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JP-2026077505-A - 撮像レンズ系及びこれを備えるカメラモジュール、撮像装置、車載システム、移動体

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Abstract

【課題】小型で軽量の安価な高い解像力を有する撮像レンズ系を提供する。 【解決手段】 物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有する第１レンズと、正のパワーを有する第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、物体側面が物体側に凸面を向けた正のパワーを有する第５レンズと、第６レンズと、を有する。 【選択図】図１

Inventors

  • 吉田 百花

Assignees

  • マクセル株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (13)

  1. 物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有する第１レンズと、正のパワーを有する第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、物体側面が物体側に凸面を向けた正のパワーを有する第５レンズと、第６レンズと、を有する、撮像レンズ系。
  2. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 第２レンズＬ２の焦点距離をｆ４、光学系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足する、撮像レンズ系。 ４．３＜ｆ２／ｆ＜５．５ ・・・（１）
  3. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 光学系全体の焦点距離をｆ、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５としたときに、以下の条件式（２）を満足する、撮像レンズ系。 ０＜ｆ／ｆ５＜１ ・・・（２）
  4. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 第５レンズＬ５のアッベ数をν５としたときに、以下の条件式（３）を満足する、撮像レンズ系。 ν５＜６０ ・・・（３）
  5. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 絞りは、前記第２レンズと、前記第３レンズとの間に備わる、撮像レンズ系。
  6. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 前記第４レンズは、像側面が像側に凹面を向けた負のパワーを有する、撮像レンズ系。
  7. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 前記第６レンズは、物体側面の光軸を通る部位が物体側に凸面を向け、物体側面の縁側の部位が物体側に凹面を向けた負のパワーを有する、撮像レンズ系。
  8. 請求項７に記載の撮像レンズ系において、 前記第６レンズの前記縁側の部位は、前記光軸を通る部位よりも光軸方向で物体側に位置する、撮像レンズ系。
  9. 請求項１に記載の撮像レンズ系において、 前記第２レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズは、少なくとも１つがプラスチックレンズからなる、撮像レンズ系。
  10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の撮像レンズ系と、 前記撮像レンズ系を通じて集光される光を電気信号に変換する撮像素子と、を備える、カメラモジュール。
  11. 請求項１０に記載のカメラモジュールと、前記カメラモジュールを制御する制御部と、前記制御部が制御を行なうための情報を記憶する記憶部と、を備える、撮像装置。
  12. 請求項１０に記載のカメラモジュールと、前記カメラモジュールから出力される撮像画像の中の対象物を認識し認識情報を生成する情報処理装置と、を備える、車載システム。
  13. 請求項１０に記載のカメラモジュールと、前記カメラモジュールから出力される撮像画像の中の対象物を認識し認識情報を生成する情報処理装置と、前記認識情報を出力する出力装置と、を備える、移動体。

