WO2010134260A1 - 撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

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WO2010134260A1
WO2010134260A1 PCT/JP2010/002686 JP2010002686W WO2010134260A1 WO 2010134260 A1 WO2010134260 A1 WO 2010134260A1 JP 2010002686 W JP2010002686 W JP 2010002686W WO 2010134260 A1 WO2010134260 A1 WO 2010134260A1
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lens
imaging
image
imaging lens
lenses
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PCT/JP2010/002686
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山下優年
井場拓巳
長森菜美
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens suitable for a small mobile product such as a cellular phone, a digital camera, a small imaging device, etc. on which the imaging device is mounted, and an imaging device using the imaging lens.
  • the imaging lens described in Patent Document 1 has a first lens composed of a biconvex lens having positive power and a lens having negative power, which are disposed in order from the object side to the image plane side, and a lens on the image plane side
  • the second lens whose surface is concave and the third lens consisting of a meniscus lens whose positive power is on the image plane side and the lens surface on the image plane side is negative, both lens surfaces are aspheric
  • the lens has a fourth lens whose shape is concave in the vicinity of the optical axis, and the radius of curvature of the lens surface on the image side of the second lens is R22, and the focal length of the entire optical system is f.
  • the maximum angle of view is 70 in order to achieve higher performance.
  • an imaging lens that can realize a wide angle of about ° or more.
  • the maximum angle of view is about 60 ° to 65 °, and a wide angle of view of about 70 ° or more has not been achieved yet.
  • An object of the present invention is to provide an imaging lens having an angle of 70 ° or more, and an imaging device using the imaging lens.
  • the configuration of the imaging lens according to the present invention has a first lens composed of a biconvex lens having positive power and a negative power, which are disposed in order from the object side to the image plane side.
  • the imaging lens of the present invention it is possible to realize a small-sized (short optical total length) imaging lens with a small number of lenses and satisfying the conditional expression (2).
  • the first lens is a biconvex lens, it is possible to disperse positive power to each lens surface, so it is possible to provide an imaging lens which is hard to generate aberration and easy to miniaturize.
  • the ray aberration can be reduced by reducing the angle of the ray incident on the second and third lenses. Further, distortions and curvature of field can be corrected well by making both lens surfaces of the fourth lens aspheric. Further, by satisfying the conditional expression (1), it is possible to realize a wide angle of view of which the maximum angle of view is 70 ° or more.
  • the imaging lens of the present invention it is possible to miniaturize and at the same time to correct various aberrations well and to be mounted on a small mobile product such as a cellular phone.
  • the largest image that can be used for pixel imaging devices for example, a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.75 ⁇ m and a pixel count of 5 mega pixels to a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.4 ⁇ m and a pixel count of 8 mega pixels
  • An imaging lens having an angle of 70 ° or more can be provided.
  • the power of the lens surface on the image plane side of the lens surface on the object side is increased to achieve downsizing and widening, while various aberrations, in particular, spherical aberration and It is possible to correct axial chromatic aberration better.
  • the imaging lens can be further miniaturized.
  • the second to fourth lenses be plastic lenses. According to this preferable example, it is possible to reduce the cost of the imaging lens by using low-cost plastic lenses as the second to fourth lenses. In addition, by using plastic lenses as the second to fourth lenses in this manner, molding of the lens including application of the aspheric shape and the shape of the edge portion becomes easy. Then, the design freedom of the shape of the edge portion is increased, and for the second to fourth lenses, it is easy to design or assemble a structure for preventing deterioration of the image quality of the captured image due to flare or ghost. It becomes possible to design the shape of the edge portion.
  • each of the first to fourth lenses is a plastic lens.
  • cost reduction of the imaging lens can be achieved by using low-cost plastic lenses as the first to fourth lenses.
  • plastic lenses as the first to fourth lenses in this way it becomes easy to mold the lens including provision of the aspheric shape and the shape of the edge portion. Then, the design freedom of the shape of the edge portion becomes high, and for the first to fourth lenses, it is easy to design or assemble a structure for preventing the deterioration of the image quality of the captured image due to flare or ghost. It becomes possible to design the shape of the edge portion.
  • the object-side lens surface of the third lens has an aspheric shape, and a peripheral portion apart from the optical axis within the effective diameter of the object-side lens surface of the third lens.
  • it has at least one inflection point.
  • at least one inflection point be provided at a peripheral portion away from the optical axis within the effective diameter of the lens surface on the object side of the fourth lens.
  • an imaging apparatus includes an imaging element that converts an optical signal corresponding to a subject into an image signal and outputs the signal, and an imaging lens that forms an image of the subject on an imaging surface of the imaging element. It is an imaging device provided with the imaging lens of the present invention as the imaging lens.
  • the high-performance image pickup apparatus can be compact and secure a maximum angle of view of 70 ° or more. It becomes possible to provide a mobile product such as a small and high-performance mobile phone in which an imaging device is mounted.
  • a high-pixel imaging device for example, a pixel mounted on a small mobile product such as a cellular phone or the like.
  • An imaging lens with a maximum angle of view of 70 ° or more that can be compatible with a CMOS image sensor with a pitch of 1.75 ⁇ m and a pixel count of 5 megapixels and a pixel pitch of 1.4 ⁇ m and a pixel count of 8 megapixels
  • a high-performance imaging device using the imaging lens can be provided.
  • FIG. 1 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an aberration diagram of the imaging lens in Example 1 of the present invention ((a) is a diagram of spherical aberration (diagram of axial chromatic aberration), (b) is a diagram of astigmatism, and (c) is distortion Figure).
  • FIG. 3 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an aberration diagram of the imaging lens in Example 2 of the present invention ((a) is a diagram of spherical aberration (diagram of axial chromatic aberration), (b) is a diagram of astigmatism, and (c) is distortion Figure).
  • FIG. 1 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an aberration diagram of the imaging lens in Example 1 of the present invention ((a) is a diagram
  • FIG. 5 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of the imaging lens in Example 3 of the present invention ((a) is a diagram of spherical aberration (diagram of axial chromatic aberration), (b) is a diagram of astigmatism, and (c) is distortion Figure).
  • FIG. 1 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a first embodiment of the present invention.
  • the imaging lens 7 has a positive aperture stop 5 and an aperture stop 5, which are disposed in order from the object side (left in FIG. 1) to the image plane side (right in FIG. 1).
  • a first lens 1 consisting of a biconvex lens having a power
  • a second lens 2 consisting of a meniscus lens having a negative power and a lens surface on the image plane side being concave
  • the third lens 3 is a meniscus lens whose convex lens surface is a convex surface, and has negative power, both lens surfaces are aspheric, and the lens surface on the image plane side is concave near the optical axis.
