WO2014013676A1 - 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 - Google Patents

撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置 Download PDF

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WO2014013676A1
WO2014013676A1 PCT/JP2013/003927 JP2013003927W WO2014013676A1 WO 2014013676 A1 WO2014013676 A1 WO 2014013676A1 JP 2013003927 W JP2013003927 W JP 2013003927W WO 2014013676 A1 WO2014013676 A1 WO 2014013676A1
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lens
imaging
object side
imaging lens
conditional expression
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PCT/JP2013/003927
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隆行 野田
長　倫生
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富士フイルム株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only

Definitions

  • the present invention relates to a fixed-focus imaging lens that forms an optical image of a subject on an imaging element such as a CCD (Charge-Coupled Device) or CMOS (Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor), and a digital image that is mounted with the imaging lens.
  • the present invention relates to an imaging device such as a still camera, a mobile phone with a camera, and an information portable terminal (PDA: Personal Digital Assistant), a smartphone, a tablet terminal, and a portable game machine.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • Patent Document 1 discloses a first lens having a positive refractive power from the object side, a second lens having a negative refractive power, a third lens having a positive refractive power, a fourth lens, A six-lens imaging lens including five lenses and a sixth lens is proposed.
  • Patent Document 2 discloses a first lens having a negative refractive power from the object side and a first lens having a positive refractive power.
  • Patent Documents 4 to 6 disclose, from the object side, a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, and a negative lens in order to realize a high-performance variable magnification lens.
  • a six-lens imaging lens including a third lens having a refractive power, a fourth lens having a negative refractive power, a fifth lens, and a sixth lens is proposed.
  • imaging devices such as mobile phones, smartphones, and tablet terminals that often use the captured image with a digital zoom function are required to have a wide-angle imaging lens in order to realize a wider imaging range.
  • a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, a third lens having a negative refractive power from the object side has proposed a five-lens imaging lens including a fourth lens having a refractive power of 5 and a fifth lens having a positive refractive power.
  • the present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide an imaging lens capable of realizing high imaging performance from the central field angle to the peripheral field angle while achieving a wide angle and shortening the overall length, Another object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can obtain a high-resolution captured image by mounting the imaging lens.
  • the imaging lens of the present invention has, in order from the object side, a first lens having a negative refractive power, a concave surface facing the object side, a second lens having a positive refractive power, and a first lens having a negative refractive power.
  • Three lenses a fourth lens having a negative refractive power and a meniscus shape having a concave surface facing the object side, a fifth lens, a concave surface facing the image side, and at least one inflection of the image side surface It consists of six lenses substantially comprised from the 6th lens which is an aspherical shape which has a point, It is characterized by the above-mentioned.
  • substantially consists of six lenses means that the imaging lens of the present invention has substantially no power other than the six lenses, aperture It is meant to include an optical element other than a lens such as an aperture and a cover glass, a lens flange, a lens barrel, an image sensor, a mechanism portion such as a camera shake correction mechanism, and the like.
  • a lens including an aspheric surface is considered in a paraxial region.
  • the optical performance can be further improved by satisfying the following preferable configuration.
  • the first lens has a meniscus shape with a concave surface facing the object side.
  • the aperture stop is disposed on the object side of the object side surface of the third lens, and the aperture stop is disposed on the object side of the object side surface of the second lens. More preferably.
  • the imaging lens of the present invention preferably satisfies any of the following conditional expressions (1) to (11).
  • any one of conditional expressions (1) to (11) may be satisfied, or any combination may be satisfied.
  • TTL means the length on the optical axis from the object-side surface of the first lens to the imaging surface when the object distance is infinite (lens total length), of which the back focus is the length in terms of air Shall be used.
  • the back focus is the length in terms of air Shall be used.
  • BFL means the length in terms of the air-axis distance (back focus) from the image side surface vertex of the sixth lens to the image surface when the object distance is infinite.
  • the imaging device according to the present invention includes the imaging lens of the present invention.
  • the configuration of each lens element is optimized in the lens configuration of 6 lenses as a whole, and particularly the shape of the first lens is preferably configured, so that a wide angle and a shortening of the overall length are realized. Furthermore, it is possible to realize a lens system having high imaging performance from the central field angle to the peripheral field angle.
  • an imaging signal corresponding to the optical image formed by the imaging lens having the high imaging performance of the present invention is output, a high-resolution captured image is obtained. be able to.
  • FIG. 1 is a lens cross-sectional view illustrating a first configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 1.
  • FIG. FIG. 2 is a lens cross-sectional view illustrating a second configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 2; 3 is a lens cross-sectional view illustrating a third configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 3.
  • FIG. 4 is a lens cross-sectional view illustrating a fourth configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 4;
  • FIG. 5 is a lens cross-sectional view illustrating a fifth configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 5.
  • FIG. 1 is a lens cross-sectional view illustrating a first configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 1.
  • FIG. FIG. 2 is a lens cross-sectional view illustrating a second configuration
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view illustrating a sixth configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 6.
  • FIG. 7 is a lens cross-sectional view illustrating a seventh configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 7.
  • FIG. 8 shows an eighth configuration example of the imaging lens according to an embodiment of the present invention, and is a lens cross-sectional view corresponding to Example 8.
  • FIG. 9 is a lens cross-sectional view illustrating a ninth configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 9.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view illustrating a tenth configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 10.
  • FIG. 1 is an optical path diagram of an imaging lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an aberration diagram showing various aberrations of the imaging lens according to Example 1 of the present invention, in which (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion, and (D). Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations of the imaging lens according to Example 2 of the present invention, in which (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion, and (D). Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 3 It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 3 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is a distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration. It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 4 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 5 It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 5 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration. It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 6 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 7 It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 7 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration. It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 8 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 9 It is an aberration diagram showing various aberrations of the imaging lens according to Example 9 of the present invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion, (D) Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 10 It is an aberration diagram which shows the various aberrations of the imaging lens which concerns on Example 10 of this invention, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism (field curvature), (C) is distortion aberration, (D). Indicates lateral chromatic aberration.
  • FIG. 1 shows a first configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present invention.
  • This configuration example corresponds to the lens configuration of a first numerical example (Tables 1 and 2) described later.
  • FIGS. 2 to 10 show cross-sectional configurations of second to tenth configuration examples corresponding to lens configurations of second to tenth numerical examples (Tables 3 to 20) described later.
  • the symbol Ri denotes the curvature of the i-th surface that is numbered sequentially so as to increase toward the image side (imaging side), with the surface of the lens element closest to the object side being the first. Indicates the radius.
  • Di indicates the surface interval on the optical axis Z1 between the i-th surface and the i + 1-th surface.
  • FIG. 11 is an optical path diagram of the imaging lens L shown in FIG. 1, and shows each optical path of the axial light beam 2 from an object point at an infinite distance.
  • the imaging lens L includes various imaging devices using imaging elements such as CCDs and CMOSs, in particular, relatively small portable terminal devices such as digital still cameras, mobile phones with cameras, smartphones, tablets. It is suitable for use in type terminals and PDAs.
  • the imaging lens L includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a fourth lens L4, a fifth lens L5, and a sixth lens in order from the object side along the optical axis Z1. And a lens L6.
  • FIG. 22 shows an overview of a mobile phone terminal that is the imaging device 1 according to the embodiment of the present invention.
  • An imaging device 1 according to an embodiment of the present invention includes an imaging lens L according to the present embodiment and an imaging element 100 such as a CCD that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens L (see FIG. 1).
  • the image sensor 100 is disposed on the imaging surface (imaging surface) of the imaging lens L.
  • FIG. 23 shows an overview of a smartphone that is the imaging device 501 according to the embodiment of the present invention.
  • An image pickup apparatus 501 according to the embodiment of the present invention includes an image pickup lens L according to this embodiment and an image pickup device 100 such as a CCD that outputs an image pickup signal corresponding to an optical image formed by the image pickup lens L (see FIG. 1)).
  • the image sensor 100 is disposed on the imaging surface (imaging surface) of the imaging lens L.
  • Various optical members CG may be arranged between the sixth lens L6 and the image sensor 100 according to the configuration on the camera side where the lens is mounted.
  • a flat optical member such as a cover glass for protecting the imaging surface or an infrared cut filter may be disposed.
