JP2019066583A - 撮像レンズおよびカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】中心部から周辺部まで、明るく高い解像度を有する撮像レンズおよびカメラを提供する。【解決手段】撮像レンズ110は、被写体から撮像素子120に向けて順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ素子10と、負の屈折力を有する第2レンズ素子20と、開口を有する絞り70と、正の屈折力を有する第3レンズ素子30と、正の屈折力を有する第4レンズ素子40と、負の屈折力を有する第5レンズ素子50と、からなる。レンズ全系の焦点距離fとする。第3レンズ素子30の被写体に向かい合う面と撮像素子120に向かい合う面との距離D1とし、D1/f≧0.294である。第5レンズ素子50の被写体に向かい合う面と撮像素子120に向かい合う面との距離D2とし、D2/f≧0.17である。【選択図】図1
Description
本発明は、撮像レンズおよびカメラに関する。
車載用のカメラを用いた運転支援システムの開発が進められている。車載用のカメラに用いられる撮像レンズは、良好な光学性能を有することが要望されている。この要望を満たすために、特許文献1は、非球面レンズを有する撮像レンズ系を開示する。この撮像レンズ系は、非球面レンズにより歪曲収差を補正し、周辺部に歪みのない画像が得られる。
車載用のカメラでは、歪曲収差を補正することのみならず、周辺部の明るさや解像度が高いことが求められている。このため、車載用のカメラに用いられる撮像レンズにも、周辺部の明るさや解像度が高いことが求められている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、中心部から周辺部まで、明るく高い解像度を有する撮像レンズおよびカメラを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る撮像レンズは、
被写体から撮像素子に向けて順に配置された、
正の屈折力を有する第1レンズ素子と、
負の屈折力を有する第2レンズ素子と、
開口を有する開口絞りと、
正の屈折力を有する第3レンズ素子と、
正の屈折力を有する第4レンズ素子と、
負の屈折力を有する第5レンズ素子と、からなり、
レンズ全系の焦点距離fとし、
前記第3レンズ素子の被写体に向かい合う面と前記撮像素子に向かい合う面との距離D1とし、D1/f≧0.294であり、
前記第5レンズ素子の被写体に向かい合う面と前記撮像素子に向かい合う面との距離D2とし、D2/f≧0.17である、
ことを特徴とする。
被写体から撮像素子に向けて順に配置された、
正の屈折力を有する第1レンズ素子と、
負の屈折力を有する第2レンズ素子と、
開口を有する開口絞りと、
正の屈折力を有する第3レンズ素子と、
正の屈折力を有する第4レンズ素子と、
負の屈折力を有する第5レンズ素子と、からなり、
レンズ全系の焦点距離fとし、
前記第3レンズ素子の被写体に向かい合う面と前記撮像素子に向かい合う面との距離D1とし、D1/f≧0.294であり、
前記第5レンズ素子の被写体に向かい合う面と前記撮像素子に向かい合う面との距離D2とし、D2/f≧0.17である、
ことを特徴とする。
このようにすることで、第3レンズ素子および第5レンズ素子を構成するレンズ面の曲率半径を大きくできる。これにより、中心部から周辺部まで、明るく高い解像度を有する画像が得られる。
前記第1レンズ素子は、前記撮像素子に向かい合う面の周辺部に第1の接触面を有し、
前記第2レンズ素子は、前記被写体に向かい合う面の周辺部に前記第1の接触面に接触する第2の接触面を有してもよい。
このようにすることで、第1レンズ素子と第2レンズ素子の光軸がずれることを防ぐことができる。
前記第2レンズ素子は、前記被写体に向かい合う面の周辺部に前記第1の接触面に接触する第2の接触面を有してもよい。
このようにすることで、第1レンズ素子と第2レンズ素子の光軸がずれることを防ぐことができる。
前記第1レンズ素子から前記第5レンズ素子は、ガラスから構成されてもよい。
このようにすることで、温度変化によるピントのずれや解像度の劣化を防ぐことができる。
このようにすることで、温度変化によるピントのずれや解像度の劣化を防ぐことができる。
前記第1レンズ素子から前記第5レンズ素子の両面は、球面で構成されてもよい。
このようにすることで、前記第1レンズ素子から前記第5レンズ素子が、ガラスから構成される場合でも、容易に作成することができる。
このようにすることで、前記第1レンズ素子から前記第5レンズ素子が、ガラスから構成される場合でも、容易に作成することができる。
上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係るカメラは、
前記撮像レンズと、
前記レンズにより撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、
を備える。
前記撮像レンズと、
前記レンズにより撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、
を備える。
本発明によれば、D1/f≧0.294、およびD2/f≧0.17を満たすことで、第3レンズ素子および第5レンズ素子を構成するレンズ面の曲率半径を大きくできる。これにより、中心部から周辺部まで、明るく高い解像度を有する撮像レンズおよびカメラを提供することが可能となる。
以下、本発明を実施するための形態に係る撮像レンズを、車載用のカメラに備えられる撮像レンズを例に図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係るカメラ100は、図1に示すように、第1〜第5レンズ素子10〜50からなる撮像レンズ110と、撮像レンズ110により撮像面に被写体像が結像される撮像素子120と、絞り70と、撮像レンズ110と撮像素子120と絞り70とを収容するハウジング130と、を備える。カメラ100は、車両後方の画像を撮像する車載カメラとして用いられるものである。なお、撮像レンズ110は、レンズ全系の焦点距離fを有する。
撮像素子120は、撮像レンズ110により撮像面に結像された被写体像を電気信号に変換する。撮像素子120は、被写体像を電気信号に変換するものであれば特に限定されず、例えばCCD(Charge-Coupled Device)型イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等から構成される。撮像素子120の撮像面には、平板状のガラスフィルタ60が配置されている。ガラスフィルタ60は、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタなどから構成される。
ハウジング130内には、被写体から撮像素子120に向けて順に、第1レンズ素子10、第2レンズ素子20、絞り70、第3レンズ素子30、第4レンズ素子40、第5レンズ素子50が、配置されている。
第1レンズ素子10は、ガラスから構成され、正の屈折力を有する凸メニスカスレンズである。第1レンズ素子10の被写体に向かい合う面11が凸面であり、撮像素子120に向かい合う面12が凹面である。面11および面12は、球面として成形される。第1レンズ素子10は、面12の周辺部に第1の接触面13を有する。外界に接する第1レンズ素子10には、カメラ100を車外に取り付け可能とするために、硬さおよび耐水性の高いガラスを用いる。第1レンズ素子10には、ヌープ硬さHkが730以上、耐水性等級1のガラスを用いることが好ましい。例えば、第1レンズ素子10を構成するガラスとして、オハラ社製のS−LAH65V(ヌープ硬さHk=730、耐水性等級1)を用いるとよい。なお、後述する第2〜第5レンズ素子20〜50は、外界に接しないので、第1レンズ素子10を構成するガラスより硬さおよび耐水性の低いガラスを用いてもよい。
第2レンズ素子20は、ガラスから構成され、負の屈折力を有する。第2レンズ素子20の被写体の向かい合う面21および撮像素子120に向かい合う面22は、それぞれ凹面である。面21および面22は、球面として成形される。第2レンズ素子20は、面21の周辺部に第1の接触面13に接触する第2の接触面23を有する。
絞り70は、開口部71を有する非透光性の樹脂から構成され、第2レンズ素子20と第3レンズ素子30の間に配置される。絞り70は、撮像レンズ120のF値を決定するものである。
第3レンズ素子30は、ガラスから構成され、正の屈折力を有する。第3レンズ素子30の被写体に向かい合う面31および撮像素子120に向かい合う面32は、それぞれ凸面である。面31および面32は、球面として形成される。第3レンズ素子30の面32と面32との光軸L上における距離D1とすると、D1/fは、0.294以上であり、好ましくは、0.375以上である。また、D1/fは、好ましくは0.524以下であり、より好ましくは、0.414以下である。これにより、面32と面32の曲率半径を大きくすることができる。
第4レンズ素子40は、ガラスから構成され、正の屈折力を有する凹メニスカスレンズである。第4レンズ素子40の被写体に向かい合う面41は、凹面であり、撮像素子120に向かい合う面42は、凸面である。面41および面42は、球面として形成される。第4レンズ素子40の面41は、第3レンズ素子30の面32に接合される。これにより、球面収差を小さくすることができる。
