JP2011175198A - 撮像レンズ・ツインステレオカメラおよび距離測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ツインステレオカメラに用いられる長焦点距離のレンズに適した撮像レンズを実現する。
【解決手段】物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、絞りＳ、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４及び正の屈折力を有する第５レンズＬ５より構成され、第１レンズと第２レンズは接合されており、全系の焦点距離：ｆ、バックフォーカス長：ＢＦ、第１レンズの物体側の面から最も像面側に位置するレンズの像側の面までの距離：ＯＬ、第１レンズの物体側の光学有効径の半値：Ｈ_Ｌ１、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離：ｆＬ_１２をｍｍ単位で表した数値の常用対数：ｌｏｇ｜ｆＬ１２｜が、条件：
（１） ０．３ ＜ （Ｈ_Ｌ１／ＯＬ）・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜ ＜ １．０
（２） ０．７ ＜ Ｂｆ／ｆ ＜ １．０
を満足する。
【選択図】図１（ａ）

Description

この発明は、撮像レンズ・ツインステレオカメラおよび距離測定装置に関する。

２個のカメラを用いた三角測量で距離測定を行なう距離測定装置が知られている。このような距離測定装置は、車載用距離測定装置としての実施が意図されている。

このような距離測定装置に用いられる「２個のカメラ」は「ステレオカメラ」と呼ばれているが、車載用に用いる場合には、近距離から遠距離まで距離測定できることと、測定範囲における視野が広いことが求められる。

ステレオカメラで「遠距離での距離検出精度」を向上するには、２つのカメラ間の基線長を伸ばすか、撮像レンズの焦点距離を長くする必要があるが、カメラ間の基線長を長くすると装置が距離測定装置自体が大型化する問題があり、撮像レンズの焦点距離を長くすると画角が狭くなり、測定視野が狭くなる問題がある。
この問題を解決した距離測定装置として「焦点距離の異なる２組のステレオカメラ」を組み合わせたカメラ装置（以下、「ツインステレオカメラ」と言う。）を用いる距離測定装置が知られている。
従来意図された「ツインステレオカメラを用いる距離測定装置」では、各組のステレオカメラが「撮像レンズと撮像素子の組み合わせ」で１個のカメラを構成し、１個のステレオカメラを構成するのに組み合わせる２個のカメラにおいて「撮像レンズの焦点距離」が異なり、かつ、各カメラごとに撮像素子を必要とするため、全体として、焦点距離の異なる２対の撮像レンズと、４個の撮像素子を必要とし、最もコストの高い撮像素子を４個必要とするところから、距離測定装置としてのコストの低減化が難しいという問題がある。

この問題に対処するものとして、ステレオカメラの２個のカメラの各々において「短焦点距離の撮像レンズと長焦点距離の撮像レンズに対して、撮像素子を共通化する」ことが提案されている。

即ち、短焦点距離の撮像レンズの結像光束と、長焦点距離の撮像レンズの結像光束を、「光路合成用のプリズム」により合成して、同一の受光素子に導き、この受光素子に対する結像光束を焦点距離の長短に応じて切り替えるようにしたものである。

この方式では、遠距離用の撮像レンズとして、遠距離用の撮像レンズのバックフォーカスを長くし、近距離用の撮像レンズのバックフォーカスとの差により、光路合成用のプリズムによる光路合成が行なわれる。この方式に用いられる遠距離用の撮像レンズは、長いバックフォーカスを有しつつ、口径の大きい明るいレンズであることが要請される。

この発明の撮像レンズと構成的に近い撮像レンズとして、特許文献１記載のものが知られている。
特許文献１に記載された撮像レンズは、少ないレンズ構成枚数でありながら、小型のＣＣＤを撮像素子として用い、光の高周波成分をカットするために、撮像レンズと撮像素子との間に「水晶板等からなるローパスフィルターを挿入するのに必要なバックフォーカス長」を有している。

