JP7418249B2 - 撮像レンズ及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像レンズ及び撮像レンズを備える撮像装置に関する。

従来から、撮像装置に用いられる撮像レンズは種々の構成のものが用いられている。これらの撮像レンズには、車載用のカメラに搭載されるものがある。このような撮像レンズとして、特許文献１には、５群６枚構成であって、１枚の接合レンズを含む構成の車載カメラ用レンズユニットが開示されている。

特開２０１７－３７８４号公報

車載カメラは、低温から高温までの温度環境で使用されるため、ピントなどの光学特性の低下が広い温度範囲で抑制された撮像レンズが求められる。特許文献１に記載の車載カメラ用レンズユニットでは、６枚のレンズのうち、４枚をガラスレンズとし、２枚をプラスチックレンズとすることで、車載カメラ用レンズユニットの温度特性を安定化させている。このような技術を超えて、光学特性の温度変化による低下を抑制した撮像レンズが求められる。

本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
物体側から順に、第１レンズ（Ｇ１）、第２レンズ（Ｇ２）、第３レンズ（Ｇ３）、第４レンズ（Ｇ４）、絞り（Ｏ１）、第５レンズ（Ｇ５）、及び第６レンズ（Ｇ６）から構成される撮像レンズであって、
前記第２レンズの焦点距離（ｆ２）と、前記第３レンズの焦点距離（ｆ３）と、前記第５レンズの焦点距離（ｆ５）と、前記第６レンズの焦点距離（ｆ６）との和が、２．１ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であり、
前記第５レンズの屈折率は、１．６３以上１．６４以下であり、
前記第５レンズのアッベ数は、２３．４以上２４．１以下である、
撮像レンズである。

上記構成の撮像レンズによれば、第２レンズ、第３レンズ、第５レンズ及び第６レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に適したものにすることができるので、撮像レンズの光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。

上記撮像レンズにおいて、好ましくは、
前記第２レンズの焦点距離と、前記第３レンズの焦点距離との和が、２．２ｍｍ以上３．１ｍｍ以下である構成とする。

上記構成の撮像レンズによれば、第２レンズ及び第３レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に効果的に適したものにすることができるので、撮像レンズの光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。

上記撮像レンズにおいて、より好ましくは、
前記第５レンズの焦点距離と、前記第６レンズの焦点距離との和が、－０．８ｍｍ以上０．０ｍｍ以下である構成とする。

上記構成の撮像レンズによれば、第５レンズ及び第６レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に効果的に適したものにすることができるので、撮像レンズの光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。

上記撮像レンズにおいて、さらに好ましくは、
前記第４レンズの屈折率（Ｎ４）は、１．６０以上１．７０以下であり、
前記第４レンズのアッベ数（ν４）は、５５．０以上６６．０以下である構成とする。

上記撮像レンズにおいて、さらに好ましくは、
前記第２レンズの屈折率（Ｎ２）は、１．５３以上１．５５以下であり、
前記第２レンズのアッベ数（ν２）は、５５．７以上５６．０以下である構成とする。

上記撮像レンズにおいて、さらに好ましくは、
前記第３レンズの屈折率（Ｎ３）は、１．６３以上１．６４以下であり、
前記第３レンズのアッベ数（ν３）は、２３．４以上２４．１以下である構成とする。

上記撮像レンズにおいて、さらに好ましくは、
前記第６レンズの屈折率（Ｎ６）は、１．５３以上１．５５以下であり、
前記第６レンズのアッベ数（ν６）は、５５．７以上５６．０以下である構成とする。

上記撮像レンズにおいて、さらに好ましくは、
前記第４レンズは、ガラスによって形成される構成とする。

上記構成の撮像レンズによれば、温度変化によるピント位置のずれに大きな影響を与える第４レンズを、線膨張係数の小さいガラスによって形成することで、撮像レンズの光学特性の温度変化による低下を効果的に抑制することができる。

上記撮像レンズにおいて、さらに好ましくは、
前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第５レンズ及び前記第６レンズは、いずれも樹脂によって形成される構成とする。

