(57)【要約】【課題】複数のレンズを含み、周辺光量比の低下を抑制しつつ、各種収差を良好に補正可能であり、生産性が高く、小型化が可能な撮像レンズおよび撮像装置を提供する。【解決手段】撮像レンズ（１００Ｖ）は、前段レンズ（Ｌ５Ｖ）および（後段レンズＬＯＣＶ）をこの順で有する。後段レンズ（ＬＯＣＶ）の像面側の面（ｓ１４Ｖ）と像面（ｓ１５Ｖ）との間隔は、撮像レンズ（１００Ｖ）の光学全長の０．１５倍未満である。  【選択図】図３０
2018032052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面側へと向かって、前段レンズ、後段レンズの順にレンズが配置されており、
上記前段レンズは、
正の屈折力を有しており、
物体側に向けた面の中央部分が凸形状であり、
物体側に向けた面の周辺部分が凹形状であり、
像面側に向けた面の中央部分が凹形状であり、
像面側に向けた面の周辺部分が凸形状であり、
上記後段レンズは、
物体側に向けた面が凹形状であり、
物体側に向けた面の中央部分であり、レンズ面の中心から離れるほど、該レンズ面の物体側への形状変化量が大きくなる後段物側中央領域と、
物体側に向けた面の中間部分であり、レンズ面の中心から離れるほど、上記形状変化量が小さくなる後段物側中間領域とを有しており、
像面側に向けた面が平面状であり、
上記後段レンズの物体側に向けた面では、レンズ面の中心から上記後段物側中央領域と上記後段物側中間領域との境界までの距離が、レンズ面の中心からレンズ面の縁までの距離の３割以上であり、
像面と上記後段レンズの像面側に向けた面との間隔をＣＡＶ、撮像レンズの光学全長をＯＴＬＶとすると、数式（１）
ＣＡＶ／ＯＴＬＶ＜０．１５                                ・・・（１）
を満足し、
上記撮像レンズの焦点距離をｆＶ、上記前段レンズの焦点距離をｆ５Ｖ、上記後段レンズの焦点距離をｆｃＶとすると、数式（２）および（３）
３．４＜ｆ５Ｖ／ｆＶ＜５．２                              ・・・（２）
−１．７＜ｆｃＶ／ｆＶ＜−１．１                          ・・・（３）
を満足することを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
像面と上記前段レンズの像面側に向けた面の中心との間隔が、０．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像レンズと、
上記撮像レンズの像面に配置されている撮像素子とを備えている撮像装置であって、
物体側から像面側へと向かって順に、開口絞り、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、上記前段レンズ、上記後段レンズが配置されており、
上記第１レンズは、
正の屈折力を有しており、
物体側に向けた面が凸形状であり、
上記第２レンズは、
負の屈折力を有しているメニスカスレンズであり、
物体側に向けた面が凸形状であり、
上記第３レンズは、
正の屈折力を有しており、
像面側に向けた面が凸形状であり、
上記第４レンズは、
負の屈折力を有しているメニスカスレンズであり、
物体側に向けた面が凹形状であり、
上記撮像素子の対角のセンササイズをＳＤＶとすると、数式（４）
０．７＜ＯＴＬＶ／ＳＤＶ＜１．０                          ・・・（４）
を満足することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記第２レンズのアッベ数が３０以下であり、
上記第４レンズの屈折率が１．６以上であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
物体の像を像面に結像させる撮像レンズであって、
物体側が凸である正の屈折率を有する第１レンズと、物体側が凸であるメニスカスレンズからなる第２レンズと、像面側が凸である正の屈折率を有する第３レンズと、正の屈折率を有しかつ像面側の形状が変曲点を有する形状である第４レンズとが物体側から像面側に向かってこの順で配置された上部レンズと、
上記上部レンズに対して像面側に配置された、物体側が凹であり像面側が平面状である下部レンズとを備え、
上記下部レンズにおける物体側の面の形状は、レンズ中心から有効径端側に向かって、レンズ中心と有効径端との距離の３０％以上に設定される所定距離までは物体側への形状変化量が増加し、上記所定距離を超えると物体側への形状変化量が減少する形状であり、
上記下部レンズと上記像面との距離が当該撮像レンズの光学全長の０．１５倍未満であることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項６】
上記像面は撮像素子の受光面であり、かつ上記受光面は対角線長がＤＷ（ｍｍ）の略矩形形状を有しており、
当該撮像レンズの光学全長をＯＴＬＷ（ｍｍ）、当該撮像レンズ全体の焦点距離をｆＷ（ｍｍ）、上記第４レンズの焦点距離をｆ４Ｗ（ｍｍ）、上記下部レンズの焦点距離をｆｃＷ（ｍｍ）とすると、
０．７＜ＯＴＬＷ／ＤＷ＜０．９、かつ
−５．７＜ｆ４Ｗ／ｆＷ＜−２．９、かつ
−１．８＜ｆｃＷ／ｆＷ＜−１．２
の関係を満たすことを特徴とする請求項５に記載の撮像レンズ。
【請求項７】
上記上部レンズから上記像面まで距離が０．８ｍｍ未満であることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像レンズ。
【請求項８】
上記第１レンズにおける物体側の面の有効口径の周りを取り囲む位置に開口絞りが備えられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の撮像レンズと、
上記撮像レンズを通過した光を受光して電気信号に変換する撮像素子とを備えている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、撮像装置および撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の電子機器に搭載される撮像装置の、高画素化および小型化が進んでいる。つまり、低背かつ小型であると共に、優れた解像力を有している撮像装置の実現が求められている。
【０００３】
低背かつ小型であると共に、優れた解像力を有している撮像装置の一例として、５枚または６枚のレンズ（レンズ素子）を備えた撮像装置が注目されている。
【０００４】
優れた解像力を実現するためには、レンズの枚数を増やして収差をより良好に補正することが好ましい。一方で、レンズの枚数が増えるほど、光学系の光学全長が長くなることに起因して、撮像装置の高背化を招く。また、レンズの枚数が増えるほど、製造公差が発生する要因が増えると共に、隣接するレンズ間の距離が小さくなることでレンズ間の相対的な位置ずれに対する光学特性の変動が大きくなる。このため、レンズの枚数が多すぎることは、撮像装置の生産性の低下を招くことになるため、好ましくない。以上のことを鑑みて、近年、５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置が主流となっている。
【０００５】
５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置として、特許文献１および２に開示されている撮像装置が挙げられる。
【０００６】
ところで、撮像装置において、物体側に向けた面（物側面）が凹面であり、像面側に向けた面（像側面）が平面である平凹レンズを、撮像素子の近傍に配置した構成が提案されている。該撮像装置として、特許文献３および４に開示されている撮像装置が挙げられる。特許文献３および４には、該構成により、収差が良好に補正されることが示されている。
【０００７】
また、近年、小型の電子機器に搭載される撮像装置の、高画素化および小型化が進んでいる。つまり、低背かつ小型であると共に、優れた解像力を有している撮像装置の実現が求められている。
【０００８】
低背かつ小型であると共に、優れた解像力を有している撮像装置の一例として、５枚または６枚のレンズ（レンズ素子）を備えた撮像装置が注目されている。
【０００９】
優れた解像力を実現するためには、レンズの枚数を増やして収差をより良好に補正することが好ましい。一方で、レンズの枚数が増えるほど、光学系の光学全長が長くなることに起因して、撮像装置の高背化を招く。また、レンズの枚数が増えるほど、製造公差が発生する要因が増えると共に、隣接するレンズ間の距離が小さくなることでレンズ間の相対的な位置ずれに対する光学特性の変動が大きくなる。このため、レンズの枚数が多すぎることは、撮像装置の生産性の低下を招くことになるため、好ましくない。以上のことを鑑みて、近年、５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置が主流となっている。
【００１０】
５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置として、特許文献１および２に開示されている撮像装置が挙げられる。
【００１１】
ところで、撮像装置において、物体側に向けた面（物側面）が凹面であり、像面側に向けた面（像側面）が平面である平凹レンズを、撮像素子の近傍に配置した構成が提案されている。該撮像装置として、特許文献３および４に開示されている撮像装置が挙げられる。特許文献３および４には、該構成により、収差が良好に補正されることが示されている。
【００１２】
さらに、近年、電子機器（例えばモバイル機器等）に搭載される撮像装置の高画素化（高解像度化）および小型化（低背化）が進んでいる。
【００１３】
高解像度化の要求を満たすための方法としては、例えば、レンズ枚数を増やして収差を補正することが考えられる。
【００１４】
ところが、レンズ枚数を増加させると、（１）レンズ系の全長が長くなって高背化を招いてしまうという問題、および（２）誤差要因の増加やレンズ間の距離の近接化などによりレンズ間の相対的な位置ズレの影響が大きくなって生産性が低下してしまうという問題が生じる。
【００１５】
このため、近年の電子機器用の撮像装置としては、サイズと光学特性とを考慮し、５枚〜６枚のレンズを備えたものが主流になっている。なお、５〜６枚のレンズを備えた撮像装置は、例えば特許文献１，２などに開示されている。
【００１６】
また、優れた収差補正効果を得るための技術として、例えば特許文献３，４には、物体側が凹面であり像面側が平面であるレンズを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２０１２−１６３９６３号公報（２０１２年８月３０日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２０１４−２９５４７号公報（２０１４年２月１３日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２００４−３０２０９５号公報（２００４年１０月２８日公開）」
【特許文献４】日本国公開特許公報「特開２０１３−１５３５３７号公報（２０１３年８月８日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特許文献３および４に係る平凹レンズの外形は通常、円筒形状である。なぜなら、一般に、凹面が回転対称であることから、各種の加工を施すために該平凹レンズが円筒形状の外形を有していることが好ましいためである。
【００１９】
ここで、撮像素子を収納する素子収納部（積層基板、センサカバー等）に設けた開口部に、上記平凹レンズを嵌め込む構造とする場合、素子収納部の外形が該平凹レンズの光軸に対する法線方向に大きくなる。この結果、撮像装置の大型化を招くという問題が発生する。
【００２０】
上記開口部を覆うように、上記素子収納部に上記平凹レンズを載せる構造とする場合、該平凹レンズと撮像素子との間隔が大きくなり過ぎ、この結果、所望の収差補正効果を得ることが難しいという問題が発生する。
【００２１】
また、特許文献３には、平凹レンズを撮像素子の受光部の直上に配置すると、受光部への光の入射角度が大きくなるため、周辺光量比の低下を招くという問題が発生することが示唆されている。
【００２２】
５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置において、平凹レンズを撮像素子の近傍に配置することで小型化と高解像力化とを両立する場合、各種収差の補正は勿論、上記の周辺光量比の低下に注意を払う必要がある。
【００２３】
さらに、上記特許文献１，２の技術には、レンズ枚数を５〜６枚にすることで高解像度化を図ることができるものの、十分な収差補正性能を得ることができないという問題がある。
【００２４】
また、上記特許文献３，４の技術には、単純に物体側が凹面であり像面側が平面であるレンズを用いるだけでは、受光素子の受光面に対する光の入射角度が大きくなって周辺光量比が低下してしまうという問題がある。
【００２５】
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置において、周辺光量比の低下を抑制しつつ、各種収差を良好に補正することを可能とする、撮像レンズおよび撮像装置を提供することにある。
【００２６】
さらに、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性が高く、小型化が可能であり、収差補正性能および周辺光量比が高い撮像レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像レンズは、
物体側から像面側へと向かって、前段レンズ、後段レンズの順にレンズが配置されており、
上記前段レンズは、
正の屈折力を有しており、
物体側に向けた面の中央部分が凸形状であり、
物体側に向けた面の周辺部分が凹形状であり、
像面側に向けた面の中央部分が凹形状であり、
像面側に向けた面の周辺部分が凸形状であり、
上記後段レンズは、
物体側に向けた面が凹形状であり、
物体側に向けた面の中央部分であり、レンズ面の中心から離れるほど、該レンズ面の物体側への形状変化量が大きくなる後段物側中央領域と、
物体側に向けた面の中間部分であり、レンズ面の中心から離れるほど、上記形状変化量が小さくなる後段物側中間領域とを有しており、
像面側に向けた面が平面状であり、
上記後段レンズの物体側に向けた面では、レンズ面の中心から上記後段物側中央領域と上記後段物側中間領域との境界までの距離が、レンズ面の中心からレンズ面の縁までの距離の３割以上であり、
像面と上記後段レンズの像面側に向けた面との間隔をＣＡＶ、撮像レンズの光学全長をＯＴＬＶとすると、数式（１）
ＣＡＶ／ＯＴＬＶ＜０．１５                                    ・・・（１）
を満足することを特徴としている。
【００２８】
さらに、本発明の異なる態様にかかる撮像レンズは、物体の像を像面に結像させる撮像レンズであって、物体側が凸である正の屈折率を有する第１レンズと、物体側が凸であるメニスカスレンズからなる第２レンズと、像面側が凸である正の屈折率を有する第３レンズと、正の屈折率を有しかつ像面側の形状が変曲点を有する形状である第４レンズとが物体側から像面側に向かってこの順で配置された上部レンズと、上記上部レンズに対して像面側に配置された、物体側が凹であり像面側が平面状である下部レンズとを備え、上記下部レンズにおける物体側の面の形状は、レンズ中心から有効径端側に向かって、レンズ中心と有効径端との距離の３０％以上に設定される所定距離までは物体側への形状変化量が増加し、上記所定距離を超えると物体側への形状変化量が減少する形状であり、上記下部レンズと上記像面との距離が当該撮像レンズの光学全長の０．１５倍未満であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一態様によれば、５枚または６枚のレンズを備えた撮像装置において、周辺光量比の低下を抑制しつつ、各種収差を良好に補正することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明の異なる態様によれば、生産性が高く、小型化が可能であり、収差補正性能および周辺光量比が高い撮像レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は積層基板の上面図であり、（ｃ）は本発明の実施の形態１に係るレンズ素子を像面側から見た図である。
【図２】撮像装置に円筒形状のレンズを設ける各種通常例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図５】撮像装置におけるレンズの配置例を示す図である。
【図６】レンズ素子の変形例を示す上面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態５に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は追加積層基板の上面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態６に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は実装基板の上面図であり、（ｃ）は本発明の実施の形態６に係るレンズ素子を物体側から見た図である。
【図１０】撮像装置に図９の（ａ）および（ｃ）に示すレンズ素子を設ける例と、撮像装置に円筒形状のレンズを設ける通常例とを対比する図である。
【図１１】（ａ）は、赤外線カットガラス、物側面、像側面、および受光部の位置関係を、実装基板の上面に表した図であり、（ｂ）および（ｃ）は、物側面の外形の形状の変形例を示す図である。
【図１２】（ａ）は、図９の（ｃ）に示すレンズ素子の成形を行う工程を示す図であり、（ｂ）は、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子の成形を行う工程を示す図であり、（ｃ）は、（ｂ）の成形により得られたものを切断する工程を示す図であり、（ｄ）は、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子の完成品を示す斜視図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、図１２の（ｂ）および（ｃ）とは別の、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子の成形を行う工程を示す図である。
【図１４】（ａ）は本発明の実施の形態７に係る撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態７に係る別の撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１５】（ａ）は、図９の（ａ）に示すレンズ素子、および金型を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すレンズ素子に入射する光の経路を示す図であり、（ｃ）は、レンズ素子の変形例、および金型を示す断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に示すレンズ素子に入射する光の経路を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態９に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図１８】（ａ）および（ｂ）は、像側面と撮像素子とが接する構成の一例を示す断面図である。
【図１９】（ａ）は、像側面と撮像素子とが接していない場合の、主光線の経路を説明する図であり、（ｂ）は、像側面と撮像素子とが接している場合の、主光線の経路を説明する図である。
【図２０】図１９の（ａ）の場合と、図１９の（ｂ）の場合とのデフォーカスＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝達関数）を比較するグラフである。
【図２１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態１０に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態１１に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態１２に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２４】法線方向に沿った素子接着部の開口部のサイズと、レンズ素子の外形のサイズとを比較する図である。
