JP6287865B2 - 撮像光学系ならびに撮像装置およびデジタル機器 - Google Patents

Description

本発明は、被写体の光学像を所定の面上に形成する撮像光学系に関する。そして、本発明は、この撮像光学系を用いた撮像装置およびデジタル機器に関する。

近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子の高性能化や小型化が伸展し、これに伴って、このような撮像素子を用いた撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末等のデジタル機器が普及しつつある。これらの撮像装置に搭載される、前記固体撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成（結像）するための撮像光学系（撮像レンズ）には、さらなる小型化や高性能化への要求が高まっている。特に、近年では、固体撮像素子における画素の高細化が進展したため、撮像光学系には、より高い解像力が要求されてきている。このような用途の撮像光学系において、３枚構成あるいは４枚構成の光学系に較べて、より高性能化が可能であることから、５枚構成の光学系が提案されている。

このような撮像光学系は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されている。これら特許文献１および特許文献２に開示の撮像光学系は、物体側より像側へ順に、物体側より順に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、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとから構成されている。

ところで、上記特許文献１および特許文献２に記載の撮像光学系は、第１、第２および第５レンズの各形状や、第３レンズのアッベ数が充分に最適化されておらず、色収差の補正や像面湾曲の補正の点で改善の余地がある。

米国特許出願公開第２０１０／１３４９０４号明細書 国際公開第２０１１／００４４６７号

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、小型でありながら諸収差をより良好に補正した撮像光学系ならびにこの撮像光学系を用いた撮像装置およびデジタル機器を提供することである。

本発明にかかる撮像光学系、撮像装置およびデジタル機器は、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負の第１ないし第５レンズから成り、第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であり、第２および第５レンズは、両凹形状であり、第５レンズは、レンズ断面の輪郭線において光軸の交点から有効領域端に向かった場合に変曲点を有する非球面を、少なくとも一面備え、第３レンズのアッベ数、第５レンズの物体側面の近軸曲率半径および撮像光学系全系の焦点距離それぞれをνｄ３、ｒ９およびｆとした場合に、１５＜νｄ３＜５０、−１４．３＜ｒ９／ｆ＜−０．２を満たす。本発明にかかる撮像光学系は、小型でありながら諸収差をより良好に補正できる。そして、本発明にかかる撮像装置およびデジタル機器は、小型化および高性能化を図ることができる。

上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。

実施形態における撮像光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。 主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。 実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。 デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。 実施例１の撮像光学系におけるレンズの配列を示す断面図である。 実施例２の撮像光学系におけるレンズの配列を示す断面図である。 実施例３の撮像光学系におけるレンズの配列を示す断面図である。 実施例４の撮像光学系におけるレンズの配列を示す断面図である。 実施例５の撮像光学系におけるレンズの配列を示す断面図である。 実施例６の撮像光学系におけるレンズの配列を示す断面図である。 実施例１における撮像光学系の収差図である。 実施例２における撮像光学系の収差図である。 実施例３における撮像光学系の収差図である。 実施例４における撮像光学系の収差図である。 実施例５における撮像光学系の収差図である。 実施例６における撮像光学系の収差図である。

本実施形態では、上述の技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する撮像光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
（ａ）屈折率は、ｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率である。
（ｂ）アッベ数は、ｄ線、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．２８ｎｍ）に対する屈折率を各々ｎｄ、ｎＦ、ｎＣとし、アッベ数をνｄとした場合に、
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
の定義式で求められるアッベ数νｄをいうものとする。
（ｃ）レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍（レンズの中心付近）でのレンズ形状を表しているものとする。
（ｄ）接合レンズを構成している各単レンズにおける屈折力（光学的パワー、焦点距離の逆数）の表記は、単レンズのレンズ面の両側が空気である場合におけるパワーである。
（ｅ）複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も１枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
（ｆ）変曲点とは、レンズの有効半径内であって、光軸に沿ったレンズ断面（光軸に沿って光軸を含むレンズ断面）の輪郭線上の個々の点において、前記輪郭線を２階微分した場合に、その符号の正負が逆転する点をいう。有効領域とは、設計上、光学的にレンズとして使用される領域として設定された領域をいう。小型化とは、本明細書では、撮像光学系全系の最も物体側のレンズ面から像側焦点までの光軸上の距離をＬとし、撮像面対角線長（例えば固体撮像素子等における矩形実効画素領域の対角線長）を２Ｙとした場合に、Ｌ／２Ｙ＜０．９を満たすことをいい、より望ましくはＬ／２Ｙ＜０．８を満たすことである。なお、撮像光学系の最も像側の面と像側焦点位置との間に、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタおよび固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板が配置される場合には、前記平行平板の部分は、空気換算距離とした上で、前記距離Ｌの値を計算するものとする。

＜実施の一形態の撮像光学系の説明＞
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で１枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。

図１は、実施形態における撮像光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。図２は、主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。なお、以下において、主光線の像面入射角は、図２に示すように、撮像面への入射光線のうち最大画角の主光線の、像面に立てた垂線に対する角度（ｄｅｇ、度）αであり、像面入射角αは、射出瞳位置が像面より物体側にある場合の主光線角度を正方向とする。

図１において、この撮像光学系１は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子１７の受光面上に、物体（被写体）の光学像を結像させて形成するものであって、物体側より像側へ順に配置された第１ないし第５レンズ１１〜１５の５枚のレンズから構成されて成る光学系である。撮像素子１７は、その受光面が撮像光学系１の像面と略一致するように配置される（像面＝撮像面）。

この撮像光学系１では、第１ないし第５レンズ１１〜１５が全玉繰り出しで光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われる。

第１レンズ１１は、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正メニスカスレンズであり、第２レンズ１２は、負の屈折力を有し両凹形状の負レンズであり、第３レンズ１３は、正の屈折力を有する正レンズであり、第４レンズ１４は、正の屈折力を有する正レンズであり、第５レンズ１５は、負の屈折力を有し両凹形状の負レンズである。さらに、第５レンズ１５は、光軸ＡＸに沿って光軸ＡＸを含むレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に変曲点を有する非球面を、少なくとも一面備えている。図１に示す例では、第５レンズ１５は、両面が非球面であり、第５レンズ１５の像側面に変曲点Ｐを有している。

なお、第５レンズ１５は、片面が前記変曲点を有する非球面であってもよく、また、第５レンズ１５は、両面が非球面であり、その両面に、あるいは、物体側面に、前記変曲点Ｐを有してもよい。また、図１に示す例では、第１ないし第４レンズ１１〜１４も、両面が非球面であるが、これら第１ないし第４レンズ１１〜１４は、両面が非球面でなくてもよく、あるいは、一方面が非球面であってもよい。すなわち、これら第１ないし第４レンズ１１〜１４は、両面が球面であってもよく、あるいは、一方面が非球面でなくてもよい。

これら第１ないし第５レンズ１１〜１５は、例えばプラスチック、より具体的にはポリカーボネートや環状オレフィン系樹脂等の樹脂材料で形成された樹脂材料製レンズである。なお、図１に示す例では、第１ないし第５レンズ１１〜１５は、それぞれ、樹脂材料製レンズであるが、ガラス製レンズ、例えばガラスモールドレンズであってもよい。

そして、撮像光学系１は、第３レンズ１３のアッベ数をνｄ３とし、第５レンズ１５の物体側面の近軸曲率半径をｒ９とし、そして、撮像光学系１全系の焦点距離をｆとする場合に、下記（１）および（２）の各条件式を満たしている。条件式（１）は、第３レンズ１３のアッベ数を適切に設定し、良好な収差補正を達成するための条件式である。ｒ９／ｆは、全系の屈折力に対する第５レンズ１５の物体面に負担させる屈折力の負担割合を表し、条件式（２）は、第５レンズ１５の物体側の曲率半径を適切に設定するための条件式である。
１５＜νｄ３＜５０ ・・・（１）
−１４．３＜ｒ９／ｆ＜−０．２ ・・・（２）

