WO2016084117A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2016084117A1
WO2016084117A1 PCT/JP2014/005968 JP2014005968W WO2016084117A1 WO 2016084117 A1 WO2016084117 A1 WO 2016084117A1 JP 2014005968 W JP2014005968 W JP 2014005968W WO 2016084117 A1 WO2016084117 A1 WO 2016084117A1
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WO
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lens
imaging
conditional expression
refractive power
negative
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PCT/JP2014/005968
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English (en)
French (fr)
Inventor
関根　淳
Original Assignee
株式会社ニコン
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Publication date
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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
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    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only

Definitions

  • the present invention relates to a photographing lens suitable for an imaging device mounted on a portable terminal or the like.
  • An imaging lens (see, for example, Patent Document 1) used in a small imaging device mounted on a portable terminal or the like has a high resolving power of about 1 to 2 ⁇ m on the image plane as the pixels of the imaging device become finer. Is required. In addition, such an imaging lens is also required to shorten the entire length of the imaging lens as the mobile terminal or the like becomes thinner.
  • a method of making the lens surface an aspherical surface can be considered.
  • most lens surfaces are aspherical surfaces.
  • a method of increasing the number of lenses can be considered. However, when the number of lenses is increased, a space for inserting the lenses is required, and the entire length of the imaging lens is increased.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an imaging lens having a short overall length and good imaging performance, and an imaging apparatus using the imaging lens.
  • the imaging lens according to the first invention is an imaging lens whose image surface is curved so that the concave surface faces the object side, and includes five lenses including both a positive lens and a negative lens. And at least one of the negative lenses included in the five lenses is arranged side by side on the image side of the positive lens, and the side by side arranged on the image side of the positive lens and the positive lens.
  • the positive lens group and the negative lens group having the maximum combined refractive power have the following conditional expressions.
  • fc the combined focal length of the positive lens and the negative lens, where the combined refractive power is the maximum positive refractive power
  • f Focal length of the imaging lens.
  • An imaging lens is an imaging lens having a curved image surface so that the concave surface faces the object side, and the lens surfaces on both sides are arranged side by side along the optical axis from the object side.
  • a first lens curved so as to face the convex surface, a second lens having positive refractive power, a third lens having negative refractive power, a fourth lens having positive refractive power or negative refractive power, and positive refractive power Or it consists of the 5th lens which has negative refracting power, and the following conditional expressions are satisfied.
  • f23 a combined focal length of the second lens and the third lens
  • f Focal length of the imaging lens
  • An imaging apparatus includes an imaging lens that forms an image of an object on an imaging surface, and an imaging element that images the image of the object formed on the imaging surface.
  • the positive lens and the negative lens, and at least one of the negative lenses included in the five lenses is arranged side by side on the image side of the positive lens, and the positive lens Among the sets of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens, the combination of the positive lens and the negative lens having the maximum positive refractive power in the combined refractive power satisfies the following conditional expression: ing.
  • fc the combined focal length of the positive lens and the negative lens, where the combined refractive power is the maximum positive refractive power
  • f Focal length of the imaging lens.
  • good imaging performance can be obtained by shortening the overall length of the imaging lens.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating all aberrations of the imaging lens according to the first example. It is a lens block diagram of the imaging lens which concerns on 2nd Example. It is an aberration diagram of the imaging lens according to the second example. It is a lens block diagram of the imaging lens which concerns on 3rd Example.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of the imaging lens according to the third example. It is sectional drawing of an imaging device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the imaging device CMR mounted on a portable terminal or the like.
  • the imaging device CMR includes a lens barrel portion BR provided in a device body BD such as a portable terminal, a photographing lens PL accommodated and held in the lens barrel portion BR, an imaging element SR accommodated on the lens barrel portion BR side, It is mainly composed of a control unit PU housed on the apparatus main body BD side.
  • the photographing lens PL forms an image of a subject (object) on the imaging surface of the imaging element SR.
  • the imaging element SR is configured by using an image sensor such as a CCD or a CMOS, for example, and is arranged according to the image plane I of the photographing lens PL.
  • An imaging surface in which pixels (photoelectric conversion elements) are two-dimensionally arranged is formed on the surface of the imaging element SR.
  • the imaging surface of the imaging element SR is curved so that the concave surface is directed toward the object side, and the image plane I of the imaging lens PL is curved along the imaging surface of the imaging element SR.
  • the imaging surface of the imaging element SR is a spherical concave surface or an aspherical concave surface.
  • the imaging element SR photoelectrically converts light from the subject imaged on the imaging surface by the photographing lens PL, and outputs the subject image data to the control unit PU and the like.
  • the control unit PU is electrically connected to an imaging element SR, an input / output unit DS provided outside the device main body BD such as a portable terminal, and a storage unit MR housed in the device main body BD.
  • the input / output unit DS includes a touch panel, a liquid crystal panel, and the like.
  • the input / output unit DS performs processing according to a user operation (imaging operation or the like) and displays an image of a subject imaged by the imaging element SR.
  • the storage unit MR stores data necessary for operation of the image sensor SR and the like, and image data of the subject imaged and acquired by the image sensor SR.
  • the control unit PU controls the image sensor SR, the input / output unit DS, the storage unit MR, and the like. Further, the control unit PU can perform various image processes on the image data of the subject imaged and acquired by the imaging element SR.
  • the photographic lens PL of the first embodiment includes five lenses L1 to L5 including both a positive lens and a negative lens, and the image surface I is curved so that the concave surface faces the object side. is doing. That is, the image plane I of the photographic lens PL is greatly curved toward the object side from the optical axis Ax toward the periphery. At least one of the negative lenses included in the five lenses L1 to L5 is arranged side by side on the image side of the positive lens, and the negative lens arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens.
  • the condition expressed by the formula (1) is satisfied.
  • fc combined focal length of a positive lens and a negative lens having a maximum combined refractive power and a positive refractive power
  • f Focal length of the imaging lens PL.
  • conditional expression (1) defines an appropriate range for the relationship between the combined focal length fc of the positive lens and the negative lens having the maximum positive refractive power and the focal length f of the entire imaging lens PL system. Conditional expression. If the condition is less than the lower limit value of conditional expression (1), the combined focal length fc becomes too short, which makes it difficult to correct curvature of field, which is not preferable.
  • the overall length of the photographing lens becomes long and the back focus becomes insufficient.
  • the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (1), the combined focal length fc becomes too long, which is not preferable because the total length of the photographing lens becomes long.
  • condition expressed by the following conditional expression (2) is satisfied.
  • SAG Amount of curvature in the optical axis direction of the image plane I at the maximum image height.
  • Conditional expression (2) is appropriate for the relationship between the amount of curvature SAG in the optical axis direction of the image plane I at the maximum image height and the combined focal length fc of the positive lens and the negative lens having the maximum combined refractive power.
  • I a conditional expression for prescribing a specific range.
  • the condition is less than the lower limit value of conditional expression (2), if the combined focal length fc is too short, correction of various aberrations such as coma becomes difficult.
  • the amount of curvature SAG in the optical axis direction of the image plane I becomes too large in the negative direction, it is necessary to lengthen the back focus in order to avoid interference between the final lens and the image sensor, and as a result, the total length of the photographing lens is long.
  • conditional expression (2) In order to exhibit the effect of this embodiment satisfactorily, it is desirable to set the lower limit value of conditional expression (2) to ⁇ 0.20. On the other hand, in order to exhibit the effect of this embodiment satisfactorily, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (2) to ⁇ 0.12.
  • the five lenses L1 to L5 include at least one negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less, and the condition represented by the following conditional expression (3) Is preferably satisfied.
  • ra radius of curvature of the lens surface on the object side in a negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less
  • rb radius of curvature of the image-side lens surface of a negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less.
  • Conditional expression (3) is a conditional expression for defining an appropriate range for the shape factor of a negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less. When the condition exceeds the upper limit value of conditional expression (3), the radius of curvature of the image side lens surface in the negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less is smaller than the radius of curvature of the object side lens surface. Become.
  • the upper side light beam of the obliquely incident light beam passes through the image side lens surface at a position farther from the optical axis Ax than the object side lens surface in the negative lens, and is largely refracted on the image side lens surface. For this reason, it is difficult to correct coma aberration, and the amount of peripheral light decreases, which is not preferable.
  • the negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less is desirably a pair of negative lenses (for example, the third lens L3 having a negative refractive power) having a maximum positive refractive power. .
  • the lens surfaces on both sides of the lens closest to the object side (first lens L1) among the five lenses L1 to L5 are curved so that the convex surface faces the object side, and It is preferable that the condition represented by conditional expression (4) is satisfied.
  • Conditional expression (4) is a conditional expression for defining an appropriate range for the relationship between the focal length f of the entire imaging lens PL system and the focal length fa of the lens closest to the object side.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (5).
  • fp Focal length of a pair of positive lenses having a maximum combined refractive power and positive refractive power.
  • Conditional expression (5) defines an appropriate range for the relationship between the focal length fp of the pair of positive lenses having the maximum positive refractive power and the focal length f of the entire imaging lens PL system.
  • Conditional expression If the condition is lower than the lower limit value of the conditional expression (5), the focal length fp of the positive lens becomes too short, which makes it difficult to correct various aberrations such as spherical aberration and coma aberration. On the other hand, when the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (5), the focal length fp of the positive lens becomes too long, which is not preferable because the entire length of the imaging lens becomes long.
  • the lens surfaces on both sides of the lens closest to the object side (first lens L1) among the five lenses L1 to L5 are curved so that the convex surface faces the object side, and It is preferable that the conditions expressed by the conditional expressions (6) to (7) are satisfied.