第5レンズ素子50は、ガラスから構成され、負の屈折力を有する凹メニスカスレンズである。第5レンズ素子50の被写体に向かい合う面51は、凹面であり、撮像素子120に向かい合う面52は、凸面である。面51および面52は、球面として形成される。第5レンズ素子50の面51と面52との距離D2とすると、D2/fは0.17以上であり、好ましくは0.311以上である。また、好ましくは、D2/fは、好ましくは0.354以下であり、より好ましくは0.313以下である。これにより、面51と面52の曲率半径を大きくすることができる。
次に、上記構成を有する撮像レンズ110の具体的な数値による実施例を以下に示す。実施例1〜4では、D1/fが、0.375以上0.414以下であり、D2/fが0.311以上0.313以下である例を示す。実施例5〜8では、D1/fは、0.294以上0.524以下であり、D2/fは0.17以上0.354以下である例を示す。以下に示す実施例では、83.00cyc/mmにおけるMTF(Modulation Transfer Function)の値が、中心で0.7以上、且つ周辺部で0.5以上である場合、優れた解像度を有するとし、中心で0.65以上、且つ周辺部で0.45以上である場合、良好な解像度を有するとした。
(実施例1)
実施例1の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.4107であり、D2/fは、0.3126である。
実施例1の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.4107であり、D2/fは、0.3126である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0506(mm)
F値:2.1208
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.00948(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.8795(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0506(mm)
F値:2.1208
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.00948(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.8795(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.11941、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.733(mm)、面12の曲率半径R12=15.982(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.75(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.02018、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−41.96(mm)、面22の曲率半径R22=22.242(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.55(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.68(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.611(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.96(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.09911、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=9.623(mm)、面32の曲率半径R32=−5.249(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.1(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.005884、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−5.249(mm)、面42の曲率半径R42=−21.343(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.20859、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.059(mm)、面52の曲率半径R52=−10.223(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.89(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=1.56448(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例1の撮像レンズ110における周辺光量比を図2に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図3に示す。実線Tは、タンジェンシャル面におけるMTFを表し、破線Sは、サジタル面におけるMTFを表す。MTFは、撮像レンズ110の結像性能を知るために、被写体の持つコントラストをどの程度忠実に再現できるかを空間周波数特性として表現したものである。撮像レンズ110の像面湾曲を図4(A)、F-tan(theta)distortionを図4(B)、F-theta distortionを図4(C)に示す。像面湾曲およびF-tan(theta)distortionは、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。像面湾曲を示す図における実線は、タンジェンシャル面における像面湾曲を表し、破線は、サジタル面における像面湾曲を表す。実施例1の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で88%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.7以上、周辺部で0.5以上であり、優れた解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.04〜0.06mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは、0〜0.5%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布しており、良好である。
(実施例2)
実施例2の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=4.9(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.3752であり、D2/fは、0.3124である。
実施例2の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=4.9(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.3752であり、D2/fは、0.3124である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0588(mm)
F値:2.1239
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.19877(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.7488(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0588(mm)
F値:2.1239
