撮像レンズおよび撮像装置
【課題】撮像レンズにおいて、全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とする。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を配置し、第５レンズＬ５の像側面Ｓ１１を、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとする。さらに、ＴＬを光学全長、ｆをレンズ全系の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ１２を第１レンズと第２レンズの合成焦点距離としたときに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満たすようにする。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を配置し、第５レンズＬ５の像側面Ｓ１１を、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとする。さらに、ＴＬを光学全長、ｆをレンズ全系の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ１２を第１レンズと第２レンズの合成焦点距離としたときに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満たすようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行うデジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機および情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラが急速に普及している。また、携帯電話機に画像入力用のカメラモジュールが搭載されることが一般的になっている。このような撮像機能を有する機器には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像機器全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。
【０００３】
このような撮像レンズとして、レンズ枚数を少なくすることにより、例えばレンズ枚数を４枚、さらに３枚にすることにより小型化したものが知られている。また、より高い解像力が求められるときに用いる撮像レンズとして、使用するレンズ枚数を増加させたもの、例えば５枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
上記のように５枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものとして、物体側から順に、第１レンズから第５レンズを配置してなり、第１レンズが、凸面をなす第１レンズ面および凹面をなす第２レンズ面を有し、第２レンズが、凸面をなす第３レンズ面および凸面をなす第４レンズ面を有するものが知られている（特許文献２〜７参照）。
【０００５】
さらに、５枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズを配置してなるものも知られている（特許文献２〜８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７１１０１８８号明細書
【特許文献２】特許第３００５９０５号公報
【特許文献３】特開平９−１６６７４８号公報
【特許文献４】特開平１１−１４２７３０号公報
【特許文献５】特許第３７８８１３３号公報
【特許文献６】特許第３８０９２７０号公報
【特許文献７】米国特許第６２８２０３３号明細書
【特許文献８】特開２００７−２７９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記５枚のレンズを用いた撮像レンズは（例えば特許文献１の撮像レンズ等はＦナンバーを２．８程度にすることを前提としており）、開口を大きくして明るくしようとすると解像力が低下してしまい十分な明るさを得ることが難しくなる。
【０００８】
また、上記５枚構成の撮像レンズにおいて、厚みを薄く（光学全長を短く）しようとすると諸収差（例えば、色収差や歪曲収差）の発生を抑えることが難しくなり所望の解像力が得られなくなるという問題が生じる。
【０００９】
さらに、注目する被写体の写る中央領域の範囲と背景の写る周辺領域の範囲とのバランスを保ちつつ、背景の画像品質をも向上させたいという要請もあり、対角での画角が５０°以上となる領域についても良好な解像が得られる撮像レンズが求められている。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる撮像レンズおよびこの撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものであり、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満足することを特徴とするものである。ただし、ＴＬは光学全長、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ１２は第１レンズと第２レンズの合成焦点距離とする。
【００１２】
本発明の第２の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズ、正の屈折力を有し、近軸領域において、両凸レンズである第２レンズ、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の撮像レンズは、ＴＬを光学全長、ｆをレンズ全系の焦点距離としたときに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８を満足するものとすることができる。
【００１４】
本発明の第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、条件式（Ｂｄ）：２０≦ν１＜７５、条件式（Ｃａ）：５０＜ν２＜８０、条件式（Ｄａ）：２０＜ν３＜３５を同時に満足するものとすることができる。ただし、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数とする。さらに、上記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８を満足するものとすることができる。
【００１５】
本発明の第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズにおいて、第５レンズの像側面は、極点を１つのみ有するものとすることができる。
【００１６】
本発明の撮像装置は、上記本発明の第１の撮像レンズまたは第２の撮像レンズと、その撮像レンズによって形成された光学像を撮像して得られた撮像信号を出力する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
なお、本件での極点とは、所定の有効領域内の極点について限定し、光軸からの距離r、rでの深さをf(r)として、f(r)関数の局所的な最大値または最小値のことを極値といいその点を極点とする。極値は局所的な概念であるため、ある点で極値をとってもその点が全域的な最大・最小値を取るとは限らないが、極値自体が適当な区間における最大・最小値の候補と考えることができる。
【００１８】
また、本件での変曲点とは、所定の有効領域内の曲線上で、接円の曲率の符号（プラス、マイナス）が変化する点（この点では０となる）をいう。
【００１９】
また、曲率とは、近軸曲率の事である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の撮像レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズを配置し、第５レンズの像側面を、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとし、さらに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満足するようにしたので、光学全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
【００２１】
すなわち、条件式（Ｅａ）は、光学全長とレンズ全系の焦点距離との比率の範囲を規定するものであり、条件式（Ｅａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、各レンズのパワーを大きくしなければならないので諸収差が悪化し、光学性能が低下するという問題が生じる。また、第１レンズの物体側のレンズ面において軸上光束と軸外光束とが接近しすぎるので、これらの軸上光束と軸外光束の双方について同時に収差バランスを取ることが難しくなるという問題が生じる。
【００２２】
一方、条件式（Ｅａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、光学系の小型化が難しくなるため、小型であることが要求される撮像装置への適用が困難になる。
【００２３】
また、条件式（Ｆａ）は、第１レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００２４】
条件式（Ｆａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差と球面収差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００２５】
一方、条件式（Ｆａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、非点収差とコマ数差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００２６】
また、条件式（Ｇａ）は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、歪曲収差の発生を抑えつつ、適正なバックフォーカスを確保するための望ましい範囲を規定するものである。
【００２７】
条件式（Ｇａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離が短くなりすぎて、バックフォーカスの確保が難しくなるとともに、大きな歪曲収差が発生するため、実用に耐えられなくなるという問題が生じる。
【００２８】
一方、条件式（Ｇａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなり光学全長を短かくすることが困難になるという問題が生じる。
