JP2006267391A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、光学性能を低下させることなく、薄型化が可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る撮像装置１００は、撮像素子５０と、非円形レンズ１，３，７を含む複数のレンズから構成されている。ここで、撮像素子５０は、長方形の受光面５０ａを有している。また、撮像素子５０は、受光面５０ａ上に結像した光学像を電気信号に変換する素子である。また、複数のレンズにより、被写体の像は受光面５０ａに結像される。また、非円形レンズ１，３，７は、円形レンズから、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分を除去した形状を有している。
【選択図】図６

Description

この発明は、撮像素子と複数のレンズから構成される撮像装置に係る発明であり、例えば、薄型の携帯端末に搭載可能な撮像装置に適用することができる。

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子と、複数のレンズとから構成される撮像装置は、従来より存在する。また、近年、当該撮像装置が、携帯電話等の携帯端末に実装されるようになってきている。

従来、当該撮像装置は、デジタルスチールカメラに適用されてきたが、薄型の要請から、光軸を垂直方向に折り曲げる機能を有する撮像装置が、当該デジタルスチールカメラに実装されている。当該折り曲げ機能を有する撮像装置として、特許文献１，２，３が存在している。

ところで、例えば携帯電話への撮像装置の実装を考えた場合、当該撮像装置は、次のようなものが望ましい。

つまり、用途上撮像装置は、ズームワイド端（最も広い範囲が写る状態（ｗｉｄｅ ａｎｇｌｅ ｅｎｄ））で、より画角（ａｎｇｌｅ ｏｆ ｖｉｅｗ）が広いことが望ましい。また、光学系の構成としては、周辺光量（ｍａｒｇｉｎａｌ ｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）の低下を抑制するため、像側テレセントリック（本明細書内では、撮像面への光線入射角が、ほぼ一定であることを意味する）であることが望ましい。

特許文献１、特許文献２、および特許文献３は、いずれも、レトロフォーカス構成を採用することで、ズームワイド端における広画角、ならびにズーム全域における像側テレセントリックを実現している。また、第一のレンズ群および第四のレンズ群において、光束を絞ることで、各レンズの大型化を抑制している。

特開２００４−３７９２７号公報 特開２００４−５６３６２号公報 特開２００３−２２２９４６号公報

ところで、上記特許文献１ないし３に係る撮像装置では、撮像装置の厚さ（撮像素子の法線方向に垂直な方向の厚さ）は、レンズ（特に、撮像素子の法線軸上に配設されているレンズで、絞り機能を有するレンズ群以外のレンズ）の大きさに依存している。したがって、当該レンズの大きさが小さければ小さいほど、撮像装置は薄型化できる。

しかし、像側テレセントリックを実現する場合、最も撮像素子側に配置された円形のレンズの径は、少なくとも、撮像素子の対角線よりも大きくとる必要があり、撮像装置の薄型化にも限界があった。

また、レトロフォーカス構成としたことで、広画角とした場合、最も被写体側に配置されたレンズ郡に属する円形レンズの径が大きくなる。当該円形レンズ径の拡大は、撮像装置の薄型化を阻害する要因となっていた。

話は変わり、光軸折り曲げ機能を有するレンズ群は、通常プリズムレンズと、当該プリズムレンズの前後に各々配設されるレンズとで構成されている。

光軸折り曲げ機能を有するレンズ群は、前記のように構成されているので、レンズ同士の干渉（物理的接触）を防止するため、当該レンズ群の小型化は制限されていた。このような、光軸折り曲げ機能を有するレンズ群の小型化の制限は、撮像装置の薄型化を阻害する要因となっていた。

また、撮像装置が薄型化すればするほど、当該撮像装置を搭載するデジタルスチールカメラの厚さも薄型化できる。

そこで、この発明は、光学性能を低下させることなく、薄型化が可能な撮像装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の撮像装置は、長方形の受光面を有し、前記受光面に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、被写体の像を前記受光面に結像させる、複数のレンズとを、備えており、前記複数のレンズの少なくとも一つは、円形レンズから、前記受光面への結像に寄与しない部分のうち、所定の周辺部分を少なくとも１箇所除去した形状を有する、非円形レンズにより構成されている。

