JP2012159664A - 撮像レンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】良好な光学特性を有し、広角、小型で、且つ、Fno<2.6の明るい4枚構成の撮像レンズを提供する。
【解決手段】撮像レンズLAは、被写体から順に、絞りS1、両凸形状の正パワーの第1レンズL1、物体側へ凸面を向けた負パワーの第2レンズL2、像面側へ凸面を向けた正パワーの第3レンズL3、物体側へ凸面を向けた負パワーの第4レンズL4を配置し、かつ、次式を満たす。0.7≦f1/f≦1.05、―1.8≦f2/f≦―1.2、―0.7≦R1/R2≦―0.17、4.0≦R3/R4≦70.0、0.1≦d4/f≦0.2。但し、f,f1,f2,f3,f4は全体の,第1,第2,第3,第4レンズの焦点距離を、R1,R2,R3,R4は第1レンズ物体側面の,第1レンズ像面側面の,第2レンズ物体側面の,第2レンズ像面側面の曲率半径を、d4は第2レンズ像面側面から第3レンズ物体側面までの軸上距離を、それぞれ示す。
【選択図】図1

Description

本発明は撮像レンズに関する発明である。特に、高画素用CCD、CMOSなどの個体撮像素子を使用した小型撮像装置、光センサー、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、諸収差が好適に補正された良好な光学特性を有し、広角、小型で、且つ、撮像光学系の明るさを表すFnoがFno<2.6である、明るい4枚のレンズで構成される撮像レンズに関する発明である。
近年、CCDやCMOSなどの固体撮像素子を使用した各種撮像装置が広く普及している。これらの撮像素子の小型化、高性能化に伴い、撮像装置に使用される撮像レンズにも小型化や良好な光学特性が求められる。
撮像レンズの小型化、軽量化に関し、従来、1枚構成のレンズ系や2枚構成のレンズ系の撮像レンズが提案されている。しかし、これらのレンズ系は、小型化、軽量化には有利であるが像面湾曲などの収差補正が困難で、良好な光学特性を望めないことは良く知られている。そのため、良好な高性能の光学特性を有する撮像レンズを得るには、3枚以上のレンズで構成されることが必要とされる。
しかし、3枚構成の撮像レンズ系であっても、近年の画素ピッチが、1.75μm以下の固体撮像素子を使用した場合、撮像光学系の明るさを表すFnoが小さくて明るく、且つ、光学長が短いレンズ(小型化)が要求されるために、3枚のレンズを全て非球面形状としても、周辺部の収差補正が不十分となることがある。そのため、3枚レンズより、諸収差の補正が容易で、良好は光学特性が得られる4枚のレンズで構成される撮像レンズに関する技術開発が進められており、この4枚構成の撮像レンズとしては、物体側から順に、正パワーを有する第1レンズ、負パワーを有する第2レンズ、正パワーを有する第3レンズ、負パワーを有する第4レンズで構成したものが提案されている。
特許文献1に開示された撮像レンズは、上記、4枚で構成された撮像レンズであるが、撮像レンズ全体における第1レンズ及び、第2レンズのパワー配分が不十分なために、開示された実施例では、広角、小型化が不十分であり、且つ、Fno=2.8〜3.6と明るさも不十分であった。
特許文献2に開示された撮像レンズは、上記、4枚で構成された撮像レンズで、全画角(2ω)>70°と広角化されているが、撮像レンズ全体における第1レンズ及び、第2レンズのパワー配分が不十分なために、開示された実施例では、小型化が不十分であり、且つ、Fno=2.69と明るさも不十分であった。
特開2009−169005号広報 特開2010−191417号広報
本発明の目的は、諸収差が好適に補正された良好な光学特性を有し、広角、小型で、且つ、Fno<2.6の明るい4枚のレンズで構成される撮像レンズの提供である。
上記目的を達成するために、撮像レンズのサイズや光学特性に対して、レンズの系全体からの第1レンズ及び、第2レンズのパワー配分、第1レンズ及び、第2レンズの物体側面及び像面側面の曲率半径の比、第2レンズ像面側面から第3レンズ物体側面までの軸上距離と系全体の焦点距離との比を鋭意検討した結果、従来技術の課題が改善された撮像レンズを得ることを見出し、本発明に到達した。
請求項1記載の撮像レンズLAは、被写体から近い順に、開口絞りS1、両凸形状の正パワーの第1レンズL1、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズL2、像面側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第3レンズL3、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第4レンズL4が配置され、かつ、以下の条件式(1)〜(5)を満足することを特徴とする。
0.70≦f1/f≦1.05 (1)
―1.80≦f2/f≦―1.20 (2)
―0.70≦R1/R2≦―0.17 (3)
4.00≦R3/R4≦70.00 (4)
0.10≦d4/f≦0.20 (5)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
R1:第1レンズ物体側面の曲率半径
R2:第1レンズ像面側面の曲率半径
R3:第2レンズ物体側面の曲率半径
R4:第2レンズ像面側面の曲率半径
d4:第2レンズ像面側面から第3レンズ物体側面までの軸上距離
である。
請求項2記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
0.50≦f3/f≦0.70 (6)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
である。
請求項3記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(7)を満足することを特徴とする。
―0.90≦f4/f≦―0.50 (7)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f4:第4レンズの焦点距離
である。
請求項4記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(8)を満足することを特徴とする。
2.00≦R5/R6≦4.20 (8)
但し、
R5:第3レンズ物体側面の曲率半径
R6:第3レンズ像面側面の曲率半径
である。
請求項5記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(9)を満足することを特徴とする。
2.00≦R7/R8≦13.00 (9)
但し、
R7:第4レンズ物体側面の曲率半径
R8:第4レンズ像面側面の曲率半径
である。
本発明によれば、特に、高画素用CCD、CMOSなどの個体撮像素子を使用した小型撮像装置、光センサー、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラなどに好適な、諸収差が好適に補正された良好な光学特性を有し、広角、小型で、且つ、Fno<2.6の明るい4枚のレンズで構成される撮像レンズを提供できる。
