(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040611
(43)【公開日】2024-03-26
(54)【発明の名称】撮像レンズ及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20240318BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20240318BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022145064
(22)【出願日】2022-09-13
(71)【出願人】
【識別番号】000002901
【氏名又は名称】株式会社ダイセル
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】松永 滋彦
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087PA04
2H087PA17
2H087PB04
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA19
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA45
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA43
2H087RA44
(57)【要約】
【課題】 広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正すること。
【解決手段】 撮像レンズは、物体側から像面側へ向かって順に、負の第1のレンズと、正の第2のレンズと、絞りと、正の第3のレンズと、負の第4のレンズとが配置されるレンズ系を有し、レンズ系のd線における焦点距離f、第1のレンズの焦点距離f1、第4のレンズの焦点距離f4、第1~4のレンズそれぞれのアッベ数νd1~νd4、レンズ系の全長TTL、最大像高ImgHが以下の条件式(1)~(6)を満足する。
-2<f1/f<-0.9 ・・・(1)
-2.5<f4/f<-0.7 ・・・(2)
νd1>40 ・・・(3)
νd1/νd2>1.2 ・・・(4)
νd3/νd4>1.4 ・・・(5)
2<TTL/ImgH<4 ・・・(6)
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像面側へ向かって順に、前記像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズと、正の屈折力を有する第2のレンズと、絞りと、前記像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズと、前記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズとが配置されるレンズ系を有し、
前記レンズ系は、
前記レンズ系のd線における焦点距離をf、前記第1のレンズの焦点距離をf1、前記第4のレンズの焦点距離をf4、前記第1~4のレンズそれぞれのアッベ数をνd1~νd4、前記レンズ系の全長をTTL、最大像高をImgHとするとき、以下の条件式(1)~(6)を満足する撮像レンズ。
-2<f1/f<-0.9 ・・・(1)
-2.5<f4/f<-0.7 ・・・(2)
νd1>40 ・・・(3)
νd1/νd2>1.2 ・・・(4)
νd3/νd4>1.4 ・・・(5)
2<TTL/ImgH<4 ・・・(6)
【請求項2】
前記レンズ系は、
前記第1のレンズの前記凹面と前記第2のレンズの前記物体側の表面との間の間隔をD12とするとき、以下の条件式(7)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
D12/f<0.8 ・・・(7)
【請求項3】
前記レンズ系は、
前記レンズ系の入射瞳径をEPDとするとき、以下の条件式(8)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
f/EPD<2.8 ・・・(8)
【請求項4】
前記レンズ系は、
前記第2のレンズの焦点距離をf2とするとき、以下の条件式(9)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
1<f2/f<4 ・・・(9)
【請求項5】
前記レンズ系は、
前記レンズ系の波長940nmにおける焦点距離をfirとするとき、以下の条件式(10)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
0.92<fir/f<1.08・・・(10)
【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載の撮像レンズを備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、撮像レンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、例えばスマートフォン、測距センサ及びVR(Virtual Reality)ゴーグルなどの多種多様な電子機器に撮像装置が搭載されることがある。通常、撮像装置は、撮像レンズと撮像素子を有し、被写体から反射する光を撮像レンズによって撮像素子上に結像させることにより、被写体の画像を取得する。このような撮像装置の撮像レンズは、それぞれ正又は負の屈折力を有する複数のレンズを配置して構成されることがある。近年では、複数のレンズを備えた撮像レンズを広角化及び小型化する様々な検討が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第6049924号公報
