JP4980750B2

JP4980750B2 - 撮像レンズ

Info

Publication number: JP4980750B2
Application number: JP2007051541A
Authority: JP
Inventors: 実谷山
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: JP2007279697A

Description

本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いたデジタルカメラや、銀塩フィルムを用いたカメラなどの小型の撮像装置への搭載に好適な固定焦点の撮像レンズに関する。

近年、パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラ（以下、単にデジタルカメラという。）が急速に普及しつつある。また携帯電話の高機能化に伴い、携帯電話に画像入力用のモジュールカメラ（携帯用モジュールカメラ）が搭載されることも多くなってきている。

これらの撮像装置では、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。このような撮像装置は、近年、撮像素子の小型化が進んでいることから、装置全体としても非常に小型化が図られてきている。また、撮像素子の高画素化も進んでおり、高解像、高性能化が図られてきている。

このような小型化した撮像装置に用いられる撮像レンズとしては、例えば以下の特許文献記載のものがある。特許文献１〜４には、３枚構成の撮像レンズがそれぞれ記載されている。
特開２００２−２２１６５９号公報特開２００４−３０２０５８号公報特開２００５−１７３３１９号公報特開２００５−２２７７５５号公報

上述したように近年の撮像素子は、小型化および高画素化が進んでおり、それに伴って、特にデジタルカメラ用の撮像レンズには、高い解像性能と構成のコンパクト化が求められている。一方、携帯用モジュールカメラの撮像レンズには従来、コスト面とコンパクト性が主に要求されていたが、最近では携帯用モジュールカメラにおいても撮像素子の高画素化が進む傾向にあり、性能面に対する要求も高くなってきている。

このため、コスト、結像性能、およびコンパクト性の面で総合的に改善された多種多様なレンズの開発が望まれており、例えば、携帯用モジュールカメラにも搭載可能なコンパクト性を確保しつつ、性能面ではデジタルカメラへの搭載をも視野に入れた、ローコストで高性能な撮像レンズの開発が望まれている。

このような要求に対しては、例えば、コンパクト化およびローコスト化を図るためにレンズ枚数を３枚構成とし、高性能化を図るために非球面を積極的に用いることが考えられる。ただし、非球面の採用はコンパクト化および高性能化に寄与する一方、製造性の点で不利でありコスト高を招き易い。このため、非球面を用いる際には製造性を十分に考慮する必要がある。また、一般的に、４枚構成とすれば３枚構成に比べて性能向上には有利であるが大型化やコスト高を招きやすい。上記各特許文献記載のレンズは、３枚構成で非球面を用いた構成となっているが、結像性能とコンパクト性との両立という点で不十分なところがある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、よりコンパクトな構成でありながら高い結像性能を発現する撮像レンズを提供することにある。

本発明の撮像レンズは、近軸において物体側に凸面を向けた正のパワーを有する第１レンズと、第１レンズにおける光軸上の物体側の面の頂点位置と第１レンズにおける光軸上の像側の面位置との間に配置された絞りと、第１レンズの像側に配置され、負のパワーを有し、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第２レンズと、第２レンズの像側に配置され、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第３レンズとを備え、かつ、以下の条件式（１）〜（４）および（７）を全て満足するように構成されたものである。但し、全体の焦点距離をｆ、第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２、第３レンズの焦点距離をｆ３、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１、第１レンズの像側の面の曲率半径をＲ２、第１レンズのアッベ数をν１とし、第２レンズのアッベ数をν２とした。
０．５＜ｆ１／ｆ＜２．０……（１）
０．５＜（｜Ｒ２｜−Ｒ１）／（Ｒ１＋｜Ｒ２｜）≦１．０……（２）
０．５＜｜ｆ２／ｆ｜＜３．０……（３）
１．７０≦ｆ３／ｆ≦２．１２……（４）
２０＜ν１−ν２≦３０．８ ……（７）

