JP5652347B2 - 撮像レンズ - Google Patents

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Description

本発明は、ＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を組み込んだ撮像装置用の小型の撮像レンズに関する。
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子の高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。このような用途の撮像レンズとしては、３枚あるいは４枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であると言うことで、５枚構成の撮像レンズが提案されている。
この５枚構成の撮像レンズとして、物体側より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、負の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズで構成された撮像レンズが開示されている（例えば特許文献１）。
また、物体側より順に負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、負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レンズで構成された撮像レンズが開示されている（例えば特許文献２）。
しかしながら、上記特許文献１に記載の撮像レンズは、第１レンズから第３レンズで全系の屈折力のほとんどを担っており、第４レンズ及び第５レンズは屈折力の弱い像面補正レンズとしての効果しかなく、したがって収差補正が不十分で、さらにレンズ全長を短縮化すると、性能の劣化による撮像素子の高画素化に対応が困難となる問題がある。
また、上記特許文献２に記載の撮像レンズは、第１レンズと第２レンズで構成される前群が球面系で構成されているため、球面収差やコマ収差の補正が不十分で良好な性能を確保できない。また、前群と、第３レンズ以降の後群とがともに正の屈折力を有する構成のため、後群が負の屈折力を有するテレフォトタイプのような構成に比べ、光学系の主点位置が像側になりバックフォーカスが長くなるため、小型化には不利なタイプである。
特開２００７−２６４１８０号公報 特開２００７−２７９２８２号公報
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、従来タイプより小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、５枚構成の撮像レンズを提供す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、本発明では下式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＜１．００ ・・・（２０）
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
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）
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、赤外線カットフィルタ、また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、より望ましくは下式の範囲が良い。
Ｌ／２Ｙ＜０．９０ ・・・（２０）'
本発明に係る撮像レンズは、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第１レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズと、像側面に非球面形状を有する第３レンズと、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第４レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第５レンズとからなる。ここで、「からなる」とは「実質的にからなる」の意である。第５レンズの像側面は、非球面形状であり、光軸との交点以外の位置に変曲点を有し、本撮像レンズは、以下の条件式を満足する。
−０．００３＜ｆ／ｒ６＜０．００３ ・・・（１）
０＜（ＳＡＧ６Ｐ／ｆ）×１０００＜１０．０ ・・・（２）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径
ＳＡＧ６Ｐ：第３レンズ像側面の軸上光束が通過する領域での最大サグ量
本発明に係る撮像レンズの基本構成は、上記のように正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第１レンズ、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズ、像側面に非球面形状を有する第３レンズ、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第４レンズ、及び負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第５レンズ、からなるというのもである。物体側より順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、及び第４レンズからなる正レンズ群と、負の第５レンズとを配置する、いわゆるテレフォトタイプのこのレンズ構成は、撮像レンズ全長の小型化には有利な構成である。
さらに、５枚構成のうち２枚以上を負レンズとすることで、発散作用を有する面を多くしてペッツバール和の補正を容易とし、画面周辺部まで良好な結像性能を確保した撮像レンズを得ることが可能となる。さらに第２レンズをメニスカス形状とすることで、撮像レンズ全系の合成主点位置をより物体側へ配置し、かつ第２レンズの像側面を強い発散面とすることができ、コマ収差や歪曲収差を補正しやすくしている。
また、最も像側に配置された第５レンズの像側面を非球面とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができる。さらに、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状とすることで、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。ここで、「変曲点」とは有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面頂点の接平面が光軸と垂直な平面となるような非球面上の点のことである。
本発明での第３レンズの効果について詳細に説明する。本発明において、第３レンズは近軸パワーを弱く設定しており、第２レンズ又は第４レンズの収差補正を間接的に補う効果を持たせている。具体的には、比較的近軸パワーの強い第２レンズと第４レンズとによって、画面中心部での収差補正を行い、第３レンズは画面周辺部での像面湾曲や歪曲収差の微修正にのみ寄与するような構成としている。一般的には、近軸パワーが強くなるに従い、製造誤差発生時の性能劣化は大きくなっていくため、収差補正に寄与しない第３レンズの中心付近のパワーはできるだけ小さく抑えることが望ましい。また、あまりパワーを持たない第３レンズに大きなサグ量を持たせないようにすることで、第２レンズや第４レンズとのクリアランスを適度に確保しつつ、撮像レンズ全長を短縮化することができる。
以上のようなことを実現するために、第３レンズに関しては、条件式（１）と条件式（２）を満足するものとしている。第３レンズ像側面の曲率半径を条件式（１）の範囲に設定しつつ、第３レンズの像側面の中心付近のサグ量を条件式（２）の範囲に設定することで、第３レンズ像側面の中心付近のパワーを小さく抑え、誤差発生時の性能劣化を小さくすることができる。一方で、第３レンズ像側面は非球面形状を有しているため、周辺部ではパワーを持ち、画面周辺部での良好な収差補正を行うことができる。なお、条件式（２）の上限を上回らないようにすることで、レンズ周辺部のサグ量が大きくなることを防止し、レンズ前後のクリアランスを大きく取る必要がなくなり、撮像レンズ全長の短縮化を容易にしている。一方、条件式（２）の下限を下回らないようにすることで、画面周辺部での収差補正を比較的良好なものとすることができる。
以上のことから、条件式（１）と条件式（２）との範囲を満足することによって、画面中心部から周辺部まで良好な収差補正を行いつつ、製造誤差発生時の画面中心部の性能劣化を最小限とし、さらに光学全長の短い撮像レンズを得ることが可能となる。
また、上述のような観点から、より望ましくは、値ｆ／ｒ６、値ＳＡＧ６Ｐ／ｆを下式の範囲とする。
−０．００２＜ｆ／ｒ６＜０．００２ ・・・（１）'
０＜（ＳＡＧ６Ｐ／ｆ）×１０００＜９．０ ・・・（２）'
本発明の具体的な態様又は側面では、上記撮像レンズにおいて、以下の条件式を満足する。
０＜｜Ｐ３｜／Ｐ＜０．６０ ・・・（３）
ただし、
