JP2014209227A - 撮像光学系及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１／２インチ以下の固体撮像素子に対応し、例えば全画角８０度以上の広画角で光学性能を保ちつつ、光学系が小型軽量で、量産性に富み安価な撮像光学系及び撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像光学系１００を構成する複数のレンズ１０〜７０が、所定の条件を満たすことで、各レンズ群のパワーの絶対値を小さく抑え、広角レンズで曲率半径が全体の焦点距離に比べて短くなりがちな絞り位置より前のレンズ面形状と絞り位置より後ろの両凸或いは両凹レンズの面形状を規定することにより収差の発生を抑えて良好な収差とするとともに製作しやすいレンズ形状とすることができる。併せて、高い屈折率の光学材料を使用しないことにより安価な光学系及び撮像装置とすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、１／２インチ以下の小型ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置用の撮像光学系及び撮像装置に関する。

固体撮像素子を用いた撮像装置のなかでもスポーツカメラや車載カメラ用の撮像装置における撮像光学系では、小型軽量で高解像のほか、画角の広角化、温度特性の向上が求められる。さらに車載カメラ用撮像光学系では、安価で大量に生産できて、撮像装置へのハンダリフロー実装が可能であることも要求される。大量生産の一方法としてウエハレベルの製造方法に対応できることが望ましい。

以上のような小型化、軽量化を図り大量生産を可能とした撮像レンズとして、２枚構成或いは３枚構成のレンズ群を有し、平面ガラス或いはガラスレンズ上に樹脂レンズを形成することにより（ハイブリッドタイプ）、ハンダリフローを可能にしたり、温度特性の向上を図ったりするものがある（特許文献１及び２参照）。

また、同様の撮像レンズとして、ハイブリッドレンズの前方に負の強いパワーの厚いガラス製凹レンズを配置して広画角化を図るものがある（特許文献３参照）。

また、同様の撮像レンズとして、４群４枚の樹脂レンズ構成として成形にかかるコストを抑えながら明るい広角レンズとするものがある（特許文献４参照）。

また、同様の撮像レンズとして、４群５枚のレンズ構成で第１レンズをガラス球面レンズとし残り４枚の非球面樹脂レンズのうち２枚を貼り合せにすることにより、より広角化と高解像化、低コスト対応可能とするものがある。（特許文献５参照）。

また、同様の撮像レンズとして、４群４枚のレンズ構成で第１レンズをガラス球面レンズとし残り３枚を樹脂非球面レンズ３枚或いは樹脂非球面レンズ２枚と球面ガラスレンズで構成して低コストでコンパクトな広角レンズを得るものがある（特許文献６参照）。

また、同様の撮像レンズとして、厚さの薄いレンズで構成してコンパクトで安価な生産が可能な光学系を得るものがある（特許文献７参照）。

しかしながら、特許文献１及び２のような撮像レンズは、レンズ系に平行平面ガラス或いは平行平面に近いガラスレンズがベースとして用いられているハイブリッド形式のレンズであるため、ベースのガラス形状によって全体のレンズ形状が制約される。従って、例えばレンズ系を焦点距離が短い広角レンズとすることが難しく、特許文献１及び２で示されている実施例の画角（半画角）ではｗ＝３２°程度であり、車載カメラ等の広角レンズとして適用するには不十分である。

特許文献３では、ハイブリッド形式のレンズの前方に強いパワーのガラスレンズを設置して広角化を図っているが、広角化を図るためのガラスレンズが厚く曲率半径も小さくて製作が困難であり、ハイブリッド形式のレンズ形状もサグ量が大きく製作が難しい。

特許文献４から特許文献７では、ハイブリッド形式のレンズではなく通常の樹脂レンズ或いはガラスレンズを使用して形状の制約を少なくしている。

しかし、特許文献４では、各レンズの像面側に曲率半径の小さい強い曲率の面を使用していて公差が厳しくなり収差も発生し易くコンパクト性にも欠ける。また単一硝材による構成のため色収差等、収差補正が不十分である。

また、特許文献５では、凹レンズや貼り合せ面に小さい曲率半径の面を多用しているため公差が厳しく収差も発生し易くなる。構成される各レンズの厚さの差が大きく、かつレンズの厚さがほぼレンズ外径寸法に近いレンズが存在するためウエハレベルのレンズ製作には対応できない。

また、特許文献６では、第１レンズ等に屈折率の高いガラスの材料を使用しているため、製造費が増加する。また各レンズのパワーが大きめに配分されているので、レンズ間で収差が大きく変化して公差が厳しく収差も発生し易くなる。

また、特許文献７では、コンパクトで安価な生産が可能としているが対象の光学系の画角は小さく、画角を大きくしようとするとレンズ全体の対する各レンズのパワーが強くなり構成する面の曲率半径も短くなって収差が大きくなる。

特許第３９２９４７９号公報 特許第３９４６２４５号公報 特開２０１２−１１３１４９号公報 特開１９９７−０１５４９２号公報 特開２００９−０６３８７７号公報 特開２０１０−１０７８２０号公報 特開２０１２−０５３３８４号公報

本発明は、１／２インチ以下の固体撮像素子に対応し、例えば全画角８０度以上の広画角で光学性能を保ちつつ、光学系が小型軽量で、量産性に富み安価な撮像光学系及び撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る撮像光学系は、像面サイズが１／２インチ以下の固体撮像素子用の撮像光学系であって、複数のレンズ群を備え、複数のレンズ群を構成する単レンズの全枚数の半数以上が非球面を有し、Ｆナンバーが４よりも明るく、光学系全体の焦点距離をｆ_Ａとし、複数のレンズ群の各レンズ群番号をｉとし、各レンズ群の焦点距離をｆ_ｉとし、各レンズ群を構成する単レンズの各レンズ番号をｊとし、レンズ番号ｊのレンズの屈折率をｎ_ｊとし、レンズ番号ｊの単レンズについて物体側の曲率半径をＲ_ｊ１とし、当該単レンズの像側の曲率半径をＲ_ｊ２とし、さらに、単レンズのうち両凸レンズ或いは両凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｒ）}とし、当該両凸レンズ或いは両凹レンズの像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｒ）}とし、絞り位置がレンズ番号ｍのレンズとレンズ番号（ｍ＋１）のレンズとの間にあるものとし、画角をｗとしたときに、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）を満たすことを特徴とする。
ｆ_Ａ／｜ｆ_ｉ｜＜０．４２５ （１）
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｆ_Ａ＞１．５ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （２）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｆ_Ａ＞２．０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （３）
ｎ_ｊ＜１．８０ （４）
ｗ＞４０° （５）
なお、レンズ群番号ｉは物体側より単レンズ或いは貼り合せレンズごとに１つの群として数える。従って、例えば光学系を構成する全てのレンズ群が単レンズの場合は、レンズ群番号ｉとレンズ番号ｊは一致するが、貼り合せレンズがある場合には、貼り合せが１つあるごとに、レンズ番号の全体数がレンズ群番号の全体数よりも１つ多くなる（逆に言うと、レンズ群番号の全体数がレンズ番号の全体数よりも１つ少なくなる）。また、ここで、焦点距離が正であるものを凸レンズとし、焦点距離が負であるものを凹レンズとする。また、非球面レンズの場合には、近軸曲率半径に基づいて、両凸レンズ、両凹レンズ或いはメニスカスレンズであるかを規定しているものとする。

また、各面の曲率半径に関して、面が非球面である場合、曲率半径は、光軸上頂点付近の曲率半径の値を用いる。例えば、レンズ番号ｊのレンズが非球面を含み、その２次の非球面係数をα_ｊｋ２としたとき、その値が０の場合は光軸上頂点付近の曲率半径は、Ｒ_ｊｋとなるが、２次の非球面係数α_ｊｋ２が０でない場合、光軸上頂点付近の曲率半径は、次式に規定するＲ´_ｊｋをもって曲率半径とすることができる。
１／Ｒ´_ｊｋ＝１／Ｒ_ｊｋ＋２α_ｊｋ２

上記各条件式のうち、条件式（１）は、光学系全体の焦点距離ｆ_Ａと、各レンズ群の焦点距離ｆ_ｉの絶対値｜ｆ_ｉ｜との比を規定している。ここで、一般に、焦点距離ｆについて、ｆの逆数である１／ｆがレンズのパワーである。この観点から条件式（１）を見ると、条件式（１）の左辺は、光学系全体のパワーを１としたときの各レンズ群のパワーの絶対値を規定していることになる。この左辺の値が全てのレンズ群について条件式（１）の右辺に示す値である０．４２５未満であることは、比較的パワーの弱いレンズ群によって光学系全体が構成されていることを意味する。つまり、条件式（１）を満たすことにより、各レンズ群のパワーの絶対値を小さく抑え、収差の発生が抑えられており、かつ、製作しやすいレンズで光学系全体が構成されている。

また、条件式（２）は、絞り位置よりも前に位置する各レンズの曲率半径の絶対値の下限を、光学系全体の焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。条件式（２）を満たすことにより、広角レンズの作製において、曲率半径が全体の焦点距離に比べて短くなりがちな絞り位置より前のレンズにおいて、収差が発生することを抑制できる。

また、条件式（３）は、絞り位置より後ろのレンズのうち、両凸レンズ或いは両凹レンズについて、おのおのの曲率半径の絶対値の下限を、光学系全体の焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。条件式（３）を満たすことにより、広角レンズの作製において、曲率半径が全体の焦点距離に比べて短くなりがちな絞り位置よりも後ろにあるレンズのうち両凸或いは両凹レンズにおいて、収差が発生することを抑制できる。

以上の条件式（２）及び（３）において、各レンズの曲率半径を、絞り位置よりも前にあるものと後ろにあるものとで個別に規定を設けている。ここでは、絞り位置よりも前に位置するレンズについては、全てのレンズについて規定し、絞り位置よりも後ろにあるレンズについては、両凸或いは両凹レンズについて規定している。なお、レンズ番号ｊの単レンズは、隣り合うレンズと貼り合わされてレンズ群を構成していてもよい。これにより、広画角で、かつ収差を抑えた光学性能を保ちつつ、各レンズの作製を量産性に富み安価に行うことを可能にしている。