  • a flat cover glass provided with a coating having a filter effect such as an infrared cut filter or an ND filter may be used.
  • the sixth lens L6 may be coated to have the same effect as the optical member CG. Thereby, the number of parts can be reduced and the total length can be shortened.
  • This imaging lens L is also provided with an aperture stop St disposed on the object side from the object side surface of the third lens L3.
  • the aperture stop St is arranged on the object side of the object side surface of the third lens L3, so that an image formation surface (image pickup device) of light rays passing through the optical system, particularly in the periphery of the image formation region. It is possible to suppress an increase in the incident angle. In order to further enhance this effect, it is more preferable that the aperture stop St is disposed closer to the object side than the object side surface of the second lens in the optical axis direction.
  • arranged closer to the object side than the object side surface of the third lens means that the position of the aperture stop in the optical axis direction is the same as the intersection of the axial marginal ray and the object side surface of the third lens L3. It means that it is on the object side.
  • arranged closer to the object side than the object side surface of the second lens means that the position of the aperture stop in the optical axis direction is the same as the intersection of the axial marginal ray and the object side surface of the second lens L2. It means that it is on the object side.
  • the first lens L1 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the first lens L1 has a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis. Since the first lens L1 has a negative refractive power near the optical axis and has a concave surface directed toward the object side, a light beam at a peripheral angle of view that has passed through the peripheral portion of the first lens L1 is incident on the second lens L2. Since the angle with respect to the optical axis (incident angle with respect to the surface having the optical axis as a normal line) can be reduced, the occurrence of higher-order aberrations can be suppressed, and a wide angle can be easily realized.
  • the first lens L1 since the first lens L1 has a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis, the rear principal point of the first lens L1 can be positioned on the image side, and necessary back focus can be ensured. It becomes easy. In order to further enhance this effect, it is preferable that the first lens L1 has a meniscus shape with a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • the second lens L2 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis. As a result, the overall length can be suitably shortened.
  • the second lens L2 constitutes the main positive refractive power of the imaging lens. Further, as shown in the first embodiment, it is preferable that the second lens L2 has a biconvex shape in the vicinity of the optical axis. When the second lens L2 has a biconvex shape in the vicinity of the optical axis, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration while maintaining a sufficient positive refractive power.
  • the third lens L3 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis. Thereby, spherical aberration and axial chromatic aberration can be favorably corrected. Further, as shown in the first embodiment, it is preferable that the third lens L3 has a meniscus shape with a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis. When the third lens L3 has a meniscus shape with a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis, the third lens L3 has a surface having negative refractive power in the vicinity of the optical axis on the object side, and is in the vicinity of the optical axis. Since the surface having positive refractive power is arranged on the image side in FIG. 3, the rear principal point of the third lens L3 can be easily moved to the image side, and the required back focus can be easily secured.
  • the fourth lens L4 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis. Thereby, astigmatism can be favorably corrected.
  • the fourth lens L4 has a meniscus shape with a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis. Since the fourth lens L4 has a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis, astigmatism can be preferably corrected, and widening can be preferably realized.
  • the fifth lens L5 may have a negative refractive power in the vicinity of the optical axis as long as it can correct various aberrations generated while the light beam passes through the first lens L1 to the fourth lens L4 in a balanced manner. It may have a positive refractive power.
  • the fifth lens L5 has a biconvex shape on both surfaces. In this case, the overall length can be favorably shortened, and the image sensor particularly at an intermediate angle of view.
  • the incident angle to the image pickup element can be suitably suppressed from becoming too large, and the incident angle to the image sensor from the central field angle to the peripheral field angle can be suitably suppressed.
  • the tendency for the incident angle to the imaging element to increase as the field angle increases is significant, and the light receiving efficiency due to the increase in the incident angle with respect to the imaging element is significant. Since it is important to prevent the occurrence of various problems such as reduction and color mixing, it is very preferable to suppress the incident angle with respect to the image sensor from becoming too large from the central field angle to the peripheral field angle.
  • the sixth lens L6 preferably has negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the sixth lens L6 has a concave surface facing the image side in the vicinity of the optical axis.
  • the sixth lens L6 has a meniscus shape with a concave surface facing the image side in the vicinity of the optical axis. In this case, the sixth lens L6 has a biconcave shape in the vicinity of the optical axis. The curvature of field can be corrected well.
  • the sixth lens L6 has an aspherical shape with a concave surface facing the image side and the image side surface having at least one inflection point.
  • the image side surface of the sixth lens L6 is formed into an aspherical shape having at least one inflection point. It is possible to suppress an increase in the incident angle of the light beam that passes through the optical system to the imaging surface (image pickup device) in the peripheral portion of.
  • the sixth lens L6 has a meniscus shape with a concave surface facing the image side in the vicinity of the optical axis, and both surfaces of the sixth lens L6 have an aspheric shape having inflection points.
  • the sixth lens L6 has a meniscus shape having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, a concave surface facing the image side in the vicinity of the optical axis, and both surfaces of the sixth lens L6 are changed. It is the structural example made into the aspherical shape which has a curved point.
  • conditional expression (1) defines preferable ranges of numerical values for the paraxial radius of curvature R1f of the object side surface of the first lens L1 and the paraxial radius of curvature R1r of the image side surface of the first lens L1. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the length on the optical axis for arranging the first lens L1 increases, which is disadvantageous for shortening the total length.
  • conditional expression (1) it is possible to satisfactorily correct distortion and lateral chromatic aberration while preferably shortening the overall length. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (1-1), and it is even more preferable to satisfy the conditional expression (1-2). ⁇ 0.5 ⁇ (R1f ⁇ R1r) / (R1f + R1r) ⁇ 0.05 (1-1) ⁇ 0.4 ⁇ (R1f ⁇ R1r) / (R1f + R1r) ⁇ 0.1 (1-2)
  • the aperture stop St when the aperture stop St is disposed closer to the object side than the object side surface of the third lens L3 and closer to the image side than the object side surface of the first lens L1, if the aperture stop St falls below the lower limit of the conditional expression (1), the aperture stop The vignetting of the luminous flux around the third lens L3 due to St increases, and it becomes difficult to ensure a sufficient amount of light that passes around the third lens L3. For this reason, when the aperture stop St is disposed on the object side of the object side surface of the third lens L3 and on the image side of the object side surface of the first lens L1, the lower limit of the conditional expression (1) may be satisfied. It is more preferable that the lower limit of the conditional expression (1-1) is satisfied, and it is even more preferable that the lower limit of the conditional expression (1-2) is satisfied.
  • conditional expression (2) defines a preferable numerical range of the focal length f of the entire system with respect to the focal length f2 of the second lens.
  • conditional expression (2) defines a preferable numerical range of the focal length f of the entire system with respect to the focal length f2 of the second lens.
  • conditional expression (2) it is possible to favorably correct spherical aberration while preferably shortening the overall length. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (2-1), and it is even more preferable to satisfy the conditional expression (2-2). 1.3 ⁇ f / f2 ⁇ 2.5 (2-1) 1.4 ⁇ f / f2 ⁇ 2.2 (2-2)
  • conditional expression (3) defines a preferable numerical range of the focal length f3 of the third lens L3 with respect to the focal length f1 of the first lens L1. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it will be difficult to sufficiently correct distortion and lateral chromatic aberration, and it will be difficult to achieve a wide angle. When the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the negative refractive power of the first lens L1 becomes too strong with respect to the refractive power of the third lens L3, which is disadvantageous for shortening the overall length.
  • conditional expression (3) it is possible to correct the distortion aberration and the lateral chromatic aberration satisfactorily and to realize the shortening of the total length and the widening of the angle. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (3-1), and it is even more preferable to satisfy the conditional expression (3-2). 0 ⁇ f3 / f1 ⁇ 0.3 (3-1) 0.05 ⁇ f3 / f1 ⁇ 0.2 (3-2)
  • conditional expression (2) defines a preferable numerical range of the ratio of the focal length f3 of the third lens L3 to the focal length f4 of the fourth lens L4.
  • conditional expression (4) defines a preferable numerical range of the ratio of the focal length f3 of the third lens L3 to the focal length f4 of the fourth lens L4.
