JP4929770B2

JP4929770B2 - レンズユニット

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Description

本発明は、レンズユニットに関する。

従来より、小型撮像素子を備えた撮像装置等への組み込みに適したレンズユニット、例えば魚眼レンズユニットとして、合計４枚のレンズから構成された魚眼レンズユニットが、例えば、特開２００５−２２７４２６から周知である。

特開２００５−２２７４２６

しかしながら、このような特開２００５−２２７４２６に開示された魚眼レンズユニットにあっては、優れた光学特性を得ようとすると、光学全長を１５ｍｍ以上と長くしなければならない。また、光学全長を短くしようと試みた場合、前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）の曲率Ｒ₂と像側の面（第２面）の切断面の半径を概ね等しくする必要がある。ここで、第１レンズの像側の面（第２面）の切断面の半径とは、第１レンズの第２面は、物体側に凹んだ曲面（曲率Ｒ₂）と、係る曲面を取り囲む外周平面部とから構成されているが、係る曲面と外周平面部との境界線（円形である）の半径を意味する。以下においても、同様の意味で用いる。そして、このように、前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）をほぼ半球形にする必要があるため、第１レンズの加工性が悪く、製造コストが増加するために、量産に適していないといった問題を有する。

従って、本発明の目的は、光学全長を短くでき、しかも、前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）を半球形とする必要が無く、第１レンズの製造コストの増加を抑制することができ、量産に適したレンズユニットを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明のレンズユニットは、
（Ａ−１）負のメニスカス形状を有する第１レンズ、
（Ａ−２）プラスチックから成り、非球面の負の第２レンズ、及び、
（Ａ−３）正の第３レンズ、
後群は、物体側から像側に向かって、少なくとも、
（Ｂ−１）正の第１レンズ、及び、
（Ｂ−２）負の第２レンズ、
から構成されていることを特徴とする。

本発明のレンズユニットにあっては、前群は、更に、第３レンズよりも像側に、第４レンズを有する構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、本発明の第１の態様に係るレンズユニットと呼ぶ場合がある。

あるいは又、本発明のレンズユニットにあっては、後群は、更に、第２レンズよりも像側に、プラスチックから成り、非球面の正の第３レンズを有する構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、本発明の第２の態様に係るレンズユニットと呼ぶ場合がある。

上記の第１の態様、第２の態様を含む本発明のレンズユニットにおいては、前群を構成する第１レンズの焦点距離をＦ_f1、レンズユニットの光学全長をＴとしたとき、０．５＜｜Ｆ_f1／Ｔ｜＜０．７、好ましくは０．５５＜｜Ｆ_f1／Ｔ｜＜０．６５を満足することが望ましい。尚、レンズユニットの光学全長（Ｔ）とは、前群を構成する第１レンズの最も物体側の部分から、結像面までの距離を意味する。

更には、前群を構成する第３レンズのアッベ数をν_d-f3としたとき、ν_d-f3＜２８、好ましくはν_d-f3＜２５を満足することが望ましい。前群を構成する第３レンズのアッベ数をν_d-f3をこのように規定することで、色収差を小さくすることができる。また、一般に、アッベ数をν_d-f3の小さな光学用ガラスは、ｄ線（波長５８５ｎｍ）における屈折率ｎ_dが大きいという特徴を有し、ｎ_dが大きいが故に、ペッツバール和を小さくすることができる。

更には、前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）の光軸との交点における曲率をＲ₂（単位：ｍｍ）、前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）の切断面の直径をＤ₂（単位：ｍｍ）としたとき、Ｄ₂／Ｒ₂＜１．９、好ましくはＤ₂／Ｒ₂＜１．８５を満足することが望ましい。尚、Ｄ₂／Ｒ₂の値はレンズを安価に大量生産する目安であり、Ｄ₂／Ｒ₂＜１．９を満足することで、レンズを安価に大量生産することが可能となる。