本発明の一実施形態に係る撮像レンズLAの構成を示す図 上記撮像レンズLAの具体的実施例1の構成を示す図 実施例1の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例1の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例1の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例2の構成を示す図 実施例2の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例2の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例2の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例3の構成を示す図 実施例3の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例3の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例3の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例4の構成を示す図 実施例4の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例4の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例4の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例5の構成を示す図 実施例5の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例5の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例5の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例6の構成を示す図 実施例6の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例6の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例6の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例7の構成を示す図 実施例7の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例7の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例7の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例8の構成を示す図 実施例8の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例8の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例8の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例9の構成を示す図 実施例9の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例9の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例9の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例10の構成を示す図 実施例10の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例10の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例10の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例11の構成を示す図 実施例11の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例11の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例11の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例12の構成を示す図 実施例12の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例12の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例12の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例13の構成を示す図 実施例13の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例13の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例13の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例14の構成を示す図 実施例14の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例14の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例14の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例15の構成を示す図 実施例15の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例15の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例15の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例16の構成を示す図 実施例16の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例16の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例16の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図 上記撮像レンズLAの具体的実施例17の構成を示す図 実施例17の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)図 実施例17の撮像レンズLAの倍率色収差図 実施例17の撮像レンズLAの非点収差図及び歪曲収差図
本発明に係る撮像レンズの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の一実地形態に係る撮像レンズの構成図を図1に示す。この撮像レンズLAは、被写体側から像面に向かって、開口絞りS1、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4が配列された4枚構成のレンズ系である。第4レンズL4と像面との間に、ガラス平板GFが配置される。このガラス平板GFとしては、カバーガラス、又は、IRカットフィルタ、又は、ローパスフィルタなどの機能を有するものを使用することができる。又、ガラス平板GFは、第4レンズL4と像面との間に配置されなくともよい。
開口絞りS1を第1レンズL1よりも物体側に配置することにより、入射瞳位置を像面から遠い位置にとることができる。これにより、高いテレセントリック性を確保することが可能となり、像面に対する入射角を好適にすることができる。
