JP6818531B2

JP6818531B2 - 撮像光学系及びそれを有する撮像装置

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Publication number: JP6818531B2
Application number: JP2016235779A
Authority: JP
Inventors: 山崎　真司; 真司山崎
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Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2021-01-20
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Description

本発明は光入射側に保護カバーを設けた撮像光学系に関し、例えば監視カメラや車載カメラ等の撮像装置に好適なものである。

近年、監視カメラ用の撮像光学系には全系が小型で、しかも１台のカメラで広域範囲の撮影を行うことができるよう広画角であることが望まれている。小型で、広画角化が容易な撮像光学系として、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が位置するネガティブリード型の撮像光学系が知られている（特許文献１、２）。特許文献１、２では物体側から像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群が移動するズームレンズを開示している。

また監視カメラには、降雨などの条件下でも良好に撮影できるよう、物体側のレンズ前面を透過性の保護カバーで覆いつつ、筐体により撮影レンズや回路基盤等を保護するようにしたボックス型の撮像装置が用いられている（特許文献３）。特許文献３では、撮像光学系の物体側に窓部を設けて内部の撮像光学系を保護するようにした監視用の撮像装置を開示している。

特開２０１１−１８００９号公報特開２０１５−８２０６８号公報特開２０１２−１７３３３０号公報

レンズ設計法共立出版松居吉哉著

負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型の撮像光学系は、全系の小型化を図りつつ広画角化が比較的容易であり、監視カメラ用の撮像光学系として好適である。また最も物体側に内部の光学系を保護するための保護カバーを設け、ボックス型とする構成も監視カメラ等においては好適である。ネガティブリード型で最も物体側に保護カバーを有する撮像光学系において、全系の小型化を図りつつ広画角化を図ったときの歪曲収差が少なく高い光学性能を得るには、レンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。

例えば広画角化を図ったときの歪曲収差の発生を少なくするには非球面形状のレンズを用い、そのときの非球面の非球面量を適切に設定すること等が重要になってくる。特許文献１、２のズームレンズは、ともに歪曲収差が最大５０％程度となっており撮影により周辺部にかけて像の歪みが大きい。歪曲収差を補正するにはレンズ枚数を増やして補正する必要があり、そうすると全系が大型化する傾向がある。

本発明は、例えば、小型、広画角、全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利な撮像光学系の提供を目的とする。

本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、保護カバーと撮像部とを有する撮像光学系であって、
前記保護カバーは、樹脂から形成された１枚のレンズからなり、前記保護カバーの少なくとも１つのレンズ面は、頂点から周辺部にかけて形状が連続的に変化する非球面形状を有し、
前記非球面形状を有するレンズ面の有効径を２×ｈａとし、光軸からの高さｈａにおける、前記非球面形状を有するレンズ面と、前記非球面形状を有するレンズ面の参照球面との光軸上における距離をＡＳＰｓａｇ１とし、前記保護カバーの光軸上における厚さをｔｃとし、前記保護カバーの焦点距離をｆｃとし、前記撮像部の焦点距離（但し、前記撮像部がズームレンズの場合は、広角端での焦点距離）をｆａとして、
０．０５＜｜ＡＳＰｓａｇ１／ｔｃ｜＜５．００
０．００＜｜ｆａ／ｆｃ｜＜０．１０００
０．６＜ｔｃ／ｆａ＜４．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、例えば、小型、広画角、全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利な撮像光学系の提供ができる。

（Ａ）、（Ｂ）本発明の撮像装置の要部断面図と要部正面図本発明の撮像光学系の実施例１のレンズの断面図本発明の撮像光学系の実施例１の諸収差図（Ａ）、（Ｂ）本発明の撮像光学系の実施例２の広角端、望遠端におけるレンズ断面図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の撮像光学系の実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図本発明の撮像光学系の実施例２の最大像高に入射する光束の説明図本発明に係る非球面形状の非球面量の説明図本実施例の撮像装置の要部概略図

以下、本発明の撮像光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、保護カバーと撮像部を有する。保護カバーは樹脂から形成された１枚のレンズよりなり、保護カバーの少なくとも１つのレンズ面はレンズ面頂点から周辺部にかけて形状が連続的に変化する非球面形状のレンズ面である。

