(57)【要約】【課題】本発明は、偏芯調整をより余裕を持って行い得る４枚以上の構成の撮像光学系、撮像装置およびデジタル機器を提供する。【解決手段】本発明の撮像光学系ＯＳＡは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ１Ａと、負の屈折力を有する第２レンズ１Ｂと、正または負の屈折力を有する第３および第４レンズ３Ａ、４Ａとを含み、さらに第５レンズ５Ａを備える４枚以上のレンズを備える撮像光学系ＯＳＡであって、前記４枚以上のレンズのうちの最も像側に配置された第５レンズ５Ａは、光軸方向に沿って光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に垂接点を有する非球面形状の面を像側面に有し、第１レンズ１Ａと第２レンズ２Ａとは、一体で移動するように係合し、第１レンズ１Ａおよび第２レンズ２Ａを保持する鏡胴部材１１Ａをさらに備える。【選択図】図３
2013125161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、
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、
正または負の屈折力を有する第３および第４レンズとを含む４枚以上のレンズを備える撮像光学系であって、
前記４枚以上のレンズのうちの最も像側に配置されたレンズは、光軸方向に沿って光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に垂接点を有する非球面形状の面を少なくとも１面有し、
前記第１レンズと前記第２レンズとは、一体で移動するように係合し、
前記第１レンズおよび前記第２レンズを保持する鏡胴部材をさらに備えること
を特徴とする撮像光学系。
【請求項２】
前記第１レンズと前記第２レンズとは、その一方がその他方を保持することによって、一体で移動するように係合し、
前記鏡胴部材は、前記一方を保持することによって、前記第１レンズおよび前記第２レンズを保持すること
を特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項３】
前記第１レンズと前記第２レンズとは、前記第１レンズおよび前記第２レンズにおける各有効領域外の各周縁領域において互いに嵌合する嵌合構造によって、その一方がその他方を保持すること
を特徴とする請求項２に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記第１レンズは、有効領域外に第１平面部を有し、
前記第２レンズは、有効領域外の両面に第２および第３平面部を有し、
前記鏡胴部材は、第４平面部を有し、
前記第１レンズと前記第２レンズとは、互いに前記第１および第２平面部同士で接着剤によって接着固定されるとともに、前記第１レンズの側面も接着剤によって接着され、
前記第２レンズと前記鏡胴部材とは、少なくとも互いに前記第３および第４平面部同士で接着剤によって接着固定されること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項５】
前記接着剤は、紫外線硬化型であること
を特徴とする請求項４に記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記鏡胴部材と一体に成形され、前記４枚以上のレンズのうち前記第１および第２レンズを除く残余の各レンズを保持する第２鏡胴部材を備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項７】
前記４枚以上のレンズのうち前記第１および第２レンズを除く残余の各レンズを保持する１または複数の第３鏡胴部材をさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項８】
前記４枚以上のレンズは、前記第１ないし第４レンズと、前記第４レンズの像側に配置される第５レンズとから成り、
前記第１レンズは、物体側に凸形状を持つ正レンズであり、
前記第２レンズは、像側に凹形状を持つ負レンズであり、
前記第４レンズは、像側に凸形状を持つ正レンズであり、
前記第５レンズは、像側に凹形状を持つ負レンズであること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項９】
下記（１）の条件式を満たすこと
を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の撮像光学系。
１＜ＴＬ／Ｙｍａｘ＜２      ・・・（１）
ただし、
ＴＬ：物体距離無限時の撮像光学系の光学全長
Ｙｍａｘ：最大像高
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の撮像光学系と、
光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記撮像光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていること
を特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
下記（２）の条件式を満たすこと
を特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
０．８＜ＰＤ／（ＰＸ×Ｆｎ）＜５      ・・・（２）
ただし、
ＰＤ：撮像素子の対角長（ｍｍ）
ＰＸ：撮像素子の画素サイズ（ｍｍ）
Ｆｎ：無限光に対するＦ値
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、
前記撮像装置の撮像光学系が、前記撮像素子の撮像面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていること
を特徴とするデジタル機器。
【請求項１３】
携帯端末から成ることを特徴とする請求項１２に記載のデジタル機器。
【請求項１４】
物体側から像側へ順に、
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、
正または負の屈折力を有する第３および第４レンズとを含む４枚以上のレンズを備える撮像光学系の製造方法であって、
前記４枚以上のレンズのうちの最も像側に配置されたレンズは、光軸方向に沿って光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に垂接点を有する非球面形状の面を少なくとも１面を有し、
光軸と垂直な垂直面内で前記第１レンズおよび前記第２レンズを一体で移動することによって偏芯調整する工程と、
前記第１レンズおよび前記第２レンズを鏡胴部材で保持する工程とを備えること
を特徴とする撮像光学系の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系に関し、特に、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子に好適に適用される撮像光学系および撮像光学系の製造方法に関する。そして、本発明は、この撮影光学系を備える撮像装置およびこの撮像装置を搭載したデジタル機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）型イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像素子の高性能化や小型化が伸展し、これに伴って、このような撮像素子を用いた撮像装置を備えた携帯電話や携帯情報端末等のデジタル機器が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される、前記固体撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成（結像）するための撮像光学系（撮像レンズ）には、さらなる小型化や高性能化への要求が高まっている。このような用途の撮像光学系において、３枚構成あるいは４枚構成の光学系に加えて、より高性能化が可能であることから、５枚構成の光学系も提案されている。そして、複数のレンズ間における各光軸を互いに一致させて合わせる偏芯調整は、レンズ枚数の増加に伴って難易度が上がり、より重要な工程となるが、特に４枚以上のレンズを備えた撮像光学系において、所期の光学性能を実現するためには、偏芯調整をより適確に実施する必要がある。このような偏芯調整の技術は、例えば、特許文献１ないし特許文献４に提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示の撮像装置の組立方法は、複数のレンズより構成される撮像レンズと、固体撮像素子とを有する撮像装置の組立方法であって、前記撮像レンズは、最も像側に位置する最像側レンズの有効径が他のレンズの有効径よりも大きく、少なくとも最も被写体側に位置する第１レンズを含むフォーカシングレンズを、前記撮像レンズにおける固定されたレンズに対して光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うように構成されており、前記フォーカシングレンズと前記固定されたレンズのうち一方を、他方に対して調芯した後に固定する方法である。
【０００４】
特許文献２に開示の撮像レンズは、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる小型撮像装置用の撮像レンズであって、物体側より順に、少なくとも正の第１レンズと、開口絞りと、後群で構成されるとともに、前記正の第１レンズが光軸と直交する方向に調整可能となっている。
【０００５】
特許文献３に開示のレンズユニットの製造方法は、複数のレンズ及び複数の前記レンズを保持する保持体を有するレンズユニットの製造方法であって、圧力をかけて前記保持体の第１受け部内に前記レンズを嵌め込み、前記保持体の第２受け部内に前記光軸に交差する方向に移動可能な状態で前記レンズを載置し、前記第２受け部内の前記レンズを前記光軸に交差する方向に移動させ、前記第２受け部内の前記レンズを前記保持体に対して位置決めし、前記第２受け部内の前記レンズを前記保持体に対して固着させる方法である。
【０００６】
特許文献４に開示のレンズユニットの製造方法は、レンズ群に含まれる個々のレンズを保持体の保持空間に順に押し込むことで、個々の前記レンズを前記保持体に押圧保持させ、前記保持体により押圧保持された前記レンズ群上にて第１レンズを調芯し、前記レンズ群上で前記第１レンズを接着固定する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０４２８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−０７９２９６号公報
【特許文献３】特開２００９−２５１４０１号公報
【特許文献４】特開２０１０−２８１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、これら先行技術文献に開示の各技術は、１枚のレンズのみで、特に誤差感度が他のレンズに較べて相対的に高い第１レンズのみで、偏芯の調整を行うものである。このため、これら先行技術文献に開示の各技術は、固定すべき位置精度が厳しくなり（位置精度の許容範囲が狭く）、結果的に、偏芯調整の効果を充分に発揮することができていない。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、偏芯調整をより余裕を持って行うことができる４枚以上の構成の撮像光学系および撮像光学系の製造方法を提供することである。そして、本発明の他の目的は、この撮影光学系を備える撮像装置およびこの撮像装置を搭載したデジタル機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する撮像光学系、撮像光学系の製造方法、撮像装置およびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
（ａ）屈折率は、ｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率である。
（ｂ）アッベ数は、ｄ線、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．２８ｎｍ）に対する屈折率を各々ｎｄ、ｎＦ、ｎＣとし、アッベ数をνｄとした場合に、
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
の定義式で求められるアッベ数νｄをいうものとする。
（ｃ）レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍（レンズの中心付近）でのレンズ形状を表しているものとする。
（ｄ）接合レンズを構成している各単レンズにおける屈折力（光学的パワー、焦点距離の逆数）の表記は、単レンズのレンズ面の両側が空気である場合におけるパワーである。
（ｅ）複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も１枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
【００１１】
本発明の一態様にかかる撮像光学系は、物体側から像側へ順に、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、正または負の屈折力を有する第３および第４レンズとを含む４枚以上のレンズを備える撮像光学系であって、前記４枚以上のレンズのうちの最も像側に配置されたレンズは、光軸方向に沿って光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に垂接点を有する非球面形状の面を少なくとも１面有し、前記第１レンズと前記第２レンズとは、一体で移動するように係合し、前記第１レンズおよび前記第２レンズを保持する鏡胴部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成の撮像光学系は、最も像側に位置するレンズが、前記レンズ断面の輪郭線において光軸との交点を除く位置に垂接点を有する非球面形状の面を有するような撮像光学系であるため、第１レンズと第２レンズが全てのレンズの中で最も製造誤差感度が高くなる。しかしながら、上記構成の撮像光学系は、その第１レンズと第２レンズとが一体で偏芯調整されるので、製造誤差感度が相殺されるから、偏芯調整をより余裕を持って行うことができ、調芯精度を高めることができる。この結果、このような構成の撮像光学系は、高い調芯精度によって、各レンズが協働してレンズ単品以上の性能を実現することが可能となり、偏芯調整の効果を充分に発揮することができる。
