(57)【要約】【課題】収差特性の劣化を抑制しつつ、コンバータレンズの構成の簡単化、コンパクト化及び軽量化が図れるコンバータレンズを提供する。【解決手段】このコンバータレンズ１０３は、物体側の面が凸又は凹面で、像側の面が凹面であり、物体側及び像側のうちの少なくともいずれか一方の面が非球面である単一のレンズにより構成される。結像レンズ系１０２とコンバータレンズ１０３とからなる撮像レンズ１０１全系の焦点距離ｆ０と、前記結像レンズ系の焦点距離ｆ１とが、０．５＜ｆ０／ｆ１＜１．５の関係を満たすように設定される。【選択図】        図１
2004325498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物の像を所定の像面に結像させる結像レンズ系の物体側に配置され、前記結像レンズ系の画角特性を広角撮影に適した特性に変換するコンバータレンズであって、
その物体側の面が凸又は凹面で、その像側の面が凹面であり、その物体側及び像側のうちの少なくともいずれか一方の面が非球面である単一のレンズにより構成され、
前記結像レンズ系と前記コンバータレンズとのレンズ全系の焦点距離ｆ０と、前記結像レンズ系の焦点距離ｆ１とが、
０．５＜ｆ０／ｆ１＜１．５
の関係を満たす、コンバータレンズ。
【請求項２】
請求項１に記載のコンバータレンズを用いた撮像レンズであって、
請求項１に記載の前記結像レンズ系と、
前記コンバータレンズと、
を備える、撮像レンズ。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像レンズにおいて、
前記コンバータレンズは、前記結像レンズ系の撮像視野のうちの一部の領域のみを覆うように、その一部分が切り取られたような構成を有する、撮像レンズ。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像レンズを用いた車載カメラ装置であって、
請求項３に記載の撮像レンズを備え、車両に設置されて車両周辺を撮像する、車載カメラ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車載カメラ装置において、
前記車載カメラ装置は、車両前端部又は後端部に設置され、車両前方側又は後方側における左右の撮像領域及び車両前端部又は後端部の斜め下方の撮像領域を撮像し、
前記車載カメラ装置は、
前記左右の撮像領域から光を反射して前記撮像レンズの前記結像レンズ系に導入する反射手段と、
前記撮像レンズによって結像された像を撮像する撮像素子と、
をさらに備え、
前記結像レンズ系の前記撮像視野のうちの一部の領域が前記左右の撮像領域に割り当てられ、他の領域が前記斜め下方の撮像領域に割り当てられ、前記撮像レンズの前記コンバータレンズが、前記撮像視野のうちの前記他の領域に対応して配置されている、車載カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバータレンズ、撮像レンズ及びそれらを用いた車載カメラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の撮像レンズでは、結像レンズ系に組み合わせるコンバータレンズとしては、コンバータレンズの装着によりピント位置等が移動しないようにするため、アフォーカル系を構成するものが一般に用いられている。この場合、コンバータレンズは、アフォーカル系を構成するために複数のレンズを組み合わせて構成される。
【０００３】
なお、本願発明の関連技術としては、例えば特許文献１、２に記載のものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−７２０８５公報
【特許文献２】
特開２００２−３６５５３１公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、複数のレンズによりコンバータレンズが構成されているため、コンバータレンズの構成が複雑になるとともに、サイズ及び重量が増大する。
【０００６】
そこで、本発明は、収差特性の劣化を抑制しつつ、コンバータレンズの構成の簡単化、コンパクト化及び軽量化が図れるコンバータレンズ、撮像レンズ及び車載カメラ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、撮像対象物の像を所定の像面に結像させる結像レンズ系の物体側に配置され、前記結像レンズ系の画角特性を広角撮影に適した特性に変換するコンバータレンズであって、その物体側の面が凸又は凹面で、その像側の面が凹面であり、その物体側及び像側のうちの少なくともいずれか一方の面が非球面である単一のレンズにより構成され、前記結像レンズ系と前記コンバータレンズとのレンズ全系の焦点距離ｆ０と、前記結像レンズ系の焦点距離ｆ１とが、０．５＜ｆ０／ｆ１＜１．５の関係を満たす。