  • conditional expression (4) Astigmatism and lateral chromatic aberration can be corrected satisfactorily. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (4-1), and it is even more preferable to satisfy the conditional expression (4-2). 0 ⁇ f3 / f4 ⁇ 0.8 (4-1) 0 ⁇ f3 / f4 ⁇ 0.6 (4-2)
  • conditional expression (5) defines preferable numerical ranges of the ratio of the focal length f of the entire system to the paraxial radius of curvature R6r of the image side surface of the sixth lens L6. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, it is disadvantageous for shortening the overall length.
  • the sixth lens L6 has a concave surface on the image side in the vicinity of the optical axis and the image side surface of the sixth lens L6 has an inflection point, the upper limit of the conditional expression (5) is exceeded.
  • the image side surface of the sixth lens L6 is changed from a positive refractive power in the vicinity of the optical axis to a negative refractive power toward the periphery. Therefore, it is necessary to increase the degree of changing the refractive power.
  • conditional expression (5) it is possible to satisfactorily correct field curvature and distortion at an intermediate angle of view while preferably shortening the overall length. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (5-1), and it is even more preferable to satisfy the conditional expression (5-2). 1.5 ⁇ f / R6r ⁇ 3 (5-1) 1.8 ⁇ f / R6r ⁇ 2.8 (5-2)
  • conditional expression (6) defines preferable numerical ranges of the paraxial radius of curvature R4f of the object side surface of the fourth lens L4 and the paraxial radius of curvature R4r of the image side surface of the fourth lens L4. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it is disadvantageous for correction of astigmatism.
  • conditional expression (6) When exceeding the upper limit of conditional expression (6), it is disadvantageous for shortening the total length. Therefore, by satisfying conditional expression (6), it is possible to satisfactorily correct astigmatism while suitably shortening the overall length. From the above viewpoint, it is more preferable that the following conditional expression (6-1) is satisfied. ⁇ 0.3 ⁇ (R4f ⁇ R4r) / (R4f + R4r) ⁇ 0.05 (6-1)
  • conditional expression (7) defines a preferable numerical range of the Abbe number ⁇ d1 for the d-line of the first lens L1.
  • conditional expression (7) defines a preferable numerical range of the Abbe number ⁇ d1 for the d-line of the first lens L1.
  • the distance TTL on the optical axis from the object-side surface of the first lens to the image plane and the focal length f of the entire system satisfy the following conditional expression (8).
  • Conditional expression (8) defines a preferable numerical range of the ratio of the distance TTL (lens total length) on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image plane with respect to the focal length f of the entire system.
  • the back focus amount is light.
  • conditional expression (8) it is possible to satisfactorily correct various aberrations, particularly field curvature and distortion, while suitably reducing the size of the entire lens system. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (8-1). 1.3 ⁇ TTL / f ⁇ 2.6 (8-1)
  • the distance TTL on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image plane preferably satisfies the following conditional expression (9). 4.0 ⁇ TTL ⁇ 6.0 (9)
  • Conditional expression (9) defines a preferable numerical range of the distance TTL on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image plane.
  • the back focus amount is The air equivalent length on the optical axis. If the lower limit of conditional expression (9) is not reached, it is difficult to correct various aberrations, particularly field curvature and distortion.
  • conditional expression (9) If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the overall length of the lens becomes longer, which leads to an increase in the size of the entire lens system. Therefore, by satisfying conditional expression (9), it is possible to favorably correct various aberrations, particularly field curvature and distortion, while suitably reducing the size of the entire lens system. From the above viewpoint, it is more preferable that the following conditional expression (9-1) is satisfied. 4.5 ⁇ TTL ⁇ 5.8 (9-1)
  • the focal length f of the entire system and the distance BFL on the optical axis from the surface apex on the image side of the sixth lens to the image plane satisfy the following conditional expression (10). 0.28 ⁇ BFL / f ⁇ 0.42 (10)
  • Conditional expression (10) defines a preferable numerical range of the ratio of the distance BFL (back focus) on the optical axis from the surface apex on the image side of the sixth lens to the image plane with respect to the focal length f of the entire system.
  • the distance BFL on the optical axis from the surface apex on the image side of the sixth lens to the image plane is the air-converted length on the optical axis.
  • conditional expression (10) If the lower limit of conditional expression (10) is not reached, if a foreign object adheres to the image-side surface of the sixth lens L6, it will be easily reflected in the formed image. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the total length becomes longer, which is not preferable. Therefore, by satisfying conditional expression (10), it is possible to favorably correct various aberrations, particularly field curvature and distortion, while preferably shortening the overall length. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (10-1). 0.30 ⁇ BFL / f ⁇ 0.40 (10-1)
  • conditional expression (11) defines a preferable numerical range of the distance BFL (back focus) on the optical axis from the vertex of the image side of the sixth lens to the image plane.
  • the distance BFL on the optical axis from the surface apex on the image side of the sixth lens to the image plane is the air-converted length on the optical axis. If the lower limit of conditional expression (11) is not reached, if a foreign object adheres to the image-side surface of the sixth lens L6, it will be easily reflected in the formed image.
  • conditional expression (11) If the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, the total length becomes longer, which is not preferable. Therefore, by satisfying conditional expression (11), it is possible to favorably correct various aberrations, particularly field curvature and distortion, while preferably shortening the overall length. From the above viewpoint, it is more preferable to satisfy the following conditional expression (11-1). 0.8 ⁇ BFL ⁇ 1.1 (11-1)
  • Patent Document 1 discloses an imaging lens having a total angle of view of 71.8 degrees
  • Patent Document 2 discloses an imaging lens having a total angle of view of 83.2 degrees
  • Patent Document 4 discloses a variable power lens having a total angle of view of 34 to 42 degrees
  • Patent Document 5 discloses a variable power lens having a total angle of view of 30.2 to 40.8 degrees.
  • Patent Document 6 discloses a variable power lens having a total angle of view of 31.2 degrees to 40.8 degrees.
  • the imaging lenses in the first to tenth embodiments all have an angle of view 2 ⁇ of 85 degrees or more, a captured image can be obtained with a wide angle of view.
  • the present invention can be suitably applied to an imaging device equipped with such a digital zoom function.
  • the imaging lens according to the second to tenth embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
  • all surfaces of the first lens L1 to the sixth lens L6 are aspherical.
  • all surfaces of the second lens L2 to the sixth lens L6 are aspherical.
  • the imaging lens according to the second to tenth embodiments of the present invention has a negative refractive power in order from the object side and has a concave surface facing the object side.
  • the third lens L3 may have a biconcave shape in the vicinity of the optical axis.
  • the third lens L3 By making the third lens L3 have a biconcave shape in the vicinity of the optical axis, it is possible to suppress the occurrence of higher-order spherical aberration.
  • the first lens L1, the second lens L2, and the fourth to sixth lenses L6 have the same lens configuration as that of the first embodiment. For example, the same effects as the corresponding configurations of the first embodiment can be obtained.
  • the imaging lens according to the third embodiment shown in FIG. 3 and the imaging lens according to the fourth embodiment shown in FIG. 4 are the lenses of the second embodiment and the lenses of the first lens L1 to the sixth lens L6, respectively.
  • the configurations are common, and according to the configurations of these lenses, the same operational effects as the corresponding configurations of the second embodiment can be obtained.
  • the fifth lens L5 may have a meniscus shape having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis and a convex surface facing the object side in the vicinity of the optical axis. Thereby, a full length can be shortened suitably.
  • the imaging lens according to the fifth embodiment has the same lens configuration as the first embodiment, the first lens L1 to the fourth lens L4, and the sixth lens L6, and according to each configuration of these lenses. The same effects as the corresponding configurations of the first embodiment can be obtained.
  • the sixth lens L6 may have a meniscus shape having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis and a concave surface facing the image side in the vicinity of the optical axis. Thereby, a full length can be shortened suitably.
  • the imaging lens according to the sixth embodiment shares the same lens configuration as the first lens L1 to the fifth lens L5 with the first embodiment, and according to each configuration of these lenses, the first embodiment. The same operational effects as those corresponding to each of the above can be obtained.
  • the imaging lens L according to the seventh embodiment shown in FIG. 7 has the same lens configuration as that of the sixth embodiment and the first lens L1 to the sixth lens L6. According to each configuration of these lenses. For example, the same operational effects as the corresponding configurations of the sixth embodiment can be obtained.