【００１３】
ここで、「垂接点」とは、レンズの有効半径内であって、光軸に沿ったレンズ断面（光軸方向に沿って該光軸を含むレンズ断面）の輪郭線の曲線上における個々の点において、レンズ面の接平面を設定した場合に、前記接平面がレンズの光軸に対し垂直な平面となる点をいい、数学的には前記輪郭線に極値を与える点をいう。「有効領域」とは、設計上、光学的にレンズとして使用される領域として設定された領域をいう。
【００１４】
また、他の一態様では、上述の撮像光学系において、前記第１レンズと前記第２レンズとは、その一方がその他方を保持することによって、一体で移動するように係合し、前記鏡胴部材は、前記一方を保持することによって、前記第１レンズおよび前記第２レンズを保持することを特徴とする。
【００１５】
このような構成の撮像光学系は、第１および第２レンズのうちの一方が他方を保持することにより、第１レンズと第２レンズとの間における偏芯で発生する軸上コマ収差や画角内で非対称な像ボケを最小限に抑えることができる。
【００１６】
また、他の一態様では、上述の撮像光学系において、前記第１レンズと前記第２レンズとは、前記第１レンズおよび前記第２レンズにおける各有効領域外の各周縁領域において互いに嵌合する嵌合構造によって、その一方がその他方を保持することを特徴とする。
【００１７】
このような構成の撮像光学系は、嵌合構造が用いられているので、第１レンズの光軸と第２レンズの光軸とを高精度に一致させ合わせることができる。
【００１８】
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記第１レンズは、有効領域外に第１平面部を有し、前記第２レンズは、有効領域外の両面に第２および第３平面部を有し、前記鏡胴部材は、第４平面部を有し、前記第１レンズと前記第２レンズとは、互いに前記第１および第２平面部同士で接着剤によって接着固定されるとともに、前記第１レンズの側面も接着剤によって接着され、前記第２レンズと前記鏡胴部材とは、少なくとも互いに前記第３および第４平面部同士で接着剤によって接着固定されることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の撮像光学系は、第１および第２レンズでは平面部および側面が接着剤によって接着され、第２レンズおよび鏡胴部材では少なくとも平面部が接着剤によって接着されているので、例えば落下衝撃等の信頼性への耐性を高めることができる。
【００２０】
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記接着剤は、紫外線硬化型であることを特徴とする。
【００２１】
このような構成の撮像光学系は、紫外線照射量に応じて、例えば紫外線照射時間に応じて接着強度を制御可能な紫外線硬化型の接着剤が用いられるので、偏芯調整に伴う組み立て工程中では仮留め（仮硬化）を行って後に本留め（本硬化）を行うことができる。このため、このような構成の撮像光学系は、接着が完了するまで組み立て作業を中断する必要がなく、組み立て作業の効率化を図ることができ、組み立て作業時間の増大を最小限に抑えることができる。
【００２２】
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記鏡胴部材と一体に成形され、前記４枚以上のレンズのうち前記第１および第２レンズを除く残余の各レンズを保持する第２鏡胴部材を備えることを特徴とする。あるいは、これら上述の撮像光学系において、前記鏡胴部材は、前記第１および第２レンズに加えて、前記４枚以上のレンズのうち前記第１および第２レンズを除く残余の各レンズもさらに保持することを特徴とする。
【００２３】
このような構成の撮像光学系は、前記各鏡胴部材が一体に成形されるので、あるいは、前記鏡胴部材が、前記第１および第２レンズに加えて、前記４枚以上のレンズのうち前記第１および第２レンズを除く残余の各レンズもさらに保持するので、第１および第２レンズの光軸と、当該鏡胴部材に保持されるレンズの光軸との位置精度を高めることができるため、偏芯調整量を低減することができ、光学性能の向上と撮像光学系の外形寸法の小型化とを両立することが可能となる。
【００２４】
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記４枚以上のレンズのうち前記第１および第２レンズを除く残余の各レンズを保持する１または複数の第３鏡胴部材をさらに備えることを特徴とする。
【００２５】
このような構成の撮像光学系は、前記４枚以上の各レンズが複数の鏡胴部材によって保持されるので、例えばインナーフォーカスや変倍や手ぶれ補正等の移動を伴うレンズを前記４枚以上の各レンズ中に含むことができる。このため、このような構成によれば、このような機能を持った撮像光学系を提供することが可能となる。
【００２６】
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、前記４枚以上のレンズは、前記第１ないし第４レンズと、前記第４レンズの像側に配置される第５レンズとから成り、前記第１レンズは、物体側に凸形状を持つ正レンズであり、前記第２レンズは、像側に凹形状を持つ負レンズであり、前記第４レンズは、像側に凸形状を持つ正レンズであり、前記第５レンズは、像側に凹形状を持つ負レンズであることを特徴とする。
【００２７】
このような構成の撮像光学系は、上記各特性を持つ第１、第２、第４および第５レンズを物体側より像側へ順に配置することで、球面収差や色収差を補正することができ、また、テレセントリック性を確保することもできる。特に、第５レンズが像側凹形状であるので、このような構成の撮像光学系は、主点位置を物体側に持っていくことができるため、所謂テレフォトタイプとなり、光学全長の短縮化を図ることができる。
【００２８】
また、他の一態様では、これら上述の撮像光学系において、下記（１）の条件式を満たすことを特徴とする。
１＜ＴＬ／Ｙｍａｘ＜２      ・・・（１）
ただし、ＴＬは、物体距離無限時の撮像光学系の光学全長であり、Ｙｍａｘは、最大像高である。
【００２９】
このような構成の撮像光学系は、上記条件式（１）を満たすことで、より小型化されており、そのため、偏芯調整の効果を最大限に発揮することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の他の一態様にかかる撮像装置は、これら上述のいずれかの撮像光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記撮像光学系が前記撮像素子の受光面上に物体の光学像を形成可能とされていることを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、所期の性能を発揮するように偏芯調整された４枚以上のレンズ構成の撮像光学系を用いた撮像装置を提供することができる。したがって、このような撮像装置は、偏芯調整の効果を充分に享受することができ、高性能化を図ることができる。
【００３２】
また、本発明の他の一態様では、上述の撮像装置において、下記（２）の条件式を満たすことを特徴とする。
０．８＜ＰＤ／（ＰＸ×Ｆｎ）＜５      ・・・（２）
ただし、ＰＤは、前記撮像素子の対角長（ｍｍ）であり、ＰＸは、前記撮像素子の画素サイズ（ｍｍ）であり、そして、Ｆｎは、無限光に対するＦ値（Ｆナンバー）である。
【００３３】
このような構成の撮像装置では、上記条件式（２）の値がその上限値を上回ると、所期の精度を高精度に発揮させて固定することが困難となる。一方、上記条件式（２）の値がその下限値を下回ると、偏芯調整自体が不要となる。
【００３４】
また、本発明の他の一態様にかかるデジタル機器は、上述の撮像装置と、前記撮像装置に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備え、前記撮像装置の撮像光学系が、前記撮像素子の撮像面上に前記被写体の光学像を形成可能に組み付けられていることを特徴とする。そして、好ましくは、デジタル機器は、携帯端末から成る。
【００３５】
この構成によれば、所期の性能を発揮するように偏芯調整された４枚以上のレンズ構成の撮像光学系を用いたデジタル機器や携帯端末を提供することができる。したがって、このようなデジタル機器や携帯端末は、偏芯調整の効果を充分に享受することができ、高性能化を図ることができる。
【００３６】
そして、本発明の他の一態様にかかる撮像光学系の製造方法は、物体側から像側へ順に、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、正または負の屈折力を有する第３および第４レンズとを含む４枚以上のレンズを備える撮像光学系の製造方法であって、前記４枚以上のレンズのうちの最も像側に配置されたレンズは、光軸方向に沿って光軸を含むレンズ断面の輪郭線において前記光軸の交点から有効領域端に向かった場合に垂接点を有する非球面形状の面を少なくとも１面を有し、光軸と垂直な垂直面内で前記第１レンズおよび前記第２レンズを一体で移動することによって偏芯調整する工程と、前記第１レンズおよび前記第２レンズを鏡胴部材で保持する工程とを備えることを特徴とする。
【００３７】
このような構成の撮像光学系の製造方法は、最も像側に位置するレンズが、光軸方向に沿って光軸を含むレンズ断面の輪郭線において光軸との交点を除く位置に垂接点を有する非球面形状の面を有するような撮像光学系であるため、第１レンズと第２レンズが全てのレンズの中で最も製造誤差感度が高くなる。しかしながら、このような構成の撮像光学系の製造方法は、その第１レンズと第２レンズとが一体で偏芯調整されるので、製造誤差感度が相殺されるから、偏芯調整をより余裕を持って行うことができ、調芯精度を高めることができる。この結果、このような構成の撮像光学系は、高い調芯精度によって、各レンズが協働してレンズ単品以上の性能を実現することが可能となり、偏芯調整の効果を充分に発揮することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明にかかる撮像光学系およびその製造方法は、４枚以上のレンズ構成であって、偏芯調整をより余裕を持って行うことができる。そして、本発明によれば、このような撮像光学系を用いた撮像装置およびデジタル機器の提供が可能となる。したがって、このような撮像装置やデジタル機器や携帯端末は、高性能化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１実施形態における撮像光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
【図２】主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。
【図３】第１実施形態における撮像光学系の構造を示す断面図である。
【図４】第１実施形態の撮像光学系における第１レンズを示す図である。
【図５】第１実施形態の撮像光学系における第２レンズを示す図である。
【図６】第１実施形態の撮像光学系における鏡胴部材を示す図である。
【図７】第１実施形態における撮像光学系の分解斜視図である。
【図８】実施例１における撮像光学系の縦収差図である。
【図９】第２実施形態における撮像光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
【図１０】第２実施形態における撮像光学系の構造を示す断面図である。
【図１１】実施例２における撮像光学系の縦収差図である。
【図１２】実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。
【図１３】デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、接合レンズにおけるレンズ枚数は、接合レンズ全体で１枚ではなく、接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すこととする。
【００４１】
＜第１実施形態の撮像光学系の説明＞
図１は、第１実施形態における撮像光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。なお、図１において、各レンズ面に付されている番号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は、物体側から数えた場合のｉ番目のレンズ面（ただし、レンズの接合面は１つの面として数えるものとする。）であり、ｒｉに「＊」印が付されている面は、非球面であることを示す。図９も同様である。図２は、主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。なお、以下において、主光線の像面入射角は、図２に示すように、撮像面への入射光線のうち最大画角の主光線の、像面に立てた垂線に対する角度（ｄｅｇ、度）αであり、像面入射角αは、射出瞳位置が像面より物体側にある場合の主光線角度を正方向とする。
【００４２】
図１において、この第１実施形態における撮像光学系ＯＳＡは、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子８Ａの受光面上に、物体（被写体）の光学像を形成するものであって、物体側より像側へ順に、第１ないし第４レンズ１Ａ〜４Ａの４枚のレンズと、さらに像側に配置される第５レンズ５Ａとから構成されて成る光学系である。撮像素子８Ａは、その受光面が撮像光学系ＯＳＡの像面と略一致するように配置される（像面＝撮像面）。
【００４３】
そして、この撮像光学系ＯＳＡでは、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａが全玉繰り出しで光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われる。
【００４４】
