JP2009098322A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像レンズにおいて、小型かつ低コストでありながら、良好な光学性能を保持する。
【解決手段】撮像レンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の第１レンズＬ１と、光軸近傍で両凸形状であるとともに両面が非球面である正の第２レンズＬ２と、絞りと、光軸近傍で像側に凸面を向けるとともに両面が非球面である正の第３レンズＬ３と、を備える。第２レンズＬ２の焦点距離をｆ_２とし、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の合成焦点距離をｆ_２３とし、第１レンズＬ１の物体側の面から結像面までの光軸上の距離をＬとしたとき、次の条件式（１）、（２）を満足する。
０．３１＜ｆ_２３／Ｌ＜０．４５ … （１）
０．４０＜ｆ_２／ｆ_２３＜０．７５ … （２）
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を用いた車載用カメラ、携帯端末用カメラ、監視カメラ等に使用されるのに好適な撮像レンズおよび該撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子は近年非常に小型化及び高画素化が進んでいる。それとともに、これら撮像素子を備えた撮像機器本体も小型化が進み、それに搭載される撮像レンズにも小型化、軽量化が求められている。

また、車載用カメラ、携帯端末用カメラ、監視カメラ等に使用される撮像レンズには、広範囲にわたって良好な視界を確保するために、広角でありながら有効画面全体にわたって高い結像性能を有することが求められている。

さらに、上記分野の撮像レンズにおいては、低コスト化が望まれていることから、レンズ枚数が少ない光学系が求められている。従来、上記分野における比較的レンズ枚数の少ない広角の撮像レンズとしては、以下の特許文献に記載のものがある。特許文献１〜４には、物体側から順に配置された、負の第１レンズと、正の第２レンズと、正の第３レンズとからなる３群３枚構成を有し、広角化を図ったレンズが記載されている。
特開２００６−２０１６７４号公報 特開２００１−３３７２６８号公報 特開２００６−９１０４６号公報 特開２００６−２２０６９１号公報

上述した要望以外にも、上記分野の撮像レンズにおいては、耐候性や土砂等による損傷を考慮する必要がある。そのためには、少なくとも最も物体側に配置される第１レンズの材質として樹脂を用いるのは好ましくなく、ガラスを用いることになる。

特許文献１に記載のものは、全てのレンズ面が非球面であり、ガラスレンズで非球面を形成するには成形等によるため、研磨にて製作可能な球面レンズに比べて高コストになるという不具合がある。特に、最も大径のレンズとなる第１レンズを非球面のガラスレンズとすると、大幅なコストアップとなってしまう。

特許文献２に記載のものも、第１レンズの像側の面、第２レンズの両面、第３レンズの両面が非球面であるため、特許文献１のものと同様に高コストになるという不具合がある。

特許文献３に記載のものは、全ての面が球面であり、コスト的には有利だが、非球面に比べて設計自由度が低い球面しか用いていないため、要求される高い光学性能を得ることができない。

特許文献４に記載のものは、倍率の色収差を重視しているため、第１レンズと第２レンズの材質にアッベ数の差が大きいものを使用しているが、その結果、軸上色収差が大きくなり、画面中央部の画質が低下してしまうという不具合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、小型かつ低コストでありながら、良好な光学性能を保持することが可能な撮像レンズ、および該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。

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第１レンズと、光軸近傍で両凸形状であるとともに両面が非球面である正の第２レンズと、絞りと、光軸近傍で像側に凸面を向けるとともに両面が非球面である正の第３レンズと、を備え、前記第２レンズの焦点距離をｆ_２とし、前記第２レンズと前記第３レンズの合成焦点距離をｆ_２３とし、前記第１レンズの物体側の面から結像面までの光軸上の距離をＬとしたとき、次の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とするものである。
０．３１＜ｆ_２３／Ｌ＜０．４５ … （１）
０．４０＜ｆ_２／ｆ_２３＜０．７５ … （２）

上記構成の本発明の撮像レンズは、レンズ枚数を少なくとも３枚に抑え、最も物体側に配置される第１レンズを必ずしも非球面を用いない構成とすることにより、小型化および低コスト化を図るものである。また、本発明の撮像レンズは、非球面レンズを含み、各レンズの構成を好適に選択しつつ、条件式（１）、（２）を満たすように構成することで、小型化および低コスト化とともに、諸収差の良好な補正を図るものである。

