(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物による反射光もしくは散乱光を効率よく撮像素子に入力させる撮像光学系及び撮像装置を提供する。【解決手段】波長N±５０ｎｍの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、撮像光学系は波長N±５０ｎｍの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターＢＰＦを有し、撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも１面には、波長N±２００ｎｍの波長範囲の中で入射角が０度における反射率が最も小さくなる波長がＮ±１００ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、所定の条件式を満足している撮像光学系。【選択図】図４
2020027205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長N±５０ｎｍの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±５０ｎｍの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも１面には、波長N±２００ｎｍの波長範囲の中で入射角が０度における反射率が最も小さくなる波長がＮ±１００ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
０．１０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ａｍｉｎ｜） ＜  １．３５      ・・・・・（１）
０．１０  ＜  Ｙ／ｆ  ＜  １．７５     ・・・・・・・・・・・・・・（２）
但し、
Ａｍｉｎ ： 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Ｙ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける最大像高
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
【請求項２】
以下の条件式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。
０．５０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ｂｍａｘ｜） ＜  ４．００       ・・・・・（３）
但し、
Ｂｍａｘ ： 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の法線と入射
光線のなす角度の最大値
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像光学系。
１．９０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ｃｍａｘ｜） ＜  ２０．００      ・・・・・（４）
但し、
Ｃｍａｘ ：前記バンドパスフィルターと前記バンドパスフィルターに入射する光線のな
す角度の最大値
【請求項４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像光学系。
−０．０９ ＜ ｔａｎ（Ｄ） ＜  ０．２７      ・・・・・・・・・・・・（５）
但し、
Ｄ ： 前記撮像光学系の最も像側の面から射出され像面に入射する波長Ｎｎｍにおける最
軸外光線の主光線と光軸と平行な線がなすメリジオナル断面上の角度
【請求項５】
前記撮像光学系は負の屈折力を有する面を少なくとも１面有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像光学系。
−６．００ ＜ ｆｎ／ｆ ＜  −０．０５      ・・・・・・・・・・・・・（６）
但し、
ｆｎ ： 前記撮像光学系のすべての面の中で最も負の屈折力の大きい面の波長Ｎｎｍにお
ける焦点距離
【請求項６】
前記撮像光学系は両凸形状の空気レンズを少なくとも１つ有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像光学系。
−０．８０  ＜  （Ｃｒｐｆ＋Ｃｒｐｒ）／（Ｃｒｐｆ−Ｃｒｐｒ）  ＜  ０．８０
・・・・・（７）
但し、
Ｃｒｐｆ： 前記両凸形状の空気レンズの物体側面の曲率半径
Ｃｒｐｒ： 前記両凸形状の空気レンズの像側面の曲率半径
【請求項７】
前記撮像光学系は最も物体側に物体側凸面を有するレンズＬｆを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の撮像光学系。
０．１５ ＜ ＣｒＬｆ／ｆ    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
但し、
ＣｒＬｆ： 前記レンズＬｆの物体側凸面の曲率半径
【請求項８】
前記反射防止コーティングは、ＭｇＦ2を材料に含む層を少なくとも１層以上有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項９】
前記反射防止コーティングは、ＳｉＯ2を材料に含む層を少なくとも１層以上有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記反射防止コーティングは、すべての面において層数が５層以下であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
波長Ｎは、７８０ｎｍより長いことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１２】
前記撮像光学系は、少なくとも１枚の樹脂レンズＬｐを有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の撮像光学系。
【請求項１３】
前記樹脂レンズＬｐが、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載の撮像光学系。
１．５ ＜ ｜ｆＬｐ｜／ｆ  ＜  ２０００．０    ・・・・・・・・・・・（９）
但し、
ｆＬｐ： 前記樹脂レンズＬｐの波長Ｎｎｍにおける焦点距離
（樹脂レンズＬｐが複数ある場合は、最も屈折力が大きいものをｆＬｐとする）
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の撮像光学系と、前記撮像光学系の像側に配置され、該撮像光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の波長の光線に用いられ、特定の波長の光線に対して高透過率な撮像光学系及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、セキュリティ強化、安全性強化等の実現のため、センシング技術の高度化が求められている。そのため、特定の波長範囲の光線によって対象物である人や物体が存在する領域を広範囲にわたって走査を行う。投光の対象物による反射光や外乱光の拡散光を撮像光学系によって検知し、対象物の検出を行い、これを低コストで行うことが要望されている。
【０００３】
従来の特定波長光を使用する撮像光学系に関する上述した要望に関し、３枚のレンズから構成されたレンズ群と、近赤外域の特定波長帯域の光線を透過させる干渉フィルターとを物体側から像側に向かってこの順番で有し、前記レンズ群は、正のパワーを持つ物体側に凸の第１メニスカスレンズ、正のパワーを持つ像側に凸の凸レンズを物体側から像側に向かってこの順番に備えた赤外線用レンズユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、従来の前記撮像光学系においては、レンズが３枚以下という少ない枚数で広角レンズを構成しているが、Ｆｎｏも暗く、また撮像素子への入射角も大きいため、撮像素子への入射光量が十分ではないという問題がある。特に、本技術分野においては、特定波長帯域の光線を投射し、対象物によるその反射光を撮像素子によって検出するため、僅かな反射光も逃さず受光することが望ましく、該撮像素子の入射光量不足は重要な解決すべき課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−８０７７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（発明の目的）
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、対象物による反射光もしくは散乱光を効率よく撮像素子に入力させる撮像光学系及び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】
第１発明は
