JP2017116796A

JP2017116796A - 撮像レンズおよび撮像装置

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Publication number: JP2017116796A
Application number: JP2015253781A
Authority: JP
Inventors: 正剛中井; Masatake Nakai
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2017-06-29

Abstract

【課題】低温から高温までの幅広い温度領域において高い光学性能を維持することが可能な撮像レンズおよび撮像装置を提供する。【解決手段】この撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ11と、正の屈折力を有する第２レンズＧ12と、負の屈折力を有する第３レンズＧ13と、正の屈折力を有する第４レンズＧ14と、正の屈折力を有する第５レンズＧ15と、が配置されて構成される。第１レンズＧ11は、両凹レンズで構成されている。第３レンズＧ13は、物体側に凹面を向けて配置されている。第４レンズＧ14は、像面ＩＭＧ側に凸面を向けて配置されている。そして、所定の条件を満足することにより、周辺温度が著しく変化した場合でも、高い光学性能を確保することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、低温時や高温時でも良好な光学性能を確保することが可能な撮像レンズ、およびそれを備えた撮像装置に関する。

近年、車両への搭載が可能な撮像装置（車載カメラ）が普及してきている。特に、車載カメラとして、高ダイナミックレンジカメラを用い、撮影した画像中の車、白線、交通標識などを認識するセンシング技術や、前方や後方を走る車両間の距離を測定するためのステレオビジョン技術を取り入れているものもある。この場合、道路のレーン幅を撮影することも必要になるため、車載カメラに搭載される撮像レンズの撮像画角としては４０〜７０度程度の水平両画角が必要とされる。

また、車載カメラは、特に夏季に高温になるおそれのある車内に設置される。そこで、車載カメラに搭載される撮像レンズには、低温から高温までの幅広い温度領域においてピント位置のずれが小さい高い光学性能が要求される。

さらに、車載カメラは、夜間使用されることも多いため、認識した人や物を正確に把握できるように、明るい撮像レンズを搭載する必要がある。このため、暗い場面であっても被写体からより多くの光を取り入れることができるように撮像レンズの口径が大きくなる傾向がある。

しかしながら、車載カメラは搭載されるスペースが限られることが多いことなどから小型であることが要求され、それらに搭載される撮像レンズもより小型であることが求められる。たとえば、車載カメラがフロントガラスとバックミラーとの間に設置される場合、カメラユニットの大型化は視界の阻害、意匠の低下の原因になるため、カメラユニットの小型化の要求が強い。これに伴い、車載カメラに搭載される撮像レンズも、より小型であることが求められる。

そこで、かかる要求に応えるべく、車載カメラに搭載可能な撮像レンズが提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。

特許文献１には、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズと、正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、負の屈折力を有する第４レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズと、を備え、第１レンズと第２レンズとの間に開口絞りを配置し、第３レンズと第４レンズとを接合した撮像レンズが開示されている。

特開２０１０−１４５８２８号公報

特許文献１に開示された撮像レンズは、車載カメラに搭載可能ではあるが、比較的狭い温度範囲での使用を想定したものと考えられる。すなわち、特許文献１に開示された撮像レンズは、色収差補正のために接合レンズを用いているが、一般的に接合レンズに使用される接着剤は温度が８０℃程度を越えると緩みはじめる。さらに、接合レンズを形成する各レンズの線膨張係数の違いから高温時には接合が剥がれ、十分な光学性能を確保できなくなるおそれがある。

近年は、車載カメラも気候条件等が大きく異なる広域での使用が求められるため、車載カメラに搭載される撮像レンズにも幅広い温度範囲での使用に耐えられることが要求される。具体的には、使用環境温度が−４０〜１３５℃程度の幅広い温度領域において高い光学性能を確保できる撮像レンズが求められている。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することが可能な、小型で明るい撮像レンズを提供することを目的とする。さらに、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、像側に凸面を向けた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レンズと、からなり、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１）０≦（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）≦２．５
（２） −１．５≦ｆ２／ｆ１≦−０．１
（３） −１．５≦ｆ／ｆ１≦−０．１
ただし、ＤＮＤＴ１は前記第１レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ＤＮＤＴ２は前記第２レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆは前記撮像レンズ全系の焦点距離を示す。

本発明によれば、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することが可能な、小型で明るい撮像レンズを提供することができる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（４） −１．５≦（ＤＮＤＴ３）／ｆ３≦−０．０１
（５） −１．５≦（ＤＮＤＴ５）／ｆ５≦−０．０１
（６）０．１≦（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）≦３
ただし、ＤＮＤＴ３は前記第３レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ＤＮＤＴ５は前記第５レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ｆ３は前記第３レンズの焦点距離、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離を示す。

本発明によれば、低温から高温までの幅広い温度領域において、より良好な光学性能を確保することが可能になる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、前記発明において、前記第５レンズの少なくとも１面に非球面が形成され、かつ、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（７）０．５≦ｆ５／ｆ４≦３．０
ただし、ｆ４は前記第４レンズの焦点距離、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離を示す。

本発明によれば、撮像レンズの温度変化時のピント位置のずれがより適切に抑制されるとともに、球面収差、コマ収差、像面湾曲を効率的に抑制することができる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、前記発明において、前記第４レンズの少なくとも１面に非球面が形成され、かつ、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（８）０．１≦｜Ｒ４２Ｂ／Ｒ４１Ｂ｜≦１．０
ただし、Ｒ４１Ｂは前記第４レンズの物体側面のベストフィット曲率半径、Ｒ４２Ｂは前記第４レンズの像側面のベストフィット曲率半径を示す。

本発明によれば、硝材選択幅が少ない非球面ガラスを第４レンズに採用しても、温度変化に伴うピント位置のずれを抑制することができるとともに、球面収差、コマ収差、像面湾曲の発生を極限まで抑えることが可能になる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、前記発明において、前記第２レンズの少なくとも１面に非球面が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、球面収差、コマ収差、像面湾曲を効率的に抑制することができる。また、第２レンズよりも像側に配置されているレンズへ入射する光線角度を緩やかにして周辺像高の光線高さを低くすることが可能になり、第２レンズよりも像側に配置されているレンズ（後群）の外径を小さくすることができる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、前記発明において、前記第１レンズが両凹形状であることを特徴とする。

本発明によれば、第１レンズの負の屈折力を強くすることで、第１レンズよりも像側に配置されたレンズへ入射する周辺像高の光線高さを低くして、撮像レンズの外径を小さくすることができる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（９）０．０１≦Ｒ３２／Ｒ４１≦５
（１０）０．０１≦Ｄ３４／Ｄ３≦２
ただし、Ｒ３２は前記第３レンズの像側面の曲率半径、Ｒ４１は前記第４レンズの物体側面の曲率半径、Ｄ３４は前記第３レンズと前記第４レンズとの間の空気間隔、Ｄ３は前記第３レンズの中心肉厚を示す。

本発明によれば、撮像レンズの温度変化時のピント位置のずれがより適切に抑制されるとともに、色収差の発生を極限まで抑え、迷光によるゴーストの発生を抑制することができる。

また、本発明にかかる撮像装置は、前記撮像レンズと、該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することができる撮像装置を提供することができる。

本発明によれば、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することが可能な、小型で明るい撮像レンズを提供することができるという効果を奏する。さらに、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することが可能な撮像装置を提供することができるという効果を奏する。

