(57)【要約】【課題】広角化と低背化、および低Ｆナンバー化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提供する。【解決手段】  物体側から像側に向かって順に、負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、光軸近傍で像側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４レンズと、少なくとも一面に非球面が形成された第５レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとからなり、前記第６レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面に形成する。【選択図】図１
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【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、負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、光軸近傍で像側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４レンズと、少なくとも一面に非球面が形成された第５レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとからなり、前記第６レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されていることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記第１レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凹面を向けてい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】
前記第１レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凸面を向けてい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４】
前記第１レンズの物体側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第１レンズの像側の面は、周辺部で凹面に変化する非球面が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記第２レンズは、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、
前記第３レンズは、光軸近傍で両面に凸面を向けた両凸レンズであり、
前記第４レンズは、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、
前記第５レンズは、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ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７】
前記第６レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凸面を向けており、周辺部で凸面から凹面に変化する非球面が形成されてい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８】
以下の条件式（１）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。
（１）０．１５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜０．５０
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項９】
以下の条件式（２）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。
（２）０．１５＜νｄ４／νｄ５＜０．５５
ただし、
νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項１０】
以下の条件式（３）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。
（３）−３２＜ｆ１／ｆ＜−７
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項１１】
以下の条件式（４）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。
（４）−２８＜ｆ１２／ｆ＜−６
ただし、
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項１２】
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）０．３５＜ｆ３／ｆ＜１．２０
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項１３】
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）−２．５＜ｆ４／ｆ＜−０．６
ただし、
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項１４】
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）１０＜｜ｆ５｜／ｆ
ただし、
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１５】
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）１．０＜ｆ６／ｆ＜６．５
ただし、
ｆ６：第６レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項１６】
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）２＜（Ｄ４／ＴＴＬ）＊１００＜１０
ただし、
Ｄ４：第４レンズの光軸上の厚み
ＴＴＬ：第１レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離
【請求項１７】
以下の条件式（１０）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。
（１０）０．６＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜２．４
ただし、
Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）：第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項１８】
以下の条件式（１１）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。
