JP5113001B2 - 広角撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、広角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広角撮像レンズおよび該広角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、広角でありながら結像領域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４枚構成の広角撮像レンズとしては、以下の特許文献１〜３に記載のものがある。
特開２００２−２４４０３１号公報 特開２００５−２２７４２６号公報 特開２００６−２５９７０４公報

しかしながら、特許文献１，２に記載のものは、最も物体側のレンズ面から像面までの距離が長いため、小型化の要望を満たすものとはいえない。特許文献３に記載のものは、光軸方向の小型化は図られているが、像面周辺部に集束する軸外光の主光線が像面に入射する角度が大きく、すなわち、テレセントリック性が低い光学系となっている。撮像素子を用いた装置にテレセントリック性の低い光学系を適用すると、画像の周辺部が暗くなる現象、いわゆる、シェーディングが発生してしまう。

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、従来よりもテレセントリック性が改善され、高い光学性能を保持することが可能な広角撮像レンズ、および該広角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。

本発明の広角撮像レンズは、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第１レンズと、像側に凹面を向けるとともに少なくとも１面が非球面の負の第２レンズと、物体側に凸面を向けるとともに少なくとも１面が非球面の正の第３レンズと、絞りと、像側に凸面を向けるとともに少なくとも１面が非球面の第４レンズとからなり、前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２とし、前記第３レンズおよび前記第４レンズの合成焦点距離をｆ３４とし、前記絞りと前記第４レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ７とし、全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、次の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とするものである。
−０．４＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．２ … （１）
０．３０＜ｄ７／ｆ＜０．６５ … （２）
−１．４＜ｆ２／ｆ＜−０．５ … （３）

なお、上記の「物体側に凸面を向けたメニスカス形状」、「像側に凹面を向ける」、「物体側に凸面を向ける」、「像側に凸面を向ける」はいずれも光軸近傍におけるものである。

本発明の広角撮像レンズは、レンズ枚数を少なくとも４枚に抑えることにより、低コスト化を図り、各レンズの構成を好適に選択して第２、第３、第４レンズを非球面レンズとし、条件式（１）、（２）を満たすように構成することで、諸収差を良好に補正しつつ、小型化、および従来よりも良好なテレセントリック性の実現を図るものである。

さらに、本発明の広角撮像レンズにおいては、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、次の条件式（４）、（５）、（６）を満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、下記条件式（４）〜（６）のいずれか１つを満足するものであればよく、または任意の組み合わせを満足するものでもよい。
１．０＜ｆ３／ｆ＜１．８ … （４）
−０．９＜ｆ１２／ｆ＜−０．５ … （５）
０．３＜ｆ／ｆ３４＜０．５ … （６）

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の広角撮像レンズと、該広角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、４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）、（３）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、従来に比べテレセントリック性が改善され、高い光学性能を確保可能な広角撮像レンズ、および該広角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。

図１に本発明の一実施形態にかかる広角撮像レンズ１のレンズ断面図を示す。図１には、軸外光線２として、最大像高における主光線も合わせて示してある。なお、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３〜図９には、本発明の実施形態にかかる広角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２〜８のレンズ構成に対応している。実施例１〜８の広角撮像レンズは、基本的なレンズ構成は同じであるため、以下では本発明の実施形態にかかる広角撮像レンズとして、図１に示す構成例の広角撮像レンズ１を例にとり説明する。

広角撮像レンズ１は、物体側から順に、物体側の面が凸形状のメニスカス形状の負の第１レンズＬ１と、像側の面が凹形状で少なくとも１面が非球面の負の第２レンズＬ２と、物体側の面が凸形状で少なくとも１面が非球面の正の第３レンズＬ３と、開口絞りＳｔと、像側の面が凸形状で少なくとも１面が非球面の第４レンズＬ４とを備える。

また、図１には、広角撮像レンズ１が撮像装置に適用される場合を考慮して、広角撮像レンズ１の結像位置Ｐｉｍを含む像面Ｓｉｍに配置された撮像素子５も図示している。撮像素子５は、広角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。

広角撮像レンズ１においては、最も物体側に配置された第１レンズＬ１を物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとすることで、広角化に有利となる。

また、広角撮像レンズ１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を物体側に凸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。さらに、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。

なお、図１に示す例では第１レンズＬ１は球面レンズで構成しているが、本発明の第１レンズＬ１は、球面レンズ、非球面レンズのいずれでもよい。ただし、後述のように、最も物体側に配置される第１レンズの材質は、樹脂よりもガラスの方が好ましいことから、第１レンズＬ１を球面レンズとすれば、非球面レンズとした場合よりも低コストに製作することができる。

