撮像光学系及びそれを有する撮像装置
【課題】大口径でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系。
【解決手段】最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【解決手段】最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯端末機、あるいはノートパソコン等の薄型化に伴い、撮像光学系の光軸方向の長さを極限まで薄型化したカメラモジュールが求められている。この要求に応えるために、非球面レンズ２〜４枚程度で構成された単焦点の撮像光学系が数多く提案されている。
【０００３】
また、近年、撮像素子の技術進歩と市場のニーズの高まりから、高画素の撮像素子が使用され、撮像レンズには高解像度のレンズが求められている。しかしながら、従来のＦ３.２やＦ２.８程度のＦ値のレンズでは、回折の影響により十分な性能を得ることが困難になってきた。Ｆ値を２．８以下にして、結像性能を高めながら、光学全長の短縮化を図った撮像光学系として、例えば、以下の文献にレンズ枚数を５枚構成としたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９４５２７号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献に提案されている構成では、正負正負負タイプのパワー（屈折力）配置にすることで、軸上および倍率の色収差を良好に補正することができる。しかしながら、第４レンズが負レンズであることから、軸外光線の発散作用が強くなる。その結果、光軸に垂直な方向、すなわちレンズの径方向でのレンズの小型化が十分にできない。
また、Ｆ値を小さくすると、諸収差を良好に保つことができない。このため、従来の構成には、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大口径でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像光学系は、
最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、第３レンズは両凸形状であることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、第４レンズは物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系において以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１２＜ｆ１／ｆ３＜１．０４ （２）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
である。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
−９．３７＜ｒ９／ｄ９＜−０．８８ （３）
ここで、
ｒ９は第４レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
ｄ９は第４レンズと第５レンズとの光軸上の空気間隔、
である。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．３１＜ｆ１／ｆ＜１．９１ （４）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１.５１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜７．３７ （５）
ここで、
φＬ５ｍａｘは最も像面側のレンズの径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１.００＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜５．５５ （６）
ここで、
φＬ５ｅｄｍａｘは最も像面側のレンズの有効径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、第５レンズの物体側の面は凹形状であることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは、樹脂により形成されていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の撮像装置は、上述の撮像光学系と、撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系と電子撮像素子とを一体化したことが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、大口径でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図３】本発明の実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図４】実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図５】本発明の実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図６】実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図７】本発明の実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図９】本発明の実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１０】実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１１】本発明の実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１２】実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１３】本発明の実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１４】実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１５】本発明の実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１６】実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１７】本発明によるズーム光学系を組み込んだデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図である。
【図１８】デジタルカメラ４０の後方斜視図である。
【図１９】デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の撮像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図である。
【図２１】パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。
【図２２】パソコン３００の側面図である。
【図２３】本発明の撮像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、（a）は携帯電話４００の正面図、（b）は側面図、（c）は撮影光学系４０５の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施例の説明に先立ち、本実施形態の撮像光学系の作用効果について説明する。
【００２３】
本実施形態の撮像光学系は、
最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
【００２４】
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【００２５】
最も物体側に絞りを配置し射出瞳を像面から離すことで、撮像素子周辺部に入射する光線の角度を小さくすることができる。そして、光学長の短縮化、撮像素子周辺部の感度低下を回避することが可能となる。
【００２６】
また、主点の位置を光学系の物体側に位置させることで、焦点距離に対して全長を十分に小さくすることが可能となるので、全長短縮が実現できる。
【００２７】
また、第４レンズを正とした５枚構成にすることで、軸外光束の発散を第４レンズで抑えることができる。これにより、光学系のテレセントリック性を確保しつつ最終レンズ径を小さくすることができる。
【００２８】
条件式（１）は第３レンズの形状を規定する式である。
条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側の曲率半径は大きくなる一方で、像側の面の曲率半径が小さくなる。その結果、球面収差が増大し収差補正が困難になる。特に大口径にしようとすると球面収差の発生が顕著になるので、上記補正がより困難になる。
条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズの物体側の面の曲率半径は小さくなる。このようになると、第３レンズの物体側の面への光線入射角度は大きくなるので、コマ収差の補正が困難になる。
【００２９】
さらに、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満足すると良い。
−１．１２＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜０.８５ （１'）
さらに、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１”）を満足するとなお良い。
−０.９７＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜０.８１ （１”）
【００３０】
なお、後述する実施例では、絞りは第１レンズの像側の面よりも物体側、より具体的には、第１レンズの物体側の面と像側の面の間に位置している。このような絞りの位置も、「最も物体側に絞りを配置する」に含まれるものとする。
【００３１】
また、本実施形態の撮像光学系では、第３レンズは両凸形状であることが望ましい。
大口径にすると球面収差の発生が顕著になるが、第３レンズを両凸形状にすることで、この球面収差の補正が有利になる（収差補正が良好に行える）。
【００３２】
また、本実施形態の撮像光学系では、第４レンズは物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
第４レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることにより、レンズ面に入射する軸外光線の入射角度を小さくすることができる。その結果、コマ収差の発生を抑えることができる。
【００３３】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１２＜ｆ１／ｆ３＜１．０４ （２）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
である。
【００３４】
条件式（２）は第１レンズＬ１と第３レンズＬ３の適切なパワー関係を規定している。
条件式（２）の上限値を上回った場合、第３レンズＬ３の屈折力が第１レンズＬ１の屈折力と比較して大きくなる。このようになると、第３レンズＬ３で発生する軸上色収差及び倍率色収差が顕著になり収差補正が困難になる。また、第３レンズＬ３の製造時における誤差に対する感度が大きくなるため好ましくない。
条件式（２）の下限値を上回った場合、逆に、第１レンズＬ１の屈折力が第３レンズＬ３と比較して大きくなる。このようになると、第１レンズＬ１で発生するコマ収差が顕著になるので、収差補正が困難になる。また、第１レンズＬ１の製造時における誤差に対する感度が大きくなるため好ましくない。
【００３５】
さらに、以下の条件を満足すると良い。
０.１６＜ｆ１／ｆ３＜０.６８ （２'）
さらに、以下の条件を満足するとなお良い。
０.１８＜ｆ１／ｆ３ ＜０.５２ （２”）
【００３６】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
−９．３７＜ｒ９／ｄ９＜−０．８８ （３）
ここで、
ｒ９は第４レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
ｄ９は第４レンズと第５レンズとの光軸上の空気間隔、
である。
【００３７】
条件式（３）は第４レンズの像面側の面の曲率半径と、第４レンズと第５レンズの光軸上の空気間隔の適切な比を規定する式である。条件式（３）を満足することで、良好な収差補正を行うことができる。
条件式（３）の下限値を下回った場合、第４レンズの像面側の面の曲率半径は小さくなる。このようになると、第４レンズの像面側の面への入射光線の角度が大きくなるので、コマ収差の発生、非点収差の補正が不足する。
【００３８】
第４レンズと第５レンズの間に空気レンズが存在すると考えると、条件式（３）の上限値を上回った場合、第４レンズと第５レンズ間の空気間隔は小さくなる。このようになると、この空気レンズのパワーが弱くなるので、像面湾曲や歪曲収差の補正上好ましくない（像面湾曲や歪曲収差の補正が十分に行えない）。
【００３９】
さらに、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足すると良い。
−７．０３＜ｒ９／ｄ９＜−１.１７ （３’）
さらに、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満足するとなお良い。
−６．０９＜ｒ９／ｄ９＜−１.３５ （３”）
【００４０】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．３１＜ｆ１／ｆ＜１.９１ （４）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【００４１】
条件式（４）を満足することで、全長を短くし、良好な収差補正を行うことができる。
条件式（４）の上限値を上回った場合、第１レンズの屈折力は強くなってしまう。このようになると、諸収差、特にマージナル光線高が高いため球面収差の悪化が増大するので収差補正が困難になる。また、全体の屈折力が第１レンズに集中する。このため第１レンズの製造誤差感度が大きくなるので好ましくない。
条件式（４）の下限値を下回った場合、第１レンズの屈折力は弱くなってしまう。このようになると、主点の位置を光学系の物体側に位置させるのが困難になる。このため全長の短縮が困難になってしまう。
【００４２】
さらに、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足すると良い。
０.４２＜ｆ１／ｆ＜０.９５ （４’）
さらに、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満足するとなお良い。
０.６３＜ｆ１／ｆ＜０.９５ （４”）
【００４３】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１.５１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜７．３７ （５）
