(57)【要約】【目的】全てのレンズ面が所定形状の非球面とされた２群２枚構成の撮像レズにおいて、小型かつ広角で、諸収差を良好に補正する。【構成】物体側から順に、第１レンズＬ１、開口絞り１、第２レンズＬ２を配設してなり、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の両面は非球面形とされている。第１レンズＬ１は、正の屈折力を有し、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなす。第２レンズＬ２は、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状、物体側面の周辺部において物体側に凹形状、像側面の光軸近傍において像側に凹形状、像側面の周辺部において像側に凸形状をなし、光軸近傍のパワーが第１レンズＬ１と比較して弱い。【選択図】          図１
2004294829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、第１レンズ、開口絞り、および第２レンズを配設してなり、前記第１レンズおよび前記第２レンズの両面が非球面とされた撮像レンズであって、
前記第１レンズは、正の屈折力を有し、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状をなし、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなし、
前記第２レンズは、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状をなすとともに物体側面の周辺部において物体側に凹形状をなし、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなすとともに像側面の周辺部において像側に凸形状をなし、光軸近傍のパワーが前記第１レンズと比較して弱いことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記第１レンズと前記開口絞りの間隔が、前記開口絞りと前記第２レンズの間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項３】
下記条件式（１）〜（５）を満足してなることを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  ０．３      ・・・  （１）
ｄ２１／ｄ２２  ＜  ０．３      ・・・  （２）
Ｌ／ｆ  ＜  １．２      ・・・  （３）
Ｆ  ≦  ４．０      ・・・  （４）
ω  ≧  ２５°      ・・・  （５）
ただし、
ｆ１  ・・・  第１レンズの光軸近傍における焦点距離
ｆ２  ・・・  第２レンズの光軸近傍における焦点距離
ｄ２１  ・・・  第１レンズの像側面から開口絞りまでの光軸上の距離
ｄ２２  ・・・  開口絞りから第２レンズの物体側面までの光軸上の距離
ｆ  ・・・  レンズ全系の光軸近傍における焦点距離
Ｌ  ・・・  第１レンズの物体側面から像面までの光軸上の距離（ただし、第２レンズと像面との間に、フィルタ等の光路上挿入物がないとき）
Ｆ  ・・・  Ｆナンバ
ω  ・・・  半画角（度）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子上に結像した画像を読み取るための２群２枚構成の撮像レンズに関し、詳しくは、携帯電話等の携帯端末における画像入力部やデジタルカメラに好適に用いられ、Ｆナンバが４．０以下、半画角が２５°以上、かつレンズ外径が８ｍｍ以下の比較的小さい像寸法の撮像レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等の携帯端末における画像入力部やデジタルカメラでは、結像面にＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が配設されており、この撮像素子上に結像した画像を読み取りための撮像レンズが種々提案されている。
【０００３】
ところで、近年の技術進歩により撮像素子の小型化が進むとともに、画素数が多くなっており、このような撮像素子を有する携帯端末やデジタルカメラに用いる撮像レンズとして、小型かつ広画角で、諸収差を良好に補正できるものが望まれている。
従来、このような小型化、広画角化という要請に応えようとした２群２枚構成の撮像レンズが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−６７０８９号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９５５９２号公報
【特許文献３】
