WO2019234800A1 - 撮像光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

撮像光学系及びそれを有する撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2019234800A1
WO2019234800A1 PCT/JP2018/021386 JP2018021386W WO2019234800A1 WO 2019234800 A1 WO2019234800 A1 WO 2019234800A1 JP 2018021386 W JP2018021386 W JP 2018021386W WO 2019234800 A1 WO2019234800 A1 WO 2019234800A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
optical system
imaging optical
refractive power
imaging
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/021386
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
卓也 大津
Original Assignee
日精テクノロジー株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日精テクノロジー株式会社 filed Critical 日精テクノロジー株式会社
Priority to PCT/JP2018/021386 priority Critical patent/WO2019234800A1/ja
Priority to US16/656,240 priority patent/US11181721B2/en
Publication of WO2019234800A1 publication Critical patent/WO2019234800A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the present invention relates to a stereoscopic projection imaging optical system having an angle of view exceeding 180 degrees and an imaging apparatus having the same.
  • a stereoscopic projection imaging optical system is known as an optical system that secures an information amount in an image peripheral portion.
  • patent document 1 or patent document 2 For example, patent document 1 or patent document 2.
  • cameras for video recording applications such as drive recorders have been mounted on vehicles and the like.
  • cameras for security use are installed in public institutions and roads.
  • an image with higher image quality is required, and it is required to realize a wide imaging area and achieve high imaging performance over the entire visual field.
  • the present invention aims to solve the above conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention relates to an imaging optical system capable of obtaining a high imaging performance over the entire field of view while ensuring an information amount in an image peripheral portion in an imaging optical system having a wide angle of view capable of imaging a wide imaging range.
  • An object of the present invention is to provide an imaging apparatus using the above. Furthermore, it aims at providing the imaging optical system which has sufficient space for installing various optical element insertion / extraction mechanisms, such as an infrared cut filter, and an imaging device using this imaging optical system.
  • the imaging optical system according to claim 1 is a stereoscopic projection imaging optical system having an angle of view exceeding 180 degrees, having negative refractive power in order from the object side, and having a convex surface on the object side.
  • f is the focal length of the entire imaging optical system
  • f1 is the focal length of the first lens
  • f2 is the focal length of the second lens
  • f5 is the focal length of the fifth lens
  • f6 is the focal length of the sixth lens.
  • the imaging optical system according to a second aspect preferably satisfies the following conditional expression in the imaging optical system according to the first aspect. -0.02 ⁇ n6-n5 ⁇ 0.16 (5) here, n5 is the refractive index of the fifth lens with respect to the d-line, n6 is the refractive index of the sixth lens with respect to the d-line.
  • the imaging optical system according to a third aspect preferably satisfies the following conditional expression in the imaging optical system according to the first or second aspect.
  • f7 is the focal length of the seventh lens.
  • the imaging optical system according to a fourth aspect is the imaging optical system according to any one of the first to third aspects, wherein the second lens has a concave surface facing the object side.
  • the imaging optical system according to claim 5 is the imaging optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the material of the fifth lens is optical glass.
  • An imaging apparatus includes the imaging optical system according to any one of the first to fifth aspects and a solid-state imaging element.
  • an imaging optical system having a wide angle of view that can capture a wide imaging range there is an effect that high imaging performance can be obtained over the entire field of view while ensuring the information amount of the image peripheral portion. Furthermore, there is an effect that a sufficient space for installing various optical element insertion / removal mechanisms such as an infrared cut filter can be secured.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion (DT) when the imaging optical system according to the example 1 is focused on an object point at infinity. It is sectional drawing which follows the optical axis which shows the optical structure of the imaging optical system concerning Example 2 of this invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion aberration (DT) when an imaging optical system according to Example 2 is focused on an object point at infinity.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion aberration (DT) during focusing on an object point at infinity of the imaging optical system according to the third example. It is sectional drawing which follows the optical axis which shows the optical structure of the imaging optical system concerning Example 4 of this invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion aberration (DT) during focusing on an object point at infinity of the imaging optical system according to the fourth example.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion aberration (DT) during focusing on an object point at infinity of the imaging optical system according to the fifth example.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion aberration
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along an optical axis showing an example of an optical configuration of an imaging optical system according to an embodiment of the present invention.
  • the optical configuration of FIG. 1 corresponds to the optical configuration of the first embodiment.
