(57)【要約】  小型、軽量且つ安価でありながら、レンズの形状を適切に設定することにより高い光学性能を持つ撮像レンズを得る。  物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されるようにする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記第５レンズの正の屈折力を有するレンズのアッベ数をνa、負の屈折力を有するレンズのアッベ数をνbとする時、下記条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
３０≧νa−νb≧１７    ・・・（１）
【請求項３】
下記条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の撮像レンズ。
２Ｗ≧５０°    ・・・（２）
但し、２Ｗは、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。
【請求項４】
前記第３レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が３０以下に、前記第４レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が３０以上に、それぞれ設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記第１レンズは像側に凹面を向け、前記第２レンズは物体側に凸面を向け、前記第５レンズは物体側に凸面を向けることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記第１レンズから前記第５レンズまで全てのレンズが硝子材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記撮像レンズ全系の焦点距離をｆとする時、下記条件式（３）〜（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像レンズ。
−１．９５＜ｆ１／ｆ＜−１．５５    ・・・（３）
−１．３＜ｆ３／ｆ＜−０．９        ・・・（４）
【請求項８】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されることを特徴とする撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
車両に設けられ、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されることを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を含む撮像装置を備える車載カメラシステム。
【請求項１０】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（１）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（２）
但し、ｄｎ／ｄｔ_ｎは、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度
係数の平均値を、Ｌ４５は、前記第４レンズと前記第５レンズの間隔を示す。
【請求項１１】
下記条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１０に記載の撮像レンズ。
２Ｗ≧５０°    ・・・（３）
但し、２Ｗは、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。
【請求項１２】
前記第１レンズは像側に凹面を向け、前記第２レンズは物体側に凸面を向け、前記第５レンズは物体側に凸面を向けることを特徴とする請求項１０乃至１１のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項１３】
前記第１レンズから前記第５レンズまで全てのレンズが硝子材料で形成されていることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項１４】
下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の撮像レンズ。
ｄｎ／ｄｔ_ｐ≦４．０  ・・・（４）
但し、ｄｎ／ｄｔ_ｐは、正の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値を示す。
【請求項１５】
前記第４レンズは片面乃至両面が非球面形状を持つことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項１６】
前記第１レンズの焦点距離をｆ１、前記第３レンズの焦点距離をｆ３、前記撮像レンズ全系の焦点距離をｆとする時、下記条件式（５）〜（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像レンズ。
−１．８＜ｆ１／ｆ＜−１．３    ・・・（５）
−１．４＜ｆ３／ｆ＜−１．０    ・・・（６）
【請求項１７】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズと、
前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（１）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（２）
但し、ｄｎ／ｄｔ_ｎは、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値を、Ｌ４５は、前記第４レンズと前記第５レンズの間隔を示す。
【請求項１８】
車両に設けられ、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を含む撮像装置を備える車載カメラシステム。
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（１）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（２）
但し、ｄｎ／ｄｔ_ｎは、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値を、Ｌ４５は、前記第４レンズと前記第５レンズの間隔を示す。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、日本国特許出願２０１７−２２７７１４号（２０１７年１１月２８日出願）及び日本国特許出願２０１７−２２８０９９号（２０１７年１１月２８日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに 参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、撮像レンズ、撮像装置および車載カメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
監視用カメラまたは車載用カメラに用いられる撮像レンズには、環境変化に強く、画面全域で結像性能が良いことが要求される。また、搭載スペースが限られることが多いことなどから小型で軽量であることが要求される。たとえば、監視用カメラまたは車載用カメラに用いられる撮像レンズには、寒帯から熱帯までの様々な地域での使用が想定され、特に近年広まりつつある車載用センシングカメラはリアカメラに比べ使用時間が長いため、より広い温度範囲において使用可能な光学系が求められている。また、従来の視認用途から物体を検知するセンシング用途が加えられ、更なる高性能化が求められている。撮像素子の高画素化に伴い、それに見合う画面全域で良好な光学性能が要求されている。また、さらには、搭載スペースが限られることから小型且つ軽量であることが要求される。【０００４】
これらの要望に対応し得る可能性がある単焦点の撮像レンズとして、下記の特許文献１、２が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−８９６０
