JP6501635B2 - 撮像レンズ - Google Patents

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、携帯電話機や携帯情報端末等の携帯機器に内蔵されるカメラ、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラへの組み込みが好適な撮像レンズに関するものである。

近年、音声通話主体の携帯電話機に代わり、音声通話機能に加えて様々なアプリケーションソフトウェアの実行が可能な多機能携帯電話機、いわゆるスマートフォン（smartphone）が普及している。スマートフォン上でアプリケーションソフトウェアを実行することにより、例えばデジタルスティルカメラやカーナビゲーション等の機能をスマートフォン上で実現することが可能になる。このような様々な機能を実現するために、スマートフォンの殆どの機種にカメラが搭載されている。

スマートフォンの製品群は、エントリーモデルからハイエンドモデルまで様々な仕様の製品から構成される。このうちハイエンドモデルに組み込まれる撮像レンズには、小型化はもちろんのこと、近年の高画素化された撮像素子にも対応することのできる高い解像度を有するレンズ構成が要求される。

高解像度の撮像レンズを実現するための方法の一つとして、撮像レンズを構成するレンズの枚数を増加させる方法がある。しかし、こうしたレンズ枚数の増加は撮像レンズの大型化を招き易く、上述のスマートフォン等の小型のカメラへの組み込みに対しては不利である。撮像レンズの開発においては、撮像レンズの高解像度化を図りつつも、光学全長（Total Track Length）の短縮にも重きを置く必要があった。

近年になり、撮像素子の高画素化技術や画像処理技術が目まぐるしい進歩を遂げ、撮像レンズの開発の中心は、光学全長の短縮よりも高解像度のレンズ構成の実現に移りつつある。最近では、スマートフォンとは別体のカメラユニットをスマートフォンに装着することでデジタルスティルカメラと比較しても遜色のない画像を得られるようになった。

６枚のレンズから成るレンズ構成は、撮像レンズを構成するレンズの枚数が多いことから設計上の自由度が高く、高解像度の撮像レンズに必要な諸収差の良好な補正と撮像レンズの小型化とをバランスよく実現できる可能性を秘めている。６枚構成の撮像レンズとしては、例えば特許文献１に記載の撮像レンズが知られている。

特許文献１に記載の撮像レンズは、物体側に凸面を向けた正の第１レンズと、像面側に凹面を向けた負の第２レンズと、物体側に凹面を向けた負の第３レンズと、像面側に凸面を向けた正の第４レンズおよび第５レンズと、物体側に凹面を向けた負の第６レンズとが配置されて構成される。この特許文献１の撮像レンズでは、第１レンズおよび第３レンズの焦点距離の比、および第２レンズの焦点距離とレンズ系全体の焦点距離との比に関する条件式を満足することにより歪曲収差および色収差の良好な補正を実現している。

特開２０１３−１９５５８７号公報

携帯電話機やスマートフォンの高機能化や小型化は年々進展しており、撮像レンズに要求される小型化のレベルは以前にも増して高くなってきている。上記特許文献１に記載の撮像レンズは第１レンズの物体側の面から撮像素子の像面までの距離が長いため、こうした要求に応えて撮像レンズのより一層の小型化を図りつつ良好な収差補正を実現するには自ずと限界が生じる。なお、上述のように携帯電話機やスマートフォンとは別体にカメラを構成して撮像レンズに対する小型化の要求レベルを緩和する方法もある。しかし、カメラ内蔵型の携帯電話機やスマートフォンの方が利便性や携帯性の面から優位であるため、小型で高解像度の撮像レンズへの要求が依然として存在する。

こうした問題は携帯電話機やスマートフォンに組み込まれる撮像レンズに特有の問題ではなく、近年特に高機能化や小型化が進んでいるデジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに組み込まれる撮像レンズにおいて共通の問題である。

本発明の目的は、小型でありながらも諸収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、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、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、第５レンズと、第６レンズとを配置して構成される。第５レンズは、像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成される。また、本発明の撮像レンズは、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第５レンズおよび第６レンズの合成焦点距離をｆ５６、第１レンズと第２レンズとの間の光軸上の距離をＤ１２、第２レンズと第３レンズとの間の光軸上の距離をＤ２３、第１レンズの光軸上の厚さをＴ１、第２レンズの光軸上の厚さをＴ２としたとき、次の各条件式を満足する。
ｆ５６＜０ （１）
２＜Ｄ２３／Ｄ１２＜２０ （２）
０．３＜（Ｄ１２／ｆ）×１００＜１．５ （３）
２＜（Ｄ２３／ｆ）×１００＜１０ （４）
３．０＜Ｔ１／Ｔ２＜４．０

