特許 6367710 撮影レンズ及び光学機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6367710

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】撮影レンズ及び光学機器

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20180723BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

   G02B13/18

【請求項の数】8

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2014-266310(P2014-266310)

(22)【出願日】2014年12月26日

(65)【公開番号】特開2016-126133(P2016-126133A)

(43)【公開日】2016年7月11日

【審査請求日】2017年6月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100180817

【弁理士】

【氏名又は名称】平瀬 実

(72)【発明者】

【氏名】生沼 健司

【審査官】 堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０６７９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／１２５５２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０７９２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−３０７７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２９４８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４８−００６９６５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５５−１１１９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０４４３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５３６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１３４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６６５７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００−１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２−２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から順に、
正のパワーを有する第１のレンズと、
正のパワーを有する第２のレンズと、
負のパワーを有する第３のレンズと、
正のパワーを有する第４のレンズと、
正のパワーを有する第５のレンズとから構成され、
前記各レンズの焦点距離をｆｉ、前記各レンズの線膨張係数をＫｉ、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、
（１）−０．６＜Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＜０
を満たし、
前記第４のレンズのパワーが０．１以上０．２５以下であり、
前記第２のレンズのｄ線のアッベ数は、５０以上であり、
前記第３のレンズのｄ線のアッベ数は、３０以下であり、
前記第４のレンズのｄ線のアッベ数は、４５以上であり、
前記第５のレンズのｄ線のアッベ数は、５０以上である
ことを特徴とする撮影レンズ。

【請求項2】

前記第１から第５のレンズの少なくとも１つは、１つのプラスチックレンズにより構成され、
前記プラスチックレンズの各々の焦点距離をｆｐｉとするとき、
（２）｜Σ（１／ｆｐｉ）｜＜０．１
を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。

【請求項3】

前記第１、第２、第４及び第５のレンズの少なくとも１つは、１つのプラスチックレンズにより構成され、
前記第３のレンズは、１つのプラスチックレンズにより構成される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影レンズ。

【請求項4】

前記第４のレンズは、正のパワーを有するレンズの中で最大のパワーを有し、１つのガラスレンズにより構成される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮影レンズ。

【請求項5】

前記第１、第２、第４及び第５のレンズを構成する１つのレンズの少なくとも１面は、非球面形状を有する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮影レンズ。

【請求項6】

前記第２のレンズと前記第３のレンズとの間に設けられた開口絞りをさらに備え、
前記第１のレンズの最大通過光線径をＨ１ｍａｘ、前記第５のレンズの最大通過光線径をＨ５ｍａｘとするとき、
（３）０．７＜Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＜１．４
を満たす
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮影レンズ。

【請求項7】

レンズ系の全長をＴＬとするとき、
（４）１．５＜ＴＬ／ｆ＜２．５
を満たす
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮影レンズ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の撮影レンズと、
前記撮影レンズを透過した光を電気信号に変換し、それによって、撮影された画像を示す画像データを出力する撮像素子とを備える
ことを特徴とする光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮影レンズ及び光学機器に関する。

【背景技術】

【0002】

車載カメラ、監視カメラなどでは、コンパクト化、低コスト化などのために、ピントを合わせる機構を搭載しない固定焦点の撮像レンズが採用されることがある。このような場合、撮像レンズを構成するレンズが環境温度に応じて膨張又は収縮し、それによって、撮像レンズ全体の焦点結像位置（バックフォーカス）が変化すると、車載カメラ、監視カメラなどで撮影される画像の画質を低下させるおそれがある。

【0003】

例えば、特許文献１には、撮像レンズが車載用カメラに適用される場合には、寒冷地の外気から熱帯地方の夏の車内まで広い温度範囲で使用可能なことが要求されるため、レンズの材質としては、線膨張係数の小さいものを用いることが好ましい旨の記載がある。

【0004】

例えば、特許文献２には、撮影対象側から順に、撮影対象側に凸面を向けたメニスカス形状の負のパワーの第１レンズと、両凹形状である第２レンズと、像面側に凸面を向けた正のパワーの第３レンズと、像面側に凸面を向けた正のパワーの第４レンズとを有する撮像光学系が記載されている。特許文献２には、第１レンズと第３レンズがガラスレンズであり、第２レンズと第４レンズがプラスチックレンズで構成すると、負パワーのレンズと正パワーのレンズにより、温度変化による焦点位置のズレを打ち消し、像面での焦点位置のズレを抑えることができると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１５１０４６号公報

【特許文献2】特開２００７−１０１９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般的に、レンズに採用される材質には、ガラス、プラスチックが採用されることが多く、線膨張係数は通常、ガラスの方がプラスチックより小さい。そのため、例えば特許文献１によれば、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制するために、ガラスレンズを採用することになると考えられる。しかし、ガラスレンズは通常、プラスチックレンズよりも高価であるので、特許文献１に記載の技術では、低コスト化の要求に応えることが困難である。

【0007】

また、特許文献２に記載の技術では、プラスチックレンズを採用することはできるものの、同種の材質の負パワーのレンズと正パワーのレンズとを１対１で対応付けて設けられている。そのため、撮影レンズにおけるレンズの構成が複雑になる可能性がある。

【0008】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能な撮像レンズなどを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の目的を達成するため、本発明に係る撮影レンズは、
物体側から順に、
正のパワーを有する第１のレンズと、
正のパワーを有する第２のレンズと、
負のパワーを有する第３のレンズと、
正のパワーを有する第４のレンズと、
正のパワーを有する第５のレンズとから構成され、
前記各レンズの焦点距離をｆｉ、前記各レンズの線膨張係数をＫｉ、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、
（１）−０．６＜Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＜０
を満たし、
前記第４のレンズのパワーが０．１以上０．２５以下であり、
前記第２のレンズのｄ線のアッベ数は、５０以上であり、
前記第３のレンズのｄ線のアッベ数は、３０以下であり、
前記第４のレンズのｄ線のアッベ数は、４５以上であり、
前記第５のレンズのｄ線のアッベ数は、５０以上であることを特徴とする。

【0010】

この構成によれば、レンズ群の少なくとも一部の材質がガラスでない場合であっても、また同種の材質の負パワーのレンズと正パワーのレンズとが１対１で対応付けて設けられていない場合であても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0011】

上記構成の撮影レンズにおいて、
前記第１から第５のレンズの少なくとも１つは、１つのプラスチックレンズにより構成され、
前記プラスチックレンズの各々の焦点距離をｆｐｉとするとき、
（２）｜Σ（１／ｆｐｉ）｜＜０．１
を満たすことを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、プラスチックレンズを採用した場合であっても、環境温度に応じた焦点結像位置の変化をより確実に抑制することができる。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0013】

上記構成の撮影レンズにおいて、
前記第１、第２、第４及び第５のレンズの少なくとも１つは、１つのプラスチックレンズにより構成され、
前記第３のレンズは、１つのプラスチックレンズにより構成されることを特徴とする。

【0014】

この構成によれば、正のパワーを有するレンズにプラスチックレンズを採用することによって、軽量化、低コスト化及び色収差等の諸収差の良好な補正をより図ることができる。

【0015】

また、この構成では、負のパワーのレンズにもプラスチックレンズを採用する。これにより、正のパワーを有するプラスチックレンズと負のパワーを有するプラスチックレンズとで、環境温度の変化に伴って焦点結像位置が変化することへの影響を互いに打ち消し合う。そのため、正のパワーの大きいプラスチックレンズを備えても、また正のパワーのレンズに１対１で対応付けた負のパワーのレンズを備えなくても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。また、負のパワーのレンズもプラスチックレンズであるため、ガラスレンズが採用される場合よりも低コスト化、軽量化などを図ることができる。