  • Conditional expression (6) is a conditional expression for defining an appropriate range for the relationship between the maximum image height Y of the imaging lens PL, the F number Fno of the imaging lens PL, and the focal length fa of the lens closest to the object side. It is.
  • conditional expression (6) When the condition is less than the lower limit value of conditional expression (6), the negative refractive power of the lens closest to the object becomes too large, and the back focus becomes longer than necessary, which is not preferable because the entire length of the imaging lens becomes longer.
  • the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (6), the positive refractive power of the lens closest to the object side becomes large, and the negative refractive power of the lens on the image side relative to the aperture stop S becomes too large. Correction of aberrations becomes difficult, and the amount of peripheral light is also unfavorable.
  • Conditional expression (7) defines an appropriate range for the relationship between the focal length fa of the most object side lens and the combined focal length fc of the positive lens and the negative lens having the maximum positive refractive power. Is a conditional expression.
  • conditional expression (7) When the condition is less than the lower limit value of conditional expression (7), if the negative refractive power of the lens closest to the object side becomes too large, it is necessary to shorten the composite focal length fc, which makes it difficult to correct spherical aberration. Absent.
  • the positive refractive power of the lens closest to the object becomes too large, the incident angle of the lower light beam incident on the pair of positive lenses having the maximum positive refractive power is increased. Is not preferable.
  • the lens surfaces on both sides of the lens closest to the object side (first lens L1) among the five lenses L1 to L5 are curved so that the convex surface faces the object side.
  • a close-contact multilayer diffractive optical element is attached to at least one of a lens surface closest to the object side, a positive lens having a maximum combined refractive power, and a negative lens.
  • a DOE may be provided. According to such a configuration, axial chromatic aberration can be favorably corrected. As described above, according to the first embodiment, it is possible to shorten the overall length of the imaging lens PL and obtain good imaging performance.
  • the photographic lens PL of the second embodiment is a first lens L1 that is arranged in order from the object side along the optical axis Ax and is curved so that the lens surfaces on both sides are convex toward the object side.
  • the image lens I is curved so that the concave surface faces the object side. That is, the image plane I of the photographic lens PL is greatly curved toward the object side from the optical axis Ax toward the periphery.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (11).
  • f23 the combined focal length of the second lens L2 and the third lens L3
  • f Focal length of the imaging lens PL.
  • Conditional expression (11) is a conditional expression that defines an appropriate range for the relationship between the combined focal length f23 of the second lens L2 and the third lens L3 and the focal length f of the entire imaging lens PL system. If the condition is less than the lower limit value of conditional expression (11), the combined focal length f23 becomes too short, which makes it difficult to correct field curvature, which is not preferable.
  • the overall length of the photographing lens becomes long and the back focus becomes insufficient.
  • the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (11)
  • the combined focal length f23 becomes too long, which is not preferable because the total length of the photographing lens becomes long.
  • condition expressed by the following conditional expression (12) is satisfied.
  • SAG Amount of curvature in the optical axis direction of the image plane I at the maximum image height.
  • Conditional expression (12) defines an appropriate range for the relationship between the optical axis direction curvature amount SAG of the image plane I at the maximum image height and the combined focal length f23 of the second lens L2 and the third lens L3.
  • Conditional expression When the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (12), if the combined focal length f23 is too short, correction of various aberrations such as coma becomes difficult. Further, if the amount of curvature SAG in the optical axis direction of the image plane I becomes too large in the negative direction, it is necessary to lengthen the back focus in order to avoid interference between the final lens and the image sensor, and as a result, the total length of the photographing lens is long. Become.
  • conditional expression (12) In order to exert the effect of this embodiment satisfactorily, it is desirable to set the lower limit value of conditional expression (12) to ⁇ 0.20. On the other hand, in order to exhibit the effect of this embodiment satisfactorily, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (12) to ⁇ 0.12.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (13).
  • Conditional expression (13) is a conditional expression for defining an appropriate range for the shape factor of the third lens L3 having negative refractive power. When the condition exceeds the upper limit value of conditional expression (13), the radius of curvature of the image-side lens surface of the third lens L3 is smaller than the radius of curvature of the object-side lens surface.
  • the upper side light beam of the obliquely incident light beam passes through the image side lens surface at a position farther from the optical axis Ax than the object side lens surface in the third lens L3, and is largely refracted on the image side lens surface. . For this reason, it is difficult to correct coma aberration, and the amount of peripheral light decreases, which is not preferable.
  • conditional expression (13) it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (13) to ⁇ 0.30.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (14).
  • Conditional expression (14) is a conditional expression for defining an appropriate range for the relationship between the focal length f of the entire imaging lens PL system and the focal length f1 of the first lens L1.
  • condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (14)
  • the first lens L1 has a positive refractive power
  • the negative refractive power of the lens on the image side relative to the aperture stop S becomes too large, and thus correction of coma aberration is performed. Is difficult, and the amount of light at the periphery is also unfavorable.
  • the first lens L1 has negative refractive power, the back focus becomes longer than necessary, which is not preferable because the entire length of the imaging lens becomes longer.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (15).
  • f2 Focal length of the second lens L2.
  • Conditional expression (15) is a conditional expression for defining an appropriate range for the relationship between the focal length f2 of the second lens L2 and the focal length f of the entire imaging lens PL. If the condition is lower than the lower limit value of the conditional expression (15), the focal length f2 of the second lens L2 becomes too short, which makes it difficult to correct various aberrations such as spherical aberration and coma aberration. On the other hand, when the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (15), the focal length f2 of the second lens L2 becomes too long, which is not preferable because the entire length of the imaging lens becomes long.
  • Conditional expression (16) is a conditional expression for defining an appropriate range for the relationship between the maximum image height Y of the imaging lens PL, the F number Fno of the imaging lens PL, and the focal length f1 of the first lens L1. is there.
  • the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (16)
  • the negative refractive power of the first lens L1 becomes too large, and the back focus becomes longer than necessary.
  • the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (16)
  • the positive refractive power of the first lens L1 becomes large, and the negative refractive power of the lens on the image side with respect to the aperture stop S becomes too large. Correction is difficult, and the amount of peripheral light is undesirably reduced.
  • Conditional expression (17) is a conditional expression for defining an appropriate range for the relationship between the focal length f1 of the first lens L1 and the combined focal length f23 of the second lens L2 and the third lens L3.
  • conditional expression (17) is less than the lower limit value of conditional expression (17)
  • the negative refractive power of the first lens L1 becomes too large, it is necessary to shorten the combined focal length f23, which makes it difficult to correct spherical aberration, which is not preferable.
  • the positive refractive power of the first lens L1 is too large, the incident angle of the lower light beam incident on the second lens L2 becomes large, which makes it difficult to correct coma aberration, which is not preferable.
  • the photographic lens PL having such a configuration for example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, at least one of the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3 has an adhesive multilayer.
  • a type of diffractive optical element DOE may be provided. According to such a configuration, axial chromatic aberration can be favorably corrected. As described above, according to the second embodiment, it is possible to shorten the overall length of the imaging lens PL and obtain good imaging performance.
  • the shape of the image plane I is a curved shape with a concave surface facing the object side as illustrated in the examples described later.
  • the curved shape is effective from the viewpoint of manufacturing, but is not limited to a spherical surface, and may be an aspherical concave surface.
  • FIG. 1 is a lens configuration diagram of an imaging lens PL (PL1) according to the first embodiment.
  • the imaging lens PL1 according to the first example includes a first lens L1 having a negative refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the third lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power, and a fifth lens L5 having a negative refractive power.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side. Further, between the fifth lens L5 and the image plane I, a plane parallel plate CV made of a cover glass of an image sensor or the like is disposed.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric surfaces curved so that the convex surface faces the object side.
  • An aperture stop S is provided near the image side lens surface of the first lens L1 by insert molding.
  • the lens surfaces on both sides of the second lens L2 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the third lens L3 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the fourth lens L4 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Tables 1 to 3 are shown below, and these are the tables listing the values of the specifications of the imaging lenses according to the first to third examples.
  • the focal length f, F number Fno, half angle of view ⁇ , and maximum image height Y of the imaging lens PL are shown.
  • the first column (surface number) is the lens surface number when counted from the object side
  • the second column R is the radius of curvature of the lens surface
  • the third column D is the lens surface number.
  • subjected to the right of the 1st column shows that the lens surface is an aspherical surface.
  • [Conditional Expression Corresponding Value] indicates the corresponding value of each conditional expression.
  • the distance (sag amount) in the optical axis direction from the apex of the lens surface is Z
  • the distance from the optical axis Ax is h
  • the curvature (reciprocal of the radius of curvature) is c.
  • the conic constant is ⁇
  • the secondary aspherical coefficient A2 is 0, and the description is omitted.
  • “En” indicates “ ⁇ 10 ⁇ n ”.
  • the focal length f, the radius of curvature R, and other length units listed in all the following specifications are generally “mm”, but the optical system may be proportionally enlarged or reduced. Since equivalent optical performance can be obtained, the present invention is not limited to this.
  • the same reference numerals as those in the present embodiment are used for specification values in second to third embodiments described later.
  • Table 1 below shows each item in the first embodiment. Note that the curvature radii R of the first to thirteenth surfaces in Table 1 correspond to the symbols R1 to R13 attached to the first to thirteenth surfaces in FIG. In the first embodiment, the lens surfaces of the first surface, the second surface, and the fourth to eleventh surfaces are aspherical.
