JP2005004045A - 撮像レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】高い光学性能を維持しつつ小型軽量化を実現できる撮像レンズを提供することを目的とするものである。また、適正なバックフォーカスを確保することができるとともに、高いテレセントリック性を維持することができる撮像レンズを提供すること。
【解決手段】物体側から像面側に向かって順に、物体側に凸面を向けた主たる正のパワーを持つ第１レンズ２と、像面側に凸面を向けた負のパワーを持つメニスカス形状の第２レンズ３と、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第３レンズ４とを配設したこと。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、撮像レンズに係り、特に、携帯型のコンピュータ、テレビ電話、携帯電話、デジタルカメラ等に搭載されるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を利用した撮像装置に用いられ、小型軽量化を図るのに好適な３枚レンズ構成の撮像レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディアの進展が著しく、携帯型のコンピュータ、テレビ電話、携帯電話、デジタルカメラ等に搭載されるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を利用したカメラの需要が著しく高まっている。このようなカメラは、限られた設置スペースに搭載する必要があることから、小型であり、かつ、軽量であることが望まれている。
【０００３】
そのため、このようなカメラに用いられる撮像レンズにも、同様に小型軽量であることが要求されており、このような撮像レンズとしては、従来から、１枚のレンズを用いた１枚構成のレンズ系や２枚のレンズを用いた２枚構成のレンズ系が用いられている。
【０００４】
しかしながら、これらのものは、レンズ系の小型軽量化には極めて有利であるものの、近年、撮像レンズに要求される高画質、高解像度化には充分に対応できないという問題がある。
【０００５】
そのため、従来から、３枚のレンズを用いた３枚構成のレンズ系を用い、これにより、高画質、高解像度化に対応することが行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−７５００６号公報
【特許文献２】
特開２００１−８３４０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近においては、特に、デジタルカメラ等の分野において、従来のＣＩＦ（１１万画素程度）やＶＧＡ（３０万画素程度）を上回る１００万画素以上のさらなる高画質・高解像度の固体撮像素子を用いた撮像装置の需要が増々高まりつつある。
【０００８】
しかしながら、従来のレンズ系においては、色収差を良好に補正して高画質・高解像度という高い光学性能を実現しつつレンズ系自体の更なる小型軽量化（全長の短縮化）を図るには、未だに不十分であるといった問題点を有している。
【０００９】
従来のレンズ系においては、バックフォーカス距離は確保できるもののレンズ系の全長をそれほど短くすることはできず、高いテレセントリック性を十分に維持しつつレンズ系の全長を短縮することは困難であるといった問題点を有している。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、高い光学性能を維持しつつ小型軽量化を実現できる撮像レンズを提供することを目的とするものである。また、適正なバックフォーカスを確保することができるとともに、高いテレセントリック性を維持することができる撮像レンズを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の請求項１に係る撮像レンズの特徴は、物体側から像面側に向かって順に、物体側に凸面を向けた主たる正のパワーを持つ第１レンズと、像面側に凸面を向けた負のパワーを持つメニスカス形状の第２レンズと、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第３レンズとを配設した点にある。
【００１２】
そして、この請求項１に係る発明によれば、第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズの組み合わせによって、色収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正しつつ小型軽量化を図ることが可能となり、また、バックフォーカスを適正に確保することができるとともに、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を小さくしてテレセントリック性を維持することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る撮像レンズの特徴は、請求項１において、前記第１レンズの物体側に絞りを配設した点にある。
【００１４】
そして、この請求項２に係る発明によれば、更に、光線が広がっていない絞りの近傍に、主たるパワーを持った第１レンズのレンズ面を位置させることができるため、物体側から入射した光線を、収差を悪くしない状態で適正に集光することが可能となる。
