WO2016178260A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2016178260A1
WO2016178260A1 PCT/JP2015/002313 JP2015002313W WO2016178260A1 WO 2016178260 A1 WO2016178260 A1 WO 2016178260A1 JP 2015002313 W JP2015002313 W JP 2015002313W WO 2016178260 A1 WO2016178260 A1 WO 2016178260A1
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WO
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lens
imaging
conditional expression
image
refractive power
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/002313
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English (en)
French (fr)
Inventor
熊澤 雅人
渡邊 勝也
三環子 吉田
潤弥 萩原
隆司 日下
関根 淳
Original Assignee
株式会社ニコン
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens

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 and Patent Document 2) used in a small-sized imaging device mounted on a portable terminal or the like has a size of 1 to 2 ⁇ m on the image plane as the pixels of the imaging device become finer. A high resolution 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 present invention is an imaging lens whose image surface is curved so that a concave surface faces the object side, and is arranged in order from the object side along the optical axis. It consists of a front group having a lens and a rear group having one lens, and satisfies the following conditional expression.
  • Dab air spacing on the optical axis between the front group and the rear group
  • La the length of the front group on the optical axis
  • TL Total length of the imaging lens (distance from the vertex of the lens surface closest to the object side to the on-axis image point with respect to an object at infinity).
  • 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, and has a concave surface on the object side.
  • the image pickup surface is curved so that the image pickup surface is directed, and the image plane of the image pickup lens is formed along the image pickup surface.
  • the image pickup lens described above is used as the image pickup lens.
  • the present invention it is possible to obtain bright and good imaging performance with a wide angle of view while the entire length of the imaging lens is short and small.
  • 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 a lens block diagram of the imaging lens which concerns on 4th Example.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating all aberrations of the imaging lens according to the fourth example. It is a lens block diagram of the imaging lens which concerns on 5th Example.
  • 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 aberration
  • FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of the imaging lens according to the fifth example. It is a lens block diagram of the imaging lens which concerns on 6th Example.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of the imaging lens according to the sixth example. It is a lens block diagram of the imaging lens which concerns on 7th Example.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating all aberrations of the imaging lens according to the seventh example. It is sectional drawing of an imaging device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an 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 photographing lens PL of the present embodiment will be described.
  • the photographing lens PL of the present embodiment includes a front group Ga having four lenses L1 to L4 arranged in order from the object side along the optical axis Ax, and one lens L5.
  • the image plane 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 conditions expressed by the following conditional expressions (1) to (2).
  • Dab the air space on the optical axis between the front group Ga and the rear group Gb
  • La length on the optical axis of the front group Ga
  • TL Total length of the imaging lens PL (distance from the apex of the lens surface closest to the object side to the axial image point with respect to an object at infinity).
  • the burden of correction of field curvature is reduced by curving the image plane I of the photographing lens PL so that the concave surface is directed toward the object side.
  • the number of lenses can be reduced to shorten the overall length of the photographing lens PL, and good imaging performance can be obtained.
  • Conditional expression (1) is a conditional expression for appropriately setting the total length TL of the imaging lens PL.
  • the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (1), the air gap Dab between the front group Ga and the rear group Gb becomes too small, so that the entire length of the imaging lens PL capable of appropriate aberration correction is maintained.
  • it is necessary to increase the back focus. Therefore, the effect of correcting the curvature of field by the rear group Gb is reduced, and it is necessary to increase the curvature of the imaging surface of the imaging element SR, which is not preferable because the manufacturing cost of the imaging element SR increases.
  • Conditional expression (2) is a conditional expression for appropriately setting the length La of the front group Ga.
  • the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (2), the length La of the front group Ga becomes too small, so that the center thickness and the edge thickness of each lens constituting the front group Ga become too small. Manufacture of each lens which comprises Ga becomes difficult, and is not preferable.
  • the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (2), the length La of the front group Ga becomes too large, so that the distance between the image side lens and the aperture stop S in the front group Ga becomes large. The effect of correcting spherical aberration is reduced. Therefore, it becomes difficult to keep the F number of the imaging lens PL at a bright value.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having a positive or 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. And a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the rear group Gb includes a fifth lens L5 having a negative refractive power. According to such a configuration, it is possible to more reliably shorten the overall length of the photographing lens PL and obtain good imaging performance.
  • the front group Ga is composed of four lenses L1 to L4 and the rear group Gb is composed of one lens L5 as in the embodiments described below. It is not limited. For example, one or a plurality of lenses may be added to one or both of the front group Ga and the rear group Gb.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (3).
  • fa Focal length of front group Ga
  • f Focal length of the imaging lens PL.
  • Conditional expression (3) is a conditional expression for appropriately setting the focal length fa of the front group Ga.
  • the focal length fa of the front group Ga becomes too small, so that it is difficult to correct coma aberration at the peripheral image height.
  • the focal length fa of the front group Ga becomes too large, so that the negative refractive power of the rear group Gb is reduced in order to suppress the total length of the imaging lens PL. Therefore, the effect of correcting curvature of field by the rear group Gb is reduced. For this reason, it is necessary to increase the curvature of the imaging surface of the imaging element SR, which increases the manufacturing cost of the imaging element SR, which is not preferable.
  • f12 the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2
  • fa Focal length of the front group Ga.
  • Conditional expression (4) is a conditional expression for appropriately setting the combined focal length f12 of the first lens L1 and the second lens L2.
  • the condition is lower than the lower limit value of the conditional expression (4), the combined focal length f12 of the first lens L1 and the second lens L2 becomes too small, so that an image of the front group Ga is obtained in order to obtain a predetermined back focus.
  • It is necessary to increase the negative refractive power of the third lens L3 constituting the side.
  • the luminous flux of the peripheral image height emitted from the third lens L3 is largely refracted, so that it becomes difficult to correct coma aberration at the peripheral image height, and the peripheral light amount is reduced.
  • the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (4), the combined focal length f12 of the first lens L1 and the second lens L2 becomes too large. It becomes impossible to dispose a lens having a large negative refractive power among the third to fifth lenses L3 to L5. Therefore, the effect of correcting the curvature of field is reduced, and it is necessary to increase the curvature of the imaging surface of the imaging element SR, which is not preferable because the manufacturing cost of the imaging element SR increases.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (5).
  • ⁇ 34 the combined refractive power of the third lens L3 and the fourth lens L4
  • refractive power of the imaging lens PL.
  • Conditional expression (5) is a conditional expression for appropriately setting the combined refractive power ⁇ 34 of the third lens L3 and the fourth lens L4.
  • condition is less than the lower limit value of the conditional expression (5), if the combined refractive power ⁇ 34 of the third lens L3 and the fourth lens L4 becomes too large on the negative side, the peripheral image height emitted from the fourth lens L4 is reduced. Since the light beam is largely refracted, it is difficult to correct coma at the peripheral image height, and the peripheral light amount is reduced.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (6).
  • ⁇ 34 the combined refractive power of the third lens L3 and the fourth lens L4
  • ⁇ 5 refractive power of the fifth lens L5.
  • Conditional expression (6) is a conditional expression for appropriately setting the ratio between the combined refractive power ⁇ 34 of the third lens L3 and the fourth lens L4 and the refractive power ⁇ 5 of the fifth lens L5.
