JP2008090041A - 撮影レンズおよびこれを備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色収差およびコマ収差が抑えられるハイブリッドレンズを含む４群レンズを備えた撮影レンズと、そのような撮影レンズを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】本撮影レンズ１は、第１レンズ３、第２レンズ４、第３レンズ５および第４レンズ６を備えている。第１レンズ３および第３レンズ５は正の屈折力を有し、第２レンズ４および第４レンズ６は負の屈折力を有する。第１レンズ３および第２レンズ４はハイブリッドレンズである。第１レンズ３および第２レンズは樹脂レンズである。第３レンズ５における光軸２０が通る物体側のレンズ面５ａは凹面とされ、像側のレンズ面５ｂは凸面とされる。第４レンズ６における光軸２０が通る物体側のレンズ面６ａは凹面とされ、像側のレンズ面６ｂは凹面とされる。
【選択図】図２

Description

本発明は撮影レンズおよびこれを備えた撮像装置に関し、特に、複数のレンズからなる撮影レンズと、そのような撮影レンズを備えたカメラモジュールを組み込んだ撮像装置に関するものである。

携帯電話カメラあるいはデジタルカメラ等の撮影レンズに対して、近年、小型化、軽量化、低コスト化および高画質化が要求され、特に、携帯電話カメラの撮影レンズについては、その要求がますます強くなっている。その携帯電話には高い解像度（高画素化）も求められており、これに対応するために撮像素子が大型化したり、画素ピッチが小さくなる傾向にある。一方、携帯電話の筐体の全長は従来のほぼ同じ長さか、多少短くなる傾向にある。なお、この場合の全長とは、撮影レンズの光軸方向の長さをいう。

１．３メガピクセル程度の画素数を有する携帯電話カメラの撮影レンズでは、一般的にプラスチックレンズ２〜３枚からなる３群レンズが採用されている（たとえば、特許文献１）。ところが、画素数が２メガピクセルや３メガピクセル以上になると、３群レンズの撮影レンズでは解像度を上げることは困難であった。

そこで、解像度を上げるとともに携帯電話カメラの全長を短くするために、プラスチックレンズ４枚からなる４群レンズの撮影レンズや、ガラスレンズ２枚とプラスチックレンズ２枚とからなる４群レンズの撮影レンズ等が提案されている（たとえば、特許文献２〜４）。
特許第３５９４０８８号 特開２００２−３６５５３１号公報 特開２００２−３６５５３０号公報 特開２００４−１８４９８７号公報 特開２００１−２１８０３号公報

しかしながら、４群レンズの撮影レンズは、３群レンズの撮影レンズに比べて高い解像度が得られるものの、それぞれのレンズには耐久性を持たせるための所定の最小厚みが求められるため、結果的に撮影レンズの全長が長くなってしまうという問題がある。また、これを解消しようとして各レンズ間の間隔を狭めようとすると、レンズ同士の間隔の公差が厳しくなって、撮影レンズの製造歩留まりが低下するという問題がある。

さらに、これを解消するためにレンズ同士の間隔を確保しようとして、４枚のレンズのうち所定の２枚のレンズを１枚のハイブリッドレンズに置き換えようとすると、他の２枚のレンズとの関係で、レンズ群全体として色収差あるいはコマ収差等の収差を抑えることができないという問題点があった。なお、ハイブリッドレンズとは、一つのレンズの表面にもう一つのレンズを接合させたレンズをいう（たとえば、特許文献５）。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、色収差およびコマ収差等の収差が抑えられるハイブリッドレンズを含む４群レンズを備えた撮影レンズを提供することであり、他の目的は、そのような撮影レンズを備えた撮像装置を提供することである。

