撮像レンズ
【課題】諸収差が良好に補正された高解像度・高品位の画像が得られ、小型で低コストの固体撮像素子用撮像レンズを提供する。
【解決手段】物体側から像面側に向かって順に、開口絞りと、物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第３レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第５レンズを配置し、第１レンズの焦点距離をｆ１、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足するよう構成した。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
【解決手段】物体側から像面側に向かって順に、開口絞りと、物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第３レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第５レンズを配置し、第１レンズの焦点距離をｆ１、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足するよう構成した。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機や携帯ゲーム機等の携帯端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の小型で薄型の電子機器に用いられる小型撮像装置に使用される固体撮像素子用撮像レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置を備えた携帯端末の市場の拡大に伴い、この撮像装置には高画素数で小型の固体撮像素子が搭載されるようになった。
【０００３】
このような撮像素子の小型化・高画素化に対応し、撮像レンズについても解像度と画像品位の面でより高い性能が求められ、且つその普及とともに、低コスト化も要求されている。
【０００４】
高性能化への要求に応えるため、複数枚のレンズで構成された撮像レンズが一般化しており、３枚〜４枚のレンズ構成に比べ、より高性能化が可能な５枚のレンズ構成の撮像レンズも提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、物体側から順に、物体側の面が凸形状の正の屈折力を有する第１レンズと、像面側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズと、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズと、両面が非球面形状で光軸近傍において像面側の面が凹形状の負の屈折力を有する第４レンズと、両面が非球面形状の正または負の屈折力を有する第５レンズとの構成をとり、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、物体側より順に、開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、第１レンズと接合された負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第３レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第４レンズと、少なくとも１面が非球面とされた物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第５レンズとを配置することで、高性能化をめざした撮像レンズが開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第３レンズと、光軸近傍において正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍において負の屈折力を有する第５レンズとからなり、第５レンズの像側の面は、光軸近傍において凹形状であり、周辺に向かうに従い負の屈折力が光軸近傍に比べて弱くなる領域を有するよう構成することで、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６４１８０号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８５７２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６２２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１乃至特許文献３記載の撮像レンズは、５枚レンズの構成にすることによって高性能化を目指しているが、レンズ系の全長が長いため、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立を図ることは困難である。また、ガラス材料を使用しているため低コスト化の実現にも課題が残る。
【００１０】
本発明は、前述した事情に鑑み、小型且つ高性能で、低コスト化にも対応可能な固体撮像素子用撮像レンズを得ること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明による固体撮像素子用の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りと、物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第３レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第５レンズを配置し、第１レンズの焦点距離をｆ１、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足するよう構成した。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
【００１２】
上記の構成において、第１レンズ及び第２レンズは必要なパワーの発生と色収差の補正を大局的に実施し、第３〜第５レンズは、主としてコマ収差、非点収差及び像面湾曲の補正を実施している。第２レンズの形状を光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることによって、球面収差を良好に補正している。また、第３レンズを光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた弱いパワーの両凸形状として全系のパワーに対する影響を抑えながら、軸外の収差（特にコマ収差および像面湾曲）を良好に補正している。また、開口絞りを第１レンズの物体側に配置することにより、ＣＲＡ（Ｃｈｉｅｆ Ｒａｙ Ａｎｇｌｅ）の制御を容易にしている。即ち、テレセントリック性が要求される撮像素子に対して光線入射角度の制御を容易にするとともに、光量が低下する周辺部分の光量確保を実現している。また、それぞれのレンズ形状、及びそれぞれのレンズの屈折力を最適にバランスさせることによって、小型で高性能な撮像レンズを実現している。
【００１３】
条件式（１）は第１レンズの焦点距離をレンズ全系の焦点距離に対して規定するものである。第１レンズの焦点距離を条件式（１）の範囲内に規定することによって、光学全長の短縮を図りながら、球面収差やコマ収差を良好に補正することが出来る。
【００１４】
条件式（１）の上限値「０．７６」を超えると、第１レンズのパワーが弱くなり過ぎ、光学全長が長くなるため小型化が困難になる。一方、下限値「０．５０」を下回ると、第１レンズのパワーが強くなり過ぎ、小型化には有利になるが、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。
【００１５】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第３レンズは両面が非球面で形成され、物体側の面の曲率半径をｒ５、像側の面の曲率半径をｒ６としたときに、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