（１１）０．４０＜Ｔ２／Ｔ３＜１．８０
ただし、
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
Ｔ３：第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離
【請求項１９】
以下の条件式（１２）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。
（１２）０．２＜ｒ１２／ｆ＜０．９
ただし、
ｒ１２：第６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２０】
以下の条件式（１３）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。
（１３）Ｆｎｏ≦２．４
ただし、
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
【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係り、特に、小型化、低背化が進むスマートフォンや携帯電話機およびＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やゲーム機、ＰＣ、ロボットなどの情報機器等、さらにはカメラ機能が付加された家電製品や自動車等に搭載される撮像装置に内蔵す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、自動車や公共交通機関にカメラ機能が搭載されることが一般的となった。また、カメラ機能を融合させた商品の需要はますます高まる状況にあり、様々な商品開発が進んでいる。
【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。例えば、以下の特許文献１、特許文献２には６枚で構成された撮像レンズが開示されている。
【０００４】
特許文献１には、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、第５レンズと、少なくとも１つの非球面を有する第６レンズとを備えた撮像レンズが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、第２レンズと、第３レンズと、少なくとも１つの非球面を有する第４レンズと、物体側が凸面で像側が凹面の第５レンズと、像側に凹面を向けた少なくとも１つの非球面を有する第６レンズとを備え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】
【特許文献１】特開２０１５−１２５４０５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開２０１２／０２４３１０８号
【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、低背化と低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】
特許文献２に記載のレンズ構成で、広角化と低背化、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。
【０００９】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、広角化と低背化、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提供することを目的とする。
【００１０】
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（光軸近傍）における形状を指すものと定義し、屈折力とは、近軸における屈折力を指すものと定義し、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。さらに、光学全長は、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し、撮像レンズと撮像面との間に配置されるＩＲカットフィルタやカバーガラス等の厚みは、空気換算するものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による撮像レンズは、固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズであって、物体側から像側に向かって順に、負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、光軸近傍で像側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４レンズと、少なくとも一面に非球面が形成された第５レンズと、両面に非球面が形成され、光軸近傍で像側に凹面を向けた第６レンズとからなり、前記第６レンズの像側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成された構成になっている。
【００１２】
上記構成において、第１レンズは、負の屈折力を有することにより、光学系の広角化を図る。第２レンズは、負の屈折力を有し、負の屈折力を第１レンズと適切にバランスさせることで、広角化を図りながら、非点収差やコマ収差を良好に補正する。第３レンズは、低背化を維持しながら、球面収差を補正する。第４レンズは、負の屈折力を有することにより、色収差を補正しながらも非点収差を補正する。また、光軸近傍で像側に凸面を向けた形状にすることで、レンズ周辺部への光線の入射角を抑えることができるため、コマ収差を良好に補正できる。第５レンズは、広角化に伴って発生する非点収差を良好に補正する。また、少なくとも一面に形成した非球面により、さらにその効果を高めることができる。第６レンズは、低背化を維持しながらバックフォーカスを確保する。また、像側の面は光軸近傍で像側に凹面を向けており、周辺部で凸面に変化する非球面形状を形成することで、像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御を行うことができる。
【００１３】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの物体側の面は、光軸近傍で物体側に凹面を向けていることが望ましい。
【００１４】
第１レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凹面とすることで、主点位置を像側に移動させることができ、全系の焦点距離が短くなっても、必要なバックフォーカスを確保することができる。
【００１５】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの像側の面は、光軸近傍で像側に凸面を向けていることが望ましい。
【００１６】
第１レンズの像側の面を光軸近傍で像側に凸面とすることで、主点位置を像側に移動させることができ、より適切なバックフォーカスを確保することができる。
【００１７】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの物体側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されていることが望ましい。
