(57)【要約】【課題】良質な画像を得ることが可能なカメラ装置を提供する。【解決手段】カメラ装置６は、物体Ａ側から順に、絞り１と、光軸上を移動可能な光学レンズ２と、カバーレンズ３と、撮像素子４と、撮像素子パッケージ５とを備える。カバーレンズ３は、撮像素子パッケージ５に固定された透明な光学部材であり、空気層を挟んで撮像素子４を保護する。また、カバーレンズ３の光軸に直交する２つの面は曲面であり、それぞれの曲面は撮像素子４側に向かって凸状となっている。近接撮影を行う場合、カメラ装置６は、光学レンズ２を物体側に移動させて物体に焦点を合わせ、近接撮影を行う。【選択図】  図１
2004302123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
光軸上を移動可能な光学部材と、
前記光軸に直交する少なくとも一方の面が曲面である透明な光学部材と、
前記光軸上に配置された撮像素子とを備えるカメラ装置。
【請求項２】
物体側から順に、
光学部材と、
光軸に直交する面のうち前記物体側と反対側の面が凸状の曲面であり、当該凸状の曲面に誘電体が蒸着された透明な光学部材と、
前記光軸上に配置された撮像素子とを備えるカメラ装置。
【請求項３】
物体側から順に、
正のパワーを有する光学部材と、
光軸に直交する面のうち前記物体側と反対側の面が凸状の曲面であり、負のパワーを有する透明な光学部材と、
前記光軸上に配置された撮像素子とを備えるカメラ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載のカメラ装置であって、
前記透明な光学部材を前記撮像素子と一体化したカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体を撮像するカメラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型化やレンズ枚数削減のために、撮像素子と光学系との間に曲面を有する透明な部材を配置し、この透明な部材を、撮像素子を保護する部材及びレンズとして機能させるカメラ装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−１３４１８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−３４１２４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯端末装置に搭載されるカメラ装置に対しては、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）などに対応した近接撮影の要求が高まってきている。しかしながら、一般のカメラ装置は、光学系全体を繰り出すことによって近接撮影を行っているため、近接撮影によって得られる画像は、画面の周辺部まで高い解像度を有していない。
【０００５】
また、カラーのカメラ装置では、赤外線をカットするための誘電体を蒸着したカラーフィルタが一般に用いられており、このカラーフィルタの分光特性は入射角依存性を持っているが、小型化されたカラーのカメラ装置の場合、撮像素子に入射する光の入射角が画面の中心部と周辺部とで異なるため、画面の中心部と周辺部とで分光特性が異なってしまう。その結果、画面の中心部と周辺部とで色が異なり色ムラが生じてしまう。
【０００６】
また、特許文献１、２に記載されているように撮像素子とそれを保護する透明な部材とを有するカメラ装置では、撮像素子と透明な部材とを設計値どおりに精度良く位置決めする必要があり、設計値通りになっていない場合は、希望する画像が得られない。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、良質な画像を得ることが可能なカメラ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】
本発明のカメラ装置は、物体側から順に、光軸上を移動可能な光学部材と、前記光軸に直交する少なくとも一方の面が曲面である透明な光学部材と、前記光軸上に配置された撮像素子とを備える。
【０００８】
この構成により、光軸上を移動可能な光学部材で近距離にフォーカスを合わせて近接撮影を行うことで、画面の周辺部まで解像度が高い良質な画像を得ることができる。
【０００９】
本発明のカメラ装置は、物体側から順に、光学部材と、光軸に直交する面のうち前記物体側と反対側の面が凸状の曲面であり、当該凸状の曲面に誘電体が蒸着された透明な光学部材と、前記光軸上に配置された撮像素子とを備える。
【００１０】
この構成により、透明な光学部材の凸状の曲面に入射する光の入射角が全面で小さくなり、各像高の上下光線の入射角の差も小さくなるため、誘電体への光の入射角が垂直に近い角度となる。したがって、誘電体が入射角依存性を持つ場合でも、この誘電体による像高の色の変化が抑えられ、画面全体の色ムラが軽減された良質な画像を得ることができる。
【００１１】
本発明のカメラ装置は、物体側から順に、正のパワーを有する光学部材と、光軸に直交する面のうち前記物体側と反対側の面が凸状の曲面であり、負のパワーを有する透明な光学部材と、前記光軸上に配置された撮像素子とを備える。
【００１２】
この構成により、透明な光学部材の凸状の曲面に入射する光の角度が全面でほぼ垂直になるため、透明な光学部材と撮像素子との位置関係に設計値との誤差が生じている場合でも、光学部材と透明な光学部材との位置関係を変えることで、その誤差を補償することが可能となり、良質な画像を得ることができる。
【００１３】
又、本発明のカメラ装置は、前記透明な光学部材を前記撮像素子と一体化したものである。
【００１４】
この構成により、光学部材で撮像素子を保護することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態を説明するためのカメラ装置の断面の概略構成を示す図である。
カメラ装置６は、物体Ａ側から順に、絞り１と、光学レンズ２と、カバーレンズ３と、撮像素子４と、撮像素子パッケージ５とを備える。光学レンズ２とカバーレンズ３とによりカメラ装置６の集光レンズが構成される。
【００１６】
絞り１は、カメラ装置６に入る光を制限するものであり、光学レンズ２に固定される。光学レンズ２は正のパワーを有し、光軸上を移動して物体に焦点を合わせるフォーカシング機能を有する。ここでは、光レンズ２を１枚とするが複数枚で構成された光学系であっても良い。