【００２９】
本発明の第２の撮像レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズ、正の屈折力を有し、近軸領域において、両凸レンズである第２レンズ、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズ、第４レンズ、第５レンズを配置し、第５レンズの像側面を、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとしたので、光学全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態による撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す断面図
【図１Ｂ】本発明の第２の実施形態による撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す断面図
【図２】サンプルレンズ１の断面を示す断面図
【図３】サンプルレンズ２の断面を示す断面図
【図４】サンプルレンズ３の断面を示す断面図
【図５】サンプルレンズ４の断面を示す断面図
【図６】サンプルレンズ５の断面を示す断面図
【図７】サンプルレンズ６の断面を示す断面図
【図８】サンプルレンズ７の断面を示す断面図
【図９】サンプルレンズ８の断面を示す断面図
【図１０】サンプルレンズ９の断面を示す断面図
【図１１】サンプルレンズ１０の断面を示す断面図
【図１２】サンプルレンズ１１の断面を示す断面図
【図１３】サンプルレンズ１２の断面を示す断面図
【図１４】サンプルレンズ１３の断面を示す断面図
【図１５】サンプルレンズ１４の断面を示す断面図
【図１６】サンプルレンズ１５の断面を示す断面図
【図１７】サンプルレンズ１６の断面を示す断面図
【図１８】サンプルレンズ１の収差図
【図１９】サンプルレンズ２の収差図
【図２０】サンプルレンズ３の収差図
【図２１】サンプルレンズ４の収差図
【図２２】サンプルレンズ５の収差図
【図２３】サンプルレンズ６の収差図
【図２４】サンプルレンズ７の収差図
【図２５】サンプルレンズ８の収差図
【図２６】サンプルレンズ９の収差図
【図２７】サンプルレンズ１０の収差図
【図２８】サンプルレンズ１１の収差図
【図２９】サンプルレンズ１２の収差図
【図３０】サンプルレンズ１３の収差図
【図３１】サンプルレンズ１４の収差図
【図３２】サンプルレンズ１５の収差図
【図３３】サンプルレンズ１６の収差図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
＜本発明の第１の実施形態＞
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による撮像レンズ１００Ａを備えた撮像装置２００Ａの概略構成を示す図である。
【００３３】
第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた各種撮像機器、特に、比較的小型の携帯端末機器、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、およびＰＤＡ等に用いて好適なものである。
【００３４】
第１の実施形態に係る撮像装置２００Ａは、上記第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａと、この撮像レンズ１００Ａによって形成された被写体Ｈを表す光学像Ｈｋに応じた撮像信号Ｐｋを出力するＣＣＤやＣＭＯＳ等などからなる撮像素子２１０とを備えている。撮像素子２１０の撮像面２１１は、この撮像レンズ１００Ａの結像面Ｍｋに配置されている。
【００３５】
撮像レンズ１００Ａを構成する最も像側のレンズである第５レンズＬ５と撮像素子２１０との間には、撮像レンズ１００Ａを装着する撮像装置２００Ａの構成に応じて、種々の光学部材Ｃｇを配置することができる。例えば、光学部材Ｃｇとして、撮像面保護用のカバーガラス、赤外線カットフィルタ、ＮＤフィルタなどの光学部材等を配置することができる。なお、光学部材Ｃｇは平行平面板からなるものとすることができる。
【００３６】
第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａは、５枚のレンズで構成された結像用の撮像レンズである。
【００３７】
この撮像レンズ１００Ａは、光軸Ｚ１に沿って、物体側（図中矢印-Ｚ方向の側）から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を配置してなるものである。
【００３８】
最も像側に配置された第５レンズＬ５の像側面Ｓ１１は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものである。
【００３９】
さらに、本発明の撮像レンズ１００Ａは、ＴＬを光学全長、ｆをレンズ全系の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ１２を第１レンズと第２レンズの合成焦点距離としたときに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満足するものである。
【００４０】
なお、焦点距離ｆ、ｆ１、ｆ１２は値に正負を持たせて定められるものであり、ここでは、レンズに対して像側に焦点が定められる場合を正、物体側に焦点が定められる場合を負と定めている。
【００４１】
後述の実施例１−１〜１−１５、すなわちサンプルレンズ１〜１５は、上記第１の実施形態の撮像レンズの１例を示すものである。
【００４２】
＜本発明の第２の実施形態＞
図１Ｂは、本発明の第２の実施形態による撮像レンズ１００Ｂを備えた撮像装置２００Ｂの概略構成を示す断面図である。
【００４３】
なお、撮像レンズ１００Ｂおよび撮像装置２００Ｂの構成を示す符号は、説明済みの第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａおよび撮像装置２００Ａの構成に対応するものについては同じ符号で示し、説明済の構成に関する詳細な説明は省略する。
【００４４】
この第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ｂの好適な用途は、上記第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａと同様である。
【００４５】
上記第２の実施形態に係る撮像装置２００Ｂは、上記第１の実施形態の場合と同様に、撮像レンズ１００Ｂと撮像素子２１０とを備えており、撮像素子２１０の撮像面２１１は、この撮像レンズ１００Ｂの結像面Ｍｋに配置されている。
【００４６】
撮像レンズ１００Ｂを構成する最も像側のレンズである第５レンズＬ５と撮像素子２１０との間には、撮像レンズ１００Ｂを装着する撮像装置２００Ｂの構成に応じて、種々の光学部材Ｃｇを配置することができる。
【００４７】
この撮像レンズ１００Ｂは、５枚のレンズで構成された結像用の撮像レンズである。
【００４８】
撮像レンズ１００Ｂは、光軸Ｚ１に沿って、物体側（図中矢印-Ｚ方向の側）から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズＬ１、正の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなし物体側のレンズ面が物体側に凸形状をなす（近軸領域において両凸レンズである）第２レンズＬ２、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を配置してなるものである。第５レンズＬ５の像側のレンズ面Ｓ１１は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものである。
【００４９】
撮像レンズ１００Ｂは、上記撮像レンズ１００Ａに関して説明した条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、を満足するものとすることが望ましい。
【００５０】
なお、後述の実施例１６、すなわちサンプルレンズ１６は、上記第２の実施形態による撮像レンズの１例を示すものである。
【００５１】
＜本発明の第１の実施形態、第２の実施形態に共通する構成について＞
撮像レンズ１００Ａ、１００Ｂに関し、第５レンズＬ５の像側面Ｓ１１は、極点を１つのみ有するものとすることができる。
【００５２】
第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に開口絞りＳｔが配置されるように撮像レンズを構成することができ、そのようにすれば、ペッツバール和（Petzval sum）を小さくすることができるので像面湾曲をより良好に補正することができる。また、第２レンズよりも物体側に開口絞りが配置される場合に比して、より確実に、球面収差、軸上の色収差、およびコマ収差の発生を抑制しつつ、明るく（Ｆナンバーを小さく）することができる。
【００５３】
また、第２レンズＬ２の物体側に開口絞りＳｔが配置されるように撮像レンズを構成することもでき、そのようにすれば、第２レンズよりも像側に開口絞りが配置される場合に比して、結像面への光束の入射角を小さくすることができ、この結像面上での像高に応じた入射光量および歪曲収差の急激な変化を抑制することができる。これとともに、より確実に光学全長を短縮することができる。
【００５４】
上記第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａおよび第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ｂは、以下の各条件式を適宜選択的に満足するものとすることができる。
【００５５】
条件式（Ａａ）：−１２＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．２１
条件式（Ｂｃ）：１８＜ν１＜５０
条件式（Ｂｄ）：２０＜ν１＜７５
条件式（Ｃａ）：５０＜ν２＜８０
条件式（Ｄａ）：２０＜ν３＜３５
条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０
条件式（Ｇｂ）：０．６５≦ｆ１２／ｆ≦１．３０
条件式（Ｇｆ）：０．６０≦ｆ１２／ｆ≦１．３０
条件式（Ｉｂ）：０．７≦ｆ４／ｆ≦２．１
条件式（Ｍａ）：０．２５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．７
条件式（Ｍｂ）：０．４５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．６
