JP2016194653A - 撮像光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】広い画角、幅広い使用環境温度にわたって、高い結像性能を維持する撮像光学系を提供する。【解決手段】物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の第1レンズL1と、光軸近傍で物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の第2レンズL2と、正の第3レンズL3と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の第4レンズL4と、負の第5レンズL5と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の第6レンズL6と、物体側に凸面を向けた第7レンズL7とからなり、第4レンズがガラスであり、少なくとも第2レンズが非球面プラスチックレンズであり、以下の条件式を満足する撮像光学系。0<SAG3(0.4)−SAG3(1.0)≦0.10(1)、但し、SAG3(0.4)は、第2レンズの物体側の有効径4割でのsag量、SAG3(1.0)は、第2レンズの物体側の有効径端部でのsag量である。【選択図】図1
Description
本発明は、撮像光学系及びそれを有する撮像装置に関する。
車載用カメラや監視用カメラに用いられる撮像光学系には、広い画角の全視野にわたって高い結像性能が求められる。一方、近年、CCDやCMOS等の撮像素子は小型化・高画素化が進み、これに用いられる撮像光学系にも小型軽量化と良好な光学性能の両立が求められている。また、車載用など屋外での使用を考慮すると使用環境における温度変化に関わらず結像性能が維持されていることが望まれる。
このような要求に応える光学系として、非球面プラスチックレンズ2枚及びガラスレンズ5枚で構成された超広角光学系が知られている(例えば、特許文献1)。
このような要求に応える光学系として、非球面プラスチックレンズ2枚及びガラスレンズ5枚で構成された超広角光学系が知られている(例えば、特許文献1)。
ところで、近年、ドライブレコーダー等の映像記録用途のカメラが車両等に搭載されるようになっている。このような車載用カメラに対しては、広い画角と全視野にわたる高い結像性能の両立等が高い基準で求められる事に加えて、高感度撮影に対応するために、Fナンバーの小さい光学系が要求される。また、同時に、より幅広い使用環境温度に関わらず結像性能が維持されることが求められている。
本発明は上記従来における問題点を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、広い画角の全視野にわたって高い結像性能が得られ、高感度撮影への対応を可能とするFナンバーの小さい光学系を実現でき、同時に幅広い使用環境温度に関わらず結像性能を維持することができる撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、本発明は、固体撮像素子上に被写体像を結像させる撮像光学系であって、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第1レンズと、光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズと、負の屈折力を有する第5レンズと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズと、物体側に凸面を向けた第7レンズと、からなり、第4レンズがガラスであり、少なくとも第2レンズが非球面プラスチックレンズであり、
以下の条件式を満足すること特徴とする撮像光学系。
0<SAG3(0.4)−SAG3(1.0)≦0.10 (1)
ここで、
SAG3(0.4)は、第2レンズの物体側における有効径4割の高さにおけるsag量、
SAG3(1.0)は、第2レンズの物体側における有効径端部の高さにおけるsag量、
である。
以下の条件式を満足すること特徴とする撮像光学系。
0<SAG3(0.4)−SAG3(1.0)≦0.10 (1)
ここで、
SAG3(0.4)は、第2レンズの物体側における有効径4割の高さにおけるsag量、
SAG3(1.0)は、第2レンズの物体側における有効径端部の高さにおけるsag量、
である。
また、本発明の撮像光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.40≦(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)≦1.00 (2)
ここで、SAG3(0.4PR)は、第2レンズの物体側の面を、光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量、r3は第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
である。
0.40≦(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)≦1.00 (2)
ここで、SAG3(0.4PR)は、第2レンズの物体側の面を、光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量、r3は第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
である。
また、本発明の撮像光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
−20.00≦(r9/r10)/(r11/r12)≦−4.00 (3)
−0.85<(r13/r14)/(r11/r12)<−0.67 (4)
ここで、
r9は、第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r10は、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r11は、第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r12は、第6レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r13は、第7レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r14は、第7レンズの像側の面の近軸曲率半径、
である。
−20.00≦(r9/r10)/(r11/r12)≦−4.00 (3)
−0.85<(r13/r14)/(r11/r12)<−0.67 (4)
ここで、
r9は、第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r10は、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r11は、第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r12は、第6レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r13は、第7レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r14は、第7レンズの像側の面の近軸曲率半径、
である。
また、本発明の撮像装置において、前記撮像光学系と、固体撮像素子と、を備えることが好ましい。
本発明によれば、広い画角の全視野にわたって高い結像性能が得られ、高感度撮影への対応を可能とするFナンバーの小さい光学系を実現でき、同時に幅広い使用環境の温度変化に関わらず結像性能を維持することができるという効果を奏する。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る撮像光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿う断面図である。図1の光学構成は、第1の実施例の光学構成に対応している。