  • the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (6), if the combined refractive power ⁇ 34 of the third lens L3 and the fourth lens L4 becomes too large on the plus side, the rear group Gb is used to compensate for the lack of back focus. Needs to be close to the front group Ga, and the effect of correcting the curvature of field by the rear group Gb (fifth lens L5) is reduced.
  • the photographic lens PL having such a configuration satisfies the condition expressed by the following conditional expression (7).
  • Conditional expression (7) is a conditional expression for appropriately setting the amount of curvature of the image plane I.
  • the optical axis direction curvature amount SAG of the image plane I at the maximum image height is an optical axis direction curvature amount with respect to the tangential plane at a position intersecting the optical axis Ax of the image plane I, and is a direction from the object side toward the image side. Is positive.
  • the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (7), the amount of curvature of the image plane I becomes too small, so that the burden of correction of field curvature by the rear group Gb increases, and the shape of the lens surface of the rear group Gb increases. It is necessary to make the shape undulate into a waveform.
  • a positive lens that satisfies the following conditional expressions (8) to (9) and the positive lens
  • a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the lens is included.
  • Rpa radius of curvature of the object-side lens surface of the positive lens
  • Rpb radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens
  • Rna radius of curvature of the object-side lens surface of the negative lens
  • Rnb radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens.
  • Conditional expressions (8) to (9) are conditional expressions for appropriately setting the lens shape of the positive lens and negative lens elements arranged side by side in the vicinity of the aperture stop S.
  • the condition is lower than the lower limit value of the conditional expression (8), the shape of the positive lens greatly deviates from the shape that can satisfactorily correct the spherical aberration, so that it becomes difficult to correct the spherical aberration.
  • Even in a condition that exceeds the upper limit value of conditional expression (8) the correction of spherical aberration becomes difficult because the shape of the positive lens deviates greatly from the shape that can correct spherical aberration satisfactorily.
  • the radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens is too smaller than the radius of curvature of the object side lens surface.
  • the upper light beam is refracted by the image-side lens surface passing through a position farther from the optical axis Ax than the object-side lens surface in the negative lens. Becomes difficult, and the amount of peripheral light is reduced.
  • the shape of the image plane I is a curved shape with the 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 example.
  • the imaging lens PL1 according to the first example includes a front group Ga including four lenses L1 to L4 and a rear group Gb including one lens L5 arranged in order from the object side along the optical axis Ax. Composed.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having negative refractive power, a second lens L2 having positive refractive power, and a third lens having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL1 with respect to the front group Ga.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Tables 1 to 7 are shown below, and these are tables showing values of specifications of the imaging lenses according to the first to seventh examples.
  • [Overall specifications] in each table include the focal length f, F number Fno, half angle of view ⁇ , maximum image height Y, and total length TL of the imaging lens PL (the axis from the vertex of the lens surface closest to the object to the object at infinity. The distance to the upper image point) and the value of the amount of curvature in the optical axis direction of the image plane I at the maximum image height are shown.
  • the first column surface number
  • 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 in this embodiment are also used in the specification values of the second to seventh embodiments described later.
  • Table 1 below shows each item in the first embodiment. Note that the curvature radii R of the first to eleventh surfaces in Table 1 correspond to the reference signs R1 to R11 attached to the first to eleventh surfaces in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are formed in an aspheric shape.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, and satisfy the conditional expressions (8) to (9). is doing.
  • 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.
  • the F number is as bright as 2.0
  • the half angle of view is a wide angle of view of 42 °. You can see that it has.
  • the imaging lens PL1 of the first embodiment excellent imaging performance can be ensured also in the imaging device CMR.
  • 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 includes a front group Ga composed of four lenses L1 to L4 and a rear group Gb composed of one lens L5 arranged in order from the object side along the optical axis Ax. Composed.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having a positive refractive power, a second lens L2 having a positive refractive power, and a third lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having a negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL2 with respect to the front group Ga.
  • 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 surface to the eleventh surface in Table 2 correspond to the symbols R1 to R11 attached to the first surface to the eleventh surface in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are aspherical.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, and satisfy the conditional expressions (8) to (9). is doing.
  • FIG. 4 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL2 according to the second example. From the respective aberration diagrams, in the second embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, the F-number is as bright as 2.0, and the half field angle is a wide field angle exceeding 48 °, but excellent imaging performance. It can be seen that 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 front group Ga including four lenses L1 to L4 and a rear group Gb including one lens L5, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax. Composed.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having negative refractive power, a second lens L2 having positive refractive power, and a third lens having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL3 with respect to the front group Ga.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 3 below shows each item in the third example.
  • the curvature radii R of the first surface to the eleventh surface in Table 3 correspond to the symbols R1 to R11 attached to the first surface to the eleventh surface in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are aspherical.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, and satisfy the conditional expressions (8) to (9). is doing.
  • FIG. 6 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL3 according to the third example. From the aberration diagrams, in the third embodiment, various aberrations are corrected well, the F-number is as bright as 2.0, and the half field angle is a wide field angle close to 52 °. It can be seen that 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.
  • FIG. 7 is a lens configuration diagram of the imaging lens PL (PL4) according to the fourth example.
  • the imaging lens PL4 according to the fourth example includes a front group Ga including four lenses L1 to L4 arranged in order from the object side along the optical axis Ax, and arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the rear group Gb is composed of one lens L5.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having negative refractive power, a second lens L2 having positive refractive power, and a third lens having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL4 with respect to the front group Ga.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 4 below shows the specifications of the fourth example. Note that the curvature radii R of the first to eleventh surfaces in Table 4 correspond to the symbols R1 to R11 attached to the first to eleventh surfaces in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are formed in an aspheric shape.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, and satisfy the conditional expressions (8) to (9). is doing.
  • FIG. 8 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL4 according to the fourth example. From the aberration diagrams, in the fourth embodiment, various aberrations are corrected satisfactorily, the F-number is as bright as 2.0, and the half field angle is a wide field angle exceeding 50 °. It can be seen that As a result, by mounting the imaging lens PL4 of the fourth embodiment, excellent imaging performance can be ensured also in the imaging device CMR.
  • FIG. 9 is a lens configuration diagram of the imaging lens PL (PL5) according to Example 5.
  • the imaging lens PL5 according to the fifth example includes a front group Ga including four lenses L1 to L4 and a rear group Gb including one lens L5, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax. Composed.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having negative refractive power, a second lens L2 having positive refractive power, and a third lens having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL5 with respect to the front group Ga.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 5 below shows the specifications of the fifth example.
  • the curvature radii R of the first surface to the eleventh surface in Table 5 correspond to the symbols R1 to R11 attached to the first surface to the eleventh surface in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are formed in an aspheric shape.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, and satisfy the conditional expressions (8) to (9). is doing.
  • FIG. 10 is a diagram of various aberrations of the imaging lens PL5 according to the fifth example. From the aberration diagrams, in the fifth embodiment, various aberrations are corrected satisfactorily, the F-number is as bright as 2.0, and the half field angle is a wide field angle exceeding 48 °. It can be seen that As a result, by mounting the imaging lens PL5 of the fifth embodiment, excellent imaging performance can be ensured also in the imaging device CMR.
  • FIG. 11 is a lens configuration diagram of the imaging lens PL (PL6) according to the sixth example.