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.19877(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.7488(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.1227、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.586(mm)、面12の曲率半径R12=15.288(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.76(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.01968、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−42.509(mm)、面22の曲率半径R22=21.395(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.55(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.69(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.584(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.86(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.10024、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=9.515(mm)、面32の曲率半径R32=−5.531(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.33(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.0495、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−5.531(mm)、面42の曲率半径R42=−20.986(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.09115、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.153(mm)、面52の曲率半径R52=−10.895(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.88(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=1.75377(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例2の撮像レンズ110における周辺光量比を図5に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図6に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図7(A)、F-tan(theta)distortionを図7(B)、F-theta distortionを図7(C)に示す。像面湾曲およびF-tan(theta)distortionは、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例2の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で88%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.7以上、周辺部で0.5以上であり、優れた解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.04〜0.06mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは、−0.2〜0%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布しており、良好である。
(実施例3)
実施例3の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.4(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.4138であり、D2/fは、0.3126である。
実施例3の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.4(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.4138であり、D2/fは、0.3126である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0486(mm)
F値:2.1213
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.01012(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.8901(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0486(mm)
F値:2.1213
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.01012(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.8901(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.11916、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.747(mm)、面12の曲率半径R12=16.083(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.74(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.02003、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−42.27(mm)、面22の曲率半径R22=22.397(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.54(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.68(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.611(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.96(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.0985、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=9.683(mm)、面32の曲率半径R32=−5.233(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.09(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.005902、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−5.233(mm)、面42の曲率半径R42=−21.277(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.20833、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.064(mm)、面52の曲率半径R52=−10.249(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.89(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=1.75377(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例3の撮像レンズ110における周辺光量比を図8に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図9に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図10(A)、F-tan(theta)distortionを図10(B)、F-theta distortionを図10(C)に示す。像面湾曲およびF-tan(theta)distortionは、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例3の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で88%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.7以上、周辺部で0.5以上であり、優れた解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.04〜0.06mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは、0〜0.5%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布しており、良好である。
(実施例4)
実施例4の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.07(mm)である。D1/fは、0.410479であり、D2/fは、0.31168である。
