(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを配設してなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを配設してなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとを配設してなり、
前記第１レンズが、少なくとも一つの非球面を有し、
かつ、下記条件式（１）、（２）が満足されるように構成されてなることを特徴とする結像レンズ。
Ｄ２／Ｆ＜０．４５    ・・・（１）
Ｄ４／ＤＴ＜０．１    ・・・（２）
ただし、
Ｄ２：第１レンズと第２レンズとの面間隔
Ｄ４：第２レンズと第３レンズとの面間隔
Ｆ  ：全系の合成焦点距離
ＤＴ：レンズ全長
【請求項２】
前記第１レンズをガラスで形成し、該第１レンズを平凸形状もしくは両凸形状としたことを特徴とする請求項１記載の結像レンズ。
【請求項３】
前記第４レンズと前記第５レンズは接合されてなることを特徴とする請求項１または２記載の結像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は結像レンズに関し、特にデジタルスチルカメラ用の撮影レンズとして、さらにはＴＶ電話用、ドアホーン用、監視用等のビデオカメラやスチルビデオカメラ等の撮影レンズとして好適な結像レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種ビデオカメラやスチルビデオカメラの結像面に固体撮像素子を配するものが多い。この固体撮像素子は技術の進歩により年々小型化しており、それに伴ない撮像レンズには小型で広画角なものが用いられている。
【０００３】
また、最近デジタルスチルカメラの普及がめざましく、このデジタルスチルカメラにより種々のデータを撮影記録することが一般に行われるようになってきている。このようなデータの撮影記録において撮影対象データが、例えば名刺の文字であったり表中の数字である場合には、そのとき一緒に撮影されるものが名刺の外形や表の格子のように矩型状をなす画像となるため、撮影レンズのディストーションによる影響が目立ちやすい。したがって、このようなカメラに使用される撮影レンズのディストーションを小さく押さえることが強く要望されている。
【０００４】
ところで、広画角を実現するためには、レトロフォーカスタイプの結像レンズを用いることが有用であるが、レトロフォーカスタイプの結像レンズでは、物体側に配置された大口径の負のレンズにより発生する諸収差を補正することが必要となる。
このため、レトロフォーカスタイプの結像レンズでは、物体側にパワーの小さな凸レンズを配置し、特にディストーションを補正することが考えられる。このような結像レンズとしては、例えば特開平9-80302号公報に開示されたもののように、物体側に両凸レンズを配置した結像レンズが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平9-80302号公報に記載された結像レンズは、Ｆnoが2.8と明るさの点で不十分であり、また、画角の広さ、およびディストーションの補正の点でも必ずしも良好とは言えなかった。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ディストーションを良好に補正することができるとともに解像力があり、広画角化を達成し得る小型で明るい結像レンズ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】
本発明の結像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを配設してなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを配設してなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズと、正の屈折力を有する第６レンズとを配設してなり、
前記第１レンズが、少なくとも一つの非球面を有する。
【０００７】
さらに、下記条件式（１）、（２）が満足されるように構成されてなる。
Ｄ２／Ｆ＜０．４５    ・・・（１）
Ｄ４／ＤＴ＜０．１    ・・・（２）
ただし、
Ｄ２：第１レンズと第２レンズとの面間隔
Ｄ４：第２レンズと第３レンズとの面間隔
Ｆ  ：全系の合成焦点距離
ＤＴ：レンズ全長
また、上記結像レンズにおいて、前記第１レンズをガラスで形成し、該第１レンズを平凸形状もしくは両凸形状とするように構成することが好ましい。
さらに、前記第４レンズと前記第５レンズは接合されてなることが好ましい。
【０００８】
【作用および発明の効果】
本発明の結像レンズは上記した構成からなり、レトロフォーカスタイプとすることにより、十分なバックフォーカスを確保することができるとともに、広画角化を図ることができる。
また、周辺光が高い位置で入射する第１レンズを、パワーの小さな正のレンズとするとともに、第１レンズの少なくとも一面を非球面とすることにより、ディストーションを良好に補正することができる。
また、本発明に係る結像レンズは上記した条件式（１）、（２）を満足する。
【０００９】
上記条件式（１）は、全系の合成焦点距離に対する、第１レンズ と第２レンズ の間隔を規定するもので、この条件式（１）を満足することにより、倍率色収差を良好に補正することができ、十分な光学性能が得られる。すなわち、条件式（１）の値が上限を超えると、倍率色収差が著しく劣化してしまう。
【００１０】
また、上記条件式（２）は、レンズ全長に対する第２レンズと第３レンズの間隔を規定するもので、この条件式（２）を満足することにより、コンパクト化を図りつつ広画角を確保することができる。すなわち、条件式（２）の値が上限を超えると、レンズ系の全長が長くなり、コンパクト化を図ることができない。
さらに、第１レンズをガラスにより形成し、その形状を平凸もしくは両凸とすることにより、レンズの成形を容易なものとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について実施例１〜６を用いて具体的に説明する。
【００１２】
＜実施例１＞
図１は、実施例１に係る結像レンズの基本構成を示すものである。
図１に示すように、実施例１に係る結像レンズは、物体側から、負の第１レンズ群Ｇ1、正の第２レンズ群Ｇ2をこの順で配置してなる。
上記第１レンズ群Ｇ1は、物体側の光軸Ｘ付近が平面である、近軸付近が平凸レンズからなる第１レンズＬ1 、両凹レンズからなる第２レンズＬ2、両凸レンズからなる第３レンズＬ3を物体側からこの順に配置してなる。なお、第１レンズＬ1は、ガラスにより形成されている。
