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JP2009258286A - 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末 - Google Patents

撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末 Download PDF

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JP2009258286A JP2008105842A JP2008105842A JP2009258286A JP 2009258286 A JP2009258286 A JP 2009258286A JP 2008105842 A JP2008105842 A JP 2008105842A JP 2008105842 A JP2008105842 A JP 2008105842A JP 2009258286 A JP2009258286 A JP 2009258286A
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永悟 佐野
Takashi Kawasaki
貴志 川崎
Yuichi Ozaki
雄一 尾崎
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

【課題】諸収差が良好に補正された、４枚構成の撮像レンズ、それを備えた撮像装置及び携帯端末を提供する。
【解決手段】固体撮像素子ＩＳの光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、物体側より順に、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正の第１レンズＬ１と、像側に凹面を向けた負の第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の第３レンズＬ３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第４レンズＬ４とから成る撮像レンズ。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた小型の撮像レンズ、撮像ユニットおよびこれを備える携帯端末に関する。
近年、ＣＣＤ(Charged Coupled Device)型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化への要求が高まっている。
このような用途の撮像レンズとしては、２枚あるいは３枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であると言うことで、４枚構成の撮像レンズが提案されている。このような４枚構成の撮像レンズの一例として、物体側より順に正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズで構成し高性能化を目指した、所謂、逆エルノスタータイプの撮像レンズが開示されている（例えば特許文献１）。
また、４枚構成の撮像レンズの別例として、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズで構成し撮像レンズ全長（撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離）の小型化を目指した、所謂、テレフォトタイプの撮像レンズが開示されている（例えば特許文献２）。
特開２００４−３４１０１３号公報 特開２００２−３６５５３０号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載の撮像レンズは、逆エルノスタータイプであるため、第４レンズが正レンズであり、テレフォトタイプのように第４レンズが負レンズの場合に比べ、光学系の主点位置が像側になりバックフォーカスが長くなるため、小型化には不利なタイプである。さらに、４枚レンズのうち負の屈折力を有するレンズは１枚であり、ペッツバール和の補正が困難で、画像周辺部では良好な性能を確保できていないという問題がある。
また、上記特許文献２に記載の撮像レンズは、撮影画角が狭い事に加え収差補正が不十分で、さらにレンズ全長を短縮化すると、光学性能の劣化により撮像素子の高画素化への対応が困難となる問題がある。
本発明はこのような問題点に鑑み、従来タイプより小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、４枚構成の撮像レンズ、それを備えた撮像装置及び携帯端末を提供することを目的とする。
ここで、小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では下式を満たすレべルの小型化を目指している。この範囲を満たすことで、撮像装置全体の小型軽量化が可能となる。
Ｌ／２Ｙ ＜ １．１０ （７）
ただし、
Ｌ：撮像レンズ全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離（但し、「像側焦点」とは、撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう）
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）
なお、撮像レンズの最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分は空気換算距離としたうえで上記Ｌの値を計算するものとする。また、より望ましくは下式の範囲が良い。
Ｌ／２Ｙ ＜ １．００ （７’）
請求項１に記載の撮像レンズは、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、
物体側より順に、開口絞りと、
物体側に凸面を向けた正の第１レンズと、
像側に凹面を向けた負の第２レンズと、
像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の第３レンズと、
物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第４レンズを有し、
以下の条件式（１）〜（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
２．０ ＜ ｆ１２３／Ｄ６ ＜ １７．０ （１）
０．２ ＜ ｒ４／ｆ ＜ ０．７５ （２）
ただし、
ｆ１２３：第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離
Ｄ６：第３レンズと第４レンズの軸上の空気間隔
ｒ４：第２レンズ像側面の曲率半径
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
