JP2009169009A - 広角光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
広角光学系及びそれを用いた撮像装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】物体側より順に、絞りと、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、非球面レンズである第3レンズを有し、前記第3レンズは、光軸の近傍における形状が物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、周辺部における物体側面及び像側面の形状が像側に凸面を向けたメニスカス形状であり、以下の条件式を満足する。−0.40<f/f3<0.15・・・(1−1)0.30<hc7/hp7<2.0・・・(1−2)ただし、fは前記広角光学系における全系の焦点距離、f3は前記第3レンズの焦点距離、前記絞りの中心を前記光軸に対して36度の角度で通過する光線が前記第3レンズの像側面を通過する点から前記光軸までの距離をhc7、前記第3レンズの像側面における凸形状の頂点から前記光軸までの距離をhp7とする。
【選択図】図1
Description
−0.40<f/f3<0.15 ・・・(1−1)
0.30<hc7/hp7<2.0 ・・・(1−2)
ただし、fは前記広角光学系における全系の焦点距離、
f3は前記第3レンズの焦点距離、
とする。
また、前記絞りの中心を前記光軸に対して36度の角度で通過する光線をLmとしたとき、Lmが前記第3レンズの像側面を通過する点をPm7、
Pm7から前記光軸までの距離をhc7、
前記第3レンズの像側面における凸形状の頂点Pp7から前記光軸までの距離をhp7とする。
0.06<dp7/f<0.3 ・・・(2)
ただし、dp7は前記第3レンズの像側面と前記光軸との交点Pc7から前記頂点Pp7までの光軸方向の長さである。
ν2<25 ・・・(3)
ただし、ν2は前記第2レンズのアッベ数である。
0.9<R2/R3<4.4 ・・・(4)
ただし、R2は前記第1レンズの像側面の曲率半径、
R3は前記第2レンズの物体側面の曲率半径、
である。
0.3<|Hr/Σd|<1.4 ・・・(5)
ただし、Hrは結像面から後側主点位置までの距離、
Σdは光学系全長、
である。
−2.0<Exp/f<−0.45 ・・・(6)
ただし、fは前記広角光学系における全系の焦点距離、
Expは像面位置から射出瞳位置までの距離、
である。
0.1<L3d/Fnos<0.7 ・・・(7)
ただし、L3dは前記第3レンズの物体側の面から結像位置までの距離、
Fnosは最小Fナンバー、
である。
25%<ILL<45% ・・・(8)
ただし、ILLは中心の光量に対する周辺の光量の割合である。
0.07<(R1+R2)/(R1−R2)<0.8 ・・・(9)
ただし、R1は前記第1レンズの物体側面の曲率半径、
R2は前記第1レンズの像側面の曲率半径、
である。
0.39<fb/f<0.85 ・・・(10−1)
−1.2<f2/f<−0.3 ・・・(10−2)
−0.18<(n1−n3)<0.08 ・・・(10−3)
1.3<d4/d5<9 ・・・(10−4)
ただし、fbは前記広角光学系の後側焦点位置、
f2は前記第2レンズの焦点距離
n1、n2はそれぞれ、前記第1レンズ、前記第2レンズの屈折率、
d4は前記第2レンズの肉厚、
d5は前記第2レンズと前記第3レンズの空気間隔
である。
−0.40<f/f3<0.15 ・・・(1−1)
0.30<hc7/hp7<2.0 ・・・(1−2)
ただし、fは前記広角光学系における全系の焦点距離、f3は前記第3レンズの焦点距離とする。また、前記絞りの中心を前記光軸に対して36度の角度で通過する光線をLmとしたとき、Lmが前記第3レンズの像側面を通過する点をPm7、Pm7から前記光軸までの距離をhc7、前記第3レンズの像側面における凸形状の頂点Pp7から前記光軸までの距離をhp7とする。
0.06<dp7/f<0.3 ・・・(2)
ただし、dp7は第3レンズL3の像側面と光軸との交点Pc7から頂点Pp7までの光軸方向の長さである。
ν2<25 ・・・(3)
ただし、ν2は第2レンズL2のアッベ数である。
0.9<R2/R3<4.4 ・・・(4)
ただし、R2は第1レンズL1の像側面の曲率半径、R3は第2レンズL2の物体側面の曲率半径、である。
0.3<|Hr/Σd|<1.4 ・・・(5)
ただし、Hrは結像面から後側主点位置までの距離、Σdは広角光学系における全系の全長、である。
−2.0<Exp/f<−0.45 ・・・(6)
ただし、fは広角光学系における全系の焦点距離、Expは像面位置から射出瞳位置までの距離、である。
0.1(mm)<L3d/Fnos<0.7(mm) ・・・(7)
ただし、L3dは第3レンズL3の物体側の面から結像位置までの距離、Fnosは最小Fナンバー、である。
25%<ILL<45% ・・・(8)
ただし、ILLは中心の光量に対する周辺の光量の割合である。
