WO2019093377A1 - 撮像レンズ系及び撮像装置 - Google Patents

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WO2019093377A1
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lens
imaging
object side
lens system
image
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PCT/JP2018/041345
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由多可 牧野
隆 杉山
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マクセル株式会社
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    • G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens system and an imaging apparatus.
  • the focal length becomes short, the object to be photographed becomes small, and in order to enlarge the object to be photographed, it is necessary to lengthen the focal length.
  • a first lens having a negative power, a second lens having a positive power, a third lens having a negative power, and a negative power are disposed in order from the object side to the image side.
  • a fourth lens having positive power and a fifth lens having positive power wherein a negative power lens having a concave shape is disposed in the first lens, and a lens having a positive power having a convex shape is disposed on the second lens A wide-angle lens is described.
  • the on-vehicle imaging apparatus it is required to image the far side in the traveling direction with high resolution and to image the neighborhood in the wide angle.
  • a lens system having a second lens group having a force and a third lens group behind the lens group, and changing the distance between the lens groups 1 to 3 to change the magnification, at least the second lens group and the third lens group A variable magnification lens which moves a lens group and satisfies a predetermined conditional expression is described.
  • a single imaging lens system can capture a long distance in the center direction of the optical axis with high resolution and capture a wide area in the wide angle.
  • the imaging lens system includes, in order from the object side, a first lens group including at least a first lens, a second lens, and a third lens, an aperture stop, and a positive composite including two or more lenses.
  • the object side of the first lens has an aspheric surface, and the incident side surface (object side) of the first lens has an inflection point.
  • the imaging lens system of one embodiment when the incident side surface (object side) of the first lens has an inflection point, a long distance in the center direction of the optical axis can be imaged with high resolution, and an image of the vicinity can be imaged at wide angle can do.
  • the first lens may be closest to the object side in the first lens group, and the following conditional expressions (1) and (2) may be satisfied. . 0.31 ⁇ L1H / L1R ⁇ 0.65 (1) 0.12 ⁇ L1 SAG / L1 R (2) L1H: distance from the optical axis to the inflection point in the direction perpendicular to the optical axis L1R: effective radius of the L1 incident side L1SAG: sag amount at the inflection point position of the L1 incident side
  • the refractive index nd of the first lens at the d-line is L1N
  • the following conditional expression (3) may be satisfied. L1N ⁇ 1.75
  • the imaging lens system of one embodiment by satisfying the above equation, it is possible to image a long distance in the direction of the center of the optical axis with high resolution and obtain sufficient refracting power for imaging the neighborhood at a wide angle .
  • the imaging lens system may be a wide-angle lens having an angle of view of 80 degrees or more.
  • the first lens may be a concave meniscus lens having a convex shape on the object side.
  • the imaging lens system of one embodiment it is possible to perform chromatic aberration correction sufficient for imaging a long distance in the direction of the center of the optical axis with high resolution and imaging a nearby area at a wide angle.
  • the lens on the most image side of the second lens group may be an aspheric lens having a concave shape on the object side.
  • the lens on the most object side of the second lens group may have positive power.
  • the imaging lens system of one embodiment it is possible to image a long distance in the direction of the center of the optical axis with high resolution and to capture an image of the vicinity at wide angle.
  • the second lens group may include a cemented lens.
  • An imaging apparatus includes, in order from an object side, a first lens group including at least a first lens, a second lens, and a third lens, an aperture stop, and a positive composite power including two or more sheets. And a second lens group having a second lens group, the image side of the first lens is concave, the combined focal length of the first lens and the second lens is negative, and the third lens is positive. It is a lens having a power, and an object side of the first lens has an aspheric surface.
  • the imaging lens system and the imaging apparatus of the present invention it is possible to image a long distance in the direction of the center of the optical axis with high resolution and to capture an image of the vicinity at a wide angle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 1.
  • FIG. 7 shows longitudinal aberration diagrams, a field curvature diagram and a distortion diagram of the imaging lens system of Example 1. It is a schematic diagram for demonstrating the inflexion point and sag amount in the entrance side of a lens.
  • 6 is a graph showing the relationship between the distance from the central optical axis and the differential value of the amount of sag on the object-side lens surface of the first lens L1 of the imaging lens system of Example 1.
  • 5 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 2.
  • FIG. They are a longitudinal aberration figure in an imaging lens system of Example 2, a curvature of field figure, and a distortion Osamu difference figure.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 1.
  • FIG. 7 shows longitudinal aberration diagrams, a field curvature diagram and a distortion diagram of the imaging lens system of Example 1. It is a schematic diagram for
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the distance from the central optical axis and the differential value of the amount of sag on the object-side lens surface of the first lens L1 of the imaging lens system of Example 2.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 3.
  • FIG. 14 shows longitudinal aberration, field curvature, and distortion diagrams of the imaging lens system of Example 3.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the distance from the central optical axis and the differential value of the sag amount on the object side lens surface of the first lens L1 of the imaging lens system of Example 3.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of an imaging device according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 1.
  • the imaging lens system 11 includes, in order from the object side, the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the stop STOP, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the fifth It has a sixth lens L6 and a seventh lens L7.
  • the imaging lens system 11 includes, in order from the object side, one or more first lens group (first lens L1, second lens L2, third lens L3), an aperture stop, and two or more lenses.
  • An imaging lens system having a second lens group (a fourth lens L4 and a fifth lens L5) having a positive composite power constituted by The image side of the first lens is concave, the combined focal length of the first lens and the second lens is negative, the third lens is a lens having positive power, and the object side of the first lens is non- It has a spherical surface.
  • the imaging lens system 11 may include the IR cut filter 12. Further, IMG indicates an imaging surface.
  • the first lens L1 is an aspheric lens having negative power.
  • the object-side lens surface S1 of the first lens L1 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S2 of the first lens L1 has a concave curved surface portion on the object side. Further, it is desirable that the first lens L1 be a concave meniscus lens having a convex curved surface portion on the object side.
  • the second lens L2 is a lens having positive power.
  • the object-side lens surface S3 of the second lens L2 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S4 of the second lens L2 has a concave curved surface portion on the object side.
  • the third lens L3 is an aspheric lens having positive power.
  • the object-side lens surface S5 of the third lens L3 has a concave curved surface portion on the image side.
  • the image-side lens surface S6 of the third lens L3 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the stop STOP adjusts the amount of light passing through.
  • the stop STOP is preferably in the form of a plate having a hole.
  • the stop STOP may be at a position overlapping the image-side lens surface S6 of the third lens L3 in the optical axis Z direction.
  • the fourth lens L4 is a lens having positive power.
  • the object-side lens surface S8 of the fourth lens L4 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S9 of the fourth lens L4 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the fifth lens L5 is a lens having a negative power.
  • the object-side lens surface of the fifth lens L5 has a shape corresponding to the image-side lens surface S9 of the fourth lens L4, and has a concave curved surface portion on the image side.
  • the image-side lens surface S10 of the fifth lens L5 has a concave curved surface portion on the object side.
  • the image-side lens surface of the fourth lens L4 and the object-side lens surface of the fifth lens L5 are bonded by an ultraviolet curing adhesive, and a cemented lens is formed by the fourth lens L4 and the fifth lens L5.
  • the sixth lens L6 is an aspheric lens having positive power.
  • the object-side lens surface S11 of the sixth lens L6 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S12 of the sixth lens L6 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the seventh lens L7 is an aspheric lens having negative power.
  • the object-side lens surface S13 of the seventh lens L7 has a concave curved surface portion on the image side.
  • the image-side lens surface S14 of the seventh lens L7 has a concave curved surface portion on the object side.
  • the IR cut filter 12 is a filter that cuts infrared light.
  • Table 1 shows lens data of each lens surface of the imaging lens system 11.
  • Table 1 shows lens data of each lens surface of the imaging lens system 11.
  • Table 1 presents, as lens data, the radius of curvature of each surface, the surface distance, the refractive index, and the Abbe's number.
  • the surface marked with "*" indicates that it is an aspheric surface.
  • the first surface S1, the second surface S2, the fifth surface S5, the sixth surface S6, the eleventh surface S11, the twelfth surface S12, the thirteenth surface S13, and the fourteenth surface S14 are sixteenth-order even-order aspheric surfaces,
  • the sag amount Sag of each surface is expressed by the following equation.
  • the amount of sag is the optical axis passing through a vertex at the point where the height from the optical axis Z is h and a straight line parallel to the optical axis Z intersects the lens surface and the lens surface and the optical axis Z The distance in a direction parallel to the optical axis Z between a plane perpendicular to Z.
  • Sag (h) (h 2 / R) / ⁇ 1 + ⁇ (1-(1 + k) x h 2 / R 2 ) ⁇ + A3 ⁇ h 3 + A4 ⁇ h 4 + A5 ⁇ h 5 + A6 ⁇ h 6 + A8 ⁇ h 8 + A 10 x h 10 + A 12 x h 12 + A 14 x h 14 + A 16 x h 16
  • h vertical height Sag (h) from the optical axis: distance along the optical axis from the tangent plane at the vertex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at the height h (sag amount)
  • R Radius of curvature of lens surface
  • k Conic coefficient (conic coefficient)
  • An n-th order aspheric coefficient.
  • Table 2 shows the aspheric coefficients for defining the aspheric shape of the lens surface which is aspheric in the imaging lens system 11 of Example 1.
  • “ ⁇ 6.522528E-03” means “ ⁇ 6.522528 ⁇ 10 ⁇ 3 ”.
  • FIG. 2 is a longitudinal aberration view, a field curvature view, and a distortion view in the imaging lens system of Example 1.
  • FIG. 2 in the imaging lens system 11 of Example 1, the half angle of view is 60 ° and the F value is 1.8.
  • the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter.
  • simulation results with light beams of wavelengths 587 nm, 486 nm and 656 nm are shown.
  • the horizontal axis indicates the distance in the optical axis Z direction
  • the vertical axis indicates the image height (field angle).
  • Sag indicates the field curvature in the sagittal plane
  • Tan indicates the field curvature in the tangential plane.
  • the horizontal axis represents the amount of distortion (%) of the image
  • the vertical axis represents the image height (field angle).
  • the field curvature diagram and the distortion diagram of FIG. 2 show simulation results with a light beam of wavelength 587 nm.
  • the angle of view can be made wider, the amount of distortion of the image becomes larger as the angle of view becomes larger.
  • the angle of view can not be increased.
  • the distortion aberration diagram of FIG. 2 in the imaging lens system of Example 1, the angle of view can be made wide, and an increase in the amount of distortion of the image can be suppressed.
  • the distortion amount of the image is very small at a half angle of view of 10 degrees, and an increase in the distortion amount of the image is suppressed even at a half angle of view of 60 degrees.
  • Table 3 shows the results of calculation of the characteristic values of the imaging lens system 11 of Example 1.
  • the focal length of the entire lens system to f and the focal length f 1 of the first lens L1, the focal distance f 2 of the second lens L2, the focal length of the third lens L3 f 3, 4 focal length f 4 of the lens L4, the focal length f 5 of the fifth lens L5, a focal length f 6 of the sixth lens L6, these characteristic values when the focal length of the seventh lens L7 and the f 7,
  • the combined focal length f 12 of the first lens L 1 and the second lens L 2, the combined focal length f 45 of the fourth lens L 4 and the fifth lens L 5 f 12 / f and f 12 / f 3 are shown in Table 3 .
  • Various focal lengths were calculated using rays of 587 nm wavelength.
  • the incident side surface of the first lens L1 on the first object side in the first lens group is aspheric, and has an inflection point, and the following conditional expression Meet. 0.31 ⁇ L1H / L1R ⁇ 0.65 L1H: distance from the optical axis to the inflection point in the direction perpendicular to the optical axis L1R: effective radius of the L1 incident side L1 SAG: sag amount at the inflection point position of the L1 incident side Note that “effective radius of L1 incident side” is defined , “Maximum height of the ray incident on the diagonal apex of the sensor used on the first lens object side”.
  • L1H, L1R and L1SAG are parameters of the lens shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining an inflection point and a sag amount on the incident side surface of the lens.
  • the distance from the optical axis to the inflection point in the direction perpendicular to the optical axis is L1H.
  • the effective radius of the object side surface of the lens is L1R.
  • the sag amount at the inflection point position on the object side surface of the lens is L1 SAG.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the distance from the central optical axis and the differential value of the sag amount on the object-side lens surface of the first lens L1 of the imaging lens system of Example 1.
  • the horizontal axis indicates the distance in the vertical direction from the central optical axis
  • the vertical axis indicates the value obtained by differentiating the amount of sag with distance.
  • the first lens L1 has an effective radius of 4.22 mm and a position of an inflection point of 1.73 mm. Therefore, the value obtained by normalizing the position of the inflection point with the effective radius is 0.410, which satisfies the above equation.
  • the imaging lens system of Example 1 satisfies the following conditional expression. 0.12 ⁇ L1 SAG / L1 R
  • the imaging lens system of Example 1 when the incident side surface (object side) of the first lens has an inflection point, a long distance in the center of the optical axis can be imaged with high resolution, and a wide angle Can image the neighborhood. Further, by satisfying the above formulas, it is possible to ensure a well-balanced area between the area for imaging a long distance in the center direction of the optical axis with high resolution and the area for imaging a wide area at a wide angle.
  • Example 1 when the imaging lens system of Example 1 is mounted on a car, a long distance in the traveling direction corresponding to the moving speed of the car is imaged at high resolution, and perpendicular (or nearly perpendicular) to the moving direction of the car It is possible to image the neighborhood with a wide angle of view so that a pedestrian approaching the car at a walking speed from the angle) can be detected on the peripheral side of the imaging.
  • imaging can be performed with high resolution, and on the peripheral side, imaging can be performed with a wide angle of 80 degrees or more.
  • nd (refractive index) of the first lens is a refractive index L1N at d-line.
  • the second lens group have one or more sets of cemented lenses.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 constitute a set of cemented lenses.
  • the lens closest to the image side of the second lens group be an aspheric lens having a concave shape on the object side.
  • the lens closest to the object side of the second lens group have positive power.
  • the imaging lens system of Example 1 it is possible to image a long distance in the center direction of the optical axis with high resolution and to capture an image of the vicinity at a wide angle.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 2.
  • 5, 6 and 7 are diagrams respectively corresponding to FIGS. 1, 2 and 4 of the first embodiment, and the contents shown in the drawings are the same as those of the first embodiment, and therefore the description of the diagrams is omitted. Further, the contents shown in Tables 4 to 6 and the configurations of the tables are the same as those in Tables 1 to 3, and thus the description of the tables is also omitted.
  • Table 4 shows lens data of each lens surface of the imaging lens system 11.
  • Table 5 shows aspheric coefficients for defining the aspheric surface shape of the lens surface which is aspheric in the imaging lens system 11 of the second embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal aberration view, a field curvature view and a distortion view in the imaging lens system of Example 2.
  • FIG. 6 in the imaging lens system 11 of Example 2, the half angle of view is 55 °, and the F value is 1.8.
  • Table 6 shows the results of calculation of the characteristic values of the imaging lens system 11 of Example 2.
  • the incident side surface of the first lens L1 on the first object side in the first lens group is aspheric, and has a point of inflection, and the following conditional expression Meet. 0.31 ⁇ L1H / L1R ⁇ 0.65 L1H: distance from the optical axis to the inflection point in the direction perpendicular to the optical axis L1R: effective radius of the L1 incident side L1SAG: sag amount at the inflection point position of the L1 incident side
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the distance from the central optical axis and the differential value of the amount of sag on the object side lens surface of the first lens L1 of the imaging lens system of Example 2.
  • the horizontal axis indicates the distance in the vertical direction from the central optical axis
  • the vertical axis indicates the value obtained by differentiating the sag amount by the distance.
  • the first lens L1 has an effective radius of 4.43 mm and a point of inflection of 1.53 mm. Therefore, the value obtained by normalizing the position of the inflection point with the effective radius is 0.345, which satisfies the above equation.
  • the imaging lens system of Example 2 satisfies the following conditional expression. 0.12 ⁇ L1 SAG / L1 R
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an imaging lens system according to Example 3.
  • the imaging lens system 11 includes, in order from the object side, the first lens L1, the second lens L2, the stop STOP, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the fifth It has a sixth lens L6 and a seventh lens L7.
  • the imaging lens system 11 includes, in order from the object side, one or more first lens group (first lens L1, second lens L2, third lens L3), an aperture stop, and two or more lenses.
  • An imaging lens system having a second lens group (a fifth lens L5 and a sixth lens L6) having a positive composite power configured by The image side of the first lens is concave, the combined focal length of the first lens and the second lens is negative, the third lens is a lens having positive power, and the object side of the first lens is non- It has a spherical surface.
  • the imaging lens system 11 may include the IR cut filter 12. Further, IMG indicates an imaging surface.
  • the first lens L1 is an aspheric lens having negative power.
  • the object-side lens surface S1 of the first lens L1 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S2 of the first lens L1 has a concave curved surface portion on the object side. Further, it is desirable that the first lens L1 be a concave meniscus lens having a convex curved surface portion on the object side.
  • the second lens L2 is an aspheric lens having negative power.
  • the object-side lens surface S3 of the second lens L2 has a concave curved surface portion on the image side.
  • the image-side lens surface S4 of the second lens L2 has a concave curved surface portion on the object side.
  • the stop STOP adjusts the amount of light passing through.
  • the stop STOP is preferably in the form of a plate having a hole.
  • the third lens L3 is an aspheric lens having positive power.
  • the object-side lens surface S6 of the third lens L3 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S7 of the third lens L3 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the fourth lens L4 is an aspheric lens having positive power.
  • the object-side lens surface S8 of the fourth lens L4 has a curved surface portion having a convex shape on the object side.
  • the image-side lens surface S9 of the fourth lens L4 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the fifth lens L5 is an aspheric lens having negative power.
  • the object-side lens surface S10 of the fifth lens L5 has a concave curved surface portion on the image side.
  • the image-side lens surface S11 of the fifth lens L5 has a concave curved surface portion on the object side.
  • the sixth lens L6 is an aspheric lens having positive power.
  • the object-side lens surface of the sixth lens L6 has a shape corresponding to the image-side lens surface S11 of the fifth lens L5, and has a convexly curved surface portion on the object side. Further, the image-side lens surface S12 of the sixth lens L6 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the image-side lens surface of the fifth lens L5 and the object-side lens surface of the sixth lens L6 are bonded with an ultraviolet curing adhesive, and a cemented lens is formed by the fifth lens L5 and the sixth lens L6.
  • the seventh lens L7 is an aspheric lens having positive power.
  • the object-side lens surface S13 of the seventh lens L7 has a concave curved surface portion on the image side. Further, the image-side lens surface S14 of the seventh lens L7 has a curved surface portion having a convex shape on the image side.
  • the IR cut filter 12 is a filter that cuts infrared light.
  • Table 7 shows lens data of each lens surface of the imaging lens system 11.
  • Table 7 shows lens data of each lens surface of the imaging lens system 11.
  • Table 7 presents, as lens data, the radius of curvature of each surface, the surface distance, the refractive index, and the Abbe's number.
  • the surface marked with "*" indicates that it is an aspheric surface.
  • the first surface S1, the second surface S2, the fifth surface S5, the sixth surface S6, the eleventh surface S11, the twelfth surface S12, the thirteenth surface S13, and the fourteenth surface S14 are sixteenth-order even-order aspheric surfaces,
  • the sag amount Sag of each surface is expressed by the equation shown in the first embodiment.
  • Table 8 shows aspheric coefficients for defining the aspheric shape of the lens surface which is aspheric in the imaging lens system 11 of the third embodiment.
  • “ ⁇ 6.522528E-03” means “ ⁇ 6.522528 ⁇ 10 ⁇ 3 ”.
  • FIG. 9 is a longitudinal aberration view, a field curvature view and a distortion view in the imaging lens system of Example 3.
  • FIG. 9 in the imaging lens system 11 of Example 3, the half angle of view is 60 °, and the F value is 1.8.
  • the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter.
  • simulation results by light beams of wavelengths 587 nm, 486 nm and 656 nm are shown.
  • the horizontal axis indicates the distance in the optical axis Z direction
  • the vertical axis indicates the image height (field angle).
  • Sag indicates the field curvature in the sagittal plane
  • Tan indicates the field curvature in the tangential plane.
  • the horizontal axis indicates the amount of distortion (%) of the image, and the vertical axis indicates the image height (field angle).
  • simulation results with a light beam having a wavelength of 587 nm are shown.
  • Table 9 shows the results of calculation of the characteristic values of the imaging lens system 11 of Example 3.
  • the focal length of the entire lens system to f and the focal length f 1 of the first lens L1, the focal distance f 2 of the second lens L2, the focal length of the third lens L3 f 3, 4 focal length f 4 of the lens L4, the focal length f 5 of the fifth lens L5, a focal length f 6 of the sixth lens L6, these characteristic values when the focal length of the seventh lens L7 and the f 7,
  • Table 9 shows the combined focal length f 12 of the first lens L 1 and the second lens L 2, the combined focal length f 56 of the fifth lens L 5 and the sixth lens L 6, f 12 / f and f 12 / f 3 .
  • Various focal lengths were calculated using rays of 587 nm wavelength.
  • the incident side surface of the first lens L1 on the first object side in the first lens group is aspheric, and has a point of inflection, and the following conditional expression Meet. 0.31 ⁇ L1H / L1R ⁇ 0.65 L1H: distance from the optical axis to the inflection point in the direction perpendicular to the optical axis L1R: effective radius of the L1 incident side L1SAG: sag amount at the inflection point position of the L1 incident side
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the distance from the central optical axis and the differential value of the amount of sag on the object-side lens surface of the first lens L1 of the imaging lens system of Example 3.
  • the horizontal axis indicates the distance in the vertical direction from the central optical axis
  • the vertical axis indicates the value obtained by differentiating the sag amount by the distance.
  • the first lens L1 has an effective radius of 4.48 mm and a position of an inflection point of 2.76 mm. Therefore, the value obtained by normalizing the position of the inflection point with the effective radius is 0.616, which satisfies the above equation.
  • the imaging lens system of Example 3 satisfies the following conditional expression. 0.12 ⁇ L1 SAG / L1 R
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an imaging device according to the fourth embodiment.
  • the imaging device 20 includes an imaging lens system 11 and an imaging element 21.
  • the imaging lens system 11 and the imaging element 21 are housed in a housing (not shown).
  • the imaging lens system 11 is the imaging lens system 11 described in the first embodiment described above.
  • the imaging element 21 is an element that converts the received light into an electrical signal, and for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor is used.
  • the imaging element 21 is disposed at an imaging position of the imaging lens system 11.
  • the horizontal angle of view is an angle of view corresponding to the horizontal direction of the imaging device 21.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention.
  • the fourth embodiment may be applied to the second or third embodiment.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-217376 filed on Nov. 10, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein.
  • imaging lens system 12 cut filter 20 imaging device 21 imaging elements L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7 lenses

Abstract

光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することができる撮像レンズ系及び撮像装置を提供すること。　撮像レンズ系（１１）は、物体側から順に、少なくとも第１レンズ（Ｌ１）、第２レンズ（Ｌ２）及び第３レンズ（Ｌ３）で構成される第１レンズ群と、開口絞り（ＳＴＯＰ）と、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群を有し、第１レンズ（Ｌ１）の像側は凹面であり、第１レンズ（Ｌ１）と第２レンズ（Ｌ２）の合成焦点距離は負であり、第３レンズ（Ｌ３）は正のパワーを有するレンズであり、第１レンズ（Ｌ１）の物体側は非球面であり、第１レンズ（Ｌ１）の入射側面（物体側）が変曲点を有する。

Description

撮像レンズ系及び撮像装置
　本発明は撮像レンズ系及び撮像装置に関する。
　広い範囲の画像を確保するため水平１００度の画角を達成しようと、焦点距離が短くなり、撮影する物体が小さくなり、撮影する物体を大きくしようとすると焦点距離を長くする必要があった。
　例えば、特許文献１では、物体側から像側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ、正のパワーを有する第２レンズ、負のパワーを有する第３レンズ、負のパワーを有する第４レンズおよび正のパワーを有する第５レンズからなり、第１レンズに凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズに凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置した、広角レンズが記載されている。
　近年、車に搭載される広角レンズの用途は、ビューからセンシングへと変化してきている。センシングでは画像解析に必要な解像度が必要になるため、メガピクセル対応の高解像度の画像が求められている。また、広い画角も求められている。
　このように、車載用の撮像装置では、進行方向の遠方を高解像度で撮像すること及び広角で近傍を撮像することが求められている。
　また、特許文献２には、少なくとも３つのレンズ群からなり、物体側から順に、後面が物体側に凸の負の屈折力を有する第１レンズ群と、前面が物体側に凸で正の屈折力を有する第２レンズ群と、その後方に第３レンズ群とを有し、各レンズ群１～３の間隔を変えることによって変倍させるレンズ系であって、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させ、所定条件式を満足する変倍レンズが記載されている。
特開２０１４－１７８６２４号公報 特開２００４－２２６６９１号公報
　しかしながら、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像することと、広角で近傍を撮像することの、両方の要求を満足するには、広角レンズと望遠レンズの２本のレンズを使用することが一般的である。また、特許文献２では、第２レンズ群と第３レンズ群を移動させることにより変倍させるものであるので、遠距離で撮像と、広角で撮像を、同時に行うことができなかった。
　また焦点距離については画角を広くするためには焦点距離を小さくする。画角を狭くするには焦点距離を長くしなければならない。遠い物体を大きく写す場合は焦点距離を長くして望遠の効果を得る必要があるが、広い範囲が撮影できない。画角を広くしようとすることは焦点距離を短くすることであるがこの場合遠い物体を大きくすることが出来ないと、相反する条件を満足できなかった。
　このように、１本の撮像レンズ系で、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することが実現できていなかった。
　一実施形態の撮像レンズ系は、物体側から順に、少なくとも第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズで構成される第１レンズ群と、開口絞りと、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群を有し、前記第１レンズの像側は凹面であり、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離は負であり、前記第３レンズは正のパワーを有するレンズであり、前記第１レンズの物体側は非球面を有し、前記第１レンズの入射側面（物体側）が変曲点を有するようにした。
　一実施形態の撮像レンズ系によれば、第１レンズの入射側面（物体側）が変曲点を有することにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することができる。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第１レンズは、前記第１レンズ群の中で最も物体側にあり、次の条件式（１）及び（２）を満たすようにしてもよい。
０．３１≦Ｌ１Ｈ／Ｌ１Ｒ≦０．６５　　　　　（１）
０．１２≦Ｌ１ＳＡＧ／Ｌ１Ｒ　　　　　（２）
Ｌ１Ｈ：光軸垂直方向における光軸から変曲点までの距離
Ｌ１Ｒ：Ｌ１入射側面の有効半径
Ｌ１ＳＡＧ：Ｌ１入射側面の変曲点位置におけるサグ量
　上記これらの式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像する領域と、広角で近傍を撮像する領域とをバランス良く確保することができる。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第１レンズのｄ線における屈折率ｎｄをＬ１Ｎとした時、次の条件式（３）を満たすようにしてもよい。
Ｌ１Ｎ≧１．７５　　　　　（３）
　一実施形態の撮像レンズ系によれば、上記式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像するために十分な屈折力を得ることができる。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、画角８０度以上の広角レンズであるようにしてもよい。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第１レンズは物体側に凸形状の凹メニスカスレンズであるようにしてもよい。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第１レンズのアッベ数をＬ１Ｖとした時、次の条件式（４）を満たすようにしてもよい。
Ｌ１Ｖ≧３８　　　　　（４）
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第２レンズ群には貼り合せレンズを１組以上有するようにしてもよい。
　一実施形態の撮像レンズ系によれば、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像するために十分な色収差補正を行うことができる。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第２レンズ群の最も像側にあるレンズは、物体側に凹形状を有する非球面レンズであるようにしてもよい。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第２レンズ群の最も物体側にあるレンズは正のパワーを有するようにしてもよい。
　一実施形態の撮像レンズ系によれば、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することができる。
　好ましくは、一実施形態の撮像レンズ系は、前記第２レンズ群は接合レンズを有するようにしてもよい。
　一実施形態の撮像装置は、物体側から順に、少なくとも第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズで構成される第１レンズ群と、開口絞りと、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群と、を有し、前記第１レンズの像側は凹面であり、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離は負であり、前記第３レンズは正のパワーを有するレンズであり、前記第１レンズの物体側は非球面を有するようにした。
　一実施形態の撮像装置によれば、記これらの式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像する領域と、広角で近傍を撮像する領域とをバランス良く確保することができる。
　本発明の撮像レンズ系及び撮像装置によれば、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することができる。
実施例１に係る撮像レンズ系の断面図である。 実施例１の撮像レンズ系における縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 レンズの入射側面における変曲点及びサグ量を説明するための模式図である。 実施例１の撮像レンズ系の第１レンズＬ１の物体側レンズ面における、中心光軸からの距離とサグ量の微分値の関係を示すグラフである。 実施例２に係る撮像レンズ系の断面図である。 実施例２の撮像レンズ系における縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 実施例２の撮像レンズ系の第１レンズＬ１の物体側レンズ面における、中心光軸からの距離とサグ量の微分値の関係を示すグラフである。 実施例３に係る撮像レンズ系の断面図である。 実施例３の撮像レンズ系における縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 実施例３の撮像レンズ系の第１レンズＬ１の物体側レンズ面における、中心光軸からの距離とサグ量の微分値の関係を示すグラフである。 実施例４に係る撮像装置の断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
　（実施例１：撮像レンズ系）
　図１は、実施例１に係る撮像レンズ系の断面図である。図１において、撮像レンズ系１１は、物体側から順に、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、第３レンズＬ３と、絞りＳＴＯＰと、第４レンズＬ４と、第５レンズＬ５と、第６レンズＬ６と、第７レンズＬ７と、を有する。そして、撮像レンズ系１１は、物体側から順に、１枚以上で構成される第１レンズ群（第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、）と、開口絞りと、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群（第４レンズＬ４、第５レンズＬ５）を有する撮像レンズ系を構成する。そして、第１レンズの像側は凹面であり、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離は負であり、第３レンズは正のパワーを有するレンズであり、第１レンズの物体側は非球面を有する。
　また、撮像レンズ系１１は、ＩＲカットフィルタ１２を備えてもよい。また、ＩＭＧは結像面を示す。
　次に各構成について説明する。
　第１レンズＬ１は、負のパワーを有する非球面レンズである。第１レンズＬ１の物体側レンズ面Ｓ１は、物体側に凸形状の曲面部分を有している。第１レンズＬ１の像側レンズ面Ｓ２は物体側に凹形状の曲面部分を有している。また、第１レンズＬ１は、物体側に凸形状の曲面部分を有する凹メニスカスレンズであることが望ましい。
　第２レンズＬ２は、正のパワーを有するレンズである。第２レンズＬ２の物体側レンズ面Ｓ３は、物体側に凸形状の曲面部分を有する。また、第２レンズＬ２の像側レンズ面Ｓ４は物体側に凹形状の曲面部分を有している。
　第３レンズＬ３は、正のパワーを有する非球面レンズである。第３レンズＬ３の物体側レンズ面Ｓ５は像側に凹形状の曲面部分を有する。また、第３レンズＬ３の像側レンズ面Ｓ６は像側に凸形状の曲面部分を有している。
　絞りＳＴＯＰは、通過する光の量を調整する。例えば、絞りＳＴＯＰは、孔を有する板形状のものが好適である。図１に示すように、絞りＳＴＯＰは、光軸Ｚ方向において、第３レンズＬ３の像側レンズ面Ｓ６と重なる位置であってもよい。
　第４レンズＬ４は、正のパワーを有するレンズである。第４レンズＬ４の物体側レンズ面Ｓ８は物体側に凸形状の曲面部分を有している。また、第４レンズＬ４の像側レンズ面Ｓ９は像側に凸形状の曲面部分を有している。
　第５レンズＬ５は、負のパワーを有するレンズである。第５レンズＬ５の物体側レンズ面は、第４レンズＬ４の像側レンズ面Ｓ９に対応する形状を有し、像側に凹形状の曲面部分を有している。また、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１０は物体側に凹形状の曲面部分を有している。第４レンズＬ４の像側レンズ面と第５レンズＬ５の物体側レンズ面は、紫外線硬化型接着剤により接合されており、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５で接合レンズを形成する。
　第６レンズＬ６は、正のパワーを有する非球面レンズである。第６レンズＬ６の物体側レンズ面Ｓ１１は物体側に凸形状の曲面部分を有している。また、第６レンズＬ６の像側レンズ面Ｓ１２は像側に凸形状の曲面部分を有している。
　第７レンズＬ７は、負のパワーを有する非球面レンズである。第７レンズＬ７の物体側レンズ面Ｓ１３は像側に凹形状の曲面部分を有している。また、第７レンズＬ７の像側レンズ面Ｓ１４は物体側に凹形状の曲面部分を有している。
　ＩＲカットフィルタ１２は、赤外光をカットするフィルタである。
　以下、撮像レンズ系１１の特性データについて述べる。
　まず、表１に、撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１に、撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１では、レンズデータとして、各面の曲率半径、面間隔、屈折率、及びアッベ数を提示している。「＊印」がついた面は、非球面であることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　第１面Ｓ１、第２面Ｓ２、第５面Ｓ５、第６面Ｓ６、第１１面Ｓ１１、第１２面Ｓ１２、第１３面Ｓ１３、第１４面Ｓ１４は１６次の偶数次非球面であり、各面のサグ量Ｓａｇは次式で表される。なお、サグ量とは、光軸Ｚからの高さがｈで光軸Ｚと平行な直線がレンズ面と交わった点と、レンズ面と光軸Ｚとの交点である面頂点を通る光軸Ｚに垂直な平面との間の、光軸Ｚに平行な方向の距離のことである。
Ｓａｇ（ｈ）＝（ｈ２／Ｒ）／｛１＋√（１－（１＋ｋ）×ｈ２／Ｒ２）｝
　　　　　　　＋Ａ３×ｈ３＋Ａ４×ｈ４＋Ａ５×ｈ５＋Ａ６×ｈ６＋Ａ８×ｈ８
　　　　　　　＋Ａ１０×ｈ１０＋Ａ１２×ｈ１２＋Ａ１４×ｈ１４＋Ａ１６×ｈ１６
ただし、
ｈ：光軸からの垂直方向高さ
Ｓａｇ（ｈ）：非球面の頂点における接平面から高さｈにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）
Ｒ：レンズ面の曲率半径
ｋ：コーニック係数（円錐係数）
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
である。
　表２に、実施例１の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表２において、例えば「－６．５２２５２８Ｅ－０３」は、「－６．５２２５２８×１０－３」を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図２は、実施例１の撮像レンズ系における縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図２に示すように、実施例１の撮像レンズ系１１では、半画角が６０°、Ｆ値が１．８である。図２の縦収差図では、横軸は、横軸は光線が光軸Ｚと交わる位置を示し、縦軸は瞳径での高さを示す。図２の縦収差図では、波長５８７ｎｍ、４８６ｎｍ、６５６ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。
　図２の像面湾曲図では、横軸は光軸Ｚ方向の距離を示し、縦軸は像高（画角）を示す。また、図２の像面湾曲図において、Ｓａｇはサジタル面における像面湾曲を示し、Ｔａｎはタンジェンシャル面における像面湾曲を示す。図２の像面湾曲図に示すように、本実施例の撮像レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
　図２の歪曲収差図において、横軸は像の歪み量（％）を示し、縦軸は像高（画角）を示す。図２の像面湾曲図、歪曲収差図では、波長５８７ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。一般に、画角を広くとれるようにすると、画角が大きくなるにつれて、像の歪み量が大きくなってしまう。また、像の歪み量を小さくしようとすると、画角を大きくとることができない。図２の歪曲収差図に示すように、実施例１の撮像レンズ系では、画角を広くとることができ、かつ像の歪み量の増加を抑えることができる。具体的には図２の歪曲収差図に示すように、半画角１０度では、像の歪み量が非常に少なく、半画角６０度でも、像の歪み量の増加が抑えられている。
　次に、表３に、実施例１の撮像レンズ系１１の特性値を計算した結果を示す。撮像レンズ系１１において、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５、第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６、第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７、としたときのこれらの特性値（第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離ｆ１２、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の合成焦点距離ｆ４５、）、ｆ１２／ｆ及びｆ１２／ｆ３を表３に示す。各種の焦点距離は、５８７ｎｍの波長の光線を用いて計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　また、実施例１の撮像レンズ系は、第１レンズ群の中で１番物体側にある第１レンズＬ１の入射側面が非球面であり、変曲点を有しており、次の条件式を満たす。
０．３１≦Ｌ１Ｈ／Ｌ１Ｒ≦０．６５
Ｌ１Ｈ：光軸垂直方向における光軸から変曲点までの距離
Ｌ１Ｒ：Ｌ１入射側面の有効半径
Ｌ１ＳＡＧ：Ｌ１入射側面の変曲点位置におけるサグ量
なお、「Ｌ１入射側面の有効半径」の定義は、「使用するセンサの対角頂点に入射する光線の第1レンズ物体側面における最大高さ」である。