条件式（Ｎｂ）：５０＜ν４＜６５
条件式（Ｏａ）：５０＜ν５＜６５
条件式（Ｐａ）：−４＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜４
条件式（Ｐｂ）：−２＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜０．５
＜各パラメータの意味＞
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆｉ：第ｉレンズの焦点距離（ただし、ｉ＝１〜５）
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ１２３：第１レンズと第２レンズと第３レンズの合成焦点距離
Ｂｆ：バックフォーカス（空気換算距離）
ＴＬ：光学全長
ν１：第１レンズのアッベ数
ν２：第２レンズのアッベ数
ν３：第３レンズのアッベ数
ν４：第４レンズのアッベ数
ν５：第５レンズのアッベ数
νｉ：第ｉレンズを形成する光学部材のアッベ数（ただし、ｉ＝１〜５）
Ｄｇ２：第２レンズの中心厚（第２レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔；実長）
Ｄｇ３：第３レンズの中心厚（第３レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔；実長）
Ｒ１：第１レンズの物体側面（第１番目のレンズ面）の曲率半径
Ｒ２：第１レンズの像側面（第２番目のレンズ面）の曲率半径
Ｒ４：第２レンズの像側面（第４番目のレンズ面）の曲率半径
Ｎ２：第２レンズを形成している光学部材の屈折率
Ｎ３：第３レンズを形成している光学部材の屈折率
なお、式：Σ（ｆｊ／νｊ）／ｆは、式：［（ｆ１／ν１）＋（ｆ２／ν２）＋（ｆ３／ν３）＋（ｆ４／ν４）＋（ｆ５／ν５）］／ｆを意味する。
【００５６】
また、物体側面は物体側のレンズ面を意味する。像側面は像側のレンズ面を意味する。
【００５７】
なお、焦点距離は値に正負を持たせて定められたものであり、光学要素（レンズ等）に対してこの光学要素の像側に焦点が定められる場合を正、この光学要素の物体側に焦点が定められる場合を負とする。
【００５８】
また、曲率半径は値に正負を持たせて定められたものであり、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負とする。なお、この曲率半径の値は、レンズ面が非球面の場合には、その非球面における近軸領域の曲率半径の値を用いる。
【００５９】
＜各条件式の効果の説明＞
条件式（Ａａ）：−１２＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．２１は、第１レンズにおける物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径との関係に関し、主にコマ収差と他の収差とをバランスさせて両収差の発生を抑えるための望ましい範囲を規定するためのものである。
【００６０】
条件式（Ａａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差が悪化し、倍率色収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
【００６１】
一方、条件式（Ａａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差が悪化し、非点収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
【００６２】
条件式（Ｂｃ）：１８＜ν１＜５０は、第１レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差を適切に補正するための望ましい範囲を規定するものである。
【００６３】
条件式（Ｂｃ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正不足になるという問題が生じる。
【００６４】
一方、条件式（Ｂｃ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正過剰になるという問題が生じる。
【００６５】
また、条件式（Ｂｄ）：２０＜ν１＜７５は、第１レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差を適切に補正するための望ましい範囲を規定するものである。
【００６６】
条件式（Ｂｄ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正不足になるという問題が生じる。
【００６７】
一方、条件式（Ｂｄ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正過剰になるという問題が生じる。
【００６８】
条件式（Ｃａ）：５０＜ν２＜８０は、第２レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、コマ収差を抑制しつつ、軸上色収差と倍率色収差とをバランスさせて諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００６９】
条件式（Ｃａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差と倍率色収差とのバランスが崩れてしまという問題が生じる。
【００７０】
一方、条件式（Ｃａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、採用できる光学材料が限られてしまい、屈折率の小さい光学材料を第２レンズに適用することになるためコマ収差が発生しやすくなるという問題が生じる。
【００７１】
条件式（Ｄａ）：２０＜ν３＜３５は、第３レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、倍率色収差の発生を抑えつつ、軸上色収差と倍率色収差とをバランスさせて諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００７２】
条件式（Ｄａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差と倍率色収差のバランスが崩れてしまい、短波長光によって形成される光学像の大きさが長波長光によって形成される光学像よりも大きくなってしまうという問題が生じる。
【００７３】
一方、条件式（Ｄａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、倍率色収差が発生しやすくなるという問題が生じる。
【００７４】
条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８は、光学全長とレンズ全系の焦点距離との比率の範囲を規定するものである。
【００７５】
条件式（Ｅａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、各レンズのパワーを大きくしなければならないので諸収差が悪化し、光学性能が低下するという問題が生じる。また、第１レンズの物体側面において軸上光束と軸外光束とが接近しすぎるので、これらの軸上光束と軸外光束の双方について同時に収差バランスを取ることが難しくなるという問題が生じる。
【００７６】
一方、条件式（Ｅａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、光学系の小型化が難しくなるため、小型であることが要求される撮像装置への適用が困難になる。
【００７７】
条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３は、第１レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００７８】
条件式（Ｆａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差と球面収差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００７９】
一方、条件式（Ｆａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、非点収差とコマ数差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００８０】
条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、歪曲収差の発生を抑えつつ、適正なバックフォーカスを確保するための望ましい範囲を規定するものである。
【００８１】
条件式（Ｇａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離が短くなりすぎて、バックフォーカスの確保が難しくなるとともに、大きな歪曲収差が発生するため、実用に耐えられなくなるという問題が生じる。
【００８２】
一方、条件式（Ｇａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなり光学全長を短かくすることが困難になるという問題が生じる。
【００８３】
なお、条件式（Ｇｆ）：０．６０≦ｆ１２／ｆ≦１．３０を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記の下限、および上限で発生する問題をよりに確実に改善することができる。
【００８４】
さらに、条件式（Ｇｂ）：０．６５≦ｆ１２／ｆ≦１．３０を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記の下限、および上限で発生する問題をさらに確実に改善することができる。
【００８５】
条件式（Ｉｂ）：０．７≦ｆ４／ｆ≦２．１は、第４レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、テレセントリック性を確保しつつ、適切なバックフォーカスを得るための望ましい範囲を規定するものである。
【００８６】
条件式（Ｉｂ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなりすぎるという問題が生じる。
【００８７】
一方、条件式（Ｉｂ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、開口絞りを通って像側へ抜ける最周辺光線が第４レンズの像側面から射出されるときの射出角が大きくなり、テレセントリック性の確保が困難になるという問題が生じる。
【００８８】