  • the imaging optical system of the present invention includes, in order from the object side, a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, a second lens L2 having a negative refractive power, and negative refraction.
  • the seventh lens L7 has a positive refractive power.
  • CG represents a cover glass
  • I represents an imaging surface of an imaging element in the optical configuration cross-sectional views.
  • An imaging element such as a CCD is disposed on the imaging surface I of the imaging optical system of the present invention.
  • Various optical element insertion / removal mechanisms such as an infrared cut filter may be disposed in the space between the seventh lens L7 and the cover glass CG.
  • the imaging optical system of the present invention is configured as a three-dimensional projection type optical system as a projection method in order to ensure the amount of information (visibility) in the peripheral part of a wide visual field.
  • the first lens and the fifth lens are glass, and at least the second lens is an aspheric plastic lens.
  • the first lens L1 to the fourth lens L4 that constitute the front group realize an imaging optical system that has a field angle of more than 180 degrees and a stereoscopic projection method, and that constitutes the rear group.
  • Various aberrations generated in these wide-angle stereoscopic projection images are effectively corrected by the fifth lens L5 to the seventh lens L7.
  • the fifth lens constituting the rear group is glass as described above, the aberration correction effect of the imaging optical system is stabilized while preventing aberration fluctuations due to temperature environment changes. You can increase the sex.
  • the distance (back focus) on the optical axis from the image side surface of the seventh lens L7 to the image surface becomes longer, and the seventh A space for installing various optical element insertion / removal mechanisms such as an infrared cut filter can be secured between the lens L7 and the cover glass CG.
  • the imaging optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression. -23 ⁇ f1 / f ⁇ -12 (1) -8 ⁇ f2 / f ⁇ -5 (2) 2.5 ⁇ f5 / f ⁇ 4.5 (3) -3.0 ⁇ f6 / f ⁇ -1.9 (4) here, f is the focal length of the entire imaging optical system, f1 is the focal length of the first lens, f2 is the focal length of the second lens, f5 is the focal length of the fifth lens, f6 is the focal length of the sixth lens.
  • Conditional expressions (1) to (4) are conditional expressions for enabling both a wide-angle stereoscopic projection image and reduction of various aberrations.
  • the imaging optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression. -0.02 ⁇ n6-n5 ⁇ 0.16 (5) here, n5 is the refractive index of the fifth lens with respect to the d-line, n6 is the refractive index of the sixth lens with respect to the d-line.
  • the imaging optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression. 2.4 ⁇ f7 / f ⁇ 3.0 (6) here, f7 is the focal length of the seventh lens.
  • Conditional expression (5) reduces the refractive index difference between the fifth lens and the sixth lens by appropriately selecting the glass materials of the fifth lens L5 and the sixth lens L6, and improves the field curvature aberration generated in the optical system. It is a conditional expression for correcting to. Further, the seventh lens has the configuration of conditional expression (6), which is a conditional expression for further favorably correcting the field curvature aberration generated in the optical system.
  • the imaging apparatus of the present invention includes the imaging optical system of the present invention and a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS.
  • f focal length of the entire imaging optical system
  • FNO F number FOV (2 ⁇ ): angle of view
  • r paraxial radius of curvature
  • d lens thickness or air spacing on the optical axis
  • nd refractive index ⁇ d of lens material with respect to d-line : Abbe number of lens material
  • the surface described with “*” after each surface number is an aspheric surface.
  • the aspherical shape is expressed by the following formula (I) where z is the optical axis direction, y is the direction orthogonal to the optical axis, K is the conic coefficient, and A4, A6, A8, A10. ).
  • z (y 2 / r) / [1+ ⁇ 1- (1 + K) (y / r) 2 ⁇ 1/2] + A4y 4 + A6y 6 + A8y 8 + A10y 10 ⁇
  • E represents a power of 10, for example, 2.3 ⁇ 10 ⁇ 2 is represented as 2.3E-002.
  • the symbols of these specification values are also common in the numerical data of the examples described later.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the imaging optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion (DT) during focusing on an object point at infinity of the imaging optical system according to the first example.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion
  • the imaging optical system has a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • It has a lens L5, a biconcave sixth lens L6 having negative refractive power, and a biconvex seventh lens L7 having positive refractive power.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the imaging optical system according to the second embodiment.