本発明の撮像レンズでは、３枚という少ないレンズ枚数によって構成されることでコンパクト化が達成されると共に、画素数の大きな撮像素子を搭載したデジタルカメラにも対応可能な高い結像性能が得られる。具体的には、第１レンズが条件式（１）を満足するようなパワーを有しているので大型化が抑制されると共に球面収差の増大が抑制される。また、第１レンズの物体側の面が条件式（２）を満足するような形状をなすことにより、像面湾曲が良好に補正される。また、第２レンズが条件式（３）を満足するようなパワーを有しているので球面収差やコマ収差等の高次収差が良好に補正される。また、第３レンズが条件式（４）を満足するようなパワーを有しているので第３レンズのパワーが適正化され、十分なバックフォーカスの確保と、収差補正との両立が達成される。また、第１レンズにおける、光軸上の物体側の面の頂点位置と像側の面位置との間に絞りが配置されるので、テレセントリック性の確保と、第１レンズ〜第３レンズにおける相互の軸ずれによる光学性能への影響（軸ずれ感度）の緩和とを両立できるうえ、レンズ系全体の全長の短縮化にも有利となっている。また、条件式（７）を満たすことで、より良好に色収差の補正がなされる。

本発明の撮像レンズでは、さらに以下の条件式（５）を満足するようにするとよい。但し、第３レンズの像側の面から結像面まで（バックフォーカス）の距離（空気換算）をｂｆと表し、第１レンズの物体側の面から結像面までの距離（但し、バックフォーカスは空気換算）をＴＬと表す。こうすることで、より十分なバックフォーカスが確保される。
ｂｆ／ＴＬ＞０．２ ……（５）

本発明の撮像レンズでは、さらに以下の条件式（６）を満足するようにするとよい。但し、撮像面での最大像高をＩｈとする。これにより、さらなる小型化が達成される。
ＴＬ／（２×Ｉｈ）＜１．２ ……（６）

本発明の撮像レンズでは、第２レンズが負のパワーを有し、かつ、以下の条件式（７）を満足するように構成されていることが望ましい。但し、第１レンズのアッベ数をν１とし、第２レンズのアッベ数をν２とする。条件式（７）を満たすことで、より良好に色収差の補正がなされる。
ν１−ν２＞２０ ……（７）

本発明の撮像レンズでは、絞りが、光軸上において、第１レンズにおける物体側の面の頂点位置と第１レンズにおける物体側の面の端縁位置との間に配置されていることが望ましい。そうすることで、結像面に向かう射出光線の角度が小さくなるのでテレセントリック性の確保が容易となる。また、絞りが、光軸上において、第１レンズにおける物体側の面の頂点位置よりも物体側に配置される場合と比べ、全長の短縮化に有利となる。

本発明の撮像レンズでは、第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズが、それぞれ少なくとも１つの非球面を含んでいることが望ましい。こうすることで、高い収差性能が比較的容易に得られる。また、第１レンズが光学ガラスによって構成されると共に第２レンズおよび第３レンズが樹脂材料によって構成されていると、諸収差（特に色収差）の低減と共に軽量化も実現される。

本発明の撮像レンズによれば、近軸において物体側に凸面を向けた正の第１レンズと、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第２レンズと、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす第３レンズとを物体側から順に配置すると共に、光軸上における第１レンズの物体側の面位置および像側の面位置の間に絞りを配置し、かつ、所定の条件式（１）〜（３）を全て満足するように構成したので、球面収差、像面湾曲およびコマ収差等の諸収差を良好に補正し、高い結像性能を確保しつつ、コンパクト化を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明における一実施の形態としての撮像レンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図８，図９）のレンズ構成に対応している。また、図２および図５は、それぞれ本実施の形態における第２および第５の構成例を示している。第２の実施例は後述の第２の数値実施例（図１０，図１１）のレンズ構成に対応し、第３の参考例は後述の第３の数値参考例（図１２，図１３）のレンズ構成に対応し、第４の参考例は後述の第４の数値参考例（図１４，図１５）のレンズ構成に対応し、第５の実施例は後述の第５の数値実施例（図１６，図１７）のレンズ構成に対応し、第６の参考例は後述の第６の数値参考例（図１８，図１９）のレンズ構成に対応し、第７の参考例は後述の第７の数値参考例（図２０，図２１）のレンズ構成に対応している。図１〜図７において、符号Ｓｉは、絞りＳｔを０番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面を示す。符号Ｒｉは、面Ｓｉの曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では、図１に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図２〜図７の構成例についても説明する。

