(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に物体側に凹面を向けた条件式（１）を満たす負の屈折力を有する第１レンズと後続レンズ群とからなり、前記第１レンズは、下記条件式（２）を満たす厚さであり、前記第１レンズと第２レンズの間隔は下記条件式（３）を満たし、前記第１レンズの焦点距離は条件式（４）の関係を満たすと共に、
前記第１レンズと前記第２レンズの間に絞りが配置され、前記第２レンズを含む前記後続レンズ群は少なくとも１つの負レンズ素子を有することを特徴とする広角の撮像レンズ。
０＜（ｒ2＋ｒ1）／（ｒ2−ｒ1）＜＋３．０・・・・（１）
但し、ｒ1：第１レンズの物体側面の曲率半径
ｒ2：第１レンズの像側面の曲率半径
０．３ｆ＜ｄ1＜２．０ｆ                  ・・・・（２）
０．１ｆ＜ｄ2＜１．５ｆ                  ・・・・（３）
１．０ｆ＜｜ｆ1｜＜５．０ｆ              ・・・・（４）
但し、ｄ1：第１レンズの肉厚
ｄ2：第１レンズと第２レンズの間の空気間隔
ｆ ：全系の焦点距離
ｆ1：第１レンズの焦点距離
【請求項２】
物体側から像側に向かって負の屈折力を有する前記第１レンズで構成された第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
正の屈折力を有する第３レンズ群は、負レンズと正レンズの貼り合わせレンズであることを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像レンズに係り、特に小型ＣＣＤを撮像素子として用いるバックフォーカスが長く、諸収差が良好に補正された広角撮像レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子撮影機器に用いられるレンズ関して、低コストで高性能かつコンパクト化の要求が強くなってきている。この要求に対応するために、例えば特開平７−２９４８０８号公報、同８−３６１３０号公報、同８−１２２６３６号公報等において開示されたような広角レンズが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例は、レンズ枚数が多いことや屈折率分布型レンズを使用しているといった理由により、生産性を考えたコンパクトなレンズと言った要求には不十分なものであった。本発明はこのような課題を解決するためになされたものである。即ち、諸収差が良好に補正されたコンパクトで低コストな、特に半画角３３度以上を有するＣＣＤカメラに用いるのにふさわしい撮像レンズを提供することを目的としたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成を採ることによって達成される。
【０００５】
即ち、１）物体側から順に物体側に凹面を向けた条件式（１）を満たす負の屈折力を有する第１レンズと後続レンズ群とからなり、前記第１レンズは、下記条件式（２）を満たす厚さであり、前記第１レンズと第２レンズの間隔は下記条件式（３）を満たし、前記第１レンズの焦点距離は条件式（４）の関係を満たすと共に、前記第１レンズと前記第２レンズの間に絞りが配置され、前記第２レンズを含む前記後続レンズ群は少なくとも１つの負レンズ素子を有することを特徴とする広角の撮像レンズ。
【０００６】
０＜（ｒ2＋ｒ1）／（ｒ2−ｒ1）＜＋３．０・・・・（１）
但し、ｒ1：第１レンズの物体側面の曲率半径
ｒ2：第１レンズの像側面の曲率半径
０．３ｆ＜ｄ1＜２．０ｆ                  ・・・・（２）
０．１ｆ＜ｄ2＜１．５ｆ                  ・・・・（３）
１．０ｆ＜｜ｆ1｜＜５．０ｆ              ・・・・（４）
但し、ｄ1：第１レンズの肉厚
ｄ2：第１レンズと第２レンズの間の空気間隔
ｆ ：全系の焦点距離
ｆ1：第１レンズの焦点距離
２）物体側から像側に向かって負の屈折力を有する前記第１レンズで構成された第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群から構成されていることを特徴とする１）に記載の撮像レンズ。
【０００７】