以上に説明した種々の好ましい構成を含む本発明の第１の態様に係るレンズユニットにおいて、前群を構成する負の第２レンズは、両凹レンズ、平凹レンズ、メニスカス凹レンズのいずれかから構成することができ、前群を構成する正の第３レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凸レンズのいずれかから構成することができ、前群を構成する第４レンズは、両凹レンズ、平凹レンズ、メニスカス凹レンズ、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凸レンズのいずれかから構成することができる。また、後群を構成する正の第１レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凸レンズのいずれかから構成することができ、後群を構成する負の第２レンズは、両凹レンズ、平凹レンズ、メニスカス凹レンズのいずれかから構成することができる。尚、前群を構成する（第１レンズ，第２レンズ，第３レンズ，第４レンズ）の形状における好ましい組合せ、後群を構成する（第１レンズ，第２レンズ）の形状における好ましい組合せを、以下の表１に例示する。尚、表１及び後述する表２中、「凸」は凸レンズを意味し、「凹」は凹レンズを意味する。

一方、以上に説明した種々の好ましい構成を含む本発明の第２の態様に係るレンズユニットにおいて、前群を構成する負の第２レンズは、両凹レンズ、平凹レンズ、メニスカス凹レンズのいずれかから構成することができ、前群を構成する正の第３レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凸レンズのいずれかから構成することができる。また、後群を構成する正の第１レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凸レンズのいずれかから構成することができ、後群を構成する負の第２レンズは、両凹レンズ、平凹レンズ、メニスカス凹レンズのいずれかから構成することができ、正の第３レンズは、両凸レンズ、平凸レンズ、メニスカス凸レンズのいずれかから構成することができる。尚、前群を構成する（第１レンズ，第２レンズ，第３レンズ）の形状における好ましい組合せ、後群を構成する（第１レンズ，第２レンズ，第３レンズ）の形状における好ましい組合せを、以下の表２に例示する。

ここで、以下の説明において用いる記号等を、以下に定義する。尚、物体側に頂点（光軸との交点）を有する曲面の曲率の値の符号を正とし、像側に頂点（光軸との交点）を有する曲面の曲率の値の符号を負とする。

［本発明の第１の態様に係るレンズユニット］
Ｒ₁ ：前群を構成する第１レンズの物体側の面（第１面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₂ ：前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₃ ：前群を構成する第２レンズの物体側の面（第３面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₄ ：前群を構成する第２レンズの像側の面（第４面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₅ ：前群を構成する第３レンズの物体側の面（第５面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₆ ：前群を構成する第３レンズの像側の面（第６面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₇ ：前群を構成する第４レンズの物体側の面（第７面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₈ ：前群を構成する第４レンズの像側の面（第８面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₉ ：後群を構成する第１レンズの物体側の面（第９面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₁₀：後群を構成する第１レンズの像側の面（第１０面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₁₁：後群を構成する第２レンズの物体側の面（第１１面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₁₂：後群を構成する第２レンズの像側の面（第１２面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）

［本発明の第２の態様に係るレンズユニット］
Ｒ₁ ：前群を構成する第１レンズの物体側の面（第１面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₂ ：前群を構成する第１レンズの像側の面（第２面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₃ ：前群を構成する第２レンズの物体側の面（第３面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₄ ：前群を構成する第２レンズの像側の面（第４面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₅ ：前群を構成する第３レンズの物体側の面（第５面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₆ ：前群を構成する第３レンズの像側の面（第６面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₇ ：後群を構成する第１レンズの物体側の面（第７面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₈ ：後群を構成する第１レンズの像側の面（第８面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₉ ：後群を構成する第２レンズの物体側の面（第９面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₁₀：後群を構成する第２レンズの像側の面（第１０面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₁₁：後群を構成する第３レンズの物体側の面（第１１面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）
Ｒ₁₂：後群を構成する第３レンズの像側の面（第１２面）の光軸との交点における曲率（単位：ｍｍ）

［本発明の第１の態様及び第２の態様に係るレンズユニット］
ｆ：全系の焦点距離（単位：ｍｍ）
Ｆ_no：Ｆ値（Ｆナンバー）
ω ：半画角（単位：°）
ｄ：光軸上におけるレンズ厚さあるいはレンズ間隔（単位：ｍｍ）
ｎ_d ：ｄ線（波長５８５ｎｍ）における屈折率
ν_d ：ｄ線（波長５８５ｎｍ）におけるアッベ数