また、条件式（４）は、各レンズの屈折率の上限を規定している。つまり、高い屈折率の光学材料を使用せず、比較的安価な材料で各レンズが作製されることを意味している。

また、条件式（５）は、光学系の画角ｗの下限を規定している。つまり、撮像光学系が広角レンズとして適用可能であることを意味している。

上記撮像光学系では、上式（１）〜（５）の条件を満たすことで、例えば全画角８０度以上の広画角で光学性能を保ちつつ、光学系が小型軽量で、量産性富み安価に作製することができ、併せて、高い屈折率の光学材料を使用しないことにより安価な光学系とすることができる。なお、上記に加え、レンズ群を構成する単レンズの全枚数の半数以上が非球面を有するものとなっている。

なお、絞りが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズの物体側にある光学系の場合、条件式（２）は、条件に含めないものとすればよい。つまり、条件式（２）以外の条件式（１）及び（３）〜（５）を満たせばよい。また、絞りより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（３）は、条件に含めないものとすればよい。

また、良好な収差を保ちつつより広画角でより量産性に富む安価な光学系とするには、上記の条件式（１）〜（５）に示す範囲をさらに限定した以下の条件式（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）及び（５−１）を満たすことが望ましい。
ｆ_Ａ／｜ｆ_ｉ｜＜０．４０ （１−１）
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｆ_Ａ＞１．５５ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （２−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｆ_Ａ＞２．３ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （３−１）
ｎ_ｊ＜１．７０ （４−１）
ｗ＞５０° （５−１）

なお、絞りが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズの物体側にある光学系の場合、条件式（２−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（３−１）は、条件に含めないものとすればよい。

ここで、本発明に至った過程について簡単に説明する。前提として、広画角のレンズを得るには広範囲の入射角の光線に対して像面を平らにする必要がある。像面の基本的性質を表す指標として、各レンズの屈折率をｎ_ｑとし、焦点距離ｆ_ｑとしたときに、次式（１７）で示されるペッツバール和が用いられている。なお、この値の逆数は、光軸近辺の近軸領域での像面の曲率半径に相当している。

像面を平らに保つには、上式（１７）のペッツバール和の値を小さくする必要がある。ペッツバール和を小さく保つには、構成される各レンズの焦点距離ｆ_ｑについて正と負とで調整を図りレンズのパワー１／ｆ_ｑを適正に分割することと、使用する光学材料の屈折率ｎ_ｑを適正に割り当てることによって行われる。しかしながら、レンズのパワー１／ｆ_ｑを大きく動かすとパワーの強い面が存在することになり、種々の収差が発生し易く面の製作も困難になる。特に、曲率半径の短いパワーの強い面が存在するとウエハレベルの製造方法に対応するのは難しくなる。

また、光学材料の屈折率ｎ_ｑを通常より高い材料を使用することによっても、ペッツバール和を小さくできるが、材料費が上がりレンズを安価に製造することが難しくなる。

これらの観点から、撮像光学系について、良好な像面を保ちつつレンズを安価に安定的に生産し、ウエハレベルの製造方法に対応するには、使用するレンズ材料の屈折率の上限を限定し、屈折率の高い高価な材料を使用せず、かつ、各レンズのパワーのばらつきを少なくして、各レンズやレンズ群の焦点距離ｆ或いはレンズのパワー１／ｆに関して上限を限定しつつ、正と負との値を適正に分割することを主として行うことが望ましい。さらに、必要に応じて光軸近辺以外の像面の補正を構成する各非球面で合わせて行うことが望ましい。以上の考察に基づいて、本発明の撮像光学系において、上記構成を満たすことで、像面を良好に保ちつつ、他の収差も良好に補正され、小型軽量で、量産性に富み、かつ、安価な撮像光学系を得ることができるようにした。

また、本発明の具体的な態様又は側面では、単レンズのうち、凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｎ）}とし、単レンズのうち、メニスカスレンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｍ）}とし、当該メニスカスレンズの像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｍ）}としたとき、以下の条件式（６）及び（７）を満たすことを特徴とする。
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｆ_Ａ＞５．０ （ｊ≦ｍ） （６）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｆ_Ａ＞０．５ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （７）
ここで、メニスカスレンズとは、レンズ前後の曲率半径（非球面の場合は近軸曲率半径）の符号が同一のレンズをいう。

条件式（６）は、絞り位置よりも前に位置する単レンズのうち、凹レンズについて物体側の曲率半径の絶対値の下限を、光学系全体の焦点距離である焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。また、条件式（７）は、絞り位置より後ろに位置する単レンズのうち、メニスカスレンズの曲率半径の絶対値の下限を、焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。光学系を広角化すると、特に、絞り位置よりも前に位置する凹レンズは、大型化して物体側の曲率半径が短くなり収差が発生し精度も厳しく製作が困難になり易い。また、絞り位置より後ろに位置するメニスカスレンズは、パワーについては比較的小さいものの、曲率半径が短くなり易い。そこで、ここでは、条件式（６）及び（７）に示す曲率半径の下限を設定することで、収差の発生を抑えるとともに、製作し易い形状を保っている。この場合、上記規定によって収差が良好に補正されてレンズの製作も容易な広角レンズ系とすることができる。なお、上記凹レンズ或いはメニスカスレンズは、隣り合うレンズと貼り合わされてレンズ群を構成していてもよく、またメニスカスレンズは、正の焦点距離でも負の焦点距離でもよく、０パワーであっても良い。

なお、絞りが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズの物体側にある光学系の場合、条件式（６）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（７）は、条件に含めないものとすればよい。

また、より良好に収差を補正して製作をさらに容易にするには、以下の条件式（６−１）及び（７−１）を満たすことが望ましい。なお、絞りが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズの物体側にある光学系の場合、条件式（６−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（７−１）は、条件に含めないものとすればよい。
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｆ_Ａ＞８．０ （ｊ≦ｍ） （６−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｆ_Ａ＞０．７０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （７−１）

また、本発明の別の側面では、レンズ番号ｊの単レンズについて物体側の曲率半径をＲ_ｊ１とし、当該単レンズの像側の曲率半径をＲ_ｊ２とし、さらに、単レンズのうち両凸レンズ或いは両凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｒ）}とし、当該両凸レンズ或いは両凹レンズの像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｒ）}とし、絞り位置がレンズ番号ｍのレンズとレンズ番号（ｍ＋１）のレンズとの間にあるものとし、単レンズのうち、凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｎ）}とし、単レンズのうち、メニスカスレンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｍ）}とし、像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｍ）}とし、単レンズの中心厚をｄ_ｊとしたとき、以下の条件式（８）、（９）、（１０）及び（１１）を満たすことを特徴とする。
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｄ_ｊ＞１．９ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （８）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｄ_ｊ＞１．８ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （９）
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｄ_ｊ＞７．０ （ｊ≦ｍ） （１０）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｄ_ｊ＞０．６ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （１１）
上記条件式（８）〜（１１）は、各曲率半径をレンズ形状の観点から規定したものである。具体的には、条件式（８）は、絞り位置よりも前に位置する各レンズの曲率半径の絶対値の下限を、中心厚ｄ_ｊとの比で規定している。条件式（９）は、絞り位置より後ろに位置する両凸レンズ或いは両凹レンズの曲率半径の絶対値の下限を、中心厚ｄ_ｊとの比で規定している。条件式（１０）は、絞り位置よりも前に位置する凹レンズについて物体側の曲率半径の絶対値の下限を、中心厚ｄ_ｊとの比で規定している。条件式（１１）は、絞り位置より後ろに位置するメニスカスレンズについて曲率半径の絶対値の下限を、中心厚ｄ_ｊとの比で規定している。この場合、条件式（８）〜（１１）は、いずれも、単レンズについて規定を満たすように曲率半径を大きく保つか、規定を満たすように中心厚を短くすることを示している。例えば、ウエハレベルでの製造を考えた場合、製造のしやすさや、製造可能性から、ある程度薄くて、カーブの緩いレンズであることが望ましい。すなわち、レンズ厚さが薄く、曲率半径が大きいことが望ましい。一方、光学系全体としては、広角レンズとしての機能を果たすべく所望の光学性能を有するものとしたい。これに対して、上式（８）〜（１１）の条件により、絞り位置より前に位置するレンズのレンズ形状と、絞り位置より後ろに位置する両凸或いは両凹レンズのレンズ形状と、絞り位置より前に位置する凹レンズについて物体側の曲率半径と、絞り位置より後ろに位置するメニスカスレンズのレンズ形状とに分けて規定することにより、良好な収差を保つとともに製作しやすいレンズ形状とすることができる。特に、条件式（９）において、絞り位置より後ろに位置する両凸或いは両凹レンズのレンズ形状を個別に規定することで、良好な収差を保つことができる。

なお、レンズ番号ｊの単レンズは、隣り合うレンズと貼り合わされてレンズ群を構成していてもよく、絞りが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズの物体側にある光学系の場合、条件式（８）、（１０）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより後ろに両凸レンズや両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（９）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより前に凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（１０）は、条件に含めないものとすればよい。絞りより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（１１）は、条件に含めないものとすればよい。

また、より良好に収差を補正して製作をさらに容易にするには以下の条件式（８−１）、（９−１）、（１０−１）及び（１１−１）を満たすことが望ましい。なお、絞りが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズの物体側にある光学系の場合、条件式（８−１）、（１０−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより後ろに両凸レンズや両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（９−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りより前に凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（１０−１）は、条件に含めないものとすればよい。絞りより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（１１−１）は、条件に含めないものとすればよい。
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｄ_ｊ＞２．２ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （８−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｄ_ｊ＞２．５ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （９−１）
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｄ_ｊ＞１０．０ （ｊ≦ｍ） （１０−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｄ_ｊ＞１．０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （１１−１）

また、本発明のさらに別の側面では、単レンズの中心厚のうち最も厚いものをｄ_ｍａｘとし、最も薄いものをｄ_ｍｉｎとし、レンズ間の空気間隔の最小値をｄａ_ｍｉｎとし、レンズ全長をＬとし、最大像高をｙとしたとき、以下の条件式（１２）、（１３）、（１４）、（１５）及び（１６）を満たすことを特徴とする。
（ｄ_ｍａｘ−ｄ_ｍｉｎ）／ｆ_Ａ＜１．０ （１２）
ｄ_ｍｉｎ／ｄ_ｍａｘ＞０．２５ （１３）
ｄ_ｍａｘ／ｆ_Ａ＜１．５０ （１４）
１．０＞ｄａ_ｍｉｎ／ｆ_Ａ＞０．０５ （１５）
Ｌ／２ｙ＜７ （１６）

