JP2009210923A - 撮像レンズ、撮像ユニット、及び該撮像ユニットを搭載した携帯型情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ全長の短い撮像レンズ部を備えた撮像ユニット、及びそれを搭載した携帯型情報端末を提供する。
【解決手段】本発明の撮像ユニットは、被写体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１レンズＬ１、撮像面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２レンズＬ２、被写体側および撮像面側の両面が光軸上で凹面形状の第３レンズ、及び、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配置されており、上記第４レンズは、条件式を満たす位置に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像レンズ、及び、固体撮像素子と撮像レンズ部とを備えた撮像ユニット、並びに該撮像ユニットを搭載した携帯型情報端末に関し、詳細には、デジタルスチルカメラなどの小型カメラとして好適なレンズ全長の短い撮像レンズ部を備えた撮像ユニット、及びそれを搭載した携帯型情報端末に関する。

近年、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant : パーソナル デジタル アシスタント）と呼ばれる携帯情報端末や携帯電話等が普及し、それらの多くにデジタルカメラ等の撮像装置が搭載されるようになった。これらの撮像装置は、小型のＣＣＤ（Charged Coupled Device : 電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor : コンプリメンタリ メタル オキサイド セミコンダクタ）センサを用いることで小型化を実現している。また、これらの装置の普及に伴い、撮像装置はより小型化が求められると共に、高解像度化、高性能化が求められている。

そこで、このような小型の撮像装置は高性能化に伴いレンズの枚数も従来の２枚構成から、３枚、４枚構成へと増えている。４枚構成のものとしては、例えば特許文献１、２で提案されているような正正負正のパワー配分の撮像レンズ部が提案されている。撮像面に最も近い第４レンズのパワーを正とすることで、撮像レンズ部のサイズを小さくする際に問題となる軸外光束の撮像面への入射角を大きくなりすぎないように抑制すると共に、ディストーションの補正を行っている。

また、撮像装置の高性能化のためにレンズ枚数を増加させると、組立て時のレンズの偏芯ズレおよび傾きによる性能の劣化が大きくなり、設計は可能であっても、生産が困難なレンズとなってしまう。そこで、特許文献３では、レンズの一方の面が平面である平凸形状レンズや平凹形状レンズを多様することで組立て時の公差を緩和している。
特開２００４−１０２２３４号公報（２００４年４月２日公開） 特開２００５−１６４８７２号公報（２００５年６月２３日公開） 特開２００４−３４７８２４号公報（２００４年１２月９日公開）

しかしながら、上述の特許文献１、２に記載の技術では、第４レンズが撮像面から比較的離れているため、第４レンズで撮像面への入射角を大きくなりすぎないように抑制しようとすると、それに伴い第４レンズで非点収差が発生するため周辺の解像度が劣化すると共に、非点収差の影響でレンズの組立公差が厳しくなる。また、非点収差が発生するため、第４レンズで入射角を強く補正することができず、よって、レンズ系の全長を短くすることが困難である。

また、上述の特許文献３に記載の技術では、第４レンズの一方の面が平坦で他方の面は比較的緩やかな形状としているが、第４レンズが撮像面から非常に離れているため、第４レンズを用いて撮像面への入射角を補正することが困難となり、またレンズ系の全長を短くすることが困難である。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズの組立てを容易にすると共に、４枚構成でありながらレンズ系の全長を短くすることができる撮像レンズ、及び撮像レンズ（撮像レンズ部）を備えた撮像ユニット、並びに該撮像ユニットを搭載した携帯型情報端末を提供するものである。

本発明に係る、固体撮像装置の撮像面に被写体の像を形成する撮像レンズは、上述した課題を解決するために、開口絞りと、４枚のレンズから構成されるレンズ群とを有しており、被写体側から順に、上記開口絞りと、被写体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１レンズと、撮像面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２レンズと、被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズと、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配列されており、上記第４レンズの上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
を満たすように配置されていることを特徴としている。

上記の構成を採用することにより、本発明に係る撮像レンズは、レンズの組立てを容易にすると共に、４枚構成でありながらレンズ系の全長を短くすることができる。

具体的には、上記のような構成にすることで以下に示す効果を得ることができる。

第１レンズを被写体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状とし、第２レンズを撮像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状とすることで、コマ収差を抑制し、また正のパワーを有した第１レンズ及び第２レンズを隣り合わせているので、それぞれの正のパワーが合成されて強い正のパワーを有することになる。一方、第３レンズの両面を凹面にしたことによって、第３レンズは強い負のパワーを有することになる。そのため、第１〜３レンズまで組み合わせることによって、強い正のパワーと強い負のパワーとが実現されるので、レンズ系の全長を短くすることができる。

また、第３レンズの被写体側の面を凹面とすることで第３レンズで発生する軸外光線の収差を抑制することができる。

また。第３レンズの両面を凹面にすることで、第３レンズに強い負のパワーを与えることが可能で、上記のレンズ系の全長を短くする効果に加えて、像面湾曲の補正に有利である。

第１レンズから第３レンズまでをこのような構成にすると、第３レンズから射出された光線は発散し、軸外光束の撮像面への入射角が非常に大きくなるとともに、強い正の歪曲収差が発生するため、第４レンズで補正する。第４レンズを、条件式を満たす位置に配置することで、第４レンズの働きを軸外光束の撮像面への入射角の補正と、歪曲収差補正に限定することができるため、第４レンズの補正効果を強めることが容易となる。これにより上記のような第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの構成を取ることが可能となり、レンズ系が短くできるとともに高い光学特性を得ることができる。

また、第４レンズを条件式を満たす位置に配置することにより、第４レンズで光線を曲げても非点収差がほとんど発生しないため、第４レンズで入射角を強く補正することができる。よって、４枚構成でありながら、レンズ系の全長を短くすることができる。

また、第４レンズは一方の面が平面であるため、組立て時のレンズの偏芯ズレおよび傾きによる性能の劣化を少なくすることができる。また、組立て時において、上記平面を組立て基準面として利用することも可能であり、組立ての簡素化ができ、量産効率を上げることができる。

また、第４レンズの一方の面が平面であるため、各種光学コーティング膜を形成することが容易であり、その他の光学素子や光学部品を取り付けることができる。例えば、遮光部材、シャッター、各種フィルタ、光学フィルム、プリズムなどを取り付けることが容易である。

