JP6721865B2 - 撮像レンズ、レンズユニット、及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像レンズ、レンズユニット、及び撮像装置に関するものであり、より詳細には、広角の撮像レンズ等に関する。

ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子は、近年小型化及び高画素化が進んでいる。それとともに、これらの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及び高性能化が求められている。特に車載用レンズや監視カメラ用レンズは、想定される使用環境から広角や大口径に対する要求が強い。そのような要求を満たす従来から知られている比較的レンズ枚数の少ない撮像レンズとして、例えば下記特許文献１に開示のものを挙げることができる。

車載カメラ用及び監視カメラ用レンズに対する要望は年々厳しくなってきており、複数の高度な要求を同時に満たすことが求められるようになってきている。具体的には、レンズ枚数が少なくコンパクトな構成でありながら、レンズ系と撮像素子との間にカバーガラスやフィルターを配置できるように長いバックフォーカスを有し、大口径かつ全画角で９０°以上の広角が確保されながらも収差が良好に補正された撮像レンズが要望されるようになってきている。加えて、上記車載カメラ等の分野の撮像機器にはオートフォーカス機能を有さない固定焦点のものが多く、環境変化によるフォーカスのズレはダイレクトに解像性能に影響するため、耐環境性（特に温度変化に対する特性）に対する要望が近年より一層強くなってきている。また車載用カメラや監視カメラに用いる場合、外気に曝される第１レンズには耐候性が強く求められるため、第１レンズをガラスレンズとすることが必須条件となるケースが多い。下記特許文献１の撮像レンズは、第１レンズをプラスチックレンズで構成しているため、大口径かつ広角ながらも諸収差を効果的に補正し解像性能は良好であるが、耐候性に優れているとは言い難い。

特開２０１６−３８５７４号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、長いバックフォーカスを有し、広い画角が確保され、大口径で明るいながら良好な光学性能を有し、環境変化時のフォーカスズレが小さく、耐候性に優れ、かつ、安価な撮像レンズ、並びに、かかる撮像レンズを備えたレンズユニット及び撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズは、物体側からの順で、ガラスで形成され、負のパワーを有し物体側に凸のメニスカス形状を有する球面タイプの第１レンズ、プラスチックで形成され、正のパワーを有し少なくとも１つの非球面形状を有する第２レンズ、ガラスで形成され、正のパワーを有する第３レンズ、プラスチックで形成され、負のパワーを有し少なくとも１つの非球面形状を有する第４レンズ、及びプラスチックで形成され、正のパワーを有し少なくとも１つの非球面形状を有する第５レンズから実質的になり、下記条件式（１）〜（９）を満たす。
０＜ｆ／ｆ２＜０．３ … （１）
−１．０＜ｆ４／ｆ５＜−０．７５ … （２）
０≦Ｄ４５／ｆ＜０．０４ … （３）
−１．５＜ｆ４／ｆ＜−１．０ … （４）
６０＞ｖｄ１＞４５ … （５）
３５＞ｖｄ２＞２０ … （６）
６０＞ｖｄ３＞４５ … （７）
３５＞ｖｄ４＞２０ … （８）
６０＞ｖｄ５＞５０ … （９）
ここで、
ｆ：レンズ全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
ｆ４：第４レンズの焦点距離
ｆ５：第５レンズの焦点距離
Ｄ４５：第４レンズと第５レンズとの光軸上の間隔
ｖｄ１：第１レンズのｄ線でのアッベ数
ｖｄ２：第２レンズのｄ線でのアッベ数
ｖｄ３：第３レンズのｄ線でのアッベ数
ｖｄ４：第４レンズのｄ線でのアッベ数
ｖｄ５：第５レンズのｄ線でのアッベ数

上記撮像レンズでは、物体側から順に、負、正、正、負、及び正のレンズを配置し、第２、第４、及び第５レンズをプラスチック非球面レンズとすることで、広角な撮像用の光学系において、少ない枚数ながらも大口径化時（つまりＦナンバーを小さくした場合）に課題となる収差を良好に補正することができる。また、プラスチックレンズを複数枚使用することによって低コスト化を達成できる。さらに、条件式（１）〜（３）を満たすことにより、プラスチックレンズを使用しつつ、温度変化時のピントズレ又はフォーカスズレが起きにくい構成となっている。具体的には、条件式（１）を満たすようにプラスチック製の第２レンズの焦点距離を設定することで、第２レンズの焦点距離を光学系全体の焦点距離に対して十分長く、つまりパワーを小さくできるので、プラスチック製の第２レンズが温度変化により膨張又は収縮したとしてもそれに伴うピントズレの影響が小さくなるようにしている。さらに、温度変化の影響を受けやすい第４レンズと第５レンズとが条件式（２）及び（３）をともに満たすことによって、それら２つのプラスチックレンズの合成パワーを小さく設定することができるため、より一層ピントズレが起きにくい構成とすることが可能となる。また、条件式（４）を満たすことで、条件式（２）及び（３）を前提としつつも第４及び第５レンズの個々のパワーを強めることができるため、第１レンズをガラス球面レンズとしても諸収差を良好に補正することができる。

