(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第１レンズ群と、
開口絞りと、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
からなり、
前記第１レンズ群は、
負のパワーを有する第１レンズ素子と、
負のパワーを有する第２レンズ素子と、
正のパワーを有する第３レンズ素子と、
からなり、
前記第２レンズ群は、
パワーを有する第４レンズ素子と、
正のパワーを有する第５レンズ素子と、
からなり、
ｆＧ１を第１レンズ群のｄ線に対する焦点距離、
ｆＧ２を第２レンズ群のｄ線に対する焦点距離、
ｆ４を第４レンズ素子のｄ線に対する焦点距離、
ｆを全系のｄ線に対する焦点距離、
ｗを半画角、
とするとき、
０．５  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ３．０  ・・・（１）
１１．５  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ＜  ２０    ・・・（３ｃ）
６０  ＜  ｗ  ・・・（６）
で表される、条件（１）、条件（３ｃ）および条件（６）を満足するように構成される、
単焦点レンズ系。
【請求項２】
Ｌ４Ｒ１を第４レンズ素子における物体側の曲率半径、
Ｌ４Ｒ２を第４レンズ素子における像側の曲率半径、
とするとき、
５．５＜｜（Ｌ４Ｒ１＋Ｌ４Ｒ２）／（Ｌ４Ｒ１−Ｌ４Ｒ２）｜＜２０・・・（２）
で表される、条件（２）を満足するように構成される、
請求項１に記載の単焦点レンズ系。
【請求項３】
ｎｄＬ３を第３レンズ素子のｄ線に対する屈折率、
とするとき、
１．７  ＜  ｎｄＬ３  ・・・（４）
で表される、条件（４）を満足するように構成される、
請求項１に記載の単焦点レンズ系。
【請求項４】
νｄＬ３を第３レンズ素子のｄ線に対するアッベ数、
とするとき、
２０  ＜  νｄＬ３  ・・・（５）
で表される、条件（５）を満足するように構成される、
請求項３に記載の単焦点レンズ系。
【請求項５】
前記第２レンズ素子の物体側面の形状は、光軸外で変曲点を持つ、
請求項１に記載の単焦点レンズ系。
【請求項６】
物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
物体の光学的な像を形成する単焦点レンズ系と、
前記単焦点レンズ系により形成された光学的な前記像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
を備え、
前記単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第１レンズ群と、
開口絞りと、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
からなり、
前記第１レンズ群は、
負のパワーを有する第１レンズ素子と、
負のパワーを有する第２レンズ素子と、
正のパワーを有する第３レンズ素子と、
からなり、
前記第２レンズ群は、
パワーを有する第４レンズ素子と、
正のパワーを有する第５レンズ素子と、
からなり、
ｆＧ１を第１レンズ群のｄ線に対する焦点距離、
ｆＧ２を第２レンズ群のｄ線に対する焦点距離、
ｆ４を第４レンズ素子のｄ線に対する焦点距離、
ｆを全系のｄ線に対する焦点距離、
ｗを半画角、
とするとき、
０．５  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ３．０  ・・・（１）
１１．５  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ＜  ２０    ・・・（３ｃ）
６０  ＜  ｗ  ・・・（６）
で表される、条件（１）、条件（３ｃ）および条件（６）を満足するように構成される、
撮像装置。
【請求項７】
物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された前記画像信号の表示および記録の少なくとも一方を行う移動体であって、
物体の光学的な前記像を形成する単焦点レンズ系と、
前記単焦点レンズ系により形成された光学的な前記像を電気的な前記画像信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子を制御するコントローラと、を備え、
前記単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、
正のパワーを有する第１レンズ群と、
開口絞りと、
正のパワーを有する第２レンズ群と、
からなり、
前記第１レンズ群は、
負のパワーを有する第１レンズ素子と、
負のパワーを有する第２レンズ素子と、
正のパワーを有する第３レンズ素子と、
からなり、
前記第２レンズ群は、
パワーを有する第４レンズ素子と、
正のパワーを有する第５レンズ素子と、
からなり、
ｆＧ１を第１レンズ群のｄ線に対する焦点距離、
ｆＧ２を第２レンズ群のｄ線に対する焦点距離、
ｆ４を第４レンズ素子のｄ線に対する焦点距離、
ｆを全系のｄ線に対する焦点距離、
ｗを半画角、
とするとき、
０．５  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ３．０  ・・・（１）
１１．５  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ＜  ２０    ・・・（３ｃ）
