JP5635678B2

JP5635678B2 - 撮像レンズおよび撮像装置

Info

Publication number: JP5635678B2
Application number: JP2013505807A
Authority: JP
Inventors: 宮野　俊; 俊宮野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: US8947789B2; WO2012127826A1; CN103430074A; US20140015999A1; JPWO2012127826A1; CN103430074B

Description

本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、広い画角と長いバックフォーカスを有する撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

従来、車載カメラや監視カメラ、内視鏡等の分野において小型で広角の撮像レンズが用いられている。近年では、撮像レンズと、該撮像レンズによって形成された像を撮像する撮像素子とを組み合わせて使用することが一般的になっている。このような場合、レンズ系と撮像素子の間に、光学ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等を配置することが多く、このために十分なバックフォーカスが必要となる。また、内視鏡では、撮像素子の撮像面が内視鏡の挿入部の長軸方向と平行に配置されるタイプのものがあり、このタイプでは一般に、撮像レンズと撮像素子との間に光路の方向を変換するための光路変換プリズム等の光路変換部材が挿入配置されるため、十分長いバックフォーカスが必要となる。一方、広角化を図るには、焦点距離を短くする必要があり、長いバックフォーカスと広角化を両立させることは難しい。下記特許文献１〜５には、本発明者により考案された、長いバックフォーカスと広角化を両立させた内視鏡用の撮像レンズが記載されている。

特許第４２６５９０９号公報特開昭６３−２６１２１３号公報特開２００８−２５７１０８号公報特開２００８−２５７１０９号公報特開２０１０−２７６９２３号公報

ところで、撮像素子の開発が進み、その高画素化とともに、レンズ系に対する画質向上の要求が厳しくなってきている。内視鏡用の撮像レンズでは、被写界深度を深くするためにＦナンバーの大きなものが多いことから、球面収差やコマ収差が画質を決める重要な要因となることは少なく、倍率色収差の良好な補正が画質向上に有効である。倍率色収差は、広角化や撮像素子との組合せにおいて問題となりやすいため、上記分野のレンズ系では重要である。また、生体組織の病変部の観察や治療を行う内視鏡では、軸上色収差の補正も重要となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、長いバックフォーカスと広角化を両立させた上で、色収差が良好に補正された撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹形状またはメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズと、いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第２レンズおよび第３レンズを接合してなる第１の接合レンズと、物体側に平面または曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第５レンズおよび第６レンズを接合してなる第２の接合レンズとを配列した４群６枚構成からなり、第１の接合レンズと第４レンズとの間に絞りが配置され、下記条件式（１）〜（３）を満たすことを特徴とするものである。
１．８０＜Ｂｆ／ｆ … （１）
０．１５＜Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ … （２）
０．０＜ν１ｎ−ν１ｐ＜１０．０ … （３）
ただし、
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆ：全系の焦点距離
Ｎ１ｎ：第１の接合レンズ中の負レンズのｄ線における屈折率
Ｎ１ｐ：第１の接合レンズ中の正レンズのｄ線における屈折率
ν１ｎ：第１の接合レンズ中の負レンズのｄ線におけるアッベ数
ν１ｐ：第１の接合レンズ中の正レンズのｄ線におけるアッベ数

本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式（４）、（５）を満たすことが好ましい。
２５．０＜ν２ｎ−ν２ｐ … （４）
０．０８＜Ｎ２ｎ−Ｎ２ｐ＜０．３２ … （５）
ただし、
ν２ｎ：第２の接合レンズ中の負レンズのｄ線におけるアッベ数
ν２ｐ：第２の接合レンズ中の正レンズのｄ線におけるアッベ数
Ｎ２ｎ：第２の接合レンズ中の負レンズのｄ線における屈折率
Ｎ２ｐ：第２の接合レンズ中の正レンズのｄ線における屈折率

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の撮像レンズと、該撮像レンズにより形成された光学像を撮像して電気信号を出力する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。