この撮像レンズは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を用いた携帯用モジュールカメラやデジタルカメラ等に搭載されて使用されるものである。この撮像レンズは、光軸Ｚ１に沿って、第１レンズＧ１と、第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とが物体側より順に配設された構成となっている。さらに、絞りＳｔが、第１レンズＧ１における光軸上の物体側の面位置（面Ｓ１と光軸Ｚ１との交わる位置）と、第１レンズＧ１における光軸上の像側の面位置（面Ｓ２と光軸Ｚ１との交わる位置）との間に配置されている。この撮像レンズの結像面（撮像面）Ｓimgには、ＣＣＤなどの撮像素子（図示せず）が配置され
る。第３レンズＧ３と結像面（撮像面）との間には、例えば撮像面を保護するためのカバーガラスのほか、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタなどの光学部材ＧＣが配置されている。

第１レンズＧ１は、光軸Ｚ１近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状（実施例１，２）や、両凸形状（実施例５）をなし、かつ、正のパワーを有している。第１レンズＧ１は、例えば物体側の面Ｓ１および像側の面Ｓ２のうちの少なくとも一方が非球面であることが望ましく、特に、両面Ｓ１，Ｓ２が非球面であることが望ましい。さらに、第１レンズＧ１については、高い収差性能が容易に得られると共に温度変化に伴う性能変化も小さいことから比較的小さな分散の光学ガラスによって構成されることが望ましい。但し、樹脂材料によって構成するようにしてもよい。その場合には、低コストおよび軽量化という点で有利である。また、光軸Ｚ１上における面Ｓ１と面Ｓ２との間（光軸Ｚ１上の面Ｓ１の位置および面Ｓ２の位置をも含む意である）には、絞りＳｔが配置されている。

第２レンズＧ２は、光軸Ｚ１近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなし、かつ、負のパワーを有している。第２レンズＧ２は、例えば物体側の面Ｓ３および像側の面Ｓ４のうちの少なくとも一方が非球面であることが望ましく、特に、両面Ｓ３，Ｓ４が非球面であることが望ましい。

第３レンズＧ３は、光軸Ｚ１近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなし、例えば正のパワーを有している。第３レンズＧ３は、例えば物体側の面Ｓ５および像側の面Ｓ６のうちの少なくとも一方が非球面であることが望ましい。特に、有効径の範囲内において、面Ｓ５が周辺に近づくほど正のパワーが弱くなる非球面形状であり、面Ｓ６が有効径の範囲内で周辺に近づくほど負のパワーが弱くなる非球面形状であることが望ましい。すなわち、物体側の面Ｓ５が、光軸Ｚ１近傍では凸形状でありながら周辺部では凹形状となる非球面であり、像側の面Ｓ６が、光軸Ｚ１近傍では凹形状でありながら周辺部では凸形状となる非球面であることが望ましい。

また、第１レンズＧ１と比べて複雑な形状を有し、かつサイズの大きな第２レンズＧ２および第３レンズＧ３は、いずれも樹脂材料により構成されているとよい。こうすることで複雑な非球面形状を高精度に形成し易くなると共に、撮像レンズ全体としてのさらなる軽量化を図ることができる。

さらに、この撮像レンズは以下の条件式（１）〜（３）を全て満足するように構成されている。但し、ｆは全体の焦点距離、ｆ１は第１レンズＧ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズＧ２の焦点距離、Ｒ１は第１レンズＧ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径、Ｒ２は第１レンズＧ１の像側の面Ｓ２の曲率半径である。
０．５＜ｆ１／ｆ＜２．０ ……（１）
０．５＜（｜Ｒ２｜−Ｒ１）／（Ｒ１＋｜Ｒ２｜）≦１．０ ……（２）
０．５＜｜ｆ２／ｆ｜＜３．０ ……（３）

