JP4541729B2 - 撮像レンズ - Google Patents

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラといった撮像装置に用いられる撮像レンズに関し、詳しくは、３群３枚構成（トリプレットタイプ）の撮像レンズに関する。

ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Mental Oxide Semiconductor）といった撮像素子が小型化されると共に、当該撮像素子の画素ピッチの微細化による高画素数化が進み、画質の向上が図られている。

このように、高画素数化された小型の撮像素子に光学像を結像させる撮像レンズも、高い結像性能が求められるとともに、さらに小型化、低コスト化も要求されるようになってきている。しかしながら、撮像レンズを小型化、低コスト化すると、結像性能が得られず、逆に、結像性能を高めると、小型化、低コスト化することができないといった問題がある。

例えば、撮像レンズ（写真レンズ）の構成を３群３枚構成（トリプレットタイプ）とし、少なくとも２枚のレンズを合成樹脂によって成形加工する手法が考案、実施されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、このように安価な合成樹脂を用いたレンズで、３群３枚構成の撮像レンズを構成した場合、高画素数化した撮像素子、例えば、画素数が２００万画素の撮像素子へ正確に結像することができないといった問題がある。

特開平９−１３３８６０号公報

そこで、本発明は、上述したような問題を解決するために案出されたものであり、小型で高画素数の撮像素子に対応した結像性能が高い高性能な撮像レンズを、比較的低価格で提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る撮像レンズは、物体側から順に、光学的絞りと、ガラスからなり、両面が球面とされた正の屈折力を有する第１のレンズと、ガラスからなり、両面が非球面とされた負の屈折力を有する第２のレンズと、ガラスからなり、両面が非球面とされた正の屈折力を有する第３のレンズとを備え、上記第１のレンズの屈折率をＮｄ_１、アッベ数をνｄ_１とし、上記第２のレンズの屈折率をＮｄ_２、アッベ数をνｄ_２とし、上記第３のレンズの屈折率をＮｄ_３、アッベ数をνｄ_３とした場合に、以下に示す条件（１）〜（３）を満たすことを特徴とする。

（１）Ｎｄ_１＞１．４５，νｄ_１＞７０
（２）１．６１＞Ｎｄ_２＞１．５７，４０＞νｄ_２＞２８
（３）１．５５＞Ｎｄ_３＞１．４５，νｄ_３＞７０

本発明の撮像レンズは、レンズ構成を３群３枚構成（トリプレットタイプ）とし、物体側から順に、光学的絞りと、分散性の少ないガラスを用いて両面を球面とされた正の屈折力を有する第１のレンズと、分散性の高いガラスを用いて両面を非球面とされた負の屈折力を有する第２のレンズと、分散性の少ないガラスを用いて両面を非球面とされた正の屈折力を有する第３のレンズとが配されてなる。

このような撮像レンズは、成形性に優れた比較的低価格なガラスを用いることで、第２のレンズ、第３のレンズを加工成形により非球面レンズとすることができるため、分散性の少ないガラスを用いて、第１のレンズを球面レンズとすることができる。

したがって、撮像レンズは、第１のレンズを、色収差を大幅に抑制すると共に、結像性能の高い高性能なレンズとすることができ、さらに、非球面とした第２のレンズ、第３のレンズによって良好な収差補正機能を与えることができるため、小型で高画素数の撮像素子に対応した結像性能の高い高性能な撮像レンズとすることを可能とする。

また、第１のレンズを球面レンズとし、さらには第２のレンズ及び第３のレンズにおいては、成形性に優れたガラスを使用することで容易に非球面レンズとすることができるため、低価格且つ量産性を高めることを可能とする。

さらにまた、本発明の撮像レンズは、物体側と、第１のレンズとの間に光学的絞りを配することで、結像性能を有する第１のレンズのレンズ厚みを薄く、つまり第１のレンズの体積を小さくすることができるため、第１のレンズに高価なガラスを用いて高性能化した場合でも、当該撮像レンズをより一層小型化すると共に低価格化を実現することを可能とする。

