JP6048882B2

JP6048882B2 - 撮像レンズ

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Publication number: JP6048882B2
Application number: JP2013038345A
Authority: JP
Inventors: 久保田　洋治; 洋治久保田; 賢一久保田; 整平野; 友浩米澤
Original assignee: Optical Logic Inc; Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Optical Logic Inc; Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: US9291801B2; CN203324564U; JP2014164287A; US20140240853A1

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、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比較的小型のカメラへの組み込みが好適な撮像レンズに関するものである。

近年、車両には、利便性やセキュリティ性の向上を目的として複数のカメラが搭載されている。例えば、車両後方を撮影するためのバックカメラが搭載された車両では、運転者が車両を後退させる際に車両後方の状況がモニタに映し出されるため、運転者は車両の影で見えない障害物等であっても接触することなく安全に車両を後退させることができる。こうした車両に搭載されるカメラ、いわゆる車載カメラは今後も増加が見込まれている。

車載カメラは通常、車両のバックドア、フロントグリル、サイドミラー、車両室内等の比較的狭いスペースに搭載されることが多い。このため、車載カメラに搭載される撮像レンズには、小型化とともに、撮像素子の高画素化に伴う高解像度への対応、および広い撮影範囲に対応するための広角化が要求される。しかしながら、諸収差を良好に補正しつつ小型化や高解像度へ対応し、併せて撮影画角の広角化を図ることは困難である。例えば、撮像レンズの小型化を図ると、一枚一枚のレンズの屈折力が強くなるため、収差を良好に補正することが困難になる。そこで、撮像レンズの実際の設計にあたっては、これら要求をバランスよく満たすことが重要になる。

撮影画角の広い撮像レンズとしては、例えば特許文献１に記載の撮像レンズが知られている。この撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第１レンズと、両凹形状の第２レンズと、両凸形状の第３レンズと、開口絞りと、両凸形状の第４レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の第５レンズとを配置して構成される。特許文献１に記載の撮像レンズでは、当該構成において第３レンズおよび第５レンズを高分散の材料で形成することにより像面湾曲および倍率色収差を補正するとともに、第２レンズの形状を近軸で両凹レンズとなる形状に形成して負の屈折力を強くすることによって広角化を実現している。

特開２０１１−１０７５９３号公報

上記特許文献１に記載の撮像レンズによれば、撮像レンズを構成するレンズ枚数が５枚と少ないながらも撮影画角が広く、加えて比較的良好に収差を補正することができる。しかしながら、焦点距離に対してレンズ系の全長が長いため、近年の小型化への要求を満足するものではなく、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立を図る上で自ずと限界が生じていた。なお、こうした問題は車載カメラに搭載される撮像レンズに固有の問題ではなく、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、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに搭載される撮像レンズに共通するものである。

本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型でありながらも撮影画角が広く、収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供することにある。

本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する物体側レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する像面側レンズ群とを配置して構成される。物体側レンズ群は、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとから構成される。像面側レンズ群は、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとから構成される。このうち第１レンズは、光軸からレンズ周辺部に向かうにつれて負の屈折力が強くなる非球面形状に形成されるとともに、曲率半径が正となる物体側の面を有する。当該構成において本発明の撮像レンズは、第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２、第３レンズの焦点距離をｆ３、第１レンズのアッベ数をνｄ１、第２レンズのアッベ数をνｄ２、第３レンズのアッベ数をνｄ３、第４レンズのアッベ数をνｄ４、第５レンズのアッベ数をνｄ５としたとき、次の条件式（１）〜（６）を満足する。
｜ｆ２｜＜ｆ１且つ｜ｆ２｜＜ｆ３（１）
４０＜νｄ１＜７０（２）
４０＜νｄ２＜７０（３）
４０＜νｄ３＜７０（４）
４０＜νｄ４＜７０（５）
２０＜νｄ５＜３５（６）

