JP4722087B2 - 撮影レンズ - Google Patents

Description

本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を備えた携帯電話機、携帯情報端末機（ＰＤＡ）、携帯型パーソナルコンピュータ等のモバイルカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適用される撮影レンズに関する。

ＣＣＤ等の撮像素子に適用される撮影レンズとしては、例えば監視用カメラ等の如く動画を撮影するために適用されるものが知られている。この監視用カメラは、主として動画の撮影に供され、その撮像素子の画素数も比較的少ないことから、レンズそのものに高い光学性能は必要とされていなかった。
従来の監視用カメラ、ビデオカメラ等に用いられていた撮像素子では、銀塩フィルム式のカメラに比べて撮影画像の画質の悪さが指摘されていたが、近年における撮像素子の著しい技術進歩により、銀塩フィルム式のカメラによる画像に近い画質のものが得られるようになってきている。と同時に、撮像素子の小型化、高密度化等が達成され、デジタルスチルカメラ等に適用される撮影レンズとしては、高性能であると同時に、小型、薄型、安価であることが強く望まれている。

一方、携帯電話機、携帯情報端末機（ＰＤＡ）等に用いられる撮影レンズは、レンズの構成枚数が１〜２枚程度と非常に小型で薄型になっているものの、１０万画素〜３５万画素程度の比較的低密度の撮像素子に対応するものであって、得られる画像としては十分満足されるものではなかった。
また、ＣＣＤ等の撮像素子には、従来から光を効率良く使う為に撮像素子の表面にマイクロレンズが設けられている。それ故に、撮像素子に入射する光線角度が大き過ぎると、ケラレ現象を生じて光が撮像素子に入っていかない。そこで、これらに適用される撮影レンズとしては、射出瞳が像面から十分離れており、光線が撮像素子に入射する角度、すなわち射出角度を小さくしてテレセントリック性を良くしたものが一般的であった（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７参照）。

特開平２０００−１７１６９７号公報 特開平２００１−１３３６８４号公報 特開平２００２−９８８８８号公報 特開平２００２−１６２５６１号公報 特開平０５−４０２２０号公報 特開平０５−１５７９６２号公報 特開平０５−１８８２８４号公報

ところで、近年における撮像素子の著しい技術進歩により、より小型で、より薄型で、より高解像で、より安価な撮影レンズが要望されているものの、従来の撮影レンズではテレセントリック性を良くするが故にレンズ全長が比較的長くなり、より薄型化という点では適していなかった。
一方、従来の撮像素子では光線の射出角度の限界により制約を受けて、撮影レンズをそれ程薄く（レンズ系全長をそれ程短く）はできなかったが、マイクロレンズを工夫することにより、光線の射出角度が２０度位までのものでも使用できるようになってきた。したがって、このようなマイクロレンズをもつ撮像素子に適した、より薄型の撮影レンズが要望されている。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、
ケラレ現象等を解消しつつ、非常に簡略なレンズ構成で、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が図れ、非球面を施す位置を適切に選定することにより、携帯電話機、携帯情報端末機等のモバイルカメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に搭載される１００万画素以上の高密度な撮像素子に対応できる高性能な撮影レンズを提供することにある。

本発明の撮影レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、所定の口径をもつ開口絞りと、物体側および像面側の両面に凸面を向けた１枚の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凸面を向け，像面側に非球面を有しかつ途中に変曲点をもつように形成された負の屈折力を有する第３レンズとからなり、第１レンズのアッベ数をν１とするとき、次式
ν１＞４５
を満足することを特徴としている。
この構成によれば、先端に開口絞りを配置し、両凸形状の第１レンズ及び物体側が凹面をなす第２レンズが共に正の屈折力を有し、第３レンズが負の屈折力を有する３群３枚のレンズ構成とすることにより、適切なバックフォーカスが確保され、レンズ全長が短い薄型の撮影レンズを得ることができる。また、第３レンズは像面側に非球面を有しかつ途中に変曲点をもつように形成され、すなわち、非球面の有効範囲内において、径方向の外側に向かう途中の位置に凹状から凸状に変化する変曲点を設けることで、諸収差、特に非点収差、歪曲収差を良好に補正しつつ、射出角度を小さくすることができる。
特に、第１レンズのアッベ数ν１をν１＞４５とすることにより、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズ及び第３レンズは、物体側及び像面側の両面に非球面を有する、構成を採用できる。
この構成によれば、レンズ系の全長が短くされ、小型化されるに連れて各収差の補正が困難になり又射出角度も大きくなる点を有効に改善しつつ、高密度撮像素子に適応し、光線の射出角度が２４度以下で、諸収差が良好に補正された撮影レンズを得ることができる。

