JP2015001644A

JP2015001644A - 撮像レンズ及び撮像装置

Info

Publication number: JP2015001644A
Application number: JP2013126472A
Authority: JP
Inventors: 中村　健太郎; Kentaro Nakamura; 中村　　健太郎; 将司古後; Shoji Kogo
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2015-01-05

Abstract

【課題】小型かつ高性能で、Ｆ２．８以下と明るい撮像レンズ及び撮像装置を提供する。【解決手段】撮像レンズは、物体側より順に、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とからなる正群と、負群とから構成された４枚以上のレンズからなり、以下の条件式を満足する。νｄ２−νｄ１＞２０（１），｜Ｐ１／Ｐ２｜＜０．５（２），Ｌ／２Ｙ＜０．７６（３）、ただし、νｄ１：第１レンズを構成する材料のアッベ数、νｄ２：第２レンズを構成する材料のアッベ数、Ｐ１：第１レンズの屈折力、Ｐ２：第２レンズの屈折力、Ｌ：撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離（ｍｍ）、２Ｙ：固体撮像素子の被投影面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）（ｍｍ）。【選択図】図５

Description

本発明は、固体撮像素子によって検出される被写体像を結像させるための小型の撮像レンズ及びかかる撮像レンズを備える撮像装置に関する。

近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサーあるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサー等の固体撮像素子を用いた小型の撮像装置が、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯端末、更にはノートパソコン等にも搭載されるようになり、遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能になっている。

このような撮像装置に用いられる固体撮像素子においては、近年、画素サイズの小型化が進み、撮像素子の高画素化や小型化が図られている。さらに、撮像面を湾曲させることも可能になり、そのような撮像素子に最適な、小型で高性能を有する撮像レンズが求められるようになっている。

小型で高性能なレンズとして、３枚あるいは４枚構成のレンズに比べ収差補正機能が高く高性能化が可能であるという理由で、５枚構成の撮像レンズが提案されている。

特許文献１に、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ、負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、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズで構成し撮像レンズ全長（撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離）の小型化を目指した、いわゆるテレフォトタイプの撮像レンズが開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の撮像レンズは、光学全長の短縮化も不十分でＦ値もＦ３．０程度と暗いという問題がある。

一方、特許文献２には、固体撮像素子を湾曲させた撮像装置が開示されている。特許文献２によれば、固体撮像素子を多項式面形状に湾曲させることにより、レンズで発生する像面湾曲、歪曲収差をバランスよく補正し、小型で解像度の高い撮像装置を提供している。しかしながら、撮像レンズは１枚構成であるため色収差は十分に補正おらず、固体撮像素子はＣＩＦサイズ（３５２画素×２８８画素）であることから、さらに高画素の固体撮像素子を用いて高性能を有する撮像装置を得ることは望めない。

特開２０１１−９５５１３号公報特開２００４−３５６１７５号公報

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、小型かつ高性能で、Ｆ２．８以下と明るい撮像レンズ及び撮像装置を得ることを目的とする。

ここで、小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では、以下の条件式（３）を満たすレベルの小型化を目指している。この範囲を満たすことで、撮像装置全体の小型軽量化が可能となる。
Ｌ／２Ｙ＜０．７６（３）
ただし、
Ｌ：撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離（ｍｍ）
２Ｙ：固体撮像素子の被投影面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）（ｍｍ）
ここで、「像側焦点」とは、撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう。

なお、撮像レンズの最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルター、赤外線カットフィルター、又は固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分は空気換算距離としたうえで上記Ｌの値を計算するものとする。また、被投影面が湾曲している場合には、被投影面対角線長２Ｙは光軸からの高さではなく、湾曲した被投影面に沿った弧の長さを言うものとする。

また、本発明は、より望ましくは、以下の条件式（３）’を満たすような撮像レンズを対象としている。
Ｌ／２Ｙ＜０．７０（３）’