一般的に、広角の撮像レンズにおいて最も物体側に配置される第１レンズには、屈折力が負であって、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズが用いられることが多い。第１レンズのこのような屈折力およびレンズ形状は、撮像レンズの広角化を実現する上で都合がよく、車載カメラに組み込まれる撮像レンズをはじめ、広角の撮像レンズにおいて多用されている。しかしながら一方で、第１レンズをこのような屈折力およびレンズ形状にした場合には、第１レンズの屈折力が比較的強くなるため、像面側の凹面の形状が半球状に近づき、製造歩留りの低下や当該凹面周辺部における反射防止コート等のコーティング不良が発生し易くなる。この問題は、広角の撮像レンズにおいて製造コストの上昇要因の一つとなっている。

この点、本発明の撮像レンズでは、絞りより物体側に配置される物体側レンズ群が、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとから構成されており、正負正の屈折力の配列になっている。このような屈折力配列のため、物体側レンズ群における正の屈折力は第１レンズおよび第３レンズの２枚のレンズで分担される。また、条件式（１）に示されるように、第１レンズおよび第３レンズの屈折力が共に第２レンズよりも弱いため、第１レンズの像面側の面形状は、半球状の形状から乖離することになる。このため、本発明の撮像レンズによれば、反射防止コート等を均一にコートすることも容易となり、撮像レンズの製造コストの低減を好適に図ることができる。

また、本発明の撮像レンズの第１レンズは、物体側の面の曲率半径が正であり、しかも光軸からレンズ周辺部に向かうにつれて負の屈折力が強くなる非球面形状に形成される。このような形状の第１レンズによれば、より広い範囲の光を取り込むことが可能であり、撮像レンズの広角化が好適に図られる。

ところで、この種の広角の撮像レンズにおいては、画角を広げれば広げるほど、すなわち広角化すればするほど収差の補正が困難になることが知られている。これは、広い画角の中心部から周辺部まで歪曲収差、像面湾曲、非点収差、倍率色収差等の諸収差を良好に補正することが困難になるからである。本発明の撮像レンズでは、上述のように物体側レンズ群の屈折力の配列が正負正となっており、第２レンズを中心とした対称な配列であるため、色収差をはじめとする諸収差が良好に補正されることになる。

また、この種の従来の撮像レンズでは、絞りよりも物体側に配置されたレンズ群において正の屈折力を有するレンズのアッベ数を小さくするとともに、負の屈折力を有するレンズのアッベ数を大きくし、一方の絞りよりも像面側に配置されたレンズ群において、正の屈折力を有するレンズのアッベ数を大きくするとともに、負の屈折力を有するレンズのアッベ数を小さくするのが一般的であった。このような屈折力とアッベ数の組合わせにより、従来の撮像レンズでは軸上色収差および倍率色収差の良好な補正が行われていた。しかしながら、このようなレンズ構成では倍率色収差（特に基準波長に対する短波長の色収差）が直線的な変化にはならないことが多く、良好な色収差補正の妨げとなっている。

この点、本発明に係る撮像レンズにおいては、条件式（２）〜（５）に示されるように、第１レンズから第４レンズまでの各レンズはアッベ数が４０から７０の間の値となる材料で形成され、第５レンズは、条件式（６）に示されるようにアッベ数が２０から３５の間の値となる材料で形成される。このように第１レンズから第４レンズまでのアッベ数が同一の範囲内に抑制されるため、本発明の撮像レンズによれば倍率色収差の補正が容易になり、良好な結像性能を得ることが可能となる。また、撮像レンズを構成する５枚のレンズのうち４枚のレンズが低分散の材料で形成されるため、これら４枚のレンズにて発生する色収差そのものが良好に抑制されることになり、レンズ系全体の色収差が良好な範囲内に好適に抑制されるようになる。

条件式（２）〜（５）において上限値「７０」を超えると、軸上色収差の補正には有利となるものの、倍率色収差が補正過剰となり、良好な色収差の補正が困難となる。また、レンズ材料のコストが上昇し、撮像レンズの製造コストの抑制が困難になる。一方、下限値「４０」を下回ると、軸上色収差が補正不足となり、この場合も良好な色収差の補正が困難となる。

