JP2010085484A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】全長が短く、ディストーションが小さい大口径で広角な撮像レンズおよび撮像装置を提供する。
【解決手段】物体ＯＢＪ側から順番に配置された、負のパワーを有する第１レンズＬ１と、負のパワーを有する第２レンズＬ２と、正のパワーを有する第３レンズＬ３と、正のパワーを有する第４レンズＬ４と、負のパワーを有する第５レンズＬ５と、正のパワーを有する第６レンズＬ６と、正のパワーを有する第７レンズＬ７と、を含み、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７のうち、少なくとも２枚のレンズは非球面レンズであり、かつ第１レンズＬ１および第６レンズＬ６が非球面レンズである。
【選択図】図１
【解決手段】物体ＯＢＪ側から順番に配置された、負のパワーを有する第１レンズＬ１と、負のパワーを有する第２レンズＬ２と、正のパワーを有する第３レンズＬ３と、正のパワーを有する第４レンズＬ４と、負のパワーを有する第５レンズＬ５と、正のパワーを有する第６レンズＬ６と、正のパワーを有する第７レンズＬ７と、を含み、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７のうち、少なくとも２枚のレンズは非球面レンズであり、かつ第１レンズＬ１および第６レンズＬ６が非球面レンズである。
【選択図】図１
Description
本発明は、監視モニタ用のレンズやＦＡ用レンズ、センサ用レンズに利用可能な撮像レンズおよび撮像装置に関するものである。
監視モニタ用のレンズやＦＡ用レンズ、センサ用レンズとして、画角１００度を超え、ＦＮｏ１．４より明るいレンズが数多く提案されている（たとえば、特許文献１，２，３参照）。
特開平１０−１１５７７８号公報
特開平９−１２７４１３号公報
特開２００１−２０８９６７号公報
ところで、この分野の撮像レンズについては、ＦＮｏ１．４程度の大口径で、画角が１００度を超えるものは、全長が対焦点距離比で１:１４以上と長くなっており、ディストーションは、半画角５０°で２５％を越える。
本発明の目的は、全長が短く、ディストーションが小さい大口径で広角な撮像レンズおよび撮像装置を提供することにある。
本発明の第１の観点の撮像レンズは、物体側から順番に配置された、負のパワーを有する第１レンズと、負のパワーを有する第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズと、正のパワーを有する第４レンズと、負のパワーを有する第５レンズと、正のパワーを有する第６レンズと、正のパワーを有する第７レンズと、を含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズ、および前記第７レンズのうち、少なくとも前記第１レンズおよび前記第６レンズが非球面レンズである。
好適には、全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズ前側面頂点から最終の前記第７レンズ後側面頂点までの距離をＬＤとするとき下記の条件式（１）を満足する。
６．２ｆ＜ＬＤ＜９ｆ ・・・（１）
６．２ｆ＜ＬＤ＜９ｆ ・・・（１）
好適には、物体側から１番目の非球面レンズの像面側面のコーニックをＫ１、前記第７レンズの焦点距離をｆ７とするとき、以下の条件式（２）,（３）を満足する。
−０．５７≦Ｋ１≦０．９７ ・・・（２）
２．１１≦ｆ７／ｆ≦４．６１ ・・・（３）
−０．５７≦Ｋ１≦０．９７ ・・・（２）
２．１１≦ｆ７／ｆ≦４．６１ ・・・（３）
本発明の第２の観点の撮像装置は、撮像素子と、撮像素子に被写体像を結像する撮像レンズと、を有し、前記撮像レンズは、物体側から順番に配置された、負のパワーを有する第１レンズと、負のパワーを有する第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズと、正のパワーを有する第４レンズと、負のパワーを有する第５レンズと、正のパワーを有する第６レンズと、正のパワーを有する第７レンズと、を含み、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズ、および前記第７レンズのうち、少なくとも前記第１レンズおよび前記第６レンズが非球面レンズである。
本発明によれば、全長が短く、ディストーションが小さい大口径で広角な撮像レンズを実現することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
図１は、本実施形態の撮像レンズの基本構成を示す図である。
本実施形態の撮像レンズ１０は、物体ＯＢＪ側から像面側に向かって順番に配置された第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、絞りＳＰ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、カバーガラスＣＧ、および像面ＩＰを有する。
像面ＩＰは、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の固体撮像素子の感光面が配置される。
カバーガラスＣＧは、固体撮像素子の封止材、水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等に対応して設計上設けられたガラスブロックである。
なお、本実施形態では、図において、左側が物体側（前方）であり、右側が像面側（後方）である。
そして、物体側から入射した光束は像面ＩＰ上に結像される。