上記構成の撮像レンズによれば、製造の容易な樹脂のレンズを４つ用いることで、撮像レンズの製造コストを低減することができる。

本発明は、上記いずれかの撮像レンズと撮像素子とを備えた撮像装置を含む。

このような撮像装置によれば、第２レンズ、第３レンズ、第５レンズ及び第６レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に適したものにすることができるので、撮像レンズの光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。これにより、車載用途に適した撮像装置を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る撮像装置の全体構成を示している。 図２は、本実施例の撮像レンズの－４０℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線を示すグラフである。 図３は、本実施例の撮像レンズの２５℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線を示すグラフである。 図４は、本実施例の撮像レンズの８５℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線を示すグラフである。 図５は、実施例２に係る撮像装置の全体構成を示している。 図６は、本実施例の撮像レンズの－４０℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線を示すグラフである。 図７は、本実施例の撮像レンズの２５℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線を示すグラフである。 図８は、本実施例の撮像レンズの８５℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線を示すグラフである。

本発明の撮像レンズは、第１レンズ～第６レンズを備えた構成において、光学特性の温度変化による低下が抑制される構成になるよう各種設計データを決定している点を特徴のひとつとする。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。

１．実施形態
２．実施例１
３．実施例２
４．本発明の特徴
５．補足事項
＜１．実施形態＞
本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。また、図面として記載している各グラフは、本実施形態及び実施例による作用効果を説明するためのものであって、本発明の作用効果について限定的に解釈させるものではない。

本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子ＩＳに入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子ＩＳとは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。撮像素子ＩＳに対して被写体が位置する方向を「物体側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子ＩＳが位置する方向を「像面側」または「光軸方向後方」と称する。

図１は、本実施形態に係る撮像装置２の全体構成を示している。図１の撮像レンズ１は、光軸Ｌを中心とする断面図で示されている。

図１に示されるように、撮像装置２は、物体側から順に、撮像レンズ１及び撮像素子ＩＳを含んで構成される。撮像レンズ１は、物体側から順に、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３、第４レンズＧ４、絞りＯ１、第５レンズＧ５、第６レンズＧ６、及びカバーガラスＣＧを含んで構成される。本明細書では、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３、第４レンズＧ４、絞りＯ１、第５レンズＧ５、第６レンズＧ６、及びカバーガラスＣＧをそれぞれ「光学部材」ということがある。

撮像レンズ１は、ポリカーボネートなどの樹脂によって形成されたレンズバレルに保持される。撮像レンズ１に含まれる第１レンズＧ１～第６レンズＧ６は、それぞれが単独のレンズであって、接合レンズではない。すなわち、撮像レンズ１は、６群６枚のレンズである。

撮像レンズ１では、第１レンズＧ１及び第４レンズＧ４は、ガラスで形成されたガラスレンズである。第１レンズＧ１及び第４レンズＧ４は、少なくとも撮像素子ＩＳに照射される光が通過する光路において球面になっている。

第２レンズＧ２、第３レンズＧ３、第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６は、樹脂で形成された樹脂レンズである。第２レンズＧ２、第３レンズＧ３、第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６は、少なくとも撮像素子ＩＳに照射される光が通過する光路において非球面になっている。

絞りＯ１は、例えば、撮像素子ＩＳに照射される光の最外位置を決定する絞り機構として機能する。なお、絞りＯ１は、補助的に使用される補助絞りとして機能してもよい。また、絞りＯ１と、他のレンズ等の光学部材との距離を考える場合、絞りＯ１は厚みがゼロであるものとして考え、絞りＯ１において絞りとして機能する光軸上の点を基準に距離を求めるものとする。

カバーガラスＣＧは、撮像素子ＩＳの光軸方向前方に配置された平板状のガラス部材である。カバーガラスＣＧの光軸方向前方及び後方の面は、いずれも光軸Ｌに垂直な平面となっている。

