撮像レンズ
【課題】コンパクトな構成でありながら高い結像性能を発現する撮像レンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正の第１レンズＧ１と、物体側の面が凹形状とされた負の第２レンズＧ２と、光軸近傍で正のパワーを有する第３レンズＧ３と、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第４レンズＧ４とを備え、以下の条件式を満足する。但し、ｆを全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズＧ１の焦点距離、ｎ１を第１レンズＧ１のｄ線に対する屈折率、ν１を第１レンズＧ１のｄ線に対するアッベ数、ｆ２を第２レンズＧ２の焦点距離、ｆ３を第３レンズＧ３の焦点距離とする。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
【解決手段】物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正の第１レンズＧ１と、物体側の面が凹形状とされた負の第２レンズＧ２と、光軸近傍で正のパワーを有する第３レンズＧ３と、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第４レンズＧ４とを備え、以下の条件式を満足する。但し、ｆを全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズＧ１の焦点距離、ｎ１を第１レンズＧ１のｄ線に対する屈折率、ν１を第１レンズＧ１のｄ線に対するアッベ数、ｆ２を第２レンズＧ２の焦点距離、ｆ３を第３レンズＧ３の焦点距離とする。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いたデジタルカメラや、銀塩フィルムを用いたカメラなどの小型の撮像装置への搭載に好適な固定焦点の撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラ（以下、単にデジタルカメラという。）が急速に普及している。また、携帯電話に画像入力用のモジュールカメラ（携帯用モジュールカメラ）が搭載されることも多くなっている。
【０００３】
このような撮像装置には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像装置全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。
【０００４】
そこで、特許文献１〜６には、３枚あるいは４枚のレンズで構成し、非球面を利用した撮像レンズが開示されている。例えば、特許文献４〜６では、４枚のレンズ構成において、物体側から順に、正、負、正、正のパワー配置とし、各レンズ面に非球面形状を用いることで、小型化や高性能化が図られている。また、第３レンズの像側の面の曲率半径の絶対値を小さくし、像側の面に比較的強い正のパワーを持たせた構成となっている。
【特許文献１】特開平１０−４８５１６号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１６５９号公報
【特許文献３】特開２００４−３０２０５７号公報
【特許文献４】特開２００４−３４１０１３号公報
【特許文献５】特開２００５−２４５８１号公報
【特許文献６】特開２００５−２４８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように近年の撮像素子では、小型化および高画素化が進んでおり、それに伴って、特にデジタルカメラ用の撮像レンズには、高い解像性能と構成のコンパクト化が求められている。一方、携帯用モジュールカメラの撮像レンズには従来、コスト面とコンパクト性が主に要求されていたが、最近では携帯用モジュールカメラにおいても撮像素子の高画素化が進む傾向にあり、性能面に対する要求も高くなってきている。
【０００６】
このため、コスト、結像性能、およびコンパクト性の面で総合的に改善された多種多様なレンズの開発が望まれており、例えば、携帯用モジュールカメラにも搭載可能なコンパクト性を確保しつつ、性能面ではデジタルカメラへの搭載をも視野に入れた、ローコストで高性能な撮像レンズの開発が望まれている。
【０００７】
このような要求に対しては、例えば、コンパクト化およびローコスト化を図るためにレンズ枚数を３枚または４枚構成とし、高性能化を図るために、非球面を積極的に用いることが考えられる。この場合、非球面はコンパクト化および高性能化に寄与するが、製造性の点で不利でありコスト高になり易いので、その使用は製造性を十分考慮したものとすることが望ましい。上記各特許文献記載のレンズでは、３枚または４枚構成で非球面を用いた構成となっているが、例えば結像性能とコンパクト性との両立という点で不十分なところがある。また、特許文献４〜６の撮像レンズでは、最も像側の第４レンズに正のパワーを配置しているが、負のパワーを配置することも可能であると考えられる。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクトな構成でありながら高い結像性能を発現する撮像レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による撮像レンズは、物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正のパワーを有する第１レンズと、物体側の面が凹形状とされた負のパワーを有する第２レンズと、光軸近傍において正のパワーを有する第３レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状を有する第４レンズとを備え、以下の条件式を満足するものである。但し、ｆを全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｎ１を第１レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、ν１を第１レンズのｄ線に対するアッベ数、ｆ２を第２レンズの焦点距離、ｆ３を第３レンズの焦点距離とする。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
【００１０】
本発明の撮像レンズでは、全体として４枚というレンズ構成において、各レンズの形状およびパワーを適切に設定し、所定の条件式を満足することにより、高い収差性能が維持される。具体的には、第１レンズが条件式（１）を満足することにより、大型化が抑制されると共に球面収差の増大が抑制される。また、第１レンズが条件式（２），（３）を満足することにより、軸上色収差が低減される。さらに、第２レンズ、第３レンズが条件式（４），（５）を満足することにより、球面収差やコマ収差等の高次収差が良好に補正されると共に、コンパクト化に有利となる。
【００１１】
また、本発明の撮像レンズでは、第３レンズの物体側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値が、像側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値よりも小さいことが好ましい。このように、物体側の面に比較的強い正のパワーを持たせることで、コンパクト化および高性能化により有利となる。
【００１２】
さらに、本発明の撮像レンズでは、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズが、それぞれ少なくとも１つの非球面を含んでいることが好ましい。これにより、高い収差性能を維持し易くなる。また、第１レンズを光学ガラスによって構成すると共に、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズを樹脂材料によって構成することが好ましい。これにより、諸収差（特に色収差）が低減され、軽量化に有利となる。
【００１３】
