JP6775112B2

JP6775112B2 - 撮像レンズ系、および、カメラ

Info

Publication number: JP6775112B2
Application number: JP2018546340A
Authority: JP
Inventors: 健一惠美
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: US20190293907A1; EP3531181B1; US10983308B2; CN109791272A; EP3531181A4; WO2018074438A1; EP3531181A1; JPWO2018074438A1; CN109791272B

Description

本開示は、撮像レンズ系、カメラに関する。

特許文献１は、充分に広角化が図られ、小型でありながら、温度特性の良好な単焦点レンズ系を開示している。

国際公開第２０１５／０７２０９４号

本開示は、撮像レンズ系において、小型でありながら、温度特性の良好な撮像レンズ系、カメラを提供する。

本開示における撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のレンズ素子のみからなる第１レンズ群と、正のパワーを有し、１枚のレンズ素子からなる第２レンズ群と、パワーを有する第３レンズ群とからなる。第１レンズ群の最も物体側のレンズ素子は、物体側に凸面を有する負のメニスカスレンズである。第３レンズ群は正のパワーを有するレンズ素子と負のパワーを有するレンズ素子を備える。

そして、下記条件式（１’）、（２）、（４’）、（７）を同時に満足する撮像レンズ系である。
−１．２×１０ ^−５＜ｄｎ／ｄｔ _ｐｉ ≦−２．９×１０ ^−６（ｉ≧１）・・・（１’）
−１．０×１０ ^−６＜ｄｎ／ｄｔ _ｍｉ＜１．５×１０ ^−５（ｉ≧１）・・・（２）
０．５８≦ｆ／ｆ _１２＜１．５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４’）
ν _３ｍｉ＜３５（ｉ≧１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）

ここで、
ｄｎ／ｄｔ _ｐｉ：全系に含まれる正のパワーを有するｉ番目のレンズ素子の波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数、
ｄｎ／ｄｔ _ｍｉ：全系に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子の波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ _１２：第１レンズ群と第２レンズ群のｄ線における合成焦点距離、
ν _３ｍｉ：第３レンズ群に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
である。

また、本開示におけるカメラは、物体の光学的な像を形成する前述のいずれかに記載の撮像レンズ系と、撮像レンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、を備える。

本開示における撮像レンズ系は、小型でありながら、広範囲の温度変化によっても光学特性の変化が少なく、温度特性に優れている。

図１は、実施の形態１（数値実施例１）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図２は、数値実施例１に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図３は、実施の形態２（数値実施例２）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図４は、数値実施例２に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図５は、実施の形態３（数値実施例３）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図６は、数値実施例３に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図７は、実施の形態４（数値実施例４）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図８は、数値実施例４に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図９は、実施の形態５（数値実施例５）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図１０は、数値実施例５に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図１１は、実施の形態６（数値実施例６）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図１２は、数値実施例６に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図１３は、実施の形態７（数値実施例７）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図１４は、数値実施例７に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図１５は、実施の形態８（数値実施例８）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図１６は、数値実施例８に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図１７は、実施の形態９（数値実施例９）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図１８は、数値実施例９に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図１９は、実施の形態１０（数値実施例１０）に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。図２０は、数値実施例１０に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。図２１は、実施の形態１に係る撮像レンズ系を備えた車載カメラの概略図である。図２２は、車載カメラを車両の前側位置及び後側位置に備えた自動車の概略図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を充分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

本開示において、第１レンズ群、第２レンズ群とは、少なくとも１枚のレンズ素子で構成された群であり、第３レンズ群とは、少なくとも正のパワーを有するレンズ素子と負のパワーを有するレンズ素子とを含む群である。なお、レンズ群を構成するレンズ素子の種類、枚数、配置等に応じて、群ごとにパワー、合成焦点距離等が決定される。

