JP7295312B2 - Imaging lens system and imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、広角撮像レンズ系及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a wide-angle imaging lens system and imaging apparatus.
近年、自動車搭載用途の撮像レンズ系として、広視野に対応したレンズが必要とされている。自動車搭載用途の撮像レンズ系として、例えば、自動車を運転するときの安全性を確保するためのフロント、バック、及びサイドを確認するための車載カメラに用いられる撮像レンズ系がある。 2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a lens that supports a wide field of view as an imaging lens system for use in automobiles. 2. Description of the Related Art Imaging lens systems for use in automobiles include, for example, imaging lens systems used in in-vehicle cameras for checking the front, back, and sides to ensure safety when driving an automobile.
車載カメラの撮像レンズ系には、視界が極めて広く、かつ、高い解像力を有するとともに、さらに、F値が2.0程度の明るい撮像レンズ系であることが求められる。また、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。 An imaging lens system for an on-vehicle camera is required to have an extremely wide field of view, high resolution, and a bright F value of about 2.0. Compactness is also required for imaging lens systems for in-vehicle cameras.
特許文献1には、物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ、負のパワーを有する第2レンズ、正のパワーを有する第3レンズ、絞り、正のパワーを有する第4レンズ、負のパワーを有する第5レンズから構成される撮像レンズ系が記載されている。
特許文献1に記載の撮像レンズ系は、広角で、明るく、かつ高い結像性能を有する。しかし、車載カメラに用いられる撮像レンズ系では、車両に搭載した際になるべく目立たなくするために、最も物体側に配置されたレンズの外径をより小型化することが望まれている。それとともに、使用される撮像素子の画素数の増大に伴って、車載カメラの撮像レンズ系にはより高い解像力が要求されている。高解像力を実現するためには、撮像素子の中心から周辺までの領域で像面湾曲を良好に補正する必要がある。
The imaging lens system described in
本発明は、最も物体側に配置されたレンズの外径をより小さくするとともに、より像面湾曲を抑え、中心から周辺部まで高解像度である広角撮像レンズ及び広角撮影レンズを備える撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a wide-angle imaging lens and an imaging apparatus equipped with a wide-angle imaging lens that has a smaller outer diameter of the lens located closest to the object side, suppresses curvature of field, and achieves high resolution from the center to the periphery. intended to
本発明の広角撮像レンズ系は、
物体側から順に、
像側に凹を向けた負の第1レンズと、
物体側に凹を向けたメニスカス形状の第2レンズと、
光軸近傍で両凸形状を有する正の第3レンズと、
絞りと、
負レンズである第4レンズと、
正レンズである第5レンズと、
少なくとも片方の面が非球面を有する第6レンズと、から構成される。
The wide-angle imaging lens system of the present invention is
From the object side,
a negative first lens concave to the image side;
a meniscus-shaped second lens concave toward the object side;
a positive third lens having a biconvex shape near the optical axis;
Aperture and
a fourth lens that is a negative lens;
a fifth lens that is a positive lens;
and a sixth lens, at least one of which has an aspherical surface.
本発明の広角撮像レンズ系では、第2レンズを物体側に凹形状とすることによって第1レンズの有効径を小さくできる。さらに、第2レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることによって、像面湾曲が補正できるので、良好な結像性能を得ることができる。これにより、最も物体側に配置されたレンズの外径をより小さくするとともに、より像面湾曲を抑え、中心から周辺部まで高解像度である広角撮像レンズ系を提供できる。 In the wide-angle imaging lens system of the present invention, the effective diameter of the first lens can be reduced by making the second lens concave on the object side. Further, by forming the second lens into a meniscus shape with a concave surface facing the object side, curvature of field can be corrected, so excellent imaging performance can be obtained. As a result, it is possible to provide a wide-angle imaging lens system in which the outer diameter of the lens arranged closest to the object side is made smaller, the curvature of field is further suppressed, and the resolution is high from the center to the periphery.
本発明の広角撮像レンズ系は、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第3レンズの焦点距離をf3としたときに、下記の条件式(1)を満たすことが好ましい。
0.8<|f1/f3|<1.2 ・・・(1)
The wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (1), where f1 is the focal length of the first lens and f3 is the focal length of the third lens.