波長N±５０ｎｍの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±５０ｎｍの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも１面には、波長N±２００ｎｍの波長範囲の中で入射角が０度における反射率が最も小さくなる波長がＮ±１００ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
０．１０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ａｍｉｎ｜） ＜  １．３５    ・・・・・（１）
０．１０  ＜  Ｙ／ｆ  ＜  １．７５   ・・・・・・・・・・・・・・（２）
但し、
Ａｍｉｎ ： 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Ｙ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける最大像高
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
である。
【０００８】
第２発明は、
第１発明の撮像光学系と、該撮像光学系の像側に配置され、該撮像光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対象物による反射光もしくは散乱光を効率よく撮像素子に入力させる撮像光学系及び撮像装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】用語「レンズ面の接線角Ａ」の説明図である。
【図２】用語「光線入射角Ｂ」の説明図である。
【図３】用語「撮像面への光線入射角Ｄ」の説明図である。
【図４】本発明の第１実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。
【図５】本発明の第１実施例の撮像光学系の縦収差図である。
【図６】本発明の第２実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。
【図７】本発明の第２実施例の撮像光学系の縦収差図である。
【図８】本発明の第３実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。
【図９】本発明の第３実施例の撮像光学系の縦収差図である。
【図１０】本発明の第４実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。
【図１１】本発明の第４実施例の撮像光学系の縦収差図である。
【図１２】本発明の実施例の撮像装置の構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の撮像光学系及び撮像装置の実施形態について説明する。ただし、以下に説明するものは当該撮像光学系及び撮像装置の一態様であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。
【００１２】
第１実施形態の撮像光学系は、
波長N±５０ｎｍの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±５０ｎｍの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも１面には、波長N±２００ｎｍの波長範囲の中で入射角が０度における反射率が最も小さくなる波長がＮ±１００ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
０．１０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ａｍｉｎ｜） ＜  １．３５    ・・・・・（１）
０．１０  ＜  Ｙ／ｆ  ＜  １．７５   ・・・・・・・・・・・・・・（２）
但し、
Ａｍｉｎ ： 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Ｙ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける最大像高
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
である。
【００１３】
第１実施形態の撮像光学系は、波長N±５０ｎｍの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、前記撮像光学系は波長N±５０ｎｍの波長範囲のみを透過するバンドパスフィルターを有することを特徴とする。該バンドパスフィルターを有することにより使用波長範囲が限定され、限定された特定の波長領域のみ収差補正すればよい。その結果、少ないレンズ枚数で撮像光学系を構成することが可能となり、低コスト化が達成できる。
ちなみに、バンドパスフィルターは基板の表面上に多層膜を形成してなる干渉フィルターであり、特定の波長帯域の光線の透過率を高くし、それ以外の波長帯域の光線の透過率を低くする作用を有する。
バンドパスフィルターを配置する光軸方向の位置はどこでも構わない。しかしながら、干渉フィルターは、後述する光線入射角が０°から大きくなるに従って透過スペクトルが短波長側にシフトする。そのため、バンドパスフィルターへの光線入射角が大きくない位置にバンドパスフィルターを配置することが好ましい。なお、バンドパスフィルターの基盤の曲率は問わない。しかし、バンドパスフィルターには色々異なった光線入射角の光線が入射すること、基盤が球面の場合入射位置によって光線入射角が変化すること等を考慮すると、基盤は平行平板であることが好ましい。
【００１４】
第１実施形態の撮像光学系は、前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも１面には、波長N±２００ｎｍの波長範囲の中で入射角が０度における反射率が最も小さくなる波長がＮ±１００ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされることを特徴とする。第１実施形態の撮像光学系はバンドパスフィルターを有するため、特定の波長領域のみ透過率を高めればよく、そのために用いられる反射防止コーティングは幅広い波長帯域の反射率を抑える必要がないことから、層数の少ない安価なコートを採用でき、低コスト化が達成できる。
またより好ましくは、第１実施形態の撮像光学系に含まれるすべてのレンズの空気界面に波長N±２００ｎｍの波長範囲の中で入射角が０度における反射率が最も小さくなる波長がＮ±５０ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされることが、透過率を向上させる点で好ましい。
さらにより好ましくは、波長N±１００ｎｍの波長範囲の中で最も反射率が小さくなる波長がＮ±５０ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされることが、透過率を向上させる点で好ましい。
【００１５】
第１実施形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足していることを特徴とする。
０．１０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ａｍｉｎ｜） ＜  １．３５    ・・・・・（１）
但し、
Ａｍｉｎ ： 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
【００１６】
条件式（１）は、レンズ面の接線角を規定する式である。ここでレンズ面の接線角Ａは、図１に示すように、レンズ面の接線Ａ１と光軸Ｏのなす角度であって、絶対値で表され、すべて正の値を取るものと定義される。よってレンズ面の接線角Ａが小さくなることは、光軸に直交する面に対するレンズ面の傾きが大きくなることを意味する。
【００１７】
条件式（１）を満足することよって、反射防止コートの層厚誤差が小さくなると共に、適切な屈折力を有することとなり、レンズ枚数の削減につながる。
条件式（１）の下限を割ると、レンズ面の傾きが光軸に直交する平面に近付いていくことになり、そのレンズの屈折力が弱く、撮像光学系のレンズ全長が大型化するとともに、収差補正のために多くのレンズが必要となり、小型化と低コスト化が困難となるため好ましくない。
また条件式（１）の上限を超えると、すなわち面の光軸に対する傾きが強くなっていくこととなり、反射防止コーティングを蒸着する際にレンズ中心部とレンズ周辺部とにおいて膜の厚さが異なってしまう。そのためレンズの中心部と周辺部で反射率特性が変化し、透過率を高めることが困難となると共に、所定の反射防止効果を得ることが困難となり好ましくない。
【００１８】
なお、条件式（１）の下限は０．１５であるとより好ましく、０．２５であると更に好ましく、０．３５であると更に好ましく、０．５０であると更に好ましい。
また、条件式（１）の上限は１．３０であると好ましく、１．２８であると更に好ましく、１．２６であると更に好ましく、１．２０であると更に好ましい。
【００１９】
本発明の撮像光学系は、以下の条件式を満足していることを特徴とする。
０．１０  ＜  Ｙ／ｆ  ＜  １．７５    ・・・・・・・・・・・・・・（２）
但し、
