JP2012003248A5 - - Google Patents

Description

本発明の固体撮像素子用の撮像レンズは、物体側から順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第２レンズと、光軸近傍で像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３レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第４レンズとを備え、開口絞りが、前記第１レンズの物体側に配置されるとともに、下記（１）、（２）、（５）、（７）の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
−１．３＜ｒ１／ｒ２＜０．０３ （１）
０．０９＜ｒ６／ｒ５＜１．０ （２）
−０．１６２７０≦ｒ８／ｒ７≦−０．００４９８７１ （５）
０．３８６５９６９４≦ｆ３／ｆ≦０．５６５２９３ （７）
ただし、
ｒ１：第１レンズ物体側面の曲率半径
ｒ２：第１レンズ像側面の曲率半径
ｒ５：第３レンズ物体側面の曲率半径
ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径
ｒ７：第４レンズ物体側面の曲率半径
ｒ８：第４レンズ像側面の曲率半径
ｆ ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離

さらに、本発明の固体撮像素子用の撮像レンズにおいては、物体側から順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第２レンズと、光軸近傍で像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３レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第４レンズとを備え、下記（１０）及び（２ａ）の条件式を満足することを特徴する。
−１．０＜ｒ１／ｒ２≦−０．２８９４８１１ （１０）
０．２８２２３３５３≦ｒ６／ｒ５＜１．０ （２ａ）
ただし、
ｒ１：第１レンズ物体側面の曲率半径
ｒ２：第１レンズ像側面の曲率半径
ｒ５：第３レンズ物体側面の曲率半径
ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径

第１の実施例としての実施例１（ａ）及び実施例１（ｂ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の第１の実施例の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 第２の実施例としての実施例２（ａ）及び実施例２（ｂ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の第２の実施例の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 第３の実施例としての実施例３（ａ）及び実施例３（ｂ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の第３の実施例の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 第４の実施例としての実施例４（ａ）及び実施例４（ｂ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の第４の実施例の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 実施例３（ａ）及び実施例３（ｂ）における開口絞りと第１レンズとの位置関係を示す概略図である。 実施例４（ａ）及び実施例４（ｂ）における開口絞りと第１レンズとの位置関係を示す概略図である。 第１の実施例としての実施例１（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の実施例１（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 第２の実施例としての実施例２（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の実施例２（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 第３の実施例としての実施例３（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の実施例３（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。 第４の実施例としての実施例４（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズの断面図である。 本発明の実施例４（ｃ）の固体撮像素子用の撮像レンズが達成しようとする諸収差図である。

上記条件式（２）に関しては、実施例の補充により、下記条件式（２ａ）の範囲の実施例であれば、より確実な効果が期待できるものであることが分かった。
０．２８２２３３５３≦ｒ６／ｒ５＜１．０ （２ａ）

上記条件式（３）は、第２レンズの焦点距離範囲を全系の焦点距離に対して規定するものである。条件式（３）の上限を超える場合は、第２レンズの焦点距離が短くなり過ぎ、軸上色収差の補正が困難になる。逆に下限を超える場合は、第２レンズの焦点距離が長くなり過ぎ、球面収差やコマ収差の補正が困難になり、何れの場合も所望の光学性能が得られなくなる。

上記条件式（４）は、第４レンズの焦点距離範囲を全系の焦点距離に対して規定するものである。条件式（４）の上限を超える場合は、光学長が長くなり、本発明の目的である撮像レンズの小型化・薄型化に反する。逆に下限を超える場合は、第４レンズの焦点距離が長くなり過ぎ、軸外性能の確保が困難になると共に、像高の低い所での誤差感度特性が悪化する。

さらに、前記第４レンズは、物体側と像側の曲率半径に関して、下記（５）の条件式を満足する。
−０．１６２７０≦ｒ８／ｒ７≦−０．００４９８７１ （５）
ただし、
ｒ７：第４レンズ物体側面の曲率半径
ｒ８：第４レンズ像側面の曲率半径

さらに、前記第３レンズは、下記（７）の条件式を満足する。
０．３８６５９６９４≦ｆ３／ｆ≦０．５６５２９３ （７）

上記条件式（６）に関しては、実施例の補充により、下記条件式（６ａ）の範囲の実施例であれば、より確実な効果が期待できるものであることが分かった。
０． ４＜ｆ１／ｆ＜０．７５ （６ａ）

