JPWO2011027690A1 - 単焦点光学系、撮像装置およびデジタル機器 - Google Patents

単焦点光学系、撮像装置およびデジタル機器 Download PDF

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Abstract

小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様や生産性に影響を与えず、量産工程での付着ゴミの問題を解決し得る単焦点光学系を提供するために、物体側より像側へ順に、第１ないし第３レンズ群１１、１２、１３から構成され、第１レンズ群１１と第３レンズ群１３とは所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群１２を光軸方向に移動することによってフォーカシングを行い、第１レンズ群１１は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含み、第２レンズ群１２は、少なくとも１枚の正レンズを含み、第３レンズ群１３は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含み、第１レンズ群内の正レンズと負レンズとのアッベ数差の最大値を△ｖ１とする場合に、５＜|△ｖ１|＜７０を満たすようにする。

Description

本発明は、単焦点光学系に関し、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単焦点光学系に関する。そして、本発明は、この単焦点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。
近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサあるいは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が普及しつつある。また、これらの撮像装置に搭載される撮像レンズ（撮像光学系）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レンズは、３枚あるいは４枚構成に加えて、近年では５枚構成の光学系も提案されている。
そして、高機能な撮像装置では所謂オートフォーカスと呼ばれる機能が搭載されるのが一般的である。しかしながら、従来の構成は、３〜５枚のレンズ全体を繰り出す方式であるため、駆動装置が大型化し、結果的にレンズユニット全体の小型化が図れなくなったり、駆動部を有する部分でゴミが発生して画質に影響を与えたり、駆動装置の偏芯誤差に伴って画質が低下したり、といった問題が顕在化するようになってきた。元来、高性能化と小型化とは、トレードオフの関係にあるため、技術的に両立が難しい項目であり、このため、これを克服するためには、従来の全体繰出しによるフォーカシング方式を抜本的に見直す必要がある。
この取り組みの一例として、例えば、特許文献１や特許文献２が挙げられる。この特許文献１に開示の光学系では、主に第１レンズのみを繰り出すことにより、駆動装置の小型化を図っている。また別の一例として、特許文献２に開示の光学系では、４枚構成のレンズのうち第２レンズのみを繰り出してフォーカシングを試みている。
特開２００７−１０８５３４号公報 特開２００８−０７６９５３号公報
しかしながら、これら特許文献１や特許文献２に開示の光学系は、いずれもフォーカシング方式を変更したメリット以上に光学系の負荷が増したために、光学性能が低下してしまったり、光学全長が増加してしまったり、誤差に対して非常に弱い構成になったり、Ｆ値が暗くなったり、近接距離が従来タイプよりも遠ざかったり、とデメリットの方が多い構成になってしまっている。
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、従来の光学系より、小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様や生産性に影響を与えることもなく、かつ近年量産工程で問題となる付着ゴミへの対応を解決することができる単焦点光学系を提供することである。
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単焦点光学系、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、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。
本発明の一態様に係る単焦点光学系は、物体側より像側へ順に、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群から構成され、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とは所定の像面に対して固定され、前記第２レンズ群を光軸方向に移動することによってフォーカシングを行う単焦点光学系において、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含み、前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含み、前記第３レンズ群は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面有するレンズを少なくとも１枚含み、下記（１）の条件式を満たすことを特徴とする。
５＜|△ｖ１|＜７０ ・・・（１）
ただし、△ｖ１は、第１レンズ群内の正レンズと負レンズとのアッベ数差の最大値である。
本発明の他の一態様に係る単焦点光学系は、物体側より像側へ順に、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群から構成され、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とは所定の像面に対して固定され、前記第２レンズ群を光軸方向に移動することによってフォーカシングを行う単焦点光学系において、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含み、前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含み、前記第３レンズ群は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズを少なくとも１枚含み、上記（１）の条件式を満たすことを特徴とする。
これら構成の単焦点光学系では、第１レンズ群と第３レンズ群とが固定されると共に、第２レンズ群のみが駆動される。このため、まず、このような構成の単焦点光学系は、球面収差や色収差、像面湾曲など諸特性を悪化させることなくフォーカシングを行うことが可能となる。またこのような構成の単焦点光学系は、フォーカシング移動量を削減できるため、アクチュエータの省スペース化が図れ、かつ全長が不変となるため、光学ユニットを超コンパクト化することが可能となる。さらに、このような構成の単焦点光学系は、レンズユニット内へのゴミの侵入を防止することができ、工程の廃止によるコストダウンや不良削減による環境負荷の軽減も合わせて図ることができる。
そして、このような構成の単焦点光学系では、第１レンズ群が少なくとも１枚の正レンズと負レンズとを有することによって、球面収差と軸上色収差の補正が効果的に行われ、そして、第２レンズ群が正レンズを少なくとも１枚有することによって、像面湾曲が良好に補正される。さらに第３レンズ群が周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面有するレンズを少なくとも１枚含むことによって、あるいは、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズを少なくとも１枚含むことによって、像面へ入射する広画角の光線角度が抑制され、色シェーディングや周辺光量落ちが抑えられる。そして、前記条件式（１）を満たすことによって、軸上色収差が良好に補正され、画面全体のコントラストが高められる。
ここで、前記周辺部とは、径方向に半径／３よりも外周部をいう。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、正の光学的パワーを有する第１レンズ、負の光学的パワーを有する第２レンズ、正の光学的パワーを有する第３レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第４レンズから構成されることを特徴とする。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、正の光学的パワーを有する第１レンズ、負の光学的パワーを有する第２レンズ、正の光学的パワーを有する第３レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第４レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第５レンズから構成されることを特徴とする。
この構成によれば、物体側から順に、正負正の所謂トリプレットタイプにおけるレンズの並びに各レンズが配置されることによって、軸上色収差や球面収差、像面湾曲を良好に補正することができる。そして、上記構成によれば、さらに第４レンズ又は、第４および第５レンズを配置することによって、低背化や広角化に伴う周辺の光学性能、特に像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することができ、センサ入射角も抑制することができる。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、下記（２）および（３）の各条件式を満たすことを特徴とする。
０．１＜ｆ１／ｆ＜１．１ ・・・（２）
０．１＜ｆｓ／ｆ＜２ ・・・（３）
ただし、ｆ１は第１レンズの焦点距離であり、ｆは全系の合成焦点距離であり、ｆｓは第２レンズ群の合成焦点距離である。
この構成によれば、ｆ１／ｆが上記条件式（２）を満たすとともに、ｆｓ／ｆが上記条件式（３）を満たす。上記条件式（２）の上限を上回ると、レンズ全長をコンパクトに保つことが難しくなって好ましくなく、一方、上記条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズのパワーが強くなりすぎ、色収差や非点収差が補正しきれなくなって好ましくない。そして、上記条件式（３）の上限を上回ると、フォーカス移動量が大きくなりレンズ全長が増大してしまい、好ましくなく、一方、上記条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群を駆動するアクチュエータの誤差に対する性能劣化が非常に敏感となり、特に画面周辺が非対称にぼける所謂片ボケと呼ばれる画質劣化が生じてしまい、好ましくない。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第２レンズ群は、１枚のレンズで構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、第２レンズ群が１枚のレンズで構成される。このため、このような構成の単焦点光学系は、フォーカス移動量を小さく抑えることができ、なおかつ駆動装置のレンズ重量負荷も軽減できる。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、最物体側のレンズは、物体側面が凸面の正レンズであり、下記（４）の条件式を満たすことを特徴とする。
０．０１＜ｂｆ／ＴＬ＜０．２４ ・・・（４）
ただし、ｂｆは最像側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離であり、ＴＬは最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）である。
このような構成の単焦点光学系は、最物体側レンズを上記の形状とすることによって、そのレンズの光学的パワーを強めつつ、偏芯誤差感度を低減することができる。そして、このような構成の単焦点光学系は、上記条件式（４）を満足することによって、第１レンズの光学的パワーを強め、光学全長を短縮することができる。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、第１レンズの物体側面よりも物体側または、第１レンズの像側面と第２レンズの物体側面との間に開口絞りを有し、下記（５）の条件式を満たすことを特徴とする。
０．１５＜Ｄ１／Ｙ’＜０．５ ・・・（５）
ただし、Ｄ１は第１レンズの最大有効径であり、Ｙ’は最大像高である。
このような構成の単焦点光学系は、上記の箇所に開口絞りを配置することによって、像面へ入射する広画角の光線角度を抑え、かつ光学的パワーが強いために高精度が要求される物体側に位置するレンズの有効径を小さくすることができ、生産性を高めることができる。そして、このような構成の単焦点光学系において、上記条件式（５）は、開口絞りの配置位置の好ましい範囲を指定したものであり、この条件式（５）の上限を上回ると、レンズユニットの物体側にメカシャッターや可変絞り機構、ＮＤフィルタ等を配置することが困難となって好ましくなく、一方、上記条件式（５）の下限を下回ると、光量低下が生じてしまい、好ましくない。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、下記（６）、（７）および（８）の各条件式を満たすことを特徴とする。
０．００１＜Ｔ１２／ＴＬ＜０．０３３ ・・・（６）
０．０５＜Ｔ２３／ＴＬ＜０．４ ・・・（７）
０．０４＜Ｔ３４／ＴＬ＜０．４ ・・・（８）
ただし、Ｔ１２は第１レンズと第２レンズとの間の光軸上距離であり、Ｔ２３は第２レンズと第３レンズとの間の光軸上距離（ただしフォーカス時に可変となる場合は物体距離が無限遠時の距離とする）であり、Ｔ３４は第３レンズと第４レンズとの間の光軸上距離（ただしフォーカス時に可変となる場合は物体距離が無限遠時の距離とする）である。
この構成によれば、Ｔ１２／ＴＬが上記条件式（６）を満たし、Ｔ２３／ＴＬが上記条件式（７）を満たし、そして、Ｔ３４／ＴＬが上記条件式（８）を満たす。このような構成の単焦点光学系では、上記条件式（６）の上限を上回ると、軸上色収差の補正が不十分となって好ましくなく、一方、その下限を下回ると、有害光を防止するための遮光部材を配置することが困難となり画質が劣化してしまい、好ましくない。上記条件式（７）の上限を上回ると、非点収差の補正が困難となって好ましくなく、一方、その下限を下回ると第２レンズの光学パワーが非常に強くなり、第２レンズ像側面を出射する光線の角度が急峻になりすぎて周辺光量低下に繋がってしまい、好ましくない。そして、上記条件式（８）の上限を上回ると、光学全長が増大してしまい好ましくなく、その下限を下回るとフォーカシング調整余裕が十分に確保できなくなるため、各レンズの公差を厳しく設定する必要が生じ、生産性が低下してしまい、好ましくない。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、下記（９）の条件式を満たすことを特徴とする。
−０．１５＜Ｔ２／ｆ２＜−０．０１ ・・・（９）
ただし、Ｔ２は第２レンズの光軸上厚みであり、ｆ２は、第２レンズの焦点距離である。
この構成によれば、Ｔ２／ｆ２が上記条件式（９）を満たす。上記条件式（９）の上限を上回ると、レンズ強度が不十分となって、レンズ保持の際に割れや面形状変化を引き起こしてしまい、好ましくなく、一方、下限を下回ると、ペッツバール和が大きくなってしまうため非点隔差が増大するとともに、軸上色収差も増加してしまい、好ましくない。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第３レンズ群における最物体側のレンズは、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであることを特徴とする。
このような構成の単焦点光学系は、第３レンズ群における最物体側のレンズが上記の形状となることによって、射出瞳位置を物体側に配置し、かつ像面への広画角の光線入射角を抑制することができる。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第１レンズ群は、物体側面が凸面の正の光学的パワーを有する第１レンズと像側に凹の強い曲率を向けた負の光学的パワーを有する第２レンズとから成り、前記第２レンズ群は、像側に凸の強い曲率を向けた正の光学的パワーを有する第３レンズから成り、前記第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有し物体側に凸の負メニスカス形状の第４レンズとから成ることを特徴とする。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、前記第１レンズ群は、物体側面が凸面の正の光学的パワーを有する第１レンズと像側に凹の強い曲率を向けた負の光学的パワーを有する第２レンズとから成り、前記第２レンズ群は、像側に凸の強い曲率を向けた正の光学的パワーを有する第３レンズから成り、前記第３レンズ群は、像側に凸の正メニスカス形状の第４レンズと少なくとも１面の非球面を有する負の光学的パワーを有する第５レンズとから成ることを特徴とする。
このような構成の単焦点光学系は、第１レンズ群を上記の構成とすることによって、球面収差と軸上色収差とを良好に補正することができる。また、このような構成の単焦点光学系は、第２レンズ群を上記の構成とすることによって、像面湾曲を良好に補正し、かつフォーカス移動量を小さく抑えることができ、駆動装置のレンズ重量負荷も軽減することができる。さらに、このような構成の単焦点光学系は、第３レンズ群を上記の構成とすることによって、所謂テレフォトタイプとしてコンパクト化を追求しつつ、像面への広画角光線の入射角度を抑えることができる。
ここで、像側に凹の強い曲率とは、像側面が像側に凹の形状を有し、かつ、物体側面と像側面の曲率半径の絶対値を比較した場合に、像側面の曲率半径がより小さい、という意味である。同様に、像側に凸の強い曲率とは、像側面が像側に凸の形状を有し、かつ、物体側面と像側面の曲率半径の絶対値を比較した場合に、像側面の曲率半径がより小さい、という意味である。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、下記（１０）の条件式を満たすことを特徴とする。
０．３＜Ｙ’／ＴＬ＜０．９ ・・・（１０）
ただし、Ｙ’は最大像高であり、ＴＬは最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）である。
この構成によれば、Ｙ’／ＴＬが上記条件式（１０）を満たす。上記条件式（１０）の上限を上回ると、偏芯誤差感度が大幅に高くなり、生産性が著しく低下してしまい、好ましくなく、一方、条件式（１０）の下限を下回ると、モジュールサイズの大型化につながってしまい、好ましくない。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、下記（１１）の条件式を満たすことを特徴とする。
２８＜ｗ＜５０ ・・・（１１）
ただし、ｗは最大半画角（ｄｅｇ）である。
このような構成の単焦点光学系は、上記条件式（１１）を満たすことによって、近接距離の撮影時にフォーカシング移動量を抑え、光学系のコンパクト化を図ることができる。
また、他の一態様では、これら上述の単焦点光学系において、下記（１２）および（１３）の条件式を満たすことを特徴とする。
Ｆｎ＜３．２ ・・・（１２）
０．１５＜Ｔｇｓ／ＴＬ＜０．８ ・・・（１３）
ただし、Ｆｎは無限遠光に対するＦナンバであり、Ｔｇｓは第３レンズ群の最物体側面から像面までの光軸上距離であり、ＴＬは最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）である。
この構成によれば、Ｆｎが上記条件式（１２）を満たし、そして、Ｔｇｓ／ＴＬが上記条件式（１３）を満たす。このような構成の単焦点光学系は、上記条件式（１２）を満たすことによって、レンズ面上に付着したゴミサイズの光束全体に対する割合を大幅に軽減することができる。また、上記条件式（１３）の上限を上回ると、歪曲収差の補正が不十分となり、光学全長も増加してしまい、好ましくなく、一方、上記条件式（１３）の下限を下回ると、レンズ面上に付着したゴミサイズが画像に写り込む可能性が大幅に高まり、生産性低下を招いてしまい、好ましくない。
そして、本発明の他の一態様にかかる撮像装置は、これら上述の構成のいずれかの単焦点光学系と、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、前記単焦点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。
この構成によれば、従来の光学系より、小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様や生産性に影響を与えることもなく、かつ近年量産工程で問題となる付着ゴミへの対応を解決することができる撮像装置を提供することができる。
また、他の一態様では、上述の撮像装置において、下記（１４）の条件式を満たすことを特徴とする。
１＜ＰＸ／ｈ３＜５ ・・・（１４）
ただし、ＰＸは、撮像素子の画素サイズ（μｍ）であり、ｈ３は、第３レンズ群の最物体側面の軸上光束半径（ｍｍ）である。
このような構成の撮像装置は、上記条件式（１４）を満たすことによって、高画素撮像素子や狭画素ピッチ撮像素子を使用した場合にも、レンズ面上に付着したゴミが画像に写り込むサイズを大幅に緩和することができ、ゴミによる生産性低下を防ぐことができる。
また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記第３レンズ群と前記撮像素子の撮像面の間を密閉する構造体を有することを特徴とする。