実施例１にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例１にかかる撮像レンズの諸収差図である。実施例１にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。実施例２にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例２にかかる撮像レンズの諸収差図である。実施例２にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。実施例３にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例３にかかる撮像レンズの諸収差図である。実施例３にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。実施例４にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例４にかかる撮像レンズの諸収差図である。実施例４にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。実施例５にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例５にかかる撮像レンズの諸収差図である。実施例５にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。

以下、本発明にかかる撮像レンズおよび撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

本発明にかかる撮像レンズは、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、像側に凸面を向けた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レンズと、からなっている（基本構成）。

本発明にかかる撮像レンズにおいて、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズにより、撮像レンズ全体の外径を小さくすることができる。正の屈折力を有する第２レンズにより、第２レンズへの入射光束を収斂させることができ、第２レンズよりも像側に配置されるレンズの外径を縮小することができる。また、撮像レンズの全長を短くすることができる。物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第４レンズにより、色収差を良好に補正することができる。正の屈折力を有する第５レンズにより、像面湾曲を良好に補正することができる。

本発明は、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することが可能な、小型で明るい撮像レンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、本発明にかかる撮像レンズは、上記基本構成を前提として、以下に示す特徴を備えている。

まず、本発明にかかる撮像レンズでは、第１レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値をＤＮＤＴ１、第２レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値をＤＮＤＴ２、第１レンズの焦点距離をｆ１、第２レンズの焦点距離をｆ２、撮像レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１）０≦（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）≦２．５
（２） −１．５≦ｆ２／ｆ１≦−０．１
（３） −１．５≦ｆ／ｆ１≦−０．１

条件式（１）は、「第２レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値」に対する「第１レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値」の比を規定する式である。条件式（２）は、「第１レンズの焦点距離」に対する「第２レンズの焦点距離」の比を規定する式である。条件式（３）は、「第１レンズの焦点距離」に対する「撮像レンズ全系の焦点距離」の比を規定する式である。

本発明にかかる撮像レンズは、小径にするため、前玉を強い負の屈折力を有する第１レンズと強い正の屈折力を有する第２レンズで構成している。このため、前玉が温度変化による影響を強く受けやすい。周辺温度が変化すると、レンズが膨張、収縮してレンズの屈折率変化が生じるおそれがある。レンズの屈折率変化が生じると、ピント位置がずれて光学性能の劣化を招きやすい。そこで、条件式（１）〜（３）を満足することで、第１レンズと第２レンズの温度変化時の屈折率変化を適切に制御して、ピント位置のずれを極力抑制することができる。また、撮像レンズの外径を小さくするとともに、明るいレンズを実現することができる。

条件式（１）および条件式（２）において規定された範囲から外れると、第１レンズおよび第２レンズの温度変化による屈折率変化量が過多になり、第１レンズおよび第２レンズの温度変化時のピント位置変動を第１レンズの負パワーと第２レンズの正パワーとにより相殺することが困難になり、低温環境下や高温環境下での撮像レンズのピント位置がずれて、良好な光学性能が得られなくなる。また、条件式（３）において規定された範囲から外れると、第１レンズの撮像レンズ全系に対する負パワーが弱くなりすぎる、または強くなりすぎて、撮像レンズの外径が大きくなるため、好ましくない。

なお、上記条件式（１）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１ａ）０．５≦（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）≦１．７

上記条件式（２）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（２ａ） −１．１≦ｆ２／ｆ１≦−０．９

上記条件式（３）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（３ａ） −１．２≦ｆ／ｆ１≦−０．７

さらに、本発明にかかる撮像レンズでは、第３レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値をＤＮＤＴ３、第５レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値をＤＮＤＴ５、第３レンズの焦点距離をｆ３、第５レンズの焦点距離ｆ５とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（４） −１．５≦（ＤＮＤＴ３）／ｆ３≦−０．０１
（５） −１．５≦（ＤＮＤＴ５）／ｆ５≦−０．０１
（６）０．１≦（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）≦３

条件式（４）は、「第３レンズの焦点距離」に対する「第３レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値」の比を規定する式である。条件式（５）は、「第５レンズの焦点距離」に対する「第５レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値」の比を規定する式である。条件式（６）は、「第５レンズの焦点距離と第３レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値との積」に対する「第３レンズの焦点距離と第５レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値との積」の比を規定する式である。

条件式（４）〜（６）を満足することで、第３レンズと第５レンズの温度変化時の屈折率変化を適切に制御して、撮像レンズのピント位置のずれをより適切に抑制することができる。

条件式（４）において規定された範囲から外れると、第３レンズの温度変化による屈折率変化が過多になり、第３レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、結果として撮像レンズのピント位置がずれてしまう。条件式（５）において規定された範囲から外れると、第５レンズの温度変化による屈折率変化が過多になり、第５レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、結果として撮像レンズのピント位置がずれてしまう。条件式（６）において規定された範囲から外れると、第３レンズと第５レンズの温度変化時のピント位置変動を第３レンズの負のパワーと第５レンズの正のパワーとにより相殺することが困難になり、低温環境下や高温環境下での撮像レンズのピント位置がずれてしまう。

なお、上記条件式（４）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（４ａ） −０．５≦（ＤＮＤＴ３）／ｆ３≦−０．２

上記条件式（５）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（５ａ） −１．５≦（ＤＮＤＴ５）／ｆ５≦−０．５

上記条件式（６）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（６ａ）０．３≦（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）≦２．５

さらに、本発明にかかる撮像レンズでは、第５レンズの少なくとも１面に非球面が形成されていることが好ましく、かつ、第４レンズの焦点距離をｆ４、第５レンズの焦点距離をｆ５とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（７）０．５≦ｆ５／ｆ４≦３．０

条件式（７）は、「第４レンズの焦点距離」に対する「第５レンズの焦点距離」の比を規定する式である。条件式（７）を満足することで、撮像レンズの温度変化時のピント位置のずれをより適切に抑制することができるとともに、球面収差、コマ収差、像面湾曲の発生を最小限に抑えることができる。

条件式（７）においてその下限を下回ると、第４レンズの正のパワーが弱くなりすぎて、球面収差の発生が顕著になる。また、第５レンズへの入射光線高さも高くなりすぎて大きく光軸方向へ入射光線を曲げる必要が生じ、像面湾曲、コマ収差が発生する原因になる。また、隣り合う第４レンズと第５レンズの正パワーが大きく異なってしまうため、第４レンズと第５レンズの温度変化による屈折率変化が過多になり、第４レンズと第５レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、撮像レンズのピント位置がずれてしまう。

一方、条件式（７）においてその上限を超えると、第４レンズの正のパワーが強くなりすぎて、球面収差の発生が顕著になる。また、隣り合う第４レンズと第５レンズの正のパワーが大きく異なってしまうため、第４レンズと第５レンズの温度変化による屈折率変化が過多になり、第４レンズと第５レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、撮像レンズのピント位置がずれてしまう。

なお、上記条件式（７）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（７ａ）１．０≦ｆ５／ｆ４≦１．５

さらに、本発明にかかる撮像レンズでは、第４レンズの少なくとも１面に非球面が形成されていることが好ましく、かつ、第４レンズの物体側面のベストフィット曲率半径をＲ４１Ｂ、第４レンズの像側面のベストフィット曲率半径をＲ４２Ｂとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（８）０．１≦｜Ｒ４２Ｂ／Ｒ４１Ｂ｜≦１．０

