JPWO2014132317A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】撮像レンズにおいて、小型化、低コスト化、広角化および高性能化、さらにはバックフォーカスの確保を実現可能とする。【解決手段】撮像レンズ(1)は、物体側から順に、負の第1レンズ(L1)、正の第2レンズ(L2)、負の第3レンズ(L3)、正の第4レンズ(L4)および正の第5レンズ(L5)の5枚のレンズからなる。第3レンズ(L3)の材質のd線に対する屈折率をNd3、第3レンズ(L3)の材質のd線に対するアッベ数をνd3、第1レンズ(L1)の物体側および像側の面の曲率半径をR1,R2としたとき、下記条件式を満足する。Nd3<1.75 … (1)νd3<27 … (2)1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)【選択図】図1

Description

本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いた車載用カメラ、携帯端末用カメラ、監視カメラ等に使用されるのに好適な撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
CCDやCMOS等の撮像素子は近年非常に小型化および高画素化が進んでいる。それとともに、これら撮像素子を備えた撮像機器本体も小型化が進み、それに搭載される撮像レンズにも良好な光学性能に加え、小型化が求められている。一方、車載用カメラや監視カメラ等の用途では、小型化とともに、安価に構成可能で、広角で高性能であることが求められている。
下記特許文献1〜3には、車載用カメラに搭載される撮像レンズとして、物体側から順に、負、正、負、正、正のレンズ配置からなる5枚構成の撮像レンズが提案されている。
国際公開2012/086193号 国際公開2012/086194号 特開2010−107606号公報
ところで、車載用カメラや監視カメラ等に搭載される撮像レンズに対する要求は年々厳しくなっており、さらなる低コスト化、広角化および高性能化を図ることが望まれている。
本発明は上記事情に鑑み、低コスト化、広角化および高性能化が実現可能な撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
本発明の第1の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、および正のパワーを持つ第5レンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とするものである。
Nd3<1.75 … (1)
νd3<27 … (2)
1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)
ただし、
Nd3:第3レンズの材質のd線に対する屈折率
νd3:第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
R1:第1レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズの像側の面の曲率半径
本発明の第2の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、および正のパワーを持つ第5レンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とするものである。
Nd3<1.75 … (1)
νd3<27 … (2)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4) … (4)
f12/f<1.5 … (5)
ただし、
Nd3:第3レンズの材質のd線に対する屈折率
νd3:第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
R3:第2レンズの物体側の面の曲率半径
R4:第2レンズの像側の面の曲率半径
f12:第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離
f:全系の焦点距離
本発明の第3の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、および正のパワーを持つ第5レンズからなり、第3レンズ、第4レンズおよび第5レンズの材質がプラスチックであり、下記条件式を満足することを特徴とするものである。
νd3<27 … (2)
1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)
ただし、
νd3:第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
R1:第1レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズの像側の面の曲率半径
なお、本発明の第1の撮像レンズは第2および第3の撮像レンズの少なくとも一方の構成を有するものであってもよく、本発明の第2の撮像レンズは第1および第3の撮像レンズの少なくとも一方の構成を有するものであってもよく、本発明の第3の撮像レンズは第1および第2の撮像レンズの少なくとも一方の構成を有するものであってもよい。
本発明の撮像レンズは、5枚のレンズからなるものであるが、5枚のレンズ以外に、実質的にパワーを持たないレンズ、開口絞り、カバーガラス等の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、手ぶれ補正機構等の機構部分等を持つものも含むものであってもよい。
また、本発明においては、凸面、凹面、平面、両凹、メニスカス、両凸、平凸および平凹等といったレンズの面形状、正および負といったレンズの屈折力の符号は、非球面が含まれているものについてはとくに断りのない限り近軸領域で考えるものとする。また、本発明においては、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸面を向けた場合を正、像側に凸面を向けた場合を負とすることにする。「レンズ面の中心が正のパワーを持つ」とは、レンズ面の近軸曲率が、レンズ面が凸面を形成するような値となっていることを意味し、「レンズ面の中心が負のパワーを持つ」とは、レンズ面の近軸曲率が、レンズ面が凹面を形成するような値となっていることを意味する。
なお、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、第3レンズの像側の面が非球面であり、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状を有するものとしてもよい。
また、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、第4レンズの物体側の面が非球面であり、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状を有するものとしてもよい。
また、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、第5レンズの物体側の面が非球面であり、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状を有するものとしてもよい。
「有効径端で正のパワーを持つ」とは、有効径端で凸形状であることを意味する。「有効径端で負のパワーを持つ」とは、有効径端で凹形状であることを意味する。
「有効径端では中心と比較してパワーが弱い形状」とは、正のパワーおよび負のパワーのいずれの場合であっても、「有効径端では中心と比較してパワーが弱い形状」であることを意味する。
また、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、第1レンズを物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとしてもよい。
上記本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、下記条件式(4)〜(16)を満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、下記条件式(4)〜(16)のいずれか1つの構成を有するものでもよく、あるいは任意の2つ以上を組み合わせた構成を有するものでもよい。
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4) … (4)
f12/f<1.5 … (5)
0.0<R1/f … (6)
−3.0<f1/f<−0.5 … (7)
−0.8<(R8+R9)/(R8−R9)<0.8 … (8)
−2.5<(R10+R11)/(R10−R11)<−0.4 … (9)
−2.0<f3/f<−0.2 … (10)
0.5<f4/f<2.5 … (11)
−3.5<f45/f3<−0.3 … (12)
0.5<f345/f<4.0 … (13)
0.2<f12/f345<3.0 … (14)
0.2<(DA+DB)/f<3.0 … (15)
−3.0<f1/f2<−0.6 … (16)
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
f4:第4レンズの焦点距離
f12:第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離
f45:第4レンズおよび第5レンズの合成焦点距離
f345:第3レンズ、第4レンズおよび第5レンズの合成焦点距離
R1:第1レンズの物体側の面の曲率半径
R3:第2レンズの物体側の面の曲率半径
R4:第2レンズの像側の面の曲率半径
R8:第4レンズの物体側の面の曲率半径
R9:第4レンズの像側の面の曲率半径
R10:第5レンズの物体側の面の曲率半径
R11:第5レンズの像側の面の曲率半径
DA:第2レンズの中心厚
DB:第2レンズおよび第3レンズの空気間隔
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の第1から第3の撮像レンズの少なくともいずれか1つを搭載したことを特徴とするものである。
本発明の第1の撮像レンズによれば、最小5枚のレンズ系において、全系におけるパワー配置等を好適に設定し、条件式(1)〜(3)を満足するようにしているため、小型化、低コスト化および広角化を達成でき、かつバックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
本発明の第2の撮像レンズによれば、最小5枚のレンズ系において、全系におけるパワー配置等を好適に設定し、条件式(1)、(2)、(4)、(5)を満足するようにしているため、小型化、低コスト化および広角化を達成でき、かつバックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
本発明の第3の撮像レンズによれば、最小5枚のレンズ系において、全系におけるパワー配置、およびレンズの材質等を好適に設定し、条件式(2)、(3)を満足するようにしているため、小型化、低コスト化および広角化を達成でき、かつバックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
本発明の撮像装置によれば、本発明の撮像レンズを備えているため、小型で安価に構成でき、広い画角での撮影が可能であり、解像度の高い良好な像を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る撮像レンズの構成と光路を示す図 第3レンズの面形状等を説明するための図 本発明の実施例1の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例2の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例3の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例4の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例5の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例6の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例7の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例8の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例9の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例10の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例11の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例12の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例13の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 図16(A)〜図16(D)は本発明の実施例1の撮像レンズの各収差図 図17(A)〜図17(D)は本発明の実施例2の撮像レンズの各収差図 図18(A)〜図18(D)は本発明の実施例3の撮像レンズの各収差図 図19(A)〜図19(D)は本発明の実施例4の撮像レンズの各収差図 図20(A)〜図20(D)は本発明の実施例5の撮像レンズの各収差図 図21(A)〜図21(D)は本発明の実施例6の撮像レンズの各収差図 図22(A)〜図22(D)は本発明の実施例7の撮像レンズの各収差図 図23(A)〜図23(D)は本発明の実施例8の撮像レンズの各収差図 図24(A)〜図24(D)は本発明の実施例9の撮像レンズの各収差図 図25(A)〜図25(D)は本発明の実施例10の撮像レンズの各収差図 図26(A)〜図26(D)は本発明の実施例11の撮像レンズの各収差図 図27(A)〜図27(D)は本発明の実施例12の撮像レンズの各収差図 図28(A)〜図28(D)は本発明の実施例13の撮像レンズの各収差図 本発明の実施形態に係る車載用の撮像装置の配置を説明するための図
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔撮像レンズの実施形態〕
まず、図1を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像レンズについて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る撮像レンズ1の構成と光路を示す図である。なお、図1に示す撮像レンズ1は後述する本発明の実施例1に係る撮像レンズに対応するものである。
図1では、図の左側が物体側、右側が像側であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束2、全画角2ωでの軸外光束3、4も併せて示してある。図1では、撮像レンズ1が撮像装置に適用される場合を考慮して、撮像レンズ1の像点Pimを含む像面Simに配置された撮像素子5も図示している。撮像素子5は、撮像レンズ1により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等を用いることができる。
なお、撮像レンズ1を撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、カバーガラスや、ローパスフィルタまたは赤外線カットフィルタ等を設けることが好ましく、図1では、これらを想定した平行平板状の光学部材PPを最も像側のレンズと撮像素子5(像面Sim)との間に配置した例を示している。