６０  ＜  ｗ  ・・・（６）
で表される、条件（１）、条件（３ｃ）および条件（６）を満足するように構成される、
移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、単焦点レンズ系、単焦点レンズ系を有する撮像装置および撮像装置を有する移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、物体側から像側に配置された、負のレンズである第１のレンズと、像側に凸面を向けたメニスカスレンズである第２のレンズと、絞りと、正のレンズである第３のレンズと、正のレンズである第４のレンズと、正のレンズである第５のレンズと、からなる単焦点レンズ系を開示する。
【０００３】
一方、昨今、車載カメラ、監視カメラなどに用いられるレンズ系には、より広角なレンズ系の需要が急速に高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３８５７４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示における単焦点レンズ系は、正のパワーを有する第１レンズ群と、開口絞りと、正のパワーを有する第２レンズ群と、を含む。第１レンズ群は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子と、負のパワーを有する第２レンズ素子と、正のパワーを有する第３レンズ素子を含む。第２レンズ群は、パワーを有する第４レンズ素子と、正のパワーを有する第５レンズ素子を含む。そして、ｆＧ１を第１レンズ群のｄ線に対する焦点距離、ｆＧ２を第２レンズ群のｄ線に対する焦点距離、ｆ４を第４レンズ素子のｄ線に対する焦点距離、ｆを全系のｄ線に対する焦点距離、ｗを半画角、とするとき、
０．５  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ３．０  ・・・（１）
１１．５  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ＜  ２０    ・・・（３ｃ）
６０  ＜  ｗ  ・・・（６）
で表される、条件（１）、条件（３ｃ）および条件（６）を満足するように構成される。
【０００６】
本開示によれば、諸収差の良好な単焦点レンズ系を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。
【図２】図２は、同実施の形態の数値実施例１に係る無限遠合焦状態の縦収差図である。
【図３】図３は、実施の形態２に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。
【図４】図４は、同実施の形態の数値実施例２に係る無限遠合焦状態の縦収差図である。
【図５】図５は、実施の形態３に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。
【図６】図６は、同実施の形態の数値実施例３に係る無限遠合焦状態の縦収差図である。
【図７】図７は、実施の形態４に係る撮像装置の概略構成図である。
【図８】図８は、同実施の形態に係る撮像装置を搭載する移動体の概略構成図である。
【図９】図９は、他の実施の形態に係る撮像装置を搭載する移動体の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるものであって、これらにより、請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１０】
本開示において、レンズ群とは、少なくとも１枚のレンズ素子で構成された群である。レンズ群を構成するレンズ素子の種類、枚数、配置などに応じて、レンズ群ごとにパワー、合成焦点距離などが決定される。
【００１１】
図１、図３および図５は、実施の形態に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。なお、図１、図３および図５は、いずれも無限遠合焦状態にある単焦点レンズ系のレンズ配置を示している。
【００１２】
各図において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、その面が非球面であることを示している。また、各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）および記号（−）は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。つまり、記号（＋）は正のパワー、記号（−）は負のパワーを示す。また、各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓ（後述する、撮像素子の配置される位置に相当）の位置を示す。なお、図１、図３、図５および図７において、縦横比は一致している。
【００１３】
（実施の形態１）
以下に、実施の形態１に係る単焦点レンズ系について、図１を用いて、説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。
【００１５】
実施の形態１の単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、平行平板Ｐなどで構成される。なお、物体側とは第１レンズ群Ｇ１側に対応し、像側とは、像面Ｓ側に対応する。
