光学素子、撮像レンズ群および撮像装置
【課題】光画素の撮像素子に対応した光学素子において、ゴーストやフレアの発生を有効に抑える。
【解決手段】光学素子は、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、有効径エリアの周囲のフランジ部を有する。フランジ部は像側および物体側に側面を有する。この側面において光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有することによりゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子へ入射することを防ぐ。
【解決手段】光学素子は、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、有効径エリアの周囲のフランジ部を有する。フランジ部は像側および物体側に側面を有する。この側面において光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有することによりゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子へ入射することを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光学素子に関する。詳しくは、撮像レンズ群におけるレンズの形状に関し、また、そのレンズを利用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子を用いたカメラ付携帯電話やデジタルスチルカメラ等の撮像装置が知られている。このような撮像装置ではより一層の小型化および低背化が要求されており、搭載される撮影用のレンズについてもより小型で全長の短いものが要求されている。
【０００３】
また、近年ではカメラ付携帯電話のような小型撮像機器においても小型化とともに撮像素子の高画素化が進んでおり、デジタルスチルカメラと同等の高画素撮像素子を搭載したモデルが普及機となっている。そのため、搭載される撮像レンズとしてもこうした高画素の固体撮像装置に対応する高いレンズ性能が要求されている。
【０００４】
さらに、画質劣化の要因としてゴーストやフレアの存在が挙げられており、これらが発生しない撮像光学系を提供する必要があるが、近年の小型化および低背化によってゴーストやフレアについては逆に発生し易く、除去し難い状況となってきている。
【０００５】
そのため、例えば、第二レンズの外周面（コバ面）において光軸に対する非平行面を設けることにより、ゴーストやフレアの発生を抑える光学素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６４７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来技術は、有害光がコバ面に入射した場合には有効である。しかしながら、有害光が物体側のフランジ面に向かって反射していくような、像側有効径内エリアの曲率半径の小さい光学系においては、ゴーストを除去することができない。また、像側に凸面を向けた光学系において、像側フランジ面で全反射する光束についても、コバ面における非平行面に光線は当たらない。したがって、物体側のフランジ面に向かって反射していくような場合にはゴーストやフレアを除去することはできない。
【０００８】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、光画素の撮像素子に対応した光学素子において、ゴーストやフレアの発生を有効に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを具備する光学素子である。これにより、フランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記傾斜は、上記フランジ部の像側の側面に設けられてもよい。また、この傾斜は、上記フランジ部の側面における内端部または周縁部に設けられてもよい。また、この傾斜は、上記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者にそれぞれ設けられた窪みであり、上記内端部および周縁部における上記窪みを結ぶ領域は上記光軸に対して略垂直な平面であってもよい。また、この傾斜は、上記フランジ部の側面において上記光軸を中心とする円の全周またはその一部に設けられてもよい。
【００１１】
また、本技術の第２の側面は、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、負の屈折力を有する第４のレンズとを有し、上記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える撮像レンズ群である。これにより、４枚構成のレンズ群の第２レンズまたは第３レンズにおいて、フランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。なお、撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有してもよい。
【００１２】
また、本技術の第３の側面は、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のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとを有し、上記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える撮像レンズ群である。これにより、５枚構成のレンズ群の第２レンズまたは第３レンズにおいて、フランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。なお、撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有してもよい。
【００１３】
また、本技術の第４の側面は、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、負の屈折力を有する第４のレンズとを有する撮像レンズ群と、上記撮像レンズ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とを具備し、上記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える撮像装置である。これにより、撮像レンズ群を有する撮像装置において、第２レンズまたは第３レンズのフランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。なお、撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本技術によれば、光画素の撮像素子に対応した光学素子において、ゴーストやフレアの発生を有効に抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図２】本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。
【図３】本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。
【図４】本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の窪み１２１を拡大した断面図の一例である。
【図５】本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図６】本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。
【図７】本技術の第２の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。
【図８】本技術の第３の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図９】本技術の第３の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。