図1は、本発明の実施の形態に係る撮像光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿う断面図である。図1の光学構成は、第1の実施例の光学構成に対応している。
本発明の撮像光学系は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第1レンズL1と、光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズL2と、正の屈折力を有する第3レンズL3と、開口絞りSと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有する第5レンズL5と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズL6と、物体側に凸面を向けた第7レンズL7を有している。
なお、以下、全ての実施例において、光学構成断面図中、CGはカバーガラス、Iは撮像素子の撮像面を示す。
なお、以下、全ての実施例において、光学構成断面図中、CGはカバーガラス、Iは撮像素子の撮像面を示す。
本発明の撮像光学系の撮像面Iには、CCD等の撮像素子が配置される。そして第7レンズL7と撮像素子との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材が配置されてもよい。例えば、撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタなどの平板状の光学部材が配置されていてもよい。
また、本発明の撮像光学系は、広い視野の周縁部の視認性を確保するため、射影方式として等距離投影方式の光学系(魚眼レンズ)として構成されている。
本実施の形態の撮像光学系は、第4レンズがガラスであり、少なくとも第2レンズが非球面プラスチックレンズであり、以下の条件式を満足するものである。
0<SAG3(0.4)−SAG3(1.0)≦0.10 (1)
ここで、
SAG3(0.4)は、第2レンズの物体側における有効径4割の高さにおけるsag量、
SAG3(1.0)は、第2レンズの物体側における有効径端部の高さにおけるsag量、
である。
0<SAG3(0.4)−SAG3(1.0)≦0.10 (1)
ここで、
SAG3(0.4)は、第2レンズの物体側における有効径4割の高さにおけるsag量、
SAG3(1.0)は、第2レンズの物体側における有効径端部の高さにおけるsag量、
である。
また、本実施の形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足するものである。
0.40≦(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)≦1.00 (2)
ここで、
SAG3(0.4PR)は、第2レンズの物体側の面を、光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量、r3は第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
0.40≦(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)≦1.00 (2)
ここで、
SAG3(0.4PR)は、第2レンズの物体側の面を、光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量、r3は第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径である。
条件式(1)又は条件式(2)は、撮像光学系全系の広画角化と像面湾曲の低減の両立を可能するための条件式である。
条件式(2)又は条件式(2)の範囲を外れると、光軸近傍と軸外との屈折力に大きな差が生じ、物体距離の変動による像面湾曲の変動が顕著になってしまい好ましくない。また、軸上色収差や球面収差の補正が困難となる。
条件式(2)又は条件式(2)の範囲を外れると、光軸近傍と軸外との屈折力に大きな差が生じ、物体距離の変動による像面湾曲の変動が顕著になってしまい好ましくない。また、軸上色収差や球面収差の補正が困難となる。
ここで、sag量について、図9を参照して説明する。
本発明の撮像光学系において、レンズ面の有効径4割の高さにおけるsag量とは、有効径4割の高さにおいて光軸に平行な方向に、レンズ面と面頂を通る平面Pとの距離SAG(0.4)をいう。また、レンズ面の有効径端部の高さにおけるsag量とは、レンズの有効径端部の高さにおいて光軸に平行な方向に、レンズ面と面頂を通る平面Pとの距離SAG(1.0)をいう。また、レンズの面を光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量とは、有効径4割の高さにおいて光軸と平行な方向に、点線で示すレンズ面の基準球面と面頂を通る平面Pとの距離SAG(0.4PR)をいう。
本発明の撮像光学系において、レンズ面の有効径4割の高さにおけるsag量とは、有効径4割の高さにおいて光軸に平行な方向に、レンズ面と面頂を通る平面Pとの距離SAG(0.4)をいう。また、レンズ面の有効径端部の高さにおけるsag量とは、レンズの有効径端部の高さにおいて光軸に平行な方向に、レンズ面と面頂を通る平面Pとの距離SAG(1.0)をいう。また、レンズの面を光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量とは、有効径4割の高さにおいて光軸と平行な方向に、点線で示すレンズ面の基準球面と面頂を通る平面Pとの距離SAG(0.4PR)をいう。
本実施の形態の撮像光学系は、第4レンズの物体側に絞りを配置すると共に、第4レンズに、ガラスを使用することで、撮像光学系に用いられるプラスチックレンズの使用環境の温度変化によって生じる屈折力変動により引き起こされる光学系の焦点位置変動の影響を補償することが可能となる。
また、本実施の形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足するものである。
−20.00≦(r9/r10)/(r11/r12)≦−4.00 (3)
−0.85<(r13/r14)/(r11/r12)<−0.67 (4)
ここで、
r9は、第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r10は、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r11は、第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r12は、第6レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r13は、第7レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r14は、第7レンズの像側の面の近軸曲率半径、
である。
−20.00≦(r9/r10)/(r11/r12)≦−4.00 (3)
−0.85<(r13/r14)/(r11/r12)<−0.67 (4)
ここで、
r9は、第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r10は、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r11は、第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r12は、第6レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r13は、第7レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r14は、第7レンズの像側の面の近軸曲率半径、
