JP7178821B2 - 撮像光学系及び撮像装置 - Google Patents
撮像光学系及び撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7178821B2 JP7178821B2 JP2018152724A JP2018152724A JP7178821B2 JP 7178821 B2 JP7178821 B2 JP 7178821B2 JP 2018152724 A JP2018152724 A JP 2018152724A JP 2018152724 A JP2018152724 A JP 2018152724A JP 7178821 B2 JP7178821 B2 JP 7178821B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- imaging optical
- lens
- wavelength
- conditional expression
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、対象物による反射光もしくは散乱光を効率よく撮像素子に入力させる撮像光学系及び撮像装置を提供することを目的とする。
波長N±50nmの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±50nmの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも1面には、波長N±200nmの波長範囲の中で入射角が0度における反射率が最も小さくなる波長がN±100nmの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
0.10 < 1/tan(|Amin|) < 1.35 ・・・・・(1)
0.10 < Y/f < 1.75 ・・・・・・・・・・・・・・(2)
但し、
Amin : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Y : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける最大像高
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
である。
第1発明の撮像光学系と、該撮像光学系の像側に配置され、該撮像光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置
である。
波長N±50nmの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±50nmの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも1面には、波長N±200nmの波長範囲の中で入射角が0度における反射率が最も小さくなる波長がN±100nmの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
0.10 < 1/tan(|Amin|) < 1.35 ・・・・・(1)
0.10 < Y/f < 1.75 ・・・・・・・・・・・・・・(2)
但し、
Amin : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Y : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける最大像高
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
である。
ちなみに、バンドパスフィルターは基板の表面上に多層膜を形成してなる干渉フィルターであり、特定の波長帯域の光線の透過率を高くし、それ以外の波長帯域の光線の透過率を低くする作用を有する。
バンドパスフィルターを配置する光軸方向の位置はどこでも構わない。しかしながら、干渉フィルターは、後述する光線入射角が0°から大きくなるに従って透過スペクトルが短波長側にシフトする。そのため、バンドパスフィルターへの光線入射角が大きくない位置にバンドパスフィルターを配置することが好ましい。なお、バンドパスフィルターの基盤の曲率は問わない。しかし、バンドパスフィルターには色々異なった光線入射角の光線が入射すること、基盤が球面の場合入射位置によって光線入射角が変化すること等を考慮すると、基盤は平行平板であることが好ましい。
またより好ましくは、第1実施形態の撮像光学系に含まれるすべてのレンズの空気界面に波長N±200nmの波長範囲の中で入射角が0度における反射率が最も小さくなる波長がN±50nmの範囲に存在する反射防止コーティングがなされることが、透過率を向上させる点で好ましい。
さらにより好ましくは、波長N±100nmの波長範囲の中で最も反射率が小さくなる波長がN±50nmの範囲に存在する反射防止コーティングがなされることが、透過率を向上させる点で好ましい。
0.10 < 1/tan(|Amin|) < 1.35 ・・・・・(1)
但し、
Amin : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
条件式(1)の下限を割ると、レンズ面の傾きが光軸に直交する平面に近付いていくことになり、そのレンズの屈折力が弱く、撮像光学系のレンズ全長が大型化するとともに、収差補正のために多くのレンズが必要となり、小型化と低コスト化が困難となるため好ましくない。
また条件式(1)の上限を超えると、すなわち面の光軸に対する傾きが強くなっていくこととなり、反射防止コーティングを蒸着する際にレンズ中心部とレンズ周辺部とにおいて膜の厚さが異なってしまう。そのためレンズの中心部と周辺部で反射率特性が変化し、透過率を高めることが困難となると共に、所定の反射防止効果を得ることが困難となり好ましくない。
また、条件式(1)の上限は1.30であると好ましく、1.28であると更に好ましく、1.26であると更に好ましく、1.20であると更に好ましい。
0.10 < Y/f < 1.75 ・・・・・・・・・・・・・・(2)
但し、