【図１０】本技術の第４の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図１１】本技術の第５の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図１２】本技術の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の第１の変形例である。
【図１３】本技術の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の第２の変形例である。
【図１４】従来の撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図１５】従来の撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の周縁部に窪みを設けた例）
２．第２の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の内端部に窪みを設けた例）
３．第３の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の周縁部および内端部に窪みを設けた例）
４．第４の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の周縁部および内端部に窪みを設けた他の例）
５．第５の実施の形態（第３レンズの像側フランジ面の内端部に窪みを設けた例）
６．変形例
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第１の実施の形態における光学系は、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。なお、以下では第１レンズ１１０乃至第４レンズ１４０の各々を単に「レンズ」と称することがある。各レンズは光軸９０を中心として有効光束を通過させる有効径７０に相当する有効径エリアを有している。各レンズにおける有効径エリアの外側の周囲はフランジ部と呼ばれる。フランジ部のうち、物体側に面している側面を物体側フランジ面と呼称し、像側に面している側面を像側フランジ面と呼称する。また、各レンズの端の外周面はコバ面と呼ばれる。
【００１８】
４枚のレンズ１１０乃至１４０のフランジ部におけるそれぞれの隙間には遮光部品１５１乃至１５３が挟まれている。この遮光部品１５１乃至１５３はドーナツ状の形状を有しており、有効径エリア以外においてレンズ間で光が透過しないよう遮っている。
【００１９】
レンズ１１０乃至１４０および遮光部品１５１乃至１５３は、レンズホルダ１６０に収納される。このレンズホルダ１６０は、レンズバレルまたはレンズ鏡筒などとも呼ばれる。
【００２０】
レンズ１１０乃至１４０の像側にはフィルタ１８０が設けられている。このフィルタ１８０は、余分な赤外線をカットするためのものである。
【００２１】
フィルタ１８０のさらに像側には撮像素子１９０が設けられている。この撮像素子１９０は、物体側からレンズ１１０乃至１４０により形成された光学像を電気的な信号に変換するものである。
【００２２】
このような４枚構成レンズにおいては、例えば図１４に示すように、光源１０からの入射光２０の光束が第２レンズ１２０の有効径エリアの像側から物体側フランジ面に反射して、第２レンズ１２０内で反射を繰り返すおそれがある。このような光束は、第２レンズ１２０内で反射を繰り返した後に撮像素子１９０へ入射することにより、ゴーストやフレアを引き起こす要因となる。そこで、この第１の実施の形態では、図１のように第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けることにより、像側の有効径エリア１２７から入射した有害な光束をレンズホルダ１６０や遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００２３】
図２は、本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。この図における撮像装置の光学系は図１のものと同様であり、入射光２０の入射角度のみが異なっている。この例では、窪み１２１を設けない場合には、光源１０からの入射光２０の光束が第２レンズ１２０の有効径エリアの像側から物体側フランジ面に反射して、第２レンズ１２０内で反射を繰り返すおそれがある。このような光束も、同様に、第２レンズ１２０内で反射を繰り返した後に撮像素子１９０へ入射することにより、ゴーストやフレアを引き起こす要因となる。本技術の第１の実施の形態では、このような角度で入射した光束も、図２のように第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けることにより、遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００２４】
［第２レンズの構造］
図３は、本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。この第１の実施の形態における第２レンズ１２０は、像側の有効径エリア１２７の周囲の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けている。この窪み１２１は、像側フランジ面１２９の周縁部において、光軸９０を中心とする円の全周に亘って設けられている。
【００２５】
なお、ここでは光軸９０を中心とする円の全周に亘って窪み１２１を設けた例について示したが、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１２１を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１２１を設けてもよい。
【００２６】
図４は、本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の窪み１２１を拡大した断面図の一例である。ここでは、窪み１２１の形状例として、同図（ａ）に窪み１２１ａを、同図（ｂ）に窪み１２１ｂを、同図（ｃ）に窪み１２１ｃをそれぞれ示している。
【００２７】
窪み１２１ａは、光軸９０の方向に対して非垂直となる傾斜を、第２レンズ１２０の内周側および外周側の両者において有する形状の例である。窪み１２１ｂは、光軸９０の方向に対して非垂直となる傾斜を、第２レンズ１２０の内周側のみにおいて有する形状の例である。窪み１２１ｂは、光軸９０の方向に対して非垂直となる傾斜を、第２レンズ１２０の外周側のみにおいて有する形状の例である。これらの傾斜によってレンズ１２０における光束の反射角度を変えることにより、第２レンズ１２０内での反射の繰り返しを抑制することができるようになる。
【００２８】
このように、本技術の第１の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けることにより、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。すなわち、像側有効径エリア、物体側フランジ面と反射してきた有害な光束が、窪み１２１によってレンズホルダ１６０または遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。また、像側有効径エリア、物体側フランジ面、レンズコバ面を反射してきた有害な光束を遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。さらに、像側有効径エリアで反射した光束が直接レンズコバ面に向かう場合においても、窪み１２１によってレンズホルダ１６０または遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。
【００２９】
＜２．第２の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図５は、本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第２の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００３０】
