JP2015049453A - 撮影レンズおよび車載カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】撮影レンズで発生するゴーストを抑えること。【解決手段】撮影レンズ１００は、物体側から像側の順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、物体側の面よりも像側の面の曲率半径が小さい形状であり、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、から構成され、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とを構成する面のうち少なくとも１つの面が非球面である。【選択図】図２

Description

本発明は、撮影レンズおよび車載カメラに関する。

車載カメラに用いられる撮影レンズが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２６８２６８号公報

車載カメラでは、ヘッドライトや太陽が撮影画面内に入ってくることが多く、画面内にゴーストが発生して画像情報取得の障害になるという問題があった。

（１）請求項１に記載の撮影レンズは、物体側から像側の順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、負の屈折力を有する第１レンズと、物体側の面よりも像側の面の曲率半径が小さい形状であり、正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第３レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第４レンズと、から構成され、第３レンズと第４レンズとを構成する面のうち少なくとも１つの面が非球面であることを特徴とする。
（２）請求項７に記載の車載カメラは、請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮影レンズを備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮影レンズで発生するゴーストを抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る撮影レンズを備える車載カメラの構成を示すブロック図である。 第１実施例に係る撮影レンズの断面図である。 第１実施例に係る撮影レンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第１実施例に係る撮影レンズのコマ収差を示す図である。 第２実施例に係る撮影レンズの断面図である。 第２実施例に係る撮影レンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第２実施例に係る撮影レンズのコマ収差を示す図である。 第３実施例に係る撮影レンズの断面図である。 第３実施例に係る撮影レンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第３実施例に係る撮影レンズのコマ収差を示す図である。 第４実施例に係る撮影レンズの断面図である。 第４実施例に係る撮影レンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第４実施例に係る撮影レンズのコマ収差を示す図である。 第５実施例に係る撮影レンズの断面図である。 第５実施例に係る撮影レンズの球面収差、非点収差および歪曲収差を示す図である。 第５実施例に係る撮影レンズのコマ収差を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る撮影レンズ１００を備える車載カメラ１０の構成を示すブロック図である。車載カメラ１０は、たとえば、自動車に搭載され、運転手を撮影して運転手の顔の向きを検知するために用いられる。なお、車載カメラ１０の使用用途は一例であり、これに限らなくてよく、たとえば、自動車の前方を撮影するために用いられてもよい。車載カメラ１０は、本実施形態に係る撮影レンズ１００と、撮像素子１０１と、制御部１０２と、記憶部１０３と、近赤外ＬＥＤ１０４と、を有する。

近赤外ＬＥＤ１０４から出射された近赤外光（たとえば波長８５０ｎｍ〜１０００ｎｍ）は、運転手を照明する。撮影レンズ１００は、上記近赤外光で照明された運転手の像を、撮像素子１０１上に結像させる。なお、近赤外光で撮影を行うのは、夜間などの暗い状況であっても撮影を可能とするためである。撮像素子１０１は、たとえばＣＭＯＳ撮像素子などのイメージセンサであり、撮影レンズ１００により結像された像を撮像して、得られた画像信号を制御部１０２へ出力する。制御部１０２は、撮像素子１０１から取得した画像信号に対して所定の画像処理を行って画像データを生成し、記憶部１０３に記憶する。

図２は、本実施形態に係る撮影レンズ１００の構成を示す断面図である。撮影レンズ１００は、物体側から像側の順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、レンズの明るさを決定する開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４とから構成される。第１レンズＬ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第２レンズＬ２は、物体側の面よりも像側の面の曲率半径が小さい形状を有する。第３レンズＬ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第４レンズＬ４は、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とを構成する面のうち、少なくとも１つの面は非球面である。

撮影レンズ１００では、第４レンズＬ４を像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する正屈折力レンズとすることで、撮像素子面からの反射光を拡散でき、ゴーストの強度を大幅に減らすことができる。

また、撮影レンズ１００では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を構成する面のうち少なくとも１つの面を非球面にすることで、球面収差、コマ収差と像面湾曲が補正しやすい位置に非球面を配置して、所望の明るさ、画角、大きさを満足しつつ良好な結像性能を必要最小限のレンズ構成で確保できる。結果として、ゴーストの発生源であるレンズ面を必要最小限で構成することができるので、ゴーストの発生を抑えることができる。

