(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、
光量の調節を行う開口絞りと、
負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置され、
以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された
撮像レンズ。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【請求項２】
以下の条件式（３）を満足するように構成された
請求項１に記載の撮像レンズ。
（３）０＜ｆ１２／ｆ３４＜０．９
但し、
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
とする。
【請求項３】
前記第１レンズの少なくとも一方の面が非球面に形成され、
前記第２レンズの少なくとも一方の面が非球面に形成され、
前記第３レンズの両面が非球面に形成され、
前記第４レンズの両面が非球面に形成された
請求項１又は請求項２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記第４レンズの少なくとも一方の面が変曲点を有するように形成された
請求項１乃至請求項３に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
撮像レンズと該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
前記撮像レンズは、
物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、
光量の調節を行う開口絞りと、
負の屈折力を有する第２レンズと、
物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置され、
以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された
撮像装置。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像レンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、小型化を確保しつつ光学性能の向上を図るようにした撮像レンズ及びこれを備えた撮像装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、固体撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等が用いられたカメラ付の携帯電話やデジタルスチルカメラ等の撮像装置が知られている。
【０００３】
撮像装置においては、近年、小型化の要求が高く、搭載される撮像レンズにおいても光学全長の短い小型のものが要求され、従来、このような小型の撮像レンズを有する撮像装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、近年、カメラ付の携帯電話のような小型の撮像装置においても、特に、小型化と共に撮像素子の高画素化が進んでおり、１００万画素以上の解像度を有する所謂メガピクセル以上の高画素の撮像素子を搭載したものが普及している。
【０００５】
従って、搭載される撮像レンズにおいては、上記したような高画素の撮像素子に対応する高いレンズ性能が要求されており、従来、このような高いレンズ性能を有する撮像レンズが用いられた撮像装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５５８６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９２５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した特許文献１に記載された撮像レンズにあっては、レンズの枚数が３枚とされて少ない構成とされているため、光学全長の短縮化による小型化を図ることは可能であるが、レンズの枚数が少ないため、近年の撮像素子の高画素化に対応することが困難である。即ち、レンズの枚数が少ないため、撮像素子の高画素化に対応して発生する収差の良好な補正を行うことができず、特に、高解像度に対応することが困難であると共に色収差の補正が困難となってしまう。
【０００８】
一方、上記した特許文献２に記載された撮像レンズにあっては、レンズの枚数が４枚とされ高い収差補正機能を有しているが、光学全長が長くされており、小型化に支障を来たしている。また、開口絞りが光学系の最前の位置、即ち、第１レンズの物体側に配置されており、レンズ間の軸ずれ等による収差の変動が大きくなる等の製造感度が高いため、その分、光学性能の低下を来たすおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明撮像レンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型化を確保しつつ光学性能の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
撮像レンズは、上記した課題を解決するために、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置され、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されたものである。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【００１１】
従って、撮像レンズにあっては、撮像素子の高画素化に伴う収差の変動が良好に補正される。