【特許文献2】特許第6501810号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、例えば暗闇で被写体を撮影する場合などには、撮像装置が可視光のみならず近赤外光を結像させることがある。しかしながら、可視光及び近赤外光を結像させる撮像装置においては、撮像レンズを通過する光の波長範囲が大きくなるため、撮像レンズにおいて十分に色収差を補正することが困難であるという問題がある。
【0005】
すなわち、撮像レンズによって可視光の色収差を補正するのみでは、近赤外光までを含む広い波長域での色収差が十分に補正されず、良好な結像性能が確保されない。また、特に広角化した撮像レンズで広い波長域での色収差を補正する場合には、複数のレンズ間の間隔が広くなって撮像レンズの全長が長くなる傾向がある。この結果、前玉径の小型化や全長短縮が難しくなり、撮像レンズの小型化が阻害されるという問題もある。
【0006】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正することができる撮像レンズ及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、撮像レンズは、物体側から像面側へ向かって順に、前記像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズと、正の屈折力を有する第2のレンズと、絞りと、前記像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズと、前記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズとが配置されるレンズ系を有する。前記レンズ系は、前記レンズ系のd線における焦点距離をf、前記第1のレンズの焦点距離をf1、前記第4のレンズの焦点距離をf4、前記第1~4のレンズそれぞれのアッベ数をνd1~νd4、前記レンズ系の全長をTTL、最大像高をImgHとするとき、以下の条件式(1)~(6)を満足する。
-2<f1/f<-0.9 ・・・(1)
-2.5<f4/f<-0.7 ・・・(2)
νd1>40 ・・・(3)
νd1/νd2>1.2 ・・・(4)
νd3/νd4>1.4 ・・・(5)
2<TTL/ImgH<4 ・・・(6)
【0008】
本開示の他の一態様によれば、撮像装置は、上記構成の撮像レンズを備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示の撮像レンズ及び撮像装置によれば、広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、一実施の形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
【
図2】
図2は、実施例1に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図3】
図3は、実施例1に係る撮像レンズの収差図である。
【
図4】
図4は、実施例1に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【
図5】
図5は、実施例2に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図6】
図6は、実施例2に係る撮像レンズの収差図である。
【
図7】
図7は、実施例2に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【
図8】
図8は、実施例3に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図9】
図9は、実施例3に係る撮像レンズの収差図である。
【
図10】
図10は、実施例3に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【
図11】
図11は、実施例4に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図12】
図12は、実施例4に係る撮像レンズの収差図である。
【
図13】
図13は、実施例4に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【
図14】
図14は、実施例5に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図15】
図15は、実施例5に係る撮像レンズの収差図である。
【
図16】
図16は、実施例5に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【
図17】
図17は、実施例6に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図18】
図18は、実施例6に係る撮像レンズの収差図である。
【
図19】
図19は、実施例6に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【
図20】
図20は、実施例7に係る撮像レンズの構成を示す図である。
【
図21】
図21は、実施例7に係る撮像レンズの収差図である。
【
図22】
図22は、実施例7に係る撮像レンズの像高に対する相対光量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本開示に係る一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は例示であり、この記載によって限定解釈されるものではない。
【0012】
[撮像装置の構成]
図1は、一実施の形態に係る撮像装置の構成を示す図である。
図1に示す撮像装置は、撮像レンズ110、画像取得部120、プロセッサ130、メモリ140及び入出力部150を有する。
【0013】
撮像レンズ110は、被写体となる物体から反射する光を通過させて、像面に物体の光学像を結像させる。具体的には、撮像レンズ110は、レンズ系10、バンドパスフィルタ20及び撮像素子30を有する。
【0014】
レンズ系10は、被写体となる物体側から撮像素子30の像面IA側へ向かって順に、第1のレンズL1と、第2のレンズL2と、絞りSTOと、第3のレンズL3と、第4のレンズL4とを有する。
