(57)【要約】【課題】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、４枚構成の撮像レンズ、それを備えた撮像ユニット及び携帯端末を提供する。【解決手段】条件式（１）は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離を適切に設定し撮像レンズ全長の短縮化と収差補正を適切に実現するための条件式である。値ｆ１２／ｆが条件式（１）の上限を下回ることで、第１レンズと第２レンズの正の合成焦点距離を適度に維持することができ、レンズ全長の短縮化を達成することができる。一方、値ｆ１２／ｆが下限を上回ることで、第１レンズと第２レンズの正の合成焦点距離が大きくなりすぎず、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。また、より望ましくは下式の範囲がよい。  １．１５＜ｆ１２／ｆ＜１．７５      （１）【選択図】図５
2009282223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズ、
負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第２レンズ、
正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３レンズ、
少なくとも１面が非球面とされ、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４レンズ、からなり、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
１．１５＜ｆ１２／ｆ＜１．７５      （１）
ただし、
ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
【請求項２】
前記撮像レンズは開口絞りを有し、前記撮像レンズを光軸直交方向に見たときに、前記開口絞りが前記第１レンズの物体側面の少なくとも一部と重なることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
−３．０＜ｆ２／ｆ＜−０．５      （２）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
【請求項４】
以下の条件式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。
１０＜ν２＜３１      （３）
ただし、
ν２：前記第２レンズのアッベ数
【請求項５】
以下の条件式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。
１．５８＜ｎ２＜２．１０      （４）
ただし、ｎ２：前記第２レンズのｄ線に対する屈折率
【請求項６】
前記第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第４レンズの像側面は非球面形状とされており、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弱くなり、変曲点を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項８】
前記第４レンズは両凹形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項９】
前記撮像レンズは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１〜８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の撮像レンズを用いたことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の撮像ユニットを用いたことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた小型の撮像レンズ、撮像ユニットおよびこれを備える携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ(Charged Coupled Device)型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の高性能化、小型化に伴い、撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズには、さらなる小型化、高性能化への要求が高まっている。
【０００３】
このような用途の撮像レンズとしては、２枚あるいは３枚構成のレンズに比べ高性能化が可能であると言うことで、４枚構成の撮像レンズが提案されている。このような４枚構成の撮像レンズの一例として、物体側より順に正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第４レンズで構成し高性能化を目指した、所謂、逆エルノスタータイプの撮像レンズが開示されている。（例えば特許文献１）
【０００４】
また、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズで構成し撮像レンズ全長（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Ｌの距離）の小型化を目指した、所謂、テレフォトタイプの撮像レンズが開示されている。（例えば特許文献２）
【特許文献１】特開２００４−３４１０１３号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５５３０号公報
【発明の開示】
【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ため、小型化には不利なタイブである。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、撮影面角が狭い事に加え収差補正が不十分で、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への対応が困難となる問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑み、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、４枚構成の撮像レンズ、それを備えた撮像ユニット及び携帯端末を提供することを目的とする。
【０００７】
ここで、小型の撮像レンズの尺度であるが、本発明では下式を満たすレベルの小型化を目指している。この範囲を満たすことで、撮像ユニット全体の小型軽量化が可能となる。
Ｌ／２Ｙ  ＜  １．１０      （５）
ただし、
Ｌ：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（但し、「像側焦点」とは、撮像レンズに光軸と平行な平行光線が入射した場合の像点をいう）
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）
【０００８】
なお、撮像レンズの最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、平行平板部分は空気換算距離としたうえで上記Ｌの値を計算するものとする。また、より望ましくは下式の範囲が良い。
Ｌ／２Ｙ  ＜  １．００          （５’）
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の撮像レンズは、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、
正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズ、
負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第２レンズ、
