JP2017116875A - 撮像レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】低背でＦ値が小さく、諸収差が良好に補正された広画角の撮像レンズを得る。
【解決手段】
物体側から像側に向かって順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する両面が非球面の第３レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズとから成り、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．８５＜ｉｈ／ｆ＜１．０
ただし、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離、ｉｈは最大像高である。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型の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し、特に、小型化、薄型化が進む携帯電話機やスマートフォンなどの携帯端末、及びＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、さらには、ゲーム機やＰＣ等の情報端末に搭載される撮像装置に内蔵される撮像レンズに関するものである。

近年、撮像装置を備えた携帯端末機器の市場は益々拡大する状況にある。いまやほとんどの携帯端末機器にカメラ機能が付加され、そのカメラ性能は高性能化が進んでいる。また、スマートフォンに代表されるように、製品のデザインは薄型化されたものが多く、当然内蔵する撮像装置も小型化、薄型化への要求が厳しい。また、イン・カメラや、サブ・カメラと呼ばれる自分撮り用のカメラに搭載される撮像レンズは、従来１メガピクセル程度の画素数に対応したものが一般的だったが、近年では５メガピクセルを超える撮像素子に対応することが主流になりつつある。撮像素子は、小型化を維持しながら高画素化へと開発が進んでいるため、画素ピッチは非常に微細化され、高密度化されている。このような撮像素子に対応する撮像レンズには、明るいレンズ系であり、高解像度であり、小型、薄型なものが求められる。また、自分撮り用のカメラには、自分を含む広範囲な被写体を撮影したいという一般ユーザーからの要求も強い。

撮像レンズは、サイズ、性能、Ｆ値、画角等々、その使用目的や要求性能に応じて様々な態様が提案されてきた。なかでも４枚構成の撮像レンズは、比較的小型化が可能で、収差も比較的良好に補正が可能なため、多くの提案がなされてきた。しかし上述したような小型、高画素の撮像素子に対応した、低背で明るく広画角な光学系を得るには、特に周辺部の収差補正が困難であり、画面全体にわたって良好な画質を得ることには課題があった。

例えば、特許文献１には、物体側から順に、開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第４レンズとの構成を採り、全系の焦点距離に対する第２レンズの像側の面の曲率半径の値を適切な範囲に設定することによって、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。

また、特許文献２には、物体側から順に、開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、少なくとも１面が非球面形状を有し、負の屈折力を有する物体側に凹を向けた第４レンズとの構成を採り、第１レンズのパワー、及び第４レンズの物体側の面と像側の面との曲率半径の関係を適切な範囲に設定することで、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。

また、特許文献３には、物体側から順に、開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、少なくとも１面が非球面であって負の屈折力を有する両凹形状の第４レンズとの構成を採り、全系の焦点距離と第１レンズ、及び第３レンズの焦点距離の比を適切な範囲に設定することで、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。

また、特許文献４には、物体側より順に、絞りと、両凸形状で正のパワーを有する第１レンズと、物体側に凸面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第２レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状の第３レンズと、物体側に凸面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第４レンズとを配置し、第１レンズの中心厚と第１レンズの焦点距離との関係、及び、第２レンズと第３レンズのアッベ数を適切な範囲にすることで、高性能化を目指した撮像レンズが開示されている。

特開２００７−２８６１５３号公報 特開２００８−０４６５２６号公報 特開２００８−２４２１８０号公報 特開２００９−０１４８９９号公報

上記特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載の撮像レンズは、光学全長と撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比は１．０前後であり、比較的小型化が実現されている。しかし、半画角は３０°〜３１°であり、広画角化の要求には不十分である。また、Ｆ値は２．９〜３．３であり、高画素化が進む撮像素子に十分対応する明るさを確保しているとは言えない。また、特許文献４に記載の撮像レンズも比較的小型化を実現しているが、Ｆ値が３．２であり、十分な明るさを達成しているとは言えない。このように、これらの従来技術では小型化、広画角化、小さなＦ値の要求に対して同時に応えることは困難であった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、小型、薄型で、Ｆ値が小さく、諸収差が良好に補正された広画角の撮影を可能とする撮像レンズの提供を目的とする。

