JP2013182132A - Imaging lens and imaging apparatus - Google Patents

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JP2013182132A JP2012046038A JP2012046038A JP2013182132A JP 2013182132 A JP2013182132 A JP 2013182132A JP 2012046038 A JP2012046038 A JP 2012046038A JP 2012046038 A JP2012046038 A JP 2012046038A JP 2013182132 A JP2013182132 A JP 2013182132A
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Takayuki Noda
隆行 野田
Toshiaki Katsuma
敏明 勝間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the entire optical length shorter, a sensor incident angle smaller, and a focus depth deeper, while maintaining especially, monochromatic performance and a magnification chromatic aberration, in an imaging lens having a four lens configuration.SOLUTION: The imaging lens substantially comprises four lenses configured by arranging, in order from an object side, a positive first lens L1 whose lens surface Sa1 on the object side has a convex shape in a paraxial region, a negative second lens L2, a positive third lens L3 whose lens surface Sa3 on the object side has a concave shape in the paraxial region, and a negative fourth lens L4 formed so that the peripheral part of a lens surface Sb4 on an image side has positive power. The imaging lens satisfies a conditional expression of 0≤ΔN≤0.1 (1), a conditional expression of 0≤Δν≤10 (2), and a conditional expression of -2.0<f2/f<-0.5 (3) simultaneously, where ΔN is the absolute value of the difference between the maximum and minimum values of the refractive index with respect to the d-line of the first to fourth lenses L1 to L4 and Δν is the absolute value of the difference between the maximum and minimum values of the Abbe number with respect to the d-line of the first to fourth lenses L1 to L4.

Description

本発明は、4枚のレンズで構成された撮像レンズおよびこれを用いた撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging lens composed of four lenses and an imaging apparatus using the imaging lens.

従来より、撮像レンズを通して形成された光学像をCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子で受光し撮像してカラー画像を得る小型の撮像装置、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯端末機、情報端末機(PDA:Personal Digital Assistance)、スマートフォン、携帯型ゲーム機等などが知られている。   Conventionally, an optical image formed through an imaging lens is received by an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) and captured to obtain a color image, for example, a digital still camera, A mobile terminal with a camera, an information terminal (PDA: Personal Digital Assistance), a smartphone, a portable game machine, and the like are known.

このような4枚構成の撮像レンズとして、例えば、特許文献1や特許文献2が知られている。   For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as such a four-lens imaging lens.

上記特許文献1の実施例5には、4枚構成で、4枚のレンズ全てに対し同じ材料を使用することにより、軸上色収差を許容し、倍率の色収差を補正して周辺の光学性能を向上させるように構成した撮像レンズが開示されている。しかしながら、特許文献1の撮像レンズは近年の高画素化、薄型化には十分に対応できるものではない。   In Example 5 of the above-mentioned Patent Document 1, the same material is used for all four lenses in a four-lens configuration, thereby allowing axial chromatic aberration and correcting chromatic aberration of magnification to improve peripheral optical performance. An imaging lens configured to improve is disclosed. However, the imaging lens of Patent Document 1 cannot sufficiently cope with the recent increase in pixels and thickness.

また、従来より、光学全長が短く、諸収差が良好に補正された4枚構成の撮像レンズが多く知られている。例えば、上記特許文献2に記載の4枚構成の撮像レンズが知られている。しかしながら、このような、従来より知られている4枚構成の撮像レンズでは、焦点深度が浅くなってしまう傾向がある。   Conventionally, many imaging lenses having a four-lens structure in which an optical total length is short and various aberrations are well corrected are known. For example, a four-lens imaging lens described in Patent Document 2 is known. However, such a conventionally known four-lens imaging lens tends to have a shallow depth of focus.

実用新案登録第3146436号公報Utility Model Registration No. 3146436 特開2011−95301号公報JP 2011-95301 A

上述したとおり、近年、光学性能、特に倍率の色収差や単色の収差が良好で、光学全長が短い撮像レンズが求められている。一方で、ピントの合っている範囲を広くするために、焦点深度の深いレンズも求められている。   As described above, there has recently been a demand for an imaging lens that has good optical performance, particularly chromatic aberration of magnification and monochromatic aberration, and a short optical total length. On the other hand, in order to widen the in-focus range, a lens having a deep focal depth is also required.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光学性能が良好で、特に単色性能、倍率の色収差を維持したまま、より光学全長を短く、センサー入射角度を小さく、焦点深度を深くすることができる4枚構成の撮像レンズおよびこれを用いた撮像装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has good optical performance, in particular, while maintaining monochromatic performance and chromatic aberration of magnification, the optical total length is shortened, the sensor incident angle is decreased, and the depth of focus is increased. An object of the present invention is to provide a four-lens imaging lens that can be used and an imaging apparatus using the imaging lens.

本発明の4枚構成の撮像レンズは、物体側から順に、物体側のレンズ面が近軸領域で凸面をなす正のパワーを有する第1レンズと、負のパワーを有する第2レンズと、物体側のレンズ面が近軸領域で凹面をなす正のパワーを有する第3レンズと、負のパワーを有し像側のレンズ面における周辺部が正のパワーを有するように構成された第4レンズとを配した、実質的に4枚のレンズからなり、条件式(1):0≦ΔN≦0.1、(2):0≦Δν≦10、(3):−2.0<f2/f<−0.5を同時に満足することを特徴とするものである。   The four-lens imaging lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens having a positive power in which a lens surface on the object side forms a convex surface in a paraxial region, a second lens having a negative power, and an object A third lens having a positive power in which the lens surface on the side forms a concave surface in the paraxial region, and a fourth lens having a negative power and the peripheral portion of the lens surface on the image side having a positive power And conditional expression (1): 0 ≦ ΔN ≦ 0.1, (2): 0 ≦ Δν ≦ 10, (3): −2.0 <f2 / f <−0.5 is satisfied at the same time.

ただし、ΔNを撮像レンズを構成するレンズのd線に対する屈折率の最大値と最小値との差の絶対値、Δνを撮像レンズを構成するレンズのd線を基準にしたアッベ数の最大値と最小値との差の絶対値、fをレンズ全系の焦点距離、f2を第2レンズの焦点距離とする。   Where ΔN is the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index with respect to the d-line of the lens constituting the imaging lens, and Δν is the maximum value of the Abbe number based on the d-line of the lens constituting the imaging lens. The absolute value of the difference from the minimum value, f is the focal length of the entire lens system, and f2 is the focal length of the second lens.

本発明の撮像レンズによれば、全体として4枚というレンズ構成で光学性能が良好で、特に単色性能、倍率の色収差を維持したまま、より光学全長を短く、センサー入射角度を小さく、焦点深度を深くすることができる撮像レンズおよびこれを用いた撮像装置、例えば携帯端末機やスマートフォンを実現することができる。   According to the imaging lens of the present invention, the optical configuration is good with a lens configuration of 4 lenses as a whole, and in particular, while maintaining the monochromatic performance and the chromatic aberration of magnification, the optical total length is shorter, the sensor incident angle is smaller, and the focal depth is reduced. An imaging lens that can be deepened and an imaging device using the imaging lens, for example, a mobile terminal or a smartphone can be realized.

なお、上記「レンズ面における周辺部」は、少なくとも、このレンズ面上の近軸領域から外れた領域を意味するものである。この「レンズ面における周辺部」は、例えば、絞り径より外側としたり、または像面対角寸法の半分の高さより外側としたりすることができる。また、この「レンズ面における周辺部」は、必ずしもレンズ面における有効径内の最外周部を含む場合に限るものではない。   The “peripheral portion on the lens surface” means at least a region off the paraxial region on the lens surface. This “peripheral portion on the lens surface” can be, for example, outside the aperture diameter or outside the half height of the diagonal of the image plane. Further, the “peripheral portion on the lens surface” is not necessarily limited to the case including the outermost peripheral portion within the effective diameter on the lens surface.

本発明の撮像装置は、前記4枚構成の撮像レンズと、この撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。   An image pickup apparatus according to the present invention includes the four-lens image pickup lens and an image pickup element that picks up an optical image formed through the image pickup lens.

本発明の撮像レンズにおいて、さらに、次の好ましい構成を採用して満足することで、光学性能をより良好なものとすることができる。   In the imaging lens of the present invention, the optical performance can be further improved by satisfying the following preferable configuration.

第4レンズの像側のレンズ面は、有効径内の最外周部を含む領域が正のパワーを有するものであることが好ましい。   The lens surface on the image side of the fourth lens preferably has a positive power in a region including the outermost peripheral portion within the effective diameter.

前記撮像レンズは、この撮像レンズを構成する4枚のレンズのいずれもが、d線に対するアッベ数の値が50以上、60以下であることが望ましい。   The imaging lens preferably has an Abbe number value of 50 or more and 60 or less for the d-line in any of the four lenses constituting the imaging lens.

前記撮像レンズは、開口絞りが第1レンズの像側の面よりも物体側に配置されていることが好ましい。   In the imaging lens, it is preferable that an aperture stop is disposed closer to the object side than the image side surface of the first lens.

本発明の撮像レンズは、以下の条件式(1′)、(2′)、(3′)、(3″)、(4)、(4′)、(5)、(5′)、(6)から(12)のいずれかを満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式(1′)、(2′)、(3′)、(3″)、(4)、(4′)、(5)、(5′)、(6)から(12)のいずれか一つを満たすものでもよく、あるいは任意の組合せを満たすものでもよい。   The imaging lens of the present invention includes the following conditional expressions (1 ′), (2 ′), (3 ′), (3 ″), (4), (4 ′), (5), (5 ′), ( It is preferable that any one of 6) to (12) is satisfied.In addition, as a preferable aspect, conditional expressions (1 ′), (2 ′), (3 ′), (3 ″), (4), ( 4 ′), (5), (5 ′), (6) to (12) may be satisfied, or any combination may be satisfied.