また、第４レンズの一方の面を平面とすることで、第４レンズの中心厚さを薄くすることができ、レンズ系の小型化に寄与することができる。

また、第４レンズの一方の面を平面とすることで、固体撮像装置を第４レンズの平面に配置することが可能である。これにより第４レンズと撮像素子を一体として取り扱うことができ撮像光学系の小型化及び軽量化に寄与する。撮像素子と一体とすることで第４レンズのための保持機構を設ける必要がなく、撮像レンズ部をより一層小型化及び軽量化することができる。

また、上記第１レンズの被写体側に開口絞りを配置することで、入射瞳をできる限り像面から遠ざけ、軸外光束の撮像面への入射角を小さくできるため、レンズ系全長を短くすることができる。

尚、本願明細書では、屈折力のことを「パワー」と記載する。

また、本発明に係る撮像レンズは、更に、下記の式（２）；
０．０３ ＜ Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（２）
を満たすように、上記第４レンズが配置されていることが好ましい。

上記第４レンズを、上記の式（２）を満たすように配置することによって、第４レンズで発生する非点収差を抑制しながら、第４レンズで負の歪曲収差を発生させることができる。本構成のレンズ系では、第３レンズに強い負のパワーを与えるため、第３レンズで強い正の歪曲収差が発生する。従って、第４レンズに負の歪曲収差を与えることで第３レンズで発生する歪曲収差を打ち消し、レンズ系全体として歪曲収差の少ない特性を得ることができる。

また、本発明に係る撮像レンズは、上記の構成に加えて、上記第４レンズの上記他方の面は、レンズ周辺部の曲率半径が、レンズの中心部の曲率半径に比べて小さくなるような非球面形状であることが好ましい。

上記の構成を採用することにより、本発明に係る撮像レンズは、撮像面への入射角が大きくなる軸外の光束を中心より多く曲げることが可能である。これによって、第４レンズの中心部の曲率半径を大きくしながら周辺部の曲率半径を小さくできるため、第４レンズの厚さが薄くとも、軸外光束の補正を良好に行うことができる。

また、本発明に係る撮像レンズは、上記の構成に加えて、上記第４レンズの上記他方の面は、レンズの中心部が凹面で、レンズの周辺部に向かうに従い凸面形状となるような非球面形状であることが好ましい。

上記の構成を採用することにより、本発明に係る撮像レンズは、撮像面への入射角が大きくなる軸外の光束を中心より多く曲げることが可能であると共に、像面に近い位置で中心のパワーが負のレンズを配置することで光学全長を短くする効果がある。

また、本発明に係る撮像ユニットは、上述した課題を解決するために、撮像面を有する固体撮像装置と、上記撮像面に被写体の像を形成する撮像レンズ部とを備えた撮像ユニットにおいて、上記撮像レンズ部は、４枚のレンズから構成され、被写体側から順に、開口絞りと、被写体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１レンズと、撮像面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２レンズと、被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズと、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配列されており、上記第４レンズの上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
を満たすように配置されていることを特徴としている。

また、本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記撮像面を保護するための透光性部材をさらに備えており、上記透光性部材は、第４レンズの上記平面と接触する表面を有し、当該平面と当該表面とが接して配置されていることが好ましい。

上記の構成を採用することにより、本発明に係る撮像ユニットは、第４レンズを容易に上記式（２）を満たす位置に配置することができる。これにより、撮像面に入射する光束に対して、収差の補正及び撮像面に対する入射角の補正をすることができる。第４レンズは透光性部材に接して配置されているため、レンズを保持する鏡筒に新たなレンズ保持機構を設ける必要がない。すなわち、レンズ保持機構を設ける必要のあるレンズの枚数を減らすことができる。特に第４レンズは、像面近傍に配置しているため、有効径が大きくなるため、これを保持しようとすると保持機構が大きくなり、撮像ユニットが大きくなってしまう。したがって、上記構成を取ることで、撮像ユニットを小型化及び軽量化することができる。

また、第４レンズを透光性部材に接して配置させるために、固体撮像装置に対する第４レンズの傾きの影響を抑えることができ、偏芯ズレについても抑制することができる。

また、第４レンズを透光性部材に接して配置させるために、第４レンズを撮像レンズ部の光軸に対しての位置決め部とした場合、第１〜３レンズの傾きの影響を抑えることができ、偏芯ズレについても抑制することができる。

また、第４レンズを透光性部材に接して配置させるために、第４レンズの厚さを薄くすることができる。つまり、第４レンズを２Ｐ成形等により透光性部材上に形成することで、単体では保持が不可能な薄い第４レンズを透光性部材上に形成できる。これにより、レンズ系の全長を最小限に抑えながら光学特性の向上を図ることができる。

また、本発明に係る撮像ユニットは、透光性部材を備えた場合、透光性部材が、第４レンズの撮像面側に配置されていてもよく、または、第４レンズが、透光性部材の撮像面側に配置されていてもよい。

また、本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記第４レンズが樹脂材料からなることが好ましい。

上記の構成を採用することにより、本発明に係る撮像ユニットは、第４レンズを上記透光性部材上に容易に形成することができる。これによって、特に、透光性部材がカバーガラスである場合に、第４レンズ形成の際にカバーガラスが損傷することを防ぐことができる効果を奏する。

また、本発明に係る携帯型情報端末は、上述した課題を解決するために、上記した構成の撮像ユニットを備えていることを特徴としている。

上記の構成を採用することにより、本発明に係る携帯型情報端末は、上述した効果を奏する撮像ユニットを備え、高性能な撮像ユニットを備えた小型の携帯型情報端末を得ることができる。

本発明に係る、固体撮像装置の撮像面に被写体の像を形成する撮像レンズは、以上のように、開口絞りと、４枚のレンズから構成されるレンズ群とを有しており、被写体側から順に、上記開口絞りと、被写体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１レンズと、撮像面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２レンズと、被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズと、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配列されており、上記第４レンズの上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
を満たすように配置されていることを特徴としている。また、本発明に係る撮像ユニットは、以上のように、撮像面を有する固体撮像装置と、上記撮像面に被写体の像を形成する撮像レンズ部とを備えた撮像ユニットにおいて、上記撮像レンズ部は、４枚のレンズから構成され、被写体側から順に、開口絞りと、被写体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１レンズと、撮像面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２レンズと、被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズと、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配列されており、上記第４レンズの上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
を満たすように配置されていることを特徴としている。

