JP2016070963A

JP2016070963A - 撮像レンズおよび撮像装置

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Publication number: JP2016070963A
Application number: JP2014196703A
Authority: JP
Inventors: 慶太安田; Keita Yasuda
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-09-26
Also published as: JP6356561B2

Abstract

【課題】
近年高画素化が進んでいる撮像素子に対応可能な高い光学性能を持ち、小型且つ軽量でありながら十分な広角化を達成する撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、開口絞りと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズで構成され、前記第５レンズは樹脂材料で形成され、少なくとも１つのレンズ面が非球面形状を持ち、下記条件式（１）を満足することを特徴とする。
ｆ５/ｆ＜２８・・・（１）
但し、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
【選択図】図１

Description

本発明は、監視用カメラや車載用カメラ等、固体撮像素子を備えた撮像装置に用いられる単焦点の広角撮像レンズおよびその撮像レンズを用いた撮像装置に関するものである。

監視用カメラや車載用カメラ等の撮像装置を構成するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子は年々小型化および高画素化が進んでおり、それに伴って撮像レンズにも小型化や高性能化が求められるようになってきている。

また、近年監視用カメラや車載用カメラでは物体などを認識する技術が普及し始め、認識処理を行うのに十分な解像性能が求められおり、高性能化が要求されている。

これらの要望に対応し得る可能性がある単焦点の広角撮像レンズとして、下記の特許文献１、２、３が提案されている。しかしながら、この特許文献１、２、３に記載される単焦点レンズは従来の撮像素子に対応しているため、高画素化に対応することが出来なかった。

特開２００８−２６８２６８号公報特開２００９−００８８６７号公報特開２０１０−０５４６４６号公報

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、高画素化が進んでいる撮像素子に対応可能な高い光学性能を持ち、小型且つ軽量でありながら十分な広角化を達成する撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、開口絞りと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズで構成され、前記第５レンズは樹脂材料で形成され、少なくとも１つのレンズ面が非球面形状を持ち、下記条件式（１）を満足することを特徴とする。
ｆ５／ｆ＜２８・・・（１）
但し、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を示す。

好適には、前記第１レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以上に、前記第２レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、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４０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５０以上に、それぞれ設定されることを特徴とする。

更に好適には、前記第２レンズおよび前記第４レンズは樹脂材料で形成され、前記第２レンズおよび前記第４レンズの少なくとも１つのレンズ面が非球面形状を持つことを特徴とする。

更に好適には、前記第１レンズは物体側に凸面を向け、前記第３レンズは物体側に凸面を向け、前記第４レンズは像側に凸面を向けることを特徴とする。

更に好適には、前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第４レンズの焦点距離をｆ４とする時、下記条件式（２）を満足することを特徴とする。
０．９＜｜ｆ２／ｆ４｜＜１.１・・・（２）

更に好適には、前記第１レンズは硝子材料で形成されることを特徴とする。

更に好適には、前記第５レンズの像面側の面から結像面までの距離をＢｆ、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）を満足することを特徴とする。
Ｂｆ／ｆ≧２．０・・・（３）

更に好適には、下記条件式（４）を満足することを特徴とする。
２Ｗ≧１８０° ・・・（４）
但し、２Ｗは、結像面での水平像高位置に入射する光線の全画角である。

更に好適には、前記第３レンズは硝子材料で形成されることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、上述のいずれかの撮像レンズと、その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有することを特徴とする。

本発明によれば、５枚構成によって小型、軽量且つ安価でありながら、レンズの形状、レンズ材料、非球面の形状等を適切に設定することにより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、撮像素子の高画素化や認識技術の普及が進んでいる監視カメラや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を実現することができる。

本発明の実施形態の撮像レンズの基本構成を示す図である。実施例１において採用した撮像レンズの構成を示す図である。実施例１において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。実施例２において採用した撮像レンズの構成を示す図である。実施例２において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。実施例３において採用した撮像レンズの構成を示す図である。実施例３において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。実施例４において採用した撮像レンズの構成を示す図である。実施例４において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。参考例１において採用した撮像レンズの構成を示す図である。参考例１において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。参考例２において採用した撮像レンズの構成を示す図である。参考例２において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。参考例３において採用した撮像レンズの構成を示す図である。参考例３において、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図である。実施例および参考例におけるｆ５／ｆとＭＴＦの関係を示すグラフである。本実施形態の撮像装置の基本構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。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。これら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、第３レンズ１３０、開口絞り１４０、第４レンズ１５０、第５レンズ１６０、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor device)等の撮像素子２１０の受光面（結像面）１７０が配置される５枚構成の単焦点の撮像レンズ１００である。

