JP2011237750A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像レンズにおいて、小型かつ安価に構成しながら、Ｆ値が小さくて高い光学性能を実現する。
【解決手段】撮像レンズ１は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズＬ１と、正のパワーを持つ第２レンズＬ２と、負のパワーを持つ第３レンズＬ３と、正のパワーを持つ第４レンズＬ４と、正のパワーを持つ第５レンズＬ５と、負のパワーを持ち物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第６レンズＬ６とを備える。第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）を満足する。
−３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．６ … （１）
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を用いた車載用カメラ、携帯端末用カメラ、監視カメラ等に使用されるのに好適な撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

従来、自動車の周囲の映像を撮影するための車載用カメラや、携帯電話に付属される携帯電話用カメラ、および監視映像の取得や防犯の目的で設置される監視カメラ等の撮像装置が知られている。これらの撮像装置は一般に、撮像レンズと、該撮像レンズにより形成された像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えている。この種の撮像素子の小型化および高画素化は年々進んでおり、それに伴って撮像装置も小型化が進み、撮像装置に搭載される撮像レンズにも小型化および高性能化が求められるようになってきている。

一方、車載用カメラや監視カメラなどでは、安価であり、高い耐候性を持ちながら寒冷地の外気から熱帯地方の夏の車内まで広い温度範囲で使用可能であり、夜間でも使用可能なようにＦ値が小さく、高性能を有するレンズが求められている。

従来知られている上記分野の撮像レンズとしては、下記特許文献１〜５に記載のものがある。また、本出願人は、上記分野で使用可能な６枚構成の撮像レンズを特願２００８−２７６２４６号、特願２００９−１４３０９２号において提案している。特許文献１には、負、正、負、正、正のレンズ配置からなる５枚構成の撮像レンズが記載されている。特許文献２には、非球面レンズを含む前群と、正の屈折力を有する後群とからなる６枚構成の撮像レンズが記載されている。特許文献３には、長いバックフォーカスを有する６枚構成の撮像レンズが記載されている。特許文献４には、最も像側に接合レンズが配置された６枚構成の撮像レンズが記載されている。特許文献５には、非球面レンズを含む６枚構成の撮像レンズが記載されている。

特許第３７２３６５４号明細書 特開２００５−２４９６９号公報 特許第３７２３６３７号公報 特許第３４７８６４３号公報 特開平１１−１４２７３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の撮像レンズは５枚構成であり、６枚以上の構成のものと比べると収差補正の点で改良の余地がある。特許文献２および５に記載の撮像レンズは、非球面レンズを用いているが、非球面レンズの材質として樹脂を用いると、温度変化による性能変化が現れやすいため、広い温度範囲で使用する際に問題となる虞がある。このことから、ガラスを材質とすることが好ましいが、非球面レンズをガラスで製作する場合は、ガラスモールド非球面レンズとなり、高価になってしまう。

特許文献３、４に記載の撮像レンズは、ガラスの球面レンズのみを使用しているため、ガラスモールド非球面レンズを採用する場合に比べて価格的に有利である。しかし、特許文献３に記載の撮像レンズは、全長が長いため十分な小型化が図られたものとはいえない。また、特許文献４に記載の撮像レンズは、比較的小型化が図られてはいるものの、低照度で撮影を行う可能性がある車載や監視の用途に用いるにはＦ値が２．８とやや大きめである。

本発明は、上記事情に鑑み、小型かつ安価に構成されながら、Ｆ値が小さくて高い光学性能を有する撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、負のパワーを持つ第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、正のパワーを持つ第５レンズと、負のパワーを持ち物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第６レンズとを備えたものであり、第１レンズの焦点距離をｆ１とし、第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
−３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．６ … （１）

なお、上記の第１レンズに関する「負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカス形状」、第２レンズに関する「正のパワーを持つ」、第３レンズに関する「負のパワーを持つ」、第４レンズに関する「正のパワーを持つ」、第５レンズに関する「正のパワーを持つ」、第６レンズに関する「負のパワーを持ち物体側に凹面を向けたメニスカス形状」は、各レンズが非球面レンズの場合は、近軸領域におけるものとする。

