JP2011090122A - 撮像光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

撮像光学系及びそれを有する撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】諸収差を良好に補正した小型な広角レンズである撮像光学系などを提供すること。
【解決手段】 レンズ4枚よりなり、物体側より順に、両凸面形状の正の屈折力の第1レンズと、両凹形状の負の屈折力の第2レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力の第3レンズと、負の屈折力の第4レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
−0.07<(r2+r3)/(r2−r3)<0.62 (1)
0.53<(r4+r5)/(r4−r5)<0.85 (2)
ここで、
r2は前記第1レンズの物体側の曲率半径、
r3は前記第1レンズの物体側と像側の曲率半径、
r4は前記第2レンズの物体側の曲率半径、
r5は前記第2レンズの像側の曲率半径、
である。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像光学系及びそれを有する撮像装置に関するものである。
近年、携帯電話や携帯端末機、あるいはノートパソコン等の薄型化に伴い、光学系の高軸方向の長さを極限まで薄型化したカメラモジュールが求められている。この要求に応えるために、非球面レンズ2〜3枚程度で構成された短焦点の光学系が数多く提案されている。
また、近年、撮像素子の技術進歩と市場のニーズの高まりから、小型でありながら高画素、広角、低価格なカメラモジュールが求められている。結像性能を高めながら、光学系全長の短縮を図った光学系として、例えば、以下の特許文献1、2、3にレンズ枚数を4枚とした光学系が提案されている。
特開2002‐365529号公報 特開2008‐158413号公報 特開2008‐268946号公報
上述した特許文献1〜3に記載されているレンズは、小型でありながら高画素化に対する解像度を高めるために色収差を良好に補正している。しかしながら、これらのレンズは、半画角で33°以下であり、画角が広いとは言い難い。また、これ以上の広角化を行った場合、諸収差の影響、特にコマ収差の影響が大きくなるので、小型でありながら高解像力を満足できなくなる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、諸収差を良好に補正した小型で広い画角を有する撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像光学系は、レンズ4枚よりなり、物体側より順に、両凸面形状の正の屈折力の第1レンズと、両凹形状の負の屈折力の第2レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力の第3レンズと、負の屈折力の第4レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
−0.07<(r2+r3)/(r2−r3)<0.62 (1)
0.53<(r4+r5)/(r4−r5)<0.85 (2)
ここで、
r2は前記第1レンズの物体側の曲率半径、
r3は前記第1レンズの物体側と像側の曲率半径、
r4は前記第2レンズの物体側の曲率半径、
r5は前記第2レンズの像側の曲率半径、
である。
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式を満足することが望ましい。
1.56<f/f1<3.48 (3)
ここで、
f1は前記第1レンズの焦点距離、
fは前記撮像光学系の全系の焦点距離、
である。
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式を満足することが望ましい。
1.56<r6/r7<2.74 (4)
r6は前記第3レンズの物体側の曲率半径、
r7は前記第3レンズの像側の曲率半径、
である。
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.12<d5/f<0.36 (5)
ここで、
fは前記撮像光学系の全系の焦点距離、
d5は前記第2レンズと前記第3レンズとの間の光軸上の空気間隔、
である。
また、本発明の好ましい態様によれば、以下の条件式を満足することが望ましい。
0<|(SAG3AS−SAG3AA)/3AR|<0.08 (6)
0<|(SAG3BS−SAG3BA)/3BR|<0.62 (7)
ここで、
SAG3ASは前記第3レンズの物体側の面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量、
SAG3AAは前記第3レンズの物体側の面の有効径6割の位置でのsag量、
SAG3BSは前記第3レンズの撮像面側の面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量、
SAG3BAは前記第3レンズの撮像面側の面の有効径6割の位置でのsag量、
3ARは前記第3レンズの物体側の面の曲率半径、
3BRは前記第3レンズの撮像面側の面の曲率半径、
である。
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像光学系において、前記第1レンズと、前記第2レンズと、前記第3レンズと、前記第4レンズとは、樹脂により形成されていることが望ましい。
また、本発明の撮像装置によれば、上述の撮像光学系と、
撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置であって、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
15°<αi<30° (8)
ここで、αiは最大像高における主光線の撮像面への入射角度である。
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像装置は、前記撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることが望ましい。
また、本発明の好ましい態様によれば、撮像装置は、前記撮像光学系と前記電子撮像素子とを一体化したことが望ましい。
本発明によれば、諸収差を良好に補正した小型で画角の広い撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供できるという効果を奏する。
本発明の撮像光学系の実施例1の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例1にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例2の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例2にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例3の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例3にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例4の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例4にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例5の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例5にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例6の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例6にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例7の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例7にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例8の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例8にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系の実施例9の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例9にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。 本発明の撮像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図である。 パソコン300の撮影光学系303の断面図である。 パソコン300の側面図である。 本発明の撮像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である携帯電話を示す図であり、(a)は携帯電話400の正面図、(b)は側面図、(c)は撮影光学系405の断面図である。 sag量を説明する図である。