また、本発明の撮像レンズにおいては、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ_１２としたとき、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．１０＜ｆ_１２／Ｌ＜０．３０ … （３）

また、本発明の撮像レンズにおいては、前記第１レンズの焦点距離をｆ_１とし、前記第３レンズの焦点距離をｆ_３とし、前記第３レンズの物体側の面の光軸近傍の曲率半径をＲ_５とし、前記第３レンズの像側の面の光軸近傍の曲率半径をＲ_６としたとき、次の条件式（４）〜（７）を満足することが好ましい。
０．２８＜ｆ_３／Ｌ＜０．７５ … （４）
０．２０＜ｆ_２／ｆ_３＜１．００ … （５）
−０．４０＜ｆ_１／Ｌ＜−０．２０ … （６）
０．５０＜Ｒ_５／Ｒ_６＜１．５０ … （７）

また、本発明の撮像レンズにおいては、前記第１レンズは、メニスカス形状であるように構成してもよいし、両凹形状であるように構成してもよい。

なお、上記のＬの算出の際には、バックフォーカス分については空気換算した距離を用いるものとする。例えば、最も像面側のレンズから結像面までの間にフィルタ等の光学部材が存在する場合は、該光学部材を空気換算してＬを算出するものとする。

また、上記条件式（１）〜（７）の各値は、ｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）を基準波長としたものであり、本明細書においては、アッベ数に関してはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とするが、その他のものついては特に断りのない限り、ｅ線を基準波長とする。

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の撮像レンズと、該撮像レンズ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とを備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、最少３枚という少ないレンズ枚数でありながら、各レンズの形状および屈折力を好適に設定し、条件式（１）、（２）を満足するように構成することにより、小型化および低コスト化を図りながら、良好な光学性能を確保可能な撮像レンズ、および該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明による撮像レンズの実施形態について説明し、その後で撮像装置の実施形態について説明する。

図１に本発明の一実施形態にかかる撮像レンズのレンズ断面図を示す。この図１に示す構成例は、後述の実施例１のレンズ構成に対応している。また、図２〜図９は、本発明の実施形態にかかる撮像レンズの別の構成例のレンズ断面図を示しており、これらは後述の実施例２〜９のレンズ構成に対応している。

本発明の実施形態にかかる撮像レンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の第１レンズＬ１と、光軸近傍で両凸形状であるとともに両面が非球面である正の第２レンズＬ２と、開口絞りＳｔと、光軸近傍で像側に凸面を向けるとともに両面が非球面である正の第３レンズＬ３とを備える。

なお、図１〜図９には、軸上光線２、軸外光線３も合わせて示してある。また、図１〜図９には、撮像レンズが撮像装置に適用される場合を考慮して、撮像レンズの結像位置Ｐｉｍを含む結像面に配置された撮像素子５も図示している。撮像素子５は、撮像レンズ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。

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、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〜図９ではこれらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰをレンズ系と撮像素子５との間に配置した例を示している。例えば、本撮像レンズが、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、レンズ系と撮像素子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。

なお、レンズ系と撮像素子５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、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。

次に、本撮像レンズの詳細な構成とその作用効果について説明する。

最も物体側に配置された第１レンズＬ１は、像側に凹面を向けた負のレンズとすることにより、光学系を広角化できる。ここで、第１レンズＬ１はメニスカス形状としてもよく、あるいは両凹形状としてもよい。

本撮像レンズが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、最も物体側に配置される第１レンズＬ１は、風雨や洗車溶剤に晒されることが想定されるが、第１レンズＬ１を像側に凹面を向けたメニスカス形状とすれば、これらの状況において懸念されるゴミ、埃、水滴等が残留しにくいという利点がある。また、両凹形状にした場合に比べて、光線の曲がり方が緩やかになるため、収差発生量を低減することができ、ディストーション等の補正上有利である。

第１レンズＬ１を両凹形状とした場合は、メニスカス形状にした場合に比べて第１レンズＬ１が有する負のパワーを強くすることができ、物体側から入射する広角の光線を強い負のパワーにより屈曲させることができるため、レンズ径を小さくすることができ、小型化に貢献できる。

第２レンズＬ２および第３レンズＬ３を設計自由度の高い非球面レンズとすることで、収差補正上有利となり、少ないレンズ枚数で良好な解像性を得ることが可能になる。また、第２レンズＬ２を光軸近傍で両凸形状とすることで、第２レンズＬ２に強い正のパワーを持たせることができ、小型化に貢献できる。