このような構成の撮像装置は、上記の構造体を有することによって、光束が非常に細くなる撮像面近傍へのゴミ付着を防ぐことができ、生産性低下を防ぐことができる。
そして、本発明の他の一態様にかかるデジタル機器は、これら上述のいずれかの撮像装置と、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、前記撮像装置の単焦点光学系が、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。そして、好ましくは、デジタル機器は、下記の場合も含めて、携帯端末から成る。
この構成によれば、従来の光学系より、小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様や生産性に影響を与えることもなく、かつ近年量産工程で問題となる付着ゴミへの対応を解決することができるデジタル機器や携帯端末を提供することができる。
また、他の一態様では、これら上述のデジタル機器において、前記撮像素子の出力に対し所定の画像処理を行う画像処理部をさらに有することを特徴とする。そして、好ましくは、前記所定の画像処理は、前記撮像素子の撮像面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する歪補正処理を含む。また、好ましくは、前記所定の画像処理は、焦点深度を拡大する焦点深度拡大処理を含む。
この構成によれば、所定の画像処理を行うデジタル機器を提供することができる。例えば、光学的に補正しきれない収差を画像処理によって補正したり、また例えば、周辺光量の低下を画像処理によって補正したり、また例えば、焦点深度を画像処理によって拡大したり等することができる。画像の歪みを補正することによって、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。あるいは、焦点深度を拡大することによって、部品バラツキを許容できるようになるため、生産性を高めることができる。また駆動装置を用いる場合には、駆動装置の位置誤差や偏芯誤差を吸収することができる。
本発明にかかる単焦点光学系は、従来の光学系より、小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様（例えばＦ値や近接距離等の仕様）や生産性に影響を与えることもなく、かつ近年量産工程で問題となる付着ゴミへの対応を解決することができる。そして、本発明によれば、このような単焦点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。
実施形態における単焦点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。 主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。 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。 実施例１における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例２における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例３における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例４における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例５における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例６における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例７における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例８における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例９における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１０における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１１における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１２における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１３における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１４における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１５における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１６における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１７における単焦点光学系のレンズ群の配列を示す断面図である。 実施例１における単焦点光学系の収差図である。 実施例２における単焦点光学系の収差図である。 実施例３における単焦点光学系の収差図である。 実施例４における単焦点光学系の収差図である。 実施例５における単焦点光学系の収差図である。 実施例６における単焦点光学系の収差図である。 実施例７における単焦点光学系の収差図である。 実施例８における単焦点光学系の収差図である。 実施例９における単焦点光学系の収差図である。 実施例１０における単焦点光学系の収差図である。 実施例１１における単焦点光学系の収差図である。 実施例１２における単焦点光学系の収差図である。 実施例１３における単焦点光学系の収差図である。 実施例１４における単焦点光学系の収差図である。 実施例１５における単焦点光学系の収差図である。 実施例１６における単焦点光学系の収差図である。 実施例１７における単焦点光学系の収差図である。
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。
＜実施の一形態の単焦点光学系の説明＞
図１は、実施形態における単焦点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は、主光線の像面入射角の定義を示す模式図である。
図１において、この単焦点光学系１は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子１６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レンズ群１１、第２レンズ群１２および第３レンズ群１３から構成される光学系である。撮像素子１６は、その受光面が単焦点光学系１の像面と略一致するように配置される（像面＝撮像面）。なお、図１で例示した単焦点光学系１は、後述する実施例１の単焦点光学系１Ａ（図５）と同じ構成である。
そして、この単焦点光学系１では、第１レンズ群１１と第３レンズ群１３とが所定の像面に対して固定され、第２レンズ群１２を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。
さらに、第１レンズ群１１は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含み、第２レンズ群１２は、少なくとも１枚の正レンズを含み、第３レンズ群１３は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面有するレンズを少なくとも１枚含み、第１レンズ群１１内の正レンズと負レンズとのアッベ数差の最大値を△ｖ１とする場合に、下記（１）の条件式、
５＜｜△ｖ１｜＜７０ ・・・（１）
を満たす。
図１では、第１レンズ群１１は、フォーカシングにおいて固定し、物体側より像側へ順に、前記少なくとも１枚の正レンズの一例としての両凸の正レンズ１１１と、前記少なくとも１枚の負レンズの一例としての物体側に凸の負メニスカスレンズ１１２とから構成されて成り、第２レンズ群１２は、フォーカシングにおいて移動し、物体側より像側へ順に、前記少なくとも１枚の正レンズの一例としての像側に凸の正メニスカスレンズ１２１から構成されて成り、第３レンズ群１３は、フォーカシングにおいて固定し、物体側より像側へ順に、像側に凸の正メニスカスレンズ１３１と、両凹の負レンズ１３２から構成されて成る例を示している。
これら各レンズ群１１、１２、１３の各レンズ１１１、１１２、１２１、１３１、１３２は、両面が非球面である。第３レンズ群１３における正メニスカスレンズ１３１および負レンズ１３２は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含んでいる。あるいは、第３レンズ群１３における正メニスカスレンズ１３１および負レンズ１３２は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。これら各レンズ群１１、１２、１３の各レンズ１１１、１１２、１２１、１３１、１３２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、これら各レンズ１１１、１１２、１２１、１３１、１３２は、樹脂材料製レンズである。
そして、この単焦点光学系１には、開口絞りの光学絞り１４が第１レンズ群１１の正レンズ１１１における物体側に配置されている。
さらに、この単焦点光学系１の像側には、フィルタ１５や撮像素子１６が配置される。フィルタ１５は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバー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、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１６は、この単焦点光学系１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、単焦点光学系１によりその光軸ＡＸに沿って適宜な変倍比で撮像素子１６の受光面まで導かれ、撮像素子１６によって前記被写体の光学像が撮像される。
このような構成の単焦点光学系１では、第１レンズ群１１と第３レンズ群１３とが固定されると共に、フォーカシングを行うために第２レンズ群１２のみが駆動される。このため、まず、このような構成の単焦点光学系１は、球面収差や色収差、像面湾曲など諸特性を悪化させることなくフォーカシングを行うことが可能となる。またこのような構成の単焦点光学系１は、フォーカシング移動量を削減できるため、フォーカシングを行うための駆動力を生じさせるアクチュエータの省スペース化が図れ、かつ全長が不変となるため、光学ユニットを超コンパクト化することが可能となる。さらに、このような構成の単焦点光学系１は、光学ユニット内へのゴミの侵入を防止することができ、工程の廃止によるコストダウンや不良削減による環境負荷の軽減も合わせて図ることができる。
そして、このような構成の単焦点光学系１では、第１レンズ群１１が少なくとも１枚の正レンズと負レンズと（図１に示す例では正レンズ１１１および負メニスカスレンズ１１２）を有することによって、球面収差と軸上色収差の補正が効果的に行われ、そして、第２レンズ群１２が正レンズを少なくとも１枚（図１に示す例では正メニスカスレンズ１２１）有することによって、像面湾曲が良好に補正される。さらに第３レンズ群１３が正メニスカスレンズ１３１および負レンズ１３２を備えることで、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含むことになり、あるいは、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズを少なくとも１枚含むことになり、像面へ入射する広画角の光線角度が抑制され、色シェーディングや周辺光量落ちが抑えられる。そして、前記条件式（１）を満たすことによって、軸上色収差が良好に補正され、画面全体のコントラストが高められる。
なお、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。
ここで、軸上色収差をより良好に補正し、画面全体のコントラストをより高める観点から、前記条件式（１）は、下記条件式（１’）、
２０＜｜△ｖ１｜＜６０ ・・・（１’）
であることが、より好ましい。
また、この単焦点光学系１では、第１〜第３レンズ群１１、１２、１３を構成する各レンズは、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第１レンズの一例としての正レンズ１１１、負の光学的パワーを有する第２レンズの一例としての負メニスカスレンズ１１２、正の光学的パワーを有する第３レンズの一例としての正メニスカスレンズ１２１、正又は負の光学的パワーを有する第４レンズの一例としての正メニスカスレンズ１３１、正又は負の光学的パワーを有する第５レンズの一例としての負レンズ１３２から構成されている。なお、第４レンズとしての正メニスカスレンズ１３１は、これに代えて負レンズであってもよく、また、第５レンズとしての負レンズ１３２は、これに代えて正レンズであってもよい。
このように単焦点光学系１は、物体側から像側へ順に、正負正の所謂トリプレットタイプにおけるレンズの並びに各レンズが配置されることによって、軸上色収差や球面収差、像面湾曲を良好に補正することができる。このように単焦点光学系１は、さらに第４および第５レンズを配置することによって、低背化や広角化に伴う周辺の光学性能、特に像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することができ、センサ入射角も抑制することができる。
なお、第１〜第３レンズ群１１、１２、１３を構成する各レンズは、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第１レンズ、負の光学的パワーを有する第２レンズ、正の光学的パワーを有する第３レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第４レンズから構成されてもよい。
また、この単焦点光学系１では、第２レンズ群１２は、１枚のレンズで構成されている。このため、単焦点光学系１は、フォーカス移動量を小さく抑えることができ、なおかつ駆動装置のレンズ重量負荷も軽減することができる。
また、この単焦点光学系１では、第３レンズ群１３における最物体側のレンズ１３１は、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである。このため、この単焦点光学系１は、射出瞳位置を物体側に配置し、かつ像面への広画角の光線入射角を抑制することができる。
ここで、これら上述の単焦点光学系１において、第１レンズ１１１の焦点距離をｆ１とし、全系の合成焦点距離をｆとし、そして、第２レンズ群１２の合成焦点距離をｆｓとする場合に、下記（２）および（３）の各条件式、
０．１＜ｆ１／ｆ＜１．１ ・・・（２）
０．１＜ｆｓ／ｆ＜２ ・・・（３）
を満たすことが好ましい。
このようにｆ１／ｆが上記条件式（２）を満たすとともにｆｓ／ｆが上記条件式（３）を満たすことによって、単焦点光学系１は、上記条件式（２）の上限を上回ると、レンズ全長をコンパクトに保つことが難しくなって好ましくなく、一方、上記条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ１１１のパワーが強くなりすぎ、色収差や非点収差が補正しきれなくなって好ましくない。そして、上記条件式（３）の上限を上回ると、フォーカス移動量が大きくなりレンズ全長が増大してしまい、好ましくなく、一方、上記条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群１２を駆動するアクチュエータの誤差に対する性能劣化が非常に敏感となり、特に画面周辺が非対称にぼける所謂片ボケと呼ばれる画質劣化が生じてしまい、好ましくない。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（２）および（３）は、下記条件式（２’）および（３’）、
０．４＜ｆ１／ｆ＜１ ・・・（２’）
０．５＜ｆｓ／ｆ＜１．５ ・・・（３’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、最物体側のレンズは、物体側面が凸面の正レンズであり、最像側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離をｂｆとし、そして、最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）をＴＬとする場合に、下記（４）の条件式、
０．０１＜ｂｆ／ＴＬ＜０．２４ ・・・（４）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１は、最物体側レンズを上記の形状とすることによって、そのレンズの光学的パワーを強めつつ、偏芯誤差感度を低減することができる。そして、このような構成の単焦点光学系１は、上記条件式（４）を満足することによって、第１レンズ１１１の光学的パワーを強め、光学全長を短縮することができる。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（４）は、下記条件式（４’）、
０．１０＜ｂｆ／ＴＬ＜０．２０ ・・・（４’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、第１レンズ１１１の物体側面よりも物体側または第１レンズ１１１の像側面と第２レンズ１１２の物体側面との間に開口絞りを有し、第１レンズ１１１の最大有効径をＤ１とし、最大像高をＹ’とする場合に、下記（５）の条件式、
０．１５＜Ｄ１／Ｙ’＜０．５ ・・・（５）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１は、上記の箇所に開口絞りを配置することによって、像面へ入射する広画角の光線角度を抑え、かつ光学的パワーが強いために高精度が要求される物体側に位置するレンズの有効径を小さくすることができ、生産性を高めることができる。そして、このような構成の単焦点光学系１において、上記条件式（５）は、開口絞りの配置位置の好ましい範囲を指定したものであり、この条件式（５）の上限を上回ると、光学ユニットの物体側にメカシャッターや可変絞り機構、ＮＤフィルタ等を配置することが困難となって好ましくなく、一方、上記条件式（５）の下限を下回ると、光量低下が生じてしまい、好ましくない。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（５）は、下記条件式（５’）、
０．２５＜Ｄ１／Ｙ’＜０．４０ ・・・（５’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、第１レンズ１１１と第２レンズ１１２との間の光軸上距離をＴ１２とし、第２レンズ１１２と第３レンズ１２１との間の光軸上距離（ただしフォーカス時に可変となる場合は物体距離無限時の距離とする）をＴ２３とし、第３レンズ１２１と第４レンズ１３１との間の光軸上距離（ただしフォーカス時に可変となる場合は物体距離無限時の距離とする）をＴ３４とする場合に、下記（６）、（７）および（８）の各条件式、
０．００１＜Ｔ１２／ＴＬ＜０．０３３ ・・・（６）
０．０５＜Ｔ２３／ＴＬ＜０．４ ・・・（７）
０．０４＜Ｔ３４／ＴＬ＜０．４ ・・・（８）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１では、上記条件式（６）の上限を上回ると、軸上色収差の補正が不十分となって好ましくなく、一方、その下限を下回ると、有害光を防止するための遮光部材を配置することが困難となり画質が劣化してしまい、好ましくない。上記条件式（７）の上限を上回ると、非点収差の補正が困難となって好ましくなく、一方、その下限を下回ると第２レンズ１１２の光学パワーが非常に強くなり、第２レンズ像側面を出射する光線の角度が急峻になりすぎて周辺光量低下に繋がってしまい、好ましくない。そして、上記条件式（８）の上限を上回ると、光学全長が増大してしまい好ましくなく、その下限を下回るとフォーカシング調整余裕が十分に確保できなくなるため、各レンズの公差を厳しく設定する必要が生じ、生産性が低下してしまい、好ましくない。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（６）、（７）および（８）は、下記条件式（６’）、（７’）および（８’）、
０．００５＜Ｔ１２／ＴＬ＜０．０２５ ・・・（６’）
０．１０＜Ｔ２３／ＴＬ＜０．２０ ・・・（７’）
０．０４＜Ｔ３４／ＴＬ＜０．１０ ・・・（８’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、第２レンズ１１２の光軸上厚みをＴ２とし、第２レンズ１１２の焦点距離をｆ２とする場合に、下記（９）の条件式、
−０．１５＜Ｔ２／ｆ２＜−０．０１ ・・・（９）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１では、上記条件式（９）の上限を上回ると、レンズ強度が不十分となって、レンズ保持の際に割れや面形状変化を引き起こしてしまい、好ましくなく、一方、下限を下回ると、ペッツバール和が大きくなってしまうため非点隔差が増大するとともに、軸上色収差も増加してしまい、好ましくない。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（９）は、下記条件式（９’）、
