JP2007322561A - 撮像レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】モバイルカメラ等に適用される撮像レンズの小型化、薄型化を図る。
【解決手段】物体側から順に配列された、両凸形状の正の屈折力を有する第１レンズ１、所定の口径を有する開口絞りＳＤ、物体側に凹面を向けると共に少なくとも一方の面が非球面に形成された正の屈折力を有する第２レンズ２、物体側に凹面を向けると共に像面側の面が有効径の範囲内において変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第３レンズ３を含む。これによれば、諸収差を良好に補正できると共に、レンズ系全長を短くでき、薄型化、小型化を達成しつつも、シャッタの配置を容易に行える撮像レンズを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ等に使用される小型の撮像レンズに関し、特に、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置に使用されるモバイルカメラ等に適した小型の撮像レンズに関する。

携帯電話機の市場においては、モバイルカメラを搭載したモデルすなわちカメラ付き携帯電話機が大半を占め、特に１００万画素〜２００万画素のＣＣＤ等に対応し、画角（全角）６０°〜７５°の撮像レンズを搭載したモデルが使われている。
しかし、最近では、製品に付加価値を付けるため、より高画素のＣＣＤ等に対応する撮像レンズが要望されている。また、ＣＣＤ等の固体撮像素子については、撮影像を記録する時に光が当たり続けるとノイズが乗るため、特に高画素のＣＣＤ等になるにつれて、シャッタで光を遮る必要がある。

そのため、近年のカメラ付き携帯電話機においては、高画素のＣＣＤ等を搭載したシャッタ付きのもので、さらに薄型化、小型化されたものが好まれるようになってきた。
しかしながら、この薄型化の要望の中でシャッタを搭載しなければならないため、シャッタスペースを設けた上で光学系を短縮し、さらに収差補正をすることは、従来の撮像レンズでは困難である。

従来の撮像レンズとしては、物体側から順に、開口絞り、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズ、第１レンズに接合されて正の屈折力を有する第２レンズ、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズ、少なくとも一つの面を非球面に形成し弱い負の屈折力を有する第４レンズを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この撮像レンズにおいて、シャッタを配置しようとすると、開口絞りが第１レンズの前方にあるため、シャッタが入射光を逃れるようにするにはシャッタを大きくする必要があり、小型化が困難である。

また、従来の他の撮像レンズとしては、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズ、開口絞り、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズ、像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズを備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
この撮像レンズは、第１レンズの像面側が凹面でかつ第２レンズの物体側が凹面であるため、レンズのコバ部同士の（エッジ）間隔が狭くなる。
したがって、この撮像レンズにおいて、シャッタを配置するには、第１レンズと第２レンズの光軸上の間隔を広くする必要があり、その結果、レンズ全長を短縮するのは困難である。

さらに、従来の他の撮像レンズとしては、正の屈折力を有する両凸形状の第１レンズ、開口絞り、物体側の凹面を向けた正の屈折力を有する第２レンズ、光軸近傍が物体側に凸面を向けるようにかつ両面が非球面に形成された負の屈折力を有する第３レンズを備えたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
この撮像レンズにおいては、第１レンズは両凸形状であるものの、第３レンズの物体側の面が凸面であるため、負の屈折力が弱くなり、第１レンズの物体側の面から像面までのレンズ系全長を短縮するのが困難である。

特開２００４−１８４９８７号公報 特開２００３−３２２７９２号公報 特開２００４−３０２０６０号公報

本発明は、上記従来の撮像レンズの問題点に鑑み成されたものであり、その目的とするところは、高画素の撮像素子に対応するべくシャッタの配置を容易に行えると共に、画角６０°〜７５°程度で、レンズ系全長の短縮化、薄型化、小型化が図れ、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置のモバイルカメラに好適な撮像レンズを提供することにある。

本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、両凸形状の正の屈折力を有する第１レンズと、所定の口径を有する開口絞りと、物体側に凹面を向けると共に少なくとも一方の面が非球面に形成された正の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けると共に像面側の面が有効径の範囲内において変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第３レンズと、を含むことを特徴としている。
この構成によれば、諸収差を良好に補正できると共に、レンズ系全長を短くでき、薄型化、小型化を達成しつつも、シャッタの配置を容易に行える撮像レンズを得ることができる。すなわち、第１レンズ及び第２レンズに正の屈折力、第３レンズに負の屈折力をもたせることで、適切なバックフォーカスを確保しつつ、レンズ系全長を短くでき、第３レンズの像面側に変曲点をもつ非球面を形成することで、レンズ系全長を短くした上で、諸収差、特に非点収差、歪曲収差を良好に補正することができ、第１レンズを両凸レンズにすることにより、第１レンズと第２レンズのコバ部同士の（エッジ）間隔を広くすることができ、中心間隔を詰めた上でシャッタを容易に配置することができ、さらに、第３レンズの物体側の面を凹面とすることにより、第３レンズの負の屈折力を大きくでき、レンズ系全長を短縮することができる。

