JP2006227320A - 撮像レンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 諸収差が良好に補正され、小型化及び薄型化を図りつつも、高い光学性能を実現することができる撮像レンズを提供し、また、このような撮像レンズを有する撮像装置を提供する。
【解決手段】 物体側より像側に向けて順に、開口絞りＳ、正の屈折力を有し両凸形状の第１レンズＬ１、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の収差補正板Ｌ２、及び、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズＬ３が配列されて構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像素子と組み合わせて使用するのに好適な撮像レンズ及びこの撮像レンズを有する撮像装置に関する。

従来、固体撮像素子（例えば、ＣＣＤ）などの撮像素子を用いて構成された撮像装置を備えた種々の情報機器が提案されている。このような情報機器としては、例えば、いわゆるデジタルカメラや携帯電話装置として構成されている。このような情報機器において用いられる撮像装置は、撮像素子と、この撮像素子の撮像面に物体（被写体）の像を結像させる撮像レンズとを有して構成されている。

そして、この撮像装置においては、撮像素子における画素数の増大及び高密度化が図られることに伴い、撮像レンズには、高解像度をはじめとする高い光学性能が要求されるに至っている。

また、特に携帯に適した小型の情報機器において使用される撮像装置においては、撮像レンズに対しては、小型化及び薄型化も要求されることとなる。

このように、高い光学性能を有しながら、小型化及び薄型化が図られた撮像レンズを実現するためには、２枚以下のレンズ構成を採用するよりも、３枚構成のレンズ構成を採用することが有望であることが知られている。また、非球面を有するレンズを適宜採用することにより、高い光学性能を維持することができることが知られている。例えば、特許文献１乃至特許文献３には、物体側より像側に向けて順に、絞り−正−正−負の屈折力配置を有する３枚構成の撮像レンズが記載されている。

特開２００４−２１２４６７公報 特開２００４−２２６４８７公報 特開２００４−２５２３１２公報

しかしながら、特許文献１乃至特許文献３に記載された撮像レンズにおいては、近年において要求されている高い光学仕様及び性能を実現することが困難である。

すなわち、本願発明者は、これら従来の撮像レンズについて、最大像高を２．５ｍｍで正規化し、空間周波数１５０lp／ｍｍ（linepair／mm）乃至２００lp／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認した。なお、ＭＴＦは、光学系の性能評価方法の一つであり、単一空間周波数の物体を光学系を通して結像させたときの像における変調度（コントラスト）を表したものである。

ここで、最大像高を２．５ｍｍ、空間周波数を１５０ｌｐ／ｍｍ乃至２００ｌｐ／ｍｍとしたのは下記の理由による。

すなわち、最大像高２．５ｍｍを固体撮像素子の対角長の半分（光軸から固体撮像素子の角部までの距離）と考え、固体撮像素子のアスペクト比を３：４（横長）とすると、固体撮像素子の垂直方向の長さは３ｍｍとなる。ここで、空間周波数２００ｌｐ／ｍｍが１２００ＴＶ本、１５０ｌｐ／ｍｍが９００ＴＶ本の空間周波数に相当する。

そして、固体撮像素子の画素数が２００万画素程度である場合には、固体撮像素子の縦方向の画素数は１２００画素程度となるため、撮像レンズの光学性能としては、１２００ＴＶ本以上の解像度を有していることが好ましく、少なくとも１２００画素の７５％にあたる９００ＴＶ本以上の解像度を有している必要がある。

また、固体撮像素子の画素数が３００万画素程度である場合には、固体撮像素子の縦方向の画素数は１５３６画素程度となるため、撮像レンズの光学性能としては、１５００ＴＶ本以上の解像度を有していることが好ましく、少なくとも１５００画素の７５％である１１２５ＴＶ本以上の解像度を有している必要がある。

そのため、撮像レンズが高画素かつ高密度化が図られた固体撮像素子との組み合わせにおいて要求される光学性能を有しているかを評価するために、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍ乃至２００ｌｐ／ｍｍのＭＴＦを確認した。

この確認の結果、前述の従来の撮像レンズにおいては、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が残存していることにより、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高くないとともに、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向について一致していないことが判明した。