また、本発明の撮像レンズでは、第１レンズにおける光軸上の物体側の面頂点位置と、第１レンズにおける光軸上の像側の面頂点位置との間に絞りを配置することが好ましい。これにより、全長の短縮化に有利となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像レンズによれば、物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正の第１レンズと、物体側の面が凹形状とされた負の第２レンズと、光軸近傍において正のパワーを有する第３レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第４レンズとを備え、かつ、以下の条件式（１）〜（５）を全て満足するように構成したので、コンパクト化を実現すると共に高い結像性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明における一実施の形態としての撮像レンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図８（Ａ），図８（Ｂ））のレンズ構成に対応している。また、図２〜図７は、それぞれ本実施の形態における第２〜第７の構成例を示している。第２の構成例は後述の第２の数値実施例（図９（Ａ），図９（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第３の構成例は後述の第３の数値実施例（図１０（Ａ），図１０（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第４の構成例は後述の第４の数値実施例（図１１（Ａ），図１１（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第５の構成例は後述の第５の数値実施例（図１２（Ａ），図１２（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第６の構成例は後述の第６の数値実施例（図１３（Ａ），図１３（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第７の構成例は後述の第７の数値実施例（図１４（Ａ），図１４（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図１〜図７において、符号Ｓｉは、絞りＳｔを０番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面を示す。符号Ｒｉは、面Ｓｉの曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では、図１に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図２〜図７の構成例についても説明する。
【００１７】
この撮像レンズは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を用いた携帯用モジュールカメラやデジタルカメラ等に搭載されて使用されるものである。この撮像レンズは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、絞りＳｔ、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４が配置される。この撮像レンズの結像面（撮像面）Ｓimgには、ＣＣＤなどの撮像素子（図示せず）が配置される。第４レンズＧ４と結像面（撮像面）との間には、撮像面を保護するためのカバーガラス、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの光学部材ＣＧが配置されていてもよい。
【００１８】
絞りＳｔは、光学的な開口絞りであり、第１レンズＧ１の物体側の面頂点位置と像側の面頂点位置との間に配置されることが好ましい。ただし、図６および図７の構成例のように、第１レンズＧ１の物体側の面頂点位置に、絞りＳｔが配置されるようにしてもよい。
【００１９】
第１レンズＧ１は、正のパワーを有しており、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。ただし、図６および図７の構成例のように、第１レンズＧ１は、光軸近傍において両凸形状となっていてもよい。第１レンズＧ１は、例えば物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましく、特に、両面が非球面であることが好ましい。このような第１レンズＧ１は、分散の小さな光学ガラスによって構成されることが好ましい。
【００２０】
第２レンズＧ２は、負のパワーを有しており、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状となっている。第２レンズＧ２は、例えば、物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましく、特に、両面が非球面であることが好ましい。
【００２１】
第３レンズＧ３は、光軸近傍において正のパワーを有している。図１の構成例では、第３レンズＧ３は、光軸近傍においてメニスカス形状となっている。あるいは、図２〜図７の構成例のように、光軸近傍において両凸形状となっていてもよい。ただし、第３レンズＧ３において、物体側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値が、像側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値よりも小さくなっていることが好ましい。第３レンズＧ３は、例えば、物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましく、特に、両面が非球面であることが好ましい。図１の構成例では、第３レンズＧ３の物体側の面は、光軸近傍では物体側に凸形状で、周辺部では物体側に凹形状となる非球面となっている。一方、像側の面は、光軸近傍では像側に凹形状で、周辺部では像側に凸形状となる非球面となっている。
【００２２】
第４レンズＧ４は、光軸近傍において、負のパワーを有すると共に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。第４レンズＧ４は、例えば、物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましい。特に、有効径の範囲内において、物体側の面が周辺に近づくほど正のパワーが弱くなる非球面形状であり、像側の面が周辺に近づくほど負のパワーが弱くなる非球面形状であることが好ましい。図１の構成例では、第４レンズＧ４の物体側の面は、光軸近傍では物体側に凸形状で、周辺部では物体側に凹形状となる非球面となっている。一方、像側の面は、光軸近傍では像側に凹形状で、周辺部では像側に凸形状となる非球面となっている。
【００２３】
第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４は、第１レンズＧ１と比べて、複雑で、大きな形状を有している。このため、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４は、全て樹脂材料により構成されることが好ましい。これにより、複雑な非球面形状が高精度に形成されると共に、撮像レンズ全体としての軽量化が図られる。
【００２４】
この撮像レンズは、以下の条件式（１）〜（５）を満足する。但し、ｆを全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズＧ１の焦点距離、ｎ１を第１レンズＧ１のｄ線に対する屈折率、ν１を第１レンズＧ１のｄ線に対するアッベ数、ｆ２を第２レンズＧ２の焦点距離、ｆ３を第３レンズＧ３の焦点距離としている。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
【００２５】
次に、以上のように構成された本実施の形態の撮像レンズの作用および効果を説明する。
【００２６】
