CN111123459A - 修正透镜以及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本件发明的课题在于提供一种修正透镜以及包括该修正透镜的摄像装置,所述修正透镜在光学系统统中能够修正第一方向分量的焦点位置与第二方向分量的焦点位置的偏移,在所述光学系统统中透光性罩部件配置在物体侧,所透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与光轴以及第一方向分别正交的第二方向上具有不同曲率。为了解决上述课题,本件发明涉及的修正透镜用于透光性罩部件配置在物体侧的光学系统,所述透光性罩部件在规定的第一方向和与其正交的第二方向上具有互不相同的曲率半径,该修正透镜的像侧表面的曲率半径在第一方向和第二方向上不同,满足规定条件。
Description
技术领域
本件发明涉及修正透镜以及摄像装置,尤其涉及在入射到光学系统的光中与光轴正交的平面,对第一方向分量的焦点位置和第二方向分量的焦点位置间的偏移进行修正的修正透镜以及包括该修正透镜的摄像装置。
背景技术
在以往,已经实现了减轻碰撞受伤刹车系统和防止偏离车道辅助系统等各种驾驶辅助系统。在实现该系统的基础上,利用了对用于補助驾驶员视野的图像进行摄像的视角摄像机、取得用于对交通标识或车道等进行检测的图像解析用图像的检测摄像机、以及取得用于对与前方车辆或周围障害物间的距离等进行检测的距离图像的TOF(Time OfFlight)摄像机等各种摄像装置。对于这样的摄像装置,近年来LiDAR(Light Detectionand Ranging)受到关注。LiDAR是TOF摄像机的一种,朝向空间照射规定波长的脉冲光,接受在物体等上反射过的反射光,由此能够取得表示物体存在的方向和到物体的距离的距离图像。
然而,多数情况下,上述各种摄像装置搭载于车辆外侧。因此,为了保护摄像装置的光学系统不变脏或免于损坏,会在光学系统的物体侧设置透光性罩部件。同样地,其也不限于车载用摄像装置,还被用于构筑安保系统的监视用摄像装置等。
在透光性罩部件是圆顶型等具有曲率的形状的情况下,该透光性罩部件也具有折射力。因此,当经由透光性罩部件对光学系统入射光时,入射光的焦点位置会从理想像面偏移。因此,在这样的摄像装置中,在透光性罩部件与光学系统之间配置光修正装置,对由透光性罩部件带来的焦点位置偏移进行修正(例如,参照“专利文献1”)。
【先行技術文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2004-508575号公报
近年来,为了在将来实现自动驾驶车,利用机械旋转方式的扫描型LiDAR,对车辆的周围进行检测。这样的LiDAR在圆筒形状的透光性罩部件的内侧,以能够旋转的方式收纳光学系统。在此,当将光学系统的光轴方向设为Z方向,将与光轴正交的第一方向设为X方向,将与光轴以及第一方向分别正交的第二方向设为Y方向时,圆筒形状的透光性罩部件在X方向和Y方向具有不同曲率。因此,经由透光性罩部件入射的光中的X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置发生偏移,存在无法高精度地检测物体的存在方向或到物体的距离的情况。上述专利文献1记载的光修正装置对在X方向和Y方向具有相同曲率的透光性罩部件有效,但是对在X方向和Y方向分别具有不同曲率的透光性罩部件,无法修正上述焦点位置的偏移。
发明内容
本件发明的课题在于提供一种修正透镜以及包括该修正透镜的摄像装置,在透光性罩部件配置在物体侧的光学系统中,能够修正第一方向分量的焦点位置和第二方向分量的焦点位置的偏移,其中,所述透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与光轴以及第一方向分别正交的第二方向上具有不同曲率。
为了解决上述课题,本件发明涉及的修正透镜用于透光性罩部件配置在物体侧的光学系统,所述透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与光轴以及第一方向分别正交的第二方向上具有互不相同曲率半径,其特征在于,该修正透镜的像侧表面的曲率半径在所述第一方向和所述第二方向上不同,满足以下的条件。
(1)0.0≤|R2S/R2L|<1.0
其中,
R2S是该修正透镜的像侧表面的在所述第一方向或者所述第二方向上的曲率半径,其绝对值较小
R2L是该修正透镜的像侧表面的在所述第一方向或者所述第二方向的曲率半径,其绝对值较大
此外,为了解决上述课题,本件发明涉及的修正透镜用于透光性罩部件配置在物体侧的光学系统,所述透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与所述光轴以及该第一方向分别正交的第二方向上,具有互不相同的曲率半径,通过该透光性罩部件来修正在所述第一方向和所述第二方向产生的焦点位置的偏移,其特征在于,该修正透镜的像侧表面的曲率半径在所述第一方向和所述第二方向上不同,各曲率半径根据所述透光性罩部件的各方向上的曲率半径而设定为为不同的值。
此外,为了解决上述课题,本件发明涉及的摄像装置的特征在于,具备上述修正透镜;所述光学系统;以及摄像元件,其配置在所述光学系统的像侧,通过该光学系统形成的光学像以由所述修正透镜构成的状态入射。
根据本件发明,能够提供一种修正透镜以及包括该修正透镜的摄像装置,在透光性罩部件配置在物体侧的光学系统中,所述修正透镜能够修正第一方向分量的焦点位置和第二方向分量的焦点位置间的偏移,所述透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与光轴以及第一方向分别正交的第二方向上具有不同曲率。
附图说明
图1是包括本件发明的实施例1的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图。其中,以该光学系统的光轴方向为Z方向,以与光轴正交的第一方向为X方向,以与光轴以及第一方向分别正交的第二方向为Y方向(以下附图中相同)。
图2是包括实施例1的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的Y-Z平面中的透镜截面图。