条件式（１）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、色収差および歪曲収差を良好に補正するための条件である。また、条件式（１）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度（ＣＲＡ：Chief Ray Angle）の範囲内に抑制するための条件でもある。周知のように撮像素子には、その像面に取り込むことのできる光線の範囲がＣＲＡとして定められている。ＣＲＡの範囲外の光線の撮像素子への入射はシェーディング（shading）の原因となり、良好な結像性能を実現する上での障害となる。

合成焦点距離ｆ５６の値が条件式（１）から外れると、第１レンズおよび第３レンズの有する正の屈折力が相対的に弱くなるため、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制し易くなるものの、撮像レンズの小型化が困難になる。諸収差の補正に関しては、軸上色収差の補正には有利になるものの、歪曲収差が負方向に増大するとともに倍率色収差が補正不足（基準波長の結像点に対して短波長の結像点が光軸に近づく方向に移動）となり、良好な結像性能を得ることが困難になる。

条件式（２）は、色収差、非点収差、および歪曲収差のそれぞれを良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。上限値「２０」を超えると、軸上色収差が補正過剰（基準波長の焦点位置に対して短波長の焦点位置が像面側に移動）になるとともに、画像中間部において倍率色収差が補正過剰（基準波長の結像点に対して短波長の結像点が光軸から遠ざかる方向に移動）になる。また、歪曲収差が負方向に増大するとともに非点収差のうちサジタル像面が物体側に湾曲するため良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「２」を下回ると、色収差や歪曲収差の補正には有利となるものの、軸外光束に対して非点隔差が増大することとなり、良好な結像性能を得ることが困難になる。

なお、諸収差を良好に補正しつつ撮像レンズの小型化を図るためには、条件式（２）に加えてさらに条件式（３）および（４）を満足することが望ましい。

レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズから第３レンズまでの合成焦点距離をｆ１２３としたとき、上記構成の撮像レンズは次の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．５＜ｆ１２３／ｆ＜１．５ （５）

条件式（５）は、色収差、非点収差、像面湾曲、および歪曲収差のそれぞれを良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。上限値「１．５」を超えると、軸上色収差の補正には有利となる。しかし、非点隔差が増大するとともに歪曲収差が正方向に増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「０．５」を下回ると、倍率色収差の補正には有利となるものの、歪曲収差が負方向に増大するとともに結像面が物体側に湾曲して像面湾曲が補正不足の状態になる。このため、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、さらに次の条件式（５Ａ）を満足することが望ましい。
０．７＜ｆ１２３／ｆ＜１．４ （５Ａ）

第２レンズの焦点距離をｆ２、第１レンズから第３レンズまでの合成焦点距離をｆ１２３としたとき、上記構成の撮像レンズは次の条件式（６）を満足することが望ましい。
−１．７＜ｆ２／ｆ１２３＜−０．７ （６）

条件式（６）は、色収差、非点収差、および像面湾曲を良好に補正するための条件である。上限値「−０．７」を超えると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰になる。また、非点収差のうちサジタル像面が像面側に倒れて非点隔差が増大するとともに、結像面の周辺部が像面側に湾曲して像面湾曲が補正過剰の状態になる。このため、良好な結像性能を得ることが困難になる。一方、下限値「−１．７」を下回ると、倍率色収差の補正に関しては有利になるものの、軸上色収差が補正不足（基準波長の焦点位置に対して短波長の焦点位置が物体側に移動）となる。また、非点収差のうちサジタル像面が物体側に湾曲して非点隔差が増大するとともに結像面の周辺部が物体側に湾曲する。この場合も、良好な結像性能を得ることが困難になる。

第２レンズの焦点距離をｆ２、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、上記構成の撮像レンズは次の条件式（７）を満足することが望ましい。
−１．３＜ｆ２／ｆ３＜−０．３ （７）

条件式（７）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、色収差、非点収差、歪曲収差、およびコマ収差を良好に補正するための条件である。上限値「−０．３」を超えると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、非点収差のうちサジタル像面が物体側に湾曲して非点隔差が増大する。また、軸外光束に対して内方コマ収差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「−１．３」を下回ると、バックフォーカス（back focal length）が増大するため撮像レンズの小型化が困難になる。また、歪曲収差が負方向に増大するとともに非点収差が増大する。軸外光束においては外方コマ収差が発生する。このため、良好な結像性能を得ることが困難になる。

レンズ系全体の焦点距離をｆ、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、上記構成の撮像レンズは次の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０ （８）

