(57)【要約】  撮像レンズは、物体側より順に、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、負の第４レンズと、から成り、第４レンズの物体側面が凹面又は平面、像側面が凹面であり、条件式：０．７４≦ｆ１／ｆ≦２，０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０（ｆ１：第１レンズの焦点距離、ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径）を満足し、撮像素子の撮像面に被写体像を結像させる。
2013111612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の撮像面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、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面とする負の第４レンズと、から成り、以下の条件式（Ａ１）及び（Ａ２）を満足することを特徴とする撮像レンズ；
０．７４≦ｆ１／ｆ≦２  …（Ａ１）
０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ａ２）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項２】
以下の条件式（Ａ３）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ；
１．２１≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．８２  …（Ａ３）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ３Ｂ：第３レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項３】
以下の条件式（Ａ４）を満足することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像レンズ；
０＜（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ａ４）
ただし、
ｒ４Ａ：第４レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ４Ｂ：第４レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項４】
以下の条件式（Ａ５）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像レンズ；
０．２≦ｆ３／ｆ≦０．６４  …（Ａ５）
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項５】
前記第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有し、以下の条件式（Ａ６）を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像レンズ；
０．０５≦Ｔ４／ｆ≦０．２２  …（Ａ６）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚み、
である。
【請求項６】
撮像素子の撮像面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、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面とする負の第４レンズと、から成り、以下の条件式（Ｂ１）及び（Ｂ２）を満足することを特徴とする撮像レンズ；
−５≦ｆ２／ｆ≦−１．３７  …（Ｂ１）
０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ｂ２）
ただし、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項７】
以下の条件式（Ｂ３）を満足することを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ；
１．３５≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．９８  …（Ｂ３）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ３Ｂ：第３レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項８】
以下の条件式（Ｂ４）を満足することを特徴とする請求項６又は７記載の撮像レンズ；
０＜（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ｂ４）
ただし、
ｒ４Ａ：第４レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ４Ｂ：第４レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項９】
以下の条件式（Ｂ５）を満足することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の撮像レンズ；
−１．８３≦ｒ３Ａ／ｆ≦−０．７７  …（Ｂ５）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項１０】
前記第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有し、以下の条件式（Ｂ６）を満足することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の撮像レンズ；
０．０５≦Ｔ４／ｆ≦０．２２  …（Ｂ６）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚み、
である。
【請求項１１】
前記第１レンズが両凸レンズであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項１２】
前記第３レンズが像面側に凸のメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項１３】
レンズが全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１〜１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の撮像レンズと、撮像面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の撮像面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像レンズが設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。
【請求項１６】
携帯端末であることを特徴とする請求項１５記載のデジタル機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズに関するものである。更に詳しくは、被写体の映像を撮像素子（例えば、ＣＣＤ(Charge  Coupled  Device)型イメージセンサ，ＣＭＯＳ(Complementary  Metal-Oxide  Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子）で取り込む撮像光学装置と、それを搭載した画像入力機能付きデジタル機器と、撮像素子の受光面上に被写体の光学像を形成する小型の撮像レンズと、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像光学装置が携帯端末に搭載されるようになり、その携帯端末の普及の増大に伴って、より高画質の画像が得られるよう、高画素数を持つ撮像素子を使用した撮像光学装置の搭載されたものが市場に供給されるようになってきている。その高画素数を持つ撮像素子は大型化を伴っていたが、近年、画素の高細化が進み、撮像素子は小型化されるようになってきている。このような高細化された撮像素子に使用される撮像レンズには、高細化された画素に対応するために高い解像力が要求される。このような用途の撮像レンズとして、２枚構成又は３枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であるという理由から、４枚構成の撮像レンズが提案されている。【０００３】
