JP2003131124A

JP2003131124A - 撮像レンズ

Info

Publication number: JP2003131124A
Application number: JP2001324609A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Yamada; 隆俊山田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】超小型の撮像素子に対応した撮像レンズにお
いて、設計の自由度を増すことによって設計を容易にす
ると共に、本来必要な光学性能に妥協点を残さないよう
にする。【解決手段】撮像レンズ１０において、絞りＳＴＰと
プラスチック製の単玉非球面レンズ１１とによってレン
ズ系を構成し、単玉非球面レンズの物体側の面Ｒ _２及び
像側の面Ｒ_３のうちの一方を、非球面形状に少なくとも
１つの波紋状のうねりを付加された形状の面で構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、携帯電話、携帯情
報端末等の各種携帯機器に内蔵される超小型の撮像素子
を用いた撮像装置に使用される撮像レンズに関し、結像
性能を最適化する為の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話や携帯情報端末等の携帯
機器において、小型の撮像装置が内蔵されたものが増え
ている。

【０００３】上記携帯機器に内蔵された小型の撮像装置
においては、撮像素子としては、一般的に、サイズが１
／４インチ以下の超小型のＣ−ＭＯＳ(Complementary M
etalOxide Semiconductor)センサやＣＣＤ(Charge Coup
led Device:電荷結合素子)が使用されている。

【０００４】そして、上記超小型の撮像素子を使用する
撮像装置に対応した撮像レンズ（以下、「超小型の撮像
素子に対応した撮像レンズ」と略記）は、光学系の全長
を小さくして撮像装置自体の光軸方向のサイズを小さく
する必要があるので、レンズ枚数も余り多くできないと
いう制約があった。そこで、超小型の撮像素子に対応し
た撮像レンズにおいては、プラスチック製又はガラス製
の成形レンズを用いた単玉構成で、各種収差を補正する
ために非球面を採用したものが用いられることが多かっ
た。しかし、撮像レンズとして単玉非球面レンズを使用
すると、光学系の各種値、即ち、焦点距離、射出瞳位置
等の条件によって面形状が殆ど決まってしまうため、撮
像レンズの設計の自由度が少なくなってしまうという問
題があった。

【０００５】一方、上記超小型の撮像素子は、ＣＩＦ
（352×288）規格やＶＧＡ(640×480)規格の画像を撮影
する、１０万乃至３５万画素程度の画素数を有する比較
的低解像度のものであるため、撮像レンズには高い解像
度が要求されるわけではない。そのため、超小型の撮像
素子に対応した撮像レンズの設計には、解像度をある程
度犠牲にしても、レンズ枚数の削減と小型化を図ること
が必要である。

【０００６】また、超小型の撮像素子に対応した撮像レ
ンズにおいては、超小型の撮像素子の大きさに対応して
外径も小さくなってしまうため、超小型の撮像素子に対
応した撮像レンズに特有の問題、即ち、最小曲率や面の
深さ等の制約事項が多いために、加工上の制約も発生し
てしまうという問題があった。

【０００７】従って、従来、超小型の撮像素子に対応し
た撮像レンズは、その特有の問題、即ち、設計の自由度
が少ないことや、加工上の制約が多いという問題によっ
て設計が困難であるため、本来必要な光学性能に妥協点
を残したものしか得ることができなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、超小型の撮像素子を用いた撮像装置に使用され
る撮像レンズにおいて、設計の自由度を増すことによっ
て設計を容易にすると共に、本来必要な光学性能に妥協
点を残さないようにすることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明撮像レンズは、絞りとプラスチック製の単玉非
球面レンズとによって構成し、単玉非球面レンズの物体
側の面及び像側の面のうちの一方を、非球面形状に少な
くとも１つの波紋状のうねりを付加された形状の面で構
成したものである。