（実施の形態１〜１０：撮像レンズ系）
図１、３、５、７、９、１１、１３、１５、１７及び１９は、各々実施の形態１〜１０に係る撮像レンズ系のレンズ配置図である。各図において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また、各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表しており、像面Ｓの物体側には、平行平板ＣＧが設けられている。なお、各図において、縦横比は一致している。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ素子Ｌ１で構成される。第２レンズ群Ｇ２は、第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、第３レンズ素子Ｌ３及び第４レンズ素子Ｌ４からなる接合レンズで構成される。

第１レンズ素子Ｌ１は、負のパワーを有するガラスレンズであり、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである。

第２レンズ素子Ｌ２は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。

接合レンズは、正のパワーを有する。接合レンズは、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４と、が接着剤などで接合されている。

第３レンズ素子Ｌ３は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。

第４レンズ素子Ｌ４は、負のパワーを有するガラスレンズであり、両凹レンズである。

接合レンズは、第３レンズ素子Ｌ３の物体側の凸面、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４の接合面、第４レンズ素子Ｌ４の像面側の凹面、が非球面形状を有している。

第３レンズ素子Ｌ３の物体側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４の接合面は、像面側に凸面を向けており、光軸から離れるに従ってパワーが弱まる非球面である。

第４レンズ素子Ｌ４の像面側の凹面は、光軸から離れるに従って、負のパワーが強まる非球面である。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３群レンズＧ３、とからなる。

第１レンズ群Ｇ１は第１レンズ素子Ｌ１で構成される。第２レンズ群Ｇ２は第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、第３レンズ素子Ｌ３及び第４レンズ素子Ｌ４からなる接合レンズで構成される。

接合レンズは、正のパワーを有する。接合レンズは、物体側から像側へと順に、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４と、が接着剤などで接合されている。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第２レンズ素子Ｌ２は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。接合レンズは、正のパワーを有する。

第２レンズ素子Ｌ２は、物体側及び像面側の凸面に非球面形状を有している。

第２レンズ素子Ｌ２の物体側の凸面は光軸から離れるに従って、正のパワーが強まる非球面である。像面側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

接合レンズは、第３レンズ素子Ｌ３と第４レンズ素子Ｌ４と、が接着剤などで接合されている。

第４レンズ素子Ｌ４は、負のパワーを有するガラスレンズであり、両凹レンズである。接合レンズは、第４レンズ素子Ｌ４の像面側の凹面が非球面形状を有している。

（実施の形態４）
実施の形態４に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

接合レンズは、第４レンズ素子Ｌ４の像面側の凹面が非球面形状を有している。

（実施の形態５）
実施の形態５に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ群Ｇ１は第１レンズ素子Ｌ１で構成される。第２レンズ群Ｇ２は第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、第３レンズ素子Ｌ３及び第４レンズ素子Ｌ４、で構成される。

第２レンズ素子Ｌ２は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、物体側及び像面側の凸面に非球面形状を有している。

第２レンズ素子Ｌ２の物体側の凸面は光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。像面側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

（実施の形態６）
実施の形態６に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ群Ｇ１は第１レンズ素子Ｌ１で構成される。第２レンズ群Ｇ２は第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、第３レンズ素子Ｌ３及び第４レンズ素子Ｌ４で構成される。

（実施の形態７）
実施の形態７に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ素子Ｌ１は、像面側の凹面に非球面形状を有している。

像面側の凹面は、光軸から離れるに従って、負のパワーが弱まる非球面である。

第２レンズ素子Ｌ２は、正のパワーを有するガラスレンズであり、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである。

第３レンズ素子Ｌ３は、負のパワーを有するガラスレンズであり、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである。

第４レンズ素子Ｌ４は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。第４レンズ素子Ｌ４は、像面側の凸面に非球面形状を有している。

第４レンズ素子Ｌ４の像面側の凸面は光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

（実施の形態８）
実施の形態８に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ素子Ｌ１は、像面側の凹面に非球面形状を有している。像面側の凹面は、光軸から離れるに従って、負のパワーが弱まる非球面である。

