JP5322582B2 - レンズ装置、撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ装置に係り、詳しくは小型の撮影装置への搭載に適したレンズ装置に関する。また、撮影装置に関する。

現在使用されている撮影装置の殆どは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを撮像素子として備えるデジタルカメラである。そのため、撮影装置に使用されるレンズ装置についても、いわゆる銀塩カメラとは異なる性能が求められる場合がある。例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサは斜めからの入射光に対する感度が銀塩フィルムに比べて低いため、撮像素子に入射する光線の入射角である主光線入射角度（ＣＲＡ：Chief Ray Angle）が小さいことが求められる。また、撮像素子の集積度の向上に伴い、コンパクトカメラや携帯電話に内蔵される小型の撮影装置であっても、画質の向上が求められている一方で、小型化の要請は当然に強い。更に、コンパクトカメラや携帯電話に内蔵される小型の撮影装置は、比較的安価に供給される商品であるため、製造コストを低く抑えることができる構成であることも重要となる。

ここで、画質を向上させるためには諸収差を低く抑えることが必要である。そのため、コンパクトに設計しやすい３枚構成のレンズ装置に替わり、一層収差を抑制しやすい４枚構成のレンズが求められている。そこで、４枚構成であってもコンパクトなレンズ装置が提示されている（例えば、特許文献１〜４、参照）。

ここで、特許文献１および特許文献２の技術はレンズ装置を構成する全てのレンズのより撮影対象側（以下、「物側」という。）に絞りを配設した、いわゆる前絞り型と呼ばれる構成であるため、絞りより撮像素子側（以下、「像側」という。）に配された各レンズに芯ずれが生じた場合に、芯ずれの影響が画質に大きく影響することが知られている。そのため、芯ずれを原因とする製品不良が発生しやすく、レンズ装置製造時の歩留まりが低下し、製造コストが大きくなる。

また、特許文献３の技術は、最も物側のレンズと、物側より２枚目のレンズとの間に絞りを配設した、いわゆる中絞り型と呼ばれる構成であるため、上記前絞り型レンズ装置に比すれば芯ずれの影響が画質に影響しにくいが、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できるとは言いがたい。

一方、特許文献４の技術は、「物体側に凸面を向けた負の屈折率を有する第１レンズと、前記第１レンズに接合され物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２レンズと、所定の口径をなす開口絞りと、物体側に凹面を向けた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、からなることを特徴とする撮像レンズ。〔請求項１〕」であって、物側から２枚目のレンズと３枚目のレンズとの間に絞りを持つ中絞り型の構成である。従って、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できると考えられる。また、「３群４枚構成を採用することにより、小型化、薄型化、軽量化等が達成され、無限遠撮影から近距離撮影まで光学性能が良好で、４００万画素以上の高密度固体撮像素子に適した撮像レンズが得られる。〔００１４〕」と記載されている。
特開２００２−２２８９２２号公報 特開２００３−２５５２２２号公報 特開２００５−９１６６６号公報 特開２００６−３０９０４３号公報

しかし、特許文献４に示されたレンズ装置は絞りより物側のレンズが、負の屈折率を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズとからなるため、屈折による集光が不十分となりやすい。そこで、正の屈折力を有する第２レンズの屈折力を高くすると、第２レンズの厚みが大きくなり、レンズ装置の全長が大きくなり問題となる。

本発明はかかる問題に鑑みて成されたもので、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できる中絞り型の４枚構成のレンズ装置であって、上記従来に比して一層の小型化が可能な構成のレンズ装置を供給することを目的とする。

本発明にかかるレンズ装置は、物側から像側に向かって順に配列された正のパワーを有する第１レンズと、正のパワーを有する第２レンズと、開口絞りと、負のパワーを有する第３レンズと、第４レンズとを備える。

上記構成によると、第１レンズと第２レンズとがともに正のパワーを有するため、いずれかが負のパワーを有する場合に比して、絞りに対して物側において強い集光力を得ることができる。従って、第１レンズと第２レンズの厚みを小さくするのと同時に開口絞りから結像面までの距離を長くして主光線入射角度を小さくすることが可能となる。また、絞りより物側のレンズが２枚構成であるため、１枚構成の場合に比べ収差の発生を抑制することができる。