すなわち、前述の従来の撮像レンズにおいては、近年において要求されている高い光学仕様及び性能を実現することが困難である。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みて提案されるものであって、諸収差が良好に補正され、小型化及び薄型化を図りつつも、高い光学仕様及び性能を実現することができる撮像レンズ及びこのような撮像レンズを有する撮像装置を提供することを目的とするものである。

前述の課題を解決するため、本発明に係る撮像レンズは、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
物体側より像側に向けて順に、開口絞りと、正の屈折力を有し両凸形状の第１レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の収差補正板と、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズとが配列されて構成されていることを特徴とするものである。

なお、屈折力、面の形状の凸、凹は近軸の曲率によるものである。

〔構成２〕
〔構成１〕を有する撮像レンズにおいて、第１レンズ、収差補正板及び第２レンズの少なくともいずれか一方の面が非球面となされていることを特徴とするものである。

〔構成３〕
〔構成１〕、または、〔構成２〕を有する撮像レンズにおいて、収差補正板をなす材料のアッベ数をνｄ２としたとき、下記の条件式（１）が満足されていることを特徴とするものである。
νｄ２＜２８ ・・・・・式（１）

〔構成４〕
〔構成３〕を有する撮像レンズにおいて、収差補正板は、正の屈折力を有していることを特徴とするものである。

〔構成５〕
〔構成１〕、または、〔構成２〕を有する撮像レンズにおいて、収差補正板は、正の屈折力を有しており、この収差補正板の焦点距離をｆ２、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記の条件式（２）が満足されていることを特徴とするものである。
３．３＜ｆ２／ｆ ・・・式（２）

〔構成６〕
〔構成１〕、または、〔構成２〕を有する撮像レンズにおいて、収差補正板は、正の屈折力を有しており、この収差補正板をなす材料のアッベ数をνｄ２、収差補正板の焦点距離をｆ２、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記の条件式（３）及び（４）が満足されていることを特徴とするものである。
νｄ２＜３５ ・・・・・式（３）
３＜ｆ２／ｆ ・・・・・式（４）

また、本発明に係る撮像装置は、以下の構成を有するものである。

〔構成７〕
〔構成１〕乃至〔構成６〕のいずれか一にを有する撮像レンズと、
前記撮像レンズの像面に撮像面を配置した撮像素子と
を備えたことを特徴とするものである。

本発明は、前述の〔構成１〕を有することにより、明るく、画角が広い小型の撮像レンズを提供することができる。この撮像レンズは、小型の撮像素子と組み合わせて使用することに好適な光学性能を有するものである。

また、本発明は、〔構成２〕を有することにより、諸収差が良好に補正された撮像レンズを提供することができる。

本発明は、〔構成３〕を有することにより、諸収差が良好に補正された撮像レンズを提供することができる。

本発明は、〔構成４〕を有することにより、諸収差が良好に補正された撮像レンズを提供することができる。

本発明は、〔構成５〕を有することにより、諸収差が良好に補正された撮像レンズを提供することができる。

さらに、本発明は、〔構成６〕を有することにより、諸収差をより良好に補正することができる。特に、倍率の色収差を良好に補正することによって、明るく、画角が広く、高解像度を有する小型の撮像レンズを提供することができる。この撮像レンズは、高画素化及び高密度化が図られた小型の撮像素子と組み合わせて使用することに好適な光学性能を有するものである。

本発明に係る撮像レンズは、例えば、最大像高を２．５ｍｍで正規化し、空間周波数１５０lp／ｍｍ乃至２００lp／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。そのため、高画素化及び高密度化が図られた小型の固体撮像素子と組み合わせて小型の撮像装置を構成することができる。

そして、本発明は、〔構成７〕を有することにより、撮像レンズとして小型で諸収差が良好に補正された撮像レンズと、撮像素子として高画素化及び高密度化が図られた小型の固体撮像素子を用いて、小型で、かつ、高性能の撮像装置を提供することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明に係る撮影レンズは、図１に示すように、物体側より像側に向けて順に、開口絞りＳ、正の屈折力を有し両凸形状の第１レンズＬ１、正の屈折力を有し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の収差補正板Ｌ２、及び、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズＬ３、が配列されて構成されている。

