JP5679902B2 - Imaging lens - Google Patents
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Description
本発明は、監視用カメラや車載用カメラ等、固体撮像素子を備えた撮像装置に用いられる撮像レンズ、特に単焦点の広角撮像レンズに関する。 The present invention relates to an imaging lens used in an imaging apparatus equipped with a solid-state imaging device, such as a monitoring camera or a vehicle-mounted camera, and more particularly to a single-focus wide-angle imaging lens.
監視用カメラや車載用カメラに用いられる撮像レンズには、広画角を確保しながら画面全域で結像性能が良いことが要求される。また、搭載スペースが限られることが多いことなどから小型で軽量であることが要求される。 Imaging lenses used for surveillance cameras and in-vehicle cameras are required to have good imaging performance over the entire screen while ensuring a wide angle of view. In addition, since the mounting space is often limited, it is required to be small and lightweight.
これらの要望に対応し得る可能性がある単焦点の広角撮像レンズとして、下記の特許文献1、2、3が提案されている。しかしながら、この特許文献1、2、3に記載される単焦点レンズは金型間におけるレンズの形状ばらつきなどの製造公差による焦点シフトを十分に考慮していなかった。そのため、撮像モジュールを製造するに辺り、高度な調整工程を必要としていた。
The following
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、目的とするのは、製造公差による焦点シフトを軽減し、且つ4枚構成によって小型、軽量且つ安価でありながら、レンズの形状、非球面の形状等を適切に設定することにより高い光学性能を持つ広角撮像レンズを提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce the focus shift due to manufacturing tolerances, and to reduce the size, weight, and cost of the four-lens configuration while reducing the shape of the lens. It is to provide a wide-angle imaging lens having high optical performance by appropriately setting an aspherical shape and the like.
上記目的を達成するため本発明では、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側 に凸面を向ける第1レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向ける第2レンズ と、正の屈折力を有し、物体側に凸面を向ける第3レンズと、開口絞りと、正の屈折 力を有し、像側に凸面を向ける第4レンズで構成され、下記条件式(1)乃至(3) を満足することを特徴とする。
In the present invention for achieving the above object, in order from the object side, have a negative refractive power, and chromatic a first lens that a convex surface directed toward the object side, a negative refractive power, that a convex surface directed toward the object side a second lens, have a positive refractive power, and chromatic third lens that a convex surface directed toward the object side, an aperture stop, a positive refractive power, and a fourth lens that a convex surface directed toward the image side The following conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
L23/TL≧0.23 ・・・(1)
L23/f≧3.7 ・・・(2)
2W≧130° ・・・(3)
但し、L23は、前記第2レンズと前記第3レンズの中心面間隔、TLは、前記第 1レンズの物体側の面から撮像素子までの距離、fは、レンズ全系の焦点距離、2W は、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。
L23 / TL ≧ 0.23 (1)
L23 / f ≧ 3.7 (2)
2W ≧ 130 ° (3)
Where L23 is the distance between the center planes of the second lens and the third lens, TL is the distance from the object-side surface of the first lens to the image sensor , f is the focal length of the entire lens system, and 2W is , The total angle of view of the light ray incident on the maximum image height position on the imaging plane .
好ましくは、前記第3レンズは球面により形成されることを特徴とする。 Preferably, the third lens is formed of a spherical surface.
好ましくは、前記第1レンズおよび前記第3レンズは硝子材料で形成され、前記第2レンズおよび前記第4レンズは樹脂材料で形成されており、前記第2レンズおよび前記第4レンズは両面が非球面形状を持つことを特徴とする。 Preferably, the first lens and the third lens are made of a glass material, the second lens and the fourth lens are made of a resin material, and the second lens and the fourth lens are not both surfaces. It has a spherical shape.
好ましくは、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40以上に、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が50以上に、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が40以下に、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50以上に、それぞれ設定されることを特徴とする。 Preferably, the material constituting the first lens has an Abbe number of 40 or more with respect to the d line of the material constituting the first lens, and an Abbe number of the material constituting the second lens with respect to the d line of 50 or more. The Abbe number with respect to the d line is set to 40 or less, and the Abbe number with respect to the d line of the material constituting the fourth lens is set to 50 or more.