−０．１０＜Ｔ２／ｆ２＜−０．０２ ・・・（９’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、前記第１レンズ群は、物体側面が凸面の正の光学的パワーを有する第１レンズと像側に凹の強い曲率を向けた負の光学的パワーを有する第２レンズとから成り、前記第２レンズ群は、像側に凸の強い曲率を向けた正の光学的パワーを有する第３レンズから成り、前記第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有し物体側に凸の負メニスカス形状の第４レンズとから成ることが好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、第１レンズ群１１は、物体面側が凸面の正の光学的パワーを有する第１レンズ１１１と像側に凹の強い曲率を向けた負の光学的パワーを有する第２レンズ１１２とから成り、第２レンズ群１２は、像側に凸の強い曲率を向けた正の光学的パワーを有する第３レンズ１２１から成り、第３レンズ群１３は、像側に凸の正メニスカス形状の第４レンズ１３１と少なくとも１面の非球面を有する負の光学的パワーを有する第５レンズ１３２とから成ることが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１は、第１レンズ群１２を上記の構成とすることによって、球面収差と軸上色収差とを良好に補正することができる。また、このような構成の単焦点光学系１は、第２レンズ群１２を上記の構成とすることによって、像面湾曲を良好に補正し、かつフォーカス移動量を小さく抑えることができ、駆動装置のレンズ重量負荷も軽減することができる。さらに、このような構成の単焦点光学系１は、第３レンズ群１３を上記の構成とすることによって、所謂テレフォトタイプとしてコンパクト化を追求しつつ、像面への広画角光線の入射角度を抑えることができる。
また、これら上述の単焦点光学系１において、最大像高をＹ’とし、最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）をＴＬとする場合に、下記（１０）の条件式、
０．３＜Ｙ’／ＴＬ＜０．９ ・・・（１０）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１では、上記条件式（１０）の上限を上回ると、偏芯誤差感度が大幅に高くなり、生産性が著しく低下してしまい、好ましくなく、一方、条件式（１０）の下限を下回ると、モジュールサイズの大型化につながってしまい、好ましくない。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（１０）は、下記条件式（１０’）、
０．５２＜Ｙ’／ＴＬ＜０．８ ・・・（１０’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系において、最大半画角（ｄｅｇ）をｗとする場合に、下記（１１）の条件式、
２８＜ｗ＜５０ ・・・（１１）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１では、近接距離の撮影時にフォーカシング移動量を抑え、光学系のコンパクト化を図ることができる。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（１１）は、下記条件式（１１’）、
３０＜ｗ＜４０ ・・・（１１’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系において、無限遠光に対するＦナンバをＦｎとし、第３レンズ群の最物体側面から像面までの光軸上距離をＴｇｓとし、最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）をＴＬとする場合に、下記（１２）および（１３）の条件式、
Ｆｎ＜３．２ ・・・（１２）
０．１５＜Ｔｇｓ／ＴＬ＜０．８ ・・・（１３）
を満たすことが好ましい。
このような構成の単焦点光学系１は、上記条件式（１２）を満たすことによって、レンズ面上に付着したゴミサイズの光束全体に対する割合を大幅に軽減することができる。また、上記条件式（１３）の上限を上回ると、歪曲収差の補正が不十分となり、光学全長も増加してしまい、好ましくなく、一方、上記条件式（１３）の下限を下回ると、レンズ面上に付着したゴミサイズが画像に写り込む可能性が大幅に高まり、生産性低下を招いてしまい、好ましくない。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（１２）および（１３）は、下記条件式（１２’）および（１３’）、
Ｆｎ＜３．０ ・・・（１２’）
０．２５＜Ｔｇｓ／ＴＬ＜０．６０ ・・・（１３’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の単焦点光学系１において、可動する第２レンズ群１２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し、あるいは、圧電アクチュエータが用いられてもよい。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、撮像装置の更なるコンパクト化を図ることができる。
また、これら上述の単焦点光学系１において、空気と接している全てのレンズ面が非球面であることが好ましい。この構成によってコンパクト化と高画質化との両立が可能となる。
また、これら上述の単焦点光学系１において、非球面を有するガラスレンズが用いられる場合に、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。
また、これら上述の単焦点光学系１において、プラスチック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。
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。これら上述の単焦点光学系１において、比較的屈折力の大きな正レンズ（例えば図１に示す例では第１レンズ群１１の正レンズ１１１や第２レンズ群１２の正メニスカスレンズ１２１）、またはすべてのレンズ（図１に示す例では各レンズ１１１、１１２、１２１、１３１、１３２）に、このような無機粒子を分散させたプラスチック材料を用いることにより、撮像レンズ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。
このような無機微粒子を分散させたプラスチック材料製レンズは、以下のように成形されることが好ましい。
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。
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。
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。
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。
＜単焦点光学系を組み込んだデジタル機器の説明＞
次に、上述の単焦点光学系１が組み込まれたデジタル機器について説明する。
図３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３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３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、本実施形態の単焦点光学系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。
撮像部３０は、撮像装置２１と撮像素子１６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図１に示したような単焦点光学系１と、光軸方向に第２レンズ群１２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。被写体からの光線は、単焦点光学系１によって撮像素子１６の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
撮像素子１６は、上述したように、単焦点光学系１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１６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１６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）などの撮像動作が制御される。
画像生成部３１は、撮像素子１６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。
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。
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。
また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子１６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、単焦点光学系１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、単焦点光学系１によって撮像素子１６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、単焦点光学系１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。
また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子１６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１６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、単焦点光学系１によって撮像素子１６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。
また、必要に応じて画像処理部３３は、焦点深度を情報処理によって拡大する公知の焦点深度補正処理を含んでもよい。例えば、このような画像処理部３３は、所定の空間周波数帯域の成分をフィルタリングする空間周波数フィルタ処理を行うものであり、例えば、２次元デジタルフィルタである。単焦点光学系１が光軸方向に色収差を持つ場合では、光軸方向の前記色収差に起因して波長によって互いに異なる位置に焦点を結ぶ。このため、撮像素子１６で得られる画像は、物体面に対し互いに異なる深さの複数の像を加算した加算画像となり、焦点の合った位置における合焦像とその位置前後のデフォーカス像とを含んでいる。したがって、この加算画像は、空間周波数の中間域で劣化しており、画像処理部３３は、この劣化を前記空間周波数フィルタ処理によって回復する。例えば、前記空間周波数の中間域を除く帯域では、エッジ強調が弱くされるとともに、前記空間周波数の中間域では、エッジ強調が強くされる。これによって前記加算画像から焦点深度を拡大した画像が得られる（例えば、特開２００７−０４７２２８号公報や特開２００９−１３４０２４号公報や特開２００３−２３５７９４号公報等参照）。このような焦点深度補正処理を行う構成では、焦点深度を拡大することによって、部品バラツキを許容できるようになるため、生産性を高めることができる。また前記レンズ駆動装置等の駆動装置を用いる場合には、駆動装置の位置誤差や偏芯誤差を吸収することができる。
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単焦点光学系１における第２レンズ群１２を駆動する。
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。
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。
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。
このような構成のデジタル機器３の撮像動作に次について説明する。
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、第２レンズ群１２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１６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。
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１６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。
このような構成の撮像装置２１およびデジタル機器３は、従来の光学系より、小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様（例えばＦ値や近接距離等の仕様）や生産性に影響を与えることもなく、かつ近年量産工程で問題となる付着ゴミへの対応を解決することができる単焦点光学系１を備え、このような単焦点光学系１を用いた撮像装置２１およびデジタル機器３が提供される。特に、単焦点光学系１は、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１６を採用することができる。特に、単焦点光学系１が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。
図４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４（Ａ）は、携帯電話機の操作面を示し、図４（Ｂ）は、操作面の裏面、つまり背面を示す。
図４において、携帯電話機５には、上部にアンテナ５１が備えられ、その操作面には、図４（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。
そして、この携帯電話機５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。
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。
ここで、これら上述の撮像装置２１において、撮像素子１６の画素サイズ（μｍ）をＰＸとし、第３レンズ群１３の最物体側面の軸上光束半径（ｍｍ）をｈ３とする場合に、下記（１４）の条件式を満たすことが好ましい。このような構成の撮像装置２１は、下記条件式（１４）、
１＜ＰＸ／ｈ３＜５ ・・・（１４）
を満たすことによって、高画素の撮像素子１６や狭画素ピッチの撮像素子１６を使用した場合にも、レンズ面上に付着したゴミが画像に写り込むサイズを大幅に緩和することができ、ゴミによる生産性低下を防ぐことができる。
また、前記諸点の効果をより増すために、前記条件式（１４）は、下記条件式（１４’）、
２＜ＰＸ／ｈ３＜５ ・・・（１４’）
であることが、より好ましい。
また、これら上述の撮像装置２１において、第３レンズ群１３と撮像素子１６の撮像面の間を密閉する構造体１７を有することが好ましい。このような構造体１７は、例えば、図３に破線で示すように、包み込むように単焦点光学系１の鏡筒が一方端部に配設されるとともに、撮像素子１６を搭載した基体１６ａが他方端部に配置される、所定の材料から成る円筒体等である。また例えば、本実施形態の単焦点光学系１の第３レンズ群１３が固定されていることから、このような構造体１７は、単焦点光学系１の鏡筒と一体に構成されてもよい（単焦点光学系１の鏡筒の一部分であってもよい）。このような構成の撮像装置２１は、上記の構造体１７を有することによって、光束が非常に細くなる撮像面近傍へのゴミ付着を防ぐことができ、生産性低下を防ぐことができる。
＜単焦点光学系のより具体的な実施形態の説明＞
以下、図１に示したような単焦点光学系１、すなわち図３に示したようなデジタル機器３に搭載される撮像装置２１に備えられる単焦点光学系１の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
図５は、実施例１における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２２は、実施例１における単焦点光学系の収差図である。図２２は、無限遠の場合を示す。後述の実施例２〜実施例１７についても同様である（図６〜図２１及び、図２３〜図３８）。
実施例１の単焦点光学系１Ａは、図５に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシング（ピント合わせ）の際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
このようなインナーフォーカス方式を採用した光学系においては、フォーカス調整で光軸方向に移動させる機構を有することになるために機構部品が増加し、レンズの中心位置が光軸と垂直な方向にずれる偏芯が生じやすい。すなわち、製造時に発生した偏芯による悪影響（例えば、片ボケ）を受け易いといった問題がある。このため、光学系の組み立て時に偏芯を補正すべく調芯（光学調整）を行うことが好ましい。
より詳しくは、実施例１の単焦点光学系１Ａは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。このように光学絞りＳＴを最物体側に配置することによって、射出瞳を遠ざけることができ、像面に入射する光線角度をテレセントリックに近づけられる点で有利である。光学絞りＳＴは、後述の実施例２ないし実施例１７の場合も同様に、開口絞りやメカニカルシャッタや可変絞りであってよい。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１ないし第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
光学設計では、第２レンズ群だけが移動しても像面湾曲の変動が小さくなるように配慮した。それに伴い、マクロ撮影領域に於ける収差補正がし易くなり、マクロ撮影性能を確保するための自由度を高くすることができた。
図５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。なお、光学絞りＳＴ、平行平板ＦＴの両面および撮像素子ＳＲ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、後述の実施例２〜実施例１７についても同様である（図６ないし図２１）。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１〜１７の各図６〜図２１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、これらの曲率などが各実施例１〜１７を通じて同一であるという意味ではない。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１の単焦点光学系１Ａ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。
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） ∞ -0.198
２＊ 2.233 0.719 1.54470 56.15
３＊ -10.845 0.057
４＊ 8.923 0.309 1.63200 23.41
５＊ 2.541 1.153
６＊ -8.649 0.989 1.54470 56.15
７＊ -2.164 0.434
８＊ -1.236 0.717 1.54470 56.15
９＊ -1.208 0.365
１０＊ -13.767 0.741 1.54470 56.15
１１＊ 2.216 0.545
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.539
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝2.7712e-001，Ａ４＝1.0727e-003，Ａ６＝-9.7461e-004，
Ａ８＝4.9097e-003，Ａ１０＝-3.5422e-003，Ａ１２＝1.7884e-005，
Ａ１４＝9.0659e-004
第３面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝2.8807e-002，Ａ６＝4.4642e-003，
Ａ８＝-2.4924e-002，Ａ１０＝3.6660e-002，Ａ１２＝-2.7454e-002，
Ａ１４＝9.1980e-003
第４面
Ｋ＝9.1369e+000，Ａ４＝-3.1674e-002，Ａ６＝4.1982e-002，
Ａ８＝-5.9335e-002，Ａ１０＝5.9406e-002，Ａ１２＝-3.2711e-002，
Ａ１４＝7.6099e-003
第５面
Ｋ＝-3.4710e+000，Ａ４＝-2.0407e-002，Ａ６＝2.8638e-002，
Ａ８＝1.7930e-003，Ａ１０＝=-2.9256e-002，Ａ１２＝3.9051e-002，
Ａ１４＝-2.1808e-002，Ａ１６＝4.4472e-003
第６面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-2.9093e-002，Ａ６＝-2.0359e-002，
Ａ８＝2.0323e-002，Ａ１０＝-1.7842e-002，Ａ１２＝6.3347e-003，
Ａ１４＝-7.7790e-004
第７面
Ｋ＝-2.1956e+000，Ａ４＝-2.6890e-002，Ａ６＝3.6781e-003，
Ａ８＝-1.2738e-002，Ａ１０＝8.5083e-003，Ａ１２＝-3.1449e-003，
Ａ１４＝4.4186e-004
第８面