特開平１３−１８３５７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載の撮像レンズでは、半画角が１８．４°程度であり、広画角であるとは言い難かった。
【０００６】
また、上記特許文献２および特許文献３記載の撮像レンズでは、第１レンズの物体側面から像面までの距離が長く、第１レンズの物体側面から像面までの距離とレンズ全系の焦点距離との比が、特許文献２記載の撮像レンズでは３．８〜４．５程度、特許文献３記載の撮像レンズでは２．４５程度となっていた。
【０００７】
このように、第１レンズの物体側面から像面までの距離と焦点距離との比が大きい場合には、第１レンズの正のパワーが小さくなり、非点収差を良好に補正することが難しくなるとともに、レンズ系の全長が長くなり小型化という要請に反してしまう。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、２群２枚構成の撮像レンズにおいて、小型かつ広角で、諸収差を良好に補正し得る撮像レンズを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ、開口絞り、および第２レンズを配設してなり、前記第１レンズおよび前記第２レンズの両面が非球面とされた撮像レンズであって、
前記第１レンズは、正の屈折力を有し、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状をなし、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなし、
前記第２レンズは、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状をなすとともに物体側面の周辺部において物体側に凹形状をなし、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなすとともに像側面の周辺部において像側に凸形状をなし、光軸近傍のパワーが前記第１レンズと比較して弱いことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の撮像レンズは、前記構成に加えて、前記第１レンズと前記開口絞りの間隔が、前記開口絞りと前記第２レンズの間隔よりも小さいことが好ましい。
【００１１】
また、本発明の撮像レンズは、前記構成に加えて、下記条件式（１）〜（５）を満足してなることが好ましい。
｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  ０．３      ・・・  （１）
ｄ２１／ｄ２２  ＜  ０．３      ・・・  （２）
Ｌ／ｆ  ＜  １．２      ・・・  （３）
Ｆ  ≦  ４．０      ・・・  （４）
ω  ≧  ２５°      ・・・  （５）
ただし、
ｆ１  ・・・  第１レンズの光軸近傍における焦点距離
ｆ２  ・・・  第２レンズの光軸近傍における焦点距離
ｄ２１  ・・・  第１レンズの像側面から開口絞りまでの光軸上の距離
ｄ２２  ・・・  開口絞りから第２レンズの物体側面までの光軸上の距離
ｆ  ・・・  レンズ全系の光軸近傍における焦点距離
Ｌ  ・・・  第１レンズの物体側面から像面までの光軸上の距離（ただし、第２レンズと像面との間に、フィルタ等の光路上挿入物がないとき）
Ｆ  ・・・  Ｆナンバ
ω  ・・・  半画角（度）
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の撮像レンズの実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る撮像レンズのレンズ構成図である。
【００１３】
本発明の実施形態に係る撮像レンズは、図１に示すように、物体側から順に、第１レンズＬ１、開口絞り１、および第２レンズＬ２が配設されており、第２レンズＬ２と結像面３との間にガラス板あるいはプラスチック板からなるフィルタ２が配設されている。この撮像レンズでは、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は、結像面３の結像位置Ｐに結像される。
【００１４】
第１レンズＬ１は、正の屈折力を有し、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状をなし、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなして構成されている。
【００１５】
第２レンズＬ２は、物体側面の光軸近傍において物体側に凸形状をなすとともに物体側面の周辺部において物体側に凹形状をなし、像側面の光軸近傍において像側に凹形状をなすとともに像側面の周辺部において像側に凸形状をなし、光軸近傍のパワーが第１レンズＬ１と比較して弱くなるように構成されている。
