(57)【要約】【課題】撮像レンズにおいて、良好な光学性能を保持するとともに、小型化および低コスト化を図る。【解決手段】物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズＬ１と、正のパワーを持つ第２レンズＬ２と、開口絞りＳｔと、両凹レンズである負の第３レンズＬ３と、正のパワーを持つ第４レンズＬ４と、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズＬ５とを備え、全系の焦点距離をｆ、第１レンズの中心厚をＤ１、第２レンズの像側の面から絞りまでの光軸上の距離をＤ４、絞りから第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ５としたとき、下記条件式（１）および（２）を満足する。  ０．１８＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜０．４４  （１）  ０．１８＜Ｄ１／ｆ  （２）【選択図】図１
2010107606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、絞りと、両凹レンズである負の第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズとを備え、
全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズの中心厚をＤ１、前記第２レンズの像側の面から前記絞りまでの光軸上の距離をＤ４、前記絞りから前記第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ５としたとき、下記条件式（１）および（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
０．１８＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜０．４４  （１）
０．１８＜Ｄ１／ｆ  （２）
【請求項２】
前記第２レンズが、両凸レンズであり、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ものであることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記第４レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズもしくは平凸レンズであ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。
【請求項４】
前記第５レンズが、両凸レンズであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第２レンズのｄ線に対するアッベ数をν２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から４のいずれか一項記載の撮像レンズ。
ν２＜３９  （３）
【請求項６】
前記第１レンズの物体側の面頂点から結像面までの距離をＬ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５のいずれか一項記載の撮像レンズ。
１６．０ｍｍ＜Ｌ＜２７．０ｍｍ  （４）
【請求項７】
全系の焦点距離をｆ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６のいずれか一項記載の撮像レンズ。
５．０ｍｍ＜ｆ＜９．０ｍｍ  （５）
【請求項８】
全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズと前記第２レンズとの空気間隔をＤ２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７のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．２＜Ｄ２／ｆ＜０．７  （６）
【請求項９】
全系の焦点距離をｆ、前記第５レンズの像側の面頂点から結像面までの空気換算距離をＢｆとしたとき、下記条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．５  （７）
【請求項１０】
全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１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９のいずれか一項記載の撮像レンズ。
−２．２＜ｆ１／ｆ＜−１．２  （８）
【請求項１１】
全系の焦点距離をｆ、前記第３、第４および前記第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．８＜ｆ３４５／ｆ  （９）
【請求項１２】
前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ６、前記第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ７としたとき、下記条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．３０＜｜Ｒ６／Ｒ７｜＜１．５０  （１０）
【請求項１３】
前記第１レンズのｄ線に対するアッベ数をν１、前記第４レンズのｄ線に対するアッベ数をν４、前記第５レンズのｄ線に対するアッベ数をν５としたとき、ν１が４０以上、ν４およびν５が３５以上であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の撮像レンズ。
【請求項１４】
前記第１および第２レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ１２、前記第３、第４および前記第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．３＜｜ｆ１２／ｆ３４５｜＜１．４  （１１）
【請求項１５】
物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、絞りと、両凹レンズである負の第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズとを備え、前記第２レンズのｄ線に対する屈折率をＮ２としたとき、下記条件式（１２−３）および（３−２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
１．８１≦Ｎ２＜１．９２  （１２−３）
２５＜ν２＜３８  （３−２）
