JP2006119262A

JP2006119262A - 撮像レンズ

Info

Publication number: JP2006119262A
Application number: JP2004305470A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Furukawa; 成男古川; Jiyunji Sato; 準士佐藤; Mitsuaki Horimoto; 光昭堀本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】本発明は、像の周辺部の収差が抑制できるとともに、撮像素子の有効画面対角線長に対するレンズ群全体の長さと外径のそれぞれの比率が小さくなる撮像レンズを提供することを目的とする。
【解決手段】物体側から順に、絞り１と、両凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第１レンズ２と、物体側の面が凹面であり、かつ、負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズ３と、物体側の面が凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第３レンズ４とから構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に小型のデジタルカメラ、携帯電話用カメラおよび監視カメラのようにＣＣＤ型固体撮像素子あるいはＣＭＯＳ型固体撮像素子などの固体撮像素子を用いた撮像装置用の撮像レンズに関するものである。

近年の小型のデジタルカメラ、携帯電話用カメラおよび監視カメラのようなＣＣＤ型固体撮像素子あるいはＣＭＯＳ型固体撮像素子などの固体撮像素子を用いた撮像装置用の撮像レンズとしては、特許文献１に記載されたようなものが知られている。この撮像レンズは、物体側から順に開口絞りと、プラスチック材料からなる両凸形状の第１レンズと、プラスチック材料からなり負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた第２レンズと、プラスチック材料からなり物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３レンズとからなるトリプレットタイプ構成である。
特開２００４−４５６６号公報

しかし、上記従来例で説明したような構成の撮像レンズにおいては、第１レンズの屈折力が第３レンズの屈折力に比べて大きいため、像の周辺部の収差（特に、歪曲収差、コマ収差）が悪化する。また、この像の周辺部の収差を抑制するためには、第２レンズ、第３レンズの曲率をどうしても大きくしなければならない。その結果として、第１レンズから第３レンズまでの全長が長くなるばかりか、これらのレンズの外径も大きくなってしまうという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点を解決するもので、像の周辺部の収差が抑制できるとともに、撮像素子の有効画面対角線長に対するレンズ群全体の長さと外径のそれぞれの比率が小さくなる撮像レンズを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、物体側から順に、絞りと、前記物体側の面が凸面であり、かつ、像側の面が凸面または平面であり、かつ、正の屈折力を持つ第１レンズと、前記物体側の面が凹面であり、かつ、負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズと、前記物体側の面が凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第３レンズとからなり、前記第１レンズ、第２レンズと第３レンズのいずれもが少なくとも一方の面に非球面を有し、以下の条件（１）〜（４）を満足するように構成された撮像レンズであり、像の周辺部の収差が抑制できるとともに、撮像素子の有効画面対角線長に対するレンズ群全体の長さと外径のそれぞれの比率を小さくできるという作用効果を奏する。

（１）１．００＜ｆ／ｆ₁＜１．５０
（２）１．４０＜ｆ／｜ｆ₂｜＜１．９５
（３）１．００＜ｆ／ｆ₃＜１．８５
（４）０．６５＜ｆ₁／ｆ₃＜１．６０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
ｆ₁：第１レンズの焦点距離
ｆ₂：第２レンズの焦点距離
ｆ₃：第３レンズの焦点距離
上記構成における条件（１）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面の中心部から周辺部にいたるまで、球面収差およびコマ収差が抑制された像を得ることが可能となる。条件（１）の上限を越えると、第１レンズの屈折力が強くなりすぎるため、十分な画角を確保することが困難になると同時に、第１レンズで発生する球面収差が増大する。条件（１）の下限を越えると、第１レンズの屈折力が弱くなりすぎるため、第３レンズに強い屈折力を持たせる必要があるが、その際に第３レンズの周辺部で光線が強く曲げられるため、撮像素子の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。