第1レンズL1は両凸形状で正パワーを有するレンズであり、第2レンズL2は物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーを有するレンズであり、第3レンズL3は像面側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーを有するレンズであり、第4レンズL4は物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーを有するレンズである。撮像レンズLAの小型化を図るため、レンズのパワー配列を正、負、正、負の、いわゆる、テレフォートタイプとしている。又、これら4枚のレンズ表面は、諸収差をより好適に補正するため、全面を非球面形状とすることが好ましい。
この撮像レンズLAは、下記の条件式(1)〜(5)を満足している。
0.70≦f1/f≦1.05 (1)
―1.80≦f2/f≦―1.20 (2)
―0.70≦R1/R2≦―0.17 (3)
4.00≦R3/R4≦70.00 (4)
0.10≦d4/f≦0.20 (5)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f1:第1レンズL1の焦点距離
f2:第2レンズL2の焦点距離
R1:第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2:第1レンズL2の像面側面の曲率半径
R3:第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4:第2レンズL2の像面側面の曲率半径
d4:第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離
である。
上記条件式(1)は、第1レンズL1の正パワーを規定するものである。条件式(1)の下限を超えると、小型化には有利であるが、第1レンズL1の正パワーが強くなり過ぎ、諸収差等の補正が困難となると共に広角化が困難となり好ましくなく、逆に上限を超えると第1レンズL1の正パワーが弱くなり過ぎ、小型化が困難となり好ましくない。
上記条件式(2)は、第2レンズL2の負パワーを規定するものである。条件式(2)の下限を超えると、第2レンズL2の負パワーが弱くなり過ぎて、軸上、軸外の色収差の補正が困難となり好ましくなく、逆に上限を超えると第2レンズL2の負パワーが強くなり過ぎて、諸収差の補正が困難になると共に、高次収差による第2レンズL2の軸上偏芯等による像面の変動が大きくなり好ましくない。
上記条件式(3)は、両凸形状の第1レンズL1の物体側面の曲率半径と像面側面の曲率半径を規定するもので、条件式(3)の範囲外では、Fno<2.6での広角、小型化に伴い、球面収差等の高次収差の補正が困難となり好ましくない。
上記条件式(4)は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズL2の物体側面の曲率半径と像面側面の曲率半径を規定するもので、条件式(4)の範囲外では、Fno<2.6での広角、小型化に伴い、第2レンズL2のパワーを制御することが困難となり、軸上色収差の補正等が不十分となることがあり好ましくない。
上記条件式(5)は、レンズ系全体の焦点距離から、第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの軸上距離を規定するものである。下限を超えるとFno<2.6での広角、小型化に伴い、諸収差の補正は良好となるが、第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの終端部の距離が短くなり過ぎて製造上好ましくなく、逆に上限を超えると諸収差の補正が困難となり好ましくない。
第3レンズL3は、第1レンズL1と共に、撮像レンズLAの正パワーを負担している。小型化のためは、第1レンズL1に強い正パワーが必要となるが、第1レンズL1の正パワーが強すぎると諸収差の補正が難しくなると共に広角化が困難なために、本発明では、第1レンズL1の正パワーが過剰とならないように、第3レンズL3の正パワーを制御している。
撮像レンズLAの第3レンズL3は、下記の条件式(6)を満足している。
0.50≦f3/f≦0.70 (6)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f3:第3レンズL3の焦点距離
である。
上記条件式(6)は、第3レンズL3の正パワーを規定するものである。下限を超えると第3レンズL3の正パワーが強くなり過ぎて、高次収差による第3レンズL3の軸上偏芯等による像面の変動が大きくなり好ましくなく、逆に上限を超えると第3レンズL3の正パワーが弱くなり過ぎて、小型化が困難となり好ましくない。
第4レンズL4は、第2レンズL2と共に、撮像レンズLAの負パワーを負担している。第2レンズL2の負パワーを強くすることにより、色収差等の補正は良好となるが、第2レンズL2の負パワーが強くなり過ぎると、高次収差による第2レンズL2の軸上偏芯等による像面の変動が大きくなるため、第2レンズL2の負パワーが過剰とならないように、第4レンズL4の負パワーを制御している。
撮像レンズLAの第4レンズL4は、下記の条件式(7)を満足している。
―0.90≦f4/f≦―0.50 (7)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f4:第4レンズL4の焦点距離
である。
上記条件式(7)は、第4レンズL4の負パワーを規定するものである。下限を超えると第4レンズL4の負パワーが弱くなり過ぎて、軸外の色収差の補正が困難となり好ましくなく、上限を超えると高次収差による第4レンズL4の軸上偏芯等による像面の変動が大きくなり好ましくない。
また、撮像レンズLAは、下記の条件式(8)、(9)を満足している。
2.00≦R5/R6≦4.20 (8)
2.00≦R7/R8≦13.00 (9)
但し、
R5:第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6:第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7:第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8:第4レンズL4の像面側面の曲率半径
である。
像面側に凸面を向けたメニスカス形状の第3レンズL3の物体側面の曲率半径と像面側面の曲率半径を規定するもので、条件式(8)の範囲外では、Fno<2.6での広角、小型化に伴い、第3レンズL3のパワーを制御することが困難となり、諸収差の補正が困難となると共に、高次収差による第3レンズL3の軸上偏芯等による像面の変動が大きくなり好ましくない。
上記条件式(9)は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第4レンズL4の物体側面の曲率半径と像面側面の曲率半径を規定するもので、条件式(9)の範囲外では、Fno<2.6での広角、小型化に伴い、第4レンズL4のパワーを制御することが困難となり、軸外の色収差の補正等が不十分となることがあり好ましくない。
撮像レンズLAを構成する4枚のレンズが、それぞれ前記の構成および条件式を満たすことにより、広角、小型で、且つ、Fno<2.6の明るい4枚のレンズで構成される撮像レンズを得ることが可能となる。
第1レンズL1〜第4レンズL4はガラスあるいは樹脂のいずれかの材料で形成される。レンズ材料としてガラスを使用する場合は、ガラス転移温度が、400℃以下のガラス材料を使用することが好ましい。これにより、金型の耐久性を向上させることが可能となる。
