JP6615161B2

JP6615161B2 - 撮像レンズ

Info

Publication number: JP6615161B2
Application number: JP2017155052A
Authority: JP
Inventors: 尚生深谷
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2037-08-10
Also published as: CN109387928B; CN112596203A; US20190212524A1; CN112596202A; CN109387928A; CN112596202B; CN112596203B; JP2019035781A; US20210396957A1; CN209215727U

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、高性能化が進むスマートフォンや携帯電話機、およびＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）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、および監視用カメラ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、且つその普及とともに、低コスト化も要求されている。

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、物体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１レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第３レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズとを備えた撮像レンズが開示されている。

特許第５６０７２６４号公報

特許文献１に記載のレンズ構成で、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、第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた第２レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、第４レンズと、第５レンズとから構成される。

上記構成の撮像レンズは、第１レンズの屈折力を強めることで低背化を図る。第２レンズは、光軸近傍で物体側に凸面を向けることにより、球面収差、および非点収差を良好に補正する。第３レンズは、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有することにより、色収差、コマ収差、および像面湾曲を良好に補正する。第４レンズ、第５レンズは、低背化を維持しながら、非点収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差をバランスよく補正する。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）０．４＜ＴＴＬ／ｆ＜１．０
ただし、ＴＴＬは光学全長、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する光学全長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（１）の上限値を下回ることで、全長を短くでき、低背化を実現することが容易になる。一方、条件式（１）の下限値を上回ることで、球面収差や色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５レンズの屈折力は、正であることが望ましく、さらには以下の条件式（２）を満足することがより望ましい。
（２）０．４＜ｆ５／ＴＴＬ＜１．７
ただし、ｆ５は第５レンズの焦点距離、ＴＴＬは光学全長である。

第５レンズの屈折力を正にすることで、低背化をより容易なものとする。さらに、撮像素子へ入射する周辺光線の入射角度が跳ね上がることを抑え、第５レンズのレンズ径を小さくできるため、撮像レンズの小径化が可能になる。また、条件式（２）は、第５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（２）の上限値を下回ることで、第５レンズ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（２）の下限値を上回ることで、色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、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、球面収差やコマ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２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２レンズを光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることで、軸上色収差、および高次の球面収差やコマ収差、像面湾曲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レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凹面を向けていることが望ましい。さらには光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることがより望ましい。

第４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、像面湾曲や歪曲収差の良好な補正が図れる。また、第４レンズの像側の面に、光軸上以外の位置に極点を形成することにより、像面湾曲や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、第５レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凸面を向けていることが望ましい。

第５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５レンズの像側の面への光線入射角を適切に抑制できるため、色収差や球面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１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは、それぞれ少なくとも１面は非球面で形成されていることが望ましい。

すべてのレンズそれぞれの少なくとも１面に、非球面を採用することで、諸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１レンズの屈折力は、正であることが望ましく、さらには以下の条件式（３）を満足することがより望ましい。
（３）０．２＜ｆ１／ｆ＜０．７
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。

第１レンズを正の屈折力にすることで、低背化をより容易なものとする。また、条件式（３）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（３）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、低背化が可能となる。一方、条件式（３）の下限値を上回ることで、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２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（４）を満足することがより望ましい。
（４）−１．３５＜ｆ２／ｆ＜−０．４０
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。

第２レンズを負の屈折力にすることで、球面収差と色収差の補正をより容易なものとする。また、条件式（４）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（４）の上限値を下回ることで、第２レンズの負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（４）の下限値を上回ることで、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４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（５）を満足することがより望ましい。
（５）−１．０＜ｆ４／ｆ＜−０．３
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。

第４レンズを負の屈折力にすることで、色収差の補正をより容易なものとする。また、条件式（５）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（５）の上限値を下回ることで、第４レンズの負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（５）の下限値を上回ることで、像面湾曲や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（６）を満足することが望ましい。
（６）０．６５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜２．１０
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（６）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、良好な収差補正を図るための条件である。条件式（６）を満足することで、軸上色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）１．３５＜νｄ４／νｄ５＜４．１５
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（７）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、良好な収差補正を図るための条件である。条件式（７）を満足することで、倍率色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）０．１５＜Ｄ１／ΣＤ＜０．６０
ただし、Ｄ１は第１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、および第５レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和である。

条件式（８）は、第１レンズから第５レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和に対する第１レンズの光軸上の厚みについて規定するものであり、成形性の向上を図るための条件である。条件式（８）の範囲を満足することで、第１レンズの厚みが適切なものとなり、第１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１レンズの成形性を向上させることができる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）−０．４０＜ｒ７／ｒ８＜−０．０５
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径である。

条件式（９）は第４レンズの物体側、および像側の面の近軸曲率半径の関係について規定するものであり、良好な収差補正と第４レンズの製造誤差に対する感度の低減を図るための条件である。条件式（９）を満足することで、物体側の面、および像側の面の屈折力が過剰になることを抑制することができる。その結果、良好な収差補正が図られる。また、第４レンズの製造誤差に対する感度も低減することが容易となる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）−１９．０＜｜ｒ９｜／ｒ１０＜−１．６
ただし、ｒ９は第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径である。

