(57)【要約】【課題】特に、携帯電話のデジタル式のカメラモジュールのために用いられ、僅かな所要面積しか要せず、安価であり、更に、高い光学的性能を有するレンズ系、デジタル式のカメラモジュールおよびレンズを提供することにある。【解決手段】第１のレンズ（９）は、物体に向いた第１の面（１１）と、第２のレンズ（１０）に向いた第２の面（１２）とを有する。第２のレンズ（１０）の第１の面（１３）は、第２のレンズ（１０）の第１の面（１３）の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第１の領域が、凹面状に形成されている。第２のレンズ（１０）の第２の面（１４）は、第２のレンズ（１０）の第２の面（１４）の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第２の領域が、平面状に形成されている。カメラモジュールでは、第２のレンズ（１０）の第２の面（１４）は、画像検出ユニット（１６，１７）の方向に向けられている。【選択図】      図３
2006235637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズ（９）および第２のレンズ（１０）を具備し、物体を画像検出ユニット（１６，１７）に写し出すためのレンズ系（７）であって、
前記第１のレンズ（９）は、物体に向いた第１の面（１１）と、前記第２のレンズ（１０）に向いた第２の面（１２）とを有し、
前記第２のレンズ（１０）は、前記第１のレンズ（９）の前記第２の面（１２）に向いた第１の面（１３）と、画像検出ユニット（１６，１７）に向いた第２の面（１４）とを有し、前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）および前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）は非球面状に形成されており、前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）は、この第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第１の領域が、凹面状に形成されており、前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）は、この第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第２の領域が、平面状に形成されており、また、
回析光学素子（１８）を更に具備するレンズ系（７）。
【請求項２】
前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）は、前記第１の領域で、実質的に球面状の凹面状に形成されている、請求項１に記載のレンズ系（７）。
【請求項３】
前記第１の領域は、前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）の直径の、実質的に最大限半分（半径）の寸法を有する、請求項１または２に記載のレンズ系（７）。
【請求項４】
前記第１の領域は、前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）の直径の、実質的に最大限５分の２に対応する、請求項３に記載のレンズ系（７）。
【請求項５】
前記第１の領域は、前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）の直径の、実質的に最大限３分の１に対応する、請求項４に記載のレンズ系（７）。
【請求項６】
前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）で平面状に形成されている前記第２の領域は、この第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）の直径の、実質的に最大限半分（半径）の寸法を有する請求項１ないし５のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項７】
前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）で平面状に形成されている前記第２の領域は、前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）の直径の、実質的に最大限５分の２に対応する、請求項６に記載のレンズ系（７）。
