JP2022108327A - Imaging lens and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像レンズ及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging lens and an imaging device.
近年車載カメラは,より高解像度の光学系が求められている。このような撮像レンズ系として,特許文献1には,条件式0.5≦t6/f(t6:第6レンズL6の中心厚、f:レンズ系全体の焦点距離)を満足する撮像レンズ系が記載されている。
In recent years, in-vehicle cameras are required to have higher resolution optical systems. As such an imaging lens system,
他方,車外に設置するような車載カメラでは,空気抵抗を減らすために光学全長を短くする必要がある。 On the other hand, in-vehicle cameras that are installed outside the vehicle must have a short overall optical length to reduce air resistance.
特許文献1の撮像レンズ系を,解像度を下げずに光学全長を短くする解決手段として、正のパワーを持つレンズのパワーを大きくすることが考えられる。しかしながら,引用文献1の撮像レンズ系において第5レンズのパワーを設計限界まであげたとしても像面湾曲が解消できない。すなわち,第5レンズの厚さを薄くすることにより光学全長を短くすることができるものの,像面湾曲が解消できないことになる。このように,引用文献1の撮像レンズ系で光学全長を短くしようと試みると,像面湾曲が起きるため、結像性能が下がるという問題がある。
As a solution for shortening the optical total length of the imaging lens system of
本発明は,このような問題点に鑑みてなされたものであり,光学全長が短く,且つ像面湾曲を解消できる撮像レンズ系及び撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image pickup lens system and an image pickup apparatus which have a short overall optical length and can eliminate curvature of field.
一実施形態の撮像レンズ系は,物体側から順に負のパワーを有し,物体側が凹形状であり,像側が凹形状である第1レンズL1,物体側が凸形状であり,像側が凹形状であるメニスカスの第2レンズL2,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第3レンズL3,負のパワーを有し,物体側が凹形状であり,像側が凹形状である物体側が凹形状である第4レンズL4,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第5レンズL5,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第6レンズL6からなり,レンズ系全体の焦点距離をf,第6レンズL6の焦点距離をf6,第6レンズL6の厚さをd6,光学全長をTTLと定義した時に下記条件式(1)及び(2)を満足するようにした。
1.0<f6/f<1.4 …(1)
0.13<d6/TTL<0.15 …(2)
The imaging lens system of one embodiment has negative power in order from the object side, the first lens L1 has a concave shape on the object side and a concave shape on the image side, and the first lens L1 has a convex shape on the object side and a concave shape on the image side. A second lens L2 of a certain meniscus, having positive power, convex on the object side and convex on the image side. A third lens L3, having negative power, concave on the object side and concave on the image side. A fourth lens L4 having a concave shape on the object side, a fifth lens L5 having positive power, a convex shape on the object side and a convex shape on the image side, a positive power and a convex shape on the object side. is composed of a sixth lens L6 having a convex shape on the image side, f is the focal length of the entire lens system, f6 is the focal length of the sixth lens L6, d6 is the thickness of the sixth lens L6, and TTL is the total optical length. When defined, the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
1.0<f6/f<1.4 (1)
0.13<d6/TTL<0.15 (2)
一実施形態の撮像レンズ系によれば,光学全長が短く,且つペッツバール条件を満たすことにより像面湾曲を解消できる。 According to the imaging lens system of one embodiment, field curvature can be eliminated by having a short total optical length and satisfying the Petzval condition.
本発明によれば,光学全長が短く,且つ像面湾曲を解消できる撮像レンズ系及び撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging lens system and an imaging apparatus that have a short overall optical length and can eliminate field curvature.
上述の課題に対して,像面湾曲を解消する(ペッツバール条件を満たす)要素は以下の3つである。
1.レンズのパワー
2.レンズの屈折率
3.レンズの枚数
To solve the above problem, the following three factors are required to eliminate field curvature (satisfy the Petzval condition).
