JP6665587B2 - 結像レンズ、カメラ装置、及びセンシング装置 - Google Patents

Description

本発明は、結像レンズ、カメラ装置、及びセンシング装置に関する。

カメラ装置及びそれに用いる結像レンズの小型化、特に、結像レンズの最も物体側のレンズ（前玉）の小型化が望まれている。また、このようなカメラ装置等に用いる結像レンズは、広画角でＦナンバが小さく、高解像度であることも望まれている。

小型化や広画角化を目的とした結像レンズとして、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折率を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズで構成され、第１レンズの物体側と像側の両方が凹面であり、第２レンズが物体側に凹面を向けており、第３レンズが像側に凸面を向けたレトロフォーカスタイプのものが開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかし、レトロフォーカスタイプのレンズでは、物体側に配置される負の屈折力のレンズが大型化しがちであり、小径化という点で改良の余地がある。特許文献３には、結像レンズの比較的前方に開口絞りを配置することで前玉を小径化した広角結像レンズが開示されている。しかし、前玉を小型化したことの副作用として、各種収差の補正が難しくなっている。また、広画角ではあるが、Ｆナンバが７前後と大きく、大口径化という点で改良の余地がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、広画角で、Ｆナンバが小さく、小型で高性能な結像レンズを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本願に係る結像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折率を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、及び正の屈折力を有する第６レンズから構成され、第３レンズと第４レンズの間に開口絞りを配置し、第１レンズは、物体側面と像側面の両方が凹面であり、第２レンズは、物体側に凹面を向けているとともに、物体側面の曲率の絶対値は像側面の曲率の絶対値より大きく構成され、第３レンズは、像側に凸面を向けているとともに、像側面の曲率の絶対値は物体側面の曲率の絶対値より大きく構成され、第２レンズの像側面と第３レンズの物体側面は互いに接合されていることを特徴とする。

本発明によれば、広画角で、Ｆナンバが小さく、小型で高性能な結像レンズを提供することができる。

本発明の実施例１に係る結像レンズのレンズ構成を示す光学配置図である。 本発明の実施例２に係る結像レンズのレンズ構成を示す光学配置図である。 本発明の実施例３に係る結像レンズのレンズ構成を示す光学配置図である。 本発明の実施例４に係る結像レンズのレンズ構成を示す光学配置図である。 本発明の実施例５に係る結像レンズのレンズ構成を示す光学配置図である。 本発明の実施例１に係る結像レンズの収差曲線図である。太線はｄ線、細線はｇ線に対する収差をそれぞれ示す。非点収差曲線図中の実線はサジタル収差を示し、破線はメリディオナル収差を表す（以降の収差図でも同様）。 本発明の実施例２に係る結像レンズの収差曲線図である。 本発明の実施例３に係る結像レンズの収差曲線図である。 本発明の実施例４に係る結像レンズの収差曲線図である。 本発明の実施例５に係る結像レンズの収差曲線図である。 本発明の実施例６に係るカメラ装置の外観構成を模式的に示す斜視図であって、（Ａ）は正面側の斜視図を示し、（Ｂ）は裏面側の斜視図を示す。 図１１のカメラ装置のシステム構成例を示すブロック図である。 本発明の実施例７に係るステレオカメラ装置を説明するための説明図である。

以下に、本発明に係る結像レンズの実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１〜図５に本発明に係る結像レンズの５つの実施形態を示す。これらの実施形態の結像レンズは、後述の実施例１〜５の結像レンズに対応する。

本発明の実施形態に係る結像レンズは、図１〜図５に示すように、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、負の屈折率を有する第２レンズＬ２、正の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、負の屈折力を有する第５レンズＬ５、及び正の屈折力を有する第６レンズＬ６を有して構成される。