この４枚構成の撮像レンズとしては、物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、で構成され、高性能化を目指した、いわゆる逆エルノスタータイプの撮像レンズが、例えば特許文献１に開示されている。また、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、正の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズと、で構成され、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、いわゆるテレフォトタイプの撮像レンズが、例えば特許文献２〜４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４１０１３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５５３０号公報
【特許文献３】特開２００５−２９２５５９号公報
【特許文献４】特開２００９−２０１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。つまり、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。また、上記特許文献２に記載の撮像レンズは、撮影画角が狭いことに加え収差補正が不十分であり、さらにレンズ全長を短縮化すると、性能の劣化による撮像素子の高画素化に対応が困難となる問題がある。【０００６】
上記特許文献３に記載の撮像レンズでは、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出す形状となっているため、第４レンズと固体撮像素子との間に配置されるフィルター（例えば、光学的ローパスフィルター，赤外線カットフィルター等）、固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板、固体撮像素子の基板等との接触を避けるために、バックフォーカスを長くする必要がある。実際、上記特許文献３に記載の撮像レンズは、テレフォトタイプであるにもかかわらずバックフォーカスが長く、十分な小型化が達成できていない。また、高画素化対応としては収差補正も不十分である。特許文献４に記載の撮像レンズでは、Ｆ２．８程度の収差補正は可能にしているが、画素の高細化が進む携帯端末において不十分な明るさにしか対応できていない。【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、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、Ｆ２．４程度の明るい４枚構成の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】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明の撮像レンズは、撮像素子の撮像面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、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面とする負の第４レンズと、から成り、以下の条件式（Ａ１）及び（Ａ２）を満足することを特徴とする。
０．７４≦ｆ１／ｆ≦２  …（Ａ１）
０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ａ２）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径、
である。【０００９】
第２の発明の撮像レンズは、上記第１の発明において、以下の条件式（Ａ３）を満足することを特徴とする。
１．２１≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．８２  …（Ａ３）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ３Ｂ：第３レンズの像側面の曲率半径、
である。【００１０】
第３の発明の撮像レンズは、上記第１又は第２の発明において、以下の条件式（Ａ４）を満足することを特徴とする。
０＜（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ａ４）
ただし、
ｒ４Ａ：第４レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ４Ｂ：第４レンズの像側面の曲率半径、
である。【００１１】
第４の発明の撮像レンズは、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、以下の条件式（Ａ５）を満足することを特徴とする。
０．２≦ｆ３／ｆ≦０．６４  …（Ａ５）
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
である。【００１２】
第５の発明の撮像レンズは、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有し、以下の条件式（Ａ６）を満足することを特徴とする。
０．０５≦Ｔ４／ｆ≦０．２２  …（Ａ６）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚み、
である。【００１３】
第６の発明の撮像レンズは、撮像素子の撮像面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、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面とする負の第４レンズと、から成り、以下の条件式（Ｂ１）及び（Ｂ２）を満足することを特徴とする。
−５≦ｆ２／ｆ≦−１．３７  …（Ｂ１）
０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ｂ２）
ただし、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径、
である。【００１４】
第７の発明の撮像レンズは、上記第６の発明において、以下の条件式（Ｂ３）を満足することを特徴とする。
１．３５≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．９８  …（Ｂ３）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ３Ｂ：第３レンズの像側面の曲率半径、
である。【００１５】
第８の発明の撮像レンズは、上記第６又は第７の発明において、以下の条件式（Ｂ４）を満足することを特徴とする。
０＜（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ｂ４）
ただし、
ｒ４Ａ：第４レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ４Ｂ：第４レンズの像側面の曲率半径、
である。【００１６】
第９の発明の撮像レンズは、上記第６〜第８のいずれか１つの発明において、以下の条件式（Ｂ５）を満足することを特徴とする。
−１．８３≦ｒ３Ａ／ｆ≦−０．７７  …（Ｂ５）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