上記課題を解決するため、本発明に係る撮像レンズは、固体撮像素子の被投影面に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、前記撮像レンズは、物体側より順に、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レンズとからなる正群と、負群とから構成された４枚以上のレンズからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
νｄ２−νｄ１＞２０（１）
｜Ｐ１／Ｐ２｜＜０．５（２）
Ｌ／２Ｙ＜０．７６（３）
ただし、
νｄ１：前記第１レンズを構成する材料のアッベ数
νｄ２：前記第２レンズを構成する材料のアッベ数
Ｐ１：前記第１レンズの屈折力
Ｐ２：前記第２レンズの屈折力
Ｌ：撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離（ｍｍ）
２Ｙ：固体撮像素子の被投影面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）（ｍｍ）

本発明の撮像レンズは、上記のように、物体側より順に、比較的弱い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レンズからなる正群と、それ以降のレンズからなる負群の配置となる、いわゆるテレフォトタイプである。このレンズ構成は、撮像レンズ全長の短縮すなわち撮像レンズや撮像装置の小型化に有利な構成である。

条件式（１）は、光学系の色収差を適切に補正するための条件式である。具体的には、条件式（１）の値が下限を上回ることで、負の屈折力を有する第１レンズの分散が正の屈折力を有する第２レンズの分散よりも小さく、かつレンズ材料の分散に十分な差を持たせられるため色収差の補正に有利となる。

条件式（２）は、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レンズからなる正群が、いわゆるテレフォトタイプを実現するために、十分な正の屈折力を有するための条件式である。具体的には、条件式（２）の値が上限を下回ることで、正群に十分な正の屈折力を持たせることができ、テレフォト性が強まり全長を短縮化できる。

条件式（３）は、条件式（１）、（２）による色収差の補正と全長短縮とを両立させるのに適した光学全長と最大像高の関係を規定している。具体的には、条件式（３）の値が上限を下回ることで、いわゆる携帯電話に搭載されるような小型の撮像装置に最適な低背の撮像レンズを提供できる。

請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の発明において、前記第１レンズは、像側が凹面であり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．１２＜Ｄｃ＜０．２５（４）
１．０＜Ｄｅ／Ｄｃ＜１．５（５）
ただし、
Ｄｅ：前記第１レンズの光学面最周辺部における光軸方向の厚み（ｍｍ）
Ｄｃ：前記第１レンズの光学面中心部における光軸方向の厚み（ｍｍ）

条件式（４）は、最適な第１レンズの厚みと、全長の短縮に有利となる条件を規定する式である。具体的には、条件式（４）の値が下限を上回ると第１レンズが薄くなりすぎず、成形性が良好となる。一方、条件式（４）の値が上限を下回ると第１レンズが厚くなりすぎず、全長の短縮に有利となる。

また、条件式（５）は、第１レンズの形状を規定する条件式である。条件式（５）を満たすことにより適切な屈折力を与えることができ、色収差と全長短縮の両立を図ることができる。具体的に、条件式（５）の値が下限を上回ると、色収差の補正が良好となる。一方、条件式（５）の値が上限を下回ると、負の屈折力が大きくなりすぎず、結果として第１レンズと第２レンズからなる正群の屈折力が大きくなり、いわゆるテレフォト性が強くなることで全長短縮に有利となる。

請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、前記第３レンズは、像側に凹面を向けた形状であり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜８．０（６）
ただし、
ｒ５：前記第３レンズ物体側面の曲率半径（ｍｍ）
ｒ６：前記第３レンズ像側面の曲率半径（ｍｍ）

条件式（６）は、第３レンズのシェーピングファクターを適切に設定するための条件式である。条件式（６）の下限値を上回ることによって、第３レンズの主点位置が像側に移動し、第１レンズと第２レンズとの主点間隔が広くなり、第２レンズと第３レンズとの合成焦点距離を保ちつつ、第２レンズと第３レンズの屈折力を低下することができるので、各収差の発生を抑えることができ、さらに製造誤差の影響を小さくすることができるので、量産性が良くなる。一方、条件式（６）の上限値を下回ることによって、像側面の曲率半径の増大によるコマ、フレア等の高次収差の発生を抑えることができる。