以下、本発明を適用した撮像レンズについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。

図１に示すように、本発明を適用した撮像レンズ１０は、例えば、デジタルスチルカメラの撮像レンズとして使用されるものであり、物体側から順に、絞り１１と、第１のレンズＬ１と、第２のレンズＬ２と、第３のレンズＬ３と、カバーガラスＦＧとが互いの光軸Ｚ_０を一致させた状態で配列されている。このように、撮像レンズ１０のレンズ構成は、３群３枚構成（トリプレットタイプ）となっている。

そして、この撮像レンズ１０は、物体側から通過した光束が、最終的に像面側の結像面に配置される、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Mental Oxide Semiconductor）などの撮像素子１２の撮像面１２ａに結像するようになされている。

絞り１１は、後段の第１のレンズＬ１に入射する物体側からの入射光の光量を調節する。図１に示すように、絞り１１の面を、面ｒ１としている。

第１のレンズＬ１は、温度や湿度などの環境変化に対して光学性能の変化が少ない光学ガラスからなる。この第１のレンズＬ１は、結像機能を持たせるため、正の屈折力（パワー）を有し、当該第１のレンズＬ１が有する面ｒ２，ｒ３が球面とされたガラス球面レンズである。第１のレンズＬ１は、例えば、光学ガラスとして、ＦＣＤ１（ＨＯＹＡ社製）などが用いられ機械加工と研磨によって製造される。

第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３は、光学ガラスの中でも、低融点であるためモールド成形といった加工成形が可能な光学ガラスからなる。第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３は、それぞれが有する面ｒ４，ｒ５、また面ｒ６，ｒ７が、非球面とされたガラス非球面レンズである。

収差補正機能を持たせるために、第２のレンズＬ２は、負の屈折力を有して光束を発散させる一方、第３のレンズＬ３は、正の屈折力を有して光束を収束するようになされている。また、第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３は、上述した収差補正機能以外にも像面補正の機能も有している。

第２のレンズＬ２は、例えば、光学ガラスとして、ＦＦ５（ＨＯＹＡ社製）、Ｓ−ＦＴＭ１６（ＯＨＡＲＡ社製）などが用いられ、第３のレンズは、光学ガラスとして、モールド専用の光学ガラスであるスーパヴィドロンＰＧ３２５（ＳＵＭＩＴＡ社製）などが用いられ、それぞれモールド成形によって加工成形される。

カバーガラスＦＧは、上述した撮像素子１２の撮像面１２ａを保護するためのガラスであり、例えば、赤外カットの機能を持たせたフィルターカバーガラスからなる。図１に示すように、カバーレンズＦＧの面を面ｒ８，ｒ９としている。

撮像素子１２は、上述したようにＣＣＤやＣＭＯＳといった撮像素子であり、小型で、高画素数、例えば、画素数が２００万画素以上の撮像素子となっている。

ところで、この撮像レンズ１０は、第１のレンズＬ１の屈折率をＮｄ_１、アッベ数をνｄ_１とし、第２のレンズＬ２の屈折率をＮｄ_２、アッベ数をνｄ_２とし、第３のレンズＬ３の屈折率をＮｄ_３、アッベ数をνｄ_３とした場合に、以下に示す条件（１）〜（３）を満たすように構成されている。

（１）Ｎｄ_１＞１．４５，νｄ_１＞７０
（２）１．６１＞Ｎｄ_２＞１．５７，４０＞νｄ_２＞２８
（３）１．５５＞Ｎｄ_３＞１．４５，νｄ_３＞７０

このような撮像レンズ１０は、上述したような成形性に優れた比較的低価格な光学ガラスを用いることで、第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３を加工成形により非球面レンズとすることができるため、分散性の少ない光学ガラスを用いて、第１のレンズＬ１を球面レンズとすることができる。

したがって、撮像レンズ１０は、第１のレンズＬ１を、色収差を大幅に抑制すると共に、結像性能の高い高性能なレンズとすることができ、さらに、非球面とした第２のレンズＬ２、第３のレンズＬ３によって良好な収差補正機能を与えることができるため、小型で高画素数の撮像素子に対応した結像性能の高い高性能な撮像レンズとすることを可能とする。

また、第１のレンズＬ１を球面レンズとし、さらには第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３においては、成形性に優れた光学ガラスを使用することで容易に加工成形により非球面レンズとすることができるため、低価格且つ量産性を高めることができる。

