WO2011065158A1 - 撮像レンズ - Google Patents

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WO2011065158A1
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imaging lens
imaging
image
optical axis
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久保田洋治
久保田賢一
平野整
栗原一郎
伊勢善男
福田純男
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株式会社オプトロジック
カンタツ株式会社
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    • 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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • 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 that forms a subject image on an imaging element such as a CCD sensor or a CMOS sensor, and is relatively small such as a mobile phone, a digital still camera, a portable information terminal, a security camera, an in-vehicle camera, and a network camera.
  • the present invention relates to an imaging lens suitable for being mounted on a camera.
  • an imaging lens described in Patent Document 1 includes, in order from the object side, a positive first lens having a convex surface on the object side, a second meniscus second lens having a concave surface facing the object side, and an object A positive meniscus third lens having a convex surface facing the side, and a positive meniscus fourth lens having a convex surface facing the object side.
  • a preferable range is set for each ratio of the lenses of the first to third lenses and the focal length of the lens system, the refractive index of the first lens, and the Abbe number of the first lens. Therefore, good optical performance is realized while suppressing an increase in the total length of the imaging lens.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an imaging lens that can correct aberrations satisfactorily while being small in size.
  • a first lens having a positive refractive power, a second lens having a negative refractive power, and a positive refractive power are obtained.
  • a third lens having a positive refractive power and a fourth lens having a positive refractive power, the first lens having a positive radius of curvature on the object side surface, and the second lens having an object side surface The third lens is formed into a shape in which both the curvature radius of the object side surface and the curvature radius of the image side surface are negative.
  • the imaging lens was configured by forming the fourth lens into a shape in which the radius of curvature of the object side surface is positive and the radius of curvature of the image side surface is negative.
  • the second lens has a shape that becomes a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • the third lens is formed in a shape that becomes a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • the first lens is formed so as to have a refractive power stronger than each of the second lens, the third lens, and the fourth lens, thereby reducing the size of the imaging lens. Can be achieved even more suitably.
  • Conditional expression (1) reduces on-axis chromatic aberration, off-axis chromatic aberration, spherical aberration, and curvature of the image plane within a good range while shortening the length (thickness) along the optical axis of the imaging lens. This is a condition for suppressing the balance in a balanced manner.
  • the refractive power of the second lens is relatively weak with respect to the refractive power of the first lens, and the on-axis chromatic aberration and off-axis lateral chromatic aberration are undercorrected (reference wavelength). Short wavelength increases in the negative direction).
  • the off-axis best imaging surface falls with respect to the axial best imaging surface, and it becomes difficult to obtain a flat image surface.
  • the refractive power of the second lens becomes relatively stronger than the refractive power of the first lens, and the axial chromatic aberration and the off-axis lateral chromatic aberration are overcorrected ( Short wavelength increases in the + direction with respect to the reference wavelength).
  • the spherical aberration is overcorrected, the best off-axis image forming plane is tilted with respect to the on-axis best image forming surface, and it becomes difficult to obtain a flat image surface. Therefore, in any case, it is difficult to obtain good imaging performance.
  • the distance on the optical axis from the image plane side surface of the first lens to the object side surface of the second lens, and the object of the third lens from the image plane side surface of the second lens is da
  • the distance on the optical axis from the surface to the image side surface of the fourth lens is L14, it is desirable that the following conditional expression (2) is satisfied. 0.1 ⁇ da / L14 ⁇ 0.4 (2)
  • Conditional expression (2) indicates the ratio of the sum of the distances between the lenses in the entire lens system, and ensures the workability of each lens while reducing the size of the imaging lens. This is a condition for suppressing various aberrations generated by the surface shape, particularly curvature of the image surface, within a preferable range.
  • the upper limit “0.4” is exceeded, the thickness of each lens becomes thin, and it becomes difficult to suppress various aberrations within a preferable range in a balanced manner. In particular, it is difficult to suppress the curvature of the image plane within a preferable range.
  • conditional expression (2A) is further satisfied. 0.1 ⁇ da / L14 ⁇ 0.2 (2A)
  • conditional expression (2A) it becomes possible to suppress various aberrations generated by the surface shape of each lens within a more preferable range while suitably reducing the size of the imaging lens.
  • Conditional expression (3) is a condition for suppressing off-axis lateral chromatic aberration and spherical aberration within a good range in a well-balanced manner while reducing the thickness of the imaging lens.
  • this conditional expression (3) suppresses the incident angle of the light beam emitted from the imaging lens to the imaging element within a certain range at the maximum image height, and also suppresses the curvature of field within a favorable range. It is also a condition to do.
  • a so-called maximum incident angle is provided as a limit on the incident angle of the light beam that can be taken into the image sensor due to the structure of the image sensor.
  • the combined focal length of the first lens and the second lens becomes relatively longer than the combined focal length of the third lens and the fourth lens.
  • the lateral chromatic aberration of the axis is insufficiently corrected (the short wavelength increases in the negative direction with respect to the reference wavelength).
  • the effective diameters of the third lens and the fourth lens are increased, it is difficult to reduce the size of the imaging lens, and it is difficult to obtain a flat image plane due to an increase in the astigmatic difference.
  • the combined focal length of the first lens and the second lens becomes relatively shorter than the combined focal length of the third lens and the fourth lens. Since the refractive power of the lens system is concentrated on the first lens and the second lens, it is advantageous for miniaturization of the imaging lens, but it is difficult to suppress the spherical aberration and the coma aberration in a good range in a balanced manner. Become. Further, the incident angle of the off-axis light beam emitted from the imaging lens to the imaging element increases, and it becomes difficult to suppress the incident angle of the light beam emitted from the imaging lens to the imaging element within a certain range.
  • Conditional expression (4) is a condition for shortening the thickness of the imaging lens while favorably correcting aberrations.
  • the upper limit “0.8” is exceeded, the distance on the optical axis from the object-side surface of the first lens to the image-side surface of the fourth lens becomes longer with respect to the focal length, and the imaging lens becomes smaller. It will be difficult to achieve this.
  • the value falls below the lower limit of “0.5”, it is advantageous for downsizing the imaging lens, but the thickness of each lens constituting the imaging lens becomes extremely thin, and the workability and productivity are greatly reduced. To do. In addition, it becomes difficult to correct aberrations satisfactorily.
  • the Abbe number of the first lens is ⁇ d1
  • the Abbe number of the second lens is ⁇ d2
  • the Abbe number of the fourth lens is ⁇ d4
  • the following conditional expressions (5) to (7) are satisfied. It is more desirable to do. 50 ⁇ d1 ⁇ 85 (5) ⁇ d2 ⁇ 30 (6) 50 ⁇ d4 ⁇ 85 (7)
  • Chromatic aberration can be corrected satisfactorily by satisfying these conditional expressions (5) to (7). If the Abbe number of each lens deviates from the conditional expressions (5) to (7), the axial chromatic aberration is insufficiently corrected, and it becomes difficult to obtain good imaging performance.
  • the glass material of the first lens, the glass material of the third lens, and the glass material of the fourth lens are the same, there are only two types of glass materials constituting the imaging lens. Manufacturing costs can be reduced.
  • the glass material of the first lens and the glass material of the fourth lens are made the same, and making the glass material of the second lens and the glass material of the third lens the same, it is possible to manufacture an imaging lens while correcting chromatic aberration well. Cost can be reduced.