小型で収差の良好に補正された撮像レンズを得るための、本発明の基本構成は、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズからなる。物体側より順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズからなる正レンズ群と、物体側に凹面を向けた負の第４レンズを配置する、いわゆるテレフォトタイプのこのレンズ構成は、撮像レンズ全長の小型化には有利な構成である。
さらに、４枚構成のうち２枚を負レンズとすることで、発散作用を有する面を多くしてペッツバール和の補正を容易とし、画面周辺部まで良好な結像性能を確保した撮像レンズを得ることが可能となる。また、最も像側に配置された第４レンズを少なくとも１面の非球面とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができる。
加えて、最も物体側に開口絞りを配置することにより、射出瞳位置を撮像面からより遠くに配置することができ、固体撮像素子の撮像面周辺部に結像する光束の主光線入射角度（主光線と光軸のなす角度）を小さく抑えることができ、所謂テレセントリック特性を確保することができる。また、機械的なシャッタを必要とする場合においても、最も物体側に配置する構成とでき全長の短い撮像レンズを得ることが可能となる。また、第２レンズの像側面を凹面とすることで、ペッツバール和の補正を容易とすることができ、第３レンズを像側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、撮像素子周辺部へ向かう光線の物体側面への入射角が小さくなり、軸外収差の発生を抑えられる。
ここで、撮像レンズ全長と第１レンズの焦点距離の関係について説明する。図１のように、本発明でのレンズ構成を、第１レンズから第３レンズを合成し１枚の薄肉正レンズ（焦点距離をｆ１２３とする）、第４レンズを１枚の薄肉負レンズ（焦点距離をｆ４とする）とし、間隔ｄで隔てて配置したレンズ系であると仮定する。すると、レンズ全長Ｌは以下の式で与えられる。
Ｌ＝ｆＢ＋ｄ
＝ｆ（１−ｄ／ｆ１２３）＋ｄ
＝ｆ−（（ｆ／ｆ１２３）−１）ｄ （８）
上式より、全系の焦点距離ｆと第１レンズから第３レンズの合成焦点距離ｆ１２３を一定であるとすると、第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズの間隔ｄが大きくなるにつれ、撮像レンズ全長は短くなることが分かる。つまり、第１レンズから第３レンズまでの合成レンズと第４レンズとを離間させることで、撮像レンズ全長を短くすることが可能となる。
また同様に上式より、全系の焦点距離ｆと第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズの間隔ｄが一定であるとすると、第１レンズから第３レンズの合成焦点距離ｆ１２３が短くなるにつれ、撮像レンズ全長は短くなることが分かる。つまり、第１レンズから第３レンズの合成レンズの屈折力を強くすることで、撮像レンズ全長を短くすることが可能となる。
第１レンズの物体側面を凸面とすることで、第１レンズの主点位置が物体側へ移動するため、第１レンズから第３レンズの合成主点位置は物体側へ移動する。結果として第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズの間隔ｄが大きくなるため、レンズ全長Ｌを短縮することができる。また、第４レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、負レンズである第４レンズの主点位置がより像側となるため、第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズとの間隔ｄが大きくなり、レンズ全長Ｌを短縮することができる。
条件式（１）は、前記第１レンズの焦点距離を適切に設定し撮像レンズ全長の短縮化と収差補正を適切に達成するための条件式である。条件式（１）の値が上限を下回ることで、第１レンズから第３レンズの合成レンズの屈折力を強くすると同時に、第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズを十分に離間させることができ、撮像レンズ全長を短くすることができる。また第３レンズと第４レンズを離間させることにより、第３レンズの像側面と第４レンズの物体側面が接近しすぎることがなくなるので、第３レンズと第４レンズの間に、ゴースト等の不要光防止用の遮光部材を挿入するためのスペースの確保が容易となる。さらに、オートフォーカスやマクロ切り替え機能等で焦点位置合わせをしようとした場合、通常はレンズ群全系を光軸方向に移動させて行う全体繰り出しが行われるが、第３レンズと第４レンズのスペースが適度に確保されていることによって、レンズ群の一部分、例えば第１レンズから第３レンズまでを光軸方向に移動させて焦点位置合わせを行う部分群繰り出しが可能となる。この部分群繰り出しにすると、移動群がレンズ全体ではなく一部分でよくなるため、駆動機構を簡略化でき、撮像装置全体の小型軽量化を達成することができる。
一方、条件式（１）の値が下限を上回ることで、第１レンズから第３レンズの合成レンズの屈折力が必要以上に強くなり過ぎることによる、球面収差やコマ収差の発生を抑え、同時に第３レンズと第４レンズの間隔が必要以上に開くことによって、撮像レンズ全長が長くなってしまうことを防ぐことができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
３．０ ＜ ｆ１２３／Ｄ６ ＜ １５．０ （１’）
次に、条件式（２）は、第２レンズの像側面の曲率半径を適切にするための条件式である。条件式（２）の値が上限を下回ることで、第２レンズの像側面は強い発散面となり、第１レンズで発生する球面収差を良好に補正すると同時にペッツバール和を小さく保つことができる。一方、条件式（２）の値が下限を上回ることで、球面収差の補正が過剰にならず、また曲率半径が小さすぎることにより加工性を損なうことも無い。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
０．３ ＜ ｒ４／ｆ ＜ ０．６５ （２’）
請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の発明において、前記第２レンズの像側面は非球面形状とされており、その中心では負の屈折力を持ち、周辺に向かうに従い負の屈折力が弱くなることを特徴とする。
このように第２レンズの像側面を、光輻から周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなるような非球面形状とすることで、第２レンズ像側面に入射する光線の入射角が過度に大きくなってしまうことによる大きなコマ収差の発生を防ぐことができる。
請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１０ ＜ ν２ ＜ ２９ （３）
ただし、
ν２：第２レンズのアッベ数