上述のような観点から、より望ましくは、以下の式を満たすことである。
１．１＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜３．０（６）’

請求項４に記載の撮像レンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．７＜Ｙ／ｆ＜１．３０（７）
ただし、
Ｙ：最大像高（ｍｍ）
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）

条件式（７）は、撮像レンズとしての高性能低背光学系に最適な全系の焦点距離と最大像高の比率の条件を規定する式である。条件式（７）の値が上限を下回ると焦点距離が短くなりすぎず、画角が大きくなりすぎないため、倍率色収差の補正が良好となり高性能を維持することができる。一方、条件式（７）の値が下限を上回ると焦点距離が長くなりすぎず、低背化に有利な構成となる。

請求項５に記載の撮像レンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に、開口絞りが配置されていることを特徴とする。

第１レンズと第２レンズとの間に開口絞りを配置することで、第１レンズの物体側面を通過する周辺マージナル光線の屈折角が大きくなりすぎず、撮像レンズの小型化と良好な収差補正とを両立することができる。

請求項６に記載の撮像レンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズの物体側面の面頂点より像側であって、前記第１レンズの物体側面の最周辺部より物体側に、開口絞りが配置されていることを特徴とする。

第１レンズの物体側面の光軸上の位置より像側であって、第１レンズの物体側面の最周辺部より物体側に、開口絞りを配置することで、第１レンズの物体側面での屈折角を小さくすることができるので、第１レンズで発生する高次の球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。また、第１レンズを通過する光線高さを小さくすることができるので、第１レンズの縁厚を確保しやすくすることができ、成形性を向上させることが可能となる。

請求項７に記載の撮像装置は、請求項１から６までのいずれか１項に記載の撮像レンズと、固体撮像素子とを有することを特徴とする。

本発明に係る撮像装置は、上述の撮像レンズを有する。本発明の撮像レンズを用いることで、小型かつ高性能な撮像装置を提供することができる。

上述した本発明の撮像レンズは、被投影面が、従来のフィルムカメラのような長辺方向のみの湾曲ではなく、画面周辺部に向かう任意の断面で物体側へ倒れるような３次元的な湾曲面である場合にも最適な構成をとることができる。

固体撮像素子の撮像面を湾曲させる試みがある。湾曲した撮像面を被投影面として用いることで、撮像装置の小型化と高性能化とを両立させることができる。より具体的には、被投影面を撮像レンズ側に湾曲させると、被投影面に入射する光束の主光線入射角の補正、いわゆるテレセントリック特性の補正に有利となる。つまり、被投影面が平面の場合より、周辺で撮像レンズ側に向かって湾曲している場合の方が、被投影面に入射する光束の主光線入射角が小さくなるため、撮像レンズでテレセントリック特性の補正を十分に行わなくても、開口効率が減少せずシェーディングの発生を抑えることができる。また、像面湾曲、歪曲収差、コマ収差等の補正が容易になり、小型化も可能になる。ここで、被投影面を湾曲形状とする場合、被投影面の湾曲形状が、画面の長辺方向と短辺方向のどちらも同様に画面周辺部に向かって物体側へ倒れるように湾曲していることを前提としているが、その形状は球必ずしも球面形状である必要はなく、非球面形状、放物面形状、ＸＹ多項式面形状等、任意の数式で表現できる面形状であればいずれでもよく、レンズ系で発生する像面湾曲の形状にフィットするような形状とすることで、画面全体にわたり性能を向上させることが可能となる。