1. power of the lens2. Refractive index of the lens3. number of lenses
ここでレンズのパワーは、曲率や厚さに関係しているが、全長を短くする上で、鏡筒等の他の要素により、制限があるため、設計自由度が低い。また,レンズの屈折率も、硝材等に制限があるため、設計自由度が低い。そこで,本実施の形態にかかる光学レンズ及び撮像装置では上記制限のためレンズの枚数によりペッツバール条件を満たすようにしている。 Here, the power of the lens is related to the curvature and thickness, but in shortening the total length, there are restrictions due to other elements such as the lens barrel, so the degree of freedom in design is low. In addition, since the refractive index of the lens is limited by the glass material, etc., the degree of freedom in design is low. Therefore, in the optical lens and imaging apparatus according to the present embodiment, the Petzval condition is satisfied by the number of lenses due to the above restrictions.
具体的には,本実施の形態にかかる光学レンズ及び撮像装置では,光学全長を短くするために正のパワーのレンズのパワーを大きくしている。そのために第2レンズL2と第5レンズL5の屈折率を高くしている。この結果,像面湾曲が改善されたが,さらなる像面湾曲の解消が必要であった。 Specifically, in the optical lens and imaging apparatus according to this embodiment, the power of the positive power lens is increased in order to shorten the total optical length. Therefore, the refractive indices of the second lens L2 and the fifth lens L5 are increased. As a result, the curvature of field was improved, but it was necessary to further eliminate the curvature of field.
そこで,本実施の形態に係る光学レンズ及び撮像装置では,特許文献1(特開2016-065954公報)からレンズの枚数を1枚増やして,レンズの面の数を増やした。レンズの面の増加により,像面湾曲が起きない条件(すなわちペッツバール条件)において,レンズの枚数が増えたことで式の項が増え,ペッツバール条件を満たすように調整可能となった。すなわち,レンズ枚数を5枚から6枚に増やすことにより光学性能を維持したまま光学全長を短くすることができた。
以下,本実施の形態に係る光学レンズ及び撮像装置を説明する。
(実施の形態1:撮像レンズ系)
実施の形態1の撮像レンズ系は,物体側から順に負のパワーを有し,物体側が凹形状であり,像側が凹形状である第1レンズL1,物体側が凸形状であり,像側が凹形状であるメニスカスの第2レンズL2,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第3レンズL3,負のパワーを有し,物体側が凹形状であり,像側が凹形状である物体側が凹形状である第4レンズL4,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第5レンズL5,正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第6レンズL6からなり,レンズ系全体の焦点距離をf,第6レンズL6の焦点距離をf6,第6レンズL6の厚さをd6,光学全長をTTLと定義した時に下記条件式(1)及び(2)を満足するようにした。
1.0<f6/f<1.4 …(1)
0.13<d6/TTL<0.15 …(2)
Therefore, in the optical lens and imaging device according to the present embodiment, the number of lenses is increased by one from Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-065954) to increase the number of lens surfaces. Due to the increase in the number of lens surfaces, under the condition that field curvature does not occur (that is, the Petzval condition), the increase in the number of lenses has increased the number of terms in the equation, making it possible to make adjustments to satisfy the Petzval condition. That is, by increasing the number of lenses from 5 to 6, the overall optical length can be shortened while maintaining the optical performance.
An optical lens and an imaging device according to this embodiment will be described below.
(Embodiment 1: Imaging lens system)
The imaging lens system of
1.0<f6/f<1.4 (1)
0.13<d6/TTL<0.15 (2)
実施の形態1の撮像レンズ系によれば,光学全長が短く,且つペッツバール条件を満たすことにより像面湾曲を解消できる。
According to the imaging lens system of
上記実施の形態1の撮像レンズ系は,第2レンズの焦点距離をf2,第2レンズの屈折率をNd2,第2レンズL2L3の屈折率をNd3と定義した時に下記条件式(3),(4)及び及びを満足するようにしてもよい。
|f2/f|<4.8 …(3)
Nd2≧1.90 …(4)
Nd3≧1.90 …(5)
The imaging lens system of the first embodiment has the following conditional expression (3), ( 4) and may be satisfied.