実施例4の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.07(mm)である。D1/fは、0.410479であり、D2/fは、0.31168である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0579(mm)
F値:2.12107
半画角:12.48°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.01965(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.8997(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0579(mm)
F値:2.12107
半画角:12.48°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.01965(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.8997(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.11927、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.741(mm)、面12の曲率半径R12=15.964(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.75(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.02013、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−42.056(mm)、面22の曲率半径R22=21.157(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.55(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.68(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.604(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.98(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.09961、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=9.575(mm)、面32の曲率半径R32=−5.252(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.01(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.005881、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−5.252(mm)、面42の曲率半径R42=−21.6(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.20854、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.06(mm)、面52の曲率半径R52=−10.192(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.89(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=1.57465(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例4の撮像レンズ110における周辺光量比を図11に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図12に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図13(A)、F-tan(theta)distortionを図13(B)、F-theta distortionを図13(C)に示す。像面湾曲およびF-tan(theta)distortionは、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例4の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で88%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.7以上、周辺部で0.5以上であり、優れた解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.04〜0.06mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは、−0.2〜0.4%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布しており、良好である。
(実施例5)
実施例5の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=3.85(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.2940であり、D2/fは、0.31159である。
実施例5の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=3.85(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.2940であり、D2/fは、0.31159である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0941(mm)
F値:2.1269
半画角:12.48°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.60996(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.77(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0941(mm)
F値:2.1269
半画角:12.48°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.60996(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.77(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.12734、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.314(mm)、面12の曲率半径R12=13.156(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.77(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.02186、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−38.735(mm)、面22の曲率半径R22=21.033(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.59(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=1.49(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.472(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.36(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.10608、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=8.991(mm)、面32の曲率半径R32=−5.889(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.67(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.005245、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−5.889(mm)、面42の曲率半径R42=−19.287(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.19649、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.309(mm)、面52の曲率半径R52=−12.191(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.85(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=2.16496(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例5の撮像レンズ110における周辺光量比を図14に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図15に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図16(A)、F-tan(theta)distortionを図16(B)、F-theta distortionを図16(C)に示す。