条件式（１０）は第５レンズの物体側、および像側の面の近軸曲率半径の関係について規定するものであり、低背と良好な収差補正、および製造誤差に対する感度の低減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、第５レンズの像側の面の屈折力を維持しながら、この面で発生する球面収差を抑制し、製造誤差に対する感度も低減することが容易となる。一方、条件式（１０）の下限値を上回ることで、第５レンズの屈折力を維持しながら、低背化が可能になる。

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）０．０９＜Ｔ２／ＴＴＬ＜０．３５
ただし、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、ＴＴＬは光学全長である。

条件式（１１）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（１１）の範囲を満足することで、低背化が図られる。また、コマ収差、像面湾曲、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（１２）を満足することが望ましい。
（１２）０．５＜Ｔ２／Ｔ３＜２．４
ただし、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、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である。

条件式（１２）は、第２レンズと第３レンズとの間隔、および第３レンズと第４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（１２）を満足することにより、第２レンズと第３レンズとの間隔、および第３レンズと第４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（１２）の範囲を満足することで、第３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（１３）を満足することが望ましい。
（１３）０．３＜（ＥＰｓｄ×ＴＴＬ）／（ｉｈ×ｆ）＜１．０
ただし、ＥＰｓｄは入射瞳半径、ＴＴＬは光学全長、ｉｈは最大像高、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。

条件式（１３）は、撮像レンズの明るさを規定するものであり、条件式（１３）を満足することにより、望遠比（光学全長と焦点距離の比率）を小さくしながら、周辺光量の低下を抑制することができ、画面中心から周辺まで十分に明るい画像が得られる。

また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）−３．７０＜ｆ３／ｆ＜−０．７５
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（１４）は、第３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（１４）の上限値を下回ることで、第３レンズの負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（１４）の下限値を上回ることで、像面湾曲や色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４レンズと第５レンズの合成屈折力は、負であることが望ましく、さらには以下の条件式（１５）を満足することがより望ましい。
（１５）−７．８＜ｆ４５／ｆ＜−１．３
ただし、ｆ４５は第４レンズと第５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。

第４レンズと第５レンズの合成屈折力を負にすることで、色収差の補正をより容易なものとする。また、条件式（１５）は、第４レンズと第５レンズの合成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（１５）の上限値を下回ることで、第４レンズと第５レンズの負の合成屈折力が適切なものとなり、球面収差や非点収差の補正が容易になる。また、低背化も可能となる。一方、条件式（１５）の下限値を上回ることで、像面湾曲や色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（１６）を満足することが望ましい。
（１６）０．３５＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ５Ｒ）／ｆ＜１．１０
ただし、Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ５Ｒ）は第１レンズの物体側の面から第５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（１６）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５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（１６）の上限値を下回ることで、低背化が可能となる。また、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（１６）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確保できるため、非球面形状の自由度が高まる。その結果、収差補正が容易になる。

本発明により、低背化と低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、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、第１レンズＬ１と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けた第２レンズＬ２と、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５とから構成される。

また、第５レンズＬ５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の前方に配置することで、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。

第１レンズＬ１は、正の屈折力を有するレンズであり、正の屈折力を強めることで低背化を図っている。第１レンズＬ１の形状は、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状にしているため、コマ収差、像面湾曲、および歪曲収差の良好な補正が図られている。

第２レンズＬ２は、負の屈折力を有するレンズであり、第３レンズＬ３に入射する光線の角度を小さく抑えながら、中心と周辺との収差バランスを良好に補正している。第２レンズＬ２の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にしているため、軸上色収差、および高次の球面収差やコマ収差、像面湾曲の良好な補正が図られている。

第３レンズＬ３は、負の屈折力を有するレンズであり、像面湾曲や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の近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にしているため、球面収差、コマ収差、および像面湾曲の良好な補正が図られている。

第４レンズＬ４は、負の屈折力を有するレンズであり、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正している。第４レンズＬ４の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側、および像側が凹面の両凹形状にしているため、色収差の良好な補正が図られている。

第５レンズＬ５は、正の屈折力を有するレンズであり、非点収差や像面湾曲を良好に補正している。また、第５レンズＬ５を正とすることで、撮像素子へ入射する周辺光線の入射角度が跳ね上がることを抑え、第５レンズＬ５のレンズ径を小さくし、撮像レンズの小径化を可能にしている。第５レンズＬ５の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側、および像側が凸面の両凸形状にしているため、低背化が図られている。なお、第５レンズＬ５の形状は、図３、図５、および図７に示す実施例２、実施例３、および実施例４のように、光軸Ｘの近傍で像側に凸面を向けたメニスカス形状でもよい。この場合、第５レンズＬ５への光線入射角を適切に抑制できるため、色収差や球面収差をより良好に補正することができる。