本発明の請求項１に記載の撮像装置は、長方形の受光面を有し、前記受光面に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、被写体の像を前記受光面に結像させる、複数のレンズとを、備えており、前記複数のレンズの少なくとも一つは、円形レンズから、前記受光面への結像に寄与しない部分のうち、所定の周辺部分を少なくとも１箇所除去した形状を有する、非円形レンズにより構成されているので、レンズの表面積をより小さくすることができる。これにより、撮像装置の縮小化・薄型化を図ることができる。

撮像装置内に配設される各レンズは、従来円形形状を有していた。しかし、当該円形形状のレンズには、撮像素子の受光面への結像に寄与しない部分が存在することに、発明者は着眼した。

円形レンズから、受光面への結像に寄与しない部分のうち、所定の周辺部分を少なくとも１箇所除去した形状の非円形レンズを撮像装置に採用した場合には、当該撮像装置をより薄型にすることができると、発明者は、考え、以下に示す発明を創作した。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係る撮像装置１００を、上方向から見た断面図である。また、図２は、本実施の形態に係る撮像装置１００を、正面方向（被写体方向）から見た断面図である。なお、図１，２には、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向も図示している。

図１に示すように、撮像装置１００は、第一のレンズ群１０、第二のレンズ群２０、第三のレンズ群３０、赤外光カットフィルタ４０、および撮像素子５０から構成されている。

本実施の形態に係る撮像装置１００は、以下に説明するように、被写体側に負のパワーを有するレンズ群を配置し、撮像素子５０側に正のパワーを有するレンズを配置する、いわゆるレトロフォーカス構造を有している。

撮像素子５０は受光面を有している。撮像素子５０は、当該受光面上に結像した光学像を電気信号に変換することができる素子である。なお、当該受光面は、画像を映し出すモニタの制限から、一般的には長辺と短辺の比が４：３の長方形形状である。なお、撮像素子５０の平面図を図３に示す。図３に示すように、撮像素子５０は、長方形の受光面５０ａを有している。

複数のレンズ（第一のレンズ群１０、第二のレンズ群２０、第三のレンズ群３０）は、被写体の像を撮像素子５０の受光面５０ａ上に結像させる部材である。

第一のレンズ群１０は、光軸を垂直方向（図１では、光軸６０から光軸７０）に折り返す機能を有している。また、第一のレンズ群１０は、全体として負のパワーを有している。第一のレンズ群１０は、第一のレンズ１、プリズムレンズ２および第二のレンズ３により構成されている。

ここで、第一のレンズ１は、負のパワーを有している。また、プリズムレンズ２は、光路を折り曲げる反射面を有するとともに、レンズ面を有している。また、第二のレンズ３は、負のパワーを有している。なお、第一のレンズ１は、第一のレンズ保持枠１５により保持・固定されている。また、第一のレンズ群１０全体は、第一のレンズ群保持枠１６により保持・固定されている。

また、第二のレンズ群２０は、全体として正のパワーを有している。第二のレンズ群２０は、第三のレンズ４および第四のレンズ５により構成されている。ここで、第三のレンズ４は、正のパワーを有している。また、第四のレンズ５は、負のパワーを有している。

第三のレンズ４の被写体側には、入射光を制限する開口絞り６が配設されている。なお、開口絞り６および第二のレンズ群２０は、第二レンズ群保持枠１７により、保持・固定されている。

また、第三のレンズ群３０は、全体として正のパワーを有しており、第五のレンズ７により構成されている。ここで、第三のレンズ群３０は、第三のレンズ群保持枠１８により、保持・固定されている。

また、第三のレンズ群３０と撮像素子５０との間には、赤外光カットフィルタ４０が配設されている。ここで、赤外光カットフィルタ４０は、入射光に含まれる赤外光を遮断する機能を有している。なお、赤外光カットフィルタ４０および撮像素子５０は、撮像素子パッケージ１９において実装・固定されている。

なお、上記各レンズ１〜５，７の中心ならびに撮像素子５０の中心は、撮像装置１００の光学的中心軸である光軸６０、光軸７０一致している。また、第一のレンズ保持枠１５、第一のレンズ群保持枠１６および撮像素子パッケージ１９は各々、外郭筐体２５により固定されている。