撮像素子ＩＳは、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子である。撮像素子ＩＳは、例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどであるが、これらに限定されるものではない。撮像素子ＩＳは、撮像レンズ１に含まれるレンズによって結像された被写体の像を撮像する。

撮像レンズ１では、温度変化によるピント位置のずれに大きな影響を与える第４レンズＧ４を、線膨張係数の小さいガラスによって形成することで、ピントなどの光学特性の温度変化による低下が抑制される構成としている。また、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３、第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６を製造の容易な樹脂レンズにすることで、撮像レンズ１の製造コストが低減される構成としている。

本実施形態における各部位及び各パラメータは以下のように定義される。
Ｆｎｏ ：Ｆ値
Ｓ１ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１の物体側の面
Ｓ２ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１の像面側の面
Ｓ３ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２の物体側の面
Ｓ４ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２の像面側の面
Ｓ５ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３の物体側の面
Ｓ６ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３の像面側の面
Ｓ７ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４の物体側の面
Ｓ８ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４の像面側の面
Ｓ９ ：絞りＯ１、Ｏ１１において絞りとして機能する光軸Ｌ上の点を含む、光軸Ｌに垂直な面
Ｓ１０ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５の物体側の面
Ｓ１１ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５の像面側の面
Ｓ１２ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６の物体側の面
Ｓ１３ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６の像面側の面
Ｓ１４ ：カバーガラスＣＧの物体側の面
Ｓ１５ ：カバーガラスＣＧの像面側の面
Ｒ ：中心曲率半径
Ｒ１ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１の物体側の面Ｓ１の曲率半径
Ｒ２ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１の像面側の面Ｓ２の曲率半径
Ｒ３ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２の物体側の面Ｓ３の曲率半径
Ｒ４ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２の像面側の面Ｓ４の曲率半径
Ｒ５ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３の物体側の面Ｓ５の曲率半径
Ｒ６ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３の像面側の面Ｓ６の曲率半径
Ｒ７ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４の物体側の面Ｓ７の曲率半径
Ｒ８ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４の像面側の面Ｓ８の曲率半径
Ｒ９ ：絞りＯ１、Ｏ１１において絞りとして機能する光軸Ｌ上の点を含む、光軸Ｌに垂直な面Ｓ９の曲率半径
Ｒ１０ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５の物体側の面Ｓ１０の曲率半径
Ｒ１１ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５の像面側の面Ｓ１１の曲率半径
Ｒ１２ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６の物体側の面Ｓ１２の曲率半径
Ｒ１３ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６の像面側の面Ｓ１３の曲率半径
Ｒ１４ ：カバーガラスＣＧの物体側の面Ｓ１４の曲率半径
Ｒ１５ ：カバーガラスＣＧの像面側の面Ｓ１５の曲率半径
ＴＬ ：光学長（第１レンズＧ１の物体側面Ｓ１から像面までの軸上距離）
Ｄ ：光学部材の中心厚、または光学部材間の距離
Ｄ１ ：Ｓ１からＳ２までの軸上距離
Ｄ２ ：Ｓ２からＳ３までの軸上距離
Ｄ３ ：Ｓ３からＳ４までの軸上距離
Ｄ４ ：Ｓ４からＳ５までの軸上距離
Ｄ５ ：Ｓ５からＳ６までの軸上距離
Ｄ６ ：Ｓ６からＳ７までの軸上距離
Ｄ７ ：Ｓ７からＳ８までの軸上距離
Ｄ８ ：Ｓ８からＳ９（絞りＯ１）までの軸上距離
Ｄ９ ：Ｓ９（絞りＯ１）からＳ１０までの軸上距離
Ｄ１０ ：Ｓ１０からＳ１１までの軸上距離
Ｄ１１ ：Ｓ１１からＳ１２までの軸上距離
Ｄ１２ ：Ｓ１２からＳ１３までの軸上距離
Ｄ１３ ：Ｓ１３からＳ１４までの軸上距離
Ｄ１４ ：Ｓ１４からＳ１５までの軸上距離
Ｄ１５ ：Ｓ１５から像面（撮像素子ＩＳ）までの軸上距離
Ｎｄ ：屈折率（ｄ線）
Ｎ１ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１の屈折率Ｎｄ
Ｎ２ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２の屈折率Ｎｄ
Ｎ３ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３の屈折率Ｎｄ
Ｎ４ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４の屈折率Ｎｄ
Ｎ５ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５の屈折率Ｎｄ
Ｎ６ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６の屈折率Ｎｄ
ＮＣＧ ：カバーガラスＣＧの屈折率Ｎｄ
νｄ ：アッベ数
ν１ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１のアッベ数νｄ
ν２ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２のアッベ数νｄ
ν３ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３のアッベ数νｄ
ν４ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４のアッベ数νｄ
ν５ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５のアッベ数νｄ
ν６ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６のアッベ数νｄ
νＣＧ ：カバーガラスＣＧのアッベ数νｄ
ｆ ：焦点距離
ｆ１ ：第１レンズＧ１、Ｇ１１の焦点距離ｆ
ｆ２ ：第２レンズＧ２、Ｇ１２の焦点距離ｆ
ｆ３ ：第３レンズＧ３、Ｇ１３の焦点距離ｆ
ｆ４ ：第４レンズＧ４、Ｇ１４の焦点距離ｆ
ｆ５ ：第５レンズＧ５、Ｇ１５の焦点距離ｆ
ｆ６ ：第６レンズＧ６、Ｇ１６の焦点距離ｆ
屈折率Ｎｄは、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）での屈折率を示す。アッベ数νｄは、（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）で定義される。ここで、ＮＦ及びＮＣは、それぞれＦ線（４８６．１ｎｍ）及びＣ線（６５６．３ｎｍ）での屈折率を示す。

