(57)【要約】  【課題】  レンズ枚数を増やすことなく、コンパクトかつ収差を良好に補正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る。前記各レンズは、樹脂材料からなるメニスカスレンズである。前記レンズ系は、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができる。また、すべてのレンズに樹脂材料を使用することにより、コストも低く、容易に生産することができる。【選択図】  図１
2006133270.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、物体側が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、
前記第２レンズは、物体側が凹で負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、
前記第３レンズは、物体側が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、
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。
ＴＬ／ｆ＜１．２２                      ・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ１＜１．５                ・・・（２）
−１．６＜ｆ／ｆ２＜−０．５              ・・・（３）
−３．０＜（ｎ２−１）ｆ／ｒ３＜−１．６  ・・・（４）
ν１−ν２＞２０                        ・・・（５）
ただし、ＴＬは開口絞りから像側焦点までの光軸上の距離、ｆはレンズ系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｎ２は第２レンズの屈折率、ｒ３は第２レンズの物体側面の曲率半径、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】
前記第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズは、全て樹脂材料が使用されることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
【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、高画素を有する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、高い光学性能が望まれている。そして、このための撮影レンズとして様々なレンズが開発されている（例えば、引用文献１，２および３）。
【特許文献１】特開２００４−４５６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２４６７号公報
【特許文献３】特開２００３−２５５２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、最近は特に、上述した携帯通信機器の小型化に伴い、撮影レンズにおいても、高い光学性能を有すると同時にさらなる小型化および低コスト化の要求が強い。そのため、レンズ枚数を低減し、小型化および構成の簡易化を図りながら従来と同程度以上の高い光学性能を有する撮影レンズが望まれている。また、ガラスはプラスチックよりコストが２倍以上と高く、ガラスレンズへの加工も小径になる程困難になってくる。
【０００４】
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、コンパクトかつ収差を良好に補正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】
【０００５】
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、物体側が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、前記第２レンズは、物体側が凹で負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、前記第３レンズは、物体側が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、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。
【０００６】
ＴＬ／ｆ＜１．２２                      ・・・（１）
１．１＜ｆ／ｆ１＜１．５                ・・・（２）
−１．６＜ｆ／ｆ２＜−０．５              ・・・（３）
−３．０＜（ｎ２−１）ｆ／ｒ３＜−１．６  ・・・（４）
ν１−ν２＞２０                        ・・・（５）
ただし、ＴＬは開口絞りから像側焦点までの光軸上の距離（ｍｍ）、ｆはレンズ系の焦点距離（ｍｍ）、ｆ１は第１レンズの焦点距離（ｍｍ）、ｆ２は第２レンズの焦点距離（ｍｍ）、ｎ２は第２レンズの屈折率、ｒ３は第２レンズの物体側面の曲率半径（ｍｍ）、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。
【０００７】
上記構成に係る撮影レンズにおいては、物体側が正で正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、物体側が凹で負の屈折力を有するメニスカスレンズである第２レンズと、物体側が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズである第３レンズとの３枚のレンズによりレンズ系が構成される。また、開口絞りは、第１レンズの前（物体側）に設けられる。
【０００８】
ここで、本発明における条件式（１）は、撮影レンズの全長を規定し小型化を達成するための条件を示すものである。
【０００９】
すなわち、レンズ系の焦点距離に対する光学全長の比が条件式（１）の上限値より大きくなると、撮影レンズの全長が大きくなってしまう。
