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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-17
(45)【発行日】2025-01-27
(54)【発明の名称】撮像レンズ系及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20250120BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20250120BHJP
【ＦＩ】
G02B13/04
G02B13/18
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021000161
(22)【出願日】2021-01-04
(65)【公開番号】P2022105397
(43)【公開日】2022-07-14
【審査請求日】2023-12-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】マクセル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】杉山 隆
【審査官】殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０７９２５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１６７９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２７５１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２３７５４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３１００８２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－０９７３３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／２１０２６５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２２－０５６２８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１８０８５２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側に向かって順に、物体側に凹面を有し、負のパワーを有する第１レンズ、正のパワーを有する第２レンズからなる第１レンズ群と、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有する第３レンズ、正のパワーを有する第４レンズ、負のパワーを有する第５レンズからなる第２レンズ群とからなり、前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たし、
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ１２とし、光学系全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（２）を満たす、撮像レンズ系。
０．７＜ｄ１２／Ｆ＜１．５ ・・・（２）
【請求項2】
前記第１レンズの物体側の曲率半径をＲ１１とした場合に、以下の式（３）を満たす、請求項１に記載の撮像レンズ系。－２．５＜Ｒ１１／Ｆ＜－１ ・・・（３）
【請求項3】
前記光学系全体の半画角は４０°以下である、請求項１に記載の撮像レンズ系。
【請求項4】
請求項１～３の何れか一項に記載の撮像レンズ系と、前記撮像レンズ系の焦点位置に配置された撮像素子と、を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は撮像レンズ系及び撮像装置に関し、例えば車載用の撮像レンズ系及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、車載用のフロントセンシングデバイスに対して、遠方に存在する物体を確認すること（望遠）と、より広い範囲を撮像すること（広角）という、相反する要請が高まっている。これを実現するために、高解像なセンサを用いかつレンズ系を広角撮像レンズとすることが考えられる。これは、広い範囲を見るためにレンズ系を広角とし、遠い物体については高解像センサで対応するものである。この例として、特許文献１には、広角なレンズ系を用いるとともに、高解像度の撮像素子を用いることにより、望遠と広角の双方の要請を満たす撮像装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１３／０１８３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１では、撮像素子の解像度以上の高解像度（すなわち、望遠）を実現することはできない。また、撮像素子の高解像度化には、コスト上及び技術上に制約がある。
【0005】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、撮像素子の解像度に依拠することなく、遠方の物体を確認可能で広い範囲を撮像可能な撮像レンズ系及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態の撮像レンズ系は、物体側から像側に向かって順に、物体側に凹面を有し、負のパワーを有する第１レンズ、正のパワーを有する第２レンズからなる第１レンズ群と、第３レンズ以降のレンズからなる第２レンズ群とからなり、
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たし、
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ１２とし、光学系全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（２）を満たす。
０．７＜ｄ１２／Ｆ＜１．５ ・・・（２）
第１レンズが負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、負のディストーション（歪曲収差）を発生させ、広角なレンズ系を実現することができる。また、上記の式（１）、（２）を満たすことにより、第１レンズにおいて効果的に負のディストーションを発生させることができる。
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たし、
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ１２とし、光学系全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（２）を満たす。
０．７＜ｄ１２／Ｆ＜１．５ ・・・（２）
第１レンズが負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、負のディストーション（歪曲収差）を発生させ、広角なレンズ系を実現することができる。また、上記の式（１）、（２）を満たすことにより、第１レンズにおいて効果的に負のディストーションを発生させることができる。
【0007】
他の一実施形態の撮像レンズ系は、物体側から像側に向かって順に、物体側に凹面を有し、負のパワーを有する第１レンズ、物体側及び像側に非球面形状を有する第２レンズ、正のパワーを有する第３レンズからなる第１レンズ群と、第４レンズ以降のレンズからなる第２レンズ群とからなり、
前記第２レンズは、物体側及び像側の少なくとも何れかの面に変曲点を有し、
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たし、
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ１２とし、前記第２レンズの光軸上の厚さをｄ２、前記第２レンズの像側の面と前記第３レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ２３とし、前記第２レンズの屈折率をｎ２とし、Ｄ＝ｄ１２＋ｄ２／ｎ２＋ｄ２３とし、光学系全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（４）を満たす。
０．７＜Ｄ／Ｆ＜１．５ ・・・（４）
第１レンズが負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、負のディストーション（歪曲収差）を発生させ、広角な撮像レンズ系を実現することができる。また、上記の式（１）、（４）を満たすことにより、第１レンズにおいて効果的に負のディストーションを発生させることができる。
前記第２レンズは、物体側及び像側の少なくとも何れかの面に変曲点を有し、
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たし、
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
