JP2022054357A

JP2022054357A - レンズ系、撮像装置、及び移動体

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Publication number: JP2022054357A
Application number: JP2020161510A
Authority: JP
Inventors: 崇藤倉; Takashi Fujikura; 達也中辻; Tatsuya Nakatsuji; 篤大畑; Atsushi Ohata
Original assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Current assignee: SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-04-06

Abstract

【課題】比較的に広角とされる撮像レンズを提供する。【解決手段】レンズ系は、物体側より順に第１レンズ群とＧ１、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２とを備え、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に負の屈折力を有する第１レンズＬ１を備え、前記第１レンズＬ１よりも像面側に正の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚備え、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズを備え、最も像面側には両面が非球面であるレンズを備え、最も物体側のレンズＬ１の焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、前記最も像面側のレンズＬ７の焦点距離をｆＬとして、条件式１．００＜｜ｆ１｜／ｆ＜４．００、－０．２＜ｆ／ｆＬ＜０．２を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ系、撮像装置、及び移動体に関する。

特許文献１及び特許文献２には、比較的に広角とされる撮像レンズとして、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ、第１レンズよりも像面側であり開口絞りよりも物体側に正の屈折力を有するレンズ、開口絞り、開口絞りよりも像面側に正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズを配置した構成が記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特許第６３３５３３２号公報
［特許文献２］特開２０１６－１９４６５３号公報

本発明の一態様に係るレンズ系は、物体側より順に第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とを備える。第１レンズ群は、最も物体側に負の屈折力を有する第１レンズを備え、前記第１レンズよりも像面側に正の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚備える。第２レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズを備え、最も像面側には両面が非球面であるレンズを備える。最も物体側のレンズの焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、前記最も像面側のレンズの焦点距離をｆＬとして、条件式
１．００＜｜ｆ１｜／ｆ＜４．００
－０．２＜ｆ／ｆＬ＜０．２
を満足する。

最も像面側のレンズは、中心部は物体側の面及び像面側の面のいずれも物体側に凸形状であり、周辺部までに一度変曲点を有し、周辺部は物体側に凹となる形状を有してよい。

第１レンズ群の焦点距離をｆ＿１Ｇとして、条件式
１．５／ｆ＿１Ｇ／ｆ＜１０
を満足してよい。

第２レンズ群の焦点距離をｆ＿２Ｇとして、条件式
１．５／ｆ＿２Ｇ／ｆ＜５．０
を満足してよい。

第２レンズ群が物体側から順に備える前記正の屈折力を有するレンズ、前記負の屈折力を有するレンズ、前記正の屈折力を有するレンズのうち、物体側の前記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をｆ＿ｐ１、像面側の正の屈折力を有するレンズの焦点距離をｆ＿ｐ２として、条件式
１．３＜ｆ＿ｐ１／ｆ＜２．６
１．１＜ｆ＿ｐ２／ｆ＜５．０
を満足してよい。

無限遠物体合焦時の前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離をＴＴＬ、最大像高をＹとして、条件式
２．７＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．６
を満足してよい。

開口絞りから結像面までの光軸上の距離をＬ＿ｓｔｏ、最大像高をＹとして、条件式
１．２＜Ｌ＿ｓｔｏ／Ｙ＜２．０
を満足してよい。

第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をｖ１として、条件式
２３．０＜ｖ１＜４２．０
を満足してよい。

第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズよりも物体側のレンズの合成焦点距離をｆｎとして、条件式
－１．６＜ｆｎ／ｆ＜－０．８
を満足してよい。

第１レンズ群は、物体側から順に３枚以上の連続して隣り合ったガラスレンズ群を備えてよい。第２レンズ群は、４枚以上の連続して隣り合ったプラスティックレンズを備えてよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記のレンズ系を備える。撮像装置は、イメージセンサを備える。

本発明の一態様に係る移動体は、上記のレンズ系を備えて移動する。

移動体は、無人航空機であってよい。

上記のレンズ系によれば、バックフォーカス含めた光学全長が短く、レンズ径も小さい高性能なレンズ系を提供することができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

第１実施例におけるレンズ系１００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。無限遠被写体に合焦した状態におけるレンズ系１００の球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。第２実施例におけるレンズ系２００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。無限遠被写体に合焦した状態におけるレンズ系２００の球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。第３実施例におけるレンズ系３００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。無限遠被写体に合焦した状態におけるレンズ系３００の球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。第１参考例におけるレンズ系４００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系４００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。第２参考例におけるレンズ系５００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系５００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。第３参考例におけるレンズ系６００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系６００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。第４参考例におけるレンズ系７００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系７００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。第５参考例におけるレンズ系８００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系８００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。第６参考例におけるレンズ系９００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系９００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。上記実施形態に係るレンズ系を備える撮像装置２０００の外観斜視図の一例を示す。撮像装置２０００の機能ブロックを示す図である。無人航空機（ＵＡＶ）４０及びコントローラ５０を備える移動体システム１０の一例を概略的に示す。スタビライザ３０００の一例を示す外観斜視図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本明細書等において「～から構成され」、「～からなり」、「～からなる」という用語が用いられる場合、列挙された構成要素に加えて、実質的に屈折力を有さないレンズ、絞り、フィルタ及びカバーガラス等の、実質的に屈折力を有するレンズ以外の光学要素、及び／又は、レンズフランジ、イメージセンサ及び振れ補正機構等の機構要素を含み得る。例えば、「Ｘから構成され」、「Ｘからなり」、「Ｘからなる」という用語が用いられる場合、Ｘに加えて、実質的に屈折力を有するレンズ以外の光学要素、及び／又は、機構要素を含み得る。

本明細書において、レンズ系の具体的な実施形態に具体的な数値を適用した実施例及び参考例が説明される。まず、レンズ系の各実施例及び参考例の説明で用いられる記号等の意味を説明する。

レンズデータとして、面番号、曲率半径、面間隔、屈折率及びアッベ数を含む表が開示される。レンズデータの表において、面番号の欄には、最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させたときの面番号が示される。Ｒの欄には、各面の曲率半径が示される。Ｄの欄には、各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔が示される。Ｎｄの欄には、各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に対する屈折率が示される。νｄの欄には、各光学要素のｄ線基準のアッベ数が示される。ここで、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正とし、像面側に凸の場合を負とする。曲率半径における「ＩＮＦ」は、当該面が平面であることを示す。

レンズデータには、開口絞りＳも含めて示す。面番号の欄の「ＳＴＯ」は、開口絞りＳの開口面を表す。

レンズデータにおいて、非球面の面番号には＊印を付すとともに、曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を示す。また、非球面を有するレンズ系の実施例については、非球面の面番号と、各非球面に関する非球面係数、及び、円錐定数を含む非球面データの表を付す。非球面データの表において、非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：自然数）は、１０を底とする指数表現を表す。すなわち、「Ｅ±ｎ」は、「×１０^±ｎ」を表す。例えば、「０．１２３４５Ｅ－０５」は、「０．１２３４５×１０^－５」を表す。非球面形状は、「ｚｄ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離（サグ量）、「ｈ」を光軸方向に垂直な方向における距離（高さ）、「ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「κ」を円錐定数（コーニック定数）、「Ａｍ」をｍ次の非球面係数とすると、次の式によって定義される。
ｚｄ＝ｃｈ^２／（１＋（１－（１＋κ）ｃ^２ｈ^２）^１／２）＋ΣＡｍ×ｈ^ｍ
なお、Σはｍについての和を示す。

なお、レンズデータの表には、物体側の面番号に対応づけてレンズを形成する材料が示される場合がある。

また、各実施例及び参考例のレンズ系の諸元データの表を付す。諸元データの表において、「ｆ」は焦点距離を示す。「Ｆｎｏ」はＦナンバーを示す。「ω」は半画角（最大半画角）を示す。「Ｙ」は最大像高を示す。「ＴＴ」は合焦時の光学全長を示す。「Ｄｅｘ」は射出瞳距離を示す。

レンズデータ、及びレンズ系の諸元データの表において、角度の単位としては「度」を用い、長さの単位としては「ｍｍ」を用いる。しかし、レンズ系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため、他の任意の単位を用いることもできる。

なお、レンズ系が撮像レンズとして撮像装置に搭載される際には、撮像装置の仕様に応じたローパスフィルタ等の各種フィルタ及び保護用のカバーガラス等の光学要素を備えることが好ましい。しかし、レンズ系として、係る光学要素を備える形態も備えない形態も採用できる。係る光学要素を備えるレンズ系と光学要素を備えないレンズ系とは等価なレンズ系といえる。

