JP2006065290A

JP2006065290A - 小型撮像レンズシステム

Info

Publication number: JP2006065290A
Application number: JP2005159842A
Authority: JP
Inventors: Ji-Yong Zeng; 吉勇曾; Ying-Bai Yan; 瑛白厳; Guo-Fan Jin; 国藩金; Zhuo Wang; 卓王; Min-Qiang Wang; 民強王
Original assignee: Qinghua University; Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Qinghua University; Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-03-09
Also published as: CN100419488C; US20060056072A1; CN1740838A; US7206141B2

Abstract

【課題】本発明はより小型化乃至良好な画質を実現できる小型撮像レンズシステムを提供する。
【解決手段】本発明にかかる小型撮像レンズシステムは、物体側から像面に向かって順に開口絞りと、物体側に向かって凹面、像面に向かって凸面が湾曲形成されたメニスカスのレンズと、を含む。前記メニスカスのレンズは物体側に向かった面が非球面で、像面に向かった側が回折格子が構成され、また、前記システムは条件式（１）０．１＜Ｒ２／Ｒ１＜０.５を満足する。ここで、Ｒ１は物体側に近いメニスカスのレンズの表面における頂点の曲率半径、Ｒ２は像面に近いメニスカスのレンズの表面における頂点の曲率半径である。この小型撮像レンズシステムは回折屈折の単レンジを利用するので、コストを低減し、良好な像質を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型撮像レンズシステムに関し、特に携帯電話、ＰＣカメラ等の小型撮像素子のレンズシステムに関する。

近年、メディアの発展に伴って、携帯コンピュータ、ビジュアル電話、携帯電話などに搭載される、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体画像処理ユニットを利用した撮像素子に対する要望が多くなってきている。また、この需要の増加に対して、レンズシステムには、より一層の小型化が求められている。

一方、これら固体画像処理ユニット、例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳの生産技術が進歩して、各画素が数ミクロンになる画素処理ユニットが生産されるため、システムの小型化につれて撮像レンズの解像度に対する要求が高くなってきている。こうした理由から、現在、小型撮像素子の発展方向に伴い、軽薄化、低コスト、良好な光学性能、優れた画質の小型化のレンズシステムの開発が行われている。

なお、ここでいうレンズシステムの小型化とは、レンズの第一面から像面までの距離（画像処理システムの長さ）が短いということである。

また、軽薄化と低コストとは、システムに含まれるレンズの数が少なく、且つレンズ本体がバッチ加工及び組付けを行い易いということである。

レンズシステムの性能及び画質が優れているとは、以下のものに該当する場合である。
１．明るさ（小さなＦ数、一般的には２．８以下）
２．大きな画角（半画角が３０度以上）
３．均一な像面照度（ケラレが少ない／撮像素子への入射角度が小さい）
４．高解像度（各種の単色収差が適切に補正され、色収差が少ない）

軽薄化と低コストのためには、プラスチックレンズを一枚だけ用いることが好ましい。しかし、普通の単レンズは以下の欠点がある。
色収差を良好に補正できない
大きな画角での画質が劣化する。

単レンズシステムに対して色収差を補正するために、レンズ表面に回折格子を形成して回折屈折のレンズを製作し、回折の光学原理によりレンズ材料の屈折による非点収差を補正することがある。代表的な設計構成は、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示されている。回折屈折の単レンズは、画角が大きい場合に、画質も劣化する。例えば、歪曲収差、像面湾曲、非点収差が良好的に補正できない。従って、回折屈折の単レンズは主に低画素（例えば、１１万画素又は３０万画素）のような技術に適用するが、より先進の技術（例えば、１３０万画素）に適用しない。

像質を考慮した設計には、二枚又は数枚のレンズ構成を利用する。代表的な構成設計は、特許文献４、特許文献５及び特許文献６に開示されている。しかし、これらの設計には、色収差を除去するために、二枚レンズに対してそれぞれアッベ数の差がかなり大きい光学系材料を採用しなければならない。良好な光学性能（屈折率、アッベ数、光の透過率など）と環境に対する安定性（吸水率、熱膨張係数など）とを備える光学用プラスチックは、種類が有限であるので、色収差が除去できる二枚レンズが全部プラスチックから製造されることが困難である。従って、従来の二枚レンズは、良好な画質を実現するために、少なくとも一枚のレンズがガラスから製作されるので、コストの低減、軽薄化に不利である。