  • the imaging lens PL6 according to the sixth example includes a front group Ga including four lenses L1 to L4 and a rear group Gb including one lens L5, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax. Composed.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having negative refractive power, a second lens L2 having positive refractive power, and a third lens having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL6 with respect to the front group Ga.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 6 below shows the specifications of the sixth example. Note that the curvature radii R of the first to eleventh surfaces in Table 6 correspond to the symbols R1 to R11 attached to the first to eleventh surfaces in FIG.
  • the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are formed in an aspheric shape.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a set of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, and satisfy the conditional expressions (8) to (9). is doing.
  • FIG. 12 is a diagram of various aberrations of the imaging lens PL6 according to the sixth example. From the aberration diagrams, in the sixth embodiment, various aberrations are corrected satisfactorily, the F-number is as bright as 2.0, and the half field angle is a wide field angle exceeding 45 °. It can be seen that As a result, by mounting the imaging lens PL6 of the sixth embodiment, excellent imaging performance can be ensured also in the imaging device CMR.
  • FIG. 13 is a lens configuration diagram of an imaging lens PL (PL7) according to the seventh example.
  • the imaging lens PL7 according to the seventh example includes a front group Ga including four lenses L1 to L4 and a rear group Gb including one lens L5, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax. Composed.
  • the image plane I of the imaging lens PL1 is curved in a spherical shape so that the concave surface faces the object side.
  • the front group Ga includes a first lens L1 having negative refractive power, a second lens L2 having positive refractive power, and a third lens having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis Ax.
  • the lens L3 includes a fourth lens L4 having a positive refractive power.
  • the lens surfaces on both sides of the first lens L1 are aspheric.
  • An aperture stop S is provided in the vicinity of the image-side lens surface of the first lens L1.
  • 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 rear group Gb is composed of a fifth lens L5 having negative refractive power, and is arranged with the longest air interval in the imaging lens PL7 with respect to the front group Ga.
  • the lens surfaces on both sides of the fifth lens L5 are aspheric.
  • Table 7 below shows each item in the seventh example. Note that the curvature radii R of the first to eleventh surfaces in Table 7 correspond to the symbols R1 to R11 attached to the first to eleventh surfaces in FIG. Further, in the seventh example, the lens surfaces of the first surface to the second surface and the fourth surface to the eleventh surface are formed in an aspherical shape.
  • conditional expressions (1) to (8) are satisfied in this embodiment.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are a group of negative lenses arranged side by side on the image side of the positive lens and the positive lens, but only conditional expression (8) is satisfied. Yes.
  • FIG. 14 is a diagram showing various aberrations of the imaging lens PL7 according to the seventh example. From the aberration diagrams, in the seventh embodiment, various aberrations are corrected well, the F-number is as bright as 2.0, and the half field angle is a wide field angle close to 44 °, but excellent imaging performance. It can be seen that As a result, by mounting the imaging lens PL7 of the seventh 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 wide field angle and a bright and good imaging performance, and an imaging apparatus including the imaging lens with a small overall length and a small size.
  • 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.
  • a multilayered diffractive optical element having a contact multilayer structure is provided on at least one of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, and the fifth lens L5. May be provided.
  • a plane-parallel plate composed of a cover glass of an image sensor or the like may be disposed between the fifth lens L5 and the image plane I.
  • 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.
  • CMR imaging device SR imaging device PL imaging lens Ga front group Gb rear group L1 first lens L2 second lens L3 third lens L4 fourth lens L5 fifth lens S aperture stop I image plane

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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、光軸(Ax)に沿って物体側から順に並んだ、4枚のレンズ(L1~L4)を有する前群(Ga)と、1枚のレンズ(L5)を有する後群(Gb)とからなり、以下の条件式を満足している。 0.25<Dab/TL<0.50 0.30<La/TL<0.55 但し、 Dab:前群(Ga)と後群(Gb)との間の光軸上の空気間隔、 La:前群(Ga)の光軸上の長さ、 TL:撮像レンズ(PL)の全長(最も物体側のレンズ面の頂点から無限遠物体に対する軸上像点までの距離)。

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および特許文献2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 特開2015-22152号公報
 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、本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、4枚のレンズを有する前群と、1枚のレンズを有する後群とからなり、以下の条件式を満足している。
 0.25<Dab/TL<0.50
 0.30<La/TL<0.55
 但し、
 Dab:前記前群と前記後群との間の光軸上の空気間隔、
 La:前記前群の光軸上の長さ、
 TL:前記撮像レンズの全長(最も物体側のレンズ面の頂点から無限遠物体に対する軸上像点までの距離)。
 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、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撮像装置であって、前記撮像レンズとして上述の撮像レンズを用いている。
