(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体側から順に、被写体側が凸面とされた負のメニスカス形状を有する第１のレンズと、被写体側が凸面とされるとともに、両面が非球面とされた正のパワーを有する第２のレンズと、被写体側が凸面とされた負のメニスカス形状を有する第３のレンズから構成され、
上記第１のレンズと上記第２のレンズとの間には、絞りが配置されており、
上記第１のレンズの屈折率をＮ１，アッベ数をＶ１とし、上記第３のレンズの屈折率をＮ３，アッベ数をＶ３としたときに、屈折率Ｎ１，Ｎ３が、１．６よりも大きい且つ１．９よりも小さい範囲にあり、アッベ数Ｖ１，Ｖ３が、３０よりも小さい範囲にあること
を特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
上記第１のレンズ及び第３のレンズは、光学ガラスからなり、上記第２のレンズは、光学プラスチックからなること
を特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば小型カメラ等に用いて好適な撮像レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型カメラ等に用いられる撮像レンズとしては、２枚の凸レンズで構成されたものが多く、例えば前絞り型や、中間絞り型に代表されるレンズ型式が多く用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した前絞り型では、２枚の凸レンズのうち被写体側のレンズの前方に絞りが配置された構造とされるが、この場合、テレセントリック性が良好となるものの、極めて負となるディストーションが発生してしまうといった問題があった。
【０００４】
一方、中間絞り型では、２枚の凸レンズの間に絞りが配置された構造とされるが、この場合、光学性能が良好となるものの、テレセントリック性が良くならないといった問題があった。
【０００５】
このため、撮像レンズとしては、従来からレトロフォーカスタイプのものが使用されてきたが、テレセントリック性や光学性能が良好となるものの、全長が長くなってしまうといった欠点があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、テレセントリック性やディストーションを良好なものとし、且つ光学性能を良好なものとした小型の撮像レンズを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明に係る撮像レンズは、被写体側から順に、被写体側が凸面とされた負のメニスカス形状を有する第１のレンズと、被写体側が凸面とされるとともに両面が非球面とされた正のパワーを有する第２のレンズと、被写体側が凸面とされた負のメニスカス形状を有する第３のレンズから構成され、第１のレンズと第２のレンズとの間には、絞りが配置されている。そして、第１のレンズの屈折率をＮ１，アッベ数をＶ１とし、第３のレンズの屈折率をＮ３，アッベ数をＶ３としたときに、屈折率Ｎ１，Ｎ３が、１．６よりも大きい且つ１．９よりも小さい範囲にあり、アッベ数Ｖ１，Ｖ３が、３０よりも小さい範囲にあることを特徴としている。
【０００８】
この撮像レンズでは、被写体側から順に、負のパワーを有する第１のレンズと、正のパワーを有する第２のレンズと、負のパワーを有する第３のレンズとの３枚のレンズにより構成されることで、必要なバックフォーカスを確保しながら、全長を短くすることができ、且つ、テレセントリック性を良好に保つことができる。
【０００９】
また、この撮像レンズでは、第１のレンズと第２のレンズとの間に絞りを配置することにより、収束作用が第２のレンズのみによって与えられる。すなわち、第２のレンズのパワーの強い面の球心方向に絞りを配置することにより、コマ収差の発生を抑制することができる。
【００１０】
また、この撮像レンズでは、第２のレンズの両面を非球面とすることにより、軸上コマ収差と軸外コマ収差とのバランスを図ることができる。
【００１１】
また、この撮像レンズでは、第１のレンズの屈折率Ｎ１及び第３のレンズの屈折率Ｎ３を、それぞれ１．６よりも大きい且つ１．９よりも小さい範囲とすることにより、像面特性を良好に補正することができる。
【００１２】
また、この撮像レンズでは、第１のレンズのアッベ数Ｖ１及び第３のレンズのアッベ数Ｖ３を、それぞれ３０よりも小さい範囲とすることにより、色収差を良好に補正することができる。
【００１３】
また、この撮像レンズでは、３つのレンズのうち、第１のレンズを被写体側が凸面とされたメニスカス形状とすることにより、周辺光量を十分確保することができる。また、第２のレンズの被写体側を凸面とすることにより、コマ収差を良好に補正することができる。また、第３のレンズを被写体側が凸面とされたメニスカス形状とすることにより、テレセントリック性を良好に保つことができる。
【００１４】
以上のように本発明に係る撮像レンズでは、小型化を図りながら、テレセントリック性やディストーションを良好なものとし、且つ光学性能を良好なものとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