「Ｇｉ」はレンズ群を示す。「Ｇｉ」において文字Ｇに続くｉは、各実施例及び参考例においてレンズ系が備えるレンズ群を識別することを目的とした自然数である。レンズ群は、１つ以上のレンズを備えて構成される。各実施例及び参考例の説明において、記号Ｇｉが割り当てられたレンズ群と、他の実施例及び参考例における同じ記号Ｇｉが割り当てられたレンズ群とが同じレンズ構成のレンズ群であることを意味するものではない。「Ｌｊ」は１つのレンズを示す。「Ｌｊ」において文字Ｌに続くｊは、各実施例及び参考例においてレンズ系が備えるレンズを識別することを目的とした自然数である。各実施例及び参考例の説明において、記号Ｌｊが割り当てられたレンズと、他の実施例及び参考例における同じ記号Ｌｊが割り当てられたレンズとが同じレンズであることを意味するものではない。

図１から図６に関連して、この発明に係るレンズ系の実施例が開示されている。第１実施例から第３実施例に開示されているように、一実施形態のレンズ系は、物体側より順に第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とを備える。第１レンズ群は、最も物体側に負の屈折力を有する第１レンズを備え、第１レンズよりも像面側に正の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚備える。第２レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズを備え、最も像面側には両面が非球面であるレンズを備る。前記最も物体側のレンズの焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、前記最も像面側のレンズの焦点距離をｆＬとして、条件式
１．００＜｜ｆ１｜／ｆ＜４．００・・・（１）
－０．２＜ｆ／ｆＬ＜０．２・・・（２）
を満足する。

最も物体側に負の屈折力を有する第１レンズを配置することで、入射瞳を物体側にもってくることができるので、広角化しながらも第１レンズの径を抑えることができる。第１レンズ群に正の屈折力を有するレンズを配置することで、負の屈折力を有する第１レンズで発生した歪曲収差や倍率色収差を補正することができる。第２レンズ群内に、物体側から順に正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズとなる構成を有することで球面収差の発生を抑えることができる。最も像面側に両面が非球面であるレンズを配置することで、第１レンズで発生した歪曲収差や非点収差を補正することができる。

条件式（１）は最も物体側のレンズの焦点距離の絶対値と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（１）の上限以上になると、最も物体側のレンズの屈折力が弱くなり、入射瞳位置がより像面側へ位置してしまうため、最も物体側のレンズは小型化することができない。一方、条件式（１）の下限以下になると、最も物体側のレンズの屈折力が強くなりすぎるため、最も物体側のレンズで歪曲収差や倍率色収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。

さらに、下記条件式（１－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
１．１＜｜ｆ１｜／ｆ＜３．０・・・（１－１）

さらに、下記条件式（１－２）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ＜２．５・・・（１－２）

条件式（２）は、最も像面側のレンズの焦点距離と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（２）の上限以上になると、最も像面側のレンズの正の屈折力が強くなり、球面収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。一方、条件式の下限以下になると、最も像面側のレンズの負の屈折力が強くなり、球面収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。さらに、下記条件式（２－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
－０．１０＜ｆ／ｆＬ＜０．１０・・・（２－１）

さらに、下記条件式（２－２）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
－０．０７＜ｆ／ｆＬ＜０．０７・・・（２－２）

最も像面側のレンズは、中心部はＲ１面、Ｒ２面ともに物体側に凸形状で、周辺部までに一度変曲点を有し、周辺部は物体側に凹となる形状を有してよい。これにより、球面収差を悪化させることなく、非点収差を補正することができる。

第１レンズ群の焦点距離をｆ＿１Ｇ、条件式
１．５／ｆ＿１Ｇ／ｆ＜１０・・・（３）
を満足してよい。

条件式（３）は、第１レンズ群の焦点距離と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（３）の上限以上になると、第１レンズ群の屈折力が弱くなり、全長が大きくなってしまうため、小型化することができない。一方、条件式（３）の下限以下になると、第１レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、第１レンズ群で非点収差や球面収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。

さらに、下記条件式（３－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
２．０＜ｆ＿１Ｇ｜／ｆ＜８．０・・・（３－１）

第２レンズ群の焦点距離をｆ＿２Ｇとして、条件式
１．５／ｆ＿２Ｇ／ｆ＜５．０・・・（４）
を満足してよい。

条件式（４）は、第２レンズ群の焦点距離と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（４）の上限以上になると、第２レンズ群の屈折力が弱くなり、全長が大きくなってしまうため、小型化することができない。一方、条件式（４）の下限以下になると、第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、第２レンズ群で非点収差や球面収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。

さらに、下記条件式（４－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
２．０＜ｆ＿２Ｇ｜／ｆ＜３．５・・・（４－１）

第２レンズ群が物体側から順に備える前記正の屈折力を有するレンズ、前記負の屈折力を有するレンズ、前記正の屈折力を有するレンズのうち、物体側の前記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をｆ＿ｐ１、像面側の前記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をｆ＿ｐ２として、条件式
１．３＜ｆ＿ｐ１／ｆ＜２．６・・・（５）
１．１＜ｆ＿ｐ２／ｆ＜５．０・・・（６）
を満足してよい。

条件式（５）は、前記第２レンズ群が物体側から順に備える正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズにおいて、物体側の正の屈折力を有するレンズの焦点距離と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（５）の上限以上になると、第２レンズ群において物体側の正の屈折力を有するレンズの屈折力が弱くなり、全長が大きくなってしまうため、小型化することができない。一方、条件式（５）の下限以下になると、第２レンズ群において物体側の正の屈折力を有するレンズの屈折力が強くなりすぎるため、第２レンズ群で非点収差や球面収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。

さらに、下記条件式（５－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
１．５０＜ｆ＿ｐ１／ｆ＜２．３０・・・（５－１）

条件式（６）は、第２レンズ群が物体側から順に備える正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズにおいて、像面側の正の屈折力を有するレンズの焦点距離と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（６）の上限以上になると、第２レンズ群において像面側の正の屈折力を有するレンズの屈折力が弱くなり、全長が大きくなってしまうため、小型化することができない。一方、条件式（６）の下限以下になると、第２レンズ群において像面側の正の屈折力を有するレンズの屈折力が強くなりすぎるため、第２レンズ群で非点収差や球面収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。

さらに、下記条件式（６－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
１．３０＜ｆ＿ｐ２／ｆ＜４．５０・・・（６－１）

無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離をＴＴＬ、最大像高をＹとして、条件式
２．７＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．６・・・（７）
を満足してよい。

条件式（７）は、無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離と最大像高の関係を規定している。条件式（７）の上限以上になると、最大像高に対して無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離が長く、レンズ径が大きくなってしまう。一方、条件式（７）の下限以下になると、最大像高に対して無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離が短くなり、焦点距離が短くなるレンズが増えるため、球面収差の補正が困難になる。

さらに、下記条件式（７－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
２．９＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．４・・・（７－１）

開口絞りから結像面までの光軸上の距離をＬ＿ｓｔｏ、最大像高をＹとして、条件式
１．２＜Ｌ＿ｓｔｏ／Ｙ＜２．０・・・（８）
を満足してよい。

条件式（８）は、開口絞りから結像面までの光軸上の距離と最大像高の関係を規定している。条件式（８）の上限以上になると、最大像高に対して開口絞りから結像面までの光軸上の距離が長くなってしまい、レンズ全長を小さくすることができない。一方、条件式（８）の下限を超えると、最大像高に対して開口絞りから結像面までの光軸上の距離が短くなり、第２レンズ群内にて、焦点距離が短くなるレンズが増えるため、球面収差の補正が困難になる。

さらに、下記条件式（８－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
１．４＜Ｌ＿ｓｔｏ／Ｙ＜１．８・・・（８－１）

第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をｖ１として、条件式
２３．０＜ｖ１＜４２．０・・・（９）
を満足してよい。

条件式（９）は、前記第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズのアッベ数を規定している。条件式（９）の上限嬢になると、第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズのアッベ数が大きくなり、分散が弱くなりすぎるため、第１レンズで発生した倍率色収差を補正することができない。一方、条件式（９）の下限以下になると、第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズのアッベ数が小さくなくなり、分散が強くなりすぎて、軸上色収差が発生してしまう。

さらに、下記条件式（９－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
２９．９＜ｖ１＜３８．０・・・（９－１）

第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズよりも物体側のレンズの合成焦点距離をｆｎとして、条件式
－１．６＜ｆｎ／ｆ＜－０．８・・・（１０）
を満足してよい。

条件式（１０）は、第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズよりも物体側のレンズの合成焦点距離と全系の焦点距離の関係を規定している。条件式（１０）の上限以上になると、第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズよりも物体側のレンズの合成焦点距離が長くなり、入射瞳位置がより像面側へ位置してしまうため、第１レンズ群のレンズ径は小型化することができない。一方、条件式（１０）の下限以下になると、第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズよりも物体側のレンズの合成焦点距離が短くなりすぎるため、歪曲収差や倍率色収差が発生してしまい、高性能化が困難となる。

