(57)【要約】  【課題】  半画角９０°以上の広角化にも対応でき、同時に小型化と高性能化を満たすことのできる構成枚数の少ない結像光学系を提供すること。  【解決手段】  物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備える結像光学系であって、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、前記第２レンズが両凹負レンズであり、前記第６レンズが両凸正レンズである。【選択図】  図１
2006337690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群、を備える結像光学系であって、
前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、
前記第２レンズが両凹負レンズであり、前記第６レンズが両凸正レンズであることを特徴とする結像光学系。
【請求項２】
物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群、を備える結像光学系であって、
前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、
以下の条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とする結像光学系。
−１．２≦ｆＮ／Ｉｈ≦−０．５                                （１）
０．８５≦ｆ１／ｆ２≦１．５                                  （２）
ただし、
ｆ１  ：第１レンズの焦点距離
ｆ２  ：第２レンズの焦点距離
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【請求項３】
物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群、を備える結像光学系であって、
前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、
以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする結像光学系。
２．１≦ｆ５／ｆ≦４                                        （３）
ただし、
ｆ５  ：第５レンズの焦点距離
ｆ    ：結像光学系全系の焦点距離
である。
【請求項４】
物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群、を備える結像光学系であって、
前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、
前記第３レンズと前記第４レンズとの間に明るさ絞りを配置し、
以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする結像光学系。
０．７≦ｄ３Ｓ／Ｉｈ≦２                                    （４）
ただし、
ｄ３Ｓ：第３レンズの像側の面から明るさ絞りまでの軸上間隔
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【請求項５】
物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群、を備える結像光学系であって、
前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、
以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする結像光学系。
−０．３５≦ｆＮ／ｆＰ≦−０．１                            （５）
ただし、
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
ｆＰ  ：正屈折力のレンズ群の合成焦点距離
である。
【請求項６】
前記６枚のレンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子等を用いた撮像装置に採用して好適な結像光学系であって、例えば車載用カメラ、監視用カメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、並びに携帯電話、パソコンなどに搭載される小型カメラ等に採用することができる結像光学系に関する。
【０００２】
近年、車載用カメラを備えた自動車が普及し始めている。そして当初の車載用カメラは、主に視認用モニタとして使用されていたが、最近では白線検知や車線逸脱の監視、障害物検知、ドライバー監視など、より高度なセンサー用カメラとして使用されるようになっている。そのため、このようなカメラに用いられる光学系には、広い画角、具体的には死角を完全になくすために半画角９０°以上の画角と、高い画質とを有していて、且つ、構成枚数が少なくコンパクトであって低コストで作製できる魚眼光学系が要求されている。
【０００３】
そして、構成枚数の少ない魚眼光学系の先行例としては、特許文献１、２に記載されている光学系のように６枚のレンズにより構成したものがある。また同様に６枚のレンズで構成された広角光学系の先行例としては、特許文献３、４、５、６に記載されている光学系がある。
【特許文献１】特許第２９９２５４７号公報
【特許文献２】特開２００２−７２０８５号公報
【特許文献３】特開平５−２６４８９７号公報
【特許文献４】特開２０００−３５２６６５号公報
【特許文献５】特開２００１−２８１５４０号公報
【特許文献６】特開２００４−３１７８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載された光学系は、それぞれ半画角は９０°、８４°と比較的広角であるが、共に倍率色収差等の周辺性能が不十分であった。また第１、第２負レンズともメニスカス形状であるため、入射瞳位置が像面側に移動し、その結果、径が大きくなってしまい、レンズの低コスト化や小型化が困難であった。また、車載用カメラに要求されている９０°を超える半画角は達成されていなかった。また、特許文献３、４、５、６に記載されている光学系は、それぞれ半画角が３０°、４２°、６４°、３８°程度であり、半画角９０°には程遠い光学系であった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、半画角９０°以上の広角化にも対応でき、同時に小型化と高性能化を満たすことのできる構成枚数の少ない結像光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明による結像光学系は、物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備える結像光学系であって、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、前記第２レンズが両凹負レンズであり、前記第６レンズが両凸正レンズであるように構成する。
【０００７】
また、上記の目的を達成するために、本発明による結像光学系は、物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備える結像光学系であって、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、以下の条件式（１）、（２）を満たすように構成する。
−１．２≦ｆＮ／Ｉｈ≦−０．５                                （１）
０．８５≦ｆ１／ｆ２≦１．５                                  （２）
ただし、
ｆ１  ：第１レンズの焦点距離
ｆ２  ：第２レンズの焦点距離
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【０００８】
また、上記の目的を達成するために、本発明による結像光学系は、物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備える結像光学系であって、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、以下の条件式（３）を満たすように構成する。
２．１≦ｆ５／ｆ≦４                                          （３）
ただし、
ｆ５  ：第５レンズの焦点距離
ｆ    ：結像光学系全系の焦点距離
である。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明による結像光学系は、物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備える結像光学系であって、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、前記第３レンズと前記第４レンズとの間に明るさ絞りを配置し、以下の条件式（４）を満たすように構成する。
０．７≦ｄ３Ｓ／Ｉｈ≦２                                      （４）
