JP2004061938A

JP2004061938A - 撮像レンズ

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Publication number: JP2004061938A
Application number: JP2002221413A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Dou; 智堂
Original assignee: Milestone Co Ltd
Current assignee: Milestone Co Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: CN1497288A; CN100359358C; DE60306044T2; EP1387199A1; US20040125468A1; KR100530560B1; JP3411565B1; US7009783B2; KR20040011354A; DE60306044D1; EP1387199B1

Abstract

【課題】諸収差が良好に補正されており、低コストで生産が可能であり、かつ光学長が１０ｍｍ以下の撮像レンズを提供すること。
【解決手段】物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、開口絞りＳと、両側に凸を向けた正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、両側に凹を向けた負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、両側に凸を向けた正の屈折力を有する第４レンズＬ４とが順に配列して構成される以下の条件を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
＋５．０　＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＜＋７．０　（１）
０．１５ｆ　＜　　　　　ｄ１　　＜　　０．３ｆ　　　　　（２）
ただし、
ｒ１　：　第１レンズの物体側面の光軸近傍における曲率半径（軸上曲率半径）
ｒ２　：　第１レンズの像側面の光軸近傍における曲率半径（軸上曲率半径）
ｄ１　：　第１レンズの肉厚
ｆ　：　全系の焦点距離
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳを撮像素子として用いるカメラに搭載することに好適な、光学長が短く、これにより結像される像の歪みが視覚を通じて意識されず、かつ撮像素子の集積密度から要請される十分な程度に諸収差が小さく補正されている、撮像レンズに関する。以下「像の歪みが視覚を通じて意識されずかつ撮像素子の集積密度から要請される十分な程度に小さく諸収差が補正されている」ことを、簡単のために単に「諸収差が良好に補正されている」等と表現することもある。また諸収差が良好に補正された画像を「良好な画像」ということもある。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤまたはＣＭＯＳを撮像素子として用いる小型カメラに搭載するレンズは、光学長が短く低コストで製造できる必要がある。この種のレンズとして、例えば、特開平１１−３８３１６号公報において開示されている撮像レンズがある。しかしながら、この開示された撮像レンズは、構成枚数が４群４枚と少ないものの、物体側から数えて最初のレンズである第１レンズが厚すぎるので加工がむずかしい。その結果として生産コストが高くなる等、生産性が悪い。また、光学長が１０　ｍｍを超えており、ＣＣＤまたはＣＭＯＳを撮像素子として用いる小型カメラに搭載するレンズとしては光学長が長すぎる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、諸収差が良好に補正されており、低コストで生産が可能であり、かつ光学長が１０　ｍｍ以下である撮像レンズを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するこの発明による撮像レンズの構成は、物体側から順に、第１レンズＬ１、開口絞りＳ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４を配列した４枚４群構成である。第１レンズＬ１は物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有するレンズである。第２レンズＬ２は物体側および像側の両側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズである。第３レンズＬ３は物体側および像側の両側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズである。第４レンズＬ４は物体側および像側の両側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズである。