【0016】

従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0017】

上記構成の撮影レンズにおいて、
前記第４のレンズは、正のパワーを有するレンズの中で最大のパワーを有し、１つのガラスレンズにより構成されることを特徴とする。

【0018】

この構成によれば、最大の正のパワーを有する第４のレンズ群が、環境温度に応じた焦点結像位置の変化に影響する程度をより小さくすることができる。従って、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することがより可能になる。

【0019】

上記構成の撮影レンズにおいて、
前記第１、第２、第４及び第５のレンズを構成する1つのレンズの少なくとも１面は、非球面形状を有することを特徴とする。

【0020】

この構成によれば、高温の環境下、経年劣化により接着剤の接着力が低下してレンズの接合が解かれる可能性がある接合レンズを採用しなくても、コマ収差などの諸収差を良好に補正しつつ所望の解像力を得ることができる。従って、高温の環境下で使用された場合、使用年数が経過した場合などであっても、高い光学性能の維持することがより可能になる。

【0023】

上記構成の撮影レンズにおいて、
前記第２のレンズと前記第３のレンズとの間に設けられた開口絞りをさらに備え、
前記第１のレンズの最大通過光線径をＨ１ｍａｘ、前記第５のレンズの最大通過光線径をＨ５ｍａｘとするとき、
（３）０．７＜Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＜１．４
を満たすことを特徴とする。

【0024】

この構成によれば、レンズの径を小さくしつつ、Ｆ値が１．７未満の明るい撮影レンズを実現することがより可能となる。従って、コンパクトで明るい撮影レンズを提供することがより可能になる。

【0025】

上記構成の撮影レンズにおいて、
レンズ系の全長をＴＬとするとき、
（４）１．５＜ＴＬ／ｆ＜２．５
を満たすことを特徴とする。

【0026】

この構成によれば、例えば、５０度〜６０度の画角の撮影レンズにおいて、レンズ系の全長ＴＬを短くしつつ光学性能の向上を図ることが可能になる。なお、５０度〜６０度の画角の撮影は、例えば車載カメラとして車線認識のための撮影、が挙げられる。

【0027】

上述の目的を達成するため、本発明に係る光学機器は、
上記構成のいずれか１つを備える撮影レンズと、
前記撮影レンズを透過した光を電気信号に変換し、それによって、撮影された画像を示す画像データを出力する撮像素子と、を備えることを特徴とする。

【0028】

この構成によれば、レンズ群の少なくとも一部の素材がガラスでない場合であっても、また同種の材質の負パワーのレンズと正パワーのレンズとが１対１で対応付けて設けられていない場合であても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施の形態１に係る撮影レンズの構成を示す図である。

【図2】実施例１に係る撮影レンズの球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。

【図3】本発明の実施の形態２に係る撮影レンズの構成を示す図である。

【図4】実施例２に係る撮影レンズの球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。

【図5】本発明の実施の形態３に係る撮影レンズの構成を示す図である。

【図6】実施例３に係る撮影レンズの球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す収差図である。

【図7】実施例、参考例及び比較例に係る撮影レンズについての環境温度と焦点結像位置の変化量との関係を示す図である。

【図8】比較例１に係る撮影レンズの構成を示す図である。

【図9】比較例２に係る撮影レンズの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。全図を通じて、同一の構成要素には、同じ参照符号を付している。

【0032】

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る撮影ユニット１００は、ユーザが対象物を撮影すると、その対象物の画像を示すデータを出力するユニットであって、対象物の画像を像面Ｐに結像するための撮影レンズ１０１を備える。

【0033】

撮影ユニット１００は、図１に示すように、光軸Ｌに沿って撮影レンズ１０１の後方にさらに、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタなどの（パワーをほとんど生じない）平行平板としての光学フィルタ１０２と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ)イメージセンサなどの撮像素子１０３とを備える。撮影ユニット１００は、撮影レンズ１０１、光学フィルタ１０２、撮像素子１０３などの部品を固定するための枠体（図示せず）をさらに備え、車載カメラ、監視カメラ等の光学機器に搭載される。像面Ｐは、撮像素子１０３の物体側の面に形成される。

【0034】

なお、光学フィルタ１０２、撮像素子１０３などの部品を枠体に固定するための方法には、接着剤による接着、熱かしめ、公知の抑え環、Ｃリングの挿入などが採用されるとよい。また、光学フィルタは、適宜設けられてよい。

【0035】

このような撮影ユニット１００によれば、対象物の画像が、撮影レンズ１０１を通じて像面Ｐに形成され、対象物の画像を示す画像データが撮像素子１０３により生成され出力される。

【0036】

撮影レンズ１０１では、詳細には、図１に示すように、正のパワーを有する第１のレンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２のレンズ群Ｇ２、予め定められた口径の開口を有する開口絞りＳＤ、負のパワーを有する第３のレンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４のレンズ群Ｇ４、及び、正のパワーを有する第５のレンズ５群Ｇ５が光軸Ｌに沿って物体側から像面側へ（後方へ）向けて順に配列されている。本実施の形態に係る第１〜第５のレンズ群Ｇ１〜Ｇ５のそれぞれは、第１〜第５のレンズ１０４〜１０８により構成されている。

【0037】

以下では、第１のレンズ１０４、第２のレンズ１０５、開口絞りＳＤ、第３のレンズ１０６、第４のレンズ１０７、第５のレンズ１０８、光学フィルタ１０２及び像面Ｐが、光軸Ｌに沿って物体側から像面側に向けて順に配設される構成において、図１に示すように、それぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１３）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１３）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜６）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜６）、第１のレンズ１０４〜像面Ｐまでのそれぞれの光軸Ｌ上における間隔（レンズの厚さ又は空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜１３）、第５のレンズ１０８の像面側の面Ｓ１１から像面Ｐまでのバックフォーカス（空気換算距離）をＢＦ、撮影レンズ系の全長（第１のレンズ１０４の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離）をＴＬで表す。

【0038】

また、撮影レンズ全系の焦点距離をｆ、レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の各々を構成するレンズ１０４〜１０８の各々の焦点距離をｆｉ（ｉ＝１〜５）、レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の各々に含まれるレンズ１０４〜１０８のうちプラスチック（樹脂）を素材とするレンズ（プラスチックレンズ）の焦点距離をｆｐｉ（本実施の形態では、ｉ＝１〜４であって、ｆｐ１＝ｆ１，ｆｐ２＝ｆ２，ｆｐ３＝ｆ３，ｆｐ４＝ｆ５）、レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の各々を構成するレンズ１０４〜１０８の各々の線膨張係数（−４０℃〜＋８５℃の線膨張係数）をＫｉ（ｉ＝１〜５）で表す。第１のレンズ群Ｇ１と第５のレンズ群Ｇ５とのそれぞれの最大通過光線径をＨ１ｍａｘ，Ｈ５ｍａｘで表す。

【0039】

第１のレンズ１０４は、プラスチックレンズである。第１のレンズ１０４は、正のパワーを有するように、物体側の面Ｓ１が凹面をなし、かつ、像面側の面Ｓ２が凸面をなす凹メニスカスレンズである。面Ｓ１及び面Ｓ２は、いずれも、非球面として形成されている。

【0040】

第２のレンズ１０５は、プラスチックレンズである。第２のレンズ１０５は、正のパワーを有するように、物体側の面Ｓ３が凸面をなし、かつ、像面側の面Ｓ４が凸面をなす両凸レンズである。ここで、面Ｓ３及び面Ｓ４は、非球面として形成されている。第２のレンズ１０５のｄ線のアッベ数ν２は、５０以上である。