ただし、
ｄ３Ｓ：第３レンズの像側の面から明るさ絞りまでの軸上間隔
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明による結像光学系は、物体側から順に、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備える結像光学系であって、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有し、以下の条件式（５）を満たすように構成する。
−０．３５≦ｆＮ／ｆＰ≦−０．１                              （５）
ただし、
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
ｆＰ  ：正屈折力のレンズ群の合成焦点距離
である。
【００１１】
さらに、上記の本発明の結像光学系は、前記６枚のレンズのみで構成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半画角９０°以上の広角化にも対応でき、同時に小型化と高性能化を満たすことのできる構成枚数の少ない結像光学系を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
【００１４】
一般的に広角光学系には、物体側から順に、負屈折力を有するレンズ群、正屈折力を有するレンズ群で構成されるレトロフォーカスタイプが採用されている。そのような光学系を採用し半画角が９０°程度の超広角を想定する場合は、焦点距離を小さくしなければならないため、負屈折力のレンズ群のパワーを強くして主点位置を像面側に移動させる必要がある。また、そのように構成したことによって発生してしまう収差を補正するために、正屈折力のレンズ群を適切に構成する必要がある。
【００１５】
そこで、本発明の結像光学系は、物体側より、負屈折力のレンズ群、正屈折力のレンズ群を備え、前記負屈折力のレンズ群は、物体側から順に、負レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズを有し、前記正屈折力のレンズ群は、物体側から順に、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズ、正レンズである第５レンズ、正レンズである第６レンズを有する構成を基本とした。
【００１６】
この基本構成は、負屈折力のレンズ群を透過し発散する軸上光束を、正屈折力のレンズ群により集光させている。このとき、正屈折力のレンズ群により軸上光束を収斂させる程度が強ければ強いほどに広角化に有利となる。
【００１７】
また、通常のレトロフォーカスタイプの結像光学系は倍率色収差が出やすい構成である。そのため一般的には、各レンズのアッベ数を適切に配置してそれを補正している。しかしながら、本発明のような超広角にも対応し得る構成にする場合は、倍率色収差の発生に関係の深い周辺の主光線高が高くなるため、その影響がさらに顕著に出てしまう。そのため、アッベ数の設定だけでは補正に限界がある。
【００１８】
そこで、本願の第１の発明に係る結像光学系は、上記基本構成において、第２レンズを両凹負レンズとし、第６レンズを両凸正レンズとする構成とした。
【００１９】
倍率色収差の発生を抑えるためには、周辺の主光線高を低くすることが効果的である。そこで、入射瞳位置を適切に設定し、周辺の主光線高を低くするため、負屈折力のレンズ群を構成するレンズの１枚である第２レンズの形状を両凹形状とした。第２レンズをこのような形状とすれば、入射瞳位置を物体側に移動させ、倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。また、周辺の主光線高を低くすることにより、第１、２レンズの２つの負レンズの径を小さくすることができ、レンズの体積を小さくすることができる。その結果、レンズの作製のためのコストを抑えることができ、光学系の小型化、軽量化も同時に達成することができる。
【００２０】
また、物体側の負屈折力のレンズ群において発生する非点収差やコマ収差は、負屈折力のレンズ群よりも像面側に配置されている正屈折力のレンズ群により適切に補正する必要がある。非点収差やコマ収差も周辺の主光線高に関係しているため、周辺の主光線高の高い第６レンズを両凸正レンズとすることにより、効果的にそれらを補正することが容易となる。つまり、第６レンズを両凸形状とすることにより、第６レンズの有する正屈折力を二つの面に分担させ入射側の面、射出側の面のいずれか一方のみが曲率の強い曲面となるのを避けるようにしているので、非点収差、コマ収差の発生を抑制することができる。特に、結像光学系を６枚とした場合、結像光学系を構成するレンズのうち、第６レンズが最も像面側に位置することになるため、その第６レンズを両凸形状とすることがテレセントリック性の確保と非点収差、コマ収差の補正のためにはより好ましいものとなる。
【００２１】
また、本願の第２の発明に係る結像光学系は、上記基本構成において、以下の条件式（１）、（２）を満たす構成とした。
−１．２≦ｆＮ／Ｉｈ≦−０．５                                （１）
０．８５≦ｆ１／ｆ２≦１．５                                  （２）
ただし、
ｆ１  ：第１レンズの焦点距離
ｆ２  ：第２レンズの焦点距離
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【００２２】
倍率色収差やコマ収差の補正には物体側に配置される負屈折力のレンズ群の構成が重要になる。そのためそのパワーを適切に設定することが好ましい。よって上記の条件式（１）、（２）を満たすような構成とした。
【００２３】
条件式（１）は、負屈折力のレンズ群全体のパワーを規定したものである。この条件式（１）の下限を下回ると、負屈折力のレンズ群のパワーが弱くなりすぎてしまうため、光学系の全長が大きくなってしまう。一方、上限を上回ると、負屈折力のレンズ群のパワーが強くなりすぎ収差発生量が大きくなりすぎてしまうため、正屈折力のレンズ群により補正することが困難となる。
【００２４】
条件式（２）は第１レンズと第２レンズのパワーの比を規定したものである。条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズのパワーが強くなりすぎてしまい、コマ収差、非点収差を補正することが困難となる。または、第２レンズのパワーが弱くなりすぎてしまい、レンズ径が大きくなったり倍率色収差を補正することが困難となる。上限を上回ると、第１レンズのパワーが弱くなりすぎてしまい、レンズ径が大きくなったり倍率色収差を補正することが困難となる。または、第２レンズのパワーが強くなりすぎてしまい、コマ収差、非点収差を補正することが困難となる。
【００２５】
ここで、上記条件式（１）を、
−１．１≦ｆＮ／Ｉｈ≦−０．７                                （１’）
とし、この条件式（１’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（１）を、
−１．０５≦ｆＮ／Ｉｈ≦−０．９                              （１”）
とし、この条件式（１”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（１’）、（１”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（１）の上限値または下限値としても良い。
【００２６】
また、上記条件式（２）を、
０．９≦ｆ１／ｆ２≦１．４                                    （２’）
とし、この条件式（２’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（２）を、
１．１０≦ｆ１／ｆ２≦１．３７                                （２”）
とし、この条件式（２”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（２’）、（２”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（２）の上限値または下限値としても良い。
【００２７】
また、本願の第３の発明に係る結像光学系は、上記基本構成において、以下の条件式（３）を満たす構成とした。
２．１≦ｆ５／ｆ≦４                                          （３）
ただし、
ｆ５  ：第５レンズの焦点距離
ｆ    ：結像光学系全系の焦点距離
である。
【００２８】
倍率色収差の補正には、負屈折力のレンズ群だけでなく、正屈折力のレンズ群の中で像面に近く周辺の光線高が高いレンズも関係してくる。また結像光学系は全体で正のパワーを持つため、正屈折力のレンズ群内の正レンズの構成を適切にしないと、非点収差、コマ収差を良好に補正することが困難となる。そこで、正屈折力のレンズ群を構成するレンズのうち、第５レンズは上記条件式（３）を満たすような構成とした。
【００２９】