第１の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けていたが、この第２の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けている。この窪み１２２により、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に入射した光束を反射させることなく遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００３１】
図６は、本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。この図における撮像装置の光学系は図５のものと同様であり、入射光２０の入射角度のみが異なっている。この例では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に入射した光束が第２レンズ１２０内で反射を繰り返した後に、内端部においてさらに反射する直前に窪み１２２によって遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００３２】
［第２レンズの構造］
図７は、本技術の第２の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。この第２の実施の形態における第２レンズ１２０は、像側の有効径エリア１２７の周囲の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けている。この窪み１２２は、像側フランジ面１２９の内端部において、光軸９０を中心とする円の全周に亘って設けられている。
【００３３】
なお、ここでは光軸９０を中心とする円の全周に亘って窪み１２２を設けた例について示したが、第１の実施の形態の場合と同様に、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１２２を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１２２を設けてもよい。
【００３４】
また、窪み１２２の形状についても、図４において説明した第１の実施の形態の場合と同様の形状を採用することができる。
【００３５】
このように、本技術の第２の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けることにより、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。すなわち、像側有効系エリアで全反射した有害な光束を遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。また、像側有効径エリア、物体側フランジ面、レンズコバ面、像側フランジ面、物体側フランジ面において全反射を繰り返してきた有害な光束を、遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。さらに、像側有効径エリア、レンズコバ面、物体側フランジ面において全反射を繰り返してきた有害な光束についても、遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。
【００３６】
＜３．第３の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図８は、本技術の第３の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第３の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
上述のように、第１の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設け、第２の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けていたが、この第３の実施の形態ではその両者を設ける。すなわち、この第３の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設ける。これにより、様々な角度から入射する有害な光束をレンズホルダ１６０や遮光部品１５２の方へ屈折させる。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００３８】
［第２レンズの構造］
図９は、本技術の第３の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。この第２の実施の形態における第２レンズ１２０は、像側の有効径エリア１２７の周囲の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設けている。これら窪み１２１および１２２は、像側フランジ面１２９において、光軸９０を中心とする同心円の全周に亘って設けられている。
【００３９】
また、窪み１２１と窪み１２２との間を結ぶ領域は光軸９０に対して略垂直な平面となっている。これにより、レンズ１１０乃至１４０をレンズホルダ１６０に組み込む際に、それぞれの間隔の精度を向上させることを容易にするという利点がある。
【００４０】
なお、ここでは光軸９０を中心とする円の全周に亘って窪み１２１および１２２を設けた例について示したが、第１の実施の形態の場合と同様に、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１２１および１２２を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１２１および１２２を設けてもよい。また、窪み１２１および１２２の一方を全周に設け、他方を円上の一部のみに設けてもよい。
【００４１】
また、窪み１２１および１２２の形状についても、図４において説明した第１の実施の形態の場合と同様の形状を採用することができる。
【００４２】
このように、本技術の第３の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設けることにより、有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。すなわち、上述の第１の実施の形態における効果および第２の実施の形態における効果の両者を兼ね備え、光源が光軸に対してあらゆる角度をもって存在する場合においても、ゴーストやフレアとなる有害な光束を有効に阻止することができる。
【００４３】
＜４．第４の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図１０は、本技術の第４の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第４の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
この第４の実施の形態では、上述の第３の実施の形態と同様に、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設ける。上述の第３の実施の形態では、窪み１２１と窪み１２２との間を結ぶ領域は光軸９０に対して略垂直な平面であることを想定したが、この第４の実施の形態では窪み１２１と窪み１２２との間を曲面１２３により接続している。これにより、この第４の実施の形態では、窪み１２１および１２２における傾斜の範囲を広く確保することができる。
【００４５】
＜５．第５の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図１１は、本技術の第５の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第５の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
