JP4845926B2 - レンズユニット及びカメラモジュール - Google Patents

Description

本発明は、レンズユニット及びカメラモジュールに関するものであり、特に、４枚の撮像レンズからなるレンズユニット及び当該レンズユニットを有するカメラモジュールに関するものである。

近年、撮像素子が小型化されるとともに、高画素化されている。そのため、ピクセルピッチがより狭くなってきている。これに伴い、カメラモジュールの小型化・高画質化が望まれている。カメラモジュールの小型化を実現するには、レンズユニットを２枚レンズ構成とすることが望ましい。しかし、２枚レンズ構成のレンズユニットでは、十分に高画質の画像を撮像することが困難である。そこで、カメラモジュールの高画質化を実現するため、４枚の撮像レンズからなるレンズユニットの開発が行われている。

例えば、特許文献１には、４枚の撮像レンズからなるレンズユニットにおいて、色収差を補正する技術が記載されている。
特開２００７−２２５８３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、軸上色収差を十分に補正できていない。そのため、カメラモジュールを十分に高画質化することができない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より高画質画像の撮像を可能にするレンズユニット及びカメラモジュールを提供することを目的とする。

本発明にかかるレンズユニットは、物体側より順に、正のパワーを有し、物体側及び像側の両面が凸である第１レンズと、負のパワーを有し、像側の面が凹である第２レンズと、負のパワーを有し、像側に凸のメニスカスレンズである第３レンズと、物体側に凸のメニスカスレンズである第４レンズと、を備え、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ及び前記第４レンズは、物体側及び像側の少なくとも一方の面は、非球面形状を有し、前記第２レンズのアッベ数をν２、前記第３レンズのアッベ数をν３とした場合に、以下の数式（１）、（２）を満たすものである。
ν２＜３５・・・・・・（１）
ν３＜３５・・・・・・（２）

本発明においては、第２レンズ及び第３レンズのアッベ数がともに３５未満となっているため、第１レンズによって発生する軸上色収差を第２レンズで補正するとともに、第２レンズにおいて補正できなかった軸上色収差を第３レンズで補正することができる。これにより、レンズユニットの全系における軸上色収差をより低減することができる。そして、レンズユニットの解像度を向上することができる。そのため、より高画質な画像を撮像可能なレンズユニットを提供できる。

また、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第３レンズの焦点距離をｆ３とした場合に、以下の数式（３）、（４）を満たすことが好ましい。
−１．０≦ｆ２／ｆ≦０・・・・・・（３）
−８．０≦ｆ３／ｆ≦−２．０・・・・・・（４）

ｆ２／ｆが０より大きくなると、第２レンズのパワーが正となってしまい、軸上色収差を補正することができない。また、ｆ２／ｆが−１．０未満となると、第２レンズのパワーが弱くなり色収差の補正量が不足してしまう。また、ｆ２／ｆが−１．０未満となると、像面湾曲が発生し、良好な画像を得ることができない。具体的には、ｆ２／ｆが−１．０未満とするためには、第２レンズの像側の面の曲率半径を大きくする必要がある。第２レンズの像側の曲率半径を大きくすると、第２レンズの有効径付近を透過する光線と、光軸付近を透過する光線とに位相ずれが発生する。そのため、像面湾曲が発生してしまう。
また、ｆ３／ｆが−２．０より大きくなると、第３レンズの負のパワーが強くなりすぎ、軸上色収差の補正量が過剰となってしまう。また、負のパワーが強くなるため、光学長が長くなってしまう。また、ｆ３／ｆが−１０．０未満となると、第３レンズのパワーが弱くなりすぎ、軸上色収差を十分に補正することができない。

さらに、前記第３レンズの中心厚をｄ３、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（５）を満たすことが好ましい。
０．０５＜ｄ３／ｆ＜０．１２・・・・・・（５）
ｄ３／ｆが０．１２以上となると、歪曲収差が発生してしまう。そのため、良好な画像を得ることができない。また、ｄ３／ｆが０．０５以下となると、第３レンズのレンズ厚が薄くなりすぎてしまい、製造が困難となる。

