JP2005292559A - 撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置 - Google Patents

撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 良好な光学性能を有しながらも、小型でバックフォーカスの長い、量産性に優れた撮像レンズ及び該撮像レンズを使用した撮像ユニット並びに撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 物体側より順に、開口絞りＩＲ、正の屈折力を有する第１レンズＧ１、負の屈折力を有する第２レンズＧ２、正の屈折力を有する第３レンズＧ３及び負の屈折力を有する第４レンズＧ４を配列して構成され、上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足する撮像レンズ１。
（１）ｆ／ｆ１＜１．５
（２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
（３）１５＜νｄ３−νｄ２
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は新規な撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置に関する。詳しくは、デジタルスチルカメラやカメラ付携帯電話などの小型撮像装置に好適な撮像レンズ及び該撮像レンズを使用した撮像ユニット及び撮像装置を提供しようとするものである。
従来、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いたビデオカメラやスチルカメラが知られている。このような撮像装置においては、より一層の小型化が要求されており、搭載される撮影用のレンズにおいても小型で全長の短いものが要求されている。
一方で、カメラ機能が付与された携帯電話等の小型撮像装置が普及しているが、このような小型撮像装置においては、小型化と共に撮像素子の高画素数化が進んでおり、これに対応するレンズ性能の向上も求められている。
すなわち、撮像素子の高画素化に伴い、高解像度化の要求が高まっている。ＣＣＤ等の固体撮像素子の小型化、高画素化に対応した撮像レンズとしては、レンズ４枚構成のものとして特許文献１に記載されたものが、また、レンズ３枚構成のものとして特許文献２に記載されたものが知られている。
特開２００２−３６５５３０号公報
特開２００２−２４４０３０号公報
しかしながら、上記した特許文献１及び特許文献２に記載されたレンズにあっては、高屈折率の非球面ガラスレンズを使用しており、量産性やコストの面で問題がある。すなわち、小型のレンズをガラスモールドで作る場合、屈折率が高いと、流動性が低く、転写性が悪いため、設計値通りの非球面形状を形成しにくく、量産性に劣るという問題を生じる。
また、レンズ３枚構成にすると、各レンズのパワーを強くせざるを得ず、それによって軸外光束が極端に曲げられるため、軸外光束の高解像度化に対する色収差の補正に限界があり、要求性能を満足できない。
本発明は上記したような問題に鑑みて為されたものであり、良好な光学性能を有しながらも、小型でバックフォーカスの長い、量産性に優れた撮像レンズ及び該撮像レンズを使用した撮像ユニット並びに撮像装置を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して構成され、また、本発明撮像ユニットは、物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して成る撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備え、さらにまた、本発明撮像装置は、物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して成る撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した像を記録する記録手段とを備え、上記撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置のそれぞれにおいて、上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足するものである。
（１）ｆ／ｆ１＜１．５
（２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
（３）１５＜νｄ３−νｄ２
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
従って、本発明にあっては、色収差、球面収差、コマ収差が良く補正されると共に、バックフォーカスの長い、小型で、且つ、量産性に優れた撮像レンズを得ることができ、該撮像レンズを備えた撮像ユニット及び撮像装置を小型に、且つ、安価に構成することができる。
本発明撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して構成され、上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足するものである。
（１）ｆ／ｆ１＜１．５
（２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
（３）１５＜νｄ３−νｄ２