上述の第１乃至第４の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪みを設けていたが、この第５の実施の形態では第３レンズ１３０の像側フランジ面１３９の内端部に窪み１３２を設けている。この窪み１３２により、第３レンズ１３０の像側フランジ面１３９の内端部に入射した光束を反射させることなく遮光部品１５３の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００４７】
第３レンズ１３０の像側フランジ面１３９の内端部に窪み１３２は、図７により説明した第２の実施の形態と同様に、像側フランジ面１３９の内端部において、光軸９０を中心とする円の全周に亘って設けることができる。ただし、他の実施の形態の場合と同様に、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１３２を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１３２を設けてもよい。
【００４８】
また、窪み１３２の形状についても、図４において説明した第１の実施の形態における窪み１２１と同様の形状を採用することができる。
【００４９】
このように、本技術の第５の実施の形態では、第３レンズ１３０において像側フランジ面１３９の内端部に窪み１３２を設けることにより、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００５０】
＜６．変形例＞
上述の実施の形態では、第２または第３レンズのフランジ部の像側の側面に窪みを設けることにより有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐ例について説明したが、そのような機能を果たす窪みは像側の側面ではなく物体側の側面に設けてもよい。また、第１または第４レンズにおいてそのような窪みを設けるようにしてもよい。
【００５１】
また、第１乃至３および５の実施の形態では、レンズのフランジ面においては窪み１２１等以外は平面であることを想定したが、レンズの固定に差し支えない範囲内で起伏を設けるようにしてもよい。例えば、図１２に示すように、フランジ面において凹部１２４を設けてもよい。同図の場合、凹部１２４を除くフランジ面の領域においてレンズを支えることになる。また、例えば、図１３に示すように凸部１２５をさらに設けてもよい。同図の場合、主に凸部１２５においてレンズを支えることになる。
【００５２】
また、上述の実施の形態では、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レンズからなる４枚構成を例示したが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、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、正の屈折力を有する第４レンズおよび負の屈折力を有する第５レンズからなる５枚構成を採用しても同様に適用可能である。
【００５３】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【００５４】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、
前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部と
を具備する光学素子。
（２）前記傾斜は、前記フランジ部の像側の側面に設けられる前記（１）に記載の光学素子。
（３）前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部または周縁部に設けられる前記（１）または（２）に記載の光学素子。
（４）前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者に設けられる前記（１）から（３）のいずれかに記載の光学素子。
（５）前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者にそれぞれ設けられた窪みであり、
前記内端部および周縁部における前記窪みを結ぶ領域は前記光軸に対して略垂直な平面である前記（１）から（４）のいずれかに記載の光学素子。
（６）前記傾斜は、前記フランジ部の側面において前記光軸を中心とする円の全周またはその一部に設けられる前記（１）から（５）のいずれかに記載の光学素子。
（７）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、負の屈折力を有する第４レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
（８）前記撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（７）に記載の撮像装置。
（９）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レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
（１０）前記撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（９）に記載の撮像装置。
（１１）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、負の屈折力を有する第４レンズとを有する撮像レンズ群と、
前記撮像レンズ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とを具備し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像装置。
（１２）前記撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（１１）に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 光源
２０ 入射光
７０ 有効径
９０ 光軸
１１０〜１４０ レンズ
１２１、１２２、１３２ 窪み
１２３ 曲面
１２４ 凹部
１２５ 凸部
１２７ 有効径エリア
１２９、１３９ 像側フランジ面
１５１〜１５３ 遮光部品
１６０ レンズホルダ
１８０ フィルタ
１９０ 撮像素子
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光学素子に関する。詳しくは、撮像レンズ群におけるレンズの形状に関し、また、そのレンズを利用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子を用いたカメラ付携帯電話やデジタルスチルカメラ等の撮像装置が知られている。このような撮像装置ではより一層の小型化および低背化が要求されており、搭載される撮影用のレンズについてもより小型で全長の短いものが要求されている。
【０００３】
また、近年ではカメラ付携帯電話のような小型撮像機器においても小型化とともに撮像素子の高画素化が進んでおり、デジタルスチルカメラと同等の高画素撮像素子を搭載したモデルが普及機となっている。そのため、搭載される撮像レンズとしてもこうした高画素の固体撮像装置に対応する高いレンズ性能が要求されている。
【０００４】
さらに、画質劣化の要因としてゴーストやフレアの存在が挙げられており、これらが発生しない撮像光学系を提供する必要があるが、近年の小型化および低背化によってゴーストやフレアについては逆に発生し易く、除去し難い状況となってきている。
【０００５】
そのため、例えば、第二レンズの外周面（コバ面）において光軸に対する非平行面を設けることにより、ゴーストやフレアの発生を抑える光学素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６４７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来技術は、有害光がコバ面に入射した場合には有効である。しかしながら、有害光が物体側のフランジ面に向かって反射していくような、像側有効径内エリアの曲率半径の小さい光学系においては、ゴーストを除去することができない。また、像側に凸面を向けた光学系において、像側フランジ面で全反射する光束についても、コバ面における非平行面に光線は当たらない。したがって、物体側のフランジ面に向かって反射していくような場合にはゴーストやフレアを除去することはできない。
