JP2013178296A

JP2013178296A - 撮像レンズおよび撮像装置

Info

Publication number: JP2013178296A
Application number: JP2012040878A
Authority: JP
Inventors: Yoji Kubota; 洋治久保田; Kenichi Kubota; 賢一久保田; Hitoshi Hirano; 整平野; Ichiro Kurihara; 一郎栗原; Yukio Sekine; 幸男関根
Original assignee: Optical Logic Inc; Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Optical Logic Inc; Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-09
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: CN203084278U; US20130222675A1; JP5861933B2; US8941930B2

Abstract

【課題】諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることのできる撮像レンズを提供する。
【解決手段】撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３を備える。第１レンズＬ１は光軸近傍において物体側に凸面を向けた形状のレンズである。第２レンズＬ２は光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。第３レンズＬ３は光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状である。当該構成において、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の各焦点距離をｆ１、ｆ２、ｆ３としたとき、撮像レンズは次の各条件式を満足する。
ｆ１＜ｆ２、
１．０＜ｆ１／ｆ＜１．５、
０．７＜ｆ２／ｆ３＜１．２
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズおよび当該撮像レンズを備える撮像装置に係り、特に携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラへの組込みが好適な撮像レンズ、当該撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

近年、通話主体の携帯電話機に代わり、携帯電話機に携帯情報端末（PDA）やパーソナルコンピュータの機能を付加した、いわゆるスマートフォン（smartphone）が普及してきている。スマートフォンは携帯電話機に比べて一般的には高機能であるため、カメラで撮影した画像を様々なアプリケーションで利用することが可能である。例えば、スマートフォンにおいては、撮影した画像を印刷して観賞するといった用途は依然としてあるものの、画像を加工してゲームに利用したり、化粧シミュレーションや衣服の試着シミュレーション等に撮影画像を利用したりといった新たな用途が付加されつつある。こうした従来では一般的ではなかった撮影画像の利用用途は年々拡大している。

一般に、上級者向けに開発された携帯電話機やスマートフォンに組み込まれる撮像レンズには、近年の高画素化された撮像素子にも対応することのできる解像度の高いレンズ構成が要求される。しかし、上述のような用途に使用されるカメラに組み込まれる撮像レンズにおいては、高解像度であることよりも、むしろ小型であることや画角が広いこと、すなわち広角であることの方がより重要な要素になっている。

従来、レンズ構成として様々なものが提案されてきたが、中でも３枚のレンズから構成される撮像レンズは諸収差が比較的良好に補正されるうえに小型化にも適していることから多くのカメラに採用されている。３枚のレンズから構成されるレンズ構成としては、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、正または負の屈折力を有する第３レンズとからなるレンズ構成がよく知られている。このレンズ構成は第２レンズが負の屈折力を有するため、第１レンズで発生した色収差が第２レンズを通じて好適に補正されるとともに撮像レンズの小型化にも適している。

しかし、上記レンズ構成では第２レンズが負の屈折力を有する故に、撮像レンズの小型化と広角化との両立を図ろうとすると各レンズの屈折力が相対的に強くなりがちであり、レンズの加工精度や組立精度を高くする必要が生じる。そこで最近では、３枚のレンズの屈折力を全て正にしたレンズ構成が提案されている。このような３枚構成の撮像レンズとしては、例えば特許文献１に記載の撮像レンズが知られている。当該撮像レンズでは、第２レンズおよび第３レンズに変曲点を設けることによって諸収差を補正しつつ、撮像レンズの小型化と広角化との両立を図っている。

特開２０１２−１４１３９号公報

上記特許文献１に記載の撮像レンズによれば、諸収差をある程度補正しつつ撮像レンズの小型化を図ることができる。しかしながら、当該撮像レンズはレンズ系全体の焦点距離が長いことから光軸上の長さが長く、近年の小型化への要求に対して十分に応えられるものではない。また、上述のようにカメラの用途の多様化に伴い、撮像レンズには一層の広角化が要求されている。特許文献１に記載の撮像レンズは従来よりも広い画角を有しているものの、より一層の広角化を図るためには自ずと限界が生じる。

