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WO2010143459A1 - 撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末機 - Google Patents

撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末機 Download PDF

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WO2010143459A1
WO2010143459A1 PCT/JP2010/054095 JP2010054095W WO2010143459A1 WO 2010143459 A1 WO2010143459 A1 WO 2010143459A1 JP 2010054095 W JP2010054095 W JP 2010054095W WO 2010143459 A1 WO2010143459 A1 WO 2010143459A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
imaging
image
subject
lenses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/054095
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓俊 小西
慶二 松坂
永悟 佐野
宏明 田中
智 大西
泰三 脇村
光彦 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US13/376,347 priority patent/US8659838B2/en
Publication of WO2010143459A1 publication Critical patent/WO2010143459A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/003—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having two lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens capable of guiding light to an imaging device, an imaging device including the imaging lens, and a portable terminal including the imaging device, and more particularly to an imaging lens capable of focusing and an imaging including the imaging lens.
  • the present invention relates to an apparatus and a portable terminal provided with an imaging device.
  • a small and thin imaging device has been mounted on a portable terminal such as a cellular phone or a PDA (Personal Digital Assistant), which can transmit not only voice information but also image information to a remote place. It is possible.
  • a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor, or the like is used as an imaging device used in these imaging apparatuses.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • an imaging device used in a mobile phone can focus on a subject by moving an imaging lens in a direction along the optical axis.
  • the imaging apparatus includes an imaging lens including a plurality of lenses, a lens holder that holds the imaging lens, a rotary cylinder that is screwed to the lens holder, and a stepping motor that rotationally drives the rotary cylinder.
  • the stepping motor rotates the rotating cylinder, the lens holder moves straight in the optical axis direction, and the imaging lens moves on the optical axis to the optimum focus position and stops. In this way, the autofocus function is executed.
  • the rotating cylinder is disposed on the outer diameter side of the imaging lens and the stepping motor is disposed on the outer side thereof, the dimension in the radial direction of the imaging lens is increased.
  • the imaging element side lens also moves linearly in the optical axis direction together with the lens holder, so that air flows into the space near the image plane along with the movement of the imaging element side lens, and near the image plane. Dust may adhere.
  • the imaging lens in order to reduce the size of the imaging apparatus, includes an aperture stop, a first lens having a positive power, a second lens having a negative power, and a positive lens in order from the subject side. Focusing is performed by having a third lens having power and a fourth lens having negative power, and moving only the first lens in the optical axis direction. Since the first lens is the lens having the smallest outer diameter, the imaging device does not increase in size even if the actuator is arranged outward in the radial direction of the first lens.
  • the imaging lens may move eccentrically with respect to the optical axis by the lens driving mechanism.
  • the focusing lens is decentered, in particular, tilted with respect to the optical axis (tilt decentering)
  • the focus at the off-axis position is deviated from the on-axis position, and the MTF characteristic due to focusing is reduced.
  • the MTF characteristic is significantly reduced in an imaging lens with a small Fno.
  • the influence (decentering sensitivity) on the optical performance such as MTF characteristics due to the tilt decentering becomes remarkably large when the single lens is moved. Therefore, in the above-described prior art, since only the first lens is moved, there is a problem that the eccentricity sensitivity is increased, the optical performance is lowered, and it is difficult to apply to an imaging lens having a small Fno.
  • JP 2006-91067 A paragraphs [0016], [0021] to [0023], FIG. 4
  • JP 2007-47266 A paragraph [0034], FIG. 2
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is an imaging lens that is small in size, suppresses decentration sensitivity due to the tilt of the lens, and has good optical performance even during close-up imaging, and the same It is an object of the present invention to provide a small-sized image pickup apparatus provided with a portable terminal equipped with the image pickup apparatus.
  • An imaging lens that forms an image of light from a subject on an image sensor
  • An imaging lens characterized in that focusing is performed by fixing a lens closest to the imaging element and moving a focus lens group having a plurality of lenses including the lens closest to the subject in the optical axis direction.
  • a first lens having a positive power and a convex surface facing the subject side
  • a second lens having a negative power
  • a third lens having a positive or negative power
  • a fourth lens having one surface with an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis. Imaging lens.
  • a first lens having a positive power and a convex surface facing the subject side, a second lens having a negative power and a concave surface facing the image side, and a third lens having a positive or negative power
  • a fourth lens having a positive power and having a convex surface facing the image side; and a fifth lens having a negative power and having a concave surface facing the image side.
  • the focus lens group includes the first to the first lenses.
  • the imaging lens according to any one of 1 to 8, characterized by comprising three lenses.
  • a first lens having a positive power and a convex surface facing the subject side a second lens having a negative power and a concave surface facing the subject side, and a third lens having a positive power 1 to 8, wherein a fourth lens having positive or negative power and a fifth lens having positive or negative power are provided, and the focus lens group includes the first to fourth lenses.
  • the imaging lens according to any one of the above.
  • An imaging apparatus comprising: the imaging lens according to any one of 11.1 to 10; and an actuator that drives the focus lens group.
  • a portable terminal comprising the imaging device according to any one of 16.11 to 15.
  • the focusing lens group is composed of a plurality of lenses, so that the decentering sensitivities of the respective lenses of the focus lens group are arranged so as to cancel each other, and the entire focusing lens group is deviated. Core sensitivity can be reduced.
  • the decentering sensitivity of the focusing lens group is reduced, it is possible to suppress degradation of optical performance due to the decentering sensitivity during the manufacture and assembly of the lens and the mechanism member.
  • the amount of lens movement for close-up imaging is reduced, the overall length of the imaging lens is shortened, a space for disposing a lens driving mechanism is formed on the outer diameter side of the focus lens group, and further, the distance in the radial direction of the imaging lens is reduced.
  • the imaging device incorporating the imaging lens can be reduced in size. Furthermore, by fixing the lens on the imaging element side, it is possible to reduce the load on the motor of the lens driving mechanism.
  • the lens closest to the image pickup element it is possible to seal the space near the image plane by the image pickup element side lens and the image pickup element, and to reduce dust adhering to the vicinity of the image plane. it can.
  • dust even if dust enters the imaging lens, it adheres to the subject side of the fixed lens including the lens closest to the imaging element, and the dust is away from the image plane, which may degrade the optical performance. Absent.
  • the decentering sensitivity of the focus lens group is reduced by using at least three lenses as the focus lens group, and various aberration fluctuations during focusing are suppressed. Therefore, the optical performance is good.
  • a space for disposing the lens driving mechanism is formed on the outermost diameter side of the lens on the subject side, and the image pickup apparatus incorporating the image pickup lens can be reduced in size.
  • the power of the focus lens group becomes too weak, and the amount of movement of the focus lens group until close-up imaging increases, It becomes difficult to shorten the overall length.
  • the lower limit of Expression (2) is not reached, the power of the focus lens group becomes too strong, and even if the focus lens group is composed of a plurality of lenses, it becomes difficult to reduce the eccentricity sensitivity. Degradation of optical performance due to manufacturing and assembly errors becomes significant.
  • the focus lens group has an appropriate amount of movement, and the decentering sensitivity of the focus lens group is reduced.
  • the focus lens group is disposed behind the focus lens group along with the movement on the optical axis. Since the fluctuation of the height of the light ray incident on the fixed lens group is increased, the field curvature is increased and the optical performance is deteriorated. By satisfying Expression (3), an increase in field curvature due to focusing can be suppressed.
  • the fifth lens since the fifth lens has an aspherical shape having an inflection point at the lens periphery, various aberrations at the periphery of the screen are corrected well, and the image is Since the telecentricity of the light beam incident on the surface is ensured, even an imaging lens having five lenses is reduced in size and shading is suppressed.
  • a so-called telephoto type lens configuration in which the first to fourth lenses have a positive combined power and the fifth lens has a negative power is used.
  • the total lens length can be shortened. Also, by disposing two negative lenses, it is possible to increase the surface having a diverging action, correct the Petzval sum, and ensure good imaging performance up to the periphery of the screen. Furthermore, by moving the first to third lenses together during focusing, the optical performance during close-up imaging is kept good, and the decentering sensitivity of the focus lens group is suppressed. Can be suppressed.
  • the overall length of the imaging lens can be shortened by increasing the power so that the third lens has positive power as well as the first lens, and focusing is also possible.
  • the amount of movement of the lens group can be reduced.
  • the decentering sensitivity of the entire focusing lens group can be reduced by arranging the decentering sensitivities of the first to fourth lenses so as to cancel each other. Normally, when the positive power of the first lens is suppressed, off-axis light is incident on the second lens at a large inclination angle.
  • the subject lens surface of the second lens concave, The angle formed by the upper ray and the normal of the lens surface is reduced to suppress the occurrence of off-axis aberrations. Thereby, the peripheral light quantity can be secured. Furthermore, by moving the 1st to 4th lenses together during focusing, the optical performance during close-up imaging is kept good, and the decentering sensitivity of the focus lens group is suppressed, and the optical performance is deteriorated due to the decentering sensitivity. Can be suppressed.
  • the image pickup apparatus can be made smaller in the radial direction.
  • the imaging lens includes at least five lenses, so that the decentering sensitivity of the focus lens group can be reduced, and deterioration of the optical performance due to the decentering sensitivity can be suppressed. In addition, the optical performance during both infinite and close imaging is kept good.
  • the actuator since the actuator includes a piezoelectric element, high-accuracy driving is possible, and the imaging device can be downsized.
  • the actuator since the actuator includes a voice coil motor, high-speed and high-precision driving is possible, and the imaging device can be made compact.
  • the actuator can include a shape memory alloy, so that the imaging device can be reduced in size.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a mobile phone equipped with the imaging apparatus.
  • the imaging device 50 holds an image sensor as a solid-state imaging device, and transmits and receives electrical signals, a substrate 52, an external connection terminal 54 connected to the substrate 52, and an imaging lens.
  • the substrate 52 includes a support flat plate 52a and a flexible substrate 52b.
  • the support flat plate 52a holds an image sensor which will be described later, and the flexible substrate 52b is connected to the support flat plate 52a on one side and to the external connection terminal 54 on the other side.
  • the external connection terminal 54 outputs an image signal such as a luminance signal and a color difference signal obtained based on light received by the image sensor via the imaging lens to the control unit 101 side of the mobile phone 100 shown in FIG.
  • a mobile phone 100 which is a mobile terminal, has a control unit (CPU) 101 that performs overall control of each unit and executes a program corresponding to each process, and designates and inputs a number and the like with keys.
  • Input unit 60 a display unit 70 for displaying captured images and videos in addition to predetermined data, and a wireless communication unit 80 for realizing various types of information communication with an external server.
  • the mobile phone 100 includes a storage unit (ROM) 91 that stores data such as a system program of the mobile phone 100, various processing programs, and a terminal ID, and various processing programs and processing data executed by the control unit 101.
  • ROM storage unit
  • a temporary storage unit (RAM) 92 used as a work area for temporarily storing imaging data from the imaging device 50 and the imaging device 50 are provided.
  • a display unit 70 made of liquid crystal or the like is provided on the outer surface of the mobile phone 100, and an imaging device 50 is provided on the back side of the display unit 70.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the lens barrel 20, and the upper side of FIG. 3 is the subject side.
  • the lens barrel 20 is fixed to the support flat plate 52a with an adhesive on the lower end side, and encloses the image sensor 51 together with the support flat plate 52a. By shielding the inside by the lens barrel 20 and the support plate 52a, the image sensor 51 attached to the support plate 52a receives only light incident from the imaging lens 10.
  • the image sensor 51 includes a CMOS image sensor as an image sensor, and includes a light receiving unit in which pixels (photoelectric conversion elements) are two-dimensionally arranged and a signal processing circuit formed around the light receiving unit.
  • the image sensor 51 may be a CCD type image sensor.
  • the image sensor 51 photoelectrically converts subject light incident from the imaging lens 10 in the light receiving unit, and converts the signal charge into an image signal such as a luminance signal and a color difference signal by a signal processing circuit.
  • the image sensor 51 is connected to a number of signal transmission pads provided on the surface of the support flat plate 52a by wires, and can output the image signal to the control unit of the mobile phone.
  • the lens barrel 20 includes a fixed barrel 21, a focus lens barrel 22 that holds a plurality of lenses (focus lens group) 11 on the subject side (upper side in FIG. 3) of the imaging lens 10, a piezoelectric element 23 that constitutes an actuator, and the like. Prepare.
