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JP2007065524A - Imaging lens - Google Patents

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JP2007065524A
JP2007065524A JP2005254311A JP2005254311A JP2007065524A JP 2007065524 A JP2007065524 A JP 2007065524A JP 2005254311 A JP2005254311 A JP 2005254311A JP 2005254311 A JP2005254311 A JP 2005254311A JP 2007065524 A JP2007065524 A JP 2007065524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
imaging
object side
refractive index
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005254311A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Sato
裕之 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Precision Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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 Nidec Copal Corp filed Critical Nidec Copal Corp
Priority to JP2005254311A priority Critical patent/JP2007065524A/en
Publication of JP2007065524A publication Critical patent/JP2007065524A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging lens capable of securely imaging an image of a component irrespective of variation in the component, in the imaging lens applied to a recognition camera of a mounting machine or the like. <P>SOLUTION: The imaging lens includes, from an object side to an imaging surface side, a first lens 1 having a positive refractive index and having the biconvex shape with convex surfaces directed to the object side and the imaging surface side, a second lens 2 having a positive refractive index and having a meniscus shape with a convex surface directed to the object side, a third lens 3 having a negative refractive index and having a biconcave shape with concave surfaces directed to the object side and the imaging surface side, an aperture diaphragm SD having a prescribed diameter, a fourth lens 4 having a negative refractive index and having a biconcave shape with concave surfaces directed to the object side and the imaging surface side, and a fifth lens 5 joined to the concave surface of the fourth lens 4 at the imaging side and having a biconvex shape with convex surfaces directed to the object side and the imaging surface side. Thus, the working distance can be made large while achieving reduced size, and telecentric properties at the object side are secured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に電子部品等を実装する実装機において、電子部品等を認識する認識用カメラに用いられる撮像レンズに関し、特に、物体側にテレセントリック性をもつ撮像レンズに関する。   The present invention relates to an imaging lens used in a recognition camera for recognizing an electronic component or the like in a mounting machine that mounts the electronic component or the like on a substrate, and more particularly to an imaging lens having telecentricity on the object side.

基板に電子部品を実装する工程においては、各々の電子部品を所定位置に正確に決めるために、実装機の吸着ノズルで吸着した電子部品を認識用カメラで撮像し、得られた画像データを演算処理して吸着ノズルの位置を微調整することで、電子部品のわずかな位置ずれをも補正することが行われている。
この認識用カメラに適用される撮像レンズとしては、電子部品等の物体を認識する際に、物体とレンズとの距離が変化しても撮影画像のサイズが変化しないように物体側にテレセントリック性をもたせるのが好ましい。さらには、撮像レンズのレンズ鏡筒付近に照明等の関連部品が配置されるため、ワーキングディスタンスを比較的長くする必要がある。
In the process of mounting electronic components on the board, in order to accurately determine each electronic component at a predetermined position, the electronic component picked up by the pick-up nozzle of the mounting machine is imaged by a recognition camera and the obtained image data is calculated. By processing and finely adjusting the position of the suction nozzle, a slight positional deviation of the electronic component is also corrected.
As an imaging lens applied to this recognition camera, when recognizing an object such as an electronic component, the object side has telecentricity so that the size of the captured image does not change even if the distance between the object and the lens changes. It is preferable to have it. Furthermore, since related parts such as illumination are arranged in the vicinity of the lens barrel of the imaging lens, it is necessary to make the working distance relatively long.

ところで、従来の撮像レンズとしては、正の屈折力をもつ前側レンズ群、回折光学面をもつ回折光学素子、正の屈折力をもつ後側レンズ群を備え、前側レンズ群を3枚の正レンズ及び1枚の負レンズにより構成し、後側レンズ群を1枚の負レンズ及び3枚の正レンズにより構成して、スキャナー用光学系に適用されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この撮像レンズを、実装工程での電子部品等の認識用に適用すると、ワーキングディスタンス(電子部品等の物体と最も物体側に位置するレンズとの距離)が短くなり、例えば80mm以上の仕様要求を満たすことができない。
また、この撮像レンズでは、物体からの主光線と光軸とが若干の傾きをなすため、物体側におけるテレセントリック性が十分ではない。
By the way, the conventional imaging lens includes a front lens group having a positive refractive power, a diffractive optical element having a diffractive optical surface, and a rear lens group having a positive refractive power, and the front lens group includes three positive lenses. And one negative lens, and the rear lens group is composed of one negative lens and three positive lenses, and is applied to an optical system for a scanner (for example, Patent Documents). 1).
When this imaging lens is applied for recognition of electronic components and the like in the mounting process, the working distance (distance between the object such as the electronic component and the lens closest to the object) is shortened. For example, a specification requirement of 80 mm or more is required. I can't meet.
Further, in this imaging lens, since the principal ray from the object and the optical axis are slightly inclined, the telecentricity on the object side is not sufficient.