【図２５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態１３に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２６】レンズ素子の第１の応用例を示す断面図である。
【図２７】（ａ）は、レンズ素子の第２の応用例の１つを示す平面図および断面図であり、（ｂ）は、レンズ素子の第２の応用例の別の１つを示す平面図である。
【図２８】射出成形によって製造されたレンズ素子の一例を示す平面図である。
【図２９】レンズ素子の第３の応用例を示す平面図および断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態１４に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図３１】図３０に示す撮像レンズにおける後段レンズの物体側に向けた面の形状変化量を説明するグラフである。
【図３２】非球面式、および図３０に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図３３】図３０に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図３４】図３０に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図３５】図３０に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図３６】図３０に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図３７】本発明の実施の形態１５に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図３８】図３７に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図３９】図３７に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図４０】図３７に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図４１】図３７に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図４２】図３７に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図４３】本発明の実施の形態１６に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図４４】図４３に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図４５】図４３に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図４６】図４３に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図４７】図４３に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図４８】図４３に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図４９】本発明の実施の形態１７に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図５０】図４９に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図５１】図４９に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図５２】図４９に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図５３】図４９に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図５４】図４９に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図５５】本発明の実施の形態１８に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図５６】図５５に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図５７】図５５に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図５８】図５５に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図５９】図５５に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図６０】図５５に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図６１】本発明の実施の形態１９に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図６２】図６１に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図６３】図６１に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図６４】図６１に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図６５】図６１に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図６６】図６１に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図６７】本発明の各実施の形態１４〜２２に係る撮像レンズの比較を行う表である。
【図６８】本発明の各実施の形態１４〜２２に係る撮像レンズと撮像素子とを備えた撮像装置の概略構成を示す断面図である。
【図６９】本発明の実施の形態２０に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図７０】図６９に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図７１】図６９に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図７２】図６９に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図７３】図６９に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図７４】図６９に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図７５】本発明の実施の形態２１に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図７６】図７５に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図７７】図７５に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図７８】図７５に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図７９】図７５に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図８０】図７５に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図８１】本発明の実施の形態２２に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図８２】図８１に示す撮像レンズのレンズデータを示す表である。
【図８３】図８１に示す撮像レンズの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【図８４】図８１に示す撮像レンズの球面収差を示すグラフである。
【図８５】図８１に示す撮像レンズの横収差を示すグラフである。
【図８６】図８１に示す撮像レンズの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【図８７】本発明の一実施形態にかかる撮像レンズの概略構成を示す説明図である。
【図８８】図８７に示した撮像レンズに備えられる下部レンズにおける物体側の面の形状変化の一例を示すグラフである。
【図８９】図８７に示した撮像レンズの光学特性を調べるために行ったシミュレーションにおける実施の形態２３〜２７の条件を示す図である。
【図９０】実施の形態２３にかかる撮像レンズの設計データである。
【図９１】実施の形態２３にかかる撮像レンズに関するシミュレーション結果である。
【図９２】実施の形態２４にかかる撮像レンズの設計データである。
【図９３】実施の形態２４にかかる撮像レンズに関するシミュレーション結果である。
【図９４】実施の形態２５にかかる撮像レンズの設計データである。
【図９５】実施の形態２５にかかる撮像レンズに関するシミュレーション結果である。
【図９６】実施の形態２６にかかる撮像レンズの設計データである。
【図９７】実施の形態２６にかかる撮像レンズに関するシミュレーション結果である。
【図９８】実施の形態２７にかかる撮像レンズの設計データである。
【図９９】実施の形態２７にかかる撮像レンズに関するシミュレーション結果である。
【図１００】比較例１にかかる撮像レンズの設計データである。
【図１０１】比較例１にかかる撮像レンズに関するシミュレーション結果である。
【図１０２】撮像レンズのその他の構成例の概略を示す断面図である。
【図１０３】（ａ）〜（ｃ）は、下部レンズの構成例の概略を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
〔発明の概要１〕
上述したとおり、物体側に向けた面（物側面）が凹面であり、像面側に向けた面（像側面）が平面である平凹レンズを、撮像素子の近傍に設ける構成によって、効果的に収差を補正することができる。凹面が非球面であれば、より効果的な補正が可能となる。
【００３３】
そして、以下の各実施の形態に係るレンズ素子では、像側面の外形の形状を概略矩形とする。本願明細書において、「概略矩形」とは、矩形、および矩形とみなすことに差支えない矩形以外の形状を含む。このような矩形以外の形状の一例としては、角丸長方形が挙げられる。
【００３４】
各実施の形態によれば、素子収納部の外形がレンズ素子の光軸に対する法線方向に大きくなることを抑制しつつ、レンズ素子と撮像素子との間隔が大きくなることを抑制することができる。従って、小型で優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【００３５】
なお、上記平凹レンズの像側面は平面であるが、各実施の形態に係るレンズ素子の像側面は、平面であってもよいし、光の反射率を低減させる微小な（例えばｎｍオーダーの）凹凸が形成されていてもよいし、わずかに湾曲していてもよい。これらは、光を透過させる、もしくは、もたらされる光学特性（屈折力、偏芯等）の変化が撮像装置の光学系において無視できる程度に十分小さい、という共通の特徴点を有している。平面に限らず、この特徴点を有している面を、本願明細書では「概略平面」と総称している。また、本願明細書において、「平面状」とは、平面であってもよいし、光の反射率を低減させる微小な（例えばｎｍオーダーの）凹凸が形成されていてもよい。
【００３６】
〔円筒形状のレンズと撮像装置の大きさおよび解像力との関係〕
図２は、撮像装置に円筒形状のレンズを設ける各種通常例を示す断面図である。具体的に、図２は、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の、撮像装置の要部断面図を、相互に関連付けて図示したものである。
【００３７】
図２の（ａ）は、円筒形状のレンズ１０１が設けられていない状態を示している。
【００３８】
撮像素子１０２は、受光部１０３を有している。積層基板（素子収納部）１０４は、撮像素子１０２を収納しており、受光部１０３に適切に光が導かれるよう、受光部１０３の上方に開口部１０５が形成されている。開口部１０５を覆うように、積層基板１０４の上面１０６に赤外線カットガラス１０７が載せられており、赤外線カットガラス１０７よりさらに物体側にレンズ１０８が設けられている。レンズ１０８は、撮像装置の光学系を構成する、５枚または６枚のレンズのうちの１枚である。撮像素子１０２は、フリップチップボンド１０９によって、積層基板１０４の裏面の側から、積層基板１０４に接続されている。
【００３９】
図２の（ｂ）は、開口部１０５に、円筒形状のレンズ１０１を嵌め込んだ状態を示している。
【００４０】
円筒形状のレンズ１０１は、物体側に向けられた物側面Ｌ１０１と、像面側に向けられた像側面Ｌ１０２とを備えている。物側面Ｌ１０１は凹面であり、像側面Ｌ１０２は平面である。
【００４１】
図２の（ａ）と（ｂ）とを比較すると、（ｂ）では、円筒形状のレンズ１０１を嵌め込むために、開口部１０５のサイズが（ａ）より大きい。開口部１０５のサイズが大きくなった分、（ｂ）では積層基板１０４の外形が（ａ）より大きくなっている（図２中、幅１１０参照）。このことが、撮像装置の大型化の原因となる。開口部１０５を構成する積層基板１０４の内側面に、円筒形状のレンズ１０１の側面を接着する場合も同様の断面図となり、撮像装置の大型化の原因を有する。
【００４２】
図２の（ｃ）は、開口部１０５を覆うように、上面１０６に円筒形状のレンズ１０１を載せた状態を示している。
【００４３】
円筒形状のレンズ１０１が上面１０６に載せられている関係上、赤外線カットガラス１０７は円筒形状のレンズ１０１に載せられている。
【００４４】
図２の（ｂ）と（ｃ）とを比較すると、（ｂ）では、像側面Ｌ１０２が上面１０６より像面側に位置している一方、（ｃ）では、像側面Ｌ１０２が上面１０６より物体側に位置している。この結果、（ｃ）では、像側面Ｌ１０２と撮像素子１０２との間隔が（ｂ）より大きくなっている（図２中、幅１１１参照）。このことが、所望の収差補正効果を得ることを妨げ、撮像装置の解像力低下の原因となる。
【００４５】
〔実施の形態１〕
図１において、（ａ）は本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は積層基板の上面図であり、（ｃ）は本実施の形態に係るレンズ素子を像面側から見た図である。
【００４６】
図１の（ａ）に示す撮像装置の主要部（以下、単に「主要部」と称する）１００は、レンズ素子１、撮像素子２、積層基板（素子収納部）４、赤外線カットガラス７、レンズ８、フリップチップボンド９、および実装部品１０を備えている。撮像装置の撮像対象である物体１１の側（以下、「物体側」と称する）からレンズ素子１の像面の側（以下、「像面側」と称する）へと向かって、レンズ８、赤外線カットガラス７、レンズ素子１、撮像素子２の順に配置されている。
【００４７】
レンズ素子１は、開口部５に嵌め込まれている、または開口部５を構成する積層基板４の内側面に、レンズ素子１の側面が接着されている。レンズ素子１は、物体側に向けられた面である物側面Ｌ１と、像面側に向けられた面である像側面Ｌ２とを備えている。物側面Ｌ１は非球面かつ凹面であり、像側面Ｌ２は平面状である。すなわち、像側面Ｌ２は、平面に限定されず、光を透過させる、もしくは、もたらされる光学特性（屈折力、偏芯等）の変化が撮像装置の光学系において無視できる程度に十分小さい面であればよい。このような面の一例として、光の反射率を低減させる微小な（例えばｎｍオーダーの）凹凸が形成された面が挙げられる。
【００４８】
撮像素子２は、レンズ素子１を通過した光を受光する受光部３を有している。撮像素子２の一例として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）が挙げられる。
【００４９】
積層基板４は、撮像素子２を収納しており、受光部３に適切に光が導かれるよう、受光部３の上方に開口部５が形成されている。また、積層基板４は、所定の配線パターンを有しており、撮像素子２と、積層基板４に実装された実装部品１０とを電気的に接続することが可能なものである。積層基板４は、上面６を有している。
【００５０】
赤外線カットガラス７は、開口部５を覆うように、上面６に載せられている。赤外線カットガラス７は、赤外線から受光部３を保護したり、モアレを抑制したりする機能を有している。
【００５１】
レンズ８は、撮像装置の光学系を構成する、５枚または６枚のレンズのうちの１枚である。レンズの配置例については後述する。
【００５２】
撮像素子２は、フリップチップボンド９によって、積層基板４の裏面の側から、積層基板４に接続されている。フリップチップボンド９は、撮像素子２と積層基板４とを電気的に接続することが可能なものであり、バンプ等が挙げられる。
【００５３】
実装部品１０は、上面６に配置されており、積層基板４およびフリップチップボンド９を介して、撮像素子２に電気的に接続されている。実装部品１０は、撮像装置においてオートフォーカス機能を実現するための電子部品等を含んでいる。
【００５４】
ここで、図１の（ａ）から明らかであるとおり、レンズ素子１において、像側面Ｌ２の外形のサイズＳＬ２が、物側面Ｌ１の外形のサイズＳＬ１より小さい。
【００５５】
また、レンズ素子１はさらに、像側面Ｌ２の縁１２に隣接して設けられた段差部１３を有している。段差部１３は、鍔部１４から、レンズ素子１の光軸Ｌａ方向に突出しており、最も像面側の端部１５は像側面Ｌ２より物体側に位置する。鍔部１４は、像側面Ｌ２に対して物側面Ｌ１が、光軸Ｌａに対する法線方向Ｌｎに突出した部分を含む。
【００５６】
そして、段差部１３が上面６に載せられている。これにより、像側面Ｌ２が上面６より像面側（素子収納部の内側）に配置されていると共に、物側面Ｌ１が上面６より物体側に配置されている。換言すれば、像側面Ｌ２が積層基板４の内側に配置されている。またこれにより、鍔部１４と上面６とが離間されており、この離間されたスペース１６に実装部品１０が配置されている。
【００５７】
図１の（ｂ）に示すとおり、積層基板４の上面視において、開口部５および上面６の外形の形状は矩形である。
【００５８】
図１の（ｃ）に示すとおり、レンズ素子１を像面側から見ると、像側面Ｌ２の外形の形状は矩形である。但し、像側面Ｌ２の外形の形状は矩形に限定されず、矩形とみなすことに差支えない矩形以外の形状であってもよい。このような矩形以外の形状の一例としては、角丸長方形が挙げられる。すなわち、像側面Ｌ２の外形の形状は、概略矩形であればよい。受光部３の形状に応じて、像側面Ｌ２の外形のサイズが定められている。また、段差部１３は、像側面Ｌ２を囲むように設けられている。
【００５９】
一方、図１の（ｃ）によれば、物側面Ｌ１の外形の形状は円形である。但し、物側面Ｌ１の外形の形状は円形に限定されず、設計に応じて適宜選択することが可能である。
【００６０】
主要部１００では、開口部５のサイズを、物側面Ｌ１の外形のサイズより小さくすることが可能となる。これにより、積層基板４の外形の小型化が可能である。この結果、撮像装置の小型化が可能となる。
【００６１】
また、主要部１００では、図１の（ａ）からも明らかであるとおり、像側面Ｌ２を上面６より像面側に配置することが可能となる。これにより、像側面Ｌ２と撮像素子２（より具体的には受光部３）との間隔が大きくなることを抑制することができる。この結果、所望の収差補正効果を得ることができ、優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【００６２】
すなわち、主要部１００では、像側面Ｌ２が受光部３の近傍に配置されている。これにより、レンズ素子１自体の製造誤差、レンズ素子１の実装に関する各種精度に対する光学特性の変動度合を小さくすることができる。一般に、レンズ素子１が像面に近い程、該変動の度合が小さくなる。
【００６３】
また、レンズ素子１では、受光部３の形状に応じて、像側面Ｌ２の外形のサイズが定められている。これにより、像側面Ｌ２の外形のサイズが無駄に大きくなることを抑制しつつ、受光部３が適切に受光できるように、主要部１００を構成することができる。
【００６４】