さらに好ましくは、下記条件式(4)を満足することを特徴とする。 More preferably, the following conditional expression (4) is satisfied.
f12/f<−1.7 ・・・(4)
但し、f12は、前記第1レンズと前記第2レンズの合成焦点距離、fは、レンズ全系の焦点距離である。
f12 / f <-1.7 (4)
Here, f12 is a combined focal length of the first lens and the second lens, and f is a focal length of the entire lens system.
本発明によれば、製造公差による焦点シフトを軽減し、且つ4枚構成によって小型、軽量且つ安価でありながら、レンズの形状、非球面の形状等を適切に設定することにより高い光学性能を持つ広角撮像レンズを提供することができる。その結果、監視カメラや車載用カメラに搭載可能なコンパクトな広角撮像レンズを実現することができる。 According to the present invention, the focus shift due to manufacturing tolerances is reduced, and the four-lens configuration is compact, lightweight, and inexpensive, but has high optical performance by appropriately setting the shape of the lens, the shape of the aspherical surface, and the like. A wide-angle imaging lens can be provided. As a result, a compact wide-angle imaging lens that can be mounted on a surveillance camera or a vehicle-mounted camera can be realized.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1に実施の形態のレンズ構成をそれぞれ光学断面で示す。これらの実施形態は物体側から順に、第1レンズ110、第2レンズ120、第3レンズ130、開口絞り140、第4レンズ150、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Mental-Oxide Semiconductor device)等の撮像素子160が配置される4枚構成の単焦点の撮像レンズ100である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the lens configuration of the embodiment in an optical section. In these embodiments, in order from the object side, the
本発明を実施した撮像レンズで4枚のレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ110、負の屈折力を有する第2レンズ120、正の屈折力を有する第3レンズ130と、開口絞り140と、正の屈折力を有する第4レンズ150のように配列されている。また、図1に記載の1(R1)〜9(R8)は、各構成要件の面番号である。
In the imaging lens embodying the present invention, four lenses are, in order from the object side, a
開口絞り140は第3レンズ130と第4レンズ150との間に配置している。開口絞り140を第4レンズ150より像側に配置するとレンズ系が大型化することにより好ましくなく、また第2レンズ120と第3レンズ130との間に配置するとバックフォーカスが長くなることに対して不利になり好ましくない。よって上述した第3レンズ130と第4レンズ150との間に配置することで諸収差の良好な補正およびレンズ系のコンパクト化が可能となる。
The
本発明を実施した撮像レンズ100で好ましくは、条件式(1)を満足するように構成される。
The
L23/TL≧0.23 ・・・(1)
但し、L23は、第2レンズ120と第3レンズ130の中心面間隔、TLは、第1レンズ110の物体側の面から撮像素子160までの距離である。
L23 / TL ≧ 0.23 (1)
However, L23 is the distance between the center planes of the
撮像レンズ100は、負の屈折力をレンズ系の前方に配置したレトロフォーカスタイプであり、対称型広角レンズに比べバックフォーカスを長くとることが可能である。よって、負の屈折力を有する第1レンズ110と第2レンズ120、正の屈折力を有する第3レンズ130と第4レンズ150間の中心面間隔L23は、焦点シフトに大きく影響すると考えられる。そこで、TLに対するL23間の割合を大きくすることで一定量発生する製造公差の影響を緩和することが可能となる。
The
条件式(1)は、第1レンズ110の物体側の面から撮像素子160までの距離に対する第2レンズ120と第3レンズ130の中心面間隔の割合を関連づけたものである。条件式(1)の下限値を超えるとTLに対するL23間の割合が小さくなるため一定量発生する製造公差の影響を大きく受けてしまい好ましくない。
Conditional expression (1) relates the ratio of the distance between the center planes of the
また、撮像レンズ100は、好ましくは条件式(2)を満足するように構成される。
The
L23/f≧3.7 ・・・(2)
但し、L23は、第2レンズ120と第3レンズ130の中心面間隔、fは、レンズ全系の焦点距離である。
L23 / f ≧ 3.7 (2)
However, L23 is the center plane space | interval of the
条件式(2)は、レンズ全系の焦点距離に対する第2レンズ120と第3レンズ130の中心面間隔の割合を関連づけた条件式である。条件式(2)の下限値を超えるとfに対するL23間の割合が小さくなるため一定量発生する製造公差の影響を大きく受けてしまい好ましくない。
Conditional expression (2) is a conditional expression in which the ratio of the center plane spacing of the
また、撮像レンズ100は、好ましくは条件式(3)を満足するように構成される。
The
2W≧130° ・・・(3)
但し、2Wは、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。
2W ≧ 130 ° (3)
However, 2W is the total angle of view of light rays incident on the maximum image height position on the imaging plane.