【００１０】
また、本発明における条件式（２）は、第１レンズの屈折力を規定するものであり、コンパクトかつ良好な収差性能を得るための条件を示すものである。
【００１１】
すなわち、第１レンズの焦点距離に対するレンズ系の焦点距離の比が条件式（２）の下限値より小さくなると、第１レンズの正の屈折力が過度に低下し、撮影レンズ全長の小型化を維持することができない。一方、条件式（２）の上限値より大きくなると、第１レンズの正の屈折力が過度に増大し、極端に小さな曲率半径となってしまい加工性が悪くなってしまう。
【００１２】
また、本発明における条件式（３）は、第２レンズの屈折力を規定するものであり、コンパクトかつ良好な収差性能を得るための条件を示すものである。
【００１３】
すなわち、第２レンズの焦点距離に対するレンズ系の焦点距離の比が条件式（３）の下限値より小さくなると、第２レンズの負の屈折力が増大し、撮影レンズ全長の小型化を維持することができない。一方、条件式（３）の上限値より大きくなると、第２レンズの負の屈折力が過度に低下し、第１レンズで発生する球面収差、軸上色収差、および歪曲収差を良好に補正することができない。
【００１４】
また、本発明における条件式（４）は、第２レンズの物体側面において負の屈折力を適切に設定し、像面湾曲補正を良好に行うための条件を示すものである。
【００１５】
すなわち、第２レンズの屈折率、光学系の焦点距離および第２レンズの物体側面の曲率半径についての関数（ｎ２−１）ｆ／ｒ３が条件式（４）の下限値より小さくなると、第２レンズの物体側面の負の屈折力が大きくなり過ぎ、軸外のコマ収差が発生してしまう。一方、条件式（４）の上限値より大きくなると、第２レンズの負の屈折力を維持できず、正のペッツバール和が増大し、像面湾曲の補正が困難となってしまう。その上、第１レンズで発生する球面収差およびコマ収差を良好に補正することができない。
【００１６】
また、本発明における条件式（５）は、第１レンズのアッベ数と第２レンズのアッベ数とを規定するものであり、良好な色収差補正を得るための条件を示すものである。
【００１７】
すなわち、第１レンズのアッベ数と第２レンズのアッベ数の差を条件式（５）の下限値より大きくすることにより、軸上色収差および倍率色収差の補正を良好に行うことができる。
【００１８】
また、前記第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズは、全て樹脂材料が使用されることが好ましい。これにより、コストを低く抑え、生産を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る撮影レンズによれば、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができる。また、すべてのレンズに樹脂材料を使用することにより、コストを低く抑え、生産を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態における撮影レンズの断面図である。
【００２２】
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、樹脂材料が使用され、物体側（レンズ面Ｒ１）が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、前記第２レンズ２は、樹脂材料が使用され、物体側（レンズ面Ｒ３）が凹で負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、前記第３レンズ３は、樹脂材料が使用され、物体側（レンズ面Ｒ５）が凸で正の屈折力を有するメニスカスレンズである。
【００２３】
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。
【００２４】
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．は開放Ｆナンバー、２Ｙは有効画面対角線長（ｍｍ）を意味する。
【００２５】
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，…，１４）を第ｍ次の非球面係数としたとき、次式で表される。
【００２６】
ｘ＝｛（１／ｒ）ｈ2｝／〔１＋｛１−（１＋κ）（１／ｒ）2ｈ2｝1/2〕
＋ａ4ｈ4＋ａ6ｈ6＋ａ8ｈ8＋ａ10ｈ10…（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。
【００２７】
【表１】
2006133270.tif 000003
【００２８】
【表２】
2006133270.tif 000004
なお、本実施形態においては、開口絞りから像側焦点までの光軸上の距離ＴＬ＝４．５６であり、レンズ系の焦点距離ｆ＝３．８２であるので、ＴＬ／ｆ＝１．２０＜１．２２となり、条件式（１）を満足している。また、第１レンズ１の焦点距離ｆ１＝３．０８であるので、１．１＜ｆ／ｆ１＝１．２４＜１．５となり、条件式（２）を満足している。また、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝２．７７であるので、−１．６＜ｆ／ｆ２＝−１．３８＜−０．５となり、条件式（３）を満足している。さらに、第２レンズ２の屈折率ｎ２＝１．５８であり、第２レンズ２の物体側面Ｒ３の曲率半径ｒ３＝−１．１２８であるので、−３．０＜（ｎ２−１）ｆ／ｒ３＝−２．０６＜−０．５となり、条件式（４）を満足している。最後に、第１レンズ１のアッベ数ν１＝５６．４０であり、第２レンズ２のアッベ数ν２＝２９．９０であるので、ν１−ν２＝２６．５０＞２０となり、条件式（５）を満足している。
【００２９】
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。
【００３０】
図２に示すように、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができている。また、すべてのレンズが樹脂材料を使用していることにより、コストも低く、容易に生産することができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
図３は本発明の第２実施形態における撮影レンズの断面図である。
