(57)【要約】【課題】広画角で、かつ歪曲収差が低減された撮像光学系を提供すること。【解決手段】負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と絞りＳＴＯとを備え、第１レンズ群Ｇ１のうちの物体側に最も近い面Ｓ１の有効半径をＳＤａと、第１レンズ群Ｇ１のうちの物体側から最も遠い面Ｓ２の有効半径をＳＤｂと、それぞれしたとき、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像光学系。  ２．９＜ＳＤａ／ＳＤｂ＜１３    ・・・（１）【選択図】        図１
2007279547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負屈折力の第１レンズ群と、正屈折力の第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群のうちの物体側に最も近い面の有効半径をＳＤａと、
前記第１レンズ群のうちの物体側から最も遠い面の有効半径をＳＤｂと、それぞれしたとき、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像光学系。
２．９＜ＳＤａ／ＳＤｂ＜１３    ・・・（１）
【請求項２】
物体から前記第１レンズ群の前記物体側に最も近い面までの光軸に沿った空気換算長をＤＯＢと、
前記第１レンズ群の光軸に沿った総厚さをＤＧ１とそれぞれしたとき、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
０．１８＜ＤＯＢ／ＤＧ１＜２．８    ・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系、特に近赤外線を用いる撮像光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体的な特徴を使って個人を識別する生体認証技術の研究、開発が急速に進んでいる。生体認証技術の一つに、指を用いる静脈認証システムが知られている。このような指静脈認証システムでは、指の静脈パターンで本人認証を行っている。
【０００３】
指静脈認証システムでは、人体に害のない近赤外線を使用して、撮像光学系により指の血液中のヘモグロビンを撮影する。そして、撮影結果を画像処理して、静脈パターンを判別している。生体内部の静脈パターンを使用することで、指紋や虹彩等に比較して偽造、改ざんが困難であるという特徴を有している。また、誤作動の確率が低く、精度の高いセキュリティを実現できる。このため、例えば、静脈認証システムは、入退出システムやパーソナルコンピュータのログオン認証に使われる。このように、指を用いる静脈認証システムは、幅広い分野で利用できることが期待されている。
【０００４】
そして、静脈認証システムには、広画角な光学系が必要となる。広画角な光学系は、例えば特許文献１に提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術の光学系は、歪曲収差がかなり大きく発生している状態で画角を広くしている。歪曲収差が大きい光学系を静脈認証システムに用いると、撮像される静脈パターンの形状が歪んでしまう。このため、認証精度が低下してしまうという問題を生ずる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、広画角で、かつ歪曲収差が低減された撮像光学系を提供することを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、負屈折力の第１レンズ群と、正屈折力の第２レンズ群とを備え、第１レンズ群のうちの物体側に最も近い面の有効半径をＳＤａと、第１レンズ群のうちの物体側から最も遠い面の有効半径をＳＤｂと、それぞれしたとき、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像光学系を提供できる。
２．９＜ＳＤａ／ＳＤｂ＜１３    ・・・（１）
【０００９】
条件式（１）の下限値を下回るとき、または上限値を上回るとき、像面湾曲及び非点収差の程度を良好に維持した状態で、歪曲収差が大きく発生してしまう。
【００１０】
さらに、条件式（１）について、下限値を３．５、さらには４．５とすると、像面湾曲及び非点収差の程度を良好に維持した状態で、歪曲収差をさらに低減することができる。
【００１１】
また、上限値を１０、さらには８．５とすると、像面湾曲及び非点収差の程度を良好に維持した状態で、歪曲収差をさらに低減することができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、物体から第１レンズ群の物体側に最も近い面までの光軸に沿った空気換算長をＤＯＢと、第１レンズ群の光軸に沿った総厚さをＤＧ１とそれぞれしたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１８＜ＤＯＢ／ＤＧ１＜２．８    ・・・（２）
【００１３】
条件式（２）の下限値を下回るとき、または上限値を上回るとき、像面湾曲及び非点収差の程度を良好に維持した状態で、歪曲収差が大きく発生してしまう。
【００１４】
ここで、「空気換算長」とは媒質の厚さを媒質の屈折率で除したものである。例えば、以下に説明する各実施例において、物体と第１レンズ群との間の光路には、カバーガラスが配置されている場合がある。この場合、物体と第１レンズ群との間の光路にはカバーガラスの層と、空気の層とがある。カバーガラスの部分における空気換算長とは、カバーガラス（媒質）の厚さを、カバーガラス（媒質）の屈折率で除した値を言う。また、空気の部分における空気換算長とは、空気厚そのままの値である。つまり、この場合における「空気換算長」とは、カバーガラスの部分における空気換算長と空気の部分における空気換算長とを足した値を言う。
【００１５】
さらに、条件式（２）について、下限値を０．６、さらには０．８とすると、像面湾曲及び非点収差の程度を良好に維持した状態で、歪曲収差をさらに低減することができる。
【００１６】
また、上限値を２．２、さらには２．０とすると、像面湾曲及び非点収差の程度を良好に維持した状態で、歪曲収差をさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る撮像光学系は、広画角で歪曲収差が小さいという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の撮像光学系の実施例１〜９について説明する。実施例１〜９のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図９に示す。図中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、平行平板であるカバーガラスはＣＧ１、ＣＧ２、物体面はＯ、像面はＩで示してある。
【００１９】
本発明の撮像レンズにおいて、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とを備え、第１レンズ群Ｇ１のうちの物体側に最も近い面の有効半径をＳＤａと、第１レンズ群Ｇ１のうちの物体側から最も遠い面の有効半径をＳＤｂと、それぞれしたとき、以下の条件式（１）を満足する。
２．９＜ＳＤａ／ＳＤｂ＜１３    ・・・（１）
【００２０】
また、物体から第１レンズ群Ｇ１の物体側に最も近い面までの光軸ＡＸに沿った空気換算長をＤＯＢと、第１レンズ群Ｇ１の光軸ＡＸに沿った総厚さをＤＧ１とそれぞれしたとき、以下の条件式（２）を満足する。
０．１８＜ＤＯＢ／ＤＧ１＜２．８    ・・・（２）
【００２１】