条件式（８）は、「第４レンズ物体側面のベストフィット曲率半径」に対する「第４レンズの像側面のベストフィット曲率半径」の比を規定する式である。条件式（８）を満足することにより、硝材選択幅が少ない非球面ガラスを第４レンズに採用しても、撮像レンズの温度変化に伴うピント位置のずれを抑制することができるとともに、球面収差、コマ収差、像面湾曲の発生を極限まで抑制することが可能になる。

条件式（８）においてその下限を下回ると、第４レンズの正のパワーが弱くなりすぎて、球面収差の発生が顕著になる。また、第５レンズへの入射光線高さも高くなりすぎて大きく光軸方向へ入射光線を曲げる必要が生じ、像面湾曲、コマ収差が発生する原因になる。また、隣り合う第４レンズと第５レンズの正のパワーが大きく異なってしまうため、第４レンズと第５レンズの温度変化による屈折率変化が過多になり、第４レンズと第５レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、撮像レンズのピント位置がずれてしまう。

一方、条件式（８）においてその上限を超えると、第４レンズの正のパワーが強くなりすぎて、球面収差の発生が顕著になる。また、隣り合う第４レンズと第５レンズの正パワーが大きく異なってしまうため、第４レンズと第５レンズの温度変化による屈折率変化が過多になり、第４レンズと第５レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、撮像レンズのピント位置がずれてしまう。

なお、上記条件式（８）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（８ａ）０．１≦｜Ｒ４２Ｂ／Ｒ４１Ｂ｜≦０．２

さらに、本発明にかかる撮像レンズでは、第２レンズの少なくとも１面に非球面を形成するとよい。このようにすることで、球面収差、コマ収差、像面湾曲を効率的に抑制することができる。また、第２レンズよりも像側に配置されているレンズへ入射する光線角度を緩やかにして周辺像高の光線高さを低くすることが可能になり、第２レンズよりも像側に配置されているレンズ（後群）の外径を小さくすることができる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズでは、第１レンズが両凹形状であることが好ましい。このようにすることにより、第１レンズの負の屈折力を強くすることができ、第１レンズよりも像側に配置されたレンズへ入射する周辺像高の光線高さを低くして、撮像レンズの外径をさらに小さくすることが可能になる。

さらに、本発明にかかる撮像レンズは、第３レンズの像側面の曲率半径をＲ３２、第４レンズ物体側面の曲率半径をＲ４１、第３レンズと第４レンズとの間の空気間隔をＤ３４、第３レンズの中心肉厚をＤ３とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（９）０．０１≦Ｒ３２／Ｒ４１≦５
（１０）０．０１≦Ｄ３４／Ｄ３≦２

条件式（９）は、「第４レンズ物体側面の曲率半径」に対する「第３レンズの像側面の曲率半径」の比を規定する式である。条件式（１０）は、「第３レンズの中心肉厚」に対する「第３レンズと第４レンズとの間の空気間隔」の比を規定する式である。条件式（９），（１０）を満足することにより、撮像レンズの温度変化時のピント位置のずれがより適切に抑制されるとともに、色収差の発生を極限まで抑え、迷光によるゴーストの発生を抑制することができる。

条件式（９）および条件式（１０）において規定された範囲から外れると、第３レンズと第４レンズの温度変化時のピント位置変動が大きくなって、撮像レンズのピント位置がずれてしまう上に、第３レンズの像側面と第４レンズの物体側面との間の相互反射による迷光が発生し、良好な光学性能を確保することが困難になる。また、第３レンズにより発生した色収差と第４レンズにより発生した色収差との相殺効果が得られ難くなり、良好な光学性能を確保することが難しくなる。

なお、上記条件式（９）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（９ａ）０．８≦Ｒ３２／Ｒ４１≦２．１

上記条件式（１０）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１０ａ）０．０５≦Ｄ３４／Ｄ３≦０．２

以上説明したように、本発明にかかる撮像レンズは、上記構成を備え、上記条件式を満足することにより、各レンズの温度による相対屈折率変化を適切に制御して、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することが可能な、小型で明るいレンズになる。

本発明にかかる撮像レンズは、接合レンズを用いていないため、周辺温度が高温になっても、接合レンズの弱点である接合が剥がれ、十分な光学性能を維持できなくなるといった不都合はない。したがって、上記条件式を満足しさえすれば、使用環境温度が−４０〜１３５℃程度の幅広い温度領域においても、高い光学性能を確保することが可能になる。

以上のような特徴を備えた本発明の撮像レンズは、車載用カメラに限らず、気温の変化が大きい屋外に設置されること多い監視用カメラ、防犯カメラなどにも十分適用できる。

さらに、本発明は、低温から高温までの幅広い温度領域において良好な光学性能を確保することができる撮像装置を提供することも目的としている。この目的を達成するためには、上記構成を備えた撮像レンズと、この撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えて撮像装置を構成すればよい。このようにすることで、特に周辺温度の変化が著しい条件下でも使用可能な撮像装置を実現することができる。

以下、本発明にかかる撮像レンズおよび撮像装置の実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ₁₁と、正の屈折力を有する第２レンズＧ₁₂と、負の屈折力を有する第３レンズＧ₁₃と、正の屈折力を有する第４レンズＧ₁₄と、正の屈折力を有する第５レンズＧ₁₅と、が配置されて構成される。

第１レンズＧ₁₁は、両凹レンズで構成されている。第３レンズＧ₁₃は、物体側に凹面を向けて配置されている。第４レンズＧ₁₄は、像面ＩＭＧ側に凸面を向けて配置されている。第３レンズＧ₁₃と第４レンズＧ₁₄とは、空気間隔を隔てて配置されている。第５レンズＧ₁₅の両面には、非球面が形成されている。

以下、実施例１にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。

（面データ）
ｒ₁＝-7.71
ｄ₁＝0.60 ｎｄ₁＝1.620 νｄ₁＝60.3 dndt₁＝2.5
ｒ₂＝10.06
ｄ₂＝0.29
ｒ₃＝20.24
ｄ₃＝4.29 ｎｄ₂＝1.881 νｄ₂＝40.1 dndt₂＝4.4
ｒ₄＝-8.87
ｄ₄＝3.84
ｒ₅＝-3.75
ｄ₅＝0.78 ｎｄ₃＝1.922 νｄ₃＝20.9 dndt₃＝1.1
ｒ₆＝-80.73
ｄ₆＝0.07
ｒ₇＝-38.79
ｄ₇＝1.64 ｎｄ₄＝1.904 νｄ₄＝31.3 dndt₄＝3.6
ｒ₈＝-5.10
ｄ₈＝0.07
ｒ₉＝7.34（非球面）
ｄ₉＝2.54 ｎｄ₅＝1.497 νｄ₅＝81.6 dndt₅＝-5.6
ｒ₁₀＝-9.79（非球面）
ｄ₁₀＝7.93
ｒ₁₁＝∞（像面）