【０００５】
これら第１〜第４レンズを形成するレンズ面全８面（１枚のレンズが物体側および像側に１面ずつ曲面を有するので、４枚のレンズでは合計８面となる。）のうち少なくとも３つのレンズ面が非球面であり、以下の条件を満たす。
【０００６】
＋５．０　＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＜＋７．０　　　（１）
０．１５ｆ　＜　　　ｄ１　　＜　　０．３ｆ　　　　　　　（２）
ただし、
ｒ１　：　第１レンズの物体側面の光軸近傍における曲率半径（軸上曲率半径）
ｒ２　：　第１レンズの像側面の光軸近傍における曲率半径（軸上曲率半径）
ｄ１　：　第１レンズの肉厚
ｆ　：　全系の焦点距離（第１、第２、第３および第４のレンズから成るレンズ系の合成焦点距離）。
【０００７】
第１レンズの曲率半径ｒ１およびｒ２を共に変えることにより、レンズの焦点距離を変えず収差だけを変化させる、いわゆるベンディングという操作ができる。そこでレンズの焦点距離が変わらないという条件下で、ｒ１およびｒ２を変化させたとき、ｑ　＝　（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）で与えられるｑは、いわゆるレンズの形状因子（ｓｈａｐｅ　ｆａｃｔｏｒ）と呼ばれ、ベンディングの度合いを表すパラメータである。すなわちパラメータｑは対称レンズ（ｒ１　＝　−ｒ２）に対しては０となり、非対称になるほど大きな値となるので、対称レンズからの偏差の度合い（非対称の度合い）を示すパラメータである。
【０００８】
したがって、上記条件式（１）は、第１レンズのベンディングの度合いを表すパラメータｑ、を＋５．０から＋７．０の範囲に設定すべきことを意味する。
【０００９】
構成要素であるレンズに、式（１）および式（２）で与えられる条件を満足させ、かつ前述の構成に配置することによって、諸収差が良好に補正され、しかも光学長が１０　ｍｍ以下であって、低コストで製作できる撮像レンズを提供できる。
【００１０】
合成焦点距離ｆが、３．３　ｍｍ　〜　４．０　ｍｍと、短い撮像レンズの場合、数ｍｍ程度のバックフォーカスを確保する必要がある。このバックフォーカスは、第１レンズの負屈折力を大きくすることにより、十分確保することができる。
【００１１】
第３レンズの負レンズ素子によって、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正できる。
【００１２】
式（１）は良好な画像を保ちながら十分なバックフォーカスを得るための条件式である。上限を越えてｒ１およびｒ２の曲率半径を設定すると、非点収差の子午像面（メリディオナル面）が正の方向に大きく湾曲しすぎてしまう。また、下限を下回ってｒ１およびｒ２の曲率半径を設定すると、バックフォーカスが短くなりＣＣＤ像面に入射する光線角度が急角度となる為、マイクロレンズによる全反射で、シューディングを起こし周辺が暗くなってしまい、その上に非点収差の子午像面が負の方向に大きく湾曲しすぎてしまう。
【００１３】
絞りを第１レンズと第２レンズの間に配置することにより、その後に配置されている第２レンズ及び第４レンズで負の歪曲収差（たる型の歪曲収差）を補正できる。
【００１４】
式（２）は、像面湾曲の補正と、レンズ系の全長を短く保ち第１レンズ径を小さく保つための、条件を与える式である。第１レンズの肉厚ｄ１が式（２）の上限を越えて厚くなると、レンズ全長と第１レンズ径が大きくなりすぎ、レンズ系のコンパクト性が失われる。また、負の歪曲収差も大きくなる。ｄ１が式（２）の下限を下回って、レンズ厚が小さくなると、像面湾曲が大きくなり好ましくない。またｄ１が式（２）の下限を下回ると、プラスチックレンズの場合は、レンズを設計どおりに成形することが困難となる。
【００１５】