樹脂材料は複雑な面形状のレンズを効率よく製造することが可能であり、生産性の面から、ガラス材料より好ましい材料である。レンズ材料として樹脂材料が使用される場合、ASTM D542法に準じて測定されたd線の屈折率が1.500〜1.670の範囲にありかつ、波長450nm〜600nmの範囲での光線透過率が80%以上、より好ましくは85%以上の樹脂材料であれば、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性であっても使用可能である。第1レンズL1、第3レンズL3、第4レンズL4は同一の樹脂材料であっても良く、異なる材料であっても良い。第2レンズL2は、通常、第1レンズL1と異なる樹脂材料が使用される。材料樹脂によるレンズの製造は、射出成形、圧縮成形、注型成形、トランスファー成形など公知の成形加工法により、行うことができる。
なお、樹脂材料は温度変化により屈折率が変動することは良く知られている。この変動を抑えるため、平均粒子径100nm以下、より好ましくは50nm以下のシリカ、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化アルミなどの微粒子が分散混合された前記の透明性を有する樹脂材料をレンズ材料として使用することができる。
樹脂で形成される第1レンズL1〜第4レンズL4はレンズの外周部にコバ及びリブを設けることができる。コバ及びリブの形状は、レンズの性能を損なわなければ、特に制約は無い。レンズの成形加工性の面から、コバの厚さはレンズ外周部の厚さの70〜130%の範囲にあることが好ましい。レンズ外周部にコバを設けた場合、コバ部に光が入射すると、ゴーストやフレアの原因となることがある。その場合は、必要に応じて、レンズ間に入射光を制限する射光マスクを設けることができる。
撮像レンズLAは、撮像モジュールなどに使用される前に、第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれのレンズの物体側及び像面側のレンズ表面に、反射防止膜、IRカット膜や表面硬化などの公知の処理を施しても良い。本発明の撮像レンズLAを使用した撮像モジュールは、携帯用モジュールカメラ、WEBカメラ、パソコン、デジタルカメラ、自動車や各種産業機器の光センサー、モニターなどに使用される。
以下に、本実施形態の撮像レンズLAについて、実施例を用いて説明する。各実施例に記載されている記号は以下のことを示す。なお、距離、半径及び中心厚の単位はmmである。
f :撮像レンズLA全体の焦点距離
f1 :第1レンズL1の焦点距離
f2 :第2レンズL2の焦点距離
f3 :第3レンズL3の焦点距離
f4 :第4レンズL1の焦点距離
Fno :Fナンバー
2ω :全画角
S1 :開口絞り
R :光学面の曲率半径、レンズの場合は中心曲率半径
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像面側面の曲率半径
R9 :ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R10 :ガラス平板GFの像面側面の曲率半径
d :レンズの中心厚、又は、レンズ間距離
d0 :開口絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側面から第2レンズL2の物体側面までの距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL3の像面側面から第4レンズL4の物体側面までの距離
d7 :第4レンズL4の中心厚
d8 :第4レンズL4の像面側面からガラス平板GFの物体側面までの物体側面までの距離
d9 :ガラス平板GFの中心厚
d10 :ガラス平板GFの像面側面から像面までの距離
nd :d線の屈折率
n1 :第1レンズL1のd線の屈折率
n2 :第2レンズL2のd線の屈折率
n3 :第3レンズL3のd線の屈折率
n4 :第4レンズL4のd線の屈折率
n5 :ガラス平板GFのd線の屈折率
νd :d線のアッベ数
ν1 :第1レンズL1のアッベ数
ν2 :第2レンズL2のアッベ数
ν3 :第3レンズL3のアッベ数
ν4 :第4レンズL4のアッベ数
ν5 :ガラス平板GFのアッベ数
TTL :開口絞りS1から像面までの距離(光学長)
LB :第4レンズL4の像面側面から像面までの距離(ガラス平板GFの厚みを含む)
IH :像高
撮像レンズLAの第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれのレンズ面の非球面形状は、yを光の進行方向を正とした光軸に、xを光軸と直交する方向とした軸として、下記の非球面多項式で表される。
y=(x/R)/[1+{1−(K+1)(x/R)}1/2
+A4x+A6x+A8x+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16 (10)
但し、Rは光軸上の曲率半径、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16は非球面係数である。
各レンズ面の非球面は、便宜上、式(10)で表される非球面を使用している。しかしながら、特に、この式(10)の非球面多項式に限定するものではない。
(実施例1)
図2は、実施例1の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例1の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表1に、円錐係数k、非球面係数を表2に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例1では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例1の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図3に、倍率色収差を図4に、非点収差及び歪曲収差を図5に示す。以上の結果より、実施例1の撮像レンズLAは、2ω=74.9°TTL=3.864mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図3〜5に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。又、図5の非点収差のSはサジタル像面に対する収差、Tはタンジェンシャル像面に対する収差であり、実施例2〜17においても同様である。
(実施例2)
図6は、実施例2の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例2の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表3に、円錐係数k、非球面係数を表4に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例2では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例2の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図7に、倍率色収差を図8に、非点収差及び歪曲収差を図9に示す。以上の結果より、実施例2の撮像レンズLAは、2ω=79.1°TTL=3.941mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図7〜9に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例3)