また、撮影レンズ１００では、第１レンズＬ１を物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有する負屈折力レンズとし、第２レンズＬ２を物体側の面よりも像側の面の曲率半径が小さい正屈折力レンズとすることで、必要最小限のレンズ構成と必要最小限の非球面レンズを達成している。これにより、低コストを実現することができる。

さらに、本実施形態の撮影レンズ１００において、第４レンズＬ４を構成する面のうち少なくとも１つを非球面にする方が望ましい。こうすることにより、撮影レンズ１００の結像性能をより良好に保つことができる。

また、本実施形態の撮影レンズ１００において、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
１．５＞ｔ_３／ｆ＞０．４ ・・・（１）
但し、
ｆ：撮影レンズ１００の焦点距離
ｔ_３：第３レンズＬ３の中心厚

条件式（１）の上限値を超えると、第３レンズＬ３の有効径に対して第３レンズＬ３の中心厚が大きくなり過ぎてしまい、第３レンズＬ３の製作工数が増えてコストアップになる。

条件式（１）の下限値を超えると、第３レンズＬ３のメニスカス形状による球面収差と非点収差の補正のバランスが崩れ、中間像高におけるサジタル像面とタンジェンシャル像面の差が大きくなる。

また、本実施形態の撮影レンズ１００において、以下の条件式（２）〜（４）を満足することが望ましい。
２．０＞｜ｆ_１／ｆ｜＞１．０ ・・・（２）
ｆ_３／ｆ＞３．０ ・・・（３）
ｆ_２＞ｆ_４ ・・・（４）
但し、
ｆ：撮影レンズ１００の焦点距離
ｆ_１：第１レンズＬ１の焦点距離
ｆ_２：第２レンズＬ２の焦点距離
ｆ_３：第３レンズＬ３の焦点距離
ｆ_４：第４レンズＬ４の焦点距離

条件式（２）の上限値を超えると、所定のバックフォーカスを確保するために第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の空気間隔を大きくする必要があり、撮影レンズ１００が大型化する。

条件式（２）の下限値を超えると、第１レンズＬ１の屈折力が強くなり、撮影レンズ１００を小型化できる可能性はあるが、歪曲収差が大きくなる。これを補正するためには第１レンズＬ１に非球面を採用する必要があるので、コストアップを招く。

条件式（３）をはずれて第３レンズＬ３の屈折力が強くなると、撮影レンズ１００において所定の焦点距離を確保するために第４レンズＬ４の屈折力を弱くしなければならない。その結果、撮影レンズ１００の射出瞳位置が近くなり過ぎて画面周辺の光量損失を招く。これは、撮像素子１０１のマイクロレンズアレイの入射瞳位置を調整すれば解決するが、その場合、マイクロレンズアレイが特注となってコストアップになる可能性が出てくる。

条件式（４）をはずれて第２レンズＬ２の屈折力が強くなると、所定のバックフォーカスを確保するために、第３レンズＬ３の中心厚を薄くして、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との空気間隔を小さくする必要がある。その結果、周辺像高のコマ収差補正が困難になり、かつ、撮影レンズ１００の射出瞳位置が近くなり過ぎる。

また、本実施形態の撮影レンズ１００において、以下の条件式（５）〜（７）を満足することが望ましい。
−１．２＞（ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１）＞−２．０ ・・・（５）
−０．８＞（ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３）＞−２．５ ・・・（６）
｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜＞６．０ ・・・（７）
但し、
ｒ_１：第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径
ｒ_２：第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径
ｒ_３：第２レンズＬ２の物体側の面の曲率半径
ｒ_４：第２レンズＬ２の像側の面の曲率半径
ｒ_６：第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径
ｒ_７：第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径

条件式（５）の上限を超えると、第１レンズＬ１の物体側の面の曲率半径ｒ_１が大きくなり過ぎて歪曲収差の補正が困難になる。

条件式（５）の下限を超えると、第１レンズＬ１の屈折力を確保するために、第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径ｒ_２を小さくする必要が生じ、第１レンズＬ１の製作工数が増え、コストアップを招く。