图3是包括实施例1的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图4是包括实施例1的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图5是包括本件发明的实施例2的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图6是包括实施例2的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图7是包括实施例2的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图8是包括本件发明的实施例3的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图9是包括实施例3的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图10是包括实施例3的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图11是包括本件发明的实施例4的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图12是包括实施例4的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图13是包括实施例4的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图14是包括本件发明的实施例5的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图15是包括实施例5的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图16是包括实施例5的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图17是包括本件发明的实施例6的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图18是包括实施例6的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图19是包括实施例6的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图20是包括本件发明的实施例7的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图21是包括实施例7的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图22是包括实施例7的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图23是包括本件发明的实施例8的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图24是包括实施例8的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图25是包括实施例8的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图26是包括本件发明的实施例9的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图27是包括实施例9的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图28是包括实施例9的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图29是包括本件发明的实施例10的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的(a)X-Z平面中的透镜截面图以及(b)Y-Z平面中的透镜截面图。
图30是包括实施例10的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图31是包括实施例10的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图32是包括本件发明的实施例11的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图。
图33是包括实施例11的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的Y-Z平面中的透镜截面图。
图34是包括实施例11的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图35是包括实施例11的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图36是包括本件发明的实施例12的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中透镜截面图。
图37是包括实施例12的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的Y-Z平面中的透镜截面图。
图38是包括实施例12的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图39是包括实施例12的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图40是包括本件发明的实施例13的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图。
图41是包括实施例13的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的Y-Z平面中的透镜截面图。
图42是包括实施例13的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的像散图。