  • the first lens L1 is the lens closest to the object among the five lenses L1 to L5.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a positive lens and a negative lens having a maximum combined refractive power among positive lenses and negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lenses. It is a pair.
  • the third lens L3 is a negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less.
  • f45 is the combined focal length of the fourth lens L4 and the fifth lens L5.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are a combination of a positive lens and a negative lens arranged side by side on the image side of the positive lens, and are a positive lens and a negative lens having a maximum combined refractive power and a positive refractive power. Not a pair. For this reason, the corresponding value of the reference expression (B) is not included in the range of the conditional expression (1).
  • FIG. 2 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL1 according to the first example.
  • the solid line indicates the sagittal image plane
  • the broken line indicates the meridional image plane.
  • RFH indicates the image height ratio (Relative Field Height). The description of the aberration diagrams is the same in the other examples.
  • FIG. 3 is a lens configuration diagram of the imaging lens PL (PL2) according to the second embodiment.
  • the imaging lens PL2 according to the second example has a first lens L1 having a positive refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a negative refractive power arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the third lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power, and a fifth lens L5 having a negative refractive power.
  • the image plane I of the imaging lens PL2 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side. Further, between the fifth lens L5 and the image plane I, a plane parallel plate CV made of a cover glass of an image sensor or the like is disposed.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric surfaces curved so that the convex surface faces the object side.
  • An aperture stop S is provided near the image side lens surface of the first lens L1 by insert molding.
  • the lens surfaces on both sides of the second lens L2 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the third lens L3 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the fourth lens L4 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 2 below shows each item in the second embodiment.
  • the curvature radii R of the first to thirteenth surfaces in Table 2 correspond to the symbols R1 to R13 attached to the first to thirteenth surfaces in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface, the second surface, and the fourth to eleventh surfaces are formed in an aspheric shape.
  • the first lens L1 is the lens closest to the object among the five lenses L1 to L5.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a positive lens and a negative lens having a maximum combined refractive power among positive lenses and negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lenses. It is a pair.
  • the third lens L3 is a negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are a pair of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens.
  • the positive lens and the negative lens that have the maximum combined refractive power are the positive and negative lenses. It is not a pair of lenses. For this reason, the corresponding value of the reference expression (B) is not included in the range of the conditional expression (1).
  • FIG. 4 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL2 according to the second example. From the aberration diagrams, it can be seen that in the second example, various aberrations are corrected satisfactorily and the imaging performance is excellent. As a result, by mounting the imaging lens PL2 of the second embodiment, excellent imaging performance can be ensured also in the imaging device CMR.
  • FIG. 5 is a lens configuration diagram of the imaging lens PL (PL3) according to the third example.
  • the imaging lens PL3 according to the third example includes a first lens L1 having a positive refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a negative refractive power arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the third lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power, and a fifth lens L5 having a negative refractive power.
  • the image plane I of the imaging lens PL3 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side. Further, between the fifth lens L5 and the image plane I, a plane parallel plate CV made of a cover glass of an image sensor or the like is disposed.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric surfaces curved so that the convex surface faces the object side.
  • An aperture stop S is provided near the image side lens surface of the first lens L1 by insert molding.
  • the lens surfaces on both sides of the second lens L2 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the third lens L3 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the fourth lens L4 are aspheric.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 3 below shows each item in the third example. Note that the curvature radii R of the first to thirteenth surfaces in Table 3 correspond to the symbols R1 to R13 attached to the first to thirteenth surfaces in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface, the second surface, and the fourth to eleventh surfaces are formed in an aspheric shape.
  • the first lens L1 is the lens closest to the object among the five lenses L1 to L5.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a positive lens and a negative lens having a maximum combined refractive power among positive lenses and negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lenses. It is a pair.
  • the third lens L3 is a negative lens using an optical material having an Abbe number of 40 or less.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are a pair of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens.
  • the positive lens and the negative lens that have the maximum combined refractive power are the positive and negative lenses. It is not a pair of lenses. For this reason, the corresponding value of the reference expression (B) is not included in the range of the conditional expression (1).
  • FIG. 6 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL3 according to the third example. From the aberration diagrams, it can be seen that in the third example, various aberrations are satisfactorily corrected and the imaging performance is excellent. As a result, by mounting the imaging lens PL3 of the third embodiment, excellent imaging performance can be ensured also in the imaging device CMR.
