(57)【要約】【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、正のパワーを有した両凸レンズ第１レンズＬ１、結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、被写体側に凸面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第３レンズＬ３、固体撮像素子の結像面３１ａ近傍に配置され、一方の面が平面で、他方の面が曲率を有する面である、正のパワーを有する第４レンズＬ４を有している。【選択図】図３
2009008956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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体であって、
４枚のレンズから構成され、被写体側から順に、
正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズと、
被写体側に凹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、
撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第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、正のパワーを有する第４レンズとが配列されており、
上記第４レンズは、上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置の近傍に配置されていることを特徴とする撮像レンズ体。
【請求項２】
上記第１レンズの被写体側に、開口絞りを配置していることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ体。
【請求項３】
上記第４レンズの上記曲率を持つ面の中心と上記焦点位置との距離をＬ、有効像円径の大きさを２Ｙとしたとき、上記第４レンズは、下記の式（１）；
０．０３  ＜  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請求項１または２に記載の撮像レンズ体。
【請求項４】
上記第３レンズの焦点距離をｆ３、上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点の焦点距離をｆとしたとき、
下記の式（２）；
−６．０  ＜  ｆ３／ｆ  ＜  −０．５    …（２）
を満たしていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の撮像レンズ体。
【請求項５】
上記第４レンズの上記曲率を持つ面は、レンズの中心部に比べ、レンズの周辺部においてパワーが強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から４の何れか１項に記載の撮像レンズ体。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項に記載の撮像レンズ体と、撮像面を有する固体撮像装置とを備えていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項７】
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、
正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズと、
被写体側に凹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、
撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第３レンズと、
上記撮像面近傍に配置され、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である、正のパワーを有する第４レンズとが配列されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項８】
上記撮像レンズ部の被写体側に、開口絞りを配置し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。
【請求項９】
上記撮像面を保護するための透光性カバー部材をさらに備えており、
上記透光性カバー部材は、第４レンズの上記平面と接触する表面を有していることを特徴とする請求項７または８に記載の撮像ユニット。
【請求項１０】
上記透光性カバーは、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９に記載の撮像ユニット。
【請求項１１】
上記第４レンズは、上記透光性カバー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９に記載の撮像ユニット。
【請求項１２】
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７から１１の何れか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項１３】
請求項６から１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズ体、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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【特許文献１】特開２００４−１０２２３４号公報（２００４年４月２日公開）
【特許文献２】特開２００５−１６４８７２号公報（２００５年６月２３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、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て公差が厳しくなる。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。
【０００５】
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体、及び撮像レンズ体（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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像レンズ体は、上述した課題を解決するために、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体であって、４枚のレンズから構成され、被写体側から順に、正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズと、被写体側に凹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、撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第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、正のパワーを有する第４レンズとが配列されており、上記第４レンズは、上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置の近傍に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
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体は、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。