【請求項８】
前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）で平面状に形成されている前記第２の領域は、前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）の直径の、実質的に最大限３分の１に対応する、請求項７に記載のレンズ系（７）。
【請求項９】
前記第1の領域は、実質的に２．５５ｍｍの寸法を有する、請求項１ないし８のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１０】
前記第２の領域は実質的に２．３ｍｍの寸法を有する、請求項１ないし９のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１１】
前記第1の領域と前記第２の領域とは、前記レンズ系（７）の光軸（８）を中心として対称的に設けられている、請求項１ないし１０のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１２】
前記第1のレンズ（９）の前記第1の面（１１）は凸面状に形成されている、請求項１ないし１１のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１３】
前記第1のレンズ（９）の前記第２の面（１２）は凹面状に形成されている、請求項１ないし１２のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１４】
前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）は凸面状に形成されている、請求項１ないし１３のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１５】
前記第1のレンズ（９）と前記第２のレンズ（１０）との少なくとも一方は、ガラスまたはプラスチックから形成されている、請求項１ないし１４のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１６】
プラスチックとしてはポリカーボネートまたはゼオネックス（登録商標）が用いられる、請求項１５に記載のレンズ系（７）。
【請求項１７】
前記第1のレンズ（９）の前記第1または前記２の面（１１，１２）は、非球面状に形成されている、請求項１ないし１６のいずれか1に記載のレンズ系（７）。
【請求項１８】
前記第1のレンズ（９）の前記第1の面（１１）および前記第1のレンズ（９）の前記第２の面（１２）は、非球面状に形成されている、請求項１７に記載のレンズ系（７）。
【請求項１９】
前記第1のレンズ（９）および前記第２のレンズ（１０）の前記第1のおよび第２の面（１１，１２，１３，１４）の非球面状のデザインは、以下の式および以下の表に従って生じる、請求項１７または１８に記載のレンズ系（７）。
【数１】
2006235637.tif 000011
【表１】
2006235637.tif 000012
第１のレンズ（９）の第1の面（１１）の非球面係数：
Ｋ：０．１３８１４２
Ａ：−０．３６２９４１Ｅ−０２  Ｂ：０．１４１０７０Ｅ−０３  Ｃ：−０．５０００４４Ｅ−０３  Ｄ：０．００００００Ｅ＋００
第1のレンズ（９）の第２の面（１２）の非球面係数：
Ｋ：１４．８０５０１５
Ａ：−０．４３０３８９Ｅ−０１  Ｂ：０．７６１２１６Ｅ−０１  Ｃ：−０．２５８１６６Ｅ＋００  Ｄ：０．３６３３９５Ｅ＋００  Ｅ：−０．２３１４２１Ｅ＋００
第２のレンズ（１０）の第1の面（１３）の非球面係数：
Ｋ：１２．５３２８２３
Ａ：−０．２５５４５２Ｅ−０１  Ｂ：−０．１２９１６７Ｅ−０１  Ｃ：０．３１５０５１Ｅ−０１  Ｄ：−０．４９７１５３Ｅ−０１  Ｅ：０．３４５７１４Ｅ−０１  Ｆ：−０．１０１０８７Ｅ−０１
第２のレンズ（１０）の第２の面（１４）の非球面係数：
Ｋ：−０．２３８６５６Ｅ５７
Ａ：−０．１２８９９２Ｅ−０１  Ｂ：０．２５７５４４Ｅ−０２  Ｃ：−０．１１６４８６Ｅ−０２  Ｄ：０．１７６７９１Ｅ−０３  Ｅ：−０．３８１９０７Ｅ−０６  Ｆ：−０．２９４５０３Ｅ−０５  Ｇ：０．２５０１５５Ｅ−０６  Ｈ：０．３０３６７０Ｅ−０８  Ｊ：−０．７６８７３６Ｅ−０９
【請求項２０】