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
また、本発明撮像ユニットは、物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して成る撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像ユニットであって、上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足するものである。
（１）ｆ／ｆ１＜１．５
（２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
（３）１５＜νｄ３−νｄ２
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
さらに、本発明撮像装置は、物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して成る撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した像を記録する記録手段とを備えた撮像装置であって、上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足するものである。
（１）ｆ／ｆ１＜１．５
（２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
（３）１５＜νｄ３−νｄ２
但し、
ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
ｆ２：第２レンズの焦点距離、
νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
従って、本発明にあっては、色収差、球面収差、コマ収差が良く補正されると共に、バックフォーカスの長い、小型で、且つ、量産性に優れた撮像レンズを得ることができ、該撮像レンズを備えた撮像ユニット及び撮像装置を小型に、且つ、安価に構成することができる。
請求項２、請求項１０及び請求項１２に記載した発明にあっては、上記第４レンズが像面側に凸の負のパワーを持ったメニスカス形状を有し、Ｘ８を最大像高に対して８０％の高さに到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、Ｘ１０を最大像高に到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ（なお、第４レンズの非球面の深さＸＨは、光軸からの高さをＹとして、ＸＨ＝(Ｙ＾２／ｒ)［１＋√｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／ｒ）＾２｝]＋ＡＹ＾４＋ＢＹ＾６＋ＣＹ＾８＋ＤＹ＾１０＋・・・の式で表され、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。）、νｄ４を第４レンズのｄ線におけるアッベ数として、以下の条件式（４）０．０１５＜Ｘ８−Ｘ１０及び（５）３５＜νｄ４を満足するので、倍率色収差の補正が良好に為される。
請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、各レンズ面のうち少なくとも４面が非球面形状で構成され、かつ、上記第２レンズの像面側の面と上記第３レンズの物体側の面が球面形状で構成されているので、各種収差の補正をさらに良好に行うことができると共に、ゴースト及びフレアの発生を抑えることが出来る。
請求項５乃至請求項８に記載した発明にあっては、ｒ１を第１レンズの物体側面の曲率半径、ｒ２を第１レンズの像側面の曲率半径、ｒ６を第３レンズの像側面の曲率半径として、以下の条件式（６）｜ｒ２／ｒ１｜＜２．５及び（７）０．２３＜ ｜ｒ６｜／ｆ ＜０．４を満足するので、球面収差、横収差、歪曲収差の補正を良好に行うことができ、さらに、軸外コマフレアの発生も抑えることが出来る。
以下に、本発明撮像レンズ、撮像ユニット及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
先ず、撮像レンズについて説明する。
本発明撮像レンズ１（図１参照）、２（図３参照）、３（図５参照）は、物体側より順に、開口絞りＩＲ、正の屈折力を有する第１レンズＧ１、負の屈折力を有する第２レンズＧ２、正の屈折力を有する第３レンズＧ３及び負の屈折力を有する第４レンズＧ４を配列して構成され、上記第２レンズＧ２、第３レンズＧ３及び第４レンズＧ４が樹脂材料で構成され、ｆをレンズ系全体の焦点距離、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ２を第２レンズの焦点距離、νｄ２を第２レンズのｄ線におけるアッベ数、νｄ３を第３レンズのｄ線におけるアッベ数として、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足する。
（１）ｆ／ｆ１＜１．５
（２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
（３）１５＜νｄ３−νｄ２
この構成によって、色収差、球面収差、コマ収差が良く補正されると共に、バックフォーカスの長い、小型で、且つ、量産性に優れた撮像レンズを得ることができる。