【特許文献２】特開２０１３−４７７５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、車載用カメラは従来の視認用途から物体を検知するセンシング用途が加えられ、更なる高性能化が求められている。また、撮像素子の高画素化に伴い、それに見合う良好な光学性能が求められている。【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、目的とするのは小型、軽量且つ安価でありながら、高い光学性能を持つ撮像レンズを提供する。さらに、本発明が目的とするのは小型、軽量且つ安価でありながら、光学性能を持ち、高い耐候性をも備えた撮像レンズおよび撮像装置および車載カメラシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されることを特徴とする。【０００９】
また、上記目的を達成する撮像装置は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されることを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備える。【００１０】
さらに、上記目的を達成する車載カメラシステムは、車両に設けられ、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成されることを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備える。【００１１】
また、上記目的を達成する撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値をｄｎ／ｄｔ_ｎ、前記第４レンズと前記第５レンズの間隔をＬ４５とするとき、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。【００１２】
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（１）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（２）
また、上記目的を達成する撮像装置は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値をｄｎ／ｄｔ_ｎ、前記第４レンズと前記第５レンズの間隔をＬ４５とするとき、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備える。【００１３】
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（１）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（２）
さらに、上記目的を達成する車載カメラシステムは、車両に設けられ、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第５レンズとで構成され、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値をｄｎ／ｄｔ_ｎ、前記第４レンズと前記第５レンズの間隔をＬ４５とするとき、下記条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備える。【００１４】
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（１）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（２）
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自動車等の様々な箇所に搭載可能な大きさであり、広い視野を確保しながら画面全域で結像性能が良く、高い光学性能を持つ広角撮像レンズを提供することができる。その結果、監視カメラまたは車載用カメラに搭載可能なコンパクトな広角撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置を実現することができる。【００１６】
本発明の一実施形態によれば、小型、軽量且つ安価でありながら、高い光学性能を持つ撮像レンズ、撮像装置および車載カメラシステムを提供することができる。さらに、本発明によれば、小型、軽量且つ安価でありながら、高い耐候性と光学性能を持つ撮像レンズを提供することができる。その結果、監視カメラまたは車載用カメラに搭載可能なコンパクトな高い光学性能を持つ撮像装置および車載カメラシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】撮像レンズの基本構成を示す図である。
【図２】撮像レンズの構成を示す図である。
【図３Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図３Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図３Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図４】撮像レンズの構成を示す図である。
【図５Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図５Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図５Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図６Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図６Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図６Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図７Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図７Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図７Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図８Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図８Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図８Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図９Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図９Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図９Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図１０】軸上色収差と第５レンズのアッベ数の差分の関係を示している図である。
【図１１】撮像装置の構成を示す図である。
【図１２】車載カメラシステムの車両内での配置を示す図である。
【図１３】撮像レンズの基本構成を示す図である。
【図１４】撮像レンズの構成を示す図である。
【図１５Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図１５Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図１５Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図１６】撮像レンズの構成を示す図である。
【図１７Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図１７Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図１７Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図１８】撮像レンズの構成を示す図である。