本発明に係る撮影レンズは、物体側から像側に向って順に所定のレンズを配設した撮影レンズであって、開口絞りと第１レンズと第２レンズと第３レンズと第４レンズとを備えている。開口絞りは最も物体側に配設されている。第１レンズは開口絞りに対して像側に配設され、正の屈折力を有している。第２レンズは第１レンズに対して像側に配設され、負の屈折力を有している。第３レンズは第２レンズに対して像側に配設され、正の屈折力を有している。第４レンズは第３レンズに対して像側に配設され、負の屈折力を有している。第１レンズと第２レンズとは互いに接合されたハイブリッドレンズである。第３レンズの物体側のレンズ面は凹面で、像側のレンズ面は凸面である。第４レンズの物体側のレンズ面は凹面で、像側のレンズ面は凹面である。

この構成によれば、第１レンズと第２レンズとをハイブリッドレンズとし、そして、第３レンズの物体側のレンズ面を凹面とし像側のレンズ面を凸面とするとともに、第４レンズの物体側のレンズ面を凹面とし像側のレンズ面を凹面とすることで、撮像レンズの全長を短くすることができるとともに、色収差やコマ収差等の諸収差を抑えることができる。

その第３レンズの像面側のレンズ面は、光軸から離れるにしたがって凸面から凹面となり、第４レンズの像面側のレンズ面は、光軸から離れるにしたがって凹面から凸面となることが好ましい。これにより、歪曲収差、像面歪曲および非点収差をさらに低減することができる。

また、第１レンズのアッベ数をν₁とし、第２レンズのアッベ数をν₂とすると、ν₁−ν₂＞１０であることが好ましい。これにより、色収差を抑えることができる。

さらに、第３レンズのアッベ数をν₃とすると、ν₃＜３５であることが好ましい。これにより、色収差をさらに抑えることができる。

また、第２レンズは樹脂から形成されていることが好ましい。これにより、第２レンズを薄く形成できて撮影レンズの小型化を図ることができる。

そのような第２レンズを構成する樹脂としては、具体的には紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂であることが好ましい。

また、樹脂として紫外線硬化型樹脂の場合には、フルオレン系の樹脂を含む紫外線硬化型樹脂またはナノ粒子を混ぜた紫外線硬化型樹脂であることが好ましい。

本発明に係る撮像装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の撮影レンズを備えた撮像装置である。

この構成によれば、撮像レンズの全長を短くすることができるとともに、色収差やコマ収差等の諸収差を抑えることができ、所望の光学的特性を確保しながら撮像装置の小型化を図ることができる。

実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る撮影レンズについて説明する。図１および図２に示すように、本撮影レンズ１では、物体側から撮像素子側に向って、順に開口絞り２、第１レンズ３、第２レンズ４、第３レンズ５、第４レンズ６、カバーガラス７および撮像素子８がそれぞれ配設されている。第１レンズ３は正の屈折力を有し、第２レンズ４は負の屈折力を有する。また、第３レンズ５は正の屈折力を有し、第４レンズ６は負の屈折力を有する。この正の屈折力および負の屈折力の定義については後述する。なお、図１では、簡単のため開口絞りは示されていない。また、物体側とは、図２において向って左側をいい、像側とは向って右側をいう。

第１レンズ３および第２レンズ４は、互いに接合されたハイブリッドレンズである。第１レンズ３は樹脂レンズであり、第２レンズ４は第１レンズ３の像側のレンズ面３ｂ上に、たとえば紫外線硬化型樹脂を成形することにより接合された樹脂レンズである。その第１レンズ３は光を集光する機能を有し、第２レンズ４は色消しおよび球面収差を低減する機能を有する。

第３レンズ５における光軸２０が通る物体側のレンズ面５ａは凹面とされ、像側のレンズ面５ｂは凸面とされる。後述するように、その像側のレンズ面５ｂでは、光軸２０から離れるにしたがって凸面から凹面に変わる。また、第４レンズ６における光軸２０が通る物体側のレンズ面６ａは凹面とされ、像側のレンズ面６ｂは凹面とされる。後述するように、その像側のレンズ面６ｂでは、光軸２０から離れるにしたがって凹面から凸面に変わる。第３レンズ５は色消し、像面湾曲、非点収差および歪曲収差（ディストーション）を低減する機能を有し、第４レンズ６は像面湾曲、非点収差および歪曲収差を低減する機能を有する。