0.07<(R1+R2)/(R1−R2)<0.8 ・・・(9)
ただし、R1は第1レンズL1の物体側面の曲率半径、
R2は第1レンズL1の像側面の曲率半径、
である。
0.39<fb/f<0.85 ・・・(10−1)
−1.2<f2/f<−0.3 ・・・(10−2)
−0.18<(n1−n3)<0.08 ・・・(10−3)
1.3<d4/d5<9 ・・・(10−4)
ただし、fbは広角光学系(第1レンズL1〜第3レンズL3)の後側焦点位置、f2は第2レンズL2の焦点距離、n1、n2はそれぞれ、第1レンズL1、第2レンズL2の屈折率、d4は第2レンズL2の肉厚、d5は第2レンズL2と第3レンズL3の空気間隔である。
−0.25<f/f3<0.01 ・・・(1−1')
0.50<hc7/hp7<1.24 ・・・(1−2')
−0.25<f/f3<−0.02 ・・・(1−1’’)
0.09<dp7/f<0.19 ・・・(2’)
1.2<R2/R3<2.8 ・・・(4’)
0.46<|Hr/Σd|<0.89 ・・・(5’)
−1.3<Exp/f<−0.58 ・・・(6’)
0.18<L3d/Fnos<0.43 ・・・(7’)
25%<ILL<42% ・・・(8’)
0.09<(R1+R2)/(R1−R2)<0.49・・・(9’)
0.39<fb/f<0.45 ・・・(10−1’)
−1.2<f2/f<−0.1 ・・・(10−2’)
−0.01<(n1−n3)<0.05 ・・・(10−3’)
1.3<d4/d5<4 ・・・(10−4’)
+A4y4 +A6y6 +A8y8+A10y10
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10は、それぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.20 0.63
2(非球面) 2.540 1.06 1.52559 56.45 0.88
3(非球面) -1.141 0.19 1.07
4(非球面) -0.676 1.07 1.58393 30.21 1.12
5(非球面) -1.454 0.67 1.36
6(非球面) 1.721 0.57 1.52559 56.45 2.18
7(非球面) 1.300 0.83 2.43
8 ∞ 0.50 1.51633 64.14 2.62
9 ∞ 0.30 2.73
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=-3.173,A4=-1.53303E-02,A6=-5.57102E-02
第3面
K=-1.134,A4=-4.60752E-02,A6=4.54402E-02
第4面
K=-0.774,A4=3.24894E-01,A6=7.49671E-02
第5面
K=-0.296,A4=1.29553E-01,A6=2.03973E-02
第6面
K=-2.275,A4=-3.77809E-02,A6=1.95062E-03
第7面
K=-3.294,A4=-2.18975E-02,A6=-4.93279E-04
各種データ
焦点距離 3.55
Fナンバー 2.8
画角 -38.4°
像高 2.8
レンズ全長 5.2
BF 1.48
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.20 0.65
2(非球面) 2.528 1.18 1.52559 56.45 0.90
3(非球面) -1.254 0.20 1.09
4(非球面) -0.739 1.02 1.58393 30.21 1.98
5(非球面) -1.691 0.63 1.39
6(非球面) 1.612 0.61 1.58393 30.21 2.06
7(非球面) 1.351 0.86 2.36
8 ∞ 0.50 1.51633 64.14 2.60
9 ∞ 0.30 2.71
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=-5.621,A4=1.40251E-02,A6=-5.20761E-02
第3面
K=-0.965,A4=-4.01327E-02
第4面
K=-0.739,A4=1.76074E-01,A6=1.51755E-02
第5面
K=0.067,A4=9.18177E-02,A6=2.68669E-02
第6面
K=-2.207,A4=-4.43963E-02,A6=1.25664E-03
第7面
K=-2.929,A4=-2.72328E-02,A6=-7.55043E-04
各種データ
焦点距離 3.64
Fナンバー 2.8
画角 -37.6°
像高 2.8
レンズ全長 5.3
BF 1.49
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.20 0.67
2(非球面) 3.315 1.15 1.53071 55.69 0.86
3(非球面) -1.512 0.42 1.12
4(非球面) -0.760 0.88 1.58393 30.21 1.15
