JP6414083B2 - 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

Description

本発明は、撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。更に詳しくは、被写体の光学像を所定の面上に形成する撮像光学系と、その撮像光学系及び撮像素子（例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサ，ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子）で被写体の映像を取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ，スマートフォン（高機能携帯電話）等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。

携帯電話のカメラ等に内蔵されるＣＣＤ等の固体撮像素子は、映像（光）を電気信号に変換するシリコン半導体デバイスであり、近赤外線（ＩＲ）領域まで感度を持っている。このＣＣＤに光が入射した場合、可視光以外に近赤外線も映像として取り込んでしまい、得られた映像に疑似色が発生する等の不具合が生じてしまう。そこで、従来の画像入力機能付きデジタル機器では、レンズ群とＣＣＤとの間にＩＲカットフィルターを挿入することでこの不具合を解消している。

光学薄膜を用いたＩＲカットフィルターでは、光の干渉を利用しているため、光の入射角度変化に対して透過率特性が大きく変化してしまう。その結果、画面中心部と画面周辺部とでＩＲカット特性が異なるため、撮影画像の画面中心部が赤くなってしまう。携帯電話やスマートフォン等はますます薄型化が追求され、それにあわせて撮像レンズも低背化が要求されている。したがって、この画面中心部が赤くなってしまうという現象（色シェーディング）は大きな問題となっている。

上記問題を解決するため、視野角の広い撮像素子に対しても高性能を維持することを目的として、さまざまなタイプのＩＲカットフィルターが提案されている。例えば特許文献１では、赤外線吸収材料を樹脂に混ぜた基板に近赤外線反射膜を設けたＩＲカットフィルターが提案されている。

特開２０１１−１０００８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような赤外吸収型樹脂フィルターを用いた撮像光学系よりも、よりコストが低く、低背化の可能な赤外線吸収機能を有する撮像光学系が望まれる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、低背化による広い視野角にも対応可能な高性能の赤外線吸収機能を有する低コストの撮像光学系，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明の撮像光学系は、複数のレンズと、多層膜と、を有する撮像光学系であって、
前記複数のレンズのうちの少なくとも１枚のレンズが、赤外線を吸収する赤外線吸収材料を含んだ樹脂材料製の非球面レンズであり、
前記多層膜が、赤外線を反射する赤外カットコートであり、
前記赤外線吸収材料を含んだレンズが、以下の条件式（１）を満足し、かつ、２割像高、４割像高、６割像高、８割像高に対する光路において以下の条件式（２Ａ）を満足し、
前記赤外カットコートが以下の条件式（３Ａ）を満足することを特徴とする。
Ｍ＿７００ｎｍ≦ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦Ｍ＿６００ｎｍ …（１）
Ｙ×ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦ΣＤｎ・Ｍｎ≦（１／Ｙ）×ΣＤＣｎ・Ｍｎ …（２Ａ）
Ｔ１＿５０％λ−１０≦Ｔ２＿５０％λ …（３Ａ）
ただし、赤外線吸収材料を含んだレンズの枚数はｋ枚であり、Σはｎについて物体側から１枚目からｋ枚目までの総和を表すものとし、
ＤＣｎ：物体側からｎ枚目のレンズの光軸中心の厚み（物理的光路長，ｍｍ）、
Ｍｎ：物体側からｎ枚目のレンズに含まれる赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（％）、
Ｍ＿６００ｎｍ：１ｍｍ厚の透明基板に赤外線吸収材料を含ませた場合に、Ｔ１＿５０％λが６００ｎｍとなるような、赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（ただし、赤外線吸収材料の吸収特性で６００ｎｍの吸収係数が０に近くＭ＿６００ｎｍが計算できない場合にはＭ＿６００ｎｍは無限大とする。）、
Ｍ＿７００ｎｍ：１ｍｍ厚の透明基板に赤外線吸収材料を含ませた場合に、Ｔ１＿５０％λが７００ｎｍとなるような、赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（ただし、赤外線吸収材料の吸収特性で７００ｎｍの吸収係数が０に近くＭ＿７００ｎｍが計算できない場合にはＭ＿７００ｎｍは０とする。）、
Ｔ１＿５０％λ：赤外線を吸収するレンズの中心光線に対する合計内部透過率が６００〜７００ｎｍの範囲で５０％となる波長（ｎｍ）、
Ｄｎ：物体側からｎ枚目のレンズの厚み（物理的光路長，ｍｍ）、
Ｙ＝２×√（λ＿０．９Ｋｐｅａｋ−λ＿０．３Ｋｐｅａｋ）
λ＿０．９Ｋｐｅａｋ：添加する赤外線吸収材料の吸収係数の吸収ピークについて、その吸収ピークでの波長よりも小さい波長であって、吸収ピーク値の９０％の値となる波長（μｍ）、
λ＿０．３Ｋｐｅａｋ：添加する赤外線吸収材料の吸収係数の吸収ピークについて、その吸収ピークでの波長よりも小さい波長であって、吸収ピーク値の３０％の値となる波長（μｍ）、
Ｔ２＿５０％λ：入射角度３０°のときの赤外カットコートの透過率が６００〜７００ｎｍの範囲で５０％となる波長（ｎｍ）、
である。

第２の発明の撮像光学装置は、上記第１の発明に係る撮像光学系と、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像光学系が設けられていることを特徴とする。