上記条件式（１）は上記撮像レンズ１、２、３の適切なパワー配分に関する条件式である。条件式（１）の上限を越えると、長いバックフォーカスを得るには有利になるが、第１レンズＧ１のパワーが過大となり、球面収差、色収差が大きく発生してしまう。反対に下限を下回ると、単色の色収差の補正に有利になってくるが、全長が長くなってしまう。
条件式（２）は負レンズのパワーにに関する条件式である。レンズ全系で、負のパワーの多くが、第２レンズＧ２に委ねられている為、第２レンズＧ２のパワー配分に関する条件は、レンズ全系における負レンズの条件式となり、正のパワーを持つ上記第１レンズＧ１、第３レンズＧ３及び第４レンズＧ４の高い光束が通過する部分において発生する色収差、球面収差を補正するための条件式となる。条件式（２）の上限を越えると色補正が過剰となり、また、第２レンズＧ２の厚みが厚くなるため、小型化し難い。条件式（２）の下限を下回ると、長いバックフォーカスを得ることが出来ず、色収差不足となり、球面収差、コマ収差の補正も困難になる。
条件式（３）は、主たるパワーを有する、第２レンズＧ２及び第３レンズＧ３の色消し条件であり、下限を下回ると、レンズ全系において正、負のパワーが過剰となり単色収差が悪化すると共に、レンズ面の曲率をきつくしなければならなくなり、加工性が悪くなる。
上記第４レンズＧ４が像面側に凸の負のパワーを持ったメニスカス形状を有し、以下の条件式（４）及び（５）を満足することが好ましい。
（４）０．０１５＜Ｘ８−Ｘ１０
（５）３５＜νｄ４
但し、
Ｘ８：最大像高に対して８０％の高さに到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
Ｘ１０：最大像高に到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
νｄ４：第４レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
なお、第４レンズの非球面の深さＸＨは、光軸からの高さをＹとして、
ＸＨ＝(Ｙ＾２／ｒ)［１＋√｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／ｒ）＾２｝]＋ＡＹ＾４＋ＢＹ＾６＋ＣＹ＾８＋ＤＹ＾１０＋・・・
の式で表され、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。
条件式（４）、（５）は、第４レンズＧ４による倍率色収差の補正に関するものである。条件式（４）の下限を下回ると撮像面に入射する光束の入射角度が大きくなり撮像素子にとって最良の光束を得ることが困難となり、条件式（４）を満足しているとき、条件式（５）の下限を下回ると 軸上光束に対する色収差は良くなるが、周辺の正のパワーが強い部分において倍率色収差を補正することが困難となる。
また、ｒ１を第１レンズの物体側面の曲率半径、ｒ２を第１レンズの像側面の曲率半径、ｒ６を第３レンズの像側面の曲率半径として、上記第１レンズＧ１の形状に関して条件式（６）を満足しており、第３レンズＧ３の像面側の形状に関して条件式（７）を満足していることが望ましい。
（６）｜ｒ２／ｒ１｜＜２．５
（７）０．２３＜ ｜ｒ６｜／ｆ ＜０．４
条件式（６）は主に球面収差を補正するための上記第１レンズＧ１に関しての条件式である。従って、条件式（６）の上限を越えると負の球面収差が大きく発生し、上記第１レンズＧ１より後方に位置するレンズでの補正が困難になり、また、横収差が過大に発生してしまう。反対に下限を下回ると軸外の収差補正に関して有利となるが、上記第１レンズＧ１の像面側で過大発生する球面収差に関して、補正する手段を持つことが出来ない。
条件式（７）は上記第３レンズＧ３の形状に関するもので、像側に凸面を向けた形状で正のパワーを持たせることにより、第２レンズＧ２のパワーの軽減をはかりつつ軸外収差の補正を行っている。上限を越えると像面への光束の入射角度を低く保つ為に第４レンズＧ４で補正すると、第４レンズＧ４の負荷が大きくなりすぎ、レンズ面の曲率がきつくなって加工が困難となり、歪曲収差の補正も手段を持つことが出来ない。下限を下回ると軸外コマフレアが増大して、性能が劣化する。
さらに、本撮像レンズ１、２、３において少なくともレンズＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の面のうち４面以上が非球面で構成されることで収差補正を行うことが望ましく、第２レンズＧ２の像面側の面と、第３レンズＧ３の物体側の面を球面にすることでゴースト、フレアを抑えることが可能となる。
さらにまた、少なくとも第２レンズＧ２より後方のレンズを樹脂材料で構成することで、低コスト化が可能となり、全てのレンズを樹脂材料により形成することによって更なる低コスト化も可能となる。
また、第１レンズＧ１乃至第４レンズＧ４の各面のうち少なくとも１面に回折格子を用いることで、色収差の補正が容易になる。
さらに、第１レンズＧ１乃至第４レンズＧ４の一部又は全体をレンズ設計中心軸と垂直方向に動かすことで撮影時の手ぶれ補正を行うことが可能になる。
次に、上記撮像レンズ１、２、３に具体的数値を適用した数値実施例について説明する。なお、各数値実施例において、撮像面ＩＭＧと第４レンズＧ４との間にローパスフィルターＬＰＦが介挿されている。
なお、各数値実施例において使用する記号の意味は次の通りである。
ＦＮｏ：Ｆナンバー
ｆ：レンズ系全体の焦点距離
２ω：対角の全画角
Ｓｉ：物体側から数えてｉ番目の面
Ｒｉ：上記面Ｓｉの曲率半径
