JP2012208148A

JP2012208148A - 撮像光学系及びそれを用いた撮像装置

Info

Publication number: JP2012208148A
Application number: JP2011071476A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Uchida; 佳宏内田; Takuya Otsu; 卓也大津
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【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のレンズと、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（１）を満足することを特徴とする撮像光学系。
−４．０＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜−０．５１（１）
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。
【選択図】図１

Description

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。

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）。

特開２００７−２６４１８０号公報特開２０１０−４８９９６号公報

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。

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、特にコマ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。

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のレンズと、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（１）を満足することを特徴とする。
−４．０＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜−０．５１（１）
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。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
１．２１＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜６．５２（２）
但し、
φＬ５ｅｄｍａｘは第５レンズの有効径、
φｓｔは絞りの径、
である。

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。
−１０．８＜Ｒ９／ｄ９＜−１．６（３）
但し、
Ｒ９は第４レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｄ９は第４レンズと第５レンズの光軸上の空気間隔、
である。

また、本発明の好ましい態様によれば、第３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。

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。
−１２．７＜ｒ３／ｆ１＜−１．６（４）
但し、
ｒ３は第１レンズ像側面の近軸曲率半径、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
である。

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。
１．３＜ｒ７／ｆ（５）
但し、
ｒ７は第３レンズ像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。

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。
０．４＜ｒ６／ｆ＜２．１（６）
但し、
ｒ６は第３レンズ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。

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。
１．１＜ｆ３／ｆ４＜７．６（７）
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。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
１．０＜（ｒ１０＋ｒ１１）／（ｒ１０−ｒ１１）＜３．４（８）
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。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
０．４＜ｆ１／ｆ＜１．８（９）
但し、
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。

また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３（１０）
但し、
ｆ５は第５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。

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。

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。

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り、物体側面の形状は中心部から周辺部にかけて凹面形状であることが望ましい。

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。

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。

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。

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、特にコマ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。

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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。デジタルカメラ４０の後方斜視図である。デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。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。パソコン３００の撮影光学系３０３の断面図である。パソコン３００の側面図である。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。

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のレンズと、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（１）を満足することを特徴とする。
−４．０＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜−０．５１（１）
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。

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。

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。

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、レンズの有効径を小さくすることが可能となる。

さらに、本実施形態の撮像光学系は、条件式（１）を満足する。条件式（１）は、Ｆナンバーを小さくしたときに、光学系の全長を短縮しつつコマ収差を良好に補正するのに好ましい条件式である。条件式（１）を満足することで、Ｆナンバーを小さくした光学系において、光学系の全長を短縮し、しかもコマ収差を良好に補正することができる。

第３レンズの物体側面が凸の状態で、条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズの像側面の曲率半径が小さくなり、正の屈折力が小さくなるので、第３レンズの屈折力が強くなりすぎてしまう。その結果、主点位置が像側に位置するので、光学系の全長を短縮することが困難になる。条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズの像側面の負の屈折力が小さくなってしまう。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。

ここで、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満足するのが好ましい。
−２．６＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜−０．８ (１’)
また、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１”）を満足するのがより好ましい。
−２．２＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜−１ (１”)

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（２）を満足するのが好ましい。
１．２１＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜６．５２（２）
但し、
φＬ５ｅｄｍａｘは第５レンズの有効径、
φｓｔは絞りの径、
である。

条件式（２）は、第５レンズの有効径と絞り径に関する条件式であって、光学系の小型化と像面湾曲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、光学系の小型化と像面湾曲の良好な補正が可能となる。

条件式（２）の上限値を上回ると、絞り径に対して第５レンズの有効径が大きくなる。この場合、テレセントリック性の確保しやすくなるが、光学系の小型化が困難になる。条件式（２）の下限値を下回ると、絞り径に対して第５レンズの有効径が小さくなる。この場合、第５レンズにおける軸上光束と、軸外光束の間隔が狭くなるので、コマ収差や歪曲収差、特に像面湾曲の補正が困難になる。

ここで、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を満足するのが好ましい。
１．８６＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜４．２４（２’）
また、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２”）を満足するのがより好ましい。
２．２０＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜３．５９（２”）