  • each embodiment it is possible to realize an imaging lens having a short overall length and good imaging performance, and an imaging apparatus including the imaging lens.
  • the image plane I of the imaging lens PL is curved in a spherical shape so that the concave surface is directed toward the object side, but is not limited to this, and is curved in an aspherical shape, for example. It only has to be curved in a curved shape.
  • the fourth lens L4 has a positive refractive power, but is not limited thereto, and may have a negative refractive power.
  • the fifth lens L5 has negative refractive power, but is not limited to this, and may have positive refractive power.
  • the second lens L2 and the third lens L3 have the maximum positive refractive power among the combination of the negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens.
  • it is a pair of a positive lens and a negative lens
  • the present invention is not limited to this, and the pair of a positive lens and a negative lens in which the fourth lens L4 and the fifth lens L5 have the maximum positive refractive power. You may be comprised so that it may become.
  • At least one of the first lens L1, the second lens L2, and the third lens L3 has a contact multilayer diffraction.
  • An optical element DOE may be provided.
  • the aperture stop S is disposed in the vicinity of the first lens L1, and is preferably disposed in the vicinity of the lens surface on the image side of the first lens L1 for aberration correction.
  • a lens frame may be used instead of a member as an aperture stop.

Abstract

　物体側に凹面を向けるように像面（Ｉ）が湾曲した撮像レンズ（ＰＬ）であって、正レンズおよび負レンズの両方を含む５枚のレンズからなり、これら５枚のレンズに含まれる負レンズのうち少なくとも１枚は、正レンズの像側に並んで配置されており、前記正レンズおよび前記正レンズの像側に並んで配置された前記負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの組において、以下の条件式を満足する。　０．５＜ｆｃ／ｆ＜１．２　但し、ｆｃは前記合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの合成焦点距離、ｆは前記撮像レンズの焦点距離。

Description

撮像レンズおよび撮像装置
　本発明は、携帯端末等に搭載される撮像装置に好適な撮影レンズに関する。
　携帯端末等に搭載された小型の撮像装置に用いられる撮像レンズ（例えば、特許文献１を参照）には、撮像素子の画素の微細化に伴って、像面上で１～２μｍ程度の高い解像力が要求される。また、このような撮像レンズには、携帯端末等の薄型化に伴って、撮像レンズの全長を短くすることも要求される。撮像レンズの解像力を高めるには、レンズ面を非球面にする方法が考えられる。ところが、小型の撮像装置に用いられる従来の撮像レンズでは、殆どのレンズ面が非球面である。また、撮像レンズの解像力を高めるには、レンズの枚数を増やす方法も考えられる。しかしながら、レンズの枚数を増やすと、レンズを挿入するための空間が必要になり、撮像レンズの全長が長くなる。
国際公開第２０１３／０２７６４１号パンフレット
　このように、従来の撮像レンズでは、撮像レンズの全長を短くして結像性能を高めるための方策が求められている。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、全長が短くて良好な結像性能を有した撮像レンズおよび、これを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
　このような目的達成のため、第１の発明に係る撮像レンズは、物体側に凹面を向けるように像面が湾曲した撮像レンズであって、正レンズおよび負レンズの両方を含む５枚のレンズからなり、前記５枚のレンズに含まれる負レンズのうち少なくとも１枚は、正レンズの像側に並んで配置されており、前記正レンズおよび前記正レンズの像側に並んで配置された前記負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの組において、以下の条件式を満足している。
　０．５＜ｆｃ／ｆ＜１．２
　但し、
　ｆｃ：前記合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの合成焦点距離、
　　ｆ：前記撮像レンズの焦点距離。
　また、第２の発明に係る撮像レンズは、物体側に凹面を向けるように像面が湾曲した撮像レンズであって、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両側のレンズ面が物体側に凸面を向けるように湾曲した第１レンズと、正屈折力を有する第２レンズと、負屈折力を有する第３レンズと、正屈折力もしくは負屈折力を有する第４レンズと、正屈折力もしくは負屈折力を有する第５レンズとからなり、以下の条件式を満足している。
　０．５＜ｆ23／ｆ＜１．２
　但し、
　ｆ23：前記第２レンズおよび前記第３レンズの合成焦点距離、
　　ｆ：前記撮像レンズの焦点距離。
　また、本発明に係る撮像装置は、物体の像を撮像面上に結像させる撮像レンズと、前記撮像面上に結像した前記物体の像を撮像する撮像素子とを備え、前記撮像レンズは、正レンズおよび負レンズの両方を含む５枚のレンズからなり、前記５枚のレンズに含まれる負レンズのうち少なくとも１枚は、正レンズの像側に並んで配置されており、前記正レンズおよび前記正レンズの像側に並んで配置された前記負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの組において、以下の条件式を満足している。
　０．５＜ｆｃ／ｆ＜１．２
　但し、
　ｆｃ：前記合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの合成焦点距離、
　　ｆ：前記撮像レンズの焦点距離。
　本発明によれば、撮像レンズの全長を短くして良好な結像性能を得ることができる。
第１実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第１実施例に係る撮像レンズの諸収差図である。 第２実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第２実施例に係る撮像レンズの諸収差図である。 第３実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第３実施例に係る撮像レンズの諸収差図である。 撮像装置の断面図である。
　以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る撮像レンズを備えた撮像装置ＣＭＲが図７に示されている。なお、図７は携帯端末等に搭載された撮像装置ＣＭＲの断面図である。撮像装置ＣＭＲは、携帯端末等の装置本体ＢＤに設けられた鏡筒部ＢＲと、鏡筒部ＢＲに収容保持された撮影レンズＰＬと、鏡筒部ＢＲ側に収容された撮像素子ＳＲと、装置本体ＢＤ側に収容された制御部ＰＵとを主体に構成される。撮影レンズＰＬは、被写体（物体）の像を撮像素子ＳＲの撮像面上に結像させる。
　撮像素子ＳＲは、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを用いて構成され、撮影レンズＰＬの像面Ｉに合わせて配置される。撮像素子ＳＲの表面には、画素（光電変換素子）が二次元的に配置された撮像面が形成される。撮像素子ＳＲの撮像面は、物体側に凹面を向けるように湾曲しており、撮影レンズＰＬの像面Ｉが撮像素子ＳＲの撮像面に沿って湾曲して形成される。例えば、撮像素子ＳＲの撮像面は、球面状の凹面や、非球面状の凹面となる。撮像素子ＳＲは、撮影レンズＰＬにより撮像面上で結像した被写体からの光を光電変換し、被写体の画像データを制御部ＰＵ等に出力する。
　制御部ＰＵには、撮像素子ＳＲと、携帯端末等の装置本体ＢＤの外側に設けられた入出力部ＤＳと、装置本体ＢＤに収容された記憶部ＭＲとが電気的に接続される。入出力部ＤＳは、タッチパネルおよび液晶パネル等から構成され、ユーザーの操作（撮像操作等）に応じた処理を行うとともに、撮像素子ＳＲにより撮像された被写体の画像表示等を行う。記憶部ＭＲは、撮像素子ＳＲ等の作動に必要なデータや、撮像素子ＳＲにより撮像取得された被写体の画像データを記憶する。制御部ＰＵは、撮像素子ＳＲ、入出力部ＤＳ、記憶部ＭＲ等をそれぞれ制御する。また、制御部ＰＵは、撮像素子ＳＲにより撮像取得された被写体の画像データに対して種々の画像処理を行うことができる。
　ここで、撮影レンズＰＬの第１実施形態について説明する。第１実施形態の撮影レンズＰＬは、例えば図１に示すように、正レンズおよび負レンズの両方を含む５枚のレンズＬ１～Ｌ５からなり、物体側に凹面を向けるように像面Ｉが湾曲している。すなわち、撮影レンズＰＬの像面Ｉは、光軸Ａｘから周辺部へ向かうにつれて物体側へ大きく湾曲するようになっている。５枚のレンズＬ１～Ｌ５に含まれる負レンズのうち少なくとも１枚は、正レンズの像側に並んで配置されており、当該正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズ（例えば、正屈折力を有する第２レンズＬ２および負屈折力を有する第３レンズＬ３）の組において、次の条件式（１）で表される条件を満足している。
　０．５＜ｆｃ／ｆ＜１．２　…（１）
　但し、
　ｆｃ：合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの合成焦点距離、
　　ｆ：撮像レンズＰＬの焦点距離。
　本実施形態においては、撮影レンズＰＬの像面Ｉを物体側に凹面を向けるように湾曲させることで、像面湾曲の補正の負担を軽減している。これにより、レンズの枚数を減らして撮影レンズＰＬの全長を短縮しながらも、良好な結像性能を得ることが可能になる。条件式（１）は、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの合成焦点距離ｆｃと、撮像レンズＰＬ全系の焦点距離ｆとの関係について、適切な範囲を規定する条件式である。条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、合成焦点距離ｆｃが短くなりすぎるため、像面湾曲の補正が困難となり好ましくない。なお、像面湾曲の補正のためにレンズの枚数を増やすと、撮影レンズの全長が長くなり、バックフォーカスが足りなくなる。一方、条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、合成焦点距離ｆｃが長くなりすぎるため、撮影レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１）の下限値を０．８０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１）の上限値を１．１０にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。
　－０．３＜ＳＡＧ／ｆｃ＜－０．０９　…（２）
　但し、
　ＳＡＧ：最大像高における像面Ｉの光軸方向湾曲量。
　条件式（２）は、最大像高における像面Ｉの光軸方向湾曲量ＳＡＧと、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの合成焦点距離ｆｃとの関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、合成焦点距離ｆｃが短くなりすぎると、コマ収差等の諸収差の補正が困難となり好ましくない。また、像面Ｉの光軸方向湾曲量ＳＡＧがマイナス方向に大きくなりすぎると、最終レンズと撮像素子との干渉を避けるためにバックフォーカスを長くする必要があり、結果として撮影レンズの全長が長くなる。一方、条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、像面Ｉの光軸方向湾曲量ＳＡＧが小さくなりすぎると、像面湾曲を補正するためのレンズの負担が大きくなる。その結果、像面湾曲の補正が困難となり好ましくない。なお、像面湾曲の補正のためにレンズの枚数を増やすと、撮影レンズの全長が長くなる。また、合成焦点距離ｆｃが長くなりすぎると、撮影レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（２）の下限値を－０．２０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（２）の上限値を－０．１２にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、５枚のレンズＬ１～Ｌ５は、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズを少なくとも１枚含み、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。
　（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ－ｒｂ）＜０　…（３）