|f2/f|<4.8 (3)
Nd2≧1.90 (4)
Nd3≧1.90 (5)
実施の形態1の撮像レンズ系によれば,像面湾曲の補正がしやすくなる。
According to the imaging lens system of
上記実施の形態1の撮像レンズ系は,第4レンズL4の焦点距離をf4,第5レンズL5の焦点距離をf5と定義した時に下記条件式(6)を満足するようにしてもよい。
-0.8<f4/f5<-0.5 …(6)
The imaging lens system of
-0.8<f4/f5<-0.5 (6)
実施の形態1の撮像レンズ系によれば,下限を満たすことにより全長を押さえ,上限を満たすことにより色収差を補正できる。
According to the imaging lens system of
次に,実施の形態1の撮像レンズ系に対応する実施例について,図面を参照して説明する。
(実施例1)
図1は,実施例1の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図1において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,第1レンズL1,第2レンズL2,第3レンズL3,開口絞り(STOP),第4レンズL4,第5レンズL5,第6レンズL6からなる。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。
Next, an example corresponding to the imaging lens system of
(Example 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 1. As shown in FIG. In FIG. 1, the
第1レンズL1は,負のパワーを有するレンズである。第1レンズL1の物体側レンズ面S1は,物体側に凹を向けている。第1レンズL1の像側レンズ面S2は凹面を向けている。 The first lens L1 is a lens with negative power. An object-side lens surface S1 of the first lens L1 is concave toward the object side. An image-side lens surface S2 of the first lens L1 faces a concave surface.
第2レンズL2は,正のパワーを有する非球面レンズである。第2レンズL2の物体側レンズ面S3は,物体側に凸面を向けている。また,第2レンズL2の像側レンズ面S4は,像側に凹面を向けている。 The second lens L2 is an aspherical lens with positive power. The object-side lens surface S3 of the second lens L2 is convex toward the object side. The image-side lens surface S4 of the second lens L2 is concave toward the image side.
第3レンズL3は,正のパワーを有するレンズである。第3レンズL3の物体側レンズ面S5は,物体側に凸面を向けている。また,第3レンズL3の像側レンズ面S6は,像面側に凹面を向けている。 The third lens L3 is a lens with positive power. An object-side lens surface S5 of the third lens L3 is convex toward the object side. The image-side lens surface S6 of the third lens L3 is concave toward the image plane side.
第4レンズL4は,負のパワーを有するレンズである。第4レンズL4の物体側レンズ面S9は,物体側に凹面を向けている。また,第4レンズL4の像側レンズ面S10は,像面側に凹面を向けている。 The fourth lens L4 is a lens with negative power. An object-side lens surface S9 of the fourth lens L4 is concave toward the object side. The image-side lens surface S10 of the fourth lens L4 is concave toward the image plane side.
第5レンズL5は,正のパワーを有するレンズである。第5レンズL5の物体側レンズ面S11は,物体側に凸面を向けている。また,第5レンズL5の像側レンズ面S12は,像面側に凸面を向けている。 The fifth lens L5 is a lens with positive power. An object-side lens surface S11 of the fifth lens L5 is convex toward the object side. The image-side lens surface S12 of the fifth lens L5 is convex toward the image plane side.
第4レンズL4と第5レンズL5は,接合レンズを形成している。すなわち,第4レンズL4の像側レンズ面S10と第5レンズL5の物体側レンズ面S11で接している。例えば,第4レンズL4と第5レンズL5は,軸上厚み0.02mmの接着層で接合するのが好適である。 The fourth lens L4 and the fifth lens L5 form a cemented lens. That is, the image-side lens surface S10 of the fourth lens L4 and the object-side lens surface S11 of the fifth lens L5 are in contact with each other. For example, the fourth lens L4 and the fifth lens L5 are preferably bonded with an adhesive layer having an axial thickness of 0.02 mm.
第6レンズL6は,正のパワーを有する非球面のレンズである。第6レンズL6の物体側レンズ面S13は,物体側に凸を向けている。また,第6レンズL6の像側レンズ面S14は,像面側に凸を向けている。 The sixth lens L6 is an aspherical lens with positive power. An object-side lens surface S13 of the sixth lens L6 is convex toward the object side. The image-side lens surface S14 of the sixth lens L6 is convex toward the image plane side.
