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JP7590194B2 - 撮像レンズ - Google Patents

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JP7590194B2
JP7590194B2 JP2021009317A JP2021009317A JP7590194B2 JP 7590194 B2 JP7590194 B2 JP 7590194B2 JP 2021009317 A JP2021009317 A JP 2021009317A JP 2021009317 A JP2021009317 A JP 2021009317A JP 7590194 B2 JP7590194 B2 JP 7590194B2
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健一 鎌田
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Description

本発明は、撮像装置に使用されるＣＣＤセンサやＣ-ＭＯＳセンサの固体撮像素子上に被写体の像を結像させる撮像レンズに関するものである。
近年、家電製品や情報端末機器、自動車等、様々な製品にカメラ機能が搭載されるようになった。今後も、カメラ機能を融合させた様々な商品開発が進んでいくものと考えられる。
このような機器に搭載される撮像レンズは、小型でありながらも高い解像性能が求められる。
従来の高性能化を目指した撮像レンズとしては、例えば、以下の特許文献１のような撮像レンズが知られている。
特許文献１には、物体側から順に、凸面を物体側に向けた正メニスカスの第１レンズと、両凹面の第２レンズと、絞り、両凸面の第３レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスの第４レンズから構成され、画像読取レンズ全系の厚さ、第３レンズと第４レンズの光軸上の間隔と画像読取レンズ全系の厚さの関係が、一定の条件を満たすよう構成された撮像レンズが開示されている。
特開２００８－２７５７８３号公報
特許文献１に記載のレンズ構成で、低Ｆナンバー化を図ろうとした場合、周辺部における収差補正が非常に困難であり、良好な光学性能を得ることはできない。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、低Ｆナンバー化の要求をバランスよく満足しながらも、諸収差が良好に補正された高い解像力を備える撮像レンズを提供することを目的とする。
また、本発明において使用する用語に関し、レンズの面の凸面、凹面、平面とは近軸における形状を指すものと定義する。屈折力とは、近軸における屈折力を指すものと定義する。極点とは接平面が光軸と垂直に交わる光軸上以外における非球面上の点として定義する。光学全長とは、最も物体側に位置する光学素子の物体側の面から撮像面までの光軸上の距離として定義する。なお、光学全長やバックフォーカスは、撮像レンズと撮像面の間に配置されるＩＲカットフィルタやカバーガラス等の厚みを空気換算して得られる距離とする。
本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズと、第２レンズと、第３レンズと、第４レンズとから構成され、前記第１レンズは、近軸において物体側が凸面であり、前記第３レンズは、近軸において像側が凹面で構成される。
上記構成の撮像レンズは、第１レンズの正の屈折力で低背化を図る。また、近軸において物体側を凸面とすることで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制する。また、第３レンズの像側の面を近軸において凹面とすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
上記構成の撮像レンズにおいて、それぞれのレンズの屈折力は、物体側から順に、第１レンズを正、第２レンズを負、第３レンズを正、第４レンズを負、に配列した第１の構成を含む。
また、上記構成の撮像レンズにおいて、それぞれのレンズの屈折力は、物体側から順に、第１レンズを正、第２レンズを正、第３レンズを負、第４レンズを正、に配列した第２の構成を含む。
上記第１の構成において、第１レンズは近軸で両凸形状とすることが望ましい。第１レンズを近軸で両凸形状とすることで、両面の正の屈折力により、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制する。
上記第１の構成において、第２レンズは近軸で両凹形状とすることが望ましい。第２レンズを近軸において両凹形状とすることで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
上記第１の構成において、第３レンズは近軸において像側が凹面のメニスカス形状とすることが望ましい。第３レンズを近軸において像側が凹面のメニスカス形状とすることで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
上記第１の構成において、第４レンズは近軸において像側が凸面のメニスカス形状とすることが望ましい。第４レンズを近軸において像側が凸面のメニスカス形状とすることで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
すなわち、屈折力の配列を物体側から順に正、負、正、負とする第１の構成においては、それぞれのレンズの形状は、それぞれ近軸において物体側から順に、両凸形状、両凹形状、像側が凹面のメニスカス形状、像側が凸面のメニスカス形状で構成するのが望ましい。
上記第２の構成において、第１レンズは近軸で物体側が凸面のメニスカス形状とすることが望ましい。第１レンズを近軸で物体側が凸面のメニスカス形状とすることで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制する。また、近軸において像側が凹面の形状とすることで、球面収差、コマ収差、非点収差のより良好な補正が可能になる。
上記第２の構成において、第２レンズは近軸で両凸形状とすることが望ましい。第２レンズを近軸で両凸形状とすることで、両面の正の屈折力により、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
上記第２の構成において、第３レンズは近軸で両凹形状とすることが望ましい。第３レンズを近軸において両凹形状とすることで、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
上記第２の構成において、第４レンズは像側が凹面のメニスカス形状とすることが望ましい。第４レンズを近軸において像側が凹面のメニスカス形状とすることで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正する。
