特許 6643201 撮像レンズおよび撮像装置

(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】6643201

(24)【登録日】2020年1月8日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】撮像レンズおよび撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20200130BHJP

   G02B 13/14 20060101ALI20200130BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20200130BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

   G02B13/14

   G02B13/18

【請求項の数】9

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2016-142473(P2016-142473)

(22)【出願日】2016年7月20日

(65)【公開番号】特開2018-13580(P2018-13580A)

(43)【公開日】2018年1月25日

【審査請求日】2018年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】517419180

【氏名又は名称】ナンチャン オー−フィルム オプティカル−エレクトロニック テック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅見 太郎

(72)【発明者】

【氏名】神谷 毅

【審査官】 森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−２１９０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１６１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２５８１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国登録特許第１０−０４２８２４２（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−２８９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２６１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−９４０３２（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、正の屈折力を有する第１レンズと、負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、正の屈折力を有する第４レンズとからなる４枚のレンズのみを屈折力を有するレンズとして備え、
下記条件式（１−ａ）および（３−ａ）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
１．０１≦ｆｓ１／ｆｓ≦１．２６ （１−ａ）
−１．２６≦ｆｓ２／ｆｓ≦−０．６７ （３−ａ）
ただし、
ｆｓ１：ｓ線における前記第１レンズの焦点距離
ｆｓ：ｓ線における全系の焦点距離
ｆｓ２：ｓ線における前記第２レンズの焦点距離
とする。

【請求項2】

下記条件式（２−２）を満足する請求項１記載の撮像レンズ。
１．７５＜Ｎｓ１＜２．１ （２−２）
ただし、
Ｎｓ１：ｓ線における前記第１レンズの屈折率
とする。

【請求項3】

下記条件式（４−１）を満足する請求項１または２記載の撮像レンズ。
１．６＜Ｎｓ２＜２．１ （４−１）
ただし、
Ｎｓ２：ｓ線における前記第２レンズの屈折率
とする。

【請求項4】

下記条件式（５）を満足する請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
４０°＜２ω＜６０° （５）
ただし、
２ω：最大全画角
とする。

【請求項5】

前記第１レンズは、物体側に凸面を向けた平凸レンズであり、
前記第２レンズは、両凹レンズであり、
前記第３レンズは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
前記第４レンズは、物体側に凸面を向けた正レンズである請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。

【請求項6】

下記条件式（１−ｂ）を満足する請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
１．０４≦ｆｓ１／ｆｓ≦１．１９ （１−ｂ）

【請求項7】

下記条件式（３−ｂ）を満足する請求項１記載の撮像レンズ。
−１．２６≦ｆｓ２／ｆｓ≦−０．７８ （３−ｂ）

【請求項8】

前記第４レンズの像側に、近赤外の波長域の光を選択的に透過させる波長選択部材を備える請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、特にドライバーモニタリング用途に好適な撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車等の運転者を撮像し、画像から運転者の居眠りおよび／または脇見を検出し、警告するドライバーモニタリングシステムが開発されている。一般に、このシステムで運転者を撮像する撮像レンズおよび撮像素子は、スピードメータ上部のダッシュボード上、またはスピードメータ内部の狭い空間に設置されるため、撮像レンズにはレンズ枚数が少なく小型化されていることが求められる。

【0003】

従来知られている撮像レンズのうち、撮像素子用でレンズ枚数が少ない撮像レンズとしては、例えば下記特許文献１に記載された４枚構成のものがある。特許文献１には、物体側から順に、絞りと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凸レンズとを配設して構成したレンズ系が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２８９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ドライバーモニタリングシステムで撮像に用いられる光はシステムにより異なるが、夜間およびトンネル等の暗い環境でも使用可能なように、近赤外光を用いたシステムが考案されている。これに対応するため、撮像レンズには近赤外光の領域で良好な画像を取得可能なことが望まれる。

【0006】

しかしながら、特許文献１には、近赤外光の領域を考慮して設計したことに関する記載はなく、近赤外光の領域での特性も開示されていない。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、近赤外光の領域で良好な性能を有する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負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、正の屈折力を有する第４レンズとからなる４枚のレンズのみを屈折力を有するレンズとして備え、下記条件式（１−ａ）および（３−ａ）を満足することを特徴とする。
１．０１≦ｆｓ１／ｆｓ≦１．２６ （１−ａ）
−１．２６≦ｆｓ２／ｆｓ≦−０．６７ （３−ａ）
ただし、
ｆｓ１：ｓ線における第１レンズの焦点距離
ｆｓ：ｓ線における全系の焦点距離
ｆｓ２：ｓ線における第２レンズの焦点距離
とする。

