JP2024040611A - 撮像レンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正すること。【解決手段】 撮像レンズは、物体側から像面側へ向かって順に、負の第１のレンズと、正の第２のレンズと、絞りと、正の第３のレンズと、負の第４のレンズとが配置されるレンズ系を有し、レンズ系のｄ線における焦点距離ｆ、第１のレンズの焦点距離ｆ１、第４のレンズの焦点距離ｆ４、第１～４のレンズそれぞれのアッベ数νｄ１～νｄ４、レンズ系の全長ＴＴＬ、最大像高ＩｍｇＨが以下の条件式（１）～（６）を満足する。－２＜ｆ１／ｆ＜－０．９ ・・・（１）－２．５＜ｆ４／ｆ＜－０．７ ・・・（２）νｄ１＞４０ ・・・（３）νｄ１／νｄ２＞１．２ ・・・（４）νｄ３／νｄ４＞１．４ ・・・（５）２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜４ ・・・（６）【選択図】 図１

Description

本開示は、撮像レンズ及び撮像装置に関する。

一般に、例えばスマートフォン、測距センサ及びＶＲ（Virtual Reality）ゴーグルなどの多種多様な電子機器に撮像装置が搭載されることがある。通常、撮像装置は、撮像レンズと撮像素子を有し、被写体から反射する光を撮像レンズによって撮像素子上に結像させることにより、被写体の画像を取得する。このような撮像装置の撮像レンズは、それぞれ正又は負の屈折力を有する複数のレンズを配置して構成されることがある。近年では、複数のレンズを備えた撮像レンズを広角化及び小型化する様々な検討が行われている。

特許第６０４９９２４号公報 特許第６５０１８１０号公報

ところで、例えば暗闇で被写体を撮影する場合などには、撮像装置が可視光のみならず近赤外光を結像させることがある。しかしながら、可視光及び近赤外光を結像させる撮像装置においては、撮像レンズを通過する光の波長範囲が大きくなるため、撮像レンズにおいて十分に色収差を補正することが困難であるという問題がある。

すなわち、撮像レンズによって可視光の色収差を補正するのみでは、近赤外光までを含む広い波長域での色収差が十分に補正されず、良好な結像性能が確保されない。また、特に広角化した撮像レンズで広い波長域での色収差を補正する場合には、複数のレンズ間の間隔が広くなって撮像レンズの全長が長くなる傾向がある。この結果、前玉径の小型化や全長短縮が難しくなり、撮像レンズの小型化が阻害されるという問題もある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正することができる撮像レンズ及び撮像装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、撮像レンズは、物体側から像面側へ向かって順に、前記像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズと、正の屈折力を有する第２のレンズと、絞りと、前記像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズと、前記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズとが配置されるレンズ系を有する。前記レンズ系は、前記レンズ系のｄ線における焦点距離をｆ、前記第１のレンズの焦点距離をｆ１、前記第４のレンズの焦点距離をｆ４、前記第１～４のレンズそれぞれのアッベ数をνｄ１～νｄ４、前記レンズ系の全長をＴＴＬ、最大像高をＩｍｇＨとするとき、以下の条件式（１）～（６）を満足する。
－２＜ｆ１／ｆ＜－０．９ ・・・（１）
－２．５＜ｆ４／ｆ＜－０．７ ・・・（２）
νｄ１＞４０ ・・・（３）
νｄ１／νｄ２＞１．２ ・・・（４）
νｄ３／νｄ４＞１．４ ・・・（５）
２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜４ ・・・（６）

本開示の他の一態様によれば、撮像装置は、上記構成の撮像レンズを備える。

本開示の撮像レンズ及び撮像装置によれば、広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正することができる。