−０．８０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜０．５５ （２）
【００１６】
上記条件式（２）は、第３レンズの物体側、及び像側の面の曲率半径の関係を規定するものである。物体側の面の曲率半径に比較して、像側の面の曲率半径を大きく、又は反対に像側の面の曲率半径に比較して物体側の面の曲率半径を大きくすることで第３レンズに弱い正のパワーを持たせ、小型化を図りながら、収差を良好に補正することができる。また、第３レンズは両面を非球面で形成し、光軸近傍よりも外側はサグ量の変化が少ない非球面にすることが望ましい。そうすることによって、第３レンズの光軸方向に占める体積が減少し、小型化が可能になる。
【００１７】
条件式（２）の上限値「０．５５」を超えたり、下限値「−０．８０」を下回ると、周辺部におけるコマ収差や像面湾曲の補正が困難になるとともに、非点隔差が増大するため、好ましくない。さらに、条件式（２）の範囲を外れると、第３レンズの製造誤差に対する感度が上昇するため好ましくない。
【００１８】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第５レンズの物体側の面の曲率半径をｒ９、像側の面の曲率半径をｒ１０としたときに、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
８．５＜ｒ９／ｒ１０＜８５．０ （３）
【００１９】
条件式（３）は第５レンズの物体側、及び像側の面の曲率半径の関係を規定するものであり、球面収差補正を図りながら、光学全長短縮を行うための条件である。条件式（３）の上限値「８５．０」を超えると、第５レンズの負のパワーが強くなり過ぎ、小型化に不利になる。一方、下限値「８．５」を下回ると、第５レンズの負のパワーが弱くなり過ぎ、球面収差の補正が困難になる。
【００２０】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離をｆ１２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．９５ （４）
【００２１】
条件式（４）は撮像レンズの光学全長を短く維持しながら、像面湾曲補正や球面収差補正を良好に保つための条件である。条件式（４）の上限値「１．９５」と超えると、第１レンズと第２レンズとの合成のパワーが弱くなるため光学全長が長くなり過ぎ、小型化が困難になる。一方、下限値「１．２０」を下回ると、第１レンズと第２レンズとの合成のパワーが強くなり過ぎ、小型化には有利になるが、像面湾曲や球面収差を良好に保つことが困難になる。
【００２２】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第３レンズと第４レンズと第５レンズとの合成焦点距離をｆ３４５、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１．５０＜ｆ３４５／ｆ＜９．００ （５）
【００２３】
上記条件式（５）は、レンズ全系の焦点距離に対して第３レンズ乃至第５レンズの合成焦点距離を規定するものであり、コマ収差補正、及び像面湾曲補正を良好に行う為の条件である。条件式（５）の上限値「９．００」を超えるとコマ収差が増大し、撮像面の周辺部に良好な像を結像させることが困難になる。一方、下限値「１．５０」を下回ると像面湾曲が増大するため、この場合も撮像面の周辺部に良好な像を結像させることが困難になる。
【００２４】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズの焦点距離をｆ１、第３レンズの焦点距離をｆ３、第４レンズの焦点距離をｆ４としたときに以下の条件式（６）、（７）を同時に満足することが望ましい。
２．１０＜ｆ３／ｆ１＜８．５０ （６）
０．６５＜ｆ４／ｆ１＜１．４０ （７）
【００２５】
条件式（６）、（７）は第１レンズに対する第３レンズと第４レンズのパワーを規定するものである。本発明の撮像レンズは第３レンズの正のパワーを第１レンズの正のパワーに比較して弱く設定することで第３レンズに像面湾曲の補正効果を持たせている。そして同時に、第４レンズの正のパワーを第１レンズの正のパワーに比較してほぼ同程度に設定することによって、光学全長を抑えながら、第１レンズと第４レンズの製造公差に対する感度上昇を抑えている。
【００２６】
条件式（６）の上限値「８．５０」、及び条件式（７）の上限値「１．４０」を超えると、撮像レンズ全系に占める正のパワーが弱くなり過ぎ、像面湾曲補正や球面収差補正には有利になるものの、小型化が困難になる。一方、条件式（６）の下限値「２．１０」、及び条件式（７）の下限値「０．６５」を下回ると、小型化には有利になるが、像面湾曲や非点収差の補正が困難になるため好ましくない。このように、３枚の正レンズのパワー配分を、条件式（６）、（７）の範囲にすることによって、小型化と収差補正、さらには製造公差に対する感度上昇を抑制する効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第２レンズの物体側の面の曲率半径をｒ３、像側の面の曲率半径をｒ４、焦点距離をｆ２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（８）、（９）を同時に満足することが望ましい。
３．１０＜ｒ３／ｒ４＜６．８０ （８）
−１．４０＜ｆ２／ｆ＜−０．７０ （９）
【００２８】
条件式（８）は第２レンズの物体側、及び像側の面の中心曲率半径の関係を規定するものであり、小型化と非点収差を良好に補正するための条件である。条件式（８）の上限値「６．８０」を超えると、第２レンズの像側の面の曲率半径が物体側の面の曲率半径に対して相対的に小さくなり、きつい曲率となるため、第３レンズとの間隔が長くなり小型化が困難になる。一方下限値「３．１０」を下回ると第２レンズの物体側の面のパワーが像側の面のパワーに対して相対的に強くなり過ぎ、非点収差の補正が困難になるため好ましくない。また、条件式（９）はレンズ全系のパワーに対する第２レンズのパワーを規定し、色収差補正を良好に行う為の条件である。条件式（９）の上限値「−０．７０」を超えると、第２レンズの負のパワーが強くなりすぎ、小型化に不利になる。一方、下限値「−１．４０」を下回ると、第２レンズの負のパワーが弱くなりすぎて、軸上色収差の補正が不十分となる。
【００２９】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、開口絞りの直径をＥＰＤ、レンズ全系の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．８ （１０）
【００３０】
上記条件式（１０）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、Ｆナンバーを小さくするための条件である。上限値の「２．８」を超えると、レンズ系全体の焦点距離に対して開口径が小さくなるため、小型化には有利になるが、撮像素子に対する明るさが不十分となる。一方、下限値「２．０」を下回ると、レンズ全系の焦点距離に対して開口径が大きくなるため、Ｆナンバーが小さくなり明るい撮像レンズを構成することができるものの、小型化が困難になる。
【００３１】
また、上記構成の撮像レンズにおいては以下の条件式（１０ａ）を満足することがさらに望ましい。
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．６ （１０ａ）
【００３２】
なお、上述した条件式を全て満足する必要はなく、それぞれ単独、または組み合わせによっても効果を得ることができる。
【００３３】