  • a lens 4 is provided.
  • the imaging lens 7 is a single-focus lens for imaging which forms an optical image on an imaging surface S of an imaging device (for example, CCD) (forms an image of a subject), and the imaging device corresponds to the subject
  • the light signal is converted into an image signal and output.
  • an imaging device is configured by using the imaging element and the imaging lens 7.
  • a transparent parallel plate 6 is disposed between the fourth lens 4 and the imaging surface S of the imaging device.
  • the parallel plate 6 is a plate equivalent to the optical low pass filter, the IR cut filter, and the face plate (cover glass) of the imaging device.
  • optical surface Each surface (hereinafter also referred to as “optical surface”) from the lens surface on the object side of the first lens 1 to the surface on the image surface side of the parallel plate 6 is referred to as “first surface” and “second surface” in order from the object side.
  • first surface and “second surface” in order from the object side.
  • second surface the same applies to the form of
  • the aspheric surface shape of the lens surface is given by the following (Equation 1) (the same applies to the second and third embodiments described later).
  • Y is the height from the optical axis
  • X is the distance from the tangent plane of the aspheric surface aspheric top with a height Y from the optical axis
  • R 0 is the aspheric vertex
  • the radius of curvature, ⁇ , is a cone constant
  • A4, A6, A8, A10, and A12 represent fourth, sixth, eighth, tenth, and twelfth order aspheric coefficients, respectively.
  • the imaging lens 7 of the present embodiment is configured to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
  • f is the focal length of the entire optical system
  • Y ′ is the maximum image height
  • TL is the optical total length (the apex of the object-side lens surface of the first lens 1 (the object-side front surface of the aperture stop 5) The distance along the optical axis to the surface S (the portion of the parallel flat plate 6 is converted to the air length)).
  • the conditional expression (1) is a conditional expression for achieving a wide angle of view with a maximum angle of view of 70 ° or more while realizing downsizing and satisfactory correction of various aberrations.
  • f / Y 'is 1.35 or more the maximum angle of view of 70 ° or more can not be secured.
  • f / Y 'is 1.20 or less the maximum angle of view is 80 ° or more, which makes it difficult to realize downsizing and satisfactory correction of various aberrations.
  • conditional expression (2) is a conditional expression for reducing the size of the imaging lens.
  • TL / Y ' is 2.0 or more, it becomes difficult to achieve shortening (miniaturization) of the total optical length at a level required in recent years.
  • a small imaging lens can be realized by reducing the number of lenses constituting the lens and satisfying the conditional expression (2).
  • the first lens 1 is a biconvex lens, it is possible to disperse positive power on the respective lens surfaces, so it is possible to provide an imaging lens which is hard to generate aberration and easy to miniaturize.
  • the second and third lenses 2 and 3 the second lens 2 whose lens surface on the image surface side is concave and the third lens 3 composed of a meniscus lens whose lens surface on the image surface side is convex are used. As a result, it is possible to reduce the ray aberration by reducing the angle of the ray incident on the second and third lenses 2 and 3.
  • both lens surfaces of the fourth lens 4 aspheric, distortion and curvature of field can be corrected well. Further, by satisfying the conditional expression (1), it is possible to realize a wide angle of view of which the maximum angle of view is 70 ° or more.
  • the imaging lens 7 of the present embodiment downsizing can be achieved, and various aberrations are corrected well and mounted on a small mobile product such as a mobile phone.
  • High-pixel imaging devices for example, a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.75 ⁇ m and a pixel count of 5 megapixels to a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.4 ⁇ m and a pixel count of 8 megapixels
  • An imaging lens having a maximum angle of view of 70 ° or more can be provided.
  • the imaging lens 7 of this Embodiment it is desirable to be comprised so that the following conditional expression (3) may be satisfied.
  • R11 is the radius of curvature of the lens surface on the object side of the first lens
  • R12 is the radius of curvature of the lens surface on the image plane side of the first lens 1.
  • the conditional expression (3) is a conditional expression relating to the shape of the first lens 1 for satisfactorily correcting various aberrations, in particular, spherical aberration and axial chromatic aberration. That is, by satisfying the conditional expression (3), the power of the lens surface on the image plane side of the lens surface on the object side in the first lens 1 is increased, thereby achieving downsizing and widening. Aberrations, in particular spherical aberration and axial chromatic aberration, can be corrected even better.
  • the imaging lens 7 of this Embodiment it is desirable to be comprised so that the following conditional expression (4) may be satisfied.
  • ⁇ 1 is the Abbe number for the d-line (587.5600 nm) of the first lens 1.
  • the imaging lens can be further miniaturized.
  • the second to fourth lenses 2 to 4 be plastic lenses. According to this desirable configuration, it is possible to reduce the cost of the imaging lens by using low-cost plastic lenses as the second to fourth lenses 2 to 4. In addition, by using plastic lenses as the second to fourth lenses 2 to 4 in this manner, it becomes easy to mold the lens including the provision of the aspherical shape and the shape of the edge portion. And by designing the structure for preventing the deterioration of the image quality of the captured image due to the flare or the ghost for the second to fourth lenses 2 to 4 by increasing the design freedom of the shape of the edge portion, or It becomes possible to design the shape of the edge part which is easy to assemble.
  • the imaging lens 7 of the present embodiment it is desirable that all of the first to fourth lenses 1 to 4 be plastic lenses.
  • the lens surface on the object side of the third lens 3 is aspheric, and in the effective diameter of the lens surface on the object side of the third lens 3 in the peripheral part away from the optical axis It is desirable to have at least one inflection point. Further, in this case, it is desirable that at least one inflection point be provided at the peripheral portion apart from the optical axis within the effective diameter of the lens surface on the object side of the fourth lens 4. According to these desirable configurations, since the aberration of the light beam formed on the peripheral portion of the imaging surface S of the imaging device can be corrected well, the image quality of the captured image can be further improved.
  • borosilicate glass As a material of a glass lens, existing materials, such as borosilicate glass, can be used, for example.
  • the material of the plastic lens for example, using existing materials such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate resin (PC), cyclic olefin polymer, styrene resin, polystyrene resin (PS), low moisture absorption acrylic resin, etc. Can.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate resin
  • cyclic olefin polymer cyclic olefin polymer
  • styrene resin polystyrene resin
  • PS polystyrene resin
  • low moisture absorption acrylic resin etc.
  • Example 1 the imaging lens according to the present embodiment will be described in more detail with reference to specific examples.
  • Table 1 shows specific numerical examples of the imaging lens in the present embodiment.
