JP5330091B2 - 撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、被写体の像を結像させる撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像装置に関するものである。

従来より、車載用、携帯電話用、監視用等の撮像装置に用いられる小型化、軽量化された高い耐候性を持つ広角の撮像レンズが知られている。このような撮像レンズは、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子等の撮像素子の受光面上に被写体となる物体の像を結像させるものである
また、６枚のレンズで構成した、小型化、軽量化を狙った広角の撮像レンズも知られている。このように６枚のレンズで構成した広角の撮像レンズとしては、物体側から３枚目のレンズに球面レンズを用いたものが知られている（特許文献１参照）。本発明のように、第３レンズに非球面レンズを用いることで、像面湾曲をさらに良好に補正することが可能となる。また、出願人は特許文献２に記載のものを出願している。

特開２００７−２４９０７３号公報 特願２００７−２６１６２５号

ところで、近年、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子等の撮像素子の小型化、高画素数化が急速に進んでいる。これにともない、車載用、携帯電話用、監視用等の撮像装置に用いられる撮像レンズをさらに広角化、小型化するとともに収差を小さくしたいという要請がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、広角化および小型化するとともに光学性能を高めることができる撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の撮像レンズは、物体側から、負のパワーを持つ第1レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、第３レンズ、正のパワーを持つ第４レンズ、第５レンズ、正のパワーを持つ第６レンズからなり、第１レンズがガラスレンズであり、第２レンズから第６レンズの各レンズがプラスチックレンズであり、第２レンズから第６レンズの各レンズが、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなすものであり、第３レンズおよび第５レンズが、ｄ線に対するアッベ数が４５以下の材料で形成されたものであり、第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ、および第６レンズが、ｄ線に対するアッベ数が４０以上の材料で形成されたものであり、条件式（１）：２．０＜ｆ45／ｆ＜５．０、条件式（５ａ）：−４．２＜ｆ５／ｆ≦−１．５６を同時に満足するものである。ただし、ｆ45を第４レンズと第５レンズの合成焦点距離、ｆ５を第５レンズの焦点距離、ｆを撮像レンズ全系の焦点距離とする。

前記第３レンズは、正のパワーを持ち、物体側のレンズ面の中心部が凸面をなすものとすることが望ましい。

前記第５レンズは負のパワーを持つものとすることが望ましい。

前記第１の撮像レンズは、第３レンズと第４レンズとの間に、絞りが配置されたものとすることが望ましい。

前記第１の撮像レンズは、条件式（２）；２．５＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜５．５を満足するものとすることが望ましい。

ただし、Ｄ４：第２レンズと第３レンズとの間の空気間隔、Ｄ５：第３レンズの中心肉厚、ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離である。

前記第１の撮像レンズは、条件式（３）；−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．５を満足するものとすることが望ましい。

ただし、ｆ３：第３レンズの焦点距離、ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離である。

前記第２レンズの像側のレンズ面は、このレンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部は中心部よりも負のパワーが弱いものとすることが望ましい。

前記第２レンズの物体側のレンズ面は、このレンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱いもしくは、レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は負のパワーを持つものとすることが望ましい。

前記第５レンズの物体側のレンズ面は、このレンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部は中心部よりも負のパワーが弱いものとすることが望ましい。

前記第５レンズの像側のレンズ面は、このレンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱いものとすることが望ましい。

前記第５レンズは、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることが望ましい。

前記第６レンズの物体側のレンズ面は、このレンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが強いものとすることが望ましい。

前記第６レンズの像側のレンズ面は、このレンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は負のパワーを持つものとすることが望ましい。

前記第１の撮像レンズは、条件式（４）；７＜Ｌ／ｆ＜１８を満足するものとすることが望ましい。

ただし、ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、Ｌ：第１レンズの物体側のレンズ面から結像面までの距離である。
前記第１の撮像レンズおよび第２の撮像レンズは、条件式（６）：０．７０＜Ｄ４／ｆをを満足するものとすることが望ましい。
前記第１の撮像レンズおよび第２の撮像レンズは、条件式（７）：１．５＜νｄ４／νｄ５を満足するものとすることが望ましい。
前記第１の撮像レンズおよび第２の撮像レンズは、条件式（８）：０．８＜Ｄ１／ｆを満足するものとすることが望ましい。
前記第１の撮像レンズおよび第２の撮像レンズは、第３レンズおよび第５レンズのうち、少なくとも一方が、ｄ線に対するアッベ数が２８以下の材料で形成されたものであることが望ましい。

本発明の撮像装置は、前記第１の撮像レンズと、その撮像レンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。

「レンズ面の有効光線径」は、レンズ面を通る有効な光線のうちの最も外側（光軸から最も離れた位置）を通る光線とそのレンズ面との交点が描く円の直径を意味する。なお、上記レンズ面を通る有効な光線は、被写体の像の結像に用いられる光線である。

ここでは、レンズ面の有効光線径とレンズ面の有効径とは一致する。

なお、「レンズ面の有効径周縁部」は、レンズ面の有効径内を通過する全光線のうち最も外側（レンズの光軸から最も離れた位置）を通る光線とレンズ面とが交わるこのレンズ面上の部位を意味する。

なお、「正のパワーを持つレンズ」は、そのレンズが近軸領域で正のパワーを有することを意味する。

また、「負のパワーを持つレンズ」は、そのレンズが近軸領域で負のパワーを有することを意味する。

また、「レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも正のパワーが弱い」とは、中心部と有効径周縁部が共に凸面をなし、この中心部の曲率半径の値の絶対値よりも有効径周縁部の曲率半径の値の絶対値の方が大きい場合を意味する。

また、「レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部では負のパワーを持つ」とは、レンズ面の中心部が凸面をなし有効径周縁部は凹面をなす場合を意味する。

さらに、「レンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも負のパワーが弱い」とは、中心部と有効径周縁部が共に凹面をなし、この中心部の曲率半径の値の絶対値よりも有効径周縁部の曲率半径の値の絶対値の方が大きい場合を意味する。

また、「レンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部では正のパワーを持つ」とは、レンズ面の中心部が凹面をなし有効径周縁部は凸面をなす場合を意味する。

「レンズ面の中心部のパワーよりも有効径周縁部のパワーの方が弱い」とは、中心部と有効径周縁部が共に凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱い場合、または、中心部と有効径周縁部が共に凹面をなし、有効径周縁部は中心部よりも負のパワーが弱い場合を意味するものである。

「レンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも負のパワーが強い」とは、中心部と有効径周縁部が共に凹面をなし、この中心部の曲率半径の絶対値よりも有効径周縁部の曲率半径の絶対値の方が小さい場合を意味する。

「レンズ面の中心部は凸面をなし、レンズ面の中心部と有効径周縁部との間に前記中心部よりも正のパワーが強い領域を持つ」とは、そのレンズ面の中心部から有効径周縁部まで面全体が凸面をなし、中心部と有効径周縁部との間に中心部の曲率半径の値の絶対値よりも曲率半径の値の絶対値が小さくなるような領域を持つ構成を意味する。