さらに、前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（６）を満たすことが好ましい。
−０．０５＜ｆ／Ｒ３＜０．１・・・・・・（６）
ｆ／Ｒ３が０．１以上又は−０．０５以下となると、像面湾曲が発生してしまう。そのため、良好な画像を得ることができない。

また、前記第１レンズの像側の面の曲率半径をＲ２、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（７）を満たすことが好ましい。
−１．５＜ｆ／Ｒ２＜−０．７・・・・・・（７）
ｆ／Ｒ２が−０．７以上又は−１．５以下となると、像面湾曲が発生してしまう。そのため、良好な画像を得ることができない。

さらにまた、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ及び前記第４レンズは、樹脂製であることが好ましい。これにより、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズを鋳型により成形することができ、より容易に製造することができる。また、製造コストを低減することができる。

また、絞りが前記第１レンズの物体側に配置されることが好ましい。これにより、レンズユニットの物体側のテレセントリック性が向上する。

本発明にかかるカメラモジュールは、上述のレンズユニットを有するものである。上述のレンズユニットでは、全系における軸上色収差がより低減されているので、レンズユニットの解像度を向上することができる。そのため、より高画質な画像を撮像可能なカメラモジュールを提供できる。

本発明により、より高画質画像の撮像を可能にするレンズユニット及びカメラモジュールを提供することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。

まず、図１を参照して、カメラモジュールの構成及び機能について説明する。図１は、カメラモジュール１００の概略的な構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、カメラモジュール１００は、レンズユニット１０１、ホルダー１０２、撮像素子１０３、配線基板１０４、信号処理回路１０５、フレキシブル配線１０６、及びコネクタ１０７を有する。

カメラモジュール１００は、携帯電話又はノートパソコンといった小型電子機器に組み込まれる。カメラモジュール１００は、撮像素子１０３で撮像した像をコネクタ１０７から電気信号として出力する。

レンズユニット１０１は、鏡筒にレンズが取り付けられた光学部品である。レンズユニット１０１の外周面にはネジ溝が形成されている。

ホルダー１０２は、レンズユニット１０１が取り付けられる台座部品である。ホルダー１０２は、筒部１０２Ａ及び基部１０２Ｂを有する。筒部１０２Ａの内周面にはネジ溝が形成されている。なお、レンズユニット１０１内のレンズの光軸に対応する開口がホルダー１０２には形成されている。

ホルダー１０２に形成されたネジ溝に対してレンズユニット１０１に形成されたネジ溝を噛み合わせた状態で、レンズユニット１０１を回転させることで、レンズユニット１０１はホルダー１０２に取り付けられる。

撮像素子１０３は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)といった一般的な撮像素子である。撮像素子１０３の撮像面（主面）には複数の画素がマトリクス状に形成されている。撮像素子１０３は、ホルダー１０２の基部１０２Ｂに設けられた収納空間に収納される。

配線基板１０４は、単層又は複層の配線層を有する板状部材である。貫通電極等を介して上下面の配線は互いに接続される。

信号処理回路１０５は、撮像素子１０３を制御する半導体集積回路である。例えば、信号処理回路１０５は、撮像素子１０３に対して信号の蓄積を指示したり、撮像素子１０３に蓄積された信号を出力させたりする。また、信号処理回路１０５は、撮像素子１０３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。

フレキシブル配線１０６は、可撓性を有する配線基板である。フレキシブル配線１０６の一端には上述の信号処理回路１０５が接続され、フレキシブル配線１０６の他端にはコネクタ１０７が取り付けられる。フレキシブル配線１０６は、信号の伝送路として機能する。