【００１７】
カバーレンズ３は、撮像素子パッケージ５に固定されたガラスやレンズなどの透明な光学部材であり、空気層を挟んで撮像素子４を保護する。また、カバーレンズ３は、光軸に直交する２つの面が曲面であり、それぞれの曲面は撮像素子４側に向かって凸状となっており、負のパワーを有する。
【００１８】
撮像素子４は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの受光素子であり、光を電気信号に変換する。撮像素子パッケージ５は、撮像素子４を覆うものであり、カバーレンズ３を固定して撮像素子４とカバーレンズ３とを一体化する。
【００１９】
なお、以下の説明では、絞り１の存在する面を第１面、光学レンズ２の光軸に直交する２つの面のうち、物体側を第２面、カバーレンズ３側を第３面、カバーレンズ３の光軸に直交する２つの面のうち、物体側を第４面、撮像素子４側を第５面とする。
【００２０】
次に、図１に示すカメラ装置６の動作について説明する。
図２は、本発明の実施形態を説明するためのカメラ装置に入射される光線の軌跡を示す図である。図１と同様の構成には同一符号を付して説明する。同図に示すように、第１面から入射された光は、第２面、第３面、第４面、及び第５面の順に屈折し、撮像素子４の像面に入射する。
【００２１】
カメラ装置６で近距離の物体を撮影する場合、光学レンズ２が、カバーレンズ３に対して光軸上を物体側に移動し、物体にフォーカスを合わせて撮影する。これにより、遠距離を撮影する場合と近距離を撮影する場合との非点収差の変化が少なくなるため、近距離であっても、画面の周辺部の解像度を落とすことなく撮影を行うことができる。なお、カバーレンズ３の第４面及び第５面の形状が両方とも撮像素子４側に凸状となっているが、第４面及び第５面の少なくともどちらか一方が曲面であれば上記効果を得ることができる。
【００２２】
また、カメラ装置６は、光学レンズ２が正のパワーを有し、カバーレンズ３が負のパワーを有するため、カバーレンズ３の第５面に入射する光の角度が全面でほぼ垂直になる。このため、カメラ装置の製造時などにおいて、カバーレンズ３と撮像素子４との距離が所望の設計値とずれていた場合は、その製造段階やカメラ装置６の使用時に、カバーレンズ３と光学レンズ２との距離を自動又は手動で変化させることで、そのずれを補償することが可能となる。
【００２３】
（第二実施形態）
本実施形態のカメラ装置の概略構成は図１と同様であるため、図１を参照して説明する。
本実施形態のカメラ装置では、カバーレンズ３の第５面に、赤外線を透過させない分光特性を持つ誘電体が蒸着されており、これにより、カバーレンズ３は撮像素子４を保護するだけでなく、カラーフィルタとしての役割も果たす構成となっている。
このように構成したカメラ装置で物体を撮影する場合、第４面を通過した光が第５面の各面においてほぼ均等な角度で入射し、各像高の上下光線の入射角も抑えられるため、入射角依存性を持つ誘電体が蒸着された第５面の全面において光が均等な角度で入射されることになる。この結果、カラーフィルタ通過後の像高の色の変化が抑えられ、色ムラの少ない画像を得ることができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、カバーレンズ３の第４面が撮像素子４側に向かって凸状の曲面となっているが、第４面は平面や物体Ａ側に向かって凸状の曲面であっても良い。
【００２５】
以下、図１に示したカメラ装置６の実施例について説明する。
ここで、本実施例中、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは撮影画角、ｒはレンズの曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはレンズのｄ線に対する屈折率、νｄはアッベ数、ｋは非球面の円錐定数、Ａ１は４次の非球面係数、Ａ２は６次の非球面係数、Ａ３は８次の非球面係数、Ａ４は１０次の非球面係数を表すものとする。
【００２６】
図３は、図１に示したカメラ装置６の各構成要素の距離関係を示す図である。
図３において、物体面から第１面までの光軸上の距離をｄ０、第１面から第２面までの光軸上の距離をｄ１、光学レンズ２の厚みをｄ２、第３面から第４面までの光軸上の距離をｄ３、カバーレンズ３の厚みをｄ４、第５面から撮像素子４の像面までの光軸上の距離をｄ５とする。
【００２７】
また、光軸と同軸にＸ軸、光軸と垂直にＹ軸をとり、光線の進行方向を正とするとき、光学レンズ２とカバーレンズ３の各面の形状は、次式で表される形状である。
【００２８】
【数式１】
2004302123.tif 000003
【００２９】
（第１実施例）
本実施例では、図１に示したカメラ装置６を利用し、以下の３つの場合にわけて実験を行った。
＜遠距離撮影を行った場合＞
図１のカメラ装置６を利用して遠距離撮影を行った場合のカメラ装置６の設計条件を以下の表１に示す。以下の表では、面Ｎｏ（物体面と第１面〜第５面）の各々におけるｒ、ｎｄ、及びνｄの数値を示している。また、項目ｄについては、上から順に、図３に示した距離ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、及びｄ５を示している。
【００３０】
【表１】
2004302123.tif 000004
【００３１】
光学レンズ２の形状は、表１に示すように、第２面が９１１．２５５２ｍｍの曲率半径を持ち、第３面が１．２３９９ｍｍの曲率半径を持ち、厚みが１．６０ｍｍの撮像素子４側に向かっている凸状曲面となる。カバーレンズ３の形状は、表１に示すように、第４面が０．９９４２ｍｍの曲率半径を持ち、第５面が１．３５４９ｍｍの曲率半径を持ち、厚みが１．４０ｍｍの撮像素子４側に向かっている凸状曲面となる。また、上記面Ｎｏ２〜５の各面の円錐定数及び非球面係数は次の表２に示す数値のようになる。
【００３２】
【表２】
2004302123.tif 000005
【００３３】
＜光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を変えて、物体との距離５ｃｍでの近接撮影を行った場合＞