上記構成において、第２レンズは、物体側に非球面を有しかつ周辺部に向かうに連れて屈折力が小さくなるように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、諸収差、特に非点収差、コマ収差の補正が容易になり、かつ、良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズ及び第３レンズは、樹脂材料により形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、樹脂材料とすることで生産コストを低減でき、軽量化も行える。また、樹脂材料で形成する場合射出成形にて行われるため、変曲点を有する湾曲面等の複雑な形状も容易に形成することができる。

上記構成において、レンズ全系の焦点距離をｆ、開口絞りの物体側前面から被写体が結像される像面までのレンズ系の全長をＴＬとするとき、次式
ＴＬ／ｆ＜１．６
を満足する、構成を採用できる。
この構成によれば、レンズ全系の焦点距離とレンズ系の全長との関係を上記の式の如く定めることにより、撮影レンズの小型化、薄型化を容易に達成することができる。

上記構成において、第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ４、第２レンズの像面側の面の曲率半径をＲ５、第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ６、第３レンズの像面側の面の曲率半径をＲ７とするとき、次式
０．７＜│Ｒ４│／│Ｒ５│＜２
１＜Ｒ６／Ｒ７＜４
を満足する、構成を採用できる。
この構成によれば、第２レンズの曲率半径が上記の式（０．７＜│Ｒ４│／│Ｒ５│＜２）を満たすように形成し、第３レンズの曲率半径が上記の式（１＜Ｒ６／Ｒ７＜４）を満たすように形成することにより、適切なバックフォーカスを確保しつつ、諸収差、特に非点収差、歪曲収差を良好に補正することができ、良好な光学特性が得られる。

上記構成において、第２レンズと前記第３レンズとの光軸方向における間隔をＤ５、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、次式
Ｄ５／ｆ＜０．１５
を満足する、構成を採用できる。
この構成によれば、第２レンズと第３レンズとの間隔が上記の式を満たすように形成することにより、諸収差、特に非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第２レンズの光軸方向における肉厚をＤ４、第３レンズの光軸方向における肉厚をＤ６とするとき、次式
０．８＜Ｄ４／Ｄ６＜１．３
を満足する、構成を採用できる。
この構成によれば、第２レンズ及び第３レンズの肉厚が上記の式を満たすように形成することにより、適切なバックフォーカスを確保しつつ、諸収差、特に非点収差を良好に補正することができ、良好な光学特性が得られる。

上記構成をなす本発明の撮影レンズによれば、撮像素子におけるケラレ現象等を解消し、小型化、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、３群３枚の簡略な構成で、諸収差が良好に補正された薄型の撮影レンズを得ることができる。
特に、光線の射出角度が２０度以下で、レンズ全長が（バックフォーカスを含まない状態で）４．５ｍｍ以下と短く、しかも適切なバックフォーカスを確保でき、諸収差が良好に補正され、１００万画素以上の高密度撮像素子に好適な小型で薄型の撮影レンズを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る撮影レンズの一実施形態を示す基本構成図である。この実施形態に係る撮影レンズは、図１に示すように、物体側から像面側に向けて、所定の口径をもつ開口絞り１と、第１レンズ群（Ｉ）と、第２レンズ群（ＩＩ）と、第３レンズ群（ＩＩＩ）とが順次に配列されている。

第１レンズ群（Ｉ）は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズ２により形成されている。
第２レンズ群（ＩＩ）は、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２レンズ３により形成されている。
第３レンズ群（ＩＩＩ）は、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第３レンズ４により形成されている。
この配列構成において、第３レンズ４よりも像面側寄りには、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ等としての平行平板からなるガラスフィルタ５が配置され、さらに後方にはＣＣＤ等の像面Ｓが配置されることになる。

尚、開口絞り１、第１レンズ２、第２レンズ３、第３レンズ４、ガラスフィルタ５からなる配列構成においては、図１に示すように、開口絞り１、レンズ２〜４、ガラスフィルタ５のそれぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜９）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜９）、ｄ線に対する第１レンズ２〜第３レンズ４の屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜３）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜３）、ガラスフィルタ５のｄ線に対する屈折率をＮ４及びアッベ数をν４で表す。さらに、開口絞り１からガラスフィルタ５までのそれぞれの光軸方向Ｌにおける間隔（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜８）、バックフォーカスをＢＦで表す。