  • FIG. 4 shows (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion (DT) during focusing on an object point at infinity of the imaging optical system according to the second example.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion
  • the imaging optical system has a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • It has a lens L5, a biconcave sixth lens L6 having negative refractive power, and a biconvex seventh lens L7 having positive refractive power.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the imaging optical system according to the third embodiment.
  • FIG. 6 shows (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion aberration (DT) when the imaging optical system according to the example 3 is focused on an object point at infinity.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion aberration
  • the imaging optical system has a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • It has a lens L5, a biconcave sixth lens L6 having negative refractive power, and a biconvex seventh lens L7 having positive refractive power.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the image pickup optical system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 shows (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion aberration (DT) when the imaging optical system according to the example 4 is focused on an object point at infinity.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion aberration
  • a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • a second lens L2 having a negative refractive power
  • a third lens L3 having a negative refractive power
  • a fourth lens L4 having a positive refractive power
  • an aperture stop S and a fifth lens having a positive refractive power.
  • It has a lens L5, a biconcave sixth lens L6 having negative refractive power, and a biconvex seventh lens L7 having positive refractive power.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the image pickup optical system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 shows (a) spherical aberration (SA), (b) astigmatism (AS), and (c) distortion (DT) during focusing on an object point at infinity of the imaging optical system according to the fifth example.
  • SA spherical aberration
  • AS astigmatism
  • DT distortion
  • the imaging optical system has a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, and a concave surface facing the object side in the vicinity of the optical axis.
  • It has a lens L5, a biconcave sixth lens L6 having negative refractive power, and a biconvex seventh lens L7 having positive refractive power.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

広画角の撮像光学系において、像周辺部の情報量を確保しつつ、全視野にわたって高い結像性能が得られる撮像光学系を提供する。 立体射影方式の撮像光学系であって、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、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レンズと、開口絞りと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、以下の条件式を満足する。 －２３＜ｆ１/ｆ＜－１２　（１） －８＜ｆ２/ｆ＜－５　（２） ２.５＜ｆ５/ｆ＜４.５　（３） －３.０＜ｆ６/ｆ＜－１.９　（４）

Description

撮像光学系及びそれを有する撮像装置
　本発明は、１８０度を超える画角を有する立体射影方式の撮像光学系及びそれを有する撮像装置に関する。
　従来から広い撮像範囲を撮像できる広画角撮像光学系において、像周辺部の情報量を確保する光学系として、立体射影方式の撮像光学系が知られている。（例えば、特許文献１又は特許文献２）。
特開２０１０－２５６６２７号公報 特開２００８－１３４４９４号公報
　ところで、近年、ドライブレコーダー等の映像記録用途のカメラが車両等に搭載されるようになっている。また、公共機関や道路などにセキュリティー用途のカメラが設置されるようになっている。このようなカメラに対して、より高画質な画像が要求されるようになっており、広い撮像領域の実現と全視野にわたる高い結像性能の両立等が求められる。
