JP6105317B2

JP6105317B2 - 広角撮像レンズ

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Publication number: JP6105317B2
Application number: JP2013030313A
Authority: JP
Inventors: 雅也橋本; 尚生深谷
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: CN203606555U; JP2014160141A; US20140211328A1; US9134511B2

Description

本発明は、小型の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し、特に、小型化、薄型化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末機器等、さらには、ゲーム機やＰＣなどの情報端末機器等に搭載される撮像装置に内蔵する撮像レンズに関するものである。

近年、スマートフォンなどの携帯端末機器等に搭載される撮像装置の性能は、高画素化に対応した高い解像力を備えるようになっている。また、これらの撮像装置に組み込まれる撮像レンズに対しても、高解像度、小型化、薄型化、明るいレンズ系であることが要求されている。また、広範囲に被写体の像を撮影可能な、広い画角に対応するカメラは、様々な分野での利用が一層期待されるようになっている。例えば、小型な監視カメラや防犯カメラへのニーズはもちろんのこと、近年ではスマートフォンで遠隔操作できるカメラ付きロボット掃除機や、カメラが組み込まれたメガネ型ヘッドマウントディスプレイなども急速に開発が進んでいる。これらの製品に搭載する撮像装置に搭載する撮像レンズには、高い性能と小型化に加えて、従来よりも広い画角、または広い視野角に適応することが強く求められている。

しかしながら、撮影画角の広角化を図ると、特に周辺部における収差補正が非常に困難になり、良好な光学性能を確保できないという問題が生じやすい。そのため、高解像度、小型化、薄型化に対応し、かつ広角化の要求を満足する撮像レンズを実現することは難しい。

従来、広い画角への対応や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から３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、像面側に凹面を向けた負の第１レンズ、像面側が凸面である正の第２レンズ、開口絞り、物体側に平面を向けた平凸レンズもしくは曲率半径の絶対値が大きな面を物体側に向けた両凸レンズである第３レンズ、及び正の合成屈折力を有する第４レンズと第５レンズとの接合からなる撮像レンズが開示されている。

特許文献２には、物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する両凸レンズからなる第１レンズと、負の屈折力を有し、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズと、正の屈折力を有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズと、負の屈折力を有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズとを備える撮像レンズが開示されている。

また、特許文献３には、物体側より順に、正の第１レンズと、正の第２レンズと、負の第３レンズ、正の第４レンズ、負の第５レンズからなる、小型化および諸収差の良好な補正を目指した撮像レンズが開示されている。

特開２００９−０７５１４１号公報特開２０１０−２７１５４１号公報特開２０１０−０２６４３４号公報

上記特許文献１に記載の撮像レンズは、Ｆ値が２．０と明るいレンズ系であると共に、第１レンズに負の屈折力を持たせることにより、約９０°の広い画角を実現している。しかしながら、光学全長は約１８ｍｍであり、小型化および薄型化には対応できない。また、全てのレンズ面が球面であるため、収差補正が困難であり、良好な結像性能を得ることは難しい。実際に、開示されている収差図でも球面収差が大きいことが分かる。さらには、全てのレンズはガラス材料で形成されているため、低コスト化の面においても不利である。

上記特許文献２に記載の撮像レンズは、光学全長は５．４ｍｍ程度で、撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比は０．９程度であり、比較的薄型化が実現できている。また、最大画角が７０°から７５°程度であり、比較的広角化が図られているが、近年の更なる広角化の要求には対応できていない。さらに、Ｆ値は２．８程度であり、小型で高画素の撮像素子に十分に対応できる明るいレンズ系であるとはいえない。

上記特許文献３に記載の撮像レンズは、Ｆ値は２．０から２．５程度の明るいレンズ系を実現しつつ、諸収差を良好に補正している。５枚構成のため、諸収差の補正には有利だが、小型化および薄型化には不利であり、光学全長は７．８ｍｍ程度と長く、光学全長と最大像高の比は１．１程度となっている。また、最大画角は６２°程度である。従って、特許文献３の撮像レンズにおいても、前述した近年の要求を同時に満足することができない。