Ｐ３：第３レンズの屈折力
Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
条件式（３）は第３レンズの屈折力を適切に設定し、撮像レンズ全長の短縮と収差補正とを両立させ、製造誤差発生時の性能劣化を最小限に抑えるための条件式である。第３レンズの屈折力を条件式（３）の範囲に設定することで、第３レンズの屈折力が強くなりすぎず、撮像レンズ全長を短縮することができ、製造誤差発生時の性能劣化を小さくすることができる。また前述の通り、第３レンズは少なくとも像側面は非球面形状を有しているので、第３レンズの近軸屈折力を強くしなくても、画面周辺部の収差補正を良好に行うことができる。より望ましくは、値｜Ｐ３｜／Ｐを下式の範囲とする。
０＜｜Ｐ３｜／Ｐ＜０．５ ・・・（３）'
本発明の具体的な別の側面では、以下の条件式を満足する。
０．０５＜ｄ３４／ｆ＜０．２０ ・・・（４）
ただし、
ｄ３４：第３レンズと第４レンズの軸上の空気間隔
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
条件式（４）の上限を下回ることで、第３レンズと第４レンズとの間隔が大きくなりすぎることがなく、結果として撮像レンズ全長の短縮化を行うことができる。一方、条件式（４）の下限を上回ることで、第３レンズと第４レンズのクリアランスを適度に維持することができ、ゴーストやフレアなどを防止するための遮光部材を挿入するためのスペースを確保することができる。値ｄ３４／ｆについては、より望ましくは下式の範囲とする。
０．０５＜ｄ３４／ｆ＜０．１５ ・・・（４）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
−２．０＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−０．６ ・・・（５）
ただし、
Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
Ｐａｉｒ２３：第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、また、屈折力とは焦点距離の逆数であり、上記Ｐａｉｒ２３は、下記の（６）式で求めることができる。
Figure 0005652347
ただし、
ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ３：第３レンズのｄ線に対する屈折率
ｒ４：第２レンズ像側面の曲率半径
ｒ５：第３レンズ物体側面の曲率半径
ｄ２３：第２レンズと第３レンズの軸上の空気間隔
条件式（５）は第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面で形成される空気レンズの屈折力を適切に設定するための条件式である。条件式（５）の上限を下回ることで、空気レンズによる負の屈折力を適度に維持できるためペッツバール和が大きくなりすぎず、像面を平坦にすることができ、色収差も良好に補正することができる。一方、条件式（５）の下限を上回ると空気レンズによる負の屈折力が強くなりすぎないので、第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面との曲率半径を大きくでき、レンズの加工性がよくなる。さらに、軸外で第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面とが離れるので、軸上間隔を大きくしなくても第２レンズと第３レンズとの間にゴースト等の不要光を防止するための遮光部材を挿入するためのスペースの確保が容易となる。値Ｐａｉｒ２３／Ｐについては、より望ましくは下式の範囲とする。
−１．９＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−０．７ ・・・（５）'
本発明の具体的な別の側面では、以下の条件式を満足する。
１．０＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜４．０ ・・・（７）
ただし、
ｒ７：第４レンズ物体側面の曲率半径
ｒ８：第４レンズ像側面の曲率半径
条件式（７）は第４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。撮像レンズ全長の短縮化を行おうとすると、主点位置を物体側に移動する必要があるため、第１レンズなどの正レンズの屈折力が強くなり、全系の焦点距離が短くなる傾向がある。それに対し、条件式（７）の下限値を上回ることで、第４レンズが強いメニスカス形状になり、軸外を通る光線の上側マージナル光線と下側マージナル光線との入射角の差を抑え、コマ収差を効率的に補正でき、かつ正の屈折力を持つ第４レンズの主点位置を像側に移動させることができるので、全系の焦点距離を長くすることができる。一方で、条件式（７）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像面湾曲等の高次収差の発生を抑えることができる。値（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）については、より望ましくは下式の範囲とする。
１．０＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜３．５ ・・・（７）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
−１．２＜Ｐａｉｒ３４／Ｐ＜０ ・・・（８）
ただし、
Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
Ｐａｉｒ３４：第３レンズの像側面と第４レンズの物体側面とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、また、屈折力とは焦点距離の逆数であり、上記Ｐａｉｒ３４は、下記の（９）式で求めることができる。
Figure 0005652347
ただし、
ｎ３：第３レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ４：第４レンズのｄ線に対する屈折率
ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径
ｒ７：第４レンズ物体側面の曲率半径
ｄ３４：第３レンズと第４レンズの軸上の空気間隔
条件式（８）の値が下限を上回ることで、空気レンズの負の屈折力が強くなりすぎず、歪曲収差やコマ収差を小さく抑えることができる。一方、上限を下回ることで、適度に負の屈折力を維持することができ、第２レンズの負の屈折力を補うことで、ペッツバール和を小さくして像面性を良好にすることができる。また、値Ｐａｉｒ３４／Ｐについては、より望ましくは下式の範囲とする。
−１．１＜Ｐａｉｒ３４／Ｐ＜０ ・・・（８）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
０．４＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜１．５ ・・・（１０）
ただし、
Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
Ｐａｉｒ１２：第１レンズの像側面と第２レンズの物体側面とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、また、屈折力とは焦点距離の逆数であり、上記Ｐａｉｒ１２は、下記の（１１）式で求めることができる。
Figure 0005652347
ただし、
ｎ１：第１レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
ｒ２：第１レンズ像側面の曲率半径
ｒ３：第２レンズ物体側面の曲率半径
ｄ１２：第１レンズと第２レンズの軸上の空気間隔
条件式（１０）は、第１レンズと第２レンとズの間の空気レンズの屈折力を適切にし、収差補正を適切にするための条件式である。条件式（１０）の値が上限を下回ることで、空気レンズの屈折力が強くなることによってペッツバール和が大きくなり過ぎてしまうことを防ぎ、像面を平坦に保つことができる。一方、条件式（１０）の値が下限を上回ることで、空気レンズの屈折力が大きくなり、第１レンズから第４レンズの合成レンズの主点位置が物体側へ移動するため、第１レンズから第４レンズの合成レンズと第５レンズの間隔ｄを大きくすることができ、結果としてレンズ全長Ｌの短縮につながる、値Ｐａｉｒ１２／Ｐについては、より望ましくは下式の範囲とする。
０．４５＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜１．４ ・・・（１０）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
０．４＜ｆ３４／ｆ＜０．７ ・・・（１２）
ただし、
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