車載カメラや監視カメラの用途では、昼間だけでなく夜間の使用も想定されるため、可視光だけでなく近赤外光での撮像にも対応する必要がある。そのため、固定焦点の光学系においては可視光から近赤外光まで色収差が補正されている必要があり、上記条件式（５）〜（９）の範囲内の材料を使用することで、可視光から近赤外光まで色収差を補正することが可能となる。なお、下記条件式（５）'及び（７）'を満たすことがより好ましい。
６０＞ｖｄ１＞５０ … （５）'
６０＞ｖｄ３＞５０ … （７）'

本発明の別の側面によれば、第２レンズと第３レンズとの間に配置される絞りを備え、絞りより物体側を前群とし、絞りより像側を後群としたとき、下記条件式（１０）を満たす。
−２．５＜ｆｆ／ｆｒ＜−１．８ … （１０）
ここで、
ｆｆ：前群の焦点距離
ｆｒ：後群の焦点距離

上記条件式（１０）の範囲内とすることで、長いバックフォーカスを有しながらもコンパクトな光学系とすることができる。具体的には、上記条件式（１０）の下限を上回るようにすることで、十分なバックフォーカスを確保できる。一方、上記条件式（１０）の上限を下回るようにすることで、バックフォーカスが長くなり過ぎず、撮像レンズの小型化を図ることができる。なお、下記条件式（１０）'を満たすことがより好ましい。
−２．３＜ｆｆ／ｆｒ＜−２．０ … （１０）'

本発明のさらに別の側面によれば、第４レンズと第５レンズとは、レンズ同士で嵌合して互いに固定されている。

パワーの強い非球面プラスチックレンズは偏芯誤差感度が高くなりがちであるため、第４レンズと第５レンズとをともにレンズホルダーに嵌合させるのではなく、どちらか一方のレンズのみをレンズホルダー又は鏡筒に嵌合させ、他方のレンズは前述した一方のレンズそのものに直接嵌合させる構成とすることで、レンズの偏芯を抑えることができる。

本発明のさらに別の側面によれば、第３レンズは、少なくとも１つの非球面を有する。

第３レンズが少なくとも１つの非球面を有することで、撮像レンズの性能がより一層向上する。

本発明のさらに別の側面によれば、下記条件式（１１）を満たす。
Ｒ２＜Ｒ１ … （１１）
ここで、
Ｒ１：第１レンズの物体側の曲率半径
Ｒ２：第１レンズの像側の曲率半径

上記下記条件式（１１）の範囲内とすることで、球面収差等の発生を抑えつつ、広い画角を確保することが可能となる。

上記目的を達成するため、本発明に係るレンズユニットは、上述した撮像レンズと、当該撮像レンズを保持する鏡筒と、を備える。

上記レンズユニットは、上述した撮像レンズを組み込んでいるので、長いバックフォーカスを有し、広い画角が確保され、明るいながら良好な光学性能を有し、環境変化時のフォーカスズレが小さく、耐候性に優れ、安価である。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、上述したレンズユニットと、当該レンズユニットによる像を投影する撮像素子とを備える。

上記撮像装置は、上述した撮像レンズを組み込んでいるので、広い画角が確保され、明るいながら良好な光学性能を有し、環境変化及び耐候性に優れ、かつ、安価である。

本発明の一実施形態の撮像レンズを備える撮像装置を説明する図である。 （Ａ）は、実施例１の撮像レンズの断面図であり、（Ｂ）〜（Ｄ）は、実施例１の縦収差図である。 （Ａ）は、実施例２の撮像レンズの断面図であり、（Ｂ）〜（Ｄ）は、実施例２の縦収差図である。 （Ａ）は、実施例３の撮像レンズの断面図であり、（Ｂ）〜（Ｄ）は、実施例３の縦収差図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１００を示す図である。撮像装置１００は、画像信号を形成するためのカメラモジュール３０と、カメラモジュール３０を動作させることにより撮像装置１００としての機能を発揮させる処理部６０とを備える。

カメラモジュール３０は、撮像レンズ１０を内蔵するレンズユニット４０と、撮像レンズ１０によって形成された被写体像を画像信号に変換するセンサー部５０とを備える。カメラモジュール３０は、以下に詳述する撮像レンズ１０を組み込んでおり、広い画角が確保され、明るいながら良好な光学性能を有し、環境変化及び耐候性に優れ、かつ、安価な撮像装置１００を提供することができる。