さらにまた、本発明の撮像レンズ１０は、物体側と、第１のレンズＬ１との間に絞り１１を配することで、結像性能を有する第１のレンズＬ１のレンズ厚みを薄く、つまり第１のレンズＬ１の体積を小さくすることができるため、第１のレンズＬ１に高価な光学ガラスを用いて高性能化した場合でも、当該撮像レンズ１０をより一層小型化すると共に低価格化を実現することができる。

次に、本発明を適用した撮像レンズ１０の具体的な実施例について説明をする。なお、以下に示す実施例１乃至３では、具体的な材質や数値などを挙げるが、本発明は、以下の例示に必ずしも限定されるものではない。

まず、実施例を説明する前に、当該撮像レンズ１０の設計目標となる要求仕様を表１に示す。撮像レンズ１０が光学像を結像させる撮像素子１２としては、サイズが１／２．７インチ、画素数が２００万画素のＣＣＤを用いることにする。

以下に示す、実施例１乃至３では、表１に示した要求仕様を満たすように撮像レンズ１０を設計し、諸収差特性及びＭＴＦ特性を測定する。

各実施例において使用するパラメータについて説明をする。各実施例において、物体側から数えて第ｉ番目の面（絞り１１の面、各レンズ面、カバーガラスＦＧの面を含む。）の曲率半径（非曲面においては近軸曲率半径）をＲｉ（ｉ＝１〜９）とする。Ｒｉ＝∞は、平面を表しているものとする。

また、第ｉ番目の面と、第ｉ＋１番目の面の光軸Ｚ_０上の面間隔である軸状面間隔をｄｉ（ｉ＝１〜１０）、物体側から数えて第ｊ番目のレンズの材質の屈折率及びアッベ数をそれぞれＮｄ_ｊ，νｄ_ｊ（ｊ＝１〜３）で表すことにする。

また、軸状面間隔ｄ０は、被写体である物体から絞り１１にいたる距離を、ＩＭＧは、撮像素子１２の撮像面１２ａを、軸状面間隔ｄ１０は、面ｒ９からＩＭＧまでの距離を、ｆは、焦点距離を、ＦＮｏは、Ｆナンバ（Ｆ数）を、ωは、半画角を示す。

非球面については、Ｘを光軸方向の座標、ｈを光軸直交方向の座標、Ｒｉを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ・・を高次の非球面係数として、以下に（Ａ）式として示す周知の非球面式を用いて形状を特定する。

Ｘ＝（ｈ^２／Ｒｉ）／［１＋√｛１−（Ｋ＋１）（ｈ／Ｒｉ）^２｝］＋Ａ・ｈ^４＋Ｂ・ｈ^６＋Ｃ・ｈ^８＋Ｄ・ｈ^１０＋Ｅ・ｈ^１２・・ ・ ・ ・ ・（Ａ）

｛実施例１｝
図２に実施例１とする撮像レンズ１０を示す。なお、図２には、撮像レンズ１０に入射される入射光束として、撮像素子１２の撮像面１２ａの中心位置（０．００ｍｍ）、像高３割の位置（１．０５ｍｍ）、像高５割の位置（１．７５ｍｍ）、像高７割の位置（２．４５ｍｍ）、像高９割の位置（３．１５ｍｍ）、像高１０割の位置（３．５０ｍｍ）に結像される入射光束を示してある。実施例１として図２に示す撮像レンズ１０の設計データは、以下に示す表２の通りである。

表２に示すように、実施例１として示す撮像レンズ１０における全系の焦点距離ｆは、５．７５ｍｍであり、Ｆナンバー、ＦＮｏは、３．５であり、半画角ωは、３０．９７９°である。また、表２に示すように、この実施例１として示す撮像レンズ１０は、上述した条件（１）乃至（３）を全て満たすように設計される。

また、上述した（Ａ）式を用いて、ガラス非球面レンズである第２のレンズＬ２の面ｒ４，ｒ５と、第３のレンズＬ３の面ｒ６，ｒ７の非球面形状を算出する際に必要となる円錐定数Ｋと、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数であるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを表３に示す。

