JP7414608B2 - Imaging lens system and imaging device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an imaging lens system and an imaging device.
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。 In recent years, the use of wide-angle lenses installed in cars has changed from viewing to sensing. Sensing requires the resolution necessary for image analysis, so there is a need for high-resolution images that support megapixels. A wide angle of view is also required.
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。 In this way, in-vehicle imaging devices are required to capture images of distant areas in the direction of travel with high resolution and to capture images of nearby areas with a wide angle. Furthermore, a bright optical system is required. Compactness is also required, especially in imaging lens systems for vehicle-mounted cameras.
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。
For example, in
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。
However, the imaging device of
Additionally, if all lenses were made of plastic to reduce costs, there was a problem in that performance would lack stability against changes in environmental temperature.
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。 As described above, the conventional imaging lens system has the problem that it is not possible to realize an imaging lens system and an imaging device that can reduce costs and have stable performance against changes in temperature.
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)
The imaging lens system of one embodiment is an imaging lens system consisting of a front group lens system and a rear group lens system in order from the object side to the image side,
The front lens group includes, in order from the object side to the image side, a first lens having negative power and having a concave shape on the image side, and a second lens having negative power and having a concave shape on the object side. , consisting of a third lens having positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side,
The rear group lens system includes, in order from the object side to the image side, a fourth lens having positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side, a fifth lens having negative power, Consisting of a sixth lens,
The fourth lens and the fifth lens are cemented lenses, the first lens and the third lens are glass lenses, and the second lens, the fourth lens, and the fifth lens are plastic lenses,
When the focal length of the second lens is f2, the composite focal length of the plastic lens in the rear group lens system is frp, and the focal length of the entire lens system is F, the following equations (1) and (2) are used. I tried to satisfy.
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。 According to this configuration, it is possible to realize an imaging lens system that can reduce costs by using plastic lenses frequently and has stable performance against changes in temperature.
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。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging lens system and an imaging device that can reduce costs and have stable performance against changes in temperature.
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)
The optical lens and imaging device according to this embodiment will be described below.
(Embodiment 1: Imaging lens system)
The imaging lens system of
The front lens group includes, in order from the object side to the image side, a first lens having negative power and having a concave shape on the image side, and a second lens having negative power and having a concave shape on the object side. , consisting of a third lens having positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side,
The rear group lens system includes, in order from the object side to the image side, a fourth lens having positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side, a fifth lens having negative power, Consisting of a sixth lens,
The fourth lens and the fifth lens are cemented lenses, the first lens and the third lens are glass lenses, and the second lens, the fourth lens, and the fifth lens are plastic lenses,
When the focal length of the second lens is f2, the composite focal length of the plastic lens in the rear group lens system is frp, and the focal length of the entire lens system is F, the following equations (1) and (2) are used. I tried to satisfy.
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。 In this way, according to the imaging lens system of the first embodiment, it is possible to realize an imaging lens system whose cost is suppressed and whose performance against temperature changes is stabilized.
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)
The imaging lens system of the first embodiment may satisfy the following equation (3) when the sixth lens is a glass lens and the second lens is f2.
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。 According to these configurations, it is possible to mutually compensate for changes in refractive power caused by temperature changes between the plastic lens in the front group lens system and the plastic lens group in the rear group lens system. Accordingly, it is possible to suppress changes in performance of the entire optical system.
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。
Next, an example corresponding to the imaging lens system of
(Example 1)
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of an imaging lens system according to Example 1. In FIG. 1, the
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。 The first lens L1 is an aspherical glass lens having negative power. The object side lens surface S1 of the first lens L1 has a convex curved surface portion on the object side. The image side lens surface S2 of the first lens L1 has a concave curved surface portion on the image side.
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。 The second lens L2 is an aspherical plastic lens with negative power. The object side lens surface S3 of the second lens L2 has a concave curved surface portion on the object side. Further, the image side lens surface S4 of the second lens L2 has a convex curved surface portion on the image side.
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。 The third lens L3 is an aspherical glass lens with positive power. Further, the object side lens surface S5 has a convex surface facing the object side, and the image side lens surface S6 has a convex surface facing the image side.
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。 Aperture STOP is an aperture that determines the F value (Fno) of the lens system. The aperture STOP is arranged between the third lens L3 and the fourth lens L4.
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。 The fourth lens L4 is an aspherical plastic lens with positive power. The object side lens surface S8 has a convex surface facing the object side, and the image side lens surface S9 has a convex surface facing the image side.
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。 The fifth lens L5 is an aspherical plastic lens with negative power. The object side lens surface S10 has a concave surface facing the object side, and the image side lens surface S11 has a convex surface facing the image side.
