(57)【要約】【課題】レンズ全長の短縮化を図りつつ広画角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、正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズＬ１と、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する第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、第３レンズＬ３の物体側の面より物体側に位置する開口絞りを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズと、
負の屈折力を有する第３レンズと、
第４レンズと、
第５レンズと、
負の屈折力を有する第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、
前記第３レンズの物体側の面より物体側に位置する開口絞りをさらに備えたことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記第２レンズが両凸形状である請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記第３レンズが物体側に凹面を向けている請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記第４レンズが正の屈折力を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第５レンズが正の屈折力を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記第５レンズが物体側に凹面を向けたメニスカス形状である請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第６レンズが物体側に凸面を向けたメニスカス形状である請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【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。
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．６          （１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
【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。
０．６＜ｆ／ｆ２＜１．１          （２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
【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。
−１．６＜ｆ／ｆ３＜−０．４      （３）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
【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。
１．１＜ｆ／ｆ５＜１．６          （４）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
【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。
−１．９＜ｆ／ｆ６＜−１．１５    （５）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ６：前記第６レンズの焦点距離
【請求項１３】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
１＜ｆ／Ｌ６ｒ＜６                （６）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｌ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
【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。
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．４          （１−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
【請求項１５】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．７＜ｆ／ｆ２＜１              （２−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
【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。
−１．２＜ｆ／ｆ３＜−０．６      （３−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
【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。
１．２＜ｆ／ｆ５＜１．４          （４−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
【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。
−１．６＜ｆ／ｆ６＜−１．１５    （５−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ６：前記第６レンズの焦点距離
【請求項１９】
さらに以下の条件式を満足する請求項１から１８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
３＜ｆ／Ｌ６ｒ＜５                （６−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｌ６ｒ：前記第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
【請求項２０】
請求項１から１９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監視カメラ、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】
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等の撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像機器全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、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枚以上のレンズを備えた撮像レンズが提案されている。例えば、下記特許文献１には、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が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８７２４２３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で、特に携帯端末、スマートフォン、またはタブレット型端末等、レンズ全長が比較的短い撮像レンズを搭載した撮像機器において、レンズ全長の短縮化に加えて一層の広画角化が求められている。このような要求に応えるために、特許文献１に記載された撮像レンズは、さらに広画角化が求められる。
【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、レンズ全長の短縮化を図りつつ広画角化を達成し、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】
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、第４レンズと、第５レンズと、負の屈折力を有する第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、第３レンズの物体側の面より物体側に位置する開口絞りを備えたことを特徴とする。
【０００８】