前記第１のレンズ（９）に、前記回析光学素子が設けられている、請求項１ないし１９のいずれか１に記載のレンズ系（７）。
【請求項２１】
前記第２のレンズ（１０）に、前記回析光学素子が設けられている、請求項１ないし２０のいずれか１に記載のレンズ系（７）。
【請求項２２】
前記第１のレンズ（９）の前記第２の面（１２）は前記回析光学素子（１８）を有する、請求項２０に記載のレンズ系（７）。
【請求項２３】
前記第２のレンズ（１０）の前記第１の面（１３）は前記回析光学素子（１８）を有する、請求項２１に記載のレンズ系（７）。
【請求項２４】
前記回析光学素子（１８）は以下の式に基づいて算定される、請求項１ないし２３のいずれか１に記載のレンズ系（７）。
【数２】
2006235637.tif 000013
但し、Φ（ｘ）は位相関数、ａｉはｉ次の位相係数、ｘは光軸に対し垂直な高さ、λは４５７．９ｎｍの設計波長に対応し、係数は以下の通りに与えられている。
ａ１：−１．１００５Ｅ−０２  ａ２：８．６２８９Ｅ−０３  ａ３：−５．１３３８Ｅ−０３  ａ４：１．０８９７Ｅ−０３
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれか１に記載のレンズ系（７）および画像検出ユニット（１６，１７）を有するデジタル式のカメラモジュール（６）であって、前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）は、前記画像検出ユニット（１６，１７）の方向に向けられている。
【請求項２６】
前記画像検出ユニット（１７）は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳを有する、請求項２５に記載のデジタル式のカメラモジュール（６）。
【請求項２７】
前記画像検出ユニット（１７）と、前記第２のレンズ（１０）の前記第２の面（１４）との間に、フィルタ（１６）が設けられている、請求項２５または２６に記載のデジタル式のカメラモジュール（６）。
【請求項２８】
第１の面（１３）および第２の面（１４）を有し、レンズ系（７）のための、特に、請求項１ないし２４のいずれか１に記載のレンズ系（７）のためのレンズ（１０）であって、前記第１の面（１３）および前記第２の面（１４）は非球面状に形成されており、前記第１の面（１３）は、前記第１の面（１３）の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第１の領域で、凹面状に形成されており、前記第２の面（１４）は、前記第２の面（１４）の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第２の領域で、平面状に形成されており、前記第１のおよび第２の面（１３，１４）の非球面状のデザインは以下の式および表によって算定される。
【数３】
2006235637.tif 000014
【表２】
2006235637.tif 000015
第1の面（１３）の非球面係数：
Ｋ：１２．５３２８２３
Ａ：−０．２５５４５２Ｅ−０１  Ｂ：−０．１２９１６７Ｅ−０１  Ｃ：０．３１５０５１Ｅ−０１  Ｄ：−０．４９７１５３Ｅ−０１  Ｅ：０．３４５７１４Ｅ−０１  Ｆ：−０．１０１０８７Ｅ−０１
第２の面（１４）の非球面係数：
Ｋ：−０．２３８６５６Ｅ５７
Ａ：−０．１２８９９２Ｅ−０１  Ｂ：０．２５７５４４Ｅ−０２  Ｃ：−０．１１６４８６Ｅ−０２  Ｄ：０．１７６７９１Ｅ−０３  Ｅ：−０．３８１９０７Ｅ−０６  Ｆ：−０．２９４５０３Ｅ−０５  Ｇ：０．２５０１５５Ｅ−０６  Ｈ：０．３０３６７０Ｅ−０８  Ｊ：−０．７６８７３６Ｅ−０９
【請求項２９】
前記レンズ（１０）の前記第１の面（１３）は、前記第１の領域で、実質的に球面状の凹面状に形成されている、請求項２８に記載のレンズ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話（ハンディ）に設けられている特に複数のデジタル式のカメラモジュールに適したレンズ系、デジタル式のカメラモジュールおよびレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯可能な装置（例えばデジタル式のカメラ、ハンドヘルドコンピュータ等）に設けられるデジタル式のカメラモジュールは、１つまたは複数のレンズによって画像をＣＣＤまたはＣＭＯＳのような画像検出ユニットに写し出す対物レンズを用いる。