图43是包括实施例13的修正透镜等的光学系统的无限远对焦时的球差图。
图44是表示本件发明涉及的修正透镜与透光性罩部件以及光学系统的构成例的立体图。
具体实施方式
以下,说明本件发明涉及的修正透镜以及摄像装置的实施方式。其中,在以下说明的修正透镜以及摄像装置是本件发明涉及的修正透镜以及摄像装置的一个方式,本件发明涉及的修正透镜以及摄像装置不限于以下方式。
1.修正透镜
本件发明涉及的修正透镜利用于规定的透光性罩部件配置在物体侧的光学系统。首先,针对利用该修正透镜的光学系统以及透光性罩部件的一个方式进行说明,在此基础上,针对本件发明涉及的修正透镜的实施方式进行说明。此外,在以下说明中,将光学系统以及修正透镜的光轴方向作为Z方向,将与光轴正交的第一方向作为X方向,将与光轴以及第一方向分别正交的方向作为Y方向。
1-1.光学系统
利用该修正透镜的光学系统的构成没有特别限定,但是例如能够采用组合多个透镜而构成的成像光学系统。作为成像光学系统,可以列举出车载用摄像装置、监视用摄像装置(任意情况均包括视角摄像机,检测摄像机,TOF摄像机)等摄像光学系统、显微镜、内窥镜等观察光学系统等各种光学系统。尤其适用于在下面说明的形状的透光性罩部件的内侧收纳使用的上述各种成像光学系统。
1-2.透光性罩部件
透光性罩部件在上述光学系统的使用波段下透明,在X方向和Y方向具有互不相同的曲率(曲率半径)。在此,在X方向和Y方向具有互不相同的曲率还包括任一个方向的曲率为“0”的情况。该透光性罩部件是例如在X方向以及Y方向分别具有曲率,在X方向以及Y方向的曲率不同的桶形状等,也可以是在X方向或者Y方向具有曲率,在另一个方向不具有曲率的圆筒形状。
此外,在本实施方式中,在透光性罩部件的内侧收纳上述光学系统。此时,以透光性罩部件的光透射面(壁面)和光学系统的入射面对置,透光性罩部件的光透射面和光学系统光轴正交的方式,在透光性罩部件的内侧收纳光学系统。在本实施方式中,透光性罩部件的中心轴线方向与上述Y方向一致,光学系统以能够绕透光性罩部件的中心轴线旋转的方式收纳。但是,本件发明不限于该方式。
透光性罩部件如果针对光学系统的使用波段的光线透明即可,即如果能够透过使用波段的光线即可,可以是任何材质。但是,从易于加工成所希望的形状、实用性方面所要求的强度且价格低廉等出发,优选该透光性罩部件是聚碳酸酯树脂、丙烯树脂等树脂制。
1-3.修正透镜
当将光轴方向设为Z方向时,修正透镜在与光轴分别正交的X方向和Y方向上,像侧表面的曲率(曲率半径)分别具有不同的值。即,修正透镜配置成至少单面构成为柱面或者超环面,像侧表面成为柱面或者超环面。
在此,当光直接入射光学系统时,如果不考虑像差,则入射光会在该光学系统的理想像面处成像。即,在光直接入射光学系统的情况下,如果不考虑像差,则X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置一致,在理想像面上成像。此时,当光经由在该X方向和Y方向具有不同曲率的透光性罩部件入射光学系统时,会出于透光性罩部件的曲率的关系,而在X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置上产生偏移。该修正透镜是用于对该X方向以及Y方向的焦点位置的偏移进行修正的透镜,修正透镜的像侧表面处的各方向的曲率半径根据透光性罩部件的各方向的曲率半径而被设定为不同的值。
当通过修正透镜来对X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置进行修正时,如果修正了两个方向分量的焦点位置的偏移,则修正后的两个方向分量的焦点位置可以位于理想像面上,也可以位于比理想像面靠像侧或者物体侧的位置。这是因为,如果修正了两个方向分量的焦点位置的偏移,则即便两个方向分量的焦点位置不存在于理想像面,该情况下通过图像处理等修正由摄像元件等取得的图像数据也相对容易。
此时,通过在与透光性罩部件相同的方向具有不同符号的折射力的修正透镜、或者在与透光性罩部件不同的方向具有相同符号的折射力的修正透镜,来进行修正。
在此,修正透镜在与透光性罩部件相同的方向具有不同符号的折射力,这是指修正透镜具有抵消透光性罩部件的折射力的方向的折射力,是指在X方向以及Y方向中透光性罩部件具有折射力的方向上,透光性罩部件的折射力和与该修正透镜的折射力具有不同的符号。具体而言,在透光性罩部件在X方向具有负折射力的情况下,修正透镜在X方向具有正折射力。同样地,在透光性罩部件在Y方向具有负折射力的情况下,修正透镜在Y方向具有正折射力。在透光性罩部件在X方向以及Y方向具有分别相反符号的折射力的情况下,也与上述同样地,修正透镜具有抵消透光性罩部件的折射力的方向的折射力。
在修正透镜在与透光性罩部件相同方向具有不同符号的折射力的情况下,由于透光性罩部件的折射力会被修正透镜的折射力抵消掉,所以X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置的偏移会被修正,两个方向分量的焦点位置被修正成位于理想像面。另外,在透光性罩部件在X方向以及Y方向中仅任一个方向上具有折射力的情况下,修正透镜在该方向具有与透光性罩部件不同的符号(在透光性罩部件为正的情况下,修正透镜为负,在透光性罩部件为负的情况下,修正透镜为正)的折射力就足够。此时,对于透光性罩部件不具有实质上的折射力的方向,优选修正透镜也不具有实质上的折射力。
通过采用在与透光性罩部件相同方向具有不同符号的折射力的修正透镜,能够抑制轴外的光学性能的下降。即,因为通过修正透镜来抵消由透光性罩部件产生的轴外像差,能够将该光学系统的光学性能维持在良好状态,所以是优选的。
另一方面,修正透镜在与透光性罩部件不同方向具有相同符号的折射力,是指修正透镜具有补足透光性罩部件的折射力的方向的折射力,在X方向以及Y方向中任一个方向上具有透光性罩部件的折射力的情况下,是指修正透镜在另一个方向具有与透光性罩部件相同符号的折射力。具体地,在透光性罩部件在X方向具有负折射力的情况下,修正透镜在Y方向具有负折射力。同样地,在透光性罩部件在Y方向具有负折射力的情况下,修正透镜在X方向具有负折射力。在透光性罩部件在X方向以及Y方向上具有分别相反符号的折射力的情况下,也与上述同样,是指修正透镜具有补足透光性罩部件的折射力的方向的折射力。另外,在透光性罩部件在X方向以及Y方向中仅任一方向具有折射力的情况下,修正透镜如果在另一个方向具有与透光性罩部件相同符号(在透光性罩部件为正的情况下,修正透镜为正,在透光性罩部件为负的情况下,修正透镜为负)的折射力就足够。此时,在透光性罩部件在其他方向不具有实质上的折射力的情况下,优选修正透镜在上述一个方向不具有实质上的折射力。