ここで、
φＬ５ｍａｘは最も像面側のレンズの径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００４４】
条件式（５）は最も像面側のレンズの径と絞り径の比を規定している。
条件式（５）の上限値を上回ると、絞り径に対して最も像面側のレンズ（最終レンズ）の径は大きくなるので、テレセントリック性の確保には有利になる。ただし、小型化には不向きである。
条件式（５）の下限値を下回ると、絞り径に対して最終レンズ径は小さくなる。このようになると、最も像面側のレンズ上の軸上光束と、軸外光束の間隔が小さくなるので、コマ収差や歪曲収差、特に像面湾曲の補正が困難になる。
【００４５】
さらに、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足すると良い。
２．０１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜５．５３ （５’）
さらに、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満足するとなお良い。
２．３２＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜４．７９ （５”）
【００４６】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．００＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜５．５５ （６）
ここで、
φＬ５ｅｄｍａｘは最も像面側のレンズの有効径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００４７】
さらに、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足すると良い。
１．３４＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜４．１６ （６’）
さらに、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満足するとなお良い。
１．８２＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜３．０５ （６”）
【００４８】
また、本実施形態の撮像光学系では、第５レンズの物体側の面は凹形状であることが望ましい。
第５レンズの物体側の面を凹形状にすることでテレセントリック性を確保できる。また、凹形状にすることで、第５レンズの物体側の面への光線の入射角度が小さくなるので、像面湾曲の補正や歪曲収差の補正に有利になる。
【００４９】
また、本実施形態の撮像光学系では、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは、いずれも樹脂により形成されていることが望ましい。
樹脂を用いることで安価な撮像レンズを提供できる。
【００５０】
また、本実施形態の撮像装置は、
上述の撮像光学系と、
撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする。
【００５１】
これにより、比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系及びそれを有する撮像装置を得ることができる。
【００５２】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることが望ましい。
オートフォーカス機構を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
【００５３】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系と電子撮像素子とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することがでる。
【００５４】
以下に、本実施形態の撮像光学系及び電子撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、屈折力の正負は、近軸曲率半径に基づく。また、絞りは最も物体側に位置している。ただし、上述のように、絞りは、第１レンズの像側面よりも物体側、より具体的には、第１レンズＬ１の物体側の面と像側の面の間に位置している。
【００５５】
次に、実施例１にかかる撮像光学系について説明する。図１は実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００５６】
図２は実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。また、ＦＩＹは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
【００５７】
実施例１の撮像光学系は、図１に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、ＣＧはカバーガラス、Ｉは電子撮像素子の撮像面を示している。
【００５８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００５９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００６０】
次に、実施例２にかかる撮像光学系について説明する。図３は実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００６１】
図４は実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００６２】
実施例２の撮像光学系は、図３に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００６３】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００６４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００６５】
次に、実施例３にかかる撮像光学系について説明する。図５は実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００６６】
図６は実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００６７】
実施例３の撮像光学系は、図５に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００６８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００６９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００７０】
次に、実施例４にかかる撮像光学系について説明する。図７は実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００７１】
図８は実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００７２】
実施例４の撮像光学系は、図７に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７３】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００７４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００７５】
次に、実施例５にかかる撮像光学系について説明する。図９は実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００７６】
図１０は実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００７７】
実施例５の撮像光学系は、図９に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
【００７９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００８０】
次に、実施例６にかかる撮像光学系について説明する。図１１は実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００８１】
図１２は実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００８２】
実施例６の撮像光学系は、図１１に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００８３】
第１レンズＬ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００８４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００８５】
次に、実施例７にかかる撮像光学系について説明する。図１３は実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００８６】
図１４は実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００８７】
実施例７の撮像光学系は、図１３に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００８８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００８９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００９０】
次に、実施例８にかかる撮像光学系について説明する。図１５は実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００９１】
図１６は実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００９２】
実施例８の撮像光学系は、図１５に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００９３】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
【００９４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００９５】
次に、上記各実施例の撮像光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各レンズのｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各レンズのアッべ数、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ｆは全系焦点距離、＊印は非球面、ＢＦはバックフォーカスを示している。
【００９６】
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10
また、Ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００９７】
数値実施例１
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.35
2* 2.440 0.77 1.53368 55.90
3* -10.477 0.13
4* 7.505 0.32 1.61420 25.59
5* 2.024 0.48
6* 23.914 0.83 1.53368 55.90
7* -5.586 0.58
8* -2.723 0.64 1.53368 55.90
9* -1.196 0.60
10* -7.646 0.44 1.53368 55.90
11* 1.971 0.58
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.61
【００９８】
非球面データ
第２面
k=-0.599
A4=1.12317e-02,A6=3.48314e-03,A8=2.02768e-03
第３面
k=-576.615
A4=1.24154e-02,A6=1.88361e-02,A8=-1.31275e-02
第４面
k=-10.712
A4=-1.53575e-02,A6=2.10836e-03,A8=-7.90012e-03,A10=-4.54582e-03
第５面
k=0.131
A4=-7.54593e-02,A6=4.52138e-02,A8=-2.84244e-02,A10=5.59790e-03
第６面
k=0.000
A4=-2.24096e-02,A6=-5.07084e-03,A8=6.52322e-03,A10=-1.63989e-03
第７面
k=0.000
A4=-3.24487e-02,A6=1.44236e-02,A8=-1.10883e-02,A10=1.77374e-03
第８面
k=0.919
A4=-3.67292e-02,A6=4.38769e-02,A8=-1.35498e-02,A10=1.92171e-03,A12=2.23362e-05
第９面
k=-1.230
A4=3.10799e-02,A6=-1.28481e-02,A8=5.50506e-03,A10=-1.42205e-04,A12=-7.64155e-05
第１０面
k=7.565
A4=6.14383e-03,A6=-9.94886e-03,A8=1.37642e-03,A10=1.88012e-05,A12=-5.36749e-06
第１１面
k=-8.218
A4=-2.32099e-02,A6=2.66597e-03,A8=-5.67330e-04,A10=6.24114e-05,A12=-2.69932e-06
【００９９】
BF (in air) 1.39
全長 (in air) 6.18
焦点距離 4.83
【０１００】
数値実施例２
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.31
2* 2.641 0.77 1.53368 55.90
3* -6.951 0.17
4* 11.891 0.32 1.61420 25.59
5* 2.044 0.41
6* 6.552 0.77 1.53368 55.90
7* -9.219 0.52
8* -2.586 0.75 1.53368 55.90
9* -1.178 0.57
10* -6.217 0.56 1.53368 55.90
11* 2.099 0.58
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.61
【０１０１】
非球面データ
第２面
k=-0.897
A4=9.37088e-03,A6=-1.00458e-03,A8=2.75896e-03
第３面
k=-160.384
A4=1.74714e-02,A6=-3.14751e-03,A8=3.62813e-03
