(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力をもつ第１レンズ、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ、および、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズが配置され、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのｄ線に対する焦点距離とするとき、条件式
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満足する撮像レンズ。
【請求項２】
ν４およびν５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのアッベ数とするとき、条件式
ν４  ≧  ５０    ・・・（２）
ν５  ≦  ３０    ・・・（３）
を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
α４を第４レンズの熱線膨張係数とするとき、条件式
｜α４｜  ≦  １５×１０-6    ・・・（４）
を満足する請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力をもつ第１レンズ、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ、および、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズが配置され、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのｄ線に対する焦点距離とするとき、条件式
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満足する撮像レンズと、
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５】
車両に設けられ、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力をもつ第１レンズ、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ、および、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズが配置され、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのｄ線に対する焦点距離とするとき、条件式
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満足する撮像レンズと、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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】
【０００２】
監視カメラや車載カメラでの使用を想定して、外気に晒されることによる低温から高温まで幅広い温度変動による焦点距離及び画角の変動を小さくし、高い光学性能を有する広角撮像レンズについての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載される撮像レンズは、物体側から順に負の屈折力を有する第１および第２レンズと、正の屈折力を有する第３および第４レンズとのレンズ４枚で構成されている。この撮像レンズでは、第２レンズを熱線膨張係数の大きな材料を用いた強い負の屈折力を有するレンズとし、且つ、第３レンズを熱線膨張係数の大きな材料を用いた強い正の屈折力を有するレンズとして、熱による光学的変化を互いに打ち消すようしている。さらに、第４レンズを熱線膨張係数の小さな材料を用いた正の屈折力を有するレンズとして、収差を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２８４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に係る4枚構成の撮像レンズでは、温度変動に対する光学特性は良好であるものの、夜間のような光量が乏しい状況でも視認性を保つために、波長帯域を近赤外光まで広用とした場合には、軸上色収差の補正を行うことが難しい。このため、高い解像性能を得るための改善の余地がある。
【０００６】
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、温度変動に対する高い光学性能を持ちながら、軸上色収差が補正された撮像レンズ、撮像装置および車載カメラシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力をもつ第１レンズ、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ、および、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズが配置され、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのｄ線に対する焦点距離とするとき、条件式
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満足する。
【０００８】
また、上記目的を達成する撮像装置は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力をもつ第１レンズ、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ、および、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズが配置され、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのｄ線に対する焦点距離とするとき、条件式
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満足する撮像レンズと、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。