本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式（２）〜（８）を満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、下記条件式（２）〜（８）のいずれか１つを満足するものでもよく、あるいは任意の２つ以上の組合せを満足するものでもよい。
１５．０＜νｄ１−νｄ２＜３０．０ … （２）
１．０＜ｆ３４５６／ｆ … （３）
０．５＜ｆ５／ｆ＜１．５ … （４）
−１．５＜ｆ６／f＜−０．６ … （５）
−１．２＜ｆ３／ｆ＜−０．３ … （６）
−１．０＜Ｒ９／ｆ＜−０．５ … （７）
０．５＜ｆ４／ｆ５＜１．５ … （８）
ただし、
νｄ１：第１レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズのｄ線に対するアッベ数
ｆ３４５６：第３レンズから第６レンズまでの合成焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
ｆ６：第６レンズの焦点距離
Ｒ９：第４レンズの像側の面の曲率半径

なお、本発明においては、曲率半径の符号は、レンズ面の形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負とすることにする。また、第４レンズが非球面レンズの場合は、上記Ｒ９は近軸曲率半径を用いるものとする。

本発明の撮像レンズにおいては、第４レンズのｄ線に対するアッベ数が３５以上であることが好ましい。本発明の撮像レンズにおいては、第５レンズのｄ線に対するアッベ数が３５以上であることが好ましい。本発明の撮像レンズにおいては、第６レンズのｄ線に対するアッベ数が３０以下であることが好ましい。本発明の撮像レンズにおいては、第１レンズのｄ線に対するアッベ数が４０以上であることが好ましい。

本発明の撮像レンズにおいては、絞りが、第２レンズと第３レンズの間に配置されているように構成してもよく、あるいは第３レンズと第４レンズの間に配置されているように構成してもよい。

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。

本発明の撮像レンズによれば、全系のレンズ枚数を最少６枚としたレンズ系において、各レンズの形状やパワーを好適に設定し、条件式（１）を満足するようにしているため、小型かつ安価に構成可能であり、小さなＦ値と高い光学性能を実現することができる。

本発明の撮像装置によれば、本発明の撮像レンズを備えているため、小型かつ安価に構成可能で、高解像の像を取得可能であり、低照度の条件下でも良好に撮影することができる。

本発明の一実施形態にかかる撮像レンズの構成と光路を示す図 本発明の実施例１の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例９の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１０の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図 図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図 図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）は本発明の実施例３にかかる撮像レンズの各収差図 図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は本発明の実施例４にかかる撮像レンズの各収差図 図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）は本発明の実施例５にかかる撮像レンズの各収差図 図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）は本発明の実施例６にかかる撮像レンズの各収差図 図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は本発明の実施例７にかかる撮像レンズの各収差図 図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）は本発明の実施例８にかかる撮像レンズの各収差図 図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）は本発明の実施例９にかかる撮像レンズの各収差図 図２１（Ａ）〜図２１（Ｄ）は本発明の実施例１０にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる車載用の撮像装置の配置を説明するための図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態にかかる撮像レンズについて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる撮像レンズ１のレンズ断面図であり、後述の実施例１の撮像レンズに対応している。図１では、図の左側が物体側、右側が像側であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束２、最大画角での軸外光束３、４も合わせて示してある。

図１では、撮像レンズ１が撮像装置に適用される場合を考慮して、撮像レンズ１の像面Ｓｉｍに配置された撮像素子５も図示している。撮像素子５は、撮像レンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を用いることができる。

撮像レンズ１は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズＬ１と、正のパワーを持つ第２レンズＬ２と、負のパワーを持つ第３レンズＬ３と、正のパワーを持つ第４レンズＬ４と、正のパワーを持つ第５レンズＬ５と、負のパワーを持ち物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第６レンズＬ６とを備える。

本発明の撮像レンズにおいては、開口絞りＳｔは、図１に示す例のように第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間、あるいは後述の実施例に示すように第３レンズＬ３と第４レンズＬ４の間に配置されていることが好ましい。このようなレンズ系の比較的中間位置に開口絞りＳｔを配置することで、第１レンズＬ１の物体側の面における光線高を低くすることができる。光線高が低いと第１レンズＬ１の有効径が小さくなるため、第１レンズＬ１の外径を小さくすることができ、小型化および低コスト化を図ることができる。また、外径を小さくすることにより、レンズが外界に露出する面積を小さくすることができる。例えば撮像レンズ１が車載用カメラに搭載される場合、車の外観を損なわないために外界に露出するレンズの部分を小さくしたいという要望があり、本実施形態の撮像レンズ１によれば、このような要望に応えることが可能になる。