0.8<|f1/f3|<1.2 (1)
この構成によれば、条件式(1)を満たすことにより、長いバックフォーカスを確保しつつ、コマ収差及び像面湾曲を抑えるとともに、レンズ系の全長が長くならない。条件式(1)の上限値を上回ると、第3レンズの正のパワーが第1レンズの負のパワーに対して大きくなるため、像面が倒れ、バックフォーカスを長くすることが困難となる。条件式(1)の下限値を下回ると、第1レンズの負のパワーが第3レンズの正のパワーに対して大きくなるため、バックフォーカスの確保は容易になるが、撮像レンズ系の全長が長くなるとともに、第1レンズのパワーが大きくなることによって発生した収差を補正するのが困難となる。 According to this configuration, by satisfying conditional expression (1), coma aberration and curvature of field are suppressed while ensuring a long back focus, and the overall length of the lens system is not lengthened. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the positive power of the third lens becomes greater than the negative power of the first lens, so that the image plane tilts and it becomes difficult to lengthen the back focus. If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the negative power of the first lens becomes greater than the positive power of the third lens. As the length increases, the power of the first lens increases, making it difficult to correct aberrations.
また、本発明の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(2)を満たすことが好ましい。
0.9<|f1/f3|<1.1 ・・・(2)
Also, the wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (2).
0.9<|f1/f3|<1.1 (2)
本発明の広角撮像レンズ系は、全系の焦点距離をf、前記第2レンズの焦点距離をf2としたときに、下記の条件式(3)を満たすことが好ましい。
0<f/f2<0.2 (3)
The wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (3), where f is the focal length of the entire system and f2 is the focal length of the second lens.
0<f/f2<0.2 (3)
条件式(3)は像面補正を行うための条件式である。物体側に凹面を向けた状態で条件式(3)の下限値を下回ると、第2レンズの負のパワーが大きくなるので、歪曲収差が増大し、画角のコントロールが困難になる。条件式(3)の上限値を上回ると、第2レンズの正のパワーが大きくなるので、像面倒れが増大し、結像性能が悪化する。したがって、この構成によれば、条件式(3)を満たすことにより、歪曲収差の増大を防ぎ、像面補正を行うことができる。 Conditional expression (3) is a conditional expression for performing image plane correction. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached with the concave surface facing the object side, the negative power of the second lens increases, so distortion increases, making it difficult to control the angle of view. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the positive power of the second lens increases, which increases image surface tilt and degrades imaging performance. Therefore, according to this configuration, by satisfying conditional expression (3), it is possible to prevent an increase in distortion and perform image plane correction.
また、本発明の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(4)を満たすことが好ましい。
0.05<f/f2<0.15 ・・・(4)
Also, the wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4).
0.05<f/f2<0.15 (4)
本発明の広角撮像レンズ系は、前記第4レンズの焦点距離をf4、前記第5レンズの焦点距離をf5としたときに、下記の条件式(5)を満たすことが好ましい。
-1.8<f4/f5<-1.0 ・・・(5)
The wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (5), where f4 is the focal length of the fourth lens and f5 is the focal length of the fifth lens.
-1.8<f4/f5<-1.0 (5)
条件式(5)は色収差を補正するための条件式である。条件式(5)の下限値を下回ると、第4レンズの負のパワーが第5レンズの正のパワーに対して小さくなるので、色収差補正が不足し、結像性能が劣化する。条件式(5)の上限値を上回ると、第4レンズの負のパワーが第5レンズの正のパワーに対して大きくなるので、色収差補正が過剰となり、結像性能が劣化する。したがって、この構成によれば、条件式(5)を満たすことにより、適切な色収差補正を行い、結像性能の劣化を防ぐことができる。 Conditional expression (5) is a conditional expression for correcting chromatic aberration. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the negative power of the fourth lens becomes smaller than the positive power of the fifth lens, so chromatic aberration correction becomes insufficient and imaging performance deteriorates. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the negative power of the fourth lens becomes greater than the positive power of the fifth lens, so chromatic aberration correction becomes excessive and imaging performance deteriorates. Therefore, according to this configuration, by satisfying conditional expression (5), appropriate chromatic aberration correction can be performed, and deterioration of imaging performance can be prevented.
また、本発明の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(6)を満たすことが好ましい。
-1.6<f4/f5<-1.2 ・・・(6)
Also, the wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (6).
-1.6<f4/f5<-1.2 (6)
本発明の広角撮像レンズ系は、全系の焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1としたときに、下記の条件式(7)を満たすことが好ましい。
1.8<|f1/f|<2.1 ・・・(7)
The wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (7), where f is the focal length of the entire system and f1 is the focal length of the first lens.