後に説明する実施例１および実施例２において明らかなように、式（１）および（２）で与えられる二つの条件により、諸収差が良好に補正された、光学長が１０　ｍｍ以下の、生産性に優れた撮像レンズが実現できた。
【００１６】
また、この発明の撮像レンズは、好ましくは、その構成レンズのすべてをプラスチック素材（熱と圧力あるいはその両者によって塑性変形させて成型させて形成することができる高分子物質であって、可視光に対して透明である素材）で、形成するのがよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態例につき説明する。なお、これらの図は、この発明が理解できる程度に構成要素の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的およびその他の条件は単なる好適例であり、この発明はこの発明の実施の形態にのみ何等限定されるものではない。
【００１８】
【実施例】
図１は、この発明による撮像レンズの構成図である。
【００１９】
物体側から数えて第１、第２、第３および第４のレンズをそれぞれ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４で示す。撮像面（固体撮像素子の受光面）を１０で表し、撮像面とレンズ系とを隔てるカバーガラスを１２で表し、２枚の絞り面をそれぞれ像側から物体側の順にそれぞれ１４と１６で示す。
【００２０】
この図に示すｒｉ（ｉ＝１，　２，　３，　…，１２）およびｄｉ（ｉ＝１，　２，　３，　…，１２）等のパラメータは以下に示す表１から表４に具体的数値として与えてある。添え字ｉ＝　１，　２，　……１２は、物体側から像側に向かって順に、各レンズの面番号あるいはレンズの厚みもしくはレンズ面間隔等に対応させて付したものである。
すなわち、
ｒｉはｉ番目の面の曲率半径（非球面においては軸上曲率半径）、
ｄｉはｉ番目の面からｉ＋１番目の面までの距離、
Ｎｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面から成るレンズの媒質の屈折率、
νｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面から成るレンズの媒質の分散、
をそれぞれに示す。
【００２１】
非球面データは、各表１から表４のそれぞれの右欄に面番号とともに示した。開口絞りのｒ３とｒ４、またカバーガラスのｒ１１とｒ１２は平面であるので、曲率半径∞と表示している。
【００２２】
この発明で使用される非球面は次の式で与えられる。
【００２３】
Ｚ　＝　ｃｈ^２／［１＋　［１−（１＋ｋ）ｃ^２ｈ^２］^＋１／２］＋Ａ_０ｈ^４＋Ｂ_０ｈ^６＋Ｃ_０ｈ^８＋Ｄ_０ｈ^１０
ただし、
Ｚ：　面頂点に対する接平面からの深さ
ｃ：　面の近軸的曲率
ｈ：　光軸からの高さ
ｋ：　円錐定数
Ａ_０：　４次の非球面係数
Ｂ_０：　６次の非球面係数
Ｃ_０：　８次の非球面係数
Ｄ_０：　１０次の非球面係数
この明細書中の各表１から表４において、非球面係数を示す数値の表示において、表示「ｅ−１」は「１０の−１乗」を意味する。また焦点距離ｆとして示した値は、第１、第２、第３および第４のレンズから成るレンズ系の合成焦点距離である。
【００２４】
図２〜図９を参照してそれぞれ第１および第２実施例を説明する。また、図１０〜図１７を参照して次式（１）式で与えられる条件を満たさない比較例を２例説明する（第１比較例および第２比較例）。
【００２５】
＋５．０　＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＜＋７．０　　（１）
すなわち、第１比較例では、ｒ１＝−２．２５、ｒ２＝−３．４０（表３参照）であるから、
（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝　４．９１３　と、下限値を下回り、
第２比較例では、ｒ１＝−２．５５、ｒ２＝−３．３０（表４参照）であるから、
（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝　７．８００　と、上限値を上回っている。
【００２６】
図２、図６、図１０および図１４にレンズ構成の概略図とスポットダイアグラムとをそれぞれ示し、入射高に対する像面上での点像の広がりの度合いを表示した。また図３、図７、図１１および図１５において歪曲収差曲線、図４、図８、図１２および図１６において非点収差曲線、図５、図９、図１３および図１７において色・球面収差曲線を示している。