すなわち、屈折力の配列を物体側から順に正、正、負、正とする第２の構成においては、それぞれのレンズの形状は、それぞれ近軸において物体側から順に、物体側が凸面のメニスカス形状、両凸形状、両凹形状、像側が凹面のメニスカス形状で構成するのが望ましい。
なお、上記第１の構成、および第２の構成における各レンズ面は非球面で形成することが望ましい。各レンズ面に適切な非球面を形成することで、諸収差をより良好に補正する。
本発明の撮像レンズは、上述した構成を採ることにより、Ｆナンバーが、４．０以下を実現する。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）１３＜νｄ４＜３４
ただし、νｄ４は第４レンズのｄ線に対するアッべ数である。
条件式（１）の範囲を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．３＜νｄ３／νｄ４＜２．０
ただし、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッべ数、νｄ４は第４レンズのｄ線に対するアッべ数である。
条件式（２）の範囲を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．２５＜｜ｒ２／ｒ３｜＜０．８５
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
条件式（３）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．８５＜｜ｆ４｜／ｆ＜３．８５
ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（４）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．１５＜｜ｒ２｜／ｆ＜０．５５
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（５）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．２＜｜ｒ３｜／ｆ＜１．２
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（６）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．５＜ｒ６／｜ｆ３｜＜６．０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。
条件式（７）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）９＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜４３
ただし、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚み、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。
条件式（８）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）０．１＜｜ｆ２｜／ｆ＜０．７
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（９）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．１＜｜ｆ３｜／ｆ＜０．８
ただし、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（１０）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）１３＜νｄ３＜３４
ただし、νｄ３は第３レンズのｄ線に対するアッべ数である。
条件式（１１）の範囲を満足することで、色収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）０．１＜ｒ１／ｆ＜０．４
ただし、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（１２）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）０．３＜ｒ１／｜ｒ２｜＜１．５
ただし、ｒ１は第１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式（１３）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）０．２＜｜ｒ２／ｒ８｜＜１．８
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式（１４）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）０．０５＜｜ｒ２／ｆ１｜＜２．００
ただし、ｒ２は第１レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆ１は第１レンズの焦点距離である。
条件式（１５）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１６）を満足することが望ましい。
（１６）０．６５＜｜ｒ３／ｒ７｜＜３．７０
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
条件式（１６）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１７）を満足することが望ましい。
（１７）０．２５＜｜ｒ５｜／ｆ＜０．８０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（１７）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１８）を満足することが望ましい。
（１８）０．５＜｜ｒ５｜／Ｔ３＜９．０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ３は第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
条件式（１８）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（１９）を満足することが望ましい。
（１９）０．０５＜｜ｒ５｜／ｒ６＜１．６０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式（１９）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２０）を満足することが望ましい。
（２０）０．２＜｜ｒ５／ｆ３｜＜２．０
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。