請求項８に記載の撮像装置は、請求項７に記載の発明において、前記固体撮像素子における被投影面が３次元的に湾曲しており、以下の条件式を満足する。
−８．０＜ＲＩ／Ｙ＜−１．０（８）
ただし、
ＲＩ：前記被投影面の曲率半径（ｍｍ）
Ｙ：最大像高（ｍｍ）

被投影面（撮像面）を球面形状とすることで、被投影面が複雑な形状とならず、被投影面又は撮像面を湾曲させる製造プロセスの難易度を低減させることができる。条件式（８）は、被投影面の湾曲量を適切に設定するための条件を規定する式である。条件式（８）の値が下限を上回ると、被投影面の湾曲量を適度に維持することができ、撮像レンズでのテレセントリック特性や像面湾曲の補正負担が増大することを防げるため、ペッツバール和が小さくなり過ぎず、コマ収差や色収差を良好に補正できる。一方、条件式（８）の値が上限を下回ると、被投影面の湾曲量が大きくなり過ぎず、像面湾曲の補正過剰を防ぐことができる。また、撮像レンズの最終面と被投影面とが近づきすぎるのを防ぎ、ＩＲカットフィルター等の平行平板を挿入するための空気間隔を充分に確保できる。ここで、最大像高Ｙは光軸からの高さではなく、湾曲した被投影面又は撮像面に沿った弧の長さを言うものとする。

上述のような観点から、より望ましくは以下の式を満たすことである。
−７．０＜ＲＩ／Ｙ＜−１．５（８）’

請求項９に記載の撮像装置は、請求項７に記載の発明において、前記固体撮像素子における被投影面が３次元的に湾曲しており、前記被投影面の湾曲量が、以下の条件式を満足する。
０．０５＜ＳＡＧＩ／Ｙ＜１．５０（９）
ただし、
ＳＡＧＩ：前記被投影面の光軸方向の最大変位量（ｍｍ）
Ｙ：最大像高（ｍｍ）

条件式（９）は、被投影面の湾曲量を適切に設定するための条件を規定する式である。条件式（９）の値が下限を上回ると、被投影面又は撮像面の湾曲量を適度に維持することができ、撮像レンズでのテレセントリック特性や像面湾曲の補正負担が増大することを防げるため、ペッツバール和が小さくなり過ぎず、コマ収差や色収差を良好に補正できる。一方、条件式（９）の値が上限を下回ると、被投影面又は撮像面の湾曲量が大きくなり過ぎることによって像面湾曲の補正が過剰となることを防ぐことができる。また、撮像レンズの最終面と被投影面とが近づきすぎるのを防ぎ、ＩＲカットフィルター等を挿入するための空気間隔を充分に確保できる。ここで、最大像高Ｙは光軸からの高さではなく、湾曲した被投影面又は撮像面に沿った弧の長さを言うものとする。

上述のような観点から、より望ましくは以下の式を満たすことである。
０．１０＜ＳＡＧＩ／Ｙ＜１．２０（９）’

本発明によれば、小型かつ高性能で、Ｆ２．８以下と明るい撮像レンズ及び撮像装置を提供することができる。

本実施の形態にかかる撮像ユニット５０の斜視図である。撮像ユニット５０の撮像光学系の光軸に沿った断面を模式的に示した図である。撮像ユニットを適用した携帯端末としてのスマートフォンの正面図（ａ）、及び撮像ユニットを適用したスマートフォンの背面図（ｂ）である。図３のスマートフォンの制御ブロック図である。実施例１の撮像レンズの光軸方向断面図である。実施例１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。実施例２の撮像レンズの光軸方向断面図である。実施例２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像ユニット（撮像装置）５０の斜視図であり、図２は、撮像ユニット５０の撮像レンズの光軸に沿った断面を模式的に示した図である。

図１、２に示すように、撮像ユニット５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型撮像素子５１と、この撮像素子５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズ１０と、撮像素子５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う基板５２と、物体側からの光入射用の開口部を有し遮光部材からなる鏡筒としての筐体５３とを備え、これらが一体的に形成されている。