そして、この撮像光学系１は、例えば開口絞り等の光学絞り１８が第１レンズ１１の物体側に配置され、撮像光学系１は、前絞り型である。

さらに、この撮像光学系１の像側には、フィルタ１６や撮像素子１７が配置される。フィルタ１６は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子１７は、この撮像光学系１によって結像された被写体の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の処理回路（不図示）へ出力する素子である。撮像素子１７は、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子である。これらによって物体側の被写体の光学像が、撮像光学系１によりその光軸ＡＸに沿って所定の倍率で撮像素子１７の受光面まで導かれ、撮像素子１７によって前記被写体の光学像が撮像される。

このような構成の撮像光学系１は、５枚の第１ないし第５レンズ１１〜１５から構成されて成り、それぞれの第１ないし第５レンズ１１〜１５に上記光学特性を持たせて、これら５枚の第１ないし第５レンズ１１〜１５を物体側から像側へ順に配置することによって、小型でありながら、より良好に諸収差を補正することが可能となる。

より詳しくは、この撮像光学系１のレンズ構成は、凸レンズの像側に凹レンズを配置することによって凸レンズの焦点距離を延長するいわゆるテレフォトタイプであって、撮像光学系（撮像レンズ）の全長の短縮化には有利なレンズ構成となっている。そして、第１レンズ１１を物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることによって、撮像光学系１全系の主点位置をより物体側に寄せることができるため、このような撮像光学系１は、その全長を短縮化できる。

５枚レンズ構成のうち２枚の第２および第５レンズ１２、１５を負レンズとすることによって、発散作用を有する面が多くなり、ペッツバール和の補正が容易となる。この結果、このような撮像光学系１は、画面周辺部まで良好な結像性能を確保することが可能となる。

第２レンズ１２を両凹形状とすることによって、物体側面に入射する光線角度を抑えることができ、このため、このような撮像光学系１は、球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。また、このような撮像光学系１は、像側面の負の屈折力が強くなり過ぎることを抑え、バランスよく収差を補正できる。

第５レンズ１５を両凹形状にすることによって、このような撮像光学系１は、第５レンズ１５の主点位置が像側に行き過ぎることがなく、第５レンズ１５を通過する軸上光線高さを適度に維持することができ、軸上色収差の補正に有利となる。

５枚レンズ構成のうち、最も像側に配置された第５レンズ１５が非球面を有することによって、このような撮像光学系１は、画面周辺部での諸収差を良好に補正することができる。なお、この観点から、第５レンズの前記非球面は、像側面であることが好ましい。そして、この第５レンズが変曲点を有する非球面を少なくとも１面備えることによって、このような撮像光学系は、像側光束のテレセントリック特性が確保し易くなる。

そして、条件式（１）は、第３レンズのアッベ数を適切に設定し、良好な収差補正を達成するための条件式である。条件式（１）の上限を下回ることによって、このような撮像光学系１は、第３レンズ１３の分散を適度に大きくすることができ、第３レンズ１３の屈折力を抑えつつ軸外光束の色収差や倍率色収差などの色収差を良好に補正することができる。また、条件式（１）の上限を下回ることによって、このような撮像光学系１は、軸上での色収差を適切に補正することも可能となる。一方、条件式（１）の下限を上回ることによって、このような撮像光学系１は、入手しやすい材料で構成することができる。

条件式（２）は、第５レンズの物体側の曲率半径を適切に設定するための条件式である。条件式（２）の上限を下回ることによって、このような撮像光学系１は、光束を跳ね上げ過ぎることが無くなり、テレセントリック性の確保が容易となる。一方、条件式（２）の下限を上回ることによって、このような撮像光学系１は、第２レンズで強く跳ね上げられた軸外光線を屈折角を小さく抑えながら第５レンズ１５に入射させることができ、軸外での収差をより良好に抑えることができる。

したがって、このような撮像光学系１は、小型でありながら諸収差をより良好に補正することができる。

なお、上述の観点から、条件式（１）は、好ましくは、下記条件式（１Ａ）であり、より好ましくは、下記条件式（１Ｂ）である。
１５＜νｄ３＜４７ ・・・（１Ａ）
１５＜νｄ３＜３０ ・・・（１Ｂ）

また、上述の観点から、条件式（２）は、好ましくは、下記条件式（２Ａ）であり、より好ましくは、下記条件式（２Ｂ）である。
−１１＜ｒ９／ｆ＜−０．３ ・・・（２Ａ）
−６＜ｒ９／ｆ＜−０．４ ・・・（２Ｂ）

また、この撮像光学系１では、撮像光学系１に含まれるレンズ（本実施形態では第１ないし第５レンズ１１〜１５）は、全て、樹脂材料で形成されている。

近年では、固体撮像素子は、その全体がさらなる小型化が要請されており、同じ画素数の固体撮像素子であってもその画素ピッチが小さく、その結果、撮像面サイズが小さくなってきている。このような撮像面サイズの小さい固体撮像素子向けの撮像光学系１は、その全系の焦点距離ｆを比較的短くする必要があるため、各レンズの曲率半径や外径がかなり小さくなってしまう。したがって、このような撮像光学系１は、射出成形により製造される樹脂材料性レンズで全てのレンズを構成することによって、手間のかかる研磨加工によって製造されるガラスレンズと比較すれば、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量に生産することが可能となる。また、樹脂材料製レンズは、プレス温度を低くすることができることから、成形金型の損耗を抑えることができ、その結果、成形金型の交換回数やメンテナンス回数が減少し、コスト低減を図ることができる。

また、この撮像光学系１では、第１レンズ１１の物体側に光学絞り１８を備えている。このような撮像光学系１は、第１レンズ１１の物体側に光学絞り１８が配置されるので、第５レンズ１５に対する軸外光束の入射角度を小さくすることができ、フォーカシングによる軸外光束におけるスポット位置の変化を抑制しつつ、良好なテレセントリック特性を実現することができる。

なお、上述の場合において、この撮像光学系１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２との合成焦点距離をｆ１２とする場合に、下記（３）の条件式を満たしていることが好ましい。ｆ１２／ｆは、全系の屈折力に対する第１および第２レンズ１１、１２に負担させる屈折力の負担割合を表し、第１レンズ１１と第２レンズ１２の合成焦点距離を適切に設定するための条件式である。
１＜ｆ１２／ｆ＜１．８ ・・・（３）

この条件式（３）の上限を下回ることによって、このような撮像光学系１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２の正の合成焦点距離を適度に維持することができるため、全系の主点位置をより物体側に配置することができ、撮像光学系１の全長を短くすることができる。一方、条件式（３）の下限を上回ることによって、このような撮像光学系１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２の正の合成焦点距離が必要以上に小さくなり過ぎず、第１レンズ１１や第２レンズ１２で発生する高次の球面収差やコマ収差を小さく抑えることができ、第１および第２レンズ１１、１２個々の屈折力を適度に抑えることによって、製造誤差に対する像面変動を小さくすることができる。

なお、上述の観点から、条件式（３）は、好ましくは、下記条件式（３Ａ）であり、より好ましくは、下記条件式（３Ｂ）である。
１．１５＜ｆ１２／ｆ＜１．６５ ・・・（３Ａ）
１．２５＜ｆ１２／ｆ＜１．５ ・・・（３Ｂ）

また、これら上述の場合において、この撮像光学系１は、第２レンズ１２の像側面の近軸曲率半径をｒ４とする場合に、下記（４）の条件式を満たしていることが好ましい。ｒ４／ｆは、全系の屈折力に対する第２レンズ１２の像側面に負担させる屈折力の負担割合を表し、条件式（４）は、第２レンズ１２の像側面の曲率半径を適切に設定するための条件式である。
０．４＜ｒ４／ｆ＜１．４ ・・・（４）

この構成によれば、第２レンズ１２の像側面が条件式（４）を満足する強い発散面であるため、このような撮像光学系１は、正の屈折力を有する第１レンズ１１で発生した軸上色収差を第２レンズ１２で良好に補正することができる。また、条件式（４）の下限を上回ることによって、このような撮像光学系１は、曲率半径が小さくなり過ぎず、加工性を損なうことがない。一方、条件式（４）の上限を下回ることによって、このような撮像光学系１は、ペッツバール和を小さく保ちながら、色収差を良好に補正することができる。

なお、上述の観点から、条件式（４）は、好ましくは、下記条件式（４Ａ）であり、より好ましくは、下記条件式（４Ｂ）である。
０．５５＜ｒ４／ｆ＜１．２５ ・・・（４Ａ）
０．６＜ｒ４／ｆ＜１ ・・・（４Ｂ）