図１は、一実施の形態に係る撮像装置の構成を示す図である。 図２は、実施例１に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図３は、実施例１に係る撮像レンズの収差図である。 図４は、実施例１に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。 図５は、実施例２に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図６は、実施例２に係る撮像レンズの収差図である。 図７は、実施例２に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。 図８は、実施例３に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図９は、実施例３に係る撮像レンズの収差図である。 図１０は、実施例３に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。 図１１は、実施例４に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図１２は、実施例４に係る撮像レンズの収差図である。 図１３は、実施例４に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。 図１４は、実施例５に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図１５は、実施例５に係る撮像レンズの収差図である。 図１６は、実施例５に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。 図１７は、実施例６に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図１８は、実施例６に係る撮像レンズの収差図である。 図１９は、実施例６に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。 図２０は、実施例７に係る撮像レンズの構成を示す図である。 図２１は、実施例７に係る撮像レンズの収差図である。 図２２は、実施例７に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本開示に係る一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は例示であり、この記載によって限定解釈されるものではない。

［撮像装置の構成］
図１は、一実施の形態に係る撮像装置の構成を示す図である。図１に示す撮像装置は、撮像レンズ１１０、画像取得部１２０、プロセッサ１３０、メモリ１４０及び入出力部１５０を有する。

撮像レンズ１１０は、被写体となる物体から反射する光を通過させて、像面に物体の光学像を結像させる。具体的には、撮像レンズ１１０は、レンズ系１０、バンドパスフィルタ２０及び撮像素子３０を有する。

レンズ系１０は、被写体となる物体側から撮像素子３０の像面ＩＡ側へ向かって順に、第１のレンズＬ１と、第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、第３のレンズＬ３と、第４のレンズＬ４とを有する。

第１のレンズＬ１は、物体側にレンズ面Ｓ１を有し、像面ＩＡ側に凹形状のレンズ面Ｓ２を有する。第１のレンズＬ１は、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズである。

第２のレンズＬ２は、物体側にレンズ面Ｓ３を有し、像面ＩＡ側にレンズ面Ｓ４を有する。第２のレンズＬ２は、正の屈折力を有するレンズである。

絞りＳＴＯは、中央部の開口の大きさを変更することにより、第３のレンズＬ３へ入射する光量を調節する。

第３のレンズＬ３は、物体側にレンズ面Ｓ６を有し、像面ＩＡ側に凸形状のレンズ面Ｓ７を有する。第３のレンズＬ３は、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズである。

第４のレンズＬ４は、物体側に凹形状のレンズ面Ｓ８を有し、像面ＩＡ側にレンズ面Ｓ９を有する。第４のレンズＬ４は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズである。

なお、レンズ系１０が有する第１～４のレンズＬ１～Ｌ４は、それぞれ１枚のレンズから形成されても良いし、複数のレンズを貼り合わせて形成されても良い。レンズ系１０の詳細な構成については、後に詳述する。

バンドパスフィルタ２０は、レンズ系１０を通過する光のうち、可視光及び近赤外光を透過させる。すなわち、バンドパスフィルタ２０は、レンズ系１０を通過する光のうち、波長が例えば４００～９６０ｎｍの範囲の可視光及び近赤外光を透過させる。なお、撮像レンズ１１０は、バンドパスフィルタ２０を配置しない構成とすることも可能である。また、バンドパスフィルタ２０の位置に、撮像素子３０を保護するためのシールガラス等の光学部材が配置されても良い。

撮像素子３０は、像面ＩＡに照射される光を検知して電気信号に変換することにより、物体の光学像を取得する。撮像素子３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等を備え、像面ＩＡには例えばフォトダイオードなどの受光素子を備える。

画像取得部１２０は、撮像レンズ１１０によって取得される光学像から物体の画像を生成する。

プロセッサ１３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを有し、撮像装置の全体を統括制御する。

メモリ１４０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などを有し、プロセッサ１３０が実行する情報処理に用いられる情報を記憶する。