特開2004−252100号公報JP 2004-252100 A

本発明は、上記従来技術の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、物体側のテレセントリック性を確保できると共に、物体とレンズとの距離すなわちワーキングディスタンスを十分確保でき、小型、低コストで、光学性能が高く、電子部品等の実装工程等において好適な撮像レンズを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described prior art, and the object thereof is to ensure the telecentricity on the object side and to sufficiently secure the distance between the object and the lens, that is, the working distance, An object of the present invention is to provide an imaging lens that is small in size, low in cost, has high optical performance, and is suitable for a mounting process of electronic components.

本発明の撮像レンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折率を有し物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第1レンズと、正の屈折率を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、負の屈折率を有し物体側及び像面側に凹面を向けた両凹形状の第3レンズと、所定の口径を有する開口絞りと、負の屈折率を有し,物体側及び像面側に凹面を向けた両凹形状の第4レンズ及び第4レンズの像面側の凹面に接合されると共に物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第5レンズからなる接合レンズと、を含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、第1レンズの外径を小さく抑えることができるため、全体の小型化を図りつつ、第1レンズの周りに照明等の部品を配置することができる。また、開口絞りよりも前側の第1レンズ〜第3レンズが正の屈折力を有し、開口絞りよりも後側の接合レンズ(第4レンズ及び第5レンズ)が負の屈折力を有するように形成したことにより、物体から第1レンズまでのワーキングディスタンスを大きく(例えば80mm程度に)することができる。さらに、第4レンズを両凹レンズ及び第5レンズを両凸レンズとして貼り合わせた接合レンズとすることにより、認識用の可視光すなわち白色光源に対応させることができ、色収差を良好に補正することができる。
また、第1レンズを両凸レンズとしたことにより、広がってきた物体の光線を急激に曲げると共に光量を確保し、物体からの主光線が光軸となす角度を限りなく0度すなわち平行光線に近づけることができ、物体側のテレセントリック性を確保することができる。さらに、第1レンズで生じた球面収差を、第2レンズと第3レンズで良好に補正することができ、高い解像力を得ることができる。
The imaging lens of the present invention includes a first lens having a positive refractive index and a convex surface facing the object side and the image plane side, arranged in order from the object side to the image plane side, and a positive lens. A second meniscus lens having a refractive index and having a convex surface facing the object side; a third lens having a negative refractive index and having a concave surface facing the object side and the image surface; and a predetermined aperture An aperture stop having a negative refractive index and being cemented to a concave surface on the image plane side of the fourth lens and a biconcave fourth lens having a negative refractive index and a concave surface facing the object side and the image plane side, And a cemented lens composed of a biconvex fifth lens having a convex surface facing the image surface side.
According to this configuration, since the outer diameter of the first lens can be kept small, it is possible to arrange components such as illumination around the first lens while reducing the overall size. In addition, the first to third lenses on the front side of the aperture stop have a positive refractive power, and the cemented lenses (the fourth lens and the fifth lens) on the rear side of the aperture stop have a negative refractive power. In this way, the working distance from the object to the first lens can be increased (for example, about 80 mm). Furthermore, by using a cemented lens in which the fourth lens is bonded as a biconcave lens and the fifth lens as a biconvex lens, it is possible to cope with visible light for recognition, that is, a white light source, and chromatic aberration can be corrected well. .
In addition, since the first lens is a biconvex lens, the light beam of the object that has spread is rapidly bent and the amount of light is secured, and the angle between the principal ray from the object and the optical axis is as close as possible to 0 degrees, that is, a parallel light beam. The telecentricity on the object side can be ensured. Furthermore, the spherical aberration generated in the first lens can be favorably corrected by the second lens and the third lens, and high resolution can be obtained.

上記構成において、第3レンズの物体側の凹面の曲率半径をR5、第3レンズの像面側の凹面の曲率半径をR6とするとき、次式(1)、
(1)│R5│=R6
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、式(1)を満たすことにより、第3レンズの製造コストを低減することができ、又、組み付け時の前後の間違い、すなわち、誤組み付けを防止できる。
In the above configuration, when the radius of curvature of the concave surface on the object side of the third lens is R5 and the radius of curvature of the concave surface on the image surface side of the third lens is R6, the following equation (1):
(1) | R5 | = R6
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, when the expression (1) is satisfied, the manufacturing cost of the third lens can be reduced, and mistakes before and after assembly, that is, incorrect assembly can be prevented.

