(57)【要約】【課題】薄型でありながら、温度変化にも強く、しかも、小型で高解像度の撮像光学系を得る。【解決手段】物体側から像面側に向かって、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２を順に配置する。第１レンズ群１１を、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１メニスカスレンズＬ１により構成し、その少なくとも一面を非球面とする。第２レンズ群１２を、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２により構成し、その少なくとも一面を非球面とする。第１レンズ群１１の合成焦点距離をｆ１、第２レンズ群１２の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との面間隔をｔｈ２、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数３２）〜（数３５）の条件式を満足させる。［数３２］０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３［数３３］２．０＜ｆ２／ｆ［数３４］０．０５＜ｔｈ２／ｆ＜０．２５［数３５］０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５【選択図】  図１
2004170460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像光学系であって、
物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１メニスカスレンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、
前記第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、
前記第１レンズ群の合成焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との面間隔をｔｈ２、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数１）〜（数４）の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
［数１］
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３
［数２］
２．０＜ｆ２／ｆ
［数３］
０．０５＜ｔｈ２／ｆ＜０．２５
［数４］
０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５
【請求項２】
前記第２レンズの少なくとも出射面側が非球面であり、当該非球面において、レンズ有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ４１、レンズ有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ４９としたとき、下記（数５）の条件式を満足する請求項１に記載の撮像光学系。
［数５］
０．０１＜ｒ４９／ｒ４１＜０．２
【請求項３】
被写体を撮影する撮像光学系であって、
物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと負の屈折力を有する第２レンズとの接合レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、
前記第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、
前記第１レンズ群の合成焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との面間隔をｔｈ３、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数６）〜（数９）の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
［数６］
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３
［数７］
２．０＜ｆ２／ｆ
［数８］
０．０５＜ｔｈ３／ｆ＜０．２５
［数９］
０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５
【請求項４】
前記第３レンズの少なくとも出射面側が非球面であり、当該非球面において、レンズ有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ５１、レンズ有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ５９としたとき、下記（数１０）の条件式を満足する請求項３に記載の撮像光学系。
［数１０］
０．０１＜ｒ５９／ｒ５１＜０．２
【請求項５】
前記第２レンズ群と前記像面との間に撮像素子のフェースプレートが配置され、かつ、光学的ローパスフィルタが前記撮像素子のフェースプレートとして用いられる請求項１〜４のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記第２レンズ群の負の屈折力を有するレンズが、レンズ外周部に前記第１レンズ群を保持するための突起部を有する請求項１〜５のいずれかに記載の撮像光学系。