【0041】

ここで、ｄ線のアッベ数（νｄ）は、「νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）」で定義される。ここで、ｎｄは、フラウンホーファーのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率である。ｎＦは、フラウンホーファーのＦ線（４８６．１ｎｍ）に対する屈折率である。ｎＣは、フラウンホーファーのＣ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率である。

【0042】

開口絞りＳＤは、図１に示すように、第２のレンズ群Ｇ２と第３のレンズ群Ｇ３との間であって、第２のレンズ群Ｇ２寄りに配設されており、予め定められた口径の開口を有するととともに面Ｓ５及び曲率半径Ｒ５（∞）として示されている。ここで、第２のレンズ群Ｇ２と第３のレンズ群Ｇ３との間であって、第２のレンズ群Ｇ２寄りとは、第２のレンズ群Ｇ２にて最も像面側に位置する面（図１に示す面Ｓ４）と開口絞りＳＤとの間隔が、第３のレンズ群Ｇ３にて最も物体側に位置する面（図１に示す面Ｓ６との間隔よりも短いことを意味する。

【0043】

開口絞りＳＤの前方（像面側から物体側へ向かう方向）に正のパワーを有する第２のレンズ群Ｇ２（第２のレンズ１０５）を配置することによって画角が５０〜６０度となるように、開口絞りＳＤが有する開口の口径は、設計されている。

【0044】

第３のレンズ１０６は、プラスチックレンズである。第３のレンズ１０６は、負のパワーを有するように、物体側の面Ｓ６が凹面をなし、かつ、像面側の面Ｓ７が凸面をなす凹メニスカスレンズである。面Ｓ６及び面Ｓ７は、いずれも、非球面として形成されている。第３のレンズ１０６のｄ線のアッベ数ν３は、３０以下である。

【0045】

第４のレンズ１０７は、ガラスを素材とするレンズ（ガラスレンズ）である。第４のレンズ１０７は、正のパワーを有するように、物体側の面Ｓ８が凸面をなし、かつ、像面側の面Ｓ９が凸面をなす両凸レンズである。面Ｓ８及び面Ｓ９は、いずれも、球面として形成されている。第４のレンズ１０７は、正のパワーを有するレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５の中で最大のパワーを有する。このような第４レンズ１０７のパワーは、適宜選択されるが、好ましくは０．１以上かつ０．２５以下（０．１≦１／Ｆ４≦０．２５）、より好ましくは０．１５以上かつ０．２５以下（０．１５≦１／Ｆ４≦０．２５）、である。このＦ４は、第４のレンズ群の焦点距離である。第４のレンズ１０７のｄ線のアッベ数ν４は、４５以上である。

【0046】

第５のレンズ１０８は、プラスチックレンズである。第５のレンズ１０８は、正のパワーを有するように、物体側の面Ｓ１０が凸面をなし、かつ、像面側の面Ｓ１１が凹面をなす凸メニスカスレンズである。面Ｓ１０及び面Ｓ１１は、いずれも、非球面として形成されている。第５のレンズ１０８のｄ線のアッベ数ν５は、５０以上である。

【0047】

ここで、ガラスレンズの素材としては、詳細には、クラウンガラス、フリントガラス等を挙げることができる。プラスチックレンズの素材としては、詳細には、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂材料を挙げることができる。本実施の形態に係る撮影ユニット１００が、幅広い環境温度の下で使用される可能性を考えると、ガラスレンズ及びプラスチックレンズの線膨張係数は小さい方が望ましい。そのため、例えば、ガラスレンズの素材には、−４０℃〜＋８５℃の線膨張係数が、１〜１０（×１０^−６／℃）の範囲であるもの、プラスチックレンズの素材には、−４０℃〜＋８５℃の線膨張係数が、６０〜７０（×１０^−６／℃）の範囲であるものが好適に採用される。

【0048】

本実施の形態に係る撮影レンズ１０１では、次の式（１）〜（４）を満たすように構成される。
（１）−０．６＜Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＜０（ただし、ｉは、１〜５の整数。）
（２）｜Σ（１／ｆｐｉ）｜＜０．１（ただし、式（２）に含まれるｉは、１〜４の整数。）
（３）０．７＜Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＜１．４
（４）１．５＜ＴＬ／ｆ＜２．５

【0049】

本実施の形態によれば、第１，第２，第４及び第５のレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５が正のパワーを有し、第３のレンズ群Ｇ３が負のパワーを有し、かつ、式（１）を満たす。

【0050】

一般的に、レンズは、環境温度が変化すると焦点距離、屈折率などが変化するところ、環境温度が単位温度変化した場合の焦点距離、屈折率などの変化量は、プラスチックレンズの方がガラスレンズよりも大きい。これは、プラスチックレンズの線膨張係数がガラスレンズの線膨張係数よりも大きいことが関係していると考えられる。そして、本願の発明者は、環境温度に応じた焦点結像位置が式（１）に示されるようにレンズ装置を構成するレンズのパワー（焦点距離の逆数）と線膨張係数との積の総和により概ね規定され、このような性質を環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制するための条件に採用できることを見出した。これは、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズとで、環境温度に応じて焦点結像位置を変化させる方向が異なっており、環境温度の変化に伴って焦点結像位置が変化することへの影響を互いに打ち消し合うためと考えられる。

【0051】

そのため、第１，第２，第４及び第５のレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５が正のパワーを有し、第３のレンズ群Ｇ３が負のパワーを有し、かつ、式（１）を満たす構成によれば、正のパワーを有する第１，第２，第４及び第５のレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ５と、負のパワーを有する第３のレンズ群Ｇ３とで、環境温度の変化に伴って焦点結像位置が変化することへの影響を互いに打ち消し合うことができる。この場合、レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の少なくとも一部の素材がガラスでなくてもよく、また同種の材質の負パワーのレンズと正パワーのレンズとが１対１で対応付けて設けられていなくてもよい。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0052】

ここで、環境温度とは、撮影レンズ１０１が使用される環境の温度（気温）である。焦点結像位置とは、撮影レンズ１０１が備えるレンズ全系の焦点の位置である。バックフォーカスＢＦとは、最も撮像素子側に設けられるレンズの撮像素子側の面から焦点結像位置までの距離をいう。図１において、最も撮像素子側に設けられるレンズは、Ｇ５である。

【0053】

本実施の形態では、第１，第２，第３及び第５のレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５が、それぞれ、１つのプラスチックレンズ（第１，第２，第３及び第５のレンズ１０４，１０５，１０６，１０８）により構成され、第１，第２，第３及び第５のレンズ１０４，１０５，１０６，１０８の各々は、上述の式（２）を満たすように構成される。

【0054】

一般的に、上述のように、環境温度が単位温度変化した場合の焦点距離、屈折率などの変化量は、プラスチックレンズの方がガラスレンズよりも大きい。そのため、レンズ装置を構成するプラスチックレンズのパワーの総和が正又は負のいずれか一方に偏った場合、すなわち、レンズ装置を構成するプラスチックレンズのパワーの総和の絶対値が大きい場合、環境温度に応じた焦点結像位置の変化が大きくなると考えられる。その一方で、レンズ装置を構成するプラスチックレンズのパワーの総和の絶対値が小さい場合、プラスチックレンズを備えても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。

【0055】

この構成によれば、第１〜第５のレンズ群Ｇ１〜Ｇ５を構成するレンズ１０４〜１０８にプラスチックレンズを採用した場合であっても、環境温度に応じた焦点結像位置の変化をより確実に抑制することができる。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0056】

本実施の形態では、第１，第２，第３及び第５のレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５が、１つのプラスチックレンズ（第１，第２，第３及び第５のレンズ１０４，１０５，１０６，１０８）により構成される。