条件式（３）の上限を上回ると、第５レンズによる正のパワーが弱くなりすぎてしまい、非点収差、コマ収差が良好に補正し難くなる。下限を下回ると、第５レンズによる正のパワーが強くなりすぎてしまい、倍率色収差が悪化しやすくなる。
【００３０】
ここで、上記条件式（３）を、
２．２≦ｆ５／ｆ≦３．５                                      （３’）
とし、この条件式（３’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（３）を、
２．４≦ｆ５／ｆ≦３．１                                      （３”）
とし、この条件式（３”）を満足するようにするとさらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（３’）、（３”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（３）の上限値または下限値としても良い。
【００３１】
また、本願の第４の発明に係る結像光学系は、上記基本構成に加え、さらに前記第３レンズと前記第４レンズとの間に明るさ絞りを備え、以下の条件式（４）を満たす構成とした。
０．７≦ｄ３Ｓ／Ｉｈ≦２                                      （４）
ただし、
ｄ３Ｓ：第３レンズの像側の面から明るさ絞りまでの軸上間隔
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【００３２】
負屈折力のレンズ群では、コマ収差、非点収差に加え、特に倍率色収差が発生しやすい。このような収差を補正する場合、補正を行うレンズのパワーだけではなく光線高も依存する。すなわち、負屈折力のレンズ群よりも像側に隣接して配置された正レンズである第３レンズの構成を適切にし、適切な位置に明るさ絞りを配置することが、これらの収差を補正するために効果的である。そこで、第３レンズと第４レンズとの間に明るさ絞りを配置し、上記条件式（４）を満たす構成とした。
【００３３】
条件式（４）の上限を上回ると、第３レンズと明るさ絞りとの軸上間隔が大きくなりすぎてしまい、全長が大きくなりやすくなる。下限を下回ると、第３レンズと明るさ絞りとの軸上間隔が小さくなりすぎてしまいコマ収差、非点収差、特に倍率色収差の補正が難しくなる。
【００３４】
ここで、上記条件式（４）を、
１．１≦ｄ３Ｓ／Ｉｈ≦１．８                                  （４’）
とし、この条件式（４’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（４）を、
１．１≦ｄ３Ｓ／Ｉｈ≦１．６                                  （４”）
とし、この条件式（４”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（４’）、（４”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（４）の上限値または下限値としても良い。
【００３５】
また、本願の第５の発明に係る結像光学系は、上記基本構成において、以下の条件式（５）を満たす構成とした。
−０．３５≦ｆＮ／ｆＰ≦−０．１                              （５）
ただし、
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
ｆＰ  ：正屈折力のレンズ群の合成焦点距離
である。
【００３６】
半画角９０°を超える広角化を実現するためには、光学系の主点をかなり像側に移動させなければならない。そのため、レトロフォーカスタイプの結像光学系を用いる場合、物体側には強い負屈折力のパワーを有するレンズ群を配置する必要がある。従って、光学系の大きさと性能は負屈折力のレンズ群よりも像側に配置される正屈折力のレンズ群の構成により大きく左右される。そこで、第３乃至第６レンズを有する正屈折力のレンズ群が上記条件式（５）を満たすような構成とした。
【００３７】
条件式（５）の上限を上回ると、負のパワーが強くなりすぎてしまい、全長が大きくなってしまう。下限を下回ると、正のパワーが強くなりすぎてしまい、コマ収差、非点収差が悪化してしまう。
【００３８】
ここで、上記条件式（５）を、
−０．３≦ｆＮ／ｆＰ≦−０．１５                              （５’）
とし、この条件式（５’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（５）を、
−０．３≦ｆＮ／ｆＰ≦−０．２                                （５”）
とし、この条件式（５”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（５’）、（５”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（５）の上限値または下限値としても良い。
【００３９】
また、上記の各々の発明は、基本となる６枚のレンズの他に、収差補正等の目的で他のレンズを追加してもよい。ただし、小型化とレンズ枚数の低減のためには、結像光学系中のレンズ枚数を前述の６枚のみとすることが好ましい。
【００４０】
なお、本実施例による結像光学系は、以下に述べるような条件を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
【００４１】
上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、第２レンズが両凹負レンズであり、以下の条件式（６）を満たすようにすると、より好ましくなる。
６≦｜ｒ２ｆ／ｆ｜≦２００                                    （６）
ただし、
ｒ２ｆ：第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ    ：結像光学系全系の焦点距離
である。
【００４２】
条件式（６）の上限を上回ると、入射瞳位置が像側に移動してしまい、効果的に倍率色収差を補正することが困難となり、また、レンズの径が大きくなりやすい。下限を下回ると、レンズのパワーが強くなりすぎてしまい、コマ収差、非点収差、倍率色収差が補正過剰になりやすい。
【００４３】
ここで、上記条件式（６）を、
８≦｜ｒ２ｆ／ｆ｜≦１００                                    （６’）
とし、この条件式（６’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（６）を、
１２≦｜ｒ２ｆ／ｆ｜≦８０                                    （６”）
とし、この条件式（６”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（６’）、（６”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（６）の上限値または下限値としても良い。
【００４４】
また、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、以下の条件式（７）を満たすようにすると、より好ましくなる。
１．２≦ｆ３／ｆ５≦２．５                                    （７）
ただし、
ｆ３  ：第３レンズの焦点距離
ｆ５  ：第５レンズの焦点距離
である。
【００４５】
条件式（７）の上限を上回ると、第３レンズの正のパワーが相対的に弱くなりすぎてしまい、負レンズである第１、２レンズで発生するコマ収差、非点収差、倍率色収差を補正することが困難となる。下限を下回ると、第５レンズの正のパワーが相対的に弱くなりすぎてしまい、球面収差、軸上色収差を補正することが困難となる。
【００４６】
ここで、上記条件式（７）を、
１．４≦ｆ３／ｆ５≦２                                        （７’）
とし、この条件式（７’）を満足するようにと、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（７）を、
１．６≦ｆ３／ｆ５≦１．９５                                  （７”）
とし、この条件式（７”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（７’）、（７”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（７）の上限値または下限値としても良い。
【００４７】
また、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、以下の条件式（８）を満たすようにすると、より好ましくなる。
１．５≦ｆ４５／ｆ６≦６                                      （８）
ただし、
ｆ４５：第４レンズと第５レンズとの合成焦点距離
ｆ６  ：第６レンズの焦点距離
である。
【００４８】
条件式（８）の上限を上回ると、第４、５レンズの正のパワーが弱くなりすぎてしまい、コマ収差、非点収差を補正することが困難となる。下限を下回ると、第６レンズの補正効果が小さくなりすぎてしまい、非点収差、倍率色収差を補正することが困難となる。