▲３▼正の屈折力を有する第３レンズ群は、負レンズと正レンズの貼り合わせレンズであることを特徴とする▲２▼に記載の撮像レンズ。
【０００９】
本発明の撮像レンズは、３枚以上のプラスチックレンズを有することが望ましい。
【００１０】
本発明の撮像レンズは、１枚の正レンズがガラスレンズであり、残りのレンズ素子がプラスチックレンズであることが望ましい。
【００１１】
本発明の撮像レンズは、少なくとも１枚の非球面レンズを有することが望ましい。
【００１２】
ここで、本発明の撮像レンズについてその作用を説明する。
【００１３】
本発明では第１レンズ群の負レンズにより、ＣＣＤカメラ用レンズに必要な赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ等を配置するためのバックフォーカスを確保し、前記後続の負レンズ素子によって特に倍率色収差を良好に補正する設計が可能となっている。
【００１４】
条件式（１）は良好な画像を保ちながら十分なバックフォーカスを得るためのものである。上限を越えてｒ１が強い凹面になるとメリジオナル像面がオーバーになりすぎる。又、負の歪曲収差も大きくなる。さらに偏芯感度も大きくなってしまう。又、下限をこえてｒ２が強い凹面になると、十分なバックフォーカスが確保できなくなり、メリジオナル像面がアンダーになる。
【００１５】
このため、
０＜（ｒ2＋ｒ1）／（ｒ2−ｒ1）＜＋３．０
を満足することが好ましい。
【００１６】
本発明の請求項２は、負の屈折力を有する第１レンズで構成された第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群の３群から構成されている。このような構成によれば、本発明の主用途であるＣＣＤカメラ用レンズに必要なバックフォーカスが、第１レンズ群の負屈折力を大きくすることにより、十分に得られる。又、絞りを第１レンズと第２レンズの間に置くことにより、その後に配置されている第２レンズ群、第３レンズ群で負の歪曲収差を補正可能としている。
【００１７】
又、本発明の請求項３の、第３レンズ群の貼り合わせの効果は、次のように考えることができる。第１レンズで生じる倍率色収差を補正するために、絞りに後続する負レンズに分散の大きい硝材、正レンズに分散の小さい硝材を用いてそれぞれ強い屈折力を与えることが望ましい。貼り合わせをすることにより、前後の屈折力を強めた構成ができる。その上、偏芯感度を小さく抑える効果もある。
【００１８】
条件式（２），（３）は、バックフォーカスの確保と倍率色収差と像面を良好に保つためのものである。第１レンズ群より後ろに絞りがある場合、ｄ１が条件式（２）の上限を越えて厚くなると、レンズ全長と第１レンズの前玉径が大きくなり、コンパクト性を失う。又、倍率色収差が大きくなる。ｄ１が条件式（２）の下限を越えると、下記のような問題がある。即ち、メニスカス形状の場合、レンズ厚が小さくなるとペッツバール和が大きくなってしまい好ましくない。
【００１９】
望ましくは、
０．５ｆ＜ｄ１＜１．５ｆ
を満足することが好ましい。
【００２０】
ｄ２が条件式（３）の上限を越えた場合、本発明の目的であるコンパクト性の上で好ましくない。メリジオナル像面がアンダーになりすぎてしまう。条件式（３）の下限を越えた場合、バックフォーカスの確保が難しくなると共に、第１レンズ群と第２レンズ群の間に絞り機構を配置することが困難となるので好ましくない。
【００２１】
望ましくは、
０．３ｆ＜ｄ２＜１．０ｆ
を満足することが好ましい。
【００２２】
ｆ１が条件式（４）の上限を越えた場合、第１レンズ群の負の屈折力が弱くなり、バックフォーカスの確保が難しい。条件式（４）の下限を越えた場合、第１レンズ群の負の屈折力が強くなり、倍率色収差が悪くなってしまう。
【００２３】
望ましくは、
２．０ｆ＜｜ｆ１｜＜４．５ｆ
を満足することが好ましい。
【００２４】
又、３枚以上のプラスチックレンズの使用は、非球面を用いることを考慮するとコスト面で有利である。
【００２５】
又、１枚の正レンズをガラスレンズとし、残りのレンズ素子をプラスチックレンズとすることにより低コストであると共に、温度変化による像点移動を小さくおさえることができる。
【００２６】