第４レンズ素子Ｌ４は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。

第４レンズ素子Ｌ４は、像面側の凸面に非球面形状を有している。第４レンズ素子Ｌ４の像面側の凸面は光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

(実施の形態９)
実施の形態９に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＡ、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ素子Ｌ１及び第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第２レンズ群Ｇ２は、第３レンズ素子Ｌ３で構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、第４レンズ素子Ｌ４及び第５レンズ素子Ｌ５からなる接合レンズで構成される。

第２レンズ素子Ｌ２は、負のパワーを有するガラスレンズであり、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである。

第２レンズ素子Ｌ２は、物体側の凸面及び像面側の凹面に非球面形状を有している。

第２レンズ素子Ｌ２の物体側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。像面側の凹面は、光軸から離れるに従って、負のパワーが弱まる非球面である。

接合レンズは、正のパワーを有する。接合レンズは、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５と、が接着剤などで接合されている。

第４レンズ素子Ｌ４は、負のパワーを有するガラスレンズであり、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである。

第５レンズ素子Ｌ５は、正のパワーを有するガラスレンズであり、両凸レンズである。

接合レンズは、第４レンズ素子Ｌ４の物体側の凸面、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５の接合面、第５レンズ素子Ｌ５の像面側の凸面、が非球面形状を有している。

第４レンズ素子Ｌ４の物体側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５の接合面は、物体側に凸面を向けており、光軸から離れるに従ってパワーが弱まる非球面である。

第５レンズ素子Ｌ５の像面側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが弱まる非球面である。

（実施の形態１０）
実施の形態１０に係る撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＡ、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、とからなる。

第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ素子Ｌ１で構成される。第２レンズ群Ｇ２は、第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、第３レンズ素子Ｌ３、第４レンズ素子Ｌ４及び第５レンズ素子Ｌ５で構成される。

第１レンズ素子Ｌ１は、物体側の凸面及び像面側の凹面に非球面形状を有している。

第１レンズ素子Ｌ１の物体側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが強まる非球面である。像面側の凹面は、光軸から離れるに従って、負のパワーが強まる非球面である。

第２レンズ素子Ｌ２は、物体側の凹面及び像面側の凸面に非球面形状を有している。

第２レンズ素子Ｌ２の物体側の凹面は、光軸から離れるに従って、負のパワーが強まる非球面である。

像面側の凸面は、光軸から離れるに従って、正のパワーが強まる非球面である。

第３レンズ素子Ｌ３は、負のパワーを有するガラスレンズであり、両凹レンズである。

第５レンズ素子Ｌ５は、負のパワーを有するガラスレンズであり、像面側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである。

（実施の形態１〜１０の展開例）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜１０を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

例えば、実施の形態１〜１０に例示したレンズ材料に替えて、以下の材料を用いることも可能である。これは、波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数が所定の条件を満たすためである。

以下、正レンズの代替例を説明する。

正レンズ：ＨＯＹＡ社製
ＦＣ５、ＦＣＤ１００、ＦＣＤ１０Ａ、ＦＣＤ１０、ＦＣＤ１、ＦＣＤ５０５、ＦＣＤ５１５、ＬＢＣ３Ｎ、Ｍ−ＦＣＤ１、Ｍ−ＦＣＤ５００、Ｍ−ＦＤＳ９１０、Ｍ−ＰＣＤ４、Ｍ−ＰＣＤ５１、ＰＣＤ４、ＰＣＤ５１
正レンズ：ＳＵＭＩＴＡ社製
Ｋ−ＣａＦＫ９５、Ｋ−ＦＫ５、Ｋ−ＧＦＫ６８、Ｋ−ＧＦＫ７０、Ｋ−ＬａＦＫ６０、Ｋ−ＰＦＫ８０、Ｋ−ＰＦＫ８５、Ｋ−ＰＦＫ９０、Ｋ−ＰＧ３２５、Ｋ−ＰＧ３７５、Ｋ−ＰＳＫ３００、Ｋ−ＰＳＫｎ２
正レンズ：ＯＨＡＲＡ社製
Ｓ−ＢＡＬ２、Ｓ−ＢＡＬ３、Ｓ−ＦＰＬ５１、Ｓ−ＦＰＬ５３、Ｓ−ＦＰＭ２、Ｓ−ＦＰＭ３、Ｓ−ＦＳＬ５、Ｓ−ＬＡＭ３、Ｓ−ＰＨＭ５２、Ｓ−ＰＨＭ５３
以下、負レンズの代替例を説明する。