【００１８】
第１レンズの物体側の面の周辺部の形状を凸面にすることで、第１レンズの周辺部に入射する光線をレンズ面の法線に近い角度で入射させることができる。これにより、高次収差を良好に補正できる。また、第１レンズの物体側の面を、極点を有する凸面にすることにより、ＳＡＧ量を抑えることができ、低背化を可能にする。さらに、このような形状は、最終レンズである第６レンズの像側の面形状と対称的な関係になるため、歪曲収差の良好な補正が図れる。
【００１９】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの像側の面は、周辺部で凹面に変化する非球面が形成されていることが望ましい。
【００２０】
第１レンズの像側の面の周辺部の形状を凹面にすることで、第１レンズの周辺部から出射する光線をレンズ面の法線に近い角度で出射させることができる。これにより、高次収差を良好に補正できる。また、第１レンズの像側の面を、極点を有する凹面にすることにより、ＳＡＧ量を抑えることができ、低背化を可能にする。さらに、このような形状は、最終レンズである第６レンズの物体側の面形状と対称的な関係になるため、歪曲収差の良好な補正が図れる。
【００２１】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第２レンズは、光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることが望ましい。
【００２２】
第２レンズを像側に凹面を向けたメニスカス形状にすることで、広角であっても球面収差やコマ収差の良好な補正が図れる。
【００２３】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズは、光軸近傍で両面に凸面を向けた両凸レンズとすることが望ましい。
【００２４】
第３レンズを両凸形状にすることで、物体側、および像側の面の正の屈折力によって、低背化を可能にする。また、光学系の中心付近に主たる正の屈折力を有するレンズを配置することで、光学系全体の収差のバランスがとり易くなる。さらに、両面を凸面にすることで強い曲率になることを抑え、製造誤差感度を低減させることができる。
【００２５】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第４レンズは、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることが望ましい。
【００２６】
第４レンズを光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカスレンズにすることで、第４レンズへの光線入射角を適切に抑制できるため、色収差や非点収差の良好な補正が図れる。
【００２７】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第５レンズは、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることが望ましい。
【００２８】
第５レンズを光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカスレンズにすることで、第５レンズへの光線入射角を適切に抑制できるため、広角化に伴って増加する非点収差の良好な補正が図れる。
【００２９】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの物体側の面は光軸近傍で物体側に凸面を向けており、周辺部で凹面に変化する非球面が形成されていることが望ましい。
【００３０】
第６レンズの物体側の面を光軸近傍で物体側に凸面を向けた形状、すなわち光軸近傍でメニスカス形状にすることで、バックフォーカスの確保が容易になる。また、第６レンズの物体側の面の周辺部の形状を、極点を有する凹面にすることにより、撮像素子への光線入射角を適切に制御することができる。凸面から凹面へ緩やかに変化させることで中間像高における像面湾曲の良好な補正が図れる。
【００３１】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）０．１５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜０．５０
ただし、νｄ１は第１レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ２は第２レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッベ数である。
【００３２】
条件式（１）は、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズそれぞれの、ｄ線に対するアッベ数の関係について規定するものであり、軸上色収差の良好な補正を図るための条件である。条件式（１）を満足することで、良好な軸上色収差補正が図れる。
【００３３】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．１５＜νｄ４／νｄ５＜０．５５
ただし、νｄ４は第４レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ５は第５レンズのｄ線に対するアッベ数である。
【００３４】
条件式（２）は、第４レンズ、および第５レンズそれぞれの、ｄ線に対するアッベ数の関係について規定するものであり、倍率色収差の良好な補正を図るための条件である。条件式（２）を満足することで、良好な倍率色収差補正が図れる。
【００３５】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）−３２＜ｆ１／ｆ＜−７
ただし、ｆ１は第１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。
【００３６】
条件式（３）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第１レンズの焦点距離の範囲を規定するものであり、低背化と、広角化を図るための条件である。条件式（３）の上限値を下回ることで、第１レンズの負の屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（３）の下限値を上回ることで、広角化が可能となる。
【００３７】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズと第２レンズの合成屈折力は、負であることが望ましく、さらには以下の条件式（４）を満足することがより望ましい。
（４）−２８＜ｆ１２／ｆ＜−６
ただし、ｆ１２は第１レンズと第２レンズの合成焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【００３８】
第１レンズと第２レンズの合成屈折力は、負の合成屈折力を有することで、広角化をより容易なものとする。また、条件式（４）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第１レンズと第２レンズの合成焦点距離の範囲を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（４）の上限値を下回ることで、第１レンズと第２レンズの負の合成屈折力が適切なものとなり、球面収差や非点収差の補正が容易になる。また、低背化も可能となる。一方、条件式（４）の下限値を上回ることで、広角化が可能となる。
