JP2010025995A - Wide angle optical system and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば車載カメラや監視カメラ等のモニタ用途の撮像装置に好適に用いられる広画角でコンパクトな広角光学系、特に、全画角180度(半画角90度)以上の超広角な超広角光学系に好適な広角光学系に関する。そして、本発明は、この広角光学系を備える撮像装置に関する。 The present invention is a wide-angle and compact wide-angle optical system that is suitably used for an imaging device such as an in-vehicle camera or a surveillance camera, and in particular, an ultra-wide angle with a full field angle of 180 degrees (half field angle of 90 degrees) or more. The present invention relates to a wide-angle optical system suitable for such a super wide-angle optical system. And this invention relates to an imaging device provided with this wide-angle optical system.
周囲の映像情報を少数のカメラで広範囲に撮像する場合、一般に、大きな撮影画角(広画角)を有する広角光学系が採用される。例えば、車載用や監視用等の用途では、このような広角光学系が利用されている。 In the case where surrounding video information is imaged over a wide range with a small number of cameras, a wide-angle optical system having a large shooting angle of view (wide angle of view) is generally employed. For example, such a wide-angle optical system is used in applications such as in-vehicle use and monitoring.
このような広角光学系は、例えば、特許文献1ないし特許文献3に開示されている。この特許文献1に開示の広角光学系では、4、5枚程度の少ないレンズ枚数で、超広角の際に問題となり易いいわゆるシェーディングを抑制することができている。また、特許文献2に開示の広角光学系では、4枚という少ないレンズ枚数で、超広角が達成されている。また、特許文献3に開示の広角光学系では、6枚のレンズを使用することによって、比較的良好な光学性能が達成されている。
ところで、近年では、車載用や監視用等の用途において、より高解像度でかつ小型化された光学系が要求されている。車内に設置されるカメラであれば、居住空間や運転者の視界を遮らないという実用的な観点等から、また車外に設置されるカメラであれば、車の美観および安全上の観点等から、より小型化された光学系が要求されている。また、撮像素子の高画素化に伴って、それに対応しながら小型で良好な光学性能を有した光学系も求められている。 Incidentally, in recent years, there has been a demand for optical systems with higher resolution and smaller size in applications such as in-vehicle use and monitoring. If it is a camera installed in the car, from a practical viewpoint that does not block the view of the living space and the driver, and if it is a camera installed outside the car, from the viewpoint of the aesthetic and safety of the car, There is a demand for a more compact optical system. Further, as the number of pixels of the image sensor increases, an optical system that is small and has good optical performance is also demanded.
前記特許文献1に開示の広角光学系では、物体側より像側へ負の光学的パワーを有するレンズが3枚配置されている。このため、前記特許文献1に開示の広角光学系は、光学系全長をコンパクト化(短小化)し難いという課題があった。
In the wide-angle optical system disclosed in
また、前記特許文献2に開示の広角光学系では、その少ないレンズ枚数によって前記撮像素子の高画素化に対応した光学系を達成することが困難であるという課題があった。
Further, the wide-angle optical system disclosed in
一方、前記特許文献3に開示の広角光学系では、6枚のレンズを使用することによって比較的良好な光学性能が達成されているが、このように6枚のレンズを使用しているため、光学系の小型化に対応することに課題があった。
On the other hand, in the wide-angle optical system disclosed in
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、撮像素子の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および全画角180度(半画角90度)以上の超広画角を有する小型な広角光学系を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object thereof is to cope with high pixels of an image sensor, and has better optical performance and a full angle of view of 180 degrees (half angle of view of 90 degrees). ) To provide a compact wide-angle optical system having the above-mentioned super-wide angle of view.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する広角光学系および撮像装置を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。したがって、レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているものとする。
(d)複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a wide-angle optical system and an imaging apparatus having the following configurations. Note that the terms used in the following description are defined as follows in this specification.
(A) A refractive index is a refractive index with respect to the wavelength (587.56 nm) of d line | wire.
(B) Abbe number is determined when the refractive index for d line, F line (486.13 nm) and C line (656.28 nm) is nd, nF, nC and Abbe number is νd, respectively.
νd = (nd−1) / (nF−nC)
The Abbe number νd obtained by the definition formula
(C) The notation regarding the surface shape is a notation based on the paraxial curvature. Therefore, when the notation “concave”, “convex” or “meniscus” is used for the lens, these represent the lens shape near the optical axis (near the center of the lens).
(D) Since the resin material used for the composite aspherical lens has only an additional function of the substrate glass material, it is not treated as a single optical member, but is treated as if the substrate glass material has an aspherical surface, and the number of lenses Shall be handled as one sheet. The lens refractive index is also the refractive index of the glass material serving as the substrate. The composite aspherical lens is a lens that is aspherical by applying a thin resin material on a glass material to be a substrate.
本発明の一態様にかかる広角光学系は、物体側より像側へ順に、前群と、絞りと、後群とから構成されて成り、前記前群は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズと、負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、第4レンズとから構成されてなり、前記後群は、正の光学的パワーを有する第5レンズから構成されてなることを特徴とする。 The wide-angle optical system according to one aspect of the present invention includes a front group, a stop, and a rear group in order from the object side to the image side, and the front group is negative in order from the object side to the image side. A first lens having a negative optical power, a second lens having a negative optical power, a third lens having a positive optical power, and a fourth lens. It is composed of a fifth lens having positive optical power.
このような構成の広角光学系では、第1ないし第5レンズを前記順に配置することによって、広画角、特に超広画角が達成されつつ、かつ、より良好な光学性能が維持されながら光学系の小型化も達成される。また、物体側より像側へ順に負レンズ2枚を配置することによって、負レンズの光学的パワーが適切に分担され、像面への軸外光線入射角を抑えることが可能となる。そして、その物体側に正の第3レンズと第4レンズとをそれぞれ配置することによって、第3および第4レンズで収差補正が分担され、より良好な収差補正が可能となる。 In the wide-angle optical system having such a configuration, by arranging the first to fifth lenses in the order described above, a wide angle of view, in particular, an ultra-wide angle of view is achieved, and optical performance is maintained while better optical performance is maintained. System miniaturization is also achieved. In addition, by arranging two negative lenses in order from the object side to the image side, the optical power of the negative lens is appropriately shared, and the off-axis ray incident angle on the image plane can be suppressed. By disposing the positive third lens and the fourth lens on the object side, aberration correction is shared by the third and fourth lenses, and better aberration correction becomes possible.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、前記第4レンズは、正の光学的パワーを有することである。 In the above wide-angle optical system, it is preferable that the fourth lens has a positive optical power.
この構成によれば、第4レンズが正レンズであるので、第3および第4レンズによって正レンズの光学的パワーを適切に分担することができるから、正レンズの誤差感度を低減することが可能となる。 According to this configuration, since the fourth lens is a positive lens, the optical power of the positive lens can be appropriately shared by the third and fourth lenses, so that the error sensitivity of the positive lens can be reduced. It becomes.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記(1)の条件式を満足することである。
ν3<30 ・・・(1)
ただし、ν3は、前記第3レンズのアッベ数である。
In the above-described wide-angle optical system, it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied.
ν3 <30 (1)
Where ν3 is the Abbe number of the third lens.
この構成において、前記条件式(1)の上限を上回ると、いずれも負の光学的パワーを有する前記第1および第2レンズと正の光学的パワーを有する第3レンズとにおけるアッベ数のバランスが崩れ、軸上色収差と倍率色収差を共に良好に補正することが困難となって、好ましくない。 In this configuration, when the upper limit of the conditional expression (1) is exceeded, the Abbe number balance between the first and second lenses having negative optical power and the third lens having positive optical power is increased. This is not preferable because it is difficult to correct both axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記(2)の条件式を満足することである。
ν5>45 ・・・(2)
ただし、ν5は、前記第5レンズのアッベ数である。
In the above-described wide-angle optical system, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
ν5> 45 (2)
Where ν5 is the Abbe number of the fifth lens.
