JP6226376B2 - 撮像レンズ - Google Patents

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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、低背化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やゲーム機、ＰＣなどの情報端末機器、更にはカメラ機能が付加された家電製品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、多くの情報端末機器にカメラ機能が搭載されることが一般的になった。また、カメラ付きの家電製品も登場するようになり、例えばスマートフォンと家電製品とを通信させることで、外出先からでも製品に搭載したカメラを通して自宅の様子をタイムリーに見ることも可能になった。このような、情報端末機器や家電製品にカメラ機能を融合させ、消費者の利便性を高めた商品開発は今後も益々発展していくものと考えられる。また、搭載するカメラの性能は、高画素化に対応した高い解像力を備えることはもちろんのこと、小型で、低背であり、明るいレンズ系であることに加えて、広い画角に対応することも求められる。なかでも、携帯端末機器への搭載に対しては、機器の薄型化に適用可能なように低背化された撮像レンズの要求が強い。
しかしながら、低背、広画角、さらに明るい撮像レンズを得るには、画面周辺部における収差補正が困難であり、画面全体にわたって良好な結像性能を確保することには課題があった。
従来、小型で高解像力を備えた撮像レンズとして、例えば、以下の特許文献１、２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レンズからなり、小型でＦ２程度の明るさを有し、諸収差が良好に補正された５枚構成の撮像レンズが開示されている。
特許文献２には、物体側に凸状の第１レンズを含む第１レンズ群、結像側に凹状の第２レンズを含む第２レンズ群、物体側に凹状のメニスカス形状の第３レンズを含む第３レンズ群、物体側に凹状のメニスカス形状の第４レンズを含む第４レンズ群、及び物体側に変曲点を有する非球面が配されたメニスカス形状の第５レンズを含む第５レンズ群を備え、撮像レンズ系の大型化を抑制する態様にて撮像レンズ系に対して高解像力を具備させることを目的とした撮像レンズが開示されている。
特開２０１０−０２６４３４号公報 特開２０１１−０８５７３３号公報
上記特許文献１に記載の撮像レンズは、５枚構成として諸収差を良好に補正しつつ、Ｆ値は２．０から２．５程度の明るいレンズ系を実現しているが、撮像素子の有効撮像面の対角線の長さよりも光学全長の方が長く、低背化に不利な構成になっている。また、この構成で広角化に対応するには周辺部の収差補正に課題がある。
上記特許文献２に記載の撮像レンズは、比較的低背で良好に収差が補正されたレンズ系が開示されている。しかし、Ｆ２．８以下の明るさと、６５°以上の画角に適応させるためには、やはり周辺部の収差補正に課題が残る。
このように、従来の技術においては、低背化と広角化に対応し、且つ明るく、高解像度の撮像レンズを得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、構成枚数を増やしても低背化の要求に十分応え、Ｆ２．５以下の明るさと、広い画角に対応しながらも、諸収差が良好に補正された小型の撮像レンズを低コストで提供することにある。
なお、ここでいう低背とは、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おり、広角とは全画角で７０°以上のレベルを指している。また、撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとは、撮像レンズに入射した最大画角からの光線が像面に入射する位置の光軸から垂直な高さ、すなわち最大像高の２倍の長さを意味するものとする。
本発明の撮像レンズは、固体撮像素子上に被写体の像を結像する撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、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、負の屈折力を有する第２レンズと、正または負の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面の第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状で、両面が非球面の第５レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第６レンズとから成り、前記第５レンズの両面には光軸上以外の位置に変極点を形成して構成する。
上記構成の撮像レンズは、第１レンズ、及び第４レンズに比較的強い正の屈折力を持たせることで低背化を図っている。負の屈折力を有する第２レンズは、第１レンズで発生する球面収差及び色収差を良好に補正する。正又は負の屈折力を有する少なくとも１面が非球面の第３レンズは、軸上色収差、高次の球面収差、コマ収差及び像面湾曲を良好に補正する。第５レンズは、両面に光軸上以外の位置に変極点を有する非球面を形成することで、像側の面は光軸近傍からレンズ周辺に向かうに従って凹面から凸面に変化し、物体側の面は光軸近傍からレンズ周辺に向かうに従って凸面から凹面に変化する形状に形成される。従って、画面周辺部の像面湾曲の補正、及び歪曲収差の補正に加えて、主光線が撮像素子に入射する角度を画面中心部から周辺部にかけて適切に制御する。また、第６レンズは、像面湾曲、歪曲収差、及び主光線の入射角度の最終的な補正を担う。なお、変極点とは接平面が光軸と垂直に交わる非球面上の点を意味するものとする。
上述した構成を採り、それぞれのレンズに適切な屈折力を配分することで、低背化と高性能な撮像レンズを実現する。また、すべてのレンズは空気間隔を置いて配列されているため、非球面を多用することが可能となり、収差が良好に補正された撮像レンズの実現を容易にする。
また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）０．５＜ｆ１／ｆ＜１．５
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
条件式（１）は撮像レンズ全系の焦点距離に対する第１レンズの焦点距離を適切な範囲に規定することで、低背化を図りながら、低Ｆ値かつ広角化に伴って発生する球面収差を抑制するための条件である。条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズの屈折力が弱くなりすぎ、低背化に不利になる。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズの屈折力が強くなりすぎ、高次の球面収差の抑制が困難になる。