第４面
k=34.466
A4=-1.09321e-02,A6=4.45947e-03,A8=-4.64501e-03,A10=6.44346e-04
第５面
k=0.088
A4=-8.74463e-02,A6=5.09310e-02,A8=-2.36496e-02,A10=3.95168e-03
第６面
k=0.000
A4=-3.03462e-02,A6=-3.32371e-03,A8=4.95235e-03,A10=-2.82618e-04
第７面
k=0.000
A4=-3.00710e-02,A6=1.58202e-02,A8=-1.11251e-02,A10=2.58020e-03
第８面
k=0.770
A4=-3.12677e-02,A6=4.48383e-02,A8=-1.24677e-02,A10=2.40034e-03,A12=-1.87309e-04
第９面
k=-1.402
A4=2.39508e-02,A6=-1.37276e-02,A8=6.80327e-03,A10=-1.59985e-04,A12=-1.35344e-04
第１０面
k=5.099
A4=1.71397e-02,A6=-1.05561e-02,A8=1.20948e-03,A10=2.58810e-05,A12=-2.93530e-06
第１１面
k=-9.742
A4=-1.94080e-02,A6=2.38798e-03,A8=-6.01021e-04,A10=7.14531e-05,A12=-3.32052e-06
【０１０２】
BF (in air) 1.39
全長 (in air) 6.22
焦点距離 4.83
【０１０３】
数値実施例３
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.34
2* 2.468 0.78 1.53368 55.90
3* -8.207 0.16
4* 14.479 0.32 1.61420 25.59
5* 2.049 0.43
6* 5.723 0.78 1.53368 55.90
7* -10.799 0.44
8* -2.625 0.83 1.53368 55.90
9* -1.206 0.68
10* -6.231 0.43 1.53368 55.90
11* 2.110 0.58
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.58
【０１０４】
非球面データ
第２面
k=-0.606
A4=1.16998e-02,A6=-1.46368e-03,A8=3.86120e-03
第３面
k=-277.062
A4=2.12171e-02,A6=-4.10754e-03,A8=4.17051e-03
第４面
k=25.139
A4=-9.38778e-03,A6=-2.43793e-04,A8=-1.04062e-03,A10=-1.11891e-03
第５面
k=0.292
A4=-9.01873e-02,A6=5.45676e-02,A8=-2.55743e-02,A10=3.97760e-03
第６面
k=0.000
A4=-3.37340e-02,A6=-2.73158e-03,A8=5.25322e-03,A10=-5.22112e-04
第７面
k=0.000
A4=-3.29523e-02,A6=1.57911e-02,A8=-1.04174e-02,A10=2.33750e-03
第８面
k=0.792
A4=-3.07059e-02,A6=4.56142e-02,A8=-1.24436e-02,A10=2.25572e-03,A12=-1.58094e-04
第９面
k=-1.324
A4=2.65702e-02,A6=-1.34232e-02,A8=6.59309e-03,A10=-1.38976e-04,A12=-1.37537e-04
第１０面
k=4.805
A4=1.17470e-02,A6=-9.96360e-03,A8=1.36952e-03,A10=6.54083e-05,A12=-1.29532e-05
第１１面
k=-8.831
A4=-2.31969e-02,A6=2.64634e-03,A8=-5.61449e-04,A10=7.28908e-05,A12=-3.62569e-06
【０１０５】
BF (in air) 1.36
全長 (in air) 6.21
焦点距離 4.84
【０１０６】
数値実施例４
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.36
2* 1.838 0.74 1.53368 55.90
3* -5.678 0.05
4* 12.000 0.34 1.61420 25.59
5* 1.663 0.38
6* 6.878 0.50 1.53368 55.90
7* -46.847 0.46
8* -2.348 0.57 1.53368 55.90
9* -1.027 0.48
10* -5.836 0.35 1.53368 55.90
11* 1.964 0.46
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.56
【０１０７】
非球面データ
第２面
k=-0.500
A4=2.21594e-02,A6=-1.13509e-02,A8=1.48134e-02
第３面
k=-150.399
A4=4.20523e-03,A6=5.46571e-02,A8=-2.96955e-02
第４面
k=-396.790
A4=-3.21244e-02,A6=9.03092e-02,A8=-5.34768e-02,A10=-7.91713e-03
第５面
k=0.792
A4=-1.88389e-01,A6=1.68140e-01,A8=-9.11864e-02,A10=3.25383e-03
第６面
k=-92.351
A4=-3.86816e-02,A6=-3.58225e-02,A8=2.47229e-02,A10=7.34111e-03
第７面
k=-428.024
A4=-5.04841e-02,A6=3.44267e-02,A8=-6.34054e-02,A10=2.75610e-02
第８面
k=1.650
A4=-3.50311e-02,A6=1.31496e-01,A8=-7.22487e-02,A10=1.72453e-02,A12=3.93877e-04
第９面
k=-1.130
A4=7.91528e-02,A6=-2.63691e-02,A8=2.30917e-02,A10=-2.36473e-03,A12=-1.02213e-03
第１０面
k=0.435
A4=2.45806e-02,A6=-2.52262e-02,A8=4.79920e-03,A10=1.59110e-04,A12=-7.18346e-05
第１１面
k=-11.491
A4=-3.64367e-02,A6=4.92305e-03,A8=-1.90292e-03,A10=3.02521e-04,A12=-1.90752e-05
【０１０８】
BF (in air) 1.22
全長 (in air) 5.10
焦点距離 4.28
【０１０９】
数値実施例５
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.36
2* 1.814 0.69 1.53368 55.90
3* -9.246 0.05
4* 6.139 0.34 1.61420 25.59
5* 1.643 0.45
6* 14.601 0.52 1.53368 55.90
7* -4.505 0.26
8* -1.498 0.61 1.53368 55.90
9* -1.027 0.42
10* 12.180 0.45 1.53368 55.90
11* 1.488 0.46
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.69
【０１１０】
非球面データ
第２面
k=-0.603
A4=1.92984e-02,A6=-2.20073e-03,A8=8.57450e-03
第３面
k=-507.451
A4=-9.62241e-03,A6=5.38840e-02,A8=-2.94817e-02
第４面
k=-51.117
A4=-4.13389e-02,A6=7.14397e-02,A8=-4.29244e-02,A10=-3.84809e-03
第５面
k=-0.346
A4=-1.19863e-01,A6=1.38921e-01,A8=-8.27229e-02,A10=2.36909e-02
第６面
k=-535.957
A4=-2.51071e-02,A6=-2.95193e-02,A8=1.21599e-02,A10=8.81144e-03
第７面
k=-14.791
A4=-6.30609e-02,A6=5.70980e-02,A8=-4.46778e-02,A10=1.64181e-02
第８面
k=-0.207
A4=1.87684e-02,A6=1.11253e-01,A8=-4.98797e-02,A10=1.23310e-02,A12=-1.16581e-03
第９面
k=-1.825
A4=9.02884e-03,A6=-1.05024e-02,A8=1.85446e-02,A10=-3.78854e-03,A12=-9.42612e-05
第１０面
k=-949.972
A4=-5.43092e-02,A6=1.16749e-03,A8=8.41177e-04,A10=2.60846e-04,A12=-4.79714e-05
第１１面
k=-8.476
A4=-5.61138e-02,A6=1.25647e-02,A8=-3.12325e-03,A10=4.29571e-04,A12=-2.63925e-05
【０１１１】
BF (in air) 1.35
全長 (in air) 5.12
焦点距離 4.24
【０１１２】
数値実施例６
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ -0.43
2* 2.459 0.84 1.53368 55.90
3* 4712.133 0.10
4* 5.241 0.35 1.61420 25.59
5* 2.189 0.44
6* 11.914 0.76 1.53368 55.90
7* -7.676 0.41
8* -2.964 0.90 1.53368 55.90
9* -1.394 0.79
10* -10.576 0.48 1.53368 55.90
11* 2.263 0.63
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.44
【０１１３】
非球面データ
第２面
k=0.128
A4=8.70732e-03,A6=-2.89988e-03,A8=1.39157e-03
第３面
k=-57993359.910
A4=1.13786e-02,A6=-8.20423e-04,A8=-4.10777e-03
第４面
k=-31.654
A4=-2.05727e-02,A6=5.21056e-03,A8=-7.92488e-03,A10=-3.84174e-04
第５面
k=0.406
A4=-5.28881e-02,A6=1.30847e-02,A8=-3.56975e-03,A10=1.99139e-05
第６面
k=0.000
A4=-1.41153e-02,A6=-1.95999e-03,A8=2.72113e-03,A10=-1.15667e-04
第７面
k=-9.887
A4=-1.49605e-02,A6=5.17680e-03,A8=-5.42208e-03,A10=1.15567e-03
第８面
k=1.465
A4=-6.20596e-03,A6=2.29361e-02,A8=-6.34203e-03,A10=7.23840e-04,A12=2.78089e-05
第９面
k=-1.484
A4=1.80961e-02,A6=-7.68615e-03,A8=2.67933e-03,A10=-9.23774e-05,A12=-4.41666e-05
第１０面
k=8.171
A4=6.89743e-03,A6=-5.88765e-03,A8=4.91031e-04,A10=2.30872e-05,A12=-2.58392e-06
第１１面
k=-7.117
A4=-1.39411e-02,A6=1.99700e-03,A8=-3.92145e-04,A10=2.86020e-05,A12=-6.82907e-07
【０１１４】
BF (in air) 1.27
全長 (in air) 6.34
焦点距離 4.84
【０１１５】
数値実施例７
単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.36
2* 2.386 0.70 1.53463 56.22
3* -571.375 0.22
4* 10.074 0.33 1.61417 25.64
5* 2.336 0.34
6* 6.064 0.93 1.53463 56.22
7* -23.008 0.64
8* -10.077 0.88 1.53463 56.22
9* -1.086 0.30
10* -2.785 0.60 1.53463 56.22
11* 1.678 0.64
12 ∞ 0.31 1.51633 64.14
13 ∞ 0.55
像面（撮像面）∞
【０１１６】
非球面データ
第２面
K=-0.249
A4=1.10160e-02,A6=8.20823e-04,A8=5.50513e-03,A10=-1.85121e-03
第３面
K=-26514025.924
A4=2.12839e-02,A6=-5.23285e-03,A8=8.55987e-03,A10=-8.70789e-03
第４面
K=-164.761
A4=-1.94228e-02,A6=6.68562e-03,A8=-1.18031e-02,A10=-5.29881e-03
第５面
K=-0.208
A4=-5.66900e-02,A6=4.75946e-02,A8=-3.27933e-02,A10=7.52633e-03
第６面
K=-56.276
A4=6.94093e-03,A6=-8.36869e-03,A8=6.12755e-03,A10=-1.68376e-03
第７面
K=-25.303
A4=-1.93660e-02,A6=-5.68041e-04,A8=-3.64395e-03,A10=6.97591e-04
第８面
K=-2.998
A4=-3.76355e-02,A6=2.25529e-02,A8=-6.08409e-03,A10=4.60417e-04,A12=-2.80926e-06
第９面
K=-2.886
A4=-1.71570e-02,A6=-2.18361e-03,A8=7.36680e-03,A10=-1.68801e-03,A12=1.07135e-04
第１０面
K=-18.428
A4=-9.35235e-03,A6=-1.21051e-03,A8=4.45736e-04,A10=2.08995e-06,A12=-2.43601e-06,
A14=-1.25165e-07
第１１面
K=-8.658
A4=-1.81209e-02,A6=2.40699e-03,A8=-2.77762e-04,A10=1.50833e-05,A12=-6.96316e-07,
A14=3.06251e-08
【０１１７】
焦点距離 4.83