第３の発明のデジタル機器は、上記第２の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。

本発明によれば、赤外線吸収材料を含んだ樹脂材料製の非球面レンズと、赤外線を反射する赤外カットコートと、を所定の条件で有することにより、色シェーディングを抑える構成になっているため、低背化による広い視野角にも対応可能な高性能の赤外線吸収機能を有する低コストの撮像光学系び撮像光学装置を実現することができる。その高性能の撮像光学系又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して上記高性能の画像入力機能を低コストかつコンパクトに付加することが可能となる。また、フィルターレスにすることも可能であるため、更なる低背化にも対応可能である。

画像入力機能付きデジタル機器の概略構成例を示すブロック図。 画像入力機能付きデジタル機器の一実施の形態を示す外観図。 赤外線吸収材料の添加を行った撮像光学系の実施例１〜１２及び比較例１〜４を断面的に示す光学構成図。 レンズに添加する赤外線吸収材料例の分光特性を示すグラフ。 実施例１の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例２の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例３の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 比較例１の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例４の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 比較例２の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例５の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例６の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 比較例３の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例７の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例８の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例９の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例１０の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例１１の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 実施例１２の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。 比較例４の撮像光学系全系における分光透過率を示すグラフ。

本発明は、前述の技術的課題を解決するために、以下に説明するような構成を有する撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器等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、この明細書において、次の通りに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」又は「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。

本発明の一態様に係る撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置される複数のレンズを備え、前記複数のレンズのうちの少なくとも１枚のレンズは、赤外線を吸収する赤外線吸収材料を含んだ樹脂材料製の非球面レンズであること、また、前記複数のレンズのうちの少なくとも１枚、又はレンズとセンサーとの間にあるフィルターに、赤外カットコートが施されていることを特徴としている。更に具体的には、複数のレンズと、少なくとも１枚の多層膜と、を有する撮像光学系であって、前記複数のレンズのうちの少なくとも１枚のレンズが、赤外線を吸収する赤外線吸収材料を含んだ樹脂材料製の非球面レンズであり、前記多層膜が、赤外線を反射する赤外カットコート（いずれかのレンズに成膜された多層膜、又はレンズとは別に設けられた基板に成膜された多層膜からなっている。）である。

そして、赤外線吸収材料を含んだレンズと、赤外カットコートとが、所定の条件を満たした構成になっている。つまり、前記赤外線吸収材料を含んだレンズが、以下の条件式（１）を満足し、かつ、２割像高、４割像高、６割像高、８割像高に対する光路において以下の条件式（２Ａ）を満足し、前記赤外カットコートが以下の条件式（３Ａ）を満足する構成になっている。
Ｍ＿７００ｎｍ≦ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦Ｍ＿６００ｎｍ …（１）
Ｙ×ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦ΣＤｎ・Ｍｎ≦（１／Ｙ）×ΣＤＣｎ・Ｍｎ …（２Ａ）
Ｔ１＿５０％λ−１０≦Ｔ２＿５０％λ …（３Ａ）
ただし、赤外線吸収材料を含んだレンズの枚数はｋ枚であり、Σはｎについて物体側から１枚目からｋ枚目までの総和を表すものとし、
ＤＣｎ：物体側からｎ枚目のレンズの光軸中心の厚み（物理的光路長，ｍｍ）、
Ｍｎ：物体側からｎ枚目のレンズに含まれる赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（％）、
Ｍ＿６００ｎｍ：１ｍｍ厚の透明基板に赤外線吸収材料を含ませた場合に、Ｔ１＿５０％λが６００ｎｍとなるような、赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（ただし、赤外線吸収材料の吸収特性で６００ｎｍの吸収係数が０に近くＭ＿６００ｎｍが計算できない場合にはＭ＿６００ｎｍは無限大とする。）、
Ｍ＿７００ｎｍ：１ｍｍ厚の透明基板に赤外線吸収材料を含ませた場合に、Ｔ１＿５０％λが７００ｎｍとなるような、赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（ただし、赤外線吸収材料の吸収特性で７００ｎｍの吸収係数が０に近くＭ＿７００ｎｍが計算できない場合にはＭ＿７００ｎｍは０とする。）、
Ｔ１＿５０％λ：赤外線を吸収するレンズの中心光線に対する合計内部透過率が６００〜７００ｎｍの範囲で５０％となる波長（ｎｍ）、
Ｄｎ：物体側からｎ枚目のレンズの厚み（物理的光路長，ｍｍ）、
Ｙ＝２×√（λ＿０．９Ｋｐｅａｋ−λ＿０．３Ｋｐｅａｋ）
λ＿０．９Ｋｐｅａｋ：添加する赤外線吸収材料の吸収係数の吸収ピークについて、その吸収ピークでの波長よりも小さい波長であって、吸収ピーク値の９０％の値となる波長（μｍ）、
λ＿０．３Ｋｐｅａｋ：添加する赤外線吸収材料の吸収係数の吸収ピークについて、その吸収ピークでの波長よりも小さい波長であって、吸収ピーク値の３０％の値となる波長（μｍ）、
Ｔ２＿５０％λ：入射角度３０°のときの赤外カットコートの透過率が６００〜７００ｎｍの範囲で５０％となる波長（ｎｍ）、
である。