なお、上記の「いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第２レンズおよび第３レンズを接合してなる第１の接合レンズ」は、第２レンズが正レンズで第３レンズが負レンズの場合、および、第２レンズが負レンズで第３レンズが正レンズの場合の両方の場合を含むものであり、さらに、第２レンズが第３レンズよりも物体側に配置されていることを意味するものである。上記の「いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第５レンズおよび第６レンズを接合してなる第２の接合レンズ」についても同様である。

なお、上記の「物体側に平面または曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の屈折力を有する第４レンズ」とは、正の屈折力を有する第４レンズが、物体側に平面を向けた形状、または物体側の面の曲率半径の絶対値の方が像側の面の曲率半径の絶対値よりも大きい形状であることを意味する。

なお、上述した本発明の撮像レンズの各レンズが有する屈折力の符号および面形状は、非球面を含むものについては近軸領域で考えるものとする。

本発明によれば、各レンズの屈折力および形状等を好適に設定し、絞りの両側にそれぞれ接合レンズを有するように構成し、接合レンズを構成するレンズの材質等に関する所定の条件式を満足するようにしているため、長いバックフォーカスと広角化を両立させた上で、色収差が良好に補正された撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる撮像レンズの構成を示す断面図本発明の実施例１の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例２の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例３の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例４の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例５の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例６の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例７の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例８の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例９の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例１０の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例１１の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例１２の撮像レンズの構成および光路を示す断面図本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例４の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例６の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例７の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図図本発明の実施例８の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例９の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例１０の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例１１の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施例１２の撮像レンズの各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図本発明の実施形態にかかる内視鏡の概略構成を示す図内視鏡の先端硬質部の要部断面図本発明の実施形態にかかる車載用の撮像装置の配置を説明するための図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明の一実施形態にかかる撮像レンズ１の光軸Ｚを含む断面における構成を示す。この図１に示す構成例は、後述の実施例１のレンズ構成に対応している。図１においては左側が物体側、右側が像側であり、図１には軸上光束２、最大画角での軸外光束３も合わせて示している。また、図１には、光路変換プリズム、フィルタ、カバーガラス等を想定した平行平面板状の光学部材ＰＰ１、ＰＰ２を撮像レンズ１の像側に配置した例を示している。

撮像レンズ１は、４群６枚構成であり、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹形状またはメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第２レンズＬ２および第３レンズＬ３を接合してなる第１の接合レンズＬＣ１と、物体側に平面または曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第５レンズＬ５および第６レンズＬ６を接合してなる第２の接合レンズＬＣ２とが配列されて構成されている。

なお、図１には、第１の接合レンズＬＣ１として、正の第２レンズＬ２と負の第３レンズＬ３とを物体側から順に配列して接合した例を示しているが、代わりに、負の第２レンズＬ２と正の第３レンズＬ３とを物体側から順に配列して接合した構成としてもよい。同様に、図１には、第２の接合レンズＬＣ２として、正の第５レンズＬ５と負の第６レンズＬ６とを物体側から順に配列して接合した例を示しているが、代わりに、負の第５レンズＬ５と正の第６レンズＬ６とを物体側から順に配列して接合した構成としてもよい。

第１の接合レンズＬＣ１と第４レンズＬ４との間には、開口絞りＳｔが配置される。なお、図１中の開口絞りは形状や大きさを表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。撮像レンズ１は、正負のレンズからなる接合レンズを開口絞りＳｔの物体側および像側の両方に配置することで、倍率色収差の補正に有利な構成となっている。

撮像レンズ１は、広角化と長いバックフォーカスを得るために、レトロ・フォーカスタイプのレンズ系になっており、開口絞りＳｔより物体側の第１レンズＬ１と第１の接合レンズＬＣ１とからなる前群は、全体で負のパワーを有している。この負のパワーの多くは、第１レンズＬ１が有しているが、第１の接合レンズＬＣ１の接合面も第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の屈折率差を用いて負のパワーを有しており、広角化と長いバックフォーカスの両方を得ることに寄与している。