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、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と、開口絞り１４０と、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のように配列されている。また、図１に記載の１（Ｒ１）〜１１（Ｒ１０）は、各構成要件の面番号である。

開口絞り１４０は第３レンズ１３０と第４レンズ１５０との間に配置している。開口絞り１４０を第４レンズ１５０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２レンズ１２０と第３レンズ１３０との間に配置するとＢｆ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３レンズ１３０と第４レンズ１５０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。

第５レンズ１６０は樹脂材料で形成されることで、非球面形状の作製が容易となる。これにより、収差補正が容易となり、第５レンズは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。これにより、撮像素子に最も近い光学部品である第５レンズを小さくすることで、レンズユニット全体を小型化することが可能となる。
そして、撮像レンズ１００は、好ましくは条件式（１）を満足するように構成される。
ｆ５/ｆ＜２８・・・（１）
但し、前記第５レンズの焦点距離はｆ５、前記撮像レンズ全系の焦点距離はｆである。

条件式（１）は、前記撮像レンズ全系の焦点距離に対する前記第５レンズの焦点距離の割合を関連づけたものである。条件式（１）を満足することで、容易に非点収差の補正が可能となる。条件式（１）の上限値を超えるとｆに対するｆ５の割合が大きくなるため、非点収差の補正が困難となる。このことは図１６に示すｆ５／ｆとＭＴＦの関係から明らかである。

また、撮像レンズ１００は、好ましくは第１レンズ１１０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以上に、第２レンズ１２０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、第３レンズ１３０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以下に、前記第４レンズ１５０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、それぞれ設定される。

これにより、開口絞り１４０よりも物体側にある負レンズの第１レンズ１１０と第２レンズ１２０と開口絞り１４０よりも像側にある正レンズの第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、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０、第４レンズ１５０で発生する倍率色収差が小さくなる。また、同じく開口絞り１４０よりも物体側にある正レンズの第３レンズ１３０を構成する材料のｄ線に対するアッベ数が小さいほど倍率の色収差を良好に補正できる。

また、第２レンズ１２０、第４レンズ１５０を樹脂材料で形成することにより、軽量化や低コスト化が実現できると共に非球面形状の作製が容易となる。これらのレンズは非球面形状が形成されることにより、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。

また、第１レンズ１１０は物体側に凸面を向け、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向け、第４レンズ１５０は像側に凸面を向けることが好ましい。

これにより、第１レンズ１１０では物体側に凸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。正の屈折力を有する第３レンズ１３０では物体側に凸面を向けることで、第４レンズ１５０では像側に凸面を向けることで、それぞれ開口絞り１４０に近い箇所の感度を緩くし、製造し易い撮像レンズ１００となる。

また、ｄ線における第２レンズ１２０の焦点距離をｆ２（ｍｍ）、ｄ線における第４レンズ１５０の焦点距離をｆ４（ｍｍ）とする時、下記の条件式（２）を満足することがより好ましい。
０．９＜｜ｆ２／ｆ４｜＜１.１・・・（２）
このような条件を満たすように設計することで、第２レンズ１２０と第４レンズ１５０のパワー比（焦点距離比）を略１：１（０．９〜１．１の範囲内）にし、温度変化に伴う変化を樹脂レンズ同士で相殺することができる。

また、第１レンズ１１０を硝子材料で形成することにより、監視用カメラや車載用カメラに適用される物理的耐久性、化学的耐久性などの厳しい環境性能を満足することができる。

また、撮像レンズ１００は、好ましくは条件式（３）を満足するように構成される。
Ｂｆ／ｆ≧２．０・・・（３）
但し、前記第５レンズの像面側の面から結像面までの距離はＢｆ、前記撮像レンズ全系の焦点距離はｆである。

条件式（３）は、前記撮像レンズ全系の焦点距離に対する前記第５レンズの像面側の面から結像面までの距離の割合を関連づけたものである。条件式（３）の下限値を超えるとｆに対するＢｆの割合が小さくなるためＩＲカットフィルターやローパスフィルターといった撮像モジュールに欠かすことのできないデバイスを挿入できなくなり、また撮像素子とのドッキングが難しくなる。

