撮像レンズ、撮像装置、および情報端末装置
【課題】撮像レンズにおいて、光の入射側に凸面をなす撮像面上に光学像を形成する際の品質低下を抑制する。
【解決手段】光の入射側に凸面をなす撮像面２１０上に撮像レンズ１００Ａを通して光学像１Ｋを形成する際に、この光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置Ｐａ１を、光軸Ｚ１上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置Ｐａｏよりも光進行方向側に位置させるように撮像レンズ１００Ａを構成する。
【解決手段】光の入射側に凸面をなす撮像面２１０上に撮像レンズ１００Ａを通して光学像１Ｋを形成する際に、この光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置Ｐａ１を、光軸Ｚ１上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置Ｐａｏよりも光進行方向側に位置させるように撮像レンズ１００Ａを構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像レンズに関し、詳しくは、被写体の光学像を撮像する撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像装置、およびこの撮像装置を備えた情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像レンズを通して撮像面上に形成される被写体の光学像を撮像する撮像装置が知られている。一般に、このような撮像装置の備える撮像素子の撮像面は平面であり、その撮像装置に用いられる撮像レンズは、この撮像面上、すなわち平面上に、諸収差の発生を極力抑えた光学像が形成されるように設計される（特許文献１参照）。
【０００３】
また、平面形状をなす撮像面を有する撮像素子として、多数の受光画素が配列されたＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８４７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような撮像レンズおよび撮像素子を備えた撮像装置には、さらなる小型化および高画素化が求められており、撮像素子の画素数を増大させるとともにこの撮像素子の厚みを薄くする改良が行なわれている。撮像素子の厚みが薄くなるとこの撮像素子の撮像面が反って（湾曲して）しまうことがあり、そのような場合には、撮像装置で撮像し取得した画像に撮像面の変形に起因する画質劣化が生じてしまう。
【０００６】
例えば、光の入射側に凸面をなす撮像面の変形に倣うように、撮像レンズを通して形成される光学像に像面湾曲収差を与えることも考えられるが、そのようにしても変形した撮像面に形成される光学像のコントラストを十分に回復できないことがある。そのため、このように変形した撮像面に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制したいという要請がある。
【０００７】
なお、上記撮像面の変形は、撮像素子の製造上の都合により、この撮像面への光の入射側に凸面をなすように変形するものである。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光の入射側に凸面をなす撮像面上に形成される光学像の品質低下を抑制することのできる撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像装置、およびこの撮像装置を備えた情報端末装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の撮像レンズは、光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、撮像面上に形成される光学像の最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
前記第１の撮像レンズは、最大像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものとすることができる。
【００１１】
前記第１の撮像レンズは、最大像高の８０％の像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものとすることができる。
【００１２】
前記第１の撮像レンズは、前記撮像面上に形成される光学像の最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ、被写体側に０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることが望ましい。
【００１３】
本発明の第２の撮像レンズは、光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、撮像面上に形成される光学像の最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
前記第２の撮像レンズは、最大像高の７０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものとすることができる。
【００１５】
前記第２の撮像レンズは、前記撮像面上に形成される光学像の最大像高の８０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ、被写体側に０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることが望ましい。
【００１６】
前記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、全ての像高において、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から０．０２ｍｍ以内の範囲に位置することが望ましい。
【００１７】
前記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ、第２レンズ、正のパワーを有する第３レンズ、第４レンズを配置してなるものとするとともに、レンズ全系の焦点距離をｆ、第１レンズの焦点距離をｆ１、第３レンズの焦点距離をｆ３としたときに、条件式（１）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜１．０、条件式（２）：０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０の両方を同時に満足するものとすることが望ましい。
【００１８】
前記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、条件式（３）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜０．６９、条件式（４）：０．７＜ｆ３／ｆ＜２．０の両方を同時に満足するものとすることがさらに望ましい。
【００１９】
本発明の撮像装置は、前記撮像レンズと、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像するための前記撮像面を有する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の情報端末装置は、前記撮像装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
前記光軸上は、像高が０である場合を意味する。すなわち、光軸上は、像高が最大像高の０％である場合である。
【００２２】
前記撮像面は、撮像レンズを通して被写体の光学像が形成され、かつ、その光学像が撮像される領域である。すなわち、光学像が形成され撮像される領域が撮像面である。被写体の光学像が形成されない領域は撮像面ではない。これとは逆に、光学像が形成される領域であっても、その光学像が撮像されない領域は撮像面ではない。
【００２３】
より具体的には、撮像レンズと撮像素子とを備えた撮像装置によって撮像される光学像が形成される撮像素子上の領域が撮像面である。一方、撮像レンズを通して光学像が形成されない撮像素子上の領域は、撮像可能な領域であっても撮像面ではない。これとは逆に、光学像が形成される撮像素子上の領域であっても、その光学像が撮像されない領域は撮像面ではない。
【００２４】
前記光の入射側は、撮像面に対して光の入射する側である。
【００２５】
前記光の進行方向は、光軸に沿った方向で、かつ、光の進む方向を意味する。
【００２６】
前記像高は、撮像面と交わる撮像レンズの光軸を基準とし、この光軸から撮像面上に形成される光学像中の特定の位置までの距離（光軸直交方向の高さ）である。
【００２７】
前記最大像高は、像高の基準となる上記光軸から最も離れた撮像面中（撮像面中に形成された光学像）の位置までの距離（光軸直交方向の高さ）である。
【００２８】
前記同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置は、被写体距離および被写体の空間周波数が同じであって、像高が異なる場合に得られるデフォーカスＭＴＦピーク位置を意味する。
【００２９】
デフォーカスＭＴＦピーク位置は、デフォーカスさせながらＭＴＦ値を求めて得られたデフォーカスＭＴＦ曲線中のＭＴＦ値が最大となる位置（デフォーカス方向の位置、光軸方向の位置）である。
【００３０】
なお、上記ＭＴＦ値、デフォーカスＭＴＦ曲線等は、１００ＬＳ／ｍｍの空間周波数を持つ無限遠被写体について求めたものとすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明者は上記課題に対して、撮像レンズにおけるデフォーカスＭＴＦピーク位置に注目し種々検討した結果、光の入射側に凸面をなす撮像面に倣うように撮像レンズを通して形成される光学像に対して像面湾曲収差を与えるよりも、そのような撮像面の形状
に倣うように、デフォーカスＭＴＦピーク位置を定めるレンズ設計を行う方が、このような形状の撮像面に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制できるという知見を得、かかる知見に基づいて本発明に至ったものである。
【００３２】
本発明の撮像レンズによれば、光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、最大像高の７０％以上、１００％以下の任意の像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置、あるいは上記最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、この撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成したので、光の入射側に凸面をなす撮像面上に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制することができる。
【００３３】
すなわち、本発明者の得た知見によれば、上記のようにデフォーカスＭＴＦピーク位置を定めることにより、像高に対するデフォーカスＭＴＦピーク位置の変化を湾曲した撮像面に沿ったものとすることができるので、従来よりも、この撮像面上に形成される光学像のコントラストをより確実に高めることができる。これにより、光の入射側に凸面をなす撮像面上に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態による撮像レンズ等の概略構成を示す図
【図２】上記撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図３】上記撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦ曲線上のピーク位置を示す図である。
【図４Ａ】実施例１の撮像レンズの構成を示す図
【図４Ｂ】実施例１の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図５Ａ】実施例２の撮像レンズの構成を示す図
【図５Ｂ】実施例２の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図６Ａ】実施例３の撮像レンズの構成を示す図
【図６Ｂ】実施例３の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図７Ａ】実施例４の撮像レンズの構成を示す図