  • the fixed cylinder 21 holds a lens (fixed lens group) 13 on the image sensor 51 side of the imaging lens 10 and further a filter F such as an IR cut filter or an optical low-pass filter between the fixed lens group 13 and the image sensor 51. Holding.
  • the IR cut filter blocks infrared light and transmits visible light, and the IR cut filter may be provided integrally with the package of the image sensor 51.
  • the optical low-pass filter has a predetermined cutoff frequency characteristic determined by the pixel pitch of the image sensor, and suppresses the occurrence of color moire in the image sensor. If color moiré is not noticeable, the optical low-pass filter may be omitted.
  • the fixed cylinder 21 has a rectilinear guide groove 21a extending in the optical axis direction.
  • the rectilinear guide groove 21a is disposed in the vicinity of the focus lens cylinder 22, and engages with a guide protrusion 22a formed on the focus lens cylinder 22, thereby guiding the focus lens cylinder 22 in the optical axis direction.
  • the fixed cylinder 21 holds the piezoelectric element 23 on the opposite side of the straight guide groove 21a across the optical axis.
  • the piezoelectric element 23 has a cylindrical shape, and one end side thereof is fixed and held on the image sensor 51 side of the fixed cylinder 21 by bonding, and the driving shaft 25 extending in parallel with the optical axis is fixed and held on the other end side by bonding. Yes.
  • a slider hole 22b formed in the focus lens cylinder 22 is fitted to the drive shaft 25 so as to be movable in the optical axis direction.
  • the piezoelectric element 23 is composed of piezoelectric ceramics stacked in the optical axis direction, and functions as an actuator that performs an expansion / contraction operation in the stacking direction in response to voltage application.
  • the drive shaft 25 slightly vibrates in the optical axis direction by the expansion and contraction of the piezoelectric element 23.
  • the focus lens cylinder 22 is moved in the optical axis direction through the slider hole 22b by the slight vibration of the drive shaft 25. As a result, the focus lens cylinder 22 is guided by the rectilinear guide groove 21a and moves linearly in the optical axis direction, and the imaging lens 10 can focus on a subject at a close position.
  • the effective diameter of the subject side lens (focus lens group) 11 is far more extreme than the effective diameter of the image sensor 51 side lens (fixed lens group) 13. It is getting smaller.
  • a drive unit such as a drive shaft 25 and a slider hole 22b, and a movement guide mechanism such as a straight guide groove 21a and a guide protrusion 22a are used as a focus lens tube. If it arrange
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the lens barrel, and the same reference numerals are given to the components common to FIG.
  • the actuator different from the previous embodiment will be mainly described.
  • the image sensor 51, the support plate 52a, and the filter F are the same as those of the previous embodiment, and the description thereof is omitted together with the drawings.
  • the actuator includes a voice coil motor 223.
  • the voice coil motor 223 is disposed outward of the focus lens cylinder 22 in the radial direction. Further, the voice coil motor 223 includes a magnet 224 and a coil 225.
  • the magnet 224 is fixedly held on the fixed cylinder 21 via a yoke (not shown).
  • the coil 225 is attached to the outer periphery of the movable cylinder 222 so as to face the magnet 224.
  • the moving cylinder 222 is fixed to the outer diameter of the focus lens cylinder 22.
  • Spring members 226 and 227 are provided on both sides of the coil 225 in the vertical direction.
  • the spring members 226 and 227 are made of hollow disks and have an urging force that can be freely bent in the optical axis direction.
  • the spring member 226 has an outer diameter end fixed to a yoke (not shown) and an inner diameter end abutted against the upper flange surface of the movable cylinder 222.
  • the spring member 227 has its outer diameter end fixed to a yoke (not shown), and has its inner diameter end in contact with the lower flange surface of the movable cylinder 222. Accordingly, the coil 225 is sandwiched between the spring members 226 and 227.
  • an electromagnetic force is generated between the coil 225 and the magnet 224 by supplying a current in a predetermined direction to the coil 225. Due to this electromagnetic force, the coil 225 moves in the optical axis direction against the urging force of the spring members 226 and 227. Along with the coil 225, the moving cylinder 222 and the focus lens cylinder 22 also move in the optical axis direction, and the imaging lens 10 can focus up to a subject at a close position.
  • the electromagnetic force is released, the moving cylinder 222 returns to the original position by the biasing force of the spring members 226 and 227, and the imaging lens 10 is reset to the infinity imaging position.
  • the effective diameter of the subject side lens (focus lens group) 11 is extremely smaller than the effective diameter of the image sensor side lens (fixed lens group) 13.
  • the driving mechanism such as the voice coil motor 223 is disposed on the outer diameter side of the focus lens tube 22 in order to move the focus lens using the multiple lenses 11 on the subject side as the focus lens, the imaging device does not increase in size.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the lens barrel, and the same reference numerals are given to the components common to FIG.
  • the actuator different from the previous embodiment will be mainly described.
  • the image sensor 51, the support plate 52a, and the filter F are the same as those of the previous embodiment, and the description thereof is omitted together with the drawings.
  • an SMA (Shape Memory Alloy) motor 323 is used as the actuator.
  • the SMA motor 323 includes an SMA wire 324 made of a shape memory alloy.
  • the shape memory alloy is an alloy that is arbitrarily deformed by supplying electric power from the outside.
  • the SMA wire 324 using the shape memory alloy is deformed in the contraction direction in the wire direction by energization.
  • the SMA wire 324 has one end fixed to the fixed cylinder 321 and the other end fixed to the driving member 325.
  • the driving member 325 is formed in a semicircular belt shape with resin, and an SMA wire 324 is stretched around a V-shaped groove on the outer peripheral side thereof.
  • a support portion 325 b that is V-shaped and extends in the circumferential direction is formed on the inner peripheral side of the drive member 325.
  • the support portion 325b is rotatably engaged with a convex support receiving portion 321b formed on the fixed cylinder 321.
  • the driving member 325 has a cam portion 325a (indicated by a two-dot chain line in FIG. 5) extending in the circumferential direction.
  • the cam portion 325 a has a surface that is inclined with respect to the direction orthogonal to the optical axis, and is always in contact with the cam follower 322 a of the movable barrel 322.
  • the movable cylinder 322 is pressed to the image sensor side (the lower side in FIG. 5) by a biasing member such as a spring (not shown) so that the cam follower 322a always abuts against the cam portion 325a.
  • the cam follower 322a rides on the inclined surface of the cam portion 325a, and the moving cylinder 322 moves to the subject side (upper side in FIG. 5) in the optical axis direction.
  • the focus lens cylinder 22 is moved together with the moving cylinder 322, and the imaging lens 10 can focus on the subject at the close position.
  • the effective diameter of the subject side lens (focus lens group) 11 is extremely smaller than the effective diameter of the image sensor side lens (fixed lens group) 13. If the SMA motor 323 and its drive mechanism are arranged on the outer diameter side of the focus lens cylinder 22 in order to move the focus lens using the multiple lenses 11 on the subject side as the focus lens, the imaging device will not be enlarged. .
  • FIGS. 6 to 12 are sectional views of the imaging lens at the infinity position according to the first to seventh embodiments. 6 to 12, the movement of the focus lens group by focusing from the infinity position to the close position is indicated by an arrow.
  • the imaging lens includes, in order from the subject side, a biconvex first lens L1, an aperture stop s3, and a meniscus negative second lens L2 having a concave surface facing the image side. And a third lens L3 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, a fourth lens L4 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, and a fifth biconcave fifth lens L4. And a lens L5.
  • Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis.
  • the first to third lenses L1 to L3 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging.
  • F denotes a filter such as an optical low-pass filter or an IR cut filter
  • I denotes an image plane on the image sensor.
  • the power is an amount defined by the reciprocal of the focal length.
  • the imaging lens in order from the subject side, has a first lens L1 having a positive power with a convex surface facing the subject side, an aperture stop s3, and a negative power with a concave surface facing the subject side. And a second lens L2 having a biconvex shape, a fourth lens L4 having a meniscus negative power with a concave surface facing the image side, and a fifth lens L5 having a biconcave shape.
  • the Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis. It is concave on the paraxial axis and convex on the periphery of the lens.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 can be configured with positive power by having relatively weak power and an aspherical shape.
  • the first to fourth lenses L1 to L4 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging.
  • F denotes a filter such as an optical low-pass filter or an IR cut filter
  • I denotes an image plane on the image sensor.
  • the imaging lens includes, in order from the subject side, a biconvex first lens L1, an aperture stop s3, and a meniscus negative second lens L2 having a concave surface facing the image side. And a third lens L3 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, a fourth lens L4 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, and a fifth biconcave fifth lens L4. And a lens L5.
  • Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis. It is concave on the paraxial axis and convex on the periphery of the lens.
  • the third lens L3 can be configured with negative power by having a relatively weak power and an aspherical shape.
  • the first to third lenses L1 to L3 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging.
  • F denotes a filter such as an optical low-pass filter or an IR cut filter
  • I denotes an image plane on the image sensor.
  • the imaging lens includes, in order from the subject side, an aperture stop s1, a biconvex first lens L1, and a meniscus negative second lens L2 having a concave surface facing the image side. And a third lens L3 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, a fourth lens L4 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, and a fifth biconcave fifth lens L4. And a lens L5.
  • Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis. It is concave on the paraxial axis and convex on the periphery of the lens.
  • the first to third lenses L1 to L3 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging.
  • F denotes a filter such as an optical low-pass filter or an IR cut filter
  • I denotes an image plane on the image sensor.
  • the imaging lens includes, in order from the subject side, a biconvex first lens L1, an aperture stop s3, and a meniscus negative second lens L2 having a concave surface facing the image side. And a third lens L3 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, a fourth lens L4 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, and a fifth biconcave fifth lens L4. And a lens L5.
  • Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis. It is concave on the paraxial axis and convex on the periphery of the lens.
  • the third lens L3 can be configured with negative power by having a relatively weak power and an aspherical shape.
  • the first to third lenses L1 to L3 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging. Note that I indicates an image plane on the image sensor, and the filter F is not provided in this embodiment.
  • the imaging lens includes, in order from the subject side, a biconvex first lens L1, an aperture stop s3, and a meniscus second lens L2 having a concave surface facing the image side. And a third lens L3 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, a fourth lens L4 having a meniscus positive power with a convex surface facing the image side, and a fifth biconcave fifth lens L4. And a lens L5.
  • Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis.
  • the first to third lenses L1 to L3 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging.
  • F denotes a filter such as an optical low-pass filter or an IR cut filter
  • I denotes an image plane on the image sensor.
  • the imaging lens includes, in order from the subject side, a first lens L1 having a meniscus positive power having a convex surface facing the subject side, an aperture stop s3, and a meniscus having a concave surface facing the image side.
  • a second lens L2 having a negative power in the shape a third lens L3 having a biconvex shape, a fourth lens L4 having a meniscus positive power having a convex surface facing the image side, and a fifth lens having a biconcave shape.
  • Each surface of the first to fifth lenses L1 to L5 has an aspheric surface.
  • the aspheric surface on the image side surface of the fifth lens L5 has an inflection point at a position other than the intersection with the optical axis. It is concave on the paraxial axis and convex on the periphery of the lens.
  • the first to third lenses L1 to L3 form a focus lens group, and move integrally to the subject side during close-up imaging.
  • F denotes a filter such as an optical low-pass filter or an IR cut filter
  • I denotes an image plane on the image sensor.
  • the imaging lens of the above embodiment has, in order from the subject side, a first lens L1 having a positive power and a convex surface facing the subject side, a second lens L2 having a negative power, and a positive or negative power.
  • the fifth lens L5 has an aspherical shape having an inflection point at the lens periphery, various aberrations at the periphery of the screen are corrected well, and the telecentricity of the light beam incident on the image plane is ensured. Therefore, even an imaging lens having five lenses is reduced in size and shading is suppressed.
  • the imaging lenses of the first and third to seventh embodiments in order from the subject side, the first lens L1 having a positive power and a convex surface facing the subject side, and an image having a negative power.
  • a second lens L2 having a concave surface on the side, a third lens L3 having a positive or negative power, a fourth lens L4 having a positive power and a convex surface on the image side, and a negative power
  • a fifth lens L5 having a concave surface facing the image side, and the first to third lenses L1 to L3 move together toward the subject side during close-up imaging.