Ｙ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける最大像高
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
【００２０】
条件式（２）は、撮像光学系最大像高と焦点距離の比を規定する式である。
条件式（２）を満足することにより撮像光学系の画角が適切な範囲となり、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成が可能となる。
条件式（２）の下限を割ると、最大画角が狭くなり過ぎるため、広い範囲を撮影することが困難となり好ましくない。
また条件式（２）の上限を超えると、最大画角が広くなるため少ないレンズ枚数で構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
【００２１】
なお、条件式（２）の下限は０．１４であるとより好ましく、０．１６であると更に好ましく、０．２０であると更に好ましく、０．２５であると更に好ましい。
また、条件式（２）の上限は１．４３であると好ましく、１．３０であると更に好ましく、１．２０であると更に好ましく、１．００であると更に好ましく、０．５０であると更に好ましい。
【００２２】
第１実施形態の撮像光学系は、このレンズ構成に限定されない。いずれのレンズ枚数、及び、レンズ配置においても、本実施形態を適用することによって、これらの効果を得ることが可能である。また、低コスト化及び小型化の観点から、より好ましくは、７枚以下のレンズで構成されることが好ましい。レンズの形状に関しては、最物体側面が凸面であることが好ましい。レンズ枚数や形状は、求められる焦点距離、大きさ、Ｆナンバーや像高によって適宜変更することが可能である。
【００２３】
第２実施形態の撮像光学系は、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．５０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ｂｍａｘ｜） ＜  ４．００     ・・・・・（３）
但し、
Ｂｍａｘ ： 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の法線と入射
光線のなす角度の最大値
である。
【００２４】
条件式（３）は、光線入射角Ｂを規定する式である。ここで光線入射角Ｂは、図２に示すように、メリジオナル断面におけるレンズ面の法線Ｂ１と入射光線Ｂ２のなす角度である。光線入射角Ｂは絶対値で表され、すべて正の値を取る。なお、レンズ面が非球面の場合、法線は近軸曲率からではなく非球面形状から算出される。
【００２５】
条件式（３）を満足することによりレンズ面の法線に対する光線入射角が適切な範囲となり、レンズ面における反射率が低くかつ多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成が可能となる。
条件式（３）の下限を割ると、すなわちレンズ面の法線に対する最大光線入射角が大きくなると、レンズ面における反射率が高くなり透過率が下がり好ましくない。
また条件式（３）の上限を超えると、すなわちレンズ面の法線に対する最大光線入射角が小さくなると、収差補正効果が小さくなり過ぎて、少ないレンズ枚数で撮像光学系を構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
【００２６】
なお、条件式（３）の下限は０．５５であるとより好ましく、０．６０であると更に好ましく、０．６５であると更に好ましく、０．７０であると更に好ましい。
また、条件式（３）の上限は３．００であると好ましく、２．６０であると更に好ましく、２．１０であると更に好ましく、１．８０であると更に好ましい。
【００２７】
第３実施形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２．５０ ＜ １／ｔａｎ（｜Ｃｍａｘ｜） ＜  ２０．００    ・・・・・（４）
但し、
Ｃｍａｘ ： 前記バンドパスフィルターと前記バンドパスフィルターに入射する光線のな
す角度の最大値
【００２８】
上記条件式（４）は、前記バンドパスフィルター面の法線に対する光線入射角Ｃを規定する式である。ここで光線入射角Ｃは、図２に示す入射角Ｂと同様に定義され、また光線入射角Ｃは絶対値で表され、すべて正の値を取る。
【００２９】
干渉フィルターは、入射光線角度が０°から離れるに従って透過スペクトルが短波長側にシフトする。従って、条件式（４）を満足することによりバンドパスフィルター面の法線に対する光線入射角が適切な範囲となり、透過スペクトルの波長シフトを抑制することができる。
条件式（４）の下限を割ると、すなわち前記バンドパスフィルターに入射する光線の最大入射角が大きくなると、透過スペクトルが短波長側にシフトし、使用波長の透過率が下がり好ましくない。
また条件式（４）の上限を超えると、すなわち前記バンドパスフィルターに入射する光線の最大入射角が小さくなり過ぎると、主光線及び上下光線がすべてテレセントリックに近い光路配置となることを意味し、少ないレンズ枚数で撮像光学系を構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
【００３０】
なお、上記条件式（４）の下限は２．５５であるとより好ましく、２．６０であると更に好ましく、２．６５であると更に好ましく、２．７０であると更に好ましく、２．７７であると更に好ましい。
また、条件式（４）の上限は１５．００であると好ましく、１２．００であると更に好ましく、８．００であると更に好ましく、７．００であると更に好ましい。
【００３１】
なお、Ｆｎｏが１．４より明るい光学系の場合に、最も像面側にバンドパスフィルターを配置すると、光線入射角度Ｃは約２０度となるため、Ｆｎｏが１．４より明るい光学系は、最も像面側にバンドパスフィルターを配置しないことが好ましい。
また最大画角が２０度を超えるような広角レンズは、最も物体側にバンドパスフィルターを配置しないことが好ましい。
【００３２】
第４実施形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−０．０９ ＜ ｔａｎ（Ｄ） ＜  ０．２７    ・・・・・・・・・・・（５）
但し、
Ｄ ： 前記撮像光学系の最も像側の面から射出され像面に入射する波長Ｎｎｍにおける最
軸外光線の主光線と光軸と平行な線がなすメリジオナル断面上の角度
【００３３】
上記条件式（５）は、前記撮像光学系における最軸外光線が像面に入射する角度を規定する式である。ここで、主光線とは波長Ｎｎｍにおける前記最軸外の光線のうち絞りの中心を通過する光線のことである。また前記主光線と光軸と平行な線がなすメリジオナル断面上における角度Ｄは、図３に示す方向をプラスとする。なお、図３においてＩＭＧは像面を表す。
【００３４】
条件式（５）の上限を超えると、すなわち像面に入射する光線の角度が大きくなり過ぎ、撮像素子のオンチップレンズ開口率における蹴られが生じ、周辺光量落ちが顕著となり好ましくない。
また条件式（５）の下限を割ると、すなわち像面に入射する角度が小さくなり、最終レンズの径の小型化が困難となり好ましくない。
【００３５】
なお、条件式（５）の下限は−０．０５であるとより好ましく、−０．０２であると更に好ましく、−０．０１であると更に好ましく、０．００であると更に好ましい。
また、条件式（5）の上限は０．２５であると好ましく、０．２２であると更に好ましく、０．１８であると更に好ましく、０．１５であると更に好ましく、０．１２であると更に好ましく、０．０８であると更に好ましい。
【００３６】
第４実施形態の撮像光学系は、負の屈折力を有する面が少なくとも１面以上有することを特徴とする。
特定の狭い波長領域のみに使用される光学系の場合、色収差補正の必要性がないため、すべて正の屈折力を有するレンズのみで構成しても高性能な光学系が達成できる。しかし、像面性をよくするためにはペッツバール和を補正する必要がある。そのためには少なくとも1面以上の負の屈折力を有する面があることが好ましい。
【００３７】
第５実施形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−６．００ ＜ ｆｎ／ｆ ＜  −０．０５    ・・・・・・・・・・・（６）
但し、
ｆｎ ： 前記撮像光学系のすべての面の中で最も負の屈折力の大きい面の波長Ｎｎｍにお
ける焦点距離
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
【００３８】
上記条件式（６）は、前記負の屈折力を有する面の焦点距離を規定するための式である。
条件式（６）を満足することにより前記負の屈折力を有する面の焦点距離が適切な範囲となり、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成で像面性の補正が可能となる。
条件式（６）の下限を割ると、負の屈折力が弱くなりすぎで像面性の補正が困難となり好ましくない。