第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４は、設計自由度の高い非球面レンズを採用しているため、収差補正上有利となり、少ないレンズ枚数および短い全長で良好な解像性を得ることが容易になる。

第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４はそれぞれ、一面のみ非球面であってもよいし、あるいは、両面とも非球面であってもよい。両面を非球面とすれば、設計自由度が増加し、収差補正上さらに有利となる。

本実施形態の広角撮像レンズにおいては、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の合成焦点距離をｆ１２とし、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の合成焦点距離をｆ３４とし、開口絞りＳｔと第４レンズＬ４の物体側の面との光軸上の距離をｄ７とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（１）、（２）を満足することが好ましい。
−０．４＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．２ … （１）
０．３０＜ｄ７／ｆ＜０．６５ … （２）

条件式（１）は、物体側の２つのレンズの合成パワーと、像側の２つのレンズの合成パワーの比に関するものである。条件式（１）の上限を超えると、像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。条件式（１）の下限を超えると、必要な画角を得るためには第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を第３レンズＬ３から離して配置しなければならなくなり、レンズ全長が長くなり、光学系が大型化してしまう。

条件式（２）は、全系の焦点距離に対する開口絞りＳｔと第４レンズＬ４との距離の比に関するものである。条件式（２）の上限を超えると、開口絞りＳｔと第４レンズＬ４との距離が長くなり、レンズ全長が長くなり、光学系が大型化してしまう。条件式（２）の下限を超えると、レンズ全長を短くすることができ、第４レンズの有効径も小さくなるが、軸外光の主光線の像面への入射角（主光線と光軸とのなす角）が増大してしまい、テレセントリック性が悪化する。テレセントリック性が悪化すると、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの受光素子を使用した撮像装置では周辺光量の減少を招き、シェーディングが生じてしまう。

さらに、本発明の実施形態にかかる広角撮像レンズは、下記条件式（２−１）を満足することが好ましく、この場合はさらなる光学系の小型化とテレセントリック性の向上を図ることができる。

０．３８＜ｄ７／ｆ＜０．６０ … （２−１）
また、本実施形態の広角撮像レンズにおいては、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２としたとき、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
−１．４＜ｆ２／ｆ＜−０．５ … （３）

条件式（３）は、全系のパワーに対する第２レンズＬ２のパワー比に関するものである。条件式（３）の上限を超えると、第２レンズＬ２の負のパワーが強くなり、光軸近傍の厚さに比べて周辺部の厚さが厚くなり、また、第２レンズＬ２の像側の面の周辺部において面の接線と光軸とのなす角が小さくなるため、製造性が悪化し、コストアップになってしまう。条件式（３）の下限を超えると、第２レンズＬ２の負のパワーが不足し、大きな画角を得ることが難しくなる。

また、本実施形態の広角撮像レンズにおいては、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３としたとき、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．０＜ｆ３／ｆ＜１．８ … （４）

条件式（４）は、全系のパワーに対する第３レンズＬ３のパワー比に関するものである。本広角撮像レンズでは、負のレンズである第１レンズＬ１および第２レンズＬ２で発生する倍率色収差を、正のレンズである第３レンズＬ３により打ち消すように構成されている。条件式（４）の上限を超えると、この第３レンズＬ３の倍率色収差を打ち消す作用が弱まり、倍率色収差が大きくなってしまう。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、像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。

また、本実施形態の広角撮像レンズにおいては、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
−０．９＜ｆ１２／ｆ＜−０．５ … （５）

条件式（５）は、全系のパワーに対する物体側の２つの負のレンズの合成パワーの比に関するものである。条件式（５）の上限を超えると、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２の負のパワーに見合う強い正のパワーが第３レンズＬ３に必要になり、像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。条件式（５）の下限を超えると、必要な画角を得るためには第1レンズＬ１または第２レンズＬ２を第３レンズＬ３から離して配置しなければならなくなり、レンズ全長が長くなり、光学系が大型化してしまう。

また、本実施形態の広角撮像レンズにおいては、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．３＜ｆ／ｆ３４＜０．５ … （６）

条件式（６）は、全系のパワーと像側の２つのレンズの合成パワーの比に関するものである。条件式（６）の上限を超えると、コマ収差などの収差を良好に保ったまま、必要なバックフォーカスを得ることが難しくなる。条件式（６）の下限を超えると、像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。