【図１９Ａ】球面収差を示す収差図である。
【図１９Ｂ】非点収差を示す収差図である。
【図１９Ｃ】歪曲収差を示す収差図である。
【図２０】負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値と１０５℃でのピントシフト量の関係を示す図である。
【図２１】負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値と１０５℃でのピントシフト量の関係を示す図である。
【図２２】負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値と１０５℃でのピントシフト量の関係を示す図である。
【図２３】撮像装置の構成を示す図である。
【図２４】車載カメラシステムの車両内での配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１９】
図１に実施の形態のレンズ構成をそれぞれ光学断面で示す。この実施形態は物体側から順に、第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、開口絞り１３０、第３レンズ１４０、第４レンズ１５０、第５レンズ１６０・１７０、平板フィルタ、平板１９０、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor device)等の撮像素子２１０の受光面となる結像面２００が配置される５枚構成の単焦点の撮像レンズ１００である。
【００２０】
平板１８０は赤外カットコートが施されたフィルタまたはローパスフィルタ等のフィルタであってもよい。平板１９０は撮像素子２１０のカバーガラスであってもよい。
【００２１】
本発明を実施した撮像レンズで５枚のレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ１１０、正の屈折力を有する第２レンズ１２０、開口絞り１３０、負の屈折力を有する第３レンズ１４０、正の屈折力を有する第４レンズ１５０、正の屈折力を有する第５レンズ１６０・１７０のように配列されている。また、図１に記載の１（Ｒ１）〜１２（Ｒ１１）は、各構成要件の面番号である。
【００２２】
開口絞り１３０は第２レンズ１２０と第３レンズ１４０との間に配置している。開口絞り１３０を第５レンズ１６０・１７０より像側に配置するとレンズ系が大型化することにより好ましくなく、また第１レンズ１１０と第２レンズ１２０との間に配置するとバックフォーカスが長くなることに対して不利になり好ましくない。よって上述した第２レンズ１２０と第３レンズ１４０との間に配置することで諸収差の良好な補正およびレンズ系のコンパクト化が可能となる。
【００２３】
第５レンズ１６０・１７０は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合とすることで、軸上色収差の補正が容易となる。
【００２４】
全てのレンズは球面により形成されることで、製造し易いレンズとなる。また、非球面を用いないことで、公差による光学性能劣化を低減することができる。
【００２５】
本発明を実施した撮像レンズ１００は、第５レンズの正の屈折力を有するレンズ１６０のアッベ数をνa、負の屈折力を有するレンズ１７０のアッベ数をνbとする時、下記条件式（１）を満足するように構成される。
【００２６】
３０≧νa−νb≧１７    ・・・（１）
条件式（１）は、第５レンズの正の屈折力を有するレンズ１６０と負の屈折力を有するレンズ１７０のアッベ数の差分を関連づけたものである。条件式（１）の下限値を超えるとアッベ数の差分が小さ過ぎることにより、負の屈折による軸上色収差の補正が難しくなる。一方、上限値を超えると負の屈折による軸上色収差の発生が大き過ぎるため、補正が過多となってしまう。
【００２７】
また、撮像レンズ１００は、好ましくは条件式（２）を満足するように構成される。
【００２８】
２Ｗ≧５０°    ・・・（２）
但し、２Ｗは、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。
【００２９】
条件式（２）は、前記撮像レンズ全系の画角に関する式である。条件式（２）の下限値を超えると車載カメラとして満たすべき撮影範囲を確保することが困難となる。
【００３０】
また、撮像レンズ１００は、好ましくは第３レンズ１４０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が３０以下に、第４レンズ１５０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が３０以上に、それぞれ設定される。
【００３１】
これにより、負レンズの第３レンズ１４０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が小さいほど、軸上色収差が小さくなる。一方、正レンズの第４レンズ１５０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が大きいほど、軸上色収差を良好に補正できる。
【００３２】
また、第１レンズ１１０は像側に凹面を向け、第２レンズ１２０は物体側に凸面を向け、第５レンズ１６０は物体側に凸面を向けることが好ましい。
【００３３】
これにより、第１レンズ１１０では像側に凹面を向けることで物体側からの光を広画角で入射することが可能となる。第２レンズ１２０では物体側に凸面を向けることで、第１レンズ１１０の像側の面とで発生するゴーストを集光させない。第５レンズ１６０では物体側に凸面を向けることで、広画角で入射した光を結像させる。
【００３４】
また、第１レンズ１１０から第５レンズ１７０まで全てのレンズが硝子材料で形成されていることが好ましい。
【００３５】
これにより、温度変化による光学特性変化を抑制することができる。
【００３６】
また、第１レンズ１１０の焦点距離をｆ１、第３レンズ１４０の焦点距離をｆ３、撮像レンズ１００の焦点距離をｆとする時、下記条件式（３）〜（４）を満足するように構成される。
【００３７】
−１．９５＜ｆ１／ｆ＜−１．５５      ・・・（３）
−１．３  ＜ｆ３／ｆ＜−０．９        ・・・（４）
条件式（３）は、第１レンズ１１０の焦点距離と撮像レンズ１００の焦点距離を関連づけたものである。条件式（３）の下限値を超えると、物体側からの光を広画角で入射することが困難になり、上限値を超えるとＬ１Ｒ２面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、製造が困難となる。条件式（４）は、第３レンズ１４０の焦点距離と撮像レンズ１００の焦点距離を関連づけたものである。条件式（４）の下限値を超えると、第３レンズ１４０のパワーが小さ過ぎるため軸上色収差の補正が困難になり、上限値を超えると第３レンズ１４０のパワーが大き過ぎるため軸上色収差の補正が過多となってしまう。
【００３８】
以下に、撮像レンズ１００の具体的な数値による実施例１〜４、参考例１〜２を示す。実施例１〜４、参考例１〜２の数値実施例において、焦点距離、Ｆ値、像高、レンズ全長は次の表１に記載の通りである。また、同じく実施例１〜４、参考例１〜２の数値実施例において、条件式（１）〜（４）の数値データは、次の表２に記載の値になる。
【００３９】
【表１】
2019107153.tif 000003
【００４０】
【表２】
2019107153.tif 000004
【００４１】
＜実施例１＞
実施の形態１における撮像レンズ１００Ａの基本構成は図２に示され、各数値データ（設定値）は表３に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図３にそれぞれ示される。
【００４２】
図２に示すように、第１レンズ１１０は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第２レンズ１２０は両凸形状、開口絞り１３０の像側に配置される第３レンズ１４０は両凹形状、第４レンズ１５０は両凸形状、第５レンズ１６０は両凸形状、第５レンズ１７０は物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する。