また、撮像レンズ１００は、好ましくは条件式（４）を満足するように構成される。
２Ｗ≧１８０° ・・・（４）
但し、２Ｗは、結像面での水平像高位置に入射する光線の全画角である。

条件式（４）の数値範囲に設定することにより、監視用カメラや車載用カメラとしてより広い撮影範囲を確保することが可能となる。

また、第３レンズ１３０を硝子材料で形成することにより、幅広いアッベ数の材料を選択でき、結果として倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。具体的には、第３レンズ１３０にアッベ数の低い硝材を用いることで第１レンズ１１０及び第２レンズ１２０で発生した色収差の補正に有利な効果を得ている。

一般に樹脂材料は、硝子材料に比べて温度変化による屈折率や形状の変化が大きく、屈折力は高温で小さく、低温で大きくなる。よって、第２レンズ１２０は負の屈折力を持ち、第４レンズ１５０は正の屈折力を持つことで、形状や屈折率の変化による屈折力の変動を相殺させ、レンズ全系での焦点距離の変化を小さくし、結果として幅広い温度範囲でも所望の性能を得ることが可能となる。

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。

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１〜３を示す。実施例１〜４、参考例１〜３の数値実施例において、焦点距離、Ｆ値、像高、レンズ全長、バックフォーカスは次の表１に記載の通りである。また、同じく実施例１〜４、参考例１〜３の数値例において、条件式（１）〜（４）の数値データは、次の表２に記載の値になる。

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、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３にそれぞれ示される。

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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

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と第３レンズ１３０のＲ５面５間の距離をＤ４、第３レンズ１３０の厚さとなるＲ５面５とＲ６面６間の距離をＤ５、第３レンズ１３０のＲ６面６と開口絞り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Ｒ７面８間の距離を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間の距離を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１６０のＲ１０面１１と撮像素子（結像面）１７０までの距離をＤ１１とする。なお、以降の実施例２〜５においてもＲ１面１〜Ｒ１０面１１、およびＤ１〜Ｄ１１は同様の距離を意味するものとする。

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、およびアッベ数νｄを示している。表３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４は、所定面の非球面係数を示している。
＜数値実施例１＞

図３は、実施例１において、図３（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図３（Ｂ）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３（Ｃ）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３（Ｂ）、（Ｃ）の縦軸は半画角ωを表し、図３（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５、７、９、１１、１３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。

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５、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５にそれぞれ示される。

この実施例２における撮像レンズ１００Ｂはｆ５／ｆ＝２０となった場合の設計である。
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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

表５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、およびアッベ数νｄを示している。表５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６は、所定面の非球面係数を示している。
＜数値実施例２＞

図５は、実施例２において、図５（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図５（Ｂ）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５（Ｃ）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。

実施の形態３における撮像レンズ１００Ｃの基本構成は図６に示され、各数値データ（設定値）は表７、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７にそれぞれ示される。

この実施例３における撮像レンズ１００Ｃはｆ５／ｆ＝２５となった場合の設計である。
図６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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

表７は、実施例３における撮像レンズ１００Ｃ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、およびアッベ数νｄを示している。表７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８は、所定面の非球面係数を示している。
＜数値実施例３＞

図７は、実施例３おいて、図７（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図７（Ｂ）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７（Ｃ）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１００Ｃが得られる。

実施の形態４における撮像レンズ１００Ｄの基本構成は図８に示され、各数値データ（設定値）は表９、表１０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。

この実施例４における撮像レンズ１００Ｄはｆ５／ｆ＝２８となった場合の設計である。
図８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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

表９は、実施例４における撮像レンズ１００Ｄ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、およびアッベ数νｄを示している。表９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１０は、所定面の非球面係数を示している。
＜数値実施例４＞

図９は、実施例４おいて、図９（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図９（Ｂ）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９（Ｃ）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９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１００Ｄが得られる。

参考例１

実施の形態５における撮像レンズ１００Ｅの基本構成は図１０に示され、各数値データ（設定値）は表１１、表１２に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図１１にそれぞれ示される。

この参考例１における撮像レンズ１００Ｅはｆ５／ｆ＝３０となった場合の設計である。
図１０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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

表１１は、参考例１における撮像レンズ１００Ｅ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、およびアッベ数νｄ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。
＜数値参考例１＞