【図７Ｂ】実施例４の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図８Ａ】実施例５の撮像レンズの構成を示す図
【図８Ｂ】実施例５の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図９Ａ】実施例６の撮像レンズの構成を示す図
【図９Ｂ】実施例６の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図１０Ａ】実施例７の撮像レンズの構成を示す図
【図１０Ｂ】実施例７の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図１１】各実施例の撮像レンズについて条件式を満足する度合いを示す図
【図１２Ａ】第１の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図１２Ｂ】第２の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成と第２の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成とを両方共に示す共通の図である。図２は、縦軸に像高、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、後述するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図、図３は、縦軸にＭＴＦ値、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、後述する各像高におけるデフォーカスＭＴＦ曲線上のピーク位置を同時に表すデフォーカスＭＴＦ曲線を示す図である。
【００３６】
図１に示す本発明の第１の実施の形態による撮像装置３００Ａは、撮像レンズ１００Ａと、この撮像レンズ１００Ａを通して形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えたものである。この撮像装置３００Ａは、携帯電話機等の情報端末装置に適用することができるものである。
【００３７】
上記本発明の第１の実施の形態による撮像レンズ１００Ａは、光の入射側に凸面をなす撮像面２１０上に被写体１の光学像１Ｋを形成するためのものである。
【００３８】
より詳しくは、撮像レンズ１００Ａは、光の入射側に凸面をなす（すなわち、撮像レンズ１００Ａの側に凸面を向けた）撮像面２１０上に形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像する撮像装置３００Ａに用いられるものであって、被写体１の光学像１Ｋを、撮像装置３００Ａの備える撮像素子２００の撮像面２１０上に形成するためのものである。
【００３９】
なお、撮像面２１０は、撮像レンズ１００Ａを通して光学像１Ｋが形成されこの光学像１Ｋが撮像される領域として定められるものである。
【００４０】
上記撮像面２１０は、この撮像面２１０中の後述する最大像高Ｈｍａｘを示す位置が、この撮像面２１０中の後述する中心位置２００Ｃよりも、光の進行方向の側に、例えば０．０１ｍｍずれるような湾曲形状（凸面形状）をなすものである。なお、光の進行方向の側は、図中＋Ｚ方向の側であり、被写体１から遠ざかる側、あるいはとは反対の側でもある。
【００４１】
上記中心位置２００Ｃは、撮像レンズ１００Ａの光軸Ｚ１と交わる撮像面２１０上の位置である。
【００４２】
上記最大像高Ｈｍａｘは、光学像１Ｋが形成され撮像される撮像面２１０中における上記光軸Ｚ１（像高０％の位置）から光軸直交方向へ最も離れた位置（例えば、図１中に符号Ｙｈで示す位置）までの高さ（距離）である。
【００４３】
図２は、光軸直交方向に延びる縦軸に撮像レンズ１００Ａを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの像高、光軸Ｚ１方向に延びる横軸にデフォーカス量を示すように定めた座標面上に、像高によるデフォーカスＭＴＦピーク位置の変化を表す曲線であるデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。ここで、光軸上（像高＝０ｍｍ）に形成される光学像に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置が上記座標面の原点となっている。
【００４４】
なお、上記各像高におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、後述の図３で示すデフォーカスＭＴＦ曲線上のＭＴＦ値が最大となる位置（点）として求めることができる。
【００４５】
なお、上記デフォーカスＭＴＦ曲線、デフォーカスＭＴＦピーク位置、デフォーカスＭＴＦピーク曲線等で示される、ＭＴＦに係る各値は、１００ＬＳ／ｍｍの空間周波数を持つ無限遠被写体について求めたものである。また、これらのＭＴＦに係る各値は、白色光を用いたＭＴＦ測定によって求められるものであり、観察側の分光感度を視感度に合わせるために、表９に示すような各波長に対する重み付けを採用した光学シミュレーションを行っている（光学設計ソフトウエア：ＺＥＭＡＸを使用）。
【００４６】
なお、表９は「発明を実施するための形態」における説明の最後に示す。
【００４７】
上記デフォーカスＭＴＦ曲線は、例えば、以下のようにして取得することができる。
【００４８】
無限遠被写体であるチャート（サジタル方向、およびタンジェンシャル方向の空間周波数が１００ライン・スペース／ｍｍ（ＬＳ／ｍｍ）であるチャート）を物点とし、そのチャートを表す光学像を光軸Ｚ１と直交する直交平面上に、撮像レンズ１００Ａを通して形成する。そして、この直交平面上の各像高に形成された上記チャートを表す光学像に関するＭＴＦ値を求める。さらに、撮像レンズ１００Ａと上記直交平面との間隔（光軸Ｚ１方向における間隔）を変化させつつ、直交平面上の所定像高に形成された上記チャートを表す光学像に関するＭＴＦ値を連続的に取得する。これにより、縦軸にＭＴＦ値、横軸にデフォーカス量を定めた座標上に、所定空間周波数（１００ＬＳ／ｍｍ））を持つ無限遠被写体を表す光学像の各像高（０％、７０％、８０％、９０％、１００％）でのデフォーカスＭＴＦ曲線（デフォーカス量に応じて変化するＭＴＦ値を示す曲線）を求めることができる。
【００４９】
そして、デフォーカスＭＴＦ曲線の示すＭＴＦ値の最大値、すなわち、デフォーカス量に応じて変化するＭＴＦ値の最大値がデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値となる。
【００５０】
図３中に示す符号０Ｓ、０．７Ｓ、０．８Ｓ、０．９Ｓ、１．０Ｓそれぞれは、サジタル方向における像高０％、７０％、８０％、９０％、１００％それぞれのデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値を示している。
【００５１】
一方、図３中に示す符号０Ｔ、０．７Ｔ、０．８Ｔ、０．９Ｔ、１．０Ｔそれぞれは、タンジェンシャル方向における、像高０％、７０％、８０％、９０％、１００％それぞれのデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値を示している。
【００５２】
さらに、上記のようにして求めた、各像高におけるデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値を、図２に示す座標面上にプロットすることにより、上述のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を得ることができる。すなわち、このデフォーカスＭＴＦピーク曲線は、光軸直交方向に延びる縦軸に像高、光軸Ｚ１方向に延びる横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、各像高におけるデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値をプロットしたものである。ただし、図２では、光軸上（像高＝０ｍｍ）におけるデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク位置を座標面上の原点としている。
【００５３】
図２のデフォーカスＭＴＦピーク曲線上に示すように、撮像レンズ１００Ａを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲（像高の範囲を符号Ｊａ１で示す）に含まれる任意の像高における、サジタル方向（図２、３中に符号Ｓで示す）またはタンジェンシャル方向（図２、３中に符号Ｔで示す）のデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク位置をピーク位置Ｐａ１と定める。なお、図２中の符号Ｐａ１は、最大像高の８５％の像高でのタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００５４】
また、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏ（像高＝０ｍｍ：最大像高Ｈｍａｘの０％の像高）における同種のデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク位置をピーク位置Ｐａｏと定める。そしてピーク位置Ｐａｏよりもピーク位置Ｐａ１の方が光の進行方向の側（以後、光進行方向側ともいう）に位置するように、この撮像レンズ１００Ａは構成されている。
【００５５】
ここで、タンジェンシャル方向に関するＭＴＦ値は、光軸を通りこの光軸に対して直交する放射方向にラインとスペースとが交互に表れる光学像に関するＭＴＦ値である。また、サジタル方向に関するＭＴＦ値は、光軸を中心とする円周方向にラインとスペースとが交互に表れる光学像に関するＭＴＦ値である。
【００５６】
なお、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置とは、上述のように、被写体距離および被写体の空間周波数が同じで像高が異なる場合のデフォーカスＭＴＦピーク位置である。
【００５７】
なお、撮像レンズ１００Ａは、最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側（+Ｚ方向側）に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることができる。
【００５８】
さらに、撮像レンズ１００Ａは、全ての像高において、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から光進行方向側（+Ｚ方向側）に０．０２ｍｍを超えて離れることのないように構成されたものとしてもよい。
【００５９】
次に、上記第１の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置の作用について説明する。
【００６０】
図２のデフォーカスＭＴＦピーク曲線上に示すように、撮像レンズ１００Ａを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲に含まれるいずれかの像高における、サジタル方向（図２、３中に符号Ｓで示す）またはタンジェンシャル方向（図２、３中に符号Ｔで示す）のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側（図中＋Ｚ方向の側）に位置する場合には、光軸Ｚ１上（像高Ｈｏ）から最大像高Ｈｍａｘまで像高が大きくなるほど、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置の光進行方向側へのずれが大きくなる傾向がある。
【００６１】
このように、小型化および高画素化が要請される撮像装置に搭載される撮像レンズに関し、上記のように、デフォーカスＭＴＦピーク位置が定められたものは、デフォーカスＭＴＦピーク曲線が、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとなるという性質がある。このような性質は、本発明者が、レンズ設計を行う上で見出したものである。
【００６２】
なお、撮像レンズ１００Ａは、最大像高Ｈｍａｘでの、サジタル方向またはタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側に位置するものとしても、上記のようにデフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００６３】