【００２７】
歪曲収差曲線は、光軸からの距離（縦軸に像面内での光軸からの最大距離を１００として百分率表示してある。）に対して、収差量（横軸に正接条件の不満足量を百分率表示してある。）を示した。非点収差曲線は、歪曲収差曲線同様に光軸からの距離に対して、収差量を横軸（ｍｍ単位）にとって示した。また、非点収差においては、子午像面（メリディオナル面）と球欠像面（サジッタル面）とにおける収差量（ｍｍ単位）を表示した。色・球面収差曲線は、入射高ｈ（Ｆナンバー）に対して、収差量を横軸（ｍｍ単位）にとって示した。また、色・球面収差曲線においては、Ｃ線（水素原子が発する波長６５６．２７　ｎｍの光）、ｄ線（ヘリウム原子が発する波長５８７．５６　ｎｍの光）およびｇ線（水銀原子が発する波長４３５．８４　ｎｍの光）に対する収差値を示した。屈折率はｄ線（５８７．６　ｎｍの光）における屈折率を示す。
【００２８】
以下に、第１実施例（表１）、第２実施例（表２）、第１比較例（表３）および第２比較例（表４）に関する構成レンズの曲率半径（ｍｍ単位）、レンズ面間隔（ｍｍ単位）、レンズ素材の屈折率、レンズ素材のアッベ数、焦点距離、開口数、非球面係数を一覧にして掲げる。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
【表３】

【００３２】
【表４】

【００３３】
以下に、各実施例の特徴を比較例とともに示す。
第１、第２実施例および第１、第２比較例ともに、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズ（Ｌ１）、物体側および像側の両側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズ（Ｌ２）、物体側および像側の両側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズ（Ｌ４）にはシクロオレフィン系プラスチックであるゼオネックスＥ４８Ｒ（ゼオネックスは日本ゼオン株式会社の登録商標で、Ｅ４８Ｒは商品番号である。）を採用した。
【００３４】
物体側および像側の両側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズ（Ｌ３）は、ポリカーボネートを採用した。また、第１レンズ（Ｌ１）の両面、第２レンズ（Ｌ２）の両面、第３レンズ（Ｌ３）の物体側面、及び第４レンズ（Ｌ４）の像側面は非球面とした。すなわち、非球面の数は、各実施例および比較例とともに６面である。
【００３５】
第１レンズ（Ｌ１）、第２レンズ（Ｌ２）および第４レンズ（Ｌ４）の素材であるゼオネックスＥ４８Ｒのアッベ数は５６であるが、シミュレーションの結果、これらレンズの素材のアッベ数が４５から６５の範囲内であれば、収差等レンズ性能に実質的な差異は現れないことが分かった。また、第３レンズ（Ｌ３）の素材であるポリカーボネートのアッベ数は３０であるが、このレンズの素材のアッベ数が２５から３５の範囲内であれば、上記同様に収差等レンズ性能に実質的な差異は現れないことが分かった。すなわち、アッベ数が上記の値の範囲内であれば、この発明の目的とする撮像レンズの諸収差が従来の撮像レンズの諸収差に比べて良好に補正され、かつ光学長が　１０　ｍｍ　以下の撮像レンズが実現できることが分かった。
【００３６】
レンズ系と撮像面との間に、第１実施例では、０．６０　ｍｍ、第２実施例、第１比較例および第２比較例では、１．００　ｍｍのカバーガラスを挿入してあり、このカバーガラスの存在も前提として、以下に説明する諸収差を計算してある。すなわち、このカバーガラスは、ｒ１１およびｒ１２面から成り、この厚みを表すパラメータｄ１１が、第１実施例では、ｄ１１＝０．６０　ｍｍであり、第２実施例、第１比較例および第２比較例では、　ｄ１１＝１．００　ｍｍである。
【００３７】
（第１実施例）
（Ａ）全系の焦点距離は　ｆ　　＝　３．３１５　ｍｍ　である。
（Ｂ）第１レンズの肉厚は　ｄ１　＝　０．７２　ｍｍ　である。
（Ｃ）第１レンズの物体側面の曲率半径は　ｒ１　＝　−１．７２　ｍｍ　である。
（Ｄ）第１レンズの像側面の曲率半径は　　ｒ２　＝　−２．５３　ｍｍ　である。
（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝　＋５．２４６９　であるから、このレンズ系は、
式（１）で表される条件を満たしている。