条件式(3)の数値範囲に設定することにより、監視用カメラや車載用カメラとしてより好ましい撮影範囲を確保することが可能となる。 By setting the numerical value range of the conditional expression (3), it is possible to secure a more preferable shooting range as a monitoring camera or a vehicle-mounted camera.
また、第1レンズ110は物体側に凸面を向け、第2レンズ120は物体側に凸面を向け、第3レンズ130は物体側に凸面を向け、第4レンズ150は像側に凸面を向けることが好ましい。
The
これにより、第1レンズ110では物体側に凸面を向けることで物体側からの光を広画角で入射することが可能となる。第2レンズ120では物体側に凸面を向けることで物体側面において反射した光が第1レンズ110像面側の面に反射して撮像面に届くことで起きるゴーストフレアの発生を減らすことが可能となる。さらに、正の屈折力を有する第3レンズ130、第4レンズ150では、それぞれ物体側に凸面、像側に凸面を向けることで開口絞り140に近い箇所の感度を緩くし、製造し易い撮像レンズ100となる。
Accordingly, the
また、撮像レンズ100は、第3レンズ130は球面により形成されることで、製造し易いレンズとなる。
The
また、撮像レンズ100は、第1レンズ110および第3レンズ130は硝子材料で形成され、第2レンズ120および第4レンズ150は樹脂材料で形成されること、第2レンズ120および第4レンズ150は両面が非球面形状で構成されることが好ましい。
第1レンズ110を硝子材料で形成することにより、監視用カメラや車載用カメラに適用される物理的耐久性、化学的耐久性などの厳しい環境性能を満足することができる。また、第3レンズ130を硝子材料で形成することにより、幅広い分散値の材料を選択でき、結果として倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。具体的には、第3レンズ130に分散値の高い硝材を用いることで第1レンズ110及び第2レンズ120で発生した色収差の補正に有利な効果を得ている。
In the
By forming the
そして、第2レンズ120、第4レンズ150を樹脂材料で形成することにより、軽量化や低コスト化が実現できると共に非球面形状の作製が容易となる。これらのレンズはそれぞれ少なくとも1面の非球面形状が形成されることにより、収差補正が容易となり、小型でありながら良好な解像性能を得ることが可能となる。
By forming the
一般に樹脂材料は、硝子材料に比べて温度変化による屈折率や形状の変化が大きく、屈折力は高温で小さく、低温で大きくなる。よって、第2レンズ120は負の屈折力を持ち、第4レンズ150は正の屈折力を持つことで、形状や屈折率の変化による屈折力の変動を相殺させ、レンズ全系での焦点距離の変化を小さくし、結果として幅広い温度範囲でも所望の性能を得ることが可能となる。
In general, a resin material has a large change in refractive index and shape due to a temperature change as compared with a glass material, and its refractive power is small at a high temperature and large at a low temperature. Therefore, the
なお、d線における第2レンズ120の焦点距離をf2(mm)、d線における第4レンズ150の焦点距離をf4(mm)とする時、下記の条件式を満足することがより好ましい。
It is more preferable that the following conditional expression is satisfied when the focal length of the
0.9<|f2/f4|<1.1
