(57)【要約】【課題】光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することが可能な、小型、高性能の撮像レンズを提供すること。【解決手段】この撮像レンズは、物体側から順に、物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズ１０１と、物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズ１０２と、両面に略凸面が形成された正の屈折力を有する第３レンズ１０３と、物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第４レンズ１０４と、が配置されて構成される。また、第１レンズ１０１と第２レンズ１０２との間隔を少なくても１．０ｍｍ確保している。このため、第１レンズ１０１と第２レンズ１０２との間に、絞り１０５を備えた、ある程度の厚みのある絞り機構１０６を配置することができる。【選択図】図１
2007226107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、両面に略凸面が形成された正の屈折力を有する第３レンズと、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第４レンズと、を備え、
前記第１レンズから前記第４レンズにかけて段階的にレンズ口径が大きくなるように構成し、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられていることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
２Ｙ／Ｔ≦１．１
２ω≧６０°
ただし、２Ｙは前記撮像レンズの有効画面対角線長、Ｔは前記撮像レンズの全長（バックフォーカスを含む）、２ωは前記撮像レンズの画角を示す。
【請求項３】
物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０
ただし、ｄ12は前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔、Ｓ2は前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、Ｓ3は前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）を示す。
【請求項４】
物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
２Ｙ／Ｔ≦１．１
２ω≧６０°
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０
ただし、２Ｙは前記撮像レンズの有効画面対角線長、Ｔは前記撮像レンズの全長（バックフォーカスを含む）、２ωは前記撮像レンズの画角、ｄ12は前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔、Ｓ2は前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、Ｓ3は前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）を示す。
【請求項５】
物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
３．０≦ｆ12／ｆ≦２１．０
ただし、ｆ12は前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離、ｆは前記撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
【請求項６】
物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
２Ｙ／Ｔ≦１．１
２ω≧６０°
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０
３．０≦ｆ12／ｆ≦２１．０
ただし、２Ｙは前記撮像レンズの有効画面対角線長、Ｔは前記撮像レンズの全長（バックフォーカスを含む）、２ωは前記撮像レンズの画角、ｄ12は前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔、Ｓ2は前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、Ｓ3は前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、ｆ12は前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離、ｆは前記撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
【請求項７】
さらに、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の撮像レンズ。
３．５≦νｄ1ｎｄ2／νｄ2ｎｄ1≦５．０
ただし、ｎｄ1は前記第１レンズのｄ線における屈折率、ｎｄ2は前記第２レンズのｄ線における屈折率、νｄ1は前記第１レンズのｄ線におけるアッベ数、νｄ2は前記第２レンズのｄ線におけるアッベ数を示す。
【請求項８】
