JP2017125978A - Imaging optical system and device having the imaging optical system - Google Patents

Imaging optical system and device having the imaging optical system Download PDF

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貴裕 中山
Takahiro Nakayama
貴裕 中山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost imaging optical system which is small in size and has high performance and a wide angle of view of about 29° half angle of view, a large aperture with about an F-number 2 while having low distortion, and which is composed of only 7 to 8 polished spherical surfaces.SOLUTION: The imaging optical system includes, successively from an object side, a first lens group 1G having a negative refractive power, an aperture diaphragm S, and a second lens group 2G having a positive refractive power. The first lens group 1G includes, successively from the object side, a first lens L1 that is a positive lens having a convex shape on an object side surface, a second lens L2 that is a negative lens having a concave shape on an image side surface, a third lens L3 that is a negative lens having a concave shape on an image side surface, and a fourth lens L4 that is a positive lens having a convex shape on an object side surface. The second lens group 2G includes a cemented lens of a fifth lens that is a negative lens and a sixth lens L6 that is a positive lens, and a seventh lens L7 that is a positive lens.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮像光学系およびその撮像光学系を有する装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging optical system and an apparatus having the imaging optical system.
固体撮像素子を前提とした、比較的広角の単焦点レンズのタイプとしては、像面への最大入射角度を抑制しやすいレトロフォーカスタイプが代表的である。比較的広角で小型のレトロフォーカスタイプの従来例として、特許文献1(特開2012−220741号公報)、特許文献2(特開平10−31153号公報)、特許文献3(特開平11−211977号公報)、特許文献4(特開2010−176016号公報)、特許文献5(特開2010−176017号公報)等に開示されたものがある。   As a type of a relatively wide-angle single-focus lens premised on a solid-state imaging device, a retrofocus type that can easily suppress the maximum incident angle on the image plane is representative. As conventional examples of a relatively wide-angle and small retrofocus type, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-220741), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-31153), and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-211977). Gazette), patent document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-176016), patent document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-176017), and the like.
しかしながら、特許文献1に開示された光学系は、焦点距離に比する光学全長がやや大きく、また、歪曲収差が最大−2.5%程度以上残存しており低ディストーション光学系とは言い難い。
また、特許文献2に開示された光学系は、歪曲収差が-3.5%程度とやや大きく、また、Fナンバが2.8と暗く、低ディストーション且つ大口径とは言いがたい。また、特許文献3に開示された光学系は、非球面を有しており、ディストーションが−3%程度とやや大きく、また、焦点距離に比して全長が大きく、低ディストーション且つ小型とは言いがたい。また、特許文献4に開示された光学系は、非球面を有しており、また、Fナンバが3.6程度と暗く、大口径とは言いがたい。特許文献5に開示された光学系は、構成枚数が9枚とやや多く非球面を有しており、Fナンバが2.8程度とやや暗く、低コスト且つ大口径とは言いがたい。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、低ディストーションでありながら、小型、高性能且つ広画角で、Fナンバが小さく大口径で、研磨球面のみから構成された低コストの撮像光学系を提供することを目的としている。
However, the optical system disclosed in Patent Document 1 has a slightly large optical total length compared to the focal length, and a distortion aberration of about −2.5% or more remains, so it cannot be said to be a low distortion optical system.
In addition, the optical system disclosed in Patent Document 2 has a slightly large distortion aberration of about −3.5% and a dark F number of 2.8, which is difficult to say with low distortion and a large aperture. In addition, the optical system disclosed in Patent Document 3 has an aspherical surface, has a slightly large distortion of about -3%, a large total length compared to the focal length, and is said to be low distortion and compact. It's hard. Further, the optical system disclosed in Patent Document 4 has an aspheric surface, and the F number is as dark as about 3.6, which is difficult to say as a large aperture. The optical system disclosed in Patent Document 5 has a slightly larger number of aspherical surfaces as many as nine, and the F number is slightly dark at about 2.8, which is difficult to say at a low cost and a large aperture.
The present invention has been made in view of the above points, and has a low cost, a low cost, a small size, a high performance, a wide angle of view, a small F number, a large aperture, and only a polished spherical surface. An object is to provide an imaging optical system.
請求項1に係る撮像光学系は、上述した目的を達成するために、
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、負レンズと、正レンズから構成され、
前記第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、正レンズを有することを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, the imaging optical system according to claim 1
In order from the object side, the first lens group having a negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power,
The first lens group includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, a negative lens, and a positive lens.
The second lens group includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a positive lens.
本発明によれば、収差補正上の大きな効果を得ることが可能であり、広画角、大口径でありながら、十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a great effect on aberration correction, and while maintaining a wide field angle and a large aperture, sufficiently small size and low distortion, a very good image performance can be ensured. An obtained imaging optical system can be realized.
本発明の第1の実施の形態に係る撮像光学系の実施例1の構成を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the structure of Example 1 of the imaging optical system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る撮像光学系の実施例2の構成を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the structure of Example 2 of the imaging optical system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る撮像光学系の実施例3の構成を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the structure of Example 3 of the imaging optical system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る撮像光学系の実施例4の構成を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the structure of Example 4 of the imaging optical system which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態に係る撮像光学系の実施例5の構成を示す光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the structure of Example 5 of the imaging optical system which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図1に示す実施例1の撮像光学系の無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration in an infinite object in the imaging optical system of Example 1 shown in FIG. 1. 図2に示す実施例2の撮像光学系の無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration in an infinite object of the imaging optical system of Example 2 shown in FIG. 2. 図3に示す実施例3の撮像光学系の無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration in an infinite object of the imaging optical system of Example 3 shown in FIG. 3. 図4に示す実施例4の撮像光学系の無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration in an infinite object of the imaging optical system of Example 4 shown in FIG. 4. 図5に示す実施例5の撮像光学系の無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the object at infinity of the imaging optical system of Example 5 shown in FIG. 5. 本発明の第6の実施の形態に係るカメラ装置としてのデジタルカメラの外観構成を前面側、すなわち被写体である物体側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the external appearance structure of the digital camera as a camera apparatus which concerns on the 6th Embodiment of this invention from the front side, ie, the object side which is a to-be-photographed object. 図11のデジタルカメラの外観構成を背面側、すなわち撮影者側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the external appearance structure of the digital camera of FIG. 11 from the back side, ie, a photographer side. 図11および図12のデジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the function structure of the digital camera of FIG. 11 and FIG.
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して、本発明に係る撮像光学系およびその撮像光学系を有する装置を詳細に説明する。
具体的な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。
自動車に搭載される車載カメラ装置には、高画質化、小型化、広角化、大口径化のニーズが強くなっており、これらの要望に応える開発をしていく必要がある。また、ステレオカメラ装置などの精密計測デバイスにおいては、計測誤差に与える影響を軽減するため、もしくは、電子的な画像補正負荷の軽減のため、低ディストーションであることに対する要求も高まっており、これらを両立した光学設計が求められている。加えて、過酷な使用環境における機能安定性も求められており、温度環境変化時の像高変動、もしくは撮影倍率変動も、光学設計上小さく抑制する必要がある。その他、環境耐性や経時変化耐性、且つ低コストであることも必要な条件として考慮しなければならない。
Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, an imaging optical system and an apparatus having the imaging optical system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Before describing specific examples, first, a fundamental embodiment of the present invention will be described.
In-vehicle camera devices mounted on automobiles have a strong need for higher image quality, smaller size, wider angle, and larger aperture, and it is necessary to develop to meet these demands. In addition, in precision measurement devices such as stereo camera devices, there is an increasing demand for low distortion in order to reduce the effect on measurement errors or to reduce the electronic image correction load. A compatible optical design is required. In addition, functional stability in harsh usage environments is also required, and fluctuations in image height or photographing magnification at the time of changes in temperature environment must be suppressed to a small level in optical design. In addition, environmental resistance, aging resistance, and low cost must be considered as necessary conditions.
一般に、広角化を進めると、コマ収差、非点収差、像面湾曲や、特に歪曲収差が増大しやすく、また、大口径化を進めると、コマ収差などや、特に球面収差が増大し、それらの収差を補正するために光学系が長大化する傾向にある。また、低コスト化のために非球面の使用を制限すると、主に球面収差や歪曲収差のために、光学系が長大化する傾向にある。
本発明は、以下の構成を採ることによってこれら収差補正上の課題、および、光学系長大化の課題を解決できることを見出したものである。
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、物体側面に凸形状を有する正レンズと、像側面に凹形状を有する負レンズと、像側面に凹形状を有する負レンズと、物体側面に凸形状を有する正レンズとから構成され、
前記第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、正レンズを有することを特徴としている(請求項1および2に対応する)。
In general, coma aberration, astigmatism, curvature of field, and especially distortion are likely to increase as the angle of view increases, and coma aberration and especially spherical aberration increases as the aperture increases. In order to correct this aberration, the optical system tends to become longer. Moreover, if the use of an aspherical surface is restricted for cost reduction, the optical system tends to become longer mainly due to spherical aberration and distortion.
The present invention has been found that the following problems can be solved by correcting the aberrations and increasing the length of the optical system by adopting the following configuration.
In order from the object side, the first lens group having a negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power,
The first lens group includes, in order from the object side, a positive lens having a convex shape on the object side surface, a negative lens having a concave shape on the image side surface, a negative lens having a concave shape on the image side surface, and a convex shape on the object side surface. A positive lens having
The second lens group includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a positive lens (corresponding to claims 1 and 2).