また、これら上述の場合において、この撮像光学系１は、第５レンズ１５の焦点距離をｆ５とする場合に、下記（５）の条件式を満たしていることが好ましい。ｆ５／ｆは、全系の屈折力に対する第５レンズ１５に負担させる屈折力の負担割合を表し、第５レンズ１５の焦点距離を適切に設定するための条件式である。
−１＜ｆ５／ｆ＜−０．３ ・・・（５）
ただし、ｆ５は、前記である。

この条件式（５）の上限を下回ることによって、このような撮像光学系１は、第５レンズ１５の負の焦点距離が必要以上に小さくなり過ぎず、固体撮像素子の画面周辺部に結像する光束が過度に跳ね上げられることが無くなり、像側光束のテレセントリック性の確保を容易にすることができる。一方、条件式（５）の下限を上回ることによって、このような撮像光学系１は、第５レンズ１５の負の焦点距離を適度に長くすることができ、撮像光学系１全長の短縮化および像面湾曲および歪曲収差等の諸収差の補正を良好に行うことができる。

なお、上述の観点から、条件式（５）は、好ましくは、下記条件式（５Ａ）であり、より好ましくは、下記条件式（５Ｂ）である。
−０．９６＜ｆ５／ｆ＜−０．４ ・・・（５Ａ）
−０．８＜ｆ５／ｆ＜−０．４３ ・・・（５Ｂ）

また、これら上述の撮像光学系１において、第３レンズ１３は、物体側に凸面を向けた形状を有していることが好ましい。このような撮像光学系１は、第３レンズ１３が物体側面を凸形状であるので、第１レンズ１１から第３レンズ１３までの合成主点位置を物体側に近づけることができ、撮像光学系全長の短縮化に有利となる。

また、これら上述の撮像光学系１において、第４レンズ１４は、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有していることが好ましい。このような撮像光学系１は、第４レンズ１４が像側面を凸形状としたメニスカス形状であるので、第２レンズ１２で強く跳ね上げられた軸外光線を各面での屈折角を小さく抑えながら第５レンズ１５に導くことができ、軸外の収差を良好に抑えることができる。

また、これら上述の場合において、樹脂材料製レンズを用いる場合、プラスチック（樹脂材料）中に最大長が３０ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることが好ましい。

一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光が散乱し透過率が低下するので、光学材料として使用することが困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長よりも小さくすることによって、光は、実質的に散乱しない。そして、樹脂材料は、温度上昇に伴って屈折率が低下してしまうが、無機粒子は、逆に、温度上昇に伴って屈折率が上昇する。このため、このような温度依存性を利用して互いに打ち消し合うように作用させることで、温度変化に対して屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。より具体的には、母材となる樹脂材料に最大長で３０ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることによって、屈折率の温度依存性を低減した樹脂材料となる。例えば、アクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）の微粒子を分散させる。これら上述の撮像光学系１において、比較的屈折力の大きなレンズ、またはすべてのレンズに、このような無機粒子を分散させた樹脂材料を用いることにより、撮像光学系１全系の温度変化時の像点位置変動を小さく抑えることが可能となる。

このような無機微粒子を分散させた樹脂材料製レンズは、以下のように成形されることが好ましい。

屈折率の温度変化について説明すると、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率ｎを温度Ｔで微分することによって式Ｆａで表される。
ｎ（Ｔ）＝（（ｎ^２＋２）×（ｎ^２−１））／６ｎ×（−３α＋（１／［Ｒ］）×（∂［Ｒ］／∂Ｔ）） ・・・（Ｆａ）
ただし、αは、線膨張係数であり、［Ｒ］は、分子屈折である。

樹脂材料の場合では、一般に、屈折率の温度依存性に対する寄与は、式Ｆａ中の第１項に較べて第２項が小さく、ほぼ無視することができる。例えば、ＰＭＭＡ樹脂の場合では、線膨張係数αは、７×１０^−５であって、式Ｆａに代入すると、ｎ（Ｔ）＝−１２×１０^−５（／℃）となり、実測値と略一致する。

具体的には、従来は、−１２×１０^−５［／℃］程度であった屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）を、絶対値で８×１０^−５［／℃］未満に抑えることが好ましい。さらに好ましくは、絶対値で６×１０^−５［／℃］未満にすることである。

よって、このような樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料やポリカーボネート系の樹脂材料やポリエステル系の樹脂材料が好ましい。ポリオレフィン系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１１×１０^−５（／℃）となり、ポリカーボネート系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１４×１０^−５（／℃）となり、そして、ポリエステル系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１３×１０^−５（／℃）となる。

＜撮像光学系を組み込んだデジタル機器の説明＞
次に、上述の撮像光学系１が組み込まれたデジタル機器について説明する。

図３は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。例えば、図３に示すように、撮像機能のために、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５、記憶部３６およびインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）３７を備える。デジタル機器３として、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ（モニタカメラ）、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータが挙げられ、これらの周辺機器（例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど）が含まれてもよい。特に、本実施形態の撮像光学系１は、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯端末に搭載する上で充分にコンパクト化されており、この携帯端末に好適に搭載される。

撮像部３０は、撮像装置２１の一例であり、撮像レンズとして機能する図１に示したような撮像光学系１と、撮像素子１７とを備える。そして、本実施形態では、撮像光学系１には、光軸方向にフォーカスのためのレンズを駆動してフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等を備えている。被写体からの光線は、撮像光学系１によって撮像素子１７の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。

撮像素子１７は、上述したように、撮像光学系１により結像された被写体の光学像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分の電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号として画像生成部３１に出力する。撮像素子１７は、制御部３５によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子１７における各画素の出力信号の読出し（水平同期、垂直同期、転送）等の撮像動作が制御される。

画像生成部３１は、撮像素子１７からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理等を行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）、輪郭補正および色ムラ補正等の周知の画像処理を行って、画像信号から画像データを生成する。画像生成部３１で生成された画像データは、画像データバッファ３２に出力される。

画像データバッファ３２は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部３３によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。

画像処理部３３は、画像データバッファ３２の画像データに対し、解像度変換等の所定の画像処理を行う回路である。

また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子１７の受光面上に形成される被写体の光学像における歪みを補正する公知の歪み補正処理等の、撮像光学系１では補正しきれなかった収差を補正するように構成されてもよい。歪み補正は、収差によって歪んだ画像を肉眼で見える光景と同様な相似形の略歪みのない自然な画像に補正するものである。このように構成することによって、撮像光学系１によって撮像素子１７へ導かれた被写体の光学像に歪みが生じていたとしても、略歪みのない自然な画像を生成することが可能となる。また、このような歪みを情報処理による画像処理で補正する構成では、特に、歪曲収差を除く他の諸収差だけを考慮すればよいので、撮像光学系１の設計の自由度が増し、設計がより容易となる。また、このような歪みを情報処理による画像処理で補正する構成では、特に、像面に近いレンズによる収差負担が軽減されるため、射出瞳位置の制御が容易となり、レンズ形状を加工性の良い形状にすることができる。

また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子１７の受光面上に形成される被写体の光学像における周辺照度落ちを補正する公知の周辺照度落ち補正処理を含んでもよい。デジタル機器３は、このような周辺照度落ち補正処理をさらに備えることによって、より良好な画像を得ることができる。周辺照度落ち補正（シェーディング補正）は、周辺照度落ち補正を行うための補正データを予め記憶しておき、撮影後の画像（画素）に対して補正データを乗算することによって実行される。周辺照度落ちが主に撮像素子１７における感度の入射角依存性、レンズの口径食およびコサイン４乗則等によって生じるため、前記補正データは、これら要因によって生じる照度落ちを補正するような所定値に設定される。このように構成することによって、撮像光学系１によって撮像素子１７へ導かれた被写体の光学像に周辺照度落ちが生じていたとしても、周辺まで充分な照度を持った画像を生成することが可能となる。

駆動部３４は、制御部３５から出力される制御信号に基づいて図略の前記レンズ駆動装置を動作させることによって、所望のフォーカシングを行わせるように撮像光学系１におけるフォーカスのためのレンズを駆動する。

制御部３５は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部３５によって、撮像装置２１は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。