0≦ΔN≦0.05 ・・・(1′)
0≦Δν≦3 ・・・(2′)
−1.6<f2/f<−0.7 ・・・(3′)
−1.7<f2/f<−0.8 ・・・(3″)
0.55<f1/f<1.0 ・・・(4)
0.6<f1/f<0.9 ・・・(4′)
0.0≦f3/f<1.5 ・・・(5)
0.4<f3/f<1.0 ・・・(5′)
−2.5<f4/f<0.0 ・・・(6)
0.01<(ra4+rb4)/(ra4−rb4)<1.30 ・・・(7)
0.01<Sg12/f<0.12 ・・・(8)
0.020<U2/f<0.240 ・・・(9)
0.020<Sg34/f<0.12 ・・・(10)
0.75≦f12/f≦10 ・・・(11)
1.6≦f/ra1≦3.0 ・・・(12)
ただし、
ΔN:撮像レンズを構成するレンズのd線に対する屈折率の最大値と最小値との差の絶対値
Δν:撮像レンズを構成するレンズのd線に対するアッベ数の最大値と最小値との差の絶対値
f:レンズ全系の焦点距離
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
f4:第4レンズの焦点距離
f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離とする。
0 ≦ ΔN ≦ 0.05 (1 ′)
0 ≦ Δν ≦ 3 (2 ′)
−1.6 <f2 / f <−0.7 (3 ′)
-1.7 <f2 / f <-0.8 (3 ")
0.55 <f1 / f <1.0 (4)
0.6 <f1 / f <0.9 (4 ′)
0.0 ≦ f3 / f <1.5 (5)
0.4 <f3 / f <1.0 (5 ′)
-2.5 <f4 / f <0.0 (6)
0.01 <(ra4 + rb4) / (ra4-rb4) <1.30 (7)
0.01 <Sg12 / f <0.12 (8)
0.020 <U2 / f <0.240 (9)
0.020 <Sg34 / f <0.12 (10)
0.75 ≦ f12 / f ≦ 10 (11)
1.6 ≦ f / ra1 ≦ 3.0 (12)
However,
ΔN: absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index for the d-line of the lens constituting the imaging lens Δν: the difference between the maximum value and the minimum value of the Abbe number for the d-line of the lens constituting the imaging lens Absolute value f: focal length of the entire lens system f1: focal length of the first lens f2: focal length of the second lens f3: focal length of the third lens f4: focal length of the fourth lens f12: first lens and second lens The combined focal length of the lens.

ra4:第4レンズの物体側レンズ面の曲率半径
rb4:第4レンズの像側レンズ面の曲率半径
Sg12:第1レンズと第2レンズとの空気間隔
Sg34:第3レンズと第4レンズとの間の空気間隔
U2:第2レンズの厚み(光軸上における厚み)
ra1:第1レンズの物体側のレンズ面における曲率半径、
とする。
ra4: radius of curvature of the object side lens surface of the fourth lens rb4: radius of curvature of the image side lens surface of the fourth lens Sg12: air gap Sg34 between the first lens and the second lens Sg34: between the third lens and the fourth lens Air space U2 between: thickness of second lens (thickness on optical axis)
ra1: radius of curvature at the object-side lens surface of the first lens,
And

本発明の撮像装置は、前記4枚構成の撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。   An image pickup apparatus according to the present invention includes the four-lens image pickup lens.

本発明の撮像レンズおよび撮像装置によれば、光学性能が良好で、特に単色性能、倍率の色収差を維持したまま、より光学全長を短く、センサー入射角度を小さく、焦点深度を深くすることができる4枚構成の撮像レンズを実現できる。そして、この撮像レンズを用いることで、焦点深度の深い撮像装置を実現することができる。   According to the imaging lens and the imaging apparatus of the present invention, the optical performance is good, in particular, the monochromatic performance and the chromatic aberration of magnification are maintained, the optical total length can be further shortened, the sensor incident angle can be reduced, and the depth of focus can be increased. A four-lens imaging lens can be realized. By using this imaging lens, an imaging device with a deep focal depth can be realized.

本発明の実施の形態による撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens by embodiment of this invention 実施例1の撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens of Example 1. FIG. 実施例2の撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens of Example 2. 実施例3の撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens of Example 3. 実施例4の撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens of Example 4. 実施例5の撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens of Example 5. 実施例6の撮像レンズの概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the imaging lens of Example 6. 実施例1の撮像レンズの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差(像面湾曲)、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示す。FIG. 4 is an aberration diagram of the imaging lens of Example 1, where (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism (field curvature), (c) shows distortion, and (d) shows lateral chromatic aberration. 実施例2の撮像レンズの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差(像面湾曲)、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示す。FIG. 4A is an aberration diagram of the imaging lens of Example 2, where (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism (field curvature), (c) shows distortion, and (d) shows lateral chromatic aberration. 実施例3の撮像レンズの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差(像面湾曲)、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示す。FIG. 4A is an aberration diagram of the imaging lens of Example 3, where (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism (field curvature), (c) shows distortion, and (d) shows lateral chromatic aberration. 実施例4の撮像レンズの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差(像面湾曲)、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示す。FIG. 6A is an aberration diagram of the imaging lens of Example 4. (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism (field curvature), (c) shows distortion, and (d) shows lateral chromatic aberration. 実施例5の撮像レンズの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差(像面湾曲)、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示す。FIG. 6A is an aberration diagram of the imaging lens of Example 5. (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism (field curvature), (c) shows distortion, and (d) shows lateral chromatic aberration. 実施例6の撮像レンズの収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差(像面湾曲)、(c)は歪曲収差、(d)は倍率色収差を示す。FIG. 9A is an aberration diagram of the imaging lens of Example 6. (a) shows spherical aberration, (b) shows astigmatism (field curvature), (c) shows distortion, and (d) shows lateral chromatic aberration. 本発明に係る撮像レンズを備えた撮像装置の1例である携帯電話端末を示す図。The figure which shows the mobile telephone terminal which is an example of the imaging device provided with the imaging lens which concerns on this invention. 本発明に係る撮像レンズを備えた撮像装置の1例であるスマートフォンを示す図。The figure which shows the smart phone which is an example of the imaging device provided with the imaging lens which concerns on this invention.

本発明は、CCDやCMOS等の撮像素子上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行う携帯端末機、デジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機および情報端末等の撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an image pickup lens for forming an optical image of a subject on an image pickup device such as a CCD or CMOS, a portable terminal device that mounts the image pickup lens for shooting, a digital still camera, a mobile phone with a camera, and information The present invention relates to an imaging device such as a terminal.

以下、本発明の4枚構成の撮像レンズおよびこの撮像レンズを備えた撮像装置について図面を参照して説明する。   Hereinafter, a four-lens imaging lens and an imaging apparatus including the imaging lens according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の4枚構成からなる撮像レンズを備えた撮像装置を搭載した携帯端末機の概略構成を示す断面図である。なお、図1中の矢印X、Y、Zは、後述する図2から図8と同様に、互いに直交する3方向を示すものであり、矢印Z方向は光軸Z1と同じ方向を示している。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a portable terminal equipped with an imaging device including an imaging lens having a four-lens configuration according to the present invention. Note that arrows X, Y, and Z in FIG. 1 indicate three directions orthogonal to each other, as in FIGS. 2 to 8 described later, and the arrow Z direction indicates the same direction as the optical axis Z1. .

また、図1に示す携帯端末機200は、4枚構成の撮像レンズ100と、例えばCCDやCMOS等の固体撮像素子である撮像素子210とからなる撮像装置150を搭載したものであり、さらに、撮像素子210の撮像で得られた画像データGsに対して画像処理を施す画像処理部220と、画像処理部220で生成された処理済み画像データGseの表す画像を表示する表示部230とを備えている。   A portable terminal 200 shown in FIG. 1 includes an imaging device 150 including an imaging lens 100 having a four-element structure and an imaging element 210 that is a solid-state imaging element such as a CCD or a CMOS. An image processing unit 220 that performs image processing on the image data Gs obtained by imaging by the imaging element 210 and a display unit 230 that displays an image represented by the processed image data Gse generated by the image processing unit 220 are provided. ing.

撮像素子210は、撮像レンズ100を通してこの撮像素子210の撮像面210J上に形成された被写体1を表す光学像Imを電気信号に変換して、この光学像Imを示す画像データGsを出力するものである。   The imaging element 210 converts an optical image Im representing the subject 1 formed on the imaging surface 210J of the imaging element 210 through the imaging lens 100 into an electrical signal, and outputs image data Gs indicating the optical image Im. It is.

撮像レンズ100は、物体側(図中矢印−Z方向の側)より順に、物体側のレンズ面Sa1が近軸領域で凸面をなす正のパワーを有する第1レンズL1と、負のパワーを有する第2レンズL2と、物体側のレンズ面Sa3が近軸領域で凹面をなす正のパワーを有する第3レンズL3と、負のパワーを有し像側のレンズ面Sb4において、その周辺部におけるレンズ面が正のパワーを有する第4レンズL4とを配置した実質的に4枚のレンズからなり、条件式(1):0≦ΔN≦0.1、条件式(2):0≦Δν≦10、条件式(3):−2.0<f2/f<−0.5を同時に満足するものである。   The imaging lens 100 has, in order from the object side (the arrow-Z direction side in the figure), the first lens L1 having a positive power in which the object-side lens surface Sa1 forms a convex surface in the paraxial region, and has a negative power. In the second lens L2, the third lens L3 having a positive power in which the object-side lens surface Sa3 forms a concave surface in the paraxial region, and the lens surface Sb4 having a negative power on the image side, lenses in the periphery thereof The surface is substantially composed of four lenses having a fourth lens L4 having a positive power. Conditional expression (1): 0 ≦ ΔN ≦ 0.1, conditional expression (2): 0 ≦ Δν ≦ 10 Conditional expression (3): −2.0 <f2 / f <−0.5 is satisfied at the same time.

なお、図1中において、第1レンズL1の像側のレンズ面を符号「Sb1」で示し、第2レンズL2の物体側のレンズ面を符号「Sa2」で示し、第2レンズL2の像側のレンズ面を符号「Sb2」で示し、第3レンズL3の像側のレンズ面を符号「Sb3」で示し、第4レンズL4の物体側のレンズ面を符号「Sa4」で示す。   In FIG. 1, the lens surface on the image side of the first lens L1 is indicated by a symbol “Sb1”, the lens surface on the object side of the second lens L2 is indicated by a symbol “Sa2”, and the image side of the second lens L2 The lens surface is denoted by “Sb2”, the image side lens surface of the third lens L3 is denoted by “Sb3”, and the object side lens surface of the fourth lens L4 is denoted by “Sa4”.