このように、従来の技術においては、高解像度、小型化、薄型化に対応し、かつ広角化の要求を満足することは困難であった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、最大画角で９０°前後の広い画角を実現しつつ、諸収差を良好に補正することが可能であり、小型、薄型で、且つ比較的明るい撮像レンズを低コストで提供することにある。

なお、ここでいう薄型とは光学全長が撮像素子の有効撮像面の対角線の長さよりも短いレベルを指している。

本発明による撮像レンズは、固体撮像素子用の撮像レンズであって、物体側から像面側に向かって順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正または負の屈折力を有する両面が非球面の第１レンズと、開口絞りと、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で像面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５レンズとで構成され、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．９＜ｉｈ／ｆ＜１．１
ただし、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離、ｉｈは最大像高である。

上記構成の撮像レンズは、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズとから構成された正の合成屈折力のレンズ群と、負の屈折力の第５レンズを配置した、いわゆるテレフォトタイプとしていることにより、光学全長の短縮を図るうえで有利な構成となる。

第１レンズは、比較的弱い正または負の屈折力にしており、主に収差の良好な補正に寄与している。また、両面を非球面で形成しており、物体側の面は光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状から周辺部において凹面に変化する非球面形状にすることで、球面収差および高い像高位置での非点収差を効果的に補正する。または、第１レンズに形成する非球面を上述したような形状変化を伴わない、一様に変化する非球面で形成する場合は、より広い角度から入射する光線を取り込みやすくなるため広角化に有利になる。

第２レンズは、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであり、撮像レンズを構成する５枚レンズの中で比較的強い屈折力を有している。ここで、第２レンズの形状を両凸形状にすれば、正の屈折力を物体側の面と像面側の面とで分担させることによって、面の公差感度の上昇を抑えながら強い屈折力を発生させることができるため、光学全長の短縮に有利になる。または、第２レンズの形状を像面側に凸面を向けたメニスカス形状とする場合は、像面側の面に対して物体側の面の曲率半径を大きく設定することで、非点収差および像面湾曲の補正に有利になる。

第３レンズは像面側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズであり、球面収差および色収差の補正に効果がある。

第４レンズは像面側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであり、主に非点収差および像面湾曲の補正に効果がある。

第５レンズは、像面側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有するレンズであり、バックフォーカスの確保を容易にしている。また、物体側の面および像面側の面に変極点を持つ非球面形状にすることで、主に歪曲収差および像面湾曲を補正する効果と、撮像素子へ入射する光線の角度を制御する効果を得ている。なお、ここでいう変極点とは接平面と光軸が垂直に交わる非球面上の点を意味する。

また、撮像レンズを構成する５枚のレンズは、諸収差をより好適に補正するため、全ての面を非球面で形成することが好ましい。

条件式（１）は撮像レンズ全系の焦点距離と最大像高の比を規定するものであり、広角化を実現しつつ、良好な結像性能を得るための条件である。条件式（１）の下限値を下回ると、撮像レンズ全系の焦点距離が長くなりすぎ、広角化に不利になる。一方、上限値を上回ると、画角が広くなりすぎ、収差を良好に補正することが困難になり、光学性能の劣化が生じる。

条件式（１）は、以下に示す（１ａ）がより好適な範囲である。
（１ａ）０．９５＜ｉｈ／ｆ＜１．０６

また、本発明の撮像レンズは以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．０４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜２．５０
ただし、ｒ１は第１レンズの物体側の面の曲率半径、ｒ２は第１レンズの像面側の面の曲率半径である。

条件式（２）は第１レンズの近軸における面形状を適切に規定するものである。条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズの物体側の面の正の屈折力が強くなるため小型化には有利になるが、当該面の製造誤差感度が高くなり、特に球面収差が悪化する。一方、上限値を上回ると、光学全長を短縮することが困難になる。

また、本発明の撮像レンズは以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．４＜ｒ６／ｆ＜０．８
ただし、ｒ６は第３レンズの像面側の面の曲率半径である。