記憶部３６は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＲＡＭなどを備えて構成される。つまり、記憶部３６は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。

Ｉ／Ｆ部３７は、外部機器と画像データを送受信するインタフェースであり、例えば、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠したインタフェースである。

このような構成のデジタル機器３の撮像動作に次について説明する。

静止画を撮影する場合は、制御部３５は、撮像部３０（撮像装置２１）に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して撮像部３０の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、全玉を移動させることによってフォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子１７の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ（不図示）に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン（不図示）が押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部３６に画像データが格納され、静止画像が得られる。

また、動画撮影を行う場合は、制御部３５は、撮像部３０に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイ（不図示）を参照することで、撮像部３０を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。前記シャッターボタン（不図示）が押されることによって、動画撮影が開始される。そして、動画撮影時、制御部３５は、撮像部３０に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して撮像部３０の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子１７の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ（不図示）に表示される。そして、もう一度前記シャッターボタン（不図示）を押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部３６に導かれて格納される。

このようなデジタル機器３や撮像装置２１（撮像部３０）は、小型化を図りつつ、諸収差をより補正することができる撮像光学系１を用いるので、小型化および高画質化を図ることができる。すなわち、小型および高画質なデジタル機器３や撮像装置２１（撮像部３０）が提供される。このため、薄型化が進む携帯電話機、特に、いわゆるスマートフォンに好適である。その一例として、携帯電話機に撮像装置２１を搭載した場合について、以下に説明する。

図４は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図４Ａは、携帯電話機の操作面を示し、図４Ｂは、操作面の裏面、つまり背面を示す。

携帯電話機５は、例えば、図４に示すように、所定の情報を表示する表示部５１と、所定の指示の入力を受け付ける入力操作部５２と、携帯電話網を用いて通信を行って電話機能を実現する図略の通信部５３と、図３に示す各部３０〜３７と、これら各部５１〜５３、３０〜３７を収納する薄い板状の筐体ＨＳとを備えている。筐体ＨＳの一方主面（表面）には、表示部５１における長方形の表示面が臨み、表示面の一方端側（下側）には、入力操作部５２が配設されている。表示部５１の表示面には、前記表示面に指先あるいはペンで触れることによって入力を受け付けるタッチパネルが備えられ、入力操作部５２で入力することができない指示の入力が、タッチパネルと表示部５１に表示される情報と合わせることによって実現されている。例えば、表示部５１には、画像撮影モードの起動ボタン、静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタンおよびシャッタボタン等が表示され、表示されたボタンの位置の表示面を触れることで、当該ボタンが示す指示が携帯電話機５に入力される。なお、前記タッチパネルは、いわゆる静電容量方式等の公知の方式のものであってよい。そして、筐体ＨＳの他方主面（裏面）には、撮像部３０（撮像装置２１）が臨んでいる。

このような携帯電話機５では、前記画像撮影モードの起動ボタンが操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、画像撮影の機能を起動し、また、前記画像撮影ボタンが操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、静止画撮影モードの起動、実行や、動画撮影モードの起動、実行等の、その操作内容に応じた動作を実行する。そして、前記シャッタボタンが操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、静止画撮影や動画撮影等の、その操作内容に応じた動作を実行する。

＜撮像光学系のより具体的な実施形態の説明＞
以下、図１に示したような撮像光学系１の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。なお、下記に示す撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、図３および図４にそれぞれ示したようなデジタル機器３および携帯電話機５に搭載される撮像装置２１に備えられる。

［実施例］
図５ないし図１０は、実施例１ないし実施例６における撮像光学系１Ａ〜１Ｆにおけるレンズの配列を示す断面図である。

実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、図５ないし図１０のそれぞれに示すように、大略、被写体の光学像を所定の面上に形成し、物体側から像側へ順に配置される５枚の第１ないし第５レンズＬ１〜Ｌ５を備え、フォーカシング（ピント合わせ）の際には、これら５枚の第１ないし第５レンズＬ１〜Ｌ５は、全玉繰り出しで光軸方向ＡＸに一体で移動する。そして、最も像側に配置される第５レンズＬ５は、光軸ＡＸに沿ったレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に少なくとも１箇所の変曲点を有する非球面を、少なくとも一面備える。

より詳しくは、各実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、第１ないし第５レンズＬ１〜Ｌ５が物体側から像側へ順に配置され、次のように構成されている。

まず、実施例１〜４の撮像光学系１Ａ〜１Ｄの場合について説明すると、第１レンズＬ１は、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正メニスカスレンズであり、第２レンズＬ２は、負の屈折力を有し両凹形状の負レンズであり、第３レンズＬ３は、正の屈折力を有し物体側に凸である正メニスカスレンズであり、第４レンズＬ４は、正の屈折力を有し像側に凸面を向けたメニスカス形状の正メニスカスレンズであり、そして、第５レンズＬ５は、負の屈折力を有し両凹の負レンズである。第１ないし第５レンズＬ１〜Ｌ５は、それぞれ、樹脂材料製レンズであり、両面が非球面である。第５レンズＬ５の像側面は、光軸ＡＸに沿ったレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に１箇所の変曲点Ｐａ〜Ｐｄを有する。

実施例５の撮像光学系１Ｅの場合について説明すると、実施例５の撮像光学系１Ｅは、実施例１〜４の撮像光学系１Ａ〜１Ｄに対し、第３レンズＬ３が異なっている。すなわち、実施例５の撮像光学系１Ｅにおける第３レンズＬ３は、正の屈折力を有する両凸形状の正レンズであり、そして、第１、第２、第４および第５レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５は、それぞれ、実施例１の撮像光学系１Ａにおける第１、第２、第４および第５レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５と同様である。第１ないし第５レンズＬ１〜Ｌ５は、それぞれ、樹脂材料製レンズであり、両面が非球面である。第５レンズＬ５の像側面は、光軸ＡＸに沿ったレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に１箇所の変曲点Ｐｅを有する。

実施例６の撮像光学系１Ｆの場合について説明すると、実施例６の撮像光学系１Ｆは、実施例１〜４の撮像光学系１Ａ〜１Ｄに対し、第３レンズＬ３が異なっている。すなわち、実施例６の撮像光学系１Ｆにおける第３レンズＬ３は、正の屈折力を有し物体側に凸形状の片平の正レンズであり、そして、第１、第２、第４および第５レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５は、それぞれ、実施例１の撮像光学系１Ａにおける第１、第２、第４および第５レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５と同様である。第１ないし第５レンズＬ１〜Ｌ５は、それぞれ、樹脂材料製レンズであり、両面が非球面である。第５レンズＬ５の像側面は、光軸ＡＸに沿ったレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に１箇所の変曲点Ｐｆを有する。

実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆでは、光学絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配置され、実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、前絞り型である。光学絞りＳＴは、各実施例１〜６の場合において、開口絞りやメカニカルシャッタや可変絞りであってよい。

そして、各実施例１〜６の場合において、最も像側に配置される第５レンズＬ５の像側には、平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。

図５ないし図１０の各図において、各レンズ面に付されている番号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は、物体側から数えた場合のｉ番目のレンズ面（ただし、レンズの接合面は１つの面として数えるものとする）であり、ｒｉに「＊」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、光学絞りＳＴの面およびフィルタＦＴの両面も１つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、各実施例についても同様である。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例の各図を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号（ｒ１）が付されているが、後述のコンストラクションデータに示すように、これらの曲率等が各実施例１〜６を通じて同一であるという意味ではない。

このような構成の下で、実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆでは、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に光学絞りＳＴ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５およびフィルタＦＴを通過し、撮像素子ＩＳの受光面に物体の光学像を形成する。

そして、各実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆにおいて、撮像素子ＩＳでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。

各実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆにおける、各レンズのコンストラクションデータは、次の通りである。

