JP6146741B2

JP6146741B2 - 撮像レンズ

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Publication number: JP6146741B2
Application number: JP2013156616A
Authority: JP
Inventors: 久保田　洋治; 洋治久保田; 賢一久保田; 整平野; 栗原　一郎; 一郎栗原; 友浩米澤
Original assignee: Optical Logic Inc; Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Optical Logic Inc; Kantatsu Co Ltd
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2033-07-29
Also published as: JP2015026000A; US9146379B2; CN203838395U; US20150029602A1

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに係り、特に携帯電話機、スマートフォン、および携帯情報端末等の携帯機器に搭載されるカメラ、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラへの組込みが好適な撮像レンズに関するものである。

近年、通話が主体の携帯電話機に代わり、携帯電話機に携帯情報端末（PDA）やパーソナルコンピュータの機能が付加された、いわゆるスマートフォン（smartphone）が普及している。スマートフォンは携帯電話機に比べて一般的に高機能・高性能であるため、当該スマートフォンに搭載のカメラで撮影された画像をパーソナルコンピュータ等に取り込むことなく直接加工することができる。スマートフォンでは、カメラで撮影した画像を様々なアプリケーションで利用することが可能であり、例えば、オンラインゲームのキャラクタや化粧ミュレーションのモデルとして利用することができる。このような従来では一般的ではなかった撮影画像の利用は、スマートフォンの普及と共に年々拡大している。

一般に、上級者向けに開発された携帯電話機やスマートフォン等の携帯機器に組み込まれるカメラの撮像レンズには、携帯機器ゆえのスペースの制約から小型であることはもちろんのこと、解像度が高いことや色再現性が忠実であること等、デジタルスティルカメラに匹敵するような光学性能が要求される。一方、上述のようなアプリケーションでの利用を想定した場合、カメラに組み込まれる撮像レンズには必ずしも高解像度であることが必須ではなく、アプリケーションによってはむしろ画角が広いこと、すなわち広角であることの方が撮像レンズに要求される性能としてより重要になる。

３枚のレンズから構成されるレンズ構成は、諸収差が比較的良好に補正される上に小型化にも適していることから、上述のような携帯機器に搭載されるカメラの撮像レンズのレンズ構成として広く利用されている。こうした３枚構成の撮像レンズとしては、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正または負の屈折力を有する第３レンズとが配置されて構成されるレンズ構成がよく知られている。当該レンズ構成は、第２レンズが負の屈折力を有しているため撮像レンズの小型化が比較的容易であり、また、第１レンズで発生した色収差が第２レンズを通じて好適に補正されることから、撮像レンズの小型化および諸収差の良好な補正の観点から有効なレンズ構成の一つである。

しかし、上記レンズ構成では第２レンズの屈折力が負であるが故に、撮像レンズの小型化と広角化との両立を図ろうとすると各レンズの屈折力が相対的に強くなる傾向にあり、レンズの加工精度や組立精度を高くする必要性に迫られることが多い。そこで最近では、３枚全てのレンズの屈折力が正となるようなレンズ構成も提案されている。このような３枚構成の撮像レンズとしては、例えば特許文献１に記載の撮像レンズが知られている。当該撮像レンズでは、第２レンズおよび第３レンズには変曲点が設けられており、これら変曲点を有する非球面の面形状によって諸収差の良好な補正とともに、撮像レンズの小型化と広角化との両立が図られている。

また、撮像レンズの小型化や良好な収差補正の観点からは若干不利なレンズ構成ではあるものの、Ｆナンバーが小さい明るいレンズとして、例えば特許文献２に記載の撮像レンズが知られている。当該撮像レンズは、特許文献１に記載の撮像レンズと同様、第１レンズおよび２レンズの屈折力は正であるが、特許文献１とは異なり、第３レンズの屈折力が負であるレンズ構成も開示されている。