条件式（１）については、以下の条件式（１ａ）がより好適な範囲である。
（１ａ）０．５＜ｆ１／ｆ＜１．２０
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）−２．０＜ｆ２／ｆ＜−０．５
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
条件式（２）は撮像レンズ全系の焦点距離に対する第２レンズの焦点距離を適切な範囲に規定し、低背化を図りながら、低Ｆ値かつ広角化に伴って発生する、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正するための条件である。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズの負の屈折力が強くなりすぎ、低背化に不利になるとともに周辺部におけるコマ収差や歪曲収差の補正が困難になる。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズの負の屈折力が弱くなりすぎ、軸上色収差の補正が困難になる。
条件式（２）については、以下の条件式（２ａ）がより好適な範囲である。
（２ａ）−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．８
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）０．３＜ｆ４／ｆ＜１．０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
条件式（３）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第４レンズの焦点距離を適切な範囲に規定し、低背化の実現と球面収差およびコマ収差を良好に補正するための条件である。条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズの正の屈折力が弱くなりすぎ、球面収差やコマ収差の補正には有利になるが低背化に不利になる。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズの屈折力が強くなりすぎ、低背化には有利になるが、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。
条件式（３）については、以下の条件式（３ａ）がより好適な範囲である。
（３ａ）０．４＜ｆ４／ｆ＜１．０
また、本発明の撮像レンズにおいて、第５レンズは負の屈折力を有し、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
条件式（４）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第５レンズの焦点距離を適切な範囲に規定し、低背化の実現と諸収差を補正するための条件である。条件式（４）の上限値を上回ると、第５レンズの負の屈折力が強くなりすぎ、低背化が困難になるとともに色収差の良好な補正が困難になる。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、第５レンズの負の屈折力が弱くなりすぎ、低背化には有利になるがコマ収差や像面湾曲の良好な補正が困難になる。
条件式（４）については、以下の条件式（４ａ）がより好適な範囲である。
（４ａ）−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．５
また、本発明の撮像レンズにおいて、第６レンズは負の屈折力を有し、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）−３．０＜ｆ６／ｆ＜−０．８
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ６：第６レンズの焦点距離
条件式（５）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第６レンズの焦点距離を適切な範囲に規定し、低背化の実現と諸収差を補正するための条件である。条件式（５）の上限値を上回ると、第６レンズの負の屈折力が強くなりすぎ、低背化に不利になる。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、第６レンズの負の屈折力が弱くなりすぎ、低背化には有利になるが歪曲収差、および像面湾曲の補正が困難になる。
条件式（５）については、以下の条件式（５ａ）がより好適な範囲である。
（５ａ）−２．６＜ｆ６／ｆ＜−１．０
また、本発明の撮像レンズにおいて、第３レンズは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ことが望ましい。
第３レンズをメニスカス形状に構成することで、像面湾曲をより好適に補正す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（６）を満足することが望ましい。
（６）０．３＜ｒ４／ｆ＜１．０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｒ４：第２レンズの像側の面の曲率半径
条件式（６）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第２レンズの像側の面の曲率半径の値を適切な範囲に規定し、軸上色収差の良好な補正と第２レンズの製造誤差感度の上昇を抑制するための条件である。条件式（６）の上限値を上回ると、第２レンズの像側の面の負の屈折力が弱くなりすぎ、色収差の補正が困難になる。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、第２レンズの像側の面の負の屈折力が強くなりすぎて製造誤差感度が上昇し、安定した性能を維持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（７）、（８）を満足することが望ましい。
（７）２０＜νｄ１−νｄ２＜５０
（８）５０＜νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６＜８０
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ６：第６レンズのｄ線に対するアッベ数
条件式（７）は、第１レンズと第２レンズのアッベ数の差を適切な範囲に規定することで、色収差を良好に補正するための条件である。また、条件式（８）は、第３レンズから第６レンズのアッベ数を適切な範囲に規定するものであり、低分散な材料を採用することによって、倍率色収差の抑制が図られる。なお、条件式（７）、（８）を満足するプラスチック材料を選択することで低コストの撮像レンズを実現できる。