光学プラスチックレンズの金型の製造技術の進歩は、非球面レンズ及び回折格子を備える回折レンズのバッチ生産に対して、便利の条件を提供して、レンズの生産及びコストの低減を有利にする。レンズシステムのコストを低減するために、プラスチックから製造された二枚レンズ組を提供する。前記二枚レンズ組は、少なくとも一枚のレンズ表面に回折格子を形成してなる回折屈折のレンズを有し、回折の光学原理によりレンズの材料による色収差を補正することができる。従来の回折屈折の二枚レンズ組はリトロフォーカス（retro-focus）のタイプが多く、前レンズは負の屈折力を有するが、後レンズは正の屈折力を有し、開口絞りは前レンズと後レンズとの中心に位置する。代表な設計構成は特許文献７及び特許文献８に開示されている。このような構成は広角消像差に有利に働くが、シャッターなどを配置するための後レンズと画像（像面）との距離は比較的長いので、システムの小型化が困難になる。また、プラスチックには、吸水度（Water Absorbency）という課題がある。携帯電話のデジタルカメラに広く利用されたプラスチックの成分として、非晶質ポリオレフィン樹脂Ｚｅｏｎｅｘ（Polyolefin Resin或いはCyclo-olefin Polymers）のみ吸水度が低い（＜０．０１％）が、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）の吸水度の基準値は１．５％で、ポリカーボネート（ＰＣ）の基準値は０．４％であるので、システムは後の二種の成分から製造されたプラスチックレンズの吸水度による変形のため、光学性能が低下する課題がある。

前記を鑑みて、より小型化されまた画質良好の小型撮像レンズシステムを提供することが必要になる。
ヨーロッパ特許第ＥＰ０８１９９５２Ａ２号明細書米国特許第ＵＳ６０５５１０５号明細書米国特許第ＵＳ２００３／０１１７７０９Ａ１号明細書米国特許第ＵＳ２００３／０１１７７２３号明細書米国特許第ＵＳ２００４／００３６９８３号明細書ヨーロッパ特許第ＥＰ１３５７４１４Ａ１号明細書米国特許第ＵＳ６０５５１０５号明細書国際特許出願公開第ＷＯ９６／１７２６５号明細書

本発明は、前記課題を解決するために、より小型化乃至良好な画質を実現できる小型撮像レンズシステムを提供することを目的とする。

本発明にかかる小型撮像レンズシステムは、物体側から像面に向かって順に開口絞りと、第一レンズと、物体側に向かって凹面が湾曲形成されたメニスカスの第二レンズと、を含む。前記第一レンズは正の屈折力を有し、像面に向かった側が回折格子を構成した凸面とされているが、第二レンズは負の屈折力を有する。前記システムは条件式（１）１.４＜Ｔ／ｆ＜１．７を満足する。
ここで、Ｔは開口絞りから画像までの距離、ｆは撮像レンズの焦点距離と定義される。

前記第一レンズは物体側に向かった面が非球面とされていることが好ましい。

前記第二レンズは少なくとも一つの面が非球面とされていることがより好ましい。

前記第二レンズは両面が非球面とされていることがよりより好ましい。

本発明の他の実施例として、小型撮像レンズシステムは、物体側から像面に向かって順に開口絞りと、第一レンズと、物体側に向かって凹面が湾曲形成されたメニスカスの第二レンズと、を含む。前記第一レンズは正の屈折力を有し、像面に向かった側が回折格子を構成した凸面であるが、第二レンズは負の屈折力を有する。前記システムは条件式（１）１.４＜Ｔ／ｆ＜１．７を満足する。
ここで、Ｔは開口絞りから画像までの距離、ｆは撮像レンズの焦点距離と定義される。

前記第二レンズは両面が非球面とされていることがさらにより好ましい。

単色収差を除去し長さの要求を満足するために、前記小型撮像レンズシステムはさらに条件式
（２）０．５＜ｆ１／ｆ＜０．８；及び
（３）０．０２＜Ｒ２／Ｒ１＜０.３；
を満足する。
ここで、ｆ１は第一レンズの焦点距離、Ｒ１は物体側に近い第一レンズの表面の曲率半径の絶対値、Ｒ２は像面に近い第一レンズの表面の曲率半径の絶対値と定義される。