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に、絞り機構が配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の撮像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子が備えられているデジタルスチルカメラ、携帯電話搭載用カメラなどに用いられる、小型軽量の撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ、携帯電話搭載用カメラなど、固体撮像素子が備えられた携帯用カメラの需要が高まっている。このようなカメラに用いる撮像レンズは、限られたスペースに搭載する必要があり、一般の銀塩カメラ用レンズと比較してもより小型にする必要がある。また、近年の急激な固体撮像素子の高画素化にともない、高い光学性能も必要になっている。
【０００３】
小型の固体撮像素子に適する撮像レンズとして、少ないレンズで構成されたものが数々提案されている（たとえば、特許文献１，２を参照。）。特許文献１，２に記載の撮像レンズは、いずれも４枚のレンズで構成されており、第１レンズと第２レンズとの間に開口絞りが配置されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０２２３４号公報
【特許文献２】特開２００４−５３８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の急激な技術向上にともない、携帯電話やモバイル装置も小型化が進んでいる。したがって、そのような小型装置に用いるレンズもより外径の小型化、全長の短縮化が望まれる。また、ＣＣＤ，ＣＭＯＳなどの固体撮像素子の高画素化が進むにつれて、用いるレンズもより高性能なものが必要になる。
【０００６】
また、ＣＣＤの高画素化が進むにつれて、従来の電子シャッタを用いると、スミア（ＣＣＤを用いた撮像装置などにおいて、太陽光や明るい照明光など、強い光源が含まれる写真を撮ったときに光軸に対して垂直方向に筋状の光が発生する現象）が発生し、レンズを通した取り込み画像に悪影響を及ぼす。このスミアを発生させないようにするためには、メカニカルシャッタ（遮光板）などが必要になる。しかしながら、メカニカルシャッタには厚みがあるため、小型化が要求される、携帯電話やモバイル装置に搭載する撮像レンズに用いることは困難であるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することが可能な、小型、高性能の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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、両面に略凸面が形成された正の屈折力を有する第３レンズと、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第４レンズと、を備え、前記第１レンズから前記第４レンズにかけて段階的にレンズ口径が大きくなるように構成し、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この請求項１に記載の発明によれば、光学系のコンパクト性および高い光学性能を失うことなく、光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することが可能な撮像レンズを提供できる。
【００１０】
また、請求項２の発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２Ｙ／Ｔ≦１．１
２ω≧６０°
ただし、２Ｙは前記撮像レンズの有効画面対角線長、Ｔは前記撮像レンズの全長（バックフォーカスを含む）、２ωは前記撮像レンズの画角を示す。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、広角で、全長が短いながらも、光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することが可能な撮像レンズを提供できる。
【００１２】
また、請求項３の発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする。
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０
ただし、ｄ12は前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔、Ｓ2は前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、Ｓ3は前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）を示す。
【００１３】
この請求項３に記載の発明によれば、撮像レンズのコンパクト化を阻害することなく、ある程度の厚みを有する絞り機構を光学系中に設置することができる。
【００１４】
また、請求項４の発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２Ｙ／Ｔ≦１．１
２ω≧６０°
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０
ただし、２Ｙは前記撮像レンズの有効画面対角線長、Ｔは前記撮像レンズの全長（バックフォーカスを含む）、２ωは前記撮像レンズの画角、ｄ12は前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔、Ｓ2は前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、Ｓ3は前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）を示す。
【００１５】