条件式（８）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、色収差、歪曲収差、コマ収差、および非点収差を良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。上限値「３．０」を超えると、撮像レンズの小型化および軸上色収差の補正には有利となる。しかし、歪曲収差が正方向に増大するとともに非点収差のうちサジタル像面が像面側に倒れて非点隔差が増大する。よって、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「０．５」を下回ると、撮像レンズの小型化が困難になるとともに歪曲収差、非点収差、像面湾曲、およびコマ収差の補正が困難となり、良好な結像性能を得ることが困難になる。具体的には、歪曲収差が負方向に増大するとともに非点収差のうちサジタル像面が物体側に湾曲して非点隔差が増大する。また、結像面の周辺部が物体側に湾曲して像面湾曲が補正不足の状態になるとともに外方コマ収差が増大することになる。

上記構成の撮像レンズにおいては、さらに次の条件式（８Ａ）を満足することが望ましい。
０．５＜ｆ３／ｆ＜２．５ （８Ａ）

第３レンズの焦点距離をｆ３、第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、上記構成の撮像レンズは次の条件式（９）を満足することが望ましい。
−１．０＜ｆ３／ｆ４＜−０．０１ （９）

条件式（９）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、非点収差、色収差、および歪曲収差を良好に補正するための条件である。上限値「−０．０１」を超えると、撮像レンズの小型化には有利となるもののバックフォーカスの確保が困難になる。また、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰となり、良好な結像性能を得ることが困難になる。一方、下限値「−１．０」を下回ると、軸上色収差を補正し易くなるものの倍率色収差が補正不足になる。また、非点収差のうちサジタル像面が物体側に倒れて非点隔差が増大するとともに像面湾曲が補正不足の状態になる。歪曲収差は負方向に増大する。このため、良好な結像性能を得ることが困難になる。

上記構成の撮像レンズにおいて第１レンズは、曲率半径が正となる物体側の面を有し、その像面側の面の曲率半径をＲ１ｒ、レンズ系全体の焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（１０）を満足することが望ましい。
３．０＜｜Ｒ１ｒ｜／ｆ （１０）

条件式（１０）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、非点収差およびコマ収差を良好に補正するための条件である。当該条件式の値が「３．０」よりも小さくなると、バックフォーカスが増大するため撮像レンズの小型化が困難になる。また、非点隔差が増大するとともに軸外光束に対して外方コマ収差が増大するため良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいて第２レンズは、曲率半径が負となる物体側の面と曲率半径が正となる像面側の面とを有し、その物体側の面の曲率半径をＲ２ｆ、その像面側の面の曲率半径をＲ２ｒとしたとき、次の条件式（１１）を満足することが望ましい。
−１００＜Ｒ２ｆ／Ｒ２ｒ （１１）

本発明に係る撮像レンズにおいて第２レンズは、物体側の面の曲率半径が負となり、像面側の面の曲率半径が正となる形状、すなわち、光軸近傍において両凹レンズとなる形状に形成されることが望ましい。また、第２レンズがこのような形状に形成される場合、さらに上記条件式（１１）を満足することが望ましい。条件式（１１）は、第２レンズの光軸近傍の形状を規定し、非点収差および歪曲収差を良好に補正するための条件である。条件式（１１）から外れると、歪曲収差が負方向に増大するとともに、非点収差のうちタンジェンシャル像面の周辺部が像面側に湾曲することとなって非点隔差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難になる。

第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３ｆ、第３レンズの像面側の面の曲率半径をＲ３ｒとしたとき、上記構成の撮像レンズは次の条件式（１２）を満足することが望ましい。
−２．０＜Ｒ３ｆ／Ｒ３ｒ＜０．６ （１２）

条件式（１２）は、歪曲収差、非点収差、像面湾曲、およびコマ収差を良好に補正するための条件である。上限値「０．６」を超えると、歪曲収差が負方向に増大するとともに非点収差のうちサジタル像面が物体側に湾曲する。また、像面湾曲が補正不足の状態になるとともに軸外光束に対して外方コマ収差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難になる。一方、下限値「−２．０」を下回ると、歪曲収差の補正には有利となるものの非点隔差やコマ収差が増大することになる。よって、この場合も良好な結像性能を得ることが困難となる。

なお、本発明においては、上述のようにレンズの形状を曲率半径の符号を用いて特定している。曲率半径が正か負かは一般的な定義、すなわち光の進行方向を正として、曲率中心がレンズ面からみて像面側にある場合には曲率半径を正とし、物体側にある場合には曲率半径を負とする定義に従っている。よって、「曲率半径が正となる物体側の面」とは、物体側の面が凸面であることを指し、「曲率半径が負となる物体側の面」とは、物体側の面が凹面であることを指す。また、「曲率半径が正となる像面側の面」とは、像面側の面が凹面であることを指し、「曲率半径が負となる像面側の面」とは、像面側の面が凸面であることを指す。なお、本明細書での曲率半径は近軸の曲率半径を指しており、レンズ断面図におけるレンズの概形にそぐわない場合がある。