なお、諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることは携帯電話機やスマートフォンに組み込まれる撮像レンズに特有の課題ではなく、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに組み込まれる撮像レンズにおいても共通の課題である。

本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることのできる撮像レンズ、および当該撮像レンズを備えた撮像装置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かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを配置して構成される。第１レンズは、曲率半径が正となる物体側の面を有する。第２レンズは、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有する。第３レンズは、曲率半径が共に正となる物体側の面および像面側の面を有する。また、第３レンズの物体側の面および像面側の面はそれぞれ、変曲点を備える非球面形状でもある。当該構成において、レンズ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、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、本発明の撮像レンズは次の条件式（１）〜（３）を満足する。
ｆ１＜ｆ２（１）
１．０＜ｆ１／ｆ＜１．５（２）
０．７＜ｆ２／ｆ３＜１．２（３）

上述のように第２レンズが負の屈折力を有する３枚構成の撮像レンズでは、撮像レンズの小型化と広角化との両立を図ろうとすると各レンズの屈折力が比較的強くなり、レンズの加工精度や組立精度を高くする必要がある。本発明の撮像レンズによれば、全てのレンズが正の屈折力を有することから、各レンズの屈折力を比較的弱くしつつレンズ系全体の屈折力を強くすることができる。このため、小型化および広角化の両立を良好に図ることができる。また、撮像レンズを構成する各レンズの屈折力が比較的弱くなるため、各レンズの面形状が緩やかな形状となり、撮像レンズの加工性や組立性が向上する。

条件式（１）に示されるように本発明の撮像レンズでは、第２レンズの屈折力が第１レンズの屈折力よりも相対的に弱くなっている。また、条件式（３）に示されるように当該撮像レンズでは、第２レンズの屈折力と第３レンズの屈折力とが同程度の大きさとなっており、これら第２レンズおよび第３レンズにて諸収差の補正が行われる。本発明の撮像レンズにおいて第２レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に負となる形状であり、第３レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状である。第３レンズは非球面形状であり、物体側の面および像面側の面のそれぞれに変曲点が設けられている。こうした第２レンズおよび第３レンズの面形状により、像面および諸収差が良好に補正されるとともに、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度が好適に抑制されることになる。

条件式（２）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制しつつ撮像レンズの光軸上の長さ（厚さ）を短縮し、撮像レンズの小型化を図るための条件である。上限値「１．５」を超えると、第１レンズの屈折力が相対的に弱くなるため、射出瞳の位置が像面から遠ざかる方向に移動する。このため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し易くなるとともに球面収差の発生を抑制し易くなるものの、撮像レンズの小型化が困難となる。また、第２レンズおよび第３レンズの屈折力が相対的に強くなるため、倍率の色収差を良好な範囲内に抑制することが困難となる。一方、下限値「１．０」を下回ると、第１レンズの屈折力が相対的に強くなるため射出瞳の位置は像面に近づく方向に移動する。このため、撮像レンズの小型化にとっては有利となるものの、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。

条件式（３）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制しつつ像面の湾曲を抑制するための条件である。上限値「１．２」を超えると、第３レンズの屈折力が強くなり、像面の湾曲を抑制することが困難になるとともに、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。また、歪曲収差が増大するため良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「０．７」を下回ると、射出瞳の位置が像面から遠ざかる方向に移動するため、歪曲収差の補正にとって有利になるとともに、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し易くなる。しかしながら、この場合も像面の湾曲を抑制することが難しくなり、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズでは、第２レンズおよび第３レンズの合成焦点距離をｆ２３としたとき、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．０２＜ｆ１／ｆ２３＜０．１（４）

条件式（４）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制しつつ色収差および非点収差を好ましい範囲内に抑制し、併せて撮像レンズの小型化を図るための条件である。上限値「０．１」を超えると、第１レンズの屈折力が相対的に弱くなるため、射出瞳の位置が像面から遠ざかる方向に移動する。このため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し易くなるとともに色収差の補正には有利となるものの、非点隔差が増大し、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「０．０２」を下回ると、第１レンズの屈折力が相対的に強くなるため射出瞳の位置は像面に近づく方向に移動する。このため、撮像レンズの小型化には有利となるものの、軸上の色収差が補正不足（基準波長の焦点位置に対して短波長の焦点位置が物体側に移動）となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。また、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。