さらに、最大像高Ｈｍａｘの８０％の像高での、サジタル方向またはタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側に位置するものとしても、上記と同様に、デフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００６４】
なお、像高とその像高でのデフォーカスＭＴＦピーク位置との関係は、上記のように定める場合に限るものではなく、撮像面の形状（撮像面の変形度合い）に応じて定めることが望ましい。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置について、上記第１の実施の形態と同様に図１、２を用いて説明する。なお、第１の実施の形態に係る構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１に示す本発明の第２の実施の形態による撮像装置３００Ｂは、撮像レンズ１００Ｂと、この撮像レンズ１００Ｂを通して形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えたものである。この撮像装置３００Ｂは、携帯電話機等の情報端末装置に適用することができるものである。
【００６７】
上記本発明の第２の実施の形態による撮像レンズ１００Ｂは、光の入射側に凸面をなす撮像面２１０上に被写体１の光学像１Ｋを形成するためのものである。
【００６８】
より詳しくは、この撮像レンズ１００Ｂは、光の入射側に凸面をなす（すなわち、撮像レンズ１００Ｂの側に凸面を向けた）撮像面２１０上に形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像する撮像装置３００Ｂに用いられるものであって、被写体１の光学像１Ｋを、撮像装置３００Ｂの備える撮像素子２００の撮像面２１０に形成するためのものである。
【００６９】
ここで、図２のデフォーカスＭＴＦピーク曲線上に示すように、撮像レンズ１００Ｂを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの８０％以上、１００％以下の全ての像高（像高の範囲を符号Ｊｂ１で示す）における、サジタル方向（図２、３中に符号Ｓで示す）またはタンジェンシャル方向（図２、３中に符号Ｔで示す）のデフォーカスＭＴＦピーク位置をピーク位置Ｐｂ１と定める。なお、図２中の符号Ｐｂ１は、上記像高の範囲Ｊｂ１内のサジタル方向に関する互いに異なる複数の像高の各デフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００７０】
また、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置をピーク位置Ｐｂｏと定める。
【００７１】
この撮像レンズ１００Ｂは、ピーク位置Ｐｂｏよりもピーク位置Ｐｂ１の方が光進行方向側（図中＋Ｚ方向の側、被写体１から遠ざかる方向の側）に位置するように構成されている。
【００７２】
撮像レンズ１００Ｂを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの８０％以上、１００％以下の全ての像高（像高の範囲を符号Ｊｂ１で示す）における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側（図中＋Ｚ方向の側）に位置する場合には、上記撮像レンズ１００Ａの場合と同様に、光軸Ｚ１上（像高Ｈｏ）から最大像高Ｈｍａｘまで像高が大きくなるほど、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置の光進行方向側へのずれが大きくなる傾向がある。これにより、デフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００７３】
なお、撮像レンズ１００Ｂは、最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側に位置させるものとしても、上記のようにデフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００７４】
なお、撮像レンズ１００Ｂは、最大像高Ｈｍａｘの８０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から光進行方向側（+Ｚ方向）に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ、０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることもできる。
【００７５】
さらに、撮像レンズ１００Ｂは、全ての像高において、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から光進行方向側（+Ｚ方向）に０．０２ｍｍを超えて離れることのないようにすることが望ましい。
【００７６】
図１２Ａは、縦軸に像高、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、第１の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。
【００７７】
図１２Ａに示すように、上記デフォーカスＭＴＦピーク曲線のうちの一方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１は、第１の実施の形態における他の撮像レンズを通して形成される光学像の最大像高Ｈｍａｘから像高Ｈｏに亘る、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。また、他方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１は、サジタル方向に関する上記と同様のデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。
【００７８】
なお、既に説明したように、像高Ｈｏ（像高＝０ｍｍ：最大像高Ｈｍａｘの０％の像高）の位置は光軸Ｚ１と一致している。
【００７９】
また、図１２Ａに示すデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１上の位置Ｅｔ１は、像高Ｈｏでのタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置（デフォーカスＭＴＦ曲線上の各ピーク位置）を示しており、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１上の位置Ｅｓ１は、像高Ｈｏでのサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００８０】
ここで、上記タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲(図１２Ａ中のＪａ１で示す範囲)のいずれかの像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｔ１）よりも光の進行方向の側（図中＋Ｚの側）に位置するという条件（以後、第１の基本条件ともいう）を満足している。
【００８１】
なお、ここでは、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、上記第１の基本条件を満足していない。すなわち、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲の全ての像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｓ１）よりも、光の進行方向とは反対の側（図中−Ｚの側、以後、被写体側ともいう）に位置している。
【００８２】
また、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１、Ｕｓ１それぞれで表されるタンジェンシャル方向およびサジタル方向におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高Ｈｍａｘにおいて、いずれもが、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも被写体側に位置している。
【００８３】
また、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１、Ｕｓ１それぞれで表されるタンジェンシャル方向およびサジタル方向におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の８０％の像高において、いずれもが、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも被写体側に位置している。
【００８４】
なお、ここでは、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第１の基本条件を満足する場合について説明したが、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第１の基本条件を満足するように、第１の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、タンジェンシャル方向およびサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１、Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のいずれもが、上記第１の基本条件を満足するように、第１の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００８６】
なお、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置は、詳しくは、サジタル方向とタンジェンシャル方向の種別、被写体距離、および被写体の空間周波数等が同じであって、像高のみが異なる場合のデフォーカスＭＴＦピーク位置である。
【００８７】
図１２Ｂは、縦軸に像高、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、第２の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。
【００８８】
図１２Ｂに示すように、上記デフォーカスＭＴＦピーク曲線のうちの一方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２は、第２の実施の形態における他の撮像レンズを通して形成される光学像の最大像高Ｈｍａｘから像高Ｈｏに亘る、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。また、他方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２は、サジタル方向に関する上記と同様のデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。
【００８９】
また、図１２Ｂに示すデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２上の位置Ｅｔ２は、像高Ｈｏでのタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示しており、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２上の位置Ｅｓ２は、像高Ｈｏでのサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００９０】
ここで、上記タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の８０％以上、１００％以下(図１２Ｂ中のＪｂ１で示す範囲)の全ての像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｔ２）よりも光の進行方向の側（図中＋Ｚの側）に位置するという条件（以後、第２の基本条件ともいう）を満足している。
【００９１】
なお、ここでは、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、上記第２の基本条件を満足していない。すなわち、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｓ２）よりも、被写体側（図中−Ｚの側）に位置している。