前記第１レンズの像側の面と前記第２レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ１２とし、前記第２レンズの光軸上の厚さをｄ２、前記第２レンズの像側の面と前記第３レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ２３とし、前記第２レンズの屈折率をｎ２とし、Ｄ＝ｄ１２＋ｄ２／ｎ２＋ｄ２３とし、光学系全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（４）を満たす。
０．７＜Ｄ／Ｆ＜１．５ ・・・（４）
第１レンズが負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、負のディストーション（歪曲収差）を発生させ、広角な撮像レンズ系を実現することができる。また、上記の式（１）、（４）を満たすことにより、第１レンズにおいて効果的に負のディストーションを発生させることができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、撮像素子の解像度に依拠することなく、遠方の物体を確認可能で広い範囲を撮像可能な撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成及び光線を示す断面図である。
【図2】実施例１に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図3】実施例１の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図4】実施例２に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図5】実施例２の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図6】実施例３に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図7】実施例３の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図8】実施例４に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図9】実施例４の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図10】実施例５に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図11】実施例５の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図12】実施の形態２に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成及び光線を示す断面図である。
【図13】距離ＥＴ２を説明する図である。
【図14】実施例６に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図15】実施例６の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図16】実施例７に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図17】実施例７の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図18】実施例８に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図19】実施例８の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【図20】実施例９に係る撮像レンズ系及び撮像装置の構成を示す断面図である。
【図21】実施例９の撮像レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１
（撮像レンズ系及び撮像装置）
図１は、実施の形態１に係る撮像レンズ系１１及び撮像装置２０の構成及び光線を示す断面図である。撮像装置２０は、撮像レンズ系１１、撮像素子２１を備える。撮像レンズ系１１及び撮像素子２１は筐体（不図示）に収容されている。
撮像素子２１は、受光した光を電気信号に変換する素子であり、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。撮像素子２１は、撮像レンズ系１１の結像位置に配置されている。
以下、撮像レンズ系１１について、詳細に説明する。
実施の形態１
（撮像レンズ系及び撮像装置）
図１は、実施の形態１に係る撮像レンズ系１１及び撮像装置２０の構成及び光線を示す断面図である。撮像装置２０は、撮像レンズ系１１、撮像素子２１を備える。撮像レンズ系１１及び撮像素子２１は筐体（不図示）に収容されている。
撮像素子２１は、受光した光を電気信号に変換する素子であり、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。撮像素子２１は、撮像レンズ系１１の結像位置に配置されている。
以下、撮像レンズ系１１について、詳細に説明する。
【0011】
図１に示すように、実施の形態１の撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、物体側に凹面を有し、負のパワーを有する第１レンズＬ１、正のパワーを有する第２レンズＬ２からなる第１レンズ群Ｇ１と、第３レンズＬ３以降のレンズからなる第２レンズ群Ｇ２とからなる。
具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、正のパワーを有し、物体側に凸面を有する第２レンズＬ２とから構成される。また、絞りＳＴＯＰを挟んで、第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第３レンズＬ３と、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第４レンズＬ４と、負のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する第５レンズＬ５とから構成される。また、撮像レンズ系１１は、図１に示すように、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１と結像面ＩＭＧとの間に、波長フィルターガラス１２を備えていてもよい。また、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４は、接合レンズを構成する。また、撮像素子２１上にはカバーガラス２２があり、撮像レンズ系１１の結像面はＩＭＧで示されている。第１レンズＬ１、第２レンズＬ２はガラスレンズであることが好ましく、第３レンズＬ３～第５レンズＬ５は、プラスチックレンズであることが好ましい。
具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、正のパワーを有し、物体側に凸面を有する第２レンズＬ２とから構成される。また、絞りＳＴＯＰを挟んで、第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第３レンズＬ３と、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第４レンズＬ４と、負のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する第５レンズＬ５とから構成される。また、撮像レンズ系１１は、図１に示すように、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１と結像面ＩＭＧとの間に、波長フィルターガラス１２を備えていてもよい。また、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４は、接合レンズを構成する。また、撮像素子２１上にはカバーガラス２２があり、撮像レンズ系１１の結像面はＩＭＧで示されている。第１レンズＬ１、第２レンズＬ２はガラスレンズであることが好ましく、第３レンズＬ３～第５レンズＬ５は、プラスチックレンズであることが好ましい。
【0012】
また、絞りＳＴＯＰより物体側に配置される第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２は第１レンズ群Ｇ１を構成し、絞りＳＴＯＰより像側に配置される第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５は第２レンズ群Ｇ２を構成する。そして、第１レンズ群Ｇ１は負のパワーを有し、第２レンズ群Ｇ２は正のパワーを有する。また、絞りＳＴＯＰは、撮像レンズ系１１のＦナンバー（Ｆｎｏ）を決める絞りである。
【0013】
第１レンズＬ１が負のパワーを有し、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１が凹面であることにより、第１レンズＬ１へ入射する軸外光線（光軸外に結像する光線。「周辺光線」とも称する。）の入射角を大きく変化させることができ、負のディストーション（歪曲収差）を発生させることができる。これにより、像の周辺ほど像が縮み、撮像素子２１によって検出される範囲が広くなり、高画角を実現でき、広角な撮像レンズ系１１を実現することができる。また、第２レンズＬ２が正のパワーを有することにより、集光性能を確保することができる。