【０００８】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、光画素の撮像素子に対応した光学素子において、ゴーストやフレアの発生を有効に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを具備する光学素子である。これにより、フランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記傾斜は、上記フランジ部の像側の側面に設けられてもよい。また、この傾斜は、上記フランジ部の側面における内端部または周縁部に設けられてもよい。また、この傾斜は、上記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者にそれぞれ設けられた窪みであり、上記内端部および周縁部における上記窪みを結ぶ領域は上記光軸に対して略垂直な平面であってもよい。また、この傾斜は、上記フランジ部の側面において上記光軸を中心とする円の全周またはその一部に設けられてもよい。
【００１１】
また、本技術の第２の側面は、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、負の屈折力を有する第４のレンズとを有し、上記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える撮像レンズ群である。これにより、４枚構成のレンズ群の第２レンズまたは第３レンズにおいて、フランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。なお、撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有してもよい。
【００１２】
また、本技術の第３の側面は、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のレンズと、負の屈折力を有する第５のレンズとを有し、上記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える撮像レンズ群である。これにより、５枚構成のレンズ群の第２レンズまたは第３レンズにおいて、フランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。なお、撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有してもよい。
【００１３】
また、本技術の第４の側面は、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、負の屈折力を有する第４のレンズとを有する撮像レンズ群と、上記撮像レンズ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とを具備し、上記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、上記有効径エリアの周囲の側面において上記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える撮像装置である。これにより、撮像レンズ群を有する撮像装置において、第２レンズまたは第３レンズのフランジ部の側面に入射した光束の反射角度を傾斜によって変化させることにより、有害な光束が撮像素子の方へ入射することを回避するという作用をもたらす。なお、撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本技術によれば、光画素の撮像素子に対応した光学素子において、ゴーストやフレアの発生を有効に抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図２】本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。
【図３】本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。
【図４】本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の窪み１２１を拡大した断面図の一例である。
【図５】本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図６】本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。
【図７】本技術の第２の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。
【図８】本技術の第３の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図９】本技術の第３の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。
【図１０】本技術の第４の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図１１】本技術の第５の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図１２】本技術の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の第１の変形例である。
【図１３】本技術の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の第２の変形例である。
【図１４】従来の撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。
【図１５】従来の撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の周縁部に窪みを設けた例）
２．第２の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の内端部に窪みを設けた例）
３．第３の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の周縁部および内端部に窪みを設けた例）
４．第４の実施の形態（第２レンズの像側フランジ面の周縁部および内端部に窪みを設けた他の例）
５．第５の実施の形態（第３レンズの像側フランジ面の内端部に窪みを設けた例）
６．変形例
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第１の実施の形態における光学系は、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。なお、以下では第１レンズ１１０乃至第４レンズ１４０の各々を単に「レンズ」と称することがある。各レンズは光軸９０を中心として有効光束を通過させる有効径７０に相当する有効径エリアを有している。各レンズにおける有効径エリアの外側の周囲はフランジ部と呼ばれる。フランジ部のうち、物体側に面している側面を物体側フランジ面と呼称し、像側に面している側面を像側フランジ面と呼称する。また、各レンズの端の外周面はコバ面と呼ばれる。
【００１８】
４枚のレンズ１１０乃至１４０のフランジ部におけるそれぞれの隙間には遮光部品１５１乃至１５３が挟まれている。この遮光部品１５１乃至１５３はドーナツ状の形状を有しており、有効径エリア以外においてレンズ間で光が透過しないよう遮っている。
【００１９】
レンズ１１０乃至１４０および遮光部品１５１乃至１５３は、レンズホルダ１６０に収納される。このレンズホルダ１６０は、レンズバレルまたはレンズ鏡筒などとも呼ばれる。
【００２０】
レンズ１１０乃至１４０の像側にはフィルタ１８０が設けられている。このフィルタ１８０は、余分な赤外線をカットするためのものである。
【００２１】
フィルタ１８０のさらに像側には撮像素子１９０が設けられている。この撮像素子１９０は、物体側からレンズ１１０乃至１４０により形成された光学像を電気的な信号に変換するものである。
【００２２】