ｄｉ：物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔
ｎｉ：第ｉレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率
νｉ：第ｉレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数
ｎＦＬ：ローパスフィルターＬＰＦのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率
νＦＬ：ローパスフィルターＬＰＦのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数
また、非球面形状は非球面の深さをＸ、光軸からの高さをＹとすると、数１式によって定義されるものとする。
Figure 2005292559
なお、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。
図１に示す本発明撮像レンズの第１の実施の形態１に具体的数値を適用した数値実施例１の光学系の構成を示すデータを表１に示す。
Figure 2005292559
数値実施例１において、第２レンズＧ２の物体側の面Ｓ５、第３レンズＧ３の像側の面Ｓ８、第４レンズＧ４の両面Ｓ９、Ｓ１０は非球面に構成されている。そこで、これら面Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数Ｋと共に表２に示す。
Figure 2005292559
上記各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）の数値実施例１における数値を表３に示す。
Figure 2005292559
図２に上記数値実施例１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるものを示し、非点収差において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を表す。各種収差が良好に補正されていることが分かる。
図３に示す本発明撮像レンズの第２の実施の形態２に具体的数値を適用した数値実施例２の光学系の構成を示すデータを表４に示す。
Figure 2005292559
数値実施例２において、第１レンズＧ１の物体側の面Ｓ３、第２レンズＧ２の物体側の面Ｓ５、第３レンズＧ３の像側の面Ｓ８、第４レンズＧ４の両面Ｓ９、Ｓ１０は非球面に構成されている。そこで、これら面Ｓ３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数Ｋと共に表５に示す。
Figure 2005292559
上記各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）の数値実施例２における数値を表６に示す。
Figure 2005292559
図４に上記数値実施例２の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるものを示し、非点収差において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を表す。各種収差が良好に補正されていることが分かる。
図５に示す本発明撮像レンズの第３の実施の形態３に具体的数値を適用した数値実施例３の光学系の構成を示すデータを表７に示す。
Figure 2005292559
数値実施例３において、第２レンズＧ２の物体側の面Ｓ５、第３レンズＧ３の像側の面Ｓ８、第４レンズＧ４の両面Ｓ９、Ｓ１０は非球面に構成されている。そこで、これら面Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数Ｋと共に表８に示す。
Figure 2005292559
上記各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）の数値実施例３における数値を表９に示す。
Figure 2005292559
図６に上記数値実施例１の球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。なお、球面収差はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるものを示し、非点収差において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を表す。各種収差が良好に補正されていることが分かる。
図７に本発明撮像ユニットの実施の形態を示す。
撮像ユニット１０は、鏡筒主部２０と鏡筒基部３０とから成り、鏡筒主部２０はほぼ円筒状をした外筒２１と該外筒２１に対して内嵌状に位置すると共に外筒２１に対して軸方向に移動可能な内筒２２を備える。上記外筒２１にはマクロリング２３が回転自在に外嵌されており、該マクロリング２３を回転操作することによって、上記内筒２２は図７に実線で示す通常撮影位置と図７に２点鎖線で示すマクロ撮影位置との間で移動されるようになっている。