以上のように構成される実施例１の撮像レンズ１０による諸収差図を図３、図４に示す。

図３は、撮像レンズ１０に入射した波長λ１（０．４３６μｍ）、λ２（０．４８６μｍ）、λ３（０．５４６μｍ）、λ４（０．５８８μｍ）、λ５（０．６５６μｍ）の各入射光線におけるサジタル像面（実線Ｓで示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔで示す。）の収差を示している。図３に示すように各波長域において、撮像レンズ１０による、収差が一様となっており、且つ、像高８割から像高９割の位置において、サジタル像面と、タンジェンシャル像面の収差に開きがでて非点収差が大きくなっているが、像高１０割付近の位置において再び非点収差を補正しているのが分かる。

図４は、撮像レンズ１０に入射した波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５の各入射光線の歪曲収差（ディストーション）を示している。図４に示すように、各波長の歪曲収差が、１％以内に収まっており、一般に写真レンズの歪曲許容量とされる１〜２％を十分満たすため、実施例１として示す撮像レンズ１０は、デジタルスチルカメラ用の撮像レンズとして十分な機能を果たすことができる。

このように、図３、図４に示す収差図においても分かるように、実施例１の撮像レンズ１０は、良好な収差補正機能を有している。

続いて、実施例１の撮像レンズ１０を用いてＭＴＦ特性を測定した図を図５、図６に示す。

図５は、撮像素子１２の像面１２ａの中心位置、像高３割の位置、像高５割の位置、像高７割の位置、像高１０割の位置、それぞれにおけるサジタル像面（実線Ｓで示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔで示す）のＭＴＦ特性を示した図である。図５は、横軸に空間周波数がとられ、縦軸にＭＴＦ値がとられている。なお、中心位置においては、サジタル像面とタンジェンシャル像面とは、回転対称となるため図５に示したＭＴＦ特性は同一となっている。

また、図６は、空間周波数を６０本／ｍｍ、１２０本／ｍｍで固定とし、この空間周波数それぞれにおける像高に対するＭＴＦ値の変化を示したＭＴＦ特性である。図６は、横軸に像高がとられ、縦軸にＭＴＦ値がとられており、空間周波数が６０本／ｍｍである場合のサジタル像面（実線Ｓ１で示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔ１で示す。）のＭＴＦ値と、空間周波数１２０本／ｍｍである場合のサジタル像面（実線Ｓ２で示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔ２で示す。）のＭＴＦ値を示している。

図５に示すように、実施例１の撮像レンズ１０において、中心位置での空間周波数１６０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が０．４（４０％）程度、空間周波数８０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が０．７（７０％）程度となり、表１に示す設計値である、空間周波数１６０本／ｍｍで３０％、空間周波数８０本／ｍｍで５０％を大幅に越えていることが分かる。

また、図５，図６に示すように、像高７割の位置での空間周波数１２０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が、サジタル像面及びタンジェンシャル像面において０．２５（２５％）以上、空間周波数６０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が、サジタル像面及びタンジェンシャル像面において０．６０（６０％）以上となり、表１に示す設計値である、空間周波数１２０本／ｍｍで２５％、空間周波数６０本／ｍｍで４０％を大幅に越えていることが分かる。

さらにまた、図６に示すように、中心位置から像高７割までの間において、ＭＴＦ値が急激に低下するといったような不具合も見られず、むしろ、空間周波数６０本／ｍｍ、１２０本／ｍｍのどちらにおいても、サジタル像面と、タンジェンシャル像面とそれぞれのＭＴＦ値の差が一旦大きくなるが、再び、ＭＴＦ値が一致するような方向で補正が機能しているのが分かる。

したがって、実施例１の撮像レンズ１０の解像力は、表１に示す設計要求仕様を十分に満足するものとなり、サイズが１／２．７インチで、画素数が２００万画素の撮像素子１２を用いた場合でも、鮮明な光学像を撮像面１２ａに結像させることができる。

｛実施例２｝
図７に実施例２とする撮像レンズ１０を示す。なお、図７には、撮像レンズ１０に入射される入射光束として、撮像素子１２の撮像面１２ａの中心位置（０．００ｍｍ）、像高３割の位置（１．０５ｍｍ）、像高５割の位置（１．７５ｍｍ）、像高７割の位置（２．４５ｍｍ）、像高９割の位置（３．１５ｍｍ）、像高１０割の位置（３．５０ｍｍ）に結像される入射光束を示してある。実施例２として図７に示す撮像レンズ１０の設計データは、以下に示す表４の通りである。