【０００８】
また、前記目的を達成するための技術的手段は、請求項１に記載のコンバータレンズを用いた撮像レンズであって、請求項１に記載の前記結像レンズ系と、前記コンバータレンズと、を備えている。
【０００９】
さらに、好ましくは、前記コンバータレンズは、前記結像レンズ系の撮像視野のうちの一部の領域のみを覆うように、その一部分が切り取られたような構成を有する。
【００１０】
また、前記目的を達成するための技術的手段は、請求項３に記載の撮像レンズを用いた車載カメラ装置であって、請求項３に記載の撮像レンズを備え、車両に設置されて車両周辺を撮像する。
【００１１】
さらに、好ましくは、前記車載カメラ装置は、車両前端部又は後端部に設置され、車両前方側又は後方側における左右の撮像領域及び車両前端部又は後端部の斜め下方の撮像領域を撮像し、前記車載カメラ装置は、前記左右の撮像領域から光を反射して前記撮像レンズの前記結像レンズ系に導入する反射手段と、前記撮像レンズによって結像された像を撮像する撮像素子と、をさらに備え、前記結像レンズ系の前記撮像視野のうちの一部の領域が前記左右の撮像領域に割り当てられ、他の領域が前記斜め下方の撮像領域に割り当てられ、前記撮像レンズの前記コンバータレンズが、前記撮像視野のうちの前記他の領域に対応して配置されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。この撮像レンズ１０１は、図１に示すように、結像レンズ系１０２とコンバータレンズ１０３とを備えている。結像レンズ系１０２は、コンバータレンズ１０３を取り除いた状態でも独立して結像レンズ系として機能するものであり、撮像対象物の像を所定の像面（撮像素子の撮像面等）に結像させる。コンバータレンズ１０３は、その結像レンズ系１０２の画角特性を広角撮影に適した特性に変換するためのものであり、結像レンズ系１０２の物体側に配置される。
【００１３】
本実施形態では、コンバータレンズ１０３は、その物体側の面が凸又は凹面で、その像側の面が凹面であり、その物体側及び像側のうちの少なくともいずれか一方の面が非球面である単一のレンズにより構成されている。そして、撮像レンズ１０１全系の焦点距離ｆ０と、結像レンズ系１０２の焦点距離ｆ１とが、
０．５＜ｆ０／ｆ１＜１．５
の関係を満たすように設定されている。
【００１４】
ここで、上記関係における上限値（１．５）は、ｆ０／ｆ１の値がこれ以上大きくなるとコンバータレンズ１０３による画角特性の変換効果が小さくなり過ぎるため、コンバータレンズ１０３による有効な画角変換効果が得られる限界を規定したものである。また、下限値（０．５）は、ｆ０／ｆ１の値がこれ以上小さくなると、単一のレンズによりコンバータレンズ１０３を構成している関係上、撮像レンズ１０１の収差特性の劣化が大きくなり過ぎるため（特に、周辺部のピントずれが大きくなる）、収差特性の劣化による限界値を規定したものである。
【００１５】
具体的には、本実施形態では、結像レンズ系１０２は、図１に示すように、第１ないし第４レンズ１１１〜１１４を組み合わせて構成されている。第４レンズ１４と撮像素子（ここでは、ＣＣＤ素子）との間には、赤外カットフィルタ、光学ローパスフィルタ及び撮像素子用のカバーガラスからなる複合部材１１５が備えられている。第２レンズ１１２と第３レンズ１１３との間には絞り１１６が介装されている。第１レンズ１１１は、物体側のレンズ面（３）が凸面で像側のレンズ面（４）が凹面となっている。第２レンズ１１２は、２つのレンズ１２１，１２２を貼り合わせて構成されており、物体側のレンズ面（５）が凹面で像側のレンズ面（７）が凸面となっており、レンズ１２１，１２２の境界面によって構成されるレンズ面（６）が像側から見て凹面となっている。第３レンズ１１３は、２つのレンズ１２３，１２４を貼り合わせて構成されており、物体側及び像側のレンズ面（９，１１）が凸面となっており、レンズ１２３，１２４の境界面によって構成されるレンズ面（１０）が像側から見て凹面となっている。第４レンズ１１４は、物体側及び像側のレンズ面（１２，１３）が凸面となっている。コンバータレンズ１０３は、物体側のレンズ面（１）が凸面で像側のレンズ面（２）が凹面となっている。複合部材１１５の物体側及び像側の表面（１４，１５）は平面となっている。なお、図１及び下記の表１において、絞り１１６に符号８を付与している。