1.8<|f1/f|<2.1 (7)
条件式(7)は撮像レンズ系の全長を規定するものである。条件式(7)の下限値を下回ると、第1レンズの負のパワーがレンズ全系のパワーに対して大きくなるので、撮像レンズ系の全長の増大を招く。条件式(7)の上限値を上回ると、第1レンズの負のパワーがレンズ全系のパワーに対して小さくなるので、所定のバックフォーカスを確保することが難しい。したがって、この構成によれば、条件式(7)を満たすことにより、撮像レンズ系の全長の増大を防ぎつつ、所定のバックフォーカスを確保することができる。 Conditional expression (7) defines the total length of the imaging lens system. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the negative power of the first lens becomes greater than the power of the entire lens system, resulting in an increase in the total length of the imaging lens system. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the negative power of the first lens becomes smaller than the power of the entire lens system, making it difficult to ensure a predetermined back focus. Therefore, according to this configuration, by satisfying conditional expression (7), it is possible to ensure a predetermined back focus while preventing an increase in the total length of the imaging lens system.
また、本発明の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(8)を満たすことが好ましい。
1.9<|f1/f|<2.0 ・・・(8)
Also, the wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (8).
1.9<|f1/f|<2.0 (8)
本発明の広角撮像レンズ系は、前記第1レンズの像側面の曲率半径をR2、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をR3としたときに、下記の条件式(9)を満たすことが好ましい。
-1.2<R2/R3<-0.4 ・・・(9)
The wide-angle imaging lens system of the present invention satisfies the following conditional expression (9), where R2 is the radius of curvature of the image side surface of the first lens and R3 is the radius of curvature of the object side surface of the second lens. preferable.
-1.2<R2/R3<-0.4 (9)
条件式(9)はコマ収差、像面湾曲及び歪曲収差を規定するものである。条件式(9)の下限値を下回ると、像面が倒れるので、像面湾曲の補正が困難となる。条件式(9)の上限値を上回ると、歪曲収差の増大を招くため、画角のコントロールが困難になる。したがって、この構成によれば、条件式(9)を満たすことにより、像面湾曲を補正し、且つ歪曲収差の増大を防ぐことができる。 Conditional expression (9) defines coma, curvature of field and distortion. If the lower limit of conditional expression (9) is not reached, the image surface will tilt, making it difficult to correct curvature of field. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, distortion will increase, making it difficult to control the angle of view. Therefore, according to this configuration, by satisfying conditional expression (9), it is possible to correct field curvature and prevent an increase in distortion.
また、本発明の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(10)を満たすことが好ましい。
-1.0<R2/R3<-0.6 ・・・(10)
Also, the wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (10).
-1.0<R2/R3<-0.6 (10)
本発明の広角撮像レンズ系は、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズと前記第3レンズの合成焦点距離をf23、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズのアッベ数をそれぞれνd1、νd2、νd3としたときに、下記の条件式(11)(12)を満たすことが好ましい。
-1.1<f1/f23<-0.9 ・・・(11)
35<(νd1+νd2+νd3)/3<60 ・・・(12)
In the wide-angle imaging lens system of the present invention, f1 is the focal length of the first lens, f23 is the combined focal length of the second lens and the third lens, and f23 is the focal length of the first lens, the second lens, and the third lens. When the Abbe numbers are νd1, νd2, and νd3, respectively, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (11) and (12).
-1.1<f1/f23<-0.9 (11)
35<(νd1+νd2+νd3)/3<60 (12)
本発明の広角撮像レンズ系は、条件式(11)を満足することにより、撮像レンズ系の全長を短く保ちながら、バックフォーカスを確保できるとともに、良好な色収差補正が可能となる。条件式(11)の上限値を上回ると、バックフォーカスの確保には有利であるが、色収差補正が困難になるとともに、撮像レンズ系の全長が長くなってしまう。条件式(11)の下限値を下回ると、色収差補正が過剰になるとともに、バックフォーカスの確保が困難となる。また、条件式(11)、(12)を同時に満たすことによって、良好な色収差補正が可能となる。 By satisfying the conditional expression (11), the wide-angle imaging lens system of the present invention can secure the back focus while keeping the overall length of the imaging lens system short, and can perform good chromatic aberration correction. If the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, it is advantageous for securing the back focus, but it becomes difficult to correct chromatic aberration and the total length of the imaging lens system becomes long. If the lower limit of conditional expression (11) is not reached, the correction of chromatic aberration becomes excessive and it becomes difficult to secure the back focus. Further, by simultaneously satisfying conditional expressions (11) and (12), good chromatic aberration correction becomes possible.
本発明の広角撮像レンズ系は、全系の焦点距離をf、前記第2レンズと前記第3レンズの合成焦点距離をf23としたときに、下記の条件式(13)を満たすことが好ましい。
1.3<f23/f<1.65 ・・・(13)
The wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (13), where f is the focal length of the entire system and f23 is the combined focal length of the second lens and the third lens.