【００１２】
上記した撮像レンズにおいて、以下の条件式（３）を満足するように構成することが望ましい。
（３）０＜ｆ１２／ｆ３４＜０．９
但し、
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
とする。
【００１３】
撮像レンズを条件式（３）を満足するように構成することにより、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離の適正化が図られる。
【００１４】
また、上記した撮像レンズにおいて、前記第１レンズの少なくとも一方の面が非球面に形成され、前記第２レンズの少なくとも一方の面が非球面に形成され、前記第３レンズの両面が非球面に形成され、前記第４レンズの両面が非球面に形成されるようにすることが望ましい。
【００１５】
第１レンズから第４レンズまでの各面を上記のように形成することにより、収差の補正機能の向上が図られる。
【００１６】
さらに、上記した撮像レンズにおいて、前記第４レンズの少なくとも一方の面が変曲点を有するように形成されることが望ましい。
【００１７】
第４レンズが変曲点を有するように形成されることにより、第４レンズの収差の補正機能が向上が図られる。
【００１８】
撮像装置は、上記した課題を解決するために、撮像レンズと該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記撮像レンズは、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置され、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されたものである。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【００１９】
従って、撮像装置にあっては、撮像素子の高画素化に伴う収差の変動が良好に補正される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明撮像レンズは、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置され、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【００２１】
従って、開口絞りを第１レンズと第２レンズの間に配置しているため、製造感度の低下による光学性能の向上を図ることができると共に光学全長の短縮化による小型化を図ることができる。
【００２２】
また、条件式（１）及び条件式（２）を満足することにより、撮像素子の高画素化に対応して発生する収差を良好に補正して光学性能の向上を図ることができる。
【００２３】
本発明撮像装置は、撮像レンズと該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記撮像レンズは、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置され、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成された。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【００２４】
従って、開口絞りを第１レンズと第２レンズの間に配置しているため、製造感度の低下による光学性能の向上を図ることができると共に光学全長の短縮化による小型化を図ることができる。
【００２５】
また、条件式（１）及び条件式（２）を満足することにより、撮像素子の高画素化に対応して発生する収差を良好に補正して光学性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明撮像レンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。
【００２７】
先ず、本発明撮像レンズについて説明する。
【００２８】
本発明撮像レンズは、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置されて構成されている。
【００２９】
上記したように、本発明撮像レンズにあっては、開口絞りを第１レンズと第２レンズの間に配置しているため、開口絞りが第１レンズの物体側に配置される場合に比し、レンズ間の軸ずれ等による収差の変動が小さくなり製造感度が低下するため、光学性能の向上を図ることができる。
【００３０】
また、開口絞りを第１レンズと第２レンズの間である光学系の前方寄りの位置に配置しているため、射出瞳位置も光学系の前方寄りの位置に存在し、光学全長の短縮化による小型化を図ることができる。
【００３１】
本発明撮像レンズは、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されている。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【００３２】
条件式（１）は、レンズ全系の焦点距離ｆと第２レンズの焦点距離ｆ２との比を規定する式であり、第２レンズの屈折力を制限する式である。条件式（１）の値が規定範囲を越えると、軸外収差、特に、コマ収差と像面湾曲の補正が困難となる。
【００３３】
条件式（２）は、第２レンズの焦点距離ｆ２と第２レンズの物体側の面の曲率半径Ｒ４との比を規定する式であり、第２レンズの物体側の面の曲率半径を制限すると共に第２レンズの屈折力を制限する式である。
【００３４】