この撮像レンズの像面には、例えば、撮像素子の撮像面が配置される。このように、この撮像レンズと、この撮像レンズの像面に撮像面を位置させた撮像素子とにより、撮像装置が構成される。

この撮像装置においては、撮像レンズの第２レンズＬ３と像面との間には、平行平面板からなるフィルタ１が配置される。このフィルタ１は、撮像素子への赤外線の入射を防ぐための赤外線カットフィルタや、モアレ縞の発生を防ぐためのローパスフィルタ、あるいは、撮像素子のカバーガラス等であって、これらが単独で、もしくは、組み合わせられて配置されたものである。なお、フィルタ２としてこれら種々のフィルタを組み合わせて配置する場合には、各フィルタを互いに空気層を隔てて配置してもよく、また、各フィルタを互いに接合させて配置してもよい。

この撮像レンズにおいては、第１レンズＬ１は、正の屈折力を有しており、この第１レンズＬ１の屈折力を適宜に大きくすることにより、撮像レンズの全長を小さくすることができる。

また、この撮像レンズにおいては、第１レンズＬ１が両凸形状となっていることにより、物体側の面及び像側の面が、比較的強いＬ１の正の屈折力を分担するため、各面の屈折力が大きくなりすぎることがなく、軸上収差と軸外収差とがうまくバランスし、収差を良好に補正することができる。この結果として、要求される光学性能を得ることができる。また、物体側の面及び像側の面でＬ１の正の屈折力を分担することは、製造誤差の影響を少なくする観点からも好ましい。各面の屈折力が大きくなりすぎると、製造誤差によって面形状誤差や偏心が発生した場合に、光学性能が大きく劣化しやすいからである。

また、開口絞りＳを正の屈折力を有する第１レンズＬ１の前方に配置することによって、軸外光線の像面への入射角を小さくして、射出瞳位置を像面から遠ざけることができる。

また、収差補正板Ｌ２は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状となっていることで、軸外収差、特に、コマ収差が良好に補正される。

そして、第２レンズＬ３は、負の屈折力を有していることによって、諸収差、特に、ペッツバール和を良好に補正することができる。第２レンズＬ３が物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっていることで、軸外収差、特に、像面湾曲が良好に補正される。第２レンズＬ３は、各像高の像位置を、光軸方向について揃える機能を有している。

さらに、諸収差をより良好に補正するためには、第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３は、少なくとも一方の面が、好ましくは両面が、非球面となされていることが好ましい。

この撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３をなす素材としては、合成樹脂材料（プラスチック）、ガラスなど、適切な光学材料を用いることができる。例えば、これら第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３の素材の光学恒数としては、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率Ｎｄが１．４乃至２．０、ｄ線におけるアッベ数νｄが２０乃至８５の範囲のものが好ましい。また、これら第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３の素材としては、入手の容易性や製造コストの観点からは、屈折率Ｎｄが１．４５乃至１．９、アッベ数νｄが２０乃至７０の範囲のものがより好ましい。

なお、第１レンズＬ１については、例えば、νｄが７０程度以上の低分散ガラスを使用することによって、色収差を良好に補正できる。

そして、この撮像レンズにおいて、より高い解像度を得るために空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍ乃至２００ｌｐ／ｍｍのＭＴＦを確保するためには、特に、倍率の色収差を良好に補正する必要がある。

そのためには、収差補正板Ｌ２をなす材料のアッベ数をνｄ２としたとき、下記の条件式（１）が満足されていることが望ましい。
νｄ２＜２８ ・・・式（１）
（ただし、νｄ２は正数なので、実際には、０＜νｄ２＜２８となる）

あるいは、収差補正板Ｌ２を正の屈折力を有するものとし、この収差補正板Ｌ２の焦点距離をｆ２とし、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記の条件式（２）が満足されていることが望ましい。
３．３＜ｆ２／ｆ ・・・式（２）

さらに、収差補正板Ｌ２をなす材料のアッベ数νｄ２及び正の屈折力を有する収差補正板Ｌ２の焦点距離ｆ２の両方について、それぞれ条件を設定する場合には、下記の条件式（３）及び（４）が同時に満足されていることが望ましい。
νｄ２＜３５ ・・・式（３）
（ただし、νｄ２は正数なので、実際には、０＜νｄ２＜３５となる）
３＜ｆ２／ｆ ・・・式（４）