条件式（１２）は、単レンズの中心厚（レンズ厚さ）の最大差を光学系全体の焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。条件式（１３）は、レンズ厚さの最小値ｄ_ｍｉｎと最大値ｄ_ｍａｘとの比を規定している。条件式（１４）式は、レンズ厚さの最大値ｄ_ｍａｘを、光学系全体の焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。条件式（１５）は、最小の空気間隔の範囲を焦点距離ｆ_Ａとの比で規定している。条件式（１６）は、レンズ全長Ｌと最大像高ｙとの比を規定している。上式（１２）〜（１６）は、光学系をコンパクトな構成とし、かつ、各レンズ厚さのばらつきと最大厚さを規定することによりウエハレベルの製造方法に対応して安価に大量生産することを可能とさせるための条件を示している。なお、上記の中心厚（レンズ厚さ）ｄ_ｊについては、各レンズの中心厚さを示すものであり、レンズ群が単レンズではなく貼り合せレンズである場合においては、貼り合せレンズを構成する個々の単レンズに分けたときのそれぞれの単レンズの中心厚さを意味するものとする。また、空気間隔とは、隣接するレンズとレンズとの間隔であり、絞りについては除外するものとする。

なお、よりコンパクトにしてウエハレベルの製作をもっと容易にするには、以下の条件式（１２−１）、（１３−１）、（１４−１）、（１５−１）及び（１６−１）を満たすことが望ましい。
（ｄ_ｍａｘ−ｄ_ｍｉｎ）／ｆ_Ａ＜０．７０ （１２−１）
ｄ_ｍｉｎ／ｄ_ｍａｘ＞０．３５ （１３−１）
ｄ_ｍａｘ／ｆ_Ａ＜１．１５ （１４−１）
１．０＞ｄａ_ｍｉｎ／ｆ_Ａ＞０．０７ （１５−１）
Ｌ／２ｙ＜４．７５ （１６−１）

なお、上記レンズ全長Ｌは、第１レンズの物体側の面より結像面までの距離となるが、レンズ最終面と結像面の間にローパスフィルターやカバーガラス等の平行平面で構成される光学素子が挿入される場合、その部分を空気に換算して求めた値を用いるものとする。

また、本発明のさらに別の側面では、単レンズに対して、屈折率、アッベ数および温度特性が異なった複数の材料を組み合わせて用いることにより、像面湾曲、色収差および温度収差のうち、少なくともいずれかを所定範囲内とすることを特徴とする。

例えば、像面湾曲の補正については、構成するレンズのうち凸レンズに屈折率の高いレンズ材料を用い、凹レンズに屈折率の低い材料を用いることにより、条件式（１７）で示したペッツバール和を小さくして像面湾曲量を少なくできる。また、色収差の補正については、凸レンズにアッベ数の大きいレンズ材料を用い、凹レンズにアッベ数の小さい材料を用いることにより光の波長による焦点差を少なくできる。温度収差の補正については、凸レンズの材料として温度による屈折率変化量が少ないレンズ材料を用い、凹レンズの材料として温度による屈折率変化量が大きい材料を用いることにより、温度変化による焦点差を少なくできる。光学系の用途によって必要とされる精度の違い等に応じて複数の材料を組み合わせて用いることにより、全画角８０度以上の広画角で光学性能を保ちつつ、光学系が小型軽量で、量産性に富み安価な撮像光学系を製造できる。なお、安価にレンズを製造するという観点からは、非球面を構成するレンズの材料は樹脂材料であることが望ましい。

また、本発明のさらに別の側面では、単レンズは、ウエハレベルで製造され、組み立てされることを特徴とする。この場合、安価にレンズを製造することができる。

また、本発明のさらに別の側面では、単レンズは、２５０℃以上のハンダリフロー温度に耐性を有する光学材料で形成されることを特徴とする。この場合、レンズの形成に、耐熱温度２５０℃以上の耐熱性樹脂を用いることにより、ハンダリフロー工程に対応することができる。

上記課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、上記いずれかの撮像光学系と、撮像光学系により物体上の画像が投射される撮像素子と、を備える。この場合、上記の撮像光学系を備えることで、広画角で光学性能を保ちつつ、光学系が小型軽量で、量産性に富み安価なものとすることができる。

第１実施形態又は実施例１の撮像光学系を構成するレンズを示す図である。 （Ａ）は、実施例１のレンズの像面湾曲を示す図であり、（Ｂ）は、実施例１のレンズの歪曲収差図である。 第２実施形態又は実施例２の撮像光学系を構成するレンズを示す図である。 （Ａ）は、実施例２のレンズの像面湾曲を示す図であり、（Ｂ）は、実施例２のレンズの歪曲収差図である。 第３実施形態又は実施例３の撮像光学系を構成するレンズを示す図である。 （Ａ）は、実施例３のレンズの像面湾曲を示す図であり、（Ｂ）は、実施例３のレンズの歪曲収差図である。 第４実施形態又は実施例４の撮像光学系を構成するレンズを示す図である。 （Ａ）は、実施例４のレンズの像面湾曲を示す図であり、（Ｂ）は、実施例４のレンズの歪曲収差図である。 第５実施形態又は実施例５の撮像光学系を構成するレンズを示す図である。 （Ａ）は、実施例５のレンズの像面湾曲を示す図であり、（Ｂ）は、実施例５のレンズの歪曲収差図である。 第６実施形態又は実施例６の撮像光学系を構成するレンズを示す図である。 （Ａ）は、実施例６のレンズの像面湾曲を示す図であり、（Ｂ）は、実施例６のレンズの歪曲収差図である。 撮像光学系を備える撮像装置の一例について説明するための図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る撮像光学系について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示す撮像光学系１００は、スポーツカメラや車載用カメラ（バックモニター）、監視用カメラ等に搭載される撮像装置１０００に組み込まれ、物体上の画像を撮像素子９０に投射するためのものである。ここで、このような撮像装置１０００は、撮像素子９０として１／２インチ以下の小型ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を用いている。なお、撮像素子９０は、駆動回路９５からの駆動信号に従って撮像動作をする。

図１に示すように、撮像光学系１００は、光軸ＡＸに沿って、物体側（図１における左側）より撮像素子９０の像面ＰＳ側（図１における右側）に向かって順に配置された第１レンズ１０と、第２レンズ２０と、第３レンズ３０と、第４レンズ４０と、第５レンズ５０と、第６レンズ６０と、第７レンズ７０と、絞りＳＴとを備えている。すなわち、第１レンズ１０は、物体側に最も近い位置に設けられており、第７レンズ７０は、像面ＰＳ側に最も隣接して設けられている。ここでは、第１レンズ１０から順にレンズ番号ｊを付するものとする。すなわち、第１レンズ１０のレンズ番号が１、第２レンズ２０のレンズ番号が２等となる。また、ここでは、単レンズである第１〜第７レンズ１０〜７０が、それぞれ１つのレンズ群をなしている。すなわち、第１レンズ１０が第１レンズ群１０ｇを構成し、第２レンズ２０が第２レンズ群２０ｇを構成し、第３レンズ３０が第３レンズ群３０ｇを構成し、第４レンズ４０が第４レンズ群１０ｇを構成し、第５レンズ５０が第５レンズ群５０ｇを構成し、第６レンズ６０が第６レンズ群６０ｇを構成し、第７レンズ７０が第７レンズ群７０ｇを構成している。ここで、レンズ群番号ｉは、物体側より単レンズ或いは貼り合せレンズごとに１つの群として数えるものとする。図１の場合、全てのレンズ群が単レンズであり、貼り合せレンズが存在しないため、レンズ群番号ｉとレンズ番号ｊは一致する。つまり、第１レンズ１０によって構成される第１レンズ群１０ｇのレンズ群番号が１、第２レンズ２０によって構成される第２レンズ群２０ｇのレンズ群番号が２等となる。ただし、仮に、単レンズではなく、複数のレンズを貼り合せて構成される貼り合せレンズが存在し、当該貼り合せレンズによって１つのレンズ群が構成される場合には、２つのレンズのレンズ面を貼り合せた部分である貼り合せが１つあるごとに、レンズ番号の全体数がレンズ群番号の全体数よりも１つ多くなることになる。

絞りＳＴは、撮像光学系１００における絞り位置或いは、その近傍に形成されている。図１の場合、第１〜第７レンズ１０〜７０のうち、第１〜第５レンズ１０〜５０が、絞りＳＴよりも物体側に位置する、すなわち前に位置するレンズ或いはレンズ群であり、第６及び第７レンズ６０，７０が、絞りＳＴよりも像側に位置する、すなわち後ろに位置するレンズ或いはレンズ群である。撮像光学系１００において、第１〜第７レンズ１０〜７０の特性は、絞り位置を境に異なるものとなる可能性が高く、絞りＳＴは、第１〜第７レンズ１０〜７０の形状を規定する上での基準の１つとなる。

なお、絞りＳＴについては種々の形状や構造とすることができるが、例えば、レンズ面上に不透明膜を塗布、印刷、及びスパッタリングのいずれかを施すことによって形成されているものとしてもよい。

また、図１において、像面ＰＳは、第１〜第７レンズ１０〜７０の合成によって得られる焦点位置である撮像光学系１００の結像面となっている。なお、この撮像光学系１００では、第７レンズ７０の像面ＰＳ側に撮像素子９０に付随するカバーガラスＣＳが設けられている。

撮像光学系１００において、第１レンズ１０はガラス製あるいは樹脂製、第２〜第７レンズ２０〜７０は、それぞれ樹脂製の単レンズであり、第１、第４及び第６レンズ１０，４０，６０は、物体側のレンズ面が凸のメニスカスレンズで構成され、第２及び第３レンズ２０，３０は、両凹レンズで構成され、第５レンズ５０は、両凸レンズで構成され、第７レンズ７０は、像側のレンズ面が凸のメニスカスレンズで構成されている。第１〜第７レンズ１０〜７０を構成する凸又は凹のレンズ面Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ５１，Ｌ５２，Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ７１，Ｌ７２のうち、第１レンズ１０を構成するレンズ面Ｌ１１，Ｌ１２以外の面は、いずれも非球面となっている。なお、最も物体側に位置する第１レンズ１０をガラス製とすることで、第１レンズ１０に光学系全体を防護するためのカバー部材としての機能をもたせることができる。