  • the imaging lens of the present invention it is possible to provide a compact imaging lens in which both the downsizing of the imaging lens and good aberration correction are achieved, and various aberrations are favorably corrected.
  • FIG. 1 is a lens cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an imaging lens according to Numerical Example 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an aberration diagram illustrating lateral aberration of the imaging lens illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the imaging lens illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a lens cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an imaging lens according to Numerical Example 2 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration of the imaging lens shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the imaging lens illustrated in FIG. 4.
  • FIG. 3 is an aberration diagram illustrating lateral aberration of the imaging lens illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the imaging
  • FIG. 5 is a lens cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an imaging lens according to Numerical Example 3 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an aberration diagram showing lateral aberration of the imaging lens shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the imaging lens illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an imaging lens according to Numerical Example 4 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an aberration diagram illustrating lateral aberration of the imaging lens illustrated in FIG. 10.
  • FIG. 11 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the imaging lens illustrated in FIG. 10.
  • FIG. 10 is a lens cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an imaging lens according to Numerical Example 5 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an aberration diagram illustrating lateral aberration of the imaging lens illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion of the imaging lens illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, FIG. 10, and FIG. 13 show lens cross-sectional views corresponding to Numerical Examples 1 to 5 of the present embodiment, respectively. Since all the numerical examples have the same basic lens configuration, the lens configuration of the imaging lens according to the present embodiment will be described here with reference to the lens cross-sectional view of the numerical example 1.
  • the imaging lens of the present embodiment has an aperture stop ST, a first lens L1 having a positive refractive power, and a negative refractive power in order from the object side to the image plane side.
  • the second lens L2, the third lens L3 having positive refractive power, and the fourth lens L4 having positive refractive power are arranged.
  • a cover glass 10 is disposed between the fourth lens L4 and the image plane.
  • the cover glass 10 can be omitted.
  • the aperture stop is disposed on the vertex tangent plane of the object side surface of the first lens L1.
  • the position of the aperture stop is not limited to the position in the present embodiment.
  • the first lens L1 has a shape in which the curvature radius R2 of the object side surface is positive and the curvature radius R3 of the image side surface is negative, that is, a shape that becomes a biconvex lens in the vicinity of the optical axis. Is formed. Further, the first lens L1 is formed to have a refractive power stronger than each of the second lens L2, the third lens L3, and the fourth lens L4.
  • the shape of the first lens L1 is not limited to such a shape that becomes a biconvex lens in the vicinity of the optical axis, but may be any shape as long as the curvature radius R2 of the object side surface is positive.
  • Numerical Examples 1 to 3 are examples in which the shape of the first lens L1 is a biconvex lens near the optical axis.
  • the shape of the first lens L1 is such that the radii of curvature R2 and R3 are both.
  • This is an example of a meniscus lens having a positive shape, that is, a convex surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • the second lens L2 has a positive curvature radius R4 on the object side surface and a curvature radius R5 on the image side surface, and is formed in a shape that becomes a meniscus lens with a convex surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • the third lens L3 is a meniscus lens having a negative curvature radius R6 on the object side surface and a curvature radius R7 on the image side surface, the concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis. It is formed into a shape.
  • the second lens L2 and the third lens L3 are arranged with their concave surfaces facing each other in the vicinity of the optical axis.
  • the fourth lens L4 is formed in a shape in which the curvature radius R8 of the object side surface is positive and the curvature radius R9 of the image side surface is negative, that is, a shape that becomes a biconvex lens in the vicinity of the optical axis.
  • the imaging lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expressions (1) to (4). For this reason, according to the imaging lens according to the present embodiment, it is possible to achieve both reduction in size of the imaging lens and favorable correction of aberration. -0.9 ⁇ f1 / f2 ⁇ -0.5 (1) 0.1 ⁇ da / L14 ⁇ 0.4 (2) 0.05 ⁇ f12 / f34 ⁇ 0.5 (3) 0.5 ⁇ L14 / f ⁇ 0.8 (4)
  • f focal length of the entire lens system
  • f1 focal length of the first lens L1
  • f2 focal length of the second lens L2 da: from the image side surface of the first lens L1 to the object side surface of the second lens L2
  • the distance on the optical axis, the distance on the optical axis from the image side surface of the second lens L2 to the object side surface of the third lens L3, and the fourth lens from the image side surface of the third lens L3 Sum of distance on the optical axis to the object side surface of L4
  • the imaging lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expressions (5) to (7) in addition to the conditional expressions (1) to (4) in order to satisfactorily correct chromatic aberration.
  • ⁇ d4 Abbe number of the fourth lens L4 with respect to the d-line
  • the imaging lens according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (8).
  • conditional expression (8) axial chromatic aberration and off-axis lateral chromatic aberration are corrected more satisfactorily.
  • the lens surface of each lens is formed as an aspheric surface as necessary.
  • the aspherical shape adopted for these lens surfaces is that the axis in the optical axis direction is Z, the height in the direction perpendicular to the optical axis is H, the conic coefficient is k, and the aspherical coefficients are A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , A 12 , A 14 , A 16
  • f represents the focal length of the entire lens system
  • Fno represents the F number
  • ⁇ represents the half angle of view.
  • i indicates a surface number counted from the object side
  • R indicates a radius of curvature
  • d indicates a distance (surface interval) between lens surfaces along the optical axis
  • Nd indicates a refractive index with respect to d-line
  • ⁇ d Indicates the Abbe number for the d line.
  • the aspherical surface is indicated by adding a symbol of * (asterisk) after the surface number i.
  • the imaging lenses according to the numerical examples 1 to 3 further satisfy the following conditional expressions (2A) and (3A). 0.1 ⁇ da / L14 ⁇ 0.2 (2A) 0.05 ⁇ f12 / f34 ⁇ 0.3 (3A)
  • the imaging lens according to Numerical Example 1 satisfies the conditional expressions (1) to (8) and the conditional expressions (2A) and (3A). Therefore, according to the imaging lens according to Numerical Example 1, it is possible to suitably reduce the size of the imaging lens and correct aberrations more favorably.
  • the glass material of the first lens L1 since the glass material of the first lens L1, the glass material of the third lens L3, and the glass material of the fourth lens L4 are the same, from the first lens L1 to the fourth lens L4.
  • the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where all of these are formed of different glass materials.
  • FIG. 2 shows the lateral aberration corresponding to the half angle of view ⁇ divided into the tangential direction and the sagittal direction for the imaging lens of the numerical value example 1 (in FIGS. 5, 8, 11, and 14). the same).
  • FIG. 3 shows spherical aberration SA (mm), astigmatism AS (mm), and distortion aberration DIST (%) for the imaging lens of Numerical Example 1.
  • the spherical aberration diagram shows the amount of aberration for each wavelength of 587.56 nm, 435.84 nm, 656.27 nm, 486.13 nm, and 546.07 nm as well as the sine condition violation amount OSC.
  • the aberration diagrams show the aberration amount on the sagittal image surface S and the aberration amount on the tangential image surface T (the same applies to FIGS. 6, 9, 12 and 15). As shown in FIGS. 2 and 3, according to the imaging lens according to Numerical Example 1, various aberrations are favorably corrected.