上記構成において、第１レンズの物体側の面から像面までの距離（第３レンズと像面の間は空気換算）をＴＬ、レンズ系の焦点距離をｆとするとき、条件式（１）
（１）０．９５＜ＴＬ／ｆ＜１．４
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ＴＬ／ｆの値が条件式（１）を満たすことにより、６０°〜７５°の画角を確保しつつ、レンズ系全長を短くすることができる。

上記構成において、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、レンズ系の焦点距離をｆとするとき、条件式（２）
（２）０．２５＜Ｒ１／ｆ＜０．６５
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、Ｒ１／ｆの値が条件式（２）を満たすことにより、第１レンズの物体側の面を適切な曲率半径とすることができ、レンズ系全長を短くしつつ、諸収差、特に球面収差等を良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズの焦点距離をｆ２、第３レンズの焦点距離をｆ３とするとき、条件式（３）
（３）０．８＜ｆ２／｜ｆ３｜＜１．２
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ｆ２／│ｆ３│の値が条件式（３）を満たすことにより、温度変化に影響されることなく所望のバックフォーカスを確保しつつ、レンズ系全長を短くでき、又、パンフォーカスの場合に高温時及び低温時においても所望の合焦が得られる。

上記構成において、無限遠物点に対する結像光学系の結像位置を基準とした近軸射出瞳位置をＥＸＰ、レンズ系の焦点距離をｆとするとき、条件式（４）
（４）−１．１＜ＥＸＰ／ｆ＜−０．６
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ＥＸＰ／ｆの値が条件式（４）を満たすことにより、ＣＣＤ等の撮像素子によって生じるシェーディング現象を防止しつつ、画像において所定の明るさを確保でき、レンズ系全長を短くすることができる。

上記構成において、第１レンズは、物体側及び像面側の少なくとも一方の面が非球面に形成され、第２レンズ及び第３レンズは、物体側及び像面側の両面が非球面に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズに非球面を設けることにより、球面収差を良好に補正することができ、又、第２レンズに非球面を設けることにより、コマ収差を良好に補正することができ、さらに、第３レンズに非球面を設けることにより、像面湾曲、歪曲収差（ディストーション）を良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズ及び第３レンズは、プラスチックレンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、ガラス材料で成型された場合に比べて、レンズ系の軽量化、低コスト化を達成でき、変曲点形状をもった難しい形状でも、容易に成型することができる。

上記構成において、第１レンズのアッベ数をν１とするとき、条件式（５）
（５）ν１＞５０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズのアッベ数ν１が条件式（５）を満たすことにより、色収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズと第３レンズの光軸上における間隔（空気間隔）をＤ５とするとき、条件式（６）
（６）Ｄ５／ｆ＜０．１５
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、Ｄ５／ｆの値が条件式（６）を満たすことにより、レンズの外径寸法を小さくできると共に、諸収差、特に非点収差及び歪曲収差を良好に補正することができる。

上記構成をなす撮像レンズによれば、高画素の撮像素子に対応するべくシャッタの配置を容易に行えると共に、画角６０°〜７５°程度で、レンズ系全長の短縮化、薄型化、小型化等が達成され、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置のモバイルカメラに好適な撮像レンズが得られる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る撮像レンズの一実施形態を示す構成図であり、図２ないし図５は具体的な数値実施例に基づく収差図である。
この撮像レンズは、図１に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、両凸形状の正の屈折力を有する第１レンズ１、所定の口径を有する開口絞りＳＤ、物体側に凹面を向けると共に少なくとも一方の面が非球面に形成された正の屈折力を有する第２レンズ２、物体側に凹面を向けると共に像面側の面が有効径の範囲内において変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第３レンズ３を備えている。
そして、第３レンズ３の後方に、カバーガラスや赤外線カットフィルター等のガラス材料からなるガラスフィルタ４が配置され、その後方に像面Ｐが配置される。

ここで、第１レンズ１〜第３レンズ３〜ガラスフィルタ４においては、図１に示すように、各々の面をＳｉ（ｉ＝１〜９）、各々の面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜９）、第１レンズ１〜第３レンズ３及びガラスフィルタ４のｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜４）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜４）で表す。また、第１レンズ１〜像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜９）で表す。
また、レンズ系の焦点距離をｆ、第２レンズ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ３の焦点距離をｆ３、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまで（ガラスフィルタ４は空気換算距離）のレンズ系全長をＴＬ、第２レンズ２と第３レンズ３の光軸上の間隔（距離）をＤ５、無限遠物点に対する結像光学系の結像位置を基準とした近軸射出瞳位置をＥＸＰで表す。

第１レンズ１は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１が凸面に形成され、像面側の面Ｓ２が凸面に形成された正の屈折力を有する両凸形状のレンズである。
ここで、物体側の面Ｓ１及び像面側の面Ｓ２の少なくとも一方の面は、非球面に形成されるのが好ましい。これにより、球面収差を良好に補正することができる。