また条件式（６）の上限を超えると、負の屈折力が強くなり過ぎて像面性がオーバーに倒れるため、性能の点で好ましくない。また像面性を補正しようとすると少ないレンズ枚数で構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
【００３９】
なお、条件式（６）の下限は−５．００であるとより好ましく、−４．００であると更に好ましく、−２．００であると更に好ましく、−１．５０であると更に好ましい。
また、条件式（６）の上限は−０．１５であると好ましく、−０．３０であると更に好ましく、−０．４５であると更に好ましく、−０．６０であると更に好ましく、−０．７０であると更に好ましい。
【００４０】
第６実施形態の撮像光学系は、前記撮像光学系は両凸形状の空気レンズを少なくとも１つ有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−０．８０  ＜  （Ｃｒｐｆ＋Ｃｒｐｒ）／（Ｃｒｐｆ−Ｃｒｐｒ）  ＜  ０．８０
・・・・・（７）
但し、
Ｃｒｐｆ： 前記両凸形状の空気レンズの物体側面の曲率半径
Ｃｒｐｒ： 前記両凸形状の空気レンズの像側面の曲率半径
【００４１】
上記条件式（７）は、前記両凸形状の空気レンズの形状を規定するための式である。ここで、空気レンズとは、空気間隔を隔て隣接して配置される物体側の面と像側の面とで構成される空気間隔のことである。
条件式（７）を満足することにより、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成で球面収差と像面性が補正された大口径の撮像光学系を構成することが可能となる。
【００４２】
条件式（７）の範囲を超えると、前記空気レンズの形状が平凸形状に近づいていくため、球面収差と像面性の補正が両立しなくなり、高性能化の点で好ましくない。
【００４３】
なお、条件式（７）の下限は−０．６５であるとより好ましく、−０．５０であると更に好ましく、−０．３５であると更に好ましく、−０．１５であると更に好ましく、−０．０５であると更に好ましい。
また、条件式（７）の上限は０．７０であると好ましく、０．６０であると更に好ましく、０．５０であると更に好ましく、０．４５であると更に好ましく、０．４０であると更に好ましい。
【００４４】
第７実施形態の撮像光学系は、最も物体側に物体側凸面を有するレンズＬｆを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．１５ ＜ ＣｒＬｆ／ｆ    ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）
但し、
ＣｒＬｆ： 前記レンズＬｆの物体側凸面の曲率半径
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
【００４５】
上記条件式（８）は、前記物体側凸面を有するレンズＬｆの物体側凸面の曲率半径を規定するための式である。条件式（８）が正の値を取ることから、最も物体側の面は物体側に凸の形状であることを規定する。
条件式（８）を満足することにより前記物体側凸面の曲率半径が適切な範囲となり、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成で歪曲の補正が可能となる。
条件式（８）の下限を割ると、物体側凸面の曲率半径が小さくなり過ぎ、歪曲の補正が困難となり好ましくない。また条件式（８）の上限は物体側面が凸の形状であればよく、規定されるものではない。
【００４６】
なお、条件式（８）の下限は０．２５であるとより好ましく、０．３５であると更に好ましく、０．５０であると更に好ましく、０．６５であると更に好ましく、０．８０であると更に好ましい。
また、条件式（８）の上限は規定されていないが、最も物体側に物体側凸面を有するレンズＬｆの該凸面の曲率半径が大きくなると、最も物体側の面とカバーガラスや撮像面、平行平板のバンドパスフィルター等との面間反射が生じ、その結果ゴーストが発生する。そのため、条件式（８）の上限として、５０００．００であると好ましく、１０００．００であると更に好ましく、２００．００であると更に好ましく、２０．００であると更に好ましく、１０．００であると更に好ましく、５．００であると更に好ましく、３．００であると更に好ましく、１．６０であると更に好ましく、１．４５であると更に好ましい。
【００４７】
第８実施形態の撮像光学系は、前記反射防止コーティングが、ＭｇＦ2を材料に含む層を少なくとも１層以上有することを特徴とする。
【００４８】
第９実施形態の撮像光学系は、前記反射防止コーティングは、ＳｉＯ2を材料に含む層を少なくとも１層以上有することを特徴とする。
【００４９】
空気の屈折率が１．０であり、撮像光学系に使用されるレンズ材料の屈折率は約１．５より大きな材料が多いため、反射率を下げるためには反射防止コーティングに使用される材料の屈折率をそれらの屈折率の間に存在する材料として採用することが必要となる。
そこで、ｄ線における屈折率はおよそ１．３９であるＭｇＦ2、またはｄ線における屈折率はおよそ１．４６であるＳｉＯ2などを材料に含む層を少なくとも一層以上有することにより反射防止コーティングの効果を高め、透過率を向上させることができる。
【００５０】
第１０実施形態の撮像光学系は、前記反射防止コーティングが、すべての面において層数が５層以下であることを特徴とする。
バンドパスフィルターを用いて特定の狭い波長範囲のみ透過率を高めればよいので、コートの層数を増やす必要はない。すべての空気界面における反射防止コーティングの層数を５層以下とすることにより、層数の少ない安価なコートとなり、低コスト化が達成できる。
なお、より低コスト化を達成するためには、層数が、３層以下であることが好ましい。
【００５１】
第１１実施形態の撮像光学系は、波長Ｎが７８０ｎｍより長いことを特徴とする。
人間の目が感じることのできる波長は、４００ｎｍから７５０ｎｍであり、特定の波長を投光し、その散乱光を受光するためには、人間の目が感じることのできない波長を使用することが好ましい。
【００５２】
なお、波長Ｎは８００ｎｍより長いことがより好ましく、８３０ｎｍより長いことが更に好ましく、８５０ｎｍより長いことが更に好ましい。
【００５３】
第１２実施形態の撮像光学系は、少なくとも１枚の樹脂レンズＬｐを有することを特徴とする。
樹脂レンズを用いることにより撮像光学系の軽量化と低コスト化が達成できる。
また、前記樹脂レンズＬｐには非球面を有することが好ましい。樹脂レンズＬｐに非球面を用いることにより、低コスト化を実現しながら、収差補正が効果的に達成でき、高性能化も同時に達成される。
前記樹脂レンズＬｐに非球面を使用する場合、近軸的な屈折力を弱める形状の非球面であることが収差補正上好ましい。
【００５４】
第１３実施形態の撮像光学系は、前記樹脂レンズＬｐが、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．５ ＜ ｜ｆＬｐ｜／ｆ  ＜  ２０００．０    ・・・・・・・・・・・（９）
但し、
ｆＬｐ： 前記樹脂レンズＬｐの波長Ｎｎｍにおける焦点距離
ｆ ： 前記撮像光学系の波長Ｎｎｍにおける焦点距離
（樹脂レンズＬｐが複数ある場合は、最も屈折力が大きいものをｆＬｐとする）
【００５５】
上記条件式（９）は、前記樹脂レンズＬｐの波長Ｎｎｍにおける焦点距離を規定するための式である。樹脂レンズの場合、温度変化に対する光学特性の変化が大きいため、前記樹脂レンズＬｐはあまり大きな屈折力を有さない方が良い。
【００５６】
条件式（９）を満足することにより、温度変化に対する光学特性の変化を小さくしながら、少ないレンズ枚数で光学性能の向上を図ることができる。
条件式（９）の下限を割ると、前記樹脂レンズＬｐの屈折力が大きくなり過ぎて、温度変化に対する光学特性の変化が大きくなるため好ましくない。
また、条件式（９）の上限を超えると、前記樹脂レンズＬｐの屈折力が小さ過ぎるため、収差補正の効果が薄くなり、少ないレンズ枚数で構成できなくなるためコストの点で好ましくない。
【００５７】
なお、条件式（９）の下限は１．７であるとより好ましく、１．９であると更に好ましく、２．１であると更に好ましく、２．４であると更に好ましく、２．8であると更に好ましい。
また、条件式（９）の上限は１０００．０であると好ましく、５００．０であると更に好ましく、２００．０であると更に好ましく、１００．０であると更に好ましく、５０．０であると更に好ましく、２０．０であると更に好ましく、１０．０であると更に好ましく、８．０であると更に好ましい。
【００５８】
なお、正の屈折力と負の屈折力のおのおの１枚ずつの樹脂レンズを有すると、両樹脂レンズにより温度変化による光学特性変化の打ち消し合いが起きて撮像光学系の光学特性変化を小さくでき、好ましい。
【００５９】
第１４実施形態の撮像装置は、前記撮像光学系の像側に前記撮像光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子を備える。ここで、前記撮像素子は特にその構成が限定されるものではなく、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子が例示される。
【００６０】