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた車載用カメラや監視カメラ等に用いられる撮像レンズに関するもので、主に自動車の前方、側方、後方などの映像を撮影するための車載用カメラ等に用いられる撮像レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子は近年非常に小型化および高画素化が進んでいる。そのため、撮像機器本体並びにそれに搭載されるレンズにも小型、軽量化が求められている。一方、車載用カメラや監視カメラ等では、例えば高い耐候性を持ち、さらに真夏の熱帯地域の車内から冬の寒冷地の外気のような広い温度範囲の下で使用可能でありながら、夜間でも使用可能なようにＦナンバーが明るい、高性能でしかも安価なレンズが求められている。
【０００３】
このような要求に応えた撮像レンズとしては、例えば下記特許文献１〜７に記載のものが知られている。これら特許文献１〜７には、いずれも全体として比較的レンズ枚数の少ない５枚構成のレンズ光学系が記載されている。
【特許文献１】特許第３７２３６５４号明細書
【特許文献２】特開２００３−３２９９２５号公報
【特許文献３】特開平１０−２９３２４６号公報
【特許文献４】特開２００２−２７７７３４号公報
【特許文献５】特開２００２−２２８９２５号公報
【特許文献６】特開平０３−０６３６１３号公報
【特許文献７】特開２００８−００８９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような撮像レンズでは、撮像機器に用いられる撮像素子の高性能化に伴い、さらなる小型化や明るさの向上が要求され、そのうえコストまでも低下させるよう要求されている。しかしながら、従来の光学系では、近年の要求を満たす、小型で明るくしかも安価な撮像レンズを実現することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型で明るくしかも安価な撮像レンズおよびこの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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、絞りと、両凹レンズである負の第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズとを備え、全系の焦点距離をｆ、第１レンズの中心厚をＤ１、第２レンズの像側の面から絞りまでの光軸上の距離をＤ４、絞りから第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ５としたとき、下記条件式（１）および（２）を満足することを特徴とするものである。  
０．１８＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜０．４４  （１）
０．１８＜Ｄ１／ｆ  （２）
【０００７】
このような構成とすることにより、高価な非球面レンズを用いず、第１〜第５レンズの全てを球面レンズで構成した場合でも十分な光学性能を発揮することができるため、小型で明るくしかも安価な撮像レンズを実現することができる。
【０００８】
本発明の撮像レンズにおいては、第２レンズが、両凸レンズであり、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ものとなるように構成してもよい。
【０００９】
また、第４レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズもしくは平凸レンズとしてもよい。
【００１０】
また、第５レンズが、両凸レンズとしてもよい。
【００１１】
また、第２レンズのｄ線に対するアッベ数をν２としたとき、下記条件式（３）を満足することが好ましい。  
ν２＜３９  （３）
また、第１レンズの物体側の面頂点から結像面までの距離をＬとしたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましい。  
１６．０ｍｍ＜Ｌ＜２７．０ｍｍ  （４）
また、全系の焦点距離をｆとしたとき、下記条件式（５）を満足することが好ましい。  
５．０ｍｍ＜ｆ＜９．０ｍｍ  （５）
また、全系の焦点距離をｆ、第１レンズと第２レンズとの空気間隔をＤ２としたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましい。  
０．２＜Ｄ２／ｆ＜０．７  （６）
また、全系の焦点距離をｆ、最も像側のレンズの像側の面頂点から結像面までの空気換算距離をＢｆとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましい。  
０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．５  （７）
また、全系の焦点距離をｆ、第１レンズの焦点距離をｆ１としたとき、下記条件式（８）を満足することが好ましい。  
−２．２＜ｆ１／ｆ＜−１．２  （８）
また、全系の焦点距離をｆ、第３、第４および第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（９）を満足することが好ましい。  
０．８＜ｆ３４５／ｆ  （９）
また、第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ６、第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ７としたとき、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。  
０．３０＜｜Ｒ６／Ｒ７｜＜１．５０  （１０）
また、第１レンズのｄ線に対するアッベ数をν１、第４レンズのｄ線に対するアッベ数をν４、第５レンズのｄ線に対するアッベ数をν５としたとき、ν１が４０以上、ν４およびν５が３５以上であることが好ましい。
【００１２】
また、第１および第２レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ１２、第３、第４および第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（１１）を満足することが好ましい。  
０．３＜｜ｆ１２／ｆ３４５｜＜１．４  （１１）
また、第２レンズのｄ線に対する屈折率をＮ２としたとき、下記条件式（１２−３）および（３−２）を満足することが好ましい。  
１．８１≦Ｎ２＜１．９２  （１２−３）
２５＜ν２＜３８  （３−２）
【００１３】