上記撮像レンズ100に関する構成は、本発明の撮像レンズについて必須の構成である。   The configuration relating to the imaging lens 100 is an essential configuration for the imaging lens of the present invention.

以下、本発明の撮像レンズについて選択可能な構成について説明する。   Hereinafter, selectable configurations for the imaging lens of the present invention will be described.

上記「第4レンズL4のレンズ面における周辺部」以外の領域、例えば、レンズ面Sb4における近軸領域や有効径内の最外周部は、正のパワーを持つ領域としたり、パワーを持たない領域としたり、負のパワーを持つ領域とすることができる。より具体的には、レンズ面Sb4における近軸領域や有効径内の最外周部は、凸面としたり、平面としたり、凹面とすることができる。   A region other than the “peripheral portion on the lens surface of the fourth lens L4”, for example, the paraxial region on the lens surface Sb4 and the outermost peripheral portion within the effective diameter are regions having positive power or regions having no power. Or an area with negative power. More specifically, the paraxial region on the lens surface Sb4 and the outermost peripheral portion within the effective diameter can be a convex surface, a flat surface, or a concave surface.

また、上記撮像レンズ100は、パワーを持たない光学要素LLや開口絞りStを備えたものとすることができる。光学要素LLは、狭い波長帯域を持つフィルターとすることが望ましいが、そのような場合に限らず、ローパスフィルタや特定の波長帯域をカットするフィルターとすることができる。また、光学要素LLは、撮像レンズ100と撮像素子210との間に配置される場合に限らず、撮像レンズ100の物体側や撮像レンズ100を構成するレンズの間に配置することもできる。また、開口絞りStは、撮像レンズ100を構成するレンズの間に配置したり、撮像レンズ100の物体側や像側に配置したり、撮像レンズ100を構成するレンズの内部に配置することができる。   The imaging lens 100 may include an optical element LL having no power and an aperture stop St. The optical element LL is desirably a filter having a narrow wavelength band, but is not limited to such a case, and may be a low-pass filter or a filter that cuts a specific wavelength band. Further, the optical element LL is not limited to the case where the optical element LL is disposed between the imaging lens 100 and the imaging element 210, and can also be disposed between the object side of the imaging lens 100 and between the lenses constituting the imaging lens 100. Further, the aperture stop St can be disposed between the lenses constituting the imaging lens 100, disposed on the object side or the image side of the imaging lens 100, or disposed inside the lens constituting the imaging lens 100. .

ここで、具体的な実施例の説明に先立って、各実施例に共通する事項について説明する。   Here, prior to description of specific embodiments, matters common to the embodiments will be described.

各実施例の撮像レンズ100は、物体側から順に、物体側のレンズ面が近軸領域で凸面をなす正のパワーを有する第1レンズと、負のパワーを有する第2レンズと、物体側のレンズ面が近軸領域で凹面をなす正のパワーを有する第3レンズと、負のパワーを有し像側のレンズ面における周辺部が正のパワーを有するように形成された第4レンズとを配した、実質的に4枚のレンズからなり、条件式(1):0≦ΔN≦0.1、条件式(2):0≦Δν≦10、条件式(3):−2.0<f2/f<−0.5を同時に満足するように構成したものである。上記のように構成したので、良好な光学性能を得ることができ、特に単色性能、倍率の色収差を維持したまま、光学全長を短く、センサー入射角度を小さく、かつ、焦点深度を深くすることができる。   The imaging lens 100 of each embodiment includes, in order from the object side, a first lens having a positive power in which a lens surface on the object side forms a convex surface in a paraxial region, a second lens having a negative power, and an object side lens surface. A third lens having a positive power in which the lens surface forms a concave surface in the paraxial region, and a fourth lens having a negative power and a peripheral portion of the lens surface on the image side having a positive power. It is composed of substantially four lenses, and conditional expression (1): 0 ≦ ΔN ≦ 0.1, conditional expression (2): 0 ≦ Δν ≦ 10, conditional expression (3): −2.0 < It is configured to satisfy f2 / f <−0.5 at the same time. Since it is configured as described above, it is possible to obtain good optical performance, and in particular, while maintaining the monochromatic performance and chromatic aberration of magnification, it is possible to shorten the optical total length, reduce the sensor incident angle, and increase the depth of focus. it can.

なお、第4レンズに関し、「像側のレンズ面における周辺部が正のパワーを有する」とは、具体的には、例えば、像側のレンズ面が、軸上近辺で凹面であっても、その周辺部では凸の形状を有する等のことであり、これにより、光学全長が短くとも、周辺光線のセンサー入射角度を小さくすることが可能になる。上記周辺部は、具体的には、絞り径より外側としたり、または像面対角寸法の半分の高さより外側としたりすることができる。また、この像側のレンズ面における最外周部は、レンズの厚さを確保する目的で、凹形状であってもよい。   Regarding the fourth lens, “the peripheral portion of the lens surface on the image side has positive power” specifically means that, for example, even if the lens surface on the image side is a concave surface near the axis, The peripheral portion has a convex shape and the like, and this makes it possible to reduce the sensor incident angle of the peripheral light even if the optical total length is short. Specifically, the peripheral portion can be outside the aperture diameter or outside the half height of the image plane diagonal dimension. Further, the outermost peripheral portion of the lens surface on the image side may be concave for the purpose of securing the thickness of the lens.

上記撮像レンズ100によれば、軸上色収差の発生を許容することにより、各単色での光学性能を維持したまま、光学全長を短く、センサー入射角度を小さく、かつ、焦点深度を深くすることができる。また、この撮像レンズ100は、軸上色収差の発生を許容するので、必要以上に色消しのレンズ構成を含む必要がなく、より容易に小型化することができる。   According to the imaging lens 100, by allowing the occurrence of axial chromatic aberration, the optical total length can be shortened, the sensor incident angle can be reduced, and the depth of focus can be increased while maintaining the optical performance of each single color. it can. In addition, since the imaging lens 100 allows the generation of axial chromatic aberration, it is not necessary to include an achromatic lens structure more than necessary, and can be more easily downsized.

また、略同じ光学特性、すなわち、屈折率とアッベ数が両方共に略同じである材料で各レンズを構成することにより、軸上の色収差が大きくとも、倍率の色収差(色による倍率の違い)を小さくすることが可能になる。   In addition, by configuring each lens with substantially the same optical characteristics, that is, with materials having substantially the same refractive index and Abbe number, even if axial chromatic aberration is large, chromatic aberration of magnification (difference in magnification due to color) can be reduced. It becomes possible to make it smaller.

さらに、第1レンズから順にレンズのパワー(近軸領域におけるパワー)が正負正負となるように構成されているので、一層、倍率の色収差を小さくすることが可能になる。なお、単に、倍率の色収差を補正したとしても、単色での球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、および歪曲収差の発生が大きい場合には良好な光学性能が得られないが、上記のように、正負正負の構成とすることにより、それらの単色での収差を良好に補正することが可能となる。   Furthermore, since the lens power (power in the paraxial region) becomes positive, negative, positive and negative in order from the first lens, it is possible to further reduce the chromatic aberration of magnification. Note that even if the chromatic aberration of magnification is simply corrected, good optical performance cannot be obtained if the occurrence of spherical aberration, coma, astigmatism, field curvature, and distortion in a single color is large. As described above, by adopting positive / negative / positive / negative configurations, it becomes possible to satisfactorily correct aberrations in those single colors.

なお、条件式(1):0≦ΔN≦0.1、の上限を上回ると焦点深度を深くしつつ像面湾曲を補正することが困難になる。   If the upper limit of conditional expression (1): 0 ≦ ΔN ≦ 0.1 is exceeded, it becomes difficult to correct curvature of field while increasing the depth of focus.

また、条件式(2):0≦Δν≦10、の上限を上回ると焦点深度を深くしつつ倍率色収差を補正することが困難になる。   If the upper limit of conditional expression (2): 0 ≦ Δν ≦ 10 is exceeded, it will be difficult to correct lateral chromatic aberration while increasing the depth of focus.

また、条件式(3):−1.6<f2/f<−0.7、の上限を上回ると、第2レンズのパワーが大きくなりすぎて、短い光学全長を維持する事が困難になる。もしくは、像面湾曲の補正、周辺光量の確保に対して不利である。また、所定のセンサー入射角(像側テレセントリック性)が得られなくなる。   On the other hand, if the upper limit of conditional expression (3): −1.6 <f2 / f <−0.7 is exceeded, the power of the second lens becomes too large to maintain a short optical total length. . Or, it is disadvantageous for correction of curvature of field and securing of peripheral light quantity. Also, a predetermined sensor incident angle (image side telecentricity) cannot be obtained.

一方、この条件式(3)の下限を下回ると、中間画角から周辺画角までの非点隔差が多くなってしまう。また、光学全長が大きくなってしまうという問題が生じる。   On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the astigmatic difference from the intermediate field angle to the peripheral field angle increases. Further, there arises a problem that the optical total length becomes large.

なお、条件式(4):0.55<f1/f<1.0、の上限を上回るように撮像レンズ100を構成すると、第1レンズのパワーが小さくなりすぎてレトロフォーカスタイプのような構成となってしまい、光学全長を小さくするのに不利である。また、光学全長を維持しようとするときに樽型の歪曲収差が生じやすくなるなどレンズ設計上のバランスをとり難くなってしまう。   Note that if the imaging lens 100 is configured to exceed the upper limit of conditional expression (4): 0.55 <f1 / f <1.0, the power of the first lens becomes too small, and the configuration is like a retrofocus type. This is disadvantageous in reducing the optical total length. In addition, it becomes difficult to balance the lens design, for example, barrel distortion tends to occur when trying to maintain the entire optical length.