第２レンズのアッベ数をνｄ２、第３レンズのアッベ数をνｄ３としたとき、本発明の撮像レンズは次の条件式（１３）および（１４）を満足することが望ましい。
１５＜νｄ２＜３５ （１３）
４０＜νｄ３＜７５ （１４）

条件式（１３）および（１４）は色収差を良好に補正するための条件である。本発明の撮像レンズにおいては、第２レンズが負の屈折力を有し、第３レンズが正の屈折力を有する。条件式（１３）および（１４）に示されるように、高分散の材料から負レンズを形成するとともに低分散の材料から正レンズを形成することにより、色収差を良好に補正することができる。

条件式（１３）において、上限値「３５」を超えると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正不足となり、下限値「１５」を下回ると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰となる。また、条件式（１４）において、上限値「７５」を超えると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰となり、下限値「４０」を下回ると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正不足となる。よって、いずれの場合も良好な結像性能を得ることが困難となる。

第６レンズのアッベ数をνｄ６としたとき、本発明の撮像レンズは次の条件式（１５）を満足することが望ましい。
４０＜νｄ６＜７５ （１５）

条件式（１５）は色収差を良好に補正するための条件である。上限値「７５」を超えると、軸上色収差の補正には有利となるものの、画像周面部において波長毎の最良像面の差が大きくなり、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「４０」を下回ると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。

第３レンズと第４レンズとの間の光軸上の距離をＤ３４、第４レンズと第５レンズとの間の光軸上の距離をＤ４５としたとき、本発明の撮像レンズは次の条件式（１６）を満足することが望ましい。
０．２＜Ｄ３４／Ｄ４５＜２．０ （１６）

条件式（１６）は、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制しつつ、色収差、歪曲収差、およびコマ収差を良好に補正するための条件である。上限値「２．０」を超えると、軸上色収差および倍率色収差が共に補正過剰になるとともに歪曲収差が正方向に増大する。また、軸外光束に対する内方コマ収差も増大するため、良好な結像性能を得ることが困難になる。一方、下限値「０．２」を下回ると、色収差の補正に対しては有利となるものの、歪曲収差が負方向に増大するとともに軸外光束に対する外方コマ収差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、さらに次の条件式（１６Ａ）を満足することが望ましい。
０．３＜Ｄ３４／Ｄ４５＜１．５ （１６Ａ）

上記構成の撮像レンズにおいて第４レンズは負の屈折力を有するとともに、当該第４レンズのアッベ数をνｄ４としたとき、次の条件式（１７）を満足することが望ましい。
４０＜νｄ４＜７５ （１７）

本発明の撮像レンズでは、第１レンズから第３レンズまでの屈折力の配列が物体側から順に正負正となっている。第４レンズが負の屈折力を有することにより、第１レンズから第４レンズまでの屈折力の配列は正負正負となる。このように正の屈折力と負の屈折力とが交互に配列されるレンズ構成は、ペッツバール・サムを抑制する上で非常に有効なレンズ構成である。

条件式（１７）は、色収差を良好に補正するための条件である。上限値「７５」を超えると、軸上色収差の補正には有利となるものの倍率色収差が補正過剰となり、良好な結像性能を得ることが困難になる。一方、下限値「４０」を下回ると、軸上色収差が補正過剰になるとともに倍率色収差が補正不足となる。このため、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズが負の屈折力を有し、当該第６レンズの焦点距離をｆ６、第４レンズおよび第５レンズの合成焦点距離をｆ４５としたとき、次の条件式（１８）を満足することが望ましい。
２．５＜ｆ４５／ｆ６＜７ （１８）

条件式（１８）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、色収差および歪曲収差を良好に補正するための条件である。また、条件式（１８）は、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制するための条件でもある。上限値「７」を超えると、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制し易くなるものの撮像レンズの小型化が困難になる。一方、下限値「２．５」を下回ると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、歪曲収差が正方向に増大するとともに倍率色収差が補正過剰になるため、良好な結像性能を得ることが困難となる。また、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制することが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第６レンズが正の屈折力を有し、当該第６レンズの焦点距離をｆ６、第４レンズおよび第５レンズの合成焦点距離をｆ４５としたとき、次の条件式（１９）を満足することが望ましい。
−０．５＜ｆ４５／ｆ６＜−０．１ （１９）