条件式（Ｍａ）：０．２５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．７は、第２レンズの中心厚と第３レンズの中心厚とを合わせた厚みに関し、明るいレンズにする（ＦＮｏ.を小さくする）ための望ましい範囲を規定するものである。すなわち、明るいレンズにするためには、第２レンズ、第３レンズの中心厚を適切な厚さに定める必要がある。
【００８９】
条件式（Ｍａ）を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをより確実に明るいレンズとすることができる。
【００９０】
なお、条件式（Ｍｂ）：０．２５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．７を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをさらに確実に明るいレンズとすることができる。
【００９１】
条件式（Ｎｂ）：５０＜ν４＜６５は、第４レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差よりも倍率色収差を重視して改善するための望ましい範囲を規定するものである。
【００９２】
条件式（Ｎｂ）を満足するように撮像レンズを構成すれば、軸上色収差の劣化を抑制しつつ倍率色収差をより確実に改善することができる。
【００９３】
条件式（Ｎｂ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。
【００９４】
一方、条件式（Ｎｂ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。
【００９５】
条件式（Ｏａ）：５０＜ν５＜６５は、第５レンズに使用する光学部材のアッベ数の範囲を規定するものであり、第４レンズでの倍率色収差の補正に比べ補正量が少ないものの、主に倍率色収差を改善するための望ましい範囲を規定するものである。条件式（Ｏａ）の上限下限のいずれか一方を超えると倍率色収差の改善が難しくなる。
【００９６】
条件式（Ｐａ）：−４＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜４は、第１レンズ〜第４レンズの各レンズの焦点距離と、各レンズを形成している光学部材のアッベ数と、レンズ全系の焦点距離との関係の望ましい範囲を規定するものである。
【００９７】
条件式（Ｐａ）の上限を上回ると軸上色収差が補正不足となり、この軸上色収差が大きくなりすぎてしまう。一方、条件式（Ｐａ）の下限を下回ると軸上色収差が補正過剰となってしまい、再びこの軸上色収差が大きくなりすぎてしまう。
【００９８】
さらに、条件式（Ｐｂ）：−２＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜０．５を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記下限、上限で発生する問題をより確実に改善することができる。
【００９９】
条件式（Ａａ）：−１２＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．２１は、第１レンズにおける物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径との関係に関し、主にコマ収差と他の収差とをバランスさせて両収差の発生を抑えるための望ましい範囲を規定するためのものである。
【０１００】
条件式（Ａａ）の下限を下回ると、コマ収差が悪化し、倍率色収差の悪化をもまねくという問題が生じる。一方、条件式（Ａａ）の上限を上回ると、コマ収差が悪化し、非点収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
【０１０１】
＜具体的な実施例＞
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの具体的な実施例についてまとめて説明する。
【０１０２】
図２〜図１７は、サンプルレンズ１〜１６の断面を示す断面図である。
【０１０３】
サンプルレンズ１〜１６は、本発明の第１の実施形態に対応する実施例１−１〜１−１６それぞれに対応する撮像レンズである。また、サンプルレンズ１６は、本発明の第２の実施形態の実施例２−１に対応する撮像レンズである。
【０１０４】
図２〜図１７において、符号Ｌｊは、最も物体側に配置されたレンズを１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｊ番目のレンズを示す。符号Ｓｉは、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するように符号を付したｉ番目の面（開口絞り等を含む）を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。
【０１０５】
なお、図２〜図１７に記載のサンプルレンズ１〜１６に付した符号は、説明済みの図１Ａおよび図１Ｂに記載の撮像レンズ１００Ａおよび撮像レンズ１００Ｂの構成に対応するものについては同じ符号で示している。
【０１０６】
表１〜表１６は、サンプルレンズ１〜１６に対応する具体的なレンズデータを示している。表１〜表１６の各表中の上部（図中符号（ａ）で示す）に基本レンズデータを、下部（図中符号（ｂ）で示す）に非球面係数を示す。
【０１０７】
ここで用いられる非球面式を以下に示す。
【０１０８】
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ2・ｈ2）１／２｝＋ΣＡｉ・ｈi
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
なお、レンズデータの面番号に付した＊印は、その面が非球面であることを示している。また、符号（ａ）で示す基本レンズデータの下方欄外には、レンズ全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）の値、Ｆナンバー（ＦＮｏ）の値、および全画角２ω（°）の値を示す。
【０１０９】
各表中の基本レンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。なお、上記レンズ要素には開口絞りＳｔ、およびカバーガラスＣｇの面も含まれている。曲率半径Ｒｉの欄には、物体側からｉ番目の面（レンズ要素の面）の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。なお、曲率半径の正負は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線を基準としたアッベ数の値を示す。
【０１１０】
なお、基本レンズデータに示す非球面の曲率半径は、その非球面における近軸領域の曲率半径の値を示している。
【０１１１】
また、表１７は、上述の条件式中の数式により算出した値、あるいは条件式中に記載の物性値やレンズ性能を表す値等を、サンプルレンズ１〜１６についてまとめて示すものである。この表１７において、◆印を付して示した数値は条件式を満たす範囲から外れた値であることを示している。
【０１１２】
図１８〜３３の各図中に符号（α）、（β）、（γ）を付して示す各図は、サンプルレンズ１〜１６それぞれの球面収差、像面湾曲（非点収差）、および歪曲収差（ディストーション）を示している。各収差図には、ｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図および非点収差図には、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）についての収差も示す。像面湾曲（非点収差）を示す図において、実線はサジタル方向（Ｓ）、破線はタンジェンシャル方向（Ｔ）の収差を示す。ＦＮｏ．はＦ値、Ｙは像高を示す。
【０１１３】
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、本発明の第１の実施形態に対応する実施例１−１〜１−１６の撮像レンズ（サンプルレンズ１〜１６）、および本発明の第２の実施形態に対応する実施例２−１の撮像レンズ（サンプルレンズ１６）は、光学系の全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
【０１１４】
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
【表１５】
【表１６】
【表１７】
【符号の説明】
【０１１５】
１００Ａ 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
Ｓ１ 第１レンズの物体側面
Ｓ２ 第１レンズの像側面
Ｓ３ 第２レンズの物体側面
Ｓ４ 第２レンズの像側面
Ｓ１１ 第５レンズの像側面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行うデジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機および情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance）等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラが急速に普及している。また、携帯電話機に画像入力用のカメラモジュールが搭載されることが一般的になっている。このような撮像機能を有する機器には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像機器全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。
【０００３】
このような撮像レンズとして、レンズ枚数を少なくすることにより、例えばレンズ枚数を４枚、さらに３枚にすることにより小型化したものが知られている。また、より高い解像力が求められるときに用いる撮像レンズとして、使用するレンズ枚数を増加させたもの、例えば５枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
上記のように５枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものとして、物体側から順に、第１レンズから第５レンズを配置してなり、第１レンズが、凸面をなす第１レンズ面および凹面をなす第２レンズ面を有し、第２レンズが、凸面をなす第３レンズ面および凸面をなす第４レンズ面を有するものが知られている（特許文献２〜７参照）。
【０００５】
