(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】P2022120334
(43)【公開日】2022-08-18
(54)【発明の名称】撮像光学系、撮像デバイス及び車載カメラ装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20220810BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20220810BHJP
【ＦＩ】
G02B13/04 C
G02B13/04 D
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021017170
(22)【出願日】2021-02-05
(71)【出願人】
【識別番号】000128784
【氏名又は名称】株式会社オハラ
(71)【出願人】
【識別番号】521056674
【氏名又は名称】松尾 栄樹
(74)【代理人】
【識別番号】100166372
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 博明
(72)【発明者】
【氏名】松尾 栄樹
【テーマコード（参考）】
2H087
【Ｆターム（参考）】
2H087KA01
2H087LA03
2H087NA08
2H087PA04
2H087PA05
2H087PA06
2H087PA07
2H087PA17
2H087PA18
2H087PB05
2H087PB06
2H087PB07
2H087QA02
2H087QA03
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA19
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
(57)【要約】 （修正有）
【課題】車載カメラ装置に備えられることはもとより、他の装置にも好適に備えられる撮像光学系及びそれを含む撮像デバイスを提供する。
【解決手段】開口絞り７と、開口絞りよりも物体側に位置する前群Ｌ１～Ｌ３と、開口絞りよりも像側に位置する後群Ｌ４～Ｌ７と、を備え、異常分散レンズを含まない撮像光学系と、撮像光学系の通過光を取り込む撮像センサと、を備える撮像デバイスであって、各レンズの温度係数、各レンズのパワー、前群及び後群の各パワー、枠体自体の線膨張係数、比例定数、撮像センサにおけるピクセルサイズ、撮像光学系のＦナンバ、撮像デバイス本体の焦点距離、所定範囲の温度、などに関する各値が所定の条件を満たしている。
【選択図】図１
【解決手段】開口絞り７と、開口絞りよりも物体側に位置する前群Ｌ１～Ｌ３と、開口絞りよりも像側に位置する後群Ｌ４～Ｌ７と、を備え、異常分散レンズを含まない撮像光学系と、撮像光学系の通過光を取り込む撮像センサと、を備える撮像デバイスであって、各レンズの温度係数、各レンズのパワー、前群及び後群の各パワー、枠体自体の線膨張係数、比例定数、撮像センサにおけるピクセルサイズ、撮像光学系のＦナンバ、撮像デバイス本体の焦点距離、所定範囲の温度、などに関する各値が所定の条件を満たしている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に位置する前群と、前記開口絞りよりも像側に位置する後群と、を備え、異常分散レンズを含まない撮像光学系と、
前記撮像光学系の通過光を取り込む撮像センサと、
を備える撮像デバイスであって、
「条件１」＋「条件２」＋「条件３」の絶対値が「条件４」の絶対値より小さくなることを特徴とする撮像デバイス、
「条件１」：前記前群を構成する各レンズｉの温度係数χｉと当該各レンズｉのパワーφｉとの積（ｉ＝１～ｎ）を当該前群のパワーφＦｒｏｎｔで除したものの総和となる値と、前記前群の光軸方向の変化に前記後群の縦倍率を乗じたもの値との積、
「条件２」：前記後群を構成する各レンズｊの温度係数χｊと当該各レンズｊのパワーφｊとの積（ｊ＝１～ｍ）を後群のパワーφＲｅａｒで除したものの総和となる値、
「条件３」：前記枠体自体の線膨張係数［ξ］と比例定数［α］との積、
「条件４」：前記撮像センサにおけるピクセルサイズと前記撮像光学系のＦナンバとの積を、撮像デバイス本体の焦点距離と所定範囲の温度との積で除した値。
前記撮像光学系の通過光を取り込む撮像センサと、
を備える撮像デバイスであって、
「条件１」＋「条件２」＋「条件３」の絶対値が「条件４」の絶対値より小さくなることを特徴とする撮像デバイス、
「条件１」：前記前群を構成する各レンズｉの温度係数χｉと当該各レンズｉのパワーφｉとの積（ｉ＝１～ｎ）を当該前群のパワーφＦｒｏｎｔで除したものの総和となる値と、前記前群の光軸方向の変化に前記後群の縦倍率を乗じたもの値との積、
「条件２」：前記後群を構成する各レンズｊの温度係数χｊと当該各レンズｊのパワーφｊとの積（ｊ＝１～ｍ）を後群のパワーφＲｅａｒで除したものの総和となる値、
「条件３」：前記枠体自体の線膨張係数［ξ］と比例定数［α］との積、
「条件４」：前記撮像センサにおけるピクセルサイズと前記撮像光学系のＦナンバとの積を、撮像デバイス本体の焦点距離と所定範囲の温度との積で除した値。
【請求項2】
前記後群の負レンズの温度係数が－４．０×１０－６以上である、請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項3】
前記後群の少なくとも１枚の正レンズの温度係数が－２．０×１０－６以下である、請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項4】
前記前群が正の焦点距離を有する場合、温度係数が３×１０－６以上の負レンズを含むこと、又は、前記前群が負の焦点距離を有する場合、温度係数が３×１０－６以上の正レンズを含むことを特徴とする請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項5】
前記後群の正レンズと負レンズとの間のアッベ数比が０．７以下である、請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項6】
前記後群の負レンズの部分分散比の偏差から正レンズの部分分散比の偏差を差し引いた差が０．０２以下である、請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項7】
前記後群の球面レンズの屈折率が１．６５以上である、請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項8】
請求項記載の撮像デバイスが搭載された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像光学系、撮像デバイス及び車載カメラ装置に関し、特に、レンズ群を有する撮像光学系、撮像デバイス及び車載カメラ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、安全走行などを目的として、自動車内外に車載カメラ装置とも称されているカメラが搭載される機会が増えている。車載カメラ装置に要求されるものとしては、温度などの使用環境面からの耐候性、光学特性面からの解像力、夜間或いは雨天などの暗所でも歩行者を把握し易くするといったレンズの明るさ、車載カメラ装置の市場拡大面などからのコスト性がある。
【0003】
ここで、車載カメラ装置などに適用可能な撮像光学系（撮像レンズ）の中で、Ｆナンバで２．０以下というレンズの明るさが相対的に良好なものが開示されている幾つかの特許文献を列挙する。
【0004】
特許文献１には、レトロフォーカスタイプの撮像光学系として、第１レンズ群１Ｇは、物体側から順に、正の第１Ｆレンズ群と、負の第１Ｒレンズ群により構成され、第１Ｆレンズ群は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを有し、第１Ｒレンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズとからなり、第２レンズ群２Ｇは、物体側から順に、第２Ｆレンズ群と、第２Ｒレンズ群とからなり、第２Ｆレンズ群内に、像側に凸のメニスカスレンズ形状の正レンズ要素を有するという撮像光学系が開示されている。
【0005】
特許文献２には、物体側から順に、負の第１レンズＬ１、正の第２レンズＬ２、正の第３レンズＬ３、負の第４レンズＬ４、正の第５レンズＬ５、正の第６レンズＬ６および負の第７レンズＬ７から実質的に構成される撮像レンズであって、全系の焦点距離と、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との空気間隔と、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５の合成焦点距離と、第１および第２レンズＬ２の焦点距離との関係が所定条件を満足するようにして、Ｆ値が小さくかつ高性能化が実現可能な撮像レンズが開示されている。なお、実施例から開口絞りは第３レンズと第４レンズの間に配置されている。
【0006】
特許文献３には、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１、負の屈折率を有する第２レンズＬ２、正の屈折力を有する第３レンズＬ３、開口絞り、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、負の屈折力を有する第５レンズＬ５、及び正の屈折力を有する第６レンズＬ６を有しており、第１レンズＬ１は物体側面と像側面の両方が凹面であり、第２レンズＬ２は物体側に凹面を向けているとともに、物体側面の曲率の絶対値が像側面の曲率の絶対値より大きく構成され、第３レンズＬ３は像側に凸面を向けているとともに像側面の曲率の絶対値は物体側面の曲率の絶対値より大きく構成され、第２レンズＬ２の像側面と第３レンズＬ３の物体側面は互いに接合させて、広画角で、Ｆナンバが小さく、小型で高性能な結像レンズが開示されている。
【0007】
特許文献４には、撮像レンズを、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とを有する第１レンズ群１Ｇ、開口絞り、及び第３レンズＬ３と第４レンズＬ４と第５レンズＬ５とを有する第２レンズ群２Ｇで構成し、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とを接合し、第５レンズＬ５の焦点距離と、全系の焦点距離と、第３レンズＬ３の物体側レンズ面の曲率半径と、第１レンズ群１Ｇの第２レンズＬ２の像側レンズ面から第２レンズ群２Ｇの第３レンズＬ３の物体側レンズ面までの光軸上の距離とが、所定条件を満足するようにして、小型かつ低コストであり、大口径で広画角でありながら、良好に収差を補正可能であり、高性能な撮像レンズが開示されている。