また、図２に示すように、撮像装置１００内には、二本のガイドシャフト３５が配設されている。ここで、当該ガイドシャフト３５は、お互いに所定の距離だけ隔てて配設されており、また相互に平行となっている。また、当該ガイドシャフト３５は、光軸７０の方向と略平行となるように配設されている。

第二のレンズ群保持枠１７および第三のレンズ群保持枠１８には、各々所定の長さの円筒形のガイド部またはＵ字型の溝が形成されている。そして、当該円筒形のガイド部の中空部または溝は、上記ガイドシャフト３５と係合している。つまり、前記中空部または溝は、ガイドシャフト３５上を移動することができる。

当該構成により、第二のレンズ群２０および第三のレンズ群３０は、光軸７０方向に移動可能となり、それ以外の方向の可動は規制される。なお、外郭筐体２５には、一軸駆動装置３６が固定されており、当該一軸駆動装置３６の駆動力により、第二のレンズ群２０および第三のレンズ群３０は、光軸７０方向に可動する。

図４は、ズームワイド端における、本実施の形態に係る撮像装置１００の光学レンズ系および、光束幅の変化の様子を図示した図である。

図４に示すように、まず、被写体側から第一のレンズ群１０に入射した光束は、当該第一のレンズ群１０により広げられる。なお、図４には図示されていないが、反射面を含むプリズムレンズ２により、光束は、９０°折り曲げられている。

その後、開口絞り６（図４において図示せず）において、光束の幅が制限される。そして、当該幅が制限された光束は、第二のレンズ群２０および第三のレンズ群３０により、受光面５０ａ上に結像される。なお、図４には図示していないが、受光面５０ａ上に結像される前に、光束は、赤外光カットフィルタ４０を通過している。

ここで、第二のレンズ群２０および第三のレンズ群３０の位置を変化させることで、変倍ならびに焦点調整が行われる。

なお、撮像素子５０では、受光面５０ａを構成する各画素センサ毎に、マイクロレンズが存在する。したがって、第三のレンズ群３０から出射される光の当該受光面５０ａへの入射角（図６における角度τ）は小さい方が望ましい。これは、当該受光面への入射角が大きいと、各画素センサにおいてケラレが生じ、周辺光量が低下するからである。

以上のことから、本実施の形態に係る撮像装置１００では、受光面への入射角が小さい像側テレセントリックとなるように、光学系を構成している。

さて、本実施の形態に係る撮像装置１００では、撮像素子５０の法線軸上（つまり、光軸７０上）に配設される各レンズ（例えば、第二のレンズ３、第五のレンズ７等）、および、被写体に面して配設される（つまり、光軸６０上に配設する）各レンズ（例えば、第一のレンズ１）のいずれかは、非円形レンズである。

本実施の形態では、第一のレンズ１、第二のレンズ３、および第五のレンズ７が、非円形レンズであるとして話を進める。なお、上記各レンズ１，３，７の全てが、非円形レンズでなくても良い。また、本実施の形態では採用していないが、第三のレンズ４または第四のレンズ５を、非円形レンズとしても良い。

ここで、非円形レンズとは、円形レンズから、前記受光面への結像に寄与しない部分のうち、所定の周辺部分を少なくとも１箇所除去した形状を有する、レンズのことである。

以下において、円形レンズにおける、受光面への結像に寄与しない部分について説明する。

まず、図５に示すように、長方形の受光面５０ａの対角端部領域Ｐ（光軸位置から最も離れた距離に位置する領域）において、光束を結像させる場合について説明する。

図６は、ズームワイド端における、受光面５０ａの領域Ｐに光束を結像させる光学レンズ系および、光束幅の変化の様子を図示した図である。

ここで、図６に示す光学レンズ系は、図４で示した光学レンズ系とほぼ同じ構成であるが、以下の点において両光学レンズ系は異なる。つまり、図４に示す光学レンズ系は、非円形レンズを含んでいるが、図６に示す光学レンズ系では、全レンズが円形レンズである。したがって、図６に示す光学レンズ系においても、レトロフォーカス構成であり、像側テレセントリック方式を採用している。