第２レンズ２は、好ましくはプラスチック材料により形成され（プラスチックレンズであり）、図１に示すように、物体側の面Ｓ４が凹面に形成され、像面側の面Ｓ５が凸面に形成された正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。
第２レンズ２をプラスチックレンズとすることにより、ガラス材料で成型された場合に比べて、成型が容易で、レンズ系の軽量化、低コスト化を達成できる。
ここで、物体側の面Ｓ４及び像面側の面Ｓ５の少なくとも一方の面は非球面に形成されている。尚、好ましくは、物体側の面Ｓ４及び像面側の面Ｓ５は、共に非球面に形成される。これにより、コマ収差を良好に補正することができる。

第３レンズ３は、好ましくはプラスチック材料により形成され（プラスチックレンズであり）、図１に示すように、物体側の面Ｓ６が凹面に形成され、像面側の面Ｓ７が光軸Ｌ近傍において凹面及び有効径の範囲内において変曲点をもち凸面に形成された負の屈折力を有するレンズである。
第３レンズ３をプラスチックレンズとすることにより、ガラス材料で成型された場合に比べて、成型が容易で、レンズ系の軽量化、低コスト化を達成でき、特に変曲点形状をもった難しい形状でも容易に成型することができる。
ここで、像面側の面Ｓ７は非球面に形成されている。尚、好ましくは、物体側の面Ｓ６及び像面側の面Ｓ７は、共に非球面に形成される。これにより、像面湾曲、歪曲収差（ディストーション）を良好に補正することができる。

すなわち、第１レンズ１及び第２レンズ２に正の屈折力をもたせ、第３レンズ３に負の屈折力をもたせることで、適切なバックフォーカスを確保しつつ、レンズ系全長ＴＬを短くすることができる。
また、第３レンズ３の像面側の面Ｓ７に変曲点をもつ非球面を形成することで、レンズ系全長ＴＬを短くしつつ、諸収差、特に非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。
また、第１レンズ１を両凸レンズにすることにより、第１レンズ１と第２レンズ２のコバ部同士の（エッジ）間隔を広くすることができ、光軸Ｌ上の中心間隔を詰めた上でシャッタを容易に配置することができる。
さらに、第３レンズ３の物体側の面Ｓ７を（光軸Ｌ近傍において）凹面とすることにより、第３レンズ３の負の屈折力を大きくすることができ、レンズ系全長ＴＬを短かくすることができる。
これにより、レンズ系として、球面収差、非点収差、歪曲収差、色収差等の諸収差を良好に補正できると共に、レンズ系全長ＴＬを短くでき、薄型化、小型化を達成しつつも、シャッタの配置を容易に行える撮像レンズを得ることができる。

ここで、第１レンズ１、第２レンズ２、及び第３レンズ３の非球面は、次式により規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０＋Ｈｙ^１２
ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から，光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（＝１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ：非球面係数である。

上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでの距離（ガラスフィルタ４は空気換算）ＴＬ及びレンズ系の焦点距離ｆが、好ましくは、条件式（１）
（１）０．９５＜ＴＬ／ｆ＜１．４
を満足するように形成される。
条件式（１）は、焦点距離に対するレンズ系全長を規定したものである。ＴＬ／ｆの値が条件式（１）の上限値を上回ると、レンズ系の全長が長くなり過ぎて短縮化及び小型化が困難になり、一方、ＴＬ／ｆの値が条件式（１）の下限値を下回ると、焦点距離が長くなり、画角が狭くなってしまう。すなわち、ＴＬ／ｆの値が条件式（１）を満たすことにより、レンズ系全長を短くしつつ、６０°〜７５°の画角を確保することができる。

また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１及びレンズ系の焦点距離ｆが、好ましくは、条件式（２）
（２）０．２５＜Ｒ１／ｆ＜０．６５
を満足するように形成される。
条件式（２）は、焦点距離に対する第１レンズの曲率半径を規定したものである。Ｒ１／ｆの値が条件式（２）の上限値を超えると、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１が大きくなるため、全長を短縮するには他のレンズの屈折力（パワー）を強くする必要があり、その結果、収差の補正が困難になり、一方、Ｒ１／ｆの値が条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１がきつく（曲率が大きく）なり、収差補正、特に球面収差の補正が困難になる。すなわち、Ｒ１／ｆの値が条件式（２）を満たすことにより、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１を適切な曲率半径Ｒ１とすることができ、レンズ系全長ＴＬを短くしつつ、諸収差、特に球面収差等を良好に補正することができる。