なお、本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、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。
【０００９】
本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。
【００１０】
本発明の撮像レンズにおいて、第２レンズが両凸形状であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の撮像レンズにおいて、第３レンズが物体側に凹面を向けていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の撮像レンズにおいて、第４レンズが正の屈折力を有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の撮像レンズにおいて、第５レンズが正の屈折力を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の撮像レンズにおいて、第５レンズが物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の撮像レンズにおいて、第６レンズが物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。
【００１６】
本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１）〜（６）および（１−１）〜（６−１）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。
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．６          （１）
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．４          （１−１）
０．６＜ｆ／ｆ２＜１．１          （２）
０．７＜ｆ／ｆ２＜１              （２−１）
−１．６＜ｆ／ｆ３＜−０．４      （３）
−１．２＜ｆ／ｆ３＜−０．６      （３−１）
１．１＜ｆ／ｆ５＜１．６          （４）
１．２＜ｆ／ｆ５＜１．４          （４−１）
−１．９＜ｆ／ｆ６＜−１．１５    （５）
−１．６＜ｆ／ｆ６＜−１．１５    （５−１）
１＜ｆ／Ｌ６ｒ＜６                （６）
３＜ｆ／Ｌ６ｒ＜５                （６−１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３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
Ｌ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
【００１７】
本発明による撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本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、広画角化とレンズ全長の短縮化を達成し、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。
【００１９】
また、本発明の撮像装置によれば、高い結像性能を有する本発明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、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】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成と光線軌跡を示す断面図であり、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レンズ構成と光線軌跡を示す断面図であり、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レンズ構成と光線軌跡を示す断面図であり、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レンズ構成と光線軌跡を示す断面図であり、実施例４に対応するレンズ断面図である。
【図５】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、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
【図６】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、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
【図７】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、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
【図８】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、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
【図９】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１０】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】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像レンズの断面図を示している。図１に示す断面図は、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。また、図１には、無限遠物体に合焦した状態における軸上光束２、最大画角の光束３の各光線軌跡（光路）および最大画角の半値ωを示す。なお、最大画角の光束３において、最大画角の主光線４を一点鎖線で示す。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。
【００２３】
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、監視カメラ、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。
【００２４】
図９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等の撮像素子１００（図１〜４参照）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１〜４における像面Ｒ１６）に配置される。
【００２５】
図１０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等の撮像素子１００（図１〜４参照）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。
【００２６】
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等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(Neutral Density)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。
【００２７】
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。
【００２８】
この撮像レンズＬは、第３レンズＬ３の物体側の面より物体側に配置された開口絞りＳｔを備えている。開口絞りＳｔをこのように配置した場合には、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る。また、各実施形態に示すように、開口絞りＳｔを第２レンズＬ２の物体側の面より物体側に配置した場合には、この効果をさらに高めることができる。なお、「第３レンズＬ３の物体側の面より物体側に配置」とは、光軸方向における開口絞りＳｔの位置が、軸上マージナル光線と第３レンズＬ３の物体側の面の交点と同じ位置かそれより物体側にあることを意味する。同様に、「第２レンズＬ２の物体側の面より物体側に配置」とは、光軸方向における開口絞りＳｔの位置が、軸上マージナル光線と第２レンズＬ２の物体側の面の交点と同じ位置かそれより物体側にあることを意味する。また、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。