以下、各実施例毎に説明する。なお、本願において、レンズの形状を表す「平凸」「両凸」「平凹」などの表記は、各レンズ面の近軸における曲率半径のみを考慮して記載している。このため、レンズ断面図の概形にそぐわない場合もある。
実施例１の撮像光学系は、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００２２】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００２３】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、正メニスカスレンズＬ２１の像側の面Ｓ４と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ５、Ｓ６との５面に設けられている。
【００２４】
また、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２１の物体側のＳ３面が絞りを兼ねている。
【００２５】
実施例２の撮像光学系は、図２に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００２６】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００２７】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、両凸正レンズＬ２１の像側の面Ｓ４と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ５、Ｓ６との５面に設けられている。
【００２８】
また、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側のＳ３面が絞りを兼ねている。
【００２９】
実施例３の撮像光学系は、図３に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００３０】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００３１】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、両凸正レンズＬ２１の像側の面Ｓ４と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ５、Ｓ６との５面に設けられている。
【００３２】
また、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側のＳ３面が絞りを兼ねている。
【００３３】
実施例４の撮像光学系は、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。なお、物体面ＯにカバーガラスＣＧ１は設けられていない。
【００３４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００３５】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、両凸正レンズＬ２１の像側の面Ｓ４と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ５、Ｓ６との５面に設けられている。
【００３６】
また、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側のＳ３面が絞りを兼ねている。
【００３７】
実施例５の撮像光学系は、図５に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００３８】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００３９】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、正メニスカスレンズＬ２１の像側の面Ｓ４と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ５、Ｓ６との５面に設けられている。
【００４０】
また、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２１の物体側のＳ３面が絞りを兼ねている。
【００４１】
実施例６の撮像光学系は、図６に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００４２】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００４３】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、両凸正レンズＬ２１の像側の面Ｓ５と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ６、Ｓ７との５面に設けられている。
【００４４】
また、絞りＳ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に設けられている。
【００４５】
実施例７の撮像光学系は、図７に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００４６】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００４７】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、両凸正レンズＬ２１の像側の面Ｓ５と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ６、Ｓ７との５面に設けられている。
【００４８】
また、絞りＳ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に設けられている。
【００４９】
実施例８の撮像光学系は、図８に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００５０】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２とからなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズＬ２１と、平凸正レンズＬ２２で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００５１】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、負メニスカスレンズＬ１２の両面Ｓ３、Ｓ４と、両凸正レンズＬ２１の像側の面Ｓ６と、平凸正レンズＬ２２の両面Ｓ７、Ｓ８との７面に設けられている。
【００５２】
また、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズＬ２１の物体側のＳ５面が絞りを兼ねている。
【００５３】
実施例９の撮像光学系は、図９に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。
【００５４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、平凹負レンズＬ１１からなり、全体で負の屈折力を有している。第２レンズ群Ｇ２は、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と、平凸正レンズＬ２３で構成されており、全体で正の屈折力を有している。
【００５５】
非球面は、平凹負レンズＬ１１の両面Ｓ１、Ｓ２と、正メニスカスレンズＬ２１の像面側の面Ｓ４と、正メニスカスレンズＬ２２の両面Ｓ５、Ｓ６と、平凸正レンズＬ２３の両面Ｓ７、Ｓ８との７面に設けられている。