図10は、実施例3の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例3の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表5に、円錐係数k、非球面係数を表6に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例3では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例3の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図11に、倍率色収差を図12に、非点収差及び歪曲収差を図13に示す。以上の結果より、実施例3の撮像レンズLAは、2ω=74.2°TTL=3.938mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図11〜13に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例4)
図14は、実施例4の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例4の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表7に、円錐係数k、非球面係数を表8に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例4では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例4の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図15に、倍率色収差を図16に、非点収差及び歪曲収差を図17に示す。以上の結果より、実施例4の撮像レンズLAは、2ω=76.0°TTL=3.834mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図15〜17に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例5)
図18は、実施例5の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例5の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表9に、円錐係数k、非球面係数を表10に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例5では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例5の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図19に、倍率色収差を図20に、非点収差及び歪曲収差を図21に示す。以上の結果より、実施例5の撮像レンズLAは、2ω=74.5°TTL3.886mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図19〜21に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例6)
図22は、実施例6の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例6の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表11に、円錐係数k、非球面係数を表12に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例6では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例6の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図23に、倍率色収差を図24に、非点収差及び歪曲収差を図25に示す。以上の結果より、実施例6の撮像レンズLAは、2ω=74.3°TTL=3.888mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図23〜25に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例7)
図26は、実施例7の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例7の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表13に、円錐係数k、非球面係数を表14に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例7では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例7の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図27に、倍率色収差を図28に、非点収差及び歪曲収差を図29に示す。以上の結果より、実施例7の撮像レンズLAは、2ω=79.2°TTL=3.711mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図27〜29に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例8)
図30は、実施例8の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例8の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表15に、円錐係数k、非球面係数を表16に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例8では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例8の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図31に、倍率色収差を図32に、非点収差及び歪曲収差を図33に示す。以上の結果より、実施例8の撮像レンズLAは、2ω=79.1°TTL=3.860mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図31〜33に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例9)
図34は、実施例9の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例9の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表17に、円錐係数k、非球面係数を表18に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例9では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例9の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図35に、倍率色収差を図36に、非点収差及び歪曲収差を図37に示す。以上の結果より、実施例9の撮像レンズLAは、2ω=79.1°TTL=3.671mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図35〜37に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例10)
