JP2018138983A - 撮像装置 - Google Patents
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-
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
- B60R11/04—Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
Abstract
Description
軸上光束を決める明るさ絞りと、1つの接合レンズと、からなる結像光学系と、
結像光学系の像側に配置され、結像光学系に向けて凹状に湾曲した非平面の受光面を有する撮像部と、を有し、
接合レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、からなることを特徴とする。
0.4<|Θout60/60°|<1.0 (1)
ここで、
Θout60は、第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と光軸とのなす角度、
所定の主光線は、第1レンズの物体側の空間において、光軸とのなす角度が60°となる主光線、
である。
0.5<|Θout60/60°|<0.8 (1’)
0.7<|PS×Rimg|<1.5 (2)
0.7<|EXP/Rimg|<1.5 (3)
ここで、
PSは、結像光学系のペッツバール和であり、
ペッツバール和PSは、以下の式で表される。
iは、結像光学系中の各レンズの物体側からの順番、
kは、結像光学系中のレンズの総数、
niは、i番目のレンズのd線での屈折率、
fiは、i番目のレンズのd線での焦点距離、
EXPは、受光面から結像光学系の近軸射出瞳位置までの光軸に沿った距離であり、近軸射出瞳位置が受光面よりも物体側にある場合の符号を負とし、
Rimgは、光軸と受光面とが交わる点を面頂点とし、面頂点と、結像光学系に最大画角で入射する主光線と受光面とが交わる点と、を含む仮想球面の曲率半径、
である。
0.8<|PS×Rimg|<1.3 (2’)
0.85<|PS×Rimg|≦1.0 (2”)
0.8<|EXP/Rimg|<1.3 (3’)
0≦|R1R/R1L|<0.2 (4)
0.25<R1R/f<0.5 (5)
ここで、
R1Rは、第1レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径、
R1Lは、第1レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
fは、結像光学系のd線での焦点距離、
である。
0≦|SAGs1/TL|<0.05 (6)
ここで、
SAGs1は、第1レンズの物体側のレンズ面の面頂点から、結像光学系における最大像高に入射する最周辺の有効光線が第1レンズの物体側のレンズ面を通過する点までの光軸に沿う方向での距離であり、光線が進む方向を符号が正となる方向とし、
TLは、第1レンズの物体側のレンズ面から受光面までの光軸上の距離、
である。
0≦|SAGs1/TL|<0.02 (6’)
0.02<THI2/TL<0.2 (7)
ここで、
THI2は、光軸上での第2レンズの面間隔、
TLは、第1レンズの物体側のレンズ面から受光面までの光軸上の距離、
である。
0.02<THI2/TL<0.1 (7’)
−1<(R3L+R3R)/(R3L−R3R)<0 (8)
ここで、
R3Lは、第3レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
R3Rは、第3レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。
−0.5<(R3L+R3R)/(R3L−R3R)<0 (8’)
0.7<|Θout60/Θimg60|<1.5 (9)
ここで、
Θout60は、第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と光軸とのなす角度、
Θimg60は、所定の2点を結ぶ直線と光軸とのなす角度、
所定の主光線は、第1レンズの物体側の空間において、光軸とのなす角度が60°となる主光線、
所定の2点は、第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と受光面との交点と、受光面の曲率中心、
である。
Θimg60=asin(IM60/Rimg)
ここで、
IM60は、第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と受光面との交点から光軸までの距離、
Rimgは、光軸と受光面とが交わる点を面頂点とし、面頂点と、結像光学系に最大画角での入射する主光線と受光面とが交わる点と、を含む仮想球面の曲率半径、
である。
0.8<|Θout60/Θimg60|<1.3 (9’)
0.85<|Θout60/Θimg60|<1.25 (9”)
z=(y2/r)/[1+{1−(1+k)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+…
また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、10のn乗を示している。なお、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。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1* 3.915 0.30 1.51633 64.14