このようなデジタル式のカメラモジュールは、最近、特に携帯電話（ハンディ）にも設けられる。デジタル式のカメラモジュールまたはカメラモジュールのレンズは、多くの条件を満たさねばならない。例えば、デジタル式のカメラモジュールが非常に僅かな所要面積しか必要とせず、これに従って小型に形成されていなければならないことは、特に重要である。従って、対物レンズのために用いられるレンズの数が出来る限り僅かであることが意図される。これらのレンズが大量製品であるので、デジタル式のカメラモジュールが極めて安価に製造されることができることも重要である。それ故に、デジタル式のカメラモジュールは、僅かな要素で形成されることができるほうがよい。更に、僅かな要素は安価であるほうがよい。実際また、デジタル式のカメラモジュールは、高い光学性能を保証するレンズを有するほうがよい。
【０００３】
特に携帯電話（ハンディ）に用いられるデジタル式のカメラモジュールは、特許文献１から公知である。公知のデジタル式のカメラモジュールは、２つのレンズからなるレンズ系を有する。プラスチックからなる第１のレンズは、物体に向いた第１の面と、プラスチックからなる第２のレンズに向いた第２の面とを有する。第２のレンズも、同様に、第１のレンズの第２の面に向いている第１の面と、画像検出ユニットに向いた第２の面とを有する。第２のレンズの２つの面は非球面状に形成されており、更に、第２のレンズの第２の面はなお平面状に（平らに）形成されている。公知のデジタル式のカメラモジュールは、僅かな所要面積しか要しないが、このカメラモジュールが、プラスチックレンズの故に、制限された光学的性能しか有しないという欠点を有する。
【０００４】
特許文献２からも、２つのレンズからなるレンズ系を有するデジタル式のカメラモジュールが公知である。２つのレンズのうちの１は、レンズ系の光学的性能を非球面収差および色収差の補正によって改善する回析光学素子（ＤＯＥ）を有する。とはいえ、ＤＯＥの使用によっても、上記の全条件を同時に満たすことは不可能である。
【特許文献１】米国特許公開第2004/0223235A1号公報
【特許文献２】米国特許第5,978,159号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、特に、携帯電話のデジタル式のカメラモジュールのために用いられ、僅かな所要面積しか要せず、安価であり、更に、高い光学的性能を有するレンズ系、デジタル式のカメラモジュールおよび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】
【０００６】
上記課題は、本発明に基づき、請求項１の特徴を有するレンズ系によって解決される。本発明に係わるデジタル式のカメラモジュールは、請求項２５の特徴によって特徴づけられる。更に、本発明に係わるレンズは、請求項２８の特徴によって特徴づけられる。
【０００７】
本発明に係わるレンズ系は、第１のレンズおよび第２のレンズを有する。第１のレンズは、物体に向いた第１の面と、第２のレンズに向いた第２の面とを有する。第２のレンズは、第１のレンズの第２の面に向いた第１の面と、画像検出ユニットに向いた第２の面とを有する。第２のレンズの両面は非球面状に形成されている。更に、第２のレンズの第１の面は、第２のレンズの第１の面の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第１の領域で、凹面状に形成されている。換言すれば、第２のレンズの第１の面は、第２のレンズの第１の面の直径の、最大限３分の２（またはそれとは僅かに異なった）の寸法を有する領域で、凹面状に形成されている。これに対し、第２のレンズの第２の面は、第２のレンズの第２の面の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第２の領域で、平面状に形成されている。換言すれば、第２のレンズの第２の面は、第２のレンズの第２の面の直径の、最大限３分の２（またはそれとは僅かに異なった）の寸法を有する領域で、平面状に形成されている。更に、本発明に係わるレンズ系は回析光学素子（以下、常にＤＯＥという）を有する。
【０００８】
面（Seite）は、前にもかつ以下にも、常に面（Flaeche）を意味する。
【０００９】
本発明に係わるレンズ系は、このレンズ系が僅かな所要面積しか必要でなく、同時に、高い光学的性能を用いるという利点を有する。更に、個々のレンズを、安価な材料、特にプラスチックから製造することが可能である。本発明に係わるレンズ系は、特に、携帯電話（ハンディ）に設けられているデジタル式のカメラモジュールでの使用のために、適している。
