JP6566492B2 - 撮像レンズ - Google Patents

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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係り、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、ロボットなどの情報機器等、さらにはカメラ機能が付加された家電製品や自動車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、家電製品や情報端末機器、自動車や公共交通機関にカメラ機能が搭載されることが一般的となった。また、カメラ機能を融合させた商品の需要はますます高まる状況にあり、様々な商品開発が進んでいる。
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。例えば、以下の特許文献１、特許文献２には６枚で構成された撮像レンズが開示されている。
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レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、負の屈折力を有する第６レンズ群とを備えた撮像レンズが開示されている。
特許文献２には、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凸面を向けた第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズとを備えた撮像レンズが開示されている。
特開２０１２−１５５２２３号公報 特開２０１６−１１４８０３号公報
しかしながら、上記特許文献１、および２に記載のレンズ構成で、低背化と低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、低背化と低Ｆナンバー化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、平面とは近軸（光軸近傍）における形状を指すものと定義し、屈折力とは、近軸における屈折力を指すものと定義し、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。さらに、光学全長は、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し、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は、空気換算するものとする。
本発明による撮像レンズは、固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、両面に非球面が形成された第５レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとからなり、前記第６レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成された構成になっている。
上記構成において、第１レンズは、正の屈折力によって撮像レンズの低背化と広角化を図る。第２レンズは、正の屈折力を有するレンズとし、撮像レンズの低背化と広角化を図りながら、非点収差および像面湾曲を良好に補正する。第３レンズ、および第４レンズは、低背化を維持しながら、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲等の諸収差をバランスよく補正する。第５レンズは、両面に形成された非球面によって、第６レンズが担う像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御の負担を軽減させる。第６レンズは、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、両面に形成された非球面によって、像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御を担う。
なお、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）１．５＜νｄ４／νｄ５＜３．６
ただし、νｄ４は第４レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ５は第５レンズのｄ線に対するアッベ数である。
条件式（１）は、第４レンズ、および第５レンズそれぞれの、ｄ線に対するアッベ数の関係について規定するものであり、倍率色収差の良好な補正を図るための条件である。条件式（１）を満足することで、良好な倍率色収差補正が図れる。
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）０．３０＜(Ｔ３／ＴＴＬ)＊１００＜０．８５
ただし、Ｔ３は第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ＴＴＬは第１レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離である。
条件式（２）は、第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離を適切な範囲に規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（２）の範囲を満足することで、光学全長を短く抑制しながら、第４レンズへの光線入射角を適切にし、球面収差、コマ収差、歪曲収差の過剰な発生を抑えることができる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜１．０
ただし、νｄ１は第１レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ２は第２レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッベ数である。
条件式（３）は、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズそれぞれの、ｄ線に対するアッベ数の関係について規定するものであり、軸上色収差の良好な補正を図るための条件である。条件式（３）を満足することで、より良好な軸上色収差補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第２レンズは、光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
第２レンズを光軸近傍で両凸形状にする場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することができる。従って、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化が図れる。
一方、第２レンズを光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にする場合、第２レンズへの光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差の良好な補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第４レンズは、正の屈折力を有していることが望ましい。さらに第４レンズの形状は、光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
第４レンズを光軸近傍で両凸形状にする場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することができる。従って、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化が図れる。
一方、第４レンズを光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にする場合、第４レンズへの光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差の良好な補正が図れる。
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）１．３５＜ｆ１／ｆ＜３．３０