次に、上述した撮影レンズ１を構成する第１レンズ３〜第４レンズ６の形状および配置関係等について、図３に基づいてさらに詳しく説明する。この撮影レンズは、１／３インチ用の撮像素子用のものであり、ｆ＝５．１ｍｍ、ＦＮＯ＝３、半画角＝３０°とされる。

図３において、Ｒ_ｉは面の曲率半径、Ｄ_ｉは面間隔、Ｎ_ｉは屈折率、ν_ｉはアッベ数をそれぞれ表わす。添え字のｉは、物体側から像側に向って順に付された面番号を表わし、ｉ＝１は開口絞り２の像側の面番号を表わし、ｉ＝２〜８は各レンズ３〜６の物体側のレンズ面３ａ，５ａ，６ａの面番号および像側のレンズ面３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂの面番号を表わし、ｉ＝９，１０はカバーガラス７の面番号を表わす。

まず、第１レンズ３〜第４レンズ６の各曲率半径Ｒ_ｉについて説明する。図３に示すように、物体側から像側に向って凸となっているレンズ面の曲率半径Ｒ_ｉの値は負の値とされ、像側から物体側に向って凸となっているレンズ面の曲率半径Ｒ_ｉの値は正の値とされる。なお、物体側から像側に向う方向は、図３において矢印で示される方向である。

第３レンズ５に注目すると、物体側のレンズ面５ａの曲率半径Ｒ₅の値は負の値であり、像側のレンズ面５ｂの曲率半径Ｒ₆の値も負の値である。したがって、第３レンズ５の物体側のレンズ面５ａは凹面であり、像側のレンズ面５ｂは凸面である。また、第４レンズ６に注目すると、物体側のレンズ面６ａの曲率半径Ｒ₇の値は負の値であり、像側のレンズ面６ｂの曲率半径Ｒ₈の値は正の値である。したがって、第４レンズ６の物体側のレンズ面６ａは凹面であり、像側のレンズ面６ｂは凹面である。

また、第１レンズ３〜第４レンズ６のそれぞれにおいて、物体側のレンズ面の曲率半径Ｒ_ｉの逆数から像側のレンズ面の曲率半径Ｒ_ｉ+1の逆数を差し引いた値（１／Ｒ_ｉ−１／Ｒ_ｉ+1）はレンズの屈折力を表わし、その屈折力の値が正の値の場合には、そのレンズは正の屈折力を有するレンズとされ、その値が負の値の場合には、そのレンズは負の屈折力を有するレンズとされる。

本撮影レンズ１では、第１レンズ３の屈折力（１／Ｒ₂−１／Ｒ₃）の値は正の値であり、第２レンズ４の屈折力（１／Ｒ₃−１／Ｒ₄）の値は負の値である。また、第３レンズ５の屈折力（１／Ｒ₅−１／Ｒ₆）の値は正の値であり、第４レンズ６の屈折力（１／Ｒ₇−１／Ｒ₈）の値は負の値である。したがって、第１レンズ３と第３レンズ５は正の屈折力を有するレンズであり、第２レンズ４と第４レンズ６は負の屈折力を有するレンズである。なお、開口絞り２の像側の面２ｂ、カバーガラス７の物体側の面７ａと像側の面７ｂはいずれも平面であるため、それぞれの曲率半径Ｒ₁，Ｒ₉，Ｒ₁₀は無限大となる。

次に、面間隔Ｄ_ｉについて説明する。面間隔は、光軸２０を座標軸とし開口絞り２の像側の面２ｂの位置を原点として、物体側から像側に向う方向が正とされ、像側から物体側に向う方向が負とされる。面間隔Ｄ_ｉは、ｉ＋１番目の面が光軸２０と交差する点の座標値からｉ番目の面が光軸２０と交差する座標値を差し引いた値となる。

