JP6836142B2 - 撮像光学系及び撮像装置 - Google Patents
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Description
2.5<r1/f<700 … (1)
−2.53≦r3/f≦−1.30 … (2)
ただし、値r1は第1レンズの物体側面の曲率半径であり、値fは撮像光学系全系の焦点距離であり、値r3は第2レンズの物体側面の曲率半径である。ここで、「変曲点」とは、有効半径内でのレンズ断面形状の曲線において、非球面形状の2階微分値の符号の正負が逆転するような非球面上の点のことである。
また、第3レンズが物体側に凸面を向けた形状を有することにより、第2レンズで強く 跳ね上げられた軸外光線を屈折角を小さく抑えながら第5レンズに入射させることができ 、軸外での収差をより良好に抑えることができる。
また、第4レンズが正の屈折力を有することにより、射出瞳位置をより物体側へ配置し 、良好なテレセントリック特性を確保することができる。
90<2w … (3)
ただし、値wは半画角(単位は度)である。
93<2w … (3)'
2.5<r1/f<700 … (1)
−2.53≦r3/f≦−1.30 … (2)
ただし、値r1は第1レンズL1の物体側面の曲率半径であり、値fは撮像光学系10全系の焦点距離であり、値r3は第2レンズL2の物体側面の曲率半径である。
90<2w … (3)
ただし、値wは半画角である。
93<2w … (3)'
以下、本発明の撮像光学系の実施例を示す。各実施例に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
fB :バックフォーカス
F :F値
2Y :撮像素子の撮像面対角線長
ENTP:入射瞳位置(第1面から入射瞳位置までの距離)
EXTP:射出瞳位置(撮像面から射出瞳位置までの距離)
H1 :前側主点位置(第1面から前側主点位置までの距離)
H2 :後側主点位置(最終面から後側主点位置までの距離)
2w :全画角
R :曲率半径
D :軸上面間隔
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
ER :有効半径
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り、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸AX方向にX軸をとり、光軸AXと垂直方向の高さをhとして以下の「数1」で表す。
Ai:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
実施例1の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f=3.8(mm)
fB=0.27(mm)
F=2.4
2Y=6.97(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-4.43(mm)
H1=0.72(mm)
H2=-3.53(mm)
2w=94.3(°)
〔表1〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.79
2(ST) INF 0.05 0.79
3* 9.355 1.21 1.90000 37.2 0.82
4* -3.079 0.07 1.19
5* -5.118 0.30 1.63550 23.9 1.50
6* 3.513 0.28 1.43
7* 4.503 1.04 1.48700 70.2 1.62
8* -14.811 0.30 1.80
9* -4.456 1.02 1.90000 37.2 1.84
10* -1.564 0.05 2.11
11* 9.626 0.62 1.63550 23.9 2.28
12* 1.250 0.77 3.01
13 INF 0.70 1.51630 64.1 3.24
14 INF 3.39
〔表2〕
第3面
K=0.36664E+02, A4=-0.23736E-01, A6=-0.85076E-02,
A8=-0.20034E-02, A10=0.55214E-03
第4面
K=-0.50214E+01, A4=-0.29041E-02, A6=-0.37310E-01,
A8=0.23588E-01, A10=-0.53289E-02
第5面
K=-0.50000E+02, A4=-0.20518E-01, A6=0.19996E-02,
A8=-0.98218E-03, A10=0.47373E-02, A12=-0.16423E-02
第6面
K=0.20854E+01, A4=-0.44142E-01, A6=0.27552E-01,
A8=-0.13707E-01, A10=0.33451E-02, A12=-0.37488E-03
第7面
K=0.17722E+01, A4=-0.28899E-01, A6=0.97505E-03,
A8=-0.12334E-03, A10=0.24386E-03
第8面
K=0.50000E+02, A4=-0.86970E-02, A6=0.97619E-02,
A8=-0.12902E-01, A10=0.24171E-02
第9面
K=-0.50000E+02, A4=-0.87637E-01, A6=0.82955E-01,
A8=-0.48931E-01, A10=0.12884E-01, A12=-0.12415E-02
第10面
K=-0.57643E+01, A4=-0.71101E-01, A6=0.46251E-01,
A8=-0.20260E-01, A10=0.43153E-02, A12=-0.33152E-03
第11面
K=0.11238E+02, A4=-0.60332E-01, A6=0.13859E-01,
A8=-0.66931E-02, A10=0.14389E-02, A12=-0.73458E-04,
A14=-0.41727E-05
第12面
K=-0.43424E+01, A4=-0.41329E-01, A6=0.10646E-01,
A8=-0.21371E-02, A10=0.24265E-03, A12=-0.13321E-04,