【００１６】
また、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各面は、下記非球面式により表される非球面とされている。
【００１７】
【数１】
2004294829.tif 000003
【００１８】
また、本実施形態に係る撮像レンズでは、第１レンズＬ１と開口絞り１の間隔が、開口絞り１と第２レンズＬ２の間隔よりも小さくなるように構成されている。
これにより、撮像レンズの製造性を良好に保ちつつ、非点収差およびコマ収差を良好に補正するとともに、画角毎の諸収差の最適化を図ることができる。
【００１９】
さらに、本実施形態に係る撮像レンズは、下記条件式（１）〜（５）を満足する。
｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  ０．３      ・・・  （１）
ｄ２１／ｄ２２  ＜  ０．３      ・・・  （２）
Ｌ／ｆ  ＜  １．２      ・・・  （３）
Ｆ  ≦  ４．０      ・・・  （４）
ω  ≧  ２５°      ・・・  （５）
ただし、
ｆ１  ・・・  第１レンズの光軸近傍における焦点距離
ｆ２  ・・・  第２レンズの光軸近傍における焦点距離
ｄ２１  ・・・  第１レンズの像側面から開口絞りまでの光軸上の距離
ｄ２２  ・・・  開口絞りから第２レンズの物体側面までの光軸上の距離
ｆ  ・・・  レンズ全系の光軸近傍における焦点距離
Ｌ  ・・・  第１レンズの物体側面から像面までの光軸上の距離（ただし、第２レンズと像面との間に、フィルタ等の光路上挿入物がないとき）
Ｆ  ・・・  Ｆナンバ
ω  ・・・  半画角（度）
【００２０】
次に、上記条件式（１）〜（５）の技術的意義について説明する。
条件式（１）は、第１レンズＬ１の光軸近傍における焦点距離ｆ１と第２レンズＬ２の光軸近傍における焦点距離ｆ２の比ｆ１／ｆ２の絶対値を規定したもので、非点収差を良好に補正するとともに、撮像素子に対する適切な受光量を確保するための条件式である。
【００２１】
この条件式（１）では、第１レンズＬ１の正のパワーが小さくなるか、あるいは第２レンズＬ２のパワーが大きくなると、上限を超えることとなる。すなわち、第２レンズＬ２の正のパワーが大きくなると、これに対して第１レンズＬ１の正のパワーを小さくしなくてはならず、条件式（１）において、ｆ１／ｆ２の絶対値が上限を超えると、非点収差を良好に補正することが困難となる。また、第２レンズＬ２の負のパワーが大きくなり、条件式（１）においてｆ１／ｆ２の絶対値が上限を超えると、撮像素子に対する軸外光の入射角が大きくなって受光量が低下し、好ましくない。
【００２２】
条件式（２）は、第１レンズＬ１の像側面から開口絞り１までの光軸上の距離ｄ２１と、開口絞り１から第２レンズＬ２の物体側面までの光軸上の距離ｄ２２の比ｄ２１／ｄ２２の値を規定したもので、撮像レンズの製造性を良好に保ちつつ、非点収差およびコマ収差を良好に補正するとともに、画角毎の諸収差の最適化を図るための条件式である。
【００２３】
この条件式（２）において、ｄ２１／ｄ２２の値が上限を超えると、第１レンズＬ１を通過する光束の光軸からの高さが大きくなって第１レンズＬ１の外径が大きくなり、第１レンズＬ１の外周部における光軸方向の厚さが小さくなるため、撮像レンズの製造性が悪化する。
【００２４】
そして、このような不都合を避けるために第１レンズＬ１の厚さを増してゆくと、非点収差およびコマ収差を良好に補正することができなくなり、光学性能が低下する。また、第２レンズＬ２を通過する光束の光軸からの高さが小さくなって、第２レンズＬ２の外径は小さくなるが、画角毎に第２レンズＬ２を通過する光束の位置の差が小さくなって、画角毎に諸収差の最適化を図ることができなくなる。
【００２５】
条件式（３）は、第１レンズＬ１の物体側面から像面までの光軸上の距離Ｌと、レンズ全系の光軸近傍における焦点距離ｆとの比Ｌ／ｆの値を規定したもので、非点収差を良好に補正するとともに、レンズ系の小型化を図るための条件式である。
この条件式（３）において、Ｌ／ｆの値が上限を超えると、第１レンズＬ１の正のパワーが小さくなり、非点収差を良好に補正することが困難となる。また、レンズ系を小型化することが困難となる。
【００２６】
条件式（４）は、Ｆナンバを規定することにより、明るいレンズ系とするための条件式である。この条件式（４）において、Ｆナンバの値が上限を超えると、明るいレンズ系として機能しなくなる。
【００２７】
条件式（５）は、半画角を規定することにより、広画角なレンズ系とするための条件式である。この条件式（５）において、半画角の値が下限を超えると、広画角なレンズ系として機能しなくなる。
【００２８】