【請求項７】
撮像光学系を備えたディジタルスチルカメラであって、前記撮像光学系として請求項１〜６のいずれかに記載の撮像光学系を用いることを特徴とするディジタルスチルカメラ。
【請求項８】
撮像光学系を備えたビデオカメラであって、前記撮像光学系として請求項１〜６のいずれかに記載の撮像光学系を用いることを特徴とするビデオカメラ。
【請求項９】
撮像光学系を搭載したモバイル機器であって、前記撮像光学系として請求項１〜６のいずれかに記載の撮像光学系を用いることを特徴とするモバイル機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像光学系、並びにそれを用いたディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ及びモバイル機器に関する。さらに詳細には、特にディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ及びカメラ付きモバイル機器に好適な、薄型でありながら高解像度の撮像光学系、並びにそれを用いたディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ及びモバイル機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等においては、その市場競争力の強化のために、高解像度でありながら小型で安価な撮像光学系が強く求められている。また、携帯電話に代表されるモバイル機器においても、カメラを搭載した機器が市場を拡大しつつある。そして、これに応えるように、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）は年々小型化してきており、それに合わせて撮像光学系も小型化の道を辿っている。
【０００３】
小型でありながら低コストの撮像光学系を実現するためには、プラスチックレンズを用いて、少ないレンズ枚数の光学系を構成しながら、温度変化に対して光学性能の劣化を抑えると共に、レンズの組立、調整方法等も簡易にする必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の撮像光学系においては、プラスチックレンズのみで光学系を構成した場合、温度変化に対する光学性能の劣化を抑えることはできても、材料の選択性の問題から、少ないレンズ枚数で高解像度の光学系を実現することは困難であった。また、ガラスレンズをプラスチックレンズと組み合わせた場合には、温度変化に対する光学性能の劣化を回避することはできず、この課題を解決するためには、レンズ枚数を増やす必要があった。
【０００５】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、薄型でありながら、温度変化にも強く、しかも、小型で高解像度の撮像光学系、並びにそれを用いたディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ及びモバイル機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る撮像光学系の第１の構成は、被写体を撮影する撮像光学系であって、物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１メニスカスレンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、前記第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、前記第１レンズ群の合成焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との面間隔をｔｈ２、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数１１）〜（数１４）の条件式を満足することを特徴とする。
［数１１］
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３
［数１２］
２．０＜ｆ２／ｆ
［数１３］
０．０５＜ｔｈ２／ｆ＜０．２５
［数１４］
０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５
この撮像光学系の第１の構成によれば、収差性能が良好で、温度変化によるピントずれ（ｆｏｃａｌ  ｓｈｉｆｔ）も少ない薄型の撮像光学系を実現することができる。
【０００７】
また、前記本発明の撮像光学系の第１の構成においては、前記第２レンズの少なくとも出射面側が非球面であり、当該非球面において、レンズ有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ４１、レンズ有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ４９としたとき、下記（数１５）の条件式を満足するのが好ましい。
［数１５］
０．０１＜ｒ４９／ｒ４１＜０．２