コネクタ１０７は、カメラモジュール１００を他の電子部品（マザーボード又はドーターボード等）に接続させる。

なお、フレキシブル配線１０６上には、信号処理回路１０５、配線基板１０４、撮像素子１０３、ホルダー１０２、及びレンズユニット１０１がこの順で積層される。また、撮像素子１０３、配線基板１０４、信号処理回路１０５、フレキシブル配線１０６、及びコネクタ１０７は、この順で電気的に接続されている。カメラモジュール１００の具体的な組み立て手順は任意である。

カメラモジュール１００は、次のように動作する。物体側から入射する光は、レンズユニット１０１のレンズを介して撮像素子１０３に入射する。撮像素子１０３は、入射した像を電気信号に変換する。信号処理回路１０５は、撮像素子１０３からの電気信号に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換、画像補正処理等）を実行する。信号処理回路１０５から出力される電気信号は、フレキシブル配線１０６及びコネクタ１０７を介して外部の電子機器に接続される。

次に、図２を参照して、レンズユニット１０１の光学系について説明する。図２は、本実施形態にかかるレンズユニット１０１の一例を示したものである。レンズユニット１０１は、図２に示すように、光量絞り（絞り）１０、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、第４レンズ１４などを有している。
また、物体側から撮像側に向かって、光量絞り１０、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、第４レンズ１４の順に配置されている。そして、撮像素子１０３と第４レンズ１４との間に、カバーガラス１５が配置されている。なお、光量絞り１０の位置は、第１レンズ１１の物体側に限られない。

カバーガラス１５は、撮像素子１０３に可視光以外の光線が入射しないように、ＩＲＣＦ（赤外線カットフィルター）機能等を有していてもよい。

第１レンズ１１は、物体側及び像側の両面が凸のレンズである。第１レンズ１１は、正のパワー（屈折力）を有する。また、第１レンズ１１の少なくとも一方の面は、非球面形状に形成されている。

第２レンズ１２は、像側の面が凹のレンズである。第２レンズ１２は、負のパワーを有する。また、第２レンズ１２の少なくとも一方の面は、非球面形状に形成されている。

第３レンズ１３は、像側の面が凸のレンズである。第３レンズ１３は、負のパワーを有する。また、第３レンズ１３の少なくとも一方の面は、非球面形状に形成されている。

第４レンズ１４は、物体側に凸のメニスカスレンズである。また、第４レンズ１４の少なくとも一方の面は、非球面形状に形成されている。また、第４レンズ１４のパワーは正負のどちらであってもよい。

通常、レンズの表面は、球面形状となるように形成される。しかし、レンズの表面を球面ではない非球面形状に形成することにより、収差を補正するために必要なレンズの枚数を少なくすることができ、光学長を短くすることができる。
具体的には、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３及び第４レンズ１４の少なくとも一方の面形状は、以下に示す数式（８）により規定される。
ここで、Ｙはサグ量、ｃは曲率、Ｋは円錐係数、ｈは光線高さである。また、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６は、それぞれ、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次の非球面係数である。ただし、曲率ｃと曲率半径Ｒとは、ｃ＝１／Ｒを満たす。

また、レンズユニット１０１は、第２レンズ１２のアッベ数をν２、第３レンズ１３のアッベ数をν３とした場合、以下の数式（１）、（２）を満たす。
ν２＜３５・・・・・・（１）
ν３＜３５・・・・・・（２）
これにより、第１レンズ１１によって発生する軸上色収差を第２レンズ１２で補正するとともに、第２レンズ１２において補正できなかった軸上色収差を第３レンズ１３で補正することができる。これにより、レンズユニット１０１の全系における軸上色収差をより低減することができる。そして、レンズユニット１０１の解像度を向上することができる。そのため、より高画質な画像を撮像可能なレンズユニット１０１を提供できる。

さらに、第２レンズ１２及び第３レンズ１３のアッベ数は、３１以下であることが好ましい。また、第２レンズ１２及び第３レンズ１３のアッベ数は、２７以下であることがより好ましい。第２レンズ１２及び第３レンズ１３のアッベ数を３５未満とし、負のパワーを持たせることにより、軸上色収差を補正することができる。