特開２０１２−０１４１３９号公報特開２０１０−１４５６４８号公報

上記特許文献１に記載の撮像レンズによれば、諸収差をある程度良好に補正しつつ撮像レンズの小型化を図ることが可能である。しかしながら、カメラで撮影した画像の利用用途は年々多様化しており、撮像レンズの付加価値の一つとして一層の広角化が要求されている。特許文献１に記載の撮像レンズは従来よりも広い画角を有しているものの、より一層の広角化を図るためには自ずと限界が生じる。また、上記特許文献２に記載の撮像レンズは、レンズ系全体の焦点距離が長く、撮像レンズの光軸上の長さも長いため、撮像レンズの広角化と小型化との両立を図るのは困難である。

なお、諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることは携帯電話機やスマートフォン等の携帯機器に組み込まれる撮像レンズに特有の問題ではなく、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等の比較的小型のカメラに組み込まれる撮像レンズにおいても共通の問題である。

本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることのできる撮像レンズを提供することにある。

本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとを配置して構成される。第１レンズおよび第３レンズは、曲率半径が共に正となる物体側の面および像面側の面を有する。第２レンズは、曲率半径が負となる像面側の面を有する。また、第１レンズの屈折力をＰ１、第２レンズの屈折力をＰ２、第３レンズの屈折力をＰ３、第２レンズの像面側の面の曲率半径をＲ２ｒ、第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３ｆとしたとき、本発明の撮像レンズは、次の条件式（１）および（２）を満足する。
３５＜（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＜５５（１）
−８＜Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＜−３（２）

上述のように第２レンズが負の屈折力を有する３枚構成の撮像レンズでは、撮像レンズの小型化と広角化との両立を図ろうとすると各レンズの屈折力が比較的強くなり、レンズの加工精度や組立精度を高くする必要がある。本発明の撮像レンズによれば、３枚のレンズのうち物体側に配置された２枚のレンズの屈折力が正であることから、正の屈折力を２枚のレンズで分担することにより各レンズの屈折力を比較的弱くすることができる。これにより、小型化および広角化の両立を良好に図ることができる。また、撮像レンズを構成する各レンズの屈折力が比較的弱くなるため、各レンズの面形状が緩やかな形状となり、撮像レンズの加工性や組立性も向上する。

ところで、撮像レンズの広角化を実現しようとすると、従来の撮像レンズと比較して、撮像素子の像面のサイズが同一の場合には撮像レンズの焦点距離を短くする必要がある。焦点距離の短縮に伴い、撮像素子の像面サイズに対して相対的に撮像レンズの全長が短くなるため、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を、撮像素子に取り込むことのできる光線の入射角度の範囲、いわゆる主光線角度（CRA：Chief Ray Angle）の範囲内に抑制することが困難となる。

条件式（１）は、第３レンズに対する第１レンズおよび第２レンズの屈折力の比を示すものであり、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制しつつ広角化を図るための条件である。また、条件式（１）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、非点収差および歪曲収差を良好に補正するための条件でもある。上限値「５５」を超えると、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制し易くなるものの、撮像レンズの小型化が困難となる。また、画像周辺部において非点隔差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「３５」を下回ると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、歪曲収差が増大するため良好な結像性能を得ることが困難となる。

なお、本発明においては、レンズの形状を曲率半径の符号を用いて特定しているが、曲率半径が正か負かは一般的な定義、すなわち光の進行方向を正として、曲率中心がレンズ面からみて像面側にある場合には曲率半径を正とし、物体側にある場合には曲率半径を負とする定義に従っている。また、本明細書中では便宜上、撮像レンズは空気中に配置されているものとする。

条件式（２）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、像面湾曲を良好な範囲に抑制するための条件である。また、条件式（２）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制するための条件でもある。上限値「−３」を超えると、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制し易くなるものの、射出瞳が物体側に移動してバックフォーカスが長くなるため、撮像レンズの小型化が困難となる。また、結像面が像面側に湾曲するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「−８」を下回ると、撮像レンズの小型化には有利となるものの、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制することが困難となり、画像中心部に比較して画像周辺部が暗くなる現象、いわゆるシェーディングが発生し易くなる。また、結像面が物体側に湾曲するため、この場合も良好な結像性能を得ることが困難となる。

上記構成の撮像レンズは、第１レンズの像面側の面と第２レンズの物体側の面との間の光軸上の距離をＤ１２、第２レンズの像面側の面と第３レンズの物体側の面との間の光軸上の距離をＤ２３としたとき、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．５＜Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０（３）