又、ガラスレンズあるいはプラスチックレンズに非球面を用いることによって、諸収差を更に良好に補正することができる。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
【００２８】
レンズ配置は次の通り。
【００２９】
第１レンズ群は、実施例１、実施例２、実施例３共、物体側に凹面を向けた非球面を用いた負レンズ、
第２レンズ群は、実施例１がガラス非球面レンズ、実施例２はガラス球面レンズ、実施例３はプラスチック非球面レンズ、
第３レンズ群は、実施例１、実施例２、実施例３共、負レンズと正レンズの貼り合わせレンズ、
のいずれも３群４枚で構成されている。
【００３０】
下記ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯ．はＦナンバー、ωは半画角、ｒは曲率半径、ｄは軸上面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄはアッベ数である。又、＊記号は非球面を表し、面の頂点を原点として光軸方向をＸ軸とした直交座標系において、頂点曲率をＣ、円錐定数をＫ、非球面係数をＡｉ（ｉ＝４，６，８・・・・）として、下式で表される。
【００３１】
【数１】
0003595897.tif 000002
【００３２】
図１は実施例１に対応するレンズの断面図、図２は同収差図である。
【００３３】
図３は実施例２に対応するレンズの断面図、図４は同収差図である。
【００３４】
図５は実施例３に対応するレンズの断面図、図６は同収差図である。
【００３５】
・条件式（１）  ０＜（ｒ2＋ｒ1）／（ｒ2−ｒ1）＜＋３．０
【００３６】
【表１】
0003595897.tif 000003
【００３７】
・条件式（２）    ０．３ｆ＜ｄ１＜２．０ｆ
【００３８】
【表２】
0003595897.tif 000004
【００３９】
・条件式（３）    ０．１ｆ＜ｄ２＜１．５ｆ
【００４０】
【表３】
0003595897.tif 000005
【００４１】
・条件式（４）    １．０ｆ＜｜ｆ１｜＜５．０ｆ
【００４２】
【表４】
0003595897.tif 000006
【００４３】
〈実施例１〉
ｆ    ＝  ５．７７ｍｍ
ＦＮＯ．  ＝  ２．８
２ω  ＝６６．７°
ｆＢ      ＝  ５．３１ｍｍ
【００４４】
【表５】
0003595897.tif 000007
【００４５】
【表６】
0003595897.tif 000008
【００４６】
〈実施例２〉
ｆ    ＝  ３．９４ｍｍ
ＦＮＯ．  ＝  ２．８
２ω  ＝６８．３°
ｆＢ      ＝  ３．７４ｍｍ
【００４７】
【表７】
0003595897.tif 000009
【００４８】
【表８】
0003595897.tif 000010
【００４９】
〈実施例３〉
ｆ    ＝  ５．７５ｍｍ
ＦＮＯ．  ＝  ２．８
２ω  ＝６８．６°
ｆＢ      ＝  ５．４０ｍｍ
【００５０】
【表９】
0003595897.tif 000011
【００５１】
【表１０】
0003595897.tif 000012
【００５２】
【発明の効果】
本発明により、諸収差が良好に補正された、コンパクトで低コストな、半画角が３３度以上を有するＣＣＤカメラに用いるのにふさわしい撮像レンズが提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に対応するレンズの断面図である。
【図２】実施例１に対応するレンズの収差図である。
【図３】実施例２に対応するレンズの断面図である。
【図４】実施例２に対応するレンズの収差図である。
【図５】実施例３に対応するレンズの断面図である。
【図６】実施例３に対応するレンズの収差図である。
【図１】
0003595897.tif 000013
【図２】
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【図３】
0003595897.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
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