また、本発明の撮像装置は、前記撮像素子で撮影した画像データを電気的に加工してその形状を変化させる画像処理過程を有することがより好ましい。レンズを含む光学系の小型化をする場合、像形状のゆがみすなわち歪曲収差が問題となる。その際前記画像処理過程において像形状のゆがみを補正すべきデータを保持しておき、前記画像処理過程においてその補正すべきデータを補正処理することは、ゆがみのない像の形成とともに撮像光学系の小型化が達成することができ、好ましい。
【００６１】
さらに、本発明の撮像装置の撮像光学系は、前記画像処理過程において形状を補正されるべきデータによる像面が歪曲している。該歪曲した像面を平面化する補正をすることにより、最も像側に配置されたレンズの負の屈折力を強くすることができ、最も像側のレンズの小型化が達成されるため好ましい。
【００６２】
さらに、本発明の撮像装置において、前記画像処理過程によって補正すべきデータが倍率色収差を有する。前記画像処理過程によって倍率色収差すなわち色の歪曲収差を補正することは、光学収差補正の補正対象が減ることであり、レンズ枚数の削減につながり、撮像光学系の小型化が達成されるため好ましい。
【００６３】
（第１実施例）
図４は、本件発明に係る第１実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例１の撮像光学系は、波長Ｎが９０５ｎｍの光線を使用し、物体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第３レンズＬ３と、正の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第４レンズＬ４と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第５レンズＬ５と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第６レンズＬ６とから構成されている。最も物体側のレンズＬ１の物体側にバンドパスフィルターＢＰＦが配置されている。開口絞りＳは最も物体側のバンドパスフィルターＢＰＦの像側に配置されている。
【００６４】
バンドパスフィルターＢＰＦは、波長Ｎが９０５ｎｍの光線について、入射角０°における透過率１％以上の波長範囲が８８４ｎｍから９３６ｎｍであり、最大透過率の半分の透過率範囲、すなわち半値幅は８９０ｎｍから９２７ｎｍである。
第２レンズＬ２と第４レンズＬ４は、樹脂レンズである。
【００６５】
すべてのレンズのレンズ面には、反射防止コートがなされている。第５レンズＬ５の物体側面には、波長N±１００ｎｍの波長範囲の中で最も反射率が小さくなる波長がＮ±５０ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされている。
さらに、第５レンズＬ５の物体側面の前記反射防止コートの空気界面には、ＭｇＦ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で５層である。樹脂レンズである第２レンズＬ２と第４レンズＬ４の反射防止コートの空気界面には、ＳｉＯ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で３層である。
【００６６】
また、実施例１の撮像光学系において、バンドパスフィルターＢＰＦを最も物体側に配置しているが、これに換えて平行平板が基盤であるバンドパスフィルターＢＰＦを第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の間に配置してもよく、その場合のＣｍａｘは、２４．９５３度である。
【００６７】
図４において、ＩＭＧは結像面を示す。ＩＭＧは、具体的にはＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面に一致する。また、結像面ＩＭＧの物体側には、カバーガラスＣＧ等の実質的な屈折力を有さない平行平板を備える。これらの点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以下では説明を省略する。
【００６８】
次に、第１実施例の撮像光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。  表１は、当該撮像光学系の諸元表である。当該諸元表には、当該撮像光学系の波長９０５ｎｍにおける焦点距離「ｆ」、Ｆナンバー「Ｆｎｏ．」、半画角「ω」、像高「Ｙ」、光学全長「ＴＬ」を示す。
（表１）
ｆ        30.658
Fno        1.095
ω        12.000
Y          6.492
TL        49.917
【００６９】
表２は、第１実施例の撮像光学系の面データである。表２において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「ｒ」はレンズ面の曲率半径、「ｄ」はレンズ面の光軸上の間隔、「Ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、「νｄ」はｄ線に対するアッベ数、「Ｈ」は有効半径を示している。また、面番号の次の欄に表示する「ＡＳＰ」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「Ｓ」は開口絞りを表している。なお、各表中の長さの単位は全て「ｍｍ」であり、角度の単位は全て「°」である。また、曲率半径の「０」は平面を意味する。なお、表２における第１面及び第２面はバンドパスフィルターＢＰＦであり、第１５面及び第１６面はカバーガラスＣＧの面データである。
（表２）
面番号          r          d        Ｎｄ   νｄ      H
1             0.0000     1.100    1.50892  64.20   14.153
2   STOP      0.0000     0.200                     14.000
3            30.7024     7.000    1.97213  29.13   14.858
4          -808.7238     0.200                     14.348
5   ASP      32.5340     5.908    1.63641  20.37   13.770
6   ASP      40.7623     0.880                     12.975
7           114.1620     1.700    1.55932  56.04   12.234
8            14.3799    10.423                     10.342
9   ASP     -11.3293     4.904    1.63641  20.37   10.321
10  ASP     -13.0587     0.200                     11.932
11           19.0455     7.900    1.92859  32.32   11.916
12           88.7164     2.862                     10.357
13          -50.7286     1.600    1.55932  56.04    9.484
14         -400.0008     4.101                      8.823
15            0.0000     0.400    1.50892  64.17    6.838
16            0.0000     0.539                      6.720
【００７０】
表３は、各非球面の非球面係数である。当該非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。
Ｘ（Ｙ）＝ＣＹ2／［１＋｛１−（１＋Κ）・Ｃ2Ｙ2｝1/2］＋Ａ４・Ｙ4＋Ａ６・Ｙ6＋Ａ８・Ｙ8＋Ａ１０・Ｙ10＋Ａ１２・Ｙ12
但し、表３において、「Ｅ−ａ」は「×１０-a」を示す。また、上記式において、「Ｘ」は光軸方向の基準面からの変位量、「Ｃ」は面頂点での曲率、「Ｙ」は光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、「Κ」はコーニック係数、「Ａｎ」はｎ次の非球面係数とする。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
（表３）
5              6             9              10
Κ       1.2351        -6.2405        -1.9119        -0.8763
A4      -3.5693E-05    -5.4180E-05    -1.1207E-04    -7.0156E-06
A6      -1.8233E-07    -2.5994E-07     4.0654E-07     1.0549E-07