条件式（１９）は、撮像レンズの小型化を図りつつ歪曲収差を良好に補正するための条件である。また、条件式（１９）は、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制するための条件でもある。上限値「−０．１」を超えると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制することが困難となる。一方、下限値「−０．５」を下回ると、撮像レンズから出射した光線の入射角度をＣＲＡの範囲内に抑制し易くなるものの撮像レンズの小型化が困難になる。また、歪曲収差が負方向に増大することとなり、良好な結像性能を得ることが困難となる。

本発明の撮像レンズによれば、諸収差が良好に補正された高い解像度を有しながらも、小型のカメラへの組込みに特に適した小型の撮像レンズを提供することができる。

本発明の一実施の形態について、数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。 図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。 図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。 図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。 図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。 図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例６に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。 図１６に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１６に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図４、図７、図１０、図１３、および図１６は、本実施の形態の数値実施例１〜６に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例１の概略断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズについて説明する。

図１に示すように本実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、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、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、負の屈折力を有する第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６とが配列されて構成される。第６レンズＬ６と撮像素子の像面ＩＭとの間にはフィルタ１０が配置される。このフィルタ１０は割愛することも可能である。

数値実施例１において第６レンズＬ６は負の屈折力を有している。しかし、第６レンズＬ６の屈折力は負に限定されない。第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の合成焦点距離が負となるようであれば、第６レンズＬ６の屈折力は正または０のいずれでもよい。数値実施例５に係る撮像レンズは、第６レンズＬ６の屈折力が正となるレンズ構成の例である。

第１レンズＬ１は、物体側の面の曲率半径ｒ１および像面側の面の曲率半径ｒ２が共に正となる形状であり、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。当該第１レンズＬ１の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。第１レンズＬ１の形状は物体側の面の曲率半径ｒ１が正となる形状であればよい。数値実施例４の第１レンズＬ１は像面側の面の曲率半径ｒ２が負となる形状、すなわち光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状の例である。

なお、第１レンズＬ１の形状としては上述のように、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状および光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状のいずれでもよいが、望ましくは、物体側の面の曲率半径をＲ１ｆ（＝ｒ１）、像面側の面の曲率半径をＲ１ｒ（＝ｒ２）としたとき、第１レンズＬ１は次の条件式を満足する形状に形成されることが望ましい。
０＜｜Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ｜＜０．１５

本実施の形態に係る撮像レンズでは、撮像レンズの組立性の向上等を目的として、第１レンズＬ１の物体側に開口絞りＳＴを設けている。開口絞りＳＴの位置は本数値実施例１に記載の位置に限定されない。例えば、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に開口絞りＳＴを設けるようにすれば、カメラにおける撮像レンズの存在感が強調されるため、当該カメラの意匠の一部として高級感やレンズ性能の高さ等をユーザに訴えることが可能となる。

第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径ｒ３が負となり、像面側の面の曲率半径ｒ４が正となる形状であり、光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状に形成される。第２レンズＬ２の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されず、像面側の面の曲率半径ｒ４が正となる形状であればよい。

第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径ｒ５および像面側の面の曲率半径ｒ６が共に正となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。この第３レンズＬ３の形状は光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状でもよい。数値実施例４の第３レンズＬ３は光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状の例である。

第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径ｒ７および像面側の面の曲率半径ｒ８が共に負となる形状であり、光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。第４レンズＬ４の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されない。例えば、第４レンズＬ４の形状は光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状でもよい。数値実施例４の第４レンズＬ４は光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状の例である。

第５レンズＬ５は、物体側の面の曲率半径ｒ９および像面側の面の曲率半径ｒ１０が共に正となる形状であり、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。この第５レンズＬ５の形状は像面側の面の曲率半径ｒ１０が正となる形状であればよく、光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状でもよい。

なお、本実施の形態に係る撮像レンズにおいて第５レンズは、次の条件式を満足する材料から形成されることが望ましい。数値実施例１〜５の第５レンズは次の条件式を満足する材料から形成されている。
１５＜νｄ５＜３５

第６レンズＬ６は、物体側の面の曲率半径ｒ１１および像面側の面の曲率半径ｒ１２が共に正となる形状であり、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。第６レンズＬ６の形状は本数値実施例１に係る形状に限定されず、光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状や両凹レンズとなる形状でもよい。数値実施例４の第６レンズＬ６は光軸Ｘの近傍において両凹レンズとなる形状の例である。

また、上記第５レンズＬ５および上記第６レンズＬ６において物体側の面および像面側の面は変曲点を有する非球面形状に形成される。第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の有するこのような形状により、軸上の色収差のみならず軸外の倍率色収差が良好に補正されるとともに、撮像レンズから出射した光線の像面ＩＭへの入射角度がＣＲＡの範囲内に好適に抑制されることになる。