条件式（２０）の範囲を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２１）を満足することが望ましい。
（２１）０．２＜ｒ６／ｆ＜３．０
ただし、ｒ６は第３レンズの像側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（２１）の範囲を満足することで、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２２）を満足することが望ましい。
（２２）０．１＜｜ｒ７｜／ｆ＜０．８
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離である。
条件式（２２）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２３）を満足することが望ましい。
（２３）０．２＜｜ｒ７｜／（Ｔ３＋ｂｆ）＜１．７
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、Ｔ３は第３レンズの像側の面から第４レンズの物体側の面までの光軸上の距離、ｂｆはバックフォーカスである。
条件式（２３）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２４）を満足することが望ましい。
（２４）０．１＜｜ｒ７／ｒ８｜＜１．６
ただし、ｒ７は第４レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ８は第４レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
条件式（２４）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２５）を満足することが望ましい。
（２５）６＜（Ｄ２／｜ｆ２｜）×１００＜６１
ただし、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚み、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。
条件式（２５）の範囲を満足することで、低背化を図るとともに、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
また、上記構成の撮像レンズにおいては、以下の条件式（２６）を満足することが望ましい。
（２６）０．０５＜｜ｆ２／ｆ４｜＜０．７５
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆ４は第４レンズの焦点距離である。
条件式（２６）の範囲を満足することで、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差の良好な補正が可能になる。
本発明により、諸収差が良好に補正された解像力の高い撮像レンズを得ることができる。
本発明の第１実施形態である実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態である実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例３の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例４の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例５の撮像レンズの概略構成を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例５の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例６の撮像レンズの概略構成を示す図である。 本発明の第２実施形態である実施例６の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の実施例１に係る撮像レンズの概略構成図を示している。図３、図５、図７、図９、および図１１はそれぞれ、本発明の第２実施形態の実施例２から６に係る撮像レンズの概略構成図を示している。
概略構成図に示すように、本発明による撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、第４レンズＬ４とから構成され、前記第１レンズＬ１は、近軸において物体側が凸面であり、前記第３レンズＬ３は、近軸において像側が凹面で構成される。
また、第４レンズＬ４と撮像面ＩＭＧ（すなわち、撮像素子の撮像面）の間には赤外線カットフィルタやカバーガラス等のフィルタＩＲが配置されている。なお、このフィルタＩＲは省略することが可能である。
開口絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配置しているため、諸収差の補正を容易にするとともに、高像高の光線が撮像素子に入射する際の角度の制御を容易にしている。
［第１実施形態］
以下に図１を参照して、本発明の第１実施例形態を詳細に説明する。
第１レンズＬ１は正の屈折力を有し、近軸で両凸形状である。そのため、両面の正の屈折力により、低背化を図るとともに、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制している。
第２レンズＬ２は負の屈折力を有し、近軸で両凹形状である。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
第３レンズＬ３は正の屈折力を有し、近軸で像側が凹面のメニスカス形状である。そのため、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
第４レンズＬ４は負の屈折力を有し、近軸で像側が凸面のメニスカス形状である。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
［第２実施形態］
以下に図３を参照して、本発明の第２実施例形態を詳細に説明する。
第１レンズＬ１は正の屈折力を有し、物体側が凸面のメニスカス形状である。そのため、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を抑制している。また、近軸において像側が凹面の形状とすることで、球面収差、コマ収差、非点収差のより良好な補正が可能になる。
第２レンズＬ２は正の屈折力を有し、近軸で両凸形状である。そのため、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
第３レンズＬ３は負の屈折力を有し、近軸で両凹形状である。そのため、色収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
