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JP7414608B2 - 撮像レンズ系及び撮像装置 - Google Patents

撮像レンズ系及び撮像装置 Download PDF

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JP7414608B2
JP7414608B2 JP2020053630A JP2020053630A JP7414608B2 JP 7414608 B2 JP7414608 B2 JP 7414608B2 JP 2020053630 A JP2020053630 A JP 2020053630A JP 2020053630 A JP2020053630 A JP 2020053630A JP 7414608 B2 JP7414608 B2 JP 7414608B2
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Description

本発明は撮像レンズ系及び撮像装置に関する。
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。
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。
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。
特開2009-122379号公報
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。
また,コストダウンのためにレンズを全てプラスチックレンズにすると環境温度の変化に対して性能の安定性に欠けるという問題があった。
このように,従来の撮像レンズ系では,コストを抑え,且つ温度の変化に対する性能が安定化した撮像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。
一実施形態の撮像レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,前群レンズ系,後群レンズ系からなる撮像レンズ系であって,
前記前群レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有し,像側が凹形状である第1レンズ,負のパワーを有し,物体側が凹形状である第2レンズ,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第3レンズからなり,
前記後群レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第4レンズ,負のパワーを有する第5レンズ,第6レンズ,からなり,
前記第4レンズと前記第5レンズは接合レンズであり,前記第1レンズ及び前記第3レンズはガラスレンズであり,前記第2レンズ,前記第4レンズ及び前記第5レンズはプラスチックレンズであり,
前記第2レンズの焦点距離をf2,前記後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離をfrp,レンズ系全体の焦点距離をFとするとき,以下の式(1)及び式(2)を満たすようにした。
2<|f2/F| ・・・(1)
2<|frp/F| ・・・(2)
この構成によれば,プラスチックレンズの多用によりコストを抑え,且つ温度の変化に対する性能が安定化した撮像レンズ系を実現することができる。
本発明によれば,コストを抑え,且つ温度の変化に対する性能が安定化した撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。
実施例1に係る撮像レンズ系の構成を示す断面図である。 実施例1の撮像レンズ系における球面収差図である。 実施例1の撮像レンズ系における像面湾曲図である。 実施例1の撮像レンズ系における歪曲収差図である。 実施例1の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例1の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例1の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 画角を説明するための図である。 実施例2に係る撮像レンズ系の構成を示す断面図である。 実施例2の撮像レンズ系における球面収差図である。 実施例2の撮像レンズ系における像面湾曲図である。 実施例2の撮像レンズ系における歪曲収差図である。 実施例2の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例2の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例2の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例3に係る撮像レンズ系の構成を示す断面図である。 実施例3の撮像レンズ系における球面収差図である。 実施例3の撮像レンズ系における像面湾曲図である。 実施例3の撮像レンズ系における歪曲収差図である。 実施例3の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例3の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例3の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例4に係る撮像レンズ系の構成を示す断面図である。 実施例4の撮像レンズ系における球面収差図である。 実施例4の撮像レンズ系における像面湾曲図である。 実施例4の撮像レンズ系における歪曲収差図である。 実施例4の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例4の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例4の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例5に係る撮像レンズ系の構成を示す断面図である。 実施例5の撮像レンズ系における球面収差図である。 実施例5の撮像レンズ系における像面湾曲図である。 実施例5の撮像レンズ系における歪曲収差図である。 実施例5の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例5の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施例5の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。 実施の形態2に係る撮像装置の断面図である。
以下,本実施の形態に係る光学レンズ及び撮像装置を説明する。
(実施の形態1:撮像レンズ系)
実施の形態1の撮像レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,前群レンズ系,後群レンズ系からなる撮像レンズ系であって,
前記前群レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有し,像側が凹形状である第1レンズ,負のパワーを有し,物体側が凹形状である第2レンズ,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第3レンズからなり,