【0009】

本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式（１−ｂ）、（２−２）、（３−ｂ）、（４−１）、（５）の少なくとも１つ、または任意の組合せを満足することが好ましい。
１．０４≦ｆｓ１／ｆｓ≦１．１９ （１−ｂ）
１．７５＜Ｎｓ１＜２．１ （２−２）
−１．２６≦ｆｓ２／ｆｓ≦−０．７８ （３−ｂ）
１．６＜Ｎｓ２＜２．１ （４−１）
４０°＜２ω＜６０° （５）
ただし、
ｆｓ１：ｓ線における第１レンズの焦点距離
ｆｓ：ｓ線における全系の焦点距離
Ｎｓ１：ｓ線における第１レンズの屈折率
ｆｓ２：ｓ線における第２レンズの焦点距離
Ｎｓ２：ｓ線における第２レンズの屈折率
２ω：最大全画角
とする。
また、本発明の撮像レンズにおいては、第１レンズは、物体側に凸面を向けた平凸レンズであり、第２レンズは、両凹レンズであり、第３レンズは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、第４レンズは、物体側に凸面を向けた正レンズであることが好ましい。

【0010】

本発明の撮像レンズにおいては、第４レンズの像側に、近赤外の波長域の光を選択的に透過させる波長選択部材を備えることが好ましい。

【0011】

本発明の撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えたものである。

【0012】

なお、上記の「屈折力を有するレンズ」は、実質的なことを意味するものである。本発明の撮像レンズは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、フィルタ、カバーガラス等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、および振動補正機構等の機構部分等を含んでもよい。

【0013】

なお、上記の「近赤外の波長域の光を選択的に透過させる」は、必ずしも近赤外の全波長域の光を透過させるという意味ではなく、選択的に透過させる光の波長域が近赤外の波長域にあるという意味である。

【0014】

なお、上記の「ｓ線における」は「波長８５２．１１ｎｍにおける」という意味である。また、上記のレンズの屈折力の符号は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、物体側から順に正負正正のパワー配列の４枚構成のレンズ系において、ｓ線に関する所定の条件式を満足するように構成しているため、近赤外光の領域で良好な性能を有する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図2】本発明の実施例２の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図3】本発明の実施例３の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図4】本発明の実施例４の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図5】本発明の実施例５の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図6】本発明の実施例６の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図7】本発明の実施例７の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図8】本発明の実施例８の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図9】本発明の実施例９の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図10】本発明の実施例１０の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図11】本発明の実施例１１の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図12】本発明の実施例１２の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図13】本発明の実施例１３の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図14】本発明の実施例１４の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図15】本発明の実施例１５の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。

【図16】本発明の実施例１の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図17】本発明の実施例２の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図18】本発明の実施例３の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図19】本発明の実施例４の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図20】本発明の実施例５の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図21】本発明の実施例６の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図22】本発明の実施例７の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図23】本発明の実施例８の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図24】本発明の実施例９の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図25】本発明の実施例１０の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図26】本発明の実施例１１の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図27】本発明の実施例１２の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図28】本発明の実施例１３の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図29】本発明の実施例１４の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図30】本発明の実施例１５の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。

【図31】波長選択部材の透過率特性を説明するための図である。

【図32】本発明の一実施形態に係る撮像装置の適用例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述する本発明の実施例１に係る撮像レンズに対応している。図１では、左側が物体側、右側が像側であり、光路は軸上光束２、最大画角の軸外光束３について示しており、また、最大全画角の半値（最大半画角）ωも図示している。

【0018】

この撮像レンズは、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２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とからなる。そして、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間には近赤外の波長域の光を選択的に透過させる波長選択部材ＰＰが配置されている。

【0019】

また、図１の例では、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に開口絞りＳｔが配置されている。図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。開口絞りＳｔは図１の例とは異なる位置に配置することも可能である。