1.3<f23/f<1.65 (13)
本発明の広角撮像レンズ系は、条件式(13)を満足することによって、長いバックフォーカスを確保できるとともに、良好な色収差補正が可能となる。条件式(13)の下限値を下回ると、軸上色収差及び倍率色収差の低減には効果的であるが、バックフォーカスの確保が困難となる。条件式(13)の上限値を上回ると、バックフォーカスを長くしやすくなるが、色収差を良好に補正することが難しくなる。 By satisfying the conditional expression (13), the wide-angle imaging lens system of the present invention can secure a long back focus and can perform good chromatic aberration correction. If the lower limit of conditional expression (13) is not reached, it is effective in reducing axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification, but it becomes difficult to secure the back focus. If the upper limit of conditional expression (13) is exceeded, it becomes easier to lengthen the back focus, but it becomes difficult to satisfactorily correct chromatic aberration.
また、本発明の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(14)を満たすことが好ましい。
1.4<f23/f<1.55 ・・・(14)
Also, the wide-angle imaging lens system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (14).
1.4<f23/f<1.55 (14)
本発明の撮像装置は、
上述の撮像レンズ系と、
前記撮像レンズ系の焦点位置に配置された撮像素子と、を有する。
The imaging device of the present invention is
the imaging lens system described above;
and an imaging element arranged at a focal position of the imaging lens system.
本発明によれば、最も物体側に配置されたレンズの外径をより小さくするとともに、より像面湾曲を抑え、中心から周辺部まで高解像度である広角撮像レンズ及び広角撮影レンズを備える撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, the outer diameter of the lens arranged closest to the object side is made smaller, the curvature of field is further suppressed, and the resolution is high from the center to the periphery. can be provided.
以下、本発明の実施の形態に係る広角撮像レンズ系11の実施例について説明する。
Examples of the wide-angle
[実施例1]
図1は、実施例1の広角撮像レンズ系11の構成を示す図である。図1に示すように、実施例1の広角撮像レンズ系11は、物体側から順に、像側に凹形状を有し、負のパワーを有する第1レンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第2レンズL2と、光軸Z近傍で両凸形状を有し、正のパワーを有する第3レンズL3と、絞りSTOPと、負のパワーを有する第4レンズL4と、正のパワーを有する第5レンズL5と、少なくとも一方のレンズ面が非球面を有する第6レンズL6と、から構成される。広角撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。実施例1の広角撮像レンズ系11では、第2レ
ンズL2、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6はプラスチックレンズであり、第1レンズL1及び第3レンズL3はガラスレンズである。
[Example 1]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a wide-angle
第1レンズL1は、負のパワーを有する球面メニスカスレンズである。第1レンズL1の物体側レンズ面S1は平面であり、像側レンズ面S2は正の曲率を有する球面である。像側レンズ面S2は物体側に窪む凹形状の曲面部分を有している。 The first lens L1 is a spherical meniscus lens with negative power. The object-side lens surface S1 of the first lens L1 is a flat surface, and the image-side lens surface S2 is a spherical surface having a positive curvature. The image-side lens surface S2 has a concave curved surface portion that is recessed toward the object side.
第2レンズL2は、正のパワーを有する非球面レンズである。第2レンズL2の物体側レンズ面S3は負の曲率を有する非球面であり、像側レンズ面S4は負の曲率を有する非球面である。物体側レンズ面S3は像側に窪む凹形状の曲面部分を有している。像側レンズ面S4は像側に突出する凸形状の曲面部分を有している。 The second lens L2 is an aspherical lens with positive power. The object-side lens surface S3 of the second lens L2 is an aspherical surface having a negative curvature, and the image-side lens surface S4 is an aspherical surface having a negative curvature. The object-side lens surface S3 has a concave curved surface portion that is recessed toward the image side. The image-side lens surface S4 has a convex curved surface portion that protrudes toward the image side.
第3レンズL3は、正のパワーを有する球面レンズである。物体側レンズ面S5は正の曲率を有する球面であり、像側レンズ面S6は負の曲率を有する球面である。物体側レンズ面S5は物体側に突出する凸形状の曲面部分を有しており、像側レンズ面S6は像側に突出する凸形状の曲面部分を有している。 The third lens L3 is a spherical lens with positive power. The object-side lens surface S5 is a spherical surface with positive curvature, and the image-side lens surface S6 is a spherical surface with negative curvature. The object-side lens surface S5 has a convex curved surface portion projecting toward the object side, and the image-side lens surface S6 has a convex curved surface portion projecting toward the image side.