まず、本発明の第1の実施形態の構成について説明する。本発明の第1の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、および正のパワーを持つ第5レンズL5を備える。図1に示す例では、第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。なお、図1における開口絞りStは、形状や大きさを表すものではなく、光軸Z上の位置を示すものである。
また、第1の実施形態の撮像レンズは、下記条件式(1)〜(3)を満足するように構成されている。
Nd3<1.75 … (1)
νd3<27 … (2)
1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)
ただし、
Nd3:第3レンズL3の材質のd線に対する屈折率
νd3:第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数
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の像側の面の曲率半径
第1の実施形態の撮像レンズは、最も物体側のレンズである第1レンズL1を負のパワーを持つレンズとすることで、レンズ系を広角化でき、かつバックフォーカスの確保が容易となり、レンズ系の径方向の小型化も容易となる。第2レンズL2を正のパワーを持つレンズとすることで、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。また、第4レンズL4および第5レンズL5を正のパワーを持つレンズとすることで、正のパワーを分割し、球面収差の発生を最小限に抑えることが可能となり、例えばF値が2.0以下となるような明るい光学系であっても、良好な光学性能を達成することができる。
条件式(1)の上限を満足することで、第3レンズL3の材質の屈折率を小さくすることができ、第3レンズL3のコストを抑えることが容易となる。
条件式(2)の上限を満足することで、第3レンズL3の材質のアッベ数を小さくすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
第1レンズL1は負のパワーを持つため、条件式(3)の下限を満足することで、第1レンズL1を物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることができ、ディストーションの補正が容易となる。
第1の実施形態の撮像レンズは、最小5枚という少ないレンズ枚数で構成することで、低コスト化とともに光軸方向の全長の小型化を図ることができる。また、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
次に、本発明の第2の実施形態の構成について説明する。本発明の第2の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、および正のパワーを持つ第5レンズL5を備える。また、図1に示す例では、第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。
また、第2の実施形態の撮像レンズは、下記条件式(1)、(2)、(4)、(5)を満足するように構成されている。
Nd3<1.75 … (1)
νd3<27 … (2)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4) … (4)
f12/f<1.5 … (5)
ただし、
Nd3:第3レンズL3の材質のd線に対する屈折率
νd3:第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数
R3:第2レンズL2の物体側の面の曲率半径
R4:第2レンズL2の像側の面の曲率半径
f12:第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離
f:全系の焦点距離
第2の実施形態の撮像レンズは、最も物体側のレンズである第1レンズL1を負のパワーを持つレンズとすることで、レンズ系を広角化でき、かつバックフォーカスの確保が容易となり、レンズ系の径方向の小型化も容易となる。第2レンズL2を正のパワーを持つレンズとすることで、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。また、第4レンズL4および第5レンズL5を正のパワーを持つレンズとすることで、正のパワーを分割し、球面収差の発生を最小限に抑えることが可能となり、例えばF値が2.0以下となるような明るい光学系であっても、良好な光学性能を達成することができる。
条件式(1)の上限を満足することで、第3レンズL3の材質の屈折率を小さくすることができ、第3レンズL3のコストを抑えることが容易となる。
条件式(2)の上限を満足することで、第3レンズL3の材質のアッベ数を小さくすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
条件式(4)の下限を満足することで、第2レンズL2を、物体側の面の曲率半径の絶対値が、像側の面の曲率半径の絶対値より大きいレンズとすることが容易となり、ディストーションの補正が容易となる。
条件式(5)の上限を満足することで、第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離が正の値で大きくなるのを抑えることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第2の実施形態の撮像レンズは、最小5枚という少ないレンズ枚数で構成することで、低コスト化とともに光軸方向の全長の小型化を図ることができる。また、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
次に、本発明の第3の実施形態の構成について説明する。本発明の第3の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、および正のパワーを持つ第5レンズL5を備え、第3レンズL3、第4レンズL4および第5レンズL5の材質がプラスチックとなっている。また、図1に示す例では、また、図1に示す例では、第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。
また、第3の実施形態の撮像レンズは、下記条件式(2)、(3)を満足するように構成されている。
νd3<27 … (2)
1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)
ただし、
νd3:第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数
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の像側の面の曲率半径
第3の実施形態の撮像レンズは、最も物体側のレンズである第1レンズL1を負のパワーを持つレンズとすることで、レンズ系を広角化でき、かつバックフォーカスの確保が容易となり、レンズ系の径方向の小型化も容易となる。第2レンズL2を正のパワーを持つレンズとすることで、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。また、第4レンズL4および第5レンズL5を正のパワーを持つレンズとすることで、正のパワーを分割し、球面収差の発生を最小限に抑えることが可能となり、例えばF値が2.0以下となるような明るい光学系であっても、良好な光学性能を達成することができる。
また、第3の実施形態の撮像レンズは、第3レンズL3、第4レンズおよび第5レンズの材質をプラスチックとすることで、レンズ系のコストを抑えることが容易となる。
条件式(2)の上限を満足することで、第3レンズL3の材質のアッベ数を小さくすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
第1レンズL1は負のパワーを持つため、条件式(3)の下限を満足することで、第1レンズL1を物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることができ、ディストーションの補正が容易となる。
第3の実施形態の撮像レンズは、最小5枚という少ないレンズ枚数で構成することで、低コスト化とともに光軸方向の全長の小型化を図ることができる。また、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
なお、第1の実施形態に係る撮像レンズは、第2の実施形態に係る撮像レンズまたは第3の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよく、第2および第3の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよい。また、第2の実施形態に係る撮像レンズは、第1の実施形態に係る撮像レンズまたは第3の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよく、第1および第2の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよい。また、第3の実施形態に係る撮像レンズは、第1の実施形態に係る撮像レンズまたは第2の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよく、第1および第2の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよい。
次に、本発明の上記第1から第3の実施形態に係る撮像レンズが有することが好ましい構成を挙げて、その作用効果について説明する。なお、好ましい態様としては、以下のいずれか1つの構成を有するものでもよく、あるいは任意の2つ以上を組み合わせた構成を有するものでもよい。
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4) … (4)
f12/f<1.5 … (5)
0.0<R1/f … (6)
−3.0<f1/f<−0.5 … (7)
−0.8<(R8+R9)/(R8−R9)<0.8 … (8)
−2.5<(R10+R11)/(R10−R11)<−0.4 … (9)
−2.0<f3/f<−0.2 … (10)
0.5<f4/f<2.5 … (11)
−3.5<f45/f3<−0.3 … (12)
0.5<f345/f<4.0 … (13)
0.2<f12/f345<3.0 … (14)
0.2<(DA+DB)/f<3.0 … (15)
−3.0<f1/f2<−0.6 … (16)
ただし、
f: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
f12:第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離
f45:第4レンズL4および第5レンズL5の合成焦点距離
f345:第3レンズL3、第4レンズL4および第5レンズL5の合成焦点距離
R1:第1レンズL1の物体側の面の曲率半径
R3:第2レンズL2の物体側の面の曲率半径
R4:第2レンズL2の像側の面の曲率半径
R8:第4レンズL4の物体側の面の曲率半径
R9:第4レンズL4の像側の面の曲率半径
R10:第5レンズL5の物体側の面の曲率半径
R11:第5レンズL5の像側の面の曲率半径
DA:第2レンズL2の中心厚
DB:第2レンズL2および第3レンズL3の空気間隔
条件式(4)の下限を満足することで、第2レンズL2を、物体側の面の曲率半径の絶対値が、像側の面の曲率半径の絶対値より大きいレンズとすることが容易となり、ディストーションの補正が容易となる。
条件式(5)の上限を満足することで、第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離が正の値で大きくなるのを抑えることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
条件式(6)の下限を満足することで、第1レンズL1のパワーを抑えることが容易となり、かつ第1レンズL1の物体側の面で光線を急激に曲げることなく集光することができるため、ディストーションの補正が容易となる。
条件式(7)の上限を満足することで、第1レンズL1のパワーを抑えることが容易となり、像面湾曲およびディストーションの補正が容易となる。条件式(7)の下限を満足することで、第1レンズL1のパワーを強くすることが容易となり、広角化が容易となる。
条件式(8)の上限および下限を満足することで、第4レンズL4を両凸レンズとすることができ、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となり、かつ第3レンズL3との間で軸上色収差の補正が容易となる。条件式(8)の上限を満足することでと、第4レンズL4の物体側の面の曲率半径が小さくなりすぎるのを抑えることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。条件式(8)の下限を満足することで、第4レンズL4の像側の面の曲率半径が小さくなりすぎるのを抑えることが容易となり、像面湾曲およびコマ収差の補正が容易となる。
条件式(9)の上限を満足することで、第5レンズL5のパワーを抑えることが容易となり、球面収差の補正が容易となるか、バックフォーカスの確保が容易となる。条件式(9)の下限を満足することで、第5レンズL5のパワーを強くすることが容易となり、球面収差の補正が容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
条件式(10)の上限を満足することで、第3レンズL3のパワーを抑えることが容易となり、偏心による誤差感度を抑えることが容易となる。条件式(10)の下限を満足することで、第3レンズL3のパワーを大きくすることが容易となり、軸上色収差を抑えることが容易となる。
条件式(11)の上限を満足することで、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、第3レンズL3との間で軸上色収差を抑えることが容易となる。条件式(11)の下限を満足することで、第4レンズL4のパワーを抑えることが容易となり、第5レンズL5との間で正のパワーを分割することが容易となり、球面収差の補正が容易となる。
条件式(12)の上限を満足することで、第4レンズL4および第5レンズL5の合成パワーを強くすることが容易となり、系を小型化し、かつ周辺光線が像面に入射する角度を抑えることが容易となる。条件式(12)の下限を満足することで、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
条件式(13)の上限を満足することで、第3レンズL3から第5レンズL5の合成パワーを強くすることができ、レンズ系の小型化が容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることが容易となる。条件式(13)の下限を満足することで、第3レンズL3から第5レンズL5の合成パワーが強くなるのを抑えることが容易となり、バックフォーカスの確保が容易となり、かつ軸上色収差の補正が容易となる。
第1レンズL1は負のパワーを持ち、第2レンズL2は正のパワーを持ち、第3レンズL3は負のパワーを持ち、第4レンズL4および第5レンズL5は正のパワーを持つため、物体側から順に負、正、負、正のパワー配置となっており、第1レンズL1と第2レンズL2、および第3レンズL3から第5レンズL5において、それぞれ負、正のパワーの組み合わせとすることで、各レンズで生じる収差を打ち消しあい、良好な解像性能を得ることが容易となる。また、条件式(14)を満足することで、第1レンズL1と第2レンズL2、および第3レンズL3から第5レンズL5のパワーのバランスをとることができ、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