表４に示すように、実施例２として示す撮像レンズ１０における全系の焦点距離ｆは、５．７８ｍｍであり、Ｆナンバー、ＦＮｏは、３．５であり、半画角ωは、３１．１６０°である。また、表４に示すように、この実施例２として示す撮像レンズ１０は、上述した条件（１）乃至（３）を全て満たすように設計される。

また、上述した（Ａ）式を用いて、ガラス非球面レンズである第２のレンズＬ２の面ｒ４，ｒ５と、第３のレンズＬ３の面ｒ６，ｒ７の非球面形状を算出する際に必要となる円錐定数Ｋと、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数であるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを表５に示す。

以上のように構成される実施例２の撮像レンズ１０による諸収差図を図８，図９に示す。

図８は、撮像レンズ１０に入射した波長λ１（０．４３６μｍ）、λ２（０．４８６μｍ）、λ３（０．５４６μｍ）、λ４（０．５８８μｍ）、λ５（０．６５６μｍ）の各入射光線におけるサジタル像面（実線Ｓで示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔで示す。）の収差を示している。図８に示すように各波長域において、撮像レンズ１０による、収差が一様となっており、且つ、像高８割から像高９割の位置において、サジタル像面と、タンジェンシャル像面の収差に開きがでて非点収差が大きくなっているが、像高１０割付近の位置において再び非点収差を補正しているのが分かる。

図９は、撮像レンズ１０に入射した波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５の各入射光線の歪曲収差（ディストーション）を示している。図９に示すように、各波長の歪曲収差が、１％以内に収まっており、一般に写真レンズの歪曲許容量とされる１〜２％を十分満たすため、実施例２として示す撮像レンズ１０は、デジタルスチルカメラ用の撮像レンズとして十分な機能を果たすことができる。

このように、図８、図９に示す収差図においても分かるように、実施例２の撮像レンズ１０は、良好な収差補正機能を有している。

続いて、実施例２の撮像レンズ１０を用いてＭＴＦ特性を測定した図を図１０、図１１に示す。

図１０は、撮像素子１２の像面１２ａの中心位置、像高３割の位置、像高５割の位置、像高７割の位置、像高１０割の位置、それぞれにおけるサジタル像面（実線Ｓで示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔで示す）のＭＴＦ特性を示した図である。図１０は、横軸に空間周波数がとられ、縦軸にＭＴＦ値がとられている。なお、中心位置においては、サジタル像面とタンジェンシャル像面とは、回転対称となるため図１０に示したＭＴＦ特性は同一となっている。

また、図１１は、空間周波数を６０本／ｍｍ、１２０本／ｍｍで固定とし、この空間周波数それぞれにおける像高に対するＭＴＦ値の変化を示したＭＴＦ特性である。図１１は、横軸に像高がとられ、縦軸にＭＴＦ値がとられており、空間周波数が６０本／ｍｍである場合のサジタル像面（実線Ｓ１で示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔ１で示す。）のＭＴＦ値と、空間周波数１２０本／ｍｍである場合のサジタル像面（実線Ｓ２で示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔ２で示す。）のＭＴＦ値を示している。

図１０に示すように、実施例２の撮像レンズ１０において、中心位置での空間周波数１６０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が０．３７（３７％）程度、空間周波数８０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が０．７（７０％）程度となり、表１に示す設計値である、空間周波数１６０本／ｍｍで３０％、空間周波数８０本／ｍｍで５０％を大幅に越えていることが分かる。

また、図１０，図１１に示すように、像高７割の位置での空間周波数１２０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が、サジタル像面及びタンジェンシャル像面において０．３２（３２％）程度、空間周波数６０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が、サジタル像面及びタンジェンシャル像面において０．６０（６０％）以上となり、表１に示す設計値である、空間周波数１２０本／ｍｍで２５％、空間周波数６０本／ｍｍで４０％を大幅に越えていることが分かる。