また、全てのレンズはプラスチック材料で構成することが望ましい。全てのレンズをプラスチック材料で構成することによって、安定した非球面形状を形成したレンズの大量生産が可能となり、低コスト化が望める。また、本発明では、主な色収差補正を第２レンズで実施しており、第２レンズには例えば、ポリカーボネートのようなアッべ数の小さな高分散の材料を採用し、その他の第１レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは例えば、すべて同一のシクレオレフィンポリマー系のプラスチック材料を採用している。撮像レンズを構成するプラスチックレンズに、出来る限り同一のプラスチック材料を採用することで、製造工程が容易になる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の撮像レンズによれば、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立が図られ、各種の収差が良好に補正された小型の撮像レンズを低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１を示す撮像レンズの断面図である。
【図２】同上、諸収差図である。
【図３】本発明の実施例２を示す撮像レンズの断面図である。
【図４】同上、諸収差図である。
【図５】本発明の実施例３を示す撮像レンズの断面図である。
【図６】同上、諸収差図である。
【図７】本発明の実施例４を示す撮像レンズの断面図である。
【図８】同上、諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
図１、図３、図５、図７、はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１、２、３、４に対応するレンズ断面図を示したものである。いずれの実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは実施例１のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。
【００３８】
図１に示すように、本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５とが配列されて構成されている。第５レンズＬ５と像面との間には、カバーガラスＩＲが配置されている。なお、このカバーガラスは、省略することも可能である。また、本実施形態では開口絞りＳは第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の頂点と第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の有効径終端部との間に配置しているが、開口絞りＳの位置はこの位置に限定するものではない。第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の頂点よりも物体側から第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の終端部までの間であれば良い。
【００３９】
上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は物体側と像側に凸面を向けた両凸形状のレンズであり、第２レンズＬ２は光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。第３レンズＬ３は光軸近傍で物体側と像側に凸面を向けた両凸形状のレンズであり、第４レンズＬ４は光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズであり、第５レンズＬ５は光軸近傍で物体側に緩い凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズで構成している。
【００４０】
本発明による各レンズの形状は、撮像レンズの小型化に向けて最適な形状を選定しているが、特に第３レンズＬ３は小型化へ大きく寄与している。第３レンズＬ３は両面が非球面で形成され、両面ともに光軸近傍から周辺に至るまでサグ量の変化が少ない非球面である。従って、第３レンズＬ３が光軸方向に占める体積は小さなものとなり、第３レンズＬ３の物体側に位置する第２レンズＬ２と像側に位置する第４レンズＬ４との空気間隔も狭く設定できるから、撮像レンズ全体の小型化が実現されている。
【００４１】
第５レンズＬ５は光軸近傍では物体側に緩い凸面を向けたメニスカス形状だが、物体側の面ｒ９は光軸近傍から離れるに従って、周辺部は大きく物体側に曲がる非球面である。このような形状にすることによって、第５レンズＬ５と第４レンズＬ４との距離を短く設定することが出来るから、更なる小型化を実現している。
本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式（１）〜（１０）を満足するように構成されている。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
−０．８０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜０．５５ （２）
１５．０＜ｒ９／ｒ１０＜８５．０ （３）
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．９５ （４）
１．５０＜ｆ３４５／ｆ＜９．００ （５）
２．１０＜ｆ３／ｆ１＜８．５０ （６）
０．６５＜ｆ４／ｆ１＜１．４０ （７）
３．１０＜ｒ３／ｒ４＜６．８０ （８）
−１．４０＜ｆ２／ｆ＜−０．７０ （９）
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．８ （１０）
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離
ｆ３４５：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の合成焦点距離
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径
ｒ４：第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径
ＥＰＤ：開口絞りの直径
【００４２】
また、本実施の形態では、全てのレンズ面を非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４としたとき、次式により表される。
【００４３】
【数１】
【００４４】
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、ｉは物体側より数えた面番号を示し、Ｒは曲率半径を示し、ｄは光軸に沿ったレンズ面間の距離（面間隔）を示し、Ｎｄはｄ線に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示すこととする。
【実施例１】
【００４５】
実施例１の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
実施例１における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．５６
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝−０．７１
ｒ９／ｒ１０＝８．６１
ｆ１２／ｆ＝１．３３
ｆ３４５／ｆ＝３．４０
ｆ３／ｆ１＝５．０３
ｆ４／ｆ１＝１．２１
ｒ３／ｒ４＝４．３４
ｆ２／ｆ＝−０．７３
ｆ／ＥＰＤ＝２．４０
このように、本実施例１による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００４８】
図２は実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。これら収差図には、５８７．５６ｎｍ、６５６．２７ｎｍ、４８６．１３ｎｍの各波長に対する収差量を示す。非点収差図には、サジタル像面Ｓにおける収差量とタンジェンシャル像面Ｔにおける収差量とをそれぞれ示す（図４、図６、図８において同じ）。
【００４９】