 本発明によれば、撮像レンズの全長が短く小型でありながら、広画角で明るく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。 第4実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第4実施例に係る撮像レンズの諸収差図である。 第5実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第5実施例に係る撮像レンズの諸収差図である。 第6実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第6実施例に係る撮像レンズの諸収差図である。 第7実施例に係る撮像レンズのレンズ構成図である。 第7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15に示されている。なお、図1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、本実施形態の撮影レンズPLについて説明する。本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、4枚のレンズL1~L4を有する前群Gaと、1枚のレンズL5を有する後群Gb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(1)~(2)で表される条件を満足している。
 0.25<Dab/TL<0.50 …(1)
 0.30<La/TL<0.55 …(2)
 但し、
 Dab:前群Gaと後群Gbとの間の光軸上の空気間隔、
 La:前群Gaの光軸上の長さ、
 TL:撮像レンズPLの全長(最も物体側のレンズ面の頂点から無限遠物体に対する軸上像点までの距離)。
 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の全長を短縮するとともに、良好な結像性能を得ることが可能になる。そして、条件式(1)~(2)で表される条件を満足することで、撮影レンズPLの全長が短く小型でありながら、広画角で明るく良好な結像性能を得ることができる。
 条件式(1)は、撮像レンズPLの全長TLを適切に設定するための条件式である。条件式(1)の下限値を下回る条件である場合、前群Gaと後群Gbとの間の空気間隔Dabが小さくなりすぎるため、適正な収差補正が可能な撮像レンズPLの全長を保つために、バックフォーカスを長くする必要がある。そのため、後群Gbによる像面湾曲の補正効果が小さくなり、撮像素子SRの撮像面の湾曲を大きくする必要が生じて、撮像素子SRの製造コストが増加するので好ましくない。一方、条件式(1)の上限値を上回る条件である場合、前群Gaと後群Gbとの間の空気間隔Dabが大きくなりすぎるため、撮像レンズPLの全長TLが大きくなる傾向になり、且つ、バックフォーカスが不足するので好ましくない。
 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0.27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0.41にすることが望ましい。
 条件式(2)は、前群Gaの長さLaを適切に設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、前群Gaの長さLaが小さくなりすぎるため、前群Gaを構成する各レンズの中心厚やフチ厚が小さくなりすぎて、前群Gaを構成する各レンズの製作が困難になり好ましくない。一方、条件式(2)の上限値を上回る条件である場合、前群Gaの長さLaが大きくなりすぎるため、前群Gaにおける像側のレンズと開口絞りSとの間の距離が大きくなり、球面収差の補正効果が小さくなる。そのため、撮像レンズPLのFナンバーを明るい値に保つことが困難になる。
 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0.38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0.54以下にすることが望ましい。また、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0.50未満にすることがより望ましい。
 なお、前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、正または負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。また、後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成される。このような構成によれば、より確実に、撮影レンズPLの全長を短縮するとともに、良好な結像性能を得ることができる。なお、各群の具体的なレンズ構成については、以降に記載の実施例のように、前群Gaが4枚のレンズL1~L4からなり、後群Gbが1枚のレンズL5からなる構成に限られるものではない。例えば、前群Gaおよび後群Gbのうち一方もしくは両方に、1枚もしくは複数枚のレンズが追加されるように構成されてもよい。
 このような構成の撮影レンズPLにおいて、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。
 0.85<fa/f<1.10 …(3)
 但し、
 fa:前群Gaの焦点距離、
 f:撮像レンズPLの焦点距離。
 条件式(3)は、前群Gaの焦点距離faを適切に設定するための条件式である。条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、前群Gaの焦点距離faが小さくなりすぎるため、周辺像高におけるコマ収差の補正が困難になる。さらに、所定のバックフォーカスを得るために後群Gbの負の屈折力を大きくする必要があり、撮像素子SRに入射する光束の入射角が大きくなりすぎて周辺部で減光が生じる。一方、条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、前群Gaの焦点距離faが大きくなりすぎるため、撮像レンズPLの全長を抑えるために後群Gbの負の屈折力を小さくする必要があり、後群Gbによる像面湾曲の補正効果が小さくなる。そのため、撮像素子SRの撮像面の湾曲を大きくする必要が生じて、撮像素子SRの製造コストが増加するので好ましくない。
 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0.95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(4)で表される条件を満足することが好ましい。
 0.7<f12/fa<1.9 …(4)
 但し、
 f12:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離、
 fa:前群Gaの焦点距離。
 条件式(4)は、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離f12を適切に設定するための条件式である。条件式(4)の下限値を下回る条件である場合、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離f12が小さくなりすぎるため、所定のバックフォーカスを得るために、前群Gaの像側を構成する第3レンズL3の負の屈折力を大きくする必要がある。これにより、第3レンズL3から出射する周辺像高の光束が大きく屈折するため、周辺像高におけるコマ収差の補正が困難になり、周辺光量が低下する。一方、条件式(4)の上限値を上回る条件である場合、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離f12が大きくなりすぎるため、撮像レンズPLの全長を抑えるために、像側の第3~第5レンズL3~L5の中で大きな負の屈折力を有するレンズを配置することができなくなる。そのため、像面湾曲の補正効果が小さくなり、撮像素子SRの撮像面の湾曲を大きくする必要が生じて、撮像素子SRの製造コストが増加するので好ましくない。
 本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(4)の下限値を0.85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(4)の上限値を1.15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<ψ34/ψ<0.5 …(5)
 但し、
 ψ34:第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力、
 ψ:撮像レンズPLの屈折力。
 条件式(5)は、第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力ψ34を適切に設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、第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力ψ34がマイナス側に大きくなりすぎると、第4レンズL4から出射する周辺像高の光束が大きく屈折するため、周辺像高におけるコマ収差の補正が困難になり、周辺光量が低下する。一方、条件式(5)の上限値を上回る条件である場合、第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力ψ34がプラス側に大きくなりすぎると、バックフォーカスの不足を補うために後群Gbを前群Gaに近づける必要があり、後群Gbによる像面湾曲の補正効果が小さくなる。そのため、撮像素子SRの撮像面の湾曲を大きくする必要が生じて、撮像素子SRの製造コストが増加するので好ましくない。
 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-0.1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0.35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(6)で表される条件を満足することが好ましい。
 -0.8<ψ34/ψ5<1.5 …(6)
 但し、
 ψ34:第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力、
 ψ5:第5レンズL5の屈折力。
 条件式(6)は、第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力ψ34と第5レンズL5の屈折力ψ5との比を、適切に設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、第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力ψ34がプラス側に大きくなりすぎると、バックフォーカスの不足を補うために後群Gbを前群Gaに近づける必要があり、後群Gb(第5レンズL5)による像面湾曲の補正効果が小さくなる。また、第5レンズL5の負の屈折力ψ5が小さくなりすぎると、第5レンズL5による像面湾曲の補正効果が小さくなる。そのため、撮像素子SRの撮像面の湾曲を大きくする必要が生じて、撮像素子SRの製造コストが増加するので好ましくない。一方、条件式(6)の上限値を上回る条件である場合、第3レンズL3と第4レンズL4との合成屈折力ψ34がマイナス側に大きくなりすぎると、第4レンズL4から出射する周辺像高の光束が大きく屈折するため、周辺像高におけるコマ収差の補正が困難になり、周辺光量が低下する。
 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-0.4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0.2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(7)で表される条件を満足することが好ましい。
 0.03<-SAG/Y<0.30 …(7)
 但し、
 Y:撮影レンズPLの最大像高、
 SAG:最大像高における像面Iの光軸方向湾曲量。
 条件式(7)は、像面Iの湾曲量を適切に設定するための条件式である。なお、最大像高における像面Iの光軸方向湾曲量SAGは、像面Iの光軸Axと交差する位置での接平面に対する光軸方向湾曲量であり、物体側から像側に向かう方向を正とする。条件式(7)の下限値を下回る条件である場合、像面Iの湾曲量が小さくなりすぎるため、後群Gbによる像面湾曲の補正の負担が大きくなり、後群Gbのレンズ面の形状を波形にうねる形状にする必要がある。そのため、後群Gbのレンズの製作が難しくなって、撮像レンズPLの製造コストが増加するので好ましくない。一方、条件式(7)の上限値を上回る条件である場合、像面Iの湾曲量が大きくなりすぎるため、撮像素子SRの製作が難しくなって、撮像素子SRの製造コストが増加するので好ましくない。
 このような構成の撮影レンズPLにおいて、前群Gaの4枚のレンズおよび後群Gbの1枚のレンズの中に、次の条件式(8)~(9)を満足する正レンズおよび当該正レンズの像側に並んで配置された負レンズの組が含まれることが好ましい。
 -1.0<(Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)<0.5 …(8)
 (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)<0.1 …(9)
 但し、
 Rpa:正レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