【００１０】従って、単玉非球面レンズの物体側の面及
び像側の面のうちの一方を、非球面形状に少なくとも１
つの波紋状のうねりを付加された形状の面で構成するこ
とによって、高次の球面収差を発生させることが可能に
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明撮像レンズの実施の
形態について、添付図面を参照して説明する。

【００１２】本発明撮像レンズ１０は、図１に示すよう
に、撮像素子にサイズが１／４インチ以下の超小型のＣ
−ＭＯＳセンサやＣＣＤを用いる小型で各種機器内蔵型
の撮像装置に用いられるものであって、物体側より順
に、絞りＳＴＰと、像面側に曲率の大きな凸面を向けた
プラスチック製の単玉非球面レンズ１１とから成り、該
単玉非球面レンズ１１の像側には、赤外線カットフィル
タＦＬが配置されている。また、赤外線カットフィルタ
ＦＬと撮像素子１２の撮像面ＩＭＧとの間には、撮像素
子１２のカバーガラスＣＧが位置している。

【００１３】そして、上記非球面単玉レンズ１１の物体
側の面Ｒ_２及び像側の面Ｒ_３のうちの一方は、基礎とな
る非球面形状（以下、単に「基礎非球面形状」とい
う。）に少なくとも１つの波紋状のうねりを付加された
形状の面によって構成され、当該面の形状によって高次
の球面収差を発生させるようになっている。

【００１４】上記基礎非球面形状に少なくとも１つの波
紋状のうねりを付加された形状の面とは、面形状を関数ｚ＝ｆ（ｒ）で表すとき、上記ｆ（ｒ）の３階微分に関する方程式 δ^３ｆ（ｒ）／δｒ^３＝０が原点以外でレンズの有効径内に解を１つ以上有するよ
うにされた面である。但し、光軸方向における変位量を
ｚとし、該光軸に直交すると共に互いに直交する２方向
の変位量をｘ及びｙとするとき、ｒ＝（ｘ^２＋ｙ^２）^１／２である。

【００１５】以下、本発明撮像レンズ１０の発明に至る
経緯について説明する。

【００１６】尚、以下の説明において、「画角が大き
い」及び「高画角」という表現は、レンズの中心である
光軸上を通る光は、屈折角が０°であるので画角も０°
とし、レンズの光軸から離れた部分を通過する光程、レ
ンズによって屈折される角度が比例的に大きくなるの
で、光軸から最も遠いレンズ周縁部及びレンズ周縁部付
近を通過した光に対しては「画角が大きい」及び「高画
角」であるという表現を使用するものとする。また、
「中画角」等の表現は、上記規定に沿い、レンズの光軸
から最も遠いレンズ周縁部付近と光軸近傍との中間部分
及び該中間部分を通過した光に対する表現とする。

【００１７】例えば、以下の表１に示す要求仕様を有す
る単玉構成のレンズから成る撮像レンズについて考えて
みる。

【００１８】

【表１】

【００１９】上記１次仕様に像面湾曲及び球面収差を減
らすという新たな条件を設定し、実際に設計したもの
が、図６に構成を示す撮像レンズ１であり、物体側より
順に、絞りＳＴＰと、像面側に曲率の大きな凸面を向け
たプラスチック製の単玉非球面レンズ２とから成り、該
単玉非球面レンズ２の像側には、赤外線カットフィルタ
ＦＬが配置されている。また、赤外線カットフィルタＦ
Ｌと撮像素子３の撮像面ＩＭＧとの間には、撮像素子３
のカバーガラスＣＧが位置している。以下の表２に、上
記撮像レンズ１の各種数値を示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】尚、上記表２及び以下に示す同様の表にお
いて、「Ｒ_ｉ」は物体側から数えてｎ番目の面及びその
曲率半径、「Ｄ_ｉ」は物体側から数えてｉ番目の面とｉ
＋１番目の面との間の面間隔、「Ｎ_ｉ」は物体側から数
えてｉ番目のレンズ又はフィルタの屈折率とする。ま
た、非球面は、ｚを面の光軸方向における変位（サグ）
量（光軸方向における非球面の深さ）、ＡＲ_ｊをｊ次の
非球面係数とすると、以下の数式１によって定義される
ものとする。