像面湾曲は、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例5の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で88%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.65以上、周辺部で0.45以上であり、良好な解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.04〜0.07mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは、−0.4〜0%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布しており、良好である。
(実施例6)
実施例6の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=6.8(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.5234であり、D2/fは、0.3140である。
実施例6の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=6.8(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.08(mm)である。D1/fは、0.5234であり、D2/fは、0.3140である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:12.9906(mm)
F値:2.1268
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:1.95976(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:18.0598(mm)
レンズ全系の焦点距離f:12.9906(mm)
F値:2.1268
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:1.95976(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:18.0598(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.11656、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.898(mm)、面12の曲率半径R12=18.64(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.51(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.02055、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−41.21(mm)、面22の曲率半径R22=33.226(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.38(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.7(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.908(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.28(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.07285、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=13.092(mm)、面32の曲率半径R32=−4.754(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.04(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.006497、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−4.754(mm)、面42の曲率半径R42=−14.869(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.20555、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.119(mm)、面52の曲率半径R52=−12.378(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.81(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=1.51476(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例6の撮像レンズ110における周辺光量比を図17に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図18に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図19(A)、F-tan(theta)distortionを図19(B)、F-theta distortionを図19(C)に示す。像面湾曲は、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例6の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で88%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.65以上、周辺部で0.5以上であり、良好な解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.4〜0.06mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは0〜0.7%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜3%の間に分布しており、良好である。
(実施例7)
実施例7の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=2.3(mm)である。D1/fは、0.4098であり、D2/fは、0.1758である。
実施例7の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=2.3(mm)である。D1/fは、0.4098であり、D2/fは、0.1758である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0786(mm)
F値:2.1144
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:3.51027(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.5921(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0786(mm)
F値:2.1144