である。【００１７】
第１０の発明の撮像レンズは、上記第６〜第９のいずれか１つの発明において、前記第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有し、以下の条件式（Ｂ６）を満足することを特徴とする。
０．０５≦Ｔ４／ｆ≦０．２２  …（Ｂ６）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚み、
である。【００１８】
第１１の発明の撮像レンズは、上記第１〜第１０のいずれか１つの発明において、前記第１レンズが両凸レンズであることを特徴とする。【００１９】
第１２の発明の撮像レンズは、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明において、前記第３レンズが像面側に凸のメニスカスレンズであることを特徴とする。【００２０】
第１３の発明の撮像レンズは、上記第１〜第１２のいずれか１つの発明において、レンズが全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。【００２１】
第１４の発明の撮像光学装置は、上記第１〜第１３のいずれか１つの発明に係る撮像レンズと、撮像面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の撮像面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像レンズが設けられていることを特徴とする。【００２２】
第１５の発明のデジタル機器は、上記第１４の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。【００２３】
第１６の発明のデジタル機器は、上記第１５の発明において、携帯端末であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の構成を採用することにより、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、Ｆ２．４程度の明るい４枚構成の撮像レンズと、それを備えた撮像光学装置を実現することができる。そして、本発明に係る撮像光学装置を携帯電話，携帯情報端末等のデジタル機器に用いることによって、デジタル機器に対し高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）のレンズ構成図。
【図２】実施例１の収差図。
【図３】第２の実施の形態（実施例２）のレンズ構成図。
【図４】実施例２の収差図。
【図５】第３の実施の形態（実施例３）のレンズ構成図。
【図６】実施例３の収差図。
【図７】第４の実施の形態（実施例４）のレンズ構成図。
【図８】実施例４の収差図。
【図９】第５の実施の形態（実施例５）のレンズ構成図。
【図１０】実施例５の収差図。
【図１１】第６の実施の形態（実施例６）のレンズ構成図。
【図１２】実施例６の収差図。
【図１３】第７の実施の形態（実施例７）のレンズ構成図。
【図１４】実施例７の収差図。
【図１５】第８の実施の形態（実施例８）のレンズ構成図。
【図１６】実施例８の収差図。
【図１７】撮像レンズを搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る撮像レンズ等を説明する。第１のタイプの撮像レンズは、撮像素子の撮像面（例えば、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、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面とする負の第４レンズと、から成り、以下の条件式（Ａ１）及び（Ａ２）を満足することを特徴としている。
０．７４≦ｆ１／ｆ≦２  …（Ａ１）
０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ａ２）
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００２７】
小型で明るく更に収差の良好に補正された撮像レンズを得るために、第１のタイプの基本構成は、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面が凹面又は平面であり、かつ、像側面が凹面である負の第４レンズと、から成っている。このレンズ構成は、物体側より順に、第１レンズ，第２レンズ，及び第３レンズから成る正レンズ群と、負の第４レンズとで、いわゆるテレフォトタイプの配置になっているため、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、第４レンズの物体側面を凹面又は平面とすることで、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなるため、第４レンズと固体撮像素子との間に配置されるフィルター（例えば、光学的ローパスフィルター，赤外線カットフィルター等）、固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板、固体撮像素子の基板等との接触を避けながらも、バックフォーカスを短くすることができ、撮像レンズ全長の短縮化に有利な構成となる。
【００２８】
条件式（Ａ１）は、第１レンズの焦点距離を適切な範囲に設定することにより、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（Ａ１）の上限を下回ることで、第１レンズの正パワー（パワー：焦点距離の逆数で定義される量、ここでは屈折力のことをいう。）が小さくなりすぎるのを防ぐことができ、撮像レンズ全長の短縮化を達成することができる。また、第２レンズに入射する光線の高さを抑えることができるため、Ｆ値が明るい場合でも球面収差，軸上色収差を補正することが容易になる。一方、条件式（Ａ１）の下限を上回ることで、第１レンズのパワーが極端に大きくなることを防ぎ、第１レンズで発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。したがって、明るくなって光束径が増加しても、本構成であれば良好な収差補正が可能である。
【００２９】
条件式（Ａ２）は、第２レンズの面形状を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ａ２）の上限を下回ることで、第２レンズの像側面の曲率が極端に強くなる（つまり、曲率半径の絶対値が極端に小さくなる）のを防ぐことができ、像側面で発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。さらに、第１レンズの焦点距離が条件式（Ａ１）の範囲にあることにより、撮像素子周辺部へ向かう光線の第２レンズの物体側面への入射角をより小さくすることができ、コマ収差，歪曲収差等を抑えることができる。一方、条件式（Ａ２）の下限を上回ることで、第２レンズの像側面の曲率半径を適度に維持することができ、コマ収差，像面湾曲，非点収差，色収差等の補正が容易になる。さらに、第１レンズの焦点距離が条件式（Ａ１）の範囲にあることにより、撮像素子中心部へ向かう光線の第２レンズの物体側面への入射角をより小さくすることができ、球面収差等の発生を抑えることができる。
【００３０】
上記第１のタイプの特徴的構成によると、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、Ｆ２．４程度の明るい４枚構成の撮像レンズ及びそれを備えた撮像光学装置を実現することが可能である。そして、その撮像光学装置を携帯電話，携帯情報端末等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対し高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となり、そのコンパクト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