【００２２】

【数１】

【００２３】また、表３は、上記撮像レンズ１の、非球
面によって構成されている非球面単玉レンズ２の物体側
の面Ｒ_２及び像側の面Ｒ_３それぞれの、円錐定数ｋ、４
次、６次、８次及び１０次の非球面係数ＡＲ_４、Ａ
Ｒ_６、ＡＲ_８、ＡＲ_１０及びＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示す。
尚、表３において、非球面係数がＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの時
は、上記数式１の非球面式中の「ｊ」が４乃至１０の偶
数項の係数に相当するものとし、また、「Ｅ」は１０を
底とする指数表現を意味するものとする（以下において
も同様）。

【００２４】

【表３】

【００２５】図７及び図８に上記表２及び表３に示す撮
像レンズ１の縦収差図及び横収差図を、図９にＭＴＦ(M
odulation Transfer Function)値の図を示す。尚、図７
の非点収差図において、実線はサジタル像面湾曲、破線
はメリディオナル像面湾曲を示すものである（以下にお
いても同様）。

【００２６】図９から明らかなように、上記撮像レンズ
１では、軸上のＭＴＦは、前記表１に示す要求仕様に比
べて良すぎ、画角が大きくなるにつれて、非点収差が目
立つようになるという特性である。通常は、ここから、
必要な特性を有するようにするため、上記撮像レンズ１
に、新たな拘束条件を付加した仕様を設定して細部を調
整することになる。

【００２７】上記撮像レンズ１と同様の目的を達成する
ために、従来手法によって自動的に設計させたものが、
図１０に構成を示す撮像レンズ１Ａであり、物体側より
順に、絞りＳＴＰと、像面側に曲率の大きな凸面を向け
たプラスチック製の単玉非球面レンズ２Ａとから成り、
該単玉非球面レンズ２Ａの像側には、赤外線カットフィ
ルタＦＬが配置されている。また、赤外線カットフィル
タＦＬと撮像素子３の撮像面ＩＭＧとの間には、撮像素
子３のカバーガラスＣＧが位置している。以下の表４
に、上記撮像レンズ１Ａの各種数値を示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】また、表５は、上記撮像レンズ１Ａにおい
て、非球面によって構成されている非球面単玉レンズ２
Ａの物体側の面Ｒ_２の円錐定数ｋと、４次、６次、８次
及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤと、像側の面
Ｒ_３の３次、４次、５次、６次、８次、１０次の非球面
係数ＡＲ_３、ＡＲ_４、ＡＲ_５、ＡＲ_６、ＡＲ_８、ＡＲ
_１０を示す。

【００３０】

【表５】

【００３１】図１１に上記表４及び表５に示す撮像レン
ズ１Ａの縦収差図を、図１２にＭＴＦ値の図を示す。

【００３２】上記撮像レンズ１Ａは、非球面単玉レンズ
２Ａの像側の面Ｒ_３に奇数次の非球面係数を付加した奇
数次非球面を使用したので、前記撮像レンズ１と比べる
と、収差のバランスが改善されているが、図１２に示す
ように、中画角以上での非点収差によるＭＴＦの劣化が
目立つことが判る。

【００３３】ところで、一般的に、非球面単玉レンズか
ら成る撮像レンズの場合では、像面湾曲、非点収差及び
歪曲収差を最適な状態になるように制御するための構成
要件及び要素が少ない。しかし、従来の技術の欄でも述
べたように、撮像素子としてサイズが１／４インチ以下
の超小型のＣ−ＭＯＳセンサやＣＣＤが採用された、小
型で各種機器内蔵型の撮像装置に用いられる撮像レンズ
では、軸上での結像性能はそれ程要求されている訳では
ない。従って、各種収差を制御するための構成要件及び
要素が少ない非球面単玉レンズの場合では、軸上におけ
る結像性能等を落とすことによって、その他の各種収差
を制御する方法が有効である。

