KR20070101776A

KR20070101776A - 촬상 렌즈, 촬상 렌즈를 구비한 촬상 장치 및 촬상 장치를구비한 휴대 단말기

Info

Publication number: KR20070101776A
Application number: KR1020070034725A
Authority: KR
Inventors: 야스나리 후꾸따; 스스무 야마구찌
Original assignee: 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2007-10-17
Also published as: JP4940740B2; US7474478B2; JP2007286153A; US20070242370A1; CN101055345A; CN101055345B

Abstract

본 발명은 촬상 소자에 광을 유도할 수 있는 촬상 렌즈 및 촬상 장치에 관한 것으로, 또한 촬상 장치를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다. 본 발명에 관한 촬상 렌즈는 피사체로부터의 광을 촬상 소자 상에 결상시키는 촬상 렌즈이며,

물체측으로부터 차례로, 개구 조리개, 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제2 렌즈, 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제4 렌즈로 이루어지고,

상기 제2 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경 및 촬상 렌즈 전계의 초점 거리에 관한 소정의 조건을 충족시킨다.

촬상 렌즈, 차광 마스크, 촬상 유닛, 하우징, 표시부, 통신부, 기억부

Description

촬상 렌즈, 촬상 렌즈를 구비한 촬상 장치 및 촬상 장치를 구비한 휴대 단말기{IMAGING LENS, IMAGING APPARATUS PROVIDED WITH IMAGING LENS, AND PERSONAL COMMUNICATION DEVICE PROVIDED WITH IMAGING APPARATUS}

도1은 본 발명의 실시 형태의 촬상 장치의 사시도.

도2는 본 발명의 실시 형태의 촬상 렌즈의 단면도.

도3은 본 발명의 촬상 장치를 적용한 휴대 단말기의 제어 블록도.

도4는 제1 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도5는 제2 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도6은 제3 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도7은 제4 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도8은 제5 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도9는 제6 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도10은 제7 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도11은 제1 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도12는 제2 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도13은 제3 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도14는 제4 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도15는 제5 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도16은 제6 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도17은 제7 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도18은 제8 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도19는 제9 실시 형태의 촬상 렌즈의 구성을 도시하는 도면.

도20은 제8 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

도21은 제9 실시 형태의 촬상 렌즈의 수차를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 촬상 렌즈

21 : 내통

24, 25, 26 : 차광 마스크

50 : 촬상 유닛

51 : 이미지 센서

52 : 기판

53 : 하우징

54 : 외부 접속용 단자

55 : 외통

60 : 입력부

70 : 표시부

80 : 통신부

91 : 기억부

92 : 일시 기억부

100 : 휴대 전화기

[문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-341013호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2002-365529호 공보

[문헌 3] 일본 특허 공개 제2002-365530호 공보

[문헌 4] 일본 특허 공개 제2002-365531호 공보

본 발명은 촬상 소자에 광을 유도할 수 있는 촬상 렌즈 및 촬상 장치에 관한 것으로, 또한 촬상 장치를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다.

종래, 소형이면서 박형의 촬상 장치가, 휴대 전화기나 PDA(Personal Digital Assistant) 등 휴대 단말기에 탑재되도록 되고, 이에 의해 원격지로 음성 정보뿐만 아니라 화상 정보도 서로 전송하는 것이 가능해지고 있다. 이들의 촬상 장치에 사용되는 촬상 소자로서는, CCD(Charge Coupled Device)형 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등이 사용된다.

최근, 이들 휴대 단말기의 보급의 증대에 수반하여, 보다 고화질의 화상이 얻어지도록 고화소수의 촬상 소자를 사용한 촬상 장치가 탑재된 것이 시장에 공급 되고 있다. 이 촬상 장치는 고화소수의 촬상 소자에 대응하여, 해상도의 향상을 목적으로 하여 복수매의 렌즈로 구성된 촬상 렌즈가 이용되고 있는 것이 있다. 이와 같은 고화소의 촬상 장치에 대응한 촬상 렌즈로서, 2매 또는 3매의 렌즈 구성에 비해, 보다 고성능화가 가능한 4매 렌즈 구성의 촬상 렌즈가 제안되어 있다.

4매 렌즈 구성의 촬상 렌즈로서, 문헌 1에는 물체측으로부터 차례로 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈, 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈, 플러스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈로 구성하여 고성능화를 목표로 한, 소위 역에르노스터 타입의 촬상 렌즈가 개시되어 있다. 또한, 문헌 2 및 4에는 물체측으로부터 차례로 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈, 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈로 구성하고, 촬상 렌즈 전체 길이의 소형화를 목표로 한, 소위 텔레포토 타입의 촬상 렌즈가 개시되어 있다.

그러나, 문헌 1에 기재된 촬상 렌즈는 역에르노스터 타입이기 때문에, 제4 렌즈가 플러스 렌즈이며, 텔레포토 타입과 같이 제4 렌즈가 마이너스 렌즈인 경우에 비해, 광학계의 주요점 위치가 상측이 되고 백포커스가 길어지므로, 소형화에는 불리한 타입이다. 또한, 4매 렌즈 중 마이너스의 굴절력을 갖는 렌즈가 1매이며, 페츠발 합의 보정이 곤란하며, 화면 주변부에서는 양호한 성능을 확보할 수 없다. 또한, 문헌 2 내지 4에 기재된 촬상 렌즈는 촬상 화각이 좁은데다가 수차 보정이 불충분하고, 또한 전체 길이를 단축화하면, 성능의 열화에 의한 촬상 소자의 고화 소화에 대응하는 것이 곤란해진다.