【0008】
特許文献５には、物体側から像側へ向かって順に、像側に凹面を向け負の屈折力を有する第１レンズＬ１、物体側に凸面を向け正の屈折率を有する第２レンズＬ２、物体側に凹面を向け負の屈折力を有する第３レンズＬ３、像側に凸面を向け正の屈折力を有する第４レンズＬ４、物体側に凸面を向け正の屈折力を有する第５レンズＬ５を有し、第５レンズＬ５の像側に１枚のレンズが付加可能で、全体として６枚以下のレンズで構成され、ｄ線におけるアッベ数と、ｄ線における屈折率との関係が所定条件を満足するレトロフォーカス型の撮像光学系が開示されている。
【0009】
特許文献６には、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇ、開口絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群２Ｇとからなり、第１レンズ群１Ｇは、物体側から順に、物体側面に凸形状を有する正レンズである第１レンズＬ１と、像側面に凹形状を有する負レンズである第２レンズ群２Ｇ（※出願人註：「第２レンズＬ２」の誤記であると思われる。）と、像側面に凹形状を有する負レンズである第３レンズＬ３と、物体側面に凸形状を有する正レンズである第４レンズＬ４から構成され、第２レンズ群２Ｇは、負レンズである第５レンズＬ５と正レンズである第６レンズＬ６との接合レンズおよび正レンズである第７レンズＬ７から構成される撮像光学系が開示されている。この撮像光学系は、低ディストーションでありながら、小型、高性能且つ半画角２９°程度の広画角で、Ｆナンバ２程度の大口径で、７～８枚程度の研磨球面のみから構成された低コストの撮像光学系である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開２０１５－１６９７０７号公報
【特許文献2】特開２０１６－０６２０２１号公報
【特許文献3】特開２０１７－１５６５７０号公報
【特許文献4】特開２０１７－１５６７０８号公報
【特許文献5】特開２０１７－２１９５９２号公報
【特許文献6】特開２０１７－１２５９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかし、特許文献１～６に開示された撮像光学系は、レンズの明るさについては、車載用途の中でもＦナンバが１．５～１．９という相対的に明るいレンズに分類されるものであるが、車載カメラ装置に要求されるその他の特性である、耐候性、解像力、コスト性という要素の全てを満足しているわけではない。例えば、対候性は良好であるものの、解像力とコスト性とが良好とはいえないものがあるなど、これらの撮像光学系には何らかの改善の余地がある。
【0012】
この点につき検討したところ、結果的には、車載カメラ装置を構成するレンズとして適切なものが選択されていなかったということになる。その原因は、撮像光学系の基本的仕様と温度変化のパラメータとの関係について十分に考察されていなかったことに原因があると考えられる。
【0013】
そこで、本発明は、撮像光学系の基本的仕様と温度変化のパラメータとの関係を考慮して、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てが優れた車載カメラ装置を提供することを課題とする。
【0014】
また、本発明は、車載カメラ装置に備えられることはもとより、他の装置にも好適に備えられる撮像光学系及びそれを含む撮像デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題について本発明者が種々研究した結果、レンズ群とそれを収容する枠体との条件が所定条件を満たすものであれば、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てが優れたものとなることを見出した。
【0016】
本発明は、
開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に位置する前群と、前記開口絞りよりも像側に位置する後群と、を備え、異常分散レンズを含まない撮像光学系と、
前記撮像光学系の通過光を取り込む撮像センサと、
を備える撮像デバイスであって、
「条件１」＋「条件２」＋「条件３」の絶対値が「条件４」より小さくなることを特徴とする撮像デバイス、
「条件１」：前記前群を構成する各レンズｉの温度係数χｉと当該各レンズｉのパワーφｉとの積（ｉ＝１～ｎ）を当該前群のパワーφＦｒｏｎｔで除したものの総和となる値と、前記前群の光軸方向の変化に前記後群の縦倍率を乗じたもの値との積、
「条件２」：前記後群を構成する各レンズｊの温度係数χｊと当該各レンズｊのパワーφｊとの積（ｊ＝１～ｍ）を後群のパワーφＲｅａｒで除したものの総和となる値、
「条件３」：前記枠体自体の線膨張係数［ξ］と比例定数［α］との積、
「条件４」：前記撮像センサにおけるピクセルサイズと前記撮像光学系のＦナンバとの積を、撮像デバイス本体の焦点距離と所定範囲の温度との積で除した値、である。
開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に位置する前群と、前記開口絞りよりも像側に位置する後群と、を備え、異常分散レンズを含まない撮像光学系と、
前記撮像光学系の通過光を取り込む撮像センサと、
を備える撮像デバイスであって、
「条件１」＋「条件２」＋「条件３」の絶対値が「条件４」より小さくなることを特徴とする撮像デバイス、
「条件１」：前記前群を構成する各レンズｉの温度係数χｉと当該各レンズｉのパワーφｉとの積（ｉ＝１～ｎ）を当該前群のパワーφＦｒｏｎｔで除したものの総和となる値と、前記前群の光軸方向の変化に前記後群の縦倍率を乗じたもの値との積、
「条件２」：前記後群を構成する各レンズｊの温度係数χｊと当該各レンズｊのパワーφｊとの積（ｊ＝１～ｍ）を後群のパワーφＲｅａｒで除したものの総和となる値、
「条件３」：前記枠体自体の線膨張係数［ξ］と比例定数［α］との積、
「条件４」：前記撮像センサにおけるピクセルサイズと前記撮像光学系のＦナンバとの積を、撮像デバイス本体の焦点距離と所定範囲の温度との積で除した値、である。
【0017】
前記後群の負レンズの温度係数が－４．０×１０－６以上とすること、
前記後群の少なくとも１枚の正レンズの温度係数が－２．０×１０－６以下とすること、
前記前群が正の焦点距離を有する場合、温度係数が３．０×１０－６以上の負レンズを含むこと、
前記前群が負の焦点距離を有する場合、温度係数が３．０×１０－６以上の正レンズを含むこと、
前記後群の正レンズと負レンズとの間のアッベ数比が０．７以下とすること、
前記後群の負レンズの部分分散比の偏差から正レンズの部分分散比の偏差を差し引いた差が０．０２以下とすること、
前記後群の球面レンズの屈折率を１．６５以上とすること、
の一つ以上を採用してもよい。
前記後群の少なくとも１枚の正レンズの温度係数が－２．０×１０－６以下とすること、
前記前群が正の焦点距離を有する場合、温度係数が３．０×１０－６以上の負レンズを含むこと、
前記前群が負の焦点距離を有する場合、温度係数が３．０×１０－６以上の正レンズを含むこと、
前記後群の正レンズと負レンズとの間のアッベ数比が０．７以下とすること、
前記後群の負レンズの部分分散比の偏差から正レンズの部分分散比の偏差を差し引いた差が０．０２以下とすること、
前記後群の球面レンズの屈折率を１．６５以上とすること、
の一つ以上を採用してもよい。
【0018】
また、本発明の装置は、上記撮像デバイスが搭載されたものである。
【発明の実施の形態】
【0019】
以下、図面及び表を参照して、本発明の実施形態及び実施例の撮像光学系、撮像デバイス及び車載カメラ装置について説明する。
【0020】
なお、本明細書における「撮像光学系」とはいわゆる前群及び後群とこれらの間に位置する絞りを備えるレンズ群を意味し、「撮像デバイス」とは撮像光学系とそれを収容する枠体と撮像センサとを備えるものを意味し、「車載カメラ装置」とは撮像デバイスを車載用途に用いたものを意味する。
【0021】
以下、本実施形態の車載カメラ装置において各レンズを選定する際の指針について順を数１～数４を用いて説明する。
【0022】
まず、数１～数２について説明する。
数１は、後掲の数３に含まれていて、前群を構成する各レンズｉの温度係数χｉと当該各レンズｉのパワーφｉとの積（ｉ＝１～ｎ）を、前群のパワーφＦｒｏｎｔで除したものの総和である「
」を示している。以下、数１に示すものを便宜上「前群の等価温度係数」と称する。同様に、
数２は、後掲の数３に含まれていて、後群を構成する各レンズｊの温度係数χｊと当該各レンズｊのパワーφｊとの積（ｊ＝１～ｍ）を、後群のパワーφＲｅａｒで除したものの総和である「
」を示している。以下、数２に示すものを便宜上「後群の等価温度係数」と称する。
数１は、後掲の数３に含まれていて、前群を構成する各レンズｉの温度係数χｉと当該各レンズｉのパワーφｉとの積（ｉ＝１～ｎ）を、前群のパワーφＦｒｏｎｔで除したものの総和である「
数２は、後掲の数３に含まれていて、後群を構成する各レンズｊの温度係数χｊと当該各レンズｊのパワーφｊとの積（ｊ＝１～ｍ）を、後群のパワーφＲｅａｒで除したものの総和である「
【0023】
【数1】
【0024】
【数2】
【0025】
つぎに、数３について説明する。数３は、数１に示す前群の等価温度係数［
］に前群の光軸方向の変化に後群の縦倍率［ｍ２
Ｒｅａｒ］を乗じたものに、数２に示す後群の等価温度係数［
］を加えたものを示している。数３に示すものを便宜上「撮像光学系の等価温度係数［
］」と称する。
【0026】
【数3】
【0027】
つぎに、数４について説明する。数４の左辺は、数３に示す撮像光学系の等価温度係数［
］に、撮像光学系が収容される枠体自体の線膨張係数［ξ］と比例定数［α］との積（以下、便宜上、「枠体の等価温度係数［αξ］」と称する）を加えたものの絶対値を示している。これを便宜上「撮像デバイスの等価温度係数［
］」と称する）。なお、比例定数[α]は一般的に光学系の基本構造に依存するもので、その基本構造ごとに例えばシミュレーションや近軸計算等で求めることができる。前群と後群との間隔が比較的小さく、後群の倍率も比較的小さい車載カメラに使用される基本構成の場合、比例定数[α]は１と考えて良い。
