JPWO2012160761A1 - 撮像光学系、撮像装置およびデジタル機器 - Google Patents

Abstract

本発明の撮像光学系１は、物体側から順に、絞り１５と、正負正負の第１ないし第４レンズ１１〜１４とから成り、第４レンズ１４は、両面が凹面であり、第１レンズ１１の物体側面および第２レンズ１２の像側面における各曲率半径をｒ１、ｒ４とした場合に、−１０００＜（ｒ１＋ｒ４）/（ｒ１−ｒ４）＜−５５の条件式を満たす。

Description

本発明は、撮像光学系に関し、特に、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に好適に適用される撮像光学系に関する。そして、本発明は、この撮影光学系を備える撮像装置およびこの撮像装置を搭載したデジタル機器に関する。

近年、ＣＣＤ（Charged 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。また、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、２枚構成あるいは３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、４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ないし特許文献４に開示されている。特許文献１に開示の結像光学系は、物体側から順に、第１正レンズ、第２負レンズ、第３正レンズ、第４正レンズの順に配置され、第１正レンズないし第２負レンズの合成焦点距離が正、あるいは、第２負レンズないし第４正レンズの合成焦点距離が負であるものである。また、特許文献２に開示の撮影レンズは、最も物体側に開口絞りを配し、以降物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズおよび正の屈折力を有する第４レンズを配して構成されるものである。また、特許文献３に開示の撮像レンズは、物体側より順に、開口絞り、正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズおよび負の屈折力を有する第４レンズを配列して構成され、前記第２ないし第４レンズが樹脂材料で構成され、レンズ系全体の焦点距離をｆとし、第１レンズの焦点距離をｆ１とし、第２レンズの焦点距離をｆ２とし、第２レンズのｄ線におけるアッベ数をνｄ２とし、第３レンズのｄ線におけるアッベ数をνｄ３とする場合に、ｆ／ｆ１＜１．５、−２．５＜｜ｆ／ｆ２｜＜−１．５、１５＜νｄ２−νｄ３であるものである。また、特許文献４に開示の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズと、負のパワーを有する第２レンズと、像側の面が凸面で正のパワーを有する第３レンズと、物体側の面が光軸近傍において凹面または平面であり、負のパワーを有する第４レンズとを備え、全体の焦点距離をｆとし、第４レンズの焦点距離をｆ４とする場合に、０．２８＜｜ｆ４／ｆ｜＜０．６０であるものである。

ところで、前記特許文献１に開示の結像光学系は、いわゆる逆エルノスタータイプであるため、その第４レンズが正レンズである。このため、いわゆるテレフォトタイプのように第４レンズが負レンズである場合に比べ、前記特許文献１に開示の結像光学系は、光学系の主点位置が像側になりバックフォーカスが長くなるため、小型化には不利なタイプである。さらに、前記特許文献１に開示の結像光学系は、負の屈折力を有するレンズが４枚の第１ないし第４レンズのうちの１枚であるため、ペッツバール和の補正が困難となり、画像周辺部では良好な性能を確保することが難しい。

この点、前記特許文献２に開示の撮像レンズは、テレフォトタイプであるが、撮影画角が狭くて収差補正が不充分である。さらに撮像レンズ全系の全長を短縮化すると、前記特許文献２に開示の撮像レンズは、性能の劣化による撮像素子の高画素化に対応することが困難となる。

また、前記特許文献３に記載の撮像レンズは、第４レンズの周辺部が像面方向に大きく張り出す形状となっており、このため、第４レンズと固体撮像素子との間に配置される、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または固体撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板や、固体撮像素子の基板等との接触を避けるために、バックフォーカスを長くする必要がある。事実、前記特許文献３に開示の撮像レンズは、テレフォトタイプであるにもかかわらずバックフォーカスが比較的長く、充分な小型化が達成されていない。また、前記特許文献３に記載の撮像レンズは、前記高画素化に対応するためには収差補正が不充分である。

また、特許文献４に記載の撮像レンズは、Ｆ２．８程度の収差補正が可能であるが、画素の高細化が進む携帯端末において、不充分な明るさにしか対応できていない。

特開２００４−３４１０１３号公報 特開２００２−３６５５３０号公報 特開２００５−２９２５５９号公報 特開２００９−０２０１８２号公報

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、より小型であって諸収差がより良好に補正され、そして、Ｆ２．４程度の明るい４枚構成の撮像光学系を提供することである。そして、本発明は、この撮像光学系を備える撮像装置およびこの撮像装置を搭載したデジタル機器を提供することである。

本発明の撮像光学系は、物体側から順に、絞り１５と、正負正負の第１ないし第４レンズとから成り、第４レンズは、両面が凹面であり、第１レンズの物体側面および第２レンズの像側面における各曲率半径をｒ１、ｒ４とした場合に、−１０００＜（ｒ１＋ｒ４）/（ｒ１−ｒ４）＜−５５の条件式を満たす。このような構成の撮像光学系は、Ｆ２．４程度の明るい、４枚のレンズ構成であって、より小型であって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における撮像光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例２における撮像光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例３における撮像光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例４における撮像光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例５における撮像光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例６における撮像光学系におけるレンズ群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。

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。また、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。

＜用語の説明＞
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、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。

＜実施の一形態の撮像光学系の説明＞
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）の光学像を形成するものであって、物体側より像側へ順に、第１ないし第４レンズ１１〜１４の４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）。

そして、この撮像光学系１では、第１ないし第４レンズ１１〜１４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。