第２レンズは、主に、第１レンズにおいて発生する収差を補正する機能を有しているが、条件式（２）の値が規定範囲を越えると、第２レンズの屈折力が大きくなり過ぎ、第１レンズにおいて発生する収差の補正が困難となる。従って、第２レンズによる収差の補正が困難になると、第２レンズにおいて軸外収差であるコマ収差、非点収差及び像面湾曲が大きく発生してしまい、この発生する収差を第３レンズによって補正する必要が生じるが、この補正を行う場合には第３レンズの屈折力が大きくなり過ぎてしまうと言う問題が生じる。
【００３５】
従って、撮像レンズが条件式（１）及び条件式（２）を満足することにより、撮像素子の高画素化に対応して発生する収差を良好に補正して光学性能の向上を図ることができる。
【００３６】
また、第２レンズは負の屈折力を有すると共に条件式（２）を満足するため、両凹形状又は平凹形状のレンズとされる。従って、第２レンズをこのような形状のレンズとすることにより、第２レンズにおいて、画像が薄く重なって見える所謂ゴーストやレンズ等で反射される光線が画面に重なり不正確な像を結ぶ所謂フレアの発生を効果的に低減することができる。
【００３７】
尚、本発明撮像レンズにあっては、ゴーストやフレアの発生を防止するために、以下の条件式
（２）′０．５＜ｆ２／Ｒ４＜１．７
を満足することが望ましい。
【００３８】
本発明の一実施形態の撮像レンズにあっては、以下の条件式（３）を満足するように構成することが好ましい。
（３）０＜ｆ１２／ｆ３４＜０．９
但し、
ｆ１２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離
ｆ３４：第３レンズと第４レンズの合成焦点距離
とする。
【００３９】
条件式(３)は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離と第３レンズと第４レンズの合成焦点距離との比を規定する式である。
【００４０】
条件式(３)の値が下限値を下回ると、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離が小さくなり過ぎて光学全長が長くなってしまい、小型化が困難となる。
【００４１】
逆に、条件式(３)の値が上限値を上回ると、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離が大きくなり過ぎて収差が大きく発生してしまい、発生する収差を第３レンズ及び第４レンズによって補正しきれなくなると共に製造感度が増大してしまう。
【００４２】
従って、撮像レンズが条件式（３）を満足することにより、光学全長の短縮化を図りつつ光学性能の向上を図ることができる。また、撮像レンズにおける製造感度の低下による光学性能の向上をも図ることができる。
【００４３】
また、本発明の一実施形態の撮像レンズにあっては、第１レンズの少なくとも一方の面が非球面に形成され、第２レンズの少なくとも一方の面が非球面に形成され、第３レンズの両面が非球面に形成され、第４レンズの両面が非球面に形成されることが好ましい。
【００４４】
第１レンズ及び第２レンズは、収差の補正機能の向上を図るために、両面が非球面に形成されていてもよく、また、製造感度の低減を図るために、各レンズとも何れか一方の面が球面に形成されていてもよい。
【００４５】
また、第３レンズ及び第４レンズは、収差の補正を行う機能が高いため、物体側と像面側の両面を非球面に形成することにより、特に、軸外で発生するコマ収差、像面湾曲及び歪曲収差を効果的に補正することができる。
【００４６】
さらに、本発明の一実施形態の撮像レンズにあっては、第４レンズの少なくとも一方の面が変曲点を有するように形成されることが好ましい。
【００４７】
第４レンズは、収差の補正を行う機能が高いため、少なくとも一方の面が変曲点を有するように形成されることにより、効果的に収差を補正することができる。特に、非点収差と歪曲収差の補正を良好に行うことができる。
【００４８】
また、撮像レンズが小型化される程、撮像素子への光線の入射角度が撮像素子の周辺に向かうに従って大きくなるため、周辺光量の低下を来たしてしまうが、第４レンズの少なくとも一方の面が変曲点を有するように形成されることにより、撮像素子の周辺に向かう光線の入射角度を補正して周辺光量の低下を防止することができる。
【００４９】
次に、本発明撮像レンズの具体的な実施の形態と比較例及び該実施の形態又は比較例に具体的な数値を適用した数値実施例と数値比較例について、図面及び表を参照して説明する。
【００５０】
尚、以下の説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。
【００５１】
「Ｓｉ」は物体側から数えて像面側へ第ｉ番目の面の面番号、「Ｒｉ」は第ｉ番目の面（第ｉ面）の曲率半径、「Ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔、「Ｎｉ」は第ｉレンズ（Ｇｉ）を構成する材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｉ」は第ｉレンズ（Ｇｉ）を構成する材質のｄ線におけるアッベ数である。面番号に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示し、曲率半径に関し「∞」は当該面が平面であることを示す。
【００５２】
数値実施例及び数値比較例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。
【００５３】
非球面形状は、非球面の深さをＺ、光軸からの高さをＹ、曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、４次、６次、８次及び１０次の非球面係数をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとすると、以下の数式によって定義される。