ここで、レンズ全系の焦点距離をｆ、開口絞り１の物体側前面Ｓ１から被写体が結像される像面Ｓまで（バックフォーカスは空気換算距離）の距離をＴＬとするとき、下記条件式（１）、
（１）ＴＬ／ｆ＜１．６
を満足するように構成されている。
条件式（１）は、レンズ全系の光軸方向の寸法とレンズ全系の焦点距離との適切な比を定めたものであり、レンズの薄型化に関する条件である。このＴＬ／ｆの値が１．６未満となるように形成することにより、小型化、薄型化が容易に達成される。

第１レンズ２は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズ、特に、物体側および像面側の両面に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズであり、ガラス材料により形成されており、そのアッベ数ν１が、下記条件式（２）、
（２） ν１＞４５
を満足するように構成されている。
条件式（２）は、第１レンズ２の適切なアッベ数を定めたものであり、この条件式を満たさないと、特に軸上色収差、倍率色収差が大きくなってしまう。したがって、この条件式を満足することにより、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することができる。

第２レンズ３は、物体側に凹面を像面側に凸面を向けたレンズであり、ここでは樹脂材料により形成されている。また、第２レンズ３は、物体側及び像面側の両面Ｓ４，Ｓ５が非球面に形成されている。さらに、第２レンズ３の物体側の面Ｓ４に形成された非球面は、周辺部に向かうに連れて屈折力が小さくなるように形成されている。
レンズ全長が短くなり、小型化されるに連れて、各収差の補正が非常に困難になり、射出角度も非常に大きくなってしまう傾向にあるが、第２レンズ３の両面Ｓ４，Ｓ５を非球面とすることにより、適切なバックフォーカスを確保しつつ、諸収差を良好に補正することができる。特に、周辺部の屈折力を小さくすることにより、非点収差、コマ収差を容易に補正することができる。

第３レンズ４は、物体側に凸面を像面側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズ、特に、物体側に凸面を向け，像面側に非球面を有しかつ途中に変曲点をもつように形成された負の屈折力を有するレンズであり、ここでは樹脂材料により形成されている。
ここでは、第３レンズ４は、物体側及び像面側の両面Ｓ６，Ｓ７が非球面に形成されている。そして、第３レンズ４の像面側に形成された非球面は、中心から径方向外側に向かう途中に凹状から凸状に変化する変曲点をもつように形成されている。
この場合も前述同様に、レンズ全長が短くなり、小型化されるに連れて、各収差の補正が非常に困難になり、射出角度も非常に大きくなってしまう傾向にあるが、第３レンズ４の両面Ｓ６，Ｓ７を非球面とすることにより、適切なバックフォーカスを確保しつつ、諸収差を良好に補正することができる。
特に、変曲点を設けた形状とすることにより、非点収差、歪曲収差を良好に補正しつつ、射出角度を小さくすることができ、中心と周辺の像面を容易に一致させることができる。

ここで、第２レンズ３及び第３レンズ４に形成する非球面を表す式は、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０＋Ｈｙ^１２、ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から、光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸Ｌからの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ：非球面係数である。

また、上記構成において、第２レンズ３と第３レンズ４とは、第２レンズ３の曲率半径Ｒ４，Ｒ５、第３レンズ４の曲率半径Ｒ６，Ｒ７が、下記条件式（３），（４）、
（３） ０．７＜│Ｒ４│／│Ｒ５│＜２
（４） １＜Ｒ６／Ｒ７＜４
を満足するように構成されている。
条件式（３），（４）は、第２レンズ３及び第３レンズ４において良好な光学特性を達成するべく、レンズの適切な曲率半径の比を定めたものである。これらの条件式を満たさないと、適切なバックフォーカスを確保するのが困難になり、又、諸収差、特に非点収差、歪曲収差の補正が困難になる。したがって、これらの条件式を満足することにより、適切なバックフォーカスを確保することができ、又、諸収差を良好に補正することができ十分な光学特性を得ることができる。