A8       7.7233E-10     2.2271E-09    -6.2718E-09    -2.4940E-09
A10     -3.4714E-12    -8.1079E-12     8.5243E-11     2.5602E-11
A12      7.3369E-15     1.3452E-14    -4.4259E-13    -9.6409E-14
【００７１】
表４は、各レンズの波長９０５ｎｍにおける焦点距離である。
（表４）
レンズ  面番号    焦点距離
L1       3-4       30.553
L2       5-6      197.965
L3       7-8      -29.595
L4       9-1     1307.890
L5      11-12      24.765
L6      13-14    -104.040
【００７２】
図５は、第１実施例の撮像光学系の縦収差図を示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）である。
球面収差を表す図では、縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、波長λ＝９０５ｎｍにおける球面収差を示す。
非点収差を表す図では、縦軸は像高、横軸にデフォーカスをとり、実線が波長λ＝９０５ｎｍにおけるサジタル像面（ｄｓ）、点線が波長λ＝９０５ｎｍにおけるメリジオナル像面（ｄｍ）を示す。
歪曲収差を表す図では、縦軸は像高、横軸に％をとり、波長λ＝９０５ｎｍにおける歪曲収差を表す。これらの縦収差図に関する事項は、他の実施例で示す縦収差図においても同様であるため、以下では説明を省略する。
【００７３】
また、第１実施例の撮像光学系の波長λ＝９０５ｎｍにおけるバックフォーカス「ｆｂ」は以下のとおりである。但し、以下の値は、カバーガラス（Nd＝１．５０８９２）を含まない値であり、他の実施例に示すバックフォーカスも同様である。
ｆｂ＝  ４．９０４９（ｍｍ）
【００７４】
第１実施例の条件式（１）〜条件式（９）の値を表１７に示す。
【００７５】
（第２実施例）
図６は、第２実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。第２実施例の撮像光学系は、物体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第３レンズＬ３と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第４レンズＬ４と、両凸形状の第５レンズＬ５とから構成されている。最も物体側のレンズＬ１の物体側にバンドパスフィルターＢＰＦが配置されている。開口絞りＳは最も物体側のバンドパスフィルターＢＰＦの像側に配置されている。
【００７６】
バンドパスフィルターＢＰＦは、波長Ｎが９０５ｎｍの光線について、入射角０°における透過率１％以上の波長範囲が８８４ｎｍから９３６ｎｍであり、最大透過率の半分の透過率範囲、すなわち半値幅は８９０ｎｍから９２７ｎｍである。
第２レンズＬ２と第４レンズＬ４は、樹脂レンズである。
【００７７】
すべてのレンズのレンズ面には、反射防止コートがなされている。第５レンズＬ５の物体側面には、波長N±１００ｎｍの波長範囲の中で最も反射率が小さくなる波長がＮ±５０ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされている。
また、第５レンズＬ５の物体側面の前記反射防止コートの空気界面にはＭｇＦ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で５層である。樹脂レンズである第２レンズＬ２及び第４レンズＬ４の反射防止コートの空気界面にはＳｉＯ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で３層である。
【００７８】
さらに、第２実施例の撮像光学系において、最も物体側にバンドパスフィルターＢＰＦを配置しているが、これに換えて第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の間に平行平板が基盤であるバンドパスフィルターＢＰＦを配置してもよく、その場合のＣｍａｘは、２３．４１２度である。
【００７９】
次に、第２実施例の撮像光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表５は、第２実施例の撮像光学系の諸元表である。
（表５）
ｆ     30.869
Fno     1.200
ω     12.000
Y       6.561
TL     49.441
【００８０】
表６は、第２実施例の撮像光学系の面データである。なお、表６における第１面及び第２面はバンドパスフィルターＢＰＦであり、第１３面及び第１４面はカバーガラスＣＧの面データである。
（表６）
面番号           r         d         Ｎｄ      νｄ        H
1             0.0000     1.100     1.50892     64.20     13.015
2   STOP      0.0000     0.200                           12.862
3            30.4662     6.000     1.97213     29.13     13.584
4          -240.7561     0.100                           13.238
5    ASP     38.3859     6.010     1.63641     20.37     12.735
6    ASP     95.0197     1.000                           11.974
7           -73.0253     1.770     1.50892     64.20     11.588
8            12.3119     8.922                            9.600
9    ASP    -12.2585     4.550     1.63641     20.37      9.645
10   ASP    -15.6370     0.200                           11.678
11           33.2385     6.300     1.97213     29.13     13.585
12          -63.7223    12.207                           13.384
13            0.0000     0.500     1.50892     64.17      6.962
14            0.0000     0.582                            6.815
【００８１】
表７は、各非球面の非球面係数である。
（表７）
5             6              9              10
Κ       6.4527        55.5248        -1.2127         -0.6032
A4      -4.1920E-05    -7.1713E-05    -5.7922E-05     -1.3478E-05
A6      -2.2301E-07    -1.3274E-07     9.9430E-07      1.1139E-06
A8       7.1955E-10     1.2655E-09     1.7388E-09     -1.1537E-08
A10     -2.2983E-12    -7.2254E-12    -2.3641E-10      4.6508E-11
A12     -1.0660E-14     1.6334E-15     1.2423E-12     -8.8969E-14
【００８２】
表８は、各レンズの波長９０５ｎｍにおける焦点距離である。
（表８）
レンズ  面番号    焦点距離
L1       3-4       28.126
L2       5-6       97.187
L3       7-8      -20.558
L4       9-10    -187.190
L5      11-12      23.214
【００８３】
図７は、第２実施例の撮像光学系の縦収差図を示す。
また、当該撮像光学系の波長λ＝９０５ｎｍにおけるバックフォーカス「ｆｂ」は以下のとおりである。
ｆｂ＝  １３．１２０１（ｍｍ）
【００８４】
第２実施例の各条件式（１）〜条件式（９）の値を表１７に示す。
【００８５】
（第３実施例）
図８は、第３実施例３の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。第３実施例の撮像光学系は、物体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第３レンズＬ３と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第４レンズＬ４と、両凸形状の第５レンズＬ５とから構成されている。最も物体側のレンズＬ１の物体側にバンドパスフィルターＢＰＦが配置されている。開口絞りＳは最も物体側のバンドパスフィルターＢＰＦの像側に配置されている。
【００８６】
バンドパスフィルターＢＰＦは、波長Ｎが９０５ｎｍの光線について、入射角０°における透過率１％以上の波長範囲が８８４ｎｍから９３６ｎｍであり、最大透過率の半分の透過率範囲、すなわち半値幅は８９０ｎｍから９２７ｎｍである。
第２レンズＬ２と第４レンズＬ４は、樹脂レンズである。
【００８７】
すべてのレンズのレンズ面には、反射防止コートがなされていて、第５レンズＬ５の物体側面には、波長N±１００ｎｍの波長範囲の中で最も反射率が小さくなる波長がＮ±５０ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされている。
また、第５レンズＬ５の物体側面の前記反射防止コートの空気界面にはＭｇＦ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で５層である。樹脂レンズである第２レンズＬ２と第４レンズＬ４の反射防止コートの空気界面にはＳｉＯ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で３層である。
【００８８】
さらに、最も物体側にバンドパスフィルターＢＰＦが配置されているが、これに換えて第４レンズＬ４及び第５レンズＬ５の間に平行平板が基盤であるバンドパスフィルターＢＰＦを配置してもよく、その場合のＣｍａｘは、２２．４３４度である。
【００８９】
次に、第３実施例の撮像光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。
表９は、第３実施例の撮像光学系の諸元表である。
（表９）
ｆ     30.117
Fno     1.205
ω     12.000
Y       6.402
TL     49.634
【００９０】
表１０に当該撮像光学系の面データを示す。なお、表１０における第１面及び第２面はバンドパスフィルターＢＰＦであり、第１３面及び第１４面はカバーガラスＣＧの面データである。
（表１０）
面番号           r         d        Ｎｄ        νｄ        H
1             0.0000     1.100     1.50892      64.20     12.653
2   STOP      0.0000     0.200                            12.500
3            32.9134     6.000     1.97213      29.13     13.123
4          -251.5358     0.010                            12.794
5    ASP     42.4007     6.010     1.63641      20.37     12.484
6    ASP     72.4349     1.000                            11.761
7           -83.8728     1.770     1.50892      64.20     11.408
8            18.9014     9.359                            10.153
9    ASP     -8.9611     4.550     1.63641      20.37     10.108
10   ASP    -12.2658     0.200                            11.264
11           27.2871     6.300     1.97213      29.13     12.772
12         -136.7202    12.207                            12.363
13            0.0000     0.500     1.50892      64.17      6.726
14            0.0000     0.429                             6.587
【００９１】
表１１は、各非球面の非球面係数である。
（表１１）
5             6              9              10
Κ       8.9071        29.6816        -0.8880        -0.1389
A4      -4.7241E-05    -9.2351E-05    -7.0871E-05     4.0736E-05
A6      -1.5948E-07    -1.6631E-07     6.0194E-07     7.0414E-07
A8       2.8786E-10     1.3382E-09     1.4888E-08     1.6059E-09
A10     -2.9428E-12    -7.7403E-12    -3.0849E-11     2.2175E-11
A12     -3.4823E-15     3.1449E-14    -3.0183E-13    -8.5723E-14
【００９２】
表１２は、各レンズの波長９０５ｎｍにおける焦点距離である。
（表１２）
レンズ   面番号    焦点距離
L1        3-4       30.254
L2        5-6      149.080
L3        7-8      -30.135
L4        9-10    -112.507
L5       11-12      23.851
【００９３】
図９は、第３実施例の撮像光学系の縦収差図を示す。
また、当該撮像光学系の波長λ＝９０５ｎｍにおけるバックフォーカス「ｆｂ」は以下のとおりである。
ｆｂ＝  １２．９６６９（ｍｍ）
【００９４】
第３実施例の各条件式（１）〜条件式（９）の値を表１７に示す。
【００９５】
（第４実施例）
図１０は、第４実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。第２実施例の撮像光学系は、物体側から順に、両凸形状の第１レンズＬ１と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第３レンズＬ３と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第４レンズＬ４と、両凸形状の第５レンズＬ５とから構成されている。最も物体側のレンズＬ１の物体側にバンドパスフィルターＢＰＦが配置されている。開口絞りＳは最も物体側のバンドパスフィルターＢＰＦの像側に配置されている。
【００９６】
バンドパスフィルターＢＰＦは、波長Ｎが９０５ｎｍの光線について、入射角０°における透過率１％以上の波長範囲が８８４ｎｍから９３６ｎｍであり、最大透過率の半分の透過率範囲、すなわち半値幅は８９０ｎｍから９２７ｎｍである。
第２レンズＬ２と第４レンズＬ４は、樹脂レンズである。
【００９７】
すべてのレンズのレンズ面には反射防止コートがなされている。第５レンズＬ５の物体側面には、波長N±１００ｎｍの波長範囲の中で最も反射率が小さくなる波長がＮ±５０ｎｍの範囲に存在する反射防止コーティングがなされている。
また、第５レンズＬ５の物体側面の前記反射防止コートの空気界面にはＭｇＦ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で５層である。樹脂レンズである第２レンズＬ２及び第４レンズＬ４の反射防止コートの空気界面にはＳｉＯ2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で３層である。
【００９８】
さらに、第４実施例の撮像光学系において、最も物体側にバンドパスフィルターＢＰＦが配置されているが、これに換えて第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の間に平行平板が基盤であるバンドパスフィルターＢＰＦを配置してもよく、その場合のＣｍａｘは、１９．４４８度である。
【００９９】
次に、第４実施例の撮像光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。  表１３は、第４実施例の撮像光学系の諸元表である。
（表１３）
ｆ     30.049
Fno     1.200
ω     10.000
Y       5.297
TL     49.654
【０１００】
表１４は、第４実施例の撮像光学系の面データを示す。なお、表１４における第１面及び第２面はバンドパスフィルターＢＰＦであり、第１３面及び第１４面はカバーガラスＣＧの面データである。