以上の構成とすれば、レンズの組立てを容易にすると共に、４枚構成でありながらレンズ系の全長を短くすることができる撮像レンズ部を備えた撮像ユニット、及び該撮像ユニットを搭載した携帯型情報端末を提供することができる。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態を図１から図４に基づいて説明する。尚、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の実施の形態及び図面に限定されるものではない。

図１の（Ａ）〜（Ｃ）は、本形態の携帯型電話機（携帯型情報端末）の構成を示した図である。図１の（Ａ）は、携帯型電話機１の正面側であり、図１の（Ｂ）は、携帯型電話機１の背面側であり、図１の（Ｃ）は、携帯型電話機１の側面側である。

本形態の携帯型電話機１は、撮像機能を備えている。そのため、携帯型電話機１は、図１の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、筐体２と、撮像ユニット３と、スピーカー部４、マイク部５、入力部６、モニター部７、ライト部８、及びシャッターボタン９とを少なくとも備えている。尚、本形態では、入力部６及びモニター部７が設けられている図１の（Ａ）に示した面を、正面と称することとする。

スピーカー部４及びマイク部５は、音声情報を入出力するために用いられる。モニター部７は、映像情報を出力するために用いられ、本形態においては、撮像ユニット３から得られた情報を表示するためにも用いられる。ライト部８は、撮像ユニット３によって被写体を撮像する際に該被写体を照らすための照明装置として用いられる。

シャッターボタン９または入力部６を操作することによって、撮像ユニット３による被写体の撮像を行うことができる。撮像された画像は、携帯型電話機１内において信号処理されモニター部７に表示される。また、撮像した画像は、電子データとして携帯型電話機１内に保存、または外部記録装置への保存することができる。

撮像ユニット３については、図２を用いて詳述する。

図２は、撮像ユニット３の断面図であり、図１の（Ｃ）に示した撮像ユニット３を、図１の（Ｃ）に示した携帯型電話機１の側面と平行に切断した状態を示しており、図２の上部が、被写体側である。撮像ユニット３は、図２に示すように、固体撮像部（固体撮像装置）３０ａと、ユニットパッケージ３０ｂと、撮像レンズ部（撮像レンズ）３０ｃとを有している。

上記固体撮像部３０ａは、撮像レンズ部３０ｃを通過した光線を電気信号に変換するための電気変換部を備えた電子部品である固体撮像素子３１と、支持基板３２と、フレキシブルプリント基板３３とを有している。

固体撮像素子３１には、その受光側の面の中央部に画素が２次元的に配置された電気変換部が形成されており、その周囲に信号処理回路が形成されている。上記信号処理回路は、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などから構成されている。本形態における固体撮像素子３１の受光側の面の外縁近傍には、多数のパッド（図示しない）が設けられており、固体撮像素子３１は、支持基板３２に接続されている。固体撮像素子３１の種類は、特に限定されるものではない。具体的には、ＣＣＤセンサ及びＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。

支持基板３２は、その一方の面において固体撮像素子３１及びユニットパッケージ３０ｂを支持する硬質の基板である。また、支持基板３２の他方の面（固体撮像素子３１が支持されている面と反対側の面）には、その一端部が接続されたフレキシブルプリント基板３３が備えられている。支持基板３２には、表裏両面に多数の信号伝達用パッドが設けられており、一方の面は固体撮像素子３１と接続され、他方の面はフレキシブルプリント基板３３と接続されている。

フレキシブルプリント基板３３は、外部の回路（例えば、撮像ユニット３を搭載した装置が有する制御回路）から固体撮像素子３１を駆動するための電圧及びクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部へ出力したりすることを可能にする基板である。尚、Ｙは輝度信号を、Ｕは赤と輝度信号との色差信号、Ｖは青と輝度信号との色差信号である。

上記ユニットパッケージ３０ｂは、レンズ保持部３４を固体撮像部３０ａに固定している。オートフォーカス機能を有する撮像ユニットの場合は、ユニットパッケージ３０ｂに、レンズ保持部３４を駆動する駆動機構を設け、フォーカス動作をさせることも可能である。

上記撮像レンズ部３０ｃは、開口絞り３７と、レンズ保持部３４と、４枚構成のレンズ群（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）とを有している。

開口絞り３７は、上記レンズ群よりも被写体側に配置されており、射出瞳を像面から遠ざけている。このように、第１レンズＬ１の被写体側に開口絞りを配置することにより、開口絞りを第１レンズと第２レンズとの間に配置する構成と比較して、レンズ系の全長を短くすることができる。

レンズ保持部３４は、各レンズを保持するための筒状の部材で、内部に上述の４枚構成のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を保持している。また、レンズ保持部３４は遮光性の材料で形成されており、先端の開口部以外からの光の進入を防いでいる。レンズ保持部３４はユニットパッケージ３０ｂ内部に固定されており、ユニットパッケージ３０ｂは上記固体撮像部３０ａに固定されている。

上記４枚構成のレンズ群は、被写体側から第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４からなる。レンズ群については、図３に基づいて詳述する。

図３は、撮像レンズ部３０ｃのレンズ群を光軸中心に沿って切断した状態を示した断面図である。図３において、紙面左側が被写体側であり、紙面右側が図２に示した固体撮像素子３１側である。図３には、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４の合成によって得られる焦点位置である、レンズ群の結像面（撮像面）の位置を３１ａとして示している。結像面は、固体撮像素子３１の上記電気変換部の位置に相当する。

上記４枚構成のレンズ群は、被写体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１レンズＬ１、撮像面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２レンズＬ２、被写体側および像面側の両面を凹面形状とした第３レンズＬ３、像面側の面が平面（一方の面）で、被写体側の面が凸面（他方の面）である第４レンズＬ４、によって構成されている。

第１レンズを被写体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状とし、第２レンズを撮像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状とすることで、コマ収差を抑制し、また２枚の正レンズの合成パワーを比較的大きくすると共に、第３レンズを強い負のパワーとすることで、レンズ系の全長を短くすることができる。特に、第３レンズの撮像面側を凹面とすることで、撮像面に近い位置で強い負のパワーを発生させ、レンズ系の全長を短くすることができる。