図２に示すように、撮像素子５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、その周囲には信号処理回路（不図示）が形成されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、撮像素子５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、ワイヤ（不図示）を介して基板５２に接続されている。撮像素子５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ（不図示）を介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ)は青と輝度信号との色差信号である。なお、撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。尚、撮像素子５１の被投影面としての光電変換部５１ａは湾曲していても良い。

基板５２は、その上面で撮像素子５１及び筐体５３を支持している。図示していないが、基板５２は多数の信号伝達用パッドを有しており、不図示の配線を介して撮像素子５１と接続されている。

図２において、基板５２は、外部回路（例えば、撮像ユニットを実装した上位装置が有する制御回路）とを接続し、外部回路から撮像素子５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路ヘ出力したりすることを可能とする。

図２において、筐体５３は、基板５２における撮像素子５１が設けられた面上に、撮像素子５１を覆うようにして固定配置されている。即ち、筐体５３は、撮像素子５１側の部分が撮像素子５１を囲むように広く開口されると共に、他端部（物体側端部）が小開口を有するフランジ部５３ａを形成しており、基板５２上に撮像素子５１側の端部（像側端部）が当接固定されている。

尚、撮像レンズ１０と撮像素子５１との間において、ＩＲカットフィルタ（又はカバーガラス）を設けてもよい。又、図示していないが、開口絞りは、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間、もしくは第１レンズＬ１の物体側面の面頂点より像側であって、第１レンズＬ１の物体側面の最周辺部より物体側に配置されていると好ましい。

筐体５３内に配置された撮像レンズ１０は、物体側より順に、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、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを有する。レンズＬ１，Ｌ２が正群を構成し、レンズＬ３，Ｌ４，Ｌ５が、負群を構成する。更に、以下の条件式を満足する。
νｄ２−νｄ１＞２０（１）
｜Ｐ１／Ｐ２｜＜０．５（２）
Ｌ／２Ｙ＜０．７６（３）
ただし、
νｄ１：第１レンズＬ１を構成する材料のアッベ数
νｄ２：第２レンズＬ２を構成する材料のアッベ数
Ｐ１：第１レンズＬ１の屈折力
Ｐ２：第２レンズＬ２の屈折力
Ｌ：撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離（ｍｍ）
２Ｙ：固体撮像素子の被投影面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）（ｍｍ）

各レンズのフランジ間、及び第５レンズＬ５と基板５２間には、スペーサＳＰが配置されてなり、光軸間距離を適正に維持している。

上述した撮像ユニット５０の動作について説明する。図３は、撮像ユニット５０を携帯端末としてのスマートフォン１００に装備した状態を示す図である。また、図４はスマートフォン１００の制御ブロック図である。

撮像ユニット５０は、例えば、筐体５３の物体側端面がスマートフォン１００の背面（図３（ｂ）参照）に設けられ、タッチパネル７０の裏側に相当する位置に配設される。

撮像ユニット５０は、スマートフォン１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。

一方、スマートフォン１００は、図４に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより指示入力するための入力部６０と、所定のデータの他に撮像した映像等を表示する液晶表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像ユニット５０により得られた撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる及び一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。

スマートフォン１００は、入力キー部６０の操作によって動作し、タッチパネル（表示部）７０に表示されたアイコン７１等をタッチすることで、撮像ユニット５０を動作させて撮像を行うことができる。撮像ユニット５０から入力された画像信号は、制御部１０１で後述する画像処理を施され、上記スマートフォン１００の制御系により、記憶部９２に記憶されたり、或いはタッチパネル７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信される。

［実施例］
以下、本発明の撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、非球面係数が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。

ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数

（実施例１）
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば２．５×１０^-02）を、Ｅ（たとえば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。

