JP2008129506A - 撮像レンズおよび携帯情報機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高解像を実現できて、しかも、各収差の補正が容易であって、小型化できる撮像レンズおよびこれを備えたおよび携帯情報機器を提供する。
【解決手段】撮像レンズでは、物体側から像面１６側に向かって、開口絞り１０、正の屈折力を有する第１レンズ１１、負の屈折力を有する第２レンズ１２、像面側が凸形状を有する正の屈折力を有する第３レンズ１３、物体側に凹形状を有し像面１６側が非球面形状を有する負の屈折力を有するメニスカス形状の第４レンズ１４が配置することにより、小型な光学系を実現し、第３，第４レンズ１３，１４の構成により非点収差を良好に補正し、第４レンズ１４の像面１６側の非球面形状により歪曲収差を良好に補正する。また、撮像レンズは、レンズの偏芯ずれや傾きによる性能劣化を小さくすることが可能であり、量産性に優れる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は小型オートフォーカスカメラレンズに関するものであり、例えばデジタルスチルカメラ、携帯情報端末および携帯電話などに内蔵されるレンズ全長の短いレンズ光学系に関する。

近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子)）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor：相補型金属酸化物半導体）といった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んでおり、多種多様なデジタルスチルカメラが存在している。その中で、携帯型情報端末や携帯電話に搭載されるカメラにおいては筐体の制限等により、特に小型化や軽量化が要求されている。

また、近年ではＣＣＤやＣＭＯＳといった固体撮像素子の画素数が飛躍的に大きくなり、携帯電話に搭載するカメラであっても画素数が１００万画素を超えることが多く、一般向けのデジタルスチルカメラにおいては３００万画素〜５００万画素のものが広く普及しだしている。

撮像素子の画素数の上昇に伴い、結像光学系に要求される解像力は大きくなる。特に一般向けのデジタルスチルカメラにおいてはＣＣＤチップサイズの小型化が進んでおり画素ピッチは年々小さくなっている。例えば、１３０万画素クラスのＣＣＤ等では画素ピッチはおよそ４．２μｍ程度であるが、３００万画素では画素ピッチはおよそ２．８μｍ、５００万画素においては約２．２μｍとなり、要求される解像力は大きくなる。

上記のことから、デジタルスチルカメラの撮像光学系としては、非常に高解像の光学特性が要求されている。

しかしながら、小型・軽量が望まれているデジタルスチルカメラにおいては、高解像を実現するためにレンズ枚数を多くすることはできない。よって、４枚程度のレンズを用いて高解像と各収差の補正を行なった結像光学系が用いられている。このような撮像光学系は、特許第３４２４０３０号号公報、特開２００５−２９２５５９号公報、特開２００６−２９９３３２４で開示されている。

小型・軽量が望まれている撮像光学系においては、開口絞りが物体に最も近くなるように、開口絞りおよび複数のレンズを配置することにより、小型化を図っている。

しかしながら、上記開口絞りを物体に最も近くすると、各収差の補正が困難になるという問題があった。

また、小径化に伴い、各レンズの作製が困難になりつつあり、特に非球面形状が形成しにくくなるという問題が生じる。つまり、量産性に劣ることになる。

さらに、近年の撮像光学系においてはオートフォーカス機構を有するものがある。オートフォーカスの方法としては撮像光学系のなかの１枚もしくは複数のレンズを駆動させることでなされる。よって、レンズ重量が大きいと駆動力も大きくなるため、各レンズをさらに小さく軽くすることが望まれている。
特許第３４２４０３０号公報 特開２００５−２９２５５９号公報 特開２００６−２９９３３２４号公報

そこで、本発明の課題は、高解像を実現できて、しかも、各収差の補正が容易であって、小型化できる撮像レンズおよびこれを備えたおよび携帯情報機器を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の撮像レンズは、
開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズとを含み、上記開口絞り、上記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズが物体側から像面側へ向かってこの順で配置された撮像レンズであって、
上記開口絞り、上記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズのうち、上記開口絞りが上記物体に最も近く、
上記第３レンズの上記像面側の表面は上記像面側に向かって突出する凸形状であり、
上記第４レンズの上記物体側の表面は上記像面側に向かって窪む凹形状であり、
上記第４レンズの上記像面側の表面は、非球面形状であり、かつ、中心部が上記物体側に向かって窪む凹形状であり、かつ、上記中心部の周縁部が上記像面側に向かって突出する凸形状であることを特徴としている。