このような４枚構成レンズにおいては、例えば図１４に示すように、光源１０からの入射光２０の光束が第２レンズ１２０の有効径エリアの像側から物体側フランジ面に反射して、第２レンズ１２０内で反射を繰り返すおそれがある。このような光束は、第２レンズ１２０内で反射を繰り返した後に撮像素子１９０へ入射することにより、ゴーストやフレアを引き起こす要因となる。そこで、この第１の実施の形態では、図１のように第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けることにより、像側の有効径エリア１２７から入射した有害な光束をレンズホルダ１６０や遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００２３】
図２は、本技術の第１の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。この図における撮像装置の光学系は図１のものと同様であり、入射光２０の入射角度のみが異なっている。この例では、窪み１２１を設けない場合には、光源１０からの入射光２０の光束が第２レンズ１２０の有効径エリアの像側から物体側フランジ面に反射して、第２レンズ１２０内で反射を繰り返すおそれがある。このような光束も、同様に、第２レンズ１２０内で反射を繰り返した後に撮像素子１９０へ入射することにより、ゴーストやフレアを引き起こす要因となる。本技術の第１の実施の形態では、このような角度で入射した光束も、図２のように第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けることにより、遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００２４】
［第２レンズの構造］
図３は、本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。この第１の実施の形態における第２レンズ１２０は、像側の有効径エリア１２７の周囲の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けている。この窪み１２１は、像側フランジ面１２９の周縁部において、光軸９０を中心とする円の全周に亘って設けられている。
【００２５】
なお、ここでは光軸９０を中心とする円の全周に亘って窪み１２１を設けた例について示したが、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１２１を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１２１を設けてもよい。
【００２６】
図４は、本技術の第１の実施の形態における第２レンズ１２０の窪み１２１を拡大した断面図の一例である。ここでは、窪み１２１の形状例として、同図（ａ）に窪み１２１ａを、同図（ｂ）に窪み１２１ｂを、同図（ｃ）に窪み１２１ｃをそれぞれ示している。
【００２７】
窪み１２１ａは、光軸９０の方向に対して非垂直となる傾斜を、第２レンズ１２０の内周側および外周側の両者において有する形状の例である。窪み１２１ｂは、光軸９０の方向に対して非垂直となる傾斜を、第２レンズ１２０の内周側のみにおいて有する形状の例である。窪み１２１ｂは、光軸９０の方向に対して非垂直となる傾斜を、第２レンズ１２０の外周側のみにおいて有する形状の例である。これらの傾斜によってレンズ１２０における光束の反射角度を変えることにより、第２レンズ１２０内での反射の繰り返しを抑制することができるようになる。
【００２８】
このように、本技術の第１の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けることにより、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。すなわち、像側有効径エリア、物体側フランジ面と反射してきた有害な光束が、窪み１２１によってレンズホルダ１６０または遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。また、像側有効径エリア、物体側フランジ面、レンズコバ面を反射してきた有害な光束を遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。さらに、像側有効径エリアで反射した光束が直接レンズコバ面に向かう場合においても、窪み１２１によってレンズホルダ１６０または遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。
【００２９】
＜２．第２の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図５は、本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第２の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００３０】
第１の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けていたが、この第２の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けている。この窪み１２２により、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に入射した光束を反射させることなく遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００３１】
図６は、本技術の第２の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の他の例である。この図における撮像装置の光学系は図５のものと同様であり、入射光２０の入射角度のみが異なっている。この例では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に入射した光束が第２レンズ１２０内で反射を繰り返した後に、内端部においてさらに反射する直前に窪み１２２によって遮光部品１５２の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００３２】
［第２レンズの構造］
図７は、本技術の第２の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。この第２の実施の形態における第２レンズ１２０は、像側の有効径エリア１２７の周囲の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けている。この窪み１２２は、像側フランジ面１２９の内端部において、光軸９０を中心とする円の全周に亘って設けられている。
【００３３】
なお、ここでは光軸９０を中心とする円の全周に亘って窪み１２２を設けた例について示したが、第１の実施の形態の場合と同様に、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１２２を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１２２を設けてもよい。
【００３４】
また、窪み１２２の形状についても、図４において説明した第１の実施の形態の場合と同様の形状を採用することができる。
【００３５】
このように、本技術の第２の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けることにより、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。すなわち、像側有効系エリアで全反射した有害な光束を遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。また、像側有効径エリア、物体側フランジ面、レンズコバ面、像側フランジ面、物体側フランジ面において全反射を繰り返してきた有害な光束を、遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。さらに、像側有効径エリア、レンズコバ面、物体側フランジ面において全反射を繰り返してきた有害な光束についても、遮光部品１５２の方へ屈折し、撮像素子１９０への入射を防ぐことができる。