条件式(14)の上限を満足することで、第3レンズL3から第5レンズL5までの合成のパワーが強くなるのを抑えることが容易となり、バックフォーカスの確保が容易となるか、第1レンズL1および第2レンズL2の合成パワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(14)の下限を満足することで、第3レンズL3から第5レンズL5までの合成のパワーを強くすることが容易となり、レンズ系の小型化が容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることが容易となる。
条件式(15)の上限を満足することで、レンズ系の小型化が容易となる。条件式(15)の下限を満足することで、第2レンズL2の中心厚を大きくする、もしくは第2レンズL2と第3レンズL3との間隔を広くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
条件式(16)の上限を満足することで、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となるか、第1レンズL1のパワーが強くなるのを抑えることが容易となり、ディストーションの補正が容易となる。条件式(16)の下限を満足することで、第1レンズL1のパワーを強くすることが容易となり、広角化が容易となる。
なお、上記の作用効果を高めるためには、上記の各条件式について、さらに以下のように上限を追加したり、下限を追加したり、下限または上限を変更したりしたものを満足することが好ましい。また、好ましい態様としては、以下に述べる下限の変更値と上限の変更値とを組み合わせて構成される条件式を満足するものでもよい。下記に例として好ましい条件式の変更例を述べるが、条件式の変更例は下記に式として記載されたものに限定されず、記載された変更値を組み合わせたものとしてもよい。
条件式(1)の上限は1.7とすることがより好ましく、1.68とすることがさらに好ましい。条件式(1)に下限を設けることが好ましく、下限としては1.50とすることが好ましく、1.55とすることがより好ましく、1.58とすることがさらに好ましい。これにより、第3レンズL3の屈折率を高くすることがより容易となり、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となるため軸上色収差の補正がより容易となる。上記より、例えば下記条件式(1−1)〜(1−3)を満足することがより好ましい。
Nd3<1.7 …(1−1)
Nd3<1.68 … (1−2)
1.55<Nd3<1.7 … (1−3)
条件式(2)の上限は26とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3の材質のアッベ数を小さくすることがより容易となり、軸上色収差の補正がより容易となる。条件式(2)の上限は25とすることがより好ましく、24とすることがさらに好ましい。条件式(2)に下限を設けることが好ましく、下限は18とすることが好ましく、19とすることがより好ましい。これにより、第3レンズL3の材料コストを抑えることが容易となり、レンズ系を安価にすることが容易となる。上記より、例えば下記条件式(2−1)〜(2−3)を満足することがより好ましい。
νd3<26 … (2−1)
19<νd3<26 … (2−2)
νd3<25 … (2−3)
条件式(3)の下限は1.05とすることが好ましく、これにより、ディストーションの補正がより容易となる。条件式(3)の下限は1.1とすることがより好ましく、1.2とすることがさらに好ましく、1.3とすることがさらにより好ましい。条件式(3)に上限を設けることが好ましく、上限は5.0とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1の物体側の面の曲率半径絶対値と像側の面の曲率半径絶対値とが近くなるのを防ぐことが容易となり、第1レンズL1のパワーを強くすることが容易となるため、広角化が容易となる。条件式(3)の上限は3.5とすることがより好ましく、2.6とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(3−1)〜(3−5)を満足することがより好ましい。
1.05≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3−1)
1.1≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3−2)
1.2≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3−3)
1.05≦(R1+R2)/(R1−R2)≦3.5 … (3−4)
1.1≦(R1+R2)/(R1−R2)≦2.6 … (3−5)
条件式(4)の下限は0.02とすることが好ましく、これにより、第2レンズL2の物体側の面の曲率半径の絶対値を、像側の面の曲率半径の絶対値より大きくすることがより容易となり、ディストーションの補正がより容易となる。条件式(4)に上限を設けることが好ましく、上限は5.0とすることが好ましく、これにより、第2レンズL2を両凸レンズとすることができるため、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(4)の上限は1.0とすることがより好ましく、0.5とすることがさらに好ましく、0.3とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(4−1)〜(4−5)を満足することがより好ましい。
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<5.0 … (4−1)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<1.0 … (4−2)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<0.5 … (4−3)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<0.3 … (4−4)
0.02≦(R3+R4)/(R3−R4)<1.0 … (4−5)
条件式(5)の上限は1.48とすることが好ましく、1,45とすることがより好ましい。これにより、第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離が正の値で小さくなりすぎるのを抑えることがより容易となり、広角化がより容易となる。条件式(5)に下限を設けることが好ましく、下限は0.0とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離が小さくなるのを抑えることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(5)の下限は0.5とすることがより好ましく、1.0とすることがさらに好ましく、1.1とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(5−1)〜(5−4)を満足することがより好ましい。
f12/f<1.48 … (5−1)
f12/f<1.45 … (5−2)
0.0<f12/f<1.5 … (5−3)
1.0<f12/f<1.48 … (5−4)
条件式(6)の下限は0.5とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1のパワーを抑えることがより容易となり、かつ第1レンズL1の物体側の面で光線を急激に曲げることなく集光することができるため、ディストーションの補正がより容易となる。条件式(6)の下限は1.0とすることがより好ましく、1.2とすることがさらに好ましく、1.4とすることがさらにより好ましい。条件式(6)に上限を設けることが好ましく、上限は100とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1の物体側の面の曲率半径を小さくすることが容易となり、広い画角から入ってきた光線が、この面で光線が急激に曲がるのを防ぐことが容易となり、ディストーションの補正がさらに容易となる。条件式(6)の上限は60とすることがより好ましく、20とすることがさらに好ましく、10とすることがさらにより好ましく、5とすることがより一層好ましい。上記より、例えば下記条件式(6−1)〜(6−5)を満足することがより好ましい。
0.5<R1/f … (6−1)
1.2<R1/f … (6−2)
1.4<R1/f … (6−3)
1.2<R1/f<5 … (6−4)
0.5<R1/f<60 … (6−5)
条件式(7)の上限は−0.7とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1のパワーを抑えることが容易となり、像面湾曲およびディストーションの補正がさらに容易となる。条件式(7)の上限は−0.8とすることがより好ましく、−0.9とすることがさらに好ましく、−1.0とすることがさらにより好ましい。条件式(7)の下限は−2.7とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1のパワーを強くすることがさらに容易となり、広角化がさらに容易となる。条件式(7)の下限は−2.5とすることがより好ましく、−2.0とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(7−1)〜(7−5)を満足することがより好ましい。
−2.7<f1/f<−0.7 … (7−1)
−2.5<f1/f<−0.8 … (7−2)
−2.5<f1/f<−0.9 … (7−3)
−2.7<f1/f<−1.0 … (7−4)
−2.5<f1/f<−0.8 … (7−5)
条件式(8)の上限は0.6とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4の物体側の面の曲率半径を抑えることがより容易となり、軸上色収差の補正がより容易となる。条件式(8)の上限は0.5とすることがより好ましく、0.4とすることがさらに好ましい。条件式(8)の下限は−0.6とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4の像側の面の曲率半径を抑えることがより容易となり、像面湾曲およびコマ収差の補正がより容易となる。条件式(8)の下限は−0.5とすることがより好ましく、−0.4とすることがさらに好ましく、−0.3とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(8−1)〜(8−5)を満足することがより好ましい。
−0.6<(R8+R9)/(R8−R9)<0.6 … (8−1)
−0.5<(R8+R9)/(R8−R9)<0.5 … (8−2)
−0.4<(R8+R9)/(R8−R9)<0.4 … (8−3)
−0.8<(R8+R9)/(R8−R9)<0.6 … (8−4)
−0.6<(R8+R9)/(R8−R9)<0.8 … (8−5)
条件式(9)の上限は−0.5とすることが好ましく、これにより、第5レンズL5のパワーを抑えることがより容易となり、球面収差の補正がより容易となるか、バックフォーカスの確保がより容易となる。条件式(9)の上限は−0.6とすることがより好ましく、−0.7とすることがさらに好ましい。条件式(9)の下限は−2.0とすることが好ましく、これにより、第5レンズL5のパワーを強くすることがより容易となり、球面収差の補正が容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることがより容易となる。条件式(9)の下限は−1.8とすることがより好ましく、−1.5とすることがさらに好ましく、−1.3とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(9−1)〜(9−5)を満足することがより好ましい。
−2.0<(R9+R10)/(R9−R10)<−0.5 … (9−1)
−1.8<(R9+R10)/(R9−R10)<−0.6 … (9−2)
−1.5<(R9+R10)/(R9−R10)<−0.7 … (9−3)
−2.0<(R9+R10)/(R9−R10)<−0.7 … (9−4)
−1.3<(R9+R10)/(R9−R10)<−0.4 … (9−5)
条件式(10)の上限は−0.3とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3のパワーを抑えることがより容易となり、偏心による誤差感度を抑えることがより容易となる。条件式(10)の上限は−0.4とすることがより好ましい。条件式(10)の下限は−1.8とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることがより容易となり、軸上色収差を抑えることがより容易となる。条件式(10)の下限は−1.5とすることがより好ましく、−1.0とすることがさらに好ましく、−0.9とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(10−1)〜(10−5)を満足することがより好ましい。
−1.8<f3/f<−0.3 … (10−1)
−1.5<f3/f<−0.3 … (10−2)
−2.0<f3/f<−0.4 … (10−3)
−1.0<f3/f<−0.2 … (10−4)
−1.5<f3/f<−0.4 … (10−5)
条件式(11)の上限は2.2とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることがより容易となり、第3レンズL3との間で軸上色収差を抑えることがより容易となる。条件式(11)の上限は2.0とすることがより好ましく、1.8とすることがさらに好ましい。条件式(11)の下限は0.6とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4のパワーを抑えることがより容易となり、第5レンズL5との間で正のパワーを分割することがより容易となり、球面収差の補正がより容易となる。条件式(11)の下限は0.7とすることがより好ましく、0.8とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(11−1)〜(11−5)を満足することがより好ましい。
0.6<f4/f<2.2 … (11−1)
0.7<f4/f<2.0 … (11−2)
0.8<f4/f<1.8 … (11−3)
0.5<f4/f<2.2 … (11−4)
0.6<f4/f<2.0 … (11−5)
条件式(12)の上限は−0.5とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4および第5レンズL5の合成パワーを強くすることがより容易となり、系を小型化し、かつ周辺光線が像面に入射する角度を抑えることがより容易となる。条件式(12)の上限は−0.6とすることがより好ましく、−0.7とすることがさらに好ましく、−0.8とすることがさらにより好ましい。条件式(12)の下限は−3.0とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることがより容易となり、軸上色収差の補正がより容易となる。条件式(12)の下限は−2.5とすることがより好ましく、−2.0とすることがさらに好ましく、−1.5とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(12−1)〜(12−3)を満足することがより好ましい。
−3.0<f45/f3<−0.5 … (12−1)
−2.5<f45/f3<−0.6 … (12−2)
−2.0<f45/f3<−0.7 … (12−3)