また、撮像レンズ１では、第１レンズＬ１を像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズとすることで、広い画角で光束を取り込みながら、ディストーションを抑制し、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

正レンズである第２レンズＬ２は、物体側に凸面を向けていることが望ましく、このような形状とすることで、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。第２レンズＬ２は物体側の面の曲率半径の絶対値が像側の面の曲率半径の絶対値より小さいことが望ましく、このような形状とすることで、像面湾曲をさらに良好に補正することが可能となる。第２レンズＬ２は両凸レンズであることが望ましく、第２レンズＬ２を両凸レンズとすることで、像面湾曲をさらに良好に補正することが可能となる。

開口絞りＳｔは上述した位置が好ましいことから、第３レンズＬ３は開口絞りＳｔの近傍に位置することになる。このような位置にある負の第３レンズＬ３は、両凹レンズであることが望ましく、このような形状とすることで、第３レンズＬ３に強い負のパワーを持たせることができ、軸上の色収差を良好に補正することが可能となる。

正レンズである第４レンズＬ４は、物体側の面の曲率半径の絶対値が像側の面の曲率半径の絶対値より大きいことが望ましく、このような形状とすることで、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。なお、図１に示す例のように、第４レンズＬ４の物体側の面は平面としてもよく、平面にした場合には大幅に低コスト化を図ることができる。

正レンズの中で最も像面側に配置される第５レンズＬ５は、両凸レンズとすることが望ましく、このような形状とすることで、倍率の色収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

最も像側に配置される第６レンズＬ６を物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズとすることで、倍率の色収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。また、第６レンズＬ６を、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとすることで、第６レンズＬ６を両凹レンズとした場合よりもテレセントリック性を向上させることができる。

また、本撮像レンズ１は、下記条件式（１）を満足するように構成されている。
−３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．６ … （１）
ただし、
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズＬ２の焦点距離

条件式（１）は第１レンズＬ１と第２レンズＬ２のパワー比に関するものである。負の第１レンズＬ１と正の第２レンズＬ２は正負のレンズからなる一対のレンズ組と考えることができる。上述したようなパワーと形状を有する６枚のレンズ系において、最も物体側に配置されるレンズ組内のパワー比を条件式（１）を満たすように設定することで、小さなＦ値を確保しながら高い光学性能を実現することが容易になる。条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズＬ１の負のパワーが強くなりすぎてしまい、ディストーションの補正が困難となる。条件式（１）の下限を下回ると、第２レンズＬ２の正のパワーが強くなりすぎてしまい、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。

上記のように構成された本実施形態の撮像レンズ１は、小型で高性能かつ小さなＦ値の実現に有利となるため、例えば図１に示す例のように必ずしも非球面を用いない構成や、全て接合されていない単レンズからなる構成を採用可能である。全て球面レンズからなる構成や単レンズ構成とすることにより、低コスト化を図ることができる。また、単レンズ構成とすることにより、耐環境性を高くすることができる。

本撮像レンズ１は、以下に述べる条件式（２）〜（８）を満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式（２）〜（８）のいずれか１つの式を満足するものであればよく、あるいは任意の組合せを満足するものでもよい。
１５．０＜νｄ１−νｄ２＜３０．０ … （２）
１．０＜ｆ３４５６／ｆ … （３）
０．５＜ｆ５／ｆ＜１．５ … （４）
−１．５＜ｆ６／f＜−０．６ … （５）
−１．２＜ｆ３／ｆ＜−０．３ … （６）
−１．０＜Ｒ９／ｆ＜−０．５ … （７）
０．５＜ｆ４／ｆ５＜１．５ … （８）
ただし、
νｄ１：第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数
νｄ２：第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数
ｆ３４５６：第３レンズＬ３から第６レンズＬ６まで（第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６）の合成焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズＬ４の焦点距離
ｆ５：第５レンズＬ５の焦点距離
ｆ６：第６レンズＬ６の焦点距離
Ｒ９：第４レンズＬ４の像側の面の曲率半径

条件式（２）は最も物体側に配置される正負のレンズのアッベ数の差に関するものである。条件式（２）を満足することで、倍率の色収差を良好に保つことができる。条件式（２）の下限を満足することで、開口絞りＳｔより物体側に位置する正のパワーを持つ第２レンズＬ２のアッベ数を小さく、負のパワーを持つ第１レンズＬ１のアッベ数を大きくすることができる。開口絞りＳｔより物体側の正レンズのアッベ数を小さくすることで、倍率の色収差を良好に補正することが容易となる。また、開口絞りＳｔより物体側の負レンズである第１レンズＬ１のアッベ数を大きくすることで、このレンズによる倍率の色収差の発生を抑えることができる。条件式（２）の上限を上回ると、倍率の色収差の補正は容易だが、軸上の色収差の補正が困難となり、良好な像を得ることが困難となる。