さらに、５枚のレンズを用いて光学性能を向上させようとするものとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズを配置してなるものも知られている（特許文献２〜８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７１１０１８８号明細書
【特許文献２】特許第３００５９０５号公報
【特許文献３】特開平９−１６６７４８号公報
【特許文献４】特開平１１−１４２７３０号公報
【特許文献５】特許第３７８８１３３号公報
【特許文献６】特許第３８０９２７０号公報
【特許文献７】米国特許第６２８２０３３号明細書
【特許文献８】特開２００７−２７９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記５枚のレンズを用いた撮像レンズは（例えば特許文献１の撮像レンズ等はＦナンバーを２．８程度にすることを前提としており）、開口を大きくして明るくしようとすると解像力が低下してしまい十分な明るさを得ることが難しくなる。
【０００８】
また、上記５枚構成の撮像レンズにおいて、厚みを薄く（光学全長を短く）しようとすると諸収差（例えば、色収差や歪曲収差）の発生を抑えることが難しくなり所望の解像力が得られなくなるという問題が生じる。
【０００９】
さらに、注目する被写体の写る中央領域の範囲と背景の写る周辺領域の範囲とのバランスを保ちつつ、背景の画像品質をも向上させたいという要請もあり、対角での画角が５０°以上となる領域についても良好な解像が得られる撮像レンズが求められている。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる撮像レンズおよびこの撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものであり、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満足することを特徴とするものである。ただし、ＴＬは光学全長、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ１２は第１レンズと第２レンズの合成焦点距離とする。
【００１２】
本発明の第２の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズ、正の屈折力を有し、近軸領域において、両凸レンズである第２レンズ、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の撮像レンズは、ＴＬを光学全長、ｆをレンズ全系の焦点距離としたときに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８を満足するものとすることができる。
【００１４】
本発明の第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、条件式（Ｂｄ）：２０≦ν１＜７５、条件式（Ｃａ）：５０＜ν２＜８０、条件式（Ｄａ）：２０＜ν３＜３５を同時に満足するものとすることができる。ただし、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数とする。さらに、上記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８を満足するものとすることができる。
【００１５】
本発明の第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズにおいて、第５レンズの像側面は、極点を１つのみ有するものとすることができる。
【００１６】
本発明の撮像装置は、上記本発明の第１の撮像レンズまたは第２の撮像レンズと、その撮像レンズによって形成された光学像を撮像して得られた撮像信号を出力する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
なお、本件での極点とは、所定の有効領域内の極点について限定し、光軸からの距離r、rでの深さをf(r)として、f(r)関数の局所的な最大値または最小値のことを極値といいその点を極点とする。極値は局所的な概念であるため、ある点で極値をとってもその点が全域的な最大・最小値を取るとは限らないが、極値自体が適当な区間における最大・最小値の候補と考えることができる。
【００１８】
また、本件での変曲点とは、所定の有効領域内の曲線上で、接円の曲率の符号（プラス、マイナス）が変化する点（この点では０となる）をいう。
【００１９】
また、曲率とは、近軸曲率の事である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の撮像レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズを配置し、第５レンズの像側面を、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとし、さらに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満足するようにしたので、光学全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
【００２１】
すなわち、条件式（Ｅａ）は、光学全長とレンズ全系の焦点距離との比率の範囲を規定するものであり、条件式（Ｅａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、各レンズのパワーを大きくしなければならないので諸収差が悪化し、光学性能が低下するという問題が生じる。また、第１レンズの物体側のレンズ面において軸上光束と軸外光束とが接近しすぎるので、これらの軸上光束と軸外光束の双方について同時に収差バランスを取ることが難しくなるという問題が生じる。
【００２２】
一方、条件式（Ｅａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、光学系の小型化が難しくなるため、小型であることが要求される撮像装置への適用が困難になる。
【００２３】
また、条件式（Ｆａ）は、第１レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００２４】
条件式（Ｆａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差と球面収差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００２５】
一方、条件式（Ｆａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、非点収差とコマ数差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００２６】
また、条件式（Ｇａ）は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、歪曲収差の発生を抑えつつ、適正なバックフォーカスを確保するための望ましい範囲を規定するものである。
【００２７】
条件式（Ｇａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離が短くなりすぎて、バックフォーカスの確保が難しくなるとともに、大きな歪曲収差が発生するため、実用に耐えられなくなるという問題が生じる。
【００２８】
一方、条件式（Ｇａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなり光学全長を短かくすることが困難になるという問題が生じる。
【００２９】
本発明の第２の撮像レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズ、正の屈折力を有し、近軸領域において、両凸レンズである第２レンズ、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズ、第４レンズ、第５レンズを配置し、第５レンズの像側面を、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものとしたので、光学全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態による撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す断面図
【図１Ｂ】本発明の第２の実施形態による撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す断面図
【図２】サンプルレンズ１の断面を示す断面図
【図３】サンプルレンズ２の断面を示す断面図
【図４】サンプルレンズ３の断面を示す断面図
【図５】サンプルレンズ４の断面を示す断面図
【図６】サンプルレンズ５の断面を示す断面図
【図７】サンプルレンズ６の断面を示す断面図
【図８】サンプルレンズ７の断面を示す断面図
【図９】サンプルレンズ８の断面を示す断面図
【図１０】サンプルレンズ９の断面を示す断面図
【図１１】サンプルレンズ１０の断面を示す断面図
【図１２】サンプルレンズ１１の断面を示す断面図
【図１３】サンプルレンズ１２の断面を示す断面図
【図１４】サンプルレンズ１３の断面を示す断面図
【図１５】サンプルレンズ１４の断面を示す断面図
【図１６】サンプルレンズ１５の断面を示す断面図
【図１７】サンプルレンズ１６の断面を示す断面図
【図１８】サンプルレンズ１の収差図
【図１９】サンプルレンズ２の収差図
【図２０】サンプルレンズ３の収差図
【図２１】サンプルレンズ４の収差図
【図２２】サンプルレンズ５の収差図
【図２３】サンプルレンズ６の収差図
【図２４】サンプルレンズ７の収差図
【図２５】サンプルレンズ８の収差図
【図２６】サンプルレンズ９の収差図
【図２７】サンプルレンズ１０の収差図
【図２８】サンプルレンズ１１の収差図
【図２９】サンプルレンズ１２の収差図
【図３０】サンプルレンズ１３の収差図
【図３１】サンプルレンズ１４の収差図
【図３２】サンプルレンズ１５の収差図
【図３３】サンプルレンズ１６の収差図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
＜本発明の第１の実施形態＞
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による撮像レンズ１００Ａを備えた撮像装置２００Ａの概略構成を示す図である。
【００３３】
第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた各種撮像機器、特に、比較的小型の携帯端末機器、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯電話機、およびＰＤＡ等に用いて好適なものである。