さらに、第１レンズ１１は、正の屈折力を有し、第２レンズ１２は、負の屈折力を有し、第３レンズ１３は、正の屈折力を有し、そして、第４レンズ１４は、両面が凹面であって負の屈折力を有している。より具体的には、図１に示す例では、第１レンズ１１は、両面が凸形状である両凸の正レンズであり、第２レンズ１２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負メニスカスレンズであり、第３レンズ１３は、像側に凸の正メニスカスレンズであり、そして、第４レンズ１４は、両凹の負レンズである。これら第１ないし第４レンズ１１〜１５は、両面が非球面である。さらに、図１に示す例では、第４レンズ１４は、その中心（光軸近傍）では負の屈折力を持ち、有効領域端に向かうに従い負の屈折力が弱くなり、光軸ＡＸに沿ったレンズ断面（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の交点から前記有効領域端に向かった場合に垂接点ＩＰ４、ＩＰ４を有している。

これら第１ないし第４レンズ１１〜１４は、例えばガラスモールドレンズであってもよく、また例えば、プラスチック等の樹脂材料製レンズであってもよい。特に、携帯端末に搭載する場合には軽量化や低コスト化の観点から、また加工性の観点から、樹脂材料製レンズが好ましい。図１に示す例では、これら第１ないし第４レンズ１１〜１４は、樹脂材料製レンズである。

また、この撮像光学系１は、第１レンズ１１における物体側面の曲率半径をｒ１とし、そして、第２レンズ１２における像側面の曲率半径をｒ４とした場合に、下記（１）の条件式を満たしている。
−１０００＜（ｒ１＋ｒ４）/（ｒ１−ｒ４）＜−５５ ・・・（１）

そして、この撮像光学系１には、例えば開口絞り等の光学絞り１５が第１レンズ１１の物体側に配置されている。

さらに、この撮像光学系１の像側、すなわち、第４レンズ１４における像側には、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１７のカバーガラス（シールガラス）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、光学的ローパスフィルタ、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画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。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、４枚の第１ないし第４レンズ１１〜１４から構成されて成り、それぞれの第１ないし第４レンズ１１〜１４に上記光学特性を持たせて、これら４枚の第１ないし第４レンズ１１〜１４を物体側から像側へ順に配置することによって、Ｆ２．４程度の明るさで、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、撮像光学系１は、物体側より順に、絞り１５と、第１ないし第３レンズ１１〜１３から成る正レンズ群Ｇｒ１と、負の第４レンズ１４から成る負レンズ群Ｇｒ２とを配置する、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）１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ないし第４レンズ１１〜１４の４枚構成のうちの２枚、図１に示す例では、第２および第４レンズ１２、１４が負レンズとされることによって、発散作用を有する面をより多くすることができ、ペッツバール和の補正が容易となる。この結果、この撮像光学系１は、画面周辺部まで良好な結像性能を確保することができる。

また、絞り１５を第１レンズ１１の物体側に配置することによって、この撮像光学系１は、像側光束のテレセントリック性を確保することができる。

さらに、第４レンズ１４を両凹の形状とすることによって、第４レンズ１４の周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなるため、第４レンズ１４と例えば固体撮像素子等の撮像素子１７における受光面との間に配置される、例えば光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板（図１に示す例ではフィルタ１６）や、撮像素子１７の基板等との接触を避けながらも、バックフォーカスを短くすることができ、撮像光学系１の全長の短縮化に有利な構成となっている。

そして、上記条件式（１）は、第１レンズ１１の物体側面と第２レンズ１２の像側面の曲率半径との関係を規定することによって、撮像光学系１の全長の短縮化と適切な収差補正を達成するための条件式である。この条件式（１）の値がその上限値を下回ることによって、第２レンズ１２の像側面の曲率半径が強くなり過ぎず、高次の球面収差やコマ収差の発生が抑えられ、さらに製造誤差の影響も小さくなって量産性も向上するため、好ましい。一方、この条件式（１）の値がその下限値を上回ることによって、第１レンズ１１の物体側面に対して、第２レンズ１２の像面側の曲率半径が弱くなりすぎることが防がれ、主点位置を物体側に配置することができるため、撮像光学系１の全長を短縮化することができ、好ましい。

このような観点から、条件式（１）は、好ましくは、下記条件式（１Ａ）である。
−８００＜（ｒ１＋ｒ４）/（ｒ１−ｒ４）＜−６０ ・・・（１Ａ）

なお、小型化とは、本明細書では、撮像光学系全体の中で最も物体側のレンズにおけるレンズ面から、像側焦点までの光軸上での距離を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行画素領域の対角線長）を２Ｙとした場合に、Ｌ／２Ｙ＜１を満たすことをいい、より望ましくはＬ／２Ｙ＜０．９を満たすことである。像側焦点とは、光軸と平行な平行光線が撮像光学系に入射した場合の像点をいう。また、撮像光学系の最も像側の面と像側焦点との間に、例えば、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタまたは固定撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板の部材が配置される場合には、この平行平板部材は、空気換算距離として前記式を計算するものとする。

また、この撮像光学系１では、第１レンズ１１は、両面が凸形状である。一般に、光学系の全長の短縮化を図るためには、第１レンズの屈折力（光学的パワー）を強く保つ必要がある。この撮像光学系１は、第１レンズ１１を両凸形状とすることによって、光学的パワー配分を両面に分担させることができる。このため、このような構成の撮像光学系１は、片面側の曲率半径が極端に強く（小さく）なるのを防ぐことによって、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。

また、この撮像光学系１では、第２レンズ１２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である。このような構成の撮像光学系１は、第２レンズ１２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、主点位置を物体側に配置することが可能になり、撮像光学系１の全長の短縮化を達成することができる。