図38は、実施例10の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例10の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表19に、円錐係数k、非球面係数を表20に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例10では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例10の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図39に、倍率色収差を図40に、非点収差及び歪曲収差を図41に示す。以上の結果より、実施例10の撮像レンズLAは、2ω=75.7°TTL=3.933mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図39〜41に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例11)
図42は、実施例11の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例11の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表21に、円錐係数k、非球面係数を表22に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例11では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例11の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図43に、倍率色収差を図44に、非点収差及び歪曲収差を図45に示す。以上の結果より、実施例11の撮像レンズLAは、2ω=79.4°TTL=3.648mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図43〜45に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例12)
図46は、実施例12の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例12の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表23に、円錐係数k、非球面係数を表24に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例12では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例12の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図47に、倍率色収差を図48に、非点収差及び歪曲収差を図49に示す。以上の結果より、実施例12の撮像レンズLAは、2ω=73.5°TTL=3.908mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図47〜49に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例13)
図50は、実施例13の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例13の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表25に、円錐係数k、非球面係数を表26に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例13では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例13の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図51に、倍率色収差を図52に、非点収差及び歪曲収差を図53に示す。以上の結果より、実施例13の撮像レンズLAは、2ω=79.4°TTL=3.728mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図51〜53に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例14)
図54は、実施例14の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例14の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表27に、円錐係数k、非球面係数を表28に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例14では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例14の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図55に、倍率色収差を図56に、非点収差及び歪曲収差を図57に示す。以上の結果より、実施例14の撮像レンズLAは、2ω=74.3°TTL=3.877mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図55〜57に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例15)
図58は、実施例15の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例15の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表29に、円錐係数k、非球面係数を表30に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例15では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例15の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図59に、倍率色収差を図60に、非点収差及び歪曲収差を図61に示す。以上の結果より、実施例15の撮像レンズLAは、2ω=78.3°TTL=3.794mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図59〜61に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例16)
図62は、実施例16の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例16の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表31に、円錐係数k、非球面係数を表32に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例16では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例16の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図63に、倍率色収差を図64に、非点収差及び歪曲収差を図65に示す。以上の結果より、実施例16の撮像レンズLAは、2ω=76.5°TTL=3.700mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図63〜65に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