本発明の撮像装置に用いる撮像光学系は保護カバーと撮像部を有し、全系が小型でありながら広画角化を実現しつつも歪曲収差が良好に補正されている。保護カバーが撮像部を保護するとともに歪曲収差を補正する役割を果たしている。

図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の撮像装置の要部断面図と要部正面図である。図１（Ａ）、（Ｂ）において４は撮像装置である。Ｌ０は撮像光学系であり、保護カバー１と撮像部５を有している。２は筐体であり、内部に撮像光学系Ｌ０、撮像素子６、信号処理部３等が収納されている。保護カバー１と撮像部５よりなる撮像光学系を通過した光束によって撮像素子（固体撮像素子）６上に物体像が形成される。撮像素子６によって光電変換された物体像に関する信号は信号処理部３によって画像処理される。

図２は本発明の撮像光学系の実施例１のレンズ断面図である。図３は本発明の撮像光学系の実施例１の諸収差図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の撮像光学系の実施例２の広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の撮像光学系の実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図である。実施例２の撮像光学系はズームレンズよりなっている。図６は本発明の撮像光学系において最大像高に入射する光束の説明図である。図７は本発明に係る非球面形状の非球面量の説明図である。図８は本発明の撮像装置の要部概略図である。

本発明の撮像光学系Ｌ０は、保護カバー１と撮像部５を有する。保護カバー１の少なくとも１つのレンズ面を非球面形状として歪曲収差の補正を効果的に行っている。撮像光学系の広画角化を行う一つの手段として、歪曲収差を許容することにより撮像画角を確保するものがあり一般に魚眼レンズと呼ばれるものがこれに相当している。これは歪曲収差の補正負荷を緩和するという観点においては、レンズの有効径やレンズの構成レンズ枚数を減らすことができるため、全系の小型化には有利となる。

その反面、広画角系としたときに負の歪曲収差が多く発生し、負の歪曲収差が残存する。特に像高が高くなるほど歪曲収差が多く残存する。このため、これが原因で画像としては周辺へ行くほど圧縮される。例えば撮像光学系に歪曲収差が多く残存していると撮像画像は直線が曲線に，円形が歪んだ楕円となる現象が発生し、この影響が大きいほど被写体の正確な認識が難しくなる。

一方、監視カメラにおいてはレンズ前面に保護カバーを配置したボックスタイプの撮像装置が多く用いられている。これは、外部からの攻撃や雨などの環境下でも正常に撮像装置としての作動が可能となるように、レンズや内部の構成部品を保護するためである。この保護カバーには、攻撃性を考慮しプラスチック（樹脂材）を使用しており、多くの場合、両レンズ面とも平面（曲率半径は∞）としている。

本発明の撮像光学系は、このような歪曲収差の課題を鑑みつつ、保護カバーを有するボックスタイプの構成を有効に利用することにより、全系の小型化を図りつつ、歪曲収差を良好に補正している。具体的には、保護カバーを撮像光学系のレンズ構成の一部としつつ、保護カバーの少なくとも１面に非球面効果を持たせて歪曲収差を良好に補正している。

本発明の撮像装置は、保護カバー１と撮像部５とにより形成された像を受光する撮像素子６を有している。撮像素子６としては、例えばCCD（Charge Coupled Device）やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサー等である。

保護カバー１の非球面形状のレンズ面の有効径を２×ｈａとするとき、光軸からの高さｈａにおける非球面形状のレンズ面と非球面形状のレンズ面の参照球面との光軸方向の距離をＡＳＰｓａｇ１とする。保護カバー１の光軸上の厚さをｔｃとする。このとき、
０．０５＜|ＡＳＰｓａｇ１／ｔｃ|＜５．００・・・（１）
なる条件式を満足する。条件式（１）におけるＡＳＰｓａｇ１はサグ量である。

図７は非球面のサグ量の説明図である。図７において非球面２１の有効径を２×ｈａとする。サグ量ＡＳＰｓａｇ１は、光軸２３からの高さｈａにおける近軸曲率による曲面（参照球面）２２の位置２２ｈａと非球面形状の曲面（非球面）２１の位置２１ｈａとの光軸方向の差分量に相当する。