Y : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける最大像高
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
条件式(2)を満足することにより撮像光学系の画角が適切な範囲となり、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成が可能となる。
条件式(2)の下限を割ると、最大画角が狭くなり過ぎるため、広い範囲を撮影することが困難となり好ましくない。
また条件式(2)の上限を超えると、最大画角が広くなるため少ないレンズ枚数で構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
また、条件式(2)の上限は1.43であると好ましく、1.30であると更に好ましく、1.20であると更に好ましく、1.00であると更に好ましく、0.50であると更に好ましい。
以下の条件式を満足することを特徴とする。
0.50 < 1/tan(|Bmax|) < 4.00 ・・・・・(3)
但し、
Bmax : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の法線と入射
光線のなす角度の最大値
である。
条件式(3)の下限を割ると、すなわちレンズ面の法線に対する最大光線入射角が大きくなると、レンズ面における反射率が高くなり透過率が下がり好ましくない。
また条件式(3)の上限を超えると、すなわちレンズ面の法線に対する最大光線入射角が小さくなると、収差補正効果が小さくなり過ぎて、少ないレンズ枚数で撮像光学系を構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
また、条件式(3)の上限は3.00であると好ましく、2.60であると更に好ましく、2.10であると更に好ましく、1.80であると更に好ましい。
2.50 < 1/tan(|Cmax|) < 20.00 ・・・・・(4)
但し、
Cmax : 前記バンドパスフィルターと前記バンドパスフィルターに入射する光線のな
す角度の最大値
条件式(4)の下限を割ると、すなわち前記バンドパスフィルターに入射する光線の最大入射角が大きくなると、透過スペクトルが短波長側にシフトし、使用波長の透過率が下がり好ましくない。
また条件式(4)の上限を超えると、すなわち前記バンドパスフィルターに入射する光線の最大入射角が小さくなり過ぎると、主光線及び上下光線がすべてテレセントリックに近い光路配置となることを意味し、少ないレンズ枚数で撮像光学系を構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
また、条件式(4)の上限は15.00であると好ましく、12.00であると更に好ましく、8.00であると更に好ましく、7.00であると更に好ましい。
また最大画角が20度を超えるような広角レンズは、最も物体側にバンドパスフィルターを配置しないことが好ましい。
-0.09 < tan(D) < 0.27 ・・・・・・・・・・・(5)
但し、
D : 前記撮像光学系の最も像側の面から射出され像面に入射する波長Nnmにおける最
軸外光線の主光線と光軸と平行な線がなすメリジオナル断面上の角度
また条件式(5)の下限を割ると、すなわち像面に入射する角度が小さくなり、最終レンズの径の小型化が困難となり好ましくない。
また、条件式(5)の上限は0.25であると好ましく、0.22であると更に好ましく、0.18であると更に好ましく、0.15であると更に好ましく、0.12であると更に好ましく、0.08であると更に好ましい。
特定の狭い波長領域のみに使用される光学系の場合、色収差補正の必要性がないため、すべて正の屈折力を有するレンズのみで構成しても高性能な光学系が達成できる。しかし、像面性をよくするためにはペッツバール和を補正する必要がある。そのためには少なくとも1面以上の負の屈折力を有する面があることが好ましい。
-6.00 < fn/f < -0.05 ・・・・・・・・・・・(6)
但し、
fn : 前記撮像光学系のすべての面の中で最も負の屈折力の大きい面の波長Nnmにお
ける焦点距離
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
条件式(6)を満足することにより前記負の屈折力を有する面の焦点距離が適切な範囲となり、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成で像面性の補正が可能となる。
条件式(6)の下限を割ると、負の屈折力が弱くなりすぎで像面性の補正が困難となり好ましくない。
また条件式(6)の上限を超えると、負の屈折力が強くなり過ぎて像面性がオーバーに倒れるため、性能の点で好ましくない。また像面性を補正しようとすると少ないレンズ枚数で構成することが困難となり、低コスト化の点で好ましくない。
また、条件式(6)の上限は-0.15であると好ましく、-0.30であると更に好ましく、-0.45であると更に好ましく、-0.60であると更に好ましく、-0.70であると更に好ましい。
-0.80 < (Crpf+Crpr)/(Crpf-Crpr) < 0.80
・・・・・(7)
但し、
Crpf: 前記両凸形状の空気レンズの物体側面の曲率半径
Crpr: 前記両凸形状の空気レンズの像側面の曲率半径
条件式(7)を満足することにより、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成で球面収差と像面性が補正された大口径の撮像光学系を構成することが可能となる。
また、条件式(7)の上限は0.70であると好ましく、0.60であると更に好ましく、0.50であると更に好ましく、0.45であると更に好ましく、0.40であると更に好ましい。
0.15 < CrLf/f ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
但し、
CrLf: 前記レンズLfの物体側凸面の曲率半径
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