  • FIG. 5 shows lateral aberration corresponding to the half angle of view ⁇ for the imaging lens of Numerical Example 2.
  • FIG. 6 shows spherical aberration SA (mm), astigmatism AS (mm), and distortion. Each aberration DIST (%) is shown.
  • the imaging lens according to Numerical Example 2 also corrects the image plane well as in Numerical Example 1 and suitably corrects various aberrations.
  • FIG. 8 shows lateral aberration corresponding to the half angle of view ⁇ for the imaging lens of Numerical Example 3
  • FIG. 9 shows spherical aberration SA (mm), astigmatism AS (mm), and distortion. Each aberration DIST (%) is shown.
  • the imaging lens according to Numerical Example 3 also corrects the image plane satisfactorily as in Numerical Example 1, and various aberrations are preferably corrected.
  • Numerical Example 4 of the imaging lens according to the present embodiment will be described.
  • Numerical Example 4 Basic lens data is shown below.
  • FIG. 11 shows lateral aberration corresponding to the half angle of view ⁇ for the imaging lens of Numerical Example 4, and FIG. 12 shows spherical aberration SA (mm), astigmatism AS (mm), and distortion. Each aberration DIST (%) is shown.
  • the imaging lens according to Numerical Example 4 also corrects the image plane satisfactorily as in Numerical Example 1, and various aberrations are preferably corrected.
  • the glass material of the first lens L1 and the glass material of the fourth lens L4 are the same, and the glass material of the second lens L2 and the glass material of the third lens L3 are the same. It is possible to reduce the manufacturing cost of the imaging lens while satisfactorily correcting various aberrations.
  • FIG. 14 shows lateral aberration corresponding to the half angle of view ⁇ for the imaging lens of Numerical Example 5, and FIG. 15 shows spherical aberration SA (mm), astigmatism AS (mm), and distortion. Each aberration DIST (%) is shown.
  • the imaging lens according to Numerical Example 5 also corrects the image plane well and corrects various aberrations as well as Numerical Example 1.
  • the imaging lens according to the present embodiment all the lenses are formed of a plastic glass material.
  • the first lens having a large refractive power from a glass-based glass material.
  • the glass-based glass material has a higher total cost for molding the lens than the plastic-based glass material, there remains a problem in terms of reducing the manufacturing cost of the imaging lens.
  • the manufacturing cost can be suitably reduced.
  • the imaging lens according to the above embodiment when applied to an imaging optical system such as a mobile phone, a digital still camera, a portable information terminal, a security camera, an in-vehicle camera, and a network camera, the camera and the like have high functionality and small size. Can be achieved simultaneously.
  • an imaging optical system such as a mobile phone, a digital still camera, a portable information terminal, a security camera, an in-vehicle camera, and a network camera, the camera and the like have high functionality and small size. Can be achieved simultaneously.
  • the present invention can be applied to an imaging lens mounted on a device that is required to have a small aberration as well as a good aberration correction capability, for example, a device such as a mobile phone or a digital still camera.

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Abstract

　小型でありながらも収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供する。この目的のため、物体側から順に、絞りＳＴと、光軸近傍において両凸形状の第１レンズＬ１と、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第２レンズＬ２と、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の第３レンズＬ３と、光軸近傍において両凸形状の正の第４レンズＬ４とを配列して構成した。同構成において、第１レンズＬ１の屈折力が、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、および第４レンズＬ４のぞれぞれの屈折力よりも強くなるようにした。

Description

撮像レンズ
　本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに搭載されて好適な撮像レンズに関するものである。
　近年、携帯電話機の殆どの機種にカメラが標準搭載され、携帯電話機としての付加価値の向上が図られている。こうした携帯電話機とデジタルスティルカメラとの融合は年々進んでおり、最近ではデジタルスティルカメラに匹敵する光学性能や各種機能を有するカメラを備えた携帯電話機も登場するに至っている。しかしながら、携帯電話機の主たる機能は未だに通話機能であることに変わりはなく、携帯電話機には現在でも小型・軽量といった基本性能が当然のように要求される。
　携帯電話機の小型・軽量化に追従するように、当該携帯電話機に搭載される撮像レンズにも小型化が要求されてきた。従来、２枚構成や３枚構成の撮像レンズによって撮像素子の解像度に応じた十分な光学性能の確保と小型化との両立が図られてきた。しかし、撮像素子の高画素化に伴って要求される光学性能も年々高くなり、２枚や３枚のレンズ構成によっては収差が良好に補正された高い光学性能の確保と小型化との両立が困難となった。