さらに、上記条件式（５）および（６）によれば、像面側レンズ群を構成する第４レンズおよび第５レンズは低分散の材料と高分散の材料との組み合わせになる。物体側レンズ群で補正しきれなかった諸収差は、これら２枚のレンズによってより良好に補正される。特に、撮像レンズの解像度を向上させる際に問題となる色収差は、第４レンズおよび第５レンズによって良好に補正されることになる。なお、これら第４レンズおよび第５レンズは接合して１枚の接合レンズとしてもよい。

ここで条件式（６）は、色収差を良好に行うための条件である。上限値「３５」を超えると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正不足となり、良好な色収差の補正が困難となる。一方、下限値「２０」を下回ると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰となり、良好な色収差の補正が困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいて、第２レンズは、光軸からレンズ周辺部に向かうにつれて屈折力が強くなる非球面形状に形成されるとともに、曲率半径が正となる像面側の面を有し、第３レンズは、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有することが望ましい。

第２レンズの形状としてこのようにレンズ周辺部において負の屈折力が強くなる形状とすることにより、撮像レンズの広角化をより有効に図ることができる。また、正の屈折力を有する第３レンズの形状を、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有する形状、すなわち光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状にすることにより、撮像レンズの広角化に伴って発生する歪曲収差、像面湾曲、非点収差、倍率色収差等の諸収差を画像中心部から周辺部にわたって良好に補正することができるようになる。

これら第２レンズと第３レンズとは互いに凹面を向けた状態で配置されるため、像面湾曲も良好に補正される。また、このうち第３レンズは像面側に凸面を向けた形状であるため、歪曲収差や倍率色収差についても良好に補正されることになる。

上記構成の撮像レンズにおいて、像面側レンズ群の構成としては、例えば、第４レンズが、曲率半径が正となる物体側の面および曲率半径が負となる像面側の面を有するレンズ、第５レンズが、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有するレンズが考えられる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（７）を満足することが望ましい。
１．５＜ｆ１／ｆ＜７（７）

条件式（７）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、像面湾曲および歪曲収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。また、条件式（７）は色収差を良好に補正するための条件でもある。上限値「７」を超えると、レンズ系全体に対して第１レンズの屈折力が相対的に弱くなるため、バックフォーカスが長くなり、撮像レンズの小型化が困難となる。また、負の歪曲収差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「１．５」を下回ると、撮像レンズの小型化および歪曲収差の良好な補正には有利となるものの、結像面が物体側に湾曲することになる。また、軸上の色収差が補正不足（短波長の焦点位置が基準波長の焦点位置に対して物体側に移動）になるとともに倍率色収差が補正過剰（短波長の結像点が基準波長の結像点に対して光軸から遠ざかる方向に移動）になるため、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズは、次の条件式（８）をさらに満足することが望ましい。
２＜ｆ１／｜ｆ２｜＜８（８）

条件式（８）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、非点収差および色収差を良好に補正するとともに、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を抑制するための条件である。周知のように、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子には、センサーに取り込むことのできる光線の入射角度の範囲、いわゆる主光線角度（ＣＲＡ：Chief Ray Angle）が予め定められている。撮像レンズから出射した光線の像面への入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制することによって、画像の周辺部が暗くなる現象であるシェーディングの発生を好適に抑制することが可能となる。

条件式（８）において上限値「８」を超えると、入射瞳が物体側に移動するため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を抑制し易くなるものの、バックフォーカスが長くなるため撮像レンズの小型化が困難となる。また、倍率色収差が補正不足（短波長の結像点が基準波長の結像点に対して光軸に近づく方向に移動）になるとともに、非点収差のうちサジタル像面が正方向（像面側）に湾曲して非点較差が増大する。よって、良好な結像性能を得ることが困難となる。