  • the fifth lens L5 may have a meniscus shape having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis and a concave surface facing the image side in the vicinity of the optical axis.
  • the fifth lens L5 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis and the concave surface is directed to the image side in the vicinity of the optical axis, astigmatism can be corrected satisfactorily.
  • the overall length can be suitably shortened.
  • the imaging lens according to the eighth embodiment has the same lens configuration as that of the sixth embodiment and the first to fourth lenses L4 and L6. According to each configuration of these lenses. For example, the same effects as the corresponding configurations of the first embodiment can be obtained.
  • the imaging lens L according to the ninth embodiment shown in FIG. 9 has the same lens configuration as the first lens L1 to the sixth lens L6 in the eighth embodiment, and according to each configuration of these lenses.
  • the same operational effects as the corresponding configurations of the eighth embodiment can be obtained.
  • the imaging lens L according to the tenth embodiment shown in FIG. 10 has the same lens configuration as the first lens L1 to the sixth lens L6 and the configuration of each of these lenses. For example, the same effects as the corresponding configurations of the first embodiment can be obtained.
  • the configuration of each lens element is optimized in the lens configuration of 6 lenses as a whole, and the shape of the first lens is particularly preferably configured. Therefore, it is possible to realize a lens system having high resolution performance while realizing shortening of the overall length and widening of the angle.
  • the imaging signal corresponding to the optical image formed by the high-performance imaging lens L according to the present embodiment is output.
  • a high-resolution captured image can be obtained up to the angle of view.
  • Tables 1 and 2 below show specific lens data corresponding to the configuration of the imaging lens shown in FIG.
  • Table 1 shows basic lens data
  • Table 2 shows data related to aspheric surfaces.
  • the surface of the lens element closest to the object side is the first (aperture stop St is the first) and heads toward the image side.
  • the value (mm) of the curvature radius of the i-th surface from the object side is shown in correspondence with the reference symbol Ri in FIG.
  • the column of the surface interval Di indicates the interval (mm) on the optical axis between the i-th surface Si and the i + 1-th surface Si + 1 from the object side.
  • the value of the refractive index for the d-line (587.56 nm) of the j-th optical element from the object side is shown.
  • the column of ⁇ dj shows the Abbe number value for the d-line of the j-th optical element from the object side.
  • Table 1 shows the focal length f (mm) and back focus BFL (mm) of the entire system as various data.
  • the back focus BFL represents a value converted into air.
  • both surfaces of the first lens L1 to the sixth lens L6 are all aspherical.
  • the basic lens data in Table 1 shows the numerical value of the radius of curvature near the optical axis (paraxial radius of curvature) as the radius of curvature of these aspheric surfaces.
  • Table 2 shows aspherical data in the imaging lens of Example 1.
  • E indicates that the subsequent numerical value is a “power exponent” with a base of 10
  • the numerical value represented by an exponential function with the base of 10 is Indicates that the value before “E” is multiplied.
  • “1.0E-02” indicates “1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 ”.
  • Z is the length (mm) of a perpendicular line drawn from a point on the aspheric surface at a height h from the optical axis to the tangential plane (plane perpendicular to the optical axis) of the apex of the aspheric surface.
  • Z C ⁇ h 2 / ⁇ 1+ (1 ⁇ K ⁇ C 2 ⁇ h 2 ) 1/2 ⁇ + ⁇ Ai ⁇ h i (A)
  • Z Depth of aspheric surface (mm)
  • h Distance from the optical axis to the lens surface (height) (mm)
  • Ai i-th order (i is an integer of 3 or more) aspheric coefficient
  • K aspheric coefficient.
  • Table 3 and Table 4 show specific lens data corresponding to the configuration of the imaging lens shown in FIG. 2 as Example 2 in the same manner as the imaging lens of Example 1 described above. Similarly, specific lens data corresponding to the configuration of the imaging lens shown in FIGS. 3 to 10 are shown in Tables 5 to 20 as Examples 3 to 10.
  • both surfaces of the first lens L1 to the sixth lens L6 are all aspherical, and in the imaging lenses according to Examples 2 to 4, Both surfaces of the second lens L1 to the sixth lens L6 are aspherical.
  • FIGS. 12A to 12D are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and chromatic aberration of magnification (chromatic aberration of magnification) in the imaging lens of Example 1, respectively.
  • Each aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism (field curvature) and distortion (distortion aberration) shows aberrations with the d-line (wavelength 587.56 nm) as the reference wavelength.
  • the spherical aberration diagram and the lateral chromatic aberration diagram also show aberrations for the F-line (wavelength 486.1 nm) and the C-line (wavelength 656.27 nm).
  • the spherical aberration diagram also shows aberrations with respect to the g-line (wavelength 435.83 nm).
  • the solid line indicates the sagittal direction (S), and the broken line indicates the tangential direction (T).
  • Fno Indicates the F number, and ⁇ indicates the half angle of view.
  • various aberrations of the imaging lenses of Examples 3 to 10 are shown in FIGS. 14 (A) to (D) to FIGS. 21 (A) to (D).
  • Table 21 shows a summary of the values for the conditional expressions (1) to (11) according to the present invention for each of the examples 1 to 10.
  • the paraxial curvature radius R1f of the object side surface of the first lens, the paraxial curvature radius R1r of the image side surface of the first lens, and the fourth lens in the conditional expressions (1) and (6) The paraxial radius of curvature R4f of the object side surface and the paraxial radius of curvature R4r of the image side surface of the fourth lens correspond to R1, R2, R8 and R9 in FIGS. 1 to 10 and Tables 1 to 10, respectively.
  • the imaging lens of the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface interval, the refractive index, the Abbe number, and the aspheric coefficient of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, and may take other values.
  • the description is based on the premise that the fixed focus is used.
  • the entire lens system can be extended, or a part of the lenses can be moved on the optical axis to enable autofocusing.