条件式（３）は、第２レンズのアッベ数を適切に設定し、色収差を良好に補正するための条件式である。負の第２レンズに比較的分散の大きな材料を使用することにより、色収差を良好に補正することができる反面、第２レンズの像側面が強い発散面であるため、周辺の光線の入射角が大きくなり、倍率色収差が発生してしまう。
ここで、条件式（３）の値が下限以下であると、軸上色収差は十分に補正することができるが、周辺光束で発生する倍率色収差も大きくなってしまう。一方、条件式（３）の値を上限以上とすると、周辺光束の倍率色収差は小さく抑えることができるが、軸上色収差を補正しきれない。従って、条件式（３）の範囲が望ましい。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
１５ ＜ ν２ ＜ ２７ （３’）
請求項４に記載の撮像レンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．０ ＜ Ｐａｉｒ１２／Ｐ ＜ ３．０ （４）
ただし、
Ｐａｉｒ１２：第１レンズ像側面（Ｒ２）と第２レンズ物体側面（Ｒ３）とにより形成される、いわゆる空気レンズの屈折力であり、下記の［数１］により表される。
Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
Figure 2009258286
 ただし、
ｎ１：第１レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
Ｒ２：第１レンズの像側面の曲率半径
Ｒ３：第２レンズの物体側面の曲率半径
Ｄ２：第１レンズと第２レンズの軸上の空気間隔
条件式（４）は、第１レンズと第２レンズの間の空気レンズの屈折力を適切にし、収差補正を適切にするための条件式である。条件式（４）の値が上限を下回ることで、空気レンズの屈折力が強くなることによってペッツバール和が大きくなり過ぎてしまうことを防ぎ、像面を平坦に保つことができる。一方、条件式（４）の値が下限を上回ることで、空気レンズの屈折力が大きくなり、第１レンズから第３レンズの合成レンズの主点位置が物体側へ移動するため、第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズの間隔ｄを大きくすることができ、結果としてレンズ全長Ｌの短縮につながる、また、より望ましくは下式の範囲がよい。
１．５ ＜ Ｐａｉｒ１２／Ｐ ＜ ２．５ （４’）
請求項５に記載の撮像レンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−４．５ ＜ Ｐａｉｒ２３／Ｐ ＜ −２．０ （５）
ただし、
Ｐａｉｒ２３：第２レンズ像側面（Ｒ４）と第３レンズ物体側面（Ｒ５）とにより形成される、いわゆる空気レンズの屈折力であり、下記の［数２］により表される。
Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
Figure 2009258286
 ただし、
ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
ｎ３：第３レンズのｄ線に対する屈折率
Ｒ４：第２レンズの像側面の曲率半径
Ｒ５：第３レンズの物体側面の曲率半径
Ｄ４：第２レンズと第３レンズの軸上の空気間隔
条件式（５）は、第２レンズと第３レンズの間の空気レンズの屈折力を適切にし、収差補正を適切にするための条件式である。第２レンズと第３レンズの間の空気レンズは両凸レンズであるため、屈折力が強くなると第２レンズ像側面と第３レンズ物体側面の曲率半径が小さくなり、第２レンズと第３レンズの周辺部が接近してしまう。これに対し、条件式（５）の値が下限を上回ることで、空気レンズの屈折力が強くなりすぎず、第２レンズと第３レンズの周辺部が過度に接近することを避けることが出来、ゴースト等の不要光を防止するための遮光部材を挿入するためのスペースの確保が容易となる。また条件式（５）の値が上限を下回ることで、第１レンズと第２レンズの間の空気レンズの大きな正のペッツバール値を打消す負のペッツバール値を持つため、像面を平坦に保つことが可能となる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
一４．０ ＜ Ｐａｉｒ２３／Ｐ ＜ −２．５ （５’）
請求項６に記載の撮像レンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズの像側面は非球面形状とされており、その中心では負の屈折力を持ち、周辺に向かうに従い負の屈折力が弱くなり、変曲点を有することを特徴とする。
第４レンズの像側面を、光軸から周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなり、また変曲点を有する非球面形状とすることで、像側光束のテレセントリック特性を確保しやすくなる。また、第２レンズの像側面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を弱くする必要がなくなり軸外収差を良好に補正することが可能となる。ここで、「変曲点」とは有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面頂点の接平面が光軸と垂直な平面となるような非球面上の点のことである。
請求項７に記載の撮像レンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．６０ ＜ ｎ２ ＜ ２．１０ （６）
ただし、
ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
条件式（６）は、撮像レンズ全系の色収差、像面湾曲を良好に補正するための条件である。条件式（６）の値が下限を上回ることで、比較的分散の大きな第２レンズの屈折力を適度に維持することができ、色収差、像面湾曲を良好に補正することができる。一方で、条件式（６）の値が上限を下回ることで、入手しやすい硝材で構成することができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
１．６０ ＜ ｎ２ ＜ ２．００ （６’）
請求項８に記載の撮像レンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズと前記第２レンズはガラス材料で形成されていることを特徴とする。
比較的屈折力の強い第１レンズ、及び第２レンズをガラス材料で形成することにより、撮像レンズ全系での温度変化時の像点位置変動を小さくしながらも、プラスチックレンズを第３レンズ、第４レンズに使用することで、撮像レンズ全体のコストを少なく抑えることができる。また、第１レンズをガラス材料で形成すると、プラスチックレンズを外部に露出させずに構成できるので、第１レンズへの傷付等の問題を回避することができる。
請求項９に記載の撮像レンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズ〜第４レンズはすべてプラスチック材料で形成されていることを特徴とする。