以上に説明した好ましい態様、構成を含む本発明のレンズユニットにあっては、レンズユニットの保護のため、前群よりも物体側に、透明なガラス製の保護板を備えていてもよい。また、後群よりも像側に、赤外線カットフィルター、ローパスフィルター、保護材等として機能する平行平面板を配置してもよい。

プラスチックレンズを構成するプラスチックとして、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ハロゲン系樹脂といった熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、尿素樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂といった熱硬化性樹脂を挙げることができる。プラスチックレンズは、材料にも依るが、例えば、射出成形法にて成形することができる。

本発明のレンズユニットは、例えば、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末，Personal Digital Assistant）、パーソナル・コンピュータ、自動車、ゲーム機器、監視用カメラ等に用いられる小型撮像素子を備えた撮像装置への組み込みに適している。

本発明のレンズユニットにおいては、高い屈折率を有する球面ガラスレンズと、低い屈折率を有する非球面のプラスチックレンズとを組み合わせ、且つ、収差を適切に補正することによって、より光学全長の短いレンズユニットを提供することができる。また、従来の魚眼レンズユニットにあっては、前群を構成する第１レンズの像側の面の曲率と像側の面の切断面の半径を概ね等しくする必要があり、第１レンズの加工性が悪く、製造コストが増加するために、量産に適していないといった問題を有していたが、本発明のレンズユニットにあっては、高い屈折率を有する球面ガラスレンズと、低い屈折率を有する非球面のプラスチックレンズとを組み合わせることによって、レンズユニット全体におけるパワー配分を高い自由度で設定することができるので、前群を構成する第１レンズのパワーを弱めることが可能となるが故に、このような問題を解消することができ、前群を構成する第１レンズをより加工性に優れたレンズから構成することができるので、低製造コストで大量に生産することが可能となる。更には、例えば、量産性に優れた球面ガラスレンズ２枚とプラスチックレンズ４枚とによってレンズユニットを構成することができるので、高い生産性、低い製造コストを実現することができる。また、光学収差を良く補正した、明るいレンズユニットを実現することができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。

実施例１は、本発明のレンズユニット、具体的には、本発明の第１の態様に係るレンズユニット、より具体的には、魚眼レンズユニットに関する。実施例１のレンズユニットの概念図を図１の（Ａ）に示すが、実施例１のレンズユニットは、物体側から像側に向かって、前群Ｇ_f、絞りＡＰ、及び、後群Ｇ_bから構成されている、２群６枚構成のレンズユニットである。そして、前群Ｇ_fは、物体側から像側に向かって、
（Ａ−１）負の（負のパワーを有する）メニスカス形状を有する第１レンズＬ_f1、
（Ａ−２）プラスチックから成り、非球面の負の（負のパワーを有する）第２レンズＬ_f2、及び、
（Ａ−３）正の（正のパワーを有する）第３レンズＬ_f3、
から構成されており、更には、
（Ａ−４）正の（正のパワーを有する）第４レンズＬ_f4、
から構成されている。また、後群Ｇ_bは、物体側から像側に向かって、
（Ｂ−１）正の（正のパワーを有する）第１レンズＬ_b1、及び、
（Ｂ−２）負の（負のパワーを有する）第２レンズＬ_b2、
から構成されている。

前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1及び第３レンズＬ_f3は球面レンズから成り、前群Ｇ_fを構成する第２レンズＬ_f2及び第４レンズＬ_f4、並びに、後群Ｇ_bを構成する第１レンズＬ_b1及び第２レンズＬ_b2は非球面レンズから成る。また、レンズユニットの保護のため、前群Ｇ_fよりも物体側に透明なガラス製の保護板（図示せず）が備えられ、更には、後群Ｇ_bよりも像側に平行平面板１１が配置されている。尚、実施例１における前群Ｇ_fを構成する（第１レンズ，第２レンズ，第３レンズ，第４レンズ）の形状の組合せは、（メニスカス凹レンズ，メニスカス凹レンズ，メニスカス凸レンズ，メニスカス凸レンズ）である。一方、後群Ｇ_bを構成する（第１レンズ，第２レンズ）の形状の組合せは、（両凸レンズ，メニスカス凹レンズ）である。