上記構成において、第5レンズの物体側の凸面の曲率半径をR9、第5レンズの像面側の凸面の曲率半径をR10とするとき、次式(2)、
(2) R9=│R10│
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、式(2)を満たすことにより、第5レンズの製造コストを低減することができ、又、組み付け時の前後の間違い、すなわち、誤組み付けを防止できる。
In the above configuration, when the radius of curvature of the convex surface on the object side of the fifth lens is R9 and the radius of curvature of the convex surface on the image side of the fifth lens is R10, the following equation (2):
(2) R9 = | R10 |
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, when the expression (2) is satisfied, the manufacturing cost of the fifth lens can be reduced, and mistakes before and after assembly, that is, erroneous assembly can be prevented.

上記構成において、第1レンズ及び第2レンズは、同一のガラス硝材により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、撮像レンズ全体としてのコストを低減することができる。
In the above configuration, the first lens and the second lens may be formed of the same glass glass material.
According to this configuration, the cost of the entire imaging lens can be reduced.

上記構成において、第3レンズ及び第5レンズは、同一のガラス硝材により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、撮像レンズ全体としてのコストを低減することができる。
In the above configuration, the third lens and the fifth lens may be formed of the same glass glass material.
According to this configuration, the cost of the entire imaging lens can be reduced.

上記構成において、物体から像面までの共役長をTT、物体から第1レンズの前面までのワーキングディスタンスをWD、第5レンズの後面から像面までのバックフォーカスをBFとするとき、次式(3)、
(3)2.05×WD>TT=160mm、BF>30mm
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、式(3)を満たすことにより、電子部品等の実装機における認識用カメラに好適な撮像レンズが得られる。
In the above configuration, when the conjugate length from the object to the image plane is TT, the working distance from the object to the front surface of the first lens is WD, and the back focus from the rear surface of the fifth lens to the image plane is BF, the following formula ( 3),
(3) 2.05 × WD> TT = 160 mm, BF> 30 mm
A configuration that satisfies the above can be adopted.
According to this configuration, by satisfying the expression (3), an imaging lens suitable for a recognition camera in a mounting machine such as an electronic component can be obtained.

以上の構成をなす撮像レンズによれば、物体側のテレセントリック性を確保できると共に、物体とレンズとの距離すなわちワーキングディスタンスを十分確保でき、小型、低コストで、光学性能が高く、電子部品等の実装工程等において好適な撮像レンズを得ることができる。   According to the imaging lens having the above configuration, the telecentricity on the object side can be ensured, and the distance between the object and the lens, that is, the working distance can be sufficiently secured, and the optical performance is high in size, low cost, high electronic performance, etc. A suitable imaging lens can be obtained in the mounting process or the like.

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図5は、本発明に係る撮像レンズの一実施形態を示すものであり、図1はレンズ構成図、図2は光路図、図3は物体から第1レンズまでの部分光路図、図4は撮像レンズを備えたレンズ鏡筒を示す断面図、図5は収差図である。
この撮像レンズは、図1に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折率を有する第1レンズ1、正の屈折率を有する第2レンズ2、負の屈折率を有する第3レンズ3、負の屈折率を有する第4レンズ4、第4レンズ4に接合されると共に正の屈折力を有する第5レンズ5を備え、第3レンズ3と第4レンズ4の間において所定の口径を有する開口絞りSDを備えた、4群5枚構成のレンズ構成となっている。そして、第5レンズ5の後方において、CCD等の撮像素子の結像面Pが配置される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 5 show an embodiment of an imaging lens according to the present invention. FIG. 1 is a lens configuration diagram, FIG. 2 is an optical path diagram, and FIG. 3 is a partial optical path diagram from an object to the first lens. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a lens barrel provided with an imaging lens, and FIG. 5 is an aberration diagram.
As shown in FIG. 1, the imaging lens includes a first lens 1 having a positive refractive index, a second lens 2 having a positive refractive index, and a negative lens, which are arranged in order from the object side to the image plane side. A third lens 3 having a refractive index; a fourth lens 4 having a negative refractive index; and a fifth lens 5 which is cemented to the fourth lens 4 and has a positive refractive power. 4 has a four-group, five-lens configuration including an aperture stop SD having a predetermined aperture between four. An imaging plane P of an image sensor such as a CCD is disposed behind the fifth lens 5.