条件式（１２）は第３レンズと第４レンズとの合成焦点距離を適切に設定するための条件式である。条件式（１２）の値が下限を上回ることで、第３レンズと第４レンズとの合成屈折力が強くなりすぎず、撮像レンズ全系の主点位置をより物体側へ配置することができるため、撮像レンズ全長を短縮することができる。また、第４レンズで発生するコマ収差や像面湾曲を小さく抑えることができる。一方、上限を下回ることで、第３レンズと第４レンズとの合成屈折力を適度に維持することができ、第２レンズで跳ね上げられた周辺光束をスムーズに第５レンズに導くことができるようになるため、像側テレセントリック特性が確保しやすくなる。値ｆ３４／ｆについては、より望ましくは下式の範囲とする。
０．４５＜ｆ３４／ｆ＜０．７ ・・・（１２）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
１．０＜ｆ１２３／ｆ＜１．６ ・・・（１３）
ただし、
ｆ１２３：第１レンズから第３レンズまでの合成焦点距離
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
条件式（１３）の下限を上回ることで、第１レンズから第３レンズまでの合成焦点距離が短くなりすぎることがなくなり、第１レンズから第３レンズまでの中でもパワーが大きくなりがちな第１レンズや第２レンズで発生する諸収差を抑制することができる。一方、条件式（１３）の上限を下回ることで、第１レンズから第３レンズまでの合成パワーを適度に維持することができ、撮像レンズ全長の短縮化を行うことができる。値ｆ１２３／ｆについては、より望ましくは下式の範囲とする。
１．１＜ｆ１２３／ｆ＜１．５ ・・・（１３）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、第３レンズは正の屈折力を有する。第３レンズを正レンズとすることで、正の第４レンズの効果を分担することができ、良好な収差補正を行うことができる。
本発明の具体的なさらに別の側面では、以下の条件式を満足する。
１５＜ν２＜３１ ・・・（１４）
１５＜ν３＜３１ ・・・（１５）
ただし、
ν２：第２レンズのアッベ数
ν３：第３レンズのアッベ数
条件式（１４）、（１５）は第２レンズと第３レンズとのアッベ数を適切に設定し、軸上と軸外の色収差を良好に補正するための条件式である。負の第２レンズについては、正の第１レンズとの関係で条件式（１４）のような範囲となり比較的分散の大きな材料が使用されるのが一般的であるが、軸上色収差を良好に補正することができる反面、第２レンズの像側面が強い発散面であるため、周辺の光線が大きく跳ね上げられ、周辺での倍率色収差が大きくなってしまう傾向がある。そのため、第３レンズにも比較的分散の大きな材料を使用することで、第２レンズで発生した周辺の倍率色収差を第３レンズで補正することが可能となる。また、第３レンズは比較的屈折力が弱いレンズであるため、比較的分散の大きな材料を使用しても軸上の色収差が過補正になることなく軸外の色収差を良好に補正することが可能である。
そこで、条件式（１５）の値が下限を下回ってしまうと、第２レンズで発生した倍率色収差を第３レンズで補正しきれず、結果的に倍率色収差が大きくなってしまう。一方、上限を上回ることで、倍率色収差は小さく抑えることができるが、軸上色収差が補正不十分となってしまう。値ν２、値ν３については、より望ましくは下式の範囲とする。
１５＜ν２＜２７ ・・・（１４）'
１５＜ν３＜２７ ・・・（１５）'
本発明の具体的なさらに別の側面では、第３レンズの像側面は最周辺部で負の屈折力を有する。第３レンズの像側面の最周辺部が負の屈折力を有することで、第２レンズの周辺部の跳ね上げ作用を第３レンズと分担することができ、第２レンズで極端に跳ね上げる必要がなくなるため、像面湾曲や歪曲収差の補正に有利となる。なお、第３レンズの像側面の最周辺部とは、結像面の対角位置に結像する光束が通過する領域を意味する。
本発明の具体的なさらに別の側面では、実質的にパワーを持たないレンズをさらに有する。
本発明の一実施形態の撮像レンズであって、実施例１の撮像レンズの断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例の撮像レンズの収差図である。 実施例２の撮像レンズの断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第２実施例の撮像レンズの収差図である。 実施例３の撮像レンズの断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第３実施例の撮像レンズの収差図である。 実施例４の撮像レンズの断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第４実施例の撮像レンズの収差図である。 実施例５の撮像レンズの断面図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は、第５実施例の撮像レンズの収差図である。
以下、図１等を参照して、本発明の一実施形態の撮像レンズについて説明する。なお、図１で例示した撮像レンズ１０は、後述する実施例１の撮像レンズ１１と同一の構成となっている。
図１に示すように、実施形態の撮像レンズ１０は、固体撮像素子の光電変換部２０に被写体像を結像させるためのものであって、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第１レンズＬ１と、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズＬ２と、像側面に非球面形状を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第４レンズＬ４と、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第５レンズＬ５とを備える。ここで、第５レンズＬ５の像側面Ｄ５２は、非球面形状であり、光軸ＯＡとの交点以外の位置に変曲点ＩＰを有する。なお、例えば第１レンズＬ１の入射側すなわち物体側には、開口絞りＳが配置されている。また、第５レンズＬ５の射出側すなわち像側には、平行平板Ｆと、固体撮像素子の光電変換部２０とが配置されており、光電変換部２０の撮像面Ｉ上には、撮像レンズ１０による結像が行われる。
より具体的説明すると、第１レンズＬ１は、両凸の非球面レンズである。第２レンズＬ２は、入射側すなわち物体側が凸で像側が凹の非球面メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、近軸域において物体側が比較的低い凸で像側が平坦な非球面凸平レンズであり、最周辺部で負の屈折力を有する。第４レンズＬ４は、近軸域において物体側が凹で像側が凸の非球面メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、近軸域において両凹の非球面レンズである。平行平板Ｆは、光学的ローパスフィルタや、ＩＲカットフィルタ、光電変換部２０のシールガラス等を想定したものである。
この撮像レンズ１０は、いわゆるテレフォトタイプのレンズ構成となっており、撮像レンズ１０全長の小型化にとって有利である。さらに、５枚のレンズＬ１〜Ｌ５のうち少なくとも２枚のレンズＬ２，Ｌ５を負レンズとすることで、画面周辺部まで良好な結像性能を確保した撮像レンズ１０を得ることが可能となる。さらに第２レンズＬ２をメニスカス形状とすることで、撮像レンズ全系の合成主点位置をより物体側へ配置し、コマ収差や歪曲収差を補正しやすくしている。また、最も撮像面Ｉ側に配置された第５レンズＬ５の像側面Ｄ５２を非球面とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができるとともに、光軸ＯＡとの交点以外の位置に変曲点ＩＰを有するものとすることで、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなる。
特に、近軸パワーの弱い第３レンズＬ３は、撮像面Ｉ周辺部での像面湾曲や歪曲収差の微修正にのみ寄与し、比較的近軸パワーの強い第２レンズと第４レンズによって、画面中心部での収差補正を行うようにしている。これにより、製造誤差発生時の性能劣化を抑えつつ撮像レンズ１０の全長を短縮化することができる。さらに、第３レンズＬ３の像側面Ｄ３２は、最周辺部で負の屈折力を有する。これにより、第２レンズＬ２の周辺部の跳ね上げ作用を第３レンズＬ３と分担することができ、第２レンズＬ２で光束を極端に跳ね上げる必要がなくなるため、像面湾曲や歪曲収差の補正に有利となる。
以上の撮像レンズ１０は、既に説明した条件式（１）及び（２）
−０．００３＜ｆ／ｒ６＜０．００３ ・・・（１）
０＜（ＳＡＧ６Ｐ／ｆ）×１０００＜１０．０ ・・・（２）
を満足する。ここで、ｆは、撮像レンズ１０全系の焦点距離であり、ｒ６は、第３レンズＬ３像側面Ｄ３２の曲率半径であり、ＳＡＧ６Ｐは、第３レンズＬ３像側面の軸上光束が通過する領域での最大サグ量である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（１）及び（２）をより制限した下式（１）'及び（２）'
−０．００２＜ｆ／ｒ６＜０．００２ ・・・（１）'
０＜（ＳＡＧ６Ｐ／ｆ）×１０００＜９．０ ・・・（２）'
を満足するものとする。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（３）