また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（９）、（１０）を満足することが望ましい。
（９）１．０＜（ｒ９＋ｒ１０）／（ｒ９−ｒ１０）＜２．７
（１０）−１．５＜（ｒ１１＋ｒ１２）／（ｒ１１−ｒ１２）≦−１．０５
ただし、
ｒ９：第５レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズの像側の面の曲率半径
ｒ１１：第６レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１２：第６レンズの像側の面の曲率半径
条件式（９）は、近軸における第５レンズの形状を規定するものであり、良好な色収差補正とレンズの製造誤差感度を抑えるための条件である。条件式（９）の上限値を上回る場合、第５レンズの負の屈折力が弱くなりすぎ、色収差の補正が困難になる。一方、条件式（９）の下限値を下回ると、第５レンズの像側の面の屈折力が強くなりすぎ、製造誤差感度が上昇するため好ましくない。
条件式（１０）は近軸における第６レンズの形状を規定するものであり、低背化を維持しつつ、色収差、及び像面湾曲を補正するための条件である。条件式（１０）の上限値を上回る場合、第６レンズの物体側の面の屈折力が強くなりすぎ、像面湾曲の補正が困難になる。一方、条件式（１０）の下限値を下回る場合、第６レンズの屈折力が弱まるため、低背化には有利になるが、色収差が悪化する傾向になる。
また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．３＜ｆ４／ｆ１＜１．５
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
条件式（１１）は第１レンズの焦点距離と第４レンズの焦点距離との関係を適切な範囲に規定し、低背化を図りながら、低Ｆ値かつ広角化を実現するための条件である。第１レンズの正の屈折力が過剰に強くならないよう、第４レンズの正の屈折力を制御し、条件式（１１）の範囲にバランスさせることで低Ｆ値、かつ広角化が実現可能になる。
条件式（１１）については、以下の条件式（１１ａ）がより好適な範囲である。
（１１ａ）０．４＜ｆ４／ｆ１＜１．１
本発明により、低背化の要求に十分応え、Ｆ２．５以下の明るさと、広い画角に対応しながらも、諸収差が良好に補正された小型の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。
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、及び図１１はそれぞれ、本実施形態の実施例１から６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、本発明の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、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、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正または負の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面の第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状で、両面が非球面の第５レンズＬ５と、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第６レンズＬ６とから成り、第５レンズＬ５の非球面上には、両面とも光軸上以外の位置に変極点が形成された構成になっている。開口絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配置されている。また、第６レンズＬ６と像面ＩＭＧとの間には、赤外線カットフィルター等のフィルタ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。本発明における光学全長やバックフォーカスの距離については、フィルタＩＲを除去した際の距離として定義している。
上記構成の撮像レンズは、第１レンズＬ１、及び第４レンズＬ４に比較的強い正の屈折力を持たせることで低背化が図られている。第１レンズＬ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状であり、第４レンズＬ４は像側に凸面を向けたメニスカス形状になっている。なお、第１レンズＬ１については両凸形状とすることも可能であり、その場合正の屈折力を両面に分配できるため、球面収差の発生を抑制するのに有効である。負の屈折力を有する第２レンズＬ２は、第１レンズＬ１で発生する球面収差及び色収差を良好に補正している。第３レンズＬ３は、撮像レンズの中で最も弱い正又は負の屈折力を有するレンズであり、少なくとも１面に形成した非球面形状によって、軸上色収差、高次の球面収差、コマ収差及び像面湾曲を良好に補正している。第５レンズＬ５は、光軸Ｘの近傍で、像側に凹面を向けたメニスカス形状であり、両面に光軸上以外の位置に変極点を有する非球面が形成されている。従って、第５レンズＬ５の像側の面は光軸Ｘの近傍からレンズ周辺に向かうに従って凹面から凸面に変化し、物体側の面は光軸Ｘの近傍からレンズ周辺に向かうに従って凸面から凹面に変化する。このような非球面形状により、画面周辺部の像面湾曲の補正、及び歪曲収差の補正に加えて、主光線が像面ＩＭＧに入射する角度を画面中心部から周辺部にかけて適切に制御している。また、第６レンズＬ６は、像面湾曲、歪曲収差、及び主光線の入射角度の最終的な補正を担っている。
開口絞りＳＴは、撮像レンズのテレセントリック性を高めるため、また低背化を図るため、第１レンズＬ１の物体側に配置している。具体的には、第１レンズＬ１の物体側の面と光軸Ｘとの交点位置から、第１レンズＬ１の物体側の面の周縁部の間に配置している。
なお、第３レンズＬ３は、光軸Ｘの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で、像面湾曲の補正をより良好なものにしている。
上述した構成を採り、それぞれのレンズに適切な屈折力を配分することで、低背、低Ｆ値、かつ広角で高性能な撮像レンズが実現する。また、すべてのレンズは、空気間隔を置いて配置されている。従って、全てのレンズ面に非球面を形成することが可能なため、非球面による収差補正効果を高めることが容易な構成になっている。
本実施形態の撮像レンズは、以下の条件式（１）から（１１）を満足するよう構成されている。