第1レンズL1は、大きい入射角からの入射光線を光軸Zに沿った小さい角度に変換する働きを有する。第1レンズL1の像側レンズ面S2は、光線を拡げるために、負のパワーを有する。第2レンズL2は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状なので、像面湾曲を良好に補正できる。第3レンズL3は、物体側に凸形状の正レンズであり、第1レンズL1で発散された光線を収束させる働きを有する。 The first lens L1 has the function of converting incident light rays from large angles of incidence to smaller angles along the optical axis Z. FIG. The image-side lens surface S2 of the first lens L1 has negative power in order to spread light rays. Since the second lens L2 has a meniscus shape with a concave surface facing the object side, it can satisfactorily correct curvature of field. The third lens L3 is a positive lens convex to the object side, and has the function of converging the rays diverged by the first lens L1.
第4レンズL4は、負のパワーを有する非球面レンズである。第4レンズL4の物体側レンズ面S8は負の曲率を有する非球面であり、像側レンズ面S9は正の曲率を有する非球面である。物体側レンズ面S8は像側に窪む凹形状の曲面を有している。像側レンズ面S9は物体側に窪む凹形状の曲面を有している。 The fourth lens L4 is an aspherical lens with negative power. The object-side lens surface S8 of the fourth lens L4 is an aspherical surface with negative curvature, and the image-side lens surface S9 is an aspherical surface with positive curvature. The object-side lens surface S8 has a concave curved surface that is recessed toward the image side. The image-side lens surface S9 has a concave curved surface that is recessed toward the object side.
第5レンズL5は、正のパワーを有する非球面レンズである。第5レンズL5の物体側レンズ面S10は正の曲率を有する非球面であり、像側レンズ面S11は負の曲率を有する非球面である。物体側レンズ面S10は物体側に突出する凸形状の曲面部分を有している。像側レンズ面S11は像側に突出する凸形状の曲面部分を有している。第5レンズL5の物体側レンズ面S10は、第4レンズL4の像側レンズ面S9と接着剤により貼り合わされている。 The fifth lens L5 is an aspherical lens with positive power. The object-side lens surface S10 of the fifth lens L5 is an aspherical surface with positive curvature, and the image-side lens surface S11 is an aspherical surface with negative curvature. The object-side lens surface S10 has a convex curved surface portion that protrudes toward the object side. The image-side lens surface S11 has a convex curved surface portion that protrudes toward the image side. The object-side lens surface S10 of the fifth lens L5 is adhered to the image-side lens surface S9 of the fourth lens L4 with an adhesive.
第6レンズL6は、負のパワーを有する非球面レンズである。第6レンズL6の物体側レンズ面S12は負の曲率を有する非球面であり、像側レンズ面S13は負の曲率を有する非球面である。物体側レンズ面S12は像側に窪んだ凹形状の曲面部分を有している。像側レンズ面S13は像側に突出する凸形状の曲面部分を有している。 The sixth lens L6 is an aspherical lens with negative power. The object-side lens surface S12 of the sixth lens L6 is an aspherical surface with negative curvature, and the image-side lens surface S13 is an aspherical surface with negative curvature. The object-side lens surface S12 has a concave curved surface portion that is recessed toward the image side. The image-side lens surface S13 has a convex curved surface portion that protrudes toward the image side.
第4レンズL4は負のパワーを有する、分散の大きいレンズである。第5レンズL5は正のパワーを有する、分散の小さいレンズである。よって、第4レンズL4と第5レンズL5とを組み合わせることによって、軸上色収差及び倍率色収差を補正することができる。 The fourth lens L4 is a lens with negative power and large dispersion. The fifth lens L5 is a lens with positive power and small dispersion. Therefore, by combining the fourth lens L4 and the fifth lens L5, longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be corrected.
カバーガラス12は、撮像素子を保護するためのガラス板である。カバーガラス12は、広角撮像レンズ系11の設計時には、広角撮像レンズ系11と一体として扱われる。しかし、カバーガラス12は、広角撮像レンズ系11の必須の構成要素ではない。
The
表1に、広角撮像レンズ系11の各レンズ面のレンズデータを示す。レンズデータとし
ては、各面の曲率半径、面間隔、屈折率、及びアッベ数を載せている。「*印」がついた面は、非球面であることを示している。
Table 1 shows lens data for each lens surface of the wide-angle
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を光軸からの光線高さとして、4次、6次、8次、10次、12次、14次、16次の非球面係数をそれぞれA4、A6、A8、A10、A12、A14、A16としたときに、次式により表わされる。 The aspheric shape adopted for the lens surface is 4th, 6th, 8th, and 10th, where z is the amount of sag, c is the reciprocal of the radius of curvature, k is the conic coefficient, and r is the height of the ray from the optical axis. , 12th, 14th, and 16th aspherical coefficients are A4, A6, A8, A10, A12, A14, and A16, respectively.