【００３４】
第１の実施形態に係る撮像装置２００Ａは、上記第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａと、この撮像レンズ１００Ａによって形成された被写体Ｈを表す光学像Ｈｋに応じた撮像信号Ｐｋを出力するＣＣＤやＣＭＯＳ等などからなる撮像素子２１０とを備えている。撮像素子２１０の撮像面２１１は、この撮像レンズ１００Ａの結像面Ｍｋに配置されている。
【００３５】
撮像レンズ１００Ａを構成する最も像側のレンズである第５レンズＬ５と撮像素子２１０との間には、撮像レンズ１００Ａを装着する撮像装置２００Ａの構成に応じて、種々の光学部材Ｃｇを配置することができる。例えば、光学部材Ｃｇとして、撮像面保護用のカバーガラス、赤外線カットフィルタ、ＮＤフィルタなどの光学部材等を配置することができる。なお、光学部材Ｃｇは平行平面板からなるものとすることができる。
【００３６】
第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａは、５枚のレンズで構成された結像用の撮像レンズである。
【００３７】
この撮像レンズ１００Ａは、光軸Ｚ１に沿って、物体側（図中矢印-Ｚ方向の側）から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を配置してなるものである。
【００３８】
最も像側に配置された第５レンズＬ５の像側面Ｓ１１は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものである。
【００３９】
さらに、本発明の撮像レンズ１００Ａは、ＴＬを光学全長、ｆをレンズ全系の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ１２を第１レンズと第２レンズの合成焦点距離としたときに、条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３、条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０を同時に満足するものである。
【００４０】
なお、焦点距離ｆ、ｆ１、ｆ１２は値に正負を持たせて定められるものであり、ここでは、レンズに対して像側に焦点が定められる場合を正、物体側に焦点が定められる場合を負と定めている。
【００４１】
後述の実施例１−１〜１−１５、すなわちサンプルレンズ１〜１５は、上記第１の実施形態の撮像レンズの１例を示すものである。
【００４２】
＜本発明の第２の実施形態＞
図１Ｂは、本発明の第２の実施形態による撮像レンズ１００Ｂを備えた撮像装置２００Ｂの概略構成を示す断面図である。
【００４３】
なお、撮像レンズ１００Ｂおよび撮像装置２００Ｂの構成を示す符号は、説明済みの第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａおよび撮像装置２００Ａの構成に対応するものについては同じ符号で示し、説明済の構成に関する詳細な説明は省略する。
【００４４】
この第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ｂの好適な用途は、上記第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａと同様である。
【００４５】
上記第２の実施形態に係る撮像装置２００Ｂは、上記第１の実施形態の場合と同様に、撮像レンズ１００Ｂと撮像素子２１０とを備えており、撮像素子２１０の撮像面２１１は、この撮像レンズ１００Ｂの結像面Ｍｋに配置されている。
【００４６】
撮像レンズ１００Ｂを構成する最も像側のレンズである第５レンズＬ５と撮像素子２１０との間には、撮像レンズ１００Ｂを装着する撮像装置２００Ｂの構成に応じて、種々の光学部材Ｃｇを配置することができる。
【００４７】
この撮像レンズ１００Ｂは、５枚のレンズで構成された結像用の撮像レンズである。
【００４８】
撮像レンズ１００Ｂは、光軸Ｚ１に沿って、物体側（図中矢印-Ｚ方向の側）から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズＬ１、正の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなし物体側のレンズ面が物体側に凸形状をなす（近軸領域において両凸レンズである）第２レンズＬ２、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を配置してなるものである。第５レンズＬ５の像側のレンズ面Ｓ１１は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものである。
【００４９】
撮像レンズ１００Ｂは、上記撮像レンズ１００Ａに関して説明した条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８、を満足するものとすることが望ましい。
【００５０】
なお、後述の実施例１６、すなわちサンプルレンズ１６は、上記第２の実施形態による撮像レンズの１例を示すものである。
【００５１】
＜本発明の第１の実施形態、第２の実施形態に共通する構成について＞
撮像レンズ１００Ａ、１００Ｂに関し、第５レンズＬ５の像側面Ｓ１１は、極点を１つのみ有するものとすることができる。
【００５２】
第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に開口絞りＳｔが配置されるように撮像レンズを構成することができ、そのようにすれば、ペッツバール和（Petzval sum）を小さくすることができるので像面湾曲をより良好に補正することができる。また、第２レンズよりも物体側に開口絞りが配置される場合に比して、より確実に、球面収差、軸上の色収差、およびコマ収差の発生を抑制しつつ、明るく（Ｆナンバーを小さく）することができる。
【００５３】
また、第２レンズＬ２の物体側に開口絞りＳｔが配置されるように撮像レンズを構成することもでき、そのようにすれば、第２レンズよりも像側に開口絞りが配置される場合に比して、結像面への光束の入射角を小さくすることができ、この結像面上での像高に応じた入射光量および歪曲収差の急激な変化を抑制することができる。これとともに、より確実に光学全長を短縮することができる。
【００５４】
上記第１の実施形態に係る撮像レンズ１００Ａおよび第２の実施形態に係る撮像レンズ１００Ｂは、以下の各条件式を適宜選択的に満足するものとすることができる。
【００５５】
条件式（Ａａ）：−１２＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．２１
条件式（Ｂｃ）：１８＜ν１＜５０
条件式（Ｂｄ）：２０＜ν１＜７５
条件式（Ｃａ）：５０＜ν２＜８０
条件式（Ｄａ）：２０＜ν３＜３５
条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０
条件式（Ｇｂ）：０．６５≦ｆ１２／ｆ≦１．３０
条件式（Ｇｆ）：０．６０≦ｆ１２／ｆ≦１．３０
条件式（Ｉｂ）：０．７≦ｆ４／ｆ≦２．１
条件式（Ｍａ）：０．２５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．７
条件式（Ｍｂ）：０．４５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．６
条件式（Ｎｂ）：５０＜ν４＜６５
条件式（Ｏａ）：５０＜ν５＜６５
条件式（Ｐａ）：−４＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜４
条件式（Ｐｂ）：−２＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜０．５
＜各パラメータの意味＞
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆｉ：第ｉレンズの焦点距離（ただし、ｉ＝１〜５）
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ１２３：第１レンズと第２レンズと第３レンズの合成焦点距離
Ｂｆ：バックフォーカス（空気換算距離）
ＴＬ：光学全長
ν１：第１レンズのアッベ数
ν２：第２レンズのアッベ数
ν３：第３レンズのアッベ数
ν４：第４レンズのアッベ数
ν５：第５レンズのアッベ数
νｉ：第ｉレンズを形成する光学部材のアッベ数（ただし、ｉ＝１〜５）
Ｄｇ２：第２レンズの中心厚（第２レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔；実長）
Ｄｇ３：第３レンズの中心厚（第３レンズの物体側面と像側面との光軸上での間隔；実長）
Ｒ１：第１レンズの物体側面（第１番目のレンズ面）の曲率半径
Ｒ２：第１レンズの像側面（第２番目のレンズ面）の曲率半径
Ｒ４：第２レンズの像側面（第４番目のレンズ面）の曲率半径
Ｎ２：第２レンズを形成している光学部材の屈折率
Ｎ３：第３レンズを形成している光学部材の屈折率
なお、式：Σ（ｆｊ／νｊ）／ｆは、式：［（ｆ１／ν１）＋（ｆ２／ν２）＋（ｆ３／ν３）＋（ｆ４／ν４）＋（ｆ５／ν５）］／ｆを意味する。
【００５６】
また、物体側面は物体側のレンズ面を意味する。像側面は像側のレンズ面を意味する。
【００５７】
なお、焦点距離は値に正負を持たせて定められたものであり、光学要素（レンズ等）に対してこの光学要素の像側に焦点が定められる場合を正、この光学要素の物体側に焦点が定められる場合を負とする。
【００５８】
また、曲率半径は値に正負を持たせて定められたものであり、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負とする。なお、この曲率半径の値は、レンズ面が非球面の場合には、その非球面における近軸領域の曲率半径の値を用いる。
【００５９】
＜各条件式の効果の説明＞
条件式（Ａａ）：−１２＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．２１は、第１レンズにおける物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径との関係に関し、主にコマ収差と他の収差とをバランスさせて両収差の発生を抑えるための望ましい範囲を規定するためのものである。
【００６０】
条件式（Ａａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差が悪化し、倍率色収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