一方、下限値「２」を下回ると、入射瞳が像面側に移動するためバックフォーカスが短くなり、撮像レンズの小型化には有利となるものの、赤外線カットフィルタ等の挿入物を配置するための空間の確保が困難になるとともに、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を抑制することが困難となる。また、非点収差のうちサジタル像面が負方向（物体側）に湾曲するとともに、軸上色収差および倍率色収差が共に補正不足となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、物体側レンズ群の焦点距離をＦｆとしたとき、次の条件式（９）を満足することが望ましい。
５＜Ｆｆ／ｆ＜１２（９）

条件式（９）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、歪曲収差、色収差、および非点収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。上限値「１２」を超えると、歪曲収差や軸上色収差の補正には有利となるものの、非点較差が増大するとともに倍率色収差が補正不足となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「５」を下回ると、レンズ系全体に対して物体側レンズ群における正レンズの屈折力が相対的に強くなるため、撮像レンズの小型化には有利となるものの、軸上色収差が補正不足になるとともに倍率色収差が補正過剰となり、良好な結像性能を得ることが困難になる。なお、物体側レンズ群の屈折力が強くなった分、像面側レンズ群の屈折力を強くしてレンズ系全体の焦点距離を保とうとすると、負の歪曲収差が増大することとなり、この場合も良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、像面側レンズ群の焦点距離をＦｒとしたとき、次の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．５＜Ｆｒ／ｆ＜２．５（１０）

条件式（１０）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を抑制しつつ、色収差および像面湾曲を良好に補正するための条件である。上限値「２．５」を超えると、結像面の湾曲を抑制し易くなるものの、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を抑制することが困難となる。また、軸上色収差が補正不足となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「０．５」を下回ると、軸上色収差および倍率色収差の補正には有利となるものの、結像面が画像中心部から周辺部に向かって物体側に湾曲する、いわゆる補正不足の状態になり、良好な結像性能を得ることが困難になる。

なお、本発明の撮像レンズは、１３０°以上の画角（１３０°≦２ω）が要求される撮像レンズに対して特に有効である。

本発明の撮像レンズによれば、撮像レンズの広角化と良好な収差補正との両立が図られ、諸収差が良好に補正された小型の撮像レンズを提供することができる。

本発明の一実施の形態について、数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図４、図７、図１０、および図１３は、本実施の形態の数値実施例１〜５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同様であるため、ここでは主に数値実施例１の概略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。

図１に示すように、本実施の形態の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する物体側レンズ群Ｇｆと、開口絞りＳＴと、正の屈折力を有する像面側レンズ群Ｇｒとを配置して構成される。すなわち、本実施の形態の撮像レンズでは、開口絞りＳＴを挟んで、開口絞りＳＴよりも物体側に配置された物体側レンズ群Ｇｆ、および開口絞りＳＴよりも像面側に配置された像面側レンズ群Ｇｒが共に正の屈折力を有するレンズ群として構成される。

これら物体側レンズ群Ｇｆおよび像面側レンズ群Ｇｒは次の各条件式を満足するように構成される。
５＜Ｆｆ／ｆ＜１２
０．５＜Ｆｒ／ｆ＜２．５
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
Ｆｆ：物体側レンズ群Ｇｆの焦点距離、
Ｆｒ：像面側レンズ群Ｇｒの焦点距離、
である。

このうち物体側レンズ群Ｇｆは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とが配置されて構成される。

第１レンズＬ１は、光軸Ｘからレンズ周辺部に向かうにつれて負の屈折力が強くなる非球面形状に形成される。本実施の形態に係る撮像レンズにおいて第１レンズＬ１の屈折力は、光軸Ｘの近傍では正であり、レンズ周辺部では負となっている。この第１レンズＬ１は、物体側の面の曲率半径ｒ１が正となり、像面側の面の曲率半径ｒ２が負となる形状であって、光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状に形成される。なお、第１レンズＬ１の形状は当該形状に限定されるものではない。第１レンズＬ１の形状は、曲率半径ｒ１および曲率半径ｒ２が共に正となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状でもよい。数値実施例１および２は、第１レンズＬ１が、光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状の例であり、数値実施例３〜５は、第１レンズＬ１の形状が、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状の例である。

