JP2013008053A - 撮影レンズ及びそれを用いた撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供する。
【解決手段】物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ７と、負の屈折力を有する第２レンズ８と、少なくとも像面側のレンズ面が非球面形状である第３レンズ９とを備えた撮影レンズ１２である。第１〜第３レンズは、いずれもアッベ数が５０以上の低分散材料からなり、光学系全体の焦点距離をｆ、第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）〜（３）を満足する。
ｆ１／ｆ＜１．０ ・・・（１）
−１．０＜ｆ２／ｆ ・・・（２）
０．９＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．０５ ・・・（３）
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば携帯電話機などの小型携帯端末機器に内蔵され、通常撮影モードと近点撮影（近接撮影）モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズ、及びそれを用いた撮影装置に関する。

近年、例えば携帯電話機などの小型携帯端末機器にも撮影装置（カメラモジュール）を搭載したものが普及し、かかる小型携帯端末機器を用いて簡易に写真撮影を行うことが一般的になってきている。そして、この種の撮影装置としては、物体距離がおよそ５０ｃｍ〜無限遠である被写体を撮影するような通常撮影モードだけでなく、物体距離を１０ｃｍ程度まで近づけた被写体を撮影するような近点撮影モードの両方の撮影モードに対応し、近点撮影モードにより、バーコード又は文字を撮影し、それらの情報を認識する機能を有するものがある。

このように、バーコード又は文字の認識を行う場合には、これらのバーコード又は文字を撮影するために、撮影状態を近点撮影モードに切り替えてマクロ撮影を行う必要があり、かかるマクロ撮影が可能な従来の撮影装置としては、例えば、特許文献１等に開示されたものが知られている。そして、特許文献１に記載の撮影装置においては、バーコード又は文字の認識を行うべく、撮影状態を、通常撮影モードでの撮影から近点撮影モードでのマクロ撮影に切り替える場合に、通常撮影モードでの撮影に適した位置にある撮影レンズを、手動又はアクチュエータによって光軸方向にマクロ撮影に適した位置まで移動させ、この場合の被写体であるバーコード又は文字に対してピント合わせ（focus slide）を行うようにされている。

特開２００５−１２８５７８号公報

しかし、上記のような従来の撮影装置には、次のような課題があった。すなわち、例えば携帯電話機などの小型携帯端末機器において、前述のように、マクロ撮影時に、撮影レンズを光軸方向にマクロ撮影に適した位置までアクチュエータによって自動的に移動させる機構を組み込むことは、このような撮影装置を搭載する携帯機器のサイズ及びコスト等の面で制約が大きく、この制約を満足させることが課題であった。

一方、上記の制約を満足させるためにサイズ及びコストを優先させると、撮影装置に、撮影モードの切り替え時に撮影レンズを移動させる手段として、手動による移動機構を設けることが考えられる。しかし、このように手動による移動機構を用いて撮影モードの切り替え時に撮影レンズを動かすものは、その操作性から機構配置に大きな制約が伴い、携帯機器全体の機構設計に与える影響が大きい。また、撮影モードの切り替えごとに手動で撮影レンズを移動させる必要があり、操作的にも不便であると共に、予め撮影モードに応じて適切に操作しておくことを忘れるなど、操作上の課題があった。

また、ここで対象としている撮影装置は、上記のように、携帯機器に搭載され、かつ、撮影レンズの移動機構を備えた撮影装置であり、携帯機器を使用中に落下させることもあるため、この場合の落下衝撃にも機械構造的に十分耐え得る高精度の機構が必要であるという課題もあった。

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供することを目的とする。

また、本発明は、撮影モードの切り替えに対して撮影レンズの軸上位置を移動させる必要性をなくし、専用のレンズ駆動装置を設けることなく、非常に簡単な構成で通常撮影によるフルカラー撮影にも近点撮影による画像認識にも対応させることのできる撮影装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る撮影レンズの構成は、物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、少なくとも像面側のレンズ面が非球面形状である第３レンズとを備え、前記第１〜第３レンズは、いずれもアッベ数が５０以上の低分散材料からなり、光学系全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とする。