撮像レンズ１では、第２レンズＧ２の焦点距離ｆ２と、第３レンズＧ３の焦点距離ｆ３と、第５レンズＧ５の焦点距離ｆ５と、第６レンズＧ６の焦点距離ｆ６との和であるｆ２＋ｆ３＋ｆ５＋ｆ６は、以下の式を満たすよう設計される。

２．１ｍｍ≦ｆ２＋ｆ３＋ｆ５＋ｆ６≦２．３ｍｍ
好ましくは、ｆ２＋ｆ３＋ｆ５＋ｆ６は、以下の式を満たすよう設計される。

２．１７ｍｍ≦ｆ２＋ｆ３＋ｆ５＋ｆ６≦２．３０ｍｍ
撮像レンズ１では、第２レンズＧ２の焦点距離ｆ２と、第３レンズＧ３の焦点距離ｆ３との和であるｆ２＋ｆ３は、以下の式を満たすよう設計される。

２．２ｍｍ≦ｆ２＋ｆ３≦３．１ｍｍ
好ましくは、ｆ２＋ｆ３は、以下の式を満たすよう設計される。

２．２３ｍｍ≦ｆ２＋ｆ３≦３．０３ｍｍ
撮像レンズ１では、第５レンズＧ５の焦点距離ｆ５と、第６レンズＧ６の焦点距離ｆ６との和であるｆ５＋ｆ６は、以下の式を満たすよう設計される。