【0028】
数４の右辺に含まれる変数は、詳細については後述するが、これに関連するものは以下のとおりである。
（１）撮像センサにおけるピクセルサイズ（δ）、
（２）撮像光学系のＦナンバ（Ｆｎｏ）、
（３）撮像デバイスの焦点距離（ｆｓｙｓｔｅｍ）、
（４）所定の温度範囲（ΔＴ）。
なお、数４の右辺のΔθと、（１）のピクセルサイズδ及び（３）撮像デバイスの焦点距離ｆｓｙｓｔｅｍとの間には、Δθ＝δ／ｆｓｙｓｔｅｍの関係が成立する。
（１）撮像センサにおけるピクセルサイズ（δ）、
（２）撮像光学系のＦナンバ（Ｆｎｏ）、
（３）撮像デバイスの焦点距離（ｆｓｙｓｔｅｍ）、
（４）所定の温度範囲（ΔＴ）。
なお、数４の右辺のΔθと、（１）のピクセルサイズδ及び（３）撮像デバイスの焦点距離ｆｓｙｓｔｅｍとの間には、Δθ＝δ／ｆｓｙｓｔｅｍの関係が成立する。
【0029】
【数4】
【0030】
ここで、数１，数２の各右辺には、各レンズの温度係数χｉ，χｊ、当該各レンズのパワーφｉ，φｊ、各レンズ群のパワーφＦｒｏｎｔ，φＲｅａｒの数値のみならず、それらの符号にも依存する。例えば、正のパワーを有する後群の負レンズは、その温度係数が正の場合には負に寄与する。同様に、正のパワーを有する後群の正レンズは、その温度係数が負の場合には負の寄与となる。
【0031】
本実施形態の車載カメラ装置は、この点も踏まえて、数４を満たすように各レンズを選定して、対候性、レンズの明るさ、解像力、コスト性の全てを満たすようにする、というものである。なお、各レンズの温度係数［
］は、数５（ここでは前群の場合）のように表される、レンズ群を構成する各レンズの温度係数の単純な和ではない点に留意されたい。なお、数５に含まれるγとは、空気の屈折率の温度依存性を線形近似したときの比例定数である。比例定数γは、車載カメラ装置を使用する温度範囲によって決定され、例えば０℃～７０℃で線形近似した場合には、［－０．８４０６８×１０－６］となる。Ｄｉ０、Ｅｉ０、βｉは、それぞれガラスのカタログに与えられるものであり、Ｄｉ０及びＥｉ０が屈折率の温度依存性の線型項、βｉが線膨張率に対応する。
【0032】
【数5】
【0033】
数４に示す撮像デバイスの等価温度係数［
］は、数４から導出できるように、（１）のピクセルサイズが小さくなるほど、（２）のＦナンバが小さくなるほど、（３）の焦点距離が長くなるほど、（４）の温度範囲が広くなるほど、小さくなるので、条件を満たす等価温度係数の実現のために選択できるガラスの種類がより限定されることになる。以下、これらの基本的仕様（１）～（４）について説明する。
【0034】
（１）ピクセルサイズ（δ）
撮像センサのピクセルサイズが大きいほど、撮像ピクセルで取り込む光量が多くなり、処理速度の向上、夜間など暗い環境への適応、ノイズ低減等、撮像には好適である。一方、画素数が同じ場合、ピクセルサイズが大きくなるにつれて、撮像センサがサイズアップし、レンズの大型化、コスト増を招くという問題がある。したがって、ピクセルサイズには適正範囲が存在する。本実施形態の車載カメラ装置では、撮像光学系に附随する撮像センサのピクセルサイズを、例えば各辺の長さを概ね１．５μｍ～４．０μｍ（例えば、２．８μｍ）とすることができる。
撮像センサのピクセルサイズが大きいほど、撮像ピクセルで取り込む光量が多くなり、処理速度の向上、夜間など暗い環境への適応、ノイズ低減等、撮像には好適である。一方、画素数が同じ場合、ピクセルサイズが大きくなるにつれて、撮像センサがサイズアップし、レンズの大型化、コスト増を招くという問題がある。したがって、ピクセルサイズには適正範囲が存在する。本実施形態の車載カメラ装置では、撮像光学系に附随する撮像センサのピクセルサイズを、例えば各辺の長さを概ね１．５μｍ～４．０μｍ（例えば、２．８μｍ）とすることができる。
【0035】
（２）Ｆナンバ（Ｆｎｏ）
撮像光学系のＦナンバが小さいほど取り込む光量が多くなるので、処理速度向上、夜間などの暗い環境での撮像には好適である。一方、Ｆナンバは、小さくなるにつれて、レンズの枚数が増加したり、各レンズがサイズアップしたり、これに付随してレンズ群がコストアップしたりするという問題がある。したがって、Ｆナンバには適正範囲が存在する。本実施形態の車載カメラ装置では、撮像光学系のＦナンバを例えば概ね１．０～２．３（例えば、１．６５）とすることができる。
撮像光学系のＦナンバが小さいほど取り込む光量が多くなるので、処理速度向上、夜間などの暗い環境での撮像には好適である。一方、Ｆナンバは、小さくなるにつれて、レンズの枚数が増加したり、各レンズがサイズアップしたり、これに付随してレンズ群がコストアップしたりするという問題がある。したがって、Ｆナンバには適正範囲が存在する。本実施形態の車載カメラ装置では、撮像光学系のＦナンバを例えば概ね１．０～２．３（例えば、１．６５）とすることができる。
【0036】
（３）撮像デバイスの焦点距離（ｆｓｙｓｔｅｍ）
撮像デバイスの焦点距離は、撮像センサの大きさが一定の場合、焦点距離が長くなるほど撮像できる範囲が狭くなって不利な反面、１ピクセル当たりの角度分解能は高くできる。車載用途では、高い角度分解能が必要となるところ、例えば１００ｍ先にある１０ｃｍの物体は、角度分解能で３．４分（０．００１Ｒａｄｉａｎ)に相当する。これを白黒のペアとして判別するために、例えば２．８μｍのピクセル２つで捉える場合、必要な焦点距離は［０．００２８÷０．００１×２＝５．６ｍｍ］となる。焦点距離は従前３ｍｍ程度とすることが多かったが、近年５ｍｍ程度とするようにシフトしてきているため、将来のさらなる高解像化を踏まえたうえで、この辺を典型値と捉えることができる。数４では角度分解能Δθを用いているが、既述のとおり、ピクセルサイズδと撮像デバイスの焦点距離ｆｓｙｓｔｅｍとの間は、Δθ＝δ／ｆｓｙｓｔｅｍの関係が成立するため、角度分解能の典型値としては１．７分～１．８分とすることができる。
撮像デバイスの焦点距離は、撮像センサの大きさが一定の場合、焦点距離が長くなるほど撮像できる範囲が狭くなって不利な反面、１ピクセル当たりの角度分解能は高くできる。車載用途では、高い角度分解能が必要となるところ、例えば１００ｍ先にある１０ｃｍの物体は、角度分解能で３．４分（０．００１Ｒａｄｉａｎ)に相当する。これを白黒のペアとして判別するために、例えば２．８μｍのピクセル２つで捉える場合、必要な焦点距離は［０．００２８÷０．００１×２＝５．６ｍｍ］となる。焦点距離は従前３ｍｍ程度とすることが多かったが、近年５ｍｍ程度とするようにシフトしてきているため、将来のさらなる高解像化を踏まえたうえで、この辺を典型値と捉えることができる。数４では角度分解能Δθを用いているが、既述のとおり、ピクセルサイズδと撮像デバイスの焦点距離ｆｓｙｓｔｅｍとの間は、Δθ＝δ／ｆｓｙｓｔｅｍの関係が成立するため、角度分解能の典型値としては１．７分～１．８分とすることができる。
【0037】
（４）所定の温度範囲（ΔＴ）
自動車の置かれる温度環境は、地域、季節、時間帯などによって様々であり、場合によっては、氷点下以下から１００℃以上までの広い範囲となる。車載カメラ装置が高温環境に置かれた場合、典型的には、レンズは熱膨張し、レンズ群のレンズ間距離は変わり、枠体も熱膨張するので、撮像光学系に焦点変動をもたらす。このような焦点変動は、車載カメラ装置が低温環境に置かれた場合にも生じる。本実施形態の車載カメラ装置は、－３０℃～１２０℃（例えば６０℃）という広い範囲の温度環境でも、撮像デバイスの焦点変動が抑制できるように各レンズを選定する。
自動車の置かれる温度環境は、地域、季節、時間帯などによって様々であり、場合によっては、氷点下以下から１００℃以上までの広い範囲となる。車載カメラ装置が高温環境に置かれた場合、典型的には、レンズは熱膨張し、レンズ群のレンズ間距離は変わり、枠体も熱膨張するので、撮像光学系に焦点変動をもたらす。このような焦点変動は、車載カメラ装置が低温環境に置かれた場合にも生じる。本実施形態の車載カメラ装置は、－３０℃～１２０℃（例えば６０℃）という広い範囲の温度環境でも、撮像デバイスの焦点変動が抑制できるように各レンズを選定する。
【0038】
以上をまとめると、本実施形態では、ピクセルサイズ［δ］と各レンズのＦナンバ［Ｆｎｏ］との積を、撮像デバイスの焦点距離［ｆｓｙｓｔｅｍ］と所定範囲の温度［ΔＴ］との積で除した値の絶対値｜δ×Ｆｎｏ／（ｆ×ΔＴ）｜よりも、撮像光学系の等価温度係数［
］に枠体の等価温度係数［αξ］を加えた撮像デバイスの等価温度係数［
］が小さくなる条件のレンズと枠体との組み合わせを選定する。
【0039】
なお、撮像デバイスの等価温度係数［
］の上限値（Δθ×Ｆｎｏ／ΔＴ）は、既に提示した典型値を用いると［１．４×１０－５］と算出できる。ただし、全てを典型値とするは設計的、コスト的な観点からすれば得策とはいえない場合がある。そこで、設計の自由度、製品の位置付けの自由度から、各値が約１０％程度増えた場合を考慮して、例えば当該上限値を［２．５×１０－５］以下とすることが好ましく、［２．０×１０－５］とするとより好ましい。
【0040】
ところで、撮像光学系を構成するレンズには多かれ少なかれ温度係数が正の値のものが含まれている。また、枠体として通常用いられる、アルミニウム、ガラス繊維入りのポリカーボネートなどの熱膨張しやすいものは温度係数が正の値である。正の温度係数は温度環境による焦点変動の原因となるので、撮像光学系を構成するレンズとして温度係数が負の値であるものを適宜選定することによって、この原因を払拭することにある。
【0041】
そうはいっても、選定するレンズによっては種々の収差が生じることになるので、負の温度係数のレンズであれば如何なるものを選定してよいわけではない。本実施形態では、レンズの焦点距離の変動を抑制することはもちろんのこと、収差補正も考慮してレンズを選定している。
【0042】
本実施形態に係る後群の正レンズは、そのほぼ全て（好ましくは全て）を、屈折率が例えば１．６５以上、温度係数が例えば［－１．０×１０－６］～［－２．０×１０－５（好ましくは例えば［－３．０×１０－６］～［－１．０×１０－５］）］、アッベ数が例えば３５以上（好ましくは例えば５０以上）のものを選定している。
【0043】
これは、温度係数が正の値となる負レンズが少ないという事情から、撮像光学系全体における温度環境による焦点変動を抑制する条件のレンズを選定し易くするためである。とりわけ、後群における正レンズは、温度係数が例えば［－３．０×１０－６］～［－２．０×１０－５］であるものを選定するとよい。
【0044】