撮像レンズ１は、下記条件式（１）〜（３）を満たすように構成されている。
１．８０＜Ｂｆ／ｆ … （１）
０．１５＜Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ … （２）
０．０＜ν１ｎ−ν１ｐ＜１０．０ … （３）
ただし、
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆ：全系の焦点距離
Ｎ１ｎ：第１の接合レンズ中の負レンズのｄ線における屈折率
Ｎ１ｐ：第１の接合レンズ中の正レンズのｄ線における屈折率
ν１ｎ：第１の接合レンズ中の負レンズのｄ線におけるアッベ数
ν１ｐ：第１の接合レンズ中の正レンズのｄ線におけるアッベ数

条件式（１）は、光路変換プリズム等を挿入するために必要なバックフォーカスの量を示すものである。条件式（１）を満たすように構成することで、焦点距離に比して長いバックフォーカスを確保でき、撮像レンズと結像面の間に各種フィルタや厚みの大きな光路変換部材等を配置することが可能となる。

条件式（２）は、第１の接合レンズＬＣ１の接合面のパワーに関係している。レンズのそれぞれの面のパワーφは、入射側の媒質の屈折率をｎ、射出側の媒質の屈折率をｎ’とした場合、その屈折率の差（ｎ’−ｎ）を、曲率半径ｒで割った値、すなわち、（ｎ’−ｎ）／ｒで表される。ここで、曲率半径ｒの符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負として考えている。

条件式（２）は、第１の接合レンズＬＣ１の接合面で十分な負のパワーを得るのに必要な負レンズと正レンズの屈折率差を規定するものである。条件式（２）の下限を下回ると、第１の接合レンズＬＣ１の接合面で十分な負のパワーが得られなくなり、広角化と長いバックフォーカスを実現することが困難になる。

条件式（３）は、条件式（２）で規定した正負レンズの屈折率差が得られるように、材質を選ぶ場合に、必要となる正負レンズのアッベ数の差を示すものである。第１の接合レンズＬＣ１は、開口絞りＳｔより物体側に位置するので、正レンズのアッベ数は大きいほど、軸上色収差の補正にはオーバーに働き、倍率色収差の補正にはアンダーに働く。負レンズは、その逆に、アッベ数は大きいほど、軸上色収差の補正にはアンダーに働き、倍率色収差の補正にはオーバーに働く。ここでは、負レンズと正レンズのアッベ数の差が正、つまり、負レンズのアッベ数の方が大きく、さらにその差が著しく大きくならないようにする必要がある。

条件式（３）の下限を下回ると、第１の接合レンズＬＣ１中の正レンズのアッベ数の方が大きいことになり、前述の通り、軸上色収差が補正過剰、倍率色収差が補正不足となる。条件式（３）の上限を上回ると、第１の接合レンズＬＣ１中の負レンズのアッベ数が想定よりも大きくなり、軸上色収差が補正不足、倍率色収差が補正過剰となる。

さらに、撮像レンズ１は、下記条件式（４）、（５）を満たすことが好ましい。
２５．０＜ν２ｎ−ν２ｐ … （４）
０．０８＜Ｎ２ｎ−Ｎ２ｐ＜０．３２ … （５）
ただし、
ν２ｎ：第２の接合レンズ中の負レンズのｄ線におけるアッベ数
ν２ｐ：第２の接合レンズ中の正レンズのｄ線におけるアッベ数
Ｎ２ｎ：第２の接合レンズ中の負レンズのｄ線における屈折率
Ｎ２ｐ：第２の接合レンズ中の正レンズのｄ線における屈折率

条件式（４）、（５）は、第２の接合レンズＬＣ２に使用する材質を規定するものである。第２の接合レンズＬＣ２は、開口絞りＳｔより像側に位置するので、正レンズのアッベ数は大きいほど、軸上色収差の補正、倍率色収差の補正ともにオーバーに働き、負レンズは、その逆に、アッベ数は大きいほど、軸上色収差の補正、倍率色収差の補正ともにアンダーに働く。

条件式（４）は、長いバックフォーカスを有するレンズ系において、結像面から離れた位置にある第２の接合レンズＬＣ２の接合面が、倍率色収差の補正に有効に働くために必要な、正レンズと負レンズのアッベ数の差を規定している。条件式（４）の下限を下回ると、倍率色収差の補正が不足し、周辺画像の劣化をまねく。

条件式（５）は、条件式（４）を達成するのに必要な負レンズと正レンズの屈折率差を示すものである。条件式（５）の下限を下回ると、現時点で実在する光学材質の中で、正レンズに適するアッベ数の大きな材質を得られなくなる。条件式（５）の上限を上回ると、現時点で実在する光学材質の中で、負レンズに適するアッベ数の小さな材質を得られなくなる。

なお、上記事情から、倍率色収差のより良好な補正のためには、条件式（４）に代わり下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
３０．０＜ν２ｎ−ν２ｐ … （４−１）

一般に、倍率色収差を補正するには、開口絞りＳｔより離れた位置に倍率色収差補正を担う光学部材が配置されていること、特に開口絞りＳｔより像側では、結像面に近い位置に配置されているほどその効果がより顕著となるが、全系のバックフォーカスが長いレンズ系においては、結像面に近い位置に光学部材を配置できず、倍率色収差の補正は容易ではなかった。しかし、本実施形態の撮像レンズによれば、上記構成を採用することで、長いバックフォーカスと良好な倍率色収差の補正を両立させることが容易になる。

倍率色収差は、画像周辺部に行くほど顕著に表れるため、画像周辺部の画質を向上させるためには、倍率色収差を良好に補正することが非常に有効である。本実施形態の撮像レンズ１のように、倍率色収差と軸上色収差の両方が良好に補正されたレンズ系によれば、結像領域中心部から周辺部まで良好な画像を得ることが可能になる。

なお、撮像レンズ１が保護部材なしで内視鏡や車載用カメラ等の撮像装置に搭載される場合、最も物体側に配置される第１レンズＬ１は、体液、洗浄液、直射日光、風雨、油脂等にさらされることになる。したがって、第１レンズＬ１の材質には、耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高いものを用いることが好ましい。第１レンズＬ１の材質には例えば、日本光学硝子工業会が定める粉末耐水性、粉末耐酸性規格の減量率ランク、表面法耐候性ランクが１のものを用いることが好ましい。

なお、撮像レンズ１の中で最も物体側に位置することになる第１レンズＬ１の物体側の面は、平面または凸面となる。このような形状とすることで、凹面とした場合に比べて、撮像レンズ１が内視鏡や車載用カメラ等の撮像装置に搭載された際に、第１レンズＬ１の物体側の面へのゴミや液体等の付着を低減することができる。

次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。実施例１〜実施例１２の撮像レンズのレンズ断面図をそれぞれ図２〜図１３に示す。図１同様、図２〜図１３では、図の左側が物体側、右側が像側であり、軸上光束２、最大画角での軸外光束３、光学部材ＰＰ１、ＰＰ２も合わせて図示している。さらに、図２〜図１３では、球面または平面の物体面Ｏｂｊも図示している。図２〜図１３に示す例では、結像面の位置が平行平面板ＰＰ２の像側の面の位置となっているが、本発明の撮像レンズにおいては必ずしもこれに限定されるものではない。

実施例１〜実施例１２の撮像レンズのレンズデータをそれぞれ表１〜表１２に示す。各実施例のレンズデータの表において、Ｓｉの欄は最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄はｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示し、Ｎｄｊの欄は最も物体側の光学要素を１番目として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の欄はｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。なお、レンズデータには、開口絞りＳｔおよび平行平面板ＰＰも含めて示しており、開口絞りＳｔに対応する面のＲｉの欄には開口絞りＳｔの開口部の直径を括弧書きで記載している。

曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。レンズデータにおける曲率半径および面間隔の単位としては、「ｍｍ」を用いているが、これは一例であり、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、他の適当な単位を用いることもできる。なお、下記表には、所定の桁でまるめた値を示している。

表１３に、上記実施例１〜実施例１２の各種データを示す。表１３のデータは、ｄ線におけるものであり、長さの単位は全てｍｍであり、角度の単位は全て度である。

以下に、表１３について説明する。「Ｌ１物体側面」の欄には第１レンズＬ１の物体側の面形状を示し、「前群接合」の欄には第１の接合レンズＬＣ１を構成する２枚のレンズのパワーの符号と物体側からの配列順を示し、「後群接合」の欄には第２の接合レンズＬＣ２を構成する２枚のレンズのパワーの符号と物体側からの配列順を示している。例えば、「＋−」は物体側から順に正レンズと負レンズが配列されて接合された接合レンズを意味している。

「物体距離」の欄には光軸上における第１レンズＬ１の物体側の面から物体面Ｏｂｊまでの距離を示し、「物体面」の欄には物体面Ｏｂｊの面形状を示している。実施例１、２、６〜８、１２は物体面Ｏｂｊが曲率半径１０ｍｍの球面であり、その他の実施例は物体面Ｏｂｊが平面である。実施例１、２、６〜８、１２は凹面形状の物体や、筒形状の物体を撮像する際に適しており、その他の実施例は平面に近い形状の広い面を撮像する際に適している。

「最大像高」は最大の像高であり、「視野角（度）」は全画角での視野角であり、「絞り径φ」は開口絞りＳｔの開口部の直径であり、「Ｆ値」は有効Ｆ値（有効Ｆナンバー）である。ｆは全系の焦点距離、Ｂｆは全系のバックフォーカス（空気換算長）である。また、式（１）〜式（５）の欄には、上述した条件式（１）〜（５）の対応値を示している。実施例１〜１２は全て条件式（１）〜（５）を満たしている。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）にそれぞれ実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。球面収差、非点収差、歪曲収差の各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示している。倍率色収差図ではＦ線とＣ線についての収差を示している。球面収差図のＦｎｏ．はＦ値を意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。歪曲収差は、全系の焦点距離ｆ、半画角θ（変数扱い、０≦θ≦ω）を用いて、理想像高の大きさをｆ×ｓｉｎθとしたとき、この理想像高からのずれ量を示したものである。

同様に、図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）、図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）、図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）、図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）、図２１（Ａ）〜図２１（Ｄ）、図２２（Ａ）〜図２２（Ｄ）、図２３（Ａ）〜図２３（Ｄ）、図２４（Ａ）〜図２４（Ｄ）、図２５（Ａ）〜図２５（Ｄ）に、実施例２〜１２の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。なお、実施例１〜１２の各収差図は、物体距離を１０ｍｍとしたときのものである。各収差図からわかるように、上記実施例１〜実施例１２は各収差が良好に補正されている。

次に、本発明の撮像レンズが適用される撮像装置の実施形態について図２６〜図２８を参照しながら説明する。図２６は、撮像装置の一例である内視鏡の概略的な構成図である。図２６に示す内視鏡１００は、主として、操作部１０２と、挿入部１０４と、ユニバーサルコード１０６を引き出すコネクタ部（図示せず）を備える。操作部１０２の先端側には、患者の体内に挿入される挿入部１０４が連結され、操作部１０２の基端側からは、光源装置等と接続するためのコネクタ部に接続するためのユニバーサルコード１０６が引き出されている。

挿入部１０４の大半は挿入経路に沿って任意の方向に曲がる軟性部１０７であり、この軟性部１０７の先端には、湾曲部１０８が連結され、この湾曲部１０８の先端には、先端硬質部１１０が順次連結されている。湾曲部１０８は、先端硬質部１１０を所望の方向に向けるために設けられるものであり、操作部１０２に設けられた湾曲走査ノブ１０９を回動させることにより湾曲操作が可能となっている。