カバーガラスＣＧは、固体撮像素子の封止材、水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等に対応して設計上設けられたガラスブロックである。
なお、本実施形態では、図において、左側が物体側（前方）であり、右側が像面側（後方）である。
そして、物体側から入射した光束は像面ＩＰ上に結像される。
以下、本実施形態の撮像レンズの構成とその作用について説明する。
第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第５レンズＬ５は負のパワーを有する。
これに対して、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７は正のパワーを有する。
これに対して、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７は正のパワーを有する。
本実施形態において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７のうち、少なくとも２枚のレンズは非球面レンズである。
かつ、第１レンズＬ１および第６レンズＬ６が非球面レンズである。
かつ、第１レンズＬ１および第６レンズＬ６が非球面レンズである。
第１レンズＬ１を非球面化することにより、ディストーションおよび像面湾曲を補正し、第６レンズＬ６を非球面化することにより球面収差を補正することが可能である。
また、撮像レンズ１０において、全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の物体側（前側面）の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面の頂点までの距離をＬＤとするとき下記の条件式（１）を満足する。
６．２ｆ＜ＬＤ＜９ｆ ・・・（条件式１）
６．２ｆ＜ＬＤ＜９ｆ ・・・（条件式１）
条件式（１）は、光学系全系の焦点距離ｆと、光学系の全長に関する条件であり、撮像レンズ１０のコンパクト性に係るものである。
条件式（１）の下限を超えると、画面の中間部（像高４割から８割）の非点隔差が増大し、解像力の低下を招く。
条件式（１）の上限値については、コンパクト性を保持するために規定され、これを超えると、本実施形態の撮像レンズ１０はコンパクト性を保持することができなくなる。
後で説明する実施例１は、条件式（１）の下限条件を示したものである。
条件式（１）の下限を超えると、画面の中間部（像高４割から８割）の非点隔差が増大し、解像力の低下を招く。
条件式（１）の上限値については、コンパクト性を保持するために規定され、これを超えると、本実施形態の撮像レンズ１０はコンパクト性を保持することができなくなる。
後で説明する実施例１は、条件式（１）の下限条件を示したものである。
また、撮像レンズ１０において、物体側から１番目の非球面レンズの像面側面のコーニックをＫ１、第７レンズＬ１の焦点距離をｆ７とするとき、以下の条件式（２）,（３）を満足する。
−０．５７≦Ｋ１≦０．９７ ・・・（条件式２）
２．１１≦ｆ７／ｆ≦４．６１ ・・・（条件式３）
−０．５７≦Ｋ１≦０．９７ ・・・（条件式２）
２．１１≦ｆ７／ｆ≦４．６１ ・・・（条件式３）
条件式（２）は、１番目の非球面レンズのコーニックに関する条件である。
この条件式（２）の下限値を超えると、ディストーションの補正が困難になり、上限値を超えるとディストーションが増大し、さらに画像の中間部（像高４割から８割）の像面湾曲の変位量が大きくなり、解像力が低下する。
後で説明する実施例２、実施例３は、条件式（２）の下限値、下限値をそれぞれ示したものである。
この条件式（２）の下限値を超えると、ディストーションの補正が困難になり、上限値を超えるとディストーションが増大し、さらに画像の中間部（像高４割から８割）の像面湾曲の変位量が大きくなり、解像力が低下する。
後で説明する実施例２、実施例３は、条件式（２）の下限値、下限値をそれぞれ示したものである。
条件式（３）は、第７レンズＬ７の焦点距離ｆ７と光学系全系の焦点距離ｆに関する条件式である。
条件式（３）の上限値を超えるとディストーションが増大し、逆に下限値に近づくと、諸収差を補正するために、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７のいずれかのレンズの中心肉厚が薄くなる方向に向かい、下限値を超えると、加工が困難になり、量産に適さなくなる。
後で説明する実施例４、実施例５は、条件式（３）の下限値、上限値をそれぞれ示したものである。
条件式（３）の上限値を超えるとディストーションが増大し、逆に下限値に近づくと、諸収差を補正するために、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７のいずれかのレンズの中心肉厚が薄くなる方向に向かい、下限値を超えると、加工が困難になり、量産に適さなくなる。
後で説明する実施例４、実施例５は、条件式（３）の下限値、上限値をそれぞれ示したものである。
なお、レンズの非球面の形状は、物体側から像面側へ向かう方向を正とし、ｋを円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを非球面係数、ｒを中心曲率半径としたとき次式で表される。ｈは光線の高さ、ｃは中心曲率半径の逆数をそれぞれ表している。ただし、Ｚは面頂点に対する接平面からの深さを、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
このような構成を有する撮像レンズ１０を、監視カメラに適用する場合、物体距離は無限にある無限光学系であり、ＦＡやセンサ用に適用する場合は、物体面はレンズから比較的近い有限位置に設定される有限光学系となる。