본 발명은 이와 같은 상황을 비추어 이루어진 것으로, 소형이면서 광화각을 확보할 수 있는 동시에, 여러 가지 수차가 양호하게 보정되고, 고화소수의 촬상 소자에 대응 가능한 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 피사체로부터의 광을 촬상 소자 상에 결상시키는 촬상 렌즈에 있어서, 물체측으로부터 차례로 개구 조리개, 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖고 상측(像側)에 오목면을 향한 제2 렌즈, 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제4 렌즈로 이루어지는 촬상 렌즈이며, 상기 제2 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 r4, 촬상 렌즈 전계의 초점 거리를 f로 나타낼 때, 0.2 < r4/f = 0.52의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈를 제공한다.

상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 제2 렌즈의 상측의 면은 비구면이며, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 마이너스의 굴절력이 약해지는 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 제4 렌즈의 상측의 면은 비구면이며, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 마이너스의 굴절력이 약하게 되어 렌즈 주변부에서 변곡점을 갖는 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 제3 렌즈의 상측의 면은 비구면이며, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 플러스의 굴절력이 약해지는 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 합성 초점 거리를 f12로 나타낼 때, 0.8 < f12/f < 3의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 제3 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 r6, 상기 제4 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 r8로 나타낼 때, -1.5 < r8/r6 < -0.2의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 제1 렌즈의 아베수를 ν1, 상기 제2 렌즈의 아베수를 ν2로 나타낼 때, 20 < ν1 - ν2 < 65의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 촬상 렌즈에 있어서, 상기 촬상 렌즈 중 적어도 1매의 렌즈는 플라스틱 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 피사체로부터의 광이 입사되는 개구부를 갖는 차광성 재료로 형성된 하우징과,

상기 하우징에 내포되고, 상기 개구부를 투과한 광이 입사되는 상기의 촬상 렌즈와,

상기 촬상 렌즈에 의해 유도된 광을 수광하는 촬상 소자와,

상기 촬상 소자를 보유 지지하는 기판과,

상기 기판 상에 형성되고, 전기 신호의 송수신을 행하기 위한 접속 단자부를 구비하는 촬상 장치를 제공한다.

또한, 상기 촬상 장치에 있어서, 상기 촬상 장치의 광축 방향의 길이가 10 ㎜를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기의 촬상 장치를 구비한 휴대 단말기를 제공한다.

본 발명은 물체측으로부터 차례로 개구 조리개, 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제2 렌즈, 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈, 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제4 렌즈로 이루어지고, 촬상 렌즈 전계의 초점 거리에 대해 제2 렌즈의 상측면의 곡률 반경을 적절한 범위로 설정함으로써, 소형이면서 광화각을 확보할 수 있는 동시에, 여러 가지 수차가 양호하게 보정된 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 휴대 단말기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도1 및 도2를 기초로 하여 설명한다. 도1은 본 실시 형태인 촬상 장치로서의 촬상 유닛(50)의 사시도를 도시하고, 도2는 촬상 유닛(50)의 촬상 렌즈의 광축에 따른 단면도이다.

촬상 유닛(50)은, 도2에 도시한 바와 같이 물체측으로부터의 광입사용의 개구부를 갖고 차광 부재로 이루어지는 경통으로서의 하우징(53)과, 촬상 소자로서의 CCD형 이미지 센서(51)와, 이 이미지 센서(51)에 피사체상을 결상시키는 촬상 렌즈(10)와, 이미지 센서(51)를 보유 지지하는 동시에 그 전기 신호의 송수신을 행하는 외부 접속용 단자(54)(도1을 참조)를 갖는 기판(52)을 구비하고, 이들이 일체적으로 형성되어 있다. 또한, 촬상 소자는 CCD형의 이미지 센서로 한정되는 것은 아 니며, CMOS 등의 다른 것을 사용해도 좋다.

기판(52)은 지지 평판(52a)과 가요성 기판(52b)을 구비한다. 지지 평판(52a)은 그 일평면 상에서 이미지 센서(51)와, 적외선 차단 필터 등의 필터(F)를 보유 지지하는 보유 지지 프레임(22)을 통해 하우징(53)을 지지한다. 가요성 기판(52b)은 지지 평판(52a)의 배면[이미지 센서(51)와 반대측의 면]에 그 일단부가 접속되고, 지지 평판(52a)을 거쳐서 이미지 센서(51)에 접속하고 있다. 또한, 지지 평판(52a)과 외부 접속용 단자(54)의 접속에 대해, 가요성 기판(52b)을 거치지 않고, 지지 평판(52a)을 외부 접속용 단자(54)에 직접적으로 접속하고, 외부 접속용 단자(54)를 휴대 단말기측의 소켓부에 삽입하고, 소켓부에 형성된 커넥터부에 접속하도록 해도 좋다.

다음에, 하우징(53) 및 촬상 렌즈(10)에 대해 설명한다. 하우징(53)은 외통(55)과 내통(21)을 구비한다. 외통(55)이 지지 평판(52a) 상에 있어서 보유 지지 프레임(22)을 통해 이미지 센서(51)를 둘러싸도록 접착에 의해 고정 지지되고, 내통(21)이 후술하는 촬상 렌즈(10)의 개구 조리개(S), 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3), 제4 렌즈(L4)를 고정 지지하고 있다. 그리고, 내통(21)은 외통(55)의 내측에 나사 삽입되어 촬상 렌즈(10)의 렌즈 백을 조정한 후에 외통(55)에 고정 지지된다. 또한, 내통(21)에 마련된 개구 조리개(S)는 촬상 렌즈의 F 넘버를 결정한다.