ｆ１／ｆ＜１．０ ・・・（１）
−１．０＜ｆ２／ｆ ・・・（２）
０．９＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．０５ ・・・（３）
上記条件式（１）〜（３）の部分を除いた残りの構成は、色収差を容易に発生させるためのものである。通常、３枚のレンズによって構成されるレンズ系においては、色収差を良好に補正するために、アッベ数が５０以上の低分散材料からなる２枚のレンズ（物体側から数えて１枚目と３枚目のレンズ）と、アッベ数が３５以下の高分散材料からなる１枚のレンズ（物体側から数えて２枚目のレンズ）とが用いられている。これに対し、本発明は、上記構成によって色収差を発生させ、通常望ましくない色収差を積極的に利用するものである。

上記条件式（１）は、前記第１レンズのパワー（屈折力）に関する条件式である。上記条件式（１）の上限を超えると、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び倍率色収差を含む諸収差が大きくなり、収差補正が困難となる。

上記条件式（２）は、前記第２レンズのパワーに関する条件式である。上記条件式（２）の下限を下回ると、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び倍率色収差を含む諸収差が大きくなり、収差補正が困難となる。

上記条件式（３）は、上記条件式（１）を満足する前記第１レンズと上記条件式（２）を満足する前記第２レンズのパワーバランスに関する条件式である。上記条件式（３）の下限を下回ると、前記第１レンズのパワーのウエイト（重み）が大きくなるために、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び非点収差が大きくなり、収差補正が困難となる。また、上記条件式（３）の上限を超えると、前記第２レンズのパワーのウエイトが大きくなるために、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び倍率色収差を含む諸収差が大きくなり、収差補正が困難となる。

以上のことから、前記本発明の撮影レンズの構成によれば、軸上色収差以外の諸収差が良好に補正されながら、特定波長域の光のみの軸上色収差が大きく制御された撮影レンズを実現することができる。従って、軸上位置を移動させることなく、通常撮影時においては、全波長域の光による像を撮像素子の撮像面に結像させて、諸収差が補正されたフルカラー画像を得ることができ、近点撮影においては、特定波長域の光による像を撮像素子の撮像面に結像させて、バーコード又は文字の画像認識に対応させることができる。

すなわち、前記本発明の撮影レンズの構成によれば、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供することができる。

前記本発明の撮影レンズの構成においては、前記第１〜第３レンズのレンズ面のうちのいずれか一面に回折光学素子面が形成されているのが好ましい。この好ましい例によれば、軸上色収差をより制御し易くなる。

また、前記本発明の撮影レンズの構成においては、前記第３レンズと前記像面との間に配置された透明な平行平板をさらに備え、前記平行平板に回折光学素子面が形成されているのが好ましい。この好ましい例によっても、軸上色収差をより制御し易くなる。

また、前記本発明の撮影レンズの構成においては、前記第１〜第３レンズは、いずれもプラスチックレンズであるのが好ましい。この好ましい例によれば、非球面形状や回折光学素子面の付与を含む前記第１〜第３レンズの成形が容易になると共に、材料コストの面でも有利である。

また、本発明に係る撮影装置の構成は、被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に前記被写体の像を結像させる撮影レンズとを備えた撮影装置であって、前記撮影レンズとして前記本発明の撮影レンズの構成を用いたことを特徴とする。

前記本発明の撮影装置の構成によれば、前記本発明の撮影レンズの構成を用いていることにより、撮影モードの切り替えに対して撮影レンズの軸上位置を移動させる必要性をなくし、専用のレンズ駆動装置を設けることなく、非常に簡単な構成で通常撮影によるフルカラー撮影にも近点撮影による画像認識にも対応させることのできる撮影装置を提供することができる。