表１の設計条件において光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を変え、物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行った場合のカメラ装置６の設計条件を以下の表３に示す。
【００３４】
【表３】
2004302123.tif 000006
【００３５】
この表３を表１と比較すると、物体の物体面から第１面までの光軸上の距離ｄ０を表１の無限から表３の５０ｍｍに変え、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を表１の１．３５ｍｍから表３の１．４５６３ｍｍに変えたことが分かる。なお、この場合は、表１と比較して光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を変えただけであるため、第２面、第３面、第４面、及び第５面の各面の円錐定数及び非球面係数は表２と同様である。
【００３６】
＜カバーレンズ３と撮像素子４との距離を変えて、物体との距離５ｃｍでの近接撮影を行った場合＞
表１の設計条件においてカバーレンズ３と撮像素子４との距離を変え、物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行った場合のカメラ装置６の設計条件を以下の表４に示す。
【００３７】
【表４】
2004302123.tif 000007
【００３８】
この表４を表１と比較すると、物体の物体面から第１面までの光軸上の距離ｄ０を表１の無限から表３の５０ｍｍに変え、カバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を表１の０．９８７８ｍｍから表４の１．２５０５ｍｍに変えたことが分かる。なお、この場合は、表１と比較してカバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を変えただけであるため、第２面、第３面、第４面、及び第５面の各面の円錐定数及び非球面係数は表２と同様である。
【００３９】
以上の３つの場合における実験結果を図４〜９に示す。
図４は、表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離撮影を行った場合の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す図である。図５は、表３に示す設計値で設計したカメラ装置で物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行った場合の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す図である。図６は、表４に示す設計値で設計したカメラ装置で物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行った場合の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す図である。
【００４０】
図４に示した非点収差と図５及び図６に示した非点収差とを比較すると、カバーレンズ３と撮像素子４との距離を変えて近接撮影を行う場合（図６参照）より、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を変えて近接撮影を行う場合（図５参照）のほうが、遠距離撮影時における非点収差との差が小さくなっていることが分かる。非点収差は画面の周辺部の解像度につながるので、この非点収差が抑えられることにより、画面の周辺部の解像度は高くなる。
【００４１】
上記の結果から、近接撮影時には、カバーレンズ３を固定し、光学レンズ２を移動して、近距離に焦点を合わせて物体を撮影することで、近接撮影時と遠距離撮影時の両方において非点収差の変化が少なくなり、近接撮影時と遠距離撮影時の双方で良質な画像を得られることが分かった。
【００４２】
図７は、表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離撮影を行った場合と表３及び表４に示す設計値で設計したカメラ装置で物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行った場合の各々の像高に対する、ラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍ（ｌｐはラインペアの略）の伝達関数ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の曲線を示す図である。同図の縦軸はＭＴＦ（％）であり、横軸は像高（％）である。
【００４３】
図８は、表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離撮影を行った場合と表３及び表４に示す設計値で設計したカメラ装置で物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行った場合の各々の像高に対する、タンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線を示す図である。同図の縦軸はＭＴＦ（％）であり、横軸は像高（％）である。
【００４４】
図７において、７０１は表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影したときの像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、７０２は表３に示す設計値で設計したカメラ装置で物体との距離５ｃｍにおける近接撮影を行ったときの像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、７０３は表４に示す設計値で設計したカメラ装置で物体との距離５ｃｍにおける近接撮影を行ったときの像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線である。
【００４５】