第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の間に開口絞りＳを配置している。第１レンズＬ１は、物体側面と像側面の両方が凹面の負レンズからなる。第２レンズＬ２は、物体側に凹面を向けた負レンズからなるとともに、物体側面の曲率の絶対値が像側面の曲率の絶対値より大きく構成されている。第３レンズＬ３は、像側に凸面を向けた正レンズからなるとともに、像側面の曲率の絶対値は物体側面の曲率の絶対値より大きく構成されている。また、第２レンズＬ２の像側面と第３レンズＬ３の物体側面は互いに接合されている。

まず、本発明の実施形態に係る結像レンズは、物体側に負の屈折力を配置し広角化に適したレトロフォーカスに近いパワー配置を実現しながら、像側の主要な結像作用を有する部分には正レンズ・負レンズ・正レンズのトリプレット（第４レンズＬ４・第５レンズＬ５・第６レンズＬ６）を配置して、基本的な収差補正の自由度を確保している．また、開口絞りＳを挟んで上記のトリプレットと対向する部分には正レンズ（第３レンズＬ３）を配置し、開口絞りＳ前後の非対称性を緩和することで、大口径化に伴って補正難度の増大するコマ収差の十分な低減を可能としている。

また、第１レンズＬ１の物体側面と像側面の両方を凹面とし、第２レンズＬ２は物体側に凹面を向ける構成としている。この構成により、物体側に集中して負の屈折力を与え、入射瞳ができるだけ物体側に位置するようにして前玉の小径化を図っている。その一方で、強い負の屈折力を３つの面に分割し光線の急激な偏向を避けることで、過大な収差の発生を抑止でき、大口径化にも有利としている。

第３レンズＬ３の像側面は像側に凸面を向ける構成とし、加えて、第２レンズＬ２の物体側面と第３レンズＬ３の像側面の曲率を、それぞれのレンズの逆側の面に比較して大きく設定している。この構成により、第２レンズＬ２の物体側面と第３レンズＬ３の像側面が効果的に収差をやり取りし、特に像面湾曲の低減に寄与している。さらに、このような収差のやり取りのある第２レンズＬ２と第３レンズＬ３を接合レンズとすることで、組み立て時に発生する製造誤差の影響を受けにくくし、安定した性能の確保を可能としている。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る結像レンズは、各部の構成が目的に対して最適化されており、広画角で、Ｆナンバが小さく、十分な小型化、特に前玉の小径化を達成でき、高性能な結像レンズを実現することができる。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の接合レンズとしての合成焦点距離をｆ₂₃とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。

（１）−０．１０＜ ｆ／ｆ₂₃ ＜ ０．２０

上述したように、本発明の実施形態に係る結像レンズでは、第２レンズＬ２の物体側面と第３レンズＬ３の像側面で適切な量の収差をやり取りさせている。第２レンズＬ２と第３レンズＬ３からなる接合レンズは、全体としてメニスカス形状となるが、収差のバランスを適切に維持するためには、強い屈折力を有さない状態が望ましい。

上記条件式（１）が−０．１０以下であると、中間像高での非点格差が拡大し易くなったり、内向性のコマ収差が発生し易くなったりするため好ましくない。一方、条件式（１）が０．２０以上であると、周辺像高の非点格差が拡大し易くなったり、外向性のコマ収差が発生し易くなったりするため好ましくない。

なお、より良好な収差補正のためには、以下の条件式（１Ａ）を満足することが望ましい。

（１Ａ） −０．０５ ＜ｆ／ｆ₂₃ ＜ ０．１５

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第２レンズＬ２の物体側面の曲率半径をｒ₂₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。

（２）−１．０ ＜ ｒ₂₁／ｆ ＜ −０．６

上記条件式（２）が−１．０以下であると、第２レンズＬ２の物体側面と第３レンズＬ３の像側面での十分な収差のやり取りが難しくなり、像面湾曲が発生し易くなるため好ましくない。一方、条件式（２）が−０．６以上であると、第２レンズＬ２の物体側面と第１レンズＬ１の各面との負の屈折力の分担バランスが崩れ、球面収差やコマ収差が発生し易くなるため好ましくない。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。