  • r (mm) is the radius of curvature of the optical surface
  • d (mm) is the thickness or spacing on the axis of the first to fourth lenses 1 to 4 and the parallel flat plate 6
  • N is the second The refractive index of the first to fourth lenses 1 to 4 and the parallel plate 6 with respect to the d-line
  • ⁇ represents the Abbe number of the first to fourth lenses 1 to 4 and the parallel plate 6 with respect to the d-line.
  • the imaging lens 7 shown in FIG. 1 is comprised based on the data of said (Table 1).
  • the second to fourth lenses 2 to 4 consist of plastic lenses (apparent from the values of the refractive index and Abbe number of above (Table 1)), and cost reduction is achieved. .
  • the Abbe number 11 of the first lens 1 for the d-line is 70.2 (see the following (Table 3)).
  • the glass lens that satisfies the conditional expression (4) as the first lens 1 with large power downsizing of the imaging lens 7 is achieved. That is, the total optical length TL, which is the distance along the optical axis from the apex of the object-side lens surface of the first lens 1 (the object-side front surface of the aperture stop 5) to the imaging surface S of the imaging device, is 5.31 mm. (See below (Table 3)).
  • all the lens surfaces of the first to fourth lenses 1 to 4 have an aspherical shape.
  • the configuration is not necessarily limited. It is sufficient if at least both lens surfaces of the fourth lens 4 have an aspheric shape.
  • FIG. 2 shows an aberration diagram of the imaging lens in the present embodiment.
  • (a) is a diagram of spherical aberration, the solid line is g-line (435.8300 nm), the long broken line is C-line (656.2700 nm), and the two-dotted line is d-line (587.5600 nm). It shows.
  • (B) is a diagram of astigmatism, the solid line indicates sagittal field curvature, and the broken line indicates meridional field curvature.
  • (C) is a figure of a distortion aberration. The axial chromatic aberration can be read from the spherical aberration diagram of FIG.
  • the imaging lens 7 of the present embodiment is favorably corrected for various aberrations, in particular, spherical aberration and axial chromatic aberration, and is mounted on a small mobile product such as a cellular phone.
  • a small mobile product such as a cellular phone.
  • high-pixel imaging devices for example, a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.75 ⁇ m and a pixel count of 5 megapixels to a 1.4 ⁇ m pixel pitch and an 8-megapixel count
  • FIG. 3 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a second embodiment of the present invention.
  • the imaging lens 14 includes an aperture stop 12 and a positive aperture stop 12, which are disposed in order from the object side (left in FIG. 3) to the image plane side (right in FIG. 3).
  • a first lens 8 comprising a biconvex lens having a power
  • a second lens 9 comprising a meniscus lens having a negative power and the lens surface on the image plane side being concave, and a positive power
  • the image plane side The third lens 10 consisting of a meniscus lens whose convex lens surface is convex and negative power, both lens surfaces are aspheric, and the lens surface on the image plane side is concave near the optical axis
  • a lens 11 is provided.
  • a transparent parallel plate 13 similar to the parallel plate 6 of the first embodiment is disposed between the fourth lens 11 and the imaging surface S of the imaging device.
  • the imaging lens 14 of the present embodiment is also configured to satisfy the conditional expressions (1) and (2).
  • the imaging lens 14 of the present embodiment is also configured to satisfy the conditional expression (3).
  • the imaging lens 14 of the present embodiment is also configured to satisfy the conditional expression (4).
  • the second to fourth lenses 9 to 11 be plastic lenses.
  • the imaging lens 14 of the present embodiment it is desirable that all of the first to fourth lenses 8 to 11 be plastic lenses.
  • the lens surface on the object side of the third lens 10 is aspheric, and the peripheral portion away from the optical axis within the effective diameter of the lens surface on the object side of the third lens 10 It is desirable to have at least one inflection point. Further, in this case, it is desirable that at least one inflection point be provided in the peripheral portion away from the optical axis within the effective diameter of the lens surface on the object side of the fourth lens 11.
  • Table 4 shows specific numerical examples of the imaging lens in this example.
  • the imaging lens 14 shown in FIG. 3 is comprised based on the data of following (Table 4).
  • all of the first to fourth lenses 8 to 11 consist of plastic lenses (apparent from the values of the refractive index and Abbe number described above (Table 4)) to further reduce the cost Is planned.
  • the total optical length TL which is the distance along the optical axis from the apex of the object-side lens surface of the first lens 8 (the object-side front surface of the aperture stop 12) to the imaging surface S of the imaging device, is 5.46 mm
  • the image pickup lens is slightly longer than the case where the glass lens satisfying the conditional expression (4) is used as the first lens 1 having a large power as in the following (Table 6) and the first embodiment The miniaturization of 14 is achieved.
  • all lens surfaces of the first to fourth lenses 8 to 11 have an aspheric shape.
  • the configuration is not necessarily limited. It is sufficient that at least both lens surfaces of the fourth lens 11 have an aspheric shape.
  • the imaging lens 14 of the present embodiment is within the effective diameter of the lens surface on the object side of the third lens 10.
  • the inflection point is located in the effective diameter of the lens surface on the object side of the fourth lens 11 at the periphery away from the optical axis. Have two.
  • FIG. 4 shows an aberration diagram of the imaging lens in the present embodiment.
  • (a) is a diagram of spherical aberration
  • the solid line indicates g-line
  • the long broken line indicates C-line
  • the two-dotted line indicates a value for d-line.
  • (B) is a diagram of astigmatism
  • the solid line indicates sagittal field curvature
  • the broken line indicates meridional field curvature.
  • C is a figure of a distortion aberration.
  • the axial chromatic aberration can be read from the spherical aberration diagram of FIG. 4A, as in the first embodiment.
  • the imaging lens 14 of the present embodiment is excellently corrected for various aberrations, in particular, spherical aberration and axial chromatic aberration, and is mounted on a small mobile product such as a cellular phone.
  • a small mobile product such as a cellular phone.
  • high-pixel imaging devices for example, a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.75 ⁇ m and a pixel count of 5 megapixels to a 1.4 ⁇ m pixel pitch and an 8-megapixel count
  • FIG. 5 is a layout view showing a configuration of an imaging lens according to a third embodiment of the present invention.
  • the imaging lens 21 of the present embodiment has an aperture stop 19 and a positive aperture stop 19 disposed in order from the object side (left in FIG. 5) to the image plane side (right in FIG. 5).
  • a first lens 15 comprising a biconvex lens having a power, a second lens 16 having a negative power and the lens surface on the image plane side being concave, a positive power and a lens surface on the image plane side
  • a third lens 17 consisting of a convex meniscus lens, and a fourth lens 18 having negative power, both lens surfaces being aspheric, and the lens surface on the image plane side being concave near the optical axis; Have.