一方、本実施形態に係る負レンズは、そのほぼ全て（好ましくは全て）を、温度係数が例えば［－４．０×１０－６（好ましくは例えば［－３．０×１０－６］以上）］、アッベ数が例えば３５以下のものを選定している。なお、負レンズがこのような条件を満たさなくても良い理由としては、高屈折率かつ温度係数が大きな負の値を有するレンズ（例えば、Ｓ－ＬＡＬ２０）を用いればよいことが挙げられる。
【0045】
特に、一対の正レンズ・負レンズについては、負レンズのアッベ数を正レンズのガラスのアッベ数で除した値（以下、「アッベ数比」と称する。）が小さいほど、色収差はもちろんのこと、球面収差、コマ収差等の他の収差の制御も容易になる。一つの目安としては、アッベ数比が０．７以下、特に、後群におけるアッベ数比が０．６以下（好ましくは０．５以下）となるようにするとよい。
【0046】
また、本実施形態では、いわゆるＥＤレンズ、特殊低分散レンズ、異常分散レンズとも称される異常部分分散性を有するレンズを選定対象としない。具体的には、フッ素化合物、リン酸酸化物、ホウ素化合物などを含むレンズを選定対象としない。異常分散レンズは、以下の実施例でも言及するが、相対的に屈折率が低く、例えば後群の正レンズに用いる場合、収差を制御する上で不利となることが多く、また、そもそも一般的に高コストであるから、本発明の目的に沿わないためである。
【実施例0047】
以下、車載カメラ装置に搭載される場合に好適な撮像光学系の実施例について説明する。実施例１～６では、特許文献１～６に開示されている撮像光学系を基準として、各レンズの正負、Ｆナンバ、半画角、全群の焦点距離等の仕様を可能な限り変更することなく、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てを優れたものとした撮像光学系について説明する。
【0048】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の撮像光学系の模式図である。図１には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（正レンズ）、第２レンズＬ１（負レンズ）、第３レンズＬ３（正レンズ）、開口絞り、第４レンズＬ４（負レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、第７レンズＬ７（正レンズ）、各種フィルタ、カバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図１には、面番号１～１８も付している。
図１は、本発明の実施例１の撮像光学系の模式図である。図１には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（正レンズ）、第２レンズＬ１（負レンズ）、第３レンズＬ３（正レンズ）、開口絞り、第４レンズＬ４（負レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、第７レンズＬ７（正レンズ）、各種フィルタ、カバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図１には、面番号１～１８も付している。
【0049】
既述のように、各実施例では、対応する特許文献の基本的な仕様はそのまま踏襲している。ただし、各レンズ・各群の焦点距離は最適化により多少の変動がある（幾つかの実施例では意図的に変更している）。本実施例の場合、Ｆｎｏ１．９２、焦点距離５．３５ｍｍである。また、前群焦点距離－３６．５９ｍｍ、後群焦点距離４．５８ｍｍとなっている。後群横倍率は、焦点距離と前群焦点距離の比で与えられ－０．１５倍、したがって、後群縦倍率はその２乗の０．０２倍となる。
【0050】
表１は、特許文献１の実施例１及び図１に示す本発明の実施例１の撮像光学系のスペックを示す表である。表１の上段には、特許文献１の撮像光学系の「焦点距離」、「Ｆナンバ」、「半画角」、「前群焦点距離」・「後群焦点距離」、「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」・「全群等価温度係数」を示している。
【0051】
【表1】
【0052】
ここで、「全群等価温度係数」とは、数３に示す撮像光学系の等価温度係数［
］のことをいい、「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」は、それぞれ、数１・数２に示す前群・後群それぞれの等価温度係数［
］・［
］をいう。
【0053】
まず、枠体については、アルミニウム製（線膨張係数：２３×１０－６）のものが多いので、これを用いる場合を想定して算出した。なお、ガラス繊維などをフィラーとして含有させたポリカーボネートなどの樹脂製の枠体少なくないが、線膨張係数についてはアルミニウムと同程度であるとみなして問題ないと思われる。
【0054】
つぎに、撮像光学系の等価温度係数の許容範囲の算出は、既述の数４に含まれる各要素のうちいずれか一つのみを既述の数値範囲内で適宜変更し、かつ、他の要素については典型的な固定値とすることによって算出する。
【0055】
すなわち、例えば、ピクセルサイズ（δ）を２．０μｍ、焦点距離（ｆｓｙｓｔｅｍ）を６．８８ｍｍ、Ｆナンバ（Ｆｎｏ）を１．４という固定値にして、温度範囲（ΔＴ）を２０℃、４０℃、６０℃、８０℃と変更して、各温度での等価温度係数の最小値及び最大値を求める。この条件の場合、指数１０－６を省略して前者はそれぞれ－４３．３６、－３３．１８、－２９．７９、－２８．０９となり、後者はそれぞれ－２．６４、－１２．８２、－１６．２１、－１７．９１となる。
【0056】
同様に、例えば、ピクセルサイズ（δ）を２．０μｍ、焦点距離（ｆｓｙｓｔｅｍ）を６．８８ｍｍ、温度範囲（ΔＴ）を６０℃という固定値にして、Ｆナンバ（Ｆｎｏ）を２．０、１．８、１．６、１．４と変更して、各等価温度係数の最小値及び最大値を求める。この例では当該最小値はそれぞれ－３２．７０、－３１．７３、－３０．７６、－２９．７９となり、当該最大値はそれぞれ－１３．３０、－１４．２７、－１５．２４、－１６．２１となる。
【0057】
表１の「前群等価温度係数」、「後群等価温度係数」、「全群等価温度係数」は、それぞれ、数１、数２、数３に相当する撮像光学系としての値である。これらは、特許文献１で開示された構成データを基にして算出している。この「全群等価温度係数」に、「枠体の線膨張率ξ」を加えた数４が、既述の撮像デバイスの等価温度係数の上限値（２．５×１０－５）、或いは、角度分解能（ピクセルの大きさと撮像デバイスの焦点距離都に基づいて算出される）、Ｆナンバ（Ｆｎｏ）、対応すべき温度変化とから直接算出した上限値以下となることが、温度補償の条件となる。
【0058】
表１の下段には、実施例１における、各レンズの「面（番号）」、「曲率半径」、「面間隔」、「ガラスの製品名」、「屈折率（ｄ線）」、「アッベ数」、各レンズの焦点距離「ｆ」、各レンズの温度係数「χ」を示している。なお、後掲の表２～表６も同じ項目でスペックを表記している。
【0059】
特許文献１の実施例１の撮像光学系は、以下の事項について改善することが考えられる。
（１）特許文献１の撮像光学系は、前群の焦点距離が大きな負の値を有する。この場合、前群が全群等価温度係数に及ぼす寄与は相対的に小さくなるが、後群のガラスの選定の自由度を増すためには、前群等価温度係数を負に近づける方がよい。第１レンズＬ１はこの点を考慮して選定する。
（２）特許文献１の撮像光学系は、「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」がいずれも正の値あるから、これらのうち少なくとも一方の温度係数が負になるようなレンズを選定する。
以下、表１の下段を見ながら、本発明の実施例１の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
（１）特許文献１の撮像光学系は、前群の焦点距離が大きな負の値を有する。この場合、前群が全群等価温度係数に及ぼす寄与は相対的に小さくなるが、後群のガラスの選定の自由度を増すためには、前群等価温度係数を負に近づける方がよい。第１レンズＬ１はこの点を考慮して選定する。
（２）特許文献１の撮像光学系は、「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」がいずれも正の値あるから、これらのうち少なくとも一方の温度係数が負になるようなレンズを選定する。
以下、表１の下段を見ながら、本発明の実施例１の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
【0060】
第１レンズＬ１（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＨ５２Ｑ」を用いた。当該製品は、正の温度係数を有するガラスである。
【0061】
第２レンズＬ２（負レンズ）のガラスは、特許文献１の第２レンズとして用いられている本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ１８」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0062】
第３レンズＬ３（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＴＩＨ６」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有するガラスである。
【0063】
第４レンズＬ４（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＮＢＨ５６」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0064】
第５レンズＬ５（正レンズ）のガラスは、特許文献１では第７レンズとして用いられている、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ１２」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有するガラスである。
【0065】
第６レンズＬ６及び第７レンズ（正レンズ）の各ガラスは、いずれも、特許文献１では第２レンズＬ２として用いている、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ１８」を用いた。当該製品は、負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0066】