図２に示されるように、実施例１に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝５．４９ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．９５となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【実施例２】
【００５０】
実施例２の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
実施例２における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．６１３
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝０．５３
ｒ９／ｒ１０＝４５．７３２
ｆ１２／ｆ＝１．２５
ｆ３４５／ｆ＝８．６４
ｆ３／ｆ１＝８．３３
ｆ４／ｆ１＝１．３７
ｒ３／ｒ４＝６．７５
ｆ２／ｆ＝−０．９０
ｆ／ＥＰＤ＝２．８０
このように、本実施例２による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００５３】
図４は実施例２の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図４に示されるように、実施例２に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝５．３１ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．９２となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【実施例３】
【００５４】
実施例３の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表３に示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】
実施例３における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．７０８
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝−０．７８
ｒ９／ｒ１０＝２１．７３９
ｆ１２／ｆ＝１．４７
ｆ３４５／ｆ＝４．１４
ｆ３／ｆ１＝５．７６
ｆ４／ｆ１＝１．１１
ｒ３／ｒ４＝５．０３
ｆ２／ｆ＝−１．０６
ｆ／ＥＰＤ＝２．５５
このように、本実施例３による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００５７】
図６は実施例３の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図６に示されるように、実施例３に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝４．０９６ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．７１となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【実施例４】
【００５８】
実施例４の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表４に示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
実施例４における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．７４３
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝−０．７５
ｒ９／ｒ１０＝８３．３５９
ｆ１２／ｆ＝１．９１
ｆ３４５／ｆ＝１．８５
ｆ３／ｆ１＝２．９３
ｆ４／ｆ１＝０．８９
ｒ３／ｒ４＝３．２５
ｆ２／ｆ＝−０．９３
ｆ／ＥＰＤ＝２．００
このように、本実施例４による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００６１】
図８は実施例４の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図８に示されるように、実施例４に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝４．７８ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．８３となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【００６２】
したがって、本実施の形態に係る撮像レンズを、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラ等の高機能化と小型化の両立を図ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ 開口絞り
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
ＩＲ カバーガラス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機や携帯ゲーム機等の携帯端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の小型で薄型の電子機器に用いられる小型撮像装置に使用される固体撮像素子用撮像レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置を備えた携帯端末の市場の拡大に伴い、この撮像装置には高画素数で小型の固体撮像素子が搭載されるようになった。
【０００３】
このような撮像素子の小型化・高画素化に対応し、撮像レンズについても解像度と画像品位の面でより高い性能が求められ、且つその普及とともに、低コスト化も要求されている。
【０００４】
高性能化への要求に応えるため、複数枚のレンズで構成された撮像レンズが一般化しており、３枚〜４枚のレンズ構成に比べ、より高性能化が可能な５枚のレンズ構成の撮像レンズも提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、物体側から順に、物体側の面が凸形状の正の屈折力を有する第１レンズと、像面側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズと、像面側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズと、両面が非球面形状で光軸近傍において像面側の面が凹形状の負の屈折力を有する第４レンズと、両面が非球面形状の正または負の屈折力を有する第５レンズとの構成をとり、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、物体側より順に、開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、第１レンズと接合された負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第３レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第４レンズと、少なくとも１面が非球面とされた物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第５レンズとを配置することで、高性能化をめざした撮像レンズが開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、像側の面が凸形状で正の屈折力を有する第３レンズと、光軸近傍において正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍において負の屈折力を有する第５レンズとからなり、第５レンズの像側の面は、光軸近傍において凹形状であり、周辺に向かうに従い負の屈折力が光軸近傍に比べて弱くなる領域を有するよう構成することで、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６４１８０号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８５７２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６２２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１乃至特許文献３記載の撮像レンズは、５枚レンズの構成にすることによって高性能化を目指しているが、レンズ系の全長が長いため、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立を図ることは困難である。また、ガラス材料を使用しているため低コスト化の実現にも課題が残る。