　但し、
　ｒａ：アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
　ｒｂ：アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
　色収差を補正するには、アッベ数の小さい光学材料を用いた負レンズが少なくとも１枚必要になる。かつ、色収差を良好に補正するには、負レンズの屈折力をある程度大きくする必要がある。条件式（３）は、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズのシェイプファクターについて、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径が、物体側のレンズ面の曲率半径よりも小さくなる。その結果、斜入射光束の上側光束が、当該負レンズにおいて物体側のレンズ面よりも光軸Ａｘから離れた位置で像側のレンズ面を通過し、像側のレンズ面において大きく屈折される。そのため、コマ収差の補正が困難となり、周辺光量も低下して好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（３）の上限値を－０．３０にすることが望ましい。また、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズは、合成屈折力が最大の正屈折力となる組の負レンズ（例えば、負屈折力を有する第３レンズＬ３）であることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズ（第１レンズＬ１）における両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。
　｜ｆ／ｆａ｜＜０．５　…（４）
　但し、
　ｆａ：最も物体側のレンズの焦点距離。
　レンズの長さを短く保つため、物体側のレンズ面が当該レンズ面の中心よりも物体側に突出するのは好ましくない。そのため、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズには、物体側に凸形状になる部分が必要になる。条件式（４）は、撮像レンズＰＬ全系の焦点距離ｆと、最も物体側のレンズの焦点距離ｆａとの関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（４）の上限値を上回る条件である場合、最も物体側のレンズが正屈折力を有するときには、開口絞りＳよりも像側のレンズにおける負屈折力が大きくなりすぎるため、コマ収差の補正が困難となり、周辺光量も低下して好ましくない。また、最も物体側のレンズが負屈折力を有するときには、バックフォーカスが必要以上に長くなるため、撮像レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（４）の上限値を０．２５にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。
　０．５＜ｆｐ／ｆ＜０．７　…（５）
　但し、
　ｆｐ：合成屈折力が最大の正屈折力となる組の正レンズの焦点距離。
　条件式（５）は、合成屈折力が最大の正屈折力となる組の正レンズの焦点距離ｆｐと、撮像レンズＰＬ全系の焦点距離ｆとの関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、正レンズの焦点距離ｆｐが短くなりすぎるため、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正が困難となり好ましくない。一方、条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、正レンズの焦点距離ｆｐが長くなりすぎるため、撮像レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（５）の下限値を０．５５にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（５）の上限値を０．６５にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズ（第１レンズＬ１）における両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、次の条件式（６）～（７）で表される条件を満足することが好ましい。
　－０．１２＜Ｙ／（Ｆno×ｆａ）＜０．１５　…（６）
　｜ｆａ／ｆｃ｜＞５　　　　　　　　　　　　…（７）
　但し、
　　Ｙ：撮像レンズＰＬの最大像高、
　Ｆno：撮像レンズＰＬのＦナンバー、
　ｆａ：最も物体側のレンズの焦点距離。
　条件式（６）は、撮像レンズＰＬの最大像高Ｙと、撮像レンズＰＬのＦナンバーＦnoと、最も物体側のレンズの焦点距離ｆａとの関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、最も物体側のレンズの負屈折力が大きくなりすぎて、バックフォーカスが必要以上に長くなるため、撮像レンズの全長が長くなり好ましくない。一方、条件式（６）の上限値を上回る条件である場合、最も物体側のレンズの正屈折力が大きくなり、開口絞りＳよりも像側のレンズの負屈折力が大きくなりすぎるため、コマ収差の補正が困難となり、周辺光量も低下して好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（６）の下限値を－０．０５にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（６）の上限値を０．０５にすることが望ましい。
　条件式（７）は、最も物体側のレンズの焦点距離ｆａと、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの合成焦点距離ｆｃとの関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（７）の下限値を下回る条件である場合、最も物体側のレンズの負屈折力が大きくなりすぎると、合成焦点距離ｆｃを短くする必要があるため、球面収差の補正が困難となり好ましくない。また、最も物体側のレンズの正屈折力が大きくなりすぎると、合成屈折力が最大の正屈折力となる組の正レンズに入射する下側光束の入射角度が大きくなるため、コマ収差の補正が困難となり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（７）の下限値を１０．０にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズ（第１レンズＬ１）における両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、例えば図１の二点鎖線で示すように、最も物体側のレンズ、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズのうち少なくともいずれかのレンズ面に、密着複層型の回折光学素子ＤＯＥが設けられてもよい。このような構成によれば、軸上色収差を良好に補正することができる。以上に説明したように、第１実施形態によれば、撮像レンズＰＬの全長を短くして良好な結像性能を得ることができる。
　次に、撮影レンズＰＬの第２実施形態について説明する。第２実施形態の撮影レンズＰＬは、第１実施形態の撮影レンズＰＬと同様の構成であるため、第１実施形態と同じ符号を用いて説明する。第２実施形態の撮影レンズＰＬは、例えば図１に示すように、光軸Ａｘに沿って物体側から順に並んだ、両側のレンズ面が物体側に凸面を向けるように湾曲した第１レンズＬ１と、正屈折力を有する第２レンズＬ１と、負屈折力を有する第３レンズＬ３と、正屈折力（もしくは負屈折力）を有する第４レンズＬ４と、負屈折力（もしくは正屈折力）を有する第５レンズＬ５とからなり、物体側に凹面を向けるように像面Ｉが湾曲している。すなわち、撮影レンズＰＬの像面Ｉは、光軸Ａｘから周辺部へ向かうにつれて物体側へ大きく湾曲するようになっている。このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（１１）で表される条件を満足している。
　０．５＜ｆ23／ｆ＜１．２　…（１１）
　但し、
　ｆ23：第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の合成焦点距離、
　　ｆ：撮像レンズＰＬの焦点距離。
　本実施形態においては、撮影レンズＰＬの像面Ｉを物体側に凹面を向けるように湾曲させることで、像面湾曲の補正の負担を軽減している。これにより、レンズの枚数を減らして撮影レンズＰＬの全長を短縮しながらも、良好な結像性能を得ることが可能になる。条件式（１１）は、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の合成焦点距離ｆ23と、撮像レンズＰＬ全系の焦点距離ｆとの関係について、適切な範囲を規定する条件式である。条件式（１１）の下限値を下回る条件である場合、合成焦点距離ｆ23が短くなりすぎるため、像面湾曲の補正が困難となり好ましくない。なお、像面湾曲の補正のためにレンズの枚数を増やすと、撮影レンズの全長が長くなり、バックフォーカスが足りなくなる。一方、条件式（１１）の上限値を上回る条件である場合、合成焦点距離ｆ23が長くなりすぎるため、撮影レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１１）の下限値を０．８０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１１）の上限値を１．１０にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（１２）で表される条件を満足することが好ましい。
　－０．３＜ＳＡＧ／ｆ23＜－０．０９　…（１２）
　但し、
　ＳＡＧ：最大像高における像面Ｉの光軸方向湾曲量。
　条件式（１２）は、最大像高における像面Ｉの光軸方向湾曲量ＳＡＧと、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の合成焦点距離ｆ23との関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１２）の下限値を下回る条件である場合、合成焦点距離ｆ23が短くなりすぎると、コマ収差等の諸収差の補正が困難となり好ましくない。また、像面Ｉの光軸方向湾曲量ＳＡＧがマイナス方向に大きくなりすぎると、最終レンズと撮像素子との干渉を避けるためにバックフォーカスを長くする必要があり、結果として撮影レンズの全長が長くなる。一方、条件式（１２）の上限値を上回る条件である場合、像面Ｉの光軸方向湾曲量ＳＡＧが小さくなりすぎると、像面湾曲を補正するためのレンズの負担が大きくなる。その結果、像面湾曲の補正が困難となり好ましくない。なお、像面湾曲の補正のためにレンズの枚数を増やすと、撮影レンズの全長が長くなる。また、合成焦点距離ｆ23が長くなりすぎると、撮影レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１２）の下限値を－０．２０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１２）の上限値を－０．１２にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（１３）で表される条件を満足することが好ましい。
　（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31－ｒ32）＜０　…（１３）
　但し、
　ｒ31：第３レンズＬ３における物体側のレンズ面の曲率半径、
　ｒ32：第３レンズＬ３における像側のレンズ面の曲率半径。
　色収差を補正するには、アッベ数の小さい光学材料を用いた負レンズが少なくとも１枚必要になる。かつ、色収差を良好に補正するには、負レンズの屈折力をある程度大きくする必要がある。条件式（１３）は、負屈折力を有する第３レンズＬ３のシェイプファクターについて、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１３）の上限値を上回る条件である場合、第３レンズＬ３における像側のレンズ面の曲率半径が、物体側のレンズ面の曲率半径よりも小さくなる。その結果、斜入射光束の上側光束が、第３レンズＬ３において物体側のレンズ面よりも光軸Ａｘから離れた位置で像側のレンズ面を通過し、像側のレンズ面において大きく屈折される。そのため、コマ収差の補正が困難となり、周辺光量も低下して好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１３）の上限値を－０．３０にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（１４）で表される条件を満足することが好ましい。
　｜ｆ／ｆ１｜＜０．５　…（１４）
　但し、
　ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離。
　レンズの長さを短く保つため、物体側のレンズ面が当該レンズ面の中心よりも物体側に突出するのは好ましくない。そのため、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側の第１レンズＬ１には、物体側に凸形状になる部分が必要になる。条件式（１４）は、撮像レンズＰＬ全系の焦点距離ｆと、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１との関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１４）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズＬ１が正屈折力を有するときには、開口絞りＳよりも像側のレンズにおける負屈折力が大きくなりすぎるため、コマ収差の補正が困難となり、周辺光量も低下して好ましくない。また、第１レンズＬ１が負屈折力を有するときには、バックフォーカスが必要以上に長くなるため、撮像レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１４）の上限値を０．２５にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（１５）で表される条件を満足することが好ましい。
　０．５＜ｆ２／ｆ＜０．７　…（１５）
　但し、
　ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離。
