(57)【要約】【課題】全長の短縮化および高解像化を実現した撮像レンズおよびこの撮像レンズを備えた撮像装置を実現する。【解決手段】撮像レンズが、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有し、かつ、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズＬ６と、から構成される実質的に６個のレンズからなり、所定の条件式を満足することを特徴とする。【選択図】図１
2014240918.tif 000002
【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レンズと、
正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、
負の屈折力を有する第４レンズと、
正の屈折力を有する第５レンズと、
負の屈折力を有し、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズと、
から構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜２０      （１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
【請求項２】
物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズと、
正の屈折力を有する第２レンズと、
正の屈折力を有する第３レンズと、
負の屈折力を有する第４レンズと、
正の屈折力を有する第５レンズと、
負の屈折力を有し、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズと、
から構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０      （２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
とする。
【請求項３】
さらに以下の条件式を満足する請求項２に記載の撮像レンズ。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜２０      （１）
ただし、
ω：半画角
Ｒ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
【請求項４】
物体側から順に、
負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズと、
正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、
負の屈折力を有する第４レンズと、
正の屈折力を有する第５レンズと、
負の屈折力を有し、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズと、
から構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項５】
さらに以下の条件式を満足する請求項４に記載の撮像レンズ。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜２０      （１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
【請求項６】
さらに以下の条件式を満足する請求項４または５に記載の撮像レンズ。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０      （２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
とする。
【請求項７】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−５＜ｆ／ｆ６＜−０．７      （３）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ６：前記第６レンズの焦点距離
とする。
【請求項８】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
Ｄａ／ｆ＜１      （４）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｄａ：前記第２レンズと前記第３レンズの光軸上の間隔
とする。
【請求項９】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．３＜Ｄｂ／ｆ＜１      （５）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｄｂ：前記第１レンズと前記第２レンズの光軸上の間隔
とする。
【請求項１０】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
Ｄｃ／ｆ＜０．１５      （６）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｄｃ：前記第５レンズと前記第６レンズの光軸上の間隔
とする。
【請求項１１】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１．２＜ｆ／ｆ５＜５      （７）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
とする。
【請求項１２】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．５５＜ｆ／ｆ１＜−０．１      （８）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
とする。
【請求項１３】
前記第５レンズが像側に凸面を向けている場合に、前記第１レンズないし前記第６レンズのレンズ面のうち、曲率半径の絶対値の最も小さい面が前記第５レンズの像側の面である請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項１４】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜１０      （１−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
【請求項１５】
さらに以下の条件式を満足する請求項１４に記載の撮像レンズ。
１．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜５      （１−２）
【請求項１６】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−０．２５＜ｆ／ｆ１２＜−０．０５      （２−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
とする。
【請求項１７】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−４＜ｆ／ｆ６＜−０．９      （３−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ６：前記第６レンズの焦点距離
とする。
【請求項１８】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
Ｄｃ／ｆ＜０．１      （６−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｄｃ：前記第５レンズと前記第６レンズの光軸上の間隔