【００１６】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３を含む。
【００１７】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５を含む。
【００１８】
以下、各レンズ素子について、説明する。
【００１９】
まず、第１レンズ群Ｇ１におけるレンズ素子を説明する。第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である硝子レンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、両凹形状である樹脂レンズである。第２レンズ素子Ｌ２の物体側および像面Ｓ側の凹面は、非球面形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、両凸形状である硝子レンズである。
【００２０】
つぎに、第２レンズ群Ｇ２におけるレンズ素子を説明する。第４レンズ素子Ｌ４は、像面Ｓ側に凸面を向けたメニスカス形状である樹脂レンズである。第４レンズ素子Ｌ４の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凸形状である樹脂レンズである。第５レンズ素子Ｌ５の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。
【００２１】
以上のように、実施の形態１の単焦点レンズ系は構成される。
【００２２】
（実施の形態２）
以下に、実施の形態２に係る単焦点レンズ系について、図３を用いて、説明する。
【００２３】
図３は、実施の形態２に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。
【００２４】
実施の形態２の単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、平行平板Ｐなどから構成される。
【００２５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３を含む。
【００２６】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５を含む。
【００２７】
以下、各レンズ素子について、説明する。
【００２８】
まず、第１レンズ群Ｇ１におけるレンズ素子を説明する。第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である硝子レンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、像面Ｓ側に凸面を向けたメニスカス形状である樹脂レンズである。第２レンズ素子Ｌ２の物体
側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、両凸形状である硝子レンズである。
【００２９】
つぎに、第２レンズ群Ｇ２におけるレンズ素子を説明する。第４レンズ素子Ｌ４は、像面Ｓ側に凸面を向けたメニスカス形状である樹脂レンズである。第４レンズ素子Ｌ４の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凸形状である樹脂レンズである。第５レンズ素子Ｌ５の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。
【００３０】
以上のように、実施の形態２の単焦点レンズ系は構成される。
【００３１】
（実施の形態３）
以下に、実施の形態３に係る単焦点レンズ系について、図５を用いて、説明する。
【００３２】
図５は、実施の形態３に係る単焦点レンズ系のレンズ配置図である。
【００３３】
実施の形態３の単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、平行平板Ｐなどから構成される。
【００３４】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３を含む。
【００３５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５を含む。
【００３６】
以下、各レンズ素子について、説明する。
【００３７】
まず、第１レンズ群Ｇ１におけるレンズ素子を説明する。第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である硝子レンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、像面Ｓ側に凸面を向けたメニスカス形状である樹脂レンズである。第２レンズ素子Ｌ２の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。第３レンズ素子Ｌ３は、両凸形状である硝子レンズである。
【００３８】
つぎに、第２レンズ群Ｇ２におけるレンズ素子を説明する。第４レンズ素子Ｌ４は、像面Ｓ側に凸面を向けたメニスカス形状である樹脂レンズである。第４レンズ素子Ｌ４の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。第５レンズ素子Ｌ５は、両凸形状である樹脂レンズである。第５レンズ素子Ｌ５の物体側および像面Ｓ側の両面は、非球面形状を有する。
【００３９】
以上のように、実施の形態３の単焦点レンズ系は構成される。
