JP5937036B2 - 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 - Google Patents
撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 Download PDFInfo
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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。
近年、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、または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コンパクト化が進み、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いる。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。例えば５メガピクセル以上、よりさらに好適には８メガピクセル以上の高画素に対応した性能が要求されている。
このような要求を満たすために、撮像レンズをレンズ枚数が比較的多い５枚または６枚構成とすることが考えられる。例えば、特許文献１および２には、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズからなる５枚構成の撮像レンズを提案している。
ここで、特に携帯端末、スマートフォンまたはタブレット端末などに用いられるようなレンズ全長の短縮化が要求される撮像レンズにおいて、レンズ全長を短縮化しつつ、要求される仕様を満たす広い画角を確保可能な撮像レンズの実現が求められている。このために、上記特許文献１および２に記載の撮像レンズはさらに広角化することが求められる。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、全長の短縮化を図りつつ、広い画角を確保することができ、中心画角から周辺画角まで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、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（３）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
−０．２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．２ （３）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
Ｒ３ｆ：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ３ｒ：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
本発明の第２の撮像レンズは、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（４）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
−１＜ｆ／ｆ５＜−０．３ （４）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
とする。
本発明の第３の撮像レンズは、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（８）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
０＜ｆ／ｆ３４＜０．７ （８）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
とする。
本発明の第４の撮像レンズは、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
とする。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
−０．２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．２ （３）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
Ｒ３ｆ：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ３ｒ：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
本発明の第２の撮像レンズは、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（４）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
−１＜ｆ／ｆ５＜−０．３ （４）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
とする。
本発明の第３の撮像レンズは、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（８）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
０＜ｆ／ｆ３４＜０．７ （８）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
とする。
本発明の第４の撮像レンズは、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、正の屈折力を有し、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
とする。
本発明の撮像レンズによれば、全体として５枚というレンズ構成において、第１レンズから第５レンズの各レンズ要素の構成を最適化したので、全長を短縮化しながらも、高解像性能を有するレンズ系を実現することができる。
なお、本発明の撮像レンズにおいて、「実質的に５個のレンズからなり、」とは、本発明の撮像レンズが、５個のレンズ以外に、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、撮像素子、手振れ補正機構等の機構部分、等を持つものも含むことを意味する。また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。
本発明の撮像レンズにおいて、さらに、次の好ましい構成を採用して満足することで、光学性能をより良好なものとすることができる。
また、本発明の撮像レンズにおいて、第２レンズの物体側の面より物体側に配置された開口絞りをさらに備えていることが好ましい。
本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１−１）から（９）のいずれか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（１）から（９）のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。
−０．０５５＜ｆ１／ｆ３＜０．３ （１−１）
−０．６５＜ｆ／ｆ２＜−０．２ （２）
−０．６４＜ｆ／ｆ２＜−０．２５ （２−１）
−０．１６＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１５ （３−１）
−０．８＜ｆ／ｆ５＜−０．３５ （４−１）
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜１０ （５）
１．３＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜３ （５−１）
０．８＜ｆ／ｆ１＜１．６ （６）
１＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６−１）
−０．３＜ｆ／ｆ３＜０．５ （７）
−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．４ （７−１）
０＜ｆ／ｆ３４＜０．６ （８−１）
０．０５＜Ｄ７／ｆ＜０．３ （９）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
Ｒ３ｆ：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ３ｒ：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｒ５ｒ：第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
ω：半画角
Ｄ７：第３レンズと第４レンズの光軸上の間隔
とする。
−０．０５５＜ｆ１／ｆ３＜０．３ （１−１）
−０．６５＜ｆ／ｆ２＜−０．２ （２）
−０．６４＜ｆ／ｆ２＜−０．２５ （２−１）
−０．１６＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１５ （３−１）