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態の結像光学系の作用効果について説明する。
本実施形態の撮像光学系は、レンズ4枚よりなり、物体側より順に、両凸面形状の正の屈折力の第1レンズと、両凹形状の負の屈折力の第2レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力の第3レンズと、負の屈折力の第4レンズからなり、
最も物体側に絞りが配置され、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
−0.07<(r2+r3)/(r2−r3)<0.62 (1)
0.53<(r4+r5)/(r4−r5)<0.85 (2)
ここで、
r2は第1レンズの物体側の曲率半径、
r3は第1レンズの物体側と像側の曲率半径、
r4は第2レンズの物体側の曲率半径、
r5は第2レンズの像側の曲率半径、
である。
かかる構成により、主点の位置を光学系の物体側に配置できる。これにより、焦点距離に対して光学系の全長を十分に小さくすることが可能となる。このため、全長短縮が実現できる。また、最も物体側に絞りを配置することで、射出瞳を像面から離すことができる。これにより、撮像素子周辺部に入射する光線の角度を小さくなる。このため、撮像素子周辺部の周辺光量低下を回避することが可能となる。
条件式(1)は、第1レンズの形状を規定している。条件式(1)の下限値を下回ると、第1レンズの物体側の曲率半径は小さくなる。これにより、第1レンズの物体側の面への光線入射角度は急になり(大きくなり)、コマ収差の補正が困難になる。特に、撮像光学系の画角が下記の式(A)の範囲内である場合、上記の問題が顕著になる。
また、条件式(1)の上限値を上回ると、第1レンズの物体側の曲率半径は大きくなる。これにより、逆に像側の曲率が強くなることで、光学系全体に主点の位置を物体側に寄せることが難しくなる。結果として、光学系全体の短縮化が困難になる。
条件式(2)は第2レンズの形状を規定している。
条件式(2)の下限値を下回ると、第2レンズの像側の面の曲率半径は大きくなる。このため、第2レンズからの光線の射出角度を大きくすることができなくなる。結果として、光学系の短縮化が困難になる。特に、撮像光学系の画角が下記の式(A)の範囲内である場合、撮像光学系に下記の式(B)を満足する硝材を使う場合、上記の問題が顕著になる。
条件式(2)の上限値を上回ると、第2レンズの物体側の面の曲率半径は大きくなる。これにより、負の屈折力を有する第2レンズによる軸上色収差の補正が困難になる。
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式(A)を満足することが望ましい。
30°<ω<60° (A)
ここで、ωは半画角である。
条件式(A)は撮像光学系の半画角を表した式である。
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式(B)を満足することが望ましい。
0.01<1/ν2−1/ν1<0.03 (B)
ここで、
ν1は第1レンズのアッベ数(nd1−1)/(nF1−nC1)、
ν2は第2レンズのアッベ数(nd2−1)/(nF2−nC2)、
nd1、nC1、nF1、ng1は各々第1レンズのd線、C線、F線、g線の屈折率、
nd2、nC2、nF2、ng2は各々第2レンズのd線、C線、F線、g線の屈折率、
である。
条件式(B)は第1レンズと第2レンズのアッベ数に関する関係式である。条件式(B)を満足することで、色収差を良好に補正できる。
また、本実施形態の撮像光学系は、条件式(1)に代えて、以下の条件式(1’)を満足すると良い。
0.02<(r2+r3)/(r2−r3)<0.46 (1’)
さらに、条件式(1)に代えて、以下の条件式(1”)を満足すると一層良い。
0.10<(r2+r3)/(r2−r3)<0.32 (1”)
また、条件式(2)に代えて、以下の条件式(2’)を満足すると良い。
0.56<(r4+r5)/(r4−r5)<0.84 (2’)
さらに、条件式(2)に代えて、以下の条件式(2”)を満足すると一層良い。
0.59<(r4+r5)/(r4−r5)<0.82 (2”)
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
1.56<f/f1<3.48 (3)
ここで、
f1は第1レンズの焦点距離、
fは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
条件式(3)は光学系の全長を短くし、良好な収差補正を行うための条件を規定している。
条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズの屈折力は強くなってしまう。これにより、諸収差、特に高画角なため球面収差の劣化及び、コマ収差が増大し収差補正が困難になる。また、全体の屈折力が第1レンズに集中する。このため第1レンズの製造誤差感度は大きくなり好ましくない。
条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズの屈折力は弱くなってしまう。これにより、主点の位置を光学系の物体側に配置するのが困難になる。このため、光学系の全長の短縮が困難になってしまう。
また、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3’)を満足すると良い。
1.59<f/f1<2.61 (3’)
さらに、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3”)を満足すると一層良い。
1.61<f/f1<1.75 (3”)
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
1.56<r6/r7<2.74 (4)
r6は第3レンズの物体側の曲率半径、
r7は第3レンズの像側の曲率半径、
である。
条件式(4)は第3レンズの物体側の曲率半径と像側の曲率半径との比を規定している。これは、各面の屈折力の分配比を規定したもので、全長を短くし良好な像面湾曲の補正に好ましい条件である。
条件式(4)の下限値を下回ると、第3レンズの物体側の面の屈折力が強くなりすぎる。これにより、像面湾曲の補正が困難になる。
条件式(4)の上限値を上回ると、第3レンズの物体側の面の屈折力が弱くなりすぎる。これにより、光学系の全長の短縮が困難になる。
また、条件式(4)に代えて、以下の条件式(4’)を満足すると良い。
1.69<r6/r7<2.59 (4’)
さらに、条件式(4)に代えて、以下の条件式(4”)を満足すると一層良い。
1.82<r6/r7<2.44 (4”)
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.12<d5/f<0.36 (5)
ここで、
fは撮像光学系の全系の焦点距離、
d5は第2レンズと第3レンズとの間の光軸上の空気間隔、
である。
条件式(5)は、第2レンズと第3レンズの空気間隔と、焦点距離との適切な比を規定している。
条件式(5)の下限値を下回ると、第2レンズと第3レンズとでの軸外光束の光線高の差が小さくなる。これにより、高次の像面湾曲や歪曲収差の補正を担っている第3レンズの効果が小さくなり、補正が困難になってしまう。
また、条件式(5)の上限値を上回ると、第3レンズへ入射する軸外光束の広がりを確保できる代わりに全長が長くなってしまう。
また、条件式(5)に代えて、以下の条件式(5’)を満足すると良い。
0.13<d5/f<0.27 (5’)
さらに、条件式(5)に代えて、以下の条件式(5”)を満足すると一層良い。
0.15<d5/f<0.19 (5”)
また、本実施形態の撮像光学系は、以下の条件式を満足することが望ましい。
0<|(SAG3AS−SAG3AA)/3AR|<0.08 (6)
0<|(SAG3BS−SAG3BA)/3BR|<0.62 (7)
ここで、
SAG3ASは第3レンズの物体側の面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量、
SAG3AAは第3レンズの物体側の面の有効径6割の位置でのsag量、
SAG3BSは第3レンズの撮像面側の面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量、
SAG3BAは第3レンズの撮像面側の面の有効径6割の位置でのsag量、
3ARは第3レンズの物体側の面の曲率半径、
3BRは第3レンズの撮像面側の面の曲率半径、
である。
ここで、sag量について、図23を参照して説明する。「レンズ面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量」とは、有効径6割の位置(高さ)において光軸に平行な方向に沿った方向における、点線で示す基準球面と面頂Vを通る平面Pとの距離SAGsをいう。