とする。
【請求項１９】
前記第２レンズと前記第３レンズの間に配置された開口絞りをさらに備えた請求項１から１８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項２０】
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
【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固定焦点の撮像レンズ、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）、スマートフォン、タブレット型端末および携帯型ゲーム機等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、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、スマートフォン、またはタブレット型端末に画像入力用のカメラモジュールが搭載されることも多くなっている。このような撮像機能を有する機器には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の高画素化が進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。例えば５メガピクセル以上、よりさらに好適には８メガピクセル以上の高画素に対応した性能が要求されている。
【０００３】
このような要求を満たすために、レンズ枚数が比較的多い５枚構成の撮像レンズが提案されており、さらなる高性能化のためにレンズ枚数をより多くした６枚構成の撮像レンズも提案されている。例えば、特許文献１乃至３には、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、正の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、負の屈折力を有する第６レンズからなる６枚構成の撮像レンズを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８３３５０４３号明細書
【特許文献２】特開２００４−２９４９１０号公報
【特許文献３】特開２００５−２５８２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、特に携帯端末、スマートフォンまたはタブレット端末のような装置に用いられる撮像レンズにおいて、所望の画像部分を含むようにできるだけ広い画角を高解像度で撮像した画像を取得し、撮像された画像から所望の画像部分を拡大等して用いたいという要求がある。この要求に応えるために、広い画角を有し、歪曲収差を良好に補正することができる撮像レンズが求められる。しかしながら、上記特許文献１に記載された撮像レンズは、歪曲収差が十分に補正されていない。また、特許文献２および３に記載された撮像レンズはさらに広画角化を実現することが求められる。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的は、広画角化を実現し、歪曲収差を良好に補正でき、中心画角から周辺画角まで高い結像性能を実現することができる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して高解像の撮像画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本第１発明の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正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、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズと、から構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜２０      （１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
【０００８】
本第２発明の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正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、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズと、から構成される実質的に６個のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０      （２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
とする。
【０００９】
本第３発明の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズと、正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、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有し、像側に凹面を向け、像側の面が少なくとも１つの変曲点を有する第６レンズと、から構成される実質的に６個のレンズからなることを特徴とする。
【００１０】
本第１発明乃至第３発明の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、第１レンズから第６レンズの各レンズ要素の構成を最適化したので、全長を短縮化しながらも、高解像性能を有するレンズ系を実現することができる。
【００１１】
なお、本第１発明乃至第３発明の撮像レンズにおいて、「実質的に６個のレンズからなり、」とは、本発明の撮像レンズが、６個のレンズ以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラス等レンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手振れ補正機構等の機構部分、等を持つものも含むことを意味する。また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。
【００１２】
本第１発明乃至第３発明の撮像レンズにおいて、さらに、次の好ましい構成を採用して満足することで、光学性能をより良好なものとすることができる。
【００１３】
本第１発明乃至第３発明の撮像レンズにおいて、前記第５レンズが像側に凸面を向けている場合に、第１レンズないし第６レンズのレンズ面のうち、曲率半径の絶対値の最も小さい面が第５レンズの像側の面であることが好ましい。
【００１４】
また、本第１発明乃至第３発明の撮像レンズにおいて、第２レンズと第３レンズの間に配置された開口絞りをさらに備えることが好ましい。
【００１５】
本第１発明の撮像レンズは、以下の条件式（１−１）から（８）のいずれかを満足することが好ましい。なお、本第１発明の好ましい態様としては、条件式（１−１）から（８）のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。また、本第２発明の撮像レンズは、以下の条件式（１）〜（１−２）および条件式（２−１）〜（８）のいずれかを満足することが好ましい。なお、本第２発明の好ましい態様としては、条件式条件式（１）〜（１−２）および条件式（２−１）〜（８）のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。また、本第３発明の撮像レンズは、以下の条件式（１）から（８）のいずれかを満足することが好ましい。なお、本第３発明の好ましい態様としては、条件式（１）から（８）のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜２０        （１）