また、上述の撮像光学系１では、第１ないし第４レンズ１１〜１４の全ては、樹脂材料で形成された樹脂材料製レンズである。

近年では、固体撮像装置全体の小型化を目的とし、同じ画素数の固体撮像素子であっても、画素ピッチが小さく、結果として撮像面サイズの小さい装置が開発されている。このような撮像面サイズの小さい固体撮像素子用の撮像光学系は、全系の焦点距離を比較的に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、手間のかかる研磨加工により製造するガラスレンズと比較すれば、全てのレンズを、射出成形により製造されるプラスチックレンズで構成することにより、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量生産が可能となる。また、プラスチックレンズは、プレス温度を低くできることから、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を減少させ、コスト低減を図ることができる。このため、本実施形態の撮像光学系１は、所定の性能を比較的容易に実現することができ、低コスト化を図ることができる。

また、この撮像光学系１では、第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離をｆ２とし、そして、撮像光学系１全系の焦点距離をｆとした場合に、第１レンズ１１および第２レンズ１２は、下記（２）の条件式を満たしている。
１＜ｆ１２／ｆ＜１．７ ・・・（２）

この条件式（２）は、第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２を適切に設定し、より好ましい撮像光学系１全長の短縮化および収差補正を達成するための条件式である。したがって、上記条件式（２）の値がその上限値を下回ることによって、このような構成の撮像光学系１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２との正の合成焦点距離を適度に維持することができ、その全長を短縮化することができる。一方、上記条件式（２）の値がその下限値を上回ることによって、第１レンズ１１と第２レンズ１２との正の合成焦点距離が短くなり過ぎるのを防ぐことができ、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。

このような観点から、条件式（２）は、好ましくは、下記条件式（２Ａ）である。
１．１５＜ｆ１２／ｆ＜１．５ ・・・（２Ａ）

また、この撮像光学系１では、第４レンズ１４は、第４レンズの光軸上の厚さをＴ４とする場合に、下記（３）の条件式を満たしている。
０．０５＜Ｔ４／ｆ＜０．１７ ・・・（３）

上述したように、撮像光学系１の第４レンズ１４の像側面は、光軸ＡＸから周辺に行くに従って負の屈折力を弱くするとともに、垂接点を有する非球面形状となっている。このため、このような構成の撮像光学系１は、像側光束のテレセントリック特性を確保し易い。また、第３レンズ１３の像側面は、レンズ周辺部で過度に負の屈折力を弱くする必要がなくなるため、このような構成の撮像光学系１は、軸外収差を良好に補正することができる。

そして、上記条件式（３）は、第４レンズ１４の軸上厚みを適切に設定し、撮像光学系１の像面性を適切に達成するための条件式である。第４レンズ１４は、一般に、他レンズと比べ、光軸付近での屈折力と周辺での屈折力とが大きく異なるため、軸上厚みは、像面湾曲に対し大きな影響を与える。このため、上記条件式（３）の値が上記範囲内に入る（上記範囲を充足する）ことによって、このような構成の撮像光学系１は、撮像光学系１の像面性がオーバー側やアンダー側に倒れすぎるのを防ぐことができる。

このような観点から、条件式（３）は、好ましくは、下記条件式（３Ａ）である。
０．０８＜Ｔ４／ｆ＜０．１５ ・・・（３Ａ）

なお、垂接点とは、レンズの有効半径内であって、光軸に沿ったレンズ断面（光軸に沿って該光軸を含むレンズ断面）の輪郭線の曲線上の個々の点において、非球面頂点の接平面が光軸と垂直な平面となるような非球面上の点のことである。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。

また、この撮像光学系１では、第４レンズ１４における物体側面の曲率半径をｒ７とし、そして、第４レンズ１４における像側面の曲率半径をｒ８とした場合に、第４レンズ１４は、下記（４）の条件式を満たしている。
０．１＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜１・・・（４）

この条件式（４）は、第４レンズ１４の面形状を適切に設定し、バックフォーカスを最適化するための条件式である。したがって、このような構成の撮像光学系１では、上記条件式（４）の値がその上限値を下回ることによって、第４レンズ１４の周辺部が像面方向に大きく張り出すことがなくなり、このため、このような構成の撮像光学系１は、第４レンズ１４と撮像素子１７との間に配置される、例えば光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、または撮像素子パッケージのシールガラス等の平行平板や、撮像素子１７の基板等の部材との接触を避けることができる。一方、上記条件式（４）の値がその下限値を上回ることによって、第４レンズ１４の物体側面の屈折力を適度に維持してバックフォーカスを短縮化することによって、このような構成の撮像光学系１は、撮像光学系１の全長の短縮化が可能となる。

このような観点から、条件式（４）は、好ましくは、下記条件式（４Ａ）である。
０．５＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜１・・・（４Ａ）

また、この撮像光学系１では、第２レンズ１２における像側面の曲率半径をｒ３とした場合に、第２レンズ１２は、下記（５）の条件式を満たしている。
１．６＜ｒ３／ｆ＜２．２ ・・・（５）

この条件式（５）は、第２レンズ１２の物体側面の曲率半径を適切に設定し、撮像光学系１の全長の短縮化と適切な収差補正とを達成するための条件式である。上記条件式（５）の値がその上限値を下回ることによって、第２レンズ１２の負の光学的パワーが大きくなり過ぎるのを防ぐことができ、このような構成の撮像光学系１は、撮像光学系１の全長の短縮化が達成できる。一方、上記条件式（５）の値がその下限値を上回ることによって、このような構成の撮像光学系１は、第２レンズ１２の物体側面で発生する高次の球面収差やコマ収差を抑えることができる。

このような観点から、条件式（５）は、好ましくは、下記条件式（５Ａ）である。
１．７５＜ｒ３／ｆ＜２．１５ ・・・（５Ａ）

また、この撮像光学系１では、第３レンズ１３の光軸上の厚さをＴ３とした場合に、第３レンズは、下記（６）の条件式を満たす。
０．１＜Ｔ３／ｆ＜０．６ ・・・（６）

この条件式（６）は、第３レンズ１３の軸上厚さＴ３を適切に設定し、撮像光学系１の全長の短縮化と収差補正とを達成するための条件式である。上記条件式（６）の値がその下限値を上回ることによって、このような構成の撮像光学系１は、第３レンズ１３の焦点距離ｆ３を適度に維持することができ、撮像光学系１の全長の短縮化を達成することができる。一方、上記条件式（６）の値がその上限値を下回ることによって、このような構成の撮像光学系１は、第３レンズ１３の焦点距離ｆ３が短くなり過ぎず、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。