（３）−３．５ ＜ ｆ₁／ｆ ＜ −１．０

第１レンズＬ１は既述のように第２レンズＬ２の物体側面と負の屈折力を分担するため、ある程度適切な屈折力を有している必要がある。条件式（３）が−３．５以下となる程度に第１レンズＬ１の屈折力が弱くなると、入射瞳を十分に物体側へ位置させることが難しくなることで前玉が大径化し易くなったり、第２レンズＬ２の物体側面の曲率を大きくせざるを得なくなって球面収差やコマ収差が発生し易くなったりするため好ましくない。一方、条件式（３）が−１．０以下となる程度に第１レンズＬ１の屈折力が強くなると、レトロフォーカスの度合いが高まって過大な負の歪曲収差が発生しやすくなったり、第１レンズの組み立て偏心による像性能の低下が大きくなったりして好ましくない。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第１レンズＬ１の物体側面の曲率半径をｒ₁₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−８．０ ＜ ｒ₁₁／ｆ ＜ −２．０

上記条件式（４）が−８．０以下であると、第１レンズＬ１の物体側面が負の屈折力を十分に分担できなくなり、球面収差やコマ収差の増大を招き易くなる。また、第１面の曲率半径が無限大に近付くため、センサからの戻り光の反射によるゴーストが像面Ｉ付近に集光し易くなってしまうため好ましくない。一方、条件式（４）が−２．０以上であると、第１レンズＬ１の物体側面が過剰に負の屈折力を有するようになり、負の歪曲収差が発生し易くなったり、非点格差が発生し易くなったりするため好ましくない。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、正の屈折力を有する第４レンズＬ４は、物体側に凸面を向けた正レンズからなり、負の屈折力を有する第５レンズＬ５は、像側に凹面を向けた負レンズからなり、正の屈折力を有する第６レンズＬ６は、物体側に凸面を向けた正レンズからなることが望ましい。

第４レンズＬ４が物体側に凸面を向けることで、像側に凸面を向ける第３レンズＬ３と開口絞りＳを挟んで略対称な屈折力配置を作り出し、球面収差・コマ収差をバランス良く補正し易くする効果がある．

また、第５レンズＬ５の像側面を凹面とし、第６レンズＬ６の物体側面を凸面とすることで、軸外の上下光線の偏向量がコントロールしやすくなり、やはり高次のコマ収差の低減に効果がある。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径をｒ₃₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。

（５）１．０ ＜ ｒ₃₁／ｆ ＜ １．３

上記条件式（５）が１．０以下であると、球面収差がマイナス方向に発生し易くなったり、内向性のコマ収差が発生し易くなったりするため好ましくない。一方、条件式（５）が１．３以上であると、球面収差がプラス方向に発生し易くなったり、外向性のコマ収差が発生し易くなったりするため好ましくない。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３と第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は、それらの平均屈折率をｎｄ_2-5とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。

（６）１．７５ ＜ ｎｄ_2-5 ＜ ２．０５

Ｆナンバが１．６程度と大口径で広角の結像レンズにおいては、像面深度が狭いため、像面湾曲も十分に抑制する必要がある。上記条件式（６）が１．７５以下であると、ペッツバール和を十分に小さくすることが難しくなり、像面湾曲が大きくなり易くなるため好ましくない。一方、条件式（６）が２．０５以上となるような硝種の組み合わせは限られており、色収差補正との両立が困難となり易いため好ましくない。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズは、第１レンズＬ１の物体側面から像面Ｉまでの距離をＬとし、最大像高をＹ'とし、最大半画角（単位：度）をθ_maxとしたとき、以下の条件式（７）、（８）を満足することが望ましい。

（７）５．０ ＜ Ｌ／Ｙ' ＜ ８．０
（８）３０ ＜ θ_max ＜ ４０

上記条件式（７）は、本発明の効果が最も良く発揮される結像レンズの全長を規制するものである。上記条件式（８）は、本発明の効果が最も良く発揮される結像レンズの画角を規制するものである。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズにおいて、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３は、第３レンズＬ３を構成する材料のｄ線における屈折率をｎ₃とし、第２レンズＬ２を構成する材料のｄ線における屈折率をｎ₂としたとき、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。

（９）０．１０ ＜ ｎ₃−ｎ₂ ＜ ０．３０

上記条件式（９）の範囲内で、第２レンズＬ２と第３レンズとの間に適切な屈折率差を与えることにより、高次のコマ収差をより良好に補正することができるようになる。

また、本発明の実施形態に係る結像レンズにおいて、開口絞りＳよりも像側の各レンズＬ４，Ｌ５，Ｌ６のそれぞれの屈折力は、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ₄とし、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ₅とし、第６レンズＬ６の焦点距離をｆ₆とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（１０）〜（１２）を満足することが望ましい。

（１０）０．８ ＜ ｆ₄ ／ ｆ ＜ １．５
（１１）−２．０ ＜ ｆ₅ ／ ｆ ＜ −０．８
（１２）１．０ ＜ ｆ₆ ／ ｆ ＜ ２．５

また、本発明の実施形態に係る結像レンズにおいて、開口絞りＳよりも物体側のレンズ群と、開口絞りＳよりも像側のレンズ群の屈折力は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３の３枚で構成される開口絞りＳよりも物体側のレンズ群の焦点距離をｆ_1-3とし、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６の３枚で構成される開口絞りＳよりも像側のレンズ群の焦点距離をｆ_4-6としたとき、以下の条件式（１３）及び（１４）を満足することが望ましい。

（１３）−６．０ ＜ ｆ_1-3／ｆ ＜ −１．６
（１４）１．１ ＜ ｆ_4-6／ｆ ＜ １．６

各レンズの屈折力や、開口絞りＳ前後のレンズ群としての屈折力を上記条件式（１３）及び（１４）の範囲に収めることで、半画角３０〜４０度、Ｆナンバ１．６程度で小型の結像レンズに、より適したものとなる。

なお、良好な収差補正のためには、第４レンズＬ４及び第６レンズＬ６に非球面を設けることが望ましい。この構成とすることで、球面収差やコマ収差、非点収差、歪曲収差の補正に大きな効果がある。

また、本発明の実施形態に係るカメラ装置及びセンシング装置は、上述のような結像レンズを含んでいる。このような結像レンズを使用することで、広画角で、Ｆナンバが小さく、小型で高性能なカメラ装置及びセンシング装置を得ることが可能となる。特に、車載カメラ、車載ステレオカメラ、車載センシングカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適に用いることが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施例（数値実施例）を、図面に基づいて説明する。なお、以下で説明するすべての実施例において、最大像高Ｙ'は３ｍｍである。

図１〜図５は、本発明の実施例１〜実施例５に係る結像レンズのレンズ構成を示す光学配置図である。図１〜図５の例では、紙面左方を物体側とし、紙面右方を像側とし、各レンズは、物体側である紙面左方から像側である紙面右方へ向かって配している。

図１〜図５に示す実施例１〜実施例５に係る結像レンズは、いずれも物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、負の屈折率を有する第２レンズＬ２、正の屈折力を有する第３レンズＬ３、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、負の屈折力を有する第５レンズＬ５、及び正の屈折力を有する第６レンズＬ６を配して構成される。

図１〜図５において、Ｉは像面を示し、第４レンズＬ４の像面Ｉ側に配設される光学要素Ｆは、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサ又はＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ等の受光撮像素子のシールガラス（カバーガラス）を１枚の平行平板ガラスとして示したものである。なお、光学要素Ｆは、その像側面が結像面から物体側に約０．５ｍｍの位置となるよう配設してある。もちろん本発明がこの構成に限定されるものではなく、複数枚に分割されてもよい。

各実施例の結像レンズの収差は良好に補正されており、高い結像性能を有する。本発明のように結像レンズを構成することにより、半画角が３０〜４０と広角で、Ｆナンバが１．６程度と大口径でありながら、小型化、特に十分な小径化を達成し、かつ、十分な解像力を確保し得ることは、各実施例より明らかである。

各実施例における共通の記号の意味は、以下の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
ω：半画角（度）
Ｙ’：像高（図６〜図１０ではｙ’）
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎ_d：ｄ線における屈折率
ν_d：アッベ数
Ｐ_g,F ：部分分散比 Ｐ_g,F ＝（ｎ_g−ｎ_F）／（ｎ_F−ｎ_C）
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ₄：４次の非球面係数
Ａ₆：６次の非球面係数
Ａ₈：８次の非球面係数
Ａ₁₀：１０次の非球面係数

実施例１〜５では、非球面のレンズ面を有している。ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、以下の式（ａ）で定義される。

（実施例１）
以下に、図１に示す実施例１に係る結像レンズの数値例（数値実施例）を示す。下記表１に、各光学要素の光学特性を示す。表１において、「硝種名」は、株式会社オハラ（ＯＨＡＲＡ）、ＨＯＹＡ株式会社の光学硝種名である。また、曲率半径Ｒ＝∞は平面を表す。また、非球面の面番号に、「＊」記号を付与してある。他の実施例の各表についても同様である。また、下記表２に、非球面の円錐定数及び非球面係数を示し、下記表３に条件式の計算結果（条件式数値）を示す。

図６に、実施例１に係る結像レンズの無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。各収差図において、太線はｄ線、細線はｇ線に対する収差をそれぞれ示す。非点収差曲線図中の実線はサジタル収差を示し、破線はメリディオナル収差を表す。他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。

（実施例２）
以下に、図２に示す実施例２に係る結像レンズの数値例を示す。下記表４〜表６に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図７に実施例２に係る結像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

（実施例３）
以下に、図３に示す実施例３に係る結像レンズの数値例を示す。下記表７〜表９に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図８に実施例３に係る結像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

（実施例４）
以下に、図４に示す実施例４に係る結像レンズの数値例を示す。下記表１０〜表１２に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図９に実施例４に係る結像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

（実施例５）
以下に、図５に示す実施例５に係る結像レンズの数値例を示す。下記表１３〜表１５に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図１０に実施例５に係る結像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

上記のように、本発明の実施例１〜実施例５に係る結像レンズの条件式の計算結果は、いずれも条件式（１）〜（１４）の範囲内である。さらに、より好ましい条件式（１Ａ）も満足している。これらの計算結果及び図６〜図１０の収差曲線図によれば、本発明の実施例１〜実施例５に係る結像レンズは、半画角が３０〜４０度、Ｆナンバが１．６程度で、小型化、特に十分な小径化を達成し、１００万〜４００万画素の撮像素子に対応した解像力を有する、高性能の結像レンズを提供することができる。

（実施例６）
次に、実施例６として、上述した本発明に係る実施例１〜実施例７等の結像レンズを画像取得用光学系として採用して構成したカメラ装置の一実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。実施例６では、カメラ装置の一例であるデジタルカメラについて説明する。

なお、本発明のカメラ装置がデジタルカメラに限定されることはなく、動画撮影を主としたビデオカメラ、及び在来のいわゆる銀塩フィルムを用いるフィルムカメラ等を含む主として撮像専用のカメラ装置や、監視カメラ装置、さらには車載のドライブレコーダやリアビューカメラ、サラウンドビューカメラ等にも、実施例１〜実施例５のような結像レンズを用いることができる。

また、このようなカメラ装置だけでなく、携帯電話機や、ＰＤＡ（personal data assistant）などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を含む、いわゆるスマートフォンやタブレット端末などの携帯端末装置を含む種々の情報装置（携帯情報端末装置）に、デジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。このような情報装置も、外観は若干異にするもののデジタルカメラ等と実質的に全く同様の機能及び構成を含んでおり、このような情報装置に、上述した実施例１〜実施例５の結像レンズを用いることができる。

図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すように、本実施例のデジタルカメラ１００は、筐体（カメラボディ）５に、画像取得用光学系としての撮像レンズ（結像レンズ）１、光学ファインダ２、ストロボ（電子フラッシュライト）３、シャッタボタン４、電源スイッチ６、液晶モニタ７、操作ボタン８、メモリカードスロット９及びズームスイッチ１０等を装備している。さらに、図１２に示すように、デジタルカメラ１００は、筐体５内に、中央演算装置（ＣＰＵ）１１、画像処理装置１２、受光素子１３、信号処理装置１４、半導体メモリ１５及び通信カード１６等を具備している。

デジタルカメラ１００は、結像レンズとしての撮像レンズ１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子又はＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子１３とを有しており、撮像レンズ１によって結像される被写体光学像を受光素子１３によって読み取る。この撮像レンズ１として、上述した実施例１〜実施例７の結像レンズを用いることができる。

受光素子１３の出力は、中央演算装置１１によって制御される信号処理装置１４によって処理され、デジタル画像情報に変換される。信号処理装置１４によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置１１によって制御される画像処理装置１２において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ１５に記録される。この場合、半導体メモリ１５は、メモリカードスロット９に装填されたメモリカードや、デジタルカメラ本体にオンボードで内蔵された半導体メモリを用いることもできる。

液晶モニタ７には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ１５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ１５に記録した画像は、通信カードスロット（明確には図示していないが、メモリカードスロット９と兼用することもできる）に装填した通信カード１６等を介して外部へ送信することも可能である。

撮像レンズ１は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア（明確には図示していない）により覆われており、ユーザが電源スイッチ６を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。

半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示させたり、通信カード１６等を介して外部へ送信させたりする際には、操作ボタン８を所定のごとく操作する。半導体メモリ１５及び通信カード１６等は、メモリカードスロット９及び通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。

以上、実施例６によれば、本発明の実施例１〜実施例５のような半画角が３０〜４０度、Ｆナンバが１．６程度で、小型化、特に十分な小径化を達成し、１００万〜４００万画素の撮像素子に対応した解像力を有する、高性能の結像レンズを用いて構成した撮像レンズ１を使用することで、十分なＳ／Ｎが確保され、かつ、外観に露出するレンズ部が目立つことのない、高画質のデジタルカメラ（カメラ装置）を実現することができる。

（実施例７）
次に、実施例７として、上述した本発明に係る実施例１〜実施例５等の結像レンズをカメラ機能部の画像取得用光学系として採用して構成したセンシング装置としての車載ステレオカメラ装置の一実施形態について、図１３を参照して説明する。

図１３に示すように、実施例７の車載ステレオカメラ２００は、カメラ機能部としての２つのカメラ装置１００ａ，１００ｂを有している。このカメラ装置１００ａ，１００ｂは、実施例１〜実施例５のような結像レンズからなる撮像レンズ１を各々用いている。このカメラ装置１００ａ，１００ｂとしては、例えば、図１１に示す実施例６のデジタルカメラ（カメラ装置）１００と同様の構成のものを用いることができるが、これに限定されることはない。このカメラ装置１００ａ，１００ｂから出力されるデジタル画像情報を、車載ステレオカメラ２００に設けた画像処理部等で適宜補正や画像処理を施して出力することで、製造ラインや車両の制御等のセンシング技術に用いることができる。なお、センシング装置が、実施例７の車載ステレオカメラ装置に限定されることなく、単眼タイプのセンシング装置であってもよい。例えば、車線検知、障害物検知、標識認知、信号認識等を行うセンシング装置に本発明の実施例１〜実施例５等の結像レンズを適用することができる。

以上、実施例７によれば、本発明の実施例１〜実施例５のような半画角が３０〜４０度、Ｆナンバが１．６程度で、小型化、特に十分な小径化を達成し、１００万〜４００万画素の撮像素子に対応した解像力を有する、高性能の結像レンズを用いて構成した撮像レンズ１を使用することで、十分なＳ／Ｎが確保され、かつ、外観に露出するレンズ部が目立つことのない、高画質の車載ステレオカメラ装置（センシング装置）を実現することができる。