さらにまた、図１１に示すように、中心位置から像高７割までの間において、ＭＴＦ値が急激に低下するといったような不具合も見られず、むしろ、空間周波数６０本／ｍｍ、１２０本／ｍｍのどちらにおいても、サジタル像面と、タンジェンシャル像面とそれぞれのＭＴＦ値の差が一旦大きくなるが、再び、ＭＴＦ値が一致するような方向で補正が機能しているのが分かる。

したがって、実施例２の撮像レンズ１０の解像力は、表１に示す設計要求仕様を十分に満足するものとなり、サイズが１／２．７インチで、画素数が２００万画素の撮像素子１２を用いた場合でも、鮮明な光学像を撮像面１２ａに結像させることができる。

｛実施例３｝
図１２に実施例３とする撮像レンズ１０を示す。なお、図１２には、撮像レンズ１０に入射される入射光束として、撮像素子１２の撮像面１２ａの中心位置（０．００ｍｍ）、像高３割の位置（１．０５ｍｍ）、像高５割の位置（１．７５ｍｍ）、像高７割の位置（２．４５ｍｍ）、像高９割の位置（３．１５ｍｍ）、像高１０割の位置（３．５０ｍｍ）に結像される入射光束を示してある。実施例３として図１２に示す撮像レンズ１０の設計データは、以下に示す表６の通りである。

表６に示すように、実施例３として示す撮像レンズ１０における全系の焦点距離ｆは、５．７８ｍｍであり、Ｆナンバー、ＦＮｏは、３．５であり、半画角ωは、３１．０６６°である。また、表６に示すように、この実施例３として示す撮像レンズ１０は、上述した条件（１）乃至（３）を全て満たすように設計される。

また、上述した（Ａ）式を用いて、ガラス非球面レンズである第２のレンズＬ２の面ｒ４，ｒ５と、第３のレンズＬ３の面ｒ６，ｒ７の非球面状形状を算出する際に必要となる円錐定数Ｋと、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数であるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを表７に示す。

以上のように構成される実施例３の撮像レンズ１０による諸収差図を図１３，図１４に示す。

図１３は、撮像レンズ１０に入射した波長λ１（０．４３６μｍ）、λ２（０．４８６μｍ）、λ３（０．５４６μｍ）、λ４（０．５８８μｍ）、λ５（０．６５６μｍ）の各入射光線におけるサジタル像面（実線Ｓで示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔで示す。）の収差を示している。図１３に示すように各波長域において、撮像レンズ１０による、収差が一様となっており、且つ、像高８割から像高９割の位置において、サジタル像面と、タンジェンシャル像面の収差に開きがでて非点収差が大きくなっているが、像高１０割付近の位置において再び非点収差を補正しているのが分かる。

図１４は、撮像レンズ１０に入射した波長λ１，λ２，λ３，λ４，λ５の各入射光線の歪曲収差（ディストーション）を示している。図１４に示すように、各波長の歪曲収差が、１％以内に収まっており、一般に写真レンズの歪曲許容量とされる１〜２％を十分満たすため、実施例３として示す撮像レンズ１０は、デジタルスチルカメラ用の撮像レンズとして十分な機能を果たすことができる。

このように、図１３、図１４に示す収差図においても分かるように、実施例３の撮像レンズ１０は、良好な収差補正機能を有している。

続いて、実施例３の撮像レンズ１０を用いてＭＴＦ特性を測定した図を図１５、図１６に示す。

図１５は、撮像素子１２の像面１２ａの中心位置、像高３割の位置、像高５割の位置、像高７割の位置、像高１０割の位置、それぞれにおけるサジタル像面（実線Ｓで示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔで示す）のＭＴＦ特性を示した図である。図１５は、横軸に空間周波数がとられ、縦軸にＭＴＦ値がとられている。なお、中心位置においては、サジタル像面とタンジェンシャル像面とは、回転対称となるため図１５に示したＭＴＦ特性は同一となっている。