【００５４】
【数１】
0004505765.tif 000002
【００５５】
図１は、本発明の第１の比較例における撮像レンズ１のレンズ構成を示す図である。
【００５６】
第１の比較例における撮像レンズ１は、図１に示すように、４枚のレンズを有している。
【００５７】
撮像レンズ１は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第３レンズＧ３と、負の屈折力を有する第４レンズＧ４とが物体側より順に配置されている。
【００５８】
第４レンズＧ４の両面にはそれぞれ変曲点Ｈ、Ｈが形成されている。
【００５９】
第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ３）が配置されている。
【００６０】
第４レンズＧ４と像面ＩＭＧとの間には、シールガラスＳＧが配置されている。
【００６１】
表１に、第１の比較例における撮像レンズ１に具体的数値を適用した数値比較例１のレンズデーターを、ＦナンバーＦＮｏ、レンズ全系の焦点距離ｆ及び画角２ωと共に示す。
【００６２】
【表１】
0004505765.tif 000003
【００６３】
撮像レンズ１において、第１レンズＧ１の物体側の面（Ｒ１）、第２レンズＧ２の像面側の面（Ｒ５）、第３レンズＧ３の物体側の面（Ｒ６）、第３レンズＧ３の像面側の面（Ｒ７）、第４レンズＧ４の物体側の面（Ｒ８）及び第４レンズＧ４の像面側の面（Ｒ９）は非球面に形成されている。数値比較例１における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数Ｋと共に表２に示す。
【００６４】
尚、表２及び後述する非球面係数等を示す表４及び表６において、「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０−５」を表している。
【００６５】
【表２】
0004505765.tif 000004
【００６６】
図２に数値比較例１の諸収差図を示す。
【００６７】
図２に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【００６９】
図３は、本発明の第２の比較例における撮像レンズ２のレンズ構成を示す図である。
【００７０】
第２の比較例における撮像レンズ２は、図３に示すように、４枚のレンズを有している。
【００７１】
撮像レンズ２は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第３レンズＧ３と、負の屈折力を有する第４レンズＧ４とが物体側より順に配置されている。
【００７２】
第４レンズＧ４の両面にはそれぞれ変曲点Ｈ、Ｈが形成されている。
【００７３】
第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ３）が配置されている。
【００７４】
第４レンズＧ４と像面ＩＭＧとの間には、シールガラスＳＧが配置されている。
【００７５】
表３に、第２の比較例における撮像レンズ２に具体的数値を適用した数値比較例２のレンズデーターを、ＦナンバーＦＮｏ、レンズ全系の焦点距離ｆ及び画角２ωと共に示す。
【００７６】
【表３】
0004505765.tif 000005
【００７７】
撮像レンズ２において、第１レンズＧ１の物体側の面（Ｒ１）、第１レンズＧ１の像面側の面（Ｒ２）、第２レンズＧ２の物体側の面（Ｒ４）、第２レンズＧ２の像面側の面（Ｒ５）、第３レンズＧ３の物体側の面（Ｒ６）、第３レンズＧ３の像面側の面（Ｒ７）、第４レンズＧ４の物体側の面（Ｒ８）及び第４レンズＧ４の像面側の面（Ｒ９）は非球面に形成されている。数値比較例２における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数Ｋと共に表４に示す。
【００７８】
【表４】
0004505765.tif 000006
【００７９】
図４に数値比較例２の諸収差図を示す。
【００８０】
図４に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【００８２】
図５は、本発明の実施の形態における撮像レンズ３のレンズ構成を示す図である。
【００８３】
実施の形態における撮像レンズ３は、図５に示すように、４枚のレンズを有している。
【００８４】
撮像レンズ３は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有する第３レンズＧ３と、負の屈折力を有する第４レンズＧ４とが物体側より順に配置されている。
【００８５】
第４レンズＧ４の両面にはそれぞれ変曲点Ｈ、Ｈが形成されている。
【００８６】
第１レンズＧ１と第２レンズＧ２の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ３）が配置されている。
【００８７】
第４レンズＧ４と像面ＩＭＧとの間には、シールガラスＳＧが配置されている。
【００８８】
表５に、実施の形態における撮像レンズ３に具体的数値を適用した数値実施例のレンズデーターを、ＦナンバーＦＮｏ、レンズ全系の焦点距離ｆ及び画角２ωと共に示す。
【００８９】
【表５】
0004505765.tif 000007
【００９０】
撮像レンズ３において、第１レンズＧ１の物体側の面（Ｒ１）、第２レンズＧ２の像面側の面（Ｒ５）、第３レンズＧ３の物体側の面（Ｒ６）、第３レンズＧ３の像面側の面（Ｒ７）、第４レンズＧ４の物体側の面（Ｒ８）及び第４レンズＧ４の像面側の面（Ｒ９）は非球面に形成されている。数値実施例における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを円錐定数Ｋと共に表６に示す。