図１及び表１に示す撮像光学系において工夫した点は以下のとおりである。まず．前群において工夫した点としては、前群の温度係数を負に近づけるため、第１レンズＬ１として、温度係数が大きな正の値の製品を選定したことが挙げられる。その結果、「前群等価温度係数」は［５．７×１０－９］となった。
【0067】
この値は特許文献１のものよりは小さくなったがそれでも負の値にまでは至っていない。これは、第１レンズＬ１によって得られる焦点変動の抑制効果が、第３レンズＬ３によってやや打ち消されているからである。特許文献１に開示されている撮像光学系の仕様を可能な限り変更しないという制限を設けないならば、第３レンズＬ３として温度係数がより小さな「Ｓ－ＮＢＨ５６」を選定して、「前群等価温度係数」を負の値となるようにするとよい。
【0068】
つぎに、後群において工夫した点としては、第５レンズＬ５として「Ｓ－ＬＡＬ１２」という大きな負の温度係数を有する製品を選定したことである。第５レンズＬ５としてこの製品を用いると、大きな負の温度係数という特性を活かすことができた。
【0069】
第５レンズＬ５として「Ｓ－ＬＡＬ１２」を選定したので、これとの関係で部分分散比の偏差及びアッベ数比について利点を有する第４レンズＬ４を選定した。表１には示していないが、当該偏差の最大差は［０．０１５６］となり、アッベ数比は［０．４５］となった。特許文献１における各対応値は［０．０２１７］及び［０．５１］であるので、色消しによって色収差が良好に補正された。
【0070】
また、第６レンズＬ６及び第7レンズＬ７として「Ｓ－ＬＡＬ１８」を選定したことも工夫した点である。当該製品の温度係数及び屈折率によってペッツバール和が小さく保たれ、像面湾曲を小さくすることができた。この結果、「後群等価温度係数」は［－４．１×１０－６］となった。
【0071】
そして、上記のような「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」によって、「全群等価温度係数」は［－４．１×１０－６］となった。この値の場合、数１の第２項［χ＋αξ］は［－４．１×１０－６＋２３．０×１０－６＝１．９×１０－５］であった。
【0072】
図２は、実施例１及び特許文献１の撮像光学系のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）のシミュレーション結果を示す図である。横軸にはデフォーカス量、各縦軸にはコントラスト値を示している。ＭＴＦを求めるに際して、計算周波数は９４ｌｐ／ｍｍとし、枠体はアルミニウム製とすることを前提とした。
【0073】
【0074】
図２（ａ）～図２（ｃ）に示すＭＴＦ曲線を、図２（ｄ）～図２（ｆ）に示すＭＴＦ曲線とそれぞれ対比すると、像高ゼロ付近である中心部のコントラスト値はもとより、像高が増減した周辺部のコントラスト（解像力、レンズの明るさ）も良いことがわかる。
【0075】
【0076】
したがって、実施例１の撮像光学系は、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てが優れていることがわかる。
【0077】
（実施例２）
図３は、本発明の実施例２の撮像光学系の模式図である。図３には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（正レンズ）、第３レンズＬ３（正レンズ）、開口絞り、第４レンズＬ４（負レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、第７レンズＬ７（負レンズ）、各種フィルタ、カバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図３には、面番号１～１７も付している。Ｆｎｏ１．５２、焦点距離５．０５ｍｍ、前群焦点距離は正で４．９５ｍｍ、後群焦点距離２３．１７ｍｍとなっている。したがって、後群縦倍率１．０４倍と前群の寄与が大きな例である。
図３は、本発明の実施例２の撮像光学系の模式図である。図３には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（正レンズ）、第３レンズＬ３（正レンズ）、開口絞り、第４レンズＬ４（負レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、第７レンズＬ７（負レンズ）、各種フィルタ、カバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図３には、面番号１～１７も付している。Ｆｎｏ１．５２、焦点距離５．０５ｍｍ、前群焦点距離は正で４．９５ｍｍ、後群焦点距離２３．１７ｍｍとなっている。したがって、後群縦倍率１．０４倍と前群の寄与が大きな例である。
【0078】
表２は、特許文献２の実施例９及び図３に示す本発明の実施例２の撮像光学系のスペックを示す表である。
【0079】
【表2】
【0080】
特許文献２の実施例９の撮像光学系は、以下の事項について改善することが考えられる。
（１）特許文献２の撮像光学系は、前群の第３レンズ及び後群の第６レンズとして異常分散系レンズ「Ｓ－ＰＨＭ５２」が用いられている。本発明の撮像光学系では、既述のとおり、異常分散レンズを選定対象から除外しているので、これらは異常分散レンズ以外のレンズを選定する。
（２）特許文献２の撮像光学系は、Ｆナンバ（Ｆｎｏ）が１．５２と小さく、十分な明るさを有しているが、これに起因して、後述する図４（ｄ）～図４（ｆ）に示すＭＴＦ曲線から把握されるように、非点収差があり像面湾曲がある。したがって、解像力、レンズの明るさを向上させるために、これらを補正するレンズを選定する。
以下、表２の下段を見ながら、本発明の実施例２の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
（１）特許文献２の撮像光学系は、前群の第３レンズ及び後群の第６レンズとして異常分散系レンズ「Ｓ－ＰＨＭ５２」が用いられている。本発明の撮像光学系では、既述のとおり、異常分散レンズを選定対象から除外しているので、これらは異常分散レンズ以外のレンズを選定する。
（２）特許文献２の撮像光学系は、Ｆナンバ（Ｆｎｏ）が１．５２と小さく、十分な明るさを有しているが、これに起因して、後述する図４（ｄ）～図４（ｆ）に示すＭＴＦ曲線から把握されるように、非点収差があり像面湾曲がある。したがって、解像力、レンズの明るさを向上させるために、これらを補正するレンズを選定する。
以下、表２の下段を見ながら、本発明の実施例２の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
【0081】
第１レンズＬ１（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｌ－ＢＳＬ７」を用いた。当該製品は、３．３×１０－６と大きな正の温度係数を有する相対的に低屈折率のガラスである。
【0082】
第２レンズＬ２（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＨ９５」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0083】
第３レンズＬ３（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ１８」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0084】
第４レンズＬ４（負レンズ）及び第７レンズＬ７（負レンズ）の各ガラスは、例えば本出願人の製品「Ｓ－ＮＢＨ５８」を用いた。当該製品は、相対的により小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0085】
第５レンズＬ５（正レンズ）及び第６レンズＬ６（正レンズ）の各ガラスは、例えば本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ１２」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0086】
図３及び表２に示す撮像光学系において工夫した点は以下のとおりである。まず．前群において工夫した点としては、全てのレンズについて「前群等価温度係数」を負の値とすることに寄与する条件としたことが挙げられる。この結果、「前群等価温度係数」は［－３．２×１０－６］となった。
【0087】
特許文献２では、正のパワーを有する前群の正レンズに負の温度係数を有する異常分散ガラスを使用することで前群の等価温度係数を負としているが、本実施例では、前群の相対的パワーを大きくし、後群縦倍率を大きくすることで、前群の比重を高めたうえで適切なガラスを配置する。
【0088】
具体的には、負レンズＬ１に正の温度係数３．０×１０－６以上、正レンズのＬ２及びＬ３に負の温度係数を有するレンズを選択している。これにより、異常分散ガラスを使用しなくても、前群の等価温度係数を－２．７×１０－６から－３．２×１０－６へと更に改善している。これが、後群のガラスの選定の自由度を広げることとなる。このように基本構成や仕様が同じでも各群のパワーを自由度として利用することも重要である。
【0089】
つぎに、後群において工夫した点としては、「後群等価温度係数」が負の大きな値を有するようなレンズを選定したことが挙げられる。具体的には、第４レンズＬ４及び第７レンズＬ７として、温度係数が可能な限り正に近く、かつ、部分分散比の偏差が相対的に小さなものを選定した。この結果、「後群等価温度係数」は［－２．９×１０－５］となった。
【0090】
また、後群の全レンズには、部分分散の偏差の差が小さなガラスのレンズを選定した、これにより、２次スペクトルも相対的に小さくすることができる（後述するように、正レンズと負レンズの差は［０．０１］である。）。
【0091】
さらに、後群では、第４レンズＬ４（負レンズ）の「Ｓ－ＮＢＨ５８」のアッベ数は［２４．８］で、第５レンズＬ５（正レンズ）の「Ｓ－ＬＡＬ１２」のアッベ数は［５５．３］であるため、このアッベ数比は［０．４５］となる。そのため、色消しによって色収差が良好に補正され、球面収差やコマ収差の制御も容易となる。
【0092】
また、全群通して工夫した点としては、全ての正レンズを高屈折率とし、全ての負レンズを温度係数の条件を満たし、かつ、相対的に低屈折率としたことが挙げられる。これにより、ペツバール和が小さく保たれ、像面湾曲を小さくすることができる。
【0093】