さらに、下記条件式（１０－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
－１．４＜ｆｎ／ｆ＜－０．９・・・（１０－１）

図１は、第１実施例におけるレンズ系１００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。

レンズ系１００は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ２と、両凸形状の正レンズＬ３及び像面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ４の接合レンズとから構成される。第１レンズ群Ｇ１において、広角化に必要な負の屈折力を少なくとも２つの負成分で分担することで、軸外収差を良好に補正している。第１レンズ群Ｇ１の正の接合レンズにより、軸上色収差の発生を抑えながら倍率色収差を補正している。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の非球面の正のレンズＬ５と、両凹形状の非球面の負のレンズＬ６と、像面側に凸面を向けた非球面の正のメニスカスレンズＬ７と、像面側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ８と、光軸近傍で物体側に凸形状をした非球面の正レンズＬ９とから構成される。第２レンズ群Ｇ２において非球面のレンズを多用することで、球面収差や非点収差が補正できる。

表１は、レンズ系１００のレンズデータを示す。表２は、レンズ系１００の非球面データを示す表である。

表３は、レンズ系１００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び光学全長ＴＴを示す諸元データの表である。

図２は、無限遠被写体に合焦した状態におけるレンズ系１００の球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、一点鎖線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。倍率色収差において、実線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。各収差図から、レンズ系１００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図３は、第２実施例におけるレンズ系２００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。

レンズ系２００は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ２と、両凸形状の正レンズＬ３及び像面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ４の接合レンズとから構成される。レンズ系２００において、広角化に必要な負の屈折力を少なくとも２つの負成分で分担することで、軸外収差を良好に補正している。第１レンズ群Ｇ１の正の接合レンズにより、軸上色収差の発生を抑えながら倍率色収差を補正している。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の非球面の正のレンズＬ５と、両凹形状の非球面の負のレンズＬ６と、像面側に凸面を向けた非球面の正のメニスカスレンズＬ７と、像面側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ８と、光軸近傍で物体側に凸形状をした非球面の正レンズＬ９とから構成される。第２レンズ群Ｇ２において、非球面のレンズを多用することで、球面収差や非点収差が補正できる。

表４は、レンズ系２００のレンズデータを示す。表５は、レンズ系２００の非球面データを示す表である。

表６は、レンズ系２００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び光学全長ＴＴを示す諸元データの表である。

図４は、無限遠被写体に合焦した状態におけるレンズ系２００の球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、一点鎖線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。倍率色収差において、実線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。各収差図から、レンズ系２００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図５は、第３実施例におけるレンズ系３００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。

レンズ系３００は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた非球面の負のメニスカスレンズＬ１と、両凸形状の非球面の正レンズＬ２とから構成される。正のレンズＬ２により、倍率色収差を補正している。

第２レンズ群Ｇ２は、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ３と、両凸形状の非球面の正のレンズＬ４と、両凹形状の非球面の負のレンズＬ５と、両凸形状の非球面の正のメニスカスレンズＬ６と、光軸近傍で物体側に凸形状をした非球面の正レンズＬ７とから構成される。第２レンズ群Ｇ２において非球面のレンズを多用することで、球面収差や非点収差を補正できる。

表７は、レンズ系３００のレンズデータを示す。表８は、レンズ系３００の非球面データを示す表である。

表９は、レンズ系３００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び光学全長ＴＴを示す諸元データの表である。

図６は、無限遠被写体に合焦した状態におけるレンズ系３００の球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、一点鎖線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。倍率色収差において、実線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。各収差図から、レンズ系３００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

表１０は、第１実施例から第３実施例のレンズ系における、条件式（１）～（１０）の各数式で計算される数値を示す。

上述したレンズ系が備える構成は任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用され得る。例えば、上記実施例によるレンズ系は条件式（１）～（１０）、（１－１）、（１－２）、（２－１）、（３－１）、（４－１）、（５－１）、（６－１）、（７－１）、（８－１）、（９－１）及び（１０－１）を満足するものとしているが、条件式（１）～（１０）、（１－１）、（１－２）、（２－１）、（３－１）、（４－１）、（５－１）、（６－１）、（７－１）、（８－１）、（９－１）及び（１０－１））のいずれか１つを満足するものであってもよく、これらの条件式の任意の組合せを満足するものであってもよい。

以上に説明したとおり、第１実施例から第３実施例に係るレンズ系が備えるレンズ構成によれば、比較的に広角であり、大型のイメージサークルを有するレンズ系として、バックフォーカス含めた光学全長が短く、レンズ径も小さい高性能なレンズ系を提供することができる。

撮像用のレンズ系には、小型（全長が短く、レンズ径が小さい）であることと、高解像度に対応できる高性能（諸収差が良好に補正されていること）を持つこととが望まれている。上記特許文献１に記載の撮像レンズは、開口絞りよりも像面側に、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズのみしか配置されていないため、より大きいサイズの撮像フォーマットに対応しようとした場合に、非点収差を十分に補正することができない。上記特許文献２に記載の撮像レンズは、開口絞りよりも像面側に、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、非球面のレンズが配置されているため、非点収差をある程度補正することができているものの、全系の焦点距離に対して負の屈折力を有する第１レンズの屈折力が弱いため、より大きいサイズの撮像フォーマットに対応しようとした場合に第１レンズの径を小さくすることができない。これに対し、上記実施形態に係るレンズ系によれば、係る課題を軽減できる。

次に、図７から図１２に関連して、他の第１の発明に係るレンズ系の実施例を参考例として用いて、他の第１の発明に係る実施形態を説明する。他の第１の発明に係るレンズ系は、下記項目Ａ１から項目Ａ５に記載の構成を備えてよい。

［項目Ａ１］
物体側から像側へと順に、正の第１レンズ群と、開口絞りと、正の第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群は、併せて７枚以上のレンズで構成され、
前記第１レンズ群は、３枚以下の硝子硝材レンズを備え、
第２レンズ群には、最も像面側に、光軸中心から周辺部にかけて２回の変曲点をもつ面で構成されるレンズを備え、
前記第２レンズ群は、すべてプラスティック硝材レンズで構成され、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆｇ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆｇ２、無限遠物体合焦時の前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離をＴＴＬ、最大像高をＹ、最大半画角をＨＦＯＶ、射出瞳から結像面までの距離をＥＰＤとして、条件式
０＜ｆｇ１／ｆｇ２＜５
１．９５＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．８
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）＞１．７５
２．５＜ＥＰＤ＜１５
を満足するレンズ系。
［項目Ａ２］
前記第２レンズ群には、最も像面側に、光軸中心から周辺部にかけて少なくとも１回の変曲点をもつ面を有する正のレンズを備える項目Ａ１に記載のレンズ系。
［項目Ａ３］
前記第２レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離をｆＬ、レンズ全系の焦点距離をｆとして、
条件式
｜ｆＬ／ｆ｜＞４．８
を満足する項目Ａ１又は項目Ａ２に記載のレンズ系。
［項目Ａ４］
前記第１レンズ群の焦点距離をｆｇ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆｇ２、レンズ全系の焦点距離をｆとして、条件式
１＜ｆｇ１／ｆ＜１０
１．８＜ｆｇ２／ｆ＜５
を満足する項目Ａ１から項目Ａ３のいずれか一項に記載のレンズ系。
［項目Ａ５］
前記第１レンズ群の最も像側に配置される正レンズの焦点距離をｆｇ１ｐ、前記第２レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの焦点距離をｆｇ２ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆｇ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆｇ２として、条件式
０．１５＜ｆｇ１ｐ／ｆｇ１＜０．９
０．３＜ｆｇ２ｐ／ｆｇ２＜１．３
を満足する項目Ａ１から項目Ａ４のいずれか一項に記載のレンズ系。

上記のように、レンズ系は、物体側から像側へと順に、正の第１レンズ群と、開口絞りと、正の第２レンズ群とを備えてよい。第１レンズ群及び第２レンズ群は、併せて７枚以上のレンズで構成されてよい。第１レンズ群は、３枚以下の硝子硝材レンズを備えてよい。第２レンズ群には、最も像面側に、光軸中心から周辺部にかけて２回の変曲点をもつ面で構成されるレンズを備えてよい。第２レンズ群は、すべてプラスティック硝材レンズで構成されてよい。第１レンズ群の焦点距離をｆｇ１、第２レンズ群の焦点距離をｆｇ２、無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離をＴＴＬ、最大像高をＹ、最大半画角をＨＦＯＶ、射出瞳から結像面までの距離をＥＰＤとして、条件式
０＜ｆｇ１／ｆｇ２＜５・・・（ａ１）
１．９５＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．８・・・（ａ２）
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）＞１．７５・・・（ａ３）
２．５＜ＥＰＤ＜１５・・・（ａ４）
を満足してよい。