【0015】
第1のレンズL1は、物体側にレンズ面S1を有し、像面IA側に凹形状のレンズ面S2を有する。第1のレンズL1は、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズである。
【0016】
第2のレンズL2は、物体側にレンズ面S3を有し、像面IA側にレンズ面S4を有する。第2のレンズL2は、正の屈折力を有するレンズである。
【0017】
絞りSTOは、中央部の開口の大きさを変更することにより、第3のレンズL3へ入射する光量を調節する。
【0018】
第3のレンズL3は、物体側にレンズ面S6を有し、像面IA側に凸形状のレンズ面S7を有する。第3のレンズL3は、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズである。
【0019】
第4のレンズL4は、物体側に凹形状のレンズ面S8を有し、像面IA側にレンズ面S9を有する。第4のレンズL4は、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズである。
【0020】
なお、レンズ系10が有する第1~4のレンズL1~L4は、それぞれ1枚のレンズから形成されても良いし、複数のレンズを貼り合わせて形成されても良い。レンズ系10の詳細な構成については、後に詳述する。
【0021】
バンドパスフィルタ20は、レンズ系10を通過する光のうち、可視光及び近赤外光を透過させる。すなわち、バンドパスフィルタ20は、レンズ系10を通過する光のうち、波長が例えば400~960nmの範囲の可視光及び近赤外光を透過させる。なお、撮像レンズ110は、バンドパスフィルタ20を配置しない構成とすることも可能である。また、バンドパスフィルタ20の位置に、撮像素子30を保護するためのシールガラス等の光学部材が配置されても良い。
【0022】
撮像素子30は、像面IAに照射される光を検知して電気信号に変換することにより、物体の光学像を取得する。撮像素子30は、例えばCCD(Charge Coupled Device)センサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等を備え、像面IAには例えばフォトダイオードなどの受光素子を備える。
【0023】
画像取得部120は、撮像レンズ110によって取得される光学像から物体の画像を生成する。
【0024】
プロセッサ130は、例えばCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)又はDSP(Digital Signal Processor)などを有し、撮像装置の全体を統括制御する。
【0025】
メモリ140は、例えばRAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)などを有し、プロセッサ130が実行する情報処理に用いられる情報を記憶する。
【0026】
入出力部150は、ユーザによる操作の入力を受け付けたり、ユーザによる操作に従って画像を出力したりする。
【0027】
画像取得部120、プロセッサ130、メモリ140及び入出力部150は、バスを介して接続されており、画像などのデータや制御信号を互いに伝送可能になっている。
【0028】
[レンズ系10の構成]
上述したように、レンズ系10は、物体側から像面IA側へ向かって順に、第1のレンズL1と、第2のレンズL2と、絞りSTOと、第3のレンズL3と、第4のレンズL4とを有する。そして、レンズ系10は、レンズ系10のd線における焦点距離をf、第1のレンズL1の焦点距離をf1、第4のレンズL4の焦点距離をf4、第1~4のレンズそれぞれのアッベ数をνd1~νd4、レンズ系10の全長をTTL、最大像高をImgHとするとき、以下の条件式(1)~(6)を満足する。
-2<f1/f<-0.9 ・・・(1)
-2.5<f4/f<-0.7 ・・・(2)
νd1>40 ・・・(3)
νd1/νd2>1.2 ・・・(4)
νd3/νd4>1.4 ・・・(5)
2<TTL/ImgH<4 ・・・(6)
【0029】
レンズ系10が上記の条件式(1)~(6)を満足することにより、負の第1のレンズL1によって大きく屈折された軸外光線を、絞りSTO前後に配置された正の第2のレンズL2及び第3のレンズL3によって緩やかな角度で像面IAへ導くことができる。また、絞りSTOを第2のレンズL2と第3のレンズL3の間に配置することによって、前玉径の小型化を図りつつ、軸外光線のカット量を最小限に抑えることができるため、容易に周辺光量を確保することができる。換言すれば、撮像レンズ110の広角化及び小型化を図ることができる。
【0030】
条件式(1)は、第1のレンズL1の焦点距離f1とレンズ系10のd線における焦点距離fとの関係を規定している。これらの焦点距離の比f1/fを条件式(1)の下限値より大きくすることにより、第1のレンズL1の負の屈折力が適度に強くなり、短い全長TTLで広い画角を確保することができる。一方、焦点距離の比f1/fを条件式(1)の上限値より小さくすることにより、第1のレンズL1の負の屈折力が過剰に強くなることを防止し、軸外収差の補正が可能となる結果、良好な解像性能が得られる。
【0031】
なお、条件式(1)の下限値は通常-2であり、好ましくは-1.8である。また、条件式(1)の上限値は通常-0.9であり、好ましくは-1.1である。したがって、焦点距離の比f1/fは、例えば-2より大きく-0.9より小さい範囲に含まれても良いし、-1.8より大きく-1.1より小さい範囲に含まれても良い。
【0032】
条件式(2)は、第4のレンズL4の焦点距離f4とレンズ系10のd線における焦点距離fとの関係を規定している。焦点距離の比f4/fが条件式(2)を満足することにより、第4のレンズL4の屈折力を適切に設定して収差を良好に補正することができる。
【0033】
