JP6908724B2 - 撮像レンズおよび撮像装置および車載カメラシステム - Google Patents
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Description
L45≧0.2 ・・・(2)
また、上記目的を達成する撮像装置は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第5レンズとで構成され、負の屈折力を有するレンズのd線における相対屈折率の温度係数の平均値をdn/dt_n、前記第4レンズと前記第5レンズの間隔をL45とするとき、下記条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備える。
L45≧0.2 ・・・(2)
さらに、上記目的を達成する車載カメラシステムは、車両に設けられ、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第5レンズとで構成され、負の屈折力を有するレンズのd線における相対屈折率の温度係数の平均値をdn/dt_n、前記第4レンズと前記第5レンズの間隔をL45とするとき、下記条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備える。
L45≧0.2 ・・・(2)
条件式(1)は、第5レンズの正の屈折力を有するレンズ160と負の屈折力を有するレンズ170のアッベ数の差分を関連づけたものである。条件式(1)の下限値を超えるとアッベ数の差分が小さ過ぎることにより、負の屈折による軸上色収差の補正が難しくなる。一方、上限値を超えると負の屈折による軸上色収差の発生が大き過ぎるため、補正が過多となってしまう。
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。
−1.3 <f3/f<−0.9 ・・・(4)
条件式(3)は、第1レンズ110の焦点距離と撮像レンズ100の焦点距離を関連づけたものである。条件式(3)の下限値を超えると、物体側からの光を広画角で入射することが困難になり、上限値を超えるとL1R2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、製造が困難となる。条件式(4)は、第3レンズ140の焦点距離と撮像レンズ100の焦点距離を関連づけたものである。条件式(4)の下限値を超えると、第3レンズ140のパワーが小さ過ぎるため軸上色収差の補正が困難になり、上限値を超えると第3レンズ140のパワーが大き過ぎるため軸上色収差の補正が過多となってしまう。
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。
数値実施例1
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5にそれぞれ示される。
数値実施例2
実施の形態3における各数値データ(設定値)は表5に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図6にそれぞれ示される。
数値実施例3
実施の形態4における各数値データ(設定値)は表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7にそれぞれ示される。
数値実施例4
実施の形態5における各数値データ(設定値)は表7に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図8にそれぞれ示される。
数値参考例1
実施の形態6における各数値データ(設定値)は表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9にそれぞれ示される。
数値参考例2
L45≧0.2 ・・・(6)
条件式(5)は、負の屈折力を有する第1レンズ1110、第3レンズ1130、第5レンズ1170のd線における相対的屈折率の温度係数の平均値に関する式である。高温の場合、通常ガラスレンズは屈折力が大きくなる方向に変化するが、条件式(5)の下限値を超えると負の屈折力を有するレンズの屈折力が大きくなる方向に変化しにくいため、物体側にピントがシフトしてしまう。条件式(6)は、第4レンズ1150と第5レンズ1160・1170の間隔に関する式である。条件式(6)の下限値を超えると、一般的な製造公差20μmが設計値の10%以上を占めてしまうため、製造が困難となってしまう。
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。
但し、dn/dt_pは、正の屈折力を有するレンズのd線における相対屈折率の温度係数の平均値を示す。
−1.4<f3/f<−1.0 ・・・(10)
条件式(9)は、第1レンズ1110の焦点距離と撮像レンズ1100の焦点距離を関連づけたものである。条件式(9)の下限値を超えると、物体側からの光を広画角で入射することが困難になり、上限値を超えるとL1R2面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、製造が困難となる。条件式(10)は、第3レンズ1140の焦点距離と撮像レンズ1100の焦点距離を関連づけたものである。条件式(10)の下限値を超えると、第3レンズ1140のパワーが小さ過ぎるため軸上色収差の補正が困難になり、上限値を超えると第3レンズ1140のパワーが大き過ぎるため軸上色収差の補正が過多となってしまう。
実施の形態7における撮像レンズ1100Aの基本構成は図14に示され、各数値データ(設定値)は表11に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図15にそれぞれ示される。
数値実施例5
実施の形態8における撮像レンズの基本構成及び球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は実施例5と同様である。尚、各数値データ(設定値)は表13に示される。
数値実施例6
実施の形態9における撮像レンズ1100Bの基本構成は図16に示され、各数値データ(設定値)は表15に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図17にそれぞれ示される。
数値実施例7