また、第４レンズＬ４及び第７レンズＬ７として「Ｓ－ＮＢＨ５８」を選定し、かつ、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６として「Ｓ－ＬＡＬ１２」を選定したことも工夫した点である。前者の部分分散比の偏差は［０．００５４］であり、後者の部分分散比の偏差は［－０．００４７］である。これらの差をより小さくすることによって、２次スペクトルをより小さくすることができる。
【0094】
そして、上記のような「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」によって、「全群等価温度係数」は［－３．３×１０－５］となった。この値の場合、数１の第２項［χ＋αξ］は［－１×１０－５］であった。全群等価温度係数が負ということは、いわゆる補正過剰な状態である。これは、意図的に後群縦倍率を大きくして、前群の寄与を高めたことによる効果で、群のパワーの自由度を用いた優れた制御となっている。
【0095】
図４は、実施例２及び特許文献２の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図であり、図２に対応するものである。図４（ａ）～図４（ｃ）に示すＭＴＦ曲線を、図４（ｄ）～図４（ｆ）に示すＭＴＦ曲線とそれぞれ対比すると、図２の場合と同様の効果が認められる。加えて、実施例２では、部分分散の偏差、アッベ数比、ペッツバール和について適正化を図ることができたので、非点収差、色収差、像面湾曲補正も行うことができ、Ｆナンバが１．５クラスという明るさを維持しながら、解像力がより向上していることが分かる。
【0096】
したがって、実施例２の撮像光学系は、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てが優れていることがわかる。
【0097】
（実施例３）
図５は、本発明の実施例３の撮像光学系の模式図である。図５には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（負レンズ）、第３レンズＬ３（正レンズ）、開口絞り、第４レンズＬ４（正レンズ）、第５レンズＬ５（負レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図５には、面番号１～１４も付している。Ｆｎｏ１．９２、焦点距離５．３５ｍｍ、前群焦点距離－１４．８３ｍｍ、後群焦点距離６．６４ｍｍとなる。また、後群縦倍率は０．１４倍である。
図５は、本発明の実施例３の撮像光学系の模式図である。図５には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（負レンズ）、第３レンズＬ３（正レンズ）、開口絞り、第４レンズＬ４（正レンズ）、第５レンズＬ５（負レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図５には、面番号１～１４も付している。Ｆｎｏ１．９２、焦点距離５．３５ｍｍ、前群焦点距離－１４．８３ｍｍ、後群焦点距離６．６４ｍｍとなる。また、後群縦倍率は０．１４倍である。
【0098】
表３は、特許文献３の実施例１及び図５に示す本発明の実施例３の撮像光学系のスペックを示す表である。
【0099】
【表3】
【0100】
特許文献３の実施例１の撮像光学系は、以下の事項について改善することが考えられる。すなわち、特許文献３の撮像光学系は、「後群等価温度係数」が大きな正の値であるから、これを負の値となるように第４レンズＬ４を選定する。
【0101】
なお、表３に示したとおり、特許文献３の実施例１の撮像光学系の後群横倍率は［０．０６］と小さい。このため、温度環境による焦点変動を抑制するために、後群のレンズとして所望のものを選定することは重要である。このことは他の後群倍率が小さな実施例の場合にも当てはまる。
以下、表３の下段を見ながら、本発明の実施例３の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
以下、表３の下段を見ながら、本発明の実施例３の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
【0102】
第１レンズＬ１（負レンズ）のガラスは、特許文献３の第１レンズとして用いられている本出願人の製品「Ｓ－ＢＳＬ７」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0103】
第２レンズＬ２（負レンズ）のガラスは、特許文献３の第２レンズとして用いられている本出願人の製品「Ｓ－ＮＢＨ５６」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0104】
第３レンズＬ３（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＨ９９」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有するガラスである。
【0105】
第４レンズＬ４（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｌ－ＬＡＭ６９」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有するガラスである。
【0106】
第５レンズＬ５（負レンズ）のガラスは、特許文献３の第５レンズとして用いられている本出願人の製品「Ｓ－ＮＰＨ３」を用いた。当該製品は、相対的により小さな負の温度係数を有するガラスである。なお、当該製品に代えて同様の特性を有する本出願人の製品「Ｓ－ＮＰＨ２」を用いることもできる。
【0107】
第６レンズＬ６（正レンズ）のガラスは、特許文献３の第６レンズとして用いられている本出願人の製品「Ｌ－ＢＡＬ４２」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する相対的に低屈折率のガラスである。
【0108】
図５及び表３に示す撮像光学系において工夫した点は以下のとおりである。後群において工夫した点としては、第４レンズＬ４を負の温度係数を有するものに変更したことが挙げられる。この結果、「後群等価温度係数」は［－４．８×１０－６］になった。
【0109】
なお、第４レンズＬ４及び第６レンズＬ６はいわゆる非球面レンズであるため、レンズ選定にあたり付加的な自由度が高い。例えば、第６レンズＬ６として用いる「Ｌ－ＢＡＬ４２」は、通常、相対的に低屈折率のものは選定しにくい。しかし、非球面による自由度があるからこそ、相対的に低屈折率のものも選定が可能になる。
【0110】
また、第４レンズＬ４及び第６レンズＬ６として非球面レンズを選定することは必須ではない点に留意されたい。球面ガラスを選定した場合には、第６レンズＬ６のガラスには、相対的に高屈折率（例えば１．６５以上）のものを選定するとよい。
【0111】
なお．前群においてガラスを選定するにあたり工夫した点は特にない。第３レンズＬ３は特許文献３のものとは異なるが、特性に大差はない。ただし、前群のパワーを大きくすることで後群縦倍率が大きくなり、負の等価温度係数を有する前群の寄与が増加している。「前群等価温度係数」は［－３．５×１０－７］となった。
【0112】
そして、上記のような「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」によって、「全群等価温度係数」は［－５．１×１０－６］となった。この値の場合、数１の第２項［χ＋αξ］は［１．８×１０－５］であった。
【0113】
図６は、実施例３及び特許文献３の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図であり、図２に対応するものである。図６（ａ）～図６（ｃ）に示すＭＴＦ曲線を、図６（ｄ）～図６（ｆ）に示すＭＴＦ曲線とそれぞれ対比すると、図２の場合と同様の効果が認められる。とりわけ、図６（ｂ）～図６（ｃ）のＭＴＦ曲線のピークが、図６（ｅ）～図６（ｆ）のＭＴＦ曲線のピークの位置に比して像高ゼロ付近にあり、温度環境による焦点変動量が特に少ないこともわかる。
【0114】
したがって、実施例３の撮像光学系は、対候性、解像力、レンズの明るさ性、コスト性の全てが優れていることがわかる。
【0115】
（実施例４）
図７は、本発明の実施例４の撮像光学系の模式図である。図７には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（正レンズ）、開口絞り、第３レンズＬ３（負レンズ）、第４レンズＬ４（正レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図７には、面番号１～１２も付している。Ｆｎｏ１．６２、焦点距離６．１２ｍｍ、前群焦点距離２３．１９ｍｍ、後群焦点距離９．７７ｍｍ、後群縦倍率０．０７倍である。
図７は、本発明の実施例４の撮像光学系の模式図である。図７には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（正レンズ）、開口絞り、第３レンズＬ３（負レンズ）、第４レンズＬ４（正レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図７には、面番号１～１２も付している。Ｆｎｏ１．６２、焦点距離６．１２ｍｍ、前群焦点距離２３．１９ｍｍ、後群焦点距離９．７７ｍｍ、後群縦倍率０．０７倍である。
【0116】
表４は、特許文献４の実施例１及び図７に示す本発明の実施例４の撮像光学系のスペックを示す表である。
【0117】
【表4】
【0118】
特許文献４の実施例１の撮像光学系は、以下の事項について改善することが考えられる。
（１）特許文献４の撮像光学系は、「前群等価温度係数」が正の値であるから、これが負の値となるように第１レンズＬ１を選定するが、「前群焦点距離」が正の値であるから、第１レンズＬ１として、正の温度係数を有する低屈折率のものを選定する。
（２）特許文献４の撮像光学系は、特許文献２の場合と同じく、後群の第４レンズに異常分散系レンズである「Ｓ－ＰＨＭ５２」が用いられている。本発明の撮像光学系では、異常分散レンズを選定対象から除外しているので、異常分散レンズ以外のレンズを選定する。
（３）特許文献４のものは、後群縦倍率が０．３４倍と比較的高く、実施例２の場合と同様に、前群等価温度係数の比重が高い例である。本実施例では、ガラスを選定することに重要性に焦点を当てることとし、そのため、後群縦倍率を小さくし、前群の寄与を小さくしたうえで、前群の等価温度係数が負となるようなガラスを選定する。言い換えれば、後群縦倍率を特許文献４のものと同程度に維持したうえで、本実施例のようにガラスを選定すれば、更に全群等価温度係数を改善することが可能となる。