IRカットフィルタ12は,赤外領域の光をカットするためのフィルタである。IRカットフィルタ12は,撮像レンズ系11の設計時には,撮像レンズ系11と一体として扱われる。しかし,IRカットフィルタ12は,撮像レンズ系11の必須の構成要素ではない。また,絞りは,第1レンズL1より物体側に設けてもよい。
The IR cut
表1に,実施例1の撮像レンズ系11における,各レンズ面のレンズデータを示す。表1では,レンズデータとして,各面の曲率半径(mm),中心光軸における面間隔(mm),d線に対する屈折率Nd,及びd線に対するアッベ数Vdを提示している。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。また,表1において,例えば「-6.522528E-03」は,「-6.522528×10-3」を意味する。以下の表についても数値の表現は同様である。
Table 1 shows lens data of each lens surface in the
レンズ面に採用される非球面形状は,zをサグ量,cを曲率半径の逆数,kを円錐係数,rを光軸Zからの光線高さとして,4次,6次,8次,10次,12次,14次,16次の非球面係数をそれぞれA4,A6,A8,A10,A12,A14,A16としたときに,次式により表わされる。
The aspherical shape adopted for the lens surface is 4th, 6th, 8th, 10 When the aspheric coefficients of the next, 12th, 14th and 16th orders are A4, A6, A8, A10, A12, A14 and A16, respectively, they are expressed by the following equations.
表2に,実施例1の撮像レンズ系11において,非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。
Table 2 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the
次に,収差について図面を用いて説明する。図2は,実施例1の撮像レンズ系における球面収差図である。図2において,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での高さを示す。また,図2は,波長0.436μm,0.486μm,0.546μm,0.588μm及び0.656μmの光線によるシミュレーション結果を示している Next, aberration will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a spherical aberration diagram in the imaging lens system of Example 1. FIG. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter. Also, FIG. 2 shows simulation results with light rays having wavelengths of 0.436 μm, 0.486 μm, 0.546 μm, 0.588 μm and 0.656 μm.
図3は,実施例1の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図3において,横軸は光軸Z方向の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。また,図3において,Sはサジタル面における非点収差を示し,Tはタンジェンシャル面における非点収差を示す。また,図3は,波長0.546μmの光線によるシミュレーション結果を示している FIG. 3 is a field curvature diagram of the imaging lens system of Example 1. FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the distance in the Z direction of the optical axis, and the vertical axis indicates the image height (angle of view). In FIG. 3, S indicates astigmatism on the sagittal plane, and T indicates astigmatism on the tangential plane. In addition, FIG. 3 shows the simulation results with a light beam having a wavelength of 0.546 μm.
図4は,実施例1の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図4において,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。図2~図4に示すように,良好に収差補正されていることがわかる。 FIG. 4 is a distortion aberration diagram in the imaging lens system of Example 1. FIG. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the amount of image distortion (%), and the vertical axis indicates the image height (angle of view). As shown in FIGS. 2 to 4, it can be seen that the aberrations are well corrected.
次に,レンズの特性値について説明する。表3に,実施例1の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。表3において,撮像レンズ系11における,レンズ系全体の焦点距離をf,第1レンズL1の焦点距離をf1,第2レンズL2の焦点距離をf2,第3レンズL3の焦点距離をf3,第4レンズL4の焦点距離をf4,第5レンズL5の焦点距離をf5,第6レンズL6の焦点距離をf6,第2レンズL2と第3レンズL3の合成焦点距離をf23,有効焦点距離をEFL,光学全長をTTL,第1レンズL1の厚さをd1,第2レンズL2の厚さをd2,第3レンズL3の厚さをd3,第4レンズL4の厚さをd4,第5レンズL5の厚さをd5,第6レンズL6の厚さをd6としたときの各特性値を示している。表3において,焦点距離及び中心厚みの単位はいずれもmmである。また,表3の各種の焦点距離は,0.546μmの波長の光線を用いて計算した。
Next, the characteristic values of the lens will be explained. Table 3 shows the results of calculating the characteristic values of the
(実施例2)
図5は,実施例2の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図5において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,正のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞り(STOP),負のパワーを有する第4レンズL4,正のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備えてもよい。また,各レンズの形状及び材質は実施例1と同様である。
(Example 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 2. As shown in FIG. In FIG. 5, the
表4に,実施例2の撮像レンズ系11における,各レンズ面のレンズデータを示す。表4では,レンズデータとして,各面の曲率半径(mm),中心光軸における面間隔(mm),d線に対する屈折率Nd及びd線に対するアッベ数Vdを提示している。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Table 4 shows the lens data of each lens surface in the
表5に,実施例2の撮像レンズ系11において,非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表5において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例2と同様の式にて表される。
Table 5 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the
次に,収差について図面を用いて説明する。図6は,実施例2の撮像レンズ系における球面収差図である。図6において,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での高さを示す。また,図6は,波長0.436μm,0.486μm,0.546μm,0.588μm及び0.656μmの光線によるシミュレーション結果を示している Next, aberration will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a spherical aberration diagram in the imaging lens system of Example 2. FIG. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter. Also, FIG. 6 shows simulation results with light rays having wavelengths of 0.436 μm, 0.486 μm, 0.546 μm, 0.588 μm and 0.656 μm.