ここで、実施例１においては、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の焦点距離をＦ_f1、レンズユニットの光学全長をＴとしたとき、
０．５＜｜Ｆ_f1／Ｔ｜＜０．７
を満足する。具体的には、
Ｆ_f1＝−６．９０（ｍｍ）
Ｔ＝１１．４（ｍｍ）
である。また、前群Ｇ_fを構成する第３レンズＬ_f3のアッベ数をν_d-f3としたとき、
ν_d-f3＜２８
を満足している。具体的には、
ν_d-f3＝１８．９
である。更には、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）の光軸との交点における曲率をＲ₂（単位：ｍｍ）、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）の切断面の直径をＤ₂（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｄ₂／Ｒ₂＜１．９
を満足する。具体的には、
Ｄ₂＝７．０１（ｍｍ）
Ｒ₂＝３．８１８ｍｍ
である。

更には、実施例１のレンズユニットの仕様を以下の表３に示し、レンズの各面を構成する非球面のパラメータを以下の表４に示す。また、実施例１のレンズユニットにおける収差図を図２の（Ａ）に示す。ここで、図２の（Ａ）あるいは後述する図２の（Ｂ）、図３の（Ｂ）においては、球面収差・色収差、非点収差、歪曲収差を示す。

尚、非球面は、一般に、以下の式（１）で表すことができる。ここで、光軸からの高さがＹとなる非球面上の座標点の非球面頂点（レンズユニットを構成するレンズの面と光軸との交点）の接平面からの距離をＸ、非球面頂点の曲率(１／ｒ）をｃとする。また、「Ｋ」は、コーニック定数あるいは円錐定数とも呼ばれ、一般に、Ｋ＝０の場合には式（１）は球面を表し、Ｋ＝−１の場合には式（１）は放物面を表し、Ｋ＜−１の場合には式（１）は双曲面を表し、−１＜Ｋ＜０の場合には式（１）は楕円面（楕円を長軸を中心に回転して得られる楕円面）を表し、０＜Ｋの場合には式（１）は楕円面（楕円を短軸を中心に回転して得られる楕円面）を表す。

実施例１にあっては、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1、第２レンズＬ_f2、第３レンズＬ_f3、及び、第４レンズＬ_f4を構成する材料を、それぞれ、ガラス（第１レンズＬ_f1）、ポリオレフィン系樹脂（第２レンズＬ_f2）、ガラス（第３レンズＬ_f3）、及び、ポリオレフィン系樹脂（第４レンズＬ_f4）とし、後群Ｇ_bを構成する第１レンズＬ_b1及び第２レンズＬ_b2を構成する材料を、それぞれ、ポリオレフィン系樹脂（第１レンズＬ_b1）、及び、ポリカーボネイト系樹脂（第２レンズＬ_b2）とした。

実施例１のレンズユニットにおいては、半画角（ω）９４度を実現すると共に、Ｆ値（Ｆ_no）が２．８と明るく、レンズユニットの光学全長（Ｔ）が１１．４ｍｍという短いレンズユニットを実現している。ここで、実施例１のレンズユニットにあっては、光学全長（Ｔ）に対する前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の焦点距離Ｆ_f1の割合の絶対値（｜Ｆ_f1／Ｔ｜）が０．６０５と大きく、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の焦点距離Ｆ_f1に対する光学全長（Ｔ）が十分短くなっている。しかも、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）は、従来のレンズユニットでは半球状に近い形状をしているのに対し、十分浅い面形状であり、即ち、光軸を含む仮想平面で前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1を切断したときの像側の面（第２面）の断面形状は、弦の長さがＤ₂である弓形であり、加工性が良く、安価で大量に製造することができる。また、前群Ｇ_fを構成する第２レンズＬ_f2は非球面プラスチックレンズであり、低製造コストで、効率の良い負のレンズ効果を有する。更には、前群Ｇ_fを構成する第３レンズＬ_f3は、屈折率が高く、アッベ数が小さい球面ガラスレンズから成り、ペッツバール和を小さくする作用を有する。また、前群Ｇ_fを構成する第４レンズＬ_f4は、非球面プラスチックレンズから成り、低製造コストで、効率良く収差を補正することができる。しかも、後群Ｇ_bは、アッベ数の大きい正の第１レンズＬ_b1と、アッベ数の小さい負の第２レンズＬ_b2とによって構成されており、色収差を補正しつつ、全体として正のレンズ効果を持たせている。