［表１］
実施例1

面曲率半径間隔屈折率アッベ数
物体 ∞ ∞
L1-S1 2.0143 0.220 1.6347 23.9
L1-S2 1.4161 0.092
L2-S1 2.0960 0.732 1.5447 56.0
L2-S2 -1.5949 0.050
L3-S1 1.6790 0.170 1.6347 23.9
L3-S2 1.2522 0.665
L4-S1 -4.0584 0.333 1.6347 23.9
L4-S2 -13.2778 0.076
L5-S1 1.5765 0.630 1.5447 56.0
L5-S2 1.0782 0.828
像面 ∞

非球面係数

S1（物体側面） S2（像側面）
L1 K= 1.3772E+00 K= 1.0718E+00
A3= -1.6937E-02 A3= 2.0097E-02
A4= -1.6687E-01 A4= -3.1972E-01
A5= -3.5116E-01 A5= 2.1244E-01
A6= 6.0156E-02 A6= -9.9238E-01
A8= 3.1708E-01 A8= 1.4030E+00
A10= -1.7744E-01 A10= -8.6635E-01
L2 K= 1.0036E+00 K= 1.7133E+00
A4= 1.2374E-01 A4= 1.9554E-01
A6= -5.4492E-01 A6= -2.3209E-01
A8= 7.4008E-01 A8= 2.7978E-01
A10= -6.7191E-01 A10= -2.1712E-01
L3 K= -8.2528E+00 K= -6.4686E+00
A3= 1.0100E-02 A3= 5.6798E-04
A4= 2.0485E-02 A4= 5.7955E-02
A5= 7.9116E-02 A5= 7.3589E-02
A6= 6.9695E-02 A6= 2.2527E-02
A8= -4.4525E-01 A8= -1.4887E-01
A10= 4.6803E-01 A10= 4.9939E-02
A12= -2.6329E-01
L4 K= 5.5738E+00 K= -8.8068E+01
A3= -3.9461E-02 A3= -3.2573E-01
A4= 5.2228E-01 A4= 5.3533E-01
A5= -7.9822E-01 A5= -1.9064E-01
A6= 5.5056E-01 A6= -1.3808E-01
A8= -4.3773E-01 A8= 7.5918E-02
A10= 3.3971E-01 A10= -2.8702E-02
A12= -1.4749E-01 A12= 3.7668E-03
L5 K= -1.6186E+01 K= -3.7341E+00
A3= -3.6451E-01 A3= -4.1610E-02
A4= 3.6001E-01 A4= -3.6236E-01
A5= -6.0413E-01 A5= 4.0560E-01
A6= 2.8704E-01 A6= -1.2982E-01
A7= 9.5778E-02 A7= -5.8343E-02
A8= -9.7662E-02 A8= 4.6848E-02
A10= 2.6047E-02 A10= -5.9326E-03
A12= -5.3902E-03 A12= 6.5927E-04
A14= 4.2231E-05 A14= -3.7393E-05

図５は実施例１の撮像レンズの断面図である。図中、撮像レンズは、物体側より順に、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、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを有する。Iは撮像面（被投影面）であり、ここでは平面である。図６は実施例１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。ここで、球面収差図、メリディオナルコマ収差図において、６２０ｎｍの光線、５４０ｎｍの光線、４６０ｎｍの光線に対する球面収差量をそれぞれ表し、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、点線Ｍはメリディオナル面を表す（以下、同じ）。図６（ａ）に示すとおり、色収差は良好である。

実施例１に関し、各値を以下に示す。
F（Ｆナンバー）： 2.4
ｆ（全系の焦点距離）： 3.000ｍｍ
P1（第１レンズの屈折力）： -0.114
P2（第２レンズの屈折力）： 0.559
Y（最大像高）： 2.921ｍｍ
L（最も物体側のレンズ面から像側焦点までの距離）： 3.797ｍｍ
Dc（第１レンズ光学面の最周辺部の光軸方向厚み）： 0.220ｍｍ
De（第１レンズ光学面の中心部の光軸方向厚み）： 0.297ｍｍ
SAGI（被投影面の光軸方向変位量）： 0.000ｍｍ