まず、本発明の撮像光学系は、個体撮像素子を前提として考慮し、前方に負の屈折力を有する群を配置し、後方に正の屈折力を有する群を配置したレトロフォーカスタイプを採用することで、広角化に伴って増大しがちな、軸外光の像面への入射角度を抑制する効果を得ている。その上で、前記第1レンズ群内を物体側から順に正、負、正のパワー配置として、且つ、前記第1レンズ群全体として負のパワーに構成することで、第1レンズの正と、第2・第3レンズを合わせた負と、前記第2レンズ群の全体としての正の屈折力を有するトリプレットタイプの屈折力配置とし、色収差をはじめとした諸収差の補正の難易度を下げている。また、前記開口絞りよりも物体側に位置する第1レンズ群を全体として負の屈折力を有するものとして構成することで、広い画角の光線を比較的小さいサイズで取り込むことが可能となる。加えて、前記第1レンズを物体側面に凸形状を有する正レンズとすることで、大口径化によって、特に増大する球面収差を抑制する効果を得ている。前記第1レンズ群内の負のパワーを、第2レンズと第3レンズとの2枚に分割することで、各面に強い曲率を持つ必要がなくなり、レンズの生産性の向上や、製造誤差や組付け偏心による性能劣化の抑制が可能となる。前記第2レンズと前記第3レンズの像側面を凹面形状とし、前記第1レンズ群で最も像側に位置する第4レンズの物体側面を凸面形状とすることで、球面収差を良好に補正することが可能となる。   First, the imaging optical system according to the present invention adopts a retrofocus type in which a group having a negative refractive power is arranged in front and a group having a positive refractive power is arranged in the rear in consideration of an individual imaging device. As a result, an effect of suppressing the incident angle of off-axis light on the image plane, which tends to increase with the widening of the angle, is obtained. Then, in the first lens group in the order from the object side to positive, negative, positive power arrangement, and the first lens group as a whole to have negative power, the positive of the first lens, It is a triplet type refractive power arrangement that has a negative refractive power combined with the second and third lenses and a positive refractive power as a whole of the second lens group, and reduces the difficulty of correcting various aberrations including chromatic aberration. Yes. In addition, by configuring the first lens group positioned on the object side of the aperture stop as a whole to have a negative refractive power, it is possible to capture light rays with a wide angle of view with a relatively small size. In addition, by making the first lens a positive lens having a convex shape on the object side surface, an effect of suppressing particularly increasing spherical aberration due to an increase in diameter is obtained. By dividing the negative power in the first lens group into two lenses, a second lens and a third lens, it is not necessary to have a strong curvature on each surface, improving the productivity of the lens and manufacturing errors. In addition, it is possible to suppress performance degradation due to assembly eccentricity. Spherical aberration can be corrected well by making the image side surfaces of the second lens and the third lens concave, and making the object side of the fourth lens located closest to the image side convex in the first lens group. It becomes possible.
また、前記開口絞り近傍で光束が太い位置である、前記第2レンズ群内の最も物体側のレンズ要素を、負レンズと正レンズとの接合レンズとすることで、主に軸上色収差の補正が容易となり、加えて、前記接合レンズを物体側から順に負レンズ、正レンズの順で構成することで、前記接合レンズの正レンズと、その後に続く正レンズとを併せて射出瞳距離の制御が容易となる。また、前記接合レンズを物体側から順に負レンズ、正レンズの順で構成することは、前記開口絞りよりも像側の光線において、接合レンズ面との光線入射角と射出角をより小さく抑える構成を採り易く、製造誤差による性能劣化の感度を抑制しやすくする。
本発明の撮像光学系の構成によれば、以上説明したように収差補正上の大きな効果を得ることが可能であり、半画角29°程度の広画角、F2程度以下の大口径でありながら十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現することが可能となる。
Further, the lens element closest to the object side in the second lens group, where the light beam is located near the aperture stop, is a cemented lens of a negative lens and a positive lens, thereby correcting mainly axial chromatic aberration. In addition, by constructing the cemented lens in order of the negative lens and the positive lens from the object side, the control of the exit pupil distance is performed by combining the positive lens of the cemented lens and the subsequent positive lens. Becomes easy. Further, configuring the cemented lens in this order from the object side in the order of the negative lens and the positive lens is a configuration in which the light incident angle and the exit angle with the cemented lens surface are suppressed to be smaller in the light beam on the image side than the aperture stop. The sensitivity of performance degradation due to manufacturing errors is easily suppressed.
According to the configuration of the imaging optical system of the present invention, as described above, it is possible to obtain a great effect on aberration correction, a wide field angle of about 29 ° half angle of view, and a large aperture of about F2 or less. However, it is possible to realize an imaging optical system that is sufficiently small and that can maintain a very good image performance while maintaining low distortion.
さらに良好な性能にするためには、前記第1レンズ群内の最も像側の前記正レンズが正メニスカスレンズであり、前記第2レンズ群内の最も物体側の前記負レンズの物体側面が凹形状であることが望ましい(請求項3に対応する)。
前記第1レンズ群最終面(最も像側の面)と前記第2レンズ群先頭面(最も物体側の面)とで形成される空気レンズを両凸形状とすることで、前記開口絞りを挟んで向かい合う凹面を形成し、広角化に伴って増大しやすく、屈折力バランスの偏ったレトロフォーカスタイプでさらに悪化しやすい歪曲収差のバランスを採り、歪曲収差補正の難易度を下げることが可能となる。
より高性能にするためには、以下の条件式(1)を満足すればよい(請求項4に対応する)。
0.20<|f/fa|<1.00 (1)
上記条件式(1)は、全系の焦点距離fに対する前記第1レンズ群の最も像側の面(最終面)と前記第2レンズ群の最も物体側の面(先頭面)で形成される空気レンズの焦点距離faの最適範囲を規定している。
In order to obtain better performance, the positive lens on the most image side in the first lens group is a positive meniscus lens, and the object side surface of the negative lens on the most object side in the second lens group is concave. The shape is desirable (corresponding to claim 3).
An air lens formed by the final surface (most image side surface) of the first lens group and the leading surface (most surface of the object side) of the second lens group has a biconvex shape, thereby sandwiching the aperture stop. By forming a concave surface facing each other, it is easy to increase with widening the angle, and it is possible to reduce the degree of difficulty in correcting distortion by balancing the distortion, which tends to worsen with a retrofocus type with a biased refractive power balance. .
In order to achieve higher performance, the following conditional expression (1) should be satisfied (corresponding to claim 4).
0.20 <| f / fa | <1.00 (1)
Conditional expression (1) is formed by the most image side surface (final surface) of the first lens group and the most object side surface (leading surface) of the second lens group with respect to the focal length f of the entire system. The optimum range of the focal length fa of the air lens is defined.
条件式(1)の上限値を超えると、前記開口絞り前後の間隔が増大して光学系全長が伸びる恐れがある。また、屈折面における光線傾角が大きくなりすぎて、製造誤差に対する性能劣化の感度が上昇する恐れがある。条件式(1)の下限値を下回ると、歪曲収差補正に対する寄与が小さくなり過ぎて、光学系全体の大型化につながる恐れがある。
なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式(1A)を満足することが望ましい。
0.40<|f/fa|<0.80 (1A)
さらに、より高性能にするためには、以下の条件式(2)を満足すればよい(請求項5に対応する)。
0.01<|f/f1|<0.50 (2)
条件式(2)は、全系の焦点距離fに対する前記第1レンズ群の焦点距離f1の最適範囲を規定している。条件式(2)の上限値を超えると、前記第1レンズ群における前記第2レンズの負の屈折力が小さくなり過ぎて色収差補正能力が低下するか、前記第1レンズ群内の正負の屈折力差が大きくなり過ぎて前記第1レンズ群内の製造誤差に対する性能劣化の感度が上昇する恐れがある。
If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the distance before and after the aperture stop may increase and the overall length of the optical system may be increased. Further, the light beam tilt angle on the refracting surface becomes too large, and there is a risk that the sensitivity of performance degradation to manufacturing errors increases. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the contribution to distortion correction becomes too small, which may lead to an increase in the size of the entire optical system.
In order to achieve better performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (1A).
0.40 <| f / fa | <0.80 (1A)
Furthermore, in order to achieve higher performance, the following conditional expression (2) should be satisfied (corresponding to claim 5).
0.01 <| f / f1 | <0.50 (2)
Conditional expression (2) defines the optimum range of the focal length f1 of the first lens group with respect to the focal length f of the entire system. When the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the negative refractive power of the second lens in the first lens group becomes too small and the chromatic aberration correction capability decreases, or the positive and negative refraction in the first lens group. There is a concern that the sensitivity of performance degradation to manufacturing errors in the first lens group may increase because the force difference becomes too large.
条件式(2)の下限値を下回ると、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との屈折力差が大きくなり過ぎて製造誤差に対する性能劣化の感度が上昇するか、光学系全体が大型化する恐れがある。
なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式(2A)を満足することが望ましい。
0.01<|f/f1|<0.30 (2A)
より高性能にするためには、以下の条件式(3)を満足すればよい(請求項6に対応する)。
0.10<f/AL<0.45 (3)
上記条件式(3)は、全系の焦点距離fに対する無限遠合焦時における第1レンズ群第1面から像面までの光軸上距離、即ち、光学全長ALの最適範囲を規定している。撮像素子に対する入射角抑制を必須とすると、条件式(3)の上限値を超えると前絞り系に近付いて主に歪曲収差補正の難易度が上昇し、所望の像性能を得られない恐れがある。条件式(3)の下限値を下回ると収差補正上は有利になるが、光学系が長大化して小型光学系を構成できなくなる。
If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the difference in refractive power between the first lens group and the second lens group becomes too large, and the sensitivity of performance degradation to manufacturing errors increases, or the entire optical system is large. There is a risk of becoming.
