(57)【要約】【課題】より確実に小型化を図る。【解決手段】撮像装置は、１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子とを備える。撮像素子の受光面は、レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、受光面の縁部に外接する接線と、レンズ群の光軸と直交する面とのなす角である接線角が、受光面が球面形状である場合の接線角より小さくなるような非球面形状をなす。本技術は、例えば、携帯電話機に搭載される撮像装置に適用することができる。【選択図】図２
2013228570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、
前記レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子と
を備え、
前記撮像素子の前記受光面は、
前記レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、
前記受光面の縁部に外接する接線と、前記レンズ群の光軸に直交する面とのなす角である接線角が、前記受光面が球面形状である場合の前記接線角より小さくなるような非球面形状をなす
撮像装置。
【請求項２】
前記受光面の１０割像高において外接する接線の法線と、前記レンズ群の光軸との交点は、前記受光面の０乃至９割像高において外接する接線の法線と前記光軸との交点よりも、前記受光面からの距離が遠い
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記受光面の縁部における接線角は、３５度以下である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズ群として、前記物体側から前記受光面に向かって、第１のレンズ群および第２のレンズ群が配置され、
前記第１のレンズ群は、中絞り型であり、
前記第２のレンズ群は、その両面が前記受光面に対して凸面状である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記レンズ群の焦点距離ｆ、前記第１のレンズ群の焦点距離fg1、および前記第２のレンズ群の焦点距離fg2が、
0.5  ≦  fg1/f  ≦  ５
２  ≦  fg2/f  または  fg2/f  ≦  −２
のいずれの条件式を満たす
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２のレンズ群は、その両面のうちの少なくとも１面が非球面形状をなす
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第２のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
第３のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第４のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと、
第４のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りと、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間、および、前記絞りと前記第３のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
絞りと、
第２のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記絞りとの間、および、前記絞りと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第２のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
第３のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第４のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記レンズ群は、正の光学歪を生じる
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記光学歪は５％以上である
請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記レンズ群の有効半径D_lens、および前記撮像素子の有効半径D_imが、
0.35  ＜  D_lens/Dim  ＜  0.75
の条件式を満たす
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項２０】
撮像装置を備える電子機器であって、
前記撮像装置は、
１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、
前記レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子と
を有し、
前記撮像素子の前記受光面は、
前記レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、
前記受光面の縁部に外接する接線と、前記レンズ群の光軸に直交する面とのなす角である接線角が、前記受光面が球面形状である場合の前記接線角より小さくなるような非球面形状をなす
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像装置および電子機器に関し、特に、小型化を図ることができるようにする撮像装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話機やPC（Personal Computer）に搭載される撮像装置には、高解像度、低コスト、小型化が強く求められている。CCD（Charged Couple Device）やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子のセルピッチが劇的に小さくなり、光学系には、従来よりも光学収差を抑えた高い結像性能が要求される。
【０００３】
ところが、光学系のみで上述の要求を解決しようとすると、レンズ枚数が多くなる、高い組み立て精度を要する、レンズを製造不可能なほど薄くする必要がある等の問題が発生する。
【０００４】
そこで、撮像素子を球面状に湾曲させて、光学系での像面補正の必要性を少なくし、レンズを簡素化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１においては、プラスチックモールドの個別成形された２枚のレンズが貼り合わされた、前絞り型の１群２枚構成の光学系について記載されている。しかしながら、特許文献１の技術では、赤外線カットフィルタが入っていない、撮像素子を湾曲させることでたる型の光学歪が生じる等の問題があり、CIF（Common Intermediate Format）規格やVGA（Video Graphics Array）規格等の低画素の画像サイズにしか対応できなかった。
【０００６】
また、非特許文献１には、画素をばらばらに配置することで撮像素子を湾曲させる手法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１２２３９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】"The optical advantages of curved focal plane arrays" Optical EXPRESS 4965/Vol. 16, No.7, 31 March 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、少なくとも小型化が要求される撮像装置において、画素をばらばらにすることは、画素の有効領域を削ることになるので、非特許文献１に記載の手法の適用は好ましくない。
【００１０】
特に、実際の撮像装置では、撮像素子において、画素の有効領域を削らずに、有効領域のみを湾曲させ、その周囲を通常のチップと同様に平坦にさせることが望まれている。
【００１１】
しかしながら、このような構成は、湾曲部と平坦部との境界部分に大きな力が加わり、破損しやすくなる恐れがあった。
【００１２】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より確実に小型化を図ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本技術の一側面の撮像装置は、１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、前記レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子とを備え、前記撮像素子の前記受光面は、前記レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、前記受光面の縁部に外接する接線と、前記レンズ群の光軸に直交する面とのなす角である接線角が、前記受光面が球面形状である場合の前記接線角より小さくなるような非球面形状をなす。
【００１４】
前記受光面の１０割像高において外接する接線の法線と、前記レンズ群の光軸との交点は、前記受光面の０乃至９割像高において外接する接線の法線と前記光軸との交点よりも、前記受光面からの距離が遠くなるようにすることができる。
【００１５】
前記受光面の縁部における接線角は、３５度以下であるようにすることができる。
【００１６】
前記レンズ群として、前記物体側から前記受光面に向かって、第１のレンズ群および第２のレンズ群が配置され、前記第１のレンズ群は、中絞り型であり、前記第２のレンズ群は、その両面が前記受光面に対して凸面状であるようにすることができる。
【００１７】
前記レンズ群の焦点距離ｆ、前記第１のレンズ群の焦点距離fg1、および前記第２のレンズ群の焦点距離fg2が、0.5  ≦  fg1/f  ≦  ５、および、２  ≦  fg2/f  または  fg2/f  ≦  −２のいずれの条件式を満たすようにすることができる。
【００１８】
前記第２のレンズ群は、その両面のうちの少なくとも１面が非球面形状をなすようにすることができる。
【００１９】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された第１のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第２のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であるようにすることができる。
【００２０】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第３のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であるようにすることができる。
【００２１】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、第３のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第４のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であるようにすることができる。
【００２２】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置されたメニスカス形状の第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第３のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれるようにすることができる。
【００２３】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置されたメニスカス形状の第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第３のレンズエレメントと、第４のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれるようにすることができる。