上記構成をとることで、大きなセンサーサイズを使用し、かつ広い画角を有するレンズにおいて、センサーサイズに対してより短いバックフォーカスを維持したまま、小型化が可能である。また、広角レンズでは、第１レンズ群の最も物体側のレンズ径が非常に大きくなり易いが、上記構成をとることで、収差性能と製造可能なロバスト性を維持しながら、第１レンズ群の最も物体側のレンズ径を小さくすることができる。

条件式（ａ１）は第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離の比を規定している。一般的に、広角レンズの場合、広画角の光線を入射するために第１レンズ群パワーは、第２レンズ群のパワーよりも低くし、また第１レンズ群としては負のパワーを持つ。しかし、フィックスフォーカスタイプレンズの場合、温度変化でのフォーカスずれなどの環境信頼性が高める必要性があり、上記構成のレンズ系のように広角かつ小型のパワーの強いレンズの場合、条件式（ａ１）を満足することが望ましい。

条件式（ａ２）は全長と像高との比を規定している。条件式（ａ２）の下限以下になると、センサーへの入射角が大きくなり、周辺光量の維持が難しくなる。また、レンズの全系を小さくできるが製造感度は非常に高くなり、製造が容易でなくなる。一方、条件式（ａ２）の上限以上になると、レンズ全体の全長がセンサーサイズに対して大きくなり、製造難易度が低下し収差補正にも有利になるが、製造限界近くまで小型化することが容易でなくなる。

さらに、条件式（ａ２－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
２＜ＴＴＬ／Ｙ＜３・・・（ａ２－１）

条件式（ａ３）は、画角を定義している。条件式（ａ３）を満たすことで、より広角なレンズ構成を実現することができる。

条件式（ａ４）は、射出瞳と結像面までの距離を定義している。条件式（ａ４）の下限以下になると、イメージセンサーへの適切な入射角を維持することができない。一方、条件式（ａ４）の上限以上になると、レンズの小型化に寄与しなくなる。

第２レンズ群には、最も像面側に、光軸中心から周辺部にかけて少なくとも１回の変曲点をもつ面を有する正のレンズを備えてよい。

第２レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離をｆＬ、レンズ全系の焦点距離をｆとして、条件式
｜ｆＬ／ｆ｜＞４．８・・・（ａ５）
を満足してよい。

条件式（ａ５）は、レンズ全系の屈折力と第２レンズ群の最も像側のレンズの屈折力の比を規定している。この条件式の下限以下になると、第２レンズ群の最も像側のレンズの屈折力が大きくなる。レンズ全系の小型化にしていくと第２レンズ群の最も像側のレンズが結像面に近づくため、これを避けるために体積が大きくなり易い。また、第２レンズ群の最も像側のレンズの屈折力が大きいと、環境変化時に大きく変動してしまい、環境信頼性が低くなる。そのため、条件式（ａ５）を満たすようにすることが望ましい。

さらに、下記条件式（ａ５－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
｜ｆＬ／ｆ｜＞２０・・・（ａ５－１）

第１レンズ群の焦点距離をｆｇ１、第２レンズ群の焦点距離をｆｇ２、レンズ全系の焦点距離をｆとして、条件式
１＜ｆｇ１／ｆ＜１０・・・（ａ６）
１．８＜ｆｇ２／ｆ＜５・・・（ａ７）
を満足してよい。

条件式（ａ６）は第１レンズ群とレンズ全系の屈折力の比を規定している。条件式（ａ６）の下限以下になると、第１レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、小型化に寄与するが軸外収差の補正が難しくなる。一方、条件式（ａ６）の上限以上になると、第１レンズ群の屈折力が相対的に小さくなり、環境変化の際にプラスティックレンズで構成される第２レンズ群側で発生するフォーカス変化を吸収しづらくなる。

条件式（ａ７）は第２レンズ群とレンズ全系の屈折力の比を規定している。条件式（ａ７）の下限以下になると、プラスティックレンズで構成される第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなり環境変化の際のフォーカス変化が大きくなってしまう。一方、条件式（ａ７）の上限以上になると、第２レンズ群の屈折力が相対的に小さくなることによって第１レンズ群に屈折力を持たせる必要が生じるので、軸外収差の補正が難しくなる。

第１レンズ群の最も像側に配置される正レンズの焦点距離をｆｇ１ｐ、第２レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの焦点距離をｆｇ２ｐ、第１レンズ群の焦点距離をｆｇ１、第２レンズ群の焦点距離をｆｇ２として、条件式
０．１５＜ｆｇ１ｐ／ｆｇ１＜０．９・・・（ａ８）
０．３＜ｆｇ２ｐ／ｆｇ２＜１．３・・・（ａ９）
を満足してよい。

条件式（ａ８）は、第１レンズ群の最も像側に配置される正レンズの焦点距離と第１レンズ群の焦点距離との比を規定している。条件式（ａ８）の下限以下になると、温度変化時のフォーカスずれなどの環境変化時の信頼性には有利であるが、第１レンズ群の屈折力に対する第１レンズ群の最も像側に配置される正レンズの屈折力の比率が高くなってしまうため、軸外収差の補正が容易でなくなり、収差性能が悪化し易い。一方、この条件式（ａ８）上限以上になると環境変化時の信頼性が低くなり易い。

さらに、条件式（ａ８－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
０．２＜ｆｇ１ｐ／ｆｇ１＜０．６５・・・（ａ８－１）

条件式（ａ９）は第２レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比を規定している。条件式（ａ９）の下限以上になると、第２レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの屈折力が相対的に大きくなり、第２レンズ群内の屈折力のバランスが崩れ易く、収差性能が悪化し易い。一方、条件式（ａ９）の上限以上になると、環境変化時の信頼性が低くなり易い。

さらに、条件式（ａ９－１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
０．３５＜ｆｇ２ｐ／ｆｇ２＜０．８・・・（ａ９－１）

以上に説明したように、他の第１の発明に係る一実施形態よれば、大型のイメージサークルを有し、かつバックフォーカス含めた光学全長が小型でありながら、環境変動に対して影響の少ない高い光学性能を有する撮影レンズを提供することができる。

図７は、第１参考例におけるレンズ系４００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系４００は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた２枚の負の硝子非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２と、両凸の硝子球面レンズＬ３との合計３枚で構成される。この構成により、レンズ全長の小さい光学系において、負成分が先行の２枚のレンズで、高ＦＯＶの光線の軸外収差を良好に補正するとともに、開口絞りに近い箇所に正の両凸球面レンズＬ３を配置することで、球面収差を補正するとともに環境信頼性を高めることができる。

第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた正のメニスカス非球面レンズＬ４と、両凹形状の負の非球面レンズＬ５と、両凸形状の正の非球面レンズＬ６と、物体側に凸面・像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７との合計４枚で構成される。

第２レンズ群Ｇ２内の物体側から１枚目と３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ４及びＬ６に比較的アッベ数の高いプラスティック硝材を使用し、両凹形状の負の非球面レンズＬ５にアッベ数の低いプラスティック硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正するとともに、軸上収差と軸外収差、倍率色収差の補正を良好なバランスで実現できる。最も像面側の非球面レンズＬ７は、レンズ径が第２レンズ群内で一番大きくなるレンズであり、全系屈折力に対して低い屈折力を持ち、光軸中心から周辺部にかけて少なくとも１回の変曲点を持つ。これにより環境信頼性が高まるとともに、上記の変曲点を持つ非球面形状によって像面湾曲を適切に補正している。

表１１は、レンズ系４００のレンズデータを示す。表１２は、レンズ系４００の非球面データを示す表である。

表１３は、レンズ系４００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。

図８は、レンズ系４００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系４００は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図９は、第２参考例におけるレンズ系５００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系５００は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、近軸領域で両凹であり物体側に凸面向けた負の硝子非球面レンズＬ１と、像側に凹面を向けた負の硝子非球面メニスカスレンズＬ２と、両凸の硝子球面レンズＬ３との合計３枚で構成される。負成分を先行して配置したことに加え、このレンズ構成によって、レンズ径の小さい光学系において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。また、物体側から２番目に物体側に凸面向けた負のメニスカスレンズＬ２を使用することで、高ＦＯＢの光線の偏角を小さくし収差の発生を抑えている。また、開口絞りＳに近い箇所に正の両凸球面レンズＬ３を配置することで、球面収差を補正するとともに環境信頼性を高めることができる。