【００１０】
本発明の特別な実施の形態では、第２のレンズの第１の面が第１の領域で実質的に球面状・凹面状に形成されていることが提案されている。
【００１１】
本発明の他の実施の形態では、第２のレンズの第１の面が凹面状にまたは実質的に球面状・凹面状に形成されてなる第１の領域は、第２のレンズの第１の面の直径の、実質的に最大限半分（半径）の寸法を有する。第１の領域が、第２のレンズの第１の面の直径の、実質的に最大限５分の２に対応してなる実施の形態は特に好ましい。本発明の他の実施の形態では、第１の領域は、第２のレンズの第１の面の直径の、実質的に最大限３分の１に対応する。
【００１２】
本発明の他の好ましい実施の形態では、第２のレンズの第２の面が平面状に形成されている第２の領域は、第２のレンズの第２の面の直径の、実質的に最大限半分（半径）の寸法を有する。第２の領域が、第２のレンズの第２の面の直径の、実質的に最大限５分の２に対応することは好ましい。第２の領域が、第２のレンズの第２の面の直径の、実質的に最大限３分の１に対応することは、特に好ましい。
【００１３】
第２のレンズの第１の面が凹面状にまたは実質的に球面状・凹面状に形成されてなる第１の領域が、実質的に２．５５ｍｍの寸法を有することが提案されていることは好ましい。その代わりにまたは追加的に、第２のレンズの第２の面が平面状に形成されてなる第２の領域が、実質的に２．３ｍｍの寸法を有することが提案されている。
【００１４】
発明の他の実施の形態では、第２のレンズの第１の面が凹面状にまたは実質的に球面状・凹面状に形成されてなる第１の領域と、第２のレンズの第２の面が平面状に形成されてなる第２の領域とが、レンズ系の光軸を中心として対称的に設けられていることが利点であることが明らかになった。
【００１５】
第２のレンズの第２の面を同様に凸面状に形成することが、特に好都合であることが明らかになった。従って、第２の面は平面状の形から凸面状の形へ移行する。更に、第１のレンズの第１の面が凸面状に形成されていることは好ましい。これに対し、第１のレンズの第２の面が凹面状に形成されていることは好ましい。
【００１６】
第１のレンズおよび第２のレンズはガラスから形成されていてもよい。しかし、２つのレンズのうち少なくとも１をプラスチックから製造することが提案されている。これらの材料は特に軽くかつ安価である。好ましい実施の形態では、プラスチックとしては、ポリカーボネートおよび／またはゼオネックス（登録商標）が用いられる。例えば、第１のレンズがゼオネックス（登録商標）から形成されており、他方、第２のレンズはポリカーボネートから形成されている。
【００１７】
本発明の他の実施の形態では、第１のレンズの第１の面または第２の面が非球面状に形成されてもいる。この代わりに、特に好ましい実施の形態では、第１のレンズの第１の面および第２の面を非球面状に形成することが提案されている。特別な実施の形態の第１のおよび第２のレンズの面の非球面状のデザインは、以下の式により生じる。
【数４】
2006235637.tif 000003
【００１８】
ｚはＺ軸に対し平行な面からの距離であり、
ｃは面（ＣＵＹ）の極における曲率であり、
ｋは円錐係数（Ｋ）であり、
但し、ｋ＝０は球を表わし、
−１＜ｋ＜０は光軸上に主軸を有する楕円体（伸ばされた回転楕円面）を表わし、
ｋ＝−１は放物面を表わし、
ｋ＜−１は双曲面を表わし、
ｋ＝−ｅ２、但し、ｅは偏心であり、
ｋ＞０は平たくなった回転楕円面（非円錐領域）を表わし、面は短軸を中心として楕円を回転することによって形成される。
【００１９】
ｋ＝ｅ２／（１−ｅ２）、但し、ｅは形成される楕円の偏心であり、
−Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊは、４次の、６次の、８次の、１０次の、１２次の、１４次の、１６次の、１８次のおよび２０次の非球面係数であり、Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄ＝Ｅ＝Ｆ＝Ｇ＝Ｈ＝Ｊ＝０は純粋の円錐面を表わし、
−ｈ２＝ｘ２＋ｙ２である。
【００２０】
好ましい実施の形態の第1のおよび第２のレンズの複数の面は、以下の半径および非球面係数を有する。
【表３】
2006235637.tif 000004
【００２１】