【００２９】
第１レンズＬ１は、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状である。このように、撮像レンズＬの最も物体側の面である第１レンズＬ１を物体側に凹面を向けた構成とすることにより、好適に広画角化を達成することができる。さらに、第１レンズＬ１は、光軸近傍で正の屈折力を有する。このことにより、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。
【００３０】
第２レンズＬ２は、光軸近傍で正の屈折力を有する。このことにより、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。また、第２レンズＬ２は光軸近傍で物体側に凸面を向けている。このため、第２レンズＬ２の後側主点位置を物体側にさらに寄せやすく、レンズ全長の短縮化にさらに有利である。また、第２レンズＬ２を両凸形状とすることが好ましい。この場合には、第２レンズＬ２の物体側の面と像側の面で正の屈折力を分担することにより、第２レンズＬ２の屈折力を確保しつつ、第２レンズＬ２の物体側の面と像側の面の近軸曲率半径の絶対値が小さくなりすぎることを防ぎ、球面収差を良好に補正することができる。
【００３１】
第３レンズＬ３は、光軸近傍で負の屈折力を有する。このことにより、好適に球面収差と色収差を補正することができる。また、第３レンズＬ３は光軸近傍で物体側に凹面を向けていることが好ましい。この場合には、球面収差と非点収差を良好に補正することができ、広画角化を好適に実現することができる。また、第３レンズを光軸近傍で両凹形状としてもよい。この場合には、第３レンズＬ３の物体側の面と像側の面で負の屈折力を分担することにより、第３レンズＬ３の屈折力を確保しつつ、第３レンズＬ３の物体側の面と像側の面の近軸曲率半径の絶対値が小さくなりすぎることを防ぎ、球面収差をさらに良好に補正することができる。
【００３２】
ここで、開口絞りＳｔが第３レンズＬ３の物体側の面より物体側に位置する撮像レンズＬにおいて、広画角化に伴う諸収差を補正するために、第３レンズＬ３の像側の面よりも像側に複数の補正用のレンズを配置することが好ましい。撮像レンズＬは、第３レンズＬ３の像側の面よりも像側に位置する第４レンズＬ４と第５レンズＬ５と第６レンズＬ６とを備えているため、広画角化に伴って発生する諸収差を良好に補正することができる。また、開口絞りＳｔより像側に位置する第３レンズＬ３と撮像レンズＬの最も像側に位置する第６レンズＬ６との間に位置するレンズを、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との２枚にすることで、諸収差を補正しつつ、レンズ枚数の増加によるレンズ全長の増大を抑制することができる。また、諸収差をより良好に補正するために、第４レンズＬ４は、像側の面および物体側の少なくとも一方が非球面形状であることが好ましく、両側の面が非球面形状であることがさらに好ましい。同じ理由から、第５レンズＬ５は、像側の面および物体側の少なくとも一方が非球面形状であることが好ましく、両側の面が非球面形状であることがさらに好ましい。
【００３３】
第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の各レンズは、撮像レンズＬを光線が通過する間に発生する諸収差をバランスよく補正できるものであれば、光軸近傍において負の屈折力を有するものとしてもよく、正の屈折力を有するものとしてもよい。例えば、第４レンズＬ４を、光軸近傍において正の屈折力を有するように構成してよい。この場合には、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。また、第４レンズＬ４は第５レンズＬ５に比べ軸外主光線の光軸からの高さが低く（光軸からの距離が小さく）、軸上マージナル光線の光軸からの高さが高い（光軸からの距離が大きい）ため、第４レンズＬ４が正の屈折力を有する場合には球面収差の補正に有利である。また、第４レンズＬ４は、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。この場合には、好適にレンズ全長の短縮化を図ることができる。
【００３４】
また、第５レンズＬ５を、光軸近傍において正の屈折力を有するように構成してよい。この場合には、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。また、第５レンズＬ５は第４レンズＬ４に比べ軸外主光線の光軸からの高さが高く（光軸からの距離が大きく）、軸上マージナル光線の光軸からの高さが低い（光軸からの距離が小さい）ため、第５レンズＬ５が正の屈折力を有する場合には歪曲収差の補正に有利である。また、第５レンズＬ５は、光軸近傍で物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。この場合には、広画角化に伴って発生する非点収差を良好に補正しつつ、小さなＦナンバーを達成することができる。
【００３５】
第６レンズＬ６は、光軸近傍で負の屈折力を有する。撮像レンズＬの最も像側に配置されたレンズである第６レンズＬ６を光軸近傍において負の屈折力を有するものとすることにより、撮像レンズＬの後側主点位置を物体側に寄せることができ、好適にレンズ全長を短縮化することができる。また、第６レンズＬ６は、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。この場合には、第６レンズＬ６の物体側の面を光軸近傍で凸形状とすることにより、レンズ全長の短縮化に有利である。また、第６レンズＬ６の像側の面を光軸近傍で凹形状とすることにより、良好に像面湾曲を補正することができる。
【００３６】
また、第６レンズＬ６は、像側の面が像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状であることが好ましい。この場合には、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る。また、第６レンズＬ６を、像側の面が像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に少なくとも１つの変曲点を有する非球面形状とすることにより、歪曲収差を良好に補正することができる。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。また、本明細書中において、「像側の面と最大画角の主光線との交点から光軸に向かって半径方向内側に」とは、像側の面と最大画角の主光線との交点と同じ位置かそれより光軸に向かって半径方向内側を意味する。また、第６レンズＬ６の像側の面に設けられた変曲点は、第６レンズＬ６の像側の面と最大画角の主光線との交点と同じ位置かそれより光軸に向かって半径方向内側の任意の位置に配置することができる。
【００３７】
また、上記撮像レンズＬを構成する第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６を単レンズとした場合には、第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６のいずれかのレンズを接合レンズとした場合よりも、レンズ面数が多いため、各レンズの設計自由度が高くなり、好適にレンズ全長の短縮化を図ることができる。
【００３８】
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乃至第６レンズの各レンズ要素の構成を最適化したので、レンズ全長の短縮化を図りつつ広画角化を達成し、高画素化に対応可能に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。
【００３９】
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を非球面形状とすることが好適である。
【００４０】
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。
【００４１】
まず、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（１）を満足することが好ましい。
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．６          （１）