正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３レンズ、
少なくとも１面が非球面とされ、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４レンズ、からなり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．１５＜ｆ１２／ｆ＜１．７５      （１）
ただし、
ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
【００１０】
小型で収差の良好に補正された撮像レンズを得るための、本発明の基本構成は、物体側より順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズ、負の屈折力を有し像側に凹面を向けた第２レンズ、正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３レンズ、少なくとも１面が非球面とされ、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４レンズからなる。物体側より順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズからなる正レンズ群と、像側に凹面を向けた負の第４レンズを配置する、いわゆるテレフォトタイプのこのレンズ構成は、撮像レンズ全長の小型化には有利な構成である。
【００１１】
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、最も像側に配置された第４レンズを少なくとも１面の非球面とすることで、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができる。
【００１２】
加えて、第１レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、主点位置を撮像面からより遠くに配置することができ、像側光束のテレセントリック特性が確保しやすくなると共に、より全長短縮に有利な構成としている。また、第２レンズの像側面を凹面とすることで、ペッツバール和の補正を容易とすることができ、第３レンズを像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が小さくなり、軸外収差の発生を抑えられる。
【００１３】
更に条件式（１）は、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離を適切に設定し撮像レンズ全長の短縮化と収差補正を適切に実現するための条件式である。値ｆ１２／ｆが条件式（１）の上限を下回るようにすることで、第１レンズと第２レンズの正の合成焦点距離を適度に維持することができ、レンズ全長の短縮化を達成することができる。一方、値ｆ１２／ｆが下限を上回るようにすることで、第１レンズと第２レンズの正の合成焦点距離が大きくなりすぎず、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。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
１．２０＜ｆ１２／ｆ＜１．６５      （１’）
【００１４】
請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の発明において、前記撮像レンズは開口絞りを有し、前記撮像レンズを光軸直交方向に見たときに、前記開口絞りが前記第１レンズの物体側面の少なくとも一部と重なることを特徴とする。
【００１５】
「撮像レンズを光軸直交方向に見たときに、開口絞りが第１レンズの物体側面の少なくとも一部と重なる」とは、第１レンズの物体側面よりも像側に配置した開口絞り内に、第１レンズの凸状の物体側面の面頂点付近（光軸付近）が進入した状態をいう。このように、開口絞りを第１レンズの物体側面よりも像側に配置することによって、第１レンズの物体側面での屈折角を小さくすることができるので、第１レンズで発生する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。また、第１レンズを通過する光線高さを小さくすることができるので、第１レンズの縁厚を確保しやすくすることができる。一方、このような構成とすることで、開口絞りを極力像側に寄せることが出来、撮像レンズの全長を短く抑えることができる。
【００１６】
請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−３．０＜ｆ２／ｆ＜−０．５      （２）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
【００１７】
条件式（２）は、第２レンズの焦点距離を適切に設定するための条件式である。値ｆ２／ｆが条件式（２）の上限を下回るようにすることで、第２レンズの負の屈折力が必要以上に強くなりすぎず、周辺部でのコマ収差や歪曲収差を小さくすることができる。一方、値ｆ２／ｆが下限を上回るようにすることで、第２レンズの負の屈折力を適度に維持することができ、ペッツバール和の低減や像面湾曲の補正に有効である。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
−２．７＜ｆ２／ｆ＜−０．８      （２’）
【００１８】
請求項４に記載の撮像レンズは、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１０＜ν２＜３１      （３）
ただし、
ν２：前記第２レンズのアッベ数
【００１９】
条件式（３）は、第２レンズのアッベ数を適切に設定し、色収差を良好に補正するための条件式である。負の第２レンズに比較的分散の大きな材料を使用することにより、色収差を良好に補正することができる反面、第２レンズの像側面が強い発散面であるため、周辺の光線の入射角が大きくなり、倍率色収差が発生してしまう。ここで、値ν２が条件式（３）の下限を下回ってしまうと、軸上色収差は十分に補正することができるが、周辺光束で発生する倍率色収差も大きくなってしまう。一方、値ν２が上限を上回ってしまうと、周辺光束の倍率色収差は小さく抑えることができるが、軸上色収差を補正しきれない恐れがある。よって、条件式（３）を満たすようにするのが好ましい。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
１５＜ν２＜２７      （３’）
【００２０】
請求項５に記載の撮像レンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．５８＜ｎ２＜２．１０      （４）
ただし、ｎ２：前記第２レンズのｄ線に対する屈折率
【００２１】
条件式（４）は、撮像レンズ全系の色収差、像面湾曲を良好に補正するための条件である。値ｎ２が条件式（４）の下限を上回るようにすることで、比較的分散の大きな第２レンズの屈折力を適度に維持することができ、色収差、像面湾曲を良好に補正することができる。一方で、値ｎ２が上限を下回ることで、入手しやすい硝材で第２レンズを構成することができる。また、より望ましくは下式の範囲がよい。
１．６０＜ｎ２＜２．００      （４’）
【００２２】
請求項６に記載の撮像レンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする。
【００２３】
第２レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、第２レンズ物体側面での像面湾曲の補正を良好に行いつつも、第２レンズの屈折力が必要以上に強くならないために、製造時の位置ずれによる像面変動が低減され、製造安定性に優れたレンズ系を得ることができる。
【００２４】