第１のレンズの第1の面の非球面係数：
Ｋ：０．１３８１４２
Ａ：−０．３６２９４１Ｅ−０２  Ｂ：０．１４１０７０Ｅ−０３  Ｃ：−０．５０００４４Ｅ−０３  Ｄ：０．００００００Ｅ＋００
第1のレンズの第２の面の非球面係数：
Ｋ：１４．８０５０１５
Ａ：−０．４３０３８９Ｅ−０１  Ｂ：０．７６１２１６Ｅ−０１  Ｃ：−０．２５８１６６Ｅ＋００  Ｄ：０．３６３３９５Ｅ＋００  Ｅ：−０．２３１４２１Ｅ＋００
第２のレンズの第1の面の非球面係数：
Ｋ：１２．５３２８２３
Ａ：−０．２５５４５２Ｅ−０１  Ｂ：−０．１２９１６７Ｅ−０１  Ｃ：０．３１５０５１Ｅ−０１  Ｄ：−０．４９７１５３Ｅ−０１  Ｅ：０．３４５７１４Ｅ−０１  Ｆ：−０．１０１０８７Ｅ−０１
第２のレンズの第２の面の非球面係数：
Ｋ：−０．２３８６５６Ｅ５７
Ａ：−０．１２８９９２Ｅ−０１  Ｂ：０．２５７５４４Ｅ−０２  Ｃ：−０．１１６４８６Ｅ−０２  Ｄ：０．１７６７９１Ｅ−０３  Ｅ：−０．３８１９０７Ｅ−０６  Ｆ：−０．２９４５０３Ｅ−０５  Ｇ：０．２５０１５５Ｅ−０６  Ｈ：０．３０３６７０Ｅ−０８  Ｊ：−０．７６８７３６Ｅ−０９
表１に記載した距離は、光軸上での個々の面同士の距離に対応する。例えば、第1のレンズの第1の面および第1のレンズの第２の面は、光軸上で、互いに１．５９ｍｍ離れている。更に、第1のレンズの第２の面と、第２のレンズの第1の面との距離は、光軸上で、１．２３３ｍｍである。第２のレンズの第1の面と、第２のレンズの第２の面との距離は、光軸上で、２．９７７ｍｍである。換言すれば、光軸上での第1のレンズは、１．５９ｍｍの厚さを有する。これに対し、光軸上での第２のレンズは２．９７７ｍｍを有する。
【００２２】
本発明の他の実施の形態では、ＤＯＥは第1のレンズに設けられている。他の実施の形態は、第２のレンズにおけるＤＯＥの設置を提案する。ＤＯＥが第1のレンズの第２の面に設けられることが特に好都合であることが明らかになった。ＤＯＥが位相ずれの以下の式によって算定される形を有することは好ましい。
【数５】
2006235637.tif 000005
【００２３】
但し、Φ（ｘ）は位相関数、ａｉはｉ次の位相係数、ｘは光軸に対し垂直な高さ、λは４５７．９ｎｍの設計波長に対応し、係数は以下の通りに与えられている。
【００２４】
ａ１：−１．１００５Ｅ−０２  ａ２：８．６２８９Ｅ−０３  ａ３：−５．１３３８Ｅ−０３  ａ４：１．０８９７Ｅ−０３。
【００２５】
本発明は、前記複数の特徴のうちの少なくとも１またはこれらの特徴のうち少なくとも２つの特徴の組合せを有するレンズ系を具備するデジタル式のカメラモジュールにも関する。更に、デジタル式のカメラモジュールは、画像検出ユニットを有する。第２のレンズの第２の面は画像検出ユニットの方向に向けられている。本発明に係わるこのようなデジタル式のカメラモジュールは、特に携帯電話（ハンディ）のために用いられている。画像検出ユニットがＣＣＤまたはＣＭＯＳとして形成されていることは好ましい。更に、デジタル式のカメラモジュールの実施の形態では、画像検出ユニットと第２のレンズの第２の面との間にフィルタを設けることが提案されている。このフィルタが赤外線フィルタとして形成されていることは好ましい。
【００２６】
本発明は、上記レンズ系に第２のレンズとして用いられることができるレンズにも関する。このレンズは、非球面状に形成されている第１の面および第２の面を有する。更に、第１の面は、第１の面の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第１の領域で、凹面状に、好ましくは実質的に球面状・凹面状に形成されている。更に、第２の面は、第２の面の直径の、実質的に最大限３分の２に対応する第２の領域で、平面状に形成されている。２つの面の非球面状のデザインは以下の式および表によって算定される。
【数６】
2006235637.tif 000006
【表４】
2006235637.tif 000007
【００２７】
第1の面の非球面係数：
Ｋ：１２．５３２８２３
Ａ：−０．２５５４５２Ｅ−０１  Ｂ：−０．１２９１６７Ｅ−０１  Ｃ：０．３１５０５１Ｅ−０１  Ｄ：−０．４９７１５３Ｅ−０１  Ｅ：０．３４５７１４Ｅ−０１  Ｆ：−０．１０１０８７Ｅ−０１
第２の面の非球面係数：
Ｋ：−０．２３８６５６Ｅ５７
