特開 2020-201333 光学レンズ系及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-201333(P2020-201333A)

(43)【公開日】2020年12月17日

(54)【発明の名称】光学レンズ系及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20201120BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20201120BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/04 D

   G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2019-106810(P2019-106810)

(22)【出願日】2019年6月7日

(71)【出願人】

【識別番号】317015179

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】田中 俊介

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087LA03

2H087PA05

2H087PA17

2H087PB05

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA17

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA32

2H087QA34

2H087QA42

2H087QA45

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087UA01

(57)【要約】

【課題】第１レンズの径が小さく、画角が広く、周辺部の解像度が良い、且つ、センシング機能を十分に確保することができる光学レンズ系及び撮像装置を提供すること。
【解決手段】物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凸面を有するとともに像側の凹面を有する第１レンズＬ１と、物体側に凹面を有する第２レンズＬ２と、絞りＳＴＯＰと、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第３レンズＬ３と、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第４レンズＬ４と、物体側に凸面を有する第５レンズＬ５と、を有し、第１レンズＬ１の物体側の面形状は、変曲点を有する曲面形状であり、以下の式（１）及び式（２）を満たす。
０．３＜Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）＜０．６ ・・・（１）
−２．０＜ＦＬ１／Ｆ＜−１．５ ・・・（２）
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凸面を有するとともに像側の凹面を有する第１レンズと、物体側に凹面を有する第２レンズと、絞りと、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第３レンズと、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第４レンズと、物体側に凸面を有する第５レンズと、を有し、
前記第１レンズの少なくとも物体側の面形状は、変曲点を有する曲面形状であり、
光学レンズ系全体の焦点距離をＦ、前記第１レンズの焦点距離をＦＬ１とし、前記第１レンズの物体側の面の光軸との交点から前記絞りの前記光軸上の位置までの距離をＬ１−ＳＴＯＰとするとき、以下の式（１）及び式（２）を満たす、光学レンズ系。
０．３＜Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）＜０．６ ・・・（１）
−２．０＜ＦＬ１／Ｆ＜−１．５ ・・・（２）

【請求項2】

前記第２レンズは、物体側に凹面を有するとともに像側に凸面を有する、請求項１に記載の光学レンズ系。

【請求項3】

前記第１レンズの面径をΦ１とし、前記光学レンズ系の光学全長をＬとするとき、以下の式（３）を満たす、請求項１又は２に記載の光学レンズ系。
Φ１／Ｌ＜０．５ ・・・（３）

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学レンズ系と、
前記光学レンズ系の焦点位置に配置された撮像素子と、を備える撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光学レンズ系及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車に搭載される広角レンズの用途は、ビューからセンシングへと変化してきている。センシングでは画像解析に必要な解像度が必要になるため、メガピクセル対応の高解像度の画像が求められている。また、広い画角も求められている。

【0003】

このように、車載用の撮像装置では、進行方向の遠方を高解像度で撮像すること及び広角で近傍を撮像することが求められている。さらに、明るい光学系であることが求められる。また、特に車載カメラ用の撮像レンズ系では、コンパクトさも求められる。

【0004】

例えば、特許文献１には、光軸が互いに直交するように配置した広角光学系と望遠光学系とをミラーで切り替えて、いずれかの光学系による光学像を共通の撮像素子上に結像させる撮像装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１２２３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、遠距離撮像用の望遠光学系と、近距離撮像用の広角光学系の２種類のレンズを用いるためユニットのサイズが大きくなり、またコストも上昇していた。

【0007】

このように、従来の光学レンズ系では、望遠レンズと広角レンズの特徴を兼ね備え、第１レンズの径が小さい光学レンズ系及び撮像装置を実現できないという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一実施形態の光学レンズ系は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凸面を有するとともに像側の凹面を有する第１レンズと、物体側に凹面を有する第２レンズと、絞りと、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第３レンズと、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第４レンズと、物体側に凸面を有する第５レンズと、を有し、
前記第１レンズの少なくとも物体側の面形状は、変曲点を有する曲面形状であり、
光学レンズ系全体の焦点距離をＦ、前記第１レンズの焦点距離をＦＬ１とし、前記第１レンズの物体側の面の光軸との交点から前記絞りの前記光軸上の位置までの距離をＬ１−ＳＴＯＰとするとき、以下の式（１）及び式（２）を満たす。
０．３＜Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）＜０．６ ・・・（１）
−２．０＜ＦＬ１／Ｆ＜−１．５ ・・・（２）