【００９２】
さらに、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２、Ｕｓ２は、両方共に、最大像高の７０％以上、１００％以下のいずれかの像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも被写体側に位置する部分を有している。
【００９３】
なお、ここでは、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第２の基本条件を満足する場合について説明したが、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第２の基本条件を満足するように、第２の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、タンジェンシャル方向およびサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２、Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のいずれもが、上記第２の基本条件を満足するように、第２の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００９５】
なお、第１の実施の形態の撮像レンズ１００Ａ、および第２の実施の形態の撮像レンズ１００Ｂとして、以下のような撮像レンズを採用することができる。
【００９６】
すなわち、撮像レンズ１００Ａ、１００Ｂは、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、正のパワーを有する第３レンズＬ３、第４レンズＬ４を配置したものとし、レンズ全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第３レンズＬ１の焦点距離をｆ３としたときに、条件式（１）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜１．０と、条件式（２）：０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０との両方を同時に満足するものとすることができる。
【００９７】
なお、条件式（１）は第１レンズＬ１の焦点距離に関するものであり、条件式（１）の下限を下回るようにその撮像レンズを構成すると、レンズＬ１のパワーが強くなりすぎて球面収差が増大するという問題が生じる。
【００９８】
また、これとは逆に、条件式（１）の上限を上回るようにその撮像レンズを構成すると、全長の短縮化が困難になり、像面湾曲・非点収差等の補正が困難になるという問題が生じる。
【００９９】
条件式（２）は第３レンズＬ３の焦点距離に関するものであり、条件式（２）の下限を下回るようにその撮像レンズを構成すると、第３レンズＬ３の正のパワーが強くなりすぎてしまい、光学性能が全般的に低下し、バックフォーカスの確保も難しくなる。
【０１００】
また、これとは逆に、条件式（２）の上限を上回るようにその撮像レンズを構成すると、第３レンズＬ３の正のパワーが弱くなり過ぎて、収差の補正が困難となる。
【０１０１】
さらに、加えて、その撮像レンズを、条件式（３）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜０．６９と、（４）：０．７＜ｆ３／ｆ＜２．０との両方を同時に満足するものとすれば、より望ましい光学性能を得ることができる。
【０１０２】
＜具体的な実施例＞
以下、図４Ａ、４Ｂ、・・・１０Ａ、１０Ｂ、１１、および表１〜８を参照し、本発明の実施例１〜７それぞれの数値データ等についてまとめて説明する。なお、上述の撮像レンズ１００Ａおよび１００Ｂを示す図１中の符号と一致する図４Ａ、５Ａ、・・・１０Ａ中の符号は互に対応する構成を示している。
【０１０３】
図４Ａ、・・・１０Ａは、実施例１〜７の撮像レンズそれぞれの概略構成を示す断面図である。なお、各図中の撮像面２１０は上記の場合と同様に、光の入射側に凸面をなすように湾曲している。
【０１０４】
また、図４Ｂ、・・・１０Ｂは、実施例１〜７の撮像レンズそれぞれに関する上述のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。なお、これらのデフォーカスＭＴＦピーク曲線は、上述の場合と同様に、１００ＬＳ／ｍｍの空間周波数を持つ無限遠被写体に関して得られたものであり、白色光を用いたＭＴＦ測定における観察側の分光感度を視感度に合わせるために上記表９に示すような各波長に対する重み付けを採用したシミュレーションを行っている。
【０１０５】
また、４Ａ、・・・１０Ａの各図中に示すＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の符号は、各レンズを指す符号であり、物体側から順に並ぶレンズの順番に対応している。
【０１０６】
なお、開口絞りは符号Ｓｔで示し、撮像面２１０に入射する不要な光を遮断するためのフィルタをＬｆで示す。撮像面２１０に隣接配置されたフィルタＬｆは、平行平面板であり、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の機能を有するものを採用できる。
【０１０７】
図１１は、横軸に条件式(１)、（３）に関連するｆ１／ｆの値、縦軸に条件式(２)、（４）に関連するｆ３／ｆの値を示す座標面上に、条件式(１)、（２）を両方共に満足する望ましい範囲Ｑ１、条件式(３)、（４）を両方共に満足するさらに望ましい範囲Ｑ２、および実施例１〜７の撮像レンズに関するｆ１／ｆの値およびｆ３／ｆの値（後述する表８参照）に応じて上記座標面上に定められる各点Ｊ１〜Ｊ７を示す。
【０１０８】
ここで、実施例１に点Ｊ１が、実施例２に点Ｊ２が、実施例３に点Ｊ３が、実施例４に点Ｊ４が、実施例５に点Ｊ５が、実施例６に点Ｊ６が、実施例７に点Ｊ７がそれぞれ対応している。
【０１０９】
図１１からわかるように、実施例１〜７（点Ｊ１〜Ｊ７）が、望ましい範囲Ｑ１に含まれており、実施例１、２、３（点Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）が、さらに望ましい範囲Ｑ２に含まれている。
【０１１０】
表１〜７は、実施例１〜７の撮像レンズそれぞれの基本的なデータを示す図である。表１〜７の各表中の上部（図中符号（ａ）で示す）にレンズデータを、下部（図中符号（ｂ）で示す）に、上記符号（ａ）で示すレンズデータ中の面番号Ｓｉに対応する各レンズ面の非球面係数Ｋ、Ａ３、Ａ４・・・に対応する非球面データを示す。
【０１１１】
ここで用いられる非球面式を以下に示す。
【数１】
【０１１２】
また、表８は、実施例１〜７の撮像レンズに関し、条件式(１)、(２)それぞれによって定められる各値（実施例毎に定められる不等式中の計算式によって算出される値）を示す。
【０１１３】
表１〜７中に符号（ａ）で示す各表の上部には、ｆ：レンズ全系の焦点距離、Ｆｎｏ：Ｆナンバーの値を記載している。
【０１１４】
また、表１〜７中の符号（ａ）で示す各レンズデータにおいて、面番号Ｓｉは、最も物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）のレンズ面の番号を示す。なお、これらのレンズデータ中には開口絞りＳｔの面番号は記載していないが、フィルタＬｆに関する面番号は記載している。
【０１１５】
曲率半径Ｒｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面の曲率半径（非球面の場合は近軸曲率半径）を示し、面間隔Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。レンズデータの符号Ｒｉおよび符号Ｄｉは、レンズ面等を示す符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）と対応している。
【０１１６】
Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、・・・）の光学要素について波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線を基準としたアッベ数を示す。
【０１１７】
表１〜７のレンズデータにおいて、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【０１１８】
なお、表１〜８は「発明を実施するための形態」における説明の最後にまとめて示す。
【０１１９】
以上、本発明による撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像装置、およびこの撮像装置を備えた情報端末装置に関する実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した数値に限定されず、他の値を取り得る。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【符号の説明】
【０１２０】
１ 被写体
１Ｋ 光学像
１００Ａ 撮像レンズ
２１０ 撮像面
３００Ａ 撮像装置
Ｚ１ 光軸
Ｈｍａｘ 最大像高
Ｐａ１ 像高８５％におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置
Ｐａｏ 像高０％におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像レンズに関し、詳しくは、被写体の光学像を撮像する撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像装置、およびこの撮像装置を備えた情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像レンズを通して撮像面上に形成される被写体の光学像を撮像する撮像装置が知られている。一般に、このような撮像装置の備える撮像素子の撮像面は平面であり、その撮像装置に用いられる撮像レンズは、この撮像面上、すなわち平面上に、諸収差の発生を極力抑えた光学像が形成されるように設計される（特許文献１参照）。
【０００３】
また、平面形状をなす撮像面を有する撮像素子として、多数の受光画素が配列されたＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８４７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような撮像レンズおよび撮像素子を備えた撮像装置には、さらなる小型化および高画素化が求められており、撮像素子の画素数を増大させるとともにこの撮像素子の厚みを薄くする改良が行なわれている。撮像素子の厚みが薄くなるとこの撮像素子の撮像面が反って（湾曲して）しまうことがあり、そのような場合には、撮像装置で撮像し取得した画像に撮像面の変形に起因する画質劣化が生じてしまう。
【０００６】
例えば、光の入射側に凸面をなす撮像面の変形に倣うように、撮像レンズを通して形成される光学像に像面湾曲収差を与えることも考えられるが、そのようにしても変形した撮像面に形成される光学像のコントラストを十分に回復できないことがある。そのため、このように変形した撮像面に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制したいという要請がある。
【０００７】
なお、上記撮像面の変形は、撮像素子の製造上の都合により、この撮像面への光の入射側に凸面をなすように変形するものである。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光の入射側に凸面をなす撮像面上に形成される光学像の品質低下を抑制することのできる撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像装置、およびこの撮像装置を備えた情報端末装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の撮像レンズは、光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、撮像面上に形成される光学像の最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
前記第１の撮像レンズは、最大像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものとすることができる。