【００３１】
以下の条件式（Ａ１ａ）を満足することが更に望ましい。
０．７４８≦ｆ１／ｆ≦１．６３  …（Ａ１ａ）
この条件式（Ａ１ａ）は、前記条件式（Ａ１）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ａ１ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３２】
以下の条件式（Ａ２ａ）を満足することが更に望ましい。
０．２８≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ａ２ａ）
この条件式（Ａ２ａ）は、前記条件式（Ａ２）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ａ２ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３３】
以下の条件式（Ａ３）を満足することが望ましい。
１．２１≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．８２  …（Ａ３）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ３Ｂ：第３レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００３４】
条件式（Ａ３）は、第３レンズの面形状を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ａ３）の上限を下回ることで、第３レンズの像側面の曲率が極端に強くなるのを防ぐことができ、像側面で発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。一方、条件式（Ａ３）の下限を上回ることで、第３レンズの物体側面の曲率半径を適度に維持することができ、撮像素子周辺部へ向かう光線の物体側面への入射角を小さくすることができるので、コマ収差，歪曲収差等を抑えることができる。
【００３５】
以下の条件式（Ａ３ａ）を満足することが更に望ましい。
１．３９≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．６９  …（Ａ３ａ）
この条件式（Ａ３ａ）は、前記条件式（Ａ３）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ａ３ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３６】
以下の条件式（Ａ４）を満足することが望ましい。
０＜（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ａ４）
ただし、
ｒ４Ａ：第４レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ４Ｂ：第４レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００３７】
条件式（Ａ４）は、第４レンズの面形状を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ａ４）の上限を下回ることで、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなるため、第４レンズと固体撮像素子との間に配置されるフィルター（例えば、光学的ローパスフィルター，赤外線カットフィルター等）、固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板、固体撮像素子の基板等との接触を避けながらも、バックフォーカスを短くすることができ、撮像レンズ全長の短縮化を達成することができる。一方、条件式（Ａ４）の下限を上回ることで、第４レンズの物体側面の曲率が極端に強くなるのを防ぐことができ、周辺光線の像側光束のテレセントリック特性を確保することが可能となる。
【００３８】
以下の条件式（Ａ４ａ）を満足することが更に望ましい。
０．４９≦（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ａ４ａ）
この条件式（Ａ４ａ）は、前記条件式（Ａ４）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ａ４ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００３９】
以下の条件式（Ａ５）を満足することが望ましい。
０．２≦ｆ３／ｆ≦０．６４  …（Ａ５）
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
である。
【００４０】
条件式（Ａ５）は、第３レンズの焦点距離を適切な範囲に設定することにより、撮像レンズ全長の短縮化と良好な収差補正とを達成するための条件式である。条件式（Ａ５）の上限を下回ることで、第３レンズの正パワーが小さくなりすぎるのを防ぐことができ、撮像レンズ全長の短縮化を達成することができる。また、第１レンズで必要以上に正のパワーを付ける必要がなくなるため、コマ収差，歪曲収差等に有利な構成となる。一方、条件式（Ａ５）の下限を上回ることで、第３レンズで発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。
【００４１】
以下の条件式（Ａ５ａ）を満足することが更に望ましい。
０．３７≦ｆ３／ｆ≦０．６２  …（Ａ５ａ）
この条件式（Ａ５ａ）は、前記条件式（Ａ５）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ａ５ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００４２】
前記第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有し、以下の条件式（Ａ６）を満足することが望ましい。
０．０５≦Ｔ４／ｆ≦０．２２  …（Ａ６）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚み、
である。
【００４３】
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小さくなり、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が確保しやすくなる。また、第３レンズの像側面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を小さ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。
【００４４】
条件式（Ａ６）は、第４レンズの軸上厚みを適切な範囲に設定することにより、撮像レンズの像面性を適切に達成するための条件式である。第４レンズは、光軸付近での屈折力と周辺での屈折力とが他のレンズと比べて大きく異なるため、軸上厚みの像面湾曲に対する影響が大きい。条件式（Ａ６）の上限を下回ることで、像面湾曲がオーバー側に倒れるのを防ぐことができる。一方、条件式（Ａ６）の下限を上回ることで、像面湾曲がアンダー側に倒れるのを防ぐことができる。したがって、条件式（Ａ６）を満たすことにより、撮像レンズの像面性がオーバー側やアンダー側に倒れすぎるのを防ぐことができる。
【００４５】
以下の条件式（Ａ６ａ）を満足することが更に望ましい。
０．１１≦Ｔ４／ｆ≦０．１９  …（Ａ６ａ）
この条件式（Ａ６ａ）は、前記条件式（Ａ６）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ａ６ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００４６】