低背の撮像光学系では、撮像素子の像面周縁における光線入射角（ＣＲＡ：Chief Ray Angle）が通常３０度程度となる。このため、透過する赤外線量に入射角依存性を持つ反射型の赤外線カットフィルターが撮像光学装置に用いられる場合には、像面周縁において、可視光をカットすることになる、あるいは像面中心部において赤外線カットが不十分となり、いわゆる色ムラが画像に生じてしまう。本発明に係る撮像光学系では、これの主な対策として、赤外線吸収材料の添加されたレンズを用いている。赤外線吸収量は赤外線吸収材料の添加されたレンズの総光路長に比例するが、条件式（１）を満たすことにより、レンズ中心光線に対して、波長６００ｎｍを下回る可視光を透過させ、波長７００ｎｍを上回る赤外光をカットすることができる。

条件式（２Ａ）は、周辺光線の透過率の光軸中心透過率からのズレの許容される範囲を表しており、赤外線吸収材料の分光特性が急峻なほど、周辺光線に対する赤外線吸収剤の濃度と光路長との積の和は許容される範囲が大きくなることを示している。これは、急峻であればあるほど赤外線吸収剤の濃度がバラついても分光特性の波長バラツキが小さくなることを意味する。また、急峻であることは不吸収帯と吸収帯との波長差が小さいことを表しており、条件式（２Ａ）内で定義されているＹが小さくなり、条件式（２Ａ）は許容される範囲が大きくなる。

条件式（３Ａ）は、レンズの総合吸収率と赤外カットコートの透過率との関係を示している。前述したとおり、コーティングは入射角度によって透過帯の波長域が変化する。３０°入射時のコーティングのＴ２＿５０％λは、０°入射時のそれよりも小さい値となる。したがって、レンズに添加した赤外線吸収材料によるＴ１＿５０％λよりもコーティングによるＴ２＿５０％λが短波長であれば、色ムラに対する効果は薄れてしまうことになる。条件式（３Ａ）はコーティングのＴ２＿５０％λが赤外線吸収材料によるＴ１＿５０％λよりも短くなりすぎないことを規定している。つまり、条件式（２Ａ），（３Ａ）を満たすことで、レンズの有効領域全域で光路長を略均一にすることができ、赤外カットコートの角度依存性により生じる反射性能の差をキャンセルでき、レンズの有効領域全域で略均一な赤外線吸収量（透過特性）が得られ、色ムラを低減した、あるいは色ムラの無い良好な画像が得られる。つまり、条件式（２Ａ）の下限値を下回る場合や上限値を上回る場合では、レンズの有効領域内で光路長が不均一となって好ましくない。

上記特徴的構成によると、赤外線吸収材料を含んだ樹脂材料製の非球面レンズと、赤外線を反射する赤外カットコートと、を所定の条件で有することにより、色シェーディングを抑える構成になっているため、低背化による広い視野角にも対応可能な高性能の赤外線吸収機能を有する低コストの撮像光学系び撮像光学装置を実現することができる。その高性能の撮像光学系又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して上記高性能の画像入力機能を低コストかつコンパクトに付加することが可能となる。赤外線カットコートをレンズに成膜することにより、赤外線カットフィルターを省略すること（フィルターレス化）が可能であるため、更なる低背化を実現することもできる。また、安価な赤外カットフィルターを使用した場合、コストダウンが可能となる。

前記条件式（２Ａ），（３Ａ）と同様の観点から、前記赤外線吸収材料を含んだレンズが、２割像高、４割像高、６割像高、８割像高に対する光路において以下の条件式（２Ｂ）を満足し、前記赤外カットコートが以下の条件式（３Ｂ）を満足することが好ましい。
√Ｙ×ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦ΣＤｎ・Ｍｎ≦（１／√Ｙ）×ΣＤＣｎ・Ｍｎ …（２Ｂ）
Ｔ１＿５０％λ−７≦Ｔ２＿５０％λ …（３Ｂ）

赤外線吸収材料を含むレンズは、中心部と周辺部とで肉厚差が少ないことが好ましい。４から６枚で構成される携帯端末用レンズの場合には、物体側から３枚目のレンズに赤外線吸収材料を含むことが好ましい。

次に、上述の撮像光学系ＯＰが組み込まれた画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを説明する。図１は、デジタル機器ＤＵの概略構成例を示すブロック図である。デジタル機器ＤＵは、例えば、図１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及びインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）３７を備える。デジタル機器ＤＵ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及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、スキャナ及びプリンタ等）が含まれてもよい。特に、本実施形態の撮像光学系ＯＰ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及び低背化されており、この携帯端末に好適に搭載される。

撮像部３０は、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置ＬＵの一例であり、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素である。撮像光学装置ＬＵは、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成する撮像光学系ＯＰ（図３）と、その撮像光学系ＯＰにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、撮像光学系ＯＰに含まれるフォーカスレンズを光軸方向に駆動してフォーカシングを行うためのレンズ駆動装置（不図示）等と、を備えることにより構成される。

図３に、撮像光学系ＯＰの例を、レンズ構成（レンズ断面形状，レンズ配置等），光路等で示す。撮像光学系ＯＰは、図３に示すように、物体側から順に、複数のレンズ（第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５）からなるレンズ群ＬＮ（ＳＴ：絞り，ＡＸ：光軸）と、必要に応じて配置されるＩＲカットフィルターＦＬと、で構成される。撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ型イメージセンサー，ＣＭＯＳ型イメージセンサー等の固体撮像素子が用いられる。撮像光学系ＯＰは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面（すなわち撮像面）ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、撮像光学系ＯＰによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。