撮像光学系１００は、Ｆナンバーが４よりも明るいものであり、光学系全体の焦点距離をｆ_Ａとする。また、各レンズ１０〜７０の屈折率をｎ_ｊとし、各レンズ１０〜７０について物体側の面の曲率半径をＲ_ｊ１、像側の面の曲率半径をＲ_ｊ２とし、さらに、各レンズのうち両凸レンズ或いは両凹レンズのレンズ面について物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｒ）}、像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｒ）}とする。また、絞りＳＴが配置されている絞り位置が、レンズ番号ｍのレンズとレンズ番号ｍ＋１のレンズとの間にあるものとし、画角をｗとしたときに、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）を満たす。
ｆ_Ａ／｜ｆ_ｉ｜＜０．４２５ （１）
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｆ_Ａ＞１．５ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （２）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｆ_Ａ＞２．０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （３）
ｎ_ｊ＜１．８０ （４）
ｗ＞４０° （５）

以上において、図１に示す光学系の場合、既述のように、撮像光学系１００は、７つのレンズ１０〜７０で構成されており、レンズ番号ｊについては、ｊ＝１〜７となる。また、レンズ１０〜７０は、いずれも単レンズであり、各単レンズがレンズ群をそれぞれ構成しており、レンズ群番号ｉについては、レンズ番号ｊと一致する。また、絞り位置を示す絞りＳＴは、レンズ番号５の第５レンズ５０とレンズ番号６の第６レンズ６０との間に配置されており、ｍ＝５となる。

なお、仮に、絞りＳＴが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズ１０の物体側にある光学系の場合、条件式（２）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（３）は、条件に含めないものとすればよい。図１の例では、条件式（３）に対応するレンズが存在しない、すなわち絞りＳＴよりも像側には両凸レンズも両凹レンズも存在しないものとなっている。なお、詳細は、実施例において後述するが、上記の例では、条件式（３）以外については、条件を満たすものとなっている。

また、良好な収差を保ちつつより広画角でより量産性に富む安価な光学系とするには、以下の条件式（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）及び（５−１）を満たすことが望ましい。
ｆ_Ａ／｜ｆ_ｉ｜＜０．４０ （１−１）
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｆ_Ａ＞１．５５ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （２−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｆ_Ａ＞２．３ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （３−１）
ｎ_ｊ＜１．７０ （４−１）
ｗ＞５０° （５−１）

なお、絞りＳＴが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズ１０の物体側にある光学系の場合、条件式（２−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（３−１）は、条件に含めないものとすればよい。詳細は、後述するが、上記の例では、条件式（３−１）以外については、条件を満たすものとなっている。

また、撮像光学系１００は、各レンズ１０〜７０のうち、凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｎ）}とし、各レンズ１０〜７０のうち、メニスカスレンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｍ）}とし、像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｍ）}としたとき、以下の条件式（６）及び（７）を満たす。なお、絞りＳＴが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズ１０の物体側にある光学系の場合、条件式（６）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（７）は、条件に含めないものとすればよい。
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｆ_Ａ＞５．０ （ｊ≦ｍ） （６）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｆ_Ａ＞０．５ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （７）

詳細は、後述するが、上記の例では、条件式（６）及び（７）の条件を満たすものとなっている。

なお、より良好に収差を補正して製作をさらに容易にするには、以下の条件式（６−１）及び（７−１）を満たすことが望ましい。なお、絞りＳＴが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズ１０の物体側にある光学系の場合、条件式（６−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（７−１）は、条件に含めないものとすればよい。
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｆ_Ａ＞８．０ （ｊ≦ｍ） （６−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｆ_Ａ＞０．７０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （７−１）

詳細は、後述するが、上記の例では、条件式（６−１）及び（７−１）の条件を満たすものとなっている。

また、撮像光学系１００は、各レンズの中心厚をｄ_ｊとしたとき、以下の条件式（８）、（９）、（１０）及び（１１）を満たす。
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｄ_ｊ＞１．９ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （８）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｄ_ｊ＞１．８ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （９）
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｄ_ｊ＞７．０ （ｊ≦ｍ） （１０）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｄ_ｊ＞０．６ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （１１）

なお、絞りＳＴが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズ１０の物体側にある光学系の場合、条件式（８）、（１０）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（９）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより前に凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（１０）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（１１）は、条件に含めないものとすればよい。図１の例では、既述のように絞りＳＴよりも像側には両凸レンズも両凹レンズが存在しない、すなわち条件式（９）に対応するレンズが存在しないものとなっている。また、詳細は、後述するが、上記の例では、条件式（９）以外については、条件を満たすものとなっている。

また、より良好に収差を補正して製作をさらに容易にするには以下の条件式（８−１）、（９−１）、（１０−１）及び（１１−１）を満たすことが望ましい。なお、絞りＳＴが第１面にある、すなわち最も物体側に位置するレンズ１０の物体側にある光学系の場合、条件式（８−１）、（１０−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（９−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより前に凹レンズが存在しない光学系の場合、条件式（１０−１）は、条件に含めないものとすればよい。また、絞りＳＴより後ろにメニスカスレンズが存在しない光学系の場合、条件式（１１−１）は、条件に含めないものとすればよい。
｜Ｒ_ｊｋ｜／ｄ_ｊ＞２．２ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （８−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｄ_ｊ＞２．５ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （９−１）
｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｄ_ｊ＞１０．０ （ｊ≦ｍ） （１０−１）
｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｄ_ｊ＞１．０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （１１−１）

詳細は、後述するが、上記の例では、条件式（９−１）以外については、条件を満たすものとなっている。

また、撮像光学系１００の各レンズ１０〜７０の中心厚ｄ_ｊのうち、最も厚いものをｄ_ｍａｘとし、最も薄いものをｄ_ｍｉｎとし、レンズ間の空気間隔の最小値をｄａ_ｍｉｎとし、レンズ全長をＬとし、最大像高をｙとしたとき、以下の条件式（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、（１６）を満たす。
（ｄ_ｍａｘ−ｄ_ｍｉｎ）／ｆ_Ａ＜１．０ （１２）
ｄ_ｍｉｎ／ｄ_ｍａｘ＞０．２５ （１３）
ｄ_ｍａｘ／ｆ_Ａ＜１．５０ （１４）
１．０＞ｄａ_ｍｉｎ／ｆ_Ａ＞０．０５ （１５）
Ｌ／２ｙ＜７ （１６）

なお、よりコンパクトにしてウエハレベルの製作をもっと容易にするには、以下の条件式（１２−１）、（１３−１）、（１４−１）、（１５−１）及び（１６−１）を満たすことが望ましい。
（ｄ_ｍａｘ−ｄ_ｍｉｎ）／ｆ_Ａ＜０．７０ （１２−１）
ｄ_ｍｉｎ／ｄ_ｍａｘ＞０．３５ （１３−１）
ｄ_ｍａｘ／ｆ_Ａ＜１．１５ （１４−１）
１．０＞ｄａ_ｍｉｎ／ｆ_Ａ＞０．０７ （１５−１）
Ｌ／２ｙ＜４．７５ （１６−１）

上記のうち、式（１５）又は（１５−１）において、ｄａ_ｍｉｎに関して、下限のみならず、上限を設けていることで、間隔が空き過ぎて光学系全体が大きくなってしまうことを回避している。

詳細は、後述するが、上記の例では、少なくとも条件式（１２）〜（１６）のみならず、条件式（１２−１）〜（１６−１）についても満たすものとなっている。

以下、各レンズ１０〜７０の製造方法について説明する。レンズ１０〜７０は、キャスティング製法によって製造する。キャスティング製法において、ガラス基板は不要となっている。具体的には、レンズ成形面を有する鋳型に紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を流し込み、加熱や紫外線照射等により樹脂を硬化させる。高硬度の樹脂を用いているため鋳型にレンズのコバの成形面を設けることができて、レンズとコバが一体成形されるため、スペーサが不要となる。多数のレンズ成形面をもつ鋳型を用いれば、多数のレンズを一度に形成したウエハ状のレンズ群が得られる。ウエハ状のレンズ１０〜７０を重ね合わせ、さらに多数の撮像素子９０が形成されているウエハを重ねあわせれば、多数の撮像系を一度に形成できる。これを切り出して個々の撮像系とすればよい。

以上説明した撮像光学系１００によれば、撮像光学系１００を構成する複数のレンズ１０〜７０が、光学系全体の焦点距離に対して規定された範囲内にある曲率半径及び焦点距離となっており、かつ、定められた範囲の屈折率となっており、かつ、各レンズ１０〜７０は全枚数の半数以上が非球面を有している。これにより、例えば全画角（２ｗ）が８０度以上の広画角で光学性能を保ちつつ、光学系が小型軽量で、量産性に富み安価に作製することができる。特に、上式（１）〜（５）の条件を満たすことで、各レンズ群のパワーの絶対値を小さく抑え、広角レンズで曲率半径が全体の焦点距離に比べて短くなりがちな絞り位置より前のレンズ面形状と絞り位置より後ろの両凸或いは両凹レンズの面形状を規定することにより収差の発生を抑えて良好な収差とするとともに製作しやすいレンズ形状とすることができる。併せて、高い屈折率の光学材料を使用しないことにより安価な光学系とすることができる。

さらに、上述した各条件式満たすことによって、小型軽量で高解像のほか、画角の広角化、温度特性の向上をさせることができる。すべてのレンズ形状はウエハレベルでの製造方法を可能としているが、レンズ１０をガラス製とした場合、レンズ２０からレンズ７０をウエハレベルで製作して通常の方法で製作したガラスレンズ１０と組み合わせれば良い。また、レンズをハンダリフロー温度に耐性を有する材料で形成することによりレンズをリフローアブルとすることができる。

〔実施例１〕
以下に、図１に示す撮像光学系１００を数値的に規定した実施例１について説明する。以下の表１は、実施例１の撮像光学系１００のレンズデータを示す。なお、図１は、実施例１のレンズを示すものともなっている。
〔表１〕
焦点距離 0.9055 *非球面（つまり、「*」は、非球面）
Ｆナンバー 2.81 S絞り（つまり、「S」は、絞り）
画角ｗ 92°
像高y 1.786