  • a transparent parallel plate 20 similar to the parallel plate 6 of the first embodiment is disposed between the fourth lens 18 and the imaging surface S of the imaging device.
  • the imaging lens 21 of the present embodiment is also configured to satisfy the conditional expressions (1) and (2).
  • the imaging lens 21 of the present embodiment is also configured to satisfy the conditional expression (3).
  • the imaging lens 21 of the present embodiment is also configured to satisfy the conditional expression (4). Further, in this case, it is desirable that the second to fourth lenses 16 to 18 be plastic lenses.
  • the object-side lens surface of the third lens 17 has an aspheric shape, and a peripheral portion away from the optical axis within the effective diameter of the object-side lens surface of the third lens 17. It is desirable to have at least one inflection point. Further, in this case, it is desirable that at least one inflection point be provided at the peripheral portion apart from the optical axis within the effective diameter of the object-side lens surface of the fourth lens 18.
  • the same operation and effect as those of the configuration of the imaging lens 7 of the first embodiment can be obtained.
  • Table 7 shows specific numerical examples of the imaging lens in this example.
  • the imaging lens 21 shown in FIG. 5 is comprised based on the data of following (Table 7).
  • the total optical length TL which is a distance along the optical axis from the apex of the object-side lens surface of the first lens 15 (the object-side front surface of the aperture stop 19) to the imaging surface S of the imaging device, is 5.45 mm Although it is slightly longer than the case where the glass lens satisfying the conditional expression (4) is used as the first lens 1 having a large power as in the following (Table 9) and the above-mentioned Example 1, the imaging lens Miniaturization of 21 is achieved.
  • all the lens surfaces of the first to fourth lenses 15 to 18 have an aspheric shape.
  • the configuration is not necessarily limited. It is sufficient if at least both lens surfaces of the fourth lens 18 have an aspheric shape.
  • F number (F number) Fno of the imaging lens 21 in the present embodiment focal length f (mm) of the whole optical system, angle of view 2 ⁇ (°), maximum image height Y ′
  • the optical total length TL (mm) and the values of the conditional expressions (1) to (4) are shown.
  • the imaging lens 21 of the present embodiment is within the effective diameter of the lens surface on the object side of the third lens 17.
  • the inflection point is located at the periphery away from the optical axis within the effective diameter of the lens surface on the object side of the fourth lens 18 and has one inflection point at the periphery away from the optical axis. Have two.
  • FIG. 6 shows an aberration diagram of the imaging lens in the present embodiment.
  • (a) is a diagram of spherical aberration
  • the solid line indicates g-line
  • the long broken line indicates C-line
  • the two-dotted line indicates a value for d-line.
  • (B) is a diagram of astigmatism
  • the solid line indicates sagittal field curvature
  • the broken line indicates meridional field curvature.
  • C is a figure of a distortion aberration.
  • the axial chromatic aberration can be read from the spherical aberration diagram of FIG. 6A as in the case of the first embodiment.
  • the imaging lens 21 of the present embodiment is favorably corrected for various aberrations, in particular spherical aberration and axial chromatic aberration, and is mounted on a small mobile product such as a cellular phone.
  • a small mobile product such as a cellular phone.
  • high-pixel imaging devices for example, a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.75 ⁇ m and a pixel count of 5 megapixels to a 1.4 ⁇ m pixel pitch and an 8-megapixel count
  • the imaging lens of the present invention can be miniaturized, and various aberrations can be corrected well, and a high-pixel imaging device (for example, a pixel pitch of 1.75 ⁇ m) mounted on a small mobile product such as a cellular phone. Because it is an imaging lens with a maximum angle of view of 70 ° or more that can correspond to a CMOS image sensor with a pixel count of 5 megapixels or a CMOS image sensor with a pixel pitch of 1.4 ⁇ m and a pixel count of 8 megapixels, The present invention is particularly useful in the field of small mobile products such as mobile phones incorporating an imaging device where pixelization is desired.