たとえば、面間隔Ｄ₂は第１レンズ３の像側のレンズ面３ｂが光軸２０と交差する点の座標値から物体側のレンズ面３ａが光軸２０と交差する点の座標値を差し引いたものであり、第１レンズ３の光軸２０上における厚みに相当する。同様に、面間隔Ｄ₃は第２レンズ４の光軸２０上における厚みに相当し、面間隔Ｄ₅は第３レンズ５の光軸２０上における厚みに相当する。また、面間隔Ｄ₇は第４レンズ６の光軸２０上における厚みに相当し、そして、面間隔Ｄ₉はカバーガラス７の光軸２０上における厚みに相当する。

一方、面間隔Ｄ₄は第２レンズ３と第３レンズ４との光軸２０上における距離を表わし、面間隔Ｄ₆は第３レンズ５と第４レンズ６との光軸２０上における距離を表わす。また、面間隔Ｄ₈は第４レンズ６とカバーガラス７との光軸２０上における距離を表わし、面間隔Ｄ₁₀はカバーガラス７と撮像素子８との光軸２０上における距離を表わす。なお、第１レンズ３の物体側のレンズ面３ａと光軸２０とが交差する座標値が負であるため、このレンズ面３ａと開口絞り２の像側の面２ｂとの面間隔Ｄ₁の値は負の値となる。

次に、屈折率Ｎ_ｉについて説明する。屈折率Ｎ_ｉは、ｉ＋１番目の面とｉ番目の面とによって構成されるレンズ３〜６あるいはカバーガラス７の屈折率を表わす。すなわち、屈折率Ｎ₂は第１レンズ３の屈折率を表わし、屈折率Ｎ₃は第２レンズ４の屈折率を表わす。また、屈折率Ｎ₅は第３レンズ５の屈折率を表わし、屈折率Ｎ₇は第４レンズ６の屈折率を表わす。そして、屈折率Ｎ₉はカバーガラス７の屈折率を表わす。

次に、アッベ数ν_ｉについて説明する。アッベ数とは、分散に対する屈折度の比を示した光学媒質の定数をいい、異なった波長の光を異なった方向へ屈折させる度合いをいう。波長５８７．６ｎｍ（ｄ線：黄）に対する屈折率をｎ_ｄ、波長４８６．１ｎｍ（Ｆ線：青）に対する屈折率をｎ_Ｆ、波長６５６．３ｎｍ（ｃ線：赤）に対する屈折率をｎ_ｃとすると、波長５８７．６ｎｍにおけるアッベ数ν_ｄは、式ν_ｄ＝（ｎ_ｄ−１）／（ｎ_Ｆ−ｎ_ｃ）によって算出される。

アッベ数ν_ｉは、ｉ＋１番目の面とｉ番目の面とによって構成されるレンズ３〜６あるいはカバーガラス７のアッベ数を表わす。すなわち、アッベ数ν₂は第１レンズ３のアッベ数を表わし、アッベ数ν₃は第２レンズ４のアッベ数を表わす。また、アッベ数ν₅は第３レンズ５のアッベ数を表わし、アッベ数ν₇は第４レンズ６のアッベ数を表わす。そして、アッベ数ν₉はカバーガラス７のアッベ数を表わす。本撮影レンズ１では、第１レンズ３および第２レンズ４のアッベ数は、ν₁−ν₂＞１０であり、第３レンズ５のアッベ数はν₃＜３５である。

次に、第１レンズ３〜第４レンズ６の各レンズ面の形状について説明する。第１レンズ３〜第４レンズ６のうち、第２レンズ４の像側のレンズ面４ｂ（ｉ＝４）を除いて、それぞれのレンズ面３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ（ｉ＝２，３，５，６，７，８）は非球面とされる。その非球面のレンズ面３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは、図４に示される式に対応する係数Ａ₄，Ａ₆，Ａ₈，Ａ₁₀を代入することによって表わされる。なお、式中のｈは光軸からの距離を表わし、Ｋはコーニック定数を表わし、ｃは中心曲率を表わす。