面番号 R ｄ ｎd ν
1 19.8696 0.75 1.51633 64.07
2 3.5135 2.2516
3* -38.266 0.65 1.48749 70.24
4* 2.0441 2.0049
5* -31.2046 0.35 1.49660 55.71
6* 2.9915 0.4502
7* 2.6561 0.92 1.54917 34.65
8* 2025.986 0.6446
9* 10.4629 0.65 1.49660 55.71
10* -3.3986 0.7563
11S Infinity 0
12* 2.5893 0.735 1.49660 55.71
13* 3.3355 0.9197
14* -5.734 0.805 1.49660 55.71
15* -1.197 0.5533
16 Infinity 0.4427 1.52308 58.57
17 Infinity 0.8458

非球面係数
面番号 円錐係数 ４次 ６次 ８次 １０次
3 99.2166 8.7635E-05 -1.1277E-05 -1.2761E-06 2.1479E-08
4 -0.756 3.7427E-04 -2.9575E-04 -4.2577E-05 -1.7225E-06
5 70.6001 -1.4871E-03 -1.3311E-03 -1.9180E-04 -8.8441E-05
6 -0.5776 -1.8238E-03 5.4686E-04 -7.8234E-04 -3.2071E-04
7 0.2135 3.2228E-04 1.8606E-04 3.8017E-04 -1.1788E-05
8 100.3326 2.0149E-03 6.2383E-04 -3.0196E-04 3.7798E-04
9 16.9326 -1.9480E-03 -1.5001E-02 9.8887E-03 -2.5081E-03
10 -11.5949 -2.7498E-02 5.0298E-02 -4.7138E-02 1.8945E-02
12 -4.3842 1.6677E-01 -5.0612E-01 5.0574E-01 1.9568E+00
13 15.5319 1.4893E-01 -1.1739E+00 4.3010E+00 -6.0263E+00
14 30.0048 -1.2698E-02 -5.2056E-02 1.1709E-01 1.1980E-03
15 -0.2246 1.4046E-01 -1.4278E-01 1.0900E-01 2.0444E-03

表１の上欄において、「面番号」は、物体側から順に各レンズ１０〜７０の各面及び絞りＳＴに付した番号である。また、「Ｒ」は、曲率半径を示し、「ｄ」は、次の面との間の間隔を表している。さらに、「ｎｄ」は、レンズ材料のｄ線における屈折率を示し、「ν」は、レンズ材料のアッベ数を示す。

本実施例１において、各レンズ１０〜７０のうち、レンズ１０以外のレンズ２０〜７０は、非球面で形成されている。これら非球面形状の光軸方向の面頂点からの変位量Ｚは、ｃは曲率半径の逆数、ｒは光軸からの高さ、ｋは円錐係数、α_ｍはｍ次の非球面係数とするとき、次式で表される。

本実施例１の場合、上記非球面式における各係数ｋ、α_３〜α_ｍの値については、表１の下欄に示す通りである。なお、表１の下欄において、非球面データは、１０のべき乗数を「Ｅ」を用いて表している。

本実施例１の撮像光学系１００の仕様は、表１の上部欄に示すように、焦点距離ｆ_Ａが、ｆ_Ａ＝０．９０５５（ｍｍ）であり、Ｆナンバーが、Ｆｎｏ＝２．８１であり、画角（半画角）ｗが９２°であり（すなわち全画角が１８４°である）、この際の像高ｙは、ｙ＝１．７８６（ｍｍ）となった。また、本実施例１における上記条件式（１）〜（１６）についての条件値は、下記の表２の通りである。この場合、既述のように、絞りＳＴより後ろに両凸や両凹レンズが存在しない光学系であるため、Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}（ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２）の値が想定されず、条件式（３）及び（９）については、条件値が存在しないものとなっている。具体的には、既述のように、絞りＳＴより前に位置するレンズのうち第２レンズ２０等が凹レンズである。また、絞りＳＴより後ろに位置する第６レンズ６０等は、いずれもメニスカスレンズである。従って、条件式（３）及び（９）の条件値は存在しないがこれら以外の条件値については、存在する。なお、表２以下の表においては、存在しない値（対応するレンズが存在しない箇所）については、ハイフン（−）が記載されている。表２から分かるように、条件式（３）及び（９）以外の条件値については、いずれも各条件式を満たすものとなっていた。また、より望ましい条件式（１−１）〜（１６−１）についての条件値は、条件値が存在しない条件式（３−１）及び（９−１）以外のいずれの条件式についても満たすものとなっていた。
〔表２〕
nj 最大値 1.54917
ｗ 92°
L/2y 3.80
fA 0.9095 fA/fi
f1 -8.3975 -0.1083
f2 -3.9596 -0.2297
f3 -5.4784 -0.166
f4 4.8422 0.1878
f5 5.2475 0.1733
f6 17.5664 0.0518
f7 2.8769 0.3162
f8 - -

｜Rjk｜/fA最小値 j≦m, k=1,2 2.2474
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 -
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 21.8459
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 1.3160
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m, k=1,2 2.8871
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 -
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 26.4928
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 1.4869
(dmax-dmin)/fA 0.6267
dmin/dmax 0.3804
dmax/fA 1.0115
damin/fA 0.4950

図２（Ａ）は、本実施例１の像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の像面湾曲を示し、図２（Ｂ）は、像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の歪曲収差を示す。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る撮像光学系について説明する。なお、第２実施形態に係る撮像光学系は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図３に示すように、本実施形態の撮像光学系１００は、７つのレンズ１０〜７０で構成されており、レンズ番号ｊについては、ｊ＝１〜７となる。また、レンズ１０〜７０は、いずれも単レンズであり、各単レンズがレンズ群をそれぞれ構成しており、レンズ群番号ｉについては、レンズ番号ｊと一致する。また、絞り位置を示す絞りＳＴは、レンズ番号５の第５レンズ５０とレンズ番号６の第６レンズ６０との間に配置されており、ｍ＝５となる。

図３に示す撮像光学系１００において、レンズ１０以外のレンズ２０〜７０は、非球面レンズである。また、絞りＳＴより前に位置する第１レンズ１０から第４レンズ４０は、凹レンズである。また、絞りＳＴより後ろに位置する第６レンズ６０は、両凸レンズであり、第７レンズ７０は、メニスカスレンズである。従って、図３の場合、全ての条件式（１）〜（１６）について条件を満たす必要がある。詳細は、実施例において後述するが、上記の例では、条件式（１）〜（１６）の全てについて、条件を満たすものとなっている。

〔実施例２〕
以下に、図３に示す撮像光学系１００を数値的に規定した実施例２について説明する。以下の表３は、実施例２の撮像光学系１００のレンズデータを示す。なお、表３中の記号は表１中の記号と同様である。なお、図３は、実施例２のレンズを示すものともなっている。
〔表３〕
焦点距離 1.1328 *非球面
Ｆナンバー 2.97 S絞り
画角ｗ 82°
像高y 1.828

面番号 R ｄ ｎd ν
1 37.8569 0.6 1.51633 64.07
2 5.1446 2.0642
3* 595.5718 0.4 1.49660 55.71
4* 5.1399 1.2024
5* -42.6048 0.4 1.49660 55.71
6* 3.3491 1.0283
7* 166.5589 0.4 1.49660 55.71
8* 3.8954 0.3678
9* 2.7811 1.1 1.54917 34.65
10* -4.3259 1.3958
11S Infinity 0
12* 7.8425 1 1.49660 55.71
13* -5.8512 0.1370
14* -1.7227 0.7 1.49660 55.71
15* -1.0318 0.2395
16 Infinity 0.4 1.52308 58.57
17 Infinity 2.0789

非球面係数
面番号 円錐係数 ４次 ６次 ８次 １０次
3 54.1738 0 0 0 0
4 -0.2941 -3.8815E-04 -3.5844E-05 6.6871E-07 8.6996E-07
5 96.1592 0 0 0 0
6 -20.4668 3.6482E-02 -5.9396E-03 5.8619E-04 -7.4752E-05
7 100.0067 1.9537E-03 -2.2867E-04 -1.5608E-04 -3.7977E-05
8 -1.5204 -4.2559E-03 2.0644E-04 2.0163E-05 -5.0736E-05
9 0.2376 2.4595E-02 -2.0426E-03 4.5756E-04 -3.1430E-05
10 -15.4770 2.1328E-02 -2.6205E-03 -5.5080E-04 1.9195E-04
12 84.0513 -1.2550E-01 -4.5890E-02 -3.6146E-01 1.3482E+00
13 -2.4547 -1.8066E-02 -1.3003E-01 -1.4023E-01 4.5001E-01
14 -0.8147 1.2333E-02 1.1958E-01 8.4117E-02 1.0741E-01
15 -1.4170 -7.2970E-03 3.6456E-02 7.0274E-02 3.2680E-02

本実施例２の撮像光学系１００の仕様は、表３の上欄に示すように、焦点距離ｆ_Ａがｆ_Ａ＝１．１３２８（ｍｍ）であり、Ｆナンバーが、Ｆｎｏ＝２．９７であり、画角（半画角）がｗ＝８２°であり、この際の像高ｙは、ｙ＝１．８２８（ｍｍ）となった。また、本実施例２における上記条件式（１）〜（１６）についての条件値は、下記の表４の通りである。この場合、条件式（１）〜（１６）についての条件値は、いずれも各条件式を満たすものとなっていた。また、より望ましい条件式（１−１）〜（１６−１）についての条件値は、いずれの条件式についても満たすものとなっていた。
〔表４〕
nj 最大値 1.54917
ｗ 82°
L/2y 3.658
fA 1.1328 fA/fi
f1 -11.6032 -0.0976
f2 -10.4427 -0.1085
f3 -6.2347 -0.1817
f4 -8.0386 -0.1409
f5 3.2614 0.3473
f6 6.9156 0.1638
f7 3.8771 0.2922
f8 - -

｜Rjk｜/fA最小値 j≦m, k=1,2 2.4551
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 5.1654
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 33.4201
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 0.9108
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m, k=1,2 2.5282
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 5.8512
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 63.0948
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j>m, k=1,2 1.4740
(dmax-dmin)/fA 0.6180
dmin/dmax 0.3636
dmax/fA 0.9711
damin/fA 0.1210