本発明にかかるレンズ装置は、前記第４レンズの物側面および像側面の少なくともいずれか一方が変曲点を有する非球面形状であることが好ましい。
上記構成によると、第４レンズの物側面および像側面の少なくともいずれか一方が変曲点を有する非球面形状である、即ち第４レンズが非球面レンズであるため、中央部分と周辺部分で焦点距離を変えることができる。従って、諸収差を有効に補正することが可能となる。

本発明にかかるレンズ装置は、前記第４レンズの像側面が像側に凹面形状であることが好ましい。
上記構成によると、第４レンズの像側面が像側に凹面形状であるため、第４レンズの像側面が像側に凸面形状である場合に比べ、バックフォーカスを長く取ることが可能となる。従って、主光線入射角度を小さくすることが容易となる。

本発明にかかるレンズ装置は、前記第３レンズが、物側面が物側に凹面形状のメニスカスレンズであることが好ましい。
上記構成によると、第３レンズが、物側面が物側に凹面形状のメニスカスレンズであるため、第１レンズおよび第２レンズを透過後に残留する収差を良好に補正することが容易となる。

本発明にかかるレンズ装置は、前記第２レンズの像側面が像側に凹面形状であることが好ましい。
上記構成によると、第２レンズの像側面が像側に凹面形状であるとともに、第３レンズの物側面が物側に凹面形状であるため、第２レンズと第３レンズとの互いに対峙する面が凹面形状となる。従って、収差補正および温度変化による光学特性変化の抑制が容易となる。

本発明にかかるレンズ装置は、前記第１レンズおよび前記第２レンズが、該第１レンズの像側面と該第２レンズの物側面とが接するように形成された一群の複合レンズであることが好ましい。

上記構成によると、第１レンズおよび第２レンズが、第１レンズの像側面と第２レンズの物側面とが接するように形成された一群の複合レンズであるため、第１レンズおよび第２レンズがそれぞれ独立したレンズである場合に比べて、レンズ装置の全長を短くすることが可能となる。また、複合レンズ形成後は第１レンズと第２レンズとの間で芯ずれが生ずることがないため、製造が容易で、歩留まりが高い構成となる。

なお、上記複合レンズは、第１レンズおよび第２レンズを互いに独立して形成した後に両者を貼り合わせて形成する張り合わせレンズであっても良いし、いずれか一方を先に形成し、形成されたレンズの上に他方のレンズを形成したレンズであっても良い。

本発明にかかるレンズ装置は、前記一群の複合レンズが、前記第１レンズおよび前記第２レンズのいずれか一方に、他方をモールド成型することにより形成された複合レンズであることが好ましい。

上記構成によると、一群の複合レンズが、第１レンズおよび第２レンズのいずれか一方に、他方をモールド成型することにより形成された複合レンズであるため、複合レンズの厚みを小さくすることが可能となる。従って、張り合わせレンズを使用した場合に比して、レンズ装置の全長を一層短くすることが可能となる。

本発明にかかるレンズ装置は、撮影装置に好適に用いることができる。
本発明にかかるレンズ装置は、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できる中絞り型の４枚構成のレンズ装置であって、上記従来に比して一層の小型化が可能な構成のレンズ装置であるため、撮影装置に好適に用いることができる。

本発明によれば、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できる中絞り型の４枚構成のレンズ装置であって、上記従来に比して一層の小型化が可能な構成のレンズ装置を供給することができる。

図１に示すように、本実施形態にかかる携帯電話はヒンジＨを中心に折り畳む構成の電話である。図１は折り畳んだ状態を示す図であり前面にはレンズ装置１０の一部であるカバーガラス９が露出している。図２（ａ）は、この携帯電話を開いて表示部８１、操作部８２を前面にした図である。図２（ｂ）は、開いた携帯電話を背面から見た図である。撮影者は、このように携帯電話を開いた状態でカバーガラス９を撮影したい対象に向けて操作部８２を操作することによりシャッターを切り、対象物を撮影することができる。

レンズ装置は、図３に示すように、物側から像側に向かって順に、第１レンズ１、第２レンズ２、開口絞り５、第３レンズ３、第４レンズ４およびカバーガラス６等により構成されている。なお、カバーガラス９や筐体等、説明上特に不要な部材は省いて記載している。また、ＣＣＤイメージセンサ７はレンズ装置の構成要素ではないが、結像面７１を示すために併せて図中に記載している。同様に、入射光８も併せて記載している。第１レンズ１、第３レンズ３、第４レンズ４はいずれもプラスチックレンズである。第２レンズ２は紫外線硬化樹脂を、紫外線照射により硬化させることにより形成したプラスチックレンズである。以下、その構成を詳説する。