−０．８＜ｆ／ｆ５＜−０．３５ （４−１）
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜１０ （５）
１．３＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜３ （５−１）
０．８＜ｆ／ｆ１＜１．６ （６）
１＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６−１）
−０．３＜ｆ／ｆ３＜０．５ （７）
−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．４ （７−１）
０＜ｆ／ｆ３４＜０．６ （８−１）
０．０５＜Ｄ７／ｆ＜０．３ （９）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
Ｒ３ｆ：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ３ｒ：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｒ５ｒ：第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
ω：半画角
Ｄ７：第３レンズと第４レンズの光軸上の間隔
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たものである。
本発明の撮像レンズによれば、全体として５枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化し、特に第１レンズと第５レンズの形状を好適に構成したので、全長を短縮化しつつ、広い画角を確保することができ、中心画角から周辺画角まで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、本発明の高い結像性能を有する撮像レンズ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ようにしたので、高解像の撮影画像を得ることができる。
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、本発明の第１の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７の実施形態に係る数値実施例（表３〜表１４）のレンズ構成に対応する第２乃至第７の構成例の断面構成を、図２〜図７に示す。図１〜図７において、符号Ｒｉは、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側（結像側）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番目の面の曲率半径を示す。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７の構成例についても説明する。また、図８は図１に示す撮像レンズＬ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Ｌ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。この撮像レンズＬは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５とを備えている。
図１６に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置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、この撮像レンズＬの結像面（像面Ｒ１４）に配置される。
図１７に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置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、この撮像レンズＬの結像面（撮像面）に配置される。
第５レンズＬ５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、あるいは同様の効果を有する材料を使用しても良い。
また、光学部材ＣＧを用いずに、第５レンズＬ５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を図ることができる。
この撮像レンズＬはまた、第２レンズＬ２の物体側の面より物体側に配置された開口絞りＳｔを備えることが好ましい。このように、開口絞りＳｔを第２レンズの物体側の面よりも物体側に配置したことにより、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（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。この効果を更に高めるために、開口絞りＳｔを、第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置することが好ましい。なお、「第２レンズの物体側の面より物体側に配置」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する。同様に、「第１レンズの物体側の面より物体側に配置」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。本実施の形態において、第１乃至第６の構成例のレンズ（図１〜６）が、開口絞りＳｔが第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置された構成例であり、第７の構成例のレンズが（図７）が、開口絞りＳｔが第２レンズＬ２の物体側より物体側に配置された構成例である。なお、ここに示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ１上の位置を示すものである。
さらに、開口絞りＳｔを光軸方向において第１レンズの物体側の面よりも物体側に配置した場合において、開口絞りＳｔを第１レンズＬ１の面頂点よりも像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１レンズＬ１の面頂点よりも像側に配置した場合には、開口絞りＳｔを含めた撮像レンズの全長を短縮化することができる。また、本実施の形態において、開口絞りＳｔは第１レンズＬ１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を第１レンズＬ１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の面頂点よりも物体側に配置されている場合には、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。
また、図７に示す第７の実施形態に係る撮像レンズのように、開口絞りＳｔを光軸方向において第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に配置してもよい。この場合には、像面湾曲を良好に補正することができる。なお、開口絞りＳｔを光軸方向において第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に配置した場合には、開口絞りＳｔを光軸方向において第１レンズＬ１の物体側の面より物体側に配置した場合よりもテレセントリック性を確保する、すなわち、主光線を光軸にできるだけ平行な状態にする（撮像面における入射角度がゼロに近くなるようにする）ためには不利であるものの、撮像素子技術の発展に伴い近年実現された、入射角度の増大に起因する受光効率の低下や混色の発生が従来よりも低減された撮像素子を適用することにより、好適な光学性能を実現することができる。
この撮像レンズＬにおいて、第１レンズＬ１は、光軸近傍で正の屈折力を有し、光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状である。各実施形態にも示されるように、最も物体側のレンズである第１レンズＬ１を正の屈折力を有し、光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることにより、第１レンズＬ１の後側主点位置を物体側に寄せやすく、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する。また、各実施形態に示されるように、第２レンズＬ２は光軸近傍で両凹形状である。このため、色収差を良好に補正しつつ、高次の球面収差の発生を抑制することができる。