【００４９】
ここで、上記条件式（８）を、
２≦ｆ４５／ｆ６≦４．５                                      （８’）
とし、この条件式（８’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（８）を、
２≦ｆ４５／ｆ６≦３．５                                      （８”）
とし、この条件式（８”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（８’）、（８”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（８）の上限値または下限値としても良い。
【００５０】
また、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、前記第６のレンズが両凸正レンズであり、以下の条件式（９）を満たすようにすると、より好ましくなる。
−０．８≦（ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）≦０．８      （９）
ただし、
ｒ６ｆ：第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
である。
【００５１】
条件式（９）の上限を上回ると、第６レンズの入射側の面のパワーが小さくなりすぎてしまうか、射出側の面のパワーが強くなりすぎてしまう。そして、前者の場合は、球面収差、コマ収差を効果的に補正することが困難となり、後者の場合は、高次収差が発生しやすくなる。また、下限を下回ると、入射側の面のパワーが強くなりすぎてしまうか、入射側の面のパワーが小さくなりすぎてしまう。そして、前者の場合は、高次収差が発生しやすくなってしまい、後者の場合は、球面収差、コマ収差を効果的に補正することが困難となる。
【００５２】
ここで、上記条件式（９）を、
−０．６５≦（ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）≦０．６５  （９’）
とし、この条件式（９’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（９）を、
−０．３≦（ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）≦０．５５    （９”）
とし、この条件式（９”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（９’）、（９”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（９）の上限値または下限値としても良い。
【００５３】
また、上記第１乃至３、５の発明に係る結像光学系は、第３レンズと第４レンズとの間に明るさ絞りが配置されているようにすると、より好ましくなる。
【００５４】
一般的に車載用カメラ、監視カメラ等は、ＣＣＤやＣＭＯＳといった撮像素子の受光面を像面位置に配置している。そのため、光学系から射出される光線は、できるだけ像面に垂直に近くなる方が良い。また、画角が非常に大きな広角光学系である場合、倍率色収差の補正のために光線高を適切な値とするため、明るさ絞りを適切な位置に配置することが望ましい。明るさ絞りは軸外光束の通過位置を決める機能を持つが、明るさ絞りが物体側に近すぎる位置に配置されると、第５レンズ第６レンズへの光線入射高が高くなり、コマ収差や非点収差の補正が難しくなる。一方、明るさ絞りが像面側に近すぎる位置に配置されると、テレセントリック性の確保が難しくなり、また第１レンズの径も大型化しやすくなる。そこで、明るさ絞りの配置する位置を第３レンズと第４レンズの間とすることにより、画角の確保、光学系のコンパクト化、テレセントリック性の確保、コマ収差の補正、非点収差の補正をそれぞれバランス良く行うことができる。
【００５５】
また、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、第４レンズと第５レンズとが接合しており、第４レンズと第５レンズの間の接合面が負屈折力を有していて、第４レンズのアッベ数が第５レンズのアッベ数よりも小さくなるようにすると、より好ましくなる。
【００５６】
上記第１乃至５の発明の構成では、正レンズである第３レンズにおいて軸上色収差が発生しやすくなる。そこで、第４レンズと第５レンズとを接合し、その接合面に負の屈折力を持たせ、同時に、負レズである第４レンズのアッベ数を正レンズである第５レンズのアッベ数よりも小さくすることにより、第３レンズにおいて発生した軸上色収差と逆方向の軸上色収差を接合面に発生させることが好ましい。
【００５７】
また、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、レンズ成分が、光軸付近で入射側の面と射出側の面のみが空気と接触し、その間に空間を持たないレンズ、即ち単レンズまたは接合レンズであると定義したとき、物体側から順に、第１レンズ、空間、第２レンズ、空間、第３レンズ、空間、第４レンズと第５レンズとの接合レンズ、空間、第６レンズの５つのレンズ成分からなる構成とすることが好ましい。
【００５８】
上記第１乃至５の発明に係る結像光学系をこのような構成とすると、各レンズの機能を有効に活用でき、広角でありながら収差の補正や小型化の達成がしやすくなる。
【００５９】
また、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、前記結像光学系の最大半画角が、以下の条件式を満たすことが好ましい。
８０°≦ω≦１０５°                                          （１０）
ただし、
ω    ：結像光学系の最大半画角
である。
【００６０】
上記条件式（１０）の上限を上回ると、コマ収差が悪化しやすくなってしまい、高画質化が困難となる。下限を下回ると、視野が狭くなり死角が生じてしまい、監視カメラ、車載カメラ等で求められる撮像範囲を得られない場合が生じやすくなる。
【００６１】
ここで、上記条件式（１０）を、
８５°≦ω≦１００°                                          （１０’）
とし、この条件式（１０’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（１０）を、
９０°≦ω≦１００°                                          （１０”）
とし、この条件式（１０”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（１０’）、（１０”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（１０）の上限値または下限値としても良い。
【００６２】
さらに、上記第１乃至５の発明に係る結像光学系は、以下の条件式（１１）を満たすことが好ましい。
０．７≦ｒ１ｒ／ｄ１ｒ≦１．５                                （１１）
ただし、
ｒ１ｒ：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｄ１ｒ：第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの軸上間隔
である。
【００６３】
第１レンズの像側の面の近軸曲率半径は、広角に光線が入射している物体側の面よりも小さいことが好ましい。そのようにすれば、広い画角を維持しながら第２レンズ以降の有効径を小さくすることができる。そこで、この面の曲率半径を小さくするため、第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの軸上間隔を上記のように適度に設定する必要がある。
【００６４】
条件式（１１）の上限を上回ると、第１レンズの像側の面のパワーが弱くなりすぎるか、第１レンズと２レンズとの間隔が小さくなるため、第１レンズのみで軸外光束を大きく屈折させることが難しくなってしまい、全長が大きくなりやすくなる。下限を下回ると、第１レンズの像側の面のパワーが強くなりすぎるため、第１レンズと第２レンズとの間隔が大きくなるため、広画角化した際の軸外光束の確保が難しくなる。
【００６５】
ここで、上記条件式（１１）を、
０．７５≦ｒ１ｒ／ｄ１ｒ≦１．３                              （１１’）
とし、この条件式（１１’）を満足するようにすると、より好ましくなる。
さらに、上記条件式（１１）を、
０．８≦ｒ１ｒ／ｄ１ｒ≦１．１                                （１１”）
とし、この条件式（１１”）を満足するようにすると、さらに好ましくなる。
なお、これらの条件式（１１’）、（１１”）の上限値または下限値のいずれか一方のみを条件式（１１）の上限値または下限値としても良い。
【００６６】