である。
条件式(3)及び(4)は、撮像光学系に用いられるプラスチックレンズの使用環境の温度変化によって生じる屈折力変動により引き起こされる光学系の焦点位置変動の影響を効果的に補償するための条件式である。
条件式(3)及び(4)の下限値をそれぞれ下回ると、焦点位置変動が大きくなり、温度使用環境の幅が狭くなり好ましくない。また、上限値を上回ると、より広い画角での像面湾曲が増大し、焦点位置変動が大きくなり、好ましくない。
本発明の撮像装置は、本発明の撮像光学系と、CCDやCMOSなどの固体撮像素子と、を備えている。
次に本発明の撮像光学系の具体的な数値実施例を示す。各実施例において使用する記号は下記の通りである。
f :撮像光学系全系の焦点距離
FNO :Fナンバー
FOV(2ω):画角
r :近軸曲率半径
d :光軸上のレンズの厚み又は空気間隔
nd :レンズ材料のd線に対する屈折率
νd :レンズ材料のアッベ数
また、各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面である。
FNO :Fナンバー
FOV(2ω):画角
r :近軸曲率半径
d :光軸上のレンズの厚み又は空気間隔
nd :レンズ材料のd線に対する屈折率
νd :レンズ材料のアッベ数
また、各実施例において、各面番号の後に「*」が記載されている面が非球面形状を有する面である。
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10・・としたとき、次の式(I)で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10 ・・・(I)
なお、非球面係数において、Eは10のべき乗数を示し、例えば、2.3×10−2は、2.3E−002と表すものとする。また、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10 ・・・(I)
なお、非球面係数において、Eは10のべき乗数を示し、例えば、2.3×10−2は、2.3E−002と表すものとする。また、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
(実施例1)
次に、実施例1に係る撮像光学系について説明する。
図1は、実施例1に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
次に、実施例1に係る撮像光学系について説明する。
図1は、実施例1に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図2は、実施例1にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)を示す図である。また、図中Yは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
この撮像光学系は、図1に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第1レンズL1と、光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズL2と、正の屈折力を有する第3レンズL3と、開口絞りSと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有する第5レンズL5と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズL6と、物体側に凸面を向けた第7レンズL7を有している。
実施例1の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f :1.57mm
FNO :2.00
画角(2ω):215.6mm
実施例1の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
f :1.57mm
FNO :2.00
画角(2ω):215.6mm
実施例1の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
実施例1の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4= -3.238787E-03,A6= 2.739204E-05,A8= 2.720794E-05,A10= -2.100624E-06,A12= 2.925206E-08,A14= 2.883738E-09,A16= -9.484511E-11
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -1.216479E-01,A6= 1.993466E-02,A8= 3.104315E-03,A10= -7.041519E-03,A12= 1.645342E-03,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -4.173725E+00
A4= -4.824314E-02,A6= 2.381108E-02,A8= -8.072314E-03,A10= 1.445198E-03,A12= -1.200103E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= -7.726630E-03,A6= -7.825077E-04,A8= 2.376442E-03,A10= -7.907222E-04,A12= 1.235153E-04,A14= -7.485622E-06,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= -5.371712E-04,A6= 7.761134E-03,A8= -3.414408E-03,A10= 1.231547E-03,A12= -2.136644E-04,A14= 2.281086E-05,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -3.934993E-02,A6= 4.108994E-04,A8= 4.586677E-05,A10= -3.566424E-05,A12= 1.200632E-05,A14= -8.072060E-08,A16= -1.671053E-08
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -5.714263E-02,A6= -9.899395E-04,A8= 2.107978E-04,A10= 5.782931E-05,A12= -1.156932E-05,A14= 8.856278E-08,A16= -1.677939E-08
第3面
K=0
A4= -3.238787E-03,A6= 2.739204E-05,A8= 2.720794E-05,A10= -2.100624E-06,A12= 2.925206E-08,A14= 2.883738E-09,A16= -9.484511E-11
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -1.216479E-01,A6= 1.993466E-02,A8= 3.104315E-03,A10= -7.041519E-03,A12= 1.645342E-03,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -4.173725E+00