また、レンズ素子１では、物側面Ｌ１の外形の形状が、円形である。これにより、レンズ素子１の製造が容易となる。すなわち、物側面Ｌ１に関しては、金型を用いた射出成形または熱硬化成形等が適用でき、加えて金型の加工が容易である。例えば、コアピンを回転させながらバイトにより切削を行う（周知の技術であるため、詳細については省略する）ことによって、たとえ非球面形状を有していても、物側面Ｌ１の成形は容易である。また、像側面Ｌ２に関しては、レンズ面を設ける必要がないため、成形が容易であることは言うまでもない。
【００６５】
また、像側面Ｌ２は平面状であるため、成形時に金型から外れやすい。このことを利用して、像側面Ｌ２に、光の反射率を低減させる微小な凹凸を形成すれば、像側面Ｌ２をコーティングすることなく、光の反射を抑制することが可能となる。これにより、該コーティングのときに、該コーティング部分にゴミが付着することを防ぐことができるため、異物が撮像画像に写り込むこと（像側面Ｌ２が受光部３に近い程、写り込みが顕著となる）を抑制することができる。
【００６６】
また、主要部１００では、鍔部１４と上面６とが離間されており、スペース１６に実装部品１０が配置されている。換言すれば、実装部品１０を、物側面Ｌ１の縁より内側に配置することが可能となっている。実装部品１０を、物側面Ｌ１の縁より内側に配置することにより、積層基板４の外形をより小型化することが可能となる。
【００６７】
〔実施の形態２〕
図３は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。図３では、図示を簡潔にするために、図１に示す主要部１００と異なる構成およびそれに関連する構成のみを重点的に示している。
【００６８】
図３に示す主要部２００は、主要部１００と下記の構成が異なっている。
【００６９】
すなわち、主要部２００では、赤外線カットガラス７が省略されている。これにより、撮像装置の構成を簡素化することが可能となる。また、撮像装置の光学系の光学全長を短くすることができるため、撮像装置の低背化が可能となる。
【００７０】
赤外線カットガラス７を省略するために必要な構成は、物側面Ｌ１および像側面Ｌ２の少なくとも一方に、赤外線を遮断するための加工が施されている（すなわち、遮断形状が形成されている）構成である。レンズ素子１の材料として熱硬化性の材料を用いることにより、容易に該加工を施すことが可能となる。熱硬化性の材料は、耐熱性に優れており、高温蒸着によって該加工を施すことができるためである。
【００７１】
さらに、赤外線カットガラス７が省略されていることにより、上面６の上方において、実装部品１０を配置するための空間を広くすることができる（図３では、実装部品１０の図示は省略している）。
【００７２】
また、図３に示すレンズ素子１は、段差部１３を備えていない。これに伴い、主要部２００では、鍔部１４と上面６とが密着しており、スペース１６が存在していない。
【００７３】
〔実施の形態３〕
図４は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。図４では、図示を簡潔にするために、図１に示す主要部１００と異なる構成およびそれに関連する構成のみを重点的に示している。
【００７４】
図４に示す主要部３００は、主要部１００と下記の構成が異なっている。
【００７５】
すなわち、主要部３００は、レンズ素子１に、突出部１７を有している。
【００７６】
突出部１７は、像側面Ｌ２から光軸Ｌａに沿う方向に、換言すれば、物体側から像面側へと向かって延びている。さらに、突出部１７は、その端部１８が、撮像素子２における受光部３の周りに当接している。
【００７７】
主要部３００では、像側面Ｌ２から光軸Ｌａに沿う方向に延びる突出部１７の端部１８が、撮像素子２に当接している。これにより、撮像素子２に対する像側面Ｌ２の位置を決めることができ、像側面Ｌ２と撮像素子２との間隔を制御することが可能となる。突出部１７の丈に応じて、容易に該間隔を変化させることができる。
【００７８】
また、図４に示すレンズ素子１は、段差部１３を備えていない。
【００７９】
〔レンズ素子の側面の遮光〕
各実施の形態に係る撮像装置では、レンズ素子１の側面が遮光されている（すなわち、遮光側面を有している）のが好ましい。ここで、レンズ素子１は厳密には、鍔部１４に該当する側面と、鍔部１４に該当しない側面との、少なくとも２つの側面を有している。また、各側面に関し、遮光は一部であってもよいし、全部であってもよい。従って、複数の側面の少なくとも１つは、少なくとも一部が遮光されているのが好ましいと言える。
【００８０】
これにより、ゴーストフレア等の迷光を防ぐことができる。
【００８１】
〔レンズの配置例〕
図５は、撮像装置におけるレンズの配置例を示す図である。
【００８２】
図５に示すレンズの配置例では、物体側から像面側へと向かって順に、開口絞りＭ０、第１レンズＭ１、第２レンズＭ２、第３レンズＭ３、第４レンズＭ４、レンズ８、赤外線カットガラス７、およびレンズ素子１が配置されている。
【００８３】
第１レンズＭ１は、正の屈折力を有しており、物体側に向けた面が凸形状である。
【００８４】
第２レンズＭ２は、負の屈折力を有しており、物体側に向けた面が凸形状、像面側に向けた面が凹形状である、いわゆるメニスカスレンズである。
【００８５】
第３レンズＭ３は、正の屈折力を有しており、像面側に向けた面が凸形状である。
【００８６】
第４レンズＭ４は、負の屈折力を有しており、物体側に向けた面が凹形状、像面側に向けた面が凸形状である、いわゆるメニスカスレンズである。
【００８７】
レンズ８は、正の屈折力を有しており、物体側に向けた面および像面側に向けた面の両方が変曲点を有している。変曲点とは、ある１つのレンズ面内において凹形状と凸形状とが切り替わる点である。
【００８８】
以下、第１レンズＭ１、第２レンズＭ２、第３レンズＭ３、および第４レンズＭ４をそれぞれ、レンズＭ１〜Ｍ４と呼ぶ場合もある。
【００８９】
〔レンズ素子の変形例〕
図６は、レンズ素子の変形例を示す上面図である。
【００９０】
図６には、図１の（ｃ）に示すレンズ素子１に対して、射出成形時のゲートカットを行った状態を示している。但し、図示の便宜上、本変形例とは特に関連の無い段差部１３の図示は省略している。カットされた箇所は、ゲートカット部１９である。
【００９１】
なお、物側面Ｌ１の外形の形状が円形でなくとも、像側面Ｌ２の全面に適切に光を導くことに支障が無い場合もある。つまり、物側面Ｌ１の外形の形状およびサイズは、最低限、像側面Ｌ２の外形の形状およびサイズに合わせた概略矩形を含んでいれば十分である。
【００９２】
〔実施の形態４〕
図７は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。図７では、図示を簡潔にするために、図１に示す主要部１００と異なる構成およびそれに関連する構成のみを重点的に示している。
【００９３】
図７に示す主要部４００は、主要部１００と下記の構成が異なっている。
【００９４】
すなわち、主要部４００では、撮像素子２と積層基板４´との電気的接続が、ボンディングワイヤ２０を用いたワイヤボンディング方式によって実現されている。
【００９５】
図７に示すレンズ素子１は、段差部１３を備えていない。
【００９６】
図７に示す積層基板４´は、平板状であり、撮像素子２を収納するものではない（素子収納部でない）。その他の積層基板４´の構成は、積層基板４の構成と同じである。
【００９７】
一方、主要部４００は、センサカバー（素子収納部）２１を備えている。
【００９８】
センサカバー２１は、撮像素子２を収納しており、受光部３に適切に光が導かれるよう、受光部３の上方に開口部２２が形成されている。センサカバー２１は、センサカバー２１の内側面からレンズ素子１の中心方向に突出した鍔受け部２３を有しており、レンズ素子１の鍔部１４が鍔受け部２３の上面（素子収納部の上面）２４に載せられている。この結果、像側面Ｌ２が上面２４より像面側に配置されていると共に、物側面Ｌ１が上面２４より物体側に配置されている。
【００９９】
ボンディングワイヤ２０は、周知のワイヤボンディング方式によって、撮像素子２と積層基板４´とを電気的に接続するためのワイヤである。
【０１００】
撮像素子２における受光部３と反対側の面は、接着剤２５により、積層基板４´に接着固定されている。
【０１０１】
上記の構成によれば、実施の形態１に係る技術的思想を、ワイヤボンディング方式に適用することが可能となる。
【０１０２】
〔実施の形態５〕
図８において、（ａ）は本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は追加積層基板の上面図である。図８では、図示を簡潔にするために、図１に示す主要部１００と異なる構成およびそれに関連する構成のみを重点的に示している。
【０１０３】
図８に示す主要部５００は、主要部１００と下記の構成が異なっている。
【０１０４】
すなわち、主要部５００では、積層基板４に、追加積層基板２６が載せられている。
【０１０５】
追加積層基板２６は、受光部３に適切に光が導かれるよう、受光部３の上方に開口部２７が形成されている。また、追加積層基板２６は、所定の配線パターンを有している。追加積層基板２６は、レンズ素子１における鍔部１４に該当する側面２８に隣接して設けられている。
【０１０６】
上述したとおり、図１の（ｂ）に示すとおり、積層基板４の上面視において、開口部５および上面６の外形の形状は矩形である。
【０１０７】
一方、図８の（ｂ）に示すとおり、追加積層基板２６の上面視において、追加積層基板２６の上面２９の外形の形状は、上面６の外形の形状と同じく矩形である。一方、図８の（ｂ）に示すとおり、追加積層基板２６の上面視において、開口部２７の外形の形状は、円形である。
【０１０８】
そして、レンズ素子１は、像側面Ｌ２の側において、開口部５に嵌め込まれている、または開口部５を構成する積層基板４の内側面に、レンズ素子１の側面が接着されている。レンズ素子１は、物側面Ｌ１の側において、開口部２７に嵌め込まれている、または開口部２７を構成する追加積層基板２６の内側面に、レンズ素子１の側面が接着されている。
【０１０９】
主要部５００に実装部品１０（図１等参照）を設ける場合、実装部品１０は例えば上面２９に配置される。
【０１１０】
また、図８に示すレンズ素子１は、段差部１３を備えていない。これに伴い、主要部５００では、鍔部１４と上面６とが密着しており、スペース１６が存在していない。
【０１１１】
主要部５００は、像側面Ｌ２および物側面Ｌ１の外形の形状にそれぞれ合わせた、開口部５および２７を設けたものであると言える。
【０１１２】
〔実施の形態６〕
図９において、（ａ）は本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は実装基板の上面図であり、（ｃ）は本実施の形態に係るレンズ素子を物体側から見た図である。
【０１１３】
図９の（ａ）に示す主要部６００は、レンズ素子１、撮像素子２、実装基板４´´、赤外線カットガラス７、レンズ（前段レンズ部を構成するレンズ）８、ボンディングワイヤ２０、センサカバー（素子収納部）２１、レンズバレル３０、および周辺構造体３１を備えている。物体側から像面側へと向かって、レンズ８、赤外線カットガラス７、レンズ素子１、撮像素子２の順に配置されている。
【０１１４】
図９の（ａ）に示すレンズ素子１は、段差部１３を備えていない。
【０１１５】
図９の（ａ）および（ｂ）に示す実装基板４´´は、平板状であり、撮像素子２を収納するものではない（素子収納部でない）。
【０１１６】
図９の（ａ）に示すセンサカバー２１は、センサカバー２１の内側面からレンズ素子１の中心方向に突出した鍔受け部２３を有しており、レンズ素子１の鍔部１４が鍔受け部２３の上面２４に載せられている。この結果、像側面Ｌ２が上面２４より像面側に配置されている。
【０１１７】
レンズ８は、図９の（ａ）に示すとおり、レンズ素子１より物体側に配置されているが、その両方のレンズ面に、凹形状と凸形状との境界である変曲点３２を有している。すなわち、レンズ８の各レンズ面は、変曲点３２を境に、凹形状と凸形状とが切り替わっている。レンズ８の一方のレンズ面のみに変曲点３２を有していてもよい。
【０１１８】
光軸Ｌａ方向に沿った、撮像素子２の上面と、ボンディングワイヤ２０の最高点（最も物体側の位置）との距離は、０．１〜０．２ｍｍ、０．３ｍｍ等があるが、概ね０．１５ｍｍ未満である。
【０１１９】
レンズバレル３０は、レンズ８をはじめとする、レンズ素子１より物体側に配置される各レンズ（前段レンズ部）を収納するものである。具体例を挙げると、撮像装置のレンズ構成が図５に示す構成である場合、レンズＭ１〜Ｍ４およびレンズ８が、レンズバレル３０に収納されることとなる。
【０１２０】
周辺構造体３１は、レンズバレル３０の周囲に設けられている。図９の（ａ）では詳細に図示していないが、周辺構造体３１は、撮像装置の筐体、および移動機構を含んでいる。移動機構とは、レンズバレル３０を移動させることで、レンズ素子１より物体側に配置される各レンズを移動させる種々の機構である。移動機構としては、光軸Ｌａ方向にレンズバレル３０を移動させるオートフォーカス機構、法線方向Ｌｎにレンズバレル３０を移動させる手振れ補正機構等が挙げられる。
【０１２１】
主要部６００では、センサカバー２１の開口部２２のサイズを、物側面Ｌ１の外形のサイズより小さくすることが可能となる。これにより、センサカバー２１の外形の小型化が可能である。この結果、撮像装置の小型化が可能となる。
【０１２２】
また、主要部６００では、図９の（ａ）からも明らかであるとおり、像側面Ｌ２を上面２４より像面側に配置することが可能となる。これにより、像側面Ｌ２と撮像素子２（より具体的には受光部３）との間隔が大きくなることを抑制することができる。この結果、所望の収差補正効果を得ることができ、優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【０１２３】
また、上述したとおり、光軸Ｌａ方向に沿った、撮像素子２の上面と、ボンディングワイヤ２０の最高点（最も物体側の位置）との距離は、概ね０．１５ｍｍ未満である。このことを考慮すると、ボンディングワイヤ２０が直上のレンズ素子１部分（図９の（ａ）では鍔部１４）に当たることを避けるため、光軸Ｌａ方向に沿った、鍔部１４と像側面Ｌ２との離間距離Ｚ１を０．１５ｍｍ以上とすべきである。これにより、ボンディングワイヤ２０の変形、およびワイヤボンディングの不良を抑制することができる。
【０１２４】
また、主要部６００においては、レンズ素子１がセンサカバー２１に載せられている。具体的には、鍔部１４が鍔受け部２３に載せられている。また、センサカバー２１は、像側面Ｌ２の周囲に突出部３３を有している。突出部３３は、光軸Ｌａ方向に、像面側に延びている。そして、突出部３３の端面は、光軸Ｌａ方向に、撮像素子２の上面に当接している。該当接により、像側面Ｌ２と撮像素子２との間隔が規定されている。これにより、簡単な構成で、精度良く、像側面Ｌ２の位置決めを行うことができる。
【０１２５】
また、像側面Ｌ２に、ナノインプリントによって形成された凹凸を有しているのが好ましい。
【０１２６】
通常、明るい像を得るため、および迷光の発生を抑制するため、レンズ素子１には、酸化物薄膜を用いた反射防止処理（いわゆる、ＡＲコート）が施される。この反射防止処理において、酸化物薄膜の成膜時に、酸化物薄膜に異物が付着することがしばしば問題となる。特に、像側面Ｌ２は受光部３の近くに配置されるため、像側面Ｌ２に異物が付着すると、この異物が受光部３を広範囲に亘って遮光し、撮像装置では黒キズ、シミ等の発生が懸念される。
【０１２７】
波長に近いオーダーの凹凸を形成することで、反射防止効果が得られることは知られており、この技術は例えば液晶パネルの表面の反射防止処理に適用されている。像側面Ｌ２に、ナノインプリントによって形成された凹凸を設けることで、酸化物薄膜を用いた反射防止処理が不要となる。この結果、異物付着の虞を低減しつつ、良好な反射防止効果を得ることができる。
【０１２８】
図１０は、撮像装置に図９の（ａ）および（ｃ）に示すレンズ素子１を設ける例と、撮像装置に円筒形状のレンズ１０１を設ける通常例とを対比する図である。図示の便宜上、図１０では、レンズ８およびそこから物体側の構成の図示を省略した。
【０１２９】
撮像装置に円筒形状のレンズ１０１を設けた場合の撮像素子１０２のサイズは、撮像装置にレンズ素子１を設けた場合の撮像素子２のサイズに比べ、法線方向Ｌｎに距離Ｘ１のおよそ２倍だけ大きくなる。これは、ボンディングワイヤ１２０が円筒形状のレンズ１０１に当たることを避けるため、ボンディングワイヤ１２０を円筒形状のレンズ１０１より十分外側に設ける必要があることによる。この結果、撮像装置に円筒形状のレンズ１０１を設けた場合、撮像装置にレンズ素子１を設けた場合に比べ、撮像装置の大型化を引き起こすことになる。
【０１３０】
なお、レンズ素子１では、受光部３の形状に応じて、像側面Ｌ２の外形のサイズが定められている。これにより、像側面Ｌ２の外形のサイズが無駄に大きくなることを抑制しつつ、受光部３が適切に受光できるように、主要部６００を構成することができる。
【０１３１】
図１１において、（ａ）は、赤外線カットガラス７、物側面Ｌ１、像側面Ｌ２、および受光部３の位置関係を、実装基板４´´の上面に表した図であり、（ｂ）および（ｃ）は、物側面Ｌ１の外形の形状の変形例を示す図である。
【０１３２】
受光部３において適切に受光を行うために、外形の大きさは、赤外線カットガラス７（一番大きい）、物側面Ｌ１、像側面Ｌ２、受光部３（一番小さい）の順とするのが好ましい。
【０１３３】
物側面Ｌ１の外形は、図９の（ｃ）では円形であったが、これに限定されない。すなわち、物側面Ｌ１の外形は、図１１の（ｂ）に示すように、図９の（ｃ）での円形に内接する１つの線で該円形を切断してなる形状（いわゆる、Ｄ形カット）であってもよいし、図１１の（ｃ）に示すように、同４つの線で該円形を切断してなる形状（いわゆる、四角形カット）であってもよい。さらに、図示はしていないが、同２つの線で該円形を切断してなる形状（いわゆる、Ｉ形カット）であってもよい。このように、物側面Ｌ１の外形の形状が、該円形に内接する少なくとも１つの線で該円形を切断してなる形状であってもよい。
【０１３４】
これにより、レンズ素子１を比較的容易に製造することができる。すなわち、物側面Ｌ１に関しては、金型を用いた射出成形または熱硬化成形等が適用でき、また、該金型の加工が容易となる。一方、像側面Ｌ２に関しては、平面状であるため、成形が容易であることは言うまでも無い。
【０１３５】
図１２において、（ａ）は、図９の（ｃ）に示すレンズ素子１の成形を行う工程を示す図であり、（ｂ）は、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子１の成形を行う工程を示す図であり、（ｃ）は、（ｂ）の成形により得られたものを切断する工程を示す図であり、（ｄ）は、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子１の完成品を示す斜視図である。
【０１３６】
図１２の（ａ）に示す工程によれば、図９の（ｃ）に示すレンズ素子１の両面と反対の形状を持つ金型３４によって樹脂３５（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等）を挟み込み、該レンズ素子１を製造することができる（射出成形）。
【０１３７】
図１２の（ｂ）および（ｃ）に示す工程によれば、円筒形状のレンズ１０１（図１０参照）の両面と反対の形状を持つ金型３４によって樹脂３５を挟み込む（図１２の（ｂ））。そして、これによって得られた樹脂被成形物３６を、上述したとおり外形（円形）の内接する４つの線で切断する（図１２の（ｃ））。これによって、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子１を製造することができる。
【０１３８】
図１３の（ａ）および（ｂ）は、図１２の（ｂ）および（ｃ）とは別の、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子１の成形を行う工程を示す図である。
【０１３９】
金型３４は、樹脂３５に像側面Ｌ２を転写するために、底が平面状の窪みが形成されていた。一方、成形型３７は、該窪みを持つ金型の替わりに、例えばガラスからなる平板を有している。
【０１４０】
成形型３７を用いて、図１１の（ｃ）に示すレンズ素子１を製造することによって、このレンズ素子１をアレイ状に複数一括して製造することが可能となる。すなわち、上記平板に基材３８を設け、基材３８の上に樹脂３５を供給し、成形型３７における該平板と反対側の型に物側面Ｌ１と反対の形状をアレイ状に設け、樹脂３５に成形型３７による転写を行う。
【０１４１】