図６に示すように、光束は、主光線入射角θｄで、第一のレンズ群１０に入射する。そして、光束は、負のパワーを有する第一のレンズ群１０により広げられる。そして、開口絞り（図示せず）により、光束幅が制限される。その後、第二のレンズ群２０および第三のレンズ群３０により、光束は受光面５０ａの領域Ｐ上に結像される。

図６に示すように、光束が受光面５０ａの領域Ｐに結像する場合、光束が、第一のレンズ群１０および第三のレンズ群３０の外周端付近を通るように、各円形レンズの大きさは設計されている。

さて次に、図５に示すように、長方形の受光面５０ａの長辺中央領域Ｑにおいて、光束が結像する場合について説明する。

図７は、ズームワイド端における、受光面５０ａの領域Ｑに光束を結像させる光学レンズ系および、光束幅の変化の様子を図示した図である。ここで、図６で示した光学レンズ系と、図７で示した光学レンズ系とは、同じ構成である。なお、図６は、レンズの中心から離れた位置の断面構成を示しているが、図７は、レンズの中心付近の断面構造を示している。したがって、両図６，７は異なる断面を示している。

光束は、主光線入射角θｈ（入射角θｈは、入射角θｄより小さくなる）で、第一のレンズ群１０に入射する。そして、光束は、負のパワーを有する第一のレンズ群１０により広げられる。そして、開口絞り（図示せず）により、光束幅が制限される。その後、第二のレンズ群２０および第三のレンズ群３０により、光束は受光面５０ａの領域Ｑ上に結像される。

図７に示すように、光束が受光面５０ａの領域Ｑに結像する場合、第一のレンズ群１０において、当該第一のレンズ群１０の外周端から距離４３だけ内側に位置する領域を、光束は通過する。さらに、第三のレンズ群３０において、当該第三のレンズ群３０の外周端から距離４４だけ内側に位置する領域に、光束は通過する。

このように、同じ光学レンズ系において、受光面５０ａでの結像領域を異にすると、第一のレンズ群１０および第三のレンズ群３０における光学経路が異なる。なお、距離４３，４４の値は、対角端部領域Ｐから長辺中央領域Ｑに近づくにつれて、大きくなることは言うまでもない。

上記、図６，７の比較から分かるように、円形のレンズから構成される、第一のレンズ群１０および円形の第三のレンズ群３０において、長方形の受光面５０ａへの結像に寄与しない部分（図７の符号４３，４４に該当する部分）が生じる。

図６，７に示した、第一のレンズ群１０を構成する各円形のレンズにおいて、上記受光面５０ａへの結像に寄与しない部分を除去した非円形形状のレンズが、本実施の形態に係る第一のレンズ１であり、第二のレンズ３である。

同じく、図６，７に示した、第三のレンズ群３０を構成する円形のレンズにおいて、上記受光面５０ａへの結像に寄与しない部分を除去した非円形形状のレンズが、本実施の形態に係る第五のレンズ７である。

このように、円形レンズの一部を除去した非円形レンズは、当該円形レンズよりコンパクト化されている。

円形のレンズから、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分の除去の仕方（つまり、非円形形状）は、任意に選択できる。以下において、非円形レンズの一例を示す。

図８は、非円形形状の第五のレンズ７の一形態を示す平面図である。なお、図９は、図８に示す非円形レンズのＡ−Ａ断面図である。また、図１０は、図８に示す非円形レンズのＢ−Ｂ断面図である。

図８に示す非円形形状の第五のレンズ７は、点線の円形レンズ１５０から、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分を直線に沿って切断された、Ｄカット形状を有している。ここで、図７に示す第五のレンズ７は、部分ａ，ｂにおいて二箇所Ｄカットされているが、一箇所だけＤカットされていても良い。

また、図７に示す非円形形状の第五のレンズ７の左右端においても、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分が、領域が少ないが存在する。したがって、図１１に示すような形状の（つまり、点線の円形レンズ１５０の左右端においてもＤカットされている）非円形形状の第五のレンズ７であっても良い。