上記構成の撮像レンズによれば、上記物体と像面との間に第１〜第４レンズを配置するので、高解像度を実現することができる。

また、上記第３レンズの像面側の表面が凸形状であり、かつ、第４レンズの物体側の表面が凹形状であり、かつ、第４レンズの像面側の表面が非球面形状であるので、第３，第４レンズにより非点収差の補正を容易に行うことができ、第４レンズの像面側の曲面により像面への入射角を抑えながら歪曲収差を補正することができる。

また、上記物体側より像面へ向かって順に、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、負の屈折力を有する第４レンズを配置しているので、レンズ全長の小型化を図ることができ、第１レンズの小径化を実現できる。

一実施形態の撮像レンズでは、
上記第４レンズの上記像面側の表面におけるレンズ有効径の最外円周部と上記像面との最短距離をＤ１、上記第４レンズの上記像面側の光軸中心と上記像面との最短距離をＤ２とすると、上記Ｄ２は上記Ｄ１よりも小さく、かつ、上記光軸中心から上記最外円周部までの間に上記像面との最短距離が上記Ｄ２よりも小さくなる部位が存在する。

上記実施形態の撮像レンズによれば、上記Ｄ２はＤ１よりも小さく、かつ、上記光軸中心から最外円周部までの間に像面との最短距離がＤ２よりも小さくなる部位が存在するので、第４レンズの像面側の曲面により、歪曲収差だけでなく第４レンズの物体側の曲面までで補正できなかった非点収差を効率的に補正することが可能である。

一実施形態の撮像レンズでは、
下記条件式（１），（２），（３）を満足する。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（１）
０．５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１．０ …（２）
Ｄ_Ｌ／Ｄ＜０．５５ …（３）
ｆ３：上記第３レンズの焦点距離
ｆ４：上記第４レンズの焦点距離
ｆ：上記第１〜第４レンズからなる光学系の焦点距離
Ｄ_Ｌ：上記第１〜第４レンズのそれぞれの中心厚の和
Ｄ：上記開口絞りから上記像面までの距離

上記実施形態の撮像レンズによれば、上記式（１），（２）を満足することによって、第３，第４レンズのパワーを比較的大きくすることで、本来、開口絞りよりも像面側に配置されて第１〜第４レンズからなる光学系で問題となる第１，第２レンズの製造・組み立て公差のきつさを第３，第４レンズに振り分けることができ、光学系の小型化に伴って課題となる公差を緩和することができる。

また、上記式（３）を満足することによって、第１〜第４レンズの薄肉化が可能であり、光学系に対する第１〜第４レンズの重量を軽くすることができる。

また、上記式（３）はレンズ間の間隔の範囲を規定するものであり、式（３）の範囲においてはレンズ間隔が十分に保たれることにより、レンズ間の軸ずれおよびチルトの公差を緩和することができる。

上記実施形態の撮像レンズでは、上記式（１）および式（２）のみを満足し、上記式（３）を満足しなくてもよい。

上記実施形態の撮像レンズでは、上記式（３）のみを満足し、上記式（１）および式（２）を満足しなくてもよい。

上記実施形態の撮像レンズにおいて、上記式（１）〜（３）の全てを満足するのが好ましいことは言うまでもない。

一実施形態の撮像レンズでは、
上記第１〜第４レンズにおいて少なくとも４つの表面が非球面形状を有し、上記第１レンズが光学ガラスからなる。

上記実施形態の撮像レンズによれば、上記第１〜第４レンズにおいて少なくとも４つの表面が非球面形状を有し、第１レンズが光学ガラスからなるので、各種収差の補正を十分に行うことができ、光学系の小型化を達成することができる。