基材３８を用いることで、偏肉比の大きなレンズ素子１を製造することが容易となる。また、上記平板をガラスとした場合、樹脂３５に対して該平板越しに光を照射することが可能となるため、樹脂３５として紫外線硬化性樹脂を用いることが可能となる。レンズ素子１をアレイ状に複数一括して製造することで、生産性の向上を図ることができるが、成形型３７のうちレンズ素子１一つ分を用いて、レンズ素子１を一つずつ製造してもよい。
【０１４２】
〔実施の形態７〕
図１４において、（ａ）は本実施の形態に係る撮像装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は本実施の形態に係る別の撮像装置の構成を示す断面図である。
【０１４３】
図１４の（ａ）に示す撮像装置６０１は、主要部６００（図９の（ａ）参照）を備えている。なお、撮像装置筐体３９、コイル４０、マグネット４１、および板バネ４２が、主要部６００の周辺構造体３１に対応する。また、撮像装置６０１は、開口絞りＭ０、およびレンズＭ１〜Ｍ４を備えている。なお、図１４の（ａ）および（ｂ）と図５とで、レンズＭ１の像面側に向けた面の形状が互いに異なっている（図５では凸形状、図１４の（ａ）および（ｂ）では凹形状）。しかしながら、レンズＭ１の像面側に向けた面の形状についてはそもそも特に限定されるものではなく、いずれの形状であってもよい。レンズＭ３の物体側に向けた面（図５では凸形状、図１４の（ａ）および（ｂ）では凹形状）についても同様である。
【０１４４】
レンズＭ１〜Ｍ４は、レンズ８と共に、レンズバレル３０に収納されている。
【０１４５】
コイル４０は、レンズバレル３０の外壁に設けられている。マグネット４１は、撮像装置筐体３９の内壁に設けられている。板バネ４２は、レンズバレル３０の外壁と撮像装置筐体３９とを連結しており、レンズバレル３０を支持できるよう、複数箇所に設けられている。
【０１４６】
コイル４０に電流を供給すると、コイル４０に流れる電流がマグネット４１から発生する磁界と作用することによって、コイル４０を移動させる推力が発生する。この結果、レンズバレル３０がコイル４０の移動方向に追従して移動する。こうして、オートフォーカス機構（コイル４０を光軸Ｌａ方向に移動させる）や手振れ補正機構（コイル４０を法線方向Ｌｎに移動させる）を、移動機構として実現することが可能である。
【０１４７】
物側面Ｌ１は、受光部３と十分近い。このため、レンズ８と物側面Ｌ１との距離を十分大きくすることができ、レンズ８とレンズ素子１との相対的な位置ズレに対する、撮像装置６０１におけるコントラストの変化を小さくすることができる。これに伴い、レンズ素子１より物体側に配置される各レンズＭ１〜Ｍ４および８間で生じる種々の位置ズレに対する、該コントラストの変化を小さくすることができる。また、開口絞りＭ０から像面側に向かう程、光学部品のサイズは大きくなる。撮像装置６０１が備えているレンズの中で最もサイズの大きいレンズ素子１をレンズバレル３０に収納しない構成とすることで、移動機構の移動対象である、レンズバレル３０に収納された各レンズの総重量を軽くすることができるため、移動機構のパフォーマンスを向上させることが可能である。
【０１４８】
図１４の（ｂ）に示す撮像装置６０１は、図１４の（ａ）に示す撮像装置６０１から、レンズバレル３０を省いたものである。すなわち、図１４の（ｂ）に示す撮像装置６０１は、レンズ素子１より物体側に配置される各レンズを収納するレンズバレル３０を備えていない。図１４の（ｂ）の主要部６００´は、主要部６００からレンズバレル３０を省いたものである。
【０１４９】
レンズ素子１より物体側に配置される各レンズＭ１〜Ｍ４および８は、互いに貼り付けられており、前段レンズ群４３を構成している。コイル４０は、前段レンズ群４３の側壁に設けられている。マグネット４１は、撮像装置筐体３９の内壁に設けられている。板バネ４２は、前段レンズ群４３の側壁と撮像装置筐体３９とを連結しており、前段レンズ群４３を支持できるよう、複数箇所に設けられている。
【０１５０】
図１４の（ｂ）に示す撮像装置６０１では、レンズバレル３０が省略されているため、移動機構の移動対象からレンズバレル３０が排除され、移動機構の移動対象のさらなる軽量化が可能である。
【０１５１】
移動機構において、前段レンズ群４３を移動させると共にレンズ素子１を固定する、すなわち、レンズ素子１を移動機構による移動対象に含めないことによる効果について詳細に説明する。
【０１５２】
撮像装置６０１によってマクロ撮影（接写）を行う場合、無限遠の物体１１の撮像時に対して、前段レンズ群４３を物体側に移動させる。このとき、前段レンズ群４３とレンズ素子１との間隔が大きくなることによって、Ｆナンバーを小さくすることが可能である。
【０１５３】
前段レンズ群４３の焦点距離をｆ１、レンズ素子１の焦点距離をｆ２、レンズ８とレンズ素子１との間隔（主平面間距離）をｄとする。このとき、前段レンズ群４３およびレンズ素子１の合成焦点距離ｆは、下記数式（ａ）で与えられる。
【０１５４】
１／ｆ  ＝  １／ｆ１  ＋  １／ｆ２  −  ｄ／（ｆ１×ｆ２）      ・・・（ａ）
ここで、レンズ素子１は、物側面Ｌ１が凹面、像側面Ｌ２が平面状であるため、負の屈折力を有する（すなわち、ｆ２＜０）。一方、前段レンズ群４３およびレンズ素子１が全体で結像レンズを構成するため、前段レンズ群４３は、正の屈折力を有する（すなわち、ｆ１＞０）。マクロ撮影の際、間隔ｄは大きくなるので、合成焦点距離ｆは小さくなる。
【０１５５】
一方、ＦナンバーをＦとすると、合成焦点距離ｆと開口絞りＭ０の開口径Ｄとによって、下記数式（ｂ）が与えられる。
【０１５６】
Ｆ  ＝  ｆ／Ｄ      ・・・（ｂ）
開口径Ｄが一定である場合、ＦナンバーＦは合成焦点距離ｆに比例する。
【０１５７】
以上のことから、前段レンズ群４３を移動させると共にレンズ素子１を固定する撮像装置６０１では、Ｆナンバーを小さくし、明るい像を得ることが可能である。
【０１５８】
図１５において、（ａ）は、図９の（ａ）に示すレンズ素子１、および金型を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すレンズ素子１に入射する光の経路を示す図であり、（ｃ）は、レンズ素子１の変形例、および金型を示す断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）に示すレンズ素子１に入射する光の経路を示す図である。
【０１５９】
図９の（ａ）に示すレンズ素子１は、像側面Ｌ２の縁から延びるレンズ素子１の側面部分４４が、光軸Ｌａと略平行となっている。この場合、図１５の（ａ）に示すとおり、像側面Ｌ２と反対の形状を有する金型（下）４５を用いて成形を行うと、成形済のレンズ素子１と金型（下）４５との間の抵抗に起因して、成形済のレンズ素子１が金型（下）４５から離れにくくなる。この結果、金型（下）４５が固定されるか可動であるかにかかわらず、レンズ素子１に反りまたは歪みが発生する虞がある。また、図１５の（ｂ）に示すとおり、レンズ素子１に物側面Ｌ１から迷光４６が入射した場合、光軸Ｌａに対する迷光４６の入射角度が小さいと、側面部分４４にて迷光４６が反射され、受光部３によって迷光４６が受光されてしまう虞がある。
【０１６０】
これらの虞を低減するために、図１５の（ｃ）および（ｄ）に示すとおり、側面部分４４を、光軸Ｌａに対して傾斜させるのが好ましい。この場合、図１５の（ｃ）に示すとおり、像側面Ｌ２と反対の形状を有する金型（下）４５を用いて成形を行うと、成形済のレンズ素子１が金型（下）４５から離れやすくなる。この結果、レンズ素子１に反りまたは歪みが発生する虞を低減することができる。また、図１５の（ｄ）に示すとおり、レンズ素子１に物側面Ｌ１から迷光４６が入射した場合、光軸Ｌａに対する迷光４６の入射角度が小さくても、側面部分４４にて迷光４６が反射されずレンズ素子１を透過するため、受光部３によって迷光４６が受光されてしまう虞を低減することができる。
【０１６１】
以上のとおり、レンズ素子１は、像側面Ｌ２の縁に隣接する側面部分４４（傾斜）を有しているのが好ましい。これにより、レンズ素子１を精度良く製造することができる。
【０１６２】
なお、側面部分４４の傾斜角度は、光軸Ｌａに対して４０°以上であるのが好ましい。
【０１６３】
〔実施の形態８〕
図１６は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【０１６４】
図１６に示す主要部７００は、主要部６００に対して、実装基板４´´およびセンサカバー２１の替わりに、所定の配線パターンを有しているフリップチップ基板（素子収納部）４７を備えている。また、撮像素子２は、ボンディングワイヤ２０によって実装基板４´´に電気的に接続されておらず、バンプ４８によってフリップチップ基板４７に電気的に接続されている。
【０１６５】
上記の構成によっても、主要部６００と同様の効果を得ることができる。
【０１６６】
なお、主要部６００では、鍔部１４と像側面Ｌ２との離間距離Ｚ１を０．１５ｍｍ以上とすべきであったが、主要部７００ではこの必然性は無い。
【０１６７】
〔実施の形態９〕
図１７は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【０１６８】
図１７に示す主要部８００は、主要部６００に対して、光軸Ｌａ方向に、像側面Ｌ２と撮像素子２とが接している。
【０１６９】
図１８の（ａ）および（ｂ）は、像側面Ｌ２と撮像素子２とが接する構成の一例を示す断面図である。
【０１７０】
図１８の（ａ）に示すとおり、像側面Ｌ２と受光部３とが直接接する構成としてもよいし、図１８の（ｂ）の左側に示すとおり、受光部３にマイクロレンズ群４９を設け、像側面Ｌ２とマイクロレンズ群４９とが直接接する構成としてもよい。図１８の（ｂ）の右側には、受光部３にマイクロレンズ群４９を設け、像側面Ｌ２とマイクロレンズ群４９とを離間する構成を参考に示した。
【０１７１】
これにより、物側面Ｌ１をさらに像面側に位置させることができるため、撮像装置のさらなる低背化が可能である。
【０１７２】
また、像側面Ｌ２と撮像素子２とが接している場合、レンズ素子１への主光線の入射角度が小さくても、光を適切に受光部３にて結像させることができるため、周辺光量比に優れた撮像装置を実現することができる。周辺光量比とは、受光部３によって受光される光量に基づいており、像の中心の光量に対する、像の中心以外の光量の比率である。主光線以外の光についても同様である。この結果、撮像装置の焦点深度が広がり、幅広い物体距離に対応可能な撮像装置を実現することができる。
【０１７３】
図１９において、（ａ）は、像側面Ｌ２と撮像素子２とが接していない場合の、主光線の経路を説明する図であり、（ｂ）は、像側面Ｌ２と撮像素子２とが接している場合の、主光線の経路を説明する図である。図２０は、図１９の（ａ）の場合と、図１９の（ｂ）の場合とのデフォーカスＭＴＦを比較するグラフである。
【０１７４】
図１９の（ａ）と（ｂ）とを比較すると、図１９の（ｂ）のほうが、図１９の（ａ）より、レンズ素子１を通過する光線５０の広がりが小さい。このため、図１９の（ｂ）のほうが、より遠い物体１１からの光を適切に受光部３に導くことができる。換言すれば、図２０に示すとおり、空気５１無し（図１９の（ｂ）の場合）のほうが、空気５１有り（図１９の（ａ）の場合）より、フォーカスシフト量（横軸）の変化に対するＭＴＦ（縦軸）の低下量が小さい。
【０１７５】
さらに、空気５１の存在に起因する迷光の発生を抑制することができるため、撮像装置の画質向上も期待できる。
【０１７６】
〔実施の形態１０〕
図２１の（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【０１７７】
図２１の（ａ）に示す主要部９００は、主要部６００に対して、像側面Ｌ２に突出部５２が形成されている。図２１の（ｂ）に示す主要部９００は、主要部７００に対して、像側面Ｌ２に突出部５２が形成されている。
【０１７８】
突出部５２は、光軸Ｌａ方向に像面側に向けて突出している。そして、突出部５２の端部が撮像素子２に当接することで、像側面Ｌ２と撮像素子２との間隔が規定されている。
【０１７９】
これにより、簡単な構成で、精度良く、像側面Ｌ２の位置決めを行うことができる。
【０１８０】
〔実施の形態１１〕
図２２は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【０１８１】
図２２に示す主要部１０００は、主要部７００に対して、レンズ素子１は段差部１３を備えている。段差部１３は、フリップチップ基板４７の上面５３に載せられている。
【０１８２】
また、主要部１０００では、段差部１３によって、鍔部１４と上面５３とが離間されており、この離間されたスペース５４に実装部品１０が配置されている。換言すれば、実装部品１０を、物側面Ｌ１の縁より内側に配置することが可能となっている。実装部品１０を、物側面Ｌ１の縁より内側に配置することによって、フリップチップ基板４７の外形をより小型化することが可能となる。
【０１８３】
〔実施の形態１２〕
図２３は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【０１８４】
図２３に示す主要部１１００は、図２１の（ａ）に示す主要部９００に対して、下記の点が異なる。
【０１８５】
すなわち、センサカバー２１は、像面側からレンズ素子１が接着される素子接着部５５を有している。素子接着部５５は、法線方向Ｌｎに沿ってレンズ素子１の中心方向に延び、法線方向Ｌｎに沿った素子接着部５５の開口部５６のサイズが、レンズ素子１の外形のサイズより小さい（図２４参照）。
【０１８６】
またこのとき、主要部１１００のレンズ素子１は、像面側からセンサカバー２１に入れられる。このため、主要部１１００では、レンズ素子１を像面側からセンサカバー２１に入れられるような、センサカバー２１の内部構造を有している。ここでは、センサカバー２１は、素子接着部５５以外、法線方向Ｌｎに沿ったセンサカバー２１の開口のサイズが、レンズ素子１の外形のサイズ以上である。
【０１８７】
換言すれば、主要部１１００において、センサカバー２１は、光軸Ｌａ方向に開口した、物側面Ｌ１の外形のサイズより小さい開口部５６を有しており、物側面Ｌ１は、開口部５６より像面側に配置されていることになる。これにより、迷光が、素子接着部５５によって遮られる。このため、レンズ素子１への迷光の侵入を抑制することができる。
【０１８８】
なお、フリップチップ基板４７を備える形態、すなわち、図２１の（ｂ）に示す主要部９００に対して素子接着部５５を設けてもよい。
【０１８９】
また、赤外線カットガラス７に遮光マスクを形成してもよい。
【０１９０】
〔実施の形態１３〕
図２５の（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係る撮像装置の主要部の構成を示す断面図である。
【０１９１】
図２５の（ａ）に示す主要部１２００は、主要部６００に対して、赤外線カットガラス７が省かれている。図２５の（ｂ）に示す主要部１２００は、主要部７００に対して、赤外線カットガラス７が省かれている。
【０１９２】
なお、赤外線カットガラス７の替わりに、異物混入防止用のフィルムを設けてもよい。図２５の（ｃ）および（ｄ）に示す主要部１３００は、それぞれ（ａ）および（ｂ）に示す主要部１２００に対して、フィルム５７を設けたものである。
【０１９３】
赤外線カットガラス７を省くためには、レンズ素子１は、赤外線を吸収する材料を含んでいる必要がある。赤外線を吸収する材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、または有機ホウ素化合物等が挙げられる。レンズ素子１にこれらの材料を含ませることによって、レンズ素子１が赤外線を遮断することが可能となる。この結果、良好な画質の撮像装置を実現することができる。
【０１９４】
また、赤外線カットガラス７を省くことによって、低背化および収差補正が容易となる。一般に、光学系に比屈折率が１以上のものを設けると、光学系の全長が増大するためである。
【０１９５】
〔応用例１〕
図２６は、レンズ素子１の第１の応用例を示す断面図である。
【０１９６】
レンズ素子１は、物側面Ｌ１に変曲点５８を有していてもよい。レンズ素子１の設計次第では、物側面Ｌ１に変曲点５８を有することが好適である場合が考えられるが、上記の各実施の形態では、このようなレンズ素子１についても問題無く適用することができる。
【０１９７】
〔応用例２〕
図２７の（ａ）は、レンズ素子１の第２の応用例の１つを示す平面図および断面図である。図２７の（ｂ）は、レンズ素子１の第２の応用例の別の１つを示す平面図である。
【０１９８】
レンズ素子１に突出部５２を設ける場合、突出部５２は、像側面Ｌ２の外周全体に形成されてもよいし、像側面Ｌ２の外周の一部のみに形成されても（像側面Ｌ２の外周全体に形成されなくても）よい。図２７では、突出部５２が像側面Ｌ２の外周の一部のみに形成されている例の平面図、ＡＡ断面図、およびＢＢ断面図を（ａ）に、突出部５２が像側面Ｌ２の外周全体に形成されている例の平面図を（ｂ）に、それぞれ示している。
【０１９９】
図２７の（ａ）に示すとおり、突出部５２が像側面Ｌ２の外周の一部のみに形成されていることによって、像側面Ｌ２と撮像素子２（特に、受光部３）との間に一定の間隔を設ける必要がある場合に都合がよい。すなわち、ボンディングワイヤ２０を設ける場合、該一定の間隔を設けなければ、ボンディングワイヤ２０がレンズ素子１に接触してしまう虞があるが、この虞が高い箇所において突出部５２を設けないようにすれば、この虞を抑制することができる。
【０２００】
一方、図２７の（ｂ）に示すとおり、突出部５２が像側面Ｌ２の外周全体に形成されていることによって、像側面Ｌ２および突出部５２により受光部３を囲むことができるため、受光部３に異物が付着する虞を低減することができる。
【０２０１】
〔応用例３〕
図２８は、射出成形によって製造されたレンズ素子１の一例を示す平面図である。
【０２０２】
レンズ素子１を射出成形によって製造すると、物側面Ｌ１の端部にゲート５９が形成される。
【０２０３】
図２９は、レンズ素子１の第３の応用例を示す平面図および断面図である。
【０２０４】
図２９に示すレンズ素子１は、像側面Ｌ２の端部が、物側面Ｌ１の端部と同じ位置になっている。物側面Ｌ１の外形が円形である一方、像側面Ｌ２の外形が概略矩形であるため、像側面Ｌ２の一部が、物側面Ｌ１からはみ出している。
【０２０５】
物側面Ｌ１からはみ出した像側面Ｌ２の一部は、例えばレンズ素子１を射出成形によって製造する際のゲート５９として機能する。
【０２０６】
このように、レンズ素子１の製造に有利となるように、像側面Ｌ２を、光軸Ｌａに対して非対称な形状としてもよい。
【０２０７】
〔発明の概要２〕
撮像装置では、物体側に向けた面（物側面）が凹面であり、像面側に向けた面（像側面）が平面である平凹レンズを、撮像素子の近傍に配置した構成により、効果的に収差を補正することができる。
【０２０８】
上記構成を、５枚のレンズと組み合わせることにより、Ｆナンバー１．６程度を確保しつつ、撮像装置の低背化を実現することができる。
【０２０９】
〔撮像レンズの基本構成〕
撮像レンズの基本構成について、図３０を参照して説明する。
【０２１０】
図３０は、後述する実施の形態１４に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０２１１】
図３０に示す撮像レンズ１００Ｖは、物体側から像面側へと向かって順に、開口絞りＬ０Ｖ、第１レンズＬ１Ｖ、第２レンズＬ２Ｖ、第３レンズＬ３Ｖ、第４レンズＬ４Ｖ、前段レンズＬ５Ｖ、赤外線カットガラスＣＧＶ、後段レンズＬＯＣＶが配置されている。
【０２１２】
第１レンズＬ１Ｖは、物体側に向けられた面ｓ１Ｖと、像面側に向けられた面ｓ２Ｖとを有している。第２レンズＬ２Ｖは、物体側に向けられた面ｓ３Ｖと、像面側に向けられた面ｓ４Ｖとを有している。第３レンズＬ３Ｖは、物体側に向けられた面ｓ５Ｖと、像面側に向けられた面ｓ６Ｖとを有している。第４レンズＬ４Ｖは、物体側に向けられた面ｓ７Ｖと、像面側に向けられた面ｓ８Ｖとを有している。前段レンズＬ５Ｖは、物体側に向けられた面ｓ９Ｖと、像面側に向けられた面ｓ１０Ｖとを有している。赤外線カットガラスＣＧＶは、物体側に向けられた面ｓ１１Ｖと、像面側に向けられた面ｓ１２Ｖとを有している。後段レンズＬＯＣＶは、物体側に向けられた面ｓ１３Ｖと、像面側に向けられた面ｓ１４Ｖとを有している。また、開口絞りＬ０Ｖにより規定される面をｓ０Ｖ、像面をｓ１５Ｖとする。
【０２１３】
開口絞りＬ０Ｖは、面ｓ１Ｖに入射する光の量を制限する。
【０２１４】
第１レンズＬ１Ｖは、正の屈折力を有している。また、面ｓ１Ｖは凸形状である。
【０２１５】
第１レンズＬ１Ｖは、低分散の材料により構成されているのが好ましい。