以上のように、本発明によれば、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供することができる。その結果、撮影モードの切り替えに対して撮影レンズの軸上位置を移動させる必要性をなくし、専用のレンズ駆動装置を設けることなく、非常に簡単な構成で通常撮影によるフルカラー撮影にも近点撮影による画像認識にも対応させることのできる撮影装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態における撮影レンズの構成を示す配置図である。 図２は、本発明の実施例１における撮影レンズの収差図を示し、（ａ）は球面収差の図（軸上色収差の図）、（ｂ）は非点収差の図、（ｃ）は歪曲収差の図である。 図３は、本発明の実施例１における撮影レンズの倍率色収差の図である。 図４は、本発明の実施例１における効果を説明するための模式図であり、（ａ）は通常撮影時の光路図、（ｂ）は近点撮影時の光路図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態における撮影レンズの構成を示す配置図である。 図６は、本発明の実施例２における撮影レンズの収差図を示し、（ａ）は球面収差の図（軸上色収差の図）、（ｂ）は非点収差の図、（ｃ）は歪曲収差の図である。 図７は、本発明の実施例２における撮影レンズの倍率色収差の図である。 図８は、本発明の第３の実施の形態における撮影レンズの構成を示す配置図である。 図９は、本発明の実施例３における撮影レンズの収差図を示し、（ａ）は球面収差の図（軸上色収差の図）、（ｂ）は非点収差の図、（ｃ）は歪曲収差の図である。 図１０は、本発明の実施例２における撮影レンズの倍率色収差の図である。

以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮影レンズの構成を示す配置図である。

図１に示すように、本実施の形態の撮影レンズ６は、物体側（図１では左側）から像面側（図１では右側）に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ１と、負の屈折力を有する第２レンズ２と、少なくとも像面側のレンズ面が非球面形状である第３レンズ３とを備えている。撮影レンズ６は、撮像素子（例えば、ＣＣＤ）に対して光学像を形成する撮影用の単焦点レンズである。そして、第１〜第３レンズ１〜３のうちの、いずれか１枚はアッベ数が５０以上の低分散材料からなり、いずれか２枚はアッベ数が３５以下の高分散材料からなっている。

レンズ面の非球面形状は、下記（数１）で与えられる（後述する第２及び第３の実施の形態についても同様である）。

但し、上記（数１）中、Ｙは光軸からの高さ、Ｘは光軸からの高さがＹの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、Ｒは非球面頂点の曲率半径、κは円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数を表わしている。

以上の構成は、色収差を容易に発生させるためのものであり、本実施の形態は、通常望ましくない色収差を積極的に利用するものである。

本実施の形態の撮影レンズ６は、下記条件式（１）〜（３）を満足するように構成されている。

ｆ１／ｆ＜１．０ ・・・（１）
−１．０＜ｆ２／ｆ ・・・（２）
０．９＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．０５ ・・・（３）
ここで、ｆは光学系全体の焦点距離、ｆ１は第１レンズ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ２の焦点距離である。

上記条件式（１）は、第１レンズ１のパワー（屈折力）に関する条件式である。上記条件式（１）の上限を超えると、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び倍率色収差を含む諸収差が大きくなり、収差補正が困難となる。

上記条件式（２）は、第２レンズ２のパワーに関する条件式である。上記条件式（２）の下限を下回ると、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び倍率色収差を含む諸収差が大きくなり、収差補正が困難となる。

上記条件式（３）は、上記条件式（１）を満足する第１レンズ１と上記条件式（２）を満足する第２レンズ２のパワーバランスに関する条件式である。上記条件式（３）の下限を下回ると、第１レンズ１のパワーのウエイト（重み）が大きくなるために、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び非点収差が大きくなり、収差補正が困難となる。また、上記条件式（３）の上限を超えると、第２レンズ２のパワーのウエイトが大きくなるために、軸上色収差をある程度発生させた状態で、コマ収差及び倍率色収差を含む諸収差が大きくなり、収差補正が困難となる。

以上のことから、本実施の形態の撮影レンズ６の構成によれば、軸上色収差以外の諸収差が良好に補正されながら、特定波長域の光のみの軸上色収差が大きく制御された撮影レンズを実現することができる。従って、軸上位置を移動させることなく、通常撮影時においては、全波長域の光による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、諸収差が補正されたフルカラー画像を得ることができ、近点撮影においては、特定波長域の光による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、バーコード又は文字の画像認識に対応させることができる。

すなわち、本実施の形態の撮影レンズ６の構成によれば、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供することができる。

第１レンズ１の物体側には、開口絞り４が設けられている。また、第３レンズ３と撮像素子の撮像面Ｓとの間には、透明な平行平板５が配置されている。ここで、平行平板５は、光学ローパスフィルタとＩＲカットフィルタと撮像素子のフェースプレート（カバーガラス）に等価な平板である。