図４（Ａ）は、本実施例２の像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の像面湾曲を示し、図４（Ｂ）は、像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の歪曲収差を示す。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る撮像光学系について説明する。なお、第３実施形態に係る撮像光学系は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図５に示すように、本実施形態の撮像光学系１００は、８つのレンズ１０〜８０で構成されており、レンズ番号ｊについては、ｊ＝１〜８となる。なお、図示のように、第８レンズ８０は、レンズ面Ｌ８１，Ｌ８２で構成されるものとする。また、レンズ１０〜８０は、いずれも単レンズであり、各単レンズがレンズ群をそれぞれ構成しており、レンズ群番号ｉについては、レンズ番号ｊと一致する。また、絞り位置を示す絞りＳＴは、レンズ番号６の第６レンズ６０とレンズ番号７の第７レンズ７０との間に配置されており、ｍ＝６となる。

図５に示す撮像光学系１００において、レンズ１０以外のレンズ２０〜８０は、非球面レンズである。また、絞りＳＴより前に位置する第１レンズ１０から第４レンズ４０は、凹レンズである。また、絞りＳＴより後ろに位置する第７レンズ７０は、両凸レンズであり、第８レンズ８０は、メニスカスレンズである。従って、図５の場合、全ての条件式（１）〜（１６）について条件を満たす必要がある。詳細は、実施例において後述するが、上記の例では、条件式（１）〜（１６）の全てについて、条件を満たすものとなっている。

〔実施例３〕
以下に、図５に示す撮像光学系１００を数値的に規定した実施例３について説明する。以下の表５は、実施例３の撮像光学系１００のレンズデータを示す。なお、表５中の記号は表１中の記号と同様である。なお、図５は、実施例３のレンズを示すものともなっている。
〔表５〕
焦点距離 1.1306 *非球面
Ｆナンバー 2.88 S絞り
画角ｗ 82°
像高y 1.827

面番号 R ｄ ｎd ν
1 59.9922 0.6 1.51633 64.07
2 4.9280 2.0564
3* 62.7655 0.4 1.49660 55.71
4* 5.0030 1.1958
5* 369.6825 0.4 1.49660 55.71
6* 3.4779 1.0267
7* 14.2396 0.4 1.49660 55.71
8* 2.8868 0.4441
9* 3.7211 1 1.54917 34.65
10* -17.4374 0.1
11* 4.4265 0.8 1.54917 34.65
12* -12.5612 1.3582
13S Infinity 0
14* 12.7464 1 1.49660 55.71
15* -4.5547 0.4182
16* -1.5615 0.7 1.49660 55.71
17* -0.9995 0.2395
18 Infinity 0.4 1.52308 58.57
19 Infinity 1.8465

非球面係数
面番号 円錐係数 ４次 ６次 ８次 １０次
3 20.7287 0 0 0 0
4 -0.7227 -1.1542E-03 -5.7571E-05 9.3342E-06 2.9005E-06
5 -100.0365 0 0 0 0
6 -16.4489 3.4319E-02 -6.0559E-03 6.1740E-04 -6.6158E-05
7 -19.3160 1.9141E-03 -3.4968E-04 -1.7598E-04 -2.7712E-05
8 -1.6115 -4.5131E-03 2.2691E-04 -9.3339E-06 -5.6819E-05
9 0.2385 5.8098E-04 -1.0865E-04 -7.3811E-09 -3.5664E-06
10 -57.2382 1.3349E-03 3.0703E-04 -3.4729E-06 3.0714E-05
11 -0.3687 -2.1709E-04 1.7597E-04 2.4013E-04 1.4416E-04
12 -23.5855 1.0787E-03 1.4682E-05 3.6648E-04 1.1364E-04
14 100.0411 -9.2202E-02 3.1017E-01 3.3310E-01 -4.0784E+00
15 -78.5422 2.6988E-02 -1.0152E-01 -1.0120E-01 5.1525E-01
16 -0.6878 6.0504E-03 1.1317E-01 4.7428E-02 2.7815E-02
17 -1.1670 -3.3903E-02 5.1146E-03 4.9314E-02 1.4056E-02

本実施例３の撮像光学系１００の仕様は、表５の上欄に示すように、焦点距離ｆ_Ａがｆ_Ａ＝１．１３０６（ｍｍ）であり、Ｆナンバーが、Ｆｎｏ＝２．８８であり、画角（半画角）がｗ＝８２°であり、この際の像高ｙは、ｙ＝１．８２７（ｍｍ）となった。また、本実施例３における上記条件式（１）〜（１６）についての条件値は、下記の表６の通りである。この場合、条件式（１）〜（１６）についての条件値は、いずれも各条件式を満たすものとなっていた。また、より望ましい条件式（１−１）〜（１６−１）についての条件値は、いずれの条件式についても満たすものとなっていた。
〔表６〕
nj 最大値 1.54917
ｗ 82°
L/2y 3.899
fA 1.1306 fA/fi
f1 -10.4371 -0.1083
f2 -10.9723 -0.1030
f3 -7.0726 -0.1599
f4 -7.3777 -0.1532
f5 5.6793 0.1991
f6 6.0612 0.1865
f7 6.8893 0.1641
f8 3.9573 0.2857

｜Rjk｜/fA最小値 j≦m, k=1,2 2.5534
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 4.0285
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 12.5948
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 0.8841
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m, k=1,2 3.7211
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 4.5547
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 35.5991
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 1.4279
(dmax-dmin)/fA 0.5307
dmin/dmax 0.4000
dmax/fA 0.8845
damin/fA 0.0884

図６（Ａ）は、本実施例３の像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の像面湾曲を示し、図６（Ｂ）は、像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の歪曲収差を示す。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る撮像光学系について説明する。なお、第４実施形態に係る撮像光学系は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図７に示すように、本実施形態の撮像光学系１００は、６つのレンズ１０〜６０で構成されており、レンズ番号ｊについては、ｊ＝１〜６となる。また、レンズ１０〜６０は、いずれも単レンズであり、各単レンズがレンズ群をそれぞれ構成しており、レンズ群番号ｉについては、レンズ番号ｊと一致する。また、絞り位置を示す絞りＳＴは、レンズ番号４の第４レンズ４０とレンズ番号５の第５レンズ５０との間に配置されており、ｍ＝４となる。

図７に示す撮像光学系１００において、レンズ１０以外のレンズ２０〜６０は、非球面レンズである。また、絞りＳＴより前に位置する第１レンズ１０、第２レンズ２０は、凹レンズである。また、絞りＳＴより後ろに位置する第５レンズ５０は、両凸レンズであり、第６レンズ６０は、メニスカスレンズである。従って、図７の場合、全ての条件式（１）〜（１６）について条件を満たす必要がある。詳細は、実施例において後述するが、上記の例では、条件式（１）〜（１６）の全てについて、条件を満たすものとなっている。

〔実施例４〕
以下に、図７に示す撮像光学系１００を数値的に規定した実施例４について説明する。以下の表７は、実施例４の撮像光学系１００のレンズデータを示す。なお、表７中の記号は表１中の記号と同様である。なお、図７は、実施例４のレンズを示すものともなっている。
〔表７〕
焦点距離 1.1310 *非球面
Ｆナンバー 2.91 S絞り
画角ｗ 82°
像高y 1.827

面番号 R ｄ ｎd ν
1 30.1952 0.7 1.51664 96.66
2 4.8663 2.5455
3* -14.2609 0.7 1.51931 73.95
4* 1.7617 1.8650
5* 5.7485 1 1.54917 34.65
6* -8.7823 0.1
7* 5.6031 1 1.54917 34.65
8* -11.2937 0.6394
9S Infinity 0
10* 38.7822 1 1.49660 55.71
11* -3.1489 0.1142
12* -1.5471 0.7 1.49660 55.71
13* -1.0563 0.2395
14 Infinity 0.4 1.52308 58.57
15 Infinity 1.7902

非球面係数
面番号 円錐係数 ４次 ６次 ８次 １０次
3 7.4004 0 0 0 0
4 -3.6035 4.1021E-02 -5.6362E-03 5.6629E-04 -8.8435E-05
5 0.1681 1.4187E-03 2.0434E-04 -2.8690E-05 -4.7658E-05
6 7.7552 -1.0756E-03 -4.2764E-05 1.5683E-04 1.8470E-04
7 4.1223 2.6097E-03 4.7180E-04 -1.8318E-04 -3.8834E-04
8 -18.6306 1.8778E-02 -4.2878E-03 -3.9946E-03 -6.1585E-03
10 100.1859 -3.9550E-02 -9.5357E-02 -1.1445E+00 6.2624E+00
11 -2.4969 6.4109E-03 -1.3538E-01 -4.9675E-02 1.9688E-01
12 -1.1847 1.1367E-02 1.8236E-02 -1.6922E-02 1.8390E-01
13 -1.3238 -1.6972E-02 4.2889E-02 6.5501E-02 -7.0992E-03

本実施例４の撮像光学系１００の仕様は、表７の上欄に示すように、焦点距離ｆ_Ａがｆ_Ａ＝１．１３１０（ｍｍ）であり、Ｆナンバーが、Ｆｎｏ＝２．９１であり、画角（半画角）がｗ＝８２°であり、この際の像高ｙは、ｙ＝１．８２７（ｍｍ）となった。また、本実施例４における上記条件式（１）〜（１６）についての条件値は、下記の表８の通りである。この場合、条件式（１）〜（１６）についての条件値は、いずれも各条件式を満たすものとなっていた。また、より望ましい条件式（１−１）〜（１６−１）についての条件値は、いずれの条件式についても満たすものとなっていた。
〔表８〕
nj 最大値 1.54917
ｗ 82°
L/2y 3.463
fA 1.1310 fA/fi
f1 -11.3355 -0.0998
f2 -2.9749 -0.3802
f3 6.4848 0.1744
f4 6.9656 0.1624
f5 5.9115 0.1913
f6 4.5516 0.2485
f7 - -
f8 - -

｜Rjk｜/fA最小値 j≦m, k=1,2 1.5576
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 2.7841
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 12.609
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 0.9340
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m, k=1,2 2.5167
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 3.1489
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 20.3727
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 1.5091
(dmax-dmin)/fA 0.2653
dmin/dmax 0.7000
dmax/fA 0.8842
damin/fA 0.0884