この請求項４に記載の発明によれば、広角で、全長が短いながらも、ある程度の厚みを有する絞り機構を光学系中に配置することが可能な撮像レンズを提供できる。
【００１６】
また、請求項５の発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする。
３．０≦ｆ12／ｆ≦２１．０
ただし、ｆ12は前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離、ｆは前記撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
【００１７】
この請求項５に記載の発明によれば、ある程度の厚みのある絞り機構を配置するのに十分な空間を前記第１レンズと前記第２レンズとの間に設けたうえ、コマ収差、高次の球面収差、像面湾曲の良好な補正が可能な撮像レンズを提供できる。
【００１８】
また、請求項６の発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、を含む複数のレンズにより構成され、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に間隔が設けられるとともに、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２Ｙ／Ｔ≦１．１
２ω≧６０°
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０
３．０≦ｆ12／ｆ≦２１．０
ただし、２Ｙは前記撮像レンズの有効画面対角線長、Ｔは前記撮像レンズの全長（バックフォーカスを含む）、２ωは前記撮像レンズの画角、ｄ12は前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔、Ｓ2は前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、Ｓ3は前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）、ｆ12は前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離、ｆは前記撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
【００１９】
この請求項６に記載の発明によれば、光学系のコンパクト性および高い光学性能を失うことなく、光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することが可能な広角の撮像レンズを提供できる。
【００２０】
また、請求項７の発明にかかる撮像レンズは、請求項２〜６のいずれか一つに記載の発明において、さらに、以下の条件式を満足することを特徴とする。
３．５≦νｄ1ｎｄ2／νｄ2ｎｄ1≦５．０
ただし、ｎｄ1は前記第１レンズのｄ線における屈折率、ｎｄ2は前記第２レンズのｄ線における屈折率、νｄ1は前記第１レンズのｄ線におけるアッベ数、νｄ2は前記第２レンズのｄ線におけるアッベ数を示す。
【００２１】
この請求項７に記載の発明によれば、請求項２〜６のいずれか一つに記載の撮像レンズにおいて、さらなる軸上色収差、倍率色収差の良好な補正が可能になる。
【００２２】
また、請求項８の発明にかかる撮像レンズは、請求項１〜７のいずれか一つに記載の発明において、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に、絞り機構が配置されていることを特徴とする。
【００２３】
この請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか一つに記載の撮像レンズにおいて、レンズを通した取り込み画像に悪影響を及ぼすスミア発生を防止できる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、光学系のコンパクト性および高い光学性能を失うことなく、光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することが可能な撮像レンズを提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明にかかる撮像レンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２６】
この発明の実施の形態にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第１レンズと、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズと、両面に略凸面が形成された正の屈折力を有する第３レンズと、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第４レンズと、を備えている。なお、第１レンズは、メニスカスレンズに限らず、両凸レンズであってもよい。
【００２７】
この実施の形態の撮像レンズは、スミアの発生を防止するために、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に絞り機構（メカニカルシャッタや可変絞りなど）が配置される。しかしながら、光学系中に絞り機構を配置すると、光学系のコンパクト化が阻害されることになりかねない。そこで、絞り機構の配置を容易にするため、前記第１レンズの口径を比較的小さくして、前記第１レンズから前記第４レンズにかけて段階的にレンズ口径が大きくなるように構成し、前記第１レンズおよび前記第２レンズの周縁部近傍に空間を形成している。
【００２８】