さらに、上記した各発明に係る結像光学系のより具体的な構成としては、第１レンズが物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第２レンズが物体側の面の近軸曲率半径絶対値よりも像側の面の近軸曲率半径絶対値が小さい両凹負レンズであり、第３レンズが物体側の面の近軸曲率半径絶対値よりも像側の面の近軸曲率半径絶対値が小さい両凸正レンズであり、第４レンズが物体側の面の近軸曲率半径絶対値よりも像側の面の近軸曲率半径絶対値が小さい負レンズであり、第５レンズが第４レンズに接合された両凸正レンズであり、第６レンズが両凸正レンズであって、第３レンズと第４レンズとの間に明るさ絞りを有することが好ましい。
【００６７】
このような構成とすることで、より広画角でありながら収差を良好に補正することができ、テレセントリック性の確保も行いやすい。第１レンズと第２レンズとを上述の形状とすることにより、軸外光束を少しずつ屈折させ、収差の発生を抑えながら広い画角を達成しやすくしている。第３レンズを上記の形状とすることにより、その両面の凸面において、発散する軸上光束乃至軸外光束を低減乃至収斂させ第１レンズと第２レンズとを、負屈折力のレンズ群としたことにより発生した収差を低減させることができる。そして、明るさ絞り以降に配置された第４レンズ、第５レンズ、第６レンズをそれぞれ上記の形状とすることにより、テレセントリックに近づけるように光束を折り曲げるが、このとき、第４レンズ、第５レンズにて色収差を良好に補正するため、それぞれの向かい合う接合面の曲率を強くしている。また、第４レンズの像側の面、第６レンズ両面を、収差の発生を抑えるため、それぞれ正のパワーの屈折面としている。
【００６８】
さらに、上記した各発明に係る結像光学系を撮像装置に採用する場合には、結像光学系の像側に受光面が配置されていて、結像光学系により該受光面上に形成された光学像を電気信号に変換する電子撮像素子を備えるようにするのが好ましい。
【００６９】
撮像装置に上記いずれかの結像光学系を用いることにより、テレセントリック性を確保することができるため、光線が撮像素子へ斜めに入射することによる悪影響を低減できる。なお、その場合、結像光学系の撮影像高Ｉｈは、撮像素子上での有効撮像領域の対角長の半分を意味する。有効撮像領域は、電子撮像素子の光電変換面（受光面）のうち、受光した画像について表示、印刷等に使用する撮像領域の最大範囲を意味する。
【００７０】
なお、上記の各発明に係る各々の特徴的な事項のうち複数を同時に満足させるようにすれば、各々の効果が同時に得られるため、より好ましいものとなる。
【００７１】
以下、図示した実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００７２】
以下の各実施例におけるレンズの数値データにおいては、Ｒは各レンズ面の曲率半径、Ｄは各レンズの肉厚または間隔、Ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、Ｖｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、Ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10は非球面係数をそれぞれ示している。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10
【００７３】
また、本発明に係る結像光学系においては、歪曲収差を発生させて、ｆθ特性になるように構成している。なお、歪曲収差の定義は理想像高を基準にしているため、９０°以上の収差量は定義できず収差図は描画していない。
【実施例１】
【００７４】
図１は、本実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。図２は、本実施例に係る結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【００７５】
本実施例の結像光学系は、図１に示すように、物体側から順に、第１レンズＬ1、第２レンズＬ2、第３レンズＬ3、明るさ絞りＳ、第４レンズＬ4、第５レンズＬ5、第６レンズＬ6、ＩＲカットコート面を有するローパスフィルターＬＰＦ、カバーガラスＣＧにより構成されている。
【００７６】
本実施例において、第１レンズＬ1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第２レンズＬ2は両凹負レンズであり、第３レンズＬ3は両凸正レンズであり、第４レンズＬ4は両凹負レンズであり、第５レンズＬ5は両凸正レンズであり、第６レンズＬ6は両凸正レンズである。なお、第４レンズＬ4と第５レンズＬ5とは接合されており、第６レンズＬ6は両面とも非球面である。また、第６レンズＬ6はアモルファスポリオレフィン系のゼオネックスにより形成されている。
【００７７】
また、本実施例の結像光学系のスペックは、焦点距離１．２５ｍｍ、最大像高１．９１ｍｍであり、半画角９５°、Ｆナンバー２．３８２である。
【００７８】
次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。
【００７９】
面               Ｒ                Ｄ              Ｎｄ            Ｖｄ
1             17.9924            1.000           1.78590          44.20
2              3.3300            3.314
3            -17.7711            1.000           1.64000          60.08
4              3.6309            2.100
5            109.6532            2.500           1.80518          25.42
6             -5.2370            2.907
7（絞り）       ∞               0.780
8            -45.9612            1.000           1.78472          25.68
9              2.9148            3.300           1.60311          60.64
10             -4.8466            0.200
11 *            6.4653            1.900           1.52542          55.78
12 *           -7.8487            1.379
13               ∞               2.081           1.51633          64.14
14               ∞               0.520
15               ∞               0.520           1.51633          64.14
16               ∞               0.500
17 （受光面）    ∞
*印：非球面
【００８０】
非球面係数
面    Ｒ      ｋ         Ａ4           Ａ6           Ａ8           Ａ10 
11   6.465  -2.020  -1.42152×10-3  1.09596×10-3 -9.15947×10-5  1.08498×10-5
12  -7.849  -0.349   1.22449×10-3 -4.71123×10-4  2.63636×10-4 -9.93439×10-6
【００８１】
また、上記各条件式に係るデータは、
条件式（１）  ：  ｆ１／ｆ２＝１．１６
条件式（２）  ：  ｆＮ／Ｉｈ＝−０．９５
条件式（３）  ：  ｆ５／ｆ＝２．８７
条件式（４）  ：  ｄ３ｓ／Ｉｈ＝１．５２
条件式（５）  ：  ｆＮ／ｆＰ＝−０．２３
条件式（６）  ：  ｒ２ｆ／ｆ＝−１４．２２
条件式（７）  ：  ｆ３／ｆ５＝１．７４
条件式（８）  ：  ｆ４５／ｆ６＝２．１４
条件式（９）  ：  （ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）＝−０．１０
条件式（１０）  ：  ｒ１ｒ／ｄ１ｒ＝１．００５
条件式（１１）  ：  ω＝９５°
である。
【実施例２】
【００８２】
図３は、本実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。図４は、本実施例に係る結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【００８３】
本実施例の結像光学系は、図３に示すように、物体側から順に、第１レンズＬ1、第２レンズＬ2、第３レンズＬ3、明るさ絞りＳ、第４レンズＬ4、第５レンズＬ5、第６レンズＬ6、ＩＲカットコート面を有するローパスフィルターＬＰＦ、カバーガラスＣＧにより構成されている。
【００８４】