このような条件を満たすように設計することで、第2レンズ120と第4レンズ150のパワー比(焦点距離比)を略1:1(0.9〜1.1の範囲内)にすることで、温度変化に伴う変化を樹脂レンズ同士で相殺することになる。
0.9 <| f2 / f4 | <1.1
The power ratio (focal length ratio) of the
また、撮像レンズ100は、好ましくは第1レンズ110を構成する材料のd線に対するアッベ数が40以上に、第2レンズ120を構成する材料のd線に対するアッベ数が50以上に、第3レンズ130を構成する材料のd線に対するアッベ数が40以下に、第4レンズ150を構成する材料のd線に対するアッベ数が50以上に、それぞれ設定される。
In addition, the
これにより、開口絞り140よりも物体側にある負レンズの第1レンズ110と第2レンズ120と開口絞り140よりも像側にある正レンズの第4レンズ150を構成する材料のd線に対するアッベ数が大きいほど、第1レンズ110および第2レンズ120、第4レンズ150で発生する倍率色収差が小さくなる。また同じく開口絞り140よりも物体側にある正レンズの第3レンズ130を構成する材料のd線に対するアッベ数が小さいほど倍率の色収差を良好に補正できる。
さらに、撮像レンズ100は、好ましくはレンズ全系の焦点距離と第1レンズ110と第2レンズ120の合成焦点距離が以下の条件式(4)を満足するように構成される。
As a result, the Abbe relative to the d-line of the material constituting the
Further, the
f12/f<−1.7 ・・・(4)
但し、f12は、第1レンズ110と第2レンズ120の合成焦点距離、fは、レンズ全系の焦点距離である。
f12 / f <-1.7 (4)
Here, f12 is a combined focal length of the
条件式(4)は、レンズ全系の焦点距離に対する第1レンズ110と第2レンズ120の合成焦点距離の割合を関連づけた条件式である。第1レンズ110と第2レンズ120の合成焦点距離は焦点シフトに大きく影響する中心面間隔L23を変動させる。一般に負の屈折力で構成される合成焦点距離の絶対値が大きい場合中心面間隔は長くなり、合成焦点距離の絶対値が小さい場合中心面間隔は短くなる。よって、条件式(4)の上限値を超えると中心面間隔L23は短くなってしまい、好ましくない。
Conditional expression (4) is a conditional expression relating the ratio of the combined focal length of the
なお、以下の数値実施例の中で記載されるレンズの非球面の形状は、物体側から像面側へ向かう方向を正とし、kを円錐係数、Aは4次の非球面係数を、Bは6次の非球面係数を、Cは8次の非球面係数を、Dは10次の非球面係数としたとき次式で表される。hは光線の高さ、cは中心曲率半径の逆数を、Zは面頂点に対する接平面からの深さを、それぞれ表している。 The aspherical shape of the lens described in the following numerical examples is positive in the direction from the object side to the image plane side, k is a conical coefficient, A is a fourth-order aspheric coefficient, B Is a 6th-order aspheric coefficient, C is an 8th-order aspheric coefficient, and D is a 10th-order aspheric coefficient. h represents the height of the light beam, c represents the reciprocal of the central radius of curvature, and Z represents the depth from the tangent plane with respect to the surface vertex.