 Rpb:正レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径、
 Rna:負レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
 Rnb:負レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
 条件式(8)~(9)は、開口絞りSの近傍に並んで配置される正レンズと負レンズの組のレンズ形状を適切に設定するための条件式である。条件式(8)の下限値を下回る条件である場合、正レンズの形状が球面収差を良好に補正可能な形状から大きく外れるため、球面収差の補正が困難になる。条件式(8)の上限値を上回る条件である場合も、正レンズの形状が球面収差を良好に補正可能な形状から大きく外れるため、球面収差の補正が困難になる。
 条件式(9)の上限値を上回る条件である場合、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りすぎる。その結果、周辺像高の光束のうち上側光束が、当該負レンズにおいて物体側のレンズ面よりも光軸Axから離れた位置を通過する像側のレンズ面で大きく屈折するため、コマ収差の補正が困難になり、周辺光量が低下する。
 本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(8)の下限値を-0.5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(8)の上限値を0.25にすることが望ましい。また、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式(9)の下限値を-3.5にすることが望ましい。
 以上に説明したように、本実施形態によれば、全長が短く小型でありながら、広画角で明るく良好な結像性能を有した撮像レンズPLおよび撮像装置CMRを得ることができる。なお、上述の実施形態において、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、本願の第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、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL1の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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7を示すが、これらは第1~第7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、全長TL(最も物体側のレンズ面の頂点から無限遠物体に対する軸上像点までの距離)、最大像高における像面Iの光軸方向湾曲量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×h21/2
  +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7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11面の曲率半径Rは、図1における第1面~第11面に付した符号R1~R11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    6.511
 Fno   2.0
 ω    42.06°
 Y    5.6
 TL   7.928
SAG   -0.675
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    6.06698   0.46046   1.63550   23.89
  2*    4.29845   0.25117
  3      ∞     0.10000           (開口絞り)
  4*    3.70703   0.81512   1.53460   56.27
  5*    -5.38073   0.28281
  6*    -5.19274   0.30000   1.63970   23.52
  7*    -9.96852   0.45129
  8*   -11.47009   0.43581   1.53500   55.73
  9*    -5.99175   2.49001
  10*    147.49381   1.07752   1.53500   55.73
  11*     5.11029   1.34761
  像面   -23.57183
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4= -2.298845E-02,A6= -3.806620E-03,A8=1.346565E-03
 A10=-1.520254E-04,A12=1.659247E-05,A14=-1.888448E-06
 第2面
 κ=0.000000,A4= -1.939229E-02,A6= -6.787089E-03,A8=2.668099E-03
 A10= -3.889022E-04,A12=4.754067E-05,A14=-4.958172E-06
 第4面
 κ=0.000000,A4=7.928330E-03,A6= -3.441098E-03,A8=5.793772E-04
 A10= -1.081798E-04,A12=-2.674040E-05,A14=9.494537E-06
 第5面
 κ=0.000000,A4=1.649361E-03,A6=2.012966E-03,A8=-9.364378E-04
 A10= 5.131411E-05,A12= 8.720129E-06,A14=2.479313E-06
 第6面
 κ=0.000000,A4= 6.900347E-03,A6=1.234964E-02,A8=-2.924439E-03
 A10=-6.895615E-05,A12=1.795145E-04,A14=-2.635131E-05
 第7面
 κ=0.000000,A4=2.813963E-03,A6=1.510788E-02,A8= -2.832353E-03
 A10=2.988135E-04,A12= 2.602099E-05,A14=-1.160056E-05
 第8面
 κ=0.000000,A4= -2.790332E-02,A6=8.110374E-03,A8= -8.567061E-05
 A10= -1.496320E-04,A12= 9.785314E-05,A14=-1.266169E-05
 第9面
 κ=0.000000,A4=-1.825223E-02,A6=3.841026E-03,A8=-2.153898E-04
 A10=1.750593E-04,A12=-3.852294E-05,A14=6.553342E-06
 第10面
 κ=0.000000,A4=-2.703998E-02,A6=2.632613E-04,A8=2.771417E-04
 A10=-8.978915E-05,A12=1.101376E-05,A14=-6.195389E-07
 第11面
 κ=0.000000,A4=-2.001895E-02,A6=1.711622E-03,A8=-1.269262E-04
 A10=6.049089E-06,A12=-1.661971E-07,A14=1.879388E-09
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.314
  条件式(2) La/TL=0.391
  条件式(3) fa/f=0.882
  条件式(4) f12/fa=0.890
  条件式(5) ψ34/ψ=-0.066
  条件式(6) ψ34/ψ5=0.101
  条件式(7) -SAG/Y=0.121
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=-0.184
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=-3.175
 このように本実施例では、条件式(1)~(9)が全て満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であり、条件式(8)~(9)を満足している。
 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、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が42°の広画角でありながら、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、本願の第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、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL2の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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11面の曲率半径Rは、図3における第1面~第11面に付した符号R1~R11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    6.012
 Fno   2.0
 ω    48.45°
 Y    5.6
 TL   7.996
SAG   -0.518
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    3.60375   0.41564   1.53460   56.27
  2*    4.16479   0.29988
  3      ∞     0.34839           (開口絞り)
  4*    7.95242   0.67192   1.53460   56.27
  5*    -5.98506   0.10000
  6*    -9.59741   0.58668   1.63970   23.52
  7*    16.63470   0.30653
  8*    16.40075   1.04240   1.53500   55.73
  9*    -4.83346   3.26645
  10*    -3.59471   0.34000   1.53500   55.73
  11*    72.67639   0.61846
  像面   -30.51089
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4= -1.037941E-02,A6= -2.029760E-03,A8=-5.079460E-04
 A10= 2.165557E-04,A12= 2.972083E-05,A14= -8.338239E-06
 第2面
 κ=0.000000,A4= -6.439805E-03,A6= -3.624172E-03,A8= 9.273464E-04
 A10=1.552310E-04,A12= -7.518774E-05,A14= 4.631958E-05
 第4面
 κ=0.000000,A4= 5.235103E-04,A6= -1.734894E-03,A8= -2.312747E-04
 A10= 3.764129E-05,A12= -9.629463E-05,A14= 2.968263E-05
 第5面
 κ=0.000000,A4= -1.125825E-02,A6= -5.446069E-03,A8= 9.413400E-04
 A10= -1.838237E-04,A12= 2.689155E-05,A14= -5.860956E-06
 第6面
 κ=0.000000,A4= -2.245910E-02,A6= 2.247768E-05,A8= 3.469439E-04
 A10=2.982258E-04,A12= -5.334448E-05,A14=1.373145E-06
 第7面
 κ=0.000000,A4= -1.661618E-02,A6=1.598011E-03,A8=1.924405E-04
 A10= -2.444460E-05,A12= -1.164370E-05,A14=1.901876E-06
 第8面
 κ=0.000000,A4= -1.447034E-03,A6= -2.180986E-04,A8=-8.957858E-05
 A10=1.426290E-05,A12= -2.246623E-06,A14= -8.594991E-07
 第9面
 κ=0.000000,A4= 6.374166E-03,A6= 3.236499E-04,A8=1.726880E-05
 A10= -1.281063E-05,A12= -8.284675E-07,A14= -1.033536E-07
 第10面
 κ=0.000000,A4= -4.676201E-03,A6= 5.279003E-04,A8= -2.660978E-05