【００１３】
また、上記第２レンズ群Ｇ2は、両凹レンズからなる第４レンズＬ4、両凸レンズからなる第５レンズＬ5、両凸レンズからなる第６レンズＬ6を物体側からこの順に配置してなる。なお、第４レンズＬ4と第５レンズＬ5は、接合レンズとなっている。
【００１４】
また、第３レンズＬ3と第４レンズＬ4との間には、絞り１が配設されており、第６レンズＬ6と固体撮像素子の受光面２との間にはローパスフィルタ３が配設されている。
上記した結像レンズでは、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は固体撮像素子の受光面２の結像位置Ｐに結像される。
【００１５】
以下、この実施例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）、各レンズの屈折率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１に示す。
ただし、この表１および後述する表３，５，７，９，１１において、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ，ν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。
また、表１中の第１面Ｒ1および第２面Ｒ2は、下記式で表される非球面形状となっている（実施例２〜６において同じ）。
【００１６】
【数１】
0004052493.tif 000002
【００１７】
ただし、Ｘ：光軸からの高さｈの非球面上の点より、非球面頂点の接平面
（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）
Ｃ：非球面の近軸曲率
ｈ：光軸からの高さ（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ａ4〜Ａ10：第４，６，８，１０次の非球面係数
また、表２の上段に、上式に示される非球面の各定数Ｋ，Ａ4 〜Ａ10 の値を示す。
【００１８】
【表１】
0004052493.tif 000003
【００１９】
【表２】
0004052493.tif 000004
【００２０】
なお、この実施例１においては、表２の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離Ｆが4.52ｍｍであり、バックフォーカスが6.81ｍｍ、Ｆnoが2.0、半画角ωが34.6度である。
【００２１】
また、Ｄ2／Ｆの値は0.04、Ｄ4／ＤTの値は0.06となっており、以下の条件式（１）、（２）を満足している。
Ｄ2／Ｆ＜０．４５   ・・・（１）
Ｄ4／ＤT＜０．１    ・・・（２）
ただし、
Ｄ2 ：第１レンズと第２レンズとの面間隔
Ｄ4 ：第２レンズと第３レンズとの面間隔
Ｆ  ：全系の合成焦点距離
ＤT ：レンズ全長
【００２２】
＜実施例２＞
図２は、実施例２に係る結像レンズの基本構成を示すものである。
実施例２に係る結像レンズは、図２に示すように、上記した実施例１に係る結像レンズと略同様の構成とされているが、第１レンズＬ1と第２レンズＬ2との間隔Ｄ2が、実施例１の結像レンズと比較して大きくなっている点で相違している。
【００２３】
以下、この実施例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）、各レンズの屈折率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表３に示す。
また、表３中の第１面Ｒ1および第２面Ｒ2は非球面とされており、表４の上段に、非球面の各定数Ｋ，Ａ4 〜Ａ10 の値を示す。
【００２４】
【表３】
0004052493.tif 000005
【００２５】
【表４】
0004052493.tif 000006
【００２６】
なお、この実施例２においては、表４の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離Ｆが4.52ｍｍであり、バックフォーカスが6.33ｍｍ、Ｆnoが2.0、半画角ωが34.6度である。また、Ｄ2／Ｆの値は0.27、Ｄ4／ＤTの値は0.05となっており、上記条件式（１）、（２）を満足している。
【００２７】
＜実施例３＞
実施例３に係る結像レンズは、図２に示すように、実施例２に係る結像レンズと略同様の構成とされている。
以下、この実施例３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）、各レンズの屈折率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表５に示す。
また、表５中の第１面Ｒ1および第２面Ｒ2は非球面とされており、表６の上段に、非球面の各定数Ｋ，Ａ4 〜Ａ10 の値を示す。
【００２８】
【表５】
0004052493.tif 000007
【００２９】
【表６】
0004052493.tif 000008
【００３０】
なお、この実施例３においては、表６の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離Ｆが4.53ｍｍであり、バックフォーカスが6.35ｍｍ、Ｆnoが2.4、半画角ωが34.4度である。また、Ｄ2／Ｆの値は0.38、Ｄ4／ＤTの値は0.05となっており、上記条件式（１）、（２）を満足している。
【００３１】
＜実施例４＞
図３は、実施例４に係る結像レンズの基本構成を示すものである。
実施例４に係る結像レンズは、図３に示すように、上記した実施例１に係る結像レンズと略同様の構成とされているが、第２レンズＬ2が物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズからなる点で相違している。
【００３２】
以下、この実施例４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）、各レンズの屈折率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表７に示す。
また、表７中の第１面Ｒ1および第２面Ｒ2は非球面とされており、表８の上段に、非球面の各定数Ｋ，Ａ4 〜Ａ10 の値を示す。
【００３３】
【表７】
0004052493.tif 000009
【００３４】
【表８】
0004052493.tif 000010
【００３５】