Description

本発明は、撮像レンズ系及びこれを備えるカメラモジュール、撮像装置、車載システム、移動体に関する。 近年、自動車搭載用途の撮像レンズ系は、広視野に対応したレンズが必要とされている。自動車搭載用途の撮像レンズ系は、車載カメラに用いられ、例えば、自動車を運転するときの安全性を確保するためフロント、バック、及びサイド等のビュー用途、センシング用途として利用している。 車載カメラの撮像レンズ系は、また、明るい高い解像力を有する撮像レンズ系であることが求められる。さらに、自動車（車両）のサイドミラー等に搭載する車載カメラは、外気に近く狭い空間に取り付ける関係上、広い温度範囲で使用できる小型で軽量の安価なものが求められている。 一方、撮像レンズ系は、軽量で安価なプラスチックレンズを用いると、収差が発生し、解像力が低下し結像性能が悪化することがある。特許文献１は、車載カメラにおける撮像レンズ系が記載されている。 中国特許出願公開第１１０６４６９１９号明細書 実施例１に係る撮像レンズ系の断面図である。実施例１に係る撮像レンズ系の球面収差図である。実施例１に係る撮像レンズ系の像面湾曲図である。実施例１に係る撮像レンズ系の歪曲収差図である。実施例２に係る撮像レンズ系の断面図である。実施例２に係る撮像レンズ系の球面収差図である。実施例２に係る撮像レンズ系の像面湾曲図である。実施例２に係る撮像レンズ系の歪曲収差図である。実施例３に係る撮像レンズ系の断面図である。実施例３に係る撮像レンズ系の球面収差図である。実施例３に係る撮像レンズ系の像面湾曲図である。実施例３に係る撮像レンズ系の歪曲収差図である。実施例４に係る撮像レンズ系の断面図である。実施例４に係る撮像レンズ系の球面収差図である。実施例４に係る撮像レンズ系の像面湾曲図である。実施例４に係る撮像レンズ系の歪曲収差図である。撮像レンズ系を備える撮像装置の構成図である。撮像装置を備える車両の概略図である。撮像装置を備える車両の構成図である。 以下、図面等を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態の図及び説明は、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、以下の説明は、原理に則った実施の形態を示しているが、これらは本実施の形態の理解のためのものであり、本実施の形態を限定的に解釈するために用いられるものではない。本実施の形態の記述は、典型的な例示に過ぎず、特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。 本実施の形態は、当業者が実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の形態も可能で、技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の説明は、限定して解釈されるものではない。 また、本実施の形態は、特にセンシングシステムにおいて信頼性の高いシステムを実現でき、あらゆる年齢のすべての人々の健康的な生活を確保し、福祉を促進するものであり、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の「３．すべての人に健康と福祉を」の「３．６ ２０２０年までに、世界の道路交通事故による死傷者を半減させる。」をターゲットとするものである。また、包摂的で安全かつ強靱（レジリエント）で持続可能な都市及び人間居住を実現するものであり、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の「１１．住み続けられるまちづくりを」の「１１．２ ２０３０年までに、脆弱な立場にある人々、女性、子供、障害者及び高齢者のニーズに特に配慮し、公共交通機関の拡大などを通じた交通の安全性改善により、全ての人々に、安全かつ安価で容易に利用できる、持続可能な輸送システムへのアクセスを提供する。」をターゲットとするものである。 ［実施の形態１］ 以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る撮像レンズ系及びこれを備えるカメラモジュール、撮像装置、車載システム、移動体を詳細に説明する。 図１は、第１の実施の形態の一例であり、同時に具体的数値に基づく実施例１に係るものでもある。具体的な数値を含む実施例について説明する前に、先ず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。 撮像レンズ系１１は、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ４、光学系全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（１）を満足する。 ４．３＜ｆ２／ｆ＜５．５ ・・・（１） 撮像レンズ系１１は、光学系全体の焦点距離をｆ、第５レンズＬ５の焦点距離をｆ５としたときに、以下の条件式（２）を満足する。 ０＜ｆ／ｆ５＜１ ・・・（２） 撮像レンズ系１１は、第５レンズＬ５のアッベ数をν５としたときに、以下の条件式（３）を満足する。 ν５＜６０ ・・・（３） このような条件式を満たすことで、小型で軽量の安価な撮像レンズ系において、さらに高い解像力を有する撮像レンズ系を提供できる。 実施の形態として、カメラモジュール１０の撮像レンズ系１１を具体的な数値を含む実施例として説明する。 ［実施例１］ 図１は、実施例１のカメラモジュール１０の撮像レンズ系１１のレンズ構成を示す断面図である。図１に示すように、実施例１は、６枚のレンズから構成される。 実施例１の撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かう光軸Ｏ方向の順に、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６を備える。 また、撮像レンズ系１１は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２による画角特性等を決める前群レンズを有する。さらに、撮像レンズ系１１は、光学絞り１を挟んで、前群レンズと、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６による明るさや集光特性等に寄与する後群レンズとを有する。 第１レンズＬ１は、物体側に凸形状を有する正の曲率となる球面の物体側面であるレンズ面Ｓ１と、像側に凹形状を有する負の曲率となる球面の像側面であるレンズ面Ｓ２とを有する。