この撮像レンズでは、さらに以下の条件式（４）を満たすようにするとよい。但し、ｆ３は第３レンズＧ３の焦点距離である。
０．９＜ｆ３／ｆ＜３．０ ……（４）

この撮像レンズでは、さらに以下の条件式（５）を満たすようにするとよい。但し、ｂｆは第３レンズＧ３の面Ｓ６から結像面Ｓimgまで（バックフォーカス）の距離（空気換算）であり、ＴＬは第
１レンズＧ１の面Ｓ１から結像面Ｓimgまでの距離（但し、バックフォーカスは空気換算）である。
ｂｆ／ＴＬ＞０．２ ……（５）

この撮像レンズでは、さらに以下の条件式（６）を満たすようにするとよい。但し、Ｉｈは結像面Ｓimgでの最大像高である。
ＴＬ／（２×Ｉｈ）＜１．２ ……（６）

この撮像レンズでは、さらに以下の条件式（７）を満たすようにするとよい。但し、ν１は第１レンズＧ１のアッベ数であり、ν２は第２レンズＧ２のアッベ数である。
ν１−ν２＞２０ ……（７）

次に、以上のように構成された本実施の形態の撮像レンズの作用および効果を説明する。

本実施の形態の撮像レンズでは、３枚という少ないレンズ枚数によってコンパクト化が達成されると共に、画素数の大きな撮像素子を搭載したデジタルカメラにも対応可能な高い結像性能が得られる。具体的には、第１レンズが条件式（１）を満足するようなパワーを有しているので大型化が抑制されると共に球面収差の増大が抑制される。また、第１レンズの物体側の面が条件式（２）を満足するような形状をなすことにより、像面湾曲が良好に補正される。また、第２レンズが条件式（３）を満足するようなパワーを有しているので球面収差やコマ収差等の高次収差が良好に補正される。さらに、光軸Ｚ１上における面Ｓ１と面Ｓ２との間の位置に絞りＳｔを配置するようにしたので、テレセントリック性の確保と、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３における軸ずれによる光学性能への影響（軸ずれ感度）の緩和との両立がなされるうえ、全長の短縮化も達成される。

絞りＳｔについては、結像面に向かう射出光線の角度（撮像素子への入射角）を小さくするためには、なるべく物体側寄りの位置に配置されているほうが有利である。ただし、絞りＳｔが面Ｓ１よりも物体側に位置すると、その分（絞りＳｔと面Ｓ１との距離）が光路長として加算されてしまうので全体構成の小型化（低背化）の面で不利となる。一方、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３の各々における物体側の面と像側の面との相対的な位置ずれや、いわゆる玉ずれと呼ばれる第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３の相互間の位置ずれ（以下、前者および後者の位置ずれを併せて単に「軸ずれ」という。）は、その軸ずれの程度に応じて結像性能の劣化を招く。このような軸ずれによる結像性能への影響を低減するには、絞りＳｔを可能な限り像側に配置したほうがよい。このような理由から、絞りＳｔは、光軸Ｚ１上における面Ｓ１と面Ｓ２との間に配置されている。特に面Ｓ１の頂点位置Ｔと、面Ｓ１の端縁位置Ｅとの間に絞りＳｔを配置する（図１参照）ようにすると、結像面Ｓimgに向かう射出光線の角度がより小さくなるのでテレセントリック性の確保がより容易となる。頂点位置Ｔとは面Ｓ１と光軸Ｚ１との交点であり、端縁位置Ｅとは面Ｓ１の端縁から光軸Ｚ１に下ろした垂線と光軸Ｚ１との交点である。なお、面Ｓ１が凸面であることは、一般的にはテレセントリック性の確保には不利な構成である。しかし、本実施の形態では上記の位置に絞りＳｔを配置することで、面Ｓ１が凸面であることの不利を補うのに十分なテレセントリック性を確保している。また、面Ｓ１が凸面であることは、面Ｓ１の頂点と面Ｓ１の端縁部との間に絞りＳｔを配置し易い構造ともいえる。

さらに、本実施の形態の撮像レンズでは、特に第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３の各面Ｓ１〜Ｓ６を偶数次および奇数次の非球面係数により規定される非球面形状とすれば、コンパクト化と結像性能の向上との両立がさらに容易になる。