【００３６】
＜３．第３の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図８は、本技術の第３の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第３の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
上述のように、第１の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設け、第２の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の内端部に窪み１２２を設けていたが、この第３の実施の形態ではその両者を設ける。すなわち、この第３の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設ける。これにより、様々な角度から入射する有害な光束をレンズホルダ１６０や遮光部品１５２の方へ屈折させる。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００３８】
［第２レンズの構造］
図９は、本技術の第３の実施の形態における第２レンズ１２０の像側の光軸方向からみた背面図の一例である。この第２の実施の形態における第２レンズ１２０は、像側の有効径エリア１２７の周囲の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設けている。これら窪み１２１および１２２は、像側フランジ面１２９において、光軸９０を中心とする同心円の全周に亘って設けられている。
【００３９】
また、窪み１２１と窪み１２２との間を結ぶ領域は光軸９０に対して略垂直な平面となっている。これにより、レンズ１１０乃至１４０をレンズホルダ１６０に組み込む際に、それぞれの間隔の精度を向上させることを容易にするという利点がある。
【００４０】
なお、ここでは光軸９０を中心とする円の全周に亘って窪み１２１および１２２を設けた例について示したが、第１の実施の形態の場合と同様に、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１２１および１２２を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１２１および１２２を設けてもよい。また、窪み１２１および１２２の一方を全周に設け、他方を円上の一部のみに設けてもよい。
【００４１】
また、窪み１２１および１２２の形状についても、図４において説明した第１の実施の形態の場合と同様の形状を採用することができる。
【００４２】
このように、本技術の第３の実施の形態では、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設けることにより、有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。すなわち、上述の第１の実施の形態における効果および第２の実施の形態における効果の両者を兼ね備え、光源が光軸に対してあらゆる角度をもって存在する場合においても、ゴーストやフレアとなる有害な光束を有効に阻止することができる。
【００４３】
＜４．第４の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図１０は、本技術の第４の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第４の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
この第４の実施の形態では、上述の第３の実施の形態と同様に、第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪み１２１を設けるとともに、内端部に窪み１２２を設ける。上述の第３の実施の形態では、窪み１２１と窪み１２２との間を結ぶ領域は光軸９０に対して略垂直な平面であることを想定したが、この第４の実施の形態では窪み１２１と窪み１２２との間を曲面１２３により接続している。これにより、この第４の実施の形態では、窪み１２１および１２２における傾斜の範囲を広く確保することができる。
【００４５】
＜５．第５の実施の形態＞
［撮像装置の光学系の構成］
図１１は、本技術の第５の実施の形態における撮像装置の光学系と入射光との関係を示す断面図の一例である。この第５の実施の形態における光学系は、第１の実施の形態と同様に、正の屈折力を有する第１レンズ１１０と、負の屈折力を有する第２レンズ１２０と、正の屈折力を有する第３レンズ１３０と、負の屈折力を有する第４レンズ１４０とを備えている。また、遮光部品１５１乃至１５３、レンズホルダ１６０、フィルタ１８０および撮像素子１９０を備える点も第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
上述の第１乃至第４の実施の形態では第２レンズ１２０の像側フランジ面１２９の周縁部に窪みを設けていたが、この第５の実施の形態では第３レンズ１３０の像側フランジ面１３９の内端部に窪み１３２を設けている。この窪み１３２により、第３レンズ１３０の像側フランジ面１３９の内端部に入射した光束を反射させることなく遮光部品１５３の方へ屈折させている。その結果、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００４７】
第３レンズ１３０の像側フランジ面１３９の内端部に窪み１３２は、図７により説明した第２の実施の形態と同様に、像側フランジ面１３９の内端部において、光軸９０を中心とする円の全周に亘って設けることができる。ただし、他の実施の形態の場合と同様に、光軸９０を中心とする円上の一部のみに窪み１３２を設けるようにしてもよい。例えば、有害な光束が上方から下方へ入射することを考慮して、光軸９０を中心とする円上の下半分のみに窪み１３２を設けてもよい。
【００４８】
また、窪み１３２の形状についても、図４において説明した第１の実施の形態における窪み１２１と同様の形状を採用することができる。
【００４９】
このように、本技術の第５の実施の形態では、第３レンズ１３０において像側フランジ面１３９の内端部に窪み１３２を設けることにより、ゴーストやフレアを引き起こすおそれのある有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐことができる。
【００５０】
＜６．変形例＞
上述の実施の形態では、第２または第３レンズのフランジ部の像側の側面に窪みを設けることにより有害な光束が撮像素子１９０へ入射することを防ぐ例について説明したが、そのような機能を果たす窪みは像側の側面ではなく物体側の側面に設けてもよい。また、第１または第４レンズにおいてそのような窪みを設けるようにしてもよい。
【００５１】
また、第１乃至３および５の実施の形態では、レンズのフランジ面においては窪み１２１等以外は平面であることを想定したが、レンズの固定に差し支えない範囲内で起伏を設けるようにしてもよい。例えば、図１２に示すように、フランジ面において凹部１２４を設けてもよい。同図の場合、凹部１２４を除くフランジ面の領域においてレンズを支えることになる。また、例えば、図１３に示すように凸部１２５をさらに設けてもよい。同図の場合、主に凸部１２５においてレンズを支えることになる。
【００５２】
また、上述の実施の形態では、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レンズからなる４枚構成を例示したが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、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、正の屈折力を有する第４レンズおよび負の屈折力を有する第５レンズからなる５枚構成を採用しても同様に適用可能である。
【００５３】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【００５４】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、