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）
（第９面）
ε＝1.351，
Ａ＝0，Ｂ＝-2.530×10^-3，Ｃ＝3.690×10^-3，Ｄ＝-3.350×10^-3，Ｅ＝1.670×10^-3，
Ｆ＝-4.800×10^-4，Ｇ＝6.470×10^-5，Ｉ＝-1.920×10^-7，Ｊ＝-5.750×10^-7，
Ｋ＝-4.670×10^-9，Ｌ＝2.290×10^-9，Ｍ＝2.950×10^-9
（第１０面）
ε＝3.614，
Ａ＝0，Ｂ＝-1.210×10^-3，Ｃ＝2.860×10^-3，Ｄ＝-1.760×10^-3，Ｅ＝9.190×10^-4，
Ｆ＝-2.400×10^-4，Ｇ＝2.300×10^-5，Ｉ＝1.250×10^-6，Ｊ＝-3.670×10^-7，
Ｋ＝5.660×10^-8，Ｌ＝1.320×10^-8，Ｍ＝-6.430×10^-10

（各種データ）
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ） 5.8369
Ｆナンバー 1.4
像高 3.0
第１レンズＧ₁₁の焦点距離（ｆ１） -6.924
第２レンズＧ₁₂の焦点距離（ｆ２） 7.482
第３レンズＧ₁₃の焦点距離（ｆ３） -4.243
第４レンズＧ₁₄の焦点距離（ｆ４） 6.303
第５レンズＧ₁₅の焦点距離（ｆ５） 8.851
高温時温度 135℃
低温時温度 -40℃

（条件式（１）に関する数値）
ＤＮＤＴ１（第１レンズＧ₁₁を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝2.5
ＤＮＤＴ２（第２レンズＧ₁₂を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝4.4
（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）＝0.568

（条件式（２）に関する数値）
ｆ２／ｆ１＝-1.081

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ１＝-0.843

（条件式（４）に関する数値）
ＤＮＤＴ３（第３レンズＧ₁₃を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝1.1
（ＤＮＤＴ３）／ｆ３＝-0.259

（条件式（５）に関する数値）
ＤＮＤＴ５（第５レンズＧ₁₅を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝-5.6
（ＤＮＤＴ５）／ｆ５＝-0.633

（条件式（６）に関する数値）
（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）＝2.440

（条件式（７）に関する数値）
ｆ５／ｆ４＝1.404

（条件式（９）に関する数値）
Ｒ３２（第３レンズＧ₁₃の像面ＩＭＧ側面の曲率半径）＝-80.73
Ｒ４１（第４レンズＧ₁₄の物体側面の曲率半径）＝-38.79
Ｒ３２／Ｒ４１＝2.081

（条件式（１０）に関する数値）
Ｄ３４（第３レンズＧ₁₃と第４レンズＧ₁₄との間の空気間隔）＝0.07
Ｄ３（第３レンズＧ₁₃の中心肉厚）＝0.78
Ｄ３４／Ｄ３＝0.090

撮像レンズを収容するレンズ鏡筒の線膨張係数を一般的なアルミニウムと同じ２３×１０^-6とする場合、実施例１の撮像レンズにおける常温時（２０℃）からのピント位置変動は、低温時（−４０℃）が１ｕｍ、高温時（１３５℃）が０ｕｍである。このことから、実施例１の撮像レンズにおいて、温度変化時のピント位置のずれは最小限に抑えられていることがわかる。

図２は、実施例１にかかる撮像レンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆｎｏで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。倍率色収差図において、縦軸は像高（図中、Ｙで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。

次に、実施例１にかかる撮像レンズを撮像装置に適用した例を示す。図３は、実施例１にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。図３に示すように、撮像装置１００は、撮像レンズ１０と、固体撮像素子１０１と、を備えて構成される。撮像レンズ１０は、図１に示したものである。

撮像レンズ１０と固体撮像素子１０１とを備えた撮像装置１００において、図１に示した像面ＩＭＧが固体撮像素子１０１の撮像面１０２に相当する。固体撮像素子１０１としては、たとえば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの光電変換素子を用いることができる。

撮像装置１００において、撮像レンズ１０の物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子１０１の撮像面１０２に結像する。そして、固体撮像素子１０１が受像した光を光電変換して電気信号として出力する。この出力信号が図示しない信号処理回路によって演算処理され、白線認識等の所望のセンシング処理を施されたり、被写体の像に対応したデジタル画像が生成される。デジタル画像は、たとえばＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｅｖｉｃｅ）やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。

図４は、実施例２にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ₂₁と、正の屈折力を有する第２レンズＧ₂₂と、負の屈折力を有する第３レンズＧ₂₃と、正の屈折力を有する第４レンズＧ₂₄と、正の屈折力を有する第５レンズＧ₂₅と、が配置されて構成される。

第１レンズＧ₂₁は、両凹レンズで構成されている。第３レンズＧ₂₃は、物体側に凹面を向けて配置されている。第４レンズＧ₂₄は、像面ＩＭＧ側に凸面を向けて配置されている。第３レンズＧ₂₃と第４レンズＧ₂₄とは、空気間隔を隔てて配置されている。第５レンズＧ₂₅の両面には、非球面が形成されている。

以下、実施例２にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。

（面データ）
ｒ₁＝-10.95
ｄ₁＝0.59 ｎｄ₁＝1.569 νｄ₁＝56.0 dndt₁＝7.1
ｒ₂＝13.99
ｄ₂＝0.91
ｒ₃＝100.00
ｄ₃＝5.42 ｎｄ₂＝2.000 νｄ₂＝25.5 dndt₂＝3.1
ｒ₄＝-14.14
ｄ₄＝4.01
ｒ₅＝-3.88
ｄ₅＝0.53 ｎｄ₃＝1.922 νｄ₃＝20.9 dndt₃＝1.1
ｒ₆＝-195.62
ｄ₆＝0.10
ｒ₇＝-48.90
ｄ₇＝1.69 ｎｄ₄＝1.904 νｄ₄＝31.3 dndt₄＝3.6
ｒ₈＝-5.21
ｄ₈＝0.07
ｒ₉＝7.22（非球面）
ｄ₉＝2.68 ｎｄ₅＝1.497 νｄ₅＝81.6 dndt₅＝-5.6
ｒ₁₀＝-9.00（非球面）
ｄ₁₀＝8.58
ｒ₁₁＝∞（像面）

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）
（第９面）
ε＝1.347，
Ａ＝0，Ｂ＝-2.711×10^-3，Ｃ＝3.628×10^-3，Ｄ＝-3.330×10^-3，Ｅ＝1.673×10^-3，
Ｆ＝-4.797×10^-4，Ｇ＝6.447×10^-5，Ｉ＝5.199×10^-9，Ｊ＝-5.884×10^-7，
Ｋ＝-7.913×10^-9，Ｌ＝-3.376×10^-9，Ｍ＝3.396×10^-9
（第１０面）
ε＝3.341，
Ａ＝0，Ｂ＝-1.350×10^-3，Ｃ＝2.940×10^-3，Ｄ＝-1.740×10^-3，Ｅ＝9.240×10^-4，
Ｆ＝-2.380×10^-4，Ｇ＝2.340×10^-5，Ｉ＝1.300×10^-6，Ｊ＝-3.780×10^-7，
Ｋ＝5.200×10^-8，Ｌ＝1.180×10^-8，Ｍ＝-9.070×10^-10