入出力部１５０は、ユーザによる操作の入力を受け付けたり、ユーザによる操作に従って画像を出力したりする。

画像取得部１２０、プロセッサ１３０、メモリ１４０及び入出力部１５０は、バスを介して接続されており、画像などのデータや制御信号を互いに伝送可能になっている。

［レンズ系１０の構成］
上述したように、レンズ系１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、第１のレンズＬ１と、第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、第３のレンズＬ３と、第４のレンズＬ４とを有する。そして、レンズ系１０は、レンズ系１０のｄ線における焦点距離をｆ、第１のレンズＬ１の焦点距離をｆ１、第４のレンズＬ４の焦点距離をｆ４、第１～４のレンズそれぞれのアッベ数をνｄ１～νｄ４、レンズ系１０の全長をＴＴＬ、最大像高をＩｍｇＨとするとき、以下の条件式（１）～（６）を満足する。
－２＜ｆ１／ｆ＜－０．９ ・・・（１）
－２．５＜ｆ４／ｆ＜－０．７ ・・・（２）
νｄ１＞４０ ・・・（３）
νｄ１／νｄ２＞１．２ ・・・（４）
νｄ３／νｄ４＞１．４ ・・・（５）
２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜４ ・・・（６）

レンズ系１０が上記の条件式（１）～（６）を満足することにより、負の第１のレンズＬ１によって大きく屈折された軸外光線を、絞りＳＴＯ前後に配置された正の第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３によって緩やかな角度で像面ＩＡへ導くことができる。また、絞りＳＴＯを第２のレンズＬ２と第３のレンズＬ３の間に配置することによって、前玉径の小型化を図りつつ、軸外光線のカット量を最小限に抑えることができるため、容易に周辺光量を確保することができる。換言すれば、撮像レンズ１１０の広角化及び小型化を図ることができる。

条件式（１）は、第１のレンズＬ１の焦点距離ｆ１とレンズ系１０のｄ線における焦点距離ｆとの関係を規定している。これらの焦点距離の比ｆ１／ｆを条件式（１）の下限値より大きくすることにより、第１のレンズＬ１の負の屈折力が適度に強くなり、短い全長ＴＴＬで広い画角を確保することができる。一方、焦点距離の比ｆ１／ｆを条件式（１）の上限値より小さくすることにより、第１のレンズＬ１の負の屈折力が過剰に強くなることを防止し、軸外収差の補正が可能となる結果、良好な解像性能が得られる。

なお、条件式（１）の下限値は通常－２であり、好ましくは－１．８である。また、条件式（１）の上限値は通常－０．９であり、好ましくは－１．１である。したがって、焦点距離の比ｆ１／ｆは、例えば－２より大きく－０．９より小さい範囲に含まれても良いし、－１．８より大きく－１．１より小さい範囲に含まれても良い。

条件式（２）は、第４のレンズＬ４の焦点距離ｆ４とレンズ系１０のｄ線における焦点距離ｆとの関係を規定している。焦点距離の比ｆ４／ｆが条件式（２）を満足することにより、第４のレンズＬ４の屈折力を適切に設定して収差を良好に補正することができる。

なお、条件式（２）の下限値は通常－２．５であり、好ましくは－２である。また、条件式（２）の上限値は通常－０．７である。したがって、焦点距離の比ｆ４／ｆは、例えば－２．５より大きく－０．７より小さい範囲に含まれても良いし、－２より大きく－０．７より小さい範囲に含まれても良い。

条件式（３）は、第１のレンズＬ１のｄ線におけるアッベ数νｄ１を規定している。軸外光線高が高くなる第１のレンズＬ１をアッベ数が大きい材料を用いて形成することで、軸外光線の色収差の発生を抑制することができる。