A14=0.24657E-06
〔表3〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 2.698
2 5 -3.234
3 7 7.218
4 9 2.293
5 11 -2.327
実施例2の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f=3.75(mm)
fB=0.33(mm)
F=2.4
2Y=6.96(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-4.31(mm)
H1=0.72(mm)
H2=-3.42(mm)
2w=95.1(°)
〔表4〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.78
2(ST) INF 0.05 0.78
3* 9.724 0.99 1.87650 38.8 0.81
4* -4.005 0.08 1.12
5* -9.500 0.30 1.63550 23.9 1.50
6* 3.902 0.33 1.38
7* 5.188 0.88 1.48700 70.2 1.60
8* -11.554 0.26 1.74
9* -3.538 1.07 1.81880 43.8 1.80
10* -1.516 0.05 2.05
11* 5.662 0.80 1.63550 23.9 2.21
12* 1.250 0.79 3.00
13 INF 0.70 1.51630 64.1 3.20
14 INF 3.35
〔表5〕
第3面
K=0.13617E+02, A4=-0.20329E-01, A6=0.31595E-03,
A8=-0.16249E-01, A10=0.11201E-01
第4面
K=-0.58450E+01, A4=-0.59025E-02, A6=-0.34045E-01,
A8=0.19229E-01, A10=-0.24263E-02
第5面
K=-0.49997E+02, A4=-0.56449E-02, A6=-0.20960E-01,
A8=-0.55503E-03, A10=0.15785E-01, A12=-0.56060E-02
第6面
K=0.28055E+01, A4=-0.42835E-01, A6=0.18860E-01,
A8=-0.11377E-01, A10=0.46988E-02, A12=-0.94923E-03
第7面
K=0.46138E+01, A4=-0.28727E-01, A6=-0.45510E-02,
A8=0.14634E-02, A10=0.83346E-04
第8面
K=-0.30750E+02, A4=-0.56977E-02, A6=0.26299E-02,
A8=-0.12544E-01, A10=0.26709E-02
第9面
K=-0.35572E+02, A4=-0.79132E-01, A6=0.80303E-01,
A8=-0.50526E-01, A10=0.13759E-01, A12=-0.13447E-02
第10面
K=-0.50673E+01, A4=-0.74248E-01, A6=0.47875E-01,
A8=-0.20217E-01, A10=0.41544E-02, A12=-0.31244E-03
第11面
K=-0.50000E+02, A4=-0.44513E-01, A6=0.16872E-01,
A8=-0.82604E-02, A10=0.14926E-02, A12=-0.24625E-04,
A14=-0.10869E-04
第12面
K=-0.46972E+01, A4=-0.31093E-01, A6=0.83889E-02,
A8=-0.19998E-02, A10=0.27648E-03, A12=-0.19297E-04,
A14=0.50925E-06
〔表6〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 3.349
2 5 -4.315
3 7 7.480
4 9 2.617
5 11 -2.715
実施例3の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f=3.8(mm)
fB=0.59(mm)
F=2.4
2Y=6.97(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-5.59(mm)
H1=1.46(mm)
H2=-3.21(mm)
2w=94.3(°)
〔表7〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.79
2(ST) INF 0.08 0.79
3* 36.979 0.96 1.87370 39.0 0.82
4* -2.995 0.07 1.15
5* -4.931 0.30 1.63550 23.9 1.50
6* 3.714 0.29 1.46
7* 7.009 1.00 1.77240 49.6 1.64
8* -3.190 0.45 1.79
9* -1.362 0.85 1.77300 49.6 1.84
10* -1.324 0.05 2.05
11* 2.436 0.43 1.63200 23.4 2.12
12* 1.250 1.09 2.67
13 INF 0.70 1.51630 64.1 3.09
14 INF 3.27
〔表8〕
第3面
K=-0.50000E+02, A4=-0.26750E-01, A6=0.32400E-02,
A8=-0.23745E-01, A10=0.15299E-01
第4面
K=-0.42755E+01, A4=-0.27310E-02, A6=-0.39813E-01,
A8=0.17280E-01, A10=-0.14341E-02
第5面
K=-0.50000E+02, A4=-0.46377E-01, A6=0.16821E-01,
A8=-0.93936E-02, A10=0.18821E-02, A12=0.44659E-03
第6面
K=-0.49581E+00, A4=-0.61827E-01, A6=0.34671E-01,
A8=-0.11109E-01, A10=0.53821E-03, A12=0.21243E-03