【0014】
また、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第１レンズＬ１以外のレンズＬ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たすことが好ましい。
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
上記の式（１）は、第１レンズＬ１で効果的に負のディストーションを出すための条件を、第１レンズＬ１の焦点距離とそれ以降のレンズの合成焦点距離の比率で表現したものである。上限を超えると負のパワーが強すぎ歪曲収差が大きくなりすぎてその補正が困難となり、下限を超えると負のディストーションの発生が不十分で画角がとりにくくなる。
したがって、広角な撮像レンズ系１１を実現することができるとともに、高解像度な撮像素子を必要とせずに望遠な撮像レンズ系１１を実現することができる。よって、撮像素子の解像度に依拠することなく、遠方の物体を確認可能で広い範囲を撮像可能な撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
上記の式（１）は、第１レンズＬ１で効果的に負のディストーションを出すための条件を、第１レンズＬ１の焦点距離とそれ以降のレンズの合成焦点距離の比率で表現したものである。上限を超えると負のパワーが強すぎ歪曲収差が大きくなりすぎてその補正が困難となり、下限を超えると負のディストーションの発生が不十分で画角がとりにくくなる。
したがって、広角な撮像レンズ系１１を実現することができるとともに、高解像度な撮像素子を必要とせずに望遠な撮像レンズ系１１を実現することができる。よって、撮像素子の解像度に依拠することなく、遠方の物体を確認可能で広い範囲を撮像可能な撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。
【0015】
また、第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３との光軸Ｚ上の距離をｄ１２とし、撮像レンズ系１１の全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（２）を満たす。
０．７＜ｄ１２／Ｆ＜１．５ ・・・（２）
０．７＜ｄ１２／Ｆ＜１．５ ・・・（２）
【0016】
第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３との光軸Ｚ上の距離ｄ１２が小さすぎると、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１において軸上光線（光軸上に結像する光線。「中心光線」とも称する。）に対する軸外光線の入射位置が近く、軸外光線の入射角が大きくなるため、負のディストーションを大きく発生させることができない。一方、ｄ１２が比較的大きいと、第１レンズの物体側の面Ｓ１における軸上光線に対する軸外光線の入射位置を遠ざけることができ、軸外光線の入射角がより小さくなるため、負のディストーションを大きく発生させることができる。そのため、ｄ１２／Ｆは０．７より大きいことが好ましい。一方、ｄ１２／Ｆが１．５より大きいと、第１レンズＬ１のレンズ径が大きくなり過ぎてしまい、撮像レンズ系１１のコンパクト化が図れない。
【0017】
また、光学系の半画角は４０°以下であり、３０°以下であることが好ましい。光学系の半画角が４０°以下であることにより、撮像レンズ系の焦点距離を長くすることができる。ここで、光学系の半画角とは、瞳中心を通ってセンサの対角長の位置（対角点）に到達する光線が物体側で光軸となす角度をいう。
【0018】
本実施の形態１では、第２レンズ群Ｇ２は３枚のレンズから構成されているが、これに限らず何枚の構成であってもかまわない。
本願発明は、画角をとるための第１レンズＬ１と集光機能を有する第２レンズＬ２のみで発明の目的が達成されるものであり、これらのレンズの像側に位置するレンズは単に結像を実現するための構成であるから何枚の構成であってもかまわないのである。言い換えると、第３レンズＬ３以降は、像面湾曲の発生も少なく、瞳(絞り)に近いため球面収差等の結像性能を重視すれば足りるため、どのような構成であってもよい。
本願発明は、画角をとるための第１レンズＬ１と集光機能を有する第２レンズＬ２のみで発明の目的が達成されるものであり、これらのレンズの像側に位置するレンズは単に結像を実現するための構成であるから何枚の構成であってもかまわないのである。言い換えると、第３レンズＬ３以降は、像面湾曲の発生も少なく、瞳(絞り)に近いため球面収差等の結像性能を重視すれば足りるため、どのような構成であってもよい。
【0019】
また、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径をＲ１１とした場合に、以下の式（３）を満たすことが好ましい。
－２．５＜Ｒ１１／Ｆ＜－１ ・・・（３）
－２．５＜Ｒ１１／Ｆ＜－１ ・・・（３）
【0020】
また、Ｒ１１／Ｆが－２．５より小さい場合、換言すれば、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１が比較的小さい場合、第１レンズＬ１によって発生される歪曲収差が小さくなり、十分な大きさの画角の確保が難しい。一方、Ｒ１１／Ｆが－１より大きい場合、換言すれば、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１が比較的大きい場合、像面湾曲が大きくなりすぎ、撮像レンズ系１１の結像性能の補正が難しくなってしまう。そのため、上記の式（３）を満たすことにより、十分な大きさの画角を確保しつつ、十分な結像性能も確保することができる。
【0021】
次に、実施の形態１の撮像レンズ系１１に対応する実施例について、図面を参照して説明する。
【0022】
（実施例１）
図２は、実施例１に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。具体的には、実施例１に係る撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、絞りＳＴＯＰ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、ＩＲカットフィルタ１２からなる。また、第１レンズＬ１は、負のパワーを有し、物体側に凹面を有し、像側に凸面を有する。第２レンズＬ２は、正のパワーを有し、物体側に凸の非球面を有し、像側に非球面を有する。第３レンズＬ３は、負のパワーを有し、物体側に非球面を有し、像側に凹の非球面を有する。第４レンズＬ４は、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸の非球面を有する。第５レンズＬ５は、正のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する。第１レンズＬ１、第２レンズＬ２はガラスレンズであり、第３レンズＬ３～第５レンズＬ５は、プラスチックレンズである。また、撮像レンズ系１１は、赤外領域の光をカットするためのフィルタである、ＩＲカットフィルタ１２を備えている。以下、実施例１に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図２は、実施例１に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。具体的には、実施例１に係る撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、絞りＳＴＯＰ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、ＩＲカットフィルタ１２からなる。また、第１レンズＬ１は、負のパワーを有し、物体側に凹面を有し、像側に凸面を有する。第２レンズＬ２は、正のパワーを有し、物体側に凸の非球面を有し、像側に非球面を有する。第３レンズＬ３は、負のパワーを有し、物体側に非球面を有し、像側に凹の非球面を有する。第４レンズＬ４は、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸の非球面を有する。第５レンズＬ５は、正のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する。第１レンズＬ１、第２レンズＬ２はガラスレンズであり、第３レンズＬ３～第５レンズＬ５は、プラスチックレンズである。また、撮像レンズ系１１は、赤外領域の光をカットするためのフィルタである、ＩＲカットフィルタ１２を備えている。以下、実施例１に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0023】
表１に、実施例１に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１では、レンズデータとして、各面の曲率半径（ｍｍ）、中心光軸Ｚにおける面間隔（ｍｍ）、ｄ線における屈折率Ｎｄ、及び、ｄ線におけるアッベ数Ｖｄを提示している。ここで、実施例１に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．２６９（ｍｍ）である。また、表１に示す、ｄ線における屈折率及びｄ線におけるアッベ数は、撮像レンズ系１１の周囲の温度である環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの値である。また、表１において、「＊印」がついた面は、非球面であることを示している。