以下に、撮像レンズ100の具体的な数値による実施例1〜5を示す。実施例1〜5の数値実施例において、焦点距離、Fナンバー、画角、像高、レンズ全長、バックフォーカス(BF)、バックフォーカス変動量(BF変動量)は次の表1に記載の通りである。なお、バックフォーカス変動量は、L23を±20μm動かした際のバックフォーカスの変動量を近軸追跡から算出した。また、同じく実施例1〜5の数値実施例において、条件式(1)〜(3)の数値データは、次の表2に記載の値になる。
なお、実施例1〜5においては、第1レンズ110および第3レンズ130を硝子材料で形成し、第2レンズ120および第4レンズ150を樹脂材料で形成した。
Examples 1 to 5 according to specific numerical values of the
In Examples 1 to 5, the
<実施例1>
実施の形態1における撮像レンズ100Aの基本構成は図2に示され、各数値データ(設定値)は表3、表4に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図3にそれぞれ示される。
<Example 1>
The basic configuration of the
図2に示すように、第1レンズ110は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第2レンズ120は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第3レンズ130は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り140の像側に配置される第4レンズ150は像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第2レンズ120と第4レンズ150はそれぞれ両面に非球面を有する。
As shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、第1レンズ110の厚さとなるR1面1とR2面2間の距離をD1、第1レンズ110のR2面2と第2レンズ120のR3面3までの距離をD2、第2レンズ120の厚さとなるR3面3とR4面4間の距離をD3、第2レンズ120のR4面4と第3レンズ130のR5面5間の距離をD4、第3レンズ130の厚さとなるR5面5とR6面6間の距離をD5、第3レンズ130のR6面6と開口絞り140の面7までの距離をD6、開口絞り140の面7と第4レンズ150のR7面8間の距離をD7、第4レンズ150の厚さとなるR7面8とR8面9間の距離をD8、第4レンズ150のR8面9と撮像素子(結像面)160までの距離をD9とする。なお、以降の実施例2〜5においてもR1面1〜R8面9、およびD1〜D9は同様の距離を意味するものとする。
Further, as shown in FIG. 2, the distance between the
表3は、実施例1における撮像レンズ100Aの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径R、間隔D、屈折率Nd、および分散値νdを示している。表3中で面番号に*がついている面は非球面形状となっていることを示す。表4は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例1
Table 3 shows the stop corresponding to each surface number of the
Numerical example 1
図3は、実施例1において、図3(A)が球面収差(左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm)を、図3(B)が非点収差(実線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線)を、図3(C)が歪曲収差(435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている)をそれぞれ示している。図3(B)、(C)の縦軸は半画角ωを表し、図3(B)中、実線Sはサジタル像面の値、破線Tはタンジェンシャル像面の値をそれぞれ示している(図5、7、9、11においても同様である)。図3からわかるように、実施例1によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ100Aが得られる。
3A shows a spherical aberration (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, 656.3 nm from the left) and FIG. 3B shows an astigmatism (solid line: left) in Example 1. 35.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm sagittal rays, dotted line: 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm tangential rays from the left), Figure 3 (C) Distortion aberrations (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, and 656.3 nm overlap) are shown. 3B and 3C, the vertical axis represents the half field angle ω. In FIG. 3B, the solid line S represents the sagittal image plane value, and the broken line T represents the tangential image plane value. (The same applies to FIGS. 5, 7, 9, and 11). As can be seen from FIG. 3, according to the first embodiment, the
<実施例2>
実施の形態2における撮像レンズ100Bの基本構成は図4に示され、各数値データ(設定値)は表5、表6に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図5にそれぞれ示される。
<Example 2>
The basic configuration of the
この実施例2における撮像レンズ100Bは実施例1のL23をさらに長くし、製造公差による焦点シフトを軽減し、安価することを目的に設計されている。
The
図4に示すように、第1レンズ110は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第2レンズ120は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第3レンズ130は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り140の像側に配置される第4レンズ150は像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第2レンズ120と第4レンズ150はそれぞれ両面に非球面を有する。
As shown in FIG. 4, the
表5は、実施例2における撮像レンズ100Bの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径R、間隔D、屈折率Nd、および分散値νdを示している。表5中で面番号に*がついている面は非球面形状となっていることを示す。表6は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例2
Table 5 shows the stop corresponding to each surface number of the
Numerical example 2
図5は、実施例2において、図5(A)が球面収差(左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm)を、図5(B)が非点収差(実線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線)を、図5(C)が歪曲収差(435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている)をそれぞれ示している。図5からわかるように、実施例2によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ100Bが得られる。
5A is a spherical aberration (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, 656.3 nm from the left) and FIG. 5B is an astigmatism (solid line: left) in Example 2. (5) to 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm sagittal rays, dotted line: 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm tangential rays from the left). Distortion aberrations (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, and 656.3 nm overlap) are shown. As can be seen from FIG. 5, according to the second embodiment, the spherical lens, distortion, and astigmatism aberrations are corrected favorably, and an