「レンズ面の中心部と有効径周縁部との間に前記中心部よりも正のパワーが強い領域を持ち前記有効径周縁部は前記中心部よりも正のパワーが弱い」とは、そのレンズ面の中心部から有効径周縁部まで面全体が凸面をなし、中心部と有効径周縁部との間に中心部の曲率半径の値の絶対値よりも曲率半径の値の絶対値が小さくなるような領域を持ち、有効径周縁部では中心部の曲率半径の値の絶対値よりも曲率半径の値の絶対値が大きくなるような構成を意味する。

なお、中心部の曲率半径は、レンズ面が光軸と交わる位置におけるレンズ面の曲率半径を意味する。

また、曲率半径の値を絶対値で示す理由は、曲率半径の大小関係を明確にするためである。

本発明の第１の撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像装置によれば、物体側から、負のパワーを持つ第1レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、第３レンズ、正のパワーを持つ第４レンズ、第５レンズ、正のパワーを持つ第６レンズをこの順で備え、第１レンズがガラスレンズであり、第２レンズから第６レンズの各レンズがプラスチックレンズであり、第２レンズから第６レンズの各レンズが、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなすものであり、第３レンズおよび第５レンズが、ｄ線に対するアッベ数が４５以下の材料で形成されるようにしたので、広角化および小型化するとともに光学性能を高めることができる。

最も物体側に負の第１レンズ、第２レンズを配置することで、大きな画角で入射してきた光線をとらえることができ、光学系を広角化することが可能となる。第２レンズの少なくとも片側の面を非球面とすることで、諸収差を良好に補正することが可能であると共に、レンズ系を小型化することが可能となる。第２レンズでは、軸上光線と軸外光線が分離されているため、このレンズを非球面とすると収差の補正上有利であり、ディストーションの補正も比較的容易である。

なお、第１レンズも軸上光線と軸外光線とが分離されているが、レンズ系の最も物体側に配置される第１レンズの材質としては後述のようにガラス材料を用いることが好ましい。また、第１レンズはレンズ系の中で最も大口径のレンズとなっている。これらの事情から、プラスチック材質を適用しやすい第２レンズを非球面レンズとすることとがレンズの製作上および収差補正上好ましい。

また、第３レンズ、第４レンズ、第６レンズを共に少なくとも片側の面が非球面である正のパワーを持つレンズとし、第３レンズと第４レンズの間に絞りを配置することで、球面収差、像面湾曲、コマ収差を良好に補正すると共にレンズ系を小型化することが可能となる。

第３レンズおよび第５レンズを、ｄ線に対するアッベ数が４５以下の材料で形成されるようにすることで、軸上の色収差と倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。

第１レンズをガラスレンズとすることで、耐候性が高く割れにくい撮像レンズを作製することができる。第２レンズから第６レンズの各レンズをプラスチック材料により作製することで、非球面形状を正確に再現することが可能となり、さらにレンズ系を安価、軽量にすることが可能となる。

本発明の第２の撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像装置によれば、物体側から、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズである第1レンズ、負のパワーを持ち、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなす第２レンズ、正のパワーを持ち、少なくとも物体側のレンズ面は非球面をなし、このレンズ面の中心部と有効径周縁部との間に、前記中心部よりも正のパワーが強い領域を持つ第３レンズ、正のパワーを持ち、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなす第４レンズ、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなす第５レンズ、正のパワーを持ち、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなす第６レンズをこの順に配置したので、広角化および小型化するとともに光学性能を高めることができる。

最も物体側から順に負の第１レンズ、第２レンズを配置することで、大きな画角で入射してきた光線をとらえることができ、光学系を広角化することが可能となる。第１レンズを、像側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることで、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第２レンズの少なくとも片側の面を非球面とすることで、諸収差を良好に補正することが可能であると共に、レンズ系を小型化することが可能となる。第２レンズでは、軸上光線と軸外光線が分離されているため、このレンズを非球面とすると収差の補正上有利であり、ディストーションの補正も比較的容易である。

なお、第１レンズも軸上光線と軸外光線とが分離されているが、レンズ系の最も物体側に配置される第１レンズの材質としては後述のようにガラス材料を用いることが好ましい。また、第１レンズはレンズ系の中で最も大口径のレンズとなっている。これらの事情から、プラスチック材質を適用しやすい第２レンズを非球面レンズとすることとがレンズの製作上および収差補正上好ましい。

また第３レンズを、少なくとも物体側のレンズ面は非球面をなし、レンズ面の中心部は凸面をなし、このレンズ面の前記中心部と有効径周縁部との間に、前記中心部よりも正のパワーが強い領域を持つレンズとすることで、バックフォーカス距離を長く取りつつ像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第４レンズ、第６レンズを共に少なくとも片側の面が非球面である正のパワーを持つレンズとし、第５レンズの少なくとも片側の面を非球面とし、第３レンズと第４レンズの間に絞りを配置することで、球面収差、像面湾曲、コマ収差を良好に補正すると共にレンズ系を小型化することが可能となる。

本発明の撮像レンズの概略構成を示す図 図１に対して説明のための補助線等を加えた図 実施例１の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例２の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例３の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例４の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例５の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例６の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例７の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例８の撮像レンズの概略構成を示す断面図 実施例１の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例２の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例３の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例４の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例５の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例６の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例７の撮像レンズの基本的なデータを示す図 実施例８の撮像レンズの基本的なデータを示す図 条件式（１）〜（８）中の各パラメータに対応する値を各実施例毎に示す図 実施例１の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例２の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例３の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例４の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例５の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例６の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例７の撮像レンズの諸収差を示す図 実施例８の撮像レンズの諸収差を示す図

以下、本発明の撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の撮像レンズを用いた撮像装置の概略構成を示す断面図、図２は、図１に対して説明のための補助線等を加えた図である。

図示の撮像レンズ２０は、主に自動車の前方、側方、後方などの状況を撮影するための車載用の撮像装置に用いられる広角の撮像レンズであり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる撮像素子１０の受光面Ｊｋ上に被写体の像を結像させるものである。この撮像素子１０は、撮像レンズ２０により形成される光学像を電気信号に変換して、この光学像を示す画像信号を得るものである。

＜撮像レンズの基本構成およびその作用、効果について＞
はじめに、撮像レンズ２０の基本構成について説明する。撮像レンズ２０は、光軸Ｚ１に沿って物体側から、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、開口絞りＳｔ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、光学部材Ｃｇ１をこの順に備えている。

なお、ここでは、第１レンズＬ１〜第６レンズＬ６の各レンズが単レンズである場合について説明するが、これらのレンズは単レンズに限るものではなく接合レンズ等であってもよい。

この撮像レンズ２０を通して被写体である物体を表す像が結像される結像面Ｒ１６には、上記のように撮像素子１０の受光面Ｊｋが配置されている。

また、撮像レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、カバーガラスや、ローパスフィルタまたは赤外線カットフィルタ等を配置することが好ましく、図１ではこれらを想定した平行平板状の光学部材Ｃｇ１をレンズ系と撮像素子１０との間に配置した例を示している。