【0057】

一般的に、プラスチックレンズはガラスレンズよりも軽量かつ安価である。また、プラスチックの種類を適宜選択することで、色収差等の諸収差を、良好に補正することができる。そのため、この構成によれば、正のパワーを有する第１，第２及び第５のレンズ１０４，１０５，１０８にプラスチックレンズを採用することによって、軽量化、低コスト化及び色収差等の諸収差の良好な補正を図ることができる。

【0058】

また、一般的に、環境温度の変化に伴って焦点結像位置が変化することへの影響は、プラスチックレンズの方が、ガラスレンズよりも大きいため、プラスチックレンズを採用すると、環境温度に応じて焦点結像位置が大きく変化する可能性がある。そのため、正のパワーを有する第１，第２及び第５のレンズ１０４，１０５，１０８にプラスチックレンズを採用することにより、環境温度に応じて焦点結像位置が大きく変化する可能性がある。

【0059】

そこで、この構成では、負のパワーを有する第３のレンズ１０６にもプラスチックレンズを採用する。これにより、正のパワーを有するプラスチックレンズ（第１，第２及び第５のレンズ１０４，１０５，１０８）と負のパワーを有するプラスチックレンズ（第３のレンズ１０６）とで、環境温度の変化に伴って焦点結像位置が変化することへの影響を互いに打ち消し合うことができる。そのため、正のパワーのプラスチックレンズを備えている場合であっても、また正のパワーのレンズに１対１で対応付けた負のパワーのレンズを備えていなくても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。また、負のパワーのレンズをプラスチックレンズとすることによって、ガラスレンズが採用される場合よりも低コスト化、軽量化などを図ることができる。

【0060】

従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0061】

本実施の形態では、第４のレンズ群Ｇ４を構成する第４のレンズ１０７が、正のパワーを有する第１，第２，第４及び第５のレンズ１０４〜１０８の中で最大のパワーを有する。

【0062】

一般的に、レンズのパワーが大きいほど、環境温度に応じた焦点結像位置の変化に大きく影響する。また、環境温度が単位温度変化した場合の焦点距離、屈折率などの変化量は、ガラスレンズの方がプラスチックレンズよりも小さい。

【0063】

そのため、この構成によれば、正のパワーを有する第１，第２，第４及び第５のレンズ群の中で最大の正のパワーを有する第４のレンズ１０７が、環境温度に応じた焦点結像位置の変化に対して及ぼす影響を小さくすることができる。従って、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0064】

また、正のパワーを有する第１，第２，第４及び第５のレンズ群の中で最大のパワーを有する第４のレンズ群をガラスレンズにより構成することによって、光学性能の向上を図ることができる。

【0065】

なお、第４レンズ群が有する物体側の面に、凸面、凹面、平面のいずれを選択するかは、製造コスト等を考慮して、任意に選択可能である。例えば、製造コストを考慮した場合、物体側の面が凹面である方が凸面であるよりも、レンズの製造コストを低減できるので、第４レンズ群が有する物体側の面は、凹面であることが好ましい。

【0066】

本実施の形態では、第１，第２及び第５のレンズ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ５を構成する第１，第２及び第５のレンズ１０４，１０５，１０８の少なくとも１面は、非球面形状を有する。

【0067】

一般的に、コマ収差などの諸収差を良好に補正しつつ所望の解像力を得るために接合レンズを採用されることが多い。しかし、接合レンズでは、レンズの接合に接着剤が使用されることが多く、高温の環境下、経年劣化により接着剤の接着力が低下し、その結果、接合レンズにおけるレンズの接合が解かれる可能性がある。特に、車載レンズ、屋外に設置される監視カメラなどに、撮影ユニット１００又は撮影レンズ１０１が搭載される場合、高温の環境下で使用されたり、数年以上の長い期間にわたって使用されたりすることがあるため、接着剤の接着力が低下して、接合レンズにおけるレンズの接合が解かれる可能性が比較的高くなる。

【0068】

この構成によれば、接合レンズを採用しなくても、コマ収差などの諸収差を良好に補正しつつ所望の解像力を得ることができる。従って、高温の環境下で使用された場合、使用年数が経過した場合などであっても、高い光学性能の維持することが可能になる。

【0069】

また、一般的に、非点収差、歪曲収差などの軸外収差は、開口絞りから離れた位置にあるレンズにおいて発生し易い。それらの諸収差を球面レンズで補正する場合、レンズの枚数が増加して、構成が複雑になったり、コストが高くなったりしてしまう。そこで、全レンズ系のうち、像画側に近いレンズ群である第５のレンズ群Ｇ５が、少なくとも１面以上の非球面を有することによって、非点収差や歪曲収差などの軸外収差を良好に補正して、光学性能の向上を図ることが可能になる。

【0070】

このような第５のレンズ群Ｇ５を構成するレンズ（第５のレンズ１０８）にプラスチックレンズを採用することによって、複雑な面形状の加工も容易にでき、軽量化、低コスト化などを図ることができる。

【0071】

本実施の形態では、上述のように、第２のレンズ１０５のｄ線のアッベ数は、５０以上であり、第３のレンズ１０６のｄ線のアッベ数は、３０以下であり、第４のレンズ１０７のｄ線のアッベ数は、４５以上であり、第５のレンズ１０８のｄ線のアッベ数は、５０以上である。

【0072】

この構成によれば、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することが可能になる。

【0073】

本実施の形態では、開口絞りＳＤが、上述のように、第２のレンズ群Ｇ２と第３のレンズ群Ｇ３との間に設けられている。また、上述の式（３）を満たすように構成される。

【0074】

この構成によれば、レンズの径を小さくしつつ、Ｆ値が１．７未満の明るい撮影レンズを実現することができる。従って、コンパクトで明るい撮影レンズを提供することが可能になる。

【0075】

本実施の形態では、撮影レンズ１０１が、上述の式（４）を満たすように構成される。

【0076】

式（４）は、撮影レンズの画角に関する条件である。一般的に、ＴＬ／ｆが１．５以下である場合、画角が大きくなり、その結果、諸収差を良好に補正することが困難になる。また、ＴＬ／ｆが２．５以上である場合、画角が小さくなり、物体深度が浅くなる。そのため、環境温度に応じて焦点結像位置が変化すると、明るい撮影レンズでは特に、撮影される画像の画質が大きく低下する可能性がある。

【0077】

この構成によれば、５０度〜６０度の画角の撮影レンズにおいて、撮影レンズ系の全長ＴＬを短くしつつ光学性能の向上を図ることが可能になる。

【0078】

本実施の形態では、第３のレンズ１０６は、第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離は、−５ｍｍ以上、かつ、−３ｍｍ以下である。このように、第３のレンズ１０６の焦点距離を小さくすることにより、撮影レンズ全体でのペッツバール和を小さくして、像面湾曲を補正することができる。

【0079】

なお、各レンズ１０４〜１０８の面Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ６〜Ｓ１１の各々は、適宜、球面、平面又は非球面で形成されるとよい。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができる。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面にプラスチックを非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面であってもよい。また、必要に応じて、レンズ面は回折面などとして形成されてもよく、レンズには屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）などが採用されてもよい。

【0080】

なお、レンズ全系において最も外側（最も前方、最も後方）に位置するレンズ１０４，１０８には、使用時等に外部に晒される可能性もあることから、必要に応じて、様々な加工が施されてもよい。この加工の例として、レンズ体の曇り防止、水滴形成防止のために表面部を光触媒などにより親水化することを挙げることができる。

【0081】

（実施例１）
実施の形態１に係る撮影レンズ１０１及び光学フィルタ１０２の具体的な数値例を、実施例１として以下に示す。第１〜第５のレンズ１０４〜１０８、光学フィルタ１０２の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（４）の数値データは以下の通りである。

