(57)【要約】  【課題】  レンズ枚数を増やすことなく、光学全長を短くし、高画素撮像素子に適応し得る良好な光学性能を発揮することができる撮影レンズを提供する。  【解決手段】  物体側より順に、開口絞り４、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３を具備するレンズ系から構成される撮影レンズであって、前記第１レンズ１は、両面が非球面形状かつ正の屈折力を有し、前記第２レンズ２は、両面が非球面形状かつ負の屈折力を有し、前記第３レンズ３は、両面が非球面形状かつ正の屈折力を有し、前記レンズ系は、以下の条件を満たすことを特徴とするものである。  １．５５≦Ｎ２≦Ｎ１  ・・・（１）  ２７≦ν２≦ν１      ・・・（２）  ただし、Ｎ１は第１レンズ１の屈折率、Ｎ２は第２レンズ２の屈折率、ν１は第１レンズ１のアッベ数、ν２は第２レンズ２のアッベ数である。【選択図】  図１
2006091296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、開口絞り、第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズを具備するレンズ系から構成される撮影レンズであって、
前記第１レンズは、両面が非球面形状かつ正の屈折力を有し、
前記第２レンズは、両面が非球面形状かつ負の屈折力を有し、
前記第３レンズは、両面が非球面形状かつ正の屈折力を有し、
前記レンズ系は、以下の条件を満たすことを特徴とする撮影レンズ。
１．５５≦Ｎ２≦Ｎ１  ・・・（１）
２７≦ν２≦ν１      ・・・（２）
ただし、Ｎ１は第１レンズの屈折率、Ｎ２は第２レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数である。
【請求項２】
前記レンズ系は、以下の条件をさらに満たすことを特徴とする請求項１記載の撮影レンズ。
３．０＜ｆ＜４．０    ・・・（３）
ＴＬ／ｆ＜１．４      ・・・（４）
ただし、ｆはレンズ系の焦点距離、ＴＬはレンズ系の光学全長である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影レンズに関し、特に、携帯電話等に搭載されるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を使用した小型撮像装置に用いられる高性能でコンパクトな撮影レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ付き携帯電話やノートＰＣ、ＰＤＡのような携帯通信機器の急速な普及に伴い、これらカメラ付き携帯通信機器に搭載されるＣＣＤ等の固体撮像素子の画素数もそれまでの１０万〜３０万画素から、１３０万画素〜２００万画素といった高い画素数が要求されてきている。また、このような固体撮像素子は、さらなる小型化も要求されている。このため、このような固体撮像素子を使用した小型撮像装置に用いられる撮影レンズにおいても、性能向上および小型化の２つの要求に応えることが重要となってきている。
【０００３】
ここで、従来の携帯電話等に搭載される１〜２枚構成の撮影レンズにおいては、小型化・軽量化を図ることができる反面、十分な解像性能を得ることが困難であった（特許文献１参照）。一方、レンズ構成を３枚とした撮影レンズも公知となっており、小型化および高性能化を図っているが、このような撮影レンズのレンズ系においては屈折率が１．５程度のプラスチックレンズを全てのレンズに使用していた。
【特許文献１】特開平１０−９０５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような撮影レンズにおいては、固体撮像素子の高画素化に伴い、一定の光学特性を維持するために、光学全長が長くなる傾向にあり、そのため、光学全長をより短くすることが困難となり、さらなる小型化を実現することが困難となる問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、レンズ枚数を増やすことなく、光学全長を短くし、高画素撮像素子に適応し得る良好な光学性能を発揮することができる撮影レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮影レンズは、物体側より順に、開口絞り、第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズを具備するレンズ系から構成される撮影レンズであって、前記第１レンズは、両面が非球面形状かつ正の屈折力を有し、前記第２レンズは、両面が非球面形状かつ負の屈折力を有し、前記第３レンズは、両面が非球面形状かつ正の屈折力を有し、前記レンズ系は、以下の条件を満たすことを特徴とするものである。