条件式（３）は撮像レンズ全系の焦点距離に対する第３レンズの像面側の面の曲率半径の値を適切な範囲に規定するものである。条件式（３）の下限値を下回ると、第３レンズの像面側の面の周辺部における光線の出射角度が大きくなり、コマ収差の補正が困難となる。一方、上限値を上回ると、第３レンズの屈折力が弱くなりすぎることにより、像面湾曲の補正が困難となる。

また、本発明の撮像レンズは以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１．９４＜｜ｒ７／ｒ８｜＜３．６５
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の曲率半径、ｒ８は第４レンズの像面側の面の曲率半径である。

条件式（４）は第４レンズの近軸における面形状を適切に規定するものである。条件式（４）の下限値を下回ると、第４レンズの正の屈折力が弱くなりすぎ、光学全長を短縮することが困難になる。一方、上限値を上回ると、第４レンズの正の屈折力が強くなりすぎ、球面収差の補正が困難となる。条件式（４）の範囲内に規定することによって、球面収差を良好に補正しつつ、小型化および薄型化が容易となる。

また、本発明の撮像レンズは以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）１．３３＜ＴＴＬ／ｆ＜２．２０
ただし、ＴＴＬはフィルタ類を取り外した際の第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離である。

条件式（５）は撮像レンズ全系の焦点距離に対する光学全長の比の範囲を規定するものである。条件式（５）の下限値を下回ると、光学全長が短くなりすぎ、諸収差を良好に補正することが困難になると共に、製造誤差感度が高いレンズ系になりやすい。一方、上限値を上回ると、光学全長が長くなりすぎ、撮像レンズの薄型化が困難となる。

また、本発明の撮像レンズは以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．６５＜ｆ２／ｆ＜１．２４
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。

条件式（６）は撮像レンズ全系の焦点距離に対する第２レンズの正の屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（６）の下限値を下回ると、第２レンズの正の屈折力が強くなりすぎ、球面収差を良好に補正することが困難となる。一方、上限値を上回ると、第２レンズの正の屈折力が弱くなりすぎ、光学全長を短くすることが困難となる。

また、本発明の撮像レンズは以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）１．０＜｜ｒ３｜／ｆ
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の曲率半径である。

条件式（７）は全系の焦点距離に対する第２レンズの物体側の面の曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（７）の下限値を上回ることによって、第１レンズで発生する球面収差の補正と、非点収差および像面湾曲を良好に補正することが可能になる。

なお、上述したように、第１レンズで発生する球面収差量を抑制すると共に光学全長を短縮するためには、前述した条件式（２）が有効であり、さらに条件式（７）も第１レンズで発生する球面収差を抑制するための有効な条件となっている。ここで、条件式（２）および（７）は、以下の条件式（２ａ）、（７ａ）がより好適な範囲となる。
（２ａ）０．０４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜１．２
（７ａ）２．０＜｜ｒ３｜／ｆ

すなわち、条件式（２ａ）は、第１レンズの屈折力が弱まる方向を制限することで、より光学全長を短縮する際に有利な条件となる。また、条件式（７ａ）は第２レンズの物体側の面の屈折力が大きくなる方向を制限することで、当該面の屈折力を抑え、第１レンズで発生する球面収差をより良好に補正する条件となる。

従って、条件式（２ａ）および条件式（７ａ）を同時に満足するよう構成すれば、良好な収差補正と共により短縮された光学系を得ることが可能になる。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８） −１．６＜ｆ３／ｆ＜−１．０
ただし、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。

条件式（８）は撮像レンズ全系の焦点距離に対する第３レンズの負の屈折力を適切な範囲に規定するものである。条件式（８）の下限値を下回ると、第３レンズの負の屈折力が弱くなり過ぎて、像面湾曲および軸上色収差の補正が困難になる。一方、上限値を上回ると、第３レンズの負の屈折力が強くなり過ぎることで、コマ収差および歪曲収差の補正が困難になる。