本発明の撮像装置は、上記記載の撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の撮像レンズによれば、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、絞りと、両凹レンズである負の第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズとを備え、全系の焦点距離をｆ、第１レンズの中心厚をＤ１、第２レンズの像側の面から絞りまでの光軸上の距離をＤ４、絞りから第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ５としたとき、条件式（１）および（２）を満足するようにしているため、小型で明るくしかも安価な撮像レンズを実現することができる。
【００１５】
本発明の撮像装置は、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あり、しかも明るく高画質の映像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明の撮像レンズの実施の形態について説明し、その後で撮像装置の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１に本発明の一実施の形態にかかる撮像レンズ１のレンズ断面図を示す。図１には、軸上光束（光軸Ｚ）の最外周光線２、軸外光束の主光線３、軸外光束の最外周光線４も合わせて示してある。
【００１８】
撮像レンズ１は、光軸Ｚに沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズＬ１と、正のパワーを持つ第２レンズＬ２と、開口絞りＳｔと、両凹レンズである負の第３レンズＬ３と、正のパワーを持つ第４レンズＬ４と、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズＬ５とが配列されてなる。なお、図１における開口絞り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。
【００１９】
なお、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の結像位置を含む像面に配置された撮像素子６も図示している。撮像素子６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イメージセンサ等からなる。
【００２０】
また、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、第５レンズＬ５と像面との間に、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配置することが好ましく、図１ではこれらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰを配置した例を示している。例えば、撮像レンズ１が、車載カメラに使用され、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、第５レンズＬ５と像面との間に紫外光から青色光をカットするようなフィルタを挿入してもよい。
【００２１】
なお、第５レンズＬ５と像面との間にローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよい。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。
【００２２】
ここで、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の中心厚をＤ１、第２レンズＬ２の像側の面から開口絞りＳｔまでの光軸Ｚ上の距離をＤ４、開口絞りＳｔから第３レンズＬ３の物体側の面までの光軸Ｚ上の距離をＤ５としたとき、下記条件式（１）および（２）を満足するものである。  
０．１８＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜０．４４  （１）
０．１８＜Ｄ１／ｆ  （２）
【００２３】
条件式（１）の上限をこえると、第２レンズＬ２から第３レンズＬ３までの距離が大きくなり過ぎてしまい、全長が大きくなりすぎてしまうと共に開口絞りＳｔより前側のレンズ径も大きくなってしまい、小型化の目的を達成できなくなってしまう。また、条件式（１）の下限をこえると、第２レンズＬ２から第３レンズＬ３までの距離が小さくなりすぎるため像面湾曲と、コマ収差を良好に補正することが困難になる。
【００２４】
例えば車載カメラとして使用される場合、第１レンズＬ１は外部に露出するため各種衝撃に対する強度がもとめられる。条件式（２）の下限をこえると第１レンズＬ１が割れやすくなるため、条件式（２）を満足することで、第１レンズＬ１が厚くなり、各種衝撃に強いレンズを作成することができる。
【００２５】
このような構成とすることにより、高価な非球面レンズを用いず、第１〜第５レンズの全てを球面レンズで構成した場合でも十分な光学性能を発揮することができるため、小型で明るくしかも安価な撮像レンズを実現することができる。
【００２６】
上記撮像レンズ１において、第２レンズＬ２は両凸レンズであることが好ましい。また、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好ましい。第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径の絶対値を、像側の面の曲率半径の絶対値より小さくすることで、球面収差とコマ収差を良好に補正することが可能となる。
【００２７】
第４レンズＬ４は像側に凸面を向けたメニスカスレンズもしくは平凸レンズであることが好ましい。第４レンズＬ４を像側に凸面を向けたメニスカスレンズもしくは平凸レンズとすることで、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。また、第４レンズＬ４を像側に凸面を向けたメニスカスレンズもしくは平凸レンズとすることで、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を平落とし面同士で接触させることができる。例えば車載カメラに使用される場合、レンズ同士をエッジにより接触させると、振動によりエッジ部がカケてしまい、その欠片が異物となりゴーストなどの原因になってしまうが、レンズ同士を平落とし面で接触させることで、振動に強いレンズを作製することができる。
【００２８】
第５レンズＬ５は両凸レンズであることが好ましい。また、第５レンズＬ５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好ましい。第５レンズＬ５の物体側の面の曲率半径の絶対値を、像側の面の曲率半径の絶対値より小さいものとすることで、球面収差とコマ収差をさらに良好に補正することが可能となる。