なお、ここでいう低背とは、光学全長が４ｍｍ以下で、かつ光学全長と撮像素子の有効撮像面の対角線の長さとの比（全長対角比）が１．０よりも十分小さいレベル（光学全長のほうが短い）を、低Ｆ値とはＦ２．４以下の明るさをそれぞれ指している。また、広角とは、全画角で８０°を超えるレベルを指している。なお、上記撮像素子の有効撮像面の対角線の長さは、撮像レンズに最大画角から入射した光線が撮像面に結像する位置の光軸から垂直な高さ、すなわち最大像高の２倍の長さと同じパラメータとして扱う。

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、凹面とは光軸近傍における形状を指すものと定義し、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。さらに、光学全長やバックフォーカスは、ＩＲカットフィルタやカバーガラス等の光の収束・発散作用に寄与しない光学素子の厚みを空気換算したときの光軸上の値として定義する。

本発明の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第２レンズと、正の屈折力を有する両面が非球面の第３レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズとから構成されており、以下の条件式（１）を満足する。
（１） ０．８５＜ｉｈ／ｆ＜１．０
ただし、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離、ｉｈは最大像高である。

上記構成の撮像レンズは、正の屈折力を有する第１レンズ、及び第３レンズによって光学全長を短く抑える構成になっている。負の屈折力を有する第２レンズは第１レンズで発生した色収差を補正するとともに、物体側に凹面を形成することで広い画角への対応を可能にしている。第３レンズ、及び第４レンズは両面に適切な非球面を形成することで軸外の非点収差の補正、及び非点隔差の縮小と歪曲収差の補正、撮像素子への主光線入射角度の制御を容易にする。

条件式（１）は広い撮影画角を可能にするための条件であり、条件式（１）の範囲を満たすことは、全画角で８０°〜９０°の撮影を可能にすることを意味する。条件式（１）の上限値を上回ると、周辺部における諸収差の補正に限界が生じるため好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、諸収差の補正には有利になるが、広画角化が望めない。

また、上記構成の撮像レンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）Ｆｎｏ≦２．４
ただし、ＦｎｏはＦナンバーである。

条件式（２）は撮像レンズのＦナンバーを規定するものである。条件式（２）を満たすことで、近年の小型で高密度化された撮像素子に適した明るいレンズ系が得られる。

また、上記構成の撮像レンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．１＜｜ｒ３／ｒ４｜＜０．６
ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ４は第２レンズの像側の面の近軸曲率半径である。

条件式（３）は、第２レンズの光軸近傍における形状を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズの屈折力が弱まるため、球面収差、及び色収差の補正が不十分になる。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズの屈折力が強まるため、球面収差、及び色収差の補正が過剰になり、全体の収差バランスが崩れてしまう。

また、上記構成の撮像レンズにおいて、第４レンズは光軸近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましく、また、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１．２＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜２．５
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（４）は第４レンズの光軸近傍における形状を適切な範囲に規定するものである。条件式（４）の範囲を満たすことで適切なバックフォーカスを確保しながら、低背化を可能にする。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） ０．１５＜｜Ｓａｇ４／Ｄ２｜＜０．４
ただし、Ｓａｇ４は第２レンズの像側の面の最大有効径におけるＳａｇ量、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚みである。

条件式（５）は第２レンズの光軸上の厚みに対する、第２レンズの像側の面の形状を適切なものに規定するものである。条件式（５）の範囲に規定することで、第２レンズの像側の面はＳａｇ量の変化が小さな非球面形状に形成される。従って、第３レンズとの空気間隔を光軸近傍から周辺部にわたって適切なものとし、低背化を容易にする。なお、第２レンズの像側の面の最大有効径とは、最大画角から入射する光線の上光線が第２レンズの像側の面を通過する位置の径として定義する。

また、本発明の撮像レンズにおいて、第３レンズは、光軸近傍で凹面を向けたメニスカス形状であり、物体側の面の非球面形状に関して、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） ０．０２＜｜Ｓａｇ５／Ｄ３｜＜０．１３
ただし、Ｓａｇ５は第３レンズの物体側の面の最大有効径におけるＳａｇ量、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚みである。

条件式（６）は第３レンズの光軸上の厚みに対する、第３レンズの物体側の面の形状を適切なものに規定するものである。条件式（６）の範囲に規定することで、第３レンズの物体側の面はＳａｇ量の変化が小さな非球面形状に形成される。従って、第２レンズとの空気間隔を光軸近傍から周辺部にわたって適切なものとし、低背化を容易にする。なお、第３レンズの物体側の面の最大有効径とは、最大画角から入射する光線の上光線が第３レンズの物体側の面を通過する位置の径として定義する。

なお、条件式（５）と条件式（６）を同時に満足することが望ましい。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７） ０．１４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜０．７
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（７）は第１レンズの光軸近傍の形状を適切な範囲に規定するものである。条件式（７）の範囲内に規定することで低背を維持し、第１レンズにおける球面収差の発生を抑制する。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）−７．５＜ｆ２／ｆ＜−２．０
ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。

条件式（８）は全系の焦点距離に対する第２レンズの焦点距離を適切な範囲に規定するものである。第２レンズは４枚で構成されるレンズのうち、最も屈折力の弱い負のレンズとして配置されているが、条件式（８）の範囲を満足することで、色収差、及び球面収差の過剰な補正や製造時の誤差に対する感度を抑え、かつ色収差補正が不十分になることを抑制する。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）０．３＜ｆ３／ｆ＜１．２
ただし、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。

条件式（９）は全系の焦点距離に対する第３レンズの焦点距離を適切な範囲に規定するものである。条件式（９）の範囲を満足することで、低背、広画角を維持しつつ、全体の収差バランスの制御が容易になる。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）−０．９＜ｆ４／ｆ＜−０．５
ただし、ｆ４は第４レンズの焦点距離である。

条件式（１０）は全系の焦点距離に対する第４レンズの焦点距離を適切な範囲に規定するものである。条件式（１０）の範囲を満足することで、低背化を維持しつつ、適切なバックフォーカスを確保することが可能になる。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）−１．５＜ｒ５／ｆ＜−０．５
ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。

条件式（１１）は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径を適切な範囲に規定するものである。条件式（１１）の範囲を満足することで、低背化を維持しつつ、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、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
（１２）０．０３５＜Ｔ３／Ｄ３＜０．２
ただし、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、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚みである。

条件式（１２）は、第３レンズの光軸上の厚みと第３レンズ、及び第４レンズの光軸上の間隔を適切な範囲に規定するものである。条件式（１２）の範囲を満足することで、低背化を維持しつつ、非点収差、非点隔差、及び歪曲収差の良好な補正が可能になる。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
（１３）９．０＜（Ｔ１／ｆ）＊１００＜１６．０
ただし、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。

条件式（１３）は、第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離を適切な範囲に規定するものである。条件式（１３）の範囲は諸収差を良好に補正しつつ、広い画角の撮影を可能にするための条件である。条件式（１３）の上限値を上回ると、第１レンズと第２レンズが離れすぎて、収差補正には有利になるが、広画角化、及び低背化が困難になる。一方、条件式（１３）の下限値を下回ると、広画角化、及び低背化には有利になるが、特に周辺部における収差補正が困難になる。

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）０．５５＜ＴＴＬ／２ｉｈ＜０．８５
ただし、ＴＴＬは光学全長である。

条件式（１４）は、撮像レンズの低背化に対する条件である。条件式（１４）の範囲は、撮像素子の有効撮像面の対角線の長さに対して、撮像レンズの光学全長が十分に短いものであることを示している。条件式（１４）を満足することで、近年要求される十分に低背化された撮像レンズを得ることができる。

本発明により、諸収差が良好に補正され、小型化、薄型化に対応した広画角で明るい撮像レンズを得る事ができる。

実施例１の撮像レンズの概略構成を示す図である。 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。 実施例２の撮像レンズの概略構成を示す図である。 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。 実施例３の撮像レンズの概略構成を示す図である。 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。 実施例４の撮像レンズの概略構成を示す図である。 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。 第２レンズの像側の面の最大有効径におけるＳａｇ量、及び第３レンズの物体側の面の最大有効径におけるＳａｇ量を示す図である。