A4= -4.824314E-02,A6= 2.381108E-02,A8= -8.072314E-03,A10= 1.445198E-03,A12= -1.200103E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= -7.726630E-03,A6= -7.825077E-04,A8= 2.376442E-03,A10= -7.907222E-04,A12= 1.235153E-04,A14= -7.485622E-06,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= -5.371712E-04,A6= 7.761134E-03,A8= -3.414408E-03,A10= 1.231547E-03,A12= -2.136644E-04,A14= 2.281086E-05,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -3.934993E-02,A6= 4.108994E-04,A8= 4.586677E-05,A10= -3.566424E-05,A12= 1.200632E-05,A14= -8.072060E-08,A16= -1.671053E-08
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -5.714263E-02,A6= -9.899395E-04,A8= 2.107978E-04,A10= 5.782931E-05,A12= -1.156932E-05,A14= 8.856278E-08,A16= -1.677939E-08
実施例1の撮像光学系の条件式(1)から(4)に対応する値を以下に示す。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.10
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.999
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−4.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.68
なお、実施例1の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.10
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.999
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−4.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.68
なお、実施例1の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(実施例2)
次に、実施例2に係る撮像光学系について説明する。
図3は、実施例2に係る撮像光学系の光学構成を示す無限遠物点合焦時の光軸に沿う断面図である。
次に、実施例2に係る撮像光学系について説明する。
図3は、実施例2に係る撮像光学系の光学構成を示す無限遠物点合焦時の光軸に沿う断面図である。
図4は、実施例2にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)を示す図である。
この撮像光学系は、図3に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第1レンズL1と、光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズL2と、正の屈折力を有する第3レンズL3と、開口絞りSと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有する第5レンズL5と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズL6と、物体側に凸面を向けた第7レンズL7を有している。
実施例2の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f :1.55mm
FNO :1.99
画角(2ω):215.6mm
実施例2の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
f :1.55mm
FNO :1.99
画角(2ω):215.6mm
実施例2の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
実施例2の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4= -3.056009E-03,A6= 2.309935E-05,A8= 2.644585E-05,A10= -2.189595E-06,A12= 2.273124E-08,A14= 2.535584E-09,A16= -5.985130E-11
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -1.152754E-01,A6= 1.933919E-02,A8= 2.826266E-03,A10= -6.917098E-03,A12= 1.621803E-03,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -4.620595E+00
A4= -4.856460E-02,A6= 2.371410E-02,A8= -8.160781E-03,A10= 1.419414E-03,A12= -1.203655E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= -8.428828E-03,A6= -8.124669E-04,A8= 2.396105E-03,A10= -7.856297E-04,A12= 1.239945E-04,A14= -7.903220E-06,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= 1.921320E-04,A6= 7.956772E-03,A8= -3.367168E-03,A10= 1.239375E-03,A12= -2.125686E-04,A14= 2.290866E-05,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -3.871070E-02,A6= 4.516638E-04,A8= 6.398336E-05,A10= -3.250780E-05,A12= 1.230160E-05,A14= -4.338388E-08,A16= -1.206850E-08
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -5.461058E-02,A6= -9.214580E-04,A8= 2.011959E-04,A10= 5.663975E-05,A12= -1.171496E-05,A14= 3.298426E-08,A16= 1.650895E-09
第3面
K=0
A4= -3.056009E-03,A6= 2.309935E-05,A8= 2.644585E-05,A10= -2.189595E-06,A12= 2.273124E-08,A14= 2.535584E-09,A16= -5.985130E-11
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -1.152754E-01,A6= 1.933919E-02,A8= 2.826266E-03,A10= -6.917098E-03,A12= 1.621803E-03,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -4.620595E+00