このような観点から、条件式（６）は、好ましくは、下記条件式（６Ａ）である。
０．２５＜Ｔ３／ｆ＜０．４ ・・・（６）

また、これら上述の撮像光学系１において、可動する第１ないし第４レンズ１１〜１４等の駆動には、カムやステッピングモータ等が用いられてもよいし、あるいは、圧電アクチュエータが用いられてもよい。圧電アクチュエータを用いる場合では、駆動装置の体積および消費電力の増加を抑制しつつ、各群を独立に駆動させることも可能で、撮像装置の更なるコンパクト化を図ることができる。

また、上述では、樹脂材料製レンズであったが、これら上述の撮像光学系１において、非球面を有するガラスレンズが用いられてもよい。この場合に、この非球面ガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ（球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの）であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き、好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。

また、これら上述の撮像光学系１において、プラスチックレンズを用いる場合では、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プラスチック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プラスチック材料製レンズは、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イ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、ポリカーボネイ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。デジタル機器３は、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Ｉ／Ｆ部３７を備えて構成される。デジタル機器３としては、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を挙げることができ、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）を含んでよい。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と撮像素子１７とを備えて構成される。撮像装置２１は、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、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とを備えて構成される。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）など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。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。

なお、本実施形態では、撮像素子１７の撮像面における画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配置のピッチを、シェーディングを軽減するように僅かに小さく設定することによって、シェーディング補正が行われてもよい。このような構成では、前記ピッチを僅かに小さく設定することによって、撮像素子１７における撮像面の周辺部に行くほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像光学系１の光軸側へシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部に導くことができる。これにより撮像素子１７で発生するシェーディングが小さく抑えられる。

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を介して撮像装置２１の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、全玉繰り出し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、撮像装置２１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、撮像装置２１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、撮像装置２１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を介して撮像装置２１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。

このような構成では、Ｆ２．４程度の明るさであって、小型でありながら、より良好に諸収差を補正することができる４枚のレンズ構成の撮像光学系１を用いた撮像装置２１およびデジタル機器３が提供される。特に、撮像光学系１は、小型化および高性能化が図られているので、小型化（コンパクト化）を図りつつ高画素な撮像素子１７を採用することができる。特に、撮像光学系１が小型で高画素撮像素子に適用可能であるので、高画素化や高機能化が進む携帯端末に好適である。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４（Ａ）は、携帯電話機の操作面を示し、図４（Ｂ）は、操作面の裏面、つまり背面を示す。

図４において、携帯電話機５には、上部にアンテナ５１が備えられ、その操作面には、図４（Ａ）に示すように、長方形のディスプレイ５２、画像撮影モードの起動および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５３、シャッタボタン５５およびダイヤルボタン５６が備えられている。

そして、この携帯電話機５には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部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および記憶部３６が内蔵されており、撮像部３０の撮像装置２１が背面に臨んでいる。

画像撮影ボタン５３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、シャッタボタン５５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、すなわち、図３に示したようなデジタル機器３に搭載される撮像装置２１に備えられる撮像光学系１の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。

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におけるレンズの配列を示す断面図である。図１１ないし図１６は、実施例１ないし実施例６における撮像光学系の収差図である。

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、第１ないし第４レンズＬ１〜Ｌ４が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシング（ピント合わせ）の際には、第１ないし第４レンズＬ１〜Ｌ４は、全玉繰り出しで光軸方向ＡＸに一体で移動する。

より詳しくは、実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、第１ないし第４レンズＬ１〜Ｌ４が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。

第１レンズＬ１は、正の屈折力を有する両凸の正レンズであり、第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する負メニスカスレンズであり、第３レンズＬ３は、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する正メニスカスレンズであり、そして、第４レンズＬ４は、負の屈折力を有する両凹の負レンズである。これら第１ないし第４レンズＬ１〜Ｌ４は、両面が非球面であり、樹脂材料製レンズである。そして、第４レンズＬ４の像側面は、その中心（光軸ＡＸ）から有効領域端に向かうに従い前記負の屈折力が弱くなり、光軸ＡＸに沿ったレンズ断面（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垂接点ＩＰＡ４〜ＩＰＦ４、ＩＰＡ４〜ＩＰＦ４を有している。

光学絞りＳＴは、第１レンズＬ１の物体側に配設される。光学絞りＳＴは、各実施例の場合も同様に、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、第４レンズＬ４の像側には、フィルタとしての平行平板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ＳＲのカバーガラス等である。