  • the first to fourth lenses L1 to L4 have a positive combined power and the fifth lens L5 has a negative power to form a so-called telephoto type lens configuration, so that the total length of the imaging lens can be increased. Can be shortened. Also, by disposing two negative lenses, it is possible to increase the surface having a diverging action, correct the Petzval sum, and ensure good imaging performance up to the periphery of the screen.
  • the focusing lens group with three lenses, it is possible to increase the power of the focus lens group and reduce the amount of lens movement to close-up imaging.
  • the lens movement amount to the close-up imaging is small, the total length of the imaging lens is shortened, and a space for disposing the lens driving mechanism is formed on the outer diameter side of the focus lens group, and the imaging lens is reduced in the radial direction.
  • An imaging device incorporating a lens can be reduced in size.
  • the focusing lens group can be arranged so that each lens of the focus lens group cancels the decentering sensitivity by configuring the lens with three lenses.
  • the decentering sensitivity of the entire focusing lens group can be reduced.
  • the imaging lens of the second embodiment includes, in order from the subject side, a first lens L1 having a positive power and a convex surface facing the subject side, and a first lens L1 having a negative power and a concave surface facing the subject side.
  • the third lens L3 as well as the first lens L1 has positive power, and the power is increased to reduce the amount of lens movement to the proximity imaging.
  • the lens movement amount to the close-up imaging is small, the total length of the imaging lens is shortened, and a space for disposing the lens driving mechanism is formed on the outer diameter side of the focus lens group, and the imaging lens is reduced in the radial direction.
  • An imaging device incorporating a lens can be reduced in size.
  • the focusing lens group As described above, even if the power of the focus lens group becomes strong, it is possible to arrange the focusing lens group with four lenses so that each lens of the focus lens group cancels the decentering sensitivity. Thus, the decentering sensitivity of the focusing lens group can be reduced. When the eccentricity sensitivity is reduced, it is possible to suppress the deterioration of the optical performance due to the eccentricity sensitivity during the manufacture and assembly of the lens and the mechanism member.
  • the lens on the most image side has the largest lens outer diameter among the imaging lenses due to the relationship of the incident angle to the imaging device.
  • this embodiment it is not necessary to move this lens during focusing, and it is not necessary to arrange a lens driving mechanism on the outer diameter side of the lens having a larger outer diameter, so that the imaging device can be made smaller in the radial direction. . Furthermore, by fixing the lens on the image side, it is possible to reduce the load on the motor of the lens driving mechanism.
  • the imaging lens includes at least five lenses, so that the decentering sensitivity of the focus lens group can be reduced, and deterioration of the optical performance due to the decentering sensitivity can be suppressed.
  • the optical performance at the time of both close imaging is kept good.
  • the maximum image height on the image plane on the image sensor is Y, and is expressed as a distance TL on the optical axis from the surface vertex of the subject lens surface to the image plane when focusing on a subject at infinity. sometimes, 0.4 ⁇ Y / TL ⁇ 0.8 Formula (1) Satisfy the relationship.
  • Equation (1) If the upper limit of Equation (1) is exceeded, it becomes difficult to suppress fluctuations in optical performance during imaging from close to infinity. In addition, it is difficult to reduce the eccentricity sensitivity, and the optical performance deterioration due to the manufacturing and assembly errors of the lens and the mechanism member becomes remarkable. On the other hand, if the lower limit of the formula (1) is not reached, the power of the focus lens group is weakened. Therefore, the amount of movement of the focus lens group until close-up imaging increases, and it becomes difficult to shorten the overall length of the imaging lens. If it is in the range of the formula (1), the optical performance fluctuation at the time of imaging from infinity to near is suppressed, and the focus lens group becomes an appropriate amount of movement.
  • the power of the focus lens group becomes too weak, the amount of movement of the focus lens group until close-up imaging increases, and it becomes difficult to shorten the overall length of the imaging lens.
  • the lower limit of Expression (2) is not reached, the power of the focus lens group becomes too strong, and even if the focus lens group is composed of a plurality of lenses, it is difficult to reduce the eccentricity sensitivity. Degradation of optical performance due to manufacturing and assembly errors becomes significant.
  • the focus lens group has an appropriate amount of movement, and the decentering sensitivity of the focus lens group can be reduced.
  • Examples 1 to 7 correspond to the first to seventh embodiments and FIGS. 6 to 12, respectively.
  • the specifications and lens configuration when focusing on an infinitely far subject of the imaging lenses of Examples 1 to 7 are shown below as surface data, aspherical data, various data, and single lens data.
  • the surface data is the surface number s, the radius of curvature r (unit: mm), the surface interval d (unit: mm) on the axis, and the refractive index nd for the d-line (wavelength 587.56 nm) in order from the left column.
  • the Abbe number vd is shown.
  • a surface marked with * indicates that it has an aspherical surface.
  • the aspheric surface is defined by the following [Equation 1].
  • h is the height in the direction perpendicular to the optical axis
  • X is the amount of displacement in the optical axis direction at the position of the height h (on the surface apex basis)
  • R is the paraxial radius of curvature
  • K is the cone coefficient
  • Ai is an i-th order aspheric coefficient.
  • Tables 2, 4, 6, 8, 10, 12, and 14 show data relating to the aspheric surfaces of the examples. In each table, a power of 10 (for example, 2.5 ⁇ 10 ⁇ 3 ) is indicated by using e (for example, 2.5e ⁇ 003).
  • Example 4 Unit mm
  • Table 1 shows the numerical values of the respective examples corresponding to the conditional expressions (1) to (4).
  • Each figure (a) is an aberration diagram when focusing on a subject at infinity
  • each figure (b) is an aberration diagram when focusing on a subject distance of 10 cm.
  • line c is the amount of aberration with respect to C-line (wavelength 656.28 nm)
  • line d is the amount of aberration with respect to d-line (wavelength 587.56 nm)
  • line g is with respect to g-line (wavelength 435.84 nm).
  • the lines T and S in astigmatism are the amounts of aberration on the meridional surface and the sagittal surface, respectively.
  • the unit of the horizontal axis of spherical aberration and astigmatism is mm, and the unit of the horizontal axis of distortion aberration is percentage (%).
  • the present invention can be used for an imaging lens that can guide light to an imaging device, an imaging device that includes the imaging lens, and a portable terminal that includes the imaging device.
  • the present invention can be used for an imaging device provided with a lens and a portable terminal equipped with the imaging device.