在修正透镜在与透光性罩部件不同方向具有相同符号的折射力的情况下,因为透光性罩部件的折射力被修正透镜的折射力补足,所以在X方向分量或者Y方向分量中的另一个方向分量的焦点位置被修正成位于在X方向分量或者Y方向分量中的一个方向分量的焦点位置,或两个方向分量的焦点位置被修正成位于两个方向分量的焦点位置中间的任一个位置。该情况下,即便修正后的两个方向分量的焦点位置不位于理想像面,如果两个方向分量的焦点位置一致,则如上述所述,通过图像处理等修正由摄像元件等取得的图像数据也相对容易。
更优选为,在透光性罩部件在X方向以及Y方向中仅任一个方向具有折射力的情况下,修正透镜在与透光性罩部件具有折射力的方向相同方向具有与透光性罩部件不同符号的折射力。在透光性罩部件在X方向以及Y方向中仅任一个方向具有折射力的情况下,利用了在与透光性罩部件具有折射力的方向不同的方向上具有与透光性罩部件相同的符号的折射力的修正透镜的情况下,不易剔除因透光性罩部件产生的轴外光线的像差。因此,为了得到更加良好的光学性能,优选的构成是,在透光性罩部件仅在任一个方向具有折射力的情况下,利用在与透光性罩部件具有折射力的方向相同的方向具有不同符号的折射力的修正透镜,来抵消由透光性罩部件产生的轴外的像差。
更为优选的是,在透光性罩部件在X方向以及Y方向中任一个方向具有负折射力,在另一个方向不具有实质上的折射力的情况下,修正透镜在与透光性罩部件具有折射力的方向相同的方向具有正折射力。在透光性罩部件在任一个方向具有负折射力,在另一个方向不具有实质上的折射力的情况下,成像位置自理想像面的向像侧方向(与被摄体侧相反的方向)移动。该情况下,在与透光性罩部件具有负折射力的方向不同的方向上,利用了具有负折射力的修正透镜的情况下,光学全长变长。因此,该情况下,如果采用在与透光性罩部件具有折射力的方向相同的方向具有正折射力的修正透镜,则能够将成像位置修正成理想像面,因此光学全长不变长,作为整体能够形成小型光学系统,故更加优选。
优选该修正透镜是与透光性罩部件相同的材质。在伴随着环境温度的变化而透光性罩部件的焦点位置产生了偏移的情况下,如果修正透镜是与透光性罩部件相同的材质,则也能够针对该偏移进行修正,因此是优选的。
优选该修正透镜在具有折射力的方向,在物体侧面和像侧表面的任意面均具有曲率。此时,优选物体侧面和像侧表面是相同符号的曲率半径。在相同方向上,将物体侧面设为平面的情况下,如果在像侧表面具有曲率,则为了得到修正所需的折射力,需要使得像侧表面的曲率非常平缓,因此制造变得困难,并不优选。因为透光性罩部件产生的焦点位置的偏移非常小,所以通过在物体侧面和像侧表面具有曲率,能够确保制造性,同时能够微调修正量,得到更加良好的图像。
1-4.条件式
优选该修正透镜采用上述构成,并且满足至少一个以上在下面说明的条件式。
1-4-1.条件式(1)
0.0≤|R2S/R2L|<1.0…(1)
R2S是该修正透镜的像侧表面的第一方向(X方向)或者第二方向(Y方向)上的曲率半径,是绝对值较小的那个曲率半径
R2L是该修正透镜的像侧表面的第一方向(X方向)或者第二方向(Y方向)上的曲率半径,是绝对值较大的那个曲率半径
条件式(1)是规定了该修正透镜的像侧表面的X方向的曲率(曲率半径)与Y方向的曲率(曲率半径)之比的式子。通过满足条件式(1),当光经由透光性罩部件入射光学系统时,即便在入射光中X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置产生了偏移的情况下,也能够通过该修正透镜来修正X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置的偏移。
在条件式(1)的数值为上限值以上的情况下,光经由X方向以及Y方向上的曲率不同的透光性罩部件入射光学系统时,不易修正X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置的偏移。即便入射光学系统的光中X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置偏移了理想像面,如果X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置一致,则能够通过图像处理等修正由配置在理想像面的摄像元件等得到的图像数据等,能够调整摄像元件的像面位置等。但是,例如,在X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置不一致的情况下,不易通过图像处理等修正由摄像元件等得到的图像数据等。因此,例如,在TOF摄像机等的情况下,变得不易基于得到的图像数据高精度检测在周围存在的物体的方向、与物体的距离等,因此并不优选。
在得到这些效果的基础上,更优选条件式(1)的下限值是0.2,进一步优选是0.3。此外更优选条件式(1)的上限值是0.9,进一步优选是0.8,再优选是0.76,再进一步优选是0.72。此外,条件式(1)的下限值0时,再进一步优选0.1,最优选0.01。此时,在条件式(1)中,可以将为带等号的不等号(≤)部位替换成不等号(<),此外优选将不等号(<)的部位替换成带等号的不等号(≤)。对于以下说明的条件式也同样。并且,只要没有特别记载,下限值以及上限值的值可以是分别优选的值,也可以是仅一方为优选值。
1-4-2.条件式(2)
0≤(|RAx|-|RBx|)/(|RAx|+|RBx|)<0.27…(2)
RAx是该修正透镜的第一方向(X方向)上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,是绝对值较大的那个曲率半径
RBx是该修正透镜的第一方向(X方向)上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,是绝对值较小的那个曲率半径