내통(21)의 내부에는 렌즈(L1, L2, L3, L4)가 수용되어 있다. 렌즈(L1, L2, L3)에는 광축으로부터 소정 범위까지가 촬상 렌즈로서의 기능을 갖는 유효 직경의 범위를 규정하는 차광 마스크(24, 25, 26)가 각각에 배치되고, 렌즈(L1, L2, L3, L4)의 유효 직경보다 외측의 부분에는 서로 렌즈를 보유 지지하는 플랜지부가 설정되어 있다. 그리고, 제1 렌즈(L1)의 플랜지부가 제2 렌즈(L2)의 플랜지부에 끼워 넣어져서, 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)는 상호의 광축을 정밀도 좋게 일치하게 된다. 마찬가지로, 제2 렌즈(L2)가 제3 렌즈(L3)의 플랜지부에 끼워 넣어져서, 제2 렌즈(L2)와 제3 렌즈(L3)는 상호의 광축을 일치시키고, 또한 제3 렌즈(L3)가 제4 렌즈(L4)의 플랜지부에 끼워 넣어져서, 제3 렌즈(L3)와 제4 렌즈(L4)는 상호의 광축을 일치하게 된다. 이와 같이, 촬상 렌즈(10)는 각 렌즈(L1, L2, L3, L4)의 광축을 일치시키고, 또한 내통(21)의 물체측 단부에서 제1 렌즈(L1)가 광축 방향으로 압박되어 제4 렌즈(L4)가 내통(21)에 끼워 맞춘 상태에서 접착제에 의해 고정 보유 지지된다.

상술한 촬상 유닛(50)의 사용 형태에 대해 설명한다. 도3은 촬상 유닛(50)을 장비한 휴대 단말기로서의 휴대 전화기(100)에 있어서의 제어 블록도이다. 휴대 전화기(100)는 각 부를 통괄적으로 제어하는 동시에, 각 처리에 따른 프로그램을 실행하는 제어부(CPU)(101)와, 전화 번호 등을 키에 의해 지시 입력하기 위한 입력부(60)와, 소정의 데이터 이외에 촬상한 영상 등을 표시하는 표시부(70)와, 외부 서버와의 사이의 각종 정보 통신을 실현하기 위한 무선 통신부(80)와, 휴대 전화기(100)의 시스템 프로그램이나 각종 처리 프로그램 및 단말기 ID 등의 필요한 여러 가지 데이터를 기억하고 있는 기억부(ROM)(91)와, 제어부(101)에 의해 실행되는 각종 처리 프로그램이나 데이터 혹은 처리 데이터 혹은 촬상 유닛(50)에 의해 촬상 데이터 등을 일시적으로 저장하는 작업 영역으로서 이용되는 일시 기억부(RAM)(92)를 구비하고 있다. 그리고, 촬상 유닛(50)으로부터 입력된 화상 신호는 제어부(101)의 지시에 따라 일시 기억부(92)에 기억되거나 표시부(70)로 표시되고, 또는 무선 통신부(80)를 통해 영상 정보로서 외부에 송신된다.

다음에, 촬상 렌즈의 구성에 대해 도4 내지 도10, 도18, 도19를 기초로 하여 설명한다.

촬상 렌즈(10)의 제1 실시 형태를 도4에 도시한다. 도4의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 상측에 볼록면을 향한 메니스커스 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향해 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다. 저역 통과 필터, IR 차단 필터, 고체 촬상 소자의 밀봉 유리 및 커버 유리에 등가한 평행 평판(F)이 촬상 렌즈의 상측에 있다. 또한, 후술하는 실시 형태에 있어서도, 같은 평행 평판(F)이 촬상 렌즈의 상측에 배치되어 있는 것으로 한다.

제1 렌즈(L1), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)는 폴리올레핀계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.01 ％ 이하이며, 제2 렌즈(L2)는 폴리카보네이트계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.4 ％이다.

제2 실시 형태를 도5에 도시한다. 도5의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측 에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 상측에 볼록면을 향한 메니스커스 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 양쪽 오목 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제1 렌즈(L1)는 유리 렌즈, 제2 렌즈(L2)는 폴리카보네이트계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.4 ％이며, 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)는 폴리올레핀계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.01 ％ 이하이다.

제3 실시 형태를 도6에 도시한다. 도6의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 상측에 볼록면을 향한 메니스커스 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제4 실시 형태를 도7에 도시한다. 도7의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 양쪽 오목 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제1 렌즈(L1) 및 제4 렌즈(L4)는 폴리올레핀계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.01 ％ 이하이며, 제2 렌즈(L2)는 폴리카보네이트계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.4 ％이고, 제3 렌즈(L3)는 유리 렌즈이다.

제5 실시 형태를 도8에 도시한다. 도8의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)는 폴리올레핀계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.01 ％ 이하이고, 제2 렌즈(L2) 및 제4 렌즈(L4)는 폴리카보네이트계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율이 0.4 ％이다.

제6 실시 형태를 도9에 도시한다. 도9의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 양쪽 오목 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 상측에 볼록면을 향해 메니스커스 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제7 실시 형태를 도10에 도시한다. 도10의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차 례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제8 실시 형태를 도18에 도시한다. 도18의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제2 렌즈(L2)는 폴리에스테르계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율은 0.15 ％이다. 또한, 제1 렌즈(L1), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)는 폴리올레핀계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율은 0.01 ％ 이하이다.