ここで、図８に示したＤカット形状を有する非円形レンズを、撮像素子５０の法線軸上（つまり、光軸７０上）に配設される場合、平面視における非円形レンズのＤカットされている部分の直線部と、受光面５０ａの長辺とは、略平行であることが望ましい。

また、非円形レンズを被写体に面して配設される（つまり、光軸６０上に配設する）場合、平面視における非円形レンズのＤカットされている部分の直線部と、受光面５０ａの長辺とは、略平行であることが望ましい。

ここで、土台となる円形レンズ１５０の径の大きさは、撮像面５０ａの対角線とほぼ同じ長さであることが望ましい。

つまり、受光面５０ａへの光束の入射角（図６に示す角度τ）が小さい、像側テレセントリック方式を採用した場合、光束の主光線は、第三のレンズ群３０と受光面５０ａとの間において、光軸とほぼ平行となる。したがって、レンズ径の大きさは、最低、受光面５０ａの対角線とほぼ同一である必要がある。また、レンズのコンパクト化を考慮すると、レンズ径の大きさが、受光面５０ａの対角線長を必要以上に超えることは、望ましくない。

以上のことから、像側テレセントリック方式の本実施の形態に係る撮像装置１００では、レンズ径の不要な拡大を防止するため、非円形レンズの土台となる円形レンズ１５０の径は、受光面５０ａの対角線とほぼ同一の値とする事が望ましい。

なお、円形レンズで撮像装置を構成した場合には、受光面５０ａに対して、光束の結像可能エリアＡ１の概略は、図１２に示すようになる。これに対して、非円形レンズを含む撮像装置１００を構成した場合には、受光面５０ａに対して、光束の結像可能エリアＡ２の概略は、図１３に示すようになる。

図１３から分かるように、たとえ、非円形レンズを採用したとしても、無駄な結像可能エリアが削減されるだけで、受光面５０ａ上における結像には影響を与えない。つまり、非円形レンズを採用することにより、受光面５０ａ上における結像に影響を与えること無く、レンズの表面積を小さくすることができる。

以上のように、本実施の形態に係る撮像装置１００では、非円形レンズを採用している。

したがって、光学性能を低下させることなく（つまり、受光面５０ａ上における結像に影響を与えること無く）、円形レンズよりもレンズの表面積を小さくすることができる。そして、レンズの表面積を小さくすることにより、所定のレンズの大きさに寸法が律束される撮像装置１００の縮小化もしくは薄型化が可能となる。

また、本実施の形態に係る撮像装置１００では、非円形レンズとして、Ｄカットレンズを採用している。

したがって、円形レンズから受光面５０ａへの結像に寄与しない部分を除去した、非円形レンズを、容易に作成することができる。

また、本実施の形態に係る撮像装置１００では、非円形レンズ（例えば、第二のレンズ３および第五のレンズ７）は、撮像素子５０の法線軸上（つまり、光軸７０上）に配設されている。さらに、平面視における当該非円形レンズ５，７のＤカットされている部分の直線部と、受光面５０ａの長辺とは、略平行である。

したがって、図１のｙ方向における撮像装置１００の薄型化が可能となる。

つまり、図１４に示すように、長方形の受光面５０ａの長辺Ｌ１と、平面視における非円形レンズ７のＤカットされている部分の直線部Ｌ２とが、平行でないとする。この場合、図１４から明らかなように、撮像装置１００のｙ方向の薄型化は図れない。

しかし、図１５に示すように、長方形の受光面５０ａの長辺Ｌ１と、平面視における非円形レンズ７のＤカットされている部分の直線部Ｌ３とが、平行であるとする。そうすると、図１４，１５の比較からも明らかなように、撮像装置１００のｙ方向の薄型化を図ることができる。

なお、上述のように、第二のレンズ群２０を構成する各レンズ４，５を非円形レンズとしても良い。ただし、当該レンズ４，５は、開口絞り６に近接していることから、撮像装置１００の薄型化の効果は、さほど大きくない。

これに対して、撮像装置１００の厚みは、第三のレンズ３および第五のレンズ７により律束されている。したがって、当該第三のレンズ３および第五のレンズ７を非円形レンズとする方が、撮像装置１００の薄型化に寄与する。