<実施例3>
実施の形態3における撮像レンズ100Cの基本構成は図6に示され、各数値データ(設定値)は表7、表8に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図7にそれぞれ示される。
<Example 3>
The basic configuration of the
この実施例3における撮像レンズ100Cは実施例2のL23をさらに長くし、製造公差による焦点シフトを軽減し、安価することを目的に設計されている。
The
図6に示すように、第1レンズ110は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第2レンズ120は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第3レンズ130は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り140の像側に配置される第4レンズ150は像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第2レンズ120と第4レンズ150はそれぞれ両面に非球面を有する。
As shown in FIG. 6, the
表7は、実施例3における撮像レンズ100Cの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径R、間隔D、屈折率Nd、および分散値νdを示している。表7中で面番号に*がついている面は非球面形状となっていることを示す。表8は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例3
Table 7 shows the stop corresponding to each surface number of the
Numerical Example 3
図7は、実施例3おいて、図7(A)が球面収差(左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm)を、図7(B)が非点収差(実線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線)を、図7(C)が歪曲収差(435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている)をそれぞれ示している。図7からわかるように、実施例3によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ100Cが得られる。
7A is a spherical aberration (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, 656.3 nm from the left), and FIG. 7B is an astigmatism (solid line: solid line) in Example 3. Sagittal rays of 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm from the left, dotted line: tangential rays of 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm from the left), Fig. 7 (C) Shows distortion aberrations (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, and 656.3 nm overlapping), respectively. As can be seen from FIG. 7, according to the third embodiment, the spherical lens, distortion, and various astigmatism aberrations are corrected well, and the
<実施例4>
実施の形態4における撮像レンズ100Dの基本構成は図8に示され、各数値データ(設定値)は表9、表10に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図9にそれぞれ示される。
<Example 4>
The basic configuration of the
この実施例4における撮像レンズ100Dは実施例3のL23をさらに長くし、製造公差による焦点シフトを軽減し、安価することを目的に設計されている。
The
図8に示すように、第1レンズ110は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第2レンズ120は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第3レンズ130は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り140の像側に配置される第4レンズ150は像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第2レンズ120と第4レンズ150はそれぞれ両面に非球面を有する。
As shown in FIG. 8, the
表9は、実施例4における撮像レンズ100Dの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径R、間隔D、屈折率Nd、および分散値νdを示している。表9中で面番号に*がついている面は非球面形状となっていることを示す。表10は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例4
Table 9 shows the stop corresponding to each surface number of the
Numerical Example 4
図9は、実施例4おいて、図9(A)が球面収差(左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm)を、図9(B)が非点収差(実線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線)を、図9(C)が歪曲収差(435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている)をそれぞれ示している。図9からわかるように、実施例4によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ100Dが得られる。
FIG. 9 shows the spherical aberration (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, 656.3 nm from the left) and FIG. 9B shows the astigmatism (solid line: solid line) in Example 4. Sagittal rays of 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm from the left, dotted lines: 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm tangential rays from the left), Fig. 9 (C) Shows distortion aberrations (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, and 656.3 nm overlapping), respectively. As can be seen from FIG. 9, according to the fourth embodiment, the spherical lens, distortion, and various astigmatism aberrations are corrected well, and the
<実施例5>
実施の形態5における撮像レンズ100Eの基本構成は図10に示され、各数値データ(設定値)は表11、表12に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図11にそれぞれ示される。
<Example 5>
The basic configuration of the imaging lens 100E according to
この実施例5における撮像レンズ100Eは、実施例4のL23をさらに長くし、製造公差による焦点シフトを軽減し、安価することを目的に設計されている。 The imaging lens 100E according to the fifth embodiment is designed for the purpose of further reducing the length L23 of the fourth embodiment, reducing the focus shift due to manufacturing tolerances, and reducing the cost.