In order to obtain better performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (2A).
0.01 <| f / f1 | <0.30 (2A)
In order to achieve higher performance, the following conditional expression (3) should be satisfied (corresponding to claim 6).
0.10 <f / AL <0.45 (3)
Conditional expression (3) defines the optimum range of the optical total distance AL, that is, the distance on the optical axis from the first surface of the first lens group to the image plane when focusing on infinity with respect to the focal length f of the entire system. Yes. If it is essential to suppress the incident angle with respect to the image sensor, if the upper limit value of the conditional expression (3) is exceeded, the degree of difficulty in correcting distortion aberrations increases mainly due to approaching the front aperture system, and the desired image performance may not be obtained. is there. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it will be advantageous in correcting aberrations, but the optical system will be lengthened and a compact optical system cannot be constructed.
なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式(3A)を満足することが望ましい。
0.15<f/AL<0.40 (3A)
より高性能にするためには、前記第1レンズ群の最も物体側の前記正レンズを正メニスカスレンズとすればよい(請求項7に対応する)。
前記第1レンズを物体側に凸の正メニスカスレンズとすることで、大口径化によって特に増大する球面収差の補正難易度をより下げることが可能となる。
より高性能にするためには、前記第2レンズ群は、全体として正の第2Fレンズ群と、全体として正の第2Rレンズ群とからなり、前記第2Fレンズ群は少なくとも1枚の負レンズと1枚の正レンズを含み、前記第2Rレンズ群は1枚の正レンズを含む構成とすればよい(請求項8に対応する)。
In order to achieve better performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (3A).
0.15 <f / AL <0.40 (3A)
In order to achieve higher performance, the positive lens closest to the object in the first lens group may be a positive meniscus lens (corresponding to claim 7).
By making the first lens a positive meniscus lens that is convex on the object side, it becomes possible to further reduce the correction difficulty of spherical aberration that particularly increases with an increase in diameter.
In order to achieve higher performance, the second lens group includes a positive second F lens group as a whole and a positive second R lens group as a whole, and the second F lens group includes at least one negative lens. And one positive lens, and the second R lens group may include one positive lens (corresponding to claim 8).
前記第2Fレンズ群に少なくとも1枚ずつの負レンズと正レンズを有することで、前記第1レンズ群中の負の第2レンズと負の第3レンズとペアになって、色収差補正への効果拡大が可能となる。また、前記第2Rレンズ群に1枚以上の正レンズを含んで射出瞳位置調整の機能を付与することで、像面への光線の入射角度抑制に効果がある。
上記した構成の効果をより適切に発揮するには、以下の条件式(4)を満足すればよい(請求項9に対応する)。
0.05<|f/f2F|<0.50 (4)
上記条件式(4)は、全系の焦点距離fに対する前記第2レンズ群の最も物体側の前記負レンズと前記正レンズとの接合レンズの合成焦点距離f2Fの最適範囲を規定している。条件式(4)の上限値を超えると、前記第2Rレンズ群の屈折力を強くする必要が生じて前記第2Rレンズ群の射出瞳調整の機能が減少し、また、前記第1レンズ群の負レンズとペアになって発揮される球面収差補正能力や色収差補正能力が減少して像性能が悪化する恐れがある。条件式(4)の下限値を下回ると前記第1レンズ群との収差のやり取りが過大となり、製造誤差に対する性能劣化の感度が上昇するか、光学系全体が大型化する恐れがある。
By having at least one negative lens and one positive lens in the second F lens group, the negative second lens and the negative third lens in the first lens group are paired with each other, and an effect on chromatic aberration correction is achieved. Enlargement is possible. Further, by providing one or more positive lenses in the second R lens group and providing the function of adjusting the exit pupil position, it is effective in suppressing the incident angle of the light beam on the image plane.
In order to exhibit the effect of the above configuration more appropriately, the following conditional expression (4) should be satisfied (corresponding to claim 9).
0.05 <| f / f2F | <0.50 (4)
Conditional expression (4) defines the optimum range of the combined focal length f2F of the cemented lens of the negative lens closest to the object side of the second lens group and the positive lens with respect to the focal length f of the entire system. When the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, it is necessary to increase the refractive power of the second R lens group, the function of adjusting the exit pupil of the second R lens group is reduced, and the function of the first lens group is reduced. There is a risk that the spherical aberration correction ability and the chromatic aberration correction ability exhibited in a pair with the negative lens are reduced, and the image performance is deteriorated. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the exchange of aberrations with the first lens group becomes excessive, and the sensitivity of performance degradation to manufacturing errors may increase, or the entire optical system may be enlarged.
なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式(4A)を満足することが望ましい。
0.10<|f/f2F|<0.40 (4A)
環境変動や経時変化耐性を向上させるためには、全レンズをガラス製の球面レンズで構成すればよい。
光学樹脂材料に比較して熱膨張率が小さく、環境変動による光学特性変動が小さいガラス製レンズを全レンズに採用することで、環境変動や経時変化耐性に優れた光学系を構成することが可能となる。また、加工上、残存内部応力が比較的小さい研磨加工を安価に選択可能な球面レンズとすることで、環境変動による光学特性変化をさらに抑制する効果を得られる。
In order to obtain better performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (4A).
0.10 <| f / f2F | <0.40 (4A)
In order to improve resistance to environmental fluctuations and changes over time, all the lenses may be made of glass spherical lenses.
By adopting glass lenses for all lenses that have a smaller coefficient of thermal expansion than optical resin materials and small fluctuations in optical properties due to environmental fluctuations, it is possible to construct an optical system with excellent resistance to environmental fluctuations and changes over time. It becomes. In addition, by using a spherical lens that can be selected at low cost for polishing with relatively small residual internal stress, it is possible to obtain an effect of further suppressing changes in optical characteristics due to environmental fluctuations.
本発明の撮像光学系において、前記第1レンズ群内の前記第2レンズおよび前記第3レンズは、物体側面が凸形状の負メニスカスレンズであることが望ましい。物体側に凸のメニスカス形状とすることで、大口径化に伴って増大する球面収差をより良好に補正することが可能となる。
また、前記第2Rレンズ群は、主に、射出瞳距離の確保が主な機能である。レンズ系の小型化のためには、なるべく簡便な構成であることが必要で、正レンズ2枚程度以下であることが望ましい。
前記第2レンズ群の最も物体側に位置する接合レンズを構成する前記負レンズと前記正レンズは、以下の条件式を満足することが望ましい。
1.75<N21<2.20,15<ν21<35
1.65<N22<2.20,35<ν22<55
ここで、N21は前記接合レンズを構成する負レンズの屈折率、ν21は前記負レンズのアッベ数、
N22は前記接合レンズを構成する正レンズの屈折率、ν22は前記正レンズのアッベ数を表す。このような硝種を選択することによって、ペッツバール和のバランスをとりながら、色収差を良好に補正することが可能となる。
In the imaging optical system of the present invention, it is desirable that the second lens and the third lens in the first lens group are negative meniscus lenses having a convex object side surface. By adopting a meniscus shape that is convex toward the object side, it is possible to more favorably correct spherical aberration that increases as the diameter increases.
The second R lens group mainly has a function of securing an exit pupil distance. In order to reduce the size of the lens system, it is necessary to have a simple configuration as much as possible, and it is desirable that the number of positive lenses is about two or less.
It is preferable that the negative lens and the positive lens constituting the cemented lens located closest to the object side in the second lens group satisfy the following conditional expression.
1.75 <N21 <2.20, 15 <ν21 <35
1.65 <N22 <2.20, 35 <ν22 <55
Here, N21 is the refractive index of the negative lens constituting the cemented lens, ν21 is the Abbe number of the negative lens,
N22 represents the refractive index of the positive lens constituting the cemented lens, and ν22 represents the Abbe number of the positive lens. By selecting such a glass type, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration while balancing the Petzval sum.
前記第1レンズ群内の前記第4レンズは、以下の条件式を満足することが望ましい。
1.75<N14<2.20
ここで、N14は、前記第4レンズの屈折率を表す。このような硝種を選択することによって、前記第4レンズを正メニスカスレンズとして構成することが容易となり、主に、球面収差と歪曲収差を良好に補正することが可能となる。
The fourth lens in the first lens group preferably satisfies the following conditional expression.
1.75 <N14 <2.20
Here, N14 represents the refractive index of the fourth lens. By selecting such a glass type, it is easy to configure the fourth lens as a positive meniscus lens, and it is possible to mainly correct spherical aberration and distortion.
〔第1の実施の形態〕
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。実施例1〜実施例5は、本発明の第1の実施の形態〜第5の実施の形態に係る撮像光学系の数値例による具体的な構成の実施例である。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る実施例1における撮像光学系を説明するためのものである。図2は、本発明の第2の実施の形態に係る実施例2における撮像光学系を説明するためのものである。図3は、本発明の第3の実施の形態に係る実施例3における撮像光学系を説明するためのものである。
図4は、本発明の第4の実施の形態に係る実施例4における撮像光学系を説明するためのものである。図5は、本発明の第5の実施の形態に係る実施例5における撮像光学系を説明するものである。
これら実施例1〜実施例5における収差は、充分に補正されている。すなわち、本発明に係る第1の実施の形態〜第5の実施の形態のように撮像光学系を構成することによって、低ディストーションでありながら、小型、高性能で且つ、例えば、半画角29°程度の広画角、F2程度の大口径で、研磨球面のみから構成された低コストの撮像光学系を実現し得ることが、これら実施例1〜実施例5から明らかであり、本発明が良好な性能を有していることが分かる。
[First Embodiment]
Next, specific examples based on the above-described embodiment of the present invention will be described in detail. Examples 1 to 5 are examples of specific configurations based on numerical examples of the imaging optical system according to the first to fifth embodiments of the present invention. FIG. 1 is a diagram for explaining an imaging optical system in Example 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining an imaging optical system in Example 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view for explaining the imaging optical system in Example 3 according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining the imaging optical system in Example 4 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 illustrates an imaging optical system in Example 5 according to the fifth embodiment of the present invention.