撮像素子ＳＲは、上述したように、撮像光学系ＯＰ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ＳＲ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、又は、撮像素子ＳＲ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。また、撮像素子ＳＲは、いわゆる裏面照射型の固体撮像素子であってもよい。この裏面照射型の固体撮像素子は、受光部（ＰＮ接合等の光電変換を行う箇所）が配線層よりも撮像レンズ側に配置されている素子であり、このため、前記受光部に到達する実質的な光量が従来構成の固体撮像素子よりも増加するから、低輝度感度が向上する効果や斜め入射による周辺光量落ちを抑制する効果が極めて大きい。

画像生成部３１は、撮像素子ＳＲ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）、輪郭補正及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ーであり、例えば、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。

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ＳＲ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ＯＰ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ＯＰによって撮像素子ＳＲ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ＯＰ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ＳＲ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く、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ＳＲにおける感度の入射角依存性、レンズの口径食及びコサイン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ＯＰによって撮像素子ＳＲ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前記レンズ駆動装置（不図示）を動作させることにより、所望のフォーカシングを行わせるように撮像光学系ＯＰ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及びその周辺回路等を備えて構成され、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及び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、撮像光学装置ＬＵは、被写体の静止画撮影及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又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等を備えて構成される。つまり、記憶部３６は、静止画用及び動画用のメモリー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等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ＤＵ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（撮像光学装置ＬＵ）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の前記レンズ駆動装置（不図示）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ＳＲ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、静止画用のメモリーとしての記憶部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の前記レンズ駆動装置（不図示）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ＳＲ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、動画用のメモリーとしての記憶部３６に導かれて格納される。

このようなデジタル機器ＤＵや撮像光学装置ＬＵ（撮像部３０）は、赤外線を吸収する機能をより容易にレンズに付与することができる撮像光学系ＯＰを用いるので、赤外線カットフィルターを省くことができ、より低背化を図ることができる。すなわち、薄型のデジタル機器ＤＵや撮像光学装置ＬＵ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、携帯電話機に撮像光学装置ＬＵを搭載した場合について、以下に説明する。

図２は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付き携帯電話機の外観構成図である。図２（Ａ）は、携帯電話機の操作面を示しており、図２（Ｂ）は、操作面の裏面、つまり背面を示している。

携帯電話機５は、例えば図２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通信部（不図示）と、図１に示す各部３０〜３７と、これらを収納する薄い板状の筐体ＨＳとを備えている。筐体ＨＳの一方の主面（表面）には、表示部５１における長方形の表示面が臨み、表示面の一方の端側（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及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（撮像光学装置ＬＵ）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。

以下、本発明を実施した撮像光学系の構成等を、実施例１〜１２（ＥＸ１〜１２）及び比較例１〜４（ＣＸ１〜４）のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる撮像光学系ＯＰの例（ＥＸ１〜１２，ＣＸ１〜４）は、図３に示す撮像光学系ＯＰにおいて、赤外線吸収材料の添加量を変化させた数値例である。

撮像光学系ＯＰの数値例（ＥＸ１〜１２，ＣＸ１〜４）のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号＃，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄを示す。面番号＃に＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してｅ−ｎ＝×１０^-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ²）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）・ｃ²・ｈ²｝］＋Σ（Ａｊ・ｈ^j） …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ²＝ｘ²＋ｙ²）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数、
である。

各種データとして、全系の焦点距離（Ｆｌ，ｍｍ），Ｆナンバー（Ｆｎｏ．），半画角（ω，°），像高（ｙ’ｍａｘ，ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），及びバックフォーカス（ＢＦ，ｍｍ）を示す。さらに、単レンズデータとして各レンズの焦点距離（ｍｍ）を示す。

各数値例（ＥＸ１〜１２，ＣＸ１〜４）に対応する赤外カットコートのコンストラクションデータを示す。実施例１〜５；実施例７〜１１；比較例１，２に対応するコートと、実施例６，実施例１２に対応するコートと、比較例３，比較例４に対応するコートの、３種類のコートを示す。ここでは、赤外カットコートを２つ（Ａ面，Ｂ面）に分けているが、１つのコートでもよく、３つ以上に分けて構成してもよい。

撮像光学系ＯＰ（図３）は、物体側から順に、レンズ群ＬＮと、ＩＲカットフィルターＦＬと、から構成されている。レンズ群ＬＮは、物体側から順に、絞りＳＴと、正の第１レンズＬ１と、負の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、正の第４レンズＬ４と、負の第５レンズＬ５と、から構成されており、全てのレンズはプラスチック材料から形成されており、レンズ面は全て非球面である。近軸の面形状で各レンズを見た場合、第１レンズＬ１は物体側に凸の正メニスカスレンズであり、第２レンズＬ２は像側に凹の負メニスカスレンズであり、第３レンズＬ３は物体側に凸の正の平凸レンズであり、第４レンズＬ４は像側に凸の正メニスカスレンズであり、第５レンズＬ５は両凹の負レンズである。

表１に、撮像光学系ＯＰ（図３）の各像高Ｆ１〜Ｆ６（光軸中心，２割像高，４割像高，６割像高，８割像高，１０割像高）に対する第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５における光路長（物理的）を示す。また表２に、実施例１〜１２（ＥＸ１〜１２）及び比較例１〜４（ＣＸ１〜４）の赤外線吸収材料の添加量を示す。ここでは、赤外線吸収材料として、ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５（吸収材Ａ）、又はＥｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ（吸収材Ｂ）を用いた。