 A10= 2.724921E-06,A12=8.341161E-09,A14= -2.661733E-09
 第11面
 κ=0.000000,A4= -2.689705E-03,A6=1.056793E-04,A8= -4.053882E-06
 A10=1.046981E-07,A12= -1.422275E-09,A14=1.906645E-11
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.409
  条件式(2) La/TL=0.472
  条件式(3) fa/f=0.885
  条件式(4) f12/fa=1.109
  条件式(5) ψ34/ψ=0.305
  条件式(6) ψ34/ψ5=-0.324
  条件式(7) -SAG/Y=0.093
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=0.141
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=-0.268
 このように本実施例では、条件式(1)~(9)が全て満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であり、条件式(8)~(9)を満足している。
 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、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が48°を超える広画角でありながら、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、本願の第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、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL3の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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11面の曲率半径Rは、図5における第1面~第11面に付した符号R1~R11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    5.609
 Fno   2.0
 ω    51.77°
 Y    5.6
 TL   7.808
SAG   -1.085
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    4.64441   0.54843   1.63970   23.52
  2*    4.37340   0.20805
  3      ∞     0.22981           (開口絞り)
  4*    5.70254   0.98719   1.53500   55.73
  5*    -3.72046   0.06120
  6*    -4.01508   0.32000   1.63970   23.52
  7*   -11.64067   0.20147
  8*   -10.52502   0.73400   1.53500   55.73
  9*    -4.00660   2.93693
  10*    17.17541   0.57293   1.53500   55.73
  11*     5.30981   1.00789
  像面   -15.00000
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4= -7.494419E-03,A6= -1.307114E-03,A8=-8.652404E-05
 A10=8.857996E-05,A12= -1.779677E-05,A14= -2.461760E-07
 第2面
 κ=0.000000,A4= -1.908329E-03,A6= -1.745243E-03,A8= 5.830655E-04
 A10=1.321530E-05,A12= -1.559836E-05,A14= 6.562138E-06
 第4面
 κ=0.000000,A4=1.864114E-03,A6= -7.827769E-04,A8= -3.314667E-04
 A10= -7.369649E-05,A12=1.290904E-05,A14= 9.728552E-06
 第5面
 κ=0.000000,A4=1.625439E-03,A6= -3.054751E-03,A8=4.172513E-04
 A10= -2.348160E-05,A12=4.529568E-05,A14= -5.625603E-06
 第6面
 κ=0.000000,A4=1.155928E-02,A6= -8.982120E-04,A8=1.680558E-04
 A10= 2.658503E-04,A12=1.696269E-05,A14= -1.641346E-05
 第7面
 κ=0.000000,A4= 6.028520E-03,A6=1.695423E-03,A8=1.532929E-04
 A10=3.348753E-05,A12= -1.183667E-05,A14= -8.878941E-07
 第8面
 κ=0.000000,A4= -9.769107E-03,A6=7.211092E-04,A8=1.589253E-04
 A10= -1.691148E-05,A12=7.448038E-06,A14= -1.308539E-06
 第9面
 κ=0.000000,A4= -4.591539E-03,A6= -2.816609E-04,A8=-9.062517E-05
 A10=1.811896E-05,A12=1.062153E-06,A14= -1.087231E-06
 第10面
 κ=0.000000,A4= -3.095969E-02,A6= 6.790345E-04,A8= -1.107271E-04
 A10=8.870684E-06,A12=1.146161E-07,A14= -1.702592E-07
 第11面
 κ=0.000000,A4= -2.040695E-02,A6=1.172905E-03,A8= -3.855210E-05
 A10= -2.686354E-06,A12=2.397607E-07,A14= -4.582155E-09
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.376
  条件式(2) La/TL=0.421
  条件式(3) fa/f=0.946
  条件式(4) f12/fa=0.869
  条件式(5) ψ34/ψ=-0.032
  条件式(6) ψ34/ψ5=0.083
  条件式(7) -SAG/Y=0.194
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=0.210
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=-2.053
 このように本実施例では、条件式(1)~(9)が全て満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であり、条件式(8)~(9)を満足している。
 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、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が52°に近い広画角でありながら、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。
 (第4実施例)
 次に、本願の第4実施例について、図7~図8および表4を用いて説明する。図7は、第4実施例に係る撮像レンズPL(PL4)のレンズ構成図である。第4実施例に係る撮像レンズPL4は、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL4の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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4に、第4実施例における各諸元を示す。なお、表4における第1面~第11面の曲率半径Rは、図7における第1面~第11面に付した符号R1~R11に対応している。また、第4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4)
[全体諸元]
 f    5.507
 Fno   2.0
 ω    50.72°
 Y    5.6
 TL   7.199
SAG   -1.032
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    7.31862   0.59501   1.63550   23.89
  2*    5.17463   0.10311
  3      ∞     0.10311           (開口絞り)
  4*    3.43777   0.76255   1.53460   56.27
  5*    -5.29683   0.15297
  6*    -4.57762   0.34000   1.63970   23.52
  7*   -11.38758   0.24121
  8*   -54.00985   0.65309   1.53500   55.73
  9*    -6.25569   2.31395
  10*    10.07800   0.60907   1.53500   55.73
  11*     4.15572   1.32557
  像面   -15.70715
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4= -2.387322E-02,A6= -1.436190E-03,A8=3.914271E-04
 A10=8.281130E-05,A12= -2.687642E-05,A14=1.803017E-06
 第2面
 κ=0.000000,A4= -2.480096E-02,A6= -3.792273E-03,A8=2.131974E-03
 A10= -1.220031E-06,A12= -7.149198E-05,A14= -1.633753E-08
 第4面
 κ=0.000000,A4=4.984983E-03,A6= -2.918541E-03,A8=3.324755E-04
 A10=2.472443E-04,A12= -8.625314E-05,A14=2.745912E-05
 第5面
 κ=0.000000,A4= -1.854459E-04,A6= -1.471930E-03,A8=1.349892E-03
 A10= -5.490379E-04,A12= 5.393806E-04,A14= -1.329893E-04
 第6面
 κ=0.000000,A4= -5.690548E-04,A6=1.139505E-02,A8= -2.225505E-03
 A10=5.323417E-04,A12= 6.691553E-04,A14= -3.056800E-04
 第7面
 κ= 9.622055,A4= -2.749508E-03,A6=1.782424E-02,A8= -3.986833E-03
 A10= 6.598835E-04,A12=3.369884E-04,A14= -1.259715E-04
 第8面
 κ=10.000000,A4= -2.509257E-02,A6= 6.964351E-03,A8=-1.464286E-03
 A10= -2.175223E-04,A12=1.508318E-04,A14= 5.113899E-06
 第9面
 κ= 5.124974,A4= -8.729154E-03,A6=8.848192E-04,A8= -5.138604E-04
 A10=2.017110E-04,A12= -7.766579E-05,A14=1.300850E-05
 第10面
 κ=10.000000,A4= -3.873464E-02,A6=1.446695E-05,A8= -8.099669E-04
 A10= 3.268713E-04,A12= -5.502348E-05,A14=2.336810E-06
 第11面
 κ=0.000000,A4= -2.493198E-02,A6= -1.227018E-04,A8=3.551243E-04
 A10= -5.015908E-05,A12=2.883691E-06,A14= -6.137989E-08
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.321
  条件式(2) La/TL=0.410
  条件式(3) fa/f=0.930
  条件式(4) f12/fa=0.922
  条件式(5) ψ34/ψ=0.004
  条件式(6) ψ34/ψ5=-0.010
  条件式(7) -SAG/Y=0.184