また、条件式（４）、（５）は、各第１～４のレンズＬ１～Ｌ４のアッベ数νｄ１～νｄ４の比を規定している。すなわち、条件式（４）は、絞りＳＴＯの前に配置される第１のレンズＬ１及び第２のレンズＬ２のアッベ数の比νｄ１／νｄ２の下限値を規定し、条件式（５）は、絞りＳＴＯの後に配置される第３のレンズＬ３及び第４のレンズＬ４のアッベ数の比νｄ３／νｄ４の下限値を規定している。絞りＳＴＯの前後にそれぞれ配置される正のレンズ及び負のレンズの組み合わせにおけるアッベ数を条件式（４）、（５）のように適切に設定することで、可視光から近赤外光までの広い波長域に対して色収差を良好に補正することができる。

なお、条件式（４）の下限値は通常１．２である。また、条件式（５）の下限値は通常１．４であり、好ましくは１．７である。

条件式（６）は、レンズ系１０の全長ＴＴＬと最大像高ＩｍｇＨとの関係を規定している。条件式（６）を満足することにより、撮像レンズ１１０の小型化を図りつつ、収差を良好に補正することができる。

なお、条件式（６）の下限値は通常２であり、好ましくは２．２である。また、条件式（６）の上限値は通常４であり、好ましくは３．６である。したがって、全長と最大像高の比ＴＴＬ／ＩｍｇＨは、例えば２より大きく４より小さい範囲に含まれても良いし、２．２より大きく３．６より小さい範囲に含まれても良い。

本実施の形態に係るレンズ系１０は、第１のレンズＬ１のレンズ面Ｓ２と第２のレンズＬ２のレンズ面Ｓ３との間の間隔をＤ１２とするとき、さらに以下の条件式（７）を満足しても良い。
Ｄ１２／ｆ＜０．８ ・・・（７）

条件式（７）は、第１のレンズＬ１及び第２のレンズＬ２の空気間隔Ｄ１２とレンズ系１０の焦点距離ｆとの関係を規定している。条件式（７）を満足することにより、第１のレンズＬ１を通過する軸外光線の高さを抑制し、前玉径を小さくすることができる。

本実施の形態に係るレンズ系１０は、レンズ系１０の入射瞳径をＥＰＤとするとき、さらに以下の条件式（８）を満足しても良い。
ｆ／ＥＰＤ＜２．８ ・・・（８）

条件式（８）は、レンズ系１０のｄ線における焦点距離ｆと入射瞳径ＥＰＤとの関係を規定しており、いわゆるＦナンバーを規定する条件式である。条件式（８）を満足することにより、小型化かつ高精細化された撮像素子３０に対しても、短い露光時間で必要な光量を確保することができる。

本実施の形態に係るレンズ系１０は、第２のレンズＬ２の焦点距離をｆ２とするとき、さらに以下の条件式（９）を満足しても良い。
１＜ｆ２／ｆ＜４ ・・・（９）

条件式（９）は、第２のレンズＬ２の焦点距離ｆ２とレンズ系１０のｄ線における焦点距離ｆとの関係を規定している。これらの焦点距離の比ｆ２／ｆを条件式（９）の下限値より大きくすることにより、第２のレンズＬ２の屈折力が過剰に強くならず、第２のレンズＬ２において発生する収差を抑制し、偏芯誤差による性能劣化を低減することができる。一方、焦点距離の比ｆ２／ｆを条件式（９）の上限値より小さくすることにより、第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３それぞれの屈折力を適度な範囲で調整すれば、大口径化及び全長ＴＴＬの短縮に求められる正の屈折力が得られる。したがって、第２のレンズＬ２及び第３のレンズＬ３の偏芯誤差による性能劣化を低減することができる。

なお、条件式（９）の下限値は通常１であり、好ましくは１．５である。また、条件式（９）の上限値は通常４であり、好ましくは３．５である。したがって、焦点距離の比ｆ２／ｆは、例えば１より大きく４より小さい範囲に含まれても良いし、１．５より大きく３．５より小さい範囲に含まれても良い。

本実施の形態に係るレンズ系１０は、レンズ系１０の波長９４０ｎｍにおける焦点距離をｆｉｒとするとき、さらに以下の条件式（１０）を満足しても良い。
０．９２＜ｆｉｒ／ｆ＜１．０８・・・（１０）