　更に、日中の色再現性と夜間の低照度性能を両立させたデイナイトカメラに用いられる撮像光学系として、赤外線カットフィルタ等の各種光学素子挿脱機構を設置するためのスペースがこれらの撮像光学系に求められる。
　本発明は上記従来における問題点を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、広い撮像範囲を撮像できる広画角の撮像光学系において、像周辺部の情報量を確保しつつ、全視野にわたって高い結像性能が得られる撮像光学系及びこの撮像光学系を用いる撮像装置を提供することを目的とする。更には、赤外線カットフィルタ等の各種光学素子挿脱機構を設置するための十分なスペースを有する撮像光学系及びこの撮像光学系を用いる撮像装置を提供する事を目的とする。
請求項１に記載の撮像光学系は、１８０度を超える画角を有し、立体射影方式の撮像光学系であって、物体側から順に、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、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レンズと、開口絞りと、正の屈折力を有する第５レンズと、負の屈折力を有する第６レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、からなり、以下の条件式を満足する。
－２３＜ｆ１/ｆ＜－１２        　　（１）
－８＜ｆ２/ｆ＜－５　　        　　（２）
２.５＜ｆ５/ｆ＜４.５    　    　　（３）
－３.０＜ｆ６/ｆ＜－１.９      　　（４）
ここで、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆ２は第２レンズの焦点距離、
ｆ５は第５レンズの焦点距離、
ｆ６は第６レンズの焦点距離
である。
請求項２に記載の撮像光学系は、請求項１に記載の撮像光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
－０．０２＜ｎ６－ｎ５＜０．１６　　（５）
ここで、
ｎ５は第５レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎ６は第６レンズのｄ線に対する屈折率
である。
請求項３に記載の撮像光学系は、請求項１又は請求項２に記載の撮像光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
２．４＜ｆ７/ｆ＜３．０　        　（６）
ここで、
ｆ７は第７レンズの焦点距離
である。
請求項４に記載の撮像光学系は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像光学系において、第２レンズが物体側に凹面を向けてなることを特徴とする。
請求項５に記載の撮像光学系は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像光学系において、第５レンズの材質が光学ガラスであることを特徴とする。
請求項６に記載の撮像装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像光学系と、固体撮像素子と、を備えた事を特徴とする。
　本発明によれば、広い撮像範囲を撮像できる広画角の撮像光学系において、像周辺部の情報量を確保しつつ、全視野にわたって高い結像性能が得られるという効果を奏する。更には、赤外線カットフィルタ等の各種光学素子挿脱機構を設置するための十分なスペースを確保する事ができるという効果を奏する。
本発明の実施例１にかかる撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。 本発明の実施例２にかかる撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。 本発明の実施例３にかかる撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。 本発明の実施例４にかかる撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。 本発明の実施例５にかかる撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。
　以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る撮像光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿う断面図である。図１の光学構成は、第１の実施例の光学構成に対応している。
本発明の撮像光学系は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する第７レンズＬ７を有している。
なお、以下、全ての実施例において、光学構成断面図中、ＣＧはカバーガラス、Ｉは撮像素子の撮像面を示す。
　本発明の撮像光学系の撮像面Ｉには、ＣＣＤ等の撮像素子が配置される。そして第７レンズＬ７とカバーガラスＣＧとの空間には、赤外線カットフィルタ等の各種光学素子挿脱機構を配置してもよい。
また、本発明の撮像光学系は、広い視野の周辺部の情報量（視認性）を確保するため、射影方式として立体射影方式の光学系として構成されている。
本実施の形態の撮像光学系は、第１レンズ及び第５レンズがガラスであり、少なくとも第２レンズが非球面プラスチックレンズであることが好ましい。
本実施の形態の撮像光学系は、前群を構成する第１レンズＬ１から第４レンズＬ４によって、１８０度を超える画角と立体射影方式の撮像光学系を実現し、後群を構成する第５レンズＬ５から第７レンズＬ７によって、これらの広画角立体射影像に生じる各種の収差を効果的に補正している。また、本実施の形態の撮像光学系は、上述のとおり後群を構成する第５レンズがガラスであることから、温度環境変化に対する収差変動を防止しつつ、撮像光学系の収差補正効果の安定性を高める事ができる。
更に、第２レンズＬ２の光軸近傍において物体側に凹面形状とすることで、第７レンズＬ７の像側の面から像面までの光軸上の距離（バックフォーカス）が長くなり、第７レンズＬ７とカバーガラスＣＧとの間に、赤外線カットフィルタ等の各種光学素子挿脱機構を設置するスペースを確保する事が出来る。
また、本実施の形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足するものである。
－２３＜ｆ１/ｆ＜－１２        　　（１）
－８＜ｆ２/ｆ＜－５　　        　　（２）
２.５＜ｆ５/ｆ＜４.５    　    　　（３）
－３.０＜ｆ６/ｆ＜－１.９      　　（４）
ここで、
ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は第１レンズの焦点距離、
ｆ２は第２レンズの焦点距離、
ｆ５は第５レンズの焦点距離、
ｆ６は第６レンズの焦点距離
である。
条件式（１）乃至条件式（４）は、広画角の立体射影像と諸収差の低減の両立を可能するための条件式である。
また、本実施の形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足するものである。
－０．０２＜ｎ６－ｎ５＜０．１６　　（５）