しかし、特許文献１に具体的に記載された実施例を見ると、バックフォーカス長は「光路合成用のプリズム」を配するには短きに過ぎ、また、明るさの点ではＦＮＯ．：２．８程度であって、ツインステレオカメラの長焦点距離の撮像レンズに求められる明るさには必ずしも十分でない。

この発明は、上述した事情に鑑みて成されたものであって、ツインステレオカメラで、光路合成プリズムの使用を可能とするバックフォーカス長を持ち、かつ、ＦＮＯ．：２．４〜２．５５程度の明るさを実現可能な撮像レンズの実現を課題とする。

この発明の撮像レンズは、図１に例示するように、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、絞り、負の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ及び正の屈折力を有する第５レンズより構成される５枚構成であり、第１レンズと第２レンズは接合されている。

請求項１記載の撮像レンズは、以下の条件を満足する。

即ち、全系の焦点距離：ｆ、バックフォーカス長：ＢＦ、第１レンズの物体側の面から最も像面側に位置するレンズの像側の面までの距離：ＯＬ、第１レンズの物体側の光学有効径の半値：Ｈ_Ｌ１、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離：ｆＬ_１２をｍｍ単位で表した数値の常用対数：ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜が、条件：
（１） ０．３ ＜ （Ｈ_Ｌ１／ＯＬ）・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜ ＜ １．０
（２） ０．７ ＜ Ｂｆ／ｆ ＜ １．０
を満足する。

上記「物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、絞り、負の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ及び正の屈折力を有する第５レンズより構成される５枚構成で、第１レンズと第２レンズが接合されている」点は、特許文献１の実施例２と同様である。
条件（１）、（２）について説明すると、条件（１）は、撮像レンズとしてのレンズ性能、コンパクト性、明るさを確保する条件である。撮像レンズに関する後述の実施例に示すように、この発明の撮像レンズにおいては、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離：ｆＬ_１２には、正値から負値にわたる「かなり大きな範囲」が許容され、従って、絞りの物体側にある第１レンズ・第２レンズの接合レンズのパワーは、正であることも負であることもでき、条件（１）における「ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜」は、合成焦点距離：ｆＬ_１２の許容範囲内では「ゆっくりと単調に変化」する。

条件（１）中のパラメータ：（Ｈ_Ｌ１／ＯＬ）は、撮像レンズの全長と、第１レンズの有効径の比であるから、該パラメータが大きくなることは、撮像レンズのレンズ径（特に第１レンズ）が「レンズ全長に比して大きく」なることを意味し、撮像レンズの大型化につながる。

また、「ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜」が大きくなることは、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離が大きくなり、合成パワーが小さくなることを意味する。接合レンズのパワーが小さくなると「第１レンズと第２レンズのレンズ面の曲率半径が大きくなり、第１レンズ・第２レンズの有効径が大きく」なって撮像レンズの大型化につながる。

また、第１レンズ・第２レンズの合成パワーが小さいと、レンズ径が大きくても明るいレンズになりにくい。

即ち、条件（１）のパラメータ：（Ｈ_Ｌ１／ＯＬ）・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜が大きくなって上限値の１．０を超えると、撮像レンズが大型化し、十分な明るさも実現できない。

逆に、条件（１）のパラメータ：（Ｈ_Ｌ１／ＯＬ）・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜が小さくなると、第１レンズの有効径が「レンズ全長に比して小さく」なり、第１レンズ・第２レンズの合成焦点距離が小さくなって合成パワーが大きくなり、第１レンズ・第２１レンズのレンズ面の曲率半径は小さくなって、球面収差を増大させる傾向がある。

条件（１）の下限を超えると、撮像レンズに要求される性能の実現が困難となる。

条件（２）は、長焦点距離用の撮像レンズに求められる焦点距離に対して、バックフォーカス長と性能を確保する条件である。
条件（２）の下限を超えると、バックフォーカス長として、「光路合成用のプリズム」を設置することが困難になり、上限を超えると、コマ収差の増大を招来する。