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、図３、図５、及び図７はそれぞれ、本実施形態の数値実施例１〜４に係る撮像レンズの概略構成図を示している。いずれも基本的なレンズ構成は同様のため、ここでは実施例１の概略構成図を参照しながら、本実施形態の撮像レンズ構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の撮像レンズは、物体側から像側に向かって順に、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する両面が非球面の第１レンズＬ１と、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する両面が非球面の第３レンズＬ３と、光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズＬ４とから構成されている。第４レンズＬ４と像面ＩＭＧとの間には、ＩＲカットフィルタ等のフィルタＩＲが配置されている。なお、フィルタＩＲは省略することが可能である。また、開口絞りＳＴは低背化に有利なように、最も物体側に配置されている。

本実施形態の撮像レンズは、正の屈折力を有する第１レンズＬ１、及び第３レンズＬ３によって光学全長ＴＴＬを短く抑える構成になっている。負の屈折力を有する第２レンズＬ２は第１レンズＬ１で発生した色収差を補正するとともに、物体側に凹面を形成することで広い画角への対応を可能にしている。第３レンズＬ３、及び第４レンズＬ４は両面に適切な非球面を形成することで軸外の非点収差の補正、及び非点隔差の縮小と歪曲収差の補正、撮像素子への主光線入射角度を制御している。

第１レンズＬ１は、光軸Ｘの近傍で物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズであり、物体側の面、及び像側の面の近軸曲率半径は、最適な関係になるように設定されている。また、第１レンズＬ１の屈折力は、第３レンズＬ３よりも弱い屈折力になっている。

第２レンズＬ２は、光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズであり、物体側を凹面とすることで広い画角からの光線を取り込めるようになっている。また、第２レンズＬ２の像側の面は、光軸Ｘの近傍から最大有効径部にわたってＳａｇの変化が小さな非球面に形成されているため、低背化に有利な形状になっている。なお、第２レンズＬ２は光軸Ｘの近傍で物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズであればよく、図５に示す実施例３のように光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けた両凹レンズであってもよい。

第３レンズＬ３は、光軸Ｘの近傍で像側に凸面を向け、物体側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズである。第３レンズＬ３は第１レンズＬ１よりも強い屈折力を有しており、低背化への寄与が大きなレンズである。第３レンズＬ３の両面に形成した非球面は、軸外の諸収差を良好に補正する。また、物体側の面は、光軸Ｘの近傍から最大有効径部にわたってＳａｇの変化が小さな非球面に形成されているため、第２レンズＬ２との像側の面の形状と併せて低背化に有利な形状になっている。

第４レンズＬ４は光軸Ｘの近傍で像側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズである。両面に形成された非球面によって、非点隔差、歪曲収差を良好に補正する。また、第４レンズＬ４の物体側の面、及び像側の面には、光軸Ｘ上以外の位置に極点が形成された非球面形状になっており、像面ＩＭＧへ入射する主光線の角度の制御を容易にしている。

本実施形態の撮像レンズは、以下の条件式（１）〜（１４）を満足することで好ましい効果を奏するものである。
（１） ０．８５＜ｉｈ／ｆ＜１．０
（２） Ｆｎｏ≦２．４
（３） ０．１＜｜ｒ３／ｒ４｜＜０．６
（４） １．２＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜２．５
（５） ０．１５＜｜Ｓａｇ４／Ｄ２｜＜０．４
（６） ０．０２＜｜Ｓａｇ５／Ｄ３｜＜０．１３
（７） ０．１４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜０．７
（８） −７．５＜ｆ２／ｆ＜−２．０
（９） ０．３＜ｆ３／ｆ＜１．２
（１０）−０．９＜ｆ４／ｆ＜−０．５
（１１）−１．５＜ｒ５／ｆ＜−０．５
（１２）０．０３５＜Ｔ３／Ｄ３＜０．２
（１３）９．０＜（Ｔ１／ｆ）＊１００＜１６．０
（１４）０．５５＜ＴＴＬ／２ｉｈ＜０．８５
ただし、
ｆ ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｉｈ：最大像高
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
ｒ３：第２レンズＬ２の物体側の面の近軸曲率半径
ｒ４：第２レンズＬ２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
Ｓａｇ４：第２レンズＬ２の像側の面の最大有効径におけるＳａｇ量
Ｄ２：第２レンズＬ２の光軸Ｘ上の厚み
Ｓａｇ５：第３レンズＬ３の物体側の面の最大有効径におけるＳａｇ量
Ｄ３：第３レンズＬ３の光軸Ｘ上の厚み
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
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
ｒ５：第３レンズＬ３の物体側の面の近軸曲率半径
Ｔ１：第１レンズＬ１の像側の面から第２レンズＬ２の物体側の面までの光軸Ｘ上の距離
Ｔ３：第３レンズＬ３の像側の面から第４レンズＬ４の物体側の面までの光軸上の距離
ＴＴＬ：光学全長