０＜｜Ｐ３｜／Ｐ＜０．６０ ・・・（３）
を満足する。ここで、Ｐ３は、第３レンズＬ３の屈折力であり、Ｐは、撮像レンズ１０全系の屈折力である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（３）をより制限した下式（３）'
０＜｜Ｐ３｜／Ｐ＜０．５ ・・・（３）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（４）
０．０５＜ｄ３４／ｆ＜０．２０ ・・・（４）
を満足する。ここで、ｄ３４は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の光軸ＯＡ上の空気間隔である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（４）をより制限した下式（４）'
０．０５＜ｄ３４／ｆ＜０．１５ ・・・（４）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（５）
−２．０＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−０．６ ・・・（５）
を満足する。ここで、Ｐａｉｒ２３は、第２レンズＬ２の像側面Ｄ２２と第３レンズＬ３の物体側面Ｄ３１とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（５）をより制限した下式（５）'
−１．９＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−０．７ ・・・（５）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（７）
１．０＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜４．０ ・・・（７）
を満足する。ここで、ｒ７は、第４レンズＬ４の物体側面Ｄ４１の曲率半径であり、ｒ８は、第４レンズＬ４の像側面Ｄ４２の曲率半径である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（７）をより制限した下式（７）'
１．０＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜３．５ ・・・（７）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（８）
−１．２＜Ｐａｉｒ３４／Ｐ＜０ ・・・（８）
を満足する。ここで、Ｐａｉｒ３４は、第３レンズＬ３の像側面Ｄ３２と第４レンズＬ４の物体側面Ｄ４２とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（８）をより制限した下式（８）'
−１．１＜Ｐａｉｒ３４／Ｐ＜０ ・・・（８）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式
０．４＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜１．５ ・・・（１０）
を満足する。ここで、Ｐａｉｒ１２は、第１レンズＬ１の像側面Ｄ１２と第２レンズＬ２の物体側面Ｄ２１とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（１０）をより制限した下式（１０）'
０．４５＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜１．４ ・・・（１０）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（１２）
０．４＜ｆ３４／ｆ＜０．７ ・・・（１２）
を満足する。ここで、ｆ３４は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の合成焦点距離である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（１２）をより制限した下式（１２）'
０．４５＜ｆ３４／ｆ＜０．７ ・・・（１２）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（１３）
１．０＜ｆ１２３／ｆ＜１．６ ・・・（１３）
を満足する。ここで、ｆ１２３は、第１レンズＬ１から第３レンズＬ３までの合成焦点距離である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（１３）をより制限した下式（１３）'
１．１＜ｆ１２３／ｆ＜１．５ ・・・（１３）'
を満足する。
実施形態の撮像レンズ１０は、上記条件式（１）及び（２）に加えて、既に説明した条件式（１４）及び（１５）
１５＜ν２＜３１ ・・・（１４）
１５＜ν３＜３１ ・・・（１５）
を満足する。ここで、ν２は、第２レンズＬ２のアッベ数であり、ν３は、第３レンズＬ３のアッベ数である。
撮像レンズ１０は、より望ましくは、上記条件式（１４）及び（１５）をより制限した下式（１４）'及び（１５）'
１５＜ν２＜２７ ・・・（１４）'
１５＜ν３＜２７ ・・・（１５）'
を満足する。
以上の撮像レンズ１０を構成する５枚のレンズＬ１〜Ｌ５は、全てプラスチック材料で形成されている。この場合、曲率半径や外径の小さなレンズＬ１〜Ｌ５であっても安価な大量生産が可能となる。また、プラスチックレンズは、プレス温度を低くできることから、成形金型の損耗を抑えることができ、その結果、成形金型の交換回数やメンテナンス回数を減少させ、コスト低減を図ることができる。
以下、本発明の撮像レンズの具体的な実施例について説明する。各実施例に使用する記号は下記の通りである。
ｆ ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ ：バックフォーカス
Ｆ ：Ｆナンバー
２Ｙ ：固体撮像素子の撮像面対角線長
ＥＮＴＰ：入射瞳位置（第１面から入射瞳位置までの距離）
ＥＸＴＰ：射出瞳位置（撮像面から射出瞳位置までの距離）
Ｈ１ ：前側主点位置（第１面から前側主点位置までの距離）
Ｈ２ ：後側主点位置（最終面から後側主点位置までの距離）
Ｒ ：曲率半径
Ｄ ：軸上面間隔
Ｎｄ ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、各面番号の後に「＊」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ＯＡ方向にＸ軸をとり、光軸ＯＡと垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。
Figure 0005652347
 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の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
ｆ＝４．３２ｍｍ
ｆＢ＝０．４ｍｍ
Ｆ＝２．４
２Ｙ＝５．７１２ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−２．９８ｍｍ
Ｈ１＝−１．２１ｍｍ
Ｈ２＝−３．９２ｍｍ
実施例１のレンズ面のデータを以下の表１に示す。
〔表１〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.16 0.90
2* 1.699 0.63 1.54470 56.2 0.95
3* -12.145 0.05 0.95
4* 3.731 0.28 1.63470 23.9 0.96
5* 1.483 0.62 0.95
6* 111.675 0.29 1.63470 23.9 1.12
7* ∞ 0.36 1.26
8* -6.238 0.84 1.54470 56.2 2.00
9* -1.174 0.28 2.20
10* -8.341 0.45 1.53050 55.7 2.26
11* 1.499 0.64 2.53
12 ∞ 0.30 1.51630 64.1 3.00
13 ∞ 3.00

実施例１のレンズ面の非球面係数を以下に示す。
第2面
K=0.44504E-01, A4=0.40998E-02, A6=0.37944E-02, A8=-0.50547E-02,
A10=0.42441E-02
第3面
K=0.18502E+02, A4=0.28661E-01, A6=0.58087E-01, A8=-0.10185E+00,
A10=0.49818E-01
第4面
K=-0.29604E+02, A4=-0.59078E-01, A6=0.18979E+00, A8=-0.25797E+00,
A10=0.15802E+00, A12=-0.34719E-01
第5面
K=-0.54222E+01, A4=0.21660E-01, A6=0.10204E+00, A8=-0.94379E-01,
A10=0.49368E-01
第6面
K=-0.30000E+02, A4=-0.12010E+00, A6=-0.25758E-01, A8=0.53737E-01,
A10=0.28385E-01, A12=-0.22037E-01, A14=-0.30444E-04