１．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜１０    （１−１）
１．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜５      （１−２）
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０              （２）
−０．２５＜ｆ／ｆ１２＜−０．０５    （２−１）
−５＜ｆ／ｆ６＜−０．７              （３）
−４＜ｆ／ｆ６＜−０．９              （３−１）
Ｄａ／ｆ＜１                          （４）
０．３＜Ｄｂ／ｆ＜１                  （５）
Ｄｃ／ｆ＜０．１５                    （６）
Ｄｃ／ｆ＜０．１                      （６−１）
１．２＜ｆ／ｆ５＜５                  （７）
−０．５５＜ｆ／ｆ１＜−０．１        （８）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ω：半画角
Ｒ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ６：第６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
Ｄａ：第２レンズと第３レンズの光軸上の間隔
Ｄｂ：第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔
Ｄｃ：第５レンズと第６レンズの光軸上の間隔
とする。
【００１６】
本発明による撮像装置は、本第１発明、第２発明および第３発明のいずれかの撮像レンズを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本第１乃至第３発明の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化したので、広画角化を実現し、歪曲収差を良好に補正でき、中心画角から周辺画角まで高い結像性能を有するレンズ系を実現できる。
【００１８】
また、本第１発明の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化し、条件式（１）を満足しているため、全長の短縮化を実現し、像面湾曲を良好に補正することができ、特に周辺画角において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。
【００１９】
また、本第２発明の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化し、条件式（２）を満足しているため、歪曲収差をより良好に補正することができ、第１レンズと第２レンズを通過した光線と光軸との角度が大きくなるのを抑制することができ、広画角化を実現するために有利である。
【００２０】
また、本第３発明の撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化し、特に第１レンズを物体側に凹面を向けた構成としたため、第１レンズを通過した光線と光軸との角度が大きくなるのを抑制することができ、広画角化を実現するために有利である。
【００２１】
また、本発明の撮像装置によれば、本第１乃至第３発明の高い結像性能を有する撮像レンズのいずれかによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するようにしたので、高解像の撮影画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る撮像レンズの第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応するレンズ断面図である。
【図５】図１に示す撮像レンズの光線図である。
【図６】本発明の実施例１に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。
【図７】本発明の実施例２に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。
【図８】本発明の実施例３に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。
【図９】本発明の実施例４に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差（像面湾曲）、（Ｃ）は歪曲収差、（Ｄ）は倍率色収差を示す。
【図１０】本発明に係る撮像レンズを備えた携帯電話端末である撮像装置を示す図。
【図１１】本発明に係る撮像レンズを備えたスマートフォンである撮像装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（表１、表２）のレンズ構成に対応している。同様にして、後述の第２乃至第４の実施形態に係る数値実施例（表３〜表８）のレンズ構成に対応する第２乃至第４の構成例の断面構成を、図２〜図４に示す。図１〜図４において、符号Ｒｉ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して符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。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。なお、各構成例共に基本的な構成は同じであるため、以下では、図１に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図２〜図４の構成例についても説明する。また、図５は図１に示す撮像レンズＬにおける光路図であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束２および最大画角の光束３の各光路を示す。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る撮像レンズＬ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、スマートフォン、タブレット型端末およびＰＤＡ等に用いて好適なものである。この撮像レンズＬは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、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、第６レンズＬ６を備えている。
【００２６】
図１０に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置１である携帯電話端末の概観図を示す。本発明の実施の形態に係る撮像装置１は、本実施の形態に係る撮像レンズＬと、この撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤなどの撮像素子１００（図１参照）とを備えて構成される。撮像素子１００は、この撮像レンズＬの結像面（図１における像面Ｒ１５、図２〜４における像面Ｒ１６）に配置される。