【００３４】そこで、本発明撮像レンズ１０は、前記撮
像レンズ１を基礎として、これに、軸上における結像性
能等を落とすことによってその他の各種収差を制御する
方法を適用したものである。

【００３５】本発明撮像レンズ１０に適用した、軸上に
おける結像性能等を落とすことによってその他の各種収
差を制御する方法としては、前記表２及び表３に示す撮
像レンズ１の単玉非球面レンズの物体側の面Ｒ_２の複数
箇所に波紋状のうねり（以下、「摂動」という。）を与
えることによって、高次球面収差を付加するようにした
ものである。このようなレンズの面形状によって高次の
球面収差を発生させると、軸上のＭＴＦを抑えること
と、軸外の非点収差を目立たなくするという効果が期待
できる。尚、面形状に摂動を与えて高次の球面収差を発
生させる面は、基本的には撮像レンズ１の非球面単玉レ
ンズの両面のうちどちらでも良いが、本発明において物
体側の面Ｒ_２としたのは、当然のことながら、物体側の
面Ｒ_２の方が絞りに近いので、球面収差をコントロール
するのに都合がよいからである。

【００３６】ここで、前記撮像レンズ１の単玉非球面レ
ンズの物体側の面Ｒ_２の面形状が関数ｚ＝ψ（ｒ）で表
されているとする。撮像レンズ１においては、物体側の
面Ｒ _２の面形状は非球面であるので、関数ψ（ｒ）は非
球面式である。そして、この非球面形状を表す関数ψ
（ｒ）に適用され、摂動が与えられた面形状とする関数
ｐ（ｘ）（以下、「摂動関数」という。）を考える。こ
の摂動関数ｐ（ｘ）は、図１３に示す摂動関数作成用点
列を用いて作成された図１４に示す曲線であり、式で表
すと、以下の数式２に示す通りである。尚、摂動関数ｐ
（ｘ）としては、以下の数式２に示すようなベキ関数を
用いると、元の非球面式ψ（ｒ）との相性も良くなる。

【００３７】

【数２】

【００３８】上記数式２の関数ｐ（ｘ）は、例えば、以
下の表６に示すような係数ａ_ｊを持つ。これらの係数ａ
_ｊは、全く恣意的なものである。最初に、図１３の摂動
関数作成用点列を作り、これに上記数式２を適用するこ
とによって決定されたものである。

【００３９】

【表６】

【００４０】図１３に示す摂動関数作成用点列は、１０
次までの多項式で表現可能であり、必要な高次収差を近
似する形状として設定されたものである。即ち、面Ｒ_２
の形状を最終的に以下の数式３のように設定し、この
後、原始点列（図１３及び上記表６の係数）及び数式３
中の係数αをパラメータとして収差を評価して、最適な
高次の収差を求めたものである。

【００４１】

【数３】

【００４２】上記数式３において、sag(y)は面の光軸方
向のサグ量、ψ(y)は基礎非球面の式、αは振幅を制御
する係数、βは光学有効径にマップする係数である。

【００４３】以上のような経緯で作成されたものが、本
発明撮像レンズ１０である。撮像レンズ１０は、前述の
ように、物体側から順に、絞りＳＴＰ、像面側に凸面を
向けたプラスチック製の単玉非球面レンズ１１、ＩＲ
（赤外線）カットフィルタＦＬが配置されて成るもので
ある。また、上記ＩＲカットフィルタＦＬの像側にある
のは撮像素子１２であり、撮像面ＩＭＧと、該撮像面Ｉ
ＭＧの物体側に配置された撮像素子１２のカバーガラス
（リッドガラス）ＣＧとを有する。