ＡＳＰｓａｇ０．５は光線最大有効径２×ｈａの非球面の光軸からの高さの０．５割の高さｈ０．５での非球面２１と参照球面２２との差分量である。非球面２１の参照球面２２からの乖離方向が参照球面２２に対して媒質を盛る方向を正の非球面量、媒質を削る方向を負の非球面量とする。図７に示す非球面２１の非球面量は正である。

広画角レンズは一般に負の屈折力のレンズ群が先行となる所謂ネガティブリードを採用し広画角化としつつ緒収差を補正している。ただし、広画角化するほど歪曲収差が多く発生しやすくなり、歪曲収差としては多くの場合、収差図においてマイナス方向に発生し樽型傾向の歪みが発生する。像高が高くなるほど（撮像画角が大きくなるほど）歪曲収差は大きくなりやすくなる。このため、歪曲収差の補正方法としては、なるべく周辺光束が光軸から離れる位置で補正するのが良い。

本発明においては、最も物体側に設置される保護カバー１で歪曲収差を補正しており、保護カバー１の少なくとも一面を非球面形状としている。この非球面形状の非球面量を適正に設定することにより歪曲収差を良好に補正している。

条件式（１）は非球面の参照球面からの変位量を規定し、主に歪曲収差を適切に補正するための数値範囲を定めている。条件式（１）の上限を超えると、撮像光学系５においてマイナス側に発生している歪曲収差の補正が過剰になってしまい、全体としてプラス側へ歪曲収差が多く発生してくるため好ましくない。条件式（１）の下限を超えると、歪曲収差を補正する効果が少なくなってしまうので好ましくない。保護カバー１は、耐性の観点から割れやすいガラスではなくＰＭＭＡまたはＰＣのようなプラスチック材料が良い。

本発明によれば以上のような構成により、保護カバー１に歪曲収差の補正に適した非球面形状を持たせることにより、歪曲収差を良好に補正している。保護カバーの外形状としては、円形だけではなく角型や円形を一部切断した形状等、撮像素子に受光される光線有効径を蹴らない範囲において任意に決定しても良い。

本発明の目的とする撮像光学系は、以上のような構成を満足することにより実現される。また、さらに好ましくは次の諸条件のうちの１つ以上を満足するのが良い。

保護カバー１の焦点距離をｆｃ、撮像部５の焦点距離（但し撮像光学系Ｌ０がズームレンズのときは広角端における撮像部５の焦点距離）をｆａとする。保護カバー１の有効径をＥｃ、撮像部５の最も物体側のレンズ面の有効径をＥｇ１とする。保護カバー１の物体側のレンズ面と像側のレンズ面の近軸曲率半径を各々ｃｒ１、ｃｒ２とする。保護カバー１の非球面形状のレンズ面の光軸からの高さｈａ／２における非球面形状のレンズ面と、非球面形状のレンズ面の参照球面との光軸方向の距離をＡＳＰｓａｇ０．５とする。

撮像光学系Ｌ０と、撮像光学系Ｌ０によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置において、撮像素子の撮像面において光軸から最も離れた位置に入射する主光線が保護カバー１を通過するときの光路長をｔａとする。

このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
０．００＜｜ｆａ／ｆｃ｜＜０．２５・・・（２）
１．０＜Ｅｃ／Ｅｇ１＜５．０・・・（３）
０．４＜ｔｃ／ｆａ＜４．０・・・（４）
−２．０＜(ｃｒ１−ｃｒ２)／(ｃｒ１＋ｃｒ２)＜１．５・・・（５）
４．０＜|ＡＳＰｓａｇ１／ＡＳＰｓａｇ０．５|＜８０．０・・・（６）
０．２＜ｔｃ／ｔａ＜１．５・・・（７）

条件式（２）は、保護カバー１の焦点距離（光学的パワー）を規定している。撮像部５の焦点距離に比べて保護カバー１の焦点距離は一定の範囲で大きくなるように設定している。これは、樹脂系の材料はガラスに比べて温度による屈折率変化の影響を受けやすいためである。

条件式（２）の上限を超えると、保護カバー１の焦点距離を短く（屈折力自体を大きく）することになるため、温度変化による屈折率の変化による焦点距離変化によりピントズレが大きくなる。この結果、解像が低下してくるため好ましくない。条件式（２）の下限値は０．００としているが、これは保護カバー１の焦点距離としては∞となり、非球面形状としてのｓａｇ量を設定することで歪曲収差を補正すれば良い。