第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸面を向けた正のメニスカス非球面レンズＬ４と、両凹形状の負の非球面メニスカスレンズＬ５と、像側に凸面を向けた正のメニスカス非球面レンズＬ６と、物体側に凹面・像側面に凸面を向けた近軸領域で負の非球面レンズＬ７と、物体側に凸面・像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ８との合計５枚で構成される。

第２レンズＧ２群内の物体側から１枚目と３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ４及びＬ６に比較的アッベ数の高いプラスティック硝材を使用し、両凹形状の負の非球面メニスカスレンズＬ５にアッベ数の低いプラスティック硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正をし、軸上収差と軸外収差、倍率色収差の補正を良好なバランスで実現できる。

また、像面側に配置した２枚の非球面レンズＬ７及びＬ８は、レンズ径が第２レンズ群内で最も大きい２つのレンズであり、全系屈折力に対して低い屈折力を持ち、光軸中心から周辺部にかけて少なくとも１回の変曲点をもつ面を持つ。これにより、環境信頼性が高まるとともに、上記の変曲点を持つ非球面形状によって、像面湾曲及びその他の軸外収差を適切に補正している。

表１４は、レンズ系５００のレンズデータを示す。表１５Ａ及び表１５Ｂは、レンズ系４００の非球面データを示す表である。

表１６は、レンズ系５００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。

図１０は、レンズ系５００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において実線はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系５００は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図１１は、第３参考例におけるレンズ系６００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系６００は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた２枚の負の硝子非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２と、両凸の硝子球面レンズＬ３との合計３枚で構成される。この構成により、レンズ全長の小さい光学系において、負成分が先行の２枚のレンズで、高ＦＯＶの光線の軸外収差を良好に補正し、絞りに近い箇所に正の両凸球面レンズＬ３を配置することで、球面収差を補正するとともに環境信頼性を高めることができる。また、物体側から２番目のレンズとして物体側に凸面向けた負のメニスカスレンズＬ２を使用することで、高ＦＯＢの光線の偏角を小さくし、収差の発生を抑えている。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸の正の非球面レンズＬ４と、両凹形状の負の非球面レンズＬ５と、両凸形状の正の非球面レンズＬ６と、物体側に凸面・像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７との合計４枚で構成される。第２レンズ群Ｇ２内の物体側から１枚目と３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ４及びＬ６に比較的アッベ数の高いプラスティック硝材を使用し、両凹形状の負の非球面レンズＬ７にアッベ数の低いプラスティック硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正をし、軸上収差と軸外収差、及び倍率色収差の補正を良好なバランスで実現できる。

像面側に配置した非球面レンズＬ７は、レンズ径が第２レンズ群内で一番大きくなるレンズであり、全系屈折力に対して低い屈折力を持ち、光軸中心から周辺部にかけて少なくとも１回の変曲点をもつ面を持つ。これにより、環境信頼性が高まるとともに、上記の変曲点を持つ非球面形状によって、像面湾曲を適切に補正している。

表１７は、レンズ系６００のレンズデータを示す。表１８は、レンズ系６００の非球面データを示す表である。

表１９は、レンズ系６００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。

図１２は、レンズ系６００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において実線はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系６００は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

表２０は、第１参考例から第３参考例のレンズ系における、条件式（ａ１）～（ａ９）の各数式で計算される数値を示す。

上述したレンズ系が備える構成は任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用され得る。例えば、上記参考例によるレンズ系は条件式（ａ１）～（ａ９）、（ａ２－１）、（ａ５－１）、（ａ８－１）及び（ａ９－１）のいずれか１つを満足するものであってもよく、これらの条件式の任意の組合せを満足するものであってもよい。

以上に説明したとおり、第１参考例から第３参考例に係るレンズ系が備えるレンズ構成によれば、大型のイメージサークルを有し、かつバックフォーカス含めた光学全長が小型でありながら、環境変動に対して影響の少ない高い光学性能を有する撮影レンズを提供することができる。

撮像装置用のレンズ系として、イメージサイズが大きく、広角かつ前玉径とレンズ全長を短くし、全系が小型かつ、高い光学性能が求められている。撮像レンズとして、以下の文献が開示されている。
［特許文献３］特許第５０４５３００号公報
［特許文献４］特許第６５３８２０１号公報
［特許文献５］特許第６６２６５１５号公報
［特許文献６］米国特許出願公開第２０１９／０２５０３８０号明細書

特許文献３に記載の実施例１のレンズは、ＦＯＶ１５５°と比較的に広角であるが、収差の発生を抑制するためには各レンズによる光線の偏角を小さくしていく必要がある。そのような光学設計をしていくと、一般的に一番物体側のレンズは、イメージサークルよりも大きい径のレンズで設計することになり、全長も長くなる。例えば特許文献３の実施例１では、像高に対して全長が７倍以上になっている。

特許文献４及び特許文献５には、比較的に広角でありながら硝子非球面レンズもしくはプラスティック非球面レンズを複数枚使用して、収差を抑制し、環境変動での収差悪化と結像位置変動を抑えつつ、レンズ枚数を減らして全体の体積を比較的に小さくしたとされる。しかし、最も物体側のレンズに硝子球面レンズを使用していることもあり、前玉径を小さくできず、全長も長い。例えば特許文献４の実施例１では、像高に対して全長が約４倍以上になっているのがわかる。特許文献５には、第１レンズ群に負の屈折力を持つ構成が開示されているが、全長を更に短縮する場合、第１レンズ群に屈折力を持たせないと環境変化時のフォーカスずれを補正できない。

特許文献６には、ＦＯＶ１２０～１４６°と比較的に広角であり、全てプラスティック非球面レンズを使用して、低背下と収差の抑制を実現したとされる。例えば特許文献３の実施例１では、像高は２．２４ｍｍの光学系であるため、すべてプラスティックレンズとすることによりレンズ厚みが薄く構成されており、レンズ自体の体積は小さく環境変動での収差悪化と結像位置変動が抑えられているとされる。しかし、さらに大きいＦＯＶとイメージサークルが必要な場合は、レンズの体積が大きくなるため、プラスティックレンズだけで全系を構成すると環境変動での収差悪化と結像位置がさらに変動しやすくなるという問題点がある。これに対し、上記参考例に関連して説明した実施形態に係るレンズ系によれば、係る課題を軽減できる。

次に、図１３から図１８に関連して、他の第２の発明に係るレンズ系の実施例を参考例として用いて、他の第２の発明に係る実施形態を説明する。他の第２の発明に係るレンズ系は、下記項目Ｂ１から項目Ｂ５に記載の構成を備えてよい。

［項目Ｂ１］
物体側より順に、絞りより物体側の第１レンズ群と、前記絞りより像面側の第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は負のパワーを持ち、前記第２レンズ群は正のパワーを持ち、
前記第１レンズ群は２枚以上のレンズで構成され、前記第１レンズ群には最も物体側に負のパワーを持つ両面が非球面の硝子レンズが配置され、
前記第２レンズ群は１枚の正の硝子レンズと複数の樹脂レンズとを備え、
前記第１レンズ群の最も物体側の前記負の硝子レンズは、前記第１レンズ群が備えるレンズの中で最も負のパワーが強く、
前記第２レンズ群内の前記正の硝子レンズは、前記第２レンズ群が備えるレンズの中で最も強い正のパワーを持ち、
撮像面に最も近いレンズは、物体側の面及び像面側の面がいずれも光軸近傍で物体側に凸形状であり、軸外に離れるにつれて一度変曲点を持ち像面側に凸形状を持つ非球面樹脂レンズであり、
射出瞳から像面までの距離をＬｅｘｐ、対角像高をＹ、前記第１レンズ群の最も物体側の前記負の硝子レンズの焦点距離をｆ１ｇ、前記第２レンズ群の前記正の硝子レンズの焦点距離をｆ２ｇ、対角方向の半画角をＨＦＯＶとして、条件式
｜Ｌｅｘｐ／Ｙ｜＜１．２５・・・（ｂ１）
０．５＜｜ｆ２ｇ／ｆ１ｇ｜＜１．５・・・（ｂ２）
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）＞２．５・・・（ｂ３）
を満足するレンズ系。
［項目Ｂ２］
前記第１レンズ群は、物体側より順に、負の硝子レンズと正のレンズとを備え、
前記第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から撮像面までの距離をＴＴＬ、前記絞りから撮像面までの距離をＬｓｔｏとして、条件式
１．５＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．２・・・（ｂ４）
０．５＜Ｌｓｔｏ／ＴＴＬ＜０．８５・・・（ｂ５）
を満足する項目Ｂ１に記載のレンズ系。
［項目Ｂ３］
前記第１レンズ群の前記正のレンズの物体側の面が光軸近傍で物体側に凸を向けた形状であり少なくとも１つ以上の変曲点を持ち、
前記第２レンズ群の中心厚をＴｇ２として、条件式
０．５＜Ｔｇ２／Ｙ＜１・・・（ｂ６）
を満足する項目Ｂ１又は項目Ｂ２に記載のレンズ系。
［項目Ｂ４］
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ２、全系の焦点距離をｆとして、条件式
１．２＜｜ｆ１／ｆ｜＜４・・・（ｂ７）
１．０＜｜ｆ２／ｆ｜＜３・・・（ｂ８）
を満足する項目Ｂ１から項目Ｂ３のいずれか一項に記載のレンズ系。
［項目Ｂ５］
前記第１レンズ群が備える前記硝子レンズのアッベ数をＶｇ１、前記第２レンズ群が備える前記硝子レンズのアッベ数をＶｇ２として、条件式
５５＜Ｖｇ１・・・（ｂ９）
５５＜Ｖｇ２・・・（ｂ１０）
を満足する項目Ｂ１から項目Ｂ４のいずれか一項に記載のレンズ系。