A4= -4.856460E-02,A6= 2.371410E-02,A8= -8.160781E-03,A10= 1.419414E-03,A12= -1.203655E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= -8.428828E-03,A6= -8.124669E-04,A8= 2.396105E-03,A10= -7.856297E-04,A12= 1.239945E-04,A14= -7.903220E-06,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= 1.921320E-04,A6= 7.956772E-03,A8= -3.367168E-03,A10= 1.239375E-03,A12= -2.125686E-04,A14= 2.290866E-05,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -3.871070E-02,A6= 4.516638E-04,A8= 6.398336E-05,A10= -3.250780E-05,A12= 1.230160E-05,A14= -4.338388E-08,A16= -1.206850E-08
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -5.461058E-02,A6= -9.214580E-04,A8= 2.011959E-04,A10= 5.663975E-05,A12= -1.171496E-05,A14= 3.298426E-08,A16= 1.650895E-09
実施例2の撮像光学系の条件式(1)〜(4)に対応する値を以下に示す。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.097
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.801
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−8.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.71
なお、実施例2の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.097
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.801
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−8.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.71
なお、実施例2の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(実施例3)
次に、実施例3に係る撮像光学系について説明する。
図5は、実施例3に係る撮像光学系の光学構成を示す無限遠物点合焦時の光軸に沿う断面図である。
次に、実施例3に係る撮像光学系について説明する。
図5は、実施例3に係る撮像光学系の光学構成を示す無限遠物点合焦時の光軸に沿う断面図である。
図6は、実施例3にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)を示す図である。
この撮像光学系は、図5に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第1レンズL1と、光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズL2と、正の屈折力を有する第3レンズL3と、開口絞りSと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有する第5レンズL5と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズL6と、物体側に凸面を向けた第7レンズL7を有している。
実施例3の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f :1.58mm
FNO :2.02
画角(2ω):215.6mm
実施例3の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
f :1.58mm
FNO :2.02
画角(2ω):215.6mm
実施例3の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
実施例3の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4= -2.960943E-03,A6= 7.928436E-06,A8= 2.609345E-05,A10= -2.143996E-06,A12= 3.197959E-08,A14= 2.945096E-09,A16= -9.077604E-11
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -9.774424E-02,A6= 6.873312E-03,A8= 2.096713E-03,A10= -2.588459E-03,A12= 4.722936E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -1.651414E+00
A4= -4.856460E-02,A6= 2.371410E-02,A8= -8.160781E-03,A10= 1.419414E-03,A12= -1.203655E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= 3.568857E-03,A6= -3.776970E-03,A8= 1.123331E-03,A10= -6.143147E-05,A12= -7.183638E-06,A14= 5.056919E-07,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= 1.493969E-03,A6= 5.022585E-03,A8= -7.200488E-04,A10= 1.785570E-04,A12= 7.533687E-06,A14= 2.292418E-06,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -4.021554E-02,A6= 2.045991E-04,A8= 7.867371E-05,A10= -2.743326E-05,A12= 1.340745E-05,A14= -4.499559E-08,A16= 2.909308E-09
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -5.567138E-02,A6= -8.717705E-04,A8= 1.720831E-04,A10= 6.182501E-05,A12= -1.101699E-05,A14= 2.321809E-07,A16= -2.584455E-08
第3面
K=0
A4= -2.960943E-03,A6= 7.928436E-06,A8= 2.609345E-05,A10= -2.143996E-06,A12= 3.197959E-08,A14= 2.945096E-09,A16= -9.077604E-11
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -9.774424E-02,A6= 6.873312E-03,A8= 2.096713E-03,A10= -2.588459E-03,A12= 4.722936E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -1.651414E+00