第２レンズＬ２は、光軸Ｘからレンズ周辺部に向かうにつれて負の屈折力が強くなる非球面形状に形成される。また、第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径ｒ３および像面側の面の曲率半径ｒ４が共に正となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。当該第２レンズＬ２において像面側の面は強い凹面となっている。なお、第２レンズＬ２の形状は当該形状に限定されるものではない。第２レンズＬ２の形状は、曲率半径ｒ３が負となり、曲率半径ｒ４が正となる形状、すなわち光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状でもよい。数値実施例１〜３および５は、第２レンズＬ２が、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状の例であり、数値実施例４は、第２レンズＬ２の形状が、光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状の例である。

第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は次の各条件式を満足する。
１．５＜ｆ１／ｆ＜７
２＜ｆ１／｜ｆ２｜＜８
但し、
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離、
である。

第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径ｒ５および像面側の面の曲率半径ｒ６が共に負となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。したがって、上記第２レンズＬ２と第３レンズＬ３とは、互いに凹面を向けた状態で配置されることになる。

以上のように、物体側レンズ群Ｇｆは第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の３枚のレンズから構成されている。これら第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３は、さらに次の条件式を満足する。
｜ｆ２｜＜ｆ１且つ｜ｆ２｜＜ｆ３

撮像レンズの広角化を図りつつ諸収差を良好に補正するためには第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との屈折力のバランスが重要になる。光学シミュレーションの結果、当該条件式として示されるように、第２レンズＬ２の屈折力を第１レンズＬ１の屈折力の２倍以上の大きさにすることで、撮像レンズの広角化と諸収差の良好な補正を好適に実現できることが判明した。このように第１レンズＬ１の屈折力を弱くすることは、撮像レンズの製造に際して生じるディセンタ（偏芯）やチルト等に対する結像性能の劣化に対する敏感度（製造誤差感度）を下げる観点からも有効である。

一方、像面側レンズ群Ｇｒを構成する第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径ｒ８が正となり、像面側の面の曲率半径ｒ９が負となる形状であって、光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状に形成される。また、第５レンズＬ５は、物体側の面の曲率半径ｒ１０および像面側の面の曲率半径ｒ１１が共に負となる形状、すなわち光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。なお、第５レンズＬ５と像面ＩＭとの間には、フィルタ１０が配置される。フィルタ１０は割愛することも可能である。

以上詳細に説明した第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、次の各条件式を満足する材料で形成される。
４０＜νｄ１＜７０
４０＜νｄ２＜７０
４０＜νｄ３＜７０
４０＜νｄ４＜７０
２０＜νｄ５＜３５
但し、
νｄ１：第１レンズＬ１のアッベ数、
νｄ２：第２レンズＬ２のアッベ数、
νｄ３：第３レンズＬ３のアッベ数、
νｄ４：第４レンズＬ４のアッベ数、
νｄ５：第５レンズＬ５のアッベ数、
である。

ところで、レンズの材料としては大きく分けて硝子系の材料とプラスチック系（樹脂系）の材料とがある。環境温度による焦点距離の変動を抑制したい場合や過酷な環境下での使用を想定した場合には、各レンズを硝子系の材料で形成することが望ましい。特に、車載カメラは高温下で使用されることが多く、また水や洗車傷に対する耐性も必須となることから硝子系の材料が好まれて使用されている。しかしながら、硝子系の材料はプラスチック系の材料に比較して一般的に高価である。携帯電話機やセキュリティカメラにおいては、製造コストと光学性能のバランスからプラスチック系の材料が多く使用されている。

そこで、撮像レンズの製造コストの一層の低減を図るためには、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４を、次の各条件式を満足する材料から形成することが望ましい。
５０＜νｄ１＜６０
５０＜νｄ２＜６０
５０＜νｄ３＜６０
５０＜νｄ４＜６０

なお、上記各条件式の全てを満足する必要はなく、それぞれを単独に満足することにより、各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

本実施の形態では各レンズ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としたとき、次式により表される。

