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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-27
(45)【発行日】2024-09-04
(54)【発明の名称】撮像レンズ
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20240828BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240828BHJP
【ＦＩ】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020161807
(22)【出願日】2020-09-28
(65)【公開番号】P2022054656
(43)【公開日】2022-04-07
【審査請求日】2023-09-27
(73)【特許権者】
【識別番号】521351719
【氏名又は名称】東京晨美光学電子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100213285
【弁理士】
【氏名又は名称】古畑 依里
(74)【代理人】
【識別番号】100112520
【弁理士】
【氏名又は名称】林 茂則
(72)【発明者】
【氏名】山崎 真輝
【審査官】殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１１０５３１４９２（ＣＮ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２３９１１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１２／１３２２４７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－１９７２５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側に向かって順に配置された、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、
第３レンズと、
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、近軸において物体側が凸面であり、
前記第３レンズは、近軸において像側が凸面であり、
前記第５レンズは、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凹面の両凹形状であり、
以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）および（２１ａ）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）－９．００＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．２０
（２）０．１０＜ｒ５／ｒ６
（３）ｒ７／Ｔ２＜－９．００
（４）０．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜９．５０
（２１ａ）０．２０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．４５
ただし、
ｒ３：第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ７：第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径
Ｄ２：第２レンズの光軸上の厚み
ｒ５：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｔ２：第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離
ｒ１０：第５レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｄ５：第５レンズの光軸上の厚み
Ｔ４：第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項2】
前記第１レンズは、近軸において像側が凹面であることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項3】
以下の条件式（５）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。（５）１７．００＜νｄ３＜３４．００
ただし、
νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッべ数
【請求項4】
以下の条件式（６）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。（６）１．００＜ｒ２／Ｄ１＜２０．５０
ただし、
ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
Ｄ１：第１レンズの光軸上の厚み
【請求項5】
以下の条件式（７）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。（７）０．５０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．８５
ただし、
ｒ１：第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項6】
以下の条件式（８）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。（８）０．０１＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．７０
ただし、
ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズの像側の面の近軸曲率半径
【請求項7】
以下の条件式（９）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。（９）－１４．５０＜ｒ５／ｒ２＜－２．５０
ただし、
ｒ５：第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置に使用されるＣＣＤセンサやＣ-ＭＯＳセンサの固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、家電製品や情報端末機器、自動車等、様々な製品にカメラ機能が搭載されるようになった。今後も、カメラ機能を融合させた様々な商品開発が進んでいくものと考えられる。
【0003】
このような機器に搭載される撮像レンズは、小型でありながらも高い解像性能が求められる。
【0004】
従来の高性能化を目指した撮像レンズとしては、例えば、以下の特許文献１のような撮像レンズが知られている。
【0005】
特許文献１には、物体側から順に、正の屈折率を有する第１レンズと、負の屈折率を有する第２レンズと、負の屈折率を有する第３レンズと、正の屈折率を有する第４レンズと、負の屈折率を有する第５レンズから構成され、第１レンズの焦点距離と第２レンズの焦点距離の関係、第１レンズの焦点距離と第２レンズの焦点距離と撮像レンズ全系の焦点距離の関係、第１レンズの光軸上の厚みと撮像レンズ全系の焦点距離の関係、第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径と撮像レンズ全系の焦点距離の関係、第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径と第５レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係が、一定の条件を満たすよう構成された撮像レンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】中国特許出願公開第１１０５３１４９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１に記載のレンズ構成で、低背化、および低Ｆナンバー化を図ろうとした場合、周辺部における収差補正が非常に困難であり、良好な光学性能を得ることはできない。