図８において、８０１は表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影したときの像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、８０２は表３に示す設計値で設計したカメラ装置で物体との距離５ｃｍにおける近接撮影を行ったときの像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、８０３は表４に示す設計値で設計したカメラ装置で物体との距離５ｃｍにおける近接撮影を行ったときの像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線である。
【００４６】
図７を見る限りでは、各曲線７０１〜７０３に大きな変化はなかった。図８を見ると、タンジェシャル方向の像高３割から像高７割前後の範囲において、曲線８０３のＭＴＦが曲線８０１のＭＴＦに比べて大きく劣化している。これに対して、同じくタンジェシャル方向の像高３割から像高７割前後の範囲において、曲線８０２のＭＴＦは、曲線８０１のＭＴＦに比べて劣化はしているものの、曲線８０３のＭＴＦよりその劣化の度合いは小さく抑えられている。
【００４７】
このように、ＭＴＦの変化からも、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を変えて物体までの距離５ｃｍで近接撮影を行うことで、解像度の劣化が少ない画像を得られるという結論が導かれた。
【００４８】
図９は、表１に示す設計値で設計したカメラ装置のカバーレンズ３の第５面に入射する光線の入射角と、そのカバーレンズ３と撮像素子４との間に平板がある場合を想定し、その平板の面への入射角との関係を示す図である。同図において横軸は入射角度である。
【００４９】
図９において、９０１は、像高０割、像高２割、像高４割、像高６割、像高８割、及び像高１０割の各々での、第５面に入射する上光線、主光線、及び下光線の各々の入射角である。９０２は、同じく像高０割、像高２割、像高４割、像高６割、像高８割、及び像高１０割の各々での、カバーレンズ３と撮像素子４との間の平板の面への上光線、主光線、及び下光線の各々の入射角である。なお、面に対して垂直な入射を０度とする。
【００５０】
図９の入射角９０２を見ると、カバーレンズ３と撮像素子４との間の平板に対する光線の入射角は、各像高でばらばらになっていることがわかる。この平板があると想定した位置に、入射角依存性を持つ誘電体を蒸着したカラーフィルタを配置すると、各像高で分光特性が異なってしまい、画面全体で色ムラなどが発生してしまう。
【００５１】
一方、カバーレンズ３の第５面への入射角９０１は各像高で小さく、また各像高の上下光線の入射角の差も抑えられているため、カバーレンズ３の第５面への光の入射角が全面でほぼ均等となることが分かる。したがって、上記の平板の位置に誘電体を蒸着したカラーフィルタを配置するのではなく、第二実施形態で説明したように、カバーレンズ３の第５面に誘電体を蒸着してカラーフィルタを形成することで、各像高で分光特性が異なってしまうのを防ぐことができ、上記の色ムラなどの問題点を解決することができる。
【００５２】
（第二実施例）
本実施例では、図１のカメラ装置６を利用し、以下の２つの場合にわけて実験を行った
＜カバーレンズ３と撮像素子４との距離を、表１の設計値よりも６０μｍ伸ばし、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を調整した状態で遠距離撮影を行った場合＞
カバーレンズ３と撮像素子４との距離を表１に示した設計値よりも６０μｍ伸ばし、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を調整した状態で遠距離撮影を行った場合のカメラ装置６の設計条件を以下の表５に示す。
【００５３】
【表５】
2004302123.tif 000008
【００５４】
この表５を表１と比較すると、カバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を表１の０．９８７８ｍｍから表４の１．０４７８ｍｍに変え、６０μｍ伸ばしたことが分かる。また、ｄ５を伸ばしたため、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を１．３５ｍｍから１．３２７ｍｍに変化させてピント調整を行った。なお、この場合は、表１と比較してカバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を変え、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を変化させただけなので、第２面、第３面、第４面、及び第５面の各面の円錐定数及び非球面係数は表２と同様である。
【００５５】
＜カバーレンズ３と撮像素子４との距離を表１に示した設計値よりも６０μｍ短くし、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を調整した状態で遠距離撮影を行った場合＞
カバーレンズ３と撮像素子４との距離を表１に示した設計値よりも６０μｍ短くし、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を調整した状態で遠距離撮影を行った場合のカメラ装置６の設計条件を以下の表６に示す。
【００５６】
【表６】
2004302123.tif 000009
【００５７】
この表６を表１と比較すると、カバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を表１の０．９８７８ｍｍから表６の０．９２７８ｍｍに変え、６０μｍ短くしたことが分かる。また、ｄ５を短くしたため、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を１．３５ｍｍから１．３７６ｍｍに変化させてピント調整を行った。なお、この場合は、表１と比較してカバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を変え、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を変化させただけなので、第２面、第３面、第４面、及び第５面の各面の円錐定数及び非球面係数は表２と同様である。
【００５８】
以上の２つの場合における実験結果を図１０及び図１１に示す。