請求項１記載の撮像レンズは、バックフォーカス：ＢＦが、
１１．３０＜ＢＦ＜１５．７０
の範囲にあり、ＦＮｏが、
２．４＜ＦＮｏ＜２．５５
の範囲にあるものであることができる（請求項２）。

請求項１または２記載の撮像レンズにおける第１ないし第５レンズは以下の形状であることができる（請求項３）。

即ち、第１レンズは「物体側に凸面を向けたメニスカス形状」、第２レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を有する形状」、第３レンズは「両凹形状」、第４レンズは「像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第５レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」であることができる。

請求項１または２記載の撮像レンズにおける第１ないし第５レンズはまた、以下の形状であることができる（請求項４）。

即ち、第１レンズは「両凹形状」、第２レンズは「両凸形状」、第３レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面が、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第４レンズは「両凸形状」、第５レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」であることができる。

請求項１または２記載の撮像レンズにおける第１ないし第５レンズは、以下の形状であることもできる（請求項５）。

即ち、第１レンズは「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第２レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第３レンズは「両凹形状」、第４レンズは「両凸形状」、第５レンズは「両凸形状」であることができる。

請求項１または２記載の撮像レンズにおける第１ないし第５レンズは以下の形状であることもできる（請求項６）。

即ち、第１レンズは「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第２レンズは「両凸形状」、第３レンズは「両凹形状」、第４レンズは「像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第５レンズの像側レンズ面は「像側に凸の形状に形成され、且つ物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」であることができる。

請求項１または２記載の撮像レンズにおける第１ないし第５レンズは以下の形状であることができる（請求項７）。

即ち、第１レンズは「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第２レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第３レンズは「両凹形状」、第４レンズは「両凸形状」、第５レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」であることができる。

請求項１または２記載の撮像レンズにおける第１ないし第５レンズは以下の形状であることができる（請求項８）。

即ち、第１レンズは「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第２レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第３レンズは「両凹形状」、第４レンズは「像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」、第５レンズは「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状」であることができる。

この発明のツインステレオカメラは、２個のカメラの個々を構成する「短焦点距離の撮像レンズと長焦点距離の撮像レンズ」の結像光束を、光路合成用のプリズムにより同一の撮像素子に導き、この受光素子に対する結像光束を焦点距離の長短に応じて切り替えるようにしたツインステレオカメラであって、請求項１〜８の任意の１に記載の撮像レンズを「長焦点距離の撮像レンズとして用いる」ことを特徴とする（請求項９）。

この発明の距離測定装置は、請求項９記載のツインステレオカメラを有する距離測定装置である（請求項１０）。この距離測定装置は、車載用に好適に用いることができる。

以上に説明したように、この発明によれば新規な撮像レンズおよびこれを用いるツインステレオカメラ、距離測定装置を実現できる。
この発明の撮像レンズは、後述する実施例により明らかなように、ツインステレオカメラにおける光路合成プリズムの使用に適応するに十分なバックフォーカス長を持ち、しかも明るく、光学性能も良好である。

従って、この発明の撮像レンズを、ツインステレオカメラの長焦点距離のレンズとして用いることにより、遠方に対する距離測定が良好に可能となる。

撮像レンズの実施例１を説明するための図である。 撮像レンズの実施例１の収差図である。 撮像レンズの実施例１の収差図である。 撮像レンズの実施例２を説明するための図である。 撮像レンズの実施例２の収差図である。 撮像レンズの実施例２の収差図である。 撮像レンズの実施例３を説明するための図である。 撮像レンズの実施例３の収差図である。 撮像レンズの実施例３の収差図である。 撮像レンズの実施例４を説明するための図である。 撮像レンズの実施例４の収差図である。 撮像レンズの実施例４の収差図である。 撮像レンズの実施例５を説明するための図である。 撮像レンズの実施例５の収差図である。 撮像レンズの実施例５の収差図である。 撮像レンズの実施例６を説明するための図である。 撮像レンズの実施例６の収差図である。 撮像レンズの実施例６の収差図である。 撮像レンズの実施例７を説明するための図である。 撮像レンズの実施例７の収差図である。 撮像レンズの実施例７の収差図である。 ツインステレオカメラを説明するための図である。