また、撮像レンズのコンパクト性、光学性能を損なうことなく、絞り機構を配置する空間を前記第１レンズと第２レンズとの間に確保するため、以下に示すような各種条件を設定している。
【００２９】
まず、この実施の形態の撮像レンズは、有効画面対角線長を２Ｙ、全長（バックフォーカスを含む）をＴとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
２Ｙ／Ｔ≦１．１      ・・・（１）
【００３０】
この条件式（１）は、撮像レンズにおける有効画面対角線長と光学系全長との比を規定し、撮像レンズの全長を短縮するための条件を示す式である。２Ｙ／Ｔの値が１．１を上回ると、小型化が要求されるデジタルスチルカメラや携帯電話搭載用カメラに用いる撮像レンズとしては全長が長くなりすぎて、好ましくない。
【００３１】
次に、この実施の形態の撮像レンズの画角を２ωとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
２ω≧６０°      ・・・（２）
【００３２】
この条件式（２）は、撮像レンズの画角を規定する式である。２ωの値が６０°未満になると、撮像レンズの広角化を実現できない。
【００３３】
この実施の形態の撮像レンズは、条件式（１），（２）を満足することで、広角で、全長の短い撮像レンズとなる。
【００３４】
また、この実施の形態の撮像レンズは、前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔をｄ12、前記第１レンズの像面側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）をＳ2、前記第２レンズの前記物体側面の曲率サグ量（有効径＋片側０．１ｍｍの高さの曲率サグ量）をＳ3とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）≧１．０      ・・・（３）
【００３５】
この条件式（３）は、撮像レンズのコンパクト化を阻害することなく、光学系中に絞り機構（メカニカルシャッタや可変絞りなど）を配置するためのスペースを設けるための条件を規定する式である。条件式（３）を満足することで、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に、少なくても１．０ｍｍの空間を確保できる。このため、前記第１レンズと前記第２レンズとの間に絞り機構を配置することが容易になる。ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）が１．０未満では、厚みのある絞り機構を前記第１レンズと前記第２レンズとの間に配置することが困難になる。
【００３６】
また、この実施の形態の撮像レンズは、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ12、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
３．０≦ｆ12／ｆ≦２１．０      ・・・（４）
【００３７】
この条件式（４）は、前記第１レンズと前記第２レンズの屈折力（焦点距離の逆数）を規定する式である。この条件式（４）を満たすことで、撮像レンズのコマ収差、高次の球面収差、像面湾曲の発生を抑制することができる。加えて、前記第１レンズと前記第２レンズの屈折力が弱くなり、前記第１レンズと前記第２レンズとの間隔をあけることができる。ｆ12／ｆの値が３．０未満になると、撮像レンズの全長の短縮化は達成できるが、諸収差の発生を抑制できない。一方、ｆ12／ｆの値が２１．０を超えると、撮像レンズの全長が長くなるとともに、軸上色収差が顕著になるため、好ましくない。
【００３８】
また、この実施の形態の撮像レンズは、前記第１レンズのｄ線における屈折率をｎｄ1、前記第２レンズのｄ線における屈折率をｎｄ2、前記第１レンズのｄ線におけるアッベ数をνｄ1、前記第２レンズのｄ線におけるアッベ数をνｄ2とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
３．５≦νｄ1ｎｄ2／νｄ2ｎｄ1≦５．０      ・・・（５）
【００３９】
この条件式（５）は、軸上色収差、倍率色収差の良好な補正を実現するための条件を示す式である。νｄ1ｎｄ2／νｄ2ｎｄ1の値が３．５未満および５．０を超える値にあると、軸上色収差、倍率色収差が顕著になるため、好ましくない。
【００４０】
この実施の形態の撮像レンズは、近年高画素化が進む固体撮像素子に適応可能な光学性能を備えるため、４枚のレンズで構成することを基本としている。しかしながら、より光学系の小型化が望まれる場合には、前記各条件式（１）〜（５）を満足する前記第１レンズおよび前記第２レンズを含めて、３枚以下のレンズで構成することもできる。前記各条件式（１）〜（５）を満足する前記第１レンズと前記第２レンズを含んでいれば、３枚以下のレンズで構成しても実使用に耐えうる光学性能は得られる。
【００４１】
なお、上記条件式（１）〜（５）で示された各数値の範囲は、当該数値の近傍値であれば、この発明で期待される効果は得られる。
【００４２】
また、この実施の形態の撮像レンズは、前記第１レンズをガラス材で成型するとよい。前記第１レンズを分散の低いガラス材で成型することによって、軸上色収差を小さくすることができる。前記第２レンズは、ガラス材、プラスチック材のいずれで成型してもよい。また、前記第３レンズと前記第４レンズは、プラスチック材で成型するとよい。前記第３レンズと前記第４レンズにプラスチックレンズを採用することにより、レンズの軽量化を図ることができ、かつ、ガラスモールドで形成できない難易度の高い形状のレンズを形成できる。加えて、レンズのコンパクト化、高性能化も可能になる。