また、本実施の形態に係る撮像装置１００では、非円形レンズ（例えば、第一のレンズ１）は被写体に面して配設されている（つまり、光軸６０上に配設されている）。さらに、平面視における非円形レンズ１のＤカットされている部分の直線部と、受光面５０ａの長辺とは、略平行である。

したがって、光学性能を低下させることなく（つまり、広画角を維持できると伴に、受光面５０ａ上における結像に影響を与えること無く）、第一のレンズ１の表面積を小さくすることができる。

つまり、図１６に示すように、長方形の受光面５０ａの長辺Ｌ１と、平面視における非円形レンズ１のＤカットされている部分の直線部Ｌ５とが、平行でないとする。この場合、光学性能を低下させることは無くても、図１６から明らかなように、第一のレンズ１の表面積をさほど小さくすることはできない。

しかし、図１７に示すように、長方形の受光面５０ａの長辺Ｌ１と、平面視における非円形レンズ１のＤカットされている部分の直線部Ｌ６とが、平行であるとする。そうすると、光学性能を低下させること無く、図１６，１７の比較からも明らかなように、第一のレンズ１の表面積を十分に小さくすることができる。

そして、第一のレンズ１の表面積が小さくなったことに起因して、第一のレンズ群１０全体の小型化も可能となる。

つまり、たとえば、第一のレンズ１および第二のレンズ３を共に円形レンズとした場合、第一のレンズ群１０は、図１８に示すような断面構造となる。図１８に示す構造の場合には、第一のレンズ１と第二のレンズ３との近接部５７における両レンズ同士の接触等のため、第一のレンズ群１０の小型化は制限されていた。

しかし、第一のレンズ１および第二のレンズ３を非円形レンズとした場合、第一のレンズ群１０は、図１９に示すような断面構造となる。つまり、両レンズ同士の接触等が無くなり、第一のレンズ群１０の小型化を図ることができる。

なお、第一のレンズ１のみを非円形レンズとしても、第一のレンズ群１０の小型化は可能である。

ちなみに、非円形レンズを、撮像素子５０の光軸７０上にのみ配設されても良く、または、非円形レンズを光軸６０上にのみ配設させても良い。前者の場合には、主に、撮像装置１００の薄型化が可能となる。これに対して後者の場合には、主に、第一のレンズ群１０の小型化が可能となる。

以上の考察から分かるように、上記実施の形態のように、非円形レンズを、撮像素子５０の法線軸上（つまり、光軸７０上）に配設させると共に、非円形レンズを被写体に面して配設させる（つまり、光軸６０上に配設させる）ことにより、撮像装置１００の薄型化および第一のレンズ群１０の小型化が可能となる。

また、上記のように、第一のレンズ１または第二のレンズ３を非円形レンズとするならば、第一のレンズ群１０全体の大きさは変化させずに、プリズムレンズ２の大きさのみを小型化させることもできる。

このように、プリズムレンズ２の大きさのみのを小型化させた場合には、当該プリズムレンズ２と第一のレンズ１との間隔または当該プリズムレンズ２と第二のレンズ３との間隔が広がる。したがって、レンズ配置設計の自由度を増加させることができるので、撮像装置１００の光学性能を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る撮像装置１００では、第一のレンズ群１０は、負のパワーを有している。したがって、第一のレンズ群１０を構成する、第一のレンズ１の表面積および第二のレンズ３の表面積を、より小さくすることができる。

つまり、第一のレンズ群１０が正のパワーを有している場合、第一のレンズ群１０に入射してくる、結像に寄与する光束は太くなる。これは、開口絞り６の大きさを設計上、変更させることができないからである。このように、光束が太くなると、第一のレンズ１および第二のレンズ３において、円形レンズから除去できる部分（つまり、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分）の面積が小さくなる。

しかし、上記のように、第一のレンズ群１０が負のパワーを有している場合には、第一のレンズ群１０に入射してくる、結像に寄与する光束は細くなる。したがって、第一のレンズ１および第二のレンズ３において、円形レンズから除去できる部分（つまり、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分）の面積が大きくなる。つまり、第一のレンズ１の表面積および第二のレンズ３の表面積をより小さくすることができる。