上記構成の撮像レンズでは、第２レンズの像面側の面の曲率半径をＲ２ｒ、第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３ｆとしたとき、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
−２．０＜Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＜−０．８（５）

条件式（５）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制しつつ諸収差を好ましい範囲内に抑制するための条件である。上限値「−０．８」を超えると、第３レンズの屈折力が相対的に弱くなるため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。また、倍率色収差が補正不足（基準波長の結像点に対して短波長の結像点が光軸に近づく方向に移動）になるとともに像面が物体側に湾曲するため良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「−２．０」を下回ると、第３レンズの屈折力が相対的に強くなるため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し易くなり、また像面の湾曲も抑制し易くなる。しかし、複雑な形状の歪曲収差が発生し易くなり、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの像面側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ１２、第２レンズの像面側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ２３としたとき、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
０．２＜Ｄ２３／Ｄ１２＜１．２（６）

条件式（６）は、撮像レンズの小型化を図りつつ諸収差を好ましい範囲内に抑制するための条件である。上限値「１．２」を超えると、像面が物体側に湾曲するとともに非点隔差が増大する。また、軸外光の色収差が補正不足となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。なお、この場合は歪曲収差の補正も困難となる。一方、下限値「０．２」を下回ると、射出瞳の位置が像面に近づく方向に移動するため撮像レンズの小型化には有利となるものの、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。また、プラス方向の歪曲収差が増加し、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの像面側の面の曲率半径を負とし、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１ｆ、第１レンズの像面側の面の曲率半径をＲ１ｒとしたとき、次の条件式（７）を満足することが望ましい。
−０．１＜Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＜−０．０１（７）

条件式（７）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制しつつ、非点収差および像面湾曲を好ましい範囲内に抑制し、併せて撮像レンズの小型化を図るための条件である。上限値「−０．０１」を超えると、射出瞳の位置が像面に近づく方向へ移動するため撮像レンズの小型化や非点収差の補正には有利となるものの、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。一方、下限値「−０．１」を下回ると、射出瞳の位置が像面から遠ざかる方向へ移動するため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し易くなるものの、撮像レンズの小型化が困難となる。また、非点隔差が増大するとともに像面が物体側に湾曲するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズから第３レンズまでの各レンズを５０よりも大きいアッベ数を有する材料で形成することが望ましい。撮像レンズを構成する全てのレンズのアッベ数を大きくすることにより、色収差の発生を抑制することができる。

さらに、上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズから第３レンズまでの各レンズを同一の材料で形成することが望ましい。各レンズを形成する材料が同一になることにより、撮像レンズの材料コストは低減することになる。また、従来のように撮像レンズを複数の材料から構成する場合にはその製造に複数の金型が必要であったところ、材料が１種類になることにより、撮像レンズを構成するレンズの全てを１つの金型で製造することが可能となる。よって、撮像レンズの加工性および組立性が向上するとともに金型のメンテナンス性の向上および当該メンテナンスに係る費用の低減等が図られ、撮像レンズの製造にかかる一連のコストを好適に抑制することが可能となる。

また、本発明の撮像装置は、上記構成の撮像レンズと、１／５インチ（対角長が３．６ｍｍ）以下の大きさであって、３メガピクセル以下の解像度を有する撮像素子の像面とを備えて構成される。近年、カメラの小型化に伴って当該カメラに組み込まれる撮像素子には小型のものが使用されてきている。上記構成の撮像レンズと小型の撮像素子とを組み合わせることにより、撮像レンズの製造に際して生じるディセンタ（軸ずれ）やチルト等による結像性能の劣化に対する敏感度、いわゆる製造誤差感度を抑制することができる。また、像面湾曲が抑制されるとともに、撮像素子の像面の全ての像高においてバランスのとれた安定した結像性能を得ることができる。

なお、従来のように第２レンズが負の屈折力を有するレンズの場合には、上記製造誤差感度が高くなり、撮像レンズの製造コストを抑制することが困難となる。また、撮像レンズの解像度のピークは向上するものの、撮像素子の像面の中間像高近傍において解像度が低下するため、全ての像高においてバランスのとれた安定した結像性能を得ることが困難となる。よって、上記構成の撮像レンズを、１／５インチ以下の大きさであって、３メガピクセル以下の解像度を有する撮像素子と組み合せることにより、諸収差を良好に補正しつつ撮像レンズの製造コストの抑制を好適に図ることができる。