負レンズ：ＨＯＹＡ社製
ＢＡＣＤ１５、ＢＡＣＤ１８、ＢＡＦ１０、Ｅ−ＡＤＦ１０、Ｅ−ＦＤ１、Ｅ−ＦＤ４、Ｅ−ＦＤＳ２、ＦＤＳ１８、ＦＤＳ９０、ＬＡＣ８、ＬＡＣ９、Ｍ−ＦＤＳ９１０、ＮＢＦ１、ＴＡＦＤ３０、ＴＡＦＤ３３、ＴＡＦＤ４０
負レンズ：ＳＵＭＩＴＡ社製
Ｋ−ＣＤ１２０、Ｋ−ＣＳＫ１２０、Ｋ−ＬａＦ３、Ｋ−ＬａＦＫ５５、Ｋ−ＬａＦｎ１、Ｋ−ＬａＦｎ１１、Ｋ−ＬａＦｎ５、Ｋ−ＬａＳＦｎ６、Ｋ−ＬａＳＫｎ１、Ｋ−ＰＳＦｎ２、Ｋ−ＳＦＬＤ６６、Ｋ−ＳＫ１８、Ｋ−ＶＣ１００、Ｋ−ＶＣ７８、Ｋ−ＶＣ７９
負レンズ：ＯＨＡＲＡ社製
Ｓ−ＢＡＬ１１、Ｓ−ＢＳＭ１０、Ｓ−ＢＳＭ１５、Ｓ−ＢＳＭ９、Ｓ−ＬＡＨ５２、Ｓ−ＬＡＨ５３、Ｓ−ＬＡＨ５８、Ｓ−ＬＡＨ６６、Ｓ−ＬＡＨ７９、Ｓ−ＬＡＬ１０、Ｓ−ＬＡＬ１２、Ｓ−ＬＡＬ１４、Ｓ−ＬＡＬ５８、Ｓ−ＬＡＬ６１、Ｓ−ＬＡＭ５１、Ｓ−ＮＰＨ１、Ｓ−ＮＳＬ５、Ｓ−ＴＩＨ５３、Ｓ−ＴＩＬ２
以上が代替例であるが、これに限らず、目的に沿う材料であれば、様々な材料を用いることができる。

（条件及び効果）
以下、例えば実施の形態１〜１０に係る撮像レンズ系のごとき撮像レンズ系が満足することが有益な条件を説明する。なお、各実施の形態に係る撮像レンズ系に対して、複数の有益な条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足する撮像レンズ系の構成が最も効果的である。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏する撮像レンズ系を得ることも可能である。

例えば実施の形態１〜１０に係る撮像レンズ系のように、本開示における撮像レンズ系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、負のレンズ素子のみからなる第１レンズ群と、開口絞りと、正のパワーを有し、１枚のレンズ素子からなる第２レンズ群と、パワーを有する第３レンズ群とからなる。第３レンズ群は、正のパワーを有するレンズ素子と負のパワーを有するレンズ素子を備える。以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という。