この好ましい例によれば、特に歪曲収差を良好に抑えて、歪みのない画像を得ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る撮像光学系の第２の構成は、被写体を撮影する撮像光学系であって、物体側から像面側に向かって順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズと負の屈折力を有する第２レンズとの接合レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、前記第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面であり、前記第１レンズ群の合成焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との面間隔をｔｈ３、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数１６）〜（数１９）の条件式を満足することを特徴とする。
［数１６］
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３
［数１７］
２．０＜ｆ２／ｆ
［数１８］
０．０５＜ｔｈ３／ｆ＜０．２５
［数１９］
０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５
この撮像光学系の第２の構成によれば、収差性能、特に色収差が良好で、温度変化によるピントずれも少ない薄型の撮像光学系を実現することができる。
【０００９】
また、前記本発明の撮像光学系の第２の構成においては、前記第３レンズの少なくとも出射面側が非球面であり、当該非球面において、レンズ有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ５１、レンズ有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ５９としたとき、下記（数２０）の条件式を満足するのが好ましい。
［数２０］
０．０１＜ｒ５９／ｒ５１＜０．２
この好ましい例によれば、特に歪曲収差を良好に抑えて、歪みのない画像を得ることができる。
【００１０】
また、前記本発明の撮像光学系の第１又は第２の構成においては、前記第２レンズ群と前記像面との間に撮像素子のフェースプレートが配置され、かつ、光学的ローパスフィルタが前記撮像素子のフェースプレートとして用いられるのが好ましい。この好ましい例によれば、撮像光学系をさらに薄型化することができる。
【００１１】
また、前記本発明の撮像光学系の第１又は第２の構成においては、前記第２レンズ群の負の屈折力を有するレンズが、レンズ外周部に前記第１レンズ群を保持するための突起部を有しているのが好ましい。この好ましい例によれば、第１レンズ群と第２レンズ群を保持するためのレンズ鏡筒を必要とせず、また、組立ても簡略化することができるので、低コストの撮像光学系を実現することができる。
【００１２】
また、本発明に係るディジタルスチルカメラの構成は、撮像光学系を備えたディジタルスチルカメラであって、前記撮像光学系として前記本発明の撮像光学系を用いることを特徴とする。
【００１３】
このディジタルスチルカメラの構成によれば、小型、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度のディジタルスチルカメラを実現することができる。
【００１４】
また、本発明に係るビデオカメラの構成は、撮像光学系を備えたビデオカメラであって、前記撮像光学系として前記本発明の撮像光学系を用いることを特徴とする。
【００１５】
このビデオカメラの構成によれば、小型、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度のビデオカメラを実現することができる。
【００１６】
また、本発明に係るモバイル機器の構成は、撮像光学系を搭載したモバイル機器であって、前記撮像光学系として前記本発明の撮像光学系を用いることを特徴とする。
【００１７】
このモバイル機器の構成によれば、小型、軽量化に非常に優れ、かつ、高解像度の撮像光学系を搭載したモバイル機器を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について本発明をさらに具体的に説明する。
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態における撮像光学系の構成の一例を示す配置図である。
【００２０】
図１に示すように、物体側（図１では、左側）から像面側（図１では、右側）に向かって第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、光学的ローパスフィルタ１３が順に配置されており、これにより撮像光学系が構成されている。
【００２１】
第１レンズ群１１は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１メニスカスレンズＬ１からなると共に、少なくとも一面が非球面となっている。また、第２レンズ群１２は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２からなると共に、少なくとも一面が非球面となっている。
【００２２】
また、本実施の形態の撮像光学系は、第１レンズ群１１の合成焦点距離をｆ１、第２レンズ群１２の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との面間隔をｔｈ２、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数２１）〜（数２４）の条件式を満足している。
［数２１］
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３
［数２２］
２．０＜ｆ２／ｆ
［数２３］
０．０５＜ｔｈ２／ｆ＜０．２５
［数２４］
０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５