【００１６】
下記の表１は、図１の撮像レンズ１０１の各光学機能要素の具体的構成を示すものである。表１中の最左欄の「１」〜「１５」は図１中の光学機能要素に対応しており、「Ｒ」は対応する各レンズ面の曲率半径（又は近軸曲率半径）［ｍｍ］を示し、「Ｄ」は対応する光学要素間の間隔［ｍｍ］を示している。「Ｎｄ」は対応するレンズのｄ線に対する屈折率を示し、例えば表中の値「１．４９１」はコンバータレンズ１０３の屈折率を示し、値「１．７２９１６」、「１．８４６６６」は第２レンズ１１２のレンズ１２１，１２２の屈折率をそれぞれ示す。また、「νｄ」は同様に対応するレンズのアッベ数を示す。なお、表１では、複合部材１１５の表面（１４，１５）及び絞り１１６（８）の曲率半径Ｒの欄を便宜上空欄としている。
【００１７】
【表１】
2004325498.tif 000003
【００１８】
また、本実施形態では、コンバータレンズ１０３の両レンズ面（１，２）、結像レンズ系１０１の第１レンズ１１１のレンズ面（４）、及び第４レンズ１１４のレンズ面（１２）が非球面とされている（他のレンズ面は球面である）。下記の表２は、これらのレンズ面（１，２，４，１２）の非球面形状を決定する各設定パラメータの値を示すものであり、下記の数１に代入して非球面形状の決定が行われる。
【００１９】
【表２】
2004325498.tif 000004
【００２０】
【数１】
2004325498.tif 000005
【００２１】
上記数１において、「ｒ」は近軸曲率半径であり、各レンズ面に対応する表１中のＲの値が代入される。「Ｋ」は円錐定数であり、「Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，・・・」は高次の非球面係数である。また、表２中の円錐定数及び非球面係数の表記における「Ｅとそれに続く数字」は１０の累乗を表しており、例えば「Ｅ＋０１」は１０の１乗を表し、「Ｅ−０４」は１０のマイナス４乗を表している。
【００２２】
また、本実施形態では、撮像レンズ１０１全系の焦点距離ｆ０［ｍｍ］及び画角、結像レンズ系１０２の焦点距離ｆ１［ｍｍ］、Ｆナンバー及び画角は、以下の表３のように設定されている。
【００２３】
【表３】
2004325498.tif 000006
【００２４】
図２（ａ）ないし図２（ｃ）は結像レンズ系１０２の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図であり、図３は結像レンズ系１０２の横収差図である。なお、図２（ｂ）の非点収差図における「Ｍ」はメリディオナルを示し、「Ｓ」はサジタルを示している（以下の非点収差図においても同様）。また、図４（ａ）ないし図４（ｃ）は撮像レンズ１０１全系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図であり、図５は撮像レンズ１０１全系の横収差図である。これらの収差図より、コンバータレンズ１０３を使用することによる収差特性の劣化が抑制されていることが分かる。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係るコンバータレンズ１０３は、単一のレンズによって構成されているため、コンバータレンズ１０３及び撮像レンズ１０１の構成の簡単化、コンパクト化及び軽量化が図れる。
【００２６】
また、コンバータレンズ１０３は、その物体側のレンズ面が凸又は凹面で、その像側のレンズ面が凹面であり（本実施形態では、物体側が凸で像側が凹）、その物体側及び像側のうちの少なくともいずれか一方の面が非球面（本実施形態では、両側のレンズ面が非球面）となっているため、コンバータレンズ１０３を使用することによる収差特性の劣化を抑制しつつ、画角の変換倍率を大きくすることができる。
【００２７】
さらに、撮像レンズ１０１全系の焦点距離ｆ０と、結像レンズ系１０２の焦点距離ｆ１とが、０．５＜ｆ０／ｆ１＜１．５の関係を満たすように設定することにより（本実施形態では、ｆ０／ｆ１＝１．００９と設定されている）、コンバータレンズ１０３を使用することによる収差特性の劣化を抑制しつつ、コンバータレンズ１０３による画角の変換倍率を容易に大きくすることができる。
【００２８】