ここで、
ｎ５は第５レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎ６は第６レンズのｄ線に対する屈折率
である。
また、本実施の形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足するものである。
２．４＜ｆ７/ｆ＜３．０　        　（６）
ここで、
ｆ７は第７レンズの焦点距離
である。
条件式（５）は、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の硝材を適宜選択する事により第５レンズ及び第６レンズの屈折率差を小さくして、光学系に生じる像面湾曲収差を良好に補正するための条件式である。また、第７レンズを条件式（６）の構成とする事により、光学系に生じる像面湾曲収差を更に良好に補正するための条件式である。
本発明の撮像装置は、本発明の撮像光学系と、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子と、を備えている。
次に本発明の撮像光学系の具体的な数値実施例を示す。各実施例において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
ＦＮＯ　：Ｆナンバー
ＦＯＶ（２ω）：画角
ｒ　　　：近軸曲率半径
ｄ　　　：光軸上のレンズの厚み又は空気間隔
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
また、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る。
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０・・としたとき、次の式（Ｉ）で表される。
　　ｚ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０　・・・（Ｉ）
　なお、非球面係数において、Ｅは１０のべき乗数を示し、例えば、２．３×１０－２は、２．３Ｅ－００２と表すものとする。また、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
次に、実施例１に係る撮像光学系について説明する。
図１は、実施例１に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図２は、実施例１にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。また、図中Ｙは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
この撮像光学系は、図１に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、光軸近傍において物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する両凹形状の第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する両凸形状の第７レンズＬ７を有している。
実施例１の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
ｆ　　　：１．４１ｍｍ
ＦＮＯ　：２．４０
ＦＯＶ（２ω）：２００.００°
　実施例１の撮像光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例１の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4=1.536E-003, A6=-1.751E-005, A8=1.240E-007
第4面
K=0
A4=-2.337E-003, A6=2.002E-004, A8=-5.741E-006
第5面
K=0
A4=-7.238E-004, A6=1.894E-005, A8=2.413E-007
第6面
K=0
A4=7.762E-003, A6=-8.094E-004, A8=3.592E-005
第7面
K=0
A4=-4.132E-003, A6=-4.829E-004, A8=1.851E-005
第8面
K=0
A4=-1.128E-003, A6=2.332E-004, A8=-9.641E-006
第12面
K=0
A4=-1.359E-002, A6=-2.113E-004, A8=2.842E-004, A10=-7.497E-004, A12=2.668E-004
第13面
K=0
A4=-1.084E-002, A6=2.829E-003, A8=-1.047E-003, A10=1.730E-004, A12=-6.323E-006
第14面
K=0
A4=-1.066E-002, A6=1.421E-003, A8=8.494E-005, A10=-4.719E-005, A12=5.737E-006
第15面
K=0
A4=3.301E-004, A6=-4.694E-004, A8=1.674E-004, A10=2.976E-006, A12=2.162E-006
実施例１の撮像光学系の条件式（１）から（４）に対応する値を以下に示す。
（１）ｆ１/ｆ＝－１６．２７
（２）ｆ２/ｆ＝－６．６３
（３）ｆ５/ｆ＝３．００
（４）ｆ６/ｆ＝－２．２４
（５）ｎ６－ｎ５＝０．１５
（６）ｆ７/ｆ＝２．８８
なお、実施例１の撮像光学系において、第１及び第５レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
次に、実施例２に係る撮像光学系について説明する。
図３は、実施例２に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図４は、実施例２にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。また、図中Ｙは像高を示している。
この撮像光学系は、図３に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、光軸近傍において物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する両凹形状の第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する両凸形状の第７レンズＬ７を有している。
実施例２の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
ｆ　　　：１．４５ｍｍ
ＦＮＯ　：２．４０
ＦＯＶ（２ω）：２００.００°
　実施例２の撮像光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
実施例２の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4=1.130E-003, A6=-1.039E-005, A8=4.932E-008
第4面
K=0
A4=-1.643E-003, A6=1.228E-004, A8=-2.519E-006
第5面
K=0
A4=-3.266E-004, A6=2.495E-005, A8=-2.675E-007
第6面
K=0
A4=5.975E-003, A6=-9.557E-004, A8=4.175E-005
第7面
K=0