図５ないし図１０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、平行平板ＦＴの両面および撮像素子ＳＲの受光面も１つの面として扱っており、光学絞りＳＴの面も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、これらの曲率などが各実施例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、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および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲ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） ∞ -0.06 0.74
２＊ 1.842 0.81 1.54470 56.2 0.77
３＊ -5.205 0.05 0.88
４＊ 6.438 0.30 1.63470 23.9 0.92
５＊ 1.872 0.50 0.93
６＊ -8.420 1.03 1.54470 56.2 1.12
７＊ -1.044 0.19 1.36
８＊ -191.341 0.45 1.54470 56.2 1.52
９＊ 1.037 0.49 1.97
１０ ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.22
１１ ∞ 2.25
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.61922E+00、Ａ４＝-0.26416E-01、Ａ６＝-0.36817E-01、Ａ８＝0.20788E-01、Ａ１０＝-0.22500E-01
第３面
Ｋ＝-0.67572E+01、Ａ４＝-0.11387E-01、Ａ６＝-0.26456E-01、Ａ８＝0.69959E-01、Ａ１０＝-0.47760E-01
第４面
Ｋ＝-0.41325E+01、Ａ４＝-0.34785E-01、Ａ６＝-0.60106E-02、Ａ８＝0.11783E+00、Ａ１０＝-0.30290E-01、Ａ１２＝-0.34564E-01
第５面
Ｋ＝-0.16739E+01、Ａ４＝0.79913E-02、Ａ６＝0.25187E-01、Ａ８＝-0.19002E-02、Ａ１０＝0.10522E+00、Ａ１２＝-0.80140E-01
第６面
Ｋ＝0.48670E+02、Ａ４＝0.61034E-01、Ａ６＝-0.12844E+00、Ａ８＝0.16286E+00、Ａ１０＝-0.75348E-01、Ａ１２＝0.15723E-01
第７面
Ｋ＝-0.48941E+01、Ａ４＝-0.14695E+00、Ａ６＝0.12510E+00、Ａ８＝-0.11833E+00、Ａ１０＝0.81354E-01、Ａ１２＝-0.18372E-01
第８面
Ｋ＝0.40000E+03、Ａ４＝-0.21942E+00、Ａ６＝0.13554E-01、Ａ８＝0.66277E-01、Ａ１０＝-0.33886E-01、Ａ１２＝0.64851E-02、Ａ１４＝-0.31694E-03
第９面
Ｋ＝-0.57134E+01、Ａ４＝-0.16514E+00、Ａ６＝0.92086E-01、Ａ８＝-0.39873E-01、Ａ１０＝0.11298E-01、Ａ１２＝-0.18667E-02、Ａ１４＝0.13125E-03
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.55 （ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.4
撮像面対角線長（２Ｙ） 4.6 （ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.52 （ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.45 （ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0 （ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.25 （ｍｍ）
Ｈ１ -1 （ｍｍ）
Ｈ２ -3.03 （ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.603
第２レンズＬ２ -4.268
第３レンズＬ３ 2.086
第４レンズＬ４ -1.893

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） ∞ -0.06 0.74
２＊ 1.853 0.80 1.54470 56.2 0.77
３＊ -5.215 0.05 0.87
４＊ 6.392 0.31 1.63470 23.9 0.91
５＊ 1.859 0.49 0.92
６＊ -8.324 1.03 1.54470 56.2 1.09
７＊ -1.033 0.19 1.28
８＊ -437.709 0.45 1.54470 56.2 1.43
９＊ 1.032 0.50 1.87
１０ ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.07
１１ ∞ 2.10
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.64162E+00，Ａ４＝-0.25436E-01，Ａ６＝-0.36892E-01，Ａ８＝0.21677E-01，Ａ１０＝-0.21474E-01
第３面
Ｋ＝-0.92148E+01，Ａ４＝-0.95609E-02，Ａ６＝-0.24788E-01，Ａ８＝0.71304E-01，Ａ１０＝-0.49069E-01
第４面
Ｋ＝-0.46304E+01，Ａ４＝-0.35039E-01，Ａ６＝-0.70042E-02，Ａ８＝0.11904E+00，Ａ１０＝-0.32540E-01，Ａ１２＝-0.35312E-01
第５面
Ｋ＝-0.17602E+01，Ａ４＝0.69022E-02，Ａ６＝0.26056E-01，Ａ８＝-0.15337E-02，Ａ１０＝0.10274E+00，Ａ１２＝-0.81082E-01
第６面
Ｋ＝0.45056E+02，Ａ４＝0.61519E-01，Ａ６＝-0.12084E+00，Ａ８＝0.16524E+00，Ａ１０＝-0.73974E-01，Ａ１２＝0.13793E-01
第７面
Ｋ＝-0.47736E+01，Ａ４＝-0.14524E+00，Ａ６＝0.12747E+00，Ａ８＝-0.11692E+00，Ａ１０＝0.81714E-01，Ａ１２＝-0.18215E-01
第８面
Ｋ＝0.40000E+03，Ａ４＝-0.21155E+00，Ａ６＝0.14812E-01，Ａ８＝0.65105E-01，Ａ１０＝-0.34010E-01，Ａ１２＝0.66107E-02，Ａ１４＝-0.32092E-03
第９面
Ｋ＝-0.56695E+01，Ａ４＝-0.16198E+00，Ａ６＝0.91490E-01，Ａ８＝-0.39660E-01，Ａ１０＝0.11280E-01，Ａ１２＝-0.18677E-02，Ａ１４＝0.13055E-03
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.53 （ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.4
撮像面対角線長（２Ｙ） 4.6 （ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.52 （ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.45 （ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0 （ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.26 （ｍｍ）
Ｈ１ -0.97 （ｍｍ）
Ｈ２ -3.02 （ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.614
第２レンズＬ２ -4.241
第３レンズＬ３ 2.063
第４レンズＬ４ -1.890