また、上記構成の撮像レンズにおいて、第２レンズ２の焦点距離ｆ２及び第３レンズ３の焦点距離ｆ３が、好ましくは、条件式（３）
（３）０．８＜ｆ２／｜ｆ３｜＜１．２
を満足するように形成される。
条件式（３）は、第２レンズ２及び第３レンズ３の焦点距離の関係を規定したものである。ｆ２／│ｆ３│の値が条件式（３）から外れると、温度変化時における屈折率の変化でバックフォーカスのズレが大きくなる。そのため、オートフォーカス機構の付いたレンズユニットでは、フォーカス移動量をその分余分にとる必要があり、レンズ系の全長を短縮するのが困難になる。また、パンフォーカスの場合は、高温時及び低温時でピントが合わなくなる。すなわち、ｆ２／│ｆ３│の値が条件式（３）を満たすことにより、温度変化に影響されることなく所望のバックフォーカスを確保しつつ、レンズ系全長ＴＬを短くでき、又、パンフォーカスの場合に高温時及び低温時においても所望の合焦が得られる。

また、上記構成の撮像レンズにおいて、無限遠物点に対する結像光学系の結像位置を基準とした近軸射出瞳位置ＥＸＰ及びレンズ系の焦点距離ｆが、好ましくは、条件式（４）
（４）−１．１＜ＥＸＰ／ｆ＜−０．６
を満足するように形成される。
条件式（４）は、焦点距離に対する射出瞳位置を規定したものである。ＥＸＰ／ｆの値が条件式（４）の上限値を超えると、射出瞳位置が短くなり、ＣＣＤへの入射角度が大きくなり、ＣＣＤのマイクロレンズで光線がけられるいわゆるシェーディング現象が発生して画像部の周辺が暗くなり、一方、ＥＸＰ／ｆの値が条件式（４）の下限値を下回ると、射出瞳位置が長くなりレンズ系全長の短縮が困難になる。すなわち、ＥＸＰ／ｆの値が条件式（４）を満たすことにより、ＣＣＤ等の撮像素子によって生じるシェーディング現象を防止しつつ、画像において所定の明るさを確保でき、レンズ系全長ＴＬを短くすることができる。

また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズ１のアッベ数ν１が、好ましくは、条件式（５）
（５）ν１＞５０
を満足するように形成される。
第１レンズ１のアッベ数ν１が条件式（５）を満たすことにより、色収差を良好に補正することができる。

さらに、上記構成の撮像レンズにおいて、第２レンズ２と第３レンズ３の光軸Ｌ上における間隔（空気間隔）Ｄ５が、好ましくは、条件式（６）
（６）Ｄ５／ｆ＜０．１５
を満足するように形成される。
Ｄ５／ｆの値が条件式（６）の上限値を超えると、レンズ系の外径寸法を小さくすることが困難になり、又、諸収差、特に非点収差及び歪曲収差を補正するのが困難になる。すなわち、Ｄ５／ｆの値が条件式（６）を満たすことにより、レンズの外径寸法を小さくできると共に、諸収差、特に非点収差及び歪曲収差を良好に補正することができる。

次に、上記撮像レンズの具体的な数値による実施例を、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４として以下に示す。

実施例１における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の値は以下の通りである。また、実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差は図２に示す結果となる。尚、図２中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ＴＬ／ｆ＝５．１２／４．０５＝１．２６
（２）Ｒ１／ｆ＝２．３０６／４．０５＝０．５７
（３）ｆ２／｜ｆ３｜＝１．９２／１．９８＝０．９７
（４）ＥＸＰ／ｆ＝−３．７４／４．０５＝−０．９２
（５）ν１＝８１．１３
（６）Ｄ５／ｆ＝０．１／４．０５＝０．０２

＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（ＩＮＦ）、レンズ系の焦点距離ｆ＝４．０５ｍｍ、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝１．９２ｍｍ、第３レンズ３の焦点距離ｆ３＝−１．９８ｍｍ、Ｆナンバー（ＦＮｏ．）＝２．８７、画角２ω＝７１．０°、射出瞳位置＝−３．７４ｍｍ、レンズ全長＝３．４５ｍｍ、レンズ系全長ＴＬ（空気換算距離）＝５．１２ｍｍ、バックフォーカス（空気換算距離）＝１．６７ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ１＝２．３０６ｍｍ（非球面）、Ｒ２＝−３００．０００ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝∞（開口絞り）、Ｒ４＝−１．２６８ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−０．６８７ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝−１４．１０５ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝１．１５６ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞

＜光軸上の面間隔（ｍｍ）＞
Ｄ１＝０．５２０ｍｍ、Ｄ２＝０．１２０ｍｍ、Ｄ３＝１．２２４ｍｍ、Ｄ４＝０．７７９ｍｍ、Ｄ５＝０．１００ｍｍ、Ｄ６＝０．７１１ｍｍ、Ｄ７＝１．２１９ｍｍ、Ｄ８＝０．３００ｍｍ、Ｄ９＝０．２５０ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４９４００、Ｎ２＝１．５２５１２、Ｎ３＝１．５２５１２、Ｎ４＝１．５１６８０
＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４のアッベ数νｉ＞
ν１＝８１．１３、ν２＝５６．２９、ν３＝５６．２９、ν４＝６４．２０