（各種データ）
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ） 5.70403
Ｆナンバー 1.4
像高 3.0
第１レンズＧ₂₁の焦点距離（ｆ１） -10.666
第２レンズＧ₂₂の焦点距離（ｆ２） 12.579
第３レンズＧ₂₃の焦点距離（ｆ３） -4.254
第４レンズＧ₂₄の焦点距離（ｆ４） 6.291
第５レンズＧ₂₅の焦点距離（ｆ５） 8.503
高温時温度 135℃
低温時温度 -40℃

（条件式（１）に関する数値）
ＤＮＤＴ１（第１レンズＧ₂₁を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝7.1
ＤＮＤＴ２（第２レンズＧ₂₂を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝3.1
（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）＝2.274

（条件式（２）に関する数値）
ｆ２／ｆ１＝-1.179

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ１＝-0.535

（条件式（４）に関する数値）
ＤＮＤＴ３（第３レンズＧ₂₃を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝1.1
（ＤＮＤＴ３）／ｆ３＝-0.247

（条件式（５）に関する数値）
ＤＮＤＴ５（第５レンズＧ₂₅を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝-5.6
（ＤＮＤＴ５）／ｆ５＝-0.659

（条件式（６）に関する数値）
（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）＝2.668

（条件式（７）に関する数値）
ｆ５／ｆ４＝1.352

（条件式（９）に関する数値）
Ｒ３２（第３レンズＧ₂₃の像面ＩＭＧ側面の曲率半径）＝-195.62
Ｒ４１（第４レンズＧ₂₄の物体側面の曲率半径）＝-48.90
Ｒ３２／Ｒ４１＝4.000

（条件式（１０）に関する数値）
Ｄ３４（第３レンズＧ₂₃と第４レンズＧ₂₄との間の空気間隔）＝0.10
Ｄ３（第３レンズＧ₂₃の中心肉厚）＝0.53
Ｄ３４／Ｄ３＝0.189

撮像レンズを収容するレンズ鏡筒の線膨張係数を一般的なアルミニウムと同じ２３×１０^-6とする場合、実施例２の撮像レンズにおける常温時（２０℃）からのピント位置変動は、低温時（−４０℃）が３μｍ、高温時（１３５℃）が９μｍである。このことから、実施例２の撮像レンズは、条件式（１）の値が上限に近い場合であっても、温度変化時のピント位置のずれを実使用上問題がない程度に抑制できていることがわかる。

図５は、実施例２にかかる撮像レンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆｎｏで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。倍率色収差図において、縦軸は像高（図中、Ｙで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。

次に、実施例２にかかる撮像レンズを撮像装置に適用した例を示す。図６は、実施例２にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。図６に示すように、撮像装置２００は、撮像レンズ２０と、固体撮像素子１０１と、を備えて構成される。撮像レンズ２０は、図４に示したものである。

撮像レンズ２０と固体撮像素子１０１とを備えた撮像装置２００において、図４に示した像面ＩＭＧが固体撮像素子１０１の撮像面１０２に相当する。固体撮像素子１０１としては、たとえば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの光電変換素子を用いることができる。

撮像装置２００において、撮像レンズ２０の物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子１０１の撮像面１０２に結像する。そして、固体撮像素子１０１が受像した光を光電変換して電気信号として出力する。この出力信号が図示しない信号処理回路によって演算処理され、白線認識等の所望のセンシング処理を施されたり、被写体の像に対応したデジタル画像が生成される。デジタル画像は、たとえばＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｅｖｉｃｅ）やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。

図７は、実施例３にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ₃₁と、正の屈折力を有する第２レンズＧ₃₂と、負の屈折力を有する第３レンズＧ₃₃と、正の屈折力を有する第４レンズＧ₃₄と、正の屈折力を有する第５レンズＧ₃₅と、が配置されて構成される。

第１レンズＧ₃₁は、両凹レンズで構成されている。第３レンズＧ₃₃は、物体側に凹面を向けて配置されている。第４レンズＧ₃₄は、像面ＩＭＧ側に凸面を向けて配置されている。第３レンズＧ₃₃と第４レンズＧ₃₄とは、空気間隔を隔てて配置されている。第５レンズＧ₃₅の両面には、非球面が形成されている。

以下、実施例３にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。

（面データ）
ｒ₁＝-8.67
ｄ₁＝0.60 ｎｄ₁＝1.620 νｄ₁＝60.3 dndt₁＝2.5
ｒ₂＝7.31
ｄ₂＝2.00
ｒ₃＝12.00
ｄ₃＝0.76 ｎｄ₂＝1.881 νｄ₂＝40.1 dndt₂＝4.4
ｒ₄＝-10.67
ｄ₄＝3.71
ｒ₅＝-3.97
ｄ₅＝1.90 ｎｄ₃＝2.000 νｄ₃＝19.3 dndt₃＝6.7
ｒ₆＝-14.37
ｄ₆＝0.10
ｒ₇＝-23.40
ｄ₇＝1.47 ｎｄ₄＝1.773 νｄ₄＝49.6 dndt₄＝5.0
ｒ₈＝-5.67
ｄ₈＝0.08
ｒ₉＝7.35（非球面）
ｄ₉＝1.89 ｎｄ₅＝1.497 νｄ₅＝81.6 dndt₅＝-5.6
ｒ₁₀＝-11.89（非球面）
ｄ₁₀＝7.50
ｒ₁₁＝∞（像面）

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）
（第９面）
ε＝0.838，
Ａ＝0，Ｂ＝-2.140×10^-3，Ｃ＝3.510×10^-3，Ｄ＝-3.380×10^-3，Ｅ＝1.670×10^-3，
Ｆ＝-4.800×10^-4，Ｇ＝6.460×10^-5，Ｉ＝-2.600×10^-7，Ｊ＝-5.960×10^-7，
Ｋ＝-1.420×10^-8，Ｌ＝-4.900×10^-9，Ｍ＝-3.440×10^-9
（第１０面）
ε＝3.799，
Ａ＝0，Ｂ＝-9.590×10^-4，Ｃ＝2.770×10^-3，Ｄ＝-1.830×10^-3，Ｅ＝9.010×10^-4，
Ｆ＝-2.420×10^-4，Ｇ＝2.340×10^-5，Ｉ＝1.450×10^-6，Ｊ＝-3.760×10^-7，
Ｋ＝2.400×10^-8，Ｌ＝-2.780×10^-9，Ｍ＝-4.730×10^-9

（各種データ）
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ） 5.31
Ｆナンバー 1.4
像高 3.0
第１レンズＧ₃₁の焦点距離（ｆ１） -6.280
第２レンズＧ₃₂の焦点距離（ｆ２） 6.480
第３レンズＧ₃₃の焦点距離（ｆ３） -5.950
第４レンズＧ₃₄の焦点距離（ｆ４） 9.300
第５レンズＧ₃₅の焦点距離（ｆ５） 9.420
高温時温度 135℃
低温時温度 -40℃

（条件式（１）に関する数値）
ＤＮＤＴ１（第１レンズＧ₃₁を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝2.5
ＤＮＤＴ２（第２レンズＧ₃₂を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝4.4
（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）＝0.563

（条件式（２）に関する数値）
ｆ２／ｆ１＝-1.032

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ１＝-0.846

（条件式（４）に関する数値）
ＤＮＤＴ３（第３レンズＧ₃₃を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝6.7
（ＤＮＤＴ３）／ｆ３＝-1.118