後で説明する実施例１から５は、無限遠設計の例を示しており、実施例６は、有限設計の例を示している。
このような構成を有する撮像レンズ１０によれば、全長の対焦点距離比は１：９以下、歪曲収差を半画角５０°にて１０％以下を実現可能な光学系を提供することが可能となる。
後で説明する実施例１から５は、無限遠設計の例を示しており、実施例６は、有限設計の例を示している。
このような構成を有する撮像レンズ１０によれば、全長の対焦点距離比は１：９以下、歪曲収差を半画角５０°にて１０％以下を実現可能な光学系を提供することが可能となる。
図２は、本実施形態に係る撮像レンズの各レンズ群を構成する各レンズ、絞り、並びに撮像部を構成するカバーガラスに対して付与した面番号を示す図である。
具体的には、第１レンズＬ１の物体側面（凸面）を第１番、第１レンズＬ１の反対側（像面側）の凹面を第２番、第２レンズＬ２の物体側面（凹面）を第３番、第２レンズＬ２の反対側の凹面（像面側）を第４番、第３レンズＬ３の物体側面（凸面）を第５番、第３レンズＬ３の反対側の凸面（像面側）を第６番、絞りＳＰを第７番としてしいる。
さらに、第４レンズＬ４の物体側面（凸面）を第８番、第４レンズＬ４の反対側の凸面（像面側）を第９番、第５レンズＬ５の物体側面（凹面）を第１０番、第５レンズＬ５の反対側の凹面（像面側）を第１１番、第６レンズＬ６の物体側面（凹面）を第１２番、第６レンズＬ６の反対側の凸面（像面側）を第１３番、第７レンズＬ７の物体側面（凸面）を第１４番、第７レンズＬ７の反対側の凸面（像面側）を第１５番としている。
さらに、カバーガラスＣＧの第７レンズＬ７側の物体側面を第１６番、カバーガラスＣＧの反対側面（像面側）を第１７番としている。
さらに、第４レンズＬ４の物体側面（凸面）を第８番、第４レンズＬ４の反対側の凸面（像面側）を第９番、第５レンズＬ５の物体側面（凹面）を第１０番、第５レンズＬ５の反対側の凹面（像面側）を第１１番、第６レンズＬ６の物体側面（凹面）を第１２番、第６レンズＬ６の反対側の凸面（像面側）を第１３番、第７レンズＬ７の物体側面（凸面）を第１４番、第７レンズＬ７の反対側の凸面（像面側）を第１５番としている。
さらに、カバーガラスＣＧの第７レンズＬ７側の物体側面を第１６番、カバーガラスＣＧの反対側面（像面側）を第１７番としている。
また、図２に示すように、本実施形態の撮像レンズ１０において、第１レンズＬ１の物体側面１の中心曲率半径はＲ１に、第１レンズＬ１の像面側面２の中心曲率半径はＲ２に、第２レンズＬ２の物体側面３の中心曲率半径はＲ３に、第２レンズＬ２の像面側面４の中心曲率半径はＲ４、第３レンズＬ３の物体側面５の中心曲率半径はＲ５、第３レンズＬ３の像面側面６の中心曲率半径はＲ６、絞りＳＰの中心曲率半径はＲ７に設定されている。
さらに、第４レンズＬ４の物体側面８の中心曲率半径はＲ８、第４レンズＬ４の像面側面９の中心曲率半径はＲ９、第５レンズＬ５の物体側面１０の中心曲率半径はＲ１０、第５レンズＬ５の像面側面１１の中心曲率半径はＲ１１、第６レンズＬ６の物体側面１２の中心曲率半径はＲ１２、第６レンズＬ６の像面側面１３の中心曲率半径はＲ１３、第７レンズＬ７の物体側面１４の中心曲率半径はＲ１４、第７レンズＬ７の像面側面１５の中心曲率半径はＲ１５に設定されている。
さらに、カバーガラスＣＧの物体側面１６の中心曲率半径はＲ１６、カバーガラスＣＧの像面側面１７の中心曲率半径はＲ１７に設定されている。
なお、絞りＳＰの中心曲率半径Ｒ７、およびカバーガラスＣＧの両面１６、１７の中心曲率半径Ｒ１６、Ｒ１７は無限（ｉｎｆ）である。
さらに、第４レンズＬ４の物体側面８の中心曲率半径はＲ８、第４レンズＬ４の像面側面９の中心曲率半径はＲ９、第５レンズＬ５の物体側面１０の中心曲率半径はＲ１０、第５レンズＬ５の像面側面１１の中心曲率半径はＲ１１、第６レンズＬ６の物体側面１２の中心曲率半径はＲ１２、第６レンズＬ６の像面側面１３の中心曲率半径はＲ１３、第７レンズＬ７の物体側面１４の中心曲率半径はＲ１４、第７レンズＬ７の像面側面１５の中心曲率半径はＲ１５に設定されている。
さらに、カバーガラスＣＧの物体側面１６の中心曲率半径はＲ１６、カバーガラスＣＧの像面側面１７の中心曲率半径はＲ１７に設定されている。
なお、絞りＳＰの中心曲率半径Ｒ７、およびカバーガラスＣＧの両面１６、１７の中心曲率半径Ｒ１６、Ｒ１７は無限（ｉｎｆ）である。
また、図２に示すように、第１レンズＬ１の厚さとなる物体側面１と像面側面２間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１、第１レンズＬ１の像面側面２と第２レンズＬ２の物体側面３間の光軸ＯＸ上の距離をＤ２、第２レンズＬ２の厚さとなる物体側面３と像面側面４間の光軸ＯＸ上の距離をＤ３、第２レンズＬ２の像面側面４と第３レンズＬ３の物体側面５間の光軸ＯＸ上の距離をＤ４、第３レンズＬ３の厚さとなる物体側面５と像面側面６間の光軸ＯＸ上の距離をＤ５、第３レンズＬ３の像面側面６と絞り７間の光軸ＯＸ上の距離をＤ６とする。
さらに、絞りＳＰと第４レンズＬ４の物体側面８間の光軸ＯＸ上の距離をＤ７、第４レンズＬ４の厚さとなる物体側面８と像面側面９間の光軸ＯＸ上の距離をＤ８、第４レンズＬ４の像面側面９と第５レンズＬ５の物体側面１０間の光軸ＯＸ上の距離をＤ９、第５レンズＬ５の厚さとなる物体側面１０と像面側面１１間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１０、第５レンズＬ５の像面側面１１と第６レンズＬ６の物体側面１２間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１１、第６レンズＬ６の厚さとなる物体側面１２と像面側面１３間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１２、第６レンズＬ６の像面側面１３と第７レンズＬ７の物体側面１４間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１３、第７レンズＬ７の厚さとなる物体側面１４と像面側面１５間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１４とする。