【００２９】
上記撮像レンズ１は、第２レンズＬ２のｄ線に対するアッベ数をν２としたとき、下記条件式（３）を満足することが好ましい。ここで、条件式（３）の上限をこえると、軸上の色収差を良好に補正することが困難となる。  
ν２＜３９  （３）
さらに、下記条件式（３−２）を満足することが好ましい。ここで、条件式（３−２）の上限を満足することで、軸上の色収差を良好に補正することが可能となり、条件式（３−２）の下限を満足することで、倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。  
２５＜ν２＜３８  （３−２）
また、上記撮像レンズ１は、第１レンズＬ１の物体側の面頂点から撮像素子６までの距離をＬとしたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましい。ここで、条件式（４）の上限をこえるとレンズ系が大型化してしまい、小型化の目的を達成できなくなり、条件式（４）の下限をこえると、小型化の目的は達成できるが各レンズが薄くなりすぎて加工が困難となる。  
１６．０ｍｍ＜Ｌ＜２７．０ｍｍ  （４）
さらに、条件式（４−２）を満足することが好ましい。条件式（４−２）を満足することで、レンズ系をさらに小型化することが可能となる。  
１９．０ｍｍ＜Ｌ＜２６．０ｍｍ  （４−２）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆとしたとき、下記条件式（５）を満足することが好ましい。ここで、条件式（５）の上限をこえると、広角化が不十分となり、条件式（５）の下限をこえると、広角化は十分達成可能だが、バックフォーカスを長く取ることが困難となる。  
５．０ｍｍ＜ｆ＜９．０ｍｍ  （５）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との空気間隔をＤ２としたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましい。ここで、条件式（６）の上限をこえると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間隔が大きくなりすぎて、第１レンズＬ１の径が大きくなってしまい、小型化を達成することが困難となり、条件式（６）の下限をこえると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２が近接しすぎるため、バックフォーカスを長くすることが困難となる。  
０．２＜Ｄ２／ｆ＜０．７  （６）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第５レンズＬ５の像側の面頂点から撮像素子までの空気換算距離をＢｆとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましい。ここで、条件式（７）の上限をこえるとバックフォーカスが長くなりすぎて全長が長くなり、広角化の目的を達成することが困難となり、条件式（７）の下限をこえるとバックフォーカスが短くなり、撮像レンズ１と撮像素子６との間に各種フィルタやカバーガラスなどを挿入することが困難となる。また、撮像素子６の受光面からの反射光を原因とするゴーストも発生しやすくなってしまう。  
０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．５  （７）
また、上記撮像レンズ１におけるバックフォーカスＢｆは、５ｍｍ以上であることが好ましい。バックフォーカスＢｆを５ｍｍ以上とすることで、撮像レンズ１と撮像素子６との間に各種フィルタやカバーガラスを挿入することが容易となる。また、撮像素子６の受光面からの反射光を原因とするゴーストを防止することができる。さらに、バックフォーカスＢｆを６ｍｍ以上とすれば、撮像素子６の受光面からの反射光を原因とするゴーストを防止することがより容易となる。
【００３０】
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１としたとき、下記条件式（８）を満足することが好ましい。ここで、条件式（８）の上限をこえると、第１レンズＬ１のパワーが強くなりすぎて球面収差の補正が困難となり、条件式（８）の下限をこえると、第１レンズＬ１のパワーが弱くなりすぎて広角化が不十分となる。  
−２．２＜ｆ１／ｆ＜−１．２  （８）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第３、第４および第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（９）を満足することが好ましい。ここで、条件式（９）の下限をこえると像面湾曲とコマ収差を良好に補正することが困難となる。  
０．８＜ｆ３４５／ｆ  （９）
また、上記撮像レンズ１は、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径をＲ６、第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径をＲ７としたとき、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１０）の上限をこえると、球面収差と像面湾曲が補正不足となり、良好な画像を得ることが困難となり、条件式（１０）の下限をこえると、バックフォーカスが長くなりすぎてしますため、結果として全長が長くなってしまい、小型化の目的を達成することが困難となる。  
０．３０＜｜Ｒ６／Ｒ７｜＜１．５０  （１０）
また、上記撮像レンズ１は、第１レンズＬ１のｄ線に対するアッベ数をν１、第４レンズＬ４のｄ線に対するアッベ数をν４、第５レンズＬ５のｄ線に対するアッベ数をν５としたとき、ν１が４０以上、ν４およびν５が３５以上であることが好ましい。ν１を４０以上、ν４およびν５を３５以上とすることで、色収差を抑えながら各種収差を補正することが可能となる。さらに、第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数をν３とするとき、ν３は３０以下とすることが好ましい。ν３を３０以下とすることで、軸上の色収差と倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。
【００３１】