また、レンズユニット１０１の全系の焦点距離をｆ、第２レンズ１２の焦点距離をｆ２、第３レンズ１３の焦点距離をｆ３とした場合に、以下の数式（３）、（４）を満たすことが好ましい。
−１．０≦ｆ２／ｆ≦０・・・・・・（３）
−８．０≦ｆ３／ｆ≦−２．０・・・・・・（４）

ｆ２／ｆが０より大きくなると、第２レンズ１２のパワーが正となってしまい、軸上色収差を補正することができない。また、ｆ２／ｆが−１．０未満となると、第２レンズ１２のパワーが弱くなり色収差の補正量が不足してしまう。また、ｆ２／ｆが−１．０未満となると、像面湾曲が発生し、良好な画像を得ることができない。具体的には、ｆ２／ｆが−１．０未満とするためには、第２レンズ１２の像側の面の曲率半径を大きくする必要がある。第２レンズ１２の像側の曲率半径を大きくすると、第２レンズ１２の有効径付近を透過する光線と、光軸付近を透過する光線とに位相ずれが発生する。そのため、像面湾曲が発生してしまう。
また、ｆ３／ｆが−２．０より大きくなると、第３レンズ１３の負のパワーが強くなりすぎ、軸上色収差の補正量が過剰となってしまう。また、負のパワーが強くなるため、光学長が長くなってしまう。また、ｆ３／ｆが−１０．０未満となると、第３レンズ１３のパワーが弱くなりすぎ、軸上色収差を十分に補正することができない。

さらに、第３レンズ１３の中心厚をｄ３、レンズユニット１０１の全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（５）を満たすことが好ましい。
０．０５＜ｄ３／ｆ＜０．１２・・・・・・（５）
ｄ３／ｆが０．１２以上となると、歪曲収差が発生してしまう。そのため、良好な画像を得ることができない。また、ｄ３／ｆが０．０５以下となると、第３レンズ１３のレンズ厚が薄くなりすぎてしまい、製造が困難となる。
さらに、ｄ３／ｆが０．０７以上０．１０以下であることが好ましい。

さらに、第２レンズ１２の物体側の面の曲率半径をＲ３、レンズユニット１０１の全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（６）を満たすことが好ましい。
−０．０５＜ｆ／Ｒ３＜０．１・・・・・・（６）
ｆ／Ｒ３が０．１以上又は−０．０５以下となると、像面湾曲が発生してしまう。そのため、良好な画像を得ることができない。
さらに、−０．０２＜ｆ／Ｒ３＜０．０６であることが好ましい。
また、０＜ｆ／Ｒ３＜０．０４であることがより好ましい。

また、第１レンズ１１の像側の面の曲率半径をＲ２、レンズユニット１０１の全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（７）を満たすことが好ましい。
−１．５＜ｆ／Ｒ２＜−０．７・・・・・・（７）
ｆ／Ｒ２が−０．７以上又は−１．５以下となると、像面湾曲が発生してしまう。そのため、良好な画像を得ることができない。
さらに、−１．４＜ｆ／Ｒ２＜−０．８であることが好ましい。
また、−１．３＜ｆ／Ｒ２＜−０．９であることがより好ましい。

さらにまた、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３及び第４レンズ１４は、樹脂製であることが好ましい。これにより、第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、第４レンズ１４を鋳型により成形することができ、より容易に製造することができる。また、製造コストを低減することができる。

また、光量絞り１０が第１レンズ１１の物体側に配置されることが好ましい。これにより、レンズユニット１０１の物体側のテレセントリック性が向上する。
具体的には、光量絞り１０を第１レンズ１１の物体側に配置することにより、光量絞り１０から第４レンズ１４までの距離が長くなる。これにより、第４レンズ１４の像側の面に入射する光線の光線高さを高くすることができるため、センサー（撮像素子１０３）に入射する光線の角度を小さくすることができる。