条件式(8)を満足することにより前記物体側凸面の曲率半径が適切な範囲となり、多くのレンズ枚数を必要としないレンズ構成で歪曲の補正が可能となる。
条件式(8)の下限を割ると、物体側凸面の曲率半径が小さくなり過ぎ、歪曲の補正が困難となり好ましくない。また条件式(8)の上限は物体側面が凸の形状であればよく、規定されるものではない。
また、条件式(8)の上限は規定されていないが、最も物体側に物体側凸面を有するレンズLfの該凸面の曲率半径が大きくなると、最も物体側の面とカバーガラスや撮像面、平行平板のバンドパスフィルター等との面間反射が生じ、その結果ゴーストが発生する。そのため、条件式(8)の上限として、5000.00であると好ましく、1000.00であると更に好ましく、200.00であると更に好ましく、20.00であると更に好ましく、10.00であると更に好ましく、5.00であると更に好ましく、3.00であると更に好ましく、1.60であると更に好ましく、1.45であると更に好ましい。
そこで、d線における屈折率はおよそ1.39であるMgF2、またはd線における屈折率はおよそ1.46であるSiO2などを材料に含む層を少なくとも一層以上有することにより反射防止コーティングの効果を高め、透過率を向上させることができる。
バンドパスフィルターを用いて特定の狭い波長範囲のみ透過率を高めればよいので、コートの層数を増やす必要はない。すべての空気界面における反射防止コーティングの層数を5層以下とすることにより、層数の少ない安価なコートとなり、低コスト化が達成できる。
なお、より低コスト化を達成するためには、層数が、3層以下であることが好ましい。
人間の目が感じることのできる波長は、400nmから750nmであり、特定の波長を投光し、その散乱光を受光するためには、人間の目が感じることのできない波長を使用することが好ましい。
樹脂レンズを用いることにより撮像光学系の軽量化と低コスト化が達成できる。
また、前記樹脂レンズLpには非球面を有することが好ましい。樹脂レンズLpに非球面を用いることにより、低コスト化を実現しながら、収差補正が効果的に達成でき、高性能化も同時に達成される。
前記樹脂レンズLpに非球面を使用する場合、近軸的な屈折力を弱める形状の非球面であることが収差補正上好ましい。
1.5 < |fLp|/f < 2000.0 ・・・・・・・・・・・(9)
但し、
fLp: 前記樹脂レンズLpの波長Nnmにおける焦点距離
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
(樹脂レンズLpが複数ある場合は、最も屈折力が大きいものをfLpとする)
条件式(9)の下限を割ると、前記樹脂レンズLpの屈折力が大きくなり過ぎて、温度変化に対する光学特性の変化が大きくなるため好ましくない。
また、条件式(9)の上限を超えると、前記樹脂レンズLpの屈折力が小さ過ぎるため、収差補正の効果が薄くなり、少ないレンズ枚数で構成できなくなるためコストの点で好ましくない。
また、条件式(9)の上限は1000.0であると好ましく、500.0であると更に好ましく、200.0であると更に好ましく、100.0であると更に好ましく、50.0であると更に好ましく、20.0であると更に好ましく、10.0であると更に好ましく、8.0であると更に好ましい。
図4は、本件発明に係る第1実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例1の撮像光学系は、波長Nが905nmの光線を使用し、物体側から順に、両凸形状の第1レンズL1と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第3レンズL3と、正の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第4レンズL4と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第5レンズL5と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第6レンズL6とから構成されている。最も物体側のレンズL1の物体側にバンドパスフィルターBPFが配置されている。開口絞りSは最も物体側のバンドパスフィルターBPFの像側に配置されている。
第2レンズL2と第4レンズL4は、樹脂レンズである。
さらに、第5レンズL5の物体側面の前記反射防止コートの空気界面には、MgF2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で5層である。樹脂レンズである第2レンズL2と第4レンズL4の反射防止コートの空気界面には、SiO2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で3層である。
(表1)
f 30.658
Fno 1.095
ω 12.000
Y 6.492
TL 49.917
(表2)
面番号 r d Nd νd H
1 0.0000 1.100 1.50892 64.20 14.153
2 STOP 0.0000 0.200 14.000
3 30.7024 7.000 1.97213 29.13 14.858
4 -808.7238 0.200 14.348
5 ASP 32.5340 5.908 1.63641 20.37 13.770
6 ASP 40.7623 0.880 12.975
7 114.1620 1.700 1.55932 56.04 12.234
8 14.3799 10.423 10.342
9 ASP -11.3293 4.904 1.63641 20.37 10.321
10 ASP -13.0587 0.200 11.932
11 19.0455 7.900 1.92859 32.32 11.916
12 88.7164 2.862 10.357
13 -50.7286 1.600 1.55932 56.04 9.484
14 -400.0008 4.101 8.823
15 0.0000 0.400 1.50892 64.17 6.838
16 0.0000 0.539 6.720