また、上記撮像レンズ１は、全径の焦点距離をｆ、第１および第２レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ１２、第３、第４および第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（１１）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１１）の上限をこえると、全長が大きくなり、小型化の目的を達成できなくなり、条件式（１１）の下限をこえると、像面湾曲の補正が困難となる。  
０．３＜｜ｆ１２／ｆ３４５｜＜１．４  （１１）
また、上記撮像レンズ１は、第２レンズＬ２のｄ線に対する屈折率をＮ２としたとき、下記条件式（１２）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１２）の下限をこえると、第２レンズＬ２の前後面の曲率半径が小さくなり、加工が困難となるか、正の強いパワーを持たせことが困難となる。  
１．７５＜Ｎ２  （１２）
さらに、条件式（１２−２）を満足するようにすれば、第２レンズＬ２に正の強いパワーを持たせことが容易となる。  
１．８０＜Ｎ２  （１２−２）
さらに、条件式（１２−３）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１２−３）の上限を満足すると、材料の選択の幅が広がると共に、材料が安価になり、コストを抑えることが容易となる。また、条件式（１２−３）の下限より大きくすることで、第２レンズに正の強いパワーを持たせことがさらに容易となる。  
１．８１≦Ｎ２＜１．９２  （１２−３）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２とするとき、下記条件式（１３）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１３）の上限をこえると、第２レンズＬ２のパワーが弱くなるためレンズ系が大型化してしまい、条件式（１３）の下限をこえると、第２レンズＬ２のパワーが強くなりすぎて、球面収差の補正が困難となる。  
０．６＜ｆ２／ｆ＜１．１  （１３）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の物体側の面頂点から撮像素子６までの距離をＬとするとき、下記条件式（１４）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１４）の上限をこえると、レンズ系が大型化してしまい、条件式（１４）の下限をこえると、小型化は容易に達成可能だが、広角化が不十分となる。  
２．０＜Ｌ／ｆ＜４．０  （１４）
また、上記撮像レンズ１は、第２レンズＬ２から開口絞りＳｔまでの距離をＤ４、開口絞りＳｔから第３レンズＬ３までの距離をＤ５としたとき、下記条件式（１５）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１５）の上限をこえると、開口絞りＳｔが第３レンズＬ３側によることで、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を通過する光線の光線高が高くなり、レンズの径が大きくなってしまう。例えば車載カメラレンズ用のレンズとして用いる場合、車の外観を乱さないように、外部に露出する第１レンズＬ１のレンズ径は小さいことが好ましい。  
Ｄ４／Ｄ５＜１．５  （１５）
また、上記撮像レンズ１は、理想像高をｆｔａｎθとしたとき、ディストーションが±１０％以下であることが好ましい。ディストーションを±１０％に抑えることで、歪みの少ない画像を得ることができる。さらに、ディストーションを±５％以下とすることで、より画像の歪みを抑えることができる。
【００３２】
なお、第１レンズＬ１は、最も物体側のレンズであるため、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、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好ましい。また、第１レンズＬ１の材質としては堅く、割れにくい材質を用いることが好ましく、具体的にはガラスもしくは透明なセラミックスを用いることが好ましい。セラミックスは通常のガラスに比べ強度が高く、耐熱性が高いという性質を有する。
【００３３】
撮像レンズ１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。そのため全てのレンズの材質がガラスであることが好ましい。具体的には−４０℃〜１２５℃の広い温度範囲で使用可能なことが好ましい。また、安価にレンズを製作するためには、全てのレンズが球面レンズであることが好ましいが、コストよりも光学性能を優先する場合には非球面レンズを用いてもよい。
【００３４】
撮像レンズ１において、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との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。図１における軸外光線の最外周光線４よりも外側を通過する光束は迷光となるおそれがあるため、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に遮光手段５を設けて迷光を遮断することが好ましい。この遮光手段５としては、例えば第１レンズＬ１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。このような目的の遮光手段は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間だけでなく、必要に応じて他のレンズ間に配置してもよい。さらに、第１レンズＬ１の物体側前方に、迷光を防止するフード状のものを配置してもよい。
【実施例】
【００３５】
次に、本発明にかかる撮像レンズ１の具体的な数値実施例について説明する。
【００３６】
＜実施例１＞
実施例１にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表１に、レンズ構成図を図２に示す。表１のレンズデータにおいて、面番号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および光学部材ＰＰも含めて付している。
【００３７】
表１のＲｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面の曲率半径を示し、Ｄｉ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線に対する屈折率を示し、νｄｊ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、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径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。