条件式（１）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（１）の下限以下とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を確保することにより、第１レンズＬ１の正の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、レンズ全長の短縮化を好適に実現することができる。条件式（１）の上限以上とならないように、第１レンズＬ１の屈折力を抑制することにより、第１レンズＬ１の正の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、歪曲収差と非点収差とを抑制でき、広い画角を確保することができる。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い。
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．４          （１−１）
【００４２】
また、第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２および全系の焦点距離ｆは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．６＜ｆ／ｆ２＜１．１          （２）
条件式（２）は第２レンズＬ２の焦点距離ｆ２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２レンズＬ２の屈折力を確保することにより、第２レンズＬ２の正の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、レンズ全長の短縮化を好適に実現することができる。条件式（２）の上限以上とならないように、第２レンズＬ２の屈折力を抑制することにより、第２レンズＬ２の正の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、良好に球面収差と低画角の非点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（２−１）を満たすことが好ましい。
０．７＜ｆ／ｆ２＜１              （２−１）
【００４３】
また、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３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。
−１．６＜ｆ／ｆ３＜−０．４      （３）
条件式（３）は第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３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３レンズＬ３の屈折力を抑制することにより、第３レンズＬ３の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、好適にレンズ全長の短縮化を実現することができる。条件式（３）の上限以上とならないように、第３レンズＬ３の屈折力を確保することにより、第３レンズＬ３の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、球面収差と軸上色収差を好適に補正することができ、小さなＦナンバーを達成するために有利である。この効果をさらに高めるために、条件式（３−１）を満たすことがより好ましい。
−１．２＜ｆ／ｆ３＜−０．６      （３−１）
【００４４】
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（４）を満足することが好ましい。
１．１＜ｆ／ｆ５＜１．６          （４）
条件式（４）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（４）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、第５レンズＬ５の正の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、レンズ全長を好適に短縮化することができる。条件式（４）の上限以上とならないように、第５レンズＬ５の屈折力を抑制することにより、第５レンズＬ５の正の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、倍率色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（４−１）を満たすことがより好ましい。
１．２＜ｆ／ｆ５＜１．４          （４−１）
【００４５】
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（５）を満足することが好ましい。
−１．９＜ｆ／ｆ６＜−１．１５    （５）
条件式（５）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（５）の下限以下とならないように、第６レンズＬ６の屈折力を抑制することにより、第６レンズＬ６の屈折力が全系の屈折力に対して強くなりすぎず、特に中間画角において、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。条件式（５）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、第６レンズＬ６の屈折力が全系の屈折力に対して弱くなりすぎず、レンズ全長を好適に短縮化することができる。この効果をより高めるために、条件式（５−１）を満たすことがより好ましい。
−１．６＜ｆ／ｆ６＜−１．１５    （５−１）
【００４６】
また、全系の焦点距離ｆ、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１＜ｆ／Ｌ６ｒ＜６                （６）
条件式（６）は、第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒ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（６）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Ｌ６ｒを設定することで、全系の焦点距離ｆに対して第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒの絶対値が大きくなりすぎず、レンズ全長の短縮化のために有利である。また、条件式（６）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Ｌ６ｒを設定することで、全系の焦点距離ｆに対して撮第６レンズＬ６の像側の面の近軸曲率半径Ｌ６ｒの絶対値が小さくなりすぎず、特に中間画角において、像面湾曲と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（６−１）を満たすことがより好ましい。
３＜ｆ／Ｌ６ｒ＜５                （６−１）
【００４７】
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Ｌ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、レンズ全長の短縮化を図りつつ広画角化を達成し、高画素化に対応可能に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。
【００４８】
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。
【００４９】
また、全系の焦点距離をｆ、バックフォーカスを空気換算長とした場合の第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＴＬとすると、本発明の実施形態に係る撮像レンズＬでは、無限遠物体に合焦した状態における最大画角が９０度以上となるように広画角化が実現され、ＴＴＬ／ｆが１．８以下になるようにレンズ全長の短縮化が実現されている。このため、撮像レンズＬを、携帯端末等に用いられるようなレンズ全長の短縮化と広画角化の実現が求められる撮像レンズＬとして好適に採用することができる。さらに、第１〜第４の実施形態に係る撮像レンズＬによれば、無限遠物体に合焦した状態における最大画角が９５以上になるように第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６を構成したため、さらに広画角化の要求に好適に答えることができる。また、第１〜第４の実施形態に係る撮像レンズＬでは、Ｆナンバーが２．４以下となるように、撮像レンズＬの第１レンズＬ１乃至第６レンズＬ６が構成されている。このため、携帯端末等の撮像機器に求められる小さなＦナンバーの実現の要求にも好適に応えることができる。