請求項７に記載の撮像レンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズの像側面は非球面形状とされており、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弱くなり、変曲点を有することを特徴とする。
【００２５】
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弱くなり、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を確保しやすくなる。また、第２レンズの像側面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を弱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。
【００２６】
請求項８に記載の撮像レンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズは両凹形状であることを特徴とする。
【００２７】
最も像側に配置された第４レンズを両凹形状とすることで、第４レンズ像側面の周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなり、第４レンズと固体撮像素子との間に配置される、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板や固体撮像素子の基板等との接触をさけながらも、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】
請求項９に記載の撮像レンズは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記撮像レンズは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。
【００２９】
近年では、撮像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。従って、手間のかかる研磨加工により製造され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事ができ、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。
【００３０】
請求項１０に記載の撮像ユニットは、請求項１〜９のいずれかに記載の撮像レンズを用いたことを特徴とするので、本発明の撮像レンズを用いることで、より小型かつ高性能な撮像ユニットを得ることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の携帯端末は、請求項１０に記載の撮像ユニットを用いたことを特徴とするので、本発明の撮像ユニットを用いることで、より小型かつ高性能な携帯端末を得ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、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、４枚構成の撮像レンズ、それを備えた撮像ユニット及び携帯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】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像ユニット５０の斜視図であり、図２は、撮像ユニット５０の撮像光学系の光軸に沿った断面を模式的に示した図である。
【００３４】
図１に示すように、撮像ユニット５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型撮像素子５１と、この撮像素子５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズ１０と、撮像素子５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子（外部接続端子ともいう）５４（図１参照）を有する基板５２と、物体側からの光入射用の開口部を有し遮光部材からなる鏡筒としての筐体５３とを備え、これらが一体的に形成されている。
【００３５】
図２に示すように、撮像素子５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、その周囲には信号処理回路（不図示）が形成されている。かかる信号処理回路は、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等から構成されている。また、撮像素子５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、ワイヤＷを介して基板５２に接続されている。撮像素子５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤＷを介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ)は青と輝度信号との色差信号である。なお、撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。
【００３６】
基板５２は、その上面上で撮像素子５１及び筐体５３を支持する支持平板５２ａと、支持平板５２ａの下面（撮像素子５１と反対側の面）にその一端部が接続されたフレキシブル基板５２ｂとを備えている。
【００３７】
図示していないが、支持平板５２ａは多数の信号伝達用パッドを有しており、不図示の配線を介して撮像素子５１と接続されている。
【００３８】
図１において、フレキシブル基板５２ｂは、上記の如くその一端部が支持平板５２ａと接続され、その他端部に設けられた外部接続端子５４を介して支持平板５２ａと外部回路（例えば、撮像ユニットを実装した上位装置が有する制御回路）とを接続し、外部回路から撮像素子５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路ヘ出力したりすることを可能とする。さらに、フレキシブル基板５２ｂの長手方向の中間部が可撓性又は変形性を備え、その変形により、支持平板５２ａに対して外部接続端子５４の向きや配置に自由度を与えている。
【００３９】
図２において、筐体５３は、基板５２の支持平板５２ａにおける撮像素子５１が設けられた面上に、撮像素子５１を覆うようにして固定配置されている。即ち、筐体５３は、撮像素子５１側の部分が撮像素子５１を囲むように広く開口されると共に、他端部（物体側端部）が小開口を有するフランジ部５３ａを形成しており、支持平板５２ａ上に撮像素子５１側の端部（像側端部）が当接固定されている。なお、筐体５３の撮像素子５１側の端部が、撮像素子５１上における光電変換部５１ａの周囲に当接固定されていても良い。
【００４０】
小開口（光入射用の開口部）が設けられたフランジ部５３ａを物体側に向けて配置された筐体５３の内部において、撮像レンズ１０と撮像素子５１との間に、ＩＲ（赤外線）カットフィルタＦが固定配置されている。
【００４１】
撮像レンズ１０は、物体側より順に、フランジ部５３ａの小開口からなる開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正の第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向け像側に凹面を向けたメニスカス形状の負の第２レンズＬ２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の第３レンズＬ３と、像側に凹面を向けた負の第４レンズＬ４を有し、撮像素子に対して被写体像の結像を行う機能を有する。第４レンズＬ４の像側面は非球面形状とされており、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弱くなり、変曲点を有すると好ましい。レンズＬ１〜Ｌ４は全てプラスチック製であると好ましい。なお、図１、２では上側を物体側、下側を像側としている。