この構成において、前記条件式(2)の下限を下回ると、前群と後群とにおけるアッベ数のバランスが崩れ、軸上色収差を良好に補正することが困難となって好ましくない。 In this configuration, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the Abbe number balance in the front group and the rear group is lost, and it is difficult to correct axial chromatic aberration well, which is not preferable.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記(3)の条件式を満足することである。
−10<R5f/R5r<0 ・・・(3)
ただし、R5fは、前記第5レンズの物体側の曲率半径であり、R5rは、前記第5レンズの像面側の曲率半径である。
In the above-described wide-angle optical system, it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied.
−10 <R5f / R5r <0 (3)
Here, R5f is the radius of curvature of the fifth lens on the object side, and R5r is the radius of curvature of the fifth lens on the image plane side.
この構成において、前記条件式(3)の上限を上回ると、第5レンズがメニスカスレンズとなるため、球面収差および非点収差を良好に補正することが困難になってしまい、好ましくない。また、前記条件式(3)の下限を下回ると、第5レンズの像側面の曲率や面角度が大きくなりすぎ、製造困難となって、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the fifth lens becomes a meniscus lens, which makes it difficult to satisfactorily correct spherical aberration and astigmatism, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the curvature and surface angle of the image side surface of the fifth lens become excessively large, making it difficult to manufacture, which is not preferable.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記(4)の条件式を満足することである。
0<Fr/Ff<1 ・・・(4)
ただし、Ffは、前記前群の焦点距離であり、Frは、前記後群の焦点距離である。
In the above-mentioned wide-angle optical system, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
0 <Fr / Ff <1 (4)
Here, Ff is the focal length of the front group, and Fr is the focal length of the rear group.
この構成において、前記条件式(4)の下限を下回ると、いわゆるレトロフォーカスとなるため、バックフォーカスが伸びて、光学系を小型化することが困難になってしまい、好ましくない。また、前記条件式(4)の上限を上回ると、前群の正の光学的パワーが強くなるため、超広角の画角を達成することが困難となってしまい、好ましくない。 In this configuration, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, so-called retrofocusing occurs, so that the back focus is extended and it becomes difficult to downsize the optical system, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the positive optical power of the front group becomes strong, which makes it difficult to achieve a super wide angle of view, which is not preferable.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記(5)の条件式を満足することである。
−1<R4f/R4r<1 ・・・(5)
ただし、R4fは、前記第4レンズの物体側の曲率半径であり、R4rは、前記第4レンズの像面側の曲率半径である。
In the above wide-angle optical system, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied.
-1 <R4f / R4r <1 (5)
Here, R4f is the radius of curvature of the fourth lens on the object side, and R4r is the radius of curvature of the fourth lens on the image plane side.
この構成において、前記条件式(5)の上限を上回ると、第4レンズは、絞りを挟んで第5レンズと非対称な形状となるため、球面収差、コマ収差および非点収差を良好に補正することが困難となってしまい、好ましくない。また、前記条件式(5)の下限を下回ると、第4レンズの光学的パワーが緩くなるため、諸収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。 In this configuration, if the upper limit of the conditional expression (5) is exceeded, the fourth lens has an asymmetric shape with the fifth lens across the aperture, so that spherical aberration, coma and astigmatism are corrected well. It becomes difficult to do so. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the optical power of the fourth lens becomes loose, which makes it difficult to correct various aberrations favorably.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、前記第3レンズは、物体側に凸のメニスカスレンズであることである。 In the above-mentioned wide-angle optical system, it is preferable that the third lens is a meniscus lens convex on the object side.
この構成によれば、第3レンズを物体側に凸のメニスカスレンズとすることによって、諸収差をより良好に補正することが可能となる。 According to this configuration, various aberrations can be corrected more favorably by using the third lens as a meniscus lens convex toward the object side.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、前記第2ないし第5レンズは、それぞれ、少なくとも1面の非球面を有することである。 In the above wide-angle optical system, it is preferable that each of the second to fifth lenses has at least one aspheric surface.
この構成によれば、第2ないし第5レンズに少なくとも1面の非球面を付加することによって、諸収差を低減しつつ、光学全長を小さくすることに効果がある。 According to this configuration, by adding at least one aspherical surface to the second to fifth lenses, it is effective to reduce the total optical length while reducing various aberrations.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、前記第1レンズは、ガラス材料製レンズであることである。 In the above wide-angle optical system, it is preferable that the first lens is a glass material lens.
この構成によれば、第1レンズをガラス材料製レンズで構成することによって、頑健性、耐薬品性および耐水性等において、その信頼性を確保することが可能となる。 According to this configuration, it is possible to ensure the reliability in terms of robustness, chemical resistance, water resistance, and the like by configuring the first lens with a glass material lens.
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、前記第5レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることである。 In the above wide-angle optical system, it is preferable that the fifth lens is a lens made of a resin material having at least one aspheric surface.
この構成によれば、第5レンズを樹脂材料製レンズにすることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to obtain a high-performance lens at low cost by using a resin material lens as the fifth lens.
そして、本発明の他の一態様にかかる撮像装置は、これら上述のいずれかの広角光学系と、前記広角光学系で形成された被写体の光学像を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする。 An imaging apparatus according to another aspect of the present invention includes any one of the above-described wide-angle optical systems and an imaging element that captures an optical image of a subject formed by the wide-angle optical system. To do.
この構成によれば、比較的広画角な広角光学系を備えた撮像装置の提供が可能となる。 According to this configuration, it is possible to provide an imaging apparatus including a wide-angle optical system having a relatively wide angle of view.
また、この上述の撮像装置において、好ましくは、前記撮像素子の出力に対し所定の画像処理を行う画像処理部をさらに有することである。 In the above-described imaging device, it is preferable to further include an image processing unit that performs predetermined image processing on the output of the imaging element.
この構成によれば、画像処理部が所定の画像処理を行うので、所望の画質を備えた画像を出力することができる撮像装置の提供が可能となる。 According to this configuration, since the image processing unit performs predetermined image processing, it is possible to provide an imaging apparatus that can output an image having a desired image quality.
また、これら上述の撮像装置において、好ましくは、前記所定の画像処理は、前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する歪補正処理を含むことである。 In the above-described imaging apparatuses, it is preferable that the predetermined image processing includes distortion correction processing for correcting distortion in the optical image of the subject formed on the light receiving surface of the imaging element.
広角光学系においては、通常の光学系(広角でない光学系)と比較して大きな歪曲収差が発生する。この構成によれば、前記歪曲収差を画像処理で補正することによって、例えば車載用や監視用等の比較的広い範囲に撮像装置を適用することができ、使い勝手の良い映像入力機器(例えばカメラ)を提供することが可能となる。 In a wide-angle optical system, a large distortion occurs compared to a normal optical system (an optical system that is not wide-angle). According to this configuration, by correcting the distortion by image processing, the imaging apparatus can be applied to a relatively wide range, for example, for in-vehicle use or for monitoring use, and a user-friendly video input device (for example, a camera) Can be provided.
また、これら上述の撮像装置において、好ましくは、前記所定の画像処理は、前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における周辺照度落ちを補正する照度補正処理を含むことである。 In the above-described imaging devices, it is preferable that the predetermined image processing includes illuminance correction processing for correcting a decrease in peripheral illuminance in the optical image of the subject formed on the light receiving surface of the imaging element. .
また、広角光学系においては、通常の光学系(広角でない光学系)と比較して周辺部で照度落ちが発生しやすい。この構成によれば、周辺部の照度落ちを画像処理で補正することによって、例えば車載用や監視用等の比較的広い範囲に撮像装置を適用することができ、使い勝手の良い映像入力機器(例えばカメラ)を提供することが可能となる。 Further, in a wide-angle optical system, a decrease in illuminance is likely to occur in the peripheral portion as compared with a normal optical system (an optical system that is not wide-angle). According to this configuration, the image pickup apparatus can be applied to a relatively wide range such as in-vehicle use or monitoring, for example, by correcting the decrease in illuminance in the peripheral portion by image processing. Camera).
本発明によれば、撮像素子の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系が提供される。そして、本発明では、このような広角光学系を備えた撮像装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the small wide angle optical system which can respond to the high pixel of an image pick-up element, has a more favorable optical performance and a super-wide view angle is provided. And in this invention, the imaging device provided with such a wide-angle optical system is provided.