本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式（１）〜（１７）を満足する。
ｆ５６＜０ （１）
２＜Ｄ２３／Ｄ１２＜２０ （２）
０．３＜（Ｄ１２／ｆ）×１００＜１．５ （３）
２＜（Ｄ２３／ｆ）×１００＜１０ （４）
０．５＜ｆ１２３／ｆ＜１．５ （５）
−１．７＜ｆ２／ｆ１２３＜−０．７ （６）
−１．３＜ｆ２／ｆ３＜−０．３ （７）
０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０ （８）
−１．０＜ｆ３／ｆ４＜−０．０１ （９）
３．０＜｜Ｒ１ｒ｜／ｆ （１０）
−１００＜Ｒ２ｆ／Ｒ２ｒ （１１）
−２．０＜Ｒ３ｆ／Ｒ３ｒ＜０．６ （１２）
１５＜νｄ２＜３５ （１３）
４０＜νｄ３＜７５ （１４）
４０＜νｄ６＜７５ （１５）
０．２＜Ｄ３４／Ｄ４５＜２．０ （１６）
４０＜νｄ４＜７５ （１７）
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
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
ｆ１２３：第１レンズＬ１から第３レンズＬ３までの合成焦点距離
ｆ５６：第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の合成焦点距離
Ｒ１ｒ：第１レンズＬ１の像面側の面の曲率半径（＝ｒ２）
Ｒ２ｆ：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径（＝ｒ３）
Ｒ２ｒ：第２レンズＬ２の像面側の面の曲率半径（＝ｒ４）
Ｒ３ｆ：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径（＝ｒ５）
Ｒ３ｒ：第３レンズＬ３の像面側の面の曲率半径（＝ｒ６）
νｄ２：第２レンズＬ２のアッベ数
νｄ３：第３レンズＬ３のアッベ数
νｄ４：第４レンズＬ４のアッベ数
νｄ６：第６レンズＬ６のアッベ数
Ｄ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間の光軸上の距離
Ｄ２３：第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間の光軸上の距離
Ｄ３４：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の光軸上の距離
Ｄ４５：第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間の光軸上の距離

本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに次の条件式（５Ａ）、（８Ａ）、および（１６Ａ）を満足する。
０．７＜ｆ１２３／ｆ＜１．４ （５Ａ）
０．５＜ｆ３／ｆ＜２．５ （８Ａ）
０．３＜Ｄ３４／Ｄ４５＜１．５ （１６Ａ）

また、本実施の形態の撮像レンズは、第６レンズＬ６の焦点距離の符号によって次の条件式（１８）および（１９）のいずれかを満足する。具体的には、数値実施例１〜４および６に係る撮像レンズは条件式（１８）を満足し、数値実施例５に係る撮像レンズは条件式（１９）を満足する。
２．５＜ｆ４５／ｆ６＜７ （１８）
−０．５＜ｆ４５／ｆ６＜−０．１ （１９）
但し、
ｆ６：第６レンズＬ６の焦点距離
ｆ４５：第４レンズＬ４および第５レンズＬ５の合成焦点距離

なお、上記各条件式の全てを満たす必要はなく、上記各条件式のそれぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

本実施の形態に係る撮像レンズを構成するレンズは全てプラスチック材料から形成されている。プラスチック材料は軽量であってコストも安いため、近年、スマートフォン等の携帯機器に搭載される撮像レンズのレンズ材料として使用されている。プラスチックレンズの成形過程には、溶かされたプラスチック材料が金型に流し込まれる工程が一般的にはある。このため、所望のレンズ形状に成形するためにはプラスチック材料の流動性が非常に重要となる。

そこで、レンズ成形時の流動性を確保しつつ、撮像レンズの小型化と諸収差の良好な補正との両立を図るため、本実施の形態の撮像レンズは次の各条件式を満足する。
３．０＜Ｔ１／Ｔ２＜４．０
０．１５＜Ｔ２／Ｔ３＜０．６
０．７＜Ｔ３／Ｔ４＜４．５
０．６＜Ｔ５／Ｔ６＜２．０
但し
Ｔ１：第１レンズＬ１の光軸上の厚さ
Ｔ２：第２レンズＬ２の光軸上の厚さ
Ｔ３：第３レンズＬ３の光軸上の厚さ
Ｔ４：第４レンズＬ４の光軸上の厚さ
Ｔ５：第５レンズＬ５の光軸上の厚さ
Ｔ６：第６レンズＬ６の光軸上の厚さ