【００９１】
【表６】
0004505765.tif 000008
【００９２】
図６に数値実施例の諸収差図を示す。
【００９３】
図６に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【００９４】
各収差図から、数値実施例は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００９５】
表７に撮像レンズ１、撮像レンズ２及び撮像レンズ３における上記条件式（１）乃至条件式（３）の各値、即ち、条件式（１）のｆ、ｆ２、｜ｆ２／ｆ｜、条件式（２）のｆ２、Ｒ４、ｆ２／Ｒ４、条件式（３）のｆ１２、ｆ３４、ｆ１２／ｆ３４を示す。
【００９６】
【表７】
0004505765.tif 000009
【００９７】
尚、上記には、撮像レンズ１、２、３の第４レンズＧ４の両面に変曲点Ｈ、Ｈが形成された例を示したが、変曲点Ｈの形成位置は第４レンズＧ４の両面に限られることはなく、変曲点Ｈは第４レンズＧ４の何れか一方の面に形成されていてもよい。
【００９８】
次に、本発明撮像装置について説明する。
【００９９】
本発明撮像装置は、撮像レンズと該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置である。
【０１００】
撮像装置に備えられた撮像レンズは、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと、光量の調節を行う開口絞りと、負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた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レンズとが物体側より順に配置されて構成されている。
【０１０１】
上記したように、本発明撮像装置にあっては、撮像レンズにおいて、開口絞りを第１レンズと第２レンズの間に配置しているため、開口絞りが第１レンズの物体側に配置される場合に比し、レンズ間の軸ずれ等による収差の変動が小さくなり製造感度が低下するため、光学性能の向上を図ることができる。
【０１０２】
また、開口絞りを第１レンズと第２レンズの間である光学系の前方寄りの位置に配置しているため、射出瞳位置も光学系の前方寄りの位置に存在し、光学全長の短縮化による小型化を図ることができる。
【０１０３】
本発明撮像装置は、撮影レンズが、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されている。
（１）０．６＜｜ｆ２／ｆ｜≦１．０８
（２）０．０５≦ｆ２／Ｒ４＜１．７
但し、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
Ｒ４：第２レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
【０１０４】
条件式（１）は、レンズ全系の焦点距離ｆと第２レンズの焦点距離ｆ２との比を規定する式であり、第２レンズの屈折力を制限する式である。条件式（１）の値が規定範囲を越えると、軸外収差、特に、コマ収差と像面湾曲の補正が困難となる。
【０１０５】
条件式（２）は、第２レンズの焦点距離ｆ２と第２レンズの物体側の面の曲率半径Ｒ４との比を規定する式であり、第２レンズの物体側の面の曲率半径を制限すると共に第２レンズの屈折力を制限する式である。
【０１０６】
第２レンズは、主に、第１レンズにおいて発生する収差を補正する機能を有しているが、条件式（２）の値が規定範囲を越えると、第２レンズの屈折力が大きくなり過ぎ、第１レンズにおいて発生する収差の補正が困難となる。従って、第２レンズによる収差の補正が困難になると、第２レンズにおいて軸外収差であるコマ収差、非点収差及び像面湾曲が大きく発生してしまい、この発生する収差を第３レンズによって補正する必要が生じるが、この補正を行う場合には第３レンズの屈折力が大きくなり過ぎてしまうと言う問題が生じる。
【０１０７】
従って、撮像レンズが条件式（１）及び条件式（２）を満足することにより、撮像素子の高画素化に対応して発生する収差を良好に補正して光学性能の向上を図ることができる。
【０１０８】
また、第２レンズは負の屈折力を有すると共に条件式（２）を満足するため、両凹形状又は平凹形状のレンズとされる。従って、第２レンズをこのような形状のレンズとすることにより、第２レンズにおいて、画像が薄く重なって見える所謂ゴーストやレンズ等で反射される光線が画面に重なり不正確な像を結ぶ所謂フレアの発生を効果的に低減することができる。
【０１０９】
尚、本発明撮像装置における撮像レンズにあっては、ゴーストやフレアの発生を防止するために、以下の条件式
（２）′０．５＜ｆ２／Ｒ４＜１．７
を満足することが望ましい。
【０１１０】
次に、本発明撮像装置を携帯電話に適用した実施の形態を示す（図７乃至図９参照）。
【０１１１】
携帯電話１０は、図７及び図８に示すように、表示部２０と本体部３０がヒンジ部４０によって折り畳み可能に連結され、携行時には図７に示すように表示部２０と本体部３０を折り畳んだ状態とし、通話時等の使用時には図８に示すように表示部２０と本体部３０を開いた状態とする。
【０１１２】
表示部２０の一方の面には液晶表示パネル２１が配置され、該液晶表示パネル２１の上方にスピーカー２２が設けられている。表示部２０には撮像レンズ１、撮像レンズ２又は撮像レンズ３を有する撮像ユニット１００が組み込まれている。表示部２０には赤外線による通信を行うための赤外線通信部２３が設けられている。
【０１１３】
表示部２０の他方の面には撮像ユニット１００の第１レンズＧ１の物体側に位置するカバーレンズ２４が配置されている。
