(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、像面側に凸面を向けたメニスカスレンズからなる第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズからなる第２レンズとを配置してなり、４つのレンズ面のうち少なくとも１面が非球面とされ、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に絞りが配され、前記第１レンズの物体側の面および像面側の面の曲率半径をＲ１およびＲ２、レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満足するように構成されてなることを特徴とする結像レンズ。
（１）０．６≦｜Ｒ１／ｆ｜≦１．３５
（２）０．５≦Ｒ１／Ｒ２≦１．６
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は２枚玉による結像レンズに関し、特にＴＶ電話用、ドアホーン用、監視用等のビデオカメラやスチルビデオカメラ等の撮影レンズとして好適な結像レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
近年、各種ビデオカメラやスチルビデオカメラの結像面に固定撮像素子を配するものが多い。この固体撮像素子は技術の進歩により年々小型化しており、それに伴ない撮像レンズの小型化、さらには広画角化、ローコスト化も要求されている。
【０００３】
上記用途に用いられる撮像レンズとしては、従来特開平6-67091号公報に開示されたもの等が知られているが、この公報記載のものではバックフォーカスが長すぎ、小型化という要求を必ずしも満足することができない。
【０００４】
なお、本願出願人は、既にガラス製の２枚玉による結像レンズを開示している（特開平7-168092号）。この２枚玉による結像レンズは全長が短く、小型化という要求を満足することはできるものの画角も小さくなってしまい、広画角化という要求を十分満足するには到っていなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画角が広くとれるとともに小型で明るく、諸収差を良好に補正し得る結像レンズを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の結像レンズは、物体側から順に、像面側に凸面を向けたメニスカスレンズからなる第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズからなる第２レンズとを配置してなり、４つのレンズ面のうち少なくとも１面が非球面とされ、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に絞りが配され、前記第１レンズの物体側の面および像面側の面の曲率半径をＲ１およびＲ２、レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満足するように構成されてなることを特徴とするものである。
（１）０．６≦｜Ｒ１／ｆ｜≦１．３５
（２）０．５≦Ｒ１／Ｒ２≦１．６
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
ここで、図１は実施例１〜６の代表例としての実施例１のレンズ基本構成を示すものである。図１に示すように、この結像レンズは、２枚のレンズＬ1 、Ｌ2 により構成され、絞りｉをこれら２つのレンズＬ1、Ｌ2の間に配設してなるもので、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は固体撮像素子の結像面２の結像位置Ｐに結像される。なお、第２レンズＬ2と結像面２との間にはローパスフィルタ１が配されている。
【０００９】
ここで第１レンズＬ１ は像面側に凸面を向けたメニスカスレンズ（実施例１、３、４、５は正のレンズであり、実施例２、６は負のレンズであり、また、実施例１、２、３、５は両面が非球面とされている）、第２レンズＬ２は物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである（実施例１、２、３、５、６は両面が非球面とされ、実施例４は像面側の面のみが非球面とされている）。
【００１０】
また、これらのレンズは以下の条件式を満足する。
（１）０．６≦｜Ｒ1／ｆ｜≦１．３５
（２）０．５≦Ｒ1／Ｒ2≦１．６
但し、
Ｒ1 ：第１レンズＬ1の物体側の面の曲率半径
Ｒ2 ：第１レンズＬ1の像面側の面の曲率半径
ｆ  ：レンズ全系の焦点距離
【００１１】
本実施形態のレンズ構成によれば、図１に示す如く、第１レンズＬ1の物体側の面が凹とされており、入射光線は外側に曲げられることから広画角とすることができる。また、レンズ系中に少なくとも１面の非球面を設けることにより、球面収差、コマ収差、歪曲を良好にすることができる。さらに、絞りｉが２つのレンズＬ1、Ｌ2間に配されており、レンズ全系を絞りｉを中心として対照的な形とし得るのでレンズ径を小さなものとすることができる。
【００１２】
また、上記条件式（１）は、第１レンズＬ1の物体側の面の曲率半径Ｒ1をレンズ全系の焦点距離ｆで規格化したときの値の範囲を規定するものである。この範囲の下限を下回るとレンズ形状が半球に近づき、製造が困難となる。また、レンズ周辺でコマ収差が大きくなり、周辺光束をカットすれば暗くなり、これらを補正しようとすると歪曲が発生する。一方、この範囲の上限を上回ると、広画角を維持しようとすれば非点収差、コマ収差が増大し、レンズ厚も大となる。本実施形態のレンズではこの条件式（１）を満足しており、コマ収差、非点収差、歪曲の補正が有利になり、広画角を維持しつつ、コンパクト化が図れ、明るさも確保できる。
【００１３】
また、条件式（２）は第１レンズＬ1の両面の曲率半径Ｒ1、Ｒ2の比率を規定するものであり、その下限を下回ると、全長が長くなり、これを押さえようとするとレンズ径が大となる。また、歪曲も大となる。一方、上限を上回るとコマ収差が増大する。本実施形態のレンズでは、この条件式（２）を満足しており、コマ収差、歪曲の補正が有利になり、コンパクト化が図れる。
【００１４】
以下、実施例１〜６の各々の結像レンズについて具体的数値を用いて説明する。
＜実施例１＞
この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１に示す。
【００１５】
ただし、この表１および後述する表２〜６において、各記号Ｒ，ｄ，ｎ，νに対応させた数字は物体側から順次増加するようになっている。＊の面は非球面を表し、それら各非球面は下記数１に示す非球面式により表される（実施例２〜６において同じ）。
【００１６】
【表１】
0003725276.tif 000002
【００１７】
【数１】
0003725276.tif 000003
【００１８】