本実施の形態では各レンズのレンズ面が非球面で形成されている。これら非球面の非球面式を次式に示す。

但し、
Ｚ：光軸方向の距離
Ｈ：光軸に直交する方向の光軸からの距離
Ｃ：近軸曲率（＝１／ｒ、ｒ：近軸曲率半径）
ｋ：円錐定数
Ａｎ：第ｎ次の非球面係数

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。各数値実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。ｉは物体側より数えた面番号、ｒは曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数を示す。なお、＊（アスタリスク）の符号が付加された面番号は非球面であることを示す。

数値実施例１
基本的なレンズデータ

f45=-46.663
f56=-9.167
f123=4.478

各条件式の値を以下に示す。
D23/D12=3.38
(D12/f)×100=1.03
(D23/f)×100=3.49
f123/f=0.93
f2/f123=-1.09
f2/f3=-0.92
f3/f=1.11
f3/f4=-0.05
|R1r|/f=10.18
R2f/R2r=-79.99
R3f/R3r=0.09
D34/D45=1.10
f45/f6=5.10
T1/T2=3.15
T2/T3=0.45
T3/T4=1.02
T5/T6=1.89
このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（フィルタ１０は空気換算長）は５．９１ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図２は、最大像高に対する各像高の比Ｈ（以下、「像高比Ｈ」という）に対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向とに分けて示した収差図である（図５、図８、図１１、図１４、および図１７においても同じ）。また、図３は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。このうち非点収差図においてＳはサジタル像面を、Ｔはタンジェンシャル像面をそれぞれ示す（図６、図９、図１２、図１５、および図１８においても同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば諸収差が良好に補正される。

数値実施例２
基本的なレンズデータ

f45=-58.970
f56=-10.063
f123=4.479

各条件式の値を以下に示す。
D23/D12=5.60
(D12/f)×100=0.69
(D23/f)×100=3.94
f123/f=0.94
f2/f123=-1.22
f2/f3=-0.78
f3/f=1.47
f3/f4=-0.04
|R1r|/f=3.97
R2f/R2r=-28.95
R3f/R3r=0.22
D34/D45=1.17
f45/f6=5.71
T1/T2=3.31
T2/T3=0.45
T3/T4=1.14
T5/T6=1.60
このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（フィルタ１０は空気換算長）は５．６７ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図５は像高比Ｈに対応する横収差を示したものであり、図６は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例３
基本的なレンズデータ

f45=-71.962
f56=-12.156
f123=4.658

各条件式の値を以下に示す。
D23/D12=4.90
(D12/f)×100=0.87
(D23/f)×100=4.27
f123/f=1.02
f2/f123=-1.34
f2/f3=-0.58
f3/f=2.34
f3/f4=-0.08
|R1r|/f=5.93
R2f/R2r=-79.99
R3f/R3r=0.35
D34/D45=1.08
f45/f6=6.01
T1/T2=3.46
T2/T3=0.49
T3/T4=1.92
T5/T6=1.30
このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（フィルタ１０は空気換算長）は５．５１ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図８は像高比Ｈに対応する横収差を示したものであり、図９は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例４
基本的なレンズデータ

f45=-14.525
f56=-5.548
f123=4.806

各条件式の値を以下に示す。
D23/D12=10.16
(D12/f)×100=0.87
(D23/f)×100=8.87
f123/f=0.76
f2/f123=-1.47
f2/f3=-0.46
f3/f=2.45
f3/f4=-0.85
|R1r|/f=15.58
R2f/R2r=-50.29
R3f/R3r=-1.54
D34/D45=0.34
f45/f6=2.60
T1/T2=3.84
T2/T3=0.24
T3/T4=4.12
T5/T6=0.74
このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（フィルタ１０は空気換算長）は６．５３ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図１１は像高比Ｈに対応する横収差を示したものであり、図１２は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例５
基本的なレンズデータ

f45=-11.038
f56=-35.332
f123=5.080

各条件式の値を以下に示す。
D23/D12=5.64
(D12/f)×100=0.74
(D23/f)×100=4.20
f123/f=0.90
f2/f123=-1.06
f2/f3=-0.62
f3/f=1.55
f3/f4=-0.31
|R1r|/f=3.36
R2f/R2r=-80.01
R3f/R3r=0.45
D34/D45=1.38
f45/f6=-0.25
T1/T2=3.26
T2/T3=0.52
T3/T4=0.87
T5/T6=1.36
このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（フィルタ１０は空気換算長）は６．４４ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図１４は像高比Ｈに対応する横収差を示したものであり、図１５は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例６
本数値実施例６に係る撮像レンズでは、第５レンズＬ５が低分散の材料から形成されている。すなわち、この数値実施例６の撮像レンズでは、第１レンズＬ１および第３レンズＬ３〜第６レンズＬ６の５枚のレンズが低分散の材料から形成されている。
基本的なレンズデータ