実施の形態10における撮像レンズの基本構成及び球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は実施例7と同様である。尚、各数値データ(設定値)は表17に示される。
数値実施例8
実施の形態11における撮像レンズ1100Cの基本構成は図18に示され、各数値データ(設定値)は表19に、球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は図19にそれぞれ示される。
数値実施例9
実施の形態12における撮像レンズの基本構成及び球面収差、歪曲収差、および非点収差を示す収差図は実施例9と同様である。尚、各数値データ(設定値)は表21に示される。表21は、実施例9における撮像レンズの各面番号に対応した絞り、各レンズの曲率半径R(mm)、間隔D(mm)、屈折率Nd、分散値νd、d線における相対屈折率の温度係数dn/dt、線膨張係数αを示している。表21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22は、所定面の非球面係数を示している。
数値実施例10
実施の形態13における各数値データ(設定値)は表17に示される。
数値参考例3
実施の形態14における各数値データ(設定値)は表25に示される。
数値参考例4
実施の形態15における各数値データ(設定値)は表27に示される。
数値参考例5
図20、図21、図22から分かるように、相対的屈折率の温度係数の平均値を特定の値以上にすることで、ピントシフト量を小さく抑えることができる。ピントシフト量は製造公差上10μm以下にする必要があり、負の屈折力を有するレンズのd線における相対屈折率の温度係数の平均値はdn/dt_n≧3.0となる。
110 第1レンズ
120 第2レンズ
130 開口絞り
140 第3レンズ
150 第4レンズ
160 第5レンズ
170 第5レンズ
180 平板
190 平板
200 結像面
210 撮像素子
220 筺体
300 撮像装置
400 車両
410 車載カメラ
420 画像処理装置
430 表示装置
1100、1100A〜1100C 撮像レンズ
1110 第1レンズ
1120 第2レンズ
1130 開口絞り
1140 第3レンズ
1150 第4レンズ
1160 第5レンズ
1170 第5レンズ
1180 平板
1190 平板
1200 結像面
1210 撮像素子
1220 筺体
1300 撮像装置
1400 車両
1410 車載カメラ
1420 画像処理装置
1430 表示装置
Claims (8)
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第5レンズとで構成され、
全てのレンズが球面により形成され、
前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記撮像レンズ全系の焦点距離をfとする時、下記条件式(3)〜(4)を満足することを特徴とする撮像レンズ。
−1.95<f1/f<−1.55 ・・・(3)
−1.3<f3/f<−0.9 ・・・(4) - 前記第5レンズの正の屈折力を有するレンズのアッベ数をνa、負の屈折力を有するレンズのアッベ数をνbとする時、下記条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像レンズ。
30≧νa−νb≧17 ・・・(1) - 下記条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の撮像レンズ。
2W≧50° ・・・(2)
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。 - 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30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30以上に、それぞれ設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の撮像レンズ。
- 前記第1レンズは像側に凹面を向け、前記第2レンズは物体側に凸面を向け、前記第5レンズは物体側に凸面を向けることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の撮像レンズ。
- 前記第1レンズから前記第5レンズまで全てのレンズが硝子材料で形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の撮像レンズ。
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第5レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成され、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記撮像レンズ全系の焦点距離をfとする時、下記条件式(3)〜(4)を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
−1.95<f1/f<−1.55 ・・・(3)
−1.3<f3/f<−0.9 ・・・(4) - 車両に設けられ、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、開口絞りと、負の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズ、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズの接合からなる第5レンズとで構成され、全てのレンズが球面により形成され、前記第1レンズの焦点距離をf1、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記撮像レンズ全系の焦点距離をfとする時、下記条件式(3)〜(4)を満足することを特徴とする撮像レンズと、前記撮像レンズを介して結像する光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を含む撮像装置を備える車載カメラシステム。
−1.95<f1/f<−1.55 ・・・(3)
−1.3<f3/f<−0.9 ・・・(4)
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