【００２４】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置されたメニスカス形状の第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、絞りと、第３のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間、および、前記絞りと前記第３のレンズエレメントとの間に空気が挟まれるようにすることができる。
【００２５】
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置されたメニスカス形状の第１のレンズエレメントと、絞りと、第２のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、前記第１のレンズエレメントと前記絞りとの間、および、前記絞りと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれるようにすることができる。
【００２６】
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された第１のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第２のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であるようにすることができる。
【００２７】
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第３のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であるようにすることができる。
【００２８】
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された第１のレンズエレメントと、第２のレンズエレメントと、第３のレンズエレメントと、絞りを有する透明体と、第４のレンズエレメントとからなり、前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であるようにすることができる。
【００２９】
前記レンズ群は、正の光学歪を生じるようにすることができる。
【００３０】
前記光学歪は５％以上であるようにすることができる。
【００３１】
前記レンズ群の有効半径D_lens、および前記撮像素子の有効半径D_imが、0.35  ＜  D_lens/Dim  ＜  0.75の条件式を満たすようにすることができる。
【００３２】
本技術の一側面の電子機器は、撮像装置を備える電子機器であって、前記撮像装置は、１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、前記レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子とを有し、前記撮像素子の前記受光面は、前記レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、前記受光面の縁部に外接する接線と、前記レンズ群の光軸に直交する面とのなす角である接線角が、前記受光面が球面形状である場合の前記接線角より小さくなるような非球面形状をなす。
【００３３】
本技術の一側面においては、撮像素子の受光面が、レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、受光面の縁部に外接する接線と、レンズ群の光軸と直交する面とのなす角である接線角が、受光面が球面形状である場合の接線角より小さくなるような非球面形状をなす。
【発明の効果】
【００３４】
本技術の一側面によれば、より確実に小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】本技術を適用した撮像装置の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図３】実施例１の撮像装置の構成例を示す図である。
【図４】実施例１における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図５】実施例１におけるディストーション格子を示す図である。
【図６】実施例２の撮像装置の構成例を示す図である。
【図７】実施例２における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図８】実施例２におけるディストーション格子を示す図である。
【図９】実施例３の撮像装置の構成例を示す図である。
【図１０】実施例３における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図１１】実施例３におけるディストーション格子を示す図である。
【図１２】本技術を適用した撮像装置の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【図１３】従来のレンズにおける絞りについて説明する図である。
【図１４】実施例４の撮像装置の構成例を示す図である。
【図１５】実施例４における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図１６】実施例４におけるディストーション格子を示す図である。
【図１７】実施例５の撮像装置の構成例を示す図である。
【図１８】実施例５における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図１９】実施例５におけるディストーション格子を示す図である。
【図２０】実施例６の撮像装置の構成例を示す図である。
【図２１】実施例６における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図２２】実施例６におけるディストーション格子を示す図である。
【図２３】実施例７の撮像装置の構成例を示す図である。
【図２４】実施例７における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図２５】実施例７におけるディストーション格子を示す図である。
【図２６】実施例８の撮像装置の構成例を示す図である。
【図２７】実施例８における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図２８】実施例８におけるディストーション格子を示す図である。
【図２９】実施例９の撮像装置の構成例を示す図である。
【図３０】実施例９における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図３１】実施例９におけるディストーション格子を示す図である。
【図３２】実施例１０の撮像装置の構成例を示す図である。
【図３３】実施例１０における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図３４】実施例１０におけるディストーション格子を示す図である。
【図３５】ウエハレベルオプティクスについて説明する図である。
【図３６】本技術を適用した撮像装置を搭載した電子機器の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本技術の実施の形態について図を参照して説明する。
【００３７】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、従来の撮像装置の構成例を示す図である。
【００３８】
図１の撮像装置は、レンズ群１０および撮像素子３０から構成される。また、レンズ群１０は、レンズエレメント１１、透明体１２、およびレンズエレメント１３から構成される。なお、透明体１２は絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。
【００３９】
図１の撮像装置において、撮像素子３０は、その受光面が、レンズ群１０に対して凹面状に湾曲した球面形状をなしている。
【００４０】
ここで、撮像素子３０の受光面に外接する接線と、レンズ群１０の光軸に直交する面とのなす角を接線角と呼ぶこととすると、撮像素子３０の受光面の縁部（最外周部）における接線角θ０は30度程度とされるが、従来、接線角θ０を劇的に小さくすることは困難であった。これは、図１の撮像装置は、撮像素子３０の湾曲の曲率を強くすることにより、１群設計を達成しているためである。
【００４１】
図２は、本技術を適用した撮像装置の第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【００４２】
図２の撮像装置は、レンズ群１１０および撮像素子１３０から構成される。図２の撮像装置は、例えば、携帯電話機やモバイルPC等の小型の電子機器等に搭載される。
【００４３】
レンズ群１１０は、単焦点レンズとして構成され、物体（被写体）側から撮像素子１３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント１１１、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３から構成される。なお、レンズエレメント１１１は、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体１１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント１１１およびレンズエレメント１１３は、透明体１１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。
【００４４】
なお、レンズエレメント１１１やレンズエレメント１１３は、異なる硝材を２回用いることにより形成されるダブレット構成や、異なる硝材を３回用いることにより形成されるトリプレット構成、または、それ以上の構成をとることも可能である。
【００４５】
また、図示はしないが、レンズ群１１０の物体側、またはレンズ群１１０と撮像素子１３０との間には、樹脂またはガラスで構成されるカバーガラス、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ等の光学部材が配置されるようにしてもよい。
【００４６】
撮像素子１３０は、CCD（Charged Couple Device）イメージセンサやCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等として構成され、レンズ群１１０の結像面にその受光面が配置される。また、撮像素子１３０は、その受光面が、レンズ群１１０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。
【００４７】
ここで、撮像素子１３０の受光面の縁部（最外周部）における接線角θ１は、図１で示される撮像素子３０の受光面の縁部における接線角θ０よりも小さく、22度程度とされる。これは、光学系自体の最適像面は球面に近い形状をしているが、レンズの最良像面は双曲線に似た形状をしていることにより実現することができる。
【００４８】
このとき、撮像素子１３０の受光面の１０割像高において外接する接線の法線と、レンズ群１１０の光軸との交点は、受光面の０乃至９割像高において外接する接線の法線と光軸との交点よりも、撮像素子１３０の受光面からの距離が遠くなる。
【００４９】
なお、本技術においては、撮像素子の受光面（有効領域）の縁部における接線角を35度以下とするようにする。
【００５０】
このように、接線角を小さくすることができるので、撮像素子の湾曲を容易に実現することができ、湾曲部と平坦部との境界部分に大きな力が加わることによる破損を避けることができる。したがって、撮像装置自体について、より確実に小型化を図ることが可能となる。
【００５１】
なお、単焦点レンズとしてのレンズ群１１０は、以下の条件式（１）を満たすように構成される。
【００５２】
条件式（１）は、レンズの有効半径と撮像素子の有効半径との関係を規定している。
【００５３】
0.35  ＜  D_lens/Dim  ＜  0.75
・・・（１）
【００５４】
条件式（１）において、D_lensはレンズ群１１０の有効半径、D_imは撮像素子１３０の有効半径を示している。条件式（１）は、以下の理由で必要となる。
【００５５】