　条件式（１５）は、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２と、撮像レンズＰＬ全系の焦点距離ｆとの関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１５）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２が短くなりすぎるため、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正が困難となり好ましくない。一方、条件式（１５）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２が長くなりすぎるため、撮像レンズの全長が長くなり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１５）の下限値を０．５５にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１５）の上限値を０．６５にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、次の条件式（１６）～（１７）で表される条件を満足することが好ましい。
　－０．１２＜Ｙ／（Ｆno×ｆ１）＜０．１５　…（１６）
　｜ｆ１／ｆ23｜＞５　　　　　　　　　　　　…（１７）
　但し、
　　Ｙ：撮像レンズＰＬの最大像高、
　Ｆno：撮像レンズＰＬのＦナンバー、
　ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離。
　条件式（１６）は、撮像レンズＰＬの最大像高Ｙと、撮像レンズＰＬのＦナンバーＦnoと、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１との関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１６）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズＬ１の負屈折力が大きくなりすぎて、バックフォーカスが必要以上に長くなるため、撮像レンズの全長が長くなり好ましくない。一方、条件式（１６）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズＬ１の正屈折力が大きくなり、開口絞りＳよりも像側のレンズにおける負屈折力が大きくなりすぎるため、コマ収差の補正が困難となり、周辺光量も低下して好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１６）の下限値を－０．０５にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１６）の上限値を０．０５にすることが望ましい。
　条件式（１７）は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１と、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の合成焦点距離ｆ23との関係について、適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１７）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズＬ１の負屈折力が大きくなりすぎると、合成焦点距離ｆ23を短くする必要があるため、球面収差の補正が困難となり好ましくない。また、第１レンズＬ１の正屈折力が大きくなりすぎると、第２レンズＬ２に入射する下側光束の入射角度が大きくなるため、コマ収差の補正が困難となり好ましくない。
　本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１７）の下限値を１０．０にすることが望ましい。
　このような構成の撮影レンズＰＬにおいて、例えば図１の二点鎖線で示すように、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３のうち少なくともいずれかのレンズ面に、密着複層型の回折光学素子ＤＯＥが設けられてもよい。このような構成によれば、軸上色収差を良好に補正することができる。以上に説明したように、第２実施形態によれば、撮像レンズＰＬの全長を短くして良好な結像性能を得ることができる。
　なお、上述の各実施形態において、像面Ｉの形状は、後述する実施例において図示したごとく物体側に凹面を向けた湾曲形状である。湾曲形状は、球面であることが製造上からも有効であるが、球面に限られるものではなく、非球面の凹面とすることも可能である。
　（第１実施例）
　以下、本願の各実施例について添付図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態および第２実施形態の第１実施例について、図１～図２および表１を用いて説明する。図１は第１実施例に係る撮像レンズＰＬ（ＰＬ１）のレンズ構成図である。第１実施例に係る撮像レンズＰＬ１は、光軸Ａｘに沿って物体側から順に並んだ、負屈折力を有する第１レンズＬ１と、正屈折力を有する第２レンズＬ２と、負屈折力を有する第３レンズＬ３と、正屈折力を有する第４レンズＬ４と、負屈折力を有する第５レンズＬ５とから構成される。撮像レンズＰＬ１の像面Ｉは、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲している。また、第５レンズＬ５と像面Ｉとの間には、撮像素子のカバーガラス等から構成される平行平面板ＣＶが配置される。
　第１レンズＬ１における両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲した非球面となっている。また、第１レンズＬ１における像側のレンズ面の近傍には、インサートモールド成型により開口絞りＳが設けられる。第２レンズＬ２における両側のレンズ面は非球面となっている。第３レンズＬ３における両側のレンズ面は非球面となっている。第４レンズＬ４における両側のレンズ面は非球面となっている。第５レンズＬ５における両側のレンズ面は非球面となっている。
　以下に、表１～表３を示すが、これらは第１～第３実施例に係る撮像レンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［全体諸元］には、撮像レンズＰＬの焦点距離ｆ、ＦナンバーＦno、半画角ω、最大像高Ｙの値をそれぞれ示す。また、［レンズ諸元］において、第１カラム（面番号）は物体側から数えた際のレンズ面の番号を、第２カラムＲはレンズ面の曲率半径を、第３カラムＤはレンズ面の光軸上の間隔を、第４カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、第５カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。なお、第１カラム（面番号）の右に付した*は、そのレンズ面が非球面であることを示す。また、曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000はその記載を省略している。［条件式対応値］には、各条件式の対応値を示す。
　［非球面データ］において示す非球面係数は、レンズ面頂点からの光軸方向の距離（サグ量）をＺとし、光軸Ａｘからの距離をｈとし、曲率（曲率半径の逆数）をｃとし、コーニック定数をκとし、ｎ次（ｎ＝４，６，８，１０，１２，１４）の非球面係数をＡnとしたとき、次式（Ａ）で表される。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、記載を省略している。また、［非球面データ］において、「E-n」は「×１０-n」を示す。
　Ｚ＝（ｃ×ｈ2）／［１＋｛１－（１＋κ）×ｃ2×ｈ2｝1/2］
　　＋Ａ4×ｈ4＋Ａ6×ｈ6＋Ａ8×ｈ8＋Ａ10×ｈ10＋Ａ12×ｈ12＋Ａ14×ｈ14　…（Ａ）
　なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、その他の長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、後述の第２～第３実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
　下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における第１面～第１３面の曲率半径Ｒは、図１における第１面～第１３面に付した符号Ｒ１～Ｒ１３に対応している。また、第１実施例において、第１面、第２面、および第４面～第１１面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表１）
［全体諸元］
　ｆ　　　　5.853
　Ｆno　　　2.0
　ω　　 　42.3°
　Ｙ　　　　4.7
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞　　　　　　∞
　　1*　　　　3.58814　　　0.60000　　　1.53500　　　55.73
　　2*　　　　2.99418　　　0.20000
　　3　　 　　　∞　　 　　0.10000　　　　　　　　　　　（開口絞り）
　　4*　　　　3.59385　　　1.10000　　　1.59240　　　68.33
　　5*　　 　-4.61425　　　0.05000
　　6*　　　-10.89554　　　0.60000　　　1.63970　　　23.52
　　7*　　 　30.11963　　　1.00000
　　8*　　 　-8.47947　　　1.10000　　　1.53500　　　55.73
　　9*　　 　-2.70651　　　0.20000
　　10*　　　97.15970　　　0.60000　　　1.53500　　　55.73
　　11*　　 　2.57369　　　0.80000
　　12　　　　　∞　　 　　0.30000　　　1.51680　　　64.17
　　13　　　　　∞　　 　　1.00406
　　像面　　-18.57734
［非球面データ］
　第１面
　κ=0.000000，A4=-1.905098E-02，A6=-3.925321E-03，A8=2.940908E-05
　A10=8.107142E-05，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第２面
　κ=0.000000，A4=-1.592238E-02，A6=-8.636819E-03，A8=9.117990E-04
　A10=1.435611E-04，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第４面
　κ=0.000000，A4=6.376984E-03，A6=-3.842839E-03，A8=4.330670E-04
　A10=-9.794193E-05，A12=-4.879042E-06，A14=0.000000E+00
　第５面
　κ=0.000000，A4=-9.600867E-04，A6=-1.317960E-03，A8=2.128628E-03
　A10=-8.214733E-04，A12=8.378415E-05，A14=0.000000E+00
　第６面
　κ=0.000000，A4=-6.998459E-03，A6=5.165677E-04，A8=1.993257E-03
　A10=-3.097902E-04，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第７面
　κ=0.000000，A4=-2.021762E-03，A6=2.534751E-03，A8=-7.708647E-04
　A10=7.084518E-04，A12=-1.090781E-04，A14=0.000000E+00
　第８面
　κ=0.000000，A4=4.244460E-03，A6=-4.450262E-03，A8=4.302994E-04
　A10=-9.411797E-05，A12=1.538679E-05，A14=0.000000E+00
　第９面
　κ=-10.060074，A4=-1.325119E-02，A6=2.160387E-03，A8=-5.991852E-04
　A10=1.430015E-04，A12=-9.851887E-06，A14=0.000000E+00
　第１０面
　κ=0.000000，A4=-4.569543E-02，A6=4.500491E-03，A8=2.552752E-05
　A10=-7.551026E-06，A12=-5.327296E-07，A14=0.000000E+00
　第１１面
　κ=-11.216551，A4=-2.423316E-02，A6=3.655799E-03，A8=-3.443295E-04
　A10=1.790314E-05，A12=-4.145952E-07，A14=4.096204E-10
［条件式対応値］
　　条件式（１）　ｆｃ／ｆ＝0.811
　　条件式（２）　ＳＡＧ／ｆｃ＝-0.127
　　条件式（３）　（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ－ｒｂ）＝-0.469
　　条件式（４）　｜ｆ／ｆａ｜＝0.112
　　条件式（５）　ｆｐ／ｆ＝0.613
　　条件式（６）　Ｙ／（Ｆno×ｆａ）＝-0.045
　　条件式（７）　｜ｆａ／ｆｃ｜＝10.991
　条件式（１１）　ｆ23／ｆ＝0.811
　条件式（１２）　ＳＡＧ／ｆ23＝-0.127
　条件式（１３）　（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31－ｒ32）＝-0.469
　条件式（１４）　｜ｆ／ｆ１｜＝0.112
　条件式（１５）　ｆ２／ｆ＝0.613
　条件式（１６）　Ｙ／（Ｆno×ｆ１）＝-0.045
　条件式（１７）　｜ｆ１／ｆ23｜＝10.991
　　参考式（Ｂ）　ｆ45／ｆ＝-3.412
　このように本実施例では、条件式（１）～（７）および条件式（１１）～（１７）が全て満たされていることが分かる。なお、第１レンズＬ１は、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズである。また、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組である。また、第３レンズＬ３は、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズである。そのため、条件式（１）と条件式（１１）、条件式（２）と条件式（１２）、条件式（３）と条件式（１３）、条件式（４）と条件式（１４）、条件式（５）と条件式（１５）、条件式（６）と条件式（１６）、条件式（７）と条件式（１７）は、それぞれ同等の式になる。
　また、参考式（Ｂ）において、ｆ45は第４レンズＬ４および第５レンズＬ５の合成焦点距離である。第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組であるが、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組ではない。そのため、参考式（Ｂ）の対応値は、条件式（１）の範囲に含まれないことを示している。
　図２は、第１実施例に係る撮像レンズＰＬ１の諸収差図である。なお、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、コマ収差を示す収差図において、ＲＦＨは像高比（Relative　Field　Height）を示す。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