第３レンズＬ３は、光軸近傍において像側に凸面を向けたメニスカス形状である。このことにより、全長を好適に短縮化することができる。第３レンズＬ３は、光軸近傍において像側に凸面を向けたメニスカス形状とされているものであれば、光軸近傍において正の屈折力を有するように構成することができ、光軸近傍において負の屈折力を有するように構成することもできる。第３レンズＬ３を光軸近傍において正の屈折力を有するように構成した場合には、より好適に全長の短縮化を実現することができる。また、第３レンズＬ３を光軸近傍において負の屈折力を有するように構成した場合には、色収差をより良好に補正することができる。図１〜４に示す第１〜４の実施形態に係る撮像レンズは、第３レンズＬ３を光軸近傍で正の屈折力を有するように構成した構成例であり、図５〜７に示す第５〜７の実施形態に係る撮像レンズは、第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するように構成した構成例である。
第４レンズＬ４は、光軸近傍において正の屈折力を有する。このことにより、特に中間画角において、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好適に抑制することができる。また、第１および第５の実施形態に示すように、第４レンズＬ４は、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることが好ましい。この場合には、非点収差を良好に補正することができる。また、第２、第３および第６の実施形態に示すように第４レンズＬ４を、光軸近傍で両凸形状としてもよい。この場合には、球面収差を良好に補正することができる。また、第４および第７の実施形態に示すように第４レンズＬ４を、像側に凸面を向けたメニスカス形状としてもよい。この場合には、非点収差の発生を好適に抑制することができる。
第５レンズＬ５は、光軸近傍において負の屈折力を有する。撮像レンズの最も像側に光軸近傍において負の屈折力を有するレンズを配置して、撮像レンズを全体として、物体側から順に正の屈折力を有するレンズ群と負の屈折力を有するレンズ群とを配置した構成とすることにより、全長を好適に短縮化することができる。また、第５レンズＬ５が光軸近傍で負の屈折力を有することにより、像面湾曲を好適に補正することができる。また、第５レンズＬ５は光軸近傍において像側に凹面を向けている場合には、より好適に全長の短縮化を実現することができる。また、この効果をさらに高めるために、第１〜第７の実施形態に示すように、第５レンズＬ５を光軸近傍において像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることが好ましい。
また、第５レンズＬ５は、像側の面の有効径内に少なくとも１つの変曲点を有する。第５レンズＬ５の像側の面における「変曲点」とは、第５レンズＬ５の像側の面形状が像側に対して凸形状から凹形状（または凹形状から凸形状）に切り替わる点を意味する。変曲点の位置は、第５レンズＬ５の像側の面の有効径内であれば光軸から半径方向外側の任意の位置に配置することができる。第１の実施形態に示すように、第５レンズＬ５の像側の面を少なくとも１つの変曲点を有する形状とすることにより、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（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。
上記撮像レンズＬによれば、全体として５枚というレンズ構成において、第１ないし第５レンズの各レンズ要素の構成を最適化したので、全長を短縮化しつつ、広い画角を確保し、高解像性能を有するレンズ系を実現できる。
この撮像レンズＬは、高性能化のために、第１レンズＬ１乃至第５レンズＬ５のそれぞれのレンズ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、撮像レンズＬを構成する各レンズＬ１乃至Ｌ５は接合レンズでなく単レンズとすることが好ましい。各レンズＬ１乃至Ｌ５のいずれかを接合レンズとした場合よりも、非球面数が多いため、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からである。
また、例えば第１〜第７の実施形態に係る撮像レンズのように全画角が６０度以上となるように、上記撮像レンズＬの第１レンズＬ１乃至第５レンズＬ５の各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。
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。なお、撮像レンズＬは、下記条件式（１）を満足する。また、以下の条件式のうち、条件式（１）を除く各条件式について、各条件式のいずれか１つまたは任意の組合せを満足することが好ましい。満足する条件式は撮像レンズＬに要求される事項に応じて適宜選択されることが好ましい。
まず、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３および第１レンズの焦点距離ｆ１は、以下の条件式（１）を満足する。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
条件式（１）は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３に対する第１レンズの焦点距離ｆ１の比の好ましい数値範囲を規定するものである。第３レンズＬ３を負の屈折力を有するようにした場合に、条件式（１）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力を確保することで、第３レンズＬ３の負の屈折力が第１レンズＬ１の屈折力に対して強くなりすぎず、好適に全長の短縮化を実現できる。第３レンズＬ３を正の屈折力を有するようにした場合に、条件式（１）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力を確保することで、第３レンズＬ３の正の屈折力が第１レンズＬ１の屈折力に対して強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（１−１）を満たすことが好ましく、条件式（１−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．０５５＜ｆ１／ｆ３＜０．３ （１−１）
−０．０５＜ｆ１／ｆ３＜０．２ （１−２）
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
条件式（１）は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３に対する第１レンズの焦点距離ｆ１の比の好ましい数値範囲を規定するものである。第３レンズＬ３を負の屈折力を有するようにした場合に、条件式（１）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力を確保することで、第３レンズＬ３の負の屈折力が第１レンズＬ１の屈折力に対して強くなりすぎず、好適に全長の短縮化を実現できる。第３レンズＬ３を正の屈折力を有するようにした場合に、条件式（１）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力を確保することで、第３レンズＬ３の正の屈折力が第１レンズＬ１の屈折力に対して強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（１−１）を満たすことが好ましく、条件式（１−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．０５５＜ｆ１／ｆ３＜０．３ （１−１）
−０．０５＜ｆ１／ｆ３＜０．２ （１−２）
また、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（２）を満足することがより好ましい。
−０．６５＜ｆ／ｆ２＜−０．２ （２）
条件式（２）は、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２に対する全系の焦点距離ｆ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２レンズＬ２の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第２レンズＬ２の屈折力が強くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式（２）の上限以上とならないように、第２レンズＬ２の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第２レンズＬ２の屈折力が弱くなりすぎず、特に軸上色収差が良好に補正できる。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）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．６４＜ｆ／ｆ２＜−０．２５ （２−１）
−０．６２＜ｆ／ｆ２＜−０．２８ （２−２）
−０．６５＜ｆ／ｆ２＜−０．２ （２）