非常に有効径の大きいレンズを有すると、対称型のレンズ配置が崩れ、収差補正が最適に行われなくなる。これにより、上限値が必要となる。また、有効径の小さいレンズを有すると、レンズから撮像素子には大きな主光線が入射されることになる。これは、撮像素子の湾曲の曲率を強くすることになり、接線角が、本技術の目標である35度を超える恐れがある。これにより、下限値が必要となる。
【００５６】
また、本実施の形態において、単焦点レンズの非球面の形状は、光軸からの高さがｙとなる非球面上の点の、非球面頂点に対する接平面からの距離をＸとすると、以下に示す非球面方程式により表される。
【００５７】
【数１】
2013228570.tif 000003
【００５８】
なお、上述の非球面方程式においては、物体側から像面側へ向かう方向を正とし、ｋは円錐係数を表し、ｃは非球面頂点の曲率半径ｒの逆数（1/r）を表している。また、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数を、Ｅは１２次の非球面係数を、Ｆは１４次の非球面係数をそれぞれ表している。
【００５９】
以下においては、上述した第１の実施の形態の撮像装置の具体的な実施例について説明する。
【００６０】
［実施例１］
図３は、1/6サイズ、1.1μmピッチの３メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【００６１】
図３の撮像装置は、レンズ群１１０および撮像素子１３０から構成される。
【００６２】
レンズ群１１０は、物体側から撮像素子１３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント１１１、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３が接合されて構成される。なお、レンズエレメント１１１は、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体１１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。
【００６３】
レンズエレメント１１１は、透明体１１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント１１３は、透明体１１２のレンズエレメント１１１が形成された面の反対側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント１１１およびレンズエレメント１１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板の両面に形成することができる。
【００６４】
撮像素子１３０は、その受光面が、レンズ群１１０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図３においては、接線角は19.8度とされる。
【００６５】
なお、図３において、レンズエレメント１１１、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３のなす面、並びに撮像素子１３０の受光面には、S1，S2，S3，S4，IMGの面番号が付与されている。
【００６６】
表１は、図３の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【００６７】
【表１】
2013228570.tif 000004
【００６８】
表２は、図３の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント１１１の面S1、レンズエレメント１１３の面S4、および撮像素子１３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表２において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【００６９】
【表２】
2013228570.tif 000005
【００７０】
表３は、図３の撮像装置におけるレンズ群１１０の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図３の実施例においては、焦点距離ｆは2.38mm、開口数Ｆは2.8、半画角ωは31.8度、レンズ長Ｈは3.25mmに設定されている。
【００７１】
【表３】
2013228570.tif 000006
【００７２】
表４は、実施例１において、条件式（１）が満たされることを示している。
【００７３】
【表４】
2013228570.tif 000007
【００７４】
表４に示されるように、実施例１においては、条件式（１）で規定される条件が満たされている。
【００７５】
図４は、実施例１における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図４左が球面収差（色収差）、図４中央が非点収差、図４右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【００７６】
実施例１によれば、図４に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.8と明るく、半画角が35.1度と広角でありながら、光学全長3.25mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【００７７】
さらに、実施例１において、レンズエレメント１１１は強い正のパワーで焦点距離が4.10mm、絞りを挟み、レンズエレメント１１３は弱い正のパワーで焦点距離が10.3mmとされる。これにより、レンズ群１１０で正（糸巻き型）の光学歪16.8％を発生させることで、撮像素子１３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図５に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪1.88％に抑えることができる。
【００７８】
［実施例２］
図６は、1/6サイズ、1.1μmピッチの３メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【００７９】
図６の撮像装置は、レンズ群１１０および撮像素子１３０から構成される。
【００８０】
レンズ群１１０は、物体側から撮像素子１３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント１１１Ａ、レンズエレメント１１１Ｂ、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３が接合されて構成される。なお、レンズエレメント１１１Ａは、両面が凸面状であり、レンズエレメント１１１Ｂは、凹平面状であり、透明体１１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。
【００８１】
レンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂは、透明体１１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント１１３は、透明体１１２のレンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂが形成された面の反対側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂは、日東電工NT33硝材とNT57硝材とを使用して、２回のレプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板上に形成することができる。また、レンズエレメント１１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板のレンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂとは反対側に形成することができる。
【００８２】
撮像素子１３０は、その受光面が、レンズ群１１０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図６においては、接線角は21.2度とされる。
【００８３】
なお、図６において、レンズエレメント１１１Ａ、レンズエレメント１１１Ｂ、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３のなす面、並びに撮像素子１３０の受光面には、S1，S2，S3，S4，S5，IMGの面番号が付与されている。
【００８４】
表５は、図６の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【００８５】
【表５】
2013228570.tif 000008
【００８６】
表６は、図６の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント１１１Ａの面S1、レンズエレメント１１３の面S5、および撮像素子１３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表６において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【００８７】
【表６】
2013228570.tif 000009
【００８８】
表７は、図６の撮像装置におけるレンズ群１１０の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図６の実施例においては、焦点距離ｆは2.37mm、開口数Ｆは2.8、半画角ωは31.8度、レンズ長Ｈは3.25mmに設定されている。
【００８９】
【表７】
2013228570.tif 000010
【００９０】
表８は、実施例２において、条件式（１）が満たされることを示している。
【００９１】
【表８】
2013228570.tif 000011
【００９２】
表８に示されるように、実施例２においては、条件式（１）で規定される条件が満たされている。
【００９３】
図７は、実施例２における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図７左が球面収差（色収差）、図７中央が非点収差、図７右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【００９４】
実施例２によれば、図７に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.8と明るく、半画角が31.8度と広角でありながら、光学全長3.25mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【００９５】
さらに、実施例２において、レンズエレメント１１１Ａおよびレンズエレメント１１１Ｂは強い正のパワーで焦点距離が4.07mm、絞りを挟み、レンズエレメント１１３は非常に弱い正のパワーで焦点距離が12.6mmとされる。これにより、レンズ群１１０で正（糸巻き型）の光学歪22.3％を発生させることで、撮像素子１３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図８に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪1.88％に抑えることができる。
【００９６】
［実施例３］
図９は、1/6サイズ、1.1μmピッチの３メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【００９７】
図９の撮像装置は、レンズ群１１０および撮像素子１３０から構成される。
【００９８】
レンズ群１１０は、物体側から撮像素子１３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント１１１Ａ、レンズエレメント１１１Ｂ、レンズエレメント１１１Ｃ、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３が接合されて構成される。なお、レンズエレメント１１１Ａは、両面が凸面状であり、レンズエレメント１１１Ｂは、凹形状であり、レンズエレメント１１１Ｃは、凸平形状であり、透明体１１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。
【００９９】