本発明の撮像レンズによれば、諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることのできる撮像レンズ、および当該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態について、数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図４、図７、図１０、および図１３はそれぞれ、本実施の形態の数値実施例１〜５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例１の概略断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。

図１に示すように本実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とが配置されて構成される。これら第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３は、５０よりも大きいアッベ数を有する材料で形成される。第３レンズＬ３と撮像素子の像面ＩＭとの間にはフィルタ１０が配置される。このフィルタ１０は割愛することが可能である。なお、本実施の形態に係る撮像レンズでは第１レンズＬ１の物体側の面に開口絞りを設けている。

第１レンズＬ１は、物体側の面の曲率半径Ｒ１が正となり、像面側の面の曲率半径Ｒ２が負となる形状であって、光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状に形成される。なお、この第１レンズＬ１の形状は本実施の形態に係る形状に限定されるものではない。第１レンズＬ１の形状は、物体側の面の曲率半径Ｒ１が正となる形状であればよく、上記曲率半径Ｒ１および上記曲率半径Ｒ２が共に正となる形状、すなわち、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成してもよい。数値実施例１〜４は第１レンズＬ１の形状が光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状の例であり、数値実施例５は、第１レンズＬ１の形状が光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状の例である。

第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径Ｒ３および像面側の面の曲率半径Ｒ４が共に負となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径Ｒ５および像面側の面の曲率半径Ｒ６が共に正となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。このうち第３レンズＬ３は非球面形状であり、物体側の面および像面側の面のそれぞれに変曲点が設けられている。第３レンズＬ３のこのような面形状により、撮像レンズから出射した光線の像面ＩＭへの入射角度は一定の範囲内に好適に抑制されることになる。

また、本実施の形態の撮像レンズは次の条件式（１）〜（７）を満足する。
ｆ１＜ｆ２（１）
１．０＜ｆ１／ｆ＜１．５（２）
０．７＜ｆ２／ｆ３＜１．２（３）
０．０２＜ｆ１／ｆ２３＜０．１（４）
−２．０＜Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＜−０．８（５）
０．２＜Ｄ２３／Ｄ１２＜１．２（６）
−０．１＜Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＜−０．０１（７）
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
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ２３：第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の合成焦点距離
Ｒ１ｆ：第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径
Ｒ１ｒ：第１レンズＬ１の像面側の面の曲率半径
Ｒ２ｒ：第２レンズＬ２の像面側の面の曲率半径
Ｒ３ｆ：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径
Ｄ１２：第１レンズＬ１の像面側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ２３：第２レンズＬ２の像面側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸上の距離

なお、上記各条件式の全てを満たす必要はなく、上記各条件式のそれぞれを単独に満たすことにより各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

本実施の形態では、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３のレンズ面の全てが非球面で形成されている。これらレンズ面に採用される非球面形状は、光軸Ｘ方向の軸をＺ、光軸Ｘに直交する方向の高さをＨ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、Ａ₁₂、Ａ₁₄、Ａ₁₆としたとき、次式により表される。

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。各数値実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、ｉは物体側より数えた面番号を示し、Ｒは曲率半径を示し、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）を示し、Ｎｄはｄ線（基準波長）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示すこととする。

数値実施例１
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=1.64mm、Fno=2.5、ω=38.1°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.041(=R1f) 0.318 1.5351 56.1
2* -15.401(=R1r) 0.370(=D12)
3* -0.611 0.259 1.5351 56.1
4* -0.695(=R2r) 0.148(=D23)
5* 0.776(=R3f) 0.465 1.5351 56.1
6* 0.621 0.190
7 ∞ 0.210 1.5163 64.1
8 ∞ 0.252
（像面） ∞