条件式（３）は、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制しつつ、像面湾曲、非点収差、および歪曲収差を良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。上限値「１．０」を超えると、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制し易くなるものの、非点隔差が増大するため良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「０．５」を下回ると、歪曲収差が増大するとともに結像面が物体側に湾曲するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。また、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制することが困難となり、シェーディングが発生し易くなる。

上記構成の撮像レンズは、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、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
−０．１＜ｆ１／ｆ３＜−０．０１（４）

条件式（４）は、撮像レンズの小型化を図りつつ、像面湾曲、非点収差、および歪曲収差を良好な範囲内にバランスよく抑制するための条件である。上限値「−０．０１」を超えると、第１レンズの屈折力が第３レンズの屈折力に対して相対的に強くなるため、撮像レンズの小型化には有利となるものの、結像面が物体側に湾曲するとともに非点隔差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「−０．１」を下回ると、第１レンズの屈折力が第３レンズの屈折力に対して相対的に弱くなり、歪曲収差を補正し易くなるものの、射出瞳の位置が物体側に移動してバックフォーカスが長くなるため、撮像レンズの小型化が困難となる。

上記構成の撮像レンズは、第２レンズの焦点距離をｆ２、第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
−０．３５＜ｆ２／ｆ３＜−０．０５（５）

条件式（５）は、像面湾曲、非点収差、および歪曲収差等の諸収差を良好に補正するための条件である。上限値「−０．０５」を超えると、第３レンズの屈折力が第２レンズの屈折力に対して相対的に弱くなるため、撮像レンズの小型化が困難となる。また、歪曲収差が増大するとともに非点隔差が増大するため、良好な結像性能を得ることが困難となる。一方、下限値「−０．３５」を下回ると、第３レンズの屈折力が第２レンズの屈折力に対して相対的に強くなり、撮像レンズの小型化には有利となるものの、結像面が物体側に湾曲するため良好な結像性能を得ることが困難となる。また、撮像レンズから出射した光線の撮像素子への入射角度を主光線角度の範囲内に抑制することが困難となる。

上記構成の撮像レンズは、第１レンズのアッベ数をνｄ１、第２レンズのアッベ数をνｄ２、第３レンズのアッベ数をνｄ３としたとき、次の条件式（６）〜（８）を満足することが望ましい。
４５＜νｄ１＜７５（６）
４５＜νｄ２＜７５（７）
４５＜νｄ３＜７５（８）

条件式（６）〜（８）を満足することにより、撮像レンズを構成する各レンズのアッベ数が大きな値となるため、各レンズを通過する際に発生する色収差の発生量が抑制され、ひいては撮像レンズの色収差が好適に抑制されることになる。

本発明の撮像レンズによれば、諸収差を良好に補正しつつ小型化と広角化との両立を図ることのできる撮像レンズを提供することができる。

本発明の一実施の形態について、数値実施例１に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例２に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図４に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図４に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例３に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図７に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図７に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例４に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１０に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１０に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。本発明の一実施の形態について、数値実施例５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。図１３に示す撮像レンズの横収差を示す収差図である。図１３に示す撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す収差図である。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図４、図７、図１０、および図１３はそれぞれ、本実施の形態の数値実施例１〜５に係る撮像レンズの概略構成を示す断面図である。いずれの数値実施例も基本的なレンズ構成は同様であるため、ここでは数値実施例１の概略断面図を参照しながら、本実施の形態に係る撮像レンズのレンズ構成について説明する。

図１に示すように本実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３とが配置されて構成される。第３レンズＬ３と撮像素子の像面ＩＭとの間にはフィルタ１０が配置される。このフィルタ１０は割愛することが可能である。なお、本実施の形態に係る撮像レンズでは第１レンズＬ１の物体側の面に開口絞りを設けている。

第１レンズＬ１は、物体側の面の曲率半径ｒ１および像面側の面の曲率半径ｒ２が共に正となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。