図２７に先端硬質部１１０の要部断面図を示す。図２７に示すように、先端硬質部１１０の内部には本実施形態にかかる撮像レンズ１が配設される。なお、図２７は、撮像レンズ１の光軸Ｚを含む断面におけるものであり、図２７では撮像レンズ１は概念的に図示されている。撮像レンズ１の像側には光路を９０度折り曲げるための光路変換プリズム５が配置され、光路変換プリズム５の像側の面には撮像素子１０が接合されている。撮像素子１０は、その撮像面が撮像レンズ１の像面に一致するように配置されており、撮像レンズ１により形成された光学像を撮像して電気信号を出力するものである。図２７に示すような光路を折り曲げた構成を採用することにより、先端硬質部１１０の下半分に直視型の観察光学系を構成し、先端硬質部１１０の上半分に処置具挿通チャンネル１１を構成し、細径の挿入部内に多数の要素を配設することができる。

図２８は、撮像装置の別の例である車載用カメラに関する図であり、自動車２００に車載用カメラを搭載した様子を示すものである。この車載用カメラは本実施形態にかかる撮像レンズと、該撮像レンズにより形成された光学像を撮像して電気信号を出力する撮像素子を含んで構成される。図２８において、自動車２００は、車載用カメラとして、助手席側の側面の死角範囲を撮像するための車外カメラ２０１と、自動車２００の後側の死角範囲を撮像するための車外カメラ２０２と、ルームミラーの背面に取り付けられ、ドライバーと同じ視野範囲を撮影するための車内カメラ２０３とを備えている。

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

また、撮像装置の実施形態では、内視鏡および車載用カメラの例について図を示して説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、例えば、携帯端末用カメラや監視カメラ等にも適用可能である。

Claims

物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹形状またはメニスカス形状の負の屈折力を有する第１レンズと、いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第２レンズおよび第３レンズを接合してなる第１の接合レンズと、物体側に平面または曲率半径の絶対値の大きい方の面を向けた正の屈折力を有する第４レンズと、いずれか一方が正の屈折力を有し他方が負の屈折力を有する第５レンズおよび第６レンズを接合してなる第２の接合レンズとを配列した４群６枚構成からなり、前記第１の接合レンズと前記第４レンズとの間に絞りが配置され、下記条件式（１）〜（３）を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
１．８０＜Ｂｆ／ｆ … （１）
０．１５＜Ｎ１ｎ−Ｎ１ｐ … （２）
０．０＜ν１ｎ−ν１ｐ＜１０．０ … （３）
ただし、
Ｂｆ：全系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆ：全系の焦点距離
Ｎ１ｎ：前記第１の接合レンズ中の負レンズのｄ線における屈折率
Ｎ１ｐ：前記第１の接合レンズ中の正レンズのｄ線における屈折率
ν１ｎ：前記第１の接合レンズ中の負レンズのｄ線におけるアッベ数
ν１ｐ：前記第１の接合レンズ中の正レンズのｄ線におけるアッベ数
下記条件式（４）、（５）を満たすことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
２５．０＜ν２ｎ−ν２ｐ … （４）
０．０８＜Ｎ２ｎ−Ｎ２ｐ＜０．３２ … （５）
ただし、
ν２ｎ：前記第２の接合レンズ中の負レンズのｄ線におけるアッベ数
ν２ｐ：前記第２の接合レンズ中の正レンズのｄ線におけるアッベ数
Ｎ２ｎ：前記第２の接合レンズ中の負レンズのｄ線における屈折率
Ｎ２ｐ：前記第２の接合レンズ中の正レンズのｄ線における屈折率
下記条件式（４−１）を満たすことを特徴とする請求項２記載の撮像レンズ。
３０．０＜ν２ｎ−ν２ｐ … （４−１）
請求項１から３のいずれか一項記載の撮像レンズと、
該撮像レンズにより形成された光学像を撮像して電気信号を出力する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。