【0008】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、低背化、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された高い解像力を備える撮像レンズを提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明において使用する用語に関し、レンズの面の凸面、凹面、平面とは近軸における形状を指すものと定義する。屈折力とは、近軸における屈折力を指すものと定義する。極点とは接平面が光軸と垂直に交わる光軸上以外における非球面上の点として定義する。光学全長とは、最も物体側に位置する光学素子の物体側の面から撮像面までの光軸上の距離として定義する。なお、光学全長やバックフォーカスは、撮像レンズと撮像面の間に配置されるＩＲカットフィルタやカバーガラス等の厚みを空気換算して得られる距離とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、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、第３レンズと、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、近軸において物体側が凸面であり、前記第３レンズは、近軸において像側が凸面であり、前記第５レンズは、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凹面の両凹形状で構成される。
【0011】
第１レンズは、正の屈折力を有し、両面に非球面を形成するとともに、近軸において物体側を凸面とすることで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制する。
【0012】
第２レンズは、負の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
【0013】
第３レンズは、両面に非球面を形成することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
【0014】
第４レンズは、正の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
【0015】
第５レンズは、負の屈折力を有し、両面に非球面を形成することで、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。また、近軸において像側を凹面とすることで、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保する。
【0016】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズは、近軸において像側が凹面であることが望ましい。
【0017】
第１レンズの像側の面を、近軸において凹面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0018】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第２レンズは、近軸において物体側が凸面であることが望ましい。
【0019】
第２レンズの物体側の面を、近軸において凸面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0020】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズは、近軸において物体側が凹面であることが望ましい。
【0021】
第３レンズの物体側の面を、近軸において凹面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0022】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズは、近軸において像側が凸面であることが望ましい。
【0023】
第３レンズの像側の面を、近軸において凸面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0024】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第４レンズは、近軸において物体側が凹面であることが望ましい。
【0025】
第４レンズの物体側の面を、近軸において凹面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0026】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第５レンズの像側の面は、光軸上以外の位置に極点を有する非球面が形成されていることが望ましい。
【0027】
第５レンズの像側の面に、光軸上以外の位置に極点を有する非球面形状を形成することにより、非点収差、像面湾曲、歪曲収差のより良好な補正が可能になる。
【0028】
本発明の撮像レンズは、上述した構成を採ることにより、全長対角比（光学全長と撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比）が０．８以下となる低背化を実現し、Ｆナンバーは、２．３以下となる低Ｆナンバー化を実現する。
【0029】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）－９．００＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．２０
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚みである。
（１）－９．００＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．２０
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚みである。
【0030】
条件式（１）は、第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第２レンズの光軸上の厚みの関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0031】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．１０＜ｒ５／ｒ６
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
（２）０．１０＜ｒ５／ｒ６
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
【0032】
条件式（２）は、第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第３レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0033】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）ｒ７／Ｔ２＜－９．００
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ２は第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
（３）ｒ７／Ｔ２＜－９．００
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ２は第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
【0034】
条件式（３）は、第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第２レンズの像側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（３）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0035】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜９．５０
ただし、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、Ｄ５は第５レンズの光軸上の厚み、Ｔ４は第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
（４）０．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜９．５０
ただし、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、Ｄ５は第５レンズの光軸上の厚み、Ｔ４は第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
【0036】
条件式（４）は、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、第５レンズの光軸上の厚み、および第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（４）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0037】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）１７．００＜νｄ３＜３４．００
ただし、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッべ数である。
（５）１７．００＜νｄ３＜３４．００