2(絞り) ∞ 0.00
3* 0.341 0.08 1.63387 23.38
4* 0.264 0.38 1.59201 67.02
5* -0.541 0.10
6 ∞ 0.50 1.51633 64.14
7 ∞ 0.32
像面 -1.021
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=1.01078e-02,A6=3.57526e-01
第3面
k=0.000
A4=-1.50834e+01,A6=-8.56121e+01,A8=2.20481e+03
第4面
k=0.000
A4=-1.50424e+01,A6=1.11831e+01,A8=-1.73879e+03
第5面
k=0.000
A4=-1.09574e-01,A6=8.90158e-01,A8=-2.24239e+01,
A10=1.37860e+02
各種データ
f 0.78
FNO. 2.86
2ω 140.00
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1* 4.119 0.30 1.51633 64.14
2* 0.336 0.09 1.63387 23.38
3(絞り) ∞ 0.00
4* 0.273 0.38 1.59201 67.02
5* -0.544 0.10
6 ∞ 0.50 1.51633 64.14
7 ∞ 0.32
像面 -1.010
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=9.12915e-02,A6=7.41213e-02
第2面
k=0.000
A4=-1.28745e+01,A6=-1.27825e+02,A8=1.07474e+03
第4面
k=0.000
A4=-7.32807e+00,A6=-1.28401e+01,A8=-3.30868e+03
第5面
k=0.000
A4=-2.38483e-01,A6=7.37942e-01,A8=-1.97726e+01,
A10=9.25956e+01
各種データ
f 0.79
FNO. 2.85
2ω 140.00
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1* 5.478 0.30 1.51633 64.14
2(絞り) ∞ 0.00
3* 0.339 0.11 1.63387 23.38
4* 0.421 0.38 1.59201 67.02
5* -0.558 0.10
6 ∞ 0.50 1.51633 64.14
7 ∞ 0.32
像面 -1.043
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=-2.73993e-02,A6=3.59800e-01
第3面
k=0.000
A4=-7.34591e+00,A6=-1.35791e+02,A8=1.25398e+03
第4面
k=0.000
A4=1.12022e+01,A6=-2.39954e+02,A8=1.34059e+03
第5面
k=0.000
A4=-2.13402e-01,A6=2.46455e+00,A8=-2.31632e+01,
A10=3.21745e+01
各種データ
f 0.79
FNO. 2.90
2ω 140.00
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1* 5.245 0.30 1.51633 64.14
2* 0.339 0.12 1.63387 23.38
3(絞り) ∞ 0.00
4* 0.408 0.38 1.59201 67.02
5* -0.559 0.10
6 ∞ 0.50 1.51633 64.14
7 ∞ 0.32
像面 -1.045
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=-1.65174e-03,A6=1.05156e-01
第2面
k=0.000
A4=-7.06981e+00,A6=-3.94640e+01,A8=-2.78628e+02
第4面
k=0.000
A4=1.61345e+01,A6=-2.05251e+02,A8=3.98054e+03
第5面
k=0.000
A4=-3.01045e-01,A6=1.57960e+00,A8=-2.81214e+01,
A10=3.76612e-01
各種データ
f 0.79
FNO. 2.89
2ω 140.00
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1* 1.711 0.30 1.53367 55.82
2* 0.249 0.06 1.63387 23.38
3(絞り) ∞ 0.00
4* 0.232 0.37 1.53367 55.82
5* -0.440 0.10
6 ∞ 0.30 1.51633 64.14
7 ∞ 0.40
像面 -0.903
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=1.90268e-01,A6=2.04812e-01
第2面
k=0.000
A4=-4.45853e+01
第4面
k=0.000
A4=-2.75086e+01
第5面
k=0.000
A4=-2.20911e-01,A6=-2.49190e+00
各種データ
f 0.76
FNO. 2.89