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
<広角光学系の説明>
図1は、実施形態における広角光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
<Description of wide-angle optical system>
FIG. 1 is a lens cross-sectional view schematically illustrating the configuration of the wide-angle optical system in the embodiment.
図1において、この広角光学系1は、所定の結像面上に、例えば、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子15の受光面(像面)上に物体(被写体)の光学像を形成可能な構成とされている撮像装置に好適に備えられるものであって、物体側より像側へ順に、前群11と、絞り12と、後群13とから構成されて成り、前群11は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ111と、負の光学的パワーを有する第2レンズ112と、正の光学的パワーを有する第3レンズ113と、第4レンズ114とから構成されて成る光学系であり、後群13は、正の光学的パワーを有する第5レンズ131から構成されて成る光学系である。なお、図1で例示した広角光学系1は、後述する実施例1の広角光学系1A(図5)と同じ構成である。
In FIG. 1, this wide-angle
図1では、第1レンズ111は、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、第2レンズは、両凹の負レンズであり、第3レンズ113は、物体側に凸の正メニスカスレンズであり、そして、第4レンズは、本実施形態では、物体側に凸の正メニスカスレンズである。絞り12は、開口絞りである。そして、第5レンズ131は、両凸の正レンズである。また、第2ないし第5レンズ112、113、114、131は、本実施形態では、両面が非球面である。そして、第2および第5レンズは、本実施形態では、例えばプラスチック等の樹脂材料製レンズである。
In FIG. 1, the
このような図1に示す広角光学系1では、第1ないし第5レンズ111、112、113、114、131をこの順に配置することによって、広画角、特に全画角180度以上の超広画角が達成されつつ、かつ、より良好な光学性能が維持されながら広角光学系1の小型化も達成される。また、物体側より像側へ順に第1および第2レンズ111、112の負レンズ2枚を配置することによって、負レンズの光学的パワーが適切に分担され、像面への軸外光線入射角を抑えることが可能となる。そして、その物体側に正の第3レンズ113と第4レンズ114とをそれぞれ配置することによって、第3および第4レンズ113、114で収差補正が分担され、より良好な収差補正が可能となる。
In such a wide-angle
このような構成の広角光学系1によれば、撮像素子15の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系1が提供される。
According to the wide-angle
さらに、この広角光学系1の像側には、フィルタ14や撮像素子15が配置されている。フィルタ14は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子15は、この広角光学系1によって結像された被写体の光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路(図1に不図示)へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体の光学像が、広角光学系1によってその光軸AXに沿って撮像素子15の受光面まで導かれ、撮像素子15によって前記被写体の光学像が撮像される。したがって、本実施形態では、このような広角光学系1を備えた撮像装置も提供される。
Further, a
また、この広角光学系1では、第2ないし第5レンズ112、113、114、131は、それぞれ、少なくとも1面の非球面を有している。図1に示す例では、第2ないし第5レンズ112、113、114、131は、それぞれ、両面が非球面である。したがって、この広角光学系1では、効果的に、諸収差を低減しつつ、光学全長を小さくすることができる。
In the wide-angle
また、この広角光学系1では、第1レンズ111は、ガラス材料製レンズである。したがって、この広角光学系1では、頑健性、耐薬品性および耐水性等において、その信頼性を確保することが可能となる。特に、車載用途において、広角光学系1のレンズ最前面は、剥き出しになることが多いことから、頑健性、耐薬品性および防水性等が求められる。したがって、この広角光学系1では、頑健性、耐薬品性および防水性等の点で有利である。
In the wide-angle
また、この広角光学系1では、第3レンズ113は、物体側に凸の正メニスカスレンズである。したがって、この広角光学系1では、諸収差をより良好に補正することが可能となる。
In the wide-angle
また、この広角光学系1では、第4レンズ114は、正の光学的パワーを有している。したがって、この広角光学系1では、第3および第4レンズ113、114によって正レンズの光学的パワーが適切に分担され得るから、正レンズの誤差感度を低減することが可能となる。
In the wide angle
また、この広角光学系1では、第5レンズ131は、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図1に示す例では、第5レンズ131は、両面が非球面である。したがって、この広角光学系1では、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
In the wide-angle
また、この広角光学系1において、第3レンズ113のアッベ数をν3とする場合に、下記(1)の条件式を満足することが好ましい。
ν3<30 ・・・(1)
In the wide-angle
ν3 <30 (1)
この構成において、前記条件式(1)の上限を上回ると、いずれも負の光学的パワーを有する第1および第2レンズ111、112と正の光学的パワーを有する第3レンズ113とにおけるアッベ数のバランスが崩れ、軸上色収差と倍率色収差を共に良好に補正することが困難となって、好ましくない。
In this configuration, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the Abbe numbers in the first and
また、この広角光学系1において、第5レンズ131のアッベ数をν5とする場合に、下記(2)の条件式を満足することが好ましい。
ν5>45 ・・・(2)
In the wide-angle
ν5> 45 (2)
この構成において、前記条件式(2)の下限を下回ると、前群11と後群13とにおけるアッベ数のバランスが崩れ、軸上色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。
In this configuration, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the Abbe number balance in the
また、この広角光学系1において、第5レンズ131の物体側の曲率半径をR5fとし、第5レンズ131の像面側の曲率半径をR5rとする場合に、下記(3)の条件式を満足することである。
−10<R5f/R5r<0 ・・・(3)
In the wide-angle
−10 <R5f / R5r <0 (3)
この構成において、前記条件式(3)の上限を上回ると、第5レンズ131がメニスカスレンズとなるため、球面収差および非点収差を良好に補正することが困難になってしまい、好ましくない。また、前記条件式(3)の下限を下回ると、第5レンズ131の像側面の曲率や面角度が大きくなりすぎ、製造困難となって、好ましくない。
In this configuration, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the
また、この広角光学系1において、前群11の焦点距離をFfとし、後群13の焦点距離をFrとする場合に、下記(4)の条件式を満足することが好ましい。
0<Fr/Ff<1 ・・・(4)
In the wide-angle
0 <Fr / Ff <1 (4)
この構成において、前記条件式(4)の下限を下回ると、いわゆるレトロフォーカスとなるため、バックフォーカスが伸びて、光学系1を小型化することが困難になってしまい、好ましくない。また、前記条件式(4)の上限を上回ると、前群11の正の光学的パワーが強くなるため、超広角の画角を達成することが困難となってしまい、好ましくない。
In this configuration, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, so-called retrofocusing occurs, so that the back focus is extended and it becomes difficult to downsize the
また、この広角光学系1において、第4レンズ114の物体側の曲率半径をR4fとし、第4レンズ131の像面側の曲率半径とする場合に、下記(5)の条件式を満足することが好ましい。
−1<R4f/R4r<1 ・・・(5)
In this wide-angle
-1 <R4f / R4r <1 (5)
この構成において、前記条件式(5)の上限を上回ると、第4レンズ114は、絞りを挟んで第5レンズ131と非対称な形状となるため、球面収差、コマ収差および非点収差を良好に補正することが困難となってしまい、好ましくない。また、前記条件式(5)の下限を下回ると、第4レンズ114の光学的パワーが緩くなるため、諸収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。
In this configuration, if the upper limit of the conditional expression (5) is exceeded, the
また、この広角光学系1において、最物体側の第1レンズ111を除き、空気と面しているレンズ面は、すべて非球面である。図1に示す例では、第2ないし第5レンズ112、113、114、131は、それぞれ、両面が非球面である。したがって、この広角光学系1では、広角光学系1のコンパクト化と高画質化との両立を図ることができる。
In the wide-angle
また、この広角光学系1において、非球面を有するガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ(球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの)であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。
In this wide-angle
<広角光学系を組み込んだデジタル機器の説明>
次に、上述の広角光学系1を備えたデジタル機器について説明する。
<Description of digital equipment incorporating wide-angle optical system>
Next, a digital device provided with the above-described wide-angle
図2は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。図2において、デジタル機器3は、撮像機能のために、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35、記憶部36およびI/F部37を備えて構成される。デジタル機器3としては、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用や車載用等の用途のモニタカメラ等の撮像装置、携帯電話機や携帯情報端末(PDA)等の撮像機能を備えた携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータ等の撮像機能を備えたコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器(例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど)を含んでよい。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the digital device according to the embodiment. In FIG. 2, the