レンズユニット４０は、広角光学系である撮像レンズ１０と、撮像レンズ１０を組み付けた鏡筒４１とを備える。

撮像レンズ１０は、後に詳述するが、開口絞りＡＳを挟んで、物体側に前群Ｇ１を有し、像側に後群Ｇ２を有する。前群Ｇ１は、第１及び第２レンズＬ１，Ｌ２を含み、後群Ｇ２は、第３〜第５レンズＬ３〜Ｌ５を含む。

鏡筒４１は、金属、樹脂、樹脂にグラスファイバーを混合したもの等で形成され、撮像レンズ１０を内部に収納し保持している。鏡筒４１を金属、樹脂にグラスファイバーを混合したもので形成する場合、樹脂よりも膨張しにくく、撮像レンズ１０を安定して固定することができる。鏡筒４１は、物体側からの光線束を入射させる開口ＯＰ１を有する。

撮像レンズ１０を構成する第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５は、それらのフランジ部若しくは外周部において鏡筒４１の内面側に直接的又は間接的に保持されており、光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸに垂直な方向に関しての位置決めがなされている。これらのうち、第４レンズＬ４については、第５レンズＬ５を介して鏡筒４１に支持され位置決めがなされている。

センサー部５０は、撮像レンズ１０によって形成された被写体像を光電変換する固体撮像素子５１と、この固体撮像素子５１を背後から支持するとともに配線、周辺回路等を設けた基板５２と、基板５２を介して固体撮像素子５１を保持するセンサーホルダー５３とを備える。固体撮像素子５１は、例えばＣＭＯＳ型のイメージセンサーである。基板５２は、固体撮像素子５１を動作させるための配線、周辺回路等を備える。センサーホルダー５３は、樹脂その他の材料で形成され、固体撮像素子５１を光軸ＡＸ対して位置決めするだけでなく、固体撮像素子５１に対向するように平行平板Ｆを支持している。レンズユニット４０の鏡筒４１はセンサーホルダー５３に嵌合するように位置決めされた状態で固定されている。

固体撮像素子（撮像素子）５１は、撮像面Ｉを有する光電変換部５１ａを備え、その周囲には、不図示の信号処理回路が形成されている。なお、固体撮像素子５１は、上述のＣＭＯＳ型のイメージセンサーに限るものでなく、ＣＣＤその他を適用したものであってもよい。

なお、撮像レンズ１０と固体撮像素子５１との間に配置された平行平板Ｆは、光学的ローパスフィルター、固体撮像素子のシールガラス、ＩＲカットフィルター、波長選択フィルター等である。

処理部６０は、駆動部６１と、入力部６２と、記憶部６３と、表示部６４と、制御部６８とを備える。駆動部６１は、制御部６８からデジタル制御信号等の供給を受けることによって、固体撮像素子５１を動作させている。駆動部６１は、固体撮像素子５１から画像データとしてＹＵＶその他のデジタル画素信号を受け取って制御部６８に転送する。入力部６２は、ユーザーの操作或いは外部装置からのコマンドを受け付ける部分であり、記憶部６３は、撮像装置１００の動作に必要な情報、カメラモジュール３０によって取得した画像データ等を保管する部分であり、表示部６４は、ユーザーに提示すべき情報、撮影した画像等を表示する部分である。制御部６８は、駆動部６１、入力部６２、記憶部６３等の動作を統括的に制御しており、例えばカメラモジュール３０によって得た画像データに対して種々の画像処理を行うことができ、かかる画像データを外部回路へ出力することができる。

以下、図１を参照して、実施形態の撮像レンズ１０の詳細について説明する。なお、図１で例示した撮像レンズ１０は、後述する実施例１の撮像レンズ１１と同一の構成となっている。

図示の撮像レンズ１０は、固体撮像素子５１の撮像面Ｉに被写体像を結像させる広角レンズであって、物体側からの順で、負のパワーを有し物体側に凸のメニスカス形状を有する第１レンズＬ１、正のパワーを有する第２レンズＬ２、正のパワーを有する第３レンズＬ３、負のパワーを有する第４レンズＬ４、及び正のパワーを有する第５レンズＬ５からなる。ここで、第１レンズＬ１は、ガラスで形成され、球面で構成される球面タイプのレンズである。第２レンズＬ２は、プラスチックで形成され、少なくとも１つの非球面形状を有する。第３レンズＬ３は、ガラスで形成されている。第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５は、プラスチックで形成され、少なくとも１つの非球面形状を有する。特に、第３レンズＬ３は、両凸形状を有している。第３レンズＬ３については、球面形状を有するものに限らず、非球面形状を有するものとできる。