【0020】

この撮像レンズは、ｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）を考慮して考案されたものであり、下記条件式（１）を満足するように構成されている。
０．５＜ｆｓ１／ｆｓ＜２．５ （１）
ただし、
ｆｓ１：ｓ線における第１レンズの焦点距離
ｆｓ：ｓ線における全系の焦点距離
とする。

【0021】

条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、像面湾曲の補正が容易になり、歪曲収差と球面収差のバランスを取りやすくなる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、レンズ系全長の短縮化に有利となる。

【0022】

条件式（１）に関する効果を高めるためには下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。
０．７＜ｆｓ１／ｆｓ＜２．３ （１−１）

【0023】

また、この撮像レンズは下記条件式（２）を満足することが好ましい。
１．７＜Ｎｓ１ （２）
ただし、
Ｎｓ１：ｓ線における第１レンズの屈折率
とする。

【0024】

条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、ｓ線においても十分な屈折率を持つ材料を第１レンズＬ１の材料として選択することができ、レンズ系全長の短縮化に有利となる。条件式（２）に関する効果を高めるためには下記条件式（２−１）を満足することが好ましい。また、下記条件式（２−２）を満足することがより好ましい。条件式（２−２）の上限以上とならないようにすることで、入手性の良い材料を使用することができる。
１．７５＜Ｎｓ１ （２−１）
１．７５＜Ｎｓ１＜２．１ （２−２）

【0025】

また、この撮像レンズは下記条件式（３）を満足することが好ましい。
−２．０＜ｆｓ２／ｆｓ＜−０．２ （３）
ただし、
ｆｓ２：ｓ線における第２レンズの焦点距離
とする。

【0026】

条件式（３）の下限以下とならないようにすることで、像面湾曲の補正が容易になり、歪曲収差と球面収差のバランスを取りやすくなる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることで、レンズ系全長の短縮化に有利となる。

【0027】

また、この撮像レンズは下記条件式（４）を満足することが好ましい。
１．６＜Ｎｓ２ （４）
ただし、
Ｎｓ２：ｓ線における第２レンズの屈折率
とする。

【0028】

条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、ｓ線においても十分な屈折率を持つ材料を第２レンズＬ２の材料として選択することができ、４枚構成のレンズ系の中で唯一の負レンズに十分な負の屈折力を持たせることが可能となり、像面湾曲、歪曲収差、および球面収差の良好な補正が容易となる。また、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。条件式（４−１）の上限以上とならないようにすることで、入手性の良い材料を使用することができる。
１．６＜Ｎｓ２＜２．１ （４−１）

【0029】

また、この撮像レンズは図１に示す例のように、第４レンズＬ４の像側に近赤外光を選択的に透過させる波長選択部材ＰＰを備えることが好ましい。このような波長選択部材ＰＰにより、所望の近赤外光のみを像面Ｓｉｍ上に照射し、不要光を遮蔽することができる。例えば波長選択部材ＰＰは、入射角が０°の場合に、波長４００〜７００ｎｍで透過率が５％以下、波長８５０ｎｍで透過率が９０％以上となる透過率特性を有するように構成してもよい。

【0030】

図１に示す波長選択部材ＰＰは、平行平板状の光学部材に所望の近赤外の波長域の光のみを透過させるダイクロイック膜を成膜することにより構成されたバンドパスフィルタである。図３１に、このダイクロイック膜の波長に対する透過率特性の一例を示す。図３１において、横軸は波長、縦軸は透過率であり、実線で示す曲線は入射角が０°の場合の透過率特性であり、破線で示す曲線は入射角が２０°の場合の透過率特性である。一般に、ダイクロイック膜は入射角度が大きくなるとカットオン波長とカットオフ波長が短波長側にシフトする入射角依存性を有する。波長選択部材ＰＰへの光の入射角は光線ごとに異なるが、本実施形態のように波長選択部材ＰＰを配置する位置を第４レンズＬ４と像面Ｓｉｍの間とすることにより、波長選択部材ＰＰへの光の入射角のばらつきを小さくすることができ、上記の入射角依存性による影響を小さくすることができる。

【0031】

なお、波長選択部材ＰＰは、上記のようなダイクロイック膜から構成されるものに限定されず、他の構成を採ることも可能である。また、波長選択部材ＰＰの透過率特性は上記例に限定されず、撮像レンズが搭載される装置に応じて適宜設定することが好ましい。