【００３９】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズの屈折力は、正であることが望ましく、さらには以下の条件式（５）を満足することがより望ましい。
（５）０．３５＜ｆ３／ｆ＜１．２０
ただし、ｆ３は第３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。
【００４０】
第３レンズは、正の屈折力を有することで、低背化をより容易なものとする。  また、条件式（５）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第３レンズの焦点距離の範囲を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（５）の上限値を下回ることで、第３レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（５）の下限値を上回ることで、球面収差やコマ収差を良好に補正できる。
【００４１】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）−２．５＜ｆ４／ｆ＜−０．６
ただし、ｆ４は第４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。
【００４２】
条件式（６）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第４レンズの焦点距離の範囲を規定するものであり、良好な収差補正を図るための条件である。条件式（６）の上限値を下回ることで、第４レンズの負の屈折力が適切なものとなり、球面収差を良好に補正できる。一方、条件式（６）の下限値を上回ることで、色収差や非点収差を良好に補正できる。
【００４３】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）１０＜｜ｆ５｜／ｆ
ただし、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。
【００４４】
条件式（７）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第５レンズの焦点距離の範囲を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（７）の下限値を上回ることにより、色収差を補正しつつ、光学全長を短くし、像面湾曲を良好に補正できる。
【００４５】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズの屈折力は、正であることが望ましく、さらには以下の条件式（８）を満足することがより望ましい。
（８）１．０＜ｆ６／ｆ＜６．５
ただし、ｆ６は第６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。
【００４６】
第６レンズは、正の屈折力を有することで、低背化をより容易なものとする。また、条件式（８）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第６レンズの焦点距離の範囲を規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（８）の上限値を下回ることで、第６レンズの正の屈折力が適切なものとなり、低背化が可能となる。一方、条件式（８）の下限値を上回ることで、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正できる。
【００４７】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）２＜（Ｄ４／ＴＴＬ）＊１００＜１０
ただし、Ｄ４は第４レンズの光軸上の厚み、ＴＴＬは第１レンズの物体側の面から撮像面までの光軸上の距離である。
【００４８】
条件式（９）は、第４レンズの光軸上の厚みを適切に規定するものであり、第４レンズの成型性を良好に保ちつつ、低背化を図るための条件である。条件式（９）の上限値を下回ることで、第４レンズの光軸上の厚さが厚くなり過ぎることを防ぎ、第４レンズの物体側、および像側の空気間隔の確保を容易にする。その結果、低背化を維持できる。一方、条件式（９）の下限値を上回ることで、第４レンズの光軸上の厚みが薄くなり過ぎることを防ぎ、レンズの成型性を良好にする。
【００４９】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．６＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜２．４
ただし、Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）は第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
【００５０】
条件式（１０）は、撮像レンズ全系の焦点距離に対する第１レンズの物体側の面から第６レンズの像側の面までの光軸上の距離について規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（１０）の上限値を下回ることで、バックフォーカスを確保し、フィルタ等を配置するスペースが確保できる。一方、条件式（１０）の下限値を上回ることで、撮像レンズを構成する各レンズの厚みの確保が容易になる。また、各レンズ間の間隔も適切に設定できるため、非球面形状の自由度を高めることができる。その結果、良好な収差補正が図れる。
【００５１】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）０．４０＜Ｔ２／Ｔ３＜１．８０
ただし、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、Ｔ３は第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
【００５２】
条件式（１１）は、第２レンズと第３レンズとの間隔、および第３レンズと第４レンズとの間隔の比について規定するものであり、低背化と良好な収差補正を図るための条件である。条件式（１１）の範囲を満足することで、第２レンズと第３レンズとの間隔、および第３レンズと第４レンズとの間隔の差が大きくなることを抑制し、低背化が図られる。また、条件式（１１）の範囲を満足することで、第３レンズは最適な位置に配置され、当該レンズによる諸収差補正機能をより効果的なものとする。
【００５３】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）０．２＜ｒ１２／ｆ＜０．９
ただし、ｒ１２は第６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。
【００５４】
条件式（１２）は、第６レンズの像側の面の光軸近傍における形状を規定するものであり、バックフォーカスの確保および低背化を図るための条件である。条件式（１２）の範囲を満足することで、適切なバックフォーカスを確保しながら、低背化を可能にする。