ただし、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッべ数である。
【0038】
条件式（５）は、第３レンズのｄ線に対するアッベ数を適切な範囲に規定するものである。条件式（５）の範囲を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。
【0039】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）１．００＜ｒ２／Ｄ１＜２０．５０
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、Ｄ１は第１レンズの光軸上の厚みである。
（６）１．００＜ｒ２／Ｄ１＜２０．５０
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、Ｄ１は第１レンズの光軸上の厚みである。
【0040】
条件式（６）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第１レンズの光軸上の厚みの関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（６）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0041】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．５０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．８５
ただし、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
（７）０．５０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．８５
ただし、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【0042】
条件式（７）は、第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、および撮像レンズ全系の焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（７）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0043】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）０．０１＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．７０
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
（８）０．０１＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．７０
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
【0044】
条件式（８）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第４レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（８）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0045】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）－１４．５０＜ｒ５／ｒ２＜－２．５０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
（９）－１４．５０＜ｒ５／ｒ２＜－２．５０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
【0046】
条件式（９）は、第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第１レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（９）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0047】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）１．００＜ｒ２／ｆ１＜３．６０
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆ１は第１レンズの焦点距離である。
（１０）１．００＜ｒ２／ｆ１＜３．６０
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆ１は第１レンズの焦点距離である。
【0048】
条件式（１０）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第１レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１０）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0049】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．１５＜ｒ２／ｒ３／ｒ１０＜１．００
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
（１１）０．１５＜ｒ２／ｒ３／ｒ１０＜１．００
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
【0050】
条件式（１１）は、第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第５レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１１）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0051】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）－８．１５＜ｒ３／ｒ７／（Ｄ４－Ｄ２）＜－２．５０
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｄ４は第４レンズの光軸上の厚み、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚みである。
（１２）－８．１５＜ｒ３／ｒ７／（Ｄ４－Ｄ２）＜－２．５０
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｄ４は第４レンズの光軸上の厚み、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚みである。
【0052】
条件式（１２）は、第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、第４レンズの光軸上の厚み、および第２レンズの光軸上の厚みの関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１２）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0053】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）ｒ５／ｆ＜－４．８０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
（１３）ｒ５／ｆ＜－４．８０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【0054】
条件式（１３）は、第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１３）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0055】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）－１４．５０＜ｒ６／ｆ＜－２．５０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
（１４）－１４．５０＜ｒ６／ｆ＜－２．５０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【0056】
条件式（１４）は、第３レンズの像側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１４）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0057】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）－９．５０＜ｒ６／ｒ２＜－１．３０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