【表1】
【0024】
また、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズ面Ｌ４、及び、第５レンズＬ５のレンズ面に採用される非球面形状は、光軸Ｚ方向のサグ量をＹ（ｈ）、ｃを曲率半径の逆数、中心光軸Ｚに直交する方向の中心光軸Ｚからの高さをｈ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６とすると、以下の式（８）により表される。なお、各記号の意味及び非球面形状を表す式は、後述の実施例においても同様である。
【数1】
【0025】
表２に、実施例１の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表２において、例えば「－６．８８３０１Ｅ－０６」は、「－６．８８３０１Ｅ×１０－６」を意味する。
【表2】
【0026】
図３に、実施例１の撮像レンズ系１１における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示す。図３に示すように、実施例１の撮像レンズ系１１では、半画角が２７．０°、Ｆナンバーが１．８である。
また、図３Ａの縦収差図では、横軸は光線が光軸Ｚと交わる位置を示し、縦軸は瞳径での高さを示す。
また、図３Ｂの像面湾曲図では、横軸は光軸Ｚ方向の距離を示し、縦軸は像高（画角）を示す。また、図３Ｂの像面湾曲図において、Ｓａｇはサジタル面における像面湾曲を示し、Ｔａｎはタンジェンシャル面における像面湾曲を示す。
また、図３Ｃの歪曲収差図において、横軸は像の歪み量（％）を示し、縦軸は像高（画角）を示す。
また、図３Ｂ及び図３Ｃの像面湾曲図、歪曲収差図では、波長５５５ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。
なお、図３は、環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示している。
また、図３Ａの縦収差図では、横軸は光線が光軸Ｚと交わる位置を示し、縦軸は瞳径での高さを示す。
また、図３Ｂの像面湾曲図では、横軸は光軸Ｚ方向の距離を示し、縦軸は像高（画角）を示す。また、図３Ｂの像面湾曲図において、Ｓａｇはサジタル面における像面湾曲を示し、Ｔａｎはタンジェンシャル面における像面湾曲を示す。
また、図３Ｃの歪曲収差図において、横軸は像の歪み量（％）を示し、縦軸は像高（画角）を示す。
また、図３Ｂ及び図３Ｃの像面湾曲図、歪曲収差図では、波長５５５ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。
なお、図３は、環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示している。
【0027】
（実施例２）
図４は、実施例２に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例２に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例２に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図４は、実施例２に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例２に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例２に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0028】
表３に、実施例２に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表３に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例２に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．５０６（ｍｍ）である。
【表3】
【0029】
表４に、実施例２の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表4】
【0030】
【0031】
（実施例３）
図６は、実施例３に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例３に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例３に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図６は、実施例３に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例３に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例３に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0032】
表５に、実施例３に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表５に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例３に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．２９（ｍｍ）である。
【表5】
【0033】
表６に、実施例３の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表6】
【0034】
【0035】
（実施例４）
図８は、実施例４に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例４に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例４に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図８は、実施例４に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例４に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例４に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0036】
表７に、実施例４に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表７に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例４に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは７．９８（ｍｍ）である。
【表7】
【0037】
表８に、実施例４の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表8】
【0038】
【0039】
（実施例５）
図１０は、実施例５に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例５に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例５に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図１０は、実施例５に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例５に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例５に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0040】
表９に、実施例５に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表９に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例５に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．００６（ｍｍ）である。
【表9】
【0041】
表１０に、実施例５の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表10】
【0042】
【0043】
図３Ａ、５Ａ、７Ａ、９Ａ、１１Ａの縦収差図に示すように、本実施例１～５の撮像レンズ系１１によれば、波長４８６．１ｎｍ、５８７．６ｎｍ、６５６．３ｎｍの縦収差が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
【0044】
また、図３Ｂ、５Ｂ、７Ｂ、９Ｂ、１１Ｂの像面湾曲図に示すように、本実施例１～５の撮像レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
【0045】