条件式(2)是规定修正透镜的X方向的曲率半径的式子。通过使之满足条件式(2),对在物体侧具备在X方向和Y方向上具有互不相同的曲率的透光性罩部件的光学系统,利用该修正透镜,能够对经由透光性罩部件入射光学系统的光中X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置的偏移进行修正,因此能够采用适宜的面形状。
在得到上述效果的基础上,更优选条件式(2)的下限值0.0016,进一步优选0.0156,更加优选0.0242。此外更优选条件式(2)的上限值0.2647,更加优选0.2380,进一步优选0.1500,进一步更加优选0.0948,再进一步更加优选0.0909。
1-4-3.条件式(3)
0≤(|RAy|-|RBy|)/(|RAy|+|RBy|)<0.27…(3)
Ray是该修正透镜的第二方向(Y方向)上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,是绝对值较大的那个曲率半径
RBy是该修正透镜的第二方向(Y方向)上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,是绝对值较小的那个曲率半径
条件式(3)是规定修正透镜的Y方向上的曲率半径的式子。通过使之满足条件式(3),对在物体侧具备在X方向和Y方向上具有互不相同的曲率的透光性罩部件的光学系统利用该修正透镜,由此来对经由透光性罩部件入射光学系统的光中X方向分量的焦点位置和Y方向分量的焦点位置的偏移进行修正,因此能够采用适宜的面形状。
2.摄像装置
下面,说明本件发明涉及的摄像装置。本件发明涉及的摄像装置的特征在于,具备上述本件发明涉及的修正透镜;光学系统;以及摄像元件,其配置在该光学系统的像侧,由该光学系统形成的光学像在以所述修正透镜构成的状态入射。
在此,光学系统以及摄像元件没有特别限定。光学系统如上述那样。此外,作为摄像元件,还能够利用CCD(Charge Coupled Device)传感器、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)传感器等固体摄像元件等。本件发明涉及的摄像装置可以是在框体固定透镜的透镜固定式摄像装置,也可以是单镜头摄像机、可换镜头摄像机等透镜更换式摄像装置。尤其是,本件发明涉及的摄像装置适用于圆筒形状或者桶形状等上述X方向以及Y方向上的曲率不同的透光性罩部件设置于光学系统的物体侧的摄像装置。例如,出于检测或监视等目的使用的车载用摄像装置、监视用摄像装置等固定设置于车辆等的移动体、建筑物等固定设置型摄像装置。在此,作为移动体,可以列举出车辆等路面移动体、飞行器等空中移动体、船舶等海上移动体等各种移动体,适用于对各移动体的行进方向前方或周围物体的检测,位置、方向的检测或该物体是什么进行识别等所用的检测摄像机(包括TOF摄像机)。另外,上述移动体中除了各种乘坐物(包括自动驾驶车)等之外,还包括无人航空器(无人机等)或无人侦察机等,进一步地,自主双脚歩行型机器人等具备自主移动功能的机器人(包括机器人清扫机)各种移动体。
下面,示出实施例具体说明本件发明。其中,本件发明不限于以下实施例。
【实施例1】
(1)光学系统的光学构成
图1以及图2是包括实施例1的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面上的透镜截面图以及Y-Z平面上的透镜截面图。图1以及图2所示的“CG1”是透光性罩部件。此外,“CG2”是在固体摄像元件等像面的物体侧设置的罩玻璃等不具有实质上的折射力的平行平板。这些内容与其他实施例所示的各透镜截面图同样,在以下省略说明。
实施例1的修正透镜L1配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),并且配置在光学系统的物体侧。光学系统从物体侧起按照顺序由透镜L2、双凸透镜L3、物体侧为凸形状的正弯月透镜L4、双凹透镜L5、像侧为凸形状的正弯月透镜L6以及双凸透镜L7构成。
如图44所示,光学系统100的光轴与圆筒形状的透光性罩部件CG1的光透射面(壁面)正交的方式,在透光性罩部件CG1的内侧收纳光学系统100。该透光性罩部件CG1的光透射面在X方向具有曲率,但是在Y方向上不具有曲率。此外,该透光性罩部件CG1的中心轴线沿着Y方向延伸,光学系统100以绕该中心轴线能够旋转的方式收纳。另外,在图44所示的例子中,设想了X方向是大致水平方向,Y方向大致竖直方向的情况,但是本件发明中,第一方向以及第二方向分别是与光轴正交的方向,且第一方向以及第二方向相互正交即可,不限于图44所示的方式。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表1表示实施例1的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。在表1中,“面编号”表示从物体侧开始数的透镜面的顺序编号,“Type”表示面形状,“RX”表示X方向(第一方向)上该透镜面的曲率半径,“RY”表示Y方向(第二方向)上该透镜面的曲率半径,“D”表示光轴上的透镜厚度或者透镜间隔,“N”表示d线(波长λ=587.56nm)的折射率。“Type”的栏所表示的“CYLINDRICAL”是指该透镜面为柱面。另外,在后面的表中,“TOROIDAL”是指其透镜面为超环面。其中,标记为“TOROIDAL”的面包括其面不具有实质上的折射力的情况。此外,“RY”的栏所示的“INF”表示该透镜面是平面。表中的长度的单位全部为“mm”。
表2表示构成实施例1的光学系统的各透镜的面数据示。在表2中,“面编号”表示从物体侧开始数的透镜面的顺序编号,“Type”表示面形状,“R”表示该透镜面的曲率半径,“D”表示光轴上的透镜厚度或者透镜间隔,“N”表示d线(波长λ=587.56nm)的折射率。“Type”的栏中表示的“SPH”表示该透镜面是球面示,“ASP”表示该透镜面是非球面。此外,“STO”是指开口光阑。此外,“R”的栏所示的“INF”是指平面,其透镜面是非球面的情况表示近轴曲率半径。表中的长度的单位全部为“mm”。
表3是各非球面的非球面系数。该非球面系数是以下述公式定义的各非球面形状时的值。
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10...