第２レンズＬ２は、物体側の面の曲率半径ｒ３および像面側の面の曲率半径ｒ４が共に負となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。なお、この第２レンズＬ２の形状は本実施の形態に係る形状に限定されるものではない。第２レンズＬ２の形状は、像面側の面の曲率半径ｒ４が負となる形状であればよい。数値実施例１および２は、第２レンズＬ２の形状が光軸Ｘの近傍において物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとなる形状の例であり、数値実施例３〜５は、物体側の面の曲率半径ｒ３が正となる形状、すなわち光軸Ｘの近傍において両凸レンズとなる形状の例である。

第３レンズＬ３は、物体側の面の曲率半径ｒ５および像面側の面の曲率半径ｒ６が共に正となる形状であって、光軸Ｘの近傍において物体側に凸面を向けたメニスカスレンズとなる形状に形成される。この第３レンズＬ３は非球面形状であり、物体側の面および像面側の面のそれぞれに変曲点が設けられている。このため、第３レンズＬ３は、光軸近傍では物体側に凸面を向けたメニスカス形状となり、レンズ周辺部では物体側に凹面を向けたメニスカス形状となる。第３レンズＬ３のこのような面形状により、撮像レンズから出射した光線の像面ＩＭへの入射角度は主光線角度（CRA：Chief Ray Angle）の範囲内に好適に抑制されることになる。

また、本実施の形態の撮像レンズは次の条件式（１）〜（８）を満足する。
３５＜（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＜５５（１）
−８＜Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＜−３（２）
０．５＜Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０（３）
−０．１＜ｆ１／ｆ３＜−０．０１（４）
−０．３５＜ｆ２／ｆ３＜−０．０５（５）
４５＜νｄ１＜７５（６）
４５＜νｄ２＜７５（７）
４５＜νｄ３＜７５（８）
但し、
Ｐ１：第１レンズＬ１の屈折力
Ｐ２：第２レンズＬ２の屈折力
Ｐ３：第３レンズＬ３の屈折力
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
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
Ｒ２ｒ：第２レンズＬ２の像面側の面の曲率半径
Ｒ３ｆ：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径
Ｄ１２：第１レンズＬ１の像面側の面と第２レンズＬ２の物体側の面との間の光軸上の距離
Ｄ２３：第２レンズＬ２の像面側の面と第３レンズＬ３の物体側の面との間の光軸上の距離
νｄ１：第１レンズＬ１のアッベ数
νｄ２：第２レンズＬ２のアッベ数
νｄ３：第３レンズＬ３のアッベ数

なお、上記各条件式の全てを満たす必要はなく、上記各条件式のそれぞれを単独に満たすことにより各条件式に対応する作用効果をそれぞれ得ることができる。

本実施の形態では各レンズのレンズ面を非球面で形成している。これら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、次式により表される。

次に、本実施の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はレンズ系全体の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角をそれぞれ示す。また、ｉは物体側より数えた面番号を示し、ｒは曲率半径を示し、ｄは光軸上のレンズ面間の距離（面間隔）を示し、ｎｄは屈折率を、νｄはアッベ数をそれぞれ示す。また、非球面の面には、面番号ｉの後に＊（アスタリスク）の符号を付加して示すこととする。なお、第１レンズＬ１の物体側の面から像面ＩＭまでの光軸上の面間隔の和（フィルタ１０は空気換算長）をＬａとして示す。

数値実施例１
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.36mm、Fno=2.5、ω=44.1°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.061 0.411 1.5346 56.1
2* 2.805 0.207(=D12)
3* -20.713 0.235 1.5346 56.1
4* -8.296(=R2r) 0.369(=D23)
5* 2.028(=R3f) 0.819 1.5346 56.1
6* 1.697 0.100
7 ∞ 0.150 1.5168 64.2
8 ∞ 0.569
（像面） ∞