第１レンズ１の物側面１１（１面）は物側に凸面形状であるとともに第１レンズ１の像側面１２（２面）は凹面形状であり、物側の曲率半径の方が大きいため、正のパワーを有するレンズである（以下、単に「正レンズ」という。）。また、第２レンズ２の物側面２１（２面）は物側に凸面状であるとともに第２レンズ２の像側面２２（３面）は僅かに像側に凹であるであるため、正レンズである。ここで、第１レンズ１の像側面１２と第２レンズ２の物側面２１は接合されているため、第１レンズ１と第２レンズ２は１群の複合レンズを形成している。

より具体的には第１レンズ１を形成後に第１レンズ１の像側面１２上に金型を用いて紫外線硬化樹脂を密充し、紫外線照射により硬化させることにより、第２レンズの形状を形成し複合レンズを作成する。かかる方法により作成された複合レンズは、第１レンズおよび第２レンズを互いに独立して形成した後に両者を貼り合わせて形成する張り合わせレンズである複合レンズに比して、厚みを小さくすることが可能となる。従って、レンズ装置の全長を小さくすることができる。

第１レンズ１および第２レンズ２の像側には開口絞り５が配設され、更に像側には第３レンズ３が配設されている。この第３レンズ３の物側面３１（５面）は物側に凹面形状であり、第２レンズ２の像側面２２（３面）は像側に凹面形状であるため、開口絞り５を挟んで対峙する面がともに凹面形状である。従って、いずれの面においても光の入射角が面に対して垂直に近くなり、収差の発生を抑制することができる。また、絞りを挟んで対峙する曲面が類似する形状は温度による光学性能の変化を生じ難いことも知られている。また、第３レンズ３は、物側面が物側に凹面形状のメニスカスレンズであるため、第１レンズ1および第２レンズ２透過後の光線に残留する収差を良好に補正することが容易となる。

更に、第３レンズ３の像側には第４レンズ４が配設されている。この第４レンズ４は、物側面４１（７面）および像側面４２（８面）が変曲点を有する非球面形状である非球面レンズであるため、中央部分と周辺部分で焦点距離を変えることができる。かかる構造をとることにより、光軸付近と、周辺部分での画質の差を補正することができるとともに収差を抑制することができる。また、第４レンズの像側面４２（８面）が像側に凹面形状であるため、第４レンズ４の像側面が像側に凸面形状である場合に比べ、バックフォーカスを長く取ることが可能となる。そのため、主光線入射角度を小さくすることが容易となる。

この第４レンズ４とＣＣＤイメージセンサ７との間にはカバーガラス６が配設されている。カバーガラス６としては、撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ７をごみ等から保護するための無色透明なガラス板が通常用いられるが、必要に応じて、例えば赤外線カットフィルター等のフィルターが用いられることがある。

従って、本実施形態にかかるレンズ装置に入射した入射光８は、第１レンズ１および第２レンズ２からなる複合レンズによって集光され、開口絞り５によって結像に必要な光のみに制限された後に、第３レンズおよび第４レンズ４を透過することにより、集光されるとともに収差を補正される。更にカバーガラス６を透過した後、ＣＣＤイメージセンサ７の結像面７１上に結像する。かかる像が、ＣＣＤイメージセンサ７により電気的に変換され、シャッターを切られた場合に写真用の画像として、記録される。

（１）上記実施形態では、第１レンズ１と第２レンズ２とがともに正のパワーを有するため、いずれかが負のパワーを有する場合に比して、開口絞り５より物側において強い集光力を得ることができる。従って、同じ全長で考えた場合、第１レンズと第２レンズの厚みを小さくするのと同時に、開口絞り５から結像面７１までの距離を長くして主光線入射角度を小さくすることが可能となる。また、開口絞り５より物側のレンズが２枚構成であるため、１枚構成の場合に比べ収差の発生を抑制することができる。

（２）上記実施形態では、第４レンズ４の物側面４１および像側面４２が変曲点を有する非球面形状である、即ち第４レンズ４が非球面レンズであるため、第４レンズ４の中央部分と周辺部分で焦点距離を変えることができる。従って、諸収差を有効に補正することが可能となる。