以下、実施の形態を説明する。
図１〜図７に、撮像レンズの実施の形態を７例示す。
これらの図に示す実施の形態は、後述する撮像レンズの実施例を示すものである。繁雑を避けるため、これらの図１〜７に対し、符号を共通化する。

即ち、撮像レンズのレンズ構成を示す図１〜図７の（ａ）において、図の左方を物体側、右方を像側とし、符号Ｌ１〜Ｌ５により第１レンズ〜第５レンズを表し、符合Ｓにより「絞り」を表し、符合ＩＳにより「像面」即ち、撮像素子の受光面を表す。

図１（ａ）〜図７（ａ）にレンズ構成を示す各実施の形態は、何れも、物体側（図の左方）より順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、正の屈折力を有する第２レンズＬ２、絞りＳ、負の屈折力を有する第３レンズＬ３、正の屈折力を有する第４レンズＬ４及び正の屈折力を有する第５レンズＬ５により構成され、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は接合されている。

また、後述する実施例に示すように、これらの撮像レンズは何れも、全系の焦点距離：ｆ、バックフォーカス長：ＢＦ、第１レンズの物体側の面から最も像面側に位置するレンズの像側の面までの距離：ＯＬ、第１レンズの物体側の光学有効径の半値：ＨＬ１、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離：ｆＬ１２をｍｍ単位で表した数値の常用対数：ｌｏｇ｜ｆＬ１２｜が、条件：
（１） ０．３ ＜ （ＨＬ１／ＯＬ）・ｌｏｇ｜ｆＬ１２｜ ＜ １．０
（２） ０．７ ＜ Ｂｆ／ｆ ＜ １．０
を満足する。

また、これら撮像レンズは何れも、バックフォーカス：ＢＦが、
１１．３０＜ＢＦ＜１５．７０
の範囲にあり、ＦＮＯ．が、
２．４＜ＦＮＯ．＜２．５５
の範囲にある。

図１（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「物体側に凸面を向けたメニスカス形状（負メニスカス形状）」で、第２レンズＬ２は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を有する形状（正メニスカス形状）」であり、第３レンズＬ３は「両凹形状」で、第４レンズＬ４は「像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（両凸形状）」であり、第５レンズＬ５は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（両凸形状）」である。

図２（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「両凹形状」であり、第２レンズＬ２は「両凸形状」、第３レンズＬ３は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（負メニスカス形状）」、第４レンズＬ４は「両凸形状」、第５レンズＬ５は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」である。

図３（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面より強い曲率を持つ形状（負メニスカス形状）」で、第２レンズＬ２は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」、第３レンズＬ３は「両凹形状」、第４レンズＬ４は「両凸形状」、第５レンズＬ５は「両凸形状」である。

図４（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面より強い曲率を持つ形状（負メニスカス形状）」で、第２レンズＬ２は「両凸形状」、第３レンズＬ３は「両凹形状」、第４レンズＬ４は「像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」、第５レンズＬ５は「像側レンズ面が、像側に凸の形状に形成され、且つ物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」である。

図５（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面より強い曲率を持つ形状（負メニスカス形状）」で、第２レンズＬ２は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」、第３レンズＬ３は「両凹形状」、第４レンズＬ４は「両凸形状」、第５レンズＬ５は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（両凸形状）」である。

図６（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面より強い曲率を持つ形状（負メニスカス形状）」で、第２レンズＬ２は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（両凸形状）」、第３レンズＬ３は「両凹形状」、第４レンズＬ４は「像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」、第５レンズＬ５は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」である。