（１５）－９．５０＜ｒ６／ｒ２＜－１．３０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
【0058】
条件式（１５）は、第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第１レンズの像側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１５）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0059】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１６）を満足することが望ましい。
（１６）－７０．００＜ｒ７／Ｔ４＜－１９．００
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ４は第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
（１６）－７０．００＜ｒ７／Ｔ４＜－１９．００
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ４は第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
【0060】
条件式（１６）は、第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、および第４レンズの像側の面から第５レンズの物体側の面までの光軸上の距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１６）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0061】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１７）を満足することが望ましい。
（１７）－４．５０＜ｒ９／ｆ＜－０．６５
ただし、ｒ９は第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
（１７）－４．５０＜ｒ９／ｆ＜－０．６５
ただし、ｒ９は第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【0062】
条件式（１７）は、第５レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１７）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0063】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１８）を満足することが望ましい。
（１８）－０．１０＜ｒ１０／ｒ５＜－０．０１
ただし、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
（１８）－０．１０＜ｒ１０／ｒ５＜－０．０１
ただし、ｒ１０は第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
【0064】
条件式（１８）は、第５レンズの像側の面の近軸曲率半径、および第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１８）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0065】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１９）を満足することが望ましい。
（１９）－４．５０＜（Ｄ２／ｆ２）×１００＜－１．７０
ただし、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚み、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。
（１９）－４．５０＜（Ｄ２／ｆ２）×１００＜－１．７０
ただし、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚み、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。
【0066】
条件式（１９）は、第２レンズの光軸上の厚み、および第２レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（１９）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0067】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２０）を満足することが望ましい。
（２０）０．００＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜２．５０
ただし、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚み、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。
（２０）０．００＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜２．５０
ただし、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚み、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。
【0068】
条件式（２０）は、第３レンズの光軸上の厚み、および第３レンズの焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２０）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0069】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２１）を満足することが望ましい。
（２１）０．１０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．６０
ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆ５は第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
（２１）０．１０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．６０
ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆ５は第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【0070】
条件式（２１）は、第４レンズの焦点距離、第５レンズの焦点距離、および撮像レンズ全系の焦点距離の関係を適切な範囲に規定するものである。条件式（２１）の範囲を満足することで、色収差、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
【0071】
本発明により、低背化、および低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された解像力の高い撮像レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】本発明の実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【図3】本発明の実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。
【図4】本発明の実施例２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【図5】本発明の実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。
【図6】本発明の実施例３の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【図7】本発明の実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。
【図8】本発明の実施例４の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0073】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0074】
【0075】