本撮像レンズは、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ_２とし、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の合成焦点距離をｆ_２３とし、第１レンズＬ１の物体側の面から結像面までの光軸上の距離をＬとしたとき、次の条件式（１）、（２）を満足することが好ましい。
０．３１＜ｆ_２３／Ｌ＜０．４５ … （１）
０．４０＜ｆ_２／ｆ_２３＜０．７５ … （２）

条件式（１）は、本撮像レンズが備える２つの正のレンズの合成焦点距離と、光学系の全長との比を規定する式である。条件式（１）の上限を超えると、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の正のパワーが弱くなり、それに伴い全系のバランスをとるために第１レンズＬ１の負のパワーも弱くなるため、球面収差と非点収差の良好な補正が困難になる。条件式（１）の下限を超えると、球面収差、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することが困難になる。

条件式（２）は、本撮像レンズが備える２つの正のレンズの合成焦点距離と、最も開口絞りＳｔに近い第２レンズＬ２の焦点距離との比を規定する式である。条件式（２）の上限を超えると、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することが困難になる。条件式（２）の下限を超えると、第２レンズＬ２の正のパワーが強くなるため、第２レンズＬ２に高い形状精度と位置精度が求められるようになるとともに、倍率の色収差が大きくなってしまう。

また、本撮像レンズにおいては、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離をｆ_１２としたとき、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．１０＜ｆ_１２／Ｌ＜０．３０ … （３）

条件式（３）は、物体側の２つのレンズの焦点距離と、光学系の全長との比を規定する式である。条件式（３）の上限を超えると、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の合成焦点距離が長くなり、結像面に向かって光を収束させるために全体として必要なパワーに対して第３レンズＬ３の負担が大きくなり、第３レンズＬ３に高い形状精度、位置精度が求められるようになり、製造安定性やコストアップが懸念される。条件式（３）の下限を超えると、非点収差、コマ収差を良好に補正することが難しくなる。

また、本撮像レンズにおいては、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ_１とし、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ_３とし、第３レンズＬ３の物体側の面の光軸近傍の曲率半径をＲ_５とし、第３レンズＬ３の像側の面の光軸近傍の曲率半径をＲ_６としたとき、次の条件式（４）〜（７）を満足することが好ましい。
０．２８＜ｆ_３／Ｌ＜０．７５ … （４）
０．２０＜ｆ_２／ｆ_３＜１．００ … （５）
−０．４０＜ｆ_１／Ｌ＜−０．２０ … （６）
０．５０＜Ｒ_５／Ｒ_６＜１．５０ … （７）

条件式（４）は、最も結像面に近い第３レンズＬ３の焦点距離と、光学系の全長とを規定する式である。条件式（４）の上限を超えると、ディストーションが過大になる傾向が強まる。条件式（４）の下限を超えると、第３レンズＬ３の正のパワーが強くなりすぎ、第３レンズＬ３に高い形状精度、位置精度が求められるようになり、製造安定性やコストアップが懸念される。

条件式（５）は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３のパワーの比を規定する式である。条件式（５）の上限を超えると、第２レンズＬ２に比べて、第３レンズＬ３の正のパワーが強くなりすぎ、第３レンズＬ３に高い形状精度、位置精度が求められるようになってしまう。条件式（５）の下限を超えると、非点収差、コマ収差を良好に補正することが困難になる。

条件式（６）は、最も物体側に配置される第１レンズＬ１と、光学系の全長とを規定する式である。条件式（６）の上限を超えると、非点収差、コマ収差を良好に補正することが困難になる。条件式（６）の下限を超えると、良好な収差を保ちつつ１００°以上の広角の画角を得ることが難しくなる。

条件式（７）は、最も結像面に近い第３レンズＬ３の物体側の面と像側の面のパワーを規定する式である。図１〜図９に示す構成例の撮像レンズにおいては、第３レンズＬ３の物体側の面は凹面であり、像側の面は凸面である。このような構成の撮像レンズにおいて、条件式（７）の上限を超えると、正レンズである第３レンズＬ３のパワーが強くなり、第３レンズＬ３に高い形状精度、位置精度が求められるようになってしまう。条件式（７）の下限を超えると、第３レンズＬ３のパワーが弱くなり、歪曲収差が過大になる傾向が強まる。