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=-0.213
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=-2.344
 このように本実施例では、条件式(1)~(9)が全て満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であり、条件式(8)~(9)を満足している。
 図8は、第4実施例に係る撮像レンズPL4の諸収差図である。そして、各収差図より、第4実施例では、諸収差が良好に補正され、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が50°を超える広画角でありながら、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第4実施例の撮像レンズPL4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5実施例)
 次に、本願の第5実施例について、図9~図10および表5を用いて説明する。図9は、第5実施例に係る撮像レンズPL(PL5)のレンズ構成図である。第5実施例に係る撮像レンズPL5は、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL5の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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5に、第5実施例における各諸元を示す。なお、表5における第1面~第11面の曲率半径Rは、図9における第1面~第11面に付した符号R1~R11に対応している。また、第5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5)
[全体諸元]
 f    5.511
 Fno   2.0
 ω    48.29°
 Y    5.6
 TL   7.553
SAG   -0.527
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    5.55000   0.44722   1.63970   23.52
  2*    3.79297   0.22851
  3      ∞     0.10000           (開口絞り)
  4*    3.94937   0.99167   1.53460   56.27
  5*    -4.93026   0.78867
  6*   -18.39046   0.44730   1.63970   23.52
  7*    15.43578   0.23433
  8*    -7.85805   0.84240   1.53500   55.73
  9*    -2.90947   2.55908
  10*    -5.74864   0.30000   1.53500   55.73
  11*     8.63108   0.61442
  像面   -30.00000
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4=-2.502841E-02,A6= -2.305931E-03,A8=4.719856E-04
 A10=1.385292E-04,A12= -5.072484E-05,A14=2.268285E-06
 第2面
 κ=0.000000,A4=-2.203598E-02,A6= -4.506885E-03,A8=2.464861E-03
 A10=-4.878325E-04,A12= -2.547252E-05,A14=1.843603E-05
 第4面
 κ=0.000000,A4=3.664588E-03,A6= -9.304148E-04,A8=-5.147925E-05
 A10=2.367843E-04,A12= -1.063322E-04,A14=1.701385E-06
 第5面
 κ=0.000000,A4= -2.960150E-03,A6=1.179240E-03,A8=1.064309E-04
 A10= -1.176477E-04,A12= 2.288920E-05,A14= -1.553675E-05
 第6面
 κ=0.000000,A4= -3.407862E-02,A6=4.314519E-03,A8=6.198797E-04
 A10=-1.356137E-04,A12= -2.189107E-05,A14=-2.266424E-06
 第7面
 κ= 0.000000,A4= -2.521650E-02,A6=3.179613E-03,A8=3.041810E-04
 A10= 3.557863E-05,A12=-8.924320E-06,A14= -5.785328E-08
 第8面
 κ=0.000000,A4=3.155335E-03,A6=-1.446064E-03,A8=2.449335E-04
 A10=1.785859E-05,A12=6.689652E-06,A14= -6.916944E-07
 第9面
 κ= 0.000000,A4=7.942085E-03,A6=9.677184E-04,A8=4.079280E-05
 A10=-1.965891E-05,A12= -1.150307E-06,A14=4.779823E-07
 第10面
 κ=0.000000,A4= -1.711710E-02,A6=2.509310E-03,A8= -3.187738E-04
 A10=1.866414E-05,A12= -5.543852E-07,A14=2.510314E-09
 第11面
 κ=0.000000,A4=-9.501268E-03,A6= 6.346767E-04,A8=-1.982567E-05
 A10= -4.529134E-07,A12=4.247630E-08,A14= -7.573327E-10
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.339
  条件式(2) La/TL=0.540
  条件式(3) fa/f=0.898
  条件式(4) f12/fa=1.087
  条件式(5) ψ34/ψ=0.315
  条件式(6) ψ34/ψ5=-0.366
  条件式(7) -SAG/Y=0.094
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=-0.110
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=0.087
 このように本実施例では、条件式(1)~(9)が全て満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であり、条件式(8)~(9)を満足している。
 図10は、第5実施例に係る撮像レンズPL5の諸収差図である。そして、各収差図より、第5実施例では、諸収差が良好に補正され、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が48°を超える広画角でありながら、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第5実施例の撮像レンズPL5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6実施例)
 次に、本願の第6実施例について、図11~図12および表6を用いて説明する。図11は、第6実施例に係る撮像レンズPL(PL6)のレンズ構成図である。第6実施例に係る撮像レンズPL6は、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL6の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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6に、第6実施例における各諸元を示す。なお、表6における第1面~第11面の曲率半径Rは、図11における第1面~第11面に付した符号R1~R11に対応している。また、第6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6)
[全体諸元]
 f    5.514
 Fno   2.0
 ω    45.84°
 Y    5.6
 TL   7.610
SAG   -0.476
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    6.51930   0.50000   1.63970   23.52
  2*    5.40288   0.59818
  3      ∞     0.20484           (開口絞り)
  4*    3.39862   0.68182   1.53460   56.27
  5*    -9.13423   0.33230
  6*    -7.14112   0.76767   1.63970   23.52
  7*   234.84213   0.07682
  8*   188.35129   0.57056   1.53500   55.73
  9*    -4.15832   2.66533
  10*    -3.75764   0.52546   1.53500   55.73
  11*    17.20457   0.68708
  像面   -33.18506
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4=-1.001359E-02,A6=4.999422E-04,A8=1.931698E-04
 A10=-1.771336E-06,A12= -3.939693E-07,A14=-5.620434E-07
 第2面
 κ=0.000000,A4= -6.816170E-03,A6=1.384701E-03,A8=5.532027E-04
 A10=1.212494E-04,A12= -6.590026E-05,A14=1.611508E-05
 第4面
 κ=0.000000,A4=-2.983812E-03,A6= -9.036519E-04,A8=-2.758512E-04
 A10=2.254453E-04,A12=-1.761604E-04,A14=2.265022E-05
 第5面
 κ=0.000000,A4= -1.396007E-02,A6= -6.476255E-04,A8=5.743711E-04
 A10= -1.258787E-04,A12= -5.973815E-05,A14=7.848080E-06
 第6面
 κ=0.000000,A4= -8.661583E-03,A6=4.786296E-03,A8=2.698705E-04
 A10=-7.837131E-05,A12=-8.275450E-05,A14=2.850157E-05
 第7面
 κ= 0.000000,A4=-3.011969E-03,A6=4.731746E-03,A8=1.572292E-04
 A10= -3.477654E-05,A12=-1.269039E-05,A14=1.623061E-06
 第8面
 κ=0.000000,A4= -5.902356E-03,A6=1.374161E-03,A8=1.826956E-04
 A10=-6.276438E-05,A12=1.671556E-05,A14=6.729538E-07
 第9面
 κ= 0.000000,A4= 5.180042E-03,A6=-2.409732E-04,A8=8.262618E-05
 A10=-1.840318E-05,A12= -1.505452E-06,A14=3.593073E-06
 第10面
 κ=0.000000,A4= -2.048336E-02,A6=-3.781768E-04,A8=4.566026E-04
 A10=-9.613474E-05,A12= 9.394189E-06,A14=-7.176287E-07
 第11面
 κ=0.000000,A4= -1.052248E-02,A6=7.828745E-04,A8=-2.779803E-05
 A10= -3.382540E-07,A12=5.284378E-08,A14= -1.046862E-09
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.350
  条件式(2) La/TL=0.490
  条件式(3) fa/f=0.855
  条件式(4) f12/fa=1.105
  条件式(5) ψ34/ψ=0.275
  条件式(6) ψ34/ψ5=-0.285
  条件式(7) -SAG/Y=0.085
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=-0.458
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=-0.941