以下、表４の下段を見ながら、本発明の実施例４の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
（１）特許文献４の撮像光学系は、「前群等価温度係数」が正の値であるから、これが負の値となるように第１レンズＬ１を選定するが、「前群焦点距離」が正の値であるから、第１レンズＬ１として、正の温度係数を有する低屈折率のものを選定する。
（２）特許文献４の撮像光学系は、特許文献２の場合と同じく、後群の第４レンズに異常分散系レンズである「Ｓ－ＰＨＭ５２」が用いられている。本発明の撮像光学系では、異常分散レンズを選定対象から除外しているので、異常分散レンズ以外のレンズを選定する。
（３）特許文献４のものは、後群縦倍率が０．３４倍と比較的高く、実施例２の場合と同様に、前群等価温度係数の比重が高い例である。本実施例では、ガラスを選定することに重要性に焦点を当てることとし、そのため、後群縦倍率を小さくし、前群の寄与を小さくしたうえで、前群の等価温度係数が負となるようなガラスを選定する。言い換えれば、後群縦倍率を特許文献４のものと同程度に維持したうえで、本実施例のようにガラスを選定すれば、更に全群等価温度係数を改善することが可能となる。
以下、表４の下段を見ながら、本発明の実施例４の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
【0119】
第１レンズＬ１（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｌ－ＢＳＬ７」を用いた。当該製品は、温度係数が３．３×１０－６と相対的に大きな正の温度係数を有する相対的に低屈折率のガラスである。
【0120】
第２レンズＬ２（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｌ－ＬＡＭ６９」を用いた。当該製品は、温度係数が－４．１×１０－６と相対的に大きな負の温度係数を有する非球面のガラスである。
【0121】
第３レンズＬ３（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＮＢＨ５６」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0122】
第４レンズＬ４（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ１２」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0123】
第５レンズＬ５（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｌ－ＬＡＬ１３」を用いた。当該製品は、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の負の温度係数を有する非球面のガラスである。
【0124】
図７及び表４に示す撮像光学系において工夫した点は以下のとおりである。まず．前群において工夫した点としては、「前群等価温度係数」を負の値とするために、「前群焦点距離」が正の値であることを考慮して、第１レンズＬ１を正の温度係数を有し、像面湾曲補正に有利な低屈折率の製品を選定したことが挙げられる。さらに、第２レンズＬ２を、負の温度係数を有する非球面レンズを選定したことが挙げられる。この結果、後群縦倍率を０．０７と小さくしたにも拘わらず、「前群等価温度係数」は［－１．３×１０－６］となった。
【0125】
つぎに、後群において工夫した点としては、特許文献４のものを基準とすると、第３レンズＬ３をより小さな負の温度係数を有するレンズに、第４レンズＬ４をより屈折率が高くて相対的に大きな負の温度係数を有するレンズに、第５レンズＬ５を相対的に大きな負の温度係数を有する非球面レンズに変更した。この結果、「後群等価温度係数」は［－７．８×１０－６］となった。
【0126】
そして、上記のような「前群等価温度係数」・「後群等価温度係数」によって、「全群等価温度係数」は［－９．１×１０－６］となった。この値の場合、数１の第２項［χ＋αξ］は［１．４×１０－５］であった。
【0127】
図８は、実施例４及び特許文献４の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図であり、図２に対応するものである。図８（ａ）～図８（ｃ）に示すＭＴＦ曲線を、図８（ｄ）～図８（ｆ）に示すＭＴＦ曲線とそれぞれ対比すると、図２の場合と同様の効果が認められる。また、図８（ａ）～図８（ｃ）を図８（ｄ）～図８（ｆ）と対比して見ると、非点収差、像面湾曲が補正されていることもわかる。さらに、Ｆナンバが１．６クラスという明るさを維持しながら、解像力がより向上していることが分かる。
【0128】
したがって、実施例４の撮像光学系は、対候性、解像力、レンズの明るさ性、コスト性の全てが優れていることがわかる。
【0129】
（実施例５）
図９は、本発明の実施例５の撮像光学系の模式図である。図９には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（正レンズ）、開口絞り、第３レンズＬ３（負レンズ）、第４レンズＬ４（正レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図９には、面番号１～１２も付している。Ｆｎｏ１．９２、焦点距離５．３５ｍｍ、前群焦点距離－１８．６３ｍｍ、後群焦点距離５．７７ｍｍ、後群縦倍率０．０９倍である。
図９は、本発明の実施例５の撮像光学系の模式図である。図９には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（負レンズ）、第２レンズＬ１（正レンズ）、開口絞り、第３レンズＬ３（負レンズ）、第４レンズＬ４（正レンズ）、第５レンズＬ５（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図９には、面番号１～１２も付している。Ｆｎｏ１．９２、焦点距離５．３５ｍｍ、前群焦点距離－１８．６３ｍｍ、後群焦点距離５．７７ｍｍ、後群縦倍率０．０９倍である。
【0130】
表５は、特許文献５の実施例１及び図９に示す本発明の実施例５の撮像光学系のスペックを示す表である。
【0131】
【表5】
【0132】
特許文献５の実施例１の撮像光学系は、以下の事項について改善することが考えられる。すなわち、特許文献５の撮像光学系は、特許文献２の場合と同様に、後群の第５レンズに異常分散系かつ非球面レンズである「Ｓ－ＦＰＭ３」が用いられており、非常に高価である。本発明の撮像光学系では、異常分散レンズを選定対象から除外しているので、異常分散レンズ以外のレンズを選定する。
以下、表５の下段を見ながら、本発明の実施例５の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
以下、表５の下段を見ながら、本発明の実施例５の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
【0133】
第１レンズＬ１（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＢＳＬ７」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する相対的に低屈折率のガラスである。
【0134】
第２レンズＬ２（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＮＰＨ２」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。なお、当該製品に代えて、相対的に小さな正の温度係数のガラスを用いることもできる。
【0135】
第３レンズＬ３（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＮＰＨ５」を用いた。当該製品は、第４レンズＬ４と第５レンズＬ５との間の負の温度係数を有するガラスである。
【0136】
第４レンズＬ４（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ２０」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0137】
第５レンズＬ５（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｌ－ＢＡＬ４２」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する非球面のガラスである。なお、これに代えて、正の温度係数を有する非球面のガラスとしてもよい。
【0138】
図９及び表５に示す撮像光学系において工夫した点は以下のとおりである。まず．前群において工夫した点は、第１レンズＬ１として、像面湾曲補正に有利な屈折率のレンズを選定したことが挙げられる。なお、「Ｓ－ＢＳＬ７」の屈折率は表１に示すように［１．５１６３］である。
【0139】
つぎに、第２レンズＬ２については、温度環境による焦点変動を抑制するためには、正の温度係数を有するガラスを選定するとよいが、実施例５の構成の場合、後群縦倍率が小さく相対的に前群等価温度係数の寄与が小さい。そこで、第２レンズＬ２は、色収差補正及び像面湾曲補正に寄与する条件で、高屈折率でアッベ数の小さなものを選定した。なお、前群等価温度係数は［１．７×１０－７］という僅かに正の値となったが、以下に説明するように特段の問題はない。
【0140】
つぎに、後群において工夫した点としては、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４とを、アッベ数比を考慮して選定した点である。前者のアッベ数は［２２．７］、後者のアッベ数は［５１．１］であるため、このアッベ数比は［０．４４］となる。
【0141】
また、第３レンズＬ３及び第４レンズＬ４については、温度係数も考慮した選定をした。第３レンズＬ３は温度係数をできるだけ小さく押さえたものとし、第４レンズＬ４は温度係数を大きな負の値を有するものとした。
【0142】