なお、条件式（２）は、第５レンズの有効径に代えて第５レンズのレンズ径を用いて表すことができる。この場合、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（２−１）を満足するのが好ましい。
１．４１＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜６．７２（２−１）
但し、
φＬ５ｍａｘは第５レンズの径、
φｓｔは絞りの径、
である。

条件式（２−１）についての効果は、条件式（２）と同じである。

ここで、条件式（２−１）に代えて、以下の条件式（２−１’）を満足するのが好ましい。
２．０６＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜４．４４（２−１’）
また、条件式（２−１）に代えて、以下の条件式（２−１”）を満足するのがより好ましい。
２．４０＜φＬ５ｍａｘ／φｓｔ＜３．７９（２−１”）

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（３）を満足するのが好ましい。
−１０．８＜Ｒ９／ｄ９＜−１．６（３）
但し、
Ｒ９は第４レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｄ９は第４レンズと第５レンズの光軸上の空気間隔、
である。

条件式（３）は、第４レンズの像側面の近軸曲率半径と、第４レンズと第５レンズの光軸上の空気間隔に関する条件式で、収差を良好に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、コマ収差の発生、非点収差、像面湾曲及び歪曲収差を良好に補正することができる。

条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズと第５レンズ間の空気間隔は小さくなる。ここで、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、この空気レンズの屈折力が弱くなるので、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することが困難になる。条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズの像側面の近軸曲率半径は小さくなる。この場合、第４レンズの像側の面への入射光線の角度が大きくなるので、コマ収差が発生し、非点収差の補正が十分にできなくなる。

ここで、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足するのが好ましい。
−７．０＜Ｒ９／ｄ９＜−２．４ (３’)
また、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３”）を満足するのがより好ましい。
−５．９＜Ｒ９／ｄ９＜−２．８ (３”)

また、本実施形態の撮像光学系は、第３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。光学系を大口径にすると、軸上色収差の発生が顕著になる。そこで第３レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状にすることで、光学系を大口径にしても軸上色収差の補正が良好に行える。

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（４）を満足するのが好ましい。
−１２．７＜ｒ３／ｆ１＜−１．６（４）
但し、
ｒ３は第１レンズ像側面の近軸曲率半径、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
である。

条件式（４）は、球面収差やコマ収差を良好に補正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、球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。

条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズの像側面の近軸曲率半径が小さくなりすぎる。この場合、軸外光束の第１レンズ像側面への入射角が急になるため、コマ収差の補正が困難になる。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズの像側面の近軸曲率半径が大きくなるので、球面収差の補正が困難になる。

ここで、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足するのが好ましい。
−８．３＜ｒ３／ｆ１＜−２．６ (４’)
また、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４”）を満足するのがより好ましい。
−７．０＜ｒ３／ｆ１＜−３．０ (４”)

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（５）を満足するのが好ましい。
１．３＜ｒ７／ｆ（５）
但し、
ｒ７は第３レンズ像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。

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、コマ収差を良好に補正することができる。

条件式（５）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は大きくなる。ここで、光学系の全長短縮のために、第２レンズと第３レンズ間との間隔を小さくしようすると、第２レンズの像側面は凹面であるため、第２レンズと第３レンズとの周辺部における間隔が小さくなりすぎる。そのため、第２レンズの像側面の面形状と第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レンズの像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。

ここで、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足するのが好ましい。
２．１＜ｒ７／ｆ＜１３３．３（５’）
また、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５”）を満足するのがより好ましい。
２．５＜ｒ７／ｆ＜１１２．８（５”）

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（６）を満足するのが好ましい。
０．４＜ｒ６／ｆ＜２．１（６）
但し、
ｒ６は第３レンズ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。

条件式（６）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(６)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。

条件式（６）の上限値を上回ると、第３レンズの物体側面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、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（６）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。

ここで、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足するのが好ましい。
０．７＜ｒ６／ｆ＜１．４ (６’)
また、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６”）を満足するのがより好ましい。
０．８＜ｒ６／ｆ＜１．１（６”）

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（７）を満足するのが好ましい。
１．１＜ｆ３／ｆ４＜７．６（７）
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。

条件式（７）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（７）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。

条件式（７）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（７）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。

ここで、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満足するのが好ましい。
１．７＜ｆ３／ｆ４＜５．０ (７’)
また、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７”）を満足するのがより好ましい。
２．０＜ｆ３／ｆ４＜４．２ (７”)