また、０．１５ｆ＝０．４９７、ｄ１＝０．７２、０．３ｆ＝０．９９４５　であるから、式（２）で表される条件も満たしている。
【００３８】
図２に光線追跡をした結果と、撮像面上での点像の広がりを示すスポットダイアグラムを示す。これによると画角ぎりぎりの位置での点像が若干広がるのみで、撮像面上ほぼ全域にわたり良好な点像が得られていることがわかる。
【００３９】
光学長は６．６６３　ｍｍと１０　ｍｍ以内に収まっており、バックフォーカスも２．３５７　ｍｍと十分に確保できている。
【００４０】
図３に示す歪曲収差曲線２０、図４に示す非点収差曲線（メリディオナル面に対する収差曲線２２およびサジッタル面に対する収差曲線２４）、図５に示す色・球面収差曲線（Ｃ線に対する収差曲線２６、ｄ線に対する収差曲線２８およびｇ線に対する収差曲線３０。ただし収差曲線２６と収差曲線２８はほとんど差がなく重なっている。）については、それぞれグラフによって示してある。図３および図４の収差曲線の縦軸は像高を示しており、１００％、８５％、７０％、５０％、および３０％はそれぞれ、２．１８７ｍｍ、１．８５９ｍｍ、　１．５３１ｍｍ、１．０９３ｍｍ、および　０．６５６ｍｍ　に対応している。また横軸は収差の大きさを示している。図５の収差曲線の縦軸は入射高ｈ（Ｆナンバー）を示しており、最大がＦ２．８である。
【００４１】
歪曲収差は２％以内に収まっており、非点収差は０．１ｍｍ以内に収まっており、色・球面収差は０．０２ｍｍ以下に収まっている。いずれについても、ＣＣＤまたはＣＭＯＳを撮像素子として用いる小型カメラに搭載するレンズに必要とされる性能が確保されている。
【００４２】
（第２実施例）
（Ａ）全系の焦点距離は　ｆ　＝　３．８１２　ｍｍ　である。
（Ｂ）第１レンズの肉厚は　ｄ１＝　０．９　ｍｍ　である。
（Ｃ）第１レンズの物体側面の曲率半径は　ｒ１　＝　−２．４５　ｍｍ　である。
（Ｄ）第１レンズの像側面の曲率半径は　　ｒ２　＝　−３．３５　ｍｍ　である。
（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝　＋６．４４４　であるから、このレンズ系は、
式（１）で表される条件を満たしている。
また、０．１５ｆ＝０．５７２、ｄ１＝０．９、０．３ｆ＝１．１４４　であるから、式（２）で表される条件も満たしている。
【００４３】
図６に光線追跡をした結果と、撮像面上での点像の広がりを示すスポットダイアグラムを示す。これによると画角ぎりぎりの位置での点像を含めて、撮像面上全域にわたり良好な点像が得られている。
【００４４】
光学長は９．２５６　ｍｍと１０　ｍｍ以内に収まっており、バックフォーカスも３．３９６　ｍｍと十分に確保できている。
【００４５】
図７に示す歪曲収差曲線３２、図８に示す非点収差曲線（メリディオナル面に対する収差曲線３４およびサジッタル面に対する収差曲線３６）、図９に示す色・球面収差曲線（Ｃ線に対する収差曲線３８、ｄ線に対する収差曲線４０およびｇ線に対する収差曲線４２）については、それぞれグラフによって示してある。図７および図８の収差曲線の縦軸は像高を示しており、１００％、８５％、７０％、５０％、および３０％はそれぞれ、２．２５０ｍｍ、１．９１３ｍｍ、　１．５７５ｍｍ、１．１２５ｍｍ、および　０．６７５ｍｍ　に対応している。図９の収差曲線の縦軸は入射高ｈ（Ｆナンバー）を示しており、最大がＦ２．８である。また横軸は収差の大きさを示している。歪曲収差は２．６％以内に収まっており、非点収差は０．０８ｍｍ以内に収まっており、色・球面収差は０．０５ｍｍ以下に収まっている。いずれの収差についても、ＣＣＤまたはＣＭＯＳを撮像素子として用いる小型カメラに搭載するレンズに必要とされる性能が確保されている。
【００４６】
（第１比較例）
（Ａ）全系の焦点距離は　ｆ　＝　３．８３２　ｍｍ　である。
（Ｂ）第１レンズの肉厚は　ｄ１＝　０．９　ｍｍ　である。
（Ｃ）第１レンズの物体側面の曲率半径は　ｒ１　＝　−２．２５　ｍｍ　である。
（Ｄ）第１レンズの像側面の曲率半径は　　ｒ２　＝　−３．４０　ｍｍ　である。
（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝　＋４．９１３　であるから、このレンズ系は、
式（１）で表される条件の下限を下回っており、条件を満たしていない。
【００４７】
図１０に光線追跡をした結果と、撮像面上での点像の広がりを示すスポットダイアグラムを示す。これによると撮像面の周辺に行くに従って点像が広がっており、撮像面上の周辺部分において良好な点像が得られていない。