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。 The fourth lens L4 and the fifth lens L5 constitute a cemented lens in which the image side lens surface S9 of the fourth lens L4 and the object side lens surface S10 of the fifth lens L5 are cemented.
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。 The sixth lens L6 is an aspherical lens with positive power. The object side lens surface S12 has a convex surface facing the object side, and the image side lens surface S13 has a concave surface facing the image side. The sixth lens L6 is a glass lens.
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。
The IR cut
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。
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α4,α6,α8,α10,α12としたときに,次式により表わされる。
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。
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。
FIG. 2 is a diagram of spherical aberration in the imaging lens system of Example 1. FIG. 3 is a curvature of field diagram of the imaging lens system of Example 1. FIG. 4 is a diagram of distortion in the imaging lens system of Example 1. As shown in FIGS. 2 to 4, in the
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。
Table 11 below shows the results of calculating the characteristic values of the imaging lens system of each example. In Table 11, in the
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。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 25° C. in the imaging lens system of Example 1. FIG. 6 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at −40° C. in the imaging lens system of Example 1. FIG. 7 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 115° C. in the imaging lens system of Example 1. In FIGS. 5 to 7, the vertical axis indicates MTF (Modulation Transfer Function). Moreover, the horizontal axis shows the spatial frequency (cycles/mm). 5 to 7 show the relationship between spatial frequency and MTF for each angle of view. In FIGS. 5 to 7, broken lines indicate the relationship between spatial frequency and MTF in the tangential plane. Moreover, the solid line shows the relationship between spatial frequency and MTF in the sagittal plane.
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。 In this specification, the angle of view is defined as the angle of view in which, in a cross-sectional view along the optical axis, the lines extending the incident light to the object-side lens surface are mutually related to the most off-axis light beam that can actually pass through the first lens L1. It means the angle of intersection. Specifically, this corresponds to "angle of view" in FIG.
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。 As shown in FIGS. 5 to 7, the imaging lens system of Example 1 maintains almost the same relationship between spatial frequency and MTF even at different temperatures.
(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。
(Example 2)
FIG. 9 is a sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 2. In FIG. 9, the
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。
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。
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。
FIG. 10 is a diagram of spherical aberration in the imaging lens system of Example 2. FIG. 11 is a field curvature diagram of the imaging lens system of Example 2. FIG. 12 is a diagram of distortion in the imaging lens system of Example 2. As shown in FIGS. 10 to 12, in the
In the distortion aberration diagram of FIG. 12, the horizontal axis shows the amount of image distortion (%), and the vertical axis shows the image height (angle of view). FIG. 10 shows simulation results using light beams with wavelengths of 0.42 μm, 0.55 μm, and 0.68 μm. 11 and 12 show simulation results using a light beam with a wavelength of 0.55 μm.
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。
Table 11 shows the results of calculating the characteristic values of the
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。 FIG. 13 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 25° C. in the imaging lens system of Example 2. FIG. 14 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at −40° C. in the imaging lens system of Example 2. FIG. 15 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 115° C. in the imaging lens system of Example 2. In FIGS. 13 to 15, the vertical axis indicates MTF (Modulation Transfer Function). Moreover, the horizontal axis shows the spatial frequency (cycles/mm). 13 to 15 show the relationship between spatial frequency and MTF for each angle of view. In FIGS. 13 to 15, broken lines indicate the relationship between spatial frequency and MTF in the tangential plane. Moreover, the solid line shows the relationship between spatial frequency and MTF in the sagittal plane.
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。 As shown in FIGS. 13 to 15, the imaging lens system of Example 2 maintains almost the same relationship between spatial frequency and MTF even at different temperatures.
(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。
(Example 3)
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 3. In FIG. 16, the
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。
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。
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。
FIG. 17 is a diagram of spherical aberration in the imaging lens system of Example 3. FIG. 18 is a curvature of field diagram of the imaging lens system of Example 3. FIG. 19 is a diagram of distortion in the imaging lens system of Example 3. As shown in FIGS. 17 to 19, in the
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。
Table 11 shows the results of calculating the characteristic values of the
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。 FIG. 20 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 25° C. in the imaging lens system of Example 3. FIG. 21 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at −40° C. in the imaging lens system of Example 3. FIG. 22 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 115° C. in the imaging lens system of Example 3. In FIGS. 20 to 22, the vertical axis indicates MTF (Modulation Transfer Function). Moreover, the horizontal axis shows the spatial frequency (cycles/mm). 20 to 22 show the relationship between spatial frequency and MTF for each angle of view. In FIGS. 20 to 22, broken lines indicate the relationship between spatial frequency and MTF in the tangential plane. Moreover, the solid line shows the relationship between spatial frequency and MTF in the sagittal plane.