また、本実施形態に係るコンバータレンズ１０３を既存の結像レンズ系１０２に組み合わせることにより、広角撮像に適した撮像レンズ１０１を容易に構成することができる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。この撮像レンズ２０１は、図６に示すように、結像レンズ系２０２とコンバータレンズ２０３とを備えている。
【００３０】
結像レンズ系２０２は、第１ないし第５レンズ２１１〜２１５を組み合わせて構成されている。第５レンズ２１５と撮像素子との間には、前述の複合部材１１５と同様な構成の複合部材２１６が備えられている。第３レンズ２１３と第４レンズ２１４との間には絞り２１７が介装されている。第１レンズ２１１は、物体側のレンズ面（３）が平面で像側のレンズ面（４）が凹面となっている。第２レンズ２１２は、物体側のレンズ面（５）が凸面で像側のレンズ面（６）が凹面となっている。第３レンズ２１３は、物体側のレンズ面（７）が凸面で像側のレンズ面（８）が凸面となっている。第４レンズ２１４は、２つのレンズ２２１，２２２を貼り合わせて構成されており、物体側のレンズ面（１０）が凹面で像側のレンズ面（１２）が凸面となっており、レンズ２２１，２２２の境界面によって構成されるレンズ面（１１）が像側から見て凹面となっている。第５レンズ２１５は、物体側及び像側のレンズ面（１３，１４）が凸面となっている。コンバータレンズ２０３の物体側のレンズ面（１）は、その中央部が凸型で、周辺部が凹型の非球面形状を有しており、像側のレンズ面（２）は凹面となっている。複合部材２１６の物体側及び像側の表面（１５，１６）は平面となっている。なお、図６及び下記の表４において、絞り２１７に符号９を付与している。
【００３１】
下記の表４は、図６の撮像レンズ２０１の各光学機能要素の具体的構成を示すものであり、表４の記載様式等は上記表１と同様である。
【００３２】
【表４】
2004325498.tif 000007
【００３３】
また、本実施形態では、コンバータレンズ２０３の両レンズ面（１，２）が非球面とされている（結像レンズ系２０２の各レンズ面は球面である）。レンズ面（１，２）の非球面形状は、下記の表５に記載の条件により決定される。
【００３４】
【表５】
2004325498.tif 000008
【００３５】
また、本実施形態では、撮像レンズ２０１全系の焦点距離ｆ０［ｍｍ］及び画角、結像レンズ系２０２の焦点距離ｆ１［ｍｍ］、Ｆナンバー及び画角は、以下の表６のように設定されている。
【００３６】
【表６】
2004325498.tif 000009
【００３７】
図７（ａ）ないし図７（ｃ）は結像レンズ系２０２の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図であり、図８は結像レンズ系２０２の横収差図である。また、図９（ａ）ないし図９（ｃ）は撮像レンズ２０１全系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図であり、図１０は撮像レンズ２０１全系の横収差図である。これらの収差図より、コンバータレンズ２０３を使用することによる収差特性の劣化が抑制されていることが分かる。
【００３８】
＜第３実施形態＞
図１１は、本発明の第３実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。この撮像レンズ３０１は、図１１に示すように、結像レンズ系３０２とコンバータレンズ３０３とを備えている。
【００３９】
結像レンズ系３０２は、第１ないし第３レンズ３１１〜３１３を組み合わせて構成されている。第３レンズ３１３と撮像素子との間には、前述の複合部材１１５と同様な構成の複合部材３１４が備えられている。第２レンズ３１２と第３レンズ３１３との間には絞り３１５が介装されている。第１レンズ３１１は、物体側のレンズ面（３）が凸面で像側のレンズ面（４）が凹面となっている。第２レンズ３１２は、２つのレンズ３２１，３２２を貼り合わせて構成されており、物体側及び像側のレンズ面（５，７）が凹面となっており、レンズ３２１，３２２の境界面によって構成されるレンズ面（６）が像側から見て凹面となっている。第３レンズ３１３は、物体側のレンズ面（９）が凸面で像側のレンズ面（１０）が凸面となっている。コンバータレンズ３０３は、物体側及び像側のレンズ面（１，２）が凹面となっている。複合部材３１４の物体側及び像側の表面（１１，１２）は平面となっている。なお、図１１及び下記の表７において、絞り３１５に符号８を付与している。