【００４８】
図１１および図１２の収差曲線の縦軸は像高を示しており、１００％、８５％、７０％、５０％、および３０％はそれぞれ、２．２４９ｍｍ、１．９１１ｍｍ、　１．５７４ｍｍ、１．１２４ｍｍ、および　０．６７５ｍｍ　に対応している。図１３の収差曲線の縦軸は入射高ｈ（Ｆナンバー）を示しており、最大がＦ２．８である。また横軸は収差の大きさを示している。
【００４９】
歪曲収差は０．７％以内に収まっており、色・球面収差は０．０６ｍｍ以下に収まっている。しかし非点収差は像高２．２４９ｍｍにおいてメリディオナル面において２．３ｍｍとなっている。
【００５０】
図１１に示す歪曲収差曲線４４および　図１３に示す色・球面収差曲線（Ｃ線に対する収差曲線５０、ｄ線に対する収差曲線５２およびｇ線に対する収差曲線５４）からは良好な特性であるが、図１２に示す非点収差曲線（メリディオナル面に対する収差曲線４６およびサジッタル面に対する収差曲線４８）については、メリディオナル面において大きくなっている（収差曲線４６）。これらの点が実施例に比較して、良好な特性とはなっていない。
【００５１】
（第２比較例）
（Ａ）全系の焦点距離は　ｆ　＝　３．７９９　ｍｍ　である。
（Ｂ）第１レンズの肉厚は　ｄ１＝　０．９　　ｍｍ　である。
（Ｃ）第１レンズの物体側面の曲率半径は　ｒ１　＝　−２．５５　ｍｍ　である。
（Ｄ）第１レンズの像側面の曲率半径は　　ｒ２　＝　−３．３０　ｍｍ　である。
（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝　＋７．８００　であるから、このレンズ系は、
式（１）で表される条件の上限を超えており、条件を満たしていない。
【００５２】
図１４に光線追跡をした結果と、撮像面上での点像の広がりを示すスポットダイアグラムを示す。第１比較例と同様、撮像面の周辺に行くに従って点像が広がっており、撮像面上の周辺部分において良好な点像が得られていない。
【００５３】
図１５および図１６の収差曲線の縦軸は像高を示しており、１００％、８５％、７０％、５０％、および３０％はそれぞれ、２．２５２ｍｍ、１．９１４ｍｍ、　１．５７６ｍｍ、１．１２６ｍｍ、および　０．６７５ｍｍ　に対応している。図１７の収差曲線の縦軸は入射高ｈ（Ｆナンバー）を示しており、最大がＦ２．８である。また横軸は収差の大きさを示している。
【００５４】
色・球面収差は０．０４ｍｍ以下に収まっている。しかし歪曲収差は４．２％であり、非点収差は像高２．２５２ｍｍにおいてメリディオナル面において０．７８ｍｍとなっている。
【００５５】
図１７に示す色・球面収差曲線（Ｃ線に対する収差曲線６２、ｄ線に対する収差曲線６４およびｇ線に対する収差曲線６６）からは良好な特性であるが、図１５に示す歪曲収差曲線５６および図１６に示す非点収差曲線（メリディオナル面に対する収差曲線５８およびサジッタル面に対する収差曲線６０）から理解できるように、歪曲収差およびメリディオナル面での非点収差が大きい（収差曲線５６および収差曲線５８）。これらの点が実施例に比較して、良好な特性とはなっていない。
【００５６】
以上、実施例および比較例から、諸収差が良好に補正され、十分なバックフォーカスが得られかつ光学長が短く保たれる条件を与える式（１）および（２）を満たすように構成レンズを設計することで、この発明が解決しようとする課題が解決できることがわかる。
【００５７】
実施例および比較例において第１レンズ、第２レンズ、第４レンズにはゼオネックスＥ４８Ｒを、第３レンズにはポリカーボネートというプラスチック素材を用いたが、実施例に掲げた以外のプラスチック材料はもとより、プラスチック素材でなくとも、実施例等で説明した諸条件を満たす素材であれば、ガラス素材であっても用いることができることは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上、説明したようにこの発明は４群４枚と少ない構成ながら、プラスチックレンズの積極的な使用を可能にし、諸収差が良好に補正された、低コストで製造可能な、光学長が１０　ｍｍ以下であって、小型ＣＣＤカメラに用いて好適な撮像レンズを実現することができる。ｄ線に対する屈折率が１．５８３であって、アッベ数３０程度の屈折率波長分散特性を有する素材を用いたレンズを構成要素とする撮像レンズは、その構成レンズの全てを光学ガラスを素材としたレンズで実現することは難しい。また見方を変えれば、本発明の実施例において、アッベ数３０程度と大きな波長分散特性を有する素材であっても、そのレンズの構成方法によっては良好な画像を得ることができる組み合わせレンズを形成できる、という新しい実験結果を示すことができた。