条件式(13)の上限は3.5とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3から第5レンズL5の合成パワーを強くすることができ、レンズ系の小型化がより容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることがより容易となる。条件式(13)の上限は3.2とすることがより好ましく、2.7とすることがさらに好ましい。条件式(13)の下限は0.7とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3から第5レンズL5の合成パワーが強くなるのを抑えることがより容易となり、バックフォーカスの確保がより容易となり、かつ軸上色収差の補正がより容易となる。条件式(13)の下限は1.0とすることがより好ましく、1.2とすることがさらに好ましく、1.5とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(13−1)〜(13−5)を満足することがより好ましい。
0.7<f345/f<4.0 … (13−1)
1.2<f345/f<3.5 … (13−2)
1.5<f345/f<3.2 … (13−3)
0.7<f345/f<3.2 … (13−4)
1.0<f345/f<2.7 … (13−5)
条件式(14)の上限は2.0とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3から第5レンズL5までの合成のパワーが強くなるのを抑えることがより容易となり、バックフォーカスの確保がより容易となるか、第1レンズL1および第2レンズL2の合成パワーを強くすることがより容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(14)の上限は1.5とすることがより好ましく、1.0とすることがさらに好ましい。条件式(14)の下限は0.3とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3から第5レンズL5までの合成のパワーを強くすることがより容易となり、レンズ系の小型化がより容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることがより容易となる。条件式(14)の上限は0.4とすることがより好ましい。上記より、例えば下記条件式(14−1)〜(14−4)を満足することがより好ましい。
0.3<f12/f345<2.0 … (14−1)
0.4<f12/f345<2.0 … (14−2)
0.4<f12/f345<1.5 … (14−3)
0.3<f12/f345<1.0 … (14−4)
条件式(15)の上限は2.5とすることが好ましく、これにより、レンズ系の小型化がより容易となる。条件式(15)の上限は2.1とすることがより好ましく、1.8とすることがさらに好ましい。条件式(15)の下限は0.4とすることが好ましく、これにより、第2レンズL2の中心厚を大きくするもしくは、第2レンズL2と第3レンズL3との間隔を広くすることがより容易となり、球面収差および像面湾曲の補正がより容易となる。条件式(15)の下限は0.5とすることがより好ましく、0.7とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(15−1)〜(15−4)を満足することがより好ましい。
0.4<(DA+DB)/f<2.5 … (15−1)
0.5<(DA+DB)/f<2.1 … (15−2)
0.7<(DA+DB)/f<1.8 … (15−3)
0.4<(DA+DB)/f<2.1 … (15−4)
条件式(16)の上限は−0.7とすることが好ましく、これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることがより容易となり、球面収差および像面湾曲の補正がより容易となるか、第1レンズL1のパワーが強くなるのを抑えることがより容易となり、ディストーションの補正がより容易となる。条件式(16)の上限は−0.8とすることがより好ましく、−0.9とすることがさらに好ましい。条件式(16)の下限は−2.5とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1のパワーを強くすることがより容易となり、広角化がより容易となる。条件式(16)の下限は−2.3とすることがより好ましく、−2.1とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(16−1)〜(16−5)を満足することがより好ましい。
−2.5<f1/f2<−0.7 … (16−1)
−2.3<f1/f2<−0.8 … (16−2)
−2.1<f1/f2<−0.9 … (16−3)
−2.3<f1/f2<−0.7 … (16−4)
−2.5<f1/f2<−0.8 … (16−5)
第1レンズL1の材質のd線に対するアッベ数νd1は40以上とすることが好ましく、これにより、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することが可能となる。また、45以上とすることがより好ましく、50以上とすることがさらに好ましい。
第1レンズL1の材質のd線に対するアッベ数νd1は85以下とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1の材質のコストを抑えることが容易となる。また、75以下とすることがより好ましい。
第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数νd2は30以上とすることが好ましく、これにより、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。また、35以上とすることがより好ましく、38以上とすることがさらに好ましい。
第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数νd2は60以下とすることが好ましく、これにより、第2レンズL2の材質のコストを下げることが容易となり、かつ倍率色収差の補正も容易となる。また、55以下とすることがより好ましく、50以下とすることがさらに好ましい。
第1レンズL1の材質のd線に対するアッベ数をνd1、第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数をνd2としたとき、νd1/νd2は1.0以上であることが好ましい。これにより、第1レンズL1の材質のアッベ数νd1を大きくすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となるか、第2レンズL2の材質のアッベ数νd2が大きくなりすぎるのを抑えることが容易となり、倍率色収差の補正が容易となる。νd1/νd2は1.6以下であることが好ましく、これにより、第2レンズL2の材質のアッベ数が小さくなりすぎるのを抑えることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数νd3は27以下とすることが好ましく、これにより、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。また、26以下とすることがより好ましく、25以下とすることがさらに好ましい。
第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数νd3は19以上とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3の材質のコストを抑えることが容易となり、レンズ系を安価に構成することが容易となる。
第4レンズL4の材質のd線に対するアッベ数νd4は40以上とすることが好ましく、これにより、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することが可能となる。また、45以上とすることがより好ましく、50以上とすることがさらに好ましい。
第4レンズL4の材質のd線に対するアッベ数νd4は70以下とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4の材質のコストを抑えることが容易となり、レンズ系を安価にすることが容易となる。また、65以上とすることがより好ましく、60以上とすることがさらに好ましい。
第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数νd5は40以上とすることが好ましく、これにより、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することが可能となる。また、45以上とすることがより好ましく、50以上とすることがさらに好ましい。
第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数νd5は70以下とすることが好ましく、これにより、第5レンズL5の材質のコストを抑えることが容易となり、レンズ系を安価にすることが容易となる。また、65以上とすることがより好ましく、60以上とすることがさらに好ましい。
第1レンズL1を構成する材質の屈折率をNd1としたとき、Nd1は1.5以上であることが好ましく、これにより、第1レンズL1の屈折率を高くすることが容易となり、レンズの広角化が容易となる。Nd1は1.51以上であることがより好ましく、1.55以上であることがさらに好ましい。
第1レンズL1を構成する材質の屈折率をNd1としたとき、Nd1は1.85以下であることが好ましく、これにより、第1レンズL1の材質を安価にすることが容易となる。Nd1は1.82以下であることがより好ましく、1.80以下であることがさらに好ましい。
第2レンズL2を構成する材質の屈折率をNd2としたとき、Nd2は1.70以上であることが好ましく、これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。Nd2は1.72上であることがより好ましく、1.75以上であることがさらに好ましい。
第2レンズL2を構成する材質の屈折率をNd2としたとき、Nd2は1.95以下であることが好ましい、これにより、第2レンズL2の材質を安価にすることが容易となる。Nd2は1.90以下であることがより好ましい。
第4レンズの材質のd線に対する屈折率をNd4としたとき、Nd4は1.48以上であることが好ましく、これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。Nd4は1.49以上であることがより好ましく、1.50以上であることがさらに好ましい。
第4レンズの材質のd線に対する屈折率をNd4としたとき、Nd4は1.60以下であることが好ましく、これにより、第4レンズL4の材質のコストを下げることが容易となる。Nd4は1.58以下であることがより好ましく、1.55以下であることがさらに好ましい。
第5レンズの材質のd線に対する屈折率をNd5としたとき、Nd5は1.48以上であることが好ましく、これにより、第5レンズL5のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となり、かつ光線が撮像素子へ入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
開口絞りとは、レンズ系のF値(Fno)を決める絞りのことであり、開口絞りStは第4レンズL4の像側の面より物体側に配置されていることが好ましい。開口絞りを第4レンズL4の像側の面より物体側に配置することで、第1レンズL1の開口径を小さくすることが容易となり、レンズ径の小型化が容易となる。例えば車載カメラとして使用される場合、車の外観を損なわないため、レンズのうち外部に露出する部分は小さくすることが求められる。開口絞りStを第4レンズL4より物体側に配置することで、第1レンズL1の開口径を小さくすることが容易となり、レンズのうち外部に露出する部分を小さくすることが容易となる。さらに、光線が撮像素子に入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
開口絞りStは、第3レンズL3の像側の面より物体側に配置されていることが好ましく、これにより、第1レンズL1の開口径をさらに小さくすることが容易となる。
開口絞りStは、第2レンズL2の物体側の面より像側に配置されていることが好ましく、これにより、第5レンズL5のレンズ径を小さくすることが容易となる。
開口絞りStは、第3レンズL3の物体側の面と第2レンズL2の物体側の面との間に配置されていることが好ましく、これにより、第1レンズL1から第5レンズL5までのレンズの径のバランスをとることが容易となり、レンズ全体の径を小型化することが容易となる。
第1レンズL1〜第5レンズL5の各レンズのいずれかの面を非球面とすることが好ましい。これにより、諸収差を良好に補正することができる。
第3レンズL3の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第3レンズL3の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲および球面収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第3レンズL3は両面を非球面とすることがより好ましい。
第3レンズL3の像側の面を非球面とすることが好ましい。第3レンズL3の像側の面は、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第3レンズL3をこのような形状とすることで、像面湾曲および球面収差の補正が容易となる。
なお、「面の有効径」とは、結像に寄与する全光線とレンズ面との交わる点を考えたとき、径方向における最も外側の点(最も光軸から離れた点)からなる円の直径を意味し、「有効径端」とは、この最も外側の点を意味するものとする。なお、光軸に対して回転対称の系においては、上記の最も外側の点からなる図形は円となるが、回転対称ではない系においては円とならない場合があり、そのような場合は、等価の円形を考えてその円の直径を有効径としてもよい。
また、非球面の形状に関して、各レンズのレンズ面i(iは該当するレンズ面を表す記号である。例えば、第3レンズL3の像側の面が7で表されるとき、第3レンズL3の像側の面に関する以下の説明はi=7として考えることができる)上のある点をXiとして、その点での法線と光軸との交点をPiとするとき、Xi−Piの長さ(|Xi−Pi|)をXi点での曲率半径の絶対値|RXi|とし、Piをその点Xiでの曲率中心と定義する。また、第iレンズ面と光軸の交点をQiとする。このとき点Xiでのパワーは点Piが点Qiを基準として物体側、像側のいずれの側にあるかで定義する。物体側の面においては点Piが点Qiより像側にある場合を正のパワー、点Piが点Qiより物体側にある場合を負のパワーと定義し、像側の面においては点Piが点Qiより物体側にある場合を正のパワー、点Piが点Qiより像側にある場合を負のパワーと定義する。
中心と点Xiとのパワーを比較する場合、中心の曲率半径(近軸の曲率半径)の絶対値と、点Xiでの曲率半径の絶対値|RXi|とを比較し、近軸の曲率半径絶対値より|RXi|が小さくなっている場合、中心と比較して点Xiのパワーは強くなっているものとする。逆に近軸の曲率半径絶対値より|RXi|が大きくなっている場合、中心と比較して点Xiのパワーは弱くなっているものとする。これは面が正のパワーである場合も負のパワーである場合も同様である。
ここで、図2を参照しながら、上記の第3レンズL3の像側の面の形状について説明する。図2は図1で示した撮像レンズ1の光路図である。図2において、点Q7は、第3レンズL3の像側の面の中心であり、第3レンズL3の像側の面と光軸Zとの交点である。また図2において、第3レンズL3の物体側の面上の点X7は有効径端にあり、軸外光束3に含まれる最も外側の光線と第3レンズL3の像側の面との交点となっている。図2では点X7は有効径端にあるが、点X7は第3レンズ物体側の面上の任意の点であるため、他の点でも同様に考えることができる。