Ａ：−０．１２８９９２Ｅ−０１  Ｂ：０．２５７５４４Ｅ−０２  Ｃ：−０．１１６４８６Ｅ−０２  Ｄ：０．１７６７９１Ｅ−０３  Ｅ：−０．３８１９０７Ｅ−０６  Ｆ：−０．２９４５０３Ｅ−０５  Ｇ：０．２５０１５５Ｅ−０６  Ｈ：０．３０３６７０Ｅ−０８  Ｊ：−０．７６８７３６Ｅ−０９
更に、このレンズは、第２のレンズの上記複数の特徴のうちの少なくとも１をも有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図面を参照して本発明の１つの実施の形態を詳述する。以下、レンズ系の例を挙げて本発明を説明する。このレンズ系は、携帯電話（ハンディ）のデジタル式のカメラモジュールに設けられている。レンズ系が、各々のデジタル式のカメラモジュールに、特に、デジタル式のカメラに、あるいは、デジタル式カメラモジュールを有するいわゆるハンドヘルドコンピュータにも適切であることを、はっきり指摘する。
【００２９】
図１は、カバー部分２およびベース部分３を有する携帯電話１を示す。カバー部分２はベース部分３へ折り畳み可能である。カバー部分２にはディスプレー５が、ベース部分３には制御板４が設けられている。
【００３０】
カバー部分２には、対物レンズ７を有するデジタル式のカメラモジュール６が設けられている。以下、デジタル式のカメラモジュール６と、レンズ系によって形成される対物レンズ７とを、図２および３を参照して説明する。
【００３１】
図２および３はデジタル式のカメラモジュール６の略図を示す。２つの図は図示した光路の数によってのみ異なっている。レンズ系は、２つのレンズ、すなわち第１のレンズ９と、第２のレンズ１０とからなる。双方のレンズは、レンズ系の光軸８を中心として対称的に設けられている。第１のレンズ９は、物体の方向に向いた第１の面１１と、第２のレンズ１０の第１の面１３の方向に向いた面１２とを有する。第１の面１３に追加して、第２のレンズ１０は、フィルタ（画像検出ユニット）１６の方向に向いた第２の面１４も有する。図示した実施の形態では、フィルタ１６は、ＢＫ７という名称で販売される材料から形成されている。この材料は、一方では保護（カバーガラス）として、他方ではセンサ（画像検出ユニット）１７のための赤外線フィルタとして用いられる。センサはフィルタ１６の後方に設けられており、物体が写像されるＣＣＤまたはＣＭＯＳの形に形成されている。フィルタ１６は前記の材料または使用に限定されない。むしろ、如何なる所望のフィルタも用いられる。センサ１７は携帯電話１の読み出しユニット（図示せず）に接続されている。読み出しユニットは、画像を、携帯電話１のディスプレー５に示す。
【００３２】
第１のレンズ９および第２のレンズ１０は、プラスチックから形成されている。ここに示した実施の形態では、第１のレンズ９はゼオネックス（登録商標）から形成されており、第２のレンズ１０はポリカーボネートから形成されている。本発明は、前記２つのプラスチックに限定されない。むしろ、レンズの形成のために適切である他のプラスチックも使用可能である。
【００３３】
以下の表２はデジタル式のカメラモジュールの個々の素子の特性を示す。レンズ系から形成される、カメラモジュールの対物レンズは、６．４１ｍｍの焦点距離および２ｗ＝６２°の画角を有する。
【表５】
2006235637.tif 000008
【００３４】
表２では、略語ｃｘは「凸面状の」を意味し、略語ｃｃは「凹面状の」を意味する。以下、表２に示したデジタル式のカメラモジュール６の特性を詳述する。
【００３５】
第1のレンズ９の第1の面１１は、１．８５０１の半径をもって凸面状に形成されている。これに対し、第1のレンズ９の第２の面１２は３．８２０５の半径をもって凹面状に形成されている。第1のレンズ９の第1の面１１と第２の面１２との間には、１．５９ｍｍの距離がある。この距離は光軸８に沿って算定された。第1のレンズ９の第２の面１２は、光軸８上で、第２のレンズ１０の第1の面１３からの１．２３３ｍｍの距離を有する。後者の面は４．８８５の半径をもって凹面状に形成されている。第２のレンズ１０の第２の面１４は、光軸８上で、第1の面１３から２．９７７ｍｍの間隔を有し、更に、１０５．４３４の半径をもって凸面状に形成されている。フィルタ１６の第1の面１９は、光軸８上で第２のレンズ１０の第２の面１４から０．４ｍｍの間隔をあけて設けられている。フィルタは０．４ｍｍの厚みを有する。フィルタ１６の第２の面２０は、センサ１７から０．４ｍｍの間隔をあけて設けられている。
【００３６】