さらに、第１レンズ１Ａは、正の屈折力を有し、第２レンズ２Ａは、負の屈折力を有し、第３レンズ３Ａは、正または負の屈折力を有し、第４レンズ４Ａは、正または負の屈折力を有している。この図１に示す例では、第３および第４レンズ３Ａ、４Ａは、それぞれ、正の屈折力を有している。そして、第５レンズ５Ａは、負の屈折力を有している。一例では、より具体的に、第１レンズ１Ａは、正の屈折力を有し物体側に凸形状を持つ両凸の正レンズであり、第２レンズ２Ａは、負の屈折力を有し像側に凹形状を持つ負メニスカスレンズであり、第３レンズ３Ａは、正の屈折力を有し物体側に凸形状を持つ正メニスカスレンズであり、第４レンズ４Ａは、正の屈折力を有し像側に凸形状を持つ正メニスカスレンズであり、そして、第５レンズ５Ａは、負の屈折力を有し像側に凹形状を持つ負メニスカスレンズである。
【００４５】
これら第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａは、両面が非球面である。そして、これら５枚の第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａのうちの最も像側に配置された第５レンズ５Ａは、光軸方向に沿って光軸ＡＸを含むレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に垂接点ＰＡ、ＰＡを有する非球面形状の面を、像側に有している。このような垂接点ＰＡ、ＰＡを設けることで、撮像素子８Ａの撮像面に入射される光線は、なるべくその法線方向から入射されるように調整される。
【００４６】
これら第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａは、例えばガラスモールドレンズであってもよく、また例えば、プラスチック等の樹脂材料製レンズであってもよい。特に、携帯端末に搭載する場合には軽量化や低コスト化の観点から、また加工性の観点から、樹脂材料製レンズが好ましい。図１に示す例では、これら第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａは、樹脂材料製レンズである。
【００４７】
そして、この撮像光学系ＯＳＡには、例えば開口絞り等の光学絞り６Ａが第１レンズ１Ａの物体側に配置されている。
【００４８】
さらに、この撮像光学系ＯＳＡの像側、すなわち、第５レンズ５Ａにおける像側には、フィルタ７Ａや撮像素子８Ａが配置される。フィルタ７Ａは、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子８Ａのカバーガラス（シールガラス）等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、光学的ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子８Ａは、この撮像光学系ＯＳＡによって結像された被写体の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路（不図示）へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体の光学像が、撮像光学系ＯＳＡによりその光軸ＡＸに沿って所定の倍率で撮像素子８Ａの受光面まで導かれ、撮像素子８Ａによって前記被写体の光学像が撮像される。
【００４９】
そして、第１および第２レンズ１Ａ、２Ａは、互いに相対位置関係を維持して一体で移動するように固定的に互いに係合しており、後述の鏡胴部材１１Ａによって保持されている。本実施形態の撮像光学系ＯＳＡは、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａのうちの第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを除く残余の各レンズ、すなわち、この例では、第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａもさらに前記鏡胴部材１１Ａによって保持されている。言い換えれば、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａのうちの第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを除く残余の各レンズ（この例では第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａ）を保持する他の鏡胴部材は、この鏡胴部材１１Ａと一体に成形されている。より具体的には、第１実施形態における撮像光学系ＯＳＡは、次のような構造を有している。
【００５０】
図３は、第１実施形態における撮像光学系の構造を示す断面図である。図４は、第１実施形態の撮像光学系における第１レンズを示す図である。図４は、図７（Ａ）に示す矢符Ｃから見た像側の正面図である。図５は、第１実施形態の撮像光学系における第２レンズを示す図である。図５（Ａ）は、図７（Ａ）に示す矢符Ｄから見た物体側の正面図であり、図５（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す矢符Ｅから見た像側の正面図である。図６は、第１実施形態の撮像光学系における鏡胴部材を示す図である。図６（Ａ）は、図７（Ａ）に示す矢符Ａから見た物体側の正面図であり、図６（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す矢符Ｂから見た像側の正面図である。図７は、第１実施形態における撮像光学系の分解斜視図である。図７（Ａ）は、物体側から見た斜視図であり、図７（Ｂ）は、像側から見た斜視図である。
【００５１】
図３ないし図７において、撮像光学系ＯＳＡは、上述した第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａと、第１レンズ１Ａの物体側に配置される開口絞り６Ａと、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａにおける各間に配置される第１ないし第４遮光板９Ａ（９Ａ−１〜９Ａ−４）と、開口絞り６Ａ、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａおよび第１ないし第４遮光板９Ａ−１〜９Ａ−４を保持する鏡胴部材１１Ａと、鏡胴部材１１Ａと係合し、鏡胴部材１１Ａを光軸に沿って移動させることによって第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａの全玉繰り出しで合焦を行うための図略のアクチュエータと、これら開口絞り６Ａ、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａ、第１ないし第４遮光板９Ａ−１〜９Ａ−４、鏡胴部材１１Ａおよび前記アクチュエータを収納する筐体１２Ａと、筐体１２Ａを保護する前カバー１３Ａとを備える。そして、第５レンズ５Ａの像側には、光軸に沿って物体側から像側へ順に、フィルタ７Ａおよび撮像素子８Ａが配置されている。
【００５２】
開口絞り６Ａは、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａを備えて成る撮像光学系ＯＳＡを透過する光を制限して撮像素子８Ａに到達する光量を調整する部材である。開口絞り６Ａは、遮光性を有する材料によって、図７に示すように、円板状に形成されている。開口絞り６Ａの略中心には、同心で、被写体からの光を撮像光学系ＯＳＡへ導光するための円形の開口が形成されており、裏面（像側）には、同心で、第１レンズ１Ａと当接するための上面が平面（平坦面）であって幅のある環状の凸部６０１Ａが形成されている。
【００５３】
第１ないし第４遮光板９Ａ−１〜９Ａ−４は、それぞれ、迷光等の、撮像光学系ＯＳＡにとって不要な不要光を遮断するための部材である。第１ないし第４遮光板９Ａ−１〜９Ａ−４は、遮光性を有する材料によって、図７に示すように、それぞれの配置位置に応じた大きさで環板状にそれぞれ形成されている。
【００５４】
第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａは、それぞれ、円形の有効領域と、他の部材（主に鏡胴部材１１Ａ）に取り付けるための、有効領域の外周に延設されるフランジ部とを備える。そして、第１レンズ１Ａと第２レンズ２Ａとは、それぞれに形成された各係合部でその一方がその他方を保持することによって、一体で移動するように係合している。より具体的には、各レンズ１Ａ〜５Ａは、次のように構成されている。
【００５５】
第１レンズ１Ａの物体側には、そのフランジ部に周方向に所定の間隔を空けて複数（図７に示す例では６個）の円弧状の凸部１０１Ａが形成されており、各凸部１０１Ａの上面は、開口絞り６Ａに当接するための平面（平坦面）となっている。第１レンズ１Ａの像側には、そのフランジ部に前記係合部が形成されている。より具体的には、第１レンズ１Ａの像側には、図４に示すように、そのフランジ部に、有効領域の外周に光軸方向に立設する、前記有効領域における第１レンズ１Ａの光軸と同心で環状の突条部（係合部の一例）１０２Ａが形成されている。突条部１０２Ａの頂部は、第２遮光板９Ａ−２に当接するための平面になっており、その内周側（内側面）は、テーパ状になっており、そして、その外周側（外側面）は、光軸ＡＸに略平行な平面になっている。前記フランジ部における突条部１０２Ａの外周側は、第２レンズ２Ａに当接するための平面になっており、そして、この平面における突条部１０２Ａの外側近傍には、余分な接着剤を逃がすための環状の溝１０３Ａが形成されている。
【００５６】
第２レンズ２Ａの物体側には、図５（Ａ）に示すように、そのフランジ部に周方向に所定の間隔を空けて複数（図５（Ａ）に示す例では３個）の円弧状の凸部（係合部の一例）２０１Ａが形成されている。これら凸部２０１Ａは、有効領域における第２レンズ２Ａの光軸と同心であり、第１レンズ１Ａの突条部１０２Ａの径よりも僅かに大きな径で形成されており、これら凸部の内側に第１レンズ１Ａの突条部１０２Ａが嵌り込むことができるように形成されている。これら凸部２０１Ａの上面は、第１レンズ１Ａに当接するための平面となっており、これら凸部２０１Ａの内周面は、第１レンズ１Ａの突条部１０２Ａの外周面と当接するための光軸ＡＸに略平行な平面となっている。
【００５７】
第１レンズ１Ａの突条部１０２Ａおよび第２レンズ２Ａの各凸部２０１Ａは、突条部１０２Ａが各凸部２０１Ａの内側に嵌り込むことによって、第１レンズ１Ａおよび第２レンズ２Ａにおける各有効領域外の各周縁領域において、互いに相対位置関係を維持して固定的に互いに嵌合する嵌合構造となっている。
【００５８】
そして、第２レンズ２Ａの像側には、そのフランジ部に周方向に所定の間隔を空けて複数（図５（Ｂ）に示す例では６個）の円弧状の凸部２０２Ａが形成されており、各凸部２０２Ａの上面は、鏡胴部材１１Ａにおける後述の中間支持部１１１Ａの物体側面に当接するための平面となっている。そして、これら各凸部２０２Ａには、余分な接着剤を逃がすための円弧状の溝２０３Ａが形成されている。
【００５９】
第３レンズ３Ａの物体側には、そのフランジ部に周方向に所定の間隔を空けて複数（図７に示す例では６個）の円弧状の凸部３０１Ａが形成されており、各凸部３０１Ａの上面は、鏡胴部材１１Ａにおける中間支持部１１１Ａの像側面に当接するための平面となっている。第３レンズ３Ａの像側では、そのフランジ部は、光軸方向において、有効領域の周縁部分よりも像側に張り出すように形成されており、その頂部の面は、第３遮光板９Ａ−３に当接するための平面となっている。また同様に、第４レンズ４Ａの物体側には、そのフランジ部に周方向に所定の間隔を空けて複数（図７に示す例では６個）の円弧状の凸部４０１Ａが形成されており、各凸部４０１Ａの上面は、第３遮光板９Ａ−３に当接するための平面となっている。第４レンズ４Ａの像側では、そのフランジ部は、光軸方向において、有効領域の周縁部分よりも像側に張り出すように形成されており、その頂部４０２Ａの面は、第４遮光板９Ａ−４に当接するための平面となっている。そして、第５レンズ５Ａでは、その物体側のフランジ部は、光軸方向において、有効領域の周縁部分よりも張り出すように形成されており、その頂部５０１Ａの面は、第４遮光板９Ａ−４に当接するための平面となっている。
【００６０】
これら第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａの外周面（各フランジ部の外周面）は、鏡胴部材１１Ａの内周面と当接するための光軸ＡＸに略平行な平面となっている。
【００６１】
そして、第２レンズ２Ａは、第１レンズ１Ａの径よりも大きな径で形成されている（第１レンズの径＜第２レンズの径）。第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａは、それらの径が第３レンズ３Ａ、第４レンズ４Ａおよび第５レンズ５Ａの順でより大きな径で形成されている（第３レンズの径＜第４レンズの径＜第５レンズの径）。
【００６２】
このような形状の開口絞り６Ａ、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａおよび第１ないし第４遮光板９Ａ−１〜９Ａ−４を保持する鏡胴部材１１Ａは、遮光性を有する材料によって、図６に示すように、大略、円筒形状に形成されており、第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを収納する前空間と第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａを収納する後空間とを分け、一体に移動可能に係合された第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを第２レンズ２Ａで支持するための中間支持部１１１Ａが環板状で径方向に光軸ＡＸに向けて内周面に凸設されている。
【００６３】
前記前空間は、一体に移動可能に係合された第１および第２レンズ１Ａ、２Ａが、調芯の際に、光軸ＡＸに対し直交する面（光軸ＡＸを法線とする面）内で移動することができるように、第２レンズ２Ａの外径よりも大きな内径で形成されている（第２レンズ２Ａの外径＜前記前空間の内径）。この前記前空間の内径と第２レンズ２Ａの外径との差分が調芯の際の調整しろとなる。また、前記後空間は、第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａのそれぞれが嵌り込むように、第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａの各外径に対応した内径で、段差を設けて順次に径が物体側から像側へ向けて大きくなるように形成されている。すなわち、第３レンズ３Ａが嵌り込む位置における前記後空間の内径は、第３レンズ３Ａの外径と略同径で形成され、第４レンズ４Ａが嵌り込む位置における前記後空間の内径は、第４レンズ４Ａの外径と略同径で形成され、そして、第５レンズ５Ａが嵌り込む位置における前記後空間の内径は、第５レンズ５Ａの外径と略同径で形成されている。
