JP2011186297A

JP2011186297A - 撮像レンズ

Info

Publication number: JP2011186297A
Application number: JP2010052973A
Authority: JP
Inventors: Yoji Kubota; 洋治久保田; Kenichi Kubota; 賢一久保田; Hitoshi Hirano; 整平野
Original assignee: Optical Logic Inc
Current assignee: Optical Logic Inc
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-09-22
Also published as: WO2011111561A1

Abstract

【課題】広角でありながらも収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、像面側に凹面を向けた平凹レンズとなる形状の第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状の正の第２レンズＬ２と、両凸レンズとなる形状の第３レンズＬ３と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状の負の第４レンズＬ４とを配列して構成した。同構成において、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の合成焦点距離をｆ１２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の合成焦点距離をｆ３４としたとき、次の条件式を満足する。
−２．０＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、監視用カメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等に搭載されて好適な撮像レンズに関するものである。

携帯電話機の殆どの機種にカメラが標準搭載され、携帯電話機としての付加価値の向上が図られている。携帯電話機によるカメラの使い方の一つとしていわゆる自分撮りがある。例えば携帯電話機を片手に持って友人と一緒に自分を撮影したり、景色を背景にして自分を撮影したりといった使い方であり、若年者層を中心に広く利用されている。このような使い方では撮影者自身が被写体となるため、携帯電話機に搭載されるカメラの撮像レンズには小型化はもちろんのこと、撮影画角の拡大、すなわち広角化が求められる。

一方、監視用カメラや車載カメラにおいても、可能な限り広範囲の状況を監視あるいは視認したいとの要求がある。これらカメラに搭載される撮像レンズにおいても、上記携帯電話機用カメラに搭載の撮像レンズと同様に広角化が求められている。

特許文献１には、比較的小型で画角が広い４枚構成の撮像レンズが開示されている。当該特許文献１に記載の撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、絞りと、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズの第３レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズの第４レンズとから構成される。本レンズ構成において第２〜第４レンズのそれぞれの屈折力を１．７以上に限定することで４枚という少ないレンズ枚数でありながらも、小型化および広角化を実現している。

特開２００７−３２２６５６号公報

近年、撮像素子の解像度が飛躍的に向上し、携帯電話機や監視用カメラに搭載される撮像レンズには、撮像素子の解像度に応じた十分な光学性能の確保が必要になってきた。上記特許文献１に記載の撮像レンズによれば、少ないレンズ枚数で広角化を図ることは可能である。しかしながら、上記特許文献１に記載の撮像レンズのように第１レンズを負の屈折力を有するレンズで構成した場合には、この第１レンズにて発生した像面湾曲や色収差を、正の屈折力を有する後段のレンズにより補正する必要が生じる。当該撮像レンズでは、正の屈折力を有する３枚のレンズで像面湾曲や色収差の補正を行っているが、この際、どうしても軸上または軸外の色収差が残ってしまう傾向にあり、良好な収差を得ることは難しい。

こうした広角化と良好な収差補正との両立は上記携帯電話機、監視用カメラ、および車載カメラに搭載される撮像レンズに特有の課題ではなく、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、ネットワークカメラ等の比較的小型でありながらも広角化が要求されるカメラに搭載される撮像レンズにおいて共通の課題である。

本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、広角でありながらも収差を良好に補正することのできる撮像レンズを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、物体側から像面側に向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズと、第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、第４レンズとを配置し、第１レンズを像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成し、第２レンズを、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成し、第３レンズを、物体側の面の曲率半径が正となり、像面側の面の曲率半径が負となる形状に形成した。本構成において、第１レンズの屈折力を第２レンズの屈折力よりも強くするとともに、第３レンズの屈折力を第４レンズの屈折力よりも強くし、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、第３レンズおよび第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、下記条件式（１）を満足するようにした。
ｆ１２＜０、ｆ３４＞０（１）

撮像レンズとしてこのような構成によれば、屈折力の強い負の第１レンズおよび屈折力の強い正の第３レンズによって撮像レンズの画角が広くなり（広角化が図られ）、この広角化によって生じた像面湾曲や色収差等の各種収差が、第１レンズよりも屈折力の弱い第２レンズ、および第３レンズよりも屈折力の弱い第４レンズによって良好に補正される。また、第２レンズが、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状、すなわち光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状であるため、レンズ系の主点の位置が物体側に移動することとなり、撮像レンズの小型化が好適に図られる。

上記構成の撮像レンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが望ましい。
−２．０＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５（２）