そして、基本構成を有する撮像レンズ系において、以下の条件（１）、（２）を満足することが望ましい。

−１．２×１０^−５＜ｄｎ／ｄｔ_ｐｉ＜０（ｉ≧１）・・（１）
−１．０×１０^−６＜ｄｎ／ｄｔ_ｍｉ＜１．５×１０^−５（ｉ≧１）・・（２）
ここで、
ｄｎ／ｄｔ_ｐｉ：全系に含まれる正のパワーを有するｉ番目のレンズ素子の波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数、
ｄｎ／ｄｔ_ｍｉ：全系に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子の波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数、
である。

条件（１）、（２）はそれぞれ全系に含まれる正レンズ素子及び負レンズ素子の適切な空気中における相対屈折率温度係数を規定するための条件である。条件（１）、（２）を満たすことで、温度変化時の屈折率変化によって生じる光軸方向のピントずれを小さくすることができる。

なお、温度変化時にレンズ素子の屈折率が変化することによって生じる光軸方向でのピントずれについては、以下の値をとることが望ましい。

０＜ｄＢＦ／ＢＦ＜１．０×１０^−４・・・（ａ）
ここで、
ｄＢＦ：温度変化１℃あたりの各レンズ素子の屈折率変化によって生じる光軸方向のピントずれ、
ＢＦ：撮像レンズのバックフォーカスの空気換算長、
である。

撮像レンズ系を有するカメラは複数のレンズ素子とこれらを保持するレンズ鏡筒及び撮像素子で構成される。カメラが設置されている環境の温度が変化した時、レンズ素子の屈折率が変化し、前記レンズ鏡筒の熱膨張・収縮により各レンズ素子どうしの間隔が変化し、撮像レンズのバックフォーカスも変化する。つまり、光軸方向のピントずれが発生する。条件式（ａ）は温度変化時にカメラで発生する光軸方向のピントずれによる性能劣化を小さくするため、撮像レンズのバックフォーカスと、レンズ素子の屈折率が変化することによって生じる光軸方向のピントずれと、が満足するべき好ましい条件を示している。

後述する数値実施例１〜１０に係る撮像レンズ系では、条件（１）、（２）が満足されることで、条件（ａ）が満足されている。

好ましくは、条件（１ａ）、（１ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

−１．０×１０^−５＜ｄｎ／ｄｔ_ｐｉ（ｉ≧１）・・・（１ａ）
ｄｎ／ｄｔ_ｐｉ＜−１．５×１０⁻⁷ （ｉ≧１）・・・（１ｂ）
また、条件（２ａ）（２ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

−５．０×１０⁻⁷＜ｄｎ／ｄｔ_ｍｉ（ｉ≧１）・・・・（２ａ）
ｄｎ／ｄｔ_ｍｉ＜１．０×１０^−５（ｉ≧１）・・・・（２ｂ）
また、基本構成を有する撮像レンズ系において、以下の条件（３）を満足することが望ましい。

０．１＜ｆ／ｆ_２＜１．２・・・（３）
ここで、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ_２：第２レンズ群のｄ線における焦点距離、
である。

条件（３）は全系のパワーに対する第２レンズ群のパワーの比を規定するための条件である。条件（３）を満たすことで、第２レンズ群のパワーを適切に保つことができ、温度変化時の屈折率変化によって生じる光軸方向のピントずれをさらに小さくすることができる。

好ましくは、以下の条件（３ａ）（３ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

０．２＜ｆ／ｆ_２・・・（３ａ）
ｆ／ｆ_２＜０．９・・・（３ｂ）
また、基本構成を有する撮像レンズ系において、以下の条件（４）を満足することが望ましい。

−０．２＜ｆ／ｆ_１２＜１．５・・・（４）
ここで、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ_１２：第１レンズ群と第２レンズ群のｄ線における合成焦点距離、
である。

条件（４）は全系のパワーに対する第１レンズ群と第２レンズ群の合成パワーの比を規定するための条件である。条件（４）を満たすことで、光学系の小型化を図ることができる。条件（４）の下限以下になると、光学系の小型化が困難となる。また、上限以上になると、第１レンズ群と第２レンズ群の合成パワーが大きくなりすぎ、適切な収差補正が困難となる。