其中,在上述式中,“c”表示曲率(1/r),“h”表示以光轴为起点的高度,“k”表示圆锥系数,“A4”,“A6”,“A8”,“A10”…是各阶数的非球面系数。此外,表2中“E-n”表示“×10n”。
此外,在表28中表示条件式(1)~条件式(3)的值。
与上述各表有关的事项在其他实施例中表示的各表中也同样,以下省略说明。
[表1]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 50.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 47.000 | INF | 40.000 | |
3 | CYLINDRICAL | -40.150 | INF | 3.000 | 1.58547 |
4 | CYLINDRICAL | -40.000 | INF | 2.000 |
[表2]
面编号 | Type | R | D | N |
5 | SPH | INF | 1.100 | 1.51633 |
6 | STO | INF | 0.200 | |
7 | SPH | 32.740 | 6.000 | 2.00100 |
8 | SPH | -234.000 | 0.280 | |
9 | ASP | 41.995 | 6.010 | 1.66134 |
10 | ASP | 76.460 | 1.000 | |
11 | SPH | -69.800 | 1.770 | 1.51633 |
12 | SPH | 16.550 | 9.118 | |
13 | ASP | -9.505 | 4.550 | 1.66134 |
14 | ASP | -12.115 | 0.200 | |
15 | SPH | 24.800 | 6.300 | 2.00100 |
16 | SPH | -800.000 | 12.207 | |
17 | SPH | INF | 0.500 | 1.51633 |
[表3]
图3是包括实施例1的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图。面向图3,左侧是Y方向的像散Y,右侧是X方向的像散X。在各图中,纵轴表示半画角,图中所示的S是矢平,T表示切平面中的该光学系统的基准波长(905nm)下的特性。
图4是表示包括实施例1的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的球差的横像差图。面向图4,左侧是Y方向的球差Y,右侧是X方向的球差X。在各图中,纵轴表示横像差量,横轴表示出瞳直径的比例,表示该光学系统的基准波长(905nm)下的特性。
与这些纵像差图有关的事項也与其他的实施例所示的纵像差图同样,在以下省略说明。
【实施例2】
(1)光学系统的光学构成
图5的(a)、(b)是包括实施例2的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例2的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例2的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用的具体的数值的数值实施例。表4表示实施例2的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,在图6以及图7中表示包括该实施例2的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图。
[表4]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 100.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 97.000 | INF | 40.000 | |
3 | TOROIDAL | -80.150 | -78.910 | 3.000 | 1.58547 |
4 | TOROIDAL | -80.000 | -79.999 | 2.000 |
【实施例3】
(1)光学系统的光学构成
图8的(a)、(b)是包括实施例3的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例3的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例3的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表5表示实施例3的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值示。并且,图9以及图10表示包括该实施例3的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图。
[表5]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 50.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 47.000 | INF | 40.000 | |
3 | TOROIDAL | -61.910 | -299.000 | 3.000 | 1.58547 |
4 | TOROIDAL | -60.000 | -300.000 | 2.000 |
【实施例4】
(1)光学系统的光学构成
图11的(a)、(b)是包括实施例4的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例4的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例4的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表6表示实施例4的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图12以及图13表示包括该实施例4的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图示。
[表6]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 50.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 47.000 | INF | 40.000 | |
3 | TOROIDAL | -96.030 | -299.000 | 3.000 | 1.58547 |
4 | TOROIDAL | -90.000 | -300.000 | 2.000 |
【实施例5】
(1)光学系统的光学构成
图14的(a)、(b)是包括实施例5的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例5的修正透镜L1配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),光学系统的物体侧。实施例5的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表7表示实施例5的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图15以及图16表示包括该实施例5的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图示。
[表7]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 100.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 97.000 | INF | 40.000 | |
3 | TOROIDAL | -63.690 | -78.910 | 3.000 | 1.58547 |
4 | TOROIDAL | -64.000 | -80.000 | 2.000 |
【实施例6】
(1)光学系统的光学构成
图17的(a)、(b)是包括实施例6的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面的中透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例6的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例6的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表8表示实施例6的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图18以及图19表示包括该实施例6的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图示。