なお、この実施例１において、レンズ系全体の焦点距離ｆは４．９７ｍｍであり、バックフォーカスＢFは２．９８ｍｍ、Ｆnoは２．０１、半画角ωは３６．４度である。また、｜Ｒ1／ｆ｜は１．２９、Ｒ1／Ｒ2は１．５である。
【００１９】
＜実施例２＞
この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表２に示す。
【００２０】
【表２】
0003725276.tif 000004
【００２１】
なお、この実施例２において、レンズ系全体の焦点距離ｆは５．５１ｍｍ、バックフォーカスＢFは６．００ｍｍ、Ｆno は２．００、半画角ωは３２．９度である。また、｜Ｒ1／ｆ｜は０．７２であり、Ｒ1／Ｒ2は０．５５である。
【００２２】
＜実施例３＞
【００２３】
この実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表３に示す。
【００２４】
【表３】
0003725276.tif 000005
【００２５】
なお、この実施例３において、レンズ系全体の焦点距離ｆは４．９９ｍｍ、バックフォーカスＢFは５．２６ｍｍ、Ｆno は２．０３、半画角ωは３６．５度である。また、｜Ｒ1／ｆ｜は０．６４であり、Ｒ1／Ｒ2は０．９である。
【００２６】
＜実施例４＞
この実施例４における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表４に示す。
【００２７】
【表４】
0003725276.tif 000006
【００２８】
なお、この実施例４において、レンズ系全体の焦点距離ｆは５．０１ｍｍ、バックフォーカスＢFは５．０８ｍｍ、Ｆno は２．１７、半画角ωは３６．４度である。また、｜Ｒ1／ｆ｜は０．８１であり、Ｒ1／Ｒ2は０．７５である。
【００２９】
＜実施例５＞
この実施例５における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表５に示す。
【００３０】
【表５】
0003725276.tif 000007
【００３１】
なお、この実施例５において、レンズ系全体の焦点距離ｆは４．９９ｍｍ、バックフォーカスＢFは２．９８ｍｍ、Ｆno は２．０７、半画角ωは３６．５度である。また、｜Ｒ1／ｆ｜は１．０２であり、Ｒ1／Ｒ2は１．３１である。
【００３２】
＜実施例６＞
この実施例６における各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表６に示す。
【００３３】
【表６】
0003725276.tif 000008
【００３４】
なお、この実施例６において、レンズ系全体の焦点距離ｆは５．１８ｍｍ、バックフォーカスＢFは４．８１ｍｍ、Ｆno は２．１１、半画角ωは３４．３度である。また、｜Ｒ1／ｆ｜は０．９１であり、Ｒ1／Ｒ2は０．７３である。
【００３５】
また、実施例１〜６の各収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を各々図２、４、６、８、１０、１２に示し、また、実施例１〜６のコマ収差を各々図３、５、７、９、１１、１３に示す。なお、これらの収差図においてωは半画角を示す。図２〜１３から明らかなように、本実施例によれば、各収差を良好なものとすることができる。
【００３６】
なお、この結像レンズと固体撮像素子の受光面との間において、ローパスフィルタに代えて、あるいはローパスフィルタとともに赤外光遮光フィルタやカバーガラスを挿入することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の結像レンズによれば、凸面を対向させてなる２枚のメニスカスレンズにより構成することで、小型化を図ることができるとともに広画角で明るい結像レンズを達成できる。さらに、量産する際にローコスト化を図ることができ、諸収差も良好なものとすることができるので各種のビデオカメラやスチルビデオカメラの撮影レンズとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１〜６に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図２】実施例１に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図３】実施例１に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図４】実施例２に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図５】実施例２に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図６】実施例３に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図７】実施例３に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図８】実施例４に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図９】実施例４に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１０】実施例５に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１１】実施例５に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１２】実施例６に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１３】実施例６に係るレンズの収差図（コマ収差）
【符号の説明】
Ｌ1 ，Ｌ2     レンズ
Ｒ1 〜Ｒ6     レンズ面等の曲率半径
ｄ1 〜ｄ4     レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ    光軸
Ｐ    結像位置
ｉ    絞り
１    ローパスフィルタ
２    結像面
【図１】
0003725276.tif 000009
【図２】
0003725276.tif 000010
【図３】
0003725276.tif 000011
【図４】
0003725276.tif 000012
【図５】
0003725276.tif 000013
【図６】
0003725276.tif 000014
【図７】
0003725276.tif 000015
【図８】
0003725276.tif 000016
【図９】
0003725276.tif 000017
【図１０】
0003725276.tif 000018
【図１１】
0003725276.tif 000019
【図１２】
0003725276.tif 000020
【図１３】
0003725276.tif 000021