【００４３】
また、図２に示すように、第１レンズ１１０の厚さとなるＲ１面１とＲ２面２間の距離をＤ１、第１レンズ１１０のＲ２面２と第２レンズ１２０のＲ３面３までの距離をＤ２、第２レンズ１２０の厚さとなるＲ３面３とＲ４面４間の距離をＤ３、第２レンズ１２０のＲ４面４と開口絞り１３０の面５までの距離をＤ４、開口絞り1３０の面５と第３レンズ１４０のＲ５面６までの距離をＤ５、第３レンズ１４０の厚さとなるＲ５面６とＲ６面７間の距離をＤ６、第３レンズ１４０のＲ６面７と第４レンズ１５０のＲ７面８までの距離をＤ７、第４レンズ１５０の厚さとなるＲ７面８とＲ８面９間の距離をＤ８、第４レンズ１５０のＲ８面９と第５レンズ１６０のＲ９面１０までの距離をＤ９、第５レンズ１６０の厚さとなるＲ９面１０とＲ１０面１１間の距離をＤ１０、第５レンズ１７０の厚さとなるＲ１０面１１とＲ１１面１２間の距離をＤ１１、第５レンズ１７０のＲ１１面１２と平板１８０の面１３までの距離をＤ１２、平板１８０の厚さとなる面１３と面１４間の距離をＤ１３、平板１８０の面１４と平板１９０の面１５までの距離をＤ１４、平板１９０の厚さとなる面１５と面１６間の距離をＤ１５、平板１９０の面１６と結像面２００までの距離をＤ１６とする。尚、以降の実施例２〜４、参考例１〜２においてもＲ１面１〜面１６、およびＤ１〜Ｄ１６は同様の距離を意味するものとする。
【００４４】
表３は、実施例１における撮像レンズ１００Ａの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎｄ、および分散値νｄを示している。
数値実施例１
【００４５】
【表３】
2019107153.tif 000005
【００４６】
図３は、実施例１において、図３Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図３Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図３Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図３Ｂ、Ｃの縦軸は半画角ωを表し、図３Ｂ中、実線Ｓはサジタル像面の値、破線Ｔはタンジェンシャル像面の値をそれぞれ示している（図５、７、９、１１においても同様である）。図３からわかるように、実施例１によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ１００Ａが得られる。
【００４７】
＜実施例２＞
実施の形態２における撮像レンズ１００Ｂの基本構成は図４に示され、各数値データ（設定値）は表４に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図５にそれぞれ示される。
【００４８】
図４に示すように、第１レンズ１１０は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第２レンズ１２０は両凸形状、開口絞り１３０の像側に配置される第３レンズ１４０は両凹形状、第４レンズ１５０は両凸形状、第５レンズ１６０は両凸形状、第５レンズ１７０は物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する。
【００４９】
表４は、実施例２における撮像レンズ１００Ｂの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎｄ、および分散値νｄを示している。
数値実施例２
【００５０】
【表４】
2019107153.tif 000006
【００５１】
図５は、実施例２において、図５Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図５Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図５Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図５からわかるように、実施例２によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ１００Ｂが得られる。
【００５２】
＜実施例３＞
実施の形態３における各数値データ（設定値）は表５に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図６にそれぞれ示される。
【００５３】
表５は、実施例３における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎｄ、および分散値νｄを示している。
数値実施例３
【００５４】
【表５】
2019107153.tif 000007
【００５５】
図６は、実施例３おいて、図６Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図６Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図６Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図６からわかるように、実施例３によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
【００５６】
＜実施例４＞
実施の形態４における各数値データ（設定値）は表６に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図７にそれぞれ示される。
【００５７】
表６は、実施例４における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎｄ、および分散値νｄを示している。
数値実施例４
【００５８】
【表６】
2019107153.tif 000008
【００５９】
図７は、実施例４おいて、図７Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図７Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図７Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図７からわかるように、実施例４によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
【００６０】
＜参考例１＞
実施の形態５における各数値データ（設定値）は表７に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図８にそれぞれ示される。
【００６１】
表７は、参考例１における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎｄ、および分散値νｄを示している。
数値参考例１
【００６２】
【表７】
2019107153.tif 000009
【００６３】
図８は、参考例１において、図８Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図８Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図８Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。
【００６４】
＜参考例２＞
実施の形態６における各数値データ（設定値）は表８に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図９にそれぞれ示される。
【００６５】
表８は、参考例２における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ、間隔Ｄ、屈折率Ｎｄ、および分散値νｄを示している。
数値参考例２
【００６６】
【表８】
2019107153.tif 000010
【００６７】