【００２７】
図１１に、本発明の実施の形態にかかる撮像装置５０１であるスマートフォンの概観図を示す。本発明の実施の形態に係る撮像装置５０１は、本実施の形態に係る撮像レンズＬと、この撮像レンズＬによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤなどの撮像素子１００（図１参照）とを有するカメラ部５４１を備えて構成される。撮像素子１００は、この撮像レンズＬの結像面（撮像面）に配置される。
【００２８】
第６レンズＬ６と撮像素子１００との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材ＣＧが配置されていても良い。例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタなどの平板状の光学部材が配置されていてもよい。この場合、光学部材ＣＧとして例えば平板状のカバーガラスに、赤外線カットフィルタやＮＤフィルタ等のフィルタ効果のあるコートが施されたもの、あるいは同様の効果を有する材料を使用しても良い。
【００２９】
また、光学部材ＣＧを用いずに、第６レンズＬ６にコートを施す等して光学部材ＣＧと同等の効果を持たせるようにしてもよい。これにより、部品点数の削減と全長の短縮を図ることができる。
【００３０】
この撮像レンズＬはまた、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置された開口絞りＳｔを備えることが好ましい。開口絞りＳｔを第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置した場合には、広画角化の実現のために生じやすい第１レンズの有効径の大型化を抑制することができる。本実施の形態において、第１〜第４の構成例のレンズ（図１〜４）が、開口絞りＳｔが第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置された構成例である。なお、ここに示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ１上の位置を示すものである。
【００３１】
この撮像レンズＬにおいて、第１レンズＬ１は、光軸近傍で負の屈折力を有する。このため、第１レンズＬ１を通過した光線と光軸との角度が大きくなることを抑制することができ、広画角化を実現するために有利である。また、第１レンズＬ１を、光軸近傍で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたものとすることが好ましい。この場合には、第１レンズＬ１を通過した主光線の第２レンズＬ２への入射角を低減でき、広画角化のために有利である。また、第１レンズＬ１を、光軸近傍で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたものとすることにより、第１レンズＬ１の後側主点位置を物体側に寄せることができるため、バックフォーカスを好適に確保できる。また、各実施形態にも示されるように、最も物体側のレンズである第１レンズＬ１を光軸近傍で両凹形状とすることが好ましい。この場合には、バックフォーカスを好適に確保しつつ、全長の短縮化を実現することができる。
【００３２】
第２レンズＬ２は、光軸近傍において正の屈折力を有する。このため、歪曲収差と倍率の色収差を良好に補正することができる。また、各実施形態に示されるように、第２レンズＬ２は光軸近傍で物体側に凸面を向けたメニスカス形状とした場合には、非点収差の発生を抑えることができ、広角化を実現するために有利である。
【００３３】
第３レンズＬ３は、光軸近傍において正の屈折力を有する。この場合には、球面収差を良好に補正することができる。また、この効果をさらに高めるために、各実施形態に係る撮像レンズのように、第３レンズＬ３は、光軸近傍において両凸形状とされていることが好ましい。
【００３４】
第４レンズＬ４は、光軸近傍において負の屈折力を有する。正の屈折力を有する第３レンズＬ３の像側に負の屈折力を有する第４レンズＬ４を配置することにより、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。また、この効果をさらに高めるために、各実施形態に係る撮像レンズに示すように、第４レンズＬ４は、光軸近傍において両凹形状とすることが好ましい。
【００３５】
また、第１の実施形態にも示されるように、撮像レンズＬにおいて第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を接合した構成とすることができる。この場合には、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を接合しない場合よりも高次の球面収差の発生を抑制することができ、第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径の絶対値と第４レンズＬ４の物体側の面の曲率半径の絶対値の両方ともを小さく設定して、軸上色収差を良好に補正することができる。一方、第２乃至第４の実施形態にも示されるように、撮像レンズＬにおいて第３レンズＬ３と第４レンズＬ４をそれぞれ単レンズとして構成してもよい。この場合には、撮像レンズに波長ごとの球面収差の差が生ずることを抑制することができる。
【００３６】
第５レンズＬ５は、光軸近傍において正の屈折力を有する。このことにより、全長の短縮化を実現しつつ、倍率の色収差を良好に補正することができる。また、第５レンズＬ５が光軸近傍において像側に凸面を向けている場合に、第１レンズＬ１ないし第６レンズＬ６のレンズ面のうち、曲率半径の絶対値の最も小さい面が第５レンズＬ５の像側の面であることが好適である。この場合には、全長を短縮化しつつ、非点収差の発生を抑制することができる。また、各実施形態に係る撮像レンズに示すように、第５レンズＬ５を光軸近傍において像側に凸面を向けたメニスカス形状とすることが好ましい。
【００３７】
第６レンズＬ６は、光軸近傍において負の屈折力を有する。撮像レンズの最も像側に光軸近傍において負の屈折力を有するレンズを配置することにより、全長を好適に短縮化することができる。また、光軸近傍において正の屈折力を有する第５レンズＬ５の像側に光軸近傍において負の屈折力を有する第６レンズＬ６を配置することにより、第６レンズＬ６の負の屈折力を十分強くすることができ、第１レンズＬ１で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正することができる。
【００３８】
また、第６レンズＬ６は光軸近傍において像側に凹面を向けている。第６レンズＬ６が光軸近傍において像側に凹面を向けていることにより、より好適に全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を良好に補正することができる。
【００３９】
また、例えば、第６レンズＬ６を像側に凹面を向けた球面レンズとし、第６レンズＬ６の像側の面の曲率半径の絶対値を小さくした場合には、周辺画角の光線の像面への入射角が大きくなる、周辺画角の光線が全反射を起こして像面に到達しないなどの不具合の発生が懸念される。しかしながら、各実施形態に示すように、第６レンズＬ６を、光軸近傍で像側に凹面を向け、像側の面が有効径内に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状に構成することにより、特に結像領域の周辺部において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができ、上記のような周辺画角の光線の全反射による不具合の発生を抑制できる。なお、第６レンズＬ６の像側の面における「変曲点」とは、第６レンズＬ６の像側の面形状が像側に対して凸形状から凹形状（または凹形状から凸形状）に切り替わる点を意味する。変曲点の位置は、第６レンズＬ６の像側の面の有効径内であれば光軸から半径方向外側の任意の位置に配置することができる。