この式によれば、特に、第３レンズ５の像側のレンズ面５ｂ（ｉ＝６）は、光軸２０から離れるにしたがって凸面５５から凹面５６に変化する。また、第４レンズ６の像側のレンズ面６ｂ（ｉ＝８）は、光軸２０から離れるにしたがって凹面６６から凸面６７に変化する。

次に、上述した撮影レンズ１について、半画角を０°から３０°まで変化させた場合の光線の軌跡（光路）の一部を図５に示す。光軸２０から離れるにしたがって半画角は大きくなり、撮像素子８の端部では半画角は３０°である。

次に、撮影レンズ１の光学的特性として、３つの波長（λ＝４６０ｎｍ、５４６ｎｍ、６５６ｎｍ）に基づいたシミュレーションによる像面湾曲、歪曲収差、縦収差および横収差の評価結果について示す。像面湾曲のシミュレーション結果のグラフを図６に示す。グラフＡおよびグラフＢに示されるように、像面からのずれ量は、所望の規格（±０．１０ｍｍ）の範囲内に入っていることが確認された。

次に、歪曲収差のシミュレーション結果のグラフを図７に示す。グラフに示されるように、歪曲は、所望の規格（±０．５０％）の範囲内に入っていることが確認された。次に、縦収差のシミュレーション結果のグラフを図８に示す。グラフに示されるように、ずれ量は、所望の規格（±０．１０ｍｍ）の範囲内に入っていることが確認された。

次に、横収差のシミュレーション結果のグラフを図９〜図１２に示す。図９では半画角ωが０°の場合、図１０では半画角ωが１２°の場合、図１１では半画角ωが２４°の場合、図１２では半画角ωが３０°の場合について、それぞれ子午面（tangential）におけるずれ量と、球欠面（saggital）におけるずれ量を示す。座標軸の一目盛りは１００μｍであり、各グラフに示されるように、ずれ量はほぼ１００μｍ以下の範囲内に入っていることが確認された。

上述した撮影レンズ１では、第１レンズ３と第２レンズ４とは、第２レンズ４が第１レンズ２に接合されたハイブリッドレンズとされる。また、第３レンズ５の物体側のレンズ面５ａが凹面とされ、像側のレンズ面５ｂは凸面とされる。そして、第４レンズ６の物体側のレンズ面６ａは凹面とされ、像側のレンズ面６ｂは凹面とされる。

これにより、撮像レンズ１の全長を短くすることができるとともに、色収差やコマ収差等の諸収差を抑えることができる。また、ハイブリッドレンズとされる第１レンズ３および第２レンズ４のうち、第２レンズ４を樹脂から形成することで、撮像レンズ１の軽量化を図るとともに、生産コストの低減を図ることができる。

そして、第３レンズ５の像側のレンズ面５ｂを、光軸２０から離れるにしたがって凸面５５から凹面５６に変化させるとともに、第４レンズ６の像側のレンズ面６ｂを、光軸２０から離れるにしたがって凹面６６から凸面６７に変化させることで、歪曲収差、像面湾曲、非点収差をさらに低減することができる。

また、第１レンズ３〜第４レンズ６のそれぞれの屈折力の正負の関係を上述した所定の関係にすることで、解像度を高くすることができる一方、第１レンズ３の像側のレンズ面の曲率が小さくなる。そのため、開口絞りを第２レンズ４と第３レンズ５との間に配置した場合には、第１レンズ３の外周部のテーパ角度が５０°を超えてしまい、第１レンズ３を精度よく製造することが難しくなる。本撮影レンズ１では、開口絞り２を第１レンズ３の物体側に配置することで、第１レンズ３の有効径を小さくしてテーパ角度を５０°以下にすることができ、第１レンズ３の製造を容易にして製造コストの削減を図ることができる。なお、レンズの有効径とは、光が通過する部分の最大径をいう。