第４レンズＬ４は正の屈折力を有し、近軸で像側が凹面のメニスカス形状である。そのため、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正している。
本実施の形態に係る撮像レンズは、第１レンズＬ１から第４レンズＬ４のすべてが、それぞれ単レンズで構成されていることが好ましい。単レンズのみの構成は、非球面を多用することができる。本実施形態においては、すべてのレンズ面に適切な非球面を形成することで、良好な諸収差の補正が行われている。また、接合レンズを採用する場合に比較して工数を削減できるため、低コストで製作することが可能となる。
また、本実施の形態に係る撮像レンズは、すべてのレンズ面を非球面で形成することが望ましいが、要求される性能によっては、製造が容易な球面を採用してもよい。
本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１）から（２６）を満足することにより、好ましい効果を奏するものである。
（１）１３＜νｄ４＜３４
（２）０．３＜νｄ３／νｄ４＜２．０
（３）０．２５＜｜ｒ２／ｒ３｜＜０．８５
（４）０．８５＜｜ｆ４｜／ｆ＜３．８５
（５）０．１５＜｜ｒ２｜／ｆ＜０．５５
（６）０．２＜｜ｒ３｜／ｆ＜１．２
（７）０．５＜ｒ６／｜ｆ３｜＜６．０
（８）９＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜４３
（９）０．１＜｜ｆ２｜／ｆ＜０．７
（１０）０．１＜｜ｆ３｜／ｆ＜０．８
（１１）１３＜νｄ３＜３４
（１２）０．１＜ｒ１／ｆ＜０．４
（１３）０．３＜ｒ１／｜ｒ２｜＜１．５
（１４）０．２＜｜ｒ２／ｒ８｜＜１．８
（１５）０．０５＜｜ｒ２／ｆ１｜＜２．００
（１６）０．６５＜｜ｒ３／ｒ７｜＜３．７０
（１７）０．２５＜｜ｒ５｜／ｆ＜０．８０
（１８）０．５＜｜ｒ５｜／Ｔ３＜９．０
（１９）０．０５＜｜ｒ５｜／ｒ６＜１．６０
（２０）０．２＜｜ｒ５／ｆ３｜＜２．０
（２１）０．２＜ｒ６／ｆ＜３．０
（２２）０．１＜｜ｒ７｜／ｆ＜０．８
（２３）０．２＜｜ｒ７｜／（Ｔ３＋ｂｆ）＜１．７
（２４）０．１＜｜ｒ７／ｒ８｜＜１．６
（２５）６＜（Ｄ２／｜ｆ２｜）×１００＜６１
（２６）０．０５＜｜ｆ２／ｆ４｜＜０．７５
ただし、
νｄ３：第３レンズＬ３のｄ線に対するアッべ数
νｄ４：第４レンズＬ４のｄ線に対するアッべ数
Ｄ２：第２レンズＬ２の光軸Ｘ上の厚み
Ｄ３：第３レンズＬ３の光軸Ｘ上の厚み
Ｔ３：第３レンズＬ３の像側の面から第５レンズＬ５の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
ｂｆ：バックフォーカス
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２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
ｒ１：第１レンズＬ１の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ２：第１レンズＬ１の像側の面の近軸曲率半径
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６：第３レンズＬ３の像側の面の近軸曲率半径
ｒ７：第４レンズＬ４の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ８：第４レンズＬ４の像側の面の近軸曲率半径
なお、上記の各条件式をすべて満足する必要はなく、それぞれの条件式を単独に満たすことで、各条件式に対応した作用効果を得ることができる。
また、本実施形態における撮像レンズは、以下の条件式（１ａ）から（２６ａ）を満足することにより、より好ましい効果を奏するものである。
（１ａ）１６＜νｄ４＜２９
（２ａ）０．６＜νｄ３／νｄ４＜１．７
（３ａ）０．４＜｜ｒ２／ｒ３｜＜０．８
（４ａ）１．０＜｜ｆ４｜／ｆ＜３．４
（５ａ）０．２５＜｜ｒ２｜／ｆ＜０．４５
（６ａ）０．３＜｜ｒ３｜／ｆ＜０．９
（７ａ）０．９＜ｒ６／｜ｆ３｜＜４．９
（８ａ）１４＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜３６
（９ａ）０．１５＜｜ｆ２｜／ｆ＜０．６０
（１０ａ）０．２＜｜ｆ３｜／ｆ＜０．６
（１１ａ）１６＜νｄ３＜２９
（１２ａ）０．２＜ｒ１／ｆ＜０．３
（１３ａ）０．４５＜ｒ１／｜ｒ２｜＜１．１
（１４ａ）０．２５＜｜ｒ２／ｒ８｜＜１．５０
（１５ａ）０．１５＜｜ｒ２／ｆ１｜＜１．６０
（１６ａ）１＜｜ｒ３／ｒ７｜＜３
（１７ａ）０．２７＜｜ｒ５｜／ｆ＜０．６５
（１８ａ）１．７＜｜ｒ５｜／Ｔ３＜７．５
（１９ａ）０．１０＜｜ｒ５｜／ｒ６＜１．３５
（２０ａ）０．４＜｜ｒ５／ｆ３｜＜１．６
（２１ａ）０．３＜ｒ６／ｆ＜２．４
（２２ａ）０．２＜｜ｒ７｜／ｆ＜０．６
（２３ａ）０．４＜｜ｒ７｜／（Ｔ３＋ｂｆ）＜１．３
（２４ａ）０．２＜｜ｒ７／ｒ８｜＜１．３
（２５ａ）９＜（Ｄ２／｜ｆ２｜）×１００＜５０
（２６ａ）０．１＜｜ｆ２／ｆ４｜＜０．６
ただし、各条件式の符号は前の段落での説明と同様である。なお、条件式（１ａ）から（２６ａ）それぞれの下限値のみ、または上限値のみを、それぞれが対応する条件式（１）から（２６）へ適用させてもよい。
本実施形態において、レンズ面の非球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、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ１８、Ａ２０としたとき数式１により表わされる。
次に、本実施形態に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例において、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を、ｉｈは最大像高を、ＴＴＬは光学全長をそれぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは近軸曲率半径、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）、Ｎｄはｄ線（基準波長）の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、非球面に関しては、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示す。
（実施例１）
基本的なレンズデータを以下の表１に示す。
実施例１の撮像レンズは、Ｆナンバー３．８０を実現している。また、表７に示すように条件式（１）から（２６）を満たしている。