近年では、固体撮像装置全体の小型化を目的とし、同じ画素数の固体撮像素子であっても、画素ピッチが小さく、結果として撮像面サイズの小さいものが開発されている。このような撮像面サイズの小さい固体撮像素子向けの撮像レンズは、全系の焦点距離を比較的短くする必要があるため、各レンズの曲率半径や外径がかなり小さくなってしまう。従って、手間のかかる研磨加工により製造するガラスレンズと比較すれば、全てのレンズを、射出成形により製造されるプラスチックレンズで構成することにより、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量生産が可能となる。また、プラスチックレンズはプレス温度を低くできることから、成形金型の損耗を抑える事ができ、その結果、成形金型の交換回数やメンテナンス回数を減少させ、コスト低減を図ることができる。
請求項１０に記載の撮像レンズは、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズは、像側面の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さい両凸レンズであり、前記第２レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズであることを特徴とする。
第１レンズの形状を像側面の方が曲率半径の小さい両凸レンズとすることで、物体側面の曲率半径が小さくなることによる高次球面収差やコマ収差の発生を防ぐのと同時に、像側面の曲率半径を小さくすることで第１レンズの屈折力を強くすることができる。また、軸上光線高の高い第１レンズの屈折力が強まると、第１レンズから第３レンズの合成レンズの像側主点が物体側に寄るため、第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズの合成レンズの間隔ｄは広がり、結果として全長Ｌを短縮することができる。また、第２レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、第１レンズから第３レンズの合成主点位置は物体側へ移動するため、第１レンズから第３レンズの合成レンズと第４レンズの間隔ｄが大きくなり、結果としてレンズ全長Ｌを短縮することができる。
請求項１１に記載の撮像装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像レンズを用いたことを特徴とするので、本発明の撮像レンズを用いることで、より小型かつ高性能な撮像装置を得ることができる。
請求項１２に記載の携帯端末は、請求項１１に記載の撮像装置を用いたことを特徴とするので、本発明の撮像装置を用いることで、より小型かつ高性能な携帯端末を得ることができる。
本発明によれば、従来タイプより小型でありながらも、諸収差が良好に補正された、４枚構成の撮像レンズ、それを備えた撮像装置及び携帯端末を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像ユニット５０の斜視図であり、図２は、撮像ユニット５０の撮像光学系の光軸に沿った断面を模式的に示した図である。
図１に示すように、撮像ユニット５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型撮像素子５１と、この撮像素子５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズ１０と、撮像素子５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子（外部接続端子ともいう）５４（図１参照）を有する基板５２と、物体側からの光入射用の開口部を有し遮光部材からなる鏡筒としての筐体５３とを備え、これらが一体的に形成されている。
図２に示すように、撮像素子５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、その周囲には信号処理回路（不図示）が形成されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、撮像素子５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、ワイヤＷを介して基板５２に接続されている。撮像素子５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤＷを介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ)は青と輝度信号との色差信号である。なお、撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。
基板５２は、その上面上で撮像素子５１及び筐体５３を支持する支持平板５２ａと、支持平板５２ａの下面（撮像素子５１と反対側の面）にその一端部が接続されたフレキシブル基板５２ｂとを備えている。
図示していないが、支持平板５２ａは多数の信号伝達用パッドを有しており、不図示の配線を介して撮像素子５１と接続されている。
図１において、フレキシブル基板５２ｂは、上記の如くその一端部が支持平板５２ａと接続され、その他端部に設けられた外部接続端子５４を介して支持平板５２ａと外部回路（例えば、撮像ユニットを実装した上位装置が有する制御回路）とを接続し、外部回路から撮像素子５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路ヘ出力したりすることを可能とする。さらに、フレキシブル基板５２ｂの長手方向の中間部が可撓性又は変形性を備え、その変形により、支持平板５２ａに対して外部接続端子５４の向きや配置に自由度を与えている。
図２において、筐体５３は、基板５２の支持平板５２ａにおける撮像素子５１が設けられた面上に、撮像素子５１を覆うようにして固定配置されている。即ち、筐体５３は、撮像素子５１側の部分が撮像素子５１を囲むように広く開口されると共に、他端部（物体側端部）が小開口を有するフランジ部５３ａを形成しており、支持平板５２ａ上に撮像素子５１側の端部（像側端部）が当接固定されている。なお、筐体５３の撮像素子５１側の端部が、撮像素子５１上における光電変換部５１ａの周囲に当接固定されていても良い。
小開口（光入射用の開口部）が設けられたフランジ部５３ａを物体側に向けて配置された筐体５３の内部において、撮像レンズ１０と撮像素子５１との間に、ＩＲ（赤外線）カットフィルタＦが固定配置されている。