【００６１】
一方、条件式（Ａａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差が悪化し、非点収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
【００６２】
条件式（Ｂｃ）：１８＜ν１＜５０は、第１レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差を適切に補正するための望ましい範囲を規定するものである。
【００６３】
条件式（Ｂｃ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正不足になるという問題が生じる。
【００６４】
一方、条件式（Ｂｃ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正過剰になるという問題が生じる。
【００６５】
また、条件式（Ｂｄ）：２０＜ν１＜７５は、第１レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差を適切に補正するための望ましい範囲を規定するものである。
【００６６】
条件式（Ｂｄ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正不足になるという問題が生じる。
【００６７】
一方、条件式（Ｂｄ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差が補正過剰になるという問題が生じる。
【００６８】
条件式（Ｃａ）：５０＜ν２＜８０は、第２レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、コマ収差を抑制しつつ、軸上色収差と倍率色収差とをバランスさせて諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００６９】
条件式（Ｃａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差と倍率色収差とのバランスが崩れてしまという問題が生じる。
【００７０】
一方、条件式（Ｃａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、採用できる光学材料が限られてしまい、屈折率の小さい光学材料を第２レンズに適用することになるためコマ収差が発生しやすくなるという問題が生じる。
【００７１】
条件式（Ｄａ）：２０＜ν３＜３５は、第３レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、倍率色収差の発生を抑えつつ、軸上色収差と倍率色収差とをバランスさせて諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００７２】
条件式（Ｄａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差と倍率色収差のバランスが崩れてしまい、短波長光によって形成される光学像の大きさが長波長光によって形成される光学像よりも大きくなってしまうという問題が生じる。
【００７３】
一方、条件式（Ｄａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、倍率色収差が発生しやすくなるという問題が生じる。
【００７４】
条件式（Ｅａ）：１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８は、光学全長とレンズ全系の焦点距離との比率の範囲を規定するものである。
【００７５】
条件式（Ｅａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、各レンズのパワーを大きくしなければならないので諸収差が悪化し、光学性能が低下するという問題が生じる。また、第１レンズの物体側面において軸上光束と軸外光束とが接近しすぎるので、これらの軸上光束と軸外光束の双方について同時に収差バランスを取ることが難しくなるという問題が生じる。
【００７６】
一方、条件式（Ｅａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、光学系の小型化が難しくなるため、小型であることが要求される撮像装置への適用が困難になる。
【００７７】
条件式（Ｆａ）：−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３は、第１レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、諸収差の発生を抑制するための望ましい範囲を規定するものである。
【００７８】
条件式（Ｆａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、コマ収差と球面収差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００７９】
一方、条件式（Ｆａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、非点収差とコマ数差が発生し、良好な収差補正を行うことが困難になる。
【００８０】
条件式（Ｇａ）：０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、歪曲収差の発生を抑えつつ、適正なバックフォーカスを確保するための望ましい範囲を規定するものである。
【００８１】
条件式（Ｇａ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離が短くなりすぎて、バックフォーカスの確保が難しくなるとともに、大きな歪曲収差が発生するため、実用に耐えられなくなるという問題が生じる。
【００８２】
一方、条件式（Ｇａ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなり光学全長を短かくすることが困難になるという問題が生じる。
【００８３】
なお、条件式（Ｇｆ）：０．６０≦ｆ１２／ｆ≦１．３０を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記の下限、および上限で発生する問題をよりに確実に改善することができる。
【００８４】
さらに、条件式（Ｇｂ）：０．６５≦ｆ１２／ｆ≦１．３０を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記の下限、および上限で発生する問題をさらに確実に改善することができる。
【００８５】
条件式（Ｉｂ）：０．７≦ｆ４／ｆ≦２．１は、第４レンズの焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比率に関し、テレセントリック性を確保しつつ、適切なバックフォーカスを得るための望ましい範囲を規定するものである。
【００８６】
条件式（Ｉｂ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、バックフォーカスが長くなりすぎるという問題が生じる。
【００８７】
一方、条件式（Ｉｂ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、開口絞りを通って像側へ抜ける最周辺光線が第４レンズの像側面から射出されるときの射出角が大きくなり、テレセントリック性の確保が困難になるという問題が生じる。
【００８８】
条件式（Ｍａ）：０．２５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．７は、第２レンズの中心厚と第３レンズの中心厚とを合わせた厚みに関し、明るいレンズにする（ＦＮｏ.を小さくする）ための望ましい範囲を規定するものである。すなわち、明るいレンズにするためには、第２レンズ、第３レンズの中心厚を適切な厚さに定める必要がある。
【００８９】
条件式（Ｍａ）を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをより確実に明るいレンズとすることができる。
【００９０】
なお、条件式（Ｍｂ）：０．２５＜（Ｄｇ２＋Ｄｇ３）／ｆ＜０．７を満足するように上記撮像レンズを構成すれば、この撮像レンズをさらに確実に明るいレンズとすることができる。
【００９１】
条件式（Ｎｂ）：５０＜ν４＜６５は、第４レンズに使用する光学部材のアッベ数に関し、軸上色収差よりも倍率色収差を重視して改善するための望ましい範囲を規定するものである。
【００９２】
条件式（Ｎｂ）を満足するように撮像レンズを構成すれば、軸上色収差の劣化を抑制しつつ倍率色収差をより確実に改善することができる。
【００９３】
条件式（Ｎｂ）の下限を下回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。
【００９４】
一方、条件式（Ｎｂ）の上限を上回るように撮像レンズを構成すると、軸上色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。
【００９５】
条件式（Ｏａ）：５０＜ν５＜６５は、第５レンズに使用する光学部材のアッベ数の範囲を規定するものであり、第４レンズでの倍率色収差の補正に比べ補正量が少ないものの、主に倍率色収差を改善するための望ましい範囲を規定するものである。条件式（Ｏａ）の上限下限のいずれか一方を超えると倍率色収差の改善が難しくなる。
【００９６】
条件式（Ｐａ）：−４＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜４は、第１レンズ〜第４レンズの各レンズの焦点距離と、各レンズを形成している光学部材のアッベ数と、レンズ全系の焦点距離との関係の望ましい範囲を規定するものである。
【００９７】
条件式（Ｐａ）の上限を上回ると軸上色収差が補正不足となり、この軸上色収差が大きくなりすぎてしまう。一方、条件式（Ｐａ）の下限を下回ると軸上色収差が補正過剰となってしまい、再びこの軸上色収差が大きくなりすぎてしまう。
【００９８】
さらに、条件式（Ｐｂ）：−２＜Σ（ｆｉ／νｉ）／ｆ＜０．５を満足するように撮像レンズを構成すれば、上記下限、上限で発生する問題をより確実に改善することができる。
【００９９】
条件式（Ａａ）：−１２＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜−０．２１は、第１レンズにおける物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径との関係に関し、主にコマ収差と他の収差とをバランスさせて両収差の発生を抑えるための望ましい範囲を規定するためのものである。