なお、以下の説明では、本発明を適用した撮像レンズについて、具体的な材質や数値等を挙げるが、本発明は以下の例示に必ずしも限定されるものではない。
【００１７】
本発明を適用した撮像レンズの一構成例を図１に示す。また、図１に示す撮像レンズ１の設計データについては、以下に示す表１の通りである。なお、表１において、Ｒは、曲率半径であり、Ｄは、軸上間隔であり、Ｎｄは、屈折率であり、Ｖｄは、アッベ数である。
【００１８】
【表１】
0004483058.tif 000002
【００１９】
この撮像レンズ１は、被写体側から順に、第１のレンズ２と、第２のレンズ３と、第３のレンズ４とを備え、これら３枚のレンズにより構成された光学系からなる。
【００２０】
このうち、第１のレンズ２は、例えばＦＤ６と呼ばれる光学ガラスからなり、被写体側が凸面とされた負のメニスカスレンズである。すなわち、この第１のレンズ２は、被写体側から順に、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２を有しており、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２が、それぞれ凸面及び凹面とされた負のパワーを有するメニスカス形状のレンズである。
【００２１】
なお、この第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２は、それぞれ表１に示す面番号２，３に対応しており、この場合、第１面Ｓ１の曲率半径は、＋２．４６００ｍｍであり、第２面Ｓ２の曲率半径は、＋１．８３８００ｍｍであり、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との光軸上での距離（厚み）は、１．１０００ｍｍである。また、第１のレンズ２の屈折率は、１．８０５１８であり、アッベ数は、２５．４６である。
【００２２】
一方、第２のレンズ３は、光学プラスチックである、例えばポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）からなり、正のパワーを有する両凸レンズである。すなわち、この第２のレンズ３は、被写体側から順に、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４を有しており、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４が、それぞれ凸面とされた正のパワーを有するレンズである。なお、第２のレンズ３は、少なくとも被写体側、すなわち第３面Ｓ３が凸面とされた正のパワーを有するレンズであればよく、本例に必ずしも限定されるものではない。
【００２３】
なお、この第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４は、それぞれ表１に示す面番号６，７に対応しており、この場合、第３面Ｓ３の曲率半径は、６．８４２９４ｍｍであり、第４面Ｓ４の曲率半径は、−１．４３５２９ｍｍであり、第３面Ｓ３と第４面Ｓ４との光軸上での距離（厚み）は、２．９０００ｍｍである。また、第２のレンズ３の屈折率は、１．４９１５０であり、アッベ数は、６１．２５である。
【００２４】
また、この第２のレンズ３において、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４は、共に非球面とされている。
【００２５】
ここで、非球面は、以下に示す公知の非球面の式（１）により表すことができる。
【００２６】
【数１】
0004483058.tif 000003
【００２７】
なお、この非球面の式（１）において、Ｚは、非球面と光軸との交点を原点とした光軸方向の座標であり、Ｘは、原点を通り光軸に直交する方向の座標である。また、Ｃは、近軸曲率１／Ｒである。したがって、非球面は、光軸近傍の曲率半径Ｒと、円錐定数α1と、４次，６次，８次，１０次の非球面項の非球面係数α4，α6，α8，α10とにより求めることができる。
【００２８】
この場合、第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４の円錐定数α1、並びに、４次，６次，８次，１０次の非球面項の非球面係数α4，α5，α8，α10は、以下に示す表２の通りである。
【００２９】
【表２】
0004483058.tif 000004
【００３０】
一方、第３のレンズ４は、例えばＦＤ６と呼ばれる光学ガラスからなり、被写体側が凸面とされた負のメニスカスレンズである。すなわち、この第３のレンズ４は、被写体側から順に、第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６を有しており、第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６が、それぞれ凸面及び凹面とされた負のパワーを有するメニスカス形状のレンズである。
【００３１】
なお、この第５面Ｓ５及び第６面Ｓ６は、それぞれ表１に示す面番号８，９に対応しており、この場合、第５面Ｓ５の曲率半径は、＋２６．１４０００ｍｍであり、第６面Ｓ６の曲率半径は、＋６．５５０００ｍｍであり、第５面Ｓ５と第６面Ｓ６との光軸上での距離（厚み）は、０．８０００ｍｍである。また、第３のレンズ４の屈折率は、１．８０５１８であり、アッベ数は、２５．４６である。