なお、条件式(2)の下限値は通常-2.5であり、好ましくは-2である。また、条件式(2)の上限値は通常-0.7である。したがって、焦点距離の比f4/fは、例えば-2.5より大きく-0.7より小さい範囲に含まれても良いし、-2より大きく-0.7より小さい範囲に含まれても良い。
【0034】
条件式(3)は、第1のレンズL1のd線におけるアッベ数νd1を規定している。軸外光線高が高くなる第1のレンズL1をアッベ数が大きい材料を用いて形成することで、軸外光線の色収差の発生を抑制することができる。
【0035】
また、条件式(4)、(5)は、各第1~4のレンズL1~L4のアッベ数νd1~νd4の比を規定している。すなわち、条件式(4)は、絞りSTOの前に配置される第1のレンズL1及び第2のレンズL2のアッベ数の比νd1/νd2の下限値を規定し、条件式(5)は、絞りSTOの後に配置される第3のレンズL3及び第4のレンズL4のアッベ数の比νd3/νd4の下限値を規定している。絞りSTOの前後にそれぞれ配置される正のレンズ及び負のレンズの組み合わせにおけるアッベ数を条件式(4)、(5)のように適切に設定することで、可視光から近赤外光までの広い波長域に対して色収差を良好に補正することができる。
【0036】
なお、条件式(4)の下限値は通常1.2である。また、条件式(5)の下限値は通常1.4であり、好ましくは1.7である。
【0037】
条件式(6)は、レンズ系10の全長TTLと最大像高ImgHとの関係を規定している。条件式(6)を満足することにより、撮像レンズ110の小型化を図りつつ、収差を良好に補正することができる。
【0038】
なお、条件式(6)の下限値は通常2であり、好ましくは2.2である。また、条件式(6)の上限値は通常4であり、好ましくは3.6である。したがって、全長と最大像高の比TTL/ImgHは、例えば2より大きく4より小さい範囲に含まれても良いし、2.2より大きく3.6より小さい範囲に含まれても良い。
【0039】
本実施の形態に係るレンズ系10は、第1のレンズL1のレンズ面S2と第2のレンズL2のレンズ面S3との間の間隔をD12とするとき、さらに以下の条件式(7)を満足しても良い。
D12/f<0.8 ・・・(7)
【0040】
条件式(7)は、第1のレンズL1及び第2のレンズL2の空気間隔D12とレンズ系10の焦点距離fとの関係を規定している。条件式(7)を満足することにより、第1のレンズL1を通過する軸外光線の高さを抑制し、前玉径を小さくすることができる。
【0041】
本実施の形態に係るレンズ系10は、レンズ系10の入射瞳径をEPDとするとき、さらに以下の条件式(8)を満足しても良い。
f/EPD<2.8 ・・・(8)
【0042】
条件式(8)は、レンズ系10のd線における焦点距離fと入射瞳径EPDとの関係を規定しており、いわゆるFナンバーを規定する条件式である。条件式(8)を満足することにより、小型化かつ高精細化された撮像素子30に対しても、短い露光時間で必要な光量を確保することができる。
【0043】
本実施の形態に係るレンズ系10は、第2のレンズL2の焦点距離をf2とするとき、さらに以下の条件式(9)を満足しても良い。
1<f2/f<4 ・・・(9)
【0044】
条件式(9)は、第2のレンズL2の焦点距離f2とレンズ系10のd線における焦点距離fとの関係を規定している。これらの焦点距離の比f2/fを条件式(9)の下限値より大きくすることにより、第2のレンズL2の屈折力が過剰に強くならず、第2のレンズL2において発生する収差を抑制し、偏芯誤差による性能劣化を低減することができる。一方、焦点距離の比f2/fを条件式(9)の上限値より小さくすることにより、第2のレンズL2及び第3のレンズL3それぞれの屈折力を適度な範囲で調整すれば、大口径化及び全長TTLの短縮に求められる正の屈折力が得られる。したがって、第2のレンズL2及び第3のレンズL3の偏芯誤差による性能劣化を低減することができる。
【0045】
なお、条件式(9)の下限値は通常1であり、好ましくは1.5である。また、条件式(9)の上限値は通常4であり、好ましくは3.5である。したがって、焦点距離の比f2/fは、例えば1より大きく4より小さい範囲に含まれても良いし、1.5より大きく3.5より小さい範囲に含まれても良い。
【0046】
本実施の形態に係るレンズ系10は、レンズ系10の波長940nmにおける焦点距離をfirとするとき、さらに以下の条件式(10)を満足しても良い。
0.92<fir/f<1.08・・・(10)
【0047】
条件式(10)は、レンズ系10のd線における焦点距離とレンズ系10の波長940nmにおける焦点距離firとの関係を規定している。条件式(10)を満足することにより、可視光と近赤外光との焦点位置のずれが小さくなり、波長による光学特性の変化を低減することができる。
【0048】
以上のように、本実施の形態によれば、レンズ系における焦点距離、アッベ数、全長及び最大像高が適切に設定され、撮像レンズの広角化及び小型化と可視光及び近赤外光を含む広い波長域での収差補正とのバランスが保たれる。このため、広角化及び小型化を実現しつつ、色収差を良好に補正することができる。
【0049】
[実施例]
以下、本開示に係る撮像レンズ110の実施例を示す。各実施例に使用するパラメータは、以下の通りである。レンズデータ及びレンズ系の諸元データの表において、角度の単位としては「度」を用い、長さの単位としては「mm」を用いる。
f:レンズ系のd線における焦点距離
Fno:Fナンバー(=f/EPD)
ω:半画角
ImgH:最大像高
TTL:レンズ系の光学全長(第1のレンズL1の物体側のレンズ面S1から像面I
Aまでの光軸上の距離)
i:レンズ面番号(i=1,…,4,6,…,9)
Ri:i番目のレンズ面Siにおける曲率半径
Di:i番目のレンズ面Siと(i+1)番目のレンズ面S(i+1)との間の中心間隔
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
【0050】
なお、面番号の5は、レンズ面S4とレンズ面S6との間に位置する絞りSTOの面に対応し、面番号の10は、バンドパスフィルタ20の物体側の面に対応し、面番号の11は、バンドパスフィルタ20の像面側の面に対応する。また、曲率半径における「INF」は、当該面が平面であることを示す。
