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公開番号2025110319
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-28
出願番号2024004191
出願日2024-01-15
発明の名称光学系及び撮像装置
出願人ニデックプレシジョン株式会社
代理人個人
主分類G02B 13/00 20060101AFI20250718BHJP(光学)
要約【課題】温度変化に対する焦点のずれを小さく抑えることができる光学系及び光学装置の提供。
【解決手段】光学系4は、正の屈折力を有する第1レンズ10と、負の屈折を有する第2レンズ20と、正の屈折力を有する第3レンズ30と、開口が形成された絞り90と、正の屈折力を有する第4レンズ40と、正の屈折力を有する第5レンズ50と、負の屈折力を有する第6レンズ60と、非球面の前方レンズ面70Fと非球面の後方レンズ面70Rとを含む第7レンズ70とを備える。第5レンズ50の後方レンズ面50Rと第6レンズ60の前方レンズ面60Fとが互いに接合される。20℃における587.6nmの波長の光に対する第4レンズ40の屈折率温度係数は0.2×10^-6/℃以下である。光学系4全体の焦点距離をf、第4レンズ40の焦点距離をf₄とするとf₄/f<2.8を満たす。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光軸に沿って対象物側から像面側に向けて順番に配置された、
前記対象物側に凸の前方レンズ面と、前記像面側に凹の後方レンズ面とを含み、負の屈折力を有する第１レンズと、
前記対象物側に凹の前方レンズ面と、前記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、負の屈折力を有する第２レンズと、
前記対象物側に凸の前方レンズ面と、前記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、正の屈折力を有する第３レンズと、
開口が設けられた絞りと、
前記対象物側に凸の前方レンズ面と、前記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、正の屈折力を有する第４レンズと、
前記対象物側に凸の前方レンズ面と、前記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、正の屈折力を有する第５レンズと、
前記対象物側に凹の前方レンズ面と、前記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、負の屈折力を有する第６レンズと、
非球面の前方レンズ面と、非球面の後方レンズ面とを含む第７レンズと
を備え、
前記第５レンズの前記後方レンズ面と前記第６レンズの前記前方レンズ面とが互いに接合され、
２０℃における５８７．６ｎｍの波長の光に対する第４レンズの屈折率温度係数は０．２×１０
-6
／℃以下であり、
光学系全体の焦点距離をｆ、前記第４レンズの焦点距離をｆ
4
とすると、
ｆ
4
／ｆ＜２．８
を満たす、光学系。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記第４レンズの前記前方レンズ面の曲率半径をＲ
4F
、前記後方レンズ面の曲率半径をＲ
4R
とすると、
Ｒ
4F
＝－Ｒ
4R
を満たす、請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第２レンズ又は前記第３レンズの前記前方レンズ面及び前記後方レンズ面は非球面である、請求項１に記載の光学系。
【請求項４】
前記第５レンズのアッベ数は８０以上であり、前記第６レンズのアッベ数は２５未満である、請求項１に記載の光学系。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の光学系と、
前記像面に配置された撮像素子と
を備える撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系及び撮像装置に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車外や車内の様子をカメラで撮影し、撮影された画像に基づいて種々の制御や処理を行うことがなされている。このようなカメラにおいて使用される光学系においては、低温（例えば－４０℃）から高温（例えば＋８５℃）にわたる幅広い温度環境において高い解像度が必要とされているが、周囲の温度変化によって光学系の焦点にずれが生じると解像度が低下してしまう。このため、幅広い温度環境において高い解像度を維持するために、周囲の温度変化による焦点のずれが少ない光学系が求められている。
【０００３】
このような温度変化による焦点のずれが少ない光学系として、絞りの前方に正の屈折力を有するレンズを配置し、このレンズの材料としてガラスを使用したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１で提案されている光学系では、焦点のずれを－１５μｍから２０μｍに抑えることができるとされている（図２及び図３参照）。しかしながら、近年、撮像素子の高精細化が進んでおり、－１５μｍから２０μｍ程度の焦点のずれでも解像度への影響が無視できなくなってきている。したがって、温度変化による焦点のずれをさらに小さく抑えることができる光学系が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１４／０６９４３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、温度変化に対する焦点のずれを小さく抑えることができる光学系及びそのような光学系を備えた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】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、温度変化に対する焦点のずれを小さく抑えることができる光学系が提供される。この光学系は、光軸に沿って対象物側から像面側に向けて順番に配置された、上記対象物側に凸の前方レンズ面と、上記像面側に凹の後方レンズ面とを含み、負の屈折力を有する第１レンズと、上記対象物側に凹の前方レンズ面と、上記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、負の屈折力を有する第２レンズと、上記対象物側に凸の前方レンズ面と、上記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、正の屈折力を有する第３レンズと、開口が設けられた絞りと、上記対象物側に凸の前方レンズ面と、上記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、正の屈折力を有する第４レンズと、上記対象物側に凸の前方レンズ面と、上記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、正の屈折力を有する第５レンズと、上記対象物側に凹の前方レンズ面と、上記像面側に凸の後方レンズ面とを含み、負の屈折力を有する第６レンズと、非球面の前方レンズ面と、非球面の後方レンズ面とを含む第７レンズとを備える。上記第５レンズの上記後方レンズ面と上記第６レンズの上記前方レンズ面とが互いに接合される。２０℃における５８７．６ｎｍの波長の光に対する第４レンズの屈折率温度係数は０．２×１０
-6
／℃以下である。光学系全体の焦点距離をｆ、上記第４レンズの焦点距離をｆ
4
とすると、
ｆ
4
／ｆ＜２．８
を満たす。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、温度変化に対する焦点のずれを小さく抑えることができる光学系と、上記像面に配置された撮像素子とを備えた撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、温度変化に対する焦点のずれが小さく抑えられた光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示す模式図である。
図２は、本発明の第２の実施形態における撮像装置の構成を示す模式図である。
図３は、本発明の第３の実施形態における撮像装置の構成を示す模式図である。
図４Ａは、本発明の第１の実施例における光学系の－４０℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図４Ｂは、本発明の第１の実施例における光学系の＋２０℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図４Ｃは、本発明の第１の実施例における光学系の＋８５℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図５Ａは、本発明の第２の実施例における光学系の－４０℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図５Ｂは、本発明の第２の実施例における光学系の＋２０℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図５Ｃは、本発明の第２の実施例における光学系の＋８５℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図６Ａは、本発明の第３の実施例における光学系の－４０℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図６Ｂは、本発明の第３の実施例における光学系の＋２０℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
図６Ｃは、本発明の第３の実施例における光学系の＋８５℃における焦点ずれとＭＴＦとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る光学系及び撮像装置の実施形態について図１から図６Ｃを参照して詳細に説明する。図１から図６Ｃにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図６Ｃにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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