以下、具体的数値を用いて、本発明の実施例を説明する。
【００２９】
＜実施例１＞
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Ｎｅおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数νｄを下記表１の上段に示す。
ただし、この表１において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎｅ、νｄ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（表２において同じ）。
また、実施例１における各レンズ面は、上記非球面式により表される非球面とされている。表１の中段に、これら非球面に関する非球面係数を示す。
【００３０】
また、表１の下段に、この実施例１におけるレンズ全系の光軸近傍における焦点距離ｆ（ｍｍ）、第１レンズＬ１の光軸近傍における焦点距離ｆ１（ｍｍ）、第２レンズＬ２の光軸近傍における焦点距離ｆ２（ｍｍ）、第１レンズＬ１の像側面から開口絞り１までの光軸上の距離ｄ２１（ｍｍ）、開口絞り１から第２レンズＬ２の物体側面までの光軸上の距離ｄ２２（ｍｍ）、第１レンズＬ１の物体側面から像面までの光軸上の距離（フィルタを除いた値）Ｌ（ｍｍ）、および条件式（１）〜（５）にそれぞれ対応するｆ１／ｆ２、ｄ２１／ｄ２２、Ｌ／ｆ、Ｆ、ωの値を示す。
【００３１】
【表１】
2004294829.tif 000004
【００３２】
表１から明らかなように、実施例１では、条件式（１）〜（５）の全てを満足している。
【００３３】
＜実施例２＞
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Ｎｅおよび各レンズのｄ線におけるアッベ数νｄを下記表２の上段に示す。
また、実施例２における各レンズ面は、上記非球面式により表される非球面とされている。表２の中段に、これら非球面に関する非球面係数を示す。
【００３４】
また、表２の下段に、この実施例２におけるレンズ全系の光軸近傍における焦点距離ｆ（ｍｍ）、第１レンズＬ１の光軸近傍における焦点距離ｆ１（ｍｍ）、第２レンズＬ２の光軸近傍における焦点距離ｆ２（ｍｍ）、第１レンズＬ１の像側面から開口絞り１までの光軸上の距離ｄ２１（ｍｍ）、開口絞り１から第２レンズＬ２の物体側面までの光軸上の距離ｄ２２（ｍｍ）、第１レンズＬ１の物体側面から像面までの光軸上の距離（フィルタを除いた値）Ｌ（ｍｍ）、および条件式（１）〜（５）にそれぞれ対応するｆ１／ｆ２、ｄ２１／ｄ２２、Ｌ／ｆ、Ｆ、ωの値を示す。
【００３５】
【表２】
2004294829.tif 000005
【００３６】
表２から明らかなように、実施例２では、条件式（１）〜（５）の全てを満足している。
【００３７】
図２および図３に、実施例１および実施例２に対応させた各収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差）をそれぞれ示す。なお、球面収差の各収差図にはｅ線、ｇ線、Ｃ線に対する収差が示されており、非点収差の各収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。
図２および図３から明らかなように、上記各実施例によれば、諸収差を全て良好なものとすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の撮像レンズでは、全てのレンズ面が非球面とされた２群２枚構成とし、各レンズ面の非球面形状を規定することにより、小型化および広角化を図るとともに、諸収差を良好に補正することができる。
また、所定の条件式を満足させることにより、さらに確実に、小型化および広角化を図るとともに、諸収差を良好に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像レンズのレンズ構成図
【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、歪曲収差、横収差）
【図３】実施例２に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差）
【符号の説明】
Ｌ１〜Ｌ２    レンズ
Ｒ１〜Ｒ４    レンズ面の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ３    レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ    光軸
Ｐ    結像位置
１    開口絞り
２    フィルタ
３    結像面
【図１】
2004294829.tif 000006
【図２】
2004294829.tif 000007
【図３】
2004294829.tif 000008