好ましくは、以下の条件（４ａ）（４ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

−０．１５＜ｆ／ｆ_１２・・・（４ａ）
ｆ／ｆ_１２＜１．０・・・・・（４ｂ）
また、基本構成を有する撮像レンズ系において、以下の条件（５）を満足することが望ましい。

ν_１ｍｉ＞３５（ｉ≧１）・・・（５）
ここで、
ν_１ｍｉ：第１レンズ群に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
である。

条件（５）は、第１レンズ群に含まれる負レンズ素子の適切なアッベ数の範囲を規定するための条件である。条件（５）を満たすことで、主に倍率色収差の補正を行うことができる。条件（５）の下限以下になると、適切な倍率色収差補正が困難となる。

好ましくは、以下の条件（５ａ）を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

ν_１ｍｉ＞４０（ｉ≧１）・・・（５ａ）
また、基本構成を有する撮像レンズ系において、以下の条件（６）、（７）を満足することが望ましい。

ν_３ｐｉ＞５０（ｉ≧１）・・・（６）
ν_３ｍｉ＜３５（ｉ≧１）・・・（７）
ここで
ν_３ｐｉ：第３レンズ群に含まれる正のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
ν_３ｍｉ：第３レンズ群に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
である。

条件（６）、（７）は、それぞれ第３レンズ群に含まれる正レンズ素子及び負レンズ素子の適切なアッベ数の範囲を規定するための条件である。条件（６）、（７）を満たすことで、第３レンズ群を構成するレンズの曲率半径を大きくすることができる。このため、第３レンズ群を構成するレンズの周辺部の傾斜角を緩めることができ、レンズの製造難易度を下げて低コスト化することが可能となる。

好ましくは、以下の条件（６ａ）（７ａ）のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

ν_３ｐｉ＞６０（ｉ≧１）・・・（６ａ）
ν_３ｍｉ＜３２（ｉ≧１）・・・（７ａ）
また、基本構成を有する撮像レンズ系において、以下の条件（８）を満足することが望ましい。

−０．３＜ｆ／ｆ_３＜１．０・・・（８）
ここで、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ_３：前記第３レンズ群のｄ線における焦点距離、
である。

条件（８）は、全系のパワーに対する第３レンズ群のパワーの比を規定するための条件である。条件（８）を満たすことで、像面（撮像素子）への光線入射角を適切な範囲に保つことができる。条件（８）の下限以下になると、像面（撮像素子）への光線入射角を適切に緩めることができない。また上限以上になると、第３レンズ群のパワーが大きくなりすぎ、適切な収差補正が困難となる。

好ましくは、以下の条件（８ａ）（８ｂ）のいずれか一方、または両方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。

−０．２＜ｆ／ｆ_３・・・（８ａ）
ｆ／ｆ_３＜０．８・・・・（８ｂ）
（実施の形態１１：カメラ及び自動車）
実施の形態１に係る撮像レンズ系を備えたカメラについて、車載カメラを例に挙げて説明する。なお、該車載カメラにおいて、実施の形態１に係る撮像レンズ系の替わりに、実施の形態２〜１０に係る撮像レンズ系のいずれか１つを適用してもよい。

図２１は、実施の形態１に係る撮像レンズ系を備えた車載カメラの概略図であり、車載カメラ１００は、撮像レンズ系２０１と、該撮像レンズ系２０１で集光された光を撮像する撮像素子２０２と、レンズ系２０１、および、撮像素子２０２とを保持するレンズ枠１０１とを備えている。撮像素子２０２は、実施の形態１に係る撮像レンズ系における像面Ｓの位置に配置されている。

車載カメラ１００は、車両に設定され、センシングカメラ又はビューカメラとして用いられる。センシングカメラで撮像した画像は、他の車両との車間距離等をチェックするために用いられる。ビューカメラで撮像した画像は、車内のモニタに表示され、運転者が車両前方や車両後方を確認するために用いられる。