【００５６】
また、第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２１の物体側のＳ３面が絞りを兼ねている。
【００５７】
次に、上記各実施例の数値データを示す。以下、全ての実施例の数値データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または空気間隔、ｎは各レンズ媒質の使用波長での屈折率、をそれぞれ表している。
【００５８】
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をK、非球面係数をA、B、C、Dとしたとき、次の式で表される。
z＝（y2／r）／［1＋｛1−（1＋K）（y／r）2｝1/2］＋Ay4＋By6＋Cy8＋Dy10
また、下記数値データの非球面係数において、Ｅは１０のべき乗を表している。例えば、「Ｅ−０１」は１０のマイナス１乗を表している。
【００５９】
また、面番号は、物体面Ｏから撮像面（像面）ＩまでをカバーガラスＣＧ１、ＣＧ２の面を含めて数えたものを掲げている。
【００６０】
さらに、以下の諸元値表において、ＯＢＪは物体面、ＩＭＧは撮像面（結像面）、Ｆｌａｔは平面（曲率半径＝無限大）、ＡＳＰは非球面、ＳＴＯは絞り、をそれぞれ表している。加えて、「有効半径」とは、「レンズ面上で光線が通る領域内にある点の、光軸からの距離の最大値」をいう。また、長さを示す値はｍｍ単位の長さである。
【００６１】
また、以下の諸元値は、全ての実施例に共通している、がこれらの値に限定されない。
物体面Ｏから撮像面Ｉまでの全長＝１４ｍｍ
物体高＝２９．１６ｍｍ
撮像素子の撮像面の半対角長＝２．２５ｍｍ
Ｆナンバー＝３．０
【００６２】
なお、レンズの成形は、成型加工を前提とするが、特に限定されるものではない。
【００６３】
実施例１
面番号      r                       d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  4.486007
3(S1)    Flat        ASP       2.500000      1.517856
4(S2)    1.158144    ASP       1.874902
STO(S3)  -10.467103              1.263844      1.517856
6(S4)   -1.049490    ASP       0.300000
7(S5)    Flat        ASP       1.775246      1.517856
8(S6)   -0.723301    ASP       0.300000
9        Flat                  0.500000      1.508645
10        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.680429E-03   B  :-0.472182E-05
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.830258
A  :-0.587345E-01   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :   -5.126992
A  :-0.109577E-02   B  :-0.119343E+00 
C  : 0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
7(S5):
K  :    0.000000
A  :0.283302E-02   B  :-0.772299E-04 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
8(S6):
K  :   -1.012728
A  :0.125284E+00   B  :-0.575442E-01
C  :0.169680E-01   D  : 0.000000E+00
【００６４】
実施例２
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  2.013984
3(S1)    Flat        ASP       3.754452      1.517856
4(S2)    0.850696    ASP       2.761102
STO(S3)    5.555242              1.774824      1.517856
6(S4)   -1.198906    ASP       0.300000
7(S5)    Flat        ASP       1.595638      1.517856
8(S6)   -0.915607    ASP       0.300000
9        Flat                  0.500000      1.508645
10        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1): 
K  :    0.000000
A  :0.200762E-03   B  :-0.285262E-07 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.840629
A  :-0.123767E-01   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :   -2.772873
A  :-0.331840E-01   B  :0.146860E-01  
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :    0.000000
A  :-0.158513E-01   B  :0.119198E-01 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
8(S6):
K  :   -0.766459
A  :0.132951E+00   B  :-0.325204E-01  
C  :0.139424E-01   D  : 0.000000E+00
【００６５】
実施例３
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  3.860211
3(S1)    Flat        ASP       4.500000      1.517856
4(S2)    0.520567    ASP       0.500130
STO(S3)    3.681974              1.468622      1.517856
6(S4)   -0.802630    ASP       0.300000
7(S5)    Flat        ASP       1.571038      1.517856
8(S6)   -0.860122    ASP       0.300000
9        Flat                  0.500000      1.508645
10        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.408439E-03   B  :0.161974E-05 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
4(S2)
K  :   -3.377107