上記（数２１）は、第１レンズ群１１の屈折力に関する条件式である。ＢＦ／ＬＧが０．７以下になると、第１レンズ群１１の屈折力が大きくなり、非点収差の補正が困難になると共に、バックフォーカスが短くなって撮像光学系を構成することが困難になってしまう。一方、ＢＦ／ＬＧが１．３以上になると、軸外におけるコマ収差の補正及びフレアの補正が困難になると共に、バックフォーカスが長くなって薄型化が困難になってしまう。
【００２３】
上記（数２２）は、第２レンズ群１２の屈折力に関する条件式である。ｆ２／ｆが２．０以下になると、第２レンズ群１２の屈折力が大きくなり、温度が変化したときのピントずれが大きくなって、ピンぼけが発生してしまう。また、レンズ公差も厳しくなり、撮像光学系を安価に構成することが困難になってしまう。
【００２４】
上記（数２３）は、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との面間隔に関する条件式である。ｔｈ２／ｆが０．０５以下になると、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２とが接近し過ぎてしまい、撮像光学系を構成することが困難になってしまう。一方、ｔｈ２／ｆが０．２５以上になると、非点収差が大きくなって、その補正が困難になると共に、フレアやゴーストが大きく発生してしまう。
【００２５】
上記（数２４）は、撮像光学系のバックフォーカスに関する条件式である。ＢＦ／ＬＧが０．１以下になると、撮像素子と第２レンズ群１２の最も像面側の面との距離を十分に確保することが困難になってしまう。一方、ＢＦ／ＬＧが０．５以上になると、ペッツバール和が大きくなって、サジタル像面とメリディオナル像面との性能バランスが悪化してしまい、結像性能が劣化してしまう。
【００２６】
また、本実施の形態の撮像光学系においては、第２レンズＬ２の出射面側が非球面であり、当該非球面において、レンズ有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ４１、レンズ有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ４９としたとき、下記（数２５）の条件式を満足するのが望ましい。
［数２５］
０．０１＜ｒ４９／ｒ４１＜０．２
上記（数２５）は、第２レンズＬ２のサグ量に関する条件式である。ｒ４９／ｒ４１が０．０１以下になると、第２レンズＬ２の傾斜角が大きくなって、第２レンズＬ２の作製が困難になってしまう。ここで、レンズの傾斜角とは、あるレンズ面のレンズ最大高さにおけるレンズ光軸と法線とのなす角度をいう。一方、ｒ４９／ｒ４１が０．２以上になると、歪曲収差がプラス方向に大きくなって、画像の歪みが目立ってしまう。
【００２７】
また、本実施の形態の撮像光学系においては、光学的ローパスフィルタ１３が撮像素子のフェースプレートとして用いられている。これにより、カバーガラスが不要となり、バックフォーカスを短くすることができるので、良好な光学性能を確保しつつ撮像光学系をさらに薄型化することができる。
【００２８】
以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態におけるズームレンズをさらに詳細に説明する。
【００２９】
（実施例１）
下記（表１）に、本実施例における撮像光学系の具体的数値例を示す。尚、本実施例における撮像光学系の配置構成は、図１に示すとおりである。
【００３０】
【表１】
2004170460.tif 000003
【００３１】
上記（表１）において、ｒｄ（ｍｍ）はレンズの曲率半径、ｔｈ（ｍｍ）はレンズの肉厚又はレンズ間の空気間隔、ｎｄは各レンズのｄ線に対する屈折率、νはレンズのｄ線に対するアッベ数を示している。また、ｆ（ｍｍ）は全系の合成焦点距離、ＦはＦナンバー、ω（度）は入射半画角を示している（これらの標記は後述する実施例２〜実施例６についても同様である）。
【００３２】
また、非球面を有する面（上記（表１）中の面番号の横に＊印で表示）、下記（数２６）によって定義される（後述する実施例２〜実施例６についても同様である）。
【００３３】
【数２６】
2004170460.tif 000004
【００３４】
但し、上記（数２６）中、ｙは光軸からの高さ、Ｚは光軸からの高さがｙの非球面形状の非球面頂点の接平面からの距離、ｃは非球面頂点の曲率、ｋは円錐定数、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊは非球面係数を表している。
【００３５】
また、下記（表２）、（表３）に、本実施例における撮像光学系の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００３６】
【表２】
2004170460.tif 000005
【００３７】
【表３】
2004170460.tif 000006
【００３８】
図２に、本実施例の撮像光学系の収差性能図を示す。図２において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）、軸上色収差（ｍｍ）、倍率色収差（ｍｍ）の図である。図２（ｂ）の非点収差図において、実線はサジタル像面湾曲、破線はメリディオナル像面湾曲を示している。図２（ｄ）の軸上色収差図において、実線はｄ線、短い破線はＦ線、長い破線はＣ線に対する値を示している。図２（ｅ）の倍率色収差図において、短い破線はＦ線、長い破線はＣ線に対する値を示している（後述する実施例２〜実施例６についても同様である）。