【００１１】
前記第１の撮像レンズは、最大像高の８０％の像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものとすることができる。
【００１２】
前記第１の撮像レンズは、前記撮像面上に形成される光学像の最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ、被写体側に０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることが望ましい。
【００１３】
本発明の第２の撮像レンズは、光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、撮像面上に形成される光学像の最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
前記第２の撮像レンズは、最大像高の７０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成されたものとすることができる。
【００１５】
前記第２の撮像レンズは、前記撮像面上に形成される光学像の最大像高の８０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ、被写体側に０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることが望ましい。
【００１６】
前記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、全ての像高において、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から０．０２ｍｍ以内の範囲に位置することが望ましい。
【００１７】
前記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ、第２レンズ、正のパワーを有する第３レンズ、第４レンズを配置してなるものとするとともに、レンズ全系の焦点距離をｆ、第１レンズの焦点距離をｆ１、第３レンズの焦点距離をｆ３としたときに、条件式（１）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜１．０、条件式（２）：０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０の両方を同時に満足するものとすることが望ましい。
【００１８】
前記第１の撮像レンズ、および第２の撮像レンズは、条件式（３）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜０．６９、条件式（４）：０．７＜ｆ３／ｆ＜２．０の両方を同時に満足するものとすることがさらに望ましい。
【００１９】
本発明の撮像装置は、前記撮像レンズと、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像するための前記撮像面を有する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の情報端末装置は、前記撮像装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
前記光軸上は、像高が０である場合を意味する。すなわち、光軸上は、像高が最大像高の０％である場合である。
【００２２】
前記撮像面は、撮像レンズを通して被写体の光学像が形成され、かつ、その光学像が撮像される領域である。すなわち、光学像が形成され撮像される領域が撮像面である。被写体の光学像が形成されない領域は撮像面ではない。これとは逆に、光学像が形成される領域であっても、その光学像が撮像されない領域は撮像面ではない。
【００２３】
より具体的には、撮像レンズと撮像素子とを備えた撮像装置によって撮像される光学像が形成される撮像素子上の領域が撮像面である。一方、撮像レンズを通して光学像が形成されない撮像素子上の領域は、撮像可能な領域であっても撮像面ではない。これとは逆に、光学像が形成される撮像素子上の領域であっても、その光学像が撮像されない領域は撮像面ではない。
【００２４】
前記光の入射側は、撮像面に対して光の入射する側である。
【００２５】
前記光の進行方向は、光軸に沿った方向で、かつ、光の進む方向を意味する。
【００２６】
前記像高は、撮像面と交わる撮像レンズの光軸を基準とし、この光軸から撮像面上に形成される光学像中の特定の位置までの距離（光軸直交方向の高さ）である。
【００２７】
前記最大像高は、像高の基準となる上記光軸から最も離れた撮像面中（撮像面中に形成された光学像）の位置までの距離（光軸直交方向の高さ）である。
【００２８】
前記同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置は、被写体距離および被写体の空間周波数が同じであって、像高が異なる場合に得られるデフォーカスＭＴＦピーク位置を意味する。
【００２９】
デフォーカスＭＴＦピーク位置は、デフォーカスさせながらＭＴＦ値を求めて得られたデフォーカスＭＴＦ曲線中のＭＴＦ値が最大となる位置（デフォーカス方向の位置、光軸方向の位置）である。
【００３０】
なお、上記ＭＴＦ値、デフォーカスＭＴＦ曲線等は、１００ＬＳ／ｍｍの空間周波数を持つ無限遠被写体について求めたものとすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明者は上記課題に対して、撮像レンズにおけるデフォーカスＭＴＦピーク位置に注目し種々検討した結果、光の入射側に凸面をなす撮像面に倣うように撮像レンズを通して形成される光学像に対して像面湾曲収差を与えるよりも、そのような撮像面の形状
に倣うように、デフォーカスＭＴＦピーク位置を定めるレンズ設計を行う方が、このような形状の撮像面に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制できるという知見を得、かかる知見に基づいて本発明に至ったものである。
【００３２】
本発明の撮像レンズによれば、光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、最大像高の７０％以上、１００％以下の任意の像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置、あるいは上記最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置に対し、この撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置が被写体側に位置するように構成したので、光の入射側に凸面をなす撮像面上に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制することができる。
【００３３】
すなわち、本発明者の得た知見によれば、上記のようにデフォーカスＭＴＦピーク位置を定めることにより、像高に対するデフォーカスＭＴＦピーク位置の変化を湾曲した撮像面に沿ったものとすることができるので、従来よりも、この撮像面上に形成される光学像のコントラストをより確実に高めることができる。これにより、光の入射側に凸面をなす撮像面上に形成される光学像の品質低下をより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態による撮像レンズ等の概略構成を示す図
【図２】上記撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図３】上記撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦ曲線上のピーク位置を示す図である。
【図４Ａ】実施例１の撮像レンズの構成を示す図
【図４Ｂ】実施例１の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図５Ａ】実施例２の撮像レンズの構成を示す図
【図５Ｂ】実施例２の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図６Ａ】実施例３の撮像レンズの構成を示す図
【図６Ｂ】実施例３の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図７Ａ】実施例４の撮像レンズの構成を示す図
【図７Ｂ】実施例４の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図８Ａ】実施例５の撮像レンズの構成を示す図
【図８Ｂ】実施例５の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図９Ａ】実施例６の撮像レンズの構成を示す図
【図９Ｂ】実施例６の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図１０Ａ】実施例７の撮像レンズの構成を示す図
【図１０Ｂ】実施例７の撮像レンズに関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図１１】各実施例の撮像レンズについて条件式を満足する度合いを示す図
【図１２Ａ】第１の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【図１２Ｂ】第２の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成と第２の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置の概略構成とを両方共に示す共通の図である。図２は、縦軸に像高、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、後述するデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図、図３は、縦軸にＭＴＦ値、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、後述する各像高におけるデフォーカスＭＴＦ曲線上のピーク位置を同時に表すデフォーカスＭＴＦ曲線を示す図である。
【００３６】
図１に示す本発明の第１の実施の形態による撮像装置３００Ａは、撮像レンズ１００Ａと、この撮像レンズ１００Ａを通して形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えたものである。この撮像装置３００Ａは、携帯電話機等の情報端末装置に適用することができるものである。
【００３７】
上記本発明の第１の実施の形態による撮像レンズ１００Ａは、光の入射側に凸面をなす撮像面２１０上に被写体１の光学像１Ｋを形成するためのものである。
【００３８】
より詳しくは、撮像レンズ１００Ａは、光の入射側に凸面をなす（すなわち、撮像レンズ１００Ａの側に凸面を向けた）撮像面２１０上に形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像する撮像装置３００Ａに用いられるものであって、被写体１の光学像１Ｋを、撮像装置３００Ａの備える撮像素子２００の撮像面２１０上に形成するためのものである。
【００３９】
なお、撮像面２１０は、撮像レンズ１００Ａを通して光学像１Ｋが形成されこの光学像１Ｋが撮像される領域として定められるものである。
【００４０】
上記撮像面２１０は、この撮像面２１０中の後述する最大像高Ｈｍａｘを示す位置が、この撮像面２１０中の後述する中心位置２００Ｃよりも、光の進行方向の側に、例えば０．０１ｍｍずれるような湾曲形状（凸面形状）をなすものである。なお、光の進行方向の側は、図中＋Ｚ方向の側であり、被写体１から遠ざかる側、あるいはとは反対の側でもある。
【００４１】
上記中心位置２００Ｃは、撮像レンズ１００Ａの光軸Ｚ１と交わる撮像面２１０上の位置である。
【００４２】
上記最大像高Ｈｍａｘは、光学像１Ｋが形成され撮像される撮像面２１０中における上記光軸Ｚ１（像高０％の位置）から光軸直交方向へ最も離れた位置（例えば、図１中に符号Ｙｈで示す位置）までの高さ（距離）である。
【００４３】
図２は、光軸直交方向に延びる縦軸に撮像レンズ１００Ａを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの像高、光軸Ｚ１方向に延びる横軸にデフォーカス量を示すように定めた座標面上に、像高によるデフォーカスＭＴＦピーク位置の変化を表す曲線であるデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。ここで、光軸上（像高＝０ｍｍ）に形成される光学像に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置が上記座標面の原点となっている。