【００１５】
請求項３に係る撮像レンズの特徴は、請求項１において、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に絞りを配設した点にある。
【００１６】
そして、この請求項３に係る発明によれば、更に、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を小さくしてテレセントリック性をさらに良好に維持することができるとともに、第１レンズのパワーを若干弱くすることによって、各レンズをより均肉（レンズの場所による肉厚の違いを減少させた形状）にすることができるため、各レンズをさらに簡便に形成することが可能となる。
【００１７】
請求項４に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、更に、４０＜ν_１ ＜７０、２０＜ν_２ ＜４０、４０＜ν_３ ＜７０の各条件式（但し、ν_１ ：第１レンズのアッベ数、ν_２ ：第２レンズのアッベ数、ν_３ ：第３レンズのアッベ数）を満足する点にある。
【００１８】
そして、この請求項４に係る発明によれば、更に、色収差をより良好に補正することが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、前記第２レンズの像面側の面における周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されている点にある。
【００２０】
そして、この請求項５に係る発明によれば、更に、像高の大きい光線においてコマ収差および像面湾曲をより良好に補正することが可能となる。
【００２１】
請求項６に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、前記第３レンズの物体側の面における周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されている点にある。
【００２２】
そして、この請求項６に係る発明によれば、更に、収差の補正が過剰にならないようにすることが可能となり、また、像面湾曲の悪化を抑制することが可能となる。さらにまた、成形性の良好なレンズ形状にすることが可能となり、また、バックフォーカスの低下を抑えることが可能となる。
【００２３】
請求項７に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項６において、前記第３レンズの像面側の面における周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されている点にある。
【００２４】
そして、この請求項７に係る発明によれば、更に、より有効に収差の補正が過剰にならないようにすることが可能となり、また、像面湾曲の悪化をさらに有効に抑制することが可能となる。さらにまた、成形性がさらに良好なレンズ形状にすることが可能となり、また、バックフォーカスの低下をさらに有効に抑えることが可能となる。
【００２５】
請求項８に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、前記第３レンズの像面側の面が中心側から周辺に向かうにしたがって物体側に曲がるような形状とされている点にある。
【００２６】
そして、この請求項８に係る発明によれば、更に、コマ収差の補正（特に周辺部において）が良好となり、フレアを低減することが可能となる。
【００２７】
請求項９に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項において、前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズのそれぞれにおいて、物体側および像面側の少なくとも一方の面が非球面形状に形成されている点にある。
【００２８】
そして、この請求項９に係る発明によれば、更に、諸収差をより良好に補正することが可能となる。
【００２９】
請求項１０に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項９のいずれか１項において、前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズの少なくとも１つが、樹脂材料によって形成されている点にある。
【００３０】
そして、この請求項１０に係る発明によれば、更に、レンズの成形性をさらに向上することが可能となり、コストをさらに低廉化することが可能となる。
【００３１】
請求項１１に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項において、更に、０．６＜ｆ_１ ／ｆ＜１．３の条件式（但し、ｆ_１：第１レンズの焦点距離、ｆ ：レンズ系全体の焦点距離）を満足する点にある。
【００３２】
そして、この請求項１１に係る発明によれば、更に、像面湾曲と色収差とをさらにバランス良く補正することが可能となる。
【００３３】
請求項１２に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項において、更に、−０．４＜ｒ_３ ／ｆ＜−０．１の条件式（但し、ｒ_３：第２レンズの物体側の面（第１面）の中心曲率半径）を満足する点にある。