［実施例１］
次に、本発明の実施例１について説明する。図３に、本実施例１にかかるレンズユニット２０１の側面図を模式的に示す。なお、図５において、物体側より光量絞り１０をＳＴ（絞り面）、第１レンズ２１の物体側レンズを第２面、第１レンズ２１の像側レンズ面を第３面、第２レンズ２２の物体側レンズ面を第４面、第２レンズ２２の像側レンズ面を第５面、第３レンズ２３の物体側レンズ面を第６面、第３レンズ２３の像側レンズ面を第７面、第４レンズ２４の物体側レンズ面を第８面、第４レンズ２４の像側レンズ面を第９面、カバーガラス１５の物体側の面を第１０面、カバーガラス１５の像側の面を第１１面、撮像素子１０３の撮像面を第１２面、撮像素子１０３の像側面を第１３面とする。なお、本実施例では、レンズ材料として第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３及び第４レンズ２４に樹脂を使用しているが、ガラスを用いてもよい。

表１及び表２に、本実施例１にかかるレンズデータを示す。
表１は、実施例１にかかるレンズユニット２０１のそれぞれの面（ＳＴ、第２面、・・・、第１３面）における曲率半径、面間隔、屈折率（ｎｄ）、及びアッベ数（ａｂｂｅ数：νｄ）を示している。
表２は、数式（８）で用いられる円錐係数Ｋ、非球面係数Ａ４、・・・、Ａ１６を示す。そして、表１に示す第２面の曲率半径、及び表２に示す第２面の各係数と数式（８）とにより、第１レンズ２１の物体側レンズ面の形状が規定される。同様に、表１に示す第３面〜第９面の曲率半径、及び表２に示す第３面〜第９面の各係数と、数式（８）とにより、それぞれ、第１レンズ２１の像側レンズ面、第２レンズ２２の物体側レンズ面、第２レンズ２２の像側レンズ面、第３レンズ２３の物体側レンズ面、第３レンズ２３の像側レンズ面、第４レンズ２４の物体側レンズ面及び第４レンズ２４の像側レンズ面の形状が規定される。

また、表３に、実施例１に係るレンズユニット２０１の光学特性値を示す。表３は、実施例１におけるレンズユニット２０１の全系の焦点距離ｆ、Ｆナンバー（Ｆ Ｎｏ．）、対角画角、軸上色収差（Ｃ−ｆ線）、第２レンズ２２のアッベ数（ν２）、第３レンズ２３のアッベ数（ν３）、ｆ２／ｆ、ｆ３／ｆ、ｄ３／ｆ、ｆ／Ｒ３を示している。ここで、Ｆナンバーは、焦点距離ｆを入射瞳径で割った値である。また、対角画角は、撮像素子１０３の対角（像高１００％）に結像することができる画角の最大値である。ｆ２は、第２レンズ２２の焦点距離、ｆ３は、第３レンズ２３の焦点距離、ｄ３は、第３レンズ２３のレンズ厚（レンズ中心厚）、Ｒ３は、第２レンズ２２の物体側レンズ面の曲率半径である。

そして、表３に示すように、第２レンズ２２と第３レンズ２３のアッベ数が３５未満となっているため、第１レンズ２１で発生した軸上色収差を第２レンズ２２で補正するとともに、第２レンズ２２において補正できなかった軸上色収差を第３レンズ２３で補正することができる。

また、表３に示すように、−１．０≦ｆ２／ｆ≦０となっている。これにより、第１レンズ２１で生じた軸上色収差を確実に補正することができる。また、像面湾曲の発生を防止することができる。
また、−８．０≦ｆ３／ｆ≦−２．０となっている。これにより、第３レンズ２３における軸上色収差の補正量が過剰とならず、光学長も長くなりすぎない。また、軸上色収差を十分に補正することができる。

さらに、表３に示すように、０．０５＜ｄ３／ｆ＜０．１２となっている。これにより、歪曲収差の発生を防止することができる。また、第３レンズ２３のレンズ厚が薄くなりすぎず、製造上の困難も回避することができる。