図９は、参考例２において、図９Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図９Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図９Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。
【００６８】
図１０は、実施例１から実施例４、参考例１、２において、軸上色収差と第５レンズのアッベ数の差分の関係を示している。図１０から分かるように、アッベ数の差分を特定の範囲内にすることで、軸上色収差を小さく抑えることができる。軸上色収差を良好に補正するには０．０５以下にする必要があり、アッベ数の差分は３０≧νa−νb≧１７となる。
【００６９】
以上、本実施形態にかかる撮像レンズについて説明したが、本発明はこれらの実施例の撮像レンズに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、実施例１〜4の撮像レンズ１００の諸元は例示であって、本発明の範囲内で種々のパラメータの変更が可能である。また、上記実施例において、カバーガラス（平板）１９０に赤外線除去フィルタを設ける構成にしたり、赤外カットコートをカバーガラス（平板）１９０の面に施すなどしたりしても良い。また、他のレンズ面またはローパスフィルタ等のフィルタに赤外コートを施しても良い。
【００７０】
本実施形態によれば、監視用カメラまたは車載カメラ等の様々な箇所に搭載可能であり、広い視野を確保しながら画面全域で結像性能が良く、高い光学性能を持つ広角撮像レンズが提供できる。
【００７１】
図１１に本発明の一実施形態に係る撮像レンズ１００を用いた撮像素子２１０の一実施形態の断面図を示す。撮像レンズ１００およびＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の撮像素子２１０は筐体２２０によって位置関係を規定、保持される。このとき撮像レンズ１００の結像面２００は撮像素子２１０の受光面に一致するように配置されている。
【００７２】
撮像レンズ１００によって取り込まれ、撮像素子２１０の受光面に結像した被写体像は、撮像素子２１０の光電変換機能によって電気信号に変換されて、画像信号として撮像素子２１０から出力される。
【００７３】
図１２は本発明の一実施形態による撮像レンズ１００を用いた撮像装置３００を、車両４００に搭載される車載カメラ４１０に適用した車載カメラシステムの例を説明する図である。車載カメラシステムは、車載カメラ４１０と画像処理装置４２０を含んで構成される。車載カメラ４１０は車両４００の車室内部または外部に取り付けられ、所定の方向を撮像することができるが、図１２の例では、車室内の前部に固定して車両４００の前方の視界の周辺画像を撮像するものとする。
【００７４】
車載カメラ４１０は、取得した画像を車両４００内の通信手段を介して、画像処理装置４２０に出力する。画像処理装置４２０は、画像処理用ＡＳＩＣ（Application SpecificIntegrated Circuit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の画像処理専用のプロセッサおよび種々の情報を記憶するメモリを含み、車載カメラ４１０および他の車載カメラから出力された画像に対して、ホワイトバランス調整、露出調整処理、色補間、明るさ補正およびガンマ補正等の処理を行う。さらに、画像処理装置４２０は、画像の切替え、複数の車載カメラからの画像の結合、一部の画像の切出し、記号、文字または予想軌跡線等の画像への重畳、等の処理を行い、表示装置４３０の仕様に合わせた画像信号を出力する。画像処理装置４２０の一部またはすべての機能を車載カメラ４１０側に持たせても良い。
【００７５】
表示装置４３０は、車両４００のダッシュボード等に配置され、車両４００の運転者に対して画像処理装置４２０で処理された画像情報を表示する。
【００７６】
以上のように、撮像レンズ１００は、広角撮像レンズでありながら、歪曲収差の発生を低減し、高い光学性能を持つ被写体像を撮像素子２１０の受光面上に結像でき、視認性に優れた画像の画像信号を出力できる。さらに、夜間などの光量の乏しい環境で使用するために波長帯域を近赤外光まで広げても、軸上色収差を抑制することができるので、特に、赤外線カットフィルタのない撮像素子２１０を用いる車載カメラ４１０に適している。さらに、小型、軽量とすることができるので、搭載スペースがコンパクトにでき、様々な用途の撮像素子２１０に適している。
【００７７】
以下、本発明の別の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００７８】
図１３に実施の形態のレンズ構成をそれぞれ光学断面で示す。この実施形態は物体側から順に、第１レンズ１１１０、第２レンズ１１２０、開口絞り１１３０、第３レンズ１１４０、第４レンズ１１５０、第５レンズ１１６０・１１７０、平板１１８０、平板１１９０、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor device) 等の撮像素子１２１０の受光面となる結像面１２００が配置される５枚構成の単焦点の撮像レンズ１１００である。
【００７９】
本発明を実施した撮像レンズで５枚のレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ１１１０、正の屈折力を有する第２レンズ１１２０、開口絞り１１３０、負の屈折力を有する第３レンズ１１４０、正の屈折力を有する第４レンズ１１５０、正の屈折力を有する第５レンズ１１６０・１１７０のように配列されている。また、図１３に記載の１（Ｒ１）〜１２（Ｒ１１）は、各構成要件の面番号である。
【００８０】
開口絞り１１３０は第２レンズ１１２０と第３レンズ１１４０との間に配置している。開口絞り１１３０を第５レンズ１１６０・１１７０より像側に配置するとレンズ系が大型化することにより好ましくなく、また第１レンズ１１１０と第２レンズ１１２０との間に配置するとバックフォーカスが長くなることに対して不利になり好ましくない。よって上述した第２レンズ１１２０と第３レンズ１１４０との間に配置することで諸収差の良好な補正およびレンズ系のコンパクト化が可能となる。
【００８１】
第５レンズ１１６０・１１７０は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合とすることで、軸上色収差の補正が容易となる。
【００８２】
本発明を実施した撮像レンズ１１００は、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値をｄｎ／ｄｔ_ｎ、前記第４レンズ１１５０と前記第５レンズ１１６０・１１７０の間隔をＬ４５とする時、下記条件式（５）、（６）を満足するように構成される。
【００８３】
ｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０  ・・・（５）
Ｌ４５≧０．２  ・・・（６）
条件式（５）は、負の屈折力を有する第１レンズ１１１０、第３レンズ１１３０、第５レンズ１１７０のd線における相対的屈折率の温度係数の平均値に関する式である。高温の場合、通常ガラスレンズは屈折力が大きくなる方向に変化するが、条件式（５）の下限値を超えると負の屈折力を有するレンズの屈折力が大きくなる方向に変化しにくいため、物体側にピントがシフトしてしまう。条件式（６）は、第４レンズ１１５０と第５レンズ１１６０・１１７０の間隔に関する式である。条件式（６）の下限値を超えると、一般的な製造公差２０μｍが設計値の１０％以上を占めてしまうため、製造が困難となってしまう。
【００８４】
また、撮像レンズ１１００は、好ましくは条件式（７）を満足するように構成される。
【００８５】
２Ｗ≧５０°    ・・・（７）
但し、２Ｗは、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。
【００８６】
条件式（７）は、撮像レンズ１１００の画角に関する式である。条件式（７）の下限値を超えると車載用センシングカメラとして満たすべき撮影範囲を確保することが困難となる。
【００８７】
また、第１レンズ１１１０は像側に凹面を向け、第２レンズ１１２０は物体側に凸面を向け、第５レンズ１１６０は物体側に凸面を向けることが好ましい。
【００８８】