前記後群レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第4レンズ,負のパワーを有する第5レンズ,第6レンズ,からなり,
前記第4レンズと前記第5レンズは接合レンズであり,前記第1レンズ及び前記第3レンズはガラスレンズであり,前記第2レンズ,前記第4レンズ及び前記第5レンズはプラスチックレンズであり,
前記第2レンズの焦点距離をf2,前記後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離をfrp,レンズ系全体の焦点距離をFとするとき,以下の式(1)及び式(2)を満たすようにした。
2<|f2/F| ・・・(1)
2<|frp/F| ・・・(2)
このように,実施の形態1の撮像レンズ系によれば,コストを抑え,且つ温度の変化に対する性能が安定化した撮像レンズ系を実現できる。
上記実施の形態1の撮像レンズ系は,前記前記第6レンズがガラスレンズであり,前記第2レンズをf2,とするとき,以下の式(3)を満たすようにしてもよい。
0.5<|f2/frp|<2 ・・・(3)
これらの構成によれば,前群レンズ系中のプラスチックレンズと後群レンズ系中のプラスチックレンズ群との間で、温度変化によって双方で生じる屈折力変化を互いに補償させることができ、温度変化に伴う光学系全系の性能変化を抑制することができる。
次に,実施の形態1の撮像レンズ系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)
図1は,実施例1に係る撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図1において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,負のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞りSTOP,正のパワーを有する第4レンズL4,負のパワーを有する第5レンズL5,第6レンズL6からなる。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備える。
第1レンズL1は,負のパワーを有する非球面ガラスレンズである。第1レンズL1の物体側レンズ面S1は,物体側に凸形状の曲面部分を有している。第1レンズL1の像側レンズ面S2は像側に凹形状の曲面部分を有している。
第2レンズL2は,負のパワーを有する非球面プラスチックレンズである。第2レンズL2の物体側レンズ面S3は,物体側に凹形状の曲面部分を有している。また,第2レンズL2の像側レンズ面S4は像側に凸形状の曲面部分を有している。
第3レンズL3は,正のパワーを有する非球面ガラスレンズである。また,物体側レンズ面S5は,物体側に凸面を向けており,像側レンズ面S6は,像側に凸面を向けている。
絞りSTOPは,レンズ系のF値(Fno)を決める絞りである。絞りSTOPは,第3レンズL3と第4レンズL4との間に配置される。
第4レンズL4は,正のパワーを有する非球面プラスチックレンズである。物体側レンズ面S8は,物体側に凸面を向けており,像側レンズ面S9は,像側に凸面を向けている。
第5レンズL5は,負のパワーを有する非球面プラスチックレンズである。物体側レンズ面S10は,物体側に凹面を向けており,像側レンズ面S11は,像側に凸面を向けている。
第4レンズL4と第5レンズL5は,第4レンズL4の像側レンズ面S9と第5レンズL5の物体側レンズ面S10とを接合した接合レンズを構成している。
第6レンズL6は,正のパワーを有する非球面レンズである。物体側レンズ面S12は,物体側に凸面を向けており,像側レンズ面S13は,像側に凹面を向けている。第6レンズL6はガラスレンズである。
IRカットフィルタ12は,赤外領域の光をカットするためのフィルタである。IRカットフィルタ12は,撮像レンズ系11の設計時には,撮像レンズ系11と一体として扱われる。しかし,IRカットフィルタ12は,撮像レンズ系11の必須の構成要素ではない。
表1に,実施例1の撮像レンズ系11における,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。d線における屈折率及びd線におけるアッベ数は,撮像レンズ系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。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Figure 0007414608000001
レンズ面に採用される非球面形状は,Zをサグ量,cを曲率半径の逆数,kを円錐係数,rを光軸Zからの光線高さとして,4次,6次,8次,10次,12次の非球面係数をそれぞれα,α,α,α10,α12としたときに,次式により表わされる。
Figure 0007414608000002
表2に,実施例1の撮像レンズ系11において,非球面とされた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「-6.522528E-03」は,「-6.522528×10-3」を意味する。
Figure 0007414608000003
図2は,実施例1の撮像レンズ系における球面収差図である。図3は,実施例1の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図4は,実施例1の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図2~図4に示すように,実施例1の撮像レンズ系11では,半画角ωが65°,Fナンバが1.6である。図2の球面収差図では,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での光線の相対高さを示す。図3の像面湾曲図では,横軸は光軸Z方向の結像点の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図4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4の歪曲収差図では,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図2では,波長0.42μm,0.55μm及び0.68μmの光線によるシミュレーション結果を示している。図3,図4では,波長0.55μmの光線によるシミュレーション結果を示している。
後の表11に,各実施例の撮像レンズ系の特性値を計算した結果を示す。表11において,撮像レンズ系11における,第1レンズL1の焦点距離をf1,第2レンズL2の焦点距離をf2,第3レンズL3の焦点距離をf3,第4レンズL4の焦点距離をf4,第5レンズL5の焦点距離をf5,第6レンズL6の焦点距離をf6,レンズ系全体の焦点距離をF,第4レンズL4と第5レンズL5の合成焦点距離をf45、第4レンズL4と第5レンズL5と第6レンズL6の合成焦点距離をf456、前群のプラスチックレンズの合成焦点距離をffp、後群のプラスチックレンズの合成焦点距離をfrpとしたときの,各特性値を示している。また,表11の各種の焦点距離は,555nmの波長の光線を用いて計算した。実施例1では,第6レンズがガラスレンズであるので,後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離frpは,第4レンズL4と第5レンズL5の合成焦点距離f45となる。