条件式（１）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、レンズ系全体の焦点距離を短くして広角化するための条件である。また併せて、広角化に伴って発生する色収差や歪曲収差を好適な範囲内に抑制するための条件でもある。上限値「−０．５」を超えると、広角化には有効となるものの、第１レンズおよび第２レンズにより構成される群の負の屈折力が相対的に強くなり、マイナス方向に歪曲収差が増大することになる。また、各波長毎の最良結像面の位置が大きく異なることになり、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「−２．０」を下回ると、歪曲収差の補正には有効となるものの、倍率の色収差が補正過剰（基準波長に対し短波長がプラス方向に増大）となって良好な結像性能を得ることが困難となる。また、撮像レンズの小型化と広角化との両立を図ることも困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、下記条件式（１Ａ）を満足することがより望ましい。
−１．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５（２Ａ）

本発明に係る撮像レンズでは、第４レンズの屈折力が第３レンズの屈折力よりも弱いため、第４レンズの屈折力として正または負のいずれを選択しても、広角化を図りつつ収差を良好に補正することができる。第４レンズの屈折力として負を選択した場合には、倍率の色収差や歪曲収差の補正に対して特に有効なレンズ構成となる。一方、第４レンズの屈折力として正を選択した場合には、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制するのに対して有効なレンズ構成となる。

上記構成の撮像レンズにおいて、第４レンズの屈折力を負とした場合には、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、下記条件式（３−１）を満足することが望ましい。
０．３＜ｆ３／ｆ＜２．３（３−１）

一方、上記構成の撮像レンズにおいて、第４レンズの屈折力を正とした場合には、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、下記条件式（３−２）を満足することが望ましい。
０．５＜ｆ３／ｆ＜２．５（３−２）

条件式（３−１）および（３−２）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、軸外のコマ収差や像面湾曲を良好な範囲内に抑制するための条件である。上限値を超えると、屈折力の強い第３レンズの焦点距離が相対的に長くなるため、撮像レンズの小型化を図ることが困難となる。一方、下限値を下回ると、第３レンズの屈折力が相対的に強くなり、撮像レンズの小型化には有利となるものの、軸外の内方コマ収差が増大するため、軸外の光学性能が劣化することになる。また、像面のうちサジタル像面が物体側（マイナス方向）に倒れるため、良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいては、第３レンズの焦点距離をｆ３、第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、下記条件式（４）を満足することが望ましい。
｜ｆ３／ｆ４｜＜１．５（４）

条件式（４）は、色収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。また、この条件式（４）は、最大像高において撮像レンズから出射された光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制し、像面湾曲を良好な範囲内に抑制するための条件でもある。周知のように、撮像素子に取り込むことのできる光線には、撮像素子の構造上、入射角度上の限界として、いわゆる最大入射角度が設けられている。この最大入射角度の範囲外の光線が撮像素子に入射した場合には、シェーディング現象によって周辺部の暗い画像となってしまう。そこで、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制する必要がある。

第４レンズの屈折力が負の場合には、上記条件式（４）において上限値「１．５」を超えると、当該第４レンズの負の屈折力が相対的に強くなり、軸上および軸外の色収差が補正過剰（基準波長に対し短波長がプラス方向に増大）となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。また、最大像高において撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度が大きくなるため、撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制することが困難となる。また、像面湾曲がプラス方向に増大し、像面湾曲を良好な範囲内に抑制することが困難となる。

なお、第４レンズの屈折力が負の場合には、さらに下記条件式（４Ａ)を満足することが望ましい。
｜ｆ３／ｆ４｜＜０．８（４Ａ）

一方、第４レンズの屈折力が正の場合には、上記条件式（４）において上限値「１．５」を超えると、第４レンズの正の屈折力が相対的に強くなり、最大像高において撮像レンズから出射される光線の撮像素子への入射角度を一定の範囲内に抑制するには有効となるものの、軸上および軸外の色収差が補正不足（基準波長に対し短波長がマイナス方向に増大）となり、良好な結像性能を得ることが困難となる。また、像面湾曲がマイナス方向に増大し、良好な範囲内に抑制することが困難となる。

また、上記構成の撮像レンズにおいて第４レンズの屈折力を負とした場合には、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第２レンズの物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離をｄ３としたとき、下記条件式（５−１）を満足することが望ましい。
０．５＜ｄ３／ｆ＜３．０（５−１）

一方、上記構成の撮像レンズにおいて、第４レンズの屈折力を正とした場合には、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第２レンズの物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離をｄ３としたとき、下記条件式（５−２）を満足することが望ましい。
０．５＜ｄ３／ｆ＜２．５（５−２）