なお、レンズ系と撮像素子との間にローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、第１レンズＬ１〜第６レンズＬ６のうちの隣り合うレンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよい。あるいは、第１レンズＬ１〜第６レンズＬ６のいずれかのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を奏するコーティングを施してもよい。

なお、図１中の符号Ｒ１〜Ｒ１６は以下の構成要素を指している。すなわち、Ｒ１とＲ２は第１レンズＬ１の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ３とＲ４は第２レンズＬ２の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ５とＲ６は第３レンズＬ３の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ７は開口絞りＳｔの開口部、Ｒ８とＲ９は第４レンズＬ４の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ１０とＲ１１は第５レンズＬ５の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ１２とＲ１３は第６レンズＬ６の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ１４とＲ１５は光学部材Ｃｇ１の物体側の表面と像側の表面、Ｒ１６は上記のように撮像レンズ２０の受光面Ｊｋと一致する結像面を示している。

また、レンズ面Ｒ１〜Ｒ６、レンズ面Ｒ８〜Ｒ１３それぞれは、光軸と交わる中心部から有効径周縁部に亘って滑らかにつながる曲面で形成されたものであり、段差等の不連続な領域を有するものではない。

撮像レンズ２０は、第１レンズＬ１が負のパワーを持ち、第２レンズＬ２が負のパワーを持ち、第４レンズＬ４が正のパワーを持ち、第６レンズＬ６が正のパワーを持つものである。

さらに、この撮像レンズ２０は、第１レンズＬ１がガラスレンズであり、第２レンズＬ２から第６レンズＬ６の各レンズがプラスチックレンズであり、第２レンズＬ２から第６レンズＬ６の各レンズが、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなすものであり、第３レンズＬ３および第５レンズＬ５が、ｄ線に対するアッベ数が４５以下の材料で形成されたものである。

第３レンズＬ３を形成する材料のｄ線に対するアッベ数を４５以下とすることで、倍率の色収差を良好に補正することが容易となる。しかしながら、第３レンズＬ３を形成する材料のｄ線に対するアッベ数が４５を超えるようにすると、倍率の色収差の補正が困難となる。

第５レンズＬ５を形成する材料のｄ線に対するアッベ数を４５以下とすることで、軸上の色収差を良好に補正することが容易となる。しかしながら、第５レンズＬ５を形成する材料のｄ線に対するアッベ数が４５を超えるようにすると、軸上の色収差の補正が困難となる。

なお、第３レンズＬ３または第５レンズＬ５を形成する材料として帝人化成株式会社製ポリカーボネイト樹脂、パンライトＳＰ−１５１６（同社製品名、「パンライト」は同社登録商標）を使用することができる。この材料は屈折率が１．６以上であり、アッベ数が２５．５と小さく、さらに光学歪みが小さいという特徴がある。

第３レンズＬ３または第５レンズＬ５にこの材料を使用することで、倍率の色収差と軸上の色収差を良好に補正すると同時に成型時に生ずる歪みによる影響を最小限に抑えることができ、例えば１００万画素を超えるような高画素の撮像素子用のレンズに用いても良好な像を得ることが可能となる。

また、第１レンズＬ１をガラスレンズとすることで、撮像レンズの耐候性を向上させることができる。さらに、第２レンズＬ２から第６レンズＬ６を非球面レンズとすることで、広角でありながら球面収差、像面湾曲、ディストーションを良好に補正することができる。

また、上記撮像レンズ２０は以下のように構成されたものでもある。

すなわち、撮像レンズ２０は、光軸Ｚ１に沿って物体側から、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズである第1レンズＬ１、負のパワーを持ち、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなす第２レンズＬ２、正のパワーを持ち、少なくとも物体側のレンズ面が非球面であり、このレンズ面の中心部は凸面をなし、このレンズ面の前記中心部と有効径周縁部との間に、前記中心部よりも正のパワーが強い領域を持つ第３レンズＬ３、開口絞りＳｔ、正のパワーを持ち、少なくとも１つのレンズ面が非球面である第４レンズＬ４、少なくとも１つのレンズ面が非球面である第５レンズ、正のパワーを持ち、少なくとも１つのレンズ面が非球面である第６レンズをこの順に備えたものである。

なお、レンズを構成するレンズ面の中心部は、このレンズを通る光軸と交わるレンズ面上の部位（光軸とレンズ面との交点）である。

本発明の撮像レンズは、上記２種類の基本構成のいずれか１つを満足するものであってもよいし、上記２種類の基本構成の両方を満足するものであってもよい。

上記撮像レンズの備える基本構成によれば、撮像レンズを広角化および小型化するとともにこの撮像レンズの光学性能を高めることができる。

＜撮像レンズの基本構成をさらに限定する構成およびその作用、効果について＞
次に、この撮像レンズ２０の備える上記基本構成をさらに限定する構成要素およびその作用、効果について説明する。なお、基本構成をさらに限定するこれらの構成要素は本発明の撮像レンズにとって必須の構成ではない。

《上記基本構成を条件式により限定する構成とその作用、効果について》
はじめに、撮像レンズの基本構成をさらに限定する、以下の条件式（１）〜（８）とその作用、効果について説明する。なお、本願発明の撮像レンズは、条件式（１）〜（８）のうちの１つのみを満足するものとしてもよいし、あるいは、条件式（１）〜（８）のうちの２つ以上の組合わせを満足するものとしてもよい。

なお、条件式（１）〜（８）中に記号で示す各パラメータの意味をまとめて以下に示す。

ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離、すなわち第１レンズＬ１〜第６レンズＬ６の合成焦点距離
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ６：第６レンズの焦点距離
ｆ45：第４レンズ、第５レンズの合成焦点距離
Ｄ１：第１レンズの中心肉厚
Ｄ４：第２レンズと第３レンズとの空気間隔
Ｄ５：第３レンズの中心肉厚
νｄ４：第４レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ５：第５レンズのｄ線に対するアッベ数
Ｌ：第１レンズの物体側のレンズ面から結像面までの距離
ただし、上記距離Ｌの値は、バックフォーカス距離分を空気換算長で示す値と、上記距離Ｌの値のうちのバックフォーカス距離分以外を実長で示す値とを加算した値である。

なお、バックフォーカス距離Ｂｆは、第６レンズＬ６の像側のレンズ面Ｒ１３から結像面Ｒ１６までの空気換算長である。

◇条件式（１）：２．０＜ｆ45／ｆ＜５．０は、収差の補正に関連するものである。

条件式（１）を満足するようにレンズ系を構成すれば、色収差および像面湾曲の補正を容易に行なうことができる。

しかしながら、ｆ45／ｆの値が条件式（１）の上限を上回るように、すなわち、ｆ45／ｆ≧５．０の条件式を満足するようにレンズ系を構成すると、色収差を良好に補正することが困難となる。

一方、ｆ45／ｆの値が条件式（１）の下限を下回るように、すなわち、２．０≧ｆ45／ｆの条件式を満足するようにレンズ系を構成すると、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。