図5は,実施例1の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図6は,実施例1の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図7は,実施例1の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図5~図7において,縦軸はMTF(Modulation Transfer Function)を示す。また横軸は空間周波数(cycles/mm)を示す。図5~図7では,画角別で空間周波数とMTFの関係を示している。図5~図7において,破線はタンジェンシャル面における空間周波数とMTFの関係を示している。また,実線はサジタル面における空間周波数とMTFの関係を示している。
なお,本明細書中において,画角は,光軸に沿う断面図において,第1レンズL1を実際に通過できる最軸外の光束について,物体側レンズ面に入射光を延長した線同士が互いに交わる角度を意味する。具体的には図8の「画角」に対応する。
図5~図7に示すように,実施例1の撮像レンズ系は,空間周波数とMTFの関係は異なる温度であってもほぼ同じ関係を保っている。
(実施例2)
図9は,実施例2の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図9において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,負のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞りSTOP,正のパワーを有する第4レンズL4,負のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。実施の形態2では,第6レンズL6はガラスレンズである。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備える。図9において,図1と同一の構成は,同じ符号を付して説明を省略する。
表3に,実施例2の撮像レンズ系11における各レンズ面のレンズデータを示す。表3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。d線における屈折率及びd線におけるアッベ数は,撮像レンズ系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。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Figure 0007414608000004
表4に,実施例2の撮像レンズ系11において,非球面とされた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4において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例1と同様の式にて表される。
Figure 0007414608000005
図10は,実施例2の撮像レンズ系における球面収差図である。図11は,実施例2の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図12は,実施例2の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図10~図12に示すように,実施例2の撮像レンズ系11では,半画角ωが65°,Fナンバが1.6である。図10の球面収差図では,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での光線の相対高さを示す。図11の像面湾曲図では,横軸は光軸Z方向の結像点の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図12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12の歪曲収差図では,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図10では,波長0.42μm,0.55μm及び0.68μmの光線によるシミュレーション結果を示している。図11,図12では,波長0.55μmの光線によるシミュレーション結果を示している。
表11に,実施例2の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す実施例2では,第6レンズがガラスレンズであるので,後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離frpは,第4レンズL4と第5レンズL5の合成焦点距離f45となる。
図13は,実施例2の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図14は,実施例2の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図15は,実施例2の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図13~図15において,縦軸はMTF(Modulation Transfer Function)を示す。また横軸は空間周波数(cycles/mm)を示す。図13~図15では,画角別で空間周波数とMTFの関係を示している。図13~図15において,破線はタンジェンシャル面における空間周波数とMTFの関係を示している。また,実線はサジタル面における空間周波数とMTFの関係を示している。
図13~図15に示すように,実施例2の撮像レンズ系は,空間周波数とMTFの関係は異なる温度であってもほぼ同じ関係を保っている。
(実施例3)
図16は,実施例3の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図16において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,負のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞りSTOP,正のパワーを有する第4レンズL4,負のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。実施の形態2では,第6レンズL6はガラスレンズである。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備える。図16において,図1と同一の構成は,同じ符号を付して説明を省略する。
表5に,実施例3の撮像レンズ系11における各レンズ面のレンズデータを示す。表5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。d線における屈折率及びd線におけるアッベ数は,撮像レンズ系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。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Figure 0007414608000006
表6に,実施例3の撮像レンズ系11において,非球面とされた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6において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例1と同様の式にて表される。
Figure 0007414608000007