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。各数値実施例において、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は光軸上のレンズ面間の距離（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。また、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。なお、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和（フィルタ１０は空気換算長）をＬａとして示す。

数値実施例１
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.87mm、Fno=2.4、ω=85°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1* 5.927 0.600 1.535 56.1(=νd1)
2* -372.607 0.496
3* 96.016 0.600 1.535 56.1(=νd2)
4* 1.854 1.979
5* -6.174 1.293 1.535 56.1(=νd3)
6* -2.498 0.840
7 (絞り) ∞ 0.346
8* 2.512 1.442 1.535 56.1(=νd4)
9* -1.879 0.100
10* -1.553 0.348 1.614 26.0(=νd5)
11* -5.309 0.700
12 ∞ 0.700 1.517 64.1
13 ∞ 1.523
（像面） ∞

Ff=23.96mm
Fr=4.43mm
f1=10.91mm
f2=-3.54mm
f3=6.98mm
f4=2.27mm
f5=-3.70mm
La=10.73mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.713E-03,Ａ₆=1.510E-04
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.667E-02,Ａ₆=4.431E-04
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.703E-02,Ａ₆=-3.694E-03
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.016E-02,Ａ₆=-8.772E-03
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.026E-03,Ａ₆=5.570E-04
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=8.672E-03,Ａ₆=-8.222E-04
第８面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.542E-02,Ａ₆=-3.746E-03
第９面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.297E-02,Ａ₆=-4.211E-03
第１０面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.873E-02,Ａ₆=7.125E-03
第１１面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.874E-02,Ａ₆=1.252E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝３．８０
ｆ１／｜ｆ２｜＝３．０８
Ｆｆ／ｆ＝８．３５
Ｆｒ／ｆ＝１．５４
このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和Ｌａは１０．７３ｍｍであり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。

図２は、数値実施例１の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向とに分けて示したものである（図５、図８、図１１、および図１４においても同じ）。また、図３は、数値実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）を示したものである。非点収差図においてＳはサジタル像面を、Ｔはタンジェンシャル像面をそれぞれ表す（図６、図９、図１２、および図１５においても同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば諸収差が良好に補正される。

数値実施例２
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=3.37mm、Fno=2.5、ω=69°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1* 4.888 0.648 1.535 56.1(=νd1)
2* -1042.209 1.877
3* 15.994 0.600 1.535 56.1(=νd2)
4* 1.995 1.682
5* -5.093 0.690 1.535 56.1(=νd3)
6* -2.844 1.544
7 (絞り) ∞ 0.544
8* 2.200 1.434 1.535 56.1(=νd4)
9* -1.585 0.100
10* -1.454 0.346 1.614 26.0(=νd5)
11* -2.775 0.700
12 ∞ 0.700 1.517 64.1
13 ∞ 0.556
（像面） ∞

Ff=40.27mm
Fr=2.86mm
f1=9.10mm
f2=-4.32mm
f3=10.87mm
f4=1.98mm
f5=-5.53mm
La=11.18mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-3.257E-03,Ａ₆=-1.093E-04
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.640E-03,Ａ₆=3.788E-04
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.108E-02,Ａ₆=-2.436E-03
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.158E-03,Ａ₆=-4.964E-03
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=2.471E-02,Ａ₆=1.187E-04
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.732E-02,Ａ₆=-4.911E-03
第８面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.744E-02,Ａ₆=1.062E-02
第９面
ｋ=0.000,Ａ₄=-9.543E-02,Ａ₆=5.957E-02
第１０面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.093E-02,Ａ₆=1.315E-02
第１１面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.936E-02,Ａ₆=-2.130E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝２．７０
ｆ１／｜ｆ２｜＝２．１１
Ｆｆ／ｆ＝１１．９５
Ｆｒ／ｆ＝０．８５
このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和Ｌａは１１．１８ｍｍであり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。