BF (in air) 1.40
全長 (in air) 6.33
【０１１８】
数値実施例８
単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.37
2* 1.852 0.72 1.53463 56.22
3* -6.069 0.05
4* 5.442 0.33 1.61417 25.64
5* 1.496 0.56
6* 9.700 0.49 1.53463 56.22
7* -6.901 0.24
8* -1.544 0.56 1.53463 56.22
9* -0.910 0.19
10* 10.666 0.44 1.53463 56.22
11* 1.253 0.50
12 ∞ 0.65 1.51633 64.14
13 ∞ 0.62
像面（撮像面）∞
【０１１９】
非球面データ
第２面
K=-0.676
A4=1.61049e-02,A6=2.26171e-03,A8=5.41444e-03
第３面
K=-185.530
A4=1.15829e-02,A6=3.11626e-02,A8=-2.18882e-02
第４面
K=-31.283
A4=-3.28836e-02,A6=7.18491e-02,A8=-5.98942e-02,A10=5.19789e-03
第５面
K=-0.716
A4=-1.41727e-01,A6=1.76225e-01,A8=-1.18361e-01,A10=3.12245e-02
第６面
K=-88.287
A4=-4.64226e-02,A6=-2.55239e-02,A8=1.32528e-02,A10=2.60246e-03
第７面
K=-0.369
A4=-9.20295e-02,A6=5.56217e-02,A8=-4.51346e-02,A10=1.82754e-02
第８面
K=-0.092
A4=1.22811e-02,A6=1.08701e-01,A8=-4.29172e-02,A10=1.36030e-02,A12=-1.99685e-03
第９面
K=-2.616
A4=-2.02901e-02,A6=-3.83308e-03,A8=2.42000e-02,A10=-4.01659e-03,A12=-5.34410e-04
第１０面
K=0.000
A4=-8.54285e-02,A6=-7.10526e-03,A8=3.52045e-03,A10=1.31509e-03,A12=-2.84334e-04
第１１面
K=-8.928
A4=-7.72434e-02,A6=1.61168e-02,A8=-3.79642e-03,A10=6.16874e-04,A12=-5.37424e-05
【０１２０】
焦点距離 4.35
BF (in air) 1.55
全長 (in air) 5.13
【０１２１】
また、以下に条件式対応値を掲げる。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
式(1) 0.62 -0.17 -0.31 -0.74 0.53 0.22
式(2) 0.44 0.51 0.51 0.24 0.45 0.52
式(3) -1.99 -2.06 -1.77 -2.13 -2.43 -1.76
式(4) 0.78 0.76 0.75 0.63 0.69 0.95
式(5) 3.39 3.38 3.38 3.27 3.27 3.15
式(6) 2.47 2.47 2.46 2.24 2.24 2.33
【０１２２】
実施例7 実施例8
式(1) -0.58 0.17
式(2) 0.49 0.36
式(3) -3.62 -4.69
式(4) 0.92 0.63
式(5) 3.68 3.02
式(6) 2.77 2.01
【０１２３】
さて、以上のような本発明の結像光学系は、物体の像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０１２４】
図１７〜図１９に本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１７はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１８は同後方斜視図、図１９はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【０１２５】
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含む。そして、撮影者が、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１の撮像光学系４８を通して撮影が行われる。
【０１２６】
撮影光学系４１によって形成された物体像は、ＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、画像処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この画像処理手段５１にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。
【０１２７】
さらに、ファインダー用光路４４上には、ファインダー用対物光学系５３が配置されている。このファインダー用対物光学系５３は、カバーレンズ５４、第１プリズム１０、開口絞り２、第２プリズム２０、フォーカス用レンズ６６からなる。このファインダー用対物光学系５３によって、結像面６７上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポロプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。
【０１２８】
このように構成されたデジタルカメラ４０によれば、撮影光学系４１の構成枚数を少なくした小型化・薄型化の撮像光学系を有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
【０１２９】
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図２０〜図２２に示す。図２０はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図２１はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図２２は図２０の側面図である。図２０〜図２１に示されるように、パソコン３００は、キーボード３０１と、情報処理手段や記録手段と、モニター３０２と、撮影光学系３０３とを有している。
【０１３０】
ここで、キーボード３０１は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター３０２は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系３０３は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター３０２は、液晶表示素子やＣＲＴディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０１３１】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、例えば実施例１の撮像光学系からなる対物光学系１００と、像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０１３２】
鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター３０２に表示される、図２０には、その一例として、操作者が撮影した画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
【０１３３】
次に、本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図２３に示す。図２３（a）は携帯電話４００の正面図、図２３（b）は側面図、図２３（c）は撮影光学系４０５の断面図である。図２３（a）〜（c）に示されるように、携帯電話４００は、マイク部４０１と、スピーカ部４０２と、入力ダイアル４０３と、モニター４０４と、撮影光学系４０５と、アンテナ４０６と、処理手段とを有している。
【０１３４】
ここで、マイク部４０１は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部４０２は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル４０３は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター４０４は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ４０６は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段（不図示）は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
【０１３５】
ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配された対物光学系１００と、物体像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。対物光学系１００としては、例えば実施例１の撮像光学系が用いられる。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０１３６】
鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
【０１３７】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
以上のように、本発明は、大口径、例えばＦナンバーが２．０以下でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系に有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｌ１〜Ｌ５ 各レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 撮像面
Ｅ 観察者の眼球
４０ デジタルカメラ
４１ 撮影光学系
４２ 撮影用光路
４３ ファインダー光学系
４４ ファインダー用光路
４５ シャッター
４６ フラッシュ
４７ 液晶表示モニター
４８ 撮像光学系
４９ ＣＣＤ
５０ 撮像面
５１ 処理手段
５３ ファインダー用対物光学系
５５ ポロプリズム
５７ 視野枠
５９ 接眼光学系
６６ フォーカス用レンズ
６７ 結像面
１００ 対物光学系
１０２ カバーガラス
１６２ 電子撮像素子チップ
１６６ 端子
３００ パソコン
３０１ キーボード
３０２ モニター
３０３ 撮影光学系
３０４ 撮影光路
３０５ 画像
４００ 携帯電話
４０１ マイク部
４０２ スピーカ部
４０３ 入力ダイアル
４０４ モニター
４０５ 撮影光学系
４０６ アンテナ
４０７ 撮影光路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯端末機、あるいはノートパソコン等の薄型化に伴い、撮像光学系の光軸方向の長さを極限まで薄型化したカメラモジュールが求められている。この要求に応えるために、非球面レンズ２〜４枚程度で構成された単焦点の撮像光学系が数多く提案されている。
【０００３】
また、近年、撮像素子の技術進歩と市場のニーズの高まりから、高画素の撮像素子が使用され、撮像レンズには高解像度のレンズが求められている。しかしながら、従来のＦ３.２やＦ２.８程度のＦ値のレンズでは、回折の影響により十分な性能を得ることが困難になってきた。Ｆ値を２．８以下にして、結像性能を高めながら、光学全長の短縮化を図った撮像光学系として、例えば、以下の文献にレンズ枚数を５枚構成としたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９４５２７号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献に提案されている構成では、正負正負負タイプのパワー（屈折力）配置にすることで、軸上および倍率の色収差を良好に補正することができる。しかしながら、第４レンズが負レンズであることから、軸外光線の発散作用が強くなる。その結果、光軸に垂直な方向、すなわちレンズの径方向でのレンズの小型化が十分にできない。
また、Ｆ値を小さくすると、諸収差を良好に保つことができない。このため、従来の構成には、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大口径でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像光学系は、
最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、第３レンズは両凸形状であることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、第４レンズは物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系において以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１２＜ｆ１／ｆ３＜１．０４ （２）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
である。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
−９．３７＜ｒ９／ｄ９＜−０．８８ （３）
ここで、
ｒ９は第４レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
ｄ９は第４レンズと第５レンズとの光軸上の空気間隔、
である。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．３１＜ｆ１／ｆ＜１．９１ （４）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１.５１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜７．３７ （５）
ここで、
φＬ５ｍａｘは最も像面側のレンズの径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１.００＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜５．５５ （６）
ここで、