図８（Ａ）は、本実施例４の像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の像面湾曲を示し、図８（Ｂ）は、像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の歪曲収差を示す。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る撮像光学系について説明する。なお、第５実施形態に係る撮像光学系は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図９に示すように、本実施形態の撮像光学系１００は、８つのレンズ１０〜８０で構成されており、レンズ番号ｊについては、ｊ＝１〜８となる。また、レンズ１０〜８０は、いずれも樹脂製の単レンズであり、ウエハレベルでの製造方法を可能とする。各単レンズがレンズ群をそれぞれ構成しており、レンズ群番号ｉについては、レンズ番号ｊと一致する。また、絞り位置を示す絞りＳＴは、レンズ番号６の第６レンズ６０とレンズ番号７の第７レンズ７０との間に配置されており、ｍ＝６となる。

図９に示す撮像光学系１００において、レンズ１０〜３０以外のレンズ４０〜８０は、非球面レンズである。また、絞りＳＴより前に位置する第１レンズ１０から第５レンズ５０は、凹レンズである。また、絞りＳＴより後ろに位置する第７レンズ７０は、両凸レンズであり、第８レンズ８０は、メニスカスレンズである。従って、図９の場合、全ての条件式（１）〜（１６）について条件を満たす必要がある。詳細は、実施例において後述するが、上記の例では、条件式（１）〜（１６）の全てについて、条件を満たすものとなっている。

〔実施例５〕
以下に、図９に示す撮像光学系１００を数値的に規定した実施例５について説明する。以下の表９は、実施例５の撮像光学系１００のレンズデータを示す。なお、表９中の記号は表１中の記号と同様である。なお、図９は、実施例５のレンズを示すものともなっている。
〔表９〕
焦点距離 1.3518 *非球面
Ｆナンバー 2.86 S絞り
画角ｗ 70°
像高y 1.772

面番号 R ｄ ｎd ν
1 30.4827 0.45 1.49660 55.71
2 9.9675 1.6729
3 -62.5776 0.4 1.49660 55.71
4 10.1701 1.1197
5 -29.3205 0.4 1.49660 55.71
6 5.8427 1.0881
7* -33.9075 0.45 1.49660 55.71
8* 4.2642 1.0175
9* -14.4680 0.4 1.49660 55.71
10* 8.1783 0.5207
11* 4.3876 1 1.54917 34.65
12* -3.5466 2.3976
13S Infinity 0
14* 3.9638 1 1.49660 55.71
15* -6.0343 1.4980
16* -1.6683 0.7 1.49660 55.71
17* -1.0399 0.2885
18 Infinity 0.4817 1.52308 58.57
19 Infinity 0.9885

非球面係数
面番号 円錐係数 ４次 ６次 ８次 １０次
7 242.4875 0 0 0 0
8 -14.6196 1.9463E-02 -2.7167E-03 9.3661E-05 -2.0543E-05
9 -10.7666 3.9738E-04 2.6914E-04 1.0405E-04 7.1781E-06
10 -0.5918 -3.4605E-03 -7.6753E-04 -1.8133E-04 5.2083E-07
11 -0.1744 1.2707E-02 -1.5448E-03 -9.9808E-05 -5.2472E-05
12 -6.0741 1.0503E-02 -3.5339E-04 -9.5699E-05 4.3395E-05
14 32.7746 -4.4775E-02 1.6924E-02 2.5121E-01 -1.7285E+00
15 -86.1439 5.6534E-02 -9.3166E-02 1.0005E-01 1.1149E-01
16 -0.9924 8.7036E-03 3.7992E-02 -2.9427E-03 5.3388E-03
17 -1.6381 -6.1689E-03 4.0033E-03 9.9319E-03 2.4474E-03

本実施例５の撮像光学系１００の仕様は、表９の上欄に示すように、焦点距離ｆ_Ａがｆ_Ａ＝１．３５１８（ｍｍ）であり、Ｆナンバーが、Ｆｎｏ＝２．８６であり、画角（半画角）がｗ＝７０°であり、この際の像高ｙは、ｙ＝１．７７２（ｍｍ）となった。また、本実施例５における上記条件式（１）〜（１６）についての条件値は、下記の表１０の通りである。この場合、条件式（１）〜（１６）についての条件値は、いずれも各条件式を満たすものとなっていた。また、より望ましい条件式（１−１）〜（１６−１）についての条件値は、いずれの条件式についても満たすものとなっていた。
〔表１０〕
nj 最大値 1.54917
ｗ 70°
L/2y 4.432
fA 1.3518 fA/fi
f1 -30.0425 -0.0450
f2 -17.5845 -0.0769
f3 -9.7736 -0.1383
f4 -7.598 -0.1779
f5 -10.4601 -0.1292
f6 3.7384 0.3616
f7 4.9828 0.2713
f8 4.0591 0.3330

｜Rjk｜/fA最小値 j≦m, k=1,2 2.6236
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 2.9322
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 10.7027
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 0.7693
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m, k=1,2 3.5466
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 3.9638
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 36.1699
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 1.4856
(dmax-dmin) /fA 0.4439
dmin/dmax 0.4000
dmax/fA 0.7398
damin/fA 0.3852

図１０（Ａ）は、本実施例５の像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の像面湾曲を示し、図１０（Ｂ）は、像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の歪曲収差を示す。

〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係る撮像光学系について説明する。なお、第６実施形態に係る撮像光学系は、第１実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図１１に示すように、本実施形態の撮像光学系１００は、６つのレンズ１０〜６０で構成されており、レンズ番号ｊについては、ｊ＝１〜６となる。また、レンズ１０〜６０は、いずれも単レンズであり、各単レンズがレンズ群をそれぞれ構成しており、レンズ群番号ｉについては、レンズ番号ｊと一致する。また、絞り位置を示す絞りＳＴは、レンズ番号４の第４レンズ４０とレンズ番号５の第５レンズ５０との間に配置されており、ｍ＝４となる。レンズ１０、レンズ２０、レンズ５０、レンズ６０はガラス製を想定しているが、レンズ３０、レンズ４０は樹脂製としウエハレベルでの製造方法を可能としている。

図１１に示す撮像光学系１００において、レンズ１０以外のレンズ２０〜６０は、非球面レンズである。なお、より良好に収差を補正するためレンズ５０の物体側非球面には奇数次数を含めた３次から１６次までの係数を使用している。奇数次数を含む場合、当該非球面は、半面分を軸対称に回転させて得られた形状となっている。また、絞りＳＴより前に位置する第１レンズ１０、第２レンズ２０は、凹レンズである。また、絞りＳＴより後ろに位置する第５レンズ５０、第６レンズ６０は、メニスカスレンズであり、絞りＳＴより後ろに両凸レンズは存在しない。従って、図１１の場合、条件式（１）〜（１６）のうち条件式（３）及び（９）以外の条件式について条件を満たす必要がある。詳細は、実施例において後述するが、上記の例では、条件式（３）及び（９）以外の条件式について、条件を満たすものとなっている。

〔実施例６〕
以下に、図１１に示す撮像光学系１００を数値的に規定した実施例６について説明する。以下の表１１は、実施例６の撮像光学系１００のレンズデータを示す。なお、表１１中の記号は表１中の記号と同様である。なお、図１１は、実施例６のレンズを示すものともなっている。
〔表１１〕
焦点距離 1.1252 *非球面
Ｆナンバー 2.83 S絞り
画角ｗ 78°
像高y 1.791

面番号 R ｄ ｎd ν
1 24.4751 0.7 1.49700 81.55
2 4.6535 2.6747
3* -16.5167 0.7225 1.48375 85.08
4* 1.7596 1.4866
5* 6.1045 1 1.60733 26.99
6* -19.3624 0.1
7* 10.7950 1 1.60733 26.99
8* -9.7190 0.6389
9S Infinity 0
10* -39.1993 1 1.49700 81.55
11* -2.0386 0.115
12* -1.4023 0.7 1.49700 81.55
13* -1.0119 0.2395
14 Infinity 0.4 1.52308 58.57
15 Infinity 1.9664

非球面係数
円錐係数 ３次 ４次 ５次 ６次
面番号 １１次 １２次 １３次 １４次
3 5.8470 0 -4.3657E-06 0 2.8070E-07
4 -3.7872 0 3.5071E-02 0 -5.8798E-03
5 0.2631 0 2.6987E-03 0 -3.5834E-04
6 -11.5919 0 -2.3110E-04 0 3.2118E-04
7 -2.8193 0 4.1106E-03 0 5.3882E-04
8 -41.0011 0 1.8805E-02 0 -1.9054E-02
10 -100.9024 -1.0398E-02 -6.6060E-02 1.0710E-01 3.8403E-02
-7.4834E+01 1.2174E+02 -5.0932E+00 2.3384E+01
11 -2.5171 0 1.1550E-02 0 -1.3986E-01
0 -1.4680E-01 0 1.2850E-01
12 -1.0252 0 1.1109E-02 0 2.8094E-02
0 -3.2843E-02 0 1.3636E-01
13 -1.1881 0 -2.1931E-02 0 2.4104E-02

７次 ８次 ９次 １０次
面番号 １５次 １６次
3 0 3.1082E-08 0 3.4718E-09
4 0 7.3869E-04 0 -6.5104E-05
5 0 -1.7817E-04 0 -3.1645E-05
6 0 7.0927E-04 0 1.8829E-04
7 0 5.3001E-04 0 -1.4764E-03
8 0 -2.7376E-02 0 -2.9125E-02
10 4.7736E-02 -1.4675E+00 -1.9820E+00 3.5576E+00
4.1511E+02 6.9765E+02
11 0 -6.0083E-02 0 1.4881E-01
0 -1.1795E-02
12 0 -1.1766E-02 0 2.4664E-01
0 0
13 0 4.5856E-02 0 -2.8579E-02
（上記において、面番号が共通する行の上側は次数の低い方を示し、下側は次数の高い方を示している。）