比較のために、図３の（Ａ）に示すような前群２枚、後群３枚の合計５枚のレンズから構成された魚眼レンズユニット（比較例と呼ぶ）を設計した。尚、図３の（Ａ）において、参照番号１１は平行平面板である。比較例のレンズユニットの収差図を図３の（Ｂ）に示す。

実施例１におけるレンズユニットと同等の光学特性を付与するためには、比較例のレンズユニットにおいては、光学全長（Ｔ）を１８ｍｍとする必要があり、また、前群を構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）がほぼ半球形となり、第１レンズＬ_f1の加工性が悪く、製造コストが増加するために、量産に適していない。

実施例２は、実施例１の変形であり、本発明の第２の態様に係るレンズユニット、より具体的には、魚眼レンズユニットに関する。実施例２のレンズユニットの概念図を図１の（Ｂ）に示すが、実施例２のレンズユニットも、物体側から像側に向かって、前群Ｇ_f、絞りＡＰ、及び、後群Ｇ_bから構成されている、２群６枚構成のレンズユニットである。そして、前群Ｇ_fは、物体側から像側に向かって、
（Ａ−１）負の（負のパワーを有する）メニスカス形状を有する第１レンズＬ_f1、
（Ａ−２）プラスチックから成り、非球面の負の（負のパワーを有する）第２レンズＬ_f2、及び、
（Ａ−３）正の（正のパワーを有する）第３レンズＬ_f3、
から構成されている。また、後群Ｇ_bは、物体側から像側に向かって、
（Ｂ−１）正の（正のパワーを有する）第１レンズＬ_b1、及び、
（Ｂ−２）負の（負のパワーを有する）第２レンズＬ_b2、
から構成され、更には、
（Ｂ−３）正の（正のパワーを有する）第３レンズＬ_b3、
から構成されている。

前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1及び第３レンズＬ_f3は球面レンズから成り、前群Ｇ_fを構成する第２レンズＬ_f2、並びに、後群Ｇ_bを構成する第１レンズＬ_b1、第２レンズＬ_b2及び第３レンズＬ_b3は非球面レンズから成る。また、レンズユニットの保護のため、前群Ｇ_fよりも物体側に透明なガラス製の保護板（図示せず）が備えられ、更には、後群Ｇ_bよりも像側に平行平面板１１が配置されている。尚、実施例２における前群Ｇ_fを構成する（第１レンズ，第２レンズ，第３レンズ）の形状の組合せは、（メニスカス凹レンズ，メニスカス凹レンズ，メニスカス凸レンズ）である。一方、後群Ｇ_bを構成する（第１レンズ，第２レンズ，第３レンズ）の形状の組合せは、（両凸レンズ，両凹レンズ，両凸レンズ）である。

ここで、実施例２においては、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の焦点距離をＦ_f1、レンズユニットの光学全長をＴとしたとき、
０．５＜｜Ｆ_f1／Ｔ｜＜０．７
を満足する。具体的には、
Ｆ_f1＝６．９０（ｍｍ）
Ｔ＝１１．４（ｍｍ）
である。また、前群Ｇ_fを構成する第３レンズＬ_f3のアッベ数をν_d-f3としたとき、
ν_d-f3＜２８
を満足している。具体的には、
ν_d-f3＝１８．９
である。更には、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）の光軸との交点における曲率をＲ₂（単位：ｍｍ）、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）の切断面の直径をＤ₂（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｄ₂／Ｒ₂＜１．９
を満足する。具体的には、
Ｄ₂＝５．５８０（ｍｍ）
Ｒ₂＝３．０４９ｍｍ
である。

更には、実施例２のレンズユニットの仕様を以下の表５に示し、レンズの各面を構成する非球面のパラメータを以下の表６に示す。また、実施例２のレンズユニットにおける収差図を、図２の（Ｂ）に示す。

実施例２にあっては、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1、第２レンズＬ_f2、及び、第３レンズＬ_f3を構成する材料を、それぞれ、ガラス（第１レンズＬ_f1）、ポリオレフィン系樹脂（第２レンズＬ_f2）、及び、ガラス（第３レンズＬ_f3）とし、後群Ｇ_bを構成する第１レンズＬ_b1、第２レンズＬ_b2、及び、第３レンズＬ_b3を構成する材料を、それぞれ、ガラス（第１レンズＬ_b1）、ポリカーボネイト系樹脂（第２レンズＬ_b2）、及び、ポリオレフィン系樹脂（第３レンズＬ_b3）とした。