A4= -4.856460E-02,A6= 2.371410E-02,A8= -8.160781E-03,A10= 1.419414E-03,A12= -1.203655E-04,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= 3.568857E-03,A6= -3.776970E-03,A8= 1.123331E-03,A10= -6.143147E-05,A12= -7.183638E-06,A14= 5.056919E-07,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= 1.493969E-03,A6= 5.022585E-03,A8= -7.200488E-04,A10= 1.785570E-04,A12= 7.533687E-06,A14= 2.292418E-06,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -4.021554E-02,A6= 2.045991E-04,A8= 7.867371E-05,A10= -2.743326E-05,A12= 1.340745E-05,A14= -4.499559E-08,A16= 2.909308E-09
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -5.567138E-02,A6= -8.717705E-04,A8= 1.720831E-04,A10= 6.182501E-05,A12= -1.101699E-05,A14= 2.321809E-07,A16= -2.584455E-08
実施例3の撮像光学系の条件式(1)〜(4)に対応する値を以下に示す。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.092
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.509
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−16.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.79
なお、実施例3の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.092
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.509
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−16.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.79
なお、実施例3の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(実施例4)
次に、実施例4に係る撮像光学系について説明する。
図7は、実施例4に係る撮像光学系の光学構成を示す無限遠物点合焦時の光軸に沿う断面図である。
次に、実施例4に係る撮像光学系について説明する。
図7は、実施例4に係る撮像光学系の光学構成を示す無限遠物点合焦時の光軸に沿う断面図である。
図8は、実施例4にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)を示す図である。
この撮像光学系は、図7に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第1レンズL1と、光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズL2と、正の屈折力を有する第3レンズL3と、開口絞りSと、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズL4と、負の屈折力を有する第5レンズL5と、物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズL6と、物体側に凸面を向けた第7レンズL7を有している。
実施例4の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f :1.59mm
FNO :2.03
画角(2ω):215.6mm
実施例4の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
f :1.59mm
FNO :2.03
画角(2ω):215.6mm
実施例4の撮像光学系の面データを以下に示す(単位mm)。
実施例4の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4= -3.425113E-03,A6= 3.010288E-05,A8= 2.870545E-05,A10= -2.053617E-06,A12= 1.838953E-08,A14= 6.229889E-10,A16= -7.832775E-12
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -9.866837E-02,A6= 6.090941E-03,A8= 8.772997E-03,A10= -7.713312E-03,A12= 1.359645E-03,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -2.069940E+00
A4= -6.969940E-02,A6= 2.514346E-02,A8= -6.641872E-03,A10= 8.960574E-04,A12= -6.211499E-05,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= 6.237659E-04,A6= -4.156068E-03,A8= 1.234072E-03,A10= -6.315774E-05,A12= -1.166642E-05,A14= 1.427801E-06,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= 1.630909E-03,A6= 3.607355E-03,A8= -5.139392E-04,A10= 1.060072E-04,A12= -8.766957E-06,A14= 5.765256E-06,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -3.807754E-02,A6= -3.003773E-04,A8= -4.083347E-04,A10= -1.439993E-04,A12= 2.726343E-05,A14= 3.170592E-07,A16= 3.670916E-09
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -4.843252E-02,A6= -2.801785E-03,A8= 5.233040E-05,A10= 5.918843E-05,A12= -9.428403E-06,A14= 1.715348E-06,A16= -2.537183E-07
第3面
K=0
A4= -3.425113E-03,A6= 3.010288E-05,A8= 2.870545E-05,A10= -2.053617E-06,A12= 1.838953E-08,A14= 6.229889E-10,A16= -7.832775E-12
第4面
K= -5.773839E-01
A4= 1.431090E-02,A6= 9.171210E-03,A8= 5.568341E-05,A10= -1.302211E-03,A12= 5.904507E-04,A14= -1.861136E-05,A16= -8.997014E-06
第5面
K= 0.000000E+00
A4= 2.101120E-02,A6= 5.265874E-04,A8= 1.754329E-03,A10= -3.299894E-04,A12= 1.223274E-04,A14=-2.718917E-06,A16= 0.000000E+00