Ｋ＝-2.2049e+000，Ａ４＝-1.9560e-002，Ａ６＝1.0650e-002，
Ａ８＝-4.7651e-004，Ａ１０＝-9.6018e-004，Ａ１２＝1.6999e-004，
Ａ１４＝-7.3347e-006
第９面
Ｋ＝-3.1011e+000，Ａ４＝-3.9066e-002，Ａ６＝2.1035e-002，
Ａ８＝-3.2228e-003，Ａ１０＝1.9546e-004，Ａ１２＝-6.9519e-006，
Ａ１４＝1.4390e-006
第１０面
Ｋ＝1.0018e+001，Ａ４＝-3.2152e-002，Ａ６＝2.7496e-003，
Ａ８＝3.7554e-004，Ａ１０＝-8.9298e-005，Ａ１２＝1.2850e-005，
Ａ１４＝-7.8443e-007
第１１面
Ｋ＝-1.3055e+001，Ａ４＝-2.0428e-002，Ａ６＝3.3677e-003，
Ａ８＝-7.8814e-004，Ａ１０＝1.1238e-004，Ａ１２＝-9.0963e-006，
Ａ１４＝3.1728e-007
各種データ
焦点距離 5.676
Ｆナンバ 2.800
画角 31.835
像高 3.658
レンズ全長 6.568
ＢＦ 1.282
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.467
２ ４ ５ -5.729
３ ６ ７ 5.030
４ ８ ９ 9.739
５ １０ １１ -3.448
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し時は、第３レンズＬ３を物体側へ移動し、物体距離無限遠から物体距離１０ｃｍの場合での繰り出し量は、０．２２１ｍｍである。以下の実施例においても、特に、記載がない限り、同様に定義される。
上記の面データにおいて、面番号は、図５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。
また、“ｒ”は、各面の曲率半径（単位はｍｍ）、“ｄ”は、無限遠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ＳＴ、平行平面板ＦＴの両面、撮像素子ＳＲ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。
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＝４，６，８，１０，１２，１４，１６）の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをｚ軸の正の方向とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、次式により定義している。
ｚ（ｈ）＝ｃｈ２／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）ｃ２ｈ２｝］＋ΣＡｉ・ｈｉ
ただし、ｚ（ｈ）：高さｈの位置でのｚ軸方向の変位量（面頂点基準）
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ２＝ｘ２＋ｙ２）
ｃ：近軸曲率（＝１／曲率半径）
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｋ：２次曲面パラメータ（円錐係数）
である。
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。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１の単焦点光学系１Ａにおける各収差を図２２に示す。図２２において、左から順に球面収差（正弦条件）（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬ ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ ＡＢＥＲＲＡＴＩＯＮ）、非点収差（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＳＭ ＦＩＥＬＤ ＣＵＲＶＥＲ）および歪曲収差（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）をそれぞれ示す。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、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、実線は、サジタル（ラディアル）面における結果をそれぞれ表している。
球面収差の図には、実線でｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線（− − −）でｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、一点鎖線（−・−・−）でＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）の３つの光の収差をそれぞれ示してある。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。
以上のような扱いは、以下に示す実施例２〜１７にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図２３〜図３８においても同様である。
（実施例２）
図６は、実施例２における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２３は、実施例２における単焦点光学系の収差図である。
実施例２の単焦点光学系１Ｂは、図６に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例２の単焦点光学系１Ｂは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１ないし第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例２の単焦点光学系１Ｂ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。
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） ∞ 0.000
２＊ 2.746 0.566 1.54470 56.15
３＊ -4.101 0.107
４＊ 3.103 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.470 0.521
６＊ -6748.984 0.864 1.54470 56.15
７＊ -2.223 0.400
８＊ -1.645 0.443 1.54470 56.15
９＊ -0.920 0.156
１０＊ 8.360 0.411 1.54470 56.15
１１＊ 0.846 0.515
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.317
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝-2.1117e+000，Ａ４＝-1.8191e-002，Ａ６＝-5.4308e-002，
Ａ８＝3.4677e-002，Ａ１０＝-7.3865e-002，Ａ１２＝2.4202e-002，
Ａ１４＝5.6543e-003
第３面
Ｋ＝1.5396e+001，Ａ４＝-1.9406e-002，Ａ６＝2.3212e-002，
Ａ８＝-6.0179e-002，Ａ１０＝1.4252e-001，Ａ１２＝-1.9915e-001，
Ａ１４＝1.1852e-001
第４面
Ｋ＝-1.5200e+001，Ａ４＝-8.8510e-002，Ａ６＝7.8604e-002，
Ａ８＝-1.7892e-002，Ａ１０＝8.7562e-003，Ａ１２＝-2.3182e-003，
Ａ１４＝-1.8490e-003
第５面
Ｋ＝-4.1860e+000，Ａ４＝-1.9576e-002，Ａ６＝4.2524e-002，
Ａ８＝-2.0641e-002，Ａ１０＝2.2937e-002，Ａ１２＝-1.5231e-002，
Ａ１４＝2.9694e-003
第６面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝-6.9152e-003，Ａ６＝-3.1152e-003，
Ａ８＝1.3145e-003，Ａ１０＝-2.1262e-003，Ａ１２＝2.0959e-003，
Ａ１４＝-3.7192e-004
第７面
Ｋ＝-2.8868e+000，Ａ４＝-2.5831e-002，Ａ６＝-1.1871e-002，
Ａ８＝3.4459e-003，Ａ１０＝-2.0246e-003，Ａ１２＝-2.9501e-004，
Ａ１４＝4.6201e-004
第８面
Ｋ＝-7.3834e+000，Ａ４＝-3.4679e-002，Ａ６＝2.7118e-002，
Ａ８＝-1.3450e-002，Ａ１０＝-4.6523e-003，Ａ１２＝3.1923e-003，
Ａ１４＝-5.9057e-004
第９面
Ｋ＝-4.8827e+000，Ａ４＝-1.1909e-002，Ａ６＝2.7798e-002，
Ａ８＝-1.0126e-002，Ａ１０＝1.5346e-003，Ａ１２＝9.8706e-005，
Ａ１４＝-4.0028e-005
第１０面
Ｋ＝-3.0711e+001，Ａ４＝-1.3353e-001，Ａ６＝3.1976e-002，
Ａ８＝4.5637e-004，Ａ１０＝-8.1940e-004，Ａ１２＝6.9868e-005，
Ａ１４＝-3.5054e-007
第１１面
Ｋ＝-5.9970e+000，Ａ４＝-7.0594e-002，Ａ６＝2.1525e-002，
Ａ８＝-4.8949e-003，Ａ１０＝5.1455e-004，Ａ１２＝-2.0944e-005，
Ａ１４＝4.0703e-007
各種データ
焦点距離 3.750
Ｆナンバ 2.800
画角 37.846
像高 2.960
レンズ全長 4.808
ＢＦ 1.040
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.110
２ ４ ５ -4.757
３ ６ ７ 4.083
４ ８ ９ 3.154
５ １０ １１ -1.762
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．１２４ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例２の単焦点光学系１Ｂ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２３に示す。
（実施例３）
図７は、実施例３における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２４は、実施例３における単焦点光学系の収差図である。
実施例３の単焦点光学系１Ｃは、図７に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例３の単焦点光学系１Ｃは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、光学絞りＳＴと、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配設される。このように光学絞りＳＴを第１および第２レンズＬ１、Ｌ２間に配置することによって、周辺光量確保の点で有利である。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）（光学絞りＳＴを含む）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例３の単焦点光学系１Ｃ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。
数値実施例３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 1.748 0.745 1.54470 56.15
２＊ -19.560 0.021
３（絞り） ∞ 0.060
４＊ 8.299 0.300 1.63200 23.41
５＊ 2.338 0.526
６＊ -6.980 0.842 1.54470 56.15
７＊ -1.881 0.316
８＊ -1.649 0.556 1.54470 56.15
９＊ -1.137 0.445
１０＊ -1.497 0.400 1.54470 56.15
１１＊ 5.410 0.300
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.289
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝1.5766e-001，Ａ４＝-1.4963e-003，Ａ６＝4.8359e-003，
Ａ８＝-1.3113e-002，Ａ１０＝-4.3792e-003，Ａ１２＝3.1241e-002，
Ａ１４＝-2.5907e-002
第２面
Ｋ＝-2.5456e+001，Ａ４＝4.3701e-002，Ａ６＝-6.4451e-002，
Ａ８＝2.3148e-002，Ａ１０＝2.3833e-002，Ａ１２＝-1.5489e-001，
Ａ１４＝9.9605e-002
第４面
Ｋ＝1.2894e+001，Ａ４＝3.1310e-003，Ａ６＝8.6051e-003，
Ａ８＝-1.9821e-001，Ａ１０＝2.9891e-001，Ａ１２＝-2.1295e-001，
Ａ１４＝-2.0786e-002
第５面
Ｋ＝-3.3700e+000，Ａ４＝2.6003e-002，Ａ６＝6.1884e-002，
Ａ８＝-1.6311e-001，Ａ１０＝2.2170e-001，Ａ１２＝-1.1659e-001，
Ａ１４＝-6.3095e-003
第６面
Ｋ＝8.2099e-001，Ａ４＝-4.1380e-002，Ａ６＝-4.5417e-002，
Ａ８＝2.5176e-002，Ａ１０＝3.5102e-002，Ａ１２＝-8.0497e-002，
Ａ１４＝4.4465e-002
第７面
Ｋ＝1.9392e-001，Ａ４＝-2.8552e-003，Ａ６＝-2.4011e-002，
Ａ８＝1.1594e-002，Ａ１０＝-5.7039e-003，Ａ１２＝-6.2721e-003，
Ａ１４＝4.4606e-003
第８面
Ｋ＝3.4240e-001，Ａ４＝-4.3883e-002，Ａ６＝6.1029e-002，
Ａ８＝-5.7459e-003，Ａ１０＝-3.7261e-003，Ａ１２＝-1.0637e-003，
Ａ１４＝2.3848e-003
第９面
Ｋ＝-1.6292e+000，Ａ４＝-6.8873e-002，Ａ６＝4.2844e-002，
Ａ８＝-4.1365e-003，Ａ１０＝2.0662e-003，Ａ１２＝-4.1222e-004，
Ａ１４＝-6.7005e-005
第１０面
Ｋ＝-1.6831e+000，Ａ４＝-5.0598e-002，Ａ６＝2.9098e-002，
Ａ８＝-1.5805e-003，Ａ１０＝-1.0577e-003，Ａ１２＝2.2674e-004，
Ａ１４＝-1.4088e-005
第１１面
Ｋ＝3.7594e+000，Ａ４＝-7.7861e-002，Ａ６＝1.6464e-002，
Ａ８＝-3.0191e-003，Ａ１０＝4.2424e-004，Ａ１２＝-4.8571e-005，
Ａ１４＝2.2523e-006
各種データ
焦点距離 4.172
Ｆナンバ 2.806
画角 34.445
像高 2.872
レンズ全長 5.007
ＢＦ 0.796
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ 2.983
２ ４ ５ -5.252
３ ６ ７ 4.466
４ ８ ９ 4.859
５ １０ １１ -2.110
レンズ群データ
群 始面 終面
１ １ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．１５９ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例３の単焦点光学系１Ｃ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２４に示す。
（実施例４）
図８は、実施例４における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２５は、実施例４における単焦点光学系の収差図である。
実施例４の単焦点光学系１Ｄは、図８に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシング（ピント合わせ）の際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例４の単焦点光学系１Ｄは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例４の単焦点光学系１Ｄ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。
数値実施例４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.000
２＊ 2.203 0.550 1.54470 56.15
３＊ -6.447 0.050
４＊ 3.388 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.497 0.649
６＊ -231.634 0.728 1.54470 56.15
７＊ -2.374 0.469
８＊ -3.121 0.483 1.54470 56.15
９＊ -1.167 0.229
１０＊ -4.421 0.400 1.54470 56.15
１１＊ 1.266 0.519
１２ ∞ 0.145 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.305
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝6.9639e-002、Ａ４＝8.2743e-004，Ａ６＝-1.9487e-002，
Ａ８＝2.3559e-002，Ａ１０＝-4.9826e-003，Ａ１２＝2.4339e-003，
Ａ１４＝-8.3051e-003
第３面
Ｋ＝2.2537e+001，Ａ４＝2.6900e-002，Ａ６＝8.7462e-003，
Ａ８＝1.3710e-002，Ａ１０＝1.9079e-002，Ａ１２＝-1.4961e-002，
Ａ１４＝3.0707e-003
第４面
Ｋ＝-1.6249e+001，Ａ４＝-8.6680e-002，Ａ６＝8.5639e-002，
Ａ８＝-3.0127e-002，Ａ１０＝8.3691e-003，Ａ１２＝1.1855e-002，
Ａ１４＝-4.9716e-003
第５面
Ｋ＝-4.9556e+000，Ａ４＝-4.1426e-003，Ａ６＝3.2237e-002，
Ａ８＝-2.6730e-002，Ａ１０＝2.1868e-002，Ａ１２＝-9.3368e-003，
Ａ１４＝3.5305e-003
第６面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-7.0365e-003，Ａ６＝1.8045e-003，
Ａ８＝1.5331e-002，Ａ１０＝-2.4917e-003，Ａ１２＝-1.3829e-003，
Ａ１４＝4.6565e-004
第７面
Ｋ＝-2.0568e+000，Ａ４＝-2.5640e-002，Ａ６＝-4.7811e-003，
Ａ８＝4.1108e-003，Ａ１０＝4.3661e-003，Ａ１２＝1.0528e-004，
Ａ１４＝-1.7014e-004
第８面
Ｋ＝2.6216e+000，Ａ４＝2.0248e-002，Ａ６＝1.5794e-002，
Ａ８＝-5.4001e-003，Ａ１０＝-4.2137e-003，Ａ１２＝3.3777e-003，
Ａ１４＝-8.5260e-004
第９面
Ｋ＝-4.8364e+000，Ａ４＝-1.6483e-002，Ａ６＝3.7793e-002，
Ａ８＝-1.1137e-002，Ａ１０＝4.8893e-004，Ａ１２＝-7.5359e-005，
Ａ１４＝4.5712e-005
第１０面
Ｋ＝-4.3417e+000，Ａ４＝-6.8871e-002，Ａ６＝2.2296e-002，
Ａ８＝-6.0629e-004，Ａ１０＝-7.4334e-004，Ａ１２＝1.5202e-004，
Ａ１４＝-9.9989e-006
第１１面
Ｋ＝-8.6535e+000，Ａ４＝-6.1579e-002，Ａ６＝1.8370e-002，
Ａ８＝-4.0568e-003，Ａ１０＝3.6250e-004，Ａ１２＝-8.8422e-006，
Ａ１４＝1.5622e-007
各種データ
焦点距離 3.781
Ｆナンバ 2.880
画角 37.482
像高 2.960
レンズ全長 4.776
ＢＦ 0.920
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.083
２ ４ ５ -4.519
３ ６ ７ 4.398
４ ８ ９ 3.146
５ １０ １１ -1.763
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．１３４ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例４の単焦点光学系１Ｄ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２５に示す。
（実施例５）
図９は、実施例５における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２６は、実施例５における単焦点光学系の収差図である。