　そこで、レンズの枚数を一枚増加させて、４枚のレンズからなるレンズ構成の採用が検討されている。例えば、特許文献１に記載の撮像レンズは、物体側から順に、物体側の面が凸形状の正の第１レンズと、物体側に凹面を向けた負のメニスカス形状の第２レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第３レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカス形状の第４レンズとから構成される。当該構成において、第１～第３レンズの各レンズとレンズ系の焦点距離との各比率、第１レンズの屈折率、および第１レンズのアッベ数のそれぞれについて好ましい範囲を設定し、当該範囲内に収めることによって撮像レンズの全長の増大を抑制しつつ良好な光学性能を実現している。
特開２００７－１２２００７号公報
　上記特許文献１に記載の撮像レンズによれば、比較的良好な収差を得ることは可能である。しかしながら、携帯電話機そのものの小型化や高機能化は年々進展しており、撮像レンズに要求される小型化のレベルも厳しいものとなっている。上記特許文献１に記載のレンズ構成では、こうした要求に応えて撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立を図ることは困難である。なお、こうした小型化と良好な収差補正との両立は上記携帯電話機に搭載される撮像レンズに特有の課題ではなく、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに搭載される撮像レンズおいても共通の課題である。
　本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型でありながらも収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明では、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズとを配置し、第１レンズを、物体側の面の曲率半径が正となる形状に形成し、第２レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成し、第３レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に負となる形状に形成し、第４レンズを、物体側の面の曲率半径が正となり、像面側の面の曲率半径が負となる形状に形成することによって撮像レンズを構成した。
　上記構成の撮像レンズによれば、屈折力の配置が正負正正となる４枚のレンズのうち、第２レンズが、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとなる形状に形成され、第３レンズが、光軸近傍において物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズとなる形状に形成される。このため、本発明に係る撮像レンズでは、第２レンズおよび第３レンズが互いに凹面を向けた状態で配置されることになる。したがって、撮像レンズとしてこのような構成によれば、各種収差を良好に補正しつつ、撮像レンズの小型化を図ることができる。
　また、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズを、第２レンズ、第３レンズ、および第４レンズのぞれぞれよりも屈折力が強くなるように形成することにより、撮像レンズの小型化をより一層好適に図ることができる。
　上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）を満足することが望ましい。
　　　　　－０．９＜ｆ１／ｆ２＜－０．５　　　（１）
　条件式（１）は、撮像レンズの光軸に沿った長さ（厚さ）を短縮しつつ、軸上の色収差、軸外の倍率色収差、球面収差、および像面の湾曲を良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。上限値「－０．５」を超えると、第１レンズの屈折力に対して第２レンズの屈折力が相対的に弱くなり、軸上の色収差および軸外の倍率色収差が補正不足（基準波長に対し短波長が－方向に増大）となる。また、球面収差が補正不足となるため、軸上の最良結像面に対して軸外の最良結像面が倒れ、平坦な像面を得ることが難しくなる。一方、下限値「－０．９」を下回ると、第１レンズの屈折力に対して第２レンズの屈折力が相対的に強くなり、軸上の色収差および軸外の倍率色収差が補正過剰（基準波長に対し短波長が＋方向に増大）となる。また、球面収差が補正過剰となるため、軸上の最良結像面に対して軸外の最良結像面が倒れ、平坦な像面を得ることが難しくなる。よって、いずれの場合も、良好な結像性能を得ることは困難となる。
　上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの像面側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離と、第２レンズの像面側の面から第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離と、第３レンズの像面側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離との和をｄａ、第１レンズの物体側の面から第４レンズの像面側の面までの光軸上の距離をＬ１４としたとき、下記条件式（２）を満足することが望ましい。
　　　　　０．１＜ｄａ／Ｌ１４＜０．４　　　（２）
　条件式（２）は、レンズ系全体に占める各レンズ間距離の和の割合を示すものであり、撮像レンズの小型化を図りつつ、各レンズの加工性を確保し、併せて、各レンズの面形状によって発生する各種収差、特に像面の湾曲を好ましい範囲内に抑制するための条件である。上限値「０．４」を超えると、各レンズの肉厚が薄くなり、各種収差を好ましい範囲内にバランスよく抑制することが困難となる。特に、像面の湾曲を好ましい範囲内に抑制することが困難となる。なお、像面に近いレンズに複数の変曲点を設けることでこうした像面の湾曲を抑制することは可能であるが、この場合には、当該レンズのディセンタ（軸ずれ）やチルト等による結像性能の劣化を招くことになる。一方、下限値「０．１」を下回ると、各レンズの肉厚が厚くなり、各レンズの加工性は向上するものの、各種収差を好ましい範囲内にバランスよく抑制することが困難となる。
　また、この構成の撮像レンズにおいては、さらに下記条件式（２Ａ)を満足することが望ましい。
　　　　　０．１＜ｄａ／Ｌ１４＜０．２　　　（２Ａ）
　条件式（２Ａ）を満足することにより、撮像レンズの小型化を好適に図りつつ、各レンズの面形状によって発生する各種収差をより好ましい範囲内に抑制することができるようになる。
　上記構成の撮像レンズでは、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、第３レンズおよび第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、下記条件式（３）を満足することが望ましい。
　　　　　０．０５＜ｆ１２／ｆ３４＜０．５　　　（３）
　条件式（３）は、撮像レンズの厚さを短縮しつつ、軸外の倍率色収差および球面収差を良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。また、この条件式（３）は、最大像高において、撮像レンズから出射された光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し、併せて像面湾曲を良好な範囲内に抑制するための条件でもある。周知のように、撮像素子に取り込むことのできる光線には、撮像素子の構造上、入射角度上の限界として、いわゆる最大入射角度が設けられている。この最大入射角度の範囲外の光線が撮像素子に入射した場合には、シェーディング現象によって周辺部の暗い画像となってしまう。そこで、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制する必要がある。
　上記条件式（３）において上限値「０．５」を超えると、第３レンズおよび第４レンズの合成焦点距離に対して第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離が相対的に長くなり、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制するには有利となるものの、軸外の倍率色収差が補正不足（基準波長に対し短波長が－方向に増大）となり、良好な結像性能を得ることが難しくなる。また、第３レンズおよび第４レンズの有効径が増大するため、撮像レンズの小型化を図ることが困難になるとともに、非点格差の増大により、平坦な像面を得ることが困難となる。
　一方、条件式（３）において下限値「０．０５」を下回ると、第３レンズおよび第４レンズの合成焦点距離に対して第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離が相対的に短くなり、第１レンズおよび第２レンズにレンズ系の屈折力が集中するため、撮像レンズの小型化には有利となるものの、球面収差およびコマ収差を良好な範囲内にバランスよく抑制することが困難となる。また、撮像レンズから出射された軸外光線の撮像素子への入射角度が増大し、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。
　上記構成の撮像レンズにおいては、さらに下記条件式（３Ａ）を満足することが望ましい。
　　　　　０．０５＜ｆ１２／ｆ３４＜０．３　　　（３Ａ）
　上記構成の撮像レンズにおいては、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズの物体側の面から第４レンズの像面側の面までの光軸上の距離をＬ１４としたとき、下記条件式（４）を満足することが望ましい。
　　　　　０．５＜Ｌ１４／ｆ＜０．８　　　（４）
　条件式（４）は、収差の補正を良好に図りつつ、撮像レンズの厚さを短縮するための条件である。上限値「０．８」を超えると、焦点距離に対して、第１レンズの物体側の面から第４レンズの像面側の面までの光軸上の距離が長くなり、撮像レンズの小型化を図ることが困難となる。一方、下限値「０．５」を下回ると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、撮像レンズを構成する各レンズの肉厚が極端に薄くなり、加工性・生産性が大幅に低下する。また、収差を良好に補正することが困難となる。