The aberrations in Examples 1 to 5 are sufficiently corrected. That is, by configuring the imaging optical system as in the first to fifth embodiments according to the present invention, it is small in size and high in performance while having low distortion, for example, a half angle of view 29. It is clear from these first to fifth embodiments that a low-cost imaging optical system composed only of a polished spherical surface with a wide field angle of about ° and a large aperture of about F2 can be realized. It can be seen that it has good performance.
これら実施例1〜実施例5に共通の記号の意味は、次の通りである。
f:全系の焦点距離
Fno:F値(Fナンバ)
ω: 半画角
R:曲率半径
y′:最大像高
D:面間隔
nd:d線における屈折率
νd:d線のアッベ数
また、記載している硝種は、株式会社オハラ光学の硝種名である。
The meanings of symbols common to the first to fifth embodiments are as follows.
f: Focal length of the entire system Fno: F value (F number)
ω: Half angle of view R: Radius of curvature y ': Maximum image height D: Plane spacing nd: Refractive index at d-line νd: Abbe number of d-line is there.
本発明の実施例1に係る撮像光学系は、図1に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置しており、第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる6群7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第4レンズL4により第1レンズ群1Gを構成している。第5レンズL5〜第7レンズL7により第2レンズ群2Gを構成している。そして第5レンズL5および第6レンズL6により正の屈折力を有する第2Fレンズ群2FGを構成している。第7レンズL7により正の屈折力を有する第2Rレンズ群2RGを構成している。つまり、図1に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群1G、開口絞りS、第2Fレンズ群2FGおよび第2Rレンズ群2RGを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
As shown in FIG. 1, the imaging optical system according to Example 1 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens from the object side toward the image plane side. L4, aperture stop S, fifth lens L5, sixth lens L6, and seventh lens L7 are disposed. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and so-called six groups. It has 7 sheets.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group 1G is configured by the first lens L1 to the fourth lens L4. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a second lens group 2G. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 constitute a second F lens group 2FG having a positive refractive power. The seventh lens L7 constitutes a second R lens group 2RG having a positive refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 1 has a configuration in which the first lens group 1G, the aperture stop S, the second F lens group 2FG, and the second R lens group 2RG are sequentially arranged from the object side to the image plane side. It is said.
詳細には、第1レンズ群1Gは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズ、即ち、物体側面に凸形状を有する正レンズからなる第1レンズL1、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第2レンズL2と、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第3レンズL3、物体側面に凸形状を有する正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4を配置して負の屈折力を示すように構成している。
第1レンズ群1Gと第2レンズ群2Gとの間に開口絞りSを配置している。
第2Fレンズ群2FGは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第6レンズL6と、を配置して、正の屈折力を示すように構成している。第2Fレンズ群2FGの第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して接着剤にて貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
Specifically, the first lens group 1G is formed from a positive lens having a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side sequentially from the object side to the image surface side, that is, a positive lens having a convex shape on the object side surface. The first lens L1, the negative lens having a negative meniscus shape with the concave surface facing the image surface side, that is, the second lens L2 made of a negative meniscus negative lens having the concave shape on the image side surface, and the concave surface on the image surface side A negative lens having a negative meniscus shape facing the lens, that is, a third lens L3 composed of a negative meniscus negative lens having a concave shape on the image side surface, and a positive lens comprising a positive meniscus shape having a convex shape on the object side surface. Four lenses L4 are arranged to show negative refractive power.
An aperture stop S is disposed between the first lens group 1G and the second lens group 2G.
The second F lens group 2FG includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a negative lens having a concave shape with a concave surface having a larger curvature than the object side surface. A sixth lens L6 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the surface on the image side facing the object side is arranged so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the fifth lens L5 and the sixth lens L6 of the second F lens group 2FG are closely bonded to each other and bonded together to form a cemented lens composed of two lenses. Yes.
第2Rレンズ群2RGは、像面側と物体側の面が同じ曲率よりなる両凸形状の正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第2レンズ群2Gの後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスFが配置される。
いわゆるデジタルスティルカメラのように、CCD(電荷結合素子)センサまたはCMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ等の固体撮像素子を用いるタイプの撮像光学系では、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよび固体撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス等の少なくとも何れかを介挿する。本実施例では、これらを代表して上述したフィルタガラスFとして、等価的に2枚の平行平板として示している。なお、実施例2〜実施例5においても等価的に2枚の平行平板としてフィルタガラスFを示しているが、本実施例におけるフィルタガラスFと同様に、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよびカバーガラス等の少なくとも何れかを代表してあらわしている。
The second R lens group 2RG is configured to have a positive refractive power by disposing a seventh lens L7 formed of a biconvex positive lens having the same curvature on the image side and the object side.
Further, behind the second lens group 2G, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass F shown is arranged.
As in the so-called digital still camera, in an imaging optical system using a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) sensor or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut At least one of glass and a cover glass for protecting the light receiving surface of the solid-state imaging device is inserted. In the present embodiment, the filter glass F described above as representative of these is equivalently shown as two parallel flat plates. In Examples 2 to 5, the filter glass F is equivalently shown as two parallel flat plates. Similarly to the filter glass F in this example, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut It represents at least one of glass and cover glass.
フォーカシングを行う場合には、第1レンズ群1G、開口絞りS、第2レンズ群2Gが一体となり、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
第2Rレンズ群2RGは、上記実施の形態においては、正レンズ1枚で構成したものを示しているが、複数枚のレンズで構成してもよい。但し、第2Rレンズ群2RGを1枚という最少枚数で構成することで、光軸方向の厚みを最小限にとどめ、第2Rレンズ群2RGの径方向の大型化を抑制する効果がある。
図1には、撮像光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図1に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図2〜図5と共通の参照符号を付している。
この実施例1においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=5.40、Fno=1.91、ω=29.43であり、この実施例1における各光学要素における光学面の曲率半径R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表1の通りである。
When performing focusing, the first lens group 1G, the aperture stop S, and the second lens group 2G are integrated, and are moved in the optical axis direction to perform focusing.
In the above embodiment, the second R lens group 2RG is composed of one positive lens, but may be composed of a plurality of lenses. However, by configuring the second R lens group 2RG with a minimum number of one, there is an effect of minimizing the thickness in the optical axis direction and suppressing the increase in the radial direction of the second R lens group 2RG.
FIG. 1 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the imaging optical system. In addition, in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code, each reference code shown in FIG. 1 is used independently for each embodiment, and therefore, the same reference code as in FIGS. Is attached.
In Example 1, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 5.40, Fno = 1.91, and ω = 29.43, respectively. The optical characteristics of the optical elements in Example 1, such as the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, are as shown in Table 1 below.
光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカ名を、OHARA(株式会社オハラ)として略記している。
これらは、他の実施例についても同様である。
本実施例1の場合、条件式(1)〜条件式(4)に対応する値は、下記の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(4)を満足している。
条件式計算結果
(1) 0.520
(2) 0.058
(3) 0.275
(4) 0.213
The name of the manufacturer is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) after the glass type name of the glass material of the optical glass lens.
The same applies to the other embodiments.
In the case of Example 1, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) are as follows, and satisfy the conditional expressions (1) to (4), respectively.
Conditional formula calculation result (1) 0.520
(2) 0.058
(3) 0.275
(4) 0.213
また、図6に、実施例1に係る撮像光学系のd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。
なお、図6の収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図における細線はd線、太線はg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
実施例1における撮像光学系の収差は、十分に補正されている。
第1の実施の形態に係る実施例1のように撮像光学系を構成することで、半画角29°程度の広画角、F2程度以下の大口径で、十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、7枚の研磨球面のみから構成された低コストで、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現し得ることが、明らかである。
FIG. 6 shows aberration curves of various aberrations in the d-line and g-line of the imaging optical system according to Example 1, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration.
In the aberration curve diagram of FIG. 6, the broken line in spherical aberration represents the sine condition, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, in each aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration, the thin line represents the d line and the thick line represents the g line. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
The aberration of the imaging optical system in Example 1 is sufficiently corrected.
By configuring the imaging optical system as in Example 1 according to the first embodiment, it is sufficiently small and has low distortion with a wide field angle of about 29 ° and a large aperture of about F2 or less. Obviously, it is possible to realize an imaging optical system that can ensure a very good image performance at a low cost, which is composed of only seven polished spherical surfaces.
〔第2の実施の形態〕
図2に本発明の第2の実施の形態に係る実施例2の撮像光学系の光学配置を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 2 shows an optical arrangement of the imaging optical system of Example 2 according to the second embodiment of the present invention.
本発明の実施例2に係る撮像光学系は、図2に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置しており、第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる6群7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第4レンズL4により第1レンズ群1Gを構成している。第5レンズL5〜第7レンズL7により第2レンズ群2Gを構成している。そして第5レンズL5および第6レンズL6により正の屈折力を有する第2Fレンズ群2FGを構成している。第7レンズL7により正の屈折力を有する第2Rレンズ群2RGを構成している。つまり、図2に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群1G、開口絞りS、第2Fレンズ群2FGおよび第2Rレンズ群2RGを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
As shown in FIG. 2, the imaging optical system according to Example 2 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens from the object side toward the image plane side. L4, aperture stop S, fifth lens L5, sixth lens L6, and seventh lens L7 are disposed. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and so-called six groups. It has 7 sheets.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group 1G is configured by the first lens L1 to the fourth lens L4. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a second lens group 2G. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 constitute a second F lens group 2FG having a positive refractive power. The seventh lens L7 constitutes a second R lens group 2RG having a positive refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 2 has a configuration in which the first lens group 1G, the aperture stop S, the second F lens group 2FG, and the second R lens group 2RG are sequentially arranged from the object side to the image plane side. It is said.
