撮像光学系及びそれを用いた撮像装置
【課題】従来の光学系においてＦナンバーをさらに小さくし、かつ光学系のサイズを小さくしようとすると、諸収差の影響、特にコマ収差の影響が大きくなってしまう。
【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は第２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。
【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は第２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。
【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用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の薄型化に伴い、光学系の光軸方向の長さを極限まで薄くしたカメラモジュールが求められている。また昨今の撮像素子の大型化、高画素化にともない高解像力のレンズが求められている。この要求に応えるために、非球面レンズ５枚で構成された単焦点の光学系が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６４１８０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】
【０００４】
特許文献１や特許文献２の光学系は、高い光学性能を持ち、Ｆナンバー(FNO)もある程度小さくなっている。しかしながら、これらの光学系は光学系の全長が長く、レンズの最大有効径が大きい。そのため、これらの光学系のＦナンバーをさらに小さくし、かつ光学系のサイズを小さくしようとすると、諸収差の影響、特にコマ収差の影響が大きくなってしまう。その結果、小型でありながら諸収差が良好に補正された光学系を実現するのは困難である。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比較的小さいＦナンバーの光学系でありながら、光学系の全長を短く、レンズ径を小さく保ち、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系、およびそれを用いた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】
【０００６】
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、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、第３レンズはガラスレンズであって、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
１．７＜ｎｄ３ (１)
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｎｄ３は第３レンズのｄ線の屈折率、
ｆ２は第２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。
【０００７】
また、本発明の撮像光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は第２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。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、第４レンズの屈折力が中心から周辺にかけて小さくなり、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．００１＜１／ν３−１／ν４＜０．０１ (３)
但し、
ν３は第３レンズのアッベ数、
ν４は第４レンズのアッベ数、
である。
【０００９】
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。
０．９５＜ｆ３／ｆ４＜６．８ (４)
但し、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
ｆ４は第４レンズの焦点距離、
である。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、第３レンズの物体側面が物体側に凸の面であることが望ましい。
【００１１】
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。
０．２５＜ｒ６／ｆ＜１４ (５)
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
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（６）を満足することが望ましい。
−５．４＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜１ （６）
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、第１レンズは両凸レンズであることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであることが望ましい。
【００１５】
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レンズ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、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．１４＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜２．７ （７）
但し、
ｒ１０は第５レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ１１は第５レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００１７】
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４レンズ及び第５レンズは樹脂により形成されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の撮像装置は、上記の撮像光学系と撮像素子を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系と撮像素子が一体化していることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、比較的小さいＦナンバーの光学系でありながら、光学系の全長を短く、レンズ径を小さく保ち、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系、及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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】本発明による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１０】デジタルカメラ４０の後方斜視図である。
【図１１】デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の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１３】パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。
【図１４】パソコン３００の側面図である。
【図１５】本発明の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】
【００２３】
実施形態の撮像光学系について説明する。本実施形態の撮像光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、以下の条件式（２）を満足する。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は第２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。
【００２４】
本実施形態の撮像光学系では、屈折力配置が、物体側から順に正・負・正・正・負となっている。このような屈折力配置を採用することで、撮像光学系の主点の位置を物体側に位置させることができる。その結果、撮像光学系全系の焦点距離に対して、光学系の全長を十分に短くすることが可能となるので、光学系の全長の短縮が実現できる。
【００２５】
また、第４レンズを正屈折力とし、全体で５枚のレンズで光学系を構成することで、軸外光束の発散を第４レンズで抑えることができる。よって、光学系のテレセントリック性を確保しつつ、第５レンズの径を小さくすることができる。
【００２６】
また、本実施形態の撮像光学系では、最も物体側に絞りを配置することで、射出瞳を像面から離すことができる。これにより、光学系のテレセントリック性を確保しつつ、光学系全長の短縮化と、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。
【００２７】
さらに、本実施形態の撮像光学系は、条件式（２）を満足する。条件式（２）は、色収差と像面湾曲とを良好に補正するのに好ましい条件式である。条件式（２）を満足することで、色収差と像面湾曲とを良好に補正することができる。
【００２８】
条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズの負の屈折力が強くなりすぎてしまう。その結果、像面湾曲が補正過剰になってしまう。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズの負の屈折力が不十分となるので、色収差補正が困難になる。
【００２９】
ここで、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を満足することが好ましい。
−１．２７＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２’)
また、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２”）を満足することがより好ましい。
−０．９９＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２”)
【００３０】
また、本実施形態の撮像光学系は、第３レンズがガラスレンズであって、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
１．７＜ｎｄ３ (１)
但し、
ｎｄ３は第３レンズのｄ線の屈折率、
である。
【００３１】
第３レンズをガラスにすることで、第３レンズと第４レンズとの波長分散に差をつけることができる。これにより、近軸の色収差補正と軸外での倍率色収差補正とを両立できる。
【００３２】
条件式（１）を満足すると、高屈折率の硝材をレンズに使用することができるので、像面湾曲を良好に補正することができる。特に、光学系の全長を短縮しようとすると、像面湾曲の物体側への倒れ（湾曲が物体側に凹となること）が生じ易い。そこで、条件式（１）を満足することで、この倒れを少なくすることができる。
【００３３】
また、本実施形態の撮像光学系は、第４レンズの屈折力が中心から周辺にかけて小さくなり、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．００１＜１／ν３−１／ν４＜０．０１ (３)