まず、実施例１の撮像光学系１Ａにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ ＥＲ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.23 0.88
２＊ 1.465 0.56 1.54470 56.2 0.90
３＊ 59.718 0.15 0.90
４＊ -13.777 0.20 1.63470 23.9 0.89
５＊ 2.993 0.34 0.91
６＊ 7.489 0.34 1.63470 23.9 1.03
７＊ 588.940 0.52 1.13
８＊ -4.289 0.60 1.54470 56.2 1.51
９＊ -0.984 0.36 1.69
１０＊ -1.820 0.30 1.54470 56.2 2.08
１１＊ 2.167 0.50 2.33
１２ ∞ 0.11 1.51680 64.1 3.00
１３ ∞ 3.00
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.77284E-01，Ａ４＝0.33660E-02，Ａ６＝0.12279E-01，Ａ８＝-0.18413E-01，Ａ１０＝0.22499E-01，Ａ１２＝0.29979E-01，Ａ１４＝-0.45640E-01
第３面
Ｋ＝0.60566E+01，Ａ４＝0.21515E-01，Ａ６＝0.11625E-01，Ａ８＝0.98701E-02，Ａ１０＝-0.48161E-01，Ａ１２＝-0.44961E-01，Ａ１４＝0.15975E-01
第４面
Ｋ＝0.36749E+01，Ａ４＝0.22884E-01，Ａ６＝0.76568E-01，Ａ８＝-0.10018E+00，Ａ１０＝-0.87637E-01，Ａ１２＝-0.44571E-02，Ａ１４＝0.60985E-01
第５面
Ｋ＝-0.18897E+02，Ａ４＝0.10397E+00，Ａ６＝0.57724E-01，Ａ８＝-0.29105E-01，Ａ１０＝-0.53714E-02，Ａ１２＝-0.10522E+00，Ａ１４＝0.13687E+00
第６面
Ｋ＝0.30000E+02，Ａ４＝-0.13469E+00，Ａ６＝0.38115E-01，Ａ８＝-0.82757E-01，Ａ１０＝0.18262E+00，Ａ１２＝-0.60602E-01，Ａ１４＝-0.17832E-01
第７面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.66969E-01，Ａ６＝-0.91449E-01，Ａ８＝0.21128E+00，Ａ１０＝-0.29862E+00，Ａ１２＝0.27004E+00，Ａ１４＝-0.85032E-01
第８面
Ｋ＝0.39148E+01，Ａ４＝-0.12358E-01，Ａ６＝0.77513E-01，Ａ８＝-0.93827E-01，Ａ１０＝0.50489E-01，Ａ１２＝-0.12097E-01，Ａ１４＝0.10941E-02
第９面
Ｋ＝-0.31904E+01，Ａ４＝-0.47454E-01，Ａ６＝0.82007E-01，Ａ８＝-0.38274E-01，Ａ１０＝0.12186E-01，Ａ１２＝-0.29797E-02，Ａ１４＝0.33342E-03
第１０面
Ｋ＝-0.75735E+01，Ａ４＝-0.17381E-01，Ａ６＝-0.22081E-01，Ａ８＝0.20514E-01，Ａ１０＝-0.57307E-02，Ａ１２＝0.69535E-03，Ａ１４＝-0.31475E-04
第１１面
Ｋ＝-0.21747E+02，Ａ４＝-0.58501E-01，Ａ６＝0.15375E-01，Ａ８＝-0.31294E-02，Ａ１０＝0.32103E-03，Ａ１２＝-0.10364E-04，Ａ１４＝0.71439E-07
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.92（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.24
半画角（ｗ） 36.6（ｄｅｇｒｅｅ）
像高（最大）（２Ｙ） 5.892（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.51（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.49（ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0（ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.3（ｍｍ）
Ｈ１ -1.57（ｍｍ）
Ｈ２ -3.42（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.747
第２レンズＬ２ -3.857
第３レンズＬ３ 11.949
第４レンズＬ４ 2.204
第５レンズＬ５ -1.769

次に、実施例２の撮像光学系１Ｂにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ ＥＲ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.17 0.82
２ 1.459 0.49 1.54470 56.2 0.88
３＊ 39.697 0.15 0.89
４＊ -25.847 0.20 1.63470 23.9 0.88
５＊ 3.018 0.36 0.88
６＊ 7.577 0.32 1.63470 23.9 0.98
７＊ 11.769 0.40 1.12
８＊ -4.203 0.89 1.54470 56.2 1.42
９＊ -0.986 0.35 1.68
１０＊ -6.645 0.30 1.54470 56.2 2.27
１１＊ 1.286 0.50 2.47
１２ ∞ 0.11 1.51680 64.1 3.00
１３ ∞ 3.00
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.98302E-01，Ａ４＝0.30431E-02，Ａ６＝0.12513E-01，Ａ８＝-0.14462E-01，Ａ１０＝0.17843E-01，Ａ１２＝0.21893E-01，Ａ１４＝-0.55503E-01
第３面
Ｋ＝-0.80000E+02，Ａ４＝0.18666E-01，Ａ６＝0.17229E-01，Ａ８＝-0.90640E-03，Ａ１０＝-0.63111E-01，Ａ１２＝-0.57988E-01，Ａ１４＝0.35662E-01
第４面
Ｋ＝0.63034E+02，Ａ４＝0.30390E-01，Ａ６＝0.87016E-01，Ａ８＝-0.10151E+00，Ａ１０＝-0.10166E+00，Ａ１２＝-0.20298E-01，Ａ１４＝0.98694E-01
第５面
Ｋ＝-0.20536E+02，Ａ４＝0.11449E+00，Ａ６＝0.59355E-01，Ａ８＝-0.33642E-01，Ａ１０＝0.43117E-02，Ａ１２＝-0.84442E-01，Ａ１４＝0.12296E+00
第６面
Ｋ＝-0.33210E+02，Ａ４＝-0.15018E+00，Ａ６＝0.26479E-01，Ａ８＝-0.17400E-01，Ａ１０＝0.22070E-02，Ａ１２＝0.15497E+00，Ａ１４＝-0.10842E+00
第７面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.94268E-01，Ａ６＝-0.28864E-01，Ａ８＝0.84229E-01，Ａ１０＝-0.13610E+00，Ａ１２＝0.15314E+00，Ａ１４＝-0.52638E-01
第８面
Ｋ＝0.33201E+00，Ａ４＝0.11352E-02，Ａ６＝0.56942E-01，Ａ８＝-0.79069E-01，Ａ１０＝0.45432E-01，Ａ１２＝-0.11018E-01，Ａ１４＝0.92460E-03
第９面
Ｋ＝-0.33603E+01，Ａ４＝-0.43096E-01，Ａ６＝0.37735E-01，Ａ８＝-0.34891E-02，Ａ１０＝-0.87322E-03，Ａ１２＝-0.41582E-03，Ａ１４＝0.11411E-03
第１０面
Ｋ＝-0.12697E+01，Ａ４＝-0.19969E-01，Ａ６＝-0.86012E-02，Ａ８＝0.11098E-01，Ａ１０＝-0.31192E-02，Ａ１２＝0.37818E-03，Ａ１４＝-0.17615E-04
第１１面
Ｋ＝-0.88018E+01，Ａ４＝-0.59624E-01，Ａ６＝0.17895E-01，Ａ８＝-0.39888E-02，Ａ１０＝0.54324E-03，Ａ１２＝-0.30208E-04，Ａ１４＝0.11500E-06
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.95（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.41
半画角（ｗ） 36.3（ｄｅｇｒｅｅ）
像高（最大）（２Ｙ） 5.892（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.63（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.70（ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0（ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.45（ｍｍ）
Ｈ１ -1.11（ｍｍ）
Ｈ２ -3.32（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.768
第２レンズＬ２ -4.246
第３レンズＬ３ 32.557
第４レンズＬ４ 2.155
第５レンズＬ５ -1.952