【００４０】
また、第１および第２の実施形態に示すように、第６レンズＬ６を光軸近傍において像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることができる。この場合には、第６レンズＬ６の負の屈折力を過度に強くする必要が生じにくいため全長の短縮化の実現に有利である。また、第３および第４の実施形態に示すように、第６レンズＬ６を光軸近傍において両凹形状にしてもよい。この場合には、非点収差を良好に補正することができる。
【００４１】
上記撮像レンズＬによれば、全体として６枚というレンズ構成において、第１ないし第６レンズの各レンズ要素の構成を最適化したので、広画角で高解像性能を有するレンズ系を実現できる。
【００４２】
この撮像レンズＬは、高性能化のために、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６のそれぞれのレンズの少なくとも一方の面に、非球面を用いることが好適である。
【００４３】
また、撮像レンズＬを構成する各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６は接合レンズでなく単レンズとすることが好ましい。各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６のいずれかを接合レンズとした場合よりも、非球面数が多いため、各レンズの設計自由度が高くなり、好適に全長の短縮化を図ることができるからである。
【００４４】
次に、以上のように構成された撮像レンズＬの条件式に関する作用および効果をより詳細に説明する。なお、撮像レンズＬは、下記各条件式について、各条件式のいずれか１つまたは任意の組合せを満足することが好ましい。満足する条件式は撮像レンズＬに要求される事項に応じて適宜選択されることが好ましい。
【００４５】
まず、全系の焦点距離ｆ、半画角ω、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
１＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜２０        （１）
条件式（１）は、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）の比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（１）の下限以下とならないように、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒの絶対値が大きくなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を十分に補正することができる。なお、各実施形態の撮像レンズに示すように、第６レンズＬ６を像側に凹面を向け、少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状とし、条件式（１）の下限を満たした場合には、中心画角から周辺画角まで像面湾曲を良好に補正することができるため、広画角化を実現するために好適である。また、条件式（１）の上限以上とならないように、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒに対する近軸像高（ｆ・ｔａｎω）を設定することで、近軸像高（ｆ・ｔａｎω）に対して撮像レンズの最も像側の面である第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｒ６ｒの絶対値が小さくなりすぎず、特に周辺画角において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができ、像面湾曲が補正過剰になることを抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（１−１）を満たすことが好ましく、条件式（１−２）を満たすことがさらに好ましい。
１．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜１０    （１−１）
１．５＜ｆ・ｔａｎω／Ｒ６ｒ＜５      （１−２）
【００４６】
また、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離ｆ１２および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（２）を満足することがより好ましい。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０              （２）
条件式（２）は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離ｆ１２に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（２）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成屈折力が強くなりすぎず、歪曲収差を良好に補正することができる。条件式（２）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成屈折力が弱くなりすぎず、特に第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とを通過した周辺画角の光線と光軸との角度が大きくなるのを抑制しやすくすることができ、広画角化を実現するために有利である。この効果をより高めるために、条件式（２−１）を満たすことがより好ましく、条件式（２−２）を満たすことがさらに好ましい。
−０．２５＜ｆ／ｆ１２＜−０．０５    （２−１）
−０．２＜ｆ／ｆ１２＜−０．１        （２−２）
【００４７】
また、第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−５＜ｆ／ｆ６＜−０．７              （３）
条件式（３）は、第６レンズＬ６の焦点距離ｆ６に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（３）の下限以下とならないように、第６レンズＬ６の屈折力を維持することにより、全系の正の屈折力に対して第６レンズＬ６の負の屈折力が強くなりすぎず、結像領域の周辺部において、光学系を通過する光線の結像面（撮像素子）への入射角が大きくなるのを抑制することができる。条件式（３）の上限以上とならないように、第６レンズＬ６の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第６レンズＬ６の屈折力が弱くなりすぎず、全長の短縮化を実現しつつ、像面湾曲を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（３−１）を満たすことがより好ましい。
−４＜ｆ／ｆ６＜−０．９              （３−１）
【００４８】