[表8]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 100.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 97.000 | INF | 40.000 | |
3 | TOROIDAL | -145.900 | -98.915 | 3.000 | 1.58547 |
4 | TOROIDAL | -142.850 | -100.000 | 2.000 |
【实施例7】
(1)光学系统的光学构成
图20的(a)、(b)是包括实施例7的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例7的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例7的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
接着,说明应用了具体的数值的数值实施例。表9表示实施例7的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图21以及图22表示包括该实施例7的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图。
[表9]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 50.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 47.000 | INF | 40.000 | |
3 | TOROIDAL | -860.000 | -78.910 | 3.000 | 1.58547 |
4 | TOROIDAL | -500.000 | -80.000 | 2.000 |
【实施例8】
(1)光学系统的光学构成
图23的(a)、(b),是包括实施例8的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例8的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例8的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表10表示实施例8的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图24以及图25表示包括该实施例8的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图。
[表10]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 50.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 47.000 | INF | 40.000 | |
3 | CYLINDRICAL | INF | -478.000 | 3.000 | 1.58547 |
4 | CYLINDRICAL | INF | -830.000 | 2.000 |
【实施例9】
(1)光学系统的光学构成
图26的(a)、(b)是包括实施例9的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例9的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例9的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表11表示实施例9的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图27以及图28表示包括该实施例9的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图示。
[表11]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 100.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 97.000 | INF | 40.000 | |
3 | CYLINDRICAL | -132.300 | INF | 3.000 | 1.66134 |
4 | CYLINDRICAL | -130.000 | INF | 2.000 |
【实施例10】
(1)光学系统的光学构成
图29的(a)、(b),是包括实施例10的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图(a)以及Y-Z平面中的透镜截面图(b)。实施例10的修正透镜L1,配置在透光性罩部件CG1的内侧(像侧),配置在光学系统的物体侧。实施例10的光学系统与实施例1的光学系统相同,与实施例1同样,收纳在透光性罩部件CG1的内侧。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表12表示实施例10的透射性罩部件CG1以及修正透镜L1的面数据。光学系统的面数据以及非球面系数与实施例1的表2以及表3所示的数据相同。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图30以及图31表示包括该实施例10的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图。
[表12]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 100.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 97.000 | INF | 40.000 | |
3 | CYLINDRICAL | -132.800 | INF | 3.000 | 1.51680 |
4 | CYLINDRICAL | -130.000 | INF | 2.000 |
【实施例11】
(1)光学系统的光学构成
图32以及图33是包括实施例11的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图以及Y-Z平面中的透镜截面图。实施例11的修正透镜L1除了配置在光学系统100的像侧、罩玻璃CG2的物体侧之外,与实施例1大致同样。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表13表示实施例11的透射性罩部件CG1的面数据。表14以及表15表示光学系统的面数据以及非球面系数。表16表示修正透镜的面数据,表17表示罩玻璃CG2的面数据。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图34以及图35表示包括该实施例11的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图。
[表13]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 70.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 67.000 | INF | 40.000 |
[表14]
面编号 | Type | R | D | N |
3 | SPH | INF | 1.100 | 1.51633 |
4 | STO | INF | 0.200 | |
5 | SPH | 32.740 | 6.000 | 2.001003 |
6 | SPH | -234.000 | 0.280 | |
7 | ASP | 41.995 | 6.010 | 1.661342 |
8 | ASP | 76.460 | 1.000 | |
9 | SPH | -69.800 | 1.770 | 1.51633 |
10 | SPH | 16.550 | 9.118 | |
11 | ASP | -9.505 | 4.550 | 1.661342 |
12 | ASP | -12.115 | 0.200 | |
13 | SPH | 24.800 | 6.300 | 2.001003 |
14 | SPH | -800.000 | 2.000 |
[表15]
面编号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 |
7 | 8.5742 | -4.9696E-05 | -1.5222E-07 | 2.0419E-10 | -2.8640E-12 | 1.3119E-15 |
8 | 34.1227 | -9.5575E-05 | -1.5792E-07 | 1.5704E-09 | -7.3151E-12 | 2.7879E-14 |
11 | -0.9538 | -7.0871E-05 | 1.8601E-07 | 1.1869E-08 | 4.1195E-11 | -4.5814E-13 |
12 | -0.1231 | 4.0736E-05 | 4.5702E-07 | 2.2723E-09 | 2.0906E-11 | -9.0618E-15 |