次に、実施例３の撮像光学系１Ｃにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ ＥＲ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.21 0.82
２＊ 1.437 0.51 1.54470 56.2 0.83
３＊ 9.588 0.18 0.84
４＊ -32.016 0.15 1.63470 23.9 0.84
５＊ 3.852 0.41 0.86
６＊ 5.273 0.30 1.63470 23.9 1.05
７＊ 5.474 0.31 1.23
８＊ -4.571 1.00 1.54470 56.2 1.52
９＊ -0.946 0.35 1.74
１０＊ -13.166 0.25 1.54470 56.2 2.41
１１＊ 1.117 0.50 2.62
１２ ∞ 0.11 1.51680 64.1 3.00
１３ ∞ 3.00
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.11308E+00，Ａ４＝0.40996E-02，Ａ６＝0.12945E-01，Ａ８＝-0.15466E-01，Ａ１０＝0.23884E-01，Ａ１２＝0.24778E-01，Ａ１４＝-0.58391E-01
第３面
Ｋ＝-0.80000E+02，Ａ４＝0.15481E-01，Ａ６＝0.17262E-01，Ａ８＝-0.10720E-02，Ａ１０＝-0.62066E-01，Ａ１２＝-0.48592E-01，Ａ１４＝0.17688E-01
第４面
Ｋ＝-0.80000E+02，Ａ４＝0.42317E-01，Ａ６＝0.97551E-01，Ａ８＝-0.13217E+00，Ａ１０＝-0.12396E+00，Ａ１２＝-0.27502E-01，Ａ１４＝0.13254E+00
第５面
Ｋ＝-0.32894E+02，Ａ４＝0.13858E+00，Ａ６＝0.83275E-01，Ａ８＝-0.59625E-01，Ａ１０＝-0.48923E-01，Ａ１２＝-0.98740E-01，Ａ１４＝0.21608E+00
第６面
Ｋ＝-0.40359E+02，Ａ４＝-0.12150E+00，Ａ６＝-0.40384E-01，Ａ８＝0.13991E+00，Ａ１０＝-0.16705E+00，Ａ１２＝0.14205E+00，Ａ１４＝-0.51939E-01
第７面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.82043E-01，Ａ６＝-0.77530E-01，Ａ８＝0.14555E+00，Ａ１０＝-0.14093E+00，Ａ１２＝0.92533E-01，Ａ１４＝-0.23585E-01
第８面
Ｋ＝0.14778E+01，Ａ４＝0.15250E-01，Ａ６＝-0.18611E-01，Ａ８＝-0.25509E-01，Ａ１０＝0.41425E-01，Ａ１２＝-0.16283E-01，Ａ１４＝0.20629E-02
第９面
Ｋ＝-0.39826E+01，Ａ４＝-0.10743E+00，Ａ６＝0.11510E+00，Ａ８＝-0.10612E+00，Ａ１０＝0.65195E-01，Ａ１２＝-0.19257E-01，Ａ１４＝0.21094E-02
第１０面
Ｋ＝0.12168E+02，Ａ４＝-0.55463E-01，Ａ６＝-0.74804E-02，Ａ８＝0.15454E-01，Ａ１０＝-0.44452E-02，Ａ１２＝0.53796E-03，Ａ１４＝-0.24831E-04
第１１面
Ｋ＝-0.75695E+01，Ａ４＝-0.74021E-01，Ａ６＝0.22963E-01，Ａ８＝-0.50374E-02，Ａ１０＝0.65611E-03，Ａ１２＝-0.32844E-04，Ａ１４＝-0.16506E-06
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.91（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.38
半画角（ｗ） 36.5（ｄｅｇｒｅｅ）
像高（最大）（２Ｙ） 5.892（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.64（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.70（ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0（ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.46（ｍｍ）
Ｈ１ -1.02（ｍｍ）
Ｈ２ -3.27（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 3.036
第２レンズＬ２ -5.409
第３レンズＬ３ 143.839
第４レンズＬ４ 1.997
第５レンズＬ５ -1.878

次に、実施例４の撮像光学系１Ｄにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ ＥＲ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.21 0.84
２＊ 1.396 0.53 1.54470 56.2 0.84
３＊ 103.891 0.16 0.77
４＊ -24.285 0.20 1.63470 23.9 0.72
５＊ 2.854 0.42 0.69
６＊ 7.884 0.32 1.63470 23.9 0.84
７＊ 18.687 0.36 0.98
８＊ -1.766 0.44 1.54470 56.2 1.14
９＊ -1.120 0.43 1.27
１０＊ -43.478 0.60 1.54470 56.2 1.70
１１＊ 2.208 0.50 2.13
１２ ∞ 0.11 1.51680 64.1 3.00
１３ ∞ 3.00
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.25839E-01，Ａ４＝0.21522E-02，Ａ６＝0.93385E-02，Ａ８＝-0.18623E-01，Ａ１０＝0.16790E-01，Ａ１２＝0.24403E-01，Ａ１４＝-0.42743E-01
第３面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝0.19766E-01，Ａ６＝0.28338E-02，Ａ８＝0.18830E-01，Ａ１０＝-0.34316E-01，Ａ１２＝-0.39474E-01，Ａ１４＝0.14994E-01
第４面
Ｋ＝-0.25461E+02，Ａ４＝0.39029E-01，Ａ６＝0.82855E-01，Ａ８＝-0.68228E-01，Ａ１０＝-0.40818E-01，Ａ１２＝0.10765E-02，Ａ１４＝0.20119E-01
第５面
Ｋ＝-0.15410E+02，Ａ４＝0.11717E+00，Ａ６＝0.76854E-01，Ａ８＝-0.18925E-01，Ａ１０＝0.50185E-01，Ａ１２＝-0.72496E-01，Ａ１４＝0.99776E-01
第６面
Ｋ＝0.30000E+02，Ａ４＝-0.19447E+00，Ａ６＝-0.31563E-01，Ａ８＝0.20109E+00，Ａ１０＝-0.52622E+00，Ａ１２＝0.70204E+00，Ａ１４＝-0.30075E+00
第７面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.16196E+00，Ａ６＝0.30519E-01，Ａ８＝0.30784E-01，Ａ１０＝-0.44397E-01，Ａ１２＝0.80833E-01，Ａ１４＝-0.35326E-01
第８面
Ｋ＝-0.10509E+01，Ａ４＝-0.10270E+00，Ａ６＝0.12530E-01，Ａ８＝0.37094E+00，Ａ１０＝-0.36867E+00，Ａ１２＝0.13838E+00，Ａ１４＝-0.18857E-01
第９面
Ｋ＝-0.24800E+01，Ａ４＝-0.16610E+00，Ａ６＝0.72581E-01，Ａ８＝0.15339E+00，Ａ１０＝-0.12837E+00，Ａ１２＝0.35701E-01，Ａ１４＝-0.33667E-02
第１０面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.20898E+00，Ａ６＝0.22827E+00，Ａ８＝-0.16102E+00，Ａ１０＝0.59429E-01，Ａ１２＝-0.10622E-01，Ａ１４＝0.73536E-03
第１１面
Ｋ＝-0.21748E+02，Ａ４＝-0.72014E-01，Ａ６＝0.31421E-01，Ａ８＝-0.13110E-01，Ａ１０＝0.26363E-02，Ａ１２＝-0.24540E-03，Ａ１４＝0.64352E-05
各種データ
焦点距離（ｆ） 4.08（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.43
半画角（ｗ） 35.1（ｄｅｇｒｅｅ）
像高（最大）（２Ｙ） 5.842（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.55（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.6（ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0（ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.55（ｍｍ）
Ｈ１ -1.29（ｍｍ）
Ｈ２ -3.53（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.593
第２レンズＬ２ -4.013
第３レンズＬ３ 21.245
第４レンズＬ４ 4.538
第５レンズＬ５ -3.841