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Abstract

　小型化を図ることができると共に、諸収差が良好に補正され、高画素の撮像素子に対応可能な、最大画角が７０°以上の撮像レンズを提供する。物体側から像面側に向かって順に配置された、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズ１と、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズ２と、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズ３と、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズ４とを備えた撮像レンズ７である。撮像レンズ７は、光学系全体の焦点距離をｆ、最大像高をＹ'、光学系の全長をＴＬとしたとき、下記条件式(１)、(２)を満足する。　１.２０<ｆ／Ｙ'<１.３５　・・・(１)　ＴＬ／Ｙ'<２.０　・・・(２)

Description

撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置
　本発明は、撮像装置を搭載した例えば携帯電話機、デジタルカメラ、小型撮影装置等の小型のモバイル製品に好適な撮像レンズ、及び、当該撮像レンズを用いた撮像装置に関する。
　近年、例えば携帯電話機等の小型のモバイル製品にも撮像装置（カメラモジュール）を搭載したものが普及し、かかる小型のモバイル製品を用いて簡易に写真撮影を行うことが一般的になってきている。そして、かかる小型のモバイル製品に搭載される撮像装置用の撮像レンズとしては、小型で広画角を確保することができると共に、諸収差が良好に補正され、高画素の撮像素子に対応可能な（撮像画像の画質を向上させることのできる）４枚構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に配置された、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズと、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズと、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズと、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズとを備え、第２レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ２２、光学系全体の焦点距離をｆとしたときに、下記条件式（５）を満足している。
　　　　　０．２＜Ｒ２２／ｆ＜０．６　　・・・（５）
　一方、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される撮像装置においては、さらなる高性能化を図るためにも、小型で高画素の撮像素子に対応可能であることに加え、最大画角が７０°程度以上の広角化を実現できる撮像レンズが求められている。
特開２００７－２８６１５３号公報
　しかし、特許文献１に記載の撮像レンズにおいては、最大画角が６０°～６５°程度であり、最大画角が７０°程度以上の広角化を実現するには至っていない。
　本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、小型化を図ることができると共に、諸収差が良好に補正されて、高画素の撮像素子に対応可能な、最大画角が７０°以上の撮像レンズ、及び、当該撮像レンズを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズの構成は、物体側から像面側に向かって順に配置された、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズと、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズと、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズと、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズとを備え、
　光学系全体の焦点距離をｆ、最大像高をＹ’、光学系の全長（光学全長）をＴＬとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
　　　　　１．２０＜ｆ／Ｙ’＜１．３５　　　　　　・・・（１）
　　　　　ＴＬ／Ｙ’＜２．０　　　　　　　　　　　・・・（２）
　前記本発明の撮像レンズの構成によれば、レンズの構成枚数が少なく、かつ、上記条件式（２）を満足することにより、小型の（光学全長の短い）撮像レンズを実現することができる。また、前記第１レンズが両凸レンズであることにより、正のパワーをそれぞれのレンズ面に分散させることができるので、収差が発生しにくく、小型化しやすい撮像レンズを提供することができる。また、前記第２及び第３レンズとして、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズと、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズとを用いていることにより、前記第２及び第３レンズに入射する光線の角度を小さくして、光線収差を小さくすることができる。また、前記第４レンズの両方のレンズ面を非球面形状としたことにより、歪曲収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。また、上記条件式（１）を満足させることにより、最大画角が７０°以上の広角化を実現することができる。
　そして、以上のことから、前記本発明の撮像レンズの構成によれば、小型化を図ることができると共に、諸収差が良好に補正されて、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素の撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能な、最大画角が７０°以上の撮像レンズを提供することができる。
　また、前記本発明の撮像レンズの構成においては、前記第１レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１１、前記第１レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ１２としたとき、下記条件式（３）を満足するのが好ましい。
　　　　　１．０５＜｜Ｒ１１／Ｒ１２｜＜３．０　　・・・（３）
　この好ましい例によれば、前記第１レンズにおいて、物体側のレンズ面よりも像面側のレンズ面のパワーを大きくして、小型化と広角化を図りつつ、諸収差、特に、球面収差及び軸上色収差をさらに良好に補正することが可能となる。
　また、前記本発明の撮像レンズの構成においては、前記第１レンズのｄ線（５８７．５６００ｎｍ）に対するアッベ数をν１としたとき、下記条件式（４）を満足するのが好ましい。
　　　　　　６０＜ν１　　　　　　　　　　　　　　・・・（４）
　このように、パワーの大きい第１レンズとして上記条件式（４）を満足するガラスレンズを用いることにより、各レンズ間のレンズ間隔を狭くしても、諸収差、特に、色収差を良好に補正することができる。従って、この好ましい例によれば、撮像レンズのさらなる小型化を図ることができる。
　また、この場合には、前記第２～第４レンズがプラスチックレンズからなるのが好ましい。この好ましい例によれば、前記第２～第４レンズとして低コストのプラスチックレンズを用いて、撮像レンズの低コスト化を図ることができる。また、このように前記第２～第４レンズとしてプラスチックレンズを用いることにより、非球面形状やコバ部の形状の付与を含むレンズの成形が容易になる。そして、コバ部の形状の設計自由度が高くなることにより、前記第２～第４レンズに対して、フレアやゴーストによる撮像画像の画質の低下を防止するための構造を設計したり、組み立てやすいコバ部の形状を設計したりすることが可能となる。
　また、前記本発明の撮像レンズの構成においては、前記第１～第４レンズが、いずれもプラスチックレンズからなるのが好ましい。この好ましい例によれば、前記第１～第４レンズとして低コストのプラスチックレンズを用いて、撮像レンズの低コスト化を図ることができる。また、このように前記第１～第４レンズとしてプラスチックレンズを用いることにより、非球面形状やコバ部の形状の付与を含むレンズの成形が容易になる。そして、コバ部の形状の設計自由度が高くなることにより、前記第１～第４レンズに対して、フレアやゴーストによる撮像画像の画質の低下を防止するための構造を設計したり、組み立てやすいコバ部の形状を設計したりすることが可能となる。また、この場合には、前記第３レンズの物体側のレンズ面が非球面形状であり、かつ、前記第３レンズの物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが好ましい。また、この場合には、前記第４レンズの物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが好ましい。これらの好ましい例によれば、撮像素子の撮像面の周辺部に結像する光線の収差を良好に補正することができるので、撮像画像の画質のさらなる向上を図ることができる。