◇条件式（２）：２．５＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜５．５は、収差の補正やレンズ系のサイズに関連するものである。

条件式（２）を満足するようにレンズ系を構成すれば、球面収差、歪曲、コマ収差を良好に補正でき、さらにバックフォーカスが長くとれるので、画角を大きくすることができるとともに撮像レンズとして十分な光学性能が得られる。

しかしながら、（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆの値が条件式（２）の上限を上回るようにレンズ系を構成すると、第１レンズの物体側のレンズ面の径が大きくなり、かつレンズ全長も長くなって小型化が難しくなる。

一方、（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆの値が条件式（２）の下限を下回るようにレンズ系を構成すると、球面収差、コマ収差を良好に補正できなくなり、明るい（Ｆ値の小さい）レンズを構成することが困難になる。

◇条件式（３）：−０．１＜ｆ／ｆ３＜０．５は、倍率の色収差やバックフォーカス距離に関連するものである。

条件式（３）を満足するようにレンズ系を構成すれば、バックフォーカス距離を短くすることなく倍率の色収差を良好に補正することができる。

しかしながら、ｆ／ｆ３の値が条件式（３）の上限を上回るようにレンズ系を構成すると、倍率の色収差を良好に補正することが困難となる。

一方、ｆ／ｆ３の値が条件式（３）の下限を下回るようにレンズ系を構成すると、倍率の色収差は良好に補正可能だがバックフォーカス距離が短くなってしまい、撮像素子１０と撮像レンズ２０の間に各種のフィルタを挿入することが困難となる。

条件式（４）：７＜Ｌ／ｆ＜１４は、画角と装置サイズに関連するものである。

条件式（４）を満足するようにレンズ系を構成すれば、小型で広画角のレンズ系を実現できる。

しかしながら、Ｌ／ｆの値が条件式（４）の上限を上回るようにレンズ系を構成すると、広角化は容易に達成できるがレンズ系が大型化してしまう。

一方、Ｌ／ｆの値が条件式（４）の下限を下回るようにレンズ系を構成すると、レンズ系を小型化することはできるが広角化を達成することが困難となる。

◇条件式（５）：−４．２＜ｆ５／ｆ＜−１．０は、倍率の色収差および軸上の色収差に関連するものである。

条件式（５）を満足するようにレンズ系を構成すれば、倍率の色収差および軸上の色収差を良好に補正することができる。

しかしながら、ｆ５／ｆの値が条件式（５）の上限を上回るようにレンズ系を構成すると、倍率の色収差が大きくなってしまう。

一方、ｆ５／ｆの値が条件式（５）の下限を下回るようにレンズ系を構成すると、第５レンズの持つ負のパワーが弱くなり、軸上の色収差を良好に補正できなくなる。

◇条件式（６）：０．７０＜Ｄ４／ｆは、収差の補正に関連するものである。

条件式（６）を満足するようにすれば、レンズ系の大型化、収差の発生、ゴーストの発生等を容易に防止することができる。

条件式（６）の下限を下回るようにすると、色収差は良好に補正可能だが、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３とが近接しすぎるため、第２レンズＬ２の像側のレンズ面Ｒ４および第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５の非球面の形状が制限されるので収差の補正が不十分となる。また、組立てが難しくなるとともに、２つのレンズ面Ｒ４、Ｒ５間における反射を原因とするゴーストも発生してしまう。

◇条件式（７）：１．５＜νｄ４／νｄ５は、軸上色収差と倍率の色収差に関連するものである。

条件式（７）を満足するようにレンズ系を構成すれば、軸上色収差と倍率の色収差を両方共に良好に補正することができる。

しかしながら、νｄ４／νｄ５の値が条件式（７）の下限を下回るようにレンズ系を構成すると、軸上色収差と倍率の色収差を両方共に良好に補正することが困難となる。

◇条件式（８）：０．８＜Ｄ１／ｆは、第１レンズの耐衝撃性に関連するものである。

条件式（８）を満足するようにレンズ系を構成すれば、例えば車載などの用途で用いられる場合の第１レンズの各種衝撃に対する強度を高めることができる。

しかしながら、Ｄ１／ｆの値が条件式（８）の下限を下回るようにレンズ系を構成すると、第１レンズが薄くなり割れやすくなる。

《上記基本構成を限定するその他の構成要素とその作用、効果について》
以下、撮像レンズを限定する上記条件式以外の構成要素、およびその作用、効果について説明する。

◇開口絞りに関連する構成要素の限定について
開口絞りＳｔは、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の間に配置されていることが望ましい。

開口絞りＳｔを第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の間に配置することでレンズ系全体を小型化することが可能となる。

◇第１レンズに関する構成要素の限定について
撮像レンズが、車載カメラや監視カメラのような厳しい環境下で使用される場合には、第1レンズとして耐水性、耐酸性、耐薬品性等が良い材質を用いることが適切である。

第1レンズを形成するための材料として、日本光学硝子工業会規格の粉末法耐水性が１級から４級の材料を用いることが望ましい。

また、第1レンズを形成するための材料として、日本光学硝子工業会規格の粉末法耐酸性が１級から４級の材料を用いることが望ましい。

また、第1レンズを形成する材料として、堅い材質を用いることが望ましい。例えば、第1レンズの形成材料としてガラス材料を用いることが望ましい。また、第1レンズの形成材料として透明なセラミックス材料を用いてもよい。

第1レンズＬ１をガラスレンズとすることで、耐候性が高く割れにくい撮像レンズを作成することができる。

なお、第１レンズＬ１はガラス球面レンズとする場合に限らず、この第１レンズＬ１の片側のレンズ面もしくは両側のレンズ面を非球面で構成するようにしてもよい。第１レンズＬ１を非球面ガラスレンズとすることで、耐水性、耐酸性、耐薬品性等に優れ、かつ諸収差をさらに良好に補正することが可能な撮像レンズを形成することができる。

第１レンズのレンズ面を非球面にすることで、諸収差をさらに良好に補正することが可能となる。

第１レンズより物体側にレンズを保護するカバーガラスを配置するか、もしくは第１レンズ物体側のレンズ面に耐候性を高めるハードコート、ガラス質の薄膜のようなものを配置してもよい。

第１レンズよりも物体側にカバーガラス等を配置し、第１レンズが外部環境の影響を受け難い構成とした場合には、第１レンズはプラスチック非球面レンズとすることができる。第１レンズをプラスチック非球面レンズとした場合には、像面湾曲、ディストーションをさらに良好に補正することが可能となる。

◇第２レンズに関連する構成要素の限定について
第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｒ３は非球面とすることが望ましい。

さらに、第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｒ３は、中心部が凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱くなっているか、もしくは有効径周縁部が負のパワーを持つ（凹面をなす）ことが望ましい。

図２に示すように、上記「第２レンズの物体側のレンズ面Ｒ３の中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱い構成（以後、レンズ面Ｒ３の構成ともいう）」は、以下のような構成である。