条件式（２）は、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２に対する全系の焦点距離ｆ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２レンズＬ２の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第２レンズＬ２の屈折力が強くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式（２）の上限以上とならないように、第２レンズＬ２の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第２レンズＬ２の屈折力が弱くなりすぎず、特に軸上色収差が良好に補正できる。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）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．６４＜ｆ／ｆ２＜−０．２５ （２−１）
−０．６２＜ｆ／ｆ２＜−０．２８ （２−２）
第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−０．２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．２ （３）
条件式（３）は、第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒの好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式（３）の下限以下とならないように、第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒを設定することで、好適に全長の短縮化を実現できる。条件式（３）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒを設定することで、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、下記条件式（３−１）を満たすことがより好ましく、条件式（３−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．１６＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１５ （３−１）
−０．１２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１２ （３−２）
−０．２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．２ （３）
条件式（３）は、第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒの好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式（３）の下限以下とならないように、第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒを設定することで、好適に全長の短縮化を実現できる。条件式（３）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｆと第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径Ｒ３ｒを設定することで、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、下記条件式（３−１）を満たすことがより好ましく、条件式（３−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．１６＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１５ （３−１）
−０．１２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１２ （３−２）
また、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
−１＜ｆ／ｆ５＜−０．３ （４）
条件式（４）は、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値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５レンズＬ５の屈折力を維持することにより、全系の正の屈折力に対して第５レンズＬ５の屈折力が強くなりすぎず、特に中間画角において、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抑制することができる。条件式（４）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第５レンズＬ５の屈折力が弱くなりすぎず、像面湾曲を良好に補正しつつ、好適に全長の短縮化を実現することができる。この効果をより高めるために、条件式（４−１）を満たすことがより好ましく、条件式（４−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．８＜ｆ／ｆ５＜−０．３５ （４−１）
−０．６＜ｆ／ｆ５＜−０．４ （４−２）
−１＜ｆ／ｆ５＜−０．３ （４）
条件式（４）は、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値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５レンズＬ５の屈折力を維持することにより、全系の正の屈折力に対して第５レンズＬ５の屈折力が強くなりすぎず、特に中間画角において、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抑制することができる。条件式（４）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第５レンズＬ５の屈折力が弱くなりすぎず、像面湾曲を良好に補正しつつ、好適に全長の短縮化を実現することができる。この効果をより高めるために、条件式（４−１）を満たすことがより好ましく、条件式（４−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．８＜ｆ／ｆ５＜−０．３５ （４−１）
−０．６＜ｆ／ｆ５＜−０．４ （４−２）
また、全系の焦点距離ｆ、半画角ω、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜１０ （５）
条件式（５）は、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）の比の好ましい数値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５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒの絶対値が大きくなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を十分に補正することができる。また、条件式（５）の上限以上とならないように、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒの絶対値が小さくなりすぎず、特に中間画角において、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抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（５−１）を満たすことが好ましい。
１．３＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜３ （５−１）
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜１０ （５）
条件式（５）は、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）の比の好ましい数値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５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒの絶対値が大きくなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を十分に補正することができる。また、条件式（５）の上限以上とならないように、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第５レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ５ｒの絶対値が小さくなりすぎず、特に中間画角において、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抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（５−１）を満たすことが好ましい。
１．３＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜３ （５−１）
また、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（６）を満足することがより好ましい。
０．８＜ｆ／ｆ１＜１．６ （６）
条件式（６）は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（６）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１の正の屈折力が弱くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式（６）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１の正の屈折力が強くなりすぎず、特に球面収差が良好に補正できる。この効果をより高めるために、条件式（６−１）を満たすことがより好ましく、条件式（６−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
１＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６−１）
１．２５＜ｆ／ｆ１＜１．４ （６−２）
０．８＜ｆ／ｆ１＜１．６ （６）
条件式（６）は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（６）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１の正の屈折力が弱くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式（６）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１の正の屈折力が強くなりすぎず、特に球面収差が良好に補正できる。この効果をより高めるために、条件式（６−１）を満たすことがより好ましく、条件式（６−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
１＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６−１）
１．２５＜ｆ／ｆ１＜１．４ （６−２）
また、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
−０．３＜ｆ／ｆ３＜０．５ （７）
条件式（７）は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するものとした場合に、条件式（７）の下限以下とならないように、第３レンズＬ３の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力が強くなりすぎず、好適に全長を短縮化することができる。第３レンズＬ３を光軸近傍で正の屈折力を有するものとした場合に、条件式（７）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力が強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（７−１）を満たすことがより好ましく、条件式（７−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．４ （７−１）
−０．０８＜ｆ／ｆ３＜０．３ （７−２）
−０．３＜ｆ／ｆ３＜０．５ （７）
条件式（７）は、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するものとした場合に、条件式（７）の下限以下とならないように、第３レンズＬ３の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力が強くなりすぎず、好適に全長を短縮化することができる。第３レンズＬ３を光軸近傍で正の屈折力を有するものとした場合に、条件式（７）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第３レンズＬ３の屈折力が強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（７−１）を満たすことがより好ましく、条件式（７−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．４ （７−１）
−０．０８＜ｆ／ｆ３＜０．３ （７−２）
第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０＜ｆ／ｆ３４＜０．７ （８）
条件式（８）は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（８）の下限以下とならないように、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４を確保することで、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４からなるレンズ群の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、特に中間画角において、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抑制することができる。条件式（８）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４を維持することで、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４からなるレンズ群の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（８−１）を満たすことが好ましく、条件式（８−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
０＜ｆ／ｆ３４＜０．６ （８−１）
０．０５＜ｆ／ｆ３４＜０．５ （８−２）
０＜ｆ／ｆ３４＜０．７ （８）
条件式（８）は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（８）の下限以下とならないように、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４を確保することで、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４からなるレンズ群の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、特に中間画角において、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抑制することができる。条件式（８）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離ｆ３４を維持することで、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４からなるレンズ群の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、球面収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（８−１）を満たすことが好ましく、条件式（８−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
０＜ｆ／ｆ３４＜０．６ （８−１）
０．０５＜ｆ／ｆ３４＜０．５ （８−２）
また、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７と全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０５＜Ｄ７／ｆ＜０．３ （９）
条件式（９）は、全系の焦点距離ｆに対する第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（９）の下限以下とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７を確保することで、全長を短縮化した場合に発生しやすい歪曲収差を好適に抑制することができる。条件式（９）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７を維持することにより、非点収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（９−１）を満たすことが好ましく、条件式（９−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
０．０７＜Ｄ７／ｆ＜０．２ （９−１）
０．０８＜Ｄ７／ｆ＜０．１５ （９−２）
０．０５＜Ｄ７／ｆ＜０．３ （９）