また、第３レンズの被写体側の面を凹面とすることで第３レンズで発生する軸外光線の収差を抑制することができる。

また、第３レンズの両面を凹面にすることで、第３レンズに強い負のパワーを与えることが可能で、上記のレンズ系の全長を短くする効果に加えて、像面湾曲の補正に有利である。

また、第４レンズは凸面部が第１〜４レンズの合成によって得られる焦点の位置の近くに配置されている。具体的には第４レンズの凸面の中心と、第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との距離をＬ、レンズ系の有効像円径を２Ｙとすると、以下の条件式（１）；
Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
を満たす位置に配置される。

上記式（１）を満たすことによって、第４レンズの機能を軸外光線の結像面への入射角を緩和と、歪曲収差の補正に限定し、非点収差等の発生を抑制することができる。尚、式の上限を上回ると第４レンズで非点収差等の収差が発生し、機能を限定することができない。第４レンズの機能を限定することで、第４レンズＬ４の一方の面を平面にすることができる。第４レンズＬ４の一方の面を平面としたことによって、レンズ組立時の偏芯ズレおよび傾きによる性能の劣化を少なくすることができる。さらに、第４レンズＬ４の一方の面を平面としたことによって、第４レンズＬ４の中心厚さを薄くすることができ、レンズ系の小型化に寄与することができる。

第４レンズで思い切った入射角補正ができることで、第３レンズは両面凹面の強い負のパワーのレンズを配置することができる。レンズ系の後半にある第３レンズを強い負のパワーのレンズとし、前半にある第１レンズを強い正のパワーとすることでレンズ系の全長を短くすることができる。

また、第４レンズを更に下記条件式（２）；
０．０３ ＜ Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（２）
を満たすようにも構成されていることが好ましい。

上記式（２）を満たすことによって、第４レンズの機能の内の歪曲収差補正が効果的になる。第１レンズから第３レンズまでを上記の構成とすることにより、第１レンズから第３レンズまでの合成での歪曲収差は正に大きくなる傾向にある。これに対し、第４レンズを条件式（２）を満たす位置に配置することで、第４レンズで負の歪曲収差を発生させ、第１レンズから第３レンズまでで発生する正の歪曲収差を打ち消し、レンズ系全体として歪曲収差を小さくすることができる。上記式（２）の下限を下回ると、第４レンズの負の歪曲収差が大きくできず、第１レンズから第３レンズまでで発生する正の歪曲収差を打ち消すことができない。

また、第１レンズは具体的には下記の式（３）を満たすとより良い。

０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ １．５ …（３）
但し、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆはレンズ系全体の合成焦点距離である。上記式（３）を満たすことによって、第１レンズに強いパワーを与えることができ、レンズ系の全長を短くする効果が高まる。式（３）の上限を上回るとレンズ系全長を短くする効果が薄い。上記式（３）の下限を下回ると球面収差の補正が困難となり、十分な特性を得ることができない。

また、第３レンズは具体的には下記条件式（４）；を満たすと更に良い。

｜ｆ３／ｆ｜ ≦ ２．０ …（４）
但し、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。

上記条件式（４）を満たすことによって、第３レンズに強い負のパワーを与えることができ、レンズ系の全長を短くする効果が高まるとともに、ペッツバール和を小さくすることで像面湾曲を抑える効果が高まり、特性が向上する。条件式（４）の上限を上回るとレンズ系全長を短くする効果が薄く、またペッツバール和を小さくすることができない。

各レンズの材料は、プラスチック、ガラスなどの光学材料を用いることができ、量産性およびコストの観点からプラスチックであることが好ましく、光学系の安定性および特性（例えば屈折率、分散特性、耐熱性など）の観点からは、ガラスであることが好ましい。

以下に、本形態のレンズ群について、数値実施例を示して詳細に説明する。
（数値実施例１）
表１及び表２は、本形態に係るレンズ群の具体的な数値データを示したものである。表１に面データを、表２には表１の面データのうち非球面形状に関するデータを示す。

表１及び表２に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、最も被写体側の構成要素の面を１番目として、結像面側に向かうに従って順次増加するように番号を付したｉ番目（ｉ＝１〜９）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、被写体側からｉ番目の面の曲率半径の値を示している。面間隔Ｄｉの欄には、被写体側から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している。Ｒｉ及びＤｉの値の単位はｍｍ（ミリメートル）である。屈折率及びアッベ数の欄には、レンズ要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数の値を示している。

また本明細書等における非球面形状は、光軸方向にＺ軸、光軸と直交する方向にＹ軸をとるとき、下記の非球面式（５）を用いて表される。

ただし、
Ｋ：円錐定数
Ｒ：曲率半径
Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ：それぞれ第４次、第６次、第８次及び第１０次の非球面係数
Ｚ：光軸から高さＹ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
を示す。

また、本願明細書における各非球面データの数値は、１０のべき乗数を「Ｅ」を用いて表すものとする。すなわち、例えば、２．５×１０^−０２は、２．５Ｅ−０２と表すものとする。

本例において、レンズ系の有効像円径２Ｙは４．４ｍｍである。

表１に示すように、本例において、第２面、第４面、第５面、第７面は非球面形状である。

また、レンズ系全体の合成焦点距離をｆ、第１レンズから第４レンズまでの焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、第１レンズのトップ（Ｓ２面）から撮像面（Ｓ１０面）までの距離をＴＬ、とすると
ｆ ＝３．７０
ｆ１＝３．３７
ｆ２＝５．５０
ｆ３＝−３．３７
ｆ４＝２４．３９
ＴＬ＝４．０９
であるので、上記した条件式（１）、（３）及び（４）の値はそれぞれ、
Ｌ／Ｙ＝０．４０
ｆ１／ｆ＝０．９１
｜ｆ３／ｆ｜＝０．９１
となっている。

また、合成焦点距離に対するレンズの全長はＴＬ／ｆ＝１．１０となり、光学全長の短い小型レンズが得られている。

また、本例における球面収差、非点収差及び歪曲収差（ディストーション）を図４に示す。各収差図には、ｅ線（５４６．１ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図においては、ｇ線（４３５．８ｎｍ）及びＣ線（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の収差を示し、点線はタンジェンシャル（メリディオナル）方向の収差を示している。