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Abstract

　被写体からの光を撮像素子上に結像させる撮像レンズにおいて、撮像素子側のレンズを固定するとともに、最も被写体側のレンズを含む複数のレンズを有するフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行う。

Description

撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置及び撮像装置を備えた携帯端末機
　本発明は、撮像素子に光を導くことのできる撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置、及び撮像装置を備えた携帯端末機に関し、特にフォーカシングが可能である撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置、及び撮像装置を備えた携帯端末機に関するものである。
　従来から、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等携帯端末機に搭載されるようになり、これによ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となっている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が使用されている。近年、これらの撮像装置には、さらなる小型化への要求とともに、オートフォーカス機能を搭載することへの要求が高まっている。
　オートフォーカス機能を達成するために、例えば、特許文献１では、携帯電話機に用いられる撮像装置は、撮像レンズを光軸に沿う方向に移動させて、被写体にピントを合わせることができるようになっている。この撮像装置は、複数のレンズからなる撮像レンズと、撮像レンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダに螺合する回転筒と、回転筒を回転駆動するステッピングモータとを備えている。ステッピングモータが回転筒を回転させると、レンズホルダが光軸方向に直進移動し、撮像レンズは最適なピント位置まで光軸上を移動し停止する。このようにしてオートフォーカス機能が実行されることになる。
　しかしながら、上述の先行技術では、撮像レンズの外径側に回転筒を配置し、更にその外側にステッピングモータを配置しているため、撮像レンズの径方向の寸法が大きくなっている。また、上述の先行技術では、撮像素子側レンズも、レンズホルダとともに光軸方向に直進移動するので、撮像素子側レンズの移動に伴って像面近傍の空間に空気が流入し、像面近傍に塵埃が付着することがある。
　そこで特許文献２では、撮像装置を小型にするため、撮像レンズは、被写体側より順に、開口絞りと、正のパワーを有した第１レンズと、負のパワーを有する第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズと、負のパワーを有する第４レンズとを有して、第１レンズのみを光軸方向に移動させることにより、フォーカシングしている。第１レンズが、その外径が最も小さいレンズであるため、第１レンズの径方向の外方にアクチュエータを配置しても、撮像装置が大型化することがない。
　近年、撮像装置は小型化とともに、撮像素子の高画素化により、撮像レンズの高解像化の要求が高まっている。特に、マクロ等の近接撮像時におけるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性等の光学性能の向上や、Ｆｎｏの小さい（明るい）撮像レンズが必要になっている。しかしながら、このような要求に対して、上述した先行技術では、第１レンズのみを移動させてフォーカシングを行っているために、撮像素子上の像面で像高の大きい位置（軸外位置）では、軸上位置に比べてＭＴＦ特性が著しく低下する。更に、フォーカシング時には、レンズの駆動機構によって撮像レンズは光軸に対して偏芯して移動することがある。フォーカシングレンズが偏芯、特に光軸に対して傾く（チルト偏芯する）と、軸上位置に対して軸外位置の焦点がずれて、フォーカシングによるＭＴＦ特性が低下する。特に、Ｆｎｏの小さい撮像レンズではＭＴＦ特性が顕著に低下する。このチルト偏芯によるＭＴＦ特性等の光学性能への影響（偏芯感度）は、単体レンズを移動させる場合には、著しく大きくなる。従って、上述の先行技術では、第１レンズのみを移動させるので、偏芯感度が大きくなり、光学性能が低下し、さらにＦｎｏの小さい撮像レンズに適用することが難しいという問題があった。
特開２００６－９１０６７号公報（段落［００１６］、［００２１］～［００２３］、図４） 特開２００７－４７２６６号公報（段落［００３４］、図２）
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小型で、レンズの傾きによる偏芯感度を抑え、近接撮像時も含めて光学性能が良好である撮像レンズ、及びそれを備えた小型である撮像装置、及び撮像装置を備えた携帯端末機を提供することを目的とする。
　１．被写体からの光を撮像素子上に結像させる撮像レンズにおいて、
　最も撮像素子側のレンズを固定するとともに、最も被写体側のレンズを含む複数のレンズを有するフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とする撮像レンズ。
　２．前記フォーカスレンズ群は少なくとも３枚のレンズを備えることを特徴とする１に記載の撮像レンズ。
　３．最も被写体側のレンズの径が、最も撮像素子側のレンズの径よりも小さいことを特徴とする１または２に記載の撮像レンズ。
　４．撮像素子上の像面における最大像高をＹ、無限遠被写体にフォーカシングしたときの、最も被写体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上の距離をＴＬで表すときに、
０．４＜Ｙ／ＴＬ＜０．８
の関係を満たすことを特徴とする１～３のいずれかに記載の撮像レンズ。
　５．フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｍ、撮像レンズの全系の焦点距離をｆで表すときに、
０．５＜ｆｍ／ｆ＜１．５
の関係を満たすことを特徴とする１～４のいずれかに記載の撮像レンズ。
　６．フォーカスレンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離をｆｍｉ、撮像レンズの全系の焦点距離をｆで表すときに、
１＜｜ｆｍｉ／ｆ｜＜１５
の関係を満たすことを特徴とする１～５のいずれかに記載の撮像レンズ。
　７．フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒｍ、固定されるレンズの最も被写体側のレンズ面の曲率半径をｒｆで表すときに、
０．３＜ｒｍ／ｒｆ＜５
の関係を満たすことを特徴とする１～６のいずれかに記載の撮像レンズ。
　８．被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズと、負のパワーを有する第２レンズと、正又は負のパワーを有する第３レンズと、正又は負のパワーを有する第４レンズと、一方の面が光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状である第５レンズとを備えることを特徴とする１～７のいずれかに記載の撮像レンズ。
　９．被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズと、負のパワーを有し像側に凹面を向けた第２レンズと、正又は負のパワーを有する第３レンズと、正パワーを有し像側に凸面を向けた第４レンズと、負のパワーを有し像側に凹面を向けた第５レンズとを備え、前記フォーカスレンズ群は前記第１～第３レンズからなることを特徴とする１～８のいずれかに記載の撮像レンズ。
　１０．被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズと、負のパワーを有し被写体側に凹面を向けた第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズと、正又は負のパワーを有する第４レンズと、正又は負のパワーを有する第５レンズとを備え、前記フォーカスレンズ群は前記第１～第４レンズからなることを特徴とする１～８のいずれかに記載の撮像レンズ。
　１１．１～１０のいずれかに記載の撮像レンズと、前記フォーカスレンズ群を駆動するアクチュエータとを備える撮像装置。
　１２．前記撮像レンズは少なくとも５枚のレンズを備えることを特徴とする１１に記載の撮像装置。
　１３．前記アクチュエータは圧電素子を含むことを特徴とする１１または１２に記載の撮像装置。
　１４．前記アクチュエータはボイスコイルモータを含むことを特徴とする１１または１２に記載の撮像装置。
　１５．前記アクチュエータは形状記憶合金を含むことを特徴とする１１または１２に記載の撮像装置。
　１６．１１～１５のいずれかに記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末機。
　請求項１に記載の発明によれば、フォーカシングレンズ群を複数のレンズで構成することで、フォーカスレンズ群の各レンズが有する偏芯感度を互いに打ち消すように配置して、フォーカシングレンズ群全体の偏芯感度を小さくすることができる。フォーカシングレンズ群の偏芯感度が小さくなると、レンズ及び機構部材の製造、組立時の偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることができる。また、近接撮像へのレンズ移動量が小さくなり、撮像レンズの全長が短くなるとともに、フォーカスレンズ群の外径側にレンズ駆動機構を配置するスペースが形成され、更に、撮像レンズの径方向に小さくなり、撮像レンズを組み込む撮像装置を小型にすることができる。更に撮像素子側のレンズを固定することで、レンズ駆動機構のモータ等の負荷を軽減することができる。
　また、最も撮像素子側のレンズを固定することで、この撮像素子側レンズと撮像素子によって、像面近傍の空間を封止することが可能となり、像面近傍に付着する塵埃を減少させることができる。また、撮像レンズ内に塵埃が進入しても、最も撮像素子側のレンズを含む固定レンズの被写体側に付着することになり、塵埃は像面から離れているので、光学性能を劣化させるおそれがない。更に、最も撮像素子側のレンズはフォーカシング時に移動させなくてすみ、外径の大きいレンズの外径側にレンズ駆動機構を配置する必要がないので、撮像装置を径方向に小さくすることができる。
　また、請求項２に記載の発明によれば、少なくとも３枚のレンズをフォーカスレンズ群とすることで、フォーカスレンズ群の偏芯感度が低減し、また、フォーカシング時の各種収差変動が抑制されるので、光学性能が良好である。
　被写体距離に伴う光学性能の変動を抑えるためには、極力可動郡内で各種収差を補正することが必要である。レンズ枚数を３枚とすることにより、特に像面湾曲や非点収差の補正が良好になる。なお、望ましくは正・負・正の順にレンズを配置することが望ましい。この構成は、所謂トリプレットタイプと呼ばれ、上記収差補正に加えて、球面収差や歪曲収差の補正にも適している。
　また、請求項３に記載の発明によれば、最も被写体側のレンズの外径側にレンズ駆動機構を配置するスペースが形成され、撮像レンズを組み込む撮像装置を小型にすることができる。
　また、請求項４に記載の発明によれば、式（１）の上限を上回ると、無限遠から近接までの撮像時に光学性能変動を抑制することが困難となる。また、偏芯感度を低減させることが困難となり、レンズ及び機構部材の製造及び組立誤差に伴う光学性能劣化が顕著となる。一方、式（１）の下限を下回ると、フォーカスレンズ群のパワーが弱まるため、近接撮像までのフォーカスレンズ群の移動量が増大し、撮像レンズの全長を短くするのが困難となる。式（１）を満たすことで、無限遠から近接までの撮像時、光学性能変動が抑制され、またフォーカスレンズ群が適切な移動量となる。
　また、請求項５に記載の発明によれば、式（２）の上限を上回ると、フォーカスレンズ群のパワーが弱くなり過ぎ、近接撮像までのフォーカスレンズ群の移動量が増大し、撮像レンズの全長を短くするのが困難となる。一方、式（２）の下限を下回ると、フォーカスレンズ群のパワーが強くなり過ぎ、フォーカスレンズ群を複数レンズで構成しても、偏芯感度を低減させることが難しくなり、レンズ及び機構部材の製造及び組立誤差に伴う光学性能劣化が顕著となる。式（２）を満たすことで、フォーカスレンズ群が適切な移動量となり、またフォーカスレンズ群の偏芯感度が低減する。
　また、請求項６に記載の発明によれば、式（３）の上限及び下限を超えると、いずれの場合も、フォーカスレンズ群の光軸上の移動に伴って、フォーカスレンズ群の後方に配置される固定レンズ群に入射する光線高さの変動が大きくなるため、像面湾曲が増大し、光学性能が劣化する。式（３）を満たすことで、フォーカシングによる像面湾曲の増大が抑えられる。
　また、請求項７に記載の発明によれば、式（４）の上限及び下限を超えると、いずれの場合も、フォーカシング時の光学性能変動が大きくなり、特に球面収差や軸外コマ収差の変動が大きくなり、光学性能が劣化する。式（４）を満たすことで、フォーカシング時の光学性能変動、特に球面収差や軸外コマ収差の変動が抑えられる。
　また、請求項８に記載の発明によれば、第５レンズがレンズ周辺部で変曲点を有する非球面形状であることにより、画面周辺部での諸収差が良好に補正されるとともに、像面に入射する光束のテレセントリック性が確保されるので、５枚のレンズを備える撮像レンズであっても、小型になり、シェーディングが抑制される。
　また、請求項９に記載の発明によれば、第１～第４レンズで正の合成パワーとし、第５レンズに負のパワーを配置した、いわゆるテレフォトタイプのレンズ構成とすることにより、撮像レンズ全長を短くすることができる。また、２枚の負レンズを配置することで、発散作用を有する面を多くして、ペッツバール和を補正し、画面周辺部まで良好な結像性能を確保することができる。更に、フォーカシング時に第１～第３レンズを一体で移動させることで、近接撮像時の光学性能を良好に保つとともに、フォーカスレンズ群の偏芯感度が抑えられ、偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることができる。
　また、請求項１０に記載の発明によれば、第１レンズとともに第３レンズにも正のパワーを有するようにして、パワーを強くすることにより、撮像レンズ全長を短くすることができ、またフォーカシングレンズ群の移動量を小さくすることができる。フォーカスレンズ群のパワーが強くなっても、第１～第４レンズが有する偏芯感度を互いに打ち消すように配置することにより、フォーカシングレンズ群全体の偏芯感度を小さくすることができる。また、通常、第１レンズの正パワーを抑制すると、軸外光は第２レンズには大きい傾斜角で入射するが、第２レンズの被写体側レンズ面を凹面とすることで、軸外光の上光線とレンズ面の法線とのなす角度を小さくし、軸外収差の発生を抑えている。これにより、周辺光量も確保することができる。更に、フォーカシング時に第１～第４レンズを一体で移動させることで、近接撮像時の光学性能を良好に保つとともに、フォーカスレンズ群の偏芯感度が抑えられ、偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることができる。
　また、請求項１１に記載の発明によれば、外径の小さいフォーカスレンズ群の外径側にアクチュエータを配置することが可能になるので、撮像装置を径方向に小型にすることができる。
　また、請求項１２に記載の発明によれば、撮像レンズは少なくとも５枚のレンズを備えることで、フォーカスレンズ群の偏芯感度を低減させ、偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることが可能となり、また無限遠と近接の両撮像時での光学性能が良好に保たれる。
　また、請求項１３に記載の発明によれば、アクチュエータは圧電素子を含むことで、高精度駆動が可能であり、撮像装置を小型にすることができる。
　また、請求項１４に記載の発明によれば、アクチュエータはボイスコイルモータを含むことで、高速・高精度駆動が可能であり、撮像装置を小型にすることができる。
　また、請求項１５に記載の発明によれば、アクチュエータは形状記憶合金を含むことで、撮像装置を小型にすることができる。
　また、請求項１６に記載の発明によれば、小型で、レンズの傾きによる偏芯感度を抑え、近接撮像時も含めて光学性能を向上させた撮像装置を備えた携帯端末機にすることができる。