上記のように、レンズ系は、物体側より順に、絞りより物体側の第１レンズ群と、前記絞りより像面側の第２レンズ群とを備える。第１レンズ群は負のパワーを持ち、前記第２レンズ群は正のパワーを持ってよい。第１レンズ群は２枚以上のレンズで構成され、前記第１レンズ群には最も物体側に負のパワーを持つ両面が非球面の硝子レンズが配置されてよい。第２レンズ群は１枚の正の硝子レンズと複数の樹脂レンズとを備えてよい。第１レンズ群の最も物体側の前記負の硝子レンズは、前記第１レンズ群が備えるレンズの中で最も負のパワーが強くてよい。第２レンズ群内の前記正の硝子レンズは、前記第２レンズ群が備えるレンズの中で最も強い正のパワーを持ってよい。撮像面に最も近いレンズは、物体側の面及び像面側の面がいずれも光軸近傍で物体側に凸形状であり、軸外に離れるにつれて一度変曲点を持ち像面側に凸形状を持つ非球面樹脂レンズであってよい。射出瞳から像面までの距離をＬｅｘｐ、対角像高をＹ、前記第１レンズ群の最も物体側の前記負の硝子レンズの焦点距離をｆ１ｇ、前記第２レンズ群の前記正の硝子レンズの焦点距離をｆ２ｇ、対角方向の半画角をＨＦＯＶとして、条件式
｜Ｌｅｘｐ／Ｙ｜＜１．２５・・・（ｂ１）
０．５＜｜ｆ２ｇ／ｆ１ｇ｜＜１．５・・・（ｂ２）
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）＞２．５・・・（ｂ３）
を満足してよい。

上記構成をとることで、広い画角を有するレンズにおいて、センサーサイズに対してより短いバックフォーカスを維持したまま、小型化が可能である。第１レンズ群の最も物体側のレンズを負のパワーを持つ硝子非球面とし、第２レンズ群に１枚の正硝子レンズを配置して、それぞれの硝子レンズを各群の中で最もパワーを持つように配置することで、各群のパワーを強めながら小型化と高性能の両立が可能となる。またこのような構成とすることで、小型化を維持しながら、環境変化時の性能劣化も抑制する事が可能となる。更に、撮像面に最も近いレンズを、物体側の面及び像面側の面ともに光軸近傍で物体側に凸形状で、軸外に離れるにつれて一度変曲点を持って形状が像面側に凸形状をもつ非球面樹脂レンズとすることで、射出瞳距離を短くしながら、高性能化を維持することが可能となる。

条件式（ｂ１）は射出瞳距離と像高との比を規定している。条件式（ｂ１）の上限以上になると、レンズ全体の全長がセンサーサイズに対して大きくなり、超広角と極限の小型化の両立が困難となる。さらに、条件式（ｂ２）を満足することで上述の効果がより顕著となる。条件式（ｂ２）の上限以上になると、第２レンズ群に対して第１レンズ群のパワーが強くなりすぎて、周辺性能の維持が困難となる。更に条件式（ｂ２）の下限以下になると第１レンズ群の負のパワーが弱くなりすぎて、高性能と小径化の両立が困難となる。条件式（ｂ３）は特に効果が顕著となる画角を示す。

前記第１レンズ群は、物体側より順に、負の硝子レンズと正のレンズとを備えてよい。第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から撮像面までの距離をＴＴＬ、前記絞りから撮像面までの距離をＬｓｔｏとして、条件式
１．５＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．２・・・（ｂ４）
０．５＜Ｌｓｔｏ／ＴＴＬ＜０．８５・・・（ｂ５）
を満足してよい。

第１レンズ群を２枚構成とすることで、第１レンズ群の薄型が可能となり、光学全長の短縮と前玉小径化の両方に寄与する。条件式（ｂ４）の上限を超えると、センサーサイズに対して全長が長くなりすぎて、小型化が容易でなくなる。一方、条件式（ｂ４）下限以下になると、センサーサイズに対して全長が短くなりすぎて、製造におけるロバスト性の確保が容易でなくなる。条件式（ｂ５）の下限以下になると、前玉の小径化が容易でなくなる。一方、条件式（ｂ５）の上限以上になると第１レンズ群の厚みが薄くなりすぎて、軸上・軸外ともに性能維持が容易でなくなる。

第１レンズ群の正のレンズの物体側の面が光軸近傍で物体側に凸を向けた形状であり少なくとも１つ以上の変曲点を持ってよい。第２レンズ群の中心厚をＴｇ２として、条件式
０．５＜Ｔｇ２／Ｙ＜１・・・（ｂ６）
を満足してよい。

上記のように第１レンズ群の正のレンズの物体側の面に変曲点を持たせることで、第１レンズ群の正のレンズの薄型化と周辺性能維持の両立が可能となる。条件式（ｂ６）の上限以上になると、第１レンズ群の厚みが厚くなりすぎて、全長短縮の維持が容易でなくなる。一方、条件式（ｂ６）の下限以下になると、第１レンズ群の正のレンズの薄くなりすぎて、周辺性能の維持が容易でなくなる。

第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群の焦点距離をｆ２、全系の焦点距離をｆとして、条件式
１．２＜｜ｆ１／ｆ｜＜４・・・（ｂ７）
１．０＜｜ｆ２／ｆ｜＜３・・・（ｂ８）
を満足してよい。

条件式（ｂ７）の上限以上になると、画角に対して第１レンズ群のパワーが弱くなり、小径化と全長短縮が容易でなくなる。一方、条件式（ｂ７）の下限以下になると、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎて、特に軸外性能の維持が容易でなくなる。

条件式（ｂ８）の上限以上になるとと、画角に対して第２レンズ群のパワーが弱くなり、全長短縮が容易でなくなる。一方、条件式（ｂ８）の下限以下になると、第２レンズ群のパワーが強くなりすぎて、軸上・軸外ともに性能維持が容易でなくなる。

以上に説明したように、他の第２の発明に係る一実施形態によれば、前玉径とバックフォーカス含めた光学全長が小型でありながら、環境変動に対して影響の少ない高い光学性能を有する広角レンズを提供することができる。

図１３は、第４参考例におけるレンズ系７００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系７００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた１枚の負の非球面硝子レンズＬ１と、樹脂製の正の非球面レンズＬ２との合計２枚で構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に、群内で最も正のパワーが強い正の硝子球面レンズＬ３が配置され、それ以外のレンズＬ４からＬ８は樹脂製レンズである。この構成によって、環境変化時の収差変動を押えつつ、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２のパワーを強めて、全長が短くレンズ径の小さいレンズ系において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の硝子球面レンズＬ３と、物体側に凹面を向けた正の非球面メニスカスレンズＬ４と、負の非球面レンズＬ５と、正の非球面レンズＬ６と、負の非球面レンズＬ７と、負の非球面レンズＬ８との合計６枚で構成される。第２レンズ群Ｇ２内の正の硝子球面レンズＬ３に高アッベ数のガラス硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正をし、軸上色収差と倍率色収差の補正を良好なバランスで実現できる。更に第２レンズ群Ｇ２内の物体側から５枚目、６枚目のレンズに低アッベ数のプラスティック硝材を使用することにより、特に倍率色収差を良好に補正している。また、上記のように、第１レンズ群及び第２レンズ群の各レンズ群の中で最も強いパワーを持つレンズを硝子で構成することで、環境変化に対する収差変動を抑制でき、小型化しながら、レンズ全系での環境信頼性を向上させている。