また、「レンズ面の有効径6割の位置でのsag量」とは、有効径6割の位置(高さ)において光軸に平行な方向に沿った方向における、実線で示すレンズ面と面頂Vを通る平面Pとの距離SAGaをいう。
条件式(6)、(7)は物体距離の変動による像面変動を抑制するために好ましい条件を規定している。
条件式(6)、(7)の上限値を上回ると、軸上と軸外の屈折力に大きな差が生じ、物体距離の変動による像面変動が顕著になってしまい好ましくない。
また、条件式(6)、(7)に代えて、以下の条件式(6’)、(7’)を満足すると良い。
0.01<|(SAG3AS−SAG3AA)/3AR|<0.06 (6’)
0.08<|(SAG3BS−SAG3BA)/3BR|<0.45 (7’)
さらに、条件式(6)、(7)に代えて、以下の条件式(6”)、(7”)を満足すると一層良い。
0.02<|(SAG3AS‐SAG3AA)/3AR|<0.04 (6”)
0.17<|(SAG3BS‐SAG3BA)/3BR|<0.31 (7”)
また、本実施形態の撮像光学系は、第1レンズと、第2レンズと、第3レンズと、第4レンズとは、樹脂により形成されていることが望ましい。
樹脂を用いることで安価な撮像光学系を提供できる。
また、本実施形態の撮像装置は、上述の撮像光学系と、
撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置であって、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
15°<αi<30° (8)
ここで、αiは最大像高における主光線の撮像面への入射角度である。
固体撮像素子にCCD等を用いる場合に、光学系から射出された軸外光束が撮像面に対して大きな角度で入射すると、画像中央部と周辺部で画像の明るさが変化してしまう。また撮像面への入射角度が小さいと、この問題は解決されるが、光学系の全長が長くなってしまう。そのため条件式(8)を満足することが望ましい。
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることが望ましい。
オートフォーカス機構を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
また、本実施形態の撮像装置は、撮像光学系と電子撮像素子とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することができる。またαiによる画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な撮像装置を提供できる。
以下に、本実施形態の撮像光学系及び電子撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
次に、実施例1にかかる撮像光学系について説明する。図1は実施例1にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図2は実施例1にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。また、FIYは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
実施例1の撮像光学系は、図1に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。なお、以下全ての実施例において、レンズ断面図中、CGはカバーガラス、Iは電子撮像素子の撮像面を示している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例2にかかる撮像光学系について説明する。図3は実施例2にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図4は実施例2にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例2の撮像光学系は、図3に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例3にかかる撮像光学系について説明する。図5は実施例3にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図6は実施例3にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例3の撮像光学系は、図5に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例4にかかる撮像光学系について説明する。図7は実施例4にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図8は実施例4にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例4の撮像光学系は、図7に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例5にかかる撮像光学系について説明する。図9は実施例5にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図10は実施例5にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例5の撮像光学系は、図9に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例6にかかる撮像光学系について説明する。図11は実施例6にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図12は実施例6にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例6の撮像光学系は、図11に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例7にかかる撮像光学系について説明する。図13は実施例7にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図14は実施例7にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例7の撮像光学系は、図13に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例8にかかる撮像光学系について説明する。図15は実施例8にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図16は実施例8にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例8の撮像光学系は、図15に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、実施例9にかかる撮像光学系について説明する。図17は実施例9にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
図18は実施例9にかかる撮像光学系の無限遠物点合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す図である。
実施例9の撮像光学系は、図17に示すように、物体側より順に、開口絞りSと、正屈折力の第1レンズL1と、負屈折力の第2レンズL2と、正屈折力の第3レンズL3と、負屈折力の第4レンズL4を有している。
第1レンズL1は、両凸正レンズである。第2レンズL2は、両凹負レンズである。第3レンズL3は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである。第4レンズL4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。
非球面は、第1レンズL1〜第4レンズL4のすべてのレンズの両面に設けられている。
次に、上記各実施例の撮像光学系を構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、r1、r2、…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、nd1、nd2、…は各レンズのd線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Fno.はFナンバー、fは全系焦点距離、*印は非球面を示している。
また、非球面形状は、光軸方向をz、光軸に直交する方向をyにとり、円錐係数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10としたとき、次の式で表される。
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)21/2
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
また、Eは10のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
数値実施例1