は、本発明の実施形態に係る撮像装置を示す斜視図である。 は、本発明の実施形態に係る撮像装置を用いた携帯端末機を示すブロック図である。 は、本発明の実施形態に係る撮像装置に用いられるレンズ鏡筒を示す断面図である。 は、本発明の実施形態に係る撮像装置に用いられる別のレンズ鏡筒を示す断面図である。 は、本発明の実施形態に係る撮像装置に用いられる更に別のレンズ鏡筒を示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第１実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第２実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第３実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第４実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第５実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第６実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の撮像装置に用いられる第７実施形態の撮像レンズを示す断面図である。 は、本発明の第１実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。 は、本発明の第２実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。 は、本発明の第３実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。 は、本発明の第４実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。 は、本発明の第５実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。 は、本発明の第６実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。 は、本発明の第７実施形態に係る撮像レンズの収差を示す図である。
　以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
　図１は本発明の実施形態に係る撮像装置を示す斜視図であり、図２はこの撮像装置を搭載した携帯電話機を示すブロック図である。
　図１に示すように、撮像装置５０は、固体撮像素子としてのイメージセンサを保持し、その電気信号の送受を行う基板５２と、基板５２に接続される外部接続用端子５４と、撮像レンズを保持するレンズ鏡筒２０とを備える。基板５２は支持平板５２ａとフレキシブル基板５２ｂとを有する。支持平板５２ａは後述するイメージセンサを保持し、フレキシブル基板５２ｂは、その一方側で支持平板５２ａに接続され、その他方側で外部接続用端子５４に接続されている。外部接続用端子５４は、撮像レンズを介してイメージセンサで受光した光に基づいて得られた輝度信号や色差信号等の画像信号を図２に示す携帯電話機１００の制御部１０１側に出力する。
　図２に示すように、携帯端末機である携帯電話機１００は、各部を統括的に制御するととも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画像や映像等を表示する表示部７０と、外部サーバとの間の各種の情報通信を実現するための無線通信部８０とを備える。更に、携帯電話機１００は、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処理データ、または撮像装置５０からの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一時記憶部（ＲＡＭ）９２と、撮像装置５０とを備えている。携帯電話機１００の外面には液晶等からなる表示部７０が設けられ、表示部７０の背面側には撮像装置５０が設けられる。
　次に、撮像装置５０に用いられるレンズ鏡筒について図３を用いて説明する。図３はレンズ鏡筒２０を示す断面図であり、図３の上側が被写体側である。
　レンズ鏡筒２０は、その下端側で接着剤によって支持平板５２ａに固定され、支持平板５２ａとともにイメージセンサ５１を内包する。レンズ鏡筒２０と支持平板５２ａによって内部を遮光することによって、支持平板５２ａに取り付けられたイメージセンサ５１が、撮像レンズ１０から入射する光のみを受光するようになる。
　イメージセンサ５１は、撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサからなり、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された受光部と、その周囲に形成される信号処理回路を備える。イメージセンサ５１はＣＣＤ型イメージセンサでもよい。イメージセンサ５１は、受光部で撮像レンズ１０から入射する被写体光を光電変換し、信号処理回路によって、信号電荷をＡ／Ｄ変換するとともに輝度信号や色差信号等の画像信号に変換する。イメージセンサ５１はワイヤによって支持平板５２ａの表面に設けられた多数の信号伝達用パッドに接続され、前記画像信号を携帯電話機の制御部に出力することを可能にしている。
　レンズ鏡筒２０は、固定筒２１と、撮像レンズ１０の被写体側（図３の上側）の複数レンズ（フォーカスレンズ群）１１を保持するフォーカスレンズ筒２２と、アクチュエータを構成する圧電素子２３等を備える。
　固定筒２１は、撮像レンズ１０のイメージセンサ５１側のレンズ（固定レンズ群）１３を保持し、更に固定レンズ群１３とイメージセンサ５１との間でＩＲカットフィルタや光学的ローパスフィルタ等のフィルタＦを保持している。ＩＲカットフィルタは赤外光を遮断し可視光を透過させるものであり、イメージセンサ５１のパッケージにＩＲカットフィルタを一体に設けられるようにしてもよい。また、光学的ローパスフィルタはイメージセンサの画素ピッチにより決定される所定の遮断周波数特性を有し、イメージセンサでの色モアレの発生を抑えるものである。色モアレの発生が目立たないのであれば、光学的ローパスフィルタは省いてもよい。
　更に、固定筒２１は光軸方向の延びる直進ガイド溝２１ａを有している。直進ガイド溝２１ａは、フォーカスレンズ筒２２の近傍に配設され、フォーカスレンズ筒２２に形成されたガイド突部２２ａに係合することによって、フォーカスレンズ筒２２を光軸方向に直進案内する。更に、固定筒２１は、直進ガイド溝２１ａの、光軸を挟んだ反対側で圧電素子２３を保持している。
　圧電素子２３は、円柱状をなし、その一端側を固定筒２１のイメージセンサ５１側に接着によって固定保持され、その他端側で、光軸と平行に延びる駆動軸２５を接着で固定保持している。駆動軸２５には、フォーカスレンズ筒２２に形成されたスライダ孔２２ｂが光軸方向に移動自在に嵌装されている。圧電素子２３は、光軸方向に積層された圧電セラミックスによって構成され、電圧の印加に応じて積層方向に伸縮動作を行うアクチュエータとして機能する。圧電素子２３の伸縮動作によって、駆動軸２５が光軸方向に微振動する。駆動軸２５の微振動によって、スライダ孔２２ｂを介して、フォーカスレンズ筒２２は光軸方向に移動させられる。これにより、フォーカスレンズ筒２２は、直進ガイド溝２１ａに案内されて、光軸方向に直進移動し、撮像レンズ１０は近接位置にある被写体まで焦点を合わせることができる。
　通常、携帯電話機に用いられる撮像レンズ１０は被写体側に絞りを備えるために、被写体側レンズ（フォーカスレンズ群）１１の有効径は、イメージセンサ５１側レンズ（固定レンズ群）１３の有効径より極端に小さくなっている。被写体側の複数レンズ１１をフォーカスレンズとして、フォーカスレンズを移動させるために、駆動軸２５、スライダ孔２２ｂ等の駆動部や、直進ガイド溝２１ａ、ガイド突部２２ａ等の移動案内機構をフォーカスレンズ筒２２の外径側に配設すると、撮像装置が大型化することはない。
　次に、別のレンズ鏡筒について図４を用いて説明する。図４はレンズ鏡筒を示す断面図であり、図３に対して共通する構成については同じ符号を付けている。先の実施形態と異なるアクチュエータについて主に説明し、イメージセンサ５１、支持平板５２ａ、フィルタＦは先の実施形態と同じであり、図とともに説明を省略する。
　本実施形態において、アクチュエータはボイスコイルモータ２２３を含む。ボイスコイルモータ２２３は、フォーカスレンズ筒２２の半径方向外方に配設される。更に、ボイスコイルモータ２２３は磁石２２４とコイル２２５とを備える。磁石２２４は、図示しないヨークを介して固定筒２１に固定保持される。コイル２２５は、移動筒２２２の外周に磁石２２４と対向して取り付けられる。そして、移動筒２２２はフォーカスレンズ筒２２の外径に固設されている。コイル２２５の上下方向の両側には、バネ部材２２６、２２７が設けられる。
　バネ部材２２６、２２７は、中空の円板からなり、光軸方向に自在に曲げられる付勢力を有する。バネ部材２２６は、その外径端部を図示しないヨークに固定され、その内径端部を移動筒２２２の上方フランジ面に当接させている。また、バネ部材２２７は、その外径端部を図示しないヨークに固定され、その内径端部を移動筒２２２の下方フランジ面に当接させている。従ってコイル２２５はバネ部材２２６、２２７に挟持されることになる。
　この状態から、コイル２２５に対し所定の方向に電流を流すことにより、コイル２２５と磁石２２４の間に電磁力が発生する。この電磁力により、コイル２２５は、バネ部材２２６、２２７の付勢力に抗して、光軸方向に移動する。コイル２２５とともに、移動筒２２２及びフォーカスレンズ筒２２も光軸方向に移動し、撮像レンズ１０は近接位置にある被写体まで焦点を合わせることができる。コイル２２５への通電を止めると、電磁力は解除され、移動筒２２２はバネ部材２２６、２２７の付勢力によって元の位置に戻り、撮像レンズ１０が無限遠撮像位置にリセットされる。
　図３の実施形態と同様に本実施形態では、被写体側レンズ（フォーカスレンズ群）１１の有効径は、イメージセンサ側レンズ（固定レンズ群）１３の有効径より極端に小さくなっている。被写体側の複数レンズ１１をフォーカスレンズとして、フォーカスレンズを移動させるために、ボイスコイルモータ２２３等駆動機構をフォーカスレンズ筒２２の外径側に配設すると、撮像装置が大型化することはない。
　次に、更に別のレンズ鏡筒について図５を用いて説明する。図５はレンズ鏡筒を示す断面図であり、図３に対して共通する構成については同じ符号を付けている。先の実施形態と異なるアクチュエータについて主に説明し、イメージセンサ５１、支持平板５２ａ、フィルタＦは先の実施形態と同じであり、図とともに説明を省略する。
　本実施形態において、アクチュエータにはＳＭＡ（Ｓｈａｐｅ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｌｌｏｙ）モータ３２３を用いている。ＳＭＡモータ３２３は、形状記憶合金からなるＳＭＡワイヤ３２４を備える。形状記憶合金は、外部から電力を供給することで任意に変形する合金である。形状記憶合金を用いたＳＭＡワイヤ３２４は、通電によって線材方向に縮長方向に変形することになる。
　ＳＭＡワイヤ３２４は、その一端部を固定筒３２１に固定され、その他端部を駆動部材３２５に固定されている。
　駆動部材３２５は、樹脂で半円型の帯状に形成され、その外周側のＶ字状溝にＳＭＡワイヤ３２４を張架している。駆動部材３２５の内周側には、Ｖ字状で周方向に延びる支持部３２５ｂが形成されている。支持部３２５ｂは固定筒３２１に形成された凸状の支持受け部３２１ｂに回転可能に係合している。ＳＭＡワイヤ３２４に電力を供給すると、ＳＭＡワイヤ３２４が縮長方向に変形し、このＳＭＡワイヤ３２４の縮長方向の変形によって、駆動部材３２５は、支持受け部３２１ｂに案内され、一方向に回転することになる。電力供給の中断により、ＳＭＡワイヤ３２４が元の形状（伸長）に戻ろうとするときに、図示しないバネの付勢力によって、駆動部材３２５が逆回転して、初期位置へ復帰することになる。
　また、駆動部材３２５は、周方向に延びるカム部３２５ａ（図５の２点鎖線で示す）を有する。カム部３２５ａは光軸と直交する方向に対して傾斜した面を有し、移動筒３２２のカムフォロア３２２ａに常に当接している。カムフォロア３２２ａがカム部３２５ａに常に当接するように、移動筒３２２は図示しないバネ等の付勢部材でイメージセンサ側（図５の下方側）に押圧されている。駆動部材３２５が一方向に回転すると、カムフォロア３２２ａがカム部３２５ａの傾斜面を乗り上げて、移動筒３２２が光軸方向で被写体側（図５の上方側）に移動する。これによって、移動筒３２２とともにフォーカスレンズ筒２２も移動し、撮像レンズ１０は近接位置にある被写体まで焦点を合わせることができる。
　図３の実施形態と同様に本実施形態では、被写体側レンズ（フォーカスレンズ群）１１の有効径は、イメージセンサ側レンズ（固定レンズ群）１３の有効径より極端に小さくなっている。被写体側の複数レンズ１１をフォーカスレンズとして、フォーカスレンズを移動させるために、ＳＭＡモータ３２３やその駆動機構等をフォーカスレンズ筒２２の外径側に配設すると、撮像装置が大型化することはない。
　次に、上記レンズ鏡筒２０に保持される撮像レンズの構成について、図６～図１２に基づいて説明する。図６～図１２は、第１～第７実施形態に係る無限遠位置にある撮像レンズの断面図である。図６～図１２において、無限遠位置から近接位置へフォーカシングによるフォーカスレンズ群の移動を矢印で示す。
　　（第１実施形態）
　図６に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、開口絞りｓ３と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第１～第３レンズＬ１～Ｌ３はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等のフィルタを示し、Ｉは撮像素子上の像面を示す。尚、パワーとは焦点距離の逆数で定義される量である。
　　（第２実施形態）
　図７に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、被写体側に凸面を向けた正のパワーを有する第１レンズＬ１と、開口絞りｓ３と、被写体側に凹面を向けた負のパワーを有する第２レンズＬ２と、両凸形状の第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５は、比較的にパワーが弱く非球面形状を有することで、正パワーで構成することもできる。第１～第４レンズＬ１～Ｌ４はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等のフィルタを示し、Ｉは撮像素子上の像面を示す。
　　（第３実施形態）
　図８に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、開口絞りｓ３と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第３レンズＬ３は、比較的にパワーが弱く非球面形状を有することで、負パワーで構成することもできる。第１～第３レンズＬ１～Ｌ３はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等のフィルタを示し、Ｉは撮像素子上の像面を示す。
　　（第４実施形態）
　図９に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、開口絞りｓ１と、両凸形状の第１レンズＬ１と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第１～第３レンズＬ１～Ｌ３はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等のフィルタを示し、Ｉは撮像素子上の像面を示す。
　　（第５実施形態）
　図１０に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、開口絞りｓ３と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第３レンズＬ３は、比較的にパワーが弱く非球面形状を有することで、負パワーで構成することもできる。第１～第３レンズＬ１～Ｌ３はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｉは撮像素子上の像面を示し、本実施形態ではフィルタＦを備えていない。
　　（第６実施形態）
　図１１に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、開口絞りｓ３と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第１～第３レンズＬ１～Ｌ３はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等のフィルタを示し、Ｉは撮像素子上の像面を示す。
　　（第７実施形態）
　図１２に示すように、撮像レンズは、被写体側から順に、被写体側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第１レンズＬ１と、開口絞りｓ３と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有する第２レンズＬ２と、両凸形状の第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のパワーを有する第４レンズＬ４と、両凹形状の第５レンズＬ５とから構成される。第１～第５レンズＬ１～Ｌ５の各面は非球面を有し、特に、第５レンズＬ５の像側面の非球面は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有して、近軸で凹形状であり、レンズ周辺部で凸形状である。第１～第３レンズＬ１～Ｌ３はフォーカスレンズ群を構成し、近接撮像時に被写体側に一体で移動する。尚、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等のフィルタを示し、Ｉは撮像素子上の像面を示す。