A  :0.985455E+00   B  :0.000000E+00 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :   -1.051984
A  :-0.125937E+00   B  :0.982128E-01  
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :    0.000000
A  :-0.565757E-01   B  :0.128686E-01 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
8(S6):
K  :   -0.929871
A  :0.178978E+00   B  :-0.899813E-01 
C  :0.203261E-01   D  : 0.000000E+00
【００６６】
実施例４  
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.000000      1.508645
2        Flat                  6.750000
3(S1)    Flat        ASP       2.500000      1.517856
4(S2)    0.484625    ASP       0.561186
STO(S3)    1.111639              0.882032      1.517856
6(S4)   -1.290375    ASP       0.300000
7(S5)    Flat        ASP       1.906782      1.517856
8(S6)   -0.628686    ASP       0.300000
9        Flat                  0.500000      1.508645
10        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.240490E-02   B  :0.496866E-05 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.159450
A  :-0.453100E+00   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :  -17.222636
A  :-0.137295E+00   B  :0.869398E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :    0.000000
A  :-0.272576E-01   B  :-0.163533E-02 
C  : 0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
8(S6):
K  :   -0.851861
A  :0.297995E+00   B  :-0.931650E-01 
C  :0.304168E-01   D  : 0.000000E+00
【００６７】
実施例５
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  2.700000
3(S1)    Flat        ASP       2.648013      1.517856
4(S2)    0.958015    ASP       3.467316
STO(S3)  -89.250626              1.716189      1.517856
6(S4)   -0.928282    ASP       0.300000
7(S5)    Flat        ASP       1.368482      1.517856
8(S6)   -1.668314    ASP       0.300000
9        Flat                  0.500000      1.508645
10        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.252131E-03   B  :-0.383353E-06 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
4(S2):
K  :   -1.000041
A  :-0.238073E-01   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :   -1.494428
A  :-0.110821E+00   B  :0.287963E-01 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :    0.000000
A  :-0.979332E-01   B  :0.232352E-01 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
8(S6):
K  :   -0.947313
A  :-0.887905E-01   B  :0.343075E-01
C  :-0.244566E-02   D  :0.000000E+00
【００６８】
実施例６
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  3.360553
3(S1)    Flat        ASP       3.381561      1.517856
4(S2)    0.852507    ASP       1.894692
STO(S3)    Flat                  0.300000
6(S4)   56.209077              1.499431      1.517856
7(S5)   -0.940840    ASP       0.300000
8(S6)    Flat        ASP       1.463763      1.517856
9(S7)   -1.121715    ASP       0.300000
10        Flat                  0.500000      1.508645
11        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.367937E-03   B  :-0.930017E-06 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.999942
A  :-0.468065E-01   B  :0.000000E+00  
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :   -1.626417
A  :-0.384370E-01   B  :-0.120676E-01 
C  : 0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
8(S6):
K  :    0.000000
A  :0.231906E-01   B  :-0.605877E-03 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
9(S7):
K  :   -1.146529
A  :0.305497E-01   B  :0.116674E-01 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
【００６９】