【００４４】
なお、上記各像高におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、後述の図３で示すデフォーカスＭＴＦ曲線上のＭＴＦ値が最大となる位置（点）として求めることができる。
【００４５】
なお、上記デフォーカスＭＴＦ曲線、デフォーカスＭＴＦピーク位置、デフォーカスＭＴＦピーク曲線等で示される、ＭＴＦに係る各値は、１００ＬＳ／ｍｍの空間周波数を持つ無限遠被写体について求めたものである。また、これらのＭＴＦに係る各値は、白色光を用いたＭＴＦ測定によって求められるものであり、観察側の分光感度を視感度に合わせるために、表９に示すような各波長に対する重み付けを採用した光学シミュレーションを行っている（光学設計ソフトウエア：ＺＥＭＡＸを使用）。
【００４６】
なお、表９は「発明を実施するための形態」における説明の最後に示す。
【００４７】
上記デフォーカスＭＴＦ曲線は、例えば、以下のようにして取得することができる。
【００４８】
無限遠被写体であるチャート（サジタル方向、およびタンジェンシャル方向の空間周波数が１００ライン・スペース／ｍｍ（ＬＳ／ｍｍ）であるチャート）を物点とし、そのチャートを表す光学像を光軸Ｚ１と直交する直交平面上に、撮像レンズ１００Ａを通して形成する。そして、この直交平面上の各像高に形成された上記チャートを表す光学像に関するＭＴＦ値を求める。さらに、撮像レンズ１００Ａと上記直交平面との間隔（光軸Ｚ１方向における間隔）を変化させつつ、直交平面上の所定像高に形成された上記チャートを表す光学像に関するＭＴＦ値を連続的に取得する。これにより、縦軸にＭＴＦ値、横軸にデフォーカス量を定めた座標上に、所定空間周波数（１００ＬＳ／ｍｍ））を持つ無限遠被写体を表す光学像の各像高（０％、７０％、８０％、９０％、１００％）でのデフォーカスＭＴＦ曲線（デフォーカス量に応じて変化するＭＴＦ値を示す曲線）を求めることができる。
【００４９】
そして、デフォーカスＭＴＦ曲線の示すＭＴＦ値の最大値、すなわち、デフォーカス量に応じて変化するＭＴＦ値の最大値がデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値となる。
【００５０】
図３中に示す符号０Ｓ、０．７Ｓ、０．８Ｓ、０．９Ｓ、１．０Ｓそれぞれは、サジタル方向における像高０％、７０％、８０％、９０％、１００％それぞれのデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値を示している。
【００５１】
一方、図３中に示す符号０Ｔ、０．７Ｔ、０．８Ｔ、０．９Ｔ、１．０Ｔそれぞれは、タンジェンシャル方向における、像高０％、７０％、８０％、９０％、１００％それぞれのデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値を示している。
【００５２】
さらに、上記のようにして求めた、各像高におけるデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値を、図２に示す座標面上にプロットすることにより、上述のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を得ることができる。すなわち、このデフォーカスＭＴＦピーク曲線は、光軸直交方向に延びる縦軸に像高、光軸Ｚ１方向に延びる横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、各像高におけるデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク値をプロットしたものである。ただし、図２では、光軸上（像高＝０ｍｍ）におけるデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク位置を座標面上の原点としている。
【００５３】
図２のデフォーカスＭＴＦピーク曲線上に示すように、撮像レンズ１００Ａを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲（像高の範囲を符号Ｊａ１で示す）に含まれる任意の像高における、サジタル方向（図２、３中に符号Ｓで示す）またはタンジェンシャル方向（図２、３中に符号Ｔで示す）のデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク位置をピーク位置Ｐａ１と定める。なお、図２中の符号Ｐａ１は、最大像高の８５％の像高でのタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００５４】
また、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏ（像高＝０ｍｍ：最大像高Ｈｍａｘの０％の像高）における同種のデフォーカスＭＴＦ曲線のピーク位置をピーク位置Ｐａｏと定める。そしてピーク位置Ｐａｏよりもピーク位置Ｐａ１の方が光の進行方向の側（以後、光進行方向側ともいう）に位置するように、この撮像レンズ１００Ａは構成されている。
【００５５】
ここで、タンジェンシャル方向に関するＭＴＦ値は、光軸を通りこの光軸に対して直交する放射方向にラインとスペースとが交互に表れる光学像に関するＭＴＦ値である。また、サジタル方向に関するＭＴＦ値は、光軸を中心とする円周方向にラインとスペースとが交互に表れる光学像に関するＭＴＦ値である。
【００５６】
なお、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置とは、上述のように、被写体距離および被写体の空間周波数が同じで像高が異なる場合のデフォーカスＭＴＦピーク位置である。
【００５７】
なお、撮像レンズ１００Ａは、最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側（+Ｚ方向側）に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることができる。
【００５８】
さらに、撮像レンズ１００Ａは、全ての像高において、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から光進行方向側（+Ｚ方向側）に０．０２ｍｍを超えて離れることのないように構成されたものとしてもよい。
【００５９】
次に、上記第１の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置の作用について説明する。
【００６０】
図２のデフォーカスＭＴＦピーク曲線上に示すように、撮像レンズ１００Ａを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の範囲に含まれるいずれかの像高における、サジタル方向（図２、３中に符号Ｓで示す）またはタンジェンシャル方向（図２、３中に符号Ｔで示す）のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側（図中＋Ｚ方向の側）に位置する場合には、光軸Ｚ１上（像高Ｈｏ）から最大像高Ｈｍａｘまで像高が大きくなるほど、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置の光進行方向側へのずれが大きくなる傾向がある。
【００６１】
このように、小型化および高画素化が要請される撮像装置に搭載される撮像レンズに関し、上記のように、デフォーカスＭＴＦピーク位置が定められたものは、デフォーカスＭＴＦピーク曲線が、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとなるという性質がある。このような性質は、本発明者が、レンズ設計を行う上で見出したものである。
【００６２】
なお、撮像レンズ１００Ａは、最大像高Ｈｍａｘでの、サジタル方向またはタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側に位置するものとしても、上記のようにデフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００６３】
さらに、最大像高Ｈｍａｘの８０％の像高での、サジタル方向またはタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側に位置するものとしても、上記と同様に、デフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００６４】
なお、像高とその像高でのデフォーカスＭＴＦピーク位置との関係は、上記のように定める場合に限るものではなく、撮像面の形状（撮像面の変形度合い）に応じて定めることが望ましい。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施の形態における撮像レンズを搭載した撮像装置について、上記第１の実施の形態と同様に図１、２を用いて説明する。なお、第１の実施の形態に係る構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
図１に示す本発明の第２の実施の形態による撮像装置３００Ｂは、撮像レンズ１００Ｂと、この撮像レンズ１００Ｂを通して形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えたものである。この撮像装置３００Ｂは、携帯電話機等の情報端末装置に適用することができるものである。
【００６７】
上記本発明の第２の実施の形態による撮像レンズ１００Ｂは、光の入射側に凸面をなす撮像面２１０上に被写体１の光学像１Ｋを形成するためのものである。
【００６８】
より詳しくは、この撮像レンズ１００Ｂは、光の入射側に凸面をなす（すなわち、撮像レンズ１００Ｂの側に凸面を向けた）撮像面２１０上に形成される被写体１の光学像１Ｋを撮像する撮像装置３００Ｂに用いられるものであって、被写体１の光学像１Ｋを、撮像装置３００Ｂの備える撮像素子２００の撮像面２１０に形成するためのものである。
【００６９】
ここで、図２のデフォーカスＭＴＦピーク曲線上に示すように、撮像レンズ１００Ｂを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの８０％以上、１００％以下の全ての像高（像高の範囲を符号Ｊｂ１で示す）における、サジタル方向（図２、３中に符号Ｓで示す）またはタンジェンシャル方向（図２、３中に符号Ｔで示す）のデフォーカスＭＴＦピーク位置をピーク位置Ｐｂ１と定める。なお、図２中の符号Ｐｂ１は、上記像高の範囲Ｊｂ１内のサジタル方向に関する互いに異なる複数の像高の各デフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００７０】
また、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置をピーク位置Ｐｂｏと定める。
【００７１】
この撮像レンズ１００Ｂは、ピーク位置Ｐｂｏよりもピーク位置Ｐｂ１の方が光進行方向側（図中＋Ｚ方向の側、被写体１から遠ざかる方向の側）に位置するように構成されている。
【００７２】
撮像レンズ１００Ｂを通して撮像面２１０上に形成される光学像１Ｋの最大像高Ｈｍａｘの８０％以上、１００％以下の全ての像高（像高の範囲を符号Ｊｂ１で示す）における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸Ｚ１上である像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側（図中＋Ｚ方向の側）に位置する場合には、上記撮像レンズ１００Ａの場合と同様に、光軸Ｚ１上（像高Ｈｏ）から最大像高Ｈｍａｘまで像高が大きくなるほど、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置の光進行方向側へのずれが大きくなる傾向がある。これにより、デフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００７３】
なお、撮像レンズ１００Ｂは、最大像高Ｈｍａｘの７０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光進行方向側に位置させるものとしても、上記のようにデフォーカスＭＴＦピーク曲線を、概略、光の入射側に凸面をなす形状に沿うものとすることができる。