【0082】

＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→１０００ｍｍ
撮影レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝５．３２８
第１〜第５のレンズ１０４〜１０８の焦点距離（ｍｍ）ｆ１＝１６．９９７（＝ｆｐ１）、ｆ２＝１１．９６３（＝ｆｐ２）、ｆ３＝−３．１０（＝ｆｐ３）、ｆ４＝５．０９、ｆ５＝９．１３（＝ｆｐ４）
第１〜第５のレンズ１０４〜１０８の線膨張係数(×１０−６/℃)→Ｋ１＝６６、Ｋ２＝７０、Ｋ３＝６６、Ｋ４＝５．９、Ｋ５＝７０
Ｆ値＝１．６３
水平画角（２ω）＝５５°、最大画角（２ω）＝５８°
開口絞りＳＤが有する開口の口径（直径；ｍｍ）＝３．１１
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−１４．０２
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝３．１８
第１のレンズ群Ｇ１の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ１ｍａｘ＝５．２８
第５のレンズ群Ｇ５の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ５ｍａｘ＝５．７１
撮影レンズ系の全長→ＴＬ＝１２．１

【0083】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝−６．４０４（非球面）、Ｒ２＝−４．２６４（非球面）、Ｒ３＝１１．２８４（非球面）、Ｒ４＝−１３．６９１（非球面）、Ｒ５（開口絞りＳＤ）＝∞、Ｒ６＝−１．７９１（非球面）、Ｒ７＝−２１．４８３（非球面）、Ｒ８＝７６．８３２、Ｒ９＝−３．９２７、Ｒ１０＝３．４９９（非球面）、Ｒ１１＝１０．０８４（非球面）、Ｒ１２＝∞、Ｒ１３＝∞
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝１．０００、Ｄ２＝０．１、Ｄ３＝１．１８３、Ｄ４＝０．１、Ｄ５＝１．３３１、Ｄ６＝０．４５０、Ｄ７＝０．１、Ｄ８＝２．１８４、Ｄ９＝０．１、Ｄ１０＝２．２３０、Ｄ１１＝２．８７２６、Ｄ１２＝０．４、Ｄ１３＝０．０５
なお、撮影レンズ全系のレンズの厚み（＝Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ６＋Ｄ８＋Ｄ１０）＝７．０４７
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．６４、Ｎ２＝１．５３、Ｎ３＝１．６４、Ｎ４＝１．７４、Ｎ５＝１．５３、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝２４．０、ν２＝５６．３、ν３＝２４．０、ν４＝４９．３、ν５＝５６．３、ν６＝６４．２

【0084】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−１．１６５×１０^−４、Ｅ＝−８．８４３×１０^−５、Ｆ＝２．９５２３×１０^−６
＜Ｓ２面＞
ε＝−０．５２０、Ｄ＝３．１５８６×１０^−３、Ｅ＝−２．７０３×１０^−４、Ｆ＝１．６３７０×１０^−５
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−１．５４６×１０^−３、Ｅ＝６．１１９６×１０^−４、Ｆ＝１．１６５４×１０^−５
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−０．０１１３、Ｅ＝１．９０１４×１０^−３、Ｆ＝−１．０９３×１０^−４
＜Ｓ６面＞
ε＝０．３３５５、Ｄ＝０．０２３６、Ｅ＝−２．８０９×１０^−３、Ｆ＝３．５０２７×１０^−４、Ｇ＝−７．６０１×１０^−５
＜Ｓ７面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝７．７７１８×１０^−３、Ｅ＝−１．０１０×１０^−３、Ｆ＝５．４４９１×１０^−５、Ｇ＝−３．４３７×１０^−７
＜Ｓ１０面＞
ε＝０．３５９３、Ｄ＝−５．４５１×１０^−３、Ｅ＝８．８００８×１０^−５、Ｆ＝−２．８１６×１０^−５
＜Ｓ１１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝１．７８６３×１０^−３、Ｅ＝−６．７００×１０^−４、Ｆ＝２．１３７５×１０^−５

【0085】

ここで、非球面を表す式は、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０
ただし、Ｚは、非球面の頂点における接平面から、光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離を表す。ｙは、光軸からの高さを表す。Ｃは、非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）を表す。εは、円錐定数を表す。Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは、非球面係数を表す。

【0086】

＜条件式の値＞
（１）Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＝−０．５１（−０．６＜−０．５１＜０）
（２）｜Σ（１／ｆｐｉ）｜＝０．０７（０．０７＜０．１）
（３）Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＝０．９２（０．７＜０．９２＜１．４）
（４）ＴＬ／ｆ＝２．３（１．５＜２．３＜２．５）

【0087】

このように、実施例１に係る撮影レンズ１０１は、式（１）〜（４）で表される条件のすべてを満たす。

【0088】

実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）に関する収差図は、図２に示す結果となる。なお、図２において、ｇはｇ線、ＦはＦ線、ｅはｅ線、ｄはｄ線、ＣはＣ線、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

【0089】

実施例１でのレンズ仕様によれば、バックフォーカスＢＦが３．１８ｍｍ、最大画角（２ω）が５８°で、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な撮影レンズ１０１を得ることができる。

【0090】

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る撮影ユニット２００の構成を図３に示す。同図に示すように、撮影ユニット２００は、実施の形態１に係る撮影レンズ１０１に代えて、撮影レンズ２０１を備える。撮影レンズ２０１では、第１及び第３のレンズ群Ｇ１，Ｇ３のそれぞれが、実施の形態１に係る第１及び第３のレンズ１０４，１０６に代えて、第１及び第３のレンズ２０４，２０６により構成される。これらを除いて、撮影ユニット２００は、実施の形態１に係る撮影ユニット１００と概ね同様に構成される。

【0091】

第１のレンズ２０４は、正のパワーを有するように、物体側の面Ｓ１が凸面をなし、かつ、像面側の面Ｓ２が凸面をなす両凸レンズである。この点を除いて、第１のレンズ２０４は、実施の形態１に係る第１のレンズ１０４と概ね同様に構成される。

【0092】

第３のレンズ２０６は、負のパワーを有するように、物体側の面Ｓ６が凹面をなし、かつ、像面側の面Ｓ７が凹面をなす両凹レンズである。この点を除いて、第３のレンズ２０６は、実施の形態１に係る第１のレンズ１０６と概ね同様に構成される。

【0093】

（実施例２）
実施の形態２に係る撮影レンズ２０１及び光学フィルタ１０２の具体的な数値例を、実施例２として以下に示す。第１〜第５のレンズ２０４，１０５，２０６，１０７，１０８、光学フィルタ１０２の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（４）の数値データは以下の通りである。

【0094】

＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→１０００ｍｍ
撮影レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝５．７１９
第１〜第５のレンズ２０４，１０５，２０６，１０７，１０８の焦点距離（ｍｍ）ｆ１＝３８．９８６（＝ｆｐ１）、ｆ２＝１０．２９４（＝ｆｐ２）、ｆ３＝−４．１３（＝ｆｐ３）、ｆ４＝５．１９、ｆ５＝１８．１９４（＝ｆｐ４）
第１〜第５のレンズ２０４，１０５，２０６，１０７，１０８の線膨張係数（×１０^−６／℃）→Ｋ１＝６６、Ｋ２＝７０、Ｋ３＝６６、Ｋ４＝５．９、Ｋ５＝７０
Ｆ値＝１．６１
水平画角（２ω）＝４９．７°、最大画角（２ω）＝５２．２°
開口絞りＳＤが有する開口の口径（直径；ｍｍ）＝３．３３
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−９．９２１
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝２．９６
第１のレンズ群Ｇ１の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ１ｍａｘ＝５．３８
第５のレンズ群Ｇ５の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ５ｍａｘ＝５．９１
撮影レンズ系の全長→ＴＬ＝１２．１

