(57)【要約】【課題】  わずかに３枚のレンズ構成で所望の光学性能を維持するとともに、広い画角を確保しながら各収差を良好に補正してメガピクセル対応の解像度を維持し、レンズ全長を６ミリメートル前後まで小型化させた安価な撮像レンズを提供する。【解決手段】  本発明の撮像レンズは、物体側から順に、両凸形状の第一レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第二レンズおよび物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第三レンズの三枚レンズで構成され、少なくとも五面以上が非球面を有する。【選択図】  図１
2005173319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、両凸形状の第一レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第二レンズおよび物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第三レンズの三枚レンズで構成され、少なくとも五面以上が非球面を有することを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
０．４８＜ｆ１／ｆ  ＜０．６３          …  条件式１
ただし、ｆ  ：  全レンズ系の焦点距離
ｆ１  ：  第一レンズの焦点距離
【請求項３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
０．５２＜  |ｆ２|／ｆ  ＜０．８２      …  条件式２
ただし、ｆ２  ：  第二レンズの焦点距離
【請求項４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．３５＜  Ｒ６／ｆ  ＜０．７          …  条件式３
ただし、Ｒ６  ：  第三レンズの物体側の近軸曲率半径
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像レンズに関し、特に受光部にＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いた携帯電話用カメラ、車載用カメラ、監視用カメラ等に用いられる小型・軽量で高精細な性能を有した３枚レンズ構成の撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル化、マルチメデイア化の進展が目覚しく、例えば携帯電話に搭載されるデジタル・カメラはＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子の技術進展により小型・軽量化と高精細化に対応した安価な撮像レンズが要求されてきている。
【０００３】
このような撮像レンズとして、従来から、固体撮像素子の画素数に応じて１枚構成のレンズや２枚構成のレンズが採用されてきている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、固体撮像素子の画素数が技術の進展により、百万画素数いわゆるメガピクセル・クラスまで高集積化されてくると、このような１ないし２枚構成の撮像レンズでは解像面で対応しきれなくなってきている。
【０００５】
加えて、固体撮像素子自体の有効サイズの小型化により、撮像レンズの全長（物体側レンズ第一面から撮像面までの距離）を数ミリメートル以下に抑えた安価且つ小型・軽量化が要求されてきている。
【０００６】
このような問題点を解決する手段として、３枚構成の撮像レンズが考えられている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００１−１８３５７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５４４６号公報
【特許文献３】特開２００１−０７５００６号公報
【特許文献４】特開２００１−０８３４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献３、特許文献４に開示の撮像レンズでは、未だレンズ系の全長や解像面で充分な要求が満たされておらず、その一方、レンズ枚数を増やせば解像度を上げることは可能であるが、レンズ系の全長が長くなり、高額且つ大型化になる欠点がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、わずかに３枚のレンズ構成で所望の光学性能を維持するとともに、広い画角を確保しながら各収差を良好に補正してメガピクセル対応の解像度を維持し、レンズ全長を６ミリメートル前後まで小型化させることのできる安価な撮像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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係わる撮像レンズは、物体側から順に、両凸形状の第一レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第二レンズおよび物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第三レンズで構成され、少なくとも５面以上が非球面を有することを特徴とするものである。
【００１０】
一般に、三枚レンズ構成はトリプレット・タイプとして知られているが、その多くが第二レンズは両凹形状であり、第三レンズは像面側に凸面を向けたものである。
【００１１】