【０１００】
条件式（Ａａ）の下限を下回ると、コマ収差が悪化し、倍率色収差の悪化をもまねくという問題が生じる。一方、条件式（Ａａ）の上限を上回ると、コマ収差が悪化し、非点収差の悪化をもまねくという問題が生じる。
【０１０１】
＜具体的な実施例＞
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの具体的な実施例についてまとめて説明する。
【０１０２】
図２〜図１７は、サンプルレンズ１〜１６の断面を示す断面図である。
【０１０３】
サンプルレンズ１〜１６は、本発明の第１の実施形態に対応する実施例１−１〜１−１６それぞれに対応する撮像レンズである。また、サンプルレンズ１６は、本発明の第２の実施形態の実施例２−１に対応する撮像レンズである。
【０１０４】
図２〜図１７において、符号Ｌｊは、最も物体側に配置されたレンズを１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｊ番目のレンズを示す。符号Ｓｉは、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するように符号を付したｉ番目の面（開口絞り等を含む）を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。
【０１０５】
なお、図２〜図１７に記載のサンプルレンズ１〜１６に付した符号は、説明済みの図１Ａおよび図１Ｂに記載の撮像レンズ１００Ａおよび撮像レンズ１００Ｂの構成に対応するものについては同じ符号で示している。
【０１０６】
表１〜表１６は、サンプルレンズ１〜１６に対応する具体的なレンズデータを示している。表１〜表１６の各表中の上部（図中符号（ａ）で示す）に基本レンズデータを、下部（図中符号（ｂ）で示す）に非球面係数を示す。
【０１０７】
ここで用いられる非球面式を以下に示す。
【０１０８】
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ2・ｈ2）１／２｝＋ΣＡｉ・ｈi
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
なお、レンズデータの面番号に付した＊印は、その面が非球面であることを示している。また、符号（ａ）で示す基本レンズデータの下方欄外には、レンズ全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）の値、Ｆナンバー（ＦＮｏ）の値、および全画角２ω（°）の値を示す。
【０１０９】
各表中の基本レンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、最も物体側のレンズ要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。なお、上記レンズ要素には開口絞りＳｔ、およびカバーガラスＣｇの面も含まれている。曲率半径Ｒｉの欄には、物体側からｉ番目の面（レンズ要素の面）の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。なお、曲率半径の正負は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線を基準としたアッベ数の値を示す。
【０１１０】
なお、基本レンズデータに示す非球面の曲率半径は、その非球面における近軸領域の曲率半径の値を示している。
【０１１１】
また、表１７は、上述の条件式中の数式により算出した値、あるいは条件式中に記載の物性値やレンズ性能を表す値等を、サンプルレンズ１〜１６についてまとめて示すものである。この表１７において、◆印を付して示した数値は条件式を満たす範囲から外れた値であることを示している。
【０１１２】
図１８〜３３の各図中に符号（α）、（β）、（γ）を付して示す各図は、サンプルレンズ１〜１６それぞれの球面収差、像面湾曲（非点収差）、および歪曲収差（ディストーション）を示している。各収差図には、ｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図および非点収差図には、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）についての収差も示す。像面湾曲（非点収差）を示す図において、実線はサジタル方向（Ｓ）、破線はタンジェンシャル方向（Ｔ）の収差を示す。ＦＮｏ．はＦ値、Ｙは像高を示す。
【０１１３】
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、本発明の第１の実施形態に対応する実施例１−１〜１−１６の撮像レンズ（サンプルレンズ１〜１６）、および本発明の第２の実施形態に対応する実施例２−１の撮像レンズ（サンプルレンズ１６）は、光学系の全長の短縮化を図りつつ、明るく周辺画角まで高解像とすることができる。
【０１１４】
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
【表１５】
【表１６】
【表１７】
【符号の説明】
【０１１５】
１００Ａ 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
Ｓ１ 第１レンズの物体側面
Ｓ２ 第１レンズの像側面
Ｓ３ 第２レンズの物体側面
Ｓ４ 第２レンズの像側面
Ｓ１１ 第５レンズの像側面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、
前記第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものであり、
以下の条件式（Ｅａ）、条件式（Ｆａ）、条件式（Ｇａ）を同時に満足するものであることを特徴とする撮像レンズ。
１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８・・・（Ｅａ）
−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３・・・（Ｆａ）
０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０・・・（Ｇａ）
ただし、
ＴＬ：光学全長
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
【請求項２】
物体側から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズ、正の屈折力を有し、近軸領域において、両凸レンズである第２レンズ、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、
前記第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項３】
以下の条件式（Ｂｄ）、条件式（Ｃａ）、条件式（Ｄａ）を同時に満足するものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
２０≦ν１＜７５・・・（Ｂｄ）
５０＜ν２＜８０・・・（Ｃａ）
２０＜ν３＜３５・・・（Ｄａ）
ただし、
ν１：第１レンズのアッベ数
ν２：第２レンズのアッベ数
ν３：第３レンズのアッベ数
【請求項４】
以下の条件式（Ｅａ）を満足するものであることを特徴とする請求項２または３記載の撮像レンズ。
１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８・・・（Ｅａ）
ただし、
ＴＬ：光学全長
ｆ：レンズ全系の焦点距離
【請求項５】
前記第５レンズの像側面が、前記極点を１つのみ有するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像を撮像して得た撮像信号を出力する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、
前記第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものであり、
以下の条件式（Ｅａ）、条件式（Ｆａ）、条件式（Ｇａ）を同時に満足するものであることを特徴とする撮像レンズ。
１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８・・・（Ｅａ）
−３５≦ｆ１／ｆ≦−２．３・・・（Ｆａ）
０．５５≦ｆ１２／ｆ≦１．４０・・・（Ｇａ）
ただし、
ＴＬ：光学全長
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
【請求項２】
物体側から順に、負の屈折力を有し、近軸領域において、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズ、正の屈折力を有し、近軸領域において、両凸レンズである第２レンズ、負の屈折力を有し、近軸領域において、像側のレンズ面が像側に凸形状をなす第３レンズ、第４レンズ、第５レンズからなり、
前記第５レンズの像側面は、１つ以上の変曲点を有する非球面形状をなすとともに、近軸領域において像側に凹形状をなすものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項３】
以下の条件式（Ｂｄ）、条件式（Ｃａ）、条件式（Ｄａ）を同時に満足するものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
２０≦ν１＜７５・・・（Ｂｄ）
５０＜ν２＜８０・・・（Ｃａ）
２０＜ν３＜３５・・・（Ｄａ）
ただし、
ν１：第１レンズのアッベ数
ν２：第２レンズのアッベ数
ν３：第３レンズのアッベ数
【請求項４】
以下の条件式（Ｅａ）を満足するものであることを特徴とする請求項２または３記載の撮像レンズ。
１．０≦ＴＬ／ｆ≦１．８・・・（Ｅａ）
ただし、
ＴＬ：光学全長
ｆ：レンズ全系の焦点距離
【請求項５】
前記第５レンズの像側面が、前記極点を１つのみ有するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像を撮像して得た撮像信号を出力する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１２−２１１９３４（Ｐ２０１２−２１１９３４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６１７６（Ｐ２０１１−７６１７６）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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