【００３９】
図２に示す収差性能図から明らかなように、本実施例の撮像光学系は良好な収差性能を示すことが分かる。
【００４０】
（実施例２）
図３は本発明の第１の実施の形態の実施例２における撮像光学系の構成を示す配置図である。
【００４１】
下記（表４）に、本実施例における撮像光学系の具体的数値例を示す。
【００４２】
【表４】
2004170460.tif 000007
【００４３】
また、下記（表５）、（表６）に、本実施例における撮像光学系の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００４４】
【表５】
2004170460.tif 000008
【００４５】
【表６】
2004170460.tif 000009
【００４６】
図４に、本実施例の撮像光学系の収差性能図を示す。
【００４７】
図４に示す収差性能図から明らかなように、本実施例の撮像光学系は良好な収差性能を示すことが分かる。
【００４８】
（実施例３）
図５は本発明の第１の実施の形態の実施例３における撮像光学系の構成を示す配置図である。
【００４９】
下記（表７）に、本実施例における撮像光学系の具体的数値例を示す。
【００５０】
【表７】
2004170460.tif 000010
【００５１】
また、下記（表８）、（表９）に、本実施例における撮像光学系の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００５２】
【表８】
2004170460.tif 000011
【００５３】
【表９】
2004170460.tif 000012
【００５４】
図６に、本実施例の撮像光学系の収差性能図を示す。
【００５５】
図６に示す収差性能図から明らかなように、本実施例の撮像光学系は良好な収差性能を示すことが分かる。
【００５６】
（実施例４）
図７は本発明の第１の実施の形態の実施例４における撮像光学系の構成を示す配置図である。
【００５７】
下記（表１０）に、本実施例における撮像光学系の具体的数値例を示す。
【００５８】
【表１０】
2004170460.tif 000013
【００５９】
また、下記（表１１）、（表１２）に、本実施例における撮像光学系の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００６０】
【表１１】
2004170460.tif 000014
【００６１】
【表１２】
2004170460.tif 000015
【００６２】
図８に、本実施例の撮像光学系の収差性能図を示す。
【００６３】
図８に示す収差性能図から明らかなように、本実施例の撮像光学系は良好な収差性能を示すことが分かる。
【００６４】
（実施例５）
図９は本発明の第１の実施の形態の実施例５における撮像光学系の構成を示す配置図である。
【００６５】
下記（表１３）に、本実施例における撮像光学系の具体的数値例を示す。
【００６６】
【表１３】
2004170460.tif 000016
【００６７】
また、下記（表１４）、（表１５）に、本実施例における撮像光学系の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００６８】
【表１４】
2004170460.tif 000017
【００６９】
【表１５】
2004170460.tif 000018
【００７０】
図１０に、本実施例の撮像光学系の収差性能図を示す。
【００７１】
図１０に示す収差性能図から明らかなように、本実施例の撮像光学系は良好な収差性能を示すことが分かる。
【００７２】
［第２の実施形態］
図１１は本発明の第２の実施の形態における撮像光学系の構成を示す配置図である。
【００７３】
図１１に示すように、物体側（図１１では、左側）から像面側（図１１では、右側）に向かって第１レンズ群２１、第２レンズ群２２、光学的ローパスフィルタ２３が順に配置されており、これにより撮像光学系が構成されている。
【００７４】
第１レンズ群２１は、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第１レンズＬ１と負の屈折力を有する第２レンズＬ２との接合レンズからなると共に、少なくとも一面が非球面となっている。また、第２レンズ群２２は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズＬ３からなると共に、少なくとも一面が非球面となっている。
【００７５】
また、本実施の形態の撮像光学系は、第１レンズ群２１の合成焦点距離をｆ１、第２レンズ群２２の合成焦点距離をｆ２、全系の合成焦点距離をｆ、第１レンズ群２１と第２レンズ群２２との面間隔をｔｈ３、光学系のバックフォーカス長をＢＦ、光学系の全長をＬＧとしたとき、下記（数２７）〜（数３０）の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
［数２７］
０．７＜ｆ１／ｆ＜１．３
［数２８］
２．０＜ｆ２／ｆ
［数２９］
０．０５＜ｔｈ３／ｆ＜０．２５
［数３０］
０．１＜ＢＦ／ＬＧ＜０．５
上記（数２７）は、第１レンズ群２１の屈折力に関する条件式である。ｆ１／ｆが０．７以下になると、第１レンズ群２１の屈折力が大きくなり、非点収差の補正が困難になると共に、バックフォーカスが短くなって撮像光学系を構成することが困難になってしまう。一方、ｆ１／ｆが１．３以上になると、軸外におけるコマ収差の補正及びフレアの補正が困難になると共に、バックフォーカスが長くなって薄型化が困難になってしまう。
【００７６】