【００７４】
なお、撮像レンズ１００Ｂは、最大像高Ｈｍａｘの８０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から光進行方向側（+Ｚ方向）に０．００５ｍｍ以上離れて位置するように、かつ、０．０２５ｍｍよりも離れて位置することのないように構成されたものとすることもできる。
【００７５】
さらに、撮像レンズ１００Ｂは、全ての像高において、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、像高が０％となる光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置から光進行方向側（+Ｚ方向）に０．０２ｍｍを超えて離れることのないようにすることが望ましい。
【００７６】
図１２Ａは、縦軸に像高、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、第１の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。
【００７７】
図１２Ａに示すように、上記デフォーカスＭＴＦピーク曲線のうちの一方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１は、第１の実施の形態における他の撮像レンズを通して形成される光学像の最大像高Ｈｍａｘから像高Ｈｏに亘る、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。また、他方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１は、サジタル方向に関する上記と同様のデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。
【００７８】
なお、既に説明したように、像高Ｈｏ（像高＝０ｍｍ：最大像高Ｈｍａｘの０％の像高）の位置は光軸Ｚ１と一致している。
【００７９】
また、図１２Ａに示すデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１上の位置Ｅｔ１は、像高Ｈｏでのタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置（デフォーカスＭＴＦ曲線上の各ピーク位置）を示しており、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１上の位置Ｅｓ１は、像高Ｈｏでのサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００８０】
ここで、上記タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲(図１２Ａ中のＪａ１で示す範囲)のいずれかの像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｔ１）よりも光の進行方向の側（図中＋Ｚの側）に位置するという条件（以後、第１の基本条件ともいう）を満足している。
【００８１】
なお、ここでは、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、上記第１の基本条件を満足していない。すなわち、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲の全ての像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｓ１）よりも、光の進行方向とは反対の側（図中−Ｚの側、以後、被写体側ともいう）に位置している。
【００８２】
また、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１、Ｕｓ１それぞれで表されるタンジェンシャル方向およびサジタル方向におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高Ｈｍａｘにおいて、いずれもが、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも被写体側に位置している。
【００８３】
また、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１、Ｕｓ１それぞれで表されるタンジェンシャル方向およびサジタル方向におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の８０％の像高において、いずれもが、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも被写体側に位置している。
【００８４】
なお、ここでは、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第１の基本条件を満足する場合について説明したが、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第１の基本条件を満足するように、第１の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、タンジェンシャル方向およびサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ１、Ｕｓ１で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のいずれもが、上記第１の基本条件を満足するように、第１の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００８６】
なお、同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置は、詳しくは、サジタル方向とタンジェンシャル方向の種別、被写体距離、および被写体の空間周波数等が同じであって、像高のみが異なる場合のデフォーカスＭＴＦピーク位置である。
【００８７】
図１２Ｂは、縦軸に像高、横軸にデフォーカス量を示す座標面上に、第２の実施の形態の他のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。
【００８８】
図１２Ｂに示すように、上記デフォーカスＭＴＦピーク曲線のうちの一方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２は、第２の実施の形態における他の撮像レンズを通して形成される光学像の最大像高Ｈｍａｘから像高Ｈｏに亘る、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。また、他方のデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２は、サジタル方向に関する上記と同様のデフォーカスＭＴＦ曲線の各ピーク位置を示すものである。
【００８９】
また、図１２Ｂに示すデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２上の位置Ｅｔ２は、像高Ｈｏでのタンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示しており、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２上の位置Ｅｓ２は、像高Ｈｏでのサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク位置を示している。
【００９０】
ここで、上記タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の８０％以上、１００％以下(図１２Ｂ中のＪｂ１で示す範囲)の全ての像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｔ２）よりも光の進行方向の側（図中＋Ｚの側）に位置するという条件（以後、第２の基本条件ともいう）を満足している。
【００９１】
なお、ここでは、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、上記第２の基本条件を満足していない。すなわち、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置は、最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置（すなわち、位置Ｅｓ２）よりも、被写体側（図中−Ｚの側）に位置している。
【００９２】
さらに、デフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２、Ｕｓ２は、両方共に、最大像高の７０％以上、１００％以下のいずれかの像高において、像高Ｈｏにおける同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも被写体側に位置する部分を有している。
【００９３】
なお、ここでは、タンジェンシャル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第２の基本条件を満足する場合について説明したが、サジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のみが、上記第２の基本条件を満足するように、第２の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、タンジェンシャル方向およびサジタル方向に関するデフォーカスＭＴＦピーク曲線Ｕｔ２、Ｕｓ２で表されるデフォーカスＭＴＦピーク位置のいずれもが、上記第２の基本条件を満足するように、第２の実施の形態における他の撮像レンズを構成するようにしてもよい。
【００９５】
なお、第１の実施の形態の撮像レンズ１００Ａ、および第２の実施の形態の撮像レンズ１００Ｂとして、以下のような撮像レンズを採用することができる。
【００９６】
すなわち、撮像レンズ１００Ａ、１００Ｂは、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、正のパワーを有する第３レンズＬ３、第４レンズＬ４を配置したものとし、レンズ全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第３レンズＬ１の焦点距離をｆ３としたときに、条件式（１）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜１．０と、条件式（２）：０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０との両方を同時に満足するものとすることができる。
【００９７】
なお、条件式（１）は第１レンズＬ１の焦点距離に関するものであり、条件式（１）の下限を下回るようにその撮像レンズを構成すると、レンズＬ１のパワーが強くなりすぎて球面収差が増大するという問題が生じる。
【００９８】
また、これとは逆に、条件式（１）の上限を上回るようにその撮像レンズを構成すると、全長の短縮化が困難になり、像面湾曲・非点収差等の補正が困難になるという問題が生じる。
【００９９】
条件式（２）は第３レンズＬ３の焦点距離に関するものであり、条件式（２）の下限を下回るようにその撮像レンズを構成すると、第３レンズＬ３の正のパワーが強くなりすぎてしまい、光学性能が全般的に低下し、バックフォーカスの確保も難しくなる。
【０１００】
また、これとは逆に、条件式（２）の上限を上回るようにその撮像レンズを構成すると、第３レンズＬ３の正のパワーが弱くなり過ぎて、収差の補正が困難となる。
【０１０１】
さらに、加えて、その撮像レンズを、条件式（３）：０．４９＜ｆ１／ｆ＜０．６９と、（４）：０．７＜ｆ３／ｆ＜２．０との両方を同時に満足するものとすれば、より望ましい光学性能を得ることができる。
【０１０２】
＜具体的な実施例＞
以下、図４Ａ、４Ｂ、・・・１０Ａ、１０Ｂ、１１、および表１〜８を参照し、本発明の実施例１〜７それぞれの数値データ等についてまとめて説明する。なお、上述の撮像レンズ１００Ａおよび１００Ｂを示す図１中の符号と一致する図４Ａ、５Ａ、・・・１０Ａ中の符号は互に対応する構成を示している。
【０１０３】
図４Ａ、・・・１０Ａは、実施例１〜７の撮像レンズそれぞれの概略構成を示す断面図である。なお、各図中の撮像面２１０は上記の場合と同様に、光の入射側に凸面をなすように湾曲している。