表2に、実施例1の広角撮像レンズ系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「-1.673481E-03」は、「-1.673481×10-3」を意味する。
Table 2 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the wide-angle
図2(a)~(c)は、実施例1の広角撮像レンズ系11の縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図2(a)~(c)に示すように、実施例1の広角撮像レンズ系11では、半画角ωが67.5°、F値が2.0である。図2(a)の縦収差図では、横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し、縦軸は瞳径での高さを示す。図2(b)の像面湾曲図では、横軸は光軸Z方向の距離を示し、縦軸は像高(画角)を示す。図2(b)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2(c)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(a)では、波長656nm、546nm及び436nmの光線によるシミュレーション結果を示してあり、図2(b)及び(c)では、波長546nmの光線によるシミュレーション結果を示してある。
2A to 2C are longitudinal aberration diagrams, field curvature diagrams, and distortion aberration diagrams of the wide-angle
表3に、実施例1の広角撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。広角撮像レンズ系11において、F値をFNo、第1レンズL1の物体側レンズ面S1から広角撮像レンズ系11の結像面IMGまでの距離を「光学全長」、レンズ全系の焦点距離をf、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、としたときのこれらの特性値は、表3に示す通りである。各種の焦点距離は、546nmの波長の光線を用いて計算した。
Table 3 shows the results of calculating the characteristic values of the wide-angle
[実施例2]
図3は、実施例2の広角撮像レンズ系11の構成を示す図である。図3に示すように、第1レンズL1~第6レンズL6は、実施例1と同様の形状をしている。実施例2の広角撮像レンズ系11では、第2レンズL2、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6はプラスチックレンズであり、第1レンズL1及び第3レンズL3はガラスレンズである。
[Example 2]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the wide-angle
表4に、実施例2の広角撮像レンズ系11の各レンズ面のレンズデータを示す。
Table 4 shows lens data of each lens surface of the wide-angle
表5に、実施例2の広角撮像レンズ系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。
Table 5 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the wide-angle
図4(a)~(c)は、実施例2の広角撮像レンズ系11の縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図4(a)~(c)に示すように、実施例2の広角撮像レンズ系11では、半画角ωが68.2°、F値が2.0である。
4A to 4C are longitudinal aberration diagrams, curvature of field diagrams, and distortion diagrams of the wide-angle
表6に、実施例2の広角撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。
Table 6 shows the results of calculating the characteristic values of the wide-angle
[実施例3]
図5は、実施例3の広角撮像レンズ系11の構成を示す図である。第1レンズL1~第5レンズL5は、実施例1と同様の形状をしている。第6レンズL6の形状は、実施例1と異なっている。
[Example 3]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the wide-angle
第6レンズL6は、負のパワーを有する非球面レンズである。第6レンズL6の物体側レンズ面S12は負の曲率を有する非球面であり、像側レンズ面S13は正の曲率を有する非球面である。物体側レンズ面S12は光軸Zの近傍で像側に窪む凹形状の曲面部分を有している。像側レンズ面S13は光軸Zの近傍で物体側に窪む凹形状の曲面部分を有している。 The sixth lens L6 is an aspherical lens with negative power. The object-side lens surface S12 of the sixth lens L6 is an aspherical surface with negative curvature, and the image-side lens surface S13 is an aspherical surface with positive curvature. The object-side lens surface S12 has a concave curved surface portion in the vicinity of the optical axis Z that is recessed toward the image side. The image-side lens surface S13 has a concave curved surface portion in the vicinity of the optical axis Z that is recessed toward the object side.