図１に示すように、本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、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、第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、負の屈折力を有する第５レンズＬ５とから構成され、前記第１レンズＬ１は、近軸において物体側が凸面であり、前記第３レンズＬ３は、近軸において像側が凸面であり、前記第５レンズＬ５は、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凹面の両凹形状で構成される。
【0076】
また、第５レンズＬ５と撮像面ＩＭＧ（すなわち、撮像素子の撮像面）の間には赤外線カットフィルタやカバーガラス等のフィルタＩＲが配置されている。なお、このフィルタＩＲは省略することが可能である。
【0077】
開口絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配置しているため、諸収差の補正を容易にするとともに、高像高の光線が撮像素子に入射する際の角度の制御を容易にしている。
【0078】
第１レンズＬ１は、正の屈折力を有し、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凹面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制している。
【0079】
第２レンズＬ２は、負の屈折力を有し、近軸において物体側が凸面であるとともに、像側が凹面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0080】
第３レンズＬ３は、負の屈折力を有し、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凸面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0081】
【0082】
第４レンズＬ４は、正の屈折力を有し、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凸面のメニスカス形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
【0083】
第５レンズＬ５は、負の屈折力を有し、近軸において物体側が凹面であるとともに、像側が凹面の両凹形状である。また、両面に非球面が形成されている。そのため、色収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を補正している。第５レンズＬ５の像側の面を近軸において凹面とすることで、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保している。
【0084】
また、第５レンズＬ５の像側の面に形成された非球面は、光軸Ｘ上以外の位置に極点を有している。そのため、非点収差、像面湾曲、歪曲収差をより良好に補正している。
【0085】
本実施の形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第５レンズＬ５のすべてが、それぞれ単レンズで構成されていることが好ましい。単レンズのみの構成は、非球面を多用することができる。本実施形態においては、すべてのレンズ面に適切な非球面を形成することで、良好な諸収差の補正が行われている。また、接合レンズを採用する場合に比較して工数を削減できるため、低コストで製作することが可能となる。
【0086】
また、本実施の形態に係る撮像レンズは、すべてのレンズにプラスチック材料を採用することで製造を容易にし、低コストでの大量生産を可能にしている。
【0087】
なお、採用するレンズ材料はプラスチック材料に限定されるものではない。ガラス材料を採用することで、さらなる高性能化を目指すことも可能である。また、すべてのレンズ面を非球面で形成することが望ましいが、要求される性能によっては、製造が容易な球面を採用してもよい。
【0088】
本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（２１）を満足することにより、好ましい効果を奏するものである。
（１）－９．００＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．２０
（２）０．１０＜ｒ５／ｒ６
（３）ｒ７／Ｔ２＜－９．００
（４）０．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜９．５０
（５）１７．００＜νｄ３＜３４．００
（６）１．００＜ｒ２／Ｄ１＜２０．５０
（７）０．５０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．８５
（８）０．０１＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．７０
（９）－１４．５０＜ｒ５／ｒ２＜－２．５０
（１０）１．００＜ｒ２／ｆ１＜３．６０
（１１）０．１５＜ｒ２／ｒ３／ｒ１０＜１．００
（１２）－８．１５＜ｒ３／ｒ７／（Ｄ４－Ｄ２）＜－２．５０
（１３）ｒ５／ｆ＜－４．８０
（１４）－１４．５０＜ｒ６／ｆ＜－２．５０
（１５）－９．５０＜ｒ６／ｒ２＜－１．３０
（１６）－７０．００＜ｒ７／Ｔ４＜－１９．００
（１７）－４．５０＜ｒ９／ｆ＜－０．６５
（１８）－０．１０＜ｒ１０／ｒ５＜－０．０１
（１９）－４．５０＜（Ｄ２／ｆ２）×１００＜－１．７０
（２０）０．００＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜２．５０
（２１）０．１０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．６０
ただし、
νｄ３：第３レンズＬ３のｄ線に対するアッべ数
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ２：第２レンズＬ２の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ３：第３レンズＬ３の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ４：第４レンズＬ４の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ５：第５レンズＬ５の光軸Ｘ上の厚み
Ｔ２：第２レンズＬ２の像側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ４：第４レンズＬ４の像側の面から第５レンズＬ５の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
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
ｆ５：第５レンズＬ５の焦点距離
ｒ１：第１レンズＬ１の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。
（１）－９．００＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．２０
（２）０．１０＜ｒ５／ｒ６
（３）ｒ７／Ｔ２＜－９．００
（４）０．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜９．５０
（５）１７．００＜νｄ３＜３４．００
（６）１．００＜ｒ２／Ｄ１＜２０．５０
（７）０．５０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．８５
（８）０．０１＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．７０
（９）－１４．５０＜ｒ５／ｒ２＜－２．５０
（１０）１．００＜ｒ２／ｆ１＜３．６０
（１１）０．１５＜ｒ２／ｒ３／ｒ１０＜１．００
（１２）－８．１５＜ｒ３／ｒ７／（Ｄ４－Ｄ２）＜－２．５０
（１３）ｒ５／ｆ＜－４．８０
（１４）－１４．５０＜ｒ６／ｆ＜－２．５０
（１５）－９．５０＜ｒ６／ｒ２＜－１．３０
（１６）－７０．００＜ｒ７／Ｔ４＜－１９．００
（１７）－４．５０＜ｒ９／ｆ＜－０．６５
（１８）－０．１０＜ｒ１０／ｒ５＜－０．０１
（１９）－４．５０＜（Ｄ２／ｆ２）×１００＜－１．７０
（２０）０．００＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜２．５０
（２１）０．１０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．６０
ただし、
νｄ３：第３レンズＬ３のｄ線に対するアッべ数
Ｄ１：第１レンズＬ１の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ２：第２レンズＬ２の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ３：第３レンズＬ３の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ４：第４レンズＬ４の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ５：第５レンズＬ５の光軸Ｘ上の厚み