（条件式（５）に関する数値）
ＤＮＤＴ５（第５レンズＧ₃₅を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝-5.6
（ＤＮＤＴ５）／ｆ５＝-0.594

（条件式（６）に関する数値）
（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）＝0.528

（条件式（７）に関する数値）
ｆ５／ｆ４＝1.013

（条件式（９）に関する数値）
Ｒ３２（第３レンズＧ₃₃の像面ＩＭＧ側面の曲率半径）＝-14.37
Ｒ４１（第４レンズＧ₃₄の物体側面の曲率半径）＝-23.40
Ｒ３２／Ｒ４１＝0.614

（条件式（１０）に関する数値）
Ｄ３４（第３レンズＧ₃₃と第４レンズＧ₃₄との間の空気間隔）＝0.10
Ｄ３（第３レンズＧ₃₃の中心肉厚）＝1.90
Ｄ３４／Ｄ３＝0.052

撮像レンズを収容するレンズ鏡筒の線膨張係数を一般的なアルミニウムと同じ２３×１０^-6とする場合、実施例３の撮像レンズにおける常温時（２０℃）からのピント位置変動は、低温時（−４０℃）が４．５μｍ、高温時（１３５℃）が８μｍである。このことから、実施例３の撮像レンズは、条件式（６）の値が下限に近い場合であっても、温度変化時のピント位置のずれを実使用上問題がない程度に抑制できていることがわかる。

図８は、実施例３にかかる撮像レンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆｎｏで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。倍率色収差図において、縦軸は像高（図中、Ｙで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。

次に、実施例３にかかる撮像レンズを撮像装置に適用した例を示す。図９は、実施例３にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。図９に示すように、撮像装置３００は、撮像レンズ３０と、固体撮像素子１０１と、を備えて構成される。撮像レンズ３０は、図７に示したものである。

撮像レンズ３０と固体撮像素子１０１とを備えた撮像装置３００において、図７に示した像面ＩＭＧが固体撮像素子１０１の撮像面１０２に相当する。固体撮像素子１０１としては、たとえば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの光電変換素子を用いることができる。

撮像装置３００において、撮像レンズ３０の物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子１０１の撮像面１０２に結像する。そして、固体撮像素子１０１が受像した光を光電変換して電気信号として出力する。この出力信号が図示しない信号処理回路によって演算処理され、白線認識等の所望のセンシング処理を施されたり、被写体の像に対応したデジタル画像が生成される。デジタル画像は、たとえばＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｅｖｉｃｅ）やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。

図１０は、実施例４にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ₄₁と、正の屈折力を有する第２レンズＧ₄₂と、負の屈折力を有する第３レンズＧ₄₃と、正の屈折力を有する第４レンズＧ₄₄と、正の屈折力を有する第５レンズＧ₄₅と、が配置されて構成される。

第１レンズＧ₄₁は、物体側に凹面を向けて配置されている。第２レンズＧ₄₂の両面には、非球面が形成されている。第３レンズＧ₄₃は、物体側に凹面を向けて配置されている。第４レンズＧ₄₄は、像面ＩＭＧ側に凸面を向けて配置されている。第３レンズＧ₄₃と第４レンズＧ₄₄とは、空気間隔を隔てて配置されている。第５レンズＧ₄₅の両面には、非球面が形成されている。

以下、実施例４にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。

（面データ）
ｒ₁＝-11.42
ｄ₁＝0.60 ｎｄ₁＝1.620 νｄ₁＝60.3 dndt₁＝2.5
ｒ₂＝-117.92
ｄ₂＝4.28
ｒ₃＝23.25（非球面）
ｄ₃＝4.65 ｎｄ₂＝1.882 νｄ₂＝37.2 dndt₂＝7.0
ｒ₄＝-13.17（非球面）
ｄ₄＝2.74
ｒ₅＝-3.06
ｄ₅＝0.51 ｎｄ₃＝1.922 νｄ₃＝20.9 dndt₃＝1.1
ｒ₆＝-81.80
ｄ₆＝0.05
ｒ₇＝-69.53
ｄ₇＝1.72 ｎｄ₄＝1.954 νｄ₄＝32.3 dndt₄＝3.4
ｒ₈＝-4.41
ｄ₈＝0.08
ｒ₉＝7.98（非球面）
ｄ₉＝2.01 ｎｄ₅＝1.592 νｄ₅＝67.0 dndt₅＝-0.6
ｒ₁₀＝-31.59（非球面）
ｄ₁₀＝6.62
ｒ₁₁＝∞（像面）

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）
（第３面）
ε＝0.127，
Ａ＝0，Ｂ＝0，Ｃ＝-1.782×10^-5，Ｄ＝0，Ｅ＝6.829×10^-6，
Ｆ＝0，Ｇ＝-1.158×10^-6，Ｉ＝0，Ｊ＝0，Ｋ＝0，Ｌ＝0，Ｍ＝0
（第４面）
ε＝-0.709，
Ａ＝0，Ｂ＝0，Ｃ＝2.458×10^-5，Ｄ＝0，Ｅ＝-4.024×10^-5，
Ｆ＝0，Ｇ＝3.676×10^-7，Ｉ＝0，Ｊ＝0，Ｋ＝0，Ｌ＝0，Ｍ＝0
（第９面）
ε＝2.196，
Ａ＝0，Ｂ＝-1.526×10^-3，Ｃ＝3.954×10^-3，Ｄ＝-3.207×10^-3，Ｅ＝1.706×10^-3，
Ｆ＝-4.765×10^-4，Ｇ＝6.410×10^-5，Ｉ＝-5.466×10^-7，Ｊ＝-7.314×10^-7，
Ｋ＝-3.411×10^-8，Ｌ＝1.239×10^-8，Ｍ＝9.517×10^-9
（第１０面）
ε＝-16.064，
Ａ＝0，Ｂ＝-6.240×10^-4，Ｃ＝3.257×10^-3，Ｄ＝-1.694×10^-3，Ｅ＝9.428×10^-4，
Ｆ＝-2.339×10^-4，Ｇ＝2.332×10^-5，Ｉ＝8.845×10^-7，Ｊ＝-4.811×10^-7，
Ｋ＝4.589×10^-8，Ｌ＝3.428×10^-8，Ｍ＝1.344×10^-8

（各種データ）
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ） 6.0175
Ｆナンバー 1.4
像高 3.0
第１レンズＧ₄₁の焦点距離（ｆ１）-20.353
第２レンズＧ₄₂の焦点距離（ｆ２） 10.083
第３レンズＧ₄₃の焦点距離（ｆ３） -3.422
第４レンズＧ₄₄の焦点距離（ｆ４） 4.842
第５レンズＧ₄₅の焦点距離（ｆ５） 10.932
高温時温度 135℃
低温時温度 -40℃

（条件式（１）に関する数値）
ＤＮＤＴ１（第１レンズＧ₄₁を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝2.5
ＤＮＤＴ２（第２レンズＧ₄₂を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝7.0
（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）＝0.350

（条件式（２）に関する数値）
ｆ２／ｆ１＝-0.495

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ１＝-0.296

（条件式（４）に関する数値）
ＤＮＤＴ３（第３レンズＧ₄₃を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝1.1
（ＤＮＤＴ３）／ｆ３＝-0.307

（条件式（５）に関する数値）
ＤＮＤＴ５（第５レンズＧ₄₅を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝-0.6
（ＤＮＤＴ５）／ｆ５＝-0.055