表２１は、レンズ系７００のレンズデータを示す。表２２は、レンズ系７００の非球面データを示す表である。

表２３は、レンズ系７００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、及び像高Ｙを示す諸元データの表である。

図１４は、レンズ系７００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系７００は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図１５は、第５参考例におけるレンズ系８００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系８００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた１枚の負の非球面硝子レンズＬ１と、正の非球面硝子レンズＬ２との合計２枚で構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に、群内で最も正のパワーが強い正の硝子球面レンズＬ３が配置され、それ以外のレンズは樹脂製レンズである。この構成によって、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２のパワーを強めて、全長が短くレンズ径の小さいレンズ系において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の硝子球面レンズＬ３と、正の非球面レンズＬ４と、負の非球面レンズＬ５と、正の非球面レンズＬ６と、負の非球面レンズＬ７との合計５枚で構成される。第２レンズ群Ｇ２内の正の硝子球面レンズＬ３に高アッベ数のガラス硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正をし、軸上色収差と倍率色収差の補正を良好なバランスで実現できる。更に第２レンズ群Ｇ２内の物体側から５枚目のレンズに低アッベ数のプラスティック硝材を使用することにより、特に倍率色収差を良好に補正している。また、上記のように、第１レンズ群及び第２レンズ群の各レンズ群の中で最も強いパワーを持つレンズを硝子とすることで、環境変化に対する収差変動を抑制でき、小型化とレンズ全系での環境信頼性向上を両立させている。

表２４は、レンズ系８００のレンズデータを示す。表２５は、レンズ系８００の非球面データを示す表である。

表２６は、レンズ系８００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、及び像高Ｙを示す諸元データの表である。

図１６は、レンズ系８００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系８００は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

図１７は、第６参考例におけるレンズ系９００のレンズ構成を光学部材Ｐ及び像面ＩＭとともに示す。レンズ系９００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた負の非球面硝子レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の非球面硝子レンズＬ２と、正の球面硝子レンズＬ３と合計３枚で構成される。第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に、群内で最も正のパワーが強い正の硝子非球面レンズＬ４が配置され、それ以外のレンズは樹脂製レンズである。この構成によって、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２のパワーを強めて、全長が短くレンズ径の小さいレンズ系において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の硝子非球面レンズＬ４と、負の非球面レンズＬ５と、負の非球面レンズＬ６と、正の非球面レンズＬ７と、負の非球面レンズＬ８との合計５枚で構成される。第２レンズ群Ｇ２内の正の硝子非球面レンズＬ４に高アッベ数のガラス硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正をし、軸上色収差と倍率色収差の補正を良好なバランスで実現できる。更に、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から５枚目のレンズに低アッベ数のプラスティック硝材を使用することにより、特に軸上色収差を良好に補正している。また、上記のように、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２の各レンズ群の中で最も強いパワーを持つレンズを硝子とすることで、環境変化に対する収差変動を抑制出来、小型化とレンズ全系での環境信頼性向上を両立させている。

表２７は、レンズ系９００のレンズデータを示す。表２８は、レンズ系９００の非球面データを示す表である。

表２９は、レンズ系９００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、及び像高Ｙを示す諸元データの表である。

図１８は、レンズ系９００の無限遠被写体に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差において、実線はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系９００は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。

表３０は、第４参考例から第６参考例のレンズ系における、条件式（ｂ１）～（ｂ１０）の各数式で計算される数値を示す。なお、第６参考例は条件式（ｂ４）～（ｂ１０）の評価の対象外であるので、第６参考例の条件式（ｂ４）～（ｂ１０）の数値の記載は省略する。

上述したレンズ系が備える構成は任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用され得る。例えば、上記参考例によるレンズ系は条件式（ｂ１）～（ｂ１０）のいずれか１つを満足するものであってもよく、これらの条件式の任意の組合せを満足するものであってもよい。

以上に説明したとおり、第４参考例から第６参考例に係るレンズ系が備えるレンズ構成によれば、前玉径とバックフォーカス含めた光学全長が小型でありながら、環境変動に対して影響の少ない高い光学性能を有する超広角レンズを提供することができる。

撮像装置用のレンズ系として、広角であり、前玉径とレンズ全長を短くし、全系が小型かつ、高い光学性能が求められている。撮像レンズとして、以下の文献が開示されている。

［特許文献７］特開２０１６－２０６２２３号公報
［特許文献８］特許第６３３５３３２号公報

特許文献７には、硝子レンズと樹脂レンズで構成される撮像レンズが記載されているが、ＨＦＯＶが６０°以下と画角が広くなく、絞りより前群（第１レンズ群）が全て樹脂レンズで構成されており、光学性能を維持しながら第１レンズ群のパワーを十分に強めることが困難であり、画角に対し十分に小型化されていない。また、画角を更に広げようとすると、第１レンズ群の屈折力を強める必要があるが、第１レンズ群が全て樹脂の場合、性能とサイズを維持したまま、第１レンズ群の屈折力を強めることが困難である。そのため、レンズ群が大型化のし易い。また環境変化時の収差変動抑制という点においても、樹脂のみで構成されるレンズ群のパワーを強めることには限界がある。更に、像高に対する射出瞳距離が長く、小型な撮像レンズとはいえない。特許文献８には、硝子レンズと樹脂レンズで構成される撮像レンズが記載されているが、絞りより後群（第２レンズ群）が全て樹脂レンズで構成されており、光学性能を維持しながら第１レンズ群及び第２レンズ群のパワーを強めることが困難となる。また、環境変化時の収差変動抑制という点においても、樹脂のみで構成されるレンズ群のパワーを強めることには限界がある。これに対し、上記参考例に関連して説明した実施形態に係るレンズ系によれば、係る課題を軽減できる。

以上、実施形態並びに実施例及び参考例を挙げて説明したが、この上記の実施形態並びに実施例及び参考例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、及びアッベ数は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

上記の第１実施例から第３実施例及び第１参考例から第６参考例に関連して説明した上記実施形態に係るレンズ系は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置用のレンズ系に適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、ズーム機構を有しないレンズ系に適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、空撮用カメラ、監視用カメラ等のレンズ系に適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、レンズ非交換式の撮像装置が備える撮像レンズに適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式カメラの交換レンズに適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、撮像機能を備える携帯電話機や携帯情報端末の撮像装置に適用できる。

図１９は、上記実施形態に係るレンズ系を備える撮像装置２０００の外観斜視図の一例を示す。図２０は、撮像装置２０００の機能ブロックを示す図である。

撮像装置２０００は、撮像部２１００と、レンズ部２２００とを備える。撮像部２１００は、イメージセンサ２１２０と、制御部２１１０と、メモリ２１３０と、指示部２１６２と、表示部２１６０と、通信部２１７０とを有する。

イメージセンサ２１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ２１２０は、レンズ部２２００が有する撮像レンズ系２２１０を介して光を受光する。イメージセンサ２１２０は、撮像レンズ系２２１０を介して結像された光学像の画像データを制御部２１１０に出力する。撮像レンズ系２２１０は、上述した実施形態に係るレンズ系を備える。

制御部２１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ２１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。制御部２１１０は回路に対応する。メモリ２１３０は、制御部２１１０がイメージセンサ２１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ２１３０は、撮像装置２０００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ２１３０は、撮像装置２０００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

指示部２１６２は、撮像装置２０００に対する指示をユーザから受け付けるユーザインタフェースである。表示部２１６０は、イメージセンサ２１２０により撮像され、制御部２１１０により処理された画像、撮像装置２０００の各種設定情報などを表示する。表示部２１６０は、タッチパネルで構成されてよい。

制御部２１１０は、イメージセンサ２１２０を制御する。制御部２１１０は、指示部２１６２等を通じて取得したユーザの指示を示す情報に基づいて、イメージセンサ２１２０に制御命令を出力することにより、イメージセンサ２１２０に撮像動作の制御を含む制御を実行する。制御部２１１０は、イメージセンサ２１２０により撮像された画像を取得する。制御部２１１０は、イメージセンサ２１２０から取得した画像に画像処理を施してメモリ２１３０に格納する。

通信部２１７０は、外部との通信を担う。通信部２１７０は、制御部２１１０が生成した情報を通信ネットワークを通じて外部に送信する。通信部２１７０は、通信ネットワークを通じて外部から受信した情報を制御部２１１０に提供する。

次に、上記実施形態に係るレンズ系を備える移動体を備える移動体システムの実施形態を説明する。

図２１は、無人航空機（ＵＡＶ）４０及びコントローラ５０を備える移動体システム１０の一例を概略的に示す。ＵＡＶ４０は、ＵＡＶ本体１１０１、ジンバル１１１０、複数の撮像装置１２３０、及び撮像装置１２２０を備える。撮像装置１２２０は、レンズ装置１１６０及び撮像部１１４０を備える。レンズ装置１１６０は、上述したレンズ系を備える。ＵＡＶ４０は、上述したレンズ系を有する撮像装置を備えて移動する移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。