撮像レンズ１０は、物体側より順に、フランジ部５３ａの小開口からなる開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正の第１レンズＬ１と、像側に凹面を向けた負の第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の第３レンズＬ３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第４レンズＬ４を有し、撮像素子に対して被写体像の結像を行う機能を有する。第１レンズＬ１は、像側面の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さい両凸レンズであり、第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズであって、第２レンズＬ２の像側面は非球面形状とされており、その中心では負の屈折力を持ち、周辺に向かうに従い負の屈折力が弱くなっていると好ましい。又、第４レンズＬ４の像側面は非球面形状とされており、その中心では負の屈折力を持ち、周辺に向かうに従い負の屈折力が弱くなり、変曲点を有していると好ましい。なお、図１、２では上側を物体側、下側を像側としている。
図示は省略するが、第１レンズＬ１よりもさらに物体側に、外部からの不要光の入射をできるだけ少なくするための外部遮光マスクが設けられていても良い。又、開口絞りＳは、撮像レンズ全系のＦナンバーを決定する部材である。
レンズＬ１〜Ｌ４とＩＲカットフィルタＦは、隣接するレンズのフランジ部同士の間にスペーサＳＰ１〜ＳＰ４を配置され、これにより所定の間隔で配置されている。ＩＲカットフィルタＦは、例えば、略矩形状や円形状に形成された部材である。
上述した撮像ユニット５０の動作について説明する。図３は、撮像ユニット５０を携帯端末或いは撮像装置としての携帯電話機１００に装備した状態を示す。また、図４は携帯電話機１００の制御ブロック図である。
撮像ユニット５０は、例えば、筐体５３の物体側端面が携帯電話機１００の背面（図３（ｂ）参照）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置に配設される。
撮像ユニット５０の外部接続端子５４（図４では矢印）は、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。
一方、携帯電話機１００は、図４に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、所定のデータの他に撮像した映像等を表示する液晶表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像ユニット５０により撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる及び一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。
撮像ユニット５０から入力された画像信号は、上記携帯電話機１００の制御系により、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信される。
以下に、上記の実施の形態に適用される撮像レンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記のとおりである。
ｒ ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ ：バックフォーカス
Ｆ ：Ｆナンバー
２Ｙ ：固体撮像素子の撮像面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）
ＥＮＴＰ：入射瞳位置（第１面から入射瞳までの距離）
ＥＸＴＰ：射出瞳位置（像面から射出瞳までの距離）
Ｈ１ ：前側主点位置（第１面から前側主点までの距離）
Ｈ２ ：後側主点位置（最終面から後側主点までの距離）
Ｒ ：屈折面の曲率半径
Ｄ ：軸上面間隔
Ｎｄ ：レンズ材料のｄ線の常温での屈折率
νｄ ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、面番号の後に「＊」が記載されている面は、非球面の形状とされている面であり、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして、以下の（数３）で表す。
Figure 2009258286
 ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数
である。
また、以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−０２）をＥ（例えば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。また、レンズデータの面番号は、第１レンズの物体側を１面として順に付与した。なお、実施例に記載の長さを表す数値の単位はすべてｍｍとする。
（実施例１）
実施例１の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１）に示す。
Figure 2009258286
図５は、実施例１に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図６は、実施例１に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。尚、以降の収差図において、球面収差図では、実線がｄ線、点線がｇ線を表し、非点収差図では、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面をあらわすものとする。
（実施例２）
実施例２の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表２）に示す。
Figure 2009258286
図７は、実施例２に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例２では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図８は、実施例２に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例３）
実施例３の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表３）に示す。
Figure 2009258286
図９は、実施例３に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬｌ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例３では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図１０は、実施例３に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例４）
実施例４の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表４）に示す。
Figure 2009258286