図17は,実施例3の撮像レンズ系における球面収差図である。図18は,実施例3の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図19は,実施例3の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図17~図19に示すように,実施例3の撮像レンズ系11では,半画角ωが65°,Fナンバが1.6である。図17の球面収差図では,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での光線の相対高さを示す。図18の像面湾曲図では,横軸は光軸Z方向の結像点の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図19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19の歪曲収差図では,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図17では,波長0.42μm,0.55μm及び0.68μmの光線によるシミュレーション結果を示している。図18,図19では,波長0.55μmの光線によるシミュレーション結果を示している。
表11に,実施例3の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。実施例3では,第6レンズがガラスレンズであるので,後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離frpは,第4レンズL4と第5レンズL5の合成焦点距離f45となる。
図20は,実施例3の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図21は,実施例3の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図22は,実施例3の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図20~図22において,縦軸はMTF(Modulation Transfer Function)を示す。また横軸は空間周波数(cycles/mm)を示す。図20~図22では,画角別で空間周波数とMTFの関係を示している。図20~図22において,破線はタンジェンシャル面における空間周波数とMTFの関係を示している。また,実線はサジタル面における空間周波数とMTFの関係を示している。
図20~図22に示すように,実施例3の撮像レンズ系は,空間周波数とMTFの関係は異なる温度であってもほぼ同じ関係を保っている。
(実施例4)
図23は,実施例4の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図23において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,負のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞りSTOP,正のパワーを有する第4レンズL4,負のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。実施の形態4では,第6レンズL6はプラスチックレンズである。
撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備える。図23において,図1と同一の構成は,同じ符号を付して説明を省略する。
表7に,実施例4の撮像レンズ系11における各レンズ面のレンズデータを示す。表7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。d線における屈折率及びd線におけるアッベ数は,撮像レンズ系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。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Figure 0007414608000008
表8に,実施例4の撮像レンズ系11において,非球面とされた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において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例1と同様の式にて表される。
Figure 0007414608000009
図24は,実施例4の撮像レンズ系における球面収差図である。図25は,実施例4の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図26は,実施例4の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図24~図26に示すように,実施例4の撮像レンズ系11では,半画角ωが65°,Fナンバが1.6である。図24の球面収差図では,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での光線の相対高さを示す。図25の像面湾曲図では,横軸は光軸Z方向の結像点の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図26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26の歪曲収差図では,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図24では,波長0.42μm,0.55μm及び0.68μmの光線によるシミュレーション結果を示している。図25,図26では,波長0.55μmの光線によるシミュレーション結果を示している。
表11に,実施例4の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。実施例4では,第6レンズがプラスチックレンズであるので,後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離frpは,第4レンズL4,第5レンズL5及び第6レンズの合成焦点距離f456となる。
図27は,実施例4の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図28は,実施例4の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図29は,実施例4の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図27~図29において,縦軸はMTF(Modulation Transfer Function)を示す。また横軸は空間周波数(cycles/mm)を示す。図27~図29では,画角別で空間周波数とMTFの関係を示している。図27~図29において,破線はタンジェンシャル面における空間周波数とMTFの関係を示している。また,実線はサジタル面における空間周波数とMTFの関係を示している。
図27~図29に示すように,実施例4の撮像レンズ系は,空間周波数とMTFの関係は異なる温度であってもほぼ同じ関係を保っている。
(実施例5)