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） ∞ -0.06 0.74
２＊ 1.835 0.81 1.54470 56.2 0.77
３＊ -5.270 0.05 0.88
４＊ 6.446 0.30 1.63470 23.9 0.92
５＊ 1.874 0.51 0.93
６＊ -8.456 1.03 1.54470 56.2 1.11
７＊ -1.046 0.18 1.36
８＊ -244.617 0.45 1.54470 56.2 1.52
９＊ 1.035 0.49 1.97
１０ ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.24
１１ ∞ 2.27
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.62322E+00，Ａ４＝-0.26849E-01，Ａ６＝-0.36216E-01，Ａ８＝0.19442E-01，Ａ１０＝-0.21897E-01
第３面
Ｋ＝-0.60691E+01，Ａ４＝-0.11741E-01，Ａ６＝-0.24483E-01，Ａ８＝0.67934E-01，Ａ１０＝-0.47494E-01
第４面
Ｋ＝-0.30629E+01，Ａ４＝-0.34292E-01，Ａ６＝-0.53860E-02，Ａ８＝0.11835E+00，Ａ１０＝-0.31083E-01，Ａ１２＝-0.35107E-01
第５面
Ｋ＝-0.16148E+01，Ａ４＝0.88283E-02，Ａ６＝0.24112E-01，Ａ８＝-0.12431E-02，Ａ１０＝0.10861E+00，Ａ１２＝-0.83273E-01
第６面
Ｋ＝0.50035E+02，Ａ４＝0.61044E-01，Ａ６＝-0.13057E+00，Ａ８＝0.16302E+00，Ａ１０＝-0.76267E-01，Ａ１２＝0.16624E-01
第７面
Ｋ＝-0.49378E+01，Ａ４＝-0.14761E+00，Ａ６＝0.12481E+00，Ａ８＝-0.11875E+00，Ａ１０＝0.81339E-01，Ａ１２＝-0.18395E-01
第８面
Ｋ＝0.40000E+03，Ａ４＝-0.22206E+00，Ａ６＝0.13864E-01，Ａ８＝0.66675E-01，Ａ１０＝-0.33862E-01，Ａ１２＝0.63645E-02，Ａ１４＝-0.29164E-03
第９面
Ｋ＝-0.57245E+01，Ａ４＝-0.16591E+00，Ａ６＝0.92276E-01，Ａ８＝-0.39887E-01，Ａ１０＝0.11306E-01，Ａ１２＝-0.18737E-02，Ａ１４＝0.13246E-03
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.55 （ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.4
撮像面対角線長（２Ｙ） 4.6 （ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.52 （ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.45 （ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0 （ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.24 （ｍｍ）
Ｈ１ -1.02 （ｍｍ）
Ｈ２ -3.04 （ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.604
第２レンズＬ２ -4.275
第３レンズＬ３ 2.090
第４レンズＬ４ -1.891

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） ∞ -0.06 0.74
２＊ 1.842 0.82 1.54470 56.2 0.77
３＊ -5.214 0.05 0.88
４＊ 6.447 0.30 1.63470 23.9 0.92
５＊ 1.875 0.50 0.93
６＊ -8.425 1.03 1.54470 56.2 1.12
７＊ -1.042 0.19 1.36
８＊ -176.801 0.45 1.54470 56.2 1.52
９＊ 1.035 0.49 1.97
１０ ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.24
１１ ∞ 2.27
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.62107E+00，Ａ４＝-0.26315E-01，Ａ６＝-0.36696E-01，Ａ８＝0.20896E-01，Ａ１０＝-0.22514E-01
第３面
Ｋ＝-0.68408E+01，Ａ４＝-0.11301E-01，Ａ６＝-0.26325E-01，Ａ８＝0.69862E-01，Ａ１０＝-0.47577E-01
第４面
Ｋ＝-0.42152E+01，Ａ４＝-0.34826E-01，Ａ６＝-0.61296E-02，Ａ８＝0.11791E+00，Ａ１０＝-0.30615E-01，Ａ１２＝-0.33979E-01
第５面
Ｋ＝-0.16858E+01，Ａ４＝0.78428E-02，Ａ６＝0.25054E-01，Ａ８＝-0.17820E-02，Ａ１０＝0.10411E+00，Ａ１２＝-0.78809E-01
第６面
Ｋ＝0.48646E+02，Ａ４＝0.60894E-01，Ａ６＝-0.12851E+00，Ａ８＝0.16273E+00，Ａ１０＝-0.75630E-01，Ａ１２＝0.15865E-01
第７面
Ｋ＝-0.48956E+01，Ａ４＝-0.14730E+00，Ａ６＝0.12537E+00，Ａ８＝-0.11826E+00，Ａ１０＝0.81325E-01，Ａ１２＝-0.18400E-01
第８面
Ｋ＝0.40000E+03，Ａ４＝-0.21941E+00，Ａ６＝0.13863E-01，Ａ８＝0.66225E-01，Ａ１０＝-0.33859E-01，Ａ１２＝0.64559E-02，Ａ１４＝-0.31228E-03
第９面
Ｋ＝-0.57312E+01，Ａ４＝-0.16465E+00，Ａ６＝0.91848E-01，Ａ８＝-0.39804E-01，Ａ１０＝0.11298E-01，Ａ１２＝-0.18707E-02，Ａ１４＝0.13175E-03
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.55 （ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.4
撮像面対角線長（２Ｙ） 4.6 （ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.52 （ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.45 （ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0 （ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.25 （ｍｍ）
Ｈ１ -1 （ｍｍ）
Ｈ２ -3.03 （ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.605
第２レンズＬ２ -4.274
第３レンズＬ３ 2.080
第４レンズＬ４ -1.888

