JP6837194B2 - 単焦点レンズ系、および、カメラ - Google Patents

単焦点レンズ系、および、カメラ Download PDF

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    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Description

本開示は、単焦点レンズ系、カメラに関する。
特許文献１は、物体側から像側へと順に負のパワーを有する第１レンズ、負のパワーを有する第２レンズ、パワーを有する第３レンズ、正のパワーを有する第４レンズ、正のパワーを有する第５レンズ、負のパワーを有する第６レンズからなる広角かつ小型な撮像レンズが開示されている。
特開２００９−２８８３００号公報
本開示は、諸収差が良好な単焦点レンズ系、カメラを提供する。
本開示における単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子と、正のパワーを有する第４レンズ素子と、負のパワーを有する第５レンズ素子と、正のパワーを有する第６レンズ素子と、で構成される。第３レンズ素子は像側に凸面を有する正メニスカスレンズ素子である。第２レンズ素子から第６レンズ素子のうち少なくとも１つのレンズ素子はガラスからなる。そして、以下の条件式（１）を満足する。
２．９＜（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１）＜１６．０・・・（１）
ここで、
Ｌ１Ｒ２：第１レンズ素子の像側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１：第２レンズ素子の物体側の面の曲率半径、
である。
また、本開示におけるカメラは、単焦点レンズ系と、単焦点レンズ系で集光された光を撮像する撮像素子と、を備える。単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子と、正のパワーを有する第４レンズ素子と、負のパワーを有する第５レンズ素子と、正のパワーを有する第６レンズ素子と、で構成される。第３レンズ素子は像側に凸面を有する正メニスカスレンズ素子である。第２レンズ素子から第６レンズ素子のうち少なくとも１つのレンズ素子はガラスからなる。そして、以下の条件式（１）を満足する。
２．９＜（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１）＜１６．０・・・（１）
ここで、
Ｌ１Ｒ２：第１レンズ素子の像側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１：第２レンズ素子の物体側の面の曲率半径、
である。
本開示は、諸収差が良好な単焦点レンズ系を提供する。
図１は実施の形態１（数値実施例１）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図２は数値実施例１に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図３は実施の形態２（数値実施例２）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図４は数値実施例２に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図５は実施の形態３（数値実施例３）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図６は数値実施例３に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図７は実施の形態４（数値実施例４）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図８は数値実施例４に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図９は実施の形態５（数値実施例５）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１０は数値実施例５に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１１は実施の形態６（数値実施例６）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１２は数値実施例６に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１３は実施の形態７（数値実施例７）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１４は数値実施例７に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１５は実施の形態８（数値実施例８）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１６は数値実施例８に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１７は実施の形態９（数値実施例９）に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図１８は数値実施例９に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図１９は実施の形態１に係る単焦点レンズ系を備えた車載カメラの概略図である。 図２０は車載カメラを車両の後側位置に備えた自動車の概略図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を充分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施の形態１〜９：単焦点レンズ系）
図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５及び図１７は、各々実施の形態１〜９に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。各図において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また、各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表しており、像面Ｓの物体側には、平行平板ＣＧが設けられている。なお、各図において、縦横比は一致している。