図示の例では、撮像レンズ１０を構成するレンズＬ１〜Ｌ５のうち、第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５は、レンズ同士で嵌合して互いに固定されている。より詳細には、第５レンズＬ５の周囲には、フランジ部１５ａが形成されており、フランジ部１５ａの第４レンズＬ４側には、環状の受け部１５ｃが設けられている。受け部１５ｃの内径は、第４レンズＬ４の外径と等しいか若干大きくなっており、受け部１５ｃの窪みに第４レンズＬ４の外周部１４ａの第５レンズＬ５側を嵌め込むことができ、光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸに垂直な方向に関して相互にアライメントして固定することができる。図示の例では、第５レンズＬ５に第４レンズＬ４を嵌め込んでいるが、逆に第４レンズＬ４に第５レンズＬ５を嵌め込むこともできる。第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５のようなパワーの強い非球面プラスチックレンズは偏芯誤差感度が高くなりがちであるため、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とをともに鏡筒４１に嵌合させるのではなく、一方のレンズ（この場合、第５レンズＬ５）のみを鏡筒４１に嵌合させ、他方のレンズ（この場合、第４レンズＬ４）は前述した一方のレンズ（この場合、第５レンズＬ５）そのものに直接嵌合させる構成とすることで、両レンズＬ４，Ｌ５の同軸性を保てるため、レンズの偏芯を抑えることができ、光学面同士の衝突を回避することができる。

上記撮像レンズ１０では、物体側から順に、負、正、正、負、及び正のレンズＬ１〜Ｌ５を配置し、第２、第４、及び第５レンズＬ２，Ｌ４，Ｌ５をプラスチック非球面レンズとすることで、広角な撮像用の光学系において、少ない枚数ながらも大口径化時（つまりＦナンバーを小さくした場合）に課題となる収差を良好に補正することができる。また、プラスチックレンズを複数枚使用することによって低コスト化を達成できる。

撮像レンズ１０は、以下の条件式（１）〜（４）を満たす。
０＜ｆ／ｆ２＜０．３ … （１）
−１．０＜ｆ４／ｆ５＜−０．７５ … （２）
０≦Ｄ４５／ｆ＜０．０４ … （３）
−１．５＜ｆ４／ｆ＜−１．０ … （４）
ただし、値ｆは、レンズ全系の焦点距離を表し、値ｆ２は、第２レンズＬ２の焦点距離を表す。また、値ｆ４は、第４レンズＬ４の焦点距離を表し、値ｆ５は、第５レンズＬ５の焦点距離を表す。さらに、値Ｄ４５は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との光軸ＡＸ上の間隔を表す。

撮像レンズ１０は、上記条件式（１）〜（３）を満たすことにより、プラスチックレンズを使用しつつ、温度変化時のピントズレ又はフォーカスズレが起きにくい構成となっている。すなわち、条件式（１）を満たすようにプラスチック製の第２レンズＬ２の焦点距離を設定することで、第２レンズＬ２の焦点距離を光学系全体の焦点距離に対して十分長く、つまりパワーを小さくできるので、プラスチックレンズすなわち第２レンズＬ２が温度変化により膨張又は収縮したとしてもそれに伴うピントズレの影響が小さくなるようにしている。さらに、温度変化の影響を受けやすい第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とが条件式（２）及び（３）をともに満たすことによって、それら２つのプラスチックレンズの合成パワーを小さく設定することができるため、より一層ピントズレが起きにくい構成とすることが可能となる。また、条件式（４）を満たすことで、条件式（２）及び（３）を前提としつつも第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５の個々のパワーを強めることができるため、第１レンズＬ１をガラス球面レンズとしても諸収差を良好に補正することができる。

撮像レンズ１０は、プラスチックレンズを使用しながらも、温度変化時のピントズレ又はフォーカスズレが起きにくい構成となっているが、センサーホルダー５３を構成する材料の線膨張による伸縮を考慮したピントズレ又はフォーカスズレ量に設定することがより好ましい。このようにすることで、カメラモジュール３０全体として温度変化時のピントズレ又はフォーカスズレを抑えることが可能となる。

撮像レンズ１０は、以下の条件式（５）〜（９）を満たす。
６０＞ｖｄ１＞４５ … （５）
３５＞ｖｄ２＞２０ … （６）
６０＞ｖｄ３＞４５ … （７）
３５＞ｖｄ４＞２０ … （８）
６０＞ｖｄ５＞５０ … （９）
ただし、値ｖｄ１は、第１レンズＬ１のｄ線でのアッベ数を表し、値ｖｄ２は、第２レンズＬ２のｄ線でのアッベ数を表し、値ｖｄ３は、第３レンズＬ３のｄ線でのアッベ数を表し、値ｖｄ４は、第４レンズＬ４のｄ線でのアッベ数を表し、値ｖｄ５は、第５レンズＬ５のｄ線でのアッベ数を表す。