【0009】

好ましくは、一実施形態の光学レンズ系は、前記第２レンズは、物体側に凹面を有するとともに像側に凸面を有していてもよい。

【0010】

好ましくは、一実施形態の光学レンズ系は、前記第１レンズの面径をΦ１とし、前記光学レンズ系の光学全長をＬとするとき、以下の式（３）を満たしていてもよい。
Φ１／Ｌ＜０．５ ・・・（３）

【0011】

一実施形態の撮像装置は、上記のいずれかに記載の光学レンズ系と、前記光学レンズ系の焦点位置に配置された撮像素子と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、望遠レンズと広角レンズの特徴を兼ね備え、第１レンズの径が小さい光学レンズ系及び撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１に係る光学レンズ系の断面図である。

【図2】第１レンズの面径について説明する図である。

【図3】実施例１の光学レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。

【図4】実施例２に係る光学レンズ系の断面図である。

【図5】実施例２の光学レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。

【図6】実施例３に係る光学レンズ系の断面図である。

【図7】実施例３の光学レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。

【図8】実施例４に係る光学レンズ系の断面図である。

【図9】実施例４の光学レンズ系における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図である。

【図10】実施の形態２に係る撮像装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１：光学レンズ系
図１は、実施の形態１に係る光学レンズ系１１の断面図である。図１において、光学レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に凸面を有するとともに像側に凹面を有する第１レンズＬ１と、物体側に凹面を有する第２レンズＬ２と、絞りＳＴＯＰと、正のパワーを有し、物体側及び像側に凸面を有する第３レンズＬ３と、負のパワーを有し、像側に凹面を有する第４レンズＬ４と、物体側に凸面を有する第５レンズＬ５と、を有する。また、光学レンズ系１１は、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１と結像面ＩＭＧとの間に、図示しない波長フィルターガラス及びカバーガラスを備えていてもよい。

【0015】

第１レンズＬ１は、負のパワーを有するレンズである。第１レンズＬ１の物体側レンズ面Ｓ１は、物体側に突出する凸形状の非球面を有している。また、第１レンズＬ１の少なくとも物体側レンズ面Ｓ１は、変曲点を有する曲面形状であることが好ましい。第１レンズＬ１の像側レンズ面Ｓ２は、物体側に窪む凹形状の非球面を有している。また、第１レンズＬ１の像側レンズ面Ｓ２も、変曲点を有する曲面形状であってもよい。ここで、変曲点を有する曲面形状とは、レンズの径方向及び光軸に平行な平面によって切断したレンズの断面において、レンズ面に接する接線の傾きがレンズの径方向と平行になる箇所（変曲点）を有する曲面形状を意味する。

【0016】

第２レンズＬ２は、正のパワーを有するレンズである。第２レンズＬ２の物体側レンズ面Ｓ３は、像側に窪む凹形状の曲面部分を有している。第２レンズＬ２の像側レンズ面Ｓ４は、像側に突出する凸形状の曲面部分を有している。なお、第２レンズＬ２の物体側レンズ面Ｓ３及び像側レンズ面Ｓ４は、変曲点を有する曲面形状であってもよい。

【0017】

絞りＳＴＯＰは、通過する光の量を調整する。例えば、絞りＳＴＯＰは、孔を有する板形状のものが好適である。

【0018】

第３レンズＬ３は、正のパワーを有するレンズである。第３レンズＬ３の物体側レンズ面Ｓ６は、物体側に突出する凸形状の非球面を有している。第３レンズＬ３の像側レンズ面Ｓ７は、像側に突出する凸形状の非球面を有している。なお、第３レンズＬ３の物体側レンズ面Ｓ６及び像側レンズ面Ｓ７は、変曲点を有する曲面形状であってもよい。