（３）上記実施形態では、第４レンズ４の像側面４２が像側に凹面形状であるため、第４レンズ４の像側面４２が像側に凸面形状である場合に比べ、バックフォーカスを長く取ることが可能となる。従って、主光線入射角度を小さくすることが容易となる。

（４）上記実施形態では、第３レンズ３が、物側面３１が物側に凹面形状のメニスカスレンズであるため、第１レンズ１および第２レンズ２を透過後に残留する収差を良好に補正することが容易となる。

（５）上記実施形態では、第２レンズ２の像側面２２が像側に凹面形状であるとともに、第３レンズ３の物側面３１が物側に凹面形状であるため、第２レンズ２と第３レンズ３とが開口絞り５を挟んで互いに対峙する面がともに凹面形状となる。従って、収差補正および温度変化による光学特性変化の抑制が容易となる。

（６）上記実施形態では、第１レンズ１および第２レンズ２が、第１レンズ１の像側面１２と第２レンズ２の物側面２１とが接するように形成された一群の複合レンズであるため、第１レンズ１および第２レンズ２がそれぞれ独立したレンズである場合に比べて、レンズ装置の全長を短くすることが可能となる。また、複合レンズ形成後は第１レンズと第２レンズとの間で芯ずれが生ずることがないため、製造が容易で、歩留まりが高い構成となる。

（７）上記実施形態では、第１レンズ１に第２レンズ２をモールド成型することにより形成された複合レンズを用いているため、複合レンズの厚みを小さくすることが可能となる。従って、張り合わせレンズを使用した場合に比して、レンズ装置１０の全長を一層短くすることが可能となる。かかるレンズ装置１０は、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できる中絞り型の４枚構成のレンズ装置であって、上記従来に比して一層の小型化が可能な構成のレンズ装置であるため、撮影装置である携帯電話に好適に用いることができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、第１レンズ１〜第４レンズ４はいずれもプラスチックレンズであるが、同等の光学特性を維持できるのであれば、すべてをガラスレンズとしてもよい。ガラスレンズを使用することにより耐熱性が大きくなる。またガラスはプラスチックに比して温度による体積変化が小さいため、レンズ形状の温度による変化を原因とする画像劣化を抑制することができる。

・上記実施形態では、第１レンズ１がプラスチックレンズであるとともに第２レンズ２が第１レンズ１の像側面１２上に樹脂モールドされているが、他の構成であっても良い。例えば、第１レンズ１が第２レンズ２の物側面２１上に樹脂モールドされていても良い。要は、第１レンズ１と第２レンズ２とが１群の複合レンズを形成していれば、同様の効果を得ることが可能となる。

・また、第１レンズ１と第２レンズ２とがそれぞれ独立して形成されたプラスチックレンズあるいはガラスレンズであって、互いに張り合わされた張り合わせレンズであってもよい。要は、第１レンズ１と第２レンズ２とが１群の複合レンズを形成していれば、樹脂モールドレンズであっても、張り合わせレンズであっても、同様の効果を得ることが可能となる。

・また、第１レンズ１と第２レンズ２とが複合レンズを形成していなくてもよい。第１レンズ１と第２レンズ２とがそれぞれ１枚構成のレンズであって、開口絞り５より物側に正のパワーを有するレンズを２枚配設することにより、収差を抑制しつつ、レンズ装置の全長を小さくすることが可能となる。また、複合レンズを使用する場合に比して、コストダウンとなりうる。

・上記実施形態において第４レンズ４とＣＣＤイメージセンサ７との間にカバーガラス６を備えたが、必須ではない。また、カバーガラス６に替えて、あるいはカバーガラス６に加えて、赤外線をカットするフィルター等を備えても良い。

・上記実施形態においては、撮影素子としてＣＣＤイメージセンサ７を用いたが、他の構成であっても良い。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサを用いても良い。
・上記実施形態においては、撮影素子としてＣＣＤイメージセンサ７を用いたが、他の構成であっても良い。例えば、撮影素子として光学フィルムを使用することにより、銀塩写真用の撮影装置としてもよい。

・また、上記実施形態においては、撮影装置５０を携帯端末に使用したが、通常のカメラやパーソナルコンピュータに使用しても良い。また、静止画でなく、動画撮影用として使用しても良い。