また、本実施形態の広角撮像レンズにおいて、従来よりも良好なテレセントリック性を確保するためには、図１に示すように、最大像高をＹとし、最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬとし、最大像高における主光線の像面への入射角（該主光線と光軸とのなす角）をθとしたとき、次の条件式（７）、（８）を満足することが好ましい。
Ｙ／Ｌ＜０．２５ … （７）
θ≦２３° … （８）

なお、本実施形態の広角撮像レンズにおいては、系の光軸方向の小型化のためには下記条件式（７−１）を満足することが好ましい。よって、良好なテレセントリック性を確保しつつ系の小型化を図るためには、上記条件式（７）と下記条件式（７−１）から、下記条件式（７−２）を満足することが好ましい。
Ｙ／Ｌ＞０．２１ … （７−１）
０．２１＜Ｙ／Ｌ＜０．２５ … （７−２）

また、本広角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の材質のアッベ数を４０以上、第２レンズＬ２および第４レンズＬ４の材質のアッベ数を５０以上、第３レンズＬ３の材質のアッベ数を４０以下とすることが好ましい。この場合には、倍率の色収差を良好に補正することができ、良好な解像性を得ることができる。

なお、本広角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、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４の材質としては、プラスチックを用いることが好ましく、この場合には、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４レンズＬ４にポリオレフィン系のプラスチック（吸水率０．０１％）、第３レンズにポリカーボネート系のプラスチック（吸水率０．２％）と吸水性のきわめて小さい材質を用いれば、吸水による性能劣化を最小限に抑えることができる。

本広角撮像レンズにおいては、ゴースト光低減等のために、各レンズに反射防止膜を施すようにしてもよい。その際、図１に例示するような広角撮像レンズ１では、第１レンズＬ１の像側の面、第２レンズＬ２の像側の面、第３レンズＬ３の物体側の面において、周辺部の各面の接線と光軸とのなす角が小さいことに注意すべきである。かかる構成によれば、周辺部の反射防止膜の厚さがレンズ中央部より薄くなり、反射率の分布が生じる虞がある。そこで、上記３つの面のうちの１面以上の面に、中央付近での反射率が最も小さくなる波長を６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下とした反射防止膜を施すことにより、有効径全体で反射率を平均的に低減することができ、ゴースト光を低減させることが出来る。

なお、中央付近での反射率が最も小さくなる波長が６００ｎｍより短いと、周辺部での反射率が最も小さくなる波長が短くなり過ぎ、長波長側の反射率が高くなるため、赤味がかったゴーストが発生しやすくなってしまう。また、中央付近での反射率が最も小さくなる波長が９００ｎｍより長いと、中央部での反射率が最も小さくなる波長が長くなり過ぎ、短波長側の反射率が高くなるため、像の色合いがかなり赤みがかってしまうとともに、青味がかったゴーストが発生しやすくなってしまう。

また、本広角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、本発明にかかる広角撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。

まず、実施例１を例にとり説明する。実施例１にかかる広角撮像レンズのレンズデータを表１に、非球面データを表２に示す。

表１のレンズデータにおいて、Ｓｉ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、…）の面番号を示し、ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示し、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（波長５４６．０７ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）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。なお、表１のレンズデータには開口絞りＳｔも含めて示しており、開口絞りＳｔの曲率半径の欄には（開口絞り）と記載している。

また、表１のレンズデータでは、非球面は面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表２の非球面データは、これら非球面に関する非球面係数を示すものである。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数Ｋ、Ｂｍ（ｍ＝３、４、５、…）の値である。

Ｚｄ＝Ｃ・ｈ^２／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ^２・ｈ^２）^１/２｝＋ΣＢｍ・ｈ^ｍ … （Ａ）
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
Ｋ、Ｂｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…）

実施例１にかかる広角撮像レンズのレンズ構成図を図２に示す。なお、図２における開口絞りＳｔは形状や大きさを表すものではなく光軸Ｚ上の位置を示すものである。

図２では、広角撮像レンズと像面Ｓｉｍとの間に配置された平行平板状の光学部材ＰＰも含めて示している。広角撮像レンズを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い。例えば、広角撮像レンズが、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。光学部材ＰＰは、これらカバーガラスやフィルタ等を想定したものであり、ここでは一例として、屈折率１．５１，厚み１．０５ｍｍのものを用いている。

なお、図２に示す例では、広角撮像レンズと像面Ｓｉｍ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しているが、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。

