(57)【要約】  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。
2019093377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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
【請求項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）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像レンズ系及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１７８６２４号公報
【特許文献２】特開２００４−２２６６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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【００１３】
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。【００１４】
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）【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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）【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。
【発明の効果】
【００２７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に係る撮像レンズ系の断面図である。
【図２】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３】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４】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５】実施例２に係る撮像レンズ系の断面図である。
【図６】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７】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８】実施例３に係る撮像レンズ系の断面図である。
【図９】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１０】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１１】実施例４に係る撮像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【表１】
2019093377.tif 000003
【００３９】
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
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【表２】
2019093377.tif 000004
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【表３】
2019093377.tif 000005
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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
【００５４】
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。
【００５５】
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
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【表４】
2019093377.tif 000006
【００６２】
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。
【表５】
2019093377.tif 000007
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【表６】
2019093377.tif 000008
【００６５】
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
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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
【００６９】
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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【表７】
2019093377.tif 000009
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【表８】
2019093377.tif 000010
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【表９】
2019093377.tif 000011
【００８６】
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
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【符号の説明】
【００９４】
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
【図１】
2019093377.tif 000012
【図２】
2019093377.tif 000013
【図３】
2019093377.tif 000014
【図４】
2019093377.tif 000015
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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