제9 실시 형태를 도19에 도시한다. 도19의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제2 렌즈(L2), 양쪽 볼록 형상의 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 상측에 오목면을 향한 메니스커스 형상의 마이너스의 굴절력을 갖는 제4 렌즈(L4)로 구성된다.

제1 렌즈(L1)는 유리 렌즈, 제2 렌즈(L2)는 폴리에스테르계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율은 0.15 ％이다. 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)는 폴리올레핀계의 플라스틱 재료로 형성되고, 포화 흡수율은 0.01 ％ 이하이다.

상술의 제1 내지 제9 실시 형태의 촬상 렌즈의 각 렌즈는 비구면을 갖지만, 특히 제2 렌즈(L2)는 상측면의 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 마이너스의 굴절력이 약해지는 형상이며, 제3 렌즈(L3)는 상측면의 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 플러스의 굴절력이 약해지는 형상이며, 제4 렌즈(L4)는 상측면의 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 마이너스의 굴절력이 약해지고, 축외 광속이 통과되는 렌즈 주변부에서 변곡점을 갖는 형상이다.

본 명세서에 있어서, 「렌즈 주변부에서 변곡점을 가짐」이라 함은, 렌즈 면 상의 광축으로부터 외측으로 변곡점이 위치하는 것을 의미한다.

여기까지 설명한 각 실시 형태의 촬상 렌즈는 물체측으로부터 차례로 개구 조리개(S), 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1), 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제2 렌즈(L2), 플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈(L3), 마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제4 렌즈(L4)로 이루어지는 구성이다.

이 구성에 의해, 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제3 렌즈(L3)의 합성 굴절력이 플러스가 되고, 상측에 오목면을 향한 마이너스의 제4 렌즈(L4)를 배치함으로써, 소위 텔레포토 타입이 되어 촬상 렌즈 전체 길이를 소형화할 수 있다. 또한, 촬상 렌즈를 구성하는 4매의 렌즈 중 2매를 마이너스 렌즈로 함으로써 발산 작용을 갖는 면을 많게 하고, 베쯔바르 합의 보정을 용이하게 하여 광화각이면서 화면 주 변부까지 양호한 결상 성능을 확보한 촬상 렌즈를 얻을 수 있다. 또한, 가장 물체측에 개구 조리개를 배치함으로써, 사출 동공 위치를 촬상면으로부터 보다 멀리 벗어나게 할 수 있고, 촬상면의 주변부에 결상하는 광속의 주광선 입사 각도(주광선과 광축의 이루는 각도)를 작게 억제할 수 있고, 소위 텔레센트릭 특성을 확보할 수 있다. 또한, 기계적인 셔터를 필요로 하는 경우라도, 가장 물체측에 배치하는 구성으로 할 수 있어 전체 길이가 짧은 촬상 렌즈를 얻는 것이 가능해진다.

또한, 제2 렌즈(L2)의 상측의 면은 하기의 식 1을 만족하는 강한 발산면으로 함으로써, 플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈(L1)에서 발생한 축상 색 수차를 제2 렌즈(L2)로 양호하게 보정할 수 있다.

0.2 < r4/f < 0.6 … 식 1

단, r4는 제2 렌즈(L2)의 상측의 면의 곡률 반경, f는 촬상 렌즈 전계의 초점 거리이다.

식 1의 하한을 상회함으로써 제2 렌즈(L2)의 상측면의 곡률 반경이 지나치게 작아지는 일이 없어 가공성을 손상시키지 않는다. 반대로, 식 1의 상한을 하회함으로써 베쯔바르 합을 작게 유지하면서 색 수차를 양호하게 보정할 수 있다.

식 1에 대신하여, 식 1'의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

0.2 < r4/f ≤ 0.52 … 식 1'

식 1에 대신하여, 식 1''의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

0.3 < r4/f < 0.53 … 식 1''

또한, 제2 렌즈(L2)의 상측면이 비구면이며, 상기 비구면이 광축으로부터 주 변으로 벗어나는 데 따라서 마이너스의 굴절력이 약해지는 형상인 것이 바람직하고, 이에 의해 촬상면의 주변부에 결상하는 광속이 과도하게 급등하게 되는 경우가 없어져, 제2 렌즈(L2)의 상측 광속의 텔레센트릭 특성이 쉽게 확보하게 된다.

또한, 제4 렌즈(L4)의 상측면이 비구면이며, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 마이너스의 굴절력이 약해져 렌즈 주변부에서 변곡점을 갖는 형상인 것이 바람직하고, 이에 의해 제4 렌즈(L4)의 상측 광속의 텔레센트릭 특성이 쉽게 확보하게 되고, 또한 제2 렌즈(L2)의 상측면의 렌즈 주변부에 있어서 과도하게 마이너스의 굴절력을 약하게 할 필요가 없어져 축외 수차를 양호하게 보정하는 것이 가능해진다. 또한, 「변곡점」이라 함은, 유효 반경 내에서의 렌즈 단면 형상의 곡선에 있어서, 비구면 정점의 접평면이 광축과 수직인 평면이 되도록 하는 비구면 상의 점의 것이다.