本開示における撮像レンズ系は、温度特性を考慮した、水平画角が６０°程度のレンズ系であり、従来のレンズ系と比べて、温度変化に伴う焦点のずれの発生を極力抑えることができるので、ビューカメラのレンズ系として有効である。

車載カメラ１００が設置されている環境温度が変化することにより、レンズ枠１０１が光軸方向に伸長し、また、収縮する。特にレンズ枠１０１の材料が樹脂である場合、伸長・収縮が顕著に表れる。各レンズ素子はレンズ枠１０１に保持されているため、レンズ枠１０１の伸長・収縮によりバックフォーカスが変化し、ピントがずれる事になる。本実施の形態によれば前述の条件（ａ）を満たすので、負のパワーのレンズ素子の相対屈折率温度係数と正のパワーのレンズ素子の相対屈折率温度係数とをレンズ枠１０１の伸長・収縮に対応するように設定できる。

これにより、環境温度が変化してレンズ枠１０１の光軸方向の長さが変化しても、バックフォーカスの変化を所定の範囲内に留めた光学系を実現できる。そのため、自動車のように低温から高温までの厳しい温度環境への対応が望まれる場合であっても、高い光学性能を備えた車載カメラを実現できる。

次に、本開示における自動車について、車載カメラ１００を備えた自動車を例に挙げて説明する。

図２２は、カメラを車両の前側位置(フロントガラス付近)及び後側位置（リアバンパー付近）に備えた自動車の概略図である。自動車は、車両の後側位置に車載カメラ１００を備えており、該車載カメラ１００に備えられた撮像素子２０２により得られた撮像画像に基づいて外部環境を検知し、各部を制御する処理部（ＣＰＵ）３００を備えている。

撮像素子２０２は、撮像レンズ系２０１によって形成される光学像を受光し、電気的な画像信号に変換する。ＣＰＵ３００は、画像信号を取得し、歩行者や障害物の存在等をチェックし、チェック結果に応じて、運転者への歩行者や障害物の存在の報知等を行う。

このように、本開示における撮像レンズ系は、ビューカメラのレンズ系として有効であるが、センシングカメラのレンズ系として用いることもできる。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

なお、本開示における実施の形態１〜１０に係る撮像レンズ系を、センシングカメラ又はビューカメラである車載カメラに適用した例を、実施の形態１１として示したが、本開示における撮像レンズ系は、例えば監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等に適用することも勿論可能である。

（数値実施例）
以下、実施の形態１〜１０に係る撮像レンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。なお、表中「画角」とあるのは、対角半画角のことである。各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数、ｄｎ／ｄｔは波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０〜２０℃の空気中での空気中における相対屈折率温度係数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。

ここで、
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
ｒ：頂点曲率半径、
κ：円錐定数、
Ａ_ｎ：ｎ次の非球面係数
である。

図２、図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０は、数値実施例１から１０に係る撮像レンズ系の無限遠合焦状態における縦収差図である。

各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。

球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。

非点収差図において、縦軸は像高を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。なお、ｗは半画角を示す。