また、図３Ｃ、５Ｃ、７Ｃ、９Ｃ、１１Ｃの歪曲収差図に示すように、本実施例１～５の撮像レンズ系１１によれば、歪曲収差が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
【0046】
また、表１１に、実施例１～５に係る撮像レンズ系１１の全系の焦点距離Ｆ（ｍｍ）、第１レンズＬ１～第５レンズＬ５の焦点距離ｆ１～ｆ５（ｍｍ）、第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒ（ｍｍ）、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１（ｍｍ）、第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３との光軸Ｚ上の距離ｄ１２（ｍｍ）、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４からなる接合レンズの合成焦点距離ｆ３／４（ｍｍ）、撮像レンズ系１１の光学長ｔｏｌ（ｍｍ）、ｄ１２／Ｆの値、ｆ１／Ｆｒの値、及びＲ１１／Ｆの値を示す。表１１に示す値は、光線の波長が５５５ｎｍ、環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの値である。
【表11】
【0047】
実施例１～５において、第１レンズＬ１が負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、半画角が２７．０°である広角な撮像レンズ系１１を実現することができている。また、表１１に示すように、実施例１～５において、ｆ１／Ｆｒの値は、上記の式（１）を満たしている。これにより、第１レンズＬ１において効果的に負のディストーションを発生させて、広角な撮像レンズ系１１を実現することができる。
また、実施例１～５において、光学系全体の半画角は４０°以下であるため、実施例１～５に係る撮像レンズ系１１の焦点距離Ｆは７．９８～８．５１となっており、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。換言すれば、撮像素子２１の解像度に依拠することなく、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。
また、実施例１～５において、光学系全体の半画角は４０°以下であるため、実施例１～５に係る撮像レンズ系１１の焦点距離Ｆは７．９８～８．５１となっており、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。換言すれば、撮像素子２１の解像度に依拠することなく、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。
【0048】
また、表１１に示すように、実施例１～５において、ｄ１２／Ｆの値は、上記の式（２）を満たしている。そのため、ｄ１２／Ｆが０．７より大きいことにより、第１レンズＬ１によって、十分な大きさの負のディストーション（歪曲収差）を発生させることができる。これにより、撮像レンズ系１１の広角を実現することができる。実際、実施例１～５の撮像レンズ系１１の半画角は、２７．０°となっており、十分な大きさを確保することができている。一方、ｄ１２／Ｆが１．５より小さいことにより、第１レンズＬ１のレンズ径の増大を防ぐことができ、撮像レンズ系１１のコンパクト化を図ることができる。
また、第２レンズＬ２が正のパワーを有するとともに、第２レンズ群Ｇ２が正のパワーを有することにより、撮像レンズ系１１の集光性能を確保することができている。例えば、図３、５、７、９、１１に示すように、実施例１～５において、縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好な値となっている。したがって、実施例１～５において、撮像レンズ系１１の望遠を実現することができている。
また、第２レンズＬ２が正のパワーを有するとともに、第２レンズ群Ｇ２が正のパワーを有することにより、撮像レンズ系１１の集光性能を確保することができている。例えば、図３、５、７、９、１１に示すように、実施例１～５において、縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好な値となっている。したがって、実施例１～５において、撮像レンズ系１１の望遠を実現することができている。
【0049】
また、表１１に示すように、実施例１～５において、Ｒ１１／Ｆの値は、上記の式（３）を満たしている。Ｒ１１／Ｆが－２．５より大きいことにより、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１を十分な大きさとすることができ、第１レンズＬ１によって発生される歪曲収差を十分な大きさとすることができる。そのため、撮像レンズ系１１の画角を十分な大きさとすることができている。一方、Ｒ１１／Ｆが－１より小さいことにより、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１が大きくなり過ぎるのを防ぎ、像面湾曲の増大を防ぐことができる。そのため、撮像レンズ系１１の結像性能の補正が行い易くなっている。
【0050】
実施の形態２
（撮像レンズ系及び撮像装置）
図１２は、実施の形態２に係る撮像レンズ系１１及び撮像装置２０の構成及び光線を示す断面図である。撮像装置２０は、撮像レンズ系１１、撮像素子２１を備える。撮像レンズ系１１及び撮像素子２１は筐体（不図示）に収容されている。
（撮像レンズ系及び撮像装置）
図１２は、実施の形態２に係る撮像レンズ系１１及び撮像装置２０の構成及び光線を示す断面図である。撮像装置２０は、撮像レンズ系１１、撮像素子２１を備える。撮像レンズ系１１及び撮像素子２１は筐体（不図示）に収容されている。
【0051】
図１２に示すように、実施の形態２の撮像レンズ系１１は、実施の形態１に係る撮像レンズ系１１における第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に補正レンズを挿入する構成となっている。すなわち、物体側から像側に向かって順に、物体側に凹面を有し、負のパワーを有する第１レンズＬ１、補正レンズとしての第２レンズＬ２、正のパワーを有する第３レンズＬ３からなる第１レンズ群Ｇ１と、第４レンズＬ４以降のレンズからなる第２レンズ群Ｇ２とからなる。
具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、物体側及び像側に非球面を有する補正レンズとしての第２レンズＬ２と、正のパワーを有し、物体側に凸面を有する第３レンズＬ３とから構成される。また、絞りＳＴＯＰを挟んで、第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第４レンズＬ４と、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第５レンズＬ５と、負のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する第６レンズＬ６とから構成される。また、撮像レンズ系１１は、図１２に示すように、第６レンズＬ６の像側レンズ面Ｓ１３と結像面ＩＭＧとの間に、波長フィルターガラス１２を備えていてもよい。また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は、接合レンズを構成する。また、撮像素子２１上にはカバーガラス２２があり、撮像レンズ系１１の結像面はＩＭＧで示されている。第１レンズＬ１～第３レンズＬ３はガラスレンズであることが好ましく、第４レンズＬ４～第６レンズＬ６は、プラスチックレンズであることが好ましい。
補正レンズとしての第２レンズＬ２は、物体側及び像側の何れか一方の面に少なくとも１つの変曲点を有することが好ましい。これにより、第１レンズＬ１によって生じた負のディストーションによって発生する各種収差のうちの像面湾曲を中心から周辺にかけて補正することができる。
具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、物体側及び像側に非球面を有する補正レンズとしての第２レンズＬ２と、正のパワーを有し、物体側に凸面を有する第３レンズＬ３とから構成される。また、絞りＳＴＯＰを挟んで、第２レンズ群Ｇ２は、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第４レンズＬ４と、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第５レンズＬ５と、負のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する第６レンズＬ６とから構成される。また、撮像レンズ系１１は、図１２に示すように、第６レンズＬ６の像側レンズ面Ｓ１３と結像面ＩＭＧとの間に、波長フィルターガラス１２を備えていてもよい。また、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は、接合レンズを構成する。また、撮像素子２１上にはカバーガラス２２があり、撮像レンズ系１１の結像面はＩＭＧで示されている。第１レンズＬ１～第３レンズＬ３はガラスレンズであることが好ましく、第４レンズＬ４～第６レンズＬ６は、プラスチックレンズであることが好ましい。