条件式（６）の上限を超えると、第２レンズＬ２の物体側の面の正屈折力が強くなり過ぎ、所定のバックフォーカスを確保できなくなる。

条件式（６）式の下限を超えると、コマ収差補正と球面収差補正をバランスさせることが困難になる。

条件式（７）をはずれて第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径ｒ_６が第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径ｒ_７よりも小さくなり過ぎると、第３レンズＬ３の物体側の面の曲率中心と第３レンズＬ３の像側の面の曲率中心が接近し過ぎるので、第３レンズＬ３の芯取り作業が困難になる。逆に条件式（７）をはずれて第３レンズＬ３の物体側の面の曲率半径ｒ_６が第３レンズＬ３の像側の面の曲率半径ｒ_７よりも大きくなり過ぎると、周辺像高のコマ収差補正が困難になる。

また、本実施形態の撮影レンズ１００は、波長が８５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に含まれる近赤外光を結像させることが望ましい。

−実施例−
以下、本実施形態に係る撮影レンズ１００の各実施例について説明する。なお、以下の各実施例で説明する表において、OBJは物体面、STOは開口絞り、IMGは像面、面番号に＊印が付いた面は非球面を表す。曲率半径「INFINITY」は平面または開口を示す。空気の屈折率は省略している。

また、各実施例で用いられる非球面は、以下の式（８）で定義される。

但し、
ｚ：レンズ面頂点からの光軸方向のサグ量
ｈ：光軸からの距離
ｃ：曲率（曲率半径の逆数）
Ｋ：コーニック定数
Ａ_ｎ：ｎ次の非球面係数

＜第１実施例＞
まず、第１実施例について説明する。図２は、第１実施例に係る撮影レンズ１００の断面図である。上述した構成については説明を省略する。第１実施例に係る撮影レンズ１００では、第４レンズＬ４の物体側の面と像側の面とが非球面となっている。

以下の表１に、第１実施例に係る撮影レンズ１００の各種データを示す。なお、表１に示す面番号は、図２に示す面番号と対応している。
［表１］
（全体諸元）
焦点距離 3.467 mm
Ｆナンバー 2.4
最大像高 2.4 mm
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率（ｄ線） アッベ数
OBJ: INFINITY 700.00000
1: 20.68804 1.00000 1.88300 40.76
2: 3.50000 3.00000
3: -47.50922 3.00000 2.00330 28.27
4: -6.81645 0.30000
STO: INFINITY 0.70000
6: 4.41141 2.00000 1.69680 55.53
7: 5.75888 3.00000
＊8: -75.00000 1.50000 1.77030 47.40
＊9: -5.00895 2.94831
IMG: INFINITY

また、表１のレンズデータに示したように、第４レンズＬ４の物体側の面（第８面）と像側の面（第９面）とは、非球面である。以下の表２にこれらの非球面における非球面係数の数値を示す。
［表２］
非球面係数 第８面 第９面
Ｋ 0.000000 0.000000
Ａ_４ -5.593307E-03 5.306234E-04
Ａ_６ -1.064014E-03 -8.214012E-04
Ａ_８ 1.888741E-04 1.452815E-04
Ａ_１０ -6.433949E-06 -3.660482E-06
Ａ_１２ 0.000000E+00 0.000000E+00

また、第１実施例に係る撮影レンズ１００において、上述した条件式（１）〜（７）に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第１実施例に係る撮影レンズ１００は、条件式（１）〜（７）を満足するため、上述した効果を得ることができる。
条件式（１） ｔ_３／ｆ 0.577
条件式（２） ｜ｆ_１／ｆ｜ 1.415
条件式（３） ｆ_３／ｆ 4.850
条件式（４） ｆ_２＝7.650 ｆ_４＝6.904
条件式（５） （ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１） -1.407
条件式（６） （ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３） -1.335
条件式（７） ｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜ 7.548

第１実施例に係る撮影レンズ１００における球面収差、非点収差および歪曲収差を図３に示し、コマ収差を図４に示す。図３および図４によれば、第１実施例に係る撮影レンズ１００において、各収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることがわかる。

なお、第１実施例に係る撮影レンズ１００は、近赤外光で最良の結像性能が得られるように設計されている。そのために、図３および図４には波長９４０ｎｍの光束に対する収差図を示した。しかし、表１で示すバックフォーカスおよび撮影レンズ１００の焦点距離と、上記条件式（１）〜（７）の計算に使用する各レンズの焦点距離はｄ線で規定している。

＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。図５は、第２実施例に係る撮影レンズ１００の断面図である。上述した構成については説明を省略する。第２実施例に係る撮影レンズ１００では、第４レンズＬ４の物体側の面と像側の面とが非球面となっている。また、第２実施例では、第４レンズＬ４と撮像素子１０１との間に２枚の平行平面板Ｐ１，Ｐ２が配置されている。これらの平行平面板Ｐ１，Ｐ２は、可視光カットフィルタおよびカバーガラスである。

以下の表３に、第２実施例に係る撮影レンズ１００の各種データを示す。なお、表３に示す面番号は、図５に示す面番号と対応している。
［表３］
（全体諸元）
焦点距離 3.451 mm
Ｆナンバー 2.4
最大像高 2.4 mm
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率（ｄ線） アッベ数
OBJ: INFINITY 700.00000
1: 15.12306 1.00000 1.88300 40.76
2: 3.50000 3.00000
3: -45.03712 3.00000 2.00330 28.27
4: -7.17844 0.30000
STO: INFINITY 0.60000
6: 5.56624 4.30000 1.65160 58.55
7: 5.56671 1.20000
＊8: -100.00000 1.10000 1.86400 40.58
＊9: -4.55390 1.00000
10: INFINITY 1.10000 1.51680 64.17
11: INFINITY 0.50000
12: INFINITY 0.40000 1.51680 64.17
13: INFINITY 0.84204
IMG: INFINITY

また、表３のレンズデータに示したように、第４レンズＬ４の物体側の面（第８面）と像側の面（第９面）とは、非球面である。以下の表４にこれらの非球面における非球面係数の数値を示す。
［表４］
非球面係数 第８面 第９面
Ｋ 0.000000 0.000000
Ａ_４ -1.948020E-03 2.815286E-03
Ａ_６ -2.933776E-03 -2.253020E-03
Ａ_８ 7.625820E-04 4.607817E-04
Ａ_１０ -5.648299E-05 -2.382408E-05
Ａ_１２ 0.000000E+00 0.000000E+00

また、第２実施例に係る撮影レンズ１００において、上述した条件式（１）〜（７）に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第２実施例に係る撮影レンズ１００は、条件式（１）〜（７）を満足するため、上述した効果を得ることができる。
条件式（１） ｔ_３／ｆ 1.246
条件式（２） ｜ｆ_１／ｆ｜ 1.557
条件式（３） ｆ_３／ｆ 8.121
条件式（４） ｆ_２＝8.187 ｆ_４＝5.493
条件式（５） （ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１） -1.602
条件式（６） （ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３） -1.379
条件式（７） ｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜ 23687.128

第２実施例に係る撮影レンズ１００における球面収差、非点収差および歪曲収差を図６に示し、コマ収差を図７に示す。図６および図７によれば、第２実施例に係る撮影レンズ１００において、各収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることがわかる。

なお、第２実施例に係る撮影レンズ１００は、近赤外光で最良の結像性能が得られるように設計されている。そのために、図６および図７には波長９４０ｎｍの光束に対する収差図を示した。しかし、表３で示すバックフォーカスおよび撮影レンズ１００の焦点距離と、上記条件式（１）〜（７）の計算に使用する各レンズの焦点距離はｄ線で規定している。

＜第３実施例＞
次に、第３実施例について説明する。図８は、第３実施例に係る撮影レンズ１００の断面図である。第３実施例に係る撮影レンズ１００では、第４レンズＬ４の物体側の面と像側の面とが非球面となっている。また、第３実施例では、第４レンズＬ４と撮像素子１０１との間に２枚の平行平面板Ｐ１，Ｐ２が配置されている。これらの平行平面板Ｐ１，Ｐ２は、可視光カットフィルタおよびカバーガラスである。