また、上記非球面形状をさらに増やすことで、より効果的な収差補正が可能であり、更なる小型化の効果がある。

本発明の携帯情報機器は、
本発明の撮像レンズと、
上記撮像レンズによって形成される像を受光する電子撮像素子と
を有することを特徴としている。

本発明の撮像レンズによれば、各種収差の補正が十分になされた小型の光学系を構成可能であり、製造公差および組立公差を緩和させ性能劣化をとどめてレンズ撮像系を得ることが可能である。

また、各レンズを薄肉化することにより、光学系の総重量を軽くすることができ、例えば合焦させるためにレンズを駆動したりする場合にその駆動力を小さくすることが可能であり、駆動部の負担を軽くすることができる。

また、軽くなることにより落下等による衝撃の影響をより少なくすることも可能である。

以下、本発明の撮像レンズを図示の第１実施形態〜第４実施形態により詳細に説明する。この第１実施形態〜第４実施形態のいずれもが、最も物体に近い位置に開口絞りを有し、物体側から像面側に向かって順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズが配置されている。この第４レンズと像面との間にはガラスが配置されている。このガラスはフィルター等であるが、本発明の光学的性能には影響をおよぼさない。

また、各実施形態においては非球面形状を使っているレンズがある。この非球面形状については、光軸方向にＺ軸、光軸と直交する方向にＹ軸をとると、次の非球面式で与えられる。

但し、上記非球面式において、Ｋは円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは非球面係数、Ｚは光軸から高さＲの非球面上の点に対する非球面頂点からの垂直方向の距離である。

（第１実施形態）
図１Ａに、本発明の第１実施形態の撮像レンズの概略構成図を示す。

上記撮像レンズは、開口絞り１０と、正の屈折力を有する第１レンズ１１と、負の屈折力を有する第２レンズ１２と、正の屈折力を有する第３レンズ１３と、負の屈折力を有する第４レンズ１４とを含んでいる。この第１レンズ１１は光学ガラスからなっている。また、上記第４レンズ１４はメニスカスレンズである。

上記第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３および第４レンズ１４は、物体側（図１Ａ中左側）から像面１６側（図１Ａ中右側）へ向かってこの順で配置されている。

上記第１レンズ１１の物体側の表面Ｓ１１と、第３レンズ１３の像面１６側の表面Ｓ１６と、第４レンズ１４の物体側の表面Ｓ１７と、第４レンズ１４の像面１６側の表面Ｓ１８とは、それぞれ、非球面形状となっている。

上記第１レンズ１１の像面１６側の表面Ｓ１２と、第２レンズ１２の物体側の表面Ｓ１３と、第２レンズ１２の像面１６側の表面Ｓ１４と、第３レンズ１３の物体側の表面Ｓ１５とは、それぞれ、球面形状となっている。

上記第３レンズ１３の物体側の表面Ｓ１５と、第３レンズ１３の像面１６側の表面Ｓ１６とは、それぞれ、凸面となっている。

上記第４レンズ１４の物体側の表面Ｓ１７は凹面となっている。また、上記第４レンズ１４の像面１６側の表面Ｓ１８は、中心部が物体側に向かって窪む凹形状であり、かつ、その中心部の周縁部が像面１６側に向かって突出する凸形状である。より詳しくは、上記第４レンズ１４の光軸中心部から周縁部までの間に部位１７が存在する。この部位１７と像面１６との最短距離Ｄ３は、第４レンズ１４の像面１６側の光軸中心１８と像面１６との最短距離Ｄ２よりも小さくなっている。また、上記最短距離Ｄ２は、第４レンズ１４の像面１６側の表面Ｓ１８におけるレンズ有効径の最外円周部１９と像面１６との最短距離をＤ１よりも小さくなっている。

上記最外円周部１９は、最大像高の光束が通過する部位であって、第４レンズ１４の径方向の最も外側の部分である。

上記第１〜第４レンズ１１〜１４からなる光学系において、ｆ３を第３レンズ１３の焦点距離、ｆ４を第４レンズ１３の焦点距離、ｆを上記光学系の焦点距離、Ｄ_Ｌを第１〜第４レンズ１１〜１４のそれぞれの中心厚の和、Ｄを開口絞り１０から像面１６までの距離とすると、ｆ３／ｆ＝０．７６、｜ｆ４｜／ｆ＝０．９７、Ｄ_Ｌ／Ｄ＝０．５２となります。このｆ３／ｆ、｜ｆ４｜／ｆおよびＤ_Ｌ／Ｄは、下記の条件式（１）（２）（３）を満足します。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（１）
０．５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１．０ …（２）
Ｄ_Ｌ／Ｄ ＜ ０．５５ …（３）