詳細には、第1レンズ群1Gは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズ、即ち、物体側面に凸形状を有する正レンズからなる第1レンズL1、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第2レンズL2と、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像面側に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第3レンズL3、物体側面に凸形状を有する正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4を配置して負の屈折力を示すように構成している。
第1レンズ群1Gと第2レンズ群2Gとの間に開口絞りSを配置している。
第2Fレンズ群2FGは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、物体側と像面側の面が同じ曲率の両凸形状をなす正レンズからなる第6レンズL6と、を配置して、正の屈折力を示すように構成している。第2Fレンズ群2FGの第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して接着剤にて貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
Specifically, the first lens group 1G is formed from a positive lens having a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side sequentially from the object side to the image surface side, that is, a positive lens having a convex shape on the object side surface. The first lens L1, the negative lens having a negative meniscus shape with the concave surface facing the image surface side, that is, the second lens L2 made of a negative meniscus negative lens having the concave shape on the image side surface, and the concave surface on the image surface side A negative meniscus lens having a negative meniscus shape, i.e., a third lens L3 having a negative meniscus negative lens having a concave shape on the image surface side, and a positive lens having a positive meniscus shape having a convex shape on the object side surface. The fourth lens L4 is arranged so as to exhibit negative refractive power.
An aperture stop S is disposed between the first lens group 1G and the second lens group 2G.
The second F lens group 2FG includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a negative lens having a concave shape with a concave surface having a larger curvature than the object side surface. A sixth lens L6, which is a positive lens having a biconvex shape with the same curvature on the object side surface and the image surface side surface, is arranged so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the fifth lens L5 and the sixth lens L6 of the second F lens group 2FG are closely bonded to each other and bonded together to form a cemented lens composed of two lenses. Yes.
第2Rレンズ群2RGは、像面側と物体側の面が同じ曲率よりなる両凸形状の正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第2レンズ群2Gの後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスFが配置される。
フォーカシングを行う場合には、第1レンズ群1G、開口絞りS、第2レンズ群2Gが一体となり、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
第2Rレンズ群2RGは、上記実施の形態においては、正レンズ1枚で構成したものを示しているが、複数枚のレンズで構成してもよい。但し、第2Rレンズ群2RGを1枚という最少枚数で構成することで、光軸方向の厚みを最小限にとどめ、第2Rレンズ群2RGの径方向の大型化を抑制する効果がある。
The second R lens group 2RG is configured to have a positive refractive power by disposing a seventh lens L7 formed of a biconvex positive lens having the same curvature on the image side and the object side.
Further, behind the second lens group 2G, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass F shown is arranged.
When performing focusing, the first lens group 1G, the aperture stop S, and the second lens group 2G are integrated, and are moved in the optical axis direction to perform focusing.
In the above embodiment, the second R lens group 2RG is composed of one positive lens, but may be composed of a plurality of lenses. However, by configuring the second R lens group 2RG with a minimum number of one, there is an effect of minimizing the thickness in the optical axis direction and suppressing the increase in the radial direction of the second R lens group 2RG.
図2には、撮像光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図2に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1と共通の参照符号を付している。
この実施例2においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=5.41、Fno=1.91、ω=29.37であり、この実施例2における各光学要素における光学面の曲率半径R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表2の通りである。
FIG. 2 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the imaging optical system. 2 are used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. ing.
In Example 2, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 5.41, Fno = 1.91, and ω = 29.37, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 2, such as the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, are as shown in Table 2 below.
光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカ名を、OHARA(株式会社オハラ)として略記している。
これらは、他の実施例についても同様である。
本実施例2の場合、条件式(1)〜条件式(4)に対応する値は、下記の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(4)を満足している。
条件式計算結果
(1) 0.529
(2) 0.063
(3) 0.276
(4) 0.221
また、図7に、実施例2に係る撮像光学系のd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。
The name of the manufacturer is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) after the glass type name of the glass material of the optical glass lens.
The same applies to the other embodiments.
In the case of Example 2, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) are as follows and satisfy the conditional expressions (1) to (4), respectively.
Conditional expression calculation result (1) 0.529
(2) 0.063
(3) 0.276
(4) 0.221
In addition, FIG. 7 shows aberration curves of various aberrations in the d-line and g-line of the imaging optical system according to Example 2, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration.
なお、図7の収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図における細線はd線、太線はg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
実施例2における撮像光学系の収差は、十分に補正されている。
第2の実施の形態に係る実施例2のように撮像光学系を構成することで、半画角29°程度の広画角、F2程度以下の大口径で、十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、7枚の研磨球面のみから構成された低コストで、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現し得ることが明らかである。
In the aberration curve diagram of FIG. 7, the broken line in spherical aberration represents the sine condition, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, in each aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration, the thin line represents the d line and the thick line represents the g line. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
The aberration of the imaging optical system in Example 2 is sufficiently corrected.
By configuring the imaging optical system as in Example 2 according to the second embodiment, it is sufficiently small and has low distortion with a wide field angle of about 29 ° and a large aperture of about F2 or less. Obviously, it is possible to realize an imaging optical system that is configured by only seven polished spherical surfaces and can ensure a very good image performance at a low cost.
〔第3の実施の形態〕
図3に本発明の第3の実施の形態に係る実施例3の撮像光学系の光学配置を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 3 shows an optical arrangement of the imaging optical system of Example 3 according to the third embodiment of the present invention.
本発明の実施例3に係る撮像光学系は、図3に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7、第8レンズL8を配置しており、第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる7群8枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第4レンズL4により第1レンズ群1Gを構成している。第5レンズL5〜第8レンズL8により第2レンズ群2Gを構成している。そして第5レンズL5および第6レンズL6により正の屈折力を有する第2Fレンズ群2FGを構成している。第7レンズL7および第8レンズL8により正の屈折力を有する第2Rレンズ群2RGを構成している。つまり、図3に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群1G、開口絞りS、第2Fレンズ群2FGおよび第2Rレンズ群2RGを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
As shown in FIG. 3, the imaging optical system according to Example 3 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens from the object side to the image plane side. L4, aperture stop S, fifth lens L5, sixth lens L6, seventh lens L7, and eighth lens L8 are disposed. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens. , So-called 7 groups, 8 sheets.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group 1G is configured by the first lens L1 to the fourth lens L4. The fifth lens L5 to the eighth lens L8 constitute a second lens group 2G. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 constitute a second F lens group 2FG having a positive refractive power. The seventh lens L7 and the eighth lens L8 constitute a second R lens group 2RG having a positive refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 3 has a configuration in which the first lens group 1G, the aperture stop S, the second F lens group 2FG, and the second R lens group 2RG are sequentially arranged from the object side to the image plane side. It is said.
詳細には、第1レンズ群1Gは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズ、即ち、物体側面に凸形状を有する正レンズからなる第1レンズL1、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第2レンズL2と、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第3レンズL3、物体側面に凸形状を有する正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4を配置して負の屈折力を示すように構成している。
第1レンズ群1Gと第2レンズ群2Gとの間に開口絞りSを配置している。
第2Fレンズ群2FGは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第6レンズL6と、を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
Specifically, the first lens group 1G is formed from a positive lens having a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side sequentially from the object side to the image surface side, that is, a positive lens having a convex shape on the object side surface. The first lens L1, the negative lens having a negative meniscus shape with the concave surface facing the image surface side, that is, the second lens L2 made of a negative meniscus negative lens having the concave shape on the image side surface, and the concave surface on the image surface side A negative lens having a negative meniscus shape facing the lens, that is, a third lens L3 composed of a negative meniscus negative lens having a concave shape on the image side surface, and a positive lens comprising a positive meniscus shape having a convex shape on the object side surface. Four lenses L4 are arranged to show negative refractive power.
An aperture stop S is disposed between the first lens group 1G and the second lens group 2G.
The second F lens group 2FG includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a negative lens having a concave shape with a concave surface having a larger curvature than the object side surface. A sixth lens L6 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the surface on the image side facing the object side is arranged so as to exhibit positive refractive power.
第2Fレンズ群2FGの第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して接着剤にて貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第2Rレンズ群2RGは、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第7レンズL7と、物体側に像面側の面より、曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズL8を配置して正の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第2レンズ群2Gの後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスFが配置される。
フォーカシングを行う場合には、第1レンズ群1G、開口絞りS、第2レンズ群2Gが一体となり、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
第2Rレンズ群2RGは、上記実施の形態においては、正レンズ2枚で構成したものを示している。
The two lenses of the fifth lens L5 and the sixth lens L6 of the second F lens group 2FG are closely bonded to each other and bonded together to form a cemented lens composed of two lenses. Yes. The second R lens group 2RG includes a seventh lens L7 formed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object-side surface toward the image surface side, and a curvature of the object-side surface from the image-side surface. A positive lens L8 having a biconvex shape with a large convex surface facing is arranged to show positive refractive power.
Further, behind the second lens group 2G, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass F shown is arranged.
When performing focusing, the first lens group 1G, the aperture stop S, and the second lens group 2G are integrated, and are moved in the optical axis direction to perform focusing.
In the above embodiment, the second R lens group 2RG is constituted by two positive lenses.