図30は,実施例5の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図30において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,負のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞りSTOP,正のパワーを有する第4レンズL4,負のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。実施の形態5では,第6レンズL6はプラスチックレンズである。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備える。図30において,図1と同一の構成は,同じ符号を付して説明を省略する。
表9に,実施例5の撮像レンズ系11における各レンズ面のレンズデータを示す。表9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。d線における屈折率及びd線におけるアッベ数は,撮像レンズ系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。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Figure 0007414608000010
表10に,実施例5の撮像レンズ系11において,非球面とされた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10において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例1と同様の式にて表される。
Figure 0007414608000011
図31は,実施例5の撮像レンズ系における球面収差図である。図32は,実施例5の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図33は,実施例5の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図31~図33に示すように,実施例5の撮像レンズ系11では,半画角ωが65°,Fナンバが1.6である。図31の球面収差図では,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での光線の相対高さを示す。図32の像面湾曲図では,横軸は光軸Z方向の結像点の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図33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33の歪曲収差図では,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図31では,波長0.42μm,0.55μm及び0.68μmの光線によるシミュレーション結果を示している。図32,図33では,波長0.55μmの光線によるシミュレーション結果を示している。
表11に,実施例5の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。実施例5では,第6レンズがプラスチックレンズであるので,後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離frpは,第4レンズL4,第5レンズL5及び第6レンズの合成焦点距離f456となる。
図34は,実施例5の撮像レンズ系における25℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図35は,実施例5の撮像レンズ系における-40℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図36は,実施例5の撮像レンズ系における115℃での空間周波数とMTFの関係を示すグラフである。図34~図36において,縦軸はMTF(Modulation Transfer Function)を示す。また横軸は空間周波数(cycles/mm)を示す。図34~図36では,画角別で空間周波数とMTFの関係を示している。図34~図36において,破線はタンジェンシャル面における空間周波数とMTFの関係を示している。また,実線はサジタル面における空間周波数とMTFの関係を示している。
図34~図36に示すように,実施例5の撮像レンズ系は,空間周波数とMTFの関係は異なる温度であってもほぼ同じ関係を保っている。
表11では、上記条件式に従って本実施形態における各条件式に対応する数値が挙げられた。明らかに、本実施形態の撮像レンズ系は、上記条件式を満足する。
Figure 0007414608000012
(実施の形態2:撮像装置への適用例)
図37は,実施の形態2に係る撮像装置の断面図である。撮像装置21は,撮像レンズ系11と,カバーガラス22と,撮像素子23と,を備える。撮像レンズ系11と,カバーガラス22と,撮像素子23と,は筐体(不図示)に収容されている。
撮像素子23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23は,撮像レンズ系11の結像位置に配置されている。なお,水平画角は,撮像素子23の水平方向に対応する画角である。
カバーガラス22は,撮像素子23を異物から保護するために,撮像素子23上に設けられている。
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。
11 撮像レンズ系
12 カットフィルタ
21 撮像装置
22 カバーガラス
23 撮像素子
L1,L2,L3,L4,L5,L6 レンズ
STOP 絞り
IMG 結像面

Claims (4)

  1. 物体側から像側に向かって順に,前群レンズ系,後群レンズ系からなる撮像レンズ系であって,
    前記前群レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有し,像側が凹形状である第1レンズ,負のパワーを有し,物体側が凹形状である第2レンズ,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第3レンズからなり,
    前記後群レンズ系は,物体側から像側に向かって順に,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第4レンズ,負のパワーを有する第5レンズ,第6レンズ,からなり,
    前記第4レンズと前記第5レンズは接合レンズであり,
    前記第1レンズ及び前記第3レンズはガラスレンズであり,
    前記第2レンズ,前記第4レンズ及び前記第5レンズはプラスチックレンズであり,
    前記第2レンズの焦点距離をf2,前記後群レンズ系の中のプラスチックレンズの合成焦点距離をfrp,レンズ系全体の焦点距離をFとするとき,以下の式(1)及び式(2)を満たす,撮像レンズ系。
    2<|f2/F| ・・・(1)
    2<|frp/F| ・・・(2)
  2. 前記第6レンズがガラスレンズであり,前記第2レンズをf2とするとき,以下の式(3)を満たす,請求項1に記載の撮像レンズ系。
    0.5<|f2/frp|<2 ・・・(3)
  3. 前記第6レンズがプラスチックレンズであり,前記第2レンズをf2とするとき,以下の式(4)を満たす,請求項1に記載の撮像レンズ系。
    0.5<|f2/frp|<2 ・・・(4)
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像レンズ系と,
    前記撮像レンズ系の像側に配置された撮像素子と,を備える撮像装置。
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