さらに、条件（２）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面の中心部から周辺部にいたるまで、球面収差、コマ収差、像面湾曲が抑制された像を得ることが可能となる。条件（２）の上限を越えると、第２レンズによる入射光線の発散作用が強くなりすぎるため、第１レンズもしくは第３レンズに強い屈折力が必要になる。しかし、第１レンズの屈折力が強すぎると第１レンズで発生する球面収差が増大すると同時に十分な画角を確保することが困難になる。また、第３レンズの屈折力が強すぎると、このレンズの周辺部で光線が強く曲げられるため、撮像素子の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。条件（２）の下限を越えると、第２レンズによる入射光線の発散作用が弱くなりすぎるため、入射光線を撮像素子の有効画面の周辺部に到達させることが困難になる。

条件（３）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面の周辺部での像面湾曲が抑制され、撮像素子の有効画面全体で一様な照度の像を得ることが可能となる。条件（３）の上限を越えると、第３レンズの屈折率が強くなりすぎるため、撮像素子の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。条件（３）の下限を越えると、第３レンズの屈折力が弱くなりすぎるため、撮像素子の有効画面の周辺部に入射する光線の入射角が大きくなるが、撮像素子の感度は前記入射角が大きいほど低下する。そのため、撮像素子の有効画面の周辺部での照度が中心部での照度と比較して相対的に大きく低下してしまうため、好ましくない。

条件（４）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面の中心部から周辺部まで球面収差の発生を抑制できる。条件（４）の上限を越えると第１レンズに対して第３レンズの屈折力が強すぎるため、第３レンズで大きな球面収差が発生する。

条件（４）の下限を越えると第３レンズに対して第１レンズの屈折力が強すぎるため、第１レンズで大きな球面収差が発生する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、以下の条件（５）〜（７）を満足する構成の撮像レンズであり、像の周辺部の収差がさらに抑制できるという作用効果を奏する。

（５）｜ｒ₁／ｒ₂｜＜０．５５
（６）１．９０＜ｆ／｜ｒ₄｜＜３．２０
（７）ｆ／｜ｒ₆｜＜０．６５
ただし、
ｒ₁：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ₂：第１レンズの像側の面の曲率半径
ｒ₄：第２レンズの像側の面の曲率半径
ｒ₆：第３レンズの像側の面の曲率半径
上記構成における条件（５）の範囲に定めることにより、第１レンズでの球面収差発生を抑制しながら画角を広く保つことができる。条件（５）の上限を越えると第１レンズの像側の面での大きな球面収差が発生すると同時に、画角を広く保つことが困難となる。

さらに、条件（６）の範囲に定めることにより、第２レンズの像側の面での球面収差、コマ収差発生を抑制しつつ、入射光線を撮像素子の有効画面の周辺部まで到達させることができる。条件（６）の上限を越えると第２レンズの像側の面で発生する球面収差が増大する。さらに曲率半径が小さくなるため、レンズの製造が困難になる。条件（６）の下限を越えると、条件（２）を満足する条件では必然的に第２レンズの物体側の面の曲率半径が大きくなる。そのため、第１レンズの像側の面で発生した球面収差補正を十分に行うことが困難になる。また、入射光線を撮像素子の有効画面の周辺部まで到達させることが困難になる。

条件（７）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面の周辺部での像面湾曲の発生を抑制できる。条件（７）の上限を越えると、第３レンズの像側の面の周辺部で光線が強く曲げられるため、撮像素子の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、以下の条件（８）を満足する構成の撮像レンズであり、色収差をより抑制できるという作用効果を奏する。

（８）２５＜ν₁−ν₂
ただし、
ν₁：第１レンズのアッベ数
ν₂：第２レンズのアッベ数
上記構成における条件（８）の範囲に定めることにより、色収差の発生を抑制できる。条件（８）の下限を越えると、第１レンズと第２レンズでの色収差補正が不十分となり、撮像素子の有効画面内で色にじみが発生する。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、以下の条件（９）〜（１２）を満足する構成の撮像レンズであり、撮像レンズ全系の光学全長を短く保ちながらもバックフォーカスを長くできるという作用効果を奏する。