5(非球面) -1.466 0.50 1.38
6(非球面) 2.626 1.11 1.53071 55.69 1.94
7(非球面) 2.216 0.79 2.43
8 ∞ 0.30 1.51633 64.14 2.64
9 ∞ 0.30 2.70
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=-1.840,A4=-4.59100E-02,A6=-3.05100E-02,A8=-7.12400E-02
第3面
K=-1.218,A4=-7.36900E-02,A6=-2.97600E-02,A8=3.09400E-02,A10=-2.59300E-02
第4面
K=-0.926,A4=1.49100E-01,A6=1.07400E-01,A8=-8.17500E-02,A10=2.31100E-02
第5面
K=-0.490,A4=7.28800E-02,A6=5.67100E-02,A8=-1.36400E-02,A10=8.56100E-04
第6面
K=-7.093,A4=-2.29700E-02,A6=-6.43000E-04,A8=1.18900E-03,A10=-2.30700E-04
第7面
K=-1.369,A4=-6.13500E-02,A6=9.18900E-03,A8=-7.47900E-04,A10=-2.48600E-06
各種データ
焦点距離 3.73
Fナンバー 2.8
画角 -36.8°
像高 2.8
レンズ全長 5.5
BF 1.28
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.10 0.68
2(非球面) 3.076 1.11 1.53071 55.69 0.80
3(非球面) -1.651 0.42 1.05
4(非球面) -0.838 0.80 1.63259 23.27 1.10
5(非球面) -1.568 0.40 1.30
6(非球面) 3.271 1.39 1.53071 55.69 1.67
7(非球面) 2.771 0.74 2.38
8 ∞ 0.30 1.51633 64.14 2.66
9 ∞ 0.30 2.72
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=-1.561,A4=-4.45188E-02,A6=-2.78685E-02,A8=-4.80497E-02
第3面
K=-1.110,A4=-7.35754E-02,A6=-2.18139E-03,A8=8.64574E-03,A10=-1.50468E-02
第4面
K=-0.906,A4=1.40870E-01,A6=1.10717E-01,A8=-7.36659E-02,A10=1.76769E-02
第5面
K=-0.424,A4=6.85954E-02,A6=5.20628E-02,A8=-1.17039E-02,A10=1.12392E-03
第6面
K=-15.009,A4=-1.96223E-02,A6=-7.60260E-03,A8=3.02406E-03,A10=-7.56075E-04
第7面
K=-2.040,A4=-4.50247E-02,A6=6.82918E-03,A8=-1.05009E-03,A10=3.98509E-05
各種データ
焦点距離 3.77
Fナンバー 2.8
画角 -36.8°
像高 2.8
レンズ全長 5.5
BF 1.23
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.20 0.67
2(非球面) 3.324 1.01 1.53071 55.69 0.85
3(非球面) -1.674 0.54 1.08
4(非球面) -0.757 0.66 1.63493 23.90 1.18
5(非球面) -1.327 0.30 1.30
6(非球面) 3.358 1.50 1.53071 55.69 1.71
7(非球面) 2.819 0.49 2.41
8 ∞ 0.55 1.51633 64.14 2.59
9 ∞ 0.30 2.69
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=-5.092,A4=-5.50591E-02,A6=-5.09238E-02,A8=-7.58536E-02
第3面
K=-0.576,A4=-8.24414E-02,A6=-4.45512E-02,A8=5.35929E-02,A10=-3.84535E-02
第4面
K=-1.012,A4=1.68277E-01,A6=1.10237E-01,A8=-6.94271E-02,A10=1.40257E-02
第5面
K=-0.990,A4=1.04031E-01,A6=5.26561E-02,A8=-1.30418E-02
第6面
K=-17.986,A4=1.55583E-02,A6=-3.08028E-02,A8=1.16072E-02,A10=-1.74421E-03
第7面