条件式（１０）は、レンズ系１０のｄ線における焦点距離とレンズ系１０の波長９４０ｎｍにおける焦点距離ｆｉｒとの関係を規定している。条件式（１０）を満足することにより、可視光と近赤外光との焦点位置のずれが小さくなり、波長による光学特性の変化を低減することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、レンズ系における焦点距離、アッベ数、全長及び最大像高が適切に設定され、撮像レンズの広角化及び小型化と可視光及び近赤外光を含む広い波長域での収差補正とのバランスが保たれる。このため、広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正することができる。

［実施例］
以下、本開示に係る撮像レンズ１１０の実施例を示す。各実施例に使用するパラメータは、以下の通りである。レンズデータ及びレンズ系の諸元データの表において、角度の単位としては「度」を用い、長さの単位としては「ｍｍ」を用いる。
ｆ：レンズ系のｄ線における焦点距離
Ｆｎｏ：Ｆナンバー（＝ｆ／ＥＰＤ）
ω：半画角
ＩｍｇＨ：最大像高
ＴＴＬ：レンズ系の光学全長（第１のレンズＬ１の物体側のレンズ面Ｓ１から像面Ｉ
Ａまでの光軸上の距離）
ｉ：レンズ面番号（ｉ＝１，…，４，６，…，９）
Ｒｉ：ｉ番目のレンズ面Ｓｉにおける曲率半径
Ｄｉ：ｉ番目のレンズ面Ｓｉと（ｉ＋１）番目のレンズ面Ｓ（ｉ＋１）との間の中心間隔
ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数

なお、面番号の５は、レンズ面Ｓ４とレンズ面Ｓ６との間に位置する絞りＳＴＯの面に対応し、面番号の１０は、バンドパスフィルタ２０の物体側の面に対応し、面番号の１１は、バンドパスフィルタ２０の像面側の面に対応する。また、曲率半径における「ＩＮＦ」は、当該面が平面であることを示す。

以下の各実施例においては、すべてのレンズ面Ｓｉが非球面形状を有する。ここで、非球面形状は、面頂点の接平面からの光軸方向の距離（サグ量）Ｘによって表すことができ、サグ量Ｘは、光軸からの高さをＨ、曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、第ｍ次の非球面係数をＡｍとするとき、次式によって得られる。
Ｘ＝（Ｈ^２／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）Ｈ^２／Ｒ^２｝^１／２］＋ΣＡｍ・Ｈ^ｍ

したがって、以下では、上記非球面式における非球面係数Ａｍの値を示すことにより、非球面形状を特定する。以下に示す非球面データの表において、非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎは自然数）は、１０を底とする指数表現である。すなわち、「Ｅ±ｎ」は、「×１０^±ｎ」を意味している。

［実施例１］
図２は、実施例１に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図２においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１１とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図３は、図２に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図３の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図４は、図２に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例１に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１１を有する。

表１は、実施例１に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表２及び表３は、実施例１に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表２及び表３は、レンズ系１１における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表４は、実施例１に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表４は、レンズ系１１の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例２］
図５は、実施例２に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図５においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１２とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図６は、図５に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図６の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図７は、図５に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例２に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１２を有する。

表５は、実施例２に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表６及び表７は、実施例２に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表６及び表７は、レンズ系１２における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表８は、実施例２に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表８は、レンズ系１２の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例３］
図８は、実施例３に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図８においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１３とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図９は、図８に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図９の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図１０は、図８に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例３に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１３を有する。

表９は、実施例３に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表１０及び表１１は、実施例３に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表１０及び表１１は、レンズ系１３における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表１２は、実施例３に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表１２は、レンズ系１３の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例４］
図１１は、実施例４に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図１１においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１４とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図１２は、図１１に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図１２の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図１３は、図１１に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例４に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１４を有する。