（９）Ｌ／２Ｈ＜１．１
（１０）ｂ_f／２Ｈ＞０．５
（１１）Ｄ_max／２Ｈ＜０．７０
（１２）０＜（Ｈ−Ｄ_max／２）／ｂ_f＜０．４３
ただし、
Ｌ：撮像レンズ全系の光学全長
２Ｈ：撮像素子の有効画面対角線長
ｂ_f：バックフォーカス
Ｄ_max：全てのレンズ面の有効光学直径の中での最大値
上記構成における条件（９）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面対角線長に比して撮像レンズ全系の光学全長が短い撮像レンズが実現可能となる。条件（９）の上限を越えると、撮像素子の有効画面対角線長が６ｍｍである、１／３インチ以上の大きさの撮像素子を用いた場合では携帯電話に搭載可能な小型の撮像レンズを実現することが困難になる。

さらに、条件（１０）の範囲に定めることにより、バックフォーカスを十分に確保することが可能となる。条件（１０）の下限を越えると、ＩＲカットフィルタやＯＬＰＦといった光学素子を第３レンズの像側の面と撮像素子との間に挿入することが困難になる。また、第３レンズの像側の面からの出射光が撮像素子の有効画面の周辺部に到達する際の入射角を十分に小さくすることが困難になり、該周辺部での照度が撮像素子の中心部での照度に比して低下する。

条件（１１）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面対角線長に比してレンズの最大有効外径を小さくすることが可能となる。条件（１１）の上限を越えるとレンズの最大有効外径が大きくなりすぎる。そのため、携帯電話など、限られた設置面積しか有さない機器に搭載することが困難になる。

条件（１２）の範囲に定めることにより、撮像素子の有効画面の中心部と周辺部で照度を均一化すると同時に、レンズの最大有効外径を小さくすることが可能となる。条件（１２）の上限を越えると、第３レンズの像側の面からの出射光が撮像素子の有効画面の周辺部に到達する際の入射角が大きくなり、撮像素子の有効画面の中心部での照度が低下する。条件（１２）の下限を越えると、撮像素子の有効対角線長と比してレンズの最大有効外径が大きくなり、撮像レンズの小型化の面で好ましくない。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１レンズと第３レンズをガラス材料から構成した撮像レンズであり、レンズ群全体の長さと外径を小さくできるという作用効果を奏する。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第１レンズ乃至第３レンズをガラス材料から構成した撮像レンズであり、レンズ群全体の長さと外径を小さくできるばかりか色収差の抑制が容易になるという作用効果を奏する。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第３レンズの像側の面を球面または平面で構成した撮像レンズであり、レンズ形状及びレンズ間の寸法公差を緩くすることができ、製造歩留を向上させることができるという作用効果を奏する。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、絞りと、前記物体側の面が凸面であり、かつ、像側の面が凸面または平面であり、かつ、正の屈折力を持つ第１レンズと、前記物体側の面が凹面であり、かつ、負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズと、前記物体側の面が凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第３レンズとからなり、前記第１レンズ、第２レンズと第３レンズのいずれもが少なくとも一方の面に非球面を有し、以下の条件（１）〜（４）を満足するように構成されているため、像の周辺部の収差が抑制できるとともに、撮像素子の有効画面対角線長に対するレンズ群全体の長さと外径のそれぞれの比率を小さくできる。

（１）１．００＜ｆ／ｆ₁＜１．５０
（２）１．４０＜ｆ／｜ｆ₂｜＜１．９５
（３）１．００＜ｆ／ｆ₃＜１．８５
（４）０．６５＜ｆ₁／ｆ₃＜１．６０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
ｆ₁：第１レンズの焦点距離
ｆ₂：第２レンズの焦点距離
ｆ₃：第３レンズの焦点距離

図１は、本発明の実施の形態における撮像レンズの概略配置を示す説明図である。

図１において、１は絞り、２、３、４はそれぞれガラス材料からなる第１、第２、第３レンズ、５は赤外光カット用フィルタ（以下、ＩＲカットフィルタという）、６は撮像素子である。また、図１において、物体側から順に、絞り１と、物体側の面が凸面であり、かつ、像側の面が凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第１レンズ２と、物体側の面が凹面であり、かつ、負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズ３と、物体側の面が凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第３レンズ４とからなり、第１レンズ２と第２レンズ３はいずれの面とも非球面であり、第３レンズ４の物体側の面は非球面であり、かつ、像側の面は球面から構成され、さらに以下の条件（１）〜（４）を満足している。