X(Y)=CY2/[1+{1-(1+Κ)・C2Y2}1/2]+A4・Y4+A6・Y6+A8・Y8+A10・Y10+A12・Y12
但し、表3において、「E-a」は「×10-a」を示す。また、上記式において、「X」は光軸方向の基準面からの変位量、「C」は面頂点での曲率、「Y」は光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、「Κ」はコーニック係数、「An」はn次の非球面係数とする。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
(表3)
5 6 9 10
Κ 1.2351 -6.2405 -1.9119 -0.8763
A4 -3.5693E-05 -5.4180E-05 -1.1207E-04 -7.0156E-06
A6 -1.8233E-07 -2.5994E-07 4.0654E-07 1.0549E-07
A8 7.7233E-10 2.2271E-09 -6.2718E-09 -2.4940E-09
A10 -3.4714E-12 -8.1079E-12 8.5243E-11 2.5602E-11
A12 7.3369E-15 1.3452E-14 -4.4259E-13 -9.6409E-14
(表4)
レンズ 面番号 焦点距離
L1 3-4 30.553
L2 5-6 197.965
L3 7-8 -29.595
L4 9-1 1307.890
L5 11-12 24.765
L6 13-14 -104.040
球面収差を表す図では、縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、波長λ=905nmにおける球面収差を示す。
非点収差を表す図では、縦軸は像高、横軸にデフォーカスをとり、実線が波長λ=905nmにおけるサジタル像面(ds)、点線が波長λ=905nmにおけるメリジオナル像面(dm)を示す。
歪曲収差を表す図では、縦軸は像高、横軸に%をとり、波長λ=905nmにおける歪曲収差を表す。これらの縦収差図に関する事項は、他の実施例で示す縦収差図においても同様であるため、以下では説明を省略する。
fb= 4.9049(mm)
図6は、第2実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。第2実施例の撮像光学系は、物体側から順に、両凸形状の第1レンズL1と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第3レンズL3と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第4レンズL4と、両凸形状の第5レンズL5とから構成されている。最も物体側のレンズL1の物体側にバンドパスフィルターBPFが配置されている。開口絞りSは最も物体側のバンドパスフィルターBPFの像側に配置されている。
第2レンズL2と第4レンズL4は、樹脂レンズである。
また、第5レンズL5の物体側面の前記反射防止コートの空気界面にはMgF2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で5層である。樹脂レンズである第2レンズL2及び第4レンズL4の反射防止コートの空気界面にはSiO2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で3層である。
(表5)
f 30.869
Fno 1.200
ω 12.000
Y 6.561
TL 49.441
(表6)
面番号 r d Nd νd H
1 0.0000 1.100 1.50892 64.20 13.015
2 STOP 0.0000 0.200 12.862
3 30.4662 6.000 1.97213 29.13 13.584
4 -240.7561 0.100 13.238
5 ASP 38.3859 6.010 1.63641 20.37 12.735
6 ASP 95.0197 1.000 11.974
7 -73.0253 1.770 1.50892 64.20 11.588
8 12.3119 8.922 9.600
9 ASP -12.2585 4.550 1.63641 20.37 9.645
10 ASP -15.6370 0.200 11.678
11 33.2385 6.300 1.97213 29.13 13.585
12 -63.7223 12.207 13.384
13 0.0000 0.500 1.50892 64.17 6.962
14 0.0000 0.582 6.815
(表7)
5 6 9 10
Κ 6.4527 55.5248 -1.2127 -0.6032
A4 -4.1920E-05 -7.1713E-05 -5.7922E-05 -1.3478E-05
A6 -2.2301E-07 -1.3274E-07 9.9430E-07 1.1139E-06
A8 7.1955E-10 1.2655E-09 1.7388E-09 -1.1537E-08
A10 -2.2983E-12 -7.2254E-12 -2.3641E-10 4.6508E-11
A12 -1.0660E-14 1.6334E-15 1.2423E-12 -8.8969E-14
(表8)
レンズ 面番号 焦点距離
L1 3-4 28.126
L2 5-6 97.187
L3 7-8 -20.558
L4 9-10 -187.190
L5 11-12 23.214
また、当該撮像光学系の波長λ=905nmにおけるバックフォーカス「fb」は以下のとおりである。
fb= 13.1201(mm)
図8は、第3実施例3の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。第3実施例の撮像光学系は、物体側から順に、両凸形状の第1レンズL1と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第3レンズL3と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第4レンズL4と、両凸形状の第5レンズL5とから構成されている。最も物体側のレンズL1の物体側にバンドパスフィルターBPFが配置されている。開口絞りSは最も物体側のバンドパスフィルターBPFの像側に配置されている。