【０２１６】
第２レンズＬ２Ｖは、負の屈折力を有している。第２レンズＬ２Ｖはいわゆるメニスカスレンズ（片面が凸面、反対面が凹面のレンズ）であり、面ｓ３Ｖが凸面となっている。
【０２１７】
第２レンズＬ２Ｖは、高分散の材料により構成されているのが好ましい。
【０２１８】
第３レンズＬ３Ｖは、正の屈折力を有している。また、面ｓ６Ｖは凸形状である。
【０２１９】
第３レンズＬ３Ｖは、低分散の材料により構成されているのが好ましい。
【０２２０】
第４レンズＬ４Ｖは、負の屈折力を有している。第４レンズＬ４Ｖはいわゆるメニスカスレンズであり、面ｓ７Ｖが凹面となっている。
【０２２１】
前段レンズＬ５Ｖは、正の屈折力を有している。また、面ｓ９Ｖは、中央部分ｃ９Ｖが凸形状であり、中央部分ｃ９Ｖを囲むように位置する周辺部分ｐ９Ｖが凹形状である。一方、面ｓ１０Ｖは、中央部分ｃ１０Ｖが凹形状であり、中央部分ｃ１０Ｖを囲むように位置する周辺部分ｐ１０Ｖが凸形状である。
【０２２２】
面ｓ９Ｖおよびｓ１０Ｖはいずれも、変曲点を有する面であると解釈することができる。
【０２２３】
変曲点とは、同一レンズ面内において、凸形状と凹形状とが切り替わる境界である。レンズ面に変曲点を有することで、レンズ面の周辺部分の各種収差を好適に補正することが可能となり、また、像側テレセントリック性の確保が容易となる。
【０２２４】
赤外線カットガラスＣＧＶは、赤外線から像面を保護したり、モアレを抑制したりする機能を有している。
【０２２５】
後段レンズＬＯＣＶの面ｓ１３Ｖは、全体を見れば凹形状であるが、レンズ面の中心ｃｔ１３Ｖからレンズ面の縁ｅｄ１３Ｖへと向かって順に、後段物側中央領域ｃ１３Ｖ、後段物側中間領域ｍ１３Ｖ、および後段物側周辺領域ｐ１３Ｖに区別される。
【０２２６】
後段物側中央領域ｃ１３Ｖは、中心ｃｔ１３Ｖを含む、面ｓ１３Ｖの中央部分である。また、後段物側中央領域ｃ１３Ｖでは、中心ｃｔ１３Ｖから離れるほど、レンズ面の物体側への形状変化量が大きくなる。
【０２２７】
形状変化量とは、レンズ面の中心から縁へと向かう単位距離（但し、光軸に対する法線方向の長さ）に対する、レンズ面の凹凸の高さ（光軸方向の位置）の変化量を示す量である。
【０２２８】
後段物側中間領域ｍ１３Ｖは、後段物側中央領域ｃ１３Ｖと後段物側周辺領域ｐ１３Ｖとの間に位置する、面ｓ１３Ｖの中間部分である。また、後段物側中間領域ｍ１３Ｖでは、中心ｃｔ１３Ｖから離れるほど、上記形状変化量が小さくなる。
【０２２９】
後段物側周辺領域ｐ１３Ｖは、縁ｅｄ１３Ｖを含む、面ｓ１３Ｖの周辺部分である。
【０２３０】
さらに、中心ｃｔ１３Ｖから後段物側中央領域ｃ１３Ｖと後段物側中間領域ｍ１３Ｖとの境界までの距離が、中心ｃｔ１３Ｖから縁ｅｄ１３Ｖまでの距離の３割以上である。なお、これらの距離はいずれも、撮像レンズ１００Ｖの光軸ＬａＶに対する法線方向ＬｎＶに沿った距離である。
【０２３１】
なお、面ｓ１３Ｖは、変曲点を有していてもよい。
【０２３２】
面ｓ１４Ｖは、平面状である。すなわち、面ｓ１４Ｖは、平面に限定されず、光を透過させる、もしくは、もたらされる光学特性（屈折力、偏芯等）の変化が撮像装置の光学系において無視できる程度に十分小さい面であればよい。このような面の一例として、光の反射率を低減させる微小な（例えばｎｍオーダーの）凹凸が形成された面、わずかに湾曲した面が挙げられる。
【０２３３】
図３１は、撮像レンズ１００Ｖにおける面ｓ１３Ｖの形状変化量を説明するグラフである。
【０２３４】
図３１に示すグラフにおいて、横軸は、レンズ面内における位置を比率で表したものであり、中心ｃｔ１３Ｖの位置を「０．０」、縁ｅｄ１３Ｖの位置を「１．０」としている。図３１に示すグラフにおいて、縦軸は、形状変化量を示しており、ここでは一例として、法線方向ＬｎＶへの変位５．６μｍに対する、レンズ面の凹凸の高さ（光軸方向の位置）の変化量を示している。なお、法線方向ＬｎＶへの変位５．６μｍは、面ｓ１３Ｖの有効径のおよそ１／５００に相当し、この値はさらに小さい（例えば、同１／１０００、同１／５００００）場合であってもほぼ同じグラフが得られると考えられる。
【０２３５】
図３１によれば、面ｓ１３Ｖでは、位置０．０から、形状変化量が極大値を示す位置（位置０．４弱：形状変化量およそ１．５μｍ）までの範囲が、後段物側中央領域ｃ１３Ｖに相当する。図３１から明らかであるとおり、後段物側中央領域ｃ１３Ｖでは、比率が大きくなるほど、換言すれば中心ｃｔ１３Ｖから離れるほど、形状変化量が大きくなっている。
【０２３６】
図３１によれば、面ｓ１３Ｖでは、上記形状変化量が極大値を示す位置から、形状変化量が極小値を示す位置（位置０．８弱：形状変化量およそ−０．３μｍ）までの範囲が、後段物側中間領域ｍ１３Ｖに相当する。図３１から明らかであるとおり、後段物側中間領域ｍ１３Ｖでは、比率が大きくなるほど形状変化量が小さくなっている。
【０２３７】
なお、後段物側中間領域ｍ１３Ｖから、位置１．０までの範囲が、後段物側周辺領域ｐ１３Ｖに相当する。
【０２３８】
またここで、上記形状変化量が極大値を示す位置が、後段物側中央領域ｃ１３Ｖと後段物側中間領域ｍ１３Ｖとの境界となるため、中心ｃｔ１３Ｖから該境界までの距離は、中心ｃｔ１３Ｖから縁ｅｄ１３Ｖまでの距離の４割弱である。
【０２３９】
ここで、像面ｓ１５Ｖと面ｓ１４Ｖとの間隔（撮像レンズの光軸方向の離間距離）をＣＡＶ、撮像レンズ１００Ｖの光学全長をＯＴＬＶとすると、撮像レンズ１００Ｖは、数式（１）
ＣＡＶ／ＯＴＬＶ＜０．１５                                    ・・・（１）
を満足する。
【０２４０】
なお、光学全長とは、光学系全体の光軸方向の長さである。
【０２４１】
一般的に、後段レンズＬＯＣＶによる各種収差の補正を効果的に行うためには、面ｓ１４Ｖと像面ｓ１５Ｖとを十分近接させることが好ましい。数式（１）を満足することにより、面ｓ１４Ｖと像面ｓ１５Ｖとを十分近接させることができる。
【０２４２】
また、後段レンズＬＯＣＶから像面ｓ１５Ｖへの光の入射角度が小さいため、周辺光量比の低下を抑制することができ、Ｆナンバー１．６程度の、像の明るい光学系を実現することが可能となる。通常、周辺光量比に応じて出力時のシェーディング特性に対してデジタル補正を行う。補正分、感度に対するダイナミックレンジが狭くなる為、周辺光量比の低下を抑制する事で感度の広い特性を得る事が出来る。
【０２４３】
さらに、両面が非球面のレンズのかわりに、後段レンズＬＯＣＶを用いると、レンズの両面間の偏芯に起因する解像力の低下を防ぐことができると共に、後段レンズＬＯＣＶを単独で像面ｓ１５Ｖに近づけることが可能となる。従って、撮像レンズ１００Ｖの製造公差に起因する光学特性のばらつきを抑制することが可能となる。換言すれば、容易に撮像レンズ１００Ｖを製造することができる。
【０２４４】
また、撮像レンズ１００Ｖの焦点距離をｆＶ、前段レンズＬ５Ｖの焦点距離をｆ５Ｖ、後段レンズＬＯＣＶの焦点距離をｆｃＶとすると、数式（２）および（３）
３．４＜ｆ５Ｖ／ｆＶ＜５．２                                  ・・・（２）
−１．７＜ｆｃＶ／ｆＶ＜−１．１                              ・・・（３）
を満足するのが好ましい。
【０２４５】
ｆ５Ｖ／ｆＶが５．２以上になると、撮像レンズ１００Ｖの低背化にこそ有利であるが、構造的に、後段レンズＬＯＣＶの搭載が困難となる恐れが生じる。一方、ｆ５Ｖ／ｆＶが３．４以下になると、前段レンズＬ５Ｖが像面ｓ１５Ｖから離れることになり、各種収差の補正が不十分になる恐れが生じる。
【０２４６】
ｆｃＶ／ｆＶが−１．１以上になると、歪曲および像面湾曲を良好に補正しつつ、像面ｓ１５Ｖへの光の入射角度を小さくさせることが困難となる恐れが生じる。一方、ｆｃＶ／ｆＶが−１．７以下になると、撮像レンズ１００Ｖの大型化を招く恐れが生じる。
【０２４７】
また、像面ｓ１５Ｖと面ｓ１０Ｖの中心ｃｔ１０Ｖとの間隔（撮像レンズの光軸方向の離間距離）が、０．８ｍｍ以上であるのが好ましい。
【０２４８】
これにより、前段レンズＬ５Ｖのレンズ径を小さくすることが可能となり、これによりＡＦ（オートフォーカス）機構等の周辺機器の小型化も可能となる。従って、撮像装置単位では大幅な小型化が可能となる。また、像面ｓ１５Ｖと中心ｃｔ１０Ｖとの間隔が大きいほど、光線の径が大きくなる。この結果、前段レンズＬ５Ｖの近傍に存在する異物が撮像画像に写り込む恐れを低減することが可能となる。後段レンズＬＯＣＶが像面湾曲の補正に大きな影響を及ぼすことから、前段レンズＬ５Ｖを多少像面ｓ１５Ｖから離しても、十分良好に像面湾曲を補正することが可能である。
【０２４９】
さらに、撮像レンズを備えた撮像装置を構成する場合、像面ｓ１５Ｖに撮像素子が配置されることとなる（後述する撮像レンズ２Ｖおよび撮像素子３Ｖを備えた撮像装置１Ｖ、図６８参照）。
【０２５０】
そして、上記撮像素子の対角のセンササイズをＳＤＶとすると、数式（４）
０．７＜ＯＴＬＶ／ＳＤＶ＜１．０                              ・・・（４）
を満足する。
【０２５１】
ＯＴＬＶ／ＳＤＶが１．０以上になると、画角が狭くなり、後段レンズＬＯＣＶを用いるまでもなく各種収差を良好に補正することができるケースが発生し得る。このため、ＯＴＬＶ／ＳＤＶが１．０以上であることは、本発明の技術的思想に鑑みると最良の選択であるとは言えない。ＯＴＬＶ／ＳＤＶが０．７以下になると、画角が広くなり過ぎ、各種収差を補正するための条件を再考する必要が生じる恐れがある。
【０２５２】
第２レンズＬ２Ｖに高分散材料（アッベ数３０以下）を適用する事で、色収差補正を良好にし、第４レンズＬ４Ｖに高屈折率材料（屈折率１．６以上）を適用する事で光学全長を短くする効果がある。
【０２５３】
〔各実施の形態１４〜２２に係る撮像レンズの各種特性の説明に関する注釈〕
各実施の形態１４〜２２に係る撮像レンズの各種特性について説明するが、説明に先立って、下記に注釈を述べる。
【０２５４】
レンズデータを示す表にて用いられている文言の定義を以下に列挙する。
【０２５５】
列「要素」は、光学特性に寄与する部材を示しており、Ｌ０Ｖ（開口絞りＬ０Ｖ）、Ｌ１Ｖ（第１レンズＬ１Ｖ）、Ｌ２Ｖ（第２レンズＬ２Ｖ）、Ｌ３Ｖ（第３レンズＬ３Ｖ）、Ｌ４Ｖ（第４レンズＬ４Ｖ）、Ｌ５Ｖ（前段レンズＬ５Ｖ）、ＣＧＶ（赤外線カットガラスＣＧＶ）、ＬＯＣＶ（後段レンズＬＯＣＶ）、および像面が挙げられている。
【０２５６】
列「νｄ」は各部材のアッベ数を示しており、列「Ｎｄ」は各部材の屈折率を示している。
【０２５７】
アッベ数とは、分散に対する屈折度の比を示した光学媒質の定数である。異なった波長の光を異なった方向へ屈折させる度合いであり、高いアッベ数の媒質は異なった波長に対しての光線の屈折の度合いによる分散は少ない。
【０２５８】
列「面」は、面ｓ１Ｖ〜面ｓ１４Ｖおよび像面ｓ１５Ｖを示している。
【０２５９】
列「曲率」は、面ｓ１Ｖ〜面ｓ１４Ｖおよび像面ｓ１５Ｖの曲率を示している。曲率とは、曲率半径の逆数である。
【０２６０】
列「中心厚」は、面ｓ１Ｖ〜面ｓ１４Ｖのいずれかの中心からその次（像面ｓ１５Ｖ側）の面の中心までの、光軸ＬａＶ方向における距離を示している。
【０２６１】
列「半径」は、面ｓ１Ｖ〜面ｓ１４Ｖおよび像面ｓ１５Ｖにおける、光束の範囲を規制可能な円領域の半径を示している。
【０２６２】
列「非球面係数」は、非球面を構成する非球面式（図３２参照）における、ｉ次の非球面係数Ａｉ（ｉは４以上の偶数）を、Ａ４からＡ１６まで示している。該非球面式において、Ｚは光軸ＬａＶ方向の座標であり、ｘは法線方向ＬｎＶの座標であり、Ｒは曲率半径（曲率の逆数）であり、ＫはＣｏｎｉｃ（円錐）係数である。
【０２６３】
「（定数ａ）Ｅ（＋定数Ｂ）」の表記は、（定数ａ）×１０（＋定数Ｂ）乗を示している。同様に、「（定数ａ）Ｅ（−定数Ｂ）」の表記は、（定数ａ）×１０（−定数Ｂ）乗を示している。
【０２６４】
光学特性は、下記の条件（Ａ）〜（Ｃ）のもと測定した。
【０２６５】
（Ａ）撮像素子の対角のセンササイズ・・・５．８６７ｍｍ
（Ｂ）撮像素子の画素ピッチ・・・１．１２μｍ
（Ｃ）シミュレーション光源を構成する各波長およびそれらの混合割合・・・４５０ｎｍ：５５０ｎｍ（主波長）：６５０ｎｍ＝０．１６：１：０．５６
非点収差を示すグラフにおいて、横軸は法線方向ＬｎＶへの光線のズレ（−０．１０ｍｍ〜＋０．１０ｍｍ）であり、縦軸は像高（下から、像高０割〜像高１０割）である。
【０２６６】
像高は、像の中心からの高さである。像高を距離で表す場合、像の中心を０ｍｍとしている。像高を割合で表す場合、像の中心を０割、最大像高を１０割としている。
【０２６７】
非点収差を示すグラフにおいて、Ｓの添え字はサジタル像面の特性を、Ｔの添え字はタンジェンシャル像面の特性を示している。
【０２６８】
歪曲を示すグラフにおいて、横軸は法線方向ＬｎＶへの光線のズレ（−２％〜＋２％）であり、縦軸は像高（下から、像高０割〜像高１０割）である。
【０２６９】
球面収差を示すグラフにおいて、横軸は法線方向ＬｎＶへの光線のズレ（−０．１ｍｍ〜＋０．１ｍｍ）であり、縦軸は像高（下から、像高０割〜像高１０割）である。
【０２７０】
横収差を示すグラフにおいて、横軸Ｐｘはサジタル断面における位置（−２０μｍ〜＋２０μｍ）であり、横軸Ｐｙはタンジェンシャル断面における位置（−２０μｍ〜＋２０μｍ）であり、縦軸ｅｘはサジタル方向における位置（−２０μｍ〜＋２０μｍ）であり、縦軸ｅｙはタンジェンシャル方向における位置（−２０μｍ〜＋２０μｍ）である。また、光線数を１００本としている。さらに、グラフ中、ＩＭＡの値と像高の割合との対応関係は、下記のとおりである。
【０２７１】
ＩＭＡ：０．００００ｍｍ・・・像の中心（像高０割）
ＩＭＡ：０．５８６７ｍｍ・・・像高２割
ＩＭＡ：１．１７３４ｍｍ・・・像高４割
ＩＭＡ：１．７６０１ｍｍ・・・像高６割
ＩＭＡ：２．３４６８ｍｍ・・・像高８割
ＩＭＡ：２．９３３５ｍｍ・・・最大像高（像高１０割）
像高に対するＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝達関数）の特性を示すグラフにおいて、横軸は像高（０ｍｍ〜２．９３４ｍｍ）であり、縦軸はＭＴＦ（０〜１．０）である。また、該グラフ中、Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３は、いずれもサジタル像面における特性であって、空間周波数がそれぞれ、ナイキスト周波数／４、ナイキスト周波数／２、およびナイキスト周波数である場合における特性を示している。また、該グラフ中、Ｔ１、Ｔ２、およびＴ３は、いずれもタンジェンシャル像面における特性であって、空間周波数がそれぞれ、ナイキスト周波数／４、ナイキスト周波数／２、およびナイキスト周波数である場合における特性を示している。
【０２７２】
上記ナイキスト周波数は、撮像素子のナイキスト周波数に対応する値とされており、該撮像素子の画素ピッチから計算される、解像可能な空間周波数の値である。具体的に、該撮像素子のナイキスト周波数Ｎｙｑ．（単位：ｃｙｃ／ｍｍ）は、
Ｎｙｑ．＝１／（撮像素子の画素ピッチ）／２
により算出される。撮像素子の画素ピッチが１．１２μｍである場合、ナイキスト周波数はおよそ４４６．４２８５７ｃｙｃ／ｍｍとなるため、これの近似値であるナイキスト周波数＝４４６．００ｃｙｃ／ｍｍとして光学特性を測定した。
【０２７３】
〔実施の形態１４〕
図３０に示す撮像レンズ１００Ｖは、代表的な設計であると言える。撮像レンズ１００Ｖは、明るい像が得られ（Ｆナンバーが１．６０）、かつ低背である。
【０２７４】
撮像レンズ１００Ｖの構成は、図３０に示すとおりである。
【０２７５】
図３２は、撮像レンズ１００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０２７６】
図３３は、撮像レンズ１００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０２７７】
図３４は、撮像レンズ１００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０２７８】
図３５は、撮像レンズ１００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０２７９】
図３３〜図３５によれば、撮像レンズ１００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０２８０】
図３６は、撮像レンズ１００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０２８１】
図３６によれば、最大像高（２．９３４ｍｍ）付近における特性Ｔ３を除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ１００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０２８２】
〔実施の形態１５〕
図３７は、実施の形態１５に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０２８３】
図３７に示す撮像レンズ２００Ｖは、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じであり、撮像レンズ１００Ｖをさらに低背化した設計であると言える（さらなる低背化の詳細については後述する）。
【０２８４】
図３８は、撮像レンズ２００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０２８５】
図３９は、撮像レンズ２００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０２８６】
図４０は、撮像レンズ２００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０２８７】
図４１は、撮像レンズ２００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０２８８】
図３９〜図４１によれば、撮像レンズ２００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０２８９】
図４２は、撮像レンズ２００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０２９０】
図４２によれば、最大像高付近における特性Ｔ３と、特性Ｓ３の一部とを除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ２００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０２９１】
〔実施の形態１６〕
図４３は、実施の形態１６に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０２９２】
図４３に示す撮像レンズ３００Ｖは、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じであり、一般的なプラスチック材料によって後段レンズＬＯＣＶを構成した例である。
【０２９３】
図４４は、撮像レンズ３００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０２９４】
図４４によれば、撮像レンズ３００Ｖの後段レンズＬＯＣＶは、アッベ数が１．６１４、屈折率が２５．６であり、撮像レンズ１００Ｖの後段レンズＬＯＣＶのそれ（アッベ数が１．５４４、屈折率が５５．９）と異なっている。
【０２９５】
図４５は、撮像レンズ３００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０２９６】
図４６は、撮像レンズ３００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０２９７】
図４７は、撮像レンズ３００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０２９８】
図４５〜図４７によれば、撮像レンズ３００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０２９９】
図４８は、撮像レンズ３００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３００】
図４８によれば、最大像高付近における特性Ｔ３を除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ３００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３０１】