또한, 제3 렌즈(L3)의 상측면이 비구면이며, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라 플러스의 굴절력이 약해지는 형상인 것이 바람직하고, 이에 의해 제3 렌즈(L3)의 상측면에 있어서의 입사 광선과 사출 광선의 이루는 각도, 소위 편각을 작게 유지할 수 있어 촬상면의 주변부에 결상하는 광속의 축외 수차를 작게 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 다음의 식 2의 관계를 충족시키는 구성으로 하면 좋다.

0.8 < f12/f < 3 … 식 2

단, f12는 제1 렌즈(L1)와 상기 제2 렌즈(L2)의 합성 초점 거리이다.

식 2는 제1 렌즈(L1)와 제2 렌즈(L2)의 굴절력을 적절하게 설정하는 것이다. 식 2의 하한을 상회함으로써 제1 렌즈(L1)의 플러스의 굴절력이 필요 이상으로 크게 되지 않고, 제1 렌즈(L1)로 발생하는 고차의 구면 수차나 코마 수차를, 제2 렌즈(L2)의 마이너스의 굴절력을 과도하게 크게 하지 않아도 작게 억제할 수 있다. 반대로, 식 2의 상한을 하회함으로써 제1 렌즈(L1)의 플러스의 굴절력과 제2 렌즈(L2)의 마이너스의 굴절력을 적절하게 유지할 수 있어 촬상 렌즈 전체 길이의 단축이 가능해진다.

식 2에 대신하여, 식 2'의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

1.2 < f12/f < 3 … 식 2'

식 2에 대신하여, 식 2''의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

1.4 < f12/f < 2.9 … 식 2''

또한, 다음 식 3의 관계를 충족시키는 구성으로 하면 좋다.

-1.5 < r8/r6 < -0.2 … 식 3

단, r6은 제3 렌즈(L3)의 상측의 면의 곡률 반경, r8은 제4 렌즈(L4)의 상측의 면의 곡률 반경이다.

식 3은 촬상 렌즈 전계의 상면 만곡 수차를 양호하게 보정하는 조건이다. 식 3의 하한을 상회함으로써 제3 렌즈(L3)의 상측의 볼록면의 굴절력이 지나치게 강해지는 일 없이, 상면이 언더에 지나치게 만곡되는 것을 방지하고, 또한 제3 렌즈(L3)의 상측면의 곡률 반경이 지나치게 작은 일이 없어 가공성을 손상시키지 않는다. 반대로, 식 3의 상한을 하회함으로써 제4 렌즈(L4)의 상측의 오목면의 굴절력이 지나치게 강해지는 일 없이, 상면이 오버코트에 지나치게 만곡되는 것을 방지 하고, 또한 제4 렌즈(L4)의 상측면의 곡률 반경이 지나치게 작은 일이 없어 가공성을 손상시키지 않는다.

식 3에 대신하여, 식 3'의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

-1.3 < r8/r6 < -0.5 … 식 3'

식 3에 대신하여, 식 3''의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

-1.2 < r8/r6 < -0.5 … 식 3''

또한, 다음의 식 4의 관계를 충족시키는 구성으로 하면 좋다.

20 < ν1 - ν2 < 65 … 식 4

단, ν1은 제1 렌즈(L1)의 아베수, ν2는 제2 렌즈(L2)의 아베수이다.

식 4는 촬상 렌즈 전계의 색 수차를 양호하게 보정하는 조건이다. 식 4의 하한을 상회함으로써 축상 색 수차 및 배율색 수차를 밸런스 좋게 보정할 수 있다. 반대로, 식 4의 상한을 하회함으로써 입수하기 쉬운 재료로 구성할 수 있다.

식 4에 대신하여, 식 4'의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

25 < ν1 - ν2 < 65 … 식 4'

식 4에 대신하여, 식 4''의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

25 < ν1 - ν2 < 44 … 식 4''

또한, 촬상 렌즈 중 적어도 1매의 렌즈는 플라스틱 재료로 형성되어 있으면 좋다. 촬상면 사이즈가 작은 촬상 소자를 향한 촬상 렌즈는 전계의 초점 거리를 촬상면의 대각선 길이에 비례하여 짧게 할 필요가 있기 때문에, 각 렌즈의 곡률 반경이나 외부 직경이 매우 작아진다. 따라서, 연마 가공에 의해 제조되는 유리 렌 즈로는 가공이 곤란해진다. 또한, 소직경 렌즈를 제조하는 데도 유리 몰드가 있지만, 일반적으로 유리 전이점(Tg)이 높은 유리로는 몰드 프레스를 행할 때의 프레스 온도를 높게 설정할 필요가 있어 성형 금형에 마모가 쉽게 발생된다. 그 결과, 성형 금형의 교환 횟수나 보수 횟수가 증가되어 비용 상승으로 이어진다. 따라서, 촬상 렌즈 중 적어도 1매는 사출 성형에 의해 제조되는 플라스틱 렌즈로 구성함으로써, 곡률 반경이나 외부 직경이 작은 렌즈라도 대량 생산이 가능해지고, 또한 비구면화가 용이하기 때문에 수차 보정상도 유리하다. 또한, 「플라스틱 재료로 형성되어 있음」이라 함은, 플라스틱 재료를 모재로서, 그 표면에 반사 방지나 표면 경도 향상을 목적으로서 코팅 처리를 행한 경우를 포함하는 것으로 한다.