条件式（３）の下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難となるとともに、バックフォーカスが短くなり、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に各種フィルタやカバーガラス等を挿入することが困難となる。

条件式（４）の上限を上回ると、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５のパワーのバランスが悪くなり、球面収差の補正が困難となるとともに、第５レンズＬ５のパワーが弱くなりすぎてしまい、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６間での倍率の色収差の補正が困難となる。条件式（４）の下限を下回ると、第５レンズＬ５のパワーが強くなりすぎてしまい、像面湾曲の補正が困難となる。

条件式（５）の上限を上回ると、第６レンズＬ６のパワーが弱くなり、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６間での倍率の色収差の補正が困難となるとともに、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（５）の下限を下回ると、第６レンズのパワーが強くなりすぎてしまい、偏心による性能変化が大きくなるため製造誤差及び組み立て誤差の許容量が少なくなり、組立が難しくなりコストアップの原因となるとともに、球面収差の補正が困難となる。

条件式（６）の上限を上回ると、第３レンズＬ３のパワーが強くなりすぎて、偏心による性能変化が大きくなるため製造誤差及び組み立て誤差の許容量が少なくなり、組立が難しくなるとともにコストアップの原因となる。条件式（６）の下限を下回ると、第３レンズＬ３のパワーが弱くなり、軸上の色収差を補正することが困難となる。

条件式（７）の上限を上回ると、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。条件式（７）の下限を下回ると、球面収差を良好に補正することが困難となる。

条件式（８）を満足することで、正のパワーを好適に分配することができ、正レンズの製造誤差及び組み立て誤差の許容量を大きくできるとともに球面収差を良好に補正することが可能となる。条件式（８）の上限を上回ると、第５レンズＬ５の製造誤差及び組み立て誤差の許容量が少なくなるとともに球面収差を良好に補正することが困難となる。条件式（８）の下限を下回ると、第４レンズＬ４の製造誤差及び組み立て誤差の許容量が少なくなるとともに、像面湾曲の補正が困難となるか、第５レンズＬ５のパワーが弱くなり、倍率の色収差の補正が困難となる。

本撮像レンズ１は、下記条件式（１−１）〜（８−１）のいずれか１つ、あるいは任意の組合せを満足することがより好ましい。
−２．８＜ｆ１／ｆ２＜−１．９ … （１−１）
１６．０＜νｄ１−νｄ２＜３０．０ … （２−１）
１．２＜ｆ３４５６／ｆ＜５ … （３−１）
０．６＜ｆ５／ｆ＜１．４ … （４−１）
−１．２＜ｆ６／f＜−０．８ … （５−１）
−１．１＜ｆ３／ｆ＜−０．４ … （６−１）
−０．９＜Ｒ９／ｆ＜−０．６ … （７−１）
０．６＜ｆ４／ｆ５＜１．４ … （８−１）

条件式（３−１）の上限を満たすことで、バックフォーカスを長くとることが容易となる。各条件式（１）、（２）、（４）〜（８）の上限値に比して小さな上限値を有する各条件式（１−１）〜（８−１）を満たす場合には、各条件式（１）〜（８）の上限値を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。各条件式（１）〜（８）の下限値に比して大きな下限値を有する各条件式（１−１）〜（８−１）を満たす場合には、各条件式（１）〜（８）の下限値を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。

また、本撮像レンズ１は、下記条件式（２−２）〜（６−２）、（８−２）のいずれか１つ、あるいは任意の組合せを満足することがさらにより好ましい。
１８．０＜νｄ１−νｄ２＜２５．０ … （２−２）
１．４＜ｆ３４５６／ｆ＜４ … （３−２）
０．８＜ｆ５／ｆ＜１．２ … （４−２）
−１．３＜ｆ６／f＜−０．９ … （５−２）
−１．０＜ｆ３／ｆ＜−０．５ … （６−２）
０．７＜ｆ４／ｆ５＜１．２ … （８−２）