【００５５】
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）Ｆｎｏ≦２．４
ただし、ＦｎｏはＦナンバーである。
【００５６】
条件式（１３）は、Ｆナンバーを規定するものであり、条件式（１３）の上限値を下回ることで、携帯モバイルやデジタルカメラ、監視用カメラ、車載用カメラ等に搭載した際、近年撮像レンズに要求される明るさを十分確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明により、広角化、低背化、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】
【００５８】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
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。
【００６０】
図１、図３、および図５はそれぞれ、本発明の実施形態の実施例１から３に係る撮像レンズの概略構成図を示している。
【００６１】
図１に示すように、本実施形態の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、負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、開口絞りＳＴと、第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で像側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、少なくとも一面に非球面が形成された第５レンズＬ５と、両面に非球面が形成され、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けた第６レンズＬ６とから構成される。第６レンズＬ６の像側の面は、周辺部で像側に向かって凸面に変化する非球面が形成されている。
【００６２】
また、第６レンズＬ６と撮像面ＩＭＧ（すなわち、撮像素子の撮像面）と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。
【００６３】
第１レンズＬ１は、負の屈折力を有するレンズであり、両面に形成した非球面で諸収差の発生を抑えながら、撮像レンズの広角化が図られている。第１レンズＬ１の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることで、主点位置を像側に移動させることができる。従って、全系の焦点距離を短くし、広角化に対応させても、必要なバックフォーカスが確保できている。
【００６４】
また、第１レンズＬ１の物体側の面は、周辺部で凸面に変化する非球面が形成されており、像側の面は周辺部で凹面に変化する非球面が形成されている。物体側の面の周辺部の凸面は極点を有し、像側の面の周辺部の凹面も極点を有している。
【００６５】
このような非球面形状に形成しているため、周辺部に入射する光線を物体側のレンズ面の法線に近い角度で入射させ、像側のレンズ面の法線に近い角度で出射させているため、高次収差の発生が抑えられている。また、極点を設けることでＳＡＧ量を抑え、低背化にも寄与している。さらに、このようなレンズ形状は、最終レンズである第６レンズＬ６の形状と対称的な関係になり、その結果歪曲収差が良好に補正されている。
【００６６】
第２レンズＬ２は、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状で、負の屈折力を有するレンズであり、球面収差と非点収差、およびコマ収差を良好に補正しながら、撮像レンズの広角化が図られている。
【００６７】
開口絞りＳＴは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間、すなわち光学系の中間位置付近に配置している。開口絞りＳＴを挟んで対称性が生まれるため、広角化にともなって増加する歪曲収差が小さく抑えられている。
【００６８】
第３レンズＬ３は、光軸Ｘの近傍で物体側、および像側が凸面の両凸形状で、正の屈折力を有するレンズである。第３レンズＬ３を両凸形状にすることで、低背化が図られている。また、光学系の中心付近に主たる正の屈折力を有するレンズを配置することで、光学系全体の収差のバランスがとり易くなっている。さらに、両面を凸面にすることで強い曲率の面になることが抑えられ、製造誤差感度を低減させている。
【００６９】
第４レンズＬ４は、負の屈折力を有するレンズであり、色収差と非点収差、およびコマ収差を良好に補正している。第４レンズＬ４の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることで、第４レンズＬ４への光線入射角を適切に抑制できるため、色収差や非点収差をより良好に補正することができる。
【００７０】
第５レンズＬ５は、正の屈折力を有するレンズであり、少なくとも一面に形成した非球面により広角化に伴って発生する非点収差を良好に補正している。第５レンズＬ５の形状は、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることで、第５レンズＬ５への光線入射角を適切に抑制できるため、非点収差をより良好に補正することができる。なお、第５レンズＬ５の屈折力は図３に示すように負であってもよい。
【００７１】
第６レンズＬ６は、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する両面が非球面のレンズであり、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。また、像側の面は光軸Ｘの近傍では像側に凹面を、周辺部では像側に凸面を向けるように変化する非球面形状が形成されている。従って、像面湾曲補正、歪曲収差補正、撮像素子への光線入射角度の制御が良好に行われている。また、第６レンズＬ６の物体側の面は、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を、周辺部では物体側に凹面を向けるように変化する非球面形状が形成されている。従って、像側の面と併せて撮像素子への光線入射角度を適切に制御している。また、凸面から凹面への形状変化を緩やかなものとすることで中間像高における像面湾曲を良好に補正している。
【００７２】
本実施の形態に係る撮像レンズは、例えば図１に示すように、第１レンズＬ１から第６レンズＬ６の全ては、それぞれ接合されていない単レンズであることが好ましい。接合レンズを含まない構成は、非球面を多用することができるため、諸収差の良好な補正が可能となる。また、接合に係る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。
【００７３】
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。さらに、すべてのレンズの両面に適切な非球面を形成しており、諸収差をより好適に補正している。
【００７４】
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。