【００６４】
図略の前記アクチュエータは、例えば、ＳＩＤＭ（Smooth Impact Drive Mechanism、「ＳＩＤＭ」は登録商標）と称される、公知の超音波リニアアクチュエータである。このＳＩＤＭは、軸方向に伸縮する圧電素子と、前記圧電素子の一方端面に接続されたロッドとを備え、前記圧電素子を非対称な伸縮運動で運動させることによって、前記ロッドに所定の摩擦力で係合する部材をロッドの軸方向に沿って駆動するものである。本実施形態では、前記ロッドに、鏡胴部材１１Ａが所定の摩擦力で係合される。前記圧電素子の前記非対称な伸縮運動は、進行方向に前記ロッドを相対的にゆっくりとした速度で伸張し、その後逆方向に前記ロッドを相対的に速い速度で縮小するように動作させる運動である。これによって前記ロッドに摩擦係合する前記部材は、前記進行方向に移動する。
【００６５】
筐体１２Ａは、遮光性を有する部材によって形成された箱体であり、前部筐体１２Ａ−１と、後部筐体１２Ａ−２とに光軸方向で二分割されており、これらが組み合わされて前記箱体を形成する。前部筐体１２Ａ−１は、例えば、略矩形の前面板１２１Ａ−１と、前面板１２１Ａ−１の四周から立設される側壁板と、前記側壁板に形成された後部筐体１２Ａ−２と係合するための係止爪とを備えている。前面板１２１Ａ−１には、その略中央に、被写体からの光線を導入するための開口が形成されており、前面板１２１Ａ−１には、略中央に被写体からの光線を導入するための開口が形成された前カバー１３Ａがその開口と前面板１２１Ａ−１の前記開口に合うように取り付けられている。後部筐体１２Ａ−２は、ベース板１２１Ａ−２と、前記ベース板１２１Ａ−２に設けられた、例えば前記アクチュエータ等の各部材を位置決めするための複数の位置決め用の凸部や凹部と、前部筐体１２Ａ−１の前記係止爪が嵌り込む係止凹部とを備えている。ベース板１２１Ａ−２は、その略中央に、筐体１２Ａ内に収納された撮像光学系ＯＳＡによって撮像された被写体の光学像を導出するための開口が形成されており、ベース板１２１Ａ−２には、その開口を閉塞するようにフィルタ７Ａが取り付けられている。そして、このような形状の前部筐体１２Ａ−１と後部筐体１２Ａ−２とは、前記係止爪を前記係止凹部に嵌め込むことで組み合わされ、前記箱体を形成する。そして、筐体１２Ａは、撮像素子８Ａを搭載した図略の基板に、フィルタ７Ａを介して射出された被写体の光学像が撮像素子８Ａに結像するように、取り付けられている。
【００６６】
このような形状の各部材を備える撮像光学系ＯＳＡおよび撮像装置２１Ａは、例えば、次のように組み立てられる。
【００６７】
まず、第３レンズ３Ａの外周面に、または、鏡胴部材１１Ａの第３レンズ３Ａが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第２遮光板９Ａ−２を介して第３レンズ３Ａが鏡胴部材１１Ａの後空間に嵌め込まれる。次に、同様に、第４レンズ４Ａの外周面に、または、鏡胴部材１１Ａの第４レンズ４Ａが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第３遮光板９Ａ−３を介して第４レンズ４Ｂが鏡胴部材１１Ａの後空間に嵌め込まれ、そして、第５レンズ５Ａの外周面に、または、鏡胴部材１１Ａの第５レンズ５Ａが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第４遮光板９Ａ−４を介して第５レンズ５Ａが鏡胴部材１１Ａの後空間に嵌め込まれる（第３ないし第５レンズ取付工程）。
【００６８】
このように第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａは、鏡胴部材１１Ａにおける、光軸ＡＸに一致した同軸の後空間に嵌め込まれ、１個の鏡胴部材１１Ａによって一体で保持されるので、上記構成の鏡胴部材１１Ａでは、第３ないし第５レンズ３Ａ〜５Ａの各光軸を高精度に互いに一致させ光軸ＡＸに合わせることが可能となる。
【００６９】
次に、第１レンズ１Ａが、その像側の突条部１０２Ａを第１遮光板９Ａ−１を介して第２レンズ２Ａの物体側における各凸部２０１Ａの内側に嵌め込まれることによって、第１レンズ１Ａが第２レンズ２Ａに係合されて保持される（一体化工程）。この嵌め込む際に第１レンズ１Ａのフランジ部の平面または第２レンズ２Ａのフランジ部における円弧状の凸部の平面には、紫外線硬化型の接着剤が塗布される。
【００７０】
本実施形態の撮像光学系ＯＳＡおよび撮像装置２１Ａでは、このように第１レンズ１Ａが第２レンズ２Ａで保持されるので、第１レンズ１Ａと第２レンズ２Ａとの間における偏芯で発生する軸上コマ収差や画角内で非対称な像ボケを最小限に抑えることができる。さらに、本実施形態の撮像光学系ＯＳＡおよび撮像装置２１Ａでは、第１レンズ１Ａの突条部１０２Ａは、第１レンズ１Ａの光軸と同心で形成されるとともに、第２レンズ２Ａの各凸部２０１Ａは、第２レンズ２Ａの光軸と同心で形成されるので、このような嵌合構造を用いることで、第１レンズの光軸と第２レンズの光軸とを高精度に一致させ互いに合わせることが可能となる。
【００７１】
次に、第２レンズ２Ａのフランジ部における凸部２０２Ａの溝２０３Ａ内側の平面に、または、鏡胴部材１１Ａの中間支持部１１１Ａの物体側面に、紫外線硬化型の接着剤が塗布され、一体化された第１および第２レンズ１Ａ、２Ａが、鏡胴部材１１Ａの前空間に収容され、光軸ＡＸと垂直な垂直面内で第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを一体で移動することによって光軸ＡＸと一致するように偏芯が調整される（調芯工程）。
【００７２】
この偏芯調整（調芯）は、例えば、検査光を入射させ、いわゆるＭＴＦ特性が最大となる第１および第２レンズ１Ａ、２Ａの垂直面内での位置を探索することによって実施される。
【００７３】
次に、第１レンズ１Ａの外周面（外側面）と鏡胴部材１１Ａにおける前空間の内周面（内側面）との間の空間に紫外線硬化型の接着剤が充填され、第１および第２レンズ１Ａ、２Ａが仮留めされる（仮留め工程）。なお、この充填された接着剤が第２レンズ２Ａと鏡胴部材１１Ａとの間に入り込んでもよい。
【００７４】
紫外線硬化型の接着剤は、所定量の紫外線を照射することで硬化し、接着する接着剤であり、その紫外線照射量に応じて、例えば紫外線照射時間に応じて接着強度を制御することができる。このため、前記仮留めは、紫外線硬化型の接着剤が完全に硬化（本硬化）する前の所定の紫外線照射量（例えば紫外線照射時間）とされ、この仮留めでは、紫外線硬化型の接着剤は、撮像装置２１の組み立て工程を実施する上で第１および第２レンズ１Ａ、２Ａがその位置精度を確保することができる程度に硬化（仮硬化）される。
【００７５】
このように偏芯調整に伴う組み立て工程中では仮留め（仮硬化）を行って後に本留め（本硬化）を行うことができるので、接着が完了するまで組み立て作業を中断する必要がなく、組み立て作業の効率化を図ることができ、組み立て作業時間の増大を最小限に抑えることができる。
【００７６】
次に、このように第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａおよび第１ないし第４遮光板９Ａ−１〜９Ａ−４を取り付けた鏡胴部材１１Ａが、図略の前記アクチュエータに係合され、これらを収納して前部筐体１２Ａ−１および後部筐体１２Ａ−２が組み合わされ、これによって、これらが筐体１２Ａ内に配置される。
【００７７】
次に、所定量の紫外線を照射することで、紫外線硬化型の接着剤を完全に硬化させ、本硬化（本留め）が行われる（本留め工程）。これによって第１および第２レンズ１Ａ、２Ａが鏡胴部材１１Ａに固定的に保持される。なお、この本硬化の際には、上述のように各光学素子を取り付けた鏡胴部材１１Ａを収納した筐体１２Ａが複数集められ、複数個が同時に本硬化されてもよい。これによって複数の製品を生産する場合に、複数の製品を個別に製造する場合に要する全生産時間に較べて、前記複数の製品の全生産時間が短縮化され、前記複数の製品の生産のスループットを上げることができる。
【００７８】
次に、開口絞り６Ａに、または、鏡胴部材１１Ａの開口絞り６Ａが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第１レンズ１Ａの物体側に開口絞り６Ａが取り付けられる。
【００７９】
そして、前部筐体１２Ａ−１の前面板１２１Ａ−１に前カバー１３Ａが取り付けられ、後部筐体１２Ａ−２のベース板１２１Ａ−２にフィルタ７Ａが取り付けられ、このように組み上げられた筐体１２Ａが、図略の基板上に配設された撮像素子８Ａ上に所定の間隔を空けて前記基板に取り付けられる。
【００８０】
なお、前記本留め工程の前に、筐体１２Ａにフィルタ７Ａが取り付けられ、これを前記基板に取り付けた後に、上述の、本留め工程、開口絞り６Ａの取り付け工程および前カバー１３Ａの取り付け工程が行われてもよい。
【００８１】
このような各工程を経ることによって撮像光学系ＯＳＡおよび撮像装置２１Ａが組み立てられる。
【００８２】
なお、上述の実施形態では、第１レンズ１Ａが第２レンズ２Ａに入り込む嵌合構造が採用されているが、第２レンズ２Ａが第１レンズ１Ａに入り込む嵌合構造であってもよく、第１レンズ１Ａが第２レンズ２Ａを保持してもよい。なお、後述の第２実施形態も同様である。
【００８３】
このような４枚以上のレンズ構成の撮像光学系ＯＳＡは、最も像側に位置する第５レンズ５Ａが、前記垂接点ＰＡ、ＰＡを有する非球面形状の面を有する撮像光学系であるため、第１レンズ１Ａと第２レンズ２Ａが全てのレンズ１Ａ〜５Ａの中で最も製造誤差感度が高くなる。しかしながら、このような構成の撮像光学系ＯＳＡは、その第１レンズ１Ａと第２レンズ２Ａとが互いに係合しており一体で偏芯調整されるので、製造誤差感度が相殺されるから、偏芯調整をより余裕を持って行うことができ、調芯精度を高めることができる。この結果、このような構成の撮像光学系ＯＳＡは、高い調芯精度によって、各レンズ１Ａ〜５Ａが協働してレンズ単品以上の性能を実現することが可能となり、偏芯調整の効果を充分に発揮することができる。
【００８４】
また、本実施形態の撮像光学系ＯＳＡでは、第１レンズ１Ａと第２レンズ２Ａとは、それらの平面部同士でおよび第１レンズ１Ａの側面と第２レンズ２Ａの物体側周縁部とで接着剤によって接着されている。そして、第２レンズ２Ａと鏡胴部材１１Ａとは、それらの平面部同士で接着剤によって接着されている。このため、本実施形態の撮像光学系ＯＳＡは、例えば落下衝撃等の信頼性への耐性を高めることができる。
【００８５】
また、本実施形態の撮像光学系ＯＳＡでは、鏡胴部材１１Ａは、４枚以上のレンズ１Ａ〜５Ａのうち第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを除く残余の各レンズ３Ａ〜５Ａを保持する第２鏡胴部材と一体に成形されている。言い換えれば、鏡胴部材１１Ａは、第１および第２レンズ１Ａ、２Ａに加えて、４枚以上のレンズ１Ａ〜５Ａのうち第１および第２レンズ１Ａ、２Ａを除く残余の各レンズ３Ａ〜５Ａもさらに保持している。このため、本実施形態の撮像光学系ＯＳＡは、第１および第２レンズ１Ａ、２Ａの光軸と、当該鏡胴部材に保持されるレンズ３Ａ〜５Ａの光軸との位置精度を高めることができるから、偏芯調整量を低減することができ、光学性能の向上と撮像光学系ＯＳＡの外形寸法の小型化とを両立することが可能となる。
【００８６】
そして、上述の例では、撮像光学系ＯＳＡにおいて、第１レンズ１Ａは、物体側に凸形状を持つ正レンズであり、第２レンズ２Ａは、像側に凹形状を持つ負レンズであり、第４レンズ４Ａは、像側に凸形状を持つ正レンズであり、第５レンズ５Ａは、像側に凹形状を持つ負レンズである。このため、このような構成の撮像光学系ＯＳＡは、上記各特性を持つ第１、第２、第４および第５レンズ１Ａ、２Ａ、４Ａ、５Ａを物体側より像側へ順に配置することで、球面収差や色収差を補正することができ、また、テレセントリック性を確保することもできる。特に、第５レンズ５Ａが像側凹形状であるので、このような構成の撮像光学系ＯＳＡは、主点位置を物体側に持っていくことができるため、所謂テレフォトタイプとなり、光学全長ＴＬの短縮化を図ることができる。
【００８７】
また、本実施形態の撮像光学系ＯＳＡでは、上述したように、第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａの全ては、樹脂材料で形成された樹脂材料製レンズである。近年では、固体撮像装置は、その全体がさらなる小型化が要請されており、同じ画素数の固体撮像素子であってもその画素ピッチが小さく、その結果、撮像面サイズが小さくなってきている。このような撮像面サイズの小さい固体撮像素子向けの撮像光学系は、その全系の焦点距離を比較的短くする必要があるため、各レンズの曲率半径や外径がかなり小さくなってしまう。したがって、このような構成の撮像光学系ＯＳＡは、射出成形により製造される樹脂材料製レンズで全てのレンズを構成することによって、手間のかかる研磨加工によって製造されるガラスレンズと比較すれば、曲率半径や外径の小さなレンズであっても安価に大量に生産することが可能となる。また、樹脂材料製レンズは、プレス温度を低くすることができることから、成形金型の損耗を抑えることができ、その結果、成形金型の交換回数やメンテナンス回数が減少し、コスト低減を図ることができる。
【００８８】
＜撮像光学系ＯＳＡのより具体的な構成である実施例１の説明＞
以下、図１に示したような撮像光学系１の具体的な構成について以下に説明する。
【実施例１】
【００８９】
実施例１の撮像光学系における、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
【００９０】
数値実施例１
単位  ｍｍ
面データ
面番号            ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面              ∞        ∞