図３に示すように、実施例１にかかるレンズ装置は、正のパワーを有する第１レンズ１および正のパワーを有する第２レンズ２からなる複合レンズと、第３レンズとの間に開口絞り５が設けられた３群４枚の中絞り型のレンズ構成を有する。このレンズ装置の数値データを以下に示す。

全系焦点距離 ：３．６０ｍｍ
Ｆ値 ：２．８
レンズ全長 ：４．０７ｍｍ
バックフォーカス ：１．１９ｍｍ
主光線入射角度（ＣＲＡ）：２５°
レンズデータを表１に示す。ただし表１において各面の番号ｉは、図３に示すように、第１レンズ１の物側の面を第１面とし、像側に向かって順に振られている。Ｒｉは各面における曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面間隔、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数を示す。

非球面形状は以下の式で示される。

ただし、式（１）において光軸方向をｚ軸とし、Ｒは曲率半径、Ｈは光軸と直交する方向の高さ、Ｋはコーニック定数、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。

各面における非球面係数は以下に示す表２の通りである。

〔比較例１〕
図１３に示すように、比較例１にかかるレンズ装置は第１レンズ１の更に外側に開口絞り５を有する前絞り型の４群４枚レンズ構成を有するレンズ装置である。このレンズ装置の数値データを以下に示す。

全系焦点距離 ：３．６０ｍｍ
Ｆ値 ：２．８
レンズ全長 ：４．２６ｍｍ
バックフォーカス ：１．１９ｍｍ
主光線入射角度（ＣＲＡ）：２５°
レンズデータを表３にしめす。ただし表３において各面の番号ｉは、図１３に示すように、開口絞り５を第１面とし、像側に向かって順に振られている。Ｒｉは各面における曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面間隔、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数を示す。

非球面形状は以下の式で示される。

ただし、式（１）において光軸方向をｚ軸とし、Ｒは曲率半径、Ｈは光軸と直交する方向の高さ、Ｋはコーニック定数、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。

各面における非球面係数は以下の通りである。

〔比較例２〕
図２５に示すように、比較例２にかかるレンズ装置は、第１レンズ１と第２レンズ２との間に開口絞り５を有する中絞り型の４群４枚レンズ構成を有するレンズ装置である。このレンズ装置の数値データを以下に示す。

全系焦点距離 ：３．６０ｍｍ
Ｆ値 ：２．８
レンズ全長 ：４．２０ｍｍ
バックフォーカス ：１．１９ｍｍ
主光線入射角度（ＣＲＡ）：２５°
レンズデータを表５にしめす。ただし表５において各面の番号ｉは、図２５に示すように、第１レンズ１の物側面１１を第１面とし、像側に向かって順に振られている。Ｒｉは各面における曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面間隔、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数を示す。

非球面形状は以下の式で示される。

ただし、式（１）において光軸方向をｚ軸とし、Ｒは曲率半径、Ｈは光軸と直交する方向の高さ、Ｋはコーニック定数、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。

各面における非球面係数は以下の通りである。

〔比較例３〕
図３７に示すように、比較例３にかかるレンズ装置は、正のパワーを有する第１レンズ１および負のパワーを有する第２レンズ２からなる複合レンズを有し、第１レンズ１の物側に開口絞り５が設けられた３群４枚の前絞り型のレンズ構成を有する。このレンズ装置の数値データを以下に示す。

全系焦点距離 ：３．６０ｍｍ
Ｆ値 ：２．８
レンズ全長 ：３．９６ｍｍ
バックフォーカス ：１．１４ｍｍ
主光線入射角度（ＣＲＡ）：２５°
レンズデータを表７にしめす。ただし表７において各面の番号ｉは、図３７に示すように、絞り５の面を第１面とし、像側に向かって順に振られている。Ｒｉは各面における曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面間隔、ｎｄは屈折率、νｄはアッベ数を示す。

非球面形状は以下の式で示される。

ただし、式（１）において光軸方向をｚ軸とし、Ｒは曲率半径、Ｈは光軸と直交する方向の高さ、Ｋはコーニック定数、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。