（１）１．００＜ｆ／ｆ₁＜１．５０
（２）１．４０＜ｆ／｜ｆ₂｜＜１．９５
（３）１．００＜ｆ／ｆ₃＜１．８５
（４）０．６５＜ｆ₁／ｆ₃＜１．６０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
ｆ₁：第１レンズの焦点距離
ｆ₂：第２レンズの焦点距離
ｆ₃：第３レンズの焦点距離
この構成により、像の周辺部の収差が抑制できるとともに、撮像素子６の有効画面対角線長に対するレンズ群全体の長さと外径のそれぞれの比率を小さくできる。

さらに詳述するならば、上記構成における条件（１）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面の中心部から周辺部にいたるまで、球面収差およびコマ収差が抑制された像を得ることが可能となる。条件（１）の上限を越えると、第１レンズの屈折力が強くなりすぎるため、十分な画角を確保することが困難になると同時に、第１レンズ２で発生する球面収差が増大する。条件（１）の下限を越えると、第１レンズ２の屈折力が弱くなりすぎるため、第３レンズ４に強い屈折力を持たせる必要があるが、その際に第３レンズ４の周辺部で光線が強く曲げられるため、撮像素子６の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。

さらに、条件（２）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面の中心部から周辺部にいたるまで、球面収差、コマ収差、像面湾曲が抑制された像を得ることが可能となる。条件（２）の上限を越えると、第２レンズ３による入射光線の発散作用が強くなりすぎるため、第１レンズ２もしくは第３レンズ４に強い屈折力が必要になる。しかし、第１レンズ２の屈折力が強すぎると第１レンズ２で発生する球面収差が増大すると同時に十分な画角を確保することが困難になる。また、第３レンズ４の屈折力が強すぎると、該レンズ４の周辺部で光線が強く曲げられるため、撮像素子６の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。条件（２）の下限を越えると、第２レンズ３による入射光線の発散作用が弱くなりすぎるため、入射光線を撮像素子６の有効画面の周辺部に到達させることが困難になる。

条件（３）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面の周辺部での像面湾曲が抑制され、撮像素子６の有効画面全体で一様な照度の像を得ることが可能となる。条件（３）の上限を越えると、第３レンズ４の屈折率が強くなりすぎるため、撮像素子６の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。条件（３）の下限を越えると、第３レンズ４の屈折力が弱くなりすぎるため、撮像素子６の有効画面の周辺部に入射する光線の入射角が大きくなるが、撮像素子６の感度は前記入射角が大きいほど低下する。そのため、撮像素子６の有効画面の周辺部での照度が中心部での照度と比較して相対的に大きく低下してしまうため、好ましくない。

条件（４）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面の中心部から周辺部まで球面収差の発生を抑制できる。条件（４）の上限を越えると第１レンズ２に対して第３レンズ４の屈折力が強すぎるため、第３レンズ４で大きな球面収差が発生する。

条件（４）の下限を越えると第３レンズ４に対して第１レンズ２の屈折力が強すぎるため、第１レンズ２で大きな球面収差が発生する。

また、本実施の形態において、第１レンズ２、第２レンズ３と第３レンズ４のすべてがガラス材料から形成されているため、色収差の抑制が容易になる。

また、本実施の形態において、第３レンズ４の像側の面が球面であるため、レンズ形状およびレンズ間の寸法公差を緩くすることができ、製造歩留を向上させることができる。

また、本実施の形態において、第１レンズ２、第２レンズ３と第３レンズ４のすべてがガラス材料から形成されている例について説明したが、第１レンズ２と第３レンズ４をガラス材料から形成する構成でも十分な効果が得られる。

また、本実施の形態において、第３レンズ４の像側の面が球面である例について説明したが、平面である構成でも十分な効果が得られる。

本実施の形態において、以下の条件（５）〜（７）を満足する構成であることにより、像の周辺部の収差がさらに抑制できる。

（５）｜ｒ₁／ｒ₂｜＜０．５５
（６）１．９０＜ｆ／｜ｒ₄｜＜３．２０
（７）ｆ／｜ｒ₆｜＜０．６５
ただし、
ｒ₁：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ₂：第１レンズの像側の面の曲率半径
ｒ₄：第２レンズの像側の面の曲率半径
ｒ₆：第３レンズの像側の面の曲率半径
さらに詳述するならば、上記構成における条件（５）の範囲に定めることにより、第１レンズ２での球面収差発生を抑制しながら画角を広く保つことができる。条件（５）の上限を越えると第１レンズ２の像側の面での大きな球面収差が発生すると同時に、画角を広く保つことが困難となる。