さらに、条件式（４）を満足するようにすると、バックフォーカスの確保と収差補正との両立がなされる。条件式（５），（６）を満足するように構成した場合には、十分なバックフォーカスを確保しつつ、さらなる小型化が実現される。

条件式（７）は、第１レンズＧ１および第２レンズＧ２のアッベ数のバランスを規定するものであり、これを満足することで、色収差をより良好に補正することができる。

以下、式（１）〜（６）の意義について詳細に説明する。

条件式（１）は、全系のパワー（１／ｆ）に対する第１レンズＧ１のパワー（１／ｆ１）の大きさを表す量（ｆ１／ｆ）の適正範囲を表す式である。第１レンズＧ１のパワー配分を適正化することにより、諸収差の補正と、十分なバックフォーカスの確保とをバランス良く実施することができる。ここで、条件式（１）の下限を下回って第１レンズＧ１の正のパワーが強くなりすぎると特に球面収差の補正が不十分となってしまううえ、全系の大型化を招いてしまう。一方、条件式（１）の上限を上回って第１レンズＧ１の正のパワーが弱くなりすぎるとバックフォーカスが十分に確保できなくなってしまう。特に、この撮像レンズでは、以下の条件式（８）を満足するようにすると、より良好な収差補正が可能となる。
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．５ ……（８）

条件式（２）は、第１レンズＧ１の形状に関するものであり、この数値範囲を外れると主に像面湾曲の補正が困難となる。

条件式（３）は、全系のパワー（１／ｆ）に対する第２レンズＧ２のパワー（１／ｆ２）の大きさを表す量（ｆ２／ｆ）の適正範囲を表す式である。第２レンズＧ２のパワー配分を適正化することにより、諸収差を良好に補正することができる。ここで、条件式（３）の下限を下回って第２レンズＧ２の負のパワーが強くなりすぎると高次収差の増大を招いてしまう。一方、条件式（３）の上限を上回って第２レンズＧ２の負のパワーが弱くなりすぎると主に球面収差やコマ収差の補正が困難となる。特に、この撮像レンズでは、以下の条件式（９）を満足するようにすると、より良好な収差補正が可能となる。
０．８＜｜ｆ２／ｆ｜＜２．０ ……（９）

条件式（４）は、全系のパワー（１／ｆ）に対する第３レンズＧ３のパワー（１／ｆ３）の大きさを表す量（ｆ３／ｆ）の適正範囲を表す式である。第３レンズＧ３のパワー配分を適正化することにより、諸収差の補正と、十分なバックフォーカスの確保とをバランス良く実施することができる。ここで、条件式（４）の下限を下回って第３レンズＧ３の正のパワーが強くなりすぎるとバックフォーカスが十分に確保できなくなってしまう。一方、条件式（４）の上限を上回って第３レンズＧ３の正のパワーが弱くなりすぎると、十分な収差補正が困難となってしまう。特に、以下の条件式（１０）を満足するようにすると、十分なバックフォーカスの確保と良好な収差補正とをよりバランス良く実施することが可能となる。
１．０＜ｆ３／ｆ＜２．５ ……（１０）

条件式（５），（６）は、撮像レンズ全体のコンパクト性を規定するものである。条件式（５）を満足することで、より十分なバックフォーカスを確保することができる。特に、以下の条件式（１１）を満足する場合には、よりいっそう大きなバックフォーカスを確保することができる。また、条件式（６）を満足することにより、さらなる小型化を実現することができる。
ｂｆ／ＴＬ＞０．２５ ……（１１）

このように、本実施の形態の撮像レンズによれば、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３を上記のように構成し、各条件式（１）〜（３）を全て満足するようにしたので、コンパクト化を実現すると共に高い結像性能を確保することができる。特に、条件式（４）〜（１１）を満足するようにした場合には、さらなるコンパクト化と共に結像性能のさらなる向上を実現することができる。