また、本発明の撮像レンズはすべてプラスチック材料を採用することで、製造が容易となり、低コストでの生産を可能にしている。

本発明により、広い画角を実現しつつ、諸収差を良好に補正でき、小型化、薄型化に対応可能な、比較的明るい撮像レンズを低コストで得ることが出来る。

実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。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。実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。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。実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。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。実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。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。実施例５の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例５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。実施例６の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例６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。実施例７の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例７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。実施例８の撮像レンズの概略構成を示す図である。実施例８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。

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、図７、図９、図１１、図１３、図１５はそれぞれ、本実施形態の実施例１から８に係る撮像レンズの概略構成図を示している。いずれも基本的なレンズ構成は同様であるため、ここでは主に実施例１の概略構成図を参照しながら、本実施形態の撮像レンズ構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の撮像レンズは、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、開口絞りＳＴと、正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、負の屈折力を有する第５レンズＬ５とで構成されている。

また、第５レンズＬ５と像面ＩＭとの間にはフィルタ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。

上記５枚構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は物体側の面が光軸Ｘの近傍において凸面で、像面側の面が凹面で形成されたメニスカス形状の両面が非球面のレンズであり、第２レンズＬ２は物体側の面と像面側の面が共に凸面で形成された両凸形状のレンズであり、第３レンズＬ３は物体側の面が凸面で像面側の面が凹面のメニスカス形状のレンズであり、第４レンズＬ４は光軸Ｘの近傍で物体側の面が凹面で像面側の面が凸面のメニスカス形状のレンズであり、第５レンズＬ５は光軸Ｘの近傍で物体側の面が凸面で像面側の面が凹面のメニスカス形状のレンズである。

第１レンズＬ１は、比較的弱い屈折力に設定するとともに、両面を非球面で形成しており、物体側の面の非球面形状は、光軸Ｘの近傍から離れる従って物体側に凸面を向けた形状から周辺部では物体側に凹面を向けた形状に変化している。このような非球面形状に形成することで、球面収差および高い像高位置での非点収差を効果的に補正している。なお、第１レンズＬ１は、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けたレンズであれば良く、実施例２のように両面が凸面であっても構わない。また、第１レンズＬ１は、実施例３のように負の屈折力を有していても良い。さらに、実施例７や実施例８のように、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間隔を空け、有効径を大きくし、物体側の面と像面側の面を共に一様に変化する非球面形状とすれば、より広い角度からの光線を取り込むことが可能になる。

第２レンズＬ２は、撮像レンズを構成する５枚レンズの中で比較的強い屈折力を有している。両面を凸面で形成しているため、正の屈折力を物体側の面と像面側の面とで分担させ、面の公差感度の上昇を抑えながら、強い屈折力を発生させることで光学全長を短縮している。また、第２レンズＬ２は像面側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであれば良く、実施例４のように像面側に凸面を向けたメニスカス形状を採用することも可能である。その場合は、像面側の面に対して物体側の面の曲率半径を大きく設定することで、非点収差および像面湾曲の補正に有利になる。

第３レンズＬ３は像面側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズであり、球面収差および色収差の補正をしている。

第４レンズＬ４は像面側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであり、主に非点収差および像面湾曲の補正をしている。

第５レンズＬ５は、像面側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有するレンズであり、バックフォーカスの確保と、物体側の面および像面側の面に形成された変極点を有する非球面形状によって、主に歪曲収差および像面湾曲を補正すると共に、撮像素子へ入射する光線の角度を制御している。

また、本実施形態の撮像レンズは、すべてプラスチック材料を採用しており、低コストで大量生産を可能にしている。より具体的には、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５にはアッベ数が５０から６０の範囲の低分散なシクロオレフィン系のプラスチック材料を、第３レンズＬ３にはアッベ数が２０から３０の範囲の高分散なポリカーボネート系のプラスチック材料を採用している。第３レンズＬ３に上述した高分散の材料を選択することで、色収差の良好な補正が図られている。