また、本実施の形態に係る撮像装置１００では、非円形レンズは、図８に示すように、対向する２箇所においてＤカットされている。したがって、一箇所だけＤカットされている非円形レンズよりも、レンズの表面積を小さくすることができる。

なお、プリズムレンズ２の反射面において、受光面５０ａへの結像に寄与しない部分を削除することもできる。

また、非円形レンズをプラスチック製とした場合には、以下の理由により、円形レンズから除去する部分を極端に大きくすることは、望ましくない。

つまり、非円形レンズがプラスチック製の場合には、その形状が円形形状と異なる結果となればなるほど、樹脂の流れ方や冷え方の不均一性が生じるからである。

しかし、除去する部分が少なければ、形成精度の悪化を防止することができる。つまり、設計寸法と実際の寸法との誤差を減少させることができる。

実施の形態に係る撮像装置１００を上方から見た場合の構成を示す断面図である。 実施の形態に係る撮像装置１００を正面から見た場合の構成を示す断面図である。 撮像装置と長方形の受光面の構成を示す平面図である。 実施の形態に係る撮像装置における光束の変化の様子を説明するための図である。 受光面における結像位置の領域を示す平面図である。 円形レンズにおける、受光面への結像に寄与しない部分を説明するための図である。 円形レンズにおける、受光面への結像に寄与しない部分を説明するための図である。 円形レンズと非円形レンズとの形状の差を示す平面図である。 非円形レンズの一断面形状を示す断面図である。 非円形レンズの他の断面形状を示す断面図である。 円形レンズを四方向からＤカットすることにより得られる非円形レンズの平面図である。 円形レンズを用いた場合の結像可能エリアを示す図である。 Ｄカットされた非円形レンズを用いた場合の結像可能エリアを示す図である。 撮像装置の所定の方向の薄型化を説明するための図である。 撮像装置の所定の方向の薄型化を説明するための図である。 第一のレンズの小型化を説明するための図である。 第一のレンズの小型化を説明するための図である。 第一のレンズ群の小型化を説明するための図である。 第一のレンズ群の小型化を説明するための図である。

符号の説明

１ 第一のレンズ、２ プリズムレンズ、３ 第二のレンズ、４ 第三のレンズ、５ 第四のレンズ、６ 開口絞り、７ 第五のレンズ、１０ 第一のレンズ群、１５ 第一のレンズ保持枠、１６ 第一のレンズ群保持枠、１７ 第二レンズ群保持枠、１８ 第三のレンズ群保持枠、１９ 撮像素子パッケージ、２０ 第二のレンズ群、２５ 外郭筐体、３０ 第三のレンズ群、３５ ガイドシャフト、３６ 一軸駆動装置、４０ 赤外光カットフィルタ、５０ 撮像素子、５０ａ 受光面、６０，７０ 光軸、１００ 撮像装置、１５０ 円形レンズ。

Claims (6)

1. 長方形の受光面を有し、前記受光面に結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
   被写体の像を前記受光面に結像させる、複数のレンズとを、
   備えており、
   前記複数のレンズの少なくとも一つは、
   円形レンズから、前記受光面への結像に寄与しない部分のうち、所定の周辺部分を少なくとも１箇所除去した形状を有する、非円形レンズにより構成されている、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記所定の周辺部分は、
   円形レンズの弧部分を直線に沿って切断した、Ｄカット形状を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記非円形レンズは、
   前記撮像素子の法線軸上に配設されており、
   平面視における前記非円形レンズの前記Ｄカットされている部分の直線部と、前記受光面の長辺とは、略平行である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記複数のレンズには、
   光軸を折り曲げる機能を有しており、前記非円形レンズを有するレンズ群が、含まれており、
   前記非円形レンズは、前記被写体に面して配設されており、
   平面視における前記非円形レンズの前記Ｄカットされている部分の直線部と、前記受光面の長辺とは、略平行である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記レンズ群は、負のパワーを有している、
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記非円形レンズは、
   対向する２箇所において、前記Ｄカットされている、
   ことを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
   

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