図7は,実施例2の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図7において,横軸は光軸Z方向の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。また,図7において,Sはサジタル面における非点収差を示し,Tはタンジェンシャル面における非点収差を示す。また,図3は,波長0.546μmの光線によるシミュレーション結果を示している FIG. 7 is a field curvature diagram in the imaging lens system of Example 2. FIG. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the distance in the Z direction of the optical axis, and the vertical axis indicates the image height (angle of view). In FIG. 7, S indicates astigmatism on the sagittal plane, and T indicates astigmatism on the tangential plane. In addition, FIG. 3 shows the simulation results with a light beam having a wavelength of 0.546 μm.
図8は,実施例2の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図8において,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。
図6~図8に示すように,良好に収差補正されていることがわかる。
FIG. 8 is a distortion aberration diagram in the imaging lens system of Example 2. FIG. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the amount of image distortion (%), and the vertical axis indicates the image height (angle of view).
As shown in FIGS. 6 to 8, it can be seen that the aberrations are well corrected.
次に,レンズの特性値について説明する。表6に,実施例2の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。表6の各項目は,表3と同様の各特性値を示している。また,表6の各種の焦点距離は,0.546μmの波長の光線を用いて計算した。
Next, the characteristic values of the lens will be explained. Table 6 shows the results of calculating the characteristic values of the
(実施例3)
図9は,実施例3の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図9において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,正のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞り(STOP),負のパワーを有する第4レンズL4,正のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備えてもよい。また,各レンズの形状及び材質は,第2レンズL2が球面レンズである点を除き,実施例1と同様である。
(Example 3)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 3. As shown in FIG. In FIG. 9, the
表7に,実施例3の撮像レンズ系11における,各レンズ面のレンズデータを示す。表7では,レンズデータとして,各面の曲率半径(mm),中心光軸における面間隔(mm),d線に対する屈折率Nd及びd線に対するアッベ数Vdを提示している。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Table 7 shows the lens data of each lens surface in the
表8に,実施例3の撮像レンズ系11において,非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表8において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例3と同様の式にて表される。
Table 8 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the
次に,収差について図面を用いて説明する。図10は,実施例3の撮像レンズ系における球面収差図である。図10において,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での高さを示す。また,図10は,波長0.436μm,0.486μm,0.546μm,0.588μm及び0.656μmの光線によるシミュレーション結果を示している Next, aberration will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a spherical aberration diagram in the imaging lens system of Example 3. FIG. In FIG. 10, the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter. Also, FIG. 10 shows simulation results with light rays having wavelengths of 0.436 μm, 0.486 μm, 0.546 μm, 0.588 μm and 0.656 μm.
図11は,実施例3の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図11において,横軸は光軸Z方向の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。また,図11において,Sはサジタル面における非点収差を示し,Tはタンジェンシャル面における非点収差を示す。また,図3は,波長0.546μmの光線によるシミュレーション結果を示している FIG. 11 is a field curvature diagram of the imaging lens system of Example 3. FIG. In FIG. 11, the horizontal axis indicates the distance in the Z direction of the optical axis, and the vertical axis indicates the image height (angle of view). In FIG. 11, S indicates astigmatism on the sagittal plane, and T indicates astigmatism on the tangential plane. In addition, FIG. 3 shows the simulation results with a light beam having a wavelength of 0.546 μm.