尚、第1レンズ1〜第3レンズ3、開口絞りSD、第4レンズ4及び第5レンズ5においては、図1に示すように、各々の面をSi(i=1〜10)、各々の面Siの曲率半径をRi(i=1〜10)、d線に対する第1レンズ1〜第5レンズ5の屈折率をNi(i=1〜5)及びアッベ数をνi(i=1〜5)で表す。また、第1レンズ1から像面までの光軸L上における距離(厚さ、空気間隔)をDi(i=1〜10)、物体OBJから第1レンズ1までの光軸L上の距離をD0で表す。また、物体OBJから像面Pまでの距離すなわち共役長をTT、物体OBJから第1レンズ1の前面S1までの距離すなわちワーキングディスタンスをWD、第5レンズ5の後面S10から像面Pまでの空気換算距離すなわちバックフォーカスをBFで表す。   Incidentally, in the first lens 1 to the third lens 3, the aperture stop SD, the fourth lens 4 and the fifth lens 5, as shown in FIG. 1, each surface is Si (i = 1 to 10), The curvature radius of the surface Si is Ri (i = 1 to 10), the refractive index of the first lens 1 to the fifth lens 5 with respect to the d line is Ni (i = 1 to 5), and the Abbe number is νi (i = 1 to 5). ). Further, the distance (thickness, air interval) on the optical axis L from the first lens 1 to the image plane is Di (i = 1 to 10), and the distance on the optical axis L from the object OBJ to the first lens 1 is set. Represented by D0. Further, the distance from the object OBJ to the image plane P, that is, the conjugate length is TT, the distance from the object OBJ to the front surface S1 of the first lens 1, that is, the working distance is WD, and the air from the rear surface S10 of the fifth lens 5 to the image plane P The conversion distance, that is, the back focus is represented by BF.

第1レンズ1は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面S1及び像面側に凸面S2を向けた両凸形状の正レンズである。
第2レンズ2は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面S3及び像面側に凹面S4を向けたメニスカス形状の正レンズである。
第3レンズ3は、ガラス材料により形成されて、物体側に凹面S5及び像面側に凹面S6を向けた両凹形状の負レンズである。
第4レンズ4は、ガラス材料により形成されて、物体側に凹面S8及び像面側に凹面S9を向けた両凹形状の負レンズである。
第5レンズ5は、ガラス材料により形成されて、物体側に凸面S9及び像面側に凸面S10を向けた両凸形状の正レンズである。
そして、第4レンズ4と第5レンズは、面S9においてお互いに接合されて全体として負の屈折力を有する接合レンズとして形成されている。
The first lens 1 is a biconvex positive lens made of a glass material and having a convex surface S1 on the object side and a convex surface S2 on the image surface side.
The second lens 2 is a positive meniscus lens made of a glass material and having a convex surface S3 on the object side and a concave surface S4 on the image surface side.
The third lens 3 is a biconcave negative lens made of a glass material and having a concave surface S5 on the object side and a concave surface S6 on the image side.
The fourth lens 4 is a biconcave negative lens made of a glass material and having a concave surface S8 on the object side and a concave surface S9 on the image surface side.
The fifth lens 5 is a biconvex positive lens made of a glass material and having a convex surface S9 on the object side and a convex surface S10 on the image surface side.
The fourth lens 4 and the fifth lens are bonded to each other on the surface S9 and formed as a cemented lens having a negative refractive power as a whole.

また、第1レンズ1〜第5レンズ5、及び開口絞りSDは、図4に示すように、光軸方向Lに順次に配列された状態で、レンズ鏡筒10の内部に嵌め込まれて固着されている。尚、開口絞りSDは、レンズ鏡筒10の一部として一体的に形成されている。そして、このレンズ鏡筒10は、実装機に含まれる認識用カメラの一部として組み込まれるようになっている。   Further, as shown in FIG. 4, the first lens 1 to the fifth lens 5 and the aperture stop SD are fitted and fixed inside the lens barrel 10 in a state of being sequentially arranged in the optical axis direction L. ing. The aperture stop SD is integrally formed as a part of the lens barrel 10. The lens barrel 10 is incorporated as a part of a recognition camera included in the mounting machine.