歪曲収差図において、縦軸は像高を表し、ｗは半画角を示す。

ここで、実線は、実施例１〜８、１０においては、Ｙ＝ｆ・ｔａｎ（ω）を理想像高とした場合の収差を示している（Ｙは像高、ｆは全系の焦点距離）。

実施例９においては、Ｙ＝２・ｆ・ｔａｎ（ω／２）を理想像高とした場合（立体射影方式）の収差を示している（Ｙは像高、ｆは全系の焦点距離）。

（数値実施例１）
数値実施例１の撮像レンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。

（数値実施例２）
数値実施例２の撮像レンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。

（数値実施例３）
数値実施例３の撮像レンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。

（数値実施例４）
数値実施例４の撮像レンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。

（数値実施例５）
数値実施例５の撮像レンズ系は、図９に示した実施の形態５に対応する。

（数値実施例６）
数値実施例６の撮像レンズ系は、図１１に示した実施の形態６に対応する。

（数値実施例７）
数値実施例７の撮像レンズ系は、図１３に示した実施の形態７に対応する。

（数値実施例８）
数値実施例８の撮像レンズ系は、図１５に示した実施の形態８に対応する。

（数値実施例９）
数値実施例９の撮像レンズ系は、図１７に示した実施の形態９に対応する。

（数値実施例１０）
数値実施例１０の撮像レンズ系は、図１９に示した実施の形態１０に対応する。

（条件の対応値）
以下の表に、各数値実施例の対応値を示す。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、車載カメラ、監視カメラ、Ｗｅｂカメラ等に適用可能である。特に本開示は、車載カメラなど広い温度範囲で使用されるカメラにおいて有益である。

Ｌ１第１レンズ素子
Ｌ２第２レンズ素子
Ｌ３第３レンズ素子
Ｌ４第４レンズ素子
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
ＣＧ平行平板
Ａ開口絞り
Ｓ像面
１００車載カメラ
２０１撮像レンズ系
２０２撮像素子

Claims

物体側から像側へと順に、
負のレンズ素子のみからなる第１レンズ群と、
正のパワーを有し、１枚のレンズ素子からなる第２レンズ群と、
パワーを有する第３レンズ群と、
からなり、
前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ素子は、物体側に凸面を有する負のメニスカスレンズであり、
前記第３レンズ群は正のパワーを有するレンズ素子と負のパワーを有するレンズ素子を備え、
以下の条件式（１’）、（２）、（４’）、（７）を同時に満足し、
−１．２×１０^−５＜ｄｎ／ｄｔ_ｐｉ≦−２．９×１０^−６（ｉ≧１）・・・（１’）
−１．０×１０^−６＜ｄｎ／ｄｔ_ｍｉ＜１．５×１０^−５（ｉ≧１）・・・（２）
０．５８≦ｆ／ｆ_１２＜１．５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４’）
ν_３ｍｉ＜３５（ｉ≧１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）
ここで、
ｄｎ／ｄｔ_ｐｉ：全系に含まれる正のパワーを有するｉ番目のレンズ素子の波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数、
ｄｎ／ｄｔ_ｍｉ：全系に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子の波長領域５８０〜６４０ｎｍの光に対する０℃から２０℃での空気中における相対屈折率温度係数、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ_１２：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群のｄ線における合成焦点距離、
ν_３ｍｉ：前記第３レンズ群に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
である、撮像レンズ系。
以下の条件式（５）を満足し、
ν_１ｍｉ＞３５（ｉ≧１）・・・（５）
ここで、
ν_１ｍｉ：前記第１レンズ群に含まれる負のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
である、請求項１に記載の撮像レンズ系。
以下の条件式（３）を満足し、
０．１＜ｆ／ｆ_２＜１．２・・・（３）
ここで、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ_２：前記第２レンズ群のｄ線における焦点距離、
である、請求項１から２のいずれかに記載の撮像レンズ系。
以下の条件式（６）を満足し、
ν_３ｐｉ＞５０（ｉ≧１）・・・（６）
ここで、
ν_３ｐｉ：前記第３レンズ群に含まれる正のパワーを有するｉ番目のレンズ素子のｄ線におけるアッベ数、
である、請求項１から３のいずれかに記載の撮像レンズ系。
以下の条件式（８）を満足し、
−０．３＜ｆ／ｆ_３＜１．０・・・（８）
ここで、
ｆ：全系のｄ線における焦点距離、
ｆ_３：前記第３レンズ群のｄ線における焦点距離、
である、請求項１から４のいずれかに記載の撮像レンズ系。
物体の光学的な像を形成する請求項１から５のいずれかに記載の撮像レンズ系と、
前記撮像レンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
を備える、カメラ。