また、本撮像レンズにおいては、第１レンズのｄ線に対するアッベ数をν_１とし、第２レンズのｄ線に対するアッベ数をν_２としたとき、次の条件式（８）を満足することが好ましい。
−１０＜ν_１−ν_２＜２５ … （８）

条件式（８）の上限を超えると、軸上色収差が大きくなり、特に画面中央部の画像が悪化する。条件式（８）の下限を超えると、軸上色収差は良化するが、倍率の色収差が過大になり、画面周辺部の画像が悪化する。

また、本撮像レンズにおいては、後述の実施例に示すように、第１レンズＬ１および第３レンズＬ３のアッベ数を４０以上とすることが好ましい。この場合には、軸上の色収差を抑制して画面中心部で良好な解像性を得ることができ、同時に、倍率の色収差を抑制して画面全体で十分な解像性を得ることができる。

なお、本撮像レンズが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、最も物体側に配置される第１レンズＬ１は、風雨や土砂による表面劣化、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、最も物体側に配置される第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い。以上のことから第１レンズＬ１の材質としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。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。

第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の材質としては、プラスチックを用いることが好ましい。第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の材質をプラスチックとすることで、非球面形状を精度良く作製することができるとともに、軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。

プラスチック材質によっては、吸水性が高いと水分の出入りによって屈折率および形状寸法が変化するため、光学性能に悪影響が出る可能性がある。そこで、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の材質として、吸水性の窮めて小さいポリカーボネート系、ペット系、ポリオレフィン系のプラスチックを用いることで、吸水による性能劣化を最小限に抑えることができる。

また、本撮像レンズにおいては、各レンズ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ため、必要に応じて、この迷光を遮光する遮光手段を設けることが好ましい。この遮光手段としては、例えばレンズ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。

次に、本発明にかかる撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。

＜実施例１＞
実施例１にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図１に、レンズデータを表１に示す。図１において、符号Ｒｉ、Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、…）は表１のＲｉ、Ｄｉと対応している。

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も含めて付している。また、表１のレンズデータにおいて、非球面は面番号に＊印を付している。

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、Ｎｅｊ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ｅ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。

表１の下方に実施例１にかかる撮像レンズの各種データを示す。この各種データにおいて、Ｆｎｏ．はＦ値、ωは半画角、Ｂｆは空気換算したバックフォーカス、ｆは全系の焦点距離である。この各種データにおいて、ωの単位は度であり、Ｆｎｏ．とω以外の単位は全てｍｍである。

表２に、下記の非球面式により定義される各非球面の各係数Ｋ、Ｂ３〜Ｂ１０の値を示す。なお、実施例１における上記説明の各種記号の意味は、後述の実施例についても同様である。

＜実施例２＞
実施例２にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図２に、レンズデータを表３に、各非球面の各係数を表４に示す。図２において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表３のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例３＞
実施例３にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図３に、レンズデータを表５に、各非球面の各係数を表６に示す。図３において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表５のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例４＞
実施例４にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図４に、レンズデータを表７に、各非球面の各係数を表７に示す。図４において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表７のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例５＞
実施例５にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図５に、レンズデータを表９に、各非球面の各係数を表１０に示す。図５において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表９のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例６＞
実施例５にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図６に、レンズデータを表１１に、各非球面の各係数を表１２に示す。図６において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表１１のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例７＞
実施例７にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図７に、レンズデータを表１３に、各非球面の各係数を表１４に示す。図７において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表１３のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例８＞
実施例８にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図８に、レンズデータを表１５に、各非球面の各係数を表１６に示す。図８において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表１５のＲｉ、Ｄｉと対応している。

＜実施例９＞
実施例９にかかる撮像レンズのレンズ構成図を図９に、レンズデータを表１７に、各非球面の各係数を表１８に示す。図９において、符号Ｒｉ、Ｄｉは表１７のＲｉ、Ｄｉと対応している。

上記実施例１〜４，６〜９において、レンズの材質として、第１レンズＬ１に光学ガラス、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３にポリオレフィン系のプラスチックを使用している。また、実施例５では、レンズの材質として、第１レンズＬ１に光学ガラス、第２レンズＬ２にポリカーボネート系のプラスチック、第３レンズＬ３にポリオレフィン系のプラスチックを使用している。

上記実施例１〜９の撮像レンズにおける上記条件式（１）〜（７）に対応する値を表１９に示す。表１９からわかるように、実施例１〜９の撮像レンズ全てが、上記条件式（１）〜（７）全てを満たしている。