但し、
ν３は第３レンズのアッベ数、
ν４は第４レンズのアッベ数、
である。
【００３４】
条件式（３）は、軸上での色収差を効果的に補正しつつ、周辺部での倍率色収差を補正するのに好ましい条件式である。条件式(３)を満足することで、軸上での色収差を効果的に補正しつつ、周辺部での倍率色収差を良好に補正することができる。
【００３５】
条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズでの倍率色収差が過剰に発生するので、色収差の補正が困難になる。条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズで発生する周辺部での倍率色収差を補正するのが困難になる。
【００３６】
ここで、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足することが好ましい。
０．００２＜１／ν３−１／ν４＜０．００９ (３’)
また、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満足することがより好ましい。
０．００３＜１／ν３−１／ν４＜０．００８ (３”)
【００３７】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．９５＜ｆ３／ｆ４＜６．８ (４)
但し、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
ｆ４は第４レンズの焦点距離、
である。
【００３８】
条件式（４）は第３レンズと第４レンズの屈折力の配分を適正に分配するのに好ましい条件式である。条件式（４）を満足することで、第３レンズと第４レンズの屈折力の配分を適正にすることができる。その結果、軸外光束の収差を良好に補正し、光学系全長の短縮化にともなう偏心感度の悪化を緩和させることができる。
【００３９】
条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズに比べて第４レンズの屈折力が大きくなりすぎてしまう。その結果、第４レンズに屈折力が偏るので、第４レンズの製造誤差感度が高くなる。条件式（４）の下限値を下回ると、第３レンズの屈折力が大きくなるので、第３レンズから出射する軸外光束の射出角が小さくなってしまう。そのため、第４レンズにおいて光線高を十分高くすることができない。この場合、第３レンズにおける軸外光束と第４レンズにおける軸外光束との光線高の差が小さくなってしまう。その結果、コマ収差や高次の像面湾曲の補正が困難になる。
【００４０】
ここで、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足することが好ましい。
１．４６＜ｆ３／ｆ＜４．４ (４’)
また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満足することがより好ましい。
１．８＜ｆ３／ｆ４＜３．４ (４”)
【００４１】
また、本実施形態の撮像光学系は、第３レンズの物体側面が物体側に凸の面であることが好ましい。
【００４２】
第３レンズの物体側面を物体側に凸の面とすることにより、レンズ周辺部においても第２レンズと第３レンズが適切な間隔を維持することができる。よって、第２レンズの周辺部と第３レンズの周辺部が接触することがない。さらに、第２レンズと第３レンズの光軸上での間隔を小さくすることができるため、諸収差、主にコマ収差を良好に補正しつつ光学系の全長の短縮が実現できる。
【００４３】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．２５＜ｒ６／ｆ＜１４ (５)
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【００４４】
条件式（５）は光学系の全長を短くしつつ、諸収差、特にコマ収差を補正するのに好ましい条件式である。条件式（５）を満足することで、光学系の全長を短くしつつ、諸収差、特にコマ収差を補正することができる。
【００４５】
条件式（５）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側の近軸曲率半径が大きくなる。ここで、第２レンズの像側面が像側に凹の面である場合、第３レンズの物体側面の近軸曲率半径が大きくなると、周辺部における第２レンズと第３レンズとの間隔は狭くなる。そのため、光学系の全長の短縮のために第２レンズと第３レンズ間との間隔を小さくしようとすると、第２レンズの像側面の形状と第３レンズの物体側面の形状が制限されるので、収差、特にコマ収差の補正が困難になる。条件式（５）の下限値を下回ると、第３レンズの物体側面の近軸曲率半径は小さくなる。この場合、第３レンズの物体側の面への光線入射角度が急になるため、第３レンズで発生するコマ収差が大きくなる。
【００４６】
ここで、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足することが好ましい。
０．３８＜ｒ６／ｆ＜９．１ (５’)
また、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満足することがより好ましい。
０．４９＜ｒ６／ｆ＜７ （５”）
【００４７】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
−５．４＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜１ （６）
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００４８】
条件式（６）は、軸外光束の収差補正をする上で好ましい条件式である。条件式（６）を満足することで、軸外光束の収差を良好に補正することができる。
【００４９】
第３レンズの物体側面が凸の状態で、条件式（６）の上限値を上回ると、第３レンズの像側面の近軸曲率半径が小さくなるので、第３レンズの屈折力が強くなりすぎてしまう。その結果、第３レンズと第４レンズで軸外光束の光線高の差が小さくなるので、コマ収差や高次の像面湾曲の補正が困難になる。条件式（６）の下限値を下回ると、第３レンズの像側面の負の屈折力が大きくなってしまう。その結果、軸外光束の第３レンズ像側面への入射角が大きくなるので、コマ収差補正が困難になる。
【００５０】
ここで、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足することが好ましい。
−３．５＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜０．６ （６’）
また、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満足することがより好ましい。
−２．７１＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜０．５ （６”）
【００５１】
また、本実施形態の撮像光学系では、第１レンズは両凸レンズであるのが好ましい。第１レンズの形状を両凸形状にすることにより、コマ収差の発生が小さくなり、かつ光学系全長の短縮化が可能になる。
【００５２】
また、本実施形態の撮像光学系では、第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるのが好ましい。第２レンズの形状を物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることにより、色収差を良好に補正でき、かつコマ収差、像面湾曲といった軸外収差を良好に補正できる。
【００５３】
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レンズであるのが好ましい。第４レンズの形状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って、コマ収差の発生を小さく抑えることができる。
【００５４】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１４＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜２．７ （７）
但し、
ｒ１０は第５レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ１１は第５レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００５５】
条件式（７）は、第５レンズの小型化、光学系のテレセントリック性の維持、およびコマ収差を良好に補正するうえで好ましい条件式である。条件式（７）を満足すると、像面周辺部における第５レンズと像面との距離を十分に確保することができるので、光学系のテレセントリック性を保つことができる。また、第５レンズの有効径を小さくすることや、コマ収差を良好に補正することができる。
【００５６】
条件式（７）の上限値を上回ると、第５レンズの像側の近軸曲率半径が小さくなってしまう。この場合、軸外光束の第５レンズの像側の面に対する入射角が大きくなるので、コマ収差補正が困難になる。条件式（７）の下限値を下回ると、第５レンズの主点の位置が物体側に寄ってしまうので、バックフォーカス長が短くなってしまう。その結果、光学系のテレセントリック性を保ちつつ、第５レンズの有効径を小さくすることが困難になる。
【００５７】
ここで、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満足することが好ましい。
０．２１＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜１．７７ （７’）
また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７”）を満足することがより好ましい。
０．２６＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜１．３７ （７”）
【００５８】
また、本実施形態の撮像光学系は、第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ及び第５レンズは樹脂により形成されていることが好ましい。第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ及び第５レンズに樹脂を用いることで安価な撮像光学系を提供できる。
【００５９】
また、本実施形態の撮像装置は、上記の撮像光学系と撮像素子を備えることが好ましい。比較的小さいＦナンバーの光学系でありながら、光学系の全長を短く、レンズ径を小さく保ち、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系用いた撮像装置を実現できる。
【００６０】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系と撮像素子が一体化していることが好ましい。撮像光学系と撮像素子を一体化させることで、撮像光学系による光学像を電気信号化することがでる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択することで、小型且つ高性能な撮像装置を提供できる。
【００６１】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることが好ましい。オートフォーカス機構を一体化させることで、あらゆる被写体距離において、合焦することができる。
【００６２】