第２のタイプの撮像レンズは、撮像素子の撮像面（例えば、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、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面とする負の第４レンズと、から成り、以下の条件式（Ｂ１）及び（Ｂ２）を満足することを特徴としている。
−５≦ｆ２／ｆ≦−１．３７  …（Ｂ１）
０．２２≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ｂ２）
ただし、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
ｒ２Ａ：第２レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ２Ｂ：第２レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００４７】
小型で明るく更に収差の良好に補正された撮像レンズを得るために、第２のタイプの基本構成は、正の第１レンズと、負の第２レンズと、正の第３レンズと、物体側面が凹面又は平面であり、かつ、像側面が凹面である負の第４レンズと、から成っている。このレンズ構成は、物体側より順に、第１レンズ，第２レンズ，及び第３レンズから成る正レンズ群と、負の第４レンズとで、いわゆるテレフォトタイプの配置になっているため、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、第４レンズの物体側面を凹面又は平面とすることで、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなるため、第４レンズと固体撮像素子との間に配置されるフィルター（例えば、光学的ローパスフィルター，赤外線カットフィルター等）、固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板、固体撮像素子の基板等との接触を避けながらも、バックフォーカスを短くすることができ、撮像レンズ全長の短縮化に有利な構成となる。
【００４８】
条件式（Ｂ１）は、第２レンズの焦点距離を適切な範囲に設定することにより、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（Ｂ１）の上限を上回ると、第２レンズの負のパワー（パワー：焦点距離の逆数で定義される量、ここでは屈折力のことをいう。）が大きくなりすぎて、撮像レンズ全長を短縮化するのが困難となる。また、第２レンズで高次の球面収差やコマ収差が発生してしまう。一方、条件式（Ｂ１）の下限を下回ると、第２レンズの負のパワーが小さくなりすぎて、ペッツバール和の補正が困難となり、画面周辺部での結像性能が劣化してしまう。したがって、条件式（Ｂ１）を満たせば、明るくなって光束径が増加しても良好な収差補正が可能である。
【００４９】
条件式（Ｂ２）は、第２レンズの面形状を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ｂ２）の上限を下回ることで、第２レンズの像側面の曲率が極端に強くなる（つまり、曲率半径の絶対値が極端に小さくなる）のを防ぐことができ、像側面で発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。さらに、第２レンズの焦点距離が条件式（Ｂ１）の範囲にあることで、上記効果を一層大きく得ることができる。一方、条件式（Ｂ２）の下限を上回ることで、第２レンズの像側面の曲率半径を適度に維持することができ、コマ収差，像面湾曲，非点収差，色収差等の補正が容易になる。さらに、第２レンズの焦点距離が条件式（Ｂ１）の範囲にあることにより、画面周辺部までより良い結像性能を得ることができる。
【００５０】
上記第２のタイプの特徴的構成によると、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、Ｆ２．４程度の明るい４枚構成の撮像レンズ及びそれを備えた撮像光学装置を実現することが可能である。そして、その撮像光学装置を携帯電話，携帯情報端末等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対し高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となり、そのコンパクト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
【００５１】
以下の条件式（Ｂ１ａ）を満足することが更に望ましい。
−３．９８≦ｆ２／ｆ≦−１．３９  …（Ｂ１ａ）
この条件式（Ｂ１ａ）は、前記条件式（Ｂ１）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ｂ１ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００５２】
以下の条件式（Ｂ２ａ）を満足することが更に望ましい。
０．２８≦（ｒ２Ａ＋ｒ２Ｂ）／（ｒ２Ａ−ｒ２Ｂ）≦１．０  …（Ｂ２ａ）
この条件式（Ｂ２ａ）は、前記条件式（Ｂ２）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ｂ２ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００５３】
以下の条件式（Ｂ３）を満足することが望ましい。
１．３５≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．９８  …（Ｂ３）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ３Ｂ：第３レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００５４】
条件式（Ｂ３）は、第３レンズの面形状を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ｂ３）の上限を下回ることで、第３レンズの像側面の曲率が極端に強くなるのを防ぐことができ、像側面で発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。一方、条件式（Ｂ３）の下限を上回ることで、第３レンズの物体側面の曲率半径を適度に維持することができ、撮像素子周辺部へ向かう光線の物体側面への入射角を小さくすることができるので、コマ収差，歪曲収差等を抑えることができる。
【００５５】
以下の条件式（Ｂ３ａ）を満足することが更に望ましい。
１．３９≦（ｒ３Ａ＋ｒ３Ｂ）／（ｒ３Ａ−ｒ３Ｂ）≦１．６９  …（Ｂ３ａ）
この条件式（Ｂ３ａ）は、前記条件式（Ｂ３）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ｂ３ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００５６】
以下の条件式（Ｂ４）を満足することが望ましい。
０＜（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ｂ４）
ただし、
ｒ４Ａ：第４レンズの物体側面の曲率半径、
ｒ４Ｂ：第４レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００５７】
条件式（Ｂ４）は、第４レンズの面形状を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ｂ４）の上限を下回ることで、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなるため、第４レンズと固体撮像素子との間に配置されるフィルター（例えば、光学的ローパスフィルター，赤外線カットフィルター等）、固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板、固体撮像素子の基板等との接触を避けながらも、バックフォーカスを短くすることができ、撮像レンズ全長の短縮化を達成することができる。一方、条件式（Ｂ４）の下限を上回ることで、第４レンズの物体側面の曲率が極端に強くなるのを防ぐことができ、周辺光線の像側光束のテレセントリック特性を確保することが可能となる。