　上記実施形態の撮像レンズは、被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズＬ１と、負のパワーを有する第２レンズＬ２と、正又は負のパワーを有する第３レンズＬ３と、正又は負のパワーを有する第４レンズＬ４と、一方の面が光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状である第５レンズＬ５とを備える。
　この構成によると、小型にすることができる。また、第５レンズＬ５がレンズ周辺部で変曲点を有する非球面形状であることにより、画面周辺部での諸収差が良好に補正されるとともに、像面に入射する光束のテレセントリック性が確保されるので、５枚のレンズを備える撮像レンズであっても、小型になり、シェーディングが抑制される。
　また、上記第１、及び第３～第７実施形態の撮像レンズは、被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズＬ１と、負のパワーを有し像側に凹面を向けた第２レンズＬ２と、正又は負のパワーを有する第３レンズＬ３と、正のパワーを有し像側に凸面を向けた第４レンズＬ４と、負のパワーを有し像側に凹面を向けた第５レンズＬ５とを備え、第１～第３レンズＬ１～Ｌ３は近接撮像時に一体で被写体側に移動する。
　この構成によると、第１～第４レンズＬ１～Ｌ４で正の合成パワーとし、第５レンズＬ５に負のパワーを配置して、いわゆるテレフォトタイプのレンズ構成とすることにより、撮像レンズ全長が短くすることができる。また、２枚の負レンズを配置することで、発散作用を有する面を多くして、ペッツバール和を補正し、画面周辺部まで良好な結像性能を確保することができる。
　更に、フォーカシング時に第１～第３レンズＬ１～Ｌ３を一体で移動させることで、近接撮像時の光学性能を良好に保つことができる。また、フォーカシングレンズ群を３枚のレンズで構成することで、フォーカスレンズ群のパワーを強くして、近接撮像へのレンズ移動量を小さくことが可能となる。近接撮像へのレンズ移動量が小さいことによって、撮像レンズの全長が短くなるとともに、フォーカスレンズ群の外径側にレンズ駆動機構を配置するスペースが形成され、撮像レンズの径方向に小さくなり、撮像レンズを組み込む撮像装置を小型にすることができる。
　上述のように、フォーカスレンズ群のパワーが強くなっても、フォーカシングレンズ群を３枚のレンズで構成することで、フォーカスレンズ群の各レンズが偏芯感度を互いに打ち消すように配置することが可能になり、フォーカシングレンズ群全体の偏芯感度を小さくすることができる。偏芯感度が小さくなると、レンズ及び機構部材の製造、組立時の偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることができる。
　また、上記第２実施形態の撮像レンズは、被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズＬ１と、負のパワーを有し被写体側に凹面を向けた第２レンズＬ２と、正のパワーを有する第３レンズＬ３と、正又は負のパワーを有する第４レンズＬ４と、正又は負のパワーを有する第５レンズＬ５とを備え、第１～第４レンズＬ１～Ｌ４は近接撮像時に一体で被写体側に移動する。
　この構成によると、第１レンズＬ１とともに第３レンズＬ３にも正のパワーを有するようにして、パワーを強くすることにより、近接撮像へのレンズ移動量を小さくすることが可能となる。近接撮像へのレンズ移動量が小さいことによって、撮像レンズの全長が短くなるとともに、フォーカスレンズ群の外径側にレンズ駆動機構を配置するスペースが形成され、撮像レンズの径方向に小さくなり、撮像レンズを組み込む撮像装置を小型にすることができる。
　上述のように、フォーカスレンズ群のパワーが強くなっても、フォーカシングレンズ群を４枚のレンズで構成することで、フォーカスレンズ群の各レンズが偏芯感度を互いに打ち消すように配置することが可能になり、フォーカシングレンズ群の偏芯感度を小さくすることができる。偏芯感度が小さくなると、レンズ及び機構部材の製造、組立時の偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることができる。
　通常、第１レンズＬ１の正パワーを抑制すると、軸外光は第２レンズＬ２には大きい傾斜角で入射するが、この構成では、第２レンズＬ２の被写体側レンズ面を凹面とすることで、軸外光の上光線とレンズ面の法線とのなす角度を小さくし、軸外収差の発生を抑えている。これにより、周辺光量も確保することができる。
　また通常、像面の近傍では光線が集光するために、集光する光束の面積に対して、像面近傍に付着する塵埃の面積は相対的に大きくなり、塵埃による画像不良となりやすくなる。このため、像面近傍に付着することが許容される塵埃のサイズは高画素化に伴い、厳しくなる一方である。また塵埃対策には高度なクリーンルームや塵埃の除去工程の追加など、大幅なコスト増加を招いている。
　そこで、上記実施形態のように、撮像レンズの最も像側のレンズを固定することで、像面近傍の空間を封止することが可能となり、像面近傍に付着する塵埃を大幅に減少させることができる。また、撮像レンズ内に塵埃が進入しても、最も像側のレンズを含む固定レンズの被写体側に付着することになり、塵埃は像面から離れているので、光学性能を劣化させるおそれがない。更に、最も像側のレンズは、撮像素子への入射角の関係から、撮像レンズの中で最もレンズ外径が大きくなる。しかし、本実施形態では、このレンズをフォーカシング時に移動させなくてすみ、外径の大きいレンズの外径側にレンズ駆動機構を配置する必要がないので、撮像装置を径方向に小さくすることができる。更に像側のレンズを固定することで、レンズ駆動機構のモータ等の負荷を軽減することができる。
　また、本実施形態では、撮像レンズは少なくとも５枚のレンズを備えることで、フォーカスレンズ群の偏芯感度を低減させ、偏芯感度による光学性能の劣化を抑えることが可能となり、また無限遠と近接の両撮像時での光学性能が良好に保たれる。
　また、本実施形態では、撮像素子上の像面における最大像高をＹ、無限遠被写体にフォーカシングしたときの、最も被写体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上の距離ＴＬで表すときに、
０．４＜Ｙ／ＴＬ＜０．８　・・・式（１）
の関係を満たす。
　式（１）の上限を上回ると、無限遠から近接の撮像時の光学性能変動を抑制することが困難となる。また、偏芯感度を低減することが困難となり、レンズ及び機構部材の製造及び組立誤差に伴う光学性能劣化が顕著となる。一方、件式（１）の下限を下回ると、フォーカスレンズ群のパワーが弱まるため、近接撮像までのフォーカスレンズ群の移動量が増大し、撮像レンズの全長を短くするのが困難となる。式（１）の範囲にあると、無限遠から近接の撮像時の光学性能変動が抑制され、フォーカスレンズ群が適切な移動量となる。
　式（１）に代えて、式（１）’の関係を満たすようにすると一層好ましい。
０．５＜Ｙ／ＴＬ＜０．７　・・・式（１）’
の関係を満たす。
　また、本実施形態では、フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｍ、撮像レンズの全系の焦点距離をｆで表すときに、
０．５＜ｆｍ／ｆ＜１．５　・・・式（２）
の関係を満たす。
　式（２）の上限を上回ると、フォーカスレンズ群のパワーが弱くなり過ぎ、近接撮像までのフォーカスレンズ群の移動量が増大し、撮像レンズの全長を短くするのが困難となる。一方、式（２）の下限を下回ると、フォーカスレンズ群のパワーが強くなり過ぎ、フォーカスレンズ群を複数レンズで構成しても、偏芯感度を低減することが難しくなり、レンズ及び機構部材の製造及び組立誤差に伴う光学性能劣化が顕著となる。式（２）の範囲にあると、フォーカスレンズ群が適切な移動量となり、フォーカスレンズ群の偏芯感度を低減させることができる。
　式（２）に代えて、式（２）’の関係を満たすようにすると一層好ましい。
０．７＜ｆｍ／ｆ＜１．２　・・・式（２）’
　また、本実施形態では、フォーカスレンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離をｆｍｉで表すときに、
１＜｜ｆｍｉ／ｆ｜＜１５　・・・式（３）
の関係を満たす。
　式（３）の上限及び下限を超えると、いずれの場合も、フォーカスレンズ群の光軸上の移動に伴って、フォーカスレンズ群の後方に配置される固定レンズ群に入射する光線高さの変動が大きくなるため、像面湾曲が増大し、光学性能が劣化する。式（３）の範囲にあると、フォーカシングによる像面湾曲の増大が抑えられる。
　式（３）に代えて、式（３）’の関係を満たすようにすると一層好ましい。
１．２＜｜ｆｍｉ／ｆ｜＜１０　・・・式（３）’
　また、本実施形態では、フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒｍ、固定されるレンズの最も被写体側のレンズ面の曲率半径をｒｆで表すときに、
０．３＜ｒｍ／ｒｆ＜５　・・・式（４）
の関係を満たす。
　式（４）の上限及び下限を超えると、いずれの場合も、フォーカシング時の光学性能変動が大きくなり、特に球面収差や軸外コマ収差の変動が大きくなり、光学性能が劣化する。式（４）の範囲にあると、フォーカシング時の光学性能変動、特に球面収差や軸外コマ収差の変動が抑えられる。
　式（４）に代えて、式（４）’の関係を満たすようにすると一層好ましい。
０．６＜ｒｍ／ｒｆ＜４　・・・式（４）’
　本発明の撮像レンズの構成を、実施例のレンズ構成データ及び収差図を用いて、更に具体的に説明する。尚、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。実施例１～７は、夫々上記第１～第７実施形態、及び図６～図１２に対応している。
　実施例１～７の撮像レンズの無限遠被写体にフォーカシングしたときの仕様、及びレンズ構成を、面データと、非球面データと、各種データ、及び単レンズデータで下記に示す。
　面データは、左側の欄から順に、面番号ｓ、曲率半径ｒ（単位ｍｍ）、軸上での面間隔ｄ（単位ｍｍ）、ｄ線(波長５８７．５６ｎｍ)に対する屈折率ｎｄ、ｄ線に対するアッベ数ｖｄを示す。面番号に*を付した面は非球面を有することを示す。
　非球面は下記の［数１］で定義している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、ｈは光軸に対して垂直な方向の高さ、Ｘは高さｈの位置での光軸方向の変位量（面頂点基準）、Ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａｉはｉ次の非球面係数である。各実施例の非球面に関するデータを表２、４、６、８、１０、１２、１４に示す。各表において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０－３）を、ｅ（例えば、２．５ｅ－００３）を用いて示している。
　各種データに示す記号は下記の通りである。
Ｆｌ：撮像レンズの全系の焦点距離（単位ｍｍ）
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
ｗ：半画角（単位　°）
ｙ　ｍａｘ：像面の最大像高（単位ｍｍ）
ＴＬ：最も被写体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上の距離、尚、ＴＬに含まれるバックフォーカスは空気換算した距離（単位ｍｍ）
ＢＦ：空気換算したバックフォーカスの距離（単位ｍｍ）
（実施例１）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1* 2.110 0.710 1.54470 56.15
2* -12.785 0.020
3 (絞り) ∞ 0.065
4* 4.589 0.300 1.63200 23.41
5* 1.796 0.410
6* -11.620 0.710 1.54470 56.15
7* -2.780 0.655
8* -1.739 0.710 1.54470 56.15
9* -1.083 0.540
10* -3.659 0.450 1.54470 56.15
11* 2.252 0.600
12 ∞ 0.145 1.51633 64.14
13 ∞ 0.385
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s1
K=1.3735e-001 A4=-1.3036e-003 A6=-2.4955e-003 A8=-1.8625e-003 A10=1.6362e-003 A12=1.8966e-003 A14=-3.7150e-003 A16=0.0000e+000
面番号s2
K=1.9838e+001 A4=2.2024e-002 A6=-4.0466e-003 A8=-3.1273e-003 A10=-5.2809e-003 A12=-1.4438e-002 A14=1.8082e-003 A16=0.0000e+000
面番号s4
K=-3.3496e+000 A4=-5.2590e-002 A6=6.3796e-002 A8=-3.5780e-002 A10=-2.4538e-002 A12=-2.9979e-002 A14=3.7822e-002 A16=0.0000e+000
面番号s5
K=-5.3443e+000 A4=2.9361e-002 A6=4.1589e-002 A8=-1.4496e-002 A10=-1.8974e-002 A12=9.2883e-003 A14=-7.1841e-004 A16=0.0000e+000
面番号s6
K=-2.4906e+001 A4=-2.8092e-002 A6=6.2970e-004 A8=2.4347e-002 A10=5.1055e-003 A12=1.9818e-003 A14=-3.8256e-003 A16=0.0000e+000
面番号s7
K=9.1778e-001 A4=-1.1965e-002 A6=6.0936e-004 A8=5.6509e-005 A10=1.8772e-003 A12=9.2145e-004 A14=1.5745e-004 A16=0.0000e+000
面番号s8
K=-3.2381e-002 A4=-1.8659e-002 A6=2.2732e-002 A8=2.8373e-003 A10=-2.1079e-003 A12=3.7337e-004 A14=8.3156e-005 0.0000e+000
面番号s9
K=-2.6643e+000 A4=-8.0075e-002 A6=2.7407e-002 A8=-1.6951e-003 A10=8.7135e-005 A12=-3.6247e-005 A14=5.2211e-007 A16=0.0000e+000
面番号s10
K=-2.9994e+001 A4=-4.1731e-002 A6=7.0260e-003 A8=-7.5662e-005 A10=-1.2628e-004 A12=2.2481e-005 A14=-1.3539e-006 A16=0.0000e+000
面番号s11
K=-1.2896e+001 A4=-2.9764e-002 A6=4.2341e-003 A8=-7.0746e-004 A10=8.4266e-005 A12=-6.3061e-006 A14=2.2426e-007 A16=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 4.644
Fno. 2.884
w 37.004
y max 3.528
TL 5.656
BF 1.086
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 　1-2 3.382
2 　4-5 -4.871
3 　6-7 6.525
4 　8-9 3.818
5 10-11 -2.492
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第３レンズは被写体側へ０．１８０ｍｍ移動する。
（実施例２）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1* 3.093 0.518 1.58913 61.24
2* 305.690 0.064
3 (絞り) ∞ 0.414
4* -3.524 0.350 1.63200 23.41
5* 7160.168 0.158
6* 5.164 1.139 1.54470 56.15
7* -2.255 0.088
8* 28.008 0.399 1.54470 56.15
9* 6.700 1.152
10* -102.361 0.619 1.54470 56.15
11* 2.233 0.455
12 ∞ 0.145 1.51600 64.10
13 ∞ 0.498