撮像装置１００が例えば車載カメラや監視カメラである場合、昼間だけでなく夜間の使用も想定されるため、可視光だけでなく近赤外光での撮像にも対応する必要がある。そのため、固定焦点の光学系においては可視光から近赤外光まで色収差が補正されている必要があり、上記範囲内の材料を使用することで、可視光から近赤外光まで色収差を補正することが可能となる。なお、第１及び第３レンズＬ１，Ｌ３のｄ線でのアッベ数ｖｄ１，ｖｄ３については、下記条件式（５）'及び（７）'を満たすことがより好ましい。
６０＞ｖｄ１＞５０ … （５）'
６０＞ｖｄ３＞５０ … （７）'

撮像レンズ１０は、以下の条件式（１０）を満たす。
−２．５＜ｆｆ／ｆｒ＜−１．８ … （１０）
ただし、値ｆｆは、前群Ｇ１の焦点距離を表し、値ｆｒは、後群Ｇ２の焦点距離を表す。

上記下記条件式（１０）の範囲内とすることで、長いバックフォーカスを有しながらもコンパクトな光学系とすることができる。すなわち、上記条件式（１０）の値ｆｆ／ｆｒが下限を上回るようにすることで、十分なバックフォーカスを確保できる。一方、上記条件式（１０）の値ｆｆ／ｆｒが上限を下回るようにすることで、バックフォーカスが長くなり過ぎず、撮像レンズ１０の小型化を図ることができる。なお、値ｆｆ／ｆｒについては、下記条件式（１０）'を満たすことがより好ましい。
−２．３＜ｆｆ／ｆｒ＜−２．０ … （１０）'

撮像レンズ１０は、以下の条件式（１１）を満たす。
Ｒ２＜Ｒ１ … （１１）
ただし、値Ｒ１は、第１レンズＬ１の物体側の曲率半径を表し、値Ｒ２は、第１レンズＬ１の像側の曲率半径を表す。

上記下記条件式（１１）の範囲内とすることで、球面収差等の発生を抑えつつ、広い画角を確保することが可能となる。

撮像レンズ１０は、全画角が９０°を超える広角レンズであり、本発明に係る撮像レンズは、かかる広角レンズとして好適に実現される。

第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とは、第４レンズＬ４の像側面と第５レンズＬ５の物体側面とを同形状として接合レンズとしてもよい。この場合、色収差をよりいっそう良好に補正することができる。

第１レンズＬ１の物体側面には、車載カメラや監視カメラなどの厳しい環境下における使用を想定した場合、強度、耐キズ性、耐薬品性を高めるための処理がなされていることが好ましい。さらに、第１レンズＬ１の物体側面については、撥水コートや親水コートを施すことが好ましい。

以上では説明を省略したが、実施形態の撮像レンズ１０は、フォーカス機能のない固定焦点用のカメラモジュール３０又は撮像装置１００に用いることができる。つまり、鏡筒４１には、レンズの可動機構を設ける必要がない。

平行平板Ｆは、必須のものではなく、例えば波長選択用のフィルターは、別体として配置する構造とせずその機能をレンズに付与することが望ましい。例えば、赤外カットフィルターの場合、赤外カットコートを１枚又は複数枚のレンズ表面上に実施してもよい。

撮像レンズ１０又は撮像装置１００の用途としては、監視カメラ、ドアホンカメラ、認証用カメラなどのセキュリティカメラ又はマーケティングカメラ用レンズ、自動車やその他移動体に搭載される車載カメラ用レンズ、医用内視鏡やヘルスケア測定、工業内視鏡その他の医療又は産業光学用レンズ等が挙げられる。なお、これら以外にも広角化が求められる用途に対して、上記撮像レンズ１０又は撮像装置１００を応用しても、もちろん構わない。

〔実施例〕
以下、本発明に係る撮像レンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。なお、長さに関するものの単位は特に示さない場合ｍｍであり、角度の単位は°（度）である。
Ｆｎｏ ：Ｆ値
２ｗ ：最大全画角
ＰＤ ：３０℃変化時の温度ピントズレ(屈折率及び線膨張の変化を考慮）
Ｒ ：曲率半径
ｄ ：軸上面間隔
ｎｄ ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
ｖｄ ：レンズ材料のアッベ数