以下に、撮像光学系及び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（実施例では開口絞り）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レンズの物体側面と像側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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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中、ＣＧはカバーガラス、Ｉは撮像素子の撮像面を示している。
【００６６】
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レンズは両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００６７】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７１】
第１レンズＬ１は両凸正レンズである。第２レンズＬ２は両凹負レンズである。第３レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００７２】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７６】
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レンズは両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００７７】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００８１】
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レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００８２】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００８３】
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、＊印は非球面を示している。ｆｂは、バックフォーカスを示している。
【００８４】
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。
【００８５】
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* 1.631 0.67 1.53463 56.22
3* -6.605 0.06
4* 25.645 0.29 1.61417 25.64
5* 1.834 0.40
6* 13.617 0.43 1.75243 45.60
7* -10.276 0.35
8* -1.974 0.62 1.53463 56.22
9* -1.033 0.42
10* -5.101 0.43 1.53463 56.22
11* 1.909 0.50
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.39
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-0.767
A4=2.73408e-02,A6=3.17118e-03,A8=1.62236e-02,A10=-4.02873e-03
第３面
k=-157.162
A4=4.23049e-02,A6=7.55273e-03,A8=-1.30028e-02,A10=-9.37035e-03
第４面
k=0.000
A4=-7.67870e-03,A6=6.99572e-02,A8=-8.38765e-02,A10=9.27845e-03
第５面
k=-0.044
A4=-1.16895e-01,A6=2.11639e-01,A8=-1.81420e-01,A10=7.72754e-02
第６面
k=-309.215
A4=-5.72621e-02,A6=6.14155e-03,A8=2.18746e-02,A10=-5.04642e-04
第７面
k=-6.998
A4=-4.38885e-02,A6=2.51532e-02,A8=-1.14978e-02,A10=9.35729e-03
第８面
k=-0.144
A4=1.17490e-02,A6=8.91454e-02,A8=-4.73209e-02,A10=8.93528e-03,
A12=1.21242e-04
第９面
k=-2.258
A4=1.36275e-03,A6=5.81546e-04,A8=1.73764e-02,A10=-6.44496e-03,
A12=6.41059e-04
第１０面
k=-18.005
A4=-2.50412e-02,A6=-1.93650e-02,A8=4.23102e-03,A10=1.09924e-03,
A12=-2.11787e-04,A14=-3.95314e-06
第１１面
k=-12.717
A4=-5.48272e-02,A6=1.20130e-02,A8=-4.47509e-03,A10=1.00948e-03,
A12=-1.18827e-04,A14=5.25993e-06
fb (in air) 1.09
全長 (in air) 4.74
焦点距離 3.98
【００８６】
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) ∞ -0.22
2* 2.027 0.65 1.53463 56.22
3* -10.624 0.15
4* -4.403 0.30 1.61417 25.64
5* 3.009 0.12
6* 1.951 0.41 1.74958 45.30
7* 4.249 0.75
8* -4.328 0.61 1.53463 56.22
9* -1.011 0.27
10* -11.325 0.38 1.53463 56.22
11* 1.227 0.80
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.20
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-1.187
A4=5.42454e-03,A6=-2.14996e-03,A8=-1.16441e-02,A10=-1.06116e-03
第３面
k=0.000
A4=3.82839e-02,A6=-6.38669e-02,A8=1.73415e-02,A10=4.47428e-04
第４面
k= 0.000
A4=1.35352e-01,A6=-9.80100e-02,A8=4.07136e-02,A10=-1.58213e-04
第５面
k=-0.421
A4=-3.91879e-02,A6=7.79347e-02,A8=-3.77634e-02,A10=6.70122e-03
第６面
k=-7.770
A4=-2.99364e-03,A6=-2.85024e-02,A8=1.60391e-02
第７面
k=9.207
A4=-1.49398e-02,A6=-5.99490e-02,A8=1.71521e-02
第８面
k=6.848
A4=4.91836e-02,A6=1.59914e-02,A8=-1.23325e-02,A10=1.66015e-04
第９面
k=-3.908
A4=-1.85326e-02,A6=4.14491e-02,A8=-7.73812e-03,A10=-4.76508e-04
第１０面
k=0.000
A4=-7.15022e-03,A6=-3.16014e-02,A8=1.35008e-02,A10=-1.55271e-03
第１１面
k=-8.336
A4=-4.63044e-02,A6=6.55429e-03,A8=-1.04500e-03,A10=4.69649e-05
fb (in air) 1.20
全長 (in air) 4.85
焦点距離 3.90
【００８７】
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) ∞ -0.33
2* 1.691 0.69 1.53463 56.22
3* -5.405 0.06
4* 13.989 0.29 1.61417 25.64
5* 1.716 0.45
6* 27.018 0.41 1.80610 40.90
7* -10.978 0.40
8* -2.177 0.59 1.53463 56.22
9* -0.998 0.43
10* -3.536 0.38 1.53463 56.22
11* 2.023 0.50
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.36
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-0.848
A4=2.50101e-02,A6=-2.83768e-03,A8=1.50846e-02,A10=-5.78608e-03
第３面
k=-121.742
A4=3.67122e-02,A6=6.05295e-03,A8=-1.40747e-02,A10=-5.60185e-03
第４面
k=-0.124
A4=-4.16260e-04,A6=7.07418e-02,A8=-8.99842e-02,A10=1.96040e-02
第５面
k=-0.148
A4=-1.21548e-01,A6=2.16187e-01,A8=-1.79507e-01,A10=6.45435e-02
第６面
k=-72.792
A4=-5.65946e-02,A6=5.68192e-03,A8=2.59315e-02,A10=-7.01031e-03
第７面
k=-63.273
A4=-3.98979e-02,A6=2.66507e-02,A8=-1.52333e-02,A10=7.08441e-03
第８面
k=0.073
A4=8.96604e-03,A6=8.70151e-02,A8=-4.80568e-02,A10=9.78812e-03,
A12=-3.29833e-04
第９面
k=-2.353
A4=-5.13076e-03,A6=-6.47572e-04,A8=1.84703e-02,A10=-5.93328e-03,
A12=4.50326e-04
第１０面
k=-29.425
A4=-2.46008e-02,A6=-1.69956e-02,A8=3.97234e-03,A10=8.94457e-04,
A12=-2.28326e-04,A14=7.76356e-06
第１１面
k=-14.346
A4=-4.74904e-02,A6=1.10072e-02,A8=-4.61629e-03,A10=1.15563e-03,
A12=-1.55864e-04,A14=8.13504e-06
fb (in air) 1.06
全長 (in air) 4.76
焦点距離 4.00
【００８８】
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) ∞ -0.30
2* 1.723 0.64 1.53463 56.22
3* -34.228 0.08
4* 8.838 0.30 1.61417 25.64
5* 1.821 0.29
6* 3.566 0.36 1.74556 45.30
7* 7.963 0.60
8* -2.367 0.60 1.53463 56.22
9* -0.971 0.29
10* 7.432 0.41 1.53463 56.22
11* 1.122 0.62
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.35
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-0.755