〔実施の形態１７〕
図４９は、実施の形態１７に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０３０２】
図４９に示す撮像レンズ４００Ｖは、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じ撮像レンズから、赤外線カットガラスＣＧＶを省いた例である。面ｓ１３Ｖおよび／または面ｓ１４Ｖに、赤外線を遮断するための加工を施すことによって、赤外線カットガラスＣＧＶを省くことが可能となる。後段レンズＬＯＣＶの材料として熱硬化性の材料を用いることにより、容易に該加工を施すことが可能となる。熱硬化性の材料は、耐熱性に優れており、高温蒸着によって該加工を施すことができるためである。
【０３０３】
図５０は、撮像レンズ４００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０３０４】
図５１は、撮像レンズ４００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０３０５】
図５２は、撮像レンズ４００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０３０６】
図５３は、撮像レンズ４００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０３０７】
図５１〜図５３によれば、撮像レンズ４００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０３０８】
図５４は、撮像レンズ４００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３０９】
図５４によれば、最大像高付近における特性Ｔ３を除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ４００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３１０】
〔実施の形態１８〕
図５５は、実施の形態１８に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０３１１】
図５５に示す撮像レンズ５００Ｖは、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じであり、Ｆナンバーを１．６０からさらに小さくした例である（Ｆナンバーが小さいことについての詳細は後述する）。
【０３１２】
図５６は、撮像レンズ５００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０３１３】
図５７は、撮像レンズ５００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０３１４】
図５８は、撮像レンズ５００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０３１５】
図５９は、撮像レンズ５００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０３１６】
図５７〜図５９によれば、撮像レンズ５００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０３１７】
図６０は、撮像レンズ５００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３１８】
図６０によれば、最大像高付近における特性Ｔ３と、特性Ｓ３の一部とを除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ５００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３１９】
〔実施の形態１９〕
図６１は、実施の形態１９に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０３２０】
図６１に示す撮像レンズ６００Ｖは、既存の撮像レンズの一例である。撮像レンズ６００Ｖは、レンズが６枚であり、Ｆナンバーが１．８０程度である。説明を簡潔にするために、撮像レンズ６００Ｖの各部材には、撮像レンズ１００Ｖの各部材と同じ符号を付している。
【０３２１】
図６２は、撮像レンズ６００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０３２２】
図６３は、撮像レンズ６００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０３２３】
図６４は、撮像レンズ６００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０３２４】
図６５は、撮像レンズ６００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０３２５】
図６３〜図６５によれば、撮像レンズ６００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０３２６】
図６６は、撮像レンズ６００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３２７】
図６６によれば、最大像高付近における特性Ｔ３を除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ６００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３２８】
〔実施の形態２０〕
図６９は、実施の形態２０に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０３２９】
図６９に示す撮像レンズ７００Ｖは、低背かつ低Ｆナンバーであり、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じ撮像レンズから、赤外線カットガラスＣＧＶを省いた例である。
【０３３０】
図７０は、撮像レンズ７００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０３３１】
図７１は、撮像レンズ７００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０３３２】
図７２は、撮像レンズ７００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０３３３】
図７３は、撮像レンズ７００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０３３４】
図７１〜図７３によれば、撮像レンズ７００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０３３５】
図７４は、撮像レンズ７００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３３６】
図７４によれば、最大像高付近における特性Ｔ３と、特性Ｓ３およびＴ２の一部とを除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ７００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３３７】
〔実施の形態２１〕
図７５は、実施の形態２１に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０３３８】
図７５に示す撮像レンズ８００Ｖは、低背かつ低Ｆナンバーであり、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じである例である。
【０３３９】
図７６は、撮像レンズ８００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０３４０】
図７７は、撮像レンズ８００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０３４１】
図７８は、撮像レンズ８００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０３４２】
図７９は、撮像レンズ８００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０３４３】
図７７〜図７９によれば、撮像レンズ８００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０３４４】
図８０は、撮像レンズ８００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３４５】
図８０によれば、最大像高付近における特性Ｔ３と、特性Ｓ３およびＴ２の一部とを除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ８００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３４６】
〔実施の形態２２〕
図８１は、実施の形態２２に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【０３４７】
図８１に示す撮像レンズ９００Ｖは、低背かつ低Ｆナンバーであり、基本構成が撮像レンズ１００Ｖと同じである例である。また、撮像レンズ９００Ｖでは、第２レンズＬ２Ｖおよび第４レンズＬ４Ｖに高分散材料を用いており、かつ面ｓ１４Ｖと像面ｓ１５Ｖとの間隔を撮像レンズ８００Ｖより大きくしている。
【０３４８】
図８２は、撮像レンズ９００Ｖのレンズデータを示す表である。
【０３４９】
図８３は、撮像レンズ９００Ｖの非点収差および歪曲を示すグラフである。
【０３５０】
図８４は、撮像レンズ９００Ｖの球面収差を示すグラフである。
【０３５１】
図８５は、撮像レンズ９００Ｖの横収差を示すグラフである。
【０３５２】
図８３〜図８５によれば、撮像レンズ９００Ｖでは、収差が良好に補正されていることが分かる。
【０３５３】
図８６は、撮像レンズ９００Ｖの像高に対するＭＴＦの特性を示すグラフである。
【０３５４】
図８６によれば、最大像高付近における特性Ｔ３と、特性Ｓ３、Ｔ２、Ｓ２、およびＴ１の一部とを除けば、０．２以上のＭＴＦが確保できている。このことから、撮像レンズ９００Ｖの解像力が高いことが分かる。
【０３５５】
撮像レンズ９００Ｖでは、撮像レンズ７００Ｖおよび８００Ｖに比べて屈折率の高い材料を第４レンズＬ４Ｖに適用する事により、面ｓ１４Ｖと像面ｓ１５Ｖとの間隔を大きくしたにも関わらず、低背で良好な特性を得ることができる。
【０３５６】
〔撮像レンズ間の比較〕
図６７は、各実施の形態１４〜２２に係る撮像レンズの比較を行う表である。
【０３５７】
光学特性は、下記の条件（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｄ）のもと測定した。
【０３５８】
（Ａ）撮像素子の対角のセンササイズ・・・５．８６７ｍｍ
（Ｂ）撮像素子の画素ピッチ・・・１．１２μｍ
（Ｄ）シミュレーション光源を構成する波長・・・５５０ｎｍ
行「Ｆナンバー」には、撮像レンズのＦナンバーを示している。撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００ＶのＦナンバーは、１．６０となっている。一方、撮像レンズ５００ＶのＦナンバーは、１．５４となっており、１．６０より小さい。なお、撮像レンズ６００ＶのＦナンバーは、１．８０となっている。
【０３５９】
行「画角（対角）／ｄｅｇ」には、撮像レンズの画角（対角方向）を示している。
【０３６０】
行「焦点距離／ｍｍ」には、焦点距離を示している。特に、ｆＶは撮像レンズ全体の焦点距離、ｆ５Ｖは前段レンズＬ５Ｖの焦点距離、ｆｃＶは後段レンズＬＯＣＶの焦点距離である。
【０３６１】
行「ＯＴＬＶ／ｍｍ」には、撮像レンズの光学全長を示している。撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、および撮像レンズ６００Ｖの光学全長は、いずれも５ｍｍ以上となっている。一方、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖの光学全長は、４ｍｍ台となっており、低背化が実現されている。
【０３６２】
行「ＣＡＶ／ｍｍ」には、像面ｓ１５Ｖと面ｓ１４Ｖとの間隔を示している。
【０３６３】
行「ＣＡＶ／ＯＴＬＶ」を参照すれば、撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、撮像レンズ６００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖはいずれも、数式（１）を満足していることが分かる。
【０３６４】
行「ＦＢＶ／ｍｍ」には、像面ｓ１５Ｖと面ｓ１０Ｖの中心ｃｔ１０Ｖとの間隔を示している。撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、撮像レンズ６００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖの全てが、０．８ｍｍ以上となっていることが分かる。
【０３６５】
行「ＣＧＶ厚み／ｍｍ」には、赤外線カットガラスＣＧＶの厚みを示している。なお、上述したとおり、撮像レンズ４００Ｖおよび７００Ｖは赤外線カットガラスＣＧＶを備えていないため、図６７では“無し”と表示されている。
【０３６６】
行「ｆ５Ｖ／ｆＶ」には、上述した数式（２）に用いられるｆ５Ｖ／ｆＶの値を示している。撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、撮像レンズ６００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖの全てが、数式（２）を満足していることが分かる。
【０３６７】
行「ｆｃＶ／ｆＶ」には、上述した数式（３）に用いられるｆｃＶ／ｆＶの値を示している。撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、撮像レンズ６００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖの全てが、数式（３）を満足していることが分かる。
【０３６８】
行「ＯＴＬＶ／ＳＤＶ」には、上述した数式（４）に用いられるＯＴＬＶ／ＳＤＶの値を示している。撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、撮像レンズ６００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖの全てが、数式（４）を満足していることが分かる。
【０３６９】
〔撮像装置について〕
図６８は、各実施の形態１４〜２２に係る撮像レンズと撮像素子とを備えた撮像装置の概略構成を示す断面図である。
【０３７０】
図６８に示す撮像装置１Ｖは、撮像レンズ２Ｖおよび撮像素子３Ｖを備えている。
【０３７１】
撮像レンズ２Ｖは、撮像レンズ１００Ｖ、撮像レンズ２００Ｖ、撮像レンズ３００Ｖ、撮像レンズ４００Ｖ、撮像レンズ５００Ｖ、撮像レンズ６００Ｖ、撮像レンズ７００Ｖ、撮像レンズ８００Ｖ、および撮像レンズ９００Ｖのいずれであってもよい。
【０３７２】
撮像素子３Ｖは、撮像レンズ２Ｖの像面ｓ１５Ｖに配置されている。
【０３７３】
撮像素子３Ｖは、撮像レンズ２Ｖを通過した光を受光するものであり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等が挙げられる。
【０３７４】
〔付記事項〕
以上に説明した撮像レンズはいずれもレンズが６枚の例であるが、レンズが５枚であってもよい。但し、レンズが５枚である場合においても、少なくとも前段レンズＬ５Ｖおよび後段レンズＬＯＣＶの構成が維持されている必要がある。
【０３７５】
〔撮像レンズ１Ｗの基本構成〕
図８７は、本実施形態にかかる撮像レンズ１Ｗの概略構成を示す説明図である。この図に示すように、撮像レンズ１Ｗは、第１レンズ１１Ｗ、第２レンズ１２Ｗ、第３レンズ１３Ｗ、および第４レンズ１４Ｗからなる上部レンズ１５Ｗと、ＩＲカットガラス（カバーガラス）１６Ｗと、下部レンズ１７Ｗとを備えており、これら各部材が物体側(被写体側、図８７の左側)から像面１８Ｗ側(図８７の右側)に向かってこの順で配置されている。また、第１レンズ１１Ｗにおける物体側の面の近傍には開口絞り１０Ｗが設けられている。
【０３７６】
第１レンズ１１Ｗは、物体側が凸面（凸形状）であり、正の屈折率（正のパワー）を有している。
【０３７７】
第２レンズ１２Ｗは、メニスカスレンズ（一方の面が凸面、他方の面が凹面のレンズ）からなり、物体側が凸面になるように配置されている。
【０３７８】
第３レンズ１３Ｗは、像面１８Ｗ側が凸面であり、正の屈折率を有している。
【０３７９】
第４レンズ１４Ｗは、正の屈折率を有しており、かつ像面１８Ｗ側の形状が変曲点を有する形状になっている。
【０３８０】
開口絞り１０Ｗは、第１レンズ１１Ｗにおける物体側の面の有効口径の周りを取り囲むように設けられており、撮像レンズ１Ｗに入射した光が各レンズを適切に通過するように、撮像レンズ１Ｗに入射する光の光線束の直径を制限する。
【０３８１】
ＩＲカットガラス（赤外線カットガラス）１６Ｗは、下部レンズ１７Ｗと第４レンズ１４Ｗとの間に配置さられており、物体側から入射する光のうち赤外波長域の光を遮蔽することにより、撮像素子（イメージセンサ、図示せず）の像面（受光面）１８Ｗを赤外線から保護するとともに、モアレを抑制する。なお、ＩＲカットガラス１６Ｗが下部レンズ１７Ｗの表面を物理的ダメージ等から保護する機能を兼ねていてもよい。
【０３８２】
下部レンズ１７Ｗは、物体側が凹面であり、像面１８Ｗ側が平面のレンズである。また、下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面は、レンズ中心部が凹形状であり、負の屈折率を有しており、レンズ中心からレンズ有効径端に向かって負の屈折率の度合いが弱くなっている。なお、下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面の形状は、変曲点を有する形状になっている。すなわち、下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面は、レンズ中心部近傍では凹形状であり、周縁部近傍では凸形状または像面側の面と略平行な平面形状になっている。また、下部レンズ１７Ｗは、ＩＲカットガラス１６Ｗと一体的に形成されたレンズオンチップ（ＬＯＣ；lens on chip）であってもよい。
【０３８３】
なお、下部レンズ１７Ｗとして像面１８Ｗ側が平面であるレンズを用いることにより、レンズ面間の偏芯誤差の影響を低減することができるので、両面非球面のレンズを用いて収差補正する場合よりも収差補正効果を向上させることができる。また、像面１８Ｗ側が平面である下部レンズ１７Ｗを用いることにより、下部レンズ１７Ｗを上部レンズ１５Ｗの設計条件とは独立して像面１８Ｗに近づけることができるので、製造誤差に対する影響が小さく、製造が容易な構成を実現できる。
【０３８４】
図８８は、下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面の形状変化の一例を示すグラフであり、横軸はレンズ上の位置をレンズ中心からレンズ有効径端までの距離に対する比で表した値（レンズ中心を０、レンズ有効径端を１とした場合の各位置の値）、縦軸はレンズ中心に対する光軸方向（下部レンズ１７Ｗにおける像面１８Ｗの法線方向）についての形状変化量を示している。
【０３８５】
図８８に示したように、本実施形態では、下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面の形状は、レンズ中心からレンズ有効径端側に向かって、所定距離ＸＷ（図８８の例ではレンズ中心とレンズ有効径端との距離の約４７％の位置）まではレンズ中心に対する物体側への形状変化量が増加していき、所定距離ＸＷを超えるとレンズ中心に対する物体側への形状変化量が減少していく。
【０３８６】