本実施例において、第１レンズＬ1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第２レンズＬ2は両凹負レンズであり、第３レンズＬ3は両凸正レンズであり、第４レンズＬ4は両凹負レンズであり、第５レンズＬ5は両凸正レンズであり、第６レンズＬ6は両凸正レンズである。なお、第４レンズＬ4と第５レンズＬ5とは接合されている。また、本実施例に用いられているレンズの面は全て球面である。
【００８５】
また、本実施例の結像光学系のスペックは、焦点距離１．２８ｍｍ、最大像高１．８２ｍｍであり、半画角９１．５°、Ｆナンバー２．４０４である。
【００８６】
次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。
【００８７】
面               Ｒ                Ｄ              Ｎｄ            Ｖｄ
1             14.5023            1.000           1.65160          58.55
2              2.8750            3.511
3            -47.1155            1.000           1.62041          60.29
4              2.7853            2.448
5             31.8922            2.600           1.80518          25.42
6             -4.9596            1.450
7（絞り）       ∞               0.990
8            -13.4649            1.000           1.80518          25.42
9              2.5870            3.200           1.62041          60.29
10             -4.5451            0.200
11              6.4859            2.600           1.48749          70.23
12             -7.0124            1.500
13               ∞               2.000           1.51633          64.14
14               ∞               0.500
15               ∞               0.500           1.51633          64.14
16               ∞               0.500
17 （受光面）    ∞
【００８８】
また、上記各条件式に係るデータは、
条件式（１）  ：  ｆ１／ｆ２＝１．３５
条件式（２）  ：  ｆＮ／Ｉｈ＝−０．９５
条件式（３）  ：  ｆ５／ｆ＝２．５１
条件式（４）  ：  ｄ３ｓ／Ｉｈ＝０．８０
条件式（５）  ：  ｆＮ／ｆＰ＝−０．２６
条件式（６）  ：  ｒ２ｆ／ｆ＝−３６．８１
条件式（７）  ：  ｆ３／ｆ５＝１．７２
条件式（８）  ：  ｆ４５／ｆ６＝３．１２
条件式（９）  ：  （ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）＝−０．０４
条件式（１０）  ：  ｒ１ｒ／ｄ１ｒ＝０．８１９
条件式（１１）  ：  ω＝９１．５°
である。
【実施例３】
【００８９】
図５は、本実施例に係る結像光学系の構成を示す図である。図６は、本実施例に係る結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図である。
【００９０】
本実施例の結像光学系は、図５に示すように、物体側から順に、第１レンズＬ1、第２レンズＬ2、第３レンズＬ3、明るさ絞りＳ、第４レンズＬ4、第５レンズＬ5、第６レンズＬ6、ＩＲカットコート面を有するローパスフィルターＬＰＦ、カバーガラスＣＧにより構成されている。
【００９１】
本実施例において、第１レンズＬ1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第２レンズＬ2は両凹負レンズであり、第３レンズＬ3は両凸正レンズであり、第４レンズＬ4は両凹負レンズであり、第５レンズＬ5は両凸正レンズであり、第６レンズＬ6は両凸正レンズである。なお、第４レンズＬ4と第５レンズＬ5とは接合されており、第６レンズＬ6は物体側の面のみ非球面である。また、第６レンズＬ6はアモルファスポリオレフィン系のゼオネックスにより形成されている。
【００９２】
また、本実施例の結像光学系のスペックは、焦点距離１．２５ｍｍ、最大像高１．９１ｍｍであり、半画角９５°、Ｆナンバー２．４００である。
【００９３】
次に、本実施例に係る撮影光学系を構成するレンズの数値データを示す。
【００９４】
面               Ｒ                Ｄ              Ｎｄ            Ｖｄ
1             17.6037            1.000           1.74320          49.34
2              3.2899            3.369
3            -90.6551            1.000           1.62041          60.29
4              3.1186            2.200
5             27.4145            2.800           1.80518          25.42
6             -5.1712            2.098
7（絞り）       ∞               0.533
8            -13.1872            1.000           1.78472          25.68
9              2.2035            3.200           1.62041          60.29
10             -4.7017            0.200
11 *           11.7813            2.600           1.52542          55.78
12             -3.9756            1.379
13               ∞               2.081           1.51633          64.14
14               ∞               0.520
15               ∞               0.520           1.51633          64.14
16               ∞               0.500
17 （受光面）    ∞
*印：非球面
【００９５】
非球面係数
面    Ｒ      ｋ         Ａ4           Ａ6           Ａ8  
11  11.781   0.000  -3.88858×10-3  1.06129×10-4 -1.70031×10-5
【００９６】
また、上記各条件式に係るデータは、
条件式（１）  ：  ｆ１／ｆ２＝１．１６
条件式（２）  ：  ｆＮ／Ｉｈ＝−０．９９
条件式（３）  ：  ｆ５／ｆ＝２．３５
条件式（４）  ：  ｄ３ｓ／Ｉｈ＝１．１０
条件式（５）  ：  ｆＮ／ｆＰ＝−０．２５
条件式（６）  ：  ｒ２ｆ／ｆ＝−７２．５１
条件式（７）  ：  ｆ３／ｆ５＝１．９１
条件式（８）  ：  ｆ４５／ｆ６＝４．７１
条件式（９）  ：  （ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）＝−０．５０
条件式（１０）  ：  ｒ１ｒ／ｄ１ｒ＝０．９７７
条件式（１１）  ：  ω＝９５°
である。
【００９７】
本発明の上記各実施例において、プラスチックで形成しているレンズをガラスで形成してもかまわない。一方、ガラスで形成しているレンズをプラスチックで形成してもかまわない。また、本実施例に用いたものよりも屈折率の高いガラスを用いれば、さらに高性能を達成できる。一方、本実施例より屈折率の低いガラスを用いれば低コスト化を達成できる。また、特殊低分散ガラスを用いれば色収差の補正に効果的である。さらに、レンズをプラスチックで形成する場合には、低吸湿材料を用いることにより環境変化による性能劣化が軽減されるので好ましい（例えば日本ゼオン社のゼオネックス等がある）。
【００９８】
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。フレア絞りは、上記各実施例の第１レンズの物体側、第１、２レンズ間、第２、３レンズ間、第３レンズと明るさ絞り間、明るさ絞りと第４レンズ間、第５、６レンズ間、第６レンズから像面間のいずれの場所に配置しても良い。また、枠によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を用いてカットしても良い。また、光学系に直接印刷、塗装、シールなどを接着することによりカットするようにしてもかまわない。また、その形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットできるようにしても良い。