【００５８】
以下の条件式（Ｂ４ａ）を満足することが更に望ましい。
０．４９≦（ｒ４Ａ＋ｒ４Ｂ）／（ｒ４Ａ−ｒ４Ｂ）≦１  …（Ｂ４ａ）
この条件式（Ｂ４ａ）は、前記条件式（Ｂ４）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ｂ４ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００５９】
以下の条件式（Ｂ５）を満足することが望ましい。
−１．８３≦ｒ３Ａ／ｆ≦−０．７７  …（Ｂ５）
ただし、
ｒ３Ａ：第３レンズの物体側面の曲率半径、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
である。
【００６０】
条件式（Ｂ５）は、第３レンズの物体側面の曲率半径を適切な範囲に設定するための条件式である。条件式（Ｂ５）の上限を下回ることで、第３レンズの物体側面の曲率半径の絶対値が小さくなりすぎるのを防ぐことができ、第２レンズの像側面で発生する収差、つまり撮像素子周辺部へ向かう光線の収差（例えば、コマ収差，倍率色収差）の補正が容易となる。また、曲率の強い凹面である第２レンズの像側面に対する有効径付近での接触を避けることができ、撮像レンズ全系の短縮化にも有利となる。一方、条件式（Ｂ５）の下限を上回ることで、第３レンズの物体側面の曲率半径を適度に維持することができ、撮像素子周辺部へ向かう光線の物体側面への入射角を小さくすることができるので、第３レンズの物体側面で発生するコマ収差，歪曲収差等を抑えることができる。
【００６１】
以下の条件式（Ｂ５ａ）を満足することが更に望ましい。
−１．６６≦ｒ３Ａ／ｆ≦−０．９８  …（Ｂ５ａ）
この条件式（Ｂ５ａ）は、前記条件式（Ｂ５）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ｂ５ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００６２】
前記第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有し、以下の条件式（Ｂ６）を満足することが望ましい。
０．０５≦Ｔ４／ｆ≦０．２２  …（Ｂ６）
ただし、
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、
Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚み、
である。
【００６３】
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小さくなり、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が確保しやすくなる。また、第３レンズの像側面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を小さ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。
【００６４】
条件式（Ｂ６）は、第４レンズの軸上厚みを適切な範囲に設定することにより、撮像レンズの像面性を適切に達成するための条件式である。第４レンズは、光軸付近での屈折力と周辺での屈折力とが他のレンズと比べて大きく異なるため、軸上厚みの像面湾曲に対する影響が大きい。条件式（Ｂ６）の上限を下回ることで、像面湾曲がオーバー側に倒れるのを防ぐことができる。一方、条件式（Ｂ６）の下限を上回ることで、像面湾曲がアンダー側に倒れるのを防ぐことができる。したがって、条件式（Ｂ６）を満たすことにより、撮像レンズの像面性がオーバー側やアンダー側に倒れすぎるのを防ぐことができる。
【００６５】
以下の条件式（Ｂ６ａ）を満足することが更に望ましい。
０．１１≦Ｔ４／ｆ≦０．１９  …（Ｂ６ａ）
この条件式（Ｂ６ａ）は、前記条件式（Ｂ６）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（Ｂ６ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
【００６６】
次に、前記第１又は第２のタイプの特徴的構成において、前述した効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件、好ましい形態等を以下に説明する。
【００６７】
前記第１レンズは両凸レンズであることが望ましい。全長の短縮化のためには第１レンズのパワーを大きく保つ必要がある。第１レンズを両凸形状とすることでパワー配分を両面に分担させると、片側の曲率が極端に強くなるのを防ぐことができる。これにより、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。
【００６８】
前記第３レンズは像面側に凸のメニスカスレンズであることが望ましい。第３レンズを像面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を小さくすることができる。これにより、コマ収差，歪曲収差等を抑えることができる。
【００６９】
レンズは全てプラスチック材料で形成されていることが望ましい。つまり、撮像レンズはレンズとしてプラスチックレンズのみを有することが望ましい。近年では、固体撮像素子を含む撮像光学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。したがって、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ことができ、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。
【００７０】
本発明に係る撮像レンズは、画像入力機能付きデジタル機器（例えば携帯端末）用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成する撮像レンズと、その撮像レンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面（すなわち撮像面）上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有する撮像レンズが配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。
【００７１】
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ，ビデオカメラ，監視カメラ，車載カメラ，テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられ、また、パーソナルコンピュータ，携帯端末（例えば、携帯電話，モバイルコンピュータ等の小型で携帯可能な情報機器端末），これらの周辺機器（スキャナー，プリンター等），その他のデジタル機器等に内蔵又は外付けされるカメラが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。
【００７２】
図１７に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器ＤＵの概略構成例を模式的断面で示す。図１７に示すデジタル機器ＤＵに搭載されている撮像光学装置ＬＵは、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像（像面）ＩＭを形成する撮像レンズＬＮ（ＡＸ：光軸）と、平行平板ＰＴ（撮像素子ＳＲのカバーガラス；必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。）と、撮像レンズＬＮにより受光面（撮像面）ＳＳ上に形成された光学像ＩＭを電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、を備えている。この撮像光学装置ＬＵで画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置ＬＵを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置ＬＵをデジタル機器ＤＵの本体に対して着脱自在又は回動自在に構成することが可能である。