図１１は、参考例１において、図１１（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図１１（Ｂ）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１１（Ｃ）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。

参考例２

実施の形態６における撮像レンズ１００Ｆの基本構成は図１２に示され、各数値データ（設定値）は表１３、表１４に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図１３にそれぞれ示される。

この参考例２における撮像レンズ１００Ｆはｆ５／ｆ＝４０となった場合の設計である。
図１２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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

表１３は、実施例６における撮像レンズ１００Ｆ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、およびアッベ数νｄ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。
＜数値参考例２＞

図１３は、参考例２において、図１３（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図１３（Ｂ）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１３（Ｃ）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。

参考例３

実施の形態７における撮像レンズ１００Ｇの基本構成は図１４に示され、各数値データ（設定値）は表１５、表１６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。

この参考例３における撮像レンズ１００Ｇはｆ５／ｆ＝５０となった場合の設計である。
図１４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は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第３レンズ１３０は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り１４０の像側に配置される第４レンズ１５０は像側に凸面を向けた両凸形状、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は両面に非球面を有し、第４レンズ１５０は片面に非球面を有し、第５レンズ１６０は片面に非球面を有する。

表１５は、参考例３における撮像レンズ１００Ｇ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、およびアッベ数νｄ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。
＜数値参考例３＞

図１５は、参考例３において、図１５（Ａ）が球面収差（左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm）を、図１５（Ｂ）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１５（Ｃ）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１６は、実施例１から４、参考例１から３において、ｆ５／ｆとＭＴＦの関係を示している。但し、ｆ５：第５レンズの焦点距離、ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離をそれぞれ表している。図１６から分かるように、ｆ５／ｆが小さくなるに従い、ＭＴＦは向上する。解像性能の指標であるＭＴＦ１５％を超えるにはｆ５／ｆ＜２８を満たさなければならない。

また、本実施形態の撮像レンズによれば、撮像素子を搭載するカメラ等に好適であり、小型、軽量且つ安価でありながら、高い光学性能を持つ広角撮像レンズを備えた撮像装置が実現できる。

図１７に本発明による撮像レンズ１００を用いた撮像装置の実施形態の断面図を示す。撮像レンズ１００およびＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor device)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１７０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。

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。

上述のような撮像レンズ１００は、小型、薄型、軽量で、搭載スペースがコンパクトにできるため、様々な用途の撮像装置に適している。また広角撮像レンズでありながら、諸収差の発生を良好に補正し、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信号を出力でき、更に電気系の発熱に対応できる高い耐候性を持つため、特に密閉構造が求められる監視用カメラや車載用カメラ等において優位性の高い撮像装置の実現が可能である。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

１００、１００Ａ〜１００Ｇ・・・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・・・結像面
２００・・・撮像装置
２１０・・・撮像素子
２２０・・・筐体

Claims

物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、開口絞りと、正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有する第５レンズで構成され、前記第５レンズは樹脂材料で形成され、少なくとも１つのレンズ面が非球面形状を持ち、下記条件式（１）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
ｆ５/ｆ＜２８・・・（１）
但し、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離、ｆは撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
前記第１レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以上に、前記第２レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、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４０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５０以上に、それぞれ設定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
前記第２レンズおよび前記第４レンズは樹脂材料で形成され、前記第２レンズおよび前記第４レンズの少なくとも１つのレンズ面が非球面形状を持つことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の撮像レンズ。
前記第１レンズは物体側に凸面を向け、前記第３レンズは物体側に凸面を向け、前記第４レンズは像側に凸面を向け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。
前記第２レンズの焦点距離をｆ２、前記第４レンズの焦点距離をｆ４とする時、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４のいずれかに記載の撮像レンズ。
０．９＜｜ｆ２／ｆ４｜＜１.１・・・（２）
前記第１レンズは硝子材料で形成され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。
前記第５レンズの像面側の面から結像面までの距離をＢｆ、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）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。
Ｂｆ／ｆ≧２．０・・・（３）
下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至７に記載の撮像レンズ。
２Ｗ≧１８０° ・・・（４）
但し、２Ｗは、結像面での水平像高位置に入射する光線の全画角である。
前記第３レンズは硝子材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の撮像レンズ。
請求項１乃至９のいずれかに記載の撮像レンズと、当該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有することを特徴とする撮像装置。