以下の表５に、第３実施例に係る撮影レンズ１００の各種データを示す。なお、表５に示す面番号は、図８に示す面番号と対応している。
［表５］
（全体諸元）
焦点距離 3.451 mm
Ｆナンバー 2.4
最大像高 2.4 mm
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率（ｄ線） アッベ数
OBJ: INFINITY 700.00000
1: 14.79079 1.00000 1.88300 40.76
2: 3.50000 3.00000
3: -51.56752 3.00000 2.00330 28.27
4: -7.19699 0.30000
STO: INFINITY 0.60000
6: 5.24325 4.00000 1.65160 58.55
7: 5.02891 1.20000
＊8: -50.00000 1.20000 1.86400 40.58
＊9: -4.32558 1.00000
10: INFINITY 1.10000 1.51680 64.17
11: INFINITY 0.50000
12: INFINITY 0.40000 1.51680 64.17
13: INFINITY 0.81865
IMG: INFINITY

また、表５のレンズデータに示したように、第４レンズＬ４の物体側の面（第８面）と像側の面（第９面）とは、非球面である。以下の表６にこれらの非球面における非球面係数の数値を示す。
［表６］
非球面係数 第８面 第９面
Ｋ 0.000000 0.000000
Ａ_４ -3.626731E-03 1.638367E-03
Ａ_６ -2.892586E-03 -2.000042E-03
Ａ_８ 7.190983E-04 3.852942E-04
Ａ_１０ -5.958750E-05 -2.264035E-05
Ａ_１２ 0.000000E+00 0.000000E+00

また、第３実施例に係る撮影レンズ１００において、上述した条件式（１）〜（７）に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第３実施例に係る撮影レンズ１００は、条件式（１）〜（７）を満足するため、上述した効果を得ることができる。
条件式（１） ｔ_３／ｆ 1.159
条件式（２） ｜ｆ_１／ｆ｜ 1.570
条件式（３） ｆ_３／ｆ 8.599
条件式（４） ｆ_２＝8.064 ｆ_４＝5.415
条件式（５） （ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１） -1.620
条件式（６） （ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３） -1.324
条件式（７） ｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜ 47.925

第３実施例に係る撮影レンズ１００における球面収差、非点収差および歪曲収差を図９に示し、コマ収差を図１０に示す。図９および図１０によれば、第３実施例に係る撮影レンズ１００において、各収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることがわかる。

なお、第３実施例に係る撮影レンズ１００は、近赤外光で最良の結像性能が得られるように設計されている。そのために、図９および図１０には波長９４０ｎｍの光束に対する収差図を示した。しかし、表５で示すバックフォーカスおよび撮影レンズ１００の焦点距離と、上記条件式（１）〜（７）の計算に使用する各レンズの焦点距離はｄ線で規定している。

＜第４実施例＞
次に、第４実施例について説明する。図１１は、第４実施例に係る撮影レンズ１００の断面図である。第４実施例に係る撮影レンズ１００では、第４レンズＬ４の物体側の面のみが非球面となっている。また、第４実施例では、第４レンズＬ４と撮像素子１０１との間に２枚の平行平面板Ｐ１，Ｐ２が配置されている。これらの平行平面板Ｐ１，Ｐ２は、可視光カットフィルタおよびカバーガラスである。

以下の表７に、第４実施例に係る撮影レンズ１００の各種データを示す。なお、表７に示す面番号は、図１１に示す面番号と対応している。
［表７］
（全体諸元）
焦点距離 3.452 mm
Ｆナンバー 2.4
最大像高 2.4 mm
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率（ｄ線） アッベ数
OBJ: INFINITY 700.00000
1: 11.60670 1.00000 1.88300 40.76
2: 3.50000 3.00000
3: -21.00000 2.90000 2.00330 28.27
4: -7.08842 0.30000
STO: INFINITY 0.70000
6: 4.73871 4.00000 1.58913 61.14
7: 5.26428 1.00000
＊8: -200.00000 1.40000 1.85400 40.39
9: -4.54691 1.00000
10: INFINITY 1.10000 1.51680 64.17
11: INFINITY 0.50000
12: INFINITY 0.40000 1.51680 64.17
13: INFINITY 0.93805
IMG: INFINITY

また、表７のレンズデータに示したように、第４レンズＬ４の物体側の面（第８面）は、非球面である。以下の表８に、この非球面における非球面係数の数値を示す。
［表８］
非球面係数 第８面
Ｋ 0.000000
Ａ_４ -5.545826E-03
Ａ_６ 5.950405E-04
Ａ_８ -2.683160E-04
Ａ_１０ 2.873463E-05
Ａ_１２ 0.000000E+00