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（８）を満足するのが好ましい。
１．０＜（ｒ１０＋ｒ１１）／（ｒ１０−ｒ１１）＜３．４（８）
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。

条件式（８）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（８）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。

条件式（８）の上限値を上回ると、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。条件式（８）の下限値を下回ると、第５レンズの像側面の近軸曲率半径が小さくなる。この場合、軸外光束の第５レンズの像側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。

ここで、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満足するのが好ましい。
１．１＜（ｒ１０＋ｒ１１）／（ｒ１０−ｒ１１）＜２．２（８’）
また、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８”）を満足するのがより好ましい。
１．３＜（ｒ１０＋ｒ１１）／（ｒ１０−ｒ１１）＜１．９（８”）

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（９）を満足するのが好ましい。
０．４＜ｆ１／ｆ＜１．８（９）
但し、
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。

条件式（９）は光学系の全長を短くし、良好な収差補正に好ましい条件である。条件式（９）を満足することで、光学系の全長を短くした上で、諸収差を良好に補正することができる。

条件式（９）上限値を上回ると、第１レンズの屈折力は弱くなってしまうので、光学系の全長の短縮が困難になってしまう。条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズの屈折力は強くなってしまうので、諸収差が増大し収差補正が困難になる。また製造感度が低くなる。

ここで、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９’）を満足するのが好ましい。
０．６＜ｆ１／ｆ＜１．２（９’）
また、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９”）を満足するのがより好ましい。
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．０（９”）

また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式（１０）を満足するのが好ましい。
−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３（１０）
但し、
ｆ５は第５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。

条件式（１０）は光学系の全長を短くしつつ、諸収差、特に倍率色収差を補正するのに好ましい条件である。条件式（１０）を満足することで、光学系の全長を短くした上で、倍率色収差を良好に補正することができる。

条件式（１０）の上限値を上回ると、第５レンズの負の屈折力が弱くなってしまう。この場合、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ため、光学系の全長の短縮が困難になってしまう。条件式（１０）の下限値を下回ると、第５レンズの負の屈折力が強くなってしまうので、第１レンズから第４レンズまでに発生した諸収差、特に倍率色収差の補正が困難になる。

ここで、条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０’）を満足するのが好ましい。
−０．９＜ｆ５／ｆ＜−０．５（１０’）
また、条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０”）を満足するのがより好ましい。
−０．８＜ｆ５／ｆ＜−０．６（１０”）

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。

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。

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り、物体側面の形状は中心部から周辺部にかけて凹面形状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。

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、特にコマ収差が良好に補正された撮像光学系を用いた撮像装置を実現できる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、負屈折力の第５レンズＬ５を有している。

非球面は、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の全てのレンの両面に設けられている。

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。

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。

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 1.899 0.58 1.53463 56.22
3* -14.108 0.11
4* 5.542 0.30 1.61417 25.64
5* 1.608 0.26
6* 3.352 0.44 1.53463 56.22
7* 13.743 0.52
8* -2.408 0.58 1.53463 56.22
9* -0.976 0.28
10* 7.126 0.49 1.53463 56.22
11* 1.124 0.64
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 可変
像面 ∞ 0.

非球面データ
第２面
K=-0.881
A4=1.12361e-02,A6=9.43523e-03,A8=1.63446e-03,A10=-9.07244e-03
第３面
K=-9.467
A4=-1.80144e-02,A6=1.30386e-01,A8=-1.72430e-01,A10=6.26790e-02
第４面
K=-111.241
A4=-9.47939e-02,A6=2.85846e-01,A8=-3.68682e-01,A10=1.54520e-01
第５面
K=-8.353
A4=1.25573e-03,A6=1.68775e-01,A8=-2.03500e-01,A10=7.82501e-02
A12=3.79830e-04
第６面
K=-34.149
A4=2.96394e-02,A6=-7.12671e-02,A8=8.63678e-02,A10=-2.96344e-02
第７面
K=-75.222
A4=-7.45335e-03,A6=-1.17206e-02,A8=-1.86648e-02,A10=1.51514e-02
第８面
K=-0.475
A4=-8.25793e-03,A6=3.60363e-02,A8=-1.56741e-02,A10=-4.83613e-03,
A12=9.31825e-04
第９面
K=-2.258
A4=-1.52094e-02,A6=-1.06658e-02,A8=2.63124e-02,A10=-5.33786e-03,
A12=-4.77232e-04
第１０面
K=-578.778
A4=-4.00372e-02,A6=6.31511e-03,A8=4.42722e-04,A10=-1.48309e-04,
A12=7.78440e-06,A14=-1.91115e-09
第１１面
K=-7.065
A4=-4.94843e-02,A6=1.19528e-02,A8=-2.45907e-03,A10=2.22435e-04,
A12=-5.53516e-06,A14=-1.13545e-07