【００９９】
また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減するようにしても良い。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。またＩＲカットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
【０１００】
また、ピント調節を行うためにフォーカシングを行えるようにしても良い。その場合、レンズ系全体を繰り出してフォーカシングを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みをしてフォーカシングするようにしても良い。
【０１０１】
また、画像周辺部の明るさ低下をＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。
【０１０２】
また、各単レンズや各接合レンズの空気接触面にプラスチック層を形成しても良い。その場合、プラスチック層の空気接触面を非球面とすると、光学性能がより良好となる。なお、本発明において、このようなプラスチック層を持たせたレンズは、プラスチック層の厚さが有効径内において１ｍｍ以内（ただし、厚さはプラスチック層を設けたレンズ面の面法線方向での厚さ）である場合、プラスチック層とそのプラスチック層を設けたレンズとが１枚のレンズを構成するものとする。
【０１０３】
なお、正屈折力のレンズ群の有するパワーは、強いほど広角化に有利となる。そこで、正レンズ群に光軸と平行な光束を入射させた場合に、その光束により形成される焦点が正レンズ群の内部に位置するほどの強いパワーを正レンズ群に持たせるようにしても良い。
【０１０４】
以上のような本発明の結像光学系を用いた撮像装置の例として、車載のステレオ撮像装置の例を説明する。
【０１０５】
図７は、上記いずれかの実施例に係る結像光学系を用いたステレオ撮像装置を含む、ステレオ撮像システムの構成を示す図である。なお、このステレオ撮像システムは、車両に搭載された例として説明する。
【０１０６】
このステレオ撮像システムは、距離画像入力装置１００と、制御装置１０４、物体認識装置１０５、警告装置１０６、運転装置１０７、表示装置１０８、車速センサー１０９、測距レーダ１１０、照度センサー１１１、外部カメラ１１２、ＧＰＳ（全地球測位システム）１１３、ＶＩＣＳ（渋滞情報取得装置）１１４、及び、外部通信装置１１５により構成されている。
【０１０７】
ここで、上記距離画像入力装置１００は、被写体４００を撮影する２つの撮像素子１０２Ｒ、１０２Ｌとこの撮像素子１０２Ｒ、１０２Ｌの前方にそれぞれ対応して取り付けられる結像光学系１０１Ｒ、１０１Ｌとを備えたステレオ撮像装置１１６と、被写体４００の距離画像２０５を計測する距離画像処理装置１０３と、から構成される。なお、それぞれの結像光学系１０１Ｒ、１０１Ｌは、撮像範囲における重複範囲以外に撮影範囲をより広くするため、互いに光軸が非平行とされている。ここでは、互いに外側に光軸が向けられる関係となっている。
【０１０８】
ステレオ撮像装置１１６は、一般のビデオカメラ、デジタルスティルカメラ等と同様に、撮影絞り調整装置（図示せず）と、撮影フォーカス調整装置（図示せず）と、撮影シャッタ速度調整装置（図示せず）と、感度調整装置（図示せず）とを適宜備えている。
【０１０９】
また、それぞれの撮像光学系１０１Ｒ、１０１Ｌは、撮像素子１０２Ｒ、１０２Ｌの前方のフィルター１０４Ｒ、１０４Ｌの前に取り付けられ、撮像光学系１０１Ｒ、１０１Ｌから入射した異なる視点からの被写体４００の像をそれぞれフィルター１０４Ｒ、１０４Ｌを介してそれぞれの撮像素子１０２Ｒ、１０２Ｌに結像することができるようになっている。
【０１１０】
このようにしてステレオ撮像装置１１６で撮影された、すなわち、撮像素子１０２Ｒ、１０２Ｌで捕らえたステレオ画像２０１は、図７に示すように、距離画像処理装置１０３に供給される。そして、この距離画像処理装置１０３により処理されて三次元距離画像２０５となり、制御装置１０４及び物体認識装置１０５に出力される。
【０１１１】
なお、「距離画像」という用語は、本明細書では、被写体画像のピクセルに距離情報を有する画像を意味している。
【０１１２】
なお、図７中の符号２１２は露出制御装置をさしており、この露出制御装置２１２は、ステレオ撮像装置１１６が備える上記撮影絞り調整装置、撮影フォーカス調整装置、撮影シャッタ、速度調整装置、及び、感度調整装置（何れも図示せず）に接続されている。また、この露出制御装置２１２は、制御装置１０４に接続されており、この制御装置１０４で、撮像素子１０２からの輝度情報により算出された露出値に応じて撮像装置１１６を制御する。
【０１１３】
また、距離画像処理装置１０３には、上述したように、撮像素子１０２Ｒ、１０２Ｌで撮像されたステレオ画像２０１が入力される。このステレオ画像２０１は、フレームメモリ２１３に入力され、デジタル画像２０２となる。このフレームメモリ２１３の出力は、レクティフィケーション装置２１４に入力される。このレクティフィケーション装置２１４は、距離算出装置２１５に、左画像２０３及び右画像２０４を出力する。距離算出装置２１５は、距離画像出力２１６を通して物体認識装置１０５に、三次元距離画像２０５を出力する。また、制御装置１０４に対しても、二次元画像（ステレオ画像２０１）、距離画像２０５等も出力する。
【０１１４】
なお、距離画像処理装置１０３には、キャリブレーション装置２１７が別途存在し、レクティフィケーション装置２１４に対してはレクティフィケーションパラメータを、距離算出装置２１５に対しては距離算出用パラメータを、物体認識装置１０５に対しては、物体認識用パラメータを出力する。物体認識装置１０５は、入力された三次元距離画像２０５を利用して、その中にある物体あるいは物体領域を認識し、その結果である物体データ（図示せず）を出力する。
【０１１５】
なお、距離画像処理装置１０３内の各装置は、計算機上のソフトウェアで実現してもよい。
【０１１６】
制御装置１０４は、画像情報と車両情報を統括する役割を持っており、例えば、距離画像処理装置１０３で処理された結果を表示装置１０８に表示したり、距離画像処理装置１０３で得られた距離情報と車速センサー１０９等の情報とを分析して、警告装置１０６に警告を発生させたり、運転装置１０７を制御して運転者に安全運転を促すことができるようになっている。なお、警告装置１０６は、音声装置や振動装置等からなり、例えば、音声装置はスピーカ等からの音声、振動装置は運転席シートの振動により運転者に警告を発するものである。
【０１１７】
このように、このステレオ撮像装置を用いたシステムによると、本発明に直接関係しないためその詳細説明は省略するが、本実施例に係るステレオ撮像装置１１６及び距離画像入力装置１００から得られた画像情報と各種センサー等から得られた車両情報とを統合することができ、表示装置１０８による画像情報の表示、警告装置１０６による警告、運転装置１０７の制御等により、運転者に安全走行を促すことができる。
【０１１８】
例えば、前方の被写体に近づきすぎたときに注意を促す表示、警告、さらには運転装置１０７（例えばブレーキ）の制御を行うことができる。または、道路の分離帯を読み取って自動で運転を制御する等に用いることができる。さらに、車外を観察し、前方や後方の走行車両、障害物、白線検知等に用いる他、車内の運転者、搭乗者の顔の位置、向きを検出し、脇見運転や居眠りの検知、エアバック点火時に、大人か子供かや顔の位置方向を判断し、安全にエアバッグを作動させるセンサーとして利用することも可能である。
【０１１９】
なお、本発明による結像光学系や、それを用いた撮像装置は、車載のステレオ撮像システムの他に、ロボット、鉄道、飛行機、船舶、監視カメラ、遠隔会議システム用カメラ等にも応用ができるものである。
【０１２０】
以上の本発明の結像光学系は、特許請求の範囲の記載の他に、例えば次のように構成することができる。
【０１２１】
（１）  前記第２レンズが両凹負レンズであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
６≦｜ｒ２ｆ／ｆ｜≦２００                                    （６）
ただし、
ｒ２ｆ：第２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｆ    ：結像光学系全系の焦点距離
である。
【０１２２】
（２）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
１．２≦ｆ３／ｆ５≦２．５                                    （７）
ただし、
ｆ３  ：第３レンズの焦点距離
ｆ５  ：第５レンズの焦点距離
である。
【０１２３】
（３）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