【００４３】
また、この実施の形態の撮像レンズでは、前記第１〜第４レンズのすべてにおいて、少なくても１面に非球面を形成するとよい。非球面を形成することによって、少ないレンズ枚数で、球面収差、非点収差、歪曲収差などの発生を効果的に抑制できる。このため、コンパクトで高性能な撮像レンズが得られる。
【００４４】
以上のように、この実施の形態の撮像レンズは、光学系中（第１レンズと第２レンズとの間）にある程度厚みのある絞り機構を配置可能になる。このように、前絞りではなく、光学系中に絞りを配置することによって、（イ）光学性能が向上する、（ロ）絞りの後側のレンズ口径を小さくすることができる、（ハ）絞り径を小さくすることができるといった効果が得られる。また、この実施の形態の撮像レンズでは、第１レンズと第２レンズとの間隔を比較的広く確保できるため、メカニカルシャッタを配置することができる。メカニカルシャッタを配置した場合、（ニ）シャッタの体積を小さくすることができる、（ホ）シャッタスピードが稼げるなどの利点がある。
【００４５】
以上説明したように、この実施の形態によれば、広角、高性能でコンパクトな撮像レンズを提供することができる。この撮像レンズは、小型化が要求されるデジタルスチルカメラや携帯電話搭載用カメラなどに最適なものになる。
【実施例】
【００４６】
以下、この発明にかかる撮像レンズの実施例を示す。
【００４７】
（実施例１）
図１は、実施例１にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第１レンズ１０１と、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズ１０２と、両面に略凸面が形成された正の屈折力を有する第３レンズ１０３と、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第４レンズ１０４と、が配置されて構成される。
【００４８】
この撮像レンズは、第１レンズ１０１の口径を他のレンズの口径よりも小さくして、第１レンズ１０１から第４レンズ１０４にかけて段階的にレンズ口径が大きくなるように構成している。このため、第１レンズ１０１および第２レンズ１０２の周縁部近傍に空間が生まれる。また、第１レンズ１０１と第２レンズ１０２との間隔を少なくても１．０ｍｍ確保している。このため、第１レンズ１０１と第２レンズ１０２との間に、絞り１０５を備えた、ある程度の厚みのある絞り機構１０６を配置することができる。
【００４９】
また、第４レンズ１０４の像面側（図の右側）に、ローパスフィルタの機能を備えた平行平面ガラス１０７が配置されている。なお、この平行平面ガラス１０７は、後側面（図の右側）が撮像レンズの像面１０８と一致するように配置される。
【００５０】
なお、第１レンズ１０１はガラス材で成型されている。第２レンズ１０２は、ガラス材またはプラスチック材で成型されている。第３レンズ１０３と第４レンズ１０４は、プラスチック材で成型されている。また、この実施例１の撮像レンズを構成するレンズは、いずれの面も非球面が形成されている。
【００５１】
以下、実施例１にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。
【００５２】
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ）＝5.8
第１レンズ１０１と第２レンズ１０２の合成焦点距離（ｆ12）＝22.47
Ｆナンバ＝2.82
有効画面対角線長（２Ｙ）＝7.76
第１レンズ１０１と第２レンズ１０２とのコバ間隔＝1.04
【００５３】
（条件式（１）に関する数値）
２Ｙ／Ｔ＝1.026
【００５４】
（条件式（２）に関する数値）
２ω（画角）＝67.5°
【００５５】
（条件式（３）に関する数値）
第１レンズ１０１の像面側面の曲率サグ量（Ｓ2）＝0.06
第２レンズ１０２の物体側面の曲率サグ量（Ｓ3）＝0.44
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）＝1.042
【００５６】
（条件式（４）に関する数値）
ｆ12／ｆ＝3.87
【００５７】
（条件式（５）に関する数値）
νｄ1ｎｄ2／νｄ2ｎｄ1＝4.41
【００５８】
ｒ1＝2.238253（非球面）
ｄ1＝0.74    ｎｄ1＝1.48749    νｄ1＝70.2
ｒ2＝11.54829（非球面）
ｄ2＝0.15989
ｒ3＝∞（絞り）
ｄ3＝1.3821682
ｒ4＝-3.043589（非球面）
ｄ4＝0.7319547    ｎｄ2＝1.83918    νｄ2＝23.9
ｒ5＝-25.12513（非球面）
ｄ5＝0.1
ｒ6＝9.673306（非球面）
ｄ6＝1.032624    ｎｄ3＝1.5247    νｄ3＝56.2
ｒ7＝-162.499（非球面）
ｄ7＝0.15
ｒ8＝1.592405（非球面）
ｄ8＝1.387677    ｎｄ4＝1.5247    νｄ4＝56.2
ｒ9＝1.877163（非球面）
ｄ9＝1.57837
ｒ10＝∞
ｄ10＝0.3    ｎｄ5＝1.51823    νｄ5＝59.0
ｒ11＝∞（像面）
【００５９】
円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7，Ａ8，Ａ9，Ａ10）
（第１面）
ε＝-2.749
Ａ2＝0，Ａ3＝-0.020179177，Ａ4＝0.17723192，Ａ5＝-0.48223105，Ａ6＝1.002985，
Ａ7＝-1.263127，Ａ8＝0.93938134，Ａ9＝-0.38094406，Ａ10＝0.065279618
【００６０】
（第２面）
ε＝-5.372