一方、この条件式(4)の下限を下回るように撮像レンズ100を構成すると、第1レンズのパワーが大きくなりすぎて他のレンズとのパワー関係が予め定められた所定の関係から崩れてしまい、像面湾曲がアンダー(補正不足)になり、歪曲収差、球面収差のバランスが崩れやすくなる。また、周辺光量が小さくなってしまう。   On the other hand, if the imaging lens 100 is configured so as to fall below the lower limit of the conditional expression (4), the power of the first lens becomes too large, and the power relationship with other lenses collapses from a predetermined relationship. The curvature of field becomes under (undercorrected), and the balance between distortion and spherical aberration tends to be lost. In addition, the peripheral light amount becomes small.

また、条件式(5):0.0≦f3/f<1.5、の上限を上回ると、光学全長が大きくなる傾向が高まり、その光学全長の増大を抑制しようとすると像面湾曲を補正することが難しくなる。   If the upper limit of conditional expression (5): 0.0 ≦ f3 / f <1.5 is exceeded, the optical total length tends to increase, and the curvature of field is corrected if an increase in the optical total length is to be suppressed. It becomes difficult to do.

一方、この条件式(5)の下限を下回ると、第3レンズのパワーが負になり、軸上収差、非点隔差が悪化し、樽型の歪曲収差が生じ易くなる。また、射出角度(センサー入射角度)を小さく抑えて所定範囲内とすることが難しくなる。   On the other hand, if the lower limit of the conditional expression (5) is not reached, the power of the third lens becomes negative, the axial aberration and the astigmatic difference are deteriorated, and barrel distortion is likely to occur. In addition, it is difficult to keep the emission angle (sensor incident angle) small and within a predetermined range.

また、条件式(6):−2.41<f4/f<0.0、の上限を上回ると、第4レンズL4のパワーが強くなりすぎるため、像面湾曲がアンダー(補正不足)となり、かつ樽型の歪曲収差が増大してしまう。一方、この条件式(6)の下限を下回ると、第4レンズのパワーが弱くなりすぎるため、像側テレセントリック性が悪化する。   If the upper limit of conditional expression (6): −2.41 <f4 / f <0.0 is exceeded, the power of the fourth lens L4 becomes too strong, and the field curvature becomes under (undercorrected). In addition, barrel distortion increases. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the power of the fourth lens becomes too weak, and the image side telecentricity deteriorates.

また、条件式(7):0.01<(ra4+rb4)/(ra4−rb4)<1.30および条件式(8):0.01<Sg12/f<0.12を満足することにより、具体的には、第4レンズのベンディングを条件式(7)で規定する範囲内とし、第1レンズと第2レンズとの空気間隔を条件式(8)で規定する範囲内とすることにより、色収差以外の諸収差の発生を抑制することができるとともに、像側テレセントリック性を確保することができ(撮像面への入射角を小さくすることができ)、さらに、バックフォーカスを確保しつつ光学全長を短くすることができる。   Further, by satisfying conditional expression (7): 0.01 <(ra4 + rb4) / (ra4-rb4) <1.30 and conditional expression (8): 0.01 <Sg12 / f <0.12, Specifically, by setting the bending of the fourth lens within the range defined by the conditional expression (7) and the air gap between the first lens and the second lens within the range defined by the conditional expression (8), chromatic aberration is achieved. The occurrence of various aberrations other than the above can be suppressed, the image side telecentricity can be ensured (the incident angle to the imaging surface can be reduced), and the total optical length can be increased while ensuring the back focus. Can be shortened.

また、上記条件式(7)の上限を上回ると、像側テレセントリック性が悪化する。一方、この条件式(7)の下限を下回ると、中間像高領域における像面湾曲や歪曲収差の発生量が大きくなってしまう。   If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the image side telecentricity will deteriorate. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the amount of field curvature and distortion occurring in the intermediate image height region will increase.

また、上記条件式(8)の上限を上回ると、有効径内の周縁部を通る光線について、球面収差が補正過剰となり像面湾曲はアンダー(補正不足)となってしまう。一方、この条件式(8)の下限を下回ると、各光線について、第1レンズの像側のレンズ面での光線高さと第2レンズの物体側のレンズ面での光線高さの差が小さくなる。そのため、上記第1レンズの像側のレンズ面および/または第2レンズの物体側のレンズ面を非球面とした場合には、この非球面を用いた効果を十分に活かすことができない。また、有効径内の周縁部を通る光線について、球面収差が補正不足となり像面湾曲はオーバー(補正過剰)となってしまう。   If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the spherical aberration will be overcorrected and the curvature of field will be under-corrected (undercorrected) for rays passing through the peripheral edge within the effective diameter. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (8) is not reached, for each light beam, the difference between the light beam height at the image side lens surface of the first lens and the light beam height at the object side lens surface of the second lens is small. Become. Therefore, if the lens surface on the image side of the first lens and / or the lens surface on the object side of the second lens are aspheric surfaces, the effect of using the aspheric surfaces cannot be fully utilized. In addition, the spherical aberration is insufficiently corrected for the light ray passing through the peripheral edge within the effective diameter, and the field curvature is over (overcorrected).

また、条件式(9):0.020<U2/f<0.240を満足するように撮像レンズ100を構成すれば、具体的には、第2レンズの厚さとレンズ全系の焦点距離との比率をこの条件式(9)で規定する範囲内にすることにより、球面収差や像面湾曲の発生を抑制することができる。   If the imaging lens 100 is configured to satisfy the conditional expression (9): 0.020 <U2 / f <0.240, specifically, the thickness of the second lens and the focal length of the entire lens system Is within the range defined by the conditional expression (9), the occurrence of spherical aberration and field curvature can be suppressed.

なお、上記条件式(9)の上限を上回るように撮像レンズ100を構成すると、球面収差が補正過剰となり、より具体的には瞳の周縁部を通る光線についての補正が過剰となり、像面湾曲がアンダー(補正不足)となってしまう。一方、この条件式(9)の下限を下回るように撮像レンズ100を構成すると、球面収差が補正不足となり、より具体的には瞳の周縁部を通る光線についての補正が不足となり、像面湾曲がオーバー(補正過剰)となってしまう。   If the imaging lens 100 is configured so as to exceed the upper limit of the conditional expression (9), the spherical aberration is excessively corrected, more specifically, the correction of light rays passing through the peripheral edge of the pupil is excessive, and the curvature of field is increased. Becomes under (undercorrection). On the other hand, when the imaging lens 100 is configured so as to fall below the lower limit of the conditional expression (9), the spherical aberration is insufficiently corrected, more specifically, the correction of light rays passing through the peripheral edge of the pupil is insufficient, and the curvature of field is reduced. Becomes over (overcorrection).

また、条件式(10):0.020<Sg34/f<0.12を満足することにより、具体的には、第2レンズの厚みとレンズ全系の焦点距離との比率をこの条件式(10)で規定する範囲内にすれば、コマ収差や非点収差の発生を抑制することができ、像側テレセントリック性を高めることができる。   Further, by satisfying conditional expression (10): 0.020 <Sg34 / f <0.12, specifically, the ratio between the thickness of the second lens and the focal length of the entire lens system is expressed by this conditional expression ( Within the range defined in 10), the occurrence of coma and astigmatism can be suppressed, and the image side telecentricity can be enhanced.

また、上記条件式(10)の上限を上回るように撮像レンズ100を構成すれば、周辺光線での第3レンズの像側のレンズ面での光線高さと、第4レンズの物体側のレンズ面での光線高さとの差が大きくなり、コマ収差の発生量が大きくなり非点収差への影響が大きくなるとともに、センサー入射角を小さく保つ(像側テレセントリック性を保つ)ことが困難となる。一方、この条件式(10)の下限を下回るように撮像レンズ100を構成すると、像面湾曲がアンダー(補正不足)になってしまう。   Further, if the imaging lens 100 is configured so as to exceed the upper limit of the conditional expression (10), the light ray height on the image side lens surface of the third lens in the peripheral rays and the object side lens surface of the fourth lens are set. As a result, the amount of coma aberration increases and the effect on astigmatism increases, and it is difficult to keep the sensor incident angle small (maintain image side telecentricity). On the other hand, if the imaging lens 100 is configured so as to fall below the lower limit of the conditional expression (10), the field curvature will be under (undercorrected).

第2レンズの物体側のレンズ面を、近軸領域において凹面をなすものとすれば、センサー入射角度を小さくすることに対しては不利になるものの、光学全長を短くする上で有利である。   If the lens surface on the object side of the second lens is concave in the paraxial region, it is disadvantageous for reducing the sensor incident angle, but it is advantageous for shortening the optical total length.

第2レンズを負のパワーを有するものとすれば、ペッツバール和を小さくする上で有利である。   If the second lens has negative power, it is advantageous in reducing the Petzval sum.

第1レンズから第4レンズの各レンズは、少なくとも片面が非球面で形成されたものとすることが望ましい。すなわち、第1レンズL1から第4レンズL4それぞれは、両面非球面レンズまたは片面非球面レンズとすることが望ましい。   It is desirable that each lens of the first lens to the fourth lens is formed with at least one aspherical surface. That is, each of the first lens L1 to the fourth lens L4 is preferably a double-sided aspherical lens or a single-sided aspherical lens.

第2レンズを、近軸領域において負のパワーを有するものとすれば、ペッツバール和を0に近づけることができる。   If the second lens has negative power in the paraxial region, the Petzval sum can be brought close to zero.

第4レンズの像側のレンズ面を、面頂(レンズ面上の光軸と交わる位置)以外の位置であって近軸領域から外れた位置に極点(極大点、極小点)を有し、有効径内の最外周部(周縁部)を含む領域では正のパワーを有するものとすれば、撮像レンズ100を通して形成される光学像の周辺像高領域(像高が絞り径よりも大きくなる領域)においてテレセントリック性を高めることができる。   The lens surface on the image side of the fourth lens has a extreme point (maximum point, minimum point) at a position other than the apex (position intersecting the optical axis on the lens surface) and deviating from the paraxial region, If the region including the outermost peripheral portion (peripheral portion) within the effective diameter has a positive power, the peripheral image height region of the optical image formed through the imaging lens 100 (the region where the image height is larger than the aperture diameter). ) Can improve telecentricity.

第4レンズの像側のレンズ面を、近軸領域で凹面をなすものとすれば、センサー入射角度を小さくすることについては不利であるものの、光学全長を短くする上で有利である。   If the lens surface on the image side of the fourth lens is concave in the paraxial region, it is disadvantageous for reducing the sensor incident angle, but it is advantageous for shortening the optical total length.