なお、この実施例４においては、表８の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離Ｆが4.52ｍｍであり、バックフォーカスが6.22ｍｍ、Ｆnoが2.4、半画角ωが34.4度である。また、Ｄ2／Ｆの値は0.04、Ｄ4／ＤTの値は0.07となっており、上記条件式（１）、（２）を満足している。
【００３６】
＜実施例５＞
実施例５に係る結像レンズは、図１に示すように、実施例１に係る結像レンズと略同様の構成とされているが、実施例１に係る結像レンズと比較して、第１レンズＬ1が、両凸のプラスチックレンズからなる点が相違する。
このように第１レンズＬ1をプラスチックレンズとすることにより、さらにコストダウンを図ることができる。
【００３７】
以下、この実施例５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）、各レンズの屈折率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表９に示す。
また、表９中の第１面Ｒ1および第２面Ｒ2は非球面とされており、表１０の上段に、非球面の各定数Ｋ，Ａ4 〜Ａ10 の値を示す。
【００３８】
【表９】
0004052493.tif 000011
【００３９】
【表１０】
0004052493.tif 000012
【００４０】
なお、この実施例５においては、表１０の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離Ｆが4.52ｍｍであり、バックフォーカスが6.47ｍｍ、Ｆnoが2.4、半画角ωが34.4度である。また、Ｄ2／Ｆの値は0.04、Ｄ4／ＤTの値は0.06となっており、上記条件式（１）、（２）を満足している。
【００４１】
＜実施例６＞
実施例６に係る結像レンズは、図１に示すように、実施例１に係る結像レンズと略同様の構成とされているが、実施例１に係る結像レンズと比較して、第１レンズＬ1が、両凸レンズからなる点が相違する。
【００４２】
以下、この実施例６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）、各レンズの屈折率Ｎおよび各レンズのアッベ数νを下記表１１に示す。
また、表１１中の第１面Ｒ1および第２面Ｒ2は非球面とされており、表１２の上段に、非球面の各定数Ｋ，Ａ4 〜Ａ10 の値を示す。
【００４３】
【表１１】
0004052493.tif 000013
【００４４】
【表１２】
0004052493.tif 000014
【００４５】
なお、この実施例６においては、表１２の下段に示されるように、レンズ系全体の焦点距離Ｆが4.35ｍｍであり、バックフォーカスが6.22ｍｍ、Ｆnoが2.4、半画角ωが35.7度である。また、Ｄ2／Ｆの値は0.05、Ｄ4／ＤTの値は0.09となっており、上記条件式（１）、（２）を満足している。
【００４６】
次に、上記実施例１〜６の各収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を各々図４、６、８、１０、１２、１４に示し、また、実施例１〜６のコマ収差を各々図５、７、９、１１、１３、１５に示す。なお、これらの収差図においてωは半画角を示す。図４〜１５から明らかなように、上述した各実施例によれば、これら各収差を良好なものとすることができる。
なお、この結像レンズと固体撮像素子の受光面２との間において、ローパスフィルタ３に代えて、あるいはローパスフィルタ３とともに赤外光遮光フィルタやカバーガラスを挿入することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図２】本発明の実施例２に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図３】本発明の実施例４に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図４】実施例１に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図５】実施例１に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図６】実施例２に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図７】実施例２に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図８】実施例３に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図９】実施例３に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１０】実施例４に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１１】実施例４に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１２】実施例５に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１３】実施例５に係るレンズの収差図（コマ収差）
【図１４】実施例６に係るレンズの各収差図（球面収差、非点収差、ディストーション）
【図１５】実施例６に係るレンズの収差図（コマ収差）
【符号の説明】
Ｌ1 〜Ｌ6     レンズ
Ｒ1 〜Ｒ13    レンズ面の曲率半径
Ｄ1 〜Ｄ12    レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ    光軸
Ｐ    結像位置
１    絞り
２    固体撮像素子の受光面
３    ローパスフィルタ
【図１】
0004052493.tif 000015
【図２】
0004052493.tif 000016
【図３】
0004052493.tif 000017
【図４】
0004052493.tif 000018
【図５】
0004052493.tif 000019
【図６】
0004052493.tif 000020
【図７】
0004052493.tif 000021
【図８】
0004052493.tif 000022
【図９】
0004052493.tif 000023
【図１０】
0004052493.tif 000024
【図１１】
0004052493.tif 000025
【図１２】
0004052493.tif 000026
【図１３】
0004052493.tif 000027
【図１４】
0004052493.tif 000028
【図１５】
0004052493.tif 000029