さらに、第７レンズＬ７の像面側面１５とカバーガラスＣＧの物体側面１６間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１５、カバーガラスＣＧの厚さとなる物体側面１６と像面側面１７間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１６とする。
さらに、絞りＳＰと第４レンズＬ４の物体側面８間の光軸ＯＸ上の距離をＤ７、第４レンズＬ４の厚さとなる物体側面８と像面側面９間の光軸ＯＸ上の距離をＤ８、第４レンズＬ４の像面側面９と第５レンズＬ５の物体側面１０間の光軸ＯＸ上の距離をＤ９、第５レンズＬ５の厚さとなる物体側面１０と像面側面１１間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１０、第５レンズＬ５の像面側面１１と第６レンズＬ６の物体側面１２間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１１、第６レンズＬ６の厚さとなる物体側面１２と像面側面１３間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１２、第６レンズＬ６の像面側面１３と第７レンズＬ７の物体側面１４間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１３、第７レンズＬ７の厚さとなる物体側面１４と像面側面１５間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１４とする。
さらに、第７レンズＬ７の像面側面１５とカバーガラスＣＧの物体側面１６間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１５、カバーガラスＣＧの厚さとなる物体側面１６と像面側面１７間の光軸ＯＸ上の距離をＤ１６とする。
以下に、撮像レンズの具体的な数値による実施例１〜６を示す。なお、各実施例１〜６においては、撮像レンズ１０の各レンズＬ１〜Ｌ７、絞りＳＰ、撮像部を構成するカバーガラスＣＧに対して、図２に示すような面番号を付与した。
（実施例１）
表１、表２、および表３に実施例１の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例１においては、条件式（１）の下限値における例である。
表１は、実施例１における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１、表２、および表３に実施例１の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例１においては、条件式（１）の下限値における例である。
表１は、実施例１における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表２は、実施例１における非球面を含む第１レンズＬ１の第１面および第２面、並びに、第６レンズＬ６の第１２面および第１３面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。表２において、ｋは円錐定数を、ａ４は４次の非球面係数を、ａ６は６次の非球面係数を、ａ８は８次の非球面係数を、ａ１０は１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
表３は、実施例１においては、上記各条件式（１）、（２）、（３）を満足することを示す。
実施例１においては、第１レンズＬ１の物体側（前側）面１の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面１５の頂点までの距離ＬＤは６．２０ｍｍで条件式（１）を満足している。
実施例１において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．６４で条件式（２）を満足している。
実施例１において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．３８で条件式（３）を満足している。
実施例１において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．６４で条件式（２）を満足している。
実施例１において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．３８で条件式（３）を満足している。
図３は、実施例１において、球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す収差図である。図３（Ａ）が球面収差、図３（Ｂ）が非点収差を、図３（Ｃ）がディストーション（歪曲収差）をそれぞれ示している。
図３からわかるように、実施例１によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図３からわかるように、実施例１によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
（実施例２）