第１レンズ１の物体側のレンズ面から平行平板５の像面側の面に至る各面（以下「光学面」ともいう）を、物体側から順に、「第１面」、「第２面」、「第３面」、・・・、「第８面」と呼ぶこととする（後述する第２及び第３の実施の形態についても同様である）。

本実施の形態の撮影レンズ６においては、第１〜第３レンズ１〜３のレンズ面のうちのいずれか一面、あるいは、平行平板５に回折光学素子面が形成されているのが望ましい。このように回折光学素子面を形成すれば、軸上色収差をより制御し易くなる。

ここで、回折光学素子面の形状は、例えば、下記（数２）で与えられる（後述する第２及び第３の実施の形態についても同様である）。
［数２］
φ（ρ）＝（２π／λ₀）（Ｃ１ρ²＋Ｃ２ρ⁴）
Ｙ＝ρ×（正規化半径）
但し、上記（数２）中、φ（ρ）は位相関数、Ｙは光軸からの高さ、Ｃｎはｎ次の位相係数、λ₀は設計波長を表わしている。尚、Ｘは、回折次数をＭとし、φ（ρ）を形状変換することによって決定される。

また、本実施の形態の撮影レンズ６においては、第１〜第３レンズ１〜３は、いずれもプラスチックレンズであるのが望ましい。第１〜第３レンズ１〜３がプラスチック成形品であれば、非球面形状や回折光学素子面の付与を含む第１〜第３レンズ１〜３の成形が容易になると共に、材料コストの面でも有利である。

プラスチックレンズの材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、環状オレフィンポリマー、スチレン系樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、低吸湿アクリル等の、既存の材料を使用することができる。

被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、以上説明した、撮像素子の撮像面Ｓに前記被写体の像を結像させる撮影レンズ６とにより、撮影装置が構成される。そして、この構成によれば、上記作用効果を奏する撮影レンズ６を用いていることにより、撮影モードの切り替えに対して撮影レンズの軸上位置を移動させる必要性をなくし、専用のレンズ駆動装置を設けることなく、非常に簡単な構成で通常撮影によるフルカラー撮影にも近点撮影による画像認識にも対応させることのできる撮影装置を提供することができる。

（実施例１）
以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態における撮影レンズをさらに詳細に説明する。

下記（表１）に、本実施例における撮影レンズの具体的数値例を示す。

上記（表１）において、ｒ（ｍｍ）は光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第１〜第３レンズ１〜３及び平行平板５の軸上での肉厚又は面間隔、ｎは第１〜第３レンズ１〜３及び平行平板５のｄ線（５８７．５６００ｎｍ）に対する屈折率、νは第１〜第３レンズ１〜３及び平行平板５のｄ線に対するアッベ数を示している（下記の実施例２、３についても同様である）。尚、図１に示す撮影レンズ６は、上記（表１）のデータに基づいて構成されたものである。

尚、上記（表１）に示すように、本実施例の撮影レンズ６においては、第３レンズ３がアッベ数５０以上の低分散材料からなり、第１及び第２レンズ１、２がアッベ数３５以下の高分散材料からなっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。第１〜第３レンズ１〜３のうちの、いずれか１枚がアッベ数５０以上の低分散材料からなり、いずれか２枚がアッベ数３５以下の高分散材料からなっていればよい。

また、下記（表２）に、本実施例における撮影レンズの非球面係数（円錐常数を含む）を示す。下記（表２）中、「Ｅ＋００」、「Ｅ−０２」等は、「１０⁺⁰⁰」、「１０^-02」等を表わすものとする（下記（表３）、及び下記の実施例２、３についても同様である）。

尚、上記（表２）に示すように、本実施例の撮影レンズ６においては、第１〜第３レンズ１〜３のすべてのレンズ面が非球面形状となっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。少なくとも第３レンズ３の像面側のレンズ面（第６面）が非球面形状であればよい。

また、上記（表１）、（表２）において、＊印を付した面（第２面：第１レンズ１の像面側のレンズ面）は回折光学素子面であり、当該回折光学素子面の具体的数値例は下記（表３）に示すとおりである。

尚、このように、本実施例の撮影レンズ６においては、第１レンズ１の像面側のレンズ面に回折光学素子面が形成されているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。第１〜第３レンズ１〜３のレンズ面のうちのいずれか一面、あるいは、平行平板５に回折光学素子面が形成されていればよい。