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 3.047 1.12 1.53071 55.71
3* -2.456 0.05
4* -10.686 0.43 1.58393 30.22
5* 2.660 0.76
6* -2.405 0.92 1.53071 55.71
7* -1.233 0.12
8* 3.852 0.88 1.53071 55.71
9* 1.371 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.74
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-1.654,A4=-1.00506e-02,A6=-1.14778e-02,A8=-1.49068e-04,A10=-5.14718e-03

第3面
K=-0.329,A4=-1.93924e-02,A6=-6.39151e-03,A8=2.00408e-02,A10=-1.28099e-02

第4面
K=-185.540,A4=-8.23617e-02,A6=2.64477e-02,A8=1.97935e-02,A10=-9.21123e-03

第5面
K=-3.805,A4=-1.22715e-02,A6=8.26191e-03,A8=1.53602e-03,A10=-3.08284e-04

第6面
K=-6.631,A4=-4.14180e-04,A6=2.52203e-03,A8=7.55909e-04,A10=-8.42628e-04

第7面
K=-2.808,A4=-3.20002e-02,A6=4.51422e-03,A8=1.25490e-03,A10=5.28786e-05

第8面
K=-5.431,A4=-3.93128e-02,A6=3.57408e-03,A8=-6.60600e-05,A10=4.26897e-06,
A12=9.33515e-08

第9面
K=-5.595,A4=-2.29629e-02,A6=2.05663e-03,A8=-2.26330e-04,A10=9.44899e-06,
A12=-1.06711e-08


fb (in air) 1.93
全長 (in air) 6.20

全系焦点距離
4.72
数値実施例2

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.11
2* 3.051 1.13 1.53367 55.84
3* -2.458 0.05
4* -10.738 0.41 1.58364 30.31
5* 2.655 0.76
6* -2.321 0.89 1.53367 55.84
7* -1.195 0.07
8* 4.093 0.86 1.53367 55.84
9* 1.383 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.84
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-1.664,A4=-1.00762e-02,A6=-1.15507e-02,A8=-3.34048e-04,A10=-5.54457e-03

第3面
K=-0.330,A4=-1.93812e-02,A6=-6.39504e-03,A8=2.00290e-02,A10=-1.28031e-02

第4面
K=-185.263,A4=-8.23663e-02,A6=2.64500e-02,A8=1.97894e-02,A10=-9.23148e-03

第5面
K=-3.804,A4=-1.22688e-02,A6=8.26985e-03,A8=1.55508e-03,A10=-2.82684e-04

第6面
K=-6.653,A4=-1.61081e-04,A6=2.92428e-03,A8=7.62211e-04,A10=-9.21999e-04,
A12=-1.43021e-05