上記内筒２２は前筒２４と後筒２５とから成り、そして、前筒２４に第１レンズＧ１と第２レンズＧ２とが支持され、後筒２５に第３レンズＧ３と第４レンズＧ４とが支持されている。そして、前筒２４の後端部外周に形成された係合突部２４ａが後筒２５の前端部に形成された係合孔２５ａに係合されることによって、前筒２４と後筒２５とが一体化され、これによって、第１レンズ乃至第４レンズまでの４つのレンズＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が所定の間隔で組み付けられる。上記前筒２４の前端部には第１レンズＧ１の物体側の面よりやや前方に位置した開口縁２４ｂを有し、該開口縁２４ｂが開口絞りＩＲとされる。また、上記後筒２５には第３レンズＧ３と第４レンズＧ４との間でマスクリング２６が支持されており、該マスクリング２６によって第３レンズＧ３及び第４レンズＧ４のレンズ面での２次反射によるゴーストの発生が防止される。
鏡筒基部３０は、ベースブロック３１の前面に凹部３２が形成され、該凹部３２の奥にＣＣＤ等の固体撮像素子３３が配置され、該凹部３２を埋めるようにローパスフィルター３４が配置され、さらに、凹部３２を覆うように赤外線カットフィルター３５が配置されて成る。
そして、上記鏡筒主部２０の後端に鏡筒基部３０が固定されて、撮像ユニット１０が形成される。そして、撮像ユニット１０は、撮像レンズ１（又は２若しくは３）と撮像手段（固体撮像素子３３等）とが一体的に組み付けられた状態となっているため、これを所望の筐体や機器に取り付けて、撮像手段の出力を表示、記録等、適宜処理する装置と接続ないしは組み合わせるだけで、撮像装置を構成することが出来る。
次に、上記した撮像レンズ１、２、３を使用した撮像装置の例を説明する。
図８は本発明撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した実施の形態を示す。
デジタルスチルカメラ４０は、筐体４１の前面部に撮像レンズ１（又は２若しくは３）が前方を向いて臨むように撮像ユニット１０が配置され、筐体４１の前面部の撮像レンズ１近傍にストロボ４２が配置されている。また、筐体４１の上面部にはシャッターボタン４３が配置されており、該シャッターボタン４３の押下によって撮像レンズ１で捉えた静止画像又は動画像が撮像素子を介して取り込まれる。筐体４１の側面にはメモリスロット４４が備えられており、例えば、メモリスティック等のリムーバブルな固体メモリ４５が上記メモリスロット４４を介して装着されるようになっている。従って、上記静止画像又は動画像を該固体メモリ４５を介して外部に取り出すことが出来るようになっている。なお、画像情報の外部への取り出しは、固体メモリ４５を介してのみ行われるものではなく、例えば、図示しないアウトプットコネクタから、例えば、ＵＳＢコード等を介してパーソナルコンピュータ等の情報機器へと出力する等、適宜の方法による画像情報の取り出しが可能である。
上記筐体４１の背面には液晶表示部４６、複数の操作ボタン４７、４７、・・・が配置され、表示部４６には、撮影済み画像の再生画像や撮影時のファインダー画像の表示を行うことが出来、また、操作ボタン４７、４７、・・・の適宜操作により、各種モード設定等を行うことが出来るようになっている。
図９は本発明撮像装置をカメラ付き携帯電話に適用した実施の形態を示すものである。
携帯電話５０はヒンジ部５１によって開閉自在に連結された２つの部分５２、５３を備え、一方の部分５２の内面（２つの部分が閉じられたときにもう一方の部分と対面する面を内面とする）には該内面のほとんどの領域を占めるように液晶表示部５４が設けられてディスプレイ部とされ、他方の部分５３の内面には複数の操作ボタン５５、５５、・・・及び操作スイッチ５６が配置されて操作部とされる。また、ディスプレイ部５２の内面の先端部、すなわち、ヒンジ部５１から遠い端部にはスピーカ５７が設けられ、操作部５３の先端部、すなわち、ヒンジ部５１から遠い端部にはマイクロフォン５８が設けられている。
そして、この携帯電話５０には、ディスプレイ部５２の外面側に先端部が位置するように上記撮像ユニット１０が配置され、該撮像ユニット１０がディスプレイ部５２の内部に設けられたカメラ制御部と接続されている。そして、撮像ユニット１０によって捉えられた画像は、上記操作ボタン５５、５５、・・・及び操作スイッチ５６のうちの所定のものを操作することによって記録画像として切り取られ、携帯電話５０内部の内臓メモリ或いは図示しない着脱可能な固体メモリに記録される。そして、上記液晶表示部５４は撮影時にはファインダーとして、また、再生時にはビューワとして使用される。
なお、図９において、撮像ユニット１０の先端部がディスプレイ部５２から突出した状態で示されているが、これは、マクロ撮影時の状態である。なお、マクロリング２３の回転操作を手動で行うためには少なくともマクロリング２３の一部をディスプレイ部５２から突出させておかなければならないが、マクロリング２３の回転操作を操作ボタン５５、５５、・・・の一又は操作スイッチ５６を操作することによって行うようにすれば、撮像ユニット１０の先端をディスプレイ部５２の表面から突出させないように配置することが出来る。
上記したように、本発明撮像レンズ１、２、３や撮像ユニット１０を撮像装置に適用すると、高性能の撮影機能を備えた撮像装置を小型、且つ、安価に構成することが出来る。
なお、上記した各実施の形態及び数値実施例における各部の具体的形状や構造及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、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。
小型で高性能を要求される撮像装置を必要とする分野で広く利用することが出来る。