表３に、吸収材Ａを用いた場合の実施例１〜６及び比較例１〜３の各数値と画像確認結果を示し、表４に、吸収材Ｂを用いた場合の実施例７〜１２及び比較例４の各数値と画像確認結果を示す。表３及び表４中の画像確認結果において、○：良好，△：許容範囲だが、わずかにシェーディングが発生，×：シェーディングが発生、である。また、図５〜２０のグラフに、実施例１〜１２（ＥＸ１〜１２）及び比較例１〜４（ＣＸ１〜４）の６００〜７００ｎｍの波長領域を含む分光特性（Ｔｏｔａｌ特性）を示す。

図４に、レンズに添加する赤外線吸収材料の分光特性（吸収係数）を示す。吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５）は、その吸収特性からλ＿０．９Ｋｐｅａｋ＝７６３ｎｍ、λ＿０．３Ｋｐｅａｋ＝６７３ｎｍであり、それによりＹは０．６００と算出できる。また、Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％、Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％であった。吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ）は、その吸収特性からλ＿０．９Ｋｐｅａｋ＝６６４ｎｍ、λ＿０．３Ｋｐｅａｋ＝６４４ｎｍであり、それによりＹは０．２８３と算出できる。また、Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％、Ｍ＿７００ｎｍは７００ｎｍでの吸収係数がほぼ０であるため設定できなかった。

実施例１は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第１レンズＬ１に０．０３０％、第２レンズＬ２に０．０１５％、第３レンズＬ３に０．０３３％、第４レンズＬ４に０．００５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９５、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９６、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８となり、全て条件式（２Ａ），（２Ｂ）を満足する。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表３に示すとおり、良好な結果となっている。

実施例２は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第３レンズＬ３に０．０８５％、添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００４、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０１２、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０１７、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００４となり、全て条件式（２Ａ），（２Ｂ）を満足する。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表３に示すとおり、良好な結果となっている。

実施例３は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第１レンズＬ１に０．０６８％を添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００５、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０２０、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０４２、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０６９となり、全て条件式（２Ａ），（２Ｂ）を満足する。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表３に示すとおり、良好な結果となっている。

比較例１は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第３レンズＬ３に０．０４９％、第５レンズＬ５に０．０４２％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０８７、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．２９８、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．５３５、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．６７０となり、８割像高においては条件式（２Ａ）を満足しない。ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足するが、画像確認結果は表３に示すとおり、シェーディングが大きく発生した結果となっている。

実施例４は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第３レンズＬ３に０．０６８％、第５レンズＬ５に０．０２０％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０４４、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．１４８、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．２６４、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．３２１となり、全て条件式（２Ａ）を満足するが、条件式（２Ｂ）は満足しない。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表３に示すとおり、条件式（２Ｂ）は満足しないため許容できる程度のシェーディングが発生した結果となっている。

比較例２は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第３レンズＬ３に０．０１１％、第４レンズＬ４に０．０４７％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９３５、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．７９９、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．６６７、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．５８７となり、８割像高においては条件式（２Ａ）をしない。ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足するが、画像確認結果は表３に示すとおり、シェーディングが大きく発生した結果となっている。

実施例５は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第３レンズＬ３に０．０２９％、第４レンズＬ４に０．０３６％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９５１、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．８５０、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．７５１、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．６８７となり、全て条件式（２Ａ）を満足するが、条件式（２Ｂ）は満足しない。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表３に示すとおり、条件式（２Ｂ）は満足しないため許容できる程度のシェーディングが発生した結果となっている。

実施例６は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第１レンズＬ１に０．０３０％、第２レンズＬ２に０．０１５％、第３レンズＬ３に０．０３３％、第４レンズＬ４に０．００５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９５、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９６、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８となり、全て条件式（２Ａ）、条件式（２Ｂ）を満足する。しかし、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より８ｎｍ短く、条件式（３Ａ）は満足するが、条件式（３Ｂ）は満足しない。画像確認結果は表３に示すとおり、条件式（３Ｂ）は満足しないため、許容できる程度だがシェーディングが発生した結果となっている。

比較例３は、吸収材Ａ（ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．０９８％，Ｍ＿７００ｎｍ＝０．０１８％，Ｙ＝０．６００）を、第１レンズＬ１に０．０３０％、第２レンズＬ２に０．０１５％、第３レンズＬ３に０．０３３％、第４レンズＬ４に０．００５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２７となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９５、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９６、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８となり、全て条件式（２Ａ）を満足する。しかし、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より１２ｎｍ短く、条件式（３Ａ）は満足しない。画像確認結果は表３に示すとおり、シェーディングが大きく発生した結果となっている。

実施例７は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第１レンズＬ１に０．０３５％、第２レンズＬ２に０．０１８％、第３レンズＬ３に０．０３５％、第４レンズＬ４に０．００５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０３０となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０００、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００５となり、全て条件式（２Ａ），（２Ｂ）を満足する。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表４に示すとおり、良好な結果となっている。

実施例８は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第３レンズＬ３に０．０９５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０３０となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００４、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０１２、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０１７、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００４となり、全て条件式（２Ａ），（２Ｂ）を満足する。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表４に示すとおり、良好な結果となっている。