【0032】

また、この撮像レンズは最大全画角を２ωとしたとき、４０°＜２ω＜６０°となるように構成してもよい。ドライバーモニタリングシステムでは撮像した画像をソフトウエアが解析し、特に運転手のまぶたと眼球の動きから、運転手の居眠りおよび／または脇見を検出するため、まぶたと眼球に対応する撮像素子の領域に適切な画素数を割り当てる必要があり、適切な画角が存在する。２ωを６０°より小さな値とすることで、まぶたと眼球に対応する撮像素子の領域に適切な画素数を割り当てることができ、ソフトウエアによる撮影画像の解析を高精度で行うことができる。また、２ωを４０°より大きな値とすることで、ドライバーモニタリング用途において、運転手の着座位置がずれても、運転手のまぶたと眼球が撮影視野から外れる可能性が低くすることができる。４０°＜２ω＜６０°となるように構成することで、ドライバーモニタリング用途に好適な画角を有することができる。

【0033】

各レンズは例えば以下のような構成をとることができる。第１レンズＬ１は、物体側に凸面を向けた平凸レンズ、または両凸レンズとすることができる。第２レンズＬ２は、両凹レンズとすることができる。第３レンズＬ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、または両凸レンズとすることができる。第４レンズＬ４は、物体側に凸面を向けた正レンズとすることができる。ただし、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４は上記形状と異なる形状とすることも可能である。

【0034】

以上述べた好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本実施形態によれば、近赤外光の領域で良好な性能を有する撮像レンズを実現することが可能である。なお、ここでいう可視光は波長４００〜７００ｎｍの光、近赤外光は波長７００ｎｍ〜１１００ｎｍの光を想定している。

【0035】

次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。なお、実施例１、２、７〜９は本発明の実施例であり、実施例３〜６、１０〜１５は本発明の参考例である。
［実施例１］
実施例１の撮像レンズのレンズ構成と光路は図１に示したものであり、その図示方法と構成は図１に示す例として上述したとおりであるので、ここでは重複説明を省略する。

【0036】

実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを表１に、非球面係数を表２に示す。表１のＳｉの欄には最も物体側の構成要素の物体側の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するように構成要素の面に面番号を付した場合のｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。表１のＮｓｊの欄には最も物体側の構成要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の構成要素のｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）に関する屈折率を示し、Ｎｄｊの欄にはｊ番目の構成要素のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目の構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。

【0037】

ここで、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。表１には開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも合わせて示している。表１では、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。Ｄｉの最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。表１の枠外上部には、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ωをｄ線基準で示す。

【0038】

表１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表２に、実施例１の各非球面の非球面係数を示す。表２の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０^±ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３以上の整数であり、面ごとに異なる）の値である。

【0039】

【数1】

ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数

【0040】

各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。

【0041】

【表1】

【0042】

【表2】

【0043】

図１６に実施例１の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態での各収差図を示す。各収差図ではｓ線に関する収差と、参考のためにｓ線以外の波長に関する収差も合わせて示している。図１６では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、および倍率色収差（倍率の色収差）を示す。球面収差図では、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．２７ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、およびｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）に関する収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および一点鎖線で示す。非点収差図では、ｄ線に関するサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ黒色の実線、短破線で示し、ｓ線に関するサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ一点鎖線、灰色の実線で示す。歪曲収差図ではｄ線およびｓ線に関する収差をそれぞれ実線および一点鎖線で示す。倍率色収差図では、ｄ線およびｓ線に関する収差をそれぞれ実線および一点鎖線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。

【0044】

上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるので、以下では重複説明を省略する。

【0045】

［実施例２］
実施例２の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図２に示す。実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを表３に、非球面係数を表４に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図１７に示す。

【0046】

【表3】

【0047】

【表4】

【0048】

［実施例３］
実施例３の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図３に示す。実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを表５に、非球面係数を表６に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図１８に示す。

【表5】

【0049】

【表6】

【0050】

［実施例４］
実施例４の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図４に示す。実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを表７に、非球面係数を表８に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図１９に示す。

【0051】

【表7】

【0052】

【表8】

【0053】

［実施例５］
実施例５の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図５に示す。実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを表９に、非球面係数を表１０に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２０に示す。