また、レンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは、透明体１１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント１１３は、透明体１１２のレンズエレメント１１１が形成された面の反対側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは、日東電工NT33硝材とNT57硝材とを使用して、３回のレプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板上に形成することができる。また、レンズエレメント１１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板のレンズエレメント１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃとは反対の面に形成することができる。
【０１００】
撮像素子１３０は、その受光面が、レンズ群１１０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図９においては、接線角は22.2度とされる。
【０１０１】
なお、図９において、レンズエレメント１１１Ａ、レンズエレメント１１１Ｂ、レンズエレメント１１１Ｃ、透明体１１２、およびレンズエレメント１１３のなす面、並びに撮像素子１３０の受光面には、S1，S2，S3，S4，S5，S6，IMGの面番号が付与されている。
【０１０２】
表９は、図９の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０１０３】
【表９】
2013228570.tif 000012
【０１０４】
表１０は、図９の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント１１１の面S1、レンズエレメント１１３の面S5、および撮像素子１３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表１０において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０１０５】
【表１０】
2013228570.tif 000013
【０１０６】
表１１は、図９の撮像装置におけるレンズ群１１０の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図９の実施例においては、焦点距離ｆは2.30mm、開口数Ｆは2.8、半画角ωは31.3度、レンズ長Ｈは2.99mmに設定されている。
【０１０７】
【表１１】
2013228570.tif 000014
【０１０８】
表１２は、実施例３において、条件式（１）が満たされることを示している。
【０１０９】
【表１２】
2013228570.tif 000015
【０１１０】
表１２に示されるように、実施例３においては、条件式（１）で規定される条件が満たされている。
【０１１１】
図１０は、実施例３における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図１０左が球面収差（色収差）、図１０中央が非点収差、図１０右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０１１２】
実施例３によれば、図１０に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.8と明るく、半画角が31.3度と広角でありながら、光学全長2.99mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０１１３】
さらに、実施例３において、レンズエレメント１１１Ａ、レンズエレメント１１１Ｂ、およびレンズエレメント１１１Ｃは強い正のパワーで焦点距離が3.59mm、絞りを挟み、レンズエレメント１１３は非常に弱い正のパワーで焦点距離が28.6mmとされる。これにより、レンズ群１１０で正（糸巻き型）の光学歪40.6％を発生させることで、撮像素子１３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図１１に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪0.30％に抑えることができる。
【０１１４】
以上においては、１群設計の光学系を有する撮像装置において、撮像素子の受光面の縁部における接線角を小さくするようにしたが、２群設計の光学系を有する撮像装置においては、その接線角をさらに小さくすることが可能となる。
【０１１５】
そこれ、以下においては、本技術を適用した２群設計の光学系を有する撮像装置の構成について説明する。
【０１１６】
＜２．第２の実施の形態＞
図１２は、本技術を適用した撮像装置の第２の実施の形態の構成例を示す図である。
【０１１７】
図１２の撮像装置は、レンズ群としての第１のレンズ群２１０および第２のレンズ群２２０（以下、それぞれ単に、レンズ群２１０およびレンズ群２２０という）、並びに撮像素子２３０から構成される。図１２の撮像装置もまた、携帯電話機やモバイルPC等の小型の電子機器等に搭載される。
【０１１８】
レンズ群２１０およびレンズ群２２０は、単焦点レンズとして構成される。レンズ群２１０は、中絞り型のレンズであり、レンズ群２２０の物体側に位置する。レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１、透明体２１２、およびレンズエレメント２１３から構成される。レンズ群２２０は、その両面のうちの少なくとも１面が非球面形状をなすレンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１は、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体２１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。さらに、レンズエレメント２１１およびレンズエレメント２１３は、透明体２１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。
【０１１９】
なお、レンズエレメント２１１やレンズエレメント２１３は、異なる硝材を２回用いることにより形成されるダブレット構成や、異なる硝材を３回用いることにより形成されるトリプレット構成、または、それ以上の構成をとることも可能である。
【０１２０】
また、トリプレット構成をとるレンズエレメント２１１において、２番目のレンズを空気に代えて３群設計と同等の構成としたり、さらに、絞りを有する透明体２１２を絞りのみとして４群設計と同等の構成としても、同様の光学特性を維持することができる。
【０１２１】
これは、カールツァイス社のホロゴンの変遷で見られ、図１３左に示されるような、３群設計のレンズの中心部に絞りを施す構成と、図１３右に示されるような、絞り部を分割する構成とでは、得られる光学特性に差はないことが知られている。
【０１２２】
また、図示はしないが、レンズ群２１０の物体側、またはレンズ群２２０と撮像素子２３０との間には、樹脂またはガラスで構成されるカバーガラス、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ等の光学部材が配置されるようにしてもよい。
【０１２３】
撮像素子２３０は、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等として構成され、レンズ群２１０，２２０の結像面にその受光面が配置される。また、撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０，２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。
【０１２４】
ここで、撮像素子２３０の受光面の縁部（最外周部）における接線角θ２は、図２で示される撮像素子１３０の受光面の縁部における接線角θ１よりもさらに小さく、例えば16.7度とされる。これは、レンズ群２２０を通る光の光路が、光軸から遠ざかるに従って長くなり、像面が補正されることにより実現することができる。
【０１２５】
このとき、撮像素子２３０の受光面の１０割像高において外接する接線の法線と、レンズ群２１０およびレンズ群２２０の光軸との交点は、受光面の０乃至９割像高において外接する接線の法線と光軸との交点よりも、撮像素子２３０の受光面からの距離が遠くなる。
【０１２６】
このように、接線角をさらに小さくすることができ、さらに、湾曲の深さを浅くすることができるので、撮像素子の湾曲を容易に実現することができ、湾曲部と平坦部との境界部分に大きな力が加わることによる破損を避けることができる。したがって、撮像装置自体について、より確実に小型化を図ることが可能となる。
【０１２７】
なお、本実施の形態の単焦点レンズとしてのレンズ群２１０およびレンズ群２２０は、上述した条件式（１）に加え、以下の条件式（２），（３）を満たすように構成される。
【０１２８】
まず、条件式（２）は、レンズ群２１０のパワーについて規定している。
【０１２９】
0.5  ≦  fg1/fg  ≦  ５
・・・（２）
【０１３０】
条件式（２）において、fgは光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０全体）の焦点距離、fg1はレンズ群２１０の焦点距離を示している。条件式（２）は、以下の理由で必要となる。
【０１３１】
fg1/fgの値が大きくなる程、レンズ群２１０による正（糸巻き型）の光学歪は出なくなるが、光学系全体の光学歪が出てしまう。また、fg1/fgの値が大きくなる程、物体側入射第１面の曲率が弱くなるので、像高毎に物体側入射第１面への入射角が異なり、色収差が出てしまう。このように、fg1/fgの値が大きくなる程、望ましい光学特性がえられなくなるので、上限値が必要となる。
【０１３２】
また、fg1/fgの値が小さくなる程、物体側入射第１面の曲率が強くなり、製造できないような面形状となる。これにより、下限値が必要となる。
【０１３３】
次に、条件式（３）は、レンズ群２２０のパワーについて規定している。
【０１３４】
２  ≦  fg2/fg  または  fg2/fg  ≦  −２
・・・（３）
【０１３５】
条件式（３）において、fg2はレンズ群２２０の焦点距離を示している。条件式（３）は、以下の理由で必要となる。
【０１３６】
fg2/fgの値が−２を超えると、外側の像高で光線を跳ね上げ、撮像素子２３０に入射する光の角度が大きくなり、望ましいカメラ特性が得られなくなる。これにより、上限値−２が必要となる。また、fg2/fgの値が２を下回ると、外側の像高で光線がテレセントリックに近くなり、絞り位置が物体側に寄る必要が生じてしまうことで、対称性が崩れ、収差に破綻をきたし、望ましいカメラ特性が得られなくなる。これにより、下限値２が必要となる。
【０１３７】
なお、本実施の形態においても、単焦点レンズの非球面の形状は、上述した非球面方程式により表される。
【０１３８】
以下においては、上述した第２の実施の形態の撮像装置の具体的な実施例について説明する。
【０１３９】
［実施例４］
図１４は、1/5サイズ、1.1μmピッチの５メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０１４０】
図１４の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０１４１】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１、透明体２１２、およびレンズエレメント２１３が接合されて構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１は、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体２１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。
【０１４２】
