JP2014067018A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズを実現すること、光軸方向における撮像レンズの全長を抑制すること、および、レンズ設置時の製造公差を緩和して所望の撮像特性を得られ易くすることを実現可能な撮像レンズおよび当該撮像レンズを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像レンズ１０は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つ第１レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を持つ第３レンズと、像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第４レンズと、像側に凹面を向けたメニスカス形状の第５レンズとから構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像レンズおよびそれを備えた撮像装置に関し、たとえば、携帯電話機等に搭載されるカメラ用の撮像レンズおよび撮像装置に用いて好適なものである。

近年、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が、携帯電話機やスマートフォン等の携帯情報端末に搭載されるカメラに用いられている。また、固体撮像素子の高画素化に伴い、撮像装置に搭載される撮像レンズには、高い光学性能が要求されている。たとえば、Ｆ値の小さい明るい撮像レンズを搭載することにより、撮像画像のさらなる高画質化を図ることができる。この場合、撮像レンズを、３枚または４枚のレンズから構成するよりも、５枚のレンズで構成する方が、Ｆ値の小さい明るい撮像レンズを実現し易い。

以下の特許文献１には、５枚のレンズからなる撮像レンズにおいて、Ｆ値を低減させるための構成が示されている。この構成では、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を持つレンズと、少なくとも一方の面に非球面が形成されたレンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズと、物体側と像側に凹面を向けた負の屈折力を持つレンズが配置されている。この構成によれば、Ｆ値が２程度の明るい撮像レンズが実現され得る。

特許第４９４７２３７号公報

上記特許文献１に記載の構成では、撮像レンズが５枚のレンズによって構成されるため、光軸方向における撮像レンズの全長が長くなり易い。他方、撮像装置が携帯電話機やスマートフォン等の携帯情報端末に搭載されるカメラに用いられるような場合、撮像装置の配置スペースに制約があるため、撮像レンズの全長は、なるべく短いことが望ましい。

また、Ｆ値の小さい明るい撮像レンズでは、レンズの光軸ずれによって、撮像画像に劣化が生じ易いとの問題がある。撮像レンズ製造時の公差（製造公差）により各レンズに光軸ずれが生じると、撮像特性（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）が劣化する。上記特許文献１に記載の撮像レンズでは、Ｆ値の小さい明るいレンズを実現可能であるものの、所望のＭＴＦを得るために許容される光軸ずれの範囲が狭く、製造公差が厳しいものとなってしまう。

本発明は、以上の問題を解消するためになされたものであり、Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズを実現すること、光軸方向における撮像レンズの全長を抑制すること、および、撮像レンズ製造時の製造公差を緩和して所望の撮像特性が得られ易くすることを実現可能な撮像レンズおよび当該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、撮像素子の受光面に被写領域の像を結像させるための撮像レンズに関する。この態様に係る撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つ第１レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第２
レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を持つ第３レンズと、像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第４レンズと、像側に凹面を向けたメニスカス形状の第５レンズとから構成される。

第１の態様に係る撮像レンズによれば、以下の実施の形態において示すように、Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズを実現すること、光軸方向における撮像レンズの全長を抑制すること、および、レンズ設置時の製造公差を緩和して所望の撮像特性を得られ易くすることを実現可能な撮像レンズを実現することができる。

第１の態様に係る撮像レンズにおいて、前記第１レンズが、メニスカス形状のレンズである構成とされ得る。

また、第１の態様に係る撮像レンズにおいて、開口絞りが、前記第１レンズの物体側に配置される構成とされ得る。

あるいは、開口絞りが、前記第２レンズと前記第３レンズとの間に配置される構成とされ得る。

第１の態様に係る撮像レンズは、以下の条件式を満たすよう設計されるのが望ましい。
ＦＮＯ＜２．６
（ＴＴＬ−ｆＢ）／Ｄ≦０．６
ここで、上記式に示されたパラメータは、それぞれ、以下のように定義される。
ＦＮＯ：撮像レンズのＦ値
ＴＴＬ：最も物体側にあるレンズの物体側レンズ面から像面までの距離
Ｄ：イメージサイズの対角線長
ｆＢ：フランジバックの長さ
この設計によれば、明るくかつ光軸方向の全長が抑制された撮像レンズを実現することができる。

また、第１の態様に係る撮像レンズは、以下の条件式をさらに満たすよう設計されるのが望ましい。
ＦＢ／ＦＮＯ≧０．４
ここで、上記式に示されたパラメータは、以下のように定義される。
ＦＢ：ｆＢの光学換算値
この設計によれば、以下の実施の形態において示すように、撮像画像に対する塵埃の影響を回避可能な撮像レンズを実現することができる。

また、第１の態様に係る撮像レンズは、以下の条件式をさらに満たすよう設計されるのが望ましい。
ｆ３／ｆ≧１．４
ここで、上記式に示されたパラメータは、それぞれ、以下のように定義される。
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ：撮像レンズの焦点距離
この条件式に従って、物体側から３番目にあるレンズに正の屈折力を設定すれば、以下の実施の形態において示すように、明るく、且つ、背高の低い撮像レンズを実現可能となる。

また、第１の態様に係る撮像レンズにおいて、前記第３レンズが、メニスカス形状のレンズである構成とされ得る。こうすると、以下の実施の形態において示すように、物体側から３番目にあるレンズのエッジ厚が確保され易くなるとともに、物体側から３番目にあ
るレンズと物体側から４番目にあるレンズとを互いに接近させることができ、光軸方向における撮像レンズの全長を効果的に縮めることができる。

また、第１の態様に係る撮像レンズは、以下の条件式をさらに満たすよう設計されるのが望ましい。
Ｒ６／ＣＴ３＜−５
ここで、上記式に示されたパラメータは、それぞれ、以下のように定義される。
Ｒ６：第３レンズの像側の面の曲率半径
ＣＴ３：第３レンズの中心厚
この設計によれば、以下の実施の形態において示すように、フランジバックを長くでき、且つ、像面湾曲と非点収差の補正を適正に行える設計が可能となる。

本発明の第２の態様は、撮像装置に関する。この態様に係る撮像装置は、上記第１の態様に係る撮像レンズと、前記撮像レンズにより集光された光を受光する撮像素子とを備える。

第２の態様に係る撮像装置によれば、第１の態様に係る撮像レンズにより奏される効果が奏され得る。

以上のとおり本発明によれば、Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズを実現すること、光軸方向における撮像レンズの全長を抑制すること、および、レンズ設置時の製造公差を緩和して所望の撮像特性を得られ易くすることを実現可能な撮像レンズおよび当該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

実施の形態に係る撮像レンズの構成の１例を示す図である。 実施の形態に係る第３レンズの特性について説明する図である。 実施の形態に係る開口絞りの配置位置を示す図である。 実施の形態に係る開口絞りの配置位置とエッジ厚との関係を説明する図である。 設計例および比較例におけるパラメータ値を示す図である。 設計例および比較例における所定のパラメータ値の規定方法を説明する図である。 比較例および設計例１、２における光学素子の設計値を示す図である。 設計例３、４、５における光学素子の設計値を示す図である。 設計例６、７、８における光学素子の設計値を示す図である。 設計例９、１０における光学素子の設計値を示す図である。 比較例の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 比較例の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例１の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例１の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例２の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例２の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例３の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例３の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例４の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例４の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例５の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例５の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例６の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例６の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例７の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例７の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例８の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例８の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例９の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例９の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 設計例１０の光学特性（ＭＴＦ、横収差）を示す図である。 設計例１０の光学特性（像面湾曲とディストーション、縦収差）を示す図である。 比較例で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 比較例で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例１で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例１で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例２で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例２で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例３で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例３で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例４で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例４で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例５で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例５で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例６で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例６で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例７で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例７で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例８で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例８で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例９で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例９で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 設計例１０で生じる製造公差（第１〜第３レンズ）を示す図である。 設計例１０で生じる製造公差（第４、第５レンズ）を示す図である。 先行例におけるパラメータ値を示す図である。 実施の形態に係る撮像レンズを搭載した撮像装置の構成例を示す図である。

１．実施の形態
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、携帯電話機等に搭載されるカメラ用の撮像レンズおよび撮像装置に本発明を適用したものである。

図１（ａ）は、実施の形態に係る撮像レンズ１０の構成を示す図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す撮像レンズ１０に一部の光線を模式的付加した図である。

図１（ａ）に示すとおり、撮像レンズ１０は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の５つのレンズを備えている。第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、それぞれ、光軸を中心とする円形のレンズ領域を有している。ｃｇは、撮像素子（図示せず）の受光面を覆うためのカバーガラスである。撮像素子の受光面は、撮像レンズ１０の像面ＩＰに配置される。