条件式（９）は、全系の焦点距離ｆに対する第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（９）の下限以下とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７を確保することで、全長を短縮化した場合に発生しやすい歪曲収差を好適に抑制することができる。条件式（９）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸上の間隔Ｄ７を維持することにより、非点収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（９−１）を満たすことが好ましく、条件式（９−２）を満たすことがよりさらに好ましい。
０．０７＜Ｄ７／ｆ＜０．２ （９−１）
０．０８＜Ｄ７／ｆ＜０．１５ （９−２）
次に、図２〜７を参照しながら、本発明の第２乃至第７の実施形態にかかる撮像レンズについて詳細に説明する。図１乃至図７に示す第１乃至第７の実施形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第５レンズＬ５の全ての面が非球面形状とされている。また、本発明の第２乃至第７の実施形態にかかる撮像レンズは、第１の実施形態と同様に、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズＬ１と、両凹形状である第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズＬ５と、から構成される実質的に５個のレンズとから構成される。このため、以下の第１から第７の実施形態においては、各レンズ群を構成する各レンズの他の詳細な構成についてのみ説明する。また、第１から第７の実施形態の間で互いに共通する構成の作用効果はそれぞれ同じ作用効果を有するため、実施形態の順番が早いものについて構成及びその作用効果を説明し、その他の実施形態の共通する構成及びその作用効果の重複説明を省略する。
図２、３に示す第２および第３の実施形態のように、第４レンズＬ４を光軸近傍で両凸形状としてもよい。第４レンズＬ４を光軸近傍で両凸形状とした場合には、球面収差を良好に補正することができる。また、第２および第３の実施形態においては、第１の実施形態と第１レンズＬ１ないし第３レンズＬ３のレンズおよび第５レンズＬ５の構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
また、図４に示す第４の実施形態のように、第４レンズＬ４を光軸近傍において像側に凸面を向けたメニスカス形状としてもよい。この場合には、非点収差の発生を好適に抑制することができる。また、第４の実施形態においては、第１の実施形態と第１レンズＬ１ないし第３レンズＬ３のレンズおよび第５レンズＬ５の構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
また、図５に示す第５の実施形態のように、第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するものとして構成し、第３レンズＬ３が光軸近傍で負の屈折力を有することを除いて、第１レンズＬ１ないし第５レンズＬ５の構成を第１の実施形態の対応する各構成と共通としてもよい。第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するようにすることにより、色収差を良好に補正することができる。また、第５の実施形態において、第１の実施形態と共通する第１レンズＬ１ないし第５レンズＬ５の各構成によって第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
また、図６に示す第６の実施形態のように、第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するものとして構成し、第３レンズＬ３が光軸近傍で負の屈折力を有することを除いて、第２の実施形態と第１レンズＬ１ないし第５レンズＬ５の構成を共通としてもよい。第３レンズＬ３を光軸近傍で負の屈折力を有するようにすることにより、先述同様に、色収差を良好に補正することができる。また、第６の実施形態において、第２の実施形態と共通する第１レンズＬ１ないし第５レンズＬ５の各構成によって第２の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
また、図７に示す第７の実施形態のように、第４レンズＬ４を第４の実施形態と同様に光軸近傍で像側に凸面を向けたメニスカス形状とし、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３および第５レンズＬ５を第５の実施形態と同様のレンズ構成としてもよい。これらのレンズの各構成によれば第４および第５の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る撮像レンズによれば、全体として５枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化したので、全長を短縮化しつつ、要求される仕様を満足できるような広い画角を確保することができ、高解像性能を有するレンズ系を実現できる。
また、適宜好ましい条件を満足することで、より高い結像性能を実現できる。また、本実施の形態に係る撮像装置によれば、本実施の形態に係る高性能の撮像レンズ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ようにしたので、中心画角から周辺画角まで高解像の撮影画像を得ることができる。
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は、図１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示している。特に表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、最も物体側のレンズ要素の面を１番目（開口絞りＳｔを１番目）として、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、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。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、各レンズデータには、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）とバックフォーカスＢｆ（ｍｍ）とレンズ全長ＴＬ（ｍｍ）の値をそれぞれ示す。なお、このバックフォーカスＢｆは空気換算した値を表しており、レンズ全長ＴＬにおいてバックフォーカス分は同様に空気換算した値を用いている。
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Ａｉ，ＫＡ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、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ2・ｈ2）1/2｝＋ΣＡｉ・ｈi ……（Ａ）
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）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
ＫＡ：非球面係数
とする。
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）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
ＫＡ：非球面係数
とする。
以上の実施例１の撮像レンズと同様にして、図２〜図７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乃至実施例７として、表３〜表１４に示す。これらの実施例１〜７に係る撮像レンズでは、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。
図９（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、非点収差、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、非点収差（像面湾曲）、ディストーション（歪曲収差）を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図、倍率色収差図には、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）についての収差も示す。また、球面収差図には、ｇ線(波長４３５．８３ｎｍ)についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向（Ｓ）、破線はタンジェンシャル方向（Ｔ）の収差を示す。また、Ｆｎｏ．はＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。
同様に、実施例２乃至実施例７の撮像レンズについての諸収差を図１０（Ａ）〜（Ｄ）乃至図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