【００７３】
撮像レンズＬＮは、前述したように、物体側より順に第１〜第４レンズＬ１〜Ｌ４から成る単焦点の４枚構成から成り、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上に光学像ＩＭを形成する構成になっている。撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ型イメージセンサ，ＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子が用いられる。撮像レンズＬＮは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、撮像レンズＬＮによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。
【００７４】
デジタル機器ＤＵは、撮像光学装置ＬＵの他に、信号処理部１，制御部２，メモリ３，操作部４，表示部５等を備えている。撮像素子ＳＲで生成した信号は、信号処理部１で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリ３（半導体メモリ，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される（例えば携帯電話の通信機能）。制御部２はマイクロコンピュータから成っており、撮影機能（静止画撮影機能，動画撮影機能等），画像再生機能等の機能の制御；フォーカシングのためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部２により撮像光学装置ＬＵに対する制御が行われる。表示部５は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子ＳＲによって変換された画像信号あるいはメモリ３に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部４は、操作ボタン（例えばレリーズボタン），操作ダイヤル（例えば撮影モードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部２に伝達する。
【００７５】
次に、第１〜第８の実施の形態を挙げて、撮像レンズＬＮの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１，図３，図５，図７，図９，図１１，図１３，図１５に、無限遠合焦状態にある撮像レンズＬＮの第１〜第８の実施の形態を光学断面でそれぞれ示す。第ｊレンズＬｊは物体側からｊ番目に位置するレンズであり、撮像レンズＬＮの像側に配置されている平行平板ＰＴは、光学的ローパスフィルター，ＩＲカットフィルター，固体撮像素子のシールガラス等を想定したものである。撮像レンズＬＮを構成している全てのレンズ面は非球面であり、全てのレンズはプラスチック材料を光学材料として想定している。また、オートフォーカスやマクロ切り替え機能等での焦点位置合わせを、第１レンズＬ１から第４レンズＬ４までを一体で移動させて行う全体フォーカスを想定している。
【００７６】
第１〜第８の実施の形態の撮像レンズＬＮでは、物体側から、正の第１レンズＬ１，負の第２レンズＬ２，正の第３レンズＬ３及び負の第４レンズＬ４の順に配置されている。いずれも、第４レンズＬ４は物体側面を凹面又は平面とし、かつ、像側面を凹面としている。また、第４レンズの像側面が非球面形状を有し、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小さくなり、変曲点を有する構成になっている。
【００７７】
ところで、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、全てのレンズ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という問題をかかえることになる。しかし最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させると、プラスチック材料が受ける温度変化の影響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、光の散乱が生じて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れば、散乱が実質的に発生しないようにすることができるのである。
【００７８】
また、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合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することができる。例えば、アクリル樹脂に酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）の微粒子を分散させることにより、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。
【００７９】
本発明に係る撮像レンズＬＮでは、比較的屈折力の大きな正レンズ（つまり、第１レンズＬ１，第３レンズＬ３）、又はすべてのレンズ（第１〜第４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ＬＮ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。
【００８０】
上述した各実施の形態や後述する各実施例では、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角が、撮像面周辺部において必ずしも十分に小さい設計にはなっていない。しかし、最近の技術では、固体撮像素子の色フィルター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ている。具体的には、撮像素子の撮像面の画素ピッチに対し、色フィルター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ー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へシフトするため、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。後述する各実施例では、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。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明を実施した撮像レンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜８（ＥＸ１〜８）は、前述した第１〜第８の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第８の実施の形態を表すレンズ構成図（図１，図３，図５，図７，図９，図１１，図１３，図１５）は、対応する実施例１〜８のレンズ断面形状，レンズ配置等をそれぞれ示している。【００８２】
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長：５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄ，有効半径（ｍｍ）を示す。面番号に＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。【００８３】
【数１】