第１レンズＬ１は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズであり、第２レンズＬ２は、像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズである。また、第３レンズＬ３は、像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ、第４レンズＬ４は、像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ、第５レンズＬ５は、像側に凹面を向けたメニスカスレンズである。本実施の形態において、第５レンズＬ５は、追って説明するように、目的に応じて、正の屈折力と負の屈折力の何れか一方を持ち得る。また、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３は、両側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズであってもよい。

これら第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、像面ＩＰで結像する光に生じる色収差およびその他の収差を、以下のとおり補正する。すなわち、色収差については、第２レンズＬ２が、軸上色収差を補正し、第４レンズＬ４が、軸上色収差と倍率色収差を補正する。また、その他の収差については、主として第４レンズＬ４と第５レンズＬ５が、像面湾曲とディストーションを補正し、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３が、球面収差とコマ収差を補正する。

以下、撮像レンズ１０を構成する各レンズの特徴について詳述する。

＜第１レンズＬ１＞
Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズ１０を実現する場合、各レンズのレンズ径が大きくなる。本実施の形態では、上記のように、第１レンズＬ１と第３レンズＬ３に正の屈折力を持たせているため、第１レンズＬ１と第３レンズＬ３のレンズ径が大きくなると、これら第１レンズＬ１と第３レンズＬ３のエッジの厚みを確保するのが難しくなる。他方、第１レンズＬ１と第３レンズＬ３をレンズホルダ（バレル）に適正に装着するためには、第１レンズＬ１と第３レンズＬ３のエッジの厚みが、所定の厚み以上に確保される必要がある。このことから、本実施の形態では、第１レンズＬ１がメニスカスレンズとされ、第１レンズＬ１のエッジの厚みが確保されている。

なお、第３レンズＬ３は、第１レンズＬ１よりも像面ＩＰ側にあるため、図１（ｂ）に示すように、高い画角の光が入射する。第３レンズＬ３のレンズ径は、このような高い画角の光を透過できるよう、通常、第１レンズＬ１のレンズ径よりも大きくなる。したがって、第３レンズＬ３は、第１レンズＬ１よりも、一層、エッジの厚みを確保するのが難しくなる。このことから、本実施の形態では、正の屈折力が割り振られる第１レンズＬ１と第３レンズＬ３のうち、第３レンズＬ３に割り振られる正の屈折力が抑えられ、第１レンズＬ１に割り振られる正の屈折力が高められている。これにより、第３レンズＬ３における曲率を小さくすることが可能となり、第３レンズＬ３のエッジの厚みが一層確保され易
くなっている。

＜第３レンズＬ３＞
上記のように、第３レンズＬ３は、割り振られる正の屈折力が抑制されることにより、エッジの厚みが確保される。また、本実施の形態では、上記のように、第３レンズＬ３もまたメニスカスレンズとされており、これにより、第３レンズＬ３のエッジの厚みが、一層、確保され易くなっている。

ここで、第３レンズＬ３の正の屈折力は、以下の条件式に従うよう設定されるのが望ましい。

ｆ３／ｆ≧１．４ …（１）
ここで、ｆ３は、第３レンズＬ３の焦点距離、ｆは、撮像レンズ１０の焦点距離である。追って説明する設計例では、この条件式（１）にしたがって、第３レンズＬ３に対する正の屈折力が設定され、これにより、明るく、且つ、背高の低い撮像レンズ１０が実現されている。

また、上記のように、第３レンズＬ３は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズとなっている。この構成により、以下のとおり、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の光軸方向の距離を縮めることができるとの効果が奏され得る。すなわち、本実施の形態では、第４レンズＬ４が、像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズであるため、第４レンズＬ４の外周に向かう程、第４レンズＬ４の物体側のレンズ面が物体側に傾き、第３レンズＬ３の像側のレンズ面に次第に接近する。このため、第４レンズＬ４の物体側のレンズ面と第３レンズＬ３の像側のレンズ面との接触を回避するよう、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の距離を、ある程度広めに設定する必要がある。

これに対し、本実施の形態では、第３レンズＬ３が、像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるため、第３レンズＬ３の像側のレンズ面もまた、外周に向かうほど、第４レンズＬ４の物体側のレンズ面から離れていき、これにより、第３レンズＬ３の像側レンズ面と第４レンズＬ４の物体側レンズ面とが互いに接触することが回避される。このため、第３レンズＬ３の像側レンズ面と第４レンズＬ４の物体側レンズ面を互いに接近させることが可能となり、結果、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の光軸方向の距離を縮めることができる。これにより、光軸方向における撮像レンズ全体の寸法を縮めることができる。

さらに、第３レンズＬ３の物体側および像側のレンズ面は、第３レンズＬ３の中心から周辺に向かうに従って曲率が小さくなる形状を有している。この構成により、以下のとおり、第３レンズＬ３の周辺部を透過する光に生じる像面湾曲と非点収差を抑制することが可能となる。

本実施の形態では、第４レンズＬ４によって軸上色収差と倍率色収差を補正するため、第４レンズＬ４が負の屈折力を持っている。このため、第４レンズＬ４の像側のレンズ面（凸面）の曲率を大きく設定することができない。他方、第４レンズＬ４がこのように負の屈折力を持つように構成されると、図２（ａ）に示すように、第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５の周辺部分を透過する光の焦点が像面ＩＰの手前に結像し、この光に像面湾曲と非点収差が生じる。

そこで、本実施の形態では、第３レンズＬ３の物体側および像側のレンズ面の形状を、中心から周辺に向かうに従って曲率が小さくなるよう設定し、第３レンズＬ３の周辺部分における正の屈折力が負の屈折力に近づけられている。これにより、図２（ｂ）に示すよ
うに、第３レンズＬ３の周辺部分を透過する光の焦点が像面ＩＰに近づけられ、この光に生じる像面湾曲と非点収差が補正される。

また、本実施の形態において、第３レンズＬ３は、以下の条件式を満たすよう構成されるのが望ましい。

Ｒ６／ＣＴ３＜−５ …（２）
ここで、Ｒ６は、第３レンズＬ３の像側のレンズ面の曲率半径であり、ＣＴ３は、第３レンズＬ３の中心厚（光軸上の厚み）である。

本願発明者が検討したところ、第３レンズＬ３の設計条件を−４．５＜Ｒ６／ＣＴ３＜−０．５に設定して撮像レンズ１０を設計した場合、第３レンズＬ３の厚みが厚くなり、フランジバックが短くなることが分かった。また、レンズ径を小さくしてＲ６（曲率半径）を大きくすると、像面湾曲と非点収差の補正が不十分になるとの問題が生じることが分かった。追って設計例で示すとおり、第３レンズＬ３をＲ６／ＣＴ３＜−５．０に設定して撮像レンズ１０を設計すると、フランジバックを長くでき、且つ、像面湾曲と非点収差の補正が適正となった。したがって、第３レンズＬ３は、上記条件式（２）を満たすよう構成されるのが望ましい。

また、第３レンズＬ３は、両側に凸面を向け正の屈折力を持つレンズであってもよい。こうすることにより、正のパワーを物側面と像側面の両方に分散させることができ、両面間の芯ずれに対する製造公差を緩和することができる。

＜第４レンズＬ４＞
本実施の形態では、上述のように、第４レンズＬ４が負の屈折力を持っており、第４レンズＬ４の屈折力は、以下の条件式に従うよう設定されるのが望ましい。

ｆ３＞｜ｆ４｜ …（３）
ここで、ｆ３は、第３レンズＬ３の焦点距離、ｆ４は、第４レンズＬ４の焦点距離である。追って説明する設計例９では、この条件式（３）にしたがって、第４レンズＬ４に対する負の屈折力が設定される。これにより、第４レンズＬ４の負のパワーが強くなるため、第２レンズＬ２の負の近軸パワーを弱めることができ、第２レンズＬ２の製造公差を緩和させることが可能となる。また、第２レンズＬ２の像側面の曲率半径を大きくすることができるため、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間のスペースを確保しやすくなる。

＜第５レンズＬ５＞
撮像レンズが５枚のレンズから構成される場合、一般に、像面に最も近い５番目のレンズは、収差補正のため、周辺部が正の屈折力を持つよう構成される。本実施の形態においても、これと同様、第５レンズＬ５の周辺部は、正の屈折力を持っている。その一方、本実施の形態では、以下の設計思想に従って、第５レンズＬ５の中央部が正の屈折力と負の屈折力の何れを持つかが、適宜、選択される。

まず、フランジバックの長さを抑える必要がある場合、第５レンズＬ５の中央部は、正のパワーを持つのが望ましい。本実施の形態では、第２レンズＬ２と第４レンズＬ４が負の屈折力を持つため、フランジバックが必要以上に長くなり易い。よって、フランジバックの長さが必要以上に長くなることを回避するためには、第５レンズＬ５の中央部に正の屈折力を持たせて、フランジバックを短縮できるようにするのが望ましい。