また、第1レンズの物体側に絞りを配置するように撮像レンズ100を構成すれば、像側テレセンリック性が向上する(射出角度が光軸に対して平行に近くなる)ため、光学全長を短縮することができる。   Further, if the imaging lens 100 is configured so that the stop is disposed on the object side of the first lens, the image-side telecentricity is improved (the emission angle is nearly parallel to the optical axis), so that the total optical length is reduced. It can be shortened.

なお、上記各条件式中の数式の値は、曲率半径や焦点距離の値の正負を考慮して求められるものである。レンズ面の曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。   In addition, the value of the numerical formula in each said conditional expression is calculated | required in consideration of the positive / negative of the value of a curvature radius or a focal distance. The radius of curvature of the lens surface is positive when convex on the object side and negative when convex on the image side.

また、レンズ面が非球面である場合には、特にことわりのないときには、レンズ面の凹凸、曲率半径の正負、およびパワー(屈折力)の正負は、それぞれ、近軸領域での凹凸、曲率半径の正負、およびパワー(屈折力)の正負を意味するものとする。なお、レンズ面内の特定の領域についての凹凸、曲率半径の正負、およびパワー(屈折力)の正負は、その領域毎に凹凸や正負を定めるものとする。   In addition, when the lens surface is an aspheric surface, unless otherwise specified, the unevenness of the lens surface, the positive / negative of the radius of curvature, and the positive / negative of the power (refractive power) are the unevenness and the radius of curvature in the paraxial region, respectively. , And power (refractive power). In addition, the unevenness | corrugation about the specific area | region in a lens surface, the positive / negative of a curvature radius, and the positive / negative of power (refractive power) shall determine an unevenness | corrugation and positive / negative for every area | region.

なお、「実質的に4枚のレンズからなる撮像レンズ100」とは、4枚のレンズ以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラス等レンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手振れ補正機構等の機構部分、等を持つものも含む。このように、4枚のレンズからなる撮像レンズ100は、4枚のレンズのみで構成されたものであってもよいし、あるいは、4枚のレンズ以外に、パワーを有さないレンズやレンズ以外の光学要素等を持つものであってもよい。   The “imaging lens 100 substantially consisting of four lenses” means a lens having substantially no power other than the four lenses, an optical element other than a lens such as an aperture or a cover glass, a lens flange, It also includes a lens barrel, an image sensor, a mechanism portion such as a camera shake correction mechanism, and the like. As described above, the imaging lens 100 including four lenses may be configured by only four lenses, or other than the four lenses other than a lens or a lens having no power. It may have an optical element or the like.

なお、n枚のレンズからなるとは、n枚の単レンズからなることを意味するものであり、接合レンズを含む場合のレンズ枚数については、n枚のレンズを接合してなる接合レンズはn枚のレンズからなるものとしてそのレンズ枚数をカウントする。   The term “consisting of n lenses” means that the lens is composed of n single lenses. In the case of including a cemented lens, the number of lenses that are composed of n lenses is n. The number of lenses is counted as being composed of the following lenses.

光学全長は、撮像レンズ100における最も物体側のレンズ面からこの撮像レンズ100の像側の焦点位置(物体側に位置する無限遠被写体から発せられた光束(d線)を撮像レンズ100へ通したときの収束位置)までの光軸上における距離である。なお、この距離は、最も物体側に配されたレンズ面から最も像側に配されたレンズ面までの距離については空気換算しない実長を用い、最も像側に配されたレンズ面から上記焦点位置までの距離(すなわち、バックフォーカス)については空気換算バックフォーカスを用いて定められるものである。   The optical total length is obtained by passing, through the imaging lens 100, a focal position on the image side of the imaging lens 100 from the lens surface closest to the object side in the imaging lens 100 (a light beam (d-line) emitted from an infinite subject located on the object side). The distance on the optical axis to the convergence position). The distance from the lens surface disposed closest to the object side to the lens surface disposed closest to the image side is an actual length that is not converted into air, and the above focal point is determined from the lens surface disposed closest to the image side. The distance to the position (that is, the back focus) is determined using the air-converted back focus.

また、撮像レンズ100を構成する第1レンズと第2レンズは、条件式(11):0.75≦f12/f≦10を満足することが望ましく、条件式(11′):0.75≦f12/f≦2.5を満足することがより望ましく、条件式(11″):1.25≦f12/f≦2.5を満足することがさらに望ましい。ただし、f12を第1レンズと第2レンズの合成焦点距離とする。   Further, it is desirable that the first lens and the second lens constituting the imaging lens 100 satisfy the conditional expression (11): 0.75 ≦ f12 / f ≦ 10, and the conditional expression (11 ′): 0.75 ≦. It is more preferable that f12 / f ≦ 2.5 is satisfied, and it is further more preferable that conditional expression (11 ″): 1.25 ≦ f12 / f ≦ 2.5 is satisfied. The combined focal length of two lenses.

この条件式(11)は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離f12と、撮像レンズ100のレンズ全系の焦点距離fとの比率の範囲を規定するものである。   Conditional expression (11) defines the range of the ratio between the combined focal length f12 of the first lens and the second lens and the focal length f of the entire lens system of the imaging lens 100.

この条件式(11)の上限を上回ると、レトロフォーカスタイプに近づき、主点が像側に移動してしまうので、原理的に光学全長の短縮が難しくなってしまう。一方、条件式(11)の下限を下回ると、像面湾曲がアンダーになりすぎたり、周辺光量が小さくなりすぎてしまう。   If the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, it approaches the retrofocus type and the principal point moves to the image side, so that it becomes difficult in principle to shorten the optical total length. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (11) is not reached, the curvature of field will be too low, or the amount of peripheral light will be too small.

撮像レンズ100を構成する第1レンズの物体側のレンズ面は、条件式(12):1.6≦f/ra1≦3.0を満足することが望ましい。ただし、ra1を第1レンズの物体側のレンズ面における曲率半径、fを撮像レンズ100のレンズ全系の焦点距離とする。   It is desirable that the object-side lens surface of the first lens constituting the imaging lens 100 satisfies the conditional expression (12): 1.6 ≦ f / ra1 ≦ 3.0. Here, ra1 is the radius of curvature of the lens surface on the object side of the first lens, and f is the focal length of the entire lens system of the imaging lens 100.

この条件式(12)は、光学全長、画角、像側に射出される光線の角度(像側テレセントリック性)に対して大きく影響を与えるものであり、上記光学全長、画角、像側テレセントリック性を良好に保つ範囲を規定するものである。   This conditional expression (12) greatly affects the optical total length, the angle of view, and the angle of the light beam emitted to the image side (image side telecentricity). The range which keeps good property is prescribed | regulated.

上記条件式(12)の上限を上回るように撮像レンズ100を構成すると、球面収差がアンダー(補正不足)になり、歪曲収差がマイナス側(樽型)になりすぎてしまう。一方、この条件式(12)の下限を下回るように撮像レンズ100を構成すると、光学全長の増大を抑える上で不利になる。   If the imaging lens 100 is configured so as to exceed the upper limit of the conditional expression (12), the spherical aberration becomes under (undercorrected), and the distortion becomes too negative (barrel type). On the other hand, if the imaging lens 100 is configured so as to fall below the lower limit of the conditional expression (12), it is disadvantageous for suppressing an increase in the total optical length.

撮像レンズ100を構成する第3レンズの像側のレンズ面は、条件式(13):1.5<|f/rb3|<4.5を満足することが望ましい。ただし、rb3を第3レンズの像側のレンズ面における曲率半径とする。   The image-side lens surface of the third lens constituting the imaging lens 100 desirably satisfies the conditional expression (13): 1.5 <| f / rb3 | <4.5. Here, rb3 is a curvature radius on the image side lens surface of the third lens.

この条件式(13)は、撮像レンズ100のレンズ全系の焦点距離fと、第3レンズの像側のレンズ面における曲率半径rb3との比率の範囲を規定するものである。   Conditional expression (13) defines the range of the ratio between the focal length f of the entire lens system of the imaging lens 100 and the radius of curvature rb3 on the image-side lens surface of the third lens.

条件式(13)の上限を上回ると、中間像高領域での撮像面への入射角(センサー入射角)が大きくなったり(像側テレセントリック性が悪化したり)、像面湾曲がオーバー(補正過剰)となったり、糸巻き状の歪曲収差が生じ易くなったりする。一方、条件式(13)の下限を下回ると周辺像高領域での撮像面への入射角が大きくなってしまう(周辺像高領域でのテレセントリック性が悪化する)。   If the upper limit of conditional expression (13) is exceeded, the incident angle (sensor incident angle) on the imaging surface in the intermediate image height region becomes large (the image side telecentricity deteriorates), or the field curvature is over (corrected). Excessive), and pincushion-like distortion is likely to occur. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (13) is not reached, the incident angle on the imaging surface in the peripheral image height region becomes large (telecentricity in the peripheral image height region deteriorates).

なお、上記中間像高領域は、撮像レンズ100を通して形成される光学像が光軸と交わる位置と、光学像の最大像高位置との中間位置の近傍に位置する光学像中の領域である。   The intermediate image height region is a region in the optical image that is located near the intermediate position between the position where the optical image formed through the imaging lens 100 intersects the optical axis and the maximum image height position of the optical image.

上記撮像レンズ100は、条件式(14):0.9≦TL/f≦1.25を満足することが望ましく、条件式(14′):1.00≦TL/f≦1.23を満足することがより望ましい。   The imaging lens 100 desirably satisfies conditional expression (14): 0.9 ≦ TL / f ≦ 1.25, and satisfies conditional expression (14 ′): 1.00 ≦ TL / f ≦ 1.23. It is more desirable to do.

この条件式(14)は、光学全長TLと撮像レンズ100のレンズ全系の焦点距離fとの比率の範囲を規定するものである。   Conditional expression (14) defines the range of the ratio between the optical total length TL and the focal length f of the entire lens system of the imaging lens 100.