【０００９】
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、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力をもつ第１レンズ、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ、および、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズが配置され、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズおよび第５レンズのｄ線に対する焦点距離とするとき、条件式
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満足する撮像レンズと、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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、温度変動に対する高い光学性能を持ちながら、軸上色収差が補正された撮像レンズ、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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態（実施例１に対応）に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【図２】実施例１の撮像レンズの球面収差および非点収差を示す収差図である。
【図３】実施例２の撮像レンズの構成を示す図である。
【図４】実施例２の撮像レンズの球面収差および非点収差を示す収差図である。
【図５】実施例３の撮像レンズの構成を示す図である。
【図６】実施例３の撮像レンズの球面収差および非点収差を示す収差図である。
【図７】実施例の撮像レンズと従来技術に基づく撮像レンズとの軸上色収差を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る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】
【００１２】
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。
【００１３】
一実施形態に係る広角の撮像レンズ１００のレンズ構成を、実施例１の撮像レンズ１００Ａの構成を示す図１を用いて説明する。ＡＸは撮像レンズ１００Ａの光軸である。本実施形態の撮像レンズ１００Ａは、物体側から順に、負の屈折率を有する第１レンズ１１０、負の屈折力を有する第２レンズ１２０、正の屈折力を有する第３レンズ１３０、開口絞り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、カバーガラス１７０、および、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor device）等の撮像素子の受光面となる結像面１８０が配置される５枚構成の単焦点レンズである。各レンズ１１０〜１３０，１５０，１６０およびカバーガラス１７０の物体側および像側の面、並びに、開口絞り１４０の面には、物体側から順に面番号１〜１３を付している。これの構成は、以下の実施例２および３と共通するので、実施例２および３においても対応する構成要素に同一の符号を付す。以下において、実施例１〜３のそれぞれの撮像レンズを撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃとし、これら撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃを含む本実施形態の撮像レンズを総称して撮像レンズ１００とする。
【００１４】
広角の撮像レンズでは、広い画角を得るために焦点距離を短くする必要があるが、撮像レンズの機構的な制約からバックフォーカスは焦点距離に比べて長くしなくてはならない。そこで、前方に負の屈折力を有するレンズを配置し、入射した光を一度発散した後、後方の正の屈折力を有するレンズで集光することにより、レンズ系の主点をレンズ後方に飛出させ焦点距離に比べて長いバックフォーカスを確保することが可能となる。具体的には、負の屈折力を有する第１レンズ１１０および第２レンズ１２０で光を発散させ、正の屈折力を有する第３レンズ１３０、第４レンズ１５０および第５レンズ１６０で集光する。
【００１５】
最も物体側に負レンズの第１レンズ１１０と第２レンズ１２０を配置することで、主点を後方に置くのに十分な負の屈折力を得ることができ、開口絞り１４０の前に正の屈折力をもつ第３レンズ１３０を配置することにより、倍率色収差を良好に補正する。また、開口絞り１４０後に正の屈折力をもつレンズ１５０，１６０を配置することにより、結像面１８０への入射角度を小さくし、かつ収差を良好に補正することができる。開口絞り１４０の後に配置する第４レンズ１５０と第５レンズ１６０は、低分散材と高分散材と組み合わせることで軸上色収差の補正を行う。
【００１６】
次に、本実施形態に共通する各レンズの形状について説明する。第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズである。そのようにすることで、諸収差の発生を抑えつつ負の屈折力を得ることが可能となる。また、第２レンズ１２０は、両凹形状のレンズである。そうすることで、強い負の屈折力を得つつ各面の公差感度を低減できる。さらに、第３レンズ１３０の物体側の面を凸面とする。これによって、第２レンズ１２０の像側面との組み合わせで像面湾曲の補正をしつつ、倍率色収差も良好に補正できる。また、第４レンズ１５０は、両凸形状とする。これによって、光線角度を小さくすると共に、第５レンズ１６０と組み合わせて軸上色収差を小さくできる。さらに、第５レンズ１６０は像側に凸面を向けたメニスカス形状とする。こうすることで、物体側面で軸上の色消しを行い、像側面で像面入射角を抑えることが可能となる。
【００１７】