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:3.51027(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.5921(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.12341、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.515(mm)、面12の曲率半径R12=14.843(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.76(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.01902、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−44.515(mm)、面22の曲率半径R22=13.254(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.53(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.56(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.699(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.97(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.10951、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=8.709(mm)、面32の曲率半径R32=−6.49(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.1(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.004759、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−6.49(mm)、面42の曲率半径R42=−22.521(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.21397、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−3.957(mm)、面52の曲率半径R52=−7.887(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=1(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=3.06707(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例7の撮像レンズ110における周辺光量比を図20に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図21に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図22(A)、F-tan(theta)distortionを図22(B)、F-theta distortionを図22(C)に示す。像面湾曲は、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例7の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で87%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.65以上、周辺部で0.45以上であり、良好な解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.3〜0.07mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは−0.2〜0%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布しており、良好である。
(実施例8)
実施例8の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.6(mm)である。D1/fは、0.4116であり、D2/fは、0.3532である。
実施例8の撮像レンズ110は、第3レンズ素子30の面31と面32との光軸L上の距離D1=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50の面51と面52との光軸L上の距離D2=4.6(mm)である。D1/fは、0.4116であり、D2/fは、0.3532である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f:13.0218(mm)
F値:2.1357
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:1.99655(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.7665(mm)
レンズ全系の焦点距離f:13.0218(mm)
F値:2.1357
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:1.99655(mm)
第1レンズ素子10の面11から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL:17.7665(mm)
第1レンズ素子10のパワー値=0.12339、第1レンズ素子10の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11の曲率半径R11=6.516(mm)、面12の曲率半径R12=15.43(mm)、直径=9.4(mm)、面11と面12との光軸L上の距離D3=2.69(mm)
第2レンズ素子20のパワー値=−0.02513、第2レンズ素子20の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21の曲率半径R21=−33.686(mm)、面22の曲率半径R22=37.752(mm)、直径=8.4(mm)、面12と面21との光軸L上の距離D4=0.54(mm)、面21と面22との光軸L上の距離D5=0.76(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.643(mm)、面22と絞り70との光軸L上の距離D6=0.44(mm)
第3レンズ素子30のパワー値=0.07921、第3レンズ素子30の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31の曲率半径R31=12.041(mm)、面32の曲率半径R32=−4.882(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31との光軸L上の距離D7=0.09(mm)
第4レンズ素子40のパワー値=0.006327、第4レンズ素子40の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41の曲率半径R41=−4.882(mm)、面42の曲率半径R42=−14.428(mm)、直径=8.0(mm)、面41と面42との光軸L上の距離D8=0.5(mm)
第5レンズ素子50のパワー値=−0.20635、第5レンズ素子50の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51の曲率半径R51=−4.103(mm)、面52の曲率半径R52=−12.537(mm)、直径=9.6(mm)、面42と面51との光軸L上の距離D9=0.79(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52と面61との光軸L上の距離D10=1.55155(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
実施例8の撮像レンズ110における周辺光量比を図23に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図24に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図25(A)、F-tan(theta)distortionを図25(B)、F-theta distortionを図25(C)に示す。像面湾曲は、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。実施例8の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で87%であり、周辺部まで明るいことがわかる。MTFの値は、中心で0.7以上、周辺部で0.45以上であり、良好な解像度を有することがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.4〜0.6mmの間に分布しており、良好である。F-tan(theta)distortionは0〜0.4%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2.5%の間に分布しており、良好である。