図４から分かるように、第４レンズＬ４を上記式（１）及び（２）の位置に配置することによって、撮像レンズ全体のパワー配置の最適化を行うことが可能であり、十分な収差補正を実現することができる。

従って、上記の構成を採用することにより、小型で高性能なレンズ群を備えた撮像ユニットを実現することができる。

以上のように、本形態の携帯型電話機１に設けられた撮像ユニット３のレンズ群は、４枚のレンズから構成されるレンズ群であり、被写体側から順に、被写体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１レンズＬ１と、撮像面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２レンズＬ２と、被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズＬ３と、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズＬ４とが配列されており、上記第４レンズＬ４の上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズＬ４は、下記の式（１）；
Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
を満たすように配置されている。このように、第１レンズＬ１を被写体側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状とし、第２レンズＬ２を撮像面側に凸面を向けた正のパワーを有するメニスカス形状とすることで、コマ収差を抑制し、また正のパワーを有した第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２を隣り合わせているので、それぞれの正のパワーが合成されて強い正のパワーを有することになる。一方、第３レンズＬ３の両面を凹面にしたことによって、第３レンズＬ３は強い負のパワーを有することになる。そのため、第１〜３レンズまで組み合わせることによって、強い正のパワーと強い負のパワーとが実現されるので、レンズ系の全長を短くすることができる。

また、第３レンズＬ３の被写体側の面を凹面とすることで第３レンズＬ３で発生する軸外光線の収差を抑制することができる。

また。第３レンズＬ３の両面を凹面にすることで、第３レンズＬ３に強い負のパワーを与えることが可能で、上記のレンズ系の全長を短くする効果に加えて、像面湾曲の補正に有利である。

第１レンズＬ１から第３レンズＬ３までをこのような構成にすると、第３レンズＬ３から射出された光線は発散し、軸外光束の撮像面への入射角が非常に大きくなるとともに、強い正の歪曲収差が発生するため、第４レンズＬ４で補正する。第４レンズＬ４を、条件式を満たす位置に配置することで、第４レンズＬ４の働きを軸外光束の撮像面への入射角の補正と、歪曲収差補正に限定することができるため、第４レンズＬ４の補正効果を強めることが容易となる。これにより上記のような第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３の構成を取ることが可能となり、レンズ系が短くできるとともに高い光学特性を得ることができる。

また、第４レンズＬ４を上記の条件式を満たす位置に配置することにより、第４レンズＬ４で光線を曲げても非点収差がほとんど発生しないため、第４レンズＬ４で入射角を強く補正することができる。よって、４枚構成でありながら、レンズ系の全長を短くすることができる。

また、第４レンズＬ４は一方の面が平面であるため、組立て時のレンズの偏芯ズレおよび傾きによる性能の劣化を少なくすることができる。また、組立て時において、上記平面を組立て基準面として利用することも可能であり、組立ての簡素化ができ、量産効率を上げることができる。

また、第４レンズＬ４の一方の面が平面であるため、各種光学コーティング膜を形成することが容易であり、その他の光学素子や光学部品を取り付けることができる。例えば、遮光部材、シャッター、各種フィルタ、光学フィルム、プリズムなどを取り付けることが容易である。

また、第４レンズＬ４の一方の面を平面とすることで、第４レンズＬ４の中心厚さを薄くすることができ、レンズ系の小型化に寄与することができる。

また、第４レンズＬ４の一方の面を平面とすることで、固体撮像装置を第４レンズＬ４の平面に配置することが可能である。これにより第４レンズＬ４と撮像素子を一体として取り扱うことができ撮像光学系の小型化及び軽量化に寄与する。撮像素子と一体とすることで第４レンズＬ４のための保持機構を設ける必要がなく、撮像レンズ部をより一層小型化及び軽量化することができる。

また、第１レンズＬ１の被写体側に開口絞り３７を配置することで、入射瞳をできる限り像面から遠ざけ、軸外光束の撮像面への入射角を小さくできるため、レンズ系全長を短くすることができる。

尚、本形態において、撮像ユニット３は、図１に示すモニター部７の背面に配置されているが、配置方法及び撮像ユニット３の向きについては、これに限定されるわけではない。

また、本形態の携帯型電話機１は、図１の（Ａ）〜図１の（Ｃ）に示すように、上部の筐体と下部の筐体とがヒンジを介して接続されている、いわゆる折りたたみ式の携帯型電話機１を例として挙げているが、撮像ユニット３を搭載することができる携帯型電話機１は、もちろん折りたたみ式に限るものではない。

〔実施の形態２〕
本発明に係る他の実施形態について、図５から図７に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

図５は、本形態の携帯型電話機に設けられた撮像ユニットの構成について示した断面図である。また、図６は、図５に示した撮像ユニットのレンズ群の構成について示した断面図である。尚、図６には、説明の便宜上、レンズ群の周辺部材についても図示している。上記した実施の形態１では、図２に示したように、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４がレンズ保持部３４に保持されていた。これに対して、図５に示す本形態の撮像ユニットでは、固体撮像素子３１の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に透光性部材３８が設けられており、第４レンズＬ４は、レンズ保持部３４に保持されておらず、上記透光性部材３８の被写体側の表面に形成されている。

図５に示す本形態の撮像レンズ部（撮像レンズ）３０ｃは、開口絞り３７と、レンズ保持部３４と、４枚構成のレンズ群（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）とを有している。開口絞り３７は、上記した実施の形態１の構成と同じく、レンズ群よりも被写体側に配置されている。

本形態の４枚構成のレンズ群は、図６に示すように、被写体側から順に、被写体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１レンズＬ１、撮像面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２レンズＬ２、被写体側および像面側の両面を凹面形状とした第３レンズＬ３、像面側の面が平面で、被写体側の面が凸面である、第４レンズＬ４、第４レンズの像面側の平坦面と接して配置された撮像面を保護する透光性部材３８、によって構成されている。

本形態では、撮像面の直前に撮像面を保護するための透光性部材３８が設けられており、第４レンズは上記透光性部材３８の被写体側に接するように設けられている。透光性部材３８は撮像素子の保護を目的とするほか、赤外線カットフィルターやローパスフィルターなどの光学機能を有する光学素子をこの部分に配置することもできる。