なお、図１Ａの１５は、フィルタの一例としてのガラスである。

図１Ｂに、上記撮像レンズの収差図を示す。なお、図１Ｂにおいて、球面収差図中におけるｃ線、ｄ線、ｇ線はそれぞれの波長における収差曲線であり、非点収差図中における実線はサジタル、点線はタンジェンシャルを示す。

下表１Ａ，１Ｂに、上記撮像レンズのレンズ群の数値例を示す。なお、下表１Ａにおいて、ｆは上記レンズ系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωはレンズの全画角を表す。また、下表１Ｂ中の浮動小数点形式の表現では、指数底１０は記号Ｅで表わしかつ掛け算記号＊は省略しており、例えば、１．０１７７＊１０(−２乗)は、１．０１７７Ｅ−０２で表わされている。

上記構成の撮像レンズによれば、物体と像面１６との間に、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３および第４レンズ１４を配置するので、高解像度を実現することができる。

また、上記第３レンズ１３の像面１６側の表面Ｓ１６が凸形状であり、かつ、第４レンズ１４の物体側の表面Ｓ１７が凹形状であり、かつ、第４レンズ１４の像面１６側の表面Ｓ１８が非球面形状であるので、第３レンズ１３および第４レンズ１４により非点収差の補正を容易に行うことができ、第４レンズ１４の像面１６側の曲面により像面１６への入射角を抑えながら歪曲収差を補正することができる。

また、上記物体側より像面１６へ向かって順に、開口絞り１０、正の屈折力を有する第１レンズ１１、負の屈折力を有する第２レンズ１２、正の屈折力を有する第３レンズ１３、負の屈折力を有する第４レンズ１４を配置しているので、レンズ全長の小型化を図ることができ、第１レンズ１１の小径化を実現できる。

（第２実施形態）
図２Ａに、本発明の第２実施形態の撮像レンズの概略構成図を示す。

上記撮像レンズは、開口絞り２０と、正の屈折力を有する第１レンズ２１と、負の屈折力を有する第２レンズ２２と、正の屈折力を有する第３レンズ２３と、負の屈折力を有する第４レンズ２４とを含んでいる。この第１レンズ２１は光学ガラスからなっている。また、上記第４レンズ２４はメニスカスレンズである。

上記第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３および第４レンズ２４が、物体側（図２Ａ中左側）から像面２６側（図２Ａ中右側）へ向かってこの順で配置されている。

上記第１レンズ２１の物体側の表面Ｓ２１と、第３レンズ２３の物体側の表面Ｓ２５と、第３レンズ２３の像面２６側の表面Ｓ２６と、第４レンズ２４の物体側の表面Ｓ２７と、第４レンズ２４の像面２６側の表面Ｓ２８とは、それぞれ、非球面形状となっている。

上記第１レンズ２１の像面２６側の表面Ｓ２２と、第２レンズ２２の物体側の表面Ｓ２３と、第２レンズ２２の像面２６側の表面Ｓ２４とは、それぞれ、球面形状となっている。

上記第３レンズ２３の物体側の表面Ｓ２５と、第３レンズ１３の像面２６側の表面Ｓ２６とは、それぞれ、凸面となっている。

上記第４レンズ２４の物体側の表面Ｓ２７は、凹面となっている。また、上記第４レンズ２４の像面２６側の表面Ｓ２８は、中心部が物体側に向かって窪む凹形状であり、かつ、その中心部の周縁部が像面２６側に向かって突出する凸形状である。より詳しくは、上記第４レンズ２４の光軸中心部から周縁部までの間に部位２７が存在する。この部位２７と像面２６との最短距離Ｄ３は、第４レンズ２４の像面２６側の光軸中心２８と像面２６との最短距離Ｄ２よりも小さくなっている。また、上記最短距離Ｄ２は、第４レンズ２４の像面２６側の表面Ｓ２８におけるレンズ有効径の最外円周部２９と像面２６との最短距離をＤ１よりも小さくなっている。