すなわち、物体側面が物体側に凸面を向け、像側面が像側に凹面を向けている。第１レンズＬ１は、光線が拡散する負のパワー（負の屈折力）を有するレンズの中心側よりも縁側が厚い負のレンズでメニスカス形状のガラスレンズである。 第２レンズＬ２は、物体側に凹形状を有する負の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ３と、像側に凸形状を有する正の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ４とを有する。第２レンズＬ２は、正のパワーを有する正のレンズでメニスカス形状のプラスチックレンズである。 光学絞り１（ＳＴＯＰ）は、光学絞り面Ｓ５に光線を通過させる開口を有し開口径で光線量を設定する。光学絞り１は、非透光性の部材で薄い形状である。 第３レンズＬ３は、物体側に凸形状を有する正の曲率となる球面のレンズ面Ｓ６と、像側に凸形状を有する正の曲率となる球面のレンズ面Ｓ７とを有する。第３レンズＬ３は、光線が集約する正のパワーを有するレンズの縁側よりも中心側が厚い正のレンズでガラスレンズである。 第４レンズＬ４は、物体側の近軸に凸形状を有する正の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ８と、像側に凹形状を有する負の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ９とを有する。第４レンズＬ４は、負のパワーを有するプラスチックレンズである。レンズ面Ｓ９は、凹形状のため第１レンズＬ１が小型でありながら有効像円径（像高）を確保できる。 第５レンズＬ５は、物体側に凸形状を有する正の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ１０と、像側に凸形状を有する正の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ１１とを有する。第５レンズＬ５は、正のパワーを有する正のレンズでプラスチックレンズである。レンズ面Ｓ１０は、第４レンズＬ４の負のパワーもしくは第４レンズＬ４のレンズ面Ｓ９の凹形状のため発生する収差を正のパワーで調整する。 第６レンズＬ６は、物体側に凸形状を有する正の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ１２と、像側に凹形状を有する負の曲率となる非球面のレンズ面Ｓ１３とを有する。第６レンズＬ６は、負のパワーを有するプラスチックレンズである。 なお、レンズ面Ｓ１２は、光軸Ｏを通る近軸の部位（領域）が物体側に凸形状を有し、縁側の部位（領域）が凹形状を有する。すなわちレンズ面Ｓ１２は、変曲点ＩＰ１２を有している。そして、レンズ面Ｓ１２の有効像円径において、縁側の部位の端部である有効像円径の端点Ｅ１２は、光軸Ｏを通る部位の一部である光軸Ｏ上の軸点Ｃ１２よりも光軸方向で物体側に位置する。レンズ面Ｓ１２の曲率のきつい凹形状により、第１レンズＬ１が小型でありながら有効像円径（像高）を確保できる。 また、レンズ面Ｓ１３は、光軸Ｏを通る近軸の部位が像側に凹形状を有し、縁側の部位が凸形状を有する。すなわちレンズ面Ｓ１３は、変曲点ＩＰ１３を有している。そして、レンズ面Ｓ１３の有効像円径において、縁側の部位の端部である有効像円径の端点Ｅ１３は、光軸Ｏを通る部位の一部である光軸Ｏ上の軸点Ｃ１３よりも光軸方向で物体側に位置する。これにより、第１レンズＬ１が小型でありながら有効像円径（像高）を確保できる。 第６レンズＬ６は、レンズ面Ｓ１２における変曲点ＩＰ１２とレンズ面Ｓ１３における変曲点ＩＰ１３との少なくとも一方を有していてもよい。 第１レンズＬ１、第３レンズＬ３は、ガラスレンズで耐熱性、耐候性に優れ、太陽光、温湿度、雨等の屋外の自然環境に耐える環境温度変化等に対するピント変動を抑制できる。なお、第１レンズＬ１のレンズ面Ｓ１は、浸水または撥水コートが施されていてもよい。 また、第２レンズＬ２、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６は、プラスチックレンズで軽量化、低コスト化、耐衝撃性を実現している。第２レンズＬ２、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６は、少なくとも１つがプラスチックレンズであってもよい。 さらに、第１レンズＬ１～第６レンズＬ６の各レンズ面は、第１レンズＬ１のレンズ面Ｓ２と同様に、少なくとも光軸Ｏを通る面が曲面であればよく、縁側が平面であってもよい。 このように撮像レンズ系１１は、物体側から像側に向かって順に、負のパワーを有する第１レンズと、正のパワーを有する第２レンズと、第３レンズと、第４レンズと、物体側面が物体側に凸面を向けた正のパワーを有する第５レンズと、第６レンズと、を有する。これにより、小型で軽量の安価な高い解像力を有する撮像レンズ系を提供できる。 カメラモジュール１０のバンドパスフィルター１４（ＢＰＦ）は、所定の波長の光線のみ通すフィルターである。例えば、バンドパスフィルター１４は、波長４３５ｎｍ～９４０ｎｍの範囲の光線を透過させる。バンドパスフィルター１４は、ＢＰＦ面Ｓ１６とＢＰＦ面Ｓ１７とを有する。 カメラモジュール１０のカバーガラス１３（ＣＧ）は、撮像素子１２を保護するためのガラス板である。カバーガラス１３は、ＣＧ面Ｓ１８とＣＧ面Ｓ１９とを有する。撮像素子１２（ＩＭＧ）は、波長４３５ｎｍ～９４０ｎｍの範囲の光線（撮像）を撮像する赤外線用の素子で、撮像面Ｓ２０を備える。 このように、カメラモジュール１０は、撮像レンズ系１１、光学絞り１、バンドパスフィルター１４、カバーガラス１３、撮像素子１２を備え、各々の縁側をフランジ等によりカメラモジュール１０または撮像レンズ系１１の筐体に固定される。また、光学絞り１は、撮像レンズ系１１と一体として設置されるが、撮像レンズ系１１の必須の構成要素でなく、光学絞り１がなくともよい。 また、光学絞り１は、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間に設置されるが、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に設置してもよく、第１レンズＬ１から第６レンズＬ６の間の任意の位置に設置してもよい。撮像レンズ系１１は光学絞り１を設置することで、第１レンズＬ１の前玉径をさらに小さくすることができる。さらに、撮像レンズ系１１は、複数の光学絞りを設置してもよい。 また、カメラモジュール１０は、第６レンズＬ６とカバーガラス１３