図3には、撮像光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図3に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1および図2と共通の参照符号を付している。
この実施例3においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=5.40、Fno=1.90、ω=29.35であり、この実施例3における各光学要素における光学面の曲率半径R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表3の通りである。
FIG. 3 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the imaging optical system. Note that each reference symbol shown in FIG. 3 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, a reference symbol common to FIGS. 1 and 2 is used. Is attached.
In Example 3, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 5.40, Fno = 1.90, and ω = 29.35, respectively. In Table 3, the optical characteristics of each optical element, such as the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, are as shown in Table 3 below.
光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカ名を、OHARA(株式会社オハラ)として略記している。
これらは、他の実施例についても同様である。
本実施例3の場合、条件式(1)〜条件式(4)に対応する値は、下記の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(4)を満足している。
条件式計算結果
(1) 0.494
(2) 0.093
(3) 0.275
(4) 0.225
また、図8に、実施例3に係る撮像光学系のd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。
The name of the manufacturer is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) after the glass type name of the glass material of the optical glass lens.
The same applies to the other embodiments.
In the case of Example 3, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) are as follows and satisfy the conditional expressions (1) to (4), respectively.
Conditional expression calculation result (1) 0.494
(2) 0.093
(3) 0.275
(4) 0.225
FIG. 8 shows aberration curves of various aberrations in the d-line and g-line of the imaging optical system according to Example 3, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration.
なお、図8の収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図における細線はd線、太線はg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
実施例3における撮像光学系の収差は、十分に補正されている。
第3の実施の形態に係る実施例3のように撮像光学系を構成することで、半画角29°程度の広画角、F2程度以下の大口径で、十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、8枚の研磨球面のみから構成された低コストで、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現し得ることが、明らかである。
In the aberration curve diagram of FIG. 8, the broken line in spherical aberration represents the sine condition, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, in each aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration, the thin line represents the d line and the thick line represents the g line. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
The aberration of the imaging optical system in Example 3 is sufficiently corrected.
By configuring the imaging optical system as in Example 3 according to the third embodiment, it is sufficiently small and has low distortion with a wide field angle of about 29 ° and a large aperture of about F2 or less. Obviously, it is possible to realize an image pickup optical system that is configured by only eight polished spherical surfaces and can ensure a very good image performance.
〔第4の実施の形態〕
図4に本発明の第4の実施の形態に係る実施例4の撮像光学系の光学配置を示す。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 shows an optical arrangement of the imaging optical system of Example 4 according to the fourth embodiment of the present invention.
本発明の実施例4に係る撮像光学系は、図4に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置しており、第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる6群7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第4レンズL4により第1レンズ群1Gを構成している。第5レンズL5〜第7レンズL7により第2レンズ群2Gを構成している。そして第5レンズL5および第6レンズL6により正の屈折力を有する第2Fレンズ群2FGを構成している。第7レンズL7により正の屈折力を有する第2Rレンズ群2RGを構成している。つまり、図4に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群1G、開口絞りS、第2Fレンズ群2FGおよび第2Rレンズ群2RGを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
As shown in FIG. 4, the imaging optical system according to Example 4 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens from the object side toward the image plane side. L4, aperture stop S, fifth lens L5, sixth lens L6, and seventh lens L7 are disposed. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and so-called six groups. It has 7 sheets.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group 1G is configured by the first lens L1 to the fourth lens L4. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a second lens group 2G. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 constitute a second F lens group 2FG having a positive refractive power. The seventh lens L7 constitutes a second R lens group 2RG having a positive refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 4 has a configuration in which the first lens group 1G, the aperture stop S, the second F lens group 2FG, and the second R lens group 2RG are sequentially arranged from the object side to the image plane side. It is said.
詳細には、第1レンズ群1Gは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズ、即ち、物体側面に凸形状を有する正レンズからなる第1レンズL1、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第2レンズL2と、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第3レンズL3、物体側面に凸形状を有する正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4を配置して負の屈折力を示すように構成している。
第1レンズ群1Gと第2レンズ群2Gとの間に開口絞りSを配置している。
第2Fレンズ群2FGは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第6レンズL6と、を配置して、正の屈折力を示すように構成している。第2Fレンズ群2FGの第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して接着剤にて貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第2Rレンズ群2RGは、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面よりなる両凸形状の正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
Specifically, the first lens group 1G is formed from a positive lens having a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side sequentially from the object side to the image surface side, that is, a positive lens having a convex shape on the object side surface. The first lens L1, the negative lens having a negative meniscus shape with the concave surface facing the image surface side, that is, the second lens L2 made of a negative meniscus negative lens having the concave shape on the image side surface, and the concave surface on the image surface side A negative lens having a negative meniscus shape facing the lens, that is, a third lens L3 composed of a negative meniscus negative lens having a concave shape on the image side surface, and a positive lens comprising a positive meniscus shape having a convex shape on the object side surface. Four lenses L4 are arranged to show negative refractive power.
An aperture stop S is disposed between the first lens group 1G and the second lens group 2G.
The second F lens group 2FG includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a negative lens having a concave shape with a concave surface having a larger curvature than the object side surface. A sixth lens L6, which is a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object-side surface, is disposed on the image surface side so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the fifth lens L5 and the sixth lens L6 of the second F lens group 2FG are closely bonded to each other and bonded together to form a cemented lens composed of two lenses. Yes. The second R lens group 2RG includes a seventh lens L7, which is a biconvex positive lens made of a convex surface having a larger curvature than the surface on the image side, on the object side, and is configured to exhibit positive refractive power. Yes.
そして、さらに、これら第2レンズ群2Gの後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスFが配置される。
フォーカシングを行う場合には、第1レンズ群1G、開口絞りS、第2レンズ群2Gが一体となり、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
第2Rレンズ群2RGは、上記実施の形態においては、正レンズ1枚で構成したものを示しているが、複数枚のレンズで構成してもよい。但し、第2Rレンズ群2RGを1枚という最少枚数で構成することで、光軸方向の厚みを最小限にとどめ、第2Rレンズ群2RGの径方向の大型化を抑制する効果がある。
図4には、撮像光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図4に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1〜図3と共通の参照符号を付している。
この実施例4においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=5.40、Fno=1.91、ω=29.40であり、この実施例4における各光学要素における光学面の曲率半径R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表4の通りである。
Further, behind the second lens group 2G, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass F shown is arranged.
When performing focusing, the first lens group 1G, the aperture stop S, and the second lens group 2G are integrated, and are moved in the optical axis direction to perform focusing.
In the above embodiment, the second R lens group 2RG is composed of one positive lens, but may be composed of a plurality of lenses. However, by configuring the second R lens group 2RG with a minimum number of one, there is an effect of minimizing the thickness in the optical axis direction and suppressing the increase in the radial direction of the second R lens group 2RG.
FIG. 4 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the imaging optical system. In addition, in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code, each reference code shown in FIG. 4 is used independently for each embodiment, and therefore, the same reference code as in FIGS. Is attached.
In Example 4, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 5.40, Fno = 1.91, and ω = 29.40, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 4, such as the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, are as shown in Table 4 below.
光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカ名を、OHARA(株式会社オハラ)として略記している。
これらは、他の実施例についても同様である。
本実施例1の場合、条件式(1)〜条件式(4)に対応する値は、下記の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(4)を満足している。
条件式計算結果
(1) 0.515
(2) 0.162
(3) 0.257
(4) 0.270
また、図9に、実施例4に係る撮像光学系のd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。
The name of the manufacturer is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) after the glass type name of the glass material of the optical glass lens.
The same applies to the other embodiments.
In the case of Example 1, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) are as follows, and satisfy the conditional expressions (1) to (4), respectively.
Conditional formula calculation result (1) 0.515
(2) 0.162
(3) 0.257
(4) 0.270
FIG. 9 shows aberration curves of various aberrations in the d-line and g-line of the imaging optical system according to Example 4, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration.
なお、図9の収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図における細線はd線、太線はg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
実施例4における撮像光学系の収差は、十分に補正されている。
第4の実施の形態に係る実施例4のように撮像光学系を構成することで、半画角29°程度の広画角、F2程度以下の大口径で、十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、7枚の研磨球面のみから構成された低コストで、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現し得ることが、明らかである。
In the aberration curve diagram of FIG. 9, the broken line in spherical aberration represents a sine condition, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, in each aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration, the thin line represents the d line and the thick line represents the g line. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
The aberration of the imaging optical system in Example 4 is sufficiently corrected.
By configuring the imaging optical system as in Example 4 according to the fourth embodiment, it is sufficiently small and has low distortion with a wide field angle of about 29 ° and a large aperture of about F2 or less. Obviously, it is possible to realize an imaging optical system that can ensure a very good image performance at a low cost, which is composed of only seven polished spherical surfaces.
〔第5の実施の形態〕
図5に本発明の第5の実施の形態に係る実施例5の撮像光学系の光学配置を示す。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5 shows an optical arrangement of the imaging optical system of Example 5 according to the fifth embodiment of the present invention.
本発明の実施例5に係る撮像光学系は、図5に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7および第8レンズL8を配置しており、第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる7群8枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第4レンズL4により第1レンズ群1Gを構成している。第5レンズL5〜第8レンズL8により第2レンズ群2Gを構成している。そして第5レンズL5および第6レンズL6により正の屈折力を有する第2Fレンズ群2FGを構成している。第7レンズL7および第8レンズL8により正の屈折力を有する第2Rレンズ群2RGを構成している。つまり、図5に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群1G、開口絞りS、第2Fレンズ群2FGおよび第2Rレンズ群2RGを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
As shown in FIG. 5, the imaging optical system according to Example 5 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens from the object side toward the image plane side. L4, aperture stop S, fifth lens L5, sixth lens L6, seventh lens L7 and eighth lens L8 are arranged, and the fifth lens L5 and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens. , So-called 7 groups, 8 sheets.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group 1G is configured by the first lens L1 to the fourth lens L4. The fifth lens L5 to the eighth lens L8 constitute a second lens group 2G. The fifth lens L5 and the sixth lens L6 constitute a second F lens group 2FG having a positive refractive power. The seventh lens L7 and the eighth lens L8 constitute a second R lens group 2RG having a positive refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 5 has a configuration in which the first lens group 1G, the aperture stop S, the second F lens group 2FG, and the second R lens group 2RG are sequentially arranged from the object side to the image plane side. It is said.