f1=2.95mm
f2=25.71mm
f3=-140.28mm
La=2.81mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.203E-01,Ａ₆=1.076,Ａ₈=-3.660,Ａ₁₀=-2.154E+01,
Ａ₁₂=8.856E+01,Ａ₁₄=2.153E+02,Ａ₁₆=-9.584E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.283E-01,Ａ₆=-1.004,Ａ₈=5.314,Ａ₁₀=-2.064E+01,
Ａ₁₂=-1.377E+01,Ａ₁₄=1.811E+02,Ａ₁₆=-2.983E+02
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.391E-01,Ａ₆=2.869,Ａ₈=-1.517E+01,Ａ₁₀=4.288E+01,
Ａ₁₂=-2.870E+01,Ａ₁₄=-4.285E+01,Ａ₁₆=-2.568E+01
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.826E-01,Ａ₆=2.640,Ａ₈=-6.575,Ａ₁₀=1.181E+01,
Ａ₁₂=3.318E-01,Ａ₁₄=8.196,Ａ₁₆=-3.030E+01
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.562E-01,Ａ₆=3.162E-01,Ａ₈=-1.967E-01,Ａ₁₀=-1.377E-01,
Ａ₁₂=3.307E-01,Ａ₁₄=2.126E-03,Ａ₁₆=-8.356E-02
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.751E-01,Ａ₆=5.633E-02,Ａ₈=1.209E-02,Ａ₁₀=-1.403E-02,
Ａ₁₂=-4.773E-03,Ａ₁₄=5.395E-03,Ａ₁₆=-1.123E-03

各条件式の値を以下に示す。
（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＝５３．０２
Ｄ１２／Ｄ２３＝０．５６
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−４．０９
ｆ１／ｆ３＝−０．０２
ｆ２／ｆ３＝−０．１８
このように、本数値実施例１に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、焦点距離ｆに対する面間隔の和Ｌａの比（Ｌａ／ｆ）は１．１９であり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。なお、本数値実施例１の撮像レンズを構成する各レンズは全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが抑制される。

図２は、最大像高に対する各像高の比Ｈ（以下、「像高比Ｈ」という）に対応する横収差をタンジェンシャル方向とサジタル方向とに分けて示した収差図である（図５、図８、図１１、および図１４においても同じ）。図３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）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。非点収差図においてＳはサジタル像面を、Ｔはタンジェンシャル像面をそれぞれ表す（図６、図９、図１２、および図１５においても同じ）。図２および図３に示されるように、本数値実施例１に係る撮像レンズによれば諸収差が良好に補正される。

数値実施例２
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.33mm、Fno=2.5、ω=44.5°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.099 0.371 1.5346 56.1
2* 3.392 0.271(=D12)
3* -17.237 0.254 1.5346 56.1
4* -8.425(=R2r) 0.289(=D23)
5* 2.075(=R3f) 0.875 1.5346 56.1
6* 1.706 0.100
7 ∞ 0.150 1.5168 64.2
8 ∞ 0.550
（像面） ∞

f1=2.88mm
f2=30.52mm
f3=-103.19mm
La=2.81mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.162E-01,Ａ₆=1.033,Ａ₈=-3.525,Ａ₁₀=-2.047E+01,
Ａ₁₂=8.529E+01,Ａ₁₄=2.024E+02,Ａ₁₆=-9.032E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.692E-02,Ａ₆=-8.742E-01,Ａ₈=5.701,Ａ₁₀=-1.940E+01,
Ａ₁₂=-1.355E+01,Ａ₁₄=1.751E+02,Ａ₁₆=-2.751E+02
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.135E-01,Ａ₆=3.079,Ａ₈=-1.528E+01,Ａ₁₀=4.265E+01,
Ａ₁₂=-2.764E+01,Ａ₁₄=-3.542E+01,Ａ₁₆=-2.469
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-9.811E-01,Ａ₆=2.564,Ａ₈=-6.637,Ａ₁₀=1.153E+01,
Ａ₁₂=-2.754E-01,Ａ₁₄=7.934,Ａ₁₆=-2.627E+01
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-7.403E-01,Ａ₆=2.555E-01,Ａ₈=-9.664E-02,Ａ₁₀=-5.662E-02,
Ａ₁₂=3.460E-01,Ａ₁₄=-1.915E-02,Ａ₁₆=-1.174E-01
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.617E-01,Ａ₆=3.157E-02,Ａ₈=2.848E-02,Ａ₁₀=-1.494E-02,
Ａ₁₂=-5.825E-03,Ａ₁₄=5.284E-03,Ａ₁₆=-1.014E-03