【００３８】
表１の各種データにおいて、Ｌは全系の第１レンズＬ１の物体側の面から像面までの光軸Ｚ上の距離（バックフォーカス分は空気換算）、Ｂｆは空気換算したバックフォーカス、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、ｆ１２は第１および第２レンズからなるレンズ群の合成焦点距離、ｆ３４５は第３、第４および第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離である。表１の各種データにおける単位は全てｍｍである。なお、表１中の記号の意味は後述の実施例についても同様である。
【００３９】
【表１】
2010107606.tif 000003
【００４０】
＜実施例２＞
実施例２にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表２に、レンズ構成図を図３に示す。
【００４１】
【表２】
2010107606.tif 000004
【００４２】
＜実施例３＞
実施例３にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表３に、レンズ構成図を図４に示す。
【００４３】
【表３】
2010107606.tif 000005
【００４４】
＜実施例４＞
実施例４にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表４に、レンズ構成図を図５に示す。
【００４５】
【表４】
2010107606.tif 000006
【００４６】
＜実施例５＞
実施例５にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表５に、レンズ構成図を図６に示す。
【００４７】
【表５】
2010107606.tif 000007
【００４８】
＜実施例６＞
実施例６にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表６に、レンズ構成図を図７に示す。
【００４９】
【表６】
2010107606.tif 000008
【００５０】
＜実施例７＞
実施例７にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表７に、レンズ構成図を図８に示す。
【００５１】
【表７】
2010107606.tif 000009
【００５２】
＜実施例８＞
実施例８にかかる撮像レンズのレンズデータ、各種データおよび式データを表８に、レンズ構成図を図９に示す。
【００５３】
【表８】
2010107606.tif 000010
【００５４】
実施例１〜８の撮像レンズにおける条件式（１）〜（１５）に対応する値を表９に示す。表９の各値は、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するものである。表９からわかるように、実施例１〜８は、条件式（１）〜（１５）を全て満たしている。また、実施例６は、より厳しい条件式（３−２）および（４−２）をも満たしており、実施例６以外は、さらに厳しい条件式（３−２）、（４−２）および条件式（１２−３）をも満たしている。
【００５５】
【表９】
2010107606.tif 000011
【００５６】
上記実施例１〜８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１０〜図１７に示す。各収差図には、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）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４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）、ｓ線（８５２．１１ｎｍ）についての収差も示す。さらに、球面収差図には、ＯＳＣとして正弦条件違反量（Offence against the Sine Condition）も合わせて示す。ディストーションの図は、レンズ全系の焦点距離ｆ、光束のレンズへの入射角θ（変数扱い、０≦θ≦ω）を用いて、理想像高をｆｔａｎθとし、それからのずれ量を示す。球面収差図の縦軸のＦｎｏ．はＦナンバーであり、その他の収差図の縦軸のωは半画角を示す。
【００５７】
図１０〜図１７からわかるように、上記実施例１〜８は、Ｆ値が１．８〜２．５と明るい光学系であるとともに、各収差が良好に補正されているため、動画の撮影にも好適に使用可能である。
【００５８】
上述した撮像レンズ１および実施例１〜８の撮像レンズは、良好な光学性能を有し、小型化および低コスト化を実現できるものであるため、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などに好適に使用可能である。
【００５９】
図１８に使用例として、自動車１００に本実施の形態の撮像レンズおよび撮像装置を搭載した様子を示す。図１８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、撮像装置であり、本発明の実施の形態による撮像レンズ１と、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撮像素子６とを備えている。
【００６０】
上述したように、本発明の実施形態にかかる撮像レンズ１は、小型で良好な光学性能を有するため、車外カメラ１０１、１０２および車内カメラ１０３も小型に構成することができ、その撮像素子６の撮像面には良好な像を結像することができる。また、撮像レンズ１は非球面レンズを用いなくとも十分な光学性能を発揮できることから、安価に製作可能であり、したがって、車外カメラ１０１、１０２および車内カメラ１０３も安価に製作可能となる。
【００６１】
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、面間隔および屈折率の値は、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。
【００６２】
また、撮像装置の実施の形態では、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。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる撮像レンズの光路図