図10に示すように、第1レンズ110は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第2レンズ120は物体側に凸面を向けたメニスカス形状、第3レンズ130は物体側に凸面を向けた平凸形状、開口絞り140の像側に配置される第4レンズ150は像側に凸面を向けたメニスカス形状を有する。第2レンズ120と第4レンズ150はそれぞれ両面に非球面を有する。
As shown in FIG. 10, the
表11は、実施例5における撮像レンズ100Eの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径R、間隔D、屈折率Nd、および分散値νdを示している。表11中で面番号に*がついている面は非球面形状となっていることを示す。表12は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例5
Table 11 shows the stop corresponding to each surface number of the imaging lens 100E in Example 5, the radius of curvature R, the interval D, the refractive index Nd, and the dispersion value νd of each lens. In Table 11, a surface numbered with * indicates that it has an aspherical shape. Table 12 shows the aspheric coefficient of the predetermined surface.
Numerical Example 5
図11は、実施例5において、図11(A)が球面収差(左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm)を、図11(B)が非点収差(実線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのサジタル光線、点線:左から435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmのタンジェンシャル光線)を、図11(C)が歪曲収差(435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nmが重なっている)をそれぞれ示している。図11からわかるように、実施例5によれば、球面、歪曲、非点の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れた撮像レンズ100Eが得られる。
11A is a spherical aberration (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, 656.3 nm from the left), and FIG. 11B is an astigmatism (solid line: left) in Example 5. 115.8C, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm sagittal rays, dotted line: 435.8nm, 486.1nm, 546.1nm, 587.6nm, 656.3nm tangential rays from the left), Figure 11 (C) Distortion aberrations (435.8 nm, 486.1 nm, 546.1 nm, 587.6 nm, and 656.3 nm overlap) are shown. As can be seen from FIG. 11, according to the fifth embodiment, the
図12は、実施例1から実施例5において、L23/TLとバックフォーカス変動量の関係を示している。図12から分かるように、L23/TLが大きくなるに従い、バックフォーカス変動量を小さく抑えることができる。 FIG. 12 shows the relationship between L23 / TL and the back focus fluctuation amount in the first to fifth embodiments. As can be seen from FIG. 12, the back focus fluctuation amount can be reduced as L23 / TL increases.
100、100A〜100E:撮像レンズ
110:第1レンズ
120:第2レンズ
130:第3レンズ
140:開口絞り
150:第4レンズ
160:撮像素子(結像面)
100, 100A to 100E: imaging lens 110: first lens 120: second lens 130: third lens 140: aperture stop 150: fourth lens 160: imaging element (imaging plane)
Claims (5)
L23/TL≧0.23 ・・・(1)
L23/f≧3.7 ・・・(2)
2W≧130° ・・・(3)
但し、L23は、前記第2レンズと前記第3レンズの中心面間隔、TLは、前記第 1レンズの物体側の面から撮像素子までの距離、fは、レンズ全系の焦点距離、2W は、結像面での最大像高位置に入射する光線の全画角である。 In order from the object side, have a negative refractive power, and chromatic a first lens that a convex surface directed toward the object side, a negative refraction power, a second lens that a convex surface directed toward the object side, a positive refractive power have a, and a third lens that a convex surface directed toward the object side, an aperture stop, have a positive refractive power, and a fourth lenses that a convex surface directed toward the image side, the following conditional expressions (1) to An imaging lens characterized by satisfying (3) .
L23 / TL ≧ 0.23 (1)
L23 / f ≧ 3.7 (2)
2W ≧ 130 ° (3)
Where L23 is the distance between the center planes of the second lens and the third lens, TL is the distance from the object-side surface of the first lens to the image sensor , f is the focal length of the entire lens system, and 2W is , The total angle of view of the light ray incident on the maximum image height position on the imaging plane .
前記第2レンズおよび前記第4レンズは両面が非球面形状を持つことを特徴とする 請求項1または2に記載の撮像レンズ。 The first lens and the third lens are made of a glass material, and the second lens and the fourth lens are made of a resin material;
The second lens and the fourth lens has an imaging lens according to claim 1 or 2, characterized in that both sides have a non-spherical shape.
f12/f<−1.7 ・・・(4)
但し、f12は、前記第1レンズと前記第2レンズの合成焦点距離、fは、レンズ 全系の焦点距離である。
The imaging lens according to any one of claims 1及至4, characterized by satisfying the following conditional expression (4).
f12 / f <-1.7 (4)
Here, f12 is a combined focal length of the first lens and the second lens, and f is a focal length of the entire lens system.
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