なお、これら条件式（３）及び（４）が同時に満足されている場合において、より良好に倍率の色収差を補正するためには前記の条件式（１）及び／又は条件式（２）がさらに満足されていることが望ましい。

なお、収差補正板Ｌ２については、Ｎｄが１．６乃至２．０程度の高屈折率のガラス素材を用いることにより、各面の曲率を過度に大きくせずに、必要な屈折力を得ることができる。このような高屈折率のガラス素材を用いることにより、Ｌ２の各面の曲率を過度に大きくしないようにすれば、成形型加工及びこの成形型を用いた成形を容易とすることができる。

第２レンズＬ３は比較的屈折力が小さく、また、Ｎｄ、νｄの要求がそれほど厳密でないので、成形性の良い（成形時の残留応力等によって光学性能が低下しない）低屈折率低分散のプラスチック材料を使用することによっても良好な光学性能を得ることができる。そのため、入手の容易性や製造コストの観点からは、プラスチック材料を使用することが好ましい。

また、第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３は、精密モールドプレスにより成形することができる。第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３を精密モールドプレスにより成形すれば、これら各第１レンズＬ１、収差補正板Ｌ２及び第２レンズＬ３の成形に際して、それぞれの第１面と第２面とのシフト量を１０μｍ以下、第１面と第２面との軸の傾き（成形ティルト）を２分以内とすることが可能であり、高い撮像性能を有する撮像レンズを構成することができる。

以下、本発明に係る実施例を挙げることにより、具体的に説明する。なお、本発明は、これら実施例の構成に限定されるものではない。

以下の各実施例の説明において使用される記号は、下記の通りである。

Ｒ：屈折面の曲率半径〔ｍｍ〕
Ｄ：屈折面の軸上面間隔〔ｍｍ〕
Ｎｄ：レンズ素材のｄ線における屈折率
νｄ：レンズ素材のｄ線におけるアッベ数
ｆ：レンズ全系の焦点距離〔ｍｍ〕
Ｆ：Ｆナンバー
２Ｙ：イメージサイズ（Ｙ：最大像高）〔ｍｍ〕

また、非球面の形状は、面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をＺ軸とした直交座標系において、下記の非球面式で表される。
Ｚ＝Ｃｈ^２／〔１＋√｛１−（１＋Ｋ）Ｃ_２ｈ^２｝〕＋Ａ_４ｈ^４＋Ａ_６ｈ^６＋Ａ_８ｈ^８＋Ａ_１０ｈ^１０＋Ａ_１２ｈ^１２

ただし、この非球面式における記号は、下記の通りである。
ｈ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２）
Ｃ：近軸曲率（Ｃ＝１／Ｒ）
Ｋ：円錐定数
Ａ_４〜Ａ_１２：第４次乃至第１２次の非球面係数

〔実施例１〕
図１は、本発明の実施例１における撮像レンズの構成を示す断面図である。
本発明の実施例１におけるレンズデータを下記の〔表１〕に示す。

〔ｆ＝４．１３ｍｍ、Ｆ＝２．８、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例１における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝２７
ｆ２／ｆ＝１５．２１（∵ｆ２＝６２．８５ｍｍ）

すなわち、条件式（１）、条件式（２）がそれぞれ満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図２Ａは、本発明の実施例１における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図２Ｂは、本発明の実施例１における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図２Ｃは、本発明の実施例１における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図２Ｄは、本発明の実施例１における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例１における撮像レンズにおいては、図２Ａ乃至図２Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図３は、本発明の実施例１における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図３に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図３において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例２〕
図４は、本発明の実施例２における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例２におけるレンズデータを下記の〔表２〕に示す。

〔ｆ＝４．２３ｍｍ、Ｆ＝３．０、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例２における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝２７
ｆ２／ｆ＝３．３３（∵ｆ２＝１４．０５ｍｍ）