前記小型撮像レンズシステムは、像面湾曲を補正するために、さらに条件式
（４）−０．５＜Ｒ３／［ｆ×（ｎ−１）］＜−０．２
を満足する。
ここで、Ｒ３は物体側に近い第二レンズの凹面の曲率半径、ｎはレンズ材料の屈折率である。

色収差を補正し加工し易くするために、前記小型撮像レンズシステムは、さらに条件式
（５）−４５０＜Ｃ_２×（ｆ１／Ｒ_ｎ ^２）＜−２５０
を満足する。
ここで、Ｃ_２は像面に近い第一レンズの表面回折構成の位相関数の第二階位相の係数、Ｒ_ｎは回折格子の高度（規格化半径：normalization radius）を標準化するためのパラメーターである。

前記第一レンズと第二レンズとは同一な光学系のプラスチックから製造することがより好ましい。レンズの吸水性による変形が原因でシステムの光学性能が低くなることを防止するために、本発明にかかるプラスチックは非晶質ポリオレフィン材料を採用することとなる。

従来の技術と比べて、本発明にかかる小型撮像レンズシステムは、条件式（１）１.４＜Ｔ／ｆ＜１．７を満足するので、システムの小型化を実現できる。さらに条件式（５）−４５０＜Ｃ_２×（ｆ１／Ｒ_ｎ ^２）＜−２５０を満足するので、大きい寸法を有する回折格子が得られ、加工し易くなる。また、開口絞りを物体側と第二レンズとの間に即ちシステムの前に設置する構成は、主光線が像面に入射する角度を小さくすることに有利となる。また、第一レンズ及び第二レンズは両方とも非晶質ポリオレフィン材料で製造されるので、吸水による変形が原因でシステムの光学性能が低くなることを防止することができる。

図１は本発明にかかる小型撮像レンズシステムの構成を示す模式図である。光は物体側から入射され、物体側に置く開口絞り１０と、第一レンズ２０と、物体側に向かって凹面が湾曲形成されたメニスカスの第二レンズ３０と、赤外線フィルターシート４０と、を透過して、撮像装置ＣＣＤ又はＣＭＯＳの像面５０に集まる。前記第一レンズ２０は正の屈折力を有し、像面５０に向かった面が回折格子を構成した凸面とされていて、物体側に向かった面が非球面とされている。前記第二レンズは負の屈折力又は正の屈折力を有し、少なくとも一面が非球面とされている。前記二枚のレンズは両方とも同様なプラスチック材料で製造される。前記第一レンズ２０の回折格子を構成した凸面の拡大図は図２に示す。

まず、像面（Image Pickup Device）５０への主光線（Chief Ray）の入射角を小さくするために、開口絞り１０がシステムの物体側と第一レンズ２０との間に配置される。なお、開口絞り１０がシステムの最前面に配置される構成はシステムの長さを小さくするために有利である。

システムの小型化と良好な画質を実現するために、前記システムの第一レンズ２０と第二レンズ３０とは条件式
（１）１.４＜T／f＜１．７
を満足する。
ここで、Ｔは開口絞りから像面までの距離、ｆは撮像レンズの焦点距離と定義される。条件式（１）はシステムの長さを制限するものである。システムの長さは画質に直接に影響し、特に主光線の射出角度を制御する必要がある場合、小型化を実現するとともに画質を高めることができる。

第一レンズ２０はさらに条件式
（２）０．５＜f１／f＜０．８；及び
（３）０．００２＜Ｒ２／Ｒ１＜０.３；
を満足することがより好ましい。ここで、f１は第一レンズ２０の焦点距離、Ｒ１は物体側に近い第一レンズ２０の表面（第一表面、図示せず）の曲率半径の絶対値、Ｒ２は像面５０に近い第一レンズ２０の表面（第二表面、図示せず）の曲率半径の絶対値と定義される。条件式（２）は単色収差を除去して長さの要求（条件式（１）による屈折力の分配）を満足するためのものである。f１／fの値が最小値である０．５以上であれば、システムが全屈折力に関する要求を満足するので、高次の球面収差、コマ収差及び倍率色収差が所定範囲に制御される。一方、f１／fの値が最大値である０．８以下であれば、第一レンズ２０は適切に屈折力を分担して、システムの長さを小さくするに有利である。条件式（３）は、単色収差を除去するために求められた第一レンズ２０の屈折力の分配を示す。Ｒ２／Ｒ１が０.３以上の場合、Ｒ２は大きすぎになるので、第二表面の屈折力が弱くなって、主光の射出角度が大きすぎになる。Ｒ２／Ｒ１は０.００２以下であれば、Ｒ２は小さすぎになるので、収差が大きくなって、補正し難くなる。