また、第４実施例に係る撮影レンズ１００において、上述した条件式（１）〜（７）に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第４実施例に係る撮影レンズ１００は、条件式（１）〜（７）を満足するため、上述した効果を得ることができる。
条件式（１） ｔ_３／ｆ 1.159
条件式（２） ｜ｆ_１／ｆ｜ 1.745
条件式（３） ｆ_３／ｆ 6.107
条件式（４） ｆ_２＝9.657 ｆ_４＝5.430
条件式（５） （ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１） -1.863
条件式（６） （ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３） -2.019
条件式（７） ｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜ 19.032

第４実施例に係る撮影レンズ１００における球面収差、非点収差および歪曲収差を図１２に示し、コマ収差を図１３に示す。図１２および図１３によれば、第４実施例に係る撮影レンズ１００において、各収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることがわかる。

なお、第４実施例に係る撮影レンズ１００は、近赤外光で最良の結像性能が得られるように設計されている。そのために、図１２および図１３には波長９４０ｎｍの光束に対する収差図を示した。しかし、表７で示すバックフォーカスおよび撮影レンズ１００の焦点距離と、上記条件式（１）〜（７）の計算に使用する各レンズの焦点距離はｄ線で規定している。

＜第５実施例＞
次に、第５実施例について説明する。図１４は、第５実施例に係る撮影レンズ１００の断面図である。第５実施例に係る撮影レンズ１００では、第３レンズＬ３の像側の面のみが非球面となっている。また、第５実施例では、第４レンズＬ４と撮像素子１０１との間に２枚の平行平面板Ｐ１，Ｐ２が配置されている。これらの平行平面板Ｐ１，Ｐ２は、可視光カットフィルタおよびカバーガラスである。

以下の表９に、第５実施例に係る撮影レンズ１００の各種データを示す。なお、表９に示す面番号は、図１４に示す面番号と対応している。
［表９］
（全体諸元）
焦点距離 3.440 mm
Ｆナンバー 2.4
最大像高 2.4 mm
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率（ｄ線） アッベ数
OBJ: INFINITY 700.00000
1: 28.69721 1.00000 1.833300 40.76
2: 3.50000 3.00000
3: 100.00000 2.90000 2.00330 28.27
4: -7.95414 0.30000
STO: INFINITY 0.70000
6: 8.42804 5.00000 1.65160 58.55
＊7: 9.62735 0.50000
8: -25.00000 1.40000 1.86400 40.58
9: -4.49098 1.00000
10: INFINITY 1.10000 1.51680 64.17
11: INFINITY 0.50000
12: INFINITY 0.40000 1.51680 64.17
13: INFINITY 1.74427
IMG: INFINITY

また、表９のレンズデータに示したように、第３レンズＬ３の像側の面（第７面）は、非球面である。以下の表１０に、この非球面における非球面係数の数値を示す。
［表１０］
非球面係数 第７面
Ｋ 0.000000
Ａ_４ 6.459051E-03
Ａ_６ -6.621031E-04
Ａ_８ 9.826798E-05
Ａ_１０ -8.707881E-06
Ａ_１２ 0.000000E+00

また、第５実施例に係る撮影レンズ１００において、上述した条件式（１）〜（７）に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第５実施例に係る撮影レンズ１００は、条件式（１）〜（７）を満足するため、上述した効果を得ることができる。
条件式（１） ｔ_３／ｆ 1.454
条件式（２） ｜ｆ_１／ｆ｜ 1.337
条件式（３） ｆ_３／ｆ 11.413
条件式（４） ｆ_２＝7.444 ｆ_４＝6.142
条件式（５） （ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１） -1.278
条件式（６） （ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３） -0.853
条件式（７） ｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜ 15.055

第４実施例に係る撮影レンズ１００における球面収差、非点収差および歪曲収差を図１５に示し、コマ収差を図１６に示す。図１５および図１６によれば、第５実施例に係る撮影レンズ１００において、各収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることがわかる。

なお、第５実施例に係る撮影レンズ１００は、近赤外光で最良の結像性能が得られるように設計されている。そのために、図１５および図１６には波長９４０ｎｍの光束に対する収差図を示した。しかし、表９で示すバックフォーカスおよび撮影レンズ１００の焦点距離と、上記条件式（１）〜（７）の計算に使用する各レンズの焦点距離はｄ線で規定している。