条件式（５−１）および（５−２）は、像面湾曲および色収差を良好な範囲内に抑制するための条件である。画角が広いこの種の広角レンズでは、小型化に伴って発生する色収差の補正不足が課題の一つとして挙げられている。色収差の発生によって撮影画像の各像高におけるＭＴＦ値の向上が困難になるため、一般的には接合レンズの採用やレンズ構成枚数の増加によって色収差を補正している。しかし、接合レンズの採用やレンズ構成枚数の増加は撮像レンズの大型化を招き、また撮像レンズの価格上昇の原因ともなるため得策ではない。

そこで本発明では、第２レンズの物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離、すなわち第２レンズの厚さを一定の範囲内に収めることにより、像面の平坦性を維持しつつ軸上および軸外の色収差を良好な範囲内に抑制するようにした。

条件式（５−１）および（５−２）において上限値を超えると、倍率の色収差が補正過剰となるとともにサジタル像面が物体側に倒れるため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値を下回ると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、軸上および軸外の色収差が補正不足となり、各像高におけるＭＴＦ値の向上が困難となる。

上記構成の撮像レンズにおいて第４レンズの屈折力が負の場合には下記条件式（５−１Ａ）を、第４レンズの屈折力が正の場合には下記条件式（５−２Ａ）をそれぞれ満足することがより望ましい。
１．０＜ｄ３／ｆ＜２．８（５−１Ａ）
１．０＜ｄ３／ｆ＜２．０（５−２Ａ）

本発明の撮像レンズによれば、撮像レンズの広角化と良好な収差補正との両立が図られ、各種の収差が良好に補正された小型の撮像レンズを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態について、数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の第１の実施の形態について、数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の第１の実施の形態について、数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の第１の実施の形態について、数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の第２の実施の形態について、数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の第２の実施の形態について、数値実施例６に係る撮像レンズの概略構成を示すレンズ断面図である。図１６に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１６に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図４、図７、図１０はそれぞれ、本実施の形態の数値実施例１〜４に対応するレンズ断面図を示したものである。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例１のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。

図１に示すように、本実施の形態の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正または負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、開口絞りＳＴと、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズＬ４とが配列されて構成される。本構成において、第１レンズＬ１の屈折力は第２レンズＬ２の屈折力よりも強くなっており、第３レンズＬ３の屈折力は第４レンズＬ４の屈折力よりも強くなっている。第４レンズＬ４と像面との間には、カバーガラス１０が配置されている。なお、このカバーガラス１０は、割愛することも可能である。

上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は、像面側の面の曲率半径Ｒ２が正となる形状、すなわち像面側に凹面を向けた形状に形成されている。数値実施例１は、第１レンズＬ１の形状が光軸近傍において平凹レンズとなる例であり、数値実施例２〜４は、第１レンズＬ１の形状が光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる例である。なお、第１レンズＬ１の形状は、数値実施例１〜４にて示される各形状に限定されるものではなく、光軸近傍において両凹レンズとなる形状でもよい。

第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径Ｒ３および像面側の面の曲率半径Ｒ４が共に正であり、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。数値実施例１〜３は、第２レンズＬ２が、光軸近傍において物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとなる例であり、数値実施例４は、第２レンズＬ２が、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなる例である。第２レンズＬ２は、このように光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状であればよく、その屈折力は正または負のいずれでもよい。

第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径Ｒ５が正となり、像面側の面の曲率半径Ｒ６が負となる形状、すなわち光軸近傍において両凸レンズとなる形状に形成されている。第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径Ｒ７および像面側の面の曲率半径Ｒ８が共に正であり、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。

本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式を満足する。このため、本実施の形態に係る撮像レンズによれば、撮像レンズの広角化と良好な収差の補正との両立が図られる。
ｆ１２＜０、ｆ３４＞０（１）
−２．０＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５（２）
０．３＜ｆ３／ｆ＜２．３（３−１）
｜ｆ３／ｆ４｜＜１．５（４）
０．５＜ｄ３／ｆ＜３．０（５−１）
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との合成焦点距離
ｄ３：第２レンズＬ２の物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離（厚さ）

本実施の形態に係る撮像レンズはさらに、広角化により生じる像面湾曲や色収差を一層良好に補正するために、上記各条件式に加えて以下に示す条件式を満足する。
−１．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５（２Ａ）
｜ｆ３／ｆ４｜＜０．８（４Ａ）
１．０＜ｄ３／ｆ＜２．８（５−１Ａ）

なお、上記各条件式の全てを満足する必要はなく、それぞれを単独に満足することにより、各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

本実施の形態では、必要に応じて各レンズのレンズ面を非球面で形成している。これらレンズ面に採用する非球面形状は、光軸方向の軸をＺ、光軸に直交する方向の高さをＨ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、Ａ₁₂、Ａ₁₄、Ａ₁₆としたとき、次式により表される（後述の第２の実施の形態においても同じ）。