上記構成の撮像レンズによれば、第1レンズ1の外径を小さく抑えることができるため、全体の小型化を図りつつ、第1レンズ1の周りすなわちレンズ鏡筒10の先端近傍に照明等の部品を配置することができる。
また、開口絞りSDよりも前側に位置する第1レンズ1〜第3レンズ3が正の屈折力を有し、開口絞りSDよりも後側に位置する接合レンズ(第4レンズ4及び第5レンズ5)が負の屈折力を有するように形成したことにより、図2に示すように、物体OBJから第1レンズ1までのワーキングディスタンスWDを大きく(例えば80mm程度に)することができる。
さらに、第4レンズ4を両凹レンズ及び第5レンズ5を両凸レンズとして貼り合わせた接合レンズとすることにより、認識用の可視光すなわち白色光源に対応させることができ、色収差を良好に補正することができる。
また、第1レンズ1を両凸レンズとしたことにより、図2に示すように、広がってきた物体の光線を急激に曲げると共に光量を確保し、図3に示すように、物体OBJからの主光線が光軸Lとなす角度を限りなく0度すなわち平行光線に近づけることができ、物体側のテレセントリック性を確保することができる。さらに、第1レンズ1で生じた球面収差を、第2レンズ2と第3レンズ3で良好に補正することができ、高い解像力を得ることができる。
According to the imaging lens having the above-described configuration, the outer diameter of the first lens 1 can be kept small. Therefore, while reducing the overall size, illumination or the like is provided around the first lens 1, that is, near the tip of the lens barrel 10. Parts can be placed.
In addition, the first lens 1 to the third lens 3 positioned in front of the aperture stop SD have positive refractive power, and are cemented lenses (fourth lens 4 and fifth lens) positioned in the rear side of the aperture stop SD. By forming 5) to have a negative refractive power, the working distance WD from the object OBJ to the first lens 1 can be increased (for example, about 80 mm) as shown in FIG.
Furthermore, by using the cemented lens in which the fourth lens 4 is bonded as a biconcave lens and the fifth lens 5 as a biconvex lens, it is possible to cope with visible light for recognition, that is, a white light source, and correct chromatic aberration well. Can do.
Further, since the first lens 1 is a biconvex lens, as shown in FIG. 2, the light ray of the object that has spread is rapidly bent and the amount of light is secured, and as shown in FIG. 3, the principal ray from the object OBJ. Can be as close as possible to 0 degrees, that is, parallel rays, and the object side telecentricity can be ensured. Furthermore, the spherical aberration generated in the first lens 1 can be favorably corrected by the second lens 2 and the third lens 3, and high resolving power can be obtained.

ここで、上記構成の撮像レンズにおいては、第3レンズ3の物体側の凹面S5の曲率半径R5、第3レンズ3の像面側の凹面S6の曲率半径R6が、好ましくは次式(1)、
(1) │R5│=R6
を満足するように形成される。
これにより、第3レンズ3の製造コストを低減することができ、又、組み付け時の前後の間違い、すなわち、誤組み付けを防止できる。
Here, in the imaging lens having the above-described configuration, the curvature radius R5 of the concave surface S5 on the object side of the third lens 3 and the curvature radius R6 of the concave surface S6 on the image plane side of the third lens 3 are preferably expressed by the following formula (1). ,
(1) | R5 | = R6
It is formed so as to satisfy.
Thereby, the manufacturing cost of the 3rd lens 3 can be reduced, and the mistake before and behind at the time of an assembly | attachment, ie, an incorrect assembly, can be prevented.

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第5レンズ5の物体側の凸面S9の曲率半径R9、第5レンズ5の像面側の凸面S10の曲率半径R10が、好ましくは次式(2)、
(2) R9=│R10│
を満足するように形成される。
これにより、第5レンズ5の製造コストを低減することができ、又、組み付け時の前後の間違い、すなわち、誤組み付けを防止できる。
In the imaging lens having the above-described configuration, the curvature radius R9 of the convex surface S9 on the object side of the fifth lens 5 and the curvature radius R10 of the convex surface S10 on the image plane side of the fifth lens 5 are preferably expressed by the following formula (2):
(2) R9 = | R10 |
It is formed so as to satisfy.
Thereby, the manufacturing cost of the 5th lens 5 can be reduced, and the mistake before and behind at the time of an assembly | attachment, ie, an incorrect assembly, can be prevented.

また、上記構成の撮像レンズにおいては、第1レンズ1及び第2レンズ2は、好ましくは同一のガラス硝材により形成されてもよい。これにより、ガラス材料の費用を低減でき、撮像レンズ全体としてのコストを低減することができる。
また、同様に、第3レンズ3及び第5レンズ5は、好ましくは同一のガラス硝材により形成されてもよい。これにより、前述同様に、ガラス材料の費用を低減でき、撮像レンズ全体としてのコストを低減することができる。
In the imaging lens having the above-described configuration, the first lens 1 and the second lens 2 may be preferably formed of the same glass glass material. Thereby, the expense of glass material can be reduced and the cost as the whole imaging lens can be reduced.
Similarly, the third lens 3 and the fifth lens 5 may be preferably made of the same glass glass material. Thereby, like the above-mentioned, the expense of glass material can be reduced and the cost as the whole imaging lens can be reduced.