１（絞り）        ∞       0.050
２                ∞      -0.176
３＊            1.873      0.649      1.53048      55.72
４＊           -7.367      0.101
５＊            5.579      0.286      1.63469      23.87
６＊            1.666      0.463
７＊            8.120      0.353      1.63469      23.87
８＊           20.276      0.530
９＊           -4.263      0.759      1.53048      55.72
１０＊         -1.307      0.415
１１＊       -575.500      0.500      1.53048      55.72
１２＊          1.474      0.600
１３              ∞       0.110      1.51633      64.14
１４              ∞      0.504
像面              ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-9.7814e-002，Ａ４＝-4.4537e-003，Ａ６＝4.0811e-003，Ａ８＝-1.2681e-002，Ａ１０＝2.7090e-003，Ａ１２＝1.4864e-003，Ａ１４＝-2.3480e-003
第４面
Ｋ＝-2.7378e+001，Ａ４＝5.3562e-002，Ａ６＝-5.5383e-002，Ａ８＝3.1793e-002，Ａ１０＝-6.3321e-003，Ａ１２＝-2.3837e-002，Ａ１４＝1.4038e-002
第５面
Ｋ＝2.0578e+000，Ａ４＝-3.4094e-002，Ａ６＝6.9658e-002，Ａ８＝-4.9188e-002，Ａ１０＝-6.0924e-003，Ａ１２＝1.9598e-002，Ａ１４＝-5.7701e-003
第６面
Ｋ＝-6.7804e+000，Ａ４＝5.2046e-002，Ａ６＝3.4713e-002，Ａ８＝-2.3444e-002，Ａ１０＝1.0555e-002，Ａ１２＝6.5898e-003，Ａ１４＝-6.8271e-003
第７面
Ｋ＝-5.2759e+000，Ａ４＝-7.6616e-002，Ａ６＝-1.0909e-002，Ａ８＝1.8883e-002，Ａ１０＝9.4622e-003，Ａ１２＝9.2041e-003，Ａ１４＝-6.7510e-003
第８面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-4.6862e-002，Ａ６＝-1.2856e-002，Ａ８＝2.2566e-003，Ａ１０＝9.9326e-003，Ａ１２＝2.9745e-003，Ａ１４＝-1.3960e-003
第９面
Ｋ＝-4.6613e+000，Ａ４＝4.0628e-002，Ａ６＝-1.1156e-002，Ａ８＝2.8450e-005，Ａ１０＝-3.3843e-004，Ａ１２＝5.4608e-004，Ａ１４＝-1.0066e-004
第１０面
Ｋ＝-4.3138e+000，Ａ４＝-2.3486e-002，Ａ６＝3.0633e-002，Ａ８＝-6.3291e-003，Ａ１０＝9.5583e-005，Ａ１２＝5.1967e-005，Ａ１４＝-6.0133e-006
第１１面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝-5.3484e-002，Ａ６＝9.1069e-003，Ａ８＝5.0598e-004，Ａ１０＝-1.5913e-004，Ａ１２＝4.9775e-006，Ａ１４＝-2.0204e-007
第１２面
Ｋ＝-7.6074e+000，Ａ４＝-4.6512e-002，Ａ６＝1.0324e-002，Ａ８＝-1.9864e-003，Ａ１０＝1.9188e-004，Ａ１２＝-5.1141e-006，Ａ１４＝-1.4215e-007
各種データ
焦点距離（ｆ）                4.489（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ）            2.403
撮像面対角線長（ｗ）         33.938（ｍｍ）
最大像高（Ｙｍａｘ）          3.071（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ）            5.110（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ）      1.180（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズ１Ａ            2.886
第２レンズ２Ａ           -3.853
第３レンズ３Ａ           21.104
第４レンズ４Ａ            3.2623
第５レンズ５Ａ           -2.771
ここで、上記各種データのレンズ全長（ＴＬ）は、物体距離無限時でのレンズ全長（第１レンズ物体側面から撮像面までの距離）である。
【００９１】
上記の面データにおいて、面番号は、図１に示した各レンズ面に付した符号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）の番号ｉが対応する。番号ｉに＊が付された面は、非球面（非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面）であることを示す。
【００９２】
なお、光学絞り６Ａの両面、平行平板７Ａの両面および撮像素子８Ａの受光面も１つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、実施例２についても同様である。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例の各図を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号（ｒ１）が付されているが、後述のコンストラクションデータに示すように、これらの曲率等が各実施例１、２を通じて同一であるという意味ではない。
【００９３】
また、上記の面データにおいて、“ｒ”は、各面の曲率半径（単位はｍｍ）、“ｄ”は、無限遠合焦状態（無限距離での合焦状態）での光軸上の各レンズ面の間隔（軸上面間隔）、“ｎｄ”は、各レンズのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、“νｄ”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、光学絞り６Ａの両面、平行平板７Ａの両面、撮像素子８Ａの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞（無限大）である。
【００９４】
上記の非球面データは、非球面とされている面（面データにおいて番号ｉに＊が付された面）の２次曲面パラメータ（円錐係数Ｋ）と非球面係数Ａｉ（ｉ＝４，６，８，１０，１２，１４）の値とを示すものである。
【００９５】
各実施例において、非球面の形状は、面頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとする場合に、次式により定義している。
Ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋（１−（１＋Ｋ）ｈ２／Ｒ２）１／２］＋ΣＡｉ・ｈｉ
ただし、Ａｉは、ｉ次の非球面係数であり、Ｒは、基準曲率半径であり、そして、Ｋは、円錐定数である。
【００９６】
なお、請求項、実施形態および各実施例に記載の近軸曲率半径（ｒ）について、実際のレンズ測定の場面において、レンズ中央近傍(より具体的には、レンズ外径に対して１０％以内の中央領域)での形状測定値を最小自乗法でフィッティングした際の近似曲率半径を近軸曲率半径であるとみなすことができる。また、例えば２次の非球面係数を使用した場合には、非球面定義式の基準曲率半径に２次の非球面係数も勘案した曲率半径を近軸曲率半径とみなすことができる（例えば参考文献として、松居吉哉著「レンズ設計法」(共立出版株式会社)のＰ４１〜Ｐ４２を参照）。
【００９７】
そして、上記非球面データにおいて、「En」は、「１０のｎ乗」を意味する。例えば、「E+001」は、「１０の＋１乗」を意味し、「E-003」は、「１０の−３乗」を意味する。
【００９８】
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１の撮像光学系における各収差を図８に示す。
【００９９】
図８には、距離無限遠での収差図が示されており、各図の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、この順に、球面収差（正弦条件）（LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION）、非点収差（ASTIGMATISM FIELD CURVER）および歪曲収差（DISTORTION）を示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、最大入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、像高をｍｍ単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合（％）で表しており、縦軸は、その像高をｍｍ単位で表している。また、球面収差の図中、実線は、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線は、ｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、一点差線は、ｃ線（６５６．２８ｎｍ）における結果をそれぞれ表している。そして、非点収差の図中、破線は、タンジェンシャル（メリディオナル）面（Ｍ）、実線は、サジタル（ラディアル）面（Ｓ）における結果をそれぞれ表している。非点収差および歪曲収差の図は、上記ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を用いた場合の結果である。なお、後述の図１１も図８と同様である。
【０１００】
＜第２実施形態の撮像光学系の説明＞
第１実施形態における撮像光学系ＯＳＡは、全玉繰り出しによる合焦機構であったが、第２実施形態における撮像光学系ＯＳＢは、インナーフォーカスによる合焦機構である。このため、第２実施形態における撮像光学系ＯＳＢは、複数の鏡胴部材１１Ｂを備えている。
【０１０１】
図９は、第２実施形態における撮像光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。図９において、この第２実施形態における撮像光学系ＯＳＢは、撮像素子８Ｂの受光面上に、物体（被写体）の光学像を形成するものであって、物体側より像側へ順に、第１ないし第４レンズ１Ｂ〜４Ｂの４枚のレンズと、さらに像側に配置される第５レンズ５Ｂとから構成されて成る光学系である。そして、この撮像光学系ＯＳＢには、光学絞り６Ｂが第１レンズ１Ｂの物体側に配置され、さらに、この撮像光学系ＯＳＢの像側、すなわち、第５レンズ５Ｂにおける像側には、フィルタ７Ｂや前記撮像素子８Ｂが配置される。これら光学絞り６Ｂ、フィルタ７Ｂおよび撮像素子８Ｂは、第１実施形態の撮像光学系ＯＳＡにおける光学絞り６Ａ、フィルタ７Ａおよび撮像素子８Ａとそれぞれ同様であるので、その説明を省略する。
【０１０２】
そして、この撮像光学系ＯＳＢでは、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂが光軸方向に移動することによってフォーカシングが行われ、物体側の被写体の光学像が、撮像光学系ＯＳＢによりその光軸ＡＸに沿って所定の倍率で撮像素子８Ｂの受光面まで導かれ、撮像素子８Ｂによって前記被写体の光学像が撮像される。
【０１０３】
この撮像光学系ＯＳＢの第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂは、次のように構成されている。すなわち、第１レンズ１Ｂは、正の屈折力を有し、第２レンズ２Ｂは、負の屈折力を有し、第３レンズ３Ｂは、正または負の屈折力を有し、第４レンズ４Ｂは、正または負の屈折力を有している。この図９に示す例では、第３レンズ３Ｂは、負の屈折力を有し、第４レンズ４Ｂは、正の屈折力を有している。そして、第５レンズ５Ｂは、負の屈折力を有している。一例では、より具体的に、第１レンズ１Ｂは、正の屈折力を有する物体側に凸の正メニスカスレンズであり、第２レンズ２Ｂは、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する負メニスカスレンズであり、第３レンズ３Ｂは、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する負メニスカスレンズであり、第４レンズ４Ｂは、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する両凸の正レンズであり、そして、第５レンズ５Ｂは、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する負メニスカスレンズである。
【０１０４】
これら第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂは、両面が非球面である。そして、これら５枚の第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂのうちの最も像側に配置された第５レンズ５Ｂは、光軸方向に沿って光軸ＡＸを含むレンズ断面の輪郭線において光軸ＡＸの交点から有効領域端に向かった場合に垂接点ＰＢ、ＰＢを有する非球面形状の面を、像側に有している。
【０１０５】
これら第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂは、例えばガラスモールドレンズ等であってもよいが、本実施形態では、プラスチック等の樹脂材料製レンズである。