第6面
K= 0.000000E+00
A4= 1.275800E-02,A6= -2.652842E-03,A8= 6.851649E-03,A10= -3.771824E-03,A12= 1.279752E-03,A14= -6.825899E-05,A16= 0.000000E+00
第10面
K= 0.000000E+00
A4= -9.866837E-02,A6= 6.090941E-03,A8= 8.772997E-03,A10= -7.713312E-03,A12= 1.359645E-03,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第11面
K= -2.069940E+00
A4= -6.969940E-02,A6= 2.514346E-02,A8= -6.641872E-03,A10= 8.960574E-04,A12= -6.211499E-05,A14= 0.000000E+00,A16= 0.000000E+00
第12面
K= 0.000000E+00
A4= 6.237659E-04,A6= -4.156068E-03,A8= 1.234072E-03,A10= -6.315774E-05,A12= -1.166642E-05,A14= 1.427801E-06,A16= 0.000000E+00
第13面
K= 0.000000E+00
A4= 1.630909E-03,A6= 3.607355E-03,A8= -5.139392E-04,A10= 1.060072E-04,A12= -8.766957E-06,A14= 5.765256E-06,A16= 0.000000E+00
第14面
K= 0.000000E+00
A4= -3.807754E-02,A6= -3.003773E-04,A8= -4.083347E-04,A10= -1.439993E-04,A12= 2.726343E-05,A14= 3.170592E-07,A16= 3.670916E-09
第15面
K= 0.000000E+00
A4= -4.843252E-02,A6= -2.801785E-03,A8= 5.233040E-05,A10= 5.918843E-05,A12= -9.428403E-06,A14= 1.715348E-06,A16= -2.537183E-07
実施例4の撮像光学系の条件式(1)〜(4)に対応する値を以下に示す。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.098
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.401
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−20.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.84
なお、実施例4の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
(1)SAG3(0.4)−SAG3(1.0)=0.098
(2)(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)=0.401
(3)(r9/r10)/(r11/r12)=−20.00
(4)(r13/r14)/(r11/r12)=−0.84
なお、実施例4の撮像光学系において、第1及び第4レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
図10は、上記本発明にかかる各実施例の撮像光学系の温度変化によるフォーカスずれ量を示す図である。
図10に示すように、本発明にかかる実施例1から実施例4の撮像光学系は、マイナス40℃からプラス85℃の使用環境において、光学系の焦点位置変動量(フォーカスずれ量)を0.040mm以下に収めることができ、使用環境の温度変化によっても光学系の焦点位置変動の影響を効果的に補償することができる。
図10に示すように、本発明にかかる実施例1から実施例4の撮像光学系は、マイナス40℃からプラス85℃の使用環境において、光学系の焦点位置変動量(フォーカスずれ量)を0.040mm以下に収めることができ、使用環境の温度変化によっても光学系の焦点位置変動の影響を効果的に補償することができる。
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
CG カバーガラス
I 撮像面
S 開口絞り
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
CG カバーガラス
I 撮像面
S 開口絞り
Claims (4)
- 固体撮像素子上に被写体像を結像させる撮像光学系であって、
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第1レンズと、
光軸近傍において物体側に凸面を向けると共に、物体側での有効径4割の高さより周辺部側に変曲点を有し、全体として負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
開口絞りと、
物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第4レンズと、
負の屈折力を有する第5レンズと、
物体側及び像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第6レンズと、
物体側に凸面を向けた第7レンズと、
からなり、
第4レンズがガラスであり、少なくとも第2レンズが非球面プラスチックレンズであり、
以下の条件式を満足すること特徴とする撮像光学系。
0<SAG3(0.4)−SAG3(1.0)≦0.10 (1)
ここで、
SAG3(0.4)は、第2レンズの物体側における有効径4割の高さにおけるsag量、
SAG3(1.0)は、第2レンズの物体側における有効径端部の高さにおけるsag量、
である。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。
0.40≦(SAG3(0.4PR)−SAG3(0.4))/(1/r3)≦1.00 (2)
ここで、
SAG3(0.4PR)は、第2レンズの物体側の面を、光軸近傍の近軸曲率半径の球面で構成した場合の有効径4割の高さにおけるsag量、r3は第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
である。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像光学系。
−20.00≦(r9/r10)/(r11/r12)≦−4.00 (3)
−0.85<(r13/r14)/(r11/r12)<−0.67 (4)
ここで、
r9は、第5レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r10は、第5レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r11は、第6レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r12は、第6レンズの像側の面の近軸曲率半径、
r13は、第7レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r14は、第7レンズの像側の面の近軸曲率半径、
である。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系と、固体撮像素子と、を備えた事を特徴とする撮像装置。
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