第2レンズL2と第4レンズL4は、樹脂レンズである。
また、第5レンズL5の物体側面の前記反射防止コートの空気界面にはMgF2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で5層である。樹脂レンズである第2レンズL2と第4レンズL4の反射防止コートの空気界面にはSiO2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で3層である。
表9は、第3実施例の撮像光学系の諸元表である。
(表9)
f 30.117
Fno 1.205
ω 12.000
Y 6.402
TL 49.634
(表10)
面番号 r d Nd νd H
1 0.0000 1.100 1.50892 64.20 12.653
2 STOP 0.0000 0.200 12.500
3 32.9134 6.000 1.97213 29.13 13.123
4 -251.5358 0.010 12.794
5 ASP 42.4007 6.010 1.63641 20.37 12.484
6 ASP 72.4349 1.000 11.761
7 -83.8728 1.770 1.50892 64.20 11.408
8 18.9014 9.359 10.153
9 ASP -8.9611 4.550 1.63641 20.37 10.108
10 ASP -12.2658 0.200 11.264
11 27.2871 6.300 1.97213 29.13 12.772
12 -136.7202 12.207 12.363
13 0.0000 0.500 1.50892 64.17 6.726
14 0.0000 0.429 6.587
(表11)
5 6 9 10
Κ 8.9071 29.6816 -0.8880 -0.1389
A4 -4.7241E-05 -9.2351E-05 -7.0871E-05 4.0736E-05
A6 -1.5948E-07 -1.6631E-07 6.0194E-07 7.0414E-07
A8 2.8786E-10 1.3382E-09 1.4888E-08 1.6059E-09
A10 -2.9428E-12 -7.7403E-12 -3.0849E-11 2.2175E-11
A12 -3.4823E-15 3.1449E-14 -3.0183E-13 -8.5723E-14
(表12)
レンズ 面番号 焦点距離
L1 3-4 30.254
L2 5-6 149.080
L3 7-8 -30.135
L4 9-10 -112.507
L5 11-12 23.851
また、当該撮像光学系の波長λ=905nmにおけるバックフォーカス「fb」は以下のとおりである。
fb= 12.9669(mm)
図10は、第4実施例の撮像光学系のレンズ構成を示すレンズ断面図である。第2実施例の撮像光学系は、物体側から順に、両凸形状の第1レンズL1と、正の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状で両面に非球面を有する第2レンズL2と、負の屈折力を有し物体側凸のメニスカス形状の第3レンズL3と、負の屈折力を有し物体側凹のメニスカス形状の第4レンズL4と、両凸形状の第5レンズL5とから構成されている。最も物体側のレンズL1の物体側にバンドパスフィルターBPFが配置されている。開口絞りSは最も物体側のバンドパスフィルターBPFの像側に配置されている。
第2レンズL2と第4レンズL4は、樹脂レンズである。
また、第5レンズL5の物体側面の前記反射防止コートの空気界面にはMgF2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で5層である。樹脂レンズである第2レンズL2及び第4レンズL4の反射防止コートの空気界面にはSiO2を材料に含む層が設けられ、層数は全部で3層である。
(表13)
f 30.049
Fno 1.200
ω 10.000
Y 5.297
TL 49.654
(表14)
面番号 r d Nd νd H
1 0.0000 1.100 1.50892 64.20 12.627
2 STOP 0.0000 0.200 12.500
3 32.7400 6.000 1.97213 29.13 13.011
4 -234.0000 0.149 12.637
5 ASP 41.2130 6.010 1.63641 20.37 12.220
6 ASP 82.1802 1.000 11.434
7 -69.8000 1.770 1.50892 64.20 11.108
8 16.5500 9.126 9.676
9 ASP -8.8021 4.550 1.63641 20.37 9.644
10 ASP -11.4366 0.200 10.780
11 24.8000 6.300 1.97213 29.13 11.675
12 -800.0000 12.207 11.021
13 0.0000 0.500 1.50892 64.17 5.705
14 0.0000 0.542 5.568
(表15)
5 6 9 10
Κ 8.2203 37.8603 -0.9723 -0.1843
A4 -4.8824E-05 -9.0205E-05 -6.8785E-05 3.7490E-05
A6 -1.5712E-07 -1.3562E-07 5.2603E-07 9.9278E-07
A8 3.8830E-10 1.4792E-09 1.3172E-08 -1.3622E-09
A10 -2.8759E-12 -7.3932E-12 -4.6550E-11 1.0841E-11
A12 -5.8433E-15 2.1091E-14 -3.4978E-14 1.1639E-13
(表16)
レンズ 面番号 焦点距離
L1 3-4 29.876
L2 5-6 122.894
L3 7-8 -26.107
L4 9-10 -182.876
L5 11-12 24.838