【００５９】
以上説明したことから、この発明の撮像レンズは、携帯電話器に内蔵するビデオカメラ用レンズとしての利用はもとより、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ　ｄｉｇｉｔａｌ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ）に内蔵するビデオカメラ用レンズ、画像認識機能を具えた玩具に内蔵するビデオカメラ用レンズ、監視用ビデオカメラおよび防犯用ビデオカメラ用レンズとして適用しても好適であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による撮像レンズの断面図である。
【図２】第１実施例のレンズの断面図である。
【図３】第１実施例の歪曲収差図である。
【図４】第１実施例の非点収差図である。
【図５】第１実施例の色・球面収差図である。
【図６】第２実施例のレンズの断面図である。
【図７】第２実施例の歪曲収差図である。
【図８】第２実施例の非点収差図である。
【図９】第２実施例の色・球面収差図である。
【図１０】第１比較例のレンズの断面図である。
【図１１】第１比較例の歪曲収差図である。
【図１２】第１比較例の非点収差図である。
【図１３】第１比較例の色・球面収差図である。
【図１４】第２比較例のレンズの断面図である。
【図１５】第２比較例の歪曲収差図である。
【図１６】第２比較例の非点収差図である。
【図１７】第２比較例の色・球面収差図である。
【符号の説明】
Ｌ１　〜　Ｌ４　第１レンズ　〜　第４レンズ
ｒｉ：ｉ番目の面の曲率半径（非球面においては軸上曲率半径）
ｄｉ：ｉ番目の面からｉ＋１番目の面までの距離

Claims

物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、開口絞りＳと、物体側および像側の両側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、物体側および像側の両側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、物体側および像側の両側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズＬ４とを有し、物体側から順に、該第１レンズＬ１、該開口絞りＳ、該第２レンズＬ２、該第３レンズＬ３、該第４レンズＬ４の順に配列されて構成され、
前記第１〜第４レンズのうちの少なくとも３つのレンズ面が非球面であり、以下の条件を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
＋５．０　＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＜＋７．０　　（１）
０．１５ｆ　＜　　ｄ１　　＜　　０．３ｆ　　　　　　　（２）
ただし、
ｒ１　：　第１レンズの物体側面の光軸近傍における曲率半径（軸上曲率半径）
ｒ２　：　第１レンズの像側面の光軸近傍における曲率半径（軸上曲率半径）
ｄ１　：　第１レンズの肉厚
ｆ　：　全系の焦点距離（第１、第２、第３および第４のレンズから成るレンズ系の合成焦点距離）
請求項１記載の撮像レンズであって、該撮像レンズを構成するレンズがすべてプラスチック素材で形成されるレンズであることを特徴とする撮像レンズ。
請求項１記載の撮像レンズであって、該撮像レンズを構成する前記第１レンズＬ１、前記第２レンズＬ２、前記第４レンズＬ４をアッベ数が４５から６５の範囲にある素材で形成したレンズとし、前記第３レンズＬ３をアッベ数が２５から３５の範囲にある素材で形成したレンズとしたことを特徴とする撮像レンズ。
請求項２記載の撮像レンズであって、該撮像レンズを構成する前記第１レンズＬ１、前記第２レンズＬ２、前記第４レンズＬ４をシクロオレフィン系プラスチックを素材として形成したレンズとし、前記第３レンズＬ３をポリカーボネートを素材として形成したレンズとしたことを特徴とする撮像レンズ。
請求項３または請求項４記載の撮像レンズであって、前記第１レンズの物体側の面から像面までの距離を１０　ｍｍ　以下としたことを特徴とする撮像レンズ。