また、本実施形態の撮像レンズは、以下の条件式（１ａ）〜（１４ａ）を満足することで、より好ましい効果を奏するものである。
（１ａ） ０．８５＜ｉｈ／ｆ＜０．９５
（２ａ） Ｆｎｏ≦２．２
（３ａ） ０．２＜｜ｒ３／ｒ４｜＜０．５
（４ａ） １．２＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜２．０
（５ａ） ０．１５＜｜Ｓａｇ４／Ｄ２｜＜０．３５
（６ａ） ０．０３＜｜Ｓａｇ５／Ｄ３｜＜０．１０
（７ａ） ０．１４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜０．６
（８ａ） −７．５＜ｆ２／ｆ＜−３．０
（９ａ） ０．４５＜ｆ３／ｆ＜１．０
（１０ａ）−０．８＜ｆ４／ｆ＜−０．５５
（１１ａ）−１．５＜ｒ５／ｆ＜−０．６
（１２ａ）０．０４＜Ｔ３／Ｄ３＜０．１５
（１３ａ）９．０＜（Ｔ１／ｆ）＊１００＜１４．０
（１４ａ）０．６＜ＴＴＬ／２ｉｈ＜０．８
ただし、それぞれの符号は、前の段落の説明と同様である。

また、本実施形態の撮像レンズは、以下の条件式（１ｂ）〜（１４ｂ）を満足することで、特に好ましい効果を奏するものである。
（１ｂ） ０．８５＜ｉｈ／ｆ≦０．９２
（２ｂ） Ｆｎｏ≦２．１
（３ｂ） ０．２２≦｜ｒ３／ｒ４｜≦０．３８
（４ｂ） １．６≦（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）≦２．０
（５ｂ） ０．２０≦｜Ｓａｇ４／Ｄ２｜≦０．３１
（６ｂ） ０．０５≦｜Ｓａｇ５／Ｄ３｜≦０．０８
（７ｂ） ０．１５＜｜ｒ１／ｒ２｜≦０．３７
（８ｂ） −６．１６≦ｆ２／ｆ≦−２．９７
（９ｂ） ０．５６≦ｆ３／ｆ＜１．０
（１０ｂ）−０．７７≦ｆ４／ｆ＜−０．６
（１１ｂ）−１．４５≦ｒ５／ｆ≦−０．７７
（１２ｂ）０．０４＜Ｔ３／Ｄ３＜０．１
（１３ｂ）９．０＜（Ｔ１／ｆ）＊１００≦１３．３
（１４ｂ）０．６５＜ＴＴＬ／２ｉｈ＜０．８
ただし、それぞれの符号は、前々段落の説明と同様である。

本実施形態では、すべてのレンズ面を非球面で形成している。これらの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としたとき数式１により表される。

次に、本実施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、それぞれ示す。また、ｉは物体側から数えた面番号、ｒは曲率半径、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）に対する屈折率、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。

数値実施例１

実施例１の撮像レンズは、表５に示すように条件式（１）〜（１４）の全てを満たしている。

図２は数値実施例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、非点収差図、及び歪曲収差図は、ｄ線におけ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、タンジェンシャル像面Ｔにおける収差量をそれぞれ示している。図２に示すように、各収差は良好に補正されている事が分かる。

また、光学全長ＴＴＬは３．３ｍｍ未満、全長対角比は０．７であり、小型、低背でありながら、Ｆ２．１の明るさと全画角２ωで８０°以上の撮影を実現する。

数値実施例２

実施例２の撮像レンズは、表５に示すように条件式（１）〜（１４）の全てを満たしている。

図４は数値実施例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。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、非点収差図、及び歪曲収差図は、ｄ線におけ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、タンジェンシャル像面Ｔにおける収差量をそれぞれ示している。図４に示すように、各収差は良好に補正されている事が分かる。