他方、フランジバックの長さを抑える必要が無い場合、第５レンズＬ５の中央部は、負のパワーを持つのが望ましい。収差補正の観点からは、一般に、最も像側のレンズと、そ
の手前のレンズとの間で、屈折力が、正から負、または、負から正へと切り替わるのが好ましく、こうするとことにより、収差を補正し易い設計が可能となる。本実施の形態においては、第４レンズＬ４の中央部は負の屈折力を持っているが、第３レンズＬ３の中央部に正の屈折力が割り振られているため、第５レンズＬ５の中央部に負の屈折力を持たせることにより、第３レンズＬ３の正の屈折力と第５レンズＬ５の負の屈折力との関係から、収差を補正し易い設計が可能となる。

以上のように、収差補正および光学特性の改善の観点からすると、第５レンズＬ５の中央部には、負の屈折力を持たせるのが望ましい。他方、フランジバックが必要以上に長くなることを抑制するとの観点からすると、第５レンズＬ５の中央部には、正の屈折力を持たせるのが望ましい。ただし、第５レンズＬ５の中央部に正の屈折力を持たせる場合には、光学特性がやや劣化することが懸念される。

なお、第５レンズＬ５の屈折力は、以下の条件式を満たすのが望ましい。

｜ｆ／ｆ５｜≦０．１ …（４）
ここで、ｆは、撮像レンズ１０の焦点距離、ｆ５は、第５レンズＬ５の焦点距離である。追って示す設計例では、この条件式（４）が満たされている。

＜開口絞り＞
図１（ａ）に示す撮像レンズ１０には、さらに、開口絞りが配置される。開口絞りは、円形の開口と、開口の周りに配された遮光部からなり、開口の中心が、撮像レンズ１０の光軸に一致するよう配置される。本実施の形態において、開口絞りは、物体側から３番目にある第３レンズＬ３の像側のレンズ面よりも物体側に配置される。すなわち、開口絞りは、第１レンズＬ１の物体側、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間、または、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に配置される。

図３（ａ）は、第１レンズＬ１の物体側に開口絞りＡＰが配置される場合の撮像レンズ１０の構成例を示す図である。図３（ｂ）は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に開口絞りＡＰが配置される場合の撮像レンズ１０の構成例を示す図である。図３（ｃ）は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に開口絞りＡＰが配置される場合の撮像レンズ１０の構成例を示す図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）には、撮像レンズ１０を透過する光線の一部が模式的に示されている。

第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５を上記のように構成すると、追って設計例で示すとおり、図３（ａ）〜（ｃ）のどの位置に開口絞りＡＰが配置されても、Ｆ値が２．４以下と明るく、背高が低く、フランジバックが長く、且つ、製造公差に強い撮像レンズ１０を設計することができる。

また、図３（ａ）に示すように、開口絞りＡＰを第１レンズＬ１の物体側に配置することにより、さらに、第１レンズＬ１のエッジ厚を確保し易くなるとの効果が奏され得る。たとえば、図４（ａ）に示すように、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に開口絞りＡＰが配置されると、第１レンズＬ１の物体側レンズ面の有効径φ１は、開口絞りＡＰを斜めに通過する光を透過させるため、広めに設定される必要がある。これに対し、図４（ｂ）に示すように、開口絞りＡＰが第１レンズＬ１の物体側に配置されると、第１レンズＬ１の物体側レンズ面の有効径φ２を開口絞りＡＰの径と略同じ大きさに設定することができ、この有効径φ２により、図４（ａ）の場合と同程度のＦ値を実現することができる。

したがって、図４（ｂ）に示すように、開口絞りＡＰを第１レンズＬ１の物体側に配置
することにより、図４（ａ）の場合と同程度の明るさのＦ値を実現しながら、第１レンズＬ１の物体側レンズ面の有効径φ２を、φ１に比べて小さくすることができる。これにより、有効径の高さＨ２を、図４（ａ）の場合の高さＨ１に比べて小さくすることができ、その分、第１レンズＬ１のエッジ厚が確保され易くなる。この効果は、第１レンズＬ１がメニスカスレンズではない凸レンズの場合にも、同様に奏され得る。

また、図３（ｃ）のように、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に開口絞りＡＰを配置することにより、図３（ａ）、（ｂ）の場合に比べて、さらに、製造公差に対する強さを高めることができる。これについては、追って示す設計例において説明する。

＜視野絞り＞
撮像レンズ１０の明るさを高めるためＦ値を２．２以下に設計すると、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の周辺部分を透過する光に対する収差補正が難しくなる。この課題に対応するべく、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の周辺部分を透過する光をカットするための構成（いわゆる視野絞り）を配置するのが望ましい。

視野絞りは、たとえば、レンズ間に挿入されるフィルムに遮光部を配置することにより実現でき、あるいは、レンズ周辺領域（遮光領域）からレンズ機能を省略し、たとえば、この領域を光軸に対して垂直な平面に設定することにより実現できる。

本願発明者が検討したところ、本実施の形態に係る撮像レンズ１０において、Ｆ値が２．０に設定される場合、周辺部の光線をカットしない場合に像面ＩＰに導かれる光量の１０〜２５％程度が、視野絞りによりカットされるのが望ましいことが分かった。また、Ｆ値が２．２に設定される場合、周辺部の光線をカットしない場合に像面ＩＰに導かれる光量の５〜１５％程度が、視野絞りによりカットされるのが望ましいことが分かった。

なお、このように視野絞りが設けられると、光がカットされる周辺領域にレンズ面を持たせなくても良いため、上記のように、この周辺領域を光軸に対して垂直な平面とすることができ、これにより、レンズのエッジの厚みが確保され易くなるとの効果が併せて奏され得る。このため、視野絞りは、エッジの厚みが小さくなり易い第１レンズＬ１または第３レンズＬ３に対して適用されるのが望ましい。この場合、視野絞りは、第１レンズＬ１の物体側または像側、あるいは、第３レンズＬ３の物体側または像側に配置される。

なお、図３（ｃ）のように開口絞りＡＰが第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置される場合、視野絞りは、第２レンズＬ２の物体側の面よりも物体側に配置するのが望ましい。この場合、視野絞りＳＴは、たとえば、図３（ｄ）に示すように、第１レンズＬ１の物体側のレンズ面に配置される。ここでは、第１レンズＬ１の物体側のレンズ面の外周部が、全周にわたって、光軸に垂直な平面とされることにより、視野絞りＳＴが形成されている。これにより、図３（ｄ）に示す光線Ｒがカットされ、撮像レンズ１０の周辺部を通る光に生じる収差が抑制される。また、第１レンズＬ１の物体側のレンズ面の周辺部にレンズ面を設けなくても良いため、たとえば、図３（ｄ）のように、視野絞りＳＴを光軸に垂直な平面とすることにより、第１レンズＬ１のエッジの厚みが確保され易くなる。

また、第１レンズＬ１から第５レンズＬ５の全てのレンズ間にフィルム状の視野絞りを配置することが望ましい。

また、第１レンズから第３レンズ間にフィルム状の視野絞りを配置し、第３レンズから第５レンズ間にはフィルム状の視野絞りを設けないことがさらに望ましい。第３レンズから第５レンズ間にフィルム状の視野絞りを設けた場合、フィルムによる反射光がフレアになりやすく良好な画像を得られなくなる恐れがある。

２．設計例と比較例
以下、上記構成を有する撮像レンズ１０の具体的設計例（設計例）について、比較例と対比して説明する。なお、比較例は、以下の構成を備える。

第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第２レンズＬ２ … 両側に凹面を向けた負の屈折力を持つレンズ
第３レンズＬ３ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 両側に凹面を向けた負の屈折力を持つレンズ

比較例は、上記特許文献１に記載された撮像レンズの構成にもとづいて、本願発明者が、独自に構成したものである。

図５は、撮像レンズ１０の設計例と比較例におけるパラメータ値を示す図である。図５には、本実施の形態に係る撮像レンズ１０の設計例として、設計例１〜１０の１０個の設計例におけるパラメータ値が示されている。また、図５には、比較例におけるパラメータ値が示されている。

＜設計条件＞
まず、本設計例の設計条件について、図５の表を参照して説明する。

図５の表中、左端の列に本設計例の設計条件に含まれるパラメータが示されている。ここで、ＦＮＯは撮像レンズのＦ値、ｆは撮像レンズの焦点距離、ｆＢは光学換算前のフランジバックの長さ（後述）、ｆ１〜ｆ５はそれぞれ物体側から１〜５番目のレンズの焦点距離、ＴＴＬは撮像レンズの最も物体側のレンズ面から像面までの距離（後述）、Ｄはイメージサイズの対角の長さ（後述）、ＣＴ３は物体側から３番目のレンズの中心厚、Ｒ６は物体側から６番目のレンズ面（物体側から３番目のレンズの像側のレンズ面）の曲率半径、ｃｇはカバーガラスの厚み、ＦＢはフランジバックｆＢの光学換算値（後述）、ＲＩおよびＲＩ（ｖｉｇ無し）は周辺光量比（後述）、ＣＲＡは、像面に対する光線の最大入射角である。