【００４２】
図示は省略するが、第１レンズＬ１よりもさらに物体側に、外部からの不要光の入射をできるだけ少なくするための外部遮光マスクが設けられていても良い。又、開口絞りＳは、撮像レンズ全系のＦナンバーを決定する部材である。
【００４３】
レンズＬ１〜Ｌ４とＩＲカットフィルタＦは、隣接するレンズのフランジ部同士の間にスペーサＳＰ１〜ＳＰ４を配置され、これにより所定の間隔で配置されている。ＩＲカットフィルタＦは、例えば、略矩形状や円形状に形成された部材である。
【００４４】
上述した撮像ユニット５０の動作について説明する。図３は、撮像ユニット５０を携帯端末或いは撮像ユニットとしての携帯電話機１００に装備した状態を示す。また、図４は携帯電話機１００の制御ブロック図である。
【００４５】
撮像ユニット５０は、例えば、筐体５３の物体側端面が携帯電話機１００の背面（図３（ｂ）参照）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置に配設される。
【００４６】
撮像ユニット５０の外部接続端子５４（図４では矢印）は、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。
【００４７】
一方、携帯電話機１００は、図４に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、所定のデータの他に撮像した映像等を表示する液晶表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像ユニット５０により撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる及び一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。
【００４８】
撮像ユニット５０から入力された画像信号は、上記携帯電話機１００の制御系により、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信される。
【実施例】
【００４９】
以下に、上記の実施の形態に適用される撮像レンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記のとおりである。
ｆ      ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ    ：バックフォーカス
Ｆ      ：Ｆナンバー
２Ｙ    ：固体撮像素子の撮像面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）
ＥＮＴＰ：入射瞳位置（第１面から入射瞳位置までの距離）
ＥＸＴＰ：射出瞳位置（撮像面から射出瞳位置までの距離）
Ｈ１    ：前側主点位置（第１面から前側主点位置までの距離）
Ｈ２    ：後側主点位置（最終面から後側主点位置までの距離）
Ｒ      ：屈折面の曲率半径
Ｄ      ：軸上面間隔
Ｎｄ    ：レンズ材料のｄ線の常温での屈折率
νｄ    ：レンズ材料のアッベ数
【００５０】
各実施例において、面番号の後に「＊」が記載されている面は、非球面の形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして、以下の（数１）で表す。
【００５１】
【数１】
2009282223.tif 000003
ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ：曲率半径
Ｋ：円錐定数
である。
【００５２】
また、以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−０２）をＥ（例えば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。また、レンズデータの面番号は、第１レンズの物体側を１面として順に付与した。なお、実施例に記載の長さを表す数値の単位はすべてｍｍとする。
【００５３】
（実施例１）
実施例１の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１）に示す。
【００５４】
【表１】
2009282223.tif 000004
【００５５】
図５は実施例１のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図６は、実施例１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。尚、以降の収差図において、球面収差図では、実線がｄ線、点線がｇ線を表し、非点収差図では、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面をあらわすものとする。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００５６】
（実施例２）
実施例２の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表２）に示す。
【００５７】
【表２】
2009282223.tif 000005
【００５８】
図７は実施例２のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図８は、実施例２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００５９】
（実施例３）
実施例３の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表３）に示す。
【００６０】
【表３】
2009282223.tif 000006
【００６１】
図９は実施例３のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１０は、実施例３の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００６２】
（実施例４）
実施例４の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表４）に示す。
【００６３】
【表４】
2009282223.tif 000007
【００６４】
図１１は実施例４のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１２は、実施例４の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００６５】
（実施例５）
実施例５の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表５）に示す。
【００６６】
【表５】
2009282223.tif 000008
【００６７】
図１３は実施例５のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１４は、実施例５の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００６８】
（実施例６）
実施例６の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表６）に示す。
【００６９】
【表６】
2009282223.tif 000009
【００７０】
図１５は実施例６のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１６は、実施例６の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００７１】
（実施例７）
実施例７の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表７）に示す。
【００７２】
【表７】
2009282223.tif 000010