条件式(14)の下限を下回ると、各レンズのパワーを大きくしなければならなくなるので諸収差が悪化し光学性能が低下するという問題が生じる。特に第3レンズと第4レンズにおいて軸上光束と軸外光束とが接近しすぎるので、軸上光束と軸外光束の双方について同時に収差バランスを取ることが難しくなるという問題が生じる。一方、この条件式(14)の上限を上回ると、撮像レンズ100の小型化が難しくなる。   If the lower limit of conditional expression (14) is not reached, the power of each lens must be increased, so that various aberrations are deteriorated and the optical performance is deteriorated. In particular, since the on-axis light beam and the off-axis light beam are too close to each other in the third lens and the fourth lens, there arises a problem that it is difficult to balance aberration for both the on-axis light beam and the off-axis light beam at the same time. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, it is difficult to reduce the size of the imaging lens 100.

撮像レンズ100は、条件式(15):100≦f*f/(f−fF)≦400、を満足することが望ましく、条件式(15′):120≦f*f/(f−fF)≦280、を満足することが更に望ましい。ただし、fFはF線についての撮像レンズ100のレンズ全系の焦点距離、fはd線についての撮像レンズ100のレンズ全系の焦点距離である。この条件式(15)中の数式は、単位として[mm]を用いるものである。   The imaging lens 100 desirably satisfies the conditional expression (15): 100 ≦ f * f / (f−fF) ≦ 400, and the conditional expression (15 ′): 120 ≦ f * f / (f−fF). It is further desirable to satisfy ≦ 280. However, fF is the focal length of the entire lens system of the imaging lens 100 for the F line, and f is the focal length of the entire lens system of the imaging lens 100 for the d line. The numerical expression in the conditional expression (15) uses [mm] as a unit.

ここで、色ズレは、赤の波長(d線基準とした場合、d線よりも長波側)が人に認識されやすいため、赤色軸上色収差は増やしたくない。そこで、青側の波長に対してより大きな重み付けを加えて、白色となるように補正する事を、センサー出力画像の後工程で行うことが可能であり、青側の波長と基準波長の軸上色収差の補正が、白色の解像深度を生成する上で最も重要になる。   Here, since the color misregistration is easily recognized by humans as the red wavelength (on the d-line basis, the longer wave side than the d-line), it is not desired to increase the red-axis chromatic aberration. Therefore, it is possible to add a greater weight to the blue wavelength and correct it to white in the post-process of the sensor output image, on the axis of the blue wavelength and the reference wavelength. Correction of chromatic aberration is most important in producing a white resolution depth.

上記、条件式(15)の下限を下回ると、撮像対象となる被写体から発せられる光の色の違いによる悪影響が過大となり(焦点距離の差が必要以上に増大してしまい)、白色の解像深度が深い画像を生成可能な光学像の形成が難しくなる。   If the lower limit of the conditional expression (15) is not reached, the adverse effect due to the difference in the color of light emitted from the subject to be imaged becomes excessive (the difference in focal length increases more than necessary), and the white resolution is reduced. It becomes difficult to form an optical image capable of generating an image having a deep depth.

また、この条件式(15)の上限を上回ると、撮像対象となる被写体から発せられる光の色の違いによる焦点距離の差を利用することが難しくなるため、白色の解像深度が広い画像を生成可能な光学像を形成するという目的の達成が困難になる。   If the upper limit of conditional expression (15) is exceeded, it becomes difficult to use the difference in focal length due to the difference in the color of light emitted from the subject to be imaged. It is difficult to achieve the purpose of forming an optical image that can be generated.

上記撮像レンズ100において、4枚すべてのレンズをプラスチックレンズとすれば、射出成形により容易に非球面のプラスチックレンズを形成できる上、軽量化することができ、持ち運びを容易とし、かつオートフォーカス機構を駆動するための電流消費の負担を軽減することができる。このような撮像レンズ100は、携帯端末機への適用に適している。   In the imaging lens 100, if all four lenses are plastic lenses, an aspheric plastic lens can be easily formed by injection molding, the weight can be reduced, and the autofocus mechanism can be easily carried. The burden of current consumption for driving can be reduced. Such an imaging lens 100 is suitable for application to a portable terminal.

また、上記撮像レンズ100は、単色での光学性能を、撮像面内の各領域について均質にすることができるため、狭い波長帯域を持つフィルターを光路中に配して白黒画像あるいは、特定の単色画像を取得するための撮像装置や、取得した画像データに対し画像処理を施して焦点深度を拡大する撮像装置への適用にも適している。   In addition, since the imaging lens 100 can make the optical performance in a single color uniform for each region in the imaging surface, a filter having a narrow wavelength band is arranged in the optical path, or a monochrome image or a specific single color. It is also suitable for application to an imaging device for acquiring an image and an imaging device that performs image processing on the acquired image data to increase the depth of focus.

上記撮像レンズ100における第4レンズL4の像側のレンズ面Sb4は、有効径内の最外周部を含む領域が正のパワーを有するものとすることができる。   The lens surface Sb4 on the image side of the fourth lens L4 in the imaging lens 100 may have a positive power in a region including the outermost peripheral portion within the effective diameter.

上記撮像レンズ100は、さらに、以下のような構成を有するものとすることができる。   The imaging lens 100 may further have the following configuration.

第2レンズL2の物体側のレンズ面Sa2は、近軸領域において凹面をなすものとすることができる。   The object-side lens surface Sa2 of the second lens L2 may be concave in the paraxial region.

第1レンズL1から第4レンズL4の各レンズは、両面非球面レンズまたは片面非球面レンズとすることが望ましい。   Each of the first lens L1 to the fourth lens L4 is preferably a double-sided aspherical lens or a single-sided aspherical lens.

第4レンズL4の像側のレンズ面Sb4は、近軸領域から外れた位置に極点(極大点、極小点)を有し、このレンズ面Sb4の有効径内の最外周部(周縁部)を含む領域において正のパワーを有するものとすることができる。   The image-side lens surface Sb4 of the fourth lens L4 has a maximum point (maximum point, minimum point) at a position deviating from the paraxial region, and an outermost peripheral portion (peripheral portion) within the effective diameter of the lens surface Sb4. It can have positive power in the containing region.

第4レンズL4の像側のレンズ面Sb4は、近軸領域において凹面をなすものとすることができる。   The image-side lens surface Sb4 of the fourth lens L4 can be a concave surface in the paraxial region.

また、第1レンズL1の物体側に絞りStを配置したり、第1レンズL1と第2レンズL2との間に絞りStを配置したり、あるいは、第1レンズL1の内部に絞りStを配置したりすることができる。例えば、第1レンズL1をプラスチックレンズとする場合には、絞りStを第1レンズL1の内部に配置するようにインサート成形することにより、絞りStを内包した第1レンズL1を形成することができる。   In addition, a diaphragm St is disposed on the object side of the first lens L1, a diaphragm St is disposed between the first lens L1 and the second lens L2, or a diaphragm St is disposed inside the first lens L1. You can do it. For example, when the first lens L1 is a plastic lens, the first lens L1 including the diaphragm St can be formed by insert molding so that the diaphragm St is disposed inside the first lens L1. .

上記撮像レンズ100において、4枚すべてのレンズ(第1レンズL1〜第4レンズL4)をプラスチックレンズとすることができる。   In the imaging lens 100, all four lenses (the first lens L1 to the fourth lens L4) can be plastic lenses.

次に、携帯端末機200の作用について説明する。   Next, the operation of the mobile terminal 200 will be described.

携帯端末機200において、上記撮像レンズ100を通して形成される、軸上色収差を意図的に発生させた光学像Imを撮像素子210で撮像して画像データGsを取得する。   In the portable terminal 200, an optical image Im formed through the imaging lens 100 and intentionally generating axial chromatic aberration is captured by the image sensor 210 to acquire image data Gs.

次に、画像処理部220が、撮像素子210から入力された画像データGsに対し画像処理を施して処理済み画像データGse生成する。   Next, the image processing unit 220 performs image processing on the image data Gs input from the image sensor 210 to generate processed image data Gse.

表示部230は、画像処理部220から入力された処理済み画像データGseの表す画像を表示する。   The display unit 230 displays an image represented by the processed image data Gse input from the image processing unit 220.

次に、本発明の4枚構成の撮像レンズに関する具体的な数値データを示す実施例1〜7について、図2〜図7、図8〜図13、表1A、1B、2A,2B・・・6A、6B、および表7を参照し説明する。なお、上述の撮像レンズ100を示す図1中の符号と一致する図2から図7中の符号は互に対応する構成要素を示している。   Next, with respect to Examples 1 to 7 showing specific numerical data related to the four-lens imaging lens of the present invention, FIGS. 2 to 7, FIGS. 8 to 13, Tables 1A, 1B, 2A, 2B,. Description will be made with reference to 6A, 6B and Table 7. In addition, the code | symbol in FIGS. 2-7 which corresponds with the code | symbol in FIG. 1 which shows the above-mentioned imaging lens 100 has shown the component corresponding to each other.

<実施例1>
以下、実施例1について説明する。
<Example 1>
Example 1 will be described below.

図2は、実施例1の撮像レンズの概略構成を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the imaging lens of the first embodiment.

また、下記表1Aは、実施例1の撮像レンズのレンズデータを示すものである。表1Aに示すレンズデータにおいて、面番号iは最も物体側に配置された面を1番目として像側に向かうに従い順次増加するi番目(i=1、2、3、…)の面Siの面番号を示す。なお、表1Aのレンズデータには、絞りSt、パワーを持たない光学要素LL、および光学像Imが形成される撮像面210Jも含めて面番号を付している。   Table 1A below shows lens data of the imaging lens of Example 1. In the lens data shown in Table 1A, the surface number i is the surface of the i-th (i = 1, 2, 3,...) Surface Si that sequentially increases toward the image side with the surface disposed closest to the object side being first. Indicates the number. The lens data in Table 1A are assigned surface numbers including the aperture St, the optical element LL having no power, and the imaging surface 210J on which the optical image Im is formed.