第４レンズＬ４の一方の面を平面とし、透光性部材３８の上に接するように配置することで、第４レンズＬ４が透光性部材３８に保持されるため、第４レンズＬ４の厚みを非常に薄くすることができ、レンズ系の小型化に寄与することができる。また、第４レンズを保持する部材が必要ないため、第４レンズを別途保持する機構をもつユニットに比べ、部品点数を減らせると共に小型化に寄与することができる。

また、第４レンズＬ４の材質を樹脂とすることによって、透光性部材３８上に第４レンズＬ４を容易に形成することができる。第４レンズＬ４を透光性部材３８上に形成するための形成方法としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、第４レンズＬ４が樹脂からなる場合には、２Ｐ（Photoreplication Process）法を用いた成形を挙げることができる。あるいは、ガラスや樹脂により形成した第４レンズＬ４を貼り付けても構わない。樹脂材料で透光性部材３８の上に直接形成すると、ガラスや樹脂により形成された第４レンズＬ４を透光性部材３８の上に貼り付ける方法に比べ、第４レンズＬ４をより薄くできるため、小型化に有効である。

レンズ群の構成条件については、上記した実施形態１と同じであるため、説明は省略する。

以下に、本形態のレンズ群について、数値実施例を示して詳細に説明する。
（数値実施例２）
表３及び表４は、本形態に係るレンズ群の具体的な数値データを示したものである。表３に面データを、表４には表３の面データのうち非球面形状に関するデータを示す。

表３及び表４に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉ、曲率半径Ｒｉ、面間隔Ｄｉは、（数値実施例１）において説明した定義と同一である。屈折率及びアッベ数についても（数値実施例１）において説明した定義と同一である。

また非球面形状は、上記の非球面式（５）で表される非球面形状である。

本例において、レンズ系の有効像円径２Ｙは４．４ｍｍである。

表３に示すように、本例において、第２面、第４面〜第８面が非球面形状である。

また、レンズ系全体の合成焦点距離をｆ、第１レンズから第４レンズまでの焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、第１レンズのトップ（Ｓ２面）から撮像面（Ｓ１１面）までの距離をＴＬ、とすると、
ｆ ＝３．７０
ｆ１＝２．９９
ｆ２＝１３．４０
ｆ３＝−７．０６
ｆ４＝１４２．４０
ＴＬ＝４．５０
であるので、上記した条件式（１）、（３）及び（４）の値はそれぞれ、
Ｌ／Ｙ＝０．６１
ｆ１／ｆ＝０．８１
｜ｆ３／ｆ｜＝１．９１
となっている。

また、合成焦点距離に対するレンズの全長はＴＬ／ｆ＝１．２２となり、光学全長の短い小型レンズが得られている。

また、本例における球面収差、非点収差及び歪曲収差（ディストーション）を図７に示す。各収差図には、ｅ線（５４６．１ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図においては、ｇ線（４３５．８ｎｍ）及びＣ線（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の収差を示し、点線はタンジェンシャル（メリディオナル）方向の収差を示している。

図７から分かるように、結像面近傍に第４レンズＬ４を配置することによって、撮像レンズ全体のパワー配置の最適化を行うことが可能であり、十分な収差補正を実現することができる。

従って、上記の構成を採用することにより、小型で高性能なレンズ群を備えたユニットを実現することができる。

〔実施の形態３〕
本発明に係る他の実施形態について、図８から図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

図８は、本形態の携帯型電話機に設けられた撮像ユニットの構成を示した断面図である。また、図９は、図８に示した撮像ユニットのレンズ群の構成について示した断面図である。上記した実施の形態１では、図２に示したように、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４がレンズ保持部３４に保持されており、且つ、第４レンズＬ４は、被写体側に凸面を向けていた。これに対して、図８に示す本形態の撮像ユニットでは、固体撮像素子３１の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に透光性部材３８が設けられており、第４レンズＬ４は、レンズ保持部３４に保持されておらず、上記透光性部材３８の像面側の表面に形成され、且つ像面側に凸面を向けている。

図９に示す本形態の撮像レンズ部（撮像レンズ）３０は、開口絞り３７と、レンズ保持部３４と、４枚構成のレンズ群（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）とを有している。開口絞り３７は、上記した実施の形態１の構成と同じく、レンズ群よりも被写体側に配置されている。

本形態の４枚構成のレンズ群は、被写体側から順に、被写体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１レンズＬ１、撮像面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２レンズＬ２、被写体側および像面側の両面を凹面形状とした第３レンズＬ３、撮像面を保護する透光性部材３８、透光性部材３８の撮像面側に接して配置され、被写体側の面が平面で、像面側の面が凸面である、第４レンズＬ４、によって構成されている。

本形態では、像面の直前に透光性部材３８が設けられており、第４レンズは上記透光性部材３８の像面側に接するように設けられている。透光性部材３８は撮像素子の保護を目的とするほか、赤外線カットフィルターやローパスフィルターなどの光学機能を有する光学素子をこの部分に配置することもできる。

第４レンズＬ４の一方の面を平面とし、透光性部材３８の上に接するように配置することで、第４レンズＬ４が透光性部材３８に保持されるため、第４レンズＬ４の厚みを非常に薄くすることができ、レンズ系の小型化に寄与することができる。また、第４レンズを保持する部材が必要ないため、第４レンズを別途保持する機構をもつユニットに比べ、部品点数を減らせると共に小型化に寄与することができる。

また、第４レンズＬ４の材質を樹脂とすることによって、透光性部材３８上に第４レンズＬ４を容易に形成することができる。第４レンズＬ４を透光性部材３８上に形成するための形成方法としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、第４レンズＬ４が樹脂からなる場合には、２Ｐ（Photoreplication Process）法を用いた成形を挙げることができる。あるいは、ガラスや樹脂により形成した第４レンズＬ４を貼り付けても構わない。樹脂材料で透光性部材３８の上に直接形成すると、ガラスや樹脂により形成された第４レンズＬ４を透光性部材３８の上に貼り付ける方法に比べ、第４レンズＬ４をより薄くできるため、小型化に有効である。

また、第４レンズＬ４を透光性部材３８の撮像面側に接するように配置することで、第４レンズＬ４の平坦ではない面を焦点位置により近くすることが可能となり、条件式（１）の値を小さくすることが容易となる。