各実施例において、各面番号の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。

ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ ：曲率半径
Ｋ ：円錐定数

〔実施例１〕
実施例１の撮像レンズの基本的な光学諸元値を以下に示す。
Ｆｎｏ＝２．０３
２ｗ＝１３４°
ＰＤ＝０．００９ｍｍ

実施例１のレンズ面のデータを以下の表１に示す。表１等において、面番号を「S-N」で表し、無限大を「infinity」で表している。面番号において、レンズ面を「L1S1」等で表し、開口絞りを「AS」で表し、平行平板の物体側面を「CGS1」で表し、平行平板の像側面を「CGS2」で表している。なお、レンズ面の表記において、前半の記号Ｌｎ（ｎ＝１〜５）は、第ｎレンズ（具体的には第１〜第５レンズ）であることを示し、後半の記号Ｓ１は、第ｎレンズの物体側面を指し、後半の記号Ｓ２は、第ｎレンズの像側面を示す。さらに、記号ＣＧは、平行平板であることを示す。軸上面間隔の値ｄは、その欄の面から左下欄の面まで距離を意味している。具体的には、例えば平行平板の像側面「CGS2」の右側の値ｄは、平行平板の像側面から撮像面Ｉ（又は結像面）までの軸上面間隔を示している。
〔表１〕
S-N R d nd vd
L1S1 20.00 2.200 1.713 53.9
L1S2 2.70 2.645
L2S1* -9.53 3.300 1.635 23.9
L2S2* -5.64 -0.173
AS infinity 1.972
L3S1 14.30 1.600 1.713 53.9
L3S2 -4.80 0.423
L4S1* -6.59 0.700 1.635 23.9
L4S2* 4.18 0.083
L5S1* 4.53 2.740 1.531 56.0
L5S2* -4.52 2.100
CGS1 infinity 0.700 1.517 64.2
CGS2 infinity 3.200

実施例１のレンズ面の非球面係数を以下の表２に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（例えば２．５×１０^−０２）をｅ（例えば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。
〔表２〕
面[L2S1]
K=8.5122E+00, A4=-3.9639E-04, A6=-1.2593E-03,
A8=8.6878E-04, A10=-2.9800E-04, A12=4.9280E-05,
A14=-3.1467E-06, A16=0.0000E+00
面[L2S2]
K=3.7767E+00, A4=1.8769E-03, A6=1.2447E-03,
A8=-7.7400E-04, A10=3.1173E-04, A12=-5.6148E-05,
A14=3.9256E-06, A16=0.0000E+00
面[L4S1]
K=-1.0041E+01, A4=-1.5528E-02, A6=4.7349E-03,
A8=-2.7621E-03, 10=9.7684E-04, A12=-1.9513E-04,
A14=2.0048E-05, A16=-7.9636E-07
面[L4S2]
K=-1.7041E+00, A4=-4.8153E-04, A6=1.2819E-04,
A8=-1.0475E-03, A10=4.2896E-04, A12=-8.0295E-05,
A14=7.5442E-06, A16=-2.9036E-07
面[L5S1]
K=6.1133E-01, A4=2.6316E-03, A6=-2.6231E-03,
A8=1.5969E-04, A10=7.1418E-05, A12=-1.7153E-05,
A14=1.5422E-06, A16=-5.2690E-08
面[L5S2]
K=-3.5544E-01, A4=-1.8446E-04, A6=-5.9860E-05,
A8=4.7716E-05, A10=-5.5970E-06, A12=7.4749E-08,
A14=6.4323E-08, A16=-3.6356E-09

図２（Ａ）は、実施例１の撮像レンズ１１の断面図である。撮像レンズ１１は、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１と、像側に凸で正メニスカスの第２レンズＬ２と、両凸で正の第３レンズＬ３と、両凹で負の第４レンズＬ４と、両凸で正の第５レンズＬ５とを備える。これらのうち、第１及び第３レンズＬ１，Ｌ３は、両球面タイプのレンズであり、第２、第４、及び第５レンズＬ２，Ｌ４，Ｌ５は、両非球面タイプのレンズである。また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間には、開口絞りＡＳが配置されている。なお、第５レンズＬ５の像側には、フィルター等である平行平板Ｆを介して撮像面Ｉが配置されている。

図２（Ｂ）〜２（Ｄ）は、実施例１の撮像レンズ１１の縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示している。

〔実施例２〕
実施例２の撮像レンズの基本的な光学諸元値を以下に示す。
Ｆｎｏ＝２．１１
２ｗ＝１４２°
ＰＤ＝０．００９ｍｍ

実施例２のレンズ面のデータを以下の表３に示す。
〔表３〕
S-N R d nd vd
L1S1 20.00 1.200 1.713 53.9
L1S2 2.70 2.675
L2S1* -9.53 3.300 1.635 23.9
L2S2* -5.64 -0.173
AS infinity 1.972
L3S1 14.30 1.600 1.713 53.9
L3S2 -4.80 0.423
L4S1* -6.59 0.700 1.635 23.9
L4S2* 4.18 0.083
L5S1* 4.53 2.740 1.531 56.0
L5S2* -4.52 2.100
CGS1 infinity 0.700 1.517 64.2
CGS2 infinity 3.190