また、光学全長ＴＴＬは３．３ｍｍ未満、全長対角比は０．７であり、小型、低背でありながら、Ｆ２．１の明るさと全画角２ωで８０°以上の撮影を実現する。

数値実施例３

実施例３の撮像レンズは、表５に示すように条件式（１）〜（１４）の全てを満たしている。

図６は数値実施例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。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、非点収差図、及び歪曲収差図は、ｄ線におけ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、タンジェンシャル像面Ｔにおける収差量をそれぞれ示している。図６に示すように、各収差は良好に補正されている事が分かる。

また、光学全長ＴＴＬは３．３ｍｍ未満、全長対角比は０．７１であり、小型、低背でありながら、Ｆ２．１の明るさと全画角２ωで８０°以上の撮影を実現する。

数値実施例４

実施例４の撮像レンズは、表５に示すように条件式（１）〜（１４）の全てを満たしている。

図８は数値実施例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。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、非点収差図、及び歪曲収差図は、ｄ線におけ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、タンジェンシャル像面Ｔにおける収差量をそれぞれ示している。図８に示すように、各収差は良好に補正されている事が分かる。

また、光学全長ＴＴＬは３．３ｍｍ未満、全長対角比は０．７１であり、小型、低背でありながら、Ｆ２．１の明るさと全画角２ωで８０°以上の撮影を実現する。

表５に数値実施例１〜４の各パラメータの値と条件式（１）〜（１４）の値を示す。

上述したように、各実施の形態に係る撮像レンズを携帯電話機やスマートフォンなどの携帯端末機器、及びＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、さらには、ゲーム機等に搭載される撮像装置に適用した場合、装置の薄型化に寄与するとともに高性能なカメラを得ることができる。

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 像面

Claims (15)

1. 物体側から像側に向かって順に、光軸近傍で物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光軸近傍で物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する両面が非球面の第３レンズと、光軸近傍で像側に凹面を向けた負の屈折力を有する両面が非球面の第４レンズとから成り、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   （１）０．８５＜ｉｈ／ｆ＜１．０
   ただし、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離、ｉｈは最大像高である。
2. 以下の条件式（２）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。
   （２）Ｆｎｏ≦２．４
   ただし、ＦｎｏはＦナンバーである。
3. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
   （３）０．１＜｜ｒ３／ｒ４｜＜０．６
   ただし、ｒ３は第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ４は第２レンズの像側の面の近軸曲率半径である。
4. 以下の条件式（４）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。
   （４）１．２＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜２．５
   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。
5. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
   （５） ０．１５＜｜Ｓａｇ４／Ｄ２｜＜０．４
   ただし、Ｓａｇ４は第２レンズの物体側の面の最大有効径におけるＳａｇ量、Ｄ２は第２レンズの光軸上の厚みである。
6. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
   （６） ０．０２＜｜Ｓａｇ５／Ｄ３｜＜０．１３
   ただし、Ｓａｇ５は第３レンズの物体側の面の最大有効径におけるＳａｇ量、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚みである。
7. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
   （７） ０．１４＜｜ｒ１／ｒ２｜＜０．７
   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。
8. 以下の条件式（８）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。
   （８）−７．５＜ｆ２／ｆ＜−２．０
   ただし、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。
9. 以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
   （９）０．３＜ｆ３／ｆ＜１．２
   ただし、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。
10. 以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
    （１０）−０．９＜ｆ４／ｆ＜−０．５
    ただし、ｆ４は第２レンズの焦点距離である。
11. 以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像レンズ。
    （１１）−１．５＜ｒ５／ｆ＜−０．５
    ただし、ｒ５は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
12. 前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズのうち、前記第３レンズの屈折力が最も強いことを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
13. 以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
    （１２）０．０３５＜Ｔ３／Ｄ３＜０．２
    ただし、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、Ｄ３は第３レンズの光軸上の厚みである。
14. 以下の条件式（１３）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
    （１３）９．０＜（Ｔ１／ｆ）＊１００＜１６．０
    ただし、Ｔ１は第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの光軸上の距離である。
15. 以下の条件式（１４）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。
    （１４）０．５５＜ＴＴＬ／２ｉｈ＜０．８５
    ただし、ＴＴＬは光学全長である。
    
    

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