(57)【要約】【課題】最大画角が６０度以上、Ｆ値はＦ２．８クラス、周辺光量比５０％以上、かつ射出瞳位置を絞り設定位置より被写体側になる携帯電話やテレビ電話等に最適なレンズ装置を提供する。【解決手段】被写体側より順に、被写体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第１レンズ１と、被写体側に凹面を向けたメニスカス状の正の第２レンズ３とからなり、第１レンズ１の焦点距離をｆ１、第１レンズ１の曲率半径をｒ１、レンズ全体の焦点距離をｆとしたとき、（１）−０．２＜ｆ／ｆ１＜０．８（２）０．３＜ｒ１／ｆ＜０．８の条件を満足し、かつ第１レンズ１及び第２レンズ３の少なくとも１面を非球面形状とした。【選択図】      図２
2004212614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体側より順に、被写体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第１レンズと、被写体側に凹面を向けたメニスカス状の正の第２レンズとからなり、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズの曲率半径をｒ１、レンズ全体の焦点距離をｆとしたとき、
（１）−０．２＜ｆ／ｆ１＜０．８
（２）０．３＜ｒ１／ｆ＜０．８
の条件を満足し、かつ前記第１レンズ及び前記第２レンズの少なくとも１面を非球面形状としたことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ装置において、前記第１レンズの被写体側の面と前記第２レンズの結像面側の面とを非球面形状とし、前記第１レンズの結像面側の面の曲率半径をｒ４としたとき、
ｒ１＞｜ｒ４｜
の条件を満足することを特徴とするレンズ装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第１レンズと前記第２レンズとの間には絞り部が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ装置に係り、特に携帯電話やテレビ電話等に搭載される小型撮像装置に好適な小型軽量化を可能としたレンズ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やテレビ電話等に搭載するためのレンズ装置の需要が著しく高まっている。このようなレンズ装置は、限られた設置スペースに搭載する必要があることから、小型で軽量であることが望まれている。そのため、このようなレンズ装置に用いられる撮像レンズも、同様に、小型軽量であることが要求されている。
したがって、このようなレンズ装置に採用される撮像レンズとしては、従来から、１枚のレンズを用いたいわゆる単玉レンズ系が採用されているが、画像性能向上のため、２枚のレンズ構成にしたレンズ装置が例えば米国特許第４９３２７６４号等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、米国特許第４９３２７６４号に開示されているレンズ装置においては、絞りのＦ値がＦ８クラスで暗く、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサ用のレンズ装置としては不向きであった。
【０００４】
また、レンズが占める領域（ボリウム）も大きく、携帯電話等小型機器に組み込む撮像レンズとしてはコンパクト性に欠ける問題を有していた。
【０００５】
本発明は、最大画角が６０度以上、Ｆ値はＦ２．８クラス、周辺光量比５０％以上、かつ射出瞳位置を絞り設定位置より被写体側になるよう構成し、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサを搭載した携帯電話やテレビ電話等に最適な小型軽量のレンズ装置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】
上記目的を達成するため、被写体側より順に、被写体側に凸面を向けたメニスカス状の正の第１レンズと、被写体側に凹面を向けたメニスカス状の正の第２レンズとからなり、第１レンズの焦点距離をｆ１、第１レンズの被写体側の第１面の曲率半径をｒ１、レンズ全体の焦点距離をｆとしたとき、（１）−０．２＜ｆ／ｆ１＜０．８、（２）０．３＜ｒ１／ｆ＜０．８の条件を満足し、かつ第１レンズ及び第２レンズの少なくとも１面を非球面形状とした。また、第１レンズの被写体側の面と第２レンズの結像面側の面とを非球面形状とし、第２レンズの結像面側の面の曲率半径をｒ４としたとき、（３）ｒ１＞｜ｒ４｜の条件を満足するよう構成するのが好ましい。また、第１レンズと第２レンズとの間には絞り部が設けられていることが好ましい。条件式（１）によって、射出瞳位置を長くすることができ、条件式（２）によって、Ｆ２．８クラスの大口径のレンズの球面収差と軸外の収差バランスを保たせることができる。条件式（３）は射出瞳位置を長く保ちつつ、軸外光のコマ収差の補正に効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るレンズ装置の基本構造を示したものである。被写体側に位置する第１面１ａを凸面としてなるメニスカス状のレンズの第１レンズ１が設けられており、第１レンズ１の結像面側には、絞り部２が設けられている。絞り部２の被写体側には所望径の絞り穴が設けられた第１絞り面２ａが、結像面側には所望径の絞り穴が設けられた第２絞り面２ｂが設けられている。絞り部２の結像面側には、結像面側に位置する第２面３ｂを凸面としてなるメニスカス状の第２レンズ３が設けられており、第２レンズ３の結像面側には光学フィルタ部材としてＩＲカットフィルタ４が設けられており、ＩＲカットフィルタ４の結像面側には、撮像素子の一例である結像面５ａを持つＣＣＤが設けられている。
【０００８】