【００３４】
そして、この請求項１２に係る発明によれば、更に、ペッツバール和を小さくして像面湾曲をさらに良好に補正することが可能となる。
【００３５】
請求項１３に係る撮像レンズの特徴は、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項において、更に、０．４＜ｒ_５ ／ｆ＜０．６の条件式（但し、ｒ_５：第３レンズの物体側の面（第１面）の中心曲率半径）を満足する点にある。
【００３６】
そして、この請求項１３に係る発明によれば、更に、撮像素子のセンサー面への主光線の入射角度をさらに小さく抑えることが可能となるとともに、歪曲収差をさらに良好に補正することが可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る撮像レンズの実施形態について、図１を参照して説明する。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態における撮像レンズ１は、物体側から像面側に向かって順に、物体側に凸面を向けた主たる正のパワーを持つ第１レンズ２と、像面側に凸面を向けた負のパワーを持つメニスカス形状の第２レンズ３と、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第３レンズ４とを有している。ここで、第１レンズ２、第２レンズ３、第３レンズ４における物体側の各レンズ面２ａ，３ａ，４ａを、それぞれ各レンズの第１面２ａ，３ａ，４ａと称し、像面側の各レンズ面２ｂ，３ｂ，４ｂを、それぞれ各レンズの第２面２ｂ，３ｂ，４ｂと称することとする。
【００３９】
第３レンズ４の第２面４ｂ側には、カバーガラス、ＩＲカットフィルタ、ローパスフィルタ等の各種フィルタ５およびＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等の撮像素子の受光面である撮像面６がそれぞれ配設されている。なお、各種フィルタ５は、必要に応じて省略することも可能である。
【００４０】
本実施形態においては、上記のように形成された第１レンズ２、第２レンズ３、第３レンズ４の組み合わせによって、色収差（倍率色収差、軸上色収差）、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することが可能となるとともに、レンズ系の全長を短く形成して小型軽量化を図ることが可能となる。
【００４１】
また、レンズ系の全長を短くしつつ、必要なバックフォーカスを十分に確保することができ、この結果、第３レンズ４と撮像面６との間に、各種フィルタ５のような光学系を挿入するための十分なスペースを確保することが可能となる。
【００４２】
さらに、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を小さくして（２０°近辺）、テレセントリック性を維持することが可能となる。
【００４３】
上記の構成に加えて、さらに、本実施形態においては、第１レンズ２の第１面２ａ側に、絞り８が配設されている。
【００４４】
これにより、低い光線高で絞り８の近傍に位置する主たるパワーを持った第１レンズ２のレンズ面（第１面２ａ）を通過させることができるため、物体側から入射した光線を、収差を悪くしない状態で集光のために大きく屈折させることが可能となり、その結果としてより一層テレセントリック性がよくなり、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角をより一層小さくすることができる。
【００４５】
なお、絞り８の配置位置については、第１レンズ２の第１面２ａ側に限らず、第１レンズ２と第２レンズ３との間（より好ましくは、第１レンズ２の第２面２ｂの近傍）に配置するようにしてもよい。
【００４６】
この場合においても、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を小さくしてテレセントリック性を十分に維持することが可能である。また、この場合、像面湾曲と色収差とをバランス良く補正するために、第１レンズ２のパワーを若干弱くする必要が生じるが、この場合、各レンズ２，３，４をそれぞれより均肉にすることができるため、その結果として、各レンズ２，３，４の成形性を向上することが可能となる。
【００４７】
さらに、本実施形態においては、更に、次の（１）〜（３）に示す各条件式を満足するようにする。
【００４８】
４０＜ν_１ ＜７０ （１）
２０＜ν_２ ＜４０ （２）
４０＜ν_３ ＜７０ （３）
但し、（１）〜（３）式において、ν_１ は、第１レンズ２のアッベ数、ν_２ は、第２レンズ３のアッベ数、ν_３ は、第３レンズ４のアッベ数である。
【００４９】
このように、第１レンズ２と第３レンズ４とを色分散が小さい（νが大）光学材料によって形成し、第２レンズ３を色分散が大きい（νが小）光学材料によって形成することによって、色収差（倍率色収差、軸上色収差）をさらに良好に補正することが可能となる。
【００５０】
なお、各レンズ２，３，４を形成するための光学材料としては、例えばガラスや樹脂材料が考えられるが、各レンズ２，３，４をすべて樹脂材料によって形成すれば、各レンズ２，３，４を樹脂の射出成形等によって簡便に形成することが可能となり、より低コストな撮像レンズを実現することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態において、第２レンズ３の第２面３ｂは、レンズ面３ｂの周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されている。
【００５２】
より具体的な例としては、第２レンズ３の第２面３ｂは、前述したように像面側に向かう凸面であるが、この第２面３ｂは、レンズ面３ｂの光軸９側から周辺側に向かうにつれて、中心曲率半径が次第に大きくなる非球面形状に形成されている。
【００５３】
これにより、更に、高い像高の光線においてコマ収差および像面湾曲をより良好に補正することが可能となる。
【００５４】
また、上記の構成に加えて、さらに、第３レンズ４の第１面４ａの周辺側の中心曲率半径を、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成してもよい。
【００５５】
より具体的な例としては、第３レンズ４の第１面４ａは、前述したように物体側に向かう凸面であるが、この第１面４ａを、レンズ面４ａの光軸９側から周辺側に向かうにつれて、中心曲率半径が次第に大きくなる非球面形状に形成してもよい。
【００５６】
このようにすれば、更に、収差の補正が過剰にならないようにすることが可能となり、また、像面湾曲の悪化を抑制することが可能となる。さらにまた、成形性に優れたレンズ形状にすることが可能となり、また、バックフォーカスの低下を抑えることが可能となる。
【００５７】
さらに、上記の構成に加えて、第３レンズ４の第２面４ｂを、その周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きくなるように形成してもよい。
【００５８】
より具体的な例としては、第３レンズ４の第２面４ｂは、像面側に向かう凹面であるが、この第２面４ｂを、レンズ面４ｂの光軸９側から周辺側に向かうにつれて曲率半径が次第に大きくなる非球面形状に形成してもよい。
【００５９】
このようにすれば、更に、収差の補正が過剰にならないようにすることができ、また、像面湾曲の悪化をさらに有効に抑制することが可能となる。さらに、成形性により優れたレンズ形状にすることができ、バックフォーカスの低下をさらに有効に抑えることが可能となる。
【００６０】
また、上記の構成に加えて、第３レンズ４の第２面４ｂを、中心部から周辺に向かうにしたがって物体側に曲がるような形状としてもよい。
【００６１】
このようにすれば、更に、コマ収差の補正（特に周辺部において）が良好となり、フレアを低減することが可能となる。
【００６２】
上記の構成に加えて、更に、第１レンズ２、第２レンズ３、第３レンズ４のそれぞれにおいて、第１面２ａ，３ａ，４ａと第２面２ｂ，３ｂ，４ｂの少なくとも一方の面を非球面形状に形成するようにしてもよい。
【００６３】
このようにすれば、色収差をはじめとした諸収差をさらに良好に補正することが可能となる。
【００６４】
さらに、本実施形態においては、更に次の（４）に示す条件式を満足するようにする。
【００６５】
０．６＜ｆ_１ ／ｆ＜１．３ （４）
但し、（４）式において、ｆ_１ は、第１レンズ２の焦点距離であり、ｆは、レンズ系全体の焦点距離である。
【００６６】
ここで、ｆ_１ ／ｆの値が、（４）式に示す値（０．６）以下になると、像面湾曲が増加し、良好な画像を得ることが困難となる。
【００６７】
一方、ｆ_１ ／ｆの値が、（４）式に示す値（１．３）以上になると、色収差の補正が困難となる。
【００６８】
従って、本実施形態においては、ｆ_１ ／ｆの値を（４）の条件式を満足するようにすることによって、像面湾曲と色収差とをさらにバランス良く補正することが可能となる。
【００６９】
さらに、本実施形態においては、次の（５）に示す条件式を満足するようにする。
【００７０】
−０．４＜ｒ_３ ／ｆ＜−０．１（より好ましくは、−０．２７＜ｒ_３ ／ｆ＜−０．１６） （５）
但し、（５）式において、ｒ_３ は、第２レンズ３の第１面３ａの中心曲率半径である。
【００７１】
ここで、ｒ_３ ／ｆの値が、（５）式に示す値（−０．４）以下になると、像面湾曲の補正不足となる。
【００７２】
一方、ｒ_３ ／ｆの値が、（５）式に示す値（−０．１）以上になると、過剰補正となる結果、像面に倒れが生じてしまう。
【００７３】
従って、本実施形態においては、ｒ_３ ／ｆの値が（５）の条件式を満足するようにすることによって、ペッツバール和を小さくして像面湾曲をさらに良好に補正することが可能となる。
【００７４】
さらに、本実施形態においては、次の（６）に示す条件式を満足するようにする。
【００７５】
０．４＜ｒ_５ ／ｆ＜０．６（より好ましくは、０．４３＜ｒ_５ ／ｆ＜０．５７） （６）
但し、（６）式において、ｒ_５ は、第３レンズ４の第１面４ａの中心曲率半径である。
【００７６】
ここで、ｒ_５ ／ｆの値が、（６）式に示す値（０．４）以下になると、第３レンズ４の第１面４ａの曲率が大きくなり過ぎるため、負の歪曲収差が大きくなり、また、コマ収差も悪くなる。
【００７７】
一方、ｒ_５ ／ｆの値が（６）式に示す値（０．６）以上になると、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角度が大きくなり、テレセントリック性を維持することができなくなる。
【００７８】
従って、本実施形態においては、ｒ_５ ／ｆの値が（６）の条件式を満足するようにすることによって、撮像素子のセンサ面への主光線の入射角度をさらに低く抑えることが可能となるとともに、歪曲収差をさらに良好に補正することが可能となる。
【００７９】
なお、上記の構成に加えて、さらに、次の（７）に示す条件式を満足するようにしてもよい。
【００８０】
−０．４５＜ｒ_４ ／ｆ＜−０．３５（より好ましくは、−０．４１＜ｒ_４ ／ｆ＜−０．３５） （７）
但し、（７）式において、ｒ_４ は、第２レンズ３の第２面３ｂの中心曲率半径である。
【００８１】
このように、ｒ_４ ／ｆの値を（７）の条件式を満足するようにすれば、コマ収差の発生をさらに有効に抑制することが可能となる。
【００８２】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、図２乃至図１９を参照して説明する。
【００８３】
ここで、本実施例において、ＦＮＯは、Ｆナンバー、ωは、半画角、ｒは、中心曲率半径を示す。また、ｄは、次の光学面までの距離を示す。また、ｎｄは、ｄ線（黄色）に対する屈折率、νｄは、アッベ数（ｄ線基準）を示す。
【００８４】
ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、次の（８）式における各係数を示す。すなわち、レンズの非球面の形状は、光軸方向にＺ軸、光軸に直交する方向にＸ軸をとり、光の進行方向を正とし、ｋを円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを非球面係数、ｒを中心曲率半径としたとき次式で表される。
【００８５】
Ｚ（Ｘ）＝ｒ^−１ Ｘ^２ ／［１＋｛１−（ｋ＋１）ｒ^−２ Ｘ^２ ｝^１／２ ］＋ＡＸ^４ ＋ＢＸ^６ ＋ＣＸ^８ ＋ＤＸ^１０ （８）
【００８６】
＜第１実施例＞
図２は、本発明の第１実施例を示したもので、本第１実施例においては、図１に示したものと同様に、第１レンズ２の第１面２ａ側に絞り８を配置している。なお、本第１実施例においては、絞り８を、第１レンズ２の第１面２ａと同一面とみなしている。また、第１〜３の各レンズは樹脂材料により形成されている。
【００８７】
さらに、本第１実施例の撮像レンズ１は、以下の条件に設定されている。
【００８８】
ｆ＝４．７５ｍｍ、ＦＮＯ＝２．８、ω＝２９°、ｆ_１ ＝３．４９６５ｍｍ
【００８９】

【００９０】
このような条件の下で、ν_１ ＝５６、ν_２ ＝３０、ν_３ ＝５６となり、（１）〜（３）の各条件式を満足するものであった。また、ｆ_１ ／ｆ＝０．７４となり、（４）の条件式を満足するものであった。さらに、ｒ_３ ／ｆ＝−０．１７となり、（５）の条件式を満足するものであった。さらにまた、ｒ_５ ／ｆ＝０．４３となり、（６）の条件式を満足するものであった。また、ｒ_４ ／ｆ＝−０．３９となり、（７）の条件式を満足するものであった。
【００９１】
この第１実施例の撮像レンズ１における球面収差、ディストーション（歪曲収差）および非点収差を図３に、横収差を図４に示す。
【００９２】
この結果によれば、球面収差、ディストーション、非点収差および横収差のいずれも満足できる結果となり、充分な光学特性を得ることができることが分かる。また、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を、１９．３°未満に抑えることができ、テレセントリック性を良好に維持することができる。
【００９３】
＜第２実施例＞
図５は、本発明の第２実施例を示したもので、本第２実施例においては、図１に示したものと同様に、第１レンズ２の第１面２ａ側に絞り８を配置している。なお、本第２実施例においても、絞り８を、第１レンズ２の第１面２ａと同一面とみなしている。また、第１〜３の各レンズは樹脂材料により形成されている。
【００９４】
さらに、本第２実施例の撮像レンズ１は、以下の条件に設定されている。
【００９５】
ｆ＝４．７５ｍｍ、ＦＮＯ＝２．８、ω＝２９°、ｆ_１ ＝４．２８８９ｍｍ
【００９６】

【００９７】
このような条件の下で、ν_１ ＝５６、ν_２ ＝３０、ν_３ ＝５６となり、（１）〜（３）の各条件式を満足するものであった。また、ｆ_１ ／ｆ＝０．９０となり、（４）の条件式を満足するものであった。さらに、ｒ_３ ／ｆ＝−０．２１となり、（５）の条件式を満足するものであった。さらにまた、ｒ_５ ／ｆ＝０．５４となり、（６）の条件式を満足するものであった。また、ｒ_４ ／ｆ＝−０．３６となり、（７）の条件式を満足するものであった。
【００９８】
この第２実施例の撮像レンズにおける球面収差、ディストーション（歪曲収差）および非点収差を図６に、横収差を図７に示す。
【００９９】
この結果によれば、球面収差、ディストーション、非点収差および横収差のいずれも満足できる結果となり、充分な光学特性を得ることができることが分かる。また、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を、１８．９°未満に抑えることができ、テレセントリック性を良好に維持することができる。
【０１００】
＜第３実施例＞
図８は、本発明の第３実施例を示したもので、本第３実施例においては、図１に示したものと同様に、第１レンズ２の第１面２ａ側に絞り８を配置している。本第３実施例においても、絞り８を、第１レンズ２の第１面２ａと同一面とみなしている。また、第１〜３の各レンズは樹脂材料により形成されている。
【０１０１】
さらに、本第３実施例の撮像レンズ１は、以下の条件に設定されている。
【０１０２】
ｆ＝４．７５ｍｍ、ＦＮＯ＝２．８、ω＝２９°、ｆ_１ ＝３．０７７１ｍｍ
【０１０３】

【０１０４】
このような条件の下で、ν_１ ＝５６、ν_２ ＝３０、ν_３ ＝５６となり、（１）〜（３）の各条件式を満足するものであった。また、ｆ_１ ／ｆ＝０．６５となり、（４）の条件式を満足するものであった。さらに、ｒ_３ ／ｆ＝−０．１６となり、（５）の条件式を満足するものであった。さらにまた、ｒ_５ ／ｆ＝０．５６となり、（６）の条件式を満足するものであった。また、ｒ_４ ／ｆ＝−０．３７となり、（７）の条件式を満足するものであった。
【０１０５】
この第３実施例の撮像レンズ１における球面収差、ディストーション（歪曲収差）および非点収差を図９に、横収差を図１０に示す。
【０１０６】
この結果によれば、球面収差、ディストーション、非点収差および横収差のいずれも満足できる結果となり、充分な光学特性を得ることができることが分かる。また、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を、１９．５°未満に抑えることができ、テレセントリック性を良好に維持することができる。
＜第４実施例＞
図１１は、本発明の第４実施例を示したもので、本第４実施例においては、図１に示したものと異なり、第１レンズ２と第２レンズ３との間に絞り８を配置している。なお、本第４実施例においては、絞り８を、第１レンズ２の第２面２ｂと同一面とみなしている。また、第１〜３の各レンズは樹脂材料により形成されている。
【０１０７】
さらに、本第４実施例の撮像レンズ１は、以下の条件に設定されている。
【０１０８】
ｆ＝４．７５ｍｍ、ＦＮＯ＝２．８、ω＝２９°、ｆ_１ ＝５．２１０１ｍｍ
【０１０９】

【０１１０】
このような条件の下で、ν_１ ＝５６、ν_２ ＝３０、ν_３ ＝５６となり、（１）〜（３）の各条件式を満足するものであった。また、ｆ_１ ／ｆ＝１．１０となり、（４）の条件式を満足するものであった。さらに、ｒ_３ ／ｆ＝−０．２３となり、（５）の条件式を満足するものであった。さらにまた、ｒ_５ ／ｆ＝０．５２となり、（６）の条件式を満足するものであった。また、ｒ_４ ／ｆ＝−０．３８となり、（７）の条件式を満足するものであった。
【０１１１】
この第４実施例の撮像レンズ１における球面収差、ディストーション（歪曲収差）および非点収差を図１２に、横収差を図１３に示す。
【０１１２】
この結果によれば、球面収差、ディストーション、非点収差および横収差のいずれも満足できる結果となり、充分な光学特性を得ることができることが分かる。また、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を、２１．７°未満に抑えることができ、テレセントリック性を良好に維持することができる。
【０１１３】
＜第５実施例＞
図１４は、本発明の第５実施例を示したもので、本第５実施例においては、図１に示したものと同様に、第１レンズ２の第１面２ａ側に絞り８を配置している。なお、本第５実施例においては、絞り８を、第１レンズ２の第１面２ａと同一面とみなしている。また、本実施例においては第１レンズ２はガラス、第２レンズ３及び第３レンズ４は樹脂材料により形成されている。
【０１１４】
さらに、本第５実施例の撮像レンズ１は、以下の条件に設定されている。
【０１１５】
ｆ＝４．７５ｍｍ、ＦＮＯ＝２．８、ω＝２９°、ｆ_１ ＝３．１５３６ｍｍ
【０１１６】

【０１１７】
このような条件の下で、ν_１ ＝５６、ν_２ ＝３０、ν_３ ＝５６となり、（１）〜（３）の各条件式を満足するものであった。また、ｆ_１ ／ｆ＝０．６６となり、（４）の条件式を満足するものであった。さらに、ｒ_３ ／ｆ＝−０．１８となり、（５）の条件式を満足するものであった。さらにまた、ｒ_５ ／ｆ＝０．５７となり、（６）の条件式を満足するものであった。また、ｒ_４ ／ｆ＝−０．４１となり、（７）の条件式を満足するものであった。
【０１１８】
この第５実施例の撮像レンズ１における球面収差、ディストーション（歪曲収差）および非点収差を図１５に、横収差を図１６に示す。
【０１１９】
この結果によれば、球面収差、ディストーション、非点収差および横収差のいずれも満足できる結果となり、充分な光学特性を得ることができることが分かる。また、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を、２１．５°未満に抑えることができ、テレセントリック性を良好に維持することができる。
＜第６実施例＞
図１７は、本発明の第６実施例を示したもので、本第６実施例においては、図１１に示した第４実施例のものと同様に、第１レンズ２と第２レンズ３との間に絞り８を配置している。なお、本第６実施例においても、第４実施例と同様に、絞り８を、第１レンズ２の第２面２ｂと同一面とみなしている。
【０１２０】
さらに、本第６実施例の撮像レンズ１は、以下の条件に設定されている。また、本実施例においては、第１レンズ２はガラス、第２レンズ３及び第３レンズ４は樹脂材料により形成されている。
【０１２１】
ｆ＝４．７５ｍｍ、ＦＮＯ＝２．８、ω＝２９°、ｆ_１ ＝５．６８２３ｍｍ
【０１２２】

【０１２３】
このような条件の下で、ν_１ ＝５０、ν_２ ＝３０、ν_３ ＝５６となり、（１）〜（３）の各条件式を満足するものであった。また、ｆ_１ ／ｆ＝１．２０となり、（４）の条件式を満足するものであった。さらに、ｒ_３ ／ｆ＝−０．２７となり、（５）の条件式を満足するものであった。さらにまた、ｒ_５ ／ｆ＝０．５４となり、（６）の条件式を満足するものであった。また、ｒ_４ ／ｆ＝−０．３６となり、（７）の条件式を満足するものであった。
【０１２４】
この第６実施例の撮像レンズ１における球面収差、ディストーション（歪曲収差）および非点収差を図１８に、横収差を図１９に示す。
【０１２５】
この結果によれば、球面収差、ディストーション、非点収差および横収差のいずれも満足できる結果となり、充分な光学特性を得ることができることが分かる。また、撮像素子のセンサ面に対する主光線の入射角を、１７．１°未満に抑えることができ、テレセントリック性を良好に維持することができる。
【０１２６】
なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【０１２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１に係る撮像レンズによれば、光学性能に優れ、バックフォーカスを適正に確保することができ、テレセントリック性を適正に維持することができる小型軽量の撮像レンズを実現することができる。
【０１２８】
請求項２に係る撮像レンズによれば、請求項１に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに光学性能に優れた小型軽量の撮像レンズを実現することができる。
【０１２９】
請求項３に係る撮像レンズによれば、請求項１に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに成形性が向上された撮像レンズを実現することができる。
【０１３０】
請求項４に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、色収差がより良好に補正された光学性能に優れた小型軽量の撮像レンズを実現することができる。
【０１３１】
請求項５に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、コマ収差および像面湾曲が良好に補正された光学性能に優れた小型軽量の撮像レンズを実現することができる。
【０１３２】
請求項６に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、像面湾曲がより良好に補正された光学性能に優れた小型軽量の撮像レンズを実現することができ、その上、レンズの成形性を向上することができる。
【０１３３】
請求項７に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、像面湾曲がより良好に補正された光学性能に優れた小型軽量の撮像レンズを実現することができ、その上、レンズの成形性をさらに向上することができる。
【０１３４】
請求項８に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に係る撮像レンズの効果に加えて、さらにコマ収差の補正（特に周辺部において）が良好になされ、フレアが有効に低減された光学特性に優れた撮像レンズを実現することができる。
【０１３５】
請求項９に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項８に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、諸収差がより良好に補正された光学性能にさらに優れた撮像レンズを実現することができる。
【０１３６】
請求項１０に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項９に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、成形性が向上された安価な撮像レンズを実現することができる。
【０１３７】
請求項１１に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項１０に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、像面湾曲と色収差とがバランス良く補正された光学性能にさらに優れた小型軽量の撮像レンズを実現することができる。
【０１３８】
請求項１２に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項１１に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、像面湾曲がより良好に補正された光学性能にさらに優れた撮像レンズを実現することができる。
【０１３９】
請求項１３に係る撮像レンズによれば、請求項１乃至請求項１２に係る撮像レンズの効果に加えて、さらに、歪曲収差がより良好に補正された光学性能にさらに優れた撮像レンズを実現することができるとともに、テレセントリック性をさらに良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像レンズの実施形態を示す概略構成図