ただし、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（４）は、第１レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（４）の上限値を下回ることで、第１レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が容易となる。一方、条件式（４）の下限値を上回ることで、高次の球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．８＜ｆ２／ｆ＜３．４
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（５）は、第２レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（５）の上限値を下回ることで、第２レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が容易となる。一方、条件式（５）の下限値を上回ることで、高次の球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズの屈折力は負であることが望ましく、さらには以下の条件式（６）を満足することがより望ましい。
（６）−１．７０＜ｆ３／ｆ＜−０．６５
ただし、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（６）は、第３レンズの屈折力を規定するものであり、製造誤差感度の低減ならびにコマ収差、および歪曲収差の良好な補正を図るための条件である。第３レンズの屈折力を必要以上に強くせず、また必要以上に弱くしないことで、製造誤差感度を低減しながら周辺部におけるコマ収差、および歪曲収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．６５＜ｆ４／ｆ＜２．１０
ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（７）は、第４レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（７）の上限値を下回ることで、第４レンズの正の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（７）の下限値を上回ることで、高次の球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）１．９＜｜ｆ６｜／ｆ
ただし、ｆ６は第６レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（８）は、第６レンズの屈折力を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（８）の下限値を上回ることにより、色収差を補正しつつ、光学全長を短くし、像面湾曲を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第５レンズは、光軸近傍で両面が平面に形成された、光軸近傍で実質的に屈折力を有しないレンズであることが望ましい。
第５レンズを光軸近傍で両面が平面に形成された、光軸近傍で実質的に屈折力を有しないレンズにすることで、全系の焦点距離や他のレンズの屈折力配分に影響を与えることなく、倍率色収差を始めとする諸収差を良好に補正できる。
なお、第５レンズは、光軸近傍で両面が平面に限定されるわけではない。全系の焦点距離やそれぞれのレンズの屈折力への影響を小さく抑えられる範囲内であれば、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、物体側と像側に凸面を向けた両凸形状、物体側に凹面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状、さらには物体側が平面で像側が凸面または凹面、像側が平面で物体側が凸面または凹面など、様々な形状の選択が可能である。
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）０．１＜Ｄ６／ΣＤ＜０．３
ただし、Ｄ６は第６レンズの光軸上の厚み、ΣＤは第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、および第６レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和である。
条件式（９）は、第１レンズから第６レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和に対する第６レンズの光軸上の厚みについて規定するものであり、成形性の向上と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（９）の範囲を満足することで、第６レンズの厚みが適切なものとなり、第６レンズの中心部と周辺部との偏肉度を小さくできる。その結果、第６レンズの成形性を向上させることができる。また、条件式（９）の範囲を満足することで、第１レンズから第５レンズの光軸上の厚み、およびそれぞれの間隔が適切に設定できるため、非球面形状の自由度を高めることができる。その結果、良好な収差補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．７＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜１．６
ただし、Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）は第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（１０）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離について規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（１０）の上限値を下回ることでバックフォーカスを確保し、フィルタ等を配置するスペースが確保できる。一方、条件式（１０）の下限値を上回ることで、撮像レンズを構成する各レンズの厚みの確保が容易になる。また、各レンズ間の間隔も適切に設定できるため、非球面形状の自由度を高めることができる。その結果、良好な収差補正が図れる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズの形状は、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。さらに、以下の条件式（１１）を満足することがより望ましい。
（１１）０．１＜ｒ５／ｒ６＜０．７
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式（１１）は、第３レンズの物体側、および像側の面の曲率半径の関係を規定するものであり、良好な収差補正を図るための条件である。第３レンズの光軸近傍の形状を、条件式（１１）の範囲を満足するメニスカス形状とすることで、コマ収差や非点収差を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）、および（１３）を満足することが望ましい。
（１２）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜０．５５
（１３）０．１５＜ｒ１２／ｆ＜０．４５
ただし、ｒ１１は第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ１２は第６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（１２）、および条件式（１３）は、第６レンズの光軸近傍における形状を規定するものであり、バックフォーカスの確保および低背化を図るための条件である。条件式（１２）、および条件式（１３）の範囲を満足することにより、適切なバックフォーカスを確保しながら、低背化を可能にする。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）Ｆｎｏ≦２．０
ただし、ＦｎｏはＦナンバーである。
条件式（１４）は、Ｆナンバーを規定するものであり、条件式（１４）の上限値を下回ることにより、携帯モバイルやデジタルカメラ、監視用カメラ、車載用カメラ等に搭載した際、近年撮像レンズに要求される明るさを十分確保することが可能となる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）０．６＜ｆ２／ｆ４＜２．６
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆ４は第４レンズの焦点距離である。