2ω 140.00
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1 ∞ 0.30 1.51633 64.14
2* 0.320 0.15 1.63387 23.38
3(絞り) ∞ 0.00
4* 0.359 0.38 1.59201 67.02
5* -0.553 0.10
6 ∞ 0.50 1.51633 64.14
7 ∞ 0.32
像面 -1.264
非球面データ
第2面
k=0.000
A4=-2.39160e+00,A6=-1.64025e+02,A8=1.78226e+03
第4面
k=0.000
A4=2.44268e+01,A6=-4.18708e-01,A8=-6.12781e+03
第5面
k=0.000
A4=-2.47671e-01,A6=-2.58386e+00,A8=-1.34562e+00,
A10=-4.60865e+02
各種データ
f 0.81
FNO. 3.03
2ω 140.00
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物体面 ∞ 10.00
1* 3.940 0.30 1.51633 64.14
2* 0.312 0.11 1.63387 23.38
3(絞り) ∞ 0.00
4* 0.345 0.36 1.59201 67.02
5* -0.535 0.10
6 ∞ 0.30 1.51633 64.14
7 ∞ 0.40
像面 -0.963
非球面データ
第1面
k=0.000
A4=-1.59904e-01,A6=1.67922e-01
第2面
k=0.000
A4=-9.76312e+00,A6=4.40264e+01,A8=-1.53642e+03
第4面
k=0.000
A4=1.39889e+01,A6=-2.57438e+01,A8=-3.08758e+02
第5面
k=0.000
A4=-2.85173e-01,A6=1.46899e+00,A8=-3.49420e+01,
A10=-1.62304e+02
各種データ
f 0.75
FNO. 2.95
2ω 169.99
IH 0.73
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ 3.50
C1 8.500 0.50 1.5896 30.00
C2 8.000 6.00
1* 3.915 0.30 1.51633 64.14
2(絞り) ∞ 0.00
3* 0.341 0.08 1.63387 23.38
4* 0.264 0.38 1.59201 67.02
5* -0.541 0.10
6 ∞ 0.50 1.51633 64.14
7 ∞ 0.32
像面 -1.021
実施例1 実施例2 実施例3
(1)|Θout60/60°| 0.64 0.70 0.61
(2)|PS×Rimg| 0.87 0.86 0.87
(3)|EXP/Rimg| 1.15 1.06 1.15
(4)|R1R/R1L| 0.09 0.08 0.06
(5)R1R/f 0.43 0.43 0.43
(6)|SAGs1/TL| 0.001 0.003 0.001
(7)THI2/TL 0.05 0.06 0.07
(8)(R3L+R3R)/(R3L-R3R) -0.34 -0.33 -0.14
(9)|Θout60/Θimg60| 0.91 1.00 0.90
実施例4 実施例5 実施例6
(1)|Θout60/60°| 0.70 0.73 0.66
(2)|PS×Rimg| 0.87 0.89 0.98
(3)|EXP/Rimg| 1.02 1.15 0.85
(4)|R1R/R1L| 0.06 0.15 0.00
(5)R1R/f 0.43 0.33 0.39
(6)|SAGs1/TL| 0.003 0.009 0.000
(7)THI2/TL 0.07 0.04 0.09
(8)(R3L+R3R)/(R3L-R3R) -0.16 -0.31 -0.21
(9)|Θout60/Θimg60| 1.03 0.91 1.22
実施例7
(1)|Θout60/60°| 0.70
(2)|PS×Rimg| 0.86
(3)|EXP/Rimg| 1.04
(4)|R1R/R1L| 0.08
(5)R1R/f 0.42
(6)|SAGs1/TL| 0.005
(7)THI2/TL 0.07
(8)(R3L+R3R)/(R3L-R3R) -0.22
(9)|Θout60/Θimg60| 1.00
S 明るさ絞り
I 像面
C カバーガラス
CG 光学部材
100 カプセル内視鏡
101 カプセルカバー
102 透明カバー
103 結像光学系
104 照明部
105 撮像素子
106 駆動制御部
107 信号処理部
200 自動車
201 車載カメラ
300 内視鏡システム
310 電子内視鏡
310a スコープ部
310b 接続コード部
320 画像処理装置
330 表示ユニット
340 操作部
341 挿入部
342 先端部
350 ユニバーサルコード
360 コネクタ
400 光学系
401 ライトガイド
402 照明レンズ
403 照明窓
404 観察部位
405 観察窓
406 結像光学系
407 撮像素子
500 先端部
510 結像光学系
510L 第1の結像光学系
510R 第2の結像光学系
520L、520R 撮像素子
Claims (11)
- 軸上光束を決める明るさ絞りと、1つの接合レンズと、からなる結像光学系と、
前記結像光学系の像側に配置され、前記結像光学系に向けて凹状に湾曲した非平面の受光面を有する撮像部と、を有し、