　また、本発明に係る撮像装置の構成は、被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に前記被写体の像を結像させる撮像レンズとを備えた撮像装置であって、前記撮像レンズとして前記本発明の撮像レンズを用いたことを特徴とする。
　前記本発明の撮像装置の構成によれば、撮像レンズとして前記本発明の撮像レンズを用いていることにより、小型で最大画角７０°以上を確保することができる高性能な撮像装置、ひいては当該撮像装置が搭載される小型で高性能な携帯電話機等のモバイル製品を提供することが可能となる。
　以上のように、本発明によれば、小型化を図ることができると共に、諸収差が良好に補正されて、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素の撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能な、最大画角が７０°以上の撮像レンズ、及び、当該撮像レンズを用いた高性能な撮像装置を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像レンズの構成を示す配置図である。 図２は、本発明の実施例１における撮像レンズの収差図（（ａ）は球面収差の図（軸上色収差の図）、（ｂ）は非点収差の図、（ｃ）は歪曲収差の図）である。 図３は、本発明の第２の実施の形態における撮像レンズの構成を示す配置図である。 図４は、本発明の実施例２における撮像レンズの収差図（（ａ）は球面収差の図（軸上色収差の図）、（ｂ）は非点収差の図、（ｃ）は歪曲収差の図）である。 図５は、本発明の第３の実施の形態における撮像レンズの構成を示す配置図である。 図６は、本発明の実施例３における撮像レンズの収差図（（ａ）は球面収差の図（軸上色収差の図）、（ｂ）は非点収差の図、（ｃ）は歪曲収差の図）である。
　以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
　［第１の実施の形態］
　図１は、本発明の第１の実施の形態における撮像レンズの構成を示す配置図である。
　図１に示すように、本実施の形態の撮像レンズ７は、物体側（図１では左側）から像面側（図１では右側）に向かって順に配置された、開口絞り５と、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズ１と、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面であるメニスカスレンズからなる第２レンズ２と、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズ３と、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズ４とを備えている。ここで、パワーは、焦点距離の逆数で定義される量である。撮像レンズ７は、撮像素子（例えば、ＣＣＤ）の撮像面Ｓに対して光学像を形成する（被写体の像を結像させる）撮像用の単焦点レンズであり、撮像素子は、被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する。そして、撮像素子と撮像レンズ７とを用いて、撮像装置が構成される。
　第４レンズ４と撮像素子の撮像面Ｓとの間には、透明な平行平板６が配置されている。ここで、平行平板６は、光学ローパスフィルタとＩＲカットフィルタと撮像素子のフェースプレート（カバーガラス）に等価な平板である。
　第１レンズ１の物体側のレンズ面から平行平板６の像面側の面に至る各面（以下「光学面」ともいう）を、物体側から順に、「第１面」、「第２面」、「第３面」、「第４面」、・・・、「第８面」、「第９面」、「第１０面」と呼ぶこととする（後述する第２及び第３の実施の形態についても同様である）。
　レンズ面の非球面形状は、下記（数１）で与えられる（後述する第２及び第３の実施の形態についても同様である）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　但し、上記（数１）中、Ｙは光軸からの高さ、Ｘは光軸からの高さがＹの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、Ｒ０は非球面頂点の曲率半径、κは円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数を表わしている。
　また、本実施の形態の撮像レンズ７は、下記条件式（１）、（２）を満足するように構成されている。
　　　　　１．２０＜ｆ／Ｙ’＜１．３５　　　　　　・・・（１）
　　　　　ＴＬ／Ｙ’＜２．０　　　　　　　　　　　・・・（２）
　ここで、ｆは光学系全体の焦点距離、Ｙ’は最大像高、ＴＬは光学全長（第１レンズ１の物体側のレンズ面の頂点（開口絞り５の物体側前面）から撮像素子の撮像面Ｓまでの光軸に沿った距離（平行平板６の部分は空気長換算））である。
　上記条件式（１）は、小型化と諸収差の良好な補正を実現しつつ、最大画角が７０°以上の広角化を実現するための条件式である。ｆ／Ｙ’が１．３５以上になると、最大画角７０°以上を確保することができなくなる。また、ｆ／Ｙ’が１．２０以下になると、最大画角が８０°以上になって、小型化と諸収差の良好な補正を実現することが困難になってしまう。
　また、上記条件式（２）は、撮像レンズの小型化を図るための条件式である。ＴＬ／Ｙ’が２．０以上になると、近年求められているレベルでの光学全長の短縮化（小型化）を図ることが困難になってしまう。
　本実施の形態の撮像レンズ７の構成によれば、レンズの構成枚数が少なく、かつ、上記条件式（２）を満足することにより、小型の撮像レンズを実現することができる。また、第１レンズ１が両凸レンズであることにより、正のパワーをそれぞれのレンズ面に分散させることができるので、収差が発生しにくく、小型化しやすい撮像レンズを提供することができる。また、第２及び第３レンズ２、３として、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズ２と、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズ３とを用いていることにより、第２及び第３レンズ２、３に入射する光線の角度を小さくして、光線収差を小さくすることができる。また、第４レンズ４の両方のレンズ面を非球面形状としたことにより、歪曲収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。また、上記条件式（１）を満足させることにより、最大画角が７０°以上の広角化を実現することができる。
　そして、以上のことから、本実施の形態の撮像レンズ７の構成によれば、小型化を図ることができると共に、諸収差が良好に補正されて、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素の撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能な、最大画角が７０°以上の撮像レンズを提供することができる。
　また、本実施の形態の撮像レンズ７は、下記条件式（３）を満足するように構成されているのが望ましい。
　　　　　１．０５＜｜Ｒ１１／Ｒ１２｜＜３．０　　・・・（３）
　ここで、Ｒ１１は第１レンズ１の物体側のレンズ面の曲率半径、Ｒ１２は第１レンズ１の像面側のレンズ面の曲率半径である。
　上記条件式（３）は、諸収差、特に、球面収差及び軸上色収差を良好に補正するための第１レンズ１の形状に関する条件式である。すなわち、上記条件式（３）を満足させることにより、第１レンズ１において、物体側のレンズ面よりも像面側のレンズ面のパワーを大きくして、小型化と広角化を図りつつ、諸収差、特に、球面収差及び軸上色収差をさらに良好に補正することが可能となる。
　また、本実施の形態の撮像レンズ７は、下記条件式（４）を満足するように構成されているのが望ましい。
　　　　　　６０＜ν１　　　　　　　　　　　　　　・・・（４）
　ここで、ν１は第１レンズ１のｄ線（５８７．５６００ｎｍ）に対するアッベ数である。
　このように、パワーの大きい第１レンズ１として上記条件式（４）を満足するガラスレンズを用いることにより、各レンズ間のレンズ間隔を狭くしても、諸収差、特に、色収差を良好に補正することができる。従って、上記条件式（４）を満足させることにより、撮像レンズのさらなる小型化を図ることができる。
　また、この場合には、第２～第４レンズ２～４がプラスチックレンズからなるのが望ましい。この望ましい構成によれば、第２～第４レンズ２～４として低コストのプラスチックレンズを用いて、撮像レンズの低コスト化を図ることができる。また、このように第２～第４レンズ２～４としてプラスチックレンズを用いることにより、非球面形状やコバ部の形状の付与を含むレンズの成形が容易になる。そして、コバ部の形状の設計自由度が高くなることにより、第２～第４レンズ２～４に対して、フレアやゴーストによる撮像画像の画質の低下を防止するための構造を設計したり、組み立てやすいコバ部の形状を設計したりすることが可能となる。
　また、本実施の形態の撮像レンズ７においては、第１～第４レンズ１～４が、いずれもプラスチックレンズからなるのが望ましい。また、この場合には、第３レンズ３の物体側のレンズ面が非球面形状であり、かつ、第３レンズ３の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが望ましい。また、この場合には、第４レンズ４の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが望ましい。これらの望ましい構成によれば、撮像素子の撮像面Ｓの周辺部に結像する光線の収差を良好に補正することができるので、撮像画像の画質のさらなる向上を図ることができる。
