣＮＥｒ１×ｄＣＮＥ／（ＣＮＥｒ２−ＣＮＥｒ１＋ｄＣＮＥ））｜
（４）３９＜νｄ５＜７３
（５）８．３０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１３．００
（６）−４．３５＜（Ｔ１／ｆ２）×１００＜−２．００
（７）０．２０＜｜ｒ６｜／ｆ＜１．５５
（８）３．７０＜（Ｔ５／ＴＴＬ）×１００＜１３．００
（９）０．５５＜Ｔ１／Ｔ２＜１．５５
（１０）１．５０＜ｆ１２／ｆ＜４．００
（１１）０．７０＜ｒ２／ｆ＜４．００
（１２）０．５０＜ｒ５／ｆ＜３．００
（１３）０．２０＜ｒ９／ｆ＜６．５０
ただし、
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッべ数
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｔ１：第１レンズＬ１の像側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ２：第２レンズＬ２の像側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ５：第５レンズＬ５の像側の面から第６レンズＬ６の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ＴＴＬ：光学全長
ｆＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
ｎＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズのｄ線に対する屈折率
ＣＮＥｒ１：実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
ＣＮＥｒ２：実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
ｄＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの光軸Ｘ上の厚み
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
ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。

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（１３ａ）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）３Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ
（２ａ）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２｜＜４Ｅ^−７
（３ａ）３Ｅ^６＜｜ｆＣＮＥ＋（−ＣＮＥｒ１×ｄＣＮＥ／（ＣＮＥｒ２−ＣＮＥｒ１＋ｄＣＮＥ））｜
（４ａ）４８＜νｄ５＜６４
（５ａ）９．００＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１２．５０
（６ａ）−４．００＜（Ｔ１／ｆ２）×１００＜−２．１５
（７ａ）０．４０＜｜ｒ６｜／ｆ＜１．３５
（８ａ）４．５０＜（Ｔ５／ＴＴＬ）×１００＜１１．５０
（９ａ）０．８０＜Ｔ１／Ｔ２＜１．２５
（１０ａ）１．６５＜ｆ１２／ｆ＜３．００
（１１ａ）１．００＜ｒ２／ｆ＜３．３０
（１２ａ）０．７０＜ｒ５／ｆ＜２．８０
（１３ａ）０．３０＜ｒ９／ｆ＜５．２５
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。

Claims

物体側から像側に向かって順に配置された、光軸近傍で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、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第３レンズと、光軸近傍で像側に凸面を向けた第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第５レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとから構成され、前記第３レンズから前記第６レンズの４つのレンズのうち、３つは、光軸近傍で正、または負の屈折力を有したレンズであり、１つは、光軸近傍において実質的に屈折力を有さないメニスカス形状であるとともに、両面に非球面が形成されたレンズであり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）１Ｅ^６ｍｍ＜｜ｆＣＮＥ｜ｍｍ
ただし、
ｆＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
前記第１レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向けていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
前記第６レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
以下の条件式（２）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。
（２）｜（ｎＣＮＥ−１）×（１／ＣＮＥｒ１−１／ＣＮＥｒ２）＋（ｎＣＮＥ−１）＾２×ｄＣＮＥ／ｎＣＮＥ／ＣＮＥｒ１／ＣＮＥｒ２）｜＜１Ｅ^−６
ただし、
ｎＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズのｄ線に対する屈折率
ＣＮＥｒ１：実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
ＣＮＥｒ２：実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
ｄＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚み
以下の条件式（３）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。
（３）１Ｅ^６＜｜ｆＣＮＥ＋（−ＣＮＥｒ１×ｄＣＮＥ／（ＣＮＥｒ２−ＣＮＥｒ１＋ｄＣＮＥ））｜
ｆＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの焦点距離
ＣＮＥｒ１：実質的に屈折力を有さないレンズの物体側の面の近軸曲率半径
ＣＮＥｒ２：実質的に屈折力を有さないレンズの像側の面の近軸曲率半径
ｄＣＮＥ：実質的に屈折力を有さないレンズの光軸上の厚み
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）３９＜νｄ５＜７３
ただし、
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッべ数
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）８．３０＜（Ｄ１／ｆ１）×１００＜１３．００
ただし、
Ｄ１：第１レンズの光軸上の厚み
ｆ１：第１レンズの焦点距離
以下の条件式（６）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）−４．３５＜（Ｔ１／ｆ２）×１００＜−２．００
ただし、
Ｔ１：第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
以下の条件式（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。
（７）０．２０＜｜ｒ６｜／ｆ＜１．５５
ただし、
ｒ６：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離