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） ∞ -0.06 0.73
２＊ 1.860 0.80 1.54470 56.2 0.77
３＊ -5.201 0.05 0.88
４＊ 7.177 0.33 1.63470 23.9 0.92
５＊ 1.922 0.48 0.94
６＊ -8.415 1.03 1.54470 56.2 1.13
７＊ -1.014 0.18 1.35
８＊ -411.733 0.45 1.54470 56.2 1.53
９＊ 1.017 0.45 1.98
１０ ∞ 0.11 1.51630 64.1 2.21
１１ ∞ 2.24
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.64790E+00，Ａ４＝-0.25198E-01，Ａ６＝-0.36700E-01，Ａ８＝0.19492E-01，Ａ１０＝-0.19750E-01
第３面
Ｋ＝-0.93736E+01，Ａ４＝-0.97166E-02，Ａ６＝-0.25706E-01，Ａ８＝0.73936E-01，Ａ１０＝-0.51589E-01
第４面
Ｋ＝0.26553E+01，Ａ４＝-0.31698E-01，Ａ６＝-0.73939E-02，Ａ８＝0.11582E+00，Ａ１０＝-0.34375E-01，Ａ１２＝-0.31283E-01
第５面
Ｋ＝-0.16396E+01，Ａ４＝0.89770E-02，Ａ６＝0.26413E-01，Ａ８＝-0.66480E-02，Ａ１０＝0.99281E-01，Ａ１２＝-0.74104E-01
第６面
Ｋ＝0.47683E+02，Ａ４＝0.60002E-01，Ａ６＝-0.11217E+00，Ａ８＝0.15822E+00，Ａ１０＝-0.74908E-01，Ａ１２＝0.14858E-01
第７面
Ｋ＝-0.48009E+01，Ａ４＝-0.14410E+00，Ａ６＝0.13159E+00，Ａ８＝-0.11660E+00，Ａ１０＝0.80392E-01，Ａ１２＝-0.18493E-01
第８面
Ｋ＝0.40000E+03，Ａ４＝-0.20152E+00，Ａ６＝0.15242E-01，Ａ８＝0.63266E-01，Ａ１０＝-0.34233E-01，Ａ１２＝0.66441E-02，Ａ１４＝-0.28591E-03
第９面
Ｋ＝-0.57647E+01，Ａ４＝-0.15568E+00，Ａ６＝0.88198E-01，Ａ８＝-0.38649E-01，Ａ１０＝0.11175E-01，Ａ１２＝-0.19011E-02，Ａ１４＝0.13705E-03
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.52 （ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.4
撮像面対角線長（２Ｙ） 4.6 （ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.57 （ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.45 （ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0 （ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.22 （ｍｍ）
Ｈ１ -0.93 （ｍｍ）
Ｈ２ -2.95 （ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.620
第２レンズＬ２ -4.238
第３レンズＬ３ 2.017
第４レンズＬ４ -1.861

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） ∞ -0.06 0.74
２＊ 1.838 0.81 1.54470 56.2 0.77
３＊ -5.349 0.05 0.88
４＊ 6.470 0.30 1.63470 23.9 0.92
５＊ 1.882 0.50 0.93
６＊ -8.422 1.02 1.54470 56.2 1.12
７＊ -1.039 0.19 1.35
８＊ -359.933 0.45 1.54470 56.2 1.53
９＊ 1.030 0.51 1.98
１０ ∞ 0.15 1.51630 64.1 2.24
１１ ∞ 2.28
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝0.64587E+00，Ａ４＝-0.26148E-01，Ａ６＝-0.35239E-01，Ａ８＝0.19715E-01，Ａ１０＝-0.21206E-01
第３面
Ｋ＝-0.80138E+01，Ａ４＝-0.10339E-01，Ａ６＝-0.22766E-01，Ａ８＝0.68437E-01，Ａ１０＝-0.48178E-01
第４面
Ｋ＝-0.46053E+01，Ａ４＝-0.34957E-01，Ａ６＝-0.56803E-02，Ａ８＝0.11818E+00，Ａ１０＝-0.31044E-01，Ａ１２＝-0.35791E-01
第５面
Ｋ＝-0.17006E+01，Ａ４＝0.74300E-02，Ａ６＝0.22742E-01，Ａ８＝-0.15821E-02，Ａ１０＝0.10891E+00，Ａ１２＝-0.83496E-01
第６面
Ｋ＝0.48552E+02，Ａ４＝0.61719E-01，Ａ６＝-0.12921E+00，Ａ８＝0.16470E+00，Ａ１０＝-0.76050E-01，Ａ１２＝0.16457E-01
第７面
Ｋ＝-0.48849E+01，Ａ４＝-0.14736E+00，Ａ６＝0.12585E+00，Ａ８＝-0.11823E+00，Ａ１０＝0.81714E-01，Ａ１２＝-0.18179E-01
第８面
Ｋ＝0.40000E+03，Ａ４＝-0.21942E+00，Ａ６＝0.13989E-01，Ａ８＝0.67012E-01，Ａ１０＝-0.33825E-01，Ａ１２＝0.63463E-02，Ａ１４＝-0.29396E-03
第９面
Ｋ＝-0.57105E+01，Ａ４＝-0.16502E+00，Ａ６＝0.92459E-01，Ａ８＝-0.39898E-01，Ａ１０＝0.11322E-01，Ａ１２＝-0.18707E-02，Ａ１４＝0.13084E-03
各種データ
焦点距離（ｆ） 3.55 （ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ） 2.4
撮像面対角線長（２Ｙ） 4.6 （ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ） 0.48 （ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ） 4.45 （ｍｍ）
ＥＮＴＰ 0 （ｍｍ）
ＥＸＴＰ -2.29 （ｍｍ）
Ｈ１ -1 （ｍｍ）
Ｈ２ -3.07 （ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズＬ１ 2.616
第２レンズＬ２ -4.289
第３レンズＬ３ 2.074
第４レンズＬ４ -1.884

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）である。ＥＮＴＰは、入射瞳から第１面（絞り）までの距離であり、ここでは、入射瞳＝絞りであるので、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（絞り）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（単位はｍｍ）、“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）、“ｎｄ”は、各レンズのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、“νｄ”は、アッベ数、“ＥＲ”は、有効半径（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、光学絞りＳＴ、平行平面板ＦＴの両面、撮像素子ＳＲ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。

以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、各実施例の撮像レンズ１Ａ〜１Ｆにおける各収差を図１１ないし図１６のそれぞれに示す。

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（Ａ）、（Ｂ）および（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 CURVE）および歪曲収差（DISTORTION）をそれぞれ示す。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、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、実線は、サジタル（ラディアル）面における結果をそれぞれ表している。

球面収差の図には、実線でｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線でｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）の２つの光の収差をそれぞれ示してある。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。