撮像部30は、広角光学系1と撮像素子15とを備えて構成される。広角光学系1は、所定の結像面上に、図2に示す例では撮像素子15上に被写体の光学像を形成する。被写体からの光線は、広角光学系1によって撮像素子15の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
The
撮像素子15は、広角光学系1によって導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する素子であり、上述したように、広角光学系1により結像された被写体の光学像をR、G、Bの色成分の電気信号(画像信号)に変換し、R、G、B各色の画像信号として画像生成部31に出力する。撮像素子15は、制御部35によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子15における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)等の撮像動作が制御される。撮像素子15は、例えば、CCDやCMOS等の固体撮像素子であってよく、またカラーの撮像素子やモノクロの撮像素子であってよい。
The
画像生成部31は、撮像素子15からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整(WB調整)、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部31で生成された画像データは、画像データバッファ32に出力される。
The
画像データバッファ32は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部33によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるRAM(Random Access Memory)などで構成される。
The
画像処理部33は、画像データバッファ32の画像データに対し、解像度変換等の画像処理を行う回路である。
The
また、必要に応じて画像処理部33は、撮像素子15の受光面上に形成される被写体の光学像における歪みを補正する公知の歪み補正処理等の、広角光学系1では補正しきれなかった収差を補正するように構成されてもよい。歪み補正は、収差によって歪んだ画像を肉眼で見える光景と同様な相似形の略歪みのない自然な画像に補正するものである。このように構成することによって、広角光学系1によって撮像素子15へ導かれた被写体の光学像に歪みが生じていたとしても、略歪みのない自然な画像を生成することが可能となる。
In addition, if necessary, the
また、必要に応じて画像処理部33は、撮像素子15の受光面上に形成される被写体の光学像における周辺照度落ちを補正する公知の周辺照度落ち補正処理を含んでもよい。周辺照度落ち補正(シェーディング補正)は、周辺照度落ち補正を行うための補正データを予め記憶しておき、撮影後の画像(画素)に対して補正データを乗算することによって実行される。周辺照度落ちが主に撮像素子15における感度の入射角依存性、レンズの口径食およびコサイン4乗則等によって生じるため、前記補正データは、これら要因によって生じる照度落ちを補正するような所定値に設定される。このように構成することによって、広角光学系1によって撮像素子15へ導かれた被写体の光学像に周辺照度落ちが生じていたとしても、周辺まで充分な照度を持った画像を生成することが可能となる。
Further, the
駆動部34は、制御部35から出力される制御信号に基づいて、レンズを光軸方向に移動する図略のレンズ駆動装置を動作させることによって、広角光学系1のフォーカシングを行う回路である。
The
制御部35は、例えばマイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、記憶部36およびI/F部37の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部35によって、デジタル機器3は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。
The
記憶部36は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)や、RAMなどを備えて構成される。つまり、記憶部36は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。
The
I/F部37は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、USBやIEEE1394などの規格に準拠したインターフェースである。
The I /
このような構成のデジタル機器3の撮像動作に次について説明する。
Next, the imaging operation of the
静止画を撮影する場合は、制御部35は、デジタル機器3の各部に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子15の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が図略のディスプレイ(表示装置)に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆる図略のシャッタボタンが押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部36に画像データが格納され、静止画像が得られる。
When taking a still image, the
また、動画撮影を行う場合は、制御部35は、デジタル機器3の各部に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、広角光学系1を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、前記シャッタボタンを押すことによって、動画撮影が開始される。
In addition, when performing moving image shooting, the
動画撮影時、制御部35は、デジタル機器3の各部に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子15の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が図略の前記ディスプレイに表示される。そして、もう一度、前記シャッタボタンを押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部36に導かれて格納される。
During moving image shooting, the
このようなデジタル機器3では、撮像素子15の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系1を備えるので、小型化を図りつつ高画素な撮像素子15を採用することができる。
Such a
次に、この広角光学系1を備えたデジタル機器の具体例として、携帯電話機に広角光学系1を搭載した場合および車載用のモニタカメラに広角光学系1を搭載した場合について、それぞれ、以下に説明する。
Next, as specific examples of the digital apparatus provided with the wide-angle
図3は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図3(A)は、携帯電話機の操作面を示し、図3(B)は、操作面の裏面、つまり背面を示す。 FIG. 3 is an external configuration diagram of a camera-equipped cellular phone showing an embodiment of a digital device. 3A shows an operation surface of the mobile phone, and FIG. 3B shows a back surface of the operation surface, that is, a back surface.
図3において、携帯電話機5には、上部にアンテナ51が備えられ、その操作面には、図3(A)に示すように、長方形のディスプレイ52、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン53、シャッタボタン55およびダイヤルボタン56が備えられている。そして、この携帯電話機5には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35および記憶部36が内蔵されており、撮像部30の広角光学系1が背面に臨んでいる。
In FIG. 3, the
画像撮影ボタン53が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン55が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。こうして静止画、あるいは動画が撮像される。
When the
また、本実施形態にかかる広角光学系1は、所定位置に取り付けられ、取り付けられた位置周辺の所定領域の被写体を撮像するモニタカメラ、例えば、車両の周辺領域を撮像する車載用のモニタカメラに好適に搭載される。
The wide-angle
図4は、デジタル機器の一実施形態を示す車載用のモニタカメラの概要を説明するための図である。図4において、車載用のモニタカメラ7は、例えば車両9の後方を撮像するように、車両9の後部の所定位置に設置されており、撮像した被写体の画像は、例えばダッシュボードに設置されている図略のモニタに表示される。車載用のモニタカメラ7は、通常、車両9の上方への視野が要求されないことから、その光軸AXが斜め下方を向くように斜め下方に傾斜した姿勢で車両9に取り付けられている。そして、上下方向には、モニタカメラ7の取り付け位置を通る水平線を上端とする画角2φを有する。また、本明細書においては、左右方向の画角も上下方向と同じく2φであるが、それに限られることなく、上下方向と左右方向とで画角が異なっていてもよい。
FIG. 4 is a diagram for explaining an overview of an in-vehicle monitor camera showing an embodiment of a digital device. In FIG. 4, the in-
このような構成の車載カメラ7をバックモニタとして用いた場合の処理の流れを以下に概説する。ユーザ(運転者)は、例えば車体9のダッシュボードに設置されている図略のモニタ(表示装置)を見ながら、車体7をバックさせる。この際に、運転者が確認したい領域と車載カメラ7が撮像している領域とがずれている場合、運転者は、ダッシュボードに設けられた図略の操作ボタンを操作する等の所定の操作を行う。
The flow of processing when the vehicle-mounted
この操作を受けて制御部35は、駆動部34を制御し、撮像部30の向きを調整する。続いて、制御部35は、撮像部30の前記レンズ駆動装置を駆動し、広角光学系1のフォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子15の受光面に結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われる。こうして運転者が確認したい領域の略自然な画像は、ダッシュボードに設置されている前記モニタに表示される。
In response to this operation, the
<広角光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示すような広角光学系1、すなわち図3に示すようなデジタル機器3に搭載される撮像部30に備えられる広角光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
<Description of More Specific Embodiment of Wide Angle Optical System>
Hereinafter, a specific configuration of the wide-angle
図5は、実施例1の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図10および図11は、実施例1の広角光学系における収差図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the wide-angle optical system of Example 1. 10 and 11 are aberration diagrams in the wide-angle optical system of Example 1. FIG.