図５は、数値実施例２の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図６は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例３
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.84mm、Fno=2.4、ω=85°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1* 5.498 0.600 1.535 56.1(=νd1)
2* 22.066 0.606
3* 100.433 0.600 1.535 56.1(=νd2)
4* 1.948 2.326
5* -7.794 1.205 1.535 56.1(=νd3)
6* -2.488 1.051
7 (絞り) ∞ 0.381
8* 2.571 1.308 1.535 56.1(=νd4)
9* -1.929 0.100
10* -1.596 0.346 1.614 26.0(=νd5)
11* -6.276 0.700
12 ∞ 0.700 1.517 64.1
13 ∞ 1.552
（像面） ∞

Ff=15.69mm
Fr=4.77mm
f1=13.52mm
f2=-3.72mm
f3=6.33mm
f4=2.29mm
f5=-3.58mm
La=11.24mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.442E-03,Ａ₆=1.142E-04
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.344E-02,Ａ₆=6.217E-04
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.626E-02,Ａ₆=-3.623E-03
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.823E-02,Ａ₆=-8.231E-03
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-7.997E-03,Ａ₆=4.921E-04
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.233E-03,Ａ₆=-1.225E-04
第８面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.622E-02,Ａ₆=-3.214E-03
第９面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.151E-02,Ａ₆=-3.623E-03
第１０面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.891E-02,Ａ₆=4.085E-03
第１１面
ｋ=0.000,Ａ₄=4.243E-02,Ａ₆=1.005E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝４．７６
ｆ１／｜ｆ２｜＝３．６３
Ｆｆ／ｆ＝５．５２
Ｆｒ／ｆ＝１．６８
このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和Ｌａは１１．２４ｍｍであり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。

図８は、数値実施例３の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図９は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例４
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.79mm、Fno=2.6、ω=85°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1* 6.607 0.600 1.535 56.1(=νd1)
2* 17.743 0.640
3* -181.316 0.600 1.535 56.1(=νd2)
4* 1.759 2.152
5* -6.764 1.174 1.535 56.1(=νd3)
6* -2.383 1.259
7 (絞り) ∞ 0.466
8* 2.631 1.556 1.535 56.1(=νd4)
9* -1.886 0.100
10* -1.632 0.413 1.614 26.0(=νd5)
11* -7.979 0.700
12 ∞ 0.700 1.517 64.1
13 ∞ 1.921
（像面） ∞

Ff=29.38mm
Fr=4.98mm
f1=19.31mm
f2=-3.25mm
f3=6.29mm
f4=2.33mm
f5=-3.43mm
La=12.04mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-5.650E-03,Ａ₆=1.290E-04
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.315E-02,Ａ₆=2.930E-03
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.840E-02,Ａ₆=-3.755E-03
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=2.571E-03,Ａ₆=-7.844E-03
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-5.090E-03,Ａ₆=1.302E-03
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.984E-03,Ａ₆=-3.398E-04
第８面
ｋ=0.000,Ａ₄=7.993E-03,Ａ₆=-2.742E-04
第９面
ｋ=0.000,Ａ₄=4.508E-02,Ａ₆=-4.936E-03
第１０面
ｋ=0.000,Ａ₄=7.993E-02,Ａ₆=-4.497E-03
第１１面
ｋ=0.000,Ａ₄=4.021E-02,Ａ₆=4.511E-03

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝６．９２
ｆ１／｜ｆ２｜＝５．９４
Ｆｆ／ｆ＝１０．５３
Ｆｒ／ｆ＝１．７８
このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和Ｌａは１２．０４ｍｍであり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。

図１１は、数値実施例４の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図１２は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例５
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.81mm、Fno=2.4、ω=85°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1* 6.246 0.600 1.531 56.0(=νd1)
2* 19.624 0.694
3* 92.599 0.600 1.531 56.0(=νd2)
4* 1.957 2.227
5* -7.330 1.212 1.531 56.0(=νd3)
6* -2.483 1.117
7 (絞り) ∞ 0.328
8* 2.502 1.561 1.531 56.0(=νd4)
9* -1.902 0.100
10* -1.585 0.370 1.634 23.9(=νd5)
11* -5.886 0.700
12 ∞ 0.700 1.517 64.1
13 ∞ 1.529
（像面） ∞