さらに、第４レンズ１５０および第５レンズ１６０は、ｆ４およびｆ５をそれぞれ第４レンズ１５０および第５レンズ１６０のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する焦点距離とするとき、
０  ＜  ｆ４／ｆ５  ≦  ０．５    ・・・（１）
を満たすようにする。これによって、良好に軸上収差を補正することができる。
【００１８】
ｆ４／ｆ５の値が上限値０．５を超えると温度による画角及び焦点距離の変動を抑えたまま、色収差を補正するのが困難になる。ｆ４／ｆ５＝０．５の条件よりも、ｆ４が大きくなる場合、第４レンズ１５０の像側面の屈折力が弱くなることで軸上色収差が補正できなくなる。また、ｆ５が小さくなる場合、第５レンズ１６０の屈折力が強くなることで温度による画角及び焦点距離の変動が大きくなる。
【００１９】
また、前述のように、第４レンズ１５０と第５レンズ１６０の組み合わせで色消しを行うため、第４レンズ１５０と第５レンズ１６０のアッベ数ν４、ν５をそれぞれ次の条件式を満足するように設定することができる。
ν４  ≧  ５０    ・・・（２）
ν５  ≦  ３０    ・・・（３）
【００２０】
第４レンズ１５０のアッベ数ν４を、下限値５０を上回るように設定することで、第４レンズ１５０の軸上色収差の発生を抑え、第５レンズ１６０で良好に補正することが可能となる。また、第５レンズ１６０のアッベ数ν５を、上限値３０を下回るように設定することで、第５レンズ１６０の軸上色収差を打ち消す効果が得られやすくなり、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
【００２１】
全てのレンズの熱膨張及び熱収縮が小さければ、温度変化による焦点位置と画角の変化が小さく保たれるのは自明であるが、小型、軽量且つ安価に撮像レンズ１００を構成するためには、樹脂などガラスに比べ熱線膨張係数の大きな材料を使用する必要がある。ガラスの使用を最小に抑え、且つ良好な性能を得るためには、材料の配置や屈折力の配分に特別な工夫が必要となる。
【００２２】
このため、第４レンズ１５０を熱線膨張係数の小さな材料、例えばガラス材料で構成することが望ましい。そのように構成にすることにより他のレンズの熱線膨張係数が大きくても、全系として温度による焦点位置、及び画角の変化を抑制することが可能となる。第４レンズ１５０の熱線膨張係数をα４とすると、次の数式（４）を満たすように第４レンズの材料を選択することができる。
｜α４｜  ≦  １５×１０-6    ・・・（４）
第４レンズを数式（４）を満たすガラス材料で構成することにより、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０および第５レンズ１６０は、樹脂製のレンズとすることができる。樹脂製のレンズを用いることによって、撮像レンズ１００を小型、軽量且つ安価に構成することが可能になる。
【００２３】
さらに、第４レンズ１５０の熱線膨張係数がより小さい方が焦点位置および画角の変化の抑制効果が大きい。線膨張係数α４は、次の数式（５）を満たすようにすることがさらに望ましい。
｜α４｜  ≦  １０×１０-6    ・・・（５）
【実施例】
【００２４】
以下に、撮像レンズ１００の具体的な数値による実施例１〜３を示す。実施例１〜３は、各レンズの屈折力の正負、面形状、および、数式（１）〜（４）に示すパラメータ等について、上述した本実施形態の特徴を有する。実施例１〜３において、焦点距離、Ｆナンバー（Ｆｎｏ）、画角、像高、レンズ全長、バックフォーカス（Ｂｆ）は、次の表１の通りである。また、実施例１〜３において、条件式（１）〜（４）のパラメータは、表２の通りである。
【００２５】
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を４次の非球面係数、Ｂを６次の非球面係数、Ｃを８次の非球面係数、Ｄを１０次の非球面係数としたとき、次の数式（６）（非球面方程式）で表される。ただし、ｈは光線の高さ、ｃは中心曲率半径の逆数、Ｚは面頂点に対する接平面からの深さを、をそれぞれ表している。
【００２６】
【数１】
0006598729.tif 000002
【００２７】
【表１】
0006598729.tif 000003
【００２８】
【表２】
0006598729.tif 000004
【００２９】
＜実施例１＞
図１は、実施例１に係る撮像レンズ１００Ａの構成を示している。また、実施例１の撮像レンズの面データを表３に、非球面データを表４に示す。さらに、球面収差、非点収差を示す収差図を図２に示す。
【００３０】
図１に示すように、実施例１の撮像レンズ１００Ａにおいて、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は両凹形状、第３レンズ１３０は物体側の面を凸面とするメニスカス形状、第４レンズ１５０は両凸形状、第５レンズ１６０は、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１５０および第５レンズ１６０は両面に、それぞれ非球面を有する。
【００３１】
また、図１に示すように第１レンズ１１０の厚さとなる面１と面２との間の距離をＤ１、第１レンズ１１０の面２から第２レンズ１２０の面３までの距離をＤ２、第２レンズ１２０の厚さとなる面３と面４との間の距離をＤ３、第２レンズ１２０の面４から第３レンズ１３０の面５までの距離をＤ４、第３レンズ１３０の厚さとなる面５と面６との間の距離をＤ５、第３レンズ１３０の面６から開口絞り１４０の面７までの距離をＤ６、開口絞り１４０の面７と第４レンズ１５０の面８との間の距離をＤ７、第４レンズ１５０の厚さとなる面８と面９との間の距離をＤ８、第４レンズ１５０の面９と第５レンズ１６０の面１０との間の距離をＤ９、第５レンズ１６０の厚さとなる面１０と面１１との間の距離をＤ１０、第５レンズ１６０の面１１からカバーガラス１７０の面１２までの距離をＤ１１、カバーガラス１７０の厚さとなる面１１２と面１３との間の距離をＤ１２、カバーガラス１７０の面１３と結像面１８０との間の距離をＤ１３とする。（以下の実施例においても同様。ただし、図面上ではＤ１〜Ｄ１３の表示を省略している。）
【００３２】