実施例１に関し、条件式の値を以下に示す。
（１）νd2-νd1： 32.1
（２）|P1/P2|： 0.204
（３）L/2Y： 0.650
（５）De/Dc： 1.35
（６）(r5+r6)/(r5-r6)： 6.87
（７）Y/f： 0.97
（８）RI/Y：−
（９）SAGI/Y： 0.000

（実施例２）
実施例２の撮像レンズのレンズデータを、表２に示す。

［表２］
実施例2

面曲率半径間隔屈折率アッベ数
物体 ∞ ∞
L1-S1 2.0583 0.200 1.6347 23.9
L1-S2 1.8472 0.123
L2-S1 2.2004 0.612 1.5447 56.0
L2-S2 -2.0944 0.050
L3-S1 11.6532 0.200 1.6347 23.9
L3-S2 4.5835 0.556
L4-S1 -2.7444 0.281 1.6347 23.9
L4-S2 13.4759 0.072
L5-S1 0.8290 0.370 1.5447 56.0
L5-S2 1.0837 1.035
像面 -7.0648

非球面係数

S1(物体側面） S2(像側面）
L1 K= 3.1984E+00 K= 3.7717E+00
A3= -1.6461E-02 A3= 1.1200E-03
A4= -2.1165E-01 A4= -2.7435E-01
A5= -2.8445E-02 A5= 3.8555E-02
A6= -2.5660E-01 A6= -3.2458E-01
A8= 2.7658E-01 A8= 2.9400E-01
A10= -1.2928E-01 A10= -1.7082E-01
L2 K= -1.1636E+00 K= 4.6054E+00
A4= 1.7399E-02 A4= 1.9939E-03
A6= -8.0898E-02 A6= 3.2562E-03
A8= 1.1877E-01 A8= 1.4373E-01
A10= -4.0864E-01 A10= -3.2907E-01
L3 K= -3.4098E+01 K= -2.0014E+01
A3= 1.2385E-02 A3= 3.6624E-02
A4= -8.7829E-02 A4= -4.1278E-02
A5= 2.1450E-02 A5= 1.9908E-03
A6= 7.1392E-02 A6= 1.1008E-01
A8= -3.2622E-02 A8= -3.3316E-02
A10= -7.9945E-02 A10= -1.6964E-02
A12= -1.0019E-01
L4 K= -8.9844E+01 K= 8.4093E+01
A3= 2.2630E-03 A3= -2.6338E-01
A4= 1.7851E-01 A4= 2.5205E-01
A5= -5.5380E-01 A5= -1.0125E-01
A6= 5.4577E-01 A6= 2.3082E-02
A8= -3.7052E-01 A8= -3.7573E-02
A10= 1.8576E-01 A10= 9.9718E-03
A12= -5.3725E-02 A12= -8.9547E-04
L5 K= -7.9694E+00 K= -7.4687E-01
A3= -1.6951E-01 A3= -1.2424E-01
A4= 4.8149E-01 A4= -2.8979E-01
A5= -8.9543E-01 A5= 1.2375E-01
A6= 3.9945E-01 A6= -1.1371E-02
A7= 1.6222E-01 A7= -1.7879E-02
A8= -1.8607E-01 A8= 2.7458E-02
A10= 5.9254E-02 A10= -1.3955E-02
A12= -2.4339E-02 A12= 3.4977E-03
A14= 4.5405E-03 A14= -3.4175E-04

図７は実施例２のレンズの断面図である。図中、撮像レンズは、物体側より順に、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、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを有する。Iは撮像面を示し、ここでは３次元に湾曲した面である。図８は実施例２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図８（ａ）に示すとおり、色収差は良好である。