上記（数２８）は、第２レンズ群２２の屈折力に関する条件式である。ｆ２／ｆが２．０以下になると、第２レンズ群２２の屈折力が大きくなり、温度が変化したときのピントずれが大きくなって、ピンぼけが発生してしまう。また、レンズ公差も厳しくなり、撮像光学系を安価に構成することが困難になってしまう。
【００７７】
上記（数２９）は、第１レンズ群２１と第２レンズ群２２との面間隔に関する条件式である。ｔｈ３／ｆが０．０５以下になると、第１レンズ群２１と第２レンズ群２２とが接近し過ぎてしまい、撮像光学系を構成するのが困難になってしまう。一方、ｔｈ３／ｆが０．２５以上になると、非点収差が大きくなって、その補正が困難になると共に、フレアやゴーストが大きく発生してしまう。
【００７８】
上記（数３０）は、撮像光学系のバックフォーカスに関する条件式である。ＢＦ／ＬＧが０．１以下になると、撮像素子と第２レンズ群２２の最も像面側の面との距離を十分に確保することが困難になってしまう。一方、ＢＦ／ＬＧが０．５以上になると、ペッツバール和が大きくなって、サジタル像面とメリディオナル像面との性能バランスが悪化してしまい、結像性能が劣化してしまう。
【００７９】
また、本実施の形態の撮像光学系においては、第３レンズＬ３の少なくとも出射面側が非球面であり、当該非球面において、レンズ有効径の１割の径における局所的な曲率半径をｒ５１、レンズ有効径の９割の径における局所的な曲率半径をｒ５９としたとき、下記（数３１）の条件式を満足するのが望ましい。
［数３１］
０．０１＜ｒ５９／ｒ５１＜０．２
上記（数３１）は、第３レンズＬ３のサグ量に関する条件式である。ｒ５９／ｒ５１が０．０１以下になると、第３レンズＬ３の傾斜角が大きくなって、第３レンズＬ３の作製が困難になってしまう。一方、ｒ５９／ｒ５１が０．２以上になると、歪曲収差がプラス方向に大きくなって、画像の歪みが目立ってしまう。
【００８０】
また、本実施の形態の撮像光学系においては、光学的ローパスフィルタ２３が撮像素子のフェースプレートとして用いられている。これにより、カバーガラスが不要となり、バックフォーカスを短くすることができるので、良好な光学性能を確保しつつ撮像光学系をさらに薄型化することができる。
【００８１】
以下、具体的実施例を挙げて、本実施の形態におけるズームレンズをさらに詳細に説明する。
【００８２】
（実施例６）
下記（表１６）に、本実施例における撮像光学系の具体的数値例を示す。尚、本実施例における撮像光学系の配置構成は、図１１に示すとおりである。
【００８３】
【表１６】
2004170460.tif 000019
【００８４】
また、下記（表１７）、（表１８）に、本実施例における撮像光学系の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００８５】
【表１７】
2004170460.tif 000020
【００８６】
【表１８】
2004170460.tif 000021
【００８７】
図１２に、本実施例の撮像光学系の収差性能図を示す。
【００８８】
図１２に示す収差性能図から明らかなように、本実施例の撮像光学系は良好な収差性能を示すことが分かる。
【００８９】
［第３の実施の形態］
図１３は本発明の第３の実施の形態における撮像光学系の構成を示す配置図である。
【００９０】
図１３に示すように、本実施の形態における撮像光学系は、物体側（図１３では、左側）から像面側（図１３では、右側）に向かって順に配置された、第１レンズ群３１と第２レンズ群３２とを備えている。尚、図１３中、３３は光学的ローパスフィルタを示している。ここで、第１レンズ群３１、第２レンズ群３２自体としては、上記第１の実施の形態で説明した本発明における第１レンズ群、第２レンズ群の構成を備えている。
【００９１】
第２レンズ群３２の負の屈折力を有するレンズＬ２は、レンズ外周部に第１レンズ群３１を保持するための、像面側が開口した円筒状の突起部３２ａが形成されている。
【００９２】
撮像光学系を以上のように構成することにより、第１レンズ群３１と第２レンズ群３２を保持するためのレンズ鏡筒を必要とせず、また、組立ても簡略化することができるので、低コストで高解像度の撮像光学系を実現することができる。
【００９３】
［第４の実施の形態］
図１４は本発明の第４の実施の形態におけるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【００９４】
図１４に示すように、本実施の形態におけるディジタルスチルカメラは、撮像光学系１００と、撮像光学系１００の像面側に設けられ、撮像光学系１００からの光エネルギーの空間的な分布を、画像として表示できるような形の電気信号に変換する撮像素子１０１と、前記電気信号を処理して画像信号を発生させる信号処理回路１０２と、光学ビューファインダ１０３と、記録系１０４と、液晶モニタ１０５と、筐体１０６とを備えている。ここで、撮像光学系１００としては、上記第１の実施の形態の撮像光学系が用いられている。尚、記録系１０４は、撮像した画像データを圧縮保存する部分であり、この記録系１０４には、いわゆるＳＤカード等の半導体メモリが挿入される。
【００９５】
以上のようにして、本発明の撮像光学系を用いたディジタルスチルカメラを構成すれば、小型（薄型）、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度のディジタルスチルカメラを実現することができる。
【００９６】
尚、上記第２の実施の形態の撮像光学系を用いた場合であっても、同様に小型（薄型）、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度のディジタルスチルカメラを実現することができる。