第7面
K=-2.845,A4=-3.17002e-02,A6=4.11484e-03,A8=1.11841e-03,A10=1.34060e-04,
A12=1.94577e-06

第8面
K=-7.043,A4=-4.14103e-02,A6=3.08790e-03,A8=-1.43528e-04,A10=-1.39196e-05,
A12=7.37909e-06

第9面
K=-6.306,A4=-2.58678e-02,A6=2.23660e-03,A8=-2.76715e-04,A10=1.07861e-05,
A12=-2.54429e-08

fb (in air) 2.04
全長 (in air) 6.21

全系焦点距離
4.77

数値実施例3

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.11
2* 3.051 1.13 1.53367 55.84
3* -2.458 0.05
4* -10.738 0.41 1.58364 30.31
5* 2.655 0.76
6* -2.270 0.86 1.53367 55.84
7* -1.183 0.07
8* 4.060 0.87 1.53367 55.84
9* 1.370 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.82
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-1.664,A4=-1.00762e-02,A6=-1.15507e-02,A8=-3.34048e-04,A10=-5.54457e-03

第3面
K=-0.330,A4=-1.93812e-02,A6=-6.39504e-03,A8=2.00290e-02,A10=-1.28031e-02

第4面
K=-185.263,A4=-8.23663e-02,A6=2.64500e-02,A8=1.97894e-02,A10=-9.23148e-03

第5面
K=-3.804,A4=-1.22688e-02,A6=8.26985e-03,A8=1.55508e-03,A10=-2.82684e-04

第6面
K=-6.679,A4=3.72833e-05,A6=3.18381e-03,A8=7.80962e-04,A10=-9.29996e-04,
A12=2.26831e-05

第7面
K=-2.843,A4=-3.17067e-02,A6=4.41220e-03,A8=1.18511e-03,A10=1.47930e-04,
A12=6.55551e-06

第8面
K=-6.929,A4=-4.13555e-02,A6=3.09557e-03,A8=-1.16770e-04,A10=-1.40995e-05,
A12=7.32933e-06

第9面
K=-6.280,A4=-2.66552e-02,A6=2.49543e-03,A8=-3.06598e-04,A10=1.01663e-05,
A12=2.54653e-07

fb (in air) 2.03
全長 (in air) 6.18

全系焦点距離
4.75
数値実施例4

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 4.065 0.95 1.53071 55.71
3* -2.131 0.11
4* -22.214 0.41 1.58393 30.22
5* 2.287 0.80
6* -2.185 0.81 1.53071 55.71
7* -1.194 0.11
8* 2.059 0.62 1.53071 55.71
9* 1.097 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 1.05
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-7.481,A4=-2.24053e-02,A6=-3.17843e-02,A8=-3.31946e-03,A10=-1.71198e-02

第3面
K=0.433,A4=-3.01041e-02,A6=-1.93713e-02,A8=2.19571e-02,A10=-1.46893e-02

第4面
K=14.362,A4=-9.49556e-02,A6=2.57209e-02,A8=2.21529e-02,A10=-6.95165e-03

第5面
K=-5.235,A4=-1.55798e-02,A6=8.93182e-03,A8=1.53699e-03,A10=-5.59498e-04

第6面
K=-7.829,A4=5.53293e-03,A6=1.74790e-03,A8=5.48991e-04,A10=-5.81661e-04

第7面
K=-3.240,A4=-3.16816e-02,A6=6.29949e-03,A8=1.81281e-03,A10=-9.90132e-05

第8面
K=-4.839,A4=-3.37315e-02,A6=3.54489e-03,A8=-6.82609e-05,A10=-4.19083e-06

第9面
K=-4.629,A4=-2.54747e-02,A6=2.26243e-03,A8=-1.70888e-04,A10=4.87644e-06

fb (in air) 2.25
全長 (in air) 6.07

全系焦点距離
4.61
数値実施例5

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 3.636 1.08 1.53071 55.71
3* -2.268 0.09
4* -15.497 0.44 1.58393 30.22
5* 2.349 0.73
6* -2.222 0.85 1.53071 55.71
7* -1.166 0.09
8* 2.240 0.66 1.53071 55.71
9* 1.133 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.98
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-3.438,A4=-1.48191e-02,A6=-1.85166e-02,A8=1.96066e-03,A10=-8.22657e-03