【０１０４】
また、図４Ｂ、・・・１０Ｂは、実施例１〜７の撮像レンズそれぞれに関する上述のデフォーカスＭＴＦピーク曲線を示す図である。なお、これらのデフォーカスＭＴＦピーク曲線は、上述の場合と同様に、１００ＬＳ／ｍｍの空間周波数を持つ無限遠被写体に関して得られたものであり、白色光を用いたＭＴＦ測定における観察側の分光感度を視感度に合わせるために上記表９に示すような各波長に対する重み付けを採用したシミュレーションを行っている。
【０１０５】
また、４Ａ、・・・１０Ａの各図中に示すＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の符号は、各レンズを指す符号であり、物体側から順に並ぶレンズの順番に対応している。
【０１０６】
なお、開口絞りは符号Ｓｔで示し、撮像面２１０に入射する不要な光を遮断するためのフィルタをＬｆで示す。撮像面２１０に隣接配置されたフィルタＬｆは、平行平面板であり、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の機能を有するものを採用できる。
【０１０７】
図１１は、横軸に条件式(１)、（３）に関連するｆ１／ｆの値、縦軸に条件式(２)、（４）に関連するｆ３／ｆの値を示す座標面上に、条件式(１)、（２）を両方共に満足する望ましい範囲Ｑ１、条件式(３)、（４）を両方共に満足するさらに望ましい範囲Ｑ２、および実施例１〜７の撮像レンズに関するｆ１／ｆの値およびｆ３／ｆの値（後述する表８参照）に応じて上記座標面上に定められる各点Ｊ１〜Ｊ７を示す。
【０１０８】
ここで、実施例１に点Ｊ１が、実施例２に点Ｊ２が、実施例３に点Ｊ３が、実施例４に点Ｊ４が、実施例５に点Ｊ５が、実施例６に点Ｊ６が、実施例７に点Ｊ７がそれぞれ対応している。
【０１０９】
図１１からわかるように、実施例１〜７（点Ｊ１〜Ｊ７）が、望ましい範囲Ｑ１に含まれており、実施例１、２、３（点Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）が、さらに望ましい範囲Ｑ２に含まれている。
【０１１０】
表１〜７は、実施例１〜７の撮像レンズそれぞれの基本的なデータを示す図である。表１〜７の各表中の上部（図中符号（ａ）で示す）にレンズデータを、下部（図中符号（ｂ）で示す）に、上記符号（ａ）で示すレンズデータ中の面番号Ｓｉに対応する各レンズ面の非球面係数Ｋ、Ａ３、Ａ４・・・に対応する非球面データを示す。
【０１１１】
ここで用いられる非球面式を以下に示す。
【数１】
【０１１２】
また、表８は、実施例１〜７の撮像レンズに関し、条件式(１)、(２)それぞれによって定められる各値（実施例毎に定められる不等式中の計算式によって算出される値）を示す。
【０１１３】
表１〜７中に符号（ａ）で示す各表の上部には、ｆ：レンズ全系の焦点距離、Ｆｎｏ：Ｆナンバーの値を記載している。
【０１１４】
また、表１〜７中の符号（ａ）で示す各レンズデータにおいて、面番号Ｓｉは、最も物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）のレンズ面の番号を示す。なお、これらのレンズデータ中には開口絞りＳｔの面番号は記載していないが、フィルタＬｆに関する面番号は記載している。
【０１１５】
曲率半径Ｒｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面の曲率半径（非球面の場合は近軸曲率半径）を示し、面間隔Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。レンズデータの符号Ｒｉおよび符号Ｄｉは、レンズ面等を示す符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）と対応している。
【０１１６】
Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、・・・）の光学要素について波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線を基準としたアッベ数を示す。
【０１１７】
表１〜７のレンズデータにおいて、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【０１１８】
なお、表１〜８は「発明を実施するための形態」における説明の最後にまとめて示す。
【０１１９】
以上、本発明による撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像装置、およびこの撮像装置を備えた情報端末装置に関する実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した数値に限定されず、他の値を取り得る。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【符号の説明】
【０１２０】
１ 被写体
１Ｋ 光学像
１００Ａ 撮像レンズ
２１０ 撮像面
３００Ａ 撮像装置
Ｚ１ 光軸
Ｈｍａｘ 最大像高
Ｐａ１ 像高８５％におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置
Ｐａｏ 像高０％におけるデフォーカスＭＴＦピーク位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、
前記撮像面上に形成される前記光学像の最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、前記撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置するように構成されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、
前記撮像面上に形成される前記光学像の最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、前記撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置するように構成されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項３】
前記最大像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置していることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記最大像高の８０％の像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置していることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記最大像高の７０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置するものであることを特徴とする請求項２記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記撮像レンズが、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ、第２レンズ、正のパワーを有する第３レンズ、第４レンズを配置したものであり、
以下の条件式（１）、（２）の両方を同時に満足するものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
０．４９＜ｆ１／ｆ＜１．０・・・（１）
０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０・・・（２）
ただし、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
【請求項７】
前記撮像レンズが、以下の条件式（３）、（４）の両方を同時に満足するものであることを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
０．４９＜ｆ１／ｆ＜０．６９・・・（３）
０．７＜ｆ３／ｆ＜２．０・・・（４）
【請求項８】
請求項１から７に記載の撮像レンズと、該撮像レンズを通して形成される光学像を撮像するための前記撮像面を有する撮像素子とを備えたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置を備えたものであることを特徴とする情報端末装置。
【請求項１】
光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、
前記撮像面上に形成される前記光学像の最大像高の７０％以上、１００％以下の範囲のいずれかの像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、前記撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置するように構成されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
光の入射側に凸面をなす撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像レンズであって、
前記撮像面上に形成される前記光学像の最大像高の８０％以上、１００％以下の全ての像高における、サジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、前記撮像レンズの光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置するように構成されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項３】
前記最大像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置していることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記最大像高の８０％の像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置していることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記最大像高の７０％以上、１００％以下の全ての像高におけるサジタル方向またはタンジェンシャル方向のデフォーカスＭＴＦピーク位置が、光軸上における同種のデフォーカスＭＴＦピーク位置よりも光の進行方向の側に位置するものであることを特徴とする請求項２記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記撮像レンズが、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ、第２レンズ、正のパワーを有する第３レンズ、第４レンズを配置したものであり、
以下の条件式（１）、（２）の両方を同時に満足するものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
０．４９＜ｆ１／ｆ＜１．０・・・（１）
０．５＜ｆ３／ｆ＜３．０・・・（２）
ただし、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
【請求項７】
前記撮像レンズが、以下の条件式（３）、（４）の両方を同時に満足するものであることを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
０．４９＜ｆ１／ｆ＜０．６９・・・（３）
０．７＜ｆ３／ｆ＜２．０・・・（４）
【請求項８】
請求項１から７に記載の撮像レンズと、該撮像レンズを通して形成される光学像を撮像するための前記撮像面を有する撮像素子とを備えたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置を備えたものであることを特徴とする情報端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−８８６９１（Ｐ２０１２−８８６９１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００１８６（Ｐ２０１１−２００１８６）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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