また、下記（表４）に、本実施例における撮影レンズ６の、ＦナンバーＦｎｏ、光学系全体の焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角２ω（°）、空気換算光学全長（開口絞り４の物体側前面から撮像素子の撮像面Ｓまでの距離）ＴＬ（ｍｍ）、及び、各条件式（１）〜（３）の値を示す。

図２、図３に、本実施例における撮影レンズの収差図を示す。図２において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｇ線（４３５．８３００ｎｍ）、短い破線はＦ線（４８６．１３００ｎｍ）、一点鎖線はｅ線（５４６．０７００ｎｍ）、二点鎖線はｄ線（５８７．５６００ｎｍ）、長い破線はＣ線（６５６．２７００ｎｍ）に対する値を示している。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。（ｃ）は歪曲収差の図である。また、図３は倍率色収差の図であり、二点鎖線はｄ線に対するｇ線の倍率色収差の値、破線はＣ線に対するｇ線の倍率色収差の値を示している。尚、軸上色収差は、図２（ａ）の球面収差の図によって表わされている。

図２、図３に示す収差図から明らかなように、本実施例の撮影レンズ６は、軸上色収差以外の諸収差が良好に補正されながら、ｇ線のみの軸上色収差が大きく制御された（すなわち、ｇ線のみによる像面位置がＦ線、ｅ線、ｄ線、Ｃ線による像面位置よりも物体側に移動した）撮影レンズとなっている。従って、撮影レンズ６と撮像素子の撮像面Ｓとの位置関係を変えなければ、近点撮影において、被写体であるバーコード又は文字に対してｇ線によるピント合わせを行うことができる。すなわち、軸上位置を移動させることなく、通常撮影時においては、図４（ａ）に示すように、全波長域の光（ｇ線、Ｆ線、ｅ線、ｄ線、Ｃ線）による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、諸収差が補正されたフルカラー画像を得ることができ、近点撮影においては、図４（ｂ）に示すように、ｇ線による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、白黒画像であるバーコード又は文字の画像認識に対応させることができる。

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態における撮影レンズの構成を示す配置図である。

図５に示すように、本実施の形態の撮影レンズ１２は、物体側（図５では左側）から像面側（図５では右側）に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ７と、負の屈折力を有する第２レンズ８と、少なくとも像面側のレンズ面が非球面形状である第３レンズ９とを備えている。そして、第１〜第３レンズ７〜９は、いずれもアッベ数が５０以上の低分散材料からなっている。

以上の構成は、色収差を容易に発生させるためのものであり、本実施の形態は、通常望ましくない色収差を積極的に利用するものである。

本実施の形態の撮影レンズ１２も、上記条件式（１）〜（３）を満足するように構成されている。

以上のことから、本実施の形態の撮影レンズ１２の構成によっても、上記第１の実施の形態の撮影レンズ６の構成による作用効果と同様の作用効果が得られる。すなわち、本実施の形態の撮影レンズ１２の構成によれば、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供することができる。

第１レンズ７の物体側には、開口絞り１０が設けられている。また、第３レンズ９と撮像素子の撮像面Ｓとの間には、上記第１の実施の形態の平行平板５と同様の透明な平行平板１１が配置されている。

本実施の形態の撮影レンズ１２においても、上記第１の実施の形態の撮影レンズ６と同様に、第１〜第３レンズ７〜９のレンズ面のうちのいずれか一面、あるいは、平行平板１１に回折光学素子面が形成されているのが望ましい。このように回折光学素子面を形成すれば、軸上色収差をより制御し易くなる。

また、本実施の形態においても、被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、以上説明した、撮像素子の撮像面Ｓに前記被写体の像を結像させる撮影レンズ１２とにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する撮影装置が得られる。

（実施例２）
以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態における撮影レンズをさらに詳細に説明する。

下記（表５）に、本実施例における撮影レンズの具体的数値例を示す。尚、図５に示す撮影レンズ１２は、下記（表５）のデータに基づいて構成されたものである。

また、下記（表６）に、本実施例における撮影レンズの非球面係数（円錐常数を含む）を示す。

尚、上記（表６）に示すように、本実施例の撮影レンズ１２においては、第１〜第３レンズ７〜９のすべてのレンズ面が非球面形状となっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。少なくとも第３レンズ９の像面側のレンズ面（第６面）が非球面形状であればよい。