【００５０】
次に、本発明の実施の形態に係る撮像レンズＬ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。
【００５１】
後掲の表１および表２は、図１に示した撮像レンズＬ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、最も物体側の光学要素の物体側の面を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（波長５８７．６ｎｍ）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。
【００５２】
表１には開口絞りＳｔと光学部材ＣＧも含めて示している。表１では開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載しており、像面に相当する面の面番号の欄には面番号と（ＩＭＧ）という語句を記載している。曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。また、各レンズデータの枠外上部には、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）と、ＦナンバーＦｎｏ.と、無限遠物体に合焦した状態における最大画角２ω（°）の値と、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬの比ＴＴＬ／ｆ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。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの光軸上の距離ＴＴＬにおいて、バックフォーカスは空気換算した値とされている。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【数１】
2016138952.tif 000003
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図５は、左から順に実施例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）を表す収差図をそれぞれ示している。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５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差も示し、倍率色収差図には、Ｆ線、Ｃ線、ｇ線についての収差を示す。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は無限遠物体に合焦した状態における最大画角の半値をそれぞれ示す。
【００５８】
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乃至図８に示す。図５乃至図８に示す収差図は全て物体距離が無限遠の場合のものである。
【００５９】
また、表９には、本発明に係る各条件式（１）〜（６）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。
【００６０】
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、レンズ全長の短縮化を図りつつ広画角化を実現し、高い結像性能が実現されている。
【００６１】
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、非球面係数の値等は、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。
【００６２】
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。
【００６３】
【表１】
2016138952.tif 000004
【００６４】
【表２】
2016138952.tif 000005
【００６５】
【表３】
2016138952.tif 000006
【００６６】
【表４】
2016138952.tif 000007
【００６７】
【表５】
2016138952.tif 000008
【００６８】
【表６】
2016138952.tif 000009
【００６９】
【表７】
2016138952.tif 000010
【００７０】
【表８】
2016138952.tif 000011
【００７１】
【表９】
2016138952.tif 000012
【００７２】
なお、上述した近軸曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数はいずれも光学測定に係わる専門家が以下の方法により測定して求めたものである。
【００７３】
近軸曲率半径は、超高精度三次元測定機UA3P（パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社製）を用いてレンズを測定し、以下の手順により求める。近軸曲率半径Ｒｍ(ｍは自然数)と円錐係数Ｋｍを仮に設定してUA3Pに入力し、これらと測定データからUA3P付属のフィッティング機能を用いて非球面形状の式の第ｎ次の非球面係数Ａｎを算出する。上述した非球面形状の式（Ａ）において、Ｃ＝１／Ｒｍ、ＫＡ＝Ｋｍ−１と考える。Ｒｍ、Ｋｍ、Ａｎと非球面形状の式から、光軸からの高さｈに応じた光軸方向の非球面の深さＺを算出する。光軸からの各高さｈにおいて、算出された深さＺと実測値の深さＺ’との差分を求め、この差分が所定範囲内であるか否かを判別し、所定範囲内の場合は設定したＲｍを近軸曲率半径とする。一方、差分が所定範囲外の場合は、光軸からの各高さｈにおいて算出された深さＺと実測値の深さＺ’との差分が所定範囲内になるまで、その差分の算出に用いられたＲｍおよびＫｍの少なくとも一方の値を変更してＲｍ＋１とＫｍ＋１として設定してUA3Pに入力し、上記同様の処理を行い、光軸からの各高さｈにおいて算出された深さＺと実測値の深さＺ’との差分が所定範囲内であるかを判別する処理を繰り返す。なお、ここで言う所定範囲内は、２００ｎｍ以内とする。また、ｈの範囲としてはレンズ最大外径の０〜１／５以内に対応する範囲とする。
【００７４】
面間隔は、組レンズ測長用の中心厚・面間隔測定装置OptiSurf（Trioptics製）を用いて測定して求める。
【００７５】
屈折率は、精密屈折計KPR-2000（株式会社島津製作所製）を用いて、被検物の温度を25°Ｃの状態にして測定して求める。ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）で測定したときの屈折率をＮｄとする。同様に、ｅ線(波長５４６．１ｎｍ）で測定したときの屈折率をＮｅ、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)で測定したときの屈折率をＮＦ、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）で測定したときの屈折率をＮＣ、ｇ線(波長４３５．８ｎｍ)で測定したときの屈折率をＮｇとする。ｄ線に対するアッベ数νｄは、上記の測定により得られたＮｄ、ＮＦ、ＮＣをνｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）の式に代入して算出することにより求める。
【符号の説明】
【００７６】
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】
2016138952.tif 000013
【図２】
2016138952.tif 000014
【図３】
2016138952.tif 000015
【図４】
2016138952.tif 000016
【図５】
2016138952.tif 000017
【図６】
2016138952.tif 000018
【図７】
2016138952.tif 000019
【図８】
2016138952.tif 000020
【図９】
2016138952.tif 000021
【図１０】
2016138952.tif 000022