さらに、上記構成の撮像レンズにおいては、物体OBJから像面Pまでの共役長TT、物体OBJから第1レンズ1の前面S1までのワーキングディスタンスWD、第5レンズ5の後面S10から像面PまでのバックフォーカスBFが、好ましくは次式(3)、
(3)2.05×WD>TT=160mm、BF>30mm
を満足するように形成される。
これにより、小型化、低コスト化を達成しつつ、電子部品等の実装機において、部品を高精度に撮像できる認識用カメラに好適な撮像レンズが得られる。
Further, in the imaging lens having the above-described configuration, the conjugate length TT from the object OBJ to the image plane P, the working distance WD from the object OBJ to the front surface S1 of the first lens 1, and the rear surface S10 to the image plane P of the fifth lens 5. Is preferably the following formula (3):
(3) 2.05 × WD> TT = 160 mm, BF> 30 mm
It is formed so as to satisfy.
As a result, an imaging lens suitable for a recognition camera capable of imaging components with high accuracy in a mounting machine such as an electronic component while achieving downsizing and cost reduction can be obtained.

上記構成からなる撮像レンズの具体的な実施例を以下に示す。ここで、この実施例における主な仕様緒元、種々の数値データ(設定値)、条件式(1)〜(3)の値は以下の通りである。また、球面収差、非点収差、歪曲収差、軸上色収差は図5に示すような結果となる。尚、図5中の非点収差において、Sはサジタル平面での収差、Mはメリジオナル平面での収差を示す。   Specific examples of the imaging lens having the above configuration will be described below. Here, main specification specifications, various numerical data (setting values), and values of the conditional expressions (1) to (3) in this embodiment are as follows. Further, spherical aberration, astigmatism, distortion, and longitudinal chromatic aberration are as shown in FIG. In the astigmatism shown in FIG. 5, S represents the aberration on the sagittal plane, and M represents the aberration on the meridional plane.

<仕様緒元>
使用波長=440nm、焦点距離=30.13mm、撮像範囲=φ3.6mm、開口絞りSDの口径=φ5.9mm、明るさ(NA)=0.09、共役長(物体〜像面)(TT)=166mm、撮像倍率=2.4、第1レンズ1の外径寸法=φ20mm、第2レンズ2の外径寸法=φ16mm、第3レンズ3の外径寸法=φ12mm、第4レンズ4の外径寸法=φ7mm、第5レンズ5の外径寸法=φ8mm、ワーキングディスタンス(WD)=82mm、バックフォーカス(BF)=30.06mm
<Specification specifications>
Working wavelength = 440 nm, focal length = 30.13 mm, imaging range = φ3.6 mm, aperture aperture SD aperture = φ5.9 mm, brightness (NA) = 0.09, conjugate length (object to image plane) (TT) = 166 mm, imaging magnification = 2.4, outer diameter of the first lens 1 = 20 mm, outer diameter of the second lens 2 = 16 mm, outer diameter of the third lens 3 = 12 mm, outer diameter of the fourth lens 4 Dimensions = φ7 mm, outer diameter of fifth lens 5 = φ8 mm, working distance (WD) = 82 mm, back focus (BF) = 30.06 mm

<第1レンズ1〜第5レンズ5の曲率半径Ri(mm)>
R1=22.682mm、R2=−78.792mm、R3=20.280mm、R4=78.270mm、R5=−30.584mm、R6=30.584mm、R7=∞、R8=−7.324mm、R9=16.351mm、R10=−16.351mm
<The curvature radius Ri (mm) of the 1st lens 1-the 5th lens 5>
R1 = 2.682 mm, R2 = −78.792 mm, R3 = 20.280 mm, R4 = 78.270 mm, R5 = −30.484 mm, R6 = 30.484 mm, R7 = ∞, R8 = −7.324 mm, R9 = 16.351 mm, R10 = -16.351 mm

<面間隔(mm)>
D0(WD)=82.0mm、D1=4.0mm、D2=2.5mm、D3=6.0mm、D4=2.4mm、D5=5.0mm、D6=10.0mm、D7=16.8mm、D8=3.0mm、D9=4.0mm、D10=30.4mm
<第1レンズ1〜第5レンズ5の屈折率Ni(d線)>
N1=1.62041、N2=1.62041、N3=1.84666、N4=1.71736、N5=1.84666
<第1レンズ1〜第5レンズ5のアッベ数νi>
ν1=60.3、ν2=60.3、ν3=23.8、ν4=29.5、ν5=23.8
<Surface spacing (mm)>
D0 (WD) = 82.0 mm, D1 = 4.0 mm, D2 = 2.5 mm, D3 = 6.0 mm, D4 = 2.4 mm, D5 = 5.0 mm, D6 = 10.0 mm, D7 = 16.8 mm , D8 = 3.0 mm, D9 = 4.0 mm, D10 = 30.4 mm
<Refractive index Ni (d line) of the first lens 1 to the fifth lens 5>
N1 = 1.62041, N2 = 1.62041, N3 = 1.84666, N4 = 1.71736, N5 = 1.84666
<Abbe number νi of the first lens 1 to the fifth lens 5>
ν1 = 60.3, ν2 = 60.3, ν3 = 23.8, ν4 = 29.5, ν5 = 23.8