第7面
K=0.51571E+01, A4=-0.17356E-01, A6=-0.51875E-02,
A8=0.71743E-03, A10=0.33092E-03
第8面
K=-0.10634E+01, A4=-0.59377E-02, A6=0.19236E-01,
A8=-0.12476E-01, A10=0.21067E-02
第9面
K=-0.29843E+01, A4=-0.74046E-01, A6=0.94104E-01,
A8=-0.48720E-01, A10=0.11792E-01, A12=-0.10869E-02
第10面
K=-0.42601E+01, A4=-0.90459E-01, A6=0.58039E-01,
A8=-0.21085E-01, A10=0.39988E-02, A12=-0.30052E-03
第11面
K=-0.15074E+01, A4=-0.10310E+00, A6=0.26862E-01,
A8=-0.89472E-02, A10=0.13749E-02, A12=0.12729E-05,
A14=-0.14949E-04
第12面
K=-0.47098E+01, A4=-0.35521E-01, A6=0.43763E-02,
A8=-0.79474E-03, A10=0.16442E-03, A12=-0.19579E-04,
A14=0.82760E-06
〔表9〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 3.207
2 5 -3.289
3 7 2.965
4 9 5.697
5 11 -4.731
実施例4の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。なお、実施例4は、本発明に属さない 。
f=3.8(mm)
fB=0.9(mm)
F=2.38
2Y=7.08(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-4.53(mm)
H1=1.14(mm)
H2=-2.9(mm)
2w=94.3(°)
〔表10〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.80
2(ST) INF 0.15 0.80
3* 78.418 0.66 1.89320 37.6 0.88
4* -4.011 0.05 1.12
5* -30.303 0.30 1.63550 23.9 1.50
6* 3.102 0.27 1.45
7* 5.372 1.00 1.77300 49.6 1.68
8* -4.513 0.38 1.80
9* -1.557 0.86 1.75160 50.5 1.86
10* -1.202 0.05 1.96
11* 2.778 0.48 1.63200 23.4 2.00
12* 1.096 0.80 2.57
13 INF 0.70 1.51630 64.1 2.87
14 INF 3.08
〔表11〕
第3面
K=-0.50000E+02, A4=-0.36954E-01, A6=-0.15558E-01,
A8=-0.57632E-02, A10=0.39546E-02
第4面
K=0.37124E+01, A4=-0.21445E-01, A6=-0.26624E-01,
A8=0.14023E-01, A10=-0.84442E-03
第5面
K=-0.50000E+02, A4=-0.48167E-01, A6=0.13034E-01,
A8=0.30794E-03, A10=0.26395E-02, A12=-0.15896E-02
第6面
K=-0.12714E+01, A4=-0.64536E-01, A6=0.36618E-01,
A8=-0.10655E-01, A10=0.92590E-03, A12=0.27573E-04
第7面
K=0.42214E+01, A4=-0.18820E-01, A6=-0.50207E-02,
A8=0.98709E-03, A10=0.22837E-03
第8面
K=0.47845E+00, A4=-0.10701E-01, A6=0.19693E-01,
A8=-0.12572E-01, A10=0.21360E-02
第9面
K=-0.36859E+01, A4=-0.76717E-01, A6=0.94767E-01,
A8=-0.48507E-01, A10=0.11828E-01, A12=-0.10726E-02
第10面
K=-0.45222E+01, A4=-0.87032E-01, A6=0.57532E-01,
A8=-0.21031E-01, A10=0.40396E-02, A12=-0.29228E-03
第11面
K=-0.61270E+00, A4=-0.98831E-01, A6=0.24308E-01,
A8=-0.85758E-02, A10=0.13280E-02, A12=-0.40438E-04,
A14=-0.82346E-05
第12面
K=-0.54585E+01, A4=-0.30853E-01, A6=0.40876E-02,
A8=-0.85133E-03, A10=0.17375E-03, A12=-0.20152E-04,
A14=0.88790E-06
〔表12〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 4.288
2 5 -4.413
3 7 3.319
4 9 3.449
5 11 -3.220
実施例5の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。なお、実施例5は、本発明に属さない 。
f=3.8(mm)
fB=0.55(mm)
F=2.4
2Y=7.13(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-5.04(mm)
H1=1.22(mm)
H2=-3.25(mm)
2w=94.3(°)
〔表13〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.79
2(ST) INF 0.21 0.79
3* 27.841 0.93 1.89620 35.9 0.93