非球面は、第１レンズ１の両面Ｓ１，Ｓ２、第２レンズ２の両面Ｓ４，Ｓ５、第３レンズ３の両面Ｓ６，Ｓ７である。
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝０．１８７１８６００、Ｄ＝−０．１７９４６８３４×１０^−１、Ｅ＝０．３７３９６１６７×１０^−１、Ｆ＝−０．１０６４４３４２、Ｇ＝０．９０３７４７９８×１０^−１、Ｈ＝−０．３０３９９０８７×１０^−１
＜Ｓ２面＞
ε＝１．００００００００、Ｄ＝−０．１７７８８９１４×１０^−１、Ｅ＝−０．３９３５９４５８×１０^−１、Ｆ＝０．７９７２４３１０×１０^−１、Ｇ＝−０．１２２０１８７６、Ｈ＝０．７４９３９０３０×１０^−１
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０９７６５６００、Ｄ＝−０．９１４４７３０３×１０^−１、Ｅ＝０．１４２９３１４２×１０^−１、Ｆ＝０．１９０４７３６２、Ｇ＝−０．１２３８５４２５×１０^−１、Ｈ＝−０．２６４７３８７０×１０^−１
＜Ｓ５面＞
ε＝−１．７７４７８７００、Ｄ＝−０．３０８２５９０４、Ｅ＝０．２７５６９４８５、Ｆ＝−０．２２９２５９５６、Ｇ＝０．１６６００４１６、Ｈ＝−０．４１４２３０７０×１０^−１
＜Ｓ６面＞
ε＝１．００００００００、Ｄ＝０．１８５９９８４７×１０^−１、Ｅ＝０．２７９９６３０１×１０^−２、Ｆ＝−０．５１１９８４９９×１０^−２、Ｇ＝０．１３５２３４７３×１０^−２、Ｈ＝−０．１０９６２７６１×１０^−３
＜Ｓ７面＞
ε＝−９．９１０３８０００、Ｄ＝−０．５３８３９５８７×１０^−１、Ｅ＝０．１５７４０７３３×１０^−１、Ｆ＝−０．３６０３５４２０×１０^−２、Ｇ＝０．３４８７７０２７×１０^−３、Ｈ＝−０．１１１２９２３５×１０^−４

上記実施例１においては、レンズ系全長ＴＬが５．１２ｍｍ、画角２ωが７１．０°、Ｆナンバーが２．８７で、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を確保でき、レンズ系全長の短縮化を達成しつつも、シャッタを容易に配置できる撮像レンズが得られた。

実施例２における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の値は以下の通りである。また、実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差は図３に示す結果となる。尚、図３中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ＴＬ／ｆ＝５．１４／４．０８＝１．２６
（２）Ｒ１／ｆ＝２．１７／４．０８＝０．５３
（３）ｆ２／｜ｆ３｜＝１．７９／１．７５＝１．０２
（４）ＥＸＰ／ｆ＝−３．５７／４．０８＝−０．８８
（５）ν１＝８１．１３
（６）Ｄ５／ｆ＝０．１／４．０８＝０．０２

＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（ＩＮＦ）、レンズ系の焦点距離ｆ＝４．０８ｍｍ、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝１．７９ｍｍ、第３レンズ３の焦点距離ｆ３＝−１．７５ｍｍ、Ｆナンバー（ＦＮｏ．）＝２．８９、画角２ω＝７０．９°、射出瞳位置＝−３．５７ｍｍ、レンズ全長＝３．５６ｍｍ、レンズ系全長ＴＬ（空気換算距離）＝５．１４ｍｍ、バックフォーカス（空気換算距離）＝１．５８ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ１＝２．１７０ｍｍ（非球面）、Ｒ２＝−３００．０００ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝∞（開口絞り）、Ｒ４＝−１．２２２ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−０．６７６ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝−４０．９０２ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝０．９５７ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞

＜光軸上の面間隔（ｍｍ）＞
Ｄ１＝０．５２０ｍｍ、Ｄ２＝０．１２０ｍｍ、Ｄ３＝１．１７０ｍｍ、Ｄ４＝０．９３２ｍｍ、Ｄ５＝０．１００ｍｍ、Ｄ６＝０．７２０ｍｍ、Ｄ７＝１．１３３ｍｍ、Ｄ８＝０．３００ｍｍ、Ｄ９＝０．２５０ｍｍ
＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４９４００、Ｎ２＝１．５２５１２、Ｎ３＝１．５２５１２、Ｎ４＝１．５１６８０
＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４のアッベ数νｉ＞
ν１＝８１．１３、ν２＝５６．２９、ν３＝５６．２９、ν４＝６４．２０