実施例２のレンズユニットにおいても、半画角（ω）９４度を実現すると共に、Ｆ値（Ｆ_no）が２．８と明るく、レンズユニットの光学全長（Ｔ）が１１．４ｍｍという短いレンズユニットを実現している。ここで、実施例２のレンズユニットにあっても、光学全長（Ｔ）に対する前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の焦点距離Ｆ_f1の割合の絶対値（｜Ｆ_f1／Ｔ｜）が０．６０５と大きく、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の焦点距離Ｆ_f1に対する光学全長（Ｔ）が十分短くなっている。しかも、前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1の像側の面（第２面）は、従来のレンズユニットでは半球状に近い形状をしているのに対し、十分浅い面形状であり、即ち、光軸を含む仮想平面で前群Ｇ_fを構成する第１レンズＬ_f1を切断したときの像側の面（第２面）の断面形状が、弦の長さがＤ₂である弓形であり、加工性が良く、安価で大量に製造することができる。また、前群Ｇ_fを構成する第２レンズＬ_f2は非球面プラスチックレンズであり、低製造コストで、効率の良い負のレンズ効果を有する。更には、前群Ｇ_fを構成する第３レンズＬ_f3は、屈折率が高く、アッベ数が小さい球面ガラスレンズから成り、ペッツバール和を小さくする作用を有する。しかも、後群Ｇ_bは、アッベ数の大きい正の第１レンズＬ_b1と、アッベ数の小さい負の第２レンズＬ_b2と、アッベ数の大きい正の第３レンズＬ_b3とによって構成されており、色収差を補正しつつ、全体として正のレンズ効果を持たせており、且つ、良く収差を補正している。

図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１及び実施例２のレンズユニットの概念図である。図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１及び実施例２のレンズユニットにおける球面収差・色収差、非点収差、及び、歪曲収差の測定結果を示すグラフである。図３の（Ａ）は、比較例のレンズユニットの概念図であり、図３の（Ｂ）は、比較例のレンズユニットにおける球面収差・色収差、非点収差、及び、歪曲収差の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

Ｇ_f・・・前群、Ｌ_f1・・・前群を構成する第１レンズ、Ｌ_f2・・・前群を構成する第２レンズ、Ｌ_f3・・・前群を構成する第３レンズ、Ｌ_f4・・・前群を構成する第４レンズ、Ｇ_b・・・後群、Ｌ_b1・・・後群を構成する第１レンズ、Ｌ_b2・・・後群を構成する第２レンズ、Ｌ_b3・・・後群を構成する第３レンズ、ＡＰ・・・絞り、１１・・・平行平面板

Claims

物体側から像側に向かって、前群、絞り、及び、後群から構成され、
前群は、物体側から像側に向かって、少なくとも、
（Ａ−１）負のメニスカス形状を有する第１レンズ、
（Ａ−２）プラスチックから成り、非球面の負の第２レンズ、及び、
（Ａ−３）正の第３レンズ、
後群は、物体側から像側に向かって、少なくとも、
（Ｂ−１）正の第１レンズ、及び、
（Ｂ−２）負の第２レンズ、
から構成されており、
前群を構成する第１レンズの焦点距離をＦ _f1 、レンズユニットの光学全長をＴとしたとき、
０．５＜｜Ｆ _f1 ／Ｔ｜＜０．７
を満足し、
前群を構成する第３レンズのアッベ数をν _d-f3 としたとき、
ν _d-f3 ＜２８
を満足し、
前群を構成する第１レンズの像側の面の光軸との交点における曲率をＲ ₂ （単位：ｍｍ）、前群を構成する第１レンズの像側の面の切断面の直径をＤ ₂ （単位：ｍｍ）としたとき、
Ｄ ₂ ／Ｒ ₂ ＜１．９
を満足することを特徴とするレンズユニット。
前群は、更に、第３レンズよりも像側に、第４レンズを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
後群は、更に、第２レンズよりも像側に、プラスチックから成り、非球面の正の第３レンズを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。