図１０は、表５及び表６に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影した場合と表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影した場合の各々の像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線である。同図の縦軸はＭＴＦ（％）であり、横軸は像高（％）である。
【００５９】
図１１は、表５及び表６に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影した場合と表１に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影した場合の各々の像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線である。同図の縦軸はＭＴＦ（％）であり、横軸は像高（％）である。
【００６０】
図１０において、１００１は表１に示す設計値で設計したカメラ装置６で遠距離を撮影したときの像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、１００２は表５に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影したときの像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、１００３は表６に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影したときの像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線である。
【００６１】
図１１において、１１０１は表１に示す設計値で設計したカメラ装置６で遠距離を撮影したときの像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、１１０２は表５に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影したときの像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線であり、１１０３は表６に示す設計値で設計したカメラ装置で遠距離を撮影したときの像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍのＭＴＦ曲線である。
【００６２】
図１０及び図１１に示すように、カバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５を、表１に示す設計値に対して伸縮させた場合でも、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離ｄ３を変化させてピント調整することで、遠距離を撮影したときの像高に対するラジアル及びタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦはあまり変わっていない。
【００６３】
この結果より、図１に示したカメラ装置６は、カバーレンズ３と撮像素子４との距離ｄ５が何らかの原因で所望の設計値とずれた場合でも、光学レンズ２とカバーレンズ３との距離を変化させることで、所望の設計値と同様の解像度の画像を得られるため、その設計値とのずれを補償できることが証明された。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、良質な画像を得ることが可能なカメラ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのカメラ装置の断面の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施形態を説明するためのカメラ装置に入射される光線の軌跡を示す図
【図３】本発明の実施形態を説明するためのカメラ装置の各構成要素の距離関係を示す図
【図４】本発明の第１実施例における実験結果として、球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す図
【図５】本発明の第１実施例における実験結果として、球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す図
【図６】本発明の第１実施例における実験結果として、球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す図
【図７】本発明の第１実施例における実験結果として、像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線を示す図
【図８】本発明の第１実施例における実験結果として、像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線を示す図
【図９】本発明の第１実施例における実験結果として、カバーレンズの撮像面側の面に入射する光線の入射角と、カバーレンズと撮像素子との間の仮想の平板の面への入射角との関係を示す図
【図１０】本発明の第２実施例における実験結果として、像高に対するラジアル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線を示す図
【図１１】本発明の第２実施例における実験結果として、像高に対するタンジェンシャル方向の３０ｌｐ／ｍｍの伝達関数ＭＴＦの曲線を示す図
【符号の説明】
Ａ  物体
１  絞り
２  光学レンズ
３  カバーレンズ
４  撮像素子
５  撮像素子パッケージ
６  カメラ装置
【図１】
2004302123.tif 000010
【図２】
2004302123.tif 000011
【図３】
2004302123.tif 000012
【図４】
2004302123.tif 000013
【図５】
2004302123.tif 000014
【図６】
2004302123.tif 000015
【図７】
2004302123.tif 000016
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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