A4=-3.140E-003, A6=-5.222E-004, A8=2.730E-005
第8面
K=0
A4=-9.075E-003, A6=8.271E-005, A8=1.933E-006
第12面
K=0
A4=-1.405E-002, A6=9.911E-004, A8=4.864E-004, A10=-4.359E-004, A12=1.209E-004
第13面
K=0
A4=-1.232E-002, A6=1.415E-003, A8=-3.683E-004, A10=6.337E-005, A12=1.551E-006
第14面
K=0
A4=-9.145E-003, A6=2.898E-004, A8=2.352E-005, A10=-6.228E-006, A12=-1.434E-006
第15面
K=0
A4=2.241E-003, A6=-1.824E-004, A8=1.492E-004, A10=9.869E-006, A12=-4.696E-006
実施例２の撮像光学系の条件式（１）から（４）に対応する値を以下に示す。
（１）ｆ１/ｆ＝－２２．４５
（２）ｆ２/ｆ＝－６．８２
（３）ｆ５/ｆ＝３．０２
（４）ｆ６/ｆ＝－２．１２
（５）ｎ６－ｎ５＝０．１４
（６）ｆ７/ｆ＝２．７２
なお、実施例２の撮像光学系において、第１及び第５レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
次に、実施例３に係る撮像光学系について説明する。
図５は、実施例３に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図６は、実施例３にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。また、図中Ｙは像高を示している。
この撮像光学系は、図５に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、光軸近傍において物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する両凹形状の第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する両凸形状の第７レンズＬ７を有している。
実施例３の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
ｆ　　　：１．５３ｍｍ
ＦＮＯ　：２．４０
ＦＯＶ（２ω）：２００.００°
　実施例３の撮像光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
実施例３の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4=1.076E-003, A6=-1.035E-005, A8=7.293E-008
第4面
K=0
A4=-1.310E-003, A6=1.066E-004, A8=-2.098E-006
第5面
K=0
A4=-3.286E-004, A6=2.405E-005, A8=-3.119E-007
第6面
K=0
A4=5.806E-003, A6=-7.171E-004, A8=3.669E-005
第7面
K=0
A4=-3.214E-003, A6=-4.535E-004, A8=4.060E-005
第8面
K=0
A4=3.024E-004, A6=2.075E-004, A8=-2.456E-006
第12面
K=0
A4=-1.562E-002, A6=9.400E-004, A8=5.674E-004, A10=-3.533E-004, A12=8.439E-005
第13面
K=0
A4=-1.338E-002, A6=1.344E-003, A8=-3.617E-003, A10=6.042E-004, A12=-3.803E-006
第14面
K=0
A4=-9.253E-003, A6=4.798E-004, A8=8.326E-005, A10=9.779E-006, A12=-1.839E-006
第15面
K=0
A4=6.664E-004, A6=1.783E-004, A8=2.115E-004, A10=2.653E-005, A12=2.670E-006
実施例３の撮像光学系の条件式（１）から（４）に対応する値を以下に示す。
（１）ｆ１/ｆ＝－２０．２２
（２）ｆ２/ｆ＝－７．６８
（３）ｆ５/ｆ＝２．８７
（４）ｆ６/ｆ＝－１．９４
（５）ｎ６－ｎ５＝０．１４
（６）ｆ７/ｆ＝２．４４
なお、実施例３の撮像光学系において、第１及び第５レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
次に、実施例４に係る撮像光学系について説明する。
図７は、実施例４に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図８は、実施例４にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。また、図中Ｙは像高を示している。
この撮像光学系は、図７に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、光軸近傍において物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する両凹形状の第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する両凸形状の第７レンズＬ７を有している。
実施例４の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
ｆ　　　：０．９８ｍｍ
ＦＮＯ　：２．２０
ＦＯＶ（２ω）：２００.００°
　実施例４の撮像光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
実施例４の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4=3.345E-003, A6=-6.891E-005, A8=7.587E-007
第4面
K=0
A4=-4.979E-003, A6=5.702E-004, A8=-2.068E-005
第5面
K=0
A4=-1.333E-002, A6=1.056E-003, A8=-3.025E-005
第6面
K=0
A4=-9.408E-003, A6=4.586E-004, A8=-7.702E-006
第7面
K=0
A4=3.504E-003, A6=-4.639E-004, A8=1.234E-005
第8面
K=0
A4=5.090E-003, A6=-2.766E-004, A8=2.752E-006
第12面
K=0
A4=1.420E-002, A6=5.504E-003, A8=-6.112E-004
第13面
K=0
A4=-2.883E-002, A6=2.488E-002, A8=-5.881E-003
第14面
K=0
A4=-4.781E-002, A6=2.324E-002, A8=-4.097E-003
第15面
K=0
A4=2.329E-002, A6=-9.893E-004, A8=1.709E-003
実施例４の撮像光学系の条件式（１）から（４）に対応する値を以下に示す。
（１）ｆ１/ｆ＝－１２．８８
（２）ｆ２/ｆ＝－５．３７
（３）ｆ５/ｆ＝３．７５
（４）ｆ６/ｆ＝－２．５０
（５）ｎ６－ｎ５＝－０．０２