【0019】

第４レンズＬ４は、負のパワーを有するレンズである。第４レンズＬ４の物体側レンズ面Ｓ８は、物体側に突出する凸形状又は像側に窪む凹形状の曲面形状を有している。第４レンズＬ４の像側レンズ面Ｓ９は、物体側に窪む凹形状の曲面形状を有している。なお、第４レンズＬ４の物体側レンズ面Ｓ８及び像側レンズ面Ｓ９は、変曲点を有する曲面形状であってもよい。

【0020】

第５レンズＬ５は、正のパワーを有するレンズである。第５レンズＬ５の物体側レンズ面Ｓ１０は、物体側に突出する凸形状の非球面を有している。第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１は、物体側に窪む凹形状の非球面又は像側に突出する凸形状の非球面を有している。なお、第５レンズＬ５の物体側レンズ面Ｓ１０及び像側レンズ面Ｓ１１は、変曲点を有する曲面形状であってもよい。

【0021】

また、光学レンズ系１１全体の焦点距離をＦ、第１レンズＬ１の焦点距離をＦＬ１とし、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の光軸との交点から絞りＳＴＯＰの光軸上の位置までの距離をＬ１−ＳＴＯＰ（ｍｍ）とするとき、光学レンズ系１１は、以下の式（１）及び式（２）を満たす。
０．３＜Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）＜０．６ ・・・（１）
−２．０＜ＦＬ１／Ｆ＜−１．５ ・・・（２）

【0022】

光学レンズ系１１が上記の式（１）及び式（２）を満たすことにより、光学レンズ系１１の画角を広くしながら、第１レンズＬ１の径を比較的小さくすることができる。具体的には、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値が０．３以下である場合、第１レンズＬ１の径が大きくなってしまう。一方、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値が０．６以上である場合、光学レンズ系１１の十分な解像性能を得ることができなくなる。また、ＦＬ１／Ｆの値が−２．０以下である場合、第１レンズＬ１の径が大きくなってしまう。一方、ＦＬ１／Ｆの値が−１．５以上である場合、光学レンズ系１１の十分な解像性能を得ることができなくなる。

【0023】

また、第１レンズＬ１の少なくとも物体側レンズ面Ｓ１が、変曲点を有する曲面形状であることにより、中心部（像高の低い位置）と周辺部（像高の高い位置）の結像倍率を変えるコントロールがし易くなり、遠距離の距離計測機能等のセンシング機能と、近距離の広範囲の撮像機能とを両立することが容易になる。

【0024】

また、第２レンズＬ２は、物体側に凹面を有していることにより広角の角度を持って広がった光線を絞りＳＴＯＰへ平行に近い角度で入射させることができる。これにより、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の光軸との交点から絞りＳＴＯＰの光軸上の位置までの距離（Ｌ１−ＳＴＯＰ）を短く、すなわち、第１のレンズＬ１の径を小さくしながら画角を広く保つことができる。

【0025】

また、光学レンズ系１１は、第１レンズＬ１の面径をΦ１とし、光学レンズ系１１の光学全長をＬとするとき、以下の式（３）を満たすことが好ましい。
Φ１／Ｌ＜０．５ ・・・（３）
ここで、面径とは、第１レンズＬ１を通過できる光束（光線束）の物体側レンズ面Ｓ１における幅を意味し、レンズ面Ｓ１において反射防止処理等の所定の加工が施されている範囲の径を意味する。具体的には、面径は、図２に示すΦ１に対応する。図２において、第１レンズＬ１を通過できる光束の範囲を二点鎖線で示す。
また、光学レンズ系１１の画角は、第１レンズＬ１の物体側レンズ面Ｓ１に入射する光線束のうち、最も外径側を通る光線の延長線同士が互いに交わる角度を意味する。具体的には、光学レンズ系１１の画角は、図２に示す「画角」に対応する。なお、本実施の形態１に係る光学レンズ系１１の画角は、１１０°以上であることが好ましい。