【００１０】
本発明は、前述した事情に鑑み、小型且つ高性能で、低コスト化にも対応可能な固体撮像素子用撮像レンズを得ること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明による固体撮像素子用の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りと、物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第３レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第５レンズを配置し、第１レンズの焦点距離をｆ１、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足するよう構成した。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
【００１２】
上記の構成において、第１レンズ及び第２レンズは必要なパワーの発生と色収差の補正を大局的に実施し、第３〜第５レンズは、主としてコマ収差、非点収差及び像面湾曲の補正を実施している。第２レンズの形状を光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることによって、球面収差を良好に補正している。また、第３レンズを光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた弱いパワーの両凸形状として全系のパワーに対する影響を抑えながら、軸外の収差（特にコマ収差および像面湾曲）を良好に補正している。また、開口絞りを第１レンズの物体側に配置することにより、ＣＲＡ（Ｃｈｉｅｆ Ｒａｙ Ａｎｇｌｅ）の制御を容易にしている。即ち、テレセントリック性が要求される撮像素子に対して光線入射角度の制御を容易にするとともに、光量が低下する周辺部分の光量確保を実現している。また、それぞれのレンズ形状、及びそれぞれのレンズの屈折力を最適にバランスさせることによって、小型で高性能な撮像レンズを実現している。
【００１３】
条件式（１）は第１レンズの焦点距離をレンズ全系の焦点距離に対して規定するものである。第１レンズの焦点距離を条件式（１）の範囲内に規定することによって、光学全長の短縮を図りながら、球面収差やコマ収差を良好に補正することが出来る。
【００１４】
条件式（１）の上限値「０．７６」を超えると、第１レンズのパワーが弱くなり過ぎ、光学全長が長くなるため小型化が困難になる。一方、下限値「０．５０」を下回ると、第１レンズのパワーが強くなり過ぎ、小型化には有利になるが、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。
【００１５】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第３レンズは両面が非球面で形成され、物体側の面の曲率半径をｒ５、像側の面の曲率半径をｒ６としたときに、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
−０．８０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜０．５５ （２）
【００１６】
上記条件式（２）は、第３レンズの物体側、及び像側の面の曲率半径の関係を規定するものである。物体側の面の曲率半径に比較して、像側の面の曲率半径を大きく、又は反対に像側の面の曲率半径に比較して物体側の面の曲率半径を大きくすることで第３レンズに弱い正のパワーを持たせ、小型化を図りながら、収差を良好に補正することができる。また、第３レンズは両面を非球面で形成し、光軸近傍よりも外側はサグ量の変化が少ない非球面にすることが望ましい。そうすることによって、第３レンズの光軸方向に占める体積が減少し、小型化が可能になる。
【００１７】
条件式（２）の上限値「０．５５」を超えたり、下限値「−０．８０」を下回ると、周辺部におけるコマ収差や像面湾曲の補正が困難になるとともに、非点隔差が増大するため、好ましくない。さらに、条件式（２）の範囲を外れると、第３レンズの製造誤差に対する感度が上昇するため好ましくない。
【００１８】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第５レンズの物体側の面の曲率半径をｒ９、像側の面の曲率半径をｒ１０としたときに、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
８．５＜ｒ９／ｒ１０＜８５．０ （３）
【００１９】
条件式（３）は第５レンズの物体側、及び像側の面の曲率半径の関係を規定するものであり、球面収差補正を図りながら、光学全長短縮を行うための条件である。条件式（３）の上限値「８５．０」を超えると、第５レンズの負のパワーが強くなり過ぎ、小型化に不利になる。一方、下限値「８．５」を下回ると、第５レンズの負のパワーが弱くなり過ぎ、球面収差の補正が困難になる。
【００２０】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離をｆ１２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．９５ （４）
【００２１】
条件式（４）は撮像レンズの光学全長を短く維持しながら、像面湾曲補正や球面収差補正を良好に保つための条件である。条件式（４）の上限値「１．９５」と超えると、第１レンズと第２レンズとの合成のパワーが弱くなるため光学全長が長くなり過ぎ、小型化が困難になる。一方、下限値「１．２０」を下回ると、第１レンズと第２レンズとの合成のパワーが強くなり過ぎ、小型化には有利になるが、像面湾曲や球面収差を良好に保つことが困難になる。
【００２２】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第３レンズと第４レンズと第５レンズとの合成焦点距離をｆ３４５、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１．５０＜ｆ３４５／ｆ＜９．００ （５）
【００２３】
上記条件式（５）は、レンズ全系の焦点距離に対して第３レンズ乃至第５レンズの合成焦点距離を規定するものであり、コマ収差補正、及び像面湾曲補正を良好に行う為の条件である。条件式（５）の上限値「９．００」を超えるとコマ収差が増大し、撮像面の周辺部に良好な像を結像させることが困難になる。一方、下限値「１．５０」を下回ると像面湾曲が増大するため、この場合も撮像面の周辺部に良好な像を結像させることが困難になる。
【００２４】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズの焦点距離をｆ１、第３レンズの焦点距離をｆ３、第４レンズの焦点距離をｆ４としたときに以下の条件式（６）、（７）を同時に満足することが望ましい。
２．１０＜ｆ３／ｆ１＜８．５０ （６）
０．６５＜ｆ４／ｆ１＜１．４０ （７）
【００２５】