実施例２のレンズ面の非球面係数を以下の表４に示す。
〔表４〕
面[L2S1]
K=8.5122E+00, A4=-3.9639E-04, A6=-1.2593E-03,
A8=8.6878E-04, A10=-2.9800E-04, A12=4.9280E-05,
A14=-3.1467E-06, A16=0.0000E+00
面[L2S2]
K=3.7767E+00, A4=1.8769E-03, A6=1.2447E-03,
A8=-7.7400E-04, A10=3.1173E-04, A12=-5.6148E-05,
A14=3.9256E-06, A16=0.0000E+00
面[L4S1]
K=-1.0041E+01, A4=-1.5528E-02, A6=4.7349E-03,
A8=-2.7621E-03, A10=9.7684E-04, A12=-1.9513E-04,
A14=2.0048E-05, A16=-7.9636E-07
面[L4S2]
K=-1.7041E+00, A4=-4.8153E-04, A6=1.2819E-04,
A8=-1.0475E-03, A10=4.2896E-04, A12=-8.0295E-05,
A14=7.5442E-06, A16=-2.9036E-07
面[L5S1]
K=6.1133E-01, A4=2.6316E-03, A6=-2.6231E-03,
A8=1.5969E-04, A10=7.1418E-05, A12=-1.7153E-05,
A14=1.5422E-06, A16=-5.2690E-08
面[L5S2]
K=-3.5544E-01, A4=-1.8446E-04, A6=-5.9860E-05,
A8=4.7716E-05, A10=-5.5970E-06, A12=7.4749E-08,
A14=6.4323E-08, A16=-3.6356E-09

図３（Ａ）は、実施例２の撮像レンズ１２の断面図である。撮像レンズ１２は、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１と、像側に凸で正メニスカスの第２レンズＬ２と、両凸で正の第３レンズＬ３と、両凹で負の第４レンズＬ４と、両凸で正の第５レンズＬ５とを備える。これらのうち、第１及び第３レンズＬ１，Ｌ３は、両球面タイプのレンズであり、第２、第４、及び第５レンズＬ２，Ｌ４，Ｌ５は、両非球面タイプのレンズである。また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間には、開口絞りＡＳが配置されている。なお、第５レンズＬ５の像側には、フィルター等である平行平板Ｆを介して撮像面Ｉが配置されている。

図３（Ｂ）〜３（Ｄ）は、実施例２の撮像レンズ１２の縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示している。

〔実施例３〕
実施例３の撮像レンズの基本的な光学諸元値を以下に示す。
Ｆｎｏ＝２．０２
２ｗ＝１３４°
ＰＤ＝０．００６ｍｍ

実施例３のレンズ面のデータを以下の表５に示す。
〔表５〕
S-N R d nd vd
L1S1 20.10 1.900 1.713 53.9
L1S2 2.790 2.568
L2S1* -8.057 3.094 1.635 23.9
L2S2* -5.232 0.518
AS infinity 1.792
L3S1 13.630 1.600 1.713 53.9
L3S2 -4.700 0.448
L4S1* -4.537 0.700 1.635 23.9
L4S2* 5.603 0.110
L5S1* 4.656 2.770 1.531 56.0
L5S2* -4.453 2.100
CGS1 infinity 0.700 1.517 64.2
CGS2 infinity 3.200

実施例３のレンズ面の非球面係数を以下の表６に示す。
〔表６〕
面[L2S1]
K=4.0979E+00, A4=-1.4325E-03, A6=1.3888E-04,
A8=6.4509E-06, A10=-1.2718E-05, A12=2.7673E-06,
A14=-1.8618E-07, A16=0.0000E+00
面[L2S2]
K=3.1781E+00, A4=3.3165E-03, A6=6.0534E-05,
A8=9.2743E-05, A10=1.2563E-05, A12=-6.4648E-06,
A14=8.6405E-07, A16=0.0000E+00
面[L4S1]
K=-1.2719E+01, A4=-7.8506E-03, A6=-3.5585E-03,
A8=1.6544E-03, A10=-3.1284E-04, A12=4.4307E-06,
A14=6.4040E-06, A16=-6.3216E-07
面[L4S2]
K=-1.1277E-01, A4=2.4379E-02, A6=-2.1914E-02,
A8=9.4597E-03, A10=-2.4870E-03, A12=3.9421E-04,
A14=-3.4525E-05, A16=1.2822E-06
面[L5S1]
K=1.6361E-01, A4=1.1118E-02, A6=-1.3810E-02,
A8=5.5904E-03, A10=-1.3230E-03, A12=1.8611E-04,
A14=-1.4350E-05, A16=4.6803E-07
面[L5S2]
K=1.3956E-01, A4=-4.9788E-04, A6=3.6684E-04,
A8=-7.5647E-05, A10=4.1936E-06, A12=1.4651E-06,
A14=-2.5799E-07, A16=1.3256E-08

図４（Ａ）は、実施例３の撮像レンズ１３の断面図である。撮像レンズ１３は、物体側に凸で負メニスカスの第１レンズＬ１と、像側に凸で正メニスカスの第２レンズＬ２と、両凸で正の第３レンズＬ３と、両凹で負の第４レンズＬ４と、両凸で正の第５レンズＬ５とを備える。これらのうち、第１及び第３レンズＬ１，Ｌ３は、両球面タイプのレンズであり、第２、第４、及び第５レンズＬ２，Ｌ４，Ｌ５は、両非球面タイプのレンズである。また、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間には、開口絞りＡＳが配置されている。なお、第５レンズＬ５の像側には、フィルター等である平行平板Ｆを介して撮像面Ｉが配置されている。