図６（ａ）は、ＴＴＬとｆＢ（フランジバック）の規定方法を説明する図である。図６（ａ）には、上記実施の形態の撮像レンズ１０についてＴＴＬとｆＢが示されている。また、図６（ｂ）は、イメージサイズの対角の長さＤを示す図である。

図６（ａ）に示すように、ＴＴＬは、最も物体側にあるレンズ（ここでは、第１レンズＬ１）の物体側レンズ面の天面から像面ＩＰまでの距離である。ｆＢは、最も像側にあるレンズ（ここでは、第５レンズＬ５）の像側レンズ面の天面（最も像面ＩＰに近い位置）から像面ＩＰまでの距離である。図６（ｂ）に示すように、Ｄは、像面ＩＰに結像され、イメージセンサによって受光される光のうち、ＭＴＦが適正に維持される矩形領域（イメージサイズ）の対角の長さであり、図５中の“像高”に対応する。ＲＩおよびＲＩ（ｖｉｇ無し）は、この矩形領域（イメージサイズ）の中央部と周辺部に入射する光の光量比（周辺光量比＝周辺部の光量／中央部の光量）であり、このうち、ＲＩは、上述の視野絞りによってレンズ周辺部の光をカット（ビグネッティング）した場合の周辺光量比、ＲＩ（ｖｉｇ無し）は、視野絞りを設けない場合の周辺光量比である。

なお、図６（ａ）において、最も像側のレンズ（ここでは、第５レンズＬ５）と像面ＩＰとの間にカバーガラスｃｇがあるため、カバーガラスｃｇの屈折作用により、光がカバーガラスｃｇを透過するときの光路長が幾何学的な光路長から変化する。このため、フラ
ンジバックの光学的な長さも、カバーガラスｃｇの厚みに応じて、フランジバックの幾何学的な長さから変化する。

図５の表において、ｆＢは、フランジバックの幾何学的な長さを示し、ＦＢは、フランジバックの光学的な長さを示している。ＦＢは、ｆＢとカバーガラスの厚みｃｇを用いて、以下の式により求められる。

ＦＢ＝ｆＢ−ｃｇ＋（ｃｇ／Ｎｃｇ） …（５）
ここで、Ｎｃｇは、カバーガラスの屈折率であり、ここでは、１．５１６３に設定されている。

なお、本設計例では、上記パラメータを用いて、撮像レンズ１０が以下の条件式を満たすように設計されている。

ＦＮＯ＜２．６ …（６）
（ＴＴＬ−ｆＢ）／Ｄ≦０．６ …（７）
ＦＢ／ＦＮＯ≧０．４ …（８）
ＦＢ≧１．０ …（９）

ここで、条件式（６）は、撮像レンズ１０が満たすべき明るさを規定し、条件式（７）は撮像レンズ１０が満たすべき背高（光軸方向の長さ）を規定する。なお、図６（ａ）を参照すると、撮像レンズ１０の背高は、（ＴＴＬ−ｆＢ）によって規定されるが、条件式（７）では、（ＴＴＬ−ｆＢ）／Ｄを用いて設計条件が規定されている。これは、一般的に、イメージサイズが大きくなるほど、撮像レンズ１０の背高が長くなるため、撮像レンズ１０の背高（ＴＴＬ−ｆＢ）をイメージサイズの対角の長さＤで規格化することにより、イメージサイズの大きさに拘らず撮像レンズ１０の背高を評価できるようにするためである。

また、条件式（８）は、フランジバックの長さを規定するためのものである。本設計例では、以下の考え方に従って、条件式（８）が規定されている。

図６（ｃ）は、撮像レンズ１０の光の集光状態を模式的に示す図である。図６（ｃ）において、上記のように撮像レンズ１０の焦点距離およびＦ値を、それぞれ、ｆおよびＦＮＯとすると、撮像レンズ１０の入射瞳の径は、ｆ／ＦＮＯとなる。ここで、第５レンズＬ５の像側レンズ面の光の透過領域の径をαとすると、αは、フランジバックの長さＦＢを用いて、次式で表される。

α＝ＦＢ／ＦＮＯ …（１０）

ここで、第５レンズＬ５の像側レンズ面に塵埃が付着する場合を考えると、このレンズ面に付着する塵埃のサイズは、通常、１〜１０μｍである。一般に、第５レンズＬ５の像側レンズ面に付着した塵埃のサイズが第５レンズＬ５の像側レンズ面の光の透過領域の面積の５％程度を超えると、撮像画像上に塵埃の影響が生じると言われている。他方、第５レンズＬ５の像側レンズ面の光の透過領域の面積は、式（１０）に示す径αが大きいほど、広くなる。したがって、付着し得る最も大きな塵埃（１０μｍ）が第５レンズＬ５の像側レンズ面に付着したとしても、この塵埃の面積が、径αにより規定される光透過領域の面積の５％以下である場合には、撮像画像に、この塵埃の影響が映り込みにくい。したがって、第５レンズＬ５の像側レンズ面の光の透過領域の径α（＝ＦＢ／ＦＮＯ）が上記式（８）を満たせば、１０μｍの塵埃が第５レンズＬ５の像側レンズ面に付着したとしても、この塵埃の面積が当該光の透過領域の面積の５％を超えず、撮像画像に塵埃の影響が生
じない。

したがって、フランジバックの長さＦＢが、条件式（８）を満たすように長く設定されることにより、撮像画像に対する塵埃の影響を回避することができる。

このように、上記条件式（８）は、撮像画像に対する塵埃の影響を考慮して、フランジバックの長さＦＢを条件づけるものである。

図６（ｄ）は、上記条件式（９）について説明する図である。図６（ｄ）には、撮像レンズ１０が組み込まれた撮像装置において、カバーガラスｃｇの周辺部分が模式的に示されている。図６（ｄ）において、Ｌｂはレンズバレル、ｃｈは、カバーガラスホルダ、ｓｃはセンサチップ（イメージセンサ）、ｗｂは、センサチップｓｃを回路基板に電気的に接続するワイヤーボンディングである。

撮像レンズ１０が撮像装置に組み込まれた状態においては、撮像レンズ１０の焦点調整等の際に第５レンズＬ５とカバーガラスｃｇとが互いに衝突することを防止するために、通常、レンズバレルＬｂ（第５レンズＬ５の最も像側の位置）とカバーガラスホルダｃｈとの間に隙間ｄ１が設けられる。また、カバーガラスｃｇを適正に支持するために、カバーガラスｃｇの支持部の厚みｄ３が確保される必要があり、さらに、ワイヤーボンディングｗｂの付設のために、ワイヤーボンディングｗｂの頂点とセンサチップｓｃの上面との間に隙間ｄ４が必要となる。ｄ２は、カバーガラスｃｇの光学的な厚みである。

本実施の形態のように、撮像レンズ１０が携帯電話機用のカメラに搭載される場合、隙間ｄ１は、少なくとも、０．２ｍｍ程度必要となり、厚みｄ３は、少なくとも、０．３ｍｍ程度必要となり隙間ｄ４は、０．３ｍｍ程度必要となる。また、カバーガラスｃｇの厚みが０．３ｍｍの場合、カバーガラスｃｇの光学換算された厚みは、０．２ｍｍ程度である。したがって、これらを加算すると、第５レンズＬ５の像側の面から像面（センサチップｓｃの受光面）までの距離は、少なくとも１．０ｍｍ必要となる。したがって、フランジバックＦＢは、少なくとも、この距離（１．０ｍｍ）以上の長さが確保される必要があり、上記条件式（９）を満たす必要がある。

上記ＦＢの長さに関する説明はＣＯＢと呼ばれるセンサー上に直接ワイヤーを配したセンサーの構造について説明したものであるが、例えばＣＳＰと呼ばれるセンサー面の物体側にカバーガラスを接着し、センサー面の像側からワイヤーを配したセンサー構造についても同様のことが言える。

＜比較例と各設計例の構成＞
図５の表の最上段には、比較例と設計例１〜１０における開口絞りの位置が示されている。すなわち、比較例と設計例１〜１０において、開口絞りは、以下の位置に配置されている。

比較例 … 第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間
設計例１ … 第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間
設計例２ … 第１レンズＬ１の物体側
設計例３ … 第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間（第２レンズＬ２の像側面が開口絞りを兼ねる。）
設計例４ … 第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間
設計例５ … 第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間
設計例６ … 第１レンズＬ１の物体側
設計例７ … 第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間
設計例８ … 第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間
設計例９ … 第１レンズＬ１の物体側
設計例１０ … 第１レンズＬ１の物体側