図２は実施例１の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。球面収差図は、Ｆ線（４８６ｎｍ）、ｄ線（５８８ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）の各波長に対する収差量を示している。また、非点収差図にはサジタル像面Ｓにおけるｄ線の収差量（実線）、タンジェンシャル像面Ｔにおけるｄ線の収差量（破線）をそれぞれ示している（図４、図６、図８、図１０、および図１２においても同じ）。図２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
（実施例２）
基本的なレンズデータを以下の表２に示す。
実施例２の撮像レンズは、Ｆナンバー３．８０を実現している。また、表７に示すように条件式（１）から（２６）を満たしている。
図４は実施例２の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図４に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
（実施例３）
基本的なレンズデータを以下の表３に示す。
実施例３の撮像レンズは、Ｆナンバー３．８０を実現している。また、表７に示すように条件式（１）から（２６）を満たしている。
図６は実施例３の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図６に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
（実施例４）
基本的なレンズデータを以下の表４に示す。
実施例４の撮像レンズは、Ｆナンバー３．８０を実現している。また、表７に示すように条件式（１）から（２６）を満たしている。
図８は実施例４の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図８に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
（実施例５）
基本的なレンズデータを以下の表５に示す。
実施例５の撮像レンズは、Ｆナンバー３．８０を実現している。また、表７に示すように条件式（１）から（２６）を満たしている。
図１０は実施例５の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１０に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
（実施例６）
基本的なレンズデータを以下の表６に示す。
実施例６の撮像レンズは、Ｆナンバー３．８０を実現している。また、表７に示すように条件式（１）から（２６）を満たしている。
図１２は実施例６の撮像レンズについて、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）を示したものである。図１２に示すように、各収差は良好に補正されていることが分かる。
表７に実施例１から実施例６に係る条件式（１）から（２６）の値を示す。
本発明に係る撮像レンズを、カメラ機能を備える製品へ適用した場合、当該カメラの低Ｆナンバー化への寄与とともに、高性能化を図ることができる。
ＳＴ 開口絞り
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
ＩＲ フィルタ
ＩＭＧ 撮像面

Claims (7)

  1. 物体側から像側に向かって順に配置された、
    正の屈折力を有する第１レンズと、
    第２レンズと、
    第３レンズと、
    第４レンズとから構成され、
    前記第１レンズは、近軸において物体側が凸面であり、
    前記第３レンズは、近軸において像側が凹面であり、
    以下の条件式（１）、（２）、（３）、および（４）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    （１）１３＜νｄ４＜３４
    （２）０．３＜νｄ３／νｄ４＜２．０
    （３）０．２５＜｜ｒ２／ｒ３｜＜０．８５
    （４）０．８５＜｜ｆ４｜／ｆ＜３．８５
    ただし、
    νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッべ数
    νｄ３：第３レンズのｄ線に対するアッべ数
    ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
    ｒ３：第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    ｆ４：第４レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  2. 以下の条件式（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。
    （５）０．１５＜｜ｒ２｜／ｆ＜０．５５
    ただし、
    ｒ２：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  3. 以下の条件式（６）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。
    （６）０．２＜｜ｒ３｜／ｆ＜１．２
    ただし、
    ｒ３：第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  4. 以下の条件式（８）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。
    （８）９＜（Ｄ３／｜ｆ３｜）×１００＜４３
    ただし、
    Ｄ３：第３レンズの光軸上の厚み
    ｆ３：第３レンズの焦点距離
  5. 以下の条件式（９）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。
    （９）０．１＜｜ｆ２｜／ｆ＜０．７
    ただし、
    ｆ２：第２レンズの焦点距離
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  6. 前記第１レンズは、近軸において両凸形状であり、
    前記第２レンズは、近軸において両凹形状で負の屈折力を有し、
    前記第３レンズは、近軸において像側が凹面のメニスカス形状で正の屈折力を有し、
    前記第４レンズは、近軸において像側が凸面のメニスカス形状で負の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
  7. 前記第１レンズは、近軸において物体側が凸面のメニスカス形状であり、
    前記第２レンズは、近軸において両凸形状で正の屈折力を有し、
    前記第３レンズは、近軸において両凹形状で負の屈折力を有し、
    前記第４レンズは、近軸において像側が凹面のメニスカス形状で正の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。


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