レンズエレメント２１１は、透明体２１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント２１３は、透明体２１２のレンズエレメント２１１が形成された側の裏側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。また、レンズエレメント２２１は、ガラスモールドレンズとして形成されるのが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント２１１およびレンズエレメント２１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板の両面に形成することができる。また、レンズエレメント２２１は、ショット社p-SK57硝材を使用したガラスモールドレンズとして形成することができる。
【０１４３】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図１４においては、接線角は21.9度とされる。
【０１４４】
なお、図１４において、レンズエレメント２１１、透明体２１２、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０１４５】
表１３は、図１４の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０１４６】
【表１３】
2013228570.tif 000016
【０１４７】
表１４は、図１４の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１の面Sf1、レンズエレメント２１３の面Sf4、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表１４において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０１４８】
【表１４】
2013228570.tif 000017
【０１４９】
表１５は、図１４の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図１４の実施例においては、焦点距離ｆは2.60mm、開口数Ｆは2.05、半画角ωは35.4度、レンズ長Ｈは3.47mmに設定されている。
【０１５０】
【表１５】
2013228570.tif 000018
【０１５１】
表１６は、実施例４において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０１５２】
【表１６】
2013228570.tif 000019
【０１５３】
表１６に示されるように、実施例４においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０１５４】
図１５は、実施例４における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図１５左が球面収差（色収差）、図１５中央が非点収差、図１５右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０１５５】
実施例４によれば、図１５に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.05と明るく、半画角が35.4度と広角でありながら、光学全長3.47mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０１５６】
さらに、実施例４において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が2.30mm、レンズ群２２０は弱い負のパワーで焦点距離が21.1mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪30.2％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図１６に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪0.13％に抑えることができる。
【０１５７】
［実施例５］
図１７は、1/5サイズ、1.1μmピッチの５メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０１５８】
図１７の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０１５９】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｂ、透明体２１２、およびレンズエレメント２１３が接合されて構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１Ａは、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体２１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。
【０１６０】
レンズエレメント２１１Ａ，２１１Ｂは、透明体２１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント２１３は、透明体２１２のレンズエレメント２１１Ｂが形成された面の反対側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。また、レンズエレメント２２１は、ガラスモールドレンズとして形成されるのが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント２１１Ａおよびレンズエレメント２１１Ｂは、日東電工NT33硝材とNT57硝材とを使用して、２回のレプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板上に形成することができる。また、レンズエレメント２１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板のレンズエレメント２１１Ａ，２１１Ｂとは反対側に形成することができる。さらに、レンズエレメント２２１は、ショット社p-SK57硝材を使用したガラスモールドレンズとして形成することができる。
【０１６１】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図１７においては、接線角は16.7度とされる。
【０１６２】
なお、図１７において、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｂ、透明体２１２、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sf5，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０１６３】
表１７は、図１７の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０１６４】
【表１７】
2013228570.tif 000020
【０１６５】
表１８は、図１５の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１Ａの面Sf1、レンズエレメント２１１Ｂの面Sf2、レンズエレメント２１３の面Sf5、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表１８において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０１６６】
【表１８】
2013228570.tif 000021
【０１６７】
表１９は、図１７の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図１７の実施例においては、焦点距離ｆは2.54mm、開口数Ｆは2.05、半画角ωは35.2度、レンズ長Ｈは3.22mmに設定されている。
【０１６８】
【表１９】
2013228570.tif 000022
【０１６９】
表２０は、実施例５において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０１７０】
【表２０】
2013228570.tif 000023
【０１７１】
表２０に示されるように、実施例５においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０１７２】
図１８は、実施例５における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図１８左が球面収差（色収差）、図１８中央が非点収差、図１８右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０１７３】
実施例５によれば、図１８に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.05と明るく、半画角が35.2度と広角でありながら、光学全長3.22mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０１７４】
さらに、実施例５において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が2.57mm、レンズ群２２０は弱い正のパワーで焦点距離が26.3mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪29.5％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図１９に示されるような、小さい正（糸巻き型）の光学歪0.90％に抑えることができる。
【０１７５】
［実施例６］
図２０は、1/5サイズ、0.9μmピッチの５メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０１７６】
図２０の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０１７７】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｂ、レンズエレメント２１１Ｃ、透明体２１２、およびレンズエレメント２１３が接合されて構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１Ａは、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体２１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。
【０１７８】
レンズエレメント２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃは、透明体２１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント２１３は、透明体２１２のレンズエレメント２１１Ｃが形成された面の反対側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。また、レンズエレメント２２１は、ガラスモールドレンズとして形成されるのが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃは、日東電工NT33硝材とNT57硝材とを使用して、３回のレプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板上に形成することができる。また、レンズエレメント２１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板のレンズエレメント２１１Ａ，２１１Ｂ，２１１Ｃとは反対側に形成することができる。さらに、レンズエレメント２２１は、ショット社p-SK57硝材を使用したガラスモールドレンズとして形成することができる。
【０１７９】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図２０においては、接線角は16.3度とされる。
【０１８０】
なお、図２０において、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｂ、レンズエレメント２１１Ｃ、透明体２１２、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sf5，Sf6，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０１８１】