第3面
K=0.028,A4=-2.35679e-02,A6=-8.92280e-03,A8=1.77190e-02,A10=-9.81173e-03

第4面
K=-49.840,A4=-9.41231e-02,A6=2.32456e-02,A8=2.36755e-02,A10=-8.01144e-03

第5面
K=-5.474,A4=-1.49152e-02,A6=7.92132e-03,A8=5.28410e-04,A10=-7.77067e-05

第6面
K=-7.729,A4=5.68445e-03,A6=2.10085e-03,A8=2.43032e-04,A10=-6.60037e-04

第7面
K=-3.117,A4=-3.60128e-02,A6=5.22224e-03,A8=1.81785e-03,A10=6.53686e-05

第8面
K=-4.686,A4=-3.60228e-02,A6=3.70835e-03,A8=-6.27636e-05,A10=-4.77358e-06

第9面
K=-4.919,A4=-2.49569e-02,A6=2.01934e-03,A8=-1.60421e-04,A10=4.50715e-06

fb (in air) 2.18
全長 (in air) 6.13

全系焦点距離
4.54
数値実施例6

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 3.399 1.06 1.53071 55.71
3* -2.447 0.09
4* -10.856 0.46 1.58393 30.22
5* 2.701 0.77
6* -2.736 0.96 1.53071 55.71
7* -1.127 0.07
8* 2.946 0.66 1.53071 55.71
9* 1.078 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.93
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-3.007,A4=-1.36151e-02,A6=-1.85411e-02,A8=4.64240e-04,A10=-1.03636e-02

第3面
K=0.281,A4=-2.86197e-02,A6=-2.03521e-02,A8=2.58831e-02,A10=-1.23767e-02

第4面
K=-305.428,A4=-9.35160e-02,A6=2.24905e-02,A8=2.24752e-02,A10=-7.69471e-03

第5面
K=-3.343,A4=-1.62311e-02,A6=7.81925e-03,A8=2.19564e-03,A10=-5.66090e-04

第6面
K=-8.864,A4=-3.30293e-03,A6=-3.20850e-03,A8=2.38089e-03,A10=-2.39088e-06,
A12=-2.39088e-06

第7面
K=-3.729,A4=-5.36229e-02,A6=1.52560e-02,A8=-2.73114e-03,A10=4.79372e-07,
A12=4.79372e-07

第8面
K=-5.733,A4=-4.21558e-02,A6=5.42576e-03,A8=-3.22312e-04,A10=1.05532e-05,
A12=2.73232e-08

第9面
K=-5.193,A4=-2.52093e-02,A6=2.39054e-03,A8=-2.24237e-04,A10=7.22131e-06,
A12=4.40233e-09

fb (in air) 2.12
全長 (in air) 6.20

全系焦点距離
4.70
数値実施例7

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 3.885 1.05 1.53071 55.71
3* -2.208 0.09
4* -23.628 0.42 1.58393 30.22
5* 2.418 0.83
6* -2.127 0.80 1.53071 55.71
7* -1.161 0.08
8* 2.330 0.68 1.53071 55.71
9* 1.123 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.91
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-5.011,A4=-1.80504e-02,A6=-2.34379e-02,A8=-1.93673e-03,A10=-9.31981e-03

第3面
K=0.227,A4=-2.71303e-02,A6=-1.27936e-02,A8=1.72436e-02,A10=-9.16355e-03

第4面
K=-96.012,A4=-9.34359e-02,A6=2.36214e-02,A8=2.38425e-02,A10=-7.80620e-03

第5面
K=-6.267,A4=-1.53019e-02,A6=8.35621e-03,A8=5.95937e-04,A10=-1.59568e-04

第6面
K=-7.207,A4=2.72388e-03,A6=1.79597e-03,A8=4.36335e-04,A10=-7.92929e-04

第7面
K=-3.174,A4=-3.22068e-02,A6=6.14570e-03,A8=1.68663e-03,A10=-6.59220e-06

第8面
K=-4.922,A4=-3.78151e-02,A6=3.64997e-03,A8=-5.67913e-05,A10=-3.28580e-06

第9面
K=-4.960,A4=-2.45954e-02,A6=1.94167e-03,A8=-1.64255e-04,A10=3.98451e-06

fb (in air) 2.12
全長 (in air) 6.07

全系焦点距離
4.58
数値実施例8

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ 0.00
2* 3.047 1.12 1.53071 55.71
3* -2.456 0.05
4* -10.686 0.43 1.58393 30.22
5* 2.660 0.75
6* -2.405 0.92 1.53071 55.71
7* -1.233 0.12
8* 3.852 0.88 1.53071 55.71
9* 1.371 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.73
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-1.654,A4=-1.00506e-02,A6=-1.14778e-02,A8=-1.49068e-04,A10=-5.14718e-03