図７（ａ）に示す撮像レンズは、第１レンズＬ１が「両凹形状」で、第２レンズＬ２は「両凸形状」、第３レンズＬ３は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（負メニスカス形状）」で、第４レンズＬ４は「両凸形状」、第５レンズＬ５は「物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状（正メニスカス形状）」である。

図７（ａ）のレンズは、レンズの形状としては、図２（ａ）に示すものと同タイプである。

図８は、ツインステレオカメラを説明するための図であり、（ａ）は、２個のカメラ８−１、８−２を用いて、周知の三角測量により距離測定を行なう状態を示している。

図８（ｂ）は、カメラ８−１の構成を説明するための図である。

カメラは、短焦点距離のレンズＬＳを近距離用レンズとして有すると共に、長焦点距離のレンズＬＬを遠距離用レンズとして有する。レンズＬＳとＬ１とは、光軸を平行にして互いに可及的に近接して配置されている。

図８（ｂ）の上方が物体側である。レンズＬＳ、ＬＬの像側には「光路合成用」のプリズムＰＲがレンズＬＳ、ＬＬに近接して設けられている。

プリズムＰＲは反射膜ＲＳと偏光反射膜ＰＲＳとを有している。
短焦点距離のレンズＬＳを光軸方向（実線で示す）に沿って入射する近距離の結像光束は、偏光反射膜ＰＲＳに入射すると、結像光束中のＰ偏光成分のみが偏光反射膜ＰＲＳを透過する。

長焦点距離のレンズＬＬを光軸方向（破線で示す）に沿って入射する遠距離の結像光束は、反射膜ＲＳで反射され、偏光反射膜ＰＲＳに入射すると、結像光束中のＳ偏光成分のみが偏光反射膜ＰＲＳで反射される。

従って、近距離の結像光束のＰ偏光成分と、遠距離の結像光束のＳ成分とが、光路合成されて、検光子ＰＳに入射する。この検光子ＰＳの偏光方向を「上記近距離用の結像光束のＰ偏光成分」に合わせることにより、近距離用の結像光束のみを、撮像素子ＡＳ上に結像させることができる。

また、この検光子ＰＳの偏光方向を９０度切り替えて遠距離用の結像光束のＳ偏光成分に合わせることにより、遠近距離用の結像光束のみを、撮像素子ＡＳ上に結像させることができる。

従って、遠距離の対象物体は遠距離用のレンズＬＬを用いて、近距離の対象物体は近距離用のレンズＬＳを用いて撮像でき、遠距離・近距離ともに「三角測量による距離測定」を良好に行なうことができる。

しかしながら、遠距離用のレンズＬＬの像側の結像光路は、プリズムＰＲの「反射膜ＲＳと偏光反射膜ＰＲＳの間隔」分だけ、近距離用のレンズＬＳの像側の結像光路より長くなければならないので、レンズＬＬのバックフォーカス長は十分に長い必要がある。

以下、撮像レンズの具体的な実施例を７例挙げる。

各実施例において、焦点距離を「ｆ」、Ｆナンバを「ＦＮｏ」、半画角を「Ａ」、バックフォーカスを「ＢＦ」で表す。なお、長さの次元を持つ量の単位は「ｍｍ」である。

諸元を表す各表において「Ｎｏ」は物体側から数えた面で絞りの面を含む。「Ｒ」は曲率半径、「Ｄ」は面間隔、「Ｎｄ」はレンズ材質のｄ線に対する屈折率、「Ｖｄ」はアッベ数、「Ｓｄ」は である。

「実施例１」
実施例１は、図１（ａ）に示したレンズ構成のものである。
ｆ＝１６．０１ ＦＮｏ＝２．４ ２Ａ＝１５．７° Ｂｆ＝１１．３６
実施例１の諸元を表１に示す。

条件式のパラメータの値は以下のとおりである。
条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜＝０．３２８
条件（２） Ｂｆ／ｆ ＝ ０．７０９６
実施例１に関する「横収差図」を図１（ｂ）に、「縦収差図」を図１（ｃ）に示す。