次に、本実施の形態に係る結像レンズの具体的な数値実施例について説明する。

以下では、第１、２および５の数値実施例（実施例１、２および５）をまとめて説明する。ここで、図８，図９は、図１に示した撮像レンズの第１の構成例に対応する具体的なレンズデータ（実施例１）を示している。同様に、図１０，図１１は、第２の構成例（図２）に対応する具体的なレンズデータ（実施例２）であり、図１２，図１３は、第３の構成例（図３）に対応する具体的なレンズデータ（参考例３）であり、図１４，図１５は、第４の構成例（図４）に対応する具体的なレンズデータ（参考例４）であり、図１６，図１７は、第５の構成例（図５）に対応する具体的なレンズデータ（実施例５）であり、図１８，図１９は、第６の構成例（図６）に対応する具体的なレンズデータ（参考例６）であり、図２０，図２１は、第７の構成例（図７）に対応する具体的なレンズデータ（参考例７）である。図８，図１０，図１２，図１４，図１６、図１８および図２０には、その実施例および参考例のレンズデータのうち基本的なデータ部分を示し、図９，図１１，図１３，図１５，図１７、図１９および図２１には、その実施例および参考例のレンズデータのうち非球面形状に関するデータ部分を示す。

図８，図１０，図１２，図１４，図１６、図１８および図２０に示した基本レンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、各実施例の撮像レンズについて、図１〜図７にそれぞれ示した符号Ｓｉに対応させて、絞りＳｔを含め最も物体側にある構成要素の面を０番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝０〜８）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１〜図７で示した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、図１〜図７で付した符号に対応させて、物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。Ｎｄｊ，νｄｊの欄には、それぞれ、光学部材ＧＣも含めて、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜４）のレンズ要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。なお、光学部材ＧＣの両面の曲率半径Ｒ７，Ｒ８の値が０（ゼロ）となっているが、これは平面であることを示す。また、絞りの面間隔Ｄ０がマイナスの符号である実施例は、絞りＳｔが最も物体側のレンズ面Ｓ１よりも像側にあることを意味する。図８，図１０，図１２，図１４，図１６、図１８および図２０の欄外には、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆナンバー（ＦＮＯ．）、バックフォーカス（空気換算）ｂｆ（ｍｍ）、第１レンズＧ１の物体側の面Ｓ１から撮像面Ｓimgまでの距離（但し、バックフォーカスは空気換算）ＴＬ（ｍｍ）および結像面Ｓimgでの最大像高Ｉｈ（ｍｍ）の値を同時に示す。

図８，図１０，図１２，図１４，図１６、図１８および図２０において、面番号Ｓｉの左側に付された記号「＊」は、そのレンズ面が非球面形状であることを示す。各実施例共に、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３の全ての両面が非球面形状となっている。基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍（近軸）の曲率半径の数値を示している。

図９，図１１，図１３，図１５，図１７、図１９および図２１の各非球面データの数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０^-2」であることを示す。

各非球面データには、以下の式（ＡＳＰ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａｉ，Ｋの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。

Ｚ＝Ｃ・ｈ²／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ²・ｈ²）^1/2｝＋Ａ₃・ｈ³＋Ａ₄・ｈ⁴＋Ａ₅・ｈ⁵＋Ａ₆・ｈ⁶＋Ａ₇・ｈ⁷＋Ａ₈・ｈ⁸＋Ａ₉・ｈ⁹＋Ａ₁₀・ｈ¹⁰ ……（ＡＳＰ）
但し、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉ＝３〜１０）の非球面係数

各実施例共に、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３の全ての両面における非球面形状は、非球面係数として、偶数次の係数Ａ₄，Ａ₆，Ａ₈，Ａ₁₀のみならず、奇数次の非球面係数Ａ₃，Ａ₅，Ａ₇，Ａ₉をも有効に用いたものとなっている。

図２２は、上述の条件式（１）〜（７）に対応する値を、各実施例についてまとめて示したものである。図２２に示したように、各実施例の値が、全て条件式（１）〜（７）の数値範囲内となっている。