第3面
K=-0.329,A4=-1.93924e-02,A6=-6.39151e-03,A8=2.00408e-02,A10=-1.28099e-02

第4面
K=-185.540,A4=-8.23617e-02,A6=2.64477e-02,A8=1.97935e-02,A10=-9.21123e-03

第5面
K=-3.805,A4=-1.22715e-02,A6=8.26191e-03,A8=1.53602e-03,A10=-3.08284e-04

第6面
K=-6.631,A4=-4.14180e-04,A6=2.52203e-03,A8=7.55909e-04,A10=-8.42628e-04

第7面
K=-2.808,A4=-3.20002e-02,A6=4.51422e-03,A8=1.25490e-03,A10=5.28786e-05

第8面
K=-5.431,A4=-3.93128e-02,A6=3.57408e-03,A8=-6.60600e-05,A10=4.26897e-06,
A12=9.33515e-08

第9面
K=-5.595,A4=-2.29629e-02,A6=2.05663e-03,A8=-2.26330e-04,A10=9.44899e-06,
A12=-1.06711e-08

fb (in air) 1.93
全長 (in air) 6.20

全系焦点距離
4.72
数値実施例9

面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.08
2* 3.051 1.13 1.53367 55.84
3* -2.457 0.05
4* -10.738 0.41 1.58364 30.31
5* 2.655 0.76
6* -2.477 0.90 1.53367 55.84
7* -1.054 0.07
8* 8.094 0.82 1.53367 55.84
9* 1.346 1.00
10 ∞ 0.30 1.51633 64.14
11 ∞ 0.82
像面 ∞

非球面係数

第2面
K=-1.664,A4=-1.00762e-02,A6=-1.15507e-02,A8=-3.34048e-04,A10=-5.54457e-03

第3面
K=-0.330,A4=-1.93812e-02,A6=-6.39504e-03,A8=2.00290e-02,A10=-1.28031e-02

第4面
K=-185.263,A4=-8.23663e-02,A6=2.64500e-02,A8=1.97894e-02,A10=-9.23148e-03

第5面
K=-3.804,A4=-1.22688e-02,A6=8.26985e-03,A8=1.55508e-03,A10=-2.82684e-04

第6面
K=-3.789,A4=-1.12476e-02,A6=1.79553e-02,A8=7.65914e-04,A10=-4.93486e-03,
A12=1.34691e-03

第7面
K=-2.761,A4=-5.03592e-02,A6=1.24386e-02,A8=1.34300e-03,A10=4.54088e-05,
A12=1.55075e-05

第8面
K=6.992,A4=-3.60963e-02,A6=7.98204e-04,A8=6.96044e-04,A10=-7.33146e-05,
A12=2.36561e-06

第9面
K=-6.933,A4=-3.12268e-02,A6=4.82151e-03,A8=-7.47086e-04,A10=6.27719e-05,
A12=-2.15219e-06

fb (in air) 2.02
全長 (in air) 6.17

全系焦点距離
4.75
また、以下に条件式対応値を掲げる。
式(1) −0.07<(r2+r3)/(r2−r3)<0.62
式(2) 0.53<(r4+r5)/(r4−r5)<0.85
式(3) 1.56<f/f1<3.48
式(4) 1.56<r6/r7<2.74
式(5) 0.12<d5/f<0.36
式(6) 0<|(SAG3AS−SAG3AA)/3AR|<0.08
式(7) 0<|(SAG3BS−SAG3BA)/3BR|<0.62
式(8) 15°<αi<30°
式(A) 30°<ω<60°
式(B) 0.01<1/ν2−1/ν1<0.03