－０．８ｍｍ≦ｆ５＋ｆ６≦０．０ｍｍ
好ましくは、ｆ５＋ｆ６は、以下の式を満たすよう設計される。

－０．７３ｍｍ≦ｆ５＋ｆ６≦－０．０５ｍｍ
撮像レンズ１では、第４レンズＧ４の屈折率Ｎ４及びアッベ数ν４は、以下の式を満たすよう設計される。

１．６０≦Ｎ４≦１．７０
５５．０≦ν４≦６６．０
撮像レンズ１では、第２レンズＧ２の屈折率Ｎ２及びアッベ数ν２は、以下の式を満たすよう設計される。

１．５３≦Ｎ２≦１．５５
５５．７≦ν２≦５６．０
撮像レンズ１では、第３レンズＧ３の屈折率Ｎ３及びアッベ数ν３は、以下の式を満たすよう設計される。

１．６３≦Ｎ３≦１．６４
２３．４≦ν３≦２４．１
撮像レンズ１では、第５レンズＧ５の屈折率Ｎ５及びアッベ数ν５は、以下の式を満たすよう設計される。

１．６３≦Ｎ５≦１．６４
２３．４≦ν５≦２４．１
撮像レンズ１では、第６レンズＧ６の屈折率Ｎ６及びアッベ数ν６は、以下の式を満たすよう設計される。

１．５３≦Ｎ６≦１．５５
５５．７≦ν６≦５６．０
本実施形態では、第２レンズＧ２、第３レンズＧ３、第４レンズＧ４、第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６は、それぞれ両凹レンズ、両凸レンズ、両凸レンズ、両凹レンズ及び両凸レンズである。なお、第３レンズＧ３は、正のメニスカスレンズであってもよい。

撮像レンズ１は、上記のように設計されることで、Ｆ値が２．０以下の明るい光学系であって、最大画角が１９０°以上の超広角の光学系を構成することができる。また、第１レンズＧ１の有効径をφ１１ｍｍ以下にすることができるので、撮像レンズ１の小型化を実現することができる。これにより、車載用途のサラウンドカメラまたはリアビューカメラなどに適した撮像装置２を提供することができる。そして、６枚のレンズの内の４枚を樹脂によって形成された非球面レンズとすることで、ガラスレンズの枚数を低減して低コストを実現するとともに、レンズ性能を向上させることができる。

＜２．実施例１＞
上記実施形態の撮像レンズ１の具体的な設計データを、実施例として以下に示す。本実施例の撮像レンズ１は、ｆ２＋ｆ３＋ｆ５＋ｆ６、ｆ２＋ｆ３及びｆ５＋ｆ６が、それぞれ２．２９７、３．０２１及び－０．７２４となり、Ｆ値及び第１レンズＧ１の有効径が、それぞれ２．０及びφ１１ｍｍとなるよう設計される。撮像レンズ１では、１３．４８ｍｍの光学長ＴＬを実現することができる。

表１において、例えば「Ｓ１」と記載の行には、第１レンズＧ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１と、面Ｓ１から面Ｓ２までの光軸Ｌ上の軸上距離Ｄ１とが記載される。ここで、曲率半径および軸上距離の単位はミリメートルである。また、曲率半径が正の値を有する場合、その面の形状が物体側に凸となり、曲率半径が負の値を有する場合、その面の形状が像面側に凸となる。具体的には、曲率半径Ｒ１は、正の値である１４．８００なので、面Ｓ１の形状は、物体側に凸となる。また、面Ｓ９のように曲率半径Ｒ９が無限大（∞）の場合、面Ｓ９の形状は、光軸Ｌに垂直な平面となる。

また、表１において、例えば、「Ｓ１」と記載の行と「Ｓ２」と記載の行とをまとめた「Ｇ１」と記載の行には、第１レンズＧ１についての屈折率Ｎ１、アッベ数ν１及びレンズパワーすなわち焦点距離ｆ１が記載される。ここで、レンズパワーの単位はミリメートルである。

表２において、第２レンズＧ２の面Ｓ３及びＳ４と、第３レンズＧ３の面Ｓ５及びＳ６と、第５レンズＧ５の面Ｓ１０及びＳ１１と、第６レンズＧ６の面Ｓ１２及びＳ１３との非球面形状を規定するための非球面係数を示す。ここで、面Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３の非球面形状は、Ｙをサグ量、ｃを曲率半径の逆数、Ｋを円錐係数、ｈを光線高さ、４次、６次、８次及び１０次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０としたときに、数１により表わされる。