【0026】

光学レンズ系１１が上記の式（３）を満たすことにより、光学レンズ系１１の画角を広く保ちながら、第１レンズＬ１の径をより小さくすることができる。

【0027】

次に、実施の形態１の光学レンズ系１１に対応する実施例について、図面を参照して説明する。
（実施例１：光学レンズ系）
実施例１に係る光学レンズ系１１は、図１に示す構成を有する。また、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズで構成される。以下、実施例１に係る光学レンズ系１１の特性データについて説明する。
まず、表１に、実施例１に係る光学レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１では、レンズデータとして、各面の曲率半径（ｍｍ）、面間隔（ｍｍ）、ｄ線における屈折率、及び、ｄ線におけるアッベ数を提示している。ここで、光学レンズ系１１の半画角は６７．５°であり、Ｆナンバーは１．６である。また、表１に示す、ｄ線における屈折率及びｄ線におけるアッベ数は、光学レンズ系１１の周囲の温度である環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの値である。また、表１において、「＊印」がついた面は、非球面であることを示している。

【表1】

【0028】

また、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面に採用される非球面形状は、光軸方向のサグ量をＹ（ｈ）、ｃを曲率半径の逆数、光軸に直交する方向の光軸からの高さをｈ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６とすると、以下の式（４）により表される。なお、各記号の意味及び非球面形状を表す式は、後述の実施例においても同様である。

【数1】

【0029】

表２に、実施例１の光学レンズ系１１において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表２において、例えば「−７．３９１５Ｅ−０１」は、「−７．３９１５×１０^−１」を意味する。

【表2】

【0030】

また、表３に、実施例１に係る光学レンズ系１１のＦナンバー（Ｆｎｏ）、画角（Ｆｏｖ（°））、及び、光学長Ｌ（ｍｍ）、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の光軸との交点から絞りＳＴＯＰの光軸上の位置までの距離Ｌ１−ＳＴＯＰ（ｍｍ）、光学レンズ系１１の全系の焦点距離Ｆ（ｍｍ）、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５の焦点距離Ｆ１〜Ｆ５（ｍｍ）、第１レンズＬ１の面径Φ１（ｍｍ）、Ｆ１／Ｆ、Ｆ２／Ｆ、Ｆ３／Ｆ、Ｆ４／Ｆ及びＦ５／Ｆの値、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値、及び、Φ１／Ｌの値を示す。表３に示す値は、光線の波長が５５５ｎｍ、環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの値である。

【表3】

【0031】

また、図３に、実施例１の光学レンズ系１１における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示す。図３に示すように、実施例１の光学レンズ系１１では、半画角が６７．５°、Ｆナンバーが１．６である。また、図３Ｂ及び図３Ｃの像面湾曲図、歪曲収差図では、波長５５５ｎｍの光線によるシミュレーション結果を示している。なお、図３は、環境温度ｔ（℃）が２５（℃）のときの球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示している。

【0032】

図３Ａの縦収差図では、横軸は光線が光軸と交わる位置を示し、縦軸は瞳径での高さを示す。図３Ａの縦収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0033】

図３Ｂの像面湾曲図では、横軸は光軸方向の距離を示し、縦軸は像高（画角）を示す。また、図３Ｂの像面湾曲図において、Ｓａｇはサジタル面における像面湾曲を示し、Ｔａｎはタンジェンシャル面における像面湾曲を示す。図３Ｂの像面湾曲図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0034】

図３Ｃの歪曲収差図において、横軸は像の歪み量（％）を示し、縦軸は像高（画角）を示す。図３Ｃの歪曲収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、歪曲収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0035】

表３に示すように、実施例１において、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値は０．５２４であり、実施例１の光学レンズ系１１は、上記の式（１）を満たす。また、表３に示すように、実施例１において、Ｆ１／Ｆの値は−１．７４３であり、実施例１の光学レンズ系１１は、上記の式（２）を満たす。そのため、表３に示すように、実施例１において、第１レンズＬ１のレンズ径Φ１は１０．５０４ｍｍ、光学全長Ｌは２７.１９６ｍｍであり、式（３）のΦ１／Ｌは０.３８６となり、車載カメラ等に搭載される通常の広角レンズ系に比べて、全長に対する比率が小さくなっている。また、実施例１において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面が非球面形状であることにより、図３に示すように、光学レンズ系１１において、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好に補正されている。換言すれば、実施例１に係る光学レンズ系１１において、像高の高い位置（撮像画像の周辺部）における高解像度が実現されている。