実施例1の広角光学系1Aは、図5に示すように、物体側より像側へ順に、前群Grfと、絞りSTと、後群Grrとから構成されて成り、前群Grfは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、両凹の負レンズ(第2レンズL2)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る光学系であり、絞りSTは、開口絞りであり、後群Grrは、両凸の正レンズ(第5レンズ131)から構成されて成る光学系である。これら第2ないし第5レンズL2〜L5は、それぞれ、両面が非球面であり、第2および第5レンズL2、L5は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
As shown in FIG. 5, the wide-angle
そして、後群Grrの像側(第5レンズL5の像側)には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 Then, on the image side of the rear group Grr (the image side of the fifth lens L5), the light receiving surface of the imaging element SR is disposed through a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
図5において、各レンズ面に付されている番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えた場合のi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えるものとする。)であり、riに「*」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、開口絞りST、平行平板FTの両面および撮像素子SRの受光面も1つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例2ないし実施例5についても同様である(図6ないし図9)。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例1〜5の各図5〜図9を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号(r1)が付されているが、これらの曲率等が各実施例1〜5を通じて同一であるという意味ではない。 In FIG. 5, the number ri (i = 1, 2, 3,...) Given to each lens surface is the i-th lens surface when counted from the object side (however, the cemented surface of the lens is 1). It is assumed that a surface marked with “*” in ri is an aspherical surface. The aperture stop ST, both surfaces of the parallel plate FT, and the light receiving surface of the image sensor SR are also handled as one surface. The meaning of such handling and symbols is the same for Examples 2 to 5 described later (FIGS. 6 to 9). However, it does not mean that they are exactly the same. For example, in FIGS. 5 to 9 of the first to fifth embodiments, the lens surface arranged closest to the object side is denoted by the same reference numeral (r1). However, it does not mean that these curvatures and the like are the same throughout the first to fifth embodiments.
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸AXに沿って、順に第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りST、第5レンズL5および平行平板FTを通過し、撮像素子SRの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子SRでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。 Under such a configuration, the light beam incident from the object side sequentially has the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the aperture stop ST, the fifth, along the optical axis AX. An optical image of the object is formed on the light receiving surface of the image sensor SR through the lens L5 and the parallel plate FT. In the image sensor SR, the optical image is converted into an electrical signal. This electrical signal is subjected to predetermined digital image processing as necessary, and recorded as a digital video signal, for example, in a memory of a digital device such as a digital camera or transmitted to another digital device by wired or wireless communication. Or
実施例1の広角光学系1Aにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the wide-angle
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 16.70 0.70 1.883 40.81
2 4.94 3.12
3* -49.95 0.80 1.53048 55.72
4* 1.83 0.65
5* 1.76 1.36 1.847 23.82
6* 1.56 1.14
7* 2.44 1.10 1.77601 23.99
8* 5.96 0.32
9(絞り) ∞ 0.51
10* 4.36 1.98 1.53048 55.72
11* -1.01 1.21
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 1.24
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-100,A4=0,A6=-3.95E-06,A8=-1.65E-07
第4面
K=-1.0,A4=0,A6=-4.81E-04,A8=-2.74E-05
第5面
K=-0.8,A4=0,A6=-8.35E-06,A8=-4.55E-06
第6面
K=-3.3,A4=0,A6=-1.07E-03,A8=1.76E-04
第7面
K=-8.5,A4=0,A6=4.19E-03,A8=6.86E-04
第8面
K=31.0,A4=0,A6=7.14E-02,A8=-3.56E-02
第10面
K=-4.6,A4=0,A6=4.06E-03,A8=-5.28E-04
第11面
K=-1.7,A4=0,A6=9.91E-03,A8=-7.52E-04
各種データ
焦点距離 0.839
Fナンバ 2.762
半画角 95.548
像高 2.389
レンズ全長 15.342
BF 1.665
上記の面データにおいて、面番号は、図5に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は、非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。
Numerical example 1
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 16.70 0.70 1.883 40.81
2 4.94 3.12
3 * -49.95 0.80 1.53048 55.72
4 * 1.83 0.65
5 * 1.76 1.36 1.847 23.82
6 * 1.56 1.14
7 * 2.44 1.10 1.77601 23.99
8 * 5.96 0.32
9 (Aperture) ∞ 0.51
10 * 4.36 1.98 1.53048 55.72
11 * -1.01 1.21
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 1.24
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface K = -100, A4 = 0, A6 = -3.95E-06, A8 = -1.65E-07
Fourth surface K = −1.0, A4 = 0, A6 = −4.81E-04, A8 = −2.74E-05
5th surface K = -0.8, A4 = 0, A6 = -8.35E-06, A8 = -4.55E-06
6th surface K = -3.3, A4 = 0, A6 = -1.07E-03, A8 = 1.76E-04
7th surface K = -8.5, A4 = 0, A6 = 0.19E-03, A8 = 6.86E-04
8th surface K = 31.0, A4 = 0, A6 = 7.14E-02, A8 = -3.56E-02
10th surface K = -4.6, A4 = 0, A6 = 4.06E-03, A8 = -5.28E-04
11th surface K = -1.7, A4 = 0, A6 = 9.91E-03, A8 = -7.52E-04
Various data focal length 0.839
F number 2.762
Half angle of view 95.548
Statue height 2.389
Total lens length 15.342
BF 1.665
In the above-described surface data, the surface number corresponds to the number i of the symbol ri (i = 1, 2, 3,. A surface marked with * in the number i indicates an aspheric surface (aspherical refractive optical surface or a surface having a refractive action equivalent to an aspheric surface).
また、“r”は、各面の曲率半径(単位はmm)、“d”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔(軸上面間隔)、“nd”は、各レンズのd線(波長587.56nm)に対する屈折率、“νd”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、開口絞りST、平行平面板FTの両面、撮像素子SRの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞(無限大)である。 Also, “r” is the radius of curvature of each surface (unit is mm), “d” is the distance between the lens surfaces on the optical axis in the infinite focus state (axis upper surface distance), and “nd” is The refractive index “νd” of each lens with respect to the d-line (wavelength 587.56 nm) indicates the Abbe number. Since the aperture stop ST, both surfaces of the plane parallel plate FT, and each of the light receiving surfaces of the image sensor SR are flat surfaces, their radii of curvature are ∞ (infinite).
上記の非球面データは、非球面とされている面(面データにおいて番号iに*が付された面)の2次曲面パラメータ(円錐係数K)と非球面係数Ai(i=4,6,8,10,12)の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の方向とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用い、次式により定義している。
z(h)=ch2/[1+√{1−(1+K)c2h2}]+ΣAi・hi
ただし、z(h):高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
Ai:i次の非球面係数
K:2次曲面パラメータ(円錐係数)
そして、上記非球面データにおいて、「En」は、「10のn乗」を意味する。例えば、「E+001」は、「10の+1乗」を意味し、「E-003」は、「10の−3乗」を意味する。
The above-mentioned aspheric surface data includes the quadric surface parameter (cone coefficient K) and the aspheric surface coefficient Ai (i = 4, 6, 6) of the surface that is an aspheric surface (the surface with the number i added to * in the surface data). 8, 10, 12). The aspherical shape of the optical surface is defined by the following equation using a local orthogonal coordinate system (x, y, z) in which the surface vertex is the origin and the direction from the object toward the image sensor is the positive z-axis direction. is doing.
z (h) = ch 2 / [1 + √ {1- (1 + K) c 2 h 2 }] + ΣAi · h i
However, z (h): Amount of displacement in the z-axis direction at the position of height h (based on the surface vertex)
h: height in a direction perpendicular to the z-axis (h 2 = x 2 + y 2 )
c: Paraxial curvature (= 1 / radius of curvature)
Ai: i-th order aspheric coefficient
K: quadratic surface parameter (cone coefficient)
In the aspheric data, “En” means “10 to the power of n”. For example, “E + 001” means “10 to the power of +1”, and “E-003” means “10 to the power of −3”.