[表16]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
15 | CYLINDRICAL | 124.000 | INF | 1.500 | 1.58547 |
16 | CYLINDRICAL | 150.000 | INF | 9.207 |
[表17]
面编号 | Type | R | D | N |
17 | SPH | INF | 0.500 | 1.51633 |
【实施例12】
(1)光学系统的光学构成
图36以及图37是包括实施例12的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面中的透镜截面图以及Y-Z平面中的透镜截面图。实施例12的修正透镜L1除了配置在光学系统100的像侧、罩玻璃CG2的物体侧之外,与实施例1大致同样。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表18表示实施例12的透射性罩部件CG1的面数据。表19以及表20表示光学系统的面数据以及非球面系数。表21表示修正透镜的面数据,表22表示罩玻璃CG2的面数据。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图38以及图39表示包括该实施例12的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图示。
[表18]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 70.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 67.000 | INF | 40.000 |
[表19]
[表20]
面编号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 |
7 | 8.5742 | -4.9696E-05 | -1.5222E-07 | 2.0419E-10 | -2.8640E-12 | 1.3119E-15 |
8 | 34.1227 | -9.5575E-05 | -1.5792E-07 | 1.5704E-09 | -7.3151E-12 | 2.7879E-14 |
11 | -0.9538 | -7.0871E-05 | 1.8601E-07 | 1.1869E-08 | 4.1195E-11 | -4.5814E-13 |
12 | -0.1231 | 4.0736E-05 | 4.5702E-07 | 2.2723E-09 | 2.0906E-11 | -9.0618E-15 |
[表21]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
15 | CYLINDRICAL | INF | 130.000 | 1.500 | 1.58547 |
16 | CYLINDRICAL | INF | 80.000 | 9.207 |
[表22]
面编号 | Type | R | D | N |
17 | SPH | INF | 0.500 | 1.51633 |
【实施例13】
(1)光学系统的光学构成
图40以及图41是包括实施例13的修正透镜的光学系统的无限远对焦时的X-Z平面做的透镜截面图以及Y-Z平面中的透镜截面图。实施例13的修正透镜L1除了配置在光学系统100的像侧、罩玻璃CG2的物体侧之外,与实施例1大致同样。
(2)数值实施例
下面,说明应用了具体的数值的数值实施例。表23表示实施例13的透射性罩部件CG1的面数据。表24以及表25表示光学系统的面数据以及非球面系数。表26表示修正透镜的面数据,表27表示罩玻璃CG2的面数据。此外,表28表示条件式(1)~条件式(3)的值。并且,图42以及图43表示包括该实施例13的透光性罩部件CG1以及修正透镜L1的光学系统的无限远对焦时的像散图以及球差图示。
[表23]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
1 | CYLINDRICAL | 70.000 | INF | 3.000 | 1.58547 |
2 | CYLINDRICAL | 67.000 | INF | 40.000 |
[表24]
面编号 | Type | R | D | N |
3 | SPH | INF | 1.100 | 1.51633 |
4 | STO | INF | 0.200 | |
5 | SPH | 32.740 | 6.000 | 2.00100 |
6 | SPH | -234.000 | 0.280 | |
7 | ASP | 41.995 | 6.010 | 1.66134 |
8 | ASP | 76.460 | 1.000 | |
9 | SPH | -69.800 | 1.770 | 1.51633 |
10 | SPH | 16.550 | 9.118 | |
11 | ASP | -9.505 | 4.550 | 1.66134 |
12 | ASP | -12.115 | 0.200 | |
13 | SPH | 24.800 | 6.300 | 2.00100 |
14 | SPH | -800.000 | 2.000 |
[表25]
[表26]
面编号 | Type | RX | RY | D | N |
15 | TOROIDAL | 124.000 | 1200.000 | 1.500 | 1.58547 |
16 | TOROIDAL | 150.000 | 1000.000 | 9.207 |
[表27]
面编号 | Type | R | D | N |
17 | SPH | INF | 0.500 | 1.51633 |
[表28]
根据本件发明,能够提供一种修正透镜以及包括该修正透镜的摄像装置,在与光轴正交的第一方向和与光轴以及第一方向分别正交的第二方向上具有不同曲率的透光性罩部件配置在物体侧的光学系统中,能够对第一方向分量的焦点位置合第二方向分量的焦点位置的偏移进行修正。
Claims (7)
1.一种修正透镜,用于透光性罩部件配置在物体侧的光学系统,所述透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与所述光轴以及第一方向上分别正交的第二方向具有互不相同的曲率半径,其特征在于,
该修正透镜的像侧表面的曲率半径在所述第一方向和所述第二方向上不同,满足以下的条件,
(1)0.0≤|R2S/R2L|<1.0
其中,
R2S是该修正透镜的像侧表面的所述第一方向或者所述第二方向的曲率半径,其绝对值较小,
R2L是该修正透镜的像侧面的所述第一方向或者所述第二方向的曲率半径,其绝对值较大。
2.根据权利要求1所述的修正透镜,其中,
在所述第一方向以及所述第二方向中的至少任一方向上,所述透光性罩部件的折射力和该修正透镜的折射力具有不同的符号。
3.根据权利要求1所述的修正透镜,其中,
在所述透光性罩部件在所述第一方向以及所述第二方向中的任一个方向上具有折射力的情况下,所述修正透镜在所述第一方向以及所述第二方向中的另一个方向上具有与所述透光性罩部件相同符号的折射力。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的修正透镜,其中,
满足以下条件,
(2)0≤(|RAx|-|RBx|)/(|RAx|+|RBx|)<0.27
(3)0≤(|RAy|-|RBy|)/(|RAy|+|RBy|)<0.27
RAx是该修正透镜的所述第一方向上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,其绝对值较大;
RBx是该修正透镜的所述第一方向上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,其绝对值较小;
RAy是该修正透镜的所述第二方向上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,其绝对值较大;
RBy是该修正透镜的所述第二方向上的物体侧面或者像侧表面的曲率半径,其绝对值较小。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的修正透镜,其中,
该修正透镜的玻璃材料是与所述透光性罩部件相同的材质。
6.一种修正透镜,用于透光性罩部件配置在物体侧的光学系统,所述透光性罩部件在与光轴正交的第一方向和与所述光轴以及该第一方向分别正交的第二方向上具有互不相同的曲率半径,利用该透光性罩部件来对在所述第一方向和所述第二方向上产生的焦点位置的偏移进行修正,其特征在于,
该修正透镜的像侧表面的曲率半径在所述第一方向和所述第二方向上不同,各曲率半径根据所述透光性罩部件的各方向上的曲率半径设定为不同的值。
7.一种摄像装置,其特征在于,
具备:权利要求1至权利要求6中任一项所述的修正透镜;所述光学系统;以及摄像元件,其配置在所述光学系统的像侧,由该光学系统形成的光学像在通过所述修正透镜构成的状态下入射。
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