【0095】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝９１．２６６（非球面）、Ｒ２＝−３３．８８７（非球面）、Ｒ３＝１３．５５３（非球面）、Ｒ４＝−８．７４０（非球面）、Ｒ５（開口絞りＳＤ）＝∞、Ｒ６＝−２．７９５（非球面）、Ｒ７＝４６．３３３（非球面）、Ｒ８＝３４．７２０６、Ｒ９＝−４．２０５、Ｒ１０＝３．１０８（非球面）、Ｒ１１＝３．５１３（非球面）、Ｒ１２＝∞、Ｒ１３＝∞
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝０．８００、Ｄ２＝０．２６７、Ｄ３＝１．１０、Ｄ４＝０．１、Ｄ５＝１．２７６、Ｄ６＝０．６００、Ｄ７＝０．１、Ｄ８＝２．５１３、Ｄ９＝０．１、Ｄ１０＝２．１４４、Ｄ１１＝２．６５０、Ｄ１２＝０．４、Ｄ１３＝０．０５
なお、撮影レンズ全系のレンズの厚み（＝Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ６＋Ｄ８＋Ｄ１０）＝７．１５７
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．６４、Ｎ２＝１．５３、Ｎ３＝１．６４、Ｎ４＝１．７４、Ｎ５＝１．５３、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝２４．０、ν２＝５６．３、ν３＝２４．０、ν４＝４９．３、ν５＝５６．３、ν６＝６４．２

【0096】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝２．０７３７×１０^−３、Ｅ＝−１．６１０×１０^−４
＜Ｓ２面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝１．４９７４×１０^−３、Ｅ＝２．２５９１×１０^−５
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−５．０６０×１０^−３、Ｅ＝４．０９２０×１０^−４、Ｆ＝１．２９８１×１０^−５
＜Ｓ４面＞
ε＝３．８７５９、Ｄ＝−１．９４４×１０^−３、Ｅ＝４．２３８５×１０^−４、Ｆ＝−１．４４６×１０^−５
＜Ｓ６面＞
ε＝０．０９１７、Ｄ＝０．０１０７０、Ｅ＝−１．８６９×１０^−３、Ｆ＝７．０１３８×１０^−５、Ｇ＝−１．３６０１×１０^−５
＜Ｓ７面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝２．３９６９×１０^−３、Ｅ＝−３．９３０×１０^−４、Ｆ＝２．０９８１×１０^−５
＜Ｓ１０面＞
ε＝０．１１０３、Ｄ＝−２．５６５０×１０^−３、Ｅ＝−１．３０９９×１０^−３、Ｆ＝−２．６１２０×１０^−５
＜Ｓ１１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝８．４１１８×１０^−４、Ｅ＝−３．３７１×１０^−４、Ｆ＝−１．５４３×１０^−５

【0097】

＜条件式の値＞
（１）Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＝−０．４４（−０．６＜−０．４４＜０）
（２）｜Σ（１／ｆｐｉ）｜＝０．０６（０．０６＜０．１）
（３）Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＝０．９１（０．７＜０．９１＜１．４）
（４）ＴＬ／ｆ＝２．１（１．５＜２．１＜２．５）

【0098】

このように、実施例２に係る撮影レンズ２０１は、式（１）〜（４）で表される条件のすべてを満たす。

【0099】

実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）に関する収差図は、図４に示す結果となる。なお、図４において、ｇはｇ線、ＦはＦ線、ｅはｅ線、ｄはｄ線、ＣはＣ線、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

【0100】

実施例２でのレンズ仕様によれば、バックフォーカスＢＦが２．９６ｍｍ、最大画角（２ω）が５２．２°で、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な撮影レンズ２０１を得ることができる。

【0101】

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る撮影ユニット３００の構成を図５に示す。同図に示すように、撮影ユニット３００は、実施の形態１に係る撮影レンズ１０１に代えて、撮影レンズ３０１を備える。撮影レンズ３０１では、第４のレンズ群Ｇ４が、実施の形態１に係る第４のレンズ１０７に代えて、第４のレンズ３０７により構成される。これを除いて、撮影ユニット３００は、実施の形態１に係る撮影ユニット１００と概ね同様に構成される。

【0102】

第４のレンズ３０７は、正のパワーを有するように、物体側の面Ｓ８が凹面をなし、かつ、像面側の面Ｓ９が凸面をなす凸メニスカスレンズである。この点を除いて、第４のレンズ３０７は、実施の形態１に係る第１のレンズ１０７と概ね同様に構成される。

【0103】

（実施例３）
実施の形態３に係る撮影レンズ３０１及び光学フィルタ１０２の具体的な数値例を、実施例３として以下に示す。第１〜第５のレンズ１０４〜１０６，３０７，１０８、光学フィルタ１０２の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（４）の数値データは以下の通りである。

【0104】

＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→１０００ｍｍ
撮影レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝５．７７３
第１〜第５のレンズ１０４〜１０６，３０７，１０８の焦点距離（ｍｍ）ｆ１＝４６．５１９（＝ｆｐ１）、ｆ２＝９．３５５（＝ｆｐ２）、ｆ３＝−４．９５（＝ｆｐ３）、ｆ４＝５．５４、ｆ５＝２４．０５２（＝ｆｐ４）
第１〜第５のレンズ１０４〜１０６，３０７，１０８の線膨張係数（×１０^−６／℃）→Ｋ１＝７０、Ｋ２＝７０、Ｋ３＝６６、Ｋ４＝５．９、Ｋ５＝７０
Ｆ値＝１．６８
水平画角（２ω）＝５２．５°、最大画角（２ω）＝５６．５°
開口絞りＳＤが有する開口の口径（直径；ｍｍ）＝３．４３
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−１３．４０６
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝３．２３
第１のレンズ群Ｇ１の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ１ｍａｘ＝５．４０
第５のレンズ群Ｇ５の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ５ｍａｘ＝６．３３
撮影レンズ系の全長→ＴＬ＝１２．２１４

【0105】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝−６．３３１（非球面）、Ｒ２＝−５．３９７（非球面）、Ｒ３＝５．９９９（非球面）、Ｒ４＝−２５．４１４（非球面）、Ｒ５（開口絞りＳＤ）＝∞、Ｒ６＝−１．８６１（非球面）、Ｒ７＝−５．３１５（非球面）、Ｒ８＝−１５０．１１２、Ｒ９＝−３．９５７、Ｒ１０＝３．２１８（非球面）、Ｒ１１＝３．７０８（非球面）、Ｒ１２＝∞、Ｒ１３＝∞
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝１．３５、Ｄ２＝０．１０、Ｄ３＝１．０９、Ｄ４＝０．１、Ｄ５＝１．９２７、Ｄ６＝０．７９０、Ｄ７＝０．１、Ｄ８＝１．９５、Ｄ９＝０．１、Ｄ１０＝１．３２、Ｄ１１＝２．９３７、Ｄ１２＝０．４、Ｄ１３＝０．０５
なお、撮影レンズ全系のレンズの厚み（＝Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ６＋Ｄ８＋Ｄ１０）＝６．５３
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．５３、Ｎ２＝１．５３、Ｎ３＝１．６４、Ｎ４＝１．７４、Ｎ５＝１．５３、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝５６．３、ν２＝５６．３、ν３＝２４．０、ν４＝５４．７、ν５＝５６．３、ν６＝６４．２