実施例９は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第１レンズＬ１に０．０７３％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０２９となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００５、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０２０、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０４２、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０６９となり、全て条件式（２Ａ），（２Ｂ）を満足する。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表４に示すとおり、良好な結果となっている。

実施例１０は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第５レンズＬ５に０．１１０％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０３０となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．２００、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．６８３、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は２．２３６、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は２．５７０となり、全て条件式（２Ａ）を満足するが、条件式（２Ｂ）は満足しない。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表４に示すとおり、条件式（２Ｂ）は満足しないため許容できる程度のシェーディングが発生した結果となっている。

実施例１１は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第４レンズＬ４に０．０６０％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０３０となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９２５、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．７６７、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．６１５、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．５２６となり、全て条件式（２Ａ）を満足するが、条件式（２Ｂ）は満足しない。また、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より７ｎｍ長く、条件式（３Ａ），（３Ｂ）を満足する。画像確認結果は表４に示すとおり、条件式（２Ｂ）は満足しないため許容できる程度のシェーディングが発生した結果となっている。

実施例１２は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第１レンズＬ１に０．０３５％、第２レンズＬ２に０．０１８％、第３レンズＬ３に０．０３５％、第４レンズＬ４に０．００５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０３０となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０００、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００５となり、全て条件式（２Ａ）、条件式（２Ｂ）を満足する。しかし、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より８ｎｍ短く、条件式（３Ａ）は満足するが、条件式（３Ｂ）は満足しない。画像確認結果は表４に示すとおり、条件式（３Ｂ）は満足しないため、許容できる程度だがシェーディングが発生した結果となっている。

比較例４は、吸収材Ｂ（Ｅｘｃｉｔｏｎ社製のＡＢＳ６７０Ｔ；Ｍ＿６００ｎｍ＝０．２７０％，Ｍ＿７００ｎｍは前述のとおり設定できず。Ｙ＝０．２８３）を、第１レンズＬ１に０．０３５％、第２レンズＬ２に０．０１８％、第３レンズＬ３に０．０３５％、第４レンズＬ４に０．００５％添加した。このとき、光軸中心のＦ１のΣＤＣｎ・Ｍｎは０．０３０となり、条件式（１）を満足する。また、２割像高のＦ２とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、４割像高のＦ３とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は０．９９８、６割像高のＦ４とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．０００、８割像高のＦ５とＦ１とのΣＤｎ・Ｍｎ比は１．００５となり、全て条件式（２Ａ）、条件式（２Ｂ）を満足する。しかし、ＩＲカットフィルターのＴ２＿５０％λ（３０°入射光で５０％となる波長）がレンズのＴ１＿５０％λ（総合内部透過率が５０％となる波長）より１２ｎｍ短く、条件式（３Ａ）は満足しない。画像確認結果は表４に示すとおり、シェーディングが大きく発生した結果となっている。

本発明を表現するために、上述の記載において図面を参照しながら実施の形態，実施例等を通して本発明を適切かつ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施の形態等を変更及び／又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又は改良形態が、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、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

撮像光学系ＯＰの数値例（ＥＸ１〜１２，ＣＸ１〜４）のコンストラクションデータ
単位：mm
面データ
# r d nd vd
object infinity infinity
1 (絞り) infinity 0.050
2 infinity -0.213
3* 1.196 0.394 1.54470 56.15
4* 28.057 0.070
5* 7.081 0.150 1.63469 23.87
6* 1.686 0.274
7* 5.738 0.313 1.54470 56.15
8* infinity 0.429
9* -10.948 0.496 1.54470 56.15
10* -0.775 0.195
11* -1.939 0.270 1.54470 56.15
12* 1.056 0.394
13 infinity 0.110 1.51633 64.14
14 infinity 0.320
image infinity

非球面データ
# K A4 A6 A8
3 8.7537e-002 4.9836e-003 1.5452e-002 -8.5926e-003
4 5.0110e+001 3.4607e-002 1.6459e-001 -9.3958e-002
5 -9.9430e+000 -6.9162e-002 4.9692e-001 -6.7921e-001
6 -6.9050e+000 2.8488e-001 7.5769e-002 -1.8127e-001
7 -5.0016e+000 -2.0028e-001 2.2349e-001 -1.6952e-001
8 0.0000e+000 -2.6523e-001 -3.8436e-002 -1.6913e-001
9 -8.0000e+001 5.8310e-001 -1.2546e-001 4.8683e-001
10 -5.9249e+000 -2.3353e-002 1.0586e-001 -1.4222e-001
11 -1.0973e+001 1.7785e-003 2.6163e-002 -2.3721e-003
12 -1.0542e+001 9.1390e-004 5.6367e-003 -6.4540e-003

非球面データ
# A10 A12 A14
3 1.6410e-001 1.8807e-001 -9.8917e-001
4 -8.3392e-001 -7.2956e-001 1.4357e+000
5 -1.3817e+000 -2.1077e-001 3.0251e+000
6 -2.4791e-002 -6.7937e-001 1.6488e+000
7 1.2840e-002 1.1248e+000 -9.9765e-001
8 8.5382e-002 2.4251e-002 3.0179e-001
9 -2.5004e-001 -3.4793e-001 2.4650e-001
10 2.5127e-002 4.0653e-002 -1.7797e-002
11 -1.3176e-003 1.4713e-004 1.5916e-005
12 1.0827e-003 -1.1058e-004 2.9569e-005