上記に列挙した実施例１〜６の撮像光学系１Ａ〜１Ｆに、上述した条件式（１）〜（６）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、４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、Ｆ２．４程度の明るさであって、従来の光学系より、より小型化を図りつつ、諸収差をより良好に補正することができる。そして、上記実施例１〜６における撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、撮像装置２１およびデジタル機器３に搭載する上で、特に携帯端末５に搭載する上で小型化が充分に達成され、また、高画素な撮像素子１７を採用することができる。

例えば、８Ｍピクセルや１０Ｍピクセルや１６Ｍピクセル等の約８Ｍ〜１６Ｍピクセルのクラス（グレード）の高画素な撮像素子１７は、撮像素子１７のサイズが一定の場合には画素ピッチが短くなるため（画素面積が狭くなるため）、撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、この画素ピッチに応じた解像度が必要となり、その所要の解像度で例えばＭＴＦで撮像光学系１を評価した場合に例えば仕様等によって規定された所定の範囲内に諸収差を抑える必要があるが、上記実施例１〜６における撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、各収差図に示す通り、所定の範囲内で諸収差が抑えられている。したがって、上記実施例１〜６における撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、良好に諸収差を補正しているので、例えば５Ｍ〜８Ｍピクセルのクラスの撮像素子１７に好適に用いられる。

なお、上記実施例１〜６では、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角は、撮像面周辺部において必ずしも充分に小さくない。しかしながら、上述したように、ハードウェア的にあるいはソフトウェア的に、シェーディングを補正することが可能である。このようなシェーディング対策によってシェーディングに対する要求が緩和されるので、本実施例の撮像光学系１Ａ〜１Ｆは、より小型化されている。

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、絞りと、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、両面が凹面である負の屈折力を有する第４レンズとから成り、上記（１）の条件式を満たす。このような構成の撮像光学系は、Ｆ２．４程度の明るい、４枚のレンズ構成であって、より小型であって諸収差をより良好に補正することができる。

また、他の一態様では、上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第１レンズは、両面が凸形状である。

また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第２レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である。

また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第１レンズおよび第２レンズは、上記（２）の条件式を満たす。

また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第４レンズの像側面は、非球面形状であり、その中心では負の屈折力を持ち、有効領域端に向かうに従い負の屈折力が弱くなり、光軸に沿ったレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から前記有効領域端に向かった場合に垂接点を有し、上記（３）の条件式を満たす。

また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第４レンズは、上記（４）の条件式を満たす。

また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第２レンズは、上記（５）の条件式を満たす
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第３レンズは、上記（６）の条件式を満たす。

また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、好ましくは、前記第１ないし第４レンズの全ては、樹脂材料で形成された樹脂材料製レンズであることである。

そして、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、良好に諸収差を補正することができ、Ｆ２．４程度の明るい４枚の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。

また、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、前記撮像装置の撮像光学系が、前記撮像素子の撮像面上に前記被写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、良好に諸収差を補正することができ、Ｆ２．４程度の明るい４枚の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、２０１１年５月２０日に出願された日本国特許出願特願２０１１−１１３７４３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、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 (12)

1. 物体側から像側へ順に、
   絞りと、
   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、
   両面が凹面である負の屈折力を有する第４レンズとから成り、
   下記（１）の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
   −１０００＜（ｒ１＋ｒ４）/（ｒ１−ｒ４）＜−５５ ・・・（１）
   ただし、
   ｒ１：第１レンズにおける物体側面の曲率半径
   ｒ４：第２レンズにおける像側面の曲率半径
2. 前記第１レンズは、両面が凸形状であること
   を特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
3. 前記第２レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であること
   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１レンズおよび第２レンズは、下記（２）の条件式を満たすこと
   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。
   １＜ｆ１２／ｆ＜１．７ ・・・（２）
   ただし、
   ｆ１２：第１レンズおよび第２レンズの合成焦点距離
   ｆ：撮像光学系全系の焦点距離
5. 前記第４レンズの像側面は、非球面形状であり、その中心では負の屈折力を持ち、有効領域端に向かうに従い負の屈折力が弱くなり、光軸に沿ったレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から前記有効領域端に向かった場合に垂接点を有し、下記（３）の条件式を満たすこと
   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。
   ０．０５＜Ｔ４／ｆ＜０．１７ ・・・（３）
   ただし、
   Ｔ４：第４レンズの光軸上の厚さ
   ｆ：撮像光学系全系の焦点距離
6. 前記第４レンズは、下記（４）の条件式を満たすこと
   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。
   ０．１＜（ｒ７＋ｒ８）／（ｒ７−ｒ８）＜１・・・（４）
   ただし、
   ｒ７：第４レンズにおける物体側面の曲率半径
   ｒ８：第４レンズにける像側面の曲率半径
7. 前記第２レンズは、下記（５）の条件式を満たすこと
   を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の撮像光学系。
   １．６＜ｒ３／ｆ＜２．２ ・・・（５）
   ただし、
   ｒ３：第２レンズにおける像側面の曲率半径
   ｆ：撮像光学系全系の焦点距離
8. 前記第３レンズは、下記（６）の条件式を満たすこと
   を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像光学系。
   ０．１＜Ｔ３／ｆ＜０．６ ・・・（６）
   ただし、
   Ｔ３：第３レンズの光軸上の厚さ
   ｆ：撮像光学系全系の焦点距離
9. 前記第１ないし第４レンズの全ては、樹脂材料で形成された樹脂材料製レンズであること
   を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の撮像光学系。
10. 請求項１ないし請求項９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。
11. 請求項１０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、
    前記撮像装置の撮像光学系が、前記撮像素子の撮像面上に前記被写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。
12. 携帯端末から成ることを特徴とする請求項１１に記載のデジタル機器。

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