本発明の撮像レンズでは、全体として４枚のレンズ構成において、各レンズのパワー配置を、物体側から順に正、負、正、負とし、各レンズの面形状を適切に設定すると共に、所定の条件式を満足することにより、高い収差性能が維持される。また、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４のそれぞれが、少なくとも１面に非球面を有していることにより、収差性能の維持により有利となる。さらに、第４レンズＧ４が、負のパワーを有していることにより、バックフォーカスの確保に有利となる。仮に、第４レンズＧ４の正のパワーが強すぎると、十分なバックフォーカスの確保が困難となる。また、第３レンズＧ３の物体側の面の曲率半径の絶対値を小さくし、物体側に比較的強いパワーを持たせることで、収差性能が向上する。
【００２７】
また、第４レンズＧ４では、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３に比べて、画角ごとに光束が分離される。このため、撮像素子に最も近い最終レンズ面である第４レンズＧ４の像側の面を、光軸近傍において像側に凹形状で周辺部において像側に凸形状となるようにすることで、画角ごとの収差補正が適切になされ、光束の撮像素子への入射角度が一定の角度以下に制御される。従って、結像面全域における光量むらを軽減することができると共に、像面湾曲や歪曲収差等の補正に有利となる。
【００２８】
ここで、絞りＳｔは、テレセントリック性、すなわち、撮像素子への主光線の入射角度が光軸に対して平行に近く（撮像面における入射角度が撮像面の法線に対してゼロに近く）なるようにすることを確保するためには、できるだけ物体側に配置されることが好ましい。一方、絞りＳｔが面Ｓ１よりも物体側に配置される場合、その分（絞りＳｔと面Ｓ１との距離）が光路長として加算されてしまうため、全体構成のコンパクト化の面で不利となる。従って、絞りＳｔが、光軸Ｚ１上において、第１レンズＧ１の物体側の面位置と像側の面位置との間に配置されることにより、テレセントリック性の確保および全長の短縮化に有利となる。以下、各条件式の具体的意義について説明する。
【００２９】
条件式（１）は、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＧ１の焦点距離ｆ１に関するもので、条件式（１）の下限を超えると、第１レンズＧ１の正のパワーが強くなりすぎ、球面収差の増加を招くと共に、バックフォーカスの確保が困難となる。一方、上限を超えると、全長の短縮化が困難となり、像面湾曲、非点収差等の補正が困難となるため好ましくない。特に、この撮像レンズでは、以下の条件式（６）を満足するようにすると、より良好な収差補正が可能となる。
０．７＜ｆ１／ｆ＜０．９ ……（６）
【００３０】
条件式（２）および条件式（３）は、第１レンズＧ１に用いる光学ガラスのｄ線に対する分散を規定するものである。条件式（２），（３）を満足することにより、分散が抑えられ、軸上色収差が低減される。
【００３１】
条件式（４）は、全系の焦点距離ｆに対する第２レンズＧ２の焦点距離ｆ２に関するもので、条件式（４）の下限を超えると、第２レンズＧ２の負のパワーが強くなりすぎ、高次収差の増大を招いてしまう。一方、上限を超えると、第２レンズＧ２の負のパワーが弱くなりすぎ、像面湾曲や非点収差等の補正が困難となる。特に、この撮像レンズでは、以下の条件式（７）を満足するようにすると、より良好な収差補正が可能となる。
０．５＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．０ ……（７）
【００３２】
条件式（５）は、全系の焦点距離ｆに対する第３レンズＧ３の焦点距離ｆ３に関するものであり、条件式（５）の下限を超えると、第３レンズＧ３の正のパワーが強くなりすぎ、収差性能が劣化すると共に、バックフォーカスが十分に確保できなくなってしまう。一方、上限を超えると、第３レンズＧ３の正のパワーが弱くなりすぎ、十分な収差補正が困難となってしまう。特に、以下の条件式（８）を満足するようにすると、十分なバックフォーカスの確保と良好な収差補正とをよりバランス良く実施することが可能となる。
０．８＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（８）
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態の撮像レンズでは、４枚のレンズ構成で、各レンズの形状およびパワー配置を適切に設定し、所定の条件式を満足するようにしたので、コンパクト化を実現すると共に、高い結像性能を確保することができる。
【実施例】
【００３４】
次に、本実施の形態に係る結像レンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、第１〜第７の数値実施例（実施例１〜７）を、第１の数値実施例を基本にしてまとめて説明する。
【００３５】
図１に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例１として、図８（Ａ），図８（Ｂ）に示す。特に、図８（Ａ）には基本的なレンズデータを示し、図８（Ｂ）には、非球面形状に関するデータを示す。図８（Ａ）に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、図１に示した撮像レンズの符号Ｓｉに対応させて、絞りＳｔを０番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝０〜１０）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１で示した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、図１で付した符号に対応させて、物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。Ｎｄｊ，νｄｊの欄には、それぞれ、カバーガラスＣＧも含めて、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜５）のレンズ要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。なお、絞りの面間隔Ｄｉの欄には、光軸上における面Ｓ１と絞りＳｔとの距離（ｍｍ）を示し、マイナスの符号は、絞りＳｔが面Ｓ１よりも像側にあることを意味するものとする。図８（Ａ）の欄外には、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆナンバー（ＦＮＯ．）の値を示す。
【００３６】
なお、第１レンズＧ１〜第４レンズＧ４の全ての面が非球面形状となっている。基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径の数値を示している。
【００３７】
図８（Ｂ）の非球面データの数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０-2」であることを示す。
【００３８】
非球面データとしては、以下の式（ＡＳＰ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａｉ，Ｋの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。実施例１の撮像レンズでは、非球面係数Ａｉとして、第３次〜第１０次の係数Ａ３〜Ａ１０が有効に用いて表されている。
【００３９】
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ2・ｈ2）1/2｝＋ΣＡｉ・ｈｉ ……（ＡＳＰ）
但し、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
【００４０】
以上の実施例１に係る撮像レンズと同様にして、図２に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２として、図９（Ａ），図９（Ｂ）に示す。同様に、図３に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例３として、図１０（Ａ），図１０（Ｂ）に示す。同様に、図４に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例４として、図１１（Ａ），図１１（Ｂ）に示す。同様に、図５に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例５として、図１２（Ａ），図１２（Ｂ）に示す。同様に、図６に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例６として、図１３（Ａ），図１３（Ｂ）に示す。同様に、図７に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例７として、図１４（Ａ），図１４（Ｂ）に示す。