또한, 플라스틱 렌즈는 유리 렌즈에 비해 포화 흡수율이 크기 때문에, 급격한 습도 변화가 있으면 과도적으로 흡수량의 불균일 분포가 발생되어 굴절률이 균일하게 되지 않고 양호한 결상 성능을 얻을 수 없게 될 경향이 있으므로, 습도 변화에 의한 성능 열화를 억제하기 위해서는 포화 흡수율이 0.7 ％ 이하의 플라스틱 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 플라스틱 렌즈는 온도 변화 시의 굴절률 변화가 크기 때문에, 주위 온도가 변화되었을 때에 촬상 렌즈 전계의 상점 위치가 변동되는 문제를 갖고 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 도시한 바와 같이 플러스 굴절력의 제1 렌즈(L1)를 유리 재료로 형성되는 렌즈(예를 들어, 유리 몰드 렌즈)로 하고, 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)를 플라스틱 렌즈로 하고, 또한 제2 렌즈(L2), 제3 렌즈(L3) 및 제4 렌즈(L4)로 온도 변화 시의 상점 위치 변동을 상쇄하는 굴절력 배분 으로 함으로써 상점 위치 변동을 경감할 수 있다. 이는, 제4 실시 형태에 도시한 플러스 굴절력의 제3 렌즈(L3)를 유리 재료로 형성하고, 다른 렌즈를 플라스틱 렌즈로 해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 유리 몰드 렌즈를 이용하는 경우에는, 성형 금형의 소모를 가능한 한 방지하기 위해, 유리 전이점(Tg)이 400 ℃ 이하의 유리 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 촬상 렌즈를 플라스틱 렌즈로 구성할 경우에는 플러스 굴절력의 제1 렌즈(L1), 제3 렌즈(L3) 중의 1매, 또는 모든 플라스틱 렌즈(L1 내지 L4)에 산화니오브(Nb₂O₅) 등의 무기 입자를 분산시킨 플라스틱 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 촬상 렌즈 전계의 온도 변화 시의 상점 위치 변동을 작게 억제할 수 있다.

상세하게 설명하면, 일반적으로 투명한 플라스틱 재료에 무기의 미립자를 혼합시키면, 광의 산란이 생겨 투과율이 저하되므로, 광학 재료로서 사용하는 것은 곤란하였지만, 미립자의 크기를 투과 광속의 파장보다 작게 함으로써, 산란이 실질적으로 발생하지 않도록 할 수 있다. 플라스틱 재료는 온도가 상승됨으로써 굴절률이 저하되지만, 무기 입자는 온도가 상승되면 굴절률이 상승된다. 따라서, 이러한 온도 의존성을 이용하여 상호 상쇄하도록 작용시킴으로써, 굴절률 변화가 거의 발생하지 않도록 할 수 있다. 구체적으로는, 모재가 되는 플라스틱 재료에 최대 길이가 20 나노미터 이하의 무기 입자를 분산시킴으로써, 굴절률의 온도 의존성이 매우 낮은 플라스틱 재료로 이루어진다. 예를 들어, 아크릴(PMMA 수지)에 산화니 오브(Nb₂O₅)의 미립자를 분산시킴으로써 온도 변화에 의한 굴절률 변화를 작게 할 수 있다.

굴절률의 온도 변화를 A로 나타내면, 굴절률의 온도 변화(A)는 로렌츠ㆍ로렌츠의 식을 기초로 하여 굴절률(n)을 온도(t)로 미분함으로써, 식 7에서 나타낸다.

… 식 7

단, α는 선팽창 계수, [R]은 분자 굴절이다. 플라스틱 소재의 경우에는, 일반적으로 식 7의 제1항에 비해 제2항의 기여가 작고, 거의 무시할 수 있다. 예를 들어, PMMA 수지의 경우, 선팽창 계수(α)는 7 × 10^-5이며, 상기 식에 대입하면, A = -1.2 × 10^-4/℃가 되고, 실측치와 대체로 일치한다. 구체적으로는, 종래는 -1.2 × 10^-4/℃ 정도였던 굴절률의 온도 변화(A)를, 절대치로 8 × 10^-5/℃ 미만으로 억제하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 절대치로 6 × 10^-5/℃ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 적용 가능한 플라스틱 재료의 굴절률의 온도 변화(A)를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

여기서, 제1 실시 형태를 예로 들어 무기 입자를 분산시킨 플라스틱 렌즈를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 온도 변화 시의 상점 위치 변동, 즉 백 포커스 변화량의 차이를 나타낸다. 우선, 무기 입자를 분산시킨 플라스틱 렌즈를 사용하지 않은 경우의 상온(20℃)에 대해 +30 ℃ 상승시켰을 때의 백 포커스 변화량은 +0.025 ㎜, -30 ℃ 하강시켰을 때의 백 포커스 변화량은 -0.024 ㎜가 된다. 다음에, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)에 무기 입자를 분산시킨 플라스틱 재료를 사용하고, 제2 렌즈(L2) 및 제4 렌즈(L4)는 무기 입자를 포함하지 않은 플라스틱 렌즈로 한 경우의 온도에 의한 굴절률(nd)의 변화를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

이보다, 상온(20℃)에 대해 +30 ℃ 상승시켰을 때의 백 포커스 변화량(ΔfB)은, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 A = -8 × 10^-5/℃일 때 +0.010 ㎜, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 A = -6 × 10^-5/℃일 때 +0.001 ㎜, -30 ℃ 하강시켰을 때의 백 포커스 변화량은 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 A = -8 × 10^-5/℃일 때 -0.010 ㎜, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)가 A = -6 × 10^-5/℃일 때 -0.001 ㎜가 된다.