本発明撮像レンズの第１の実施の形態を示すレンズ構成図である。 第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明撮像レンズの第２の実施の形態を示すレンズ構成図である。 第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明撮像レンズの第３の実施の形態を示すレンズ構成図である。 第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 本発明撮像ユニットの実施の形態を示す縦断面図である。 本発明撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した実施の形態を示す図であり、（ａ）は正面側から見た概略斜視図であり、（ｂ）は背面側から見た概略斜視図である。 本発明撮像装置をカメラ付き携帯電話に適用した実施の形態の使用状態を示す概略斜視図である。
符号の説明
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、ＩＲ…開口絞り、１０…撮像ユニット、３３…固体撮像素子（撮像手段）、４０…デジタルスチルカメラ（撮像装置）、４５…固体メモリ（記録手段）、５０…カメラ付き携帯電話（撮像装置）

Claims (12)

  1. 物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して構成され、
    上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    （１）ｆ／ｆ１＜１．５
    （２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
    （３）１５＜νｄ３−νｄ２
    但し、
    ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離、
    ｆ２：第２レンズの焦点距離、
    νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
    νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  2. 上記第４レンズが像面側に凸の負のパワーを持ったメニスカス形状を有し、以下の条件式（４）及び（５）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
    （４）０．０１５＜Ｘ８−Ｘ１０
    （５）３５＜νｄ４
    但し、
    Ｘ８：最大像高に対して８０％の高さに到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
    Ｘ１０：最大像高に到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
    νｄ４：第４レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
    なお、第４レンズの非球面の深さＸＨは、光軸からの高さをＹとして、
    ＸＨ＝(Ｙ＾２／ｒ)［１＋√｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／ｒ）＾２｝]＋ＡＹ＾４＋ＢＹ＾６＋ＣＹ＾８＋ＤＹ＾１０＋・・・
    の式で表され、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。
  3. 各レンズ面のうち少なくとも４面が非球面形状で構成され、かつ、上記第２レンズの像面側の面と上記第３レンズの物体側の面が球面形状で構成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
  4. 各レンズ面のうち少なくとも４面が非球面形状で構成され、かつ、上記第２レンズの像面側の面と上記第３レンズの物体側の面が球面形状で構成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
  5. 以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
    （６）｜ｒ２／ｒ１｜＜２．５
    （７）０．２３＜ ｜ｒ６｜／ｆ ＜０．４
    但し、
    ｒ１：第１レンズの物体側面の曲率半径、
    ｒ２：第１レンズの像側面の曲率半径、
    ｒ６：第３レンズの像側面の曲率半径
    とする。
  6. 以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする請求項２に記載の撮像レンズ。
    （６）｜ｒ２／ｒ１｜＜２．５
    （７）０．２３＜ ｜ｒ６｜／ｆ ＜０．４
    但し、
    ｒ１：第１レンズの物体側面の曲率半径、
    ｒ２：第１レンズの像側面の曲率半径、
    ｒ６：第３レンズの像側面の曲率半径
    とする。
  7. 以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
    （６）｜ｒ２／ｒ１｜＜２．５
    （７）０．２３＜ ｜ｒ６｜／ｆ ＜０．４
    但し、
    ｒ１：第１レンズの物体側面の曲率半径、
    ｒ２：第１レンズの像側面の曲率半径、
    ｒ６：第３レンズの像側面の曲率半径
    とする。
  8. 以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