【００４０】
下記の表４は、図１１の撮像レンズ３０１の各光学機能要素の具体的構成を示すものであり、表７の記載様式等は上記表１と同様である。
【００４１】
【表７】
2004325498.tif 000010
【００４２】
また、本実施形態では、コンバータレンズ３０３の両レンズ面（１，２）、結像レンズ系３０２のレンズ面（４，９，１０）が非球面とされている（他のレンズ面は球面である）。レンズ面（１，２，４，９，１０）の非球面形状は、下記の表８に記載の条件により決定される。
【００４３】
【表８】
2004325498.tif 000011
【００４４】
また、本実施形態では、撮像レンズ３０１全系の焦点距離ｆ０［ｍｍ］及び画角、結像レンズ系３０２の焦点距離ｆ１［ｍｍ］、Ｆナンバー及び画角は、以下の表９のように設定されている。
【００４５】
【表９】
2004325498.tif 000012
【００４６】
図１２（ａ）ないし図１２（ｃ）は結像レンズ系３０２の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図であり、図１３は結像レンズ系３０２の横収差図である。また、図１４（ａ）ないし図１４（ｃ）は撮像レンズ３０１全系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図であり、図１５は撮像レンズ３０１全系の横収差図である。これらの収差図より、コンバータレンズ３０３を使用することによる収差特性の劣化が抑制されていることが分かる。
【００４７】
＜第４実施形態＞
図１６は本発明の第４実施形態に係る車載カメラ装置の横断面図であり、図１７はその車載カメラ装置の縦断面図である。この車載カメラ装置１は、前述の第１ないし第３実施形態に係る撮像レンズ１０１，２０１，３０１のうちのいずれかを用いて構成されている。なお、本実施形態では、一例として撮像レンズ１０１が用いられている。
【００４８】
具体的には、車載カメラ装置１は、図１６及び図１７に示すように、遮光性及び防水性を有するケース１３内に、カメラユニット１５と、それぞれカメラユニット１５の正面側に配置されたコンバータレンズ１０３及び左右一対のプリズム（反射手段）１７，１９とを収容配設して構成される。ここで、図１７に示される構成要素のうち、カメラユニット１５の結像レンズ系１０２、及びコンバータレンズ１０３によって撮像レンズ１０１が構成されている。
【００４９】
このような車載カメラ装置１は、図１８及び図１９に示すように、車両前端部（例えば、フロントグリル部）の中央に設置され、車両前方側における左右の撮像領域Ａ１，Ａ２の撮像と、車両前端部の斜め下方の撮像領域Ａ３の撮像とを同時に行うようになっている。なお、変形例として、車載カメラ装置１を車両後端部に設置し、車両後方側における左右の撮像領域及び斜め下方向の撮像領域を撮像するようにしてもよい。
【００５０】
ケース１３は、密閉状の箱状に形成されている。このケース１３には、左右の撮像領域Ａ１，Ａ２及び斜め下方の撮像領域Ａ３を撮像するための透明性部材による透明窓１３Ｌ，１３Ｒ，１３Ｆが設けられている。
【００５１】
カメラユニット１５は、そのホルダ内に、結像レンズ系１０２と、ＣＣＤ素子等の撮像素子３１と、撮像素子３１の駆動回路等の処理回路３３とを収容配設して構成される。
【００５２】
結像レンズ系１０２は、プリズム１７，１９及びコンバータレンズ１０３によって導入される撮像領域Ａ１〜Ａ３からの光を取り込み、撮像領域Ａ１〜Ａ３の像を撮像素子３１の撮像面上に結像する。撮像素子３１は、その撮像面の垂直中心軸Ｐ１が結像レンズ系１０２のレンズ中心軸（光軸）Ｐ２に重なる位置から上方に所定距離だけ平行移動された位置に位置するように配設されている。これによって、撮像素子３１によって撮像される視野範囲が下方側に拡大されている。
【００５３】
コンバータレンズ１０３は結像レンズ系１０２の垂直画角の下側領域に配置され、プリズム１７，１９は結像レンズ系１０２の垂直画角の上側領域に配置される。すなわち、コンバータレンズ１０３は、カメラ装置３の複数の視野方向のうちの一部の視野方向（ここでは、前方斜め下方の撮像領域Ａ３）に対応する結像レンズ系１０２の画角の一部領域だけを占めるように配置され、プリズム１７，１９は、カメラ装置３の複数の視野方向のうちの残りの視野方向（ここでは、左右の撮像領域Ａ１，Ａ２）に対応する結像レンズ系１０２の画角の残部領域だけを占めるように配置される。
【００５４】