【０００７】
１．５５≦Ｎ２≦Ｎ１  ・・・（１）
２７≦ν２≦ν１      ・・・（２）
ただし、Ｎ１は第１レンズの屈折率、Ｎ２は第２レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数である。
【０００８】
上記構成に係る撮影レンズにおいては、正の屈折力（正のパワーまたは正の焦点距離とも称される）を有する第１および第３レンズと、負の屈折力を有する第２レンズとの３枚のレンズによりレンズ系が構成される。第１、第２および第３レンズの両面はそれぞれ非球面形状となっている。また、開口絞りは、第１レンズの前（物体側）に設けられる。
【０００９】
ここで、本発明における条件式（１）は、第１レンズおよび第２レンズの屈折率を規定するものであり、光学全長の短いレンズ系を実現するための条件を示すものである。
【００１０】
すなわち、第１および第２レンズの屈折率が１．５５以上の高屈折率でないと、光学全長が長くなってしまう。一方、第２レンズの屈折率が第１レンズの屈折率より大きいと、光学全長が長くなり、全長の短いレンズ系を実現できないばかりか、良好な収差性能を得ることができない。
【００１１】
また、本発明における条件式（２）は、第１および第２レンズの色分散に関する条件を規定するものであり、良好な収差性能を得るための条件を示すものである。
【００１２】
すなわち、第１および第２レンズのアッベ数が２７未満であると、色収差が増大し、良好な収差性能を維持することができない。一方、第２レンズのアッベ数が第１レンズのアッベ数より大きいと、色分散のバランスが崩れ、色収差が増大し、良好な収差性能を得ることができない。
【００１３】
以上より、本発明の発明者は、鋭意研究の末、レンズ系を３枚のレンズで構成し、レンズ系の各パラメータが条件式（１）を満足させることにより、小型化を達成し、条件式（２）を満足させることにより、良好な収差性能を得ることができる撮影レンズを開発した。
【００１４】
このようなレンズ系を用いることにより、レンズ枚数を増やすことなく、光学全長を短くし、高画素撮像素子に適応し得る良好な光学性能を発揮することができる。
【００１５】
好ましくは、前記レンズ系は、以下の条件をさらに満たすように構成される。
【００１６】
３．０＜ｆ＜４．０    ・・・（３）
ＴＬ／ｆ＜１．４      ・・・（４）
ただし、ｆはレンズ系の焦点距離、ＴＬはレンズ系の光学全長である。
【００１７】
ここで、本発明における条件式（３）は、レンズ系の焦点距離を規定するものであり、光学全長を短くしつつ、良好な収差性能を得るための条件を示すものである。
【００１８】
すなわち、レンズ系の焦点距離が条件式（３）の下限を超えると、良好な収差性能を得ることができない。一方、レンズ系の焦点距離が条件式（３）の上限を超えると、バックフォーカスが長くなり、光学全長を短くすることができない。
【００１９】
また、本発明における条件式（４）は、光学全長に対する焦点距離の比を規定するものであり、条件式（３）の下、良好な収差性能を得るための条件を示すものである。
【００２０】
すなわち、光学全長に対する焦点距離の比が条件式（４）の上限を超えると、良好な収差性能を得ることができない。
【００２１】
以上より、条件式（１）（２）に加え、条件式（３）（４）を満足させることにより、光学全長をより短くしつつ、より良好な収差性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る撮影レンズによれば、レンズ系を３枚のレンズで構成し、レンズ系の各パラメータが条件式（１）を満足させることにより、小型化を達成し、条件式（２）を満足させることにより、良好な収差性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態における撮影レンズの断面図である。
【００２４】
本実施形態に係る撮影レンズは、図１に示すように、物体側より順に、開口絞り４、第１レンズ１、第２レンズ２および第３レンズ３を具備するレンズ系から構成される。前記第１レンズ１は、両面（レンズ面Ｒ１，Ｒ２）が非球面形状かつ正の屈折力を有し、前記第２レンズ２は、両面（レンズ面Ｒ３，Ｒ４）が非球面形状かつ負の屈折力を有し、前記第３レンズ３は、両面（レンズ面Ｒ５，Ｒ６）が非球面形状かつ正の屈折力を有している。