このとき、点X7でのレンズ面の法線と光軸Zとの交点を図2に示すように点P7とし、点X7と点P7を結ぶ線分X7−P7を点X7での曲率半径RX7と定義し、線分X7−P7の長さ|X7−P7|を曲率半径RX7の絶対値|RX7|と定義する。すなわち、|X7−P7|=|RX7|である。また、点Q7での曲率半径、すなわち、第3レンズL3の像側の面の中心の曲率半径をR7とし、その絶対値を|R7|とする(図2では不図示)。
第3レンズL3の像側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状」とは、点X7を有効径端とした場合に、点Q7を含む近軸領域で凹形状であり、点P7が点Q7より像側にあり、かつ、点X7での曲率半径の絶対値|RX7|が点Q7での曲率半径の絶対値|R7|よりも大きい形状を意味する。
ここで、図2では理解を助けるために、半径|R7|で点Q7を通り、光軸上の点を中心とする円CQ7を一点鎖線で描き、半径|RX7|で点X7を通り、光軸上の点を中心とする円CX7の一部を破線で描いている。円CX7の方が円CQ7よりも大きな円となっており、|R7|<|RX7|であることが明示されている。
第3レンズL3の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第3レンズL3の物体側の面を、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第3レンズL3の物体側の面をこのような形状とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第3レンズL3の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の像側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第3レンズL3の物体側の面上のある点をX6として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P6とするとき、点X6と点P6とを結ぶ線分X6−P6を点X6での曲率半径とし、点X6と点P6とを結ぶ線分の長さ|X6−P6|を点X6での曲率半径の絶対値|RX6|とする。よって、|X6−P6|=|RX6|となる。また、第3レンズL3の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第3レンズL3の物体側の面の中心を点Q6とする。そして、点Q6での曲率半径の絶対値を|R6|とする。
第3レンズL3の物体側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状」とは、点X6を有効径端とした場合に、点Q6を含む近軸領域で凹形状であり、点P6が点Q6より物体側にあり、かつ、点X6での曲率半径の絶対値|RX6|が点Q6での曲率半径の絶対値|R6|よりも大きい形状を意味する。
第4レンズL4の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第4レンズL4の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲および球面収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第4レンズL4は両面を非球面とすることがより好ましい。
第4レンズL4の像側の面は非球面とすることが好ましい。第4レンズL4の像側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが強い形状とすることが好ましい。第4レンズL4をこのような形状とすることで、球面収差および像面湾曲を良好に補正することができる。
第4レンズL4の像側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の像側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第4レンズL4の像側の面上のある点をX9として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P9とするとき、点X9と点P9とを結ぶ線分X9−P9を点X9での曲率半径とし、点X9と点P9とを結ぶ線分の長さ|X9−P9|を点X9での曲率半径の絶対値|RX9|とする。よって、|X9−P9|=|RX9|となる。また、第4レンズL4の像側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第4レンズL4の像側の面の中心を点Q9とする。そして、点Q9での曲率半径の絶対値を|R9|とする。
第4レンズL4の像側の面の「中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが強い形状」とは、点X9を有効径端とした場合に、点Q9を含む近軸領域で凸形状であり、点P9が点Q9より物体側にあり、かつ、点X9での曲率半径の絶対値|RX9|が点Q9での曲率半径の絶対値|R9|よりも小さい形状を意味する。
第4レンズL4の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第4レンズL4の物体側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第4レンズL4をこのような形状とすることで、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
第4レンズL4の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の像側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第4レンズL4の物体側の面上のある点をX8として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P8とするとき、点X8と点P8とを結ぶ線分X8−P8を点X8での曲率半径とし、点X8と点P8とを結ぶ線分の長さ|X8−P8|を点X8での曲率半径の絶対値|RX8|とする。よって、|X8−P8|=|RX8|となる。また、第4レンズL4の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第4レンズL4の物体側の面の中心を点Q8とする。そして、点Q8での曲率半径の絶対値を|R8|とする。
第4レンズL4の物体側の面の「中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状」とは、点X8を有効径端とした場合に、点Q8を含む近軸領域で凸形状であり、点P8が点Q8より像側にあり、かつ、点X8での曲率半径の絶対値|RX8|が点Q8での曲率半径の絶対値|R8|よりも大きい形状を意味する。
第5レンズL5の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第5レンズL5の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲および球面収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第5レンズL5は両面を非球面とすることがより好ましい。
第5レンズL5の像側の面を非球面とすることが好ましい。第5レンズL5の像側の面は、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第5レンズL5をこのような形状とすることで、球面収差および像面湾曲を良好に補正することが容易となる。
第5レンズL5の像側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第5レンズL5の像側の面上のある点をX11として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P11とするとき、点X11と点P11とを結ぶ線分X11−P11を点X11での曲率半径とし、点X11と点P11とを結ぶ線分の長さ|X11−P11|を点X11での曲率半径の絶対値|RX11|とする。よって、|X11−P11|=|RX11|となる。また、第5レンズL5の像側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第5レンズL5の像側の面の中心を点Q11とする。そして、点Q11での曲率半径の絶対値を|R11|とする。
第5レンズL5の像側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状」とは、点X11を有効径端とした場合に、点Q11を含む近軸領域で凹形状であり、点P11が点Q11より像側にあり、かつ、点X11での曲率半径の絶対値|RX11|が点Q11での曲率半径の絶対値|R11|よりも大きい形状を意味する。
第5レンズL5の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第5レンズL5の物体側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第5レンズL5をこのような形状とすることで、コマ収差および像面湾曲を良好に補正することが容易となる。
第5レンズL5の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第5レンズL5の物体側の面上のある点をX10として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P10とするとき、点X10と点P10とを結ぶ線分X10−P10を点X10での曲率半径とし、点X10と点P10とを結ぶ線分の長さ|X10−P10|を点X10での曲率半径の絶対値|RX10|とする。よって、|X10−P10|=|RX10|となる。また、第5レンズL5の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第5レンズL5の物体側の面の中心を点Q10とする。そして、点Q10での曲率半径の絶対値を|R10|とする。
第5レンズL5の物体側の面の「中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状」とは、点X10を有効径端とした場合に、点Q10を含む近軸領域で凸形状であり、点P10が点Q10より像側にあり、かつ、点X10での曲率半径の絶対値|RX10|が点Q10での曲率半径の絶対値|R10|よりも大きい形状を意味する。
第1レンズL1を物体側に凸面を向けたレンズとすることが好ましい。第1レンズL1は負のパワーを持つため、物体側の面が凸面の場合、第1レンズL1をメニスカスレンズすることができ、これにより、ディストーションの補正が容易となる。
第1レンズL1の像側の面は凹面とすることが好ましい。第1レンズL1の像側の面を凹面とすることで、広角化が容易となる。
第1レンズL1は物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることが好ましい。これにより、ディストーションの補正が容易となる。
第2レンズ物体側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第2レンズL2の像側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第2レンズL2は両凸レンズであることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第2レンズL2は、物体側の面の曲率半径の絶対値が、像側の面の曲率半径の絶対値より大きいレンズとすることが好ましい。これにより、ディストーションの補正が容易となる。
第3レンズL3の物体側の面は凹面とすることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
第3レンズ像側の面は凹面とすることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
第3レンズL3は両凹レンズであることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
第3レンズL3は、物体側の面の曲率半径の絶対値が、像側の面の曲率半径の絶対値より小さいレンズとすることが好ましい。これにより、像面湾曲の補正が容易となる。
第4レンズL4の物体側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
第4レンズL4の像側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
第4レンズL4は両凸レンズであることが好ましい。これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
第4レンズL4は像側に凸面を向けた平凸レンズであってもよい。
第5レンズL5の物体側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第5レンズL5のパワーを強くすることが容易となり、球面収差の補正が容易となり、かつ光線が撮像素子へ入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
第5レンズL5の像側の面は凸面または平面とすることが好ましい。これにより、球面収差の補正が容易となり、かつ光線が撮像素子へ入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
第5レンズL5の像側の面は凹面とすることが好ましい。これにより、像面湾曲の補正が容易となる。
第5レンズL5は両凸レンズもしくは物体側に凸面を向けた平凸レンズとすることが好ましい。これにより、第5レンズL5のパワーを強くすることが容易となり、球面収差の補正が容易となるとともに、光線が撮像素子へ入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
第5レンズL5は物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとすることが好ましい。これにより、像面湾曲の補正が容易となる。
第1レンズL1を負のパワー、第2レンズL2を正のパワー、第3レンズL3を負のパワー、第4レンズL4および第5レンズL5を正のパワーとすることが好ましい。これにより、第1レンズL1は負のパワーを持ち、第2レンズL2は正のパワーを持ち、第3レンズL3は負のパワーを持ち、第4レンズL4および第5レンズL5は正のパワーを持つため、物体側から順に負、正、負、正のパワー配置となる。このため、第1レンズL1と第2レンズL2、および第3レンズL3から第5レンズL5において、それぞれ負、正のパワーの組み合わせとすることで、各レンズで生じる収差を打ち消しあい、良好な解像性能を得ることが容易となる。また、負、正、負、正の最後の「正」のパワーを持つレンズを、第4レンズL4および第5レンズL5の2枚で構成することで、球面収差の補正が容易となる。
第1レンズL1の材質はガラスであることが好ましい。撮像レンズが例えば車載用カメラや監視カメラ用等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置される第1レンズL1は、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材質、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性および耐薬品性等が高い材質を用いることが要望され、また、堅く、割れにくい材質を用いることが要望されることがある。材質をガラスとすることで、これらの要望を満たすことが可能となる。また、第1レンズL1の材質として、透明なセラミックスを用いてもよい。