 このように本実施例では、条件式(1)~(9)が全て満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であり、条件式(8)~(9)を満足している。
 図12は、第6実施例に係る撮像レンズPL6の諸収差図である。そして、各収差図より、第6実施例では、諸収差が良好に補正され、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が45°を超える広画角でありながら、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第6実施例の撮像レンズPL6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7実施例)
 次に、本願の第7実施例について、図13~図14および表7を用いて説明する。図13は、第7実施例に係る撮像レンズPL(PL7)のレンズ構成図である。第7実施例に係る撮像レンズPL7は、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、4枚のレンズL1~L4からなる前群Gaと、1枚のレンズL5からなる後群Gb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。
 前群Gaは、光軸Axに沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有する第3レンズL3と、正の屈折力を有する第4レンズL4とから構成される。第1レンズL1における両側のレンズ面は非球面となっている。第1レンズL1における像側のレンズ面の近傍には、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。
 後群Gbは、負の屈折力を有する第5レンズL5から構成され、前群Gaに対し撮像レンズPL7の中で最も長い空気間隔を隔てて配置される。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7に、第7実施例における各諸元を示す。なお、表7における第1面~第11面の曲率半径Rは、図13における第1面~第11面に付した符号R1~R11に対応している。また、第7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7)
[全体諸元]
 f    5.512
 Fno   2.0
 ω    43.82°
 Y    5.6
 TL   7.401
SAG   -0.251
[レンズ諸元]
 面番号    R      D     nd    νd
 物体面    ∞      ∞
  1*    33.01139   0.57861   1.63970   23.52
  2*    13.83405   0.32371
  3      ∞     0.10002           (開口絞り)
  4*    3.23320   0.75321   1.53460   56.27
  5*    -6.36441   0.16045
  6*    27.85932   0.50000   1.63970   23.52
  7*    5.71468   0.45538
  8*   260.47315   0.52488   1.53500   55.73
  9*    -6.01846   2.04696
  10*    -8.10042   1.35412   1.53500   55.73
  11*    5.31469   0.60380
  像面   -62.47471
[非球面データ]
 第1面
 κ=0.000000,A4=-1.883450E-02,A6=7.137414E-04,A8=7.225372E-05
 A10=1.926184E-05,A12=-2.055988E-06,A14=-2.561793E-07
 第2面
 κ=0.000000,A4= -1.465572E-02,A6=2.160557E-04,A8=2.087663E-04
 A10=1.763118E-05,A12=-3.023191E-06,A14= -5.430090E-07
 第4面
 κ=0.000000,A4=8.993747E-03,A6= -3.497801E-04,A8=-9.896817E-05
 A10=5.005174E-05,A12=2.136173E-05,A14=-1.394857E-05
 第5面
 κ=0.000000,A4=1.018827E-02,A6=-9.869783E-04,A8=-2.634481E-04
 A10=2.822208E-05,A12=2.478811E-05,A14= -8.818013E-06
 第6面
 κ=0.000000,A4=-1.051070E-02,A6=2.052148E-03,A8= -3.754909E-04
 A10=-5.765704E-05,A12= 5.511299E-05,A14= -6.451139E-09
 第7面
 κ=0.000000,A4=-6.081273E-03,A6=3.996498E-03,A8=7.742946E-04
 A10=-1.281024E-04,A12=-6.367530E-05,A14= 3.276315E-05
 第8面
 κ=0.000000,A4=2.015804E-03,A6=1.365154E-03,A8= 3.878255E-04
 A10= 8.531104E-05,A12=-3.059463E-05,A14=2.439206E-06
 第9面
 κ= 0.000000,A4=3.398830E-04,A6=1.200685E-03,A8=2.282118E-04
 A10=-9.388958E-05,A12=7.034690E-05,A14=-7.905999E-06
 第10面
 κ=0.000000,A4= -3.154014E-02,A6=-1.149464E-03,A8= -1.119232E-04
 A10=3.301650E-05,A12=-6.696658E-08,A14=-2.905879E-06
 第11面
 κ=0.000000,A4= -1.319128E-02,A6=6.795618E-04,A8=-1.913142E-05
 A10= -2.096037E-07,A12=1.691261E-08,A14=-1.985748E-10
[条件式対応値]
  条件式(1) Dab/TL=0.277
  条件式(2) La/TL=0.459
  条件式(3) fa/f=0.860
  条件式(4) f12/fa=0.967
  条件式(5) ψ34/ψ=0.046
  条件式(6) ψ34/ψ5=-0.049
  条件式(7) -SAG/Y=0.045
  条件式(8) (Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)=-0.326
  条件式(9) (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)=1.516
 このように本実施例では、条件式(1)~(8)が満たされていることが分かる。なお、本実施例において、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であるが、条件式(8)のみが満たされている。
 図14は、第7実施例に係る撮像レンズPL7の諸収差図である。そして、各収差図より、第7実施例では、諸収差が良好に補正され、Fナンバーが2.0と明るく、半画角が44°に近い広画角でありながら、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第7実施例の撮像レンズPL7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、全長が短く小型でありながら、広画角で明るく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1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、および第5レンズL5の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てもよい。
 上述の各実施例において、第5レンズL5と像面Iとの間に、撮像素子のカバーガラス等から構成される平行平面板が配置されるようにしてもよい。
 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
 Ga 前群               Gb 後群
 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

Claims (9)

  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、
     光軸に沿って物体側から順に並んだ、4枚のレンズを有する前群と、1枚のレンズを有する後群とからなり、
     以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
     0.25<Dab/TL<0.50
     0.30<La/TL<0.55
     但し、
     Dab:前記前群と前記後群との間の光軸上の空気間隔、
     La:前記前群の光軸上の長さ、
     TL:前記撮像レンズの全長(最も物体側のレンズ面の頂点から無限遠物体に対する軸上像点までの距離)。
  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。
     0.85<fa/f<1.10
     但し、
     fa:前記前群の焦点距離、
     f:前記撮像レンズの焦点距離。
  3.  前記前群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正または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レンズとからなり、
     前記後群は、負の屈折力を有する第5レンズからな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。
  4.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3に記載の撮像レンズ。
     0.7<f12/fa<1.9
     但し、
     f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離、
     fa:前記前群の焦点距離。
  5.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3または4に記載の撮像レンズ。
     -0.5<ψ34/ψ<0.5
     但し、
     ψ34:前記第3レンズと前記第4レンズとの合成屈折力、
     ψ:前記撮像レンズの屈折力。
  6.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
     -0.8<ψ34/ψ5<1.5
     但し、
     ψ34:前記第3レンズと前記第4レンズとの合成屈折力、
     ψ5:前記第5レンズの屈折力。
  7.  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。
     0.03<-SAG/Y<0.30
     但し、
     Y:前記撮影レンズの最大像高、
     SAG:最大像高における前記像面の光軸方向湾曲量。
  8.  前記前群の4枚のレンズおよび前記後群の1枚のレンズの中に、以下の条件式を満足する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負レンズの組が含ま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。
     -1.0<(Rpa+Rpb)/(Rpa-Rpb)<0.5
     (Rna+Rnb)/(Rna-Rnb)<0.1
     但し、
     Rpa:前記正レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
     Rpb:前記正レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径、
     Rna:前記負レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
     Rnb:前記負レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
  9.  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、
     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撮像装置であって、
     前記撮像レンズが請求項1から8のいずれか一項に記載の撮像レンズであることを特徴とする撮像装置。
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