また、第２レンズ３と第３レンズ４とは、光軸方向における両者の間隔Ｄ５、レンズ全系の焦点距離ｆが、下記条件式（５）、
（５） Ｄ５／ｆ＜０．１５
を満足するように構成されている。
条件式（５）は、第２レンズ３と第３レンズ４との光軸方向における適切なレンズ間隔を定めたものである。この条件式を満たさないと、射出瞳までの距離が長くなり、撮像素子に入射する光線の角度が小さくなるため有利ではあるが、レンズ系の全長が長くなると同時に、第３レンズ４の外径も大きくなってしまうため好ましくなく、又、特に、非点収差、歪曲収差の補正が困難になる。したがって、この条件式を満足することにより、薄型化、小型化を達成しつつ、諸収差、特に非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。

さらに、第２レンズ３と第３レンズ４とは、第２レンズ３の肉厚Ｄ４及び第３レンズ４の肉厚Ｄ６が、下記条件式（６）、
（６） ０．８＜Ｄ４／Ｄ６＜１．３
を満足するように構成されている。
条件式（６）は、第２レンズ３と第３レンズ４との光軸上にける適切な肉厚比を定めたものである。この条件式を満たさないと、適切なバックフォーカスの確保が困難になり、又、諸収差、特に非点収差の補正が困難になる。したがって、この条件式を満足することにより、適切なバックフォーカスが確保され、諸収差、特に非点収差を良好に補正することができ、良好な光学特性が得られる。

上記構成からなる実施形態の具体的な数値による実施例を、実施例１として以下に示す。実施例１における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、非球面に関する数値データは以下に示す通りである。また、この実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図２に示されるような結果となる。尚、図２において、Ｈは入射高さ、Ｙ´は像高さ、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。

＜仕様諸元＞
物体距離＝無限、レンズ全系の焦点距離ｆ＝４．３５ｍｍ、ＦＮｏ．＝３．９５、射出瞳位置＝−４．４１ｍｍ、最外角光線の射出角度＝−１８．９°、レンズ系全長（開口絞り前面〜第３レンズ後端）＝４．１４ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）＝１．５８ｍｍ、レンズ系全長（開口絞り前面〜像面；ガラスフィルタ５を含む）＝５．９７ｍｍ、レンズ系全長（開口絞り前面〜像面；ガラスフィルタ５無し）ＴＬ＝５．７２ｍｍ、画角（２ω）＝６０．４°

＜曲率半径＞
Ｒ１＝∞（開口絞り）、Ｒ２＝２．１００ｍｍ、Ｒ３＝−３１．０４１ｍｍ、Ｒ４＝−１．３０７ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−１．４１５ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝２．６２０ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝１．５７３ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞
＜光軸上の間隔＞
Ｄ１＝０．０５０ｍｍ、Ｄ２＝１．０１３ｍｍ、Ｄ３＝０．８４０ｍｍ、Ｄ４＝１．０９０ｍｍ、Ｄ５＝０．１００ｍｍ、Ｄ６＝１．０４５ｍｍ、Ｄ７＝０．７８３ｍｍ、Ｄ８＝０．７５０ｍｍ、ＢＦ＝０．３０ｍｍ
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．４９７００、Ｎ２＝１．５０９１４、Ｎ３＝１．５０９１４、Ｎ４＝１．５１６８０
＜アッベ数＞
ν１＝８１．６、ν２＝５６．４、ν３＝５６．４、ν４＝６４．２

＜非球面係数＞
＜Ｓ４＞
ε＝−１．６０１３５５０、Ｄ＝−０．１３７３０８０、Ｅ＝０．９６０９１９０×１０^−１、Ｆ＝０．２１２２４７０×１０^−１、Ｇ＝−０．４２２２５７０×１０^−１、Ｈ＝０．１２７６４２０×１０^−１
＜Ｓ５＞
ε＝０．４００５３４０、Ｄ＝−０．７２６７７９０×１０^−１、Ｅ＝０．６５８９８６０×１０^−１、Ｆ＝０．７９４７９１０×１０^−２、Ｇ＝−０．４８９２７００×１０^−２、Ｈ＝０．３６４５６１０×１０^−３
＜Ｓ６＞
ε＝−２．８１１５８６０、Ｄ＝−０．１３５５５１０、Ｅ＝０．４８０５６００×１０^−１、Ｆ＝−０．６４５９３２０×１０^−２、Ｇ＝−０．１６３６７８０×１０^−３、Ｈ＝０．５９０１３５０×１０^−４
＜Ｓ７＞
ε＝−０．３８６７９６０、Ｄ＝−０．１２５１７９０、Ｅ＝０．２６７７３１０×１０^−１、Ｆ＝−０．４０８５６５０×１０^−２、Ｇ＝０．４３７６５９０×１０^−３、Ｈ＝−０．２９２０１６０×１０^−４