実施例７
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  2.994123
3(S1)    Flat         ASP      4.011736      1.517856
4(S2)    0.744101     ASP      1.717954
STO(S3)    Flat                  0.300000
6(S4)    3.927789              1.529534      1.517856
7(S5)   -1.026943     ASP      0.300000
8(S6)    Flat         ASP      1.346652      1.517856
9(S7)   -1.113552     ASP      0.300000
10        Flat                  0.500000      1.508645
11        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.314015E-03   B  :-0.960617E-07 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.830738
A  :-0.352792E-01   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :   -2.417602
A  :-0.678379E-01   B  :0.155341E-01 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
8(S6):
K  :    0.000000
A  :0.269251E-01   B  :-0.134111E-01 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
9(S7):
K  :   -1.219707
A  :0.549711E-01   B  :-0.355696E-02 
C  :0.811632E-03   D  : 0.000000E+00
【００７０】
実施例８
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  0.531284
3(S1)    Flat        ASP       3.339394      1.517856
4(S2)    6.536761    ASP       0.975062
5(S3)   12.595805    ASP       2.000000      1.517856
6(S4)    0.773270    ASP       1.993654
STO(S5)   14.396703              1.549408      1.517856
8(S6)   -0.953017    ASP       0.300000
9(S7)    Flat        ASP       1.511198      1.517856
10(S8)   -1.041347    ASP       0.300000
11        Flat                  0.500000      1.508645
12        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.104061E-03   B  :0.774186E-07 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.677387
A  :-0.532486E-03   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
5(S3):
K  :    1.537080
A  :0.873207E-05   B  :0.000000E+00 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :   -0.999170
A  :0.495474E-01   B  :0.000000E+00 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
8(S6):
K  :   -1.923042
A  :-0.637268E-01   B  :-0.120068E-01 
C  : 0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
9(S7):
K  :    0.000000
A  :-0.816885E-02   B  :0.539088E-02 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
10(S8):
K  :   -1.015500
A  :0.399889E-01   B  :0.460290E-02  
C  :0.781512E-03   D  :0.000000E+00
【００７１】
実施例９
面番号      r                      d              n
OBJ        Flat                  0.000000
1        Flat                  0.700000      1.508645
2        Flat                  3.789718
3(S1)    Flat        ASP       2.000000      1.517856
4(S2)    0.810125    ASP       2.330509
STO(S3)  -31.352437              0.898788      1.517856
6(S4)   -2.505478    ASP       0.300000
7(S5)  -19.995259    ASP       1.174427      1.517856
8(S6)   -1.235322    ASP       0.300000
9(S7)    Flat        ASP       1.406558      1.517856
10(S8)   -1.203698    ASP       0.300000
11        Flat                  0.500000      1.508645
12        Flat                  0.300000
IMG        Flat                  0.000000
(非球面係数）
3(S1):
K  :    0.000000
A  :0.845270E-03   B  :-0.253685E-05  
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
4(S2):
K  :   -0.759711
A  :-0.770034E-01   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
6(S4):
K  :   -1.000703
A  :-0.209637E-02   B  :0.000000E+00 
C  : 0.000000E+00   D  :0.000000E+00
7(S5):
K  :  275.165461
A  :0.700185E-01   B  :0.000000E+00 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