各種データ
像高 2.9
fb (in air) 1.21
全長 (in air) 4.76

焦点距離
f=3.82

数値実施例２
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.21
2* 2.466 0.82 1.53463 56.22
3* -17.844 0.13
4* 7.183 0.30 1.61417 25.64
5* 2.175 0.46
6* 5.332 0.63 1.53463 56.22
7* 28.938 0.81
8* -2.856 0.64 1.53463 56.22
9* -1.315 0.26
10* 9.157 0.87 1.53463 56.22
11* 1.575 0.86
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.47
像面 ∞ 0.

非球面データ
第２面
K=-0.865
A4=4.98470e-03,A6=1.70004e-03,A8=-2.33550e-05,A10=-6.65461e-04
第３面
K=-74.210
A4=-6.69903e-03,A6=2.93033e-02,A8=-2.36324e-02,A10=4.79004e-03
第４面
K=-121.991
A4=-3.91275e-02,A6=6.97216e-02,A8=-4.85969e-02,A10=1.08383e-02
第５面
K=-8.352
A4=1.42166e-03,A6=4.17708e-02,A8=-2.61007e-02,A10=5.50884e-03
第６面
K=-45.007
A4=1.22715e-02,A6=-1.95254e-02,A8=9.76919e-03,A10=-1.50533e-03
第７面
K=-620.583
A4=-4.84435e-03,A6=-2.75959e-03,A8=-2.93339e-03,A10=7.95875e-04
第８面
K=0.084
A4=-7.53214e-03,A6=8.40059e-03,A8=-1.70900e-03,A10=-2.73910e-04,
A12=-4.70115e-05
第９面
K=-1.888
A4=-7.41935e-03,A6=-3.19839e-03,A8=3.26570e-03,A10=-4.51553e-04,
A12=-7.44909e-06
第１０面
K=-367.084
A4=-1.66804e-02,A6=1.59274e-03,A8=4.94652e-05,A10=-1.48995e-05,
A12=-1.28361e-07,A14=2.97799e-08
第１１面
K=-6.595
A4=-1.86693e-02,A6=2.62509e-03,A8=-2.99140e-04,A10=1.64284e-05,
A12=-3.17449e-07,A14=-7.92194e-09

各種データ
像高 3.8
fb (in air) 1.52
全長 (in air) 6.45

焦点距離
f=5.13

数値実施例３
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.21
2* 2.467 0.76 1.53463 56.22
3* -18.189 0.14
4* 7.242 0.31 1.61417 25.64
5* 2.179 0.47
6* 5.215 0.60 1.53463 56.22
7* 26.025 0.82
8* -2.810 0.69 1.53463 56.22
9* -1.305 0.24
10* 7.730 0.89 1.53463 56.22
11* 1.519 0.86
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.49
像面 ∞ 0.

非球面データ
第２面
K=-0.815
A4=5.45292e-03,A6=1.44720e-03,A8=6.89583e-05,A10=-5.42168e-04
第３面
K=-93.607
A4=-6.37568e-03,A6=2.95462e-02,A8=-2.32960e-02,A10=4.92034e-03
第４面
K=-116.116
A4=-3.87946e-02,A6=6.99601e-02,A8=-4.86438e-02,A10=1.09437e-02
第５面
K=-8.295
A4=1.93077e-03,A6=4.17066e-02,A8=-2.63609e-02,A10=5.54659e-03
第６面
K=-45.445
A4=1.22938e-02,A6=-1.94574e-02,A8=9.77219e-03,A10=-1.49434e-03
第７面
K=-661.852
A4=-4.70020e-03,A6=-2.60080e-03,A8=-2.84935e-03,A10=8.45016e-04
第８面
K=0.054
A4=-7.50810e-03,A6=8.58817e-03,A8=-1.65161e-03,A10=-2.51153e-04,
A12=-3.83267e-05
第９面
K=-1.883
A4=-8.16929e-03,A6=-3.29436e-03,A8=3.27140e-03,A10=-4.47868e-04,
A12=-4.63228e-06
第１０面
K=-232.895
A4=-1.64616e-02,A6=1.62192e-03,A8=5.08558e-05,A10=-1.64509e-05,
A12=-3.29742e-07,A14=6.89537e-08
第１１面
K=-6.364
A4=-1.93238e-02,A6=2.69864e-03,A8=-3.00378e-04,A10=1.63198e-05,
A12=-3.42117e-07,A14=-7.20261e-09

各種データ
像高 3.9
fb (in air) 1.55
全長 (in air) 6.47

焦点距離
f=5.11

数値実施例４
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.18
2* 2.741 0.52 1.53463 56.22
3* -14.448 0.20
4* 4.952 0.30 1.61417 25.64
5* 1.812 0.25
6* 4.282 0.59 1.53463 56.22
7* 500.000 0.84
8* -2.262 0.70 1.53463 56.22
9* -1.153 0.37
10* 5.007 0.61 1.53463 56.22
11* 1.320 0.75
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.80
像面 ∞ 0.

非球面データ
第２面
K=-1.279
A4=-1.79037e-03,A6=-8.03611e-04,A8=1.02410e-03
第３面
K=-6.609
A4=-1.57927e-02,A6=5.05025e-02,A8=-4.07441e-02,A10=1.26222e-02
第４面
K=-64.772
A4=-6.44405e-02,A6=1.49442e-01,A8=-1.18136e-01,A10=3.30511e-02
第５面
K=-8.807
A4=-5.75049e-03,A6=7.65993e-02,A8=-5.89296e-02,A10=1.36525e-02
第６面
K=-44.123
A4=3.34671e-02,A6=-4.13955e-02,A8=3.10495e-02,A10=-5.81840e-03,
A12=-6.08447e-04
第７面
K=-531.932
A4=5.34756e-03,A6=2.51172e-03,A8=-1.41412e-02,A10=6.90857e-03,
A12=-3.90127e-04
第８面
K=-0.220
A4=-1.30213e-02,A6=2.01165e-02,A8=-3.29704e-03,A10=-2.85694e-04,
A12=-3.91144e-04,A14=8.96023e-05
第９面
K=-1.592
A4=1.24602e-03,A6=-1.09644e-02,A8=7.49208e-03,A10=-1.93250e-04,
A12=-2.67655e-04,A14=1.30913e-05
第１０面
K=-103.807
A4=-2.01088e-02,A6=1.88936e-03,A8=2.03766e-04,A10=-3.98138e-05,
A12=2.01700e-06,A14=-2.88183e-08
第１１面
K=-5.909
A4=-2.77692e-02,A6=4.79349e-03,A8=-6.73609e-04,A10=5.54594e-05,
A12=-2.17374e-06,A14=2.81129e-08

各種データ
像高 3.9
fb (in air) 1.75
全長 (in air) 6.13

焦点距離
f=4.88

数値実施例５
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.31
2* 1.780 0.62 1.53463 56.22
3* -19.519 0.10
4* 9.592 0.30 1.61417 25.64
5* 1.880 0.28
6* 3.592 0.43 1.53463 56.22
7* 10.750 0.49
8* -2.305 0.63 1.53463 56.22
9* -0.949 0.27
10* 5.894 0.43 1.53463 56.22
11* 1.097 0.62
12 ∞ 0.30 1.51633 64.14
13 ∞ 0.47
像面 ∞ 0.

非球面データ
第２面
K=-0.947
A4=1.73926e-02,A6=1.73904e-02,A8=-4.66447e-03
第３面
K=0.076
A4=-1.11541e-02,A6=1.72217e-01,A8=-2.32228e-01,A10=8.61042e-02
第４面
K=-34.106
A4=-1.02241e-01,A6=3.53432e-01,A8=-4.68458e-01,A10=1.88533e-01
第５面
K=-8.046
A4=-6.98161e-04,A6=2.11680e-01,A8=-2.73586e-01,A10=1.15204e-01
第６面
K=-37.662
A4=2.04232e-02,A6=-9.25024e-02,A8=8.94440e-02,A10=-3.01788e-02
第７面
K=-94.854
A4=-8.84589e-03,A6=-1.83717e-02,A8=-2.34008e-02,A10=1.35782e-02
第８面
K=-0.651
A4=-4.37690e-03,A6=3.74029e-02,A8=-1.63020e-02,A10=-9.45924e-03,
A12=2.37869e-03
第９面
K=-2.207
A4=-6.80801e-03,A6=-2.32755e-02,A8=3.07158e-02,A10=-7.09722e-03,
A12=-2.22422e-04
第１０面
K=-508.945
A4=-3.78877e-02,A6=1.19698e-03,A8=1.02665e-03,A10=-1.62292e-04,
A12=5.03180e-06
第１１面
K=-7.412
A4=-4.98596e-02,A6=1.19625e-02,A8=-3.04503e-03,A10=3.63173e-04,
A12=-1.93274e-05