これに対応して、コンバータレンズ１０３は、結像レンズ系１０２の垂直画角の上側領域に重複しないように、その上側領域に対応する部分（略上半分の部分）が切り取られた構成を有している。そして、このコンバータレンズ１０３が結像レンズ系１０２の垂直画角の下側領域に配置されることで、カメラ装置３の前方斜め下側の視野方向の視野範囲（結像レンズ系１０２の垂直画角の下側領域に対応する範囲）が、その左右両側及び下側に拡大された広視野となる。
【００５５】
左右一対のプリズム１７，１９は、互いに鏡像対称となる略三角柱形に形成される。そして、左（右）のプリズム１７（１９）に関しては、その左（右）のプリズム側面１７Ｌ（１９Ｒ）及びそのプリズム後面１７Ｂ（１９Ｂ）が透過面に保たれ、その右（左）のプリズム側面１７Ｒ（１９Ｌ）上には、その内面が反射面（鏡面）と成るように、図示しないアルミ等の金属層が蒸着された上にその蒸着面を被覆するように更に黒色塗料による保護膜（図示省略）が形成される。
【００５６】
これら各プリズム１７，１９は、左（右）のプリズム１７（１９）に関しては、その頂角が前側に向けられ、その左（右）のプリズム側面１７Ｌ（１９Ｒ）がケース１３の左（右）の透明窓１３Ｌ（１３Ｒ）に対面され、そのプリズム後面１７Ｂ（１９Ｂ）が結像レンズ系１０２に対面されて配置される。そして、これら各プリズム１７，１９は、結像レンズ系１０２の正面側にて、互いに結像レンズ系１０２の左右２等分面に面対称に配置され、ともに鉛直姿勢に保たれて配置され、ともに結像レンズ系１０２の垂直画角の上側領域内に収まるように、それらの下端部が斜めにカットされている。
【００５７】
次に、このカメラ装置３の撮像原理を説明する。
【００５８】
車両前端部における斜め下方の撮像領域Ａ３の広角な範囲からの光は、図１７に示すように、ケース１３の透明窓１３Ｆを透過して、透明窓１３Ｆに組み込まれたコンバータレンズ１０３により屈折されて結像レンズ系１０２側に導光され、結像レンズ系１０２の垂直画角の下側領域を通って直接に結像レンズ系１０２に入射して、結像レンズ系１０２により集光されて撮像素子３１の撮像面の第１の領域に結像する。これにより、車両の前方斜め下方の撮像領域Ａ３の死角が撮像素子３１により広角に撮像される。
【００５９】
これと同時に、車両前方側における左右の撮像領域Ａ１，Ａ２の非広角な範囲からの光は、図１６に示すように、ケース１３の透明窓１３Ｌ（１３Ｒ）を透過して左（右）のプリズム１７（１９）に於ける左（右）のプリズム側面１７Ｌ（１９Ｒ）に入射し、左（右）のプリズム１７（１９）内で、その右（左）のプリズム側面１７Ｒ（１９Ｌ）で内面反射し、次いでその左（右）のプリズム側面１７Ｌ（１９Ｒ）で内面反射して計２回内面反転されて、そのプリズム後面１７Ｂ（１９Ｂ）から射出された後、結像レンズ系１０２の垂直画角の上側領域を通って結像レンズ系１０２に入射して、結像レンズ系１０２により集光されて撮像素子３１の撮像面３１ａの第２の領域（前記第１の領域と重複しない領域）に結像する。これにより車両の前方左右両側方向の死角が撮像素子３１により非広角に撮像される。すなわち車両の前方左右両側方向の撮像画像に映る接近物体が大きく映される。
【００６０】
このようにして、撮像素子３１により、車両の前方斜め下側方向の死角については広角に、車両の前方左右両側方向の死角については非広角に、それぞれ同時に撮像される。撮像素子３１によって撮像された撮像領域Ａ１〜Ａ３の撮像画像は、車室内に備えられた図示しない表示装置によって表示される。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る車載カメラ装置１によれば、撮像視野内のコンバータレンズ１０３に対応した領域（Ａ３）と対応しない領域（Ａ１，Ａ２）とを、画角を異ならせつつ同時に撮像することができるため、車両周辺の撮像領域Ａ１〜Ａ３の特性に柔軟に対応して撮像を行うことができ、車両周辺の良好な撮像画像を提供することができる。
【００６２】
また、車両前端部における斜め下方の撮像領域Ａ３がコンバータレンズ１０３を介して撮像されるため、カメラ装置１からの距離に比して広範囲な斜め下方の撮像領域Ａ３を容易に撮像できるとともに、左右の撮像領域Ａ１，Ａ２についてはコンバータレンズ１０３を介さずに撮像されるため、左右の撮像領域Ａ１，Ａ２内の景色を比較的大きな画像サイズで撮像することができる。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１ないし５に記載の発明に係るコンバータレンズは、単一のレンズによって構成されているため、コンバータレンズの構成の簡単化、コンパクト化及び軽量化が図れる。