条件式（１５）は、第２レンズの屈折力と第４レンズの屈折力の比を適切な範囲に規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（１５）の範囲を満たすことで、強い正の屈折力を第２レンズと第４レンズに適切にバランスさせ、低背化と広角化を図りながら、非点収差、および像面湾曲を良好に補正できる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１６）を満足することが望ましい。
（１６）０．６０＜Ｔ３／Ｔ４＜１．３５
ただし、Ｔ３は第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離、Ｔ４は第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
条件式（１６）は、第３レンズと第４レンズとの間隔、および第４レンズと第５レンズとの間隔の比を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（１６）の範囲を満足することにより、第３レンズと第４レンズとの間隔、および第４レンズと第５レンズとの間隔の差が大きくなることを抑制し、低背化が図られる。また、条件式（１６）の範囲を満足することで、第４レンズは最適な位置に配置され、当該レンズによる諸収差補正機能をより効果的なものとする。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１７）を満足することが望ましい。
（１７）５＜（Ｄ５／ＴＴＬ）＊１００＜１２
ただし、Ｄ５は第５レンズの光軸上の厚み、ＴＴＬは第１レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離である。
条件式（１７）は、第５レンズの光軸上の厚みを適切に規定するものであり、第５レンズの成形性を良好に保ちつつ、低背化を図るための条件である。条件式（１７）の上限値を下回ることで、第５レンズの光軸上の厚さが厚くなり過ぎることを防ぎ、第５レンズの物体側、および像側の空気間隔の確保を容易にする。その結果、低背化を維持できる。一方、条件式（１７）の下限値を上回ることで、第５レンズの光軸上の厚みが薄くなり過ぎることを防ぎ、レンズの成形性を良好にする。
本発明により、低背化と低Ｆナンバー化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、歪曲収差を示す図である。 本発明の実施例５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。 本発明の実施例６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。 本発明の実施例７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。
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、および図１３はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１から７に係る撮像レンズの概略構成図を示している。
図１に示すように、本実施形態の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、両面に非球面が形成された第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。第６レンズＬ６の像側の面は、周辺部で像側に向かって凸面に変化する非球面が形成されている。
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。
第１レンズＬ１は、正の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で諸収差の発生を抑えながら、撮像レンズの低背化と広角化を図っている。第１レンズＬ１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、または、光軸Ｘの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状に形成されている。図１に示す実施例１、図３に示す実施例２、図５に示す実施例３、図９に示す実施例５、および図１３に示す実施例７は、第１レンズＬ１を光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にした例であり、この場合、撮像レンズの像側の主点位置が物体側に移動するため、低背化に有利になっている。図７に示す実施例４、および図１１に示す実施例６は、第１レンズＬ１を光軸Ｘの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状にした例である。この場合、撮像レンズの像側主点位置が像側に移動するため、広角化に有利になっている。
第２レンズＬ２は、正の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で非点収差および像面湾曲を良好に補正しながら、撮像レンズの低背化と広角化を図っている。第２レンズＬ２は、光軸Ｘの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。図１に示す実施例１、図３に示す実施例２、図５に示す実施例３、図７に示す実施例４、および図１３に示す実施例７は、第２レンズＬ２を光軸Ｘの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状にした例である。この場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することで、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化を図ることができる。図９に示す実施例５、および図１１に示す実施例６は、第２レンズＬ２を光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にした例であり、この場合、第２レンズＬ２への光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差を良好に補正できる。
第３レンズＬ３は、負の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で球面収差、コマ収差、非点収差および色収差を良好に補正している。第３レンズＬ３の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることで、第３レンズＬ３への光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差を良好に補正できる。
第４レンズＬ４は、正の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で非点収差および像面湾曲を良好に補正しながら、撮像レンズの低背化と広角化を図っている。第４レンズＬ４は、光軸Ｘの近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸形状、または、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状に形成されている。図１に示す実施例１、図３に示す実施例２、図５に示す実施例３、図７に示す実施例４、図９に示す実施例５、および図１１に示す実施例６は、第４レンズＬ４を光軸Ｘの近傍で両凸形状にした例である。この場合、物体側の面と像側の面に正の屈折力を適切に配分することで、球面収差の発生を抑えながら強い正の屈折力を設定することができる。その結果、撮像レンズのさらなる低背化および広角化を図ることができる。図１３に示す実施例７は、第４レンズＬ４を光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にした例である。この場合、第４レンズＬ４への光線の入射角を適切に抑制できるため、コマ収差や高次の球面収差を良好に補正できる。
第５レンズＬ５は、両面に形成された非球面によって、第６レンズＬ６が担う像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御の負担を軽減させるとともに、倍率色収差の補正も担っている。第５レンズＬ５の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側、および像側ともに平面に形成されており、光軸Ｘの近傍で実質的に屈折力を有しない収差補正用のレンズになっている。そのため、全系の焦点距離や他のレンズの屈折力配分に影響を与えることなく、諸収差を良好に補正している。なお、第５レンズＬ５は、光軸Ｘの近傍で両面が平面に限定されるわけではない。全系の焦点距離やそれぞれのレンズの屈折力への影響を小さく抑えられる範囲内であれば、光軸Ｘの近傍において、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凸面を向けた両凸形状、物体側に凹面を向けたメニスカス形状、物体側と像側に凹面を向けた両凹形状、さらには物体側が平面で像側が凸面または凹面、像側が平面で物体側が凸面または凹面など、様々な形状の選択が可能である。