表１３は、実施例４に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表１４及び表１５は、実施例４に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表１４及び表１５は、レンズ系１４における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表１６は、実施例４に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表１６は、レンズ系１４の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例５］
図１４は、実施例５に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図１４においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１５とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図１５は、図１４に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図１５の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図１６は、図１４に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例５に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１５を有する。

表１７は、実施例５に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表１８及び表１９は、実施例５に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表１８及び表１９は、レンズ系１５における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表２０は、実施例５に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表２０は、レンズ系１５の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例６］
図１７は、実施例６に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図１６においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１６とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図１８は、図１７に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図１８の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図１９は、図１７に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例６に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１６を有する。

表２１は、実施例６に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表２２及び表２３は、実施例６に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表２２及び表２３は、レンズ系１６における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表２４は、実施例６に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表２４は、レンズ系１６の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例７］
図２０は、実施例７に係る撮像レンズ１１０の構成を示す図である。図２０においては、図１に示したレンズ系１０に対応するレンズ系１７とバンドパスフィルタ２０と撮像素子３０の像面ＩＡとを図示している。

また、図２１は、図２０に示す撮像レンズ１１０の収差図である。図２１の球面収差図においては、一点鎖線がＦ線における収差を示し、実線がｄ線における収差を示し、短破線がＣ線における収差を示し、長破線が波長９４０ｎｍの近赤外光における収差を示す。

また、図２２は、図２０に示す撮像レンズ１１０の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面ＩＡにおける光軸位置の光量を１００％としたときの像高位置における光量の割合を示している。

実施例７に係る撮像レンズ１１０は、物体側から像面ＩＡ側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズＬ１と、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２のレンズＬ２と、絞りＳＴＯと、物体側に凸面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズＬ３と、物体側に凹面を向け、像面ＩＡ側に凸面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズＬ４とが配置されるレンズ系１７を有する。

表２５は、実施例７に係る撮像レンズ１１０のレンズデータを示す。

また、以下の表２６及び表２７は、実施例７に係る撮像レンズ１１０の非球面データを示す。すなわち、表２６及び表２７は、レンズ系１７における円錐定数Ｋ及び非球面係数Ａｍを示す。

また、以下の表２８は、実施例７に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表２８は、レンズ系１７の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、最大像高ＩｍｇＨ及び光学全長ＴＴＬを示す。

［実施例のまとめ］
表２９は、上記実施例１から実施例７のレンズ系１１～１７における条件式（１）～（１０）の対応値を示す。また、表３０及び表３１は、条件式（１）～（１０）に関連する各パラメータを示す。表２９に示すように、いずれの実施例においても、すべての条件式（１）～（１０）を満足している。

また、各実施例の収差図（図３、６、９、１２、１５、１８、２１）に示す通り、半画角６０度程度の広い画角を有するにもかかわらず、透過光量を確保し、収差を良好に補正するレンズ系１１～１７が実現されている。また、各実施例の撮像レンズの像高に対する周辺光量のグラフ（図４、７、１０、１３、１６、１９、２２）に示す通り、広い画角を有するにもかかわらず、像高が高い位置における光量（周辺光量）を光軸位置の光量の５０％近くまで確保することができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。

また、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。

以上説明した本開示には、下記［項目１］から［項目６］が含まれる。

［項目１］ 物体側から像面側へ向かって順に、前記像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズと、正の屈折力を有する第２のレンズと、絞りと、前記像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズと、前記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズとが配置されるレンズ系を有し、
前記レンズ系は、
前記レンズ系のｄ線における焦点距離をｆ、前記第１のレンズの焦点距離をｆ１、前記第４のレンズの焦点距離をｆ４、前記第１～４のレンズそれぞれのアッベ数をνｄ１～νｄ４、前記レンズ系の全長をＴＴＬ、最大像高をＩｍｇＨとするとき、以下の条件式（１）～（６）を満足する撮像レンズ。
－２＜ｆ１／ｆ＜－０．９ ・・・（１）
－２．５＜ｆ４／ｆ＜－０．７ ・・・（２）
νｄ１＞４０ ・・・（３）
νｄ１／νｄ２＞１．２ ・・・（４）
νｄ３／νｄ４＞１．４ ・・・（５）
２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜４ ・・・（６）

［項目２］ 前記レンズ系は、
前記第１のレンズの前記凹面と前記第２のレンズの前記物体側の表面との間の間隔をＤ１２とするとき、以下の条件式（７）を満足する項目１に記載の撮像レンズ。
Ｄ１２／ｆ＜０．８ ・・・（７）

［項目３］ 前記レンズ系は、
前記レンズ系の入射瞳径をＥＰＤとするとき、以下の条件式（８）を満足する項目１又は２に記載の撮像レンズ。
ｆ／ＥＰＤ＜２．８ ・・・（８）

［項目４］ 前記レンズ系は、
前記第２のレンズの焦点距離をｆ２とするとき、以下の条件式（９）を満足する項目１～３のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
１＜ｆ２／ｆ＜４ ・・・（９）

［項目５］ 前記レンズ系は、
前記レンズ系の波長９４０ｎｍにおける焦点距離をｆｉｒとするとき、以下の条件式（１０）を満足する項目１～４のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
０．９２＜ｆｉｒ／ｆ＜１．０８・・・（１０）

［項目６］ 項目１～５のいずれか１つに記載の撮像レンズを備える撮像装置。

１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７ レンズ系
２０ バンドパスフィルタ
３０ 撮像素子
Ｌ１ 第１のレンズ
Ｌ２ 第２のレンズ
Ｌ３ 第３のレンズ
Ｌ４ 第４のレンズ
ＳＴＯ 絞り
１１０ 撮像レンズ
１２０ 画像取得部
１３０ プロセッサ
１４０ メモリ
１５０ 入出力部

Claims (6)

1. 物体側から像面側へ向かって順に、前記像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１のレンズと、正の屈折力を有する第２のレンズと、絞りと、前記像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第３のレンズと、前記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４のレンズとが配置されるレンズ系を有し、
   前記レンズ系は、
   前記レンズ系のｄ線における焦点距離をｆ、前記第１のレンズの焦点距離をｆ１、前記第４のレンズの焦点距離をｆ４、前記第１～４のレンズそれぞれのアッベ数をνｄ１～νｄ４、前記レンズ系の全長をＴＴＬ、最大像高をＩｍｇＨとするとき、以下の条件式（１）～（６）を満足する撮像レンズ。
   －２＜ｆ１／ｆ＜－０．９ ・・・（１）
   －２．５＜ｆ４／ｆ＜－０．７ ・・・（２）
   νｄ１＞４０ ・・・（３）
   νｄ１／νｄ２＞１．２ ・・・（４）
   νｄ３／νｄ４＞１．４ ・・・（５）
   ２＜ＴＴＬ／ＩｍｇＨ＜４ ・・・（６）
2. 前記レンズ系は、
   前記第１のレンズの前記凹面と前記第２のレンズの前記物体側の表面との間の間隔をＤ１２とするとき、以下の条件式（７）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
   Ｄ１２／ｆ＜０．８ ・・・（７）
3. 前記レンズ系は、
   前記レンズ系の入射瞳径をＥＰＤとするとき、以下の条件式（８）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
   ｆ／ＥＰＤ＜２．８ ・・・（８）
4. 前記レンズ系は、
   前記第２のレンズの焦点距離をｆ２とするとき、以下の条件式（９）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
   １＜ｆ２／ｆ＜４ ・・・（９）
5. 前記レンズ系は、
   前記レンズ系の波長９４０ｎｍにおける焦点距離をｆｉｒとするとき、以下の条件式（１０）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
   ０．９２＜ｆｉｒ／ｆ＜１．０８・・・（１０）
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の撮像レンズを備える撮像装置。
   
   

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