さらに、−０．０５＜ｆ／Ｒ３＜０．１となっている。これにより、像面湾曲の発生を防止することができる。

また、−１．５＜ｆ／Ｒ２＜−０．７となっている。これにより、像面湾曲の発生を防止することができる。

さらにまた、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３及び第４レンズ２４は、樹脂製である。これにより、第１レンズ２１、第２レンズ２２、第３レンズ２３、第４レンズ２４を鋳型により成形することができ、より容易に製造することができる。また、製造コストを低減することができる。

また、光量絞り１０が第１レンズ１１の物体側に配置される。これにより、レンズユニット２０１の物体側のテレセントリック性が向上する。

図４に、実施例１における各収差を示す。図４（ａ）に軸上色収差、図４（ｂ）に像面湾曲、図４（ｃ）に歪曲収差を示す。図４（ａ）では、フラウンフォーファーのＣ線（６５６ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）、Ｄ線（５８７ｎｍ）において発生する色収差を示している。図４（ｂ）においては、Ｔａｎはタンジェンシャル、Ｓａｇはサジタルの像面を表している。
図４に示すように、実施例１にかかるレンズユニット２０１によれば、球面収差、像面湾曲、歪曲収差が良好に補正され、レンズユニット２０１の結像性能を優れたものにすることができる。特に、図４（ａ）に示すように、各波長における軸上の色収差がほぼ同じとなっている。具体的には、表３に示すように、軸上色収差を０．００２１ｍｍにすることができる。従って、実施例１にかかるレンズユニット２０１では、軸上色収差を良好に低減することができる。

［実施例２］
次に、本発明の実施例２について説明する。図５に、本実施例２にかかるレンズユニット３０１の側面図を模式的に示す。なお、図５に示すように、実施例２にかかるレンズユニット３０１では、第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３及び第４レンズ３４以外の構成については実施例１にかかるレンズユニット２０１と略同一である。そこで、略同一の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。なお、本実施例では、レンズ材料として第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３及び第４レンズ３４に樹脂を使用しているが、ガラスを用いてもよい。

また、実施例１と同様に、図５において、物体側より光量絞り１０をＳＴ（絞り面）、第１レンズ３１の物体側レンズ面を第２面、第１レンズ３１の像側レンズ面を第３面、第２レンズ３２の物体側レンズ面を第４面、第２レンズ３２の像側レンズ面を第５面、第３レンズ３３の物体側レンズ面を第６面、第３レンズ３３の像側レンズ面を第７面、第４レンズ３４の物体側レンズ面を第８面、第４レンズ３４の像側レンズ面を第９面、カバーガラス１５の物体側の面を第１０面、カバーガラス１５の像側の面を第１１面、撮像素子１０３の撮像面を第１２面、撮像素子１０３の像側面を第１３面とする。

表４及び表５に、本実施例２にかかるレンズデータを示す。
表４は、実施例２にかかるレンズユニット３０１のそれぞれの面（ＳＴ、第２面、・・・、第１３面）における曲率半径、面間隔、屈折率（ｎｄ）、及びアッベ数（ａｂｂｅ数：νｄ）を示している。
表５は、数式（８）で用いられる円錐係数Ｋ、非球面係数Ａ４、・・・、Ａ１６を示す。そして、表４に示す第２面の曲率半径、及び表５に示す第２面の各係数と数式（８）とにより、第１レンズ３１の物体側レンズ面の形状が規定される。同様に、表４に示す第３面〜第９面の曲率半径、及び表５に示す第３面〜第９面の各係数と、数式（８）とにより、それぞれ、第１レンズ３１の像側レンズ面、第２レンズ３２の物体側レンズ面、第２レンズ３２の像側レンズ面、第３レンズ３３の物体側レンズ面、第３レンズ３３の像側レンズ面、第４レンズ３４の物体側レンズ面及び第４レンズ３４の像側レンズ面の形状が規定される。