表1A中の記号Riはi番目(i=1、2、3、…)の面の曲率半径を示し、記号Diはi(i=1、2、3、…)番目の面とi+1番目の面との光軸Z1上の面間隔を示す。記号Riおよび記号Diは、レンズ面や絞り等を示す記号Si(i=1、2、3、・・・)と番号が対応している。   The symbol Ri in Table 1A indicates the radius of curvature of the i-th (i = 1, 2, 3,...) Surface, and the symbol Di indicates the i (i = 1, 2, 3,...) -Th surface and the i + 1-th surface. The space | interval on the optical axis Z1 with a surface is shown. Symbols Ri and Di correspond to numbers corresponding to symbols Si (i = 1, 2, 3,...) Indicating lens surfaces, diaphragms, and the like.

また、表1A中の記号Ndjは最も物体側の光学要素を1番目として像側に向かうに従い順次増加するj番目(j=1、2、3、…)の光学要素のd線(波長587.6nm)に対する屈折率を示し、νdjはj番目の光学要素のd線を基準にしたアッベ数を示す。表1Aにおいて、曲率半径および面間隔の単位はmmであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。   Further, the symbol Ndj in Table 1A is the d-line (wavelength 587...) Of the j-th (j = 1, 2, 3,...) Optical element that sequentially increases toward the image side with the most optical element on the object side as the first. 6 nm), and νdj represents the Abbe number based on the d-line of the j-th optical element. In Table 1A, the unit of curvature radius and surface interval is mm, and the curvature radius is positive when convex on the object side and negative when convex on the image side.

また、表1Aのレンズデータでは、非球面に対して面番号に*印を付しており、非球面の曲率半径Riの値は、近軸曲率半径の値を示している。   In the lens data in Table 1A, the surface number is marked with * for the aspheric surface, and the value of the radius of curvature Ri of the aspheric surface indicates the value of the paraxial curvature radius.

なお、上記のような光学系は、一般にレンズ等の光学要素の寸法を比例拡大または比例縮小しても所定の性能を維持することが可能なため、上記レンズデータ全体を比例拡大または比例縮小した撮像レンズについても本発明に係る実施例とすることができる。
In addition, since the optical system as described above can maintain a predetermined performance even when the dimensions of optical elements such as lenses are proportionally enlarged or proportionally reduced, the entire lens data is proportionally enlarged or proportionally reduced. The imaging lens can also be an embodiment according to the present invention.

さらに、表1Bに実施例1の撮像レンズに関する非球面係数を示す。すなわち、表1Aにおいて面番号に*印が付与されている非球面に関する非球面係数が表1Bに示されている。   Further, Table 1B shows aspheric coefficients related to the imaging lens of Example 1. In other words, Table 1B shows the aspheric coefficients related to the aspheric surfaces with surface marks marked with * in Table 1A.

なお、表1Bに記載されている非球面係数は、下記非球面式に適用して非球面形状が定められるように作成されたものである。   The aspheric coefficients listed in Table 1B are created so that the aspheric shape is determined by applying the following aspheric formula.

Zf(ρ)=C・ρ2/{1+(1−K・C2・ρ21/2}+ΣAn・|ρ|n
ただし、
Zf(ρ):非球面の深さ(mm)
ρ:光軸からレンズ面までの距離(高さ)(mm)、ρ=X+Y
K:2次曲面を表す非球面係数
C:近軸曲率=1/R(R:近軸曲率半径)
An:第n次(nは3以上の整数)の非球面係数
Zf (ρ) = C · ρ 2 / {1+ (1-K · C 2 · ρ 2 ) 1/2 } + ΣAn · | ρ | n
However,
Zf (ρ): Depth of aspheric surface (mm)
ρ: distance (height) from the optical axis to the lens surface (mm), ρ = X 2 + Y 2
K: aspheric coefficient representing a quadratic surface C: paraxial curvature = 1 / R (R: paraxial radius of curvature)
An: n-th order (n is an integer of 3 or more) aspheric coefficient

図8(a)〜(e)に、実施例1の撮像レンズの収差図を示す。図8(a)は球面収差(軸上色収差)を示す図、図8(b)は非点収差を示す図、図8(c)は歪曲収差を示す図、図8(d)は倍率色収差を示す図である。   8A to 8E show aberration diagrams of the imaging lens of Example 1. FIG. 8A shows spherical aberration (axial chromatic aberration), FIG. 8B shows astigmatism, FIG. 8C shows distortion, and FIG. 8D shows lateral chromatic aberration. FIG.

なお、非点収差図(b)の実線はサジタル方向の収差、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。また、球面収差図(a)の上部に記載の「FNo.3.23」はFナンバーが3.23であることを意味する。その他の収差図(b)〜(d)の上部に記載の「ω=32.6°」は半画角が32.6°であることを意味する。   In the astigmatism diagram (b), the solid line indicates the sagittal aberration, and the broken line indicates the tangential aberration. Further, “FNo. 3.23” described at the top of the spherical aberration diagram (a) means that the F number is 3.23. “Ω = 32.6 °” described at the top of the other aberration diagrams (b) to (d) means that the half angle of view is 32.6 °.

以下、表7について説明する。   Hereinafter, Table 7 will be described.

表7は、実施例1、および後述する実施例2〜実施例6の撮像レンズについて、各条件式中の数式や変数記号に対応する値や光学全長を示すものである。表7から解るように、実施例1の撮像レンズは、条件式(1)〜(15)の全てを満たしている。なお、表7は、実施例の説明の最後に示す。   Table 7 shows values and optical total lengths corresponding to mathematical expressions and variable symbols in the conditional expressions for the imaging lenses of Example 1 and Examples 2 to 6 to be described later. As can be seen from Table 7, the imaging lens of Example 1 satisfies all of the conditional expressions (1) to (15). Table 7 is shown at the end of the description of the examples.

上記実施例1の撮像レンズの構成を示す図2、収差を示す図8(a)〜図8(d)、レンズデータを示す表1A、1B、および表7の読取り方は、後述する実施例2〜6に対応する図、表についても同様なので、後述の実施例についてはそれらの説明は省略する。   FIG. 2 showing the configuration of the imaging lens of Example 1 above, FIGS. 8A to 8D showing aberrations, Tables 1A and 1B showing lens data, and how to read Table 7 will be described later. The same applies to the diagrams and tables corresponding to 2 to 6, and therefore, the description of the examples described later is omitted.

<実施例2>
以下、実施例2について説明する。
<Example 2>
Example 2 will be described below.

図3は、実施例2の撮像レンズの概略構成を示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the imaging lens of the second embodiment.

この実施例2の撮像レンズは、上記表7から解るように、条件式(1)〜(15)の全てを満たしている。   As can be seen from Table 7 above, the imaging lens of Example 2 satisfies all of the conditional expressions (1) to (15).

また、図9(a)〜(d)は、実施例2の撮像レンズの諸収差を示す図である。   9A to 9D are graphs showing various aberrations of the imaging lens of Example 2. FIG.

下記表2Aに実施例2の撮像レンズのレンズデータを、表2Bに実施例2の撮像レンズの非球面係数を示す。
Table 2A below shows lens data of the imaging lens of Example 2, and Table 2B shows aspheric coefficients of the imaging lens of Example 2.

<実施例3>
以下、実施例3について説明する。
<Example 3>
Example 3 will be described below.

図4は、実施例3の撮像レンズの概略構成を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the imaging lens of the third embodiment.

この実施例3の撮像レンズは、表7から解るように、条件式(1)〜(15)の全てを満たしている。   As can be seen from Table 7, the imaging lens of Example 3 satisfies all conditional expressions (1) to (15).

また、図10(a)〜(d)は、実施例3の撮像レンズの諸収差を示す図である。   10A to 10D are diagrams illustrating various aberrations of the imaging lens of Example 3. FIG.

下記表3Aに実施例3の撮像レンズのレンズデータを、表3Bに実施例3の撮像レンズの非球面係数を示す。
Table 3A below shows lens data of the imaging lens of Example 3, and Table 3B shows aspheric coefficients of the imaging lens of Example 3.

<実施例4>
以下、実施例4について説明する。
<Example 4>
Hereinafter, Example 4 will be described.

図5は、実施例4の撮像レンズの概略構成を示す断面図である。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the imaging lens of the fourth embodiment.

この実施例4の撮像レンズは、表7から解るように、条件式(1)〜(15)の全てを満たしている。   As can be seen from Table 7, the imaging lens of Example 4 satisfies all of the conditional expressions (1) to (15).

また、図11(a)〜(d)は、実施例4の撮像レンズの諸収差を示す図である。   FIGS. 11A to 11D are diagrams illustrating various aberrations of the imaging lens of Example 4. FIGS.

下記表4Aに実施例4の撮像レンズのレンズデータを、表4Bに実施例4の撮像レンズの非球面係数を示す。
Table 4A below shows lens data of the imaging lens of Example 4, and Table 4B shows aspheric coefficients of the imaging lens of Example 4.

<実施例5>
以下、実施例5について説明する。
<Example 5>
Example 5 will be described below.

図6は、実施例5の撮像レンズの概略構成を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the imaging lens of the fifth embodiment.

この実施例5の撮像レンズは、表7から解るように、条件式(7)以外の全ての条件式を満たしている。   As understood from Table 7, the imaging lens of Example 5 satisfies all the conditional expressions other than the conditional expression (7).

また、図12(a)〜(d)は、実施例5の撮像レンズの諸収差を示す図である。   12A to 12D are diagrams illustrating various aberrations of the imaging lens of Example 5. FIG.

下記表5Aに実施例5の撮像レンズのレンズデータを、表5Bに実施例5の撮像レンズの非球面係数を示す。
Table 5A below shows lens data of the imaging lens of Example 5, and Table 5B shows aspheric coefficients of the imaging lens of Example 5.

<実施例6>
以下、実施例6について説明する。
<Example 6>
Example 6 will be described below.

図7は、実施例6の撮像レンズの概略構成を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the imaging lens of the sixth embodiment.

この実施例6の撮像レンズは、表7から解るように、条件式(1)〜(15)の全てを満たしている。   As can be seen from Table 7, the imaging lens of Example 6 satisfies all conditional expressions (1) to (15).

また、図13(a)〜(d)は、実施例6の撮像レンズの諸収差を示す図である。   FIGS. 13A to 13D are graphs showing various aberrations of the imaging lens of Example 6. FIGS.

下記表6Aに実施例6の撮像レンズのレンズデータを、表6Bに実施例6の撮像レンズの非球面係数を示す。
Table 6A below shows lens data of the imaging lens of Example 6, and Table 6B shows aspheric coefficients of the imaging lens of Example 6.