また、第4実施例の撮像光学系の波長λ=905nmにおけるバックフォーカス「fb」は以下のとおりである。
fb= 13.0803(mm)
(表17)
第1実施例 第2実施例 第3実施例 第4実施例
条件式(1) 1/tan(|Amin|) 1.139 1.245 0.787 0.727
条件式(2) Y/f 0.212 0.213 0.213 0.176
条件式(3) 1/tan(|Bmax|) 0.837 0.730 0.754 0.899
条件式(4) 1/tan(|Cmax|) 4.706 4.706 4.706 5.674
条件式(5) tan(D) 0.005 -0.003 -0.004 0.001
条件式(6) fn/f -0.839 -0.784 -0.765 -0.813
条件式(7) (Crpf+Crpr)/(Crpf-Crpr) 0.119 0.002 0.357 0.271
条件式(8) CrLf/f 1.001 0.987 1.093 1.090
条件式(9) |fLp|/f 6.457 3.148 3.736 5.015
|Amin| 41.272 38.765 51.810 53.986
Y 6.492 6.561 6.402 5.297
f 30.658 30.869 30.117 30.049
|Bmax| 50.067 53.886 52.970 48.049
|Cmax| 11.996 11.996 11.996 9.996
D 0.309 -0.200 -0.252 0.059
fn -25.710 -24.192 -23.042 -24.424
Crpf 14.380 12.312 18.901 16.561
Crpr -11.329 -12.258 -8.961 -9.499
CrLf 30.702 30.466 32.913 32.761
fLp 197.965 97.187 -112.507 150.704
実施例の撮像装置100は、図12に示すように、本発明の撮像光学系102と、撮影光学系102の結像面IMGに配置された固体撮像素子104とを有する。固体撮像素子104は、カバーガラスCGを有する。撮像光学系102によって形成された結像は、固体撮像素子104を介して撮像信号に変換される。該撮像信号は、液晶モニタ(図示せず)に送られて画像表示される。
IMG 結像面
CG カバーガラス
S 開口絞り
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
102 撮像光学系
104 固体撮像素子
Claims (13)
- 波長N±50nmの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±50nmの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも1面には、波長N±200nmの波長範囲の中で入射角が0度における反射率が最も小さくなる波長がN±100nmの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、さらに
前記撮像光学系は両凸形状の空気レンズを少なくとも1つ有し、
以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
0.10<1/tan(|Amin|)<1.35 ・ ・ ・ ・ ・・(1)
0.10 < Y/f < 1.75 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・(2)
-0.09 < tan(D) < 0.27 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・(5)
-0.80 < (Crpf+Crpr)/(Crpf-Crpr) < 0.70 ・・・・・(7)
但し、
Amin : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Y : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける最大像高
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
Crpf : 前記両凸形状の空気レンズの物体側面の曲率半径
Crpr : 前記両凸形状の空気レンズの像側面の曲率半径
D : 前記撮像光学系の最も像側の面から射出され像面に入射する波長Nnmにお ける最軸外光線の主光線と光軸と平行な線がなすメリジオナル断面上の角度 - 波長N±50nmの波長範囲以内でのみに使用される撮像光学系において、
前記撮像光学系は波長N±50nmの波長範囲以内のみを透過するバンドパスフィルターを有し、
前記撮像光学系に含まれるレンズの空気界面の少なくとも1面には、波長N±200nmの波長範囲の中で入射角が0度における反射率が最も小さくなる波長がN±100nmの範囲に存在する反射防止コーティングがなされ、さらに
前記撮像光学系は両凸形状の空気レンズを少なくとも1つ有し、
以下の条件式を満足していることを特徴とする撮像光学系。
0.10<1/tan(|Amin|)<1.139 ・ ・ ・ ・ ・・(1)
0.10 < Y/f < 1.75 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・(2)
-0.80 < (Crpf+Crpr)/(Crpf-Crpr) < 0.70 ・・・・・(7)
但し、
Amin : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の接線と光軸
のなす角度の最小値
Y : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける最大像高
f : 前記撮像光学系の波長Nnmにおける焦点距離
Crpf : 前記両凸形状の空気レンズの物体側面の曲率半径
Crpr : 前記両凸形状の空気レンズの像側面の曲率半径 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像光学系。
0.50 < 1/tan(|Bmax|) < 4.00・ ・ ・ ・ (3)