    （６）｜ｒ２／ｒ１｜＜２．５
    （７）０．２３＜ ｜ｒ６｜／ｆ ＜０．４
    但し、
    ｒ１：第１レンズの物体側面の曲率半径、
    ｒ２：第１レンズの像側面の曲率半径、
    ｒ６：第３レンズの像側面の曲率半径
    とする。
  9. 物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して成る撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像ユニットであって、
    上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする撮像ユニット。
    （１）ｆ／ｆ１＜１．５
    （２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
    （３）１５＜νｄ３−νｄ２
    但し、
    ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離、
    ｆ２：第２レンズの焦点距離、
    νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
    νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  10. 上記第４レンズが像面側に凸の負のパワーを持ったメニスカス形状を有し、以下の条件式（４）及び（５）を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像ユニット。
    （４）０．０１５＜Ｘ８−Ｘ１０
    （５）３５＜νｄ４
    但し、
    Ｘ８：最大像高に対して８０％の高さに到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
    Ｘ１０：最大像高に到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
    νｄ４：第４レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
    なお、第４レンズの非球面の深さＸＨは、光軸からの高さをＹとして、
    ＸＨ＝(Ｙ＾２／ｒ)［１＋√｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／ｒ）＾２｝]＋ＡＹ＾４＋ＢＹ＾６＋ＣＹ＾８＋ＤＹ＾１０＋・・・
    の式で表され、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。
  11. 物体側より順に、開口絞り、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レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズを配列して成る撮像レンズと、上記撮像レンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段と、上記撮像手段が撮像した像を記録する記録手段とを備えた撮像装置であって、
    上記第２レンズ、第３レンズ及び第４レンズが樹脂材料で構成され、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （１）ｆ／ｆ１＜１．５
    （２）−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５
    （３）１５＜νｄ３−νｄ２
    但し、
    ｆ：レンズ系全体の焦点距離、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離、
    ｆ２：第２レンズの焦点距離、
    νｄ２：第２レンズのｄ線におけるアッベ数、
    νｄ３：第３レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  12. 上記第４レンズが像面側に凸の負のパワーを持ったメニスカス形状を有し、以下の条件式（４）及び（５）を満足することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
    （４）０．０１５＜Ｘ８−Ｘ１０
    （５）３５＜νｄ４
    但し、
    Ｘ８：最大像高に対して８０％の高さに到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
    Ｘ１０：最大像高に到達する光束が通過するポイントでの非球面の深さ、
    νｄ４：第４レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
    なお、第４レンズの非球面の深さＸＨは、光軸からの高さをＹとして、
    ＸＨ＝(Ｙ＾２／ｒ)［１＋√｛１−（１＋ｋ）（Ｙ／ｒ）＾２｝]＋ＡＹ＾４＋ＢＹ＾６＋ＣＹ＾８＋ＤＹ＾１０＋・・・
    の式で表され、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ４次、６次、８次及び１０次の非球面係数である。
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