各面における非球面係数は以下の通りである。

〔実施例と比較例１〜４との比較〕
比較例１〜比較例３に示したレンズ装置は、全系焦点距離、Ｆ値およびＣＲＡが実施例１にかかるレンズ装置と同一となるように設計したレンズ装置である。かかる比較例１〜比較例３のレンズ装置と実施例１にかかるレンズ装置とを比較する。

１．光学特性
実施例１のレンズ装置の伝達関数（ＭＴＦ）を示したグラフである図４と、比較例１、比較例２、比較例３のレンズ装置の伝達関数（ＭＴＦ）をそれぞれ示したグラフである図１４、図２６、図３８とを比較する。いずれのグラフも大きな差はなく、実施例１は従来同様のＭＴＦ特性を維持していることが判る。

実施例１のレンズ装置の像面湾曲を示したグラフである図５（ａ）と、比較例１、比較例２、比較例３のレンズ装置の像面湾曲をそれぞれ示したグラフである図１５（ａ）、図２７（ａ）、図３９（ａ）とを比較する。グラフの形状が異なるため判断困難であるが、サジタル方向においてもタンジェンシャル方向においてもグラフ上に大差はなく実施例１は比較例１〜比較例３と同等に像面湾曲を抑制していることが判る。

実施例１のレンズ装置の歪曲収差を示したグラフである図５（ｂ）と、比較例１、比較例２、比較例３のレンズ装置の歪曲収差をそれぞれ示したグラフである図１５（ｂ）、図２７（ｂ）、図３９（ｂ）とを比較する。グラフの形状が異なるため判断困難であるが、サジタル方向においてもタンジェンシャル方向においてもグラフ上に大差はなく実施例１は比較例１〜比較例３と同等に歪曲収差を抑制していることが判る。

実施例１のレンズ装置の縦収差を示したグラフである図６と、比較例１、比較例２、比較例３のレンズ装置の縦収差をそれぞれ示したグラフである図１６、図２８、図４０とを比較する。グラフの形状が異なるため判断困難であるが、どの波長においてもグラフ上に大差はなく実施例１は比較例１〜比較例３と同等に縦収差を抑制していることが判る。

以上、伝達関数（ＭＴＦ）、像面湾曲、歪曲収差、縦収差のすべての項目において、実施例１にかかるレンズ装置の光学特性は比較例１〜比較例３のレンズ装置の光学特性と同等であると判断できる。

２．製造コスト
比較例１〜比較例３のレンズ装置に用いる部材の種類や部品点数と、実施例１にかかるレンズ装置に用いる部材の種類や部品点数とに大きな違いはない。従って、製造歩留まりの高さがコストに大きく影響する。上述のように、第１レンズ１〜第４レンズ４の各レンズに芯ずれが生じた場合の許容範囲が狭いほど、不良品の発生率が高まり、製造歩留まりが低下する。そこで、芯ずれ生じた場合の影響の大きさを、伝達関数（ＭＴＦ）の変化によって評価した。

実施例１にかかるレンズ装置を構成する各レンズを図３における上方向に５μｍ（以下、単に「５μｍ」と記載する。）または図３における下方向に（以下、単に、「−５μｍ」と記載する。）芯ずれさせた状態における伝達関数（ＭＴＦ）示すグラフを図７〜図１３に記載した。また同様に、比較例１のレンズ装置を構成する各レンズを５μｍまたは−５μｍ芯ずれさせた状態における伝達関数（ＭＴＦ）示すグラフを図１７〜図２４に記載した。また、比較例２のレンズ装置を構成する各レンズを５μｍまたは−５μｍ芯ずれさせた状態における伝達関数（ＭＴＦ）示すグラフを図２９〜図３６に記載した。更に、比較例３のレンズ装置を構成する各レンズを５μｍまたは−５μｍ芯ずれさせた状態における伝達関数（ＭＴＦ）示すグラフを図４１〜図４６に記載した。

ここで、同じ４群４枚レンズ構成において、前絞り型である比較例１と、中絞り型である比較例２を比較する。より具体的には、図１７〜図２４と図２９〜図３６とをそれぞれ比較して検討すると、いずれのレンズを芯ずれさせた場合においても、比較例１にかかるレンズ装置のＭＴＦの劣化の程度が比較例２にかかるレンズ装置のＭＴＦの劣化の程度に比べ大きくなっている。また同様に、同じ３群４枚レンズ構成において、前絞り型である比較例３と、中絞り型である実施例１を比較する。より具体的には、図４１〜図４６と図７〜図１３とをそれぞれ比較して検討すると、いずれのレンズを芯ずれさせた場合においても、比較例２にかかるレンズ装置のＭＴＦの劣化の程度が比較例３にかかるレンズ装置のＭＴＦの劣化の程度に比べ大きくなっている。従って、同様のレンズ構成であれば、前絞り型のレンズ装置は芯ずれによるＭＴＦの劣化の程度が大きいことが確認できる。