【００４１】
図１５は、上述の条件式（１）〜（５）に対応する値を、各実施例についてまとめて示したものである。図１５に示したように、各実施例の値が、全て条件式（１）〜（５）の数値範囲内となっている。
【００４２】
図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）には、実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図には、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。同様に、実施例２についての諸収差を図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示す。同様に、実施例３についての諸収差を図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に示す。同様に、実施例４についての諸収差を図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）に示す。同様に、実施例５についての諸収差を図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）に示す。同様に、実施例６についての諸収差を図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）に示す。同様に、実施例７についての諸収差を図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）に示す。
【００４３】
以上の各数値データおよび各収差図から明らかなように、各実施例について、全体として４枚という少ないレンズ構成において、極めて良好な収差性能が発揮されている。
【００４４】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。また、上記実施の形態および実施例では、第１〜第４レンズにおける両面が全て非球面となるようにしたが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応する断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応する断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応する断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応する断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第５の構成例を示すものであり、実施例５に対応する断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第６の構成例を示すものであり、実施例６に対応する断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第７の構成例を示すものであり、実施例７に対応する断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図９】本発明の実施例２に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１０】本発明の実施例３に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１１】本発明の実施例４に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１２】本発明の実施例５に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１３】本発明の実施例６に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１４】本発明の実施例７に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１５】条件式に関する値を各実施例についてまとめて示した図である。
【図１６】本発明の実施例１に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図１７】本発明の実施例２に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図１８】本発明の実施例３に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図１９】本発明の実施例４に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図２０】本発明の実施例５に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図２１】本発明の実施例６に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図２２】本発明の実施例７に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓｔ…絞り、Ｇ１…第１レンズ、Ｇ２…第２レンズ、Ｇ３…第３レンズ、Ｇ４…第４レンズ、ＣＧ…光学部材、Ｓｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第（ｉ＋１）番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いたデジタルカメラや、銀塩フィルムを用いたカメラなどの小型の撮像装置への搭載に好適な固定焦点の撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの一般家庭等への普及に伴い、撮影した風景や人物像等の画像情報をパーソナルコンピュータに入力することができるデジタルスチルカメラ（以下、単にデジタルカメラという。）が急速に普及している。また、携帯電話に画像入力用のモジュールカメラ（携帯用モジュールカメラ）が搭載されることも多くなっている。
【０００３】
このような撮像装置には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子が用いられている。近年、これらの撮像素子のコンパクト化が進み、撮像装置全体ならびにそれに搭載される撮像レンズにも、コンパクト性が要求されている。また同時に、撮像素子の高画素化も進んでおり、撮像レンズの高解像、高性能化が要求されている。
【０００４】
そこで、特許文献１〜６には、３枚あるいは４枚のレンズで構成し、非球面を利用した撮像レンズが開示されている。例えば、特許文献４〜６では、４枚のレンズ構成において、物体側から順に、正、負、正、正のパワー配置とし、各レンズ面に非球面形状を用いることで、小型化や高性能化が図られている。また、第３レンズの像側の面の曲率半径の絶対値を小さくし、像側の面に比較的強い正のパワーを持たせた構成となっている。
【特許文献１】特開平１０−４８５１６号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１６５９号公報
【特許文献３】特開２００４−３０２０５７号公報
【特許文献４】特開２００４−３４１０１３号公報
【特許文献５】特開２００５−２４５８１号公報