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例1の広角光学系1Aにおける各収差を図10および図11にそれぞれ示す。図10(A)は、球面収差(正弦条件)(LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION)を示し、図10(B)は、非点収差(ASTIGMATISM FIELD CURVER)を示し、そして、図10(C)は、歪曲収差(DISTORTION)を示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、像高をmm単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合(%)で表しており、縦軸は、その画角を度単位で表している(ただし、ここでは半画角90度までを表示)。また、非点収差の図中、破線は、サジタル、実線は、タンジェンシャルをそれぞれ表している。球面収差の図には、一点鎖線でd線(波長587.56nm)、破線でg線(波長435.84nm)、実線でC線(波長656.28nm)の3つの波長の収差をそれぞれ示してある。非点収差および歪曲収差の図は、上記d線(波長587.56nm)を用いた場合の結果である。そして、図11に横収差を示し、左側がタンジェンシャル(メリディオナル)面の場合を示し、右側がサジタル(ラディアル)面の場合を示し、上から順に、最大画角の場合、中間画角の場合および軸上の場合をそれぞれ示す。主光線に対する入射光線高さをmm単位で表しており、その縦軸は、像面での主光線からずれをmm単位で表している。横収差の図には、実線でd線(波長587.56nm)、破線でg線(波長435.84nm)、一点鎖線でC線(波長656.28nm)の3つの波長の収差をそれぞれ示してある。
Each aberration in the wide-angle
以上のような扱いは、以下に示す実施例2〜5にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図12〜図19においても同様である。 The above handling is the same in the construction data according to Examples 2 to 5 shown below and FIGS. 12 to 19 showing the respective aberrations.
図6は、実施例2の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図12および図13は、実施例2の広角光学系における収差図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing the arrangement of lens groups in the wide-angle optical system of Example 2. 12 and 13 are aberration diagrams in the wide-angle optical system of Example 2. FIG.
実施例2の広角光学系1Bは、図6に示すように、物体側より像側へ順に、前群Grfと、絞りSTと、後群Grrとから構成されて成り、前群Grfは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、両凹の負レンズ(第2レンズL2)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る光学系であり、絞りSTは、開口絞りであり、後群Grrは、両凸の正レンズ(第5レンズ131)から構成されて成る光学系である。これら第2ないし第5レンズL2〜L5は、それぞれ、両面が非球面であり、第5レンズL5は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。 As shown in FIG. 6, the wide-angle optical system 1B according to the second embodiment includes a front group Grf, a stop ST, and a rear group Grr in order from the object side to the image side. In order from the image side to the image side, a negative meniscus lens (first lens L1) convex toward the object side, a negative biconcave lens (second lens L2), and a positive meniscus lens (third lens L3) convex toward the object side And a positive meniscus lens convex to the object side (fourth lens L4), the stop ST is an aperture stop, and the rear group Grr is a biconvex positive lens (fifth lens). 131). Each of the second to fifth lenses L2 to L5 is aspheric on both surfaces, and the fifth lens L5 is a lens made of a resin material such as plastic.
そして、後群Grrの像側(第5レンズL5の像側)には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 Then, on the image side of the rear group Grr (the image side of the fifth lens L5), the light receiving surface of the imaging element SR is disposed through a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
実施例2の広角光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。 The construction data of each lens in the wide-angle optical system 1B of Example 2 is shown below.
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 16.228 0.98 1.792 47.7
2 5.931 3.78
3* -214.363 0.90 1.773 49.7
4* 1.848 1.36
5* 2.296 2.92 1.847 23.8
6* 1.766 0.73
7* 1.742 1.40 1.795 47.3
8* 7.956 0.36
9(絞り) ∞ 0.59
10* 4.063 1.92 1.53048 55.7
11* -1.231 0.50
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 0.57
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=500,A4=0,A6=-5.99E-06,A8=4.75E-09
第4面
K=-1.1,A4=0,A6=-1.44E-04,A8=-9.39E-06
第5面
K=-0.7,A4=0,A6=-2.29E-04
第6面
K=-2.9,A4=0,A6=8.57E-05,A8=1.80E-04
第7面
K=-2.2,A4=0,A6=3.69E-03,A8=1.82E-03
第8面
K=47.7,A4=0,A6=4.95E-02,A8=-2.95E-02
第10面
K=-2.8,A4=0,A6=2.41E-03,A8=-3.93E-04
第11面
K=-2.6,A4=0,A6=9.38E-03,A8=-1.28E-03
各種データ
焦点距離 0.936
Fナンバ 2.762
半画角 98.000
像高 2.654
レンズ全長 16.337
BF 1.403
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の広角光学系1Bにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図12(A)、図12(B)および図12(C)にそれぞれ示し、その横収差図を図13に示す。
Numerical example 2
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 16.228 0.98 1.792 47.7
2 5.931 3.78
3 * -214.363 0.90 1.773 49.7
4 * 1.848 1.36
5 * 2.296 2.92 1.847 23.8
6 * 1.766 0.73
7 * 1.742 1.40 1.795 47.3
8 * 7.956 0.36
9 (Aperture) ∞ 0.59
10 * 4.063 1.92 1.53048 55.7
11 * -1.231 0.50
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 0.57
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface K = 500, A4 = 0, A6 = -5.99E-06, A8 = 4.75E-09
4th surface K = -1.1, A4 = 0, A6 = -1.44E-04, A8 = -9.39E-06
5th surface K = -0.7, A4 = 0, A6 = -2.29E-04
6th surface K = -2.9, A4 = 0, A6 = 8.57E-05, A8 = 1.80E-04
7th surface K = -2.2, A4 = 0, A6 = 3.69E-03, A8 = 1.82E-03
8th surface K = 47.7, A4 = 0, A6 = 4.95E-02, A8 = -2.95E-02
10th surface K = −2.8, A4 = 0, A6 = 2.41E-03, A8 = −3.93E-04
Eleventh surface K = −2.6, A4 = 0, A6 = 9.38E-03, A8 = -1.28E-03
Various data focal length 0.936
F number 2.762
Half angle of view 98.000
Statue height 2.654
Total lens length 16.337
BF 1.403
The spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism and distortion in the wide-angle optical system 1B of Example 2 under the lens arrangement and configuration as described above are shown in FIGS. 12 (C), and the lateral aberration diagram is shown in FIG.
図7は、実施例3の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図14および図15は、実施例3の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。 FIG. 7 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the wide-angle optical system of Example 3. 14 and 15 are aberration diagrams of the lens unit in the wide-angle optical system of Example 3. FIG.
実施例3の広角光学系1Cは、図7に示すように、物体側より像側へ順に、前群Grfと、絞りSTと、後群Grrとから構成されて成り、前群Grfは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、両凹の負レンズ(第2レンズL2)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る光学系であり、絞りSTは、開口絞りであり、後群Grrは、両凸の正レンズ(第5レンズ131)から構成されて成る光学系である。この第2レンズL2は、像側の面が非球面(片面非球面)であり、これら第3ないし第5レンズL3〜L5は、それぞれ、両面が非球面である。第5レンズL5は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
As shown in FIG. 7, the wide-angle
そして、後群Grrの像側(第5レンズL5の像側)には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 Then, on the image side of the rear group Grr (the image side of the fifth lens L5), the light receiving surface of the imaging element SR is disposed through a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
実施例3の広角光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the wide-angle
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.29 1.67 1.883 40.81
2 6.02 3.95
3 -52.78 0.80 1.694 53.39
4* 1.80 0.36
5* 1.75 2.17 1.828 23.86
6* 1.58 1.39
7* 2.27 1.34 1.734 41.51
8* 11.25 0.37
9(絞り) ∞ 0.54
10* 4.22 2.00 1.53048 55.72
11* -1.06 0.50
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 0.74
像面 ∞
非球面データ
第4面
K=-0.9,A4=0,A6=-3.11E-04,A8=-1.84E-05
第5面
K=-0.8,A4=0,A6=-5.70E-04,A8=-1.89E-05
第6面
K=-2.7,A4=0,A6=-1.14E-03,A8=2.00E-04
第7面
K=-4.6,A4=0,A6=1.29E-03,A8=1.27E-03
第8面
K=77.9,A4=0,A6=3.50E-02,A8=-1.09E-02
第10面
K=-5.7,A4=0,A6=3.80E-03,A8=-3.87E-04
第11面
K=-2.0,A4=0,A6=5.66E-03
各種データ
焦点距離 0.85
Fナンバ 2.762
半画角 97.0
像高 2.564
レンズ全長 16.152
BF 1.572
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の広角光学系1Cにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図14(A)、図14(B)および図14(C)にそれぞれ示し、その横収差図を図15に示す。
Numerical Example 3
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 15.29 1.67 1.883 40.81
2 6.02 3.95
3 -52.78 0.80 1.694 53.39
4 * 1.80 0.36
5 * 1.75 2.17 1.828 23.86
6 * 1.58 1.39
7 * 2.27 1.34 1.734 41.51
8 * 11.25 0.37
9 (Aperture) ∞ 0.54
10 * 4.22 2.00 1.53048 55.72
11 * -1.06 0.50
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 0.74
Image plane ∞
Aspheric data 4th surface K = -0.9, A4 = 0, A6 = -3.11E-04, A8 = -1.84E-05
5th surface K = -0.8, A4 = 0, A6 = -5.70E-04, A8 = -1.89E-05
6th surface K = -2.7, A4 = 0, A6 = -1.14E-03, A8 = 2.00E-04
7th surface K = -4.6, A4 = 0, A6 = 1.29E-03, A8 = 1.27E-03
8th surface K = 77.9, A4 = 0, A6 = 3.50E-02, A8 = -1.09E-02
10th surface K = -5.7, A4 = 0, A6 = 3.80E-03, A8 = -3.87E-04
11th surface K = -2.0, A4 = 0, A6 = 5.66E-03
Various data focal length 0.85
F number 2.762
Half angle of view 97.0
Statue height 2.564
Total lens length 16.152
BF 1.572
The spherical aberration (sinusoidal condition), astigmatism and distortion in the wide-angle
図8は、実施例4の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図16および図17は、実施例4の広角光学系における収差図である。 FIG. 8 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the wide-angle optical system of Example 4. FIGS. 16 and 17 are aberration diagrams in the wide-angle optical system of Example 4. FIGS.
