JPWO2014017029A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】撮像レンズにおいて、小型化、低コスト化、広角化および高性能化、さらにはバックフォーカスの確保を実現可能とする。【解決手段】撮像レンズ(1)は、物体側から順に、負の第1レンズ(L1)、正の第2レンズ(L2)、負の第3レンズ(L3)、正の第4レンズ(L4)、正の第5レンズ(L5)および負の第6レンズ(L6)の6枚のレンズからなる。全系の焦点距離をf、第5レンズ(L5)の焦点距離をf5としたとき、下記条件式(1)を満足する。2.38<f5/f … (1)【選択図】図1

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、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いた車載用カメラ、携帯端末用カメラ、監視カメラ等に使用されるのに好適な撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
CCDやCMOS等の撮像素子は近年非常に小型化および高画素化が進んでいる。それとともに、これら撮像素子を備えた撮像機器本体も小型化が進み、それに搭載される撮像レンズにも良好な光学性能に加え、小型化が求められている。一方、車載用カメラや監視カメラ等の用途では、小型化とともに、安価に構成可能で、広角で高性能であることが求められている。
下記特許文献1〜3には、車載用カメラに搭載される撮像レンズとして、物体側から順に、負、正、負、正、正、負のレンズ配置からなる6枚構成の撮像レンズが提案されている。
特開2009−216858号公報 特開2010−107531号公報 特開2010−72622号公報
ところで、車載用カメラや監視カメラ等に搭載される撮像レンズに対する要求は年々厳しくなっており、さらなる小型化、低コスト化、広角化および高性能化とともに、バックフォーカスを確保することが望まれている。
本発明は、上記事情に鑑み、小型化、低コスト化、広角化および高性能化、さらにはバックフォーカスの確保が実現可能な撮像レンズ、およびこの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。
本発明の第1の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、正のパワーを持つ第5レンズ、および負のパワーを持つ第6レンズからなり、
下記条件式(1)を満足することを特徴とするものである。
2.38<f5/f … (1)
ただし、
f:全系の焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
本発明の第2の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、正のパワーを持つ第5レンズ、および負のパワーを持つ第6レンズからなり、
開口絞りが第4レンズの像側の面より物体側にあり、
下記条件式(2)を満足することを特徴とするものである。
−4.1<R1/f<0.0 … (2)
ただし、
f:全系の焦点距離
R1:第1レンズ物体側の面の曲率半径
本発明の第3の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、正のパワーを持つ第5レンズ、および負のパワーを持つ第6レンズからなり、
開口絞りが第4レンズの像側の面より物体側にあり、
下記条件式(3)を満足することを特徴とするものである。
0<f4/f5<0.45 … (3)
ただし、
f4:第4レンズの焦点距離
f5:第5レンズの焦点距離
本発明の撮像レンズは、6枚のレンズからなるものであるが、6枚のレンズ以外に、実質的にパワーを持たないレンズ、絞りやカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分等を持つものも含むものであってもよい。
また、本発明においては、凸面、凹面、平面、両凹、メニスカス、両凸、平凸および平凹等といったレンズの面形状、正および負といったレンズの屈折力の符号は、非球面が含まれているものについてはとくに断りのない限り近軸領域で考えるものとする。また、本発明においては、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸面を向けた場合を正、像側に凸面を向けた場合を負とすることにする。「レンズ面の中心が正のパワーを持つ」とは、レンズ面の近軸曲率が、レンズ面が凸面を形成するような値となっていることを意味し、「レンズ面の中心が負のパワーを持つ」とは、レンズ面の近軸曲率が、レンズ面が凹面を形成するような値となっていることを意味する。
なお、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、第3レンズ、第4レンズ、第5レンズおよび第6レンズの材質をプラスチックとしてもよい。
また、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、開口絞りを、第2レンズ物体側の面と第4レンズ像側の面との間にあるものとしてもよい。
また、本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、第4レンズの物体側の面が非球面であり、中心と有効径端とがともに正のパワーであり、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱いものとしてもよい。
「有効径端で正のパワーを持つ」とは、有効径端で凸形状であることを意味する。「有効径端で負のパワーを持つ」とは、有効径端で凹形状であることを意味する。
「有効径端では中心と比較してパワーが弱い形状」とは、正のパワーおよび負のパワーのいずれの場合であっても、「有効径端では中心と比較してパワーが弱い形状」であることを意味する。
上記本発明の第1から第3の撮像レンズにおいては、下記条件式(4)〜(12)を満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、下記条件式(4)〜(12)のいずれか1つの構成を有するものでもよく、あるいは任意の2つ以上を組み合わせた構成を有するものでもよい。
f56/f<−6.4 … (4)
f34/f56<0.0 … (5)
0.0<f34/f … (6)
2.0<f3456/f … (7)
0.9<νd2/νd3 … (8)
−2.5<f3/f<−0.5 … (9)
−3.0<f3/f4<−0.2 … (10)
0.2<f12/f<5.0 … (11)
(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.70 … (12)
ただし、
f:全系の焦点距離
f3:第3レンズの焦点距離
f4:第4レンズの焦点距離
f12:第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離
f34:第3レンズおよび第4レンズの合成焦点距離
f56:第5レンズおよび第6レンズの合成焦点距離
f3456:第3レンズ、第4レンズ、第5レンズおよび第6レンズの合成焦点距離
Nd1〜Nd6:第1レンズから第6レンズの材質のd線に対する屈折率
νd2:第2レンズの材質のd線に対するアッベ数
νd3:第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の第1から第3の撮像レンズの少なくともいずれか1つを搭載したことを特徴とするものである。
本発明の第1の撮像レンズによれば、最小6枚のレンズ系において、全系におけるパワー配置等を好適に設定し、条件式(1)を満足するようにしているため、小型化、低コスト化および広角化を達成できるとともに、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
本発明の第2の撮像レンズによれば、最小6枚のレンズ系において、全系におけるパワー配置、および開口絞りの配置等を好適に設定し、条件式(2)を満足するようにしているため、小型化、低コスト化および広角化を達成できるとともに、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
本発明の第3の撮像レンズによれば、最小6枚のレンズ系において、全系におけるパワー配置、および開口絞りの配置等を好適に設定し、条件式(3)を満足するようにしているため、小型化、低コスト化および広角化を達成できるとともに、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
本発明の撮像装置によれば、本発明の撮像レンズを備えているため、小型で安価に構成でき、広い画角での撮影が可能であり、解像度の高い良好な像を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る撮像レンズの構成と光路を示す図 第4レンズの面形状等を説明するための図 本発明の実施例1の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例2の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例3の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例4の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例5の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例6の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例7の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例8の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例9の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例10の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例11の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例12の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例13の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例14の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例15の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 図18(A)〜図18(D)は本発明の実施例1の撮像レンズの各収差図 図19(A)〜図19(D)は本発明の実施例2の撮像レンズの各収差図 図20(A)〜図20(D)は本発明の実施例3の撮像レンズの各収差図 図21(A)〜図21(D)は本発明の実施例4の撮像レンズの各収差図 図22(A)〜図22(D)は本発明の実施例5の撮像レンズの各収差図 図23(A)〜図23(D)は本発明の実施例6の撮像レンズの各収差図 図24(A)〜図24(D)は本発明の実施例7の撮像レンズの各収差図 図25(A)〜図25(D)は本発明の実施例8の撮像レンズの各収差図 図26(A)〜図26(D)は本発明の実施例9の撮像レンズの各収差図 図27(A)〜図27(D)は本発明の実施例10の撮像レンズの各収差図 図28(A)〜図28(D)は本発明の実施例11の撮像レンズの各収差図 図29(A)〜図29(D)は本発明の実施例12の撮像レンズの各収差図 図30(A)〜図30(D)は本発明の実施例13の撮像レンズの各収差図 図31(A)〜図31(D)は本発明の実施例14の撮像レンズの各収差図 図32(A)〜図32(D)は本発明の実施例15の撮像レンズの各収差図 本発明の実施形態に係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。
〔撮像レンズの実施形態〕
まず、図1を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像レンズについて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る撮像レンズ1の構成と光路を示す図である。なお、図1に示す撮像レンズ1は後述する本発明の実施例1に係る撮像レンズに対応するものである。
図1では、図の左側が物体側、右側が像側であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束2、全画角2ωでの軸外光束3、4も併せて示してある。図1では、撮像レンズ1が撮像装置に適用される場合を考慮して、撮像レンズ1の像点Pimを含む像面Simに配置された撮像素子5も図示している。撮像素子5は、撮像レンズ1により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等を用いることができる。
なお、撮像レンズ1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設けることが好ましく、図1では、これらを想定した平行平板状の光学部材PPを最も像側のレンズと撮像素子5(像面Sim)との間に配置した例を示している。
まず、本発明の第1の実施形態の構成について説明する。本発明の第1の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、正のパワーを持つ第5レンズL5、および負のパワーを持つ第6レンズL6を備える。図1に示す例では、第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。なお、図1における開口絞りSt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。
また、第1の実施形態の撮像レンズは、下記条件式(1)を満足するように構成されている。
2.38<f5/f … (1)
ただし、
f:全系の焦点距離
f5:第5レンズL5の焦点距離
条件式(1)の下限を満足することで、第5レンズL5のパワーを抑えることができ、バックフォーカスの確保が容易となるとともに、像面湾曲およびコマ収差の補正が容易となる。バックフォーカスを十分に確保することで、レンズ系と撮像素子との間に各種フィルタやカバーガラス等を配置することが容易となるとともに、射出瞳位置を像面から遠くすることが容易となり、周辺光線が撮像素子に入射する角度を抑えることが容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
第1の実施形態の撮像レンズは、最小6枚という少ないレンズ枚数で構成することで、低コスト化とともに光軸方向の全長の小型化を図ることができる。また、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
次に、本発明の第2の実施形態の構成について説明する。本発明の第2の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、正のパワーを持つ第5レンズL5、および負のパワーを持つ第6レンズL6を備える。また、図1に示す例では、第4レンズL4の像側の面より物体側、より具体的には第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。
また、第2の実施形態の撮像レンズは、下記条件式(2)を満足するように構成されている。
−4.1<R1/f<0.0 … (2)
ただし、
f:全系の焦点距離
R1:第1レンズL1の物体側の面の曲率半径
条件式(2)の上限を満足することで、第1レンズL1の物体側の面を凹面とすることができ、第1レンズL1のパワーを強くすることが容易となり、バックフォーカスの確保が容易となるとともに、レンズ系の径方向の小型化が容易となる。条件式(2)の下限を満足することで、第1レンズL1の物体側の面の曲率半径が小さくなりすぎるのを抑えることが容易となり、ディストーションを抑えることが容易となるとともに、全長が長くなりすぎるのを抑えることが容易となる。
第2の実施形態の撮像レンズは、最小6枚という少ないレンズ枚数で構成することで、低コスト化とともに光軸方向の全長の小型化を図ることができる。また、開口絞りStを第4レンズL4の像側の面よりも物体側に配置しているため、各レンズのレンズ径を小型化することが容易となる。また、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
次に、本発明の第3の実施形態の構成について説明する。本発明の第3の実施形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズL1、正のパワーを持つ第2レンズL2、負のパワーを持つ第3レンズL3、正のパワーを持つ第4レンズL4、正のパワーを持つ第5レンズL5、および負のパワーを持つ第6レンズL6を備える。また、図1に示す例では、第4レンズL4の像側の面より物体側、より具体的には第2レンズL2と第3レンズL3との間に開口絞りStが配置されている。
また、第3の実施形態の撮像レンズは、下記条件式(3)を満足するように構成されている。
0<f4/f5<0.45 … (3)
ただし、
f4:第4レンズL4の焦点距離
f5:第5レンズL5の焦点距離
条件式(3)の上限を満足することで、第5レンズL5と比べて第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となる。第4レンズL4のパワーを強くすることで、第3レンズL3と第4レンズL4との間で色収差の補正が容易となるとともに、第5レンズL5のパワーを抑えることができ、バックフォーカスの確保が容易となるとともに、像面湾曲およびコマ収差の補正が容易となる。条件式(3)の下限が0となると、第4レンズL4のパワーが強くなりすぎるか、第5レンズL5のパワーが弱くなりすぎてしまい、球面収差の補正が困難となる。条件式(3)の下限を満足することで、第4レンズL4のパワーを抑えることが容易となるか、第5レンズL5のパワーが弱くなりすぎるのを抑えることが容易となり、球面収差の補正が容易となる。
第3の実施形態の撮像レンズは、最小6枚という少ないレンズ枚数で構成することで、低コスト化とともに光軸方向の全長の小型化を図ることができる。また、開口絞りStを第4レンズL4の像側の面よりも物体側に配置しているため、各レンズのレンズ径を小型化することが容易となる。また、バックフォーカスを確保することができ、さらには諸収差を良好に補正して、結像領域周辺部まで良好な像を得ることができる高い光学性能を有する撮像レンズを実現することができる。
次に、本発明の上記第1から第3の実施形態に係る撮像レンズが有することが好ましい構成を挙げて、その作用効果について説明する。なお、好ましい態様としては、以下のいずれか1つの構成を有するものでもよく、あるいは任意の2つ以上を組み合わせた構成を有するものでもよい。
下記条件式(4)を満足することが好ましい。
f56/f<−6.4 … (4)
ただし、
f:全系の焦点距離
f56:第5レンズL5と第6レンズL6との合成焦点距離
条件式(4)の上限を満足することで、第5レンズL5と第6レンズL6との合成パワーを負のパワーとしながら、そのパワーが強くなりすぎるのを抑えることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となるとともに、光線が撮像素子へ入射する角度を抑えることが容易となる。また、第5レンズL5と第6レンズL6との合成パワーを抑えることが容易となるため、第5レンズL5および第6レンズL6をプラスチックにより作製した場合に、温度変化によるフォーカスシフトを抑えることが容易となる。
下記条件式(5)を満足することが好ましい。
f34/f56<0.0 … (5)
ただし、
f34:第3レンズL3と第4レンズL4との合成焦点距離
f56:第5レンズL5と第6レンズL6との合成焦点距離
条件式(5)の上限を満足することで、条件式(5)が負の値となる。このため、f34およびf56の一方を正、他方を負とすることができ、温度変化時に正負のパワーを打ち消しあうことで、温度変化によるフォーカスシフトを抑えることが容易となる。
条件式(5)とともに下記条件式(6)を満足することが望ましい。
0.0<f34/f … (6)
条件式(6)を満足することでf34を正の値とすることができる。条件式(5)の上限と条件式(6)とを同時に満足することで、f34を正の値、f56を負の値とすることができ、温度変化によるフォーカスシフトを抑えることが容易となる。
第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6の材質がプラスチックであることが好ましい。これにより、レンズを安価に構成することができる。
下記条件式(7)を満足することが好ましい。
2.0<f3456/f … (7)
ただし、
f3456:第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6の合成焦点距離
条件式(7)の下限を満足することで、第3レンズL3から第6レンズL6までの合成パワーが、正のパワーで強くなりすぎるのを抑えることが容易となり、バックフォーカスの確保が容易となる。
また、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6の材質がプラスチックであり、上記条件式(7)を満足することが好ましい。これにより、プラスチックレンズの合成焦点距離が正のパワーで強くなりすぎるのを抑えることが容易となり、フォーカスシフトを抑えるのが容易となる。
下記条件式(8)を満足することが好ましい。
0.9<νd2/νd3 … (8)
ただし、
νd2:第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数
νd3:第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数
第3レンズL3のアッベ数を小さくすると、軸上の色収差の補正に対して有利となる。条件式(8)の下限を満足することで、第2レンズL2および第3レンズL3の材質のアッベ数の比率のバランスをとることが容易となり、色収差の補正が容易となる。
下記条件式(9)を満足することが好ましい。
−2.5<f3/f<−0.5 … (9)
ただし、
f:全系の焦点距離
f3:第3レンズL3の焦点距離
条件式(9)の下限を満足することで、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上の色収差を抑えることが容易となる。条件式(9)の上限を満足することで、第3レンズL3の誤差感度を抑えることが容易となり、軸ズレ等に強いレンズを作成することが容易となる。
開口絞りStが、第4レンズL4の像側の面より物体側にあることが好ましい。開口絞りStを第4レンズL4より物体側に配置することで、レンズ径を小型化することが容易となる。開口絞りStは、第1レンズL1と第2レンズL2との間に配置されることが好ましい。これにより、第1レンズL1の小型化が容易となる。例えば車載カメラ用レンズとして使用される場合、車の外観を良くするため外部に露出するレンズ面を小さくしたいという要求がある。開口絞りStを第1レンズL1と第2レンズL2との間に配置することで、外部に露出するレンズを小さくすることができ、車の外観を良くすることが容易となる。
開口絞りStは、第2レンズL2と第3レンズL3との間もしくは第3レンズL3と第4レンズL4との間に配置されることが好ましい。これにより、開口絞りStの前側のレンズと後側のレンズとのレンズ径のバランスが良くなり、レンズの最大径を抑えることが容易となることで、レンズを小型化することが容易となる。また、開口絞りStを第2レンズL2と第3レンズL3との間に配置することで、開口絞りStの前後のレンズのレンズ径のバランスを保ちながら、光線が撮像素子へ入射する角度を抑えることも容易となり、シェーディングを抑えることが容易となる。
下記条件式(10)を満足することが好ましい。
−3.0<f3/f4<−0.2 … (10)
ただし、
f3:第3レンズL3の焦点距離
f4:第4レンズL4の焦点距離
条件式(10)の上限および下限を満足することで、第3レンズL3と第4レンズL4とのパワーのバランスをとることができ、色収差の補正が容易となる。条件式(10)の上限を満足することで、第3レンズL3のパワーが強くなりすぎるのを防ぐことができ、これにより、像面湾曲の補正が容易となるか、第4レンズL4のパワーが弱くなりすぎるのを防ぐことができ、これにより、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。条件式(10)の下限を満足することで、第3レンズL3のパワーが弱くなりすぎるのを防ぐことができ、これにより、軸上の色収差の補正が容易となるか、第4レンズL4のパワーが強くなりすぎるのを防ぐことができ、これにより、球面収差の補正およびバックフォーカスの確保が容易となる。
下記条件式(11)を満足することが好ましい。
0.2<f12/f<5.0 … (11)
ただし、
f:全系の焦点距離
f12:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離
条件式(11)の上限を満足することで、第1レンズL1と第2レンズL2との合成パワーを強くすることが容易となり、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。条件式(11)の下限を満足することで、第1レンズL1と第2レンズL2との合成パワーが正のパワーで強くなりすぎるのを抑えることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第1レンズL1から第6レンズL6の材質のd線に対する屈折率Nd1〜Nd6のうち、1.8を超えるものが3つ以下であることが好ましい。屈折率が1.8を超えるとレンズの材料コストが高くなる。このため屈折率が1.8を超えるものは3つ以下とすることが好ましく、2つ以下とすることがさらに好ましく、1つ以下とすることがさらに好ましい。
下記条件式(12)を満足することが好ましい。
(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.70 … (12)
ただし、
Nd1〜Nd6:第1レンズL1から第6レンズL6の材質のd線に対する屈折率
条件式(12)の上限を満足することで、各レンズの屈折率を抑えることが容易となり、材質のコストを下げることが容易となる。
第1レンズL1から第6レンズL6の材質のd線に対する屈折率Nd1〜Nd6のうち、1.8を超えるものが3つ以下であるとともに、条件式(12)を満足することが好ましい。これにより、各レンズの屈折率を抑えることが容易となり、材質のコストを下げることがさらに容易となる。
下記条件式(13)を満足することが好ましい。
2.0<L/f<7.0 … (13)
ただし、
L:第1レンズL1の物体側の面から像面までの距離(バックフォーカス分は空気換算長)
f:全系の焦点距離
条件式(13)の上限を超えると、レンズ全長が長くなり、小型化が困難となる。条件式(13)の下限を超えると、広角化が困難となるか、全長が短くなりすぎてしまい、各レンズが薄くなり、製造が困難となるかコストアップの原因となる。
下記条件式(14)を満足することが好ましい。
0.3<Bf/f<1.5 … (14)
ただし、
Bf:第6レンズL6の像側の面から像面までの距離(空気換算長)
f:全系の焦点距離
条件式(14)の上限を超えると、バックフォーカスが長くなり、レンズ系が大型化してしまう。条件式(14)の下限を超えると、バックフォーカスが短くなりすぎてしまい、レンズ系と撮像素子の間に各種フィルタやカバーガラス等を配置することが困難となる。
なお、第1レンズL1の物体側の面から像面までの光軸上の距離Lと最も像側のレンズ(第6レンズL6)の像側の面から像面までの光軸上の距離Bfに関しては、最も像側のレンズから像面までの間に距離は空気換算したものを使用することとする(カバーガラスや各種フィルタが入っていた場合、その分は空気換算して計算する)。
下記条件式(15)を満足することが好ましい。
45.0<(νd2+νd4+νd5)/3 … (15)
ただし、
νd2:第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数
νd4:第4レンズL4の材質のd線に対するアッベ数
νd5:第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数
条件式(15)の下限を満足することで、各レンズのアッベ数を大きくすることが容易となり、軸上色収差および倍率の色収差の補正が容易となる。
なお、上記の作用効果を高めるためには、上記の各条件式について、さらに以下のように上限を追加したり、下限または上限を変更したりしたものを満足することが好ましい。また、好ましい態様としては、以下に述べる下限の変更値と上限の変更値とを組み合わせて構成される条件式を満足するものでもよい。下記に例として好ましい条件式の変更例を述べるが、条件式の変更例は下記に式として記載されたものに限定されず、記載された変更値を組み合わせたものとしてもよい。
条件式(1)に上限を設けることが好ましく、上限としては30.0が好ましい。これにより、第5レンズL5のパワーが弱くなりすぎるのを抑えることが容易となり、球面収差の補正が容易となる。さらに球面収差の補正を容易とするためには、条件式(1)の上限は20.0とすることが好ましく、17.0とすることがより好ましく、8.0とすることがさらに好ましい。条件式(1)の下限は2.5とすることが好ましく、3.0とすることがより好ましく、3.2とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(1−1)〜(1−3)を満足することがより好ましい。
2.5<f5/f<20.0 … (1−1)
3.0<f5/f<17.0 … (1−2)
3.2<f5/f<17.0 … (1−3)
条件式(2)の上限は−1.0とすることが好ましく、これにより、第1レンズL1のパワーを強くすることがさらに容易となり、バックフォーカスの確保が容易となるとともに、レンズ系の径方向の小型化が容易となる。なお、−2.0とすることがより好ましく、−2.5とすることがさらに好ましい。また、条件式(2)の下限は−3.9とすることが好ましく、−3.8とすることがより好ましく、−3.7とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(2−1)〜(2−3)を満足することがより好ましい。
−3.9<R1/f<−1.0 … (2−1)
−3.9<R1/f<−2.0 … (2−2)
−3.8<R1/f<−2.5 … (2−3)
条件式(3)の上限は0.40とすることが好ましく、0.35とすることがより好ましく、0.30とすることがさらに好ましい。また、条件式(3)の下限は0.02とすることが好ましく、これにより、第4レンズL4のパワーを抑えることが容易となるか、第5レンズL5のパワーが弱くなりすぎるのを抑えることが容易となり、球面収差の補正が容易となる。なお、条件式(3)の下限は0.05とすることがより好ましい。上記より、例えば下記条件式(3−1)〜(3−3)を満足することがより好ましい。
0.02<f4/f5<0.40 … (3−1)
0.02<f4/f5<0.35 … (3−2)
0.05<f4/f5<0.35 … (3−3)
条件式(4)の上限は−7.0とすることが好ましく、−7.2とすることがより好ましく、−7.5とすることがさらに好ましい。条件式(4)に下限を設けることが好ましく、下限としては−100.0が好ましい。これにより、第5レンズL5と第6レンズL6との合成のパワーが負でありながら、弱くなりすぎるのを抑えることで、像面湾曲の補正が容易となる。さらに像面湾曲の補正を容易とするためには、条件式(4)の下限は−50.0とすることが好ましく、−45.0とすることがより好ましく、−20.0とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(4−1)〜(4−3)を満足することがより好ましい。
f56/f<−7.0 … (4−1)
f56/f<−7.2 … (4−2)
−50.0<f56/f<−7.2 … (4−3)
条件式(5)の上限は−0.02とすることが好ましく、−0.04とすることがより好ましく、−0.06とすることがさらに好ましい。条件式(6)を満足する場合において、条件式(5)に下限を設けることが好ましく、下限は−1.5とすることが好ましい。これにより、f34の正のパワーを強くすることが容易となるため、フォーカスシフトの抑制がさらに容易となるとともに、像面湾曲の補正が容易となる。さらにフォーカスシフトの抑制および像面湾曲の補正を容易とするためには、条件式(5)の下限は−1.2とすることが好ましく、−1.0とすることがより好ましく、−0.9とすることがさらに好ましく、−0.7とすることがさらにより好ましく、−0.6とすることがよりいっそう好ましい。上記より、例えば下記条件式(5−1)〜(5−4)を満足することがより好ましい。
−1.5<f34/f56<0.0 … (5−1)
−0.9<f34/f56<0.0 … (5−2)
−1.2<f34/f56<−0.05 … (5−3)
−0.7<f34/f56<−0.02 … (5−4)
条件式(7)に上限を設けることが好ましく、上限は6.0とすることが好ましい。これにより、第3レンズL3から第6レンズL6の合成のパワーが弱くなりすぎるのを防ぐことができ、光線が撮像面に入射する角度を抑えることが容易となるとともに、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(7)の上限は5.0とすることが好ましく、4.0とすることがより好ましい。条件式(7)の下限は2.5とすることが好ましく、2.7とすることがより好ましく、2.8とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(7−1)〜(7−3)を満足することがより好ましい。
2.5<f3456/f<6.0 … (7−1)
2.5<f3456/f<5.0 … (7−2)
2.7<f3456/f<4.0 … (7−3)
条件式(8)に上限を設けることが好ましく、条件式(8)の上限は3.5とすることが好ましい。これにより、第3レンズL3のアッベ数が小さくなりすぎるか、第2レンズL2のアッベ数が大きくなりすぎて、コストが高くなるのを抑えるのが容易となる。また、第3レンズL3のアッベ数が小さくなることで第3レンズL3の屈折率が高くなり、第3レンズL3のパワーが強くなりすぎるのを防ぐことができ、像面湾曲の補正が容易となる。条件式(8)の上限は3.0とすることが好ましく、2.5とすることがより好ましい。条件式(8)の下限は1.0とすることが好ましく、1.2とすることがより好ましく、1.5とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(8−1)〜(8−3)を満足することがより好ましい。
1.0<νd2/νd3<3.5 … (8−1)
1.2<νd2/νd3<3.0 … (8−2)
1.5<νd2/νd3<2.5 … (8−3)
条件式(9)の上限は−0.6とすることが好ましく、−0.7とすることがより好ましく、−0.8とすることがさらに好ましい。条件式(9)の下限は−2.2とすることが好ましく、−2.0とすることがより好ましく、−1.8とすることがさらに好ましく、−1.7とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(9−1)〜(9−3)を満足することがより好ましい。
−2.2<f3/f<−0.6 … (9−1)
−2.0<f3/f<−0.7 … (9−2)
−1.8<f3/f<−0.8 … (9−3)
条件式(10)の上限は−0.5とすることが好ましく、−0.7とすることがより好ましく、−0.8とすることがさらに好ましい。条件式(10)の下限は−2.5とすることが好ましく、−2.0とすることがより好ましく、−1.8とすることがさらに好ましく、−1.7とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(10−1)〜(10−3)を満足することがより好ましい。
−2.5<f3/f4<−0.5 … (10−1)
−2.0<f3/f4<−0.7 … (10−2)
−1.8<f3/f4<−0.8 … (10−3)
条件式(11)の上限は4.0とすることが好ましく、3.0とすることがより好ましく、2.0とすることがさらに好ましい。条件式(11)の下限は0.5とすることが好ましく、0.8とすることがより好ましく、1.0とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(11−1)〜(11−3)を満足することがより好ましい。
0.5<f12/f<4.0 … (11−1)
0.8<f12/f<3.0 … (11−2)
1.0<f12/f<2.0 … (11−3)
条件式(12)の上限は1.68とすることが好ましく、1.64とすることがより好ましい。条件式(12)に下限を設けることが好ましく、条件式(12)の下限は1.50とすることが好ましい。これにより、第1レンズL1から第6レンズL6の材質のd線に対する屈折率が小さくなりすぎるのを防ぐことができ、各レンズのパワーを大きくすることが容易となり、レンズの小型化が容易となる。条件式(12)の下限は1.55とすることが好ましく、1.57とすることがより好ましい。上記より、例えば下記条件式(12−1)〜(12−3)を満足することがより好ましい。
1.50<(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.70 … (12−1)
1.55<(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.68 … (12−2)
1.57<(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.64 … (12−3)
条件式(13)の上限は6.0とすることが好ましく、5.0とすることがより好ましく、4.5とすることがさらに好ましい。条件式(13)の下限は2.5とすることが好ましく、2.8とすることがより好ましく、3.0とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(13−1)〜(13−3)を満足することがより好ましい。
2.5<L/f<6.0 … (13−1)
2.8<L/f<5.0 … (13−2)
3.0<L/f<4.5 … (13−3)
条件式(14)の下限は0.5とすることが好ましく、0.6とすることがより好ましく、0.65とすることがさらに好ましい。条件式(14)の上限は1.2とすることが好ましく、1.0とすることがより好ましく、0.9とすることがさらに好ましい。上記より、例えば下記条件式(14−1)〜(14−3)を満足することがより好ましい。
0.5<Bf/f<1.5 … (14−1)
0.6<Bf/f<1.2 … (14−2)
0.6<Bf/f<1.0 … (14−3)
条件式(15)に上限を設けることが好ましく、上限としては60.0とすることが好ましい。これにより、第2レンズL2、第4レンズL4および第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数が大きくなりすぎるのを抑えることで、材質の屈折率を高くすることが容易となるとともに、各レンズのパワーを強くすることで、レンズ径の小型化が容易となる。また、材質のアッベ数が大きくなりすぎて硝材のコストが高くなるのを抑えることが容易となる。条件式(15)の上限は58.0とすることが好ましく、56.0とすることがより好ましい。条件式(15)の下限は47.0とすることが好ましく、49.0とすることがより好ましく、50.0とすることがさらに好ましく、51.0とすることがさらにより好ましい。上記より、例えば下記条件式(15−1)〜(15−3)を満足することがより好ましい。
47.0<(νd2+νd4+νd5)/3 … (15−1)
49.0<(νd2+νd4+νd5)/3<60.0 … (15−2)
51.0<(νd2+νd4+νd5)/3<58.0 … (15−3)
第1レンズL1の材質のd線に対するアッベ数は40以上とすることが好ましく、これにより、軸上の色収差および倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。また、50以上とすることがより好ましく、55以上とすることがさらに好ましい。
第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数は25以上とすることが好ましく、これにより、軸上の色収差を良好に補正することが可能となる。また、35以上とすることがより好ましく、40以上とすることがさらに好ましい。
第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数は35以下とすることが好ましく、これにより、軸上の色収差を良好に補正することが可能となる。また、30以下とすることがより好ましく、28以下とすることがさらに好ましく、26以下とすることがさらにより好ましい。
第4レンズL4の材質のd線に対するアッベ数は40以上とすることが好ましく、これにより、軸上の色収差および倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。また、50以上とすることがより好ましく、55以上とすることがさらに好ましい。
第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数は40以上とすることが好ましく、これにより、軸上の色収差および倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。また、50以上とすることがより好ましく、52以上とすることがさらに好ましい。
第6レンズL6の材質のd線に対するアッベ数を32以下とすることが好ましく、これにより、倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。また、26以下とすることがより好ましく、25以下とすることがさらに好ましい。
第4レンズL4の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第4レンズL4の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲および球面収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第4レンズL4は両面を非球面とすることがより好ましい。
第4レンズL4の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第4レンズL4の物体側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第4レンズL4をこのような形状とすることで、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
なお、「面の有効径」とは、結像に寄与する全光線とレンズ面との交わる点を考えたとき、径方向における最も外側の点(最も光軸から離れた点)からなる円の直径を意味し、「有効径端」とは、この最も外側の点を意味するものとする。なお、光軸に対して回転対称の系においては、上記の最も外側の点からなる図形は円となるが、回転対称ではない系においては円とならない場合があり、そのような場合は、等価の円形を考えてその円の直径を有効径としてもよい。
また、非球面の形状に関して、各レンズのレンズ面i(iは該当するレンズ面を表す記号である。例えば、第4レンズL4の物体側の面が8で表されるとき、第4レンズL4の物体側の面に関する以下の説明はi=8として考えることができる)上のある点をXiとして、その点での法線と光軸との交点をPiとするとき、Xi−Piの長さ(|Xi−Pi|)をXi点での曲率半径の絶対値|RXi|とし、Piをその点Xiでの曲率中心と定義する。また、第iレンズ面と光軸の交点をQiとする。このとき点Xiでのパワーは点Piが点Qiを基準として物体側、像側のいずれの側にあるかで定義する。物体側の面においては点Piが点Qiより像側にある場合を正のパワー、点Piが点Qiより物体側にある場合を負のパワーと定義し、像側の面においては点Piが点Qiより物体側にある場合を正のパワー、点Piが点Qiより像側にある場合を負のパワーと定義する。
中心と点Xiとのパワーを比較する場合、中心の曲率半径(近軸の曲率半径)の絶対値と、点Xiでの曲率半径の絶対値|RXi|とを比較し、近軸の曲率半径絶対値より|RXi|が小さくなっている場合、中心と比較して点Xiのパワーは強くなっているものとする。逆に近軸の曲率半径絶対値より|RXi|が大きくなっている場合、中心と比較して点Xiのパワーは弱くなっているものとする。これは面が正のパワーである場合も負のパワーである場合も同様である。
ここで、図2を参照しながら、上記の第4レンズL4の物体側の面の形状について説明する。図2は図1で示した撮像レンズ1の光路図である。図2において、点Q8は、第4レンズL4の物体側の面の中心であり、第4レンズL4の物体側の面と光軸Zとの交点である。また図2において、第4レンズL4の物体側の面上の点X8は有効径端にあり、軸外光束3に含まれる最も外側の光線6と第4レンズL4の物体側の面との交点となっている。図2では点X8は有効径端にあるが、点X8は第4レンズ物体側の面上の任意の点であるため、他の点でも同様に考えることができる。
このとき、点X8でのレンズ面の法線と光軸Zとの交点を図2に示すように点P8とし、点X8と点P8を結ぶ線分X8−P8を点X8での曲率半径RX8と定義し、線分X8−P8の長さ|X8−P8|を曲率半径RX8の絶対値|RX8|と定義する。すなわち、|X8−P8|=|RX8|である。また、点Q8での曲率半径、すなわち、第4レンズL4の物体側の面の中心の曲率半径をR8とし、その絶対値を|R8|とする(図2では不図示)。
第4レンズL4の物体側の面の「中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状」とは、点X8を有効径端とした場合に、点Q8を含む近軸領域で凸形状であり、点P8が点Q8より像側にあり、かつ、点X8での曲率半径の絶対値|RX8|が点Q8での曲率半径の絶対値|R8|よりも大きい形状を意味する。
第5レンズL5の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第5レンズL5の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲および球面収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第5レンズL5は両面を非球面とすることがより好ましい。
第5レンズL5の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第5レンズL5の物体側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが強い形状、もしくは中心が負のパワーを持ち、有効径端では正のパワーを持つ形状とすることが好ましい。第5レンズL5をこのような形状とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第5レンズL5の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第4レンズL4の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第5レンズL5の物体側の面上のある点をX10として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P10とするとき、点X10と点P10とを結ぶ線分X10−P10を点X10での曲率半径とし、点X10と点P10とを結ぶ線分の長さ|X10−P10|を点X10での曲率半径の絶対値|RX10|とする。よって、|X10−P10|=|RX10|となる。また、第5レンズL5の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第5レンズL5の物体側の面の中心を点Q10とする。そして、点Q10での曲率半径の絶対値を|R10|とする。
第5レンズL5の物体側の面の「中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが強い形状」とは、点X10を有効径端とした場合に、点Q10を含む近軸領域で凸形状であり、点P10が点Q10より像側にあり、かつ、点X10での曲率半径の絶対値|RX10|が点Q10での曲率半径の絶対値|R10|よりも小さい形状を意味する。
第5レンズL5の物体側の面の「中心が負のパワーを持ち、有効径端では正のパワーを持つ形状」とは、点X10を有効径端とした場合に、点Q10を含む近軸領域で凹形状であり、点P10が点Q10より像側にある形状を意味する。
第5レンズL5の像側の面を非球面とすることが好ましい。第5レンズL5の像側の面は、中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第5レンズL5をこのような形状とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第5レンズL5の像側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第4レンズL4の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第5レンズL5の像側の面上のある点をX11として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P11とするとき、点X11と点P11とを結ぶ線分X11−P11を点X11での曲率半径とし、点X11と点P11とを結ぶ線分の長さ|X11−P11|を点X11での曲率半径の絶対値|RX11|とする。よって、|X11−P11|=|RX11|となる。また、第5レンズL5の像側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第5レンズL5の像側の面の中心を点Q11とする。そして、点Q11での曲率半径の絶対値を|R11|とする。
第5レンズL5の像側の面の「中心と有効径端とがともに正のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い形状」とは、点X11を有効径端とした場合に、点Q11を含む近軸領域で凸形状であり、点P11が点Q11より物体側にあり、かつ、点X11での曲率半径の絶対値|RX11|が点Q11での曲率半径の絶対値|R11|よりも大きい形状を意味する。
第6レンズL6の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第6レンズL6の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲および球面収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第6レンズL6は両面を非球面とすることがより好ましい。
第6レンズL6の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第6レンズL6の物体側の面を、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが強い形状とすることが好ましい。第6レンズL6をこのような形状とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第6レンズL6の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第4レンズL4の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第6レンズL6の物体側の面上のある点をX12として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P12とするとき、点X12と点P12とを結ぶ線分X12−P12を点X12での曲率半径とし、点X12と点P12とを結ぶ線分の長さ|X12−P12|を点X12での曲率半径の絶対値|RX12|とする。よって、|X12−P12|=|RX12|となる。また、第6レンズL6の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第6レンズL6の物体側の面の中心を点Q12とする。そして、点Q12での曲率半径の絶対値を|R12|とする。
第6レンズL6の物体側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが強い形状」とは、点X12を有効径端とした場合に、点Q12を含む近軸領域で凹形状であり、点P12が点Q12より物体側にあり、かつ、点X12での曲率半径の絶対値|RX12|が点Q12での曲率半径の絶対値|R12|よりも小さい形状を意味する。
第3レンズL3の少なくとも片側の面を非球面とすることが好ましい。第3レンズL3の少なくとも片側の面を非球面とすることで、像面湾曲、球面収差および色収差を補正することが容易となり、良好な解像性能を得ることが可能となる。第3レンズL3は両面を非球面とすることがより好ましい。
第3レンズL3の物体側の面を非球面とすることが好ましい。第3レンズL3の物体側の面を、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状とすることが好ましい。第3レンズL3の物体側の面をこのような形状とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第3レンズL3の物体側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第4レンズL4の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第3レンズL3の物体側の面上のある点をX6として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P6とするとき、点X6と点P6とを結ぶ線分X6−P6を点X6での曲率半径とし、点X6と点P6とを結ぶ線分の長さ|X6−P6|を点X6での曲率半径の絶対値|RX6|とする。よって、|X6−P6|=|RX6|となる。また、第3レンズL3の物体側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第3レンズL3の物体側の面の中心を点Q6とする。そして、点Q6での曲率半径の絶対値を|R6|とする。
第3レンズL3の物体側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状」とは、点X6を有効径端とした場合に、点Q6を含む近軸領域で凹形状であり、点P6が点Q6より物体側にあり、かつ、点X6での曲率半径の絶対値|RX6|が点Q6での曲率半径の絶対値|R6|よりも大きい形状を意味する。
第3レンズL3の像側の面は非球面とすることが好ましい。第3レンズL3の像側の面は、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが強い形状とすることが好ましい。第3レンズL3をこのような形状とすることで、色収差の補正が容易となる。
第3レンズL3の像側の面の上記形状は、図2を用いて説明した第4レンズL4の物体側の面の形状と同様にして以下のように考えることができる。レンズ断面図において、第3レンズL3の像側の面上のある点をX7として、その点での法線と光軸Zとの交点を点P7とするとき、点X7と点P7とを結ぶ線分X7−P7を点X7での曲率半径とし、点X7と点P7とを結ぶ線分の長さ|X7−P7|を点X7での曲率半径の絶対値|RX7|とする。よって、|X7−P7|=|RX7|となる。また、第3レンズL3の像側の面と光軸Zとの交点、すなわち、第3レンズL3の像側の面の中心を点Q7とする。そして、点Q7での曲率半径の絶対値を|R7|とする。
第3レンズL3の像側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが強い形状」とは、点X7を有効径端とした場合に、点Q7を含む近軸領域で凹形状であり、点P7が点Q7より像側にあり、かつ、点X7での曲率半径の絶対値|RX7|が点Q7での曲率半径の絶対値|R7|よりも小さい形状を意味する。
第3レンズL3の像側の面を、中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状としてもよい。第3レンズL3をこのような形状とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第3レンズL3の像側の面の「中心と有効径端とがともに負のパワーを持ち、有効径端では中心と比較して負のパワーが弱い形状」とは、点X7を有効径端とした場合に、点Q7を含む近軸領域で凹形状であり、点P7が点Q7より像側にあり、かつ、点X7での曲率半径の絶対値|RX7|が点Q7での曲率半径の絶対値|R7|よりも大きい形状を意味する。
第1レンズL1は両凹レンズであることが好ましい。これにより、第1レンズL1の負のパワーを強くすることができ、広角化に有利であるとともに、バックフォーカスを長くとることが容易となる。
第2レンズL2は両凸レンズであることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることができ、第1レンズL1のパワーを強くした場合でも、第1レンズL1と第2レンズL2との合成パワーのバランスを保つことができるため、コマ収差および像面湾曲の補正が容易となる。
第3レンズL3は両凹レンズであることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることができ、軸上の色収差および倍率の色収差の補正が容易となる。
第4レンズL4は両凸レンズであることが好ましい。これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることができ、第3レンズL3との間で色収差の補正が容易となる。
第5レンズL5は像側に凸面を向けたレンズであることが好ましい。これにより、像面湾曲の補正が容易となる。
第5レンズL5は両凸レンズであってもよい。これにより、第5レンズL5のパワーを強くすることが容易となり、球面収差の補正が容易となる。
第5レンズL5は像側に凸面を向けたメニスカスレンズとしてもよい。これにより、像面湾曲の補正が容易となる。
第6レンズL6は物体側に凹面を向けたレンズであることが好ましい。これにより、第6レンズL6のパワーを強くすることが容易となり、第5レンズL5との間で色収差の補正が容易となる。
第6レンズL6は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ、もしくは物体側に凹面を向けた平凹レンズとすることが好ましい。これにより、倍率の色収差および像面湾曲を良好に補正することが可能となる。また、第6レンズL6を両凹レンズとした場合よりも、テレセントリック性を向上させることができる。
第1レンズL1の物体側の面は、物体側に凹面を向けていることが好ましい。これにより、第1レンズL1のパワーを強くすることが容易となり、広角化に有利となるとともに、第1レンズL1のレンズ径を小さくすることが容易となり、小型化に有利となる。
第1レンズL1の像側の面は凹面であることが好ましい。これにより、第1レンズL1のパワーを強くすることが容易となり、広角化に有利となる。
第2レンズL2の物体側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第2レンズL2の像側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となり、像面湾曲の補正が容易となる。
第3レンズL3の物体側の面は凹面であることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上の色収差の補正が容易となる。
第3レンズL3の像側の面は凹面であることが好ましい。これにより、第3レンズL3のパワーを強くすることが容易となり、軸上の色収差の補正が容易となる。
第4レンズL4の物体側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、軸上の色収差の補正が容易となる。
第4レンズL4の像側の面は凸面であることが好ましい。これにより、第4レンズL4のパワーを強くすることが容易となり、軸上の色収差の補正が容易となる
第5レンズL5の物体側の面は凸面であってもよい。これにより、球面収差の補正が容易となる。
第5レンズL5の物体側の面は凹面であってもよい。これにより、像面湾曲の補正が容易となる。
第5レンズL5像側の面は凸面であることが好ましい。これにより、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。
第6レンズL6の物体側の面は凹面であることが好ましい。これにより、像面湾曲および倍率の色収差の補正が容易となる。
第6レンズL6の像側の面は平面または凸面とすることが好ましい。第6レンズL6の像側の面を平面または凸面とすることで、像面湾曲の補正が容易となる。
第6レンズL6の像側の面は、凹面であってもよい。
第1レンズL1の材質はガラスであることが好ましい。撮像レンズが例えば車載用カメラや監視カメラ用等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置される第1レンズL1は、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材質、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性および耐薬品性等が高い材質を用いることが要望され、また、堅く、割れにくい材質を用いることが要望されることがある。材質をガラスとすることで、これらの要望を満たすことが可能となる。また、第1レンズL1の材質として、透明なセラミックスを用いてもよい。
なお、第1レンズL1の物体側の面に、強度、耐傷性および耐薬品性を高めるための保護手段を施してもよく、その場合には、第1レンズL1の材質をプラスチックとしてもよい。このような保護手段は、ハードコートであってもよく、撥水コートであってもよい。
耐環境性のよい光学系を作製するためには、すべてのレンズがガラスであることが好ましい。監視カメラ用レンズや車載カメラ用レンズとして用いられた場合、高温から低温までの広い温度範囲や高湿等の様々な条件で用いられる可能性がある。それらに強い光学系を作製するためには、すべてのレンズがガラスで作製されていることが好ましい。
第2レンズL2の材質はガラスであることが好ましい。第2レンズL2にガラスを用いることで、屈折率の高い材質を使用することが容易となり、第2レンズL2のパワーを強くすることが容易となるため、像面湾曲の補正が容易となる。また、第3レンズL3から第6レンズL6にプラスチックを用いた場合、凸レンズである第2レンズL2にガラスを用いることで、温度変化によるフォーカスシフトを抑えることが容易となる。
第3レンズL3から第6レンズL6のいずれか、あるいはこれらのうちの任意の複数の組み合わせておいて、その材質をプラスチックとすることが好ましい。材質をプラスチックとすることで、レンズ系を安価で軽量化することが容易となるとともに、非球面形状を安価かつ正確に作製することができるため、球面収差および像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
温度変化に強いレンズ系を作製するためには、正のパワーのプラスチックレンズと負のパワーのプラスチックレンズとを有することが好ましい。プラスチックレンズは一般的に温度変化による特性の変化が大きく、これによりフォーカスシフトが発生してしまうが、レンズ系に正のパワーのプラスチックレンズと負のパワーのプラスチックレンズとを含むことで、パワー変化を打ち消しあい、性能劣化を最小限にとどめることが可能となる。
このため、第3レンズL3と第6レンズL6との少なくとも一方、および第4レンズL4と第5レンズL5との少なくとも一方プラスチックレンズとすることが好ましく、コストダウンの観点からは、第3レンズL3から第6レンズL6のすべてをプラスチックレンズとすることがより好ましい。
なお、レンズ系のうち正のパワーのプラスチックレンズの枚数と、負のパワーを持つプラスチックレンズの枚数とを一致させることが好ましい。これにより、プラスチックレンズの正のパワーと負のパワーとのバランスをとることが容易となり、温度変化によるフォーカスシフトを抑えることが容易となる。なお、正のパワーと負のパワーとのバランスを保つことができれば、正のパワーのプラスチックレンズの枚数と、負のパワーのプラスチックレンズの枚数とは一致しなくてもよい。
第3レンズL3から第6レンズL6までの4枚すべてをプラスチックレンズとしてもよいが、いずれかの組み合わせで2枚のレンズのみプラスチックレンズとしてもよく、または第3レンズL3から第6レンズL6に代えて、他のレンズをプラスチックレンズとしてもよい。例えば第4レンズL4に代えて、第2レンズL2をプラスチックレンズとしてもよい。また、第6レンズL6に代えて、第1レンズL1をプラスチックレンズとしてもよい。
プラスチックの材質としては、例えば、アクリル、ポリオレフィン系の材質、ポリカーボネイト系の材質、エポキシ樹脂、PET(Polyethylene terephthalate)、PES(Poly Ether Sulphone)、ポリカーボネイト等を用いることができる。
第3レンズL3の材質を、ポリカーボネイト系の材質とすることが好ましい。これにより、アッベ数を小さくすることができ、軸上の色収差および倍率の色収差の補正が容易となる。
第4レンズL4の材質をポリオレフィン系の材質とすることが好ましい。これにより、アッベ数を大きくすることができるとともに、材質の複屈折を抑えることが容易となり、良好な解像性能を得ることが容易となる。
第5レンズL5の材質をポリオレフィン系の材質とすることが好ましい。これにより、アッベ数を大きくすることができるとともに、材質の複屈折を抑えることが容易となり、良好な解像性能を得ることが容易となる。
第6レンズL6の材質をポリカーボネイト系の材質とすることが好ましい。これにより、アッベ数を小さくすることができ、軸上の色収差および倍率の色収差の補正が容易となる。
第1レンズL1の中心厚は、0.8mm以上であることが好ましい。これにより、堅いレンズを作製することが可能となり、各種衝撃に強いレンズを作製することが可能となる。
なお、撮像レンズ1の用途に応じて、レンズ系と撮像素子5との間に紫外光から青色光をカットするようなフィルタ、または赤外光をカットするようなIR(InfraRed)カットフィルタを挿入してもよい。上記フィルタと同様の特性を持つコートをレンズ面に塗布してもよい。またはいずれかのレンズの材質として紫外光や青色光、赤外光等を吸収する材質を用いてもよい。
図1では、レンズ系と撮像素子5との間に各種フィルタ等を想定した光学部材PPを配置した例を示しているが、この代わりに、各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、撮像レンズが有するいずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
なお、各レンズ間の有効径外を通過する光束は、迷光となって像面に達し、ゴーストとなるおそれがあるため、必要に応じて、この迷光を遮光する遮光手段を設けることが好ましい。この遮光手段としては、例えばレンズの有効径外の部分に不透明な塗料を施したり、不透明な板材を設けたりしてもよい。または迷光となる光束の光路に不透明な板材を設けて遮光手段としてもよい。あるいは、最も物体側のレンズのさらに物体側に迷光を遮断するフードのようなものを配置してもよい。一例として、図1では、第1レンズL1および第3レンズL3それぞれの像側の面の有効径外に遮光手段11,12を設けた例を示している。なお、遮光手段を設ける箇所は図1に示す例に限定されず、他のレンズや、レンズ間に配置してもよい。
さらに、各レンズの間に周辺光量比が実用上問題のない範囲で周辺光線を遮断する絞り等の部材を配置してもよい。周辺光線とは、光軸Z外の物点からの光線のうち、光学系の入射瞳の周辺部分を通る光線のことである。このように周辺光線を遮断する部材を配置することにより、結像領域周辺部の画質を向上させることができる。また、この部材でゴーストを発生させる光を遮断することにより、ゴーストを低減することが可能となる。
また、レンズ系が、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6の6枚のみからなるように構成することが好ましい。レンズ系を6枚のレンズのみで構成することで、レンズ系を安価にすることが可能となる。
本実施形態に係る撮像装置は、本実施形態に係る撮像レンズを備えているため、小型で安価に構成でき、十分広い画角を有し、撮像素子を用いて解像度の高い良好な像を得ることができる。
なお、第1から第3の実施形態に係る撮像レンズを備えた撮像装置で撮影した画像を携帯電話に表示するようにしてもよい。例えば本実施形態の撮像レンズを備えた撮影装置を車載カメラとして自動車に搭載し、自動車の背後や周辺を車載カメラにより撮影し、撮影により取得した画像を表示装置に表示する場合がある。このような場合、カーナビゲーションシステム(以下カーナビとする)が搭載されている自動車においては、撮影した画像はカーナビの表示装置に表示すればよいが、カーナビが搭載されていない場合、液晶ディスプレイ等の専用の表示装置を自動車に設置する必要がある。しかしながら、表示装置は高価である。一方、近年の携帯電話は、動画やWebの閲覧が可能になる等、高性能な表示装置が搭載されている。携帯電話を車載カメラ用の表示装置として用いることで、カーナビが搭載されていない自動車に関しても、専用の表示装置を搭載する必要が無くなり、その結果、安価に車載カメラを搭載することが可能となる。
ここで、車載カメラが撮影した画像は、ケーブル等を用いて有線にて携帯電話に送信してもよく、赤外線通信等の無線により携帯電話に送信してもよい。また、携帯電話等と自動車の作動状態とを連動させ、自動車のギアがバックに入ったり、ウインカー等を出したりした際に、自動で携帯電話の表示装置に車載カメラの画像を表示するようにしてもよい。
なお、車載カメラの画像を表示する表示装置としては、携帯電話のみならず、PDA等の携帯情報端末でもよく、小型のパソコンでもよく、あるいは持ち歩き可能な小型のカーナビでもよい。
また、本発明の撮像レンズを搭載した携帯電話を自動車に固定することで、車載カメラとして使用してもよい。近年のスマートホンはPC並の処理能力を備えているため、例えば携帯電話を自動車のダッシュボード等に固定し、カメラを前方に向けることで、携帯電話のカメラを車載カメラと同様に用いることが可能となる。なお、スマートホンのアプリケーションとして、白線や道路標識を認識し、警告を行う機能を備えていてもよい。また、運転手にカメラを向け、居眠りや脇見の際に警告を行うシステムとしてもよい。また、自動車と連動し、ハンドルを操作するシステムの一部としてもよい。自動車は高温環境や低温環境に放置されるため、車載カメラは厳しい耐環境性が要求される。本発明の撮像レンズを携帯電話に搭載した場合、運転時以外は携帯電話は運転手とともに車外に出てしまうため、撮像レンズの耐環境性をゆるめることが可能となり、安価に車載システムを導入することが可能となる。
〔撮像レンズの数値実施例〕
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15の撮像レンズのレンズ断面図をそれぞれ図3〜図17に示す。図3〜図17において、図の左側が物体側、右側が像側であり、図1と同様、開口絞りSt、光学部材PP、像面Simに配置された撮像素子5も併せて図示している。各図の開口絞りSt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。各実施例において、レンズ断面図の符号Ri、Di(i=1、2、3、…)は以下に説明するレンズデータのRi、Diと対応している。
表1〜表15にそれぞれ実施例1〜実施例15の撮像レンズのレンズデータを示す。各表の(A)には基本レンズデータを、(B)には各種データを、(C)には非球面データを示している。
基本レンズデータにおいて、Siの欄は最も物体側の構成要素の物体側の面を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上の面間隔を示している。なお、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。また、Ndjの欄は最も物体側のレンズを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、基本レンズデータには、開口絞りStおよび光学部材PPも含めて示しており、開口絞りStに相当する面の面番号の欄には、(St)という語句を併せて記載している。
基本レンズデータでは、非球面の面番号に*印を付しており、非球面の曲率半径として近軸曲率半径(中心の曲率半径)の数値を示している。非球面データには、非球面の面番号と、各非球面に関する非球面係数を示す。非球面データの数値の「E−n」(n:整数)は「×10-n」を意味し、「E+n」は「×10n」を意味する。なお、非球面係数は、以下の式で表される非球面式における各係数KA、RBm(m=3、4、5、…20)の値である。
Zd=C・h2/{1+(1−KA・C2・h21/2}+ΣRBm・hm
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からのレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
KA、RBm:非球面係数(m=3、4、5、…20)
各種データにおいて、L(in Air)は第1レンズL1の物体側の面から像面Simまでの光軸Z上の距離(バックフォーカス分は空気換算長)、Bf(in Air)は最も像側のレンズの像側の面から像面Simまでの光軸Z上の距離(バックフォーカスに相当、空気換算長)、fは全系の焦点距離、f1は第1レンズL1の焦点距離、f2は第2レンズL2の焦点距離、f3は第3レンズL3の焦点距離、f4は第4レンズL4の焦点距離、f5は第5レンズL5の焦点距離、f6は第6レンズL6の焦点距離、f12は第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離、f34は第3レンズL3と第4レンズL4との合成焦点距離、f56は第5レンズL5と第6レンズL6との合成焦点距離、f3456は第3レンズL3と第4レンズL4と第5レンズL5と第6レンズL6との合成焦点距離である。
また、表16,17に各実施例の条件式(1)〜(15)に対応する値を一括して示す。なお、条件式(1)はf5/f、条件式(2)はR1/f、条件式(3)はf4/f5、条件式(4)はf56/f、条件式(5)はf34/f56、条件式(6)はf34/f、条件式(7)はf3456/f、条件式(8)はνd2/νd3、条件式(9)はf3/f、条件式(10)はf3/f4、条件式(11)はf12/f、条件式(12)は(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6、条件式(13)はL/f、条件式(14)はBf/f、条件式(15)は(νd2+νd4+νd5)/3である。
ただし、
L:第1レンズL1の物体側の面頂点から像面までの距離(バックフォーカス分は空気換算長)
Bf:第6レンズL6レンズの像側の面頂点から像面までの距離(空気換算長)
R1:第1レンズL1の物体側の面の曲率半径
f:全系の焦点距離
f1:第1レンズL1の焦点距離
f3:第3レンズL3の焦点距離
f4:第4レンズL4の焦点距離
f5:第5レンズL5の焦点距離
f12:第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離
f34:第3レンズL3および第4レンズL4の合成焦点距離
f56:第5レンズL5および第6レンズL6の合成焦点距離
f3456:第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6の合成焦点距離
Nd1〜Nd6:第1レンズL1から第6レンズL6の材質のd線に対する屈折率
νd2:第2レンズL2の材質のd線に対するアッベ数
νd3:第3レンズL3の材質のd線に対するアッベ数
νd4:第4レンズL4の材質のd線に対するアッベ数
νd5:第5レンズL5の材質のd線に対するアッベ数
各数値の単位として、長さについては「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使用可能なため、他の適当な単位を用いることもできる。
Figure 2014017029
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上記実施例1〜15の撮像レンズにおいて、第1レンズL1および第2レンズL2はガラス球面レンズであり、第3レンズL3から第6レンズL6はプラスチック非球面レンズである。なお、基本レンズデータには、第1レンズL1および第2レンズL2の材質名を記載している。例えば実施例1〜12の第1レンズL1の材質としてオハラ社製S−BAL35を記載しているが、同等の特性を持つ他社硝材を用いてもよい。例えば、オハラ社製S−BAL35に代えて、HOYA社製BACD5、住田社製K−SK5、および成都光明社製H−ZK3等を使用してもよい。また、実施例1〜12の第2レンズL2の材質としてオハラ社製S−LAH58を記載しているが、これに代えて、HOYA社製TAFD30、住田社製K−LASFN17、および成都光明社製H−ZLAF68等を使用してもよい。
また、実施例13の第1レンズL1の材質としてHOYA社製BSC7を記載しているが、これに代えてオハラ社製S−BSL7、住田社製K−BK7、成都光明社製H−K9L、およびショット社製N−BK7等を使用してもよい。また、実施例13の第2レンズL2の材質としてオハラ社製S−LAH65を記載しているが、これに代えてHOYA社製TAF3、住田社製K−LASFN6、および成都光明社製H−ZLAF50B等を使用してもよい。
また、実施例14の第1レンズL1の材質としてオハラ社製S−BSM10を記載しているが、これに代えてHOYA社製E−BACD10、および成都光明社製H−ZK10等を使用してもよい。また、実施例14の第2レンズL2および実施例15の第1レンズL1の材質としてオハラ社製S−YGH51を記載しているが、これに代えてHOYA社製TAC6、住田社製K−LASKN1、および成都公明社製H−LAK53A等を使用してもよい。また、実施例15の第2レンズL2の材質としてオハラ社製S−LAH55を記載しているが、これに代えてHOYA社製TAFD5F、および住田社製K−LASFN8、成都光明社製H−ZLAF55A等を使用してもよい。
[収差性能]
上記実施例1〜15に係る撮像レンズの各収差図をそれぞれ、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)、図26(A)〜図26(D)、図27(A)〜図27(D)、図28(A)〜図28(D)、図29(A)〜図29(D)、図30(A)〜図30(D)、図31(A)〜図31(D)、図32(A)〜図32(D)に示す。
ここでは、実施例1の収差図を例にとり説明するが、他の実施例の収差図についても同様である。図18(A)、図18(B)、図18(C)および図18(D)はそれぞれ、実施例1に係る撮像レンズの球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)および倍率色収差(倍率の色収差)の収差図を示す。球面収差図のF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。ディストーションの図は、全系の焦点距離f、画角φ(変数扱い、0≦φ≦ω)を用いて、理想像高をf×tan(φ)とし、それからのズレ量を示す。各収差図には、d線(587.56nm)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486.13nm)、C線(波長656.27nm)、s線(波長852.11nm)、正弦条件違反量(SNCと表記)についての収差も示し、倍率色収差図にはF線、C線およびs線についての収差を示す。倍率色収差図の線種は球面収差図のものと同じであるため、その表記を省略している。
以上のデータから分かるように、実施例1〜15の撮像レンズは、6枚という少ないレンズ枚数で構成され、小型で安価に作製可能である上、Fナンバーが1.8〜2.0と小さく、各収差が良好に補正されて良好な光学性能を有する。これらの撮像レンズは、監視カメラや、自動車の前方、側方、後方等の映像を撮影するための車載用カメラ等に好適に使用可能である。
〔撮像装置の実施形態〕
図33に使用例として、自動車100に本実施形態の撮像レンズを備えた撮像装置を搭載した様子を示す。図33において、自動車100は、その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101と、自動車100の後側の死角範囲を撮像するための車外カメラ102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103とを備えている。車外カメラ101と車外カメラ102と車内カメラ103とは、本発明の実施形態に係る撮像装置であり、本発明の実施例の撮像レンズと、こ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ている。
本発明の実施例に係る撮像レンズは、上述した長所を有するものであるから、車外カメラ101、102および車内カメラ103も小型で安価に構成でき、広い画角を有し、結像領域周辺部まで良好な映像を得ることができる。
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、屈折率およびアッベ数の値は、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。
なお、上記した実施例ではすべてのレンズを均質な材料により構成しているが、屈折率分布型のレンズを用いてもよい。また、上記した実施例では第2レンズL2〜第6レンズL6を非球面が施された屈折型レンズにより構成しているものがあるが、1つの面もしくは複数の面に回折光学素子を形成してもよい。
また、撮像装置の実施形態では、本発明を車載用カメラに適用した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 (30)

  1. 物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、正のパワーを持つ第5レンズL5、および負のパワーを持つ第6レンズからなり、
    下記条件式(1)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    2.38<f5/f … (1)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  2. 物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、正のパワーを持つ第5レンズL5、および負のパワーを持つ第6レンズからなり、
    開口絞りが前記第4レンズの像側の面より物体側にあり、
    下記条件式(2)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    −4.1<R1/f<0.0 … (2)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    R1:前記第1レンズ物体側の面の曲率半径
  3. 物体側から順に、負のパワーを持つ第1レンズ、正のパワーを持つ第2レンズ、負のパワーを持つ第3レンズ、正のパワーを持つ第4レンズ、正のパワーを持つ第5レンズL5、および負のパワーを持つ第6レンズからなり、
    開口絞りが前記第4レンズの像側の面より物体側にあり、
    下記条件式(3)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
    0<f4/f5<0.45 … (3)
    ただし、
    f4:前記第4レンズの焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  4. 前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズおよび前記第6レンズの材質がプラスチック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. 下記条件式(7)を満足することを特徴とする請求項4記載の撮像レンズ。
    2.0<f3456/f … (7)
    ただし、
    f3456:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズおよび前記第6レンズの合成焦点距離
  6. 下記条件式(8)を満足す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。
    0.9<νd2/νd3 … (8)
    ただし、
    νd2:前記第2レンズの材質のd線に対するアッベ数
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
  7. 下記条件式(9)を満足す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。
    −2.5<f3/f<−0.5 … (9)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f3:前記第3レンズの焦点距離
  8. 開口絞りが、前記第2レンズ物体側の面と前記第4レンズ像側の面との間に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. 下記条件式(10)を満足す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。
    −3.0<f3/f4<−0.2 … (10)
    ただし、
    f3:前記第3レンズの焦点距離
    f4:前記第4レンズの焦点距離
  10. 下記条件式(11)を満足す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。
    0.2<f12/f<5.0 … (11)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
  11. 下記条件式(12)を満足す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。
    (Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.70 … (12)
    ただし、
    Nd1〜Nd6:前記第1レンズから前記第6レンズの材質のd線に対する屈折率
  12. 前記第4レンズの物体側の面が非球面であり、中心と有効径端とがともに正のパワーであり、前記有効径端では中心と比較して正のパワーが弱い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. 下記条件式(1−1)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
    2.5<f5/f<20.0 … (1−1)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  14. 下記条件式(1−2)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
    3.0<f5/f<17.0 … (1−2)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  15. 下記条件式(1−3)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
    3.2<f5/f<17.0 … (1−3)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  16. 下記条件式(2−1)を満足することを特徴とする請求項2記載の撮像レンズ。
    −3.9<R1/f<−1.0 … (2−1)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    R1:前記第1レンズ物体側の面の曲率半径
  17. 下記条件式(2−2)を満足することを特徴とする請求項2記載の撮像レンズ。
    −3.9<R1/f<−2.0 … (2−2)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    R1:前記第1レンズ物体側の面の曲率半径
  18. 下記条件式(2−3)を満足することを特徴とする請求項2記載の撮像レンズ。
    −3.8<R1/f<−2.5 … (2−3)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    R1:前記第1レンズ物体側の面の曲率半径
  19. 下記条件式(3−1)を満足することを特徴とする請求項3記載の撮像レンズ。
    0.02<f4/f5<0.40 … (3−1)
    ただし、
    f4:前記第4レンズの焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  20. 下記条件式(3−2)を満足することを特徴とする請求項3記載の撮像レンズ。
    0.02<f4/f5<0.35 … (3−2)
    ただし、
    f4:前記第4レンズの焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  21. 下記条件式(3−3)を満足することを特徴とする請求項3記載の撮像レンズ。
    0.05<f4/f5<0.35 … (3−3)
    ただし、
    f4:前記第4レンズの焦点距離
    f5:前記第5レンズの焦点距離
  22. 下記条件式(7−1)を満足することを特徴とする請求項5記載の撮像レンズ。
    2.5<f3456/f<6.0 … (7−1)
    ただし、
    f3456:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズおよび前記第6レンズの合成焦点距離
  23. 下記条件式(7−3)を満足することを特徴とする請求項5記載の撮像レンズ。
    2.7<f3456/f<4.0 … (7−3)
    ただし、
    f3456:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズおよび前記第6レンズの合成焦点距離
  24. 下記条件式(8−1)を満足することを特徴とする請求項6記載の撮像レンズ。
    1.0<νd2/νd3<3.5 … (8−1)
    ただし、
    νd2:前記第2レンズの材質のd線に対するアッベ数
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
  25. 下記条件式(8−3)を満足することを特徴とする請求項6記載の撮像レンズ。
    1.5<νd2/νd3<2.5 … (8−3)
    ただし、
    νd2:前記第2レンズの材質のd線に対するアッベ数
    νd3:前記第3レンズの材質のd線に対するアッベ数
  26. 下記条件式(9−2)を満足することを特徴とする請求項7記載の撮像レンズ。
    −2.0<f3/f<−0.7 … (9−2)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f3:前記第3レンズの焦点距離
  27. 下記条件式(10−2)を満足することを特徴とする請求項9記載の撮像レンズ。
    −2.0<f3/f4<−0.7 … (10−2)
    ただし、
    f3:前記第3レンズの焦点距離
    f4:前記第4レンズの焦点距離
  28. 下記条件式(11−3)を満足することを特徴とする請求項10記載の撮像レンズ。
    1.0<f12/f<2.0 … (11−3)
    ただし、
    f:全系の焦点距離
    f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
  29. 下記条件式(12−3)を満足することを特徴とする請求項11記載の撮像レンズ。
    1.57<(Nd1+Nd2+Nd3+Nd4+Nd5+Nd6)/6<1.64
    … (12−3)
    ただし、
    Nd1〜Nd6:前記第1レンズから前記第6レンズの材質のd線に対する屈折率
  30. 請求項1記載の撮像レンズを搭載したことを特徴とする撮像装置。
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