下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面の形状をこのように設定することにより、物体側が凹面であり、像面１８Ｗ側が平面であるレンズを用いることで収差補正性能を向上させるとともに、撮像素子（イメージセンサ）の受光面（像面１８Ｗ）に対する光の入射角度を大きくして周辺光量比の低下を抑制できる。
【０３８７】
なお、上記所定距離ＸＷは、レンズ中心とレンズ有効径端との距離の３０％以上に設定することが好ましい。すなわち、レンズ中心とレンズ有効径端との距離をＬＷとすると、上記所定距離ＸＷは、ＸＷ／ＬＷ≧０．３の関係を満たすことが好ましい。これにより、周辺光量比を実用上問題が生じない範囲に保つことができる。
【０３８８】
また、本実施形態にかかる撮像装置は、上記構成からなる撮像レンズ１Ｗと、撮像レンズ１Ｗを通過した光を像面１８Ｗで受光して電気信号に変換する撮像素子（図示せず）とによって構成されている。なお、上記撮像素子の構成は特に限定されるものではなく、従来から公知の撮像素子を用いることができる。
【０３８９】
また、上記撮像レンズ１Ｗ（あるいは上記装置）は、上記の構成に加えて、ＡＦ（オートフォーカス）等を実行するための機構を備えていてもよい。
【０３９０】
〔撮像レンズ１Ｗの光学特性〕
次に、撮像レンズ１Ｗの光学特性を調べるために行ったシミュレーション結果を以下に示す。このシミュレーションでは、図８９に示す実施の形態２３〜２７にかかる撮像レンズ１Ｗおよび比較例１にかかる撮像レンズについてその光学特性を調べた。
【０３９１】
なお、上記各実施の形態２３〜２７および比較例１に対するシミュレーションでは、数値計算における適用波長を５５０ｎｍとした。また、上記各実施の形態２３〜２７にかかる撮像レンズ１Ｗは、撮像素子（イメージセンサ）における略矩形形状の受光面（センサ面）に光を結像させるものとし、上記撮像素子の受光面のサイズを対角線長ＤＷを５．８６７ｍｍ、画素ピッチを１．１２μｍとした。
【０３９２】
〔実施の形態２３〕
図９０は実施の形態２３にかかる撮像レンズ１Ｗの設計データである。また、図９１は、実施の形態２３にかかる撮像レンズ１Ｗに関する非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦ（Modulation Transfer Function）のシミュレーション結果である。
【０３９３】
図９１に示したように、図９０に示した設計条件により、Ｆナンバー１．８の明るさを有し、かつ諸収差（非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦ）が良好に補正された撮像レンズを実現できる。具体的には、非点収差を±０．１ｍｍ以下、歪曲収差を±２％以下、球面収差を±０．１１ｍｍ以下、横収差を±２０μｍ以下にすることができる。
【０３９４】
〔実施の形態２４〕
図９２は、実施の形態２４にかかる撮像レンズ１Ｗの設計データである。また、図９３は、実施の形態２４にかかる撮像レンズ１Ｗに関する非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦのシミュレーション結果である。なお、実施の形態２４では第４レンズ１４Ｗに低分散材料を適用した。
【０３９５】
図９３に示したように、図９２に示した設計条件により、Ｆナンバー１．８の明るさを有し、かつ、実施の形態２３と同様、諸収差が良好に補正された撮像レンズを実現できる。
【０３９６】
〔実施の形態２５〕
図９４は、実施の形態２５にかかる撮像レンズ１Ｗの設計データである。また、図９５は、実施の形態２５にかかる撮像レンズ１Ｗに関する非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦのシミュレーション結果である。なお、実施の形態２５では、ＩＲカットガラス１６Ｗと下部レンズ１７Ｗとを一体的に形成した。
【０３９７】
図９５に示したように、図９４に示した設計条件により、Ｆナンバー１．８の明るさを有し、かつ、実施の形態２３と同様、諸収差が良好に補正された撮像レンズを実現できる。
【０３９８】
〔実施の形態２６〕
図９６は、実施の形態２６にかかる撮像レンズ１Ｗの設計データである。また、図９７は、実施の形態２６にかかる撮像レンズ１Ｗに関する非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦのシミュレーション結果である。
【０３９９】
図９７に示したように、図９６に示した設計条件により、Ｆナンバー１．９４の明るさを有し、かつ、実施の形態２３と同様、諸収差が良好に補正された撮像レンズを実現できる。
【０４００】
〔実施の形態２７〕
図９８は、実施の形態２７にかかる撮像レンズ１Ｗの設計データである。また、図９９は、実施の形態２７にかかる撮像レンズ１Ｗに関する非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦのシミュレーション結果である。
【０４０１】
図９９に示したように、図９８に示した設計条件により、Ｆナンバー１．８の明るさを有し、かつ、実施の形態２３と同様、諸収差が良好に補正された撮像レンズを実現できる。
【０４０２】
〔比較例１〕
図１００は、比較例１にかかる撮像レンズの設計データである。比較例１では、下部レンズ１７Ｗとして、物体側の面が変曲点を有さない凹形状であり、像面側の面が平面であるレンズを用いた。また、図１０１は、比較例１にかかる撮像レンズに関する非点収差、歪曲収差、球面収差、横収差、およびＭＴＦのシミュレーション結果である。
【０４０３】
図１０１に示したように、図１００に示した設計条件の場合、下部レンズ１７Ｗの焦点距離の絶対値｜ｆｃＷ｜が非常に大きくなってしまう。
【０４０４】
なお、下部レンズ近接距離ｄＷ（下部レンズ１７Ｗと像面１８Ｗとの距離）と光学全長ＯＴＬＷとの比ｄＷ／ＯＴＬＷを、０．１５未満（ｄＷ／ＯＴＬＷ＜０．１５）に設定することが好ましい。上記比ｄＷ／ＯＴＬＷを上記範囲内に設定することにより、下部レンズ１７Ｗによって像面湾曲を効果的に補正することができる。
【０４０５】
また、光学全長ＯＴＬＷと受光素子の受光面の対角線長ＤＷとの比ＯＴＬＷ／ＤＷを、０．７＜ＯＴＬＷ／ＤＷ＜０．９の範囲に設定することが好ましい。上記比ＯＴＬＷ／ＤＷを上記範囲内に設定することにより、撮像レンズ１Ｗをより低背化（小型化）することができる。
【０４０６】
また、第４レンズ１４Ｗの焦点距離ｆ４Ｗと光学系全体（撮像レンズ１Ｗ全体）の焦点距離ｆＷとの比ｆ４Ｗ／ｆＷが小さすぎると低背化が困難になり、大きすぎると下部レンズ１７Ｗの寄与が小さくなって十分な収差補正効果が得られなくなる。このため、撮像レンズ１Ｗの低背化を実現するとともに収差補正性能を向上させるためには、上記比ｆ４Ｗ／ｆＷを−５．７＜ｆ４Ｗ／ｆＷ＜−２．９に設定することが好ましい。
【０４０７】
また、下部レンズ１７Ｗの焦点距離ｆｃＷと光学系全体の焦点距離ｆＷとの比ｆｃＷ／ｆＷが小さすぎるとレンズサイズが大きくなり、大きすぎると像面湾曲補正性能の低下、および撮像素子の受光面に対する光の入射角度の増大を招いてしまう。このため、撮像レンズ１Ｗの小型化、像面湾曲補正性能の向上、および撮像素子の受光面に対する光の入射角度の低減を図るためには、上記比ｆｃＷ／ｆＷを−１．８＜ｆｃＷ／ｆＷ＜−１．２に設定することが好ましい。
【０４０８】
また、上部レンズ１５Ｗの焦点距離ＦＢＷをＦＢＷ＞０．８ｍｍに設定することが好ましい。上部レンズ１５Ｗの焦点距離ＦＢＷを上記範囲に設定することにより、レンズ径を小さくすることができ、ＡＦ（オートフォーカス）等の機構系を含めた撮像レンズ１Ｗの構成を小型化できる。また、像面１８Ｗから遠いほど光線径を大きくすることができ、上部レンズ１５Ｗにおける異物ゴミ等の映り込みの影響を低減できる。
【０４０９】
〔その他構成例〕
図１０２は、撮像レンズ１Ｗのその他の構成例の概略を示す断面図である。説明を簡潔にするために、図１０２には、撮像レンズ１Ｗの構成のうち、上部レンズ１５Ｗおよび下部レンズ１７Ｗのみを示している。
【０４１０】
撮像レンズ１Ｗは、上部レンズ１５Ｗが正の屈折力を有しており、下部レンズ１７Ｗが負の屈折力を有していることが好ましい。これにより、図１０２に示すとおり、光学全長ＯＴＬＷをより短くすることが可能である。
【０４１１】
図１０３の（ａ）〜（ｃ）は、下部レンズ１７Ｗの構成例の概略を示す断面図である。
【０４１２】
下部レンズ１７Ｗは、物体側の面に回折パターンを有していてもよい。図１０３の（ａ）には下部レンズ１７Ｗの物体側の面が回折パターンからなる構成を、図１０３の（ｂ）には下部レンズ１７Ｗの物体側の面が凹形状の非球面レンズ形状と回折パターンとを組み合わせてなる構成を、それぞれ示している。
【０４１３】
さらに、下部レンズ１７Ｗを像面１８Ｗ（または撮像素子）から離して配置する場合、下部レンズ１７Ｗの像面側の面をフレネルレンズ形状としてもよい。これにより、撮像素子に対する主光線入射角度を好適に調整することができる。
【０４１４】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るレンズ素子は、物体側に向けられ、非球面かつ凹面である物側面と、像面側に向けられ、平面状である像側面とを備えており、上記像側面の外形の形状が、概略矩形である。
【０４１５】
上記の構成によれば、撮像装置の素子収納部の開口部のサイズを、物側面の外形のサイズより小さくすることが可能となる。これにより、素子収納部の外形の小型化が可能である。この結果、撮像装置の小型化が可能となる。
【０４１６】
また、上記の構成によれば、像側面を素子収納部の上面より像面側に配置することが可能となる。これにより、像側面と撮像素子（より具体的には受光部）との間隔が大きくなることを抑制することができる。この結果、所望の収差補正効果を得ることができ、優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【０４１７】
本発明の態様２に係るレンズ素子は、上記態様１において、上記レンズ素子を通過した光を受光する受光部の形状に応じて、上記像側面の外形のサイズが定められている。
【０４１８】
上記の構成によれば、像側面の外形のサイズが無駄に大きくなることを抑制しつつ、受光部が適切に受光できるように、撮像装置を構成することができる。
【０４１９】
本発明の態様３に係るレンズ素子は、上記態様１または２において、上記物側面の外形の形状が、円形、または、該円形に内接する少なくとも１つの線で該円形を切断してなる形状である。
【０４２０】
上記の構成によれば、レンズ素子を比較的容易に製造することができる。すなわち、物側面に関しては、金型を用いた射出成形または熱硬化成形等が適用でき、また、該金型の加工が容易となる。一方、像側面に関しては、平面状である（レンズ面を設ける必要が無い）ため、成形が容易であることは言うまでも無い。
【０４２１】
本発明の態様４に係るレンズ素子は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記像側面の縁に隣接する傾斜（側面部分４４）を有している。
【０４２２】
本発明の態様５に係るレンズ素子は、上記態様４において、上記傾斜の傾斜角度は、上記レンズ素子の光軸に対して４０°以上である。
【０４２３】
上記の構成によれば、像側面と反対の形状を有する金型（下）を用いて成形を行うと、成形済のレンズ素子が金型（下）から離れやすくなる。この結果、レンズ素子に反りまたは歪みが発生する虞を低減することができる。また、レンズ素子に物側面から迷光が入射した場合、光軸に対する迷光の入射角度が小さくても、傾斜にて迷光が反射されずレンズ素子を透過するため、受光部によって迷光が受光されてしまう虞を低減することができる。これにより、レンズ素子を精度良く製造することができる。
【０４２４】
本発明の態様６に係るレンズ素子は、上記態様１から５のいずれかにおいて、上記像側面に、ナノインプリントによって形成された凹凸を有している。
【０４２５】
上記の構成によれば、像側面に、ナノインプリントによって形成された凹凸を設けることで、酸化物薄膜を用いた反射防止処理が不要となる。この結果、異物付着の虞を低減しつつ、良好な反射防止効果を得ることができる。
【０４２６】
本発明の態様７に係るレンズ素子は、上記態様１から６のいずれかにおいて、赤外線を吸収する材料を含んでいる。
【０４２７】
上記の構成によれば、レンズ素子が赤外線を遮断することが可能となる。この結果、良好な画質の撮像装置を実現することができる。また、撮像装置において赤外線カットガラスを省くことによって、低背化および収差補正が容易となる。
【０４２８】
本発明の態様８に係る撮像装置は、上記態様１から７のいずれかのレンズ素子と、上記レンズ素子を通過した光を受光する受光部を有している撮像素子と、上記撮像素子を収納する素子収納部（積層基板４、センサカバー２１、フリップチップ基板４７）とを備えており、上記素子収納部によって、上記像側面より上記物体側で上記レンズ素子が支持されている。
【０４２９】
上記の構成によれば、素子収納部の開口部のサイズを、物側面の外形のサイズより小さくすることが可能となる。これにより、素子収納部の外形の小型化が可能である。この結果、撮像装置の小型化が可能となる。
【０４３０】
また、上記の構成によれば、像側面を素子収納部の上面より像面側に配置することが可能となる。これにより、像側面と撮像素子（より具体的には受光部）との間隔が大きくなることを抑制することができる。この結果、所望の収差補正効果を得ることができ、優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【０４３１】
本発明の態様９に係る撮像装置は、上記態様８において、上記撮像装置は、上記レンズ素子より上記物体側に配置された、少なくとも１枚のレンズからなる前段レンズ部と、上記レンズ素子を固定した状態で上記前段レンズ部を移動させる移動機構とを備えており、上記前段レンズ部を構成するレンズのうち、最も上記レンズ素子に近いレンズの少なくとも１つのレンズ面は、凹形状と凸形状との境界である変曲点を有している。
【０４３２】
上記の構成によれば、移動機構の移動対象の総重量を軽くすることができるため、移動機構のパフォーマンスを向上させることが可能である。また、マクロ撮影時におけるＦナンバーを小さくすることができる。
【０４３３】
本発明の態様１０に係る撮像装置は、上記態様９において、上記前段レンズ部を収納するレンズバレルを備えていない。
【０４３４】
上記の構成によれば、レンズバレルが省略されているため、移動機構の移動対象からレンズバレルが排除され、移動機構の移動対象のさらなる軽量化が可能である。
【０４３５】
本発明の態様１１に係る撮像装置は、上記態様８から１０のいずれかにおいて、上記レンズ素子は、上記像側面に対して上記物側面が、上記レンズ素子の光軸に対する法線方向に突出した部分として形成された鍔部を有しており、上記レンズ素子の光軸方向に沿った、上記鍔部と上記像側面との離間距離が０．１５ｍｍ以上である。
【０４３６】
光軸方向に沿った、撮像素子の上面と、ボンディングワイヤの最高点との距離は、およそ０．１５ｍｍである。このことを考慮すると、ボンディングワイヤが直上のレンズ素子部分に当たることを避けるため、光軸方向に沿った、鍔部と像側面との離間距離を０．１５ｍｍ以上とすべきである。これにより、ボンディングワイヤの変形、およびワイヤボンディングの不良を抑制することができる。
【０４３７】
本発明の態様１２に係る撮像装置は、上記態様８から１０のいずれかにおいて、上記素子収納部は、所定の配線パターンを有していてもよい。
【０４３８】
本発明の態様１３に係る撮像装置は、上記態様１２において、上記レンズ素子は、上記像側面に対して上記物側面が、上記レンズ素子の光軸に対する法線方向に突出した部分として形成された鍔部を有しており、上記レンズ素子の光軸方向において、上記鍔部と上記素子収納部とが離間されている。
【０４３９】
上記の構成によれば、素子収納部の上面に配置すべき実装部品を、物側面の縁より内側に配置することが可能となっている。実装部品を、物側面の縁より内側に配置することにより、素子収納部の外形をより小型化することが可能となる。
【０４４０】
本発明の態様１４に係る撮像装置は、上記態様８から１３のいずれかにおいて、上記レンズ素子の光軸方向に、上記像側面と上記撮像素子とが接している。
【０４４１】
上記の構成によれば、物側面をさらに像面側に位置させることができるため、撮像装置のさらなる低背化が可能である。
【０４４２】
また、像側面と撮像素子とが接している場合、レンズ素子への主光線の入射角度が小さくても、光を適切に受光部にて結像させることができるため、周辺光量比に優れた撮像装置を実現することができる。主光線以外の光についても同様である。この結果、撮像装置の焦点深度が広がり、幅広い物体距離に対応可能な撮像装置を実現することができる。
【０４４３】
さらに、像側面と撮像素子との間に空気が存在することに起因する迷光の発生を抑制することができるため、撮像装置の画質向上も期待できる。
【０４４４】
本発明の態様１５に係る撮像装置は、上記態様８から１３のいずれかにおいて、上記像側面に突出部が形成されており、上記突出部の端部が上記撮像素子に当接することで、上記像側面と上記撮像素子との間隔が規定されている。
【０４４５】
本発明の態様１６に係る撮像装置は、上記態様８から１３のいずれかにおいて、上記レンズ素子が上記素子収納部に載せられており、上記レンズ素子の光軸方向に、上記素子収納部が上記撮像素子に当接することで、上記像側面と上記撮像素子との間隔が規定されている。
【０４４６】
上記の両構成によれば、簡単な構成で、精度良く、像側面の位置決めを行うことができる。
【０４４７】
本発明の態様１７に係る撮像装置は、上記態様８から１６のいずれかにおいて、上記素子収納部は、上記レンズ素子の光軸方向に開口した、上記物側面の外形のサイズより小さい開口部を有しており、上記物側面は、上記開口部より上記像面側に配置されている。
【０４４８】
上記の構成によれば、迷光が、素子接着部によって遮られる。このため、レンズ素子への迷光の侵入を抑制することができる。
【０４４９】
〔本発明の異なる解釈〕
本発明は、下記のように解釈することも可能である。
【０４５０】
本発明の一態様に係るレンズ素子は、物体側に向けられ、凹面である物側面と、像面側に向けられ、平面状である像側面とを備えており、上記像側面の外形の形状が、概略矩形であり、上記像側面の外形のサイズが、上記物側面の外形のサイズより小さい。
【０４５１】
上記の構成によれば、撮像装置の素子収納部の開口部のサイズを、物側面の外形のサイズより小さくすることが可能となる。これにより、素子収納部の外形の小型化が可能である。この結果、撮像装置の小型化が可能となる。
【０４５２】
また、上記の構成によれば、像側面を素子収納部の上面より像面側に配置することが可能となる。これにより、像側面と撮像素子（より具体的には受光部）との間隔が大きくなることを抑制することができる。この結果、所望の収差補正効果を得ることができ、優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【０４５３】
本発明の別の態様に係るレンズ素子は、上記レンズ素子を通過した光を受光する受光部の形状に応じて、上記像側面の外形のサイズが定められている。
【０４５４】
上記の構成によれば、像側面の外形のサイズが無駄に大きくなることを抑制しつつ、受光部が適切に受光できる、撮像装置を実現することができる。
【０４５５】
本発明の別の態様に係るレンズ素子は、上記物側面の外形の形状が、円形である。
【０４５６】
上記の構成によれば、レンズ素子の製造が容易となる。すなわち、物側面に関しては、金型を用いた射出成形または熱硬化成形等が適用でき、加えて金型の加工が容易である。また、像側面に関しては、レンズ面を設ける必要がないため、成形が容易であることは言うまでもない。
【０４５７】
本発明の別の態様に係るレンズ素子は、上記物側面および上記像側面の少なくとも一方に、赤外線を遮断する遮断形状が形成されている。
【０４５８】
上記の構成によれば、撮像装置において、赤外線カットガラスを省略することができる。これにより、撮像装置の構成を簡素化することが可能となる。また、撮像装置の光学系の光学全長を短くすることができるため、撮像装置の低背化が可能となる。
【０４５９】
本発明の別の態様に係るレンズ素子は、上記像側面に、光の反射率を低減させる微小な凹凸が形成されている。
【０４６０】
像側面は平面状であるため、成形時に金型から外れやすい。このことを利用して、像側面に、光の反射率を低減させる微小な凹凸を形成すれば、像側面をコーティングすることなく、光の反射を抑制することが可能となる。これにより、該コーティングのときに、該コーティング部分にゴミが付着することを防ぐことができるため、異物が撮像画像に写り込むことを抑制することができる。
【０４６１】