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５レンズＬ５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（１６）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）０．４＜ＴＴＬ／ｆ＜１．０
（２）０．４＜ｆ５／ＴＴＬ＜１．７
（３）０．２＜ｆ１／ｆ＜０．７
（４）−１．３５＜ｆ２／ｆ＜−０．４０
（５）−１．０＜ｆ４／ｆ＜−０．３
（６）０．６５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜２．１０
（７）１．３５＜νｄ４／νｄ５＜４．１５
（８）０．１５＜Ｄ１／ΣＤ＜０．６０
（９）−０．４０＜ｒ７／ｒ８＜−０．０５
（１０）−１９．０＜｜ｒ９｜／ｒ１０＜−１．６
（１１）０．０９＜Ｔ２／ＴＴＬ＜０．３５
（１２）０．５＜Ｔ２／Ｔ３＜２．４
（１３）０．３＜（ＥＰｓｄ×ＴＴＬ）／（ｉｈ×ｆ）＜１．０
（１４）−３．７０＜ｆ３／ｆ＜−０．７５
（１５）−７．８＜ｆ４５／ｆ＜−１．３
（１６）０．３５＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ５Ｒ）／ｆ＜１．１０
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
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
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
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
ＥＰｓｄ：入射瞳半径
ｉｈ：最大像高
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、および第５レンズＬ５それぞれの光軸Ｘ上の厚みの総和
Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ５Ｒ）：第１レンズＬ１の物体側の面から第５レンズＬ５の像側の面までの光軸Ｘ上の距離
ＴＴＬ：光学全長
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
ｆ５：第５レンズＬ５の焦点距離
ｆ４５：第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の合成焦点距離
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４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
ｒ１０：第５レンズＬ５の像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（１６ａ）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）０．６＜ＴＴＬ／ｆ＜１．０
（２ａ）０．７＜ｆ５／ＴＴＬ＜１．４０
（３ａ）０．３＜ｆ１／ｆ＜０．６
（４ａ）−１．１０＜ｆ２／ｆ＜−０．６０
（５ａ）−０．８＜ｆ４／ｆ＜−０．４
（６ａ）１．００＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜１．７５
（７ａ）２．００＜νｄ４／νｄ５＜３．４５
（８ａ）０．２５＜Ｄ１／ΣＤ＜０．５０
（９ａ）−０．３５＜ｒ７／ｒ８＜−０．１０
（１０ａ）−１６．０＜｜ｒ９｜／ｒ１０＜−２．４
（１１ａ）０．１４＜Ｔ２／ＴＴＬ＜０．２８
（１２ａ）０．７＜Ｔ２／Ｔ３＜２．０
（１３ａ）０．４５＜（ＥＰｓｄ×ＴＴＬ）／（ｉｈ×ｆ）＜０．８５
（１４ａ）−３．１０＜ｆ３／ｆ＜−１．１５
（１５ａ）−６．５＜ｆ４５／ｆ＜−２．０
（１６ａ）０．５＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ５Ｒ）／ｆ＜０．９５
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。

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（１６）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（１６）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（１６）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（１６）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（１６）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、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
ｉｈ最大像高
ＩＲフィルタ
ＩＭＧ撮像面

Claims

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、光軸近傍で物体側に凸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負の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズとから構成され、以下の条件式（１）、（２）および（９）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）０．４＜ＴＴＬ／ｆ＜１．０
（２）０．４＜ｆ５／ＴＴＬ＜１．７
（９）−０．４０＜ｒ７／ｒ８＜−０．０５
ただし、
ＴＴＬ：光学全長
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｒ７：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
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、光軸近傍で物体側に凸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負の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズとから構成され、前記第２レンズは光軸近傍でメニスカス形状に形成されるとともに、以下の条件式（２）、および（１０）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（２）０．４＜ｆ５／ＴＴＬ＜１．７
（１０）−１９．０＜｜ｒ９｜／ｒ１０＜−１．６
ただし、
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ＴＴＬ：光学全長
ｒ９：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１０：第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
（３）０．２＜ｆ１／ｆ＜０．７
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
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
（４）−１．３５＜ｆ２／ｆ＜−０．４０
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
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
（５）−１．０＜ｆ４／ｆ＜−０．３
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
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
（６）０．６５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜２．１０
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
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
（７）１．３５＜νｄ４／νｄ５＜４．１５
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
以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
（８）０．１５＜Ｄ１／ΣＤ＜０．６０
ただし、
Ｄ１：第１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、および第５レンズそれぞれの光軸上の厚みの総和
前記第５レンズの像側の面は、光軸近傍で像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（９）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。
（９）−０．４０＜ｒ７／ｒ８＜−０．０５
ただし、
ｒ７：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
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）−１９．０＜｜ｒ９｜／ｒ１０＜−１．６
ただし、
ｒ９：第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１０：第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
以下の条件式（１１）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。
（１１）０．０９＜Ｔ２／ＴＴＬ＜０．３５
ただし、
Ｔ２：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
ＴＴＬ：光学全長
以下の条件式（１２）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）０．５＜Ｔ２／Ｔ３＜２．４
ただし、
Ｔ２：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
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
以下の条件式（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。
（１３）０．３＜（ＥＰｓｄ×ＴＴＬ）／（ｉｈ×ｆ）＜１．０
ただし、
ＥＰｓｄ：入射瞳半径
ＴＴＬ：光学全長
ｉｈ：最大像高
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離