また、第１レンズ３および第２レンズ４のアッベ数は、ν₁−ν₂＞１０とされる。これは、第２レンズ４は主に色消しの役割があるために、アッベ数の関係が、ν₁−ν₂≦１０であると、色収差を十分に低減することができないからである。ハイブリッドレンズとされる第１レンズ３および第２レンズ４のうち、第２レンズ４を樹脂から形成する場合にはその樹脂層の曲率が小さくなってしまう。樹脂層の曲率が小さくなると、樹脂層の最小の厚みと最大の厚みの差（偏肉差）が大きくなって、レンズの製造が困難になる。

そして、第３レンズ５のアッベ数は、ν₃＜３５とされる。これは、第３レンズ５の像側も色収差を低減する役割があり、ハイブリッドレンズの樹脂層（第２レンズ４）の偏肉差を小さくすることができるからである。一方、第３レンズ５のアッベ数がν₃≧３５の場合には、偏肉差を十分に小さくすることができない。

その第２レンズ４を構成する樹脂材料として、たとえばフルオレン系の樹脂材料を含む紫外線硬化型樹脂が好ましい。そのような紫外線硬化型樹脂として、たとえば大阪ガスケミカル（株）によって販売されているＯＫＡ−４と称されるフルオレン構造のポリエステル等のアッベ数の比較的小さい樹脂がある。また、第２レンズ４を構成する樹脂材料に、比較的高い屈折率を有するとともに低いアッベ数を有する、たとえば大きさ約１μｍ以下のＴｉＯ₂等のナノ粒子を約１０〜２０％（体積％）添加することで、その樹脂材料のアッベ数をより低い値にすることができる。このような樹脂材料を紫外線により硬化させることで第２レンズ４を成型することができる。

また、第１レンズ３は、たとえばプラスチックレンズであることが好ましい。プラスチックレンズとすることで、軽量で安価であり、そして、第１レンズ３の熱膨張係数の値と第２レンズ４の熱膨張係数の値の差を小さくして、第１レンズ３のレンズ面３ｂの上に樹脂材料からなる第２レンズ４を形成する際に、第１レンズ３と第２レンズ４との界面において割れ（クラック）が発生するのを抑制することができる。

実施の形態２
前述した撮影レンズ１では、ハイブリッドレンズを構成する第１レンズ３および第２レンズ４の双方が樹脂材料により形成されたレンズを例に挙げて説明した。図１３および図１４に示される実施の形態２に係る撮影レンズ１では、第１レンズ３がガラスから形成され、第２レンズ４が樹脂材料から形成されるハイブリッドレンズを例に挙げて説明する。

この撮影レンズ１では、第１レンズ３〜第４レンズ６の屈折力の正負の関係、第３レンズ５および第４レンズ６のそれぞれの物体側のレンズ面５ａ，６ａの形状と像側のレンズ面５ｂ，６ｂの形状、アッベ数の関係等については、前述した撮影レンズ１において対応するレンズと同様である。その撮影レンズ１の詳細な形状および配置関係等を図１５に示す。図１５において、面の曲率半径Ｒ_ｉ、面間隔Ｄ_ｉ、屈折率Ｎ_ｉ、アッベ数ν_ｉは実施の形態１において説明したとおりである。また、第１レンズ３〜第４レンズ６のそれぞれのレンズ面３ａ，３ｂ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂのうち、非球面となるレンズ面４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの形状を特定する係数等を図１６に示す。

前述した撮影レンズと同様に、第３レンズ５の像側のレンズ面５ｂ（ｉ＝６）は、光軸２０から離れるにしたがって凸面５５から凹面５６に変化し、第４レンズ６の像側のレンズ面６ｂ（ｉ＝８）は、光軸２０から離れるにしたがって凹面６６から凸面６７に変化する。

次に、上述した撮影レンズ１について、半画角を０°から３０°まで変化させた場合の光線の軌跡（光路）の一部を図１７に示す。光軸２０から離れるにしたがって半画角は大きくなり、撮像素子８の端部では半画角は３０°である。

