JP2011103009A - 広角撮像レンズおよび光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凹形状を有し、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負レンズL2と、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正レンズL3と、像側に凸面を向け、かつ少なくとも一面が非球面であるレンズL4とが配されてなる。また、負メニスカスレンズL1のd線に対するアッベ数は、正レンズL3のd線に対するアッベ数以上に、負レンズL2とレンズL4のd線に対するアッベ数は、正レンズL3のd線に対するアッベ数より大きくなるようにそれぞれ設定されており、開口絞り5が正レンズL3とレンズL4との間に配置されている。
【選択図】図1
Description
−0.9<f/f2<−0.4 … (2)
0.3<f/f3<0.7 … (3)
ただし、fは、レンズ全系の焦点距離、Dは、第1レンズの物体側の面から第4レンズの像側の面までの距離、f2は、第2レンズの焦点距離、f3は、第3レンズの焦点距離である。
さらには、第1レンズの物体側の面から結像面までの距離をL、第4レンズの像側の面から結像面までの距離をd8とするとき、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
ただし、d8,Lは、光路中に他の光学部材が介在する場合、該他の光学部材の光軸方向の厚さを空気換算して求めた距離とする。
図1は本発明の一実施形態に係る広角撮像レンズの構成を示す図である。図示した本実施形態の広角撮像レンズは、自動車の前方や側方、後方などの映像を撮影する車載用カメラへの適用が好適なものであり、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第1レンズL1と、像側に凹面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負の屈折力を有する第2レンズL2と、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第3レンズL3と、像側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第4レンズL4との4枚のレンズが配されてなる。
0.10<f/D<0.22 … (1)
ただし、fは、レンズ全系の焦点距離であり、Dは、第1レンズL1の物体側の面から第4レンズL4の像側の面までの距離である。
0.13<f/D<0.20 … (1´)
−0.9<f/f2<−0.4 … (2)
0.3<f/f3<0.8 … (3)
3<|Z5/Z6| … (4)
0.13<d8/L<0.25 … (5)
なお、fは、レンズ全系の焦点距離、f2は、第2レンズL2の焦点距離、f3は、第3レンズL3の焦点距離である。
まず、各レンズを構成する材料のアッベ数と開口絞り5の配設位置との関係についてであるが、負レンズである第1レンズL1および第2レンズL2は開口絞り5よりも物体側にあるため、それらを構成する各材料のアッベ数が大きいほど、第1レンズL1および第2レンズL2で発生する倍率色収差が小さくなる。ただし、第1レンズL1および第2レンズL2を構成する各材料のアッベ数をどんなに大きくしても、第1レンズL1および第2レンズL2で発生する倍率色収差は0にはならない。そこで、正レンズである第3レンズL3により、その倍率色収差を補正させるが、第3レンズL3は開口絞り5の物体側にあるため、第3レンズL3を構成する材料のアッベ数が小さいほど有効となる。なお、第3レンズL3を構成する材料のアッベ数が小さすぎると過補正となるので、第2レンズL2を構成する材料のアッベ数と第3レンズL3を構成する材料のアッベ数との差は40以下とすることが好ましい。
<実施例1>
実施例1に係る広角撮像レンズの構成は、図2に示すとおりである。
すなわち、図示するように実施例1の広角撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第1レンズL1と、像側に凹面を向け、かつ両面が共に非球面である負のメニスカスレンズである第2レンズL2と、物体側に凸面を向け、かつ両面が共に非球面である正の第3レンズL3と、像側に凸面を向け、かつ両面が共に非球面である正の第4レンズL4との4枚のレンズが配されてなる。また、第3レンズL3と第4レンズL4との間に開口絞り5が配置されており、第4レンズL4と結像面4との間に他の光学部材3が配置されている。
表1の上段に、実施例1の各レンズ面の曲率半径R(非球面の場合は、光軸Zの近傍位置での曲率半径、単位mm)、各レンズの軸上面間隔(各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔)D(mm)、各レンズのe線における屈折率Neおよびd線におけるアッベ数νdを示す(表2〜表12において同じ)。さらに、各レンズを構成する材料名(第1レンズL1のS−LAH66は、株式会社オハラ製の硝材の製品名であり、第2レンズL2および第4レンズL4のZEONEXは、日本ゼオン株式会社製の光学プラスチック材料の登録商標であり、第3レンズL3のPCはポリカーボネートである)を示す。また、表1の中段左側に、他の光学部材3の厚さdG(単位mm)およびe線における屈折率NG、さらに全系の焦点距離f´(mm)および画角2ω(度)を示す。また、表1の中段右側に、実施例1における上記条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)に対応する値を示す。
実施例2に係る広角撮像レンズの構成は、図4に示すとおりである。
実施例2に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例1と同様である。
以下、実施例2について具体的なデータを示す。
なお、表2の上段に示す各レンズの材料名は、表1に示すものと同じである。
実施例3に係る広角撮像レンズの構成は、図6に示すとおりである。
実施例3に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例2と同様である。
以下、実施例3について具体的なデータを示す。
なお、表3の上段に示す各レンズの材料名は、表1に示すものと同じである。
実施例4に係る広角撮像レンズの構成は、図8に示すとおりである。
実施例4に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例3と同様であるが、第2レンズL2の物体側の面の形状が光軸Zの近傍において凹状となっている点が、実施例3と異なっている。
以下、実施例4について具体的なデータを示す。
<実施例5>
実施例5に係る広角撮像レンズの構成は、図10に示すとおりである。
実施例5に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例3と同様である。
以下、実施例5について具体的なデータを示す。
なお、表5の上段に示す各レンズの材料名は、表4に示すものと同じである。
実施例6に係る広角撮像レンズの構成は、図12に示すとおりである。