各条件式の値を以下に示す。
（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＝３９．２２
Ｄ１２／Ｄ２３＝０．９４
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−４．０６
ｆ１／ｆ３＝−０．０３
ｆ２／ｆ３＝−０．３０
このように、本数値実施例２に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、焦点距離ｆに対する面間隔の和Ｌａの比は１．２１であり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。本数値実施例２の撮像レンズを構成する各レンズも全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが抑制される。

図５は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図６は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図５および図６に示されるように、本数値実施例２に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例３
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.35mm、Fno=2.5、ω=44.3°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.092 0.382 1.5346 56.1
2* 3.118 0.247(=D12)
3* 5823.910 0.252 1.5346 56.1
4* -16.197(=R2r) 0.323(=D23)
5* 2.062(=R3f) 0.873 1.5346 56.1
6* 1.694 0.100
7 ∞ 0.150 1.5168 64.2
8 ∞ 0.556
（像面） ∞

f1=2.95mm
f2=30.21mm
f3=-102.64mm
La=2.83mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.267E-01,Ａ₆=9.817E-01,Ａ₈=-3.690,Ａ₁₀=-1.996E+01,
Ａ₁₂=8.883E+01,Ａ₁₄=1.953E+02,Ａ₁₆=-9.490E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.357E-01,Ａ₆=-9.728E-01,Ａ₈=5.602,Ａ₁₀=-1.974E+01,
Ａ₁₂=-1.579E+01,Ａ₁₄=1.697E+02,Ａ₁₆=-2.602E+02
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.715E-01,Ａ₆=3.035,Ａ₈=-1.539E+01,Ａ₁₀=4.259E+01,
Ａ₁₂=-2.852E+01,Ａ₁₄=-3.917E+01,Ａ₁₆=-5.958
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-1.009,Ａ₆=2.624,Ａ₈=-6.566,Ａ₁₀=1.142E+01,
Ａ₁₂=-6.369E-01,Ａ₁₄=7.688,Ａ₁₆=-2.482E+01
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-7.300E-01,Ａ₆=2.460E-01,Ａ₈=-1.050E-01,Ａ₁₀=-5.785E-02,
Ａ₁₂=3.483E-01,Ａ₁₄=-1.657E-02,Ａ₁₆=-1.159E-01
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.672E-01,Ａ₆=3.149E-02,Ａ₈=2.900E-02,Ａ₁₀=-1.493E-02,
Ａ₁₂=-5.863E-03,Ａ₁₄=5.272E-03,Ａ₁₆=-1.013E-03

各条件式の値を以下に示す。
（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＝３８．２１
Ｄ１２／Ｄ２３＝０．７６
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−７．８６
ｆ１／ｆ３＝−０．０３
ｆ２／ｆ３＝−０．２９
このように、本数値実施例３に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、焦点距離ｆに対する面間隔の和Ｌａの比は１．２０であり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。なお、本数値実施例３の撮像レンズを構成する各レンズも全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが抑制される。

図８は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図９は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図８および図９に示されるように、本数値実施例３に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例４
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.36mm、Fno=2.5、ω=44.1°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.103 0.421 1.5346 56.1
2* 2.288 0.203(=D12)
3* 12.148 0.214 1.5346 56.1
4* -8.263(=R2r) 0.392(=D23)
5* 2.016(=R3f) 0.813 1.5346 56.1
6* 1.676 0.120
7 ∞ 0.150 1.5168 64.2
8 ∞ 0.575
（像面） ∞