非球面は、第１レンズ１の両面Ｓ１，Ｓ２、第２レンズ２の両面Ｓ４，Ｓ５、第３レンズ３の両面Ｓ６，Ｓ７である。
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝０．５３２８８５００、Ｄ＝−０．１５２６５４２８×１０^−１、Ｅ＝−０．１２２４０４０３×１０^−１、Ｆ＝−０．２３７３３７８１×１０^−１、Ｇ＝０．１３７９２０７３×１０^−１、Ｈ＝−０．１２０７１６８０×１０^−１
＜Ｓ２面＞
ε＝１．００００００００、Ｄ＝−０．３０８１４５４×１０^−１、Ｅ＝−０．４０１０６５３４×１０^−１、Ｆ＝０．３３０５４７５９×１０^−１、Ｇ＝−０．３３６９２７５５×１０^−１、Ｈ＝０．５６６１５６０６×１０^−２
＜Ｓ４面＞
ε＝１．１１３９８０００、Ｄ＝０．２３１８１２５６×１０^−１、Ｅ＝−０．３４９２３９５０、Ｆ＝０．６６７５３２２９、Ｇ＝−０．３９７０２５０２、Ｈ＝０．１１５３５９００
＜Ｓ５面＞
ε＝−２．０２６２２０００、Ｄ＝−０．３１１９３７３１、Ｅ＝０．２９７３８７８０、Ｆ＝−０．２７７００４７２、Ｇ＝０．１７１１２８００、Ｈ＝−０．３６６１２２６５×１０^−１
＜Ｓ６面＞
ε＝１．００００００００、Ｄ＝−０．１３１８０７２１×１０^−１、Ｅ＝０．１５７３６６３０×１０^−１、Ｆ＝−０．５５２９１１６２×１０^−２、Ｇ＝０．８８５２９０７６×１０^−３、Ｈ＝−０．５６１５３７３９×１０^−４
＜Ｓ７面＞
ε＝−８．０５０４９６００、Ｄ＝−０．５６０９７９７６×１０^−１、Ｅ＝０．１７２１４６４６×１０^−１、Ｆ＝−０．３９７６２４９３×１０^−２、Ｇ＝０．４９０８８４５９×１０^−３、Ｈ＝−０．２６０７３３５８×１０^−４

上記実施例２においては、レンズ系全長ＴＬが５．１４ｍｍ、画角２ωが７０．９°、Ｆナンバーが２．８９で、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を確保でき、レンズ系全長の短縮化を達成しつつも、シャッタを容易に配置できる撮像レンズが得られた。

実施例３における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の値は以下の通りである。また、実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差は図４に示す結果となる。尚、図４中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ＴＬ／ｆ＝５．１３／４．０８＝１．２６
（２）Ｒ１／ｆ＝２．２８８／４．０８＝０．５６
（３）ｆ２／｜ｆ３｜＝１．８１／１．７７＝１．０２
（４）ＥＸＰ／ｆ＝−３．６０／４．０８＝−０．８８
（５）ν１＝８１．１３
（６）Ｄ５／ｆ＝０．１／４．０８＝０．０２

＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（ＩＮＦ）、レンズ系の焦点距離＝４．０８ｍｍ、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝１．８１ｍｍ、第３レンズ３の焦点距離ｆ３＝−１．７７ｍｍ、Ｆナンバー（ＦＮｏ．）＝２．８９、画角２ω＝７０．７°、射出瞳位置＝−３．６０ｍｍ、レンズ全長＝３．５０ｍｍ、レンズ系全長ＴＬ（空気換算距離）＝５．１３ｍｍ、バックフォーカス（空気換算距離）＝１．６２ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ１＝２．２８８ｍｍ（非球面）、Ｒ２＝−３００．０００ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝∞（開口絞り）、Ｒ４＝−１．２９４ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−０．６６８ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝−１０．４７３ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝１．０４６ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞

＜光軸上の面間隔（ｍｍ）＞
Ｄ１＝０．５３０ｍｍ、Ｄ２＝０．１２０ｍｍ、Ｄ３＝１．２１０ｍｍ、Ｄ４＝０．８２３ｍｍ、Ｄ５＝０．１００ｍｍ、Ｄ６＝０．７２０ｍｍ、Ｄ７＝１．１７６ｍｍ、Ｄ８＝０．３００ｍｍ、Ｄ９＝０．２５０ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４９４００、Ｎ２＝１．５２５１２、Ｎ３＝１．５２５１２、Ｎ４＝１．５１６８０
＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４アッベ数νｉ＞
ν１＝８１．１３、ν２＝５６．２９、ν３＝５６．２９、ν４＝６４．２０