Ff=19.85mm
Fr=4.73mm
f1=16.99mm
f2=-3.77mm
f3=6.51mm
f4=2.32mm
f5=-3.54mm
La=11.50mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.122E-03,Ａ₆=1.325E-04
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.089E-02,Ａ₆=1.092E-03
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.432E-02,Ａ₆=-3.574E-03
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.645E-02,Ａ₆=-8.742E-03
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.754E-03,Ａ₆=5.487E-04
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.659E-03,Ａ₆=-1.220E-04
第８面
ｋ=0.000,Ａ₄=1.369E-02,Ａ₆=-3.183E-03
第９面
ｋ=0.000,Ａ₄=3.005E-02,Ａ₆=-3.680E-03
第１０面
ｋ=0.000,Ａ₄=6.832E-02,Ａ₆=2.619E-03
第１１面
ｋ=0.000,Ａ₄=4.299E-02,Ａ₆=8.764E-03

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝６．０５
ｆ１／｜ｆ２｜＝４．５１
Ｆｆ／ｆ＝７．０６
Ｆｒ／ｆ＝１．６８
このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和Ｌａは１１．５０ｍｍであり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。

図１４は、数値実施例５の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図１５は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

以上説明した本実施の形態に係る撮像レンズによれば、１３０°以上の画角（２ω）を実現することができる。ちなみに数値実施例１〜５の撮像レンズの画角は１３８°〜１７０°の広い画角を実現している。

なお、上記各数値実施例では各レンズの面を非球面で形成したが、撮像レンズの全長や要求される光学性能に余裕があるのであれば、撮像レンズを構成するレンズ面の一部を球面で形成するようにしてもよい。

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、広角でありながらも収差が良好に補正された小型のカメラを提供することができる。

本発明は、撮像レンズとして広い撮影画角とともに良好な収差補正能力が要求される機器、例えば携帯電話機やセキュリティカメラ、車載カメラ等の機器に搭載される撮像レンズに適用することができる。

Ｇｆ物体側レンズ群
Ｇｒ像面側レンズ群
ＳＴ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
１０フィルタ

Claims

物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する物体側レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する像面側レンズ群とを配置して構成され、
前記物体側レンズ群は、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとから構成され、
前記像面側レンズ群は、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとから構成され、
前記第１レンズは、光軸からレンズ周辺部に向かうにつれて負の屈折力が強くなる非球面形状に形成されるとともに、曲率半径が正となる物体側の面を有し、
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第１レンズのアッベ数をνｄ１、前記第２レンズのアッベ数をνｄ２、前記第３レンズのアッベ数をνｄ３、前記第４レンズのアッベ数をνｄ４、前記第５レンズのアッベ数をνｄ５としたとき、
｜ｆ２｜＜ｆ１且つ｜ｆ２｜＜ｆ３
４０＜νｄ１＜７０
４０＜νｄ２＜７０
４０＜νｄ３＜７０
４０＜νｄ４＜７０
２０＜νｄ５＜３５
を満足する撮像レンズ。
前記第２レンズは、光軸からレンズ周辺部に向かうにつれて屈折力が強くなる非球面形状に形成されるとともに、曲率半径が正となる像面側の面を有し、
前記第３レンズは、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有する、請求項１に記載の撮像レンズ。
前記第４レンズは、曲率半径が正となる物体側の面および曲率半径が負となる像面側の面を有し、
前記第５レンズは、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有する、請求項１または２に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、
１．５＜ｆ１／ｆ＜７
を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
２＜ｆ１／｜ｆ２｜＜８
を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記物体側レンズ群の焦点距離をＦｆとしたとき、
５＜Ｆｆ／ｆ＜１２
を満足する請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記像面側レンズ群の焦点距離をＦｒとしたとき、
０．５＜Ｆｒ／ｆ＜２．５
を満足する請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像レンズ。