【０００８】
具体的には、本発明は、上記のように構成することによって、
（ａ）第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。
【０００９】
（ｂ）また、第３レンズを撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状のレンズとすることで、像面湾曲を補正することができ、高い光学性能を得ながらレンズ系の全長を短くすることができる。
【００１０】
（ｃ）また、第４レンズを正のパワーを有するレンズとし、撮像面近傍に配置することで、軸外光束の撮像面への入射角の緩和とディストーション補正の働きのみを第４レンズに持たせることができる。また、これにより、第３レンズは強い負のパワーを与えることができ、且つ第１レンズと第２レンズの正のパワーを強くすることができるため、全体としてレンズ系の全長を短くすることができると共に、高い光学特性を得ることができる。
【００１１】
（ｄ）また、第４レンズを撮像面近傍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。
【００１２】
（ｅ）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及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。
【００１３】
（ｆ）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・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・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。
【００１４】
（ｇ）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。
【００１５】
（ｈ）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・軽量化に寄与する。また、一般的な撮像レンズ部系では、レンズは、鏡筒やホルダといった保持機構を別途必要とするが、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・軽量化することができる。
【００１６】
以上のことから、本発明の構成によれば、レンズ系の全長が短く、適正な射出瞳位置を確保しながら高い光学性能を有する撮像レンズ部を備えた撮像ユニットを提供することができる。また、高い量産効率を実現し、レンズの偏芯ズレ及び傾きによる光学性能の劣化を抑制する効果を奏する。
【００１７】
具体的には、本発明に係る撮像レンズ体は、上記第４レンズの上記曲率を持つ面の中心と上記焦点位置との距離をＬ、有効像円径の大きさを２Ｙとしたとき、下記の条件式（１）；
０．０３  ＜  Ｌ／Ｙ  ＜  １．０    …（１）
を満たすように、上記第４レンズを配置している。
【００１８】
尚、本願明細書では、屈折力のことを「パワー」と記載する。
【００１９】
また、本発明に係る撮像レンズ体は、上記の構成に加えて、上記第１レンズの被写体側に、開口絞りを配置していることが好ましい。
【００２０】
上記の構成を採用することにより、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（特許文献１の図２）と比較して、レンズ系の全長を短くすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る撮像レンズ体は、上記の構成に加えて、上記第３レンズの焦点距離をｆ３、上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点の焦点距離をｆとしたとき、上記撮像レンズ部は、下記の式（２）；
−６．０  ＜  ｆ３／ｆ  ＜  −０．５    …（２）
を満たしていることが好ましい。
【００２２】
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体は、レンズ系の主点に対して、第１レンズおよび第２レンズの位置を撮像面側に近づけることができ、レンズ系の全長を短くすることができる。また、像面湾曲等の各収差をより一層良好に補正することができる。
【００２３】
また、本発明に係る撮像レンズ体は、上記の構成に加えて、上記第４レンズの上記曲率を持つ面は、レンズの中心部に比べ、レンズの周辺部においてパワーが強くなるような非球面形状であることが好ましい。
【００２４】
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体は、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。
【００２５】
また、上記した構成の撮像レンズ体と、撮像面を有する固体撮像装置とを備えた撮像ユニットも本発明に含まれる。
【００２６】
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、正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズと、被写体側に凹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、撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第３レンズと、撮像面近傍に配置され、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である、正のパワーを有する第４レンズとが配列されていることを特徴としている。
【００２７】
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、撮像レンズ部に関して、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。
【００２８】
具体的には、本発明は、上記撮像レンズ部を上記のように構成することによって、
（ａ）第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。
【００２９】
（ｂ）また、第３レンズを撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状のレンズとすることで、像面湾曲を補正することができ、高い光学性能を得ながらレンズ系の全長を短くすることができる。
【００３０】
（ｃ）また、第４レンズを正のパワーを有するレンズとし、撮像面近傍に配置する、具体的には、上記第４レンズの上記曲率を持つ面の中心と上記撮像面との距離をＬ、有効像円径の大きさを２Ｙとしたとき、上記撮像レンズ部は、下記の式（１）；
０．０３  ＜  Ｌ／Ｙ  ＜  １．０    …（１）
を満たすように配置することで、軸外光束の撮像面への入射角の緩和とディストーション補正の働きのみを第４レンズに持たせることができる。また、これにより、第３レンズは強い負のパワーを与えることができ、且つ第１レンズと第２レンズの正のパワーを強くすることができるため、全体としてレンズ系の全長を短くすることができると共に、高い光学特性を得ることができる。
【００３１】
（ｄ）また、第４レンズを撮像面近傍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。
【００３２】
（ｅ）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及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。
【００３３】
（ｆ）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・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・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。
【００３４】
（ｇ）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。
【００３５】
（ｈ）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・軽量化に寄与する。また、一般的な撮像レンズ部系では、レンズは、鏡筒やホルダといった保持機構を別途必要とするが、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・軽量化することができる。
【００３６】
以上のことから、本発明の構成によれば、レンズ系の全長が短く、適正な射出瞳位置を確保しながら高い光学性能を有する撮像レンズ部を備えた撮像ユニットを提供することができる。また、高い量産効率を実現し、レンズの偏芯ズレ及び傾きによる光学性能の劣化を抑制する効果を奏する。
【００３７】
また、本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記撮像レンズ部の被写体側に、開口絞りを配置していることが好ましい。
【００３８】
上記の構成を採用することにより、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（特許文献１の図２）と比較して、レンズ系の全長を短くすることができる。
【００３９】
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カバー部材をさらに備えており、上記透光性カバー部材は、第４レンズの上記平面と接触する表面を有していることが好ましい。
【００４０】
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レンズを上記撮像面近傍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レンズは透光性カバー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。したがって、撮像レンズ部を小型・軽量化することができる。
【００４１】
また、第４レンズを透光性カバー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。
【００４２】
また、第４レンズを透光性カバー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。
【００４３】
また、第４レンズを透光性カバー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成形等によりカバーガラス上に形成することで、単体では保持が不可能な薄い第４レンズをカバーガラス上に形成できる。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。
【００４４】
これによって、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しつつ、レンズの偏芯ズレ及び傾きによる性能の劣化を抑制できる効果を奏する。
【００４５】
また、本発明に係る撮像ユニットは、透光性カバー部材を備えた場合、透光性カバーが、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、透光性カバー部材の撮像面側に配置されていてもよい。
【００４６】
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レンズは、樹脂材料からなることが好ましい。
【００４７】
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レンズを上記カバーガラス上に容易に形成することができる。これによって、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【発明の効果】
【００５０】
本発明に係る撮像レンズ体は、以上のように、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体であって、４枚のレンズから構成され、被写体側から順に、正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズと、被写体側に凹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、撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第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、正のパワーを有する第４レンズとが配列されており、上記第４レンズは、上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置の近傍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、正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズと、被写体側に凹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、撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第３レンズと、撮像面近傍に配置され、一方の面が平面で、他方の面が曲率を持つ面である正のパワーを有する第４レンズとが配列されていることを特徴としている。また、本発明に係る携帯型情報端末は、以上のように、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。
【００５１】
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体、及び撮像レンズ体（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ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
〔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。
【００５３】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施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（ａ）は、携帯型電話機１の正面側であり、図１（ｂ）は、携帯型電話機１の背面側であり、図１（ｃ）は、携帯型電話機１の側面側である。
【００５４】
本実施形態の携帯型電話機１は、撮像機能（カメラ機能）を備えている。そのため、携帯型電話機１は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、筐体２と、撮像ユニット３ａと、スピーカ部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、本実施形態では、入力部６及びモニター部７が設けられている図１（ａ）に示した面を、正面と称することとする。
【００５５】
スピーカ部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、本実施形態においては、撮像ユニット３ａ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３ａ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。
【００５６】
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３ａ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。
【００５７】
撮像ユニット３ａについては、図２を用いて詳述する。
【００５８】
図２は、撮像ユニット３ａの断面図であり、図１（ｃ）に示した撮像ユニット３ａを、図１（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いる。撮像ユニット３ａ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（撮像レンズ体）３０ｃとを有している。
【００５９】
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。
【００６０】
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。本実施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。
【００６１】
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。
【００６２】
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３ａ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。
【００６３】
上記ユニットパッケージ３０ｂは、遮光体３４と、赤外光カットフィルタ３５とを有している。
【００６４】
遮光体３４は、上記支持基板３２の固体撮像素子３１側の面に固体撮像素子３１を覆うように固定配置されている。具体的には、遮光体３４は、固体撮像素子３１側においては固体撮像素子３１を囲むように広く開口されて支持基板３２に当接されており、他端側においては小開口を有するフランジ付きの筒状に形成されている。遮光体３４は、内部に撮像レンズ部３０ｃを配置させることができる。
【００６５】
赤外光カットフィルタ３５は、ユニットパッケージ３０ｂにおける光線の入射部分に配置されており、遮光体３４に固定配置されている。なお、赤外光カットフィルタ３５は、撮像レンズ部３０ｃと固体撮像素子３１との間に固定配置されていてもよい。なお、カバーガラスに赤外光カット機能を付加していてもよい。
【００６６】
上記撮像レンズ部３０ｃは、開口絞り３７と、レンズ保持部３６と、４枚構成のレンズ群とを有している。
【００６７】
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。本実施形態では、図２に示す遮光体３４の上部に設けられた開口部が、この開口絞り３７の機能を担っている。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。
【００６８】
レンズ保持部３６は、上記レンズ群を保持し、上記遮光体３４の内壁に設けられたフランジを用いて、遮光体３４の内部に固定されている。
【００６９】
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。
【００７０】
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、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、上記第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置であるとともに、固体撮像素子３１の上記電気変換部の位置に相当する。
【００７１】
上記４枚構成のレンズ群は、正のパワーを有した両凸レンズである第１レンズＬ１、被写体側に凹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、撮像面側に凹面を向けた負のパワーを有するメニスカス形状の第３レンズＬ３、結像面３１ａ近傍に配置され、一方の面が平面で、他方の面が曲率を有する面である、正のパワーを有する第４レンズＬ４、によって構成されている。
【００７２】
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、量産性及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、光学系の安定性及び特性（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。
【００７３】
上記構成において、第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。また、第３レンズＬ３は、唯一の負のパワーを有するレンズであり、像面湾曲に係るペッツバール和を小さくする働きをしている。また第３レンズＬ３を負のパワーとすることで発散してしまう軸外光線を、結像面近傍に配置された正のパワーを有する第４レンズＬ４で修正する。第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することで軸外光線の結像面への入射角を緩和すると共に、ディストーションを補正することができる。この効果により第３レンズＬ３の負のパワーを比較的強くすることができる。
【００７４】
また、第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することによって、第４レンズＬ４の機能を上記の通りに限定し、第４レンズＬ４における非点収差等の発生を抑制することができる。このため第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、レンズ組立て時の偏芯ズレ及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。
【００７５】
次に、上記レンズ群の構成条件について説明する。レンズ群は、下記の式（１）；
０．０３  ＜  Ｌ／Ｙ  ＜  １．０    …（１）
ただし、
Ｌ：第４レンズＬ４の曲率を持つ面の中心と、結像面（第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置）との距離
Ｙ：有効像円径の半径
を満たすように構成されている。上記式（１）は、第４レンズＬ４の位置を規定するための式である。上記式（１）を満たすことによって、第４レンズＬ４を結像面（第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置）近傍に配置することができ、軸外光束の結像面への入射角緩和及びディストーション補正ができるとともに、非点収差の発生を抑制することができる。尚、式の下限を下回ると第４レンズＬ４におけるディストーション補正の効果が十分とは言えず、式の上限を上回ると第４レンズＬ４で非点収差等の収差が発生し、十分な特性を得ることができない。
【００７６】
また、レンズ群は、下記の式（２）；
−６．０  ＜  ｆ３／ｆ  ＜  −０．５    …（２）
ただし、
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ：レンズ全系の焦点距離
を満たすようにも構成されている。上記式（２）を満たすことにより、レンズ系の主点に対して第１レンズＬ１及び第２レンズＬ１の位置を結像面側に近づけることができ、レンズ系の全長を短くすることができる。また、各収差をより一層良好に補正することができる。尚、式（２）の下限を下回ると像面湾曲の補正の効果が十分得られず、式（２）の上限を上回るとディストーションが強くなる。
【００７７】
以下に、本実施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、本実施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。
【００７８】
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。
【００７９】
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（３）を用いて表される。
【００８０】
【数１】
2009008956.tif 000003
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
【表１】
2009008956.tif 000004
【００８４】
【表２】
2009008956.tif 000005
【００８５】
表１において示している「ｆ」は、レンズ群全体の合成焦点距離であり、「Ｆｎｏ」は撮像レンズのＦナンバー（Ｆ値）である。本例においては、Ｌ＝０．８７、Ｙ＝２．２であるため、Ｌ／Ｙ＝０．４０となり、上記式（１）を満たしている。
【００８６】
また本例においては、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝−３．７、ｆ＝３．３であることから、ｆ３／ｆ＝−１．１となり、上記式（２）を満たしている。
【００８７】
表１に示すように、本例において、第１レンズＬ１の像面側Ｓ３と、第２レンズＬ２の像面側Ｓ５と、第３レンズＬ３の両面Ｓ６及びＳ７とが非球面形状となっている。基本レンズデータには、これらの非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径の数値を示している。
【００８８】
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。
【００８９】
図４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。
【００９０】
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。
【００９１】
尚、本実施形態において、撮像ユニット３ａ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３ａの向きについては、これに限定されるわけではない。
【００９２】
また、本実施形態の携帯型電話機１は、図１（ａ）〜図１（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３ａ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。
【００９３】
〔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、本実施形態では、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。
【００９４】
図５は、本実施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。上記した実施の形態１では、図２に示したように、第４レンズＬ４も、第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３と同じくレンズ保持部３６に保持されていた。これに対して、図５に示す本実施形態の撮像ユニット３ｂでは、固体撮像素子３１の撮像レンズ部３０ｃ側の表面にカバーガラス（透光性カバー部材）３８が設けられており、第４レンズＬ４は、レンズ保持部３６に保持されておらず、上記カバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に形成されている。
【００９５】
本実施形態では、図５及び図６に示すように、第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。また、第３レンズＬ３は、唯一の負のパワーを有するレンズであり、像面湾曲に係るペッツバール和を小さくする働きをしている。また第３レンズＬ３を負のパワーとすることで発散してしまう軸外光線を、結像面近傍に配置された正のパワーを有する第４レンズＬ４で修正する。第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することで軸外光線の像面への入射角を緩和すると共に、ディストーションを補正することができる。この効果により第３レンズＬ３の負のパワーを比較的強くすることができる。
【００９６】
また本実施形態の第４レンズＬ４は、固体撮像素子３１を保護するために固体撮像素子３１上に設けられたカバーガラス３８上に、第４レンズＬ４の平面を接して配置されている。第４レンズＬ４をカバーガラス３８上に直接固定することで、第４レンズＬ４を保持するレンズ保持機構を別途設ける必要がない。従って、第４レンズＬ４のレンズ保持機構を省けるため、撮像ユニットを小型・軽量化することができる。また、第４レンズＬ４を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。
【００９７】
また、図５及び図６に示すように、第４レンズＬ４を結像面３１ａ近傍に配置できることでレンズの機能を上記の通りに限定し、第４レンズＬ４における非点収差等の発生を抑制することができる。このため第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の一方の面を平面形状としていることによって、レンズ組立て時の偏芯ズレ及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の一方の面を平面形状とすることで、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。
【００９８】
第４レンズＬ４の材質を樹脂とすることによって、カバーガラス３８上に第４レンズＬ４を容易に形成することができ、第４レンズＬ４の形成の際にカバーガラス３８が損傷することを防ぐことができる。
【００９９】
なお、第４レンズＬ４をカバーガラス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。
【０１００】
レンズ群の構成条件については、上記した実施の形態１と同じであるため、説明は省略する。
【０１０１】
以下に、本実施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、本実施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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
また非球面形状は、上記の非球面式（３）で表される非球面形状である。
【０１０４】
【表３】
2009008956.tif 000006
【０１０５】
【表４】
2009008956.tif 000007
【０１０６】
本例においては、Ｌ＝０．９０、Ｙ＝２．２であるため、Ｌ／Ｙ＝０．４１となり、上記式（１）を満たしている。
【０１０７】
また本例においては、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝−６．５、ｆ＝３．１であることから、ｆ３／ｆ＝−２．１となり、上記式（２）を満たしている。
【０１０８】
表３に示すように、本例において、第２面〜第７面は非球面形状である。
【０１０９】
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。
【０１１０】
図７から分かるように、第４レンズＬ４を図５に示したようにカバーガラス３８の上に形成して、第４レンズＬ４を結像面３１ａ近傍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。
【０１１１】
また、第４レンズＬ４をカバーガラス３８上に直接固定することで、第４レンズＬ４を保持する機構が必要ないため、撮像ユニットを小型・軽量にすることができる。また、カバーガラス３８上に直接固定するため、第４レンズＬ４を非常に薄くすることが可能で、光学系を短くする効果もある。
【０１１２】
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。
【０１１３】
〔実施の形態３〕
本発明に係る他の実施形態について、図８及び図９に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、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。
【０１１４】
図８は、本実施形態における携帯型電話機に設けられ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２では、図５及び表３に示したように、カバーガラス３８の上に形成された第４レンズＬ４の被写体側の面は、球面であった。これに対して、図８に示す本実施形態のレンズ群では、詳細は後述するが、第４レンズＬ４の被写体側の面が、非球面形状となっている。以下、図８に基づいて本実施形態のレンズ群、及び開口絞りを説明する。
【０１１５】
本実施形態では、図８に示すように、第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。また、第３レンズＬ３は、唯一の負のパワーを有するレンズであり、像面湾曲に係るペッツバール和を小さくする働きをしている。また第３レンズＬ３を負のパワーとすることで発散してしまう軸外光線を、結像面近傍に配置された正のパワーを有する第４レンズＬ４で修正する。第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することで軸外光線の結像面への入射角を緩和すると共に、ディストーションを補正することができる。この効果により第３レンズＬ３の負のパワーを比較的強くすることができる。
【０１１６】
また本実施形態の第４レンズＬ４は、固体撮像素子３１を保護するために固体撮像素子３１上に設けられたカバーガラス３８上に、第４レンズＬ４の平面を接して配置されている。第４レンズＬ４をカバーガラス３８上に直接固定することで、第４レンズＬ４を保持するレンズ保持機構を別途設ける必要がない。従って、第４レンズＬ４のレンズ保持機構を省けるため、撮像ユニットを小型・軽量化することができる。また、第４レンズＬ４を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。
【０１１７】
また、図８に示すように、第４レンズＬ４を結像面３１ａ近傍に配置できることでレンズの機能を上記の通りに限定し、第４レンズＬ４における非点収差等の発生を抑制することができる。このため第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の一方の面を平面形状としていることによって、レンズ組立て時の偏芯ズレ及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の一方の面を平面形状とすることで、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。
【０１１８】
また、本実施形態では、第４レンズにおける被写体側の面を非球面形状とし、該面の中心部の曲率半径を大きくし、周辺部の曲率半径を小さくし、周辺部でのパワーが強くなるようにしている。これにより、第４レンズＬ４の中心厚みを薄く保ったまま、軸外光線の入射角補正及びディストーション補正の効果を高めることができる。
【０１１９】
レンズ群の構成条件については、上記した実施の形態１と同じであるため、説明は省略する。
【０１２０】
以下に、本実施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、本実施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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
また非球面形状は、上記の非球面式（３）で表される非球面形状である。
【０１２３】
【表５】
2009008956.tif 000008
【０１２４】
【表６】
2009008956.tif 000009
【０１２５】
本例においては、Ｌ＝０．９０、Ｙ＝２．２であるため、Ｌ／Ｙ＝０．４１となり、上記式（１）を満たしている。
【０１２６】
また本例においては、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝−５．５、ｆ＝３．２であることから、ｆ３／ｆ＝−１．７となり、上記式（２）を満たしている。
【０１２７】
表５に示すように、本例において、第２面〜第８面は非球面形状である。
【０１２８】
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９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。
【０１２９】
図９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。
【０１３０】
また、第４レンズＬ４をカバーガラス３８上に直接固定することで、第４レンズＬ４を保持する機構が必要ないため、撮像ユニットを小型・軽量にすることができる。また、カバーガラス３８上に直接固定するため、第４レンズＬ４を非常に薄くすることが可能で、光学系を短くする効果もある。
【０１３１】
従って、上記の構成を取ることにより、小型で高性能な撮像レンズ、撮像ユニットを得ることができる。
【０１３２】
〔実施の形態４〕
本発明に係る他の実施形態について、図１０から図１２に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、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。
【０１３３】
図１０は、本実施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１１は、図１０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及び図３に示したように、第４レンズＬ４は、結像面側が平面であった。これに対して、図１０に示す本実施形態の撮像ユニット３ｃでは、第４レンズＬ４の被写体側が平面であり、結像面側が曲率を持つ面となっている。
【０１３４】
本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。また、第３レンズＬ３は、唯一の負のパワーを有するレンズであり、像面湾曲に係るペッツバール和を小さくする働きをしている。また第３レンズＬ３を負のパワーとすることで発散してしまう軸外光線を、結像面近傍に配置された正のパワーを有する第４レンズＬ４で修正する。第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することで軸外光線の結像面への入射角を緩和すると共に、ディストーションを補正することができる。この効果により第３レンズＬ３の負のパワーを比較的強くすることができる。
【０１３５】
また、第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することでレンズの機能を上記の通りに限定し、第４レンズＬ４における非点収差等の発生を抑制することができる。このため第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の一方の面を平面形状としていることによって、レンズ組立て時の偏芯ズレ及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の一方の面を平面形状とすることで、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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
以下に、本実施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４）
表７及び表８は、本実施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。
【０１３８】
表７及び表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。
【０１３９】
また非球面形状は、上記の非球面式（３）で表される非球面形状である。
【０１４０】
【表７】
2009008956.tif 000010
【０１４１】
【表８】
2009008956.tif 000011
【０１４２】
本例においては、Ｌ＝０．５６、Ｙ＝２．２であるため、Ｌ／Ｙ＝０．２５となり、上記式（１）を満たしている。
【０１４３】
また本例においては、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝−３．７、ｆ＝３．４であることから、ｆ３／ｆ＝−１．１となり、上記式（２）を満たしている。
【０１４４】
表７に示すように、本例において、第３，５，６，７面は非球面形状である。
【０１４５】
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）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。
【０１４６】
図１２から分かるように、第４レンズＬ４を図１０に示したようにカバーガラス３８の表面に形成して、第４レンズＬ４を結像面３１ａ近傍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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
〔実施の形態５〕
本発明に係る他の実施形態について、図１３から図１５に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、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。
【０１４９】
図１３は、本実施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１４は、図１３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３では、図５に示したように、カバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に、第４レンズＬ４が、その平面を該表面と接するように配設されている。これに対して、本実施形態の撮像ユニット３ｄは、カバーガラス３８の固体撮像素子３１側の表面に、第４レンズＬ４が、その平面を該表面と接するように配設されている。
【０１５０】
本実施形態では、図１３及び図１４に示すように、第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。また、第３レンズＬ３は、唯一の負のパワーを有するレンズであり、像面湾曲に係るペッツバール和を小さくする働きをしている。また第３レンズＬ３を負のパワーとすることで発散してしまう軸外光線を、結像面近傍に配置された正のパワーを有する第４レンズＬ４で修正する。第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することで軸外光線の結像面への入射角を緩和すると共に、ディストーションを補正することができる。この効果により第３レンズＬ３の負のパワーを比較的強くすることができる。
【０１５１】
また、第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することによって、第４レンズＬ４の機能を上記の通りに限定し、第４レンズＬ４における非点収差等の発生を抑制することができる。このため第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、レンズ組立て時の偏芯ズレ及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。
【０１５２】
レンズ群の構成条件については、上記した実施の形態１と同じであるため、説明は省略する。
【０１５３】
以下に、本実施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、本実施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。
【０１５４】
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。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。
【０１５５】
また非球面形状は、上記の非球面式（３）で表される非球面形状である。
【０１５６】
【表９】
2009008956.tif 000012
【０１５７】
【表１０】
2009008956.tif 000013
【０１５８】
本例においては、Ｌ＝０．２７、Ｙ＝２．２であるため、Ｌ／Ｙ＝０．１２となり、上記式（１）を満たしている。
【０１５９】
また本例においては、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝−５．５、ｆ＝３．３であることから、ｆ３／ｆ＝−１．７となり、上記式（２）を満たしている。
【０１６０】
表９に示すように、本例において、第２〜７面は非球面形状である。
【０１６１】
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１５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。
【０１６２】
図１５から分かるように、第４レンズＬ４を図１３に示したようにカバーガラス３８の表面に形成して、第４レンズＬ４を結像面３１ａ近傍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。
【０１６３】
また、第４レンズＬ４をカバーガラス３８に直接固定することで、第４レンズＬ４を保持する機構が必要ないため、撮像ユニットを小型・軽量にすることができる。また、カバーガラス３８上に直接固定するため、第４レンズＬ４を非常に薄くすることが可能で、光学系を短くする効果もある。
【０１６４】
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。
【０１６５】
〔実施の形態６〕
本発明に係る他の実施形態について、図１６から図１８に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、本実施形態では、上記実施の形態５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５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。
【０１６６】
図１６は、本実施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１７は、図１６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５では、図１３に示したように、カバーガラス３８の表面と接して配置された第４レンズＬ４の固体撮像素子３１側の面は、球面であった。これに対して、本実施形態では、第４レンズＬ４の固体撮像素子３１側の面は、非球面形状である。
【０１６７】