（１）０．５＜ｆ１／ｆ＜１．５
（２）−２．０＜ｆ２／ｆ＜−０．５
（３）０．３＜ｆ４／ｆ＜１．０
（４）−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３
（５）−３．０＜ｆ６／ｆ＜−０．８
（６）０．３＜ｒ４／ｆ＜１．０
（７）２０＜νｄ１−νｄ２＜５０
（８）５０＜νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６＜８０
（９）１．０＜（ｒ９＋ｒ１０）／（ｒ９−ｒ１０）＜２．７
（１０）−１．５＜（ｒ１１＋ｒ１２）／（ｒ１１−ｒ１２）＜−０．５
（１１）０．３＜ｆ４／ｆ１＜１．５
ただし、
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
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ５：第５レンズＬ５の焦点距離
ｆ６：第６レンズＬ６の焦点距離
ｒ４：第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径
νｄ１：第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数
νｄ３：第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数
νｄ４：第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数
νｄ６：第６レンズＬ６のｄ線に対するアッベ数
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径
ｒ１１：第６レンズＬ６の物体側の面の曲率半径
ｒ１２：第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径
第１レンズＬ１の屈折力に関し、条件式（１）の範囲に規定することによって、第１レンズＬ１の正の屈折力が適切な範囲となり、低背化を図りながら球面収差の発生を抑制する。
第２レンズＬ２の屈折力に関し、条件式（２）の範囲に規定することによって、第２レンズＬ２の負の屈折力が適切な範囲となり、低背化を図りながら色収差、及び周辺部におけるコマ収差や歪曲収差を良好に補正する。
第４レンズＬ４の屈折力に関し、条件式（３）の範囲に規定することによって、第４レンズＬ４の正の屈折力が適切な範囲となり、低背化を図りながら球面収差やコマ収差を良好に補正する。
第５レンズＬ５の屈折力に関し、条件式（４）の範囲に規定することによって、第５レンズＬ５の負の屈折力が適切な範囲となり、低背化を図りながらコマ収差や像面湾曲を良好に補正する。
第６レンズＬ６の屈折力に関し、条件式（５）の範囲に規定することによって、第６レンズＬ６の負の屈折力が適切な範囲となり、低背化を図りながら歪曲収差、および像面湾曲を良好に補正する。
第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径の値に関し、条件式（６）の範囲に規定することによって、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径の値が適切な範囲となり、軸上色収差の良好な補正と第２レンズＬ２の製造誤差感度の上昇を抑制する。
第１レンズＬ１と第２レンズＬ２のアッベ数に関し、条件式（７）の範囲に規定することによって、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２のアッベ数の差が適切な範囲となり、良好な色収差補正を可能にする。
第３レンズＬ３から第６レンズＬ６のアッベ数に関し、条件式（８）の範囲に規定することによって、第３レンズＬ３から第６レンズＬ６が低分散な材料となり、倍率色収差を抑制することが容易になる。
また、条件式（７）、（８）を満足するプラスチック材料を選択することで低コストの撮像レンズを実現できる。
近軸における第５レンズＬ５の形状に関し、条件式（９）の範囲に規定することによって、良好な色収差補正と第５レンズＬ５の製造誤差感度を抑制する。
近軸における第６レンズＬ６の形状に関し、条件式（１０）の範囲に規定することによって、低背化を維持しつつ、色収差、及び像面湾曲を良好に補正する。
第１レンズＬ１の焦点距離と第４レンズＬ４の焦点距離との関係に関し、条件式（１１）の範囲に規定することによって、第１レンズＬ１、第４レンズＬ４それぞれの正の屈折力を適切な範囲にバランスさせ、第１レンズＬ１の正の屈折力が過剰に強くならないよう、第４レンズＬ４の正の屈折力を制御して収差の発生を抑え、低Ｆ値、かつ広角な撮像レンズを実現する。
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。
Figure 0006226376
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、ＴＬＡはフィルタＩＲを除去した際の光学全長を、ｂｆはフィルタＩＲを除去した際のバックフォーカスをそれぞれ示す。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。
Figure 0006226376
Figure 0006226376
実施例１の撮像レンズは、以下の表２に示すように条件式（１）から（１１）の全てを満たしている。
Figure 0006226376
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、ｇ線（４３６ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）、ｅ線（５４６ｎｍ）、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、非点収差図はサジタル像面Ｓ、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量をそれぞれ示している（図４、図６、図８、図１０、図１２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、光学全長ＴＬＡは３．６５ｍｍ、ＴＬＡ／（２ｉｈ）は０．７９５であり、６枚構成でありながら低背化が図られている。さらに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ２．２の明るさを達成している。
基本的なレンズデータを以下の表３に示す。
Figure 0006226376
Figure 0006226376
実施例２の撮像レンズは、以下の表４に示すように条件式（１）から（１１）の全てを満たしている。
Figure 0006226376