なお、第1レンズL1の物体側の面に、強度、耐傷性および耐薬品性を高めるための保護手段を施してもよく、その場合には、第1レンズL1の材質をプラスチックとしてもよい。このような保護手段は、ハードコートであってもよく、撥水コートであってもよい。
耐環境性のよい光学系を作製するためには、すべてのレンズがガラスであることが好ましい。監視カメラ用レンズや車載カメラ用レンズとして用いられた場合、高温から低温までの広い温度範囲や高湿等の様々な条件で用いられる可能性がある。それらに強い光学系を作製するためには、すべてのレンズがガラスで作製されていることが好ましい。
第2レンズL2の材質はガラスであることが好ましい。第2レンズL2にガラスを用いることで、屈折率の高い材質を使用することが容易となり、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となるため、像面湾曲の補正が容易となる。また、第3レンズL3から第5レンズL5にプラスチックを用いた場合、凸レンズである第2レンズL2にガラスを用いることで、温度変化によるフォーカスシフトを抑えることが容易となる。
第1レンズL1から第5レンズL5のいずれか、あるいはこれらのうちの任意の複数の組み合わせておいて、その材質をプラスチックとすることが好ましい。材質をプラスチックとすることで、レンズ系を安価で軽量化することが容易となるとともに、非球面形状を安価かつ正確に作製することができるため、球面収差および像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
温度変化に強いレンズ系を作製するためには、正のパワーのプラスチックレンズと負のパワーのプラスチックレンズとを有することが好ましい。プラスチックレンズは一般的に温度変化による特性の変化が大きく、これによりフォーカスシフトが発生してしまうが、レンズ系に正のパワーのプラスチックレンズと負のパワーのプラスチックレンズとを含むことで、パワー変化を打ち消しあい、性能劣化を最小限にとどめることが可能となる。
プラスチックの材質としては、例えば、アクリル、ポリオレフィン系の材質、ポリカーボネイト系の材質、エポキシ樹脂、PET(Polyethylene terephthalate)、PES(Poly Ether Sulphone)、ポリカーボネイト等を用いることができる。
なお、撮像レンズ1の用途に応じて、レンズ系と撮像素子5との間に紫外光から青色光をカットするようなフィルタ、または赤外光をカットするようなIR(InfraRed)カットフィルタを挿入してもよい。上記フィルタと同様の特性を持つコートをレンズ面に塗布してもよい。またはいずれかのレンズの材質として紫外光や青色光、赤外光等を吸収する材質を用いてもよい。
図1では、レンズ系と撮像素子5との間に各種フィルタ等を想定した光学部材PPを配置した例を示しているが、この代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよい。あるいは、撮像レンズが有するいずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
なお、各レンズ間の有効径外を通過する光束は、迷光となって像面に達し、ゴーストとなるおそれがあるため、必要に応じて、この迷光を遮光する遮光手段を設けることが好ましい。この遮光手段としては、例えばレンズの有効径外の部分に不透明な塗料を施したり、不透明な板材を設けたりしてもよい。または迷光となる光束の光路に不透明な板材を設けて遮光手段としてもよい。あるいは、最も物体側のレンズのさらに物体側に迷光を遮断するフードのようなものを配置してもよい。一例として、図1では、第1レンズL1、第3レンズL3および第4レンズL4のそれぞれの像側の面の有効径外、並びに第5レンズL5の物体側の面の有効径外に遮光手段11,12,13,14を設けた例を示している。なお、遮光手段を設ける箇所は図1に示す例に限定されず、他のレンズや、レンズ間に配置してもよい。
さらに、各レンズの間に周辺光量比が実用上問題のない範囲で周辺光線を遮断する絞り等の部材を配置してもよい。周辺光線とは、光軸Z外の物点からの光線のうち、光学系の入射瞳の周辺部分を通る光線のことである。このように周辺光線を遮断する部材を配置することにより、結像領域周辺部の画質を向上させることができる。また、この部材でゴーストを発生させる光を遮断することにより、ゴーストを低減することが可能となる。
また、レンズ系が、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の5枚のみからなるように構成することが好ましい。レンズ系を5枚のレンズのみで構成することで、レンズ系を安価にすることが可能となる。
本実施形態に係る撮像装置は、本実施形態に係る撮像レンズを備えているため、小型で安価に構成でき、十分広い画角を有し、撮像素子を用いて解像度の高い良好な像を得ることができる。
なお、第1から第3の実施形態に係る撮像レンズを備えた撮像装置で撮影した画像を携帯電話に表示するようにしてもよい。例えば本実施形態の撮像レンズを備えた撮影装置を車載カメラとして自動車に搭載し、自動車の背後や周辺を車載カメラにより撮影し、撮影により取得した画像を表示装置に表示する場合がある。このような場合、カーナビゲーションシステム(以下カーナビとする)が搭載されている自動車においては、撮影した画像はカーナビの表示装置に表示すればよいが、カーナビが搭載されていない場合、液晶ディスプレイ等の専用の表示装置を自動車に設置する必要がある。しかしながら、表示装置は高価である。一方、近年の携帯電話は、動画やWebの閲覧が可能になる等、高性能な表示装置が搭載されている。携帯電話を車載カメラ用の表示装置として用いることで、カーナビが搭載されていない自動車に関しても、専用の表示装置を搭載する必要が無くなり、その結果、安価に車載カメラを搭載することが可能となる。
ここで、車載カメラが撮影した画像は、ケーブル等を用いて有線にて携帯電話に送信してもよく、赤外線通信等の無線により携帯電話に送信してもよい。また、携帯電話等と自動車の作動状態とを連動させ、自動車のギアがバックに入ったり、ウインカー等を出したりした際に、自動で携帯電話の表示装置に車載カメラの画像を表示するようにしてもよい。
なお、車載カメラの画像を表示する表示装置としては、携帯電話のみならず、PDA等の携帯情報端末でもよく、小型のパソコンでもよく、あるいは持ち歩き可能な小型のカーナビでもよい。
また、本発明の撮像レンズを搭載した携帯電話を自動車に固定することで、車載カメラとして使用してもよい。近年のスマートホンはPC並の処理能力を備えているため、例えば携帯電話を自動車のダッシュボード等に固定し、カメラを前方に向けることで、携帯電話のカメラを車載カメラと同様に用いることが可能となる。なお、スマートホンのアプリケーションとして、白線や道路標識を認識し、警告を行う機能を備えていてもよい。また、運転手にカメラを向け、居眠りや脇見の際に警告を行うシステムとしてもよい。また、自動車と連動し、ハンドルを操作するシステムの一部としてもよい。自動車は高温環境や低温環境に放置されるため、車載カメラは厳しい耐環境性が要求される。本発明の撮像レンズを携帯電話に搭載した場合、運転時以外は携帯電話は運転手とともに車外に出てしまうため、撮像レンズの耐環境性をゆるめることが可能となり、安価に車載システムを導入することが可能となる。
〔撮像レンズの数値実施例〕
次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。実施例1〜実施例13の撮像レンズのレンズ断面図をそれぞれ図3〜図15に示す。図3〜図15において、図の左側が物体側、右側が像側であり、図1と同様、開口絞りSt、光学部材PP、像面Simに配置された撮像素子5も併せて図示している。各図の開口絞りStは形状や大きさを表すものではなく、光軸Z上の位置を示すものである。各実施例において、レンズ断面図の符号Ri、Di(i=1、2、3、…)は以下に説明するレンズデータのRi、Diと対応している。
表1〜表13にそれぞれ実施例1〜実施例13の撮像レンズのレンズデータを示す。各表の(A)には基本レンズデータを、(B)には各種データを、(C)には非球面データを示している。
基本レンズデータにおいて、Siの欄は最も物体側の構成要素の物体側の面を1番目として像側に向かうに従い順次増加するi番目(i=1、2、3、…)の面番号を示し、Riの欄はi番目の面の曲率半径を示し、Diの欄はi番目の面とi+1番目の面との光軸Z上の面間隔を示している。なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。また、Ndjの欄は最も物体側のレンズを1番目として像側に向かうに従い順次増加するj番目(j=1、2、3、…)の光学要素のd線(波長587.6nm)に対する屈折率を示し、νdjの欄はj番目の光学要素のd線に対するアッベ数を示している。なお、基本レンズデータには、開口絞りStおよび光学部材PPも含めて示しており、開口絞りStに相当する面の面番号の欄には、(St)という語句を併せて記載している。また、撮像面はIMGと記載している。
基本レンズデータでは、非球面の面番号に*印を付しており、非球面の曲率半径として近軸曲率半径(中心の曲率半径)の数値を示している。非球面データには、非球面の面番号と、各非球面に関する非球面係数を示す。非球面データの数値の「E−n」(n:整数)は「×10-n」を意味し、「E+n」は「×10n」を意味する。なお、非球面係数は、以下の式で表される非球面式における各係数KA、RBm(m=3、4、5、…20)の値である。
Zd=C・h2/{1+(1−KA・C2・h21/2}+ΣRBm・hm
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からのレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
KA、RBm:非球面係数(m=3、4、5、…20)
各種データにおいて、L(in Air)は第1レンズL1の物体側の面から像面Simまでの光軸Z上の距離(バックフォーカス分は空気換算長)、Bf(in Air)は最も像側のレンズの像側の面から像面Simまでの光軸Z上の距離(バックフォーカスに相当、空気換算長)、fは全系の焦点距離、f1は第1レンズL1の焦点距離、f2は第2レンズL2の焦点距離、f3は第3レンズL3の焦点距離、f4は第4レンズL4の焦点距離、f5は第5レンズL5の焦点距離、f12は第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離、f45は第4レンズL4と第5レンズL5との合成焦点距離、f345は第3レンズL3と第4レンズL4と第5レンズL5との合成焦点距離である。
また、表14,15に各実施例の条件式(1)〜(16)に対応する値を一括して示す。なお、条件式(1)はNd3、条件式(2)はνd3、条件式(3)は(R1+R2)/(R1−R2)、条件式(4)は(R3+R4)/(R3−R4)、条件式(5)はf12/f、条件式(6)はR1/f、条件式(7)はf1/f、条件式(8)は(R8+R9)/(R8−R9)、条件式(9)は(R10+R11)/(R10−R11)、条件式(10)はf3/f、条件式(11)はf4/f、条件式(12)はf45/f3、条件式(13)はf345/f、条件式(14)はf12/f345、条件式(15)は(DA+DB)/f、条件式(16)はf1/f2である。
ただし、
L:第1レンズL1の物体側の面頂点から像面までの距離(バックフォーカス分は空気換算長)
Bf:第5レンズL5レンズの像側の面頂点から像面までの距離(空気換算長)
f: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
f12:第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離
f45:第4レンズL4および第5レンズL5の合成焦点距離
f345:第3レンズL3、第4レンズL4および第5レンズL5の合成焦点距離
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
R4:第2レンズL2の像側の面の曲率半径
R8:第4レンズL4の物体側の面の曲率半径
R9:第4レンズL4の像側の面の曲率半径
R10:第5レンズL5の物体側の面の曲率半径
R11:第5レンズL5の像側の面の曲率半径
DA:第2レンズL2の中心厚
DB:第2レンズL2および第3レンズL3の空気間隔
各数値の単位として、長さについては「mm」を用いているが、これは一例であり、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため、他の適当な単位を用いることもできる。
上記実施例2、3、4、5、6、7、8、10、13では所定の面で光線をカット想定した実施例となっている。実施例2、3、6では第5レンズL5の物体側の面φ4.64、実施例4では第4レンズ物体側の面でφ3.8、実施例5では第4レンズ像側の面でφ4.7、実施例7、8では第5レンズ物体側の面φ4.8、実施例10では第5レンズ物体側の面φ5.4、実施例13では第5レンズ物体側の面φ5.6となっている。
上記実施例1〜13の撮像レンズにおいて、第1レンズL1および第2レンズL2はガラス球面レンズであり、第3レンズL3から第5レンズL5はプラスチック非球面レンズである。例えば実施例1〜13の第1レンズL1および第2レンズL2において、屈折率Nd:1.75500、アッベ数νd:52.3となる材質は、オハラ社のS−YGH51であるが、同等の特性を持つ他社材質を用いてもよい。例えばHOYA社TAC6、住田社K−LASKN1、または成都光明社H−LAK53A等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.83481、アッベ数νd:42.7となる材質は、オハラ社S−LAH55Vであるが、HOYA社TAFD5F、住田社K−LASFN8、または成都光明社H−ZLAF55A等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.58913、アッベ数νd:61.1となる材質は、オハラ社S−BAL35であるが、HOYA社BACD5、住田社K−SK5、または成都光明社H−ZK3等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.80400、アッベ数νd:46.6となる材質は、オハラ社S−LAH65Vであるが、HOYA社TAF3、住田社K−LASFN6、または成都光明社H−ZLAF50D等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.51680、アッベ数νd:64.2となる材質は、HOYA社BSC7であるが、オハラ社S−BSL7、住田社K−BK7、成都光明社H−K9L、またはショット社N−BK7等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.71300、アッベ数νd:53.9となる材質は、オハラ社S−LAL8であるが、HOYA社LAC8、住田社K−LAK8、または成都光明社H−LAK7A等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.82080、アッベ数νd:42.7となる材質は、HOYA社M−TAFD51であるが、光ガラス社Q−LASFH59S等を使用してもよい。
屈折率Nd:1.88300、アッベ数νd:40.8となる材質は、オハラ社S−LAH58であるが、HOYA社TAFD30、住田社K−LASFN17、または成都光明社H−ZLAF68等を使用してもよい。
[収差性能]