非球面は、第１レンズ１の両面Ｓ１，Ｓ２、第２レンズ２の両面Ｓ４，Ｓ５、第３レンズ３の両面Ｓ６，Ｓ７である。
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝−０．４０００００００、Ｄ＝−０．２３８２２２１１×１０^−２、Ｅ＝−０．５９５２８４１５×１０^−２、Ｆ＝−０．１４１２８４１１×１０^−１、Ｇ＝−０．４３６０５５２９×１０^−２、Ｈ＝０．６３９０６７４５×１０^−２
＜Ｓ２面＞
ε＝１．００００００００、Ｄ＝−０．２１６１２２０４×１０^−１、Ｅ＝−０．１７１６２７３３×１０^−１、Ｆ＝−０．５８１０７２６９×１０^−２、Ｇ＝−０．２６５２６２９７×１０^−２、Ｈ＝０．２１４５５５８６×１０^−１
＜Ｓ４面＞
ε＝１．１５４０００００、Ｄ＝−０．８１１０７６６０×１０^−１、Ｅ＝−０．８４６７１３３３×１０^−２、Ｆ＝０．１７６２３３４１、Ｇ＝−０．１１７６６９１２×１０^−１、Ｈ＝−０．１６０６３９７８×１０^−１
＜Ｓ５面＞
ε＝−１．８８４０００００、Ｄ＝−０．３０４７９２３６、Ｅ＝０．２６５８３７５５、Ｆ＝−０．２３４２８２０７、Ｇ＝０．１６５７１８３９、Ｈ＝−０．３９７２９１０７×１０^−１
＜Ｓ６面＞
ε＝−２１７．００００００００、Ｄ＝０．４４００７１６１×１０^−２、Ｅ＝−０．７０７９８５０９×１０^−３、Ｆ＝−０．１３９８１３５４×１０^−３、Ｇ＝０．６０２６１２８１×１０^−５、Ｈ＝０．３９０７２００５×１０^−５
＜Ｓ７面＞
ε＝−９．４８２０００００、Ｄ＝−０．５３６９６０２４×１０^−１、Ｅ＝０．１３９７２５２４×１０^−１、Ｆ＝−０．３２１３７３９７×１０^−２、Ｇ＝０．３８８５９４０４×１０^−３、Ｈ＝−０．２０８０８８０５×１０^−４

上記実施例３においては、レンズ系全長ＴＬが５．１３ｍｍ、画角２ωが７０．７°、Ｆナンバーが２．８９で、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を確保でき、レンズ系全長の短縮化を達成しつつも、シャッタを容易に配置できる撮像レンズが得られた。

実施例４における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の値は以下の通りである。また、実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差は図５に示す結果となる。尚、図５中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ＴＬ／ｆ＝５．１２／４．０２＝１．２７
（２）Ｒ１／ｆ＝２．０５９／４．０２＝０．５１
（３）ｆ２／｜ｆ３｜＝１．７０／１．６８＝１．０１
（４）ＥＸＰ／ｆ＝−３．４４／４．０２＝−０．８５
（５）ν１＝８１．１３
（６）Ｄ５／ｆ＝０．１／４．０２＝０．０２

＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（ＩＮＦ）、レンズ系の焦点距離＝４．０２ｍｍ、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝１．７０ｍｍ、第３レンズ３の焦点距離ｆ３＝−１．６８ｍｍ、Ｆナンバー（ＦＮｏ．）＝２．８６、画角２ω＝６８．８°、射出瞳位置＝−３．４４ｍｍ、レンズ全長＝３．６１ｍｍ、レンズ系全長ＴＬ（空気換算距離）＝５．１２ｍｍ、バックフォーカス（空気換算距離）＝１．４０ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ１＝２．０５９ｍｍ（非球面）、Ｒ２＝−６００．０００ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝∞（開口絞り）、Ｒ４＝−１．３２０ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−０．６６７ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝−１３．９１４ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝０．９５９ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞

＜光軸上の面間隔（ｍｍ）＞
Ｄ１＝０．５２０ｍｍ、Ｄ２＝０．１２０ｍｍ、Ｄ３＝１．２２４ｍｍ、Ｄ４＝０．７７９ｍｍ、Ｄ５＝０．１００ｍｍ、Ｄ６＝０．７１１ｍｍ、Ｄ７＝１．２２０ｍｍ、Ｄ８＝０．３００ｍｍ、Ｄ９＝０．２５０ｍｍ

＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４９４００、Ｎ２＝１．５２５１２、Ｎ３＝１．５２５１２、Ｎ４＝１．５１６８０
＜第１レンズ１〜第３レンズ３、ガラスフィルタ４のアッベ数νｉ＞
ν１＝８１．１３、ν２＝５６．２９、ν３＝５６．２９、ν４＝６４．２０