上記実施例１〜９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、コマ収差の収差図をそれぞれ図１０〜図１８に示す。なお、図１０〜図１８は、平行平板状で厚さが０．５ｍｍ、ｅ線に対する屈折率が１．５２の光学部材ＰＰを第３レンズＬ３と結像面との間に配置した場合の各収差を表している。各収差図には、ｅ線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、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）についての収差も示し、それぞれｅ、Ｃ、ｇの符号を付している。球面収差図の縦軸のＦｎｏ．はＦ値であり、その他の収差図の縦軸のωは半画角である。

なお、ディストーションの収差図については、全系の焦点距離ｆ、半画角θ（変数扱い、０≦θ≦ω）を用いて、理想像高をｆ×ｔａｎθとし、それからのずれ量を示す。これは、本実施形態の撮像レンズが、立体射影に基づく像高を基準としたレンズであり、等距離射影に基づく像高を基準とした一般的なレンズに比べて、周辺部の画像が大きく写るように考慮されたものだからである。図１０〜図１８からわかるように、上記実施例１〜９は各収差が良好に補正されている。

また、上記実施例１〜９では、第１レンズＬ１は、その材質を光学ガラスとし、両面を球面形状としているため、良好な耐候性、および土砂等による傷つきにくさが得られるとともに、比較的安価に製造することができる。また、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、収差補正能力の高い非球面レンズとし、その材質をプラスチックとしているため、非球面形状を高精度に実現することができ、また、軽量で低コストの撮像レンズを提供することができる。

すなわち、実施例１〜９の撮像レンズは、３枚という少ないレンズ枚数で構成されて、小型化および軽量化が図られ、安価に製作可能であり、さらに良好な光学性能を保持するものである。これらの長所を有する実施例１〜９の撮像レンズは、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。

図１９に使用例として、自動車１００に本実施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１９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、本発明の実施例による撮像レンズと、撮像レンズ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５とを備えている。

本発明の実施例にかかる撮像レンズは、上述した長所を有するものであるから、車外カメラ１０１、１０２および車内カメラ１０３も小型、軽量に構成され、安価に製造可能であり、その撮像素子５の撮像面には良好な像を結像することができる。

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。

また、撮像装置の実施形態では、本発明を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。

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 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 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 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 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 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 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 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 本発明の実施例９にかかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例８にかかる撮像レンズの各収差図 本発明の実施例９にかかる撮像レンズの各収差図 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

２ 軸上光線
３ 軸外光線
５ 撮像素子
１００ 自動車
１０１、１０２ 車外カメラ
１０３ 車内カメラ
Ｄｉ ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔
Ｐｉｍ 結像位置
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｒｉ ｉ番目の面の曲率半径
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (6)

1. 物体側から順に、像側に凹面を向けた負の第１レンズと、光軸近傍で両凸形状であるとともに両面が非球面である正の第２レンズと、絞りと、光軸近傍で像側に凸面を向けるとともに両面が非球面である正の第３レンズと、を備え、
   前記第２レンズの焦点距離をｆ_２とし、前記第２レンズと前記第３レンズの合成焦点距離をｆ_２３とし、前記第１レンズの物体側の面から結像面までの光軸上の距離をＬとしたとき、次の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   ０．３１＜ｆ_２３／Ｌ＜０．４５ … （１）
   ０．４０＜ｆ_２／ｆ_２３＜０．７５ … （２）
2. 前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離をｆ_１２としたとき、次の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
   ０．１０＜ｆ_１２／Ｌ＜０．３０ … （３）
3. 前記第１レンズの焦点距離をｆ_１とし、前記第３レンズの焦点距離をｆ_３とし、前記第３レンズの物体側の面の光軸近傍の曲率半径をＲ_５とし、前記第３レンズの像側の面の光軸近傍の曲率半径をＲ_６としたとき、次の条件式（４）〜（７）を満足す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。
   ０．２８＜ｆ_３／Ｌ＜０．７５ … （４）
   ０．２０＜ｆ_２／ｆ_３＜１．００ … （５）
   −０．４０＜ｆ_１／Ｌ＜−０．２０ … （６）
   ０．５０＜Ｒ_５／Ｒ_６＜１．５０ … （７）
4. 前記第１レンズが、メニスカス形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
5. 前記第１レンズが、両凹形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズと、
   該撮像レンズ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と
   を備えたことを特徴とする撮像装置。

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