また、上記（表５）、（表６）において、＊印を付した面（第２面：第１レンズ７の像面側のレンズ面）は回折光学素子面であり、当該回折光学素子面の具体的数値例は上記（表３）に示したものと同じである。

尚、このように、本実施例の撮影レンズ１２においては、第１レンズ７の像面側のレンズ面に回折光学素子面が形成されているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。第１〜第３レンズ７〜９のレンズ面のうちのいずれか一面、あるいは、平行平板１１に回折光学素子面が形成されていればよい。

また、下記（表７）に、本実施例における撮影レンズ１２の、ＦナンバーＦｎｏ、光学系全体の焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角２ω（°）、空気換算光学全長ＴＬ（ｍｍ）、及び、各条件式（１）〜（３）の値を示す。

図６、図７に、本実施例における撮影レンズの収差図を示す。図６において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｇ線、短い破線はＦ線、一点鎖線はｅ線、二点鎖線はｄ線、長い破線はＣ線に対する値を示している。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。（ｃ）は歪曲収差の図である。また、図７は倍率色収差の図であり、二点鎖線はｄ線に対するｇ線の倍率色収差の値、破線はＣ線に対するｇ線の倍率色収差の値を示している。尚、軸上色収差は、図６（ａ）の球面収差の図によって表わされている。

図６、図７に示す収差図から明らかなように、本実施例の撮影レンズ１２は、軸上色収差以外の諸収差が良好に補正されながら、ｇ線のみの軸上色収差が大きく制御された（すなわち、ｇ線のみによる像面位置がＦ線、ｅ線、ｄ線、Ｃ線による像面位置よりも物体側に移動した）撮影レンズとなっている。従って、上記実施例１と同様の効果が得られる。すなわち、軸上位置を移動させることなく、通常撮影時においては、全波長域の光（ｇ線、Ｆ線、ｅ線、ｄ線、Ｃ線）による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、諸収差が補正されたフルカラー画像を得ることができ、近点撮影においては、ｇ線による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、白黒画像であるバーコード又は文字の画像認識に対応させることができる。

［第３の実施の形態］
図８は、本発明の第３の実施の形態における撮影レンズの構成を示す配置図である。

図８に示すように、本実施の形態の撮影レンズ１８は、物体側（図８では左側）から像面側（図８では右側）に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ１３と、負の屈折力を有する第２レンズ１４と、少なくとも像面側のレンズ面が非球面形状である第３レンズ１５とを備えている。そして、第１〜第３レンズ１３〜１５のうちの、いずれか１枚はアッベ数が５０以上の低分散材料からなり、いずれか２枚はアッベ数が３５以下の高分散材料からなっている。

以上の構成は、色収差を容易に発生させるためのものであり、本実施の形態は、通常望ましくない色収差を積極的に利用するものである。

本実施の形態の撮影レンズ１８も、上記条件式（１）〜（３）を満足するように構成されている。

以上のことから、本実施の形態の撮影レンズ１８の構成によっても、上記第１の実施の形態の撮影レンズ６の構成による作用効果と同様の作用効果が得られる。すなわち、本実施の形態の撮影レンズ１８の構成によれば、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることのできる撮影レンズを提供することができる。

第１レンズ１３の物体側には、開口絞り１６が設けられている。また、第３レンズ１５と撮像素子の撮像面Ｓとの間には、上記第１の実施の形態の平行平板５と同様の透明な平行平板１７が配置されている。

本実施の形態の撮影レンズ１８においても、上記第１の実施の形態の撮影レンズ６と同様に、第１〜第３レンズ１３〜１５のレンズ面のうちのいずれか一面、あるいは、平行平板１７に回折光学素子面が形成されているのが望ましい。このように回折光学素子面を形成すれば、軸上色収差をより制御し易くなる。

また、本実施の形態においても、被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、以上説明した、撮像素子の撮像面Ｓに前記被写体の像を結像させる撮影レンズ１８とにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する撮影装置が得られる。

（実施例３）
以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態における撮影レンズをさらに詳細に説明する。