ｆ１＝１．８３ｍｍ
ｆ２＝１２６.６８ｍｍ
ｆ３＝１１７．８４ｍｍ
ｆ２３＝５０．８１ｍｍ

非球面データ
第１面
ｋ=-1.508E+01,Ａ₄=1.591,Ａ₆=-9.840,Ａ₈=2.229E+01,Ａ₁₀=7.877E+01,
Ａ₁₂=-5.189E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-3.757E-01,Ａ₆=1.353,Ａ₈=-3.916E+01,Ａ₁₀=1.541E+02,
Ａ₁₂=-2.163E+02
第３面
ｋ=-2.561,Ａ₄=-2.251E-01,Ａ₆=-3.075E+01,Ａ₈=3.819E+02,Ａ₁₀=-2.277E+03,
Ａ₁₂=8.130E+03,Ａ₁₄=-1.607E+04,Ａ₁₆=1.208E+04
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.883,Ａ₆=1.489E+01,Ａ₈=-6.497E+01,Ａ₁₀=2.537E+02,
Ａ₁₂=-3.266E+02,Ａ₁₄=-2.206E+02,Ａ₁₆=4.651E+02
第５面
ｋ=-1.525E+01,Ａ₄=-8.208E-01,Ａ₆=2.566,Ａ₈=-4.891,Ａ₁₀=5.132,
Ａ₁₂=-1.915,Ａ₁₄=-3.944E-01
第６面
ｋ=-5.459,Ａ₄=-5.241E-01,Ａ₆=9.110E-01,Ａ₈=-1.055,Ａ₁₀=3.162E-01,
Ａ₁₂=4.706E-01,Ａ₁₄=-3.897E-01,Ａ₁₆=7.013E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝１．１２
ｆ２／ｆ３＝１．０８
ｆ１／ｆ２３＝０．０３６
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−０．９０
Ｄ２３／Ｄ１２＝０．４０
Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＝−０．０６８
このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは条件式（１）〜（７）を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（空気換算長）は２．１４ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。なお、本数値実施例１の撮像レンズを構成する各レンズは全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが好適に抑制される。

図２は、最大像高に対する各像高の比Ｈ（以下、「像高比Ｈ」という）に対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向とに分けて示した収差図である（図５、図８、図１１、および図１４においても同じ）。図３は、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。これら収差図において、横収差図および球面収差図には、ｇ線（４３５．８４ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、ｅ線（５４６．０７ｎｍ）、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）の各波長に対する収差量を示し、非点収差図には、サジタル像面Ｓの収差量とタンジェンシャル像面Ｔの収差量とをそれぞれ示す（図６、図９、図１２、および図１５においても同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば諸収差が良好に補正される。

数値実施例２
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=1.49mm、Fno=2.3、ω=40.8°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 0.962(=R1f) 0.417 1.5351 56.1
2* -27.232(=R1r) 0.242(=D12)
3* -0.646 0.238 1.5351 56.1
4* -0.707(=R2r) 0.141(=D23)
5* 0.762(=R3f) 0.458 1.5351 56.1
6* 0.621 0.190
7 ∞ 0.210 1.5163 64.1
8 ∞ 0.191
（像面） ∞

ｆ１＝１．７５ｍｍ
ｆ２＝３９.１２ｍｍ
ｆ３＝４７．１７ｍｍ
ｆ２３＝１７．８６ｍｍ

非球面データ
第１面
ｋ=-1.067E+01,Ａ₄=1.738,Ａ₆=-9.620,Ａ₈=1.964E+01,Ａ₁₀=6.336E+01,
Ａ₁₂=-3.091E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-3.948E-01,Ａ₆=1.677,Ａ₈=-4.194E+01,Ａ₁₀=1.390E+02,
Ａ₁₂=-1.680E+02
第３面
ｋ=-3.154,Ａ₄=-2.334E-01,Ａ₆=-3.102E+01,Ａ₈=3.822E+02,Ａ₁₀=-2.281E+03,
Ａ₁₂=8.090E+03,Ａ₁₄=-1.620E+04,Ａ₁₆=1.300E+04
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.823,Ａ₆=1.533E+01,Ａ₈=-6.304E+01,Ａ₁₀=2.578E+02,
Ａ₁₂=-3.210E+02,Ａ₁₄=-2.372E+02,Ａ₁₆=2.748E+02
第５面
ｋ=-2.101E+01,Ａ₄=-7.804E-01,Ａ₆=2.375,Ａ₈=-4.839,Ａ₁₀=5.410,
Ａ₁₂=-1.780,Ａ₁₄=-1.014
第６面
ｋ=-5.669,Ａ₄=-5.298E-01,Ａ₆=9.530E-01,Ａ₈=-1.072,Ａ₁₀=2.967E-01,
Ａ₁₂=4.616E-01,Ａ₁₄=-3.891E-01,Ａ₁₆=7.646E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝１．１７
ｆ２／ｆ３＝０．８３
ｆ１／ｆ２３＝０．０９８
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−０．９３
Ｄ２３／Ｄ１２＝０．５８
Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＝−０．０３５
このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは条件式（１）〜（７）を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（空気換算長）は２．０２ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。なお、本数値実施例２の撮像レンズを構成する各レンズも全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが好適に抑制される。