しかるに請求項１に記載の発明によれば、特に第二、第三レンズの向きとメニスカス形状には、トリプレット・タイプや特開２００１−０７５００６号公報、特開２００１−０８３４０９号公報にみられない大きな特徴があり、これにより各収差が良好に補正でき、レンズ系の全長の短縮と高い解像度を達成可能にしたものである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第一レンズは、
０．４８＜ｆ１／ｆ＜０．６３の条件式を満足することを特徴とする。ただし、ｆ１は第一レンズの焦点距離、ｆは全レンズ系の焦点距離である。
【００１３】
この請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像レンズにおいて、第一レンズの全レンズ系の焦点距離に対するパワー配置に関する条件であり、０．４８を下回ると、必要なバックフォーカスが確保できなくなるうえに、球面収差の補正が困難になってしまうという不都合があるからである。
【００１４】
一方、０．６３を上回ると、レンズ系の全長を短く保ったままでの諸収差補正が達成できなくなるという不都合があるからである。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像レンズにおいて、前記第二レンズは、０．５２＜  |ｆ２|／＜ｆ０．８２を満足することを特徴とするものである。ただし、ｆ２は第二レンズの焦点距離である。
【００１６】
この請求項３に記載の発明は、請求項１記載の撮像レンズにおいて、第二レンズの全レンズ系の焦点距離に対するパワー配置に関する条件であり、０．５２を下回ると、コマ収差の悪化とペッツヴァール和の補正過剰による解像力の低下を招くという不都合がある。
【００１７】
一方、０．８２を上回ると、必要とするバックフォーカスを確保できなくなるうえに、ペッツヴァール和の補正不足による像面湾曲収差および色収差の補正が困難になるという不都合がある。
【００１８】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の撮像レンズおいて、第三レンズの物体側の近軸曲率半径Ｒ６について、０．３５＜  Ｒ６／ｆ＜０．７を満足することを特徴とするものである。
【００１９】
この請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３において補正しきれない各収差をバランス良く補正するもので、０．３５を下回ると、歪曲収差が大きく発生するという不都合があり、０．７を上回ると、球面収差、コマ収差および非点収差のバランスが崩れて、必要とする解像力が得られなくなるという不都合があるからである。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、わずか３枚のレンズ構成でありながら、安価且つメガピクセル・クラスに対応出来る高い解像度を有しながら、レンズ全長がわずか６ミリメートル前後の、小型・軽量な撮像レンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は本発明の撮像レンズの光学図を示している。
【００２３】
この撮像レンズは、物体側から数えて第１番目の第一レンズ、第二番目の第二レンズ、第三番目の第三レンズからなる。第一レンズは両面が凸形状である。第二レンズは物体側に凹面を向けたメニスカス形状とされている。第三レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状とされ、撮像レンズは三枚レンズ構成とされている。
【００２４】
実施例１〜実施例５までの撮像レンズは、共通して像面側に厚み０．３ミリメートルの平行平面ガラスを含んでいるが、これは赤外光カット・フィルタである。この撮像レンズの波長域は５４０ｎｍを主波長とし、短波長は４４０ｎｍ、長波長は６４０ｎｍである。
【００２５】
また、物面側には絞りが設けられている。
【００２６】
更に、下記の実施例１〜実施例５において、表１、表５、表９、表１３、表１７は面番号と曲率半径（Ｒ）と間隔（ｄ）と屈折率（ｎｄ）とアッベ数（νｄ）との関係を示している。
【００２７】
面番号は図１に示す撮像レンズを物面側から順に数えた各レンズの面に対応する番号を示し、この面番号をＲiとすると、Ｒiはi面の曲率半径、ｄはi面からi＋１面までの距離（面間隔）、ｎｄはｄiに存在する媒質の屈折率（ここでは、ｄ線（587.56nm）における屈折率）、νｄはｄiに存在する媒質の分散（ここでは、ｄ線（587.56nm）におけるアッベ数）をそれぞれ示している。なお、iは１から９までの整数である。
【００２８】
また、表２、表６、表１０、表１４、表１８は、実施例１ないし実施例５の表１、表５、表９、表１３、表１７に示す構成の撮像レンズのレンズ特性を示している。
【００２９】
また、表３、表７、表１１、表１５、表１９は、下記の条件式１ないし条件式３の数値を示しており、実施例１ないし実施例５とも条件式１ないし条件式３を満足していることを示している。
条件式１
０．４８＜ｆ１／ｆ＜０．６３
条件式２
０．５２＜  |ｆ２|／ｆ＜０．８２
条件式３
０．３５＜  Ｒ６／ｆ＜０．７
更に、表４、表８、表１２、表１６、表２０は、実施例１ないし実施例５の非球面とされた面番号、その係数値を示しており、各実施例１〜実施例５において、非球面形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向をＸとした直交座標系において、面頂点の曲率（曲率半径の逆数）をＣ、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10として以下の計算式で表している。
2005173319.tif 000003
【００３０】
ただし、ｈ＝（Ｙ2＋Ｚ2）1/2