表４、表５、および表６に実施例２の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例２においては、条件式（２）の下限値における例である。
表４は、実施例２における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表４、表５、および表６に実施例２の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例２においては、条件式（２）の下限値における例である。
表４は、実施例２における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表５は、実施例２における非球面を含む第１レンズＬ１の第１面および第２面、並びに、第６レンズＬ６の第１２面および第１３面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。表５において、ｋは円錐定数を、ａ４は４次の非球面係数を、ａ６は６次の非球面係数を、ａ８は８次の非球面係数を、ａ１０は１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
表６は、実施例２においては、上記各条件式（１）、（２）、（３）を満足することを示す。
実施例２においては、第１レンズＬ１の物体側（前側）面１の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面１５の頂点までの距離ＬＤは７．５４ｍｍで条件式（１）を満足している。
実施例２において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は−０．５７で条件式（２）を満足している。
実施例２において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．６４で条件式（３）を満足している。
実施例２において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は−０．５７で条件式（２）を満足している。
実施例２において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．６４で条件式（３）を満足している。
図４は、実施例２において、球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す収差図である。図４（Ａ）が球面収差、図４（Ｂ）が非点収差を、図４（Ｃ）がディストーション（歪曲収差）をそれぞれ示している。
図４からわかるように、実施例２によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図４からわかるように、実施例２によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
（実施例３）
表７、表８、および表９に実施例３の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例３においては、条件式（２）の上限値における例である。
表７は、実施例３における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表７、表８、および表９に実施例３の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例３においては、条件式（２）の上限値における例である。
表７は、実施例３における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表８は、実施例３における非球面を含む第１レンズＬ１の第１面および第２面、並びに、第６レンズＬ６の第１２面および第１３面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。表８において、ｋは円錐定数を、ａ４は４次の非球面係数を、ａ６は６次の非球面係数を、ａ８は８次の非球面係数を、ａ１０は１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
表９は、実施例３においては、上記各条件式（１）、（２）、（３）を満足することを示す。
実施例３においては、第１レンズＬ１の物体側（前側）面１の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面１５の頂点までの距離ＬＤは７．５１ｍｍで条件式（１）を満足している。
実施例３において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．９７で条件式（２）を満足している。
実施例３において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．６２で条件式（３）を満足している。
実施例３において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．９７で条件式（２）を満足している。
実施例３において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．６２で条件式（３）を満足している。
図５は、実施例３において、球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す収差図である。図５（Ａ）が球面収差、図５（Ｂ）が非点収差を、図５（Ｃ）がディストーション（歪曲収差）をそれぞれ示している。