補正レンズとしての第２レンズＬ２は、物体側及び像側の何れか一方の面に少なくとも１つの変曲点を有することが好ましい。これにより、第１レンズＬ１によって生じた負のディストーションによって発生する各種収差のうちの像面湾曲を中心から周辺にかけて補正することができる。
【0052】
また、絞りＳＴＯＰより物体側に配置される第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、及び第３レンズＬ３は第１レンズ群Ｇ１を構成し、絞りＳＴＯＰより像側に配置される第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６は第２レンズ群Ｇ２を構成する。そして、第１レンズ群Ｇ１は負のパワーを有し、第２レンズ群Ｇ２は正のパワーを有する。また、絞りＳＴＯＰは、撮像レンズ系１１のＦナンバー（Ｆｎｏ）を決める絞りである。
【0053】
第１レンズＬ１が負のパワーを有し、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１が凹面であることにより、第１レンズＬ１へ入射する軸外光線の入射角を大きく変化させることができ、負のディストーション（歪曲収差）を発生させることができる。これにより、像の周辺ほど像が縮み、撮像素子２１によって検出される範囲が広くなり、高画角を実現でき、広角な撮像レンズ系１１を実現することができる。また、第２レンズＬ２が正のパワーを有することにより、集光性能を確保することができる。
【0054】
また、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第１レンズＬ１以外のレンズＬ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６全体の合成焦点距離をＦｒとした場合に、以下の式（１）を満たすことが好ましい。
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
上記の式（１）は、第１レンズＬ１で効果的に負のディストーションを出すための条件を、第１レンズＬ１の焦点距離とそれ以降のレンズの合成焦点距離の比率で表現したものである。上限を超えると負のパワーが強すぎ歪曲収差が大きくなりすぎてその補正が困難となり、下限を超えると負のディストーションの発生が不十分で画角がとりにくくなる。
したがって、広角な撮像レンズ系１１を実現することができるとともに、高解像度な撮像素子を必要とせずに望遠な撮像レンズ系１１を実現することができる。よって、撮像素子の解像度に依拠することなく、遠方の物体を確認可能で広い範囲を撮像可能な撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。
－６．０＜ｆ１／Ｆｒ＜－１．５ ・・・（１）
上記の式（１）は、第１レンズＬ１で効果的に負のディストーションを出すための条件を、第１レンズＬ１の焦点距離とそれ以降のレンズの合成焦点距離の比率で表現したものである。上限を超えると負のパワーが強すぎ歪曲収差が大きくなりすぎてその補正が困難となり、下限を超えると負のディストーションの発生が不十分で画角がとりにくくなる。
したがって、広角な撮像レンズ系１１を実現することができるとともに、高解像度な撮像素子を必要とせずに望遠な撮像レンズ系１１を実現することができる。よって、撮像素子の解像度に依拠することなく、遠方の物体を確認可能で広い範囲を撮像可能な撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。
【0055】
また、第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３との光軸Ｚ上の距離をｄ１２とし、第２レンズＬ２の光軸Ｚ上の厚さをｄ２、第２レンズＬ２の像側の面Ｓ４と第３レンズＬ３の物体側の面Ｓ５との光軸Ｚ上の距離をｄ２３とし、第２レンズＬ２の屈折率をｎ２とし、Ｄ＝ｄ１２＋ｄ２／ｎ２＋ｄ２３とし、撮像レンズ系１１の全体の焦点距離をＦとした場合に、以下の式（４）を満たす。
０．７＜Ｄ／Ｆ＜１．５ ・・・（４）
０．７＜Ｄ／Ｆ＜１．５ ・・・（４）
【0056】
第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第３レンズＬ３の物体側の面Ｓ５との光軸Ｚ上の距離Ｄが小さすぎると、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１において軸上光線に対する軸外光線の入射位置が近く、軸外光線の入射角が大きくなるため、負のディストーションを大きく発生させることができない。一方、距離Ｄが比較的大きいと、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１における軸上光線に対する軸外光線の入射位置を遠ざけることができ、軸外光線の入射角がより小さくなるため、負のディストーションを大きく発生させることができる。そのため、Ｄ／Ｆは０．７より大きいことが好ましい。一方、Ｄ／Ｆが１．５より大きいと、第１レンズＬ１のレンズ径が大きくなり過ぎてしまい、撮像レンズ系１１のコンパクト化が図れない。
【0057】
また、光学系の半画角は４０°以下であり、３０°以下であることが好ましい。光学系の半画角が４０°以下であることにより、撮像レンズ系の焦点距離を長くすることができる。ここで、光学系の半画角とは、瞳中心を通ってセンサの対角長の位置（対角点）に到達する光線が物体側で光軸となす角度をいう。
【0058】
本実施の形態２では、第２レンズ群Ｇ２は３枚のレンズから構成されているが、これに限らず何枚の構成であってもかまわない。
本願発明は、画角をとるための第１レンズＬ１と集光機能を有する第３レンズＬ３のみで発明の目的が達成されるものであり、これらのレンズの像側に位置するレンズは単に結像を実現するための構成であるから何枚の構成であってもかまわないのである。言い換えると、第４レンズＬ４以降は、像面湾曲の発生も少なく、瞳(絞り)に近いため球面収差等の結像性能を重視すれば足りるため、どのような構成であってもよい。
本願発明は、画角をとるための第１レンズＬ１と集光機能を有する第３レンズＬ３のみで発明の目的が達成されるものであり、これらのレンズの像側に位置するレンズは単に結像を実現するための構成であるから何枚の構成であってもかまわないのである。言い換えると、第４レンズＬ４以降は、像面湾曲の発生も少なく、瞳(絞り)に近いため球面収差等の結像性能を重視すれば足りるため、どのような構成であってもよい。
【0059】
また、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径をＲ１１とした場合に、以下の式（３）を満たすことが好ましい。
－２．５＜Ｒ１１／Ｆ＜－１ ・・・（３）
－２．５＜Ｒ１１／Ｆ＜－１ ・・・（３）
【0060】
Ｒ１１／Ｆが－２．５より小さい場合、換言すれば、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１が比較的小さい場合、第１レンズＬ１によって発生される歪曲収差が小さくなり、十分な大きさの画角の確保が難しい。一方、Ｒ１１／Ｆが－１より大きい場合、換言すれば、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１が比較的大きい場合、像面湾曲が大きくなりすぎ、撮像レンズ系１１の結像性能の補正が難しくなってしまう。そのため、上記の式（３）を満たすことにより、十分な大きさの画角を確保しつつ、十分な結像性能も確保することができる。
【0061】
また、以下の式（５）を満たすことが好ましい。
０．０５＜ｄ１２／ｄ２３＜１．０ ・・・（５）
０．０５＜ｄ１２／ｄ２３＜１．０ ・・・（５）
【0062】
ｄ１２／ｄ２３が１．０より小さいことにより、第２レンズＬ２が第３レンズＬ３よりも第１レンズＬ１に近い位置に配置され、第２レンズＬ２の面上における各入射光線の重なりが少なくなるため、各入射光線ごとの補正が可能となり、収差補正を効果的に行うことができる。また、ｄ１２／ｄ２３が０．０５より大きいことが好ましい。ｄ１２／ｄ２３が０．０５より小さいと、すなわち、第２レンズＬ２が第１レンズＬ１に近すぎると、撮像レンズ系１１の組み立てにおいて、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが干渉してしまう可能性が高くなる。
【0063】
また、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２とした場合に、以下の式（６）を満たすことが好ましい。
－０．１＜Ｆ／ｆ２＜０．１ ・・・（６）
この条件を満足することにより、第２のレンズＬ２のパワーを制限し、補正レンズとして像面補正を効率的に行うことができる。
－０．１＜Ｆ／ｆ２＜０．１ ・・・（６）
この条件を満足することにより、第２のレンズＬ２のパワーを制限し、補正レンズとして像面補正を効率的に行うことができる。
【0064】
また、図１３に示すように、第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３の最も外径側を透過する光線と第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３との交点Ｐ１と、第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３の最も外径側を透過する光線と像側の面Ｓ４との交点Ｐ２との光軸Ｚに平行な距離をＥＴ２とした場合に、以下の式（７）を満たすことが好ましい。