φＬ５ｅｄｍａｘは最も像面側のレンズの有効径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、第５レンズの物体側の面は凹形状であることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは、樹脂により形成されていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の撮像装置は、上述の撮像光学系と、撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系と電子撮像素子とを一体化したことが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、大口径でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図３】本発明の実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図４】実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図５】本発明の実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図６】実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図７】本発明の実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図８】実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図９】本発明の実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１０】実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１１】本発明の実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１２】実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１３】本発明の実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１４】実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１５】本発明の実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１６】実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【図１７】本発明によるズーム光学系を組み込んだデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図である。
【図１８】デジタルカメラ４０の後方斜視図である。
【図１９】デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の撮像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図である。
【図２１】パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。
【図２２】パソコン３００の側面図である。
【図２３】本発明の撮像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、（a）は携帯電話４００の正面図、（b）は側面図、（c）は撮影光学系４０５の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施例の説明に先立ち、本実施形態の撮像光学系の作用効果について説明する。
【００２３】
本実施形態の撮像光学系は、
最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
【００２４】
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【００２５】
最も物体側に絞りを配置し射出瞳を像面から離すことで、撮像素子周辺部に入射する光線の角度を小さくすることができる。そして、光学長の短縮化、撮像素子周辺部の感度低下を回避することが可能となる。
【００２６】
また、主点の位置を光学系の物体側に位置させることで、焦点距離に対して全長を十分に小さくすることが可能となるので、全長短縮が実現できる。
【００２７】
また、第４レンズを正とした５枚構成にすることで、軸外光束の発散を第４レンズで抑えることができる。これにより、光学系のテレセントリック性を確保しつつ最終レンズ径を小さくすることができる。
【００２８】
条件式（１）は第３レンズの形状を規定する式である。
条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側の曲率半径は大きくなる一方で、像側の面の曲率半径が小さくなる。その結果、球面収差が増大し収差補正が困難になる。特に大口径にしようとすると球面収差の発生が顕著になるので、上記補正がより困難になる。
条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズの物体側の面の曲率半径は小さくなる。このようになると、第３レンズの物体側の面への光線入射角度は大きくなるので、コマ収差の補正が困難になる。
【００２９】
さらに、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満足すると良い。
−１．１２＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜０.８５ （１'）
さらに、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１”）を満足するとなお良い。
−０.９７＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜０.８１ （１”）
【００３０】
なお、後述する実施例では、絞りは第１レンズの像側の面よりも物体側、より具体的には、第１レンズの物体側の面と像側の面の間に位置している。このような絞りの位置も、「最も物体側に絞りを配置する」に含まれるものとする。
【００３１】
また、本実施形態の撮像光学系では、第３レンズは両凸形状であることが望ましい。
大口径にすると球面収差の発生が顕著になるが、第３レンズを両凸形状にすることで、この球面収差の補正が有利になる（収差補正が良好に行える）。
【００３２】
また、本実施形態の撮像光学系では、第４レンズは物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
第４レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることにより、レンズ面に入射する軸外光線の入射角度を小さくすることができる。その結果、コマ収差の発生を抑えることができる。
【００３３】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１２＜ｆ１／ｆ３＜１．０４ （２）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
である。
【００３４】
条件式（２）は第１レンズＬ１と第３レンズＬ３の適切なパワー関係を規定している。
条件式（２）の上限値を上回った場合、第３レンズＬ３の屈折力が第１レンズＬ１の屈折力と比較して大きくなる。このようになると、第３レンズＬ３で発生する軸上色収差及び倍率色収差が顕著になり収差補正が困難になる。また、第３レンズＬ３の製造時における誤差に対する感度が大きくなるため好ましくない。
条件式（２）の下限値を上回った場合、逆に、第１レンズＬ１の屈折力が第３レンズＬ３と比較して大きくなる。このようになると、第１レンズＬ１で発生するコマ収差が顕著になるので、収差補正が困難になる。また、第１レンズＬ１の製造時における誤差に対する感度が大きくなるため好ましくない。
【００３５】
さらに、以下の条件を満足すると良い。
０.１６＜ｆ１／ｆ３＜０.６８ （２'）
さらに、以下の条件を満足するとなお良い。
０.１８＜ｆ１／ｆ３ ＜０.５２ （２”）
【００３６】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
−９．３７＜ｒ９／ｄ９＜−０．８８ （３）
ここで、
ｒ９は第４レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
ｄ９は第４レンズと第５レンズとの光軸上の空気間隔、
である。
【００３７】
条件式（３）は第４レンズの像面側の面の曲率半径と、第４レンズと第５レンズの光軸上の空気間隔の適切な比を規定する式である。条件式（３）を満足することで、良好な収差補正を行うことができる。
条件式（３）の下限値を下回った場合、第４レンズの像面側の面の曲率半径は小さくなる。このようになると、第４レンズの像面側の面への入射光線の角度が大きくなるので、コマ収差の発生、非点収差の補正が不足する。
【００３８】
第４レンズと第５レンズの間に空気レンズが存在すると考えると、条件式（３）の上限値を上回った場合、第４レンズと第５レンズ間の空気間隔は小さくなる。このようになると、この空気レンズのパワーが弱くなるので、像面湾曲や歪曲収差の補正上好ましくない（像面湾曲や歪曲収差の補正が十分に行えない）。
【００３９】
さらに、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足すると良い。
−７．０３＜ｒ９／ｄ９＜−１.１７ （３’）
さらに、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満足するとなお良い。
−６．０９＜ｒ９／ｄ９＜−１.３５ （３”）
【００４０】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．３１＜ｆ１／ｆ＜１.９１ （４）
ここで、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【００４１】
条件式（４）を満足することで、全長を短くし、良好な収差補正を行うことができる。
条件式（４）の上限値を上回った場合、第１レンズの屈折力は強くなってしまう。このようになると、諸収差、特にマージナル光線高が高いため球面収差の悪化が増大するので収差補正が困難になる。また、全体の屈折力が第１レンズに集中する。このため第１レンズの製造誤差感度が大きくなるので好ましくない。
条件式（４）の下限値を下回った場合、第１レンズの屈折力は弱くなってしまう。このようになると、主点の位置を光学系の物体側に位置させるのが困難になる。このため全長の短縮が困難になってしまう。
【００４２】
さらに、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足すると良い。
０.４２＜ｆ１／ｆ＜０.９５ （４’）
さらに、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満足するとなお良い。
０.６３＜ｆ１／ｆ＜０.９５ （４”）
【００４３】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１.５１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜７．３７ （５）
ここで、
φＬ５ｍａｘは最も像面側のレンズの径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００４４】
条件式（５）は最も像面側のレンズの径と絞り径の比を規定している。
条件式（５）の上限値を上回ると、絞り径に対して最も像面側のレンズ（最終レンズ）の径は大きくなるので、テレセントリック性の確保には有利になる。ただし、小型化には不向きである。
条件式（５）の下限値を下回ると、絞り径に対して最終レンズ径は小さくなる。このようになると、最も像面側のレンズ上の軸上光束と、軸外光束の間隔が小さくなるので、コマ収差や歪曲収差、特に像面湾曲の補正が困難になる。
【００４５】
さらに、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足すると良い。
２．０１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜５．５３ （５’）
さらに、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満足するとなお良い。
２．３２＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜４．７９ （５”）
【００４６】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．００＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜５．５５ （６）
ここで、
φＬ５ｅｄｍａｘは最も像面側のレンズの有効径、
φｓｔは絞りの径、
である。
【００４７】
さらに、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足すると良い。
１．３４＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜４．１６ （６’）
さらに、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満足するとなお良い。
１．８２＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜３．０５ （６”）
【００４８】
また、本実施形態の撮像光学系では、第５レンズの物体側の面は凹形状であることが望ましい。
第５レンズの物体側の面を凹形状にすることでテレセントリック性を確保できる。また、凹形状にすることで、第５レンズの物体側の面への光線の入射角度が小さくなるので、像面湾曲の補正や歪曲収差の補正に有利になる。
【００４９】
また、本実施形態の撮像光学系では、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズは、いずれも樹脂により形成されていることが望ましい。
樹脂を用いることで安価な撮像レンズを提供できる。
【００５０】
また、本実施形態の撮像装置は、
上述の撮像光学系と、
撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする。
【００５１】
これにより、比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系及びそれを有する撮像装置を得ることができる。
【００５２】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることが望ましい。
オートフォーカス機構を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
【００５３】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系と電子撮像素子とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することがでる。
【００５４】
以下に、本実施形態の撮像光学系及び電子撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、屈折力の正負は、近軸曲率半径に基づく。また、絞りは最も物体側に位置している。ただし、上述のように、絞りは、第１レンズの像側面よりも物体側、より具体的には、第１レンズＬ１の物体側の面と像側の面の間に位置している。