さらに、条件（６）の範囲に定めることにより、第２レンズ３の像側の面での球面収差、コマ収差発生を抑制しつつ、入射光線を撮像素子６の有効画面の周辺部まで到達させることができる。条件（６）の上限を越えると第２レンズ３の像側の面で発生する球面収差が増大する。さらに曲率半径が小さくなるため、レンズの製造が困難になる。条件（６）の下限を越えると、条件（２）を満足する条件では必然的に第２レンズ３の物体側の面の曲率半径が大きくなる。そのため、第１レンズ２の像側の面で発生した球面収差補正を十分に行うことが困難になる。また、入射光線を撮像素子６の有効画面の周辺部まで到達させることが困難になる。

条件（７）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面の周辺部での像面湾曲の発生を抑制できる。条件（７）の上限を越えると、第３レンズ４の像側の面の周辺部で光線が強く曲げられるため、撮像素子６の有効画面の周辺部ではメリディオナル像面が負側へ大きく湾曲し、解像度の低下を招く。

本実施の形態において、以下の条件（８）を満足する構成であることにより、色収差をより抑制できる。

（８）２５＜ν₁−ν₂
ただし、
ν₁：第１レンズのアッベ数
ν₂：第２レンズのアッベ数
さらに詳述するならば、上記構成における条件（８）の範囲に定めることにより、色収差の発生を抑制できる。条件（８）の下限を越えると、第１レンズ２と第２レンズ３での色収差補正が不十分となり、撮像素子６の有効画面内で色にじみが発生する。

本実施の形態において、以下の条件（９）〜（１２）を満足する構成であることにより、撮像レンズ全系の光学全長を短く保ちながらもバックフォーカスを長くできる。

（９）Ｌ／２Ｈ＜１．１
（１０）ｂ_f／２Ｈ＞０．５
（１１）Ｄ_max／２Ｈ＜０．７０
（１２）０＜（Ｈ−Ｄ_max／２）／ｂ_f＜０．４３
ただし、
Ｌ：撮像レンズ全系の光学全長
２Ｈ：撮像素子の有効画面対角線長
ｂ_f：バックフォーカス
Ｄ_max：全てのレンズ面の有効光学直径の中での最大値
さらに詳述するならば、上記構成における条件（９）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面対角線長に比して撮像レンズ全系の光学全長が短い撮像レンズが実現可能となる。条件（９）の上限を越えると、撮像素子６の有効画面対角線長が６ｍｍである、１／３インチ以上の大きさの撮像素子６を用いた場合では携帯電話に搭載可能な小型の撮像レンズを実現することが困難になる。

さらに、条件（１０）の範囲に定めることにより、バックフォーカスを十分に確保することが可能となる。条件（１０）の下限を越えると、ＩＲカットフィルタ５を第３レンズ４の像側の面と撮像素子６との間に挿入することが困難になる。また、第３レンズ４の像側の面からの出射光が撮像素子６の有効画面の周辺部に到達する際の入射角を十分に小さくすることが困難になり、該周辺部での照度が撮像素子６の中心部での照度に比して低下する。

条件（１１）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面対角線長に比してレンズの最大有効外径を小さくすることが可能となる。条件（１１）の上限を越えるとレンズの最大有効外径が大きくなりすぎる。そのため、携帯電話など、限られた設置面積しか有さない機器に搭載することが困難になる。

条件（１２）の範囲に定めることにより、撮像素子６の有効画面の中心部と周辺部で照度を均一化すると同時に、レンズの最大有効外径を小さくすることが可能となる。条件（１２）の上限を越えると、第３レンズ４の像側の面からの出射光が撮像素子６の有効画面の周辺部に到達する際の入射角が大きくなり、撮像素子６の有効画面の中心部での照度が低下する。条件（１２）の下限を越えると、撮像素子６の有効対角線長と比してレンズの最大有効外径が大きくなり、撮像レンズの小型化の面で好ましくない。