以上、実施例１について述べた各表の記号の意味は後述の実施例についても同様であり、用いた光学部材、開口絞りの図示方法も同様である。実施例２〜８にかかる広角撮像レンズのレンズ構成図を図３〜図９に、レンズデータ、非球面データを表３〜表１６にそれぞれ示す。なお、各実施例において、レンズデータの表のｒｉ、ｄｉ（ｉ＝１、２、３、…）は、レンズ構成図の符号ｒｉ、ｄｉと対応している。

上記実施例１〜８では、第１レンズＬ１は、光学ガラスを材質とし、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。第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４については、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るとともに、軽量で低コストに製造することができる。

上記実施例１〜８の広角撮像レンズにおける各種データおよび上記条件式（１）〜（８）に対応する値を表１７に示す。

表１７において、ｆは全系の焦点距離、Ｂｆは空気換算したバックフォーカス、Ｌは最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離（バックフォーカス分は空気換算）、ＦＮｏ．はＦ値、２ωは最大の全画角である。ｆ、Ｂｆ、Ｌの単位はｍｍであり、２ω、θの単位は度である。

また、表１７において、ｆ１２、ｆ３４、ｄ７、ｆ２、ｆ３、Ｙ、θは、条件式（１）〜（８）における各値である。表１７の条件式（１）〜（８）に対応する数値は、ｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）を基準波長としたものである。表１７に示すように、実施例１〜８の広角撮像レンズ全ては、上記条件式（１）〜（８）全てを満たしている。

表１７からわかるように、実施例１〜８の広角撮像レンズは、広角で、小型に構成され、公知文献３に記載のものよりもテレセントリック性が高い。

上記実施例１〜８にかかる広角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１７に示す。なお、図１０〜図１７は、上記光学部材ＰＰを第４レンズＬ４と像面Ｓｉｍ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ＦＮｏ．はＦ値であり、その他の収差図の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ω（ここでは変数扱い、０≦ω≦最大の半画角）を用いて、理想像高をｆ×ｔａｎωとし、それからのずれ量を示しているため、周辺部でマイナスの大きな値になっている。しかし、実施例１〜８の広角撮像レンズのディストーションは、立体射影や等距離射影に基づく像高を基準として算出すれば、プラスの大きな値となる。これは、実施例１〜８の広角撮像レンズが、立体射影や等距離射影に基づく像高でディストーションを抑制するように設計されたレンズに比べて、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１７からわかるように、上記実施例１〜８は各収差が良好に補正されており、良好な光学性能を有する。

すなわち、実施例１〜８の広角撮像レンズは、４枚という少ないレンズ枚数で構成されて、小型化およびテレセントリック性の改善を実現し、安価に製作可能であり、さらに高い光学性能を有するものである。これらの長所を備えた実施例１〜８の広角撮像レンズは、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１８に使用例として、自動車１００に本実施形態の広角撮像レンズを備えた撮像装置を搭載した様子を示す。図１８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、本実施の形態にかかる撮像装置であり、本発明の実施例による広角撮像レンズと、広角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広角撮像レンズは、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も小型で安価に構成可能であり、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。

本発明の一実施の形態にかかる広角撮像レンズの断面図 本発明の実施例１にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角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にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる広角撮像レンズの各収差図 本発明の実施例８にかかる広角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

１ 広角撮像レンズ
２ 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
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｐｉｍ 結像位置
ＰＰ 光学部材
ｒｉ ｉ番目の面の曲率半径
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (5)

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第１レンズと、像側に凹面を向けるとともに少なくとも１面が非球面の負の第２レンズと、物体側に凸面を向けるとともに少なくとも１面が非球面の正の第３レンズと、絞りと、像側に凸面を向けるとともに少なくとも１面が非球面の第４レンズとからなり、
   前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２とし、前記第３レンズおよび前記第４レンズの合成焦点距離をｆ３４とし、前記絞りと前記第４レンズの物体側の面との光軸上の距離をｄ７とし、全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたとき、次の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする広角撮像レンズ。
   −０．４＜ｆ１２／ｆ３４＜−０．２ … （１）
   ０．３０＜ｄ７／ｆ＜０．６５ … （２）
   −１．４＜ｆ２／ｆ＜−０．５ … （３）
2. 前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたとき、次の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１記載の広角撮像レンズ。
   １．０＜ｆ３／ｆ＜１．８ … （４）
3. 次の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の広角撮像レンズ。
   −０．９＜ｆ１２／ｆ＜−０．５ … （５）
4. 次の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の広角撮像レンズ。
   ０．３＜ｆ／ｆ３４＜０．５ … （６）
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の広角撮像レンズと、
   該広角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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