すなわち、条件式（１）、条件式（２）がそれぞれ満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図５Ａは、本発明の実施例２における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図５Ｂは、本発明の実施例２における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図５Ｃは、本発明の実施例２における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図５Ｄは、本発明の実施例２における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例２における撮像レンズにおいては、図５Ａ乃至図５Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図６は、本発明の実施例２における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図６に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図６において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例３〕
図７は、本発明の実施例３における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例３におけるレンズデータを下記の〔表３〕に示す。

〔ｆ＝４．１３ｍｍ、Ｆ＝３．０、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例３における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝２７
ｆ２／ｆ＝２７．４７（∵ｆ２＝１１３．４６ｍｍ）

すなわち、条件式（１）、条件式（２）がそれぞれ満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図８Ａは、本発明の実施例３における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図８Ｂは、本発明の実施例３における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図８Ｃは、本発明の実施例３における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図８Ｄは、本発明の実施例３における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例３における撮像レンズにおいては、図８Ａ乃至図８Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図９は、本発明の実施例３における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図９に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図９において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例４〕
図１０は、本発明の実施例４における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例４におけるレンズデータを下記の〔表４〕に示す。

〔ｆ＝４．２４ｍ、Ｆ＝３．０、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例４における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝２４．０６
ｆ２／ｆ＝１０．７１（∵ｆ２＝４５．４３ｍｍ）

すなわち、条件式（１）、条件式（２）がそれぞれ満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図１１Ａは、本発明の実施例４における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図１１Ｂは、本発明の実施例４における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図１１Ｃは、本発明の実施例４における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図１１Ｄは、本発明の実施例４における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例４における撮像レンズにおいては、図１１Ａ乃至図１１Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図１２は、本発明の実施例４における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図１２に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図１２において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例５〕
図１３は、本発明の実施例５における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例５におけるレンズデータを下記の〔表５〕に示す。

〔ｆ＝４．１８ｍｍ、Ｆ＝３．０、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例５における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝３０
ｆ２／ｆ＝４．２６（∵ｆ２＝１７．８１ｍｍ）

すなわち、条件式（２）が満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図１４Ａは、本発明の実施例５における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図１４Ｂは、本発明の実施例５における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図１４Ｃは、本発明の実施例５における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図１４Ｄは、本発明の実施例５における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例５における撮像レンズにおいては、図１４Ａ乃至図１４Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図１５は、本発明の実施例５における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図１５に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図１５において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例６〕
図１６は、本発明の実施例６における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例６におけるレンズデータを下記の〔表６〕に示す。

〔ｆ＝４．１９ｍｍ、Ｆ＝２．８、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例６における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝３１．１６
ｆ２／ｆ＝９．１０（∵ｆ２＝３８．１８ｍｍ）

すなわち、条件式（２）が満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図１７Ａは、本発明の実施例６における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図１７Ｂは、本発明の実施例６における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図１７Ｃは、本発明の実施例６における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図１７Ｄは、本発明の実施例６における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例６における撮像レンズにおいては、図１７Ａ乃至図１７Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図１８は、本発明の実施例６における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図１８に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図１８において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例７〕
図１９は、本発明の実施例７における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例７におけるレンズデータを下記の〔表７〕に示す。

〔ｆ＝４．１３ｍｍ、Ｆ＝３．０、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例７における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝２７
ｆ２／ｆ＝３３５．２２（∵ｆ２＝１３８４．４４ｍｍ）

すなわち、条件式（１）、条件式（２）がそれぞれ満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図２０Ａは、本発明の実施例７における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図２０Ｂは、本発明の実施例７における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図２０Ｃは、本発明の実施例７における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図２０Ｄは、本発明の実施例７における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例７における撮像レンズにおいては、図２０Ａ乃至図２０Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図２１は、本発明の実施例７における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図２１に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図２１において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

〔実施例８〕
図２２は、本発明の実施例８における撮像レンズの構成を示す断面図である。

本発明の実施例８におけるレンズデータを下記の〔表８〕に示す。

〔ｆ＝４．１８ｍｍ、Ｆ＝３．０、Ｙ＝２．５ｍｍ〕
この実施例８における撮像レンズにおいては、以下の関係が成立している。
νｄ２＝２７
ｆ２／ｆ＝３２４６．８３（∵ｆ２＝１３５８７．１２ｍｍ）