前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部と
を具備する光学素子。
（２）前記傾斜は、前記フランジ部の像側の側面に設けられる前記（１）に記載の光学素子。
（３）前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部または周縁部に設けられる前記（１）または（２）に記載の光学素子。
（４）前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者に設けられる前記（１）から（３）のいずれかに記載の光学素子。
（５）前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者にそれぞれ設けられた窪みであり、
前記内端部および周縁部における前記窪みを結ぶ領域は前記光軸に対して略垂直な平面である前記（１）から（４）のいずれかに記載の光学素子。
（６）前記傾斜は、前記フランジ部の側面において前記光軸を中心とする円の全周またはその一部に設けられる前記（１）から（５）のいずれかに記載の光学素子。
（７）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、負の屈折力を有する第４レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
（８）前記撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（７）に記載の撮像装置。
（９）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レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
（１０）前記撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（９）に記載の撮像装置。
（１１）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、負の屈折力を有する第４レンズとを有する撮像レンズ群と、
前記撮像レンズ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とを具備し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像装置。
（１２）前記撮像レンズ群は、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（１１）に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 光源
２０ 入射光
７０ 有効径
９０ 光軸
１１０〜１４０ レンズ
１２１、１２２、１３２ 窪み
１２３ 曲面
１２４ 凹部
１２５ 凸部
１２７ 有効径エリア
１２９、１３９ 像側フランジ面
１５１〜１５３ 遮光部品
１６０ レンズホルダ
１８０ フィルタ
１９０ 撮像素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、
前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部と
を具備する光学素子。
【請求項２】
前記傾斜は、前記フランジ部の像側の側面に設けられる請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部または周縁部に設けられる請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者に設けられる請求項３記載の光学素子。
【請求項５】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者にそれぞれ設けられた窪みであり、
前記内端部および周縁部における前記窪みを結ぶ領域は前記光軸に対して略垂直な平面である請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面において前記光軸を中心とする円の全周またはその一部に設けられる請求項２記載の光学素子。
【請求項７】
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、負の屈折力を有する第４レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
【請求項８】
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レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
【請求項９】
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、負の屈折力を有する第４レンズとを有する撮像レンズ群と、
前記撮像レンズ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とを具備し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像装置。
【請求項１】
光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、
前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部と
を具備する光学素子。
【請求項２】
前記傾斜は、前記フランジ部の像側の側面に設けられる請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部または周縁部に設けられる請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者に設けられる請求項３記載の光学素子。
【請求項５】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面における内端部および周縁部の両者にそれぞれ設けられた窪みであり、
前記内端部および周縁部における前記窪みを結ぶ領域は前記光軸に対して略垂直な平面である請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
前記傾斜は、前記フランジ部の側面において前記光軸を中心とする円の全周またはその一部に設けられる請求項２記載の光学素子。
【請求項７】
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、負の屈折力を有する第４レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
【請求項８】
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レンズとを有し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像レンズ群。
【請求項９】
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、負の屈折力を有する第４レンズとを有する撮像レンズ群と、
前記撮像レンズ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とを具備し、
前記第２レンズまたは第３レンズは、光軸を中心として有効光束を通過させる有効径エリアと、前記有効径エリアの周囲の側面において前記光軸の方向に対して非垂直となる傾斜を有するフランジ部とを備える
撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−６８８５７（Ｐ２０１３−６８８５７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８３４６（Ｐ２０１１−２０８３４６）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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