Abstract

【課題】全長の短縮化および高解像化を実現した撮像レンズおよびこの撮像レンズを備えた撮像装置を実現する。 【解決手段】撮像レンズが、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ（Ｌ１）と、正の屈折力を有する第２レンズ（Ｌ２）と、負の屈折力を有する第３レンズ（Ｌ３）と、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズ（Ｌ４）と、第５レンズ（Ｌ５）と、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状である第６レンズ（Ｌ６）と、から構成される実質的に６個のレンズからなる。

Description

撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
　本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる固定焦点の撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行うデジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機および情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）、スマートフォン、タブレット型端末および携帯型ゲーム機等の撮像装置に関する。
　近年、パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラが急速に普及している。また、携帯電話、スマートフォン、またはタブレット型端末に画像入力用のカメラモジュールが搭載されることも多くなっている。このような撮像機能を有する機器には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像機器全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。例えば５メガピクセル以上、よりさらに好適には８メガピクセル以上の高画素に対応した性能が要求されている。
　これらの要求を満たすために、撮像レンズをレンズ枚数が比較的多い６枚構成とすることが考えられる。例えば、特許文献１には、物体側から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、第６レンズとを備えた６枚構成の撮像レンズを提案しており、特許文献２には、物体側から負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レンズを含む、全体として正の第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を備えた６枚構成の撮像レンズを提案している。また、特許文献４乃至６には、高性能な変倍レンズを実現するために、物体側から、負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、負の屈折力を有する第４レンズと、第５レンズと、第６レンズとを備えた６枚構成の撮像レンズを提案している。
　また、特に、撮影した画像をデジタルズーム機能で拡大して用いる機会が多い携帯電話、スマートフォン、およびタブレット端末などの撮像機器では、より広い撮影範囲を実現するために広角な撮像レンズが求められている。公知文献３は、広角化を実現するために、物体側から負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、正の屈折力を有する第５レンズとを備えた５枚構成の撮像レンズを提案している。
中国実用新案第２０２０６７０１５号明細書 特開２００４－１０２０８３号公報 特開平４－２５０４０８号公報 特開昭６３－１８０９２７号公報 特開平２－１８１７１４号公報 特開平２－１８７７１６号公報
　一方、特に携帯端末、スマートフォンまたはタブレット端末のような薄型化が進む装置に用いられる撮像レンズには、レンズ全長の短縮化の要求が益々高まっている。このため、上記全ての要求を満たすために、特許文献１、２および特許文献４乃至６に記載された撮像レンズは、さらなる広角化の実現が求められ、特許文献３の撮像レンズは、所望の高解像度を得られる撮像素子のサイズに対応できるように、大きなイメージサイズを実現しつつ、レンズ全長をより短縮化することが求められる。
　本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、広角化および全長の短縮化を図りつつ、中心画角から周辺画角まで高い結像性能を実現することができる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して高解像の撮像画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
　本発明の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第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、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズと、第５レンズと、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状である第６レンズとから構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする。
　なお、上記本発明の撮像レンズにおいて、「実質的に６個のレンズからなり、」とは、本発明の撮像レンズが、６個のレンズ以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、開口絞りやカバーガラス等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、手振れ補正機構等の機構部分、等を持つものも含むことを意味する。また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。
　本発明の撮像レンズにおいて、さらに次の好ましい構成を採用して満足することで、光学性能をより良好なものとすることができる。
　本発明の撮像レンズにおいて、第１レンズが物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。
　また、本発明の撮像レンズにおいて、開口絞りが第３レンズの物体側の面よりも物体側に配置されていることが好ましく、開口絞りが第２レンズの物体側の面よりも物体側に配置されていることがさらに好ましい。
　また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１）から（１１）のいずれかを満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式（１）から（１１）のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。
－１＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜０　　　　　　　　（１）
　－０．５＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜－０．０５　　（１－１）
　１＜ｆ／ｆ２＜３　　　　　　　　（２）
　１．３＜ｆ／ｆ２＜２．５　　　　（２－１）
　０＜ｆ３／ｆ１＜０．５　　　　　（３）
　０＜ｆ３／ｆ１＜０．３　　　　　（３－１）
　０＜ｆ３／ｆ４＜１．２　　　　　（４）
　０＜ｆ３／ｆ４＜０．８　　　　　（４－１）
　１＜ｆ／Ｒ６ｒ＜４　　　　　　　（５）
　－０．５＜（Ｒ４ｆ－Ｒ４ｒ）／（Ｒ４ｆ＋Ｒ４ｒ）＜０　（６）
　４０＜νｄ１　　　　　　　　　　（７）
　１．０＜ＴＴＬ／ｆ＜３．０　　　（８）
　４．０＜ＴＴＬ＜６．０　　　　　（９）
　０．２８＜ＢＦＬ／ｆ＜０．４２　（１０）
　０．７５＜ＢＦＬ＜１．２　　　　（１１）
ただし、
Ｒ１ｆ：第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径
　Ｒ１ｒ：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
　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
　Ｒ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
　Ｒ４ｆ：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
　Ｒ４ｒ：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
　νｄ１：第１レンズのｄ線に関するアッベ数
　ＴＴＬ：第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離（ただし、バックフォーカス分は光軸上の空気換算長とする。）
　ＢＦＬ：第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離（空気換算長）
とする。
　なお、ＴＴＬは、物体距離が無限大時の第１レンズの物体側の面から結像面までの光軸上の長さ（レンズ全長）を意味し、このうちバックフォーカス分は空気換算した長さを用いるものとする。例えば、最も像側のレンズと結像面との間にフィルタやカバーガラス等の屈折力を持たない部材が挿入されているときは、この部材の厚みを空気換算して算出するものとする。また、ＢＦＬは、物体距離が無限大時の第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離（バックフォーカス）を空気換算した長さを意味する。
　本発明による撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えている。
　本発明の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化し、特に第１レンズの形状を好適に構成したので、広角化と全長の短縮化を実現し、さらに、中心画角から周辺画角まで高い結像性能を有するレンズ系を実現できる。
　また、本発明の撮像装置によれば、上記本発明の高い結像性能を有する撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するようにしたので、高解像の撮影画像を得ることができる。
本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第５の構成例を示すものであり、実施例５に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第６の構成例を示すものであり、実施例６に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第７の構成例を示すものであり、実施例７に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第８の構成例を示すものであり、実施例８に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第９の構成例を示すものであり、実施例９に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第１０の構成例を示すものであり、実施例１０に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの光路図である。 本発明の実施例１に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例２に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例３に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例４に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例５に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例６に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例７に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例８に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例９に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明の実施例１０に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。 本発明に係る撮像レンズを備えた携帯電話端末である撮像装置を示す図。 本発明に係る撮像レンズを備えたスマートフォンである撮像装置を示す図。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（表１、表２）のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の第２乃至第１０の数値実施例（表３～表２０）のレンズ構成に対応する第２乃至第１０の構成例の断面構成を、図２～図１０に示す。図１～図１０において、符号Ｒｉは、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じであるため、以下では、図１に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図２～図１０の構成例についても説明する。また、図１１は図１に示す撮像レンズＬにおける光路図であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束２の各光路を示す。
　本発明の実施の形態に係る撮像レンズＬは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた各種撮像機器、特に、比較的小型の携帯端末機器、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末およびＰＤＡ等に用いて好適なものである。この撮像レンズＬは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６とを備えている。