この結果、後群等価温度係数は［－６．２×１０－６］となり、全群等価温度係数も［－６．０×１０－６］となった。したがって、解像力、レンズの明るさの向上分を考えれば、前群等価温度係数が僅かに正の値となっても特段の問題はない。
【0143】
図１０は、実施例５及び特許文献５の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図であり、図２に対応するものである。図１０（ａ）～図１０（ｃ）に示すＭＴＦ曲線を、図１０（ｄ）～図１０（ｆ）に示すＭＴＦ曲線とそれぞれ対比すると、図２の場合と同様の効果が認められる。
【0144】
したがって、実施例５の撮像光学系は、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てが優れていることがわかる。
【0145】
（実施例６）
図１１は、本発明の実施例６の撮像光学系の模式図である。図１１には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（正レンズ）、第２レンズＬ１（負レンズ）、第３レンズＬ３（負レンズ）、第４レンズＬ４（正レンズ）、開口絞り、第５レンズＬ５（負レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、第７レンズＬ７（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図１１には、面番号１～１６も付している。Ｆｎｏ１．９１、焦点距離５．３８ｍｍ、前群焦点距離－１４．６９ｍｍ、後群焦点距離４．５６ｍｍ、後群縦倍率０．１３倍である。
図１１は、本発明の実施例６の撮像光学系の模式図である。図１１には、物体側から像側に向けて、第１レンズＬ１（正レンズ）、第２レンズＬ１（負レンズ）、第３レンズＬ３（負レンズ）、第４レンズＬ４（正レンズ）、開口絞り、第５レンズＬ５（負レンズ）、第６レンズＬ６（正レンズ）、第７レンズＬ７（正レンズ）、各種フィルタ及びカバーガラスの順に各レンズ等が配置されている状態を示している。なお、図１１には、面番号１～１６も付している。Ｆｎｏ１．９１、焦点距離５．３８ｍｍ、前群焦点距離－１４．６９ｍｍ、後群焦点距離４．５６ｍｍ、後群縦倍率０．１３倍である。
【0146】
表６は、特許文献６の実施例１及び図１１に示す本発明の実施例６の撮像光学系のスペックを示す表である。
【0147】
【表6】
【0148】
特許文献６の実施例１の撮像光学系は、以下の事項について改善することが考えられる。
（１）特許文献６の撮像光学系は、「前群焦点距離」が負の大きな値である［－９７．７４］であるから、「全群等価温度係数」に対して大きな影響を及ぼさないが、「前群等価温度係数」は正の値であるため、これを負の値となるように前群の各レンズを選定するとともに前群の寄与を大きくするため、パワーを相対的に大きくする。
（２）特許文献６の撮像光学系は、後群の第５レンズ（負レンズ）の温度係数が正の値であり、第６レンズ（正レンズ）の温度係数が正の値である。このため、「後群等価温度係数」が大きな正の値となっているから、本実施例では、パワーの大きな第６レンズに大きな負の温度係数を有するレンズを選定する。
以下、表６の下段を見ながら、本発明の実施例６の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
（１）特許文献６の撮像光学系は、「前群焦点距離」が負の大きな値である［－９７．７４］であるから、「全群等価温度係数」に対して大きな影響を及ぼさないが、「前群等価温度係数」は正の値であるため、これを負の値となるように前群の各レンズを選定するとともに前群の寄与を大きくするため、パワーを相対的に大きくする。
（２）特許文献６の撮像光学系は、後群の第５レンズ（負レンズ）の温度係数が正の値であり、第６レンズ（正レンズ）の温度係数が正の値である。このため、「後群等価温度係数」が大きな正の値となっているから、本実施例では、パワーの大きな第６レンズに大きな負の温度係数を有するレンズを選定する。
以下、表６の下段を見ながら、本発明の実施例６の撮像光学系において、具体的に選定したレンズについて説明する。
【0149】
第１レンズＬ１（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＨ６６」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。なお、これに代えて、相対的により小さな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスを用いることもできる。
【0150】
第２レンズＬ２（負レンズ）及び第３レンズＬ３（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＢＳＬ７」を用いた。当該製品は、負の温度係数を有する相対的に低屈折率のガラスである。なお、これに代えて、更に大きな温度係数が低い本出願人の製品「Ｌ－ＢＳＬ７」を用いることもできる。
【0151】
第４レンズＬ４（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＮＢＨ５６」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有するガラスである。
【0152】
第５レンズＬ５（負レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＮＰＨ３」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0153】
第６レンズＬ６（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＬ２０」を用いた。当該製品は、相対的に大きな負の温度係数を有する相対的に低屈折率のガラスである。
【0154】
第７レンズＬ７（正レンズ）のガラスは、本出願人の製品「Ｓ－ＬＡＨ５５Ｖ」を用いた。当該製品は、相対的に小さな負の温度係数を有する相対的に高屈折率のガラスである。
【0155】
図１１及び表６に示す撮像光学系において工夫した点は以下のとおりである。まず．前群において工夫した点としては、第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３については、実施例５の場合と同じ理由で、像面湾曲補正に有利な屈折率のレンズを選定したことが挙げられる。第１レンズＬ１としては、高屈折率であって、かつ、可能な限り温度係数が正であり、仮に、困難であれば可能な限り小さな負の値を有するガラスを選定する。
【0156】
また、後群において工夫した点としては、第４レンズＬ４として、色消しを考慮して、アッベ数が小さく、温度係数が小さな負の値のものを選定する。なお、「Ｓ－ＮＢＨ５６」のアッベ数は［２４．８］である。この結果、前群等価温度係数は［－４．５×１０－７］となった。
【0157】
つぎに、後群において工夫した点としては、第６レンズＬ６を強い正のパワーを有するものを選定した。第５レンズＬ５は、第６レンズＬ６との関係でアッベ数比が小さくなるものを選定した。正レンズの「Ｓ－ＬＡＬ２０」のアッベ数は［５１．１］、負レンズ「Ｓ－ＮＰＨ３」のアッベ数は［１７．５］であるため、このアッベ数比は［０．３４］となる。
【0158】
また、第７レンズＬ７（正レンズ）は、第５レンズＬ５（負レンズ）のアッベ数が小さいので、高屈折率ガラスを選定した。この結果、後群等価温度係数は［－１．０×１０－５］にとなり、全群等価温度係数は［－１．１×１０－５］になった。
【0159】
図１２は、実施例６及び特許文献６の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図であり、図２に対応するものである。図１２（ａ）～図１２（ｃ）に示すＭＴＦ曲線を、図１２（ｄ）～図１２（ｆ）に示すＭＴＦ曲線とそれぞれ対比すると、図２の場合と同様の効果が認められる。
【0160】
したがって、実施例６の撮像光学系は、対候性、解像力、レンズの明るさ、コスト性の全てが優れていることがわかる。
【0161】
本明細書における実施形態及び各実施例は、本発明の例示にしか過ぎない。本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容されるべきである。
【0162】
また、本明細書では、主として、車載カメラ装置用の撮像光学系について説明したが、撮像光学系はそこを通過光が取り込まれる撮像センサとともに撮像デバイスを構成する。そして、撮像デバイスは、車載カメラ装置のみならず、例えば、車載ステレオカメラ、車載センシングカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ドライブレコーダ、リアビューカメラ、サラウンドビューカメラ、車線検知装置、障害物検知装置、標識認知装置、信号認識装置、ＩＣの位置などを含む監視カメラ等の各種装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0163】
【図1】本発明の実施例１の撮像光学系の模式図である。
【図2】実施例１及び特許文献１の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図である。
【図3】本発明の実施例２の撮像光学系の模式図である。
【図4】実施例２及び特許文献２の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図である。
【図5】本発明の実施例３の撮像光学系の模式図である。
【図6】実施例３及び特許文献３の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図である。
【図7】本発明の実施例４の撮像光学系の模式図である。
【図8】実施例４及び特許文献４の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図である。
【図9】本発明の実施例５の撮像光学系の模式図である。
【図10】実施例５及び特許文献５の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図である。
【図11】本発明の実施例６の撮像光学系の模式図である。
【図12】実施例６及び特許文献６の撮像光学系のＭＴＦのシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【0164】
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