但し、
Bmax : 前記撮像光学系に含まれるすべてのレンズ面におけるレンズ面の法線と入射
光線のなす角度の最大値 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像光学系。
1.90 < 1/tan(|Cmax|) < 20.00・ ・ ・ ・(4)
但し、
Cmax : 前記バンドパスフィルター面の法線と前記バンドパスフィルターに入射する
光線のなす角度の最大値 - 前記撮像光学系は負の屈折力を有する面を少なくとも1面有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮像光学系。
-6.00 < fn / f < -0.05・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (6)
但し、
fn : 前記撮像光学系のすべての面の中で最も負の屈折力の大きい面の波長Nnmにお
ける焦点距離 - 前記撮像光学系は最も物体側に物体側凸面を有するレンズLfを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の撮像光学系。
0.15 < CrLf / f ・・ ・ ・・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (8)
但し、
CrLf : 前記レンズLfの物体側凸面の曲率半径 - 前記反射防止コーティングは、MgF2を材料に含む層を少なくとも1層以上有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 前記反射防止コーティングは、SiO2を材料に含む層を少なくとも1層以上有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 前記反射防止コーティングは、すべての面において層数が5層以下であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 波長Nは、780nmより長いことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 前記撮像光学系は、少なくとも1枚の樹脂レンズLpを有することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の撮像光学系。
- 前記樹脂レンズLpが、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項11に記載の撮像光学系。
1.5 < |fLp| / f < 2000.0 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (9)
但し、
fLp : 前記樹脂レンズLpの波長Nnmにおける焦点距離
(樹脂レンズLpが複数ある場合は、最も屈折力が大きいものをfLpとする) - 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の撮像光学系と、前記撮像光学系の像側に配置され、該撮像光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018152724A JP7178821B2 (ja) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | 撮像光学系及び撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018152724A JP7178821B2 (ja) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | 撮像光学系及び撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020027205A JP2020027205A (ja) | 2020-02-20 |
JP7178821B2 true JP7178821B2 (ja) | 2022-11-28 |
Family
ID=69620049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018152724A Active JP7178821B2 (ja) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | 撮像光学系及び撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7178821B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116990936A (zh) | 2023-06-26 | 2023-11-03 | 辰瑞光学(苏州)有限公司 | 摄像光学镜头 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005309109A (ja) | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学ユニット |
JP2009069369A (ja) | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Fujinon Corp | 撮像レンズおよび撮像装置 |
US20140184880A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | Kolen Co., Ltd. | Photographic Lens Optical System |
JP2014142319A (ja) | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Panasonic Corp | 赤外線応用装置 |
JP2014167497A (ja) | 2013-01-31 | 2014-09-11 | Hitachi Maxell Ltd | 赤外線用のレンズ装置 |