本発明の別の態様に係るレンズ素子は、上記レンズ素子は、少なくとも一部が遮光されている遮光側面を少なくとも１つ有している。
【０４６２】
上記の構成によれば、ゴーストフレア等の迷光を防ぐことができる。
【０４６３】
また、本発明の別の態様に係る撮像装置は、上記いずれかのレンズ素子と、上記レンズ素子を通過した光を受光する受光部を有している撮像素子と、上記撮像素子を収納する素子収納部（積層基板４、センサカバー２１）とを備えており、上記像側面が上記素子収納部の内側に配置されている。
【０４６４】
上記の構成によれば、素子収納部の開口部のサイズを、物側面の外形のサイズより小さくすることが可能となる。これにより、素子収納部の外形の小型化が可能である。この結果、撮像装置の小型化が可能となる。
【０４６５】
また、上記の構成によれば、像側面を素子収納部の上面より像面側に配置することが可能となる。これにより、像側面と撮像素子（より具体的には受光部）との間隔が大きくなることを抑制することができる。この結果、所望の収差補正効果を得ることができ、優れた解像力の撮像装置を実現することが可能となる。
【０４６６】
また、本発明の別の態様に係る撮像装置は、上記レンズ素子は、上記像側面の縁に隣接して設けられた段差部と、上記像側面に対して上記物側面が、上記レンズ素子の光軸に対する法線方向に突出した部分に形成された鍔部とを有しており、上記段差部が上記素子収納部に載せられており、上記鍔部と上記素子収納部とが離間されている。
【０４６７】
上記の構成によれば、素子収納部の上面に配置すべき実装部品を、物側面の縁より内側に配置することが可能となっている。実装部品を、物側面の縁より内側に配置することにより、素子収納部の外形をより小型化することが可能となる。
【０４６８】
また、本発明の別の態様に係る撮像装置は、上記像側面から上記レンズ素子の光軸に沿う方向に延びる突出部を有しており、上記突出部の端部が上記撮像素子に当接している。
【０４６９】
上記の構成によれば、撮像素子に対する像側面の位置を決めることができ、像側面と撮像素子との間隔を制御することが可能となる。突出部の丈に応じて、容易に該間隔を変化させることができる。
【０４７０】
本発明の異なる態様１に係る撮像レンズは、
物体側から像面側へと向かって、前段レンズ、後段レンズの順にレンズが配置されており、
上記前段レンズは、
正の屈折力を有しており、
物体側に向けた面の中央部分が凸形状であり、
物体側に向けた面の周辺部分が凹形状であり、
像面側に向けた面の中央部分が凹形状であり、
像面側に向けた面の周辺部分が凸形状であり、
上記後段レンズは、
物体側に向けた面が凹形状であり、
物体側に向けた面の中央部分であり、レンズ面の中心から離れるほど、該レンズ面の物体側への形状変化量が大きくなる後段物側中央領域と、
物体側に向けた面の中間部分であり、レンズ面の中心から離れるほど、上記形状変化量が小さくなる後段物側中間領域とを有しており、
像面側に向けた面が平面状であり、
上記後段レンズの物体側に向けた面では、レンズ面の中心から上記後段物側中央領域と上記後段物側中間領域との境界までの距離が、レンズ面の中心からレンズ面の縁までの距離の３割以上であり、
像面と上記後段レンズの像面側に向けた面との間隔をＣＡＶ、撮像レンズの光学全長をＯＴＬＶとすると、数式（１）
ＣＡＶ／ＯＴＬＶ＜０．１５                                    ・・・（１）
を満足する。
【０４７１】
後段レンズによる各種収差の補正を効果的に行うためには、像面と後段レンズの像面側に向けた面とを十分近接させることが好ましい。数式（１）を満足することにより、像面と後段レンズの像面側に向けた面とを十分近接させることができる。
【０４７２】
また、後段レンズから像面への光の入射角度が小さいため、周辺光量比の低下を抑制することができ、Ｆナンバー１．６程度の、像の明るい光学系を実現することが可能となる。
【０４７３】
さらに、両面が非球面のレンズのかわりに、後段レンズを用いると、レンズの両面間の偏芯に起因する解像力の低下を防ぐことができると共に、後段レンズを単独で像面に近づけることが可能となる。従って、撮像レンズの製造公差に起因する光学特性のばらつきを抑制することが可能となる。換言すれば、容易に撮像レンズを製造することができる。
【０４７４】
本発明の異なる態様２に係る撮像レンズは、上記異なる態様１において、
上記撮像レンズの焦点距離をｆＶ、上記前段レンズの焦点距離をｆ５Ｖ、上記後段レンズの焦点距離をｆｃＶとすると、数式（２）および（３）
３．４＜ｆ５Ｖ／ｆＶ＜５．２                                  ・・・（２）
−１．７＜ｆｃＶ／ｆＶ＜−１．１                              ・・・（３）
を満足する。
【０４７５】
ｆ５Ｖ／ｆＶが５．２以上になると、撮像レンズの低背化にこそ有利であるが、構造的に、後段レンズの搭載が困難となる恐れが生じる。一方、ｆ５Ｖ／ｆＶが３．４以下になると、前段レンズが像面から離れることになり、各種収差の補正が不十分になる恐れが生じる。
【０４７６】
ｆｃＶ／ｆＶが−１．１以上になると、歪曲および像面湾曲を良好に補正しつつ、像面への光の入射角度を小さくさせることが困難となる恐れが生じる。一方、ｆｃＶ／ｆＶが−１．７以下になると、撮像レンズの大型化を招く恐れが生じる。
【０４７７】
本発明の異なる態様３に係る撮像レンズは、上記異なる態様１または２において、
像面と上記前段レンズの像面側に向けた面の中心との間隔が、０．８ｍｍ以上である。
【０４７８】
上記の構成によれば、前段レンズのレンズ径を小さくすることが可能となり、これによりＡＦ機構等の周辺機器の小型化も可能となる。従って、撮像装置単位では大幅な小型化が可能となる。また、上記間隔が大きいほど、光線の径が大きくなる。この結果、前段レンズの近傍に存在する異物が撮像画像に写り込む恐れを低減することが可能となる。後段レンズが像面湾曲の補正に大きな影響を及ぼすことから、前段レンズを多少像面から離しても、十分良好に像面湾曲を補正することが可能である。
【０４７９】
本発明の異なる態様４に係る撮像装置は、
上記異なる態様１から３のいずれかの撮像レンズと、
上記撮像レンズの像面に配置されている撮像素子とを備えている撮像装置であって、
物体側から像面側へと向かって順に、開口絞り、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、上記前段レンズ、上記後段レンズが配置されており、
上記第１レンズは、
正の屈折力を有しており、
物体側に向けた面が凸形状であり、
上記第２レンズは、
負の屈折力を有しているメニスカスレンズであり、
物体側に向けた面が凸形状であり、
上記第３レンズは、
正の屈折力を有しており、
像面側に向けた面が凸形状であり、
上記第４レンズは、
負の屈折力を有しているメニスカスレンズであり、
物体側に向けた面が凹形状であり、
上記撮像素子の対角のセンササイズをＳＤＶとすると、数式（４）
０．７＜ＯＴＬＶ／ＳＤＶ＜１．０                              ・・・（４）
を満足する。
【０４８０】
ＯＴＬＶ／ＳＤＶが１．０以上になると、画角が狭くなり、後段レンズを用いるまでもなく各種収差を良好に補正することができるケースが発生し得る。このため、ＯＴＬＶ／ＳＤＶが１．０以上であることは、本発明の技術的思想に鑑みると最良の選択であるとは言えない。ＯＴＬＶ／ＳＤＶが０．７以下になると、画角が広くなり過ぎ、各種収差を補正するための条件を再考する必要が生じる恐れがある。
【０４８１】
本発明の異なる態様５に係る撮像装置は、上記異なる態様４において、
上記第２レンズのアッベ数が３０以下であり、
上記第４レンズの屈折率が１．６以上である。
【０４８２】
第２レンズに高分散材料（アッベ数３０以下）を適用する事で、色収差補正を良好に、第４レンズに高屈折率材料（屈折率１．６以上）を適用する事で光学全長を短くする効果がある。
【０４８３】
本発明のさらに異なる態様１にかかる撮像レンズ１Ｗは、物体の像を像面１８Ｗに結像させる撮像レンズ１Ｗであって、物体側が凸である正の屈折率を有する第１レンズ１１Ｗと、物体側が凸であるメニスカスレンズからなる第２レンズ１２Ｗと、像面１８Ｗ側が凸である正の屈折率を有する第３レンズ１３Ｗと、正の屈折率を有しかつ像面１８Ｗ側の形状が変曲点を有する形状である第４レンズ１４Ｗとが物体側から像面１８Ｗ側に向かってこの順で配置された上部レンズ１５Ｗと、上記上部レンズ１５Ｗに対して像面１８Ｗ側に配置された、物体側が凹であり像面１８Ｗ側が平面状である下部レンズ１７Ｗとを備え、上記下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面の形状は、中心から有効径端側に向かって、レンズ中心と有効径端との距離の３０％以上に設定される所定距離ＸＷまでは物体側への形状変化量が増加し、上記所定距離ＸＷを超えると物体側への形状変化量が減少する形状であり、上記下部レンズ１７Ｗと上記像面１８Ｗとの距離ｄＷが当該撮像レンズ１Ｗの光学全長ＯＴＬＷの０．１５倍未満であることを特徴としている。
【０４８４】
上記の構成によれば、像面１８Ｗ側が平面状である下部レンズ１７Ｗを用いることにより、各レンズ間の偏芯誤差の影響を低減することができるので、上部レンズ１５Ｗに対して両面非球面のレンズを追加して収差補正する場合よりも収差補正効果を向上させることができる。また、像面１８Ｗ側が平面状である下部レンズ１７Ｗを用いることにより、下部レンズ１７Ｗを上部レンズ１５Ｗの設計条件とは独立して像面に近づけることができるので、製造誤差に対する影響が小さく、製造が容易で生産性の高い構成を実現できる。
【０４８５】
また、上部レンズ１５Ｗが４枚のレンズからなる構成にすることで、撮像レンズ１Ｗの構成を低背化（小型化）することができる。
【０４８６】
また、下部レンズ１７Ｗにおける物体側の面の形状を、中心から有効径端側に向かって、レンズ中心と有効径端との距離の３０％以上に設定される所定距離ＸＷまでは物体側への形状変化量が増加し、上記所定距離ＸＷを超えると物体側への形状変化量が減少する形状にすることにより、像面１８Ｗに対する光の入射角度を大きくして周辺光量比の低下を抑制することができる。
【０４８７】
また、下部レンズ１７Ｗと像面１８Ｗとの距離を撮像レンズ１Ｗの光学全長ＯＴＬＷの０．１５倍未満にすることにより、下部レンズ１７Ｗによって像面湾曲を効果的に補正することができる。
【０４８８】
すなわち、上記の構成によれば、生産性が高く、小型化が可能であり、収差補正性能および周辺光量比が高い撮像レンズ１Ｗを提供することができる。
【０４８９】
本発明のさらに異なる態様２にかかる撮像レンズ１Ｗは、上記さらに異なる態様１において、上記像面１８Ｗは撮像素子の受光面であり、かつ上記受光面は対角線長がＤＷ（ｍｍ）の略矩形形状を有しており、当該撮像レンズ１Ｗの光学全長をＯＴＬＷ（ｍｍ）、当該撮像レンズ１Ｗ全体の焦点距離をｆＷ（ｍｍ）、上記第４レンズ１４Ｗの焦点距離をｆ４Ｗ（ｍｍ）、上記下部レンズ１７Ｗの焦点距離をｆｃＷ（ｍｍ）とすると、０．７＜ＯＴＬＷ／ＤＷ＜０．９、かつ−５．７＜ｆ４Ｗ／ｆＷ＜−２．９、かつ−１．８＜ｆｃＷ／ｆＷ＜−１．２の関係を満たす構成である。
【０４９０】
上記の構成によれば、上記比ＯＴＬＷ／ＤＷを０．７＜ＯＴＬＷ／ＤＷ＜０．９の範囲に設定することにより、撮像レンズ１Ｗの低背化（小型化）を図ることができる。また、上記比ｆ４Ｗ／ｆＷを−５．７＜ｆ４Ｗ／ｆＷ＜−２．９に設定することにより、撮像レンズ１Ｗの低背化を実現するとともに収差補正性能を向上させることができる。上記比ｆｃＷ／ｆＷを−１．８＜ｆｃＷ／ｆＷ＜−１．２に設定することにより、撮像レンズ１Ｗの小型化、像面湾曲の補正性能の向上、および像面１８Ｗに対する光の入射角度の低減を図ることができる。
【０４９１】
また、本発明のさらに異なる態様３にかかる撮像レンズ１Ｗは、上記上部レンズ１５Ｗから上記像面１８Ｗまで距離が０．８ｍｍ未満である構成である。
【０４９２】
上記の構成によれば、レンズ径が低減し、撮像レンズ１Ｗをより小型化することができる。また、像面１８Ｗから遠いほど光線径は大きくできるので、上部レンズ１５Ｗにおける異物ゴミの映り込みの影響を低減できる。
【０４９３】
本発明のさらに異なる態様４にかかる撮像レンズ１Ｗは、上記さらに異なる態様１から３のいずれか１において、上記第１レンズ１１Ｗにおける物体側の面の有効口径の周りを取り囲む位置に開口絞り１０Ｗが備えられている構成である。
【０４９４】
上記の構成によれば、撮像レンズ１Ｗに入射した光が各レンズを適切に通過するように、開口絞り１０Ｗによって撮像レンズ１Ｗに入射した光の光線束の直径を制限することができる。
【０４９５】
本発明のさらに異なる態様５にかかる撮像装置は、さらに異なる態様１から４のいずれかの撮像レンズ１Ｗと、上記撮像レンズ１Ｗを通過した光を受光して電気信号に変換する撮像素子とを備えていることを特徴としている。
【０４９６】
上記の構成によれば、生産性が高く、小型化が可能であり、収差補正性能および周辺光量比が高い撮像レンズ１Ｗを備えた撮像装置を実現できる。
【０４９７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０４９８】
本発明は、レンズ素子、撮像装置、および撮像レンズに利用することができる。特に、本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に適用でき、モバイル機器等の電子機器に搭載される撮像装置に特に好適に適用できる。
【符号の説明】
【０４９９】
１  レンズ素子
２  撮像素子
３  受光部
４  積層基板（素子収納部）
４´´  実装基板
５  開口部
６  積層基板の上面
７  赤外線カットガラス
８  レンズ
９  フリップチップボンド
１０  実装部品
１１  物体
１２  像側面の縁
１３  段差部
１４  鍔部
１５  段差部の端部
１６  スペース
１７  突出部
１８  突出部の端部
１９  ゲートカット部
２０  ボンディングワイヤ
２１  センサカバー（素子収納部）
２２  開口部
２３  鍔受け部
２４  鍔受け部の上面（素子収納部の上面）
２５  接着剤
２６  追加積層基板
２７  開口部
２８  レンズ素子の側面
２９  追加積層基板の上面
３０  レンズバレル
３１  周辺構造体
３２  変曲点
３３  突出部
３４  金型
３５  樹脂
３６  樹脂被成形物
３７  成形型
３８  基材
３９  撮像装置筐体
４０  コイル
４１  マグネット
４２  板バネ
４３  前段レンズ群
４４  側面部分（傾斜）
４５  金型（下）
４６  迷光
４７  フリップチップ基板（素子収納部）
４８  バンプ
４９  マイクロレンズ群
５０  光線
５１  空気
５２  突出部
５３  フリップチップ基板の上面
５４  スペース
５５  素子接着部
５６  開口部
５７  フィルム
５８  変曲点
５９  ゲート
６０１  撮像装置
Ｌ１  物側面
Ｌ２  像側面
Ｌａ  光軸
Ｌｎ  法線方向
Ｍ０  開口絞り
Ｍ１  第１レンズ
Ｍ２  第２レンズ
Ｍ３  第３レンズ
Ｍ４  第４レンズ
ＳＬ１  物側面の外形のサイズ
ＳＬ２  像側面の外形のサイズ
Ｚ１  離間距離
１Ｖ  撮像装置
２Ｖ、１００Ｖ、２００Ｖ、３００Ｖ、４００Ｖ、５００Ｖ、６００Ｖ、７００Ｖ、８００Ｖ、９００Ｖ  撮像レンズ
３Ｖ  撮像素子
ＬＯＣＶ  後段レンズ
Ｌ１Ｖ  第１レンズ
Ｌ２Ｖ  第２レンズ
Ｌ３Ｖ  第３レンズ
Ｌ４Ｖ  第４レンズ
Ｌ５Ｖ  前段レンズ
ｃ９Ｖ  中央部分
ｐ９Ｖ  周辺部分
ｓ９Ｖ  前段レンズの物体側に向けた面
ｃ１０Ｖ  中央部分
ｐ１０Ｖ  周辺部分
ｓ１０Ｖ  前段レンズの像面側に向けた面
ｃｔ１０Ｖ  前段レンズの像面側に向けた面の中心
ｃ１３Ｖ  後段物側中央領域
ｍ１３Ｖ  後段物側中間領域
ｓ１３Ｖ  後段レンズの物体側に向けた面
ｃｔ１３Ｖ  後段レンズの物体側に向けた面の中心
ｅｄ１３Ｖ  後段レンズの物体側に向けた面の縁
ｓ１４Ｖ  後段レンズの像面側に向けた面
ｓ１５Ｖ  像面
１Ｗ  撮像レンズ
１１Ｗ  第１レンズ
１２Ｗ  第２レンズ
１３Ｗ  第３レンズ
１４Ｗ  第４レンズ
１５Ｗ  上部レンズ
１６Ｗ  ＩＲカットガラス
１７Ｗ  下部レンズ
１８Ｗ  像面
ＤＷ  撮像素子の受光面対角線長
ＦＢＷ  上部レンズの焦点距離
ＯＴＬＷ  撮像レンズの光学全長
ｄＷ  下部レンズ近接距離
ｆＷ  撮像レンズ全体の焦点距離
ｆ４Ｗ  第４レンズの焦点距離
ｆｃＷ  下部レンズの焦点距離
【図１】
2018032052.tif 000003
【図２】
2018032052.tif 000004
【図３】
2018032052.tif 000005
【図４】
2018032052.tif 000006
【図５】
2018032052.tif 000007
【図６】
2018032052.tif 000008
【図７】
2018032052.tif 000009
【図８】
2018032052.tif 000010
【図９】
2018032052.tif 000011
【図１０】
2018032052.tif 000012
【図１１】
2018032052.tif 000013
【図１２】
2018032052.tif 000014
【図１３】
2018032052.tif 000015
【図１４】
2018032052.tif 000016
【図１５】
2018032052.tif 000017
【図１６】
2018032052.tif 000018
【図１７】
2018032052.tif 000019
【図１８】
2018032052.tif 000020
【図１９】
2018032052.tif 000021
【図２０】
2018032052.tif 000022
【図２１】
2018032052.tif 000023
【図２２】
2018032052.tif 000024
【図２３】
2018032052.tif 000025
【図２４】
2018032052.tif 000026
【図２５】
2018032052.tif 000027
【図２６】
2018032052.tif 000028
【図２７】
2018032052.tif 000029
【図２８】
2018032052.tif 000030
【図２９】
2018032052.tif 000031
【図３０】
2018032052.tif 000032
【図３１】
2018032052.tif 000033
【図３２】
2018032052.tif 000034
【図３３】
2018032052.tif 000035
【図３４】
2018032052.tif 000036
【図３５】
2018032052.tif 000037
【図３６】
2018032052.tif 000038
【図３７】
2018032052.tif 000039
【図３８】
2018032052.tif 000040
【図３９】
2018032052.tif 000041
【図４０】
2018032052.tif 000042
【図４１】
2018032052.tif 000043
【図４２】
2018032052.tif 000044
【図４３】
2018032052.tif 000045
【図４４】
2018032052.tif 000046
【図４５】
2018032052.tif 000047
【図４６】
2018032052.tif 000048
【図４７】
2018032052.tif 000049
【図４８】
2018032052.tif 000050
【図４９】
2018032052.tif 000051
【図５０】
2018032052.tif 000052
【図５１】
2018032052.tif 000053
【図５２】
2018032052.tif 000054
【図５３】
2018032052.tif 000055
【図５４】
2018032052.tif 000056
【図５５】
2018032052.tif 000057
【図５６】
2018032052.tif 000058
【図５７】
2018032052.tif 000059
【図５８】
2018032052.tif 000060
【図５９】
2018032052.tif 000061
【図６０】
2018032052.tif 000062
【図６１】
2018032052.tif 000063
【図６２】
2018032052.tif 000064
【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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