第６レンズＬ６は、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レンズであり、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保している。なお、第６レンズＬ６の屈折力は図１３に示す実施例７のように、正の屈折力を採用してもよい。また、両面に形成された非球面によって、像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御を担っている。なお、第６レンズＬ６の像側の面は、極点を有する非球面であり、光軸Ｘから離れた位置で凸面に変化したのち、有効径端まで凸面を維持する形状になっている。このような非球面形状にすることで、像面湾曲の補正と撮像素子への光線入射角度の制御が容易になっている。
本実施の形態に係る撮像レンズにおいては、開口絞りＳＴを第１レンズＬ１の物体側に配置している。開口絞りＳＴを最も物体側に配置することで入射瞳位置が像面から遠ざかるため、撮像素子への光線入射角度の制御、テレセントリック性の制御が容易になっている。
本実施の形態に係る撮像レンズは、例えば図１に示すように、第１レンズＬ１から第６レンズＬ６の全ては、それぞれ接合されていない単レンズであることが好ましい。接合レンズを含まない構成は、非球面を多用することができるため、諸収差の良好な補正が可能となる。また、接合に係る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。さらに、すべてのレンズの両面に適切な非球面を形成しており、諸収差をより好適に補正している。
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（１７）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）１．５＜νｄ４／νｄ５＜３．６
（２）０．３０＜(Ｔ３／ＴＴＬ)＊１００＜０．８５
（３）０．５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜１．０
（４）１．３５＜ｆ１／ｆ＜３．３０
（５）０．８＜ｆ２／ｆ＜３．４
（６）−１．７０＜ｆ３／ｆ＜−０．６５
（７）０．６５＜ｆ４／ｆ＜２．１０
（８）１．９＜｜ｆ６｜／ｆ
（９）０．１＜Ｄ６／ΣＤ＜０．３
（１０）０．７＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜１．６
（１１）０．１＜ｒ５／ｒ６＜０．７
（１２）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜０．５５
（１３）０．１５＜ｒ１２／ｆ＜０．４５
（１４）Ｆｎｏ≦２．０
（１５）０．６＜ｆ２／ｆ４＜２．６
（１６）０．６０＜Ｔ３／Ｔ４＜１．３５
（１７）５＜（Ｄ５／ＴＴＬ）＊１００＜１２
ただし、
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
Ｔ３：第３レンズＬ３の像側の面から第４レンズＬ４の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ４：第４レンズＬ４の像側の面から第５レンズＬ５の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ＴＴＬ：第１レンズＬ１の物体側の面から撮像面ＩＭＧまでの光軸Ｘ上の距離
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
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ６：第６レンズＬ６の焦点距離
Ｄ５：第５レンズＬ５の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ６：第６レンズＬ６の光軸Ｘ上の厚み
ΣＤ：第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、および第６レンズＬ６それぞれの光軸Ｘ上の厚みの総和
Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）：第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸Ｘ上の距離
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
ｒ１１：第６レンズＬ６の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１２：第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
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（１７ａ）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）１．８５＜νｄ４／νｄ５＜３．２０
（２ａ）０．４０＜(Ｔ３／ＴＴＬ)＊１００＜０．７５
（３ａ）０．６０＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜０．８５
（４ａ）１．６５＜ｆ１／ｆ＜２．９０
（５ａ）１．００＜ｆ２／ｆ＜２．９５
（６ａ）−１．５＜ｆ３／ｆ＜−０．８
（７ａ）０．８０＜ｆ４／ｆ＜１．８５
（８ａ）２．４＜｜ｆ６｜／ｆ＜２０.０
（９ａ）０．１４＜Ｄ６／ΣＤ＜０．２５
（１０ａ）０．９＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜１．４
（１１ａ）０．１３＜ｒ５／ｒ６＜０．６０
（１２ａ）０．２４＜ｒ１１／ｆ＜０．４５
（１３ａ）０．２０＜ｒ１２／ｆ＜０．３５
（１４ａ）Ｆｎｏ≦１．９
（１５ａ）０．７５＜ｆ２／ｆ４＜２．３
（１６ａ）０．７５＜Ｔ３／Ｔ４＜１．２０
（１７ａ）６＜（Ｄ５／ＴＴＬ）＊１００＜１０
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、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ１８、Ａ２０としたとき数式１により表わされる。
Figure 0006566492
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。
（実施例１）
基本的なレンズデータを以下の表１に示す。
Figure 0006566492
実施例１の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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、図８、図１０、図１２、図１４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。
Figure 0006566492
実施例２の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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。
Figure 0006566492
実施例３の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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。
Figure 0006566492
実施例４の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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。
（実施例５）
基本的なレンズデータを以下の表５に示す。
Figure 0006566492
実施例５の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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。
（実施例６）
基本的なレンズデータを以下の表６に示す。
Figure 0006566492