表３は、実施例１における第１〜第５レンズ１１０，１２０，１３０，１５０，１６０、絞り１４０、カバーバラス１７０の各面番号に対応した、曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、およびアッベ数νｄを示している。表中の面番号の横の記号「＊」は非球面の面を表している。表３に示すように、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１５０および第５レンズ１６０の両面が非球面である（以下の実施例においても同様）。曲率半径Ｒの値は、非球面の場合は近軸曲率半径を示している。表４は、所定面の非球面係数を示している。間隔Ｄは、その面番号の面と次の面番号の面との間の間隔を示す。したがって、面番号１の欄の間隔Ｄは図１中のＤ１（面１と面２との間の距離）、面番号２の欄の間隔Ｄは図１中のＤ２（面２と面３との間の距離）、以下同様である。屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄは、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）を基準波長としている。
【００３３】
【表３】
0006598729.tif 000005
【００３４】
【表４】
0006598729.tif 000006
【００３５】
図２は、実施例１の撮像レンズ１００Ａの収差図であり、図２（Ａ）が球面収差を、図２（Ｂ）が非点収差をそれぞれ示している。図２（Ａ）中の縦軸は瞳径を１に正規化した入射瞳上の入射高を示し、横軸は結像位置のずれを示す。図２（Ａ）のグラフ中の各線は、グラフ右に示す各波長の光に対する球面収差を示す。図２（Ｂ）は、ｄ線を基準波長とした非点収差を示すもので、縦軸は半画角を表し、横軸は結像位置のずれを示す。図２（Ｂ）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２からわかるように、実施例１によれば、球面、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。
【００３６】
＜実施例２＞
図３は、実施例２に係る撮像レンズ１００Ｂの構成を示す。また、実施例２の撮像レンズ１００Ｂの面データを表５に、非球面データを表６に示す。さらに、球面収差、非点収差を示す収差図を図４に示す。
【００３７】
図３に示すように、実施例２に係る撮像レンズ１００Ｂにおいて、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は両凹形状、第３レンズ１３０は物体側の面を凸面とするメニスカス形状、第４レンズ１５０は両凸形状、第５レンズ１６０は、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１５０および第５レンズ１６０は両面に、それぞれ非球面を有する。
【００３８】
表５は、実施例２における第１〜第５レンズ１１０，１２０，１３０，１５０，１６０、絞り１４０、カバーバラス１７０の各面番号に対応した、曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、およびアッベ数νｄを示している。表６は、実施例２における所定面の非球面係数を示している。
【００３９】
【表５】
0006598729.tif 000007
【００４０】
【表６】
0006598729.tif 000008
【００４１】
図４は、実施例２の撮像レンズ１００Ｂの収差図であり、実施例１の図２（Ａ）、図２（Ｂ）と同様に、図４（Ａ）が球面収差を、図４（Ｂ）が非点収差をそれぞれ示している。図４からわかるように、実施例２によれば、球面、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。
【００４２】
＜実施例３＞
図５は、実施例３に係る撮像レンズ１００Ｃの構成を示す。また、実施例３の撮像レンズ１００Ｃの面データを表７に、非球面データを表８に示す。さらに、球面収差、非点収差を示す収差図を図６に示す。
【００４３】
図５に示すように、実施例３に係る撮像レンズ１００Ｃにおいて、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は両凹形状、第３レンズ１３０は物体側の面を凸面とするメニスカス形状、第４レンズ１５０は両凸形状、第５レンズ１６０は、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１５０および第５レンズ１６０は両面に、それぞれ非球面を有する。
【００４４】
表７は、実施例２における第１〜第５レンズ１１０，１２０，１３０，１５０，１６０、絞り１４０、カバーバラス１７０の各面番号に対応した、曲率半径Ｒ（ｍｍ）、間隔Ｄ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、およびアッベ数νｄを示している。表８は、実施例３における所定面の非球面係数を示している。
【００４５】
【表７】
0006598729.tif 000009
【００４６】
【表８】
0006598729.tif 000010
【００４７】
図６は、実施例３の撮像レンズ１００Ｃの収差図であり、実施例１の図２（Ａ）、図２（Ｂ）と同様に、図６（Ａ）が球面収差を、図６（Ｂ）が非点収差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、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１００Ｃが得られる。
【００４８】