条件式（６）、（７）は第１レンズに対する第３レンズと第４レンズのパワーを規定するものである。本発明の撮像レンズは第３レンズの正のパワーを第１レンズの正のパワーに比較して弱く設定することで第３レンズに像面湾曲の補正効果を持たせている。そして同時に、第４レンズの正のパワーを第１レンズの正のパワーに比較してほぼ同程度に設定することによって、光学全長を抑えながら、第１レンズと第４レンズの製造公差に対する感度上昇を抑えている。
【００２６】
条件式（６）の上限値「８．５０」、及び条件式（７）の上限値「１．４０」を超えると、撮像レンズ全系に占める正のパワーが弱くなり過ぎ、像面湾曲補正や球面収差補正には有利になるものの、小型化が困難になる。一方、条件式（６）の下限値「２．１０」、及び条件式（７）の下限値「０．６５」を下回ると、小型化には有利になるが、像面湾曲や非点収差の補正が困難になるため好ましくない。このように、３枚の正レンズのパワー配分を、条件式（６）、（７）の範囲にすることによって、小型化と収差補正、さらには製造公差に対する感度上昇を抑制する効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、第２レンズの物体側の面の曲率半径をｒ３、像側の面の曲率半径をｒ４、焦点距離をｆ２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（８）、（９）を同時に満足することが望ましい。
３．１０＜ｒ３／ｒ４＜６．８０ （８）
−１．４０＜ｆ２／ｆ＜−０．７０ （９）
【００２８】
条件式（８）は第２レンズの物体側、及び像側の面の中心曲率半径の関係を規定するものであり、小型化と非点収差を良好に補正するための条件である。条件式（８）の上限値「６．８０」を超えると、第２レンズの像側の面の曲率半径が物体側の面の曲率半径に対して相対的に小さくなり、きつい曲率となるため、第３レンズとの間隔が長くなり小型化が困難になる。一方下限値「３．１０」を下回ると第２レンズの物体側の面のパワーが像側の面のパワーに対して相対的に強くなり過ぎ、非点収差の補正が困難になるため好ましくない。また、条件式（９）はレンズ全系のパワーに対する第２レンズのパワーを規定し、色収差補正を良好に行う為の条件である。条件式（９）の上限値「−０．７０」を超えると、第２レンズの負のパワーが強くなりすぎ、小型化に不利になる。一方、下限値「−１．４０」を下回ると、第２レンズの負のパワーが弱くなりすぎて、軸上色収差の補正が不十分となる。
【００２９】
また、上記構成の撮像レンズにおいて、開口絞りの直径をＥＰＤ、レンズ全系の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．８ （１０）
【００３０】
上記条件式（１０）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、Ｆナンバーを小さくするための条件である。上限値の「２．８」を超えると、レンズ系全体の焦点距離に対して開口径が小さくなるため、小型化には有利になるが、撮像素子に対する明るさが不十分となる。一方、下限値「２．０」を下回ると、レンズ全系の焦点距離に対して開口径が大きくなるため、Ｆナンバーが小さくなり明るい撮像レンズを構成することができるものの、小型化が困難になる。
【００３１】
また、上記構成の撮像レンズにおいては以下の条件式（１０ａ）を満足することがさらに望ましい。
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．６ （１０ａ）
【００３２】
なお、上述した条件式を全て満足する必要はなく、それぞれ単独、または組み合わせによっても効果を得ることができる。
【００３３】
また、全てのレンズはプラスチック材料で構成することが望ましい。全てのレンズをプラスチック材料で構成することによって、安定した非球面形状を形成したレンズの大量生産が可能となり、低コスト化が望める。また、本発明では、主な色収差補正を第２レンズで実施しており、第２レンズには例えば、ポリカーボネートのようなアッべ数の小さな高分散の材料を採用し、その他の第１レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは例えば、すべて同一のシクレオレフィンポリマー系のプラスチック材料を採用している。撮像レンズを構成するプラスチックレンズに、出来る限り同一のプラスチック材料を採用することで、製造工程が容易になる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の撮像レンズによれば、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立が図られ、各種の収差が良好に補正された小型の撮像レンズを低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１を示す撮像レンズの断面図である。
【図２】同上、諸収差図である。
【図３】本発明の実施例２を示す撮像レンズの断面図である。
【図４】同上、諸収差図である。
【図５】本発明の実施例３を示す撮像レンズの断面図である。
【図６】同上、諸収差図である。
【図７】本発明の実施例４を示す撮像レンズの断面図である。
【図８】同上、諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３７】
図１、図３、図５、図７、はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１、２、３、４に対応するレンズ断面図を示したものである。いずれの実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは実施例１のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。
【００３８】
図１に示すように、本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５とが配列されて構成されている。第５レンズＬ５と像面との間には、カバーガラスＩＲが配置されている。なお、このカバーガラスは、省略することも可能である。また、本実施形態では開口絞りＳは第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の頂点と第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の有効径終端部との間に配置しているが、開口絞りＳの位置はこの位置に限定するものではない。第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の頂点よりも物体側から第１レンズＬ１の物体側の面ｒ１の終端部までの間であれば良い。
【００３９】
上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は物体側と像側に凸面を向けた両凸形状のレンズであり、第２レンズＬ２は光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。第３レンズＬ３は光軸近傍で物体側と像側に凸面を向けた両凸形状のレンズであり、第４レンズＬ４は光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズであり、第５レンズＬ５は光軸近傍で物体側に緩い凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズで構成している。
【００４０】
本発明による各レンズの形状は、撮像レンズの小型化に向けて最適な形状を選定しているが、特に第３レンズＬ３は小型化へ大きく寄与している。第３レンズＬ３は両面が非球面で形成され、両面ともに光軸近傍から周辺に至るまでサグ量の変化が少ない非球面である。従って、第３レンズＬ３が光軸方向に占める体積は小さなものとなり、第３レンズＬ３の物体側に位置する第２レンズＬ２と像側に位置する第４レンズＬ４との空気間隔も狭く設定できるから、撮像レンズ全体の小型化が実現されている。
【００４１】
第５レンズＬ５は光軸近傍では物体側に緩い凸面を向けたメニスカス形状だが、物体側の面ｒ９は光軸近傍から離れるに従って、周辺部は大きく物体側に曲がる非球面である。このような形状にすることによって、第５レンズＬ５と第４レンズＬ４との距離を短く設定することが出来るから、更なる小型化を実現している。