【0054】

【表9】

【0055】

【表10】

【0056】

［実施例６］
実施例６の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図６に示す。実施例６の撮像レンズの基本レンズデータを表１１に、非球面係数を表１２に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２１に示す。

【0057】

【表11】

【0058】

【表12】

【0059】

［実施例７］
実施例７の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図７に示す。実施例７の撮像レンズの基本レンズデータを表１３に、非球面係数を表１４に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２２に示す。

【0060】

【表13】

【0061】

【表14】

【0062】

［実施例８］
実施例８の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図８に示す。実施例８の撮像レンズの基本レンズデータを表１５に、非球面係数を表１６に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２３に示す。

【0063】

【表15】

【0064】

【表16】

【0065】

［実施例９］
実施例９の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図９に示す。実施例９の撮像レンズの基本レンズデータを表１７に、非球面係数を表１８に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２４に示す。

【0066】

【表17】

【0067】

【表18】

【0068】

［実施例１０］
実施例１０の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図１０に示す。実施例１０の撮像レンズの基本レンズデータを表１９に、非球面係数を表２０に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２５に示す。

【0069】

【表19】

【0070】

【表20】

【0071】

［実施例１１］
実施例１１の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図１１に示す。実施例１１の撮像レンズの基本レンズデータを表２１に、非球面係数を表２２に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２６に示す。

【0072】

【表21】

【0073】

【表22】

【0074】

［実施例１２］
実施例１２の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図１２に示す。実施例１２の撮像レンズの基本レンズデータを表２３に、非球面係数を表２４に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２７に示す。

【0075】

【表23】

【0076】

【表24】

【0077】

［実施例１３］
実施例１３の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図１３に示す。実施例１３の撮像レンズの基本レンズデータを表２５に、非球面係数を表２６に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２８に示す。

【0078】

【表25】

【0079】

【表26】

【0080】

［実施例１４］
実施例１４の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図１４に示す。実施例１４の撮像レンズの基本レンズデータを表２７に、非球面係数を表２８に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図２９に示す。

【0081】

【表27】

【0082】

【表28】

【0083】

［実施例１５］
実施例１５の撮像レンズのレンズ構成と光路の断面図を図１５に示す。実施例１５の撮像レンズの基本レンズデータを表２９に、非球面係数を表３０に、無限遠物体に合焦した状態での各収差図を図３０に示す。

【0084】

【表29】

【0085】

【表30】

【0086】

表３１に、実施例１〜１５の撮像レンズの条件式（１）〜（４）の対応値を示す。

【0087】

【表31】

【0088】

以上のデータから、実施例１〜１５の撮像レンズは全て、レンズ枚数が４枚という少ない枚数であり小型に構成され、最大全画角が４０°〜６０°の範囲にあり、近赤外光および可視光の領域で各収差が良好に補正された高性能な撮像レンズであることがわかる。

【0089】

次に、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。ここでは、本発明の撮像装置の一実施形態として、ドライバーモニタリングシステムに搭載されるカメラの例について説明する。図３２に自動車にこのカメラを搭載した様子を示す。

【0090】

図３２において、自動車１００の内部に設けられたドライバーモニタリングシステム１０は、カメラ１１と、制御部１２とを備える。カメラ１１は、本発明の実施形態に係る撮像レンズと、撮像レンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。カメラ１１は、近赤外光を用いて運転者１３の顔面を含む画像を定期的に撮像することにより、運転者１３の顔面画像を取得する。制御部１２では、この顔面画像をソフトウエアにより解析し、運転者１３の状態を判定し、居眠りおよび／または脇見が検出された際には警報を出力する。

【0091】

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

【0092】

また、本発明の撮像装置も、上記構成のものに限られるものではない。上記実施形態で説明したドライバーモニタリングシステムは、自動車に限定されず、運転者が運転する任意の移動体に適用可能である。さらに、本発明の撮像装置は、移動体に配設されるカメラに限定されず、例えば、携帯端末用カメラ、監視カメラ、またはデジタルカメラ等に適用することも可能である。

【符号の説明】

【0093】

２ 軸上光束
３ 軸外光束
１０ ドライバーモニタリングシステム
１１ カメラ
１２ 制御部
１３ 運転者
１００ 自動車
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
ＰＰ 波長選択部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸
ω 最大全画角の半値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】