次に、実施例５の撮像光学系１Ｅにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ ＥＲ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.20 0.82
２＊ 1.383 0.53 1.54470 56.2 0.85
３＊ 52.939 0.16 0.86
４＊ -6.667 0.20 1.63470 23.9 0.86
５＊ 4.858 0.45 0.84
６＊ 51.722 0.32 1.63470 23.9 0.94
７＊ -124.308 0.53 1.11
８＊ -3.176 0.61 1.54470 56.2 1.46
９＊ -0.847 0.30 1.64
１０＊ -1.637 0.35 1.54470 56.2 2.03
１１＊ 2.186 0.50 2.31
１２ ∞ 0.11 1.51680 64.1 3.00
１３ ∞ 3.00
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.17154E-01，Ａ４＝0.34028E-02，Ａ６＝0.59347E-02，Ａ８＝-0.19941E-01，Ａ１０＝0.18004E-01，Ａ１２＝0.21511E-01，Ａ１４＝-0.61874E-01
第３面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.14196E-02，Ａ６＝0.51051E-02，Ａ８＝0.12903E-01，Ａ１０＝-0.45651E-01，Ａ１２＝-0.45498E-01，Ａ１４＝0.22095E-01
第４面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝0.51293E-01，Ａ６＝0.71871E-01，Ａ８＝-0.63686E-01，Ａ１０＝-0.39005E-01，Ａ１２＝0.12737E-01，Ａ１４＝0.42568E-01
第５面
Ｋ＝-0.25612E+02，Ａ４＝0.10939E+00，Ａ６＝0.88578E-01，Ａ８＝-0.22872E-01，Ａ１０＝0.34326E-01，Ａ１２＝-0.67610E-01，Ａ１４＝0.16182E+00
第６面
Ｋ＝0.30000E+02，Ａ４＝-0.22581E+00，Ａ６＝0.22411E-01，Ａ８＝-0.21552E-02，Ａ１０＝-0.18564E+00，Ａ１２＝0.41011E+00，Ａ１４＝-0.19354E+00
第７面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.18396E+00，Ａ６＝0.36664E-01，Ａ８＝0.71360E-02，Ａ１０＝-0.77096E-01，Ａ１２＝0.13681E+00，Ａ１４＝-0.51158E-01
第８面
Ｋ＝0.19938E+01，Ａ４＝-0.12538E+00，Ａ６＝0.14796E+00，Ａ８＝-0.81730E-01，Ａ１０＝0.52525E-01，Ａ１２＝-0.22784E-01，Ａ１４＝0.36188E-02
第９面
Ｋ＝-0.24172E+01，Ａ４＝-0.38979E-01，Ａ６＝-0.79014E-02，Ａ８＝0.79045E-01，Ａ１０＝-0.47339E-01，Ａ１２＝0.10829E-01，Ａ１４＝-0.94479E-03
第１０面
Ｋ＝-0.87539E+01，Ａ４＝0.40263E-01，Ａ６＝-0.26060E-01，Ａ８＝-0.14713E-02，Ａ１０＝0.39816E-02，Ａ１２＝-0.92093E-03，Ａ１４＝0.65768E-04
第１１面
Ｋ＝-0.21748E+02，Ａ４＝-0.32957E-01，Ａ６＝0.56135E-02，Ａ８＝-0.32748E-02，Ａ１０＝0.91917E-03，Ａ１２＝-0.13956E-03，Ａ１４＝0.90303E-05
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.97（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.42
半画角（ｗ） 35.8（ｄｅｇｒｅｅ）
像高（最大）（２Ｙ） 5.712（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.47（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.52（ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0（ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.47（ｍｍ）
Ｈ１ -1.38（ｍｍ）
Ｈ２ -3.5（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.598
第２レンズＬ２ -4.398
第３レンズＬ３ 57.588
第４レンズＬ４ 1.942
第５レンズＬ５ -1.665

次に、実施例６の撮像光学系１Ｆにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。

数値実施例６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ ＥＲ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.20 0.84
２＊ 1.448 0.52 1.54470 56.2 0.87
３＊ 68.031 0.16 0.88
４＊ -86.766 0.20 1.63470 23.9 0.87
５＊ 2.561 0.34 0.89
６＊ 9.009 0.32 1.63470 23.9 1.01
７＊ ∞ 0.67 1.10
８＊ -4.055 0.54 1.54470 56.2 1.50
９＊ -1.049 0.37 1.70
１０＊ -2.169 0.31 1.54470 56.2 2.23
１１＊ 2.000 0.50 2.47
１２ ∞ 0.11 1.51680 64.1 3.00
１３ ∞ 3.00
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.55012E-01，Ａ４＝0.15877E-02，Ａ６＝0.99060E-02，Ａ８＝-0.17869E-01，Ａ１０＝0.22442E-01，Ａ１２＝0.29446E-01，Ａ１４＝-0.50480E-01
第３面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝0.24167E-01，Ａ６＝0.95438E-02，Ａ８＝0.14098E-01，Ａ１０＝-0.42664E-01，Ａ１２＝-0.44374E-01，Ａ１４＝0.10370E-01
第４面
Ｋ＝-0.17259E+02，Ａ４＝0.23414E-01，Ａ６＝0.85814E-01，Ａ８＝-0.88451E-01，Ａ１０＝-0.82390E-01，Ａ１２＝-0.13705E-01，Ａ１４＝0.46098E-01
第５面
Ｋ＝-0.14286E+02，Ａ４＝0.11552E+00，Ａ６＝0.64740E-01，Ａ８＝-0.24225E-01，Ａ１０＝0.44351E-02，Ａ１２＝-0.10750E+00，Ａ１４＝0.10838E+00
第６面
Ｋ＝0.30000E+02，Ａ４＝-0.12185E+00，Ａ６＝0.43043E-02，Ａ８＝0.84454E-01，Ａ１０＝-0.11958E+00，Ａ１２＝0.25260E+00，Ａ１４＝-0.14718E+00
第７面
Ｋ＝-0.30000E+02，Ａ４＝-0.63934E-01，Ａ６＝-0.12137E+00，Ａ８＝0.37423E+00，Ａ１０＝-0.58114E+00，Ａ１２＝0.51743E+00，Ａ１４＝-0.16674E+00
第８面
Ｋ＝0.44533E+01，Ａ４＝0.12128E-01，Ａ６＝-0.18051E-01，Ａ８＝0.25071E-01，Ａ１０＝-0.32961E-01，Ａ１２＝0.16468E-01，Ａ１４＝-0.25045E-02
第９面
Ｋ＝-0.44692E+01，Ａ４＝-0.10752E+00，Ａ６＝0.14472E+00，Ａ８＝-0.10711E+00，Ａ１０＝0.52346E-01，Ａ１２＝-0.14038E-01，Ａ１４＝0.14703E-02
第１０面
Ｋ＝-0.89548E+01，Ａ４＝-0.26346E-01，Ａ６＝-0.26850E-01，Ａ８＝0.28838E-01，Ａ１０＝-0.91422E-02，Ａ１２＝0.12905E-02，Ａ１４＝-0.70655E-04
第１１面
Ｋ＝-0.21747E+02，Ａ４＝-0.48536E-01，Ａ６＝0.34632E-02，Ａ８＝0.30531E-02，Ａ１０＝-0.14491E-02，Ａ１２＝0.25771E-03，Ａ１４＝-0.16113E-04
各種データ
焦点距離（ｆ） 4.09（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.44
半画角（ｗ） 35.1（ｄｅｇｒｅｅ）
像高（最大）（２Ｙ） 5.842（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.47（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＴＬ） 4.52（ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0（ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.32（ｍｍ）
Ｈ１ -1.91（ｍｍ）
Ｈ２ -3.62（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.708
第２レンズＬ２ -3.916
第３レンズＬ３ 14.194
第４レンズＬ４ 2.444
第５レンズＬ５ -1.861

ここで、上記各種データのレンズ全長（ＴＬ）は、物体距離無限時でのレンズ全長（第１レンズ物体側面から撮像面までの距離）であって、平行平板は、空気換算長として計算されている。ＥＮＴＰは、入射瞳から第１面までの距離であり、入射瞳＝絞りである場合には０となる。ＥＸＴＰは、最終面（カバーガラス像面側）から射出瞳までの距離であり、Ｈ１は、第１面から物体側主点までの距離であり、Ｈ２は、最終面（カバーガラス像面側）から像側主点までの距離である。

上記の面データにおいて、面番号は、図５ないし図１０に示した各レンズ面に付した符号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）の番号ｉが対応する。番号ｉに＊が付された面は、非球面（非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面）であることを示す。

また、“ｒ”は、各面の曲率半径（単位；ｍｍ）を、“ｄ”は、無限遠合焦状態（無限距離での合焦状態）での光軸上の各レンズ面の間隔（軸上面間隔、単位；ｍｍ）を、“ｎｄ”は、各レンズのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率を、“νｄ”は、アッベ数を、そして、”ＥＲ”は、有効半径（単位；ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、光学絞りＳＴ、フィルタＦＴの両面および撮像素子ＳＩの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞（無限大）である。

上記の非球面データは、非球面とされている面（面データにおいて番号ｉに＊が付された面）の２次曲面パラメータ（円錐係数Ｋ）と非球面係数Ａｉ（ｉ＝４，６，８，１０，１２，１４，１６）の値とを示すものである。