第7面
K=0.99872E+01, A4=-0.10811E+00, A6=0.11791E-01, A8=0.42148E-02,
A10=0.30776E-01, A12=-0.11369E-01, A14=-0.46603E-03
第8面
K=0.82457E+01, A4=0.34187E-02, A6=0.24714E-01, A8=-0.53839E-02,
A10=-0.40527E-03, A12=0.16230E-03
第9面
K=-0.42354E+01, A4=-0.50200E-01, A6=0.52215E-01, A8=-0.11400E-01,
A10=0.46422E-03, A12=0.40043E-04
第10面
K=0.56545E+01, A4=-0.37571E-01, A6=0.75089E-02, A8=0.13211E-02
A10=-0.27060E-03, A12=-0.11663E-04, A14=0.24727E-05
第11面
K=-0.89122E+01, A4=-0.59091E-01, A6=0.16009E-01, A8=-0.35250E-02
A10=0.44081E-03, A12=-0.24547E-04, A14=0.35000E-06

なお、上記表１及びこれ以降（表３、５、７、９の面データ等）において、１０のべき乗数（例えば２．５×１０−０２）を、記号Ｅ（例えば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。
実施例１の単レンズデータを以下の表２に示す。
〔表２〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.781
2 4 -4.076
3 6 175.952
4 8 2.508
5 10 -2.357
図１は、実施例１の撮像レンズ１１の断面図でもある。つまり、撮像レンズ１１は、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とを備える。全てのレンズＬ１〜Ｌ５は、プラスチック材料から形成されている。第１レンズＬ１の物体側には、開口絞りＳが配置され、第５レンズＬ５と撮像面Ｉとの間には、平行平板Ｆが配置されている。
図２（Ａ）〜２（Ｃ）は、実施例１の撮像レンズ１１の収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示し、図２（Ｄ）及び２（Ｅ）は、実施例１の撮像レンズ１１のメリディオナルコマ収差を示している。
〔実施例２〕
実施例２の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
ｆ＝５ｍｍ
ｆＢ＝０．８ｍｍ
Ｆ＝２．４７
２Ｙ＝７．８ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−５．０４ｍｍ
Ｈ１＝０．７２ｍｍ
Ｈ２＝−４．２ｍｍ
実施例２のレンズ面のデータを以下の表３に示す。
〔表３〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ 0.05 1.01
2* 9.101 0.67 1.54470 56.2 1.03
3* -4.063 0.34 1.22
4* 5.307 0.40 1.63200 23.4 1.52
5* 2.253 0.50 1.67
6* 5.575 0.61 1.54470 56.2 1.86
7* ∞ 0.72 1.92
8* -2.710 1.12 1.54470 56.2 2.14
9* -1.338 0.05 2.27
10* 3.628 0.99 1.58300 30.0 2.83
11* 1.321 0.83 3.47
12 ∞ 0.48 1.51630 64.1 3.69
13 ∞ 3.79

実施例２の非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-0.30000E+02, A4=-0.21046E-01, A6=-0.59261E-02, A8=-0.25609E-02,
A10=-0.31303E-02, A12=0.28389E-02, A14=-0.93068E-03
第3面
K=0.76859E+01, A4=0.16319E-02, A6=-0.58503E-02, A8=0.41599E-02,
A10=-0.14967E-02, A12=-0.98328E-03, A14=0.11189E-02
第4面
K=0.29008E+01, A4=-0.40187E-01, A6=0.22047E-01, A8=-0.94282E-02,
A10=-0.10801E-02, A12=0.21430E-02, A14=-0.45436E-03
第5面
K=-0.61508E+01, A4=-0.75627E-02, A6=0.12510E-01, A8=-0.67476E-02,
A10=0.24239E-03, A12=0.66842E-03, A14=-0.13584E-03
第6面
K=-0.30000E+02, A4=-0.14877E-01, A6=-0.27320E-03, A8=-0.33863E-03,
A10=0.10124E-02, A12=-0.13701E-03, A14=-0.59364E-05
第7面
K=0.30000E+02, A4=-0.22175E-01, A6=0.29966E-02, A8=-0.52952E-03,
A10=-0.35092E-04, A12=0.26557E-03, A14=-0.44412E-04
第8面
K=-0.35482E+00, A4=0.16556E-01, A6=-0.21707E-02, A8=0.12279E-02,
A10=0.11271E-03, A12=-0.58785E-04, A14=0.37705E-05
第9面
K=-0.30815E+01, A4=-0.35070E-01, A6=0.85999E-02, A8=-0.11712E-02,
A10=0.13724E-03, A12=0.65754E-05, A14=-0.13827E-05
第10面
K=-0.65419E+01, A4=-0.24540E-01, A6=0.24743E-02, A8=-0.14964E-03,
A10=-0.39197E-04, A12=0.78227E-05, A14=-0.34789E-06
第11面
K=-0.47059E+01, A4=-0.17153E-01, A6=0.23176E-02, A8=-0.32126E-03,
A10=0.27414E-04, A12=-0.13129E-05, A14=0.27412E-07
実施例２の単レンズデータを以下の表４に示す。
〔表４〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 5.251
2 4 -6.528
3 6 10.234
4 8 3.768
5 10 -4.233
図３は実施例２のレンズの断面図である。撮像レンズ１２は、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とを備える。全てのレンズＬ１〜Ｌ５は、プラスチック材料から形成されている。第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間には、開口絞りＳが配置され、第５レンズＬ５と撮像面Ｉとの間には、平行平板Ｆが配置されている。
図４（Ａ）〜４（Ｃ）は、実施例２の撮像レンズ１２の収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示し、図４（Ｄ）及び４（Ｅ）は、実施例２の撮像レンズ１２のメリディオナルコマ収差を示している。
〔実施例３〕
実施例３の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
ｆ＝３．７７ｍｍ
ｆＢ＝０．３１ｍｍ
Ｆ＝２．２２
２Ｙ＝５．７４４ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０．４５ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−２．６８ｍｍ
Ｈ１＝−０．５４ｍｍ
Ｈ２＝−３．４６ｍｍ
実施例３のレンズ面のデータを以下の表５に示す。
〔表５〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 ∞ 0.00 1.24
2* 2.059 0.62 1.54470 56.2 1.05
3* -8.895 0.00 0.87
4(絞り) ∞ 0.13 0.78
5* 5.481 0.30 1.63200 23.4 0.83
6* 1.777 0.38 0.91
7* 7.286 0.55 1.54470 56.2 1.07
8* ∞ 0.46 1.26
9* -4.382 0.74 1.54470 56.2 1.49
10* -0.949 0.07 1.68
11* 11.478 0.63 1.54470 56.2 2.16
12* 0.934 0.70 2.53