【0051】
以下の各実施例においては、すべてのレンズ面Siが非球面形状を有する。ここで、非球面形状は、面頂点の接平面からの光軸方向の距離(サグ量)Xによって表すことができ、サグ量Xは、光軸からの高さをH、曲率半径をR、円錐定数をK、第m次の非球面係数をAmとするとき、次式によって得られる。
X=(H2/R)/[1+{1-(1+K)H2/R2}1/2]+ΣAm・Hm
【0052】
したがって、以下では、上記非球面式における非球面係数Amの値を示すことにより、非球面形状を特定する。以下に示す非球面データの表において、非球面係数の数値の「E±n」(nは自然数)は、10を底とする指数表現である。すなわち、「E±n」は、「×10±n」を意味している。
【0053】
[実施例1]
図2は、実施例1に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図2においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系11とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0054】
また、
図3は、
図2に示す撮像レンズ110の収差図である。
図3の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0055】
また、
図4は、
図2に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0056】
実施例1に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系11を有する。
【0057】
表1は、実施例1に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0058】
【0059】
また、以下の表2及び表3は、実施例1に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表2及び表3は、レンズ系11における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0060】
【0061】
【0062】
また、以下の表4は、実施例1に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表4は、レンズ系11の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0063】
【0064】
[実施例2]
図5は、実施例2に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図5においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系12とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0065】
また、
図6は、
図5に示す撮像レンズ110の収差図である。
図6の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0066】
また、
図7は、
図5に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0067】
実施例2に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系12を有する。
【0068】
表5は、実施例2に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0069】
【0070】
また、以下の表6及び表7は、実施例2に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表6及び表7は、レンズ系12における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0071】
【0072】
【0073】
また、以下の表8は、実施例2に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表8は、レンズ系12の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0074】
【0075】
[実施例3]
図8は、実施例3に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図8においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系13とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0076】
また、
図9は、
図8に示す撮像レンズ110の収差図である。
図9の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0077】
また、
図10は、
図8に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0078】
実施例3に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系13を有する。
【0079】
表9は、実施例3に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0080】
【0081】
また、以下の表10及び表11は、実施例3に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表10及び表11は、レンズ系13における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0082】
【0083】
【0084】