f1=3.55mm
f2=9.23mm
f3=-111.52mm
La=2.84mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=-9.992E-02,Ａ₆=9.329E-01,Ａ₈=-3.450,Ａ₁₀=-1.902E+01,
Ａ₁₂=8.701E+01,Ａ₁₄=2.025E+02,Ａ₁₆=-9.578E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.031E-02,Ａ₆=-7.697E-01,Ａ₈=5.660,Ａ₁₀=-2.021E+01,
Ａ₁₂=-1.380E+01,Ａ₁₄=1.796E+02,Ａ₁₆=-2.707E+02
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.040E-01,Ａ₆=3.230,Ａ₈=-1.525E+01,Ａ₁₀=4.186E+01,
Ａ₁₂=-2.982E+01,Ａ₁₄=-3.583E+01,Ａ₁₆=1.991E+01
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-8.988E-01,Ａ₆=2.515,Ａ₈=-6.756,Ａ₁₀=1.153E+01,
Ａ₁₂=9.100E-01,Ａ₁₄=9.309,Ａ₁₆=-2.823E+01
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.456E-01,Ａ₆=3.312E-01,Ａ₈=-2.788E-01,Ａ₁₀=-1.626E-01,
Ａ₁₂=3.563E-01,Ａ₁₄=3.461E-02,Ａ₁₆=-7.458E-02
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.693E-01,Ａ₆=5.211E-02,Ａ₈=1.488E-02,Ａ₁₀=-1.423E-02,
Ａ₁₂=-5.019E-03,Ａ₁₄=5.366E-03,Ａ₁₆=-1.090E-03

各条件式の値を以下に示す。
（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＝４３．５２
Ｄ１２／Ｄ２３＝０．５２
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−４．１０
ｆ１／ｆ３＝−０．０３
ｆ２／ｆ３＝−０．０８
このように、本数値実施例４に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、焦点距離ｆに対する面間隔の和Ｌａの比は１．２０であり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。なお、本数値実施例４の撮像レンズにおいても各レンズは同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが抑制される。

図１１は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図１２は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図１１および図１２に示されるように、本数値実施例４に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

数値実施例５
基本的なレンズデータを以下に示す。
f=2.46mm、Fno=2.5、ω=43.0°
単位ｍｍ
面データ
面番号ｉｒｄｎｄ νｄ
（物面） ∞ ∞
1*(絞り) 1.052 0.500 1.5346 56.1
2* 1.831 0.187(=D12)
3* 10.417 0.263 1.5346 56.1
4* -8.434(=R2r) 0.359(=D23)
5* 2.051(=R3f) 0.848 1.5346 56.1
6* 1.687 0.120
7 ∞ 0.150 1.5168 64.2
8 ∞ 0.571
（像面） ∞

f1=3.78mm
f2=8.76mm
f3=-94.10mm
La=2.95mm

非球面データ
第１面
ｋ=0.000,Ａ₄=2.620E-02,Ａ₆=-3.773E-01,Ａ₈=3.307,Ａ₁₀=-6.735,
Ａ₁₂=-9.198E+01,Ａ₁₄=5.829E+02,Ａ₁₆=-9.753E+02
第２面
ｋ=0.000,Ａ₄=2.680E-02,Ａ₆=4.702E-01,Ａ₈=-6.250E-01,Ａ₁₀=4.058E-01,
Ａ₁₂=-2.902,Ａ₁₄=1.633E+01,Ａ₁₆=-1.344E+01
第３面
ｋ=0.000,Ａ₄=-7.955E-01,Ａ₆=3.973,Ａ₈=-1.735E+01,Ａ₁₀=4.145E+01,
Ａ₁₂=-2.692E+01,Ａ₁₄=-3.107E+01,Ａ₁₆=3.953E+01
第４面
ｋ=0.000,Ａ₄=-9.554E-01,Ａ₆=2.359,Ａ₈=-5.559,Ａ₁₀=7.551,
Ａ₁₂=-2.880,Ａ₁₄=7.889,Ａ₁₆=-4.910
第５面
ｋ=0.000,Ａ₄=-6.806E-01,Ａ₆=3.604E-01,Ａ₈=-3.493E-01,Ａ₁₀=-1.065E-01,
Ａ₁₂=1.608E-01,Ａ₁₄=3.380E-01,Ａ₁₆=-1.861E-01
第６面
ｋ=0.000,Ａ₄=-2.736E-01,Ａ₆=5.938E-02,Ａ₈=6.999E-03,Ａ₁₀=-1.372E-02,
Ａ₁₂=-2.128E-03,Ａ₁₄=3.906E-03,Ａ₁₆=-8.554E-04