本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式（１）〜（１０）を満足するように構成されている。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
−０．８０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜０．５５ （２）
１５．０＜ｒ９／ｒ１０＜８５．０ （３）
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．９５ （４）
１．５０＜ｆ３４５／ｆ＜９．００ （５）
２．１０＜ｆ３／ｆ１＜８．５０ （６）
０．６５＜ｆ４／ｆ１＜１．４０ （７）
３．１０＜ｒ３／ｒ４＜６．８０ （８）
−１．４０＜ｆ２／ｆ＜−０．７０ （９）
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．８ （１０）
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離
ｆ３４５：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の合成焦点距離
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径
ｒ４：第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の曲率半径
ＥＰＤ：開口絞りの直径
【００４２】
また、本実施の形態では、全てのレンズ面を非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４としたとき、次式により表される。
【００４３】
【数１】
【００４４】
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、ｉは物体側より数えた面番号を示し、Ｒは曲率半径を示し、ｄは光軸に沿ったレンズ面間の距離（面間隔）を示し、Ｎｄはｄ線に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示すこととする。
【実施例１】
【００４５】
実施例１の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
実施例１における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．５６
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝−０．７１
ｒ９／ｒ１０＝８．６１
ｆ１２／ｆ＝１．３３
ｆ３４５／ｆ＝３．４０
ｆ３／ｆ１＝５．０３
ｆ４／ｆ１＝１．２１
ｒ３／ｒ４＝４．３４
ｆ２／ｆ＝−０．７３
ｆ／ＥＰＤ＝２．４０
このように、本実施例１による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００４８】
図２は実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。これら収差図には、５８７．５６ｎｍ、６５６．２７ｎｍ、４８６．１３ｎｍの各波長に対する収差量を示す。非点収差図には、サジタル像面Ｓにおける収差量とタンジェンシャル像面Ｔにおける収差量とをそれぞれ示す（図４、図６、図８において同じ）。
【００４９】
図２に示されるように、実施例１に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝５．４９ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．９５となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【実施例２】
【００５０】
実施例２の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】
実施例２における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．６１３
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝０．５３
ｒ９／ｒ１０＝４５．７３２
ｆ１２／ｆ＝１．２５
ｆ３４５／ｆ＝８．６４
ｆ３／ｆ１＝８．３３
ｆ４／ｆ１＝１．３７
ｒ３／ｒ４＝６．７５
ｆ２／ｆ＝−０．９０
ｆ／ＥＰＤ＝２．８０
このように、本実施例２による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００５３】
図４は実施例２の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図４に示されるように、実施例２に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝５．３１ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．９２となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【実施例３】
【００５４】
実施例３の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表３に示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】
実施例３における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．７０８
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝−０．７８
ｒ９／ｒ１０＝２１．７３９
ｆ１２／ｆ＝１．４７
ｆ３４５／ｆ＝４．１４
ｆ３／ｆ１＝５．７６
ｆ４／ｆ１＝１．１１
ｒ３／ｒ４＝５．０３
ｆ２／ｆ＝−１．０６
ｆ／ＥＰＤ＝２．５５
このように、本実施例３による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００５７】
図６は実施例３の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図６に示されるように、実施例３に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝４．０９６ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．７１となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【実施例４】
【００５８】
実施例４の撮像レンズについて、基本的なレンズデータを表４に示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
実施例４における各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝０．７４３
（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＝−０．７５
ｒ９／ｒ１０＝８３．３５９
ｆ１２／ｆ＝１．９１
ｆ３４５／ｆ＝１．８５
ｆ３／ｆ１＝２．９３
ｆ４／ｆ１＝０．８９
ｒ３／ｒ４＝３．２５
ｆ２／ｆ＝−０．９３
ｆ／ＥＰＤ＝２．００
このように、本実施例４による撮像レンズは条件式（１）〜（１０）を満たしている。
【００６１】
図８は実施例４の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（像面湾曲）（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図８に示されるように、実施例４に係る撮像レンズによれば、各種の収差が良好に補正される。しかも、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの空気換算距離をＴＬとすればＴＬ＝４．７８ｍｍと短くなっている。また、撮像領域の最大像高をｈとすれば、ＴＬ／２ｈ＝０．８３となり、撮像レンズの小型化も好適に図られている。