実施例５の単焦点光学系１Ｅは、図９に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例５の単焦点光学系１Ｅは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例５の単焦点光学系１Ｅ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。
数値実施例５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.050
２＊ 7.940 0.800 1.54470 56.15
３＊ -2.469 0.101
４＊ 3.895 0.426 1.63200 23.41
５＊ 1.632 1.001
６＊ 26.607 1.175 1.54470 56.15
７＊ -3.200 0.400
８＊ -1.734 0.486 1.54470 56.15
９＊ -1.029 0.100
１０＊ 3.454 0.533 1.54470 56.15
１１＊ 0.917 0.600
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.702
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-2.5530e-002，Ａ６＝-1.0297e-002，
Ａ８＝-1.5329e-002，Ａ１０＝1.0320e-002，Ａ１２＝-5.1000e-004，
Ａ１４＝-2.0491e-003
第３面
Ｋ＝-2.2044e+000，Ａ４＝4.0354e-003，Ａ６＝-3.7192e-002，
Ａ８＝1.4675e-002，Ａ１０＝4.7227e-004，Ａ１２＝-6.5765e-003，
Ａ１４＝3.1637e-003
第４面
Ｋ＝-1.0853e+001，Ａ４＝-3.2693e-002，Ａ６＝2.5188e-002，
Ａ８＝-1.0304e-002，Ａ１０＝2.3617e-003，Ａ１２＝1.6228e-003，
Ａ１４＝-6.7773e-004
第５面
Ｋ＝-4.5099e+000，Ａ４＝-7.9349e-003，Ａ６＝1.6704e-002，
Ａ８＝-9.7214e-003，Ａ１０＝2.6187e-003，Ａ１２＝3.9605e-004，
Ａ１４＝-1.9963e-004
第６面
Ｋ＝9.0364e+000，Ａ４＝6.8755e-003，Ａ６＝-1.0416e-002，
Ａ８＝3.5310e-003，Ａ１０＝2.5200e-004，Ａ１２＝-3.4061e-004，
Ａ１４＝4.7853e-005
第７面
Ｋ＝5.9479e-001，Ａ４＝1.2962e-002，Ａ６＝-4.0194e-003，
Ａ８＝-1.1527e-004，Ａ１０＝1.1669e-004，Ａ１２＝2.8478e-005，
Ａ１４＝-4.9433e-006
第８面
Ｋ＝-4.3179e-001，Ａ４＝3.7096e-002，Ａ６＝9.8140e-004，
Ａ８＝9.2866e-004，Ａ１０＝-3.0222e-005，Ａ１２＝-2.8923e-005，
Ａ１４＝6.2055e-006
第９面
Ｋ＝-3.7450e+000，Ａ４＝-5.5748e-002，Ａ６＝2.0347e-002，
Ａ８＝-2.0951e-003，Ａ１０＝2.0454e-004，Ａ１２＝-9.4418e-006，
Ａ１４＝-1.2837e-00
第１０面
Ｋ＝-5.6635e+000，Ａ４＝-8.0954e-002，Ａ６＝1.0365e-002，
Ａ８＝-3.1383e-006，Ａ１０＝-1.3946e-004，Ａ１２＝2.0848e-005，
Ａ１４＝-1.0865e-006
第１１面
Ｋ＝-4.3287e+000，Ａ４＝-3.9994e-002，Ａ６＝6.6722e-003，
Ａ８＝-9.1607e-004，Ａ１０＝8.5074e-005，Ａ１２＝-4.6694e-006，
Ａ１４＝1.0462e-007
各種データ
焦点距離 4.671
Ｆナンバ 2.801
画角 37.662
像高 3.658
レンズ全長 6.573
ＢＦ 1.501
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.554
２ ４ ５ -4.796
３ ６ ７ 5.319
４ ８ ９ 3.741
５ １０ １１ -2.475
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．２２４ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例５の単焦点光学系１Ｅ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２６に示す。
（実施例６）
図１０は、実施例６における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２７は、実施例６における単焦点光学系の収差図である。
実施例６の単焦点光学系１Ｆは、図１０に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例６の単焦点光学系１Ｆは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、光学絞りＳＴと、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）（光学絞りＳＴを含む）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例６の単焦点光学系１Ｆ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。
数値実施例６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 2.236 0.647 1.54470 56.15
２＊ -42.678 0.033
３（絞り） ∞ 0.060
４＊ 2.357 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.360 0.524
６＊ 7.395 1.121 1.54470 56.15
７＊ -1.941 0.357
８＊ -1.344 0.527 1.58300 29.90
９＊ -0.872 0.278
１０＊ -1.806 0.400 1.58300 29.90
１１＊ 2.033 0.400
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.251
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝4.8416e-001，Ａ４＝6.2022e-003，Ａ６＝1.2688e-002，
Ａ８＝-2.0923e-002，Ａ１０＝3.8887e-002，Ａ１２＝-2.2333e-002，
Ａ１４＝8.0946e-003
第２面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝1.8148e-002，Ａ６＝4.5831e-002，
Ａ８＝2.1614e-002，Ａ１０＝4.7850e-002，Ａ１２＝-3.1321e-001，
Ａ１４＝3.4145e-001
第４面
Ｋ＝-7.9264e+000，Ａ４＝-7.7259e-002，Ａ６＝1.4459e-001，
Ａ８＝-2.1988e-001，Ａ１０＝7.8239e-002，Ａ１２＝5.3451e-001，
Ａ１４＝-6.6564e-001
第５面
Ｋ＝-4.2977e+000，Ａ４＝1.7240e-002，Ａ６＝5.2157e-003，
Ａ８＝-4.3614e-002，Ａ１０＝1.2269e-001，Ａ１２＝-1.3591e-001，
Ａ１４＝5.2619e-002
第６面
Ｋ＝-2.1871e+001，Ａ４＝-1.4041e-003，Ａ６＝3.9112e-003，
Ａ８＝3.2744e-003，Ａ１０＝-6.5404e-003，Ａ１２＝4.0016e-003，
Ａ１４＝-6.3046e-004
第７面
Ｋ＝-6.4925e-001，Ａ４＝2.1294e-002，Ａ６＝-3.0928e-002，
Ａ８＝1.2773e-002，Ａ１０＝2.0293e-003，Ａ１２＝-3.9101e-003，
Ａ１４＝1.2154e-003
第８面
Ｋ＝-3.8170e-001，Ａ４＝7.0768e-004，Ａ６＝5.1133e-002，
Ａ８＝2.1960e-003，Ａ１０＝-3.6000e-003，Ａ１２＝-1.3145e-004，
Ａ１４＝2.9503e-004
第９面
Ｋ＝-2.8083e+000，Ａ４＝-1.2292e-001，Ａ６＝7.5377e-002，
Ａ８＝-5.1493e-003，Ａ１０＝-1.7963e-004，Ａ１２＝-6.6572e-004，
Ａ１４＝1.0588e-004
第１０面
Ｋ＝-9.1558e+000，Ａ４＝-8.8401e-002，Ａ６＝1.9664e-002，
Ａ８＝7.6076e-004，Ａ１０＝-5.4302e-004，Ａ１２＝1.9121e-004，
Ａ１４＝-3.1131e-005
第１１面
Ｋ＝-1.6462e+001，Ａ４＝-5.0043e-002，Ａ６＝1.1612e-002，
Ａ８＝-2.7922e-003，Ａ１０＝4.8456e-004，Ａ１２＝-5.0720e-005，
Ａ１４＝2.3128e-006
各種データ
焦点距離 3.835
Ｆナンバ 2.806
画角 37.761
像高 2.980
レンズ全長 5.093
ＢＦ 0.846
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ 3.921
２ ４ ５ -5.764
３ ６ ７ 2.947
４ ８ ９ 3.020
５ １０ １１ -1.580
レンズ群データ
群 始面 終面
１ １ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．０９３ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例６の単焦点光学系１Ｆ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２７に示す。
（実施例７）
図１１は、実施例７における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２８は、実施例７における単焦点光学系の収差図である。
実施例７の単焦点光学系１Ｇは、図１１に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例７の単焦点光学系１Ｇは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例７の単焦点光学系１Ｇ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。
数値実施例７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.000
２＊ 3.122 0.660 1.54470 56.15
３＊ -5.826 0.050
４＊ 2.600 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.377 1.002
６＊ 19.344 1.379 1.54470 56.15
７＊ -3.781 0.350
８＊ -2.135 0.515 1.54470 56.15
９＊ -1.111 0.128
１０＊ 2.269 0.492 1.54470 56.15
１１＊ 0.797 0.821
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.513
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝1.5009e-001，Ａ４＝4.8048e-003，Ａ６＝-1.8866e-002，
Ａ８＝1.3406e-002，Ａ１０＝-4.6876e-003，Ａ１２＝-4.3322e-003，
Ａ１４＝2.4388e-003
第３面
Ｋ＝-1.4379e+001，Ａ４＝1.6130e-002，Ａ６＝-1.1532e-002，
Ａ８＝-4.1992e-003，Ａ１０＝1.4224e-003，Ａ１２＝3.7751e-003，
Ａ１４＝-1.7858e-003
第４面
Ｋ＝-1.3154e+001，Ａ４＝-4.1475e-002，Ａ６＝2.5138e-002，
Ａ８＝-1.0239e-002，Ａ１０＝4.7967e-003，Ａ１２＝8.7405e-004，
Ａ１４＝-9.1963e-004
第５面
Ｋ＝-4.3687e+000，Ａ４＝-9.5399e-003，Ａ６＝1.3910e-002，
Ａ８＝-3.3879e-003，Ａ１０＝3.0587e-003，Ａ１２＝-1.6945e-003，
Ａ１４＝3.1273e-004
第６面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝5.0968e-003，Ａ６＝-9.8552e-003，
Ａ８＝3.9422e-003，Ａ１０＝-3.2850e-004，Ａ１２＝-2.2794e-004，
Ａ１４＝3.5659e-005
第７面
Ｋ＝-2.8876e+000，Ａ４＝-3.2625e-003，Ａ６＝1.9931e-004，
Ａ８＝-1.9275e-003，Ａ１０＝1.8137e-004，Ａ１２＝1.1326e-004，
Ａ１４＝-2.6470e-005
第８面
Ｋ＝-1.2724e-001，Ａ４＝1.6597e-002，Ａ６＝8.9368e-003，
Ａ８＝-7.9560e-004，Ａ１０＝-6.7493e-004，Ａ１２＝2.6611e-004，
Ａ１４＝-2.9834e-005
第９面
Ｋ＝-3.2046e+000，Ａ４＝-3.7439e-002，Ａ６＝1.6042e-002，
Ａ８＝-1.8581e-003，Ａ１０＝1.5499e-004，Ａ１２＝-1.1323e-005，
Ａ１４＝-8.9192e-007
第１０面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-4.4858e-002，Ａ６＝5.0850e-003，
Ａ８＝4.8796e-005，Ａ１０＝-9.3179e-005，Ａ１２＝1.6753e-005，
Ａ１４＝-1.0006e-006
第１１面
Ｋ＝-4.3519e+000，Ａ４＝-3.7374e-002，Ａ６＝6.9919e-003，
Ａ８＝-9.5271e-004，Ａ１０＝6.8485e-005，Ａ１２＝-1.7892e-006，
Ａ１４＝-8.9626e-009
各種データ
焦点距離 4.674
Ｆナンバ 2.802
画角 37.887
像高 3.636
レンズ全長 6.403
ＢＦ 1.526
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.832
２ ４ ５ -5.115
３ ６ ７ 5.931
４ ８ ９ 3.610
５ １０ １１ -2.557
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．２６５ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例７の単焦点光学系１Ｇ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２８に示す。
（実施例８）
図１２は、実施例８における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２９は、実施例８における単焦点光学系の収差図である。
実施例８の単焦点光学系１Ｈは、図１２に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例８の単焦点光学系１Ｈは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）から構成されて成る。そして、第４レンズＬ４は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第４レンズＬ４は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ４は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例８の単焦点光学系１Ｈ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。
数値実施例８
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.050
２＊ 3.182 0.668 1.54470 56.15
３＊ -2.913 0.050
４＊ 3.967 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.575 0.879
６＊ -9.756 1.020 1.54470 56.15
７＊ -1.928 0.435
８＊ 1.186 0.400 1.54470 56.15
９＊ 0.750 0.800
１０ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１１ ∞ 0.298
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝-4.5758e+000，Ａ４＝-2.8424e-002，Ａ６＝-3.9239e-002，
Ａ８＝-1.2479e-002，Ａ１０＝1.4456e-002，Ａ１２＝-2.1717e-002
第３面
Ｋ＝-7.4241e-001，Ａ４＝-2.7292e-002，Ａ６＝-7.6425e-003，
Ａ８＝-1.8638e-002，Ａ１０＝1.0818e-002，Ａ１２＝-9.7311e-003
第４面
Ｋ＝-1.4695e+001，Ａ４＝-5.9815e-002，Ａ６＝7.3392e-002，
Ａ８＝-2.6102e-003，Ａ１０＝-1.3526e-002，Ａ１２＝4.2023e-003
第５面
Ｋ＝-5.2113e+000，Ａ４＝2.6371e-002，Ａ６＝4.6057e-003，
Ａ８＝1.1422e-002，Ａ１０＝-3.2746e-003，Ａ１２＝-5.1200e-004
第６面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝3.0411e-002，Ａ６＝-3.8860e-002，
Ａ８＝1.5273e-002，Ａ１０＝-2.4488e-003，Ａ１２＝-5.4631e-004
第７面
Ｋ＝-9.9516e-001，Ａ４＝1.4879e-003，Ａ６＝1.1480e-002，
Ａ８＝-1.5562e-002，Ａ１０＝6.2762e-003，Ａ１２＝-9.6329e-004
第８面
Ｋ＝-4.4069e+000，Ａ４＝-1.3395e-001，Ａ６＝3.2661e-002，
Ａ８＝-5.1361e-003，Ａ１０＝7.1764e-004，Ａ１２＝-5.5404e-005
第９面
Ｋ＝-2.7724e+000，Ａ４＝-9.4378e-002，Ａ６＝2.9651e-002，
Ａ８＝-6.0688e-003，Ａ１０＝6.8145e-004，Ａ１２＝-3.1543e-005
各種データ
焦点距離 3.830
Ｆナンバ 2.801
画角 37.565
像高 2.980
レンズ全長 5.099
ＢＦ 1.297
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 2.904
２ ４ ５ -4.344
３ ６ ７ 4.217
４ ８ ９ -5.529
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ ９
なお、繰り出し量は、０．１４５ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例８の単焦点光学系１Ｈ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２９に示す。
（実施例９）
図１３は、実施例９における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３０は、実施例９における単焦点光学系の収差図である。
実施例９の単焦点光学系１Ｉは、図１３に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例９の単焦点光学系１Ｉは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、光学絞りＳＴと、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）（光学絞りＳＴを含む）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例９の単焦点光学系１Ｉ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。
数値実施例９
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 2.189 0.646 1.54470 56.15
２＊ -23.552 0.033
３（絞り） ∞ 0.060
４＊ 2.655 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.458 0.474
６＊ 16.320 1.321 1.54470 56.15
７＊ -1.696 0.243
８＊ -1.241 0.450 1.58300 29.90
９＊ -0.958 0.341
１０＊ -3.838 0.450 1.58300 29.90
１１＊ 1.554 0.432
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.250