下記表7は、上述のように、実施例1から6の撮像レンズについて、条件式中の各数式や変数記号に対応する値や光学全長を示すものである。
Table 7 below shows values and optical total lengths corresponding to the respective mathematical expressions and variable symbols in the conditional expressions for the imaging lenses of Examples 1 to 6, as described above.

上記実施例では、本発明を携帯端末機に適用した例について図示して説明したが、本発明はこのような用途に限定されるものではなく、例えば、デジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯端末機、あるいは情報端末機(PDA)、スマートフォン、携帯ゲーム機等にも適用可能である。   In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to a portable terminal has been illustrated and described. However, the present invention is not limited to such applications. For example, a digital still camera, a portable terminal with camera, Or it is applicable also to an information terminal (PDA), a smart phone, a portable game machine, etc.

図14に、本発明の撮像装置の1例であるカメラ付き携帯端末機M1の外観図を示す。このカメラ付き携帯端末機M1は、本発明の実施の形態に係る撮像レンズML1と、この撮像レンズML1によって形成された光学像を撮像して、この光学像に応じた撮像信号を出力するCCDなどの撮像素子MS1とを備えてなるものである。撮像素子MS1は、この撮像レンズML1の結像面(撮像面)に配置される。   FIG. 14 is an external view of a camera-equipped mobile terminal M1 that is an example of the imaging apparatus of the present invention. The camera-equipped portable terminal M1 includes an imaging lens ML1 according to an embodiment of the present invention, a CCD that captures an optical image formed by the imaging lens ML1, and outputs an imaging signal corresponding to the optical image. The image pickup device MS1 is provided. The image sensor MS1 is disposed on the imaging plane (imaging plane) of the imaging lens ML1.

また、図15に、本発明の撮像装置の1例であるスマートフォンM2の外観図を示す。このスマートフォンM2は、本発明の実施の形態に係る撮像レンズML2と、この撮像レンズML2によって形成された光学像を撮像して、この光学像に応じた撮像信号を出力するCCDなどの撮像素子MS2とを備えてなるものである。撮像素子MS2は、この撮像レンズML2の結像面(撮像面)に配置される。   FIG. 15 shows an external view of a smartphone M2 that is an example of the imaging apparatus of the present invention. The smartphone M2 captures an imaging lens ML2 according to the embodiment of the present invention and an imaging element MS2 such as a CCD that captures an optical image formed by the imaging lens ML2 and outputs an imaging signal corresponding to the optical image. Is provided. The imaging element MS2 is disposed on the imaging surface (imaging surface) of the imaging lens ML2.

なお、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ要素の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment and Example, A various deformation | transformation is possible. For example, the values of the radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, the Abbe number, etc. of each lens element are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.

L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
Sa1 第1レンズの物体側のレンズ面
Sa3 第3レンズの物体側のレンズ面
Sb4 第4レンズの像側のレンズ面
L1 First lens L2 Second lens L3 Third lens L4 Fourth lens Sa1 Lens side on the object side of the first lens Sa3 Lens surface on the object side of the third lens Sb4 Lens surface on the image side of the fourth lens

Claims (20)

物体側から順に、物体側のレンズ面が近軸領域で凸面をなす正のパワーを有する第1レンズと、負のパワーを有する第2レンズと、物体側のレンズ面が近軸領域で凹面をなす正のパワーを有する第3レンズと、負のパワーを有し像側のレンズ面における周辺部が正のパワーを有するように形成された第4レンズとを配した実質的に4枚のレンズからなり、
以下の条件式(1)、(2)、(3)を同時に満足するものであることを特徴とする4枚構成の撮像レンズ。
0≦ΔN≦0.1 ・・・(1)
0≦Δν≦10 ・・・(2)
−2.0<f2/f<−0.5 ・・・(3)
ただし、
ΔN:撮像レンズを構成するレンズのd線に対する屈折率の最大値と最小値との差の絶対値
Δν:撮像レンズを構成するレンズのd線に対するアッベ数の最大値と最小値との差の絶対値
f:レンズ全系の焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離
In order from the object side, the first lens having a positive power in which the lens surface on the object side forms a convex surface in the paraxial region, the second lens having a negative power, and the lens surface on the object side having a concave surface in the paraxial region. Four lenses substantially including a third lens having a positive power and a fourth lens having a negative power and a peripheral portion on the lens surface on the image side having a positive power. Consists of
An imaging lens having a four-lens structure, which satisfies the following conditional expressions (1), (2), and (3) simultaneously:
0 ≦ ΔN ≦ 0.1 (1)
0 ≦ Δν ≦ 10 (2)
−2.0 <f2 / f <−0.5 (3)
However,
ΔN: absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index for the d-line of the lens constituting the imaging lens Δν: the difference between the maximum value and the minimum value of the Abbe number for the d-line of the lens constituting the imaging lens Absolute value f: focal length of the entire lens system f2: focal length of the second lens
さらに、以下の条件式(4)を満足するものであることを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
0.55<f1/f<1.0 ・・・(4)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
The imaging lens according to claim 1, further satisfying the following conditional expression (4):
0.55 <f1 / f <1.0 (4)
However,
f1: Focal length of the first lens
さらに、以下の条件式(5)を満足するものであることを特徴とする請求項1または2記載の撮像レンズ。
0.0≦f3/f<1.5 ・・・(5)
ただし、
f3:第3レンズの焦点距離
The imaging lens according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
0.0 ≦ f3 / f <1.5 (5)
However,
f3: focal length of the third lens
さらに、以下の条件式(6)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の撮像レンズ。
−2.5<f4/f<0.0 ・・・(6)
ただし、
f4:第4レンズの焦点距離
The imaging lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging lens further satisfies the following conditional expression (6).
-2.5 <f4 / f <0.0 (6)
However,
f4: focal length of the fourth lens
以下の条件式(7)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.01<(ra4+rb4)/(ra4−rb4)<1.30 ・・・(7)
ただし、
ra4:第4レンズの物体側レンズ面の曲率半径
rb4:第4レンズの像側レンズ面の曲率半径
The imaging lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression (7) is satisfied.
0.01 <(ra4 + rb4) / (ra4-rb4) <1.30 (7)
However,
ra4: radius of curvature of the object side lens surface of the fourth lens rb4: radius of curvature of the image side lens surface of the fourth lens
以下の条件式(8)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.01<Sg12/f<0.12 ・・・(8)
ただし、
Sg12:第1レンズと第2レンズとの空気間隔
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (8) is satisfied.
0.01 <Sg12 / f <0.12 (8)
However,
Sg12: Air distance between the first lens and the second lens
以下の条件式(9)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.020<U2/f<0.240 ・・・(9)
ただし、
U2:第2レンズの厚み(光軸上における厚み)
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
0.020 <U2 / f <0.240 (9)
However,
U2: thickness of the second lens (thickness on the optical axis)
以下の条件式(10)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.020<Sg34/f<0.12 ・・・(10)
ただし、
Sg34:第3レンズと第4レンズとの間の空気間隔
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (10) is satisfied.
0.020 <Sg34 / f <0.12 (10)
However,
Sg34: Air distance between the third lens and the fourth lens
前記第4レンズの像側のレンズ面は、有効径内の最外周部を含む領域が正のパワーを有するものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の撮像レンズ。   9. The imaging lens according to claim 1, wherein an image side lens surface of the fourth lens has a positive power in a region including an outermost peripheral portion within an effective diameter. . 前記撮像レンズを構成する4枚のレンズのいずれもが、d線に対するアッベ数の値が50以上、60以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to any one of claims 1 to 9, wherein any of the four lenses constituting the imaging lens has an Abbe number value of 50 or more and 60 or less with respect to the d-line. 開口絞りが前記第1レンズの像側の面より物体側に配置されたものであることを特徴とする請求項1乃至10記載の撮像レンズ。   The imaging lens according to claim 1, wherein an aperture stop is disposed closer to the object side than an image side surface of the first lens. 以下の条件式(1′)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0≦ΔN≦0.05 ・・・(1′)
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (1 ′) is satisfied.
0 ≦ ΔN ≦ 0.05 (1 ′)
以下の条件式(2′)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0≦Δν≦3 ・・・(2′)
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (2 ′) is satisfied.
0 ≦ Δν ≦ 3 (2 ′)
以下の条件式(3′)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項記載の撮像レンズ。
−1.6<f2/f<−0.7 ・・・(3′)
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (3 ′) is satisfied.
−1.6 <f2 / f <−0.7 (3 ′)
以下の条件式(4′)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.6<f1/f<0.9 ・・・(4′)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
The imaging lens according to any one of claims 1 to 14, wherein the following conditional expression (4 ') is satisfied.
0.6 <f1 / f <0.9 (4 ′)
However,
f1: Focal length of the first lens
以下の条件式(5′)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.4<f3/f<1.0 ・・・(5′)
ただし、
f3:第3レンズの焦点距離
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (5 ′) is satisfied.
0.4 <f3 / f <1.0 (5 ′)
However,
f3: focal length of the third lens
以下の条件式(3″)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項記載の撮像レンズ。
−1.7<f2/f<−0.8 ・・・(3″)
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (3 ″) is satisfied.
-1.7 <f2 / f <-0.8 (3 ")
以下の条件式(11)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項記載の撮像レンズ。
0.75≦f12/f≦10 ・・・(11)
ただし、
f12:第1レンズと第2レンズの合成焦点距離とする。
The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (11) is satisfied.
0.75 ≦ f12 / f ≦ 10 (11)
However,
f12: The combined focal length of the first lens and the second lens.
以下の条件式(12)を満足するものであることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項記載の撮像レンズ。
1.6≦f/ra1≦3.0 ・・・(12)
ただし、
ra1:第1レンズの物体側のレンズ面における曲率半径、
The imaging lens according to any one of claims 1 to 18, wherein the following conditional expression (12) is satisfied.
1.6 ≦ f / ra1 ≦ 3.0 (12)
However,
ra1: radius of curvature at the object-side lens surface of the first lens,
請求項1から19のいずれか1項記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the imaging lens according to claim 1.
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