（６）ｆ７/ｆ＝２．６９
なお、実施例４の撮像光学系において、第１及び第５レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
次に、実施例５に係る撮像光学系について説明する。
図９は、実施例５に係る撮像光学系の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図１０は、実施例５にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における（ａ）球面収差（ＳＡ）、（ｂ）非点収差（ＡＳ）、（ｃ）歪曲収差（ＤＴ）を示す図である。また、図中Ｙは像高を示している。
この撮像光学系は、図９に示すように、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、光軸近傍において物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、負の屈折力を有する第３レンズＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する両凹形状の第６レンズＬ６と、正の屈折力を有する両凸形状の第７レンズＬ７を有している。
実施例５の撮像光学系の全体諸元を以下に示す。
ｆ　　　：０．９２ｍｍ
ＦＮＯ　：２．２０
ＦＯＶ（２ω）：２００.００°
　実施例５の撮像光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
実施例５の撮像光学系の非球面データを以下に示す。
第3面
K=0
A4=3.291E-003, A6=-6.832E-005, A8=7.455E-007
第4面
K=0
A4=-6.794E-003, A6=7.016E-004, A8=-3.043E-005
第5面
K=0
A4=-1.318E-002, A6=1.050E-003, A8=-3.091E-005
第6面
K=0
A4=-9.549E-003, A6=4.430E-004, A8=-9.188E-006
第7面
K=0
A4=3.530E-003, A6=-4.726E-004, A8=1.185E-005
第8面
K=0
A4=5.178E-003, A6=-2.727E-004, A8=3.212E-006
第12面
K=0
A4=1.391E-002, A6=6.171E-003, A8=1.022E-003
第13面
K=0
A4=-3.023E-002, A6=2.507E-002, A8=-5.824E-003
第14面
K=0
A4=-4.734E-002, A6=2.309E-002, A8=-4.098E-003
第15面
K=0
A4=2.966E-002, A6=-1.207E-003, A8=1.902E-003
実施例５の撮像光学系の条件式（１）から（４）に対応する値を以下に示す。
（１）ｆ１/ｆ＝－１３．３０
（２）ｆ２/ｆ＝－５．６３
（３）ｆ５/ｆ＝４．４８
（４）ｆ６/ｆ＝－２．９０
（５）ｎ６－ｎ５＝－０．０２
（６）ｆ７/ｆ＝２．８３
なお、実施例５の撮像光学系において、第１及び第５レンズはガラス材料、その他のレンズはプラスチック材料から形成されている。
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
　　Ｌ７　　第７レンズ
　　ＣＧ　　カバーガラス
　　Ｉ　　　撮像面
　　Ｓ　　　開口絞り

Claims (6)

  1. １８０度を超える画角を有し、立体射影方式の撮像光学系であって、
    物体側から順に、
    負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第１レンズと、
    負の屈折力を有する第２レンズと、
    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レンズと、
    開口絞りと、
    正の屈折力を有する第５レンズと、
    負の屈折力を有する第６レンズと、
    正の屈折力を有する第７レンズと、
    からなり、
    　以下の条件式を満足すること特徴とする撮像光学系。
    －２３＜ｆ１/ｆ＜－１２        　　（１）
    －８＜ｆ２/ｆ＜－５　　        　　（２）
    ２.５＜ｆ５/ｆ＜４.５    　    　　（３）
    －３.０＜ｆ６/ｆ＜－１.９      　　（４）
    ここで、
    ｆは撮像光学系全系の焦点距離、
    ｆ１は第１レンズの焦点距離、
    ｆ２は第２レンズの焦点距離、
    ｆ５は第５レンズの焦点距離、
    ｆ６は第６レンズの焦点距離
    である。
  2. 　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。
    －０．０２＜ｎ６－ｎ５＜０．１６　　（５）
    ここで、
    ｎ５は第５レンズのｄ線に対する屈折率、
    ｎ６は第６レンズのｄ線に対する屈折率
    である。
  3. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像光学系。
    ２．４＜ｆ７/ｆ＜３．０　        　（６）
    ここで、
    ｆ７は第７レンズの焦点距離
    である。
  4. 　第２レンズが物体側に凹面を向けてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
  5. 第５レンズの材質が光学ガラスであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
  6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像光学系と、
    固体撮像素子と、を備えた事を特徴とする撮像装置。
PCT/JP2018/021386 2018-06-04 2018-06-04 撮像光学系及びそれを有する撮像装置 WO2019234800A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/021386 WO2019234800A1 (ja) 2018-06-04 2018-06-04 撮像光学系及びそれを有する撮像装置
US16/656,240 US11181721B2 (en) 2018-06-04 2019-10-17 Imaging optical system and imaging device including imaging optical system comprising seven lenses of −−−++−+ refractive powers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/021386 WO2019234800A1 (ja) 2018-06-04 2018-06-04 撮像光学系及びそれを有する撮像装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/656,240 Continuation US11181721B2 (en) 2018-06-04 2019-10-17 Imaging optical system and imaging device including imaging optical system comprising seven lenses of −−−++−+ refractive powers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019234800A1 true WO2019234800A1 (ja) 2019-12-12