図５からわかるように、実施例３によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図５からわかるように、実施例３によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
（実施例４）
表１０、表１１、および表１２に実施例４の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例４においては、条件式（３）の上限値における例である。
表１０は、実施例４における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１０、表１１、および表１２に実施例４の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例４においては、条件式（３）の上限値における例である。
表１０は、実施例４における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１１は、実施例４における非球面を含む第１レンズＬ１の第１面および第２面、並びに、第６レンズＬ６の第１２面および第１３面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。表１１において、ｋは円錐定数を、ａ４は４次の非球面係数を、ａ６は６次の非球面係数を、ａ８は８次の非球面係数を、ａ１０は１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
表１２は、実施例４においては、上記各条件式（１）、（２）、（３）を満足することを示す。
実施例４においては、第１レンズＬ１の物体側（前側）面１の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面１５の頂点までの距離ＬＤは８．２４ｍｍで条件式（１）を満足している。
実施例４において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．３３で条件式（２）を満足している。
実施例４において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は４．６１で条件式（３）を満足している。
実施例４において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．３３で条件式（２）を満足している。
実施例４において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は４．６１で条件式（３）を満足している。
図６は、実施例４において、球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す収差図である。図６（Ａ）が球面収差、図６（Ｂ）が非点収差を、図６（Ｃ）がディストーション（歪曲収差）をそれぞれ示している。
図６からわかるように、実施例４によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図６からわかるように、実施例４によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
（実施例５）
表１３、表１４、および表１５に実施例５の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例５においては、条件式（３）の下限値における例である。
表１３は、実施例５における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１３、表１４、および表１５に実施例５の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。実施例５においては、条件式（３）の下限値における例である。
表１３は、実施例５における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１４は、実施例５における非球面を含む第１レンズＬ１の第１面および第２面、並びに、第６レンズＬ６の第１２面および第１３面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。表１４において、ｋは円錐定数を、ａ４は４次の非球面係数を、ａ６は６次の非球面係数を、ａ８は８次の非球面係数を、ａ１０は１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
表１５は、実施例５においては、上記各条件式（１）、（２）、（３）を満足することを示す。
実施例５においては、第１レンズＬ１の物体側（前側）面１の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面１５の頂点までの距離ＬＤは７．２５ｍｍで条件式（１）を満足している。
実施例５において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．５３で条件式（２）を満足している。
実施例５において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．１１で条件式（３）を満足している。
実施例５において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は０．５３で条件式（２）を満足している。
実施例５において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．１１で条件式（３）を満足している。