【０１０６】
そして、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂは、互いに相対位置関係を維持して一体で移動するように固定的に互いに係合しており、後述の１群鏡胴部材１１Ｂ−１によって保持されている。本実施形態の撮像光学系ＯＳＡは、第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂのうちの第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂを除く残余の各レンズ、すなわち、この例では、第３ないし第５レンズ３Ｂ〜５Ｂも複数、この例では２個の２群および３群鏡胴部材１１Ｂ−２、１１Ｂ−３によって保持されている。より具体的には、第２実施形態における撮像光学系ＯＳＢは、次のような構造を有している。
【０１０７】
図１０は、第２実施形態における撮像光学系の構造を示す断面図である。図１０において、撮像光学系ＯＳＢは、上述した第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂと、第１レンズ１Ｂの物体側に配置される開口絞り６Ｂと、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂ間、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂ間および第４および第５レンズ４Ｂ、５Ｂ間のそれぞれに配置される第１ないし第３遮光板９Ｂ（９Ｂ−１〜９Ｂ−３）と、開口絞り６Ａ、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂならびに第１遮光板９Ｂ−１を保持する１群鏡胴部材１１Ｂ−１と、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂならびに第２遮光板９Ｂ−２を保持する２群鏡胴部材１１Ｂ−２と、第３遮光板９Ｂ−３および第５レンズ５Ｂを保持する３群鏡胴部材１１Ｂ−３と、２群鏡胴部材１１Ｂ−２と係合し、２群鏡胴部材１１Ｂ−２を光軸に沿って移動させることによって第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂで合焦を行うためのアクチュエータ１４と、これら開口絞り６Ｂ、第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂ、第１ないし第３遮光板９Ｂ−１〜９Ｂ−３、１群ないし３群鏡胴部材１１Ｂ−１〜１１Ｂ−３およびアクチュエータ１４を収納する筐体１２Ｂと、筐体１２Ｂを保護する前カバー１３Ｂとを備える。そして、第５レンズ５Ｂの像側には、光軸に沿って物体側から像側へ順に、フィルタ７Ｂおよび撮像素子８Ｂが配置されている。
【０１０８】
これら第１ないし第５レンズ１Ｂ〜５Ｂおよび第１ないし第３遮光板９Ｂ−１〜９Ｂ−３は、それぞれ、第１実施形態の撮像光学系ＯＳＡにおける第１ないし第５レンズ１Ａ〜５Ａ、第１遮光板９Ａ−１、第３遮光板９Ａ−３および第４遮光板９Ａ−４と略同様に構成されているので、その説明を省略する。
【０１０９】
開口絞り６Ｂ、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂならびに第１遮光板９Ｂ−１を保持する１群鏡胴部材１１Ｂ−１は、遮光性を有する材料によって、図１０に示すように、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂを収納する空間を作る、大略、円筒形状に形成されている。１群鏡胴部材１１Ｂ−１の像側端には、一体に移動可能に係合された第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂにおける第２レンズ２Ａのフランジ部が当接するフランジ部１１１Ｂ−１が環板状で径方向に光軸ＡＸに向けて凸設されている。また、１群鏡胴部材１１Ｂ−１の物体側端には、前部筐体１２Ｂ−１における後述のフランジ部１２１Ｂ−１と係合する係合爪が環状で径方向外側に向けて設けられている。そして、第２レンズ２Ｂが嵌り込む位置における１群鏡胴部材１１Ｂ−１の内径は、一体に移動可能に係合された第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂにおける第２レンズ２Ｂが嵌り込むように、第２レンズ２Ｂの外径に対応した径で、すなわち、第２レンズ２Ｂの外径と略同径で形成されている。そして、１群鏡胴部材１１Ｂ−１の内径は、この第２レンズ２Ｂが嵌り込む位置から物体側に向けて徐々に大きくなっている。
【０１１０】
第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂならびに第２遮光板９Ｂ−２を保持する２群鏡胴部材１１Ｂ−２は、遮光性を有する材料によって、図１０に示すように、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂを収納する空間を作る、大略、円筒形状に形成されている。２群鏡胴部材１１Ｂ−２の物体側端には、第３レンズ３Ｂのフランジ部が当接するフランジ部１１１Ｂ−２が環板状で径方向に光軸ＡＸに向けて凸設されている。そして、２群鏡胴部材１１Ｂ−２は、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂのそれぞれが嵌り込むように、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂの各外径（第３レンズ３Ｂの外径＜第４レンズ４Ｂの外径）に対応した内径で、段差を設けて順次に径が物体側から像側へ向けて大きくなるように形成されている。すなわち、第３レンズ３Ｂが嵌り込む位置における２群鏡胴部材１１Ｂ−２の内径は、第３レンズ３Ｂの外径と略同径で形成され、そして、第４レンズ４Ｂが嵌り込む位置における２群鏡胴部材１１Ｂ−２の内径は、第４レンズ４Ｂの外径と略同径で形成されている。
【０１１１】
第３遮光板９Ｂ−３および第５レンズ５Ｂを保持する３群鏡胴部材１１Ｂ−３は、遮光性を有する材料によって、図１０に示すように、第５レンズ５Ｂを収納する空間を作る、大略、円筒形状に形成されている。３群鏡胴部材１１Ｂ−３の像側端には、第５レンズ５Ｂのフランジ部が当接するフランジ部１１１Ｂ−３が環板状で径方向に光軸ＡＸに向けて凸設されている。そして、３群鏡胴部材１１Ｂ−３は、第５レンズ５Ｂが嵌り込む位置では、第５レンズ５Ｂが嵌り込むように、第５レンズ５Ｂの外径に対応した内径で形成されている。
【０１１２】
アクチュエータ１４は、例えば、上述したＳＩＤＭ（「ＳＩＤＭ」は登録商標）と称される、公知の超音波リニアアクチュエータである。このＳＩＤＭは、軸方向に伸縮する圧電素子１４−２と、圧電素子１４−２の一方端面に接続されたロッド１４−１と、圧電素子１４−２の他方端に接続された支持体１４−３とを備え、上述のように駆動するものである。ロッド１４−１には、２群鏡胴部材１１Ｂ−２が所定の摩擦力で係合される。
【０１１３】
筐体１２Ｂは、遮光性を有する部材によって形成され、前部筐体１２Ｂ−１と、後部筐体１２Ｂ−２とに光軸方向で二分割されている。前部筐体１２Ｂ−１は、例えば、断面略矩形の筒体であり、その物体側端には、フランジ部１２１Ｂ−１が環板状で径方向に光軸ＡＸに向けて凸設されている。すなわち、フランジ部１２１Ｂ−１によって、その略中央に開口が形成されており、１群鏡胴部材１１Ｂ−１の前記係合爪がフランジ部１２１Ｂ−１の周縁部（開口の周縁部）に掛けられて、この開口に１群鏡胴部材１１Ｂ−１が入れ込まれる。そして、その像側端には、後部筐体１２Ａ−２と係合するための係止爪が形成されている。前部筐体１２Ｂ−１には、被写体からの光線を導入するための開口が略中央に形成された前カバー１３Ｂが取り付けられている。被写体からの光線は、前カバー１３Ｂを介して前部筐体１２Ｂ−１におけるフランジ部１２１Ｂ−１の前記開口に取り付けられた１群鏡胴部材１１Ｂ−１の第１レンズ１Ｂに入射される。後部筐体１２Ｂ−２は、略矩形のベース板と、前記ベース板に設けられた、例えば前記アクチュエータ等の各部材を位置決めするための複数の位置決め用の凸部や凹部と、前部筐体１２Ｂ−１の前記係止爪が嵌り込む係止凹部とを備えている。そして、このような形状の前部筐体１２Ｂ−１と後部筐体１２Ｂ−２とは、前記係止爪を前記係止凹部に嵌め込むことで組み合わされる。そして、前記ベース板には、その略中央に開口が形成されており、この開口の物体側にはフィルタ７Ｂが取り付けられ、この開口の像側には、撮像素子８Ｂが、フィルタ７Ｂを介して射出された被写体の光学像が撮像素子８Ｂの撮像面で結像するように、取り付けられている。
【０１１４】
このような形状の各部材を備える撮像光学系ＯＳＢおよび撮像装置２１Ｂは、例えば、次のように組み立てられる。
【０１１５】
まず、第５レンズ５Ｂの外周面に、または、３群鏡胴部材１１Ｂ−３の第５レンズ５Ｂが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第５レンズ５Ｂが３群鏡胴部材１１Ｂ−３に嵌め込まれ、第３遮光板９Ｂ−３が取り付けられる（第５レンズ取付工程）。
【０１１６】
また、第３レンズ３Ｂの外周面に、または、２群鏡胴部材１１Ｂ−２の第３レンズ３Ｂが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第３レンズ３Ｂが２群鏡胴部材１１Ｂ−２に嵌め込まれる。次に、同様に、第４レンズ４Ｂの外周面に、または、２群鏡胴部材１１Ｂ−２の第４レンズ４Ｂが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、第２遮光板９Ｂ−２を介して第４レンズ４Ｂが２群鏡胴部材１１Ｂ−２に嵌め込まれる（第３および第４レンズ取付工程）。なお、第５レンズ取付工程と第３および第４レンズ取付工程とは、逆順であってもよく、また並行に実施されてもよい。
【０１１７】
次に、第１レンズ１Ｂが、その像側の突条部１０２Ｂを第１遮光板９Ｂ−１を介して第２レンズ２Ｂの物体側における各凸部２０１Ｂの内側に嵌め込まれることによって、第１レンズ１Ｂが第２レンズ２Ｂに係合されて保持される（一体化工程）。この嵌め込む際に第１レンズ１Ｂのフランジ部の平面または第２レンズ２Ｂのフランジ部における円弧状の凸部の平面には、接着剤が塗布される。
【０１１８】
次に、第２レンズ２Ｂのフランジ部における凸部２０２Ｂの平面に、または、１群鏡胴部材１１Ｂ−１の第２レンズ２Ｂが取り付けられる内周面に、接着剤が塗布され、一体化された第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂが、１群鏡胴部材１１Ｂ−１に嵌め込まれる（第１および第２レンズ取付工程）。
【０１１９】
次に、開口絞り６Ｂに、または、第１レンズ１Ｂにおける各凸部１０１Ｂの平面に、接着剤が塗布され、第１レンズ１Ｂの物体側に開口絞り６Ｂが取り付けられる（絞り取り付け工程）。
【０１２０】
次に、後部筐体１２Ｂ−１の前記ベース板における前記開口の物体側には、フィルタ７Ｂが取り付けられ、この開口の像側には、撮像素子８Ｂが取り付けられる。
【０１２１】
次に、上述のように各部材を取り付けた２群および３群鏡胴部材１１Ｂ−２、１１Ｂ−３を収納して、前部筐体１２Ａ−１および後部筐体１２Ａ−２が組み合わされ、これによって、これらが筐体１２Ｂ内に配置される。この際に、２群鏡胴部材１１Ｂ−２は、アクチュエータ１４のロッド１４−１に摩擦係合される。
【０１２２】
次に、上述のように各部材を取り付けた１群鏡胴部材１１Ｂ−１が前部筐体１２Ｂ−１のフランジ部１２１Ｂ−１によって形成された前記開口に入れ込まれ、光軸ＡＸと垂直な垂直面内で１群鏡胴部材１１Ｂ−１を移動することによって光軸ＡＸと一致するように偏芯が調整される。すなわち、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂを一体で移動することによって調芯される（調芯工程）。
【０１２３】
このため、前部筐体１２Ｂ−１のフランジ部１２１Ｂ−１によって形成された前記開口は、一体に移動可能に係合された第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂが、調芯の際に、光軸ＡＸに対し直交する面（光軸ＡＸを法線とする面）内で移動することができるように、１群鏡胴部材１１Ｂ−１の外径よりも大きな内径で形成されている（１群鏡胴部材１１Ｂ−１の外径＜フランジ部１２１Ｂ−１によって形成された前記開口の内径）。このフランジ部１２１Ｂ−１によって形成された前記開口の内径と１群鏡胴部材１１Ｂ−１の外径との差分が調芯の際の調整しろとなる。
【０１２４】
次に、１群鏡胴部材１１Ｂ−１における前記係合爪の外周面（外側面）と前部筐体１２Ｂ−１のフランジ部１２１Ｂ−１の物体側面との間に接着剤が充填され、１群鏡胴部材１１Ｂ−１が接着固定される。すなわち、第１および第２レンズ１Ａ、２Ａが固定される。
【０１２５】
そして、前部筐体１２Ｂ−１に前カバー１３Ｂが取り付けられる。
【０１２６】
このような各工程を経ることによって撮像光学系ＯＳＢおよび撮像装置２１Ｂが組み立てられる。
【０１２７】
このような構成の第２実施形態の撮像光学系ＯＳＢは、このような構成によっても、第１実施形態の撮像光学系ＯＳＡと同様な構成について第１実施形態の撮像光学系ＯＳＡと同様な作用効果を奏する。
【０１２８】
そして、第２実施形態の撮像光学系ＯＳＢは、第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂを保持する１群鏡胴部材１１Ｂ−１の他に、前記４枚以上のレンズ１Ｂ〜５Ｂのうち第１および第２レンズ１Ｂ、２Ｂを除く残余の各レンズ３Ｂ〜５Ｂを保持する１または複数の第３鏡胴部材１１Ｂ、上述では、２個の２群および３群鏡胴部材１１Ｂ−２、１１Ｂ−３をさらに備えている。このため、このような構成の撮像光学系ＯＳＢは、第３および第４レンズ３Ｂ、４Ｂを光軸方向に沿って移動させることでフォーカシングするインナーフォーカス構造とすることができる。
【０１２９】
なお、上述では、インナーフォーカス構造の撮像光学系ＯＳＢとしたが、これに限定されるものではなく、例えば変倍や手ぶれ補正等の移動を伴うレンズを前記４枚以上の各レンズ１Ｂ〜５Ｂ中に含むこともできる。このため、このような構成によれば、このような機能を持った撮像光学系ＯＳＢを提供することが可能となる。