図12は,実施例3の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図12において,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。
図10~図12に示すように,良好に収差補正されていることがわかる。
FIG. 12 is a distortion diagram of the imaging lens system of Example 3. FIG. In FIG. 12, the horizontal axis indicates the amount of image distortion (%), and the vertical axis indicates the image height (angle of view).
As shown in FIGS. 10 to 12, it can be seen that the aberrations are satisfactorily corrected.
次に,レンズの特性値について説明する。表9に,実施例3の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。表9の各項目は,表3と同様の各特性値を示している。また,表9の各種の焦点距離は,0.546μmの波長の光線を用いて計算した。
Next, the characteristic values of the lens will be explained. Table 9 shows the results of calculating the characteristic values of the
(実施例4)
図13は,実施例4の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図13において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,正のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞り(STOP),負のパワーを有する第4レンズL4,正のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備えてもよい。また,各レンズの形状及び材質は実施例1と同様である。
(Example 4)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 4. As shown in FIG. In FIG. 13, the
表10に,実施例4の撮像レンズ系11における,各レンズ面のレンズデータを示す。表10では,レンズデータとして,各面の曲率半径(mm),中心光軸における面間隔(mm),d線に対する屈折率Nd及びd線に対するアッベ数Vdを提示している。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Table 10 shows the lens data of each lens surface in the
表11に,実施例4の撮像レンズ系11において,非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表11において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例4と同様の式にて表される。
Table 11 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the
次に,収差について図面を用いて説明する。図14は,実施例4の撮像レンズ系における球面収差図である。図14において,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での高さを示す。また,図14は,波長0.436μm,0.486μm,0.546μm,0.588μm及び0.656μmの光線によるシミュレーション結果を示している Next, aberration will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a spherical aberration diagram in the imaging lens system of Example 4. FIG. In FIG. 14, the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter. Also, FIG. 14 shows simulation results with light rays having wavelengths of 0.436 μm, 0.486 μm, 0.546 μm, 0.588 μm and 0.656 μm.
図15は,実施例4の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図15において,横軸は光軸Z方向の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。また,図15において,Sはサジタル面における非点収差を示し,Tはタンジェンシャル面における非点収差を示す。また,図3は,波長0.546μmの光線によるシミュレーション結果を示している FIG. 15 is a field curvature diagram in the imaging lens system of Example 4. FIG. In FIG. 15, the horizontal axis indicates the distance in the Z direction of the optical axis, and the vertical axis indicates the image height (angle of view). In FIG. 15, S indicates astigmatism on the sagittal plane, and T indicates astigmatism on the tangential plane. In addition, FIG. 3 shows the simulation results with a light beam having a wavelength of 0.546 μm.
図16は,実施例4の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図16において,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。
図14~図16に示すように,良好に収差補正されていることがわかる。
FIG. 16 is a distortion aberration diagram in the imaging lens system of Example 4. FIG. In FIG. 16, the horizontal axis indicates the amount of image distortion (%), and the vertical axis indicates the image height (angle of view).
As shown in FIGS. 14 to 16, it can be seen that the aberrations are well corrected.