図４（Ｂ）〜４（Ｄ）は、実施例３の撮像レンズ１３の縦収差（球面収差、非点収差、歪曲収差）を示している。

以下の表７は、参考のため、各条件式（１）〜（１１）に対応する各実施例１〜３の値をまとめたものである。
〔表７〕

以上、実施形態に係る撮像レンズについて説明したが、本発明に係る撮像レンズは、上記例示のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５の間、又はその像側若しくは物体側には、実質的に屈折力を有しないレンズ等を追加することができる。

上記実施例１〜３では、第４及び第５レンズＬ４，Ｌ５を嵌合させていないが、図１に示すものと同様に両レンズＬ４，Ｌ５を嵌合させることができる。

また、上記実施形態において、平行平板Ｆについては、車載カメラや監視カメラ等の用途における可視光又は近赤外光での撮像の際に、平行平板であるフィルターを２枚に分割してそれぞれ別の役割を持たせる等の構成をとることも可能である。

ＡＸ…光軸、 Ｆ…平行平板、 Ｇ１…前群、 Ｇ２…後群、 Ｉ…撮像面、 Ｌ１-Ｌ５…レンズ、 ＯＰ１…開口、 １０…撮像レンズ、 １１-１３…撮像レンズ、 １４ａ…外周部、 １５ａ…フランジ部、 １５ｃ…受け部、 ３０…カメラモジュール、 ４１…鏡筒、 ５０…センサー部、 ５１…固体撮像素子、 ５１ａ…光電変換部、 ６０…処理部、 ６１…駆動部、 ６４…表示部、 ６８…制御部、 １００…撮像装置

Claims (7)

1. 物体側からの順で、
   ガラスで形成され、負のパワーを有し、物体側に凸のメニスカス形状を有する球面タイプの第１レンズ、
   プラスチックで形成され、正のパワーを有し、少なくとも１つの非球面形状を有する第２レンズ、
   ガラスで形成され、正のパワーを有する第３レンズ、
   プラスチックで形成され、負のパワーを有し、少なくとも１つの非球面形状を有する第４レンズ、及び
   プラスチックで形成され、正のパワーを有し、少なくとも１つの非球面形状を有する第５レンズから実質的になり、
   下記条件式を満たすことを特徴とする撮像レンズ。
   ０＜ｆ／ｆ２＜０．３ … （１）
   −１．０＜ｆ４／ｆ５＜−０．７５ … （２）
   ０≦Ｄ４５／ｆ＜０．０４ … （３）
   −１．５＜ｆ４／ｆ＜−１．０ … （４）
   ６０＞ｖｄ１＞４５ … （５）
   ３５＞ｖｄ２＞２０ … （６）
   ６０＞ｖｄ３＞４５ … （７）
   ３５＞ｖｄ４＞２０ … （８）
   ６０＞ｖｄ５＞５０ … （９）
   ここで、
   ｆ：レンズ全系の焦点距離
   ｆ２：前記第２レンズの焦点距離
   ｆ４：前記第４レンズの焦点距離
   ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
   Ｄ４５：前記第４レンズと前記第５レンズとの光軸上の間隔
   ｖｄ１：前記第１レンズのｄ線でのアッベ数
   ｖｄ２：前記第２レンズのｄ線でのアッベ数
   ｖｄ３：前記第３レンズのｄ線でのアッベ数
   ｖｄ４：前記第４レンズのｄ線でのアッベ数
   ｖｄ５：前記第５レンズのｄ線でのアッベ数
2. 前記第２レンズと前記第３レンズとの間に配置される絞りを備え、
   前記絞りより物体側を前群とし、前記絞りより像側を後群としたとき、下記条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
   −２．５＜ｆｆ／ｆｒ＜−１．８ … （１０）
   ここで、
   ｆｆ：前記前群の焦点距離
   ｆｒ：前記後群の焦点距離
3. 前記第４レンズと前記第５レンズとは、レンズ同士で嵌合して互いに固定されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
4. 前記第３レンズは、少なくとも１つの非球面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
5. 下記条件式を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
   Ｒ２＜Ｒ１ … （１１）
   ここで、
   Ｒ１：前記第１レンズの物体側の曲率半径
   Ｒ２：前記第１レンズの像側の曲率半径
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズと、
   前記撮像レンズを保持する鏡筒と、
   を備えることを特徴とするレンズユニット。
7. 請求項６に記載のレンズユニットと、
   前記レンズユニットによる像を投影する撮像素子と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。

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