【００３２】
また、第１のレンズ２と第２のレンズ３との間には、絞り５が配置されている。なお、この絞り５は、表１に示す面番号４に対応した位置に配置されており、その厚みは、０．３８００ｍｍであり、第１のレンズ２との光軸上での距離は、０．２２８５ｍｍであり、第２のレンズ３との光軸上での距離は、０．５１５７ｍｍである。
【００３３】
また、この撮像レンズ１には、第３のレンズ４の後段側に、図１に示すようなダミーガラス６，７が貼り合わされた状態で配置されている。なお、このダミーガラス６，７は、それぞれ表１に示す面番号１０，１１に対応しており、この場合、ダミーガラス６は、例えば厚さ１．１５００ｍｍのＦＥＬ２呼ばれる光学ガラスからなり、屈折率は、１．５４０７２であり、アッベ数は、４７．２０である。一方、ダミーガラス７は、例えば厚さ０．９６５０ｍｍのＢＳＣ７と呼ばれる光学ガラスからなり、屈折率は、１．５８９１３であり、アッベ数は、６４．２０である。
【００３４】
そして、撮像レンズ１は、その被写体側から通過した光が、最終的に例えばＣＣＤ等の撮像素子の撮像面に結像するようになされている。
【００３５】
以上のように構成される撮像レンズ１の球面収差図を図２に示し、コマ収差図を図３に示し、非点収差図を図４に示し、歪曲収差図（ディストーション）を図５に示す。
【００３６】
この撮像レンズ１では、被写体側から順に、負のパワーを有する第１のレンズ２と、正のパワーを有する第２のレンズ３と、負のパワーを有する第３のレンズ４との３枚のレンズにより構成されることで、必要なバックフォーカスを確保しながら、全長を短くすることができ、且つ、テレセントリック性を良好に保つことができる。
【００３７】
また、この撮像レンズ１では、第１のレンズ２と第２のレンズ３との間に絞り５を配置することにより、収束作用が第２のレンズ３のみによって与えられる。すなわち、第２のレンズ３のパワーの強い面の球心方向に絞り５を配置することにより、コマ収差の発生を抑制することができる。
【００３８】
また、この撮像レンズ１では、第２のレンズ３の第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４を共に非球面とすることにより、軸上コマ収差と軸外コマ収差とのバランスを図ることができる。
【００３９】
また、この撮像レンズ１では、第１のレンズ２の屈折率をＮ１とし、第３のレンズの屈折率をＮ３としたときに、屈折率Ｎ１，Ｎ３が、１．６よりも大きい且つ１．９よりも小さい範囲にあることが望ましい。これにより、像面特性を良好に補正することができる。
【００４０】
また、この撮像レンズ１では、第１のレンズ２のアッベ数Ｖ１とし、第３のレンズ３のアッベ数Ｖ３としたときに、アッベ数Ｖ１，Ｖ３が、３０よりも小さい範囲にあることが望ましい。これにより、色収差を良好に補正することができる。
【００４１】
また、この撮像レンズ１では、３つのレンズ２，３，４のうち、第１のレンズ２を被写体側が凸面とされたメニスカスレンズとすることにより、周辺光量を十分確保することができる。また、第２のレンズ３の被写体側、すなわち第３面Ｓ３を凸面とすることにより、コマ収差を良好に補正することができる。また、第３のレンズ４を被写体側が凸面とされたメニスカスレンズとすることにより、テレセントリック性を良好に保つことができる。
【００４２】
以上のように、この撮像レンズ１では、小型化を図りながら、テレセントリック性やディストーションを良好なものとし、且つ光学性能を良好なものとすることができる。
【００４３】
すなわち、この撮像レンズ１では、従来のレンズ型式である前絞り型と比べて、ディストーションを少なくすることができ、中間絞り型と比べて、テレセントリック性を良くすることができる。また、この撮像レンズ１の全長は、従来からのレトロフォーカス型と比べて、大幅に短くなっている。
【００４４】
したがって、例えばＣＣＤ等の撮像素子用の小型且つ光学性能の良好な撮像レンズとして、幅広く用いることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る撮像レンズによれば、小型化を図りながら、テレセントリック性やディストーションを良好なものとし、且つ光学性能を良好なものとすることができる。したがって、例えばＣＣＤ等の撮像素子用の小型且つ光学性能の良好な撮像レンズとして、幅広く用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した撮像レンズの構成図である。
【図２】上記撮像レンズの球面収差図である。
【図３】上記撮像レンズのコマ収差図である。
【図４】上記撮像レンズの非点収差図である。
【図５】上記撮像レンズの歪曲収差図である。
【符号の説明】
１  撮像レンズ、２  第１のレンズ、３  第２のレンズ、４  第３のレンズ、５  絞り
【図１】
0004483058.tif 000005
【図２】
0004483058.tif 000006
【図３】
0004483058.tif 000007
【図４】
0004483058.tif 000008
【図５】
0004483058.tif 000009