各条件式（２−１）〜（６−１）、（８−１）の上限値に比して小さな上限値を有する各条件式（２−２）〜（６−２）、（８−２）を満たす場合には、各条件式（２−１）〜（６−１）、（８−１）の上限値を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。各条件式（２−１）〜（６−１）、（８−１）の下限値に比して大きな下限値を有する各条件式（２−２）〜（６−２）、（８−２）を満たす場合には、各条件式（２−１）〜（６−１）、（８−１）の下限値を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。

また、各レンズのｄ線に対するアッベ数は以下のように設定されることが好ましい。なお、好ましい態様としては、いずれか１つのレンズのアッベ数が以下のように設定されていればよいが、任意の組合せが以下のように設定されていてもよい。

第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数は４０以上であることが好ましく、これにより、色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することが容易となる。

第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数を４９以上とすることがより好ましく、この場合には、色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することがさらに容易となる。色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成するためには第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数を５５以上とすることがさらにより好ましい。

第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数は３２より大きいことが好ましい。第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数が３２以下になると、軸上の色収差を良好に補正することが困難となる。軸上の色収差の発生を抑制し、さらに良好な光学性能を達成するためには第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数を４０以上とすることがさらに好ましい。

第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数は３０より小さいことが好ましく、これにより、軸上の色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することが容易となる。

第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数を２５以下とすることがより好ましく、この場合には、軸上の色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することがさらに容易となる。

第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数を２０以下とすることがよりいっそう好ましく、この場合には、軸上の色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することがさらにより容易となる。

第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数は３５以上であることが好ましく、これにより、色収差の発生を抑え、良好な光学性能を達成することが容易となる。

第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数を４０以上とすることがより好ましく、この場合には、色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することがさらに容易となる。

第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数は３５以上であることが好ましく、これにより、色収差の発生を抑え、良好な光学性能を達成することが容易となる。

第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数を４０以上とすることがより好ましく、この場合には、色収差の発生を抑制し、良好な光学性能を達成することがさらに容易となる。

第６レンズＬ６のｄ線に対するアッベ数は３０以下であることが好ましく、これにより、軸上の色収差と倍率の色収差を良好に補正することが容易となる。

第６レンズＬ６のｄ線に対するアッベ数を２８以下とすることがより好ましく、この場合には、軸上の色収差と倍率の色収差を良好に補正することがさらに容易となる。

第６レンズＬ６のｄ線に対するアッベ数を２０以下とすることがよりいっそう好ましく、この場合には、軸上の色収差と倍率の色収差を良好に補正することがさらにより容易となる。

なお、開口絞りＳｔの位置は図１に示すものに必ずしも限定されないが、開口絞りＳｔより物体側のレンズ群（第１レンズＬ１と第２レンズＬ２）を前群、開口絞りＳｔより像側のレンズ群（第３レンズＬ３から第６レンズＬ６まで）を後群と考えると、図１に示す例では前群と後群がともに正のレンズ群となっている。このように、開口絞りＳｔの物体側と像側のレンズ群をともに正のレンズ群とした構成では、開口絞りＳｔに対するパワー配置が対称になり、倍率の色収差の補正に有利となる。

なお、撮像レンズが例えば車載用カメラ等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置される第１レンズＬ１は、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材質、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高い材質を用いることが要望される。例えば、日本光学硝子工業会が定める粉末法耐水性が１のものを用いることが好ましい。また、第１レンズＬ１には、堅く、割れにくい材質を用いることが要望されることがある。材質をガラスとすることで、上記要望を満たすことが可能となる。あるいは、第１レンズＬ１の材質として、透明なセラミックスを用いてもよい。

強度のためには、第１レンズＬ１の中心厚は、１ｍｍ以上とすることが望ましい。第１レンズＬ１の中心厚を１ｍｍ以上とすることで、第１レンズＬ１を割れにくくすることが可能となる。

第１レンズＬ１の物体側の面に、強度、耐キズ性、耐薬品性を高めるための保護手段を施してもよく、その場合には、第１レンズＬ１の材質をプラスチックとしてもよい。このような保護手段は、ハードコートであってもよく、撥水コートであってもよい。

撮像レンズが、例えば車載用カメラに適用される場合には、寒冷地の外気から熱帯地方の夏の車内まで広い温度範囲で使用可能なことが要求される。広い温度範囲で使用される場合には、レンズの材質としては線膨張係数の小さいものを用いることが好ましい。車載用カメラ用途など、広い温度範囲でも使用可能なことが要求される場合には、全てのレンズの材質がガラスであることが好ましい。