【００４０】
（条件および効果など）
以下に、実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系の構成を満足することが可能な条件について、具体的に説明する。
【００４１】
つまり、実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系に対しては、複数の可能な条件が規定される。この場合、複数の条件のすべてを満足する単焦点レンズ系の構成が最も効果的である。
【００４２】
しかしながら、以下で述べる個別の条件を満足することにより、それぞれに対応する効果を奏する単焦点レンズ系を得ることも可能である。
【００４３】
実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２などから構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、負のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３を含む。第２レンズ群Ｇ２は、パワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、正のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５を含む。
【００４４】
上記単焦点レンズ系は、例えば下記の条件（１）を満足することが望ましい。
【００４５】
０．５  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ３．０  ・・・（１）
ここで、ｆＧ１は第１レンズ群Ｇ１のｄ線に対する焦点距離、ｆＧ２は第２レンズ群Ｇ２のｄ線に対する焦点距離、である。
【００４６】
上記単焦点レンズ系によれば、第１レンズ群Ｇ１は、２枚の負のパワーを有するレンズ素子を含む。これにより、諸収差を良好に補正しながら、全画角が、例えば１００°より広い、単焦点レンズ系を実現できる。
【００４７】
つまり、条件（１）は、第１レンズ群Ｇ１のｄ線に対する焦点距離と、第２レンズ群Ｇ２のｄ線に対する焦点距離の関係を規定する。
【００４８】
条件（１）の下限値（０．５）以下の場合、第１レンズ群Ｇ１の正のパワーが強くなり過ぎる。そのため、単焦点レンズ系において、諸収差を良好に補正しながら、広角化することが困難となる。
【００４９】
また、条件（１）の上限値（３．０）以上の場合、第２レンズ群Ｇ２の正のパワーが強くなり過ぎる。そのため、単焦点レンズ系において、諸収差を良好に補正しながら、小型化することが困難となる。
【００５０】
このとき、条件（１）の範囲内で、以下の条件（１ａ）または（１ｂ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。
【００５１】
０．５５  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２    ・・・（１ａ）
ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ２．５      ・・・（１ｂ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。
【００５２】
また、条件（１）の範囲内で、以下の条件（１ｃ）または（１ｄ）のいずれか一方を満足すれば、さらに好ましい。
【００５３】
０．６  ＜  ｆＧ１／ｆＧ２      ・・・（１ｃ）
ｆＧ１／ｆＧ２  ＜  ２．０      ・・・（１ｄ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。
【００５４】
また、本開示における単焦点レンズ系は、例えば下記の条件（２）を満足することが望ましい。
【００５５】
５．５＜｜（Ｌ４Ｒ１＋Ｌ４Ｒ２）／（Ｌ４Ｒ１−Ｌ４Ｒ２）｜＜２０・・・（２）
ここで、Ｌ４Ｒ１は第４レンズ素子Ｌ４における物体側の曲率半径、Ｌ４Ｒ２は第４レンズ素子Ｌ４における像側の曲率半径、である。
【００５６】
つまり、条件（２）は、第４レンズ素子Ｌ４の物体側の曲率半径と第４レンズ素子Ｌ４の像側の曲率半径の和と差の比を規定する。
【００５７】
条件（２）の下限値（５．５）以下、または条件（２）の上限値（２０）以上の場合、諸収差、特に非点収差を十分に補正することができなくなる。そのため、単焦点レンズ系において、良好な光学性能を確保することが困難となる。
【００５８】
このとき、条件（２）の範囲内で、以下の条件（２ａ）、（２ｂ）のいずれか一方、または両方を満足すれば、より好ましい。
【００５９】
６．０＜  ｜（Ｌ４Ｒ１＋Ｌ４Ｒ２）／（Ｌ４Ｒ１−Ｌ４Ｒ２）｜  ・・・（２ａ）
｜（Ｌ４Ｒ１＋Ｌ４Ｒ２）／（Ｌ４Ｒ１−Ｌ４Ｒ２）｜  ＜  １５  ・・・（２ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。
【００６０】
また、条件（２）の範囲内で、以下の条件（２ｃ）、条件（２ｄ）のいずれか一方、または両方を満足すれば、さらに好ましい。
【００６１】
７．０＜  ｜（Ｌ４Ｒ１＋Ｌ４Ｒ２）／（Ｌ４Ｒ１−Ｌ４Ｒ２）｜  ・・・（２ｃ）
｜（Ｌ４Ｒ１＋Ｌ４Ｒ２）／（Ｌ４Ｒ１−Ｌ４Ｒ２）｜  ＜  １０  ・・・（２ｄ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。
【００６２】