次に、撮像レンズの仕様について、実施例１〜２０に基づいて説明するが、各仕様はこれに限定されるものではない。ここで、各実施例に使用する記号は下記の通りである。

ｒ：近軸曲率半径
ｄ：レンズ厚またはレンズ間隔
ｎ_d：ｄ線の屈折率
ν_d：ｄ線のアッベ数
Ｄ：レンズの光学有効直径
また、各実施例において、レンズの非球面の形状は、光軸方向にｚ軸、光軸と直交する方向にｘ軸、ｙ軸をそれぞれとる直交座標系を用いると、以下の式で表される。

なお、表中のＫおよびＡ_pの表記は、以下のように定義する。

例えば、「６．０２３４５６Ｅ−４」は、６．０２３４５６×１０^-4を表す。

また、各実施例においては、撮像素子６の像面の前にＩＲカットフィルタ５が設置されているが、撮像レンズ全系の光学全長Ｌおよびバックフォーカスｂ_fはＩＲカットフィルタ５の厚さを空気換算することによって計算している。

（実施例１）
撮像レンズのデータを（表１）、（表２）、（表３）に示す。

図２は、実施例１の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図２において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３は、図２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例２）
撮像レンズのデータを（表４）、（表５）、（表６）に示す。

図４は、実施例２の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図４において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図５は、図４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例３）
撮像レンズのデータを（表７）、（表８）、（表９）に示す。

図６は、実施例３の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図６において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図７は、図６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例４）
撮像レンズのデータを（表１０）、（表１１）、（表１２）に示す。

図８は、実施例４の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図８において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図９は、図８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例５）
撮像レンズのデータを（表１３）、（表１４）、（表１５）に示す。

図１０は、実施例５の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図１０において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図１１は、図１０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例６）
撮像レンズのデータを（表１６）、（表１７）、（表１８）に示す。

図１２は、実施例６の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図１２において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図１３は、図１２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例７）
撮像レンズのデータを（表１９）、（表２０）、（表２１）に示す。

図１４は、実施例７の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図１４において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図１５は、図１４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例８）
撮像レンズのデータを（表２２）、（表２３）、（表２４）に示す。

図１６は、実施例８の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図１６において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図１７は、図１６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例９）
撮像レンズのデータを（表２５）、（表２６）、（表２７）に示す。

図１８は、実施例９の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図１８において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図１９は、図１８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１０）
撮像レンズのデータを（表２８）、（表２９）、（表３０）に示す。

図２０は、実施例１０の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図２０において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図２１は、図２０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１１）
撮像レンズのデータを（表３１）、（表３２）、（表３３）に示す。

図２２は、実施例１１の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図２２において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図２３は、図２２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１２）
撮像レンズのデータを（表３４）、（表３５）、（表３６）に示す。

図２４は、実施例１２の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図２４において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図２５は、図２４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１３）
撮像レンズのデータを（表３７）、（表３８）、（表３９）に示す。

図２６は、実施例１３の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図２６において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図２７は、図２６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１４）
撮像レンズのデータを（表４０）、（表４１）、（表４２）に示す。

図２８は、実施例１４の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図２８において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図２９は、図２８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１５）
撮像レンズのデータを（表４３）、（表４４）、（表４５）に示す。

図３０は、実施例１５の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図３０において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３１は、図３０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１６）
撮像レンズのデータを（表４６）、（表４７）、（表４８）に示す。

図３２は、実施例１６の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図３２において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３３は、図３２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１７）
撮像レンズのデータを（表４９）、（表５０）、（表５１）に示す。

図３４は、実施例１７の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図３４において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３５は、図３４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１８）
撮像レンズのデータを（表５２）、（表５３）、（表５４）に示す。

図３６は、実施例１８の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図３６において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３７は、図３６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例１９）
撮像レンズのデータを（表５５）、（表５６）、（表５７）に示す。

図３８は、実施例１９の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図３８において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図３９は、図３８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

（実施例２０）
撮像レンズのデータを（表５８）、（表５９）、（表６０）に示す。

図４０は、実施例２０の撮像レンズの概略配置を示す説明図である。図４０において、図１と同一の構成部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。図４１は、図４０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図である。