以上、本発明の結像レンズ、カメラ装置及びセンシング装置を各実施形態及び各実施例に基づき説明してきたが、上記各実施形態及び各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施形態及び各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本願の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。また、前記構成部材の数、位置、形状等は各実施例に限定されることはなく、本願を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。また、上記各実施形態及び各実施例では、車載カメラ、車載ステレオカメラ、車載センシングカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等のカメラ装置、銀塩カメラ、ドライブレコーダ、リアビューカメラ、サラウンドビューカメラ、車線検知装置、障害物検知装置、標識認知装置、信号認識装置等に用いる結像レンズ、及び結像レンズを用いたカメラ装置やセンシング装置等に適用した例を説明したが、本願がこれらに限定されることはない。例えば、光学センサに用いる光学系、画像投影装置に用いる投影光学系にも応用することもできる。

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 １ 撮像レンズ（結像レンズ）
１００ デジタルカメラ（カメラ装置） １００ａ，１００ｂ カメラ装置
２００ 車載ステレオカメラ（センシング装置） Ｓ 開口絞り Ｉ 像面

特開２００４−０５４０１３号公報 特開２００４−３４８０８２号公報 特許５７５０６１８号公報

Claims (11)

1. 物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折率を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、及び正の屈折力を有する第６レンズから構成され、
   前記第３レンズと前記第４レンズの間に開口絞りを配置し、
   前記第１レンズは、物体側面と像側面の両方が凹面であり、
   前記第２レンズは、物体側に凹面を向けているとともに、物体側面の曲率の絶対値は像側面の曲率の絶対値より大きく構成され、
   前記第３レンズは、像側に凸面を向けているとともに、像側面の曲率の絶対値は物体側面の曲率の絶対値より大きく構成され、
   前記第２レンズの像側面と前記第３レンズの物体側面は互いに接合されていることを特徴とする結像レンズ。
2. 前記第２レンズと前記第３レンズの接合レンズとしての合成焦点距離をｆ₂₃とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の結像レンズ。
   （１）−０．１０＜ ｆ／ｆ₂₃ ＜ ０．２０
3. 前記第２レンズの物体側面の曲率半径をｒ₂₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の結像レンズ。
   （２）−１．０ ＜ ｒ₂₁／ｆ ＜ −０．６
4. 前記第１レンズの焦点距離をｆ₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の結像レンズ。
   （３）−３．５ ＜ ｆ₁／ｆ ＜ −１．０
5. 前記第１レンズの物体側面の曲率半径をｒ₁₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の結像レンズ。
   （４）−８．０ ＜ ｒ₁₁／ｆ ＜ −２．０
6. 前記正の屈折力を有する第４レンズは、物体側に凸面を向けており、前記負の屈折力を有する第５レンズは、像側に凹面を向けており、前記正の屈折力を有する第６レンズは、物体側に凸面を向けていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の結像レンズ。
7. 前記第３レンズの物体側面の曲率半径をｒ₃₁とし、無限遠に合焦した状態における全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の結像レンズ。
   （５）１．０ ＜ ｒ₃₁／ｆ ＜ １．３
8. 前記第２レンズと前記第３レンズと前記第４レンズと前記第５レンズの平均屈折率をｎｄ_2-5としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の結像レンズ。
   （６）１．７５ ＜ ｎｄ_2-5 ＜ ２．０５
9. 前記第１レンズの物体側面から像面までの距離をＬとし、最大像高をＹ’とし、最大半画角をθ_maxとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の結像レンズ。
   （７）５．０ ＜ Ｌ／Ｙ' ＜ ８．０
   （８）３０ ＜ θ_max ＜ ４０
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の結像レンズを、画像取得用光学系として有することを特徴とするカメラ装置。
11. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の結像レンズを、カメラ機能部の画像取得用光学系として有することを特徴とするセンシング装置。