また、各設計例のレンズ構成について以下に示す。
（設計例１）
第１レンズＬ１ … 両側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例２）
第１レンズＬ１ … 両側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例３）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例４）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例５）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例６）
第１レンズＬ１ … 両側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例７）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例８）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例９）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 像側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカスレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
（設計例１０）
第１レンズＬ１ … 物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つメニスカス レンズ
第２レンズＬ２ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第３レンズＬ３ … 両側に凸面を向けた正の屈折力を持つレンズ
第４レンズＬ４ … 像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
第５レンズＬ５ … 像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカスレンズ
さらに、比較例と設計例１〜６、８〜１０では、カバーガラスｃｇの厚みが０．３ｍｍであり、設計例７では、カバーガラスｃｇの厚みが０．６ｍｍである。

＜比較例と各設計例の設計値＞
図７〜図１０は、比較例と設計例１〜１０の設計値を示す図である。

図７〜図１０において、“面番号”は、物体側から数えたときの各光学部材の面の番号である。比較例では、面番号１、２が最も物体側のレンズのレンズ面、面番号３は開口絞り、面番号４〜１１は物体側から２〜５番目のレンズのレンズ面、面番号１２、１３はカバーガラスの入射面と出射面、面番号１４は像面である。また、設計例１では、面番号１、２が第１レンズＬ１のレンズ面、面番号３は開口絞り、面番号４〜１１は第２レンズＬ２〜第５レンズＬ５のレンズ面、面番号１２、１３はカバーガラスの入射面と出射面、面番号１４は像面である。設計例２〜７についても、開口絞りの位置に応じて、面番号と各レンズおよび開口絞りとが対応付けられる。

また、図７〜図１０において、“曲率半径”は、各面番号に対応する面の曲率半径であり、“中心厚”は、面番号に対応する面から次の面番号に対応する面までの距離である。“材料”は、面番号に対応するレンズの材料である。各材料の屈折率とアッベ数は、以下のとおりである。

また、図７〜図１０において、“半径”は、各レンズまたは開口絞りの開口の半径であり、“Ａ４”〜“Ａ１４”は、各レンズの非球面係数である。

各レンズの非球面形状を表す式は以下の通りである。

ただし、ｚは面の頂点を原点とし、光軸方向の距離、ｒは光軸と垂直方向の距離、ｃは曲率、ｋはコーニック係数である。

＜比較例と各設計例のパラメータ値＞
上記設計値に従って撮像レンズ１０を構成することにより、比較例と設計例１〜１０において、図５の各欄に示すパラメータ値が得られる。ここでは、設計例５、８〜１０については、Ｆ値（ＦＮＯ）が２．４であり、それ以外の設計例と比較例では、Ｆ値（ＦＮＯ）が２となっている。

図５の表と、上記条件式（６）〜（９）とを比較すると、比較例および設計例１〜１０では、Ｆ値（ＦＮＯ）が条件式（６）を満たしており、明るい撮像レンズが実現されている。また、比較例および設計例１〜１０では、（ＴＴＬ−ｆＢ）／Ｄが条件式（７）を満たしており、背高の低い撮像レンズ１０が実現されている。さらに、比較例および設計例１〜１０では、ＦＢ／ＦＮＯが条件式（８）を満たしており、フランジバックの長さが、撮像画像に対する塵埃の影響を考慮した長さとなっている。

しかしながら、比較例では、ＦＢが１．０よりも小さく、上記条件式（９）が満たされていない。このため、比較例では、図６（ｄ）に示す隙間ｄ１、ｄ４および厚みｄ３を確保し難く、第５レンズＬ５とカバーガラスｃｇとの間の衝突や、ワイヤーボンディングの付設に支障が生じる等の問題が懸念される。これに対し、設計例１〜１０では、何れも、ＦＢが１．０以上となっており、上記条件式（９）が満たされている。よって、設計例１〜１０では、第５レンズＬ５とカバーガラスｃｇとの間の衝突や、ワイヤーボンディングｗｂの付設に支障が生じる等の問題を回避し易い設計が可能となる。

なお、図５を参照すると、設計例１〜１０では、比較例に比べて、ＣＲＡが小さく、像面に対する光線の入射角が小さいことが分かる。特に、第１レンズＬ１の物体側に開口絞りＡＰが配置される設計例２、６、９、１０と、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に開口絞りＡＰが配置される設計例１、８では、ＣＲＡが３０．０度以下となり、像面に対する光線に入射角が効果的に抑制されている。ＣＲＡが小さい程、撮像素子の画素に対して光線が適正に入射し易くなり、撮像性能が高まる。したがって、第１レンズＬ１の物体側または第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間に開口絞りＡＰを配置することにより、撮像性能を高めることができると言える。

また、設計例９では、第４レンズの負のパワーを大きくし、代わりに第２レンズの焦点距離の負のパワーを小さく抑えている。これにより、設計例８に比べて第２レンズと第３レンズとの周辺部空気間隔を短くすることができ、ＴＴＬを小さくすることができた。第
４レンズの焦点距離の絶対値は、鋭意検討の結果、第３レンズの焦点距離よりも短い方が望ましいことが分かった。ｆ３＞｜ｆ４｜とすることで全体のＴＴＬ/Ｄ（image size）
を小さく抑えることができ、製造公差も同等にまで抑えることができる。

また、設計例１０では、第３レンズを両凸にしている。このように設計することにより、さらに第２レンズと第３レンズとの周辺部空気間隔に余裕が出る為、小型化に適している。また、第３レンズは両凸レンズにすることにより、正のパワーを前後のレンズ面に分散できるため、面間の芯ズレに対する製造公差を緩和することができる。

＜光学特性＞
図１１（ａ）〜図３２（ｂ）は、比較例と設計例１〜１０に係る撮像レンズの光学特性を示す図である。図１１（ａ）、（ｂ）および図１２（ａ）、（ｂ）には、比較例の撮像レンズにおけるＭＴＦ、横収差、像面湾曲とディストーション、および、縦収差が示されている。また、図１３（ａ）〜図３２（ｂ）には、それぞれ、設計例１〜１０の撮像レンズにおけるＭＴＦ、横収差、像面湾曲とディストーション、および、縦収差が示されている。

図１１（ａ）、図１３（ａ）、図１５（ａ）、図１７（ａ）、図１９（ａ）、図２１（ａ）、図２３（ａ）、図２５（ａ）、図２７（ａ）、図２９（ａ）および図３１（ａ）には、それぞれ、比較例と設計例１〜１０の撮像レンズの撮像特性（ＭＴＦ）が示されている。これらの図において、（１Ｔ、１Ｓ）は、それぞれ、回折限界におけるタンジェンシャルとサジタルのＭＴＦ特性であり、（２Ｔ、２Ｓ）は、それぞれ、イメージサイズの中央位置（像高＝０ｍｍ）におけるタンジェンシャルとサジタルのＭＴＦ特性である。また、これらの図において、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）、（６Ｔ、６Ｓ）は、それぞれ、イメージサイズの中央から境界までの範囲に対して中央から所定の割合の位置において求めたタンジェンシャルとサジタルのＭＴＦ特性である。

具体的には、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）および（６Ｔ、６Ｓ）は、それぞれ、イメージサイズの中央から境界までの範囲（像高÷２）に対して、中央から３０％、５０％、７０％、１００％の位置におけるタンジェンシャルとサジタルのＭＴＦ特性を示している。

たとえば、比較例、設計例２、設計例３および設計例６では、像高が4.840ｍｍ（図５
参照）であるため、図１１（ａ）（比較例）、図１５（ａ）（設計例２）、図１７（ａ）（設計例３）、図２３（ａ）（設計例６）において、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）および（６Ｔ、６Ｓ）の曲線は、それぞれ、イメージサイズの中央から0.7260ｍｍ、1.2100ｍｍ、1.6940ｍｍおよび2.4200ｍｍの位置で求めたＭＴＦ特性を示している。また、設計例１では、像高が4.820ｍｍ（図５参照）であるため、図１３（ａ）（
設計例１）において、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）および（６Ｔ、６Ｓ）の曲線は、それぞれ、イメージサイズの中央から0.7230ｍｍ、1.2050ｍｍ、1.6870ｍｍおよび2.4100ｍｍの位置で求めたＭＴＦ特性を示している。さらに、設計例４、設計例５および設計例７では、像高が4.868ｍｍ（図５参照）であるため、図１９（ａ）（設
計例４）、図２１（ａ）（設計例５）および図２５（ａ）（設計例７）において、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）および（６Ｔ、６Ｓ）の曲線は、それぞれ、イメージサイズの中央から0.7302ｍｍ、1.2170ｍｍ、1.7038ｍｍおよび2.4340ｍｍの位置で求めたＭＴＦ特性を示している。また、設計例８では、像高が6.000ｍｍ（図５参照）
であるため、図２７（ａ）（設計例８）において、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）および（６Ｔ、６Ｓ）の曲線は、それぞれ、イメージサイズの中央から0.9000ｍｍ、1.5000ｍｍ、2.1000ｍｍおよび3.0000ｍｍの位置で求めたＭＴＦ特性を示している。また、設計例９、設計例１０では、像高が5.712ｍｍ（図５参照）であるため、図２
９（ａ）（設計例９）、図３１（ａ）（設計例１０）において、（３Ｔ、３Ｓ）、（４Ｔ、４Ｓ）、（５Ｔ、５Ｓ）および（６Ｔ、６Ｓ）の曲線は、それぞれ、イメージサイズの中央から0.8568ｍｍ、1.4280ｍｍ、1.9992ｍｍおよび2.856ｍｍの位置で求めたＭＴＦ特
性を示している。