下記（表８）に、本実施例における撮影レンズの具体的数値例を示す。尚、図８に示す撮影レンズ１８は、下記（表９）のデータに基づいて構成されたものである。

また、下記（表９）に、本実施例における撮影レンズの非球面係数（円錐常数を含む）を示す。

尚、上記（表９）に示すように、本実施例の撮影レンズ１８においては、第１〜第３レンズ１３〜１５のすべてのレンズ面が非球面形状となっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。少なくとも第３レンズ１５の像面側のレンズ面（第６面）が非球面形状であればよい。

また、上記（表８）、（表９）において、＊印を付した面（第２面：第１レンズ１３の像面側のレンズ面）は回折光学素子面であり、当該回折光学素子面の具体的数値例は上記（表３）に示したものと同じである。

尚、このように、本実施例の撮影レンズ１８においては、第１レンズ１３の像面側のレンズ面に回折光学素子面が形成されているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。第１〜第３レンズ１３〜１５のレンズ面のうちのいずれか一面、あるいは、平行平板１７に回折光学素子面が形成されていればよい。

また、下記（表１０）に、本実施例における撮影レンズ１８の、ＦナンバーＦｎｏ、光学系全体の焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角２ω（°）、空気換算光学全長ＴＬ（ｍｍ）、及び、各条件式（１）〜（３）の値を示す。

図９、図１０に、本実施例における撮影レンズの収差図を示す。図９において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｇ線、短い破線はＦ線、一点鎖線はｅ線、二点鎖線はｄ線、長い破線はＣ線に対する値を示している。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。（ｃ）は歪曲収差の図である。また、図１０は倍率色収差の図であり、二点鎖線はｄ線に対するｇ線の倍率色収差の値、破線はＣ線に対するｇ線の倍率色収差の値を示している。尚、軸上色収差は、図９（ａ）の球面収差の図によって表わされている。

図９、図１０に示す収差図から明らかなように、本実施例の撮影レンズ１８は、軸上色収差以外の諸収差が良好に補正されながら、ｇ線のみの軸上色収差が大きく制御された（すなわち、ｇ線のみによる像面位置がＦ線、ｅ線、ｄ線、Ｃ線による像面位置よりも物体側に移動した）撮影レンズとなっている。従って、上記実施例１と同様の効果が得られる。すなわち、軸上位置を移動させることなく、通常撮影時においては、全波長域の光（ｇ線、Ｆ線、ｅ線、ｄ線、Ｃ線）による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、諸収差が補正されたフルカラー画像を得ることができ、近点撮影においては、ｇ線による像を撮像素子の撮像面Ｓに結像させて、白黒画像であるバーコード又は文字の画像認識に対応させることができる。

本発明の撮影レンズは、軸上位置を移動させることなく、通常撮影モードと近点撮影モードの両方の撮影モードに対応させることができるので、撮影装置を内蔵した携帯電話機などの小型携帯端末機器の分野において特に有用である。

１、７、１３ 第１レンズ
２、８、１４ 第２レンズ
３、９、１５ 第３レンズ
４、１０、１６ 開口絞り
５、１１、１７ 平行平板
６、１２、１８ 撮影レンズ
Ｓ 撮像面

Claims (5)

1. 物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、少なくとも像面側のレンズ面が非球面形状である第３レンズからなり、
   前記第１〜第３レンズは、いずれもアッベ数が５０以上の低分散材料からなり、
   光学系全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）〜（３）を満足する撮影レンズ。
   ｆ１／ｆ＜１．０ ・・・（１）
   −１．０＜ｆ２／ｆ ・・・（２）
   ０．９＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．０５ ・・・（３）
2. 前記第１〜第３レンズのレンズ面のうちのいずれか一面に回折光学素子面が形成された請求項１に記載の撮影レンズ。
3. 前記第３レンズと前記像面との間に配置された透明な平行平板をさらに備え、前記平行平板に回折光学素子面が形成された請求項１に記載の撮影レンズ。
4. 前記第１〜第３レンズは、いずれもプラスチックレンズである請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮影レンズ。
5. 被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に前記被写体の像を結像させる撮影レンズとを備えた撮影装置であって、
   前記撮影レンズとして請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮影レンズを用いたことを特徴とする撮影装置。

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