実施例6に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例4と同様である。
以下、実施例6について具体的なデータを示す。
なお、表6の上段に示す各レンズの材料名は、表4に示すものと同じである。
実施例7に係る広角撮像レンズの構成は、図14に示すとおりである。
実施例7に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例6と同様である。
以下、実施例7について具体的なデータを示す。
なお、表7の上段に示す各レンズの材料名は、表4に示すものと同じである。
実施例8に係る広角撮像レンズの構成は、図16に示すとおりである。
実施例8に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例7と同様である。
以下、実施例8について具体的なデータを示す。
実施例9に係る広角撮像レンズの構成は、図18に示すとおりである。
実施例9に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例8と同様である。
以下、実施例9について具体的なデータを示す。
なお、表9の上段に示す各レンズの材料名は、表4に示すものと同じである。
実施例10に係る広角撮像レンズの構成は、図20に示すとおりである。
実施例10に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例1と同様である。
以下、実施例10について具体的なデータを示す。
なお、表10の上段に示す各レンズの材料名は表4に示すものと同じである。
実施例11に係る広角撮像レンズの構成は、図22に示すとおりである。
実施例11に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例1と同様である。
以下、実施例11について具体的なデータを示す。
なお、表11の上段に示す各レンズの材料名は表1に示すものと同じである。
実施例12に係る広角撮像レンズの構成は、図24に示すとおりである。
実施例12に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例1と同様である。
以下、実施例12について具体的なデータを示す。
なお、表12の上段に示す各レンズの材料名は表1に示すものと同じである。
Z 光軸
1 最外光束
2 遮光部材
3 他の光学部材
4 結像面
5 開口絞り
Claims (11)
- 物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第1レンズと、両凹形状を有し、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負の屈折力を有する第2レンズと、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第3レンズと、像側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第4レンズとの4枚のレンズが配されてなり、
前記第1レンズを構成する材料のd線に対するアッベ数が、前記第3レンズを構成する材料のd線に対するアッベ数以上に、前記第2レンズおよび前記第4レンズを構成する材料のd線に対するアッベ数がともに、前記第3レンズを構成する材料のd線に対するアッベ数より大きくなるように、それぞれ設定されており、
開口絞りが前記第3レンズと前記第4レンズとの間に配置されていることを特徴とする広角撮像レンズ。 - 下記条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1記載の広角撮像レンズ。
0.10<f/D<0.22 … (1)
ただし、fは、レンズ全系の焦点距離であり、Dは、第1レンズの物体側の面から第4レンズの像側の面までの距離である。 - 下記条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1または2記載の広角撮像レンズ。
−0.9<f/f2<−0.4 … (2)
ただし、fは、レンズ全系の焦点距離であり、f2は、第2レンズの焦点距離である。 - 下記条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1〜3までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
0.3<f/f3<0.8 … (3)
ただし、fは、レンズ全系の焦点距離であり、f3は、第3レンズの焦点距離である。 - 前記第2レンズを構成する材料のd線に対するアッベ数と前記第3レンズを構成する材料のd線に対するアッベ数との差が、20以上となるように設定されていることを特徴とする請求項1〜4までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
- 前記第2レンズ、前記第3レンズおよび前記第4レンズは、各々の両面が共に非球面であることを特徴とする請求項1〜5までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
- 前記第1レンズの像側の面に、光軸付近での光学的厚さが150nm以上225nm以下の反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項1〜6までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
- 前記第3レンズの物体側の面の頂点の光軸方向座標と、当該広角撮像レンズの有効径の最外縁を通る軸外の最外光線と該物体側の面との交点の光軸方向座標との差をZ5、該第3レンズの像側の面の頂点の光軸方向座標と、該像側の面と前記最外光線との交点の光軸方向座標との差をZ6とするとき、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1〜7までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
3<|Z5/Z6| … (4) - 前記第1レンズの物体側の面から結像面までの距離をL、前記第4レンズの像側の面から結像面までの距離をd8とするとき、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1〜8までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
0.13<d8/L<0.25 … (5)
ただし、d8、Lは、光路中に他の光学部材が介在する場合、該他の光学部材の光軸方向の厚さを空気換算して求めた距離とする。 - 前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズは全てプラスチック材料からなることを特徴とする請求項1〜9までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズ。
- 請求項1〜10までのうちいずれか1項記載の広角撮像レンズを備えたことを特徴とする光学装置。
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