条件式（３）は、保護カバー１と撮像部５の光線有効径の関係について規定している。例えば、非特許文献１のＰ８７に示されるように、３次の歪曲収差係数Ｖは主光線近軸高さの３乗に比例する。そのため歪曲収差を効果的に補正するには、保護カバー１において軸上と軸外の光束がなるべく広がる位置が良い。

条件式（３）のパラメータＥｃ、Ｅｇ１は図６に示すように、有効径Ｅｃは保護カバー１の（最大像高に結像する）光線有効径を指し、有効径Ｅｇ１は撮像部５の最も物体側に位置するレンズの光線最大有効径を指す。条件式（３）の上限を超えて、保護カバー１の有効径が大きくなると撮像装置としての小型化が困難になる。条件式（３）の下限を超えて、保護カバー１の有効径が小さくなると歪曲収差の補正が困難となるため好ましくない。

条件式（４）は、保護カバー１の厚み（光軸上の厚さ）に関する。条件式（４）の上限を超えて、保護カバー１の厚みが大きくなりすぎると撮像光学系Ｌ０の小型化が困難になる。条件式（４）の下限を超えて、保護カバー１の厚みが小さくなりすぎると堅牢性等の保護カバーとしての役割が低下してくるため好ましくない。

条件式（５）は、保護カバー１の外形状に関し、主に歪曲収差を良好に補正するためのものである。条件式（５）の上限を超えると、保護カバー１の外形状としては、物体側に凸となる像側の面の曲率が強いメニスカス形状、もしくは像側の面の曲率が強い両凹形状となる。そうすると歪曲収差が多く発生する、もしくは補正量が過剰となるため良くない。条件式（５）の下限を超えると、保護カバー１の外形状としては、物体側の面の曲率が強い（曲率半径が小さい）両凹形状、もしくは物体側の面の曲率が強い両凸形状となる。そうすると歪曲収差が多く発生する、もしくは補正量が過剰となるため良くない。

条件式（６）は、保護カバー１における非球面形状の非球面量を規定している。条件式（６）の距離ＡＳＰｓａｇ０．５は、光軸２３からの近軸曲率のみによる曲面２２と非球面形状も合わせた実際の曲面（非球面）２１との光軸方向の差分に関し、光線最大有効径（高さｈａ）の１／２となる高さｈａ／２におけるサグ量である。

歪曲収差は一般に像高が高くなるほどその発生量は大きくなるため、保護カバー１の像高に応じた光束通過位置で補正効果のバランスを持たせる必要がある。ここでは、保護カバー１の光軸２３からの距離（高さ）が大きくなるほど非球面としての補正量（ｓａｇ量）を多く持たせることになる。条件式（６）では最外光束の有効径の位置と最外光束の有効径の１／２の位置における変位量（ｓａｇ量）の関係を規定している。

条件式（６）の上限を超えると、最大像高での非球面の変位量（ｓａｇ量）が大きくなりすぎてしまい、非球面による補正に関して歪みの急激な変化が発生してしまい好ましくない。条件式（６）の下限を超えると、周辺部の歪曲収差の補正量が不足することになるため好ましくない。図６で示すように、光路長ｔａは撮像素子の撮像面の光軸から最も離れた位置（最大像高）に入射する軸外光束の主光線の保護カバー１内での光路に関する。ここで主光線は開口絞りＳＰの中心を通過する光線である。

条件式（７）は、保護カバー１における光軸上の厚さと軸外光束の光路長（厚み）に関する条件を規定している。保護カバー１は樹脂より構成しているため、その成形性や攻撃による保護を目的とした堅牢性の条件を考慮する必要がある。条件式（７）の上限を超えると、周辺部の厚みが薄くなり保護カバー１の筐体への固定強度が落ちてしまうため、堅牢性が低下してくる。条件式（７）の下限を超えると、保護カバー１の中心部の厚みが薄くなることによる保護カバー１としての堅牢性が低下してくる。

更に好ましくは、条件式（１）乃至（７）の数値範囲に関しては、以下のごとく設定すると好ましい。
０．１０＜|ＡＳＰｓａｇ１／ｔｃ|＜３．０・・・（１ａ）
０．００１＜｜ｆａ／ｆｃ｜＜０．１５・・・（２ａ）
１．４＜Ｅｃ／Ｅｇ１＜４．０・・・（３ａ）
０．５＜ｔｃ／ｆａ＜２．９・・・（４ａ）
−１．５＜(ｃｒ１−ｃｒ２)／(ｃｒ１＋ｃｒ２)＜１．０・・・（５ａ）
８．０＜|ＡＳＰｓａｇ１／ＡＳＰｓａｇ０．５|＜５０．０・・・（６ａ）
０．３＜ｔｃ／ｔａ＜１．４・・・（７ａ）

また、更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（７ａ）に関しては、以下のごとく設定するのが良い。
０．２５＜|ＡＳＰｓａｇ１／ｔｃ|＜２．００・・・（１ｂ）
０．００１５＜｜ｆａ／ｆｃ｜＜０．１０００・・・（２ｂ）
１．５＜Ｅｃ／Ｅｇ１＜３．０・・・（３ｂ）
０．６＜ｔｃ／ｆａ＜２．０・・・（４ｂ）
−１．０＜(ｃｒ１−ｃｒ２)／(ｃｒ１＋ｃｒ２)＜０．５・・・（５ｂ）
９．０＜|ＡＳＰｓａｇ１／ＡＳＰｓａｇ０．５|＜３５．０・・・（６ｂ）
０．４＜ｔｃ／ｔａ＜１．３・・・（７ｂ）

以下、各実施例の撮像光学系について説明する。図２は本発明の撮像光学系の実施例１の要部概略図である。図２においてＬ０は撮像光学系である。図２において１は保護カバーである。５は単焦点距離からなる撮像部である。保護カバー１は物体側に凸面を向けた非球面形状のレンズ面を有する非球面レンズＣＧ１により成っている。非球面を採用することにより、歪曲収差を効果的に補正している。非球面レンズＣＧ１は、保護カバー用レンズとして撮像装置４の筐体２内部で撮像部５が直接外部環境に触れない構成としている。

撮像部５は、レンズＧ１１乃至レンズＧ１１０レンズによりなる単焦点距離のレンズとして構成している。Ｇはフェースプレート等のガラスブロックである。ＩＰは像面であり、撮像素子の撮像面が位置する。各レンズの形状、間隔、およびガラス材料を適切に設定することにより高い光学性能を得ている。

図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の撮像光学系Ｌ０の実施例２の広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図４において１は保護カバーである。実施例２の撮像部５は、ズームレンズからなる。保護カバー１は、物体側に凸面を向けた非球面形状のレンズ面を有する非球面レンズＣＧ１により成っている。撮像部５は物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２よりなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第１レンズ群Ｌ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動する。Ｇはフェースプレート等のガラスブロックである。

ＩＰは像面であり、撮像素子の撮像面が位置する。第１レンズ群Ｌ１は、レンズＧ２１乃至レンズＧ２３までの３枚のレンズで構成している。第２レンズ群Ｌ２は、レンズＧ３１乃至レンズＧ３５までの５枚のレンズで構成している。

本実施例の撮像部５は、第１レンズ群Ｌ１が負の屈折力、第２レンズ群Ｌ２が正の屈折力とした２群ズームレンズより構成しているが、この構成に限定されず、レンズ群の数やズーミングに際しての移動条件を適宜設定したズームレンズより構成しても良い。

次に本発明の撮像装置を監視カメラに適用したときの実施例を図８を用いて説明する。図８において１０はボックス型の監視カメラである。Ｌ０は撮像光学系である。１１は監視カメラ１０に内蔵され、撮像光学系Ｌ０によって形成された被写体像（物体像）を受光する撮像素子である。

１２は撮像素子１１によって光電変換された被写体像に関する信号を転送するためのネットワークケーブル、１３は監視カメラ１０を天井やポール等に保持するための取り付け板である。１４は監視カメラ１０を保持するカメラ保持用アームである。１５は撮像素子１１によって光電変換された被写体像に対応する情報（信号）を記録するメモリ部である。

以上のように、各実施例によれば全系が小型でありながら広画角化を実現しつつも歪曲収差を良好に補正した撮像光学系Ｌ０を有する撮像装置を得ることができる。

各実施例における保護カバー１は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチック材料により数ミリ程度の厚さで成形されている。

なお各実施例においては以下のような構成をとっても良い。
・保護カバー１の光入出射面の反射率を低減するための光入出射面に多層コートを採用すること。
・保護カバー１の光入出射面に水滴等の付着を防止する親水コートを採用すること。
・保護カバー１の光入出射面に特定の波長の光束をカットするような波長選択コートを採用すること。
・撮像部５として複数のレンズ群を有するズームレンズを採用すること。
・電気的な補正手段を用いて、撮像光学系より生ずる歪曲収差や色収差などを補正すること。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態や光学仕様に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

次に本発明の各実施例の数値データを示す。各数値データにおいて、ｉは物体側からの面の順序を示す。数値データにおいてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数である。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、物体側から像側へ向かう方向を正としｒを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4，A6，A8，A10,A12を各々非球面係数としたとき

なる式で表している。

また、［e+X］は［×10^＋ｘ］を意味し、［e-X］は［×10^-x］を意味している。ＢＦはレンズ最終面から近軸像面までの距離（バックフォーカス）を空気換算したものである。レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。非球面は面番号の後に*を付加して示す。尚、各数値データは保護カバー１を１つの群として示している。また各条件式と数値データにおける諸数値の関係を表１、表２に示す。

［数値データ１］

面番号 r d nd νd 有効径
1 50.000 3.50 1.58306 30.2 49.13
2* 46.500 10.0 46.48
3 14.169 1.00 2.00100 29.1 17.37
4 7.333 4.06 12.98
5 26.246 0.75 1.85150 40.8 11.88
6 7.828 3.59 10.15
7 -11.630 0.90 1.59522 67.7 9.96
8 -73.349 0.15 10.26
9 47.580 5.50 1.90366 31.3 10.36
10 -13.329 0.60 1.69680 55.5 10.31
11 -25.535 10.53 10.18
12(絞り) ∞ 0.15 10.16
13* 14.641 5.00 1.55332 71.7 10.44
14* -14.937 1.74 9.96
15 10.016 3.84 1.43700 95.1 8.47
16 -12.705 0.15 7.06
17 -26.402 0.40 1.80809 22.8 6.44
18 9.568 4.72 6.02
19 -9.201 0.40 1.9165 31.6 8.19
20 -160.878 0.15 9.24
21* 11.615 4.77 1.85135 40.1 12.83
22* -9.829 2.50 12.96
23 ∞ 2.00 1.51633 64.1
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-7.64314e+000
第13面
K = 8.04796e-001 A 4=-8.97366e-005 A 6= 2.06144e-006 A 8=-3.31948e-008
A10= 1.62040e-009 A12= 4.98431e-012
第14面
K =-1.27388e+001 A 4=-3.10523e-004 A 6= 1.41862e-005 A 8=-3.12689e-007
A10= 6.46163e-009
第21面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.15224e-004 A 6= 4.96099e-006 A 8=-5.06729e-008
A10= 4.16957e-010 A12=-2.12279e-013
第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.45436e-004 A 6=-3.17615e-007 A 8= 4.81863e-008
A10=-8.25212e-011

各種データ
全系焦点距離 4.90
保護カバー焦点距離 -1803.6
撮像部の焦点距離 4.82
Fナンバー 1.69
半画角（度） 48.30
像高 5.5
レンズ全長 68.30
BF（in Air) 5.71

各群データ
群焦点距離
1 -1803.6
2 4.82

単レンズデータ
レンズ焦点距離
1 -1803.6
2 -16.38
3 -13.35
4 -23.35
5 12.04
6 -40.84
7 14.22
8 13.51
9 -8.65
10 -10.66
11 6.97