　図２２に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置１である携帯電話端末の概観図を示す。本発明の実施の形態に係る撮像装置１は、本実施の形態に係る撮像レンズＬと、この撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤなどの撮像素子１００（図１参照）とを備えて構成される。撮像素子１００は、この撮像レンズＬの結像面（撮像面）に配置される。
　図２３に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置５０１であるスマートフォンの概観図を示す。本発明の実施の形態に係る撮像装置５０１は、本実施の形態に係る撮像レンズＬと、この撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤなどの撮像素子１００（図１参照）とを有するカメラ部５４１を備えて構成される。撮像素子１００は、この撮像レンズＬの結像面（撮像面）に配置される。
　第６レンズＬ６と撮像素子１００との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材ＣＧが配置されていても良い。例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタなどの平板状の光学部材が配置されていても良い。この場合、光学部材ＣＧとして例えば平板状のカバーガラスに、赤外線カットフィルタやＮＤフィルタ等のフィルタ効果のあるコートが施されたものを使用しても良い。
　また、光学部材ＣＧを用いずに、第６レンズＬ６にコートを施す等して光学部材ＣＧと同等の効果を持たせるようにしても良い。これにより、部品点数の削減と全長の短縮を図ることができる。
　この撮像レンズＬはまた、第３レンズＬ３の物体側の面より物体側に配置された開口絞りＳｔを備えている。このように、開口絞りＳｔを第３レンズＬ３の物体側の面よりも物体側に配置したことにより、特に結像領域の周辺部において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。この効果をより高めるために、開口絞りＳｔが光軸方向において第２レンズの物体側の面よりも物体側に配置されることがさらに好ましい。なお、「第３レンズの物体側の面より物体側に配置」とは、光軸方向における開口絞りの位置が、軸上マージナル光線と第３レンズＬ３の物体側の面の交点と同じ位置かそれより物体側にあることを意味する。また、「第２レンズの物体側の面より物体側に配置」とは、光軸方向における開口絞りの位置が、軸上マージナル光線と第２レンズＬ２の物体側の面の交点と同じ位置かそれより物体側にあることを意味する。
　この撮像レンズＬにおいて、第１レンズＬ１は光軸近傍において負の屈折力を有している。また、第１レンズＬ１は光軸近傍で物体側に凹面を向けている。第１レンズＬ１が光軸近傍で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けていることにより、第１レンズＬ１の周辺部を通過した周辺画角における光束が第２レンズＬ２に入射するときの光軸に対する角度（光軸を法線とする面に対する入射角）を低減することができるため、高次収差の発生を抑えることができ、広角化を実現しやすい。また、第１レンズＬ１が光軸近傍において物体側に凹面を向けていることにより、第１レンズＬ１の後側主点を像側に位置させることができ、必要なバックフォーカスを確保することが容易になる。また、この効果をさらに高めるために、第１レンズＬ１が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好ましい。
　第２レンズＬ２は、光軸近傍において正の屈折力を有している。このことにより、全長を好適に短縮化することができる。また、第２レンズＬ２は撮像レンズの主たる正の屈折力を構成している。また、第１の実施形態に示すように、第２レンズＬ２を光軸近傍において両凸形状にすることが好ましい。第２レンズＬ２を光軸近傍において両凸形状にした場合には、十分な正の屈折力を維持しつつ球面収差を良好に補正することができる。
　第３レンズＬ３は、光軸近傍において負の屈折力を有している。これにより、球面収差、軸上の色収差を良好に補正することができる。また、第１の実施形態に示すように、第３レンズＬ３を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とすることが好ましい。第３レンズＬ３を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とした場合には、第３レンズＬ３が光軸近傍において負の屈折力を有する面を物体側に配置し、光軸近傍において正の屈折力を有する面を像側に配置しているため、第３レンズＬ３の後側主点を像側に寄せて位置させやすく、必要なバックフォーカスを確保することが容易になる。
　第４レンズＬ４は、光軸近傍において負の屈折力を有している。これにより、非点収差を良好に補正することができる。この効果をさらに高めるために、第４レンズＬ４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。第４レンズＬ４が光軸近傍において物体側に凹面を向けていることにより、非点収差を好適に補正することができ、広角化を好適に実現することができる。
　第５レンズＬ５は、第１レンズＬ１乃至第４レンズＬ４を光線が通過する間に発生した諸収差をバランスよく補正できるものであれば、光軸近傍において負の屈折力を有するものとしてもよく、正の屈折力を有するものとしてもよい。例えば、第１の実施形態に示すように、第５レンズＬ５は両面を両凸形状とすることが好ましく、この場合には、全長を良好に短縮化でき、かつ、特に中間画角で撮像素子への入射角度が大きくなりすぎることを好適に抑制でき、中心画角から周辺画角にわたって撮像素子への入射角度が大きくなることを好適に抑制できる。特に携帯電話等に用いられるレンズ全長の短い撮像レンズにおいては、画角が大きくなるにつれて撮像素子への入射角度が大きくなる傾向が顕著であり、撮像素子に対する入射角度の増大に起因する受光効率の低下や混色などの諸問題の発生を防ぐことが重要であるため、このように中心画角から周辺画角にわたって撮像素子に対する入射角度を大きくなりすぎないように抑制することが非常に好ましい。
　また、第６レンズＬ６は、光軸近傍において負の屈折力を有することが好ましい。第６レンズＬ６を負の屈折力を有するものとすることにより、全長の短縮化を図りつつ、像面湾曲を良好に補正できる。また、この効果を更に高めるために、第６レンズＬ６が光軸近傍で像側に凹面を向けていることがさらに好ましい。また、第６レンズＬ６が光軸近傍において像側に凹面を向けたメニスカス形状であることがよりさらに好ましく、この場合には、第６レンズＬ６が光軸近傍で両凹形状である場合に比べ、良好に像面湾曲を補正することができる。第６レンズＬ６は、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状である。第６レンズＬ６が光軸近傍で像側に凹面を向けている場合に、第６レンズＬ６の像側の面を少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状とすることにより、特に結像領域の周辺部において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。この効果を更に高めるために、第６レンズＬ６を、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状とし、かつ、第６レンズＬ６の両面を変曲点を有する非球面形状とすることが好ましい。第１の実施形態は、第６レンズＬ６を、光軸近傍で負の屈折力を有し、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状とし、かつ、第６レンズＬ６の両面を変曲点を有する非球面形状とした構成例である。
　次に、以上のように構成された撮像レンズＬの条件式に関する作用および効果をより詳細に説明する。
　まず、第１レンズＬ１の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ１ｆと第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径Ｒ１ｒは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
　－１＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜０　　　　　　　　（１）
条件式（１）は、第１レンズＬ１の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ１ｆと第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径Ｒ１ｒの好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式（１）の下限を下回る場合には、第１レンズＬ１を配置するための光軸上の長さが増大してしまうため、全長の短縮化に不利となる。また、条件式（１）の上限を上回る場合には、歪曲収差と倍率色収差の十分な補正が難しくなりやすい。このため、条件式（１）を満足することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、良好に歪曲収差および倍率色収差を補正できる。上記観点から、下記条件式（１－１）を満たすことがより好ましく、条件式（１－２）を満たすことがよりさらに好ましい。
　－０．５＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜－０．０５　　（１－１）
－０．４＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜－０．１　　　（１－２）
　さらに、開口絞りＳｔを第３レンズＬ３の物体側の面より物体側かつ第１レンズＬ１の物体側の面より像側に配置した場合に、条件式（１）の下限を下回ると、開口絞りＳｔによる第３レンズＬ３の周辺光束の口径食が大きくなり、第３レンズＬ３の周辺を通過する光量を十分確保することが難しくなる。このため、開口絞りＳｔを第３レンズＬ３の物体側の面より物体側かつ第１レンズＬ１の物体側の面より像側に配置した場合に、条件式（１）の下限を満足することが好ましく、条件式（１－１）の下限を満足することがさらに好ましく、条件式（１－２）の下限を満足することがよりさらに好ましい。
　また、全系の焦点距離ｆおよび第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
　１＜ｆ／ｆ２＜３　　　　　　　　（２）
条件式（２）は、第２レンズの焦点距離ｆ２に対する全系の焦点距離ｆの好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（２）の下限を下回る場合には、全系の屈折力に対して第２レンズＬ２の正の屈折力が弱くなりすぎて、全長の短縮化が難しくなる。また、条件式（２）の上限を上回る場合には、全系の屈折力に対して第２レンズＬ２の正の屈折力が強くなりすぎて、球面収差の補正に不利である。条件式（２）を満足することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、球面収差を良好に補正することができる。上記観点から、下記条件式（２－１）を満たすことがより好ましく、条件式（２－２）を満たすことがよりさらにより好ましい。
　１．３＜ｆ／ｆ２＜２．５　　　　（２－１）
１．４＜ｆ／ｆ２＜２．２　　　　（２－２）
　また、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３および第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
　０＜ｆ３／ｆ１＜０．５　　　　　（３）
条件式（３）は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１に対する第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（３）の下限を下回る場合には、歪曲収差と倍率色収差を十分に補正することが難しくなり、広角化を実現しにくくなる。また、条件式（３）の上限を上回る場合には、第３レンズＬ３の屈折力に対して第１レンズＬ１の負の屈折力が強くなりすぎて、全長の短縮化に不利である。条件式（３）を満足することで、歪曲収差と倍率色収差を良好に補正して、全長の短縮化と広角化を実現することができる。上記観点から、下記条件式（３－１）を満たすことがより好ましく、条件式（３－２）を満たすことがよりさらにより好ましい。
　０＜ｆ３／ｆ１＜０．３　　　　　（３－１）
０．０５＜ｆ３／ｆ１＜０．２　　（３－２）
　また、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３および第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
　０＜ｆ３／ｆ４＜１．２　　　　　（４）
条件式（４）は、第４レンズＬ４の焦点距離ｆ４に対する第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（４）の下限を下回る場合には、非点収差を十分に補正することが難しい。また、条件式（４）の上限を上回る場合には、第３レンズＬ３の屈折力に対して第４レンズＬ４の負の屈折力が強くなりすぎて、倍率色収差の補正に不利である。条件式（４）を満足することで、良好に非点収差と倍率色収差補正することができる。上記観点から、下記条件式（４－１）を満たすことがより好ましく、条件式（４－２）を満たすことがよりさらにより好ましい。
　０＜ｆ３／ｆ４＜０．８　　　　　（４－１）
０＜ｆ３／ｆ４＜０．６　　　　　（４－２）
　また、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒに対する全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
　１＜ｆ／Ｒ６ｒ＜４　　　　　　　（５）