【０１１４】
本体部３０の一方の面には数字キーや電源キー等の各種の操作キー３１、３１、・・・が設けられている。本体部３０の一方の面にはマイクロフォン３２が設けられている。本体部３０の側面にはメモリーカードスロット３３が形成され、該メモリーカードスロット３３に対してメモリーカード４０が挿脱される。
【０１１５】
図９は、携帯電話１０の構成を示すブロック図である。
【０１１６】
携帯電話１０はＣＰＵ（Central Processing Unit）５０を備え、該ＣＰＵ５０によって携帯電話１０の全体の動作が制御される。例えば、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１に記憶されている制御プログラムをＲＡＭ５２（Random Access Memory）に展開し、バス５３を介して携帯電話１０の動作を制御する。
【０１１７】
カメラ制御部６０は、撮像ユニット１００を制御して静止画や動画の画像の撮影を行う機能を有し、撮影によって得られた画像情報に関してＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）等への圧縮加工を行った後に、圧縮したデーターをバス５３に送出する。撮像ユニット１００は、撮像レンズ１、撮像レンズ２又は撮像レンズ３の他、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１０１を有している。
【０１１８】
バス５３に送出された画像情報は、ＲＡＭ５２に一時的に保存され、必要に応じてメモリーカードインターフェース４１に出力され、該メモリーカードインターフェース４１によってメモリーカード４０に保存されたり、或いは、表示制御部５４を介して液晶表示パネル２１に表示される。また、撮影時には、同時にマイクロフォン３２を通じて収録された音声情報も音声コーデック７０を介してＲＡＭ５２に一時的に保存されたり、メモリーカード４０に保存され、また、液晶表示パネル２１への画像表示と同時に音声コーデック７０を介してスピーカー２２から出力される。
【０１１９】
画像情報や音声情報は、必要に応じて、赤外線インターフェース５５に出力され、該赤外線インターフェース５５によって赤外線通信部２３を介して外部に出力され、赤外線通信部を備えた他の機器、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等に伝達される。尚、ＲＡＭ５２やメモリーカード４０に保存されている画像情報に基づいて液晶表示パネル２１に動画あるいは静止画を表示するときには、カメラ制御部６０において、ＲＡＭ５２やメモリーカード４０に保存されているファイルのデコードや解凍を行った後の画像データーがバス５３を介して表示制御部５４に送出される。
【０１２０】
通信制御部８０は、表示部２０に内蔵された図示しないアンテナを介して基地局との間で電波の送受信を行う。通信制御部８０は、音声通話モードにおいては、受信した音声情報を処理した後に音声コーデック７０を介してスピーカー２２に出力し、また、マイクロフォン３２が集音した音声を音声コーデック７０を介して受信して所定の処理を施した後に送信する。
【０１２１】
上記した撮像レンズ１、撮像レンズ２及び撮像レンズ３にあっては、上記したように、光学全長の短縮化を図ることができるため、携帯電話１０のような薄型化を必要とする撮像装置に容易に組み込むことが可能である。
【０１２２】
尚、上記した実施の形態においては、撮像装置を携帯電話に適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲は携帯電話に限られることはなく、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、カメラが組み込まれたパーソナルコンピューター、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の各種のデジタル入出力機器に広く適用することができる。
【０１２３】
上記した実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１の比較例のレンズ構成を示す図である。
【図２】第１の比較例に具体的数値を適用した数値比較例の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。
【図３】第２の比較例のレンズ構成を示す図である。
【図４】第２の比較例に具体的数値を適用した数値比較例の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。
【図５】本発明撮像レンズの実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図６】実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。
【図７】図８及び図９と共に本発明撮像装置を適用した携帯電話を示すものであり、本図は、閉じられた状態を示す斜視図である。
【図８】開かれた状態を示す斜視図である。
【図９】ブロック図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１…撮像レンズ、２…撮像レンズ、３…撮像レンズ、Ｇ１…第１レンズ、Ｇ２…第２レンズ、Ｇ３…第３レンズ、Ｇ４…第４レンズ、Ｓ…開口絞り、１０…撮像装置（携帯電話）、１０１…撮像素子
【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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