実施例4の広角光学系1Dは、図8に示すように、物体側より像側へ順に、前群Grfと、絞りSTと、後群Grrとから構成されて成り、前群Grfは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、両凹の負レンズ(第2レンズL2)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る光学系であり、絞りSTは、開口絞りであり、後群Grrは、両凸の正レンズ(第5レンズ131)から構成されて成る光学系である。これら第2ないし第5レンズL2〜L5は、それぞれ、両面が非球面であり、第2および第5レンズL2、L5は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
As shown in FIG. 8, the wide-angle
そして、後群Grrの像側(第5レンズL5の像側)には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 Then, on the image side of the rear group Grr (the image side of the fifth lens L5), the light receiving surface of the imaging element SR is disposed through a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
実施例4の広角光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the wide-angle
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 19.652 0.815 1.883 40.8
2 7.397 4.607
3* -200.000 0.932 1.544 57.1
4* 1.744 1.118
5* 2.144 2.151 1.847 23.8
6* 2.055 1.692
7* 2.766 1.398 1.633 31.7
8* 7.554 0.375
9(絞り) ∞ 0.552
10* 5.290 2.334 1.544 57.1
11* -1.205 0.582
12 ∞ 0.582 1.51680 64.20
13 ∞ 0.902
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=0,A4=0,A6=-2.70E-06,A8=3.07E-08
第4面
K=-1.0,A4=0,A6=-1.67E-04,A8=-8.41E-06
第5面
K=-0.7,A4=0,A6=-5.87E-05,A8=-1.25E-05
第6面
K=-2.6,A4=0,A6=-4.45E-04,A8=4.19E-05
第7面
K=-5.5,A4=0,A6=7.79E-04,A8=4.39E-04
第8面
K=37.6,A4=0,A6=3.21E-02,A8=-1.38E-02
第10面
K=-7.3,A4=0,A6=1.84E-03,A8=-1.82E-04
第11面
K=-1.7,A4=0,A6=2.87E-03,A8=-7.84E-05
各種データ
焦点距離 0.929
Fナンバ 2.762
半画角 97.0
像高 2.874
レンズ全長 17.843
BF 1.869
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の広角光学系1Dにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図16(A)、図16(B)および図16(C)にそれぞれ示し、その横収差図を図17に示す。
Numerical Example 4
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 19.652 0.815 1.883 40.8
2 7.397 4.607
3 * -200.000 0.932 1.544 57.1
4 * 1.744 1.118
5 * 2.144 2.151 1.847 23.8
6 * 2.055 1.692
7 * 2.766 1.398 1.633 31.7
8 * 7.554 0.375
9 (Aperture) ∞ 0.552
10 * 5.290 2.334 1.544 57.1
11 * -1.205 0.582
12 ∞ 0.582 1.51680 64.20
13 ∞ 0.902
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface K = 0, A4 = 0, A6 = -2.70E-06, A8 = 3.07E-08
4th surface K = -1.0, A4 = 0, A6 = -1.67E-04, A8 = -8.41E-06
5th surface K = -0.7, A4 = 0, A6 = -5.87E-05, A8 = -1.25E-05
6th surface K = -2.6, A4 = 0, A6 = -4.45E-04, A8 = 4.19E-05
7th surface K = -5.5, A4 = 0, A6 = 7.79E-04, A8 = 4.39E-04
8th surface K = 37.6, A4 = 0, A6 = 3.21E-02, A8 = -1.38E-02
Tenth surface K = -7.3, A4 = 0, A6 = 1.84E-03, A8 = -1.82E-04
11th surface K = −1.7, A4 = 0, A6 = 2.87E-03, A8 = −7.84E-05
Various data focal length 0.929
F number 2.762
Half angle of view 97.0
Statue height 2.874
Total lens length 17.843
BF 1.869
FIG. 16A, FIG. 16B, and FIG. 16 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the wide-angle
図9は、実施例5の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図18および図19は、実施例5の広角光学系における収差図である。 FIG. 9 is a sectional view showing the arrangement of lens groups in the wide-angle optical system of Example 5. 18 and 19 are aberration diagrams of the wide-angle optical system of Example 5. FIG.
実施例5の広角光学系1Eは、図9に示すように、物体側より像側へ順に、前群Grfと、絞りSTと、後群Grrとから構成されて成り、前群Grfは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、両凹の負レンズ(第2レンズL2)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る光学系であり、絞りSTは、開口絞りであり、後群Grrは、両凸の正レンズ(第5レンズ131)から構成されて成る光学系である。これら第2ないし第5レンズL2〜L5は、それぞれ、両面が非球面であり、第2および第5レンズL2、L5は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
As shown in FIG. 9, the wide-angle
そして、後群Grrの像側(第5レンズL5の像側)には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。 Then, on the image side of the rear group Grr (the image side of the fifth lens L5), the light receiving surface of the imaging element SR is disposed through a parallel plate FT as a filter. The parallel plate FT is a cover glass of various optical filters or an image sensor.