　上記構成の撮像レンズにおいては、第１レンズのアッベ数をνｄ１、第２レンズのアッベ数をνｄ２、第４レンズのアッベ数をνｄ４としたとき、下記条件式（５）～（７）を満足することがより望ましい。
　　　　　５０＜νｄ１＜８５　　　（５）
　　　　　νｄ２＜３０　　　　　　（６）
　　　　　５０＜νｄ４＜８５　　　（７）
　これら条件式（５）～（７）を満足することにより、色収差を良好に補正することができる。各レンズのアッベ数が条件式（５）～（７）から外れると、軸上の色収差が補正不足となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。
　上記構成の撮像レンズにおいては、軸上の色収差および軸外の倍率色収差を一層良好に補正するために、さらに下記条件式（８）を満足することが望ましい。
　　　　　｜νｄ１－νｄ４｜＜１０　　　（８）
　また、上記構成の撮像レンズにおいては、色収差を良好に補正するために、第３レンズのアッベ数をνｄ３としたとき、下記条件式（９）を満足することが望ましい。
　　　　　｜νｄ２－νｄ３｜＜１０　　　（９）
　なお、上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズの硝材、第３レンズの硝材、および第４レンズの硝材を同一とすれば、撮像レンズを構成する硝材が２種類のみとなるため、撮像レンズの製造コストの低減を図ることができる。また、第１レンズの硝材および第４レンズの硝材を同一とするとともに、第２レンズの硝材および第３レンズの硝材を同一とすることによっても、色収差を良好に補正しつつ、撮像レンズの製造コストの低減を図ることができる。
　本発明の撮像レンズによれば、撮像レンズの小型化と良好な収差補正との両立が図られ、各種の収差が良好に補正された小型の撮像レンズを提供することができる。
本発明の一実施の形態について、数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。 本発明の一実施の形態について、数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。 図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。 図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。
　以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１、図４、図７、図１０、図１３はそれぞれ、本実施の形態の数値実施例１～５に対応するレンズ断面図を示したものである。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例１のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。
　図１に示すように、本実施の形態の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、開口絞りＳＴと、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４とが配列されて構成される。第４レンズＬ４と像面との間には、カバーガラス１０が配置されている。なお、このカバーガラス１０は、割愛することも可能である。また、本実施の形態では、開口絞りを、第１レンズＬ１の物体側面の頂点接平面上に配置している。開口絞りの位置は、本実施の形態における位置に限定されるものではなく、例えば、第１レンズＬ１の物体側面の頂点接平面よりも物体側、あるいは当該頂点接平面と第１レンズＬ１の像面側面との間でもよい。
　上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は、物体側の面の曲率半径Ｒ２が正となり、像面側の面の曲率半径Ｒ３が負となる形状、すなわち光軸近傍において両凸レンズとなる形状に形成されている。また、当該第１レンズＬ１は、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、および第４レンズＬ４のぞれぞれよりも屈折力が強くなるように形成されている。なお、第１レンズＬ１の形状は、このような光軸近傍において両凸レンズとなる形状に限定されるものではなく、物体側の面の曲率半径Ｒ２が正となる形状であればよい。数値実施例１～３は、第１レンズＬ１の形状が光軸近傍において両凸レンズとなる例であり、数値実施例４および５は、第１レンズＬ１の形状が、曲率半径Ｒ２およびＲ３が共に正となる形状、すなわち光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる例である。
　第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径Ｒ４および像面側の面の曲率半径Ｒ５が共に正であり、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。また、第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径Ｒ６および像面側の面の曲率半径Ｒ７が共に負となる形状であって、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。このように、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、光軸近傍において互いに凹面を向けた状態で配置されている。
　第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径Ｒ８が正となり、像面側の面の曲率半径Ｒ９が負となる形状、すなわち光軸近傍において両凸レンズとなる形状に形成されている。
　本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式（１）～（４）を満足する。このため、本実施の形態に係る撮像レンズによれば、撮像レンズの小型化と良好な収差の補正との両立が図られる。
　　　－０．９＜ｆ１／ｆ２＜－０．５　　　　　　（１）
　　　０．１＜ｄａ／Ｌ１４＜０．４　　　　　　　（２）
　　　０．０５＜ｆ１２／ｆ３４＜０．５　　　　　（３）
　　　０．５＜Ｌ１４／ｆ＜０．８　　　　　　　　（４）
　但し、
　　　　ｆ：レンズ系全体の焦点距離
　　　ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
　　　ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離
　　　ｄａ：第１レンズＬ１の像面側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸上の距離と、第２レンズＬ２の像面側の面から第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸上の距離と、第３レンズＬ３の像面側の面から第４レンズＬ４の物体側の面までの光軸上の距離との和
　　Ｌ１４：第１レンズＬ１の物体側の面から第４レンズＬ４の像面側の面までの光軸上の距離
　　ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離
　　ｆ３４：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との合成焦点距離
　本実施の形態に係る撮像レンズは、色収差を良好に補正するために、上記条件式（１）～（４）に加えて以下に示す条件式（５）～（７）を満足する。
　　　５０＜νｄ１＜８５　　　　　　　　　　　　（５）
　　　νｄ２＜３０　　　　　　　　　　　　　　　（６）
　　　５０＜νｄ４＜８５　　　　　　　　　　　　（７）
　但し、
　　　νｄ１：第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数
　　　νｄ２：第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数
　　　νｄ４：第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数
　さらに、本実施の形態に係る撮像レンズは、下記条件式（８）を満足する。
　　　｜νｄ１－νｄ４｜＜１０　　　　　　　　　（８）
　条件式（８）を満足することにより、軸上の色収差および軸外の倍率色収差が一層良好に補正される。
　なお、上記条件式（１）～（８）の全てを満たす必要はなく、それぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。
　本実施の形態では、必要に応じて各レンズのレンズ面を非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10、Ａ12、Ａ14、Ａ16としたとき、次式により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。各数値実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、ｉは物体側より数えた面番号を示し、Ｒは曲率半径を示し、ｄは光軸に沿ったレンズ面間の距離（面間隔）を示し、Ｎｄはｄ線に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示すこととする。
　まず、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例１～３について説明する。本数値実施例１～３に係る撮像レンズは、上記条件式（１）～（８）に加えて、さらに次の条件式（２Ａ）および（３Ａ）を満足する。
　　　０．１＜ｄａ／Ｌ１４＜０．２　　　　　　　（２Ａ）
　　　０．０５＜ｆ１２／ｆ３４＜０．３　　　　　（３Ａ）