個々の間隔を合算すると、デジタル式のカメラモジュール６の全長は７ｍｍとなる。この全長は、特に、図１に示した携帯電話１のような携帯電話での使用に、適切である。
【００３７】
表２に記載された半径「ｏo」は、対応の面が平面状に形成されていることを表わす。
【００３８】
第1のレンズ９の第1の面１１と、第1のレンズ9の第２の面１２と、第２のレンズ１０の第1の面１３と、第２のレンズ１０の第２の面１４とは非球面状に形成されている。非球面状のデザインは、既に上記の式から生じる。
【数７】
2006235637.tif 000009
【００３９】
式の変数は既に上述された。詳しくは、個々の面の非球面係数は以下の通りである。
【００４０】
第１のレンズ９の第1の面１１の非球面係数：
Ｋ：０．１３８１４２
Ａ：−０．３６２９４１Ｅ−０２  Ｂ：０．１４１０７０Ｅ−０３  Ｃ：−０．５０００４４Ｅ−０３  Ｄ：０．００００００Ｅ＋００
第1のレンズ９の第２の面１２の非球面係数：
Ｋ：１４．８０５０１５
Ａ：−０．４３０３８９Ｅ−０１  Ｂ：０．７６１２１６Ｅ−０１  Ｃ：−０．２５８１６６Ｅ＋００  Ｄ：０．３６３３９５Ｅ＋００  Ｅ：−０．２３１４２１Ｅ＋００
第２のレンズ１０の第1の面１３の非球面係数：
Ｋ：１２．５３２８２３
Ａ：−０．２５５４５２Ｅ−０１  Ｂ：−０．１２９１６７Ｅ−０１  Ｃ：０．３１５０５１Ｅ−０１  Ｄ：−０．４９７１５３Ｅ−０１  Ｅ：０．３４５７１４Ｅ−０１  Ｆ：−０．１０１０８７Ｅ−０１
第２のレンズ１０の第２の面１４の非球面係数：
Ｋ：−０．２３８６５６Ｅ５７
Ａ：−０．１２８９９２Ｅ−０１  Ｂ：０．２５７５４４Ｅ−０２  Ｃ：−０．１１６４８Ｅ−０２  Ｄ：０．１７６７９１Ｅ−０３  Ｅ：−０．３８１９０７Ｅ−０６  Ｆ：−０．２９４５０３Ｅ−０５  Ｇ：０．２５０１５５Ｅ−０６  Ｈ：０．３０３６７０Ｅ−０８  Ｊ：−０．７６８７３６Ｅ−０９
従って、第２のレンズ１０の第２の面１４は、光軸８の回りに、平面状の形１５を有する。この形は、第２のレンズ１０の縁部の付近で、凸面状の形に移行する。
【００４１】
第１のレンズ９の第２の面１２には、ＤＯＥ１８も設けられている。このＤＯＥ１８は、既に上述した以下の式から算定される。
【数８】
2006235637.tif 000010
【００４２】
変数は既に上で説明した。設計波長は４５７．９ｎｍに対応し、係数は以下の通りに与えられている。
【００４３】
ａ１：−１．１００５Ｅ−０２  ａ２：８．６２８９Ｅ−０３  ａ３：−５．１３３８Ｅ−０３  ａ４：１．０８９７Ｅ−０３
ＤＯＥによって、球面収差および色収差の十分な補正が可能である。
【００４４】
本発明の他の実施の形態は図４に示されている。同一の参照符号は、既に上述の如く、同一の部材を示す。この図が、ＤＯＥ１８が第２のレンズ１０の第１の面１３にも設けられることができることを明示すること、が意図される。
【００４５】
本発明に係わる前記レンズ系は、このレンズ系が僅かな所要面積しか必要でなく、同時に、高い光学的性能を用いるという利点を有する。更に、個々のレンズを、安価な材料、特にプラスチックから製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】デジタル式のカメラモジュールを有する携帯電話（ハンディ）の正面図および背面図を示す。
【図２】レンズ系を有するカメラモジュールの略図を示す。
【図３】図２に示したデジタル式のカメラモジュールの他の略図を示す。但し、光路が描き込まれている。
【図４】デジタル式のカメラモジュールの他の実施の形態の略図を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１  携帯電話
２  カバー部
３  ベース部
４  制御板
５  表示部
６  デジタル式のカメラモジュール
７  対物レンズ（レンズ系）
８  光軸
９  第１のレンズ
１０  第２のレンズ
１１  第１のレンズの第１の面
１２  第１のレンズの第２の面
１３  第２のレンズの第１の面
１４  第２のレンズの第２の面
１５  平面状の部分
１６  フィルタ、画像検出ユニット
１７  センサ、画像検出ユニット
１８  ＤＯＥ
１９  フィルタの第１の面
２０  フィルタの第２の面。
【図１】
2006235637.tif 000016
【図２】
2006235637.tif 000017
【図３】
2006235637.tif 000018
【図４】
2006235637.tif 000019