表２１は、図２０の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０１８２】
【表２１】
2013228570.tif 000024
【０１８３】
表２２は、図２０の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１Ａの面Sf1、レンズエレメント２１１Ｂの面Sf2、レンズエレメント２１１Ｃの面Sf3、レンズエレメント２１３の面Sf6、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表２２において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０１８４】
【表２２】
2013228570.tif 000025
【０１８５】
表２３は、図２０の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図２０の実施例においては、焦点距離ｆは2.50mm、開口数Ｆは2.05、半画角ωは35.1度、レンズ長Ｈは3.14mmに設定されている。
【０１８６】
【表２３】
2013228570.tif 000026
【０１８７】
表２４は、実施例６において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０１８８】
【表２４】
2013228570.tif 000027
【０１８９】
表２４に示されるように、実施例６においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０１９０】
図２１は、実施例６における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図２１左が球面収差（色収差）、図２１中央が非点収差、図２１右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０１９１】
実施例６によれば、図２１に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.05と明るく、半画角が35.1度と広角でありながら、光学全長3.14mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０１９２】
さらに、実施例６において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が2.50mm、レンズ群２２０は比較的弱い正のパワーで焦点距離が9.22mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪29.4％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図２２に示されるような、小さい正（糸巻き型）の光学歪1.197％に抑えることができる。
【０１９３】
［実施例７］
図２３は、1/4サイズ、1.1μmピッチの８メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０１９４】
図２３の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０１９５】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１Ａ、空気、レンズエレメント２１１Ｃ、透明体２１２、およびレンズエレメント２１３から構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１Ａは、メニスカス形状をなし、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体２１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。
【０１９６】
レンズエレメント２１１Ａは、プラスチックモールドレンズまたはガラスモールドレンズとして形成されることが望ましい。レンズエレメント２１１Ｃは、透明体２１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント２１３は、透明体２１２のレンズエレメント２１１Ｃが形成された側の裏側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。また、レンズエレメント２２１は、ガラスモールドレンズとして形成されるのが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント２１１Ｃは、日東電工NT33硝材を使用して、レプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板上に形成することができる。また、レンズエレメント２１３は、日東電工NT33硝材を使用して、ショット社D263Tガラス基板のレンズエレメント２１１Ｃとは反対側に形成することができる。さらに、レンズエレメント２２１は、ショット社p-SK57硝材を使用したガラスモールドレンズとして形成することができる。
【０１９７】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図２３においては、接線角は9.64度とされる。
【０１９８】
なお、図２３において、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｃ、透明体２１２、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sf5，Sf6，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０１９９】
表２５は、図２３の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０２００】
【表２５】
2013228570.tif 000028
【０２０１】
表２６は、図２３の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１Ａの面Sf1，Sf2、レンズエレメント２１１Ｃの面Sf3、レンズエレメント２１３の面Sf6、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表２６において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０２０２】
【表２６】
2013228570.tif 000029
【０２０３】
表２７は、図２３の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図２３の実施例においては、焦点距離ｆは2.86mm、開口数Ｆは2.25、半画角ωは37.7度、レンズ長Ｈは3.45mmに設定されている。
【０２０４】
【表２７】
2013228570.tif 000030
【０２０５】
表２８は、実施例７において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０２０６】
【表２８】
2013228570.tif 000031
【０２０７】
表２８に示されるように、実施例７においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０２０８】
図２４は、実施例７における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図２４左が球面収差（色収差）、図２４中央が非点収差、図２４右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０２０９】
実施例７によれば、図２４に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.25と明るく、半画角が37.7度と広角でありながら、光学全長3.45mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０２１０】
さらに、実施例７において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が2.70mm、レンズ群２２０は弱い正のパワーで焦点距離が87.5mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪17.0％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図２５に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪0.411％に抑えることができる。
【０２１１】
［実施例８］
図２６は、1/4サイズ、1.1μmピッチの８メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０２１２】
図２６の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０２１３】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１Ａ、空気、レンズエレメント２１１Ｃ、透明体２１２、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２１４から構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１Ａは、メニスカス形状をなし、物体側の面が物体に対して凸面状であり、透明体２１２は、絞りおよび赤外線カットフィルタを有している。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。
【０２１４】
レンズエレメント２１１Ａは、プラスチックモールドレンズまたはガラスモールドレンズとして形成されることが望ましい。レンズエレメント２１１Ｃは、透明体２１２に紫外線硬化樹脂を転写し紫外線を照射するレプリカ法によって形成されることが望ましい。同様に、レンズエレメント２１３，２１４は、透明体２１２のレンズエレメント２１１Ｃが形成された面の反対側に、レプリカ法によって形成されることが望ましい。また、レンズエレメント２２１は、ガラスモールドレンズとして形成されるのが望ましい。具体的には、例えば、レンズエレメント２１１Ｃは、日東電工NT33硝材を使用して、レプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板上に形成することができる。また、レンズエレメント２１３，２１４は、旭化成414C硝材および日東電工NT33硝材を使用して、２回のレプリカプロセスにより、ショット社D263Tガラス基板のレンズエレメント２１１Ｃとは反対側に形成することができる。さらに、レンズエレメント２２１は、ショット社p-SK57硝材を使用したガラスモールドレンズとして形成することができる。
【０２１５】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図２６においては、接線角は10.7度とされる。
【０２１６】
なお、図２６において、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｃ、透明体２１２、レンズエレメント２１３、レンズエレメント２１４、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sf5，Sf6，Sf7，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０２１７】
表２９は、図２６の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０２１８】
【表２９】
2013228570.tif 000032
【０２１９】
表３０は、図２６の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１Ａの面Sf1，Sf2、レンズエレメント２１１Ｃの面Sf3、レンズエレメント２１３の面Sf6、レンズエレメント２１４の面Sf7、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表３０において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０２２０】