本実施例にかかる撮像レンズ１は、実施形態で示された各設計値を満足するよう設計されている。

図２、図３及び図４は、本実施例の撮像レンズ１の－４０℃、２５℃及び８５℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線をそれぞれ示すグラフである。ここで、白色可視光は、４３５．８ｎｍ～６５６．３ｎｍが使用波長帯となる光である。これらのスルーフォーカスＭＴＦ曲線のグラフでは、横軸がフォーカスシフト（ｍｍ）を示し、縦軸がＭＴＦ（０．０～１．０）を示している。これらのグラフには、９０ラインペア（ｌｐ）／ｍｍのスルーフォーカスＭＴＦ曲線が示される。なお、横軸は、正側が像面側に相当し、負側が物体側に相当する。また、これらのスルーフォーカスＭＴＦ曲線のグラフでは、光軸Ｌ上のＭＴＦ値が示されるので、サジタル方向のスルーフォーカスＭＴＦ曲線と、タンジェンシャル方向のスルーフォーカスＭＴＦ曲線とが一致する。

図２～図４に示されるように、－４０℃におけるスルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１（図２参照）、２５℃におけるスルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ２（図３参照）及び８５℃におけるスルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ３（図４参照）は、フォーカスシフトが０．０ｍｍの近傍において緩い変化を示す。また、スルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１のピークにおけるフォーカスシフトと、スルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ２のピークにおけるフォーカスシフトと、スルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ３のピークにおけるフォーカスシフトとは、０．０１ｍｍすなわち１０μｍの範囲内に収まっている。つまり、撮像レンズ１では、－４０℃から８５℃までの温度範囲におけるピント位置のずれ量を±５μｍ以内に収めることができるので、温度変化によるピントずれを抑制することができる。

＜３．実施例２＞
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例２の撮像レンズ１１は、実施例１の撮像レンズ１と比べて、各光学部材の形状、位置及び光学的性質が異なる点を特徴のひとつとする。

図５は、実施例２に係る撮像装置２の全体構成を示している。図５の撮像レンズ１１は、光軸Ｌを中心とする断面図で示されている。

図５に示されるように、本実施例の撮像装置２は、物体側から順に、撮像レンズ１１及び撮像素子ＩＳを含んで構成される。撮像レンズ１１は、物体側から順に、第１レンズＧ１１、第２レンズＧ１２、第３レンズＧ１３、第４レンズＧ１４、絞りＯ１１、第５レンズＧ１５、第６レンズＧ１６、及びカバーガラスＣＧを含んで構成される。

撮像レンズ１１に含まれる第１レンズＧ１１～第６レンズＧ１６は、それぞれが単独のレンズであって、接合レンズではない。すなわち、撮像レンズ１１は、６群６枚のレンズである。

撮像レンズ１１では、第１レンズＧ１１及び第４レンズＧ１４は、ガラスで形成されたガラスレンズである。第１レンズＧ１１及び第４レンズＧ１４は、少なくとも撮像素子ＩＳに照射される光が通過する光路において球面になっている。

第２レンズＧ１２、第３レンズＧ１３、第５レンズＧ１５及び第６レンズＧ１６は、樹脂で形成された樹脂レンズである。第２レンズＧ１２、第３レンズＧ１３、第５レンズＧ１５及び第６レンズＧ１６は、少なくとも撮像素子ＩＳに照射される光が通過する光路において非球面になっている。

撮像レンズ１１の具体的な設計データを以下に示す。本実施例の撮像レンズ１１は、ｆ２＋ｆ３＋ｆ５＋ｆ６、ｆ２＋ｆ３及びｆ５＋ｆ６が、それぞれ２．１７９、２．２３３及び－０．０５４となり、Ｆ値及び第１レンズＧ１の有効径が、それぞれ２．０及びφ１０．９ｍｍとなるよう設計される。撮像レンズ１１では、１３．４９ｍｍの光学長ＴＬを実現することができる。

表３において、撮像レンズ１１に含まれる各光学部材の各面の曲率半径及び軸上距離、ならびに当該各光学部材の屈折率、アッベ数及びレンズパワーを示す。

表４において、第２レンズＧ１２の面Ｓ３及びＳ４と、第３レンズＧ１３の面Ｓ５及びＳ６と、第５レンズＧ１５の面Ｓ１０及びＳ１１と、第６レンズＧ１６の面Ｓ１２及びＳ１３との非球面形状を定めるための非球面係数を示す。