条件式（５）は、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒに対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式（５）の下限を下回る場合には、全長の短縮化に不利である。また、第６レンズＬ６は光軸近傍において像側に凹面を向け、第６レンズＬ６の像側の面が変曲点を有しているため、条件式（５）の上限を上回る場合には、周辺画角での撮像素子への入射角度の増大を抑制するために、第６レンズＬ６の像側の面を、光軸近傍における正の屈折力から周辺に向かって負の屈折力に変化するように屈折力を変化させる度合いを大きくする必要が生じる。しかしながら、条件式（５）の上限を上回る場合に、第６レンズＬ６の像側の面の屈折力を変化させる度合いを大きくした場合には、中間画角で像面湾曲と歪曲収差を十分に補正することが難しくなる。このため、条件式（５）を満足することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、中間画角における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正できる。上記観点から、下記条件式（５－１）を満たすことがより好ましく、条件式（５－２）を満たすことがよりさらに好ましい。
　１．５＜ｆ／Ｒ６ｒ＜３　　　　　（５－１）
１．８＜ｆ／Ｒ６ｒ＜２．８　　　（５－２）
　また、第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ４ｆと第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径Ｒ４ｒは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
　－０．５＜（Ｒ４ｆ－Ｒ４ｒ）／（Ｒ４ｆ＋Ｒ４ｒ）＜０　　　　　　（６）
条件式（６）は、第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径Ｒ４ｆと第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径Ｒ４ｒの好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式（６）の下限を下回る場合には、非点収差の補正に不利である。条件式（６）の上限を上回る場合には、全長の短縮化に不利である。このため、条件式（６）を満足することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、非点収差を良好に補正できる。上記観点から、下記条件式（６－１）を満たすことがより好ましい。
　－０．３＜（Ｒ４ｆ－Ｒ４ｒ）／（Ｒ４ｆ＋Ｒ４ｒ）＜－０．０５　　（６－１）
　また、第１レンズＬ１のｄ線に関するアッベ数νｄ１は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
　４０＜νｄ１　　　　　　　　　　（７）
条件式（７）は、第１レンズＬ１のｄ線に関するアッベ数νｄ１の好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。条件式（７）の上限を上回る場合には、倍率の色収差の補正に不利である。このため、条件式（７）を満足することで、好適に倍率色収差を補正できる。
　また、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬと全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
　１．０＜ＴＴＬ／ｆ＜３．０　　　（８）
条件式（８）は、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬ（レンズ全長）の比の好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。なお、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬのうちのバックフォーカス分（第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離）は光軸上の空気換算長とする。条件式（８）の下限を下回る場合には、諸収差、特に像面湾曲と歪曲収差の補正が難しくなる。条件式（８）の上限を上回る場合には、レンズ全長が長くなることで、レンズ系全体の大型化を招いてしまうため好ましくない。このため、条件式（８）を満足することで、好適にレンズ系全体のコンパクト化を図りつつ、諸収差、特に像面湾曲と歪曲収差を良好に補正できる。上記観点から、下記条件式（８－１）を満たすことがより好ましい。
１．３＜ＴＴＬ／ｆ＜２．６　　　（８－１）
　また、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
　４．０＜ＴＴＬ＜６．０　　　　　（９）
条件式（９）は、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬの好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。なお、第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬのうちのバックフォーカス分（第６レンズＬ６の像側の面頂点から像面までの光軸上の距離）は光軸上の空気換算長とする。条件式（９）の下限を下回る場合には、諸収差、特に像面湾曲と歪曲収差の補正が難しくなる。条件式（９）の上限を上回る場合には、レンズ全長が長くなることで、レンズ系全体の大型化を招いてしまうため好ましくない。このため、条件式（９）を満足することで、好適にレンズ系全体のコンパクト化を図りつつ、諸収差、特に像面湾曲と歪曲収差を良好に補正できる。上記観点から、下記条件式（９－１）を満たすことがより好ましい。
４．５＜ＴＴＬ＜５．８　　　　　（９－１）
　また、全系の焦点距離ｆと第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離ＢＦＬは、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
　０．２８＜ＢＦＬ／ｆ＜０．４２　（１０）
条件式（１０）は、全系の焦点距離ｆに対する第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離ＢＦＬ（バックフォーカス）の比の好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。なお、第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離ＢＦＬは光軸上の空気換算長とする。条件式（１０）の下限を下回る場合には、第６レンズＬ６の像側の面に異物が付着した場合に、結像した画像中に写りこみやすくなってしまう。条件式（１０）の上限を上回る場合には、全長が長くなってしまうため好ましくない。このため、条件式（１０）を満足することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、諸収差、特に像面湾曲と歪曲収差を良好に補正できる。上記観点から、下記条件式（１０－１）を満たすことがより好ましい。
０．３０＜ＢＦＬ／ｆ＜０．４０　（１０－１）
　また、第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離ＢＦＬは、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
　０．７５＜ＢＦＬ＜１．２　　　　（１１）
条件式（１１）は、第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離ＢＦＬ（バックフォーカス）の好ましい数値範囲をそれぞれ規定する。なお、第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離ＢＦＬは光軸上の空気換算長とする。条件式（１１）の下限を下回る場合には、第６レンズＬ６の像側の面に異物が付着した場合に、結像した画像中に写りこみやすくなってしまう。条件式（１１）の上限を上回る場合には、全長が長くなってしまうため好ましくない。このため、条件式（１１）を満足することで、好適に全長の短縮化を図りつつ、諸収差、特に像面湾曲と歪曲収差を良好に補正できる。上記観点から、下記条件式（１１－１）を満たすことがより好ましい。
　０．８＜ＢＦＬ＜１．１　　　　　（１１－１）
　また、特に、撮影した画像をデジタルズーム機能で拡大して用いる機会が多い携帯電話端末などの撮像機器では、より広い撮影範囲を実現するために広角な撮像レンズが求められている。このため、全画角２ωが８５度以上となるように、上記撮像レンズＬの第１～第６レンズの各構成を設定することが好ましい。特許文献１は全画角が７１．８度である撮像レンズを開示しており、特許文献２は全画角が８３．２度である撮像レンズを開示している。また、特許文献４は、全画角が３４度～４２度である変倍レンズを開示しており、特許文献５は、全画角が３０．２度～４０．８度の変倍レンズを開示しており、特許文献６は、全画角が３１．２度～４０．８度の変倍レンズを開示している。これに対し、第１～第１０の実施形態における撮像レンズは、いずれも全画角２ωが８５度以上となるこのため、広い画角で撮影画像を得ることができ、撮像レンズＬを上記のようなデジタルズーム機能を搭載した撮像機器に好適に適用することができる。
　次に、図２～１０を参照しながら、本発明の第２乃至第１０の実施形態にかかる撮像レンズについて詳細に説明する。図１に示す第１の実施形態および図５乃至図１０に示す第５乃至第１０の実施形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第６レンズＬ６の全ての面が非球面形状とされている。図２乃至図４に示す第２乃至第４の実施形態に係る撮像レンズは、第２レンズＬ２から第６レンズＬ６の全ての面が非球面形状とされている。また、本発明の第２乃至第１０の実施形態にかかる撮像レンズは、第１の実施形態と同様に、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第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、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズと、第５レンズと、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状である第６レンズとから構成される。このため、以下の第２から第１０の実施形態においては、各レンズ群を構成する各レンズの他の詳細な構成についてのみ説明する。また、第１から第１０の実施形態の間で互いに共通する構成の作用効果はそれぞれ同じ作用効果を有するため、実施形態の順番が早いものについて構成及びその作用効果を説明し、その他の実施形態の共通する構成及びその作用効果の重複説明を省略する。
　図２に示す第２の実施形態のように、第３レンズＬ３を光軸近傍で両凹形状としてもよい。第３レンズＬ３を光軸近傍で両凹形状とすることにより、高次の球面収差の発生を抑制することができる。また、第２の実施形態においては、第１の実施形態と第１レンズＬ１、第２レンズＬ２および第４ないし第６レンズＬ６のレンズの構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図３に示す第３の実施形態にかかる撮像レンズおよび図４に示す第４の実施形態にかかる撮像レンズは、それぞれ第２の実施形態と第１レンズＬ１ないし第６レンズＬ６のレンズの構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第２の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図５に示す第５の実施形態のように、第５レンズＬ５を光軸近傍で正の屈折力を有し、光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状としてもよい。これにより、好適に全長を短縮化できる。また、第５の実施形態にかかる撮像レンズは、第１の実施形態と第１レンズＬ１ないし第４レンズＬ４および第６レンズＬ６のレンズ構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図６に示す第６の実施形態のように、第６レンズＬ６を光軸近傍で正の屈折力を有し、光軸近傍において像側に凹面を向けたメニスカス形状としてもよい。これにより、好適に全長を短縮化できる。また、第６の実施形態にかかる撮像レンズは、第１の実施形態と第１レンズＬ１ないし第５レンズＬ５のレンズ構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図７に示す第７の実施形態にかかる撮像レンズＬは、第６の実施形態と第１レンズＬ１ないし第６レンズＬ６のレンズの構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第６の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図８に示す第８の実施形態のように、第５レンズＬ５を光軸近傍で負の屈折力を有し、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状としてもよい。第５レンズＬ５が光軸近傍において負の屈折力を有し、光軸近傍において像側に凹面を向けている場合には、良好に非点収差を補正することができる。また、第５レンズＬ５を像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることにより、全長を好適に短縮化できる。また、第８の実施形態における撮像レンズは、第６の実施形態と第１の実施形態ないし第４レンズＬ４および第６レンズＬ６のレンズの構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図９に示す第９の実施形態にかかる撮像レンズＬは、第８の実施形態と第１レンズＬ１ないし第６レンズＬ６のレンズの構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第８の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　また、図１０に示す第１０の実施形態にかかる撮像レンズＬは、第１の実施形態と第１レンズＬ１ないし第６レンズＬ６のレンズの構成を共通としており、これらのレンズの各構成によれば第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同じ作用効果が得られる。
　以上説明したように、本発明の実施の形態に係る撮像レンズＬによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化し、特に第１レンズの形状を好適に構成したので、全長の短縮化と広角化を実現しながらも、高解像性能を有するレンズ系を実現できる。