実施例1〜4では、D1/fが0.375以上0.414以下であり、D2/fが0.311以上0.313以下であることで、MTFの値は、中心で0.7以上、周辺部で0.5以上である。実施例5〜8では、D1/fが0.294以上0.524以下であり、D2/fが0.17以上0.354以下であることで、MTFの値は、中心で0.65以上、周辺部で0.45以上である。D1/f、D2/fが上記値を満たすことで、中心部および周辺部の解像度が優れるまたは良好であることがわかる。これは、D1/f、D2/fが上記値を満たすことで、面32と面32および面51と面52の曲率半径を大きくすることができるためであると考えられる。実施例1〜8では、周辺光量比は、周辺部で87%以上であり、周辺部まで明るいことがわかる。像面湾曲、F-tan(theta)distortion、F-theta distortionの結果についても良好である。また、第1〜第5レンズ素子10〜50は、ガラスから構成されるので、樹脂から構成されるレンズを用いる場合に比べて、温度変化によるピントのずれが少ない。第1〜第5レンズ素子10〜50を構成する面は、球面として形成されるので容易に作成できる。外界に接する第1レンズ素子10には、硬さおよび耐水性の高いガラスを用いているので、カメラ100を車外に取り付けてもレンズに傷がつきにくく、画質の劣化を防ぐことができる。
つぎに、D1/fが、0.294未満である比較例1と、D2/fが、0.17未満である比較例2と、について説明する。比較例1および2に係る撮像レンズ110’は、図26に示すように、第1〜第5レンズ素子10’〜50’を備える。撮像レンズ110’の具体的な数値を以下に示す。
(比較例1)
比較例1の撮像レンズ110’は、第3レンズ素子30’の面31’と面32’との光軸L上の距離D1’=3.8(mm)であり、第5レンズ素子50’の面51’と面52’との光軸L上の距離D2’=4.08(mm)である。D1’/f’は、0.2898であり、D2’/f’は、0.3112である。
比較例1の撮像レンズ110’は、第3レンズ素子30’の面31’と面32’との光軸L上の距離D1’=3.8(mm)であり、第5レンズ素子50’の面51’と面52’との光軸L上の距離D2’=4.08(mm)である。D1’/f’は、0.2898であり、D2’/f’は、0.3112である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f’:13.1101(mm)
F値:2.1291
半画角:12.48°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.67128(mm)
第1レンズ素子10’の面11’から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL’:17.79(mm)
レンズ全系の焦点距離f’:13.1101(mm)
F値:2.1291
半画角:12.48°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:2.67128(mm)
第1レンズ素子10’の面11’から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL’:17.79(mm)
第1レンズ素子10’のパワー値=0.12768、第1レンズ素子10’の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11’の曲率半径R11’=6.297(mm)、面12’の曲率半径R12’=12.95(mm)、直径=9.4(mm)、面11’と面12’との光軸L上の距離D3’=2.77(mm)
第2レンズ素子20’のパワー値=−0.02216、第2レンズ素子20’の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21’の曲率半径R21’=−38.207(mm)、面22’の曲率半径R22’=21.096(mm)、直径=8.4(mm)、面12’と面21’との光軸L上の距離D4’=0.6(mm)、面21’と面22’との光軸L上の距離D5’=1.51(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.471(mm)、面22’と絞り70との光軸L上の距離D6’=0.36(mm)
第3レンズ素子30’のパワー値=0.10679、第3レンズ素子30’の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31’の曲率半径R31’=8.931(mm)、面32’の曲率半径R32’=−5.902(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31’との光軸L上の距離D7’=0.66(mm)
第4レンズ素子40’のパワー値=0.0052334、第4レンズ素子40’の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41’の曲率半径R41’=−5.902(mm)、面42’の曲率半径R42’=−19.167(mm)、直径=8.0(mm)、面41’と面42’との光軸L上の距離D8’=0.5(mm)
第5レンズ素子50’のパワー値=−0.19599、第5レンズ素子50’の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51’の曲率半径R51’=−4.32(mm)、面52’の曲率半径R52’=−12.263(mm)、直径=9.6(mm)、面42’と面51’との光軸L上の距離D9’=0.84(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52’と面61との光軸L上の距離D10’=2.22628(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
比較例1の撮像レンズ110’における周辺光量比を図27に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110’のMTFを図28に示す。撮像レンズ110’の像面湾曲を図29(A)、F-tan(theta)distortionを図29(B)、F-theta distortionを図29(C)に示す。像面湾曲は、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。比較例1の撮像レンズ110’では、周辺光量比は、周辺部で88%である。MTFの値は、中心で0.7以上であり、周辺部で0.45未満であり、解像度が不良であることがわかる。撮像レンズ110’の像面湾曲は、−0.4〜0.7mmの間に分布している。F-tan(theta)distortionは−0.5〜0%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜4%の間に分布している。
(比較例2)
比較例2の撮像レンズ110’は、第3レンズ素子30’の面31’と面32’との光軸L上の距離D1’=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50’の面51’と面52’との光軸L上の距離D2’=2.2(mm)である。D1’/f’は、0.4099であり、D2’/f’は、0.1682である。
比較例2の撮像レンズ110’は、第3レンズ素子30’の面31’と面32’との光軸L上の距離D1’=5.36(mm)であり、第5レンズ素子50’の面51’と面52’との光軸L上の距離D2’=2.2(mm)である。D1’/f’は、0.4099であり、D2’/f’は、0.1682である。
物体距離:∞
レンズ全系の焦点距離f’:13.0743(mm)
F値:2.1133
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:3.59097(mm)
第1レンズ素子10’の面11’から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL’:17.561(mm)
レンズ全系の焦点距離f’:13.0743(mm)
F値:2.1133
半画角:12.49°
像高:3.3045(mm)
バックフォーカス:3.59097(mm)
第1レンズ素子10’の面11’から撮像素子120の撮像面までの光軸L上における距離TL’:17.561(mm)
第1レンズ素子10’のパワー値=0.12373、第1レンズ素子10’の屈折率nd1=1.803999、アッベ数vd1=46.58、面11’の曲率半径R11’=6.498(mm)、面12’の曲率半径R12’=14.749(mm)、直径=9.4(mm)、面11’と面12’との光軸L上の距離D3’=2.76(mm)
第2レンズ素子20’のパワー値=−0.01914、第2レンズ素子20’の屈折率nd2=1.846663、アッベ数vd2=23.78、面21’の曲率半径R21’=−44.243(mm)、面22’の曲率半径R22’=12.943(mm)、直径=8.4(mm)、面12’と面21’との光軸L上の距離D4’=0.53(mm)、面21’と面22’との光軸L上の距離D5’=0.55(mm)
絞り70の開口部71の直径R71=4.704(mm)、面22’と絞り70との光軸L上の距離D6’=0.97(mm)
第3レンズ素子30’のパワー値=0.11009、第3レンズ素子30’の屈折率nd3=1.953747、アッベ数vd3=32.32、面31’の曲率半径R31’=8.663(mm)、面32’の曲率半径R32’=−6.585(mm)、直径=5.6(mm)、絞り70と面31’との光軸L上の距離D7’=0.09(mm)