本実施例にかかる撮像レンズ１１は、実施形態で示された各設計値を満足するよう設計されている。

図６、図７及び図８は、本実施例の撮像レンズ１１の－４０℃、２５℃及び８５℃における白色可視光についてのスルーフォーカスＭＴＦ曲線をそれぞれ示すグラフである。ここで、白色可視光は、４３５．８ｎｍ～６５６．３ｎｍが使用波長帯となる光である。これらのスルーフォーカスＭＴＦ曲線のグラフでは、横軸がフォーカスシフト（ｍｍ）を示し、縦軸がＭＴＦ（０．０～１．０）を示している。これらのグラフには、９０ラインペア（ｌｐ）／ｍｍのスルーフォーカスＭＴＦ曲線が示される。なお、横軸は、正側が像面側に相当し、負側が物体側に相当する。また、これらのスルーフォーカスＭＴＦ曲線のグラフでは、光軸Ｌ上のＭＴＦ値が示されるので、サジタル方向のスルーフォーカスＭＴＦ曲線と、タンジェンシャル方向のスルーフォーカスＭＴＦ曲線とが一致する。

図６～図８に示されるように、－４０℃におけるスルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１１（図６参照）、２５℃におけるスルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１２（図７参照）及び８５℃におけるスルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１３（図８参照）は、フォーカスシフトが０．０ｍｍの近傍において緩い変化を示す。また、スルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１１のピークにおけるフォーカスシフトと、スルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１２のピークにおけるフォーカスシフトと、スルーフォーカスＭＴＦ曲線ＴＭ１３のピークにおけるフォーカスシフトとは、０．０１ｍｍすなわち１０μｍの範囲内に収まっている。つまり、撮像レンズ１１では、－４０℃から８５℃までの温度範囲におけるピント位置のずれ量を±５μｍ以内に収めることができるので、温度変化によるピントずれを抑制することができる。

＜４．本発明の特徴＞
以上、実施形態及び具体的な実施例を例示して説明した本発明は、以下のような特徴を有する。

上記撮像レンズ１では、実施形態のように第１レンズＧ１～第６レンズＧ６及び絞りＯ１を含む構成を前提としている。上記撮像レンズ１では、第２レンズＧ２、Ｇ１２の焦点距離ｆ２と、第３レンズＧ３、Ｇ１３の焦点距離ｆ３と、第５レンズＧ５、Ｇ１５の焦点距離ｆ５と、第６レンズＧ６、Ｇ１６の焦点距離ｆ６との和が、２．１ｍｍ以上２．３ｍｍ以下である構成としている。

撮像レンズ１をこのような構成にすることで、第２レンズ、第３レンズ、第５レンズ及び第６レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に適したものにすることができるので、撮像レンズ１の光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。

撮像レンズ１では、好ましくは、焦点距離ｆ２と焦点距離ｆ３との和が、２．２ｍｍ以上３．１ｍｍ以下である構成とする。

撮像レンズ１をこのような構成にすることで、第２レンズ及び第３レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に効果的に適したものにすることができるので、撮像レンズ１の光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。

撮像レンズ１では、好ましくは、焦点距離ｆ５と焦点距離ｆ６との和が、－０．８ｍｍ以上０．０ｍｍ以下である構成とする。

撮像レンズ１をこのような構成にすることで、第５レンズ及び第６レンズの各焦点距離のバランスを、温度変化によるピント位置のずれの抑制に効果的に適したものにすることができるので、撮像レンズ１の光学特性の温度変化による低下を抑制することができる。

撮像レンズ１では、好ましくは、第４レンズＧ４、Ｇ１４の屈折率Ｎ４が１．６０以上１．７０以下であり、第４レンズＧ４、Ｇ１４のアッベ数ν４が、５５．０以上６６．０以下である構成とする。

撮像レンズ１では、好ましくは、第２レンズＧ２、Ｇ１２の屈折率Ｎ２が、１．５３以上１．５５以下であり、第２レンズＧ２、Ｇ１２のアッベ数ν２が、５５．７以上５６．０以下である構成とする。