　また、適宜好ましい条件を満足することで、より高い結像性能を実現できる。また、本実施の形態に係る撮像装置によれば、本実施の形態に係る高性能の撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するようにしたので、中心画角から周辺画角まで高解像の撮影画像を得ることができる。
　次に、本発明の実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、複数の数値実施例をまとめて説明する。
　後掲の表１および表２は、図１に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に表１にはその基本的なレンズデータを示し、表２には非球面に関するデータを示す。表１に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、実施例１に係る撮像レンズについて、最も物体側のレンズ要素の面を１番目（開口絞りＳｔを１番目）として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数の値を示す。また、表１には、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）と、バックフォーカスＢＦＬ（ｍｍ）をそれぞれ示す。なお、上記バックフォーカスＢＦＬは空気換算した値を表すものとする。
　この実施例１に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっている。表１の基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径（近軸曲率半径）の数値を示している。
　表２には実施例１の撮像レンズにおける非球面データを示す。非球面データとして示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ－０２」であれば、「１．０×１０-2」であることを示す。
　非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａｉ，Ｋの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１－Ｋ・Ｃ2・ｈ2）1/2｝＋ΣＡｉ・ｈi 　　（Ａ）
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
Ｋ：非球面係数
とする。
　以上の実施例１の撮像レンズと同様にして、図２に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２として、表３および表４に示す。また同様にして、図３～図１０に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例３乃至実施例１０として、表５～２０に示す。これらの実施例１および実施例５～１０に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっており、実施例２～４に係る撮像レンズでは、第２レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっている。
　図１２（Ａ）～（Ｄ）はそれぞれ、実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）図を示している。球面収差、非点収差（像面湾曲）、ディストーション（歪曲収差）を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図、倍率色収差図には、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）についての収差も示す。また、球面収差図には、ｇ線(波長４３５．８３ｎｍ)についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向（Ｓ）、破線はタンジェンシャル方向（Ｔ）の収差を示す。また、Ｆｎｏ．はＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。
　同様に、実施例２の撮像レンズについての諸収差を図１３（Ａ）～（Ｄ）に示す。同様にして、実施例３乃至実施例１０の撮像レンズについての諸収差を図１４（Ａ）～（Ｄ）乃至図２１（Ａ）～（Ｄ）に示す。
　また、表２１には、本発明に係る各条件式（１）～（１１）に関する値を、各実施例１～１０についてそれぞれまとめたものを示す。なお、表２１において、条件式（１）および（６）における、第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径Ｒ１ｆ、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ１ｒ、第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径Ｒ４ｆおよび第４レンズの像側の面の近軸曲率半径Ｒ４ｒは、図１～１０および表１～１０におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ８およびＲ９にそれぞれ相当する。
　以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、全長を短縮化しながらも小さなＦナンバーと高い結像性能が実現されている。
　なお、本発明の撮像レンズには、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数の値などは、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。
　また、上記各実施例では、すべて固定焦点で使用する前提での記載とされているが、フォーカス調整可能な構成とすることも可能である。例えばレンズ系全体を繰り出したり、一部のレンズを光軸上で動かしてオートフォーカス可能な構成とすることも可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
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Claims (20)

  1. 　物体側から順に、
    負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第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、
    負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状である第４レンズと、
    第５レンズと、
    像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状である第６レンズと
    から構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする撮像レンズ。
  2. 　前記第１レンズが物体側に凹面を向けたメニスカス形状である請求項１に記載の撮像レンズ。
  3. 　さらに以下の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＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜０　　　　　（１）
    ただし、
    　Ｒ１ｆ：前記第1レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    　Ｒ１ｒ：前記第1レンズの像側の面の近軸曲率半径
    とする。
  4. 　開口絞りが前記第３レンズの物体側の面よりも物体側に配置されている請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  5. 　さらに以下の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。
    　１＜ｆ／ｆ２＜３　　　　　　　　　（２）
    ただし、
    　ｆ：全系の焦点距離
    　ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
    とする。
  6. 　さらに以下の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＜ｆ３／ｆ１＜０．５　　　　　　（３）
    ただし、
    　ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
    　ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
    とする。
  7. 　さらに以下の条件式を満足する請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ０＜ｆ３／ｆ４＜１．２　　　　　　（４）
    ただし、
    　ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
    　ｆ４：前記第４レンズの焦点距離
    とする。
  8. 　さらに以下の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。
    　１＜ｆ／Ｒ６ｒ＜４　　　　　　　　（５）
    ただし、
    　ｆ：全系の焦点距離
    　Ｒ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
    とする。
  9. 　さらに以下の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＜（Ｒ４ｆ－Ｒ４ｒ）／（Ｒ４ｆ＋Ｒ４ｒ）＜０　　　（６）
    ただし、
    　Ｒ４ｆ：前記第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    　Ｒ４ｒ：前記第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
    とする。
  10. 　さらに以下の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。
    　４０＜νｄ１　　　　　　　　　　　（７）
    ただし、
    　νｄ１：前記第１レンズのｄ線に関するアッベ数
    とする。
  11. 　さらに以下の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。
    　１．０＜ＴＴＬ／ｆ＜３．０　　　　（８）
    ただし、
    　ＴＴＬ：前記第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離（ただし、バックフォーカス分は光軸上の空気換算長とする）
    　ｆ：全系の焦点距離
    とする。
  12. 　さらに以下の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。
    　４．０＜ＴＴＬ＜６．０　　　　　　（９）
    ただし、
    　ＴＴＬ：前記第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離（ただし、バックフォーカス分は光軸上の空気換算長とする。）
    とする。
  13. 　さらに以下の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。
    ０．２８＜ＢＦＬ／ｆ＜０．４２　　（１０）
    ただし、
    　ＢＦＬ：前記第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離（空気換算長）
    　ｆ：全系の焦点距離
    とする。
  14. 　さらに以下の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。
    　０．７５＜ＢＦＬ＜１．２　　　　　（１１）
    ただし、
    　ＢＦＬ：前記第６レンズの像側の面頂点から像面までの光軸上の距離（空気換算長）
    とする。
  15. 　開口絞りが前記第２レンズの物体側の面よりも物体側に配置されている請求項１から１４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  16. 　さらに以下の条件式を満足する請求項１から１５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    　－０．５＜（Ｒ１ｆ－Ｒ１ｒ）／（Ｒ１ｆ＋Ｒ１ｒ）＜－０．０５　　　（１－１）
    ただし、
    　Ｒ１ｆ：前記第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    　Ｒ１ｒ：前記第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
    とする。
  17. 　さらに以下の条件式を満足する請求項１から１６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    　１．３＜ｆ／ｆ２＜２．５　　　　　（２－１）
    ただし、
    　ｆ：全系の焦点距離
    　ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
    とする。
  18. 　さらに以下の条件式を満足する請求項１から１７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    　０＜ｆ３／ｆ１＜０．３　　　　　　（３－１）
    ただし、
    　ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
    　ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
    とする。
  19. 　さらに以下の条件式を満足する請求項１から１８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    　０＜ｆ３／ｆ４＜０．８　　　　　（４－１）
    ただし、
    　ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
    　ｆ４：前記第４レンズの焦点距離
    とする。
  20. 　請求項１に記載された撮像レンズを備えた撮像装置。
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