(実施例17)
図66は、実施例17の撮像レンズLAの配置を示す構成図である。実施例17の撮像レンズLAを構成する第1レンズL1〜第4レンズL4のそれぞれの物体側及び像面側の曲率半径R、レンズ中心厚又はレンズ間距離d、屈折率nd、アッベ数νdを表33に、円錐係数k、非球面係数を表34に示す。
Figure 2012159664
Figure 2012159664
実施例17では、表35に示すように、条件式(1)〜(9)を満足している。
実施例17の撮像レンズLAの球面収差(軸上色収差)を図67に、倍率色収差を図68に、非点収差及び歪曲収差を図69に示す。以上の結果より、実施例17の撮像レンズLAは、2ω=74.4°TTL=3.736mmと広角、小型で、且つ、Fno=2.4と明るく、図63〜65に示すように、良好な光学特性を有していることがわかる。
表35に各数値実施例の諸値及び条件式(1)〜(9)で規定したパラメータに対応する値を示す。尚、表35に示す諸値単位は、f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、2ω(°)、
、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)である。
Figure 2012159664
LA :撮像レンズLA
S1 :開口絞り
L1 :第1レンズ
L2 :第2レンズ
L3 :第3レンズ
L4 :第4レンズ
GF :ガラス平板
R1 :第1レンズL1の物体側面の曲率半径
R2 :第1レンズL1の像面側面の曲率半径
R3 :第2レンズL2の物体側面の曲率半径
R4 :第2レンズL2の像面側面の曲率半径
R5 :第3レンズL3の物体側面の曲率半径
R6 :第3レンズL3の像面側面の曲率半径
R7 :第4レンズL4の物体側面の曲率半径
R8 :第4レンズL4の像面側面の曲率半径
R9 :ガラス平板GFの物体側面の曲率半径
R10 :ガラス平板GFの像面側面の曲率半径
d0 :開口絞りS1から第1レンズL1の物体側面までの距離
d1 :第1レンズL1の中心厚
d2 :第1レンズL1の像面側面から第2レンズL2の物体側面までの距離
d3 :第2レンズL2の中心厚
d4 :第2レンズL2の像面側面から第3レンズL3の物体側面までの距離
d5 :第3レンズL3の中心厚
d6 :第3レンズL3の像面側面から第4レンズL4の物体側面までの距離
d7 :第4レンズL4の中心厚
d8 :第4レンズL4の像面側面からガラス平板GFの物体側面までの物体側面までの距離
d9 :ガラス平板GFの中心厚
d10 :ガラス平板GFの像面側面から像面までの距離
請求項1記載の撮像レンズLAは、被写体から近い順に、開口絞りS1、両凸形状の正パワーの第1レンズL1、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズL2、像面側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第3レンズL3、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第4レンズL4が配置され、かつ、以下の条件式(1)〜(6)を満足することを特徴とする。
0.742≦f1/f≦1.05 (1)
―1.80≦f2/f≦―1.20 (2)
―0.70≦R1/R2≦―0.17 (3)
4.00≦R3/R4≦70.00 (4)
0.10≦d4/f≦0.20 (5)
0.50≦f3/f≦0.70 (6)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
R1:第1レンズ物体側面の曲率半径
R2:第1レンズ像面側面の曲率半径
R3:第2レンズ物体側面の曲率半径
R4:第2レンズ像面側面の曲率半径
d4:第2レンズ像面側面から第3レンズ物体側面までの軸上距離
である。
請求項2記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(7)を満足することを特徴とする。
―0.90≦f4/f≦―0.50 (7)
但し、
f:レンズ系全体の焦点距離
f4:第4レンズの焦点距離
である。
請求項3記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(8)を満足することを特徴とする。
2.00≦R5/R6≦4.20 (8)
但し、
R5:第3レンズ物体側面の曲率半径
R6:第3レンズ像面側面の曲率半径
である。
請求項4記載の撮像レンズは、請求項1記載の撮像レンズに、さらに以下の条件式(9)を満足することを特徴とする。
2.00≦R7/R8≦13.00 (9)
但し、
R7:第4レンズ物体側面の曲率半径
R8:第4レンズ像面側面の曲率半径
である。

Claims (5)

  1. 被写体側から近い順に、開口絞り(S1)、両凸形状の正パワーの第1レンズ(L1)、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第2レンズ(L2)、像面側へ凸面を向けたメニスカス形状の正パワーの第3レンズ(L3)、物体側へ凸面を向けたメニスカス形状の負パワーの第4レンズ(L4)が配置され、かつ、以下の条件式(1)〜(5)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    0.70≦f1/f≦1.05 (1)
    ―1.80≦f2/f≦―1.20 (2)
    ―0.70≦R1/R2≦―0.17 (3)
    4.00≦R3/R4≦70.00 (4)
    0.10≦d4/f≦0.20 (5)
    但し、
    f:レンズ系全体の焦点距離
    f1:第1レンズの焦点距離
    f2:第2レンズの焦点距離
    R1:第1レンズ物体側面の曲率半径
    R2:第1レンズ像面側面の曲率半径
    R3:第2レンズ物体側面の曲率半径
    R4:第2レンズ像面側面の曲率半径
    d4:第2レンズ像面側面から第3レンズ物体側面までの軸上距離
    である。
  2. 以下の条件式(6)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。
    0.50≦f3/f≦0.70 (6)
    但し、
    f:レンズ系全体の焦点距離
    f3:第3レンズの焦点距離
    である。
  3. 以下の条件式(7)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
    ―0.90≦f4/f≦―0.50 (7)
    但し、
    f:レンズ系全体の焦点距離
    f4:第4レンズの焦点距離
    である。
  4. 以下の条件式(8)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。
    2.00≦R5/R6≦4.20 (8)
    但し、
    R5:第3レンズ物体側面の曲率半径
    R6:第3レンズ像面側面の曲率半径
    である。
  5. 以下の条件式(9)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。
    2.00≦R7/R8≦13.00 (9)
    但し、
    R7:第4レンズ物体側面の曲率半径
    R8:第4レンズ像面側面の曲率半径
    である。
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