8(S6):
K  :   -1.455465
A  :0.444584E-01   B  :0.120591E-01 
C  :0.000000E+00   D  :0.000000E+00
9(S7):
K  :    0.000000
A  :0.209667E-01   B  :-0.634491E-03 
C  :0.000000E+00   D  : 0.000000E+00
10(S8):
K  :   -0.615693
A  :0.985644E-01   B  :-0.104216E-01 
C  :0.622079E-02   D  : 0.000000E+00
【００７２】
以上の実施例１〜９の撮像光学系の（縦の）球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ図１０〜図１８に示す。球面収差図において、縦軸は開口比を示している。非点収差図において、破線はタンジェンシャル面、実線はサジタル面を示している。本発明では、全長に比較して、物体高が２倍程度大きいという広画角でありながら、各収差図から明らかなように歪曲収差は略８％以内である。なお、撮像素子（イメージャ）に対する光線の斜入射角度は２０度以下である。
【００７３】
上記実施例１〜９の条件式（１）、（２）の値は以下の通りである。
SDa    SDb   条件式(1)  条件式(2)  開口絞りの半径
実施例１  6.131  2.093   2.930    1.980       0.186
実施例２  9.146  1.632   5.606    0.660       0.222
実施例３  7.266  0.582  12.480    0.961       0.162 
実施例４  4.090  0.496   8.240    2.700       0.193
実施例５  8.968  2.639   3.398    1.195       0.243
実施例６  7.017  1.532   4.580    1.131       0.200
実施例７  8.018  1.234   6.500    0.862       0.206
実施例８ 12.848  1.421   9.039    0.186       0.212
実施例９  5.710  1.445   3.951    2.127       0.223
【００７４】
また、本発明に係る撮像光学系は、光源として赤外光を用いると、静脈認証システムに適用できる。さらに、可視光を用いると、指紋認証システムなどの近接撮像装置にも適用できる。ただし、使用波長において、レンズ媒質が上述した数値データに掲げる屈折率を有する必要がある。
【００７５】
上記実施例は、少ない枚数のレンズにより構成された光学系のため、光学系を薄型化することができる。また、光学系の組立工数を少なくすることができる。ただし、レンズ枚数は上記実施例に記載の３枚または４枚に限定される訳ではない。
【００７６】
上記実施例６および７は、レンズとは別部材を光学系内に配置することによって絞りを設けている。具体的には、開口を持つ薄板を配置して絞りとしている。
【００７７】
一方、上記実施例１から５、及び実施例８，９はレンズ面に絞りが形成されている。具体的には、レンズ表面における光を透過させない部分に、蒸着や黒塗り（ペイント等）を施すことにより、非常に薄い絞りを形成することができる。このため、絞りを固定する部材を別個に設ける必要がなく、簡単な構成で光学系を組み立てることができる。また、レンズ表面に絞りを形成することにより、絞りの光軸方向における厚みを薄くすることができる。
【００７８】
実際の使用においては、波長８００から９００ｎｍ近辺の近赤外光を供給する半導体レーザ（ＬＤ）を光源とすることが望ましい。なお、光源は、任意に配置できる。原則として、指は、平面のカバーガラスＣＧ１上に接して置く。そして、撮像結果に基づいて、静脈による光量の吸収を測定する。例えば、生体は赤外光を透過する。これに対して、静脈により近赤外光が吸収された部分は暗部となる。このような光量分布を撮像光学系で撮像素子に導いて結像させる。また、カバーガラスＣＧ１がない場合は、指保持部材を少なくとも一つ以上設けることが好ましい。具体的には、指の先端や、指の付け根などを保持するための指保持部材を設けることが好ましい。この構成によれば、入射光のカバーガラスによる反射がないため、カバーガラスＣＧ１がある場合と比べて、指を透過する透過光量が多くなる。また、透過光量が多くなると撮像素子への入射光を容易に撮像することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明は、広画角で歪曲収差が少ない撮像光学系であり、特に、静脈認証システムのための撮像光学系に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例２に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例３に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例４に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例５に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例６に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例７に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例８に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例９に係る撮像光学系の断面構成を示す図である。
【図１０】実施例１に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１１】実施例２に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１２】実施例３に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１３】実施例４に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１４】実施例５に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１５】実施例６に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１６】実施例７に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１７】実施例８に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【図１８】実施例９に係る撮像光学系の諸収差を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｏ  物体面
Ｉ  撮像面
Ｇ１、Ｇ２  レンズ群
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３  各レンズ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８  レンズ面（絞り）
ＡＸ  光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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