【０１３０】
また、上述では、第１レンズ１Ｂと係合した第２レンズ２Ｂを固定的に取り付けた１群鏡胴部材１１Ｂ−１を移動させることによって調芯したが、１群鏡胴部材１１Ｂ−１を前部筐体１２Ｂ−１の前記開口に固定的に取り付けた後に、第１実施形態と同様に、第１レンズ１Ｂと係合した第２レンズ２Ｂを１群鏡胴部材１１Ｂ−１内で移動させることによって調芯してもよい。この場合には、１群鏡胴部材１１Ｂ−１の内径は、第２レンズ２Ｂの外径よりも大きくされ、これらの差分が調整しろとなる。
【０１３１】
＜撮像光学系ＯＳＢのより具体的な構成である実施例２の説明＞
以下、図９に示したような撮像光学系ＯＳＢの具体的な構成について以下に説明する。
【実施例２】
【０１３２】
実施例２の撮像光学系における、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
【０１３３】
数値実施例２
単位  ｍｍ
面データ
面番号            ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面              ∞        ∞
１（絞り）        ∞       0.050
２                ∞      -0.200
３＊            1.849      0.517      1.54470      56.15
４＊           37.494      0.100
５＊            3.817      0.280      1.63415      23.96
６＊            1.792      0.836
７＊            2.571      0.302      1.63415      23.96
８＊            2.136      0.231
９＊           16.991      1.032      1.54470      56.15
１０＊         -2.088      0.457
１１＊          2.346      0.450      1.53048      55.72
１２＊          1.131      0.495
１３              ∞      0.300      1.51633      64.14
１４              ∞      0.400
像面              ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝1.1804e-001，Ａ４＝2.1661e-003，Ａ６＝7.1920e-003，Ａ８＝2.5470e-003，Ａ１０＝-2.2471e-003
第４面
Ｋ＝5.0000e+001，Ａ４＝-2.4045e-002，Ａ６＝1.1027e-001，Ａ８＝-1.3231e-001，Ａ１０＝5.2205e-002
第５面
Ｋ＝-1.8990e+001，Ａ４＝-6.5274e-002，Ａ６＝1.6540e-001，Ａ８＝-2.1466e-001，Ａ１０＝1.0236e-001，Ａ１２＝-1.0309e-002
第６面
Ｋ＝-7.3556e+000，Ａ４＝6.1585e-002，Ａ６＝3.3595e-002，Ａ８＝-7.1688e-002，Ａ１０＝4.6371e-002，Ａ１２＝-3.3463e-003
第７面
Ｋ＝-2.9555e+000，Ａ４＝-6.8609e-002，Ａ６＝1.7830e-002，Ａ８＝-9.3953e-003，Ａ１０＝3.1380e-003，Ａ１２＝-1.0875e-003
第８面
Ｋ＝-1.4415e+001，Ａ４＝2.1840e-002，Ａ６＝-4.3814e-002，Ａ８＝2.1128e-002，Ａ１０＝-6.3652e-003，Ａ１２＝6.7383e-004
第９面
Ｋ＝-5.0000e+001，Ａ４＝-4.7325e-002，Ａ６＝2.9745e-002，Ａ８＝-1.1143e-002，Ａ１０＝3.2233e-003，Ａ１２＝-3.9934e-004
第１０面
Ｋ＝-3.1751e+000，Ａ４＝-5.0780e-002，Ａ６＝2.3768e-002，Ａ８＝-1.6701e-002，Ａ１０＝1.0080e-002，Ａ１２＝-2.4365e-003，Ａ１４＝2.3194e-004，Ａ１６＝-7.5885e-006
第１１面
Ｋ＝-3.4279e+000，Ａ４＝-2.0933e-001，Ａ６＝6.6353e-002，Ａ８＝-8.4988e-003，Ａ１０＝1.3804e-004，Ａ１２＝5.3162e-005，Ａ１４＝-2.8033e-006
第１２面
Ｋ＝-3.0626e+000，Ａ４＝-1.1588e-001，Ａ６＝4.4098e-002，Ａ８＝-1.1302e-002，Ａ１０＝1.7744e-003，Ａ１２＝-1.5139e-004，Ａ１４＝5.2648e-006
各種データ
焦点距離（ｆ）                4.269（ｍｍ）
Ｆナンバ（Ｆｎｏ）            2.405
撮像面対角線長（ｗ）         35.164（ｍｍ）
最大像高（Ｙｍａｘ）          3.006（ｍｍ）
レンズ全長（ＴＬ）            5.188（ｍｍ）
バックフォーカス（Ｂｆ）      1.133（ｍｍ）
各レンズの焦点距離（ｍｍ）
第１レンズ１Ｂ            3.551
第２レンズ２Ｂ           -5.626
第３レンズ３Ｂ          -27.272
第４レンズ４Ｂ            3.4805
第５レンズ５Ｂ           -4.7227
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例２の撮像レンズにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図１１に示す。
【０１３４】
なお、これら上述の第１および第２実施形態の撮像光学系ＯＳＡ、ＯＳＢ（実施例１、２の各撮像光学系を含む、以下同じ）において、物体距離無限時の撮像光学系ＯＳ（ＯＳＡ、ＯＳＢ）の光学全長をＴＬとし、最大像高をＹｍａｘとした場合に、下記（１）の条件式を満たすことが好ましい。
１＜ＴＬ／Ｙｍａｘ＜２      ・・・（１）
このような構成の撮像光学系ＯＳは、撮像光学系ＯＳの大きさの指標となるＴＬ／Ｙｍａｘが上記条件式（１）を満たすことで、偏芯調整の効果を最大限に発揮することが可能となる。
【０１３５】
そして、この観点から、下記（１’）の条件式を満たすことがより好ましい。
１．１＜ＴＬ／Ｙｍａｘ＜１．８      ・・・（１’）
【０１３６】
また、これら上述の撮像光学系ＯＳでは、ＳＩＤＭの圧電アクチュエータが用いられてたが、これに限定されるものではなく、例えば、可動するレンズ等の駆動には、カムやステッピングモータ等が用いられてもよい。なお、圧電アクチュエータを用いる場合では、駆動装置の体積および消費電力の増加を抑制しつつ、各群を独立に駆動させることも可能で、撮像装置２１の更なるコンパクト化を図ることができる。
【０１３７】
また、上述では、樹脂材料製レンズであったが、これら上述の撮像光学系ＯＳにおいて、非球面を有するガラスレンズが用いられてもよい。この場合に、この非球面ガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ（球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの）であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き、好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。
【０１３８】
また、これら上述の撮像光学系ＯＳにおいて、樹脂材料製レンズを用いる場合では、プラスチック（樹脂材料）中に最大長が３０ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることが好ましい。
【０１３９】
一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光が散乱し透過率が低下するので、光学材料として使用することが困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長よりも小さくすることによって、光は、実質的に散乱しない。そして、樹脂材料は、温度上昇に伴って屈折率が低下してしまうが、無機粒子は、逆に、温度上昇に伴って屈折率が上昇する。このため、このような温度依存性を利用して互いに打ち消し合うように作用させることで、温度変化に対して屈折率変化がほとんど生じないようにすることができる。より具体的には、母材となる樹脂材料に最大長で３０ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることによって、屈折率の温度依存性を低減した樹脂材料となる。例えば、アクリルに酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の微粒子を分散させる。これら上述の撮像光学系１において、比較的屈折力の大きなレンズ、またはすべてのレンズに、このような無機粒子を分散させた樹脂材料を用いることにより、撮像光学系１全系の温度変化時の像点位置変動を小さく抑えることが可能となる。
【０１４０】
このような無機微粒子を分散させた樹脂材料製レンズは、以下のように成形されることが好ましい。
【０１４１】
屈折率の温度変化について説明すると、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率ｎを温度Ｔで微分することによって式Ｆａで表される。
ｎ（Ｔ）＝（（ｎ２＋２）×（ｎ２−１））／６ｎ×（−３α＋（１／［Ｒ］）×（∂［Ｒ］／∂Ｔ））      ・・・（Ｆａ）
ただし、αは、線膨張係数であり、［Ｒ］は、分子屈折である。
【０１４２】
樹脂材料の場合では、一般に、屈折率の温度依存性に対する寄与は、式Ｆａ中の第１項に較べて第２項が小さく、ほぼ無視することができる。例えば、ＰＭＭＡ樹脂の場合では、線膨張係数αは、７×１０−５であって、式Ｆａに代入すると、ｎ（Ｔ）＝−１２×１０−５（／℃）となり、実測値と略一致する。
【０１４３】
具体的には、従来は、−１２×１０−５［／℃］程度であった屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）を、絶対値で８×１０−５［／℃］未満に抑えることが好ましい。さらに好ましくは、絶対値で６×１０−５［／℃］未満にすることである。
【０１４４】
よって、このような樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料やポリカーボネイト系の樹脂材料やポリエステル系の樹脂材料が好ましい。ポリオレフィン系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１１×１０−５（／℃）となり、ポリカーボネイト系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１４×１０−５（／℃）となり、そして、ポリエステル系の樹脂材料では、屈折率の温度変化ｎ（Ｔ）は、約−１３×１０−５（／℃）となる。
【０１４５】
また、これら上述の撮像光学系ＯＳにおいて、レンズ１Ａ、１Ｂ〜５Ａ、５Ｂが樹脂材料性レンズである場合に、前記樹脂材料として、エネルギー硬化性樹脂が用いられてもよい。
【０１４６】
近年、撮像装置を低コストにかつ大量に実装する方法として、予め半田がポッティングされた基板に対し、ＩＣチップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理（加熱処理）し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装する技術が提案されている。
【０１４７】
このようなリフロー処理を用いて実装を行うために、電子部品と共に光学素子を約２００〜２６０度に加熱する必要がある。このような高温下では熱可塑性樹脂を用いたレンズは、熱変形、あるいは変色してしまい、その光学性能が低下してしまう。
【０１４８】
そこで、レンズの材料として、エネルギー硬化性樹脂を使用することが好ましい。これは、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、エネルギー硬化性樹脂が高温に曝された場合の光学性能の低下が小さく、したがって、エネルギー硬化性樹脂がリフロー処理に有効であるからである。さらに、エネルギー硬化性樹脂のレンズは、ガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となり、撮像光学系１を組み込んだ撮像装置における低コスト化と量産性とを両立することもできる。ここで、エネルギー硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれも含まれる。
【０１４９】
このようなエネルギー硬化性樹脂は、一例を挙げると、新中村化学製、ＮＫエステルＤＣＰ（トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート）に重合開始剤として日本油脂製、パーブチルＯを１ｗｔ％添加し、１５０℃、１０ｍｉｎで硬化させたもの等が挙げられる。
【０１５０】
＜撮像光学系を組み込んだデジタル機器の説明＞
次に、上述の撮像光学系ＯＳが組み込まれたデジタル機器について説明する。
【０１５１】
図１０は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。デジタル機器Ｄは、撮像機能のために、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７を備えて構成される。デジタル機器Ｄとしては、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ（モニタカメラ）、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器（例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど）を含んでよい。特に、本実施形態の撮像光学系１は、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯端末に搭載する上で充分にコンパクト化されており、この携帯端末に好適に搭載される。