13 ∞ 0.15 1.51630 64.1 2.74
14 ∞ 2.77

実施例３の非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-0.11904E+00, A4=-0.54113E-02, A6=-0.72751E-02, A8=-0.10323E-03,
A10=-0.10448E-01, A12=0.80181E-02, A14=-0.96657E-02
第3面
K=-0.50000E+02, A4=0.23385E-01, A6=-0.28146E-01, A8=-0.62676E-02,
A10=-0.17296E-01, A12=-0.90549E-02, A14=0.13679E-01
第5面
K=0.18031E+02, A4=-0.45742E-01, A6=0.68627E-01, A8=-0.83478E-01,
A10=-0.14043E-01, A12=-0.69179E-02, A14=0.36816E-01
第6面
K=-0.68533E+01, A4=0.47024E-01, A6=0.42894E-01, A8=-0.45330E-01,
A10=0.10815E-01, A12=-0.22690E-01, A14=0.23264E-01
第7面
K=-0.50000E+02, A4=-0.74717E-01, A6=-0.95274E-02, A8=0.12960E-01,
A10=0.49737E-02, A12=0.57102E-02, A14=-0.25782E-02
第8面
K=-0.50000E+02, A4=-0.69091E-01, A6=-0.18568E-01, A8=-0.64327E-02,
A10=0.26898E-02, A12=0.16055E-02, A14=0.13501E-02
第9面
K=-0.17394E+01, A4=0.17210E-01, A6=-0.12689E-01, A8=-0.17110E-02,
A10=-0.41842E-02, A12=0.37911E-03, A14=0.68450E-03
第10面
K=-0.40110E+01, A4=-0.58146E-01, A6=0.46928E-01, A8=-0.10916E-01,
A10=-0.49232E-03, A12=-0.15936E-03, A14=0.17116E-03
第11面
K=0.18490E+02, A4=-0.69341E-01, A6=0.14933E-01, A8=-0.47869E-03,
A10=-0.46085E-03, A12=0.12694E-03, A14=-0.10880E-04
第12面
K=-0.60972E+01, A4=-0.46248E-01, A6=0.13074E-01, A8=-0.31341E-02,
A10=0.35538E-03, A12=-0.12274E-04, A14=-0.19232E-06
実施例３の単レンズデータを以下の表６に示す。
〔表６〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.132
2 5 -4.296
3 7 13.376
4 9 2.067
5 11 -1.908
図５は実施例３のレンズの断面図である。撮像レンズ１３は、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とを備える。全てのレンズＬ１〜Ｌ５は、プラスチック材料から形成されている。第１レンズＬ１の物体側には、開口絞りＳが配置され、第５レンズＬ５と撮像面Ｉとの間には、平行平板Ｆが配置されている。
図６（Ａ）〜６（Ｃ）は、実施例３の撮像レンズ１３の収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示し、図６（Ｄ）及び６（Ｅ）は、実施例３の撮像レンズ１３のメリディオナルコマ収差を示している。
〔実施例４〕
実施例４の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
ｆ＝３．３９ｍｍ
ｆＢ＝０．３１ｍｍ
Ｆ＝１．９４
２Ｙ＝５．０２ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−２．２７ｍｍ
Ｈ１＝−１．０７ｍｍ
Ｈ２＝−３．０９ｍｍ
実施例４のレンズ面のデータを以下の表７に示す。
〔表７〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.07 0.87
2* 1.724 0.59 1.54470 56.2 0.89
3* -5.539 0.05 0.88
4* 4.603 0.25 1.63470 23.9 0.87
5* 1.492 0.43 0.90
6* 8.788 0.56 1.54470 56.2 1.08
7* ∞ 0.35 1.21
8* -16.552 0.63 1.54470 56.2 1.37
9* -0.900 0.09 1.66
10* -5.883 0.49 1.53050 55.7 2.04
11* 0.894 0.47 2.36
12 ∞ 0.15 1.51630 64.1 2.60
13 ∞ 2.60

実施例４の非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-0.21236E+00, A4=-0.69579E-02, A6=-0.47742E-02, A8=-0.66241E-01,
A10=0.10041E+00, A12=-0.92154E-01
第3面
K=0.48802E+01, A4=0.34072E-01, A6=0.27625E-01, A8=-0.14466E+00,
A10=0.42430E-01
第4面
K=-0.24698E+02, A4=-0.10653E+00, A6=0.35385E+00, A8=-0.48130E+00,
A10=0.22107E+00
第5面
K=-0.83808E+01, A4=0.84670E-01, A6=0.24345E-01, A8=0.10482E+00,
A10=-0.23970E+00, A12=0.13839E+00
第6面
K=-0.48263E+02, A4=-0.10178E+00, A6=0.22540E-01, A8=0.22669E-01,
A10=-0.27843E-01, A12=0.61956E-01, A14=-0.27408E-01
第7面
K=0.00000, A4=-0.11552E+00, A6=-0.18539E-01, A8=0.33212E-02,
A10=0.22281E-01, A12=-0.28294E-01, A14=0.20043E-01, A16=-0.14261E-03
第8面
K=-0.80000E+02, A4=-0.14537E-01, A6=-0.27643E-01, A8=0.60866E-02,
A10=-0.14501E-01, A12=0.43076E-02, A14=0.57007E-03, A16=-0.15732E-03
第9面
K=-0.49592E+01, A4=-0.55012E-01, A6=0.89105E-01, A8=-0.34348E-01,
A10=0.16050E-03, A12=0.13061E-02, A14=0.26622E-03, A16=-0.11430E-03
第10面
K=0.24032E+01, A4=-0.86481E-01, A6=0.39750E-01, A8=0.12003E-02,
A10=-0.23367E-02, A12=-0.44502E-04, A14=0.13134E-03, A16=-0.14493E-04
第11面
K=-0.69525E+01, A4=-0.84373E-01, A6=0.36473E-01, A8=-0.10941E-01,
A10=0.14582E-02, A12=-0.16153E-04, A14=-0.12307E-04, A16=0.73443E-06
実施例４の単レンズデータを以下の表８に示す。
〔表８〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 2.485
2 4 -3.590
3 6 16.134
4 8 1.724
5 10 -1.427
図７は実施例４のレンズの断面図である。撮像レンズ１４は、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とを備える。全てのレンズＬ１〜Ｌ５は、プラスチック材料から形成されている。第１レンズＬ１の物体側には、開口絞りＳが配置され、第５レンズＬ５と撮像面Ｉとの間には、平行平板Ｆが配置されている。
図８（Ａ）〜８（Ｃ）は、実施例４の撮像レンズ１４の収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示し、図８（Ｄ）及び８（Ｅ）は、実施例４の撮像レンズ１４のメリディオナルコマ収差を示している。
〔実施例５〕
実施例５の撮像レンズの全体諸元を以下に示す。
ｆ＝４．０４ｍｍ
ｆＢ＝０．５ｍｍ
Ｆ＝２．４
２Ｙ＝６．４９６ｍｍ
ＥＮＴＰ＝０ｍｍ
ＥＸＴＰ＝−２．４ｍｍ
Ｈ１＝−１．５９ｍｍ
Ｈ２＝−３．５４ｍｍ