図５は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図６は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例３
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=1.50mm、Fno=2.3、ω=40.6°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 0.949(=R1f) 0.395 1.5351 56.1
2* -39.146(=R1r) 0.246(=D12)
3* -0.653 0.242 1.5351 56.1
4* -0.727(=R2r) 0.144(=D23)
5* 0.777(=R3f) 0.489 1.5351 56.1
6* 0.618 0.190
7 ∞ 0.210 1.5163 64.1
8 ∞ 0.174
（像面） ∞

ｆ１＝１．７４ｍｍ
ｆ２＝８５.４０ｍｍ
ｆ３＝７９．５９ｍｍ
ｆ２３＝３４．３６ｍｍ

非球面データ
第１面
ｋ=-1.083E+01,Ａ₄=1.732,Ａ₆=-9.682,Ａ₈=1.930E+01,Ａ₁₀=6.887E+01,
Ａ₁₂=-2.415E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-3.940E-01,Ａ₆=1.553,Ａ₈=-4.154E+01,Ａ₁₀=1.418E+02,
Ａ₁₂=-1.844E+02
第３面
ｋ=-3.111,Ａ₄=-1.856E-01,Ａ₆=-3.083E+01,Ａ₈=3.817E+02,Ａ₁₀=-2.283E+03,
Ａ₁₂=8.087E+03,Ａ₁₄=-1.621E+04,Ａ₁₆=1.263E+04
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.871,Ａ₆=1.528E+01,Ａ₈=-6.316E+01,Ａ₁₀=2.572E+02,
Ａ₁₂=-3.233E+02,Ａ₁₄=-2.418E+02,Ａ₁₆=2.873E+02
第５面
ｋ=-1.951E+01,Ａ₄=-7.880E-01,Ａ₆=2.417,Ａ₈=-4.829,Ａ₁₀=5.373,
Ａ₁₂=-1.829,Ａ₁₄=-9.789E-01
第６面
ｋ=-5.455,Ａ₄=-5.256E-01,Ａ₆=9.534E-01,Ａ₈=-1.069,Ａ₁₀=2.983E-01,
Ａ₁₂=4.627E-01,Ａ₁₄=-3.888E-01,Ａ₁₆=7.672E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝１．１６
ｆ２／ｆ３＝１．０７
ｆ１／ｆ２３＝０．０５１
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−０．９４
Ｄ２３／Ｄ１２＝０．５９
Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＝−０．０２４
このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは条件式（１）〜（７）を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（空気換算長）は２．０２ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。なお、本数値実施例３の撮像レンズを構成する各レンズも全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが好適に抑制される。

図８は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図９は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例４
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=1.85mm、Fno=2.4、ω=34.8°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.263(=R1f) 0.379 1.5351 56.1
2* -45.882(=R1r) 0.344(=D12)
3* -0.765 0.258 1.5351 56.1
4* -0.833(=R2r) 0.273(=D23)
5* 0.777(=R3f) 0.558 1.5351 56.1
6* 0.596 0.300
7 ∞ 0.210 1.5163 64.1
8 ∞ 0.194
（像面） ∞