また、表６に、実施例２に係るレンズユニット３０１の光学特性値を示す。表６は、実施例２におけるレンズユニット３０１の全系の焦点距離ｆ、Ｆナンバー（Ｆ Ｎｏ．）、対角画角、軸上色収差（Ｃ−ｆ線）、第２レンズ３２のアッベ数（ν２）、第３レンズ３３のアッベ数（ν３）、ｆ２／ｆ、ｆ３／ｆ、ｄ３／ｆ、ｆ／Ｒ３を示している。ここで、Ｆナンバーは、焦点距離ｆを入射瞳径で割った値である。また、対角画角は、撮像素子１０３の対角（像高１００％）に結像することができる画角の最大値である。ｆ２は、第２レンズ３２の焦点距離、ｆ３は、第３レンズ３３の焦点距離、ｄ３は、第３レンズ３３のレンズ厚（レンズ中心厚）、Ｒ３は、第２レンズ３２の物体側レンズ面の曲率半径である。

そして、表６に示すように、第２レンズ３２と第３レンズ３３のアッベ数が３５未満となっているため、第１レンズ３１で発生した軸上色収差を第２レンズ３２で補正するとともに、第２レンズ３２において補正できなかった軸上色収差を第３レンズ３３で補正することができる。

また、表６に示すように、−１．０≦ｆ２／ｆ≦０となっている。これにより、第１レンズ３１で生じた軸上色収差を確実に補正することができる。また、像面湾曲の発生を防止することができる。
また、−８．０≦ｆ３／ｆ≦−２．０となっている。これにより、第３レンズ３３における軸上色収差の補正量が過剰とならず、光学長も長くなりすぎない。また、軸上色収差を十分に補正することができる。

さらに、表６に示すように、０．０５＜ｄ３／ｆ＜０．１２となっている。これにより、歪曲収差の発生を防止することができる。また、第３レンズ３３のレンズ厚が薄くなりすぎず、製造上の困難も回避することができる。

さらに、−０．０５＜ｆ／Ｒ３＜０．１となっている。これにより、像面湾曲の発生を防止することができる。

また、−１．５＜ｆ／Ｒ２＜−０．７となっている。これにより、像面湾曲の発生を防止することができる。

さらにまた、第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３及び第４レンズ３４は、樹脂製である。これにより、第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３、第４レンズ３４を鋳型により成形することができ、より容易に製造することができる。また、製造コストを低減することができる。

また、光量絞り１０が第１レンズ３１の物体側に配置される。これにより、レンズユニット３０１の物体側のテレセントリック性が向上する。

図６に、実施例２における各収差を示す。図６（ａ）に軸上色収差、図６（ｂ）に像面湾曲、図６（ｃ）に歪曲収差を示す。図６（ａ）では、フラウンフォーファーのＣ線（６５６ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）、Ｄ線（５８７ｎｍ）において発生する色収差を示している。図６（ｂ）においては、Ｔａｎはタンジェンシャル、Ｓａｇはサジタルの像面を表している。
図６に示すように、実施例２にかかるレンズユニット３０１によれば、球面収差、像面湾曲、歪曲収差が良好に補正され、レンズユニット３０１の結像性能を優れたものにすることができる。特に、図６（ａ）に示すように、各波長における軸上の色収差がほぼ同じとなっている。具体的には、表６に示すように、軸上色収差を０．００７７ｍｍにすることができる。従って、実施例２にかかるレンズユニット３０１では、軸上色収差を良好に低減することができる。

実施例２では、実施例１と比べて、第２レンズ３２及び第３レンズ３３のアッベ数が大きくなっている。そのため、実施例１に比べて軸上色収差も大きくなっている。

本発明の実施形態にかかるカメラモジュールの概略的な構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態にかかるレンズユニットを模式的に示す側面図である。 本発明の実施例１にかかるレンズユニットを模式的に示す側面図である。 本発明の実施例１における軸上色収差を示すグラフ（図４（ａ））、像面湾曲を示すグラフ（図４（ｂ））、歪曲収差を示すグラフ（図４（ｃ））である。 本発明の実施例２にかかるレンズユニットを模式的に示す側面図である。 本発明の実施例２における軸上色収差を示すグラフ（図６（ａ））、像面湾曲を示すグラフ（図６（ｂ））、歪曲収差を示すグラフ（図６（ｃ））である。