第4レンズ素子40’のパワー値=0.004691、第4レンズ素子40’の屈折率nd4=1.92286、アッベ数vd4=20.88、面41’の曲率半径R41’=−6.585(mm)、面42’の曲率半径R42’=−22.547(mm)、直径=8.0(mm)、面41’と面42’との光軸L上の距離D8’=0.5(mm)
第5レンズ素子50’のパワー値=−0.21435、第5レンズ素子50’の屈折率nd5=1.846663、アッベ数vd5=23.78、面51’の曲率半径R51’=−3.95(mm)、面52’の曲率半径R52’=−7.76(mm)、直径=9.6(mm)、面42’と面51’との光軸L上の距離D9’=1.01(mm)
ガラスフィルタ60の屈折率nd6=1.516798、アッベ数vd6=64.2、面61の曲率半径R61=∞、面62の曲率半径R62=∞、面52’と面61との光軸L上の距離D10’=3.14597(mm)、面61と面62との光軸L上の距離D11=0.4(mm)、面62と撮像素子120の撮像面との光軸L上の距離=0.045(mm)
比較例2の撮像レンズ110における周辺光量比を図30に示す。83.00cyc/mmにおける撮像レンズ110のMTFを図31に示す。撮像レンズ110の像面湾曲を図32(A)、F-tan(theta)distortionを図32(B)、F-theta distortionを図32(C)に示す。像面湾曲は、656nm、588nm、546nm、486nm、436nmの波長の光それぞれについて示す。比較例2の撮像レンズ110では、周辺光量比は、周辺部で87%である。MTFの値は、中心で0.7未満、周辺部で0.45未満であり、解像度が不良であることがわかる。撮像レンズ110の像面湾曲は、−0.3〜0.8mmの間に分布している。F-tan(theta)distortionは−0.8〜0.1%の間に分布しており、F-theta distortionは、0〜2%の間に分布している。
比較例1では、D1/fは、0.294未満である。比較例2では、D2/fは0.17未満である。このため、比較例1および2のMTFの値は、周辺部で0.45未満であり、解像度が不良である。従って、D1/fが、0.294未満、またはD2/fは0.17未満であることで、周辺部の解像度が劣ることがわかる。比較例1では、F-theta distortionが、0〜4%の間に分布しており、実施例1〜8に比べて値が大きく、歪曲収差が大きいことがわかる。比較例2では、F-tan(theta)distortionが−0.8〜0.1%の間に分布しており、実施例1〜8に比べて値が大きく、歪曲収差が大きいことがわかる。
(変形例)
上述の実施の形態において、第1〜第5レンズ素子10〜50がガラスから構成される球面レンズである例について説明した。第1〜第5レンズ素子10〜50を構成する素材は、樹脂などのガラス以外の材料であってもよい。また、撮像レンズ110が備える第1〜第5レンズ素子10〜50で用いられるレンズの面は、球面、平面、あるいは非球面で形成されてもよい。レンズの面が球面又は平面の場合、レンズの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げるので好ましい。レンズの面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスまたは樹脂を型で非球面形状に形成したモールド非球面、ガラスの表面に樹脂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も構わない。また、必要に応じて、レンズの面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ等としてもよい。また、レンズ全系において、使用時等に外部に晒される面には、必要に応じて様々な加工を施すことも可能である。この加工の例としては、レンズ本体の曇り防止や水滴形成防止のために表面部を光触媒等により親水化すること等が挙げられる。また、第1から第5レンズ素子10〜50は、それぞれ1枚のレンズから構成されてもよく、複数のレンズを組み合わせて一つのレンズ素子としてもよい。
上述の実施の形態において、第1〜第5レンズ素子10〜50がガラスから構成される球面レンズである例について説明した。第1〜第5レンズ素子10〜50を構成する素材は、樹脂などのガラス以外の材料であってもよい。また、撮像レンズ110が備える第1〜第5レンズ素子10〜50で用いられるレンズの面は、球面、平面、あるいは非球面で形成されてもよい。レンズの面が球面又は平面の場合、レンズの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げるので好ましい。レンズの面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスまたは樹脂を型で非球面形状に形成したモールド非球面、ガラスの表面に樹脂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も構わない。また、必要に応じて、レンズの面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ等としてもよい。また、レンズ全系において、使用時等に外部に晒される面には、必要に応じて様々な加工を施すことも可能である。この加工の例としては、レンズ本体の曇り防止や水滴形成防止のために表面部を光触媒等により親水化すること等が挙げられる。また、第1から第5レンズ素子10〜50は、それぞれ1枚のレンズから構成されてもよく、複数のレンズを組み合わせて一つのレンズ素子としてもよい。
上述の実施の形態において、撮像レンズ110が有する第3レンズ素子30と第4レンズ素子40とが接合レンズである例について説明した。第3レンズ素子30と第4レンズ素子40とは、離間して配置されてもよい。
上述の実施の形態において、撮像レンズ110が、絞り70を有する例について説明した。撮像レンズ110は、絞り70に加えて、副絞りを有してもよい。これにより、収差を少なくすることができる。
上述の実施の形態において、カメラ100が、車載カメラとして用いられるものである例について説明した。カメラ100は、車載カメラとして用いられる物に限定されず、デジタルカメラなどの民生用カメラ、監視カメラ、ロボットに搭載されるロボット用カメラなどに用いられてもよい。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明は、車載カメラとして、好適に利用され得る。
10、10’ 第1レンズ素子
11、11’、12、12’ 面
20、20’ 第2レンズ素子
21、21’、22、22’ 面
30、30’ 第3レンズ素子
31、31’、32、32’ 面
40、40’ 第4レンズ素子
41、41’、42、42’ 面
50、50’ 第5レンズ素子
51、51’、52、52’ 面
60、60’ ガラスフィルタ
70 絞り
71 開口部
100 カメラ
110、110’ 撮像レンズ
120 撮像素子
130 ハウジング
f、f’ 焦点距離
11、11’、12、12’ 面
20、20’ 第2レンズ素子
21、21’、22、22’ 面
30、30’ 第3レンズ素子
31、31’、32、32’ 面
40、40’ 第4レンズ素子
41、41’、42、42’ 面
50、50’ 第5レンズ素子
51、51’、52、52’ 面
60、60’ ガラスフィルタ
70 絞り
71 開口部
100 カメラ
110、110’ 撮像レンズ
120 撮像素子
130 ハウジング
f、f’ 焦点距離
Claims (5)
- 被写体から撮像素子に向けて順に配置された、
正の屈折力を有する第1レンズ素子と、
負の屈折力を有する第2レンズ素子と、
開口を有する開口絞りと、
正の屈折力を有する第3レンズ素子と、
正の屈折力を有する第4レンズ素子と、
負の屈折力を有する第5レンズ素子と、からなり、
レンズ全系の焦点距離fとし、
前記第3レンズ素子の被写体に向かい合う面と前記撮像素子に向かい合う面との距離D1とし、D1/f≧0.294であり、
前記第5レンズ素子の被写体に向かい合う面と前記撮像素子に向かい合う面との距離D2とし、D2/f≧0.17である、
ことを特徴とする撮像レンズ。 - 前記第1レンズ素子は、前記撮像素子に向かい合う面の周辺部に第1の接触面を有し、
前記第2レンズ素子は、前記被写体に向かい合う面の周辺部に前記第1の接触面に接触する第2の接触面を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。 - 前記第1レンズ素子から前記第5レンズ素子は、ガラスから構成される、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像レンズ。 - 前記第1レンズ素子から前記第5レンズ素子の両面は、球面で構成される、
ことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の撮像レンズ。 - 請求項1から4の何れか1項に記載の撮像レンズと、
前記レンズにより撮像面に被写体像が結像される撮像素子と、
を備えるカメラ。
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