Family

ID=68770158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/021386 WO2019234800A1 (ja) 2018-06-04 2018-06-04 撮像光学系及びそれを有する撮像装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11181721B2 (ja)
WO (1) WO2019234800A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444957A (zh) * 2020-11-30 2021-03-05 凤凰光学股份有限公司 一种大光圈大角度小型高低温共焦镜头
CN112987246A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 三星电机株式会社 成像透镜系统
CN113325548A (zh) * 2021-05-17 2021-08-31 浙江大华技术股份有限公司 一种镜头

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114047597B (zh) * 2021-11-03 2023-05-02 福建福光股份有限公司 定焦光学镜头及其成像方法
CN114063260A (zh) * 2021-12-07 2022-02-18 舜宇光学(中山)有限公司 鱼眼镜头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007164079A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Elmo Co Ltd 魚眼レンズユニット
JP2010256627A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Ricoh Co Ltd 広角レンズおよび撮像装置
JP2014240993A (ja) * 2014-09-30 2014-12-25 株式会社リコー 光学系および撮像システム
WO2015190783A1 (ko) * 2014-06-09 2015-12-17 주식회사 소모비전 광각 렌즈

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008134494A (ja) 2006-11-29 2008-06-12 Topcon Corp 超広角光学系、撮像レンズ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007164079A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Elmo Co Ltd 魚眼レンズユニット
JP2010256627A (ja) * 2009-04-24 2010-11-11 Ricoh Co Ltd 広角レンズおよび撮像装置
WO2015190783A1 (ko) * 2014-06-09 2015-12-17 주식회사 소모비전 광각 렌즈
JP2014240993A (ja) * 2014-09-30 2014-12-25 株式会社リコー 光学系および撮像システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112987246A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 三星电机株式会社 成像透镜系统
CN112444957A (zh) * 2020-11-30 2021-03-05 凤凰光学股份有限公司 一种大光圈大角度小型高低温共焦镜头
CN113325548A (zh) * 2021-05-17 2021-08-31 浙江大华技术股份有限公司 一种镜头

Also Published As

Publication number Publication date
US20200049960A1 (en) 2020-02-13
US11181721B2 (en) 2021-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2620796B1 (en) Optical system and imaging apparatus
JP4881035B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7286893B2 (ja) 広角光学系及びそれを有する撮像装置
WO2019234800A1 (ja) 撮像光学系及びそれを有する撮像装置
JP5047605B2 (ja) 結像光学系及びそれを用いた撮像装置
JP5417218B2 (ja) ズームレンズ
JP5217698B2 (ja) ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法
JP2016194653A (ja) 撮像光学系及びそれを有する撮像装置
JP5151068B2 (ja) レンズ系とこれを有する光学装置
US9229202B2 (en) Variable magnification optical system and imaging apparatus
JP6156848B2 (ja) 変倍光学系および撮像装置
JP2009204699A (ja) ズームレンズ
JP6234784B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP5860565B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JPWO2009125522A1 (ja) 撮像レンズ
CN103502871A (zh) 变焦镜头、光学设备以及变焦镜头的制造方法
JP6284893B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP6698923B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2012242688A (ja) ズームレンズ
JP6173975B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2007171248A (ja) ズームレンズ系及びズームレンズ系を備える撮像装置
JP6848136B2 (ja) 撮像光学系及びそれを有する撮像装置
CN103930814A (zh) 中距远摄镜头和摄像装置
JP6696780B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP6236794B2 (ja) 光学系及び光学機器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18921381

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18921381

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP