(57)【要約】【課題】フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくい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。【解決手段】本発明の撮像ユニットは、光軸が互いに一致する複数のレンズＬ１〜Ｌ４から構成されたレンズ群を有した撮像レンズ部を備えており、レンズＬ１〜Ｌ４のうち、最も撮像面側に位置するレンズＬ４は不動であり、該レンズＬ４を除く残り全てのレンズＬ１〜Ｌ３は、アクチュエーター３５の駆動により光軸方向に一体的に移動できるように、バレル３６に保持されている。【選択図】図２
2009104082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面を有する固体撮像部と、光軸が互いに一致する３枚以上のレンズから構成されたレンズ群を有した、上記撮像面に被写体の像を形成するための撮像レンズ部とを備えた撮像ユニットにおいて、
上記レンズ群のうち、最も上記撮像面側に位置するレンズは不動であり、
上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズは、光軸方向に、一体的に移動するように構成されていることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズを保持するためのレンズ保持体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット
【請求項３】
上記最も撮像面側に位置するレンズは、上記撮像面側の面が平面であり、上記被写体側の面が正または負のパワーを有する面であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
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、上記最も撮像面側に位置する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３に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
上記最も撮像面側に位置するレンズは、樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項６】
上記最も撮像面側に位置するレンズは、被写体側の面が凸形状を有しており、
上記最も撮像面側に位置するレンズと隣り合うレンズにおける上記撮像面側の面は、凹形状を有していることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
上記最も撮像面側に位置するレンズは、被写体側の面が凹形状を有しており、
上記最も撮像面側に位置するレンズと隣り合うレンズにおける上記撮像面側の面は、凸形状を有していることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項８】
上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズを、光軸方向に、一体的に移動することによって、マクロ撮影を行うことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
請求項１から８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、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）に代表される固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラの普及が急速に進み、多種多様なデジタルスチルカメラが開発されている。デジタルスチルカメラの小型化は、固体撮像素子における技術の進歩と共に年々進んでいる。そのなかでも、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant : パーソナル・デジタル・アシスタント）と呼ばれる携帯型情報端末、携帯電話に搭載されるカメラは、その筐体における大きさの制限などにより、特に小型化および軽量化を求められている。
【０００３】
そこで、このような小型でオートフォーカス機構を有する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に開示された構成がある。
【０００４】
図１０は、特許文献１のレンズ駆動装置を示す断面図である。図１０に示すレンズ駆動装置１００は、その撮像光学系が、被写体側（対物側）から固定レンズ１２２と、可動の対物側のレンズとなるレンズ１０２と、可動の撮像素子側のレンズとなるレンズ１０３とから構成されている。固定レンズ１２２は、非球面樹脂レンズで、レンズ作用をする中央のレンズ部と、レンズを保持する作用をする外周部のレンズホルダ部がプラスチック（樹脂）で一体成型されたものとなっている。一方、レンズ１０２はレンズホルダ１０４に保持され、レンズ１０３はレンズホルダ１０５に保持されており、レンズホルダ１０４，１０５を移動させる駆動手段となる駆動機構１０６によって、レンズホルダ１０４，１０５がレンズ１０２，１０３の光軸Ｆに沿って被写体に近づくＡ方向、及び被写体から遠ざかるＢ方向の双方向に移動する構成となっている。この移動によって、フォーカシングが行われる。
【０００５】
図１１は、特許文献２に開示されている撮像装置を示す断面図である。図１１に示す撮像装置２５０は、撮像光学系として撮像レンズ２１０を備えている。撮像レンズ２１０は、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の４枚構成のレンズを有しており、最も被写体側にレンズＬ１が配置され、レンズＬ１よりも撮像側にレンズＬ２、Ｌ３がこの順で配置され、最も撮像側にレンズＬ４が配置されている。そして、最も被写体側にあるレンズＬ１が、光軸直交方向に変位するフォーカシングレンズであり、残りのレンズＬ２〜Ｌ４は固定レンズである。
【特許文献１】特開２００４−３４７８９０号公報（２００４年１２月９日公開）
【特許文献２】特開２００７−１０４２８８号公報（２００７年４月１９日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯電話等に用いられる撮像装置は小型化されているため、レンズの全長に対する小型化要求が強くなってきている。一般的にレンズ全長が小さくなると、各レンズが強い屈折力を持つようになり、レンズ間における芯ズレに対する許容範囲が狭まるが、特許文献１，２に開示されているように、フォーカシング動作のために第１レンズ（Ｌ１）と、第２（Ｌ２）〜第３（Ｌ３）レンズとが相対的に移動する場合、第１レンズ（Ｌ１）と、第２（Ｌ２）〜第３（Ｌ３）レンズとの相対的な偏芯、チルトの発生の問題から、芯ズレに対する許容範囲を超え、高画質な画像が形成されない虞がある。
【０００７】
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、フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくい撮像装置（撮像ユニット）を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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部と、光軸が互いに一致する３枚以上のレンズから構成されたレンズ群を有した、上記撮像面に被写体の像を形成するための撮像レンズ部とを備えた撮像ユニットにおいて、上記レンズ群のうち、最も上記撮像面側に位置するレンズは不動であり、上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズは、光軸方向に、一体的に移動するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成とすることにより、フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくい撮像ユニットを実現することができる。
【００１０】
具体的には、本発明に係る撮像ユニットは、上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズが光軸方向に一体的に移動する。例えば、後述する実施の形態に示すように４枚構成のレンズ群を上記撮像レンズ部に備え、４枚のレンズのうち、最も被写体側に位置するレンズを第１レンズとし、最も撮像面側に位置するレンズを第４レンズとして、第１、第２、第３、第４レンズがこの順で配置されている構成の場合、第４レンズが位置固定されており、第１〜第３レンズが光軸方向に一体的に移動する。すなわち、第１〜第３レンズによって、フォーカシングが行われることになる。そのため、従来のように、第１レンズと、第２〜第３レンズとが相対的に移動することはない。よって、第１レンズ（Ｌ１）と、第２（Ｌ２）〜第３（Ｌ３）レンズとの相対的な偏芯、チルトの発生を回避することができ、高画質な画像を形成することができる。
【００１１】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズを保持するためのレンズ保持体を備えていることが好ましい。
【００１２】
上記の構成とすることによって、アクチュエーターのような駆動手段を用いて上記レンズ保持体を駆動することによって、（上記した例の構成であれば）第１〜第３レンズを光軸方向に一体的に移動させることができる。
【００１３】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記最も撮像面側に位置するレンズは、上記撮像面側の面が平面であり、上記被写体側の面が正または負のパワーを有する面であることが好ましい。
【００１４】
尚、本願明細書では、屈折力のことを「パワー」と記載する。
【００１５】
上記の構成とすることによって、（上記した例の構成であれば）第４レンズの撮像面側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。
【００１６】
また、第４レンズの撮像面側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。
【００１７】
また、第４レンズの撮像面側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。
【００１８】
また、第４レンズの撮像面側の面を平面とすることで、固体撮像部を第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、バレルのような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。
【００１９】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記した第４レンズの撮像面側の面が平面である構成に加えて、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、上記最も撮像面側に位置する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。
【００２０】
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、（上記した例の構成であれば）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、収差の補正およ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、レンズ保持体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。
【００２１】
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、固体撮像部に対する第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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
これによって、レンズ保持体を設ける必要のあるレンズの枚数を減らしつつ、レンズの偏芯ズレおよび傾きによる性能の劣化を抑制できる効果を奏する。
【００２５】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記最も撮像面側に位置するレンズは、樹脂材料からなることが好ましい。
【００２６】
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、（上記した例の構成であれば）第４レンズを上記透光性カバー部材上に容易に形成することができる。これによって、第４レンズ形成の際に透光性カバー部材が損傷することを防ぐことができる効果を奏する。
【００２７】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記最も撮像面側に位置するレンズは、被写体側の面が凸形状を有しており、上記最も撮像面側に位置するレンズと隣り合うレンズの上記撮像面側の面は、凹形状を有していることが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、本発明に係る撮像ユニットは、（上記した例の構成であれば）第４レンズの被写体側の面が凸形状を有しており、第３レンズにおける撮像面側の面が凹形状を有している。この構成を採用することにより、第３レンズで像面湾曲を補正し、第４レンズで軸外光線の発散を抑える効果をもたせながら撮像レンズ光学長を短くできるレイアウトが可能となる。
【００２９】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記最も撮像面側に位置するレンズは、被写体側の面が凹形状を有しており、上記最も撮像面側に位置するレンズと隣り合うレンズの上記撮像面側の面は、凸形状を有していることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、本発明に係る撮像ユニットは、（上記した例の構成であれば）第４レンズの被写体側の面が凹形状を有しており、第３レンズにおける撮像面側の面が凸形状を有している。この構成を採用することにより、光学長を長くすることなく光軸外の光束を効果的に補正することができ、撮像レンズ光学長を短くできるレイアウトが可能となる。
【００３１】
また本発明に係る撮像ユニットは、上記の構成に加えて、上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズを、光軸方向に、一体的に移動することによって、マクロ撮影を行うことができる。
【００３２】
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。
【００３３】
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】
【００３４】
本発明に係る撮像レンズ体は、以上のように、撮像面を有する固体撮像部と、光軸が互いに一致する３枚以上のレンズから構成されたレンズ群を有した、上記撮像面に被写体の像を形成するための撮像レンズ部とを備えた撮像ユニットにおいて、上記レンズ群のうち、最も上記撮像面側に位置するレンズは不動であり、上記最も撮像面側に位置するレンズを除く残り全てのレンズは、光軸方向に、一体的に移動するように構成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。
【００３５】
以上の構成とすれば、フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくい撮像ユニットを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
〔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および図面に限定されるものではない。
【００３７】
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。
【００３８】
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、およびシャッターボタン９とを少なくとも備えている。尚、本実施の形態では、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。
【００３９】
スピーカ部４およびマイク部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、本実施の形態においては、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。
【００４０】
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。
【００４１】
撮像ユニット３ａについては、図２を用いて詳述する。
【００４２】
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３０ａと、ユニットパッケージ３０ｂと、撮像レンズ部３０ｃとを有している。
【００４３】
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。
【００４４】
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。本実施の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センサおよびＣＭＯＳセンサなどを用いることができる。
【００４５】
支持基板３２は、その一方の面において固体撮像素子３１およ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。
【００４６】
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およ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。
【００４７】
上記ユニットパッケージ３０ｂは、筐体３４と、アクチュエーター３５とを有している。
【００４８】
筐体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、筐体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。筐体３４は、内部に撮像レンズ部３０ｃを配置させることができる。
【００４９】
アクチュエーター３５は、筐体３４に固定配置されており、後述する撮像レンズ部３０ｃのバレル３６と接続されている。アクチュエーター３５は、図２に示す光軸Ｃに沿って、バレル３６を移動させることができる。アクチュエーター３５の駆動原理は、撮像装置においてフォーカシングレンズを光軸に沿って移動させる手段に用いられている原理と同じである。
【００５０】
尚、本実施形態では説明していないが、上記ユニットパッケージ３０ｂに、赤外光カットフィルタを備えることもできる。赤外光カットフィルタは、撮像レンズ部３０ｃの被写体側に配置することができ、筐体３４の被写体側の開口領域に設置すればよい。また、設置位置はこれに限定されるものではなく、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。
【００５１】
次に、上記撮像レンズ部３０ｃは、バレル３６と、開口絞り３７と、被写体から固体撮像素子３１の撮像面に向けて第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３及び第４レンズＬ４がこの順で配設された４枚構成のレンズ群と、カバーガラス（透光性カバー部材）３８とを有している。
【００５２】
バレル３６は、上記４枚構成のレンズ群のうち、最も被写体側に位置する第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３とを保持するように構成されており、筐体３４の内部に配置されている。具体的には、バレル３６は、上述したように、上記筐体３４の内壁に設けられたアクチュエーター３５に接続され、アクチュエーター３５の駆動によって、図２に示す光軸Ｃに沿って移動するように構成されている。この移動によって、バレル３６に保持された第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３とは、光軸Ｃに沿って一体的に移動する。
【００５３】
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に示すバレル３６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、例えば、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。
【００５４】
カバーガラス３８は、固体撮像素子３１の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に配置されており、固体撮像素子３１を外的環境から保護することができる。そして、上記第４レンズＬ４が、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。すなわち、上記第４レンズＬ４は、レンズ保持部３６に保持されておらず、カバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面にて位置固定されている。
【００５５】
ここで、上記では、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。
【００５６】
このように、本実施形態では、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を配置する構成としているので、第４レンズＬ４が樹脂からなる形成することができる。具体的には、２Ｐ（Photoreplication Process）法を用いた成形を挙げることができる。
【００５７】
他のレンズ（Ｌ１〜Ｌ３）については、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。尚、第４レンズＬ４についても、樹脂を用いてカバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に直接形成する手法に限定されるものではなく、ガラスや樹脂により予め形成した第４レンズＬ４を、カバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に貼り付けても構わない。
【００５８】
上記４枚構成のレンズ群については、図３に基づいて詳述する。
【００５９】
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、紙面上側が被写体側であり、紙面下側が図２に示した固体撮像素子３１側である。図３には、レンズ群の撮像面の位置を３１ａとして示している。撮像面は、固体撮像素子３１の上記電気変換部の位置に相当する。
【００６０】
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上記第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上記第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上記第３レンズＬ３、撮像面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上記第４レンズＬ４、によって構成されている。
【００６１】
上記構成において、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することによって、第１レンズで発生するコマ収差を抑制し、また第２レンズＬ２の強いパワーで光束を収束させる。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、撮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を撮像面近傍に配置することで軸外光線の撮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。
【００６２】
また、第４レンズＬ４を撮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。
【００６３】
また第４レンズＬ４の像面側が平面である平凸レンズとすることによって、芯ズレに対する許容範囲が大きくなり、その結果、第１〜第３レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）が駆動することにより発生する芯ズレで光学性能が劣化しにくい設計とすることができる。
【００６４】
なお、第４レンズは、図４のように像面側が平面形状の平凹レンズである場合も同様な効果がある。このとき第３レンズの像面側の面は凸形状にすることで撮像レンズ光学長を短くできるレイアウトが可能となる。
【００６５】
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および表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。
【００６６】
表１および表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、撮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番目の面の番号を示している。本実施形態では、撮像面がｉ＝１１である。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およびＤｉの値の単位はｍｍ（ミリメートル）である。屈折率およびアッベ数の欄には、レンズ要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示している。
【００６７】
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（１）を用いて表される。
【００６８】
【数１】
2009104082.tif 000003
【００６９】
ただし、
Ｋ：円錐定数
Ｒ：曲率半径
Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ：それぞれ第４次、第６次、第８次および第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。
【００７０】
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。
【００７１】
【表１】
2009104082.tif 000004
【００７２】
【表２】
2009104082.tif 000005
【００７３】
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。
【００７４】
表１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。
【００７５】
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５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。
【００７６】
図５から分かるように、撮像面近傍に第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。
【００７７】
以上のように、本実施形態の撮像ユニットは、４枚のレンズのうち、最も撮像面側に位置する第４レンズＬ４を不動（位置固定）とし、第１〜第３レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）を光軸方向に一体的に移動する構成とすることにより、第１レンズと、第２〜第３レンズとが相対的に移動することはない。そのため、フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくい撮像ユニットを実現することができる。よって、第１レンズ（Ｌ１）と、第２（Ｌ２）〜第３（Ｌ３）レンズとの相対的な偏芯、チルトの発生を回避することができ、高画質な画像を形成することができる。
【００７８】
（マクロ撮影）
本実施形態の撮像ユニット３ａを採用することによって、マクロ撮影を実施することができる。以下、マクロ撮影について説明する。
【００７９】
本実施形態における撮像ユニット３ａは、上述したようにバレル３６に保持された第１〜第３レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）をアクチュエーター３５によって一体的に光軸方向に移動させることによって、マクロ撮像に適した位置にレンズ群を配置することができる。
【００８０】
本実施形態においては、マクロ撮影とは、被写体と被写体との間の距離が８〜１０ｃｍの範囲の撮影のことをいう。
【００８１】
ここで、１０ｃｍよりも撮影距離が長い（遠い）ものは、通常撮影モードということができ、通常撮影モードでは、第１〜第３レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）を一体的に、基準位置を中心にして±数μｍ〜数十μｍ程度移動させてフォーカシングを行えばよい。一方、マクロ撮影モードの場合は、まず、通常撮影モードからマクロ撮影モードに切り替えるために、第１〜第３レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）を一体的に光軸方向に１００μｍ以上移動させる。そして、マクロ撮影モードにおいて、第１〜第３レンズ（Ｌ１〜Ｌ３）を一体的に、基準位置を中心にして±数μｍ〜数十μｍ程度移動させてフォーカシングを行う。
【００８２】
このように、本実施形態の撮像ユニット３ａを採用すれば、フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくく、高画質な画像を撮影することができる。
【００８３】
尚、本実施の形態において、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、配置方法および撮像ユニット３ａの向きについては、これに限定されるわけではない。
【００８４】
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。
【００８５】
〔実施の形態２〕
本発明に係る他の実施形態について、図６から図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。
【００８６】
図６は、本実施の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７は、図６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の４枚構成のレンズ群を備え、且つ第４レンズＬ４がカバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に直接形成されている。これに対して、図７に示す本実施の形態の撮像ユニット３ｂでは、レンズ群が第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３の３枚構成で、且つ、最も被写体側の第１レンＬ１及び第２レンズＬ２がバレル３６に保持されており、第３のレンズＬ３が、固体撮像素子３１の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に配置されたカバーガラス３８の撮像レンズ部３０ｃ側の表面に形成されている。また、上記した実施の形態１では、図２に示したように、開口絞り３７が、第１レンズＬ１の被写体側に配置されている。これに対して、図７に示す本実施の形態の撮像ユニット３ｂでは、図２の開口絞り３７に代えて、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に、開口絞り３７´が配置されている。
【００８７】
図７を用いて、本実施の形態のレンズ群について詳述する。
【００８８】
本実施の形態のレンズ群（Ｌ１〜Ｌ３）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であって、撮像面側の面が低次の第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であって、撮像面側の面及び被写体側の面が共に非球面形状である第２レンズＬ２、撮像面３１ａ近傍に配置され、撮像面側の面が平面で、被写体側の面が曲率を有する面である、負のパワーを有する第３レンズＬ３、によって構成されている。
【００８９】
第３レンズＬ３の形状については、光軸中心部が凹形状を有する非球面形状とすることによって、光軸中心部の厚さを薄くし、光軸中心部の外周部の厚さを厚くすることができる。これによって、光学長を長くすることなく光軸外の光束を効果的に補正することができる。なお曲面形状は特に限定されるものではなく、図８のように光軸中心部が凸形状を有する非球面形状とし、第２レンズＬ２の撮像面側の面を凹形状とすることで同様に光軸中心部の厚さを薄くすることができる。これによって、光学長を長くすることなく光軸外の光束を効果的に補正することができる。
【００９０】
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および表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。
【００９１】
表３および表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。
【００９２】
また非球面形状は、上記の非球面式（１）で表される非球面形状である。
【００９３】
【表３】
2009104082.tif 000006
【００９４】
【表４】
2009104082.tif 000007
【００９５】
表３に示すように、本例において、第２面、第４〜６面が非球面形状である。
【００９６】
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）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。
【００９７】
図９から分かるように、撮像面近傍に第３レンズＬ３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。
【００９８】
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】
【００９９】
本発明は、フォーカシング動作のためにレンズ群を光軸方向に移動させた場合にもレンズ芯ズレによる画質劣化が発生しにくい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。
【０１００】
従って、デジタルカメラやビデオカメラなど、撮像素子を搭載することによって撮像機能を有した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】
【０１０１】
【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２に示した撮像ユニットの主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図４】図３に示した撮像ユニットの主要部の構成の変形例を示した断面図である。
【図５】図３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撮像ユニットの構成を示した断面図である。
【図７】図６に示した撮像ユニットの主要部の一つの構成を示した断面図である。
【図８】図７に示した撮像ユニットの主要部の構成の変形例を示した断面図である。
【図９】図７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】従来技術を示した断面図である。
【図１１】従来技術を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  携帯型電話機（携帯型情報端末）
２  筐体
３ａ，３ｂ，３ｃ  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
３１  固体撮像素子
３１ａ  撮像面
３２  支持基板
３３  フレキシブルプリント基板
３４  筐体
３５  アクチュエーター
３６  バレル
３７，３７´  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
【図１】
2009104082.tif 000008
【図２】
2009104082.tif 000009
【図３】
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【図４】
2009104082.tif 000011
【図５】
2009104082.tif 000012
【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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