【００５５】
次に、実施例１にかかる撮像光学系について説明する。図１は実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００５６】
図２は実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。また、ＦＩＹは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
【００５７】
実施例１の撮像光学系は、図１に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、ＣＧはカバーガラス、Ｉは電子撮像素子の撮像面を示している。
【００５８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００５９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００６０】
次に、実施例２にかかる撮像光学系について説明する。図３は実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００６１】
図４は実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００６２】
実施例２の撮像光学系は、図３に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００６３】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００６４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００６５】
次に、実施例３にかかる撮像光学系について説明する。図５は実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００６６】
図６は実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００６７】
実施例３の撮像光学系は、図５に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００６８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００６９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００７０】
次に、実施例４にかかる撮像光学系について説明する。図７は実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００７１】
図８は実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００７２】
実施例４の撮像光学系は、図７に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７３】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００７４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００７５】
次に、実施例５にかかる撮像光学系について説明する。図９は実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００７６】
図１０は実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００７７】
実施例５の撮像光学系は、図９に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
【００７９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００８０】
次に、実施例６にかかる撮像光学系について説明する。図１１は実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００８１】
図１２は実施例６にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００８２】
実施例６の撮像光学系は、図１１に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００８３】
第１レンズＬ１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００８４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００８５】
次に、実施例７にかかる撮像光学系について説明する。図１３は実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００８６】
図１４は実施例７にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００８７】
実施例７の撮像光学系は、図１３に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００８８】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、両凹負レンズである。
【００８９】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００９０】
次に、実施例８にかかる撮像光学系について説明する。図１５は実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【００９１】
図１６は実施例８にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す図である。
【００９２】
実施例８の撮像光学系は、図１５に示すように、物体側より順に、開口絞りＳと、正屈折力の第１レンズＬ１と、負屈折力の第２レンズＬ２と、正屈折力の第３レンズＬ３と、正屈折力の第４レンズＬ４と、負の屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００９３】
第１レンズＬ１は、両凸正レンズである。第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズＬ３は、両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第５レンズＬ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
【００９４】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５のすべてのレンズの両面に設けられている。
【００９５】
次に、上記各実施例の撮像光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…は各レンズのｄ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各レンズのアッべ数、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ｆは全系焦点距離、＊印は非球面、ＢＦはバックフォーカスを示している。
【００９６】
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10
また、Ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００９７】
数値実施例１
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.35
2* 2.440 0.77 1.53368 55.90
3* -10.477 0.13
4* 7.505 0.32 1.61420 25.59
5* 2.024 0.48
6* 23.914 0.83 1.53368 55.90
7* -5.586 0.58
8* -2.723 0.64 1.53368 55.90
9* -1.196 0.60
10* -7.646 0.44 1.53368 55.90
11* 1.971 0.58
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.61
【００９８】
非球面データ
第２面
k=-0.599
A4=1.12317e-02,A6=3.48314e-03,A8=2.02768e-03
第３面
k=-576.615
A4=1.24154e-02,A6=1.88361e-02,A8=-1.31275e-02
第４面
k=-10.712
A4=-1.53575e-02,A6=2.10836e-03,A8=-7.90012e-03,A10=-4.54582e-03
第５面
k=0.131
A4=-7.54593e-02,A6=4.52138e-02,A8=-2.84244e-02,A10=5.59790e-03
第６面
k=0.000
A4=-2.24096e-02,A6=-5.07084e-03,A8=6.52322e-03,A10=-1.63989e-03
第７面
k=0.000
A4=-3.24487e-02,A6=1.44236e-02,A8=-1.10883e-02,A10=1.77374e-03
第８面
k=0.919
A4=-3.67292e-02,A6=4.38769e-02,A8=-1.35498e-02,A10=1.92171e-03,A12=2.23362e-05
第９面
k=-1.230
A4=3.10799e-02,A6=-1.28481e-02,A8=5.50506e-03,A10=-1.42205e-04,A12=-7.64155e-05
第１０面
k=7.565
A4=6.14383e-03,A6=-9.94886e-03,A8=1.37642e-03,A10=1.88012e-05,A12=-5.36749e-06
第１１面
k=-8.218
A4=-2.32099e-02,A6=2.66597e-03,A8=-5.67330e-04,A10=6.24114e-05,A12=-2.69932e-06
【００９９】
BF (in air) 1.39
全長 (in air) 6.18
焦点距離 4.83
【０１００】
数値実施例２
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.31
2* 2.641 0.77 1.53368 55.90
3* -6.951 0.17
4* 11.891 0.32 1.61420 25.59
5* 2.044 0.41
6* 6.552 0.77 1.53368 55.90
7* -9.219 0.52
8* -2.586 0.75 1.53368 55.90
9* -1.178 0.57
10* -6.217 0.56 1.53368 55.90
11* 2.099 0.58
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.61
【０１０１】
非球面データ
第２面
k=-0.897
A4=9.37088e-03,A6=-1.00458e-03,A8=2.75896e-03
第３面
k=-160.384
A4=1.74714e-02,A6=-3.14751e-03,A8=3.62813e-03
第４面
k=34.466
A4=-1.09321e-02,A6=4.45947e-03,A8=-4.64501e-03,A10=6.44346e-04
第５面
k=0.088
A4=-8.74463e-02,A6=5.09310e-02,A8=-2.36496e-02,A10=3.95168e-03
第６面
k=0.000
A4=-3.03462e-02,A6=-3.32371e-03,A8=4.95235e-03,A10=-2.82618e-04
第７面
k=0.000
A4=-3.00710e-02,A6=1.58202e-02,A8=-1.11251e-02,A10=2.58020e-03
第８面
k=0.770
A4=-3.12677e-02,A6=4.48383e-02,A8=-1.24677e-02,A10=2.40034e-03,A12=-1.87309e-04
第９面
k=-1.402
A4=2.39508e-02,A6=-1.37276e-02,A8=6.80327e-03,A10=-1.59985e-04,A12=-1.35344e-04
第１０面
k=5.099
A4=1.71397e-02,A6=-1.05561e-02,A8=1.20948e-03,A10=2.58810e-05,A12=-2.93530e-06
第１１面
k=-9.742
A4=-1.94080e-02,A6=2.38798e-03,A8=-6.01021e-04,A10=7.14531e-05,A12=-3.32052e-06
【０１０２】
BF (in air) 1.39
全長 (in air) 6.22
焦点距離 4.83
【０１０３】
数値実施例３
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.34
2* 2.468 0.78 1.53368 55.90
3* -8.207 0.16
4* 14.479 0.32 1.61420 25.59
5* 2.049 0.43
6* 5.723 0.78 1.53368 55.90
7* -10.799 0.44
8* -2.625 0.83 1.53368 55.90
9* -1.206 0.68
10* -6.231 0.43 1.53368 55.90
11* 2.110 0.58
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.58
【０１０４】
非球面データ
第２面
k=-0.606
A4=1.16998e-02,A6=-1.46368e-03,A8=3.86120e-03
第３面
k=-277.062
A4=2.12171e-02,A6=-4.10754e-03,A8=4.17051e-03
第４面
k=25.139
A4=-9.38778e-03,A6=-2.43793e-04,A8=-1.04062e-03,A10=-1.11891e-03
第５面
k=0.292
A4=-9.01873e-02,A6=5.45676e-02,A8=-2.55743e-02,A10=3.97760e-03
第６面
k=0.000
A4=-3.37340e-02,A6=-2.73158e-03,A8=5.25322e-03,A10=-5.22112e-04
第７面
k=0.000
A4=-3.29523e-02,A6=1.57911e-02,A8=-1.04174e-02,A10=2.33750e-03
第８面
k=0.792
A4=-3.07059e-02,A6=4.56142e-02,A8=-1.24436e-02,A10=2.25572e-03,A12=-1.58094e-04
第９面
k=-1.324
A4=2.65702e-02,A6=-1.34232e-02,A8=6.59309e-03,A10=-1.38976e-04,A12=-1.37537e-04
第１０面
k=4.805