本実施形態では、図１６及び図１７に示すように、第１レンズを正のパワーを有した両凸レンズ、第２レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状として、２枚の正レンズのパワーを比較的強くすると共に第３レンズに負のパワーを与えることで、レンズ系の全長を短くすることができる。また、第３レンズＬ３は、唯一の負のパワーを有するレンズであり、像面湾曲に係るペッツバール和を小さくする働きをしている。また第３レンズＬ３を負のパワーとすることで発散してしまう軸外光線を、結像面近傍に配置された正のパワーを有する第４レンズＬ４で修正する。第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することで軸外光線の結像面への入射角を緩和すると共に、ディストーションを補正することができる。この効果により第３レンズＬ３の負のパワーを比較的強くすることができる。
【０１６８】
また、第４レンズＬ４を結像面近傍に配置することでレンズの機能を上記の通りに限定し、第４レンズＬ４における非点収差等の発生を抑制することができる。このため第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の一方の面を平面形状としていることによって、レンズ組立て時の偏芯ズレ及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の一方の面を平面形状とすることで、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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
以下に、本実施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６）
表１１及び表１２は、本実施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１１に面データを、表１２には表１１の面データのうち非球面形状に関するデータを示す。
【０１７１】
表１１及び表１２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。
【０１７２】
また非球面形状は、上記の非球面式（３）で表される非球面形状である。
【０１７３】
【表１１】
2009008956.tif 000014
【０１７４】
【表１２】
2009008956.tif 000015
【０１７５】
本例においては、Ｌ＝０．２９、Ｙ＝２．２であるため、Ｌ／Ｙ＝０．１３となり、上記式（１）を満たしている。
【０１７６】
また本例においては、第３レンズＬ３の焦点距離ｆ３＝−５．５、ｆ＝３．２であることから、ｆ３／ｆ＝−１．７となり、上記式（２）を満たしている。
【０１７７】
表１１に示すように、本例において、第２〜７，１１面は非球面形状である。
【０１７８】
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１８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。
【０１７９】
図１８から分かるように、第４レンズＬ４を図１６に示したようにカバーガラス３８の表面に形成して、第４レンズＬ４を結像面３１ａ近傍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。
【０１８０】
また、第４レンズＬ４をカバーガラス３８に直接固定することで、第４レンズＬ４を保持する機構が必要ないため、撮像ユニットを小型・軽量にすることができる。また、カバーガラス３８上に直接固定するため、第４レンズＬ４を非常に薄くすることが可能で、光学系を短くする効果もある。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】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２】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３】図１に示した携帯型電話機の主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図４】図２に示した撮像ユニットの各収差を示した図である。
【図５】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６】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７】図５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。
【図８】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９】図８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。
【図１０】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１１】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１２】図１０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。
【図１３】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１４】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１５】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。
【図１６】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１７】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１８】図１６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】
【０１８６】
１  携帯型電話機（携帯型情報端末）
２  筐体
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  撮像ユニット
４  スピーカ部
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（撮像レンズ体）
３１  固体撮像素子
３１ａ  結像面（撮像面）（第１〜４レンズの合成によって得られる焦点位置）
３２  支持基板
３３  フレキシブルプリント基板
３４  遮光体
３５  赤外光カットフィルタ
３６  レンズ保持部
３７  開口絞り
３８  カバーガラス
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ１  第２レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌ４  第４レンズ
【図１】
2009008956.tif 000016
【図２】
2009008956.tif 000017
【図３】
2009008956.tif 000018
【図４】
2009008956.tif 000019
【図５】
2009008956.tif 000020
【図６】
2009008956.tif 000021
【図７】
2009008956.tif 000022
【図８】
2009008956.tif 000023
【図９】
2009008956.tif 000024
【図１０】
2009008956.tif 000025
【図１１】
2009008956.tif 000026
【図１２】
2009008956.tif 000027
【図１３】
2009008956.tif 000028
【図１４】
2009008956.tif 000029
【図１５】
2009008956.tif 000030
【図１６】
2009008956.tif 000031
【図１７】
2009008956.tif 000032
【図１８】
2009008956.tif 000033