【００２５】
以上の構成を有する本実施形態における撮影レンズの各パラメータ値は、以下に示す通りである。ここで、ｒｊは物体側から順にｊ番目の面番号Ｒｊにおける曲率半径（ｍｍ）、ｄｊは物体側から順にｊ番目の面中心間隔（ｍｍ）、Ｎｄはｄ番目のレンズの屈折率、νｄはｄ番目のレンズのアッベ数、ｆはレンズ系の焦点距離（ｍｍ）、Ｆｎｏ．はＦナンバー、２ωは画角（°）、ＴＬはレンズ系の光学全長（ｍｍ）を意味する。
【００２６】
また、非球面形状は、面頂点の接平面からの光軸方向の距離（サグ量）をｘ、光軸からの高さｈとして、ｒを近軸曲率半径、κを円錐定数、ａm （ｍ＝４，６，８，…，１２）を第ｍ次の非球面係数としたとき、次式で表される。
【００２７】
ｘ＝｛（１／ｒ）ｈ2｝／〔１＋｛１−（１＋κ）（１／ｒ）2ｈ2｝1/2〕
＋ａ4ｈ4＋ａ6ｈ6＋ａ8ｈ8＋ａ10ｈ10＋ａ12ｈ12…（Ｘ）
したがって、以下では、上記式（Ｘ）におけるａmの値を示し、非球面形状を特定している。
【００２８】
【表１】
2006091296.tif 000003
【００２９】
【表２】
2006091296.tif 000004
なお、本実施形態においては、第１レンズ１の屈折率Ｎ１＝１．６０８５４であり、第２レンズ２の屈折率Ｎ２＝１．５９００８であるので、１．５５＜Ｎ２＝１．５９００８＜Ｎ１＝１．６０８５４となり、条件式（１）を満足している。また、第１レンズ１のアッベ数ν１＝５７．４３であり、第２レンズ２のアッベ数ν２＝２９．９１であるので、２７＜ν２＝２９．９１＜ν１＝５７．４３となり、条件式（２）を満足している。加えて、レンズ系の焦点距離ｆ＝３．６６３であるので、３．０＜ｆ＝３．６６３＜４．０となり、条件式（３）を満足している。さらに、レンズ系の光学全長ＴＬ＝４．９８９であるので、ＴＬ／ｆ＝１．３６２＜１．４となり、条件式（４）を満足している。
【００３０】
図２は図１の撮影レンズにおける収差図である。図２（ａ）は球面収差を示し、図２（ｂ）は非点収差を示し、図２（ｃ）は歪曲収差を示す。
【００３１】
本実施形態においては、従来技術に比較して、光学全長ＴＬが５ｍｍ以下（４．９８９ｍｍ）の非常にコンパクトな撮影レンズを実現しているにも関わらず、各収差とも良好に補正されている。
【００３２】
図３は図１の撮影レンズにおけるＭＴＦ曲線を示す図であり、図４は図１の撮影レンズにおける像高に対するＭＴＦ曲線を示す図である。
【００３３】
図３，４に示すように、本実施形態においては、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）値が軸上において６１％、最大像高で３５％であり、本実施形態の撮影レンズが光学特性においても十分な性能を有していることが明らかである。
【００３４】
以上より、特に、２００万画素程度の撮像素子に対し、レンズ枚数を増やすことなく、光学全長が短く十分な光学性能を有する撮影レンズを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る撮影レンズは、レンズ系を３枚のレンズで構成し、レンズ系の各パラメータが条件式（１）を満足させることにより、小型化を達成し、条件式（２）を満足させることにより、良好な収差性能を得ることができるという効果を奏し、撮影レンズ、特に、携帯電話等に搭載されるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を使用した小型撮像装置に用いられる高性能でコンパクトな撮影レンズとして有用である。
【００３６】
本発明に係る撮影レンズは、レンズ系を３枚のレンズで構成し、レンズ系の各パラメータが条件式（１）を満足させることにより、小型化を達成し、条件式（２）を満足させることにより、良好な収差性能を得ることができるという効果が必要な技術分野等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態における撮影レンズの断面図
【図２】図１の撮影レンズにおける収差図
【図３】図１の撮影レンズにおけるＭＴＦ曲線を示す図
【図４】図１の撮影レンズにおける像高に対するＭＴＦ曲線を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１  第１レンズ
２  第２レンズ
３  第３レンズ
４  開口絞り
【図１】
2006091296.tif 000005
【図２】
2006091296.tif 000006
【図３】
2006091296.tif 000007
【図４】
2006091296.tif 000008