次に,レンズの特性値について説明する。表12に,実施例4の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。表12の各項目は,表3と同様の各特性値を示している。また,表12の各種の焦点距離は,0.546μmの波長の光線を用いて計算した。
Next, the characteristic values of the lens will be explained. Table 12 shows the results of calculating the characteristic values of the
(実施例5)
図17は,実施例5の撮像レンズ系の構成を示す断面図である。図17において,撮像レンズ系11は,物体側から像側に向かって順に,負のパワーを有する第1レンズL1,正のパワーを有する第2レンズL2,正のパワーを有する第3レンズL3,絞り(STOP),負のパワーを有する第4レンズL4,正のパワーを有する第5レンズL5,正のパワーを有する第6レンズL6からなる。撮像レンズ系11の結像面はIMGで示されている。また,撮像レンズ系11は,IRカットフィルタ12を備えてもよい。また,各レンズの形状及び材質は,第2レンズL2が球面レンズである点を除き,実施例1と同様である。
(Example 5)
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging lens system of Example 5. As shown in FIG. In FIG. 17, the
表13に,実施例5の撮像レンズ系11における,各レンズ面のレンズデータを示す。表13では,レンズデータとして,各面の曲率半径(mm),中心光軸における面間隔(mm),d線に対する屈折率Nd及びd線に対するアッベ数Vdを提示している。「*印」がついた面は,非球面であることを示している。
Table 13 shows the lens data of each lens surface in the
表14に,実施例5の撮像レンズ系11において,非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表14において,レンズ面に採用される非球面形状は,実施例5と同様の式にて表される。
Table 14 shows the aspherical coefficients for defining the aspherical shape of the aspherical lens surface in the
次に,収差について図面を用いて説明する。図18は,実施例5の撮像レンズ系における球面収差図である。図18において,横軸は光線が光軸Zと交わる位置を示し,縦軸は瞳径での高さを示す。また,図18は,波長0.436μm,0.486μm,0.546μm,0.588μm及び0.656μmの光線によるシミュレーション結果を示している Next, aberration will be described with reference to the drawings. 18 is a spherical aberration diagram in the imaging lens system of Example 5. FIG. In FIG. 18, the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis Z, and the vertical axis indicates the height at the pupil diameter. Also, FIG. 18 shows simulation results with light rays having wavelengths of 0.436 μm, 0.486 μm, 0.546 μm, 0.588 μm and 0.656 μm.
図19は,実施例5の撮像レンズ系における像面湾曲図である。図19において,横軸は光軸Z方向の距離を示し,縦軸は像高(画角)を示す。また,図19において,Sはサジタル面における非点収差を示し,Tはタンジェンシャル面における非点収差を示す。また,図3は,波長0.546μmの光線によるシミュレーション結果を示している FIG. 19 is a field curvature diagram in the imaging lens system of Example 5. FIG. In FIG. 19, the horizontal axis indicates the distance in the Z direction of the optical axis, and the vertical axis indicates the image height (angle of view). In FIG. 19, S indicates astigmatism on the sagittal plane, and T indicates astigmatism on the tangential plane. In addition, FIG. 3 shows the simulation results with a light beam having a wavelength of 0.546 μm.
図20は,実施例5の撮像レンズ系における歪曲収差図である。図20において,横軸は像の歪み量(%)を示し,縦軸は像高(画角)を示す。
図18~図20に示すように,良好に収差補正されていることがわかる。
FIG. 20 is a distortion diagram of the imaging lens system of Example 5. FIG. In FIG. 20, the horizontal axis indicates the image distortion amount (%), and the vertical axis indicates the image height (angle of view).
As shown in FIGS. 18 to 20, it can be seen that the aberrations are satisfactorily corrected.
次に,レンズの特性値について説明する。表15に,実施例5の撮像レンズ系11の特性値を計算した結果を示す。表15の各項目は,表3と同様の各特性値を示している。また,表15の各種の焦点距離は,0.546μmの波長の光線を用いて計算した。
Next, the characteristic values of the lens will be explained. Table 15 shows the results of calculating the characteristic values of the
(実施の形態2:撮像装置への適用例)
図21は,撮像装置21は,撮像レンズ系11と,撮像素子22と,を備える。撮像レンズ系11と,撮像素子22と,は筐体(不図示)に収容されている。撮像レンズ系11は,上述の実施の形態1に記載された撮像レンズ系11である。
(Embodiment 2: Application example to imaging device)
In FIG. 21, the
撮像素子22は,受光した光を電気信号に変換する素子であり,例えば,CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサが用いられる。撮像素子22は,撮像レンズ系11の結像位置に配置されている。
The imaging element 22 is an element that converts received light into an electric signal, and for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor is used. The imaging element 22 is arranged at the imaging position of the
このように,実施の形態2の撮像装置によれば,光学全長が短く,且つ像面湾曲を解消できる撮像装置を提供することができる。 As described above, according to the image pickup apparatus of the second embodiment, it is possible to provide an image pickup apparatus that has a short overall optical length and can eliminate curvature of field.