K=-11.416,A4=1.13495E-03,A6=-9.12222E-03,A8=1.80868E-03,A10=-1.45708E-04
各種データ
焦点距離 3.71
Fナンバー 2.8
画角 -37.3°
像高 2.8
レンズ全長 5.3
BF 1.15
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.30 0.64
2(非球面) 2.745 1.25 1.53071 55.69 0.96
3(非球面) -2.086 0.28 1.23
4(非球面) -0.972 0.62 1.63493 23.90 1.28
5(非球面) -1.600 0.29 1.32
6(非球面) 1.711 0.96 1.53071 55.69 1.63
7(非球面) 1.307 0.80 2.19
8 ∞ 0.55 1.51633 64.14 2.38
9 ∞ 0.30 2.59
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=-5.000,A4=-3.65347E-03,A6=-2.48862E-02,A8=-2.20502E-02
第3面
K=-5.000,A4=-9.48178E-02,A6=-4.58479E-03
第4面
K=-2.831,A4=2.18773E-02,A6=2.63702E-02
第5面
K=-0.910,A4=1.05916E-01,A6=1.59999E-02,A8=6.98342E-04
第6面
K=-5.000,A4=-5.52400E-02,A6=3.02948E-03
第7面
K=-3.786,A4=-3.16572E-02,A6=4.68703E-03,A8=-4.22895E-04
各種データ
焦点距離 3.59
Fナンバー 2.8
画角 -37.7°
像高 2.8
レンズ全長 5.1
BF 1.47
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 0.24 0.62
2(非球面) 2.323 0.94 1.52559 56.45 0.92
3(非球面) -1.684 0.25 1.09
4(非球面) -0.771 0.48 1.58393 30.21 1.19
5(非球面) -1.418 0.71 1.18
6(非球面) 1.647 0.65 1.52559 56.45 1.93
7(非球面) 1.420 0.50 2.25
8 ∞ 0.50 1.51633 64.14 2.47
9 ∞ 0.54 2.61
像面 ∞
非球面係数
第2面
K=1.373,A4=-6.48922E-02,A6=-7.14622E-02,A8=-3.64287E-02,A10=6.17409E-02
第3面
K=0.000,A4=-4.68358E-02,A6=2.92909E-02,A8=2.90073E-02,A10=-8.75951E-03
第4面
K=-1.002,A4=4.06561E-01,A6=-1.21298E-02,A8=-2.79473E-02,A10=3.67448E-03
第5面
K=-0.959,A4=2.53800E-01,A6=6.85022E-02,A8=-5.74446E-02,A10=1.15390E-02
第6面
K=-5.072,A4=-2.83124E-02,A6=-1.16295E-02,A8=3.75786E-03,A10=-3.02246E-04
第7面
K=-4.453,A4=-2.25374E-02,A6=-7.90523E-03,A8=2.04710E-03,A10=-1.94628E-04
各種データ
焦点距離 3.48
Fナンバー 2.8
画角 -38.8°
像高 2.8
レンズ全長 4.6
BF 1.37
条件式 (1−1) -0.187 -0.035 -0.008 -0.004
条件式 (1−2) 0.902 0.943 0.937 0.999
条件式 (2) 0.142 0.128 0.074 0.055
条件式(3) 30.21 30.21 30.21 23.27
条件式(4) 1.68 1.69 1.99 1.96
条件式(5) 0.66 0.67 0.66 0.67
条件式(6) -1.01 -0.99 -0.99 -0.90
条件式(7) 0.27 0.26 0.36 0.40
条件式(8) 32.2 31.8 39.9 36.2
条件式(9) 0.38 0.34 0.37 0.30
条件式 (10−1) 0.415 0.410 0.344 0.327
条件式 (10−2) -0.807 -0.986 -0.747 -0.765
条件式 (10−3) 0.000 -0.058 0.000 0.000
条件式 (10−4) 1.597 1.619 1.760 2.000
条件式 (1−1) -0.004 -0.061 -0.002
条件式 (1−2) 1.059 0.711 0.995
条件式 (2) 0.057 0.140 0.078
条件式(3) 23.9 23.9 30.21
条件式(4) 2.20 2.15 2.18