Ａ2＝0，Ａ3＝0.005308362，Ａ4＝0，Ａ5＝0，Ａ6＝0，Ａ7＝0，Ａ8＝0，Ａ9＝0，Ａ10＝0
【００６１】
（第４面）
ε＝4.492
Ａ2＝0，Ａ3＝-0.069947445，Ａ4＝0.048917291，Ａ5＝0.050522635，Ａ6＝-0.287727，
Ａ7＝0.3830593，Ａ8＝-0.11332943，Ａ9＝-0.088604422，Ａ10＝0.048027647
【００６２】
（第５面）
ε＝-29.001
Ａ2＝-0.013352，Ａ3＝-0.080142644，Ａ4＝0.030634998，Ａ5＝-0.088163386，
Ａ6＝0.0911833，Ａ7＝-0.0116，Ａ8＝-0.021379303，Ａ9＝0.008359511，
Ａ10＝-0.000511628
【００６３】
（第６面）
ε＝15.912
Ａ2＝0，Ａ3＝0，Ａ4＝0.005960487，Ａ5＝0，Ａ6＝-0.002075，Ａ7＝0，
Ａ8＝-0.000126275，Ａ9＝0，Ａ10＝-4.59732×10-5
【００６４】
（第７面）
ε＝1.000
Ａ2＝0，Ａ3＝0，Ａ4＝-0.000361694，Ａ5＝0，Ａ6＝0.0029214，Ａ7＝0，
Ａ8＝-0.000900392，Ａ9＝0，Ａ10＝5.33×10-5
【００６５】
（第８面）
ε＝-2.679
Ａ2＝0，Ａ3＝0.012449375，Ａ4＝-0.036069033，Ａ5＝0.003183183，Ａ6＝0.0097421，
Ａ7＝-0.004032，Ａ8＝2.65657×10-5，Ａ9＝0.000253463，Ａ10＝-3.57403×10-5
【００６６】
（第９面）
ε＝-0.999
Ａ2＝0，Ａ3＝0.035229275，Ａ4＝-0.091092316，Ａ5＝0.034157928，Ａ6＝0.0039598，
Ａ7＝-0.005686，Ａ8＝0.001264606，Ａ9＝-6.34677×10-5，Ａ10＝-4.28177×10-6
【００６７】
また、図２は、実施例１にかかる撮像レンズの収差図である。
【００６８】
（実施例２）
図３は、実施例２にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第１レンズ２０１と、前記物体側に略凹面が形成された負の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第２レンズ２０２と、両面に略凸面が形成された正の屈折力を有する第３レンズ２０３と、前記物体側に略凸面が形成された正の屈折力を有するメニスカスレンズからなる第４レンズ２０４と、が配置されて構成される。
【００６９】
この撮像レンズは、第１レンズ２０１の口径を他のレンズの口径よりも小さくして、第１レンズ２０１から第４レンズ２０４にかけて段階的にレンズ口径が大きくなるように構成している。このため、第１レンズ２０１および第２レンズ２０２の周縁部近傍に空間が生まれる。また、第１レンズ２０１と第２レンズ２０２との間隔を少なくても１．０ｍｍ確保している。このため、第１レンズ２０１と第２レンズ２０２との間に、絞り２０５を備えた、ある程度の厚みのある絞り機構２０６を配置することができる。
【００７０】
また、第４レンズ２０４の像面側（図の右側）に、ローパスフィルタの機能を備えた平行平面ガラス２０７が配置されている。なお、この平行平面ガラス２０７は、後側面（図の右側）が撮像レンズの像面２０８と一致するように配置される。
【００７１】
なお、第１レンズ２０１はガラス材で成型されている。第２レンズ２０２は、ガラス材またはプラスチック材で成型されている。第３レンズ２０３と第４レンズ２０４は、プラスチック材で成型されている。また、この実施例２の撮像レンズを構成するレンズは、いずれの面も非球面が形成されている。
【００７２】
以下、実施例２にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。
【００７３】
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ）＝5.81
第１レンズ２０１と第２レンズ２０２の合成焦点距離（ｆ12）＝17.81
Ｆナンバ＝2.82
有効画面対角線長（２Ｙ）＝7.76
第１レンズ２０１と第２レンズ２０２とのコバ間隔＝1.06
【００７４】
（条件式（１）に関する数値）
２Ｙ／Ｔ＝1.025
【００７５】
（条件式（２）に関する数値）
２ω（画角）＝67.4°
【００７６】
（条件式（３）に関する数値）
第１レンズ２０１の像面側面の曲率サグ量（Ｓ2）＝0.07
第２レンズ２０２の物体側面の曲率サグ量（Ｓ3）＝0.41
ｄ12−（Ｓ2＋Ｓ3）＝1.062
【００７７】
（条件式（４）に関する数値）
ｆ12／ｆ＝3.07
【００７８】
（条件式（５）に関する数値）
νｄ1ｎｄ2／νｄ2ｎｄ1＝3.63
【００７９】
ｒ1＝2.254663（非球面）
ｄ1＝0.76    ｎｄ1＝1.48563    νｄ1＝85.17
ｒ2＝12.64306（非球面）
ｄ2＝0.3420582
ｒ3＝∞（絞り）
ｄ3＝1.2
ｒ4＝-2.583553（非球面）
ｄ4＝0.7114424    ｎｄ2＝1.83918    νｄ2＝23.9
ｒ5＝-12.74665（非球面）
ｄ5＝0.1
ｒ6＝9.979898（非球面）
ｄ6＝1.067804    ｎｄ3＝1.5247    νｄ3＝56.2
ｒ7＝-60.37582（非球面）
ｄ7＝0.15
ｒ8＝1.720067（非球面）
ｄ8＝1.34979    ｎｄ4＝1.5247    νｄ4＝56.2
ｒ9＝1.90474（非球面）
ｄ9＝1.5926
ｒ10＝∞
ｄ10＝0.3    ｎｄ5＝1.51823    νｄ5＝59.0
ｒ11＝∞（像面）