ここで、条件式（１）〜（６）の値は、
（１） ＴＬ／ｆ＝１．３１（＜１．６）
（２） ν１＝８１．６（＞４５）
（３） │Ｒ４│／│Ｒ５│＝０．９２（０．７＜０．９２＜２）
（４） Ｒ６／Ｒ７＝１．６７（１＜１．６７＜４）
（５） Ｄ５／ｆ＝０．０２（＜０．１５）
（６） Ｄ４／Ｄ６＝１．０４（０．８＜１．０４＜１．３）
となり、全て満足している。

上記実施例１においては、バックフォーカスを含まない状態でレンズ全長が４．１４ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が１．５８ｍｍ、最外角光線の射出角度が│−１８．９°│、Ｆナンバーが３．９５、画角が６０．４°となり、薄型（光軸方向の寸法が短い）で、諸収差が良好に補正され、高密度画素の撮像素子に好適な光学性能の高い撮影レンズが得られる。

図３は、本発明に係る撮影レンズの他の実施形態を示す基本構成図である。この撮影レンズでは、それぞれのレンズの仕様を変更した以外は、前述の実施形態と同様の構成をなすものである。

この実施形態の具体的な数値による実施例を、実施例２として以下に示す。実施例２における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、非球面に関する数値データは以下に示す通りである。また、この実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図４に示されるような結果となる。尚、図４において、Ｈは入射高さ、Ｙ´は像高さ、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。

＜仕様諸元＞
物体距離＝無限、レンズ全系の焦点距離ｆ＝４．３２ｍｍ、ＦＮｏ．＝４．００、射出瞳位置＝−５．３０ｍｍ、最外角光線の射出角度＝−１７．８°、レンズ系全長（開口絞り前面〜第３レンズ後端）＝４．４０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）＝１．７９ｍｍ、レンズ系全長（開口絞り前面〜像面；ガラスフィルタ５を含む）＝６．３６ｍｍ、レンズ系全長（開口絞り前面〜像面；ガラスフィルタ５無し）ＴＬ＝６．１９ｍｍ、画角（２ω）＝６０．６°

＜曲率半径＞
Ｒ１＝∞（開口絞り）、Ｒ２＝３．１４６ｍｍ、Ｒ３＝１２．１１１ｍｍ、Ｒ４＝−１．５５０ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−１．３４５ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝２．１８２ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝１．４５０ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞
＜光軸上の間隔＞
Ｄ１＝０．０００ｍｍ、Ｄ２＝１．０００ｍｍ、Ｄ３＝１．１００ｍｍ、Ｄ４＝１．１００ｍｍ、Ｄ５＝０．２００ｍｍ、Ｄ６＝１．０００ｍｍ、Ｄ７＝１．１５８ｍｍ、Ｄ８＝０．５００ｍｍ、ＢＦ＝０．３０ｍｍ
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．７１３００、Ｎ２＝１．５０９１４、Ｎ３＝１．５０９１４、Ｎ４＝１．５１６８０
＜アッベ数＞
ν１＝５３．９、ν２＝５６．４、ν３＝５６．４、ν４＝６４．２

＜非球面係数＞
＜Ｓ４＞
ε＝−５．２１２１２３６、Ｄ＝−０．１４２１０７５、Ｅ＝０．４９２５８３０×１０^−１、Ｆ＝−０．１８９６３５８×１０^−２、Ｇ＝−０．１０４８４７９×１０^−２、Ｈ＝０．１２７０４３５×１０^−４
＜Ｓ５＞
ε＝０．３８８０８３９、Ｄ＝−０．９０１３８５２×１０^−２、Ｅ＝０．９４７７６２６×１０^−２、Ｆ＝０．４０４５３６７×１０^−２、Ｇ＝−０．４５８３１７３×１０^−３、Ｈ＝０．１７０８６９７×１０^−４
＜Ｓ６＞
ε＝−７．１０２２４３４、Ｄ＝−０．５２２４６２１×１０^−１、Ｅ＝０．２４７１３５６×１０^−１、Ｆ＝−０．５３６２６１７×１０^−２、Ｇ＝０．３４１２７７５×１０^−３、Ｈ＝０．１３６８４７７×１０^−４
＜Ｓ７＞
ε＝−３．９４１８２２５、Ｄ＝−０．４６６７４８２×１０^−１、Ｅ＝０．１４６９９２７×１０^−１、Ｆ＝−０．２８５８５００×１０^−２、Ｇ＝０．２１５７７２９×１０^−３、Ｈ＝−０．２５８６００１×１０^−５