A4=1.65915e-02,A6=2.07465e-02,A8=-5.28963e-03
第３面
k=2.850
A4=-1.33099e-02,A6=1.86710e-01,A8=-2.53545e-01,A10=8.49423e-02
第４面
k=-98.818
A4=-1.08103e-01,A6=3.54636e-01,A8=-4.67011e-01,A10=1.77188e-01
第５面
k=-7.762
A4=-1.26789e-02,A6=2.13131e-01,A8=-2.65150e-01,A10=1.11966e-01
第６面
k=-42.633
A4=3.80326e-02,A6=-9.11848e-02,A8=7.64864e-02,A10=-2.18223e-02
第７面
k=-27.021
A4=-1.99478e-02,A6=-7.19365e-03,A8=-1.58122e-02,A10=1.40627e-02
第８面
k=0.025
A4=3.98678e-03,A6=2.88084e-02,A8=-1.08542e-02,A10=-8.02358e-03,
A12=3.53079e-03
第９面
k=-2.378
A4=1.72228e-03,A6=-2.14919e-02,A8=2.95217e-02,A10=-8.17009e-03,
A12=3.63197e-04
第１０面
k=-504.555
A4=-2.82761e-02,A6=2.00380e-03,A8=1.11792e-03,A10=-2.08898e-04,
A12=1.01751e-05
第１１面
k=-7.383
A4=-4.76458e-02,A6=1.34069e-02,A8=-3.10079e-03,A10=3.45609e-04,
A12=-1.53589e-05
fb (in air) 1.17
全長 (in air) 4.75
焦点距離 3.86
【００８９】
各実施例の条件式対応値を以下に示す。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
式(1) 1.75 1.75 1.81 1.75
式(2) -0.81 -0.74 -0.80 -0.98
式(3) 0.004 0.004 0.007 0.004
式(4) 2.38 1.93 3.31 3.13
式(5) 3.42 0.50 6.74 0.92
式(6) 0.14 -2.70 0.42 -2.62
式(7) 0.46 0.80 0.27 1.36
【００９０】
さて、以上のような本発明の結像（撮像）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。
【００９１】
図９〜図１１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９はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１０は同後方斜視図、図１１はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
また、撮影光学系４１に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００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。
【００９６】
また、撮影光学系４１と電子撮像素子チップ（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。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なデジタルカメラ（撮像装置）を提供できる。
【００９７】
次に、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を図１２〜図１４に示す。図１２はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図１３はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図１４は図１２の側面図である。図１２〜図１４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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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１９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。
また、対物光学系１００（撮像光学系）に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００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。
【０１０１】
また、対物光学系１００（撮像光学系）と電子撮像素子チップ１６２（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。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なパソコン（撮像装置）を提供できる。
【０１０２】
次に、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電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図１５に示す。図１５（a）は携帯電話４００の正
面図、図１５（b）は側面図、図１５（c）は撮影光学系４０５の断面図である。図１５（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
また、対物光学系１００（撮像光学系）に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００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。
【０１０６】
また、対物光学系１００（撮像光学系）と電子撮像素子チップ１６２（電子撮像素子）とを一体化することが望ましい。
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。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な携帯電話（撮像装置）を提供できる。
【０１０７】
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】
【０１０８】
以上のように、本発明は、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系、およびそれを用いた撮像装置に適している。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 撮像面
Ｓ 開口絞り
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 レンズ
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
５００ オートフォーカス機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系及びそれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の薄型化に伴い、光学系の光軸方向の長さを極限まで薄くしたカメラモジュールが求められている。また昨今の撮像素子の大型化、高画素化にともない高解像力のレンズが求められている。この要求に応えるために、非球面レンズ５枚で構成された単焦点の光学系が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６４１８０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】
【０００４】
特許文献１や特許文献２の光学系は、高い光学性能を持ち、Ｆナンバー(FNO)もある程度小さくなっている。しかしながら、これらの光学系は光学系の全長が長く、レンズの最大有効径が大きい。そのため、これらの光学系のＦナンバーをさらに小さくし、かつ光学系のサイズを小さくしようとすると、諸収差の影響、特にコマ収差の影響が大きくなってしまう。その結果、小型でありながら諸収差が良好に補正された光学系を実現するのは困難である。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比較的小さいＦナンバーの光学系でありながら、光学系の全長を短く、レンズ径を小さく保ち、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系、およびそれを用いた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】
【０００６】
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、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、第３レンズはガラスレンズであって、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
１．７＜ｎｄ３ (１)
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｎｄ３は第３レンズのｄ線の屈折率、
ｆ２は第２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。
【０００７】
また、本発明の撮像光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は第２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。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、第４レンズの屈折力が中心から周辺にかけて小さくなり、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．００１＜１／ν３−１／ν４＜０．０１ (３)
但し、
ν３は第３レンズのアッベ数、
ν４は第４レンズのアッベ数、
である。
【０００９】
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。
０．９５＜ｆ３／ｆ４＜６．８ (４)
但し、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
ｆ４は第４レンズの焦点距離、
である。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、第３レンズの物体側面が物体側に凸の面であることが望ましい。
【００１１】
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。
０．２５＜ｒ６／ｆ＜１４ (５)
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
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（６）を満足することが望ましい。
−５．４＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜１ （６）
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、第１レンズは両凸レンズであることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであることが望ましい。
【００１５】
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レンズ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、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．１４＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜２．７ （７）
但し、
ｒ１０は第５レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ１１は第５レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００１７】
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４レンズ及び第５レンズは樹脂により形成されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の撮像装置は、上記の撮像光学系と撮像素子を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系と撮像素子が一体化していることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、比較的小さいＦナンバーの光学系でありながら、光学系の全長を短く、レンズ径を小さく保ち、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系、及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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】本発明による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１０】デジタルカメラ４０の後方斜視図である。
【図１１】デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の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１３】パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。
【図１４】パソコン３００の側面図である。
【図１５】本発明の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】
【００２３】
実施形態の撮像光学系について説明する。本実施形態の撮像光学系は、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、最も物体側に絞りが配置され、以下の条件式（２）を満足する。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は第２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。
【００２４】
本実施形態の撮像光学系では、屈折力配置が、物体側から順に正・負・正・正・負となっている。このような屈折力配置を採用することで、撮像光学系の主点の位置を物体側に位置させることができる。その結果、撮像光学系全系の焦点距離に対して、光学系の全長を十分に短くすることが可能となるので、光学系の全長の短縮が実現できる。
【００２５】
また、第４レンズを正屈折力とし、全体で５枚のレンズで光学系を構成することで、軸外光束の発散を第４レンズで抑えることができる。よって、光学系のテレセントリック性を確保しつつ、第５レンズの径を小さくすることができる。
【００２６】
また、本実施形態の撮像光学系では、最も物体側に絞りを配置することで、射出瞳を像面から離すことができる。これにより、光学系のテレセントリック性を確保しつつ、光学系全長の短縮化と、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。
【００２７】
さらに、本実施形態の撮像光学系は、条件式（２）を満足する。条件式（２）は、色収差と像面湾曲とを良好に補正するのに好ましい条件式である。条件式（２）を満足することで、色収差と像面湾曲とを良好に補正することができる。
【００２８】
条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズの負の屈折力が強くなりすぎてしまう。その結果、像面湾曲が補正過剰になってしまう。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズの負の屈折力が不十分となるので、色収差補正が困難になる。
【００２９】
ここで、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を満足することが好ましい。
−１．２７＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２’)
また、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２”）を満足することがより好ましい。
−０．９９＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２”)
【００３０】
また、本実施形態の撮像光学系は、第３レンズがガラスレンズであって、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
１．７＜ｎｄ３ (１)
但し、
ｎｄ３は第３レンズのｄ線の屈折率、
である。
【００３１】
第３レンズをガラスにすることで、第３レンズと第４レンズとの波長分散に差をつけることができる。これにより、近軸の色収差補正と軸外での倍率色収差補正とを両立できる。
【００３２】
条件式（１）を満足すると、高屈折率の硝材をレンズに使用することができるので、像面湾曲を良好に補正することができる。特に、光学系の全長を短縮しようとすると、像面湾曲の物体側への倒れ（湾曲が物体側に凹となること）が生じ易い。そこで、条件式（１）を満足することで、この倒れを少なくすることができる。
【００３３】
また、本実施形態の撮像光学系は、第４レンズの屈折力が中心から周辺にかけて小さくなり、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．００１＜１／ν３−１／ν４＜０．０１ (３)
但し、
ν３は第３レンズのアッベ数、
ν４は第４レンズのアッベ数、
である。
【００３４】
条件式（３）は、軸上での色収差を効果的に補正しつつ、周辺部での倍率色収差を補正するのに好ましい条件式である。条件式(３)を満足することで、軸上での色収差を効果的に補正しつつ、周辺部での倍率色収差を良好に補正することができる。
【００３５】
条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズでの倍率色収差が過剰に発生するので、色収差の補正が困難になる。条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズで発生する周辺部での倍率色収差を補正するのが困難になる。
【００３６】
ここで、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足することが好ましい。
０．００２＜１／ν３−１／ν４＜０．００９ (３’)
また、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満足することがより好ましい。
０．００３＜１／ν３−１／ν４＜０．００８ (３”)
【００３７】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．９５＜ｆ３／ｆ４＜６．８ (４)
但し、
ｆ３は第３レンズの焦点距離、
ｆ４は第４レンズの焦点距離、
である。
【００３８】
条件式（４）は第３レンズと第４レンズの屈折力の配分を適正に分配するのに好ましい条件式である。条件式（４）を満足することで、第３レンズと第４レンズの屈折力の配分を適正にすることができる。その結果、軸外光束の収差を良好に補正し、光学系全長の短縮化にともなう偏心感度の悪化を緩和させることができる。
【００３９】
条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズに比べて第４レンズの屈折力が大きくなりすぎてしまう。その結果、第４レンズに屈折力が偏るので、第４レンズの製造誤差感度が高くなる。条件式（４）の下限値を下回ると、第３レンズの屈折力が大きくなるので、第３レンズから出射する軸外光束の射出角が小さくなってしまう。そのため、第４レンズにおいて光線高を十分高くすることができない。この場合、第３レンズにおける軸外光束と第４レンズにおける軸外光束との光線高の差が小さくなってしまう。その結果、コマ収差や高次の像面湾曲の補正が困難になる。
【００４０】
ここで、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足することが好ましい。
１．４６＜ｆ３／ｆ＜４．４ (４’)
また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満足することがより好ましい。
１．８＜ｆ３／ｆ４＜３．４ (４”)
【００４１】
また、本実施形態の撮像光学系は、第３レンズの物体側面が物体側に凸の面であることが好ましい。
【００４２】
第３レンズの物体側面を物体側に凸の面とすることにより、レンズ周辺部においても第２レンズと第３レンズが適切な間隔を維持することができる。よって、第２レンズの周辺部と第３レンズの周辺部が接触することがない。さらに、第２レンズと第３レンズの光軸上での間隔を小さくすることができるため、諸収差、主にコマ収差を良好に補正しつつ光学系の全長の短縮が実現できる。
【００４３】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．２５＜ｒ６／ｆ＜１４ (５)
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
【００４４】
条件式（５）は光学系の全長を短くしつつ、諸収差、特にコマ収差を補正するのに好ましい条件式である。条件式（５）を満足することで、光学系の全長を短くしつつ、諸収差、特にコマ収差を補正することができる。
【００４５】
条件式（５）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側の近軸曲率半径が大きくなる。ここで、第２レンズの像側面が像側に凹の面である場合、第３レンズの物体側面の近軸曲率半径が大きくなると、周辺部における第２レンズと第３レンズとの間隔は狭くなる。そのため、光学系の全長の短縮のために第２レンズと第３レンズ間との間隔を小さくしようとすると、第２レンズの像側面の形状と第３レンズの物体側面の形状が制限されるので、収差、特にコマ収差の補正が困難になる。条件式（５）の下限値を下回ると、第３レンズの物体側面の近軸曲率半径は小さくなる。この場合、第３レンズの物体側の面への光線入射角度が急になるため、第３レンズで発生するコマ収差が大きくなる。
【００４６】
ここで、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足することが好ましい。
０．３８＜ｒ６／ｆ＜９．１ (５’)