上記最外円周部２９は、最大像高の光束が通過する部位であって、第４レンズ２４の径方向の最も外側の部分である。

上記第１〜第４レンズ２１〜２４からなる光学系において、ｆ３を第３レンズ２３の焦点距離、ｆ４を第４レンズ２３の焦点距離、ｆを上記光学系の焦点距離、Ｄ_Ｌを第１〜第４レンズ１１〜１４のそれぞれの中心厚の和、Ｄを開口絞り２０から像面２６までの距離とすると、ｆ３／ｆ＝０．７３、｜ｆ４｜／ｆ＝０．６４、Ｄ_Ｌ／Ｄ ＝０．４１となります。このｆ３／ｆ、｜ｆ４｜／ｆおよびＤ_Ｌ／Ｄは、下記の条件式（１），（２），（３）を満足します。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（１）
０．５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１．０ …（２）
Ｄ_Ｌ／Ｄ ＜ ０．５５ …（３）

なお、図２Ａの２５は、フィルタの一例としてのガラスである。

図２Ｂに、上記撮像レンズの収差図を示す。なお、図２Ｂにおいて、球面収差図中におけるｃ線、ｄ線、ｇ線はそれぞれの波長における収差曲線であり、非点収差図中における実線はサジタル、点線はタンジェンシャルを示す。

下表２Ａ，２Ｂに、上記撮像レンズのレンズ群の数値例を示す。なお、下表２Ａにおいて、ｆは上記レンズ系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωはレンズの全画角を表す。また、下表２Ｂ中の浮動小数点形式の表現では、指数底１０は記号Ｅで表わしかつ掛け算記号＊は省略しており、例えば、−３．７２６５＊１０(−３乗)は、−３．７２６５Ｅ−０３で表わされている。

上記構成の撮像レンズによれば、物体と像面２６との間に、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３および第４レンズ２４を配置するので、高解像度を実現することができる。

また、上記第３レンズ２３の像面２６側の表面Ｓ２６が凸形状であり、かつ、第４レンズ２４の物体側の表面Ｓ２７が凹形状であり、かつ、第４レンズ２４の像面２６側の表面Ｓ２８が非球面形状であるので、第３レンズ２３および第４レンズ２４により非点収差の補正を容易に行うことができ、第４レンズ２４の像面２６側の曲面により像面２６への入射角を抑えながら歪曲収差を補正することができる。

また、上記物体側より像面２６へ向かって順に、開口絞り２０、正の屈折力を有する第１レンズ２１、負の屈折力を有する第２レンズ２２、正の屈折力を有する第３レンズ２３、負の屈折力を有する第４レンズ２４を配置しているので、レンズ全長の小型化を図ることができ、第１レンズ２１の小径化を実現できる。

（第３実施形態）
図３Ａに、本発明の第１実施形態の撮像レンズの概略構成図を示す。

上記撮像レンズは、開口絞り３０と、正の屈折力を有する第１レンズ３１と、負の屈折力を有する第２レンズ３２と、正の屈折力を有する第３レンズ３３と、負の屈折力を有する第４レンズ３４とを含んでいる。この第１レンズ３１は光学ガラスからなっている。また、上記第４レンズ３４はメニスカスレンズである。

上記第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３および第４レンズ３４が、物体側（図３Ａ中左側）から像面３６側（図３Ａ中右側）へ向かってこの順で配置されている。

上記第１レンズ３１の物体側の表面Ｓ３１と、第３レンズ３３の像面３６側の表面Ｓ３６と、第２レンズ３２の物体側の表面Ｓ３３と、第２レンズ３２の像面３６側の表面Ｓ３４と、第４レンズ３４の物体側の表面Ｓ３７と、第４レンズ３４の像面３６側の表面Ｓ３８とは、それぞれ、非球面形状となっている。