また、以降では、隣接し且つ互いに離間して配置される２つのレンズの、互いに対峙する物体側レンズの像側面と像側レンズの物体側面とで挟まれる空気間隔を空気レンズと称する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態１に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、両凹レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態２に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、両凹レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態３に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、両凹レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態４）
図７は、実施の形態４に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態４に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、両凹レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態５に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態６）
図１１は、実施の形態６に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態６に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態７）
図１３は、実施の形態７に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態７に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、ガラスからなる、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、ガラスからなる、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側の凹面及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、両凸レンズである。
第５レンズ素子Ｌ５は、ガラスからなる、両凹レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、ガラスからなる、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５と第６レンズ素子Ｌ６は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態８）
図１５は、実施の形態８に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態８に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、両凸レンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第４レンズ素子Ｌ４は像側の凹面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５は、両凸レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、ガラスからなる、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５は接着剤などで接着される接合レンズである。
（実施の形態９）
図１７は、実施の形態９に係る単焦点レンズ系を表している。
実施の形態９に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、開口絞りＡと、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、平行平板ＣＧと、を備える。
各レンズ素子を説明する。
第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は物体側の凸面及び像側の凹面に非球面形状を有する。
第３レンズ素子Ｌ３は、両凸レンズである。第３レンズ素子Ｌ３は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４は、ガラスからなる、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第４レンズ素子Ｌ４は像側の凹面に非球面形状を有する。
第５レンズ素子Ｌ５は、ガラスからなる、両凸レンズである。第５レンズ素子Ｌ５は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第６レンズ素子Ｌ６は、ガラスからなる、両凸レンズである。第６レンズ素子Ｌ６は物体側及び像側の凸面に非球面形状を有する。
第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５は接着剤などで接着される接合レンズである
。
（条件及び効果）
以下、例えば実施の形態１〜９に係る単焦点レンズ系のごとき単焦点レンズ系が満足することが有益な条件を説明する。なお、各実施の形態に係る単焦点レンズ系に対して、複数の有益な条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足する単焦点レンズ系の構成が最も効果的である。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏する単焦点レンズ系を得ることも可能である。
例えば実施の形態１〜９に係る単焦点レンズ系のように、本開示における単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、パワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、パワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、を備える。そして、第２レンズ素子Ｌ２から第６レンズ素子Ｌ６のうち少なくとも１つのレンズ素子はガラスからなる。
以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という。
そして、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、以下の条件（１）を満足することが望ましい。
０ ＜（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１）＜１００・・・（１）
ここで、
Ｌ１Ｒ２：第１レンズ素子Ｌ１の像側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１：第２レンズ素子Ｌ２の物体側の面の曲率半径、
である。
条件（１）は、第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２の間にある空気レンズのシェイプファクターを規定するための条件である。条件（１）の下限以下か、または条件式（１）の上限以上の場合、基本構成を有する単焦点レンズ系の近軸付近を通る光線の球面収差が増大し、解像性能の低下を招いてしまう。
好ましくは、以下の条件（１ａ）、条件（１ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
１．５＜（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１） ・・・（１ａ）
（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１）＜３０．０ ・・・（１ｂ）
より好ましくは、以下の条件（１ｃ）、条件（１ｄ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
２．９＜（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１） ・・・（１ｃ）
（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１）＜１６．０ ・・・（１ｄ）
また、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、第４レンズ素子Ｌ４は正のパワーを有し、第５レンズ素子Ｌ５は負のパワーを有するのが望ましい。
このようにすれば、前述の効果に加え、単焦点レンズ系をさらに小型にすることができる。
また、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、例えば以下の条件（２）を満足することが望ましい。
６．７ ＜ ｆ３／Ｌ３ｔｈ ＜ ３０ ・・・（２）
ここで、
ｆ３ ：第３レンズ素子Ｌ３の焦点距離、
Ｌ３ｔｈ：第３レンズ素子Ｌ３の光軸方向の厚み、
である。
条件（２）は、第３レンズ素子Ｌ３の焦点距離と第３レンズ素子Ｌ３の光軸方向の厚みとの比を規定するための条件である。条件（２）の下限以下か、または条件式（２）の上限以上の場合、諸収差、特に軸上色収差を十分に補正することができなくなるため、解像性能の低下を招いてしまう。
好ましくは、以下の条件（２ａ）、（２ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
７．０ ＜ ｆ３／Ｌ３ｔｈ ・・・（２ａ）
ｆ３／Ｌ３ｔｈ ＜ ２３ ・・・（２ｂ）
より好ましくは、以下の条件（２ｃ）、条件（２ｄ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
７．３ ＜ ｆ３／Ｌ３ｔｈ ・・・（２ｃ）
ｆ３／Ｌ３ｔｈ ＜ １０ ・・・（２ｄ）
また、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、例えば以下の条件（３）を満足することが望ましい。
−１．８＜（Ｌ４Ｒ２＋Ｌ５Ｒ１）／（Ｌ４Ｒ２−Ｌ５Ｒ１）＜５．９・・・（３）
ここで、
Ｌ４Ｒ２：第４レンズ素子Ｌ４の像側の面の曲率半径、
Ｌ５Ｒ１：第５レンズ素子Ｌ５の物体側の面の曲率半径、
である。
条件（３）は、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５の間にある空気レンズのシェイプファクターを規定するための条件である。条件（３）の下限以下か、または条件式（３）の上限以上の場合、諸収差、特に非点収差を十分に補正することができなくなるため、解像性能の低下を招いてしまう。
好ましくは、以下の条件（３ａ）、（３ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
−１．６＜（Ｌ４Ｒ２＋Ｌ５Ｒ１）／（Ｌ４Ｒ２−Ｌ５Ｒ１） ・・・（３ａ）
（Ｌ４Ｒ２＋Ｌ５Ｒ１）／（Ｌ４Ｒ２−Ｌ５Ｒ１）＜３．０ ・・・（３ｂ）
より好ましくは、以下の条件（３ｃ）、条件（３ｄ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
−１．５＜（Ｌ４Ｒ２＋Ｌ５Ｒ１）／（Ｌ４Ｒ２−Ｌ５Ｒ１） ・・・（３ｃ）
（Ｌ４Ｒ２＋Ｌ５Ｒ１）／（Ｌ４Ｒ２−Ｌ５Ｒ１）＜０ ・・・（３ｄ）
また、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、例えば以下の条件（４）を満足することが望ましい。
８．８＜（Ｌ３Ｒ１＋Ｌ３Ｒ２）／（Ｌ３Ｒ１−Ｌ３Ｒ２）＜１３０ ・・・（４）
ここで、
Ｌ３Ｒ１：第３レンズ素子Ｌ３の物体側の面の曲率半径、
Ｌ３Ｒ２：第３レンズ素子Ｌ３の像側の面の曲率半径、
である。
条件（４）は、第３レンズ素子Ｌ３のシェイプファクターを規定するための条件である。条件（４）の下限以下か、または条件式（４）の上限以上の場合、諸収差、特にコマ収差を十分に補正することができなくなるため、解像性能の低下を招いてしまう。
好ましくは、以下の条件（４ａ）、（４ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
９．０ ＜ （Ｌ３Ｒ１＋Ｌ３Ｒ２）／（Ｌ３Ｒ１−Ｌ３Ｒ２） ・・・（４ａ）
（Ｌ３Ｒ１＋Ｌ３Ｒ２）／（Ｌ３Ｒ１−Ｌ３Ｒ２） ＜ ７０ ・・・（４ｂ）
より好ましくは、以下の条件（４ｃ）、条件（４ｄ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
１０．０ ＜ （Ｌ３Ｒ１＋Ｌ３Ｒ２）／（Ｌ３Ｒ１−Ｌ３Ｒ２） ・・・（４ｃ）
（Ｌ３Ｒ１＋Ｌ３Ｒ２）／（Ｌ３Ｒ１−Ｌ３Ｒ２） ＜ ２０ ・・・（４ｄ）
また、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、例えば以下の条件（５）を満足することが望ましい。
０．７８＜（Ｌ５Ｒ１＋Ｌ５Ｒ２）／（Ｌ５Ｒ１−Ｌ５Ｒ２）＜２．５・・・（５）
ここで、
Ｌ５Ｒ１：第５レンズ素子Ｌ５の物体側の面の曲率半径、
Ｌ５Ｒ２：第５レンズ素子Ｌ５の像側の面の曲率半径、
である。
条件（５）は、第５レンズ素子Ｌ５のシェイプファクターを規定するための条件である。条件（５）の下限以下か、または条件式（５）の上限以上の場合、諸収差、特に非点収差を十分に補正することができなくなるため、解像性能の低下を招いてしまう。
好ましくは、以下の条件（５ａ）、（５ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
０．８０ ＜ （Ｌ５Ｒ１＋Ｌ５Ｒ２）／（Ｌ５Ｒ１−Ｌ５Ｒ２） ・・・（５ａ）
（Ｌ５Ｒ１＋Ｌ５Ｒ２）／（Ｌ５Ｒ１−Ｌ５Ｒ２） ＜ １．５ ・・・（５ｂ）
より好ましくは、以下の条件（５ｃ）、条件（５ｄ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
０．８２ ＜ （Ｌ５Ｒ１＋Ｌ５Ｒ２）／（Ｌ５Ｒ１−Ｌ５Ｒ２） ・・・（５ｃ）
（Ｌ５Ｒ１＋Ｌ５Ｒ２）／（Ｌ５Ｒ１−Ｌ５Ｒ２） ＜ １．２ ・・・（５ｄ）
また、例えば基本構成を有する単焦点レンズ系において、例えば以下の条件（６）を満足することが望ましい。
νＬ６ ＞ ４５ ・・・（６）
ここで、
νＬ６：第６レンズ素子Ｌ６のアッベ数、
である。
条件（６）は、第６レンズ素子Ｌ６のアッベ数を規定するための条件である。条件（６）の下限以下になると、第６レンズ素子Ｌ６のアッベ数が小さくなり過ぎるため、諸収差、特に倍率色収差を十分に補正することができなくなるため、解像性能の低下を招いてしまう。
（実施の形態１０：カメラ）
実施の形態１に係る単焦点レンズ系を備えたカメラについて、車載カメラを例に挙げて説明する。なお、該車載カメラにおいて、実施の形態１に係る単焦点レンズ系の替わりに、実施の形態２〜９に係る単焦点レンズ系のいずれか１つを適用してもよい。
図１９は、実施の形態１に係る単焦点レンズ系を備えた車載カメラの概略図である。
車載カメラ１００は、物体の光学的な像を形成する単焦点レンズ系２０１と、当該単焦点レンズ系２０１により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子２０２とを備えている。撮像素子２０２は、実施の形態１に係る単焦点レンズ系における像面Ｓの位置に配置されている。
図２０は、車載カメラ１００を車両５００の後側位置に備えた自動車の概略図である。
車載カメラ１００は、車両５００に設定され、センシングカメラ又はビューカメラとして用いられる。センシングカメラで撮像した画像は、他の車両との車間距離等をチェックするために用いられる。ビューカメラで撮像した画像は、車内のモニタに表示され、運転者が車両前方や車両後方、および車両側方などを確認するために用いられる。
撮像素子２０２によって得られた画像信号は、例えば、車両５００の室内前方に位置する、表示装置４０１や表示装置４０２などに表示される。また、当該画像信号は、例えば、画像データとして、メモリに記録される。
表示装置４０１は、例えば、電子ルームミラーなどである。
表示装置４０２は、例えば、ナビゲーションシステムや、フロントパネルなどの表示装置である。
これにより、車両５００は、単焦点レンズ系２０１を有する車載カメラ１００を用いて、後方の映像を、表示装置４０１や表示装置４０２などに表示することができる。そのため、運転手などの搭乗者は、車両５００の後部を視認することができる。
このように、本開示における単焦点レンズ系は、ビューカメラのレンズ系として有効であるが、センシングカメラのレンズ系として用いることもできる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１０を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
実施の形態１〜９の単焦点系に、実質的にパワーを有しないレンズ素子を適宜追加してもよい。
実施の形態１〜９の単焦点系が有するレンズ素子の非球面形状は、研磨加工やモールド成型に限らない。例えば、球面レンズの表面に被膜の非球面を形成させてなる、いわゆるレプリカレンズ（ハイブリッドレンズ）でもよい。
なお、本開示における実施の形態１〜９に係る単焦点レンズ系を、センシングカメラ又はビューカメラである車載カメラに適用した例を、実施の形態１０として示したが、本開示における単焦点レンズ系は、例えば監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等に適用することも勿論可能である。
（数値実施例）
以下、実施の形態１〜９に係る単焦点レンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。なお、表中「画角」とあるのは、対角半画角のことである。各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄ（ｖｄとも記す）はｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Figure 0006837194
ここで、
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
図２、図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６および図１８は、数値実施例１から９に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態における縦収差図である。