実施例3の広角撮像レンズ系11では、第2レンズL2、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6はプラスチックレンズであり、第1レンズL1及び第3レンズL3はガラスレンズである。
In the wide-angle
表7に、実施例3の広角撮像レンズ系11の各レンズ面のレンズデータを示す。
Table 7 shows lens data of each lens surface of the wide-angle
表8に、実施例3の広角撮像レンズ系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。
Table 8 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the wide-angle
図6(a)~(c)は、実施例3の広角撮像レンズ系11の縦収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図6(a)~(c)に示すように、実施例3の広角撮像レンズ系11では、半画角ωが67.1°、F値が2.0である。
6A to 6C are longitudinal aberration diagrams, field curvature diagrams, and distortion aberration diagrams of the wide-angle
表9に、実施例3の広角撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。
Table 9 shows the results of calculating the characteristic values of the wide-angle
[条件式のまとめ]
表10に、実施例1~3の広角撮像レンズ系11において、条件式(1)から(14)に用いられる種々のパラメータを計算した結果を示す。第2レンズL2と第3レンズL3との合成焦点距離をf23、第4レンズL4と第5レンズL5との合成焦点距離をf45、第1レンズL1の像側レンズ面の曲率半径をR2、第2レンズL2の物体側レンズ面の曲率半径をR3、第1レンズL1のアッベ数をνd1、第2レンズL2のアッベ数をνd2、第3レンズL3のアッベ数をνd3として、種々のパラメータを計算している。
[Summary of conditional expressions]
Table 10 shows the calculation results of various parameters used in conditional expressions (1) to (14) in the wide-angle
このように、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、物体側から順に、像側に凹を向けた負の第1レンズと、物体側に凹を向けたメニスカス形状の第2レンズと、光軸近傍で両凸形状を有する正の第3レンズと、絞りと、負レンズである第4レンズと、正レンズである第5レンズと、少なくとも片方の面が非球面を有する第6レンズと、から構成される広角撮像レンズ系において、第2レンズを物体側に凹形状とすることによって第1レンズの有効径を小さくできる。さらに、第2レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状にすることによって、像面湾曲が補正できる。これにより、最も物体側に配置されたレンズの外径をより小さくするとともに、より像面湾曲を抑え、中心から周辺部まで高解像度である広角撮像レンズ系を提供できる。 As described above, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment includes, in order from the object side, a first negative lens concave to the image side, a second meniscus lens concave to the object side, and an optical lens. a positive third lens having a biconvex shape near the axis, an aperture, a fourth lens that is a negative lens, a fifth lens that is a positive lens, and a sixth lens that has at least one aspherical surface; , the effective diameter of the first lens can be reduced by making the second lens concave on the object side. Further, by forming the second lens into a meniscus shape with a concave surface facing the object side, curvature of field can be corrected. As a result, it is possible to provide a wide-angle imaging lens system in which the outer diameter of the lens arranged closest to the object side is made smaller, the curvature of field is further suppressed, and the resolution is high from the center to the periphery.
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第3レンズの焦点距離をf3としたときに、下記の条件式(1)を満たすことにより、長いバックフォーカスを確保しつつ、コマ収差及び像面湾曲を抑えるとともに、レンズ系の全長が長くならない。
0.8<|f1/f3|<1.2 ・・・(1)
The wide-angle imaging lens system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (1), where f1 is the focal length of the first lens, and f3 is the focal length of the third lens. , while suppressing coma and curvature of field, and the overall length of the lens system is not lengthened.
0.8<|f1/f3|<1.2 (1)
また、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(2)を満たすことが好ましい。
0.9<|f1/f3|<1.1 ・・・(2)
Further, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (2).
0.9<|f1/f3|<1.1 (2)
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、全系の焦点距離をf、前記第2レンズの焦点距離をf2としたときに、下記の条件式(3)を満たすことにより、歪曲収差の増大を防ぎ、像面補正を行うことができる。
0<f/f2<0.2 (3)
The wide-angle imaging lens system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (3), where f is the focal length of the entire system, and f2 is the focal length of the second lens. image plane correction can be performed.
0<f/f2<0.2 (3)
また、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(4)を満たすことが好ましい。
0.05<f/f2<0.15 ・・・(4)
Further, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (4).
0.05<f/f2<0.15 (4)
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、前記第4レンズの焦点距離をf4、前記第5レンズの焦点距離をf5としたときに、下記の条件式(5)を満たすことにより、適切な色収差補正を行い、結像性能の劣化を防ぐことができる。
-1.8<f4/f5<-1.0 ・・・(5)
The wide-angle imaging lens system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (5), where f4 is the focal length of the fourth lens, and f5 is the focal length of the fifth lens. Correction can be performed to prevent deterioration of imaging performance.
-1.8<f4/f5<-1.0 (5)
また、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(6)を満たすことが好ましい。
-1.6<f4/f5<-1.2 ・・・(6)
Moreover, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (6).
-1.6<f4/f5<-1.2 (6)
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、全系の焦点距離をf、前記第1レンズの焦点距離をf1としたときに、下記の条件式(7)を満たすことにより、撮像レンズ系の全長の増大を防ぎつつ、所定のバックフォーカスを確保することができる。
1.8<|f1/f|<2.1 ・・・(7)
The wide-angle imaging lens system of this embodiment satisfies the following conditional expression (7), where f is the focal length of the entire system, and f1 is the focal length of the first lens. A predetermined back focus can be ensured while preventing an increase in .
1.8<|f1/f|<2.1 (7)
また、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(8)を満たすことが好ましい。
1.9<|f1/f|<2.0 ・・・(8)
Further, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (8).