また、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満足することがより好ましい。
０．４９＜ｒ６／ｆ＜７ （５”）
【００４７】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
−５．４＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜１ （６）
但し、
ｒ６は第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ７は第３レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００４８】
条件式（６）は、軸外光束の収差補正をする上で好ましい条件式である。条件式（６）を満足することで、軸外光束の収差を良好に補正することができる。
【００４９】
第３レンズの物体側面が凸の状態で、条件式（６）の上限値を上回ると、第３レンズの像側面の近軸曲率半径が小さくなるので、第３レンズの屈折力が強くなりすぎてしまう。その結果、第３レンズと第４レンズで軸外光束の光線高の差が小さくなるので、コマ収差や高次の像面湾曲の補正が困難になる。条件式（６）の下限値を下回ると、第３レンズの像側面の負の屈折力が大きくなってしまう。その結果、軸外光束の第３レンズ像側面への入射角が大きくなるので、コマ収差補正が困難になる。
【００５０】
ここで、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足することが好ましい。
−３．５＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜０．６ （６’）
また、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満足することがより好ましい。
−２．７１＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜０．５ （６”）
【００５１】
また、本実施形態の撮像光学系では、第１レンズは両凸レンズであるのが好ましい。第１レンズの形状を両凸形状にすることにより、コマ収差の発生が小さくなり、かつ光学系全長の短縮化が可能になる。
【００５２】
また、本実施形態の撮像光学系では、第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるのが好ましい。第２レンズの形状を物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることにより、色収差を良好に補正でき、かつコマ収差、像面湾曲といった軸外収差を良好に補正できる。
【００５３】
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レンズであるのが好ましい。第４レンズの形状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って、コマ収差の発生を小さく抑えることができる。
【００５４】
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１４＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜２．７ （７）
但し、
ｒ１０は第５レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ１１は第５レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【００５５】
条件式（７）は、第５レンズの小型化、光学系のテレセントリック性の維持、およびコマ収差を良好に補正するうえで好ましい条件式である。条件式（７）を満足すると、像面周辺部における第５レンズと像面との距離を十分に確保することができるので、光学系のテレセントリック性を保つことができる。また、第５レンズの有効径を小さくすることや、コマ収差を良好に補正することができる。
【００５６】
条件式（７）の上限値を上回ると、第５レンズの像側の近軸曲率半径が小さくなってしまう。この場合、軸外光束の第５レンズの像側の面に対する入射角が大きくなるので、コマ収差補正が困難になる。条件式（７）の下限値を下回ると、第５レンズの主点の位置が物体側に寄ってしまうので、バックフォーカス長が短くなってしまう。その結果、光学系のテレセントリック性を保ちつつ、第５レンズの有効径を小さくすることが困難になる。
【００５７】
ここで、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満足することが好ましい。
０．２１＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜１．７７ （７’）
また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７”）を満足することがより好ましい。
０．２６＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜１．３７ （７”）
【００５８】
また、本実施形態の撮像光学系は、第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ及び第５レンズは樹脂により形成されていることが好ましい。第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ及び第５レンズに樹脂を用いることで安価な撮像光学系を提供できる。
【００５９】
また、本実施形態の撮像装置は、上記の撮像光学系と撮像素子を備えることが好ましい。比較的小さいＦナンバーの光学系でありながら、光学系の全長を短く、レンズ径を小さく保ち、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系用いた撮像装置を実現できる。
【００６０】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系と撮像素子が一体化していることが好ましい。撮像光学系と撮像素子を一体化させることで、撮像光学系による光学像を電気信号化することがでる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択することで、小型且つ高性能な撮像装置を提供できる。
【００６１】
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることが好ましい。オートフォーカス機構を一体化させることで、あらゆる被写体距離において、合焦することができる。
【００６２】
以下に、撮像光学系及び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（実施例では開口絞り）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レンズの物体側面と像側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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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中、ＣＧはカバーガラス、Ｉは撮像素子の撮像面を示している。
【００６６】
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レンズは両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００６７】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７１】
第１レンズＬ１は両凸正レンズである。第２レンズＬ２は両凹負レンズである。第３レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００７２】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００７６】
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レンズは両凸正レンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００７７】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。
【００８１】
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レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。第４レンズＬ４は、像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。
【００８２】
非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンズの両面に設けられている。
【００８３】
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、＊印は非球面を示している。ｆｂは、バックフォーカスを示している。
【００８４】
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。
【００８５】
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* 1.631 0.67 1.53463 56.22
3* -6.605 0.06
4* 25.645 0.29 1.61417 25.64
5* 1.834 0.40
6* 13.617 0.43 1.75243 45.60
7* -10.276 0.35
8* -1.974 0.62 1.53463 56.22
9* -1.033 0.42
10* -5.101 0.43 1.53463 56.22
11* 1.909 0.50
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.39
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-0.767
A4=2.73408e-02,A6=3.17118e-03,A8=1.62236e-02,A10=-4.02873e-03
第３面
k=-157.162
A4=4.23049e-02,A6=7.55273e-03,A8=-1.30028e-02,A10=-9.37035e-03
第４面
k=0.000
A4=-7.67870e-03,A6=6.99572e-02,A8=-8.38765e-02,A10=9.27845e-03
第５面
k=-0.044
A4=-1.16895e-01,A6=2.11639e-01,A8=-1.81420e-01,A10=7.72754e-02
第６面
k=-309.215
A4=-5.72621e-02,A6=6.14155e-03,A8=2.18746e-02,A10=-5.04642e-04
第７面
k=-6.998
A4=-4.38885e-02,A6=2.51532e-02,A8=-1.14978e-02,A10=9.35729e-03
第８面
k=-0.144
A4=1.17490e-02,A6=8.91454e-02,A8=-4.73209e-02,A10=8.93528e-03,
A12=1.21242e-04
第９面
k=-2.258
A4=1.36275e-03,A6=5.81546e-04,A8=1.73764e-02,A10=-6.44496e-03,
A12=6.41059e-04
第１０面
k=-18.005