条件式(5) 0.68 0.69 0.74
条件式(6) -0.88 -0.83 -0.70
条件式(7) 0.39 0.33 0.30
条件式(8) 35.3 42.7 34.3
条件式(9) 0.33 0.13 0.16
条件式 (10−1) 0.310 0.408 0.395
条件式 (10−2) -0.741 -0.573 -0.880
条件式 (10−3) 0.000 0.000 0.000
条件式 (10−4) 2.200 2.138 0.676
2…中心軸
3…像面
Claims (11)
- 物体側より順に、絞りと、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、非球面レンズである第3レンズを有し、
前記第3レンズの形状は、光軸を含むレンズ断面で見たとき、前記光軸の近傍における形状が物体側に凸面を向けたメニスカス形状で、周辺部における物体側面及び像側面の形状が像側に凸面を向けたメニスカス形状であり、
以下の条件式を満足する広角光学系。
−0.40<f/f3<0.15 ・・・(1−1)
0.30<hc7/hp7<2.0 ・・・(1−2)
ただし、fは前記広角光学系における全系の焦点距離、
f3は前記第3レンズの焦点距離、
とする。
また、前記絞りの中心を前記光軸に対して36度の角度で通過する光線をLmとしたとき、Lmが前記第3レンズの像側面を通過する点をPm7、
Pm7から前記光軸までの距離をhc7、
前記第3レンズの像側面における凸形状の頂点Pp7から前記光軸までの距離をhp7
とする。 - 以下の条件を満足する請求項1に記載の広角光学系
0.06<dp7/f<0.3 ・・・(2)
ただし、dp7は前記第3レンズの像側面と前記光軸との交点Pc7から前記頂点Pp7までの光軸方向の長さである。 - 前記第2レンズは、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の広角光学系。
ν2<25 ・・・(3)
ただし、ν2は前記第2レンズのアッベ数である。 - 前記第1レンズ及び前記第2レンズは、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の広角光学系。
0.9<R2/R3<4.4 ・・・(4)
ただし、R2は前記第1レンズの像側面の曲率半径、
R3は前記第2レンズの物体側面の曲率半径、
である。 - 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の広角光学系。
0.3<|Hr/Σd|<1.4 ・・・(5)
ただし、Hrは結像面から後側主点位置までの距離、
Σdは前記広角光学系の全長、
である。 - 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の広角光学系。
−2.0<Exp/f<−0.45 ・・・(6)
ただし、fは前記広角光学系における全系の焦点距離、
Expは像面位置から射出瞳位置までの距離、
である。 - 以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の広角光学系。
0.1(mm)<L3d/Fnos<0.7(mm) ・・・(7)
ただし、L3dは前記第3レンズの物体側の面から結像位置までの距離をmm単位で示した値、
Fnosは最小Fナンバー、
である。 - 以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の広角光学系。
25%<ILL<45% ・・・(8)
ただし、ILLは中心の光量に対する周辺の光量の割合である。 - 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の広角光学系。
0.07<(R1+R2)/(R1−R2)<0.8 ・・・(9)
ただし、R1は前記第1レンズの物体側面の曲率半径、
R2は前記第1レンズの像側面の曲率半径、
である。 - 以下の条件式(10−1)〜(10−4)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の広角光学系。
0.39<fb/f<0.85 ・・・(10−1)
−1.2<f2/f<−0.3 ・・・(10−2)
−0.18<(n1−n3)<0.08 ・・・(10−3)
1.3<d4/d5<9 ・・・(10−4)
ただし、fbは前記広角光学系の後側焦点位置、
f2は前記第2レンズの焦点距離
n1、n2はそれぞれ、前記第1レンズ、前記第2レンズの屈折率、
d4は前記第2レンズの肉厚、
d5は前記第2レンズと前記第3レンズの空気間隔
である。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか1項記載の広角光学系と、その広角光学系の像側に配され、光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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