各種データ
像高 2.9
fb (in air) 1.28
全長 (in air) 4.82

焦点距離
f=3.88

各実施例の条件式対応値を以下に示す。

[条件式] 実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５
(r6+r7)/(r6-r7) -1.65 -1.45 -1.50 -1.02 -2.00
R9 / d9 -3.51 -4.98 -5.39 -3.12 -3.51
r3 / f1 -4.47 -4.36 -4.44 -3.33 -6.36
r7 / f 3.60 5.65 5.10 102.52 2.77
r6 / f 0.88 1.04 1.02 0.88 0.93
f3 / f4 3.04 3.04 3.08 2.24 3.81
(r10+r11)/(r10-r11) 1.37 1.42 1.49 1.72 1.46
f1 / f 0.83 0.80 0.80 0.89 0.79
f5 / f -0.67 -0.72 -0.73 -0.73 -0.67
φL5edmax/SDIA 2.74 2.60 2.64 3.26 2.42

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。

図１１〜図１３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１１はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１２は同後方斜視図、図１３はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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１４〜図１６に示す。図１４はパソコン３００のカバーを開いた状態の前方斜視図、図１５はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図１６は図１４の側面図である。図１４〜図１６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。

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。

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。

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１４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。

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。

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１７に示す。図１７（a）は携帯電話４００の正面図、図１７（b）は側面図、図１７（c）は撮影光学系４０５の断面図である。図１７（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。

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うためのものである。

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。

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。

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、撮像光学系のよる光学像を電気信号化することができる。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。

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。

以上のように、本発明は、諸収差、特にコマ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。

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
４９ＣＣＤ
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

Claims

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のレンズと、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（１）を満足することを特徴とする撮像光学系。
−４．０＜（ｒ６＋ｒ７）／（ｒ６−ｒ７）＜−０．５１（１）
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。
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
１．２１＜φＬ５ｅｄｍａｘ／φｓｔ＜６．５２（２）
但し、
φＬ５ｅｄｍａｘは前記第５レンズの有効径、
φｓｔは前記絞りの径、
である。
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。
−１０．８＜Ｒ９／ｄ９＜−１．６（３）
但し、
Ｒ９は前記第４レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｄ９は前記第４レンズと前記第５レンズの光軸上の空気間隔、
である。
前記第３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３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
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４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
−１２．７＜ｒ３／ｆ１＜−１．６（４）
但し、
ｒ３は前記第１レンズ像側面の近軸曲率半径、
ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、
である。
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
１．３＜ｒ７／ｆ（５）
但し、
ｒ７は前記第３レンズ像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。
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。
０．４＜ｒ６／ｆ＜２．１（６）
但し、
ｒ６は前記第３レンズ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。
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７のいずれか１項に記載の撮像光学系。
１．１＜ｆ３／ｆ４＜７．６（７）
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。
以下の条件式（８）を満足す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。
１．０＜（ｒ１０＋ｒ１１）／（ｒ１０−ｒ１１）＜３．４（８）
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。
以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の撮像光学系。
０．４＜ｆ１／ｆ＜１．８（９）
但し、
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。
以下の条件式（１０）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。
−１．５＜ｆ５／ｆ＜−０．３（１０）
但し、
ｆ５は前記第５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。
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１１のいずれか１項に記載の撮像光学系。
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１２のいずれか１項に記載の撮像光学系。
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り、
物体側面の形状は中心部から周辺部にかけて凹面形状であることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
請求項１から請求項１４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。
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１５に記載の撮像装置。
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１５または請求項１６に記載の撮像装置。