1.9<|f1/f|<2.0 (8)
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、前記第1レンズの像側面の曲率半径をR2、前記第2レンズの物体側面の曲率半径をR3としたときに、下記の条件式(9)を満たすことにより、コマ収差、像面湾曲を補正し、且つ歪曲収差の増大を防ぐことができる。
-1.2<R2/R3<-0.4 ・・・(9)
The wide-angle imaging lens system of this embodiment satisfies the following conditional expression (9), where R2 is the radius of curvature of the image side surface of the first lens and R3 is the radius of curvature of the object side surface of the second lens. As a result, coma and curvature of field can be corrected, and an increase in distortion can be prevented.
-1.2<R2/R3<-0.4 (9)
また、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(10)を満たすことが好ましい。
-1.0<R2/R3<-0.6 ・・・(10)
Further, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment preferably satisfies conditional expression (10) below.
-1.0<R2/R3<-0.6 (10)
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第2レンズと前記第3レンズの合成焦点距離をf23、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズのアッベ数をそれぞれνd1、νd2、νd3としたときに、下記の条件式(11)(12)を満たすことにより、撮像レンズ系の全長を短く保ちながら、バックフォーカスを確保できるとともに、良好な色収差補正が可能となる。
-1.1<f1/f23<-0.9 ・・・(11)
35<(νd1+νd2+νd3)/3<60 ・・・(12)
In the wide-angle imaging lens system of the present embodiment, the focal length of the first lens is f1, the combined focal length of the second lens and the third lens is f23, the first lens, the second lens, the third lens By satisfying the following conditional expressions (11) and (12) where the Abbe numbers of the lenses are νd1, νd2, and νd3, respectively, it is possible to secure the back focus while keeping the overall length of the imaging lens system short. Chromatic aberration correction becomes possible.
-1.1<f1/f23<-0.9 (11)
35<(νd1+νd2+νd3)/3<60 (12)
本実施の形態の広角撮像レンズ系は、全系の焦点距離をf、前記第2レンズと前記第3レンズの合成焦点距離をf23としたときに、下記の条件式(13)を満たすことによって、長いバックフォーカスを確保できるとともに、良好な色収差補正が可能となる。
1.3<f23/f<1.65 ・・・(13)
The wide-angle imaging lens system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (13), where f is the focal length of the entire system, and f23 is the combined focal length of the second lens and the third lens. , a long back focus can be ensured, and good chromatic aberration correction is possible.
1.3<f23/f<1.65 (13)
また、本実施の形態の広角撮像レンズ系は、下記の条件式(14)を満たすことが好ま
しい。
1.4<f23/f<1.55 ・・・(14)
Further, the wide-angle imaging lens system of the present embodiment preferably satisfies conditional expression (14) below.
1.4<f23/f<1.55 (14)
[撮像装置への適用例]
図7は、広角撮像レンズ系11を用いた撮像装置10の構成を示す図である。撮像装置10は、広角撮像レンズ系11と、カバーガラス12と、撮像素子13と、を有する。広角撮像レンズ系11と、カバーガラス12と、撮像素子13と、は筐体(不図示)に収容されている。
[Example of application to imaging device]
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an
撮像素子13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13は、広角撮像レンズ系11の焦点位置に配置されている。なお、水平画角とは、撮像素子13の水平方向に対応する画角である。
The
カバーガラス12は、撮像素子13を異物から保護するために、撮像素子13上に設けられている。
A
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。例えば、本発明の広角撮像レンズ系11の用途は、車載カメラに限定されるものではなく、監視カメラや、携帯電話等の小型電子機器に搭載するカメラ等の他の用途にも用いることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention. For example, the application of the wide-angle
10 撮像装置
11 広角撮像レンズ系
12 カバーガラス
13 撮像素子
L1~L6 第1レンズ~第6レンズ
10
Claims (7)
像側に凹を向けた負の第1レンズと、
物体側に凹を向けたメニスカス形状の第2レンズと、
光軸近傍で両凸形状を有する正の第3レンズと、
絞りと、
負レンズである第4レンズと、
正レンズである第5レンズと、
物体側に凹を向けた第6レンズと、から構成され、
前記第4レンズの物体側レンズ面が負の曲率を有することを特徴とする広角撮像レンズ系。 From the object side,
a negative first lens concave to the image side;
a meniscus-shaped second lens concave toward the object side;
a positive third lens having a biconvex shape near the optical axis;
Aperture and
a fourth lens that is a negative lens;
a fifth lens that is a positive lens;
and a sixth lens concave to the object side ,
A wide-angle imaging lens system , wherein an object-side lens surface of the fourth lens has a negative curvature .
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