上記実施例1〜13に係る撮像レンズの各収差図をそれぞれ、図16(A)〜図16(D)、図17(A)〜図17(D)、図18(A)〜図18(D)、図19(A)〜図19(D)、図20(A)〜図20(D)、図21(A)〜図21(D)、図22(A)〜図22(D)、図23(A)〜図23(D)、図24(A)〜図24(D)、図25(A)〜図25(D)、図26(A)〜図26(D)、図27(A)〜図27(D)、図28(A)〜図28(D)に示す。
ここでは、実施例1の収差図を例にとり説明するが、他の実施例の収差図についても同様である。図16(A)、図16(B)、図16(C)および図16(D)はそれぞれ、実施例1に係る撮像レンズの球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)および倍率色収差(倍率の色収差)の収差図を示す。球面収差図のFはF値を意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。ディストーションの図は、全系の焦点距離f、画角φ(変数扱い、0≦φ≦ω)を用いて、理想像高をf×tan(φ)とし、それからのズレ量を示す。各収差図には、d線(587.56nm)を基準波長とした収差を示すが、球面収差図には、F線(波長486.13nm)、C線(波長656.27nm)、正弦条件違反量(SNCと表記)についての収差も示し、倍率色収差図にはF線およびC線についての収差を示す。倍率色収差図の線種は球面収差図のものと同じであるため、その表記を省略している。
以上のデータから分かるように、実施例1〜13の撮像レンズは、5枚という少ないレンズ枚数で構成され、小型で安価に作製可能である上、F値が1.9と小さく、各収差が良好に補正されて良好な光学性能を有する。これらの撮像レンズは、監視カメラや、自動車の前方、側方、後方等の映像を撮影するための車載用カメラ等に好適に使用可能である。
〔撮像装置の実施形態〕
図29に使用例として、自動車100に本実施形態の撮像レンズを備えた撮像装置を搭載した様子を示す。図29において、自動車100は、その助手席側の側面の死角範囲を撮像するための車外カメラ101と、自動車100の後側の死角範囲を撮像するための車外カメラ102と、ルームミラーの背面に取り付けられ、ドライバーと同じ視野範囲を撮影するための車内カメラ103とを備えている。車外カメラ101と車外カメラ102と車内カメラ103とは、本発明の実施形態に係る撮像装置であり、本発明の実施例の撮像レンズと、この撮像レンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。
本発明の実施例に係る撮像レンズは、上述した長所を有するものであるから、車外カメラ101、102および車内カメラ103も小型で安価に構成でき、広い画角を有し、結像領域周辺部まで良好な映像を得ることができる。
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率およびアッベ数の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
なお、上記した実施例ではすべてのレンズを均質な材料により構成しているが、屈折率分布型のレンズを用いてもよい。また、上記した実施例では第3レンズL3〜第5レンズL5を非球面が施された屈折型レンズにより構成しているものがあるが、1つの面もしくは複数の面に回折光学素子を形成してもよい。
また、撮像装置の実施形態では、本発明を車載用カメラに適用した例について図を示して説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、例えば、携帯端末用カメラや監視カメラ等にも適用可能である。
次に、本発明の第3の実施形態の構成について説明する。本発明の第3の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、および正のパワーを持つ第5レンズL5を備え、第3レンズL3、第4レンズL4および第5レンズL5の材質がプラスチックとなっている。た、図1に示す例では、第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。
なお、第1の実施形態に係る撮像レンズは、第2の実施形態に係る撮像レンズまたは第3の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよく、第2および第3の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよい。また、第2の実施形態に係る撮像レンズは、第1の実施形態に係る撮像レンズまたは第3の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよく、第1および第の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよい。また、第3の実施形態に係る撮像レンズは、第1の実施形態に係る撮像レンズまたは第2の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよく、第1および第2の実施形態に係る撮像レンズの構成を有していてもよい。
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<5.0 … (4−1)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<1.0 … (4−2)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<0.5 … (4−3)
0.0≦(R3+R4)/(R3−R4)<0.3 … (4−4)
0.02≦(R3+R4)/(R3−R4)<1.0 … (4−5)
条件式(5)の上限は1.48とすることが好ましく、145とすることがより好ましい。これにより、第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離が正の値で小さくなりすぎるのを抑えることがより容易となり、広角化がより容易となる。条件式(5)に下限を設けることが好ましく、下限は0.0とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離が小さくなるのを抑えることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(5)の下限は0.5とすることがより好ましく、1.0とすることがさらに好ましく、1.1とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(5−1)〜(5−4)を満足することがより好ましい。
−2.7<f1/f<−0.7 … (7−1)
−2.5<f1/f<−0.8 … (7−2)
−2.5<f1/f<−0.9 … (7−3)
−2.7<f1/f<−1.0 … (7−4)
−2.<f1/f<−0.8 … (7−5)
条件式(8)の上限は0.6とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4の物体側の面の曲率半径を抑えることがより容易となり、軸上色収差の補正がより容易となる。条件式(8)の上限は0.5とすることがより好ましく、0.4とすることがさらに好ましい。条件式(8)の下限は−0.6とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4の像側の面の曲率半径を抑えることがより容易となり、像面湾曲およびコマ収差の補正がより容易となる。条件式(8)の下限は−0.5とすることがより好ましく、−0.4とすることがさらに好ましく、−0.3とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(8−1)〜(8−5)を満足することがより好ましい。
0.7<f345/f<4.0 … (13−1)
1.2<f345/f<3.5 … (13−2)
1.5<f345/f<3.2 … (13−3)
0.7<f345/f<3.2 … (13−4)
1.0<f345/f<2.7 … (13−5)
条件式(14)の上限は2.0とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3から第5レンズL5までの合成のパワーが強くなるのを抑えることがより容易となり、バックフォーカスの確保がより容易となるか、第1レンズL1および第2レンズL2の合成パワーを強くすることがより容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(14)の上限は1.5とすることがより好ましく、1.0とすることがさらに好ましい。条件式(14)の下限は0.3とすることが好ましく、これにより、第3レンズL3から第5レンズL5までの合成のパワーを強くすることがより容易となり、レンズ系の小型化がより容易となるか、周辺光線が像面に入射する角度を抑えることがより容易となる。条件式(14)の下限は0.4とすることがより好ましい。上記より、例えば下記条件式(14−1)〜(14−4)を満足することがより好ましい。
第4レンズL4の材質のd線に対するアッベ数νd4は70以下とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4の材質のコストを抑えることが容易となり、レンズ系を安価にすることが容易となる。また、65以下とすることがより好ましく、60以下とすることがさらに好ましい。
第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数νd5は70以下とすることが好ましく、これにより、第5レンズL5の材質のコストを抑えることが容易となり、レンズ系を安価にすることが容易となる。また、65以下とすることがより好ましく、60以下とすることがさらに好ましい。
第1レンズL1を構成する材質のd線に対する屈折率をNd1としたとき、Nd1は1.5以上であることが好ましく、これにより、第1レンズL1の屈折率を高くすることが容易となり、レンズの広角化が容易となる。Nd1は1.51以上であることがより好ましく、1.55以上であることがさらに好ましい。
第1レンズL1を構成する材質のd線に対する屈折率をNd1としたとき、Nd1は1.85以下であることが好ましく、これにより、第1レンズL1の材質を安価にすることが容易となる。Nd1は1.82以下であることがより好ましく、1.80以下であることがさらに好ましい。
第2レンズL2を構成する材質のd線に対する屈折率をNd2としたとき、Nd2は1.70以上であることが好ましく、これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。Nd2は1.72上であることがより好ましく、1.75以上であることがさらに好ましい。
第2レンズL2を構成する材質のd線に対する屈折率をNd2としたとき、Nd2は1.95以下であることが好ましい、これにより、第2レンズL2の材質を安価にすることが容易となる。Nd2は1.90以下であることがより好ましい。
第4レンズの材質のd線に対する屈折率をNd4としたとき、Nd4は1.48以上であることが好ましく、これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。Nd4は1.49以上であることがより好ましく、1.50以上であることがさらに好ましい。
ここで、図2を参照しながら、上記の第3レンズL3の像側の面の形状について説明する。図2は図1で示した撮像レンズ1の光路図である。図2において、点Q7は、第3レンズL3の像側の面の中心であり、第3レンズL3の像側の面と光軸Zとの交点である。また図2において、第3レンズL3の側の面上の点X7は有効径端にあり、軸外光束3に含まれる最も外側の光線と第3レンズL3の像側の面との交点となっている。図2では点X7は有効径端にあるが、点X7は第3レンズL3側の面上の任意の点であるため、他の点でも同様に考えることができる。
第5レンズL5の像側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第5レンズL5の像側の面上のある点をX11として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P11とするとき、点X11と点P11とを結ぶ線分X11−P11を点X11での曲率半径とし、点X11と点P11とを結ぶ線分の長さ|X11−P11|を点X11での曲率半径の絶対値|RX11|とする。よって、|X11−P11|=|RX11|となる。また、第5レンズL5の像側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第5レンズL5の像側の面の中心を点Q11とする。そして、点Q11での曲率半径の絶対値を|R11|とする。
第5レンズL5の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第3レンズL3の側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第5レンズL5の物体側の面上のある点をX10として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P10とするとき、点X10と点P10とを結ぶ線分X10−P10を点X10での曲率半径とし、点X10と点P10とを結ぶ線分の長さ|X10−P10|を点X10での曲率半径の絶対値|RX10|とする。よって、|X10−P10|=|RX10|となる。また、第5レンズL5の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第5レンズL5の物体側の面の中心を点Q10とする。そして、点Q10での曲率半径の絶対値を|R10|とする。
第1レンズL1を物体側に凸面を向けたレンズとすることが好ましい。第1レンズL1は負のパワーを持つため、物体側の面が凸面の場合、第1レンズL1をメニスカスレンズすることができ、これにより、ディストーションの補正が容易となる。
第2レンズL2の物体側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第3レンズL3の像側の面は凹面とすることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上色収差の補正が容易となる。
上記実施例2、3、4、5、6、7、8、10、13では所定の面で光線をカットすることを想定した実施例となっている。実施例2、3、6では第5レンズL5の物体側の面φ4.64、実施例4では第4レンズL4の物体側の面でφ3.8、実施例5では第4レンズL4の像側の面でφ4.7、実施例7、8では第5レンズL5の物体側の面φ4.8、実施例10では第5レンズL5の物体側の面φ5.4、実施例13では第5レンズL5の物体側の面φ5.6となっている。
ここでは、実施例1の収差図を例にとり説明するが、他の実施例の収差図についても同様である。図16(A)、図16(B)、図16(C)および図16(D)はそれぞれ、実施例1に係る撮像レンズの球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)および倍率色収差(倍率の色収差)の収差図を示す。球面収差図のFはF値を意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。ディストーションの図は、全系の焦点距離f、画角φ(変数扱い、0≦φ≦ω)を用いて、理想像高をf×tan(φ)とし、それからのズレ量を示す。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が、球面収差図には、F線(波長486.13nm)、C線(波長656.27nm)、正弦条件違反量(SNCと表記)についての収差も示し、倍率色収差図にはF線およびC線についての収差を示す。倍率色収差図の線種は球面収差図のものと同じであるため、その表記を省略している。

Claims (27)