　ガラスレンズの材料としては、例えば、硼珪酸ガラス等の、既存の材料を使用することができる。
　プラスチックレンズの材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、環状オレフィンポリマー、スチレン系樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、低吸湿アクリル等の、既存の材料を使用することができる。
　（実施例１）
　以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態における撮像レンズをさらに詳細に説明する。
　下記（表１）に、本実施例における撮像レンズの具体的数値例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記（表１）において、ｒ（ｍｍ）は光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第１～第４レンズ１～４並びに平行平板６の軸上での肉厚又は面間隔、Ｎは第１～第４レンズ１～４並びに平行平板６のｄ線に対する屈折率、νは第１～第４レンズ１～４並びに平行平板６のｄ線に対するアッベ数を示している（下記の実施例２、３についても同様である）。尚、図１に示す撮像レンズ７は、上記（表１）のデータに基づいて構成されたものである。
　上記（表１）から分かるように、第２～第４レンズ２～４がプラスチックレンズからなり（上記（表１）の屈折率及びアッベ数の値から明らか）、低コスト化が図られている。また、第１レンズ１のｄ線に対するアッベ数ν１は７０．２となっている（下記（表３）参照）。このように、パワーの大きい第１レンズ１として上記条件式（４）を満足するガラスレンズを用いることにより、撮像レンズ７の小型化が図られている。すなわち、第１レンズ１の物体側のレンズ面の頂点（開口絞り５の物体側前面）から撮像素子の撮像面Ｓまでの光軸に沿った距離である光学全長ＴＬは５．３１ｍｍとなっている（下記（表３）参照）。
　また、下記（表２Ａ）、（表２Ｂ）に、本実施例における撮像レンズの非球面係数（円錐常数を含む）を示す。下記（表２Ａ）、（表２Ｂ）中、「Ｅ＋００」、「Ｅ－０２」等は、それぞれ「１０＋００ 」、「１０－０２ 」等を表わすものとする（下記の実施例２、３についても同様である）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　尚、上記（表２Ａ）、（表２Ｂ）に示すように、本実施例の撮像レンズ７においては、第１～第４レンズ１～４の全てのレンズ面が非球面形状となっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。少なくとも、第４レンズ４の両方のレンズ面が非球面形状であればよい。
　また、下記（表３）に、本実施例における撮像レンズ７の、Ｆナンバー（Ｆ値）Ｆｎｏ、光学系全体の焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角２ω（°）、最大像高Ｙ’（ｍｍ）、光学全長ＴＬ（ｍｍ）、及び、各条件式（１）～（４）の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　上記（表３）に示すように、Ｆ値（Ｆｎｏ）が２．８と明るい撮像レンズが実現されている。また、画角２ωは７２．３°であり、最大画角が７０°以上の広角化が実現されている。
　図２に、本実施例における撮像レンズの収差図を示す。図２において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｇ線（４３５．８３００ｎｍ）、長い破線はＣ線（６５６．２７００ｎｍ）、二点鎖線はｄ線（５８７．５６００ｎｍ）に対する値を示している。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。（ｃ）は歪曲収差の図である。尚、軸上色収差は、図２（ａ）の球面収差の図から読み取ることができ、ｄ線に対する球面収差の値（二点鎖線）とｇ線に対する球面収差の値（実線）の差を、『ｇ線のｄ線に対する軸上色収差』という。
　図２に示す収差図から明らかなように、本実施例の撮像レンズ７は、諸収差、特に、球面収差及び軸上色収差が良好に補正され、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素な撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能であることが分かる。
　［第２の実施の形態］
　図３は、本発明の第２の実施の形態における撮像レンズの構成を示す配置図である。
　図３に示すように、本実施の形態の撮像レンズ１４は、物体側（図３では左側）から像面側（図３では右側）に向かって順に配置された、開口絞り１２と、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズ８と、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面であるメニスカスレンズからなる第２レンズ９と、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズ１０と、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズ１１とを備えている。
　第４レンズ１１と撮像素子の撮像面Ｓとの間には、上記第１の実施の形態の平行平板６と同様の透明な平行平板１３が配置されている。
　また、本実施の形態の撮像レンズ１４も、上記条件式（１）、（２）を満足するように構成されている。
　また、本実施の形態の撮像レンズ１４も、上記条件式（３）を満足するように構成されているのが望ましい。
　また、本実施の形態の撮像レンズ１４も、上記条件式（４）を満足するように構成されているのが望ましい。また、この場合には、第２～第４レンズ９～１１がプラスチックレンズからなるのが望ましい。
　また、本実施の形態の撮像レンズ１４においても、第１～第４レンズ８～１１が、いずれもプラスチックレンズからなるのが望ましい。また、この場合には、第３レンズ１０の物体側のレンズ面が非球面形状であり、かつ、第３レンズ１０の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが望ましい。また、この場合には、第４レンズ１１の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが望ましい。
　そして、本実施の形態の撮像レンズ１４の構成によっても、上記第１の実施の形態の撮像レンズ７の構成による作用効果と同様の作用効果が得られる。
　（実施例２）
　以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態における撮像レンズをさらに詳細に説明する。
　下記（表４）に、本実施例における撮像レンズの具体的数値例を示す。尚、図３に示す撮像レンズ１４は、下記（表４）のデータに基づいて構成されたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　上記（表４）から分かるように、第１～第４レンズ８～１１の全てのレンズがプラスチックレンズからなり（上記（表４）の屈折率及びアッベ数の値から明らか）、さらなる低コスト化が図られている。また、第１レンズ８の物体側のレンズ面の頂点（開口絞り１２の物体側前面）から撮像素子の撮像面Ｓまでの光軸に沿った距離である光学全長ＴＬは５．４６ｍｍであり（下記（表６）参照）、上記実施例１のようにパワーの大きい第１レンズ１として上記条件式（４）を満足するガラスレンズを用いた場合と比較して若干長めではあるが、撮像レンズ１４の小型化が図られている。
　また、下記（表５Ａ）、（表５Ｂ）に、本実施例における撮像レンズの非球面係数（円錐常数を含む）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　尚、上記（表５Ａ）、（表５Ｂ）に示すように、本実施例の撮像レンズ１４においては、第１～第４レンズ８～１１の全てのレンズ面が非球面形状となっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。少なくとも、第４レンズ１１の両方のレンズ面が非球面形状であればよい。
　また、下記（表６）に、本実施例における撮像レンズ１４の、Ｆナンバー（Ｆ値）Ｆｎｏ、光学系全体の焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角２ω（°）、最大像高Ｙ’（ｍｍ）、光学全長ＴＬ（ｍｍ）、及び、各条件式（１）～（４）の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　上記（表６）に示すように、Ｆ値（Ｆｎｏ）が２．８と明るい撮像レンズが実現されている。また、画角２ωは７４．７°であり、最大画角が７０°以上の広角化が実現されている。
　また、上記（表４）、（表５Ａ）、（表５Ｂ）、（表６）から分かるように、本実施例の撮像レンズ１４は、第３レンズ１０の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、変曲点を１個有しており、第４レンズ１１の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、変曲点を２個有している。
　図４に、本実施例における撮像レンズの収差図を示す。図４において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｇ線、長い破線はＣ線、二点鎖線はｄ線に対する値を示している。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。（ｃ）は歪曲収差の図である。尚、軸上色収差は、上記実施例１の場合と同様に、図４（ａ）の球面収差の図から読み取ることができる。