A4=-2.50412e-02,A6=-1.93650e-02,A8=4.23102e-03,A10=1.09924e-03,
A12=-2.11787e-04,A14=-3.95314e-06
第１１面
k=-12.717
A4=-5.48272e-02,A6=1.20130e-02,A8=-4.47509e-03,A10=1.00948e-03,
A12=-1.18827e-04,A14=5.25993e-06
fb (in air) 1.09
全長 (in air) 4.74
焦点距離 3.98
【００８６】
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) ∞ -0.22
2* 2.027 0.65 1.53463 56.22
3* -10.624 0.15
4* -4.403 0.30 1.61417 25.64
5* 3.009 0.12
6* 1.951 0.41 1.74958 45.30
7* 4.249 0.75
8* -4.328 0.61 1.53463 56.22
9* -1.011 0.27
10* -11.325 0.38 1.53463 56.22
11* 1.227 0.80
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.20
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-1.187
A4=5.42454e-03,A6=-2.14996e-03,A8=-1.16441e-02,A10=-1.06116e-03
第３面
k=0.000
A4=3.82839e-02,A6=-6.38669e-02,A8=1.73415e-02,A10=4.47428e-04
第４面
k= 0.000
A4=1.35352e-01,A6=-9.80100e-02,A8=4.07136e-02,A10=-1.58213e-04
第５面
k=-0.421
A4=-3.91879e-02,A6=7.79347e-02,A8=-3.77634e-02,A10=6.70122e-03
第６面
k=-7.770
A4=-2.99364e-03,A6=-2.85024e-02,A8=1.60391e-02
第７面
k=9.207
A4=-1.49398e-02,A6=-5.99490e-02,A8=1.71521e-02
第８面
k=6.848
A4=4.91836e-02,A6=1.59914e-02,A8=-1.23325e-02,A10=1.66015e-04
第９面
k=-3.908
A4=-1.85326e-02,A6=4.14491e-02,A8=-7.73812e-03,A10=-4.76508e-04
第１０面
k=0.000
A4=-7.15022e-03,A6=-3.16014e-02,A8=1.35008e-02,A10=-1.55271e-03
第１１面
k=-8.336
A4=-4.63044e-02,A6=6.55429e-03,A8=-1.04500e-03,A10=4.69649e-05
fb (in air) 1.20
全長 (in air) 4.85
焦点距離 3.90
【００８７】
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) ∞ -0.33
2* 1.691 0.69 1.53463 56.22
3* -5.405 0.06
4* 13.989 0.29 1.61417 25.64
5* 1.716 0.45
6* 27.018 0.41 1.80610 40.90
7* -10.978 0.40
8* -2.177 0.59 1.53463 56.22
9* -0.998 0.43
10* -3.536 0.38 1.53463 56.22
11* 2.023 0.50
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.36
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-0.848
A4=2.50101e-02,A6=-2.83768e-03,A8=1.50846e-02,A10=-5.78608e-03
第３面
k=-121.742
A4=3.67122e-02,A6=6.05295e-03,A8=-1.40747e-02,A10=-5.60185e-03
第４面
k=-0.124
A4=-4.16260e-04,A6=7.07418e-02,A8=-8.99842e-02,A10=1.96040e-02
第５面
k=-0.148
A4=-1.21548e-01,A6=2.16187e-01,A8=-1.79507e-01,A10=6.45435e-02
第６面
k=-72.792
A4=-5.65946e-02,A6=5.68192e-03,A8=2.59315e-02,A10=-7.01031e-03
第７面
k=-63.273
A4=-3.98979e-02,A6=2.66507e-02,A8=-1.52333e-02,A10=7.08441e-03
第８面
k=0.073
A4=8.96604e-03,A6=8.70151e-02,A8=-4.80568e-02,A10=9.78812e-03,
A12=-3.29833e-04
第９面
k=-2.353
A4=-5.13076e-03,A6=-6.47572e-04,A8=1.84703e-02,A10=-5.93328e-03,
A12=4.50326e-04
第１０面
k=-29.425
A4=-2.46008e-02,A6=-1.69956e-02,A8=3.97234e-03,A10=8.94457e-04,
A12=-2.28326e-04,A14=7.76356e-06
第１１面
k=-14.346
A4=-4.74904e-02,A6=1.10072e-02,A8=-4.61629e-03,A10=1.15563e-03,
A12=-1.55864e-04,A14=8.13504e-06
fb (in air) 1.06
全長 (in air) 4.76
焦点距離 4.00
【００８８】
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) ∞ -0.30
2* 1.723 0.64 1.53463 56.22
3* -34.228 0.08
4* 8.838 0.30 1.61417 25.64
5* 1.821 0.29
6* 3.566 0.36 1.74556 45.30
7* 7.963 0.60
8* -2.367 0.60 1.53463 56.22
9* -0.971 0.29
10* 7.432 0.41 1.53463 56.22
11* 1.122 0.62
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.35
像面 ∞
非球面データ
第２面
k=-0.755
A4=1.65915e-02,A6=2.07465e-02,A8=-5.28963e-03
第３面
k=2.850
A4=-1.33099e-02,A6=1.86710e-01,A8=-2.53545e-01,A10=8.49423e-02
第４面
k=-98.818
A4=-1.08103e-01,A6=3.54636e-01,A8=-4.67011e-01,A10=1.77188e-01
第５面
k=-7.762
A4=-1.26789e-02,A6=2.13131e-01,A8=-2.65150e-01,A10=1.11966e-01
第６面
k=-42.633
A4=3.80326e-02,A6=-9.11848e-02,A8=7.64864e-02,A10=-2.18223e-02
第７面
k=-27.021
A4=-1.99478e-02,A6=-7.19365e-03,A8=-1.58122e-02,A10=1.40627e-02
第８面
k=0.025
A4=3.98678e-03,A6=2.88084e-02,A8=-1.08542e-02,A10=-8.02358e-03,
A12=3.53079e-03
第９面
k=-2.378
A4=1.72228e-03,A6=-2.14919e-02,A8=2.95217e-02,A10=-8.17009e-03,
A12=3.63197e-04
第１０面
k=-504.555
A4=-2.82761e-02,A6=2.00380e-03,A8=1.11792e-03,A10=-2.08898e-04,
A12=1.01751e-05
第１１面
k=-7.383
A4=-4.76458e-02,A6=1.34069e-02,A8=-3.10079e-03,A10=3.45609e-04,
A12=-1.53589e-05
fb (in air) 1.17
全長 (in air) 4.75
焦点距離 3.86
【００８９】
各実施例の条件式対応値を以下に示す。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
式(1) 1.75 1.75 1.81 1.75
式(2) -0.81 -0.74 -0.80 -0.98
式(3) 0.004 0.004 0.007 0.004
式(4) 2.38 1.93 3.31 3.13
式(5) 3.42 0.50 6.74 0.92
式(6) 0.14 -2.70 0.42 -2.62
式(7) 0.46 0.80 0.27 1.36
【００９０】
さて、以上のような本発明の結像（撮像）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。
【００９１】
図９〜図１１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９はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１０は同後方斜視図、図１１はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
また、撮影光学系４１に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００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。
【００９６】
また、撮影光学系４１と電子撮像素子チップ（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。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なデジタルカメラ（撮像装置）を提供できる。
【００９７】
次に、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を図１２〜図１４に示す。図１２はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図１３はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図１４は図１２の側面図である。図１２〜図１４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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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１９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。
また、対物光学系１００（撮像光学系）に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００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。