【0106】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−７．３７２×１０^−４、Ｅ＝−４．８２４×１０^−４、Ｆ＝１．０９５０×１０^−４、Ｇ＝−４．５０５×１０^−６
＜Ｓ２面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−２．７５６×１０^−３、Ｅ＝８．５９０１×１０^−４、Ｆ＝−５．９９１×１０^−５、Ｇ＝８．０６４０×１０^−６
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−５．４３８×１０^−３、Ｅ＝４．１７１８×１０^−４
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−５．７５１×１０^−３、Ｅ＝−５．９０７×１０^−４、Ｆ＝８．３９６３×１０^−５
＜Ｓ６面＞
ε＝０．６７７７、Ｄ＝０．０３０８、Ｅ＝−４．９９９×１０^−３、Ｆ＝１．４７５７×１０^−３、Ｇ＝−１．００７×１０^−４
＜Ｓ７面＞
ε＝−２４．３８０８、Ｄ＝−１．７０１×１０^−３、Ｅ＝６．３１６６×１０^−４、Ｆ＝５．４６６９×１０^−５、Ｇ＝−１．１７７×１０^−５
＜Ｓ１０面＞
ε＝−０．１７９２、Ｄ＝２．９７８１×１０^−３、Ｅ＝−１．７３４×１０^−３、Ｆ＝１．２２９３×１０^−４、Ｇ＝−８．７１６×１０^−６
＜Ｓ１１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝４．９３８１×１０^−３、Ｅ＝−３．０３８×１０^−３、Ｆ＝１．６４３４×１０^−４、Ｇ＝−４．６３２×１０^−６

【0107】

＜条件式の値＞
（１）Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＝−０．０６４（−０．６＜−０．０６４＜０）
（２）｜Σ（１／ｆｐｉ）｜＝０．０３（０．０３＜０．１）
（３）Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＝０．８５（０．７＜０．８５＜１．４）
（４）ＴＬ／ｆ＝２．１（１．５＜２．１＜２．５）

【0108】

このように、実施例３に係る撮影レンズ３０１は、式（１）〜（４）で表される条件のすべてを満たす。

【0109】

実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）に関する収差図は、図６に示す結果となる。なお、図６において、ｇはｇ線、ＦはＦ線、ｅはｅ線、ｄはｄ線、ＣはＣ線、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

【0110】

実施例３でのレンズ仕様によれば、バックフォーカスＢＦが３．２３ｍｍ、最大画角（２ω）が５６．５°で、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な撮影レンズ３０１を得ることができる。

【0111】

図７は、実施例１〜３に係る撮影レンズ１０１〜１０３の各々についての環境温度（−４０℃〜＋８５℃）と焦点結像位置の変化量との関係を示す図である。図７において、横軸は、温度（環境温度）を表し、縦軸は、焦点結像位置の変化量を表す。焦点結像位置の変化量では、温度２５℃における焦点結像位置を基準（すなわち、ゼロ）とされている。図７では、実施例１〜３に係る撮影レンズ１０１〜１０３と比較するための比較例（比較例１と２）や参考例に係る撮影レンズの各々についての環境温度と焦点結像位置の変化量との関係をも示している。

【0112】

図７において、実線４０９、一点鎖線４１０、二点鎖線４１１、破線４１２、点線（点と点との間の間隔が広い点線）４１３、点線（点と点との間の間隔が狭い点線）４１４は、それぞれ、実施例１に係る撮影レンズ１０１、実施例２に係る撮影レンズ１０２、実施例３に係る撮影レンズ１０３、参考例に係る撮影レンズ、比較例１に係る撮影レンズ、比較例２に係る撮影レンズでの環境温度と焦点結像位置の変化量との関係を示す。

【0113】

参考例に係る撮影レンズは、実施例１に係る撮影レンズ１０１において各レンズ１０１〜１０５の素材をすべてガラスにしたものである。参考例は、詳細には、以下の仕様諸元等である。
なお、参考例において、撮影レンズは、上述の実施例と同様に、最も物体側に設けられるレンズを第１レンズとし、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズの順に並べたものである。第５レンズが最も撮像素子側に設けられるレンズである。その他の定義（Ｒ１等）も、上述の実施例と同様である。

【0114】

＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→１０００ｍｍ
撮影レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝６．５０５
第１〜第５のレンズの焦点距離（ｍｍ）ｆ１＝１３．１４４（＝ｆｐ１）、ｆ２＝１４．５９７（＝ｆｐ２）、ｆ３＝−３．９１１（＝ｆｐ３）、ｆ４＝７．４９５、ｆ５＝７．９９２（＝ｆｐ４）
第１〜第５のレンズの線膨張係数（×１０^−６／℃）→Ｋ１＝５．８、Ｋ２＝５．８、Ｋ３＝１１．５、Ｋ４＝５．９、Ｋ５＝５．８
Ｆ値＝１．６９
水平画角（２ω）＝４４．３° 、最大画角（２ω）＝４６．９°
開口絞りＳＤが有する開口の口径（直径；ｍｍ）＝３．６０
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−１９．８３
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝２．９９９
第１のレンズ群Ｇ１の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ１ｍａｘ＝４．８６
第５のレンズ群Ｇ５の最大通過光線径（ｍｍ）→Ｈ５ｍａｘ＝５．３７
撮影レンズ系の全長（ｍｍ：空気換算）→ＴＬ＝１２．１１９

【0115】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝８．９０８（非球面）、Ｒ２＝−２７．０２９（非球面）、Ｒ３＝５．００８（非球面）、Ｒ４＝１４．０７２（非球面）、Ｒ５（開口絞りＳＤ）＝∞、Ｒ６＝−１．１７４（非球面）、Ｒ７＝−２．７２２（非球面）、Ｒ８＝６８．１２０、Ｒ９＝−５．８９４、Ｒ１０＝４．５７１（非球面）、Ｒ１１＝−３４．８６９（非球面）、Ｒ１２＝∞ 、Ｒ１３＝∞ 、
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝１．３５、Ｄ２＝０．１ 、Ｄ３＝０．８４０ 、Ｄ４＝０．１ 、Ｄ５＝１．７８ 、Ｄ６＝０．８９、Ｄ７＝０．１、Ｄ８＝１．３１５ 、Ｄ９＝０．１ 、Ｄ１０＝２．４１１ 、Ｄ１１＝２．６８３５、Ｄ１２＝０．４、Ｄ１３＝０．０５
なお、撮影レンズ全系のレンズの厚み（＝Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ６＋Ｄ８＋Ｄ１０）＝６．８０６
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．５２、Ｎ２＝１．５２、Ｎ３＝１．６９、Ｎ４＝１．７３、Ｎ５＝１．５２、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝６４．１、ν２＝６４．１、ν３＝３１．２、ν４＝５４．７、ν５＝６４．１、ν６＝６４．２

【0116】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−１.４３５５３２６×１０⁻³、Ｅ＝−５.７８００２７１×１０⁻⁴ 、Ｆ＝−３．９１２５２９７×１０⁻⁵ 、Ｇ＝−８．４８２６８７４×１０⁻⁶
＜Ｓ２面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−３.３８１９７６２×１０⁻³、Ｅ＝−１.５５４９６８５×１０⁻³ 、Ｆ＝１.１９２７９１７×１０⁻⁴、Ｇ＝−４．４６４７１２６×１０⁻⁶
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−１.９８９７８３６×１０⁻³、Ｅ＝−１.６１１２７８５×１０⁻⁴
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−４.８８０９９９８×１０⁻³、Ｅ＝９.７４４８７３９×１０⁻⁴ 、Ｆ＝−２.７７５９３４６×１０⁻⁴
＜Ｓ６面＞
ε＝０．２４２５７６４、Ｄ＝７.６０１４９３５×１０⁻²、Ｅ＝−１.２０９４１８８×１０⁻² 、Ｆ＝２.２８３２７５７×１０⁻³、Ｇ＝−１.４２３４１２２×１０⁻⁴
＜Ｓ７面＞
ε＝−１．３６７５９６、Ｄ＝２.６８９６６１２×１０⁻²、Ｅ＝−５.０８３２９７８×１０⁻³、Ｆ＝５.４２００５３９×１０⁻⁴、Ｇ＝−２．７６１６０２８×１０⁻⁵
＜Ｓ１０面＞
ε＝−３．２９０５６５、Ｄ＝５.２６１７０６４×１０⁻³、Ｅ＝−１.１６０７２４８×１０⁻³、Ｆ＝１.１８１４６７４×１０⁻⁴、Ｇ＝−９．７５１５９５４×１０⁻⁶
＜Ｓ１１面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝３.０３４６９９４×１０⁻³、Ｅ＝３．１１３８６３４×１０⁻⁵ 、Ｆ＝−９．８３５６８４５×１０⁻⁵ 、Ｇ＝４．３７７３３９５×１０⁻⁶