이보다, 무기 입자를 전혀 포함하지 않을 경우와 비교하고, 제1 렌즈(L1) 및 제3 렌즈(L3)에 무기 입자를 분산시킨 플라스틱 재료를 사용하고, A = -6 × 10^-5/℃의 경우에는 온도 변화 시의 백 포커스 변화량이 매우 작게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 제1 렌즈(L1)로부터 제4 렌즈(L4)의 각각 다른 굴절률의 온도 변화(A)의 값을 가진 무기 입자를 분산시킨 플라스틱 재료를 사용해도 좋고, 그 경우는 각각의 렌즈의 온도 변화 시의 상점 위치 변동의 기여의 크기를 고려하여, 가장 적절한 A의 값을 선택함으로써, 촬상 렌즈 전체에서 온도 변화 시의 상점 위치 변동이 전혀 생기지 않도록 하는 것도 가능해진다.

또한, 제4 실시 형태에서는 플러스 굴절력의 제3 렌즈(L3)를 유리 몰드 렌즈로 하고, 플러스 굴절력의 제1 렌즈(L1), 마이너스 굴절력의 제2 렌즈(L2) 및 마이너스 굴절력의 제4 렌즈(L4)를 플라스틱 렌즈로 하고, 또한 제1 렌즈(L1), 제2 렌즈(L2) 및 제4 렌즈(L4)로 온도 변화 시의 상점 위치 변동을 어느 정도 상쇄하는 굴절력 배분으로 함으로써 온도 변화 시의 백 포커스 변화량을 작게 하고 있고, 상온(20℃)에 대해 +30 ℃ 상승시켰을 때의 백 포커스 변화량은 +0.006 ㎜, -30 ℃ 하강시켰을 때의 백 포커스 변화량은 -0.006 ㎜이다. 이 점에 의해, 온도 변화 시의 백 포커스 변화량이 매우 작아져 상점 위치 변동을 억제할 수 있다.

다음에, 촬상 소자(51)를 보유 지지하는 동시에 전기 신호의 송수신을 행하기 위한 접속 단자부가 형성된 기판(52)을 구비하는 촬상 장치에 상술의 촬상 렌즈(10)를 이용함으로써, 보다 소형이면서 고성능인 촬상 장치를 얻을 수 있다.

또한, 촬상 장치의 광축 방향의 길이가 10 ㎜를 초과하지 않음으로써, 또한 소형이면서 고성능인 촬상 장치를 얻을 수 있다. 또한, 촬상 장치의 광축 방향의 길이는, 기판(52)의 표면에 하우징(53)이 마련되고, 기판(52)의 배면에 전자 부품 등이 실장되었을 경우에 있어서는 하우징(53)의 물체측이 되는 선단부로부터 기판(52)의 배면 상에서 돌출하는 전자 부품의 선단부까지의 거리이다.

여기서, 소형의 촬상 렌즈를 얻기 위해서는, 하기의 식 5를 만족시키는 것이 바람직하다.

L/2Y < 1.5 … 식 5

단, L은 촬상 렌즈 전계의 가장 물체측의 렌즈면으로부터 상측 초점까지의 광축상의 거리, 2Y는 촬상면의 대각선 길이(촬상 소자의 직사각형 실효 화소 영역의 대각선 길이)이다. 식 5의 범위를 충족시킴으로써, 촬상 렌즈 전체 길이를 짧게 할 수 있어 상승적으로 렌즈 외부 직경도 작게 할 수 있고 촬상 장치 전체의 소형 경량화가 가능해진다. 또한, 「상측 초점」이라 함은, 촬상 렌즈에 광축과 평행한 평행 광선이 입사된 경우의 상점을 말한다. 여기서는, 촬상 렌즈의 가장 상측의 면과 상측 초점 위치 사이에 광학적 저역 통과 필터, 적외선 차단 필터, 또는 촬상 소자 패키지의 밀봉 유리 등의 평행 평판이 배치될 경우에는 평행 평판 부분은 공기 환산 거리로 한 후에 상기 L의 값을 계산하는 것으로 한다.

식 5에 대신하여, 식 5'의 관계를 충족시키도록 하면 한층 바람직하다.

L/2Y < 1.3 … 식 5'

본 발명의 촬상 장치를 휴대 단말기에 이용함으로써, 보다 소형이면서 고성능인 휴대 단말기를 얻을 수 있다.

본 발명의 촬상 렌즈의 구성을 콘스트라 쿠션 데이터, 수차도를 예로 들어, 더 구체적으로 설명한다. 여기서 실시예로서 설명하는 제1 내지 제9 실시예는 전술한 제1 내지 제9 실시 형태에 각각 대응하고 있다. 제1 내지 제9 실시 형태를 도시한 렌즈 구성도(도4 내지 도10, 도18, 도19)는 대응하는 제1 내지 제9 실시예의 렌즈 구성을 각각 도시하고 있다.

표 3 내지 표 20의 구성 데이터에 있어서, 각 광학면을 물체측으로부터 차례로 번호를 붙여 나타내고, 각 광학면의 곡률 반경을 r로 나타내고 있다. 또한, 축상 간격을 d로 나타내고, 물체측으로부터의 축상 간격을 표의 위로부터 차례로 나타내고 있다. 굴절률을 N, 아베수를 ν로 나타내고, 물체측으로부터의 굴절률, 아베수를 표의 위로부터 차례로 나타내고 있다. 또한, 굴절률 및 아베수는 d선에 대한 것이며, 굴절률 및 아베수는 공기에 대해서는 생략하고 있다. 촬상 소자가 최종면의 뒤에 배치되어 있다. 전계의 초점 거리(f), 백 포커스(fB), F 넘버(FNO) 및 촬상면의 대각선 길이(2Y)를 다른 데이터와 함께 나타낸다. 초점 거리, 백 포커스, 촬상면의 대각선 길이, 곡률 반경, 축상 간격의 단위는 ㎜이다.