図１１は、実施例４に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例４では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図１２は、実施例４に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例５）
実施例５の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表５）に示す。
Figure 2009258286
図１３は、実施例５に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例５では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図１４は、実施例５に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例６）
実施例６の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表６）に示す。
Figure 2009258286
図１５は、実施例６に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズ１、４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例６では第１レンズ、及び第２レンズはガラスモールドレンズであり、第３レンズ、及び第４レンズはプラスチック材料から形成されている。
図１６は、実施例６に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例７）
実施例７の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表７）に示す。
Figure 2009258286
図１７は、実施例７に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例７では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図１８は、実施例７に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例８）
実施例８の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表８）に示す。
Figure 2009258286
図１９は、実施例８に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例８では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図２０は、実施例８に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例９）
実施例９の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表９）に示す。
Figure 2009258286
図２１は、実施例９に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例５では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図２２は、実施例９に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１０）
実施例１０の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１０）に示す。
Figure 2009258286
図２３は、実施例１０に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１０では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図２４は、実施例１０に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１１）
実施例１１の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１１）に示す。
Figure 2009258286
図２５は、実施例１１に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１１では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図２６は、実施例１１に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１２）
実施例１２の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１２）に示す。
Figure 2009258286
図２７は、実施例１２に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１２では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図２８は、実施例１２に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１３）
実施例１３の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１３）に示す。
Figure 2009258286
図２９は、実施例１３に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１３では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図３０は、実施例１３に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１４）
実施例１４の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１４）に示す。
Figure 2009258286
図３１は、実施例１４に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１４では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図３２は、実施例１４に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１５）
実施例１５の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１５）に示す。
Figure 2009258286
図３３は、実施例１５に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１５では全てのレンズはプラスチック材料から形成されている。