これら収差図において、収差曲線「Ａ１」は波長：５８７．５６１８ｎｍの光に対するものであり、収差曲線「Ａ２」は波長：４３５．８３４３ｎｍの光に対するものである。以下に挙げる他の実施例の収差図においても同様である。

実施例１は全実施例中で、条件（１）と（２）の下限に最も近い例である。

「実施例２」
実施例２は、図２に示したレンズ構成のものである。
ｆ＝１６．０１ ＦＮｏ＝２．４ ２Ａ＝１６．６° Ｂｆ＝１３．９３
実施例２の諸元を表２に示す。

条件式のパラメータの値は以下のとおりである。
条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜＝０．７４４
条件（２） Ｂｆ／ｆ ＝ ０．８７０２
実施例２に関する「横収差図」を図２（ｂ）に、「縦収差図」を図２（ｃ）に示す。

「実施例３」
実施例３は、図３に示したレンズ構成のものである。
Ｆ ＝１６．１１ Ｆｎｏ＝２．４ ２Ａ＝１８．５° Ｂｆ＝１２．０８
実施例３の諸元を表３に示す。

条件式のパラメータの値は以下のとおりである。
条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜＝０．４４４
条件（２） Ｂｆ／ｆ＝０．７４９６
実施例３に関する「横収差図」を図３（ｂ）に、「縦収差図」を図３（ｃ）に示す。

「実施例４」
実施例４は、図４に示したレンズ構成のものである。
ｆ＝１６．００ ＦＮｏ＝２．５５ ２Ａ＝１６．５° Ｂｆ＝１２．５４
実施例４の諸元を表４に示す。

条件式のパラメータの値は以下のとおりである。
条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜＝０．３８０
条件（２） Ｂｆ／ｆ＝０．７８４０
実施例４に関する「横収差図」を図４（ｂ）に、「縦収差図」を図４（ｃ）に示す。

「実施例５」
実施例５は、図５に示したレンズ構成のものである。
ｆ＝１６．０１ ＦＮｏ＝２．５ ２Ａ＝１４．９° Ｂｆ＝１２．０５
実施例５の諸元を表５に示す。

条件式のパラメータの値は以下の通りである。
条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜＝０．４１１
条件（２） Ｂｆ／ｆ＝０．７５２５
実施例５に関する「横収差図」を図５（ｂ）に、「縦収差図」を図５（ｃ）に示す。

「実施例６」
実施例６は、図６に示したレンズ構成のものである。
ｆ＝１６．０１ ＦＮｏ＝２．４ ２Ａ＝１５．０° Ｂｆ＝１２．０６
実施例６の諸元を表６に示す。

条件式のパラメータの値は以下のとおりである。
条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜ ＝ ０．３４６
条件（２） Ｂｆ／ｆ＝０．７５３０
実施例６に関する「横収差図」を図６（ｂ）に、「縦収差図」を図６（ｃ）に示す。

「実施例７」
実施例７は、図７に示したレンズ構成のものである。
ｆ＝１６．０１ ＦＮｏ＝２．４ ２Ａ＝１５．９° Ｂｆ＝１５．６８
実施例７の諸元を表７に示す。

条件式のパラメータの値は以下のとおりである。

条件（１） Ｈ_Ｌ１／ＯＬ・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜＝０．９０５３
条件（２） Ｂｆ／ｆ＝０．９７９６
実施例７に関する「横収差図」を図７（ｂ）に、「縦収差図」を図７（ｃ）に示す。

実施例７は、全実施例中で、条件（１）と条件（２）の上限に最も近い実施例である。

実施例１〜７とも、収差図に示すように良好な性能を有しており、図８に示す光路合成用のプリズムＰＲを配置できるに十分なバックフォーカス長を実現している。
また、各実施例の光線図に示すように、各実施例とも、像側において極めて良好な「テレセントリック性」を示している。
因みに、条件（１）のパラメータにおける「Ｈ_Ｌ１／ＯＬ」の値および「ｆＬ_１２」の値を、各実施例について挙げると以下の如くである。
Ａ＝Ｈ_Ｌ１／ＯＬ、Ｂ＝ｆＬ_１２とする。