【００６２】
したがって、本実施の形態に係る撮像レンズを、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラ等の高機能化と小型化の両立を図ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ 開口絞り
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
ＩＲ カバーガラス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子用の撮像レンズであって、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りと、物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第３レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第５レンズを配置し、第１レンズの焦点距離をｆ１、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
【請求項２】
前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をｒ５、像側の面の曲率半径をｒ６としたときに、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
−０．８０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜０．５５ （２）
【請求項３】
前記第５レンズの物体側の面の曲率半径をｒ９、像側の面の曲率半径をｒ１０としたときに、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
８．５＜ｒ９／ｒ１０＜８５．０ （３）
【請求項４】
前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離をｆ１２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．９５ （４）
【請求項５】
前記第３レンズと前記第４レンズと前記第５レンズの合成焦点距離をｆ３４５、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項４記載の撮像レンズ。
１．５０＜ｆ３４５／ｆ＜９．００ （５）
【請求項６】
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、第４レンズの焦点距離をｆ４としたときに以下の条件式（６）、（７）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
２．１０＜ｆ３／ｆ１＜８．５０ （６）
０．６５＜ｆ４／ｆ１＜１．４０ （７）
【請求項７】
前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をｒ３、像側の面の曲率半径をｒ４、焦点距離をｆ２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
３．１０＜ｒ３／ｒ４＜６．８０ （８）
−１．４０＜ｆ２／ｆ＜０．７０ （９）
【請求項８】
前記開口絞りの直径をＥＰＤ、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．８ （１０）
【請求項１】
固体撮像素子用の撮像レンズであって、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りと、物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第１レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、光軸近傍で物体側と像面側に凸面を向けた両凸形状の第３レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、光軸近傍で物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第５レンズを配置し、第１レンズの焦点距離をｆ１、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
０．５０＜ｆ１／ｆ＜０．７６ （１）
【請求項２】
前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をｒ５、像側の面の曲率半径をｒ６としたときに、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
−０．８０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜０．５５ （２）
【請求項３】
前記第５レンズの物体側の面の曲率半径をｒ９、像側の面の曲率半径をｒ１０としたときに、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
８．５＜ｒ９／ｒ１０＜８５．０ （３）
【請求項４】
前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離をｆ１２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．９５ （４）
【請求項５】
前記第３レンズと前記第４レンズと前記第５レンズの合成焦点距離をｆ３４５、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項４記載の撮像レンズ。
１．５０＜ｆ３４５／ｆ＜９．００ （５）
【請求項６】
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、第４レンズの焦点距離をｆ４としたときに以下の条件式（６）、（７）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
２．１０＜ｆ３／ｆ１＜８．５０ （６）
０．６５＜ｆ４／ｆ１＜１．４０ （７）
【請求項７】
前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をｒ３、像側の面の曲率半径をｒ４、焦点距離をｆ２、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
３．１０＜ｒ３／ｒ４＜６．８０ （８）
−１．４０＜ｆ２／ｆ＜０．７０ （９）
【請求項８】
前記開口絞りの直径をＥＰＤ、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたときに以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
２．０≦ｆ／ＥＰＤ≦２．８ （１０）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０８３２６（Ｐ２０１２−２０８３２６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４１０９（Ｐ２０１１−７４１０９）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３９１０１４０５５）カンタツ株式会社 (84)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３９１０１４０５５）カンタツ株式会社 (84)
【Ｆターム（参考）】
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