A4=1.17470e-02,A6=-9.96360e-03,A8=1.36952e-03,A10=6.54083e-05,A12=-1.29532e-05
第１１面
k=-8.831
A4=-2.31969e-02,A6=2.64634e-03,A8=-5.61449e-04,A10=7.28908e-05,A12=-3.62569e-06
【０１０５】
BF (in air) 1.36
全長 (in air) 6.21
焦点距離 4.84
【０１０６】
数値実施例４
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.36
2* 1.838 0.74 1.53368 55.90
3* -5.678 0.05
4* 12.000 0.34 1.61420 25.59
5* 1.663 0.38
6* 6.878 0.50 1.53368 55.90
7* -46.847 0.46
8* -2.348 0.57 1.53368 55.90
9* -1.027 0.48
10* -5.836 0.35 1.53368 55.90
11* 1.964 0.46
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.56
【０１０７】
非球面データ
第２面
k=-0.500
A4=2.21594e-02,A6=-1.13509e-02,A8=1.48134e-02
第３面
k=-150.399
A4=4.20523e-03,A6=5.46571e-02,A8=-2.96955e-02
第４面
k=-396.790
A4=-3.21244e-02,A6=9.03092e-02,A8=-5.34768e-02,A10=-7.91713e-03
第５面
k=0.792
A4=-1.88389e-01,A6=1.68140e-01,A8=-9.11864e-02,A10=3.25383e-03
第６面
k=-92.351
A4=-3.86816e-02,A6=-3.58225e-02,A8=2.47229e-02,A10=7.34111e-03
第７面
k=-428.024
A4=-5.04841e-02,A6=3.44267e-02,A8=-6.34054e-02,A10=2.75610e-02
第８面
k=1.650
A4=-3.50311e-02,A6=1.31496e-01,A8=-7.22487e-02,A10=1.72453e-02,A12=3.93877e-04
第９面
k=-1.130
A4=7.91528e-02,A6=-2.63691e-02,A8=2.30917e-02,A10=-2.36473e-03,A12=-1.02213e-03
第１０面
k=0.435
A4=2.45806e-02,A6=-2.52262e-02,A8=4.79920e-03,A10=1.59110e-04,A12=-7.18346e-05
第１１面
k=-11.491
A4=-3.64367e-02,A6=4.92305e-03,A8=-1.90292e-03,A10=3.02521e-04,A12=-1.90752e-05
【０１０８】
BF (in air) 1.22
全長 (in air) 5.10
焦点距離 4.28
【０１０９】
数値実施例５
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.36
2* 1.814 0.69 1.53368 55.90
3* -9.246 0.05
4* 6.139 0.34 1.61420 25.59
5* 1.643 0.45
6* 14.601 0.52 1.53368 55.90
7* -4.505 0.26
8* -1.498 0.61 1.53368 55.90
9* -1.027 0.42
10* 12.180 0.45 1.53368 55.90
11* 1.488 0.46
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.69
【０１１０】
非球面データ
第２面
k=-0.603
A4=1.92984e-02,A6=-2.20073e-03,A8=8.57450e-03
第３面
k=-507.451
A4=-9.62241e-03,A6=5.38840e-02,A8=-2.94817e-02
第４面
k=-51.117
A4=-4.13389e-02,A6=7.14397e-02,A8=-4.29244e-02,A10=-3.84809e-03
第５面
k=-0.346
A4=-1.19863e-01,A6=1.38921e-01,A8=-8.27229e-02,A10=2.36909e-02
第６面
k=-535.957
A4=-2.51071e-02,A6=-2.95193e-02,A8=1.21599e-02,A10=8.81144e-03
第７面
k=-14.791
A4=-6.30609e-02,A6=5.70980e-02,A8=-4.46778e-02,A10=1.64181e-02
第８面
k=-0.207
A4=1.87684e-02,A6=1.11253e-01,A8=-4.98797e-02,A10=1.23310e-02,A12=-1.16581e-03
第９面
k=-1.825
A4=9.02884e-03,A6=-1.05024e-02,A8=1.85446e-02,A10=-3.78854e-03,A12=-9.42612e-05
第１０面
k=-949.972
A4=-5.43092e-02,A6=1.16749e-03,A8=8.41177e-04,A10=2.60846e-04,A12=-4.79714e-05
第１１面
k=-8.476
A4=-5.61138e-02,A6=1.25647e-02,A8=-3.12325e-03,A10=4.29571e-04,A12=-2.63925e-05
【０１１１】
BF (in air) 1.35
全長 (in air) 5.12
焦点距離 4.24
【０１１２】
数値実施例６
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 ∞ -0.43
2* 2.459 0.84 1.53368 55.90
3* 4712.133 0.10
4* 5.241 0.35 1.61420 25.59
5* 2.189 0.44
6* 11.914 0.76 1.53368 55.90
7* -7.676 0.41
8* -2.964 0.90 1.53368 55.90
9* -1.394 0.79
10* -10.576 0.48 1.53368 55.90
11* 2.263 0.63
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.44
【０１１３】
非球面データ
第２面
k=0.128
A4=8.70732e-03,A6=-2.89988e-03,A8=1.39157e-03
第３面
k=-57993359.910
A4=1.13786e-02,A6=-8.20423e-04,A8=-4.10777e-03
第４面
k=-31.654
A4=-2.05727e-02,A6=5.21056e-03,A8=-7.92488e-03,A10=-3.84174e-04
第５面
k=0.406
A4=-5.28881e-02,A6=1.30847e-02,A8=-3.56975e-03,A10=1.99139e-05
第６面
k=0.000
A4=-1.41153e-02,A6=-1.95999e-03,A8=2.72113e-03,A10=-1.15667e-04
第７面
k=-9.887
A4=-1.49605e-02,A6=5.17680e-03,A8=-5.42208e-03,A10=1.15567e-03
第８面
k=1.465
A4=-6.20596e-03,A6=2.29361e-02,A8=-6.34203e-03,A10=7.23840e-04,A12=2.78089e-05
第９面
k=-1.484
A4=1.80961e-02,A6=-7.68615e-03,A8=2.67933e-03,A10=-9.23774e-05,A12=-4.41666e-05
第１０面
k=8.171
A4=6.89743e-03,A6=-5.88765e-03,A8=4.91031e-04,A10=2.30872e-05,A12=-2.58392e-06
第１１面
k=-7.117
A4=-1.39411e-02,A6=1.99700e-03,A8=-3.92145e-04,A10=2.86020e-05,A12=-6.82907e-07
【０１１４】
BF (in air) 1.27
全長 (in air) 6.34
焦点距離 4.84
【０１１５】
数値実施例７
単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.36
2* 2.386 0.70 1.53463 56.22
3* -571.375 0.22
4* 10.074 0.33 1.61417 25.64
5* 2.336 0.34
6* 6.064 0.93 1.53463 56.22
7* -23.008 0.64
8* -10.077 0.88 1.53463 56.22
9* -1.086 0.30
10* -2.785 0.60 1.53463 56.22
11* 1.678 0.64
12 ∞ 0.31 1.51633 64.14
13 ∞ 0.55
像面（撮像面）∞
【０１１６】
非球面データ
第２面
K=-0.249
A4=1.10160e-02,A6=8.20823e-04,A8=5.50513e-03,A10=-1.85121e-03
第３面
K=-26514025.924
A4=2.12839e-02,A6=-5.23285e-03,A8=8.55987e-03,A10=-8.70789e-03
第４面
K=-164.761
A4=-1.94228e-02,A6=6.68562e-03,A8=-1.18031e-02,A10=-5.29881e-03
第５面
K=-0.208
A4=-5.66900e-02,A6=4.75946e-02,A8=-3.27933e-02,A10=7.52633e-03
第６面
K=-56.276
A4=6.94093e-03,A6=-8.36869e-03,A8=6.12755e-03,A10=-1.68376e-03
第７面
K=-25.303
A4=-1.93660e-02,A6=-5.68041e-04,A8=-3.64395e-03,A10=6.97591e-04
第８面
K=-2.998
A4=-3.76355e-02,A6=2.25529e-02,A8=-6.08409e-03,A10=4.60417e-04,A12=-2.80926e-06
第９面
K=-2.886
A4=-1.71570e-02,A6=-2.18361e-03,A8=7.36680e-03,A10=-1.68801e-03,A12=1.07135e-04
第１０面
K=-18.428
A4=-9.35235e-03,A6=-1.21051e-03,A8=4.45736e-04,A10=2.08995e-06,A12=-2.43601e-06,
A14=-1.25165e-07
第１１面
K=-8.658
A4=-1.81209e-02,A6=2.40699e-03,A8=-2.77762e-04,A10=1.50833e-05,A12=-6.96316e-07,
A14=3.06251e-08
【０１１７】
焦点距離 4.83
BF (in air) 1.40
全長 (in air) 6.33
【０１１８】
数値実施例８
単位ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1(絞り) ∞ -0.37
2* 1.852 0.72 1.53463 56.22
3* -6.069 0.05
4* 5.442 0.33 1.61417 25.64
5* 1.496 0.56
6* 9.700 0.49 1.53463 56.22
7* -6.901 0.24
8* -1.544 0.56 1.53463 56.22
9* -0.910 0.19
10* 10.666 0.44 1.53463 56.22
11* 1.253 0.50
12 ∞ 0.65 1.51633 64.14
13 ∞ 0.62
像面（撮像面）∞
【０１１９】
非球面データ
第２面
K=-0.676
A4=1.61049e-02,A6=2.26171e-03,A8=5.41444e-03
第３面
K=-185.530
A4=1.15829e-02,A6=3.11626e-02,A8=-2.18882e-02
第４面
K=-31.283
A4=-3.28836e-02,A6=7.18491e-02,A8=-5.98942e-02,A10=5.19789e-03
第５面
K=-0.716
A4=-1.41727e-01,A6=1.76225e-01,A8=-1.18361e-01,A10=3.12245e-02
第６面
K=-88.287
A4=-4.64226e-02,A6=-2.55239e-02,A8=1.32528e-02,A10=2.60246e-03
第７面
K=-0.369
A4=-9.20295e-02,A6=5.56217e-02,A8=-4.51346e-02,A10=1.82754e-02
第８面
K=-0.092
A4=1.22811e-02,A6=1.08701e-01,A8=-4.29172e-02,A10=1.36030e-02,A12=-1.99685e-03
第９面
K=-2.616
A4=-2.02901e-02,A6=-3.83308e-03,A8=2.42000e-02,A10=-4.01659e-03,A12=-5.34410e-04
第１０面
K=0.000
A4=-8.54285e-02,A6=-7.10526e-03,A8=3.52045e-03,A10=1.31509e-03,A12=-2.84334e-04
第１１面
K=-8.928
A4=-7.72434e-02,A6=1.61168e-02,A8=-3.79642e-03,A10=6.16874e-04,A12=-5.37424e-05
【０１２０】
焦点距離 4.35
BF (in air) 1.55
全長 (in air) 5.13
【０１２１】
また、以下に条件式対応値を掲げる。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
式(1) 0.62 -0.17 -0.31 -0.74 0.53 0.22
式(2) 0.44 0.51 0.51 0.24 0.45 0.52
式(3) -1.99 -2.06 -1.77 -2.13 -2.43 -1.76
式(4) 0.78 0.76 0.75 0.63 0.69 0.95
式(5) 3.39 3.38 3.38 3.27 3.27 3.15
式(6) 2.47 2.47 2.46 2.24 2.24 2.33
【０１２２】
実施例7 実施例8
式(1) -0.58 0.17
式(2) 0.49 0.36
式(3) -3.62 -4.69
式(4) 0.92 0.63
式(5) 3.68 3.02
式(6) 2.77 2.01
【０１２３】
さて、以上のような本発明の結像光学系は、物体の像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０１２４】