すなわち、中心部が凸面をなす（正のパワーを持つ）レンズ面Ｒ３の有効径周縁部上の点Ｘ３における法線Ｈ３と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ３とし、点Ｘ３と交点Ｐ３とを結ぶ線分Ｘ３−Ｐ３の長さを、レンズ面Ｒ３の点Ｘ３における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ３と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ３とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ３の構成例は、レンズ面Ｒ３が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ３）で凸面をなし（正のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ３の中心部Ｃ３における曲率の中心Ｅ３および上記交点Ｐ３が両方共に、中心部Ｃ３より像側にあり、かつ、線分Ｘ３−Ｐ３の長さ（レンズ面Ｒ３の点Ｘ３での曲率半径Ｒ３ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ３の中心部Ｃ３での曲率半径Ｒ３ｃの絶対値より大きくなるようにしたものである。

なお、交点Ｐ３を中心として半径の長さを線分Ｘ３−Ｐ３の長さとする円Ｓｐ１を図中に示す。また、曲率の中心Ｅ３を中心として半径の長さを曲率半径Ｒ３ｃの絶対値とする円Ｓｐ２を図中に示す。

なお、曲率半径の値を絶対値で示す理由は、曲率半径の大小関係を明確にするためである。

また、レンズ面Ｒ３以外の後述するレンズ面に関する同様の説明においては、その説明で使用する符号の図示は省略する。

以後の説明において曲率半径の大きさを絶対値で示す理由は上記と同様である。

また、「第２レンズの物体側のレンズ面は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部は負のパワーを持つ（凹面をなす）」とは、レンズ面Ｒ３の中心部Ｃ３の曲率中心を示す点Ｅ３がレンズ面Ｒ３と光軸Ｚ１の交点である中心部Ｃ３よりも像側にあり、上記レンズ面Ｒ３上の有効径周縁部である点Ｘ３の曲率中心を示す点Ｐ３が中心部Ｃ３よりも物体側に位置する場合である。

上記のように、第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｒ３の中心部が凸面をなし、その有効径周縁部は中心部よりも正のパワーを弱くする、もしくは有効径周縁部は凹面をなすようにすることにより、広角化を維持しつつ像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第２レンズＬ２の像側のレンズ面Ｒ４は非球面とすることが望ましい。

さらに、第２レンズＬ２の像側のレンズ面Ｒ４は、中心部が凹面をなし（負のパワーを持ち）、有効径周縁部では中心部よりも負のパワーが弱くなっていることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ４の中心部が凹面をなし、有効径周縁部は中心部よりも負のパワーが弱い構成（以後、レンズ面Ｒ４の構成例ともいう）」は、以下のような構成である。

すなわち、中心部が凹面をなす（負のパワーを持つ）レンズ面Ｒ４の有効径周縁部上の点Ｘ４における法線Ｈ４と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ４とし、点Ｘ４と交点Ｐ４とを結ぶ線分Ｘ４−Ｐ４の長さをレンズ面Ｒ４の点Ｘ４における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ４と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ４とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ４の構成例は、レンズ面Ｒ４が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ４）で凹面をなし（負のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ４の中心部Ｃ４における曲率の中心Ｅ４および上記交点Ｐ４が両方共に、中心部Ｃ４より像側にあり、かつ、線分Ｘ４−Ｐ４の長さ（レンズ面Ｒ４の点Ｘ４での曲率半径Ｒ４ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ４の中心部Ｃ４での曲率半径Ｒ４ｃの絶対値より大きくなるようにしたものである。

上記のように、第２レンズの像側のレンズ面Ｒ４の中心部が凹面をなし、その有効径周縁部では中心部と比較して負のパワーを弱くすることで、第２レンズの周辺を通る光線を急激に曲げることなく集光させることができるため、ディストーションを良好に補正することが可能となる。

なお、第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｒ３の有効径周縁部Ｘ３での曲率半径をＲ３ｘとしたとき、この曲率半径Ｒ３ｘの絶対値（｜Ｘ３−Ｐ３｜）は中心部Ｃ３における曲率半径Ｒ３ｃの絶対値の１．５倍以上の値であることが望ましい。

曲率半径Ｒ３ｘの絶対値を曲率半径Ｒ３ｃの絶対値の１．５倍以上の値とすることで、広角化を容易とすると同時に像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

また、第２レンズＬ２の像側のレンズ面Ｒ４の有効径周縁部Ｘ４での曲率半径をＲ４ｘとしたとき、この曲率半径Ｒ４ｘの絶対値（｜Ｘ４−Ｐ４｜）は中心部Ｃ４における曲率半径Ｒ４ｃの絶対値の１．５倍以上の値であることが望ましい。

曲率半径Ｒ４ｘの絶対値を曲率半径Ｒ４ｃの絶対値の１．５倍以上の値とすることで、ディストーションを良好に補正することが可能となる。

◇第３レンズに関連する構成要素の限定について
第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５は非球面とすることが望ましい。

また、第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、中心部と有効径周縁部の間には中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持つような構成とすることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ５の中心部が凸面をなし、中心部と有効径周縁部の間には中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持つ構成（以後、レンズ面Ｒ５の構成例ともいう）」は、以下のような構成である。

すなわち、中心部が凸面をなす（正のパワーを持つ）レンズ面Ｒ５の有効径上のある点Ｘ５Ａにおける法線Ｈ５Ａと光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ５Ａとし、点Ｘ５Ａと交点Ｐ５Ａとを結ぶ線分Ｘ５Ａ−Ｐ５Ａの長さをレンズ面Ｒ５の点Ｘ５Ａにおける曲率半径の絶対値とする。このように定めたとき、中心部と有効径周縁部との間に中心部よりも曲率半径の絶対値が小さくなる領域を持つ構成である。

さらに、第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが強くなっていることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ５の中心部が凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが強い構成」は、以下のような構成である。

すなわち、中心部が凸面をなす（正のパワーを持つ）レンズ面Ｒ５の有効径周縁部上の点Ｘ５における法線Ｈ５と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ５とし、点Ｘ５と交点Ｐ５とを結ぶ線分Ｘ５−Ｐ５の長さをレンズ面Ｒ５の点Ｘ５における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ５と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ５とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ５の構成例は、レンズ面Ｒ５が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ５）で凸面をなし（正のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ５の中心部Ｃ５における曲率の中心Ｅ５および上記交点Ｐ５が両方共に、中心部Ｃ５よりも像側にあり、かつ、線分Ｘ５−Ｐ５の長さ（レンズ面Ｒ５の点Ｘ５での曲率半径Ｒ５ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ５の中心部Ｃ５での曲率半径Ｒ５ｃの絶対値より小さくなるようにしたものである。

また、第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、中心部と有効径周縁部の間には中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持ち、有効径周縁部では中心部よりも正のパワーが弱くなるような構成とすることもできる。

この第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５は、中心部よりも有効径周縁部の方が正のパワーが強いものとすることができる。また、レンズ面Ｒ５は、中心部と有効径周縁部との間に中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持つものとすることもできる。さらに、レンズ面Ｒ５は、中心部と有効径周縁部との間に中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持ち、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱いものとすることもできる。