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s1
K=-1.4241e+000 A4=-2.0579e-002 A6=-6.5954e-003 A8=-1.7022e-002 A10=1.5702e-002 A12=-1.1341e-002 A14=2.2460e-003 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s2
K=-5.3530e+005 A4=-4.6670e-002 A6=-2.8532e-003 A8=-2.8012e-002 A10=5.4124e-002 A12=-5.2325e-002 A14=1.8235e-002 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s4
K=-3.8460e+000 A4=-6.4781e-002 A6=1.1760e-001 A8=-1.2550e-001 A10=8.2698e-002 A12=5.1957e-003 A14=-3.3205e-002 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s5
K=-2.4112e+009 A4=-1.0389e-001 A6=2.2431e-001 A8=-2.4444e-001 A10=2.0334e-001 A12=-9.9205e-002 A14=1.9871e-002 A16=-7.3342e-004 A18=-7.15304E-04 A20=6.00200E-04
面番号s6
K=-9.0503e+001 A4=-2.7118e-002 A6=2.8755e-002 A8=-1.7438e-002 A10=5.2812e-003 A12=-2.5675e-004 A14=-1.9077e-004 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s7
K=-1.1139e-001 A4=-1.3314e-002 A6=-2.7155e-003 A8=-9.1250e-004 A10=-4.8037e-004 A12=-8.5373e-005 A14=3.7482e-005 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s8
K=0.0000e+000 A4=-2.2349e-002 A6=-2.0542e-003 A8=-3.1736e-003 A10=2.1273e-004 A12=2.4503e-005 A14=-7.1008e-005 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s9
K=0.0000e+000 A4=-1.3116e-002 A6=-9.0098e-004 A8=-5.2550e-004 A10=-8.1182e-005 A12=2.7656e-005 A14=-1.6089e-006 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s10
K=0.0000e+000 A4=-1.2662e-001 A6=2.3965e-002 A8=-1.9989e-003 A10=-2.0814e-004 A12=9.4413e-005 A14=-6.6522e-006 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
面番号s11
K=-8.8902e+000 A4=-4.5365e-002 A6=9.3394e-003 A8=-1.4017e-003 A10=1.1564e-004 A12=-4.8278e-006 A14=1.2485e-007 A16=0.0000e+000 A18=0.0000e+000 A20=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 4.748
Fno. 2.884
w 37.952
y max 3.528
TL 5.949
BF 1.049
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 1-2 5.300
2 4-5 -5.572
3 6-7 3.047
4 8-9 -16.276
5 10-11 -4.003
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第４レンズは被写体側へ０．１４５ｍｍ移動する。
（実施例３）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1* 1.741 0.911 1.54470 56.15
2* -15.045 0.020
3 (絞り) ∞ 0.070
4* 47.638 0.300 1.63200 23.41
5* 2.776 0.512
6* -7.760 0.495 1.63200 23.41
7* -5.471 0.524
8* -3.544 0.869 1.54470 56.15
9* -1.465 0.438
10* -2.939 0.450 1.54470 56.15
11* 3.241 0.600
12 ∞ 0.145 1.51633 64.14
13 ∞ 0.366
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s1
K=5.6578e-002 A4=-3.8384e-003 A6=-2.4813e-003 A8=-2.6675e-003 A10=5.6963e-005 A12=4.5840e-004 A14=-9.6060e-004 A16=0.0000e+000
面番号s2
K=-3.0000e+001 A4=8.3920e-003 A6=3.4618e-003 A8=1.9778e-004 A10=-6.1346e-003 A12=-8.6245e-003 A14=6.8234e-003 A16=0.0000e+000
面番号s4
K=-3.0010e+001 A4=9.2225e-003 A6=4.5646e-002 A8=-2.8388e-002 A10=9.2717e-003 A12=-2.8557e-003 A14=-1.2337e-003 A16=0.0000e+000
面番号s5
K=-1.8989e+000 A4=2.4160e-002 A6=6.2322e-002 A8=-4.2455e-002 A10=5.2383e-002 A12=-1.3455e-002 A14=-6.4360e-004 A16=0.0000e+000
面番号s6
K=1.0151e+001 A4=-4.6549e-002 A6=-2.1802e-002 A8=3.8611e-002 A10=-9.2703e-003 A12=-3.1188e-002 A14=2.2473e-002 A16=0.0000e+000
面番号s7
K=3.2195e+000 A4=-2.8557e-002 A6=5.8197e-003 A8=1.3286e-003 A10=-6.1585e-004 A12=3.0164e-004 A14=-4.6265e-005 A16=0.0000e+000
面番号s8
K=1.1099e+000 A4=-3.1386e-002 A6=1.4448e-002 A8=-3.4807e-003 A10=-3.3301e-004 A12=2.5191e-004 A14=-2.9777e-006 A16=0.0000e+000
面番号s9
K=-2.8409e+000 A4=-3.9030e-002 A6=1.1960e-002 A8=-1.7698e-003 A10=2.9007e-004 A12=-2.9318e-005 A14=1.1551e-006 A16=0.0000e+000
面番号s10
K=-1.6643e+000 A4=-2.8402e-002 A6=1.0087e-002 A8=-4.5069e-004 A10=-1.6285e-004 A12=2.5189e-005 A14=-1.1050e-006 A16=0.0000e+000
面番号s11
K=-2.3016e+001 A4=-3.4067e-002 A6=5.1715e-003 A8=-6.7018e-004 A10=6.0510e-005 A12=-4.9001e-006 A14=2.4886e-007 A16=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 5.136
Fno. 2.880
w 34.308
y max 3.528
TL 5.662
BF 1.073
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 1-2 2.920
2 4-5 -4.677
3 6-7 27.087
4 8-9 3.996
5 10-11 -2.759
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第３レンズは被写体側へ０．２４３ｍｍ移動する。
（実施例４）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1 (絞り) ∞ 0.000
2* 2.035 0.740 1.54470 56.15
3* -17.714 0.050
4* 6.907 0.300 1.63200 23.41
5* 2.092 0.488
6* -24.385 0.748 1.54470 56.15
7* -3.666 0.434
8* -2.349 0.716 1.54470 56.15
9* -1.231 0.590
10* -16.054 0.450 1.54470 56.15
11* 1.550 0.600
12 ∞ 0.145 1.51633 64.14
13 ∞ 0.440
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s2
K=3.3237e-001 A4=3.4378e-003 A6=3.8374e-003 A8=-3.5320e-003 A10=6.4216e-003 A12=1.0336e-002 A14=-9.8057e-003 A16=0.0000e+000
面番号s3
K=-3.0000e+001 A4=3.9813e-002 A6=-1.6793e-003 A8=1.6248e-002 A10=1.2872e-002 A12=-7.6262e-004 A14=-6.0888e-003 A16=0.0000e+000
面番号s4
K=-1.9269e+000 A4=-4.1546e-002 A6=3.6000e-002 A8=-1.4197e-003 A10=-1.3368e-003 A12=-1.8049e-003 A14=-1.4206e-003 A16=0.0000e+000
面番号s5
K=-6.4920e+000 A4=1.6004e-002 A6=2.7946e-002 A8=-1.0170e-002 A10=8.7064e-004 A12=-1.4371e-003 A14=8.7548e-004 A16=0.0000e+000
面番号s6
K=-3.0000e+001 A4=-2.6372e-002 A6=-1.2850e-003 A8=8.6676e-003 A10=2.0735e-003 A12=3.3470e-004 A14=-5.0924e-004 A16=0.0000e+000
面番号s7
K=1.1380e+000 A4=-1.4195e-002 A6=-4.0305e-003 A8=-1.3371e-004 A10=7.9556e-004 A12=2.8981e-004 A14=8.3163e-005 A16=0.0000e+000
面番号s8
K=-5.5814e-002 A4=1.4907e-002 A6=1.1162e-003 A8=6.5121e-004 A10=-2.7243e-004 A12=-3.9159e-005 A14=2.8576e-005 A16=0.0000e+000
面番号s9
K=-3.0900e+000 A4=-4.2743e-002 A6=1.8426e-002 A8=-2.2844e-003 A10=1.1276e-004 A12=-1.3921e-005 A14=4.8328e-006 A16=0.0000e+000
面番号s10
K=2.2413e+001 A4=-4.6008e-002 A6=7.2016e-003 A8=-1.5438e-004 A10=-1.1167e-004 A12=2.4325e-005 A14=-1.5890e-006 A16=0.0000e+000
面番号s11
K=-7.4294e+000 A4=-3.4065e-002 A6=6.2038e-003 A8=-9.1923e-004 A10=7.4308e-005 A12=-3.1095e-006 A14=6.1432e-008 A16=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 4.549
Fno. 2.880
w 37.602
y max 3.528
TL 5.665
BF 1.149
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 1-2 5.770
2 4-5 -4.866
3 6-7 7.821
4 8-9 3.874
5 10-11 -2.572
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第３レンズは被写体側へ０．２２３ｍｍ移動する。
（実施例５）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1* 1.666 0.820 1.54470 56.15
2* -18.998 0.020
3 (絞り) ∞ 0.070
4* 30.109 0.270 1.63200 23.41
5* 2.917 0.533
6* -4.011 0.483 1.63200 23.41
7* -3.572 0.450
8* -4.535 0.819 1.54470 56.15
9* -1.823 0.744
10* -1.697 0.450 1.62971 50.30
11* 519.551 0.327
12 ∞ 0.411
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s1
K=-9.0835e-003 A4=-5.3029e-003 A6=6.1939e-004 A8=-8.8472e-003 A10=4.4408
e-004 A12=1.8605e-003 A14=-3.1735e-003 A16=0.0000e+000
面番号s2
K=-5.0000e+001 A4=6.4507e-003 A6=-9.5468e-003 A8=6.0733e-003 A10=-5.7496e-003 A12=-2.9120e-002 A14=2.3702e-002 A16=0.0000e+000
面番号s4
K=2.3045e+001 A4=2.9759e-002 A6=3.0766e-002 A8=-3.9498e-002 A10=6.8657e-002 A12=-5.6360e-002 A14=-5.0575e-004 A16=0.0000e+000
面番号s5
K=5.6138e-001 A4=3.7403e-002 A6=5.3414e-002 A8=-4.0337e-002 A10=9.3197e-002 A12=-4.3382e-002 A14=-2.6385e-004 A16=0.0000e+000
面番号s6
K=6.0547e+000 A4=-4.8941e-002 A6=-2.3104e-002 A8=5.1432e-002 A10=-7.3129e-003 A12=-4.6935e-002 A14=3.8891e-002 A16=0.0000e+000
面番号s7
K=2.0329e+000 A4=-2.2104e-002 A6=-2.8834e-004 A8=6.7031e-003 A10=1.4227e-003 A12=1.9302e-004 A14=-3.6898e-004 A16=0.0000e+000
面番号s8
K=-1.6798e+000 A4=-1.8481e-002 A6=1.2303e-002 A8=-4.0321e-003 A10=1.7316e-004 A12=2.5859e-004 A14=-6.1955e-005 A16=0.0000e+000
面番号s9
K=-2.7038e+000 A4=-2.3692e-002 A6=1.2174e-002 A8=-1.1857e-003 A10=5.1281e-005 A12=-2.6199e-005 A14=9.1959e-007 A16=0.0000e+000
面番号s10
K=-2.5193e+000 A4=-1.9368e-002 A6=7.4144e-003 A8=-2.9854e-004 A10=-9.5134e-005 A12=1.1269e-005 A14=-3.4300e-007 A16=0.0000e+000
面番号s11