図２〜図６は、それぞれ実施例１〜５の球面収差図、像面湾曲収差図および歪曲収差図を示し、符号Ｓはサジタル収差曲線、Ｔはタンジェンシャル収差曲線を示している。
（実施例１）
面番号２〜面番号７を非球面とした実施例を示し、図２はこの実施例１に記載の撮像レンズの球面収差、像面湾曲収差および歪曲収差を示し、非球面を６面としたものである。
【００３１】
【表１】
2005173319.tif 000004
【００３２】
【表２】
2005173319.tif 000005
【００３３】
【表３】
2005173319.tif 000006
【００３４】
【表４】
2005173319.tif 000007
【００３５】
その表２、表３及び図２から明らかなように、この実施例１の撮像レンズは、わずか３枚のレンズ構成でありながら、安価且つメガピクセル・クラスに対応出来る高い解像度を有しながら、レンズ全長がわずか６ミリメートル前後の小型・軽量なものであることが理解される。
（実施例２）
この実施例２の撮像レンズは、非球面が６面であること、物面側から数えて第１番目の第１レンズ、物面側から数えて第２番目の第２レンズ、物面側から数えて第３番目の第３レンズの屈折率、分散は実施例１の撮像レンズと同じであるが、実施例１の撮像レンズとの主たる相違は、第１レンズの第２面の曲率半径、第３レンズの第７面の曲率半径を、実施例１の第１レンズの第２面の曲率半径の約２倍、第３レンズの第７面の曲率半径の約半分としたところにある。
【００３６】
【表５】
2005173319.tif 000008
【００３７】
【表６】
2005173319.tif 000009
【００３８】
【表７】
2005173319.tif 000010
【００３９】
【表８】
2005173319.tif 000011
【００４０】
図３はこの実施例２に記載の撮像レンズの球面収差、像面湾曲収差および歪曲収差を示し、表６、表７、図３から明らかなように、実施例１の撮像レンズと同様の効果を奏する。
（実施例３）
この実施例３の撮像レンズは、非球面が６面であること、第２レンズ、第３レンズの屈折率及び分散が実施例１の撮像レンズと同じであるが、主たる相違は第１レンズの屈折率を実施例１の屈折率よりも若干大きくしたものである。
【００４１】
【表９】
2005173319.tif 000012
【００４２】
【表１０】
2005173319.tif 000013
【００４３】
【表１１】
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【００４４】
【表１２】
2005173319.tif 000015
【００４５】
図４はこの実施例３に記載の撮像レンズの球面収差、像面湾曲収差および歪曲収差を示し、表１０、表１１、図４から明らかなように、この実施例３の撮像レンズも実施例１の撮像レンズと同様の効果を奏する。
（実施例４）
この実施例４の撮像レンズは、非球面が６面であること、第２レンズ、第３レンズの屈折率及び分散が実施例１の撮像レンズと同じであるが、主たる相違は第１レンズの屈折率を実施例１の屈折率よりも若干小さくし、三枚レンズともプラスティック樹脂の使用を可能としたものである。
【００４６】
【表１３】
2005173319.tif 000016
【００４７】
【表１４】
2005173319.tif 000017
【００４８】
【表１５】
2005173319.tif 000018
【００４９】
【表１６】
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【００５０】
図５はこの実施例４に記載の撮像レンズの球面収差、像面湾曲収差および歪曲収差を示し、表１４、表１５、図５から明らかなように、この実施例４の撮像レンズも実施例１の撮像レンズと同様の効果を奏する。
（実施例５）
この実施例５の撮像レンズは、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの屈折率を実施例１〜実施例４の第１実施例の第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの屈折率よりも大きくし、かつ、面番号２、面番号４〜面番号７を非球面とし、その非球面の面数を５面としたものである。
【００５１】
【表１７】
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【００５２】
【表１８】
2005173319.tif 000021
【００５３】
【表１９】
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【００５４】
【表２０】
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【００５５】
図６はこの実施例５に記載の撮像レンズの球面収差、像面湾曲収差および歪曲収差を示し、この実施例５の撮像レンズも表１８、表１９、図６から明らかなように、この実施例４の撮像レンズも実施例１〜実施例４の撮像レンズと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係わる撮像レンズの光学図である。
【図２】実施例１の撮像レンズの収差図である。
【図３】実施例２の撮像レンズの収差図である。
【図４】実施例３の撮像レンズの収差図である。
【図５】実施例４の撮像レンズの収差図である。
【図６】実施例５の撮像レンズの収差図である。
【符号の説明】
【００５７】
なし
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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