図３４は、実施例１５に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
（実施例１６）
実施例１６の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１６）に示す。
Figure 2009258286
図３５は、実施例１６に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズ１、４、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子ＩＳのシールガラス等を想定した平行平板Ｆ、固体撮像素子ＩＳの撮像面ＩＰからなる。また、実施例１６では第１レンズ、及び第２レンズはガラスモールドレンズであり、第３レンズ、及び第４レンズはプラスチック材料から形成されている。
図３６は、実施例１６に示す撮像レンズの収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
各条件式に対応する実施例の値を表１７に示す。
Figure 2009258286
ここで、プラスチック材料は温度変化時の屈折率変化が大きいため、上述の実施例１〜５、７〜１５のように、第１レンズから第４レンズの全てをプラスチックレンズで構成すると、周囲温度が変化した際に、撮像レンズ全系の像点位置が変動してしまう場合がある。この像点位置変動が無視できない仕様の撮像装置においては、例えば実施例６、１６のように、比較的屈折力の大きな正の第１レンズ、及び負の第２レンズをガラス材料にて形成されるレンズ（例えばガラスモールドレンズ）とし、第３レンズ及び第４レンズをプラスチックレンズとし、かつ第３レンズ及び第４レンズとで温度変化時の像点位置変動をある程度相殺するような屈折力配分とすることで、この温度特性の問題を軽減することができる。ガラスモールドレンズを用いる場合は、成形金型の消耗をできるだけ防ぐために、ガラス転移点（Ｔｇ）が４００℃以下のガラス材料を使用するのが望ましい。
また最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させ、プラスチック材料の温度変化を小さくできることが分かってきた。詳細に説明すると、一般に透明なプラスチック材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。プラスチック材料は温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、無機粒子は温度が上昇すると屈折率が上昇する。そこで、これらの温度依存性を利用して互いに打ち消しあうように作用させることにより、屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。具体的には、母材となるプラスチック材料に最大長が２０ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、屈折率の温度依存性のきわめて低いプラスチック材料となる。例えばアクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。本発明において、比較的屈折力の大きな正レンズ（Ｌ１）、またはすべてのレンズ（Ｌ１〜Ｌ４）に、このような無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、撮像レンズ全系の温度変化時の像点位置変動を小さく抑えることが可能となる。
なお、本実施例は、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角については、撮像面周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。しかし、最近の技術では、固体撮像素子の色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しによって、シェーディングを軽減することができるようになってきた。具体的には、撮像素子の撮像面の画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定すれば、撮像面の周辺部にいくほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像レンズ光軸側ヘシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部に導くことができる。これにより固体撮像素子で発生するシェーディングを小さく抑えることができる。本実施例は、前記要求が緩和された分について、より小型化を目指した設計例となっている。
本実施の形態にかかる撮像ユニット５０の斜視図である。 撮像ユニット５０の撮像光学系の光軸に沿った断面を模式的に示した図である。 撮像ユニットを適用した携帯電話の正面図（ａ）、及び撮像ユニットを適用した携帯電話の背面図（ｂ）である。 図３の携帯電話機の制御ブロック図である。 実施例１の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例２の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例３の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例３の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例４の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例４の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例５の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例５の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例６の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例６の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例７の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例７の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例８の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例８の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例９の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例９の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