これにより、第１レンズ１１１０では像側に凹面を向けることで物体側からの光を広画角で入射することが可能となる。第２レンズ１１２０では物体側に凸面を向けることで、第１レンズ１１１０の像側の面とで発生するゴーストを集光させない。第５レンズ１１６０では物体側に凸面を向けることで、広画角で入射した光を結像させる。
【００８９】
また、第１レンズ１１１０から第５レンズ１１７０まで全てのレンズが硝子材料で形成されていることが好ましい。
【００９０】
これにより、黄変による透過率低下を抑制することができる。
【００９１】
また、撮像レンズ１１００は、好ましくは条件式（８）を満足するように構成される。
【００９２】
ｄｎ／ｄｔ_ｐ≦４．０  ・・・（８）
但し、ｄｎ／ｄｔ_ｐは、正の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値を示す。
【００９３】
条件式（８）は、正の屈折力を有する第２レンズ１１２０、第４レンズ１１５０、第５レンズ１１７０のd線における相対的屈折率の温度係数の平均値に関する式である。条件式（８）の上限値を超えると、高温の場合、正の屈折力を有するレンズの屈折力が大きくなり過ぎるため、物体側にピントがシフトしてしまう。
【００９４】
また、第４レンズ１１５０は片面乃至両面が非球面形状を持つことが好ましい。
【００９５】
これにより、収差補正が容易となり、小型でありながら良好な解像性能を得ることが可能となる。
【００９６】
また、第１レンズ１１１０の焦点距離をｆ１、第３レンズ１１４０の焦点距離をｆ３、撮像レンズ１１００の焦点距離をｆとする時、下記条件式（９）〜（１０）を満足するように構成される。
【００９７】
−１．８＜ｆ１／ｆ＜−１．３    ・・・（９）
−１．４＜ｆ３／ｆ＜−１．０    ・・・（１０）
条件式（９）は、第１レンズ１１１０の焦点距離と撮像レンズ１１００の焦点距離を関連づけたものである。条件式（９）の下限値を超えると、物体側からの光を広画角で入射することが困難になり、上限値を超えるとＬ１Ｒ２面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、製造が困難となる。条件式（１０）は、第３レンズ１１４０の焦点距離と撮像レンズ１１００の焦点距離を関連づけたものである。条件式（１０）の下限値を超えると、第３レンズ１１４０のパワーが小さ過ぎるため軸上色収差の補正が困難になり、上限値を超えると第３レンズ１１４０のパワーが大き過ぎるため軸上色収差の補正が過多となってしまう。
【００９８】
なお、以下の数値実施例の中で記載されるレンズの非球面の形状は、物体側から像面側へ向かう方向を正とし、ｋを円錐係数、Ａは４次の非球面係数を、Ｂは６次の非球面係数を、Ｃは８次の非球面係数を、Ｄは１０次の非球面係数としたとき次式で表される。ｈは光線の高さ、ｃは中心曲率半径の逆数を、Ｚは面頂点に対する接平面からの深さを、それぞれ表している。
【００９９】
【数１】
2019107153.tif 000011
【０１００】
以下に、撮像レンズ１００の具体的な数値による実施例５〜１０、参考例３〜５を示す。実施例５〜１０、参考例３〜５の数値実施例において、焦点距離、Ｆ値、像高、レンズ全長は次の表９に記載の通りである。また、同じく実施例５〜１０、参考例３〜５の数値実施例において、条件式（５）〜（１０）の数値データは、次の表１０に記載の値になる。
【０１０１】
【表９】
2019107153.tif 000012
【０１０２】
【表１０】
2019107153.tif 000013
【０１０３】
＜実施例５＞
実施の形態７における撮像レンズ１１００Ａの基本構成は図１４に示され、各数値データ（設定値）は表１１に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図１５にそれぞれ示される。
【０１０４】
図１４に示すように、第１レンズ１１１０は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第２レンズ１１２０は両凸形状、開口絞り１１３０の像側に配置される第３レンズ１１４０は両凹形状、第４レンズ１１５０は両凸形状、第５レンズ１１６０は両凸形状、第５レンズ１１７０は物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する。
【０１０５】
また、図１４に示すように、第１レンズ１１１０の厚さとなるＲ１面１とＲ２面２間の距離をＤ１、第１レンズ１１１０のＲ２面２と第２レンズ１１２０のＲ３面３までの距離をＤ２、第２レンズ１１２０の厚さとなるＲ３面３とＲ４面４間の距離をＤ３、第２レンズ１１２０のＲ４面４と開口絞り１１３０の面５までの距離をＤ４、開口絞り１１３０の面５と第３レンズ１１４０のＲ５面６までの距離をＤ５、第３レンズ１１４０の厚さとなるＲ５面６とＲ６面７間の距離をＤ６、第３レンズ１１４０のＲ６面７と第４レンズ１１５０のＲ７面８までの距離をＤ７、第４レンズ１１５０の厚さとなるＲ７面８とＲ８面９間の距離をＤ８、第４レンズ１１５０のＲ８面９と第５レンズ１１６０のＲ９面１０までの距離をＤ９、第５レンズ１１６０の厚さとなるＲ９面１０とＲ１０面１１間の距離をＤ１０、第５レンズ１１７０の厚さとなるＲ１０面１１とＲ１１面１２間の距離をＤ１１、第５レンズ１１７０のＲ１１面１２と平板１１８０の面１３までの距離をＤ１２、平板１１８０の厚さとなる面１３と面１４間の距離をＤ１３、平板１１８０の面１４と平板１１９０の面１５までの距離をＤ１４、平板１１９０の厚さとなる面１５と面１６間の距離をＤ１５、平板１１９０の面１６と結像面１２００までの距離をＤ１６とする。尚、以降の実施例６〜１０、参考例３〜４においてもＲ１面１〜面１６、およびＤ１〜Ｄ１６は同様の距離を意味するものとする。
【０１０６】
表１１は、実施例５における撮像レンズ１１００Ａの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表１１中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表１２は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例５
【０１０７】
【表１１】
2019107153.tif 000014
【０１０８】
【表１２】
2019107153.tif 000015
【０１０９】
図１５は、実施例５において、図１５Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図１５Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図１５Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図１５Ｂ、Ｃの縦軸は半画角ωを表し、図１５Ｂ中、実線Ｓはサジタル像面の値、破線Ｔはタンジェンシャル像面の値をそれぞれ示している（図１７、１９、２１、２３においても同様である）。図１５からわかるように、実施例５によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ１１００Ａが得られる。
【０１１０】
＜実施例６＞
実施の形態８における撮像レンズの基本構成及び球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は実施例５と同様である。尚、各数値データ（設定値）は表１３に示される。
【０１１１】
表１３は、実施例６における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表１３中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表１４は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例６
【０１１２】
【表１３】
2019107153.tif 000016
【０１１３】
【表１４】
2019107153.tif 000017
【０１１４】
＜実施例７＞
実施の形態９における撮像レンズ１１００Ｂの基本構成は図１６に示され、各数値データ（設定値）は表１５に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図１７にそれぞれ示される。