また、本開示の単焦点レンズ系は、例えば下記の条件（３）を満足することが望ましい。
【００６３】
１０．５  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ＜  ２０  ・・・（３）
ここで、ｆ４は第４レンズ素子Ｌ４のｄ線に対する焦点距離、ｆは全系のｄ線に対する焦点距離、である。
【００６４】
つまり、条件（３）は、第４レンズ素子Ｌ４のｄ線に対する焦点距離と、単焦点レンズ系を構成する全系のｄ線に対する焦点距離との関係を規定する。
【００６５】
条件（３）の下限値（１０．５）以下の場合、第４レンズ素子Ｌ４の負のパワーが強くなり過ぎる。そのため、単焦点レンズ系において、諸収差、特に像面湾曲が増大し、良好な光学性能を確保することが困難となる。逆に、条件（３）の上限値（２０）以上の場合、第４レンズ素子Ｌ４の負のパワーが小さくなり過ぎる。そのため、単焦点レンズ系の小型化が困難となる。
【００６６】
このとき、条件（３）の範囲内で、以下の条件（３ａ）、（３ｂ）のいずれか一方、または両方を満足すれば、より好ましい。
【００６７】
１１．０  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ・・・（３ａ）
｜ｆ４／ｆ｜  ＜  １７．５  ・・・（３ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。
【００６８】
また、条件（３）の範囲内で、以下の条件（３ｃ）、条件（３ｄ）のいずれか一方、または両方を満足すれば、さらに好ましい。
【００６９】
１１．５  ＜  ｜ｆ４／ｆ｜  ・・・（３ｃ）
｜ｆ４／ｆ｜  ＜  １５      ・・・（３ｄ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。
【００７０】
また、本開示の単焦点レンズ系は、例えば、下記の条件（４）を満足することが望ましい。
【００７１】
１．７  ＜  ｎｄＬ３  ・・・（４）
ここで、ｎｄＬ３は、第３レンズ素子Ｌ３のｄ線に対する屈折率である。
【００７２】
つまり、条件（４）は、第３レンズ素子Ｌ３のｄ線に対する屈折率を規定する。
【００７３】
条件（４）の下限値（１．７）以下の場合、第３レンズ素子Ｌ３のパワーを保つためには、曲率半径が小さくなり過ぎる。つまり、諸収差、特に球面収差を十分に補正できなくなる。そのため、単焦点レンズ系において、良好な光学性能を確保することが困難となる。
【００７４】
また、本開示の単焦点レンズ系は、例えば、前述の条件（４）と、同時に、下記の条件（５）を満足するのが望ましい。
【００７５】
２０  ＜  νｄＬ３  ・・・（５）
ここで、νｄＬ３は、第３レンズ素子Ｌ３のｄ線に対するアッベ数である。
【００７６】
条件（５）は、第３レンズ素子Ｌ３のｄ線に対するアッベ数を規定する。
【００７７】
条件（５）の下限値（２０）以下の場合、諸収差、特に色収差を十分に補正できなくなる。そのため、単焦点レンズ系において、良好な光学性能を確保することが困難となる。
【００７８】
また、本開示の単焦点レンズ系は、例えば、下記の条件（６）を満足することが望ましい。
【００７９】
６０  ＜  ｗ  ・・・（６）
ここで、ｗは、半画角である。
【００８０】
条件（６）は、単焦点レンズ系の対角の半画角に関する条件である。
【００８１】
条件（１）と、同時に、条件（６）を満足すれば、単焦点レンズ系において、高い光学性能を維持しながら、広角化を実現できる。
【００８２】
また、本開示の単焦点レンズ系は、例えば、第２レンズ素子Ｌ２の物体側の面において、光軸外で変曲点を持つ形状が望ましい。これにより、第２レンズ素子Ｌ２の光軸付近と光軸外のそれぞれにおいて、良好に収差補正を行うことができる。そのため、諸収差、特に像面湾曲を十分に補正できる。その結果、単焦点レンズ系において、良好な光学性能を確保できる。
【００８３】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４に係る、実施の形態１の単焦点レンズ系を備える撮像装置について、図７を用いて、説明する。撮像装置は、車両や人などと共に移動する移動体に装着されるカメラなどで例示される。
【００８４】
なお、撮像装置において、実施の形態１に係る単焦点レンズ系の代わりに、実施の形態２および実施の形態３に係る単焦点レンズ系のいずれか１つを適用してもよい。
【００８５】
図７は、実施の形態４に係る、実施の形態１の単焦点レンズ系を備えるカメラの概略構成図である。
【００８６】
撮像装置の一例であるカメラ１００は、単焦点レンズ系２０１と、撮像素子２０２と、平行平板Ｐなどを備える。単焦点レンズ系２０１は、物体の光学的な像を形成する。撮像素子２０２は、単焦点レンズ系２０１により形成された光学的な像を、電気的な画像信号に変換する。平行平板Ｐは、例えば近赤外領域の波長（例えば、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長）のみを透過させるバンドパスフィルターで構成される。
【００８７】
撮像素子２０２は、図１に示す、実施の形態１の単焦点レンズ系における像面Ｓの位置に配置される。撮像素子２０２の複数の画素の少なくとも一部、または全ての画素には、近赤外領域の波長を受光するカラーフィルターが配置される。
【００８８】
以上のように、単焦点レンズ系２０１を備えるカメラ１００は構成される。
【００８９】