4* -2.750 0.11 1.22
5* -2.326 0.30 1.63550 23.9 1.50
6* 7.532 0.20 1.55
7* 5.901 0.99 1.81630 44.1 1.70
8* -3.635 0.38 1.81
9* -1.557 0.76 1.77300 49.6 1.85
10* -1.387 0.13 1.94
11* 2.767 0.38 1.63200 23.4 2.02
12* 1.267 1.09 2.51
13 INF 0.70 1.51630 64.1 3.02
14 INF 3.26
〔表14〕
第3面
K=0.50000E+02, A4=-0.31994E-01, A6=-0.16078E-01,
A8=-0.50798E-02, A10=-0.91709E-02
第4面
K=0.24939E+01, A4=-0.31314E-01, A6=-0.17978E-01,
A8=0.17783E-01, A10=-0.56571E-02
第5面
K=-0.21514E+01, A4=-0.56284E-01, A6=0.19560E-01,
A8=-0.18604E-02, A10=0.11035E-02, A12=-0.12690E-02
第6面
K=0.64149E+01, A4=-0.42450E-01, A6=0.31071E-01,
A8=-0.10770E-01, A10=0.15158E-02, A12=-0.98814E-04
第7面
K=-0.57784E+01, A4=-0.20906E-01, A6=-0.26285E-02,
A8=0.11167E-02, A10=0.16370E-03
第8面
K=-0.52104E+00, A4=-0.71928E-02, A6=0.20244E-01,
A8=-0.12426E-01, A10=0.20833E-02
第9面
K=-0.28136E+01, A4=-0.75138E-01, A6=0.95087E-01,
A8=-0.48638E-01, A10=0.11794E-01, A12=-0.10539E-02
第10面
K=-0.45902E+01, A4=-0.86759E-01, A6=0.57080E-01,
A8=-0.20943E-01, A10=0.40846E-02, A12=-0.29164E-03
第11面
K=-0.17025E+01, A4=-0.10466E+00, A6=0.24178E-01,
A8=-0.77349E-02, A10=0.14080E-02, A12=-0.63954E-04,
A14=-0.67514E-05
第12面
K=-0.48436E+01, A4=-0.46782E-01, A6=0.80701E-02,
A8=-0.12255E-02, A10=0.17957E-03, A12=-0.17762E-04,
A14=0.71296E-06
〔表15〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 2.833
2 5 -2.763
3 7 2.891
4 9 5.565
5 11 -4.102
実施例6の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f=3.8(mm)
fB=0.58(mm)
F=2.4
2Y=7.13(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-5.01(mm)
H1=1.22(mm)
H2=-3.22(mm)
2w=94.3(°)
〔表16〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.79
2(ST) INF 0.16 0.79
3* 1003.018 0.78 1.89700 36.1 0.88
4* -2.993 0.05 1.15
5* -5.664 0.30 1.63550 23.9 1.20
6* 3.621 0.23 1.49
7* 6.006 1.00 1.77850 48.8 1.67
8* -3.826 0.43 1.79
9* -1.399 0.85 1.71210 52.2 1.84
10* -1.190 0.05 1.97
11* 2.694 0.47 1.63200 23.4 1.97
12* 1.157 1.09 2.56
13 INF 0.70 1.51630 64.1 3.05
14 INF 3.27
〔表17〕
第3面
K=-0.50000E+02, A4=-0.35277E-01, A6=-0.87188E-02,
A8=-0.10946E-01, A10=0.92222E-03
第4面
K=-0.17003E+01, A4=-0.10320E-01, A6=-0.40039E-01,
A8=0.14667E-01, A10=-0.47325E-02
第5面
K=-0.50000E+02, A4=-0.50013E-01, A6=0.13015E-01,
A8=-0.10218E-01, A10=0.90254E-03, A12=-0.89836E-03
第6面
K=-0.91541E+00, A4=-0.62950E-01, A6=0.33911E-01,
A8=-0.11062E-01, A10=0.68049E-03, A12=0.15866E-03
第7面
K=0.49593E+01, A4=-0.17690E-01, A6=-0.50642E-02,
A8=0.85445E-03, A10=0.28618E-03
第8面
K=-0.31013E+00, A4=-0.86760E-02, A6=0.19375E-01,
A8=-0.12501E-01, A10=0.21668E-02
第9面
K=-0.31318E+01, A4=-0.75811E-01, A6=0.94487E-01,
A8=-0.48554E-01, A10=0.11820E-01, A12=-0.10764E-02
第10面
K=-0.42675E+01, A4=-0.89225E-01, A6=0.58021E-01,
A8=-0.21083E-01, A10=0.40098E-02, A12=-0.29711E-03
第11面