１．５≦ｆ４５／ｆ６≦６                                      （８）
ただし、
ｆ４５：第４レンズと第５レンズとの合成焦点距離
ｆ６  ：第６レンズの焦点距離
である。
【０１２４】
（４）  前記第６のレンズが両凸正レンズであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
−０．８≦（ｒ６ｆ＋ｒ６ｒ）／（ｒ６ｆ−ｒ６ｒ）≦０．８      （９）
ただし、
ｒ６ｆ：第６レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ６ｒ：第６レンズの像側の面の近軸曲率半径
である。
【０１２５】
（５）  前記第３レンズと前記第４レンズとの間に明るさ絞りが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３、５のいずれか１項に記載の結像光学系。
【０１２６】
（６）  前記第４レンズと前記第５レンズとが接合しており、前記第４レンズと前記第５レンズの間の接合面が負屈折力を有していて、前記第４レンズのアッベ数が前記第５レンズのアッベ数よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
【０１２７】
（７）  レンズ成分が、光軸付近で入射側の面と射出側の面のみが空気と接触し、その間に空間を持たないレンズ、即ち単レンズまたは接合レンズであると定義したとき、物体側から順に、第１レンズ、空間、第２レンズ、空間、第３レンズ、空間、第４レンズと第５レンズとの接合レンズ、空間、第６レンズの５つのレンズ成分からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
【０１２８】
（８）  前記第２レンズが両凹負レンズであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
【０１２９】
（９）  前記第６レンズは両凸正レンズであることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
【０１３０】
（１０）  前記結像光学系の最大半画角が、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
８０°≦ω≦１０５°                                          （１０）
ただし、
ω    ：結像光学系の最大半画角
である。
【０１３１】
（１１）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．８５≦ｆ１／ｆ２≦１．５                                  （２）
ただし、
ｆ１  ：第１レンズの焦点距離
ｆ２  ：第２レンズの焦点距離
である。
【０１３２】
（１２）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれか１項に記載の結像光学系。
−１．２≦ｆＮ／Ｉｈ≦−０．５                                （１）
ただし、
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【０１３３】
（１３）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１、２、４又は５のいずれか１項に記載の結像光学系。
２．１≦ｆ５／ｆ≦４                                          （３）
ただし、
ｆ５  ：第５レンズの焦点距離
ｆ    ：結像光学系全系の焦点距離
である。
【０１３４】
（１４）  前記第３レンズと前記第４レンズとの間に明るさ絞りを配し、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３、５のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．７≦ｄ３Ｓ／Ｉｈ≦２                                      （４）
ただし、
ｄ３Ｓ：第３レンズの像側の面から明るさ絞りまでの軸上間隔
Ｉｈ  ：最大像高
である。
【０１３５】
（１５）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の結像光学系。
−０．３５≦ｆＮ／ｆＰ≦−０．１                              （５）
ただし、
ｆＮ  ：負屈折力のレンズ群の合成焦点距離
ｆＰ  ：正屈折力のレンズ群の合成焦点距離
である。
【０１３６】
（１６）  前記６枚のレンズのみで構成されていることを特徴とする（１）乃至（１５）のいずれか１つに記載の結像光学系。
【０１３７】
（１７）  以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項又は（１）乃至（１６）のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．７≦ｒ１ｒ／ｄ１ｒ≦１．５                                （１１）
ただし、
ｒ１ｒ：第１レンズの像側の面の近軸曲率半径
ｄ１ｒ：第１レンズの像側の面から第２レンズの物体側の面までの軸上間隔
である。
【０１３８】
（１８）  前記第１レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第２レンズは、物体側の面の近軸曲率半径絶対値よりも像側の面の近軸曲率半径絶対値が小さい両凹負レンズであり、
前記第３レンズは、物体側の面の近軸曲率半径絶対値よりも像側の面の近軸曲率半径絶対値が小さい両凸正レンズであり、
前記第４レンズは、物体側の面の近軸曲率半径絶対値よりも像側の面の近軸曲率半径絶対値が小さい負レンズであり、
前記第５レンズは、第４レンズに接合された両凸正レンズであり、
前記第６レンズは、両凸レンズであり、
前記第３レンズと第４レンズとの間に明るさ絞りを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項又は（１）乃至（１７）のいずれか１つに記載の結像光学系。
【０１３９】
（１９）  請求項１乃至６のいずれか１項又は（１）乃至（１７）のいずれか１つに記載の結像光学系と、
前記結像光学系の像側に受光面が配置され、且つ、前記結像光学系により該受光面上に形成された光学像を電気信号に変換する電子撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施例１にかかる結像光学系の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１にかかる結像光学系の収差曲線図である。
【図３】本発明の実施例２にかかる結像光学系の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例２にかかる結像光学系の収差曲線図である。
【図５】本発明の実施例３にかかる結像光学系の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例３にかかる結像光学系の収差曲線図である。
【図７】本発明に係る結像光学系を用いたステレオ撮像装置を含む、ステレオ撮像システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４１】
ＬＰＦ          ローパスフィルター
ＣＧ            カバーガラス
Ｌｃ            光軸
１００          距離画像入力装置
１０１Ｒ、１０１Ｌ      結像光学系
１０２Ｒ、１０２Ｌ      撮像素子
１０４          制御装置
１０４Ｒ、１０４Ｌ      フィルター
１０５          物体認識装置
１０６          警告装置
１０７          運転装置
１０８          表示装置
１０９          車速センサー
１１０          測距レーダ
１１１          照度センサー
１１２          外部カメラ
１１３          ＧＰＳ
１１４          ＶＩＣＳ
１１５          外部通信装置
１１６          ステレオ撮像装置
２０１          ステレオ画像
２０３          左画像
２０４          右画像
２０５          距離画像
２１２          露出制御装置
２１３          フレームメモリ
２１４          レクティフィケーション装置
２１５          距離算出装置
２１６          距離画像出力
２１７          キャリブレーション装置
４００          被写体
【図１】
2006337690.tif 000003
【図２】
2006337690.tif 000004
【図３】
2006337690.tif 000005
【図４】
2006337690.tif 000006
【図５】
2006337690.tif 000007
【図６】
2006337690.tif 000008
【図７】
2006337690.tif 000009