【図２】本発明の実施例１にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例２にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例３にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例４にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例５にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例６にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図８】本発明の実施例７にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図９】本発明の実施例８にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図１０】本発明の実施例１にかかる撮像レンズの各収差図
【図１１】本発明の実施例２にかかる撮像レンズの各収差図
【図１２】本発明の実施例３にかかる撮像レンズの各収差図
【図１３】本発明の実施例４にかかる撮像レンズの各収差図
【図１４】本発明の実施例５にかかる撮像レンズの各収差図
【図１５】本発明の実施例６にかかる撮像レンズの各収差図
【図１６】本発明の実施例７にかかる撮像レンズの各収差図
【図１７】本発明の実施例８にかかる撮像レンズの各収差図
【図１８】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
【符号の説明】
【００６４】
１    撮像レンズ
２    軸上光線の最外周光線
３    軸外光線の主光線
４    軸外光線の最外周光線
５    遮光手段
６    撮像素子
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
ＰＰ    光学部材
Ｓｔ    開口絞り
Ｚ    光軸
【図１】
2010107606.tif 000012
【図２】
2010107606.tif 000013
【図３】
2010107606.tif 000014
【図４】
2010107606.tif 000015
【図５】
2010107606.tif 000016
【図６】
2010107606.tif 000017
【図７】
2010107606.tif 000018
【図８】
2010107606.tif 000019
【図９】
2010107606.tif 000020
【図１０】
2010107606.tif 000021
【図１１】
2010107606.tif 000022
【図１２】
2010107606.tif 000023
【図１３】
2010107606.tif 000024
【図１４】
2010107606.tif 000025
【図１５】
2010107606.tif 000026
【図１６】
2010107606.tif 000027
【図１７】
2010107606.tif 000028
【図１８】
2010107606.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、絞りと、両凹レンズである負の第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズとを備え、
全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズの中心厚をＤ１、前記第２レンズの像側の面から前記絞りまでの光軸上の距離をＤ４、前記絞りから前記第３レンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤ５としたとき、下記条件式（１）および（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
０．１８＜（Ｄ４＋Ｄ５）／ｆ＜０．４４  （１）
０．１８＜Ｄ１／ｆ  （２）
【請求項２】
前記第２レンズが、両凸レンズであり、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ものであることを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記第４レンズが、像側に凸面を向けたメニスカスレンズもしくは平凸レンズであ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。
【請求項４】
前記第５レンズが、両凸レンズであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第２レンズのｄ線に対するアッベ数をν２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から４のいずれか一項記載の撮像レンズ。
ν２＜３９  （３）
【請求項６】
前記第１レンズの物体側の面頂点から結像面までの距離をＬ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５のいずれか一項記載の撮像レンズ。
１６．０ｍｍ＜Ｌ＜２７．０ｍｍ  （４）
【請求項７】
全系の焦点距離をｆ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６のいずれか一項記載の撮像レンズ。
５．０ｍｍ＜ｆ＜９．０ｍｍ  （５）
【請求項８】
全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズと前記第２レンズとの空気間隔をＤ２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７のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．２＜Ｄ２／ｆ＜０．７  （６）
【請求項９】
全系の焦点距離をｆ、前記第５レンズの像側の面頂点から結像面までの空気換算距離をＢｆとしたとき、下記条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．５  （７）
【請求項１０】
全系の焦点距離をｆ、前記第１レンズの焦点距離をｆ１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９のいずれか一項記載の撮像レンズ。
−２．２＜ｆ１／ｆ＜−１．２  （８）
【請求項１１】
全系の焦点距離をｆ、前記第３、第４および前記第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．８＜ｆ３４５／ｆ  （９）
【請求項１２】