従って、同様のレンズ構成であれば、本発明が採用した中絞りのレンズ構成は、構成する各レンズに芯ずれが生じることを原因とする製品不良が発生する確率が小さいため、製造コストが小さいといえる。

３．小型化
実施例１にかかるレンズ装置の全長は４．０７ｍｍであり、比較例３に次いで小さい。ここで、比較例３は前絞り型であり、上述したように芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できない。従って、実施例１にかかるレンズ装置は、芯ずれを原因とする製品不良の発生を十分に抑制できる中絞り型の４枚構成のレンズ装置として、従来に比して一層の小型化が可能な構成のレンズ装置であるといえる。

本発明は、小型の撮影装置への搭載に適したレンズ装置に関するものであるため、小型カメラやカメラ付撮影装置用のレンズ装置として産業上広く利用可能である。

実施形態にかかる携帯端末の非使用時の外観図である。 実施形態にかかる携帯端末の使用時の外観図であり、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。 実施形態にかかる撮影装置の構造を説明する図であり、光軸を含む面による断面模式図である。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、（ａ）は像面湾曲を示すグラフであり、（ｂ）は歪曲収差を示すグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、縦収差のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズおよび第２レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズおよび第２レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 実施例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかる撮影装置の構造を説明する図であり、光軸を含む面による断面模式図である。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、（ａ）は像面湾曲を示すグラフであり、（ｂ）は歪曲収差を示すグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、縦収差のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第２レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第２レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例１にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかる撮影装置の構造を説明する図であり、光軸を含む面による断面模式図である。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、（ａ）は像面湾曲を示すグラフであり、（ｂ）は歪曲収差を示すグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、縦収差のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第２レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第２レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例２にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかる撮影装置の構造を説明する図であり、光軸を含む面による断面模式図である。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、（ａ）は像面湾曲を示すグラフであり、（ｂ）は歪曲収差を示すグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、縦収差のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズおよび第２レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第１レンズおよび第２レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第３レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが上方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。 比較例３にかかるレンズ装置の効果を説明する図であって、第４レンズが下方向に５μｍ芯ずれした場合の、伝達関数（ＭＴＦ）のグラフである。

符号の説明

１…第１レンズ、２…第２レンズ、３…第３レンズ、４…第４レンズ、５…開口絞り、６…カバーガラス、７…ＣＣＤイメージセンサ、８…入射光、９…カバーガラス、１０…レンズ装置、１１…物側面、１２…像側面、２１…物側面、２２…像側面、３１…物側面、３２…像側面、４１…物側面、４２…像側面、５０…撮影装置、７１…結像面、８１…表示部、８２…操作部、H…ヒンジ。

Claims (7)

1. 物側から像側に向かって順に配列された
   正のパワーを有する第１レンズと、
   正のパワーを有する第２レンズと、
   開口絞りと、
   負のパワーを有する第３レンズと、
   第４レンズとから構成されるレンズ装置であって、
   前記第１レンズは、物側に凸面形状の物側面及び像側に凹面形状の像側面を含み、
   前記第２レンズは、物側に凸面形状の物側面及び像側に凹面形状の像側面を含む、レンズ装置。
2. 前記第４レンズの物側面および像側面の少なくともいずれか一方が変曲点を有する非球面形状である請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記第４レンズの像側面が像側に凹面形状である請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記第３レンズは、物側面が物側に凹面形状のメニスカスレンズである請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
5. 前記第１レンズおよび前記第２レンズは、
   該第１レンズの像側面と該第２レンズの物側面とが接するように形成された一群の複合レンズである請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
6. 前記一群の複合レンズは、前記第１レンズおよび前記第２レンズのいずれか一方に、他方をモールド成型することにより形成された複合レンズである請求項５に記載のレンズ装置を備える撮影装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ装置を備える撮影装置。
   

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