ＵＡＶ本体１１０１は、複数の回転翼を備える。ＵＡＶ本体１１０１は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ４０を飛行させる。ＵＡＶ本体１１０１は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ４０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。ＵＡＶ４０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１２３０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。複数の撮像装置１２３０は、ＵＡＶ４０の飛行を制御するためにＵＡＶ４０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。撮像装置１２３０は、ＵＡＶ本体１１０１に固定されていてよい。撮像装置１２３０が備える撮像レンズ系は、上述したレンズ系を備えてよい。

２つの撮像装置１２３０が、ＵＡＶ４０の機首である正面に設けられてよい。さらに他の２つの撮像装置１２３０が、ＵＡＶ４０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置１２３０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置１２３０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置１２３０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ４０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。複数の撮像装置１２３０により撮像された被写体までの距離は、複数の撮像装置１２３０によるステレオカメラにより特定され得る。

ＵＡＶ４０が備える撮像装置１２３０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ４０は、少なくとも１つの撮像装置１２３０を備えていればよい。ＵＡＶ４０は、ＵＡＶ４０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置１２３０を備えてもよい。ＵＡＶ４０に係る説明において、複数の撮像装置１２３０を、単に撮像装置１２３０と総称する場合がある。

コントローラ５０は、表示部５４と操作部５２を備える。操作部５２は、ＵＡＶ４０の姿勢を制御するための入力操作をユーザから受け付ける。コントローラ５０は、操作部５２が受け付けたユーザの操作に基づいて、ＵＡＶ４０を制御するための信号を送信する。

コントローラ５０は、撮像装置１２３０及び撮像装置１２２０の少なくとも一方が撮像した画像を受信する。表示部５４は、コントローラ５０が受信した画像を表示する。表示部５４はタッチ式のパネルであってよい。コントローラ５０は、表示部５４を通じて、ユーザから入力操作を受け付けてよい。表示部５４は、撮像装置１２２０に撮像させるべき被写体の位置をユーザが指定するユーザ操作等を受け付けてよい。

撮像部１１４０は、レンズ装置１１６０により結像された光学像の画像データを生成して記録する。レンズ装置１１６０は、撮像部１１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１１６０は、撮像部１１４０に対して着脱可能に設けられてよい。レンズ装置１１６０は、上述したレンズ系を備えてよい。

ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を可動に支持する支持機構を有する。撮像装置１２２０は、ジンバル１１１０を介してＵＡＶ本体１１０１に取り付けられる。ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を、ピッチ軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を、ロール軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を、ヨー軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１１０は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の少なくとも１つの軸を中心に、撮像装置１２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１１０は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸のそれぞれを中心に、撮像装置１２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１１０は、撮像部１１４０を保持してもよい。ジンバル１１１０は、レンズ装置１１６０を保持してもよい。ジンバル１１１０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０を回転させることで、撮像装置１２２０の撮像方向を変更してよい。

次に、上記実施形態に係るレンズ系を備えるシステムの一例としてのスタビライザを説明する。

図２２は、スタビライザ３０００の一例を示す外観斜視図である。スタビライザ３０００は、移動体の他の一例である。例えば、スタビライザ３０００が備えるカメラユニット３０１３が、撮像装置１２２０と同様の構成の撮像装置を備えてよい。カメラユニット３０１３が、レンズ装置１１６０と同様の構成のレンズ装置を備えてよい。

スタビライザ３０００は、カメラユニット３０１３、ジンバル３０２０、及び持ち手部３００３を備える。ジンバル３０２０は、カメラユニット３０１３を回転可能に支持する。ジンバル３０２０は、パン軸３００９、ロール軸３０１０、及びチルト軸３０１１を有する。ジンバル３０２０は、パン軸３００９、ロール軸３０１０、及びチルト軸３０１１を中心に、カメラユニット３０１３を回転可能に支持する。ジンバル３０２０は、支持機構の一例である。

カメラユニット３０１３は、撮像装置の一例である。カメラユニット３０１３は、メモリを挿入するためのスロット３０１４を有する。ジンバル３０２０は、ホルダ３００７を介して持ち手部３００３に固定される。

持ち手部３００３は、ジンバル３０２０、カメラユニット３０１３を操作するための各種ボタンを有する。持ち手部３００３は、シャッターボタン３００４、録画ボタン３００５、及び操作ボタン３００６を含む。シャッターボタン３００４が押下されることで、カメラユニット３０１３により静止画を記録することができる。録画ボタン３００５が押下されることで、カメラユニット３０１３により動画を記録することができる。

デバイスホルダ３００１が持ち手部３００３に固定されている。デバイスホルダ３００１は、スマートフォンなどのモバイルデバイス３００２を保持する。モバイルデバイス３００２は、ＷｉＦｉなどの無線ネットワークを介してスタビライザ３０００と通信可能に接続される。これにより、カメラユニット３０１３により撮像された画像をモバイルデバイス３００２の画面に表示させることができる。

スタビライザ３０００においても、カメラユニット３０１３が上記実施形態に係るレンズ系を備えてよい。

以上、移動体の一例としてＵＡＶ４０及びスタビライザ３０００を取り上げて説明した。撮像装置１２２０と同様の構成を有する撮像装置は、ＵＡＶ４０及びスタビライザ３０００以外の移動体に取り付けられてよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００レンズ系
２０００撮像装置、２１００撮像部、２１１０制御部、２１２０イメージセンサ、２１３０メモリ、２１６０表示部、２１６２指示部、２１７０通信部、２２００レンズ部、２２１０撮像レンズ系、１０移動体システム、４０ＵＡＶ、５０コントローラ、５２操作部、５４表示部、１１０１ＵＡＶ本体、１１１０ジンバル、１１４０撮像部、１１６０レンズ装置、１２２０、１２３０撮像装置、３０００スタビライザ、３００１デバイスホルダ、３００２モバイルデバイス、３００３持ち手部、３００４シャッターボタン３００５録画ボタン、３００６操作ボタン、３００７ホルダ、３００９パン軸、３０１０ロール軸、３０１１チルト軸、３０１３カメラユニット、３０１４スロット、３０２０ジンバル

Claims

物体側より順に第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、最も物体側に負の屈折力を有する第１レンズを備え、前記第１レンズよりも像面側に正の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚備え、
前記第２レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズを備え、最も像面側には両面が非球面であるレンズを備え、
前記最も物体側のレンズの焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、前記最も像面側のレンズの焦点距離をｆＬとして、条件式
１．００＜｜ｆ１｜／ｆ＜４．００
－０．２＜ｆ／ｆＬ＜０．２
を満足するレンズ系。
前記最も像面側のレンズは、中心部が物体側の面及び像面側の面のいずれも物体側に凸形状で、周辺部までに一度変曲点を有し、周辺部は物体側に凹となる形状を有する
請求項１に記載のレンズ系。
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ＿１Ｇとして、条件式
１．５／ｆ＿１Ｇ／ｆ＜１０
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ＿２Ｇとして、条件式
１．５／ｆ＿２Ｇ／ｆ＜５．０
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記第２レンズ群が物体側から順に備える前記正の屈折力を有するレンズ、前記負の屈折力を有するレンズ、前記正の屈折力を有するレンズのうち、物体側の前記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をｆ＿ｐ１、像面側の前記正の屈折力を有するレンズの焦点距離をｆ＿ｐ２として、条件式
１．３＜ｆ＿ｐ１／ｆ＜２．６
１．１＜ｆ＿ｐ２／ｆ＜５．０
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
無限遠物体合焦時の前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離をＴＴＬ、最大像高をＹとして、条件式
２．７＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．６
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記開口絞りから結像面までの光軸上の距離をＬ＿ｓｔｏ、最大像高をＹとして、条件式
１．２＜Ｌ＿ｓｔｏ／Ｙ＜２．０
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をｖ１として、条件式
２３．０＜ｖ１＜４２．０
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記第１レンズ群の正の屈折力を有するレンズよりも物体側のレンズの合成焦点距離をｆｎとして、条件式
－１．６＜ｆｎ／ｆ＜－０．８
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記第１レンズ群は、物体側から順に３枚以上の連続して隣り合ったガラスレンズ群を備え、
前記第２レンズ群は、４枚以上の連続して隣り合ったプラスティックレンズを備える
請求項１又は２に記載のレンズ系。
請求項１又は２に記載のレンズ系と、
イメージセンサと
を備える撮像装置。
請求項１又は２に記載のレンズ系を備えて移動する移動体。
前記移動体は、無人航空機である
請求項１２に記載の移動体。