ｆ１＝２．３０ｍｍ
ｆ２＝５４.３９ｍｍ
ｆ３＝６４．６０ｍｍ
ｆ２３＝２４．０４ｍｍ

非球面データ
第１面
ｋ=-2.053E+01,Ａ₄=1.523,Ａ₆=-9.771,Ａ₈=2.630E+01,Ａ₁₀=9.158E+01,
Ａ₁₂=-5.637E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.611E-01,Ａ₆=2.934,Ａ₈=-3.516E+01,Ａ₁₀=1.444E+02,
Ａ₁₂=-2.798E+02
第３面
ｋ=-2.055,Ａ₄=-1.796E-01,Ａ₆=-3.095E+01,Ａ₈=3.744E+02,Ａ₁₀=-2.302E+03,
Ａ₁₂=8.123E+03,Ａ₁₄=-1.578E+04,Ａ₁₆=1.322E+04
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.285,Ａ₆=1.334E+01,Ａ₈=-6.756E+01,Ａ₁₀=2.465E+02,
Ａ₁₂=-3.452E+02,Ａ₁₄=-2.311E+02,Ａ₁₆=7.899E+02
第５面
ｋ=-1.763E+01,Ａ₄=-8.760E-01,Ａ₆=2.492,Ａ₈=-4.864,Ａ₁₀=5.280,
Ａ₁₂=-1.898,Ａ₁₄=-9.251E-01
第６面
ｋ=-6.056,Ａ₄=-4.947E-01,Ａ₆=9.539E-01,Ａ₈=-1.063,Ａ₁₀=2.890E-01,
Ａ₁₂=4.546E-01,Ａ₁₄=-3.897E-01,Ａ₁₆=8.271E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝１．２４
ｆ２／ｆ３＝０．８４
ｆ１／ｆ２３＝０．０９６
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−１．０７
Ｄ２３／Ｄ１２＝０．７９
Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＝−０．０２８
このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは条件式（１）〜（７）を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（空気換算長）は２．４４ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。なお、本数値実施例４の撮像レンズを構成する各レンズも全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが好適に抑制される。

図１１は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図１２は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例５
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=1.56mm、Fno=2.3、ω=39.5°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 0.880(=R1f) 0.329 1.5351 56.1
2* 84.278(=R1r) 0.217(=D12)
3* -0.703 0.298 1.5351 56.1
4* -0.779(=R2r) 0.257(=D23)
5* 0.511(=R3f) 0.206 1.5351 56.1
6* 0.448 0.300
7 ∞ 0.210 1.5163 64.1
8 ∞ 0.239
（像面） ∞

ｆ１＝１．６６ｍｍ
ｆ２＝３６．５４ｍｍ
ｆ３＝４８．０２ｍｍ
ｆ２３＝１８．０１ｍｍ

非球面データ
第１面
ｋ=-9.692,Ａ₄=1.634,Ａ₆=-8.463,Ａ₈=3.312E+01,Ａ₁₀=-1.021E+02,
Ａ₁₂=1.954E+01
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.502E-01,Ａ₆=-5.393,Ａ₈=-7.455,Ａ₁₀=1.753E+02,
Ａ₁₂=-7.763E+02
第３面
ｋ=-1.565,Ａ₄=-1.394E-01,Ａ₆=-2.613E+01,Ａ₈=3.678E+02,Ａ₁₀=-2.490E+03,
Ａ₁₂=8.554E+03,Ａ₁₄=-6.906E+03,Ａ₁₆=-2.761E+04
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.057,Ａ₆=1.187E+01,Ａ₈=-6.495E+01,Ａ₁₀=2.810E+02,
Ａ₁₂=-3.047E+02,Ａ₁₄=-4.977E+02,Ａ₁₆=6.221E+02
第５面
ｋ=-2.448,Ａ₄=-1.301,Ａ₆=2.661,Ａ₈=-4.384,Ａ₁₀=4.780,
Ａ₁₂=-2.619,Ａ₁₄=5.120E-01
第６面
ｋ=-2.230,Ａ₄=-9.976E-01,Ａ₆=1.557,Ａ₈=-1.408,Ａ₁₀=2.184E-01,
Ａ₁₂=5.681E-01,Ａ₁₄=-3.095E-01,Ａ₁₆=1.956E-02

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１／ｆ＝１．０６
ｆ２／ｆ３＝０．７６
ｆ１／ｆ２３＝０．０９２
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−１．５２
Ｄ２３／Ｄ１２＝１．１８
Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＝０．０１０
このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは条件式（１）〜（６）を満足する。また、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の距離（空気換算長）は１．９８ｍｍであり、撮像レンズの小型化が図られている。