【００４４】そして、上記単玉非球面レンズ１１の物体
側の面Ｒ_２は、上記数式３によって、面形状に摂動が与
えられている。

【００４５】即ち、光軸方向をｚ、この光軸方向ｚに直
交すると共に互いに直交する２方向をそれぞれｘ方向及
びｙ方向とし、ｒ＝（ｘ^２＋ｙ^２）^１／２とすると、面
Ｒ_２が、関数ｚ＝ｆ（ｒ）を光軸を中心として回転させ
て成る面形状を有するものとする時、上記関数ｆ（ｒ）
の３階微分に関する方程式δ^３ｆ（ｒ）／δｒ^３＝０が
原点以外でレンズの有効径内に解を１つ以上有するよう
にされた面とされている。

【００４６】表７に上記撮像レンズ１０の各数値を示
す。

【００４７】

【表７】

【００４８】表８に、非球面によって構成されている単
玉非球面レンズ１１の物体側の面Ｒ _２の円錐定数ｋ、３
次乃至１０次の非球面係数ＡＲ_３乃至ＡＲ_１０と、像側
の面Ｒ_３の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数
Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを示す。

【００４９】

【表８】

【００５０】上記表７及び表８から明らかなように、撮
像レンズ１０においては、単玉非球面レンズ１１の像側
の面Ｒ_３は、図６、表２及び表３に示す撮像レンズ１の
非球面レンズの像側の面Ｒ_３と全く同じであることが判
る。尚、撮像レンズ１０では、上記数式３におけるα及
びβはそれぞれ、０．００１０５、１．７とした。

【００５１】図２及び図３に撮像レンズ１０の縦収差図
及び横収差図を、図４にＭＴＦ値の図を示す。

【００５２】図２と図７の比較からも明らかなように、
単玉非球面レンズ１１の物体側の面Ｒ_２の形状が球面収
差に反映しているのが判る。縦収差の光軸に近い付近の
振る舞いが、高画角での横収差にも影響を与えるので、
数式３におけるα及びβを上手く選ぶことによって、高
次球面収差の発生の効果によって非点収差を減らすこと
ができるようになる。

【００５３】また、図４に示すように、撮像レンズ１０
においては、軸上のＭＴＦもかなり悪化しており、５割
の画角の時と略同程度になっている。しかし、撮像レン
ズ１０は、軸上から７割像高程度まで７５本／ｍｍで２
０％以上の変調度を有し、表１に示す要求仕様の軸上の
解像度７５本は十分達成していることが判る。

【００５４】また、見かけ上は、非点収差が減少してい
ることも判る。これは、図３の横収差図に示すように、
広画角でのサジタル方向の収差が、高次球面収差の影響
を受けて、特に、光線高さの低い部分で減少し、単玉非
球面レンズ１１の物体側の面Ｒ_２の面形状に摂動を与え
る前に比べて、非点収差が曖昧になっているからであ
る。

【００５５】このように、単玉非球面レンズ１１の物体
側の面Ｒ_２の面形状に摂動を与え、高次の球面収差を発
生させるようにした結果、撮像レンズ１０においては、
軸上及びその近傍での結像性能を劣化させることによっ
て、軸上での結像性能と高画角での結像性能とを接近さ
せて、全体的な結像性能を向上させたということができ
る。このような性能を有する単玉非球面レンズ１１の物
体側の面Ｒ_２の面形状を自動設計によって導き出すこと
は困難であるが、元のレンズの結像性能を落とすのであ
るから、以上に記載した手法によって、非常に簡単に望
ましい結果を得ることができるようになる。