　なお、これら数値実施例１～３に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、および第４レンズＬ４は同一の硝材から形成されており、「第１レンズＬ１のアッベ数νｄ１＝第３レンズＬ３のアッベ数νｄ３＝第４レンズＬ４のアッベ数νｄ４」を満足する。
数値実施例１
　基本的なレンズデータを以下に示す。
f=4.792mm、Fno=2.800、ω=30.94°
　　　　　　　　　　　　　　　　　単位　　ｍｍ
面データ
　面番号ｉ　　　　Ｒ　　　　ｄ　　　　Ｎｄ　　 νｄ
　（物面）　　　　　∞　　　　∞
　　1（絞り） 　　　∞　　0.0000
　　　2*　　　　 1.420　　0.8700　　1.52470　　56.2（＝νｄ１）
　　　3*　　　　-7.220　　0.0500
　　　4*　　　　16.150　　0.3160　　1.61420　　26.0（＝νｄ２）
　　　5*　　　　 1.660　　0.3820
　　　6*　　　　-3.060　　0.5300　　1.52470　　56.2（＝νｄ３）
　　　7*　　　　-3.110　　0.0800
　　　8*　　　　80.000　　1.4890　　1.52470　　56.2（＝νｄ４）
　　　9*　　　 -24.000　　0.4000
　　 10 　　　　　　∞　　0.3000　　1.51633　　64.12
　　 11 　　　　　　∞　　1.0924
　（像面）　　　　　∞
　　ｆ１＝２．３４３
　　ｆ２＝－３．０３８
　ｆ１２＝４．８７８
　ｆ３４＝２６．９５９
　　ｄａ＝０．５１２
　Ｌ１４＝３．７１７
非球面データ
第２面
　ｋ=7.124138E-01,Ａ4=-3.255467E-02,Ａ6=-3.345029E-02,Ａ8=6.443935E-02,
　Ａ10=-8.410124E-02
第３面
　ｋ=7.650370E+01,Ａ4=6.319932E-03,Ａ6=3.587828E-01,Ａ8=-3.390403E-01,
　Ａ10=-3.205488E-02
第４面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-7.977956E-02,Ａ6=2.264327E-01,Ａ8=1.561367E-01,
　Ａ10=-7.007116E-01
第５面
　ｋ=-7.378725E-01,Ａ4=-5.955688E-02,Ａ6=3.026794E-01,
　Ａ8=-1.537807E-01,Ａ10=-8.573522E-02
第６面
　ｋ=0.000000,Ａ4=7.704037E-03,Ａ6=9.406414E-02,Ａ8=-3.842276E-02,
　Ａ10=-2.456153E-02,Ａ12=1.710539E-02,Ａ14=4.229176E-02,
　Ａ16=-8.107767E-02
第７面
　ｋ=-2.354755,Ａ4=4.800647E-02,Ａ6=3.015033E-02,Ａ8=-3.352903E-03,
　Ａ10=-4.870813E-03,Ａ12=-1.874400E-03,Ａ14=-3.102981E-04,
　Ａ16=1.104519E-04
第８面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-1.928571E-02,Ａ6=7.510676E-03,Ａ8=-1.975988E-03,
　Ａ10=4.959047E-04,Ａ12=3.811335E-04,Ａ14=1.738822E-05,
　Ａ16=-8.256141E-05
第９面
　ｋ=-1.000000E+03,Ａ4=-1.514598E-02,Ａ6=-1.263258E-02,
　Ａ8=4.078326E-03,Ａ10=-5.722523E-04,Ａ12=-5.728760E-05,
　Ａ14=1.467244E-05,Ａ16=1.257680E-07
　各条件式の値を以下に示す。
　　ｆ１／ｆ２＝－０．７７１
　　ｄａ／Ｌ１４＝０．１３８
　　ｆ１２／ｆ３４＝０．１８１
　　Ｌ１４／ｆ＝０．７７６
　　νｄ１＝５６．２
　　νｄ２＝２６．０
　　νｄ３＝５６．２
　　νｄ４＝５６．２
　　｜νｄ１－νｄ４｜＝０
　このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは、条件式（１）～（８）および条件式（２Ａ）、（３Ａ)を満足する。したがって、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば、撮像レンズの小型化を好適に図ることができるとともに、より良好に収差を補正することができる。
　また、本数値実施例１に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１の硝材、第３レンズＬ３の硝材、および第４レンズＬ４の硝材が同一であるため、第１レンズＬ１から第４レンズＬ４までの全てを別々の硝材で形成した場合に比較して製造コストの低減を図ることができる。
　図２は、数値実施例１の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向に分けて示したものである（図５、図８、図１１および図１４において同じ）。また、図３は、数値実施例１の撮像レンズについて、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら収差図において、球面収差図には、５８７．５６ｎｍ、４３５．８４ｎｍ、６５６．２７ｎｍ、４８６．１３ｎｍ、５４６．０７ｎｍの各波長に対する収差量とともに、正弦条件違反量ＯＳＣを併せて示し、非点収差図には、サジタル像面Ｓにおける収差量とタンジェンシャル像面Ｔにおける収差量とをそれぞれ示す（図６、図９、図１２および図１５において同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば、各種収差が良好に補正される。
数値実施例２
　基本的なレンズデータを以下に示す。
f=4.792mm、Fno=2.800、ω=30.94°
　　　　　　　　　　　　　　　　　単位　　ｍｍ
面データ
　面番号ｉ　　　　Ｒ　　　　ｄ　　　　Ｎｄ　　 νｄ
　（物面）　　　　　∞　　　　∞
　　1（絞り） 　　　∞　　0.0000
　　　2*　　　　 1.412　　0.8547　　1.52470　　56.2（＝νｄ１）
　　　3*　　　　-7.212　　0.0500
　　　4*　　　　17.513　　0.3629　　1.61420　　26.0（＝νｄ２）
　　　5*　　　　 1.677　　0.3525
　　　6*　　　　-3.289　　0.5835　　1.52470　　56.2（＝νｄ３）
　　　7*　　　　-3.326　　0.1084
　　　8*　　　 232.737　　1.3942　　1.52470　　56.2（＝νｄ４）
　　　9*　　　 -45.863　　0.4000
　　 10 　　　　　　∞　　0.3000　　1.51633　　64.12
　　 11 　　　　　　∞　　1.0252
　（像面）　　　　　∞
　　ｆ１＝２．３３０
　　ｆ２＝－３．０４６
　ｆ１２＝４．７２４
　ｆ３４＝４４．９０５
　　ｄａ＝０．５１１
　Ｌ１４＝３．７０６
非球面データ
第２面
　ｋ=7.131351E-01,Ａ4=-3.329571E-02,Ａ6=-3.025131E-02,Ａ8=6.952348E-02,
　Ａ10=-9.095330E-02
第３面
　ｋ=7.004994E+01,Ａ4=2.254029E-03,Ａ6=3.700801E-01,Ａ8=-3.337891E-01,
　Ａ10=-7.588148E-02
第４面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-8.123492E-02,Ａ6=2.096769E-01,Ａ8=1.582786E-01,
　Ａ10=-6.600632E-01
第５面
　ｋ=-9.407782E-01,Ａ4=-6.543800E-02,Ａ6=3.124348E-01,
　Ａ8=-1.747500E-01,Ａ10=-3.055272E-02
第６面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-7.554145E-03,Ａ6=1.039733E-01,Ａ8=-5.658820E-03,
　Ａ10=-2.544293E-02,Ａ12=-4.041081E-02,Ａ14=-1.234665E-02,
　Ａ16=5.290247E-02
第７面
　ｋ=-2.843598,Ａ4=4.950930E-02,Ａ6=3.078206E-02,Ａ8=-3.762001E-03,
　Ａ10=-4.647388E-03,Ａ12=-1.649726E-03,Ａ14=-1.839471E-04,
　Ａ16=2.508097E-04
第８面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-2.010199E-02,Ａ6=4.658410E-03,Ａ8=-2.335303E-03,
　Ａ10=6.661889E-04,Ａ12=5.253883E-04,Ａ14=5.670708E-05,
　Ａ16=-1.032293E-04
第９面
　ｋ=-1.000000E+03,Ａ4=-1.804855E-02,Ａ6=-1.196299E-02,
　Ａ8=3.829191E-03,Ａ10=-5.848147E-04,Ａ12=-5.434352E-05,
　Ａ14=1.414815E-05,Ａ16=-3.215050E-07
　各条件式の値を以下に示す。
　　ｆ１／ｆ２＝－０．７６５
　　ｄａ／Ｌ１４＝０．１３８
　　ｆ１２／ｆ３４＝０．１０５
　　Ｌ１４／ｆ＝０．７７３
　　νｄ１＝５６．２
　　νｄ２＝２６．０
　　νｄ３＝５６．２
　　νｄ４＝５６．２
　　｜νｄ１－νｄ４｜＝０
　このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは、条件式（１）～（８）および条件式（２Ａ）、（３Ａ)を満足する。
　図５は、数値実施例２の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図６は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