そして、第１レンズ１及び第２レンズ３のそれぞれ少なくとも１面は非球面形状としてあり、ｆをレンズ系全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズ１の焦点距離、ｒ１を第１レンズ１の第１面１ａの曲率半径としたとき次の条件を満たすようになっている。
（１）−０．２＜ｆ／ｆ１＜０．８
（２）０．３＜ｒ１／ｆ＜０．８
さらに、第１レンズ１の凸面となっている第１面１ａ及び第２レンズ３の凸面となっている第２面３ｂが非球面形状としたときは、ｒ１を第１レンズ１の第１面１ａの曲率半径、ｒ４を第２レンズ３の第２面３ｂの曲率半径としたとき、次の条件式を満たすことがなお好ましい。
（３）ｒ１＞｜ｒ４｜
【０００９】
次に条件式の説明をする。
条件式（１）は、レンズ全体の焦点距離ｆに対し第１レンズ１の焦点距離ｆ１の比率を０．８未満にすることにより第２レンズ３の屈折力（特に第２面３ｂの曲率半径ｒ４）を強くもたせ、射出瞳位置をより長くするとともに歪曲収差の増大を押えるための条件である。
【００１０】
条件式（２）は、収差補正に関する条件である。下限値を下回ると、第１レンズの第１面１ａの曲率半径ｒ１がｆに対し極端に小さくなり、球面収差の補正が困難であるとともに、軸外光束に対し、第１レンズ１の第１面１ａよりも結像面側に位置する面（第１レンズ１の第２面１ｂ、第２レンズ３の第１面３ａ及び第２面３ｂ）での収差補正のバランスが崩れてしまう。
上限値を超えると、軸外光束のコマ収差の補正が困難になる。特に軸外光束の下限光束のコマ（フレア）が残留する。
【００１１】
条件式（３）は、射出瞳位置に関する条件である。この条件式から外れると射出瞳位置をより長く取れず、軸外光のコマ収差の補正が困難となる。
【００１２】
また、非球面の形状は、光軸方向にＺ軸、光軸と垂直方向にＸ軸をとり、光の進行方向を正とし、ｋ、ａ、ｂ、ｃ、ｄを非球面係数としたとき次式で表される。
【００１３】
図２は、実施例１のレンズ装置の構成図で、図１に示す基本構成と同じ構成である。このため、図１と共通するものは同じ符号をつけて説明する。第１レンズ１及び第２レンズ３はガラス製レンズを採用しており、第１レンズ１の第１面１ａと第２レンズ３の第２面３ｂとは非球面形状となっている。そして、詳細諸元を次表に示す。なお、表中、ｒ１は第１レンズ１の第１面１ａの曲率半径、ｒ２は第１レンズ１の第２面１ｂの曲率半径、ｒ３は第２レンズ３の第１面３ａの曲率半径、ｒ４は第２レンズ３の第２面３ｂの曲率半径、ｒ５はＩＲカットフィルタ４の第１面の曲率半径、ｒ６はＩＲカットフィルタ４の第２面の曲率半径である。
【表１】
2004212614.tif 000003
【００１４】
図３は、実施例１の収差図を示している。実施例１のレンズ装置の主な仕様は、レンズ全体の焦点距離がｆ＝２．２ｍｍ、最大画角（２ω）は６２度、Ｆ値はＦ２．８である。Ｆ２．８の大口径の広角レンズであるが球面収差、非点収差、歪曲収差のそれぞれが十分補正されている。また、軸外光束は第１レンズ１の第１面１ａの曲率半径ｒ１と第２レンズ３の第２面３ｂの曲率半径ｒ４において、軸上光束とは光線の通過点が異なる。このため、バランスよく収差を補正し射出瞳位置を長く取るために上記した条件式（１）、（２）、（３）を満足させる必要がある。
【００１５】
【他の実施例】
実施例２，３，４，５の詳細諸元を表２，３，４，５に示す。それぞれレンズ構成は実施例１と同様であり図示しないが、条件式（１）、（２）及び（３）は満足している。
【表２】
2004212614.tif 000004
この実施例２では第１レンズ１、第２レンズ３にガラス製レンズを採用している。
【００１６】
【表３】
2004212614.tif 000005
この実施例３では第１レンズ１、第２レンズ３にシクロオレフィン系樹脂のレンズを採用している。レンズ素材がプラスチックのためレンズ装置の軽量化が図られている。
【００１７】
【表４】
2004212614.tif 000006
この実施例４では実施例３と同じくシクロオレフィン系樹脂のレンズを採用している。このため、レンズ装置の軽量化が図られている。
【００１８】
【表５】
2004212614.tif 000007
実施例５では低分散ガラス製のレンズを採用している。
【００１９】
上記各実施例では、第１レンズ１の第１面１ａと第２レンズ３の第２面３ｂとを非球面形状としているが、それに限らず、第１レンズ１及び第２レンズ３のレンズ面のそれぞれ少なくとも１面が非球面形状となっていればよい。また、各実施例では絞り部２を１枚の板状部材で構成したが、これに限らず、第１絞り面に形成された絞り穴を有する薄い板と第２絞り面に形成された絞り穴を有する薄い板との２枚の板を重ね合わせた構成としてもよい。また、実施例３，４ではプラスチック製レンズを採用しているが、これに限らず、ガラス製のレンズを採用してもよい。また、光学フィルタ部材としてＩＲカットフィルタ４を設けていたが、光学フィルタ部材はこれに限らず、光学的ローパスフィルタ等でもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係るレンズ装置は、大口径の広角レンズで射出瞳位置が長く、高性能かつコンパクトなレンズ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１を示す概略構成図である。
【図３】図２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す説明図である。
【符号の説明】
１      第１レンズ
２      絞り部
３      第２レンズ
４      光学フィルタ（ＩＲカットフィルタ）
５ａ    撮像素子（ＣＣＤ）の撮像面
【図１】
2004212614.tif 000008
【図２】
2004212614.tif 000009
【図３】
2004212614.tif 000010