ここで、条件式（１）〜（６）の値は、
（１） ＴＬ／ｆ＝１．４３（＜１．６）
（２） ν１＝５３．９（＞４５）
（３） │Ｒ４│／│Ｒ５│＝１．１５（０．７＜１．１５＜２）
（４） Ｒ６／Ｒ７＝１．５０（１＜１．５０＜４）
（５） Ｄ５／ｆ＝０．０５（＜０．１５）
（６） Ｄ４／Ｄ６＝１．１（０．８＜１．１＜１．３）
となり、全て満足している。

上記実施例２においては、バックフォーカスを含まない状態でレンズ全長が４．４０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が１．７９ｍｍ、最外角光線の射出角度が│−１７．８°│、Ｆナンバーが４．００、画角が６０．６°となり、薄型（光軸方向の寸法が短い）で、諸収差が良好に補正され、高密度画素の撮像素子に好適な光学性能の高い撮影レンズが得られる。

図５は、本発明に係る撮影レンズのさらに他の実施形態を示す基本構成図である。この撮影レンズでは、それぞれのレンズの仕様を変更した以外は、前述の実施形態と同様の構成をなすものである。

この実施形態の具体的な数値による実施例を、実施例３として以下に示す。実施例３における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、非球面に関する数値データは以下に示す通りである。また、この実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図６に示されるような結果となる。尚、図６において、Ｈは入射高さ、Ｙ´は像高さ、ｄはｄ線による収差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞれ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さらに、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル平面での収差を示す。

＜仕様諸元＞
物体距離＝無限、レンズ全系の焦点距離ｆ＝４．３５ｍｍ、ＦＮｏ．＝３．９６、射出瞳位置＝−４．３５ｍｍ、最外角光線の射出角度＝−１８．９°、レンズ系全長（開口絞り前面〜第３レンズ後端）＝４．１５ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）＝１．５６ｍｍ、レンズ系全長（開口絞り前面〜像面；ガラスフィルタ５を含む）＝５．９７ｍｍ、レンズ系全長（開口絞り前面〜像面；ガラスフィルタ５無し）ＴＬ＝５．７１ｍｍ、画角（２ω）＝６０．８°

＜曲率半径＞
Ｒ１＝∞（開口絞り）、Ｒ２＝２．１００ｍｍ、Ｒ３＝−２２．７９０ｍｍ、Ｒ４＝−１．３１８ｍｍ（非球面）、Ｒ５＝−１．１５５ｍｍ（非球面）、Ｒ６＝４．７６６ｍｍ（非球面）、Ｒ７＝１．５４６ｍｍ（非球面）、Ｒ８＝∞、Ｒ９＝∞
＜光軸上の間隔＞
Ｄ１＝０．１００ｍｍ、Ｄ２＝１．０３２ｍｍ、Ｄ３＝０．８２１ｍｍ、Ｄ４＝１．０９７ｍｍ、Ｄ５＝０．１００ｍｍ、Ｄ６＝１．０００ｍｍ、Ｄ７＝０．７６９ｍｍ、Ｄ８＝０．７５０ｍｍ、ＢＦ＝０．３０ｍｍ
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．４９７００、Ｎ２＝１．５０９１４、Ｎ３＝１．５０９１４、Ｎ４＝１．５１６８０
＜アッベ数＞
ν１＝８１．６、ν２＝５６．４、ν３＝５６．４、ν４＝６４．２