０．９＜ＥＴ２／ｄ２＜１．１ ・・・（７）
０．９＜ＥＴ２／ｄ２＜１．１ ・・・（７）
【0065】
上記の式（６）及び式（７）の少なくとも一方を満たすことが好ましい。換言すれば、第２レンズＬ２のレンズパワーは、撮像レンズ系１１の他のレンズに比べて弱いことが好ましい。これにより、第２レンズＬ２によって、第１レンズＬ１によって生じた負のディストーションによって発生する各種収差を好適に補正することが可能となる。
【0066】
次に、実施の形態２の撮像レンズ系１１に対応する実施例について、図面を参照して説明する。
【0067】
（実施例６）
図１４は、実施例６に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。具体的には、実施例１に係る撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、絞りＳＴＯＰ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、ＩＲカットフィルタ１２からなる。また、第１レンズＬ１は、負のパワーを有し、物体側に凹面を有し、像側に凸面を有する。第２レンズは、正のパワーを有し、物体側及び像側に変曲点を有する非球面を有する。第３レンズＬ３は、正のパワーを有し、物体側に凸の非球面を有し、像側に非球面を有する。第４レンズＬ４は、負のパワーを有し、物体側に非球面を有し、像側に凹の非球面を有する。第５レンズＬ５は、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸の非球面を有する。第６レンズＬ６は、正のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する。第１レンズＬ１～第３レンズＬ３はガラスレンズであり、第４レンズＬ４～第６レンズＬ６は、プラスチックレンズである。また、撮像レンズ系１１は、赤外領域の光をカットするためのフィルタである、ＩＲカットフィルタ１２を備えている。以下、実施例６に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図１４は、実施例６に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。具体的には、実施例１に係る撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、絞りＳＴＯＰ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、ＩＲカットフィルタ１２からなる。また、第１レンズＬ１は、負のパワーを有し、物体側に凹面を有し、像側に凸面を有する。第２レンズは、正のパワーを有し、物体側及び像側に変曲点を有する非球面を有する。第３レンズＬ３は、正のパワーを有し、物体側に凸の非球面を有し、像側に非球面を有する。第４レンズＬ４は、負のパワーを有し、物体側に非球面を有し、像側に凹の非球面を有する。第５レンズＬ５は、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸の非球面を有する。第６レンズＬ６は、正のパワーを有し、物体側及び像側に非球面を有する。第１レンズＬ１～第３レンズＬ３はガラスレンズであり、第４レンズＬ４～第６レンズＬ６は、プラスチックレンズである。また、撮像レンズ系１１は、赤外領域の光をカットするためのフィルタである、ＩＲカットフィルタ１２を備えている。以下、実施例６に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0068】
表１２に、実施例６に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１２に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例６に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．６２３（ｍｍ）である。
【表12】
【0069】
表１３に、実施例６の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表13】
【0070】
【0071】
（実施例７）
図１６は、実施例７に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例７に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例６と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例７に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図１６は、実施例７に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例７に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例６と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例７に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0072】
表１４に、実施例７に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１４に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例７に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．９２３（ｍｍ）である。
【表14】
【0073】
表１５に、実施例７の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表15】
【0074】
【0075】
（実施例８）
図１８は、実施例８に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例８に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例６と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例８に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図１８は、実施例８に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例８に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例６と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例８に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0076】
表１６に、実施例８に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１６に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例８に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．５９（ｍｍ）である。
【表16】
【0077】
表１７に、実施例８の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表17】
【0078】
【0079】
（実施例９）
図２０は、実施例９に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例９に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例６と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例９に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
図２０は、実施例９に係る撮像レンズ系１１を示す断面図である。実施例９に係る撮像レンズ系１１の構成は、実施例６と同様であるため、その説明を省略する。以下、実施例９に係る撮像レンズ系１１の特性データについて説明する。
【0080】
表１８に、実施例９に係る撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１８に示す項目は、表１と同様であるため、その説明を省略する。ここで、実施例９に係る撮像レンズ系１１の半画角は２７．０°であり、Ｆナンバーは１．８であり、光学系全体の焦点距離Ｆは８．６２３（ｍｍ）である。
【表18】
【0081】
表１９に、実施例９の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
【表19】
【0082】
【0083】
図１５Ａ、１７Ａ、１９Ａ、２１Ａの縦収差図に示すように、本実施例６～９の撮像レンズ系１１によれば、波長４８６．１ｎｍ、５８７．６ｎｍ、６５６．３ｎｍの縦収差が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