【００８０】
円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7，Ａ8，Ａ9，Ａ10）
（第１面）
ε＝-2.631
Ａ2＝0，Ａ3＝-0.019614572，Ａ4＝0.17580831，Ａ5＝-0.48279879，Ａ6＝1.0023162，
Ａ7＝-1.262851，Ａ8＝0.94018122，Ａ9＝-0.3805329，Ａ10＝0.064742684
【００８１】
（第２面）
ε＝-28.642
Ａ2＝0，Ａ3＝0.006821142，Ａ4＝0，Ａ5＝0，Ａ6＝0，Ａ7＝0，Ａ8＝0，Ａ9＝0，Ａ10＝0
【００８２】
（第４面）
ε＝1.917
Ａ2＝0，Ａ3＝-0.070702628，Ａ4＝0.055661606，Ａ5＝0.05235417，Ａ6＝-0.294228，
Ａ7＝0.3766537，Ａ8＝-0.1127341，Ａ9＝-0.078598071，Ａ10＝0.041538885
【００８３】
（第５面）
ε＝-29.000
Ａ2＝-0.031894，Ａ3＝-0.07095233，Ａ4＝0.035113923，Ａ5＝-0.089401839，
Ａ6＝0.0904777，Ａ7＝-0.011801，Ａ8＝-0.021346235，Ａ9＝0.00843223，
Ａ10＝-0.000433712
【００８４】
（第６面）
ε＝17.350
Ａ2＝0，Ａ3＝0，Ａ4＝0.003940492，Ａ5＝0，Ａ6＝-0.001858，Ａ7＝0，
Ａ8＝-0.000274411，Ａ9＝0，Ａ10＝-3.89779×10-5
【００８５】
（第７面）
ε＝33.941
Ａ2＝0，Ａ3＝0，Ａ4＝-0.000728376，Ａ5＝0，Ａ6＝0.0024779，Ａ7＝0，
Ａ8＝-0.000847246，Ａ9＝0，Ａ10＝4.98456×10-5
【００８６】
（第８面）
ε＝-3.288
Ａ2＝0，Ａ3＝0.015476854，Ａ4＝-0.037046548，Ａ5＝0.003234767，Ａ6＝0.0097854，
Ａ7＝-0.004021，Ａ8＝2.80086×10-5，Ａ9＝0.000253234，Ａ10＝-3.60336×10-5
【００８７】
（第９面）
ε＝-0.887
Ａ2＝0，Ａ3＝0.026992097，Ａ4＝-0.089409458，Ａ5＝0.034200504，Ａ6＝0.0039075，
Ａ7＝-0.005684，Ａ8＝0.00127058，Ａ9＝-6.23276×10-5，Ａ10＝-4.83813×10-6
【００８８】
また、図４は、実施例２にかかる撮像レンズの収差図である。
【００８９】
なお、上記数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズ、絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線における屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線におけるアッベ数を示している。
【００９０】
また、上記各非球面形状は、光軸方向にＺ軸、光軸と垂直方向にＨ軸をとり、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
【００９１】
【数１】
2007226107.tif 000003
【００９２】
ただし、ｒは近軸曲率半径、εは円錐係数、Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，Ａ7，Ａ8，Ａ9，Ａ10はそれぞれ２次，３次，４次，５次，６次，７次，８次，９次，１０次の非球面係数である。
【００９３】
以上説明したように、上記各実施例の撮像レンズによれば、上記条件式を満足することで、光学系のコンパクト性および高い光学性能を失うことなく、光学系中にメカニカルシャッタや可変絞りなどの絞り機構を配置することができる。
【００９４】
また、上記各実施例の撮像レンズは、非球面が形成されたレンズを含んで構成されているため、少ないレンズ枚数で、諸収差を良好に補正することができる。また、第３レンズと第４レンズにプラスチックレンズを採用することにより、レンズの軽量化を図ることができ、かつ、ガラスモールドで形成できない難易度の高い形状のレンズを形成できる。加えて、レンズのコンパクト化、高性能化も可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、この発明の撮像レンズは、コンパクト化、広角化が求められる、デジタルスチルカメラや携帯電話搭載用カメラなどに有用であり、特に、高い光学性能が要求される場合に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施例１にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかる撮像レンズの収差図である。
【図３】実施例２にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図４】実施例２にかかる撮像レンズの収差図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０１，２０１  第１レンズ
１０２，２０２  第２レンズ
１０３，２０３  第３レンズ
１０４，２０４  第４レンズ
１０５，２０５  絞り
１０６，２０６  絞り機構
１０７，２０７  平行平面ガラス
１０８，２０８  像面
【図１】
2007226107.tif 000004
【図２】
2007226107.tif 000005
【図３】
2007226107.tif 000006
【図４】
2007226107.tif 000007