【０１１５】
図１６に示すように、第１レンズ１１１０は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第２レンズ１１２０は両凸形状、開口絞り１１３０の像側に配置される第３レンズ１１４０は両凹形状、第４レンズ１１５０は両凸形状、第５レンズ１１６０は両凸形状、第５レンズ１１７０は両凸形状を有する。
【０１１６】
表１５は、実施例７における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表１５中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表１６は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例７
【０１１７】
【表１５】
2019107153.tif 000018
【０１１８】
【表１６】
2019107153.tif 000019
【０１１９】
図１７は、実施例７おいて、図１７Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図１７Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図１７Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図１７からわかるように、実施例７によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
【０１２０】
＜実施例８＞
実施の形態１０における撮像レンズの基本構成及び球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は実施例７と同様である。尚、各数値データ（設定値）は表１７に示される。
【０１２１】
表１７は、実施例７における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表１７中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表１８は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例８
【０１２２】
【表１７】
2019107153.tif 000020
【０１２３】
【表１８】
2019107153.tif 000021
【０１２４】
＜実施例９＞
実施の形態１１における撮像レンズ１１００Ｃの基本構成は図１８に示され、各数値データ（設定値）は表１９に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図１９にそれぞれ示される。
【０１２５】
図１８に示すように、第１レンズ１１１０は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第２レンズ１１２０は両凸形状、開口絞り１１３０の像側に配置される第３レンズ１１４０は両凹形状、第４レンズ１１５０は両凸形状、第５レンズ１１６０は両凸形状、第５レンズ１１７０は両凸形状を有する。
【０１２６】
表１９は、実施例９における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表１９中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表２０は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例９
【０１２７】
【表１９】
2019107153.tif 000022
【０１２８】
【表２０】
2019107153.tif 000023
【０１２９】
図１９は、実施例９おいて、図１９Ａが球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図１９Ｂが非点収差（実線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線：左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線）を、図１９Ｃが歪曲収差（435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている）をそれぞれ示している。図１９からわかるように、実施例９によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズが得られる。
【０１３０】
＜実施例１０＞
実施の形態１２における撮像レンズの基本構成及び球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は実施例９と同様である。尚、各数値データ（設定値）は表２１に示される。表２１は、実施例９における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表２１中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表２２は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例１０
【０１３１】
【表２１】
2019107153.tif 000024
【０１３２】
【表２２】
2019107153.tif 000025
【０１３３】
＜参考例３＞
実施の形態１３における各数値データ（設定値）は表１７に示される。
【０１３４】
表２３は、参考例３における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表２３中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表２４は、所定面の非球面係数を示している。
数値参考例３
【０１３５】
【表２３】
2019107153.tif 000026
【０１３６】
【表２４】
2019107153.tif 000027
【０１３７】
＜参考例４＞
実施の形態１４における各数値データ（設定値）は表２５に示される。
【０１３８】
表２５は、参考例４における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表２５中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表２６は、所定面の非球面係数を示している。
数値参考例４
【０１３９】
【表２５】
2019107153.tif 000028
【０１４０】
【表２６】
2019107153.tif 000029
【０１４１】
＜参考例５＞
実施の形態１５における各数値データ（設定値）は表２７に示される。
【０１４２】
表２７は、参考例５における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、分散値νｄ、d線における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄｔ、線膨張係数αを示している。表２７中で面番号に＊がついている面は非球面形状となっていることを示す。表２８は、所定面の非球面係数を示している。
数値参考例５
【０１４３】
【表２７】
2019107153.tif 000030
【０１４４】
【表２８】
2019107153.tif 000031
【０１４５】
図２０、図２１、図２２は、実施例５から実施例１０、参考例３から参考例５において、負の屈折力を有する第１レンズ１１１０、第３レンズ１１３０、第５レンズ１１７０のd線における相対的屈折率の温度係数の平均値と１０５℃でのピントシフト量の関係を示している。ピントシフト量はd線における相対的屈折率の温度係数及び線膨張係数より算出している。
図２０、図２１、図２２から分かるように、相対的屈折率の温度係数の平均値を特定の値以上にすることで、ピントシフト量を小さく抑えることができる。ピントシフト量は製造公差上１０μｍ以下にする必要があり、負の屈折力を有するレンズのｄ線における相対屈折率の温度係数の平均値はｄｎ／ｄｔ_ｎ≧３．０となる。