１０の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１０の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１１の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１２の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１３の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１３の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１４の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１４の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１５の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１５の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。 実施例１６の撮像レンズの光軸方向断面図である。 実施例１６の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
符号の説明
１０ 撮像レンズ
５０ 撮像ユニット
５１ 撮像素子
５１ａ 光電変換部
５２ 基板
５２ａ 支持平板
５２ｂ フレキシブル基板
５３ 筐体
５４ 外部接続端子
６０ 入力部
７０ 液晶表示部
８０ 無線通信部
９１ 記憶部
９２ 一時記憶部
１００ 携帯電話機
１０１ 制御部
ＩＰ 撮像面
ＩＳ 固体撮像素子
Ｆ 平行平板
Ｌ１〜Ｌ４ レンズ
Ｓ 開口絞り

Claims (12)

  1. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させるための撮像レンズであって、
    物体側より順に、開口絞りと、
    物体側に凸面を向けた正の第１レンズと、
    像側に凹面を向けた負の第２レンズと、
    像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の第３レンズと、
    物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第４レンズを有し、
    以下の条件式（１）〜（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    ２．０ ＜ ｆ１２３／Ｄ６ ＜ １７．０ （１）
    ０．２ ＜ ｒ４／ｆ ＜ ０．７５ （２）
    ただし、
    ｆ１２３：第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離
    Ｄ６：第３レンズと第４レンズの軸上の空気間隔
    ｒ４：第２レンズ像側面の曲率半径
    ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
  2. 前記第２レンズの像側面は非球面形状とされており、その中心では負の屈折力を持ち、周辺に向かうに従い負の屈折力が弱くなることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
    １０ ＜ ν２ ＜ ２９ （３）
    ただし、
    ν２：第２レンズのアッベ数
  4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像レンズ。
    １．０ ＜ Ｐａｉｒ１２／Ｐ ＜ ３．０ （４）
    ただし、
    Ｐａｉｒ１２：第１レンズ像側面（Ｒ２）と第２レンズ物体側面（Ｒ３）とにより形成される、いわゆる空気レンズの屈折力であり、下記の［数１］により表される。
    Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
    Figure 2009258286
     ただし、
    ｎ１：第１レンズのｄ線に対する屈折率
    ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｒ２：第１レンズの像側面の曲率半径
    Ｒ３：第２レンズの物体側面の曲率半径
    Ｄ２：第１レンズと第２レンズの軸上の空気間隔
  5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像レンズ。
    −４．５ ＜ Ｐａｉｒ２３／Ｐ ＜ −２．０ （５）
    ただし、
    Ｐａｉｒ２３：第２レンズ像側面（Ｒ４）と第３レンズ物体側面（Ｒ５）とにより形成される、いわゆる空気レンズの屈折力であり、下記の［数２］により表される。
    Ｐ：撮像レンズ全系の屈折力
    Figure 2009258286
     ただし、
    ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
    ｎ３：第３レンズのｄ線に対する屈折率
    Ｒ４：第２レンズの像側面の曲率半径
    Ｒ５：第３レンズの物体側面の曲率半径
    Ｄ４：第２レンズと第３レンズの軸上の空気間隔
  6. 前記第４レンズの像側面は非球面形状とされており、その中心では負の屈折力を持ち、周辺に向かうに従い負の屈折力が弱くなり、変曲点を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像レンズ。
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の撮像レンズ。
    １．６０ ＜ ｎ２ ＜ ２．１０ （６）
    ただし、
    ｎ２：第２レンズのｄ線に対する屈折率
  8. 前記第１レンズと前記第２レンズはガラス材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撮像レンズ。
  9. 前記第１レンズ〜第４レンズはすべてプラスチック材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撮像レンズ。
  10. 前記第１レンズは、像側面の曲率半径が物体側面の曲率半径よりも小さい両凸レンズであり、前記第２レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の撮像レンズ。
  11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像レンズを用いたことを特徴とする撮像装置。
  12. 請求項１１に記載の撮像装置を用いたことを特徴とする携帯端末。
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