【特許文献６】特開２００５−２４８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように近年の撮像素子では、小型化および高画素化が進んでおり、それに伴って、特にデジタルカメラ用の撮像レンズには、高い解像性能と構成のコンパクト化が求められている。一方、携帯用モジュールカメラの撮像レンズには従来、コスト面とコンパクト性が主に要求されていたが、最近では携帯用モジュールカメラにおいても撮像素子の高画素化が進む傾向にあり、性能面に対する要求も高くなってきている。
【０００６】
このため、コスト、結像性能、およびコンパクト性の面で総合的に改善された多種多様なレンズの開発が望まれており、例えば、携帯用モジュールカメラにも搭載可能なコンパクト性を確保しつつ、性能面ではデジタルカメラへの搭載をも視野に入れた、ローコストで高性能な撮像レンズの開発が望まれている。
【０００７】
このような要求に対しては、例えば、コンパクト化およびローコスト化を図るためにレンズ枚数を３枚または４枚構成とし、高性能化を図るために、非球面を積極的に用いることが考えられる。この場合、非球面はコンパクト化および高性能化に寄与するが、製造性の点で不利でありコスト高になり易いので、その使用は製造性を十分考慮したものとすることが望ましい。上記各特許文献記載のレンズでは、３枚または４枚構成で非球面を用いた構成となっているが、例えば結像性能とコンパクト性との両立という点で不十分なところがある。また、特許文献４〜６の撮像レンズでは、最も像側の第４レンズに正のパワーを配置しているが、負のパワーを配置することも可能であると考えられる。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクトな構成でありながら高い結像性能を発現する撮像レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による撮像レンズは、物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正のパワーを有する第１レンズと、物体側の面が凹形状とされた負のパワーを有する第２レンズと、光軸近傍において正のパワーを有する第３レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状を有する第４レンズとを備え、以下の条件式を満足するものである。但し、ｆを全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｎ１を第１レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、ν１を第１レンズのｄ線に対するアッベ数、ｆ２を第２レンズの焦点距離、ｆ３を第３レンズの焦点距離とする。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
【００１０】
本発明の撮像レンズでは、全体として４枚というレンズ構成において、各レンズの形状およびパワーを適切に設定し、所定の条件式を満足することにより、高い収差性能が維持される。具体的には、第１レンズが条件式（１）を満足することにより、大型化が抑制されると共に球面収差の増大が抑制される。また、第１レンズが条件式（２），（３）を満足することにより、軸上色収差が低減される。さらに、第２レンズ、第３レンズが条件式（４），（５）を満足することにより、球面収差やコマ収差等の高次収差が良好に補正されると共に、コンパクト化に有利となる。
【００１１】
また、本発明の撮像レンズでは、第３レンズの物体側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値が、像側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値よりも小さいことが好ましい。このように、物体側の面に比較的強い正のパワーを持たせることで、コンパクト化および高性能化により有利となる。
【００１２】
さらに、本発明の撮像レンズでは、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズが、それぞれ少なくとも１つの非球面を含んでいることが好ましい。これにより、高い収差性能を維持し易くなる。また、第１レンズを光学ガラスによって構成すると共に、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズを樹脂材料によって構成することが好ましい。これにより、諸収差（特に色収差）が低減され、軽量化に有利となる。
【００１３】
また、本発明の撮像レンズでは、第１レンズにおける光軸上の物体側の面頂点位置と、第１レンズにおける光軸上の像側の面頂点位置との間に絞りを配置することが好ましい。これにより、全長の短縮化に有利となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像レンズによれば、物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正の第１レンズと、物体側の面が凹形状とされた負の第２レンズと、光軸近傍において正のパワーを有する第３レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状の第４レンズとを備え、かつ、以下の条件式（１）〜（５）を全て満足するように構成したので、コンパクト化を実現すると共に高い結像性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明における一実施の形態としての撮像レンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図８（Ａ），図８（Ｂ））のレンズ構成に対応している。また、図２〜図７は、それぞれ本実施の形態における第２〜第７の構成例を示している。第２の構成例は後述の第２の数値実施例（図９（Ａ），図９（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第３の構成例は後述の第３の数値実施例（図１０（Ａ），図１０（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第４の構成例は後述の第４の数値実施例（図１１（Ａ），図１１（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第５の構成例は後述の第５の数値実施例（図１２（Ａ），図１２（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第６の構成例は後述の第６の数値実施例（図１３（Ａ），図１３（Ｂ））のレンズ構成に対応し、第７の構成例は後述の第７の数値実施例（図１４（Ａ），図１４（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図１〜図７において、符号Ｓｉは、絞りＳｔを０番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面を示す。符号Ｒｉは、面Ｓｉの曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では、図１に示した撮像レンズの構成例を基本にして説明し、必要に応じて図２〜図７の構成例についても説明する。
【００１７】
この撮像レンズは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を用いた携帯用モジュールカメラやデジタルカメラ等に搭載されて使用されるものである。この撮像レンズは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、絞りＳｔ、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４が配置される。この撮像レンズの結像面（撮像面）Ｓimgには、ＣＣＤなどの撮像素子（図示せず）が配置される。第４レンズＧ４と結像面（撮像面）との間には、撮像面を保護するためのカバーガラス、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの光学部材ＣＧが配置されていてもよい。
【００１８】
絞りＳｔは、光学的な開口絞りであり、第１レンズＧ１の物体側の面頂点位置と像側の面頂点位置との間に配置されることが好ましい。ただし、図６および図７の構成例のように、第１レンズＧ１の物体側の面頂点位置に、絞りＳｔが配置されるようにしてもよい。