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、光学全長ＴＬＡは３．６６ｍｍ、ＴＬＡ／（２ｉｈ）は０．７９７であり、６枚構成でありながら低背化が図られている。さらに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ２．２の明るさを達成している。
基本的なレンズデータを以下の表５に示す。
Figure 0006226376
Figure 0006226376
実施例３の撮像レンズは、以下の表６に示すように条件式（１）から（１１）の全てを満たしている。
Figure 0006226376
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、光学全長ＴＬＡは３．６６ｍｍ、ＴＬＡ／（２ｉｈ）は０．７９７であり、６枚構成でありながら低背化が図られている。さらに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ２．２の明るさを達成している。
基本的なレンズデータを以下の表７に示す。
Figure 0006226376
Figure 0006226376
実施例４の撮像レンズは、以下の表８に示すように条件式（１）から（１１）の全てを満たしている。
Figure 0006226376
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、光学全長ＴＬＡは３．３５ｍｍ、ＴＬＡ／（２ｉｈ）は０．７９７であり、６枚構成でありながら低背化が図られている。さらに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ２．０の明るさを達成している。
基本的なレンズデータを以下の表９に示す。
Figure 0006226376
Figure 0006226376
実施例５の撮像レンズは、以下の表１０に示すように条件式（１）から（１１）の全てを満たしている。
Figure 0006226376
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。
また、光学全長ＴＬＡは３．７２ｍｍ、ＴＬＡ／（２ｉｈ）は０．８０９であり、６枚構成でありながら低背化が図られている。さらに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ１．９の明るさを達成している。
基本的なレンズデータを以下の表１１に示す。
Figure 0006226376
Figure 0006226376
実施例６の撮像レンズは、以下の表１２に示すように条件式（１）から（１１）の全てを満たしている。
Figure 0006226376
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、光学全長ＴＬＡは３．６６ｍｍ、ＴＬＡ／（２ｉｈ）は０．７９７であり、６枚構成でありながら低背化が図られている。さらに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ２．２の明るさを達成している。
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、近年益々要求が強まる低背化に対して、６枚という構成枚数を採りながらも、光学全長ＴＬＡは４．０ｍｍ以下、光学全長ＴＬＡと最大像高ｉｈとの比（ＴＬＡ／２ｉｈ）で表せば０．８程度のレベルにまで低背化された撮像レンズを実現するとともに、全画角で７０°以上の広い画角とＦ１．９から２．２の明るさに対応しながらも諸収差が良好に補正され、且つ低コストの撮像レンズを可能にする。
本発明の各実施の形態に係る６枚構成の撮像レンズは、小型化、低背化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末機器等、ゲーム機やＰＣなどの情報端末機器等、更にはカメラ機能が付加された家電製品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、当該装置の小型化への寄与とともにカメラの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
ＩＲ フィルタ
ＩＭＧ 撮像面
ｉｈ 最大像高

Claims (20)

  1. 固体撮像素子上に被写体の像を結像する撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、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、負の屈折力を有する第２レンズと、正または負の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面の第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状で、両面が非球面の第５レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第６レンズとから成り、前記第５レンズの両面には光軸上以外の位置に変極点が形成され、以下の条件式（５）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    （５）−３．０＜ｆ６／ｆ＜−０．８
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ６：第６レンズの焦点距離
  2. 以下の条件式（１）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。
    （１）０．５＜ｆ１／ｆ＜１．５
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ１：第１レンズの焦点距離
  3. 以下の条件式（２）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。
    （２）−２．０＜ｆ２／ｆ＜−０．５
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ２：第２レンズの焦点距離
  4. 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）０．３＜ｆ４／ｆ＜１．０
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
  5. 以下の条件式（４）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。
    （４）−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ５：第５レンズの焦点距離