【0117】

＜条件式の値＞
（１）Σ［（１／ｆｉ）×Ｋｉ］／ｆ＝−０．０９１（−０．６＜−０．０９１＜０）
（３）Ｈ１ｍａｘ／Ｈ５ｍａｘ＝０．９１（０．７＜０．９１＜１．４）
（４）ＴＬ／ｆ＝１．８６（１．５＜１．８６＜２．５）

【0118】

比較例１に係る撮影レンズは、図８に示す構成を備えたものであって、詳細には、特開２０１０−８５６２号公報に実施例１として開示された撮像レンズに相当する。図８に示すレンズＬ１〜Ｌ５のそれぞれは、例えば本発明の実施の形態１に係る第１〜第５のレンズ群Ｇ１〜Ｇ５を構成するレンズ（第１〜第５のレンズ１０４〜１０８）に相当する位置に配置されたレンズと考えることができる。比較例２に係る撮影レンズは、図９に示す構成を備えたものであって、詳細には、特開２０１１−８５７３３号公報に第１実施例として開示された撮像レンズに相当する。図９に示すレンズ１〜５のそれぞれは、例えば本発明の実施の形態１に係る第１〜第５のレンズ群Ｇ１〜Ｇ５を構成するレンズ（第１〜第５のレンズ１０４〜１０８）に相当する位置に配置されたレンズと考えることができる。

【0119】

ただし、比較例において、プラスチックレンズの−４０℃〜＋８５℃での線膨張係数が、６０〜７０（×１０^−６／℃）であり、ガラスレンズの−４０℃〜＋８５℃での線膨張係数が、１〜１０（×１０^−６／℃）であるとしている。

【0120】

図７を参照すると分かるように、実施例１〜３に係る撮影レンズ１０１〜１０３では、４０℃〜８５℃での焦点結像位置の変化量は、±０．０１ｍｍ以内であり、比較例１や比較例２と比べて、環境温度の変化に伴う焦点結像位置の変化量が極めて小さい。なお、比較例１や比較例２と比べて、参考例における環境温度の変化に伴う焦点結像位置の変化量が小さいのは、上述の条件式（１）や（３）や（４）の所望の条件を満たすことからだと考えられる。

【0121】

このように、実施例１〜３に係る撮影レンズ１０１〜１０３では、プラスチックレンズを多用しているにもかかわらず、また５つのレンズ群Ｇ１〜Ｇ５のうち負のパワーを有するレンズ群は、第４のレンズ群Ｇ４の１つのみであるにもかかわらず、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0122】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形されてもよい。

【0123】

例えば、各実施の形態では、レンズ群Ｇ１〜Ｇ５のそれぞれが、１つのレンズ（例えば、実施の形態１ではレンズ１０４〜１０８）により構成される例により説明した。しかし、レンズ群Ｇ１〜Ｇ５のいずれか１つ又は複数が、複数のレンズにより構成されてもよい。

【0124】

すなわち、撮影レンズは、第１から第５のレンズ群の少なくとも１つが、１つ又は複数のプラスチックレンズにより構成され、１つのプラスチックレンズ又は複数のプラスチックレンズの各々の焦点距離をｆｐｉとするとき、式（２）を満たすとよい。この構成によれば、第１〜第５のレンズ群を構成するレンズにプラスチックレンズを採用した場合であっても、環境温度に応じた焦点結像位置の変化をより確実に抑制することができる。従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0125】

すなわち、撮影レンズは、第１、第２、第４及び第５のレンズ群の少なくとも１つが、１つ又は複数のプラスチックレンズにより構成され、第３のレンズ群が、１つ又は複数のプラスチックレンズにより構成されるとよい。

【0126】

正のパワーを有するレンズ群を構成するレンズにプラスチックレンズを採用することによって、軽量化、低コスト化及び色収差等の諸収差の良好な補正を図ることができる。また、負のパワーのレンズをプラスチックレンズとすることによって、正のパワーのレンズに１対１で対応付けた負のパワーのレンズを備えていなくても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することができる。また、負のパワーのレンズをプラスチックレンズとすることによって、ガラスレンズが採用される場合よりも低コスト化、軽量化などを図ることができる。

【0127】

従って、安価かつ簡素な構成であっても、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。

【0128】

すなわち、撮影レンズは、これは、第４のレンズ群が、正のパワーを有するレンズ群の中で最大のパワーを有し、１つ又は複数のガラスレンズにより構成されるとよい。この構成によれば、正のパワーを有する第１，第２，第４及び第５のレンズ群の中で最大の正のパワーを有する第４のレンズ群Ｇ４が、環境温度に応じた焦点結像位置の変化に対して及ぼす影響を小さくすることができる。従って、環境温度に応じて焦点結像位置が変化することを抑制することが可能になる。正のパワーを有するレンズ群の中で最大のパワーを有する第４レンズ群のパワーは、適宜選択されるが、好ましくは０．１以上かつ０．２５以下（０．１≦１／Ｆ４≦０．２５）、より好ましくは０．１５以上かつ０．２５以下（０．１５≦１／Ｆ４≦０．２５）、である。Ｆ４は、第４のレンズ群の焦点距離である。

【0129】

すなわち、撮影レンズは、第１、第２、第４及び第５のレンズ群を構成するレンズの少なくとも１面が非球面形状を有するとよい。この構成によれば、接合レンズを採用しなくても、コマ収差などの諸収差を良好に補正しつつ所望の解像力を得ることができる。従って、高温の環境下で使用された場合、使用年数が経過した場合などであっても、高い光学性能の維持することが可能になる。

【0130】

すなわち、第２のレンズ群Ｇ２のｄ線のアッベ数が、５０以上であり、第３のレンズ群Ｇ３のｄ線のアッベ数が、３０以下であり、第４のレンズ群Ｇ４のｄ線のアッベ数が、４５以上であり、第５のレンズ群Ｇ５のｄ線のアッベ数が、５０以上であればよい。この構成によれば、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することが可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0131】

本願発明に係る撮影レンズは、光学機器などに好適に適用され、光学機器は、車載カメラ、監視カメラ、電子機器（携帯端末、タブレット端末など）、各種の検査機器、ロボットなどに搭載されるカメラ、一眼レフカメラ、コンパクトカメラなどを含む。

【符号の説明】

【0132】

Ｌ 光軸
Ｇ１ 第１のレンズ群
Ｇ２ 第２のレンズ群
Ｇ３ 第３のレンズ群
Ｇ４ 第４のレンズ群
Ｇ５ 第５のレンズ群
ＳＤ 開口絞り
１００，２００，３００ 撮影ユニット
１０１，２０１，３０１ 撮影レンズ
１０２ 光学フィルタ
１０３ 撮像素子
１０４，２０４ 第１のレンズ
１０５ 第２のレンズ
１０６，２０６ 第３のレンズ
１０７，３０７ 第４のレンズ
１０８ 第５のレンズ
Ｐ 像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】