上記第１レンズ３１の像面３６側の表面Ｓ３２と、第３レンズ３３の物体側の表面Ｓ３５とは、それぞれ、球面形状となっている。

上記第３レンズ３３の物体側の表面Ｓ３５と、第３レンズ３３の像面３６側の表面Ｓ３６とは、それぞれ、凸面となっている。

上記第４レンズ３４の物体側の表面Ｓ３７は凹面となっている。また、上記第４レンズ３４の像面３６側の表面Ｓ３８は、中心部が物体側に向かって窪む凹形状であり、かつ、その中心部の周縁部が像面３６側に向かって突出する凸形状である。より詳しくは、上記第４レンズ３４の光軸中心部から周縁部までの間に部位３７が存在する。この部位３７と像面３６との最短距離Ｄ３は、第４レンズ３４の像面３６側の光軸中心３８と像面３６との最短距離Ｄ２よりも小さくなっている。また、上記最短距離Ｄ２は、第４レンズ３４の像面３６側の表面Ｓ２８におけるレンズ有効径の最外円周部３９と像面３６との最短距離をＤ１よりも小さくなっている。

上記最外円周部３９は、最大像高の光束が通過する部位であって、第４レンズ３４の径方向の最も外側の部分である。

上記第１〜第４レンズ３１〜３４からなる光学系において、ｆ３を第３レンズ３３の焦点距離、ｆ４を第４レンズ３３の焦点距離、ｆを上記光学系の焦点距離、Ｄ_Ｌを第１〜第４レンズ３１〜３４のそれぞれの中心厚の和、Ｄを開口絞り３０から像面３６までの距離とすると、ｆ３／ｆ＝０．６１、｜ｆ４｜／ｆ＝０．７１、Ｄ_Ｌ／Ｄ ＝０．４９となります。このｆ３／ｆ、｜ｆ４｜／ｆおよびＤ_Ｌ／Ｄは、下記の条件式（１），（２），（３）を満足します。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（１）
０．５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１．０ …（２）
Ｄ_Ｌ／Ｄ＜０．５５ …（３）

なお、図３Ａの３５は、フィルタの一例としてのガラスである。

図３Ｂに、上記撮像レンズの収差図を示す。なお、図３Ｂにおいて、球面収差図中におけるｃ線、ｄ線、ｇ線はそれぞれの波長における収差曲線であり、非点収差図中における実線はサジタル、点線はタンジェンシャルを示す。

下表３Ａ，３Ｂに、上記撮像レンズのレンズ群の数値例を示す。なお、下表１Ａにおいて、ｆは上記レンズ系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωはレンズの全画角を表す。また、下表１Ｂ中の浮動小数点形式の表現では、指数底１０は記号Ｅで表わしかつ掛け算記号＊は省略しており、例えば、４．４６４５＊１０(−３乗)は、４．４６４５Ｅ−０３で表わされている。

上記構成の撮像レンズによれば、物体と像面３６との間に、第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３および第４レンズ３４を配置するので、高解像度を実現することができる。

また、上記第３レンズ３３の像面３６側の表面Ｓ３６が凸形状であり、かつ、第４レンズ３４の物体側の表面Ｓ３７が凹形状であり、かつ、第４レンズ３４の像面３６側の表面Ｓ３８が非球面形状であるので、第３レンズ３３および第４レンズ３４により非点収差の補正を容易に行うことができ、第４レンズ３４の像面３６側の曲面により像面３６への入射角を抑えながら歪曲収差を補正することができる。

また、上記物体側より像面３６へ向かって順に、開口絞り３０、正の屈折力を有する第１レンズ３１、負の屈折力を有する第２レンズ３２、正の屈折力を有する第３レンズ３３、負の屈折力を有する第４レンズ３４を配置しているので、レンズ全長の小型化を図ることができ、第１レンズ３１の小径化を実現できる。

（第４実施形態）
図４Ａに、本発明の第１実施形態の撮像レンズの概略構成図を示す。

上記撮像レンズは、開口絞り４０と、正の屈折力を有する第１レンズ４１と、負の屈折力を有する第２レンズ４２と、正の屈折力を有する第３レンズ４３と、負の屈折力を有する第４レンズ４４とを含んでいる。この第１レンズ４１は光学ガラスからなっている。また、上記第４レンズ４４はメニスカスレンズである。