図７は、実施例５において、球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す収差図である。図７（Ａ）が球面収差、図７（Ｂ）が非点収差を、図７（Ｃ）がディストーション（歪曲収差）をそれぞれ示している。
図７からわかるように、実施例５によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図７からわかるように、実施例５によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
（実施例６）
表１６、表１７、および表１８に実施例６の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。
表１６は、実施例６における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１６、表１７、および表１８に実施例６の各数値を示す。実施例の各数値は図１の撮像レンズ１０に対応している。
表１６は、実施例６における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズ、カバーガラスの曲率半径（Ｒ：ｍｍ），間隔（Ｄ：ｍｍ）、屈折率（Ｎ）、および分散値（ν）を示している。
表１７は、実施例６における非球面を含む第１レンズＬ１の第１面および第２面、並びに、第６レンズＬ６の第１２面および第１３面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。表１７において、ｋは円錐定数を、ａ４は４次の非球面係数を、ａ６は６次の非球面係数を、ａ８は８次の非球面係数を、ａ１０は１０次の非球面係数をそれぞれ表している。
表１８は、実施例６においては、上記各条件式（１）、（２）、（３）を満足することを示す。
実施例６においては、第１レンズＬ１の物体側（前側）面１の頂点から最終の第７レンズＬ７の像面側（後側）面１５の頂点までの距離ＬＤは７．７８ｍｍで条件式（１）を満足している。
実施例６において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は−０．０６で条件式（２）を満足している。
実施例６において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．５４で条件式（３）を満足している。
実施例６において、物体側から１番目の非球面レンズ（第１レンズＬ１）の物体側面のコーニックＫ１は−０．０６で条件式（２）を満足している。
実施例６において、第７レンズの焦点距離をｆ７の全系の焦点距離ｆに対する比（ｆ７／ｆ）は２．５４で条件式（３）を満足している。
図８は、実施例６において、球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す収差図である。図６（Ａ）が球面収差、図６（Ｂ）が非点収差を、図６（Ｃ）がディストーション（歪曲収差）をそれぞれ示している。
図８からわかるように、実施例６によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
図８からわかるように、実施例６によれば、球面、非点、ディストーションの諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
以上説明した本実施形態の撮像レンズ１０は、物体ＯＢＪ側から像面側に向かって順番に配置された第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、絞りＳＰ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７を有する。
第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第５レンズＬ５は負のパワーを有する。
これに対して、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７は正のパワーを有する。
そして、本実施形態において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７のうち、少なくとも２枚のレンズは非球面レンズである。
かつ、第１レンズＬ１および第６レンズＬ６が非球面レンズである。
したがって、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第５レンズＬ５は負のパワーを有する。
これに対して、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７は正のパワーを有する。
そして、本実施形態において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および第７レンズＬ７のうち、少なくとも２枚のレンズは非球面レンズである。
かつ、第１レンズＬ１および第６レンズＬ６が非球面レンズである。
したがって、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態の撮像レンズ１０によれば、全長の対焦点距離比は１：９以下、歪曲収差を半画角５０°にて１０％以下を実現可能な光学系を提供することが可能となる。
すなわち、本実施形態によれば、全長が短くコンパクトで、ディストーションが小さい大口径で広角な撮像レンズを実現することができる。
すなわち、本実施形態によれば、全長が短くコンパクトで、ディストーションが小さい大口径で広角な撮像レンズを実現することができる。
以上説明したような特徴を有する撮像レンズ１０は、撮像素子を用いた撮像素子を用いた監視カメラ、画像検査装置、自動制御用産業カメラ、医療用電子カメラ等に適用可能である。