【００１９】
第１レンズＧ１は、正のパワーを有しており、光軸近傍において物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。ただし、図６および図７の構成例のように、第１レンズＧ１は、光軸近傍において両凸形状となっていてもよい。第１レンズＧ１は、例えば物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましく、特に、両面が非球面であることが好ましい。このような第１レンズＧ１は、分散の小さな光学ガラスによって構成されることが好ましい。
【００２０】
第２レンズＧ２は、負のパワーを有しており、光軸近傍において物体側に凹面を向けたメニスカス形状となっている。第２レンズＧ２は、例えば、物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましく、特に、両面が非球面であることが好ましい。
【００２１】
第３レンズＧ３は、光軸近傍において正のパワーを有している。図１の構成例では、第３レンズＧ３は、光軸近傍においてメニスカス形状となっている。あるいは、図２〜図７の構成例のように、光軸近傍において両凸形状となっていてもよい。ただし、第３レンズＧ３において、物体側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値が、像側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値よりも小さくなっていることが好ましい。第３レンズＧ３は、例えば、物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましく、特に、両面が非球面であることが好ましい。図１の構成例では、第３レンズＧ３の物体側の面は、光軸近傍では物体側に凸形状で、周辺部では物体側に凹形状となる非球面となっている。一方、像側の面は、光軸近傍では像側に凹形状で、周辺部では像側に凸形状となる非球面となっている。
【００２２】
第４レンズＧ４は、光軸近傍において、負のパワーを有すると共に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。第４レンズＧ４は、例えば、物体側の面および像側の面のうちの少なくとも一方が非球面であることが好ましい。特に、有効径の範囲内において、物体側の面が周辺に近づくほど正のパワーが弱くなる非球面形状であり、像側の面が周辺に近づくほど負のパワーが弱くなる非球面形状であることが好ましい。図１の構成例では、第４レンズＧ４の物体側の面は、光軸近傍では物体側に凸形状で、周辺部では物体側に凹形状となる非球面となっている。一方、像側の面は、光軸近傍では像側に凹形状で、周辺部では像側に凸形状となる非球面となっている。
【００２３】
第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４は、第１レンズＧ１と比べて、複雑で、大きな形状を有している。このため、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４は、全て樹脂材料により構成されることが好ましい。これにより、複雑な非球面形状が高精度に形成されると共に、撮像レンズ全体としての軽量化が図られる。
【００２４】
この撮像レンズは、以下の条件式（１）〜（５）を満足する。但し、ｆを全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズＧ１の焦点距離、ｎ１を第１レンズＧ１のｄ線に対する屈折率、ν１を第１レンズＧ１のｄ線に対するアッベ数、ｆ２を第２レンズＧ２の焦点距離、ｆ３を第３レンズＧ３の焦点距離としている。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
【００２５】
次に、以上のように構成された本実施の形態の撮像レンズの作用および効果を説明する。
【００２６】
本発明の撮像レンズでは、全体として４枚のレンズ構成において、各レンズのパワー配置を、物体側から順に正、負、正、負とし、各レンズの面形状を適切に設定すると共に、所定の条件式を満足することにより、高い収差性能が維持される。また、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３および第４レンズＧ４のそれぞれが、少なくとも１面に非球面を有していることにより、収差性能の維持により有利となる。さらに、第４レンズＧ４が、負のパワーを有していることにより、バックフォーカスの確保に有利となる。仮に、第４レンズＧ４の正のパワーが強すぎると、十分なバックフォーカスの確保が困難となる。また、第３レンズＧ３の物体側の面の曲率半径の絶対値を小さくし、物体側に比較的強いパワーを持たせることで、収差性能が向上する。
【００２７】
また、第４レンズＧ４では、第１レンズＧ１〜第３レンズＧ３に比べて、画角ごとに光束が分離される。このため、撮像素子に最も近い最終レンズ面である第４レンズＧ４の像側の面を、光軸近傍において像側に凹形状で周辺部において像側に凸形状となるようにすることで、画角ごとの収差補正が適切になされ、光束の撮像素子への入射角度が一定の角度以下に制御される。従って、結像面全域における光量むらを軽減することができると共に、像面湾曲や歪曲収差等の補正に有利となる。
【００２８】
ここで、絞りＳｔは、テレセントリック性、すなわち、撮像素子への主光線の入射角度が光軸に対して平行に近く（撮像面における入射角度が撮像面の法線に対してゼロに近く）なるようにすることを確保するためには、できるだけ物体側に配置されることが好ましい。一方、絞りＳｔが面Ｓ１よりも物体側に配置される場合、その分（絞りＳｔと面Ｓ１との距離）が光路長として加算されてしまうため、全体構成のコンパクト化の面で不利となる。従って、絞りＳｔが、光軸Ｚ１上において、第１レンズＧ１の物体側の面位置と像側の面位置との間に配置されることにより、テレセントリック性の確保および全長の短縮化に有利となる。以下、各条件式の具体的意義について説明する。
【００２９】
条件式（１）は、全系の焦点距離ｆに対する第１レンズＧ１の焦点距離ｆ１に関するもので、条件式（１）の下限を超えると、第１レンズＧ１の正のパワーが強くなりすぎ、球面収差の増加を招くと共に、バックフォーカスの確保が困難となる。一方、上限を超えると、全長の短縮化が困難となり、像面湾曲、非点収差等の補正が困難となるため好ましくない。特に、この撮像レンズでは、以下の条件式（６）を満足するようにすると、より良好な収差補正が可能となる。
０．７＜ｆ１／ｆ＜０．９ ……（６）
【００３０】
条件式（２）および条件式（３）は、第１レンズＧ１に用いる光学ガラスのｄ線に対する分散を規定するものである。条件式（２），（３）を満足することにより、分散が抑えられ、軸上色収差が低減される。
【００３１】
条件式（４）は、全系の焦点距離ｆに対する第２レンズＧ２の焦点距離ｆ２に関するもので、条件式（４）の下限を超えると、第２レンズＧ２の負のパワーが強くなりすぎ、高次収差の増大を招いてしまう。一方、上限を超えると、第２レンズＧ２の負のパワーが弱くなりすぎ、像面湾曲や非点収差等の補正が困難となる。特に、この撮像レンズでは、以下の条件式（７）を満足するようにすると、より良好な収差補正が可能となる。
０．５＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．０ ……（７）
【００３２】
条件式（５）は、全系の焦点距離ｆに対する第３レンズＧ３の焦点距離ｆ３に関するものであり、条件式（５）の下限を超えると、第３レンズＧ３の正のパワーが強くなりすぎ、収差性能が劣化すると共に、バックフォーカスが十分に確保できなくなってしまう。一方、上限を超えると、第３レンズＧ３の正のパワーが弱くなりすぎ、十分な収差補正が困難となってしまう。特に、以下の条件式（８）を満足するようにすると、十分なバックフォーカスの確保と良好な収差補正とをよりバランス良く実施することが可能となる。
０．８＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（８）