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。各数値実施例において、ｆはレンズ系全体の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、ｉは物体側より数えた面番号を示し、Ｒは曲率半径を示し、ｄは光軸に沿ったレンズ面間の距離（面間隔）を示し、Ｎｄはｄ線に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面の面には、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示すこととする（後述の第２の実施の形態においても同じ）。

数値実施例１
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.367mm、Fno=2.550、ω=44.18°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1 ∞ 0.5800 1.80420 46.5
2 2.342 0.8000
3* 4.692 6.0000 1.61420 26.0
4* 3.270 0.1000
5* 1.794 1.5317 1.52470 56.2
6* -1.776 0.1000
7* 3.623 0.7759 1.61420 26.0
8* 1.718 1.0000
9 ∞ 0.8000 1.51633 64.1
10 ∞ 1.8628
（像面） ∞

ｆ３＝１．９９６
ｆ４＝−６．２９５
ｆ１２＝−１．８５５
ｆ３４＝２．０７０
ｄ３＝６．００００

非球面データ
第３面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-1.028603E-03,Ａ₆=1.099329E-03,Ａ₈=-2.322072E-05,
Ａ₁₀=-5.273353E-05,Ａ₁₂=1.160232E-05
第４面
ｋ=-2.839900,Ａ₄=-7.952640E-03,Ａ₆=3.272493E-02,Ａ₈=-2.469437E-02,
Ａ₁₀=2.001948E-02,Ａ₁₂=-8.844125E-03
第５面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-3.335422E-02,Ａ₆=4.846327E-03,Ａ₈=-4.775102E-03,
Ａ₁₀=1.011601E-03,Ａ₁₂=2.596273E-04,Ａ₁₄=-1.610992E-03,Ａ₁₆=-6.694518E-04
第６面
ｋ=-6.788322,Ａ₄=-4.320767E-02,Ａ₆=-2.507905E-04,Ａ₈=4.840310E-03,
Ａ₁₀=-6.310766E-03,Ａ₁₂=6.684271E-04,Ａ₁₄=3.579905E-04
第７面
ｋ=-3.311532,Ａ₄=1.756838E-02,Ａ₆=-4.721393E-02,Ａ₈=1.182203E-02,
Ａ₁₀=-7.257518E-03,Ａ₁₂=5.814087E-03,Ａ₁₄=-4.345011E-03
第８面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-9.619894E-02,Ａ₆=3.223868E-02,Ａ₈=-1.957263E-02,
Ａ₁₀=-7.107598E-04,Ａ₁₂=1.006373E-03,Ａ₁₄=3.877688E-04

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１２／ｆ３４＝−０．８９６
ｆ３／ｆ＝０．８４３
｜ｆ３／ｆ４｜＝０．３１７
ｄ３／ｆ＝２．５３４

このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは各条件式を満足する。したがって、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば、広角でありながらも良好に収差を補正することができる。

図２は、数値実施例１の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向に分けて示したものである（図５、図８、および図１１において同じ）。また、図３は、数値実施例１の撮像レンズについて、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら収差図において、球面収差図には、５８７．５６ｎｍ、４３５．８４ｎｍ、６５６．２７ｎｍ、４８６．１３ｎｍ、５４６．０７ｎｍの各波長に対する収差量とともに、正弦条件違反量ＯＳＣを併せて示し、非点収差図には、サジタル像面Ｓにおける収差量とタンジェンシャル像面Ｔにおける収差量とをそれぞれ示す（図６、図９、および図１２において同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば、各種収差が良好に補正される。

数値実施例２
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.329mm、Fno=2.555、ω=44.01°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1 11.999 0.5500 1.80420 46.5
2 2.022 1.2567
3* 4.190 4.2254 1.61420 26.0
4* 2.997 0.1000
5* 1.642 0.9099 1.45650 90.3
6* -1.750 0.1000
7* 2.000 0.6651 1.52470 56.2
8* 1.400 1.0000
9 ∞ 0.8000 1.51633 64.1
10 ∞ 1.4732
（像面） ∞