（条件式（６）に関する数値）
（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）＝0.179

（条件式（７）に関する数値）
ｆ５／ｆ４＝2.257

（条件式（９）に関する数値）
Ｒ３２（第３レンズＧ₄₃の像側面の曲率半径）＝-81.80
Ｒ４１（第４レンズＧ₄₄の物体側面の曲率半径）＝-69.53
Ｒ３２／Ｒ４１＝1.176

（条件式（１０）に関する数値）
Ｄ３４（第３レンズＧ₄₃と第４レンズＧ₄₄との間の空気間隔）＝0.05
Ｄ３（第３レンズＧ₄₃の中心肉厚）＝0.51
Ｄ３４／Ｄ３＝0.098

撮像レンズを収容するレンズ鏡筒の線膨張係数を一般的なアルミニウムと同じ２３×１０^-6とする場合、実施例３の撮像レンズにおける常温時（２０℃）からのピント位置変動は、低温時（−４０℃）が１０μｍ、高温時（１３５℃）が−１７μｍである。このことから、実施例３の撮像レンズは、条件式（６）の値が下限に近く、条件式（７）の値が上限に近い場合であっても、温度変化時のピント位置のずれを実使用上問題がない程度に抑制できていることがわかる。

図１１は、実施例４にかかる撮像レンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆｎｏで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。倍率色収差図において、縦軸は像高（図中、Ｙで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。

次に、実施例４にかかる撮像レンズを撮像装置に適用した例を示す。図１２は、実施例４にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。図１２に示すように、撮像装置４００は、撮像レンズ４０と、固体撮像素子１０１と、を備えて構成される。撮像レンズ４０は、図１０に示したものである。

撮像レンズ４０と固体撮像素子１０１とを備えた撮像装置４００において、図１０に示した像面ＩＭＧが固体撮像素子１０１の撮像面１０２に相当する。固体撮像素子１０１としては、たとえば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの光電変換素子を用いることができる。

撮像装置４００において、撮像レンズ４０の物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子１０１の撮像面１０２に結像する。そして、固体撮像素子１０１が受像した光を光電変換して電気信号として出力する。この出力信号が図示しない信号処理回路によって演算処理され、白線認識等の所望のセンシング処理を施されたり、被写体の像に対応したデジタル画像が生成される。デジタル画像は、たとえばＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｅｖｉｃｅ）やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。

図１３は、実施例５にかかる撮像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この撮像レンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ₅₁と、正の屈折力を有する第２レンズＧ₅₂と、負の屈折力を有する第３レンズＧ₅₃と、正の屈折力を有する第４レンズＧ₅₄と、正の屈折力を有する第５レンズＧ₅₅と、が配置されて構成される。

第１レンズＧ₅₁は、両凹レンズで構成されている。第３レンズＧ₅₃は、物体側に凹面を向けて配置されている。第４レンズＧ₅₄は、像面ＩＭＧ側に凸面を向けて配置されている。また、第４レンズＧ₅₄の両面には、非球面が形成されている。第３レンズＧ₅₃と第４レンズＧ₅₄とは、空気間隔を隔てて配置されている。

以下、実施例５にかかる撮像レンズに関する各種数値データを示す。

（面データ）
ｒ₁＝-14.19
ｄ₁＝0.60 ｎｄ₁＝1.569 νｄ₁＝56.0 dndt₁＝7.1
ｒ₂＝8.48
ｄ₂＝1.95
ｒ₃＝100.00
ｄ₃＝4.78 ｎｄ₂＝2.000 νｄ₂＝25.0 dndt₂＝3.1
ｒ₄＝-13.74
ｄ₄＝4.12
ｒ₅＝-3.88
ｄ₅＝0.61 ｎｄ₃＝1.923 νｄ₃＝20.9 dndt₃＝1.1
ｒ₆＝-43.53
ｄ₆＝0.10
ｒ₇＝-1000.00（非球面）
ｄ₇＝1.82 ｎｄ₄＝1.882 νｄ₄＝37.2 dndt₄＝7.0
ｒ₈＝-5.14（非球面）
ｄ₈＝0.07
ｒ₉＝15.50
ｄ₉＝2.14 ｎｄ₅＝1.497 νｄ₅＝81.6 dndt₅＝-6.1
ｒ₁₀＝-7.48
ｄ₁₀＝8.94
ｒ₁₁＝∞（像面）

円錐係数（ε）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）
（第７面）
ε＝-999.000，
Ａ＝0，Ｂ＝0，Ｃ＝-1.320×10^-3，Ｄ＝0，Ｅ＝3.278×10^-5，
Ｆ＝0，Ｇ＝-1.031×10^-6，Ｉ＝0，Ｊ＝-1.930×10^-7，
Ｋ＝0，Ｌ＝9.995×10^-9，Ｍ＝0
（第８面）
ε＝0.928，
Ａ＝0，Ｂ＝0，Ｃ＝3.822×10^-5，Ｄ＝0，Ｅ＝-8.584×10^-6，
Ｆ＝0，Ｇ＝6.826×10^-7，Ｉ＝0，Ｊ＝-8.068×10^-8，
Ｋ＝0，Ｌ＝-1.771×10^-9，Ｍ＝0

（各種データ）
撮像レンズ全系の焦点距離（ｆ） 5.1972
Ｆナンバー 1.4
像高 3.0
第１レンズＧ₅₁の焦点距離（ｆ１） -9.207
第２レンズＧ₅₂の焦点距離（ｆ２） 12.227
第３レンズＧ₅₃の焦点距離（ｆ３） -4.606
第４レンズＧ₅₄の焦点距離（ｆ４） 5.820
第５レンズＧ₅₅の焦点距離（ｆ５） 10.452
高温時温度 135℃
低温時温度 -40℃

（条件式（１）に関する数値）
ＤＮＤＴ１（第１レンズＧ₅₁を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝7.1
ＤＮＤＴ２（第２レンズＧ₅₂を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝3.1
（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）＝2.274

（条件式（２）に関する数値）
ｆ２／ｆ１＝-1.328

（条件式（３）に関する数値）
ｆ／ｆ１＝-0.564

（条件式（４）に関する数値）
ＤＮＤＴ３（第３レンズＧ₅₃を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝1.1
（ＤＮＤＴ３）／ｆ３＝-0.228

（条件式（５）に関する数値）
ＤＮＤＴ５（第５レンズＧ₅₅を形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値）＝-6.1
（ＤＮＤＴ５）／ｆ５＝-0.584

（条件式（６）に関する数値）
（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）＝2.560

（条件式（７）に関する数値）
ｆ５／ｆ４＝1.796

（条件式（８）に関する数値）
Ｒ４１Ｂ（第４レンズＧ₅₄の物体側面のベストフィット曲率半径）＝-36.00
Ｒ４２Ｂ（第４レンズＧ₅₄の像面ＩＭＧ側面のベストフィット曲率半径）＝-5.16
｜Ｒ４２Ｂ／Ｒ４１Ｂ｜＝0.143

（条件式（９）に関する数値）
Ｒ３２（第３レンズＧ₅₃の像面ＩＭＧ側面の曲率半径）＝-43.53
Ｒ４１（第４レンズＧ₅₄の物体側面の曲率半径）＝-1000.00
Ｒ３２／Ｒ４１＝0.044