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態の撮像レンズでは、４枚のレンズ構成で、各レンズの形状およびパワー配置を適切に設定し、所定の条件式を満足するようにしたので、コンパクト化を実現すると共に、高い結像性能を確保することができる。
【実施例】
【００３４】
次に、本実施の形態に係る結像レンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、第１〜第７の数値実施例（実施例１〜７）を、第１の数値実施例を基本にしてまとめて説明する。
【００３５】
図１に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例１として、図８（Ａ），図８（Ｂ）に示す。特に、図８（Ａ）には基本的なレンズデータを示し、図８（Ｂ）には、非球面形状に関するデータを示す。図８（Ａ）に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、図１に示した撮像レンズの符号Ｓｉに対応させて、絞りＳｔを０番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝０〜１０）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１で示した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、図１で付した符号に対応させて、物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。Ｎｄｊ，νｄｊの欄には、それぞれ、カバーガラスＣＧも含めて、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜５）のレンズ要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。なお、絞りの面間隔Ｄｉの欄には、光軸上における面Ｓ１と絞りＳｔとの距離（ｍｍ）を示し、マイナスの符号は、絞りＳｔが面Ｓ１よりも像側にあることを意味するものとする。図８（Ａ）の欄外には、諸データとして、全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆナンバー（ＦＮＯ．）の値を示す。
【００３６】
なお、第１レンズＧ１〜第４レンズＧ４の全ての面が非球面形状となっている。基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径の数値を示している。
【００３７】
図８（Ｂ）の非球面データの数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０-2」であることを示す。
【００３８】
非球面データとしては、以下の式（ＡＳＰ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａｉ，Ｋの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。実施例１の撮像レンズでは、非球面係数Ａｉとして、第３次〜第１０次の係数Ａ３〜Ａ１０が有効に用いて表されている。
【００３９】
Ｚ＝Ｃ・ｈ2／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ2・ｈ2）1/2｝＋ΣＡｉ・ｈｉ ……（ＡＳＰ）
但し、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａｉ：第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数
【００４０】
以上の実施例１に係る撮像レンズと同様にして、図２に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２として、図９（Ａ），図９（Ｂ）に示す。同様に、図３に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例３として、図１０（Ａ），図１０（Ｂ）に示す。同様に、図４に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例４として、図１１（Ａ），図１１（Ｂ）に示す。同様に、図５に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例５として、図１２（Ａ），図１２（Ｂ）に示す。同様に、図６に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例６として、図１３（Ａ），図１３（Ｂ）に示す。同様に、図７に示した撮像レンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例７として、図１４（Ａ），図１４（Ｂ）に示す。
【００４１】
図１５は、上述の条件式（１）〜（５）に対応する値を、各実施例についてまとめて示したものである。図１５に示したように、各実施例の値が、全て条件式（１）〜（５）の数値範囲内となっている。
【００４２】
図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）には、実施例１の撮像レンズにおける球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図には、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。同様に、実施例２についての諸収差を図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示す。同様に、実施例３についての諸収差を図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）に示す。同様に、実施例４についての諸収差を図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）に示す。同様に、実施例５についての諸収差を図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）に示す。同様に、実施例６についての諸収差を図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）に示す。同様に、実施例７についての諸収差を図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）に示す。
【００４３】
以上の各数値データおよび各収差図から明らかなように、各実施例について、全体として４枚という少ないレンズ構成において、極めて良好な収差性能が発揮されている。
【００４４】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。また、上記実施の形態および実施例では、第１〜第４レンズにおける両面が全て非球面となるようにしたが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応する断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応する断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応する断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応する断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第５の構成例を示すものであり、実施例５に対応する断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第６の構成例を示すものであり、実施例６に対応する断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態としての撮像レンズにおける第７の構成例を示すものであり、実施例７に対応する断面図である。