【0036】

（実施例２：光学レンズ系）
図４は、実施例２に係る光学レンズ系１１の断面図である。図４において、図１と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。図４において、実施例２に係る光学レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有し、物体側に変曲点を有する凸形状の非球面を有し、像側に凹形状の非球面を有する第１レンズＬ１と、正のパワーを有し、物体側に凹面を有し、像側に凸面を有する第２レンズＬ２と、絞りＳＴＯＰと、正のパワーを有し、物体側に凸形状の非球面を有し、像側に凸形状の非球面を有する第３レンズＬ３と、負のパワーを有し、物体側に凸面を有し、像側に凹面を有する第４レンズＬ４と、正のパワーを有し、物体側に凸形状の非球面を有し、像側に凹形状の非球面を有する第５レンズＬ５と、を有する。
また、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズで構成される。

【0037】

以下、実施例２に係る光学レンズ系１１の特性データについて説明する。
まず、表４に、実施例２に係る光学レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表４に示す項目は、表１に示す項目と同じであるため、その説明を省略する。

【表4】

【0038】

また、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面に採用される非球面形状は、上記の式（４）により表される。
表５に、実施例２の光学レンズ系１１において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。

【表5】

【0039】

また、表６に、実施例２に係る光学レンズ系１１の特性データを示す。表６に示す項目は、表３に示す項目と同じであるため、その説明を省略する。

【表6】

【0040】

また、図５に、実施例２の光学レンズ系１１における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示す。図５に示す各収差図の説明は、図３における説明と同様であるため、省略する。

【0041】

図５Ａの縦収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0042】

図５Ｂの像面湾曲図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0043】

図５Ｃの歪曲収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、歪曲収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0044】

表６に示すように、実施例２において、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値は０．４５６であり、実施例２の光学レンズ系１１は、上記の式（１）を満たす。また、表６に示すように、実施例２において、Ｆ１／Ｆの値は−１．７０６であり、実施例２の光学レンズ系１１は、上記の式（２）を満たす。そのため、表６に示すように、実施例２において、第１レンズＬ１のレンズ径Φ１は１１．８４８ｍｍ、光学全長Ｌは２８.０８７ｍｍであり、式（３）のΦ１／Ｌは０.４２２となり、車載カメラ等に搭載される通常の広角レンズ系に比べて、全長に対する比率が小さくなっている。また、実施例２において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面が非球面形状であることにより、図５に示すように、光学レンズ系１１において、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好に補正されている。換言すれば、実施例２に係る光学レンズ系１１において、像高の高い位置（撮像画像の周辺部）における高解像度が実現されている。

【0045】

（実施例３：光学レンズ系）
図６は、実施例３に係る光学レンズ系１１の断面図である。図６において、図１及び図４と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
また、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズで構成される。

【0046】

以下、実施例３に係る光学レンズ系１１の特性データについて説明する。
まず、表７に、実施例３に係る光学レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表７に示す項目は、表１に示す項目と同じであるため、その説明を省略する。

【表7】

【0047】

また、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面に採用される非球面形状は、上記の式（４）により表される。
表８に、実施例３の光学レンズ系１１において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。

【表8】

【0048】

また、表９に、実施例３に係る光学レンズ系１１の特性データを示す。表９に示す項目は、表３に示す項目と同じであるため、その説明を省略する。

【表9】

【0049】

また、図７に、実施例３の光学レンズ系１１における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示す。図７に示す各収差図の説明は、図３における説明と同様であるため、省略する。

【0050】

図７Ａの縦収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0051】

図７Ｂの像面湾曲図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0052】

図７Ｃの歪曲収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、歪曲収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0053】

表９に示すように、実施例３において、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値は０．３７９であり、実施例３の光学レンズ系１１は、上記の式（１）を満たす。また、表９に示すように、実施例３において、Ｆ１／Ｆの値は−１．９９０であり、実施例３の光学レンズ系１１は、上記の式（２）を満たす。そのため、表９に示すように、実施例３において、第１レンズＬ１のレンズ径Φ１は１２．１１２ｍｍ、光学全長Ｌは２８.３９８ｍｍであり、式（３）のΦ１／Ｌは０.４２７となり、車載カメラ等に搭載される通常の広角レンズ系に比べて、全長に対する比率が小さくなっている。また、実施例３において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面が非球面形状であることにより、図７に示すように、光学レンズ系１１において、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好に補正されている。換言すれば、実施例３に係る光学レンズ系１１において、像高の高い位置（撮像画像の周辺部）における高解像度が実現されている。