<条件式(1)〜(3)>
(1)R5=−30.584mm R6=30.584mm
(2)R9=16.351mm R10=−16.351mm
(3)2.05×82mm=168.1mm>166mm=TT BF=30.06mm
<Conditions (1) to (3)>
(1) R5 = -30.484 mm R6 = 30.484 mm
(2) R9 = 16.351 mm R10 = −16.351 mm
(3) 2.05 × 82 mm = 168.1 mm> 166 mm = TT BF = 30.06 mm

上記実施例においては、明るさ(NA)が0.09、共役長TTが166mm、ワーキングディスタンスWDが82mm、バックフォーカスBFが30.06mmで、基準面に対して物体が前後に±0.2mmずれたとき、撮影画像は、基準面での撮影画像に対して98.8%の像となり、画像変動が少なく、諸収差が良好に補正された実装機の認識用カメラに好適な撮像レンズが得られた。   In the above embodiment, the brightness (NA) is 0.09, the conjugate length TT is 166 mm, the working distance WD is 82 mm, the back focus BF is 30.06 mm, and the object is ± 0.2 mm back and forth with respect to the reference plane. When deviated, the captured image is 98.8% of the captured image on the reference plane, and the imaging lens suitable for the recognition camera of the mounter in which the image fluctuation is small and various aberrations are corrected well. Obtained.

以上述べたように、本発明の撮像レンズは、物体側のテレセントリック性を確保できると共に、物体とレンズとの距離すなわちワーキングディスタンスを十分確保でき、小型、低コストで、高い光学性能を得ることができるため、電子部品等の実装機の撮像として適用できるのは勿論のこと、若干の変動を伴う物体を撮影して認識する分野であれば、実装分野に限らず、その他の認識あるいは撮像を行うレンズ光学系においても有用である。   As described above, the imaging lens of the present invention can secure the telecentricity on the object side, can sufficiently secure the distance between the object and the lens, that is, the working distance, and can obtain high optical performance with a small size and low cost. Therefore, as long as it is a field that captures and recognizes objects with slight fluctuations, it is not limited to the mounting field and can be used for other recognition or imaging, as well as being applicable to imaging of mounting devices such as electronic components. It is also useful in lens optical systems.

本発明に係る撮像レンズの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the imaging lens which concerns on this invention. 図1に示す撮像レンズの光路図である。FIG. 2 is an optical path diagram of the imaging lens shown in FIG. 1. 図1に示す撮像レンズにおける物体から第1レンズまでの部分光路図である。FIG. 2 is a partial optical path diagram from an object to a first lens in the imaging lens shown in FIG. 1. 図1に示す撮像レンズが組み込まれたレンズ鏡筒を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lens-barrel incorporating the imaging lens shown in FIG. 図1に示す撮像レンズの実施例における球面収差、非点収差、歪曲収差、軸上色収差を示す収差図である。FIG. 2 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and longitudinal chromatic aberration in the embodiment of the imaging lens shown in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4 第4レンズ
5 第5レンズ
L 光軸
TT 共役長
WD ワーキングディスタンス
BF バックフォーカス
R5 第3レンズの物体側の面の曲率半径
R6 第3レンズの像面側の面の曲率半径
R9 第5レンズの物体側の面の曲率半径
R10 第5レンズの像面側の面の曲率半径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st lens 2 2nd lens 3 3rd lens 4 4th lens 5 5th lens L Optical axis TT Conjugation length WD Working distance BF Back focus R5 Curvature radius R6 of object side surface of 3rd lens Image of 3rd lens Radius of curvature R9 of the surface side surface radius of curvature R10 of the object side surface of the fifth lens curvature radius of the surface of the fifth lens image side

Claims (6)