図１４は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図１５は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

ところで、携帯電話機やスマートフォンの機能の多様化に伴い、これら機器のカメラに組み込まれる撮像レンズには従来にも増して広角であることが要求されている。広角の撮像レンズをカメラに組み込むことにより、広い範囲を撮影できることはもちろんのこと、撮影した画像を加工する際にユーザ所望の範囲の画像をより広範囲の画像から切り出すことが可能となる。本実施の形態に係る撮像レンズは比較的広い画角を有しているため、こうした要求にも十分に応えることができる。

また、カメラの小型化に伴って当該カメラに組み込まれる撮像素子には小型のものが使用されてきている。小型の撮像素子では一般的に各画素の受光面積が小さいため、同一の画素数を有する大型の撮像素子に比較して撮影した画像が暗くなってしまう問題がある。こうした問題を解決するための方法の一つとして、電気回路を用いて撮像素子の受光感度を向上させる方法がある。しかしながら、受光感度が上がると画像の形成に直接寄与しないノイズ成分も増幅されてしまうため、新たにノイズの低減や除去のための電気回路が必要になることが多い。本実施の形態に係る撮像レンズは比較的小さなＦナンバーを有しているため、これら電気回路等を設けなくても十分に明るい画像を得ることができる。また、Fナンバーが小さいことから、比較的暗い環境下でも明るい画像を得ることができるため、携帯電話機やスマートフォンの新たなアプリケーションへの利用に供することも可能となる。

上記各数値実施例の撮像レンズでは像面ＩＭの最大像高は１．２８５ｍｍとなっており、１／５インチよりも小型の撮像素子と組み合わせている。各数値実施例の撮像レンズをこのような小型の撮像素子と組み合わせることにより、撮像レンズの製造に際して生じるディセンタ（軸ずれ）やチルト等による結像性能の劣化に対する敏感度（製造誤差感度）を好適に抑制することができる。

したがって、本実施の形態に係る撮像レンズまたは当該撮像レンズを備えた撮像装置を、携帯電話機、スマートフォン、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等のカメラに組み込んだ場合、当該カメラの高機能化と小型化の両立を図ることができる。

本発明は、撮像レンズとして小型化とともに良好な収差補正能力が要求される機器、例えば携帯電話機やデジタルスティルカメラ等の機器に組み込まれる撮像レンズまたは撮像装置に適用することができる。

Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
１０フィルタ

Claims

物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを配置して構成され、
前記第１レンズは、曲率半径が正となる物体側の面を有し、
前記第２レンズは、曲率半径が共に負となる物体側の面および像面側の面を有し、
前記第３レンズは、曲率半径が共に正となって、変曲点をそれぞれ備える非球面形状の物体側の面および像面側の面を有し、
レンズ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、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
ｆ１＜ｆ２
１．０＜ｆ１／ｆ＜１．５
０．７＜ｆ２／ｆ３＜１．２
を満足する撮像レンズ。
前記第２レンズおよび前記第３レンズの合成焦点距離をｆ２３としたとき、
０．０２＜ｆ１／ｆ２３＜０．１
を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
前記第２レンズの像面側の面の曲率半径をＲ２ｒ、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３ｆとしたとき、
−２．０＜Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＜−０．８
を満足する請求項１または２に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズの像面側の面から前記第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ１２、前記第２レンズの像面側の面から前記第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ２３としたとき、
０．２＜Ｄ２３／Ｄ１２＜１．２
を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズの像面側の面の曲率半径は負であり、
前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１ｆ、前記第１レンズの像面側の面の曲率半径をＲ１ｒとしたとき、
−０．１＜Ｒ１ｆ／Ｒ１ｒ＜−０．０１
を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズから前記第３レンズまでの各レンズは５０よりも大きいアッベ数を有する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズから前記第３レンズまでの各レンズは同一の材料から形成される、
請求項６に記載の撮像レンズ。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像レンズと、１／５インチ以下の大きさであって、３メガピクセル以下の解像度を有する撮像素子の像面とを備えた撮像装置。