なお,本発明は上記実施例に限られたものではなく,趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば,実施例2は,実施例1~5に適用してもよい。また,第6レンズL6の屈折率を上げると結像性能が落ちるため、本実施の形態に係る光学レンズ及び撮像装置では,第6レンズL6の屈折率N6としたとき,1.55<N6<1.8を満たすことが望ましい。
また,本実施の形態に係る光学レンズ及び撮像装置では,第6レンズL6のアッベ数をν6,第5レンズL5のアッベ数をν5としたとき,40<v6ν6<70、ν5=67とすることが望ましい。ここで第6レンズL6は色収差を補正する役割を有している。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention. For example, Example 2 may be applied to Examples 1-5. In addition, if the refractive index of the sixth lens L6 is increased, the imaging performance deteriorates. Therefore, in the optical lens and the imaging device according to the present embodiment, when the refractive index of the sixth lens L6 is N6, 1.55<N6< 1.8 is desirable.
Further, in the optical lens and imaging apparatus according to the present embodiment, 40<v6ν6<70 and ν5=67, where ν6 is the Abbe number of the sixth lens L6 and ν5 is the Abbe number of the fifth lens L5. is desirable. Here, the sixth lens L6 has a role of correcting chromatic aberration.
11 撮像レンズ系
12 IRカットフィルタ
21 撮像装置
22 撮像素子
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
STOP 絞り
IMG 結像面
11
Claims (4)
負のパワーを有し,物体側が凹形状であり,像側が凹形状である第1レンズ,
物体側が凸形状であり,像側が凹形状であるメニスカスの第2レンズ,
正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第3レンズ,
負のパワーを有し,物体側が凹形状であり,像側が凹形状である物体側が凹形状である第4レンズ,
正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第5レンズ,
正のパワーを有し,物体側が凸形状であり,像側が凸形状である第6レンズからなり,
レンズ系全体の焦点距離をf,前記第6レンズの焦点距離をf6,前記第6レンズの厚さをd6,光学全長をTTLと定義した時に下記条件式(1)及び(2)を満足する撮像レンズ系。
1.0<f6/f<1.4 …(1)
0.13<d6/TTL<0.15 …(2) The first lens, which has negative power in order from the object side, has a concave shape on the object side and a concave shape on the image side,
a second meniscus lens having a convex shape on the object side and a concave shape on the image side;
a third lens having a positive power, a convex shape on the object side and a convex shape on the image side;
a fourth lens having negative power, concave on the object side, concave on the image side, and concave on the object side;
a fifth lens having a positive power, a convex shape on the object side and a convex shape on the image side;
Consisting of a sixth lens having a positive power and having a convex shape on the object side and a convex shape on the image side,
When the focal length of the entire lens system is defined as f, the focal length of the sixth lens is f6, the thickness of the sixth lens is d6, and the optical total length is TTL, the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied. imaging lens system.
1.0<f6/f<1.4 (1)
0.13<d6/TTL<0.15 (2)
|f2/f|<4.8 …(3)
Nd2≧1.90 …(4)
Nd3≧1.90 …(5) When the focal length of the second lens is defined as f2, the refractive index of the second lens is defined as Nd2, and the refractive index of the third lens is defined as Nd3, the following conditional expressions (3), (4) and and are satisfied. 1. The imaging lens system according to 1.
|f2/f|<4.8 (3)
Nd2≧1.90 (4)
Nd3≧1.90 (5)
-0.8<f4/f5<-0.5 …(6) 3. The imaging lens system according to claim 1, wherein the following conditional expression (6) is satisfied when the focal length of the fourth lens is defined as f4 and the focal length of the fifth lens is defined as f5.
-0.8<f4/f5<-0.5 (6)
前記撮像レンズ系の焦点位置に配置された撮像素子と,を備える撮像装置。 an imaging lens system according to any one of claims 1 to 3;
and an imaging device arranged at a focal position of the imaging lens system.
Priority Applications (1)
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