符号の説明

１０ 光量絞り（絞り）
１０１、２０１、３０１ レンズユニット
１１、２１、３１ 第１レンズ
１２、２２、３２ 第２レンズ
１３、２３、３３ 第３レンズ
１４、２４、３４ 第４レンズ
１００ カメラモジュール

Claims (9)

1. 物体側より順に、
   正のパワーを有し、物体側及び像側の両面が凸である第１レンズと、
   負のパワーを有し、像側の面が凹である第２レンズと、
   負のパワーを有し、像側に凸のメニスカスレンズである第３レンズと、
   物体側に凸のメニスカスレンズである第４レンズと、からなるレンズ群を有し、
   絞りが前記第１レンズの物体側に配置され、撮像面が平面状である撮像素子に結像させるレンズユニットであって、
   前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ及び前記第４レンズは、物体側及び像側の少なくとも一方の面は、非球面形状を有し、
   前記第２レンズのアッベ数をν２、前記第３レンズのアッベ数をν３とした場合に、以下の数式（１）、（２）を満たし、
   ν２＜３５・・・・・・（１）
   ν３＜３５・・・・・・（２）
   さらに、前記第３レンズの中心厚をｄ３、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（５）を満たす
   ことを特徴とするレンズユニット。
   ０．０５＜（ｄ３／ｆ）＜０．１２・・・・・・（５）
2. 請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
   （ｄ３／ｆ）＜０．１０
   を満たすことを特徴とするレンズユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のレンズユニットにおいて、
   0.07＜（ｄ３／ｆ）
   を満たすことを特徴とするレンズユニット。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第３レンズの焦点距離をｆ３とした場合に、以下の数式（３）、（４）を満たす
   ことを特徴とするレンズユニット。
   −１．０≦（ｆ２／ｆ）＜０・・・・・・（３）
   −８．０≦（ｆ３／ｆ）≦−２．０・・・・・・（４）
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記第２レンズの物体側の面の曲率半径をＲ３、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（６）を満たす
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズユニット。
   −０．０５＜（ｆ／Ｒ３）＜０．１・・・・・・（６）
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１レンズの像側の面の曲率半径をＲ２、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（７）を満たす
   ことを特徴とするレンズユニット。
   −１．５＜ｆ／Ｒ２＜−０．７・・・・・・（７）
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のレンズユニットにおいて、
   前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ及び前記第４レンズは、樹脂製である
   ことを特徴とするレンズユニット。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のレンズユニットを有するカメラモジュール。
9. 物体側より順に、
   正のパワーを有し、物体側及び像側の両面が凸である第１レンズと、
   負のパワーを有し、像側の面が凹である第２レンズと、
   負のパワーを有し、像側に凸のメニスカスレンズである第３レンズと、
   物体側に凸のメニスカスレンズである第４レンズと、からなるレンズ群を有し、絞りが前記第１レンズの物体側に配置されたレンズユニットと、
   前記第4レンズの像側に配置され、撮像面が平面状である撮像素子と、を備えたカメラモジュールであって、
   前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ及び前記第４レンズは、物体側及び像側の少なくとも一方の面は、非球面形状を有し、
   前記第２レンズのアッベ数をν２、前記第３レンズのアッベ数をν３とした場合に、以下の数式（１）、（２）を満たし、
   ν２＜３５・・・・・・（１）
   ν３＜３５・・・・・・（２）
   さらに、前記第３レンズの中心厚をｄ３、前記レンズユニットの全系の焦点距離をｆとした場合に、以下の数式（５）を満たす
   ことを特徴とするカメラモジュール。
   ０．０５＜（ｄ３／ｆ）＜０．１２・・・・・・（５）