本発明の撮像レンズは以下の条件式を満足する。
（１）０．９＜ｉｈ／ｆ＜１．１
（２）０．０４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜２．５０
（３）０．４＜ｒ６／ｆ＜０．８
（４）１．９４＜｜ｒ７／ｒ８｜＜３．６５
（５）１．３３＜ＴＴＬ／ｆ＜２．２０
（６）０．６５＜ｆ２／ｆ＜１．２４
（７）１．０＜｜ｒ３｜／ｆ
（８）−１．６＜ｆ３／ｆ＜−１．０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｉｈ：最大像高
ｒ１：第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズＬ１の像面側の面の曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像面側の面の曲率半径
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４の像面側の面の曲率半径
ＴＴＬ：フィルタＩＲ類を取り外した際の第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離

本実施形態では、すべてのレンズ面を非球面で形成している。これらのレンズ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、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は最大像高をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、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。

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９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

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、タンジェンシャル像面Ｔにおける収差量をそれぞれ示している（図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６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。

また、約９０°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．４程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．２４ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．７４であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

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９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

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。

また、約９０°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．４程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．２３ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．７４であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

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９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

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。

また、約９０°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．４程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．５４ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．７９であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

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９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

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。

また、約９０°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．４程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．０３ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．７１であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

基本的なレンズデータを以下の表５に示す。

実施例５の撮像レンズは、表９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

図１０は実施例５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１０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。

基本的なレンズデータを以下の表６に示す。

実施例６の撮像レンズは、表９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

図１２は実施例６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１２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。

また、約９０°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．４程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．０５ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．７１であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

基本的なレンズデータを以下の表７に示す。

実施例７の撮像レンズは、表９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

図１４は実施例７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１４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。

また、約９３°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．２程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．２２ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．９３であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

基本的なレンズデータを以下の表８に示す。

実施例８の撮像レンズは、表９に示すように条件式（１）から（８）の全てを満たしている。

図１６は実施例８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１６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。

また、約９３°の広い画角を達成し、Ｆ値は２．２程度の明るい撮像レンズ系が実現されている。さらに、光学全長ＴＴＬは４．０２ｍｍと短く、光学全長ＴＴＬと最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）が０．８９であり、５枚構成でありながら薄型化が実現されている。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る撮像レンズは、撮影画角が約９０°から９３°の広い画角を達成しながら、収差が良好に補正された光学系を可能にする。また、光学全長と最大像高ｉｈとの比（ＴＴＬ／２ｉｈ）は１．０以下から０．８以下を達成するほどの薄型化が図られている。さらにＦ値は２．２から２．４程度の明るい撮像レンズ系の実現を可能にする。

表９に実施例１から８に係る条件式（１）から（８）の値を示す。

本発明の各実施の形態に係る５枚構成の撮像レンズは、小型化、薄型化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末機器等、さらには、ゲーム機やＰＣなどの情報端末機器等に搭載される撮像装置に内蔵する光学系に適用した場合、当該カメラの広角化と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
ＩＲフィルタ
ＩＭ像面

Claims

固体撮像素子用の撮像レンズであって、物体側から像面側に向かって順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正または負の屈折力を有する両面が非球面の第１レンズと、開口絞りと、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で像面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５レンズとで構成され、以下の条件式（１）、（４）および（６）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）０．９＜ｉｈ／ｆ＜１．１
（４）２．１５≦｜ｒ７／ｒ８｜＜３．６５
（６）０．６５＜ｆ２／ｆ＜１．２４
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｉｈ：最大像高
ｒ７：第４レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ８：第４レンズの像面側の面の曲率半径
ｆ２：第２レンズの焦点距離
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）０．０４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜２．５０
ただし、
ｒ１：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズの像面側の面の曲率半径
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
（３）０．４＜ｒ６／ｆ＜０．８
ただし、
ｒ６：第３レンズの像面側の面の曲率半径
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）１．３３＜ＴＴＬ／ｆ＜２．２０
ただし、
ＴＴＬ：フィルタ類を取り外した際の第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
（７）１．０＜｜ｒ３｜／ｆ
ただし、
ｒ３：第２レンズの物体側の面の曲率半径
以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
（８） −１．６＜ｆ３／ｆ＜−１．０
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離