図９は、本実施形態に係る撮像レンズが採用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
この撮像装置１００は、図９に示すように、撮像光学系１１０、撮像素子１２０、アナログフロントエンド部（ＡＦＥ）１３０、画像処理装置１４０、カメラ信号処理部１５０、画像表示メモリ１６０、画像モニタリング装置１７０、操作部１８０、および制御装置１９０を有している。
撮像光学系１１０は、上述した本実施形態に係る撮像レンズ１０が適用される。したがって、その構成の説明は省略する。
また、撮像素子１２０は、図１および図２のカバーガラスＣＧおよび像面ＩＰを含んで構成される。
また、撮像素子１２０は、図１および図２のカバーガラスＣＧおよび像面ＩＰを含んで構成される。
撮像素子１２０は、撮像光学系１１０を介した被写体ＯＢＪからの光が、撮像素子１２０の像面ＩＰ上に結像される。
撮像素子１２０は、撮像光学系１１０で取り込んだ像が結像され、画像情報を電気信号に変換してアナログフロントエンド部１３０を介して画像処理装置１４０に出力するＣＣＤやＣＭＯＳセンサからなる。
図９においては、撮像素子１２０を一例としてＣＣＤとして記載している。
撮像素子１２０は、撮像光学系１１０で取り込んだ像が結像され、画像情報を電気信号に変換してアナログフロントエンド部１３０を介して画像処理装置１４０に出力するＣＣＤやＣＭＯＳセンサからなる。
図９においては、撮像素子１２０を一例としてＣＣＤとして記載している。
アナログフロントエンド部１３０は、タイミングジェネレータ１３１、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１３２と、を有する。
タイミングジェネレータ１３１では、撮像素子１２０のＣＣＤの駆動タイミングを生成しており、Ａ／Ｄコンバータ１３２は、ＣＣＤから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理装置１４０に出力する。
タイミングジェネレータ１３１では、撮像素子１２０のＣＣＤの駆動タイミングを生成しており、Ａ／Ｄコンバータ１３２は、ＣＣＤから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理装置１４０に出力する。
画像処理装置１４０は、前段のＡＦＥ１３０からくる撮像画像のデジタル信号を入力し、たとえばエッジ強調等の画像処理を施し、処理後の信号を後段のカメラ信号処理部（ＤＳＰ）１５０に出力する。
カメラ信号処理部（ＤＳＰ）１５０は、カラー補間、ホワイトバランス、ＹＣｂＣｒ変換処理、圧縮、ファイリング等の処理を行い、メモリ１６０への格納や画像モニタリング装置１７０への画像表示等を行う。
制御装置１９０は、露出制御を行うとともに、操作部１８０などの操作入力を持ち、それらの入力に応じて、システム全体の動作を決定し、ＡＦＥ１３０、画像処理装置１４０、ＤＳＰ１５０等を制御し、システム全体の調停制御を司るものである。
この撮像装置１００は、撮像素子を用いた監視カメラ、画像検査装置、自動制御用産業カメラ、医療用電子カメラ等に適用可能である。
１０・・・撮像レンズ、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、Ｌ７・・・第７レンズ、ＳＰ・・・絞り、ＣＧ・・・カバーガラス、ＩＰ・・・像面、１００・・・撮像装置、１１０・・・撮像光学系、１２０・・・撮像素子、１３０・・・アナログフロントエンド部（ＡＦＥ）、１４０・・・画像処理装置、１５０・・・カメラ信号処理部、１６・・・画像表示メモリ、１７０・・・画像モニタリング装置、１８０・・・操作部、１９０・・・制御装置。
Claims (4)
- 物体側から順番に配置された、
負のパワーを有する第１レンズと、
負のパワーを有する第２レンズと、
正のパワーを有する第３レンズと、
正のパワーを有する第４レンズと、
負のパワーを有する第５レンズと、
正のパワーを有する第６レンズと、
正のパワーを有する第７レンズと、を含み、
前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズ、および前記第７レンズのうち、少なくとも前記第１レンズおよび前記第６レンズが非球面レンズである
撮像レンズ。 - 全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズ前側面頂点から最終の前記第７レンズ後側面頂点までの距離をＬＤとするとき下記の条件式（１）を満足する
請求項１記載の撮像レンズ。
６．２ｆ＜ＬＤ＜９ｆ ・・・（１） - 全系の焦点距離をｆ、物体側から１番目の非球面レンズの像面側面のコーニックをＫ１、前記第７レンズの焦点距離をｆ７とするとき、以下の条件式（２）,（３）を満足する
請求項１または請求項２記載の撮像レンズ。
−０．５７≦Ｋ１≦０．９７ ・・・（２）
２．１１≦ｆ７／ｆ≦４．６１ ・・・（３） - 撮像素子と、
撮像素子に被写体像を結像する撮像レンズと、を有し、
前記撮像レンズは、
物体側から順番に配置された、
負のパワーを有する第１レンズと、
負のパワーを有する第２レンズと、
正のパワーを有する第３レンズと、
正のパワーを有する第４レンズと、
負のパワーを有する第５レンズと、
正のパワーを有する第６レンズと、
正のパワーを有する第７レンズと、を含み、
前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズ、および前記第７レンズのうち、少なくとも前記第１レンズおよび前記第６レンズが非球面レンズである
撮像装置。
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