なお、性能が重視される場合には、良好な収差補正のために非球面レンズを用いてもよく、その場合には、非球面形状を精度良く低コストで形成するために、レンズの材質としてプラスチックを用いてもよい。

各レンズ間の有効径外を通過する光束は、迷光となって像面に達し、ゴーストとなるおそれがあるため、必要に応じて、この迷光を遮光する遮光手段を設けることが好ましい。この遮光手段としては、例えばレンズの像側の有効径外の部分に不透明な塗料を施したり、不透明な板材を設けたりしてもよい。または、迷光となる光束の光路に不透明な板材を設けて遮光手段としてもよい。あるいは、最も物体側のレンズのさらに物体側に迷光を遮断するフードのようなものを配置してもよい。一例として、図１では、第１レンズＬ１の像側の面に遮光手段１１を設けた例を示しているが、遮光手段を設ける箇所は図１に示す例に限定されず、他のレンズや、レンズ間に配置してもよい。

さらに、各レンズの間に周辺光量比が実用上問題の無い範囲で周辺光線を遮断する絞り等の部材を配置してもよい。周辺光線とは、光軸Ｚ外の物点からの光線のうち、光学系の入射瞳の周辺部分を通る光線のことである。このように周辺光線を遮断する部材を配置することにより、画像周辺部の画質を向上させることができる。また、この部材でゴーストを発生させる光を遮断することにより、ゴーストを低減することが可能となる。

なお、撮像レンズ１を撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、カバーガラスや、ローパスフィルタまたは赤外線カットフィルタ等を設けることが好ましい。例えば、撮像レンズ１が、車載用カメラに使用され、夜間の視覚補助用の暗視カメラとして使用される場合には、紫外光から青色光をカットするようなフィルタを用いてもよい。カバーガラスや上記各種フィルタは例えば最も像側のレンズと像面Ｓｉｍの間や、各レンズの間に配置してもよい。あるいは、撮像レンズ１が有するいずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。

次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。実施例１〜実施例１０の撮像レンズのレンズ断面図をそれぞれ図２〜図１１に示す。図２〜図１１において、図の左側が物体側、右側が像側であり、図１同様、開口絞りＳｔ、像面Ｓｉｍに配置された撮像素子５も合せて図示している。各図の開口絞りＳｔは形状や大きさを表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。各実施例において、レンズ断面図の符号Ｒｉ、Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、…）は以下に説明するレンズデータのＲｉ、Ｄｉと対応している。

実施例１〜１０にかかる撮像レンズのレンズデータおよび各種データをそれぞれ表１〜１０に示す。以下では表中の記号の意味について、実施例１を例にとり説明するが、他の実施例についても基本的に同様である。

表１のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄は最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示す。なお、表１のレンズデータには開口絞りＳｔも含めて付しており、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には、（開口絞り）という語句も記載している。

表１のＲｉの欄はｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄はｉ（ｉ＝１、２、３、…）番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄は最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄はｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示す。表１において、曲率半径の符号は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。

表１の各種データにおいて、Ｆｎｏ．はＦ値、２ωは全画角、Ｌは第１レンズＬ１の物体側の面から像面Ｓｉｍまでの光軸Ｚ上の距離、Ｂｆはバックフォーカス、ｆは全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズＬ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズＬ２の焦点距離、ｆ３は第３レンズＬ３の焦点距離、ｆ４は第４レンズＬ４の焦点距離、ｆ５は第５レンズＬ５の焦点距離、ｆ６は第６レンズＬ６の焦点距離、ｆ３４５６は第３レンズＬ３から第６レンズＬ６までの合成焦点距離である。

なお、表１には、所定の桁でまるめた数値を記載している。表１の各種データにおいて、角度の単位としては度、長さの単位として「ｍｍ」を用いている。しかし、光学系は比例拡大または比例縮小して使用することが可能なため、長さの単位は「ｍｍ」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。

実施例１〜１０の撮像レンズにおける条件式（１）〜（８）に対応する値を表１１に示す。実施例１〜１０では、ｄ線を基準波長としており、表１１にはこの基準波長における各値を示す。表１１からわかるように、実施例１〜１０全て条件式（１）〜（８）を満足している。