さらに、本発明は、下記（１０）及び（２ａ）の条件式を満足する。
つまり、本発明の固体撮像素子用の撮像レンズは、物体側から順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第２レンズと、光軸近傍で像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３レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第４レンズとを備え、下記（１０）及び（２ａ）の条件式を満足する。
−１．０＜ｒ１／ｒ２≦−０．２８９４８１１ （１０）
０．２８２２３３５３≦ｒ６／ｒ５＜１．０ （２ａ）
ただし、
ｒ１：第１レンズ物体側面の曲率半径
ｒ２：第１レンズ像側面の曲率半径
ｒ５：第３レンズ物体側面の曲率半径
ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径

第１の実施例から第４の実施例に関し、条件式（１）から条件式（９）に対応する値を下記表１３に示す。なお、実施例１（ａ）、実施例１（ｂ）、実施例１（ｃ）及び実施例４（ｃ）は条件式（５）、（７）を含まない参考例として示す。

Claims (11)

1. 固体撮像素子用の撮影レンズであって、物体側から順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第２レンズと、光軸近傍で像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３レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第４レンズとを備え、開口絞りが、前記第１レンズの物体側に配置されるとともに、下記（１）、（２）、（５）、（７）の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   −１．３＜ｒ１／ｒ２＜０．０３ （１）
   ０．０９＜ｒ６／ｒ５＜１．０ （２）
   −０．１６２７０≦ｒ８／ｒ７≦−０．００４９８７１ （５）
   ０．３８６５９６９４≦ｆ３／ｆ≦０．５６５２９３ （７）
   ただし、
   ｒ１：第１レンズ物体側面の曲率半径
   ｒ２：第１レンズ像側面の曲率半径
   ｒ５：第３レンズ物体側面の曲率半径
   ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径
   ｒ７：第４レンズ物体側面の曲率半径
   ｒ８：第４レンズ像側面の曲率半径
   ｆ ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
   ｆ３：第３レンズの焦点距離
2. 前記第２レンズの像側面は、レンズ中心部から周辺部までに変曲点を持たず、一様に変化する非球面形状であ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４レンズの物体側面は、レンズ中心部から周辺部までに変曲点を持たず、一様に変化する非球面形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像レンズ。
4. 前記第２レンズは、更に下記（３）の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。
   −２．０５＜ｆ２／ｆ＜−０．５ （３）
   ただし
   ｆ ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
   ｆ２：第２レンズの焦点距離
5. 前記第４レンズは、更に下記（４）の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。
   −１．２＜ｆ４／ｆ＜−０．３５ （４）
   ただし
   ｆ ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
   ｆ４：第４レンズの焦点距離
6. 前記第２レンズ及び前記第４レンズは、更に下記（３）,（４）の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。
   −２．０５＜ｆ２／ｆ＜−０．５ （３）
   −１．２＜ｆ４／ｆ＜−０．３５ （４）
   ただし
   ｆ ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
   ｆ２：第２レンズの焦点距離
   ｆ４：第４レンズの焦点距離
7. 前記第１レンズは、下記（６）の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。
   ０．４＜ｆ１／ｆ＜０．８ （６）
   ただし、
   ｆ ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
   ｆ１：第１レンズの焦点距離
8. 前記第２レンズは、物体側と像側の曲率半径に関して、下記（８）の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。
   −２．０＜ｒ４／ｒ３＜０．０ （８）
   ただし、
   ｒ３：第２レンズ物体側面の曲率半径
   ｒ４：第２レンズ像側面の曲率半径
9. 前記撮像光学系の光学長と焦点距離に関して、下記（９）の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。
   １．０３＜Ｌ／ｆ＜１．４ （９）
   ただし、
   Ｌ：第１レンズ物体側面より像面までの光軸上の距離（平行平面ガラスを除いた空気換算距離）
   ｆ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
10. 固体撮像素子用の撮像レンズであって、物体側から順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第２レンズと、光軸近傍で像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３レンズと、光軸近傍で物体側と像側に凹面を向けた両凹レンズ形状の第４レンズとを備え、下記（１０）及び（２ａ）の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    −１．０＜ｒ１／ｒ２≦−０．２８９４８１１ （１０）
    ０．２８２２３３５３≦ｒ６／ｒ５＜１．０ （２ａ）
    ただし、
    ｒ１：第１レンズ物体側面の曲率半径
    ｒ２：第１レンズ像側面の曲率半径
    ｒ５：第３レンズ物体側面の曲率半径
    ｒ６：第３レンズ像側面の曲率半径
11. 前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ及び前記第４レンズは、少なくとも一面が非球面形状を採り、合成樹脂材料により製作される所謂プラスチックレンズであることを特徴とする請求項１乃至１０の内の一つの請求項記載の撮像レンズ。