図１７〜図１９に本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１７はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１８は同後方斜視図、図１９はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【０１２５】
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７等を含む。そして、撮影者が、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１の撮像光学系４８を通して撮影が行われる。
【０１２６】
撮影光学系４１によって形成された物体像は、ＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、画像処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この画像処理手段５１にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。
【０１２７】
さらに、ファインダー用光路４４上には、ファインダー用対物光学系５３が配置されている。このファインダー用対物光学系５３は、カバーレンズ５４、第１プリズム１０、開口絞り２、第２プリズム２０、フォーカス用レンズ６６からなる。このファインダー用対物光学系５３によって、結像面６７上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポロプリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。
【０１２８】
このように構成されたデジタルカメラ４０によれば、撮影光学系４１の構成枚数を少なくした小型化・薄型化の撮像光学系を有する電子撮像装置が実現できる。なお、本発明は、上述した沈胴式のデジタルカメラに限られず、屈曲光学系を採用する折り曲げ式のデジタルカメラにも適用できる。
【０１２９】
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図２０〜図２２に示す。図２０はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図２１はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図２２は図２０の側面図である。図２０〜図２１に示されるように、パソコン３００は、キーボード３０１と、情報処理手段や記録手段と、モニター３０２と、撮影光学系３０３とを有している。
【０１３０】
ここで、キーボード３０１は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター３０２は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系３０３は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター３０２は、液晶表示素子やＣＲＴディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０１３１】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、例えば実施例１の撮像光学系からなる対物光学系１００と、像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０１３２】
鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター３０２に表示される、図２０には、その一例として、操作者が撮影した画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
【０１３３】
次に、本発明の結像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図２３に示す。図２３（a）は携帯電話４００の正面図、図２３（b）は側面図、図２３（c）は撮影光学系４０５の断面図である。図２３（a）〜（c）に示されるように、携帯電話４００は、マイク部４０１と、スピーカ部４０２と、入力ダイアル４０３と、モニター４０４と、撮影光学系４０５と、アンテナ４０６と、処理手段とを有している。
【０１３４】
ここで、マイク部４０１は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部４０２は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル４０３は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター４０４は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ４０６は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段（不図示）は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
【０１３５】
ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配された対物光学系１００と、物体像を受光する電子撮像素子チップ１６２とを有している。対物光学系１００としては、例えば実施例１の撮像光学系が用いられる。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０１３６】
鏡枠の先端には、対物光学系１００を保護するためのカバーガラス１０２が配置されている。
電子撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
【０１３７】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
以上のように、本発明は、大口径、例えばＦナンバーが２．０以下でありながら比較的小型であり、球面収差や非点収差、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差等を良好に補正した高性能の撮像光学系に有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｌ１〜Ｌ５ 各レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 撮像面
Ｅ 観察者の眼球
４０ デジタルカメラ
４１ 撮影光学系
４２ 撮影用光路
４３ ファインダー光学系
４４ ファインダー用光路
４５ シャッター
４６ フラッシュ
４７ 液晶表示モニター
４８ 撮像光学系
４９ ＣＣＤ
５０ 撮像面
５１ 処理手段
５３ ファインダー用対物光学系
５５ ポロプリズム
５７ 視野枠
５９ 接眼光学系
６６ フォーカス用レンズ
６７ 結像面
１００ 対物光学系
１０２ カバーガラス
１６２ 電子撮像素子チップ
１６６ 端子
３００ パソコン
３０１ キーボード
３０２ モニター
３０３ 撮影光学系
３０４ 撮影光路
３０５ 画像
４００ 携帯電話
４０１ マイク部
４０２ スピーカ部
４０３ 入力ダイアル
４０４ モニター
４０５ 撮影光学系
４０６ アンテナ
４０７ 撮影光路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は前記第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は前記第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【請求項２】
前記第３レンズは両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。
【請求項３】
前記第４レンズは物体側に凹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１〜２のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記撮像光学系において以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像光学系。
０．１２＜ｆ１／ｆ３＜１．０４ （２）
ここで、
ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、
ｆ３は前記第３レンズの焦点距離、
である。
【請求項５】
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像光学系。
−９．３７＜ｒ９／ｄ９＜−０．８８ （３）
ここで、
ｒ９は前記第４レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
ｄ９は前記第４レンズと前記第５レンズとの光軸上の空気間隔、
である。
【請求項６】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像光学系。
０．３１＜ｆ１／ｆ＜１. ９１ （４）
ここで、
ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、
ｆは前記撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項７】
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像光学系。
１.５１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜７．３７ （５）
ここで、
φＬ５ｍａｘは最も像側のレンズの径、
φｓｔは前記絞りの径、
である。
【請求項８】
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像光学系。
１．００＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜５．５５ （６）
ここで、
φＬ５ｅｄｍａｘは最も像側のレンズの有効径、
φｓｔは前記絞りの径、
である。
【請求項９】
前記第５レンズの物体側の面は凹形状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズは、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の撮像光学系と、
撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像光学系と前記電子撮像素子とを一体化したことを特徴とする請求項１１または１２に記載の撮像装置。
【請求項１】
最も物体側に絞りを配置し、
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、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１.４９＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜１.２４ （１）
ここで、
ｒ６は前記第３レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
ｒ７は前記第３レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
である。
【請求項２】
前記第３レンズは両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。
【請求項３】
前記第４レンズは物体側に凹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１〜２のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記撮像光学系において以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像光学系。
０．１２＜ｆ１／ｆ３＜１．０４ （２）
ここで、
ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、
ｆ３は前記第３レンズの焦点距離、
である。
【請求項５】
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像光学系。
−９．３７＜ｒ９／ｄ９＜−０．８８ （３）
ここで、
ｒ９は前記第４レンズの像面側の面の近軸曲率半径、
ｄ９は前記第４レンズと前記第５レンズとの光軸上の空気間隔、
である。
【請求項６】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像光学系。
０．３１＜ｆ１／ｆ＜１. ９１ （４）
ここで、
ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、
ｆは前記撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【請求項７】
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像光学系。
１.５１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜７．３７ （５）
ここで、
φＬ５ｍａｘは最も像側のレンズの径、
φｓｔは前記絞りの径、
である。
【請求項８】
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像光学系。
１．００＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜５．５５ （６）
ここで、
φＬ５ｅｄｍａｘは最も像側のレンズの有効径、
φｓｔは前記絞りの径、
である。
【請求項９】
前記第５レンズの物体側の面は凹形状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズは、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の撮像光学系と、
撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像光学系と前記電子撮像素子とを一体化したことを特徴とする請求項１１または１２に記載の撮像装置。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−８１６４（Ｐ２０１２−８１６４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４１２８１（Ｐ２０１０−１４１２８１）
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２２日（２０１０．６．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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