【００６４】
また、コンバータレンズは、その物体側の面が凸又は凹面で、その像側の面が凹面であり、その物体側及び像側のうちの少なくともいずれか一方の面が非球面となっているため、コンバータレンズを使用することによる収差特性の劣化を抑制しつつ、画角の変換倍率を大きくすることができる。
【００６５】
さらに、結像レンズ系とコンバータレンズとのレンズ全系の焦点距離ｆ０と、結像レンズ系の焦点距離ｆ１とが、０．５＜ｆ０／ｆ１＜１．５の関係を満たすように設定することにより、コンバータレンズを使用することによる収差特性の劣化を抑制しつつ、コンバータレンズによる画角の変換倍率を容易に大きくすることができる。
【００６６】
また、本発明に係るコンバータレンズを既存の結像レンズ系に組み合わせることにより、広角撮像に適した撮像レンズを容易に構成することができる。
【００６７】
請求項３に記載の発明に係る撮像レンズを用いて撮像を行うことにより、撮像レンズの撮像視野のうちのコンバータレンズを介さずに撮像を行う領域と、コンバータレンズを介して撮像を行う領域とで画角を異ならせることができる。
【００６８】
請求項４に記載の発明によれば、撮像視野内のコンバータレンズに対応した領域と対応しない領域とを、画角を異ならせつつ同時に撮像することができるため、車両周辺の撮像領域の特性に柔軟に対応して撮像を行うことができ、車両周辺の良好な撮像画像を提供することができる。
【００６９】
請求項５に記載の発明によれば、車両前端部又は後端部の斜め下方の撮像領域がコンバータレンズを介して撮像されるため、カメラ装置からの距離に比して広範な斜め下方の撮像領域を容易に撮像できるとともに、左右の撮像領域についてはコンバータレンズを介さずに撮像されるため、左右の撮像領域内の景色を比較的大きな画像サイズで撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）ないし図２（ｃ）は図１の結像レンズ系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図である。
【図３】図１の結像レンズ系の横収差図である。
【図４】図４（ａ）ないし図４（ｃ）は図１の撮像レンズ全系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図である。
【図５】図１の撮像レンズ全系の横収差図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【図７】図７（ａ）ないし図７（ｃ）は図６の結像レンズ系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図である。
【図８】図６の結像レンズ系の横収差図である。
【図９】図９（ａ）ないし図９（ｃ）は図６の撮像レンズ全系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図である。
【図１０】図６の撮像レンズ全系の横収差図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）ないし図１２（ｃ）は図１１の結像レンズ系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図である。
【図１３】図１１の結像レンズ系の横収差図である。
【図１４】図１４（ａ）ないし図１４（ｃ）は図１１の撮像レンズ全系の球面収差、非点収差及び歪曲収差の収差図である。
【図１５】図１１の撮像レンズ全系の横収差図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る車載カメラ装置の横断面図である。
【図１７】図１６の車載カメラ装置の縦断面図である。
【図１８】図１６の車載カメラの車両への設置形態を示す図である。
【図１９】図１６の車載カメラの車両への設置形態を示す図である。
【符号の説明】
１  車載カメラ装置
１７，１９  プリズム
３１  撮像素子
１０１，２０１，３０１  撮像レンズ
１０２，２０２，２０３  結像レンズ系
１０３，２０３，３０３  コンバータレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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