【0054】

（実施例４：光学レンズ系）
図８は、実施例４に係る光学レンズ系１１の断面図である。図８に示すように、実施例４に係る光学レンズ系１１では、第４レンズＬ４の物体側レンズ面Ｓ８が像側に窪む凹面を有し、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１が像側に突出する非球面を有する点が、実施例１〜実施例３に係る光学レンズ系１１と異なる。よって、実施例４に係る光学レンズ系１１において、実施例１〜実施例３と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
また、第１レンズＬ１〜第５レンズＬ５は、ガラスレンズ又はプラスチックレンズで構成される。

【0055】

以下、実施例４に係る光学レンズ系１１の特性データについて説明する。
まず、表１０に、実施例４に係る光学レンズ系１１の各レンズ面のレンズデータを示す。表１０に示す項目は、表１に示す項目と同じであるため、その説明を省略する。

【表10】

【0056】

また、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面に採用される非球面形状は、上記の式（４）により表される。
表１１に、実施例４の光学レンズ系１１において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。

【表11】

【0057】

また、表１２に、実施例４に係る光学レンズ系１１の特性データを示す。表９に示す項目は、表３に示す項目と同じであるため、その説明を省略する。

【表12】

【0058】

また、図９に、実施例４の光学レンズ系１１における球面収差図（縦収差図）、像面湾曲図、歪曲収差図を示す。図９に示す各収差図の説明は、図３における説明と同様であるため、省略する。

【0059】

図９Ａの縦収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0060】

図９Ｂの像面湾曲図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、像面湾曲が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0061】

図９Ｃの歪曲収差図に示すように、本実施例の光学レンズ系１１によれば、歪曲収差が良好に補正されている。従って、光学レンズ系１１が高解像度となる。

【0062】

表１２に示すように、実施例４において、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値は０．３９７であり、実施例４の光学レンズ系１１は、上記の式（１）を満たす。また、表１２に示すように、実施例４において、Ｆ１／Ｆの値は−１．８９０であり、実施例４の光学レンズ系１１は、上記の式（２）を満たす。そのため、表１２に示すように、実施例４において、第１レンズＬ１のレンズ径Φ１は１１．８４２ｍｍ、光学全長Ｌは２７.９７５ｍｍであり、式（３）のΦ１／Ｌは０.４２３となり、車載カメラ等に搭載される通常の広角レンズ系に比べて、全長に対する比率が小さくなっている。また、実施例４において、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、及び、第５レンズＬ５のレンズ面が非球面形状であることにより、図９に示すように、光学レンズ系１１において、波長４８６ｎｍ、５８７ｎｍ、６５６ｎｍの縦収差、像面湾曲、及び、歪曲収差が良好に補正されている。換言すれば、実施例４に係る光学レンズ系１１において、像高の高い位置（撮像画像の周辺部）における高解像度が実現されている。