＜非球面係数＞
＜Ｓ４＞
ε＝−０．６７００９２、Ｄ＝−０．１１２５６５０、Ｅ＝０．１２３０１７０、Ｆ＝０．１５６６５００×１０^−１、Ｇ＝−０．５９９６６５０×１０^−１、Ｈ＝０．１９６１９１０×１０^−１
＜Ｓ５＞
ε＝０．１７６５８８０、Ｄ＝−０．２４６１６３０×１０^−１、Ｅ＝０．５４７５２４０×１０^−１、Ｆ＝０．８９３６７７０×１０^−２、Ｇ＝−０．３６０４６１０×１０^−２、Ｈ＝−０．２６２３７６０×１０^−３
＜Ｓ６＞
ε＝−１７．３１９７８５、Ｄ＝−０．９５２９１４０×１０^−１、Ｅ＝０．３６１８３８０×１０^−１、Ｆ＝−０．５３５６０２０×１０^−２、Ｇ＝−０．７２８７３３０×１０^−４、Ｈ＝０．４６５９１２０×１０^−４
＜Ｓ７＞
ε＝−１．１２２６５１０、Ｄ＝−０．１１０８２９０、Ｅ＝０．２４５９０１０×１０^−１、Ｆ＝−０．３８９７１９０×１０^−２、Ｇ＝０．４１２１５５０×１０^−３、Ｈ＝−０．２６８５４４０×１０^−４

ここで、条件式（１）〜（６）の値は、
（１） ＴＬ／ｆ＝１．３１（＜１．６）
（２） ν１＝８１．６（＞４５）
（３） │Ｒ４│／│Ｒ５│＝１．１４（０．７＜１．１４＜２）
（４） Ｒ６／Ｒ７＝３．０８（１＜３．０８＜４）
（５） Ｄ５／ｆ＝０．０２（＜０．１５）
（６） Ｄ４／Ｄ６＝１．０９７（０．８＜１．０９７＜１．３）
となり、全て満足している。

上記実施例３においては、バックフォーカスを含まない状態でレンズ全長が４．１５ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が１．５６ｍｍ、最外角光線の射出角度が│−１８．９°│、Ｆナンバーが３．９６、画角が６０．８°となり、薄型（光軸方向の寸法が短い）で、諸収差が良好に補正され、高密度画素の撮像素子に好適な光学性能の高い撮影レンズが得られる。

本発明に係る撮影レンズの一実施形態を示す構成図である。 実施例１に係る撮影レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 本発明に係る撮影レンズの他の実施形態を示す構成図である。 実施例２に係る撮影レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。 本発明に係る撮影レンズのさらに他の実施形態を示す構成図である。 実施例３に係る撮影レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差の各収差図を示す。

符号の説明

１ 開口絞り
２ 第１レンズ
３ 第２レンズ
４ 第３レンズ
５ ガラスフィルタ
Ｄ１〜Ｄ８ 光軸上の間隔
ＢＦ バックフォーカス
Ｒ１〜Ｒ９ 曲率半径
Ｓ１〜Ｓ９ 面
Ｌ 光軸

Claims (8)

1. 物体側から像面側に向けて順に配列された、
   所定の口径をもつ開口絞りと、
   物体側および像面側の両面に凸面を向けた１枚の正の屈折力を有する第１レンズと、
   物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、
   物体側に凸面を向け，像面側に非球面を有しかつ途中に変曲点をもつように形成された負の屈折力を有する第３レンズと、からなり、
   前記第１レンズのアッベ数をν１とするとき、次式
   ν１＞４５
   を満足することを特徴とする撮影レンズ。
2. 前記第２レンズ及び第３レンズは、物体側及び像面側の両面に非球面を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮影レンズ。
3. 前記第２レンズは、物体側に非球面を有しかつ周辺部に向かうに連れて屈折力が小さくなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影レンズ。
4. 前記第２レンズ及び第３レンズは、樹脂材料により形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の撮影レンズ。
5. レンズ全系の焦点距離をｆ、前記開口絞りの物体側前面から被写体が結像される像面までのレンズ系の全長をＴＬとするとき、次式
   ＴＬ／ｆ＜１．６
   を満足することを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の撮影レンズ。
6. 前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ４、前記第２レンズの像面側の面の曲率半径をＲ５、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ６、前記第３レンズの像面側の面の曲率半径をＲ７とするとき、次式
   ０．７＜│Ｒ４│／│Ｒ５│＜２
   １＜Ｒ６／Ｒ７＜４
   を満足することを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の撮影レンズ。
7. 前記第２レンズと前記第３レンズとの光軸方向における間隔をＤ５、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、次式
   Ｄ５／ｆ＜０．１５
   を満足することを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の撮影レンズ。
8. 前記第２レンズの光軸方向における肉厚をＤ４、前記第３レンズの光軸方向における肉厚をＤ６とするとき、次式
   ０．８＜Ｄ４／Ｄ６＜１．３
   を満足することを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の撮影レンズ。

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