また、以下の表12は、実施例3に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表12は、レンズ系13の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0085】
【0086】
[実施例4]
図11は、実施例4に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図11においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系14とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0087】
また、
図12は、
図11に示す撮像レンズ110の収差図である。
図12の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0088】
また、
図13は、
図11に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0089】
実施例4に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系14を有する。
【0090】
表13は、実施例4に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0091】
【0092】
また、以下の表14及び表15は、実施例4に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表14及び表15は、レンズ系14における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0093】
【0094】
【0095】
また、以下の表16は、実施例4に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表16は、レンズ系14の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0096】
【0097】
[実施例5]
図14は、実施例5に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図14においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系15とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0098】
また、
図15は、
図14に示す撮像レンズ110の収差図である。
図15の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0099】
また、
図16は、
図14に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0100】
実施例5に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系15を有する。
【0101】
表17は、実施例5に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0102】
【0103】
また、以下の表18及び表19は、実施例5に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表18及び表19は、レンズ系15における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0104】
【0105】
【0106】
また、以下の表20は、実施例5に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表20は、レンズ系15の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0107】
【0108】
[実施例6]
図17は、実施例6に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図16においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系16とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0109】
また、
図18は、
図17に示す撮像レンズ110の収差図である。
図18の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0110】
また、
図19は、
図17に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0111】
実施例6に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系16を有する。
【0112】
表21は、実施例6に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0113】
【0114】
また、以下の表22及び表23は、実施例6に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表22及び表23は、レンズ系16における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0115】
【0116】
【0117】
また、以下の表24は、実施例6に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表24は、レンズ系16の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0118】
【0119】
[実施例7]
図20は、実施例7に係る撮像レンズ110の構成を示す図である。
図20においては、