　そして、各収差図より、第１実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第１実施例の撮像レンズＰＬ１を搭載することにより、撮像装置ＣＭＲにおいても、優れた結像性能を確保することができる。
　（第２実施例）
　次に、第１実施形態および第２実施形態の第２実施例について、図３～図４および表２を用いて説明する。図３は第２実施例に係る撮像レンズＰＬ（ＰＬ２）のレンズ構成図である。第２実施例に係る撮像レンズＰＬ２は、光軸Ａｘに沿って物体側から順に並んだ、正屈折力を有する第１レンズＬ１と、正屈折力を有する第２レンズＬ２と、負屈折力を有する第３レンズＬ３と、正屈折力を有する第４レンズＬ４と、負屈折力を有する第５レンズＬ５とから構成される。撮像レンズＰＬ２の像面Ｉは、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲している。また、第５レンズＬ５と像面Ｉとの間には、撮像素子のカバーガラス等から構成される平行平面板ＣＶが配置される。
　第１レンズＬ１における両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲した非球面となっている。また、第１レンズＬ１における像側のレンズ面の近傍には、インサートモールド成型により開口絞りＳが設けられる。第２レンズＬ２における両側のレンズ面は非球面となっている。第３レンズＬ３における両側のレンズ面は非球面となっている。第４レンズＬ４における両側のレンズ面は非球面となっている。第５レンズＬ５における両側のレンズ面は非球面となっている。
　下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における第１面～第１３面の曲率半径Ｒは、図３における第１面～第１３面に付した符号Ｒ１～Ｒ１３に対応している。また、第２実施例において、第１面、第２面、および第４面～第１１面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表２）
［全体諸元］
　ｆ　　　　5.868
　Ｆno　　　2.0
　ω　　 　43.1°
　Ｙ　　　　4.7
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞　　　　　　∞
　　1*　　　　3.12316　　　0.60000　　　1.53500　　　55.73
　　2*　　　　3.05090　　　0.28000
　　3　　 　　　∞　　 　　0.02000　　　　　　　　　　　（開口絞り）
　　4*　　　　3.56272　　　1.10000　　　1.53500　　　55.73
　　5*　　 　-3.56250　　　0.05000
　　6*　　 　-4.67268　　　0.60000　　　1.63970　　　23.52
　　7*　　　-42.90935　　　1.00000
　　8*　　 　-9.78933　　　1.10000　　　1.53500　　　55.73
　　9*　　 　-2.54179　　　0.20000
　　10*　 　-37.12583　　　0.60000　　　1.53500　　　55.73
　　11*　　 　2.83700　　　0.80000
　　12　　　　　∞　　 　　0.30000　　　1.51680　　　64.17
　　13　　　　　∞　　 　　1.00507
　　像面　　-13.99771
［非球面データ］
　第１面
　κ=0.000000，A4=-1.213526E-02，A6=-2.914001E-03，A8=7.340890E-05
　A10=-1.382644E-04，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第２面
　κ=0.000000，A4=-1.154281E-02，A6=-4.833499E-03，A8=4.157969E-04
　A10=-2.796214E-05，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第４面
　κ=0.000000，A4=1.304745E-03，A6=-1.954684E-03，A8=2.937754E-04
　A10=-1.478835E-04，A12=4.498558E-05，A14=0.000000E+00
　第５面
　κ=0.000000，A4=-2.875187E-03，A6=-1.877794E-03，A8=2.482260E-03
　A10=-8.617318E-04，A12=1.323289E-04，A14=0.000000E+00
　第６面
　κ=0.000000，A4=-5.124018E-03，A6=8.417598E-04，A8=1.415639E-03
　A10=-2.007317E-04，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第７面
　κ=0.000000，A4=6.386856E-04，A6=2.174683E-03，A8=-8.719897E-04
　A10=5.003192E-04，A12=-7.353934E-05，A14=0.000000E+00
　第８面
　κ=0.000000，A4=2.009774E-03，A6=-3.895257E-03，A8=4.667208E-04
　A10=-1.104665E-04，A12=1.321651E-05，A14=0.000000E+00
　第９面
　κ=-7.856781，A4=-1.658180E-02，A6=2.039827E-03，A8=-6.157134E-04
　A10=1.423582E-04，A12=-9.305220E-06，A14=0.000000E+00
　第１０面
　κ=0.000000，A4=-4.436982E-02，A6=4.362051E-03，A8=2.832907E-05
　A10=-1.029337E-05，A12=-1.152115E-06，A14=0.000000E+00
　第１１面
　κ=-12.819868，A4=-2.519875E-02，A6=3.788695E-03，A8=-3.536631E-04
　A10=1.752252E-05，A12=-4.061527E-07，A14=1.602396E-09
［条件式対応値］
　　条件式（１）　ｆｃ／ｆ＝0.967
　　条件式（２）　ＳＡＧ／ｆｃ＝-0.143
　　条件式（３）　（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ－ｒｂ）＝-1.244
　　条件式（４）　｜ｆ／ｆａ｜＝0.045
　　条件式（５）　ｆｐ／ｆ＝0.600
　　条件式（６）　Ｙ／（Ｆno×ｆａ）＝0.018
　　条件式（７）　｜ｆａ／ｆｃ｜＝22.922
　条件式（１１）　ｆ23／ｆ＝0.967
　条件式（１２）　ＳＡＧ／ｆ23＝-0.143
　条件式（１３）　（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31－ｒ32）＝-1.244
　条件式（１４）　｜ｆ／ｆ１｜＝0.045
　条件式（１５）　ｆ２／ｆ＝0.600
　条件式（１６）　Ｙ／（Ｆno×ｆ１）＝0.018
　条件式（１７）　｜ｆ１／ｆ23｜＝22.922
　　参考式（Ｂ）　ｆ45／ｆ＝-5.840
　このように本実施例では、条件式（１）～（７）および条件式（１１）～（１７）が全て満たされていることが分かる。なお、第１レンズＬ１は、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズである。また、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組である。また、第３レンズＬ３は、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズである。そのため、条件式（１）と条件式（１１）、条件式（２）と条件式（１２）、条件式（３）と条件式（１３）、条件式（４）と条件式（１４）、条件式（５）と条件式（１５）、条件式（６）と条件式（１６）、条件式（７）と条件式（１７）は、それぞれ同等の式になる。
　また、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組であるが、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組ではない。そのため、参考式（Ｂ）の対応値は、条件式（１）の範囲に含まれないことを示している。
　図４は、第２実施例に係る撮像レンズＰＬ２の諸収差図である。そして、各収差図より、第２実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第２実施例の撮像レンズＰＬ２を搭載することにより、撮像装置ＣＭＲにおいても、優れた結像性能を確保することができる。
　（第３実施例）
　次に、第１実施形態および第２実施形態の第３実施例について、図５～図６および表３を用いて説明する。図５は第３実施例に係る撮像レンズＰＬ（ＰＬ３）のレンズ構成図である。第３実施例に係る撮像レンズＰＬ３は、光軸Ａｘに沿って物体側から順に並んだ、正屈折力を有する第１レンズＬ１と、正屈折力を有する第２レンズＬ２と、負屈折力を有する第３レンズＬ３と、正屈折力を有する第４レンズＬ４と、負屈折力を有する第５レンズＬ５とから構成される。撮像レンズＰＬ３の像面Ｉは、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲している。また、第５レンズＬ５と像面Ｉとの間には、撮像素子のカバーガラス等から構成される平行平面板ＣＶが配置される。
　第１レンズＬ１における両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲した非球面となっている。また、第１レンズＬ１における像側のレンズ面の近傍には、インサートモールド成型により開口絞りＳが設けられる。第２レンズＬ２における両側のレンズ面は非球面となっている。第３レンズＬ３における両側のレンズ面は非球面となっている。第４レンズＬ４における両側のレンズ面は非球面となっている。第５レンズＬ５における両側のレンズ面は非球面となっている。
　下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。なお、表３における第１面～第１３面の曲率半径Ｒは、図５における第１面～第１３面に付した符号Ｒ１～Ｒ１３に対応している。また、第３実施例において、第１面、第２面、および第４面～第１１面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表３）
［全体諸元］
　ｆ　　　　5.912
　Ｆno　　　2.0
　ω　　 　43.8°
　Ｙ　　　　4.7
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞　　　　　　∞
　　1*　　　　3.46239　　　0.60000　　　1.53500　　　55.73
　　2*　　　　3.37137　　　0.20000
　　3　　 　　　∞　　 　　0.10000　　　　　　　　　　　（開口絞り）
　　4*　　　　4.13127　　　1.10000　　　1.53500　　　55.73
　　5*　　 　-3.61119　　　0.05000
　　6*　　 　-5.92015　　　0.60000　　　1.63970　　　23.52
　　7*　　 　55.55715　　　1.00000
　　8*　　 　-5.64814　　　1.10000　　　1.53500　　　55.73
　　9*　　 　-3.35055　　　0.20000
　　10*　　 　4.50000　　　0.60000　　　1.53500　　　55.73
　　11*　　 　3.00000　　　0.80000
　　12　　　　　∞　　 　　0.30000　　　1.51680　　　64.17
　　13　　　　　∞　　 　　1.49748
　　像面　　-11.08945
［非球面データ］
　第１面
　κ=0.000000，A4=-1.043677E-02，A6=-2.424656E-03，A8=-1.490177E-04
　A10=-6.686761E-05，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第２面
　κ=0.000000，A4=-8.096253E-03，A6=-4.461763E-03，A8=4.434949E-04
　A10=-7.974020E-05，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第４面
　κ=0.000000，A4=2.120646E-03，A6=-1.633784E-03，A8=1.124988E-04
　A10=1.176972E-04，A12=-2.438439E-07，A14=0.000000E+00
　第５面
　κ=0.000000，A4=1.667268E-03，A6=-2.587821E-03，A8=2.439766E-03
　A10=-6.904527E-04，A12=9.927198E-05，A14=0.000000E+00
　第６面
　κ=0.000000，A4=-5.019878E-04，A6=-7.035886E-04，A8=1.592027E-03
　A10=-3.233124E-04，A12=0.000000E+00，A14=0.000000E+00
　第７面
　κ=0.000000，A4=3.710473E-03，A6=1.595928E-03，A8=-6.116918E-04
　A10=2.977347E-04，A12=-4.597579E-05，A14=0.000000E+00
　第８面
　κ=0.000000，A4=6.888376E-03，A6=-3.990456E-03，A8=7.084014E-04
　A10=-7.314271E-05，A12=-1.825776E-06，A14=0.000000E+00
　第９面
　κ=-5.819945，A4=-1.716600E-02，A6=2.897915E-03，A8=-7.084160E-04
　A10=1.231249E-04，A12=-1.039563E-05，A14=0.000000E+00
　第１０面
　κ=0.000000，A4=-3.991829E-02，A6=3.550748E-03，A8=-8.771361E-05
　A10=-1.017952E-05，A12=3.852730E-07，A14=0.000000E+00
　第１１面
　κ=-3.550880，A4=-2.666443E-02，A6=3.458725E-03，A8=-2.919526E-04
　A10=1.576851E-05，A12=-5.422026E-07，A14=9.142382E-09
［条件式対応値］
　　条件式（１）　ｆｃ／ｆ＝1.072
　　条件式（２）　ＳＡＧ／ｆｃ＝-0.165
　　条件式（３）　（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ－ｒｂ）＝-0.807
　　条件式（４）　｜ｆ／ｆａ｜＝0.032
　　条件式（５）　ｆｐ／ｆ＝0.641
　　条件式（６）　Ｙ／（Ｆno×ｆａ）＝0.013