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
撮影レンズ１００は、物体側から像側の順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、物体側の面よりも像側の面の曲率半径が小さい形状であり、正の屈折力を有する第２レンズＬ２と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、から構成され、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とを構成する面のうち少なくとも１つの面が非球面であるようにした。このような構成により、撮影レンズ１００で発生するゴーストを抑えることができ、ヘッドライトなどの高輝度の物体が撮影画面内に入ってもゴーストを目立たなくすることができる。特に、撮像素子面で反射した光が撮影レンズ１００のレンズ面で反射して撮像素子面に戻ってくる光は、撮像素子面の反射率が高いために、撮影レンズ１００内の２面反射ゴ−ストに比べて数十倍も明るいゴーストになる。これに対して、本実施形態の撮影レンズ１００では、第４レンズＬ４によって撮像素子面からの反射光を拡散できるので、ゴーストの強度を減らすことができる。また、本実施形態の撮影レンズ１００では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４を構成する面のうち少なくとも１つの面を非球面にすることで、ゴーストの発生源であるレンズ面を必要最小限で構成することができるので、ゴーストの発生を抑えることができる。

−変形例−
上述した実施の形態では、撮影レンズ１００が近赤外光での撮影に用いられる例について説明したが、これに限らなくてよく、可視光での撮影に用いられるようにしてもよい。この場合は、可視光で最良の結像性能を有するように撮影レンズを設計すればよい。

上記では、種々の実施例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１０…車載カメラ、１００…撮影レンズ、１０１…撮像素子、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レンズ、Ｌ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｓ…開口絞り

Claims (7)

1. 物体側から像側の順に、
   物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、負の屈折力を有する第１レンズと、
   物体側の面よりも像側の面の曲率半径が小さい形状であり、正の屈折力を有する第２レンズと、
   開口絞りと、
   物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第３レンズと、
   像側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する第４レンズと、
   から構成され、
   前記第３レンズと前記第４レンズとを構成する面のうち少なくとも１つの面が非球面であることを特徴とする撮影レンズ。
2. 請求項１に記載の撮影レンズにおいて、
   前記第４レンズを構成する面のうち少なくとも１つの面が非球面であることを特徴とする撮影レンズ。
3. 請求項１または２に記載の撮影レンズにおいて、
   以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮影レンズ。
   １．５＞ｔ_３／ｆ＞０．４ ・・・（１）
   但し、
   ｆ：前記撮影レンズの焦点距離
   ｔ_３：前記第３レンズの中心厚
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮影レンズにおいて、
   以下の条件式（２）〜（４）を満足することを特徴とする撮影レンズ。
   ２．０＞｜ｆ_１／ｆ｜＞１．０ ・・・（２）
   ｆ_３／ｆ＞３．０ ・・・（３）
   ｆ_２＞ｆ_４ ・・・（４）
   但し、
   ｆ：前記撮影レンズの焦点距離
   ｆ_１：前記第１レンズの焦点距離
   ｆ_２：前記第２レンズの焦点距離
   ｆ_３：前記第３レンズの焦点距離
   ｆ_４：前記第４レンズの焦点距離
5. 請求項４に記載の撮影レンズにおいて、
   以下の条件式（５）〜（７）を満足することを特徴とする撮影レンズ。
   −１．２＞（ｒ_２＋ｒ_１）／（ｒ_２−ｒ_１）＞−２．０ ・・・（５）
   −０．８＞（ｒ_４＋ｒ_３）／（ｒ_４−ｒ_３）＞−２．５ ・・・（６）
   ｜（ｒ_７＋ｒ_６）／（ｒ_７−ｒ_６）｜＞６．０ ・・・（７）
   但し、
   ｒ_１：前記第１レンズの物体側の面の曲率半径
   ｒ_２：前記第１レンズの像側の面の曲率半径
   ｒ_３：前記第２レンズの物体側の面の曲率半径
   ｒ_４：前記第２レンズの像側の面の曲率半径
   ｒ_６：前記第３レンズの物体側の面の曲率半径
   ｒ_７：前記第３レンズの像側の面の曲率半径
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮影レンズにおいて、
   波長が８５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に含まれる近赤外光を結像させることを特徴とする撮影レンズ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮影レンズを備えることを特徴とする車載カメラ。

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