図1に示したレンズ系10に対応するレンズ系17とバンドパスフィルタ20と撮像素子30の像面IAとを図示している。
【0120】
また、
図21は、
図20に示す撮像レンズ110の収差図である。
図21の球面収差図においては、一点鎖線がF線における収差を示し、実線がd線における収差を示し、短破線がC線における収差を示し、長破線が波長940nmの近赤外光における収差を示す。
【0121】
また、
図22は、
図20に示す撮像レンズ110の像高に対する相対光量を示すグラフである。相対光量は、像面IAにおける光軸位置の光量を100%としたときの像高位置における光量の割合を示している。
【0122】
実施例7に係る撮像レンズ110は、物体側から像面IA側へ向かって順に、物体側に凸面を向け、像面IA側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズL1と、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第2のレンズL2と、絞りSTOと、物体側に凸面を向け、像面IA側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズL3と、物体側に凹面を向け、像面IA側に凸面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズL4とが配置されるレンズ系17を有する。
【0123】
表25は、実施例7に係る撮像レンズ110のレンズデータを示す。
【0124】
【0125】
また、以下の表26及び表27は、実施例7に係る撮像レンズ110の非球面データを示す。すなわち、表26及び表27は、レンズ系17における円錐定数K及び非球面係数Amを示す。
【0126】
【0127】
【0128】
また、以下の表28は、実施例7に係るレンズ系の諸元データを示す。すなわち、表28は、レンズ系17の焦点距離f、FナンバーFno、半画角ω、最大像高ImgH及び光学全長TTLを示す。
【0129】
【0130】
[実施例のまとめ]
表29は、上記実施例1から実施例7のレンズ系11~17における条件式(1)~(10)の対応値を示す。また、表30及び表31は、条件式(1)~(10)に関連する各パラメータを示す。表29に示すように、いずれの実施例においても、すべての条件式(1)~(10)を満足している。
【0131】
【0132】
【0133】
【0134】
また、各実施例の収差図(
図3、6、9、12、15、18、21)に示す通り、半画角60度程度の広い画角を有するにもかかわらず、透過光量を確保し、収差を良好に補正するレンズ系11~17が実現されている。また、各実施例の撮像レンズの像高に対する周辺光量のグラフ(
図4、7、10、13、16、19、22)に示す通り、広い画角を有するにもかかわらず、像高が高い位置における光量(周辺光量)を光軸位置の光量の50%近くまで確保することができる。
【0135】
以上、本開示の実施形態について説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。
【0136】
また、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
【0137】
以上説明した本開示には、下記[項目1]から[項目6]が含まれる。
【0138】
[項目1] 物体側から像面側へ向かって順に、前記像面側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1のレンズと、正の屈折力を有する第2のレンズと、絞りと、前記像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する第3のレンズと、前記物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第4のレンズとが配置されるレンズ系を有し、
前記レンズ系は、
前記レンズ系のd線における焦点距離をf、前記第1のレンズの焦点距離をf1、前記第4のレンズの焦点距離をf4、前記第1~4のレンズそれぞれのアッベ数をνd1~νd4、前記レンズ系の全長をTTL、最大像高をImgHとするとき、以下の条件式(1)~(6)を満足する撮像レンズ。
-2<f1/f<-0.9 ・・・(1)
-2.5<f4/f<-0.7 ・・・(2)
νd1>40 ・・・(3)
νd1/νd2>1.2 ・・・(4)
νd3/νd4>1.4 ・・・(5)
2<TTL/ImgH<4 ・・・(6)
【0139】
[項目2] 前記レンズ系は、
前記第1のレンズの前記凹面と前記第2のレンズの前記物体側の表面との間の間隔をD12とするとき、以下の条件式(7)を満足する項目1に記載の撮像レンズ。
D12/f<0.8 ・・・(7)
【0140】
[項目3] 前記レンズ系は、
前記レンズ系の入射瞳径をEPDとするとき、以下の条件式(8)を満足する項目1又は2に記載の撮像レンズ。
f/EPD<2.8 ・・・(8)
【0141】
[項目4] 前記レンズ系は、
前記第2のレンズの焦点距離をf2とするとき、以下の条件式(9)を満足する項目1~3のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
1<f2/f<4 ・・・(9)
【0142】
[項目5] 前記レンズ系は、
前記レンズ系の波長940nmにおける焦点距離をfirとするとき、以下の条件式(10)を満足する項目1~4のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0.92<fir/f<1.08・・・(10)
【0143】
[項目6] 項目1~5のいずれか1つに記載の撮像レンズを備える撮像装置。
【符号の説明】
【0144】
10、11、12、13、14、15、16、17 レンズ系
20 バンドパスフィルタ
30 撮像素子
L1 第1のレンズ
L2 第2のレンズ
L3 第3のレンズ
L4 第4のレンズ
STO 絞り
110 撮像レンズ
120 画像取得部
130 プロセッサ
140 メモリ
150 入出力部