次に、撮影レンズ１の光学的特性として、前述した撮影レンズ１と同様に行った３つの波長（λ＝４６０ｎｍ、５４６ｎｍ、６５６ｎｍ）に基づいたシミュレーションによる像面湾曲、歪曲収差、縦収差および横収差の評価結果について説明する。まず、像面湾曲のシミュレーション結果のグラフを図１８に示す。グラフＡおよびグラフＢに示されるように、像面からのずれ量は、所望の規格（±０．１０ｍｍ）の範囲内に入っていることが確認された。

また、歪曲収差のシミュレーション結果のグラフを図１９に示す。グラフに示されるように、歪曲は、所望の規格（±０．５０％）の範囲内に入っていることが確認された。さらに、縦収差のシミュレーション結果のグラフを図２０に示す。グラフに示されるように、ずれ量は、所望の規格（±０．１０ｍｍ）の範囲内に入っていることが確認された。そして、横収差のシミュレーション結果のグラフを図２１〜図２４に示す。各グラフに示されるように、ずれ量はほぼ１００μｍ以下の範囲内に入っていることが確認された。

上述した撮影レンズ１では、前述した撮影レンズ１と同様に、第１レンズ３と第２レンズ４とがハイブリッドレンズとされ、そして、第３レンズ５の物体側のレンズ面５ａが凹面とされ、像側のレンズ面５ｂは凸面とされる。さらに、第４レンズ６の物体側のレンズ面６ａは凹面とされ、像側のレンズ面６ｂは凹面とされる。

これにより、撮像レンズ１の全長を短くすることができるとともに、色収差やコマ収差等の諸収差を抑えることができる。また、ハイブリッドレンズとされる第１レンズ３および第２レンズ４のうち、第２レンズ４を樹脂から形成することで、撮像レンズ１の軽量化を図るとともに、生産コストの低減を図ることができる。

また、第１レンズ３および第２レンズ４のアッベ数をν₁−ν₂＞１０とし、第３レンズ５のアッベ数をν₃＜３５とすることで、色収差を十分に低減することができる。

その第２レンズ４を構成する樹脂材料として、前述したように、フルオレン系の樹脂材料を含む紫外線硬化型樹脂や、所定のナノ粒子を含んだ樹脂材料が適用される。一方、第１レンズ３としては、ガラスを材料とした、たとえば研磨したガラスレンズやガラスモールドレンズが適用される。携帯電話やデジタルカメラ等の撮影レンズでは、小型化が進み撮影レンズの扱いが難しくなる。そのため、特に、ガラスモールドレンズを適用することで、研磨したガラスレンズと比べてその成型を容易にすることができ、また、その扱いを容易にすることができる。

実施の形態３
本発明の実施の形態３として、上述した撮像レンズ１を適用した撮像装置の一例としてデジタルカメラを例に挙げて説明する。図２５に示すように、デジタルカメラ１０では、実施の形態１あるいは実施の形態２において説明した撮影レンズ１を備えたカメラモジュール１１が組み込まれている。

このデジタルカメラ１０によれば、第１レンズ３および第２レンズ４をハイブリッドレンズとし、第２レンズ４を樹脂から成型することによって第１レンズ３の厚みのばらつきを第２レンズ４によって相殺することができる。その結果、撮影レンズを組立てる際の公差のうち、第２レンズ４と第３レンズ５との間隔の公差を小さくすることができる。

また、上述したように、第３レンズ５と第４レンズ６のレンズ面５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの形状をそれぞれ所定の形状とすることで諸収差の低減を図りながら、第１レンズ３と第２レンズ４がハイブリッドレンズとされる。その結果、デジタルカメラ１０としての光学的特性を確保しながらその全長をより短くして、デジタルカメラの小型化を図ることができる。