詳細には、第1レンズ群1Gは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズ、即ち、物体側面に凸形状を有する正レンズからなる第1レンズL1、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第2レンズL2と、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズ、即ち、像側面に凹形状を有する負メニスカス形状の負レンズからなる第3レンズL3、物体側面に凸形状を有する正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4を配置して負の屈折力を示すように構成している。
第1レンズ群1Gと第2レンズ群2Gとの間に開口絞りSを配置している。
第2Fレンズ群2FGは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第6レンズL6と、を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
Specifically, the first lens group 1G is formed from a positive lens having a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side sequentially from the object side to the image surface side, that is, a positive lens having a convex shape on the object side surface. The first lens L1, the negative lens having a negative meniscus shape with the concave surface facing the image surface side, that is, the second lens L2 made of a negative meniscus negative lens having the concave shape on the image side surface, and the concave surface on the image surface side A negative lens having a negative meniscus shape facing the lens, that is, a third lens L3 composed of a negative meniscus negative lens having a concave shape on the image side surface, and a positive lens comprising a positive meniscus shape having a convex shape on the object side surface. Four lenses L4 are arranged to show negative refractive power.
An aperture stop S is disposed between the first lens group 1G and the second lens group 2G.
The second F lens group 2FG includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a negative lens having a concave shape with a concave surface having a larger curvature than the object side surface. A sixth lens L6, which is a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object-side surface, is disposed on the image surface side so as to exhibit positive refractive power.
第2Fレンズ群2FGの第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して接着剤にて貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第2Rレンズ群2RGは、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第7レンズL7と、像側面に凸形状を有する正メニスカス形状の正レンズからなる第8レンズL8を配置して正の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第2レンズ群2Gの後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスFが配置される。
フォーカシングを行う場合には、第1レンズ群1G、開口絞りS、第2レンズ群2Gが一体となり、光軸方向に移動してフォーカシングを行う。
The two lenses of the fifth lens L5 and the sixth lens L6 of the second F lens group 2FG are closely bonded to each other and bonded together to form a cemented lens composed of two lenses. Yes. The second R lens group 2RG includes a seventh lens L7 composed of a biconvex positive lens having a convex surface having a larger curvature on the image surface side than the object side surface, and a positive meniscus positive lens having a convex shape on the image side surface. An eighth lens L8 made of is arranged so as to exhibit positive refractive power.
Further, behind the second lens group 2G, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass F shown is arranged.
When performing focusing, the first lens group 1G, the aperture stop S, and the second lens group 2G are integrated, and are moved in the optical axis direction to perform focusing.
第2Rレンズ群2RGは、この第5の実施の形態においては、正レンズ2枚で構成したものを示している。
図5には、撮像光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図5に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1〜図4と共通の参照符号を付している。
この実施例5においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=5.40、Fno=1.91、ω=29.33であり、この実施例5における各光学要素における光学面の曲率半径R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表5の通りである。
In the fifth embodiment, the second R lens group 2RG is composed of two positive lenses.
FIG. 5 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the imaging optical system. Note that each reference symbol shown in FIG. 5 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, the reference symbol common to FIGS. Is attached.
In Example 5, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 5.40, Fno = 1.91, and ω = 29.33, respectively. In Table 5, the optical characteristics of each optical element, such as the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, are as shown in Table 5 below.
光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカ名を、OHARA(株式会社オハラ)として略記している。
本実施例5の場合、条件式(1)〜条件式(4)に対応する値は、下記の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(4)を満足している。
条件式計算結果
(1) 0.725
(2) 0.101
(3) 0.303
(4) 0.196
The name of the manufacturer is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) after the glass type name of the glass material of the optical glass lens.
In the case of the fifth embodiment, values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) are as follows, and satisfy the conditional expressions (1) to (4), respectively.
Conditional expression calculation result (1) 0.725
(2) 0.101
(3) 0.303
(4) 0.196
また、図10に、実施例5に係る撮像光学系のd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。
なお、図10の収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図における細線はd線、太線はg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
実施例5における撮像光学系の収差は、十分に補正されている。
第5の実施の形態に係る実施例5のように撮像光学系を構成することで、半画角29°程度の広画角、F2程度以下の大口径で、十分に小型で、低ディストーションを保ちながら、8枚の研磨球面のみから構成された低コストで、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現し得ることが、明らかである。
FIG. 10 shows aberration curves of various aberrations in the d-line and g-line of the imaging optical system according to Example 5, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration.
In the aberration curve diagram of FIG. 10, the broken line in spherical aberration represents the sine condition, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, in each aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration, the thin line represents the d line and the thick line represents the g line. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.
The aberration of the imaging optical system in Example 5 is sufficiently corrected.
By configuring the imaging optical system as in Example 5 according to the fifth embodiment, it is sufficiently small and has low distortion with a wide field angle of about 29 ° and a large aperture of about F2 or less. Obviously, it is possible to realize an image pickup optical system that is configured by only eight polished spherical surfaces and can ensure a very good image performance.
〔第6の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第1の実施の形態〜第5の実施の形態に係る撮像光学系を採用して構成した本発明の第6の実施の形態に係る装置としてのデジタルカメラについて図11〜図13を参照して説明する。なお、本発明の第6の実施の形態に係る装置は、デジタルカメラやビデオカメラや銀塩フィルムカメラや車載カメラやステレオカメラ等の撮像装置、PDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯情報端末装置、光学センサ等の検査装置、プロジェクタ等の投影装置、等の装置を含む。図11は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図12は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図13は、デジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、デジタルカメラを例にとってカメラ装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係る撮像光学系を採用してもよい。
また、いわゆるPDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯情報端末装置のような各種装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような情報装置も外観は若干異にするもののデジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置における撮像用光学系として、採用してもよい。
[Sixth Embodiment]
Next, a digital camera as an apparatus according to the sixth embodiment of the present invention configured by adopting the imaging optical system according to the first to fifth embodiments of the present invention described above will be described. This will be described with reference to FIGS. Note that the apparatus according to the sixth embodiment of the present invention includes portable information such as a digital camera, a video camera, a silver halide film camera, an in-vehicle camera, a stereo camera and the like, a PDA (personal data assistant), a mobile phone and the like. It includes devices such as terminal devices, inspection devices such as optical sensors, and projection devices such as projectors. FIG. 11 is a perspective view schematically showing the external appearance of the digital camera viewed from the front side that is the object side, that is, the subject side, and FIG. 12 is a schematic external view of the digital camera viewed from the back side that is the photographer side. FIG. 13 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a digital camera. Here, the camera apparatus has been described by taking a digital camera as an example, but the imaging optical system according to the present invention may be employed in a silver salt film camera that uses a silver salt film as a conventional image recording medium.
In addition, various devices such as a so-called PDA (personal data assistant) and a portable information terminal device such as a cellular phone, which incorporate a camera function, are widely used. Although such an information device has a slightly different appearance, it includes substantially the same functions and configuration as a digital camera, and may be employed as an imaging optical system in such an information device.
図11〜図13に示すように、デジタルカメラは、撮影レンズ1、光学ファインダ2、ストロボ(フラッシュライト)3、シャッタボタン4、カメラボディ5、電源スイッチ6、液晶モニタ7、操作ボタン8、メモリカードスロット9等を具備している。さらに、図13に示すように、デジタルカメラは、中央演算装置(CPU)11、画像処理装置12、受光素子13、信号処理装置14、半導体メモリ15および通信カード等16を備えている。
デジタルカメラは、撮像用光学系としての撮影レンズ1と、CMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子またはCCD(電荷結合素子)撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子13とを有しており、撮影レンズ1によって結像される被写体(物体)光学像を受光素子13によって読み取る。この撮影レンズ1として、上述した第1〜第5の実施の形態において説明したような本発明に係る撮像光学系を用いる。
受光素子13の出力は、中央演算装置11によって制御される信号処理装置14によって処理され、デジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなデジタルカメラは、撮像された画像(撮影画像)をデジタル情報に変換する機能を含んでおり、この機能は、実質的に、受光素子13、信号処理装置14およびこれらを制御する中央演算装置(CPU)11等により構成される。
As shown in FIGS. 11 to 13, the digital camera includes a photographing lens 1, an optical viewfinder 2, a strobe (flashlight) 3, a shutter button 4, a camera body 5, a power switch 6, a liquid crystal monitor 7, an operation button 8, a memory. A card slot 9 and the like are provided. Further, as shown in FIG. 13, the digital camera includes a central processing unit (CPU) 11, an image processing device 12, a light receiving element 13, a signal processing device 14, a semiconductor memory 15 and a communication card 16.
The digital camera includes a photographing lens 1 as an imaging optical system and a light receiving element 13 configured as an image sensor using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) imaging element or a CCD (charge coupled device) imaging element. The light receiving element 13 reads an optical image of a subject (object) formed by the photographing lens 1. As the photographing lens 1, the imaging optical system according to the present invention as described in the first to fifth embodiments is used.