上記第１レンズ４１、第２レンズ４２、第３レンズ４３および第４レンズ４４が、物体側（図４Ａ中左側）から像面４６側（図４Ａ中右側）へ向かってこの順で配置されている。

上記第１レンズ４１の物体側の表面Ｓ４１と、第１レンズ４１の像面４６側の表面Ｓ４２と、第２レンズ４２の物体側の表面Ｓ４３と、第２レンズ４２の像面４６側の表面Ｓ４４と、第３レンズ４３の物体側の表面Ｓ４５と、第３レンズ４３の像面４６側の表面Ｓ４６と、第４レンズ４４の物体側の表面Ｓ４７と、第４レンズ４４の像面４６側の表面Ｓ４８とは、それぞれ、非球面形状となっている。つまり、上記第１〜第４レンズ４１〜４４の全表面は非球面形状である。

上記第３レンズ４３の物体側の表面Ｓ４５と、第３レンズ４３の像面４６側の表面Ｓ４６とは、それぞれ、凸面となっている。

上記第４レンズ４４の物体側の表面Ｓ４７は凹面となっている。また、上記第４レンズ４４の像面４６側の表面Ｓ４８は、中心部が物体側に向かって窪む凹形状であり、かつ、その中心部の周縁部が像面４６側に向かって突出する凸形状である。より詳しくは、上記第４レンズ１４の光軸中心部から周縁部までの間に部位４７が存在する。この部位４７と像面４６との最短距離Ｄ３は、第４レンズ４４の像面４６側の光軸中心４８と像面４６との最短距離Ｄ２よりも小さくなっている。また、上記最短距離Ｄ２は、第４レンズ４４の像面４６側の表面Ｓ４８におけるレンズ有効径の最外円周部４９と像面４６との最短距離をＤ１よりも小さくなっている。

上記最外円周部４９は、最大像高の光束が通過する部位であって、第４レンズ４４の径方向の最も外側の部分である。

上記第１〜第４レンズ４１〜４４からなる光学系において、ｆ３を第３レンズ４３の焦点距離、ｆ４を第４レンズ４３の焦点距離、ｆを上記光学系の焦点距離、Ｄ_Ｌを第１〜第４レンズ４１〜１４のそれぞれの中心厚の和、Ｄを開口絞り４０から像面４６までの距離とすると、ｆ３／ｆ＝０．６８、｜ｆ４｜／ｆ＝０．７７、Ｄ_Ｌ／Ｄ ＝０．４７となります。このｆ３／ｆ、｜ｆ４｜／ｆおよびＤ_Ｌ／Ｄは、下記の条件式（１），（２），（３）を満足します。
０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（１）
０．５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１．０ …（２）
Ｄ_Ｌ／Ｄ ＜ ０．５５ …（３）

なお、図４Ａの４５は、フィルタの一例としてのガラスである。

図４Ｂに、上記撮像レンズの収差図を示す。なお、図４Ｂにおいて、球面収差図中におけるｃ線、ｄ線、ｇ線はそれぞれの波長における収差曲線であり、非点収差図中における実線はサジタル、点線はタンジェンシャルを示す。

下表４Ａ，１Ｂに、上記撮像レンズのレンズ群の数値例を示す。なお、下表４Ａにおいて、ｆは上記レンズ系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωはレンズの全画角を表す。また、下表４Ｂ中の浮動小数点形式の表現では、指数底１０は記号Ｅで表わしかつ掛け算記号＊は省略しており、例えば、４．４９７４＊１０(−３乗)は、４．４９７４Ｅ−０３で表わされている。

上記構成の撮像レンズによれば、物体と像面４６との間に、第１レンズ４１、第２レンズ４２、第３レンズ４３および第４レンズ４４を配置するので、高解像度を実現することができる。

また、上記第３レンズ４３の像面４６側の表面Ｓ４６が凸形状であり、かつ、第４レンズ４４の物体側の表面Ｓ４７が凹形状であり、かつ、第４レンズ４４の像面４６側の表面Ｓ４８が非球面形状であるので、第３レンズ４３および第４レンズ４４により非点収差の補正を容易に行うことができ、第４レンズ４４の像面４６側の曲面により像面４６への入射角を抑えながら歪曲収差を補正することができる。