K=-0.12107E+01, A4=-0.10253E+00, A6=0.26177E-01,
A8=-0.89286E-02, A10=0.13279E-02, A12=-0.16697E-04,
A14=-0.15257E-04
第12面
K=-0.56625E+01, A4=-0.32749E-01, A6=0.42344E-02,
A8=-0.82340E-03, A10=0.16520E-03, A12=-0.19931E-04,
A14=0.93285E-06
〔表18〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 3.328
2 5 -3.433
3 7 3.142
4 9 4.159
5 11 -3.641
実施例7の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
f=3.8(mm)
fB=0.58(mm)
F=2.38
2Y=7.1(mm)
ENTP=0(mm)
EXTP=-5.02(mm)
H1=1.22(mm)
H2=-3.22(mm)
2w=94.4(°)
〔表19〕
Surf.N R(mm) D(mm) Nd νd ER(mm)
1 INF 0.00 0.80
2(ST) INF 0.15 0.80
3* 2591.160 0.79 1.89660 36.0 0.88
4* -2.953 0.05 1.16
5* -5.570 0.30 1.63550 23.9 1.21
6* 3.607 0.24 1.50
7* 6.034 1.00 1.77730 49.0 1.69
8* -3.781 0.44 1.80
9* -1.396 0.85 1.71740 52.0 1.84
10* -1.195 0.05 1.98
11* 2.703 0.47 1.63200 23.4 1.98
12* 1.161 1.09 2.56
13 INF 0.70 1.51630 64.1 3.04
14 INF 3.25
〔表20〕
第3面
K=-0.50000E+02, A4=-0.35058E-01, A6=-0.78344E-02,
A8=-0.11976E-01, A10=0.20196E-02
第4面
K=-0.19139E+01, A4=-0.95786E-02, A6=-0.40354E-01,
A8=0.14857E-01, A10=-0.44020E-02
第5面
K=-0.50000E+02, A4=-0.49462E-01, A6=0.13404E-01,
A8=-0.10371E-01, A10=0.96457E-03, A12=-0.73769E-03
第6面
K=-0.87760E+00, A4=-0.62849E-01, A6=0.34002E-01,
A8=-0.11089E-01, A10=0.64669E-03, A12=0.16958E-03
第7面
K=0.49679E+01, A4=-0.17703E-01, A6=-0.51078E-02,
A8=0.83628E-03, A10=0.29473E-03
第8面
K=-0.35263E+00, A4=-0.85279E-02, A6=0.19359E-01,
A8=-0.12492E-01, A10=0.21630E-02
第9面
K=-0.31256E+01, A4=-0.75608E-01, A6=0.94440E-01,
A8=-0.48571E-01, A10=0.11818E-01, A12=-0.10773E-02
第10面
K=-0.42801E+01, A4=-0.89300E-01, A6=0.58033E-01,
A8=-0.21085E-01, A10=0.40082E-02, A12=-0.29742E-03
第11面
K=-0.12548E+01, A4=-0.10264E+00, A6=0.26332E-01,
A8=-0.89498E-02, A10=0.13317E-02, A12=-0.13560E-04,
A14=-0.15055E-04
第12面
K=-0.56694E+01, A4=-0.32916E-01, A6=0.42625E-02,
A8=-0.81983E-03, A10=0.16468E-03, A12=-0.19884E-04,
A14=0.92416E-06
〔表21〕
レンズ 始面 焦点距離(mm)
1 3 3.291
2 5 -3.402
3 7 3.130
4 9 4.189
5 11 -3.647
Claims (5)
- 物体側から順に、
正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有し、両凹形状を有する第2レンズと、
正の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた形状を有し、少なくとも一面に非球面形状を有する第3レンズと、
正の屈折力を有し、少なくとも一面に非球面形状を有する第4レンズと、
負の屈折力を有し、少なくとも一面に非球面形状を有し、光軸との交点以外に変曲点を有する第5レンズと、
から実質的になり、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
2.5<r1/f<700 … (1)
−2.53≦r3/f≦−1.30 … (2)
ただし、
r1:前記第1レンズの物体側面の曲率半径
f:撮像光学系全系の焦点距離
r3:前記第2レンズの物体側面の曲率半径 - 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。
90<2w … (3)
ただし、
w:半画角 - 少なくとも1枚のレンズは、ガラス材料で形成されていることを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 前記第1レンズの物体側に絞りを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮像光学系と、
前記撮像光学系から得られる像を検出する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
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