各種データ
Fl 2.892
Fno. 2.087
ω 38.413
y'max 2.295
TL 3.253
BF 0.825

単レンズデータ
レンズ (#) 焦点距離
1 ( 3- 4) 2.273
2 ( 5- 6) -3.498
3 ( 7- 8) 10.500
4 ( 9- 10) 1.500
5 ( 11- 12) -1.213

実施例１〜５；実施例７〜１１；比較例１，２
A面
基板 単位(nm)
SIO2 63.12
TIO2 10.00
SIO2 40.17
TIO2 96.55
SIO2 155.11
TIO2 86.05
SIO2 144.65
TIO2 83.35
SIO2 143.83
TIO2 81.95
SIO2 142.61
TIO2 81.83
SIO2 142.00
TIO2 81.48
SIO2 141.89
TIO2 81.49
SIO2 141.62
TIO2 81.66
SIO2 141.67
TIO2 81.92
SIO2 141.74
TIO2 82.44
SIO2 142.28
TIO2 83.50
SIO2 142.57
TIO2 85.99
SIO2 151.58
TIO2 82.91
SIO2 73.50

実施例１〜５；実施例７〜１１；比較例１，２
B面
基板 単位(nm)
TIO2 13.07
SIO2 33.62
TIO2 127.30
SIO2 30.76
TIO2 33.37
SIO2 25.73
TIO2 167.43
SIO2 12.54
TIO2 43.27
SIO2 50.55
TIO2 22.35
SIO2 53.72
TIO2 119.36
SIO2 187.99
TIO2 112.43
SIO2 188.49
TIO2 112.71
SIO2 188.29
TIO2 112.75
SIO2 188.08
TIO2 112.29
SIO2 187.22
TIO2 110.70
SIO2 184.00
TIO2 105.51
SIO2 171.52
TIO2 99.22
SIO2 173.11
TIO2 104.57
SIO2 177.36
TIO2 100.29
SIO2 162.25
TIO2 93.56
SIO2 160.70
TIO2 89.57
SIO2 76.38

実施例６，実施例１２
A面
基板 単位(nm)
SIO2 61.67
TIO2 9.77
SIO2 39.26
TIO2 94.32
SIO2 151.54
TIO2 84.07
SIO2 141.32
TIO2 81.44
SIO2 140.52
TIO2 80.07
SIO2 139.33
TIO2 79.95
SIO2 138.74
TIO2 79.61
SIO2 138.62
TIO2 79.62
SIO2 138.36
TIO2 79.78
SIO2 138.41
TIO2 80.03
SIO2 138.48
TIO2 80.54
SIO2 139.01
TIO2 81.58
SIO2 139.29
TIO2 84.01
SIO2 148.09
TIO2 81.00
SIO2 71.81

実施例６，実施例１２
B面
基板 単位(nm)
TIO2 12.77
SIO2 32.85
TIO2 124.37
SIO2 30.05
TIO2 32.60
SIO2 25.14
TIO2 163.58
SIO2 12.24
TIO2 42.28
SIO2 49.39
TIO2 21.84
SIO2 52.48
TIO2 116.62
SIO2 183.67
TIO2 109.85
SIO2 184.16
TIO2 110.12
SIO2 183.96
TIO2 110.16
SIO2 183.76
TIO2 109.71
SIO2 182.91
TIO2 108.15
SIO2 179.77
TIO2 103.09
SIO2 167.58
TIO2 96.93
SIO2 169.13
TIO2 102.16
SIO2 173.28
TIO2 97.98
SIO2 158.51
TIO2 91.41
SIO2 157.00
TIO2 87.50
SIO2 74.62

比較例３，比較例４
A面
基板 単位(nm)
SIO2 61.23
TIO2 9.70
SIO2 38.97
TIO2 93.65
SIO2 150.46
TIO2 83.47
SIO2 140.31
TIO2 80.85
SIO2 139.52
TIO2 79.49
SIO2 138.33
TIO2 79.38
SIO2 137.74
TIO2 79.04
SIO2 137.63
TIO2 79.05
SIO2 137.37
TIO2 79.21
SIO2 137.42
TIO2 79.46
SIO2 137.49
TIO2 79.97
SIO2 138.01
TIO2 81.00
SIO2 138.29
TIO2 83.41
SIO2 147.03
TIO2 80.42
SIO2 71.30

比較例３，比較例４
B面
基板 単位(nm)
TIO2 12.68
SIO2 32.61
TIO2 123.48
SIO2 29.84
TIO2 32.37
SIO2 24.96
TIO2 162.41
SIO2 12.16
TIO2 41.97
SIO2 49.03
TIO2 21.68
SIO2 52.11
TIO2 115.78
SIO2 182.35
TIO2 109.06
SIO2 182.84
TIO2 109.33
SIO2 182.64
TIO2 109.37
SIO2 182.44
TIO2 108.92
SIO2 181.60
TIO2 107.38
SIO2 178.48
TIO2 102.35
SIO2 166.38
TIO2 96.24
SIO2 167.92
TIO2 101.43
SIO2 172.04
TIO2 97.28
SIO2 157.38
TIO2 90.75
SIO2 155.88
TIO2 86.88
SIO2 74.09