비구면은 다음 식 6으로 정의하고 있다.

X = (h²/r)/[1 + {1 - (1 + K)h²/r²}^1/2] + ΣA_ihⁱ … 식 6

여기서, h는 광축에 대해 수직인 방향의 높이, X는 높이(h)의 위치에서의 광축 방향의 변위량(면 정점 기준), r은 근축 곡률 반경, K는 원뿔 계수, A_i는 i차 비구면 계수이다. 비구면에 관한 데이터를 표 4, 표 6, 표 8, 표 10, 표 12, 표 14, 표 16, 표 18, 표 20에 나타내고, 데이터에 부여된 문자(E)는 해당하는 수치의 지수 부분을 나타내고, 예를 들어 1.0E - 02이면 1.0 × 10^-2를 나타낸다.

제1 내지 제9 실시예의 도11의 (a) 내지 도11의 (c), 도12의 (a) 내지 도12의 (c), 도13의 (a) 내지 도13의 (c), 도14의 (a) 내지 도14의 (c), 도15의 (a) 내지 도15의 (c), 도16의 (a) 내지 도16의 (c), 도17의 (a) 내지 도17의 (c), 도20의 (a) 내지 도20의 (c), 도21의 (a) 내지 도21의 (c)에 도시한 수차도에 대해, 구면 수차의 선 C는 C선의 수차, 선 d는 d선의 수차, 선 g는 g선의 수차를 나타내고, 또한 비점 수차의 선 DM 및 선 DS는 각각 메리디오날면 및 사지탈면에서의 수차이다. 단위는 왜곡의 횡축만 백분률이며, 다른 축에 대해서는 모두 ㎜이다.

조건식에 대응하는 각 실시예의 값을 표 21에 나타내고, 각 실시예는 모두 조건식을 충족시키고 있다.

<제1 실시예>

[표 3]

[비구면 데이터]

[표 4]

<제2 실시예>

[표 5]

[비구면 데이터]

[표 6]

<제3 실시예>

[표 7]

[비구면 데이터]

[표 8]

<제4 실시예>

[표 9]

[비구면 데이터]

[표 10]

<제5 실시예>

[표 11]

[비구면 데이터]

[표 12]

<제6 실시예>

[표 13]

[비구면 데이터]

[표 14]

<제7 실시예>

[표 15]

[비구면 데이터]

[표 16]

<제8 실시예>

[표 17]

[비구면 데이터]

[표 18]

<제9 실시예>

[표 19]

[비구면 데이터]

[표 20]

[조건식 대응치]

[표 21]

본 발명에 따르면, 소형이면서 광화각을 확보할 수 있는 동시에, 여러 가지 수차가 양호하게 보정되고, 고화소수의 촬상 소자에 대응 가능한 촬상 렌즈, 촬상 장치 및 휴대 단말기를 제공할 수 있다.

Claims

피사체로부터의 광을 촬상 소자 상에 결상시키는 촬상 렌즈에 있어서, 물체측으로부터 차례로,

개구 조리개와,

플러스의 굴절력을 갖는 제1 렌즈와,

마이너스의 굴절력을 갖고 상(像)측에 오목면을 향한 제2 렌즈와,

플러스의 굴절력을 갖는 제3 렌즈와,

마이너스의 굴절력을 갖고 상측에 오목면을 향한 제4 렌즈로 이루어지고,

상기 제2 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 r4, 촬상 렌즈 전계의 초점 거리를 f로 나타낼 때, 0.2 < r4/f = 0.52의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 상측의 면은 비구면이고, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라서 마이너스의 굴절력이 약해지는 형상인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제4 렌즈의 상측의 면은 비구면이고, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라서 마이너스의 굴절력이 약해지고 렌즈 주변부에서 변곡점을 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제3 렌즈의 상측의 면은 비구면이고, 상기 비구면이 광축으로부터 주변으로 벗어남에 따라서 플러스의 굴절력이 약해지는 형상인 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈의 합성 초점 거리를 f12로 나타낼 때에,

0.8 < f12/f < 3의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제3 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 r6, 상기 제4 렌즈의 상측의 면의 곡률 반경을 r8로 나타낼 때, -1.5 < r8/r6 < -0.2의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈의 아베수를 ν1, 상기 제2 렌즈의 아베수를 ν2로 나타낼 때, 20 < ν1 - ν2 < 65의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
제1항에 있어서, 상기 촬상 렌즈 중 적어도 1매의 렌즈는 플라스틱 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 렌즈.
피사체로부터의 광이 입사되는 개구부를 갖는 차광성 재료로 형성된 하우징과,

상기 하우징에 내포되고, 상기 개구부를 투과한 광이 입사되는 제1항에 기재된 촬상 렌즈와,

상기 촬상 렌즈에 의해 유도된 광을 수광하는 촬상 소자와,

상기 촬상 소자를 보유 지지하는 기판과,

상기 기판 상에 형성되고, 전기 신호의 송수신을 행하기 위한 접속 단자부를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제9항에 있어서, 상기 촬상 장치의 광축 방향의 길이가 10 ㎜를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제9항에 기재된 촬상 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.