ｆ３＝１．９９６
ｆ４＝−１４．３７９
ｆ１２＝−２．１３９
ｆ３４＝１．９２２
ｄ３＝４．２２５４

非球面データ
第３面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-8.212503E-03,Ａ₆=2.061281E-03,Ａ₈=-9.059462E-04,
Ａ₁₀=5.715947E-05,Ａ₁₂=-5.314974E-06
第４面
ｋ=-2.839900,Ａ₄=-2.965113E-02,Ａ₆=3.009807E-02,Ａ₈=-2.840842E-02,
Ａ₁₀=1.945366E-02,Ａ₁₂=-9.293561E-03
第５面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-3.421102E-02,Ａ₆=-7.596290E-04,Ａ₈=-2.379342E-03,
Ａ₁₀=3.162250E-03,Ａ₁₂=-1.246372E-03,Ａ₁₄=-5.653149E-03,Ａ₁₆=-2.662851E-03
第６面
ｋ=-6.788322,Ａ₄=-4.211138E-02,Ａ₆=1.549686E-02,Ａ₈=6.325562E-03,
Ａ₁₀=-8.117420E-03,Ａ₁₂=-1.055412E-03,Ａ₁₄=-3.586197E-03
第７面
ｋ=-3.311532,Ａ₄=3.054239E-02,Ａ₆=-6.575098E-02,Ａ₈=1.958466E-02,
Ａ₁₀=-2.832587E-03,Ａ₁₂=3.782635E-03,Ａ₁₄=-8.189655E-03
第８面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-1.370286E-01,Ａ₆=4.129807E-02,Ａ₈=-2.798906E-02,
Ａ₁₀=-5.912638E-03,Ａ₁₂=7.861151E-04,Ａ₁₄=1.657199E-03

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１２／ｆ３４＝−１．１１３
ｆ３／ｆ＝０．８７０
｜ｆ３／ｆ４｜＝０．１４１
ｄ３／ｆ＝１．８１３

このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは各条件式を満足する。したがって、本数値実施例２に係る撮像レンズによれば、広角でありながらも良好に収差を補正することができる。

図５は、数値実施例２の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図６は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。

数値実施例３
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.370mm、Fno=2.550、ω=44.14°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1 101.726 0.5500 1.72916 54.7
2 2.289 1.0255
3* 3.596 3.9447 1.61420 26.0
4* 2.697 0.2939
5* 1.667 1.1472 1.49700 81.6
6* -1.735 0.1000
7* 2.429 0.6722 1.52470 56.2
8* 1.423 1.0000
9 ∞ 0.8000 1.51633 64.1
10 ∞ 1.2638
（像面） ∞

ｆ３＝１．９２６
ｆ４＝−８．５０４
ｆ１２＝−２．３０８
ｆ３４＝１．９２７
ｄ３＝３．９４４７

非球面データ
第３面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-7.178337E-03,Ａ₆=1.020357E-03,Ａ₈=-3.131979E-04,
Ａ₁₀=-8.502021E-05,Ａ₁₂=1.597995E-05
第４面
ｋ=-2.839900,Ａ₄=-1.324258E-02,Ａ₆=3.483138E-02,Ａ₈=-2.477128E-02,
Ａ₁₀=1.963713E-02,Ａ₁₂=-7.004891E-03
第５面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-3.530938E-02,Ａ₆=9.556082E-04,Ａ₈=-3.815011E-03,
Ａ₁₀=3.825524E-03,Ａ₁₂=1.788855E-03,Ａ₁₄=-2.409678E-03,Ａ₁₆=-1.633798E-03
第６面
ｋ=-6.788322,Ａ₄=-4.798487E-02,Ａ₆=7.311676E-03,Ａ₈=9.040632E-03,
Ａ₁₀=-4.501898E-03,Ａ₁₂=1.247816E-03,Ａ₁₄=-1.775255E-03
第７面
ｋ=-3.311532,Ａ₄=2.711627E-02,Ａ₆=-5.847770E-02,Ａ₈=1.340630E-02,
Ａ₁₀=-3.755744E-03,Ａ₁₂=6.304943E-03,Ａ₁₄=-7.236438E-03
第８面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-1.179631E-01,Ａ₆=3.466906E-02,Ａ₈=-2.498959E-02,
Ａ₁₀=-3.755734E-03,Ａ₁₂=9.629862E-04,Ａ₁₄=1.620900E-03

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１２／ｆ３４＝−１．１９８
ｆ３／ｆ＝０．８１２
｜ｆ３／ｆ４｜＝０．２２６
ｄ３／ｆ＝１．６６４

このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは各条件式を満足する。したがって、本数値実施例３に係る撮像レンズによれば、広角でありながらも良好に収差を補正することができる。

図８は、数値実施例３の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図９は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例４について説明する。
数値実施例４
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.368mm、Fno=2.400、ω=45.38°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1 30.436 0.5800 1.72916 54.7
2 2.064 0.8500
3* 4.945 3.0000 1.62090 24.0
4* 3.391 0.5000
5* 1.794 1.5317 1.52470 56.2
6* -1.776 0.1000
7* 3.528 0.7759 1.61420 26.0
8* 1.697 1.0000
9 ∞ 0.8000 1.51633 64.1
10 ∞ 1.4419
（像面） ∞