（表１４）
面番号           r         d        Ｎｄ       νｄ        H
1             0.0000     1.100     1.50892     64.20     12.627
2   STOP      0.0000     0.200                           12.500
3            32.7400     6.000     1.97213     29.13     13.011
4          -234.0000     0.149                           12.637
5    ASP     41.2130     6.010     1.63641     20.37     12.220
6    ASP     82.1802     1.000                           11.434
7           -69.8000     1.770     1.50892     64.20     11.108
8            16.5500     9.126                            9.676
9    ASP     -8.8021     4.550     1.63641     20.37      9.644
10   ASP    -11.4366     0.200                           10.780
11           24.8000     6.300     1.97213     29.13     11.675
12         -800.0000    12.207                           11.021
13            0.0000     0.500     1.50892     64.17      5.705
14            0.0000     0.542                            5.568
【０１０１】
表１５は、各非球面の非球面係数である。
(表１５)
5             6               9             10
Κ         8.2203        37.8603        -0.9723        -0.1843
A4        -4.8824E-05    -9.0205E-05    -6.8785E-05     3.7490E-05
A6        -1.5712E-07    -1.3562E-07     5.2603E-07     9.9278E-07
A8         3.8830E-10     1.4792E-09     1.3172E-08    -1.3622E-09
A10       -2.8759E-12    -7.3932E-12    -4.6550E-11     1.0841E-11
A12       -5.8433E-15     2.1091E-14    -3.4978E-14     1.1639E-13
【０１０２】
表１６は、各レンズの波長９０５ｎｍにおける焦点距離である。
(表１６)
レンズ    面番号   焦点距離
L1        3-4       29.876
L2        5-6      122.894
L3        7-8      -26.107
L4        9-10    -182.876
L5       11-12      24.838
【０１０３】
図１１は、第４実施例の撮像光学系の縦収差図を示す。
また、第４実施例の撮像光学系の波長λ＝９０５ｎｍにおけるバックフォーカス「ｆｂ」は以下のとおりである。
ｆｂ＝  １３．０８０３（ｍｍ）
【０１０４】
第４実施例の各条件式（１）〜条件式（９）の値を表１７に示す。
【０１０５】
第１実施例〜第４実施例の各条件式（１）〜条件式（９）の値を表１７に示す。
（表１７）
第１実施例  第２実施例  第３実施例  第４実施例
条件式(1)  1/tan(|Amin|)            1.139        1.245        0.787      0.727
条件式(2)  Y/f                      0.212        0.213        0.213      0.176
条件式(3)  1/tan(|Bmax|)            0.837        0.730        0.754      0.899
条件式(4)  1/tan(|Cmax|)            4.706        4.706        4.706      5.674
条件式(5)  tan(D)                   0.005       -0.003       -0.004      0.001
条件式(6)  fn/f                    -0.839       -0.784       -0.765     -0.813
条件式(7)  (Crpf+Crpr)/(Crpf-Crpr)  0.119        0.002        0.357      0.271
条件式(8)  CrLf/f                   1.001        0.987        1.093      1.090
条件式(9)  |fLp|/f                  6.457        3.148        3.736      5.015
|Amin|                  41.272       38.765       51.810     53.986
Y                        6.492        6.561        6.402      5.297
f                       30.658       30.869       30.117     30.049
|Bmax|                  50.067       53.886       52.970     48.049
|Cmax|                  11.996       11.996       11.996      9.996
D                        0.309       -0.200       -0.252      0.059
fn                     -25.710      -24.192      -23.042    -24.424
Crpf                    14.380       12.312       18.901     16.561
Crpr                   -11.329      -12.258       -8.961     -9.499
CrLf                    30.702       30.466       32.913     32.761
fLp                    197.965       97.187     -112.507    150.704
【０１０６】
（実施例の撮像装置）
実施例の撮像装置１００は、図１２に示すように、本発明の撮像光学系１０２と、撮影光学系１０２の結像面ＩＭＧに配置された固体撮像素子１０４とを有する。固体撮像素子１０４は、カバーガラスＣＧを有する。撮像光学系１０２によって形成された結像は、固体撮像素子１０４を介して撮像信号に変換される。該撮像信号は、液晶モニタ（図示せず）に送られて画像表示される。
【符号の説明】
【０１０７】
ＢＰＦ          バンドパスフィルター
ＩＭＧ          結像面
ＣＧ            カバーガラス
Ｓ              開口絞り
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
Ｌ６            第６レンズ
１０２          撮像光学系
１０４          固体撮像素子
【図１】
2020027205.tif 000003
【図２】
2020027205.tif 000004
【図３】
2020027205.tif 000005
【図４】
2020027205.tif 000006
【図５】
2020027205.tif 000007
【図６】
2020027205.tif 000008
【図７】
2020027205.tif 000009
【図８】
2020027205.tif 000010
【図９】
2020027205.tif 000011
【図１０】
2020027205.tif 000012
【図１１】
2020027205.tif 000013
【図１２】
2020027205.tif 000014