実施例5の広角光学系1Eにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
The construction data of each lens in the wide-angle
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.95 0.60 1.883 40.81
2 5.19 3.56
3* -39.05 1.03 1.530 55.72
4* 1.27 0.91
5* 1.67 1.52 2.001 25.46
6* 1.93 0.64
7* 2.38 1.13 1.659 30.82
8* 67.21 0.33
9(絞り) ∞ 0.52
10* 6.86 2.32 1.530 55.72
11* -0.99 0.84
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 0.10
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=53,A4=0,A6=-6.03E-06,A8=6.90E-07
第4面
K=-0.9,A4=0,A6=-1.32E-03,A8=-1.70E-04
第5面
K=-1.0,A4=0,A6=4.52E-04,A8=-1.26E-04
第6面
K=-3.5,A4=0,A6=-1.28E-03,A8=4.82E-04
第7面
K=-3.3,A4=9.64.E-03,A6=2.77E-03,A8=2.13E-03
第8面
K=50,A=4.19.E-02,A6=-4.84E-03,A8=-5.17E-03
第10面
K=-383.7,A4=0,A6=3.18E-03,A8=-6.63E-03
第11面
K=-1.4,A4=0,A6=-7.87E-03,A8=2.11E-03
各種データ
焦点距離 1.05
Fナンバ 2.762
半画角 95.0
像高 2.304
レンズ全長 13.849
BF 1.289
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例5の広角光学系1Eにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図18(A)、図18(B)および図18(C)にそれぞれ示し、その横収差図を図19に示す。
Numerical Example 5
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 14.95 0.60 1.883 40.81
2 5.19 3.56
3 * -39.05 1.03 1.530 55.72
4 * 1.27 0.91
5 * 1.67 1.52 2.001 25.46
6 * 1.93 0.64
7 * 2.38 1.13 1.659 30.82
8 * 67.21 0.33
9 (Aperture) ∞ 0.52
10 * 6.86 2.32 1.530 55.72
11 * -0.99 0.84
12 ∞ 0.50 1.51680 64.20
13 ∞ 0.10
Image plane ∞
Aspheric data 3rd surface K = 53, A4 = 0, A6 = −6.03E-06, A8 = 6.90E-07
4th surface K = -0.9, A4 = 0, A6 = 1.32E-03, A8 = -1.70E-04
5th surface K = -1.0, A4 = 0, A6 = 4.52E-04, A8 = -1.26E-04
6th surface K = -3.5, A4 = 0, A6 = -1.28E-03, A8 = 4.82E-04
7th surface K = -3.3, A4 = 9.64.E-03, A6 = 2.77E-03, A8 = 2.13E-03
8th surface K = 50, A = 4.19.E-02, A6 = -4.84E-03, A8 = -5.17E-03
10th surface K = −383.7, A4 = 0, A6 = 3.18E-03, A8 = −6.63E-03
11th surface K = -1.4, A4 = 0, A6 = -7.87E-03, A8 = 2.11E-03
Various data focal length 1.05
F number 2.762
Half angle of view 95.0
Image height 2.304
Total lens length 13.849
BF 1.289
FIG. 18A, FIG. 18B, and FIG. 18 show spherical aberration (sine condition), astigmatism, and distortion in the wide-angle
上記に列挙した実施例1〜5の変倍光学系1A〜1Eに、上述した条件式(1)〜(5)を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表1に示す。
Table 1 shows numerical values when the above-described conditional expressions (1) to (5) are applied to the variable magnification
以上、説明したように、上記実施例1〜5における広角光学系1A〜1Eは、本発明に係る要件を満足している結果、撮像素子の高画素に対応することができ、より良好な光学性能を有し、そして、デジタル機器に搭載する上で、特に車載用のモニタカメラや携帯端末等に搭載する上で小型化が充分に達成される。また、上記実施例1〜5における広角光学系1A〜1Eは、特に全画角180度(半画角90度)以上、より具体的には200度(半画角100度)以上の超広角化が達成可能である。
As described above, the wide-angle
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.
AX 光軸
1、1A〜1J 広角光学系
3 デジタル機器
5 携帯電話機
7 モニタカメラ
9 車両
11、Grf 前群
12、ST 絞り
13、Grr 後群
15、SR 撮像素子
111、L1 第1レンズ
112、L2 第2レンズ
113、L3 第3レンズ
114、L4 第4レンズ
131、L5 第5レンズ
Claims (15)
前記前群は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズと、負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、第4レンズとから構成されてなり、
前記後群は、正の光学的パワーを有する第5レンズから構成されてなること
を特徴とする広角光学系。 In order from the object side to the image side, it consists of a front group, a stop, and a rear group.
The front group includes, in order from the object side to the image side, a first lens having negative optical power, a second lens having negative optical power, a third lens having positive optical power, It consists of 4 lenses,
The rear group includes a fifth lens having a positive optical power.
を特徴とする請求項1に記載の広角光学系。 The wide-angle optical system according to claim 1, wherein the fourth lens has a positive optical power.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の広角光学系。
ν3<30 ・・・(1)
ただし、
ν3:前記第3レンズのアッベ数 The wide-angle optical system according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
ν3 <30 (1)
However,
ν3: Abbe number of the third lens
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の広角光学系。
ν5>45 ・・・(2)
ただし、
ν5:前記第5レンズのアッベ数 The wide-angle optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
ν5> 45 (2)
However,
ν5: Abbe number of the fifth lens
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の広角光学系。
−10<R5f/R5r<0 ・・・(3)
ただし、
R5f:前記第5レンズの物体側の曲率半径
R5r:前記第5レンズの像面側の曲率半径 The wide-angle optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
−10 <R5f / R5r <0 (3)
However,
R5f: radius of curvature of the fifth lens on the object side R5r: radius of curvature of the fifth lens on the image plane side
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の広角光学系。
0<Fr/Ff<1 ・・・(4)
ただし、
Ff:前記前群の焦点距離
Fr:前記後群の焦点距離 The wide-angle optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
0 <Fr / Ff <1 (4)
However,
Ff: focal length of the front group Fr: focal length of the rear group
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の広角光学系。
−1<R4f/R4r<1 ・・・(5)
ただし、
R4f:前記第4レンズの物体側の曲率半径
R4r:前記第4レンズの像面側の曲率半径 The wide-angle optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
-1 <R4f / R4r <1 (5)
However,
R4f: radius of curvature of the fourth lens on the object side R4r: radius of curvature of the fourth lens on the image plane side
を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の広角光学系。 The wide-angle optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the third lens is a meniscus lens convex toward the object side.
を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の広角光学系。 The wide-angle optical system according to any one of claims 1 to 8, wherein each of the second to fifth lenses has at least one aspherical surface.
を特徴する請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の広角光学系。 The wide angle optical system according to any one of claims 1 to 9, wherein the first lens is a lens made of a glass material.
を特徴する請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の広角光学系。 The wide-angle optical system according to any one of claims 1 to 10, wherein the fifth lens is a lens made of a resin material having at least one aspherical surface.
前記広角光学系で形成された被写体の光学像を撮像する撮像素子とを有すること
を特徴とする撮像装置。 The wide-angle optical system according to any one of claims 1 to 11,
An image pickup apparatus comprising: an image pickup device that picks up an optical image of a subject formed by the wide-angle optical system.
を特徴とする請求項12に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 12, further comprising an image processing unit that performs predetermined image processing on an output of the imaging element.
を特徴とする請求項13に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 13, wherein the predetermined image processing includes distortion correction processing for correcting distortion in the optical image of the subject formed on a light receiving surface of the imaging element.
を特徴とする請求項13に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 13, wherein the predetermined image processing includes illuminance correction processing for correcting a decrease in peripheral illuminance in an optical image of the subject formed on a light receiving surface of the imaging element.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102890330A (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-23 | 大立光电股份有限公司 | Optical image pickup lens |
JP2013198115A (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | Information processing terminal device |
CN103885158A (en) * | 2014-03-24 | 2014-06-25 | 中山联合光电科技有限公司 | Small optical lens |
CN104007538A (en) * | 2014-01-27 | 2014-08-27 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | Electronic device and optical imaging lens thereof |
WO2016167063A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | ソニー株式会社 | Imaging unit and imaging device |
JP2016184136A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-20 | 株式会社シグマ | Fish-eye lens |
CN113946033A (en) * | 2021-09-28 | 2022-01-18 | 江西凤凰光学科技有限公司 | High-resolution wide-angle vehicle-mounted laser radar lens |
-
2008
- 2008-07-15 JP JP2008183990A patent/JP2010025995A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102890330A (en) * | 2011-07-19 | 2013-01-23 | 大立光电股份有限公司 | Optical image pickup lens |
JP2013198115A (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | Information processing terminal device |
US8965451B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-02-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Information processing terminal device |
CN104007538A (en) * | 2014-01-27 | 2014-08-27 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | Electronic device and optical imaging lens thereof |
CN103885158A (en) * | 2014-03-24 | 2014-06-25 | 中山联合光电科技有限公司 | Small optical lens |
CN103885158B (en) * | 2014-03-24 | 2016-03-02 | 中山联合光电科技有限公司 | A kind of compact optical camera lens |
JP2016184136A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-20 | 株式会社シグマ | Fish-eye lens |
WO2016167063A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | ソニー株式会社 | Imaging unit and imaging device |
JPWO2016167063A1 (en) * | 2015-04-15 | 2018-02-08 | ソニー株式会社 | Imaging unit and imaging apparatus |
US10491825B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-11-26 | Sony Corporation | Imaging unit and imaging apparatus with rotatable lens group for optical vibration isolation |
CN113946033A (en) * | 2021-09-28 | 2022-01-18 | 江西凤凰光学科技有限公司 | High-resolution wide-angle vehicle-mounted laser radar lens |
CN113946033B (en) * | 2021-09-28 | 2023-07-28 | 江西凤凰光学科技有限公司 | High-resolution wide-angle vehicle-mounted laser radar lens |
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