　図４に示す収差図から明らかなように、本実施例の撮像レンズ１４は、諸収差、特に、球面収差及び軸上色収差が良好に補正され、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素な撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能であることが分かる。
　［第３の実施の形態］
　図５は、本発明の第３の実施の形態における撮像レンズの構成を示す配置図である。
　図５に示すように、本実施の形態の撮像レンズ２１は、物体側（図５では左側）から像面側（図５では右側）に向かって順に配置された、開口絞り１９と、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズ１５と、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズ１６と、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズ１７と、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズ１８とを備えている。
　第４レンズ１８と撮像素子の撮像面Ｓとの間には、上記第１の実施の形態の平行平板６と同様の透明な平行平板２０が配置されている。
　また、本実施の形態の撮像レンズ２１も、上記条件式（１）、（２）を満足するように構成されている。
　また、本実施の形態の撮像レンズ２１も、上記条件式（３）を満足するように構成されているのが望ましい。
　また、本実施の形態の撮像レンズ２１も、上記条件式（４）を満足するように構成されているのが望ましい。また、この場合には、第２～第４レンズ１６～１８がプラスチックレンズからなるのが望ましい。
　また、本実施の形態の撮像レンズ２１においても、第１～第４レンズ１５～１８が、いずれもプラスチックレンズからなるのが望ましい。また、この場合には、第３レンズ１７の物体側のレンズ面が非球面形状であり、かつ、第３レンズ１７の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが望ましい。また、この場合には、第４レンズ１８の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有するのが望ましい。
　そして、本実施の形態の撮像レンズ２１の構成によっても、上記第１の実施の形態の撮像レンズ７の構成による作用効果と同様の作用効果が得られる。
　（実施例３）
　以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態における撮像レンズをさらに詳細に説明する。
　下記（表７）に、本実施例における撮像レンズの具体的数値例を示す。尚、図５に示す撮像レンズ２１は、下記（表７）のデータに基づいて構成されたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　上記（表７）から分かるように、第１～第４レンズ１５～１８の全てのレンズがプラスチックレンズからなり（上記（表７）の屈折率及びアッベ数の値から明らか）、さらなる低コスト化が図られている。また、第１レンズ１５の物体側のレンズ面の頂点（開口絞り１９の物体側前面）から撮像素子の撮像面Ｓまでの光軸に沿った距離である光学全長ＴＬは５．４５ｍｍであり（下記（表９）参照）、上記実施例１のようにパワーの大きい第１レンズ１として上記条件式（４）を満足するガラスレンズを用いた場合と比較して若干長めではあるが、撮像レンズ２１の小型化が図られている。
　また、下記（表８Ａ）、（表８Ｂ）に、本実施例における撮像レンズの非球面係数（円錐常数を含む）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　尚、上記（表８Ａ）、（表８Ｂ）に示すように、本実施例の撮像レンズ２１においては、第１～第４レンズ１５～１８の全てのレンズ面が非球面形状となっているが、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。少なくとも、第４レンズ１８の両方のレンズ面が非球面形状であればよい。
　また、下記（表９）に、本実施例における撮像レンズ２１の、Ｆナンバー（Ｆ値）Ｆｎｏ、光学系全体の焦点距離ｆ（ｍｍ）、画角２ω（°）、最大像高Ｙ’（ｍｍ）、光学全長ＴＬ（ｍｍ）、及び、各条件式（１）～（４）の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　上記（表９）に示すように、Ｆ値（Ｆｎｏ）が２．８と明るい撮像レンズが実現されている。また、画角２ωは７５．１°であり、最大画角が７０°以上の広角化が実現されている。
　また、上記（表７）、（表８Ａ）、（表８Ｂ）、（表９）から分かるように、本実施例の撮像レンズ２１は、第３レンズ１７の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、変曲点を１個有しており、第４レンズ１８の物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、変曲点を２個有している。
　図６に、本実施例における撮像レンズの収差図を示す。図６において、（ａ）は球面収差の図であり、実線はｇ線、長い破線はＣ線、二点鎖線はｄ線に対する値を示している。（ｂ）は非点収差の図であり、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。（ｃ）は歪曲収差の図である。尚、軸上色収差は、上記実施例１の場合と同様に、図６（ａ）の球面収差の図から読み取ることができる。
　図６に示す収差図から明らかなように、本実施例の撮像レンズ２１は、諸収差、特に、球面収差及び軸上色収差が良好に補正され、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素な撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能であることが分かる。
　本発明の撮像レンズは、小型化を図ることができると共に、諸収差が良好に補正され、携帯電話機等の小型のモバイル製品に搭載される高画素の撮像素子（例えば、画素ピッチが１．７５μｍ、画素数が５メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサから画素ピッチが１．４μｍ、画素数が８メガピクセルのＣＭＯＳイメージセンサ）に対応可能な、最大画角が７０°以上の撮像レンズであるので、高画素化が望まれる撮像素子を内蔵した携帯電話機等の小型のモバイル製品の分野において特に有用である。
　１、８、１５　第１レンズ
　２、９、１６　第２レンズ
　３、１０、１７　第３レンズ
　４、１１、１８　第４レンズ
　５、１２、１９　開口絞り
　６、１３、２０　平行平板
　７、１４、２１　撮像レンズ
　Ｓ　撮像面

Claims (8)

  1. 　物体側から像面側に向かって順に配置された、正のパワーを有する両凸レンズからなる第１レンズと、負のパワーを有し、像面側のレンズ面が凹面である第２レンズと、正のパワーを有し、像面側のレンズ面が凸面であるメニスカスレンズからなる第３レンズと、負のパワーを有し、両方のレンズ面が非球面形状で、像面側のレンズ面が光軸近傍で凹面である第４レンズとを備え、
    　光学系全体の焦点距離をｆ、最大像高をＹ’、光学系の全長をＴＬとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満足する撮像レンズ。
    　　　　　１．２０＜ｆ／Ｙ’＜１．３５　　　　　　・・・（１）
    　　　　　ＴＬ／Ｙ’＜２．０　　　　　　　　　　　・・・（２）
  2. 　前記第１レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１１、前記第１レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲ１２としたとき、下記条件式（３）を満足する、請求項１に記載の撮像レンズ。
    　　　　　１．０５＜｜Ｒ１１／Ｒ１２｜＜３．０　　・・・（３）
  3. 　前記第１レンズのｄ線（５８７．５６００ｎｍ）に対するアッベ数をν１としたとき、下記条件式（４）を満足する、請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
    　　　　　　６０＜ν１　　　　　　　　　　　　　　・・・（４）
  4. 　前記第２～第４レンズがプラスチックレンズからなる、請求項３に記載の撮像レンズ。
  5. 　前記第１～第４レンズが、いずれもプラスチックレンズからなる、請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
  6. 　前記第３レンズの物体側のレンズ面が非球面形状であり、かつ、前記第３レンズの物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有する、請求項５に記載の撮像レンズ。
  7. 　前記第４レンズの物体側のレンズ面の有効径内の、光軸から離れた周辺部に、少なくとも１つの変曲点を有する、請求項５に記載の撮像レンズ。
  8. 　被写体に対応した光信号を画像信号に変換して出力する撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に前記被写体の像を結像させる撮像レンズとを備えた撮像装置であって、
    　前記撮像レンズとして請求項１～７のいずれか１項に記載の撮像レンズを用いたことを特徴とする撮像装置。
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