ＤＵ デジタル機器
ＬＵ 撮像光学装置
ＯＰ 撮像光学系
ＬＮ レンズ群
Ｌ１〜Ｌ５ 第１〜第５レンズ
ＳＴ 絞り
ＦＬ ＩＲカットフィルター
ＳＲ 撮像素子
ＳＳ 受光面（撮像面）
ＩＭ 像面（光学像）
ＡＸ 光軸
５ 携帯電話機
３０ 撮像部
３１ 画像生成部
３２ 画像データバッファ
３３ 画像処理部
３４ 駆動部
３５ 制御部
３６ 記憶部
３７ Ｉ／Ｆ部

Claims (11)

1. 複数のレンズと、多層膜と、を有する撮像光学系であって、
   前記複数のレンズのうちの少なくとも１枚のレンズが、赤外線を吸収する赤外線吸収材料を含んだ樹脂材料製の非球面レンズであり、
   前記多層膜が、赤外線を反射する赤外カットコートであり、
   前記赤外線吸収材料を含んだレンズが、以下の条件式（１）を満足し、かつ、２割像高、４割像高、６割像高、８割像高に対する光路において以下の条件式（２Ａ）を満足し、
   前記赤外カットコートが以下の条件式（３Ａ）を満足することを特徴とする撮像光学系；
   Ｍ＿７００ｎｍ≦ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦Ｍ＿６００ｎｍ …（１）
   Ｙ×ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦ΣＤｎ・Ｍｎ≦（１／Ｙ）×ΣＤＣｎ・Ｍｎ …（２Ａ）
   Ｔ１＿５０％λ−１０≦Ｔ２＿５０％λ …（３Ａ）
   ただし、赤外線吸収材料を含んだレンズの枚数はｋ枚であり、Σはｎについて物体側から１枚目からｋ枚目までの総和を表すものとし、
   ＤＣｎ：物体側からｎ枚目のレンズの光軸中心の厚み（物理的光路長，ｍｍ）、
   Ｍｎ：物体側からｎ枚目のレンズに含まれる赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（％）、
   Ｍ＿６００ｎｍ：１ｍｍ厚の透明基板に赤外線吸収材料を含ませた場合に、Ｔ１＿５０％λが６００ｎｍとなるような、赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（ただし、赤外線吸収材料の吸収特性で６００ｎｍの吸収係数が０に近くＭ＿６００ｎｍが計算できない場合にはＭ＿６００ｎｍは無限大とする。）、
   Ｍ＿７００ｎｍ：１ｍｍ厚の透明基板に赤外線吸収材料を含ませた場合に、Ｔ１＿５０％λが７００ｎｍとなるような、赤外線吸収材料の重量パーセント濃度（ただし、赤外線吸収材料の吸収特性で７００ｎｍの吸収係数が０に近くＭ＿７００ｎｍが計算できない場合にはＭ＿７００ｎｍは０とする。）、
   Ｔ１＿５０％λ：赤外線を吸収するレンズの中心光線に対する合計内部透過率が６００〜７００ｎｍの範囲で５０％となる波長（ｎｍ）、
   Ｄｎ：物体側からｎ枚目のレンズの厚み（物理的光路長，ｍｍ）、
   Ｙ＝２×√（λ＿０．９Ｋｐｅａｋ−λ＿０．３Ｋｐｅａｋ）
   λ＿０．９Ｋｐｅａｋ：添加する赤外線吸収材料の吸収係数の吸収ピークについて、その吸収ピークでの波長よりも小さい波長であって、吸収ピーク値の９０％の値となる波長（μｍ）、
   λ＿０．３Ｋｐｅａｋ：添加する赤外線吸収材料の吸収係数の吸収ピークについて、その吸収ピークでの波長よりも小さい波長であって、吸収ピーク値の３０％の値となる波長（μｍ）、
   Ｔ２＿５０％λ：入射角度３０°のときの赤外カットコートの透過率が６００〜７００ｎｍの範囲で５０％となる波長（ｎｍ）、
   である。
2. 前記赤外線吸収材料を含んだレンズが、２割像高、４割像高、６割像高、８割像高に対する光路において以下の条件式（２Ｂ）を満足し、前記赤外カットコートが以下の条件式（３Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像光学系。
   √Ｙ×ΣＤＣｎ・Ｍｎ≦ΣＤｎ・Ｍｎ≦（１／√Ｙ）×ΣＤＣｎ・Ｍｎ …（２Ｂ）
   Ｔ１＿５０％λ−７≦Ｔ２＿５０％λ …（３Ｂ）
3. 前記赤外線吸収材料の吸収ピークが６００〜９００ｎｍの間にあることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像光学系。
4. 前記赤外線吸収材料を含んだレンズが１枚又は２枚であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
5. ４から６枚構成の撮像光学系において、物体側から３枚目のレンズが、前記赤外線吸収材料を含んだレンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
6. 前記赤外カットコートが、レンズ面に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
7. 前記赤外カットコートが、前記赤外線吸収材料を含んだレンズのレンズ面に設けられていることを特徴とする請求項６記載の撮像光学系。
8. 前記赤外カットコートが、前記赤外線吸収材料を含んでいないレンズのレンズ面に設けられていることを特徴とする請求項６記載の撮像光学系。
9. 前記赤外カットコートが、前記複数のレンズとは別に設けられた基板にコーティングされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像光学系と、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像光学系が設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
11. 請求項１０記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。

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