以下、上記カメラ１００を、移動体の一例である自動車などの車両５００に搭載した構成について、図８を用いて、説明する。
【００９０】
図８は、カメラ１００を車両５００内のルームミラー付近に備える自動車の概略構成図である。
【００９１】
カメラ１００は、車両５００内のルームミラー（図示せず）付近に、車内に向けて設置される。つまり、カメラ１００は、運転者および同乗者を撮像するセンシングカメラとして用いられる。車両５００内のルームミラー付近には、近赤外領域の波長（例えば８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長）を有する発光ダイオード（ＬＥＤ（図示せず））が設置される。ＬＥＤは、発光強度が変調された信号光を、車両５００内の方向（例えば、運転者および同乗者方向）に放射する。
【００９２】
車両５００内の画像は、ＬＥＤの反射光の位相遅延として、カメラ１００で撮像される。撮像された画像は、運転者および同乗者（特に、運転者）の姿勢あるいは状態などのセンシングに用いられる。
【００９３】
具体的には、まず、コントローラ３００は、カメラ１００で撮像した画像から、被写体である運転者および同乗者の各部までの距離を、例えば面積復調方式などで検出する。これにより、被写体までの距離の情報を含む距離画像データが得られる。
【００９４】
つぎに、コントローラ３００は、得られた距離画像データに基づいて、例えば運転者の状態を検知する。そして、コントローラ３００は、運転者が、例えば眠気や急病など、運転に支障をきたす可能性がある状況か、否かを判断する。そして、運転に支障をきたす可能性があると判断した場合、コントローラ３００は、運転者に注意を促す。さらに、運転への支障が解消されない場合、コントローラ３００は、自動的に車両５００を停止させる。これにより、運転者や同乗者の安全性が、確保される。
【００９５】
つまり、本開示の単焦点レンズ系２０１は、センシングカメラなどの撮像装置のレンズ系として有効である。
【００９６】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願に開示する技術について、実施の形態１から実施の形態４を例に説明した。
【００９７】
しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１から実施の形態４で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００９８】
そこで、他の実施の形態について、以下に例示する。
【００９９】
例えば、実施の形態１から実施の形態３の単焦点レンズ系に、実質的にパワーを有しないレンズ素子を適宜追加してもよい。
【０１００】
また、実施の形態１から実施の形態３の単焦点レンズ系が有するレンズ素子の非球面形状は、例えば研磨加工やモールド成型で形成してもよい。さらに、球面レンズの表面に被膜の非球面を形成させる、いわゆるレプリカレンズ（ハイブリッドレンズ）で形成してもよい。
【０１０１】
なお、本実施の形態４では、実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系を、車両５００内に設置し、運転者および同乗者の各部までの距離を検出するセンシングカメラとして、撮像装置を構成するカメラ１００に適用した例で、説明したが、これに限られない。本開示の単焦点レンズ系を備えるカメラ１００を、例えば車両５００のサイドミラー（特に運転者と反対側）の下部に取り付け、下方向の物体をセンシングするセンシングカメラに適用してもよい。これにより、運転者は、死角に存在する人物や物体を、より確実に確認し、回避運転などを実行できる。その結果、自動車などの運転時における安全性を、さらに高めることができる。
【０１０２】
また、実施の形態４では、本開示の実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系２０１を搭載する撮像装置として、車両に搭載されるカメラ１００を例に説明したが、これに限られない。例えば、図９に示すように、カメラ１００を、人の動作と共に移動する移動体の一例である映像表示機器６００に組み込む構成としてもよい。つまり、映像表示機器６００は、映像表示機器６００を装着した人の腕などの部位までの距離を、カメラ１００を介して、広い画角（例えば１００°）で検出する。そして、検出した距離などの情報を、コントローラ３００で情報処理する。これにより、仮想現実空間内において、装着者は、例えば物を掴むなど、よりリアリティーのある体験が可能となる。
【０１０３】
（数値実施例）
以下、実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系の構成において、具体的に実施した数値実施例１から数値実施例３について、図２、図４および図６を参照しながら説明する。
【０１０４】
なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」で、画角の単位はすべて「°」である。なお、表中の「画角」は、対角半画角を意味する。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数、ｎ９４０ｎｍは波長９４０ｎｍに対する屈折率、である。さらに、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面である。そして、非球面形状は、次式で定義される。
【０１０５】
【数１】