実施例２に関し、各値を以下に示す。
F（Ｆナンバー）： 2.4
ｆ（全系の焦点距離）： 2.700ｍｍ
P1（第１レンズの屈折力）： -0.022
P2（第２レンズの屈折力）： 0.482
Y（最大像高）： 2.921ｍｍ
L（最も物体側のレンズ面から像側焦点までの距離）： 3.500ｍｍ
Dc（第１レンズ光学面の最周辺部の光軸方向厚み）： 0.200ｍｍ
De（第１レンズ光学面の中心部の光軸方向厚み）： 0.237ｍｍ
SAGI（被投影面の光軸方向変位量）： -0.613ｍｍ

実施例２に関し、条件式の値を以下に示す。
（１）νd2-νd1： 32.1
（２）|P1/P2|： 0.046
（３）L/2Y： 0.599
（５）De/Dc： 1.18
（６）(r5+r6)/(r5-r6)： 2.30
（７）Y/f： 1.08
（８）RI/Y： -2.4
（９）SAGI/Y： 0.227

本発明の撮像レンズは、５枚構成に限られず、４枚、もしくは６枚以上のレンズから構成されていても良い。

１０撮像レンズ
５０撮像ユニット
５１撮像素子
５１ａ光電変換部
５２基板
５３鏡筒
６０入力部
７０タッチパネル
８０無線通信部
９１記憶部
９２一時記憶部
１００スマートフォン
１０１制御部
Ｉ撮像面
Ｌ１〜Ｌ５レンズ

Claims

固体撮像素子の被投影面に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、
前記撮像レンズは、物体側より順に、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レンズとからなる正群と、負群とから構成された４枚以上のレンズからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
νｄ２−νｄ１＞２０（１）
｜Ｐ１／Ｐ２｜＜０．５（２）
Ｌ／２Ｙ＜０．７６（３）
ただし、
νｄ１：前記第１レンズを構成する材料のアッベ数
νｄ２：前記第２レンズを構成する材料のアッベ数
Ｐ１：前記第１レンズの屈折力
Ｐ２：前記第２レンズの屈折力
Ｌ：撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離（ｍｍ）
２Ｙ：固体撮像素子の被投影面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）（ｍｍ）
前記第１レンズは、像側が凹面であり、以下の条件式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。
０．１２＜Ｄｃ＜０．２５（４）
１．０＜Ｄｅ／Ｄｃ＜１．５（５）
ただし、
Ｄｅ：前記第１レンズの物体側光学面最周辺部における光軸方向の厚み（ｍｍ）
Ｄｃ：前記第１レンズの光学面中心部における光軸方向の厚み（ｍｍ）
前記第３レンズは、像側に凹面を向けた形状であり、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
１．０＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５−ｒ６）＜８．０（６）
ただし、
ｒ３：前記第３レンズ物体側面の曲率半径（ｍｍ）
ｒ４：前記第３レンズ像側面の曲率半径（ｍｍ）
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．７＜Ｙ／ｆ＜１．３０（７）
ただし、
Ｙ：最大像高（ｍｍ）
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に、開口絞りが配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズの物体側面の面頂点より像側であって、前記第１レンズの物体側面の最周辺部より物体側に、開口絞りが配置されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
請求項１から６までのいずれか１項に記載の撮像レンズと、固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
前記固体撮像素子における被投影面が３次元的に湾曲しており、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
−８．０＜ＲＩ／Ｙ＜−１．０（８）
ただし、
ＲＩ：前記被投影面の曲率半径（ｍｍ）
Ｙ：最大像高（ｍｍ）
前記固体撮像素子における被投影面が３次元的に湾曲しており、前記被投影面の湾曲量が、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
０．０５＜ＳＡＧＩ／Ｙ＜１．５０（９）
ただし、
ＳＡＧＩ：前記被投影面の光軸方向の最大変位量（ｍｍ）
Ｙ：最大像高（ｍｍ）