【表３０】
2013228570.tif 000033
【０２２１】
表３１は、図２６の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図２６の実施例においては、焦点距離ｆは2.86mm、開口数Ｆは2.25、半画角ωは37.6度、レンズ長Ｈは3.45mmに設定されている。
【０２２２】
【表３１】
2013228570.tif 000034
【０２２３】
表３２は、実施例８において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０２２４】
【表３２】
2013228570.tif 000035
【０２２５】
表３２に示されるように、実施例８においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０２２６】
図２７は、実施例８における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図２７左が球面収差（色収差）、図２７中央が非点収差、図２７右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０２２７】
実施例８によれば、図２７に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.25と明るく、半画角が37.6度と広角でありながら、光学全長3.45mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０２２８】
さらに、実施例８において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が3.13mm、レンズ群２２０は弱い正のパワーで焦点距離が12.2mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪18.6％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図２８に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪0.676％に抑えることができる。
【０２２９】
［実施例９］
図２９は、1/4サイズ、1.1μmピッチの８メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０２３０】
図２９の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０２３１】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１Ａ、空気、レンズエレメント２１１Ｃ、絞り、空気、およびレンズエレメント２１３から構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１Ａは、メニスカス形状をなし、物体側の面が物体に対して凸面状であり、絞りは、レンズエレメント２１１Ｃの像面側に施される。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。赤外線カットフィルタは、レンズエレメント２２１の像面側に施される。
【０２３２】
レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｃ、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１は、プラスチックモールドレンズまたはガラスモールドレンズとして形成されることが望ましい。また、赤外線カットフィルタは、レンズエレメント２２１の像面側に施されることが望ましい。
【０２３３】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図２９においては、接線角は8.5度とされる。
【０２３４】
なお、図２９において、レンズエレメント２１１Ａ、レンズエレメント２１１Ｃ、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sf5，Sf6，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０２３５】
表３３は、図２９の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０２３６】
【表３３】
2013228570.tif 000036
【０２３７】
表３４は、図２９の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１Ａの面Sf1，Sf2、レンズエレメント２１１Ｃの面Sf3、レンズエレメント２１３の面Sf6、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表３４において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０２３８】
【表３４】
2013228570.tif 000037
【０２３９】
表３５は、図２９の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図２９の実施例においては、焦点距離ｆは2.81mm、開口数Ｆは2.25、半画角ωは37.8度、レンズ長Ｈは3.45mmに設定されている。
【０２４０】
【表３５】
2013228570.tif 000038
【０２４１】
表３６は、実施例９において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０２４２】
【表３６】
2013228570.tif 000039
【０２４３】
表３６に示されるように、実施例９においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０２４４】
図３０は、実施例９における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図３０左が球面収差（色収差）、図３０中央が非点収差、図３０右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０２４５】
実施例９によれば、図３０に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.25と明るく、半画角が37.8度と広角でありながら、光学全長3.45mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０２４６】
さらに、実施例９において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が2.56mm、レンズ群２２０は弱い負のパワーで焦点距離が29.2mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪16.3％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図３１に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪0.355％に抑えることができる。
【０２４７】
［実施例１０］
図３２は、1/4サイズ、1.1μmピッチの８メガピクセル（Mega Pixel）CMOSイメージセンサ用の撮像装置の構成例を示している。
【０２４８】
図３２の撮像装置は、レンズ群２１０、レンズ群２２０、および撮像素子２３０から構成される。
【０２４９】
レンズ群２１０は、物体側から撮像素子２３０の受光面に向かって順番に配置された、レンズエレメント２１１、空気、絞り、空気、およびレンズエレメント２１３から構成される。レンズ群２２０は、レンズエレメント２２１から構成される。なお、レンズエレメント２１１は、メニスカス形状をなし、物体側の面が物体に対して凸面状である。また、レンズエレメント２２１は、その両面が受光面に対して凸面状である。
【０２５０】
レンズエレメント２１１、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１は、プラスチックモールドレンズまたはガラスモールドレンズとして形成されることが望ましい。また、赤外線カットフィルタは、レンズエレメント２２１の像面側に施されることが望ましい。
【０２５１】
撮像素子２３０は、その受光面が、レンズ群２１０およびレンズ群２２０に対して凹面状に湾曲した非球面形状をなしている。図３２においては、接線角は8.5度とされる。
【０２５２】
なお、図３２において、レンズエレメント２１１、絞り、レンズエレメント２１３、およびレンズエレメント２２１のなす面、並びに撮像素子２３０の受光面には、Sf1，Sf2，Sf3，Sf4，Sf5，Sb1，Sb2，IMGの面番号が付与されている。
【０２５３】
表３７は、図３２の撮像装置における各面番号に対応する各面の曲率半径Ｒ（mm）、間隔ｄ（mm）、屈折率nd、および分散値νdを示している。
【０２５４】
【表３７】
2013228570.tif 000040
【０２５５】
表３８は、図３２の撮像装置における非球面を含むレンズエレメント２１１の面Sf1，Sf2、レンズエレメント２１３の面Sf4，Sf5、レンズエレメント２２１の面Sb1，Sb2、および撮像素子２３０の受光面IMGの４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示している。表３８において、Ｋは円錐係数、Ａは４次の非球面係数、Ｂは６次の非球面係数、Ｃは８次の非球面係数、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
【０２５６】
【表３８】
2013228570.tif 000041
【０２５７】
表３９は、図３２の撮像装置における光学系全体（レンズ群２１０およびレンズ群２２０）の焦点距離ｆ、開口数Ｆ、半画角ω、レンズ長Ｈを示している。図３２の実施例においては、焦点距離ｆは2.82mm、開口数Ｆは2.25、半画角ωは37.7度、レンズ長Ｈは3.45mmに設定されている。
【０２５８】
【表３９】
2013228570.tif 000042
【０２５９】
表４０は、実施例１０において、条件式（１）乃至（３）が満たされることを示している。
【０２６０】
【表４０】
2013228570.tif 000043
【０２６１】
表４０に示されるように、実施例１０においては、条件式（１）乃至（３）で規定される条件が満たされている。
【０２６２】
図３３は、実施例１０における球面収差（色収差）、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。図３３左が球面収差（色収差）、図３３中央が非点収差、図３３右が歪曲収差をそれぞれ示している。
【０２６３】
実施例１０によれば、図３３に示されるように、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、開口数が2.25と明るく、半画角が37.7度と広角でありながら、光学全長3.45mmとコンパクトで、結像性能に優れたレンズを含む撮像装置が得られる。
【０２６４】
さらに、実施例１０において、レンズ群２１０は強い正のパワーで焦点距離が2.51mm、レンズ群２２０は非常に弱い正のパワーで焦点距離が1385mmとされる。これにより、レンズ群２１０およびレンズ群２２０で正（糸巻き型）の光学歪16.5％を発生させることで、撮像素子２３０が湾曲することで発生する大きい負（たる型）の光学歪を相殺し、撮像装置全体としての光学歪を、図３４に示されるような、小さい負（たる型）の光学歪0.638％に抑えることができる。
【０２６５】
［ウエハレベルオプティクス］
図３５は、上述した第２の実施の形態についてのウエハレベルオプティクスを概念的に示す図である。
【０２６６】
ガラス基板３１０上にレプリカレンズを上下に多数個形成し、それぞれ第１群３２０（２１０）とする。
【０２６７】
次に、単一の硝材をウエハ状に多数個形成したものを第２群３３０とする。
【０２６８】
そして、上述した２枚のウエハ状レンズを貼り合わせることで、多数個のレンズが一度に作成される。
【０２６９】
ここで、貼り合わせのために、第１群３２０と第２群３３０との間にスペーサを挟んだり、第１群３２０の下面または第２群３３０の上面にプロテクタやスペーサを貼ったりする。また、多くの場合、第１群３２０のガラス基板３１０上に赤外線カットフィルタが施される。