各縦収差図は、上側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。
球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。
非点収差図において、縦軸は像高を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。なお、ｗは半画角を示す。
歪曲収差図において、縦軸は像高を表し、ｗは半画角を示す。
ここで、ディストーションの実線は、Ｙ＝２ｆ・ｔａｎ（ω／２）を理想像高とした場合の収差を示している（Ｙは像高、ｆは全系の焦点距離）。
（数値実施例１）
数値実施例１の単焦点レンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例２）
数値実施例２の単焦点レンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例３）
数値実施例３の単焦点レンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例４）
数値実施例４の単焦点レンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例５）
数値実施例５の単焦点レンズ系は、図９に示した実施の形態５に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例６）
数値実施例６の単焦点レンズ系は、図１１に示した実施の形態６に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例７）
数値実施例７の単焦点レンズ系は、図１３に示した実施の形態７に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例８）
数値実施例８の単焦点レンズ系は、図１５に示した実施の形態８に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（数値実施例９）
数値実施例９の単焦点レンズ系は、図１７に示した実施の形態９に対応する。
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
Figure 0006837194
（条件の対応値）
以下の表に、各数値実施例の対応値を示す。
Figure 0006837194
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、車載カメラ、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等に用いる単焦点レンズ系に適用可能である。特に本開示は、車載カメラなど高画質化が求められているカメラに用いる単焦点レンズ系において有益である。
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
ＣＧ 平行平板
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ 車載カメラ
２０１ 単焦点レンズ系
２０２ 撮像素子
４０１ 表示装置
４０２ 表示装置
５００ 車両

Claims (7)

  1. 物体側から像側へと順に、
    負のパワーを有する第１レンズ素子と、
    負のパワーを有する第２レンズ素子と、
    正のパワーを有する第３レンズ素子と、
    正のパワーを有する第４レンズ素子と、
    負のパワーを有する第５レンズ素子と、
    正のパワーを有する第６レンズ素子と、
    で構成され、
    前記第３レンズ素子は像側に凸面を有する正メニスカスレンズ素子であり、
    前記第２レンズ素子から前記第６レンズ素子のうち少なくとも１つのレンズ素子はガラスからなり、
    以下の条件（１）を満足する単焦点レンズ系：
    ２．９＜（Ｌ１Ｒ２＋Ｌ２Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ２−Ｌ２Ｒ１）＜１６．０・・・（１）
    ここで、
    Ｌ１Ｒ２：前記第１レンズ素子の像側の面の曲率半径、
    Ｌ２Ｒ１：前記第２レンズ素子の物体側の面の曲率半径、
    である。
  2. 以下の条件（２）を満足する請求項１に記載の単焦点レンズ系：
    ６．７ ＜ ｆ３／Ｌ３ｔｈ ＜ ３０ ・・・（２）
    ここで、
    ｆ３ ：前記第３レンズ素子の焦点距離、
    Ｌ３ｔｈ：前記第３レンズ素子の光軸方向の厚み、
    である。
  3. 以下の条件（３）を満足する請求項１に記載の単焦点レンズ系：
    −１．８＜（Ｌ４Ｒ２＋Ｌ５Ｒ１）／（Ｌ４Ｒ２−Ｌ５Ｒ１）＜５．９・・・（３）
    ここで、
    Ｌ４Ｒ２：前記第４レンズ素子の像側の面の曲率半径、
    Ｌ５Ｒ１：前記第５レンズ素子の物体側の面の曲率半径、
    である。
  4. 以下の条件式（４）を満足する、請求項１から３のいずれか１項に記載の単焦点レンズ系：
    ８．８＜（Ｌ３Ｒ１＋Ｌ３Ｒ２）／(Ｌ３Ｒ１−Ｌ３Ｒ２)＜１３０・・・（４）
    ここで、
    Ｌ３Ｒ１：前記第３レンズ素子の物体側の面の曲率半径、
    Ｌ３Ｒ２：前記第３レンズ素子の像側の面の曲率半径、
    である。
  5. 以下の条件式（５）を満足する、請求項１から３のいずれか１項に記載の単焦点レンズ系：
    ０．７８＜（Ｌ５Ｒ１＋Ｌ５Ｒ２）／(Ｌ５Ｒ１−Ｌ５Ｒ２)＜２．５・・・（５）
    ここで、
    Ｌ５Ｒ１：前記第５レンズ素子の物体側の面の曲率半径、
    Ｌ５Ｒ２：前記第５レンズ素子の像側の面の曲率半径、
    である。
  6. 以下の条件式（６）を満足する、請求項１から３のいずれか１項に記載の単焦点レンズ系：
    νＬ６ ＞ ４５ ・・・（６）
    ここで、
    νＬ６：前記第６レンズ素子のアッベ数、
    である。
  7. 物体の光学的な像を形成する請求項１から３のいずれか１項に記載の単焦点レンズ系と、
    前記単焦点レンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、からなる、
    カメラ。
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