実施例１にかかる撮像レンズの球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）の収差図をそれぞれ図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）に示す。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｓ線（８５２．１ｎｍ）についての収差も示し、球面収差図にはさらにＳＮＣ（正弦条件違反量）も示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。ディストーションの図は、全系の焦点距離ｆ、半画角φ（変数扱い、０≦φ≦ω）を用いて、理想像高をｆ×ｔａｎφとし、それからのずれ量を示す。

同様に、上記実施例２〜１０にかかる撮像レンズの球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差の収差図をそれぞれ図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）、図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）、図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）、図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）、図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）、図２１（Ａ）〜図２１（Ｄ）に示す。各収差図からわかるように、上記実施例１〜１０は可視域から近赤外域にわたって各収差が良好に補正されている。

実施例１〜１０の撮像レンズは、６枚のレンズ構成において、全てガラスを材質とした両面が球面の単レンズからなるため、安価に作製可能であり、温度変化に対する性能変化が小さく、広い温度範囲で使用可能である。また、実施例１〜１０の撮像レンズは、小型に構成され、Ｆ値が１．８と十分に小さく、可視域から近赤外域にわたって良好に収差が補正され、高い光学性能を有しているため、自動車の前方、側方、後方などの映像を撮影するための車載用カメラや監視カメラ等に好適に使用可能である。

図２２に使用例として、自動車１００に本実施形態の撮像レンズを備えた撮像装置を搭載した様子を示す。図２２において、自動車１００は、その助手席側の側面の死角範囲を撮像するための車外カメラ１０１と、自動車１００の後側の死角範囲を撮像するための車外カメラ１０２と、ルームミラーの背面に取り付けられ、ドライバーと同じ視野範囲を撮影するための車内カメラ１０３とを備えている。車外カメラ１０１と車外カメラ１０２と車内カメラ１０３とは、本発明の実施形態にかかる撮像装置であり、本発明の実施例の撮像レンズと、該撮像レンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。

本発明の実施例にかかる撮像レンズは、上述した長所を有するものであるから、車外カメラ１０１、１０２および車内カメラ１０３は、小型で安価に構成でき、低照度でも良好に撮影可能であり、解像度の高い良好な映像を得ることができる。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

また、撮像装置の実施形態では、本発明を車載用カメラに適用した例について図を示して説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、例えば、携帯端末用カメラや監視カメラ等にも適用可能である。

１ 撮像レンズ
２ 軸上光束
３、４ 軸外光束
５ 撮像素子
１１ 遮光手段
１００ 自動車
１０１、１０２ 車外カメラ
１０３ 車内カメラ
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
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (12)

1. 物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、負のパワーを持つ第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、正のパワーを持つ第５レンズと、負のパワーを持ち物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす第６レンズとを備え、
   前記第１レンズの焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   −３．０＜ｆ１／ｆ２＜−１．６ … （１）
2. 前記第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ１とし、前記第２レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、下記条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
   １５．０＜νｄ１−νｄ２＜３０．０ … （２）
3. 全系の焦点距離をｆとし、前記第３レンズから前記第６レンズまでの合成焦点距離をｆ３４５６としたとき、下記条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
   １．０＜ｆ３４５６／ｆ … （３）
4. 全系の焦点距離をｆとし、前記第５レンズの焦点距離をｆ５としたとき、下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ０．５＜ｆ５／ｆ＜１．５ … （４）
5. 全系の焦点距離をｆとし、前記第６レンズの焦点距離をｆ６としたとき、下記条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   −１．５＜ｆ６／f＜−０．６ … （５）
6. 全系の焦点距離をｆとし、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、下記条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   −１．２＜ｆ３／ｆ＜−０．３ … （６）
7. 全系の焦点距離をｆとし、前記第４レンズの像側の面の曲率半径をＲ９としたとき、下記条件式（７）を満足することを特徴とする１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   −１．０＜Ｒ９／ｆ＜−０．５ … （７）
8. 前記第４レンズの焦点距離をf４とし、前記第５レンズの焦点距離をｆ５としたとき、下記条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ０．５＜ｆ４／ｆ５＜１．５ … （８）
9. 前記第４レンズおよび前記第５レンズのｄ線に対するアッベ数が３５以上であり、前記第６レンズのｄ線に対するアッベ数が３０以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
10. 前記第１レンズのｄ線に対するアッベ数が４０以上であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
11. 絞りが、前記第２レンズと前記第３レンズの間、あるいは前記第３レンズと前記第４レンズの間に配置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の撮像レンズ。
12. 請求項１から１１のいずれか１項記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。

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