本実施例６の撮像光学系１００の仕様は、表１１の上欄に示すように、焦点距離ｆ_Ａがｆ_Ａ＝１．１２５２（ｍｍ）であり、Ｆナンバーが、Ｆｎｏ＝２．８３であり、画角（半画角）がｗ＝７８°であり、この際の像高ｙは、ｙ＝１．７９１（ｍｍ）となった。また、本実施例６における条件式（１）〜（１６）のうち条件式（３）及び（９）以外の条件式についての条件値は、下記の表１２の通りである。この場合、条件式（３）及び（９）以外の条件式についての条件値は、いずれも各条件式を満たすものとなっていた。また、より望ましい条件式（１−１）〜（１６−１）についての条件値は、条件値が存在しない条件式（３−１）及び（９−１）以外のいずれの条件式についても満たすものとなっていた。
〔表１２〕
nj 最大値 1.60733
ｗ 78°
L/2y 3.519
fA 1.1252 fA/fi
f1 -11.6986 -0.0962
f2 -3.24541 -0.3467
f3 7.7572 0.1451
f4 8.57917 0.1312
f5 4.288516 0.2624
f6 4.583942 0.2455
f7 - -
f8 - -

｜Rjk｜/fA最小値 j≦m, k=1,2 1.5638
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 -
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 4.679
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m, k=1,2 0.8993
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m, k=1,2 2.4354
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 -
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 22.860
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m, k=1,2 1.4455
(dmax-dmin)/fA 0.2666
dmin/dmax 0.7000
dmax/fA 0.8887
damin/fA 0.0889

図１２（Ａ）は、本実施例６の像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の像面湾曲を示し、図１２（Ｂ）は、像面ＰＳでの基準波長５８８ｎｍと他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の歪曲収差を示す。

以上説明した第１〜第６実施例において、上記条件式（１）〜（１６）についての条件値を、表１３にまとめて示す。
〔表１３〕
実施例1 実施例2 実施例3
nj最大値 1.54917 1.54917 1.54917
ｗ 92° 82° 82°
L/2y 3.80 3.658 3.899
fA/|fi|最大値 0.3162 0.3478 0.2857
｜Rjk｜/fA最小値 j≦m 2.2474 2.4551 2.5534
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m - 5.1654 4.0285
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 21.846 33.420 12.595
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m 1.3160 0.9108 0.8841
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m 2.8871 2.5282 3.7211
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m - 5.8512 4.5547
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 26.4928 63.0948 35.5991
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m 1.4869 1.4740 1.4279
(dmax-dmin)/fA 0.6267 0.618 0.5307
dmin/dmax 0.3804 0.3636 0.4
dmax/fA 1.0115 0.9711 0.8845
damin/fA 0.4950 0.1210 0.0884

実施例4 実施例5 実施例6
nj最大値 1.54917 1.54917 1.60733
ｗ 82° 70° 78°
L/2y 3.463 4.432 3.519
fA/|fi|最大値 0.3802 0.3616 0.3467
｜Rjk｜/fA最小値 j≦m 1.5576 2.6236 1.5638
｜Rjk(R)｜/fA最小値 j＞m 2.7841 2.9322 -
｜Rj1(N)｜/fA最小値 j≦m 12.609 10.703 14.679
｜Rjk(M)｜/fA最小値 j＞m 0.9340 0.7693 0.8993
｜Rjk｜/dj最小値 j≦m 2.5167 3.5466 2.4354
｜Rjk(R)｜/dj最小値 j＞m 3.1489 3.9638 -
｜Rj1(N)｜/dj最小値 j≦m 20.3727 36.1699 22.860
｜Rjk(M)｜/dj最小値 j＞m 1.5091 1.4856 1.4455
(dmax-dmin)/fA 0.2653 0.4439 0.2666
dmin/dmax 0.7 0.4 0.7
dmax/fA 0.8842 0.7398 0.8887
damin/fA 0.0884 0.3852 0.0889

以上、本実施形態に係る撮像光学系について説明したが、本発明に係る撮像光学系は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、撮像光学系１００を構成するレンズの枚数は、上記の枚数（６〜８枚）以外でもよい。また、上記実施例では、単レンズによってレンズ群が構成されているが、貼り合せレンズによってレンズ群を構成してもよい。

また、上記実施形態において、撮像光学系１００を構成するレンズのほとんどが非球面を有しているとしたが、半数以上のレンズが非球面を有していればよい。

以下、本実施形態に係る撮像光学系を備える撮像装置の一例について図１３を参照して説明する。図１３は、例えば図１に示す撮像装置１０００の制御動作について一例を示すためのブロック図である。図１３に示すように、この例では、撮像装置１０００は、上述した撮像光学系１００と、撮像素子９０と、駆動回路９５とのほか、例えばＣＰＵや記憶装置等を備えて撮像動作等各種動作の全体を統括する制御部１１０を備える。また、撮像装置１０００は、必要に応じて、入力装置２００と、表示装置３００とを、一体または別体で有する。ここで、駆動回路９５は、制御部１１０から制御信号を受けて、撮像素子９０に撮像動作をさせるとともに撮像素子９０によって取得される画像信号を制御部１１０に向けて送信している。すなわち、撮像素子９０及び駆動回路９５は、制御部１１０によって動作を制御されている。また、制御部１１０は、上記のような撮像動作の制御のほか、例えば画像データの保存等の各種画像処理動作を行う。具体的には、制御部１１０は、駆動回路９５から受け取った画像信号に基づく画像データを一時保存する。また、制御部１１０は、入力装置２００を介してユーザーの操作に基づく指令信号を受け付け、当該指令信号に従って、例えば撮像の開始や停止、あるいは、画像の記憶装置への保存等の各種動作を行い、また、表示装置３００に画像信号を送信し、撮像した画像の表示動作を行わせる。なお、表示装置３００については、液晶モニタ等種々のものが適用可能であり、例えば撮像装置１０００が車載用カメラ（バックモニター）であれば、カーナビゲーション用の表示部と兼用するもの等が考えられる。

ＣＳ…カバーガラス、 １０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０…レンズ、 Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ５１，Ｌ５２，Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ７１，Ｌ７２，Ｌ８１，Ｌ８２…レンズ面、 １０ｇ-７０ｇ…レンズ群、 ９０…撮像素子、 ９５…駆動回路、 １００…撮像光学系、 １０００…撮像装置、 Ｌ…レンズ全長、 ＰＳ…像面、 ｄ_ｊ…中心厚、 ｎ_ｊ…屈折率、 ｆ_Ａ，ｆ_ｉ…焦点距離、 Ｒ_ｊｋ，Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}，Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}，Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}…曲率半径、 ｄ_ｊ…中心厚、 ｗ…画角、 ｙ…像高

Claims (7)

1. 像面サイズが１／２インチ以下の固体撮像素子用の撮像光学系であって、
   複数のレンズ群を備え、
   前記複数のレンズ群を構成する単レンズの全枚数の半数以上が非球面を有し、
   Ｆナンバーが４よりも明るく、
   光学系全体の焦点距離をｆ_Ａとし、前記複数のレンズ群の各レンズ群番号をｉとし、各レンズ群の焦点距離をｆ_ｉとし、前記各レンズ群を構成する単レンズの各レンズ番号をｊとし、レンズ番号ｊのレンズの屈折率をｎ_ｊとし、レンズ番号ｊの単レンズについて物体側の曲率半径をＲ_ｊ１とし、当該単レンズの像側の曲率半径をＲ_ｊ２とし、さらに、前記単レンズのうち両凸レンズ或いは両凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｒ）}とし、当該両凸レンズ或いは両凹レンズの像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｒ）}とし、絞り位置がレンズ番号ｍのレンズとレンズ番号（ｍ＋１）のレンズとの間にあるものとし、画角をｗとしたときに、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）を満たすことを特徴とする撮像光学系。
   ｆ_Ａ／｜ｆ_ｉ｜＜０．４２５ （１）
   ｜Ｒ_ｊｋ｜／ｆ_Ａ＞１．５ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （２）
   ｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｆ_Ａ＞２．０ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （３）
   ｎ_ｊ＜１．８０ （４）
   ｗ＞４０° （５）
2. 前記単レンズのうち、凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｎ）}とし、
   前記単レンズのうち、メニスカスレンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｍ）}とし、当該メニスカスレンズの像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｍ）}としたとき、以下の条件式（６）及び（７）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
   ｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｆ_Ａ＞５．０ （ｊ≦ｍ） （６）
   ｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｆ_Ａ＞０．５ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （７）
3. 前記単レンズのうち、凹レンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｎ）}とし、
   前記単レンズのうち、メニスカスレンズについて物体側の曲率半径をＲ_{ｊ１（Ｍ）}とし、像側の曲率半径をＲ_{ｊ２（Ｍ）}とし、
   前記単レンズの中心厚をｄ_ｊとしたとき、以下の条件式（８）、（９）、（１０）及び（１１）を満たすことを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の撮像光学系。
   ｜Ｒ_ｊｋ｜／ｄ_ｊ＞１．９ （ｊ≦ｍ， ｋ＝１，２） （８）
   ｜Ｒ_{ｊｋ（Ｒ）}｜／ｄ_ｊ＞１．８ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （９）
   ｜Ｒ_{ｊ１（Ｎ）}｜／ｄ_ｊ＞７．０ （ｊ≦ｍ） （１０）
   ｜Ｒ_{ｊｋ（Ｍ）}｜／ｄ_ｊ＞０．６ （ｊ＞ｍ， ｋ＝１，２） （１１）
4. 前記単レンズの中心厚のうち最も厚いものをｄ_ｍａｘとし、最も薄いものをｄ_ｍｉｎとし、レンズ間の空気間隔の最小値をｄａ_ｍｉｎとし、レンズ全長をＬとし、最大像高をｙとしたとき、以下の条件式（１２）、（１３）、（１４）、（１５）及び（１６）を満たすことを特徴とする請求項３に記載の撮像光学系。
   （ｄ_ｍａｘ−ｄ_ｍｉｎ）／ｆ_Ａ＜１．０ （１２）
   ｄ_ｍｉｎ／ｄ_ｍａｘ＞０．２５ （１３）
   ｄ_ｍａｘ／ｆ_Ａ＜１．５０ （１４）
   １．０＞ｄａ_ｍｉｎ／ｆ_Ａ＞０．０５ （１５）
   Ｌ／２ｙ＜７ （１６）
5. 前記単レンズは、ウエハレベルで製造され、組み立てされることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の撮像光学系。
6. 前記単レンズは、２５０℃以上のハンダリフロー温度に耐性を有する光学材料で形成されることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の撮像光学系。
7. 請求項１から６までのいずれか一項に記載の撮像光学系と、
   前記撮像光学系により物体上の画像が投射される撮像素子と、
   を備える撮像装置。

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