  6. 前記第３レンズは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ことを特徴とする、請求項１に記載の撮像レンズ。
  7. 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）０．３＜ｒ４／ｆ＜１．０
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｒ４：第２レンズの像側の面の曲率半径
  8. 以下の条件式（７）および（８）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）２０＜νｄ１−νｄ２＜５０
    （８）５０＜νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６＜８０
    ただし、
    νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ６：第６レンズのｄ線に対するアッベ数
  9. 以下の条件式（９）、（１０）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。
    （９）１．０＜（ｒ９＋ｒ１０）／（ｒ９−ｒ１０）＜２．７
    （１０）−１．５＜（ｒ１１＋ｒ１２）／（ｒ１１−ｒ１２）≦−１．０５
    ただし、
    ｒ９：第５レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ１０：第５レンズの像側の面の曲率半径
    ｒ１１：第６レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ１２：第６レンズの像側の面の曲率半径
  10. 以下の条件式（１１）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。
    （１１）０．３＜ｆ４／ｆ１＜１．５
    ただし、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
  11. 固体撮像素子上に被写体の像を結像する撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、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、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メニスカス形状で正または負の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面の第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状で、両面が非球面の第５レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第６レンズとから成り、前記第５レンズの両面には光軸上以外の位置に変極点が形成されていることを特徴とする撮像レンズ。
  12. 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （１）０．５＜ｆ１／ｆ＜１．５
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ１：第１レンズの焦点距離
  13. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （２）−２．０＜ｆ２／ｆ＜−０．５
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ２：第２レンズの焦点距離
  14. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （３）０．３＜ｆ４／ｆ＜１．０
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
  15. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （４）−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ５：第５レンズの焦点距離
  16. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （５）−３．０＜ｆ６／ｆ＜−０．８
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｆ６：第６レンズの焦点距離
  17. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （６）０．３＜ｒ４／ｆ＜１．０
    ただし、
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
    ｒ４：第２レンズの像側の面の曲率半径
  18. 以下の条件式（７）および（８）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （７）２０＜νｄ１−νｄ２＜５０
    （８）５０＜νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６＜８０
    ただし、
    νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ６：第６レンズのｄ線に対するアッベ数
  19. 以下の条件式（９）および（１０）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （９）１．０＜（ｒ９＋ｒ１０）／（ｒ９−ｒ１０）＜２．７
    （１０）−１．５＜（ｒ１１＋ｒ１２）／（ｒ１１−ｒ１２）≦−１．０５
    ただし、
    ｒ９：第５レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ１０：第５レンズの像側の面の曲率半径
    ｒ１１：第６レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ１２：第６レンズの像側の面の曲率半径
  20. 以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像レンズ。
    （１１）０．３＜ｆ４／ｆ１＜１．５
    ただし、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
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