［数値データ２］
面番号 r d nd νd 有効径
1* 306.860 3.50 1.58306 30.2 38.08
2* 967.971 (可変) 33.78
3 23.028 0.90 1.83481 42.7 22.06
4 9.154 5.98 16.22
5 -60.859 0.70 1.72000 50.2 15.62
6 15.758 3.16 14.36
7 21.959 3.40 1.95906 17.5 14.29
8 52.183 (可変) 13.38
9(絞り) ∞ (可変) 8.94
10* 14.257 2.75 1.55332 71.7 9.81
11* -24.080 0.17 10.19
12 25.873 4.50 1.43875 94.9 10.04
13 -9.856 0.49 9.5
14 13.855 0.50 1.92286 18.9 7.39
15 6.769 1.31 6.76
16* 11.246 3.80 1.85135 40.1 7.04
17 -7.783 0.50 1.58144 40.8 6.78
18 8.901 (可変) 6.23
19 ∞ 2.00 1.51633 64.1
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.05882e-005 A 6= 4.75350e-009 A 8= 3.57296e-011
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.46762e-005 A 6=-1.06016e-008 A 8= 1.39859e-010
A10=-1.11284e-013
第10面
K = 6.34467e-001 A 4=-5.52534e-004 A 6=-7.32538e-006 A 8=-1.11596e-007
A10=-4.57436e-009
第11面
K =-4.54256e+001 A 4=-5.01030e-004 A 6= 8.71896e-006 A 8=-4.30216e-007
A10= 3.79479e-009
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.16456e-004 A 6=-2.09482e-006 A 8=-9.22641e-008
A10= 6.57477e-009

各種データズーム比 2.30
広角中間望遠
全系焦点距離 3.05 5.04 7.01
保護カバー焦点距離 769.07 769.07 769.07
撮像部の焦点距離 2.99 4.84 6.69
Fナンバー 1.27 1.51 1.75
半画角（度） 44.53 30.79 23.16
像高 3.0 3.0 3.0
レンズ全長 65.47 65.47 65.47
BF（in Air) 5.14 6.76 8.39

d 2 2.00 15.26 20.28
d 8 22.18 8.91 3.90
d 9 3.81 2.18 0.56
d18 2.14 3.77 5.39
d20 1.68 1.68 1.68

各群データ
群焦点距離
1 769.07
2 -11.47
3 10.07
単レンズデータ
レンズ焦点距離
1 769.07
2 -18.75
3 -17.32
4 37.47
5 16.61
6 16.92
7 -14.84
8 5.95
9 -7.06

Ｌ０撮像光学系１保護カバー２筐体３信号処理部
４撮像装置（断面）５撮像部６撮像素子

Claims

物体側から像側へ順に配置された、保護カバーと撮像部とを有する撮像光学系であって、
前記保護カバーは、樹脂から形成された１枚のレンズからなり、前記保護カバーの少なくとも１つのレンズ面は、頂点から周辺部にかけて形状が連続的に変化する非球面形状を有し、
前記非球面形状を有するレンズ面の有効径を２×ｈａとし、光軸からの高さｈａにおける、前記非球面形状を有するレンズ面と、前記非球面形状を有するレンズ面の参照球面との光軸上における距離をＡＳＰｓａｇ１とし、前記保護カバーの光軸上における厚さをｔｃとし、前記保護カバーの焦点距離をｆｃとし、前記撮像部の焦点距離（但し、前記撮像部がズームレンズの場合は、広角端での焦点距離）をｆａとして、
０．０５＜｜ＡＳＰｓａｇ１／ｔｃ｜＜５．００
０．００＜｜ｆａ／ｆｃ｜＜０．１０００
０．６＜ｔｃ／ｆａ＜４．０
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
前記保護カバーの有効径をＥｃとし、前記撮像部の最も物体側のレンズ面の有効径をＥｇ１として、
１．０＜Ｅｃ／Ｅｇ１＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
前記保護カバーの物体側のレンズ面の近軸曲率半径および像側のレンズ面の近軸曲率半径をそれぞれｃｒ１およびｃｒ２として、
−２．０＜（ｃｒ１−ｃｒ２）／（ｃｒ１＋ｃｒ２）＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像光学系。
前記非球面形状を有するレンズ面の光軸からの高さｈａ／２における前記非球面形状を有するレンズ面と、前記非球面形状を有するレンズ面の参照球面との光軸上における距離をＡＳＰｓａｇ０．５として、
４．０＜｜ＡＳＰｓａｇ１／ＡＳＰｓａｇ０．５｜＜８０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の撮像光学系。
請求項１乃至ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の撮像光学系と、
前記撮像光学系によって形成された像を受光する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記撮像素子の撮像面において光軸から最も離れた位置に入射する主光線の前記保護カバーにおける光路長をｔａとして、
０．２＜ｔｃ／ｔａ＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。