The output of the light receiving element 13 is processed by a signal processing device 14 controlled by the central processing unit 11 and converted into digital image information. That is, such a digital camera includes a function of converting a captured image (photographed image) into digital information. This function substantially controls the light receiving element 13, the signal processing device 14, and these. A central processing unit (CPU) 11 is configured.
信号処理装置14によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置11によって制御される画像処理装置12において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ15に記録される。この場合、半導体メモリ15は、メモリカードスロット9に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に(オンボードで)内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ7には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ15に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ15に記録した画像は、通信カードスロット(図示していない)に装填した通信カード等16を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ1は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア(図示していない)により覆われており、ユーザが電源スイッチ6を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。
多くの場合、シャッタボタン4の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係る撮像光学系(請求項1〜請求項8で定義され、あるいは前述した実施例1〜実施例5に示される撮像光学系)におけるフォーカシングは、第1レンズ群、開口絞り、第2レンズ群を一体的に移動するものとして、複数群の光学系の一部のレンズ群の移動、もしくは受光素子の移動などによって行うようにしてもより。
The image information digitized by the signal processing device 14 is subjected to predetermined image processing in the image processing device 12 which is also controlled by the central processing unit 11 and then recorded in the semiconductor memory 15 such as a nonvolatile memory. In this case, the semiconductor memory 15 may be a memory card loaded in the memory card slot 9 or a semiconductor memory built in the camera body (onboard). The liquid crystal monitor 7 can display an image being shot, and can display an image recorded in the semiconductor memory 15. The image recorded in the semiconductor memory 15 can also be transmitted to the outside via a communication card 16 or the like loaded in a communication card slot (not shown).
When the camera is carried, the objective surface of the photographic lens 1 is covered with a lens barrier (not shown). When the user operates the power switch 6 to turn on the power, the lens barrier is opened and the objective surface is The structure is exposed.
In many cases, focusing is performed by half-pressing the shutter button 4. Focusing in the image pickup optical system according to the present invention (the image pickup optical system defined in claims 1 to 8 or shown in the first to fifth embodiments described above) includes the first lens group, the aperture stop, The lens group may be moved as a single unit by moving some lens groups of a plurality of optical systems or moving a light receiving element.
シャッタボタン4をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ15に記録した画像を液晶モニタ7に表示させたり、通信カード等16を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン8を所定のごとく操作する。半導体メモリ15および通信カード等16は、メモリカードスロット9および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
上述のようなデジタルカメラ(カメラ装置)、特に、自動車に搭載して、衝突事故時の撮像や自動車運転時の撮像を司る車載カメラ装置やステレオカメラ装置あるいは、携帯情報端末装置には、既に述べた通り、第1〜第5の実施の形態に示されたような撮像光学系を用いて構成した撮影レンズ1を撮像用光学系として使用することができる。したがって、低ディストーションでありながら、小型、高性能且つ全画角58°程度の広画角であり、Fナンバが2程度以下の大口径であり、研磨面のみから構成された低コストの撮像光学系を使用した高画質で小型のカメラ装置、ステレオカメラ装置あるいは、または携帯情報端末装置等の装置を実現することができる(請求項10に対応する)。
尚、上述した撮像光学系は、デジタルカメラに用いる撮影光学系、ビデオカメラに用いる撮影光学系、銀塩カメラに用いる撮影光学系、光学センサに用いる光学系、投影光学系に用いる投影光学系等の分野において、適用することができる。
When the shutter button 4 is further pushed down to the fully depressed state, photographing is performed, and then the processing as described above is performed.
When the image recorded in the semiconductor memory 15 is displayed on the liquid crystal monitor 7 or transmitted to the outside via the communication card 16 or the like, the operation button 8 is operated in a predetermined manner. The semiconductor memory 15 and the communication card 16 are used by being loaded into dedicated or general-purpose slots such as the memory card slot 9 and the communication card slot.
The above-described digital camera (camera device), particularly an in-vehicle camera device, a stereo camera device, or a portable information terminal device that is mounted on a vehicle and controls imaging at the time of a collision accident or driving of a vehicle, has already been described. As described above, the photographic lens 1 configured using the imaging optical system as shown in the first to fifth embodiments can be used as the imaging optical system. Therefore, it is a low-cost imaging optical system that is small, has high performance, has a wide field angle of about 58 °, has a large F number of about 2 or less, and is composed only of a polished surface. A high-quality and small camera device, stereo camera device, or portable information terminal device using the system can be realized (corresponding to claim 10).
Note that the imaging optical system described above includes a shooting optical system used for a digital camera, a shooting optical system used for a video camera, a shooting optical system used for a silver salt camera, an optical system used for an optical sensor, a projection optical system used for a projection optical system, and the like. It can be applied in the field of
1G 第1レンズ群
2G 第2レンズ群
2FG 第2Fレンズ群
2RG 第2Rレンズ群
L1〜L8 第1レンズ〜第8レンズ
S 開口絞り
F フィルタ
1G 1st lens group 2G 2nd lens group 2FG 2F lens group 2RG 2R lens group L1 to L8 1st lens to 8th lens S Aperture stop F filter
特開2012−220741号公報(特許第5736924号)JP 2012-220741 A (Patent No. 5736924) 特開平10−31153号公報(特許第4004587号)JP 10-31153 A (Patent No. 4004587) 特開平11−211977号公報(特許第4052493号)JP 11-211977 A (Patent No. 4052493) 特開2010−176016号公報(特許第5458586号)JP 2010-176016 A (Patent No. 5458586) 特開2010−176017号公報(特許第5316035号)JP 2010-176017 A (Patent No. 5316035)

Claims (10)

  1. 物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
    前記第1レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、負レンズと、正レンズから構成され、
    前記第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、正レンズを有することを特徴とする撮像光学系。
    In order from the object side, the first lens group having a negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power,
    The first lens group includes, in order from the object side, a positive lens, a negative lens, a negative lens, and a positive lens.
    The imaging optical system, wherein the second lens group includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a positive lens.
  2. 請求項1に記載の撮像光学系において、前記第1レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する前記正レンズと、像側面に凹形状を有する前記負レンズと、像側面に凹形状を有する前記負レンズと、物体側面に凸形状を有する前記正レンズとから構成されていることを特徴とする撮像光学系。   The imaging optical system according to claim 1, wherein the first lens group includes, in order from the object side, the positive lens having a convex shape on the object side, the negative lens having a concave shape on the image side surface, and an image side surface. An imaging optical system comprising the negative lens having a concave shape and the positive lens having a convex shape on an object side surface.
  3. 請求項1または請求項2に記載の撮像光学系において、前記第1レンズ群内の最も像側の前記正レンズが正メニスカスレンズであり、前記第2レンズ群内の最も物体側の前記負レンズの物体側面が凹形状であることを特徴とする撮像光学系。   3. The imaging optical system according to claim 1, wherein the positive lens on the most image side in the first lens group is a positive meniscus lens, and the negative lens on the most object side in the second lens group. An imaging optical system characterized in that the object side surface of the lens has a concave shape.
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系において、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする撮像光学系。
    0.20<|f/fa|<1.00 (1)
    ただし、fは全系の焦点距離faは前記第1レンズ群の最も像側の面と、前記第2レンズ群の最も物体側の面とで形成される空気レンズの焦点距離を表す。
    The imaging optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
    0.20 <| f / fa | <1.00 (1)
    Here, f represents the focal length fa of the entire system, and the focal length of the air lens formed by the most image side surface of the first lens group and the most object side surface of the second lens group.
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の撮像光学系において、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする撮像光学系。
    0.01<|f/f1|<0.50 (2)
    ただし、fは全系の焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を表す。
    5. The imaging optical system according to claim 1, wherein the imaging optical system satisfies the following conditional expression (2): 6.
    0.01 <| f / f1 | <0.50 (2)
    However, f represents the focal length of the entire system, and f1 represents the focal length of the first lens group.
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の撮像光学系において、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする撮像光学系。
    0.10<f/AL<0.45 (3)
    ただし、ALは無限遠合焦時における前記第1レンズ群の第1面から像面までの光軸上距離を表す。
    6. The imaging optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
    0.10 <f / AL <0.45 (3)
    Here, AL represents the distance on the optical axis from the first surface of the first lens group to the image plane when focusing on infinity.
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の撮像光学系において、前記第1レンズ群の最も物体側の前記正レンズが正メニスカスレンズであることを特徴とする撮像光学系。   The imaging optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein the positive lens closest to the object side of the first lens group is a positive meniscus lens.
  8. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の撮像光学系において、前記第2レンズ群は、全体として正の第2Fレンズ群と、全体として正の第2Rレンズ群とからなり、前記第2Fレンズ群は少なくとも1枚の負レンズと1枚の正レンズを含み、前記第2Rレンズ群は1枚の正レンズを含むことを特徴とする撮像光学系。   The imaging optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the second lens group includes a positive second F lens group as a whole and a positive second R lens group as a whole. An imaging optical system, wherein the second F lens group includes at least one negative lens and one positive lens, and the second R lens group includes one positive lens.
  9. 請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の撮像光学系において、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする撮像光学系。
    0.05<|f/f2F|<0.50 (4)
    ただし、f2Fは前記第2レンズ群の最も物体側の前記負レンズと前記正レンズとの接合レンズの合成焦点距離を表す。
    The imaging optical system according to any one of claims 1 to 8, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
    0.05 <| f / f2F | <0.50 (4)
    Here, f2F represents the combined focal length of the cemented lens of the negative lens closest to the object side of the second lens group and the positive lens.
  10. 請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の撮像光学系を有する装置。   The apparatus which has an imaging optical system of any one of Claim 1 thru | or 9.
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