実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6 実施例7 実施例8 実施例9
式(1) 0.11 0.11 0.11 0.31 0.23 0.16 0.28 0.11 0.11
式(2) 0.60 0.60 0.60 0.81 0.74 0.60 0.81 0.60 0.60
式(3) 1.72 1.74 1.74 1.66 1.62 1.65 1.63 1.72 1.74
式(4) 1.95 1.94 1.92 1.83 1.90 2.43 1.83 1.95 2.35
式(5) 0.16 0.16 0.16 0.17 0.16 0.16 0.18 0.16 0.16
式(6) 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.02 0.04 0.03 0.02
式(7) 0.17 0.18 0.18 0.21 0.21 0.31 0.24 0.17 0.28
式(8) 26.43 26.37 26.49 26.15 25.15 26.15 26.11 26.44 27.92
式(A) 37.02 36.86 37.00 37.92 37.92 37.33 37.92 37.02 36.75
式(B) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
さて、以上のような本発明の結像光学系は、物体の像をCCDやCMOSなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
次に、本発明の結像光学系が対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンを図19〜図21に示す。図19はパソコン300のカバーを開いた状態の前方斜視図、図20はパソコン300の撮影光学系303の断面図、図21は図19の側面図である。図19〜図21に示されるように、パソコン300は、キーボード301と、情報処理手段や記録手段と、モニター302と、撮影光学系303とを有している。
ここで、キーボード301は、外部から操作者が情報を入力するためのものである。情報処理手段や記録手段は、図示を省略している。モニター302は、情報を操作者に表示するためのものである。撮影光学系303は、操作者自身や周辺の像を撮影するためのものである。モニター302は、液晶表示素子やCRTディスプレイ等であってよい。液晶表示素子としては、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子がある。また、図中、撮影光学系303は、モニター302の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター302の周囲や、キーボード301の周囲のどこであってもよい。
この撮影光学系303は、撮影光路304上に、例えば実施例1の撮像光学系からなる対物光学系100と、像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。これらはパソコン300に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター302に表示される。図19には、その一例として、操作者が撮影した画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
また、対物光学系100(撮像光学系)に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
また、対物光学系100(撮像光学系)と電子撮像素子チップ162(電子撮像素子)とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することができる。またαiによる画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なパソコン(撮像装置)を提供できる。
次に、本発明の撮像光学系が撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話を図22に示す。図22(a)は携帯電話400の正面図、図22(b)は側面図、図22(c)は撮影光学系405の断面図である。図22(a)〜(c)に示されるように、携帯電話400は、マイク部401と、スピーカ部402と、入力ダイアル403と、モニター404と、撮影光学系405と、アンテナ406と、処理手段とを有している。
ここで、マイク部401は、操作者の声を情報として入力するためのものである。スピーカ部402は、通話相手の声を出力するためのものである。入力ダイアル403は、操作者が情報を入力するためのものである。モニター404は、操作者自身や通話相手等の撮影像や、電話番号等の情報を表示するためのものである。アンテナ406は、通信電波の送信と受信を行うためのものである。処理手段(不図示)は、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行ためのものである。
ここで、モニター404は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置、特にこれらに限られない。この撮影光学系405は、撮影光路407上に配された対物光学系100と、物体像を受光する電子撮像素子チップ162とを有している。対物光学系100としては、例えば実施例1の撮像光学系が用いられる。これらは、携帯電話400に内蔵されている。
鏡枠の先端には、対物光学系100を保護するためのカバーガラス102が配置されている。
電子撮影素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
また、対物光学系100(撮像光学系)に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
また、対物光学系100(撮像光学系)と電子撮像素子チップ162(電子撮像素子)とを一体化したことが望ましい。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することができる。またαiによる画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な携帯電話(撮像装置)を提供できる。
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
以上のように、本発明は、小型で高性能な撮像光学系に有用である。
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
CG カバーガラス
I 撮像面
S 開口絞り
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路
500 オートフォーカス機構

Claims (9)

  1. レンズ4枚よりなり、物体側より順に、両凸面形状の正の屈折力の第1レンズと、両凹形状の負の屈折力の第2レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力の第3レンズと、負の屈折力の第4レンズからなり、
    最も物体側に絞りが配置され、
    以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
    −0.07<(r2+r3)/(r2−r3)<0.62 (1)
    0.53<(r4+r5)/(r4−r5)<0.85 (2)
    ここで、
    r2は前記第1レンズの物体側の曲率半径、
    r3は前記第1レンズの物体側と像側の曲率半径、
    r4は前記第2レンズの物体側の曲率半径、
    r5は前記第2レンズの像側の曲率半径、
    である。
  2. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。
    1.56<f/f1<3.48 (3)
    ここで、
    f1は前記第1レンズの焦点距離、
    fは前記撮像光学系全系の焦点距離、
    である。
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像光学系。
    1.56<r6/r7<2.74 (4)
    r6は前記第3レンズの物体側の曲率半径、
    r7は前記第3レンズの像側の曲率半径、
    である。
  4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像光学系。
    0.12<d5/f<0.36 (5)
    ここで、
    fは前記撮像光学系の全系の焦点距離、
    d5は前記第2レンズと前記第3レンズとの間の光軸上の空気間隔、
    である。
  5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮像光学系。
    0<|(SAG3AS−SAG3AA)/3AR|<0.08 (6)
    0<|(SAG3BS−SAG3BA)/3BR|<0.62 (7)
    ここで、
    SAG3ASは前記第3レンズの物体側の面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量、
    SAG3AAは前記第3レンズの物体側の面の有効径6割の位置でのsag量、
    SAG3BSは前記第3レンズの撮像面側の面を球面とした場合での有効径6割の位置でのsag量、
    SAG3BAは前記第3レンズの撮像面側の面の有効径6割の位置でのsag量、
    3ARは前記第3レンズの物体側の面の曲率半径、
    3BRは前記第3レンズの撮像面側の面の曲率半径、
    である。
  6. 前記撮像光学系において、前記第1レンズと、前記第2レンズと、前記第3レンズと、前記第4レンズとは、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像光学系。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮像光学系と、
    撮像面を有する電子撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置であって、
    以下の条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
    15°<αi<30° (8)
    ここで、αiは最大像高における主光線の前記撮像面への入射角度である。
  8. 前記撮像光学系に一体化されたオートフォーカス機構を備えることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
  9. 前記撮像光学系と前記電子撮像素子とを一体化したことを特徴とする請求項7または8に記載の撮像装置。
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