2013111612.tif 000003
…（ＡＳ）【００８４】
ただし、
ｈ：Ｘ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝Ｙ2＋Ｚ2）、
Ｘ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
Ｒ：基準曲率半径（曲率半径ｒに相当する。）、
Ｋ：円錐定数、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数、
である。【００８５】
各種データとして、撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ），バックフォーカス（ｆＢ，ｍｍ），Ｆナンバー（Ｆ），撮像素子ＳＲの撮像面ＳＳの対角線長（２Ｙ’，ｍｍ；Ｙ’：最大像高），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），半画角（ω，°）を示し、さらに単レンズデータとして各レンズＬ１〜Ｌ４の焦点距離（ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４；ｍｍ）を示す。ただし、ここで使っているバックフォーカスｆＢは平行平板ＰＴの像側面から像面ＩＭまでの距離であり、レンズ全長ＴＬはレンズ最前面から像面ＩＭまでの距離である。また、表１に各実施例の条件式対応値を示す。【００８６】
図２，図４，図６，図８，図１０，図１２，図１４，図１６は、実施例１〜８（ＥＸ１〜８）の収差図であり、（Ａ）は球面収差（ｍｍ）、（Ｂ）は非点収差（ｍｍ）、（Ｃ）は歪曲収差（％）を示している。球面収差図（Ａ）において、実線はｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する球面収差量、破線はｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）に対する球面収差量を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図（Ｂ）において、破線Ｍはｄ線に対するメリディオナル像面、実線Ｓはｄ線に対するサジタル像面を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量で表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ  ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。歪曲収差図（Ｃ）において、横軸はｄ線に対する歪曲を表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ  ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。なお、像高ＩＭＧ  ＨＴの最大値は、像面ＩＭにおける最大像高Ｙ’（撮像素子ＳＲの撮像面ＳＳの対角長の半分）に相当する。【００８７】
実施例１の撮像レンズＬＮ（図１）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は両凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は両凹の負レンズである。【００８８】
実施例２の撮像レンズＬＮ（図３）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は両凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は両凹の負レンズである。【００８９】
実施例３の撮像レンズＬＮ（図５）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は両凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は両凹の負レンズである。【００９０】
実施例４の撮像レンズＬＮ（図７）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は物体側に凸の正メニスカスレンズであり、第２レンズＬ２は両凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は両凸の正レンズであり、第４レンズＬ４は両凹の負レンズである。【００９１】
実施例５の撮像レンズＬＮ（図９）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は両凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は両凹の負レンズである。【００９２】
実施例６の撮像レンズＬＮ（図１１）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は平凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は平凹の負レンズである。【００９３】
実施例７の撮像レンズＬＮ（図１３）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は平凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は両凹の負レンズである。【００９４】
実施例８の撮像レンズＬＮ（図１５）は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、で構成されており、レンズ面は全て非球面であり、レンズは全てプラスチックレンズであり、最も物体側には開口絞りＳＴが配置されている。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は両凹の負レンズであり、第３レンズＬ３は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は平凹の負レンズである。【００９５】
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【００９６】
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【０１６９】
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【０１７０】
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【０１７１】
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【０１７９】
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【０１８０】
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【０１８１】
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【０１８２】
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【０１８３】
【表１】
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【符号の説明】
【０１８４】
ＤＵ    デジタル機器
ＬＵ    撮像光学装置
ＬＮ    撮像レンズ
Ｌ１〜Ｌ４    第１〜第４レンズ
ＳＴ    開口絞り（絞り）
ＳＲ    撮像素子
ＳＳ    受光面（撮像面）
ＩＭ    像面（光学像）
ＡＸ    光軸
１    信号処理部
２    制御部
３    メモリ
４    操作部
５    表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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