レンズ群の構成条件については、上記した実施形態１と同じであるため、説明は省略する。

以下に、本形態のレンズ群について、数値実施例を示して詳細に説明する。
（数値実施例３）
表５及び表６は、本形態に係るレンズ群の具体的な数値データを示したものである。表５に面データを、表６には表５の面データのうち非球面形状に関するデータを示す。

表５及び表６に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉ、曲率半径Ｒｉ、面間隔Ｄｉは、（数値実施例１）において説明した定義と同一である。屈折率及びアッベ数についても（数値実施例１）において説明した定義と同一である。

また非球面形状は、上記の非球面式（５）で表される非球面形状である。

本例において、レンズ系の有効像円径２Ｙは４３．１２ｍｍである。

表１に示すように、本例において、第８面と第９面を除く全ての面が非球面形状である。

また、レンズ系全体の合成焦点距離をｆ、第１レンズから第４レンズまでの焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、第１レンズのトップ（Ｓ２面）から撮像面（Ｓ１１面）までの距離をＴＬ、とすると、
ｆ ＝３６．０５
ｆ１＝３１．７２
ｆ２＝１１１．１６
ｆ３＝−６９．２６
ｆ４＝１１２５．１６
ＴＬ＝４２．００
であるので、上記した条件式（１）、（３）及び（４）の値はそれぞれ、
Ｌ／Ｙ＝０．３４
ｆ１／ｆ＝０．９２
となっている。

また、合成焦点距離に対するレンズの全長はＴＬ／ｆ＝１．１７となり、光学全長の短い小型レンズが得られている。

また、本例における球面収差、非点収差および歪曲収差（ディストーション）を図１０に示す。各収差図には、ｅ線（５４６．１ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図においては、ｇ線（４３５．８ｎｍ）およびＣ線（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の収差を示し、点線はタンジェンシャル（メリディオナル）方向の収差を示している。

図１０から分かるように、第４レンズＬ４を条件式の位置に配置することによって、撮像レンズ全体のパワー配置の最適化を行うことが可能であり、十分な収差補正を実現することができる。

従って、上記の構成を採用することにより、小型で高性能な撮像レンズを実現することができる。

〔実施の形態４〕
本発明に係る他の実施形態について、図１１及び図１２に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本形態では、上記実施の形態２との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態２で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

本形態では、図１１に示すように、被写体側から順に、開口絞り３７、被写体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１レンズＬ１、撮像面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２レンズＬ２、被写体側および像面側の両面を凹面形状とした第３レンズＬ３、像面側の面が平面で、被写体側の面が凸面である、第４レンズＬ４、第４レンズの像面側の平面と接して配置された撮像面を保護する透光性部材３８、によって構成されている。

以下に、本形態のレンズ系について、数値実施例を示して詳細に説明する。
（数値実施例４）
表７および表８は、本形態に係るレンズ系の具体的な数値データを示したものである。表７に面データを、表８には表７の面データのうち非球面形状に関するデータを示す。

表７および表８に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉ、曲率半径Ｒｉ、面間隔Ｄｉは、（数値実施例１）において説明した定義と同一である。屈折率およびアッベ数についても（数値実施例１）において説明した定義と同一である。

また非球面形状は、上記の非球面式（５）で表される非球面形状である。

本例において、レンズ系の有効像円径２Ｙは３．２ｍｍである。

表７に示すように、本例において、第２面から第８面までは全て非球面形状である。

また、レンズ系全体の合成焦点距離をｆ、第１レンズから第４レンズまでの焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、第１レンズのトップ（Ｓ２面）から撮像面（Ｓ１１面）までの距離をＴＬ、とすると、
ｆ ＝２．７０
ｆ１＝２．１６
ｆ２＝５．５８
ｆ３＝−５．２７
ｆ４＝２５．６６
ＴＬ＝３．８０
であるので、上記した条件式（１）、（３）及び（４）の値はそれぞれ、
Ｌ／Ｙ＝０．８８
ｆ１／ｆ＝０．８０
｜ｆ３／ｆ｜＝１．９５
となっている。

また、合成焦点距離に対するレンズの全長はＴＬ／ｆ＝１．４１となり、光学全長の短い小型レンズが得られている。

また、本例における球面収差、非点収差および歪曲収差（ディストーション）を図１２に示す。各収差図には、ｅ線（５４６．１ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図においては、ｇ線（４３５．８ｎｍ）およびＣ線（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の収差を示し、点線はタンジェンシャル（メリディオナル）方向の収差を示している。

図１２から分かるように、第４レンズＬ４を条件式の位置に配置することによって、撮像レンズ全体のパワー配置の最適化を行うことが可能であり、十分な収差補正を実現することができる。

従って、上記の構成を採用することにより、小型で高性能な撮像レンズを実現することができる。

〔実施の形態５〕
本発明に係る他の実施形態を図１３及び図１４に基づいて説明する。尚、本形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。

図１３は、本発明の撮像レンズを示した図で、レンズ系を光軸中心に沿って切断した状態を示した断面図である。図１３において、紙面左側が被写体側であり、紙面右側が像面側である。

本形態では、被写体側から順に、開口絞り３７、被写体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１レンズＬ１、撮像面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２レンズＬ２、被写体側および像面側の両面を凹面形状とした第３レンズＬ３、像面側の面が平面である、第４レンズＬ４、第４レンズの像面側の平面と接して配置された撮像面を保護する透光性部材３８、によって構成されている。

本形態では、第４レンズの物体側の面が、レンズの中心部で凹面であり、レンズの周辺部に向かうに従い凸面形状となるような非球面形状になっている。レンズの中心部を凹面とすることで、レンズ系の後群の負のパワーが強くなり、光学全長を短くする効果が大きくなる。また、レンズの周辺部を凸形状とすることで、軸外の光束を内側に曲げ、撮像面への入射角を補正することができると共に負の歪曲収差を発生させ、レンズ系全体の歪曲収差を小さくすることができる。

以下に、本形態のレンズ群について、数値実施例を示して詳細に説明する。
（数値実施例５）
表９及び表１０は、本形態に係るレンズ群の具体的な数値データを示したものである。表９に面データを、表１０には表９の面データのうち非球面形状に関するデータを示す。

表９及び表１０に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉ、曲率半径Ｒｉ、面間隔Ｄｉは、（数値実施例１）において説明した定義と同一である。また、屈折率及びアッベ数についても（数値実施例１）において説明した定義と同一である。