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝4.2243e-001，Ａ４＝8.1081e-004，Ａ６＝2.1309e-002，
Ａ８＝-5.5515e-002，Ａ１０＝9.0911e-002，Ａ１２＝-6.8516e-002，
Ａ１４＝2.1011e-002
第２面
Ｋ＝2.9849e+001，Ａ４＝-2.4641e-002，Ａ６＝1.7513e-001，
Ａ８＝-3.8263e-001，Ａ１０＝6.4440e-001，Ａ１２＝-7.0158e-001，
Ａ１４＝3.4144e-001
第４面
Ｋ＝-1.0500e+001，Ａ４＝-1.0691e-001，Ａ６＝1.6935e-001，
Ａ８＝-5.8283e-002，Ａ１０＝-4.1424e-001，Ａ１２＝7.5877e-001，
Ａ１４＝-4.3043e-001
第５面
Ｋ＝-3.8415e+000，Ａ４＝-3.8289e-002，Ａ６＝7.9779e-002，
Ａ８＝-1.1590e-002，Ａ１０＝-1.3847e-001，Ａ１２＝1.8516e-001，
Ａ１４＝-7.9310e-002
第６面
Ｋ＝1.4400e+001，Ａ４＝-3.0706e-002，Ａ６＝-1.6834e-002，
Ａ８＝2.4967e-002，Ａ１０＝-2.5922e-002，Ａ１２＝1.0411e-002，
Ａ１４＝3.6906e-004
第７面
Ｋ＝-5.0930e-001，Ａ４＝1.6653e-003，Ａ６＝1.5998e-004，
Ａ８＝-1.4004e-002，Ａ１０＝1.0617e-002，Ａ１２＝-4.9143e-003，
Ａ１４＝1.1490e-003
第８面
Ｋ＝-5.3493e-001，Ａ４＝4.3106e-002，Ａ６＝4.7613e-002，
Ａ８＝-4.8325e-003，Ａ１０＝-3.0808e-003，Ａ１２＝1.4874e-003，
Ａ１４＝-1.7700e-004
第９面
Ｋ＝-2.8838e+000，Ａ４＝-8.3656e-002，Ａ６＝5.9666e-002，
Ａ８＝-5.7822e-003，Ａ１０＝1.3518e-003，Ａ１２＝-9.2697e-004，
Ａ１４＝1.1751e-004
第１０面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-1.0048e-001，Ａ６＝1.5809e-002，
Ａ８＝3.1778e-003，Ａ１０＝-5.3222e-004，Ａ１２＝-3.0451e-005，
Ａ１４＝4.0897e-006
第１１面
Ｋ＝1.0043e+001，Ａ４＝-5.6632e-002，Ａ６＝1.8233e-002，
Ａ８＝-4.9284e-003，Ａ１０＝0.0175e-003，Ａ１２＝-1.1825e-004，
Ａ１４＝5.7058e-006
各種データ
焦点距離 3.835
Ｆナンバ 2.805
画角 37.610
像高 2.980
レンズ全長 5.198
ＢＦ 0.880
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ 3.710
２ ４ ５ -5.663
３ ６ ７ 2.896
４ ８ ９ 4.543
５ １０ １１ -1.841
レンズ群データ
群 始面 終面
１ １ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．０９１ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例９の単焦点光学系１Ｉ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３０に示す。
（実施例１０）
図１４は、実施例１０における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３１は、実施例１０における単焦点光学系の収差図である。
実施例１０の単焦点光学系１Ｊは、図１４に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１０の単焦点光学系１Ｊは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、光学絞りＳＴと、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）と、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）とから構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）から構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）（光学絞りＳＴを含む）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１０の単焦点光学系１Ｊ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。
数値実施例１０
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 2.794 0.597 1.54470 56.15
２＊ -15.241 0.033
３（絞り） ∞ 0.060
４＊ 2.060 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.292 0.604
６＊ 5.256 1.076 1.54470 56.15
７＊ -2.528 0.218
８＊ -1.234 0.453 1.63200 23.41
９＊ -1.133 0.411
１０＊ 7.226 0.648 1.63200 23.41
１１＊ 1.418 0.499
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.250
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝6.9209e-001，Ａ４＝5.2106e-003，Ａ６＝1.4389e-002，
Ａ８＝-4.7556e-002，Ａ１０＝1.0714e-001，Ａ１２＝-9.2454e-002，
Ａ１４＝3.2977e-002
第２面
Ｋ＝1.2110e+001，Ａ４＝-2.9709e-002，Ａ６＝2.3913e-001，
Ａ８＝-4.2925e-001，Ａ１０＝6.4063e-001，Ａ１２＝-6.4759e-001，
Ａ１４＝3.4145e-001
第４面
Ｋ＝-9.7334e+000，Ａ４＝-7.9196e-002，Ａ６＝1.8988e-001，
Ａ８＝-7.6588e-002，Ａ１０＝-3.7412e-001，Ａ１２＝7.5641e-001，
Ａ１４＝-4.3044e-001
第５面
Ｋ＝-3.7509e+000，Ａ４＝-4.3905e-002，Ａ６＝7.8331e-002，
Ａ８＝1.5738e-003，Ａ１０＝-1.5496e-001，Ａ１２＝2.2392e-001，
Ａ１４＝-1.0266e-001
第６面
Ｋ＝1.2084e+001，Ａ４＝-1.8387e-002，Ａ６＝-2.1808e-002，
Ａ８＝2.7119e-002，Ａ１０＝-2.6987e-002，Ａ１２＝9.5160e-003，
Ａ１４＝-1.1120e-003
第７面
Ｋ＝-5.0031e-001，Ａ４＝-1.3089e-002，Ａ６＝1.6455e-002，
Ａ８＝-1.9307e-002，Ａ１０＝1.0697e-002，Ａ１２＝-3.9845e-003，
Ａ１４＝6.6084e-004
第８面
Ｋ＝-5.7182e-001，Ａ４＝4.8335e-002，Ａ６＝4.7253e-002，
Ａ８＝-3.2998e-003，Ａ１０＝-3.1320e-003，Ａ１２＝1.1277e-003，
Ａ１４＝-1.2406e-004
第９面
Ｋ＝-2.5945e+000，Ａ４＝-7.6929e-002，Ａ６＝5.4855e-002，
Ａ８＝-5.1051e-003，Ａ１０＝1.6342e-003，Ａ１２＝-1.0678e-003，
Ａ１４＝1.3050e-004
第１０面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-1.3156e-001，Ａ６＝3.2407e-002，
Ａ８＝-2.2211e-003，Ａ１０＝-9.0932e-004，Ａ１２＝1.6975e-004，
Ａ１４＝-6.3405e-007
第１１面
Ｋ＝-5.7247e+000，Ａ４＝-7.0789e-002，Ａ６＝2.2784e-002，
Ａ８＝-5.7758e-003，Ａ１０＝9.2623e-004，Ａ１２＝-8.7481e-005，
Ａ１４＝3.6677e-006
各種データ
焦点距離 3.826
Ｆナンバ 2.805
画角 37.552
像高 2.980
レンズ全長 5.351
ＢＦ 0.950
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ 4.387
２ ４ ５ -6.471
３ ６ ７ 3.294
４ ８ ９ 8.010
５ １０ １１ -2.919
レンズ群データ
群 始面 終面
１ １ ５
２ ６ ９
３ １０ １１
なお、繰り出し時は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を物体側へ移動し、物体距離無限遠から物体距離１０ｃｍの場合での繰り出し量は、０．０９３ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１０の単焦点光学系１Ｊ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３１に示す。
（実施例１１）
図１５は、実施例１１における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３２は、実施例１１における単焦点光学系の収差図である。
実施例１１の単焦点光学系１Ｋは、図１５に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１１の単焦点光学系１Ｋは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１および第３レンズ群Ｇｒ１、Ｇｒ３の各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズであり、第２レンズ群Ｇｒ２の第３レンズＬ３は、両面が非球面であり、ガラス材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１１の単焦点光学系１Ｋ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。
数値実施例１１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ -0.030
２＊ 1.934 0.525 1.54470 56.15
３＊ -37.008 0.050
４＊ 3.471 0.339 1.63200 23.41
５＊ 1.560 0.600
６＊ 9.014 1.111 1.48749 70.24
７＊ -2.214 0.200
８＊ -1.779 0.600 1.54470 56.15
９＊ -0.844 0.067
１０＊ 10.678 0.500 1.54470 56.15
１１＊ 0.762 0.600
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.306
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝3.6230e-001，Ａ４＝6.7071e-003，Ａ６＝5.5178e-002，
Ａ８＝-8.7357e-002，Ａ１０＝5.8796e-002，Ａ１２＝2.0291e-001，
Ａ１４＝-2.4518e-001
第３面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝6.6250e-002，Ａ６＝2.7503e-002，
Ａ８＝-2.0705e-002，Ａ１０＝2.0094e-001，Ａ１２＝-1.7169e-001，
Ａ１４＝1.0160e-002
第４面
Ｋ＝2.7059e+000，Ａ４＝-5.8637e-002，Ａ６＝7.7823e-003，
Ａ８＝5.8925e-002，Ａ１０＝1.3294e-002，Ａ１２＝-8.7425e-002，
Ａ１４＝3.4352e-002
第５面
Ｋ＝-3.2629e+000，Ａ４＝-1.4587e-003，Ａ６＝2.8697e-002，
Ａ８＝-2.6139e-002，Ａ１０＝4.8164e-002，Ａ１２＝-4.9823e-002，
Ａ１４＝1.9406e-002
第６面
Ｋ＝1.7979e+001，Ａ４＝3.4082e-005，Ａ６＝-1.9950e-002，
Ａ８＝1.3353e-002，Ａ１０＝-4.0239e-003，Ａ１２＝3.1910e-004，
Ａ１４＝5.6205e-005
第７面
Ｋ＝-2.8581e-001，Ａ４＝5.7976e-003，Ａ６＝-4.9262e-003，
Ａ８＝3.0226e-004，Ａ１０＝1.6568e-003，Ａ１２＝-1.1105e-003，
Ａ１４＝2.6265e-004
第８面
Ｋ＝-1.4556e-001，Ａ４＝1.8984e-002，Ａ６＝2.1329e-002，
Ａ８＝3.2080e-003，Ａ１０＝-2.2272e-003，Ａ１２＝-1.4804e-005，
Ａ１４＝1.0671e-004
第９面
Ｋ＝-4.2877e+000，Ａ４＝-9.6319e-002，Ａ６＝5.4410e-002，
Ａ８＝-9.2792e-003，Ａ１０＝1.4697e-003，Ａ１２＝-3.2499e-004，
Ａ１４＝3.0592e-005
第１０面
Ｋ＝-3.0000e+001，Ａ４＝-1.1169e-001，Ａ６＝1.7419e-002，
Ａ８＝1.7969e-003，Ａ１０＝-8.6342e-004，Ａ１２＝2.1733e-004，
Ａ１４＝-2.5652e-005
第１１面
Ｋ＝-5.1550e+000，Ａ４＝-5.7994e-002，Ａ６＝1.7237e-002，
Ａ８＝-4.2663e-003，Ａ１０＝6.3222e-004，Ａ１２＝-4.4364e-005，
Ａ１４＝9.3895e-007
各種データ
焦点距離 3.833
Ｆナンバ 2.801
画角 37.714
像高 2.980
レンズ全長 5.064
ＢＦ 1.102
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.390
２ ４ ５ -4.815
３ ６ ７ 3.768
４ ８ ９ 2.404
５ １０ １１ -1.534
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．１２７ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１１の単焦点光学系１Ｋ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３２に示す。
（実施例１２）
図１６は、実施例１２における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３３は、実施例１２における単焦点光学系の収差図である。
実施例１２の単焦点光学系１Ｌは、図１６に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシング（ピント合わせ）の際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１２の単焦点光学系１Ｌは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、像側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）から構成されて成る。そして、第４レンズＬ４は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第４レンズＬ４は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ２〜Ｌ４は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズであり、第１レンズ群Ｇｒ１の第１レンズＬ１は、両面が非球面であり、ガラス材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１２の単焦点光学系１Ｌ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。
数値実施例１２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.000
２＊ 3.898 0.773 1.49700 81.61
３＊ -2.524 0.636
４＊ -1.163 0.300 1.63200 23.41
５＊ -1.733 0.516
６＊ 14.168 1.081 1.54470 56.15
７＊ -2.129 0.400
８＊ 5.902 0.450 1.54470 56.15
９＊ 1.161 0.594
１０ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１１ ∞ 0.250
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝-5.7280e+000，Ａ４＝-5.8462e-002，Ａ６＝-9.8713e-003，
Ａ８＝-1.4260e-001，Ａ１０＝2.3855e-001，Ａ１２＝-2.4086e-001，
Ａ１４＝8.4941e-002
第３面
Ｋ＝3.8463e+000，Ａ４＝-5.3699e-002，Ａ６＝2.9418e-002，
Ａ８＝-7.9605e-002，Ａ１０＝1.5850e-001，Ａ１２＝-1.4738e-001，
Ａ１４＝5.6192e-002
第４面
Ｋ＝-3.3413e+000，Ａ４＝-1.2915e-001，Ａ６＝3.9888e-001，
Ａ８＝-3.6717e-001，Ａ１０＝2.1473e-001，Ａ１２＝-7.4718e-002，
Ａ１４＝1.2071e-002
第５面
Ｋ＝-1.7023e+001，Ａ４＝-3.2680e-001，Ａ６＝9.3412e-001，
Ａ８＝-1.4471e+000，Ａ１０＝1.6513e+000，Ａ１２＝-1.2860e+000，
Ａ１４＝6.2272e-001，Ａ１６＝-1.6332e-001
第６面
Ｋ＝6.9766e+000，Ａ４＝-5.8809e-002，Ａ６＝5.4584e-002，
Ａ８＝-5.1044e-002，Ａ１０＝2.2469e-002，Ａ１２＝-5.4223e-003，
Ａ１４＝5.3021e-004
第７面
Ｋ＝0.0000e+000，Ａ４＝1.0747e-002，Ａ６＝-2.0621e-003，
Ａ８＝-2.8274e-003，Ａ１０＝1.2984e-003，Ａ１２＝-4.6925e-004，
Ａ１４＝1.0462e-004
第８面
Ｋ＝-1.9610e+002，Ａ４＝-1.8946e-001，Ａ６＝5.1005e-002，
Ａ８＝-6.6501e-003，Ａ１０＝-1.5519e-003，Ａ１２＝1.0531e-003，
Ａ１４＝-1.6313e-004
第９面
Ｋ＝-4.7431e+000，Ａ４＝-8.8521e-002，Ａ６＝3.2516e-002，
Ａ８＝-8.8001e-003，Ａ１０＝1.4910e-003，Ａ１２＝-1.4098e-004，
Ａ１４＝5.4495e-006
各種データ
焦点距離 3.962
Ｆナンバ 2.802
画角 36.580
像高 2.980
レンズ全長 5.197
ＢＦ 1.041
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.211
２ ４ ５ -7.033
３ ６ ７ 3.479
４ ８ ９ -2.746
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ ９
なお、繰り出し量は、０．１１６ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１２の単焦点光学系１Ｌ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３３に示す。
（実施例１３）
図１７は、実施例１３における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３４は、実施例１３における単焦点光学系の収差図である。
実施例１３の単焦点光学系１Ｍは、図１７に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１３の単焦点光学系１Ｍは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、光学絞りＳＴと、両凹の負レンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の負メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ２〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズであり、第１レンズ群Ｇｒ１の第１レンズＬ１は、両面が非球面であり、ガラス材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）（光学絞りＳＴを含む）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１３の単焦点光学系１Ｍ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。