【００７５】
本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（１３）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）０．１５＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜０．５０
（２）０．１５＜νｄ４／νｄ５＜０．５５
（３）−３２＜ｆ１／ｆ＜−７
（４）−２８＜ｆ１２／ｆ＜−６
（５）０．３５＜ｆ３／ｆ＜１．２０
（６）−２．５＜ｆ４／ｆ＜−０．６
（７）１０＜｜ｆ５｜／ｆ
（８）１．０＜ｆ６／ｆ＜６．５
（９）２＜（Ｄ４／ＴＴＬ）＊１００＜１０
（１０）０．６＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜２．４
（１１）０．４０＜Ｔ２／Ｔ３＜１．８０
（１２）０．２＜ｒ１２／ｆ＜０．９
（１３）Ｆｎｏ≦２．４
ただし、
νｄ１：第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数
νｄ３：第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数
νｄ４：第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数
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
Ｔ３：第３レンズＬ３の像側の面から第４レンズＬ４の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ＴＴＬ：第１レンズＬ１の物体側の面から撮像面ＩＭＧ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
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
ｆ６：第６レンズＬ６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
Ｄ４：第４レンズＬ４の光軸Ｘ上の厚み
Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）：第１レンズＬ１の物体側の面から第６レンズＬ６の像側の面までの光軸Ｘ上の距離
ｒ１２：第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
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。
【００７６】
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（１３ａ）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）０．２０＜νｄ１／（νｄ２＋νｄ３）＜０．４０
（２ａ）０．２５＜νｄ４／νｄ５＜０．４５
（３ａ）−２７＜ｆ１／ｆ＜−１１
（４ａ）−２３＜ｆ１２／ｆ＜−１０
（５ａ）０．５０＜ｆ３／ｆ＜１．００
（６ａ）−２．０＜ｆ４／ｆ＜−１.０
（７ａ）１６＜｜ｆ５｜／ｆ
（８ａ）１．６５＜ｆ６／ｆ＜５．２０
（９ａ）４＜（Ｄ４／ＴＴＬ）＊１００＜８
（１０ａ）１．００＜Σ（Ｌ１Ｆ−Ｌ６Ｒ）／ｆ＜１．９５
（１１ａ）０．７０＜Ｔ２／Ｔ３＜１．５０
（１２ａ）０．３５＜ｒ１２／ｆ＜０．７０
（１３ａ）Ｆｎｏ≦２．３
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。
【００７７】
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、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６としたとき数式１により表わされる。
【００７８】
【数１】
2019003059.tif 000003
【００７９】
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は最大像高をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは曲率半径、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。
【００８０】
（実施例１）
【００８１】
基本的なレンズデータを以下の表１に示す。
【００８２】
【表１】
2019003059.tif 000004
【００８３】
実施例１の撮像レンズは、表４に示すように条件式（１）から（１３）を満たしている。
【００８４】
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。
【００８５】
（実施例２）
【００８６】
基本的なレンズデータを以下の表２に示す。
【００８７】
【表２】
2019003059.tif 000005
【００８８】
実施例２の撮像レンズは、表４に示すように条件式（１）から（１３）を満たしている。
【００８９】
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（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図４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。
【００９０】
（実施例３）
【００９１】
基本的なレンズデータを以下の表３に示す。
【００９２】
【表３】
2019003059.tif 000006
【００９３】
実施例３の撮像レンズは、表４に示すように条件式（１）から（１３）を満たしている。
【００９４】
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（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図６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。
【００９５】
表４に実施例１から実施例３に係る条件式（１）から（１３）の値を示す。
【００９６】
【表４】
2019003059.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００９７】
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、当該カメラの広角化、低背化、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】
【００９８】
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
Ｌ６  第６レンズ
ｉｈ  最大像高
ＩＲ  フィルタ
ＩＭＧ  撮像面
【図１】
2019003059.tif 000008
【図２】
2019003059.tif 000009
【図３】
2019003059.tif 000010
【図４】
2019003059.tif 000011
【図５】
2019003059.tif 000012
【図６】
2019003059.tif 000013