実施例５のレンズ面のデータを以下の表９に示す。
〔表９〕
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1(絞り) ∞ -0.02 0.84
2* 1.881 0.61 1.54470 56.2 0.90
3* -15.300 0.05 0.95
4* 7.253 0.28 1.63470 23.9 0.98
5* 2.112 0.37 1.01
6* 6.648 0.52 1.54470 56.2 1.20
7* ∞ 0.56 1.25
8* 75.809 0.81 1.54470 56.2 1.63
9* -1.034 0.20 2.03
10* -1.419 0.42 1.53180 56.0 2.27
11* 1.832 0.46 2.67
12 ∞ 0.11 1.51630 64.1 3.30
13 ∞ 3.30

実施例５の非球面係数を以下に示す。
第2面
K=-0.40727E+00, A4=-0.44823E-02, A6=0.20164E-02, A8=-0.55172E-01,
A10=0.59655E-01, A12=-0.44215E-01
第3面
K=-0.30000E+02, A4=-0.21465E-01, A6=0.11882E-01, A8=-0.91243E-01,
A10=0.39866E-01
第4面
K=-0.27166E+02, A4=-0.58247E-01, A6=0.12451E+00, A8=-0.18171E+00,
A10=0.97402E-01
第5面
K=-0.93951E+01, A4=0.49348E-01, A6=0.23325E-01, A8=0.70558E-02,
A10=-0.30175E-01, A12=0.21252E-01
第6面
K=-0.16010E+02, A4=-0.75681E-01, A6=0.27752E-01, A8=-0.14664E-01,
A10=0.17377E-01, A12=0.16911E-01, A14=-0.96134E-02
第7面
K=0.00000, A4=-0.87570E-01, A6=0.71198E-02, A8=-0.46120E-02,
A10=0.45812E-02, A12=0.26648E-02, A14=0.23086E-02, A16=0.13075E-03
第8面
K=-0.30000E+02, A4=-0.60395E-01, A6=0.45548E-02, A8=0.34199E-02,
A10=-0.78718E-02, A12=0.97665E-03, A14=0.14678E-02, A16=-0.35112E-03
第9面
K=-0.43352E+01, A4=-0.52627E-01, A6=0.40367E-01, A8=-0.62722E-02,
A10=-0.48695E-03, A12=0.97082E-04, A14=0.32418E-04, A16=-0.68061E-05
第10面
K=-0.56728E+01, A4=-0.51415E-01, A6=0.16543E-01, A8=0.49346E-03,
A10=-0.34015E-03, A12=-0.25670E-04, A14=0.59281E-05, A16=0.20149E-07
第11面
K=-0.16857E+02, A4=-0.28576E-01, A6=0.53054E-02, A8=-0.12916E-02,
A10=0.16671E-03, A12=-0.64299E-05, A14=-0.14109E-05, A16=0.16230E-06
実施例５の単レンズデータを以下の表１０に示す。
〔表１０〕
単レンズのデータを以下に示す。
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 2 3.114
2 4 -4.796
3 6 12.205
4 8 1.879
5 10 -1.439
図９は実施例５のレンズの断面図である。撮像レンズ１５は、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とを備える。全てのレンズＬ１〜Ｌ５は、プラスチック材料から形成されている。第１レンズＬ１の物体側には、開口絞りＳが配置され、第５レンズＬ５と撮像面Ｉとの間には、平行平板Ｆが配置されている。
図１０（Ａ）〜１０（Ｃ）は、実施例５の撮像レンズ１５の収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示し、図１０（Ｄ）及び１０（Ｅ）は、実施例５の撮像レンズ１５のメリディオナルコマ収差を示している。
以下の表１１は、参考のため、各条件式（１）〜（５）、（７）、（８）、（１２）〜（２５）に対応する各実施例１〜５の値をまとめたものである。
〔表１１〕
Figure 0005652347
以上のように、実施形態の撮像レンズ１０又は各実施例１〜５の撮像レンズ１１〜１５において、レンズＬ１〜Ｌ５は、全てプラスチック材料で形成されている。ここで、プラスチック材料は、温度変化時の屈折率変化が大きいため、第１レンズＬ１から第５レンズＬ５の全てをプラスチックレンズで構成すると、周囲温度が変化した際に、撮像レンズ１０全系の像点位置が変動してしまう可能性が高まる。これに対し、最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させ、プラスチック材料の温度変化を小さくできることが分かってきた。詳細に説明すると、一般に透明なプラスチック材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。プラスチック材料は、温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、無機微粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。そこで、これらの温度依存性を利用して互いに打ち消しあうように作用させることにより、屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が２０ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることにより、屈折率の温度依存性のきわめて低いプラスチック材料となる。例えばアクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。本発明において、比較的屈折力の大きな正レンズＬ１、または全てのレンズＬ１〜Ｌ５に、このような無機微粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、撮像レンズ１０全系の温度変化時の像点位置変動を小さく抑えることが可能となる。
また近年、撮像装置を低コストに且つ大量に実装する方法として、予め半田がポッティングされた基板に対し、ＩＣチップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理（加熱処理）し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。このようなリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品とともに光学素子を約２００〜２６０℃に加熱する必要があるが、このような高温下では、熱可塑性樹脂を用いたレンズでは熱変形し或いは変色して、その光学性能が低下してしまうという問題点がある。このような問題を解決するための方法のひとつとして、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズを使用し、小型化と高温環境での光学性能を両立する技術が提案されているが、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりもコストが高いため、撮像装置の低コスト化の要求に応えられないという問題があった。そこで、撮像レンズの材料にエネルギー硬化性樹脂を使用することで、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、高温に曝されたときの光学性能の低下が小さくリフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となり、撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コストと量産性を両立できる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれをも指すものとする。本発明の撮像レンズ１０を構成するレンズＬ１〜Ｌ５は、上記のようなエネルギー硬化性樹脂も用いて形成してもよい。