非球面は、第１レンズ１の両面Ｓ１，Ｓ２、第２レンズ２の両面Ｓ４，Ｓ５、第３レンズ３の両面Ｓ６，Ｓ７である。
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝１．７５００７４８０、Ｄ＝−０．１２３３５４７６×１０^−１、Ｅ＝０．１６８４９０８１×１０^−１、Ｆ＝−０．８６５１９６８２×１０^−１、Ｇ＝０．８８６８０１４６×１０^−１、Ｈ＝−０．３９６２９３６７×１０^−１
＜Ｓ２面＞
ε＝１．００００００００、Ｄ＝−０．３９４０４２４３×１０^−１、Ｅ＝−０．６７０７８３１６×１０^−２、Ｆ＝０．１０６４０７２９×１０^−１、Ｇ＝−０．４２２７５６９６×１０^−１、Ｈ＝０．２０００３１４９×１０^−１
＜Ｓ４面＞
ε＝１．２５９６７０８０、Ｄ＝−０．７５４６２４０９×１０^−１、Ｅ＝−０．１８４１６２２６、Ｆ＝０．４２４３９８６５、Ｇ＝−０．２８４２３５５５、Ｈ＝０．１０４１３６３８
＜Ｓ５面＞
ε＝−２．１４１７１０００、Ｄ＝−０．３４４８９０９７、Ｅ＝０．３４６５０５８８、Ｆ＝−０．３２５９１３４７、Ｇ＝０．１９１６６９２６、Ｈ＝−０．３９７１５３３６×１０^−１
＜Ｓ６面＞
ε＝１６．９７３２００００、Ｄ＝−０．２０７４８３７３×１０^−１、Ｅ＝１５８０９９７６×１０^−１、Ｆ＝−０．３８６６８５３３×１０^−２、Ｇ＝０．４８５６７３５０×１０^−３、Ｈ＝−０．２７２４２７６１×１０^−４
＜Ｓ７面＞
ε＝−７．８８８９４１００、Ｄ＝−０．６０２８００４０×１０^−１、Ｅ＝０．１５８０９９７６×１０^−１、Ｆ＝−０．３８４１２８７４×１０^−２、Ｇ＝０．５９１９９５８３×１０^−３、Ｈ＝−０．３６８３２７７０×１０^−４

上記実施例４においては、レンズ系全長ＴＬが５．１２ｍｍ、画角２ωが６８．８°、Ｆナンバーが２．８６で、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を確保でき、レンズ系全長の短縮化を達成しつつも、シャッタを容易に配置できる撮像レンズが得られた。

以上述べたように、本発明の撮像レンズは、高画素の撮像素子に対応するべくシャッタの配置を容易に行えると共に、画角６０°〜７５°程度で、レンズ系全長の短縮化、薄型化、小型化等を達成できるため、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ、携帯型音楽プレーヤ等の携帯情報端末装置のモバイルカメラの撮像レンズとして適用できるのは勿論のこと、小型化が特に要求されないその他のデジタルカメラの撮像レンズとしても有用である。

本発明に係る撮像レンズの一実施形態を示す構成図である。 実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。 実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。 実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。 実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。

符号の説明

Ｌ 光軸
Ｐ 像面
１ 第１レンズ
ＳＤ 開口絞り
２ 第２レンズ
３ 第３レンズ
４ ガラスフィルタ
ｆ レンズ系の焦点距離
ｆ２ 第２レンズの焦点距離
ｆ３ 第３レンズの焦点距離
ＴＬ 第１レンズの物体側の面から像面までの光軸上における間隔
Ｄ５ 第２レンズと第３レンズの光軸上における間隔

Claims (9)

1. 物体側から像面側に向けて順に配列された、
   両凸形状の正の屈折力を有する第１レンズと、
   所定の口径を有する開口絞りと、
   物体側に凹面を向けると共に少なくとも一方の面が非球面に形成された正の屈折力を有する第２レンズと、
   物体側に凹面を向けると共に像面側の面が有効径の範囲内において変曲点をもつ非球面に形成された負の屈折力を有する第３レンズと、
   を含む、ことを特徴とする撮像レンズ。
2. 前記第１レンズの物体側の面から像面までの距離（前記第３レンズと像面の間は空気換算）をＴＬ、レンズ系の焦点距離をｆとするとき、条件式（１）
   （１）０．９５＜ＴＬ／ｆ＜１．４
   を満足する、ことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
3. 前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、レンズ系の焦点距離をｆとするとき、条件式（２）
   （２）０．２５＜Ｒ１／ｆ＜０．６５
   を満足する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
4. 前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第３レンズの焦点距離をｆ３とするとき、条件式（３）
   （３）０．８＜ｆ２／｜ｆ３｜＜１．２
   を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の撮像レンズ。
5. 無限遠物点に対する結像光学系の結像位置を基準とした近軸射出瞳位置をＥＸＰ、レンズ系の焦点距離をｆとするとき、条件式（４）
   （４）−１．１＜ＥＸＰ／ｆ＜−０．６
   を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の撮像レンズ。
6. 前記第１レンズは、物体側及び像面側の少なくとも一方の面が非球面に形成され、
   前記第２レンズ及び前記第３レンズは、物体側及び像面側の両面が非球面に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の撮像レンズ。
7. 前記第２レンズ及び前記第３レンズは、プラスチックレンズである、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の撮像レンズ。
8. 前記第１レンズのアッベ数をν１とするとき、条件式（５）
   （５）ν１＞５０
   を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の撮像レンズ。
9. 前記第２レンズと前記第３レンズの光軸上における間隔（空気間隔）をＤ５とするとき、条件式（６）
   （６）Ｄ５／ｆ＜０．１５
   を満足する、ことを特徴とする請求項１ないし８いずれかに記載の撮像レンズ。
   
   

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