図７は、横軸に全系の焦点距離をとり、縦軸にｇ線（波長λ＝435.83nm）、ｓ線（波長λ＝852.11nm）の近軸結像位置の差（ｍｍ）をとったグラフである。図７において、黒丸は上述の実施例１から３の撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃに対応する。一方、黒い三角の点は、比較のため特許文献１に示された撮像レンズのデータを用いて計算したものである。図７から解るように、実施例１から３によれば、従来技術と比較して軸上色収差を良好に補正することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態に係る実施例１から実施例３の撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃによれば、両凹形状で負の屈折力をもつ第２レンズ１２０、物体側に凸面を向けた正の屈折力をもつ第３レンズ１３０を組み合わせることで、像面湾曲の補正をしつつ、倍率色収差も良好に補正でき、高い光学性能が得られる。また、両凸形状で正の屈折力をもつ第４レンズ１５０を像側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力をもつ第５レンズ１６０であって、数式（１）の条件を満たす第５レンズ１６０と組み合わせることにより、軸上色収差を良好に補正することができる。その結果、図２、図４、および図６に示すように、諸収差を良好に補正しながら、図７に示すように軸上色収差を良好に改善することが可能になる。
【００５０】
また、第４レンズ１５０と第５レンズ１６０のアッベ数ν４、ν５が条件式（２）、（３）を満足するので、軸上色収差を補正する効果が高い。
【００５１】
さらに、第４レンズ１５０の熱線膨張係数α４は、数式（４）を満足し、さらに数式（５）も満足するので、撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃの全系として温度による焦点位置、及び画角の変化を抑制することができる。これによって、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０および第４レンズ１５０を樹脂製のレンズとすることができ、撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃを小型、軽量且つ安価に構成することが可能になる。
【００５２】
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１〜３の撮像レンズ１００Ａ〜１００Ｃ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１７０に赤外線除去フィルター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１７０の面に施すなどしたりしても良い。また、他のレンズ面やローパスフィルター等のフィルターに赤外コートを施しても良い。
【００５３】
本実施形態の広角光学系によれば、撮像素子を用いた撮像系、特に監視用カメラや車載カメラ等に好適であり、小型、薄型で高い光学性能の広角光学系、及び、前記広角光学系を備えた撮像モジュールが実現できる。
【００５４】
図８に本発明の一実施形態に係る撮像レンズ１００を用いた撮像装置２００の一実施形態の断面図を示す。撮像レンズ１００およびＣＣＤや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１８０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。
【００５５】
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装置２００から出力される。
【００５６】
図９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２００を、車両３００に搭載される車載カメラ３１０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３１０と画像処理装置３２０を含んで構成される。車載カメラ３１０は車両３００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９の例では、車室内の後部に固定して車両３００の後方の視界の周辺画像を撮像するものとする。
【００５７】
車載カメラ３１０は、取得した画像を車両３００内の通信手段を介して、画像処理装置３２０に出力する。画像処理装置３２０は、画像処理用ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated 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３１０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３２０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、文字や予想軌跡線等の画像への重畳、等の処理を行い、表示装置３３０の仕様に合わせた画像信号を出力する。画像処理装置３２０の一部またはすべての機能を車載カメラ３１０側に持たせても良い。
【００５８】
表示装置３３０は、車両３００のダッシュボード等に配置され、車両３００の運転者に対して画像処理装置３２０で処理された画像情報を表示する。
【００５９】
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３１０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、様々な用途の撮像装置２００に適している。
【符号の説明】
【００６０】
１００，１００Ａ〜１００Ｃ    撮像レンズ
１１０    第１レンズ
１２０    第２レンズ
１３０    第３レンズ
１４０    開口絞り
１５０    第４レンズ
１６０    第５レンズ
１７０    カバーガラス
１８０    結像面
２００    撮像装置
２１０    撮像素子
２２０    筺体
３００    車両
３１０    車載カメラ
３２０    画像処理装置
３３０    表示パネル
【図１】
0006598729.tif 000011
【図２】
0006598729.tif 000012
【図３】
0006598729.tif 000013
【図４】
0006598729.tif 000014
【図５】
0006598729.tif 000015
【図６】
0006598729.tif 000016
【図７】
0006598729.tif 000017
【図８】
0006598729.tif 000018
【図９】
0006598729.tif 000019