なお、撮像装置として、撮影レンズ１を備えたカメラモジュール１１を搭載したデジタルカメラ１０を例に挙げて説明したが、上述した撮影レンズ１を備えたカメラモジュールはデジタルカメラに限られず、たとえば携帯電話機等を含め画像を取り込む撮像装置に幅広く適用することができる。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係る撮影レンズを示す斜視図である。 同実施の形態において、図１に示される撮影レンズの光軸に沿った断面図である。 同実施の形態において、撮影レンズの形状および配置関係を示す図である。 同実施の形態において、撮影レンズのうち非球面を有するレンズの形状を示す図である。 同実施の形態において、撮影レンズにおける光路の一部を示す図である。 同実施の形態において、像面湾曲のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施の形態において、歪曲収差のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施の形態において、縦収差のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第１のグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第２のグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第３のグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第４のグラフである。 本発明の実施の形態２に係る撮影レンズを示す斜視図である。 同実施の形態において、図１３に示される撮影レンズの光軸に沿った断面図である。 同実施の形態において、撮影レンズの形状および配置関係を示す図である。 同実施の形態において、撮影レンズのうち非球面を有するレンズの形状を示す図である。 同実施の形態において、撮影レンズにおける光路の一部を示す図である。 同実施の形態において、像面湾曲のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施の形態において、歪曲収差のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施の形態において、縦収差のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第１のグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第２のグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第３のグラフである。 同実施の形態において、横収差のシミュレーション結果を示す第４のグラフである。 本発明の実施の形態３に係るデジタルカメラを示す斜視図である。

符号の説明

１ 撮影レンズ、２ 開口絞り、２ｂ 像側の面、３ 第１レンズ、３ａ 物体側のレンズ面、３ｂ 像側のレンズ面、４ 第２レンズ、４ｂ 像側のレンズ面、５ 第３レンズ、５ａ 物体側のレンズ面、５ｂ 像側のレンズ面、６ 第４レンズ、６ａ 物体側のレンズ面、６ｂ 像側のレンズ面、７ カバーガラス、７ａ 物体側の面、７ｂ 像側の面、８ 撮像素子、１０ デジタルカメラ、１１ カメラモジュール、２０ 光軸、５５ 凸面、５６ 凹面、６６ 凹面、６７ 凸面。

Claims (8)

1. 物体側から像側に向って順に所定のレンズを配設した撮影レンズであって、
   最も物体側に配設された開口絞りと、
   前記開口絞りに対して像側に配設され、正の屈折力を有する第１レンズと、
   前記第１レンズに対して像側に配設され、負の屈折力を有する第２レンズと、
   前記第２レンズに対して像側に配設され、正の屈折力を有する第３レンズと、
   前記第３レンズに対して像側に配設され、負の屈折力を有する第４レンズと、
   を備え、
   前記第１レンズと前記第２レンズとは互いに接合されたハイブリッドレンズであり、
   前記第３レンズの物体側のレンズ面は凹面で、像側のレンズ面は凸面であり、
   前記第４レンズの物体側のレンズ面は凹面で、像側のレンズ面は凹面である、撮影レンズ。
2. 前記第３レンズの像面側の前記レンズ面は、光軸から離れるにしたがって前記凸面から凹面となり、
   前記第４レンズの像面側のレンズ面は、光軸から離れるにしたがって前記凹面から凸面となる、請求項１記載の撮影レンズ。
3. 前記第１レンズのアッベ数をν₁とし、前記第２レンズのアッベ数をν₂とすると、
   ν₁−ν₂＞１０
   である、請求項１または２に記載の撮影レンズ。
4. 前記第３レンズのアッベ数をν₃とすると、
   ν₃＜３５
   である、請求項１〜３のいずれかに記載の撮影レンズ。
5. 前記第２レンズは樹脂から形成された、請求項１〜４のいずれかに記載の撮影レンズ。
6. 前記第２レンズを構成する樹脂は、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂である、請求項５記載の撮影レンズ。
7. 前記第２レンズを構成する樹脂は、フルオレン系の樹脂を含む紫外線硬化型樹脂またはナノ粒子を混ぜた紫外線硬化型樹脂である、請求項６記載の撮影レンズ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の撮影レンズを備えた、撮像装置。

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