第二レンズ３０は両面が非球面とされて、条件式
（４）−０．５＜Ｒ３／［ｆ×（ｎ−１）］＜−０．２
を満足することがより好ましい。
ここで、Ｒ３は物体側に近い第二レンズ３０の凹面（第三表面、図示せず）曲率半径、ｎはレンズ材料の屈折率、Ｒ３／［ｆ×（ｎ−１）］は第二レンズ３０の第三表面の焦点距離とシステムの総焦点距離との比率と定義される。条件式（４）は像面湾曲を補正するために求められたフラットフィールドのための条件を示す。Ｒ３によってＲ３／［ｆ×（ｎ−１）］の値が最大値である−０.２を下回る場合、第二レンズ３０の第三表面の負の屈折力が第一レンズ２０による正のコマ収差を適切に補正でき、同時にＲ３が小さ過ぎないので、システムの高次収差を小さくすることができる。Ｒ３によってＲ３／［ｆ×（ｎ−１）］の値が最小値である−０.５を上回る場合、前記第二レンズ２０の第三表面による負ペッツヴァル像面湾曲和が、第一レンズ２０の第一表面ならびに第二表面の両方の表面と、像面５０に近い第二レンズ３０の表面と（第四表面、図示せず）による正ペッツヴァル（Petzval）像面湾曲和を補正することができるため、像面湾曲の補正が容易になる。前記第三表面はシステムにおける最小曲率半径の湾曲面であるので、システムが像面湾曲を補正するとともに高次収差を制限するために、曲率半径の小さい面の曲率半径中心が開口絞りの位置と同じになるよう、第二レンズ３０の第三表面は開口絞り側に凹に湾曲していなければならない。

第一レンズ２０はさらに条件式
（５）−４５０＜Ｃ_２×（ｆ１／Ｒ_ｎ ^２）＜−２５０
を満足することがより好ましい。
ここで、Ｃ_２は第一レンズ２０の第二表面の回折構成の位相関数の第二階位相の係数、Ｒ_ｎは回折格子の高度を標準化にするためのパラメーターである。

条件式（５）は第一レンズ２０の第二表面における回折格子に分担された屈折力を制限するように設定するものである。回折面の位相係数Ｃ_２によってＣ_２×ｆ１／Ｒ_ｎ ^２が最小値である−４５０を下回る場合、回折格子の寸法が大きくなって、加工し易くなる。回折面の位相係数Ｃ_２によってＣ_２×ｆ１／Ｒ_ｎ ^２が最大値である−２５０を上回る場合、回折格子の適切的な屈折力を確保するか、又はシステムの色収差を補正することができる。

本発明にかかる第一レンズ２０及び第二レンズ３０は両方とも同様なプラスチックから製造されるので、工程の複雑性乃至コストが低くなる。

本発明にかかるプラスチックとして、吸水性が低い（＜０.０１％）非晶質ポリオレフィン材料を採用して、システムがレンズの吸水変形による光学性能の低下を防ぐことができる。

次に、図３Ａ乃至図２３を参照して、実施例を用いて本発明にかかる小型撮像レンズシステムを説明する。

次の各実施例において、第一レンズ２０の第一表面、第二レンズ３０の第三表面及び第四表面は、それぞれ非球面を利用する。非球面形状の計算式は以下のようにする。

ここで、ｘは表面から測った該表面頂点までの垂直距離、ｒは光軸から表面までの垂直距離、ｋは円すい曲線係数、ｃは非球面の頂点の曲率、Ａ_２ｉは第２ｉ階の非球面形状の係数である。

第一レンズ２０の第二表面は回折格子の構成を有する。該回折表面は以下の位相調整の式で表示される。

ここで、φ(r)は回折表面に入射された光波の位相調整、ｒは光軸から回折表面までの高さ、Ｒ_ｎは回折格子の高度を標準化にするためのパラメーターである。
Ｔ：開口絞りから結像面までの距離；
ｆ：撮像レンズの焦点距離；
ＦＮｏ：Ｆ数；
ω：半画角；
２ω：画角；
θ：主光線射出角；
Ｒ：光表面の曲率半径；
ｄ：光表面から光軸までの距離；
ｎ：屈射率；
ν：Abbe数。