【００５６】上記撮像レンズ１０における単玉非球面レ
ンズ１１の物体側の面Ｒ_２の形状について詳細に説明す
る。

【００５７】単玉非球面レンズ１１の物体側の面Ｒ
_２に、関数ψ（ｙ）によって表される基礎非球面に前記
数式２及び図１４に示す摂動関数ｐ（ｘ）によって摂動
を与えたのであるから、面Ｒ_２の実際の面形状も図１４
に示す関数ｐ（ｘ）に類似した形状になっている。図５
に単玉非球面レンズ１１の物体側の面Ｒ_２の面形状ｆ
（ｒ）と、その２階微分値δ^２ｆ（ｒ）／δｒ^２、及び
３階微分値δ^３ｆ（ｒ）／δ・ｒ^３を示す。単玉非球面
レンズ１１の面Ｒ_２の形状は、小さいながらも微係数を
見れば、面Ｒ_２の摂動の形状がそのまま現れて、微妙に
うねっていることが判る。摂動の振幅は最大で０．３μ
ｍ程度であるが、この値を微分すると値が全く変化して
しまうことが判る。

【００５８】特に、３階微分の値が０を越えて正負に大
きく振れている。図５中、矢印で示す位置が、３階微分
に関する方程式δ^３ｆ（ｒ）／δ・ｒ^３＝０に解になっ
ているポイントである。３階微分の値が０ということ
は、２階微分の値が極値を持つということである。即
ち、２階微分の値は局所的な曲率の近似値を与えるもの
であり、これは、面Ｒ_２の局所的な曲率があるところで
は正（像側に凸）、また、あるところでは負（物体側に
凸）と、場所によって面の凹凸が入れ替わっているとい
うことである。

【００５９】尚、上記したように、局所的な曲率がある
ところでは正（像側に凸）、また、あるところでは負
（物体側に凸）と、場所によって面の凹凸が入れ替わっ
ている形状は、加工誤差が出やすい、切削加工によって
作成する場合では面粗度が悪化し易い、という弊害を引
き起こしやすいものであるが、この弊害は、ベースとな
る面の曲率を大きくして、３階微分の値が０を越えて正
負に大きく振れないようにすることによって回避するこ
とができる。

【００６０】このような面Ｒ_２の曲率の変化が、上述し
た縦収差や横収差にそのまま影響しているのである。こ
のような面Ｒ_２の形状は、通常の非球面に、前記数式２
のベキ多項式を適用させることによって作成することが
可能である。

【００６１】本発明は、以上に説明したように、撮像レ
ンズに使用される非球面単玉レンズに、必要な高次の球
面収差を、基礎非球面形状に少なくとも１つの波紋状の
うねり（摂動）の形状として面に直接付加することがで
きる。

【００６２】従って、本発明においては、従来の要求仕
様に基づく自動設計によって各種収差を調整するより
も、各種収差の調整を効率よく行うことが可能になり、
基本となる特性を変化させずに高次球面収差だけを付加
させることもできるので、所望のＭＴＦ解像度に設定す
ることが可能になる。尚、本発明においては、面への摂
動形状の付加によって、同時に、軸外特性にも影響を与
えられることになるので、摂動形状の決定は、これらを
考慮しながら行うと良い。

【００６３】また、本発明は、摂動が与えられた面形状
によって高次の球面収差を発生させて、各種収差のバラ
ンスを取るという構成であるので、非球面単玉レンズを
使用した撮像レンズの設計の自由度が増し、中画角での
ＭＴＦ解像度のバラツキが減少し、軸上のＭＴＦ解像度
を落とすことによって中画角のＭＴＦ解像度とのバラン
スが取れるようになるので、本来必要な光学性能に妥協
点を残さないようにしながら、全体としての光学性能を
向上させることが可能になる。

【００６４】更に、本発明においては、面形状に摂動を
与える関数の定義域をある程度広く取ることによって、
偏芯による光学性能の劣化を抑えることもできるように
なる。

【００６５】尚、前記実施の形態において示した各部の
具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当
たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、こ
れらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈される
ことがあってはならないものである。

【００６６】

【発明の効果】以上に説明したところから明らかなよう
に本発明撮像レンズは、絞りとプラスチック製の単玉非
球面レンズとによって構成し、単玉非球面レンズの物体
側の面及び像側の面のうちの一方を、非球面形状に少な
くとも１つの波紋状のうねりを付加された形状の面で構
成したことを特徴とする。