ｆ３＝１．９９６
ｆ４＝−６．３４７
ｆ１２＝−２．１９２
ｆ３４＝２．０６２
ｄ３＝３．００００

非球面データ
第３面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-8.332297E-03,Ａ₆=-4.371098E-04,Ａ₈=2.529433E-04,
Ａ₁₀=-1.845956E-04,Ａ₁₂=1.686690E-05
第４面
ｋ=-2.839900,Ａ₄=-1.987991E-02,Ａ₆=2.787292E-02,Ａ₈=-2.553426E-02,
Ａ₁₀=2.069072E-02,Ａ₁₂=-6.790000E-03
第５面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-3.177894E-02,Ａ₆=3.819782E-03,Ａ₈=-5.912679E-03,
Ａ₁₀=1.013574E-03,Ａ₁₂=1.246839E-03,Ａ₁₄=-4.813064E-05,Ａ₁₆=-4.587000E-04
第６面
ｋ=-6.788322,Ａ₄=-3.821797E-02,Ａ₆=3.857820E-03,Ａ₈=7.098667E-03,
Ａ₁₀=-5.665563E-03,Ａ₁₂=6.366178E-04,Ａ₁₄=3.740255E-04
第７面
ｋ=-3.311532,Ａ₄=1.681047E-02,Ａ₆=-4.783746E-02,Ａ₈=1.218450E-02,
Ａ₁₀=-7.553507E-03,Ａ₁₂=6.108749E-03,Ａ₁₄=-2.858119E-03
第８面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-9.096002E-02,Ａ₆=3.420331E-02,Ａ₈=-2.111593E-02,
Ａ₁₀=-5.339868E-04,Ａ₁₂=1.391608E-03,Ａ₁₄=5.315504E-04

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１２／ｆ３４＝−１．０６３
ｆ３／ｆ＝０．８４３
｜ｆ３／ｆ４｜＝０．３１４
ｄ３／ｆ＝１．２６７

このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは各条件式を満足する。したがって、本数値実施例４に係る撮像レンズによれば、広角でありながらも良好に収差を補正することができる。

図１１は、数値実施例４の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図１２は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても、数値実施例１と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。

（第２の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１３および図１６は、本実施の形態の数値実施例５および６に対応するレンズ断面図を示したものである。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同一であるため、ここでは数値実施例５のレンズ断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。

図１３に示すように、本実施の形態の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正または負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、開口絞りＳＴと、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４とが配列されて構成される。本構成において、第１レンズＬ１の屈折力は第２レンズＬ２の屈折力よりも強くなっており、第３レンズＬ３の屈折力は第４レンズＬ４の屈折力よりも強くなっている。第４レンズＬ４と像面との間には、カバーガラス１０が配置されている。なお、このカバーガラス１０は、割愛することも可能である。

上記構成の撮像レンズにおいて、第１レンズＬ１は、像面側の面の曲率半径Ｒ２が正となる形状、すなわち像面側に凹面を向けた形状に形成されている。数値実施例５および６は、第１レンズＬ１の形状が光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる例である。なお、第１レンズＬ１の形状は、数値実施例５および６にて示される形状に限定されるものではなく、光軸近傍において平凹レンズとなる形状や光軸近傍において両凹レンズとなる形状でもよい。

第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径Ｒ３および像面側の面の曲率半径Ｒ４が共に正であり、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成されている。数値実施例５は、第２レンズＬ２が、光軸近傍において物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとなる例であり、数値実施例６は、第２レンズＬ２が、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなる例である。第２レンズＬ２は、このように光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状であればよく、その屈折力は正または負のいずれでもよい。

第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径Ｒ５が正となり、像面側の面の曲率半径Ｒ６が負となる形状、すなわち光軸近傍において両凸レンズとなる形状に形成されている。第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径Ｒ７が正となり、像面側の面の曲率半径Ｒ８が負となる形状、すなわち光軸近傍において両凸レンズとなる形状に形成されている。なお、第４レンズＬ４の形状は、光軸近傍において両凸レンズとなる形状に限定されるものではない。第４レンズＬ４の形状はその屈折力が正となる形状であればよく、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状でもよい。数値実施例６は、第４レンズＬ４の形状が、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる例である。

本実施の形態に係る撮像レンズは、以下に示す条件式を満足する。このため、本実施の形態に係る撮像レンズによれば、撮像レンズの広角化と良好な収差の補正との両立が図られる。
ｆ１２＜０、ｆ３４＞０（１）
−２．０＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５（２）
０．５＜ｆ３／ｆ＜２．５（３−２）
｜ｆ３／ｆ４｜＜１．５（４）
０．５＜ｄ３／ｆ＜２．５（５−２）
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ１２：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との合成焦点距離
ｄ３：第２レンズＬ２の物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離（厚さ）