図１１（ｂ）、図１３（ｂ）、図１５（ｂ）、図１７（ｂ）、図１９（ｂ）、図２１（ｂ）、図２３（ｂ）、図２５（ｂ）、図２７（ｂ）、図２９（ｂ）および図３１（ｂ）には、それぞれ、比較例と設計例１〜１０の撮像レンズにおける横収差が示されている。これらの図には、各像高における横収差が示されている。

図１２（ａ）、図１４（ａ）、図１６（ａ）、図１８（ａ）、図２０（ａ）、図２２（ａ）、図２４（ａ）、図２６（ａ）、図２８（ａ）、図３０（ａ）および図３２（ａ）には、それぞれ、比較例と設計例１〜１０における像面湾曲とディストーションが示されている。これらの図には、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの光に対する像面湾曲とディストーションが示されている。各波長に付された（Ｔ）、（Ｓ）は、それぞれ、タンジェンシャルとサジタルの像面湾曲を示している。

図１２（ｂ）、図１４（ｂ）、図１６（ｂ）、図１８（ｂ）、図２０（ｂ）、図２２（ｂ）、図２４（ｂ）、図２６（ｂ）、図２８（ｂ）、図３０（ｂ）および図３２（ｂ）には、それぞれ、比較例と設計例１〜１０における縦収差が示されている。これらの図には、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの光に対する縦収差が示されている。

図１１（ａ）〜図３２（ｂ）を参照すると、比較例および設計例１〜１０では、ＭＴＦ、横収差、像面湾曲とディストーション、および、縦収差について、好ましい光学特性が得られている。すなわち、比較例および設計例１〜１０では、好ましい光学特性を実現しつつ、図５のパラメータ値が得られている。したがって、設計例１〜１０では、好ましい光学特性を実現しつつ、明るく、背高が低く、フランジバックの長い撮像レンズが実現されている。

＜製造公差＞
一般に、Ｆ値の小さい明るい撮像レンズでは、レンズの光軸ずれに対する製造公差が厳しくなる。撮像レンズを構成するレンズに光軸すれが生じると、撮像性能（ＭＴＦ）が低下する。したがって、撮像レンズの撮像性能を設計どおりに維持するためには、なるべく、製造公差による撮像性能の低下が小さいことが望ましい。

以下では、比較例と設計例１〜１０について、製造公差に対する強さを検討する。

図３３（ａ）〜図５４（ｂ）は、比較例と設計例１〜１０において、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の何れか一つに位置ずれが生じたときのＭＴＦの劣化具合（シミュレーション結果）を示す図である。ここでは、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の何れか一つの光軸が撮像レンズの光軸に対して５μｍだけずれたときのＭＴＦが、シミュレーションにより求められている。

なお、図１１（ａ）、図１３（ａ）、図１５（ａ）、図１７（ａ）、図１９（ａ）、図２１（ａ）、図２３（ａ）、図２５（ａ）、図２６（ａ）、図２９（ａ）および図３１（ａ）には、それぞれ、イメージサイズの中央から境界までの範囲に対して、中央から一方向に３０％、５０％、７０％、１００％の位置におけるタンジェンシャルとサジタルのＭＴＦ特性が示されたが、図３３（ａ）〜図５４（ｂ）には、イメージサイズの中央から境界までの範囲に対して、中央から一方向およびこれと反対の方向に３０％、５０％、７０％、１００％の位置におけるタンジェンシャルとサジタルのＭＴＦ特性が示されている。

図３３（ａ）〜（ｃ）および図３４（ａ）、（ｂ）は、比較例におけるＭＴＦの劣化状態を示す図である。図３３（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３が撮像レンズの光軸に対して±５μｍだけずれたときのＭＴＦが示され、図３４（ａ）、（ｂ）には、それぞれ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５が撮像レンズの光軸に対して±５μｍだけずれたときのＭＴＦが示されている。同様に、図３５（ａ）〜図５４（ｂ）には、設計例１〜１０におけるＭＴＦの劣化状態が示されている。

各図において、ＭＴＦの劣化具合は、ＭＴＦが０．５のときの周波数幅（図中のＷ１〜Ｗ５）によって評価される。この周波数幅が狭い程、光軸ずれによるＭＴＦの劣化具合が顕著となり易く、製造公差が厳しいと評価される。一般に、ＭＴＦが０．５を下回ると、画質に影響が出ると言われている。このため、ここでは、ＭＴＦが０．５のときの周波数幅をもって、ＭＴＦの劣化具合が評価されている。

まず、図３３（ａ）〜図３４（ｂ）を参照すると、比較例では、第１レンズＬ１に光軸ずれが生じた場合に、ＭＴＦの劣化が激しく、周波数幅Ｗ１がかなり狭くなっている。したがって、比較例においては、第１レンズＬ１に対する製造公差が顕著に厳しいと言える。また、第４レンズＬ４に光軸ずれが生じた場合も、ＭＴＦの劣化が激しく、周波数幅Ｗ２が狭くなっている。よって、比較例においては、第４レンズＬ４に対する製造公差も厳しいと言える。さらに、第２レンズＬ２に光軸ずれが生じた場合も、ＭＴＦの劣化が比較的激しく、周波数幅Ｗ２が狭くなっている。よって、比較例においては、第２レンズＬ２に対する製造公差も比較的厳しいと言える。

以上のように、比較例においては、第１レンズＬ１に対する製造公差が特に厳しく、第４レンズＬ４に対する製造公差も、厳しいと言える。さらに、第２レンズＬ２に対する製造公差も比較的厳しく、全体的に、製造公差が厳しいものとなっている。

次に、図３５（ａ）〜図３６（ｂ）を参照すると、設計例１では、第１レンズＬ１に光軸ずれが生じた場合に、ＭＴＦに劣化が生じ、周波数幅Ｗ１が狭くなっている。しかし、この場合の周波数幅Ｗ１は、比較例における周波数幅Ｗ１よりも広く、このため、第１レンズＬ１に対する製造公差は、比較例の第１レンズＬ１に比べて緩やかである。また、設計例１では、第２レンズＬ２に光軸ずれが生じた場合にも、ＭＴＦにやや劣化が生じ、周波数幅Ｗ２がやや狭くなっている。しかし、この場合の周波数幅Ｗ２は、比較例における周波数幅Ｗ２よりも広く、このため、第２レンズＬ２に対する製造公差は、比較例の第２レンズＬ２に比べて緩やかである。

さらに、設計例１では、第４レンズＬ４に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合が、比較例において第４レンズＬ４に光軸ずれが生じた場合に比べて、かなり抑えられ、設計例１における周波数幅Ｗ４は、比較例における周波数幅Ｗ４に比べて、かなり広くなっている。このため、第４レンズＬ４に対する製造公差は、比較例の場合に比べてかなり緩やかである。この他、設計例１では、第３レンズＬ３と第５レンズＬ５に対する周波数幅Ｗ３、Ｗ５が広く、全体的に、製造公差が緩やかであると言える。

以上のように、設計例１では、第１レンズＬ１に対する製造公差がやや厳しいものの、全体的な製造公差は、比較例に比べて、かなり緩やかになっている。

次に、図３７（ａ）〜図３８（ｂ）を参照すると、設計例２では、第１レンズＬ１に光軸ずれが生じた場合に、ＭＴＦに劣化が生じ、周波数幅Ｗ１が狭くなっている。しかし、この場合の周波数幅Ｗ１は、比較例における周波数幅Ｗ１よりも広く、このため、第１レンズＬ１に対する製造公差は、比較例の第１レンズＬ１に比べて緩やかである。また、設
計例２では、第２レンズＬ２に光軸ずれが生じた場合にも、ＭＴＦにやや劣化が生じ、周波数幅Ｗ２がやや狭くなっている。しかし、この場合の周波数幅Ｗ２は、比較例における周波数幅Ｗ２と同程度である。