US20150168680A1 (en) | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. | Near Infrared Lens Assembly |
JP2016080774A (ja) | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 株式会社リコー | 赤外線受光光学系および赤外線検出装置 |
JP2018084704A (ja) | 2016-11-24 | 2018-05-31 | コニカミノルタ株式会社 | 撮像レンズ、撮像レンズユニット及び撮像装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0521202U (ja) * | 1991-09-02 | 1993-03-19 | コニカ株式会社 | バンドパスフイルタの特性を有する光学系 |
-
2018
- 2018-08-14 JP JP2018152724A patent/JP7178821B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005309109A (ja) | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学ユニット |
JP2009069369A (ja) | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Fujinon Corp | 撮像レンズおよび撮像装置 |
US20140184880A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | Kolen Co., Ltd. | Photographic Lens Optical System |
JP2014142319A (ja) | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Panasonic Corp | 赤外線応用装置 |
JP2014167497A (ja) | 2013-01-31 | 2014-09-11 | Hitachi Maxell Ltd | 赤外線用のレンズ装置 |
US20150168680A1 (en) | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. | Near Infrared Lens Assembly |
JP2016080774A (ja) | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 株式会社リコー | 赤外線受光光学系および赤外線検出装置 |
JP2018084704A (ja) | 2016-11-24 | 2018-05-31 | コニカミノルタ株式会社 | 撮像レンズ、撮像レンズユニット及び撮像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020027205A (ja) | 2020-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6205034B2 (ja) | 撮像レンズ系及びこれを備えた撮像装置 | |
US6795253B2 (en) | Imaging lens | |
TWI418877B (zh) | 成像用光學系統 | |
TWI475246B (zh) | 具濾光元件之光學取像鏡頭 | |
US7940475B2 (en) | Zoom lens and camera with zoom lens | |
JP6489134B2 (ja) | 撮像レンズおよび撮像装置 | |
US20130021678A1 (en) | Photographing optical lens assembly | |
JP5422895B2 (ja) | レンズ系及びこれを有する光学装置 | |
WO2016117651A1 (ja) | 光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法 | |
JP7166290B2 (ja) | 広角レンズ | |
US10401544B2 (en) | Optical system and optical apparatus including the same | |
JP2006162829A (ja) | 広角撮像レンズ及び撮像装置 | |
CN112764201B (zh) | 光学系统、摄像模组及电子设备 | |
JP7285643B2 (ja) | 光学系及び撮像装置 | |
JP2013109025A (ja) | 撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法 | |
JP5170616B2 (ja) | 広角レンズ、撮像装置、および広角レンズの合焦方法 | |
JP7178821B2 (ja) | 撮像光学系及び撮像装置 | |
JP7166289B2 (ja) | 広角レンズ | |
JP7100534B2 (ja) | レンズ光学系及び撮像装置 | |
JP7201619B2 (ja) | 広角レンズ | |
WO2020039486A1 (ja) | 広角レンズ | |
JP2021107892A (ja) | 広角レンズ | |
US20230168413A1 (en) | Optical system and image capturing apparatus including the same | |
TWI382214B (zh) | 取像鏡頭 | |
CN113075783A (zh) | 光学系统、镜头模组及终端设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220801 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7178821 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |