(57)【要約】【課題】  小型軽量、広角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され高い光学性能を有し、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置は、物体側より順に、第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、撮像素子、を有し、第２レンズ群は、１枚以上の正レンズのみで構成される第２ａレンズ群を有し、第２ａレンズ群に含まれる全てのレンズのｄ線における屈折率Ｎ２ａ、アッベ数ν２ａ、部分分散比θ２ａ、ｄ線における温度による相対屈折率変化ｄｎ２a／ｄＴrelative、全系の焦点距離ｆ、第２ａレンズ群の焦点距離ｆ２ａ、撮像レンズの全長ＴＤ、撮像レンズの最も像側に配置されるレンズの像側の面から前記撮像素子の撮像面までの距離ＢＦが所定の関係を満たす。【選択図】  図１
2014197130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、撮像素子、を有し、前記第２レンズ群は、１枚以上の正レンズのみで構成される第２ａレンズ群を有し、前記第２ａレンズ群に含まれる全てのレンズのｄ線における屈折率をＮ２ａ、アッベ数をν２ａ、部分分散比をθ２ａ、ｄ線における温度による相対屈折率変化をｄｎ２a／ｄＴrelativeとすると、
６２＜ν２ａ
Ｎ２ａ＜１．６３
０．６０５−（ν２ａ／１０００）＜θ２ａ
ｄｎ２ａ／ｄＴrelative  ＜  −２．４×１０-6
なる条件を満足し、全系の焦点距離をｆ、前記第２ａレンズ群の焦点距離をｆ２ａ、前記撮像レンズの全長をＴＤ、前記撮像レンズの最も像側に配置されるレンズの像側の面から前記撮像素子の撮像面までの距離をＢＦとしたとき、
０．２０＜  ｆ／ｆ２ａ  ＜  ０．８０    
３．００ ＜  ＴＤ／ＢＦ  ＜  ６．５０
を満足することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子における最大像高をＹ、無限遠状態におけるＦナンバーをＦｎｏとしたとき、
０．４０＜ｆ2／（Ｙ×Ｆｎｏ）＜３．００    （単位：ｍｍ）
を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
最も像側に配置されるレンズの像側の面と撮像面の間隔を規制する鏡筒部材の材質の線膨張係数をαとしたとき、
１．５０×１０-5    ＜  α  ＜  ２．５０×１０-5 
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２レンズ群は１枚以上の負レンズと２枚以上の正レンズを有し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν２ｐ、ν２ｎとしたとき、
０．２０ ＜  ｆ／ｆ２  ＜  ０．７０  
２．００＜ν２ｐ／ν２ｎ＜  ６．００
を満足する請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２レンズ群は負レンズと正レンズの接合レンズと１枚以上の正レンズを有し、前記接合レンズの負レンズと正レンズの屈折率をｎｃｎ、ｎｃｐとしたとき、
０．２０＜ｎｃｎ−ｎｃｐ＜０．６０
を満足する請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１レンズ群は物体側から順に２枚の負レンズと１枚の正レンズで構成され、前記第２レンズ群は１枚以上の負レンズと２枚以上の正レンズを有し、前記第１レンズ群の負レンズは物体側に凸のメニスカスレンズであり、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１レンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν１ｐ、ν１ｎ、前記第１レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率をｎ１ｐとしたとき、
−０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．２５
０．２０＜ν１ｐ／ν１ｎ＜０．７０
１．８５  ＜  ｎ１ｐ  ＜  ２．４０
を満足する請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズを有する撮像装置であって、監視用カメラ、ネットワークカメラ、車載用カメラ、デジタルカメラ等に好適な撮像レンズを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より監視用カメラは小型軽量で、広い撮像範囲を有し、低照度に対応可能であることが求められている。また、近年においてはセンサの高画素化が進み、ＦＵＬＬ  ＨＤ対応の高い解像力が要求されている。それに伴い監視カメラに搭載される撮像レンズにおいては小型軽量で、水平画角７５度以上の広画角で、明るいＦナンバー、高い光学性能を有することが求められている。特許文献１では、良好な光学性能と最大画角約８５度の画角を有し、低コストかつコンパクトな光学系が提案されている。特許文献２では、最大画角が７０〜８０度、Ｆナンバー２．０、レンズ構成枚数６枚で良好な光学性能を有する光学系が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２１９２０号広報
【特許文献２】特開２００８−２３３６１０号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に監視用の撮像レンズにおいては、良好な結像性能を得るために色収差が良好に補正されていることが好ましい。
【０００５】
また、一般的に監視カメラは寒冷地から熱帯地域まで広い温度範囲で使用される。このため、特にフォーカス機構を持たない所謂パンフォーカスレンズにおいては、温度による結像位置変化が発生すると被写界深度幅とピントの合う範囲（即ちパンフォーカス範囲）が変化してしまうため、温度による結像位置の変化が抑制されていることが重要である。特許文献１では、小型軽量、低コストで良好な光学性能を得るために温度による屈折率変化が大きいプラスチック非球面レンズを使用するので、温度による結像位置の変化が発生する課題がある。
【０００６】
特許文献２では、結像に寄与する第３レンズ群の硝材構成では軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正することができない。
【０００７】
そこで本発明の目的は、小型軽量で、広画角で、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され、高い光学性能を有し、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像レンズ及びそれを有する撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、物体側より順に、第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、撮像素子、を有し、前記第２レンズ群は、１枚以上の正レンズのみで構成される第２ａレンズ群を有し、前記第２ａレンズ群に含まれる全てのレンズのｄ線における屈折率をＮ２ａ、アッベ数をν２ａ、部分分散比をθ２ａ、ｄ線における温度による相対屈折率変化をｄｎ２a／ｄＴrelativeとすると、
６２＜ν２ａ
Ｎ２ａ＜１．６３
０．６０５−（ν２ａ／１０００）＜θ２ａ
ｄｎ２ａ／ｄＴrelative  ＜  −２．４×１０-6
なる条件を満足し、全系の焦点距離をｆ、前記第２ａレンズ群の焦点距離をｆ２ａ、前記撮像レンズの全長をＴＤ、前記撮像レンズの最も像側に配置されるレンズの像側の面から前記撮像素子の撮像面までの距離をＢＦとしたとき、
０．２０＜  ｆ／ｆ２ａ  ＜  ０．８０
３．００ ＜  ＴＤ／ＢＦ  ＜  ６．５０
を満足することを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型軽量で、広画角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され高い光学性能を達成しながら温度変化による焦点位置ズレが良好に補正された撮像レンズ及び撮像装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】数値実施例１のレンズ断面図
【図２】数値実施例１の物体距離１ｍにおける収差図
【図３】数値実施例２のレンズ断面図
【図４】数値実施例２の物体距離１ｍにおける収差図
【図５】数値実施例３のレンズ断面図
【図６】数値実施例３の物体距離１ｍにおける収差図
【図７】数値実施例４のレンズ断面図
【図８】数値実施例４の物体距離１ｍにおける収差図
【図９】数値実施例５のレンズ断面図
【図１０】数値実施例５の物体距離１ｍにおける収差図
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）の撮像レンズのレンズ断面図である。本実施例の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１及びＬ２、正レンズＬ３から構成される。ＦＬはローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ等に相当する平行平板である。Ｉは撮像面であり、被写体光を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。
【００１４】
図２は数値実施例１の物体距離１ｍにおける収差図で、単位はｍｍ表示である（歪曲のみ％）。縦収差図において、球面収差はｅ線（実線）、ｇ線（２点鎖線）を示している。非点収差はｅ線のサジタル像面（実線）とメリディオナル像面（点線）とを示している。倍率色収差はｇ線（２点鎖線）によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは撮影半画角を表す。縦収差図では、球面収差は０．１ｍｍ、非点収差は０．１ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０２ｍｍのスケールで描かれている。横収差図では、ｅ線のサジタル光線収差（実線）とメリディオナル光線収差（点線）を示しており、０．０２ｍｍのスケールで描かれている。収差図の表記とスケールについては、以下の各実施例においても全く同様である。
【００１５】
本発明の撮像レンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側より順に正、または負の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群で構成される。前記第２レンズ群は、少なくとも１枚以上の正レンズのみで構成される第２ａレンズ群を有し、第２ａレンズ群に含まれる全てのレンズのｄ線における屈折率をＮ２ａ、アッベ数をν２ａ、部分分散比をθ２ａ、ｄ線における温度による相対屈折率変化をｄｎ２a／ｄＴrelativeとすると、
６２＜ν２ａ
Ｎ２ａ＜１．６３
０．６０５−（ν２ａ／１０００）＜θ２ａ
ｄｎ２ａ／ｄＴrelative  ＜  −２．４×１０-6
なる条件を満足し、全系の焦点距離をｆ、前記第２ａレンズ群の焦点距離をｆ２ａ、前記撮像レンズの全長をＴＤ、前記撮像レンズの最も像側に配置されるレンズの像側の面から撮像面までの距離をＢＦとしたとき、以下の条件式を満足する。
０．２０  ＜  ｆ／ｆ２ａ  ＜  ０．８０  ・・・（１）
３．００ ＜  ＴＤ／ＢＦ  ＜  ６．５０   ・・・（２）
【００１６】
ここで、本発明の特徴である色収差の補正及び温度変化による結像位置の変化の抑制の両立について説明する。
【００１７】
はじめに色収差の補正方法について、薄肉密着系における色収差補正条件、及び２次スペクトルの補正の観点から説明する。薄肉密着系における色収差補正条件は
【数１】
2014197130.tif 000003
【００１８】
ここで、φはレンズのパワーであり、焦点距離の逆数として定義される。添え字ｉは、各レンズの番号を示している。νはアッベ数であり、以下の式で表すことができる。
【数２】
2014197130.tif 000004
ここで、Ｎｄ、ＮＦ、Ｎｃはフラウンフォーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率を表している。
【００１９】
第２レンズ群は全体として強い正の屈折力を有しているため、（ａ)式の色収差補正条件を満たすためには、正レンズには大きなアッベ数の光学材料、即ち低分散材料、負レンズには小さなアッベ数の光学材料、即ち高分散材料を用いる必要がある。
次にＦ線よりも短波長であるｇ線（４３５．８ｎｍ）における色収差補正条件、所謂２次スペクトルについて着目する。ここでｇ線とＦ線に関する部分分散比をθｇＦとすると、以下の式で表すことができる。
【数３】
2014197130.tif 000005
【００２０】
現存する光学材料はアッベ数νｄに対してアッベ数が小さいほど部分分散比θｇＦが大きい、アッベ数が大きいほど部分分散比θｇＦが小さい傾向を持っている。
【００２１】
第２レンズ群では、Ｆ線とＣ線の２色における色収差補正条件を満たすために、負レンズにアッベ数の小さな光学材料を用いているため、負レンズの部分分散比θｇＦが大きな値を有する。よって（ｃ）式よりｇ線の屈折率が高くなり、ｇ線の結像位置は像側方向（以下「オーバー」と表現する）に残存してしまい、これが２次スペクトル残存量となる。そこで、正レンズにおいてアッベ数が大きくても部分分散比θｇＦが大きな値を有する異常分散材料を用いることにより、２次スペクトル残存量を補正することが可能となる。
【００２２】
また、収差論の観点から、軸上色収差は物体近軸光線高さｈｉの２乗、倍率色収差は物体近軸光線高さｈｉと瞳近軸光線高さｈｂｉの積に比例する。また、軸上色収差、倍率色収差ともに各レンズの屈折力φｉに比例する。よって、近軸光線高さが高く、屈折力の強いレンズに異常分散材料を適用することにより良好に２次スペクトルの補正が可能となる。
【００２３】
本発明における異常分散材料の定義として、以下の条件を全て満たすものとする。
６２＜νｄ                                ・・・（ｄ）
Ｎｄ＜１．６３                            ・・・（ｅ）
０．６０５−（νｄ／１０００）＜θｇＦ    ・・・（ｆ）
ｄｎ／ｄＴrelative  ＜  −２．４×１０-６  ・・・（ｇ）
（ｇ）式において、ｄｎ／ｄＴrelativeはｄ線における温度による相対屈折率変化を表わしている。相対屈折率変化は、光学材料と同温度の空気中における屈折率の温度変化で定義される。一般的に異常分散材料は温度による相対屈折率変化ｄｎ／ｄＴrelativeは負の値を有する。
【００２４】
次に、温度変化に伴う結像位置の変化について説明する。
温度変化に伴う結像位置の変化に支配的な要因は主に２つある。１つ目は温度変化に伴う光学材料の屈折率変化、２つ目は鏡筒伸縮によるレンズ間隔の変化である。
【００２５】
まず、温度変化に伴う光学材料の屈折率変化について説明する。
任意のレンズにおける屈折率変化による結像位置の変化ｄｓｋＧｉ／ｄｎは、物体近軸光線高さｈｉ、レンズの屈折力φｉ、レンズの屈折率Ｎｉを用いて以下の式で表すことができる。添え字ｉは各レンズ番号を示す。
【数４】
2014197130.tif 000006
【００２６】
（ｈ）式より正レンズの場合、屈折率変化による結像位置の変化は物体側（以下アンダーと表現する）に、負レンズの場合はオーバーに変化する。また、物体近軸光線高さｈｉが高いほど、レンズの屈折力φｉが強いほど、レンズ屈折率Ｎｉが低いほど屈折率変化による結像位置の変化ｄｓｋＧｉ/ｄｎは大きくなる。温度変化に伴う光学材料の屈折率変化による結像位置の変化ｄｓｋＧ／ｄＴは以下の式で表わすことができる。
【数５】
2014197130.tif 000007
【００２７】
（ｉ）式より軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正するために異常分散材料を物体近軸光線高さが高く、強い屈折力のレンズに適用すると、温度変化に伴う結像位置の変化ｄｓｋＧ／ｄＴはオーバーに大きな値を持つことになる。
【００２８】
次に、鏡筒の温度伸縮による結像位置の変化について説明する。
温度変化に伴う鏡筒伸縮による結像位置の変化ｄｓｋＭ／ｄＴは以下の式で表わすことができる。
【数６】
2014197130.tif 000008
【００２９】
ここで、αｉは鏡筒部材の材質の線膨張係数、Ｄｉはレンズ間隔、ｄｓｋｉ／ｄＤはレンズ間隔変化による結像位置の変化である。添え字ｉは、各レンズ間隔の番号を示している。鏡筒が温度上昇により膨張し、鏡筒部材が規制する任意のレンズ間隔が増大したとき、その間隔よりも像側に配置されるレンズ群の物点位置が遠くなるため、結像位置は必ずアンダーとなる。また、撮像レンズ群の最も像側に配置されるレンズの像側の面から撮像面までの距離（以下バックフォーカスと表現する）が鏡筒部材の膨張により増大した場合も結像位置はアンダーとなる。以上より、温度変化に伴う鏡筒伸縮による結像位置の変化ｄｓｋＭ／ｄＴもアンダーとなる。
【００３０】
（ｉ）式、（ｊ）式より温度による結像位置の変化は、
【数７】
2014197130.tif 000009
となる。（ｋ）式より異常分散材料の使用により、温度上昇に伴いオーバーとなる結像位置の変化を、鏡筒部材の材質を適切に選ぶことによりアンダーに補正し、結果として温度による結像位置の変化を抑制することが可能となる。
【００３１】
特にバックフォーカスは、ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等が配置されるために広い間隔が必要であり、また間隔変化は結像位置の変化と等価となる（即ちｄｓｋ／ｄＤ＝−１）ことから、鏡筒の温度伸縮による結像位置の変化の支配的な要因となるため、バックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質を適切に選択することが必要となる。
【００３２】
条件式（１）は全系の焦点距離に対する第２ａ群の焦点距離の比を規定することにより、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正しながら、温度変化による結像位置の変化を抑制するための条件を規定している。（１）式の上限を超えると、第２ａ群の屈折力が強くなり過ぎ、温度上昇に伴う結像位置の変化が過剰にオーバーとなってしまう。（１）式の下限を超えると、第２ａ群の屈折力が弱くなり過ぎ、軸上色収差の２次スペクトルが補正不足となる。更に（１）式は次の如く設定することが好ましい。
０．３０  ＜  ｆ／ｆ２ａ  ＜  ０．６８  ・・・（１−ａ）
【００３３】
条件式（２）は撮像レンズの全長に対するバックフォーカスの比を規定することにより、温度による結像位置の変化を抑制するための条件を規定している。（２）式の上限を超えると、撮像レンズ全長に対するバックフォーカスが短くなり過ぎ、ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ等の光学フィルタを配置することが困難となる。（２）式の下限を超えると、撮像レンズ全長に対するバックフォーカスが長くなり過ぎ、バックフォーカスを規制する鏡筒部材の温度上昇に伴う膨張による結像位置の変化が過剰にアンダーとなってしまう。また、バックフォーカスの増大により撮像装置が大型化してしまう。更に（２）式は次の如く設定することが好ましい。
３．８０  ＜  ＴＤ／ＢＦ  ＜  ５．５０  ・・・（２−ａ）
【００３４】
本発明の撮像レンズ及びそれを有する撮像装置は、撮像素子の最大像高をＹ、無限遠状態におけるＦナンバーをＦｎｏとしたとき、以下の条件を満足する。
０．４０  ＜ｆ2／（Ｙ×Ｆｎｏ）＜３.００  （単位：ｍｍ）・・・（３）
【００３５】
条件式（３）は全系の焦点距離、撮像素子の最大像高、無限遠状態におけるＦナンバーを規定することにより過焦点距離即ち最至近距離を規定するものである。過焦点距離ｓｈは許容錯乱円をεとすると、以下の式で表わすことができる。
ｓｈ＝ｆ2／（ε×Ｆｎｏ）  （単位：ｍｍ）  ・・・（ｌ）
【００３６】
更にεは、撮像素子Ｉの画素ピッチｐに比例する。また画素ピッチｐは撮像素子の対角方向についての画素数ｎとすると、
ｐ＝２×Ｙ／ｎ    ・・・（ｍ）
と表わすことができる。よって、（ｌ）、（ｍ）より過焦点距離ｓｈは以下の表現で置き換えることができる。
ｓｈ∝ｆ2／（Ｙ×Ｆｎｏ）  （単位：ｍｍ）  ・・・（ｎ）
【００３７】
（１）式の上限を超えると、全系の焦点距離が長焦点化し過ぎてしまい、広角化が達成できない。（２）式の下限を超えると、全系の焦点距離が短焦点化し過ぎてしまい、歪曲収差を含む諸収差を補正することが困難となる。また、過焦点距離が長くなり、ピントの合う被写体距離範囲が狭くなってしまう。更に、（３）式は、次の如く設定するのが好ましい。
０．６４＜ｆ2／（Ｙ×Ｆｎｏ）＜２．４０  （単位：ｍｍ）・・・（３−ａ）
【００３８】
本発明の撮像レンズ及びそれを有する撮像装置は、バックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質の線膨張係数をαとしたとき、以下の条件を満足する。
１．５０×１０-5    ＜  α  ＜  ２．５０×１０-5        ・・・（４）
【００３９】
条件式（４）はバックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質の線膨張係数を規定することにより、温度による結像位置の変化を抑制するための条件を規定している。（４）式の上限を超えるような材質をバックフォーカスを規制する鏡筒部材として選ぶと、温度上昇による結像位置が過剰にアンダーとなってしまう。（４）式の下限を超えるような材質をバックフォーカスを規制する鏡筒部材として選ぶと、温度上昇に伴う異常分散材料の屈折率変化による結像位置の変化を抑制することができず、結像位置がオーバーとなってしまう。
【００４０】
本発明の撮像レンズは、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第２レンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν２ｐ、ν２ｎ、としたとき、以下の条件を満足する。
０．２０  ＜ｆ／ｆ２＜  ０．７０        ・・・（５）
２．００  ＜ν２ｐ／ν２ｎ＜  ６．００  ・・・（６）
【００４１】
条件式（５）は全系の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、広画角、且つ高性能を達成するための条件を規定している。（５）式の上限を超えると第２レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて、諸収差の補正が困難となる。（５）式の下限を超えると、屈折力が弱くなり過ぎて、監視用途等に十分な広い画角を得ることが困難となる。更に、（５）式は、次の如く設定するのが好ましい。
０．３０  ＜ｆ／ｆ２＜  ０．５０      ・・・（５−ａ）
【００４２】
条件式（６）式は第２レンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の比を規定することにより、色収差及び諸収差の抑制を達成するための条件を規定している。（６）式の上限を超えると軸上色収差が過剰補正となる。（６）式の下限を超えると、第２レンズ群内の個々のレンズ屈折力が大きくなり過ぎ、諸収差が増大して高い光学性能を得る事が困難となる。更に、（６）式は、次の如く設定するのが好ましい。
２．８０  ＜ν２ｐ／ν２ｎ＜  ５．３０    ・・・（６−ａ）
【００４３】
本発明の撮像レンズは、第２レンズ群は負レンズと正レンズの接合レンズを有し、接合レンズの負レンズと正レンズの屈折率をｎｃｎ、ｎｃｐとしたとき、下記条件式を満足することが好ましい。
０．２０＜ｎｃｎ−ｎｃｐ＜０．６０    ・・・（７）
【００４４】
接合レンズは色収差を効果的に補正する構成であるが、第２レンズ群内の接合レンズを構成する正レンズと負レンズの屈折率差を大きくすることで、接合面での基準波長（ｄ線）の屈折力を増大させ、色収差だけではなく球面収差やコマ収差を補正することができる。（７）式の上限を超えると現存するレンズ材料ではアッベ数比が大きくなり過ぎ、軸上色収差が過剰補正となる。（７）式の下限を超えると、接合面の屈折力が小さくなり過ぎ、接合面での収差補正効果が得られなくなる。更に、（７）式は、次の如く設定するのが好ましい。
０．３３＜ｎｃｎ−ｎｃｐ＜０．５７    ・・・（７−ａ）
【００４５】
本発明の撮像レンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν１ｐ、ν１ｎ、第１レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率をｎ１ｐとしたとき、以下の条件を満足することが好ましい。
−０．２５＜ｆ／ｆ１＜０．２５      ・・・（８）
０．２０＜ν１ｐ／ν１ｎ＜０．７０  ・・・（９）
１．８５＜ｎ１ｐ＜２．４０          ・・・（１０）
【００４６】
条件式（８）は、全系の焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定している。（８）式の上限を超えると第２レンズ群へ入射する光束の収斂度が大きくなり過ぎて、十分なバックフォーカスを取ることが困難となる。（８）式の下限を超えると、第２レンズ群へ入射する光束の発散度が大きくなり過ぎて、諸収差の補正が困難となる。更に好ましくは、（８）式は、次の如く設定するのが良い。
−０．２１＜ｆ／ｆ１＜０．１２      ・・・（８−ａ）
【００４７】
条件式（９）は第１レンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の平均値の比を規定している。（９）式の上限を超えると軸上色収差が補正過剰となる。（９）式の下限を超えると、軸上色収差が補正不足となる。更に好ましくは、（９）式は、次の如く設定するのが良い。
０．２５＜ν１ｐ／ν１ｎ＜０．６３  ・・・（９−ａ）
【００４８】
条件式（１０）は第１レンズ群の正レンズのｄ線における屈折率を規定している。第１負レンズと第２負レンズにおける負の歪曲の発生を抑制すると共に、第１レンズ群の正レンズで正の歪曲を発生させることで、より効果的に負の歪曲の低減を実現している。正の歪曲を発生させるためには、軸外光線を大きく屈折させる必要があるが、それにより周辺像高における高次のハロ、コマ収差が発生する。これら高次収差の発生を抑制するため、屈折率ｎ１ｐを大きくし、正レンズの屈折力を弱めることが効果的である。（１０）式の上限を超えると、現存するレンズ材料ではアッベ数が小さくなり過ぎ、軸上色収差が補正不足となったり、倍率色収差補正との両立が困難となる。（１０）式の下限を超えると、正レンズの屈折力が増大し、高次のハロ、コマ収差が増大するため良好な光学性能の達成が困難となる。更に好ましくは、条件式（１０）は、次の如く設定するのが良い。
１．８８＜ｎ１ｐ＜２．２０          ・・・（１０ａ）
【００４９】
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による具体的なレンズ構成について説明する。
【実施例１】
【００５０】
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）の撮像レンズのレンズ断面図である。実施例１（数値実施例１）の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１及びＬ２、正レンズＬ３から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズＬ４と正レンズＬ５とが接合された接合レンズ、正レンズＬ６、正レンズＬ７とから構成される。尚、正レンズＬ５、Ｌ６は異常分散性を有する硝子を使用しており、正レンズＬ５、Ｌ６を第２ａレンズ群として構成している。
【００５１】
ＦＬはローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ等に相当する平行平板である。Ｉは撮像面であり、レンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。尚、各レンズ間隔及びバックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質はアルミニウムである。
【００５２】
各条件式（１）〜（１０）について、実施例１の対応値を表１に示す。数値実施例１はいずれの条件式も満足しており、小型軽量、広角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像レンズを実現している。
【実施例２】
【００５３】
図３は本発明の実施例２（数値実施例２）の撮像レンズのレンズ断面図である。レンズ構成は実施例１と全く同様である。尚、Ｌ５は異常分散性を有する硝子を使用しており、Ｌ５を第２ａレンズ群として構成している。
【００５４】
尚、各レンズ間隔及びバックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質はアルミニウムである。各条件式（１）〜（１０）について、実施例２の対応値を表１に示す。数値実施例２はいずれの条件式も満足しており、小型軽量、広角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像レンズを実現している。
【実施例３】
【００５５】
図５は本発明の実施例３（数値実施例３）の撮像レンズのレンズ断面図である。レンズ構成は実施例１と全く同様である。尚、Ｌ５、Ｌ６は異常分散性を有する硝子を使用しており、Ｌ５、Ｌ６を第２ａレンズ群として構成している。
【００５６】
尚、各レンズ間隔及びバックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質はアルミニウムである。各条件式（１）〜（１０）について、実施例３の対応値を表１に示す。数値実施例３はいずれの条件式も満足しており、小型軽量、広角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像レンズを実現している。
【実施例４】
【００５７】
図７は本発明の実施例４（数値実施例４）の撮像レンズのレンズ断面図である。実施例４の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１及びＬ２、正レンズＬ３から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正レンズＬ４と負レンズＬ５が接合された接合レンズ、非球面を有する正レンズＬ６とから構成される。尚、正レンズＬ４は異常分散性を有する硝子を使用しており、正レンズＬ４を第２ａレンズ群として構成している。
【００５８】
ＦＬはローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ等に相当する平行平板である。Ｉは撮像面であり、レンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。尚、各レンズ間隔及びバックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質はアルミニウムである。
【００５９】
各条件式（１）〜（１０）について、実施例４の対応値を表１に示す。数値実施例４はいずれの条件式も満足しており、小型軽量、広角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像レンズを実現している。
【実施例５】
【００６０】
図９は本発明の実施例５（数値実施例５）の撮像レンズのレンズ断面図である。レンズ構成は実施例４と全く同様である。尚Ｌ４、Ｌ６は異常分散性を有する硝子を使用しており、Ｌ４、Ｌ６を第２ａレンズ群として構成している。
尚、各レンズ間隔及びバックフォーカスを規制する鏡筒部材の材質はアルミニウムである。
【００６１】
各条件式（１）〜（１０）について、実施例１の対応値を表１に示す。数値実施例１はいずれの条件式も満足しており、小型軽量、広角、明るいＦナンバー、色収差が良好に補正され、且つ温度による結像位置の変化が抑制された撮像レンズを実現している。
【００６２】
図１１は撮像装置１１０の要部概略図である。図１１において１０１は実施例１〜５のいずれかの撮像レンズであり、１０２は第１レンズ群、１０３は第２レンズ群、ＳＰが開口絞りを表している。１０９は撮像素子等を含む撮像部である。
【００６３】
１０８は開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１０７は開口絞りＳＰの絞り径を検出するためのエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。１０４はカメラ１０９内のローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ等に相当するガラスブロック、１０５は単焦点レンズ１０１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。また、１０６は撮像レンズ１０１の各種の駆動や画像処理の演算等を制御するＣＰＵである。
【００６４】
このように本発明の撮像レンズを撮像カメラ等に適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６５】
以下に本発明の実施例１〜５に対する数値実施例１〜５を示す。各数値実施例において、面番号は物体側からの面の順序を示し、ｒは曲率半径、ｄはレンズ肉厚若しくは面間隔、ｎｄ，νｄは光学部材の屈折率とアッベ数である。非球面は面番号の横に＊印を付けている。
【００６６】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２をそれぞれ非球面係数としたとき、式１で表される。また、「ｅ−Ｚ」は「×１０-Z」を意味する。
【数８】
2014197130.tif 000010
【００６７】
数値実施例１
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1          9.506    0.80   1.80400    46.6       10.60
2          4.605    1.06                          7.94
3*         5.351    0.80   1.58313    59.4        7.71
4*         2.411    5.32                          6.00
5         44.521    1.72   2.00069    25.5        4.45
6        -11.719    2.47                          4.02
7(絞り)    ∞       1.87                          3.67
8         23.066    0.80   1.95906    17.5        3.59
9          5.578    3.43   1.55332    71.7        3.49
10         -8.933    0.15                          5.40
11         20.695    1.63   1.49700    81.5        5.98
12        -30.189    0.09                          6.43
13          9.814    1.89   1.77250    49.6        6.81
14        184.683    3.99                          6.69
15          ∞       0.50   1.51633    64.1       10.00
16          ∞       0.50                         10.00
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K =-1.04978e+000  A 4= 1.81276e-003  A 6=-2.22766e-004  A 8= 1.40361e-005  A10=-5.52816e-007  A12= 1.00402e-008  
第4面
K =-9.51025e-001  A 4= 5.11349e-003  A 6=-4.40018e-004  A 8= 3.54637e-005  A10=-3.15904e-006  A12= 1.08491e-007  
各種データ
焦点距離       2.90  
Fナンバー      1.854  
半画角        48.98  
像高           3.00  
レンズ全長    26.86  
BF             4.99  
入射瞳位置     4.94  
射出瞳位置   -36.27  
前側主点位置   7.61  
後側主点位置  -2.40  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      32.59         9.71        23.19         43.94
2    7       6.70         9.86         5.50         -1.28
3   15       ∞           0.50         0.16         -0.16
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -11.98
2       3     -8.36
3       5      9.41
4       8     -7.85
5       9      6.78
6      11     24.97
7      13     13.35
8      15      0.00
【００６８】
数値実施例２
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1         10.866    0.80   1.72916    54.7       10.84
2          4.803    1.11                          8.12
3*         5.693    0.80   1.55332    71.7        7.89
4*         2.442    5.21                          6.15
5         35.650    1.87   1.90366    31.3        4.91
6        -10.719    2.79                          4.49
7(絞り)    ∞       1.98                          3.71
8         29.399    0.80   1.92286    18.9        3.60
9          5.765    2.82   1.55332    71.7        3.67
10         -9.831    0.15                          5.18
11         24.395    1.69   1.51633    64.1        5.71
12        -22.065    0.10                          6.23
13          9.534    1.91   1.77250    49.6        6.66
14        132.428    3.99                          6.55
15          ∞       0.50   1.51633    64.1       10.00
16          ∞       0.50                         10.00
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K =-9.49449e-001  A 4= 1.49704e-003  A 6=-1.99514e-004  A 8= 1.10616e-005  A10=-3.91278e-007  A12= 6.43519e-009  
第4面
K =-9.17463e-001  A 4= 4.58466e-003  A 6=-4.11385e-004  A 8= 3.09367e-005  A10=-2.81263e-006  A12= 9.70174e-008  
各種データ
焦点距離       3.00  
Fナンバー      1.85  
半画角        48.01  
像高           3.00  
レンズ全長    26.87  
BF             4.99  
入射瞳位置     5.07  
射出瞳位置   -29.37  
前側主点位置   7.77  
後側主点位置  -2.50  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      27.64         9.80        20.25         36.47
2    7       6.82         9.45         5.30         -1.26
3   15       ∞           0.50         0.16         -0.16
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -12.50
2       3     -8.47
3       5      9.30
4       8     -7.90
5       9      7.02
6      11     22.72
7      13     13.21
8      15      0.00
【００６９】
数値実施例３
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1          9.748    0.80   1.77250    49.6       11.17
2          5.255    1.19                          8.70
3*         5.981    0.80   1.69350    53.2        8.43
4*         2.585    5.11                          6.48
5         28.630    1.70   2.00100    29.1        5.24
6        -13.722    2.80                          4.84
7(絞り)    ∞       2.47                          4.74
8         22.518    0.80   1.95906    17.5        4.65
9          6.223    2.66   1.49700    81.5        4.52
10         -9.380    0.10                          5.91
11         28.102    1.53   1.49700    81.5        6.58
12        -23.071    0.05                          7.06
13          8.429    2.14   1.77250    49.6        7.71
14        376.608    3.97                          7.50
15          ∞       0.50   1.51633    64.1       10.00
16          ∞       0.50                         10.00
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K =-1.32242e+000  A 4= 5.20488e-004  A 6=-1.48931e-004  A 8= 1.11905e-005  A10=-4.18229e-007  A12= 6.39074e-009  
第4面
K =-9.99466e-001  A 4= 3.58264e-003  A 6=-4.74680e-004  A 8= 4.62609e-005  A10=-2.61091e-006  A12= 5.95543e-008  
各種データ
焦点距離       3.00  
Fナンバー      1.44  
半画角        48.02  
像高           3.00  
レンズ全長    26.96  
BF             4.97 
入射瞳位置     5.28  
射出瞳位置   -48.59  
前側主点位置   8.10  
後側主点位置  -2.50  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      45.11         9.61        29.49         55.08
2    7       6.53         9.75         5.67         -1.30
3   15       ∞           0.50         0.16         -0.16
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -16.00
2       3     -7.27
3       5      9.46
4       8     -9.19
5       9      7.98
6      11     25.75
7      13     11.13
8      15      0.00
【００７０】
数値実施例４
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1         13.048    0.80   1.72916    54.7       13.50
2          5.418    2.52                          9.58
3*         6.750    0.80   1.55332    71.7        8.68
4*         2.058    2.98                          6.35
5         19.995    4.45   2.00069    25.5        5.88
6        -18.928    2.24                          4.22
7(絞り)    ∞       1.51                          2.82
8         12.487    2.34   1.55332    71.7        3.36
9         -3.752    0.80   1.92286    18.9        4.24
10         -8.215    0.10                          4.99
11*        29.915    2.89   1.58313    59.4        5.33
12*        -3.987    3.90                          6.35
13          ∞       0.50   1.51633    64.1       10.00
14          ∞       0.50                         10.00
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K =-1.94531e+000  A 4=-3.09257e-004  A 6=-1.06411e-004  A 8= 7.59464e-006  A10=-2.37906e-007  A12= 3.10972e-009  
第4面
K =-9.58691e-001  A 4= 2.22709e-004  A 6=-3.93665e-004  A 8= 1.76771e-005  A10=-3.48121e-007  A12= 1.37046e-008  
第11面
K =-1.10719e+002  A 4=-2.05379e-003  A 6=-8.73467e-005  A 8= 1.10319e-006  A10=-1.01202e-006  A12= 6.39237e-009  
第12面
K =-3.25120e+000  A 4=-3.44869e-003  A 6= 4.42330e-005  A 8= 3.41073e-006  A10=-9.32801e-007  A12= 1.92139e-008  
各種データ
焦点距離       2.00  
Fナンバー      1.85  
半画角        59.91  
像高           3.00  
レンズ全長    26.14  
BF             4.90  
入射瞳位置     5.17  
射出瞳位置  -100.03  
前側主点位置   7.13  
後側主点位置  -1.50  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     -16.62        11.54        -4.98        -23.87
2    7       5.11         7.63         4.85         -1.00
3   13       ∞           0.50         0.16         -0.16
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -13.30
2       3     -5.70
3       5     10.31
4       8      5.50
5       9     -8.19
6      11      6.23
7      13      0.00
【００７１】
数値実施例５
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1         12.783    0.80   1.77250    49.6       13.50
2          5.451    2.19                          9.64
3*         6.519    0.80   1.55332    71.7        9.00
4*         2.139    4.69                          6.57
5         18.835    3.22   1.95906    17.5        5.10
6        -44.018    1.89                          3.80
7(絞り)    ∞       0.71                          4.06
8          8.237    3.40   1.43875    94.9        4.19
9         -4.044    0.80   1.95906    17.5        4.37
10         -7.680    0.53                          5.10
11*         9.309    3.13   1.55332    71.7        6.19
12*        -4.944    3.90                          6.37
13          ∞       0.50   1.51633    64.1       10.00
14          ∞       0.50                         10.00
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K =-2.13664e+000  A 4=-1.03063e-004  A 6=-1.07352e-004  A 8= 7.73577e-006  A10=-2.29290e-007  A12= 2.97657e-009  
第4面
K =-9.60291e-001  A 4= 2.24345e-004  A 6=-3.85137e-004  A 8= 2.07413e-005  A10=-4.35811e-007  A12= 2.73398e-008  
第11面
K =-2.31297e+000  A 4=-3.55059e-004  A 6= 2.80314e-005  A 8= 6.45316e-006  A10=-1.04930e-007  A12= 1.40978e-009  
第12面
K =-4.62509e+000  A 4=-1.10781e-003  A 6= 1.05266e-004  A 8= 4.66334e-006  A10=-4.58068e-007  A12= 4.11357e-008  
各種データ
焦点距離       2.00  
Fナンバー      1.44  
半画角        59.91  
像高           3.00  
レンズ全長    26.88  
BF             4.90  
入射瞳位置     5.06  
射出瞳位置   -83.03  
前側主点位置   7.01  
後側主点位置  -1.50  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     -10.81        11.70        -1.94        -17.96
2    7       5.60         8.56         5.22         -1.91
3   13       ∞           0.50         0.16         -0.16
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -12.92
2       3     -6.15
3       5     14.11
4       8      6.75
5       9     -9.98
6      11      6.33
7      13      0.00
【００７２】
【表１】
2014197130.tif 000011
【符号の説明】
【００７３】
Ｌ１  第１レンズ、Ｌ２  第２レンズ、Ｌ３  第３レンズ、Ｌ４  第４レンズ、Ｌ５  第５レンズ、Ｌ６  第６レンズ、Ｌ７  第７レンズ、Ｇ１  第１レンズ群、Ｇ２  第２レンズ群、ＳＰ  開口絞りＩ  像面
【図１】
2014197130.tif 000012
【図２】
2014197130.tif 000013
【図３】
2014197130.tif 000014
【図４】
2014197130.tif 000015
【図５】
2014197130.tif 000016
【図６】
2014197130.tif 000017
【図７】
2014197130.tif 000018
【図８】
2014197130.tif 000019
【図９】
2014197130.tif 000020
【図１０】
2014197130.tif 000021
【図１１】
2014197130.tif 000022