【0084】
また、図１５Ｂ、１７Ｂ、１９Ｂ、２１Ｂの像面湾曲図に示すように、本実施例６～９の撮像レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
【0085】
また、図１５Ｃ、１７Ｃ、１９Ｃ、２１Ｃの歪曲収差図に示すように、本実施例６～９の撮像レンズ系１１によれば、歪曲収差が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
【0086】
また、表２０に、実施例６～９に係る撮像レンズ系１１の全系の焦点距離Ｆ（ｍｍ）、第１レンズＬ１～第６レンズＬ６の焦点距離ｆ１～ｆ６（ｍｍ）、第１レンズ以外のレンズ全体の合成焦点距離をＦｒ（ｍｍ）、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１（ｍｍ）、第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３との光軸Ｚ上の距離ｄ１２（ｍｍ）、第２レンズＬ２の光軸Ｚ上の厚さｄ２（ｍｍ）、第２レンズＬ２の像側の面Ｓ４と第３レンズＬ３の物体側の面Ｓ５との光軸Ｚ上の距離ｄ２３（ｍｍ）、第１レンズＬ１の像側の面Ｓ２と第３レンズＬ３の物体側の面Ｓ５との光軸Ｚ上の距離Ｄ（ｍｍ）、第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３の最も外径側を透過する光線と像側の面Ｓ４との交点との光軸Ｚに平行な距離ＥＴ２（ｍｍ）、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５からなる接合レンズの合成焦点距離ｆ４／５（ｍｍ）、撮像レンズ系１１の光学長ｔｏｌ（ｍｍ）、Ｄ／Ｆの値、ｆ１／Ｆｒの値、Ｒ１１／Ｆの値、ｄ１２／ｄ２３の値、Ｆ／ｆ２の値、及びＥＴ２／ｄ２の値を示す。表２０に示す値は、光線の波長が５５５ｎｍ、環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの値である。
【表20】
【0087】
実施例６～９において、第１レンズＬ１が負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、半画角が２７．０°である広角な撮像レンズ系１１を実現することができている。また、表２０に示すように、実施例６～９において、ｆ１／Ｆｒの値は、上記の式（１）を満たしている。これにより、第１レンズＬ１において効果的に負のディストーションを発生させて、広角な撮像レンズ系１１を実現することができる。
また、実施例６～９において、光学系全体の半画角は４０°以下であるため、実施例６～９に係る撮像レンズ系１１の焦点距離Ｆは８．５５～８．９３となっており、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。換言すれば、撮像素子２１の解像度に依拠することなく、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。また、実施例６～９において、第１レンズＬ１が負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、半画角が２７．０°である広角な撮像レンズ系１１を実現することができている。
また、実施例６～９において、補正レンズとしての第２レンズＬ２は、物体側及び像側の面に１つの変曲点を有している。これにより、第１レンズＬ１によって生じた負のディストーションによって発生する各種収差のうちの像面湾曲を中心から周辺にかけて補正することができる。例えば、図１５Ｂ、１７Ｂ、１９Ｂ、２１Ｂに示すように、実施例６～９において、像面湾曲が良好な値となっている。
また、実施例６～９において、光学系全体の半画角は４０°以下であるため、実施例６～９に係る撮像レンズ系１１の焦点距離Ｆは８．５５～８．９３となっており、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。換言すれば、撮像素子２１の解像度に依拠することなく、望遠な撮像レンズ系１１を実現することができている。また、実施例６～９において、第１レンズＬ１が負のパワーを有し、物体側に凹面を有することにより、半画角が２７．０°である広角な撮像レンズ系１１を実現することができている。
また、実施例６～９において、補正レンズとしての第２レンズＬ２は、物体側及び像側の面に１つの変曲点を有している。これにより、第１レンズＬ１によって生じた負のディストーションによって発生する各種収差のうちの像面湾曲を中心から周辺にかけて補正することができる。例えば、図１５Ｂ、１７Ｂ、１９Ｂ、２１Ｂに示すように、実施例６～９において、像面湾曲が良好な値となっている。
【0088】
表２０に示すように、実施例６～９において、Ｄ／Ｆの値は、上記の式（４）を満たしている。そのため、Ｄ／Ｆが０．７より大きいことにより、第１レンズＬ１によって、十分な大きさの負のディストーション（歪曲収差）を発生させることができる。これにより、撮像レンズ系１１の広角を実現することができる。実際、実施例６～９の撮像レンズ系１１の半画角は、２７．０となっており、十分な大きさを確保することができている。一方、Ｄ／Ｆが１．５より小さいことにより、第１レンズＬ１のレンズ径の増大を防ぐことができ、撮像レンズ系１１のコンパクト化を図ることができる。
また、第３レンズＬ３が正のパワーを有するとともに、第２レンズ群Ｇ２が正のパワーを有することにより、撮像レンズ系１１の集光性能を確保することができている。例えば、図１５、１７、１９、２１、２３に示すように、実施例６～９において、縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好な値となっている。したがって、実施例６～９において、撮像レンズ系１１の望遠を実現することができている。
また、第３レンズＬ３が正のパワーを有するとともに、第２レンズ群Ｇ２が正のパワーを有することにより、撮像レンズ系１１の集光性能を確保することができている。例えば、図１５、１７、１９、２１、２３に示すように、実施例６～９において、縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好な値となっている。したがって、実施例６～９において、撮像レンズ系１１の望遠を実現することができている。
【0089】
また、表２０に示すように、実施例６～９において、Ｒ１１／Ｆの値は、上記の式（３）を満たしている。Ｒ１１／Ｆが－２．５より大きいことにより、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１を十分な大きさとすることができ、第１レンズＬ１によって発生される歪曲収差を十分な大きさとすることができる。そのため、撮像レンズ系１１の画角を十分な大きさとすることができている。一方、Ｒ１１／Ｆが－１より小さいことにより、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１１が大きくなり過ぎるのを防ぎ、像面湾曲の増大を防ぐことができる。そのため、撮像レンズ系１１の結像性能の補正が行い易くなっている。
【0090】
また、表２０に示すように、実施例６～９において、ｄ１２／ｄ２３の値は上記の式（５）を満たしている。そのため、ｄ１２／ｄ２３が１．０より小さいことにより、収差補正を効果的に行うことができる。一方、ｄ１２／ｄ２３が０．０５より大きいことにより、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが干渉してしまうことを防ぐことができる。
【0091】
また、表２０に示すように、実施例６～９において、Ｆ／ｆ２の値は上記の式（６）を満たし、ＥＴ２／ｄ２の値は上記の式（７）を満たしている。そのため、第２レンズＬ２のレンズパワーは、撮像レンズ系１１の他のレンズに比べて弱く、第２レンズＬ２によって、第１レンズＬ１によって生じた負のディストーションによって発生する各種収差を好適に補正することが可能となる。
【0092】
なお、本発明は上記実施例に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明の撮像レンズ系の用途は、車載カメラや監視カメラに限定されるものではなく、携帯電話等の小型電子機器に搭載する等の他の用途にも用いられてもよい。
【符号の説明】
【0093】
１１ 撮像レンズ系
１２ ガラス（ＩＲカットフィルタ）
２０ 撮像装置
２１ 撮像素子
２２ カバーガラス
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
Ｌ６ 第６レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
ＳＴＯＰ 絞り
ＩＭＧ 結像面
１２ ガラス（ＩＲカットフィルタ）
２０ 撮像装置
２１ 撮像素子
２２ カバーガラス
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
Ｌ６ 第６レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
ＳＴＯＰ 絞り
ＩＭＧ 結像面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】