実施例１乃至実施例７において、第一レンズ２０及び第二レンズ３０はそれぞれ日本ゼオン株式会社（Ｚｅｏｎ）の開発した非晶質ポリオレフィン材料Ｚｅｏｎｅｘ４８０Ｒ（ｎ＝１.５３１１７０、ｖ＝５６.０）を材料として製造される。

［実施例１］
前記小型撮像レンズシステムは表１、表２と表３の条件を満足する。

図３Ａ乃至図５は、この実施例１にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図３Ａ及び図３Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が２０.４μｍで、３２箇の輪帯を有する。

［実施例２］
前記小型撮像レンズシステムは表４、表５及び表６の条件を満足する。

図６Ａ乃至図８は、この実施例２にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図６Ａ及び図６Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が３２.７μｍで、３４箇の輪帯を有する。

［実施例３］
前記小型撮像レンズシステムは表７、表８及び表９の条件を満足する。

図９Ａ乃至図１１は、この実施例３にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図９Ａ及び図９Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が１７.１μｍで、４３箇の輪帯を有する。

［実施例４］
前記小型撮像レンズシステムは表１０、表１１及び表１２の条件を満足する。

図１２Ａ乃至図１４は、この実施例４にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図１２Ａ及び図１２Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が２７.０μｍで、３５箇の輪帯を有する。

［実施例５］
前記小型撮像レンズシステムは表１３、表１４及び表１５の条件を満足する。

図１５Ａ乃至図１７は、この実施例５にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図１５Ａ及び図１５Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が１９.８μｍで、３１箇の輪帯を有する。

［実施例６］
前記小型撮像レンズシステムは表１６、表１７及び表１８の条件を満足する。

図１８Ａ乃至図２０は、この実施例６にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図１８Ａ及び図１８Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が１９.０μｍで、３０箇の輪帯を有する。

［実施例７］
前記小型撮像レンズシステムは表１９、表２０及び表２１の条件を満足する。

図２１Ａ乃至図２３は、この実施例７にかかる小型撮像レンズシステムにおける像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差を示す。ここで、図２１Ａ及び図２１Ｂはそれぞれ像面湾曲曲線及び歪曲収差曲線を示す。これらの図に示されるように、前記像面湾曲及び歪曲収差、軸上色収差、倍率色収差は良好に補正することができる。また、回折格子は高さが１.１２μｍで、最小の代表寸法が１８.８μｍで、３３箇の輪帯を有する。

表２２ははこれら七つの実施例及びそれらに対応する光学特性（穴径、画角、焦点距離及び前記条件式に対応する値を含む）を示す。

以上見てきたように、本発明にかかる小型撮像レンズシステムは、所定の条件式を満足する場合、効率的に二枚型のレンズシステムの長さが小さくなって、さらに小型化を実現することができる。また、大きい寸法の回折格子を確保し、加工し易くなる。前記システムは視界が大きく（画角が６０°以上である）且つ輝度が高い（Ｆ数が２．８以内）場合、歪曲収差が２％以内となり、倍率収差がより小さくなる。また、開口絞りは対物側と第一レンズの間に、即ち、システムの前に設置して構成すれば、主光線が像面に入射する角度を小さくするのに有利である。第一レンジ及び第二レンズは両方とも同様なプラスチックから製造されるので、製造工程を簡単にし、コストを低くすることができる。このプラスチックの吸水による変形の可能性が小さいので、システムは前記プラスチックで製造されたレンズの吸水による変形が原因で、光学性能が低くなることを防止する。

本発明にかかる小型撮像レンズシステムの構成を示す模式図である。図１における第一レンズ２０が像面５０に向かった回折面を拡大して示す模式図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例１にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例１にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例１にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例１にかかる倍率色収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例２にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例２にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例２にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例２にかかる倍率色収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例３にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例３にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例３にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例３にかかる倍率色収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例４にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例４にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例４にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例４にかかる倍率色収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例５にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例５にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例５にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例５にかかる倍率色収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例６にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例６にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例６にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例６にかかる倍率色収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例７にかかる像面湾曲を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例７にかかる歪曲収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例７にかかる軸上収差曲線を示す図である。本発明にかかる小型撮像レンズシステムの実施例７にかかる倍率色収差曲線を示す図である。

符号の説明

１０開口絞り
２０第一レンズ
３０第二レンズ
４０赤外線フィルターシート
５０像面

Claims

物体側から像面に向かって順に開口絞りと、第一レンズと、物体側に向かって凹面が湾曲形成されたメニスカスの第二レンズと、を含む小型撮像レンズシステムにおいて、
前記第一レンズは正の屈折力を有し、像面に向かった側が回折格子を構成した凸面であり、第二レンズは負の屈折力を有し、
前記システムは条件式
（１）１.４＜Ｔ／ｆ＜１．７
を満足し、
Ｔは開口絞りから画像までの距離、ｆは撮像レンズの焦点距離と定義されることを特徴とする小型撮像レンズシステム。
前記第一レンズは条件式
（２）０．５＜ｆ１／ｆ＜０．８；及び
（３）０．０２＜Ｒ２／Ｒ１＜０.３；
を満足し、
ｆ１は第一レンズの焦点距離、Ｒ１は物体側に近い第一レンズの表面の曲率半径の絶対値、Ｒ２は像面に近い第一レンズの表面の曲率半径の絶対値と定義されることを特徴とする請求項１に記載の小型撮像レンズシステム。
前記第二レンズは条件式
（４）−０．５＜Ｒ３／［ｆ×（ｎ−１）］＜−０．２
を満足し、
Ｒ３は物体側に近い第二レンズの凹面の曲率半径、ｎはレンズ材料の屈折率であることを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズシステム。
前記第一レンズはさらに条件式
（５）−４５０＜Ｃ_２×（ｆ１／Ｒ_ｎ ^２）＜−２５０
を満足し、
Ｃ_２は像面に近い第一レンズの表面回折構成の位相関数の第二階位相の係数、Ｒ_ｎは回折格子の高度を標準化するためのパラメーターであることを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズシステム。
前記第一レンズは対物側に向かった面が非球面とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズシステム。
前記第二レンズは少なくとも一面が非球面とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズシステム。
前記第二レンズの両面が非球面とされていることを特徴とする請求項６に記載の撮像レンズシステム。
前記第一レンズと第二レンズとはプラスチックから製造されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズシステム。
前記プラスチックは非晶質ポリオレフィンを含むことを特徴とする請求項８に記載の撮像レンズシステム。
物体側から像面に向かって順に開口絞りと、第一レンズと、物体側に向かって凹面が湾曲形成されたメニスカスの第二レンズと、を含む小型撮像レンズシステムにおいて、
前記第一レンズは正の屈折力有し、像面に向かった側が回折格子を構成した凸面であり、第二レンズは負の屈折力を有し、
前記システムは条件式
（１）１.４＜Ｔ／ｆ＜１．７
を満足し、
Ｔは開口絞りから画像までの距離、ｆは撮像レンズの焦点距離と定義されることを特徴とする小型撮像レンズシステム。
前記第一レンズは条件式
（２）０．５＜ｆ１／ｆ＜０．８；及び
（３）０．０２＜Ｒ２／Ｒ１＜０.３；
を満足し、
ｆ１は第一レンズの焦点距離、Ｒ１は物体側に近い第一レンズの表面の曲率半径の絶対値、Ｒ２は像面に近い第一レンズの表面の曲率半径の絶対値と定義されることを特徴とする請求項１０に記載の小型撮像レンズシステム。
前記第二レンズは条件式
（４）−０．５＜Ｒ３／［ｆ×（ｎ−１）］＜−０．２
を満足し、
Ｒ３は物体側に近い第二レンズの凹面の曲率半径、ｎはレンズ材料の屈折率であることを特徴とする請求項１１に記載の撮像レンズシステム。
前記第一レンズはさらに条件式
（５）−４５０＜Ｃ_２×（ｆ１／Ｒ_ｎ ^２）＜−２５０
を満足し、
Ｃ_２は像面に近い第一レンズの表面回折構成の位相関数の第二階位相の係数、Ｒ_ｎは回折格子の高度を標準化するためのパラメーターであることを特徴とする請求項１２に記載の撮像レンズシステム。
前記第一レンズの対物側に向かった面が非球面とされていることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の撮像レンズシステム。
前記第二レンズの少なくとも一面が非球面とされていることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の撮像レンズシステム。
前記第二レンズの両面が非球面とされていることを特徴とする請求項１５に記載の撮像レンズシステム。
前記第一レンズ及び第二レンズがプラスチックから製造されることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の撮像レンズシステム。
前記プラスチックは非晶質ポリオレフィン材料を含むことを特徴とする請求項１７に記載の撮像レンズシステム。