【００９７】
［第５の実施の形態］
図１５は本発明の第５の実施の形態におけるビデオカメラの構成を示す斜視図である。
【００９８】
図１５に示すように、本実施の形態におけるビデオカメラは、撮像光学系１１０と、撮像素子１１１と、信号処理回路１１２と、記録系１１３と、液晶モニタ１１４と、筐体１１５とを備えている。ここで、撮像光学系１１０としては、上記第１の実施の形態の撮像光学系が用いられている。
【００９９】
以上のようにして、本発明の撮像光学系を用いたビデオカメラを構成すれば、小型（薄型）、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度の静止画像が得られるビデオカメラを実現することができる。
【０１００】
尚、上記第２の実施の形態の撮像光学系を用いた場合であっても、同様に小型（薄型）、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度の静止画像が得られるビデオカメラを実現することができる。
【０１０１】
［第６の実施の形態］
図１６は本発明の第６の実施の形態におけるモバイル機器の構成を示す斜視図である。
【０１０２】
図１６に示すように、本実施の形態におけるモバイル機器は、撮像光学系１２０と、撮像素子１２１と、信号処理回路１２２と、記録系１２３と、液晶モニタ１２４と、携帯電話等のモバイル機器の筐体１２５とを備えている。ここで、撮像光学系１２０としては、上記第１の実施の形態の撮像光学系が用いられている。
【０１０３】
以上のようにして、本発明の撮像光学系を用いたモバイル機器を構成すれば、小型（薄型）、軽量化に非常に優れ、かつ、高解像度の撮像光学系を搭載したモバイル機器を実現することができる。すなわち、薄さを損なうことなく、高解像度のカメラ付きモバイル機器を実現することができる。
【０１０４】
尚、上記第２の実施の形態の撮像光学系を用いた場合であっても、同様に薄さを損なうことなく、高解像度のカメラ付きモバイル機器を実現することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、収差性能が良好で、温度変化によるピントずれも少ない薄型の撮像光学系を実現することができる。また、本発明の撮像光学系を用いることにより、小型、軽量化に非常に優れ、かつ、低コストでありながら高解像度のディジタルスチルカメラ、ビデオカメラあるいはモバイル機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の実施例１における撮像光学系の構成を示す配置図
【図２】本発明の第１の実施の形態の実施例１における撮像光学系の収差性能図
【図３】本発明の第１の実施の形態の実施例２における撮像光学系の構成を示す配置図
【図４】本発明の第１の実施の形態の実施例２における撮像光学系の収差性能図
【図５】本発明の第１の実施の形態の実施例３における撮像光学系の構成を示す
【図６】本発明の第１の実施の形態の実施例３における撮像光学系の収差性能図
【図７】本発明の第１の実施の形態の実施例４における撮像光学系の構成を示す配置図
【図８】本発明の第１の実施の形態の実施例４における撮像光学系の収差性能図
【図９】本発明の第１の実施の形態の実施例５における撮像光学系の構成を示す配置図
【図１０】本発明の第１の実施の形態の実施例５における撮像光学系の収差性能図
【図１１】本発明の第２の実施の形態の実施例６における撮像光学系の構成を示す配置図
【図１２】本発明の第２の実施の形態の実施例６における撮像光学系の収差性能図
【図１３】本発明の第３の実施の形態における撮像光学系の構成を示す配置図
【図１４】本発明の第４の実施の形態におけるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図
【図１５】本発明の第５の実施の形態におけるビデオカメラの構成を示す斜視図
【図１６】本発明の第６の実施の形態におけるモバイル機器の構成を示す斜視図
【符号の説明】
１１、２１、３１  第１レンズ群
１２、２２、３２  第２レンズ群
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
１００、１１０、１２０  撮像光学系
１０１、１１１、１２１  撮像素子
１０２、１１２、１２２  信号処理回路
１０３  光学ビューファインダ
１０４、１１３、１２３  記録系
１０５、１１４、１２４  液晶モニタ
１０６、１１５、１２５  筐体
【図１】
2004170460.tif 000022
【図２】
2004170460.tif 000023
【図３】
2004170460.tif 000024
【図４】
2004170460.tif 000025
【図５】
2004170460.tif 000026
【図６】
2004170460.tif 000027
【図７】
2004170460.tif 000028
【図８】
2004170460.tif 000029
【図９】
2004170460.tif 000030
【図１０】
2004170460.tif 000031
【図１１】
2004170460.tif 000032
【図１２】
2004170460.tif 000033
【図１３】
2004170460.tif 000034
【図１４】
2004170460.tif 000035
【図１５】
2004170460.tif 000036
【図１６】
2004170460.tif 000037