実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６ 実施例７
Ａ 0.3351 0.2955 0.3689 0.3748 0.3190 0.3370 0.3191
Ｂ 9.55 329.20 15.99 10.34 19.35 10.64 -687.14

Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｓ 絞り
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ

特許第４２３９２４８号公報

Claims (10)

1. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、絞り、負の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ及び正の屈折力を有する第５レンズより構成され、
   前記第１レンズと第２レンズは接合されており、
   全系の焦点距離：ｆ、バックフォーカス長：ＢＦ、第１レンズの物体側の面から最も像面側に位置するレンズの像側の面までの距離：ＯＬ、第１レンズの物体側の光学有効径の半値：Ｈ_Ｌ１、第１レンズと第２レンズの合成焦点距離：ｆＬ_１２をｍｍ単位で表した数値の常用対数：ｌｏｇ｜ｆＬ１２｜が、条件：
   （１） ０．３ ＜ （Ｈ_Ｌ１／ＯＬ）・ｌｏｇ｜ｆＬ_１２｜ ＜ １．０
   （２） ０．７ ＜ Ｂｆ／ｆ ＜ １．０
   を満足することを特徴とする撮像レンズ。
2. 請求項１記載の撮像レンズにおいて、
   バックフォーカス：ＢＦが、
   １１．３０＜ＢＦ＜１５．７０
   の範囲にあり、ＦＮｏが、
   ２．４＜ＦＮｏ＜２．５５
   の範囲にあることを特徴とする撮像レンズ。
3. 請求項１または２記載の撮像レンズにおいて、
   第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状、
   第２レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を有する形状、
   第３レンズは、両凹形状、
   第４レンズは、像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第５レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、であることを特徴とする撮像レンズ。
4. 請求項１または２記載の撮像レンズにおいて、
   第１レンズは、両凹形状、
   第２レンズは、両凸形状、
   第３レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第４レンズは、両凸形状、
   第５レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、であることを特徴とする撮像レンズ。
5. 請求項１または２記載の撮像レンズにおいて、
   第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第２レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第３レンズは、両凹形状、
   第４レンズは、両凸形状、
   第５レンズは、両凸形状、であることを特徴とする撮像レンズ。
6. 請求項１または２記載の撮像レンズにおいて、
   第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第２レンズは、両凸形状、
   第３レンズは、両凹形状、
   第４レンズは、像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第５レンズは、像側レンズ面が、像側に凸の形状に形成され、且つ物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、であることを特徴とする撮像レンズ。
7. 請求項１または２記載の撮像レンズにおいて、
   第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第２レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第３レンズは、両凹形状、
   第４レンズは、両凸形状、
   第５レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、であることを特徴とする撮像レンズ。
8. 請求項１または２記載の撮像レンズにおいて、
   第１レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、像側レンズ面が物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第２レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第３レンズは、両凹形状、
   第４レンズは、像側レンズ面が、像側に凸形状で、物体側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、
   第５レンズは、物体側レンズ面が、物体側に凸形状で、像側レンズ面よりも強い曲率を持つ形状、であることを特徴とする撮像レンズ。
9. ステレオカメラを構成する２個のカメラにおいて、短焦点距離の撮像レンズと長焦点距離の撮像レンズの結像光束を、光路合成用のプリズムにより同一の撮像素子に導き、この受光素子に対する結像光束を焦点距離の長短に応じて切り替えるようにしたツインステレオカメラにおいて、
   請求項１〜８の任意の１に記載の撮像レンズを、長焦点距離の撮像レンズとして用いることを特徴とするツインステレオカメラ。
10. 請求項９記載のツインステレオカメラを有する距離測定装置。

Images