前記第３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ６、前記第３レンズの像側の面の曲率半径をＲ７としたとき、下記条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．３０＜｜Ｒ６／Ｒ７｜＜１．５０  （１０）
【請求項１３】
前記第１レンズのｄ線に対するアッベ数をν１、前記第４レンズのｄ線に対するアッベ数をν４、前記第５レンズのｄ線に対するアッベ数をν５としたとき、ν１が４０以上、ν４およびν５が３５以上であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の撮像レンズ。
【請求項１４】
前記第１および第２レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ１２、前記第３、第４および前記第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項記載の撮像レンズ。
０．３＜｜ｆ１２／ｆ３４５｜＜１．４  （１１）
【請求項１５】
物体側から順に、像側に凹面を向けた負のパワーを持つ第１レンズと、正のパワーを持つ第２レンズと、絞りと、両凹レンズである負の第３レンズと、正のパワーを持つ第４レンズと、像側に凸面を向けた正のパワーを持つ第５レンズとを備え、前記第２レンズのｄ線に対する屈折率をＮ２、前記第２レンズのｄ線に対するアッベ数をν２としたとき、下記条件式（１２−３）および（３−２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
１．８１≦Ｎ２＜１．９２  （１２−３）
２５＜ν２＜３８  （３−２）
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第１および第２レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ１２、第３、第４および第５レンズからなるレンズ群の合成焦点距離をｆ３４５としたとき、下記条件式（１１）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１１）の上限をこえると、全長が大きくなり、小型化の目的を達成できなくなり、条件式（１１）の下限をこえると、像面湾曲の補正が困難となる。
０．３＜｜ｆ１２／ｆ３４５｜＜１．４  （１１）
また、上記撮像レンズ１は、第２レンズＬ２のｄ線に対する屈折率をＮ２としたとき、下記条件式（１２）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１２）の下限をこえると、第２レンズＬ２の前後面の曲率半径が小さくなり、加工が困難となるか、正の強いパワーを持たせことが困難となる。
１．７５＜Ｎ２  （１２）
さらに、条件式（１２−２）を満足するようにすれば、第２レンズＬ２に正の強いパワーを持たせことが容易となる。
１．８０＜Ｎ２  （１２−２）
さらに、条件式（１２−３）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１２−３）の上限を満足すると、材料の選択の幅が広がると共に、材料が安価になり、コストを抑えることが容易となる。また、条件式（１２−３）の下限より大きくすることで、第２レンズに正の強いパワーを持たせことがさらに容易となる。
１．８１≦Ｎ２＜１．９２  （１２−３）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２とするとき、下記条件式（１３）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１３）の上限をこえると、第２レンズＬ２のパワーが弱くなるためレンズ系が大型化してしまい、条件式（１３）の下限をこえると、第２レンズＬ２のパワーが強くなりすぎて、球面収差の補正が困難となる。
０．６＜ｆ２／ｆ＜１．１  （１３）
また、上記撮像レンズ１は、全系の焦点距離をｆ、第１レンズＬ１の物体側の面頂点から撮像素子６までの距離をＬとするとき、下記条件式（１４）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１４）の上限をこえると、レンズ系が大型化してしまい、条件式（１４）の下限をこえると、小型化は容易に達成可能だが、広角化が不十分となる。
２．０＜Ｌ／ｆ＜４．０  （１４）
また、上記撮像レンズ１は、第２レンズＬ２から開口絞りＳｔまでの距離をＤ４、開口絞りＳｔから第３レンズＬ３までの距離をＤ５としたとき、下記条件式（１５）を満足することが好ましい。ここで、条件式（１５）の上限をこえると、開口絞りＳｔが第３レンズＬ３側によることで、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２を通過する光線の光線高が高くなり、レンズの径が大きくなってしまう。例えば車載カメラレンズ用のレンズとして用いる場合、車の外観を乱さないように、外部に露出する第１レンズＬ１のレンズ径は小さいことが好ましい。
Ｄ４／Ｄ５＜１．５  （１５）
また、上記撮像レンズ１は、理想像高をｆｔａｎθとしたとき、ディストーションが±１０％以下であることが好ましい。ディストーションを±１０％に抑えることで、歪みの少ない画像を得ることができる。さらに、ディストーションを±５％以下とすることで、より画像の歪みを抑えることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【表１】
2010107606.tif 000030
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
【表２】
2010107606.tif 000031
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【表３】
2010107606.tif 000032
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
【表４】
2010107606.tif 000033
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
【表５】
2010107606.tif 000034
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【表６】
2010107606.tif 000035
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【表７】
2010107606.tif 000036
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
【表８】
2010107606.tif 000037