上記のように、第３レンズの物体側のレンズ面の中心部と有効径周縁部の間には中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持つ、または、中心部が凸面をなし、その有効径周縁部では中心部よりも正のパワーが強い、もしくは、中心部と有効径周縁部の間には中心部よりも正のパワーが強くなっている領域を持ち、有効径周縁部では中心部よりも正のパワーが弱くなるような構成とすることで、バックフォーカス距離を長く取りつつ像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第３レンズＬ３の像側のレンズ面Ｒ６は非球面とすることが望ましい。

さらに、第３レンズＬ３の像側のレンズ面Ｒ６は、中心部が凹面をなし（負のパワーを持ち）、有効径周縁部は中心部よりも負のパワーが強くなっていることが望ましい。

すなわち、レンズ面Ｒ６の中心部における曲率半径の絶対値よりもこのレンズ面Ｒ６の有効径周縁部における曲率半径の絶対値の方が小さくなっていることが望ましい。

このように、第３レンズＬ３の像側のレンズ面Ｒ６の中心部が凹面をなし、その有効径周縁部では中心部と比較して負のパワーを強くすることで、像面湾曲とコマ収差を良好に補正することが可能となる。

第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｒ５の有効径周縁部Ｘ５での曲率半径をＲ５ｘとしたとき、この曲率半径Ｒ５ｘの絶対値（｜Ｘ５−Ｐ５｜）は中心部Ｃ５における曲率半径Ｒ５ｃの絶対値の０．３倍から１．５倍の間の値であることが望ましい。

曲率半径Ｒ５ｘの絶対値が曲率半径Ｒ５ｃの絶対値の０．３倍から１．５倍の間の値とすることで、倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。

◇第４レンズに関連する構成要素の限定について
第４レンズＬ４の像側のレンズ面Ｒ９は非球面とすることが望ましい。

第４レンズＬ４の像側のレンズ面Ｒ９は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱くなっていることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ９の中心部が凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱い構成（以後、レンズ面Ｒ９の構成例ともいう）」は以下のような構成である。

すなわち、中心部が凸面をなすレンズ面Ｒ９の有効径周縁部上の点Ｘ９における法線Ｈ９と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ９とし、点Ｘ９と交点Ｐ９とを結ぶ線分Ｘ９−Ｐ９の長さをレンズ面Ｒ９の点Ｘ９における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ９と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ９とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ９の構成例は、レンズ面Ｒ９が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ９）で凸面をなし（正のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ９の中心部Ｃ９における曲率の中心Ｅ９および上記交点Ｐ９が両方共に、中心部Ｃ９より像側にあり、かつ、線分Ｘ９−Ｐ９の長さ（レンズ面Ｒ９の点Ｘ９での曲率半径Ｒ９ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ９の中心部Ｃ９での曲率半径Ｒ９ｃの絶対値より大きくなるようにしたものである。

上記のように、第４レンズの像側のレンズ面Ｒ９を、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部では中心部と比較して正のパワーを弱くすることで、球面収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第４レンズＬ４の像側のレンズ面Ｒ９の有効径周縁部Ｘ９での曲率半径をＲ９ｘとしたとき、曲率半径Ｒ９ｘの絶対値（｜Ｘ９−Ｐ９｜）は中心部Ｃ９における曲率半径Ｒ９ｃの絶対値の１．２倍以上の値であることが望ましい。

曲率半径Ｒ９ｘの絶対値を曲率半径Ｒ９ｃの絶対値の１．２倍以上の値とすることで、球面収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

◇第５レンズに関連する構成要素の限定について
第５レンズは、負のパワーを持つことが望ましい。このように構成することで、軸上の色収差をさらに良好に補正することが可能となる。

また、第５レンズＬ５の物体側のレンズ面Ｒ１０は非球面とすることが望ましい。

さらに、第５レンズＬ５の物体側のレンズ面Ｒ１０は、中心部が凹面をなし（負のパワーを持ち）、有効径周縁部は中心よりも負のパワーが弱くなっていることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ１０の中心部が凹面をなし、有効径周縁部は中心部よりも負のパワーが弱い構成（以後、レンズ面Ｒ１０の構成例ともいう）」は以下のような構成である。

すなわち、中心部が凹面をなす（負のパワーを持つ）レンズ面Ｒ１０の有効径周縁部上の点Ｘ１０の法線Ｈ１０と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ１０とし、点Ｘ１０と交点Ｐ１０とを結ぶ線分Ｘ１０−Ｐ１０の長さをレンズ面Ｒ１０の点Ｘ１０における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ１０と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ１０とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ１０の構成例は、レンズ面Ｒ１０が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ１０）で凹面をなし（負のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ１０の中心部Ｃ１０における曲率の中心Ｅ１０および上記交点Ｐ１０が両方共に、中心部Ｃ１０より物体側にあり、かつ、線分Ｘ１０−Ｐ１０の長さ（レンズ面Ｒ１０の点Ｘ１０での曲率半径Ｒ１０ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ１０の中心部Ｃ１０での曲率半径Ｒ１０ｃの絶対値より大きくなるようにしたものである。

上記のように、第５レンズＬ５の物体側のレンズ面Ｒ１０の中心部が凹面をなし（負のパワーを持ち）、その有効径周縁部は中心部よりも負のパワーを弱くすることで、色収差と共に像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第５レンズＬ５の像側のレンズ面Ｒ１１は非球面とすることが望ましい。

上記第５レンズＬ５は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることが望ましい。

第５レンズＬ５の像側のレンズ面Ｒ１１は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱くなっていることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ１１の中心部が凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが弱い構成（以後、レンズ面Ｒ１１の構成例ともいう）」は以下のような構成である。

すなわち、中心部が凸面をなす（正のパワーを持つ）レンズ面Ｒ１１の有効径周縁部上の点Ｘ１１における法線Ｈ１１と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ１１とし、点Ｘ１１と交点Ｐ１１とを結ぶ線分Ｘ１１−Ｐ１１の長さをレンズ面Ｒ１１の点Ｘ１１における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ１１と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ１１とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ１１の構成例は、レンズ面Ｒ１１が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ１１）で凸面をなし（正のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ１１の中心部Ｃ１１における曲率の中心Ｅ１１および上記交点Ｐ１１が両方共に、中心部Ｃ１１より物体側にあり、かつ、線分Ｘ１１−Ｐ１１の長さ（レンズ面Ｒ１１の点Ｘ１１での曲率半径Ｒ１１ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ１１の中心部Ｃ１１での曲率半径Ｒ１１ｃの絶対値より大きくなるようにしたものである。

上記のように、第５レンズＬ５の像側のレンズ面Ｒ１１の中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、その有効径周縁部は中心部よりも正のパワーを弱くすることで、球面収差とコマ収差を良好に補正することが可能となる。

◇第６レンズに関連する構成要素の限定について
第６レンズＬ６の物体側のレンズ面Ｒ１２は非球面とすることが望ましい。

さらに、第６レンズＬ６の物体側のレンズ面Ｒ１２は中心部が凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが強くなっていることが望ましい。

上記「レンズ面Ｒ１２の中心部が凸面をなし、有効径周縁部は中心部よりも正のパワーが強い構成（以後、レンズ面Ｒ１２の構成例ともいう）」は以下のような構成である。

すなわち、中心部が凸面をなす（正のパワーを持つ）レンズ面Ｒ１２の有効径周縁部上の点Ｘ１２における法線Ｈ１２と光軸Ｚ１とが交わる点を交点Ｐ１２とし、点Ｘ１２と交点Ｐ１２とを結ぶ線分Ｘ１２−Ｐ１２の長さをレンズ面Ｒ１２の点Ｘ１２における曲率半径の絶対値とする。また、レンズ面Ｒ１２と光軸Ｚ１との交点を中心部Ｃ１２とする。このように定めたときに、上記レンズ面Ｒ１２の構成例は、レンズ面Ｒ１２が光軸Ｚ１上（中心部Ｃ１２）で凸面をなし（正のパワーを持ち）、レンズ面Ｒ１２の中心部Ｃ１２における曲率の中心Ｅ１２および上記交点Ｐ１２が両方共に、中心部Ｃ１２より像側にあり、かつ、線分Ｘ１２−Ｐ１２の長さ（レンズ面Ｒ１２の点Ｘ１２での曲率半径Ｒ１２ｘの絶対値）がレンズ面Ｒ１２の中心部Ｃ１２での曲率半径Ｒ１２ｃの絶対値より小さくなるようにしたものである。

第６レンズＬ６の物体側のレンズ面Ｒ１２をこのように構成することにより、球面収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第６レンズＬ６の像側のレンズ面Ｒ１３は非球面とすることが望ましい。

さらに、第６レンズＬ６の像側のレンズ面Ｒ１３は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部では負のパワーを持つことが望ましい。

「第６レンズの像側のレンズ面は、中心部が凸面をなし（正のパワーを持ち）、有効径周縁部では負のパワーを持つ。」とは、レンズ面Ｒ１３の中心部Ｃ１３の曲率中心である点Ｋ１３ｃがレンズ面Ｒ１３と光軸Ｚ１の交点Ｃ１３（中心部を示す点Ｃ１３と一致する）よりも物体側に位置し、上記レンズ面Ｒ１３の有効径周縁部上の点Ｘ１３の曲率中心である点Ｐ１３が交点Ｃ１３よりも像側に位置する場合である。

第６レンズＬ６の像側のレンズ面Ｒ１３をこのように構成することにより、コマ収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

第６レンズＬ６の像側のレンズ面Ｒ１３の有効径周縁部Ｘ１３での曲率半径をＲ１３ｘとしたとき、曲率半径Ｒ１３ｘの絶対値（｜Ｘ１３−Ｐ１３｜）は中心部Ｃ１３における曲率半径Ｒ１３ｃの絶対値の０．２倍から２．５倍の値であることが望ましい。

曲率半径Ｒ１３ｘの絶対値を曲率半径Ｒ１３ｃの絶対値の０．２倍から２．５倍の値とすることで、球面収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

◇その他の構成要素の限定について
本発明の撮像レンズは、理想像高を２ｆ×ｔａｎ（θ／２）としたとき、ディストーションが±１０％以内であることが望ましい。

第１レンズＬ１や第２レンズＬ２の有効径外を通過する光束は、迷光となって結像面に達するとゴーストが発生するが、第１レンズＬ１や第２レンズＬ２上の有効径外の領域に遮光手段である遮光板Ｓｋ１、Ｓｋ２を設けて迷光を遮断することが望ましい。

この遮光手段は、光を遮断する板材をレンズ上の有効径外の領域に配置したり、遮光塗料からなる被膜をレンズ上の有効径外の領域に塗布したりする構成を採用することができる。

また、遮光手段は、必要に応じて、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間の空間に配置するようにしてもよい。さらに、遮光手段は、第２レンズＬ２〜第６レンズＬ６上の有効径外の領域、あるいはこれらのレンズ間に配置しても良い。

第２レンズから第６レンズまでの各レンズの材質はプラスチック（樹脂材料）とすることが望ましい。

第２レンズから第６レンズまでのレンズの材質として。光の波長よりサイズの小さな粒子を樹脂材料に混合したいわゆるナノコンポジット材料を用いてもよい。

第１レンズ〜第６レンズの各レンズは屈折率が一定の材料で形成する場合に限らず、６枚のレンズのうちのいずれか１つ以上に屈折率分布型のレンズを用いてもよい。

第２レンズから第６レンズの各レンズは、片面あるいは両面を非球面とする場合に限らず回折光学面としてもよい。すなわち第２レンズから第６レンズまでのいずれか１つ以上のレンズ面に回折光学素子を形成してもよい。

倍率の色収差をさらに良好に補正するためには、第３レンズおよび第５レンズのうち、少なくとも一方を、ｄ線に対するアッベ数が３０以下の材料で形成することが望ましい。

さらに、軸上の色収差を良好に補正するためには、第３レンズおよび第５レンズのうち、少なくとも一方を、ｄ線に対するアッベ数が２８以下の材料で形成することが望ましい。

さらに、第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ、第６レンズを、ｄ線に対するアッベ数が４０以上の材料で形成することが望ましい。

第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ、第６レンズを、ｄ線に対するアッベ数が４０以上の材料で形成することで、色収差の発生を抑え、良好な解像性能を得ることが可能となる。

上記のように、第１レンズの材質をガラスとすることで、耐候性のよい撮像レンズを作製することができる。また、第２レンズから第６レンズを非球面レンズとすることで、広角でありながら球面収差、像面湾曲、ディストーションを良好に補正することができる。

以上のように、本発明に係る広角の撮像レンズによれば、従来の広角の撮像レンズよりも光学性能を高めるとともに小型化することができる。

＜具体的な実施例＞
次に、図３〜２７を参照し、本発明による実施例１〜実施例８の各撮像レンズに係る数値データ等についてまとめて説明する。なお、図３〜１０は、実施例１〜実施例８の撮像レンズそれぞれの概略構成を示す断面図であり、図１、２中の符号と一致する図３〜８中の符号は、互に対応する構成を示している。

図１１〜図１８は、実施例１〜実施例８の撮像レンズそれぞれの基本的なデータを示す図である。各図中の上左部（図中符号（ａ）で示す）にレンズデータを、上中央部（図中符号（ｂ）で示す）に撮像レンズの概略仕様を示す。さらに、下左部（図中符号（ｄ）で示す）にレンズ面の形状（非球面の形状）を表す非球面式の各係数を示す。下右部（図中符号（ｅ）で示す）に、各レンズ面の有効形周縁部における曲率半径の絶対値を示す。

図１１〜図１８の各図中の上左部のレンズデータにおいて、レンズ等の光学部材の面番号を物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号として示す。なお、これらのレンズデータには、開口絞りＳｔの面番号（ｉ＝７）、および平行平面板である光学部材Ｃｇ１の物体側の面と像側の面の面番号（ｉ＝１４、１５）、結像面の面番号（ｉ＝１６）等も含めて記載している。なお、レンズ面が非球面をなすものについては面番号に＊印を付している。

Ｒｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面の近軸曲率半径を示し、Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、…）はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、レンズデータの符号Ｒｉは、図１中のレンズ面を示す符号Ｒｉ（ｉ＝１、２、３、…）と対応している。

また、各レンズデータ中の、Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示す。

また、近軸曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、近軸曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。

なお、各非球面は下記非球面式により定義される。

図１１〜１８の各図中の上中央部の概略仕様において、以下の各値を示す。

Ｆ値：Ｆｎｏ、半画角：ω、像高：ＩＨ、バックフォーカス距離：Ｂｆ（in Air）、第１レンズの物体側のレンズ面から結像面までの距離：Ｌ、有効光線径：ＥＤ、レンズ全系の焦点距離（第１レンズ〜第６レンズの合成焦点距離）：ｆ、第１レンズの焦点距離：ｆ１、第２レンズの焦点距離：ｆ２、第３レンズの焦点距離：ｆ３、第４レンズの焦点距離：ｆ４、第５レンズの焦点距離：ｆ５、第６レンズの焦点距離：ｆ６、第４レンズ、第５レンズの合成焦点距離：ｆ45の値を示す。

上記距離Ｌの値は、上述したようにバックフォーカス距離分を空気換算長で示す値と、上記距離Ｌの値のうちのバックフォーカス距離分以外を実長で示す値とを加算した値である。

さらに、図１１〜１８の各図中の下左部に、各非球面Ｒｉ（ｉ＝３，４・・・）を表す非球面式の各係数Ｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５・・・の値を示す。

図１９は、条件式（１）〜（８）の各パラメータの値を１〜８の各実施例毎に示す図である。

図２０〜２７は、実施例１〜実施例８の撮像レンズそれぞれの諸収差を示す図である。図２０〜２７それぞれは、各実施例の撮像レンズ毎の、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差を示している。

なお、ディストーションの図は、レンズ全系の焦点距離ｆ、画角θ（変数扱い、０≦θ≦ω）を用いて、理想像高を２ｆ×ｔａｎ（θ/２）とし、それからのずれ量を示す。

また、回転対称な形状をなすレンズを構成するレンズ面の有効径周縁部は、一般に、このレンズの光軸からの距離が一定な円形状をなす領域となる。この形状をなす領域はレンズ面上の有効領域の縁部となる。

実施例１〜８の基本的なデータおよび諸収差を示す図等から分かるように、本発明の広角の撮像レンズによれば、６枚のレンズそれぞれの形状や材質の最適化を図ることで、光学性能を高めるとともに小型化を実現することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各図中に示した数値に限定されず、他の値を取り得る。

本発明の撮像レンズは、第２レンズ以降に非球面を多用することで、レンズ系を小型化できるとともに安価に製作でき、さらに像面湾曲、ディストーションなどの収差をより良好に補正することが可能となる。

１０ 撮像素子
２０ 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

Claims (19)

1. 物体側から、負のパワーを持つ第1レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、第３レンズ、正のパワーを持つ第４レンズ、第５レンズ、正のパワーを持つ第６レンズからなり、
   前記第１レンズがガラスレンズであり、
   前記第２レンズから第６レンズの各レンズがプラスチックレンズであり、
   前記第２レンズから第６レンズの各レンズが、少なくとも１つのレンズ面が非球面をなすものであり、
   前記第３レンズおよび第５レンズが、ｄ線に対するアッベ数が４５以下の材料で形成されたものであり、
   前記第１レンズ、第２レンズ、第４レンズ、および第６レンズが、ｄ線に対するアッベ数が４０以上の材料で形成されたものであり、
   以下の条件式（１）、（５ａ）を同時に満足するものであることを特徴とする撮像レンズ。
   ２．０＜ｆ45／ｆ＜５．０ ・・・（１）
   −４．２＜ｆ５／ｆ≦−１．５６ ・・・（５ａ）
   ただし、
   ｆ45：第４レンズと第５レンズの合成焦点距離
   ｆ５：第５レンズの焦点距離
   ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
2. 前記第３レンズが、正のパワーを持ち、物体側のレンズ面の中心部が凸面をなすものであることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
3. 前記第５レンズが負のパワーを持つものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
4. 前記第３レンズと第４レンズの間に、絞りが配置されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
5. 以下の条件式（１）を満足するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ２．０＜ｆ45／ｆ＜５．０ ・・・（１）
   ただし、
   ｆ45：前記第４レンズと第５レンズの合成焦点距離
   ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
6. 以下の条件式（２）を満足するものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ２．５＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜５．５ ・・・（２）
   ただし、
   Ｄ４：前記第２レンズと第３レンズとの間の空気間隔
   Ｄ５：前記第３レンズの中心肉厚
   ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
7. 以下の条件式（３）を満足するものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   −０．１＜ｆ／ｆ３＜０．５・・・ （３）
   ただし、
   ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
   ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
8. 前記第２レンズの像側のレンズ面が、該レンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも負のパワーが弱いものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
9. 前記第２レンズの物体側のレンズ面が、該レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも正のパワーが弱いもしくは、前記中心部は凸面をなし有効径周縁部は負のパワーを持つものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
10. 前記第５レンズの物体側のレンズ面が、該レンズ面の中心部は凹面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも負のパワーが弱いものであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
11. 前記第５レンズの像側のレンズ面が、該レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも正のパワーが弱いものであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の撮像レンズ。
12. 前記第６レンズの物体側のレンズ面が、該レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は前記中心部よりも正のパワーが強いものであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の撮像レンズ。
13. 前記第６レンズの像側のレンズ面が、該レンズ面の中心部は凸面をなし有効径周縁部は負のパワーを持つものであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の撮像レンズ。
14. 以下の条件式（４）を満足するものであることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ７＜Ｌ／ｆ＜１８ ・・・ （４）
    ただし、
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
    Ｌ：前記第１レンズの物体側のレンズ面から結像面までの距離
15. 以下の条件式（６）を満足するものであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    条件式（６）：０．７０＜Ｄ４／ｆ ・・・ （６）
    ただし、
    Ｄ４：前記第２レンズと第３レンズとの空気間隔
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
16. 以下の条件式（７）を満足するものであることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １．５＜νｄ４／νｄ５ ・・・ （７）
    ただし、
    νｄ４：前記第４レンズのｄ線に対するアッベ数
    νｄ５：前記第５レンズのｄ線に対するアッベ数
17. 以下の条件式（８）を満足するものであることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ０．８＜Ｄ１／ｆ ・・・ （８）
    ただし、
    Ｄ１：前記第１レンズの中心肉厚
    ｆ：前記撮像レンズ全系の焦点距離
18. 前記第３レンズおよび前記第５レンズのうち、少なくとも一方が、ｄ線に対するアッベ数が２８以下の材料で形成されたものであることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
19. 前記請求項１から１８のいずれか１項記載の撮像レンズと、該撮像レンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

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