数値実施例１３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ 3.677 0.573 1.58913 61.24
２＊ -3.084 -0.052
３（絞り） ∞ 0.140
４＊ -17.071 0.300 1.63200 23.41
５＊ 11.650 0.539
６＊ -2.076 0.301 1.63200 23.41
７＊ -4.072 0.277
８＊ -8.738 0.981 1.54470 56.15
９＊ -1.019 0.242
１０＊ 4.233 0.400 1.54470 56.15
１１＊ 0.859 0.800
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.399
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝-8.0514e+000，Ａ４＝-5.5905e-002，Ａ６＝-4.2818e-002，
Ａ８＝-2.5927e-002，Ａ１０＝1.5567e-003，Ａ１２＝1.2363e-002，
Ａ１４＝-1.4942e-002
第２面
Ｋ＝9.8878e+000，Ａ４＝1.0097e-002，Ａ６＝-4.2085e-004，
Ａ８＝1.9148e-002，Ａ１０＝-2.4139e-003，Ａ１２＝-6.0074e-002，
Ａ１４＝1.4097e-001
第４面
Ｋ＝-5.0000e+001，Ａ４＝7.9729e-002，Ａ６＝9.2838e-002，
Ａ８＝-2.0256e-001，Ａ１０＝9.4730e-002，Ａ１２＝2.1921e-001，
Ａ１４＝-2.1314e-001
第５面
Ｋ＝4.4112e+001，Ａ４＝3.2758e-002，Ａ６＝8.3281e-002，
Ａ８＝-1.6744e-001，Ａ１０＝1.7619e-001，Ａ１２＝-1.0166e-001，
Ａ１４＝3.1746e-002
第６面
Ｋ＝-5.5156e+000，Ａ４＝-9.9888e-002，Ａ６＝6.4007e-002，
Ａ８＝8.9797e-002，Ａ１０＝-3.2195e-002，Ａ１２＝-9.7374e-002，
Ａ１４＝5.8863e-002
第７面
Ｋ＝-9.9227e+000，Ａ４＝-2.7289e-002，Ａ６＝4.2431e-002，
Ａ８＝1.3300e-002，Ａ１０＝-7.8852e-003，Ａ１２＝-6.0222e-003，
Ａ１４＝2.9989e-003
第８面
Ｋ＝3.4609e+001，Ａ４＝2.7618e-002，Ａ６＝-1.1290e-002，
Ａ８＝-5.9735e-003，Ａ１０＝1.4513e-003，Ａ１２＝1.8641e-003，
Ａ１４＝-1.3942e-006
第９面
Ｋ＝-4.4128e+000，Ａ４＝-6.3956e-002，Ａ６＝3.9026e-002，
Ａ８＝-1.5854e-002，Ａ１０＝8.9163e-004，Ａ１２＝3.9696e-004，
Ａ１４＝2.6981e-004
第１０面
Ｋ＝-1.9396e+000，Ａ４＝-1.1610e-001，Ａ６＝2.2196e-002，
Ａ８＝-1.0320e-003，Ａ１０＝-7.4368e-004，Ａ１２＝2.8814e-004，
Ａ１４＝-2.9489e-005
第１１面
Ｋ＝-4.4211e+000，Ａ４＝-6.7244e-002，Ａ６＝1.8827e-002，
Ａ８＝-4.2200e-003，Ａ１０＝5.5439e-004，Ａ１２＝-4.3876e-005，
Ａ１４＝1.8422e-006
各種データ
焦点距離 3.830
Ｆナンバ 2.880
画角 37.723
像高 2.980
レンズ全長 5.097
ＢＦ 1.396
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ 2.939
２ ４ ５ -10.912
３ ６ ７ -7.118
４ ８ ９ 2.026
５ １０ １１ -2.064
レンズ群データ
群 始面 終面
１ １ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し時は、第３レンズＬ３を像側へ移動し、物体距離無限遠から物体距離１０ｃｍの場合での繰り出し量は、０．２０１ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１３の単焦点光学系１Ｍ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３４に示す。
（実施例１４）
図１８は、実施例１４における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３５は、実施例１４における単焦点光学系の収差図である。
実施例１４の単焦点光学系１Ｎは、図１８に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１４の単焦点光学系１Ｎは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、像側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、光学絞りＳＴと、両凸の正レンズ（第２レンズＬ２）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）から構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）（光学絞りＳＴを含む）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１４の単焦点光学系１Ｎ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。
数値実施例１４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１＊ -3.797 0.443 1.54470 56.15
２＊ -3.989 0.020
３（絞り） ∞ 0.050
４＊ 2.872 0.701 1.54470 56.15
５＊ -3.019 0.026
６＊ 2.882 0.311 1.63200 23.41
７＊ 1.362 0.973
８＊ -16.884 1.025 1.54470 56.15
９＊ -2.405 0.400
１０＊ 1.596 0.470 1.54470 56.15
１１＊ 0.919 0.800
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.131
像面 ∞
非球面データ
第１面
Ｋ＝7.3178e+000，Ａ４＝-4.7409e-003，Ａ６＝1.5385e-002，
Ａ８＝-9.9628e-004，Ａ１０＝-3.0797e-003，Ａ１２＝7.1083e-00
第２面
Ｋ＝1.2085e+001，Ａ４＝-2.1050e-003，Ａ６＝1.5638e-002，
Ａ８＝1.4539e-002，Ａ１０＝-2.3186e-002，Ａ１２＝1.3516e-002
第４面
Ｋ＝-1.0926e+000，Ａ４＝-1.5399e-002，Ａ６＝-3.1999e-002，
Ａ８＝-1.7794e-002，Ａ１０＝2.2390e-002，Ａ１２＝-4.5109e-002
第５面
Ｋ＝-4.9954e+000，Ａ４＝-1.3397e-002，Ａ６＝-1.4172e-002，
Ａ８＝-2.0569e-002，Ａ１０＝-6.6126e-004，Ａ１２＝-1.2919e-002
第６面
Ｋ＝-2.0522e+001，Ａ４＝-6.1444e-002，Ａ６＝6.5893e-002，
Ａ８＝-8.9407e-003，Ａ１０＝-9.9288e-003，Ａ１２＝-7.4072e-004
第７面
Ｋ＝-5.2519e+000，Ａ４＝9.3015e-003，Ａ６＝1.0637e-002，
Ａ８＝2.0832e-002，Ａ１０＝-8.3505e-003，Ａ１２＝-3.2633e-003
第８面
Ｋ＝2.6215e+001，Ａ４＝2.4587e-002，Ａ６＝-3.0346e-002，
Ａ８＝1.3113e-002，Ａ１０＝-4.4120e-003，Ａ１２＝-1.1373e-005
第９面
Ｋ＝-5.1644e-001，Ａ４＝-9.4879e-003，Ａ６＝2.1548e-002，
Ａ８＝-1.6987e-002，Ａ１０＝5.7880e-003，Ａ１２＝-1.0267e-003
第１０面
Ｋ＝-8.0921e+000，Ａ４＝-1.5143e-001，Ａ６＝3.2615e-002，
Ａ８＝-4.3949e-003，Ａ１０＝5.6881e-004，Ａ１２＝-1.5814e-004
第１１面
Ｋ＝-3.6457e+000，Ａ４＝-8.8326e-002，Ａ６＝2.6203e-002，
Ａ８＝-5.5321e-003，Ａ１０＝6.5007e-004，Ａ１２＝-3.3967e-005
各種データ
焦点距離 3.832
Ｆナンバ 2.801
画角 37.668
像高 2.980
レンズ全長 5.536
ＢＦ 1.117
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ １ ２ -784.193
２ ４ ５ 2.820
３ ６ ７ -4.438
４ ８ ９ 5.024
５ １０ １１ -5.266
レンズ群データ
群 始面 終面
１ １ ７
２ ８ ９
３ １０ １１
なお、繰り出し時は、第４レンズＬ４を物体側へ移動し、物体距離無限遠から物体距離１０ｃｍの場合での繰り出し量は、０．１６８ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１４の単焦点光学系１Ｎ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３５に示す。
（実施例１５）
図１９は、実施例１５における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３６は、実施例１５における単焦点光学系の収差図である。
実施例１５の単焦点光学系１Ｏは、図１９に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１５の単焦点光学系１Ｏは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、物体側に凸の正メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１５の単焦点光学系１Ｏ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。
数値実施例１５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.000
２＊ 1.864 0.540 1.54470 56.15
３＊ 83.306 0.050
４＊ 2.997 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.481 0.604
６＊ 12.220 1.043 1.54470 56.15
７＊ -2.232 0.286
８＊ -1.841 0.600 1.58300 29.90
９＊ -0.988 0.167
１０＊ -12.155 0.500 1.58300 29.90
１１＊ 1.087 0.600
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.209
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝4.7074e-001，Ａ４＝1.3827e-002，Ａ６＝2.7706e-002，
Ａ８＝8.7401e-003，Ａ１０＝4.1316e-003，Ａ１２＝9.1486e-003，
Ａ１４＝-1.3236e-002
第３面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝5.4904e-002，Ａ６＝4.1399e-002，
Ａ８＝3.1375e-002，Ａ１０＝1.1703e-001，Ａ１２＝-2.1565e-001，
Ａ１４＝1.3145e-001
第４面
Ｋ＝-3.1078e+000，Ａ４＝-8.6803e-002，Ａ６＝5.0654e-002，
Ａ８＝4.3380e-003，Ａ１０＝1.3106e-002，Ａ１２＝-3.0471e-002，
Ａ１４＝9.3149e-003
第５面
Ｋ＝-3.3921e+000，Ａ４＝-8.6012e-003，Ａ６＝2.1701e-002，
Ａ８＝-2.2325e-002，Ａ１０＝3.9548e-002，Ａ１２＝-3.5315e-002，
Ａ１４＝1.3109e-002
第６面
Ｋ＝3.0000e+001，Ａ４＝-8.8040e-004，Ａ６＝-1.0750e-002，
Ａ８＝1.0262e-002，Ａ１０＝-3.5264e-003，Ａ１２＝5.5161e-004，
Ａ１４＝8.1402e-006
第７面
Ｋ＝-2.4882e-001，Ａ４＝5.8941e-003，Ａ６＝-9.1961e-003，
Ａ８＝3.1482e-003，Ａ１０＝1.9460e-003，Ａ１２＝-1.0809e-003，
Ａ１４＝2.3742e-004
第８面
Ｋ＝-9.3573e-002，Ａ４＝8.4262e-003，Ａ６＝2.4177e-002，
Ａ８＝3.2111e-003，Ａ１０＝-2.3055e-003，Ａ１２＝-3.4532e-005，
Ａ１４＝1.0951e-004
第９面
Ｋ＝-3.8208e+000，Ａ４＝-8.3132e-002，Ａ６＝5.2797e-002，
Ａ８＝-9.4049e-003，Ａ１０＝1.2828e-003，Ａ１２＝-3.3834e-004，
Ａ１４＝4.2950e-005
第１０面
Ｋ＝1.6256e+001，Ａ４＝-7.6116e-002，Ａ６＝1.4095e-002，
Ａ８＝1.0847e-003，Ａ１０＝-8.1630e-004，Ａ１２＝2.3551e-004，
Ａ１４＝-2.8127e-005
第１１面
Ｋ＝-6.5072e+000，Ａ４＝-5.4925e-002，Ａ６＝1.6671e-002，
Ａ８＝-4.2152e-003，Ａ１０＝6.3281e-004，Ａ１２＝-4.4359e-005，
Ａ１４＝8.6658e-007
各種データ
焦点距離 3.834
Ｆナンバ 2.803
画角 37.751
像高 2.980
レンズ全長 5.097
ＢＦ 1.005
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.492
２ ４ ５ -5.016
３ ６ ７ 3.555
４ ８ ９ 2.903
５ １０ １１ -1.688
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．１１６ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１５の単焦点光学系１Ｏ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３６に示す。
（実施例１６）
図２０は、実施例１６における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３７は、実施例１６における単焦点光学系の収差図である。
実施例１６の単焦点光学系１Ｐは、図２０に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１６の単焦点光学系１Ｐは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、像側に凸の正メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る。そして、第５レンズＬ５は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第５レンズＬ５は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１および第３レンズ群Ｇｒ１、Ｇｒ３の各レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズであり、第２レンズ群Ｇｒ２の第３レンズＬ３は、両面が非球面であり、ガラス材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１６の単焦点光学系１Ｐ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。
数値実施例１６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.000
２＊ 2.564 0.602 1.54470 56.15
３＊ -5.743 0.050
４＊ 2.629 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.361 0.646
６＊ 13.428 1.022 1.48749 70.24
７＊ -2.149 0.321
８＊ -1.822 0.500 1.54470 56.15
９＊ -0.970 0.050
１０＊ 4.628 0.500 1.54470 56.15
１１＊ 0.782 0.600
１２ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１３ ∞ 0.308
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝-9.6080e-001，Ａ４＝-9.5983e-003，Ａ６＝3.0883e-002，
Ａ８＝-7.2346e-002，Ａ１０＝2.1025e-002，Ａ１２＝9.7897e-002，
Ａ１４＝-9.4586e-002
第３面
Ｋ＝2.8353e+001，Ａ４＝6.7644e-002，Ａ６＝-4.5061e-002，
Ａ８＝3.5817e-002，Ａ１０＝1.0007e-001，Ａ１２＝-2.2152e-001，
Ａ１４＝1.3391e-001
第４面
Ｋ＝-1.1480e+000，Ａ４＝-7.1235e-002，Ａ６＝4.9735e-002，
Ａ８＝-2.8340e-003，Ａ１０＝4.1054e-003，Ａ１２＝-1.8562e-002，
Ａ１４＝9.5533e-003
第５面
Ｋ＝-3.6224e+000，Ａ４＝2.5104e-003，Ａ６＝3.5539e-002，
Ａ８＝-2.8851e-002，Ａ１０＝3.3679e-002，Ａ１２＝-2.5969e-002，
Ａ１４＝7.9555e-003
第６面
Ｋ＝1.3124e+001，Ａ４＝3.5815e-003，Ａ６＝-1.1575e-002，
Ａ８＝1.0775e-002，Ａ１０＝-3.2982e-003，Ａ１２＝5.0090e-004，
Ａ１４＝5.2062e-005
第７面
Ｋ＝-8.9080e-002，Ａ４＝-1.0322e-003，Ａ６＝3.5342e-003，
Ａ８＝2.1631e-003，Ａ１０＝1.1860e-003，Ａ１２＝-1.1543e-003，
Ａ１４＝3.6606e-004
第８面
Ｋ＝-7.4417e-002，Ａ４＝1.0774e-002，Ａ６＝2.4251e-002，
Ａ８＝3.6871e-003，Ａ１０＝-2.3051e-003，Ａ１２＝-3.3478e-005，
Ａ１４＝1.1078e-004
第９面
Ｋ＝-5.2109e+000，Ａ４＝-9.3123e-002，Ａ６＝5.2849e-002，
Ａ８＝-8.8602e-003，Ａ１０＝1.5215e-003，Ａ１２＝-3.2500e-004，
Ａ１４＝2.3073e-005
第１０面
Ｋ＝-2.6162e+001，Ａ４＝-1.2474e-001，Ａ６＝2.4088e-002，
Ａ８＝1.5485e-003，Ａ１０＝-1.0023e-003，Ａ１２＝1.9940e-004，
Ａ１４＝-2.0374e-005
第１１面
Ｋ＝-4.8524e+000，Ａ４＝-6.2489e-002，Ａ６＝1.8591e-002，
Ａ８＝-4.4430e-003，Ａ１０＝6.3562e-004，Ａ１２＝-4.2279e-005，
Ａ１４＝7.4025e-007
各種データ
焦点距離 3.833
Ｆナンバ 2.801
画角 37.616
像高 2.980
レンズ全長 5.082
ＢＦ 1.091
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.339
２ ４ ５ -4.915
３ ６ ７ 3.883
４ ８ ９ 3.152
５ １０ １１ -1.810
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ １１
なお、繰り出し量は、０．１２５ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１６の単焦点光学系１Ｐ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３７に示す。
（実施例１７）
図２１は、実施例１７における単焦点光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３８は、実施例１７における単焦点光学系の収差図である。
実施例１７の単焦点光学系１Ｑは、図２１に示すように、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に配置され、フォーカシングの際には、第１レンズ群（Ｇｒ１）は、所定の撮像面に対して固定され、第２レンズ群（Ｇｒ２）は、光軸ＡＸ方向に移動し、第３レンズ群（Ｇｒ３）は、前記所定の撮像面に対し固定される。
より詳しくは、実施例１７の単焦点光学系１Ｑは、各レンズ群（Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３）が物体側から像側へ順に、次のように構成されている。