【図２】本発明に係る撮像レンズの第１実施例を示す概略構成図
【図３】図２の撮像レンズの球面収差、ディストーション、非点収差を示す説明図
【図４】図２の撮像レンズの横収差を示す説明図
【図５】本発明に係る撮像レンズの第２実施例を示す概略構成図
【図６】図５の撮像レンズの球面収差、ディストーション、非点収差を示す説明図
【図７】図５の撮像レンズの横収差を示す説明図
【図８】本発明に係る撮像レンズの第３実施例を示す概略構成図
【図９】図８の撮像レンズの球面収差、ディストーション、非点収差を示す説明図
【図１０】図８の撮像レンズの横収差を示す説明図
【図１１】本発明に係る撮像レンズの第４実施例を示す概略構成図
【図１２】図１１の撮像レンズの球面収差、ディストーション、非点収差を示す説明図
【図１３】図１１の撮像レンズの横収差を示す説明図
【図１４】本発明に係る撮像レンズの第５実施例を示す概略構成図
【図１５】図１４の撮像レンズの球面収差、ディストーション、非点収差を示す説明図
【図１６】図１４の撮像レンズの横収差を示す説明図
【図１７】本発明に係る撮像レンズの第６実施例を示す概略構成図
【図１８】図１７の撮像レンズの球面収差、ディストーション、非点収差を示す説明図
【図１９】図１７の撮像レンズの横収差を示す説明図
【符号の説明】
１ 撮像レンズ
２ 第１レンズ
２ａ 第１レンズの第１面
２ｂ 第１レンズの第２面
３ 第２レンズ
３ａ 第２レンズの第１面
３ｂ 第２レンズの第２面
４ 第３レンズ
４ａ 第３レンズの第１面
４ｂ 第３レンズの第２面
６ 撮像面
８ 絞り

Claims (13)

1. 物体側から像面側に向かって順に、物体側に凸面を向けた主たる正のパワーを持つ第１レンズと、像面側に凸面を向けた負のパワーを持つメニスカス形状の第２レンズと、物体側に凸面を向けた正のパワーを持つ第３レンズとを配設したことを特徴とする撮像レンズ。
2. 前記第１レンズの物体側に絞りを配設したことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 前記第１レンズと前記第２レンズとの間に絞りを配設したことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
4. 更に、次の（１）〜（３）に示す各条件式、
   ４０＜ν_１ ＜７０ （１）
   ２０＜ν_２ ＜４０ （２）
   ４０＜ν_３ ＜７０ （３）
   但し、ν_１ ：第１レンズのアッベ数
   ν_２ ：第２レンズのアッベ数
   ν_３ ：第３レンズのアッベ数
   を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
5. 前記第２レンズの像面側の面は、周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
6. 前記第３レンズの物体側の面は、周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
7. 前記第３レンズの像面側の面は、周辺側の中心曲率半径が、中心側の中心曲率半径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
8. 前記第３レンズの像面側の面は、中心側から周辺に向かうにしたがって物体側に曲がるような形状とされていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
9. 前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズのそれぞれにおいて、物体側および像面側の少なくとも一方の面が非球面形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
10. 前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズの少なくとも１つは、樹脂材料によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
11. 更に、次の（４）に示す条件式、
    ０．６＜ｆ_１ ／ｆ＜１．３ （４）
    但し、ｆ_１：第１レンズの焦点距離
    ｆ ：レンズ系全体の焦点距離
    を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
12. 更に、次の（５）に示す条件式、
    −０．４＜ｒ_３ ／ｆ＜−０．１ （５）
    但し、ｒ_３：第２レンズの物体側の面（第１面）の中心曲率半径
    を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
13. 更に、次の（６）に示す条件式、
    ０．４＜ｒ_５ ／ｆ＜０．６ （６）
    但し、ｒ_５：第３レンズの物体側の面（第１面）の中心曲率半径
    を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。

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