また非球面形状は、上記の非球面式（５）で表される非球面形状である。

本例において、レンズ系の有効像円径２Ｙは２．２ｍｍである。

表９に示すように、本例において、第２面から第８面までは全て非球面形状である。

また、レンズ系全体の合成焦点距離をｆ、第１レンズから第４レンズまでの焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、第１レンズのトップ（Ｓ２面）から撮像面（Ｓ１１面）までの距離をＴＬ、とすると
ｆ ＝３．５８
ｆ１＝３．８６
ｆ２＝３．４９
ｆ３＝−３．９２
ｆ４＝−１１．００
ＴＬ＝４．２２
であるので、上記した条件式（１）、（３）及び（４）の値はそれぞれ、
Ｌ／Ｙ＝０．４２
ｆ１／ｆ＝１．０８
｜ｆ３／ｆ｜＝１．０９
となっている。

また、合成焦点距離に対するレンズの全長はＴＬ／ｆ＝１．１８となり、光学全長の短い小型レンズが得られている。

また、本例における球面収差、非点収差および歪曲収差（ディストーション）を図１４に示す。各収差図には、ｅ線（５４６．１ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図においては、ｇ線（４３５．８ｎｍ）およびＣ線（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の収差を示し、点線はタンジェンシャル（メリディオナル）方向の収差を示している。

図１４から分かるように、第４レンズＬ４を条件式の位置に配置することによって、撮像レンズ全体のパワー配置の最適化を行うことが可能であり、十分な収差補正を実現することができる。

従って、上記の構成を採用することにより、小型で高性能な撮像レンズを実現することができる。

上記各数値実施例に記載のデータの、条件式の値と諸数値を表１１にまとめる。

尚、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の撮像ユニットは、レンズの組立てを容易にすると共に、４枚構成でありながらレンズ系の全長を短くすることができる撮像レンズ部を備えた撮像ユニット、及び該撮像ユニットを搭載した携帯型情報端末を提供することができる。

従って、デジタルカメラや、撮像機能をもつ携帯電話機といった撮像素子を搭載するあらゆる機器に適用することができる。

本発明に係る携帯型電話機の一実施形態の構成を示した断面図である。 図１に示した携帯型電話機の主要部の一つの構成である撮像ユニットの構成を示した断面図である。 図１に示した携帯型電話機の主要部の一つの構成である撮像ユニットに設けられたレンズ群の構成を示した断面図である。 図２に示した撮像ユニットの各収差を示した図である。 本発明に係る携帯型電話機の他の実施形態に設けられた撮像ユニットの構成を示した断面図である。 図５に示した撮像ユニットに設けられたレンズ群の構成を示した断面図である。 図５に示した撮像ユニットの各収差を示した図である。 本発明に係る携帯型電話機の他の実施形態に設けられた撮像ユニットの構成を示した断面図である。 図８に示した撮像ユニットに設けられたレンズ群の構成を示した断面図である。 図８に示した撮像ユニットの各収差を示した図である。 本発明に係る携帯型電話機の他の実施形態に設けられた撮像ユニットのレンズ群の構成を示した断面図である。 図１１に示したレンズ群を備えた撮像ユニットの各収差を示した図である。 本発明に係る携帯型電話機の他の実施形態に設けられたレンズ群の構成を示した断面図である。 図１３に示したレンズ群を備えた撮像ユニットの各収差を示した図である。

符号の説明

１ 携帯型電話機（携帯型情報端末）
２ 筐体
３ 撮像ユニット
４ スピーカー部
５ マイク部
６ 入力部
７ モニター部
８ ライト部
９ シャッターボタン
３０ａ 固体撮像部
３０ｂ ユニットパッケージ
３０ｃ 撮像レンズ部（撮像レンズ）
３１ 固体撮像素子
３１ａ 結像面（撮像面）
３２ 支持基板
３３ フレキシブルプリント基板
３４ レンズ保持部
３７ 開口絞り
３８ カバーガラス
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ

Claims (11)

1. 固体撮像装置の撮像面に被写体の像を形成する撮像レンズであって、
   開口絞りと、４枚のレンズから構成されるレンズ群とを有しており、
   被写体側から順に、
   上記開口絞りと、
   被写体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１レンズと、
   撮像面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２レンズと、
   被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズと、
   一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配列されており、
   上記第４レンズの上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
   Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
   を満たすように配置されていることを特徴とする撮像レンズ。
2. 上記第４レンズは、下記の式（２）；
   ０．０３＜Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（２）
   を満たすように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 上記第４レンズの上記他方の面は、レンズ周辺部の曲率半径が、レンズの中心部の曲率半径に比べて小さくなるような非球面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
4. 上記第４レンズの上記他方の面は、レンズの中心部が凹面で、レンズの周辺部に向かうに従い凸面形状となるような非球面形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
5. 撮像面を有する固体撮像装置と、上記撮像面に被写体の像を形成する撮像レンズ部とを備えた撮像ユニットにおいて、
   上記撮像レンズ部は、４枚のレンズから構成され、被写体側から順に、
   開口絞りと、
   被写体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１レンズと、
   撮像面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２レンズと、
   被写体側及び撮像面側の両面が光軸上で凹面形状である負のパワーを有する第３レンズと、
   一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である第４レンズとが配列されており、
   上記第４レンズの上記他方の面の中心と上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点との光軸上距離をＬ、上記第１〜４レンズの有効像円径の大きさの１／２の大きさをＹとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
   Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（１）
   を満たすように配置されていることを特徴とする撮像ユニット。
6. 上記第４レンズは、下記の式（２）；
   ０．０３＜Ｌ／Ｙ ＜ １．０ …（２）
   を満たすように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像ユニット。
7. 上記撮像面を保護するための透光性部材をさらに備えており、
   上記透光性部材は、第４レンズの上記平面と接触する表面を有し、当該平面と当該表面とが接して配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像ユニット。
8. 上記透光性部材は、上記第４レンズの上記撮像面側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像ユニット。
9. 上記第４レンズは、上記透光性部材の上記撮像面側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像ユニット。
10. 上記第４レンズは、樹脂材料からなることを特徴とする請求項５から９の何れか１項に記載の撮像ユニット。
11. 請求項５から１０の何れか１項に記載の撮像ユニットを備えていることを特徴とする携帯型情報端末。

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