　ここで、Ｌ１Ｈ、Ｌ１Ｒ及びＬ１ＳＡＧは、図３に示すレンズのパラメータである。図３は、レンズの入射側面における変曲点及びサグ量を説明するための模式図である。図３に示すように、光軸に対して垂直な方向での光軸から変曲点までの距離がＬ１Ｈである。また、レンズの物体側面の有効半径がＬ１Ｒである。そして、レンズの物体側面の変曲点位置におけるサグ量がＬ１ＳＡＧである。
　図４は、実施例１の撮像レンズ系の第１レンズＬ１の物体側レンズ面における、中心光軸からの距離とサグ量の微分値の関係を示すグラフである。図４において、横軸は中心光軸からの垂直方向の距離を示し、縦軸はサグ量を距離で微分した値を示す。
　図４に示す実施例１の撮像レンズ系において第１レンズＬ１は、有効半径が４．２２ｍｍ、変曲点の位置が１．７３ｍｍである。したがって、変曲点の位置を有効半径で正規化した値は０．４１０であり、上記式を満たしている。
　また、実施例１の撮像レンズ系は、次の条件式を満たす。
０．１２≦Ｌ１ＳＡＧ／Ｌ１Ｒ
　このように、実施例１の撮像レンズ系によれば、第１レンズの入射側面（物体側）が変曲点を有することにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することができる。また、上記これらの式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像する領域と、広角で近傍を撮像する領域とをバランス良く確保することができる。すなわち、実施例１の撮像レンズ系を自動車に搭載した場合、自動車の移動速度に対応する進行方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ自動車の移動方向に対して垂直（または垂直に近いの角度）から歩行速度で自動車に近づく歩行者を、撮像の周縁側で検出可能できるように、広い画角で近傍を撮像することができる。
　例えば、光軸から狭い角度（例えば６度以内）の光軸中心の領域では、高解像度で撮像することができ、且つ周縁側では画角８０度以上の広角で撮像することができる。
　また、実施例１の撮像レンズ系は、第１レンズのｎｄ（屈折率）をｄ線における屈折率Ｌ１Ｎとした時、次の条件式を満たすことが望ましい。
Ｌ１Ｎ≧１．７５
　上記式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像するために十分な屈折力を得ることができる。
　また、実施例１の撮像レンズ系は、第１レンズＬ１のアッベ数をＬ１Ｖとした時、次の条件式を満たすことが望ましい。
Ｌ１Ｖ≧３８
　また、実施例１の撮像レンズ系は、第２レンズ群に貼り合せレンズを１組以上有することが望ましい。例えば、実施例１の撮像レンズ系は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５が１組の貼り合せレンズを構成している。この構成により、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像するために十分な色収差補正を行うことができる。
　また、実施例１の撮像レンズ系は、第２レンズ群の最も像側にあるレンズは、物体側に凹形状を有する非球面レンズであることが望ましい。
　また、実施例１の撮像レンズ系は、第２レンズ群の最も物体側にあるレンズは正のパワーを有することが望ましい。
　このように実施例１の撮像レンズ系によれば、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像し、且つ広角で近傍を撮像することができる。
　（実施例２：撮像レンズ系）
　図５は、実施例２に係る撮像レンズ系の断面図である。図５、６、７は、実施例１の図１、２、４にそれぞれ対応した図であり、図が示す内容も実施例１と同様なので図の説明は省略する。また、表４～表６の示す内容及び表の構成は、表１～表３と同様なので、表の説明についても省略する。
　以下、撮像レンズ系１１の特性データについて述べる。
　まず、表４に、撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表５に、実施例２の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　図６は、実施例２の撮像レンズ系における縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図６に示すように、実施例２の撮像レンズ系１１では、半画角が５５°、Ｆ値が１．８である。
　次に、表６に、実施例２の撮像レンズ系１１の特性値を計算した結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　また、実施例２の撮像レンズ系は、第１レンズ群の中で１番物体側にある第１レンズＬ１の入射側面が非球面であり、変曲点を有しており、次の条件式を満たす。
０．３１≦Ｌ１Ｈ／Ｌ１Ｒ≦０．６５
Ｌ１Ｈ：光軸垂直方向における光軸から変曲点までの距離
Ｌ１Ｒ：Ｌ１入射側面の有効半径
Ｌ１ＳＡＧ：Ｌ１入射側面の変曲点位置におけるサグ量
　図７は、実施例２の撮像レンズ系の第１レンズＬ１の物体側レンズ面における、中心光軸からの距離とサグ量の微分値の関係を示すグラフである。図７において、横軸は中心光軸からの垂直方向の距離を示し、縦軸はサグ量を距離で微分した値を示す。
　図７に示す実施例２の撮像レンズ系において第１レンズＬ１は、有効半径が４．４３ｍｍ、変曲点の位置が１．５３ｍｍである。したがって、変曲点の位置を有効半径で正規化した値は０．３４５であり、上記式を満たしている。
　また、実施例２の撮像レンズ系は、次の条件式を満たす。
０．１２≦Ｌ１ＳＡＧ／Ｌ１Ｒ
　上記これらの式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像する領域と、広角で近傍を撮像する領域とをバランス良く確保することができる。
　（実施例３：撮像レンズ系）
　図８は、実施例３に係る撮像レンズ系の断面図である。図８において、撮像レンズ系１１は、物体側から順に、第１レンズＬ１と、第２レンズＬ２と、絞りＳＴＯＰと、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、第７レンズＬ７と、を有する。そして、撮像レンズ系１１は、物体側から順に、１枚以上で構成される第１レンズ群（第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、）と、開口絞りと、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群（第５レンズＬ５、第６レンズＬ６）を有する撮像レンズ系を構成する。そして、第１レンズの像側は凹面であり、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離は負であり、第３レンズは正のパワーを有するレンズであり、第１レンズの物体側は非球面を有する。
　また、撮像レンズ系１１は、ＩＲカットフィルタ１２を備えてもよい。また、ＩＭＧは結像面を示す。
　次に各構成について説明する。
　第１レンズＬ１は、負のパワーを有する非球面レンズである。第１レンズＬ１の物体側レンズ面Ｓ１は、物体側に凸形状の曲面部分を有している。第１レンズＬ１の像側レンズ面Ｓ２は物体側に凹形状の曲面部分を有している。また、第１レンズＬ１は、物体側に凸形状の曲面部分を有する凹メニスカスレンズであることが望ましい。
　第２レンズＬ２は、負のパワーを有する非球面レンズである。第２レンズＬ２の物体側レンズ面Ｓ３は、像側に凹形状の曲面部分を有する。また、第２レンズＬ２の像側レンズ面Ｓ４は物体側に凹形状の曲面部分を有している。
　絞りＳＴＯＰは、通過する光の量を調整する。例えば、絞りＳＴＯＰは、孔を有する板形状のものが好適である。
　第３レンズＬ３は、正のパワーを有する非球面レンズである。第３レンズＬ３の物体側レンズ面Ｓ６は物体側に凸形状の曲面部分を有する。また、第３レンズＬ３の像側レンズ面Ｓ７は像側に凸形状の曲面部分を有している。
　第４レンズＬ４は、正のパワーを有する非球面レンズである。第４レンズＬ４の物体側レンズ面Ｓ８は物体側に凸形状の曲面部分を有している。また、第４レンズＬ４の像側レンズ面Ｓ９は像側に凸形状の曲面部分を有している。
　第５レンズＬ５は、負のパワーを有する非球面レンズである。第５レンズＬ５の物体側レンズ面Ｓ１０は、像側に凹形状の曲面部分を有している。また、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１は物体側に凹形状の曲面部分を有している。
　第６レンズＬ６は、正のパワーを有する非球面レンズである。第６レンズＬ６の物体側レンズ面は、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１に対応する形状を有し、物体側に凸形状の曲面部分を有している。また、第６レンズＬ６の像側レンズ面Ｓ１２は像側に凸形状の曲面部分を有している。第５レンズＬ５の像側レンズ面と第６レンズＬ６の物体側レンズ面は、紫外線硬化型接着剤により接合されており、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６で接合レンズを形成する。
　第７レンズＬ７は、正のパワーを有する非球面レンズである。第７レンズＬ７の物体側レンズ面Ｓ１３は像側に凹形状の曲面部分を有している。また、第７レンズＬ７の像側レンズ面Ｓ１４は像側に凸形状の曲面部分を有している。
　ＩＲカットフィルタ１２は、赤外光をカットするフィルタである。
　以下、撮像レンズ系１１の特性データについて述べる。
　まず、表７に、撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表７に、撮像レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表７では、レンズデータとして、各面の曲率半径、面間隔、屈折率、及びアッベ数を提示している。「＊印」がついた面は、非球面であることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　第１面Ｓ１、第２面Ｓ２、第５面Ｓ５、第６面Ｓ６、第１１面Ｓ１１、第１２面Ｓ１２、第１３面Ｓ１３、第１４面Ｓ１４は１６次の偶数次非球面であり、各面のサグ量Ｓａｇは実施例１で示した式で表される。
　表８に、実施例３の撮像レンズ系１１において、非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表８において、例えば「－６．５２２５２８Ｅ－０３」は、「－６．５２２５２８×１０－３」を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　図９は、実施例３の撮像レンズ系における縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図９に示すように、実施例３の撮像レンズ系１１では、半画角が６０°、Ｆ値が１．８である。図９の縦収差図では、横軸は、横軸は光線が光軸Ｚと交わる位置を示し、縦軸は瞳径での高さを示す。図９の縦収差図では、波長５８７ｎｍ、４８６ｎｍ、６５６ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。
　図９の像面湾曲図では、横軸は光軸Ｚ方向の距離を示し、縦軸は像高（画角）を示す。また、図９の像面湾曲図において、Ｓａｇはサジタル面における像面湾曲を示し、Ｔａｎはタンジェンシャル面における像面湾曲を示す。図９の像面湾曲図に示すように、本実施例の撮像レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、撮像レンズ系１１が高解像度となる。
　図９の歪曲収差図において、横軸は像の歪み量（％）を示し、縦軸は像高（画角）を示す。図９の像面湾曲図、歪曲収差図では、波長５８７ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。
　次に、表９に、実施例３の撮像レンズ系１１の特性値を計算した結果を示す。撮像レンズ系１１において、レンズ系全体の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３、第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５、第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６、第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７、としたときのこれらの特性値（第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離ｆ１２、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の合成焦点距離ｆ５６）、ｆ１２／ｆ及びｆ１２／ｆ３を表９に示す。各種の焦点距離は、５８７ｎｍの波長の光線を用いて計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　また、実施例３の撮像レンズ系は、第１レンズ群の中で１番物体側にある第１レンズＬ１の入射側面が非球面であり、変曲点を有しており、次の条件式を満たす。
０．３１≦Ｌ１Ｈ／Ｌ１Ｒ≦０．６５
Ｌ１Ｈ：光軸垂直方向における光軸から変曲点までの距離
Ｌ１Ｒ：Ｌ１入射側面の有効半径
Ｌ１ＳＡＧ：Ｌ１入射側面の変曲点位置におけるサグ量
　図１０は、実施例３の撮像レンズ系の第１レンズＬ１の物体側レンズ面における、中心光軸からの距離とサグ量の微分値の関係を示すグラフである。図１０において、横軸は中心光軸からの垂直方向の距離を示し、縦軸はサグ量を距離で微分した値を示す。
　図１０に示す実施例３の撮像レンズ系において第１レンズＬ１は、有効半径が４．４８ｍｍ、変曲点の位置が２．７６ｍｍである。したがって、変曲点の位置を有効半径で正規化した値は０．６１６であり、上記式を満たしている。
　また、実施例３の撮像レンズ系は、次の条件式を満たす。
０．１２≦Ｌ１ＳＡＧ／Ｌ１Ｒ
　上記これらの式を満たすことにより、光軸中心方向の遠距離を高解像度で撮像する領域と、広角で近傍を撮像する領域とをバランス良く確保することができる。
　（実施例４：撮像装置への適用例）
　図１１は、実施例４に係る撮像装置の断面図である。撮像装置２０は、撮像レンズ系１１と、撮像素子２１と、を備える。撮像レンズ系１１と、撮像素子２１と、は筐体（不図示）に収容されている。撮像レンズ系１１は、上述の実施の形態１に記載された撮像レンズ系１１である。
　撮像素子２１は、受光した光を電気信号に変換する素子であり、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。撮像素子２１は、撮像レンズ系１１の結像位置に配置されている。なお、水平画角とは、撮像素子２１の水平方向に対応する画角である。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施例４は、実施の形態２または３に適用してもよい。
　この出願は、２０１７年１１月１０日に出願された日本出願特願２０１７－２１７３７６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１１　撮像レンズ系
１２　カットフィルタ
２０　撮像装置
２１　撮像素子
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７　レンズ

Claims (11)

  1. 　物体側から順に、少なくとも第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズで構成される第１レンズ群と、開口絞りと、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群を有し、
    　前記第１レンズの像側は凹面であり、
    　前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離は負であり、
    　前記第３レンズは正のパワーを有するレンズであり、
    　前記第１レンズの物体側は非球面を有し、
    　前記第１レンズの入射側面（物体側）が変曲点を有する撮像レンズ系。
  2. 　前記第１レンズは、前記第１レンズ群の中で最も物体側にあり、
    　次の条件式（１）及び（２）を満たす請求項１に記載の撮像レンズ系。
    ０．３１≦Ｌ１Ｈ／Ｌ１Ｒ≦０．６５　　　　　（１）
    ０．１２≦Ｌ１ＳＡＧ／Ｌ１Ｒ　　　　　（２）
    Ｌ１Ｈ：光軸垂直方向における光軸から変曲点までの距離
    Ｌ１Ｒ：Ｌ１入射側面の有効半径
    Ｌ１ＳＡＧ：Ｌ１入射側面の変曲点位置におけるサグ量
  3. 　前記第１レンズのｄ線における屈折率ｎｄをＬ１Ｎとした時、次の条件式（３）を満たす請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ系。
    Ｌ１Ｎ≧１．７５　　　　　（３）
  4. 　画角８０度以上の広角レンズである請求項１から３のいずれかに記載の撮像レンズ系。
  5. 　前記第１レンズは物体側に凸形状の凹メニスカスレンズである請求項１から４のいずれかに記載の撮像レンズ系。
  6. 　前記第１レンズのアッベ数をＬ１Ｖとした時、次の条件式（４）を満たす請求項１から５のいずれかに記載の撮像レンズ系。
    Ｌ１Ｖ≧３８　　　　　（４）
  7. 　前記第２レンズ群には貼り合せレンズを１組以上有する請求項１から６のいずれかに記載の撮像レンズ系。
  8. 　前記第２レンズ群の最も像側にあるレンズは、物体側に凹形状を有する非球面レンズである請求項１から７のいずれかに記載の撮像レンズ系。
  9. 　前記第２レンズ群の最も物体側にあるレンズは正のパワーを有する請求項１から８のいずれかに記載の撮像レンズ系。
  10. 　前記第２レンズ群は接合レンズを有する請求項１から９のいずれかに記載の撮像レンズ系。
  11. 　物体側から順に、少なくとも第１レンズ、第２レンズ及び第３レンズで構成される第１レンズ群と、開口絞りと、２枚以上で構成される正の合成パワーを持った第２レンズ群と、を有し、
    　前記第１レンズの像側は凹面であり、
    　前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離は負であり、
    　前記第３レンズは正のパワーを有するレンズであり、
    　前記第１レンズの物体側は非球面を有する撮像装置。
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