第１レンズ群（Ｇｒ１）は、両凸の正レンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）とから構成されて成る。光学絞りＳＴは、第１レンズ群（Ｇｒ１）における第１レンズＬ１の物体側に配設される。
第２レンズ群（Ｇｒ２）は、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）から構成されて成る。
第３レンズ群（Ｇｒ３）は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第４レンズＬ４）から構成されて成る。そして、第４レンズＬ４は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面含む。あるいは、第４レンズＬ４は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズである。
これら第１〜第３レンズ群Ｇｒ１〜Ｇｒ３の各レンズＬ１〜Ｌ４は、両面が非球面であり、樹脂材料製のレンズである。
そして、第３レンズ群Ｇｒ３の像側には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子ＳＲのカバーガラス等である。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、光学絞りＳＴを介して、順に第１レンズ群（Ｇｒ１）、第２レンズ群（Ｇｒ２）、第３レンズ群（Ｇｒ３）および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、インタフェースを介して有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例１７の単焦点光学系１Ｑ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。
数値実施例１７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１（絞り） ∞ 0.004
２＊ 2.166 0.667 1.54470 56.15
３＊ -9.662 0.050
４＊ 3.369 0.300 1.63200 23.41
５＊ 1.504 0.813
６＊ 88.347 0.956 1.54470 56.15
７＊ -2.435 0.559
８＊ 1.709 0.528 1.54470 56.15
９＊ 0.997 0.700
１０ ∞ 0.300 1.51633 64.14
１１ ∞ 0.324
像面 ∞
非球面データ
第２面
Ｋ＝3.0304e-001，Ａ４＝1.0051e-003，Ａ６＝-8.8779e-004，
Ａ８＝-2.3670e-003，Ａ１０＝5.6888e-003
第３面
Ｋ＝2.8128e+001，Ａ４＝3.9928e-002，Ａ６＝-4.0265e-002，
Ａ８＝1.0559e-001，Ａ１０＝-5.8458e-002
第４面
Ｋ＝-1.9261e+001，Ａ４＝-3.3015e-002，Ａ６＝-2.3680e-002，
Ａ８＝8.6145e-002，Ａ１０＝-4.1031e-003，Ａ１２＝-3.3236e-002
第５面
Ｋ＝-3.6779e+000，Ａ４＝-1.3736e-002，Ａ６＝2.6633e-002，
Ａ８＝-2.5386e-002，Ａ１０＝5.1478e-002，Ａ１２＝-2.7594e-002
第６面
Ｋ＝2.3252e+001，Ａ４＝2.8991e-002，Ａ６＝-1.6340e-002，
Ａ８＝1.2472e-002，Ａ１０＝-4.3172e-003，Ａ１２＝5.9190e-004
第７面
Ｋ＝-8.2051e+000，Ａ４＝-8.0791e-002，Ａ６＝6.4742e-002，
Ａ８＝-3.6155e-002，Ａ１０＝1.5863e-002，Ａ１２＝-3.2747e-003，
Ａ１４＝7.7253e-005，Ａ１６＝4.4690e-005
第８面
Ｋ＝-7.3049e+000，Ａ４＝-1.3561e-001，Ａ６＝2.9873e-002，
Ａ８＝-2.5393e-003，Ａ１０＝5.2932e-004，Ａ１２＝-1.9210e-004，
Ａ１４＝2.0635e-005
第９面
Ｋ＝-3.4495e+000，Ａ４＝-8.8150e-002，Ａ６＝2.9371e-002，
Ａ８＝-7.4753e-003，Ａ１０＝1.2352e-003，Ａ１２＝-1.1410e-004，
Ａ１４＝4.3445e-006
各種データ
焦点距離 4.041
Ｆナンバ 2.881
画角 36.124
像高 2.990
レンズ全長 5.103
ＢＦ 1.226
レンズデータ
レンズ 始面 終面 焦点距離
１ ２ ３ 3.314
２ ４ ５ -4.587
３ ６ ７ 4.367
４ ８ ９ -5.943
レンズ群データ
群 始面 終面
１ ２ ５
２ ６ ７
３ ８ ９
なお、繰り出し量は、０．１４９ｍｍである。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１７の単焦点光学系１Ｑ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３８に示す。
上記に列挙した実施例１〜１７の単焦点光学系１Ａ〜１Ｑに、上述した条件式（１）〜（１４）を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表１および表２に示す。なお、条件式（１４）では、１．４μｍおよび１．１μｍの各場合について示されている。
以上、説明したように、上記実施例１〜１７における単焦点光学系１Ａ〜１Ｑは、本発明に係る要件を満足している結果、従来の光学系より、小型化および高性能化を図りつつ、他の仕様や生産性に影響を与えることもなく、かつ近年量産工程で問題となる付着ゴミへの対応を解決することができる。そして、上記実施例１〜１７における単焦点光学系１Ａ〜１Ｑは、撮像装置２１およびデジタル機器３に搭載する上で、特に携帯端末５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１６を採用することができる。
例えば、８Ｍピクセル、１２Ｍピクセルおよび２０Ｍピクセル等のクラス（グレード）の高画素な撮像素子１６は、撮像素子１６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）、単焦点光学系１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で単焦点光学系１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１〜１７における単焦点光学系１Ａ〜１Ｑ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。
また、近年、撮像装置を低コストに且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って、電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。
このようなリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品と共に光学素子を約２００〜２６０℃に加熱する必要があるが、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。このため、リフロー処理を用いて実装を行う場合では、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズが使用され、小型化と高温環境での光学性能の両立を図ってもよい。ここで、このようなガラスモールドレンズは、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりもコストが高い。このため、レンズ材料にエネルギー硬化性樹脂が使用されてもよい。このようなエネルギー硬化性樹脂のレンズ材料は、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、高温に曝されたときの光学性能の低下が小さいため、リフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造し易く安価となり、光学系を組み込んだ撮像装置の低コスト性と量産性とを両立することが可能となる。なお、エネルギー硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂のいずれをも指すものとする。本実施の形態にかかる単焦点光学系１におけるレンズは、このようなエネルギー硬化性樹脂を用いて形成されたレンズであってよい。熱硬化性樹脂は、一例として、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；１質量％を添加し、１５０℃、１０ｍｉｎ（分）間で硬化させたもの等が挙げられる。
また、本実施例は、固体撮像素子の撮像面に入射する光束の主光線入射角については、単焦点光学系１に要求される仕様によっては、撮像面周辺部において必ずしも十分小さい設計になっていない。しかし、最近の技術では、固体撮像素子の色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列の見直しによって、シェーディングを軽減することができるようになってきた。具体的には撮像素子の撮像面の画素ピッチに対し、色フィルタやオンチップマイクロレンズアレイの配列のピッチをわずかに小さく設定すれば、撮像面の周辺部にい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レンズ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。これにより固体撮像素子で発生するシェーディングを小さく抑えることができる。
さらに、近年は、従来と異なる製法で固体撮像素子を作製する技術が進展してきた。裏面照射型と呼ばれるこの技術では、受光部が配線層よりも撮像レンズ側に配置されているため、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を抑制する効果が極めて大きい。
本実施例は、これらの周辺技術を勘案し、より小型化を目指した設計例となっている。
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。
ＡＸ 光軸
１、１Ａ〜１Ｑ 単焦点光学系
３ デジタル機器
５ 携帯電話機
１１、Ｇｒ１ 第１レンズ群
１２、Ｇｒ２ 第２レンズ群
１３、Ｇｒ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
１４、ＳＴ 絞り
１６、ＳＲ 撮像素子
２１ 撮像装置

Claims (24)

  1. 物体側より像側へ順に、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群から構成され、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とは像面に対して固定され、前記第２レンズ群を光軸方向に移動することによってフォーカシングを行う単焦点光学系において、
    前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含み、
    前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含み、
    前記第３レンズ群は、周辺部で正の光学的パワーを有する非球面を少なくとも１面有するレンズを少なくとも１枚含み、
    下記（１）の条件式を満たすことを特徴とする単焦点光学系。
    ５＜|△ｖ１|＜７０ ・・・（１）
    ただし、
    △ｖ１：第１レンズ群内の正レンズと負レンズとのアッベ数差の最大値
  2. 物体側より像側へ順に、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群から構成され、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とは像面に対して固定され、前記第２レンズ群を光軸方向に移動することによってフォーカシングを行う単焦点光学系において、
    前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを含み、
    前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを含み、
    前記第３レンズ群は、光軸との交点以外の位置に変曲点を有する非球面形状を有するレンズを少なくとも１枚含み、
    下記（１）の条件式を満たすことを特徴とする単焦点光学系。
    ５＜|△ｖ１|＜７０ ・・・（１）
    ただし、
    △ｖ１：第１レンズ群内の正レンズと負レンズとのアッベ数差の最大値
  3. 前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、正の光学的パワーを有する第１レンズ、負の光学的パワーを有する第２レンズ、正の光学的パワーを有する第３レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第４レンズから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単焦点光学系。
  4. 前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、正の光学的パワーを有する第１レンズ、負の光学的パワーを有する第２レンズ、正の光学的パワーを有する第３レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第４レンズ、正又は負の光学的パワーを有する第５レンズから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単焦点光学系。
  5. 前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、下記（２）および（３）の各条件式を満たすことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
    ０．１＜ｆ１／ｆ＜１．１ ・・・（２）
    ０．１＜ｆｓ／ｆ＜２ ・・・（３）
    ただし、
    ｆ１：第１レンズの焦点距離
    ｆ：全系の合成焦点距離
    ｆｓ：第２レンズ群の合成焦点距離
  6. 前記第２レンズ群は、１枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
  7. 最物体側のレンズは、物体側面が凸面の正レンズであり、下記（４）の条件式を満たすことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
    ０．０１＜ｂｆ／ＴＬ＜０．２４ ・・・（４）
    ただし、
    ｂｆ：最像側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離
    ＴＬ：最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）
  8. 前記第１〜第３レンズ群を構成する各レンズを、物体側より像側へ順に第ｉレンズ（ｉ＝１，２，３，・・・）と呼ぶ場合に、第１レンズの物体側面よりも物体側または、第１レンズの像側面と第２レンズの物体側面との間に開口絞りを有し、下記（５）の条件式を満たすことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
    ０．１５＜Ｄ１／Ｙ’＜０．５ ・・・（５）
    ただし、
    Ｄ１：第１レンズの最大有効径
    Ｙ’：最大像高
  9. 下記（６）、（７）および（８）の各条件式を満たすことを特徴とする請求項３または４に記載の単焦点光学系。
    ０．００１＜Ｔ１２／ＴＬ＜０．０３３ ・・・（６）
    ０．０５＜Ｔ２３／ＴＬ＜０．４ ・・・（７）
    ０．０４＜Ｔ３４／ＴＬ＜０．４ ・・・（８）
    ただし、
    Ｔ１２：第１レンズと第２レンズとの間の光軸上距離
    Ｔ２３：第２レンズと第３レンズとの間の光軸上距離（ただしフォーカス時に可変となる場合は物体距離が無限遠時の距離とする）
    Ｔ３４：第３レンズと第４レンズとの間の光軸上距離（ただしフォーカス時に可変となる場合は物体距離が無限遠時の距離とする）
  10. 下記（９）の条件式を満たすことを特徴とする請求項３または４に記載の単焦点光学系。
    −０．１５＜Ｔ２／ｆ２＜−０．０１ ・・・（９）
    ただし、
    Ｔ２：第２レンズの光軸上厚み
    ｆ２：第２レンズの焦点距離
  11. 前記第３レンズ群における最物体側のレンズは、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
  12. 前記第１レンズ群は、物体側面が凸面の正の光学的パワーを有する第１レンズと像側に凹の強い曲率を向けた負の光学的パワーを有する第２レンズとから成り、
    前記第２レンズ群は、像側に凸の強い曲率を向けた正の光学的パワーを有する第３レンズから成り、
    前記第３レンズ群は、少なくとも１面の非球面を有し物体側に凸の負メニスカス形状の第４レンズとから成ることを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
  13. 前記第１レンズ群は、物体側面が凸面の正の光学的パワーを有する第１レンズと像側に凹の強い曲率を向けた負の光学的パワーを有する第２レンズとから成り、
    前記第２レンズ群は、像側に凸の強い曲率を向けた正の光学的パワーを有する第３レンズから成り、
    前記第３レンズ群は、像側に凸の正メニスカス形状の第４レンズと少なくとも１面の非球面を有する負の光学的パワーを有する第５レンズとから成ることを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
  14. 下記（１０）の条件式を満たすことを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
    ０．３＜Ｙ’／ＴＬ＜０．９ ・・・（１０）
    ただし、
    Ｙ’：最大像高
    ＴＬ：最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）
  15. 下記（１１）の条件式を満たすことを特徴とする請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
    ２８＜ｗ＜５０ ・・・（１１）
    ただし、
    ｗ：最大半画角（ｄｅｇ）
  16. 下記（１２）および（１３）の条件式を満たすことを特徴とする請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の単焦点光学系。
    Ｆｎ＜３．２ ・・・（１２）
    ０．１５＜Ｔｇｓ／ＴＬ＜０．８ ・・・（１３）
    ただし、
    Ｆｎ：無限遠光に対するＦナンバー
    Ｔｇｓ：第３レンズ群の最物体側面から像面までの光軸上距離
    ＴＬ：最物体側に位置するレンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離（いずれも平行平板を含む場合は空気換算長）
  17. 請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の単焦点光学系と、
    光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、
    前記単焦点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。
  18. 下記（１４）の条件式を満たすことを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
    １＜ＰＸ／ｈ３＜５ ・・・（１４）
    ただし、
    ＰＸ：撮像素子の画素サイズ（μｍ）
    ｈ３：第３レンズ群の最物体側面の軸上光束半径（ｍｍ）
  19. 前記第３レンズ群と前記撮像素子の撮像面の間を密閉する構造体を有することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の撮像装置。
  20. 請求項１７から請求項１９までのいずれか１項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、
    前記撮像装置の単焦点光学系が、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。
  21. 前記撮像素子の出力に対し所定の画像処理を行う画像処理部をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のデジタル機器。
  22. 前記所定の画像処理は、前記撮像素子の撮像面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する歪補正処理を含むことを特徴とする請求項２１に記載のデジタル機器。
  23. 前記所定の画像処理は、焦点深度を拡大する焦点深度拡大処理を含むことを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載のデジタル機器。
  24. 携帯端末から成ることを特徴とする請求項２０から請求項２３までのいずれか１項に記載のデジタル機器。
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