【0063】

以上に説明した実施の形態１に係る光学レンズ系１１では、光学レンズ系１１が上記の式（１）及び式（２）を満たすことにより、光学レンズ系１１の画角を広くしながら、第１レンズＬ１の径を比較的小さくすることができる。具体的には、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値が０．３以下である場合、第１レンズＬ１の径が大きくなってしまう。具体的には、光学レンズ系１１のパワーＦが同じ場合、第１レンズＬ１から絞りまでの距離Ｌ１−ＳＴＯＰが長いと第１レンズＬ１に入射する光線の光軸となす角度が小さくなるため、光学レンズ系１１の画角を広くするには、第１レンズＬ１の径を大きくする必要がある。一方、Ｆ／（Ｌ１−ＳＴＯＰ）の値が０．６以上である場合、光学レンズ系１１の十分な解像性能を得ることができなくなる。具体的には、光学レンズ系１１のパワーＦが同じ場合、第１レンズＬ１から絞りまでの距離Ｌ１−ＳＴＯＰが短いと、第１レンズＬ１の径を大きくせずとも光学レンズ系１１の画角を広くすることができるが、収差補正が十分できなくなるため、解像性能が悪化してしまう。
また、ＦＬ１／Ｆの値が−２．０以下である場合、第１レンズＬ１の径が大きくなってしまう。具体的には、光学レンズ系１１のパワーＦが同じ場合、第１レンズＬ１のパワーＦＬ１が小さい（絶対値が大きい）と、第１レンズＬ１から出射される光線の光軸となす角度が小さくなるため、光学レンズ系１１の画角を広くするには、第１レンズＬ１の径を大きくする必要がある。一方、ＦＬ１／Ｆの値が−１．５以上である場合、光学レンズ系１１の十分な解像性能を得ることができなくなる。具体的には、光学レンズ系１１のパワーＦが同じ場合、第１レンズＬ１のパワーＦＬ１が大きい（絶対値が小さい）と、第１レンズＬ１の径を大きくせずとも光学レンズ系１１の画角を広くすることができるが、収差補正が十分できなくなるため、解像性能が悪化してしまう。
第１レンズＬ１の径を比較的小さくすることができるため、車載カメラに光学レンズ系１１が搭載されても、第１レンズＬ１に跳ね石が当たる確率を小さくすることができる。また、光学レンズ系１１のサイズを小さくすることができる。これにより、当該光学レンズ系１１が搭載されるカメラのサイズを小さくすることができ、カメラの設置場所や意匠の制限を低減することができる。また、光学レンズ系１１の画角を広くすることができるため、Ｆナンバーが１．６の明るい光学レンズ系を実現できる。

【0064】

また、第１レンズＬ１の少なくとも物体側レンズ面Ｓ１が、変曲点を有する曲面形状であることにより、中心部（像高の低い位置）と周辺部（像高の高い位置）の結像倍率を変えるコントロールがし易くなり、遠距離の距離計測機能等のセンシング機能と、近距離の広範囲の撮像機能とを両立することが容易になる。これにより、小型で高性能な光学レンズ系１１を実現できる。

【0065】

このように、本実施の形態１に係る光学レンズ系１１によれば、望遠レンズと広角レンズの特徴を兼ね備え、第１レンズの径が小さい光学レンズ系１１を提供することができる。

【0066】

また、第２レンズＬ２は、物体側に凹面を有していることにより広角の角度を持って広がった光線を絞りＳＴＯＰへ平行に近い角度で入射させることができる。これにより、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の光軸との交点から絞りＳＴＯＰの光軸上の位置までの距離（Ｌ１−ＳＴＯＰ）を短く、すなわち、第１のレンズＬ１の径を小さくしながら画角を広く保つことができる。

【0067】

また、光学レンズ系１１が上記の式（３）を満たすことにより、光学レンズ系１１の画角を広く保ちながら、第１レンズＬ１の径をより小さくすることができる。

【0068】

また、第５レンズＬ５の像側レンズ面Ｓ１１が変曲点を有する曲面形状であることにより、光学レンズ系１１の像面湾曲を良好に修正することができ、高解像度を実現することができる。

【0069】

また、第３レンズＬ３の像側レンズ面Ｓ７が像側に突出する凸形状であり、第４レンズＬ４の像側レンズ面Ｓ９が物体側に窪む凹形状であることにより、光学レンズ系１１の色収差補正を行うことができる。

【0070】

実施の形態２：撮像装置への適用例
図１０は、実施の形態２に係る撮像装置２０の断面図である。撮像装置２０は、光学レンズ系１１と、撮像素子２１と、を備える。光学レンズ系１１と、撮像素子２１と、は筐体（不図示）に収容されている。光学レンズ系１１は、上述の実施の形態１に記載された光学レンズ系１１である。

【0071】

撮像素子２１は、受光した光を電気信号に変換する素子であり、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。撮像素子２１は、光学レンズ系１１の結像位置に配置されている。なお、本明細書において画角とは特に指定していない限り、対角画角をいうものとする。

【0072】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明の光学レンズ系の用途は、車載カメラや監視カメラに限定されるものではなく、携帯電話等の小型電子機器に搭載する等の他の用途にも用いることができる。

【符号の説明】

【0073】

１１ 光学レンズ系
２０ 撮像装置
２１ 撮像素子
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５ レンズ
ＳＴＯＰ 絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】