実施例６の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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。
（実施例７）
基本的なレンズデータを以下の表７に示す。
Figure 0006566492
実施例７の撮像レンズは、表８に示すように条件式（１）から（１７）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。
表８に実施例１から実施例７に係る条件式（１）から（１７）の値を示す。
Figure 0006566492
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

Claims (19)

  1. 物体側から像側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍において両面が平面である第５レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとからなり、前記第６レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されており、以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    （１１）０．１＜ｒ５／ｒ６＜０．７
    ただし、
    ｒ５：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    ｒ６：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
  2. 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）０．５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜１．０
    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
  3. 前記第２レンズは光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸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。
  4. 前記第２レンズは光軸近傍で物体側に凹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。
  5. 前記第４レンズは光軸近傍で物体側および像側に凸面を向けた両凸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。
  6. 前記第４レンズは光軸近傍で物体側に凹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（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）１．３５＜ｆ１／ｆ＜３．３０
    ただし、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  8. 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）０．８＜ｆ２／ｆ＜３．４
    ただし、
    ｆ２：第２レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  9. 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）−１．７０＜ｆ３／ｆ＜−０．６５
    ただし、
    ｆ３：第３レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  10. 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）０．６５＜ｆ４／ｆ＜２．１０
    ただし、
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  11. 以下の条件式（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。
    （８）１．９＜｜ｆ６｜／ｆ
    ただし、
    ｆ６：第６レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  12. 以下の条件式（１）、および（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。
    （１）１．５＜νｄ４／νｄ５＜３．６
    （２）０．３０＜(Ｔ３／ＴＴＬ)＊１００＜０．８５
    ただし、
    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
    Ｔ３：第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離
    ＴＴＬ：第１レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離
  13. 以下の条件式（９）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）０．１＜Ｄ６／ΣＤ＜０．３
    ただし、
    Ｄ６：第６レンズの光軸上の厚み
    ΣＤ：第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、および第６レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和
  14. 以下の条件式（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。
    （１０）０．７＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜１．６
    ただし、
    Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）：第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  15. 以下の条件式（１２）、および（１３）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。
    （１２）０．２０＜ｒ１１／ｆ＜０．５５
    （１３）０．１５＜ｒ１２／ｆ＜０．４５
    ただし、
    ｒ１１：第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    ｒ１２：第６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
  16. 以下の条件式（１４）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。
    （１４）Ｆｎｏ≦２．０
    ただし、
    Ｆｎｏ：Ｆナンバー
  17. 以下の条件式（１５）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。
    （１５）０．６＜ｆ２／ｆ４＜２．６
    ただし、
    ｆ２：第２レンズの焦点距離
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
  18. 以下の条件式（１６）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。
    （１６）０．６０＜Ｔ３／Ｔ４＜１．３５
    ただし、
    Ｔ３：第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離
    Ｔ４：第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離
  19. 以下の条件式（１７）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。
    （１７）５＜（Ｄ５／ＴＴＬ）＊１００＜１２
    ただし、
    Ｄ５：第５レンズの光軸上の厚み
    ＴＴＬ：第１レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離
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