【０１４６】
以上、本実施形態にかかる撮像レンズについて説明したが、本発明はこれらの実施例の撮像レンズに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、実施例５〜８の撮像レンズ１１００の諸元は例示であって、本発明の範囲内で種々のパラメータの変更が可能である。また、上記実施例において、カバーガラス（平板）１１９０に赤外線除去フィルタを設ける構成にしたり、赤外カットコートをカバーガラス（平板）１１９０の面に施すなどしたりしても良い。また、他のレンズ面またはローパスフィルタ等のフィルタに赤外コートを施しても良い。
【０１４７】
本実施形態によれば、監視用カメラまたは車載カメラ等の様々な箇所に搭載可能であり、広い視野を確保しながら画面全域で結像性能が良く、高い光学性能を持つ広角撮像レンズが提供できる。
【０１４８】
図２３に本発明の一実施形態に係る撮像レンズ１１００を用いた撮像装置１３００の一実施形態の断面図を示す。撮像レンズ１１００およびＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の撮像素子１２１０は筐体１２２０によって位置関係を規定、保持される。このとき撮像レンズ１１００の結像面１２００は撮像素子１２１０の受光面に一致するように配置されている。
【０１４９】
撮像レンズ１１００によって取り込まれ、撮像素子１２１０の受光面に結像した被写体像は、撮像素子１２１０の光電変換機能によって電気信号に変換されて、画像信号として撮像素子１２１０から出力される。
【０１５０】
図２４は本発明の一実施形態による撮像レンズ１１００を用いた撮像装置１３００を、車両１４００に搭載される車載カメラ１４１０に適用した車載カメラシステムの例を説明する図である。車載カメラシステムは、車載カメラ１４１０と画像処理装置１４２０を含んで構成される。車載カメラ１４１０は車両１４００の車室内部または外部に取り付けられ、所定の方向を撮像することができるが、図２４の例では、車室内の前部に固定して車両１４００の前方の視界の周辺画像を撮像するものとする。
【０１５１】
車載カメラ１４１０は、取得した画像を車両１４００内の通信手段を介して、画像処理装置１４２０に出力する。画像処理装置１４２０は、画像処理用ＡＳＩＣ（Application SpecificIntegrated Circuit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の画像処理専用のプロセッサおよび種々の情報を記憶するメモリを含み、車載カメラ１４１０および他の車載カメラから出力された画像に対して、ホワイトバランス調整、露出調整処理、色補間、明るさ補正およびガンマ補正等の処理を行う。さらに、画像処理装置１４２０は、画像の切替え、複数の車載カメラからの画像の結合、一部の画像の切出し、記号、文字または予想軌跡線等の画像への重畳、等の処理を行い、表示装置１４３０の仕様に合わせた画像信号を出力する。画像処理装置１４２０の一部またはすべての機能を車載カメラ１４１０側に持たせても良い。
【０１５２】
表示装置１４３０は、車両１４００のダッシュボード等に配置され、車両１４００の運転者に対して画像処理装置１４２０で処理された画像情報を表示する。
【０１５３】
以上のように、撮像レンズ１１００は、広角撮像レンズでありながら、歪曲収差の発生を低減し、高い光学性能を持つ被写体像を撮像素子１２１０の受光面上に結像でき、視認性に優れた画像の画像信号を出力できる。さらに、夜間などの光量の乏しい環境で使用するために波長帯域を近赤外光まで広げても、軸上色収差を抑制することができるので、特に、赤外線カットフィルタのない撮像素子１２１０を用いる車載カメラ１４１０に適している。さらに、小型、軽量とすることができるので、搭載スペースがコンパクトにでき、様々な用途の撮像素子１２１０に適している。
【符号の説明】
【０１５４】
１００、１００Ａ〜１００Ｂ    撮像レンズ
１１０    第１レンズ
１２０    第２レンズ
１３０    開口絞り
１４０    第３レンズ
１５０    第４レンズ
１６０    第５レンズ
１７０    第５レンズ
１８０    平板
１９０    平板
２００    結像面
２１０    撮像素子
２２０    筺体
３００    撮像装置
４００    車両
４１０    車載カメラ
４２０    画像処理装置
４３０    表示装置
１１００、１１００Ａ〜１１００Ｃ    撮像レンズ
１１１０    第１レンズ
１１２０    第２レンズ
１１３０    開口絞り
１１４０    第３レンズ
１１５０    第４レンズ
１１６０    第５レンズ
１１７０    第５レンズ
１１８０    平板
１１９０    平板
１２００    結像面
１２１０    撮像素子
１２２０    筺体
１３００    撮像装置
１４００    車両
１４１０    車載カメラ
１４２０    画像処理装置
１４３０    表示装置
【図１】
2019107153.tif 000032
【図２】
2019107153.tif 000033
【図３Ａ】
2019107153.tif 000034
【図３Ｂ】
2019107153.tif 000035
【図３Ｃ】
2019107153.tif 000036
【図４】
2019107153.tif 000037
【図５Ａ】
2019107153.tif 000038
【図５Ｂ】
2019107153.tif 000039
【図５Ｃ】
2019107153.tif 000040
【図６Ａ】
2019107153.tif 000041
【図６Ｂ】
2019107153.tif 000042
【図６Ｃ】
2019107153.tif 000043
【図７Ａ】
2019107153.tif 000044
【図７Ｂ】
2019107153.tif 000045
【図７Ｃ】
2019107153.tif 000046
【図８Ａ】
2019107153.tif 000047
【図８Ｂ】
2019107153.tif 000048
【図８Ｃ】
2019107153.tif 000049
【図９Ａ】
2019107153.tif 000050
【図９Ｂ】
2019107153.tif 000051
【図９Ｃ】
2019107153.tif 000052
【図１０】
2019107153.tif 000053
【図１１】
2019107153.tif 000054
【図１２】
2019107153.tif 000055
【図１３】
2019107153.tif 000056
【図１４】
2019107153.tif 000057
【図１５Ａ】
2019107153.tif 000058
【図１５Ｂ】
2019107153.tif 000059
【図１５Ｃ】
2019107153.tif 000060
【図１６】
2019107153.tif 000061
【図１７Ａ】
2019107153.tif 000062
【図１７Ｂ】
2019107153.tif 000063
【図１７Ｃ】
2019107153.tif 000064
【図１８】
2019107153.tif 000065
【図１９Ａ】
2019107153.tif 000066
【図１９Ｂ】
2019107153.tif 000067
【図１９Ｃ】
2019107153.tif 000068
【図２０】
2019107153.tif 000069
【図２１】
2019107153.tif 000070
【図２２】
2019107153.tif 000071
【図２３】
2019107153.tif 000072
【図２４】
2019107153.tif 000073
【国際調査報告】
2019107153.tif 000074
2019107153.tif 000075
2019107153.tif 000076
2019107153.tif 000077
2019107153.tif 000078
2019107153.tif 000079
2019107153.tif 000080
2019107153.tif 000081
2019107153.tif 000082
2019107153.tif 000083