【０１０１】
また、対物光学系１００（撮像光学系）と電子撮像素子チップ１６２（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。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なパソコン（撮像装置）を提供できる。
【０１０２】
次に、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電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図１５に示す。図１５（a）は携帯電話４００の正
面図、図１５（b）は側面図、図１５（c）は撮影光学系４０５の断面図である。図１５（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
また、対物光学系１００（撮像光学系）に一体化されたオートフォーカス機構５００を備えている。オートフォーカス機構５００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。
【０１０６】
また、対物光学系１００（撮像光学系）と電子撮像素子チップ１６２（電子撮像素子）とを一体化することが望ましい。
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。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な携帯電話（撮像装置）を提供できる。
【０１０７】
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】
【０１０８】
以上のように、本発明は、諸収差、特に像面湾曲と色収差が良好に補正された撮像光学系、およびそれを用いた撮像装置に適している。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 撮像面
Ｓ 開口絞り
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 レンズ
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
５００ オートフォーカス機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
前記第３レンズはガラスレンズであって、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
１．７＜ｎｄ３ (１)
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｎｄ３は前記第３レンズのｄ線の屈折率、
ｆ２は前記第２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２】
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は前記第２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３】
前記第４レンズの屈折力が中心から周辺にかけて小さくなり、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学系。
０．００１＜１／ν３−１／ν４＜０．０１ (３)
但し、
ν３は前記第３レンズのアッベ数、
ν４は前記第４レンズのアッベ数、
である。
【請求項４】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
０．９５＜ｆ３／ｆ４＜６．８ (４)
但し、
ｆ３は前記第３レンズの焦点距離、
ｆ４は前記第４レンズの焦点距離、
である。
【請求項５】
前記第３レンズの物体側面が物体側に凸の面であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項６】
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項５に記載の撮像光学系。
０．２５＜ｒ６／ｆ＜１４ (５)
但し、
ｒ６は前記第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
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（６）を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像光学系。
−５．４＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜１ （６）
但し、
ｒ６は前記第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ７は前記第３レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項８】
前記第１レンズは両凸レンズであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項９】
前記第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記第４レンズは物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像光学系。
０．１４＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜２．７ （７）
但し、
ｒ１０は前記第５レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ１１は前記第５レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項１２】
前記第１レンズ、前記第２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から請求項１１のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の撮像光学系と、撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像光学系と前記撮像素子が一体化していることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項１】
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
前記第３レンズはガラスレンズであって、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
１．７＜ｎｄ３ (１)
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｎｄ３は前記第３レンズのｄ線の屈折率、
ｆ２は前記第２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２】
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、正の屈折力の第３レンズと、正の屈折力の第４レンズと、負の屈折力の第５レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする撮像光学系。
−１．５＜ｆ２／ｆ＜−０．７３ (２)
但し、
ｆ２は前記第２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３】
前記第４レンズの屈折力が中心から周辺にかけて小さくなり、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学系。
０．００１＜１／ν３−１／ν４＜０．０１ (３)
但し、
ν３は前記第３レンズのアッベ数、
ν４は前記第４レンズのアッベ数、
である。
【請求項４】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
０．９５＜ｆ３／ｆ４＜６．８ (４)
但し、
ｆ３は前記第３レンズの焦点距離、
ｆ４は前記第４レンズの焦点距離、
である。
【請求項５】
前記第３レンズの物体側面が物体側に凸の面であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項６】
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項５に記載の撮像光学系。
０．２５＜ｒ６／ｆ＜１４ (５)
但し、
ｒ６は前記第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
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（６）を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像光学系。
−５．４＜（ｒ６＋ｒ７）/（ｒ６−ｒ７）＜１ （６）
但し、
ｒ６は前記第３レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ７は前記第３レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項８】
前記第１レンズは両凸レンズであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項９】
前記第２レンズは物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記第４レンズは物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の撮像光学系。
０．１４＜（ｒ１０＋ｒ１１）/（ｒ１０−ｒ１１）＜２．７ （７）
但し、
ｒ１０は前記第５レンズの物体側面の近軸曲率半径、
ｒ１１は前記第５レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
【請求項１２】
前記第１レンズ、前記第２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から請求項１１のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の撮像光学系と、撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像光学系と前記撮像素子が一体化していることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることを特徴とする請求項１３または請求項１４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２０１２−１８９８９３（Ｐ２０１２−１８９８９３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４５６５（Ｐ２０１１−５４５６５）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【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１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【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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