　　条件式（７）　｜ｆａ／ｆｃ｜＝29.137
　条件式（１１）　ｆ23／ｆ＝1.072
　条件式（１２）　ＳＡＧ／ｆ23＝-0.165
　条件式（１３）　（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31－ｒ32）＝-0.807
　条件式（１４）　｜ｆ／ｆ１｜＝0.032
　条件式（１５）　ｆ２／ｆ＝0.641
　条件式（１６）　Ｙ／（Ｆno×ｆ１）＝0.013
　条件式（１７）　｜ｆ１／ｆ23｜＝29.137
　　参考式（Ｂ）　ｆ45／ｆ＝6.214
　このように本実施例では、条件式（１）～（７）および条件式（１１）～（１７）が全て満たされていることが分かる。なお、第１レンズＬ１は、５枚のレンズＬ１～Ｌ５のうち最も物体側のレンズである。また、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組である。また、第３レンズＬ３は、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズである。そのため、条件式（１）と条件式（１１）、条件式（２）と条件式（１２）、条件式（３）と条件式（１３）、条件式（４）と条件式（１４）、条件式（５）と条件式（１５）、条件式（６）と条件式（１６）、条件式（７）と条件式（１７）は、それぞれ同等の式になる。
　また、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５は、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組であるが、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組ではない。そのため、参考式（Ｂ）の対応値は、条件式（１）の範囲に含まれないことを示している。
　図６は、第３実施例に係る撮像レンズＰＬ３の諸収差図である。そして、各収差図より、第３実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第３実施例の撮像レンズＰＬ３を搭載することにより、撮像装置ＣＭＲにおいても、優れた結像性能を確保することができる。
　以上、各実施例によれば、全長が短くて良好な結像性能を有した撮像レンズおよび、これを備えた撮像装置を実現することができる。
　上述の各実施例において、撮像レンズＰＬの像面Ｉは、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲しているが、これに限られるものではなく、例えば非球面状に湾曲していてもよく、曲面状に湾曲していればよい。
　上述の各実施例において、第４レンズＬ４は、正屈折力を有しているが、これに限られるものではなく、負屈折力を有していてもよい。また、第５レンズＬ５は、負屈折力を有しているが、これに限られるものではなく、正屈折力を有していてもよい。
　上述の各実施例において、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３が、正レンズおよび正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組となっているが、これに限られるものではなく、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５が、合成屈折力が最大の正屈折力となる正レンズおよび負レンズの組となるように構成されてもよい。
　上述の各実施例において、例えば図１の二点鎖線で示すように、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３のうち少なくともいずれかのレンズ面に、密着複層型の回折光学素子ＤＯＥが設けられてもよい。
　上述の各実施例において、開口絞りＳは、第１レンズＬ１の近傍に配置されており、収差補正上、第１レンズＬ１における像側のレンズ面近傍に配置されることが好ましい。また、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
ＣＭＲ　撮像装置
　ＳＲ　撮像素子
　ＰＬ　撮像レンズ
　Ｌ１　第１レンズ　　　　　　　　　　　　Ｌ２　第２レンズ
　Ｌ３　第３レンズ　　　　　　　　　　　　Ｌ４　第４レンズ
　Ｌ５　第５レンズ
　　Ｓ　開口絞り　　　　　　　　　　　　　　Ｉ　像面
ＤＯＥ　回折光学素子

Claims (24)

  1. 　物体側に凹面を向けるように像面が湾曲した撮像レンズであって、
    　正レンズおよび負レンズの両方を含む５枚のレンズからなり、
    　前記５枚のレンズに含まれる負レンズのうち少なくとも１枚は、正レンズの像側に並んで配置されており、
    　前記正レンズおよび前記正レンズの像側に並んで配置された前記負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの組において、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    　０．５＜ｆｃ／ｆ＜１．２
    　但し、
    　ｆｃ：前記合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの合成焦点距離、
    　　ｆ：前記撮像レンズの焦点距離。
  2. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
    　－０．３＜ＳＡＧ／ｆｃ＜－０．０９
    　但し、
    　ＳＡＧ：最大像高における前記像面の光軸方向湾曲量。
  3. 　前記５枚のレンズは、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズを少なくとも１枚含み、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
    　（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ－ｒｂ）＜０
    　但し、
    　ｒａ：前記アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
    　ｒｂ：前記アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
  4. 　前記アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズは、前記合成屈折力が最大の正屈折力となる組の前記負レンズであることを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
  5. 　前記５枚のレンズのうち最も物体側のレンズにおける両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    　｜ｆ／ｆａ｜＜０．５
    　但し、
    　ｆａ：前記最も物体側のレンズの焦点距離。
  6. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    　０．５＜ｆｐ／ｆ＜０．７
    　但し、
    　ｆｐ：前記合成屈折力が最大の正屈折力となる組の前記正レンズの焦点距離。
  7. 　前記５枚のレンズのうち最も物体側のレンズにおける両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    　－０．１２＜Ｙ／（Ｆno×ｆａ）＜０．１５
    　｜ｆａ／ｆｃ｜＞５
    　但し、
    　　Ｙ：前記撮像レンズの最大像高、
    　Ｆno：前記撮像レンズのＦナンバー、
    　ｆａ：前記最も物体側のレンズの焦点距離。
  8. 　前記５枚のレンズのうち最も物体側のレンズにおける両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、
    　前記最も物体側のレンズ、前記合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズのうち少なくともいずれかのレンズ面に、密着複層型の回折光学素子が設けられることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  9. 　物体側に凹面を向けるように像面が湾曲した撮像レンズであって、
    　光軸に沿って物体側から順に並んだ、両側のレンズ面が物体側に凸面を向けるように湾曲した第１レンズと、正屈折力を有する第２レンズと、負屈折力を有する第３レンズと、正屈折力もしくは負屈折力を有する第４レンズと、正屈折力もしくは負屈折力を有する第５レンズとからなり、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    　０．５＜ｆ23／ｆ＜１．２
    　但し、
    　ｆ23：前記第２レンズおよび前記第３レンズの合成焦点距離、
    　　ｆ：前記撮像レンズの焦点距離。
  10. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像レンズ。
    　－０．３＜ＳＡＧ／ｆ23＜－０．０９
    　但し、
    　ＳＡＧ：最大像高における前記像面の光軸方向湾曲量。
  11. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９または１０に記載の撮像レンズ。
    　（ｒ31＋ｒ32）／（ｒ31－ｒ32）＜０
    　但し、
    　ｒ31：前記第３レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
    　ｒ32：前記第３レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
  12. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    　｜ｆ／ｆ１｜＜０．５
    　但し、
    　ｆ１：前記第１レンズの焦点距離。
  13. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    　０．５＜ｆ２／ｆ＜０．７
    　但し、
    　ｆ２：前記第２レンズの焦点距離。
  14. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
    　－０．１２＜Ｙ／（Ｆno×ｆ１）＜０．１５
    　｜ｆ１／ｆ23｜＞５
    　但し、
    　　Ｙ：前記撮像レンズの最大像高、
    　Ｆno：前記撮像レンズのＦナンバー、
    　ｆ１：前記第１レンズの焦点距離。
  15. 　前記第１レンズ、前記第２レンズ、および前記第３レンズのうち少なくともいずれかのレンズ面に、密着複層型の回折光学素子が設けられることを特徴とする請求項９から１４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  16. 　物体の像を撮像面上に結像させる撮像レンズと、
    　前記撮像面上に結像した前記物体の像を撮像する撮像素子とを備え、
    　前記撮像レンズは、正レンズおよび負レンズの両方を含む５枚のレンズからなり、
    　前記５枚のレンズに含まれる負レンズのうち少なくとも１枚は、正レンズの像側に並んで配置されており、
    　前記正レンズおよび前記正レンズの像側に並んで配置された前記負レンズの組のうち、合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの組において、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
    　０．５＜ｆｃ／ｆ＜１．２
    　但し、
    　ｆｃ：前記合成屈折力が最大の正屈折力となる前記正レンズおよび前記負レンズの合成焦点距離、
    　　ｆ：前記撮像レンズの焦点距離。
  17. 　前記５枚のレンズは、アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズを少なくとも１枚含み、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。
    　（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ－ｒｂ）＜０
    　但し、
    　ｒａ：前記アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
    　ｒｂ：前記アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
  18. 　前記アッベ数が４０以下の光学材料を用いた負レンズは、前記合成屈折力が最大の正屈折力となる組の前記負レンズであることを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
  19. 　前記５枚のレンズのうち最も物体側のレンズにおける両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一項に記載の撮像装置。
    　｜ｆ／ｆａ｜＜０．５
    　但し、
    　ｆａ：前記最も物体側のレンズの焦点距離。
  20. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１６から１９のいずれか一項に記載の撮像装置。
    　０．５＜ｆｐ／ｆ＜０．７
    　但し、
    　ｆｐ：前記合成屈折力が最大の正屈折力となる組の前記正レンズの焦点距離。
  21. 　前記５枚のレンズのうち最も物体側のレンズにおける両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１６から２０のいずれか一項に記載の撮像装置。
    　－０．１２＜Ｙ／（Ｆno×ｆａ）＜０．１５
    　｜ｆａ／ｆｃ｜＞５
    　但し、
    　　Ｙ：前記撮像レンズの最大像高、
    　Ｆno：前記撮像レンズのＦナンバー、
    　ｆａ：前記最も物体側のレンズの焦点距離。
  22. 　前記５枚のレンズのうち最も物体側のレンズにおける両側のレンズ面は、物体側に凸面を向けるように湾曲し、
    　前記最も物体側のレンズ、前記合成屈折力が最大となる前記正レンズおよび前記負レンズのうち少なくともいずれかのレンズ面に、密着複層型の回折光学素子が設けられることを特徴とする請求項１６から２１のいずれか一項に記載の撮像装置。
  23. 　物体側に凹面を向けるように前記撮像面が湾曲し、
    　前記撮像レンズの像面が前記撮像面に沿って湾曲して形成されることを特徴とする請求項１６から２２のいずれか一項に記載の撮像装置。
  24. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２３に記載の撮像装置。
    　－０．３＜ＳＡＧ／ｆｃ＜－０．０９
    　但し、
    　ＳＡＧ：最大像高における前記像面の光軸方向湾曲量。
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