数値実施例３
　基本的なレンズデータを以下に示す。
f=4.780mm、Fno=2.800、ω=31.00°
　　　　　　　　　　　　　　　　　単位　　ｍｍ
面データ
　面番号ｉ　　　　Ｒ　　　　ｄ　　　　Ｎｄ　　 νｄ
　（物面）　　　　　∞　　　　∞
　　1（絞り） 　　　∞　　0.0000
　　　2*　　　　 1.411　　0.8610　　1.52470　　56.2（＝νｄ１）
　　　3*　　　　-7.240　　0.0500
　　　4*　　　　17.416　　0.3683　　1.61420　　26.0（＝νｄ２）
　　　5*　　　　 1.680　　0.3500
　　　6*　　　　-3.308　　0.5945　　1.52470　　56.2（＝νｄ３）
　　　7*　　　　-3.364　　0.1068
　　　8*　　　 234.698　　1.3743　　1.52470　　56.2（＝νｄ４）
　　　9*　　　 -50.369　　0.4000
　　 10 　　　　　　∞　　0.3000　　1.51633　　64.12
　　 11 　　　　　　∞　　1.0069
　（像面）　　　　　∞
　　ｆ１＝２．３３０
　　ｆ２＝－３．０５４
　ｆ１２＝４．６８８
　ｆ３４＝４９．１５５
　　ｄａ＝０．５０７
　Ｌ１４＝３．７０５
非球面データ
第２面
　ｋ=7.124973E-01,Ａ4=-3.340274E-02,Ａ6=-3.029348E-02,Ａ8=6.979722E-02,
　Ａ10=-9.045849E-02
第３面
　ｋ=6.983134E+01,Ａ4=2.332465E-03,Ａ6=3.712007E-01,Ａ8=-3.327910E-01,
　Ａ10=-7.740465E-02
第４面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-8.121136E-02,Ａ6=2.083994E-01,Ａ8=1.571260E-01,
　Ａ10=-6.573071E-01
第５面
　ｋ=-9.757836E-01,Ａ4=-6.636112E-02,Ａ6=3.116588E-01,
　Ａ8=-1.762056E-01,Ａ10=-3.366125E-02
第６面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-8.748924E-03,Ａ6=1.037168E-01,Ａ8=-3.758805E-03,
　Ａ10=-2.285585E-02,Ａ12=-4.064712E-02,Ａ14=-2.194039E-02,
　Ａ16=2.286998E-02
第７面
　ｋ=-2.737729,Ａ4=4.928961E-02,Ａ6=3.065535E-02,Ａ8=-4.016071E-03,
　Ａ10=-4.828806E-03,Ａ12=-1.726350E-03,Ａ14=-1.815072E-04,
　Ａ16=2.997076E-04
第８面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-2.008279E-02,Ａ6=4.399177E-03,Ａ8=-2.387790E-03,
　Ａ10=6.590908E-04,Ａ12=5.220571E-04,Ａ14=5.283383E-05,
　Ａ16=-1.068386E-04
第９面
　ｋ=-1.000000E+03,Ａ4=-1.844311E-02,Ａ6=-1.172968E-02,
　Ａ8=3.852888E-03,Ａ10=-5.876908E-04,Ａ12=-5.598068E-05,
　Ａ14=1.371329E-05,Ａ16=-4.070820E-07
　各条件式の値を以下に示す。
　　ｆ１／ｆ２＝－０．７６３
　　ｄａ／Ｌ１４＝０．１３７
　　ｆ１２／ｆ３４＝０．０９５
　　Ｌ１４／ｆ＝０．７７５
　　νｄ１＝５６．２
　　νｄ２＝２６．０
　　νｄ３＝５６．２
　　νｄ４＝５６．２
　　｜νｄ１－νｄ４｜＝０
　このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは、条件式（１）～（８）および条件式（２Ａ）、（３Ａ)を満足する。
　図８は、数値実施例３の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図９は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
　次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例４について説明する。
数値実施例４
　基本的なレンズデータを以下に示す。
f=4.764mm、Fno=2.815、ω=31.08°
　　　　　　　　　　　　　　　　　単位　　ｍｍ
面データ
　面番号ｉ　　　　Ｒ　　　　ｄ　　　　Ｎｄ　　 νｄ
　（物面）　　　　　∞　　　　∞
　　1（絞り） 　　　∞　　0.0000
　　　2*　　　　 1.435　　0.6500　　1.52470　　56.2（＝νｄ１）
　　　3*　　　　30.280　　0.1000
　　　4*　　　　 4.190　　0.3000　　1.61420　　26.0（＝νｄ２）
　　　5*　　　　 1.500　　0.7000
　　　6*　　　 -13.630　　0.4500　　1.58470　　30.0（＝νｄ３）
　　　7*　　　　-5.680　　0.1000
　　　8*　　　 155.000　　0.8000　　1.53460　　56.3（＝νｄ４）
　　　9*　　　-100.000　　0.2000
　　 10 　　　　　　∞　　0.3000　　1.51633　　64.12
　　 11 　　　　　　∞　　1.6457
　（像面）　　　　　∞
　　ｆ１＝２．８４９
　　ｆ２＝－３．９７３
　ｆ１２＝５．７４４
　ｆ３４＝１４．２９３
　　ｄａ＝０．９００
　Ｌ１４＝３．１００
非球面データ
第２面
　ｋ=0.000000,Ａ4=3.557264E-03,Ａ6=-2.939159E-02,Ａ8=1.301751E-02,
　Ａ10=1.301701E-01,Ａ12=-2.929961E-01,Ａ14=1.418133E-01
第３面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-1.975936E-01,Ａ6=2.785038E-01,Ａ8=-1.397215E-02,
　Ａ10=-2.781911E-01,Ａ12=3.551117E-02,Ａ14=7.581697E-02
第４面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-4.224099E-01,Ａ6=8.417074E-01,Ａ8=-8.766306E-01,
　Ａ10=5.495510E-01,Ａ12=-2.537399E-01,Ａ14=5.335235E-02
第５面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-3.085904E-01,Ａ6=6.857857E-01,Ａ8=-5.154420E-01,
　Ａ10=-5.453786E-01,Ａ12=1.606895,Ａ14=-9.327949E-01
第６面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-2.604538E-01,Ａ6=5.333212E-01,Ａ8=-7.780920E-01,
　Ａ10=5.195351E-01,Ａ12=-1.659964E-01
第７面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-2.493735E-01,Ａ6=3.459725E-01,Ａ8=-2.662888E-01,
　Ａ10=1.119992E-01,Ａ12=-1.953619E-02
第８面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-1.880089E-01,Ａ6=9.282069E-02,Ａ8=-4.447643E-03,
　Ａ10=-6.306204E-03,Ａ12=1.379567E-03,Ａ14=-6.846129E-05
第９面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-4.798368E-02,Ａ6=-1.695288E-02,Ａ8=9.261266E-03,
　Ａ10=-3.865081E-04,Ａ12=-9.596691E-04,Ａ14=1.844111E-04
　各条件式の値を以下に示す。
　　ｆ１／ｆ２＝－０．７１７
　　ｄａ／Ｌ１４＝０．２９０
　　ｆ１２／ｆ３４＝０．４０２
　　Ｌ１４／ｆ＝０．６５１
　　νｄ１＝５６．２
　　νｄ２＝２６．０
　　νｄ３＝３０．０
　　νｄ４＝５６．３
　　｜νｄ１－νｄ４｜＝０．１
　このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは、条件式（１）～（８）を満足する。
　図１１は、数値実施例４の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図１２は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
　次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例５について説明する。本数値実施例５に係る撮像レンズは、下記条件式（９）をさらに満足する。
　　　　　｜νｄ２－νｄ３｜＜１０　　　（９）
　なお、数値実施例５に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１および第４レンズＬ４は同一の硝材から形成され、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は同一の硝材から形成されている。このため、本数値実施例５に係る撮像レンズにおいては、「第１レンズＬ１のアッベ数νｄ１＝第４レンズＬ４のアッベ数νｄ４」および「第２レンズＬ２のアッベ数νｄ２＝第３レンズＬ３のアッベ数νｄ３」を満足する。
数値実施例５