さらに、設計例２では、第４レンズＬ４に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合が、比較例において第４レンズＬ４に光軸ずれが生じた場合に比べて、かなり抑えられ、設計例２における周波数幅Ｗ４は、比較例における周波数幅Ｗ４に比べて、かなり広くなっている。このため、第４レンズＬ４に対する製造公差は、比較例の場合に比べてかなり緩やかである。また、設計例２では、第５レンズＬ５に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合も、比較例において第５レンズＬ５に光軸ずれが生じた場合に比べて、かなり抑えられ、設計例２における周波数幅Ｗ５は、比較例における周波数幅Ｗ５に比べて、かなり広くなっている。このため、第５レンズＬ５に対する製造公差も、比較例の場合に比べてかなり緩やかである。

なお、設計例２では、第３レンズＬ３に対する周波数幅Ｗ３が、比較例における周波数幅Ｗ３よりもやや狭くなっている。しかしながら、設計例２では、第１レンズＬ１に対する製造公差が比較例に比べて緩やかとなり、また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５に対する製造公差が比較例に比べてかなり緩やかになっているため、全体的な製造公差は、比較例に比べて、かなり緩やかになっていると言える。

次に、図３９（ａ）〜図４０（ｂ）を参照すると、設計例３では、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の何れに光軸ずれが生じた場合も、ＭＴＦの劣化が抑制されている。特に、第２レンズＬ２、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合が、比較例に比べて、かなり抑えられており、設計例２における周波数幅Ｗ２、Ｗ４、Ｗ５は、比較例における周波数幅Ｗ２、Ｗ４、Ｗ５に比べて、かなり広くなっている。このため、第２レンズＬ２、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５に対する製造公差は、比較例の場合に比べてかなり緩やかである。このように、設計例３では、各レンズに対する製造公差が緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、かなり緩やかになっている。

次に、図４１（ａ）〜図４２（ｂ）を参照すると、設計例４では、第３レンズＬ３に光軸ずれが生じたときの周波数幅Ｗ３が設計例３に比べてやや狭いものの、設計例４の周波数幅Ｗ３は、比較例における周波数幅Ｗ１、Ｗ４に比べると数段広く、比較例の周波数幅Ｗ２と比べてもまだ広い。よって、設計例４では、第３レンズＬ３に対する製造公差が比較例に比べて緩やかであると言える。

また、設計例４では、第１レンズＬ１に光軸ずれが生じた場合も、ＭＴＦの劣化が抑制されており、特に、第２レンズＬ２、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合が、比較例に比べて、かなり抑えられている。したがって、設計例４における周波数幅Ｗ２、Ｗ４、Ｗ５は、比較例における周波数幅Ｗ２、Ｗ４、Ｗ５に比べて、かなり広くなっており、このため、第２レンズＬ２、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５に対する製造公差は、比較例の場合に比べてかなり緩やかである。このように、設計例４では、各レンズに対する製造公差が緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、かなり緩やかになっている。

次に、図４３（ａ）〜図４４（ｂ）を参照すると、設計例５では、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の何れに光軸ずれが生じた場合も、ＭＴＦの劣化が抑制されている。設計例５では、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合が、かなり抑えられており、周波数幅Ｗ１〜Ｗ４は、かなり広くなっている。また、第５レンズＬ５に光軸ずれが生じた場合のＭＴＦの劣化具合が、顕著に抑えられており、周波数
幅Ｗ５は、かなり広くなっている。このように、設計例５では、各レンズに対する製造公差がかなり緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、顕著に緩やかになっている。

次に、図４５（ａ）〜図４６（ｂ）を参照すると、設計例６では、第１レンズＬ１に対する製造公差がやや厳しくなっている。しかしながら、設計例６における周波数幅Ｗ１は、比較例における周波数幅Ｗ１、Ｗ４よりもかなり広く、比較例と比べると、第１レンズＬ１に対する製造公差は緩やかである。また、設計例６では、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３に対する周波数幅Ｗ２、Ｗ３が広くなっており、特に、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５に対する周波数幅Ｗ４、Ｗ５は、かなり広くなっている。したがって、設計例６では、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３に対する製造公差が緩やかで、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５に対する製造公差がかなり緩やかである。このように、設計例６では、各レンズに対する製造公差がかなり緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、かなり緩やかになっている。

次に、図４７（ａ）〜図４８（ｂ）を参照すると、設計例７では、第１レンズＬ１に対する製造公差がやや厳しくなっている。しかしながら、設計例７における周波数幅Ｗ１は、比較例における周波数幅Ｗ１よりも広く、比較例と比べると、第１レンズＬ１に対する製造公差は緩やかである。また、設計例７では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する周波数幅Ｗ３、Ｗ４が広くなっており、特に、第２レンズＬ２および第５レンズＬ５に対する周波数幅Ｗ２、Ｗ５は、かなり広くなっている。したがって、設計例７では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する製造公差が緩やかで、第２レンズＬ２と第５レンズＬ５に対する製造公差がかなり緩やかである。このように、設計例７では、各レンズに対する製造公差がかなり緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、かなり緩やかになっている。

次に、図４９（ａ）〜図５０（ｂ）を参照すると、設計例８では、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に対する製造公差がやや厳しくなっている。しかしながら、設計例８における周波数幅Ｗ１、Ｗ２は、比較例における周波数幅Ｗ１よりも広く、比較例と比べると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に対する製造公差は緩やかである。また、設計例８では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する周波数幅Ｗ３、Ｗ４がかなり広くなっており、特に、第５レンズＬ５に対する周波数幅Ｗ５は、顕著に広くなっている。したがって、設計例８では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する製造公差がかなり緩やかで、第５レンズＬ５に対する製造公差が顕著に緩やかである。このように、設計例８では、各レンズに対する製造公差がかなり緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、顕著に緩やかになっている。

次に、図５１（ａ）〜図５２（ｂ）を参照すると、設計例９では、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に対する製造公差がやや厳しくなっている。しかしながら、設計例９における周波数幅Ｗ１、Ｗ２は、比較例における周波数幅Ｗ１よりも広く、比較例と比べると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に対する製造公差は緩やかである。また、設計例９では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する周波数幅Ｗ３、Ｗ４がかなり広くなっており、特に、第５レンズＬ５に対する周波数幅Ｗ５は、顕著に広くなっている。したがって、設計例９では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する製造公差がかなり緩やかで、第５レンズＬ５に対する製造公差が顕著に緩やかである。このように、設計例９では、各レンズに対する製造公差がかなり緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、顕著に緩やかになっている。

次に、図５３（ａ）〜図５４（ｂ）を参照すると、設計例１０では、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に対する製造公差がやや厳しくなっている。しかしながら、設計例１０に
おける周波数幅Ｗ１、Ｗ２は、比較例における周波数幅Ｗ１よりも広く、比較例と比べると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に対する製造公差は緩やかである。また、設計例１０では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する周波数幅Ｗ３、Ｗ４がかなり広くなっており、特に、第５レンズＬ５に対する周波数幅Ｗ５は、顕著に広くなっている。したがって、設計例１０では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４に対する製造公差がかなり緩やかで、第５レンズＬ５に対する製造公差が顕著に緩やかである。このように、設計例１０では、各レンズに対する製造公差がかなり緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて、顕著に緩やかになっている。

以上のように、設計例１〜１０では、各レンズに対する製造公差が比較例に比べて緩やかとなっており、全体的な製造公差も、比較例に比べて緩やかとなっている。したがって、設計例の構成によれば、比較例に比べて、撮像特性が劣化しにくい撮像レンズの設計が可能となる。

特に、開口絞りを第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置した設計例３、４、５、７では、各レンズの光軸ずれに対するＭＴＦの劣化が効果的に抑制されており、全体的な製造公差が、かなり緩やかとなっている。したがって、開口絞りを第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置することにより、製造公差を緩やかにすることができ、撮像特性が劣化しにくい撮像レンズ１０の設計が可能になると言える。この効果は、第１レンズＬ１と第３レンズＬ３が、メニスカスレンズではない凸レンズである場合にも、同様に奏され得る。

＜先行例の構成＞
上記比較例は、本願発明者が、上記特許文献１に記載された構成に基づいて撮像レンズを独自に設計したものであったが、最後に、上記設計例１〜８との比較のために、上記特許文献１に記載された撮像レンズのパラメータ値を、図５５に示しておく。

図５５において、先行例１〜１３は、それぞれ、特許文献１に記載された実施例１〜１３に対応する。なお、特許文献１に記載された実施例１〜１３は、第４レンズが全て正の屈折力を持つレンズで構成されており、本発明の構成とは異なる。

上記条件式（６）〜（９）と、図５５に示す特許文献１の先行例１〜１３とを比較すると、先行例１〜１０は、上記条件式（６）を満たすものの、先行例１１〜１３は、上記条件式（６）を満たしていない。すなわち、先行例１１〜１３では、本設計例が目標とする明るさを実現できていない。また、先行例１〜１３は、何れも、上記条件式（７）を満たしておらず、撮像レンズの背高が高くなっている。また、先行例６以外の先行例では、上記条件式（８）が満たされていない。すなわち、先行例６以外の先行例では、フランジバックの長さが塵埃を考慮した長さとなっておらず、撮像画像に対する塵埃の映り込みを回避しにくい設計となっている。さらに、先行例１〜１３では、何れも、条件式（９）が満たされておらず、このため、第５レンズＬ５とカバーガラスｃｇとの間の衝突や、ワイヤーボンディングｗｂの付設に支障が生じる等の問題を回避しにくい設計となっている。