各実施例において、非球面の形状は、面頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとする場合に、次式により定義している。
Ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋（１−（１＋Ｋ）ｈ^２／Ｒ^２）^１／２］＋ΣＡ_ｉ・ｈ^ｉ
ただし、Ａｉは、ｉ次の非球面係数であり、Ｒは、基準曲率半径であり、そして、Ｋは、円錐定数である。

なお、請求項、実施形態および各実施例に記載の近軸曲率半径（ｒ）について、実際のレンズ測定の場面において、レンズ中央近傍(より具体的には、レンズ外径に対して１０％以内の中央領域)での形状測定値を最小自乗法でフィッティングした際の近似曲率半径を近軸曲率半径であるとみなすことができる。また、例えば２次の非球面係数を使用した場合には、非球面定義式の基準曲率半径に２次の非球面係数も勘案した曲率半径を近軸曲率半径とみなすことができる（例えば参考文献として、松居吉哉著「レンズ設計法」(共立出版株式会社)のＰ４１〜Ｐ４２を参照）。

そして、上記非球面データにおいて、「En」は、「１０のｎ乗」を意味する。例えば、「E+001」は、「１０の＋１乗」を意味し、「E-003」は、「１０の−３乗」を意味する。

図１１ないし図１６には、距離無限遠での収差図が示されており、各図の図Ａ、図Ｂおよび図Ｃは、それぞれ、この順に、球面収差（正弦条件）（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬ ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ ＡＢＥＲＲＡＴＩＯＮ）、非点収差（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＳＭ ＦＩＥＬＤ ＣＵＲＶＥＳ）および歪曲収差（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）の縦収差を示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、最大入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、像高をｍｍ単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合（％）で表しており、縦軸は、その像高をｍｍ単位で表している。また、球面収差の図中、実線は、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線は、ｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、そして、一点鎖線は、ｃ線（波長６５６．２８ｎｍ）における結果をそれぞれ表している。そして、非点収差の図中、破線は、タンジェンシャル（メリディオナル）面（Ｍ）、実線は、サジタル（ラディアル）面（Ｓ）における結果をそれぞれ表している。非点収差および歪曲収差の図は、上記ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を用いた場合の結果である。

そして、図１１ないし図１６の図Ｄおよび図Ｅは、横収差図（メリディオナルコマ収差）が示されており、各図のＤおよびＥは、それぞれ、最大像高Ｙの場合および５割像高Ｙの場合を示す。その横軸は、入射瞳位置をｍｍ単位で表しており、その縦軸は、横収差である。横収差の図中、実線は、ｄ線、破線は、ｇ線および一点鎖線は、ｃ線における各結果をそれぞれ表している。

上記に列挙した各実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆに、上述した条件式（１）〜（５）を当てはめた場合の数値を、それぞれ、表１に示す。

以上、説明したように、上記実施例１〜６における撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、５枚のレンズ構成であって、上述の各条件を満足している結果、小型化を図りつつ、諸収差をより良好に補正することができる。そして、このような撮像光学系１Ａ〜１Ｆを用いた撮像装置およびデジタル機器は、小型化および高画質化を図ることができる。

本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。

一態様にかかる撮像光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、負の屈折力を有し両凹形状の第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有し両凹形状の第５レンズとから成り、前記第５レンズは、光軸に沿って前記光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に変曲点を有する非球面を、少なくとも一面備え、上記（１）および（２）の各条件式を満たす。このような撮像光学系は、小型でありながら諸収差をより良好に補正することができる。

他の一態様では、上述の撮像光学系において、上記（３）の条件式を満たす。このような撮像光学系は、上記（３）の条件式を満たすことによって、その全長を短くでき、第１レンズや第２レンズで発生する高次の球面収差やコマ収差を小さく抑えることができ、製造誤差に対する像面変動を小さくできる。

他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、上記（４）の条件式を満たす。このような撮像光学系は、第１レンズで発生した軸上色収差を第２レンズで良好に補正できる。条件式（４）を満たすことによって、このような撮像光学系は、加工性を損なうことがなく、ペッツバール和を小さく保ちながら、色収差を良好に補正することができる。

他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、上記（５）の条件式を満たす。条件式（５）を満たすことによって、このような撮像光学系は、像側光束のテレセントリック性の確保を容易にすることができ、撮像光学系全長の短縮化および像面湾曲および歪曲収差等の諸収差の補正を良好に行うことができる。

他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記第３レンズは、物体側に凸面を向けた形状を有する。このような撮像光学系は、第１レンズから第３レンズまでの合成主点位置を物体側に近づけることができ、撮像光学系全長の短縮化に有利となる。

他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記第４レンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。このような撮像光学系は、第２レンズで強く跳ね上げられた軸外光線を各面での屈折角を小さく抑えながら第５レンズに導くことができ、軸外の収差を良好に抑えることができる。

他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記第１レンズの物体側に光学絞りをさらに備える。このような撮像光学系は、第５レンズに対する軸外光束の入射角度を小さくすることができ、フォーカシングによる軸外光束におけるスポット位置の変化を抑制しつつ、良好なテレセントリック特性を実現することができる。

他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記撮像光学系に含まれるレンズは、全て、樹脂材料で形成されている。このような撮像光学系は、手間のかかる研磨加工によって製造されるガラスレンズと比較すれば、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量に生産することが可能となる。また、樹脂材料製レンズは、プレス温度を低くすることができることから、成形金型の損耗を抑えることができ、その結果、成形金型の交換回数やメンテナンス回数が減少し、コスト低減を図ることができる。

他の一態様にかかる撮像装置は、これら上述のいずれかの撮像光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記撮像光学系が前記所定の面上として前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされている。

この構成によれば、小型でありながら諸収差をより良好に補正することができる５枚レンズ構成の撮像光学系を用いた撮像装置を提供することができる。したがって、このような撮像装置は、小型化および高性能化を図ることができる。

他の一態様にかかるデジタル機器は、上述の撮像装置と、前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、前記撮像装置の前記撮像光学系が、前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とする。そして、好ましくは、デジタル機器は、携帯端末から成る。

この構成によれば、小型でありながら諸収差をより良好に補正することができる５枚レンズ構成の撮像光学系を用いたデジタル機器や携帯端末を提供することができる。したがって、このようなデジタル機器や携帯端末は、小型化および高性能化を図ることができる。

この出願は、２０１３年２月４日に出願された日本国特許出願特願２０１３−１９２０５を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

本発明によれば、撮像光学系ならびに撮像装置およびデジタル機器を提供することができる。

Claims (9)

1. 物体側から像側へ順に、
   正の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、
   負の屈折力を有し両凹形状の第２レンズと、
   正の屈折力を有する第３レンズと、
   正の屈折力を有する第４レンズと、
   負の屈折力を有し両凹形状の第５レンズとから成り、
   前記第５レンズは、光軸に沿って前記光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に変曲点を有する非球面を、少なくとも一面備え、
   下記（１）ないし（４）の各条件式を満たすこと
   を特徴とする撮像光学系。
   １５＜νｄ３＜５０ ・・・（１）
   −１４．３＜ｒ９／ｆ＜−０．２ ・・・（２）
   １＜ｆ１２／ｆ＜１．８ ・・・（３）
   ０．４＜ｒ４／ｆ＜１．２５ ・・・（４）
   ただし、
   νｄ３；前記第３レンズのアッベ数
   ｒ９；前記第５レンズの物体側面の近軸曲率半径
   ｆ；前記撮像光学系全系の焦点距離
   ｆ１２；前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
   ｒ４；前記第２レンズの像側面の近軸曲率半径
2. 下記（５）の条件式を満たすこと
   を特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
   −１＜ｆ５／ｆ＜−０．３ ・・・（５）
   ただし、
   ｆ５；前記第５レンズの焦点距離
3. 前記第３レンズは、物体側に凸面を向けた形状を有すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学系。
4. 前記第４レンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
5. 前記第１レンズの物体側に光学絞りをさらに備えること
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
6. 前記撮像光学系に含まれるレンズは、全て、樹脂材料で形成されていること
   を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像光学系と、
   光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
   前記撮像光学系が前記所定の面上として前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていること
   を特徴とする撮像装置。
8. 請求項７に記載の撮像装置と、
   前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、
   前記撮像装置の前記撮像光学系が、前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能に組み付けられていること
   を特徴とするデジタル機器。
9. 携帯端末から成ることを特徴とする請求項８に記載のデジタル機器。

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