また、上記物体側より像面４６へ向かって順に、開口絞り４０、正の屈折力を有する第１レンズ４１、負の屈折力を有する第２レンズ４２、正の屈折力を有する第３レンズ４３、負の屈折力を有する第４レンズ４４を配置しているので、レンズ全長の小型化を図ることができ、第１レンズ４１の小径化を実現できる。

上記第１〜第４実施形態のうちのいずれか１つの撮像レンズを、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯情報機器に搭載してもよい。この携帯情報機器は、その撮像レンズによって形成される像を受光する電子撮像素子を有する。

本発明は、携帯用途に適した小型の撮像機器に適用することが可能である。

図１Ａは本発明の第１実施形態の撮像レンズの概略構成図である。 図１Ｂは本発明の第１実施形態の撮像レンズの収差図である。 図２Ａは本発明の第２実施形態の撮像レンズの概略構成図である。 図２Ｂは本発明の第２実施形態の撮像レンズの収差図である。 図３Ａは本発明の第３実施形態の撮像レンズの概略構成図である。 図３Ｂは本発明の第３実施形態の撮像レンズの収差図である。 図４Ａは本発明の第４実施形態の撮像レンズの概略構成図である。 図４Ｂは本発明の第４実施形態の撮像レンズの収差図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０ 開口絞り
１１，２１，３１，４１ 第１レンズ
１２，２２，３２，４２ 第２レンズ
１３，２３，３３，４３ 第３レンズ
１４，２４，３４，４４ 第４レンズ
１５，２５，３５，４５ ガラス
１９，２９，３９，４９ 最外円周部

Claims (5)

1. 開口絞りと、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、負の屈折力を有する第４レンズとを含み、上記開口絞り、上記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズが物体側から像面側へ向かってこの順で配置された撮像レンズであって、
   上記開口絞り、上記第１レンズ、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズのうち、上記開口絞りが上記物体に最も近く、
   上記第３レンズの上記像面側の表面は上記像面側に向かって突出する凸形状であり、
   上記第４レンズの上記物体側の表面は上記像面側に向かって窪む凹形状であり、
   上記第４レンズの上記像面側の表面は、非球面形状であり、かつ、中心部が上記物体側に向かって窪む凹形状であり、かつ、上記中心部の周縁部が上記像面側に向かって突出する凸形状であることを特徴とする撮像レンズ。
2. 請求項１に記載の撮像レンズにおいて、
   上記第４レンズの上記像面側の表面におけるレンズ有効径の最外円周部と上記像面との最短距離をＤ１、上記第４レンズの上記像面側の光軸中心と上記像面との最短距離をＤ２とすると、上記Ｄ２は上記Ｄ１よりも小さく、かつ、上記光軸中心から上記最外円周部までの間に上記像面との最短距離が上記Ｄ２よりも小さくなる部位が存在することを特徴とする撮像レンズ。
3. 請求項１に記載の撮像レンズにおいて、
   下記条件式（１），（２），（３）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   ０．５＜ｆ３／ｆ＜１．０ …（１）
   ０．５＜｜ｆ４｜／ｆ＜１．０ …（２）
   Ｄ_Ｌ／Ｄ＜０．５５ …（３）
   ｆ３：上記第３レンズの焦点距離
   ｆ４：上記第４レンズの焦点距離
   ｆ：上記第１〜第４レンズからなる光学系の焦点距離
   Ｄ_Ｌ：上記第１〜第４レンズのそれぞれの中心厚の和
   Ｄ：上記開口絞りから上記像面までの距離
4. 請求項１に記載の撮像レンズにおいて、
   上記第１〜第４レンズにおいて少なくとも４つの表面が非球面形状を有し、上記第１レンズが光学ガラスからなることを特徴とする撮像レンズ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の撮像レンズと、
   上記撮像レンズによって形成される像を受光する電子撮像素子と
   を有することを特徴とする携帯情報機器。

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