【図８】本発明の実施例１に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図９】本発明の実施例２に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１０】本発明の実施例３に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１１】本発明の実施例４に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１２】本発明の実施例５に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１３】本発明の実施例６に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１４】本発明の実施例７に係る撮像レンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本的なレンズデータ、（Ｂ）は非球面に関するレンズデータを示す。
【図１５】条件式に関する値を各実施例についてまとめて示した図である。
【図１６】本発明の実施例１に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図１７】本発明の実施例２に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図１８】本発明の実施例３に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図１９】本発明の実施例４に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図２０】本発明の実施例５に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図２１】本発明の実施例６に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【図２２】本発明の実施例７に係る撮像レンズの諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）非点収差、（Ｃ）ディストーションを示す。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓｔ…絞り、Ｇ１…第１レンズ、Ｇ２…第２レンズ、Ｇ３…第３レンズ、Ｇ４…第４レンズ、ＣＧ…光学部材、Ｓｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第（ｉ＋１）番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正のパワーを有する第１レンズと、物体側の面が凹形状とされた負のパワーを有する第２レンズと、光軸近傍において正のパワーを有する第３レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状を有する第４レンズとを備え、
以下の条件式を満足する
ことを特徴とする撮像レンズ。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
但し、
ｆ：全体の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｎ１：第１レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
ν１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
とする。
【請求項２】
前記第２レンズ、前記第３レンズおよび前記第４レンズのそれぞれが、少なくとも１面に非球面を含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記第１レンズが、少なくとも１面に非球面を含んでいる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記第３レンズの物体側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値が、像側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値よりも小さい
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ、前記第３レンズおよび第４レンズは、全て樹脂材料により構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記第１レンズが、光学ガラスにより構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第１レンズにおける光軸上の物体側の面位置と、前記第１レンズにおける光軸上の像側の面位置との間に絞りが配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項１】
物体側から順に、物体側の面が凸形状とされた正のパワーを有する第１レンズと、物体側の面が凹形状とされた負のパワーを有する第２レンズと、光軸近傍において正のパワーを有する第３レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状を有する第４レンズとを備え、
以下の条件式を満足する
ことを特徴とする撮像レンズ。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．０ ……（１）
１．４５＜ｎ１＜１．６ ……（２）
ν１＞６０ ……（３）
０．４＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．２ ……（４）
０．７＜ｆ３／ｆ＜１．９ ……（５）
但し、
ｆ：全体の焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｎ１：第１レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
ν１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
とする。
【請求項２】
前記第２レンズ、前記第３レンズおよび前記第４レンズのそれぞれが、少なくとも１面に非球面を含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記第１レンズが、少なくとも１面に非球面を含んでいる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記第３レンズの物体側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値が、像側の面の光軸近傍における曲率半径の絶対値よりも小さい
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ、前記第３レンズおよび第４レンズは、全て樹脂材料により構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記第１レンズが、光学ガラスにより構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第１レンズにおける光軸上の物体側の面位置と、前記第１レンズにおける光軸上の像側の面位置との間に絞りが配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００８−１８５８０７（Ｐ２００８−１８５８０７Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９４７５（Ｐ２００７−１９４７５）
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３０日（２００７．１．３０）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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