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。 As shown in FIGS. 20 to 22, the imaging lens system of Example 3 maintains almost the same relationship between spatial frequency and MTF even at different temperatures.
(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。
(Example 4)
FIG. 23 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 4. In FIG. 23, the
The imaging plane of the
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。
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。
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。
FIG. 24 is a diagram of spherical aberration in the imaging lens system of Example 4. FIG. 25 is a curvature of field diagram of the imaging lens system of Example 4. FIG. 26 is a diagram of distortion in the imaging lens system of Example 4. As shown in FIGS. 24 to 26, in the
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。
Table 11 shows the results of calculating the characteristic values of the
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。 FIG. 27 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 25° C. in the imaging lens system of Example 4. FIG. 28 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at −40° C. in the imaging lens system of Example 4. FIG. 29 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 115° C. in the imaging lens system of Example 4. In FIGS. 27 to 29, the vertical axis indicates MTF (Modulation Transfer Function). Moreover, the horizontal axis shows the spatial frequency (cycles/mm). 27 to 29 show the relationship between spatial frequency and MTF for each angle of view. In FIGS. 27 to 29, broken lines indicate the relationship between spatial frequency and MTF on the tangential plane. Moreover, the solid line shows the relationship between spatial frequency and MTF in the sagittal plane.
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。 As shown in FIGS. 27 to 29, the imaging lens system of Example 4 maintains almost the same relationship between spatial frequency and MTF even at different temperatures.
(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。
(Example 5)
FIG. 30 is a sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 5. In FIG. 30, the
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。
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。
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。
FIG. 31 is a diagram of spherical aberration in the imaging lens system of Example 5. FIG. 32 is a curvature of field diagram of the imaging lens system of Example 5. FIG. 33 is a diagram of distortion aberration in the imaging lens system of Example 5. As shown in FIGS. 31 to 33, in the
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。
Table 11 shows the results of calculating the characteristic values of the
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。 FIG. 34 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 25° C. in the imaging lens system of Example 5. FIG. 35 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at −40° C. in the imaging lens system of Example 5. FIG. 36 is a graph showing the relationship between spatial frequency and MTF at 115° C. in the imaging lens system of Example 5. In FIGS. 34 to 36, the vertical axis indicates MTF (Modulation Transfer Function). Moreover, the horizontal axis shows the spatial frequency (cycles/mm). 34 to 36 show the relationship between spatial frequency and MTF for each angle of view. In FIGS. 34 to 36, broken lines indicate the relationship between spatial frequency and MTF in the tangential plane. Moreover, the solid line shows the relationship between spatial frequency and MTF in the sagittal plane.
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。 As shown in FIGS. 34 to 36, in the imaging lens system of Example 5, the relationship between the spatial frequency and the MTF remains almost the same even at different temperatures.
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。
(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。
(Embodiment 2: Application example to imaging device)
FIG. 37 is a cross-sectional view of the imaging device according to the second embodiment. The imaging device 21 includes an
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。
The
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。
The
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。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit.
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
11
Claims (4)
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) An imaging lens system consisting of a front lens group and a rear lens group in order from the object side to the image side,
The front lens group includes, in order from the object side to the image side, a first lens having negative power and having a concave shape on the image side, and a second lens having negative power and having a concave shape on the object side. , consisting of a third lens having positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side,
The rear group lens system includes, in order from the object side to the image side, a fourth lens having positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side, a fifth lens having negative power, Consisting of a sixth lens,
The fourth lens and the fifth lens are cemented lenses,
The first lens and the third lens are glass lenses,
The second lens, the fourth lens, and the fifth lens are plastic lenses,
When the focal length of the second lens is f2, the composite focal length of the plastic lens in the rear group lens system is frp, and the focal length of the entire lens system is F, the following equations (1) and (2) are used. An imaging lens system that satisfies the following.
2<|f2/F| ...(1)
2<|frp/F| ...(2)
0.5<|f2/frp|<2 ・・・(3) The imaging lens system according to claim 1, wherein the sixth lens is a glass lens, and when the second lens is f2, the following formula (3) is satisfied.
0.5<|f2/frp|<2...(3)
0.5<|f2/frp|<2 ・・・(4) The imaging lens system according to claim 1, wherein the sixth lens is a plastic lens, and when the second lens is f2, the following formula (4) is satisfied.
0.5<|f2/frp|<2...(4)
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。 An imaging lens system according to any one of claims 1 to 3,
An imaging device comprising: an imaging element disposed on the image side of the imaging lens system.
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