撮像レンズ１では、好ましくは、第３レンズＧ３、Ｇ１３の屈折率Ｎ３が、１．６３以上１．６４以下であり、第３レンズＧ３、Ｇ１３のアッベ数ν３が、２３．４以上２４．１以下である構成とする。

撮像レンズ１では、好ましくは、第５レンズＧ５、Ｇ１５の屈折率Ｎ５が、１．６３以上１．６４以下であり、第５レンズＧ５、Ｇ１５のアッベ数が、２３．４以上２４．１以下である構成とする。

撮像レンズ１では、好ましくは、第６レンズＧ６、Ｇ１６の屈折率Ｎ６が、１．５３以上１．５５以下であり、第６レンズＧ６、Ｇ１６のアッベ数ν６が、５５．７以上５６．０以下である構成とする。

撮像レンズ１では、好ましくは、第４レンズＧ４、Ｇ１４がガラスによって形成されるため、温度変化によるピント位置のずれに大きな影響を与える第４レンズを線膨張係数の小さいガラスによって形成し、撮像レンズ１の光学特性の温度変化による低下を効果的に抑制することができる。

撮像レンズ１では、好ましくは、第２レンズ、第３レンズ、第５レンズ及び第６レンズが、いずれも樹脂によって形成されるため、製造の容易な樹脂レンズを４つ用いて撮像レンズ１の製造コストを低減することができる。

＜５．補足事項＞
以上、本発明の実施形態及び実施例についての具体的な説明を行った。上記実施例は、あくまで一例としての説明であって、本発明の範囲はこの実施例に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明は、車載カメラの撮像レンズとして好適に利用される。

１、１１…撮像レンズ
２…撮像装置
Ｇ１、Ｇ１１…第１レンズ
Ｇ２、Ｇ１２…第２レンズ
Ｇ３、Ｇ１３…第３レンズ
Ｇ４、Ｇ１４…第４レンズ
Ｇ５、Ｇ１５…第５レンズ
Ｇ６、Ｇ１６…第６レンズ
Ｏ１、Ｏ１１…絞り
Ｌ…光軸
ＩＳ…撮像素子
ＣＧ…カバーガラス

Claims (10)

1. 物体側から順に、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、絞り、第５レンズ、及び第６レンズから構成される撮像レンズであって、
   前記第２レンズの焦点距離と、前記第３レンズの焦点距離と、前記第５レンズの焦点距離と、前記第６レンズの焦点距離との和が、２．１ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であり、
   前記第５レンズの屈折率は、１．６３以上１．６４以下であり、
   前記第５レンズのアッベ数は、２３．４以上２４．１以下である、
   撮像レンズ。
2. 前記第２レンズの焦点距離と、前記第３レンズの焦点距離との和が、２．２ｍｍ以上３．１ｍｍ以下である、
   請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 前記第５レンズの焦点距離と、前記第６レンズの焦点距離との和が、－０．８ｍｍ以上０．０ｍｍ以下である、
   請求項１または請求項２に記載の撮像レンズ。
4. 前記第４レンズの屈折率は、１．６０以上１．７０以下であり、
   前記第４レンズのアッベ数は、５５．０以上６６．０以下である、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
5. 前記第２レンズの屈折率は、１．５３以上１．５５以下であり、
   前記第２レンズのアッベ数は、５５．７以上５６．０以下である、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
6. 前記第３レンズの屈折率は、１．６３以上１．６４以下であり、
   前記第３レンズのアッベ数は、２３．４以上２４．１以下である、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
7. 前記第６レンズの屈折率は、１．５３以上１．５５以下であり、
   前記第６レンズのアッベ数は、５５．７以上５６．０以下である、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
8. 前記第４レンズは、ガラスによって形成される、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
9. 前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第５レンズ及び前記第６レンズは、いずれも樹脂によって形成される、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
10. 撮像素子と、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の撮像レンズと、を備える、
    撮像装置。

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