f45=-46.702
f56=-10.306
f123=4.546

各条件式の値を以下に示す。
D23/D12=5.90
(D12/f)×100=0.64
(D23/f)×100=3.79
f123/f=0.94
f2/f123=-1.11
f2/f3=-0.78
f3/f=1.34
f3/f4=-0.06
|R1r|/f=5.16
R2f/R2r=-29.27
R3f/R3r=0.20
D34/D45=1.28
f45/f6=4.43
T1/T2=3.49
T2/T3=0.49
T3/T4=1.09
T5/T6=1.58
このように、本数値実施例６に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（フィルタ１０は空気換算長）は５．７５ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図１７は像高比Ｈに対応する横収差を示したものであり、図１８は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示したものである。図１７および図１８に示されるように、本数値実施例６に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

以上説明した本実施の形態に係る撮像レンズは、６０°以上の非常に広い画角（２ω）を有する。ちなみに、上述の数値実施例１〜６に係る撮像レンズは６３．４°〜８０．６°の広い画角を有する。本実施の形態に係る撮像レンズによれば、従来の撮像レンズよりも広い範囲を撮影することが可能となる。

また近年では、撮像レンズを通じて得られた画像の任意の領域を画像処理によって拡大するデジタルズーム技術の進歩により、高画素の撮像素子と高解像度の撮像レンズとが組み合わせられることが多くなってきた。こうした高画素の撮像素子では１画素当りの受光面積が減少することが多く、撮影した画像が暗くなる傾向にある。数値実施例１〜６の撮像レンズのＦｎｏは２．１〜２．４と小さな値になっている。本実施の形態に係る撮像レンズによれば、上述のような高画素の撮像素子にも対応した十分に明るい画像を得ることができる。

したがって、上記実施の形態に係る撮像レンズを携帯電話機、スマートフォン、携帯情報端末等の携帯機器に内蔵されるカメラや、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラの高機能化と小型化の両立を図ることができる。

本発明は、携帯電話機、スマートフォン、携帯情報端末等の携帯機器に内蔵されるカメラ、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに組み込まれる撮像レンズに適用することができる。

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
１０ フィルタ

Claims (10)

1. 物体側から像面側に向かって順に、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、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、第５レンズと、第６レンズとを配置して構成され、
   前記第５レンズは、像面側の面の曲率半径が正となる形状であり、
   レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第５レンズおよび前記第６レンズの合成焦点距離をｆ５６、前記第１レンズと前記第２レンズとの間の光軸上の距離をＤ１２、前記第２レンズと前記第３レンズとの間の光軸上の距離をＤ２３、前記第１レンズの光軸上の厚さをＴ１、前記第２レンズの光軸上の厚さをＴ２としたとき、
   ｆ５６＜０
   ２＜Ｄ２３／Ｄ１２＜２０
   ０．３＜（Ｄ１２／ｆ）×１００＜１．５
   ２＜（Ｄ２３／ｆ）×１００＜１０
   ３．０＜Ｔ１／Ｔ２＜４．０
   を満足する撮像レンズ。
2. レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズから前記第３レンズまでの合成焦点距離をｆ１２３としたとき、
   ０．５＜ｆ１２３／ｆ＜１．５
   を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
   −１．３＜ｆ２／ｆ３＜−０．３
   を満足する請求項１または２に記載の撮像レンズ。
4. レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
   ０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０
   を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
5. 前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、
   −１．０＜ｆ３／ｆ４＜−０．０１
   を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
6. 前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３ｆ、前記第３レンズの像面側の面の曲率半径をＲ３ｒとしたとき、
   −２．０＜Ｒ３ｆ／Ｒ３ｒ＜０．６
   を満足する請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
7. 前記第３レンズと前記第４レンズとの間の光軸上の距離をＤ３４、前記第４レンズと前記第５レンズとの間の光軸上の距離をＤ４５としたとき、
   ０．２＜Ｄ３４／Ｄ４５＜２．０
   を満足する請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
8. 前記第４レンズのアッベ数をνｄ４としたとき、
   ４０＜νｄ４＜７５
   を満足する請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
9. 前記第６レンズは負の屈折力を有し、
   前記第６レンズの焦点距離をｆ６、前記第４レンズおよび前記第５レンズの合成焦点距離をｆ４５としたとき、
   ２．５＜ｆ４５／ｆ６＜７
   を満足する請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
10. 前記第６レンズは正の屈折力を有し、
    前記第６レンズの焦点距離をｆ６、前記第４レンズおよび前記第５レンズの合成焦点距離をｆ４５としたとき、
    −０．５＜ｆ４５／ｆ６＜−０．１
    を満足する請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像レンズ。

Images