前記接合レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、からなることを特徴とする撮像装置。 - 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
0.4<|Θout60/60°|<1.0 (1)
ここで、
Θout60は、前記第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と光軸とのなす角度、
前記所定の主光線は、前記第1レンズの物体側の空間において、前記光軸とのなす角度が60°となる主光線、
である。 - 以下の条件式(2)、(3)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
0.7<|PS×Rimg|<1.5 (2)
0.7<|EXP/Rimg|<1.5 (3)
ここで、
PSは、前記結像光学系のペッツバール和であり、
前記ペッツバール和PSは、以下の式で表される。
iは、前記結像光学系中の各レンズの物体側からの順番、
kは、前記結像光学系中のレンズの総数、
niは、i番目のレンズのd線での屈折率、
fiは、i番目のレンズのd線での焦点距離、
EXPは、前記受光面から前記結像光学系の近軸射出瞳位置までの光軸に沿った距離であり、前記近軸射出瞳位置が前記受光面よりも物体側にある場合の符号を負とし、
Rimgは、前記光軸と前記受光面とが交わる点を面頂点とし、前記面頂点と、前記結像光学系に最大画角で入射する主光線と前記受光面とが交わる点と、を含む仮想球面の曲率半径、
である。 - 前記明るさ絞りは、前記第2レンズの物体側のレンズ面に配置されているか、又は、前記第2レンズの像側のレンズ面に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記接合レンズにおける前記第1レンズと前記第2レンズとの接合面、前記第2レンズと前記第3レンズとの接合面、前記第3レンズの像側面のうち、少なくとも1つのレンズ面は非球面であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第1レンズの像側のレンズ面は、物体側に凸の面であり、
以下の条件式(4)、(5)を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の撮像装置。
0≦|R1R/R1L|<0.2 (4)
0.25<R1R/f<0.5 (5)
ここで、
R1Rは、前記第1レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径、
R1Lは、前記第1レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
fは、前記結像光学系のd線での焦点距離、
である。 - 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の撮像装置。
0≦|SAGs1/TL|<0.05 (6)
ここで、
SAGs1は、前記第1レンズの物体側のレンズ面の面頂点から、前記結像光学系における最大像高に入射する最周辺の有効光線が前記第1レンズの物体側のレンズ面を通過する点までの光軸に沿う方向での距離であり、光線が進む方向を符号が正となる方向とし、
TLは、前記第1レンズの物体側のレンズ面から前記受光面までの前記光軸上の距離、
である。 - 前記第2レンズは、物体側に凸を向けたメニスカスレンズであり、
以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の撮像装置。
0.02<THI2/TL<0.2 (7)
ここで、
THI2は、光軸上での前記第2レンズの面間隔、
TLは、前記第1レンズの物体側のレンズ面から前記受光面までの前記光軸上の距離、
である。 - 前記第3レンズは、両凸レンズであり、
以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の撮像装置。
−1<(R3L+R3R)/(R3L−R3R)<0 (8)
ここで、
R3Lは、前記第3レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
R3Rは、前記第3レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径、
である。 - 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の撮像装置。
0.7<|Θout60/Θimg60|<1.5 (9)
ここで、
Θout60は、前記第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と光軸とのなす角度、
Θimg60は、所定の2点を結ぶ直線と前記光軸とのなす角度、
前記所定の主光線は、前記第1レンズの物体側の空間において、前記光軸とのなす角度が60°となる主光線、
前記所定の2点は、前記第3レンズの像側面から射出した所定の主光線と前記受光面との交点と、前記受光面の曲率中心、
である。 - 前記第2レンズは樹脂レンズであることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の撮像装置。
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