なお、上記実施形態において、固体撮像素子に設けた光電変換部２０の撮像面Ｉに入射する光束の主光線入射角については、撮像面Ｉの周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。しかし、最近の技術では、光電変換部２０に設けた色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しによって、シェーディングを軽減することができるようになってきた。具体的には、光電変換部２０の撮像面Ｉの画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定すれば、撮像面Ｉの周辺部にいくほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像レンズ１０の光軸ＯＡ側ヘシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の撮像面に導くことができる。これにより、光電変換部２０で発生するシェーディングを小さく抑えることができる。上記実施例の撮像レンズ１１〜１５は、上述の要求が緩和された分について、より小型化を目指した設計例となっている。
また、上記実施形態において、上記実施例の撮像レンズ１１〜１５は、レンズＬ１〜Ｌ５の５枚のレンズで構成されているが、レンズＬ１〜Ｌ５の前後又は間に１つ以上の実質的にパワーを持たないレンズを追加することができる。
１０…撮像レンズ、 １１−１６…撮像レンズ、 ２０…光電変換部、 Ｆ…平行平板、 Ｉ…撮像面、 Ｌ１−Ｌ５…レンズ、 ＯＡ…光軸

Claims (13)

  1. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、物体側より順に、
    正の屈折力を有し物体側に凸面を向けた第１レンズと、
    負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズと、
    像側面に非球面形状を有する第３レンズと、
    正の屈折力を有し像側に凸面を向けた第４レンズと、
    負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第５レンズと、から実質的になり、
    前記第５レンズの像側面は、非球面形状であり、光軸との交点以外の位置に変曲点を有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    −０．００３＜ｆ／ｒ６＜０．００３ ・・・（１）
    ０＜（ＳＡＧ６Ｐ／ｆ）×１０００＜１０．０ ・・・（２）
    ただし、
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
    ｒ６：前記第３レンズ像側面の曲率半径
    ＳＡＧ６Ｐ：前記第３レンズ像側面の軸上光束が通過する領域での最大サグ量
  2. 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＜｜Ｐ３｜／Ｐ＜０．６０ ・・・（３）
    ただし、
    Ｐ３：前記第３レンズの屈折力
    Ｐ：前記撮像レンズ全系の屈折力
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１及び２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．０５＜ｄ３４／ｆ＜０．２０ ・・・（４）
    ただし、
    ｄ３４：前記第３レンズと前記第４レンズの軸上の空気間隔
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
  4. 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。
    −２．０＜Ｐａｉｒ２３／Ｐ＜−０．６ ・・・（５）
    ただし、
    Ｐ：前記撮像レンズ全系の屈折力
    Ｐａｉｒ２３：前記第２レンズの像側面と前記第３レンズの物体側面とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、また、屈折力とは焦点距離の逆数であり、前記Ｐａｉｒ２３は、下記の（６）式で求めることができる。
    Figure 0005652347
    ただし、
    ｎ２：前記第２レンズのｄ線に対する屈折率
    ｎ３：前記第３レンズのｄ線に対する屈折率
    ｒ４：前記第２レンズ像側面の曲率半径
    ｒ５：前記第３レンズ物体側面の曲率半径
    ｄ２３：前記第２レンズと第３レンズの軸上の空気間隔
  5. 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４までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    １．０＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜４．０ ・・・（７）
    ただし、
    ｒ７：前記第４レンズ物体側面の曲率半径
    ｒ８：前記第４レンズ像側面の曲率半径
  6. 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５までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    −１．２＜Ｐａｉｒ３４／Ｐ＜０ ・・・（８）
    ただし、
    Ｐ：前記撮像レンズ全系の屈折力
    Ｐａｉｒ３４：前記第３レンズの像側面と前記第４レンズの物体側面とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、また、屈折力とは焦点距離の逆数であり、前記Ｐａｉｒ３４は、下記の（９）式で求めることができる。
    Figure 0005652347
    ただし、
    ｎ３：前記第３レンズのｄ線に対する屈折率
    ｎ４：前記第４レンズのｄ線に対する屈折率
    ｒ６：前記第３レンズ像側面の曲率半径
    ｒ７：前記第４レンズ物体側面の曲率半径
    ｄ３４：前記第３レンズと前記第４レンズの軸上の空気間隔
  7. 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６までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．４＜Ｐａｉｒ１２／Ｐ＜１．５ ・・・（１０）
    ただし、
    Ｐ：前記撮像レンズ全系の屈折力
    Ｐａｉｒ１２：前記第１レンズの像側面と前記第２レンズの物体側面とにより形成されるいわゆる空気レンズの屈折力であり、また、屈折力とは焦点距離の逆数であり、前記Ｐａｉｒ１２は、下記の（１１）式で求めることができる。
    Figure 0005652347
    ただし、
    ｎ１：前記第１レンズのｄ線に対する屈折率
    ｎ２：前記第２レンズのｄ線に対する屈折率
    ｒ２：前記第１レンズ像側面の曲率半径
    ｒ３：前記第２レンズ物体側面の曲率半径
    ｄ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの軸上の空気間隔
  8. 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７までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    ０．４＜ｆ３４／ｆ＜０．７ ・・・（１２）
    ただし、
    ｆ３４：前記第３レンズと前記第４レンズの合成焦点距離
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
  9. 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８までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    １．０＜ｆ１２３／ｆ＜１．６ ・・・（１３）
    ただし、
    ｆ１２３：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
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
  10. 前記第３レンズは正の屈折力を有することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
  11. 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１０までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
    １５＜ν２＜３１ ・・・（１４）
    １５＜ν３＜３１ ・・・（１５）
    ただし、
    ν２：前記第２レンズのアッベ数
    ν３：前記第３レンズのアッベ数
  12. 前記第３レンズの像側面は最周辺部で負の屈折力を有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像レンズ。
  13. 実質的にパワーを持たないレンズをさらに有することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項に記載の撮像レンズ。
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