また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の光軸上の間隔Ｄａと全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
Ｄａ／ｆ＜１                          （４）
条件式（４）は、全系の焦点距離ｆに対する第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の光軸上の間隔Ｄａの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（４）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の光軸上の間隔Ｄａを維持することで、全長の短縮化と広画角化のために生じやすい第１レンズＬ１の有効径の大型化を抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（４−１）の上限を満たすことが好ましい。また、条件式（４−１）の下限以下とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の光軸上の間隔Ｄａを確保することにより、負の屈折力を有する第１レンズＬ１への周辺画角の光線の入射位置と光軸との距離を十分な大きさに維持できるため、第３レンズＬ３への周辺画角の光線の入射角が大きくなりすぎないように抑制することができる。
０．１＜Ｄａ／ｆ＜０．８              （４−１）
【００４９】
また、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の間隔Ｄｂと全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．３＜Ｄｂ／ｆ＜１                  （５）
条件式（５）は、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の間隔Ｄｂの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（５）の下限以下とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の間隔Ｄｂを確保することで、第１レンズＬ１の負の屈折力を過度に強くする必要がないため広角化の実現に有利である。条件式（５）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の間隔Ｄｂを維持することにより、全長の短縮化と広画角化のために生じる第１レンズＬ１の有効径の大型化を抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（５−１）を満たすことが好ましい。なお、各実施形態において、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の間隔Ｄｂは、後掲の表１、３、５、７に示すＤ２に対応する。
０．３２＜Ｄｂ／ｆ＜０．７            （５−１）
【００５０】
また、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の光軸上の間隔Ｄｃと全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
Ｄｃ／ｆ＜０．１５                    （６）
条件式（６）は、全系の焦点距離ｆに対する第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の光軸上の間隔Ｄｃの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（６）の上限以上とならないように、全系の焦点距離ｆに対して第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の光軸上の間隔Ｄｃを維持することにより、像面湾曲が補正過剰になることを抑制することができる。この効果をより高めるために、条件式（６−１）を満たすことが好ましい。なお、各実施形態において、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の光軸上の間隔Ｄｂは、後掲の表１に示すＤ１０、または、表３、５、７に示すＤ１１に対応する。
Ｄｃ／ｆ＜０．１                      （６−１）
【００５１】
また、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（７）を満足することがより好ましい。
１．２＜ｆ／ｆ５＜５                  （７）
条件式（７）は、第５レンズＬ５の焦点距離ｆ５に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（７）の下限以下とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第５レンズＬ５の正の屈折力が弱くなりすぎず、好適に全長を短縮化することできる。条件式（７）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第５レンズＬ５の正の屈折力が強くなりすぎず、歪曲収差を良好に補正することができる。この効果をより高めるために、条件式（７−１）を満たすことがより好ましい。
１．３＜ｆ／ｆ５＜４                  （７−１）
【００５２】
また、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
−０．５５＜ｆ／ｆ１＜−０．１        （８）
条件式（８）は、第１レンズＬ１の焦点距離ｆ１に対する全系の焦点距離ｆの比の好ましい数値範囲を規定するものである。条件式（８）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を維持することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１の負の屈折力が強くなりすぎず、歪曲収差を良好に補正することができる。条件式（８）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を確保することにより、全系の屈折力に対して第１レンズＬ１の負の屈折力が弱くなりすぎず、特に第１レンズＬ１を通過した周辺画角の光線と光軸との角度が大きくなるのを抑制しやすくすることができ、広画角化を実現するために有利である。この効果をより高めるために、条件式（８−１）を満たすことがより好ましい。
−０．５＜ｆ／ｆ１＜−０．２          （８−１）
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る撮像レンズによれば、全体として６枚というレンズ構成において、各レンズ要素の構成を最適化したので、広画角化を実現し、歪曲収差を良好に補正でき、中心画角から周辺画角まで高い結像性能を実現することができる
【００５４】
また、第１〜第４の実施形態に係る撮像レンズのように全画角が８０度以上となるように撮像レンズを構成した場合には、特許文献１に記載された全画角が７８．４度のレンズ系よりもさらに広画角化を実現することができる。また、例えば第１〜第４の実施形態に係る撮像レンズのように全画角が８０度以上となるように、上記撮像レンズＬの第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の各レンズ構成を設定した場合には、携帯電話端末などに撮像レンズＬを好適に適用することができ、広い画角を高解像度で撮像した画像を取得し、撮像された画像から所望の画像部分を拡大等して取得したいという要求に応えることができる。