（条件式（１０）に関する数値）
Ｄ３４（第３レンズＧ₅₃と第４レンズＧ₄₄との間の空気間隔）＝0.10
Ｄ３（第３レンズＧ₅₃の中心肉厚）＝0.61
Ｄ３４／Ｄ３＝0.164

撮像レンズを収容するレンズ鏡筒の線膨張係数を一般的なアルミニウムと同じ２３×１０^-6とする場合、実施例５の撮像レンズにおける常温時（２０℃）からのピント位置変動は、低温時（−４０℃）が１ｕｍ、高温時（１３５℃）が０ｕｍである。このことから、実施例５の撮像レンズにおいて、温度変化時のピント位置のずれは最小限に抑えられていることがわかる。

図１４は、実施例５にかかる撮像レンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆｎｏで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。倍率色収差図において、縦軸は像高（図中、Ｙで示す）を表し、各線は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍに相当する波長の特性を示している。

次に、実施例５にかかる撮像レンズを撮像装置に適用した例を示す。図１５は、実施例４にかかる撮像レンズを備えた撮像装置の一適用例を示す図である。図１５に示すように、撮像装置５００は、撮像レンズ５０と、固体撮像素子１０１と、を備えて構成される。撮像レンズ５０は、図１３に示したものである。

撮像レンズ５０と固体撮像素子１０１とを備えた撮像装置５００において、図１３に示した像面ＩＭＧが固体撮像素子１０１の撮像面１０２に相当する。固体撮像素子１０１としては、たとえば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの光電変換素子を用いることができる。

撮像装置５００において、撮像レンズ５０の物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子１０１の撮像面１０２に結像する。そして、固体撮像素子１０１が受像した光を光電変換して電気信号として出力する。この出力信号が図示しない信号処理回路によって演算処理され、白線認識等の所望のセンシング処理を施されたり、被写体の像に対応したデジタル画像が生成される。デジタル画像は、たとえばＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｅｖｉｃｅ）やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。

なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ₁，ｒ₂，・・・・は各レンズの曲率半径、ｄ₁，ｄ₂，・・・・は各レンズの中心肉厚またはそれらの面の空気間隔、ｎｄ₁，ｎｄ₂，・・・・は各レンズのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ₁，νｄ₂，・・・・は各レンズのｄ線に対するアッベ数、dndt₁，dndt₂，・・・は各レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値を示している。そして、長さの単位はすべて「ｍｍ」、角度の単位はすべて「°」である。

また、上記各実施例において、光軸面頂からの非球面形状サグ量（像面の方向を正とする）Ｘは、光軸からレンズ外径方向への距離をＨ、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をε、２次，３次，４次，５次，６次，７次，８次，９次，１０次，１１次，１２次，１３次の非球面係数をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍとするとき、以下に示す式により表される。

以上説明したように、上記各実施例の撮像レンズは、上記条件式を満足することで低温（−４０℃程度）から高温（１３５℃程度）までの幅広い温度領域において、温度変化によって生じる各レンズの相対屈折率変化を適切に制御しピント位置のずれを抑制して、良好な光学性能を確保することが可能な、小型で明るいレンズになる。したがって、上記各実施例の撮像レンズは、夏季高温になりがちな車内に備えられる車載用カメラや、環境温度の変化が著しい屋外に設置される監視用カメラ等にも問題なく用いることができる。

また、上記各実施例の撮像レンズは、適宜非球面が形成されたレンズを配置することで、少ないレンズ枚数で収差補正能力をより向上させることが可能になっている。

なお、上記各実施例の撮像レンズは、接合レンズを用いていないため、周辺温度が高温になっても、接合レンズの弱点である接合が剥がれ、十分な光学性能が確保できないといった不都合はない。

さらに、上述したように、上記各実施例の撮像レンズを備えて撮像装置を構成すれば、特に周辺温度の変化が著しい条件下での使用が可能な撮像装置を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる撮像レンズは、低温から高温までの幅広い温度領域において高い光学性能が要求される撮像装置に有用であり、特に温度の変化が著しい条件下で使用される車載用カメラや監視用カメラに適している。

Ｇ₁₁，Ｇ₂₁，Ｇ₃₁，Ｇ₄₁，Ｇ₅₁ 第１レンズ
Ｇ₁₂，Ｇ₂₂，Ｇ₃₂，Ｇ₄₂，Ｇ₅₂ 第２レンズ
Ｇ₁₃，Ｇ₂₃，Ｇ₃₃，Ｇ₄₃，Ｇ₅₃ 第３レンズ
Ｇ₁₄，Ｇ₂₄，Ｇ₃₄，Ｇ₄₄，Ｇ₅₄ 第４レンズ
Ｇ₁₅，Ｇ₂₅，Ｇ₃₅，Ｇ₄₅，Ｇ₅₅ 第５レンズ
ＩＭＧ像面
１０，２０，３０，４０，５０撮像レンズ
１００，２００，３００，４００，５００撮像装置
１０１固体撮像素子
１０２撮像面

Claims

物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３レンズと、像側に凸面を向けた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レンズと、からなり、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
（１）０≦（ＤＮＤＴ１）／（ＤＮＤＴ２）≦２．５
（２） −１．５≦ｆ２／ｆ１≦−０．１
（３） −１．５≦ｆ／ｆ１≦−０．１
ただし、ＤＮＤＴ１は前記第１レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ＤＮＤＴ２は前記第２レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ｆ１は前記第１の焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆは前記撮像レンズ全系の焦点距離を示す。
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
（４） −１．５≦（ＤＮＤＴ３）／ｆ３≦−０．０１
（５） −１．５≦（ＤＮＤＴ５）／ｆ５≦−０．０１
（６）０．１≦（ｆ３×ＤＮＤＴ５）／（ｆ５×ＤＮＤＴ３）≦３
ただし、ＤＮＤＴ３は前記第３レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ＤＮＤＴ５は前記第５レンズを形成する硝材の温度変化１℃当たりのｄ線屈折率変化の平均値、ｆ３は前記第３レンズの焦点距離、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離を示す。
前記第５レンズの少なくとも１面に非球面が形成され、かつ、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
（７）０．５≦ｆ５／ｆ４≦３．０
ただし、ｆ４は前記第４レンズの焦点距離、ｆ５は前記第５レンズの焦点距離を示す。
前記第４レンズの少なくとも１面に非球面が形成され、かつ、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像レンズ。
（８）０．１≦｜Ｒ４２Ｂ／Ｒ４１Ｂ｜≦１．０
ただし、Ｒ４１Ｂは前記第４レンズの物体側面のベストフィット曲率半径、Ｒ４２Ｂは前記第４レンズの像側面のベストフィット曲率半径を示す。
前記第２レンズの少なくとも１面に非球面が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像レンズ。
前記第１レンズは両凹形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の撮像レンズ。
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６に記載の撮像レンズ。
（９）０．０１≦Ｒ３２／Ｒ４１≦５
（１０）０．０１≦Ｄ３４／Ｄ３≦２
ただし、Ｒ３２は前記第３レンズの像側面の曲率半径、Ｒ４１は前記第４レンズの物体側面の曲率半径、Ｄ３４は前記第３レンズと前記第４レンズとの間の空気間隔、Ｄ３は前記第３レンズの中心肉厚を示す。
請求項１〜７のいずれか一つに記載の撮像レンズと、該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。