【００７３】
図１７は実施例７のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図１８は、実施例７の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００７４】
（実施例８）
実施例８の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表８）に示す。
【００７５】
【表８】
2009282223.tif 000011
【００７６】
図１９は実施例８のレンズの断面図である。図中Ｌ１は第１レンズ、Ｌ２は第２レンズ、Ｌ３は第３レンズ、Ｌ４は第４レンズ、Ｓは開口絞り、Ｉは撮像面を示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。図２０は、実施例８の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。本実施例において、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、光軸直交方向に見たときに、開口絞りＳは第１レンズＬ１の像側の面と重なっている。
【００７７】
各条件式に対応する各実施例の値を表９に示す。
【００７８】
【表９】
2009282223.tif 000012
【００７９】
ここで、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、第１レンズから第４レンズの全て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間題をかかえてしまう。
【００８０】
これに対し最近では、プラスチック材料中に無機微粒子を混合させ、プラスチック材料の温度変化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ることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。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あ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なる。例えばアクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ2０5）の微粒子を分散させることで、温度変化による屈折率変化を小さくすることができる。本発明において、比較的屈折力の大きな正レンズ（Ｌ１）、またはすべてのレンズ（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。
【００８１】
なお、本実施例は、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角については、撮像面周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。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た。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ヘシフトするため、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。本実施例は、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。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施の形態にかかる撮像ユニット５０の斜視図である。
【図２】撮像ユニット５０の撮像光学系の光軸に沿った断面を模式的に示した図である。
【図３】撮像ユニットを適用した携帯電話の正面図（ａ）、及び撮像ユニットを適用した携帯電話の背面図（ｂ）である。
【図４】図３の携帯電話機の制御ブロック図である。
【図５】実施例１の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図６】実施例１の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図７】実施例２の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図８】実施例２の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図９】実施例３の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図１０】実施例３の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図１１】実施例４の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図１２】実施例４の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図１３】実施例５の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図１４】実施例５の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図１５】実施例６の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図１６】実施例６の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図１７】実施例７の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図１８】実施例７の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【図１９】実施例８の撮像レンズの光軸方向断面図である。
【図２０】実施例８の収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ）、メリディオナルコマ収差（ｄ））である。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 撮像レンズ
５０ 撮像ユニット
５１ 撮像素子
５１ａ 光電変換部
５２ 基板
５２ａ 支持平板
５２ｂ フレキシブル基板
５３ 筐体
５４ 外部接続端子
６０ 入力部
７０ 液晶表示部
８０ 無線通信部
９１ 記憶部
９２ 一時記憶部
１００ 携帯電話機
１０１ 制御部
ＩＰ  撮像面
ＩＳ  固体撮像素子
Ｆ 平行平板
Ｌ１〜Ｌ４ レンズ
Ｓ 開口絞り
【図１】
2009282223.tif 000013
【図２】
2009282223.tif 000014
【図３】
2009282223.tif 000015
【図４】
2009282223.tif 000016
【図５】
2009282223.tif 000017
【図６】
2009282223.tif 000018
【図７】
2009282223.tif 000019
【図８】
2009282223.tif 000020
【図９】
2009282223.tif 000021
【図１０】
2009282223.tif 000022
【図１１】
2009282223.tif 000023
【図１２】
2009282223.tif 000024
【図１３】
2009282223.tif 000025
【図１４】
2009282223.tif 000026
【図１５】
2009282223.tif 000027
【図１６】
2009282223.tif 000028
【図１７】
2009282223.tif 000029
【図１８】
2009282223.tif 000030
【図１９】
2009282223.tif 000031
【図２０】
2009282223.tif 000032