【０１５２】
撮像部３０は、撮像装置２１（２１Ａ、２１Ｂ）と、光軸方向にフォーカスのためのレンズを駆動してフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成される。撮像装置２１は、撮像レンズとして機能する上述したような撮像光学系ＯＳと、撮像素子８（８Ａ、８Ｂ）とを備えて構成される。被写体からの光線は、撮像光学系ＯＳによって撮像素子８の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
【０１５３】
撮像素子８（８Ａ、８Ｂ）は、上述したように、撮像光学系ＯＳにより結像された被写体の光学像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分の電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号として画像生成部３１に出力する。撮像素子８は、制御部３５によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子８における各画素の出力信号の読出し（水平同期、垂直同期、転送）等の撮像動作が制御される。
【０１５４】
画像生成部３１は、撮像素子８からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理等を行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）、輪郭補正および色ムラ補正等の周知の画像処理を行って、画像信号から画像データを生成する。画像生成部３１で生成された画像データは、画像データバッファ３２に出力される。
【０１５５】
画像データバッファ３２は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部３３によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される。
【０１５６】
画像処理部３３は、画像データバッファ３２の画像データに対し、解像度変換等の所定の画像処理を行う回路である。
【０１５７】
また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子８の受光面上に形成される被写体の光学像における歪みを補正する公知の歪み補正処理等の、撮像光学系ＯＳでは補正しきれなかった収差を補正するように構成されてもよい。歪み補正は、収差によって歪んだ画像を肉眼で見える光景と同様な相似形の略歪みのない自然な画像に補正するものである。このように構成することによって、撮像光学系ＯＳによって撮像素子８へ導かれた被写体の光学像に歪みが生じていたとしても、略歪みのない自然な画像を生成することが可能となる。また、このような歪みを情報処理による画像処理で補正する構成では、特に、歪曲収差を除く他の諸収差だけを考慮すればよいので、撮像光学系ＯＳの設計の自由度が増し、設計がより容易となる。また、このような歪みを情報処理による画像処理で補正する構成では、特に、像面に近いレンズによる収差負担が軽減されるため、射出瞳位置の制御が容易となり、レンズ形状を加工性の良い形状にすることができる。
【０１５８】
また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子８の受光面上に形成される被写体の光学像における周辺照度落ちを補正する公知の周辺照度落ち補正処理を含んでもよい。周辺照度落ち補正（シェーディング補正）は、周辺照度落ち補正を行うための補正データを予め記憶しておき、撮影後の画像（画素）に対して補正データを乗算することによって実行される。周辺照度落ちが主に撮像素子８における感度の入射角依存性、レンズの口径食およびコサイン４乗則等によって生じるため、前記補正データは、これら要因によって生じる照度落ちを補正するような所定値に設定される。このように構成することによって、撮像光学系１によって撮像素子８へ導かれた被写体の光学像に周辺照度落ちが生じていたとしても、周辺まで充分な照度を持った画像を生成することが可能となる。
【０１５９】
なお、本実施形態では、撮像素子８の撮像面における画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配置のピッチを、シェーディングを軽減するように僅かに小さく設定することによって、シェーディング補正が行われてもよい。このような構成では、前記ピッチを僅かに小さく設定することによって、撮像素子８における撮像面の周辺部に行くほど各画素に対し色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイが撮像光学系１の光軸側へシフトするため、斜入射の光束を効率的に各画素の受光部に導くことができる。これにより撮像素子８で発生するシェーディングが小さく抑えられる。さらに、近年では、従来と異なる製法で固体撮像素子を作製する技術、いわゆる裏面照射型と呼ばれる技術が研究、開発されてきている。この技術では、受光部が配線層よりも撮像レンズ側に配置されるため、受光部に到達する実質的な光量が増加し、低輝度感度の向上や斜入射による周辺光量落ちの抑制を効果的に達成している。実施形態における撮像光学系ＯＳは、これら周辺技術を考慮することによって、より小型化を図ってもよい。
【０１６０】
駆動部３４は、制御部３５から出力される制御信号に基づいて図略の前記レンズ駆動装置を動作させることによって、所望のフォーカシングを行わせるように撮像光学系ＯＳにおけるフォーカスのためのレンズを駆動する。
【０１６１】
制御部３５は、例えばマイクロプロセッサおよびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部３５によって、撮像装置２１は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。
【０１６２】
記憶部３６は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Read Only Memory）や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）や、ＲＡＭなどを備えて構成される。つまり、記憶部３６は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。
【０１６３】
Ｉ／Ｆ部３７は、外部機器と画像データを送受信するインタフェースであり、例えば、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠したインタフェースである。
【０１６４】
このような構成のデジタル機器Ｄの撮像動作に次について説明する。
【０１６５】
静止画を撮影する場合は、制御部３５は、撮像装置２１に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して撮像装置２１の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、合焦用のレンズを移動させることによってフォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子８の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ（不図示）に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆるシャッターボタン（不図示）が押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部３６に画像データが格納され、静止画像が得られる。
【０１６６】
また、動画撮影を行う場合は、制御部３５は、撮像装置２１に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイ（不図示）を参照することで、撮像装置２１を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。前記シャッターボタン（不図示）が押されることによって、動画撮影が開始される。そして、動画撮影時、制御部３５は、撮像装置２１に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して撮像装置２１の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子８の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像がディスプレイ（不図示）に表示される。そして、もう一度前記シャッターボタン（不図示）を押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部３６に導かれて格納される。
【０１６７】
このような構成では、所期の性能を発揮するように偏芯調整された４枚以上のレンズ構成の撮像光学系ＯＳを用いたデジタル機器Ｄが提供される。したがって、このようなデジタル機器や携帯端末は、高性能化を図ることができる。また、撮像光学系１は、超小型化および高性能化が図られているので、小型化（コンパクト化）を図りつつ高画素な撮像素子８を採用することができる。特に、撮像光学系１が超小型で高画素撮像素子に適用可能であるので、高画素化や高機能化が進む携帯端末に好適である。その一例として、携帯電話機に撮像装置２１を搭載した場合について、以下に説明する。
【０１６８】
図１１は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図１１（Ａ）は、携帯電話機の操作面を示し、図１１（Ｂ）は、操作面の裏面、つまり背面を示す。
【０１６９】
図１１において、携帯電話機ＣＰには、上部にアンテナ５１が備えられ、その操作面には、図１１（Ａ）に示すように、長方形のディスプレイ５２、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン５３、シャッタボタン５５およびダイヤルボタン５６が備えられている。
【０１７０】
そして、この携帯電話機ＣＰには、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５および記憶部３６が内蔵されており、撮像部３０の撮像装置２１が背面に臨んでいる。
【０１７１】
画像撮影ボタン５３が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、静止画撮影モードの起動、実行や動画撮影モードの起動、実行等の、その操作内容に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン５５が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、静止画撮影や動画撮影等の、その操作内容に応じた動作を実行する。
【０１７２】
なお、上述の撮像装置２１において、撮像素子８の対角長（ｍｍ）をＰＤとし、撮像素子８の画素サイズ（ｍｍ）をＰＸとし、無限光に対するＦ値（Ｆナンバー）をＦｎとする場合に、下記（２）の条件式を満たすことが好ましい。
０．８＜ＰＤ／（ＰＸ×Ｆｎ）＜５      ・・・（２）
【０１７３】
このような構成の撮像装置２１では、上記条件式（２）の値がその上限値を上回ると、高精度に偏芯を調整して固定することが困難となって好ましくない。一方、上記条件式（２）の値がその下限値を下回ると、偏芯調整自体が不要となる。
【０１７４】
そして、この観点から、下記（２’）の条件式を満たすことがより好ましい。
０．９＜ＰＤ／（ＰＸ×Ｆｎ）＜３      ・・・（２’）
【０１７５】
上記実施例１の撮像光学系に、上述した条件式（１）、（２）を当てはめた場合の数値を、それぞれ、次に示す。
条件式（１）；ＴＬ／Ｙｍａｘ＝1.66
条件式（２）；ＰＤ／（ＰＸ×Ｆｎ）＝2.28
【０１７６】
また、上記実施例２の撮像光学系に、上述した条件式（１）、（２）を当てはめた場合の数値を、それぞれ、次に示す。
条件式（１）；ＴＬ／Ｙｍａｘ＝1.73
条件式（２）；ＰＤ／（ＰＸ×Ｆｎ）＝1.79
【０１７７】
上述の各コンストラクションデータを持つ上記実施例１、２の各撮像光学系は、５枚のレンズ構成であって、上述の各条件を満足している結果、従来の光学系より、偏芯調整をより余裕を持って行うことができ、また、より小型化を図りつつ、諸収差をより良好に補正することができる。そして、上記実施例１、２の各撮像光学系は、撮像装置２１およびデジタル機器Ｄに搭載する上で、特に携帯端末に搭載する上で小型化が充分に達成され、また、高画素な撮像素子８を採用することができる。
【０１７８】
例えば、８Ｍピクセルや１０Ｍピクセルや１６Ｍピクセル等の約８Ｍ〜１６Ｍピクセルのクラス（グレード）の高画素な撮像素子８は、撮像素子８のサイズが一定の場合には画素ピッチが短くなるため（画素面積が狭くなるため）、撮像光学系ＯＳは、この画素ピッチに応じた解像度が必要となり、その所要の解像度で例えばＭＴＦで撮像光学系ＯＳを評価した場合に例えば仕様等によって規定された所定の範囲内に諸収差を抑える必要があるが、上記実施例１、２の各撮像光学系は、各収差図に示す通り、所定の範囲内で諸収差が抑えられている。したがって、上記実施例１、２の各撮像光学系は、良好に諸収差を補正しているので、例えば８Ｍ〜１６Ｍピクセルのクラスの撮像素子８に好適に用いられる。
【０１７９】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１８０】
ＡＸ  光軸
ＣＰ  携帯電話機
Ｄ  デジタル機器
ＯＳＡ、ＯＳＢ  撮像光学系
１Ａ、１Ｂ  第１レンズ
２Ａ、２Ｂ  第２レンズ
３Ａ、３Ｂ  第３レンズ
４Ａ、４Ｂ  第４レンズ
５Ａ、５Ｂ  第５レンズ
８Ａ、８Ｂ  撮像素子
２１  撮像装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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