３．撮像装置の構成例
図５６は、上記構成を有する撮像レンズ１０を搭載した撮像装置１００の構成例を示す図である。図５６では、レンズモジュールの部分が、光軸を含む平面で切断された断面として示されている。なお、図５６の構成例では、開口絞りＡＰが第１レンズＬ１の物体側に配置されているが、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、開口絞りＡＰの配置位置は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間であっても良く、あるいは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間であっても良い。

図５６の構成例では、回路基板２０上にイメージセンサ３０と、ベース４０と、ＤＳＰ５０が設置されている。イメージセンサ３０は、ワイヤーボンディング３１によって回路基板２０に電気的に接続されている。ベース４０には、イメージセンサ３０を覆うカバーガラス１１が装着されている。

撮像レンズ１０は、レンズバレル６０に保持される。レンズバレル６０には、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５を嵌め込むためのリング状の段部が形成されている。第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、これらリング状の段部に嵌め込まれ、レンズバレル６０に保持される。開口絞りＡＰは、レンズバレル６０の物体側の面に形成された段部に装着される。

第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、それぞれ、上記表１に示す特性を有するガラス材料から形成されている。なお、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、樹脂材料により射出成形にて形成されても良い。

レンズバレル６０は、外周部にネジ溝を有しており、内側面にネジ溝を有するレンズホルダ７０に螺着され、保持される。レンズホルダ７０、所定のアクチュエータ８０により、撮像レンズ１０の光軸に沿って移動可能に、ベース４０に支持されている。アクチュエータ８０は、たとえば、周知のズームアクチュエータやフォーカスアクチュエータを用いて構成され得る。

撮像レンズ１０は、物体側から入射した光をイメージセンサ３０上に結像させる。イメージセンサ３０は、ワイヤーボンディング３１を介して、撮像信号をＤＳＰ５０に出力する。ＤＳＰ５０は、携帯電話機等の機器本体に内蔵されたマイコンと通信可能に接続されている。ＤＳＰ５０は、イメージセンサ３０から受信した撮像信号を処理して、機器本体側のマイコンに出力する。

＜実施の形態の効果＞
以上のとおり、本実施の形態によれば、Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズ１０を実現することができ、さらに、光軸方向における撮像レンズ１０の全長を抑制することができる。加えて、本実施の形態によれば、各レンズに対する製造公差を緩和することができ、撮像特性が劣化しにくい撮像レンズ１０の設計が可能となる。

また、第１レンズＬ１を、メニスカス形状のレンズとすると、Ｆ値を抑えて明るい撮像レンズ１０を実現するために、第１レンズＬ１のレンズ径が大きくなっても第１レンズＬ１周辺でのエッジの厚みを確保することができる。

また、開口絞りＡＰを、第１レンズＬ１の物体側に配置すると、第１レンズＬ１周辺でのエッジの厚みをさらに確保し易くすることができる共に、像面に対する光線の入射角を抑制することが可能となる。

また、開口絞りＡＰを、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配置すると、製造公差を緩和できると共に、像面に対する光線の入射角を抑制することができる。

また、開口絞りＡＰを、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に配置すると、製造公差を緩和することができる。

また、撮像レンズ１０を、上記条件式（６）、（７）を満たすよう設計することにより、明るくかつ光軸方向の全長が抑制された撮像レンズ１０を実現することができる。

また、撮像レンズ１０を、上記条件式（８）を満たすよう設計することにより、撮像画像に対する塵埃の影響を回避可能な撮像レンズ１０を実現することができる。

また、第３レンズＬ３に正の屈折力を、上記条件式（１）を満たすよう設定することにより、明るく、且つ、背高の低い撮像レンズ１０を実現可能となる。

また、第３レンズＬ３を、メニスカス形状のレンズとすると、第３レンズＬ３のエッジ厚が確保され易くなるとともに、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とを互いに接近させることができ、光軸方向における撮像レンズ１０の全長を効果的に縮めることができる。

また、第３レンズＬ３を、上記条件式（２）を満たすよう設計することにより、フランジバックを長くでき、且つ、像面湾曲と非点収差の補正を適正に行える設計が可能となる。

また、撮像レンズ１０を、上記条件式（９）を満たすよう設計することにより、撮像レンズから像面（イメージセンサ）までの間に介在する部材を、円滑に配置することができる。

また、開口絞りＡＰを、第３レンズＬ３の像側のレンズ面よりも物体側に配置すると、明るく、光軸方向の全長が抑制され、且つ、製造公差が緩和された撮像レンズを実現することができる。

また、第３レンズＬ３の物体側および像側の面が、当該第３レンズＬ３の中心から周辺に向かうに従って曲率が小さくなる形状を有する構成とすると、レンズ周辺部を透過する光に生じる像面湾曲と収差を抑制することができる。

また、第５レンズＬ５を、正の屈折力を持つレンズとすると、フランジバックの長さが長過ぎるような場合に、フランジバックを縮めることができる。

また、第５レンズＬ５を、負の屈折力を持つレンズとすると、像面において生じる収差を補正し易い設計が可能となる。

また、撮像レンズ１０のＦ値が２．４以下であるとともに、当該撮像レンズ１０に取り込まれた光線のうち、外周縁から内周側に所定の範囲の光線をカットするための構成（いわゆる視野絞り）が設けられることにより、撮像レンズの周辺部分を透過する光に生じる収差を抑制できる。

以上、本発明の実施の形態および設計例について説明したが、本発明は、上記実施の形態および設計例によって制限されるものではなく、本発明の実施形態も、上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の設計値は、図７ないし図９に示された値に限定されるものではなく、また、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のパラメータ値も、図５に示された値に限定されるものではない。

また、撮像装置１００の構成も、図５６に示された構成例に限定されるものではなく、適宜、他の構成を用いることができる。

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１０ … 撮像レンズ
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
ＡＰ … 開口絞り
１００ … 撮像装置
３０ … イメージセンサ（撮像素子）

Claims (10)

1. 撮像素子の受光面に被写領域の像を結像させるための撮像レンズであって、
   物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を持つ第１レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を持つ第３レンズと、像側に凸面を向けた負の屈折力を持つメニスカス形状の第４レンズと、像側に凹面を向けたメニスカス形状の第５レンズとから構成される、撮像レンズ。
2. 前記第１レンズが、メニスカス形状のレンズである、請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 開口絞りが、前記第１レンズの物体側に配置される、請求項１または２に記載の撮像レンズ。
4. 開口絞りが、前記第２レンズと前記第３レンズとの間に配置される、請求項１または２に記載の撮像レンズ。
5. 前記撮像レンズは、以下の条件式を満たす、請求項１ないし４の何れか一項に記載の撮像レンズ。
   ＦＮＯ＜２．６
   （ＴＴＬ−ｆＢ）／Ｄ≦０．６
   ここで、上記式に示されたパラメータは、それぞれ、以下のように定義される。
   ＦＮＯ：撮像レンズのＦ値
   ＴＴＬ：最も物体側にあるレンズの物体側レンズ面から像面までの距離
   Ｄ：イメージサイズの対角線長
   ｆＢ：フランジバックの長さ
6. 前記撮像レンズは、以下の条件式を満たす、請求項１ないし５の何れか一項に記載の撮像レンズ。
   ＦＢ／ＦＮＯ≧０．４
   ここで、上記式に示されたパラメータは、以下のように定義される。
   ＦＢ：ｆＢの光学換算値
7. 前記撮像レンズは、以下の条件式を満たす、請求項１ないし６の何れか一項に記載の撮像レンズ。
   ｆ３／ｆ≧１．４
   ここで、上記式に示されたパラメータは、それぞれ、以下のように定義される。
   ｆ３：第３レンズの焦点距離
   ｆ：撮像レンズの焦点距離
8. 前記第３レンズが、メニスカス形状のレンズである、請求項１ないし７の何れか一項に記載の撮像レンズ。
9. 前記撮像レンズは、以下の条件式を満たす、請求項１ないし８の何れか一項に記載の撮像レンズ。
   Ｒ６／ＣＴ３＜−５
   ここで、上記式に示されたパラメータは、それぞれ、以下のように定義される。
   Ｒ６：第３レンズの像側の面の曲率半径
   ＣＴ３：第３レンズの中心厚
10. 請求項１ないし９の何れか一項に記載の撮像レンズと、
    前記撮像レンズにより集光された光を受光する撮像素子と、を備える、撮像装置。

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