本実施の形態に係る撮像レンズはさらに、広角化により生じる像面湾曲や色収差を一層良好に補正するために、上記各条件式に加えて以下に示す条件式を満足する。
−１．５＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５（２Ａ）
１．０＜ｄ３／ｆ＜２．０（５−２Ａ）

なお、上記各条件式の全てを満たす必要はなく、それぞれを単独に満たすことにより、各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

次に、本実施の形態に係る撮像レンズの数値実施例を示す。

数値実施例５
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.361mm、Fno=2.555、ω=43.62°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1 6.538 0.5500 1.80420 46.5
2 1.773 1.0994
3* 5.500 4.1400 1.61420 26.0
4* 4.050 0.1000
5* 12.655 0.7000 1.45650 90.3
6* -2.445 0.1000
7* 3.257 0.7000 1.45650 90.3
8* -5.524 1.0000
9 ∞ 0.8000 1.51633 64.1
10 ∞ 2.7828
（像面） ∞

ｆ３＝４．５５５
ｆ４＝４．６０３
ｆ１２＝−２．３２０
ｆ３４＝２．３８４
ｄ３＝４．１４００

非球面データ
第３面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-8.983318E-03,Ａ₆=3.017054E-03,Ａ₈=-1.400843E-03,
Ａ₁₀=1.654081E-04,Ａ₁₂=-6.912875E-05
第４面
ｋ=-2.839900,Ａ₄=-3.272938E-02,Ａ₆=1.334859E-02,Ａ₈=-4.608573E-02,
Ａ₁₀=9.106202E-03,Ａ₁₂=-4.692913E-03
第５面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-1.675862E-02,Ａ₆=1.254982E-02,Ａ₈=-9.637673E-03,
Ａ₁₀=-1.641580E-02,Ａ₁₂=-1.886303E-02,Ａ₁₄=-8.281361E-03,Ａ₁₆=2.046571E-02
第６面
ｋ=-6.788322,Ａ₄=-1.918057E-02,Ａ₆=1.023597E-02,Ａ₈=1.223965E-02,
Ａ₁₀=6.050601E-03,Ａ₁₂=9.323315E-03,Ａ₁₄=-9.622720E-03
第７面
ｋ=-3.311532,Ａ₄=1.254705E-02,Ａ₆=-2.682482E-02,Ａ₈=2.304837E-02,
Ａ₁₀=-1.087836E-02,Ａ₁₂=3.007239E-03,Ａ₁₄=1.573687E-03
第８面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-3.214158E-02,Ａ₆=1.923961E-02,Ａ₈=-2.092446E-02,
Ａ₁₀=3.990970E-03,Ａ₁₂=3.900573E-03,Ａ₁₄=-3.216035E-04

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１２／ｆ３４＝−０．９７３
ｆ３／ｆ＝１．９２９
｜ｆ３／ｆ４｜＝０．９９０
ｄ３／ｆ＝１．７５３

このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは各条件式を満足する。したがって、本数値実施例５に係る撮像レンズによれば、広角でありながらも良好に収差を補正することができる。

図１４は、数値実施例５の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向に分けて示したものである（図１７において同じ）。また、図１５は、数値実施例５の撮像レンズについて、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら収差図において、球面収差図には、５８７．５６ｎｍ、４３５．８４ｎｍ、６５６．２７ｎｍ、４８６．１３ｎｍ、５４６．０７ｎｍの各波長に対する収差量とともに、正弦条件違反量ＯＳＣを併せて示し、非点収差図には、サジタル像面Ｓにおける収差量とタンジェンシャル像面Ｔにおける収差量とをそれぞれ示す（図１８において同じ）。図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによれば、各種収差が良好に補正される。

数値実施例６
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.355mm、Fno=2.555、ω=43.69°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉＲｄＮｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1 8.314 0.5500 1.80420 46.5
2 1.882 0.9720
3* 5.290 4.1601 1.61420 26.0
4* 3.521 0.1000
5* 2.166 1.0020 1.45650 90.3
6* -2.029 0.1000
7* 1.800 0.4000 1.52470 56.2
8* 2.000 1.0000
9 ∞ 0.8000 1.51633 64.1
10 ∞ 2.1895
（像面） ∞