　基本的なレンズデータを以下に示す。
f=4.694mm、Fno=2.815、ω=31.46°
　　　　　　　　　　　　　　　　　単位　　ｍｍ
面データ
　面番号ｉ　　　　Ｒ　　　　ｄ　　　　Ｎｄ　　 νｄ
　（物面）　　　　　∞　　　　∞
　　1（絞り） 　　　∞　　0.0000
　　　2*　　　　 1.463　　0.6624　　1.52470　　56.2（＝νｄ１）
　　　3*　　　　 9.018　　0.1000
　　　4*　　　　 3.158　　0.3840　　1.61420　　26.0（＝νｄ２）
　　　5*　　　　 1.605　　0.5540
　　　6*　　　　-3.029　　0.3998　　1.61420　　26.0（＝νｄ３）
　　　7*　　　　-2.987　　0.0500
　　　8*　　　　20.341　　1.4069　　1.52470　　56.2（＝νｄ４）
　　　9*　　　-100.001　　0.2000
　　 10 　　　　　　∞　　0.3000　　1.51633　　64.12
　　 11 　　　　　　∞　　1.3279
　（像面）　　　　　∞
　　ｆ１＝３．２３１
　　ｆ２＝－５．８６６
　ｆ１２＝５．０２４
　ｆ３４＝２１．９４７
　　ｄａ＝０．７０４
　Ｌ１４＝３．５５７
非球面データ
第２面
　ｋ=3.069060E-01,Ａ4=-1.485998E-02,Ａ6=1.151919E-02,Ａ8=-2.442641E-02
第３面
　ｋ=-7.160359E+02,Ａ4=-6.033441E-02,Ａ6=2.895241E-02,Ａ8=-8.510955E-03
第４面
　ｋ=-6.028629E+01,Ａ4=-6.614940E-02,Ａ6=-3.122196E-02,Ａ8=6.243920E-02
第５面
　ｋ=2.525580E-02,Ａ4=-1.556932E-01,Ａ6=3.067661E-01,Ａ8=-7.669839E-01,
　Ａ10=1.967142,Ａ12=-3.332530,Ａ14=3.177894,Ａ16=-1.191580
第６面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-3.124156E-02,Ａ6=8.980145E-02,Ａ8=-6.401821E-02,
　Ａ10=4.144297E-01,Ａ12=-1.852801,Ａ14=2.585897,Ａ16=-1.238748
第７面
　ｋ=-7.531006,Ａ4=-1.101156E-01,Ａ6=2.355281E-01,Ａ8=-1.876796E-01,
　Ａ10=9.394495E-02,Ａ12=-1.638100E-02,Ａ14=-1.206296E-02,
　Ａ16=4.630250E-03
第８面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-9.467843E-02,Ａ6=6.561382E-02,Ａ8=-1.054401E-02,
　Ａ10=-4.397847E-03,Ａ12=2.067682E-03,Ａ14=-3.350817E-04,
　Ａ16=2.265124E-05
第９面
　ｋ=0.000000,Ａ4=-1.426804E-02,Ａ6=-1.929451E-02,Ａ8=7.233309E-03,
　Ａ10=-3.950894E-05,Ａ12=-7.622066E-04,Ａ14=1.968331E-04,
　Ａ16=-1.538948E-05
　各条件式の値を以下に示す。
　　ｆ１／ｆ２＝－０．５５１
　　ｄａ／Ｌ１４＝０．１９８
　　ｆ１２／ｆ３４＝０．２２９
　　Ｌ１４／ｆ＝０．７５８
　　νｄ１＝５６．２
　　νｄ２＝２６．０
　　νｄ３＝２６．０
　　νｄ４＝５６．２
　　｜νｄ１－νｄ４｜＝０
　このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは、条件式（１）～（９）および条件式（２Ａ）、（３Ａ)を満足する。
　また、本数値実施例５に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１の硝材および第４レンズＬ４の硝材が同一であり、第２レンズＬ２の硝材および第３レンズＬ３の硝材が同一であるため、各種収差を良好に補正しつつ、撮像レンズの製造コストの低減を図ることができる。
　図１４は、数値実施例５の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図１５は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に、像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。
　ところで、本実施の形態に係る撮像レンズでは、全てのレンズがプラスチック系の硝材で形成されている。従来、屈折力の大きい第１レンズをガラス系の硝材で形成することが一般的であった。しかし、ガラス系の硝材はプラスチック系の硝材に比較してレンズに成形するまでのトータルコストが高くなるため、撮像レンズの製造コスト低減の面からも課題が残っていた。本実施の形態に係る撮像レンズでは、全てのレンズがプラスチック系の硝材で形成されているため、製造コストの低減を好適に図ることが可能である。
　したがって、上記実施の形態に係る撮像レンズを、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、当該カメラ等の高機能化と小型化の両立を図ることができる。
　本発明は、撮像レンズとして小型化とともに良好な収差補正能力が要求される機器、例えば携帯電話機やデジタルスティルカメラ等の機器に搭載される撮像レンズに適用することができる。
　ＳＴ　　絞り
　Ｌ１　　第１レンズ
　Ｌ２　　第２レンズ
　Ｌ３　　第３レンズ
　Ｌ４　　第４レンズ
　１０　　カバーガラス

Claims (9)

  1. 　物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズとを配置して構成され、
    　前記第１レンズは、物体側の面の曲率半径が正となる形状に形成されており、
    　前記第２レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成されており、
    　前記第３レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に負となる形状に形成されており、
    　前記第４レンズは、物体側の面の曲率半径が正となり、像面側の面の曲率半径が負となる形状に形成されている、
    ことを特徴とする撮像レンズ。
  2. 　前記第１レンズは、前記第２レンズ、前記第３レンズ、および前記第４レンズのぞれぞれよりも屈折力が強くなるように形成される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
  3. 　前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、
    　　　　　－０．９＜ｆ１／ｆ２＜－０．５
    を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
  4. 　前記第１レンズの像面側の面から前記第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離と、前記第２レンズの像面側の面から前記第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離と、前記第３レンズの像面側の面から前記第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離との和をｄａ、前記第１レンズの物体側の面から前記第４レンズの像面側の面までの光軸上の距離をＬ１４としたとき、
    　　　　　０．１＜ｄａ／Ｌ１４＜０．４
    を満足することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  5. 　前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、前記第３レンズおよび前記第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、
    　　　　　０．０５＜ｆ１２／ｆ３４＜０．５
    を満足することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  6. 　レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第１レンズの物体側の面から前記第４レンズの像面側の面までの光軸上の距離をＬ１４としたとき、
    　　　　　０．５＜Ｌ１４／ｆ＜０．８
    を満足することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  7. 　前記第１レンズのアッベ数をνｄ１、前記第２レンズのアッベ数をνｄ２、前記第４レンズのアッベ数をνｄ４としたとき
    　　　　　５０＜νｄ１＜８５
    　　　　　νｄ２＜３０
    　　　　　５０＜νｄ４＜８５
    を満足することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
  8. 　　　　　｜νｄ１－νｄ４｜＜１０
    を満足することを特徴とする請求項７に記載の撮像レンズ。
  9. 　上記第３レンズのアッベ数をνｄ３としたとき、
    　　　　　｜νｄ２－νｄ３｜＜１０
    を満足することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像レンズ。
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TWI709782B (zh) * 2020-03-25 2020-11-11 新鉅科技股份有限公司 四片式紅外單波長鏡片組

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