また、表１５には、本発明に係る各条件式（１）〜（９）に関する値を、各実施例１〜７についてそれぞれまとめたものを示す。
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、全長を短縮化しながらも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、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、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、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。
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
Ｓｔ 開口絞り
Ｒｉ 物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
Ｄｉ 物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔
Ｚ１ 光軸
１００ 撮像素子（像面）
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｓｔ 開口絞り
Ｒｉ 物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
Ｄｉ 物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔
Ｚ１ 光軸
１００ 撮像素子（像面）
Claims (19)
- 物体側から順に、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、
両凹形状である第２レンズと、
像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
正の屈折力を有する第４レンズと、
負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、
から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（３）を満足する撮像レンズ。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
−０．２＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．２ （３）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
Ｒ３ｆ：前記第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ３ｒ：前記第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - 物体側から順に、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、
両凹形状である第２レンズと、
像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
正の屈折力を有する第４レンズと、
負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、
から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（４）を満足する撮像レンズ。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
−１＜ｆ／ｆ５＜−０．３ （４）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
とする。 - 物体側から順に、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、
両凹形状である第２レンズと、
像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
正の屈折力を有する第４レンズと、
負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、
から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）及び（８）を満足する撮像レンズ。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
０＜ｆ／ｆ３４＜０．７ （８）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３４：前記第３レンズと前記第４レンズの合成焦点距離
とする。 - 物体側から順に、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である第１レンズと、
両凹形状である第２レンズと、
正の屈折力を有し、像側に凸面を向けたメニスカス形状である第３レンズと、
正の屈折力を有する第４レンズと、
負の屈折力を有し、像側の面に少なくとも１つの変曲点を有する第５レンズと、
から構成される実質的に５個のレンズからなり、下記条件式（１）を満足する撮像レンズ。
−０．０６＜ｆ１／ｆ３＜０．４ （１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．６５＜ｆ／ｆ２＜−０．２ （２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜１０ （５）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ５ｒ：前記第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．８＜ｆ／ｆ１＜１．６ （６）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．３＜ｆ／ｆ３＜０．５ （７）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．０５＜Ｄ７／ｆ＜０．３ （９）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｄ７：前記第３レンズと前記第４レンズの光軸上の間隔
とする。 - 前記第２レンズの物体側の面より物体側に配置された開口絞りをさらに備えた請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
- さらに以下の条件式を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．０５５＜ｆ１／ｆ３＜０．３ （１−１） - さらに以下の条件式を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．６４＜ｆ／ｆ２＜−０．２５ （２−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
とする。 - 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。
−０．１６＜（Ｒ３ｆ−Ｒ３ｒ）／（Ｒ３ｆ＋Ｒ３ｒ）＜０．１５ （３−１）
ただし、
Ｒ３ｆ：前記第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｒ３ｒ：前記第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．８＜ｆ／ｆ５＜−０．３５ （４−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１．３＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ５ｒ＜３ （５−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ５ｒ：前記第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から１５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から１６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．４ （７−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する請求項１から１７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０＜ｆ／ｆ３４＜０．６ （８−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３４：前記第３レンズと前記第４レンズの合成焦点距離 - 請求項１から１８のいずれか１項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
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