K=2.9367e+004 A4=-2.6235e-002 A6=3.6566e-003 A8=-4.5778e-004 A10=3.2109e-005 A12=-2.2944e-006 A14=1.5566e-007 A16=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 4.950
Fno. 2.888
w 35.453
y max 3.528
TL 5.397
BF 0.737
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 1-2 2.852
2 4-5 -5.131
3 6-7 36.226
4 8-9 5.058
5 10-1 -2.686
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第３レンズは被写体側へ０．２２８ｍｍ移動する。
（実施例６）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1* 1.720 0.963 1.54470 56.15
2* -23.558 0.030
3 (絞り) ∞ 0.070
4* 47.467 0.300 1.63200 23.41
5* 2.945 0.608
6* -6.119 0.645 1.63200 23.41
7* -5.324 0.360
8* -1.991 0.684 1.54470 56.15
9* -1.322 0.449
10* -14.605 0.500 1.54470 56.15
11* 2.385 0.600
12 ∞ 0.145 1.51633 64.14
13 ∞ 0.662
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s1
K=5.3402e-002 A4=-4.5821e-003 A6=-4.1569e-003 A8=-3.1982e-003 A10=6.0924e-004 A12=-7.3947e-004 A14=-5.5630e-004 A16=0.0000e+000
面番号s2
K=3.0000e+001 A4=-1.1722e-002 A6=6.4982e-003 A8=1.3633e-003 A10=-7.2007e-003 A12=-1.5553e-003 A14=1.9025e-003 A16=0.0000e+000
面番号s4
K=-3.0000e+001 A4=3.2885e-003 A6=4.4481e-002 A8=-1.9144e-002 A10=7.8797e-003 A12=-3.7681e-004 A14=1.0763e-004 A16=0.0000e+000
面番号s5
K=-6.5507e-001 A4=2.9332e-002 A6=5.5075e-002 A8=-2.1644e-002 A10=1.0862e-002 A12=2.0760e-002 A14=-1.0010e-003 A16=0.0000e+000
面番号s6
K=7.0484e+000 A4=-6.0050e-002 A6=-2.7703e-002 A8=7.2650e-003 A10=-5.1157e-003 A12=-4.3306e-003 A14=-6.8395e-003 A16=0.0000e+000
面番号s7
K=1.1434e+001 A4=-1.9137e-002 A6=-9.5346e-003 A8=4.5815e-003 A10=1.8352e-005 A12=-9.8397e-004 A14=2.0748e-004 A16=0.0000e+000
面番号s8
K=-1.5781e+000 A4=-6.3011e-003 A6=1.7851e-003 A8=8.1541e-004 A10=4.5137e-005 A12=-1.2833e-005 A14=-3.3164e-006 A16=0.0000e+000
面番号s9
K=-2.8206e+000 A4=-3.6014e-002 A6=1.7500e-002 A8=-2.7665e-003 A10=3.5659e-004 A12=-1.2952e-005 A14=-4.4673e-006 A16=0.0000e+000
面番号s10
K=1.4737e+001 A4=-3.9323e-002 A6=1.0290e-002 A8=-5.2607e-004 A10=-1.9505e-004 A12=3.7292e-005 A14=-1.9742e-006 A16=0.0000e+000
面番号s11
K=-1.3974e+001 A4=-3.9548e-002 A6=6.8986e-003 A8=-9.0503e-004 A10=8.0310e-005 A12=-5.9310e-006 A14=2.7988e-007 A16=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 5.540
Fno. 2.883
w 32.259
y max 3.528
TL 5.966
BF 1.357
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 1-2 2.983
2 4-5 -4.981
3 6-7 49.323
4 8-9 5.304
5 10-11 -3.726
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第３レンズは被写体側へ０．２７４ｍｍ移動する。
（実施例７）
単位　ｍｍ
［面データ］
面番号(s) r d nd vd
　　物面 ∞ ∞
1* 1.571 0.875 1.54470 56.15
2* 15.189 0.055
3 (絞り) ∞ 0.050
4* 7.824 0.100 1.63200 23.41
5* 1.950 0.308
6* 40.312 0.412 1.63200 23.41
7* -17.171 0.761
8* -5.611 1.021 1.54470 56.15
9* -1.402 0.584
10* -2.423 0.450 1.54470 56.15
11* 3.471 0.440
12 ∞ 0.145 1.51633 64.14
13 ∞ 0.516
像面 ∞
［非球面データ］
面番号s1
K=8.3130e-001 A4=-1.0268e-002 A6=-4.2689e-003 A8=-4.3147e-003 A10=4.2401e-003 A12=-2.4172e-003 A14=-7.5305e-004 A16=0.0000e+000
面番号s2
K=6.8651e+001 A4=8.9811e-002 A6=-2.9703e-002 A8=6.1974e-002 A10=-1.1922e-002 A12=2.5853e-002 A14=1.7162e-002 A16=0.0000e+000
面番号s4
K=-7.0000e+001 A4=-5.6006e-002 A6=1.0710e-001 A8=-1.7971e-001 A10=8.7586e-002 A12=-2.3393e-003 A14=9.7877e-005 A16=0.0000e+000
面番号s5
K=-8.8402e+000 A4=3.9474e-002 A6=7.2314e-002 A8=-1.2762e-001 A10=9.1917e-002 A12=-2.7951e-002 A14=2.6160e-004 A16=0.0000e+000
面番号s6
K=7.0000e+001 A4=-5.2533e-003 A6=-3.9345e-003 A8=2.2647e-002 A10=-9.9634e-003 A12=6.7941e-003 A14=-5.7345e-003 A16=0.0000e+000
面番号s7
K=-7.0000e+001 A4=-7.6440e-004 A6=8.4281e-003 A8=-1.8005e-002 A10=1.6989e-002 A12=-4.8745e-003 A14=-2.5855e-004 A16=0.0000e+000
面番号s8
K=3.2625e+000 A4=-1.6212e-002 A6=1.1989e-002 A8=-2.2181e-003 A10=-6.2548e-004 A12=4.6498e-004 A14=-7.1685e-005 A16=0.0000e+000
面番号s9
K=-2.8792e+000 A4=-4.2948e-002 A6=1.0855e-002 A8=-7.1437e-004 A10=4.3950e-004 A12=-7.5454e-005 A14=-1.0303e-006 A16=0.0000e+000
面番号s10
K=-7.5911e+000 A4=-4.3692e-002 A6=1.1221e-002 A8=-3.0259e-004 A10=-1.7435e-004 A12=2.2224e-005 A14=-8.5489e-007 A16=0.0000e+000
面番号s11
K=-2.2430e+001 A4=-2.5878e-002 A6=4.0604e-003 A8=-6.4925e-004 A10=7.1685e-005 A12=-4.1703e-006 A14=9.6628e-008 A16=0.0000e+000
［各種データ］
Fl 4.956
Fno. 2.880
w 35.169
y max 3.528
TL 5.666
BF 1.051
［単レンズデータ］
レンズ 面番号 焦点距離
1 1-2 3.146
2 4-5 -4.136
3 6-7 19.107
4 8-9 3.162
5 10-11 -2.551
　無限遠から被写体距離１０ｃｍへのフォーカシング時、第１～第３レンズは被写体側へ０．３５７ｍｍ移動する。
　条件式（１）～（４）に対応する各実施例の数値を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１～７の収差図を図１３～図１９に示す。各図（ａ）は、無限遠被写体にフォーカシングしたときの収差図であり、各図（ｂ）は、被写体距離１０ｃｍにフォーカシングしたときの収差図である。各収差図の球面収差における、線ｃはＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）に対する収差量、線ｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ)に対する収差量、線ｇはｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）に対する収差量を表し、また、非点収差における線Ｔ及び線Ｓは夫々メリディオナル面およびサジタル面での収差量である。球面収差及び非点収差の横軸の単位はｍｍであり、歪曲収差の横軸の単位は百分率（％）である。
　実施例１～７は、無限遠被写体及び被写体距離１０ｃｍにフォーカシングしたとき、良好に収差が補正されている。
　本発明は、撮像素子に光を導くことのできる撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置、及び撮像装置を備えた携帯端末機に利用することができ、特にフォーカシングが可能である撮像レンズ、撮像レンズを備えた撮像装置、及び撮像装置を備えた携帯端末機に利用することができる。
　１０　撮像レンズ
　１１　フォーカスレンズ群
　１３　固定レンズ群
　２０　レンズ鏡筒
　２１　固定筒
　２１ａ　直進ガイド溝
　２２　フォーカスレンズ筒
　２２ａ　ガイド突部
　２２ｂ　スライダ孔
　２３　圧電素子（アクチュエータ）
　２５　駆動軸
　５０　撮像装置
　５１　イメージセンサ（撮像素子）
　５２　基板
　１００　携帯電話機（携帯端末機）
　２２２　移動筒
　２２３　ボイスコイルモータ（アクチュエータ）
　２２４　磁石
　２２５　コイル
　２２６、２２７　バネ部材
　３２１　固定筒
　３２１ｂ　支持受け部
　３２２　移動筒
　３２２ａ　カムフォロア
　３２３　ＳＭＡモータ（アクチュエータ）
　３２４　ＳＭＡワイヤ
　３２５　駆動部材
　３２５ａ　カム部
　３２５ｂ　支持部
　Ｆ　フィルタ
　Ｌ１～Ｌ５　レンズ
　ｓ１～ｓ１３　面

Claims (16)

  1. 　被写体からの光を撮像素子上に結像させる撮像レンズにおいて、
    　最も撮像素子側のレンズを固定するとともに、最も被写体側のレンズを含む複数のレンズを有するフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とする撮像レンズ。
  2. 　前記フォーカスレンズ群は少なくとも３枚のレンズを備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
  3. 　最も被写体側のレンズの径が、最も撮像素子側のレンズの径よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
  4. 　撮像素子上の像面における最大像高をＹ、無限遠被写体にフォーカシングしたときの、最も被写体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上の距離をＴＬで表すときに、
    ０．４＜Ｙ／ＴＬ＜０．８
    の関係を満たすことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の撮像レンズ。
  5. 　フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｍ、撮像レンズの全系の焦点距離をｆで表すときに、
    ０．５＜ｆｍ／ｆ＜１．５
    の関係を満たすことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の撮像レンズ。
  6. 　フォーカスレンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離をｆｍｉ、撮像レンズの全系の焦点距離をｆで表すときに、
    １＜｜ｆｍｉ／ｆ｜＜１５
    の関係を満たすことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の撮像レンズ。
  7. 　フォーカスレンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒｍ、固定されるレンズの最も被写体側のレンズ面の曲率半径をｒｆで表すときに、
    ０．３＜ｒｍ／ｒｆ＜５
    の関係を満たすことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の撮像レンズ。
  8. 　被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズと、負のパワーを有する第２レンズと、正又は負のパワーを有する第３レンズと、正又は負のパワーを有する第４レンズと、一方の面が光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状である第５レンズとを備えることを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに記載の撮像レンズ。
  9. 　被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズと、負のパワーを有し像側に凹面を向けた第２レンズと、正又は負のパワーを有する第３レンズと、正パワーを有し像側に凸面を向けた第４レンズと、負のパワーを有し像側に凹面を向けた第５レンズとを備え、前記フォーカスレンズ群は前記第１～第３レンズからなることを特徴とする請求項１～請求項８のいずれかに記載の撮像レンズ。
  10. 　被写体側から順に、正のパワーを有し被写体側に凸面を向けた第１レンズと、負のパワーを有し被写体側に凹面を向けた第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズと、正又は負のパワーを有する第４レンズと、正又は負のパワーを有する第５レンズとを備え、前記フォーカスレンズ群は前記第１～第４レンズからなることを特徴とする請求項１～請求項８のいずれかに記載の撮像レンズ。
  11. 　請求項１～請求項１０のいずれかに記載の撮像レンズと、前記フォーカスレンズ群を駆動するアクチュエータとを備えることを特徴とする撮像装置。
  12. 　前記撮像レンズは少なくとも５枚のレンズを備えることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
  13. 　前記アクチュエータは圧電素子を含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の撮像装置。
  14. 　前記アクチュエータはボイスコイルモータを含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の撮像装置。
  15. 　前記アクチュエータは形状記憶合金を含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の撮像装置。
  16. 　請求項１１～請求項１５のいずれかに記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末機。
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