本発明は、像の周辺部の収差が抑制できるとともに、撮像素子の有効画面対角線長に対するレンズ群全体の長さと外径のそれぞれの比率が小さくなる撮像レンズとして有用である。

本発明の実施の形態における撮像レンズの概略配置を示す説明図実施例１の撮像レンズの概略配置を示す説明図図２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例２の撮像レンズの概略配置を示す説明図図４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例３の撮像レンズの概略配置を示す説明図図６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例４の撮像レンズの概略配置を示す説明図図８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例５の撮像レンズの概略配置を示す説明図図１０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例６の撮像レンズの概略配置を示す説明図図１２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例７の撮像レンズの概略配置を示す説明図図１４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例８の撮像レンズの概略配置を示す説明図図１６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例９の撮像レンズの概略配置を示す説明図図１８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１０の撮像レンズの概略配置を示す説明図図２０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１１の撮像レンズの概略配置を示す説明図図２２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１２の撮像レンズの概略配置を示す説明図図２４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１３の撮像レンズの概略配置を示す説明図図２６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１４の撮像レンズの概略配置を示す説明図図２８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１５の撮像レンズの概略配置を示す説明図図３０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１６の撮像レンズの概略配置を示す説明図図３２の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１７の撮像レンズの概略配置を示す説明図図３４の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１８の撮像レンズの概略配置を示す説明図図３６の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例１９の撮像レンズの概略配置を示す説明図図３８の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図実施例２０の撮像レンズの概略配置を示す説明図図４０の撮像レンズの球面収差、歪曲収差、非点収差を示す説明図

符号の説明

１絞り
２第１レンズ
３第２レンズ
４第３レンズ
５ＩＲカットフィルタ
６撮像素子

Claims

物体側から順に、絞りと、前記物体側の面が凸面であり、かつ、像側の面が凸面または平面であり、かつ、正の屈折力を持つ第１レンズと、前記物体側の面が凹面であり、かつ、負の屈折力を持つメニスカス形状の第２レンズと、前記物体側の面が凸面であり、かつ、正の屈折力を持つ第３レンズとからなり、前記第１レンズ、第２レンズと第３レンズのいずれもが少なくとも一方の面に非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）１．００＜ｆ／ｆ₁＜１．５０
（２）１．４０＜ｆ／｜ｆ₂｜＜１．９５
（３）１．００＜ｆ／ｆ₃＜１．８５
（４）０．６５＜ｆ₁／ｆ₃＜１．６０
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の合成焦点距離
ｆ₁：第１レンズの焦点距離
ｆ₂：第２レンズの焦点距離
ｆ₃：第３レンズの焦点距離
以下の条件を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
（５）｜ｒ₁／ｒ₂｜＜０．５５
（６）１．９０＜ｆ／｜ｒ₄｜＜３．２０
（７）ｆ／｜ｒ₆｜＜０．６５
ただし、
ｒ₁：第１レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ₂：第１レンズの像側の面の曲率半径
ｒ₄：第２レンズの像側の面の曲率半径
ｒ₆：第３レンズの像側の面の曲率半径
以下の条件を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
（８）２５＜ν₁−ν₂
ただし、
ν₁：第１レンズのアッベ数
ν₂：第２レンズのアッベ数
以下の条件を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
（９）Ｌ／２Ｈ＜１．１
（１０）ｂ_f／２Ｈ＞０．５
（１１）Ｄ_max／２Ｈ＜０．７０
（１２）０＜（Ｈ−Ｄ_max／２）／ｂ_f＜０．４３
ただし、
Ｌ：撮像レンズ全系の光学全長
２Ｈ：撮像素子の有効画面対角線長
ｂ_f：バックフォーカス
Ｄ_max：全てのレンズ面の有効光学直径の中での最大値
第１レンズと第３レンズは、ガラス材料からなる請求項１に記載の撮像レンズ。
第１レンズ乃至第３レンズは、ガラス材料からなる請求項１に記載の撮像レンズ。
第３レンズの像側の面は、球面または平面である請求項１に記載の撮像レンズ。