0006748856.tif 000002
【０１０６】
ここで、Ｚは光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、ｈは光軸からの高さ、ｒは頂点曲率半径、κは円錐定数、Ａｎはｎ次の非球面係数である。
【０１０７】
図２、図４および図６は、実施の形態１から実施の形態３に対応する数値実施例１から数値実施例３に係る単焦点レンズ系の無限遠合焦状態における縦収差図である。
【０１０８】
各縦収差図において、左側から順に、球面収差（ＳＡ：Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ：Ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ：Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ（％））を示している。
【０１０９】
球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、「Ｆ」で示す）を表し、実線は波長９４０ｎｍ、短破線は波長９６０ｎｍ、長破線は波長９５０ｎｍ、一点鎖線は波長９３０ｎｍに対する特性を示している。
【０１１０】
非点収差図において、縦軸は像高を表し、実線はサジタル平面（図中、「ｓ」で示す）、破線はメリディオナル平面（図中、「ｍ」で示す）に対する特性を示している。なお、ｗは半画角を示している。
【０１１１】
歪曲収差図において、縦軸は像高を表し、ｗは半画角を示している。ディストーションの実線は、Ｙ＝ｆ・ｔａｎ（ｗ）を理想像高とした場合の収差を示している（Ｙは像高、ｆは全系の焦点距離）。
【０１１２】
（数値実施例１）
以下に、図１に示す実施の形態１に対応する単焦点レンズ系の数値実施例１を示す。具体的には、単焦点レンズ系の数値実施例１として、面データを（表１）、非球面データを（表２）、各種データを（表３）、単レンズデータを（表４）に示す。
0006748856.tif 000003
0006748856.tif 000004
0006748856.tif 000005
0006748856.tif 000006
【０１１３】
（数値実施例２）
以下に、図３に示す実施の形態２に対応する単焦点レンズ系の数値実施例２を示す。具体的には、単焦点レンズ系の数値実施例２として、面データを（表５）、非球面データを（表６）、各種データ（表７）、単レンズデータ（表８）に示す。
0006748856.tif 000007
0006748856.tif 000008
0006748856.tif 000009
0006748856.tif 000010
【０１１４】
（数値実施例３）
以下に、図５に示す実施の形態３に対応する単焦点レンズ系の数値実施例３を示す。具体的には、単焦点レンズ系の数値実施例３として、面データを（表９）、非球面データを（表１０）、各種データ（表１１）、単レンズデータ（表１２）に示す。
0006748856.tif 000011
0006748856.tif 000012
0006748856.tif 000013
0006748856.tif 000014
【０１１５】
（条件の対応値）
以上のように、実施の形態１から実施の形態３に係る単焦点レンズ系について、数値実施例１から数値実施例３に基づいて、具体的に実施した。
【０１１６】
以下に、各数値実施例における上記条件（１）〜条件（６）に対応する値を、（表１３）に示す。
【０１１７】
【表１３】
0006748856.tif 000015
【０１１８】
（表１３）に示すように、各数値実施例で実施した単焦点レンズ系は、上記条件（１）から条件（６）を満たすことがわかる。
【０１１９】
これにより、諸収差の良好な単焦点レンズ系、単焦点レンズ系を備える撮像装置および撮像装置を備える移動体を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本開示に係る単焦点レンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）のカメラ、車載用のカメラ、被写体距離を測距するセンシングカメラ、監視カメラ、ＷＥＢカメラなどに適用可能である。特に、本開示は、車載用のカメラ、監視カメラなどの
広角レンズが求められるカメラにおいて好適である。
【符号の説明】
【０１２１】
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｌ１    第１レンズ素子
Ｌ２    第２レンズ素子
Ｌ３    第３レンズ素子
Ｌ４    第４レンズ素子
Ｌ５    第５レンズ素子
Ｐ    平行平板
Ａ    開口絞り
Ｓ    像面
１００    カメラ（撮像装置）
２０１    単焦点レンズ系
２０２    撮像素子
３００    コントローラ
５００    車両（移動体）
６００    映像表示機器
【図１】
0006748856.tif 000016
【図２】
0006748856.tif 000017
【図３】
0006748856.tif 000018
【図４】
0006748856.tif 000019
【図５】
0006748856.tif 000020
【図６】
0006748856.tif 000021
【図７】
0006748856.tif 000022
【図８】
0006748856.tif 000023
【図９】
0006748856.tif 000024