  1. 物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、および正のパワーを持つ第5レンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    Nd3<1.75 … (1)
    νd3<27 … (2)
    1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)
    ただし、
    Nd3:前記第3レンズの材質のd線に対する屈折率
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
    R1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
    R2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
  2. 物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、および正のパワーを持つ第5レンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    Nd3<1.75 … (1)
    νd3<27 … (2)
    0.0≦(R3+R4)/(R3−R4) … (4)
    f12/f<1.5 … (5)
    ただし、
    Nd3:前記第3レンズの材質のd線に対する屈折率
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
    R3:前記第2レンズの物体側の面の曲率半径
    R4:前記第2レンズの像側の面の曲率半径
    f12:前記第1レンズおよび前記第2レンズの合成焦点距離
    f:全系の焦点距離
  3. 物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、および正のパワーを持つ第5レンズからなり、前記第3レンズ、前記第4レンズおよび前記第5レンズの材質がプラスチックであり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    νd3<27 … (2)
    1.0≦(R1+R2)/(R1−R2) … (3)
    ただし、
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
    R1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
    R2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
  4. 下記条件式を満足する請求項1から3のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.0<R1/f … (6)
    ただし、
    R1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
    f:全系の焦点距離
  5. 下記条件式を満足する請求項1から4のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −3.0<f1/f<−0.5 … (7)
    ただし、
    f1:前記第1レンズの焦点距離
    f:全系の焦点距離
  6. 下記条件式を満足する請求項1から5のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −0.8<(R8+R9)/(R8−R9)<0.8 … (8)
    ただし、
    R8:前記第4レンズの物体側の面の曲率半径
    R9:前記第4レンズの像側の面の曲率半径
  7. 下記条件式を満足する請求項1から8のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −2.5<(R10+R11)/(R10−R11)<−0.4 … (9)
    ただし、
    R10:前記第5レンズの物体側の面の曲率半径
    R11:前記第5レンズの像側の面の曲率半径
  8. 下記条件式を満足する請求項1から7のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −2.0<f3/f<−0.2 … (10)
    ただし、
    f3:前記第3レンズの焦点距離
    f:全系の焦点距離
  9. 下記条件式を満足する請求項1から8のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.5<f4/f<2.5 … (11)
    ただし、
    f4:前記第4レンズの焦点距離
    f:全系の焦点距離
  10. 下記条件式を満足する請求項1から9のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −3.5<f45/f3<−0.3 … (12)
    ただし、
    f45:前記第4レンズおよび前記第5レンズの合成焦点距離
    f3:前記第3レンズの焦点距離
  11. 下記条件式を満足する請求項1から10のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.5<f345/f<4.0 … (13)
    ただし、
    f345:前記第3レンズ、前記第4レンズおよび前記第5レンズの合成焦点距離
    f:全系の焦点距離
  12. 下記条件式を満足する請求項1から11のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.2<f12/f345<3.0 … (14)
    ただし、
    f12:前記第1レンズおよび前記第2レンズの合成焦点距離
    f345:前記第3レンズ、前記第4レンズおよび前記第5レンズの合成焦点距離
  13. 下記条件式を満足する請求項1から12のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.2<(DA+DB)/f<3.0 … (15)
    ただし、
    DA:前記第2レンズの中心厚
    DB:前記第2レンズおよび前記第3レンズの空気間隔
    f:全系の焦点距離
  14. 下記条件式を満足する請求項1から13のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    −3.0<f1/f2<−0.6 … (16)
    ただし、
    f1:前記第1レンズの焦点距離
    f2:前記第2レンズの焦点距離
  15. 前記第3レンズの像側の面は、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状である請求項1から14のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  16. 前記第4レンズの物体側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状である請求項1から15のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  17. 前記第5レンズの物体側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状である請求項1から16のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  18. さらに下記条件式を満足する請求項1または2記載の撮像レンズ。
    Nd3<1.7 … (1−1)
    ただし、
    Nd3:前記第3レンズの材質のd線に対する屈折率
  19. さらに下記条件式を満足する請求項1または2記載の撮像レンズ。
    1.55<Nd3<1.7 … (1−3)
    ただし、
    Nd3:前記第3レンズの材質のd線に対する屈折率
  20. さらに下記条件式を満足する請求項1から3のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    νd3<26 … (2−1)
    ただし、
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
  21. さらに下記条件式を満足する請求項1から3のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    19<νd3<26 … (2−2)
    ただし、
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
  22. さらに下記条件式を満足する請求項1または3記載の撮像レンズ。
    1.05≦(R1+R2)/(R1−R2)≦3.5 … (3−4)
    ただし、
    R1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
    R2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
  23. さらに下記条件式を満足する請求項2記載の撮像レンズ。
    0.02≦(R3+R4)/(R3−R4)<1.0 … (4−5)
    ただし、
    R3:前記第2レンズの物体側の面の曲率半径
    R4:前記第2レンズの像側の面の曲率半径
  24. さらに下記条件式を満足する請求項2記載の撮像レンズ。
    1.0<f12/f<1.48 … (5−4)
    ただし、
    f12:前記第1レンズおよび前記第2レンズの合成焦点距離
    f:全系の焦点距離
  25. さらに下記条件式を満足する請求項4記載の撮像レンズ。
    1.2<R1/f<5 … (6−4)
    ただし、
    R1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
    f:全系の焦点距離
  26. さらに下記条件式を満足する請求項12記載の撮像レンズ。
    0.3<f12/f345<2.0 … (14−1)
    ただし、
    f12:前記第1レンズおよび前記第2レンズの合成焦点距離
    f345:前記第3レンズ、前記第4レンズおよび前記第5レンズの合成焦点距離
  27. 請求項1記載の撮像レンズを搭載した撮像装置。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101701008B1 (ko) 2014-11-28 2017-01-31 삼성전기주식회사 촬상 광학계
TWI596372B (zh) * 2016-02-16 2017-08-21 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(一)
CN107436474B (zh) * 2016-05-26 2021-04-16 信泰光学(深圳)有限公司 投影镜头
JP2017211575A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 マクセルホールディングス株式会社 撮像レンズ系及び撮像装置
US10564398B2 (en) 2017-12-27 2020-02-18 Rays Optics Inc. Lens and manufacturing method thereof
JP6918731B2 (ja) * 2018-02-28 2021-08-11 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置
TWI766956B (zh) * 2018-03-06 2022-06-11 大陸商信泰光學(深圳)有限公司 成像鏡頭(二十四)
US11686884B2 (en) * 2018-12-07 2023-06-27 Apple Inc. Light-absorbing flange lenses
CN110955032B (zh) * 2020-01-03 2023-07-21 福建福光天瞳光学有限公司 大靶面高分辨率光学无热化镜头及其工作方法
WO2021189457A1 (zh) * 2020-03-27 2021-09-30 天津欧菲光电有限公司 透镜系统、取像模组、电子装置及驾驶装置
CN113495343A (zh) * 2020-04-02 2021-10-12 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头及电子设备
CN111929824B (zh) * 2020-09-03 2021-03-09 诚瑞光学(苏州)有限公司 摄像光学镜头
WO2022236817A1 (zh) * 2021-05-14 2022-11-17 欧菲光集团股份有限公司 光学系统、取像模组及电子设备
TWI783541B (zh) * 2021-06-22 2022-11-11 佳凌科技股份有限公司 光學成像鏡頭
TWI810878B (zh) * 2022-04-01 2023-08-01 佳凌科技股份有限公司 光學成像鏡頭

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5619020A (en) * 1979-07-26 1981-02-23 Fuji Photo Optical Co Ltd Endscope optical system
JPS57163212A (en) * 1981-03-31 1982-10-07 Minolta Camera Co Ltd Retrofocus wide-angle lens consisting of 5-sheets structure
JP4206708B2 (ja) * 2002-08-28 2009-01-14 コニカミノルタオプト株式会社 投影光学系
JP5510770B2 (ja) * 2008-09-18 2014-06-04 株式会社ニコン 撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器
JP5462466B2 (ja) 2008-10-29 2014-04-02 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP5480089B2 (ja) * 2010-09-29 2014-04-23 富士フイルム株式会社 投写用レンズおよび投写型表示装置
CN103492924B (zh) 2010-12-21 2016-01-06 富士胶片株式会社 成像镜头和成像设备
WO2012086194A1 (ja) 2010-12-21 2012-06-28 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP5588858B2 (ja) * 2010-12-28 2014-09-10 カンタツ株式会社 撮像レンズ
JP5756642B2 (ja) * 2011-01-31 2015-07-29 オイレス工業株式会社 離間距離調整装置およびこれを用いた搬送装置
JP2012211935A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置
WO2012132455A1 (ja) * 2011-03-30 2012-10-04 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
CN103076665A (zh) 2011-10-26 2013-05-01 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 取像镜头
TWI437259B (zh) * 2012-07-27 2014-05-11 Largan Precision Co Ltd 光學拾像系統鏡組

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