ｆ３＝２．４８１
ｆ４＝２０．３２０
ｆ１２＝−２．１３３
ｆ３４＝２．１２３
ｄ３＝４．１６０１

非球面データ
第３面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-1.268173E-02,Ａ₆=3.441824E-03,Ａ₈=-1.513992E-03,
Ａ₁₀=-3.511395E-05,Ａ₁₂=-2.215871E-05
第４面
ｋ=-2.839900,Ａ₄=-4.256199E-02,Ａ₆=2.417970E-02,Ａ₈=-3.572356E-02,
Ａ₁₀=1.410330E-02,Ａ₁₂=-2.052114E-03
第５面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-1.615025E-02,Ａ₆=-2.318088E-03,Ａ₈=-7.877264E-03,
Ａ₁₀=-8.244710E-04,Ａ₁₂=-2.237993E-03,Ａ₁₄=-3.615144E-03,Ａ₁₆=1.485079E-03
第６面
ｋ=-6.788322,Ａ₄=-2.730842E-02,Ａ₆=1.514906E-02,Ａ₈=6.267446E-03,
Ａ₁₀=-7.120737E-03,Ａ₁₂=-1.439232E-04,Ａ₁₄=-3.952609E-03
第７面
ｋ=-3.311532,Ａ₄=2.603641E-02,Ａ₆=-3.812154E-02,Ａ₈=1.969940E-02,
Ａ₁₀=-1.073969E-02,Ａ₁₂=2.216594E-03,Ａ₁₄=-1.250410E-03
第８面
ｋ=0.000000,Ａ₄=-9.118051E-02,Ａ₆=3.149749E-02,Ａ₈=-2.109894E-02,
Ａ₁₀=7.808130E-04,Ａ₁₂=2.076978E-03,Ａ₁₄=-8.885547E-04

各条件式の値を以下に示す。
ｆ１２／ｆ３４＝−１．００５
ｆ３／ｆ＝１．０５４
｜ｆ３／ｆ４｜＝０．１２２
ｄ３／ｆ＝１．７６６

このように、本数値実施例６に係る撮像レンズは各条件式を満足する。したがって、本数値実施例６に係る撮像レンズによれば、広角でありながらも良好に収差を補正することができる。

図１７は、数値実施例６の撮像レンズについて、半画角ωに対応する横収差を示したものであり、図１８は、球面収差ＳＡ（ｍｍ）、非点収差ＡＳ（ｍｍ）、および歪曲収差ＤＩＳＴ（％）をそれぞれ示したものである。これら図１７および図１８に示されるように、本数値実施例６に係る撮像レンズによっても、数値実施例５と同様に像面が良好に補正され、各種収差が好適に補正される。

したがって、上記各実施の形態に係る撮像レンズを、携帯電話機、デジタルスティルカメラ、携帯情報端末、監視用カメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の撮像光学系に適用した場合、撮影画角が広いにも拘らず収差の良好に補正された小型のカメラを提供することができる。

本発明は、撮像レンズとして広い画角とともに良好な収差補正能力が要求される機器、例えば携帯電話機や監視用カメラ、車載カメラ等の機器に搭載される撮像レンズに適用することができる。

ＳＴ絞り
Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
Ｌ４第４レンズ
１０カバーガラス

Claims

物体側から像面側に向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズと、第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、第４レンズとを配置して構成され、
前記第１レンズは、像面側の面の曲率半径が正となる形状に形成されており、
前記第２レンズは、物体側の面の曲率半径および像面側の面の曲率半径が共に正となる形状に形成されており、
前記第３レンズは、物体側の面の曲率半径が正となり、像面側の面の曲率半径が負となる形状に形成されており、
前記第１レンズの屈折力は前記第２レンズの屈折力よりも強く、
前記第３レンズの屈折力は前記第４レンズの屈折力よりも強く、
前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、前記第３レンズおよび前記第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、
ｆ１２＜０、ｆ３４＞０
を満足することを特徴とする撮像レンズ。
前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２、前記第３レンズおよび前記第４レンズの合成焦点距離をｆ３４としたとき、
−２．０＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．５
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。
前記第４レンズは負の屈折力を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
０．３＜ｆ３／ｆ＜２．３
を満足することを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、
｜ｆ３／ｆ４｜＜１．５
を満足することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第２レンズの物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離をｄ３としたとき、
０．５＜ｄ３／ｆ＜３．０
を満足することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
前記第４レンズは正の屈折力を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
０．５＜ｆ３／ｆ＜２．５
を満足することを特徴とする請求項７に記載の撮像レンズ。
前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、
｜ｆ３／ｆ４｜＜１．５
を満足することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像レンズ。
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第２レンズの物体側の面から像面側の面までの光軸上の距離をｄ３としたとき、
０．５＜ｄ３／ｆ＜２．５
を満足することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の撮像レンズ。