各条件式の値を以下に示す。
（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＝３５．６６
Ｄ１２／Ｄ２３＝０．５２
Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＝−４．１１
ｆ１／ｆ３＝−０．０４
ｆ２／ｆ３＝−０．０９
このように、本数値実施例５に係る撮像レンズは上記各条件式を満足する。また、焦点距離ｆに対する面間隔の和Ｌａの比は１．２０であり、撮像レンズの小型化が好適に図られている。なお、本数値実施例５の撮像レンズを構成する各レンズも全て同一の材料から形成されており、撮像レンズの製造コストが抑制される。

図１４は像高比Ｈに対応する横収差を示した収差図であり、図１５は球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、および歪曲収差（％）をそれぞれ示した収差図である。図１４および図１５に示されるように、本数値実施例５に係る撮像レンズによっても諸収差が良好に補正される。

ところで、携帯電話機やスマートフォンの機能の多様化に伴い、これら機器のカメラに組み込まれる撮像レンズには従来にも増して広角であることが要求されている。広角の撮像レンズをカメラに組み込むことにより、広い範囲を撮影できることはもちろんのこと、撮影した画像を加工する際にユーザ所望の範囲の画像をより広範囲の画像から切り出すことが可能となる。本実施の形態に係る撮像レンズは比較的広い画角を有しているため、こうした要求にも十分に応えることができる。

また、カメラの小型化に伴って当該カメラに組み込まれる撮像素子には小型のものが使用されてきている。小型の撮像素子では一般的に各画素の受光面積が小さいため、同一の画素数を有する大型の撮像素子に比較して撮影した画像が暗くなってしまう問題がある。こうした問題を解決するための方法の一つとして、電気回路を用いて撮像素子の受光感度を向上させる方法がある。しかしながら、受光感度が上がると画像の形成に直接寄与しないノイズ成分も増幅されてしまうため、新たにノイズの低減や除去のための電気回路が必要になることが多い。本実施の形態に係る撮像レンズは比較的小さなＦナンバーを有しているため、これら電気回路等を設けなくても十分に明るい画像を得ることができる。また、Fナンバーが小さいことから、比較的暗い環境下でも明るい画像を得ることができるため、携帯電話機やスマートフォンの新たなアプリケーションへの利用に供することも可能となる。

したがって、本実施の形態に係る撮像レンズを、携帯電話機、スマートフォン、および携帯情報端末等の携帯機器に搭載のカメラ、デジタルスティルカメラ、セキュリティカメラ、車載カメラ、ネットワークカメラ等に組み込んだ場合、当該カメラの高機能化と小型化の両立を図ることができる。

本発明は、撮像レンズとして小型化とともに良好な収差補正能力が要求される機器、例えば携帯電話機やデジタルスティルカメラ等の機器に組み込まれる撮像レンズに適用することができる。

Ｌ１第１レンズ
Ｌ２第２レンズ
Ｌ３第３レンズ
１０フィルタ

Claims

物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとを配置して構成され、
前記第１レンズおよび前記第３レンズは、曲率半径が共に正となる物体側の面および像面側の面を有し、
前記第２レンズは、曲率半径が負となる像面側の面を有し、
前記第１レンズの屈折力をＰ１、前記第２レンズの屈折力をＰ２、前記第３レンズの屈折力をＰ３、前記第２レンズの像面側の面の曲率半径をＲ２ｒ、前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３ｆとしたとき、
３５＜（Ｐ１＋Ｐ２）／｜Ｐ３｜＜５５
−８＜Ｒ２ｒ／Ｒ３ｆ＜−３
を満足する撮像レンズ。
前記第１レンズの像面側の面と前記第２レンズの物体側の面との間の光軸上の距離をＤ１２、前記第２レンズの像面側の面と前記第３レンズの物体側の面との間の光軸上の距離をＤ２３としたとき、
０．５＜Ｄ１２／Ｄ２３＜１．０
を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
−０．１＜ｆ１／ｆ３＜−０．０１
を満足する請求項１または２に記載の撮像レンズ。
前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、
−０．３５＜ｆ２／ｆ３＜−０．０５
を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
前記第１レンズのアッベ数をνｄ１、前記第２レンズのアッベ数をνｄ２、前記第３レンズのアッベ数をνｄ３としたとき、
４５＜νｄ１＜７５
４５＜νｄ２＜７５
４５＜νｄ３＜７５
を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。