【００３２】
第２実施形態においても第１実施形態と同様のレンズ系から構成される。本実施形態における撮影レンズの各パラメータ値（非球面係数を含む）は、以下に示す通りである。
【００３３】
【表３】
2006133270.tif 000005
【００３４】
【表４】
2006133270.tif 000006
なお、本実施形態においては、開口絞りから像側焦点までの光軸上の距離ＴＬ＝４．５６５であり、レンズ系の焦点距離ｆ＝３．８９であるので、ＴＬ／ｆ＝１．１８＜１．２２となり、条件式（１）を満足している。また、第１レンズ１の焦点距離ｆ１＝２．９０であるので、１．１＜ｆ／ｆ１＝１．３４＜１．５となり、条件式（２）を満足している。また、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝４．５８であるので、−１．６＜ｆ／ｆ２＝−０．８５＜−０．５となり、条件式（３）を満足している。さらに、第２レンズ２の屈折率ｎ２＝１．５８５５であり、第２レンズ２の物体側面Ｒ３の曲率半径ｒ３＝−１．０９５であるので、−３．０＜（ｎ２−１）ｆ／ｒ３＝−２．１＜−０．５となり、条件式（４）を満足している。最後に、第１レンズ１のアッベ数ν１＝５６．４０であり、第２レンズ２のアッベ数ν２＝２９．９０であるので、ν１−ν２＝２６．５０＞２０となり、条件式（５）を満足している。
【００３５】
図４は図３の撮影レンズにおける収差図である。図４（ａ）は球面収差を示し、図４（ｂ）は非点収差を示し、図４（ｃ）は歪曲収差を示す。
【００３６】
本実施形態においても、図４に示すように、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができている。また、すべてのレンズが樹脂材料を使用していることにより、コストも低く、容易に生産することができる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
図５は本発明の第３実施形態における撮影レンズの断面図である。
【００３８】
第３実施形態においても第１実施形態と同様のレンズ系から構成される。本実施形態における撮影レンズの各パラメータ値（非球面係数を含む）は、以下に示す通りである。
【００３９】
【表５】
2006133270.tif 000007
【００４０】
【表６】
2006133270.tif 000008
なお、本実施形態においては、開口絞りから像側焦点までの光軸上の距離ＴＬ＝４．５６１であり、レンズ系の焦点距離ｆ＝３．８５であるので、ＴＬ／ｆ＝１．１９＜１．２２となり、条件式（１）を満足している。また、第１レンズ１の焦点距離ｆ１＝３．４０であるので、１．１＜ｆ／ｆ１＝１．１３＜１．５となり、条件式（２）を満足している。また、第２レンズ２の焦点距離ｆ２＝４．８１であるので、−１．６＜ｆ／ｆ２＝−０．８＜−０．５となり、条件式（３）を満足している。さらに、第２レンズ２の屈折率ｎ２＝１．５８５５であり、第２レンズ２の物体側面Ｒ３の曲率半径ｒ３＝−１．３９６であるので、−３．０＜（ｎ２−１）ｆ／ｒ３＝−１．６＜−０．５となり、条件式（４）を満足している。最後に、第１レンズ１のアッベ数ν１＝５６．４０であり、第２レンズ２のアッベ数ν２＝２９．９０であるので、ν１−ν２＝２６．５０＞２０となり、条件式（５）を満足している。
【００４１】
図６は図５の撮影レンズにおける収差図である。図６（ａ）は球面収差を示し、図６（ｂ）は非点収差を示し、図６（ｃ）は歪曲収差を示す。
【００４２】
本実施形態においても、図６に示すように、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができている。また、すべてのレンズが樹脂材料を使用していることにより、コストも低く、容易に生産することができる。
【００４３】
なお、以上の実施形態で説明したレンズ系においては、レンズ面Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５およびＲ６において非球面であるレンズを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜選択して採用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る撮影レンズは、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができ、また、すべてのレンズに樹脂材料を使用することにより、コストも低く、容易に生産することができるという効果を奏し、撮影レンズ、特に、高画素を有する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。
【００４５】
本発明に係る撮影レンズは、３群３枚という非常にシンプルな構成のレンズ系でありながら、条件式（１）〜（５）を満足させることにより、全長が短く十分に広角であるとともに、良好な収差性能を得ることができ、また、すべてのレンズに樹脂材料を使用することにより、コストも低く、容易に生産す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】
【００４６】
【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】本発明の第２実施形態における撮影レンズの断面図
【図４】図３の撮影レンズにおける収差図
【図５】本発明の第３実施形態における撮影レンズの断面図
【図６】図４の撮影レンズにおける収差図
【符号の説明】
【００４７】
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】
2006133270.tif 000009
【図２】
2006133270.tif 000010
【図３】
2006133270.tif 000011
【図４】
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【図５】
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【図６】
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