すなわち、条件式（１）、条件式（２）がそれぞれ満足されるとともに、条件式（３）及び（４）が満足されている。

図２３Ａは、本発明の実施例８における撮像レンズの球面収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図２３Ｂは、本発明の実施例８における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である（“△”がｆ線（４８６．１ｎｍ）、“＋”がｄ線（５８７．６ｎｍ）、“□”がＣ線（６５６．３ｎｍ））。

図２３Ｃは、本発明の実施例８における撮像レンズの非点収差（“×”がサジタル、“＋”がメリジオナル）を示す収差図である。

図２３Ｄは、本発明の実施例８における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。

この実施例８における撮像レンズにおいては、図２３Ａ乃至図２３Ｄに示すように、諸収差が良好に補正されており、高解像度を有する小型撮像素子と組み合わせて撮像装置を構成する撮像レンズとして好適である。

図２４は、本発明の実施例８における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

この撮像レンズは、空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍについて、焦点位置近傍におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function：伝達関数）のピーク値及びＭＴＦの光軸方向についての変化特性を確認すると、諸収差（球面収差、コマ収差、非点収差、色収差等）が良好に補正されていることにより、図２４に示すように、焦点位置近傍におけるＭＴＦのピーク値が充分に高く、また、各像高についてのＭＴＦのピーク位置が光軸方向についてよく一致している。なお、この図２４において、“＊”は空間周波数１５０ｌｐ／ｍｍの像高０ｍｍにおけるＭＴＦを示し、“◆”は像高２．５ｍｍにおけるサジタル方向についてのＭＴＦを示し、“■”は像高２．５ｍｍにおけるメリジオナル方向についてのＭＴＦを示している。

また、この撮像レンズにおいては、像面から遠い射出瞳位置と相成って、高画素化、高密度化が図られた固体撮像素子と組み合わせて、高い解像度を有する小型の撮像装置を構成することができる。

本発明の実施例１における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例１における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例１における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例１における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例１における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例１における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例２における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例２における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例２における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例２における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例２における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例２における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例３における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例３における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例３における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例３における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例３における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例３における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例４における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例４における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例４における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例４における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例４における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例４における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例５における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例５における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例５における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例５における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例５における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例５における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例６における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例６における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例６における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例６における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例６における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例６における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例７における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例７における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例７における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例７における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例７における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例７における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。 本発明の実施例８における撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例８における撮像レンズの球面収差を示す収差図である。 本発明の実施例８における撮像レンズのメリディオナルコマ収差を示す収差図である。 本発明の実施例８における撮像レンズの非点収差を示す収差図である。 本発明の実施例８における撮像レンズの歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施例８における撮像レンズの焦点位置近傍におけるＭＴＦを示すグラフである。

符号の説明

１ フィルタ
Ｓ 開口絞り
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 収差補正板
Ｌ３ 第２レンズ

Claims (7)

1. 物体側より像側に向けて順に、
   開口絞りと、
   正の屈折力を有し両凸形状の第１レンズと、
   物体側に凹面を向けたメニスカス形状の収差補正板と、
   負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２レンズと
   が配列されて構成されている
   ことを特徴とする撮像レンズ。
2. 第１レンズ、収差補正板及び第２レンズの少なくともいずれか一方の面が非球面となされている
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
3. 収差補正板をなす材料のアッベ数をνｄ２としたとき、下記の条件式（１）が満足されている
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の撮像レンズ。
   νｄ２＜２８ ・・・・・式（１）
4. 収差補正板は、正の屈折力を有していることを特徴とする請求項３記載の撮像レンズ。
5. 収差補正板は、正の屈折力を有しており、この収差補正板の焦点距離をｆ２、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記の条件式（２）が満足されている
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の撮像レンズ。
   ３．３＜ｆ２／ｆ ・・・式（２）
6. 収差補正板は、正の屈折力を有しており、この収差補正板をなす材料のアッベ数をνｄ２、収差補正板の焦点距離をｆ２、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記の条件式（３）及び（４）が満足されている
   ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の撮像レンズ。
   νｄ２＜３５ ・・・・・式（３）
   ３＜ｆ２／ｆ ・・・・・式（４）
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の撮像レンズと、
   前記撮像レンズの像面に撮像面を配置した撮像素子と
   を備えたことを特徴とする撮像装置。

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