【０２７０】
［電子機器の構成例］
図３６は、本技術を適用した撮像装置を搭載した電子機器の構成例を示すブロック図である。
【０２７１】
図３６に示される電子機器４００は、本実施の形態のレンズ群１１０、または、レンズ群２１０およびレンズ群２２０としての光学系４１０と、本実施の形態の撮像素子１３０または撮像素子２３０としての撮像デバイス４２０とを備える。
【０２７２】
光学系４１０は、撮像デバイス４２０の画素領域を含む撮像面に入射光を導き、被写体像を結像する。
【０２７３】
さらに、電子機器４００は、撮像デバイス４２０を駆動する駆動回路（DRV）４３０と、撮像デバイス４２０の出力信号を処理する信号処理回路（PRC）４４０を備える。
【０２７４】
駆動回路４３０は、撮像デバイス４２０内の回路を駆動するスタートパルスやクロックパルスを含む各種のタイミング信号で、撮像デバイス４２０を駆動する。
【０２７５】
信号処理回路４４０は、撮像デバイス４２０の出力信号に対して、所定の信号処理を施す。信号処理回路４４０で処理された映像信号は、例えば、メモリ等の記録媒体に記録される。記録媒体に記録された映像情報は、プリンタによって印刷されたり、ディスプレイ等の表示装置に表示される。
【０２７６】
本技術によれば、次のような効果を実現することができる。
【０２７７】
（１）撮像素子を湾曲させることによって、レンズの像面補正を少なくさせることができる。
（２）撮像素子の有効径最外周（受光面の縁部）での湾曲の接線角を緩くすることができる。
（３）上記（１）および（２）により、撮像素子有効径最外周で撮像素子が割れにくくなるので、湾曲センサを実現し易くすることができる。
（４）湾曲センサを実現することにより、主光線のセンサ入射角を緩くすることができるので、周辺光量落ちをコサイン４乗則より緩くでき、周辺光量を高くすることができる。
（５）ガラス基板上に絞りや赤外線カットフィルタを施すことができるので、絞りや赤外線カットフィルタを別部品として配置する必要のない光学システムを構築することができる。
（６）従来の携帯電話機等における光学系より対称型に近いレンズ構成で、非対称光学諸収差を効率良く補正することができる。
（７）空気間隔を置かずにレンズエレメントを積層することによって高画素対応可能な構造において、基本構造を変えることなく容易に高性能化を図ることができる。
（８）レプリカレンズを積層することにより、インジェクションモールドレンズの組み立てより、可動部品の数を少なくすることができ、レンズの信頼性を高めることができる。
（９）撮像素子を湾曲させることによって発生する負の光学歪を、光学系で発生する正の光学歪で打ち消すことができるので、撮像素子を湾曲させることで得られるレンズ簡易化の効果を最大限に発揮することができる。
（１０）投影面積の小さい撮像デバイスを実現することができる。
（１１）レンズをリフローアブルな硝材で構成できるので、リフローアブルなカメラに適用することができる。
（１２）絞りを有する透明体を用いない、空気中に絞りを配置した光学系に適用することができる。
【０２７８】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２７９】
また、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１）
１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、
前記レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子と
を備え、
前記撮像素子の前記受光面は、
前記レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、
前記受光面の縁部に外接する接線と、前記レンズ群の光軸に直交する面とのなす角である接線角が、前記受光面が球面形状である場合の前記接線角より小さくなるような非球面形状をなす
撮像装置。
（２）
前記受光面の１０割像高において外接する接線の法線と、前記レンズ群の光軸との交点は、前記受光面の０乃至９割像高において外接する接線の法線と前記光軸との交点よりも、前記受光面からの距離が遠い
（１）に記載の撮像装置。
（３）
前記受光面の縁部における接線角は、３５度以下である
（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）
前記レンズ群として、前記物体側から前記受光面に向かって、第１のレンズ群および第２のレンズ群が配置され、
前記第１のレンズ群は、中絞り型であり、
前記第２のレンズ群は、その両面が前記受光面に対して凸面状である
（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）
前記レンズ群の焦点距離ｆ、前記第１のレンズ群の焦点距離fg1、および前記第２のレンズ群の焦点距離fg2が、
0.5  ≦  fg1/f  ≦  ５
２  ≦  fg2/f  または  fg2/f  ≦  −２
のいずれの条件式を満たす
（４）に記載の撮像装置。
（６）
前記第２のレンズ群は、その両面のうちの少なくとも１面が非球面形状をなす
（４）または（５）に記載の撮像装置。
（７）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第２のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（８）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（９）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
第３のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第４のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１０）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１１）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと、
第４のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１２）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りと、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記第２のレンズエレメントとの間、および、前記絞りと前記第３のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１３）
前記第１のレンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
メニスカス形状の第１のレンズエレメントと、
絞りと、
第２のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体に対して凸面状であり、
前記第２のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状であり、
前記第１のレンズエレメントと前記絞りとの間、および、前記絞りと前記第２のレンズエレメントとの間に空気が挟まれる
（４）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１４）
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第２のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
（１）乃至（３）のいずれかにに記載の撮像装置。
（１５）
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第３のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（１６）
前記レンズ群は、前記物体側から前記受光面に向かって順番に配置された
第１のレンズエレメントと、
第２のレンズエレメントと、
第３のレンズエレメントと、
絞りを有する透明体と、
第４のレンズエレメントと
からなり、
前記第１のレンズエレメントは、前記物体側の面が前記物体に対して凸面状である
（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（１７）
前記レンズ群は、正の光学歪を生じる
（１）乃至（１６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１８）
前記光学歪は５％以上である
（１７）に記載の撮像装置。
（１９）
前記レンズ群の有効半径D_lens、および前記撮像素子の有効半径D_imが、
0.35  ＜  D_lens/Dim  ＜  0.75
の条件式を満たす
（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（２０）
撮像装置を備える電子機器であって、
前記撮像装置は、
１以上のレンズエレメントから構成されるレンズ群と、
前記レンズ群により物体の像を結像する受光面を有する撮像素子と
を有し、
前記撮像素子の前記受光面は、
前記レンズ群に対して凹面状となるように湾曲し、
前記受光面の縁部に外接する接線と、前記レンズ群の光軸に直交する面とのなす角である接線角が、前記受光面が球面形状である場合の前記接線角より小さくなるような非球面形状をなす
電子機器。
【符号の説明】
【０２８０】
１１０  レンズ群，  １３０  撮像素子，  １１１  レンズエレメント，  １１２  透明体，  １１３  レンズエレメント，  ２１０  レンズ群，  ２２０  レンズ群，  ２３０  撮像素子，  ２１１  レンズエレメント，  ２１２  透明体，  ２１３  レンズエレメント，  ２２１  レンズエレメント
【図１】
2013228570.tif 000044
【図２】
2013228570.tif 000045
【図３】
2013228570.tif 000046
【図４】
2013228570.tif 000047
【図５】
2013228570.tif 000048
【図６】
2013228570.tif 000049
【図７】
2013228570.tif 000050
【図８】
2013228570.tif 000051
【図９】
2013228570.tif 000052
【図１０】
2013228570.tif 000053
【図１１】
2013228570.tif 000054
【図１２】
2013228570.tif 000055
【図１３】
2013228570.tif 000056
【図１４】
2013228570.tif 000057
【図１５】
2013228570.tif 000058
【図１６】
2013228570.tif 000059
【図１７】
2013228570.tif 000060
【図１８】
2013228570.tif 000061
【図１９】
2013228570.tif 000062
【図２０】
2013228570.tif 000063
【図２１】
2013228570.tif 000064
【図２２】
2013228570.tif 000065
【図２３】
2013228570.tif 000066
【図２４】
2013228570.tif 000067
【図２５】
2013228570.tif 000068
【図２６】
2013228570.tif 000069
【図２７】
2013228570.tif 000070
【図２８】
2013228570.tif 000071
【図２９】
2013228570.tif 000072
【図３０】
2013228570.tif 000073
【図３１】
2013228570.tif 000074
【図３２】
2013228570.tif 000075
【図３３】
2013228570.tif 000076
【図３４】
2013228570.tif 000077
【図３５】
2013228570.tif 000078
【図３６】
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