【００５５】
また、適宜好ましい条件を満足することで、より高い結像性能を実現できる。また、本実施の形態に係る撮像装置によれば、本実施の形態に係る高性能の撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するようにしたので、中心画角から周辺画角まで高解像の撮影画像を得ることができる。
【００５６】
次に、本発明の実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、複数の数値実施例をまとめて説明する。
【００５７】
後掲の表１および表２は、図１に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に表１にはその基本的なレンズデータを示し、表２には非球面に関するデータを示す。表１に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、実施例１に係る撮像レンズについて、最も物体側のレンズ要素の面を１番目（開口絞りＳｔ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。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。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（５８７．５６ｎｍ）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線に対するアッベ数の値を示す。なお、各レンズデータには、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）とバックフォーカスＢｆ（ｍｍ）の値をそれぞれ示す。なお、このバックフォーカスＢｆは空気換算した値を表している。
【００５８】
この実施例１に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっている。表１の基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径（近軸曲率半径）の数値を示している。
【００５９】
表２には実施例１の撮像レンズにおける非球面データを示す。非球面データとして示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０-2」であることを示す。
【００６０】
非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａｉ，ＫＡの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
【００６１】
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ2・ｈ2）1/2｝＋ΣＡｉ・ｈi ……（Ａ）
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）
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
ＫＡ：非球面係数
とする。
【００６２】
以上の実施例１の撮像レンズと同様にして、図２〜図４に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２乃至実施例４として、表３〜表８に示す。これらの実施例１〜４に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６の両面がすべて非球面形状となっている。
【００６３】
図６（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）図を示している。球面収差、非点収差（像面湾曲）、ディストーション（歪曲収差）を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図、倍率色収差図には、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）についての収差も示す。また、球面収差図には、ｇ線(波長４３５．８３ｎｍ)についての収差も示す。非点収差図において、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。また、Ｆｎｏ．はＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。
【００６４】
同様に、実施例２乃至実施例４の撮像レンズについての諸収差を図６（Ａ）〜（Ｄ）乃至図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【００６５】
また、表９には、本発明に係る各条件式（１）〜（８）に関する値を、各実施例１〜４についてそれぞれまとめたものを示す。
【００６６】
以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、歪曲収差を好適に補正し、広画角化を実現しながらも高い結像性能が実現されている。
【００６７】
なお、本発明の撮像レンズには、実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数の値などは、各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【００６８】
また、各実施例では、すべて固定焦点で使用する前提での記載とされているが、フォーカス調整可能な構成とすることも可能である。例えばレンズ系全体を繰り出したり、一部のレンズを光軸上で動かしてオートフォーカス可能な構成とすることも可能である。
【表１】
2014240918.tif 000003
【表２】
2014240918.tif 000004
【表３】
2014240918.tif 000005
【表４】
2014240918.tif 000006
【表５】
2014240918.tif 000007
【表６】
2014240918.tif 000008
【表７】
2014240918.tif 000009
【表８】
2014240918.tif 000010
【表９】
2014240918.tif 000011
【符号の説明】
【００６９】
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
Ｌ６      第６レンズ
Ｓｔ      開口絞り
Ｒｉ      物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径
Ｄｉ      物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔
Ｚ１      光軸
１００      撮像素子（像面）
【図１】
2014240918.tif 000012
【図２】
2014240918.tif 000013
【図３】
2014240918.tif 000014
【図４】
2014240918.tif 000015
【図５】
2014240918.tif 000016
【図１０】
2014240918.tif 000017
【図１１】
2014240918.tif 000018
【図６】
2014240918.tif 000019
【図７】
2014240918.tif 000020
【図８】
2014240918.tif 000021
【図９】
2014240918.tif 000022