Ｔ２：第２レンズＬ２の像側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ４：第４レンズＬ４の像側の面から第５レンズＬ５の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
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
ｆ５：第５レンズＬ５の焦点距離
ｒ１：第１レンズＬ１の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径
ｒ９：第５レンズＬ５の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１０：第５レンズＬ５の像側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。
【0089】
また、本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１ａ）から（２１ａ）を満足することにより、より好ましい効果を奏するものである。
（１ａ）－８．４０＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．７０
（２ａ）０．４０＜ｒ５／ｒ６＜１００．００
（３ａ）－１００．００＜ｒ７／Ｔ２＜－１４．００
（４ａ）２．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜７．５０
（５ａ）２１．００＜νｄ３＜３０．００
（６ａ）５．００＜ｒ２／Ｄ１＜１６．００
（７ａ）１．２０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．００
（８ａ）０．０５＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．４０
（９ａ）－１２．００＜ｒ５／ｒ２＜－３．５０
（１０ａ）１．５０＜ｒ２／ｆ１＜３．００
（１１ａ）０．２５＜ｒ２／ｒ３／ｒ１０＜０．８０
（１２ａ）－６．８０＜ｒ３／ｒ７／（Ｄ４－Ｄ２）＜－３．００
（１３ａ）－１００．００＜ｒ５／ｆ＜－５．６０
（１４ａ）－１２．００＜ｒ６／ｆ＜－３．７５
（１５ａ）－８．００＜ｒ６／ｒ２＜－２．００
（１６ａ）－５５．００＜ｒ７／Ｔ４＜－２３．５０
（１７ａ）－３．５０＜ｒ９／ｆ＜－１．２５
（１８ａ）－０．０７５＜ｒ１０／ｒ５＜－０．０１５
（１９ａ）－３．２５＜（Ｄ２／ｆ２）×１００＜－２．１０
（２０ａ）０．０４＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜１．６０
（２１ａ）０．２０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．４５
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。なお、条件式（１ａ）から（２１ａ）それぞれの下限値のみ、または上限値のみを、それぞれが対応する条件式（１）から（２１）へ適用させてもよい。
（１ａ）－８．４０＜ｒ３／ｒ７／Ｄ２＜－４．７０
（２ａ）０．４０＜ｒ５／ｒ６＜１００．００
（３ａ）－１００．００＜ｒ７／Ｔ２＜－１４．００
（４ａ）２．５０＜ｒ１０／（Ｄ５－Ｔ４）＜７．５０
（５ａ）２１．００＜νｄ３＜３０．００
（６ａ）５．００＜ｒ２／Ｄ１＜１６．００
（７ａ）１．２０＜ｒ１×ｒ２／ｆ＜３．００
（８ａ）０．０５＜ｒ２／ｒ５／ｒ８＜０．４０
（９ａ）－１２．００＜ｒ５／ｒ２＜－３．５０
（１０ａ）１．５０＜ｒ２／ｆ１＜３．００
（１１ａ）０．２５＜ｒ２／ｒ３／ｒ１０＜０．８０
（１２ａ）－６．８０＜ｒ３／ｒ７／（Ｄ４－Ｄ２）＜－３．００
（１３ａ）－１００．００＜ｒ５／ｆ＜－５．６０
（１４ａ）－１２．００＜ｒ６／ｆ＜－３．７５
（１５ａ）－８．００＜ｒ６／ｒ２＜－２．００
（１６ａ）－５５．００＜ｒ７／Ｔ４＜－２３．５０
（１７ａ）－３．５０＜ｒ９／ｆ＜－１．２５
（１８ａ）－０．０７５＜ｒ１０／ｒ５＜－０．０１５
（１９ａ）－３．２５＜（Ｄ２／ｆ２）×１００＜－２．１０
（２０ａ）０．０４＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜１．６０
（２１ａ）０．２０＜（ｆ４／ｆ）＋（ｆ５／ｆ）＜０．４５
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。なお、条件式（１ａ）から（２１ａ）それぞれの下限値のみ、または上限値のみを、それぞれが対応する条件式（１）から（２１）へ適用させてもよい。
【0090】
本実施形態において、レンズ面の非球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、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ１８、Ａ２０としたとき数式１により表わされる。
【0091】
【数1】
【0092】
次に、本実施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は撮像レンズ全系の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を、ｉｈは最大像高を、ＴＴＬは光学全長をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは近軸曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）、Ｎｄはｄ線（基準波長）の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面に関しては、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示す。
【0093】
（実施例１）
【0094】
基本的なレンズデータを以下の表１に示す。
【0095】
【表1】
【0096】
実施例１の撮像レンズは、全長対角比０．６７、Ｆナンバー２．００を実現している。また、表４に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。
【0097】
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（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。球面収差図は、Ｆ線（４８６ｎｍ）、ｄ線（５８８ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）の各波長に対する収差量を示している。また、非点収差図にはサジタル像面Ｓにおけるｄ線の収差量（実線）、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量（破線）をそれぞれ示している（図４、図６、および図８においても同じ）。図２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
【0098】
（実施例２）
【0099】
基本的なレンズデータを以下の表２に示す。
【0100】
【表2】
【0101】
実施例２の撮像レンズは、全長対角比０．６７、Ｆナンバー２．００を実現している。また、表４に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。
【0102】
【0103】
（実施例３）
【0104】
基本的なレンズデータを以下の表３に示す。
【0105】
【表3】
【0106】
実施例３の撮像レンズは、全長対角比０．６７、Ｆナンバー２．００を実現している。また、表４に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。
【0107】
【0108】
（実施例４）
【0109】
基本的なレンズデータを以下の表４に示す。
【0110】
【表4】
【0111】
実施例４の撮像レンズは、全長対角比０．６７、Ｆナンバー２．００を実現している。また、表４に示すように条件式（１）から（２１）を満たしている。
【0112】
【0113】
表５に実施例１から実施例４に係る条件式（１）から（２１）の値を示す。
【0114】
【表5】
【産業上の利用可能性】
【0115】
本発明に係る撮像レンズを、カメラ機能を備える製品へ適用した場合、当該カメラの低背化、および低Ｆナンバー化への寄与とともに、高性能化を図ることができる。
【符号の説明】
【0116】
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
ＩＲ フィルタ
ＩＭＧ 撮像面
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 フィルタ
ＩＭＧ 撮像面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