【００６７】従って、本発明撮像レンズは、単玉非球面
レンズの物体側の面及び像側の面のうちの一方を、非球
面形状に少なくとも１つの波紋状のうねりを付加された
形状の面で構成することによって、高次の球面収差を発
生させることが可能になるので、従来の要求仕様に基づ
く自動設計によって各種収差を調整するよりも、各種収
差の調整を効率よく行うことができる。

【００６８】請求項２に記載した発明にあっては、光軸
方向における変位量をｚとし、該光軸に直交すると共に
互いに直交する２方向の変位量をｘ及びｙとし、ｒ＝
（ｘ^２＋ｙ^２）^１／２とすると、非球面形状に少なくと
も１つの波紋状のうねりを付加された形状の面が、面形
状を関数ｚ＝ｆ（ｒ）で表すとき、ｆ（ｒ）の３階微分
に関する方程式δ^３ｆ（ｒ）／δｒ^３＝０が原点以外で
レンズの有効径内に解を１つ以上有するようにした面で
あるので、基本となる特性を変化させずに高次球面収差
だけを付加させることが可能なので、所望のＭＴＦ解像
度に設定することができる。

【００６９】請求項３に記載した発明にあっては、単玉
非球面レンズの物体側に絞りを配置すると共に、単玉非
球面レンズの物体側の面を非球面形状に少なくとも１つ
の波紋状のうねりを付加された形状の面によって構成し
たので、球面収差のコントロールを容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図５と共に、本発明撮像レンズの実施
の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を概略的に
示す図である。

【図２】縦収差図である。

【図３】横収差図である。

【図４】各画角でのＭＴＦ解像度を示す図である。

【図５】面形状とその微分値を示す図である。

【図６】図７乃至図９と共に、撮像レンズの要求仕様に
基づく１次仕様に像面湾曲及び球面収差を減らすという
新たな条件を設定し、実際に設計を行った撮像レンズの
一例を示すものであり、本図は、レンズ構成を概略的に
示す図である。

【図７】縦収差図である。

【図８】横収差図である。

【図９】各画角でのＭＴＦ解像度を示す図である。

【図１０】図１１及び図１２と共に、従来手法によって
自動的に設計させた撮像レンズの一例のレンズ構成を概
略的に示す図である。

【図１１】縦収差図である。

【図１２】各画角でのＭＴＦ解像度を示す図である。

【図１３】摂動関数作成用点列を示す図である。

【図１４】摂動関数ｐ（ｘ）を示す図である。

【符号の説明】

１０…撮像レンズ、１１…単玉非球面レンズ、ＳＴＰ…
絞り、Ｒ_２…（単玉非球面レンズの）物体側の面、Ｒ_３
…（単玉非球面レンズの）像側の面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絞りと、プラスチック製の単玉非球面レ
ンズとから成り、上記単玉非球面レンズの物体側の面及
び像側の面のうちの一方が、非球面形状に少なくとも１
つの波紋状のうねりを付加された形状の面によって構成
されていることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】非球面形状に少なくとも１つの波紋状の
うねりを付加された形状の面は、面形状を関数ｚ＝ｆ（ｒ）で表すとき、上記ｆ（ｒ）の３階微分に関する方程式 δ^３ｆ（ｒ）／δｒ^３＝０が原点以外でレンズの有効径内に解を１つ以上有するよ
うにされた面であることを特徴とする請求項１に記載の
撮像レンズ。但し、光軸方向における変位量をｚとし、
該光軸に直交すると共に互いに直交する２方向の変位量
をｘ及びｙとするとき、ｒ＝（ｘ^２＋ｙ^２）^１／２である。
【請求項３】単玉非球面レンズの物体側に絞りが配置
されていると共に、単玉非球面レンズの物体側の面が、
非球面形状に少なくとも１つの波紋状のうねりを付加さ
れた形状の面によって構成されていることを特徴とする
請求項１に記載の撮像レンズ。