図２３（Ａ）〜２３（Ｃ）は、実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示している。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図には、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。同様に、実施例２についての諸収差を図２４（Ａ）〜２４（Ｃ）に示し、参考例３についての諸収差を図２５（Ａ）〜２５（Ｃ）に示し、参考例４についての諸収差を図２６（Ａ）〜２６（Ｃ）に示し、実施例５についての諸収差を図２７（Ａ）〜２７（Ｃ）に示し、参考例６についての諸収差を図２８（Ａ）〜２８（Ｃ）に示し、参考例７についての諸収差を図２９（Ａ）〜２９（Ｃ）に示す。

以上の各レンズデータおよび各収差図から明らかなように、各実施例について、極めて良好な収差性能が発揮されている。また、全長のコンパクト化も達成されている。

以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、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、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値は、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。また、上記実施の形態および実施例では、第１レンズ〜第３レンズにおける両面が全て非球面となるようにしたが、これに限定されるものではない。

本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応する断面図である。本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応する断面図である。本発明の参考例としての撮像レンズにおける第３の構成例を示すものであり、参考例３に対応する断面図である。本発明の参考例としての撮像レンズにおける第４の構成例を示すものであり、参考例４に対応する断面図である。本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第５の構成例を示すものであり、実施例５に対応する断面図である。本発明の参考例としての撮像レンズにおける第６の構成例を示すものであり、参考例６に対応する断面図である。本発明の参考例としての撮像レンズにおける第７の構成例を示すものであり、参考例７に対応する断面図である。実施例１の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。実施例１の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。実施例２の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。実施例２の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。参考例３の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。参考例３の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。参考例４の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。参考例４の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。実施例５の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。実施例５の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。参考例６の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。参考例６の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。参考例７の撮像レンズにおける基本レンズデータを示す説明図である。参考例７の撮像レンズにおける非球面に関するデータを示す説明図である。実施例１、２および５と参考例３、４、６および７の各撮像レンズにおける式（１）〜（７）に対応する数値を示す説明図である。実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。実施例２の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。参考例３の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。参考例４の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。実施例５の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。参考例６の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。参考例７の撮像レンズにおける球面収差、非点収差およびディストーションを示す収差図である。

符号の説明

Ｇ１〜Ｇ３…第１レンズ〜第３レンズ、ＧＣ…光学部材、Ｓｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面、Ｓｔ…絞り、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第（ｉ＋１）番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。

Claims

近軸において物体側に凸面を向けた正のパワーを有する第１レンズと、
前記第１レンズにおける光軸上の物体側の面の頂点位置と、前記第１レンズにおける光軸上の像側の面位置との間に配置された絞りと、
前記第１レンズの像側に配置され、負のパワーを有し、近軸において物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第２レンズと、
前記第２レンズの像側に配置され、近軸において物体側に凸面を向けたメニスカス形状
をなす第３レンズと
を備え、かつ、以下の条件式（１）〜（４）および（７）を全て満足するように構成されている
ことを特徴とする撮像レンズ。
０．５＜ｆ１／ｆ＜２．０ ……（１）
０．５＜（｜Ｒ２｜−Ｒ１）／（Ｒ１＋｜Ｒ２｜）≦１．０ ……（２）
０．５＜｜ｆ２／ｆ｜＜３．０ ……（３）
１．７０≦ｆ３／ｆ≦２．１２ ……（４）
２０＜ν１−ν２≦３０．８ ……（７）
但し、
ｆ：全体の焦点距離
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
Ｒ１：第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：第１レンズの像側の面の曲率半径
ν１：第１レンズのアッベ数
ν２：第２レンズのアッベ数
さらに以下の条件式（５）を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
ｂｆ／ＴＬ＞０．２ ……（５）
但し、
ｂｆ：第３レンズの像側の面から結像面まで（バックフォーカス）の距離（空気換算）
ＴＬ：第１レンズの物体側の面から結像面までの距離（但し、バックフォーカスは空気換算）
さらに以下の条件式（６）を満足するように構成されていることを特徴とする請求項１
または請求項２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
ＴＬ／（２×Ｉｈ）＜１．２ ……（６）
但し、
Ｉｈ：結像面での最大像高
前記絞りは、光軸上において、前記第１レンズにおける物体側の面の頂点位置と、前記
第１レンズにおける物体側の面の端縁位置との間に配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。