また、図１６は、空間周波数を６０本／ｍｍ、１２０本／ｍｍで固定とし、この空間周波数それぞれにおける像高に対するＭＴＦ値の変化を示したＭＴＦ特性である。図１６は、横軸に像高がとられ、縦軸にＭＴＦ値がとられており、空間周波数が６０本／ｍｍである場合のサジタル像面（実線Ｓ１で示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔ１で示す。）のＭＴＦ値と、空間周波数１２０本／ｍｍである場合のサジタル像面（実線Ｓ２で示す。）及びタンジェンシャル像面（破線Ｔ２で示す。）のＭＴＦ値を示している。

図１５に示すように、実施例３の撮像レンズ１０において、中心位置での空間周波数１６０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が０．３（３０％）程度、空間周波数８０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が０．６（６０％）程度となり、表１に示す設計値である、空間周波数１６０本／ｍｍで３０％、空間周波数８０本／ｍｍで５０％を越えていることが分かる。

また、図１５，図１６に示すように、像高７割の位置での空間周波数１２０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が、サジタル像面及びタンジェンシャル像面において０．３５（３５％）以上、空間周波数６０本／ｍｍにおけるＭＴＦ値が、サジタル像面及びタンジェンシャル像面において０．４５（４５％）以上となり、表１に示す設計値である、空間周波数１２０本／ｍｍで２５％、空間周波数６０本／ｍｍで４０％を大幅に越えていることが分かる。

さらにまた、図１６に示すように、中心位置から像高７割までの間において、ＭＴＦ値が急激に低下するといったような不具合も見られず、むしろ、空間周波数６０本／ｍｍ、１２０本／ｍｍのどちらにおいても、サジタル像面と、タンジェンシャル像面とそれぞれのＭＴＦ値の差が一旦大きくなるが、再び、ＭＴＦ値が一致するような方向で補正が機能しているのが分かる。

したがって、実施例３の撮像レンズ１０の解像力は、表１に示す設計要求仕様を十分に満足するものとなり、サイズが１／２．７インチで、画素数が２００万画素の撮像素子１２を用いた場合でも、鮮明な光学像を撮像面１２ａに結像させることができる。

なお、上述した実施例１乃至３においては、撮像レンズ１０をデジタルスチルカメラに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、デジタルビデオカメラにも適用可能である。

本発明を実施するための最良の形態として示す撮像レンズの構成について説明するための図である。 実施例１として示す撮像レンズの構成について説明するための図である。 同撮像レンズの非点収差図である。 同撮像レンズの歪曲収差図である。 同撮像レンズのＭＴＦ特性を示した図である。 同撮像レンズのＭＴＦ特性を示した別な図である。 実施例２として示す撮像レンズの構成について説明するための図である。 同撮像レンズの非点収差図である。 同撮像レンズの歪曲収差図である。 同撮像レンズのＭＴＦ特性を示した図である。 同撮像レンズのＭＴＦ特性を示した別な図である。 実施例３として示す撮像レンズの構成について説明するための図である。 同撮像レンズの非点収差図である。 同撮像レンズの歪曲収差図である。 同撮像レンズのＭＴＦ特性を示した図である。 同撮像レンズのＭＴＦ特性を示した別な図である。

符号の説明

１０ 撮像レンズ、１１ 絞り、１２ 撮像素子、Ｌ１ 第１のレンズ、Ｌ２ 第２のレンズ、Ｌ３ 第３のレンズ、ＦＧ カバーガラス

Claims (1)

1. 物体側から順に、光学的絞りと、
   ガラスからなり、両面が球面とされた正の屈折力を有する第１のレンズと、
   ガラスからなり、両面が非球面とされた負の屈折力を有する第２のレンズと、
   ガラスからなり、両面が非球面とされた正の屈折力を有する第３のレンズとを備え、
   上記第１のレンズの屈折率をＮｄ_１、アッベ数をνｄ_１とし、
   上記第２のレンズの屈折率をＮｄ_２、アッベ数をνｄ_２とし、
   上記第３のレンズの屈折率をＮｄ_３、アッベ数をνｄ_３とした場合に、以下に示す条件（１）〜（３）を満たすこと
   を特徴とする撮像レンズ。
   （１）Ｎｄ_１＞１．４５，νｄ_１＞７０
   （２）１．６１＞Ｎｄ_２＞１．５７，４０＞νｄ_２＞２８
   （３）１．５５＞Ｎｄ_３＞１．４５，νｄ_３＞７０
   
   

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