物体側から像面側に向けて順に配列された、
正の屈折率を有し物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第1レンズと、
正の屈折率を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、
負の屈折率を有し物体側及び像面側に凹面を向けた両凹形状の第3レンズと、
所定の口径を有する開口絞りと、
負の屈折率を有し,物体側及び像面側に凹面を向けた両凹形状の第4レンズ及び前記第4レンズの像面側の凹面に接合されると共に物体側及び像面側に凸面を向けた両凸形状の第5レンズからなる接合レンズと、
を含む、ことを特徴とする撮像レンズ。
Arranged in order from the object side to the image plane side,
A biconvex first lens having a positive refractive index and having a convex surface facing the object side and the image surface side;
A meniscus second lens having a positive refractive index and a convex surface facing the object side;
A biconcave third lens having a negative refractive index and having a concave surface facing the object side and the image surface side;
An aperture stop having a predetermined aperture;
It has a negative refractive index and is cemented to a biconcave fourth lens having a concave surface directed toward the object side and the image plane side, and a concave surface on the image plane side of the fourth lens, and convex to the object side and the image plane side A cemented lens composed of a biconvex fifth lens facing
An imaging lens comprising:
前記第3レンズの物体側の凹面の曲率半径をR5、前記第3レンズの像面側の凹面の曲率半径をR6とするとき、次式(1)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
(1) │R5│=R6
2. The following equation (1) is satisfied, where R5 is a radius of curvature of the concave surface on the object side of the third lens and R6 is a radius of curvature of the concave surface on the image side of the third lens. The imaging lens described.
(1) | R5 | = R6
前記第5レンズの物体側の凸面の曲率半径をR9、前記第5レンズの像面側の凸面の曲率半径をR10とするとき、次式(2)を満足することを特徴とする請求項1記載の撮像レンズ。
(2) R9=│R10│
The following equation (2) is satisfied, where R9 is a radius of curvature of the convex surface on the object side of the fifth lens and R10 is a radius of curvature of the convex surface on the image surface side of the fifth lens. The imaging lens described.
(2) R9 = | R10 |
前記第1レンズ及び第2レンズは、同一のガラス硝材により形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかに記載の撮像レンズ。
The first lens and the second lens are formed of the same glass glass material,
The imaging lens according to any one of claims 1 to 3.
前記第3レンズ及び第5レンズは、同一のガラス硝材により形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の撮像レンズ。
The third lens and the fifth lens are formed of the same glass glass material,
The imaging lens according to claim 1, wherein:
物体から像面までの共役長をTT、物体から前記第1レンズの前面までのワーキングディスタンスをWD、前記第5レンズの後面から像面までのバックフォーカスをBFとするとき、次式(3)を満足することを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の撮像レンズ。
(3)2.05×WD>TT=160mm、BF>30mm

When the conjugate length from the object to the image plane is TT, the working distance from the object to the front surface of the first lens is WD, and the back focus from the rear surface of the fifth lens to the image plane is BF, the following equation (3) The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is satisfied.
(3) 2.05 × WD> TT = 160 mm, BF> 30 mm

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010101973A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Ricoh Opt Ind Co Ltd Imaging lens system and imaging optical device
TWI453490B (en) * 2009-10-21 2014-09-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Imaging lens
KR101534853B1 (en) * 2008-12-02 2015-07-07 엘지이노텍 주식회사 Imaging Lens and Camera module
CN105137567A (en) * 2015-08-12 2015-12-09 北京天诚盛业科技有限公司 Imaging lens, imaging module and iris recognition device
KR101932717B1 (en) 2012-02-13 2018-12-26 삼성전자주식회사 Imaging lens system
CN109143548A (en) * 2018-10-11 2019-01-04 佛山科学技术学院 A kind of long reach high-resolution image bilateral telecentric optical system
CN113741015A (en) * 2021-09-17 2021-12-03 青岛理工大学 Miniaturized visible near-infrared image telecentric lens
WO2023103525A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 诺创智能医疗科技(杭州)有限公司 Object-side telecentric lens and 3d optical endoscope system
CN118068543A (en) * 2024-04-19 2024-05-24 南京信息工程大学 A long working distance high resolution object space telecentric lens

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010101973A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Ricoh Opt Ind Co Ltd Imaging lens system and imaging optical device
KR101534853B1 (en) * 2008-12-02 2015-07-07 엘지이노텍 주식회사 Imaging Lens and Camera module
TWI453490B (en) * 2009-10-21 2014-09-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Imaging lens
KR101932717B1 (en) 2012-02-13 2018-12-26 삼성전자주식회사 Imaging lens system
CN105137567A (en) * 2015-08-12 2015-12-09 北京天诚盛业科技有限公司 Imaging lens, imaging module and iris recognition device
CN109143548A (en) * 2018-10-11 2019-01-04 佛山科学技术学院 A kind of long reach high-resolution image bilateral telecentric optical system
CN109143548B (en) * 2018-10-11 2023-11-28 佛山科学技术学院 A long working distance high-resolution object image bilateral telecentric optical system
CN113741015A (en) * 2021-09-17 2021-12-03 青岛理工大学 Miniaturized visible near-infrared image telecentric lens
CN113741015B (en) * 2021-09-17 2024-04-16 青岛理工大学 Miniaturized visible near infrared image space telecentric lens
WO2023103525A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 诺创智能医疗科技(杭州)有限公司 Object-side telecentric lens and 3d optical endoscope system
CN118068543A (en) * 2024-04-19 2024-05-24 南京信息工程大学 A long working distance high resolution object space telecentric lens

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