JP2017223755A - Imaging optical system - Google Patents

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JP2017223755A
JP2017223755A JP2016117514A JP2016117514A JP2017223755A JP 2017223755 A JP2017223755 A JP 2017223755A JP 2016117514 A JP2016117514 A JP 2016117514A JP 2016117514 A JP2016117514 A JP 2016117514A JP 2017223755 A JP2017223755 A JP 2017223755A
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欣久 田代
Yoshihisa Tashiro
欣久 田代
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging optical system that is small and has good optical performance, a wide angle of view and a large aperture.SOLUTION: The imaging optical system is composed of, successively from an object side to an image side, a front group GF disposed on an object side of an aperture diaphragm, an aperture diaphragm SS, and a rear group GR disposed on an image side of the aperture diaphragm SS. The front group GF is composed of, successively from the object side, a partial group GFn having a negative refractive power in which a meniscus negative lens is present closest to the object and has a convex surface on the object side, and a partial group GFp having a positive refractive power. The rear group GR is composed of, successively from the object side, a positive lens LR1p having both convex surfaces, a positive lens LR2p, and a negative lens LR3n having both concave surfaces. The optical system satisfies conditional expressions (1) -0.2<fA/fF<0.2 and (2) -0.5<(RR1b+Rr1a)/(RR1b-Rr1a)<0.2, where fA represents the focal distance of the entire optical system, fF represents the focal distance of the front group GF, RR1b represents a radius of curvature on an image side surface of a positive lens LR1p in the rear group GR, and RR1a represents a radius of curvature on an object side surface of a positive lens LR1p in the rear group GR.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮像光学系に関する。例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適な撮像光学系に関する。   The present invention relates to an imaging optical system. For example, the present invention relates to an imaging optical system suitable for a digital still camera, a digital video camera, and the like.

近年、電子撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置においては、小型かつ光学性能が良好な光学系が要望されている。また、監視カメラ等に用いられる光学系ではワンショットでの撮像領域を拡大するため、画角が広く大口径な光学系が求められている。   In recent years, in an imaging apparatus such as a digital still camera and a digital video camera using an electronic imaging element, an optical system having a small size and good optical performance has been demanded. In addition, in an optical system used for a surveillance camera or the like, an optical system having a wide angle of view and a large aperture is required in order to expand an imaging area in one shot.

従来、とくに車載向けの監視カメラの光学系として、全画角が90度程度と広い画角を有し、口径比が2.0程度と大口径の小型光学系が知られている(特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an in-vehicle surveillance camera optical system, a small optical system having a wide angle of view of about 90 degrees and an aperture ratio of about 2.0 has been known (Patent Document). 1).

特開2009−75141号公報JP 2009-75141 A

特許文献1に開示された光学系は、球面収差の補正が不足傾向にあり、光学性能を維持しつつ更なる大口径化を実現することは困難であった。   In the optical system disclosed in Patent Document 1, correction of spherical aberration tends to be insufficient, and it has been difficult to realize a larger aperture while maintaining optical performance.

また、とくに監視等に用いられる光学系においては、撮像素子面上においてより広い画角を確保することが求められる。つまり、撮像光学系を電子的な補正処理(引き延ばし操作)に耐えうる光学性能を有する構成とすれば、ある程度の負の歪曲収差は残存させたほうが光学系小型化の観点から好ましい。   In particular, in an optical system used for monitoring or the like, it is required to ensure a wider angle of view on the image sensor surface. That is, if the imaging optical system is configured to have an optical performance that can withstand electronic correction processing (stretching operation), it is preferable that a certain amount of negative distortion is left from the viewpoint of miniaturization of the optical system.

ここで、特許文献1に開示された光学系は、周辺部における画質を確保するため、負の歪曲収差を光学的に補正している。このため、撮像素子面上に実際に結像する画角は負の歪曲が残存している場合と比して狭い範囲となり、更なる広画角化を実現しようとすると光学系が大型化してしまう。   Here, the optical system disclosed in Patent Document 1 optically corrects negative distortion aberration in order to ensure image quality in the peripheral portion. For this reason, the angle of view that actually forms an image on the image sensor surface is narrower than when negative distortion remains, and an attempt to achieve a wider angle of view results in a larger optical system. End up.

本発明は、良好な光学性能を有し、広画角かつ大口径で小型な撮像光学系を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a small imaging optical system having good optical performance, a wide angle of view, a large aperture, and a small size.

上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像光学系は、
物体側から像側へ順に
開口絞りより物体側に配置される前群
開口絞り
開口絞りより像側に配置される後群
により構成され
前記前群は、物体側から順に
最も物体側に物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有する、負の屈折力の部分群
正の屈折力の部分群
を有し
前記後群は物体側から順に
両凸形状の正レンズ
正レンズ
両凹形状の負レンズ
からなり
光学系全系の焦点距離をfA
前記前群の焦点距離をfF
前記後群の最も物体側に配置される両凸形状の正レンズの像側面における曲率半径をRR1b
前記後群の最も物体側に配置される両凸形状の正レンズの物体側面における曲率半径をRR1a
とするとき
以下の条件式を満足することを特徴としている。
−0.2 < fA/fF < 0.2 …(1)
−0.5 < (RR1b+RR1a)/(RR1b−RR1a) < 0.2
…(2)
In order to achieve the above object, an imaging optical system according to the present invention includes:
A front group aperture stop that is arranged on the object side from the aperture stop in order from the object side to the image side is configured by a rear group that is arranged on the image side from the aperture stop. A negative lens having a meniscus shape with a convex surface facing, a sub-group having a negative refractive power and a positive refractive power sub-group, the rear group being a biconvex positive lens in order from the object side. The focal length of the entire optical system consisting of lenses is fA
The focal length of the front group is fF
The radius of curvature on the image side surface of the biconvex positive lens disposed on the most object side in the rear group is defined as RR1b.
The radius of curvature of the object side surface of the biconvex positive lens disposed closest to the object side in the rear group is defined as RR1a.
The following conditional expression is satisfied.
-0.2 <fA / fF <0.2 (1)
−0.5 <(RR1b + RR1a) / (RR1b−RR1a) <0.2
... (2)

本発明によれば、良好な光学性能を有し、広画角かつ大口径で小型な撮像光学系の提供を実現できる。   According to the present invention, it is possible to provide a small imaging optical system having good optical performance, a wide angle of view, a large aperture, and a small size.

実施例1のレンズ断面図Lens sectional view of Example 1 実施例1の無限遠合焦時における縦収差図Longitudinal aberration diagram of Example 1 when focusing on infinity 実施例2のレンズ断面図Lens sectional view of Example 2 実施例2の無限遠合焦時における縦収差図Longitudinal aberration diagram of Example 2 during focusing on infinity 実施例3のレンズ断面図Lens sectional view of Example 3 実施例3の無限遠合焦時における縦収差図Longitudinal aberration diagram of Example 3 during focusing on infinity 実施例4のレンズ断面図Lens sectional view of Example 4 実施例4の無限遠合焦時における縦収差図Longitudinal aberration diagram of Example 4 during focusing on infinity 実施例5のレンズ断面図Lens sectional view of Example 5 実施例5の無限遠合焦時における縦収差図Longitudinal aberration diagram of Example 5 during focusing on infinity

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、開口絞りより物体側に配置された前群、開口絞り、開口絞りより像側に配置された後群にて構成している。また、前記前群は物体側から順に、最も物体側に物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有する負の屈折力の部分群と、正の屈折力の部分群にて構成としている。また、前記後群は物体側から順に、両凸形状の正レンズ、正レンズ、両凹形状の負レンズにて構成している。   The optical system according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a front group disposed on the object side from the aperture stop, an aperture stop, and a rear group disposed on the image side from the aperture stop. In addition, the front group includes, in order from the object side, a negative refractive power subgroup having a meniscus negative lens with a convex surface facing the object side closest to the object side, and a positive refractive power subgroup. . The rear group includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a positive lens, and a biconcave negative lens.

図1、図3、図5、図7、図9は本発明の実施例1乃至5の無限遠物体合焦時におけるレンズ断面図である。また、図2、図4、図6、図8、図10は本発明の実施例1乃至5の無限遠物体への合焦時における縦収差図である。   1, FIG. 3, FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9 are lens cross-sectional views when focusing on an object at infinity according to first to fifth embodiments of the present invention. 2, FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8, and FIG. 10 are longitudinal aberration diagrams at the time of focusing on an object at infinity according to Examples 1 to 5 of the present invention.

各実施例の光学系は撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側(物体側)で、右方が像側(後方)である。   The optical system of each embodiment is a photographic lens system used in the imaging apparatus. In the lens cross-sectional view, the left side is the subject side (object side) and the right side is the image side (rear).

レンズ断面図においてLFはワイドコンバータ相当の作用を持つ前群である。LRは正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の後群である。SSは開口絞りである。GFnは前群GFの中に配置される負の屈折力の部分群である。GFpは前群GFの中に配置される正の屈折力の部分群である。LR1pは後群GRの中で最も物体側に配置される両凸形状の正レンズである。LR2pは後群GRの中でLR1pの像側に配置される正レンズである。LR3nは後群GRの中で最も像側に配置される両凹形状の負レンズである。Gは固体撮像素子のカバーガラスや各種光学フィルタ類に相当するガラスブロックである。IPはCCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当する像面である。   In the lens cross-sectional view, LF is a front group having an effect equivalent to a wide converter. LR is a rear group of positive refractive power (optical power = reciprocal of focal length). SS is an aperture stop. GFn is a negative refractive power subgroup arranged in the front group GF. GFp is a positive refractive power subgroup arranged in the front group GF. LR1p is a biconvex positive lens disposed on the most object side in the rear group GR. LR2p is a positive lens arranged on the image side of LR1p in the rear group GR. LR3n is a biconcave negative lens disposed on the most image side in the rear group GR. G is a glass block corresponding to a cover glass of the solid-state image sensor or various optical filters. IP is an image plane corresponding to an image pickup surface of a solid-state image pickup device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor.

縦収差図において、d−line、g−lineは各々d線及びg線、ΔM、ΔSはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はg線によって表している。ωは理想像高に対応する撮影半画角(度)、FnoはFナンバーである。   In the longitudinal aberration diagrams, d-line and g-line are d-line and g-line, respectively, and ΔM and ΔS are a meridional image plane and a sagittal image plane. Lateral chromatic aberration is represented by the g-line. ω is a shooting half angle of view (degrees) corresponding to the ideal image height, and Fno is an F number.

各実施例において、光学系全系の焦点距離をfAとする。また、開口絞りSSよりも物体側に配置される前群GFの焦点距離をfFとする。また、また、絞りSSよりも像側に配置される後群GRの最も物体側に配置される正レンズLR1pの物体側面の曲率半径をRR1a、像側面の曲率半径をRR1bとする。ここで、正レンズLR1pが非球面レンズの場合、曲率半径とは近軸曲率半径とする。
このとき、
−0.2 < fA/fF < 0.2 …(1)
−0.5 < (RR1b+Rr1a)/(RR1b−Rr1a) < 0.2
…(2)
なる条件式を満足している。
In each embodiment, the focal length of the entire optical system is fA. Further, the focal length of the front group GF arranged on the object side with respect to the aperture stop SS is defined as fF. In addition, the curvature radius of the object side surface of the positive lens LR1p disposed on the most object side of the rear group GR disposed on the image side of the stop SS is RR1a, and the curvature radius of the image side surface is RR1b. Here, when the positive lens LR1p is an aspherical lens, the curvature radius is a paraxial curvature radius.
At this time,
-0.2 <fA / fF <0.2 (1)
−0.5 <(RR1b + Rr1a) / (RR1b−Rr1a) <0.2
... (2)
The following conditional expression is satisfied.

本発明において、広角光学系の大口径化と高性能化、小型化を両立するためには、前記条件式(1)と(2)を同時に満足することが重要である。   In the present invention, it is important to satisfy the conditional expressions (1) and (2) at the same time in order to achieve both a large aperture, high performance, and downsizing of the wide-angle optical system.

条件式(1)は、絞りより物体側に配置される前群GFの焦点距離と光学系全系の焦点距離の比を規定した条件式である。条件式(1)を満足することにより、前群は略アフォーカルの構成となり、後群GRに対してワイドコンバータの役割を配置している。   Conditional expression (1) is a conditional expression that defines the ratio of the focal length of the front group GF arranged on the object side of the stop and the focal length of the entire optical system. When the conditional expression (1) is satisfied, the front group has a substantially afocal configuration, and the role of the wide converter is arranged for the rear group GR.

また、条件式(2)は、後群GRの中で最も物体側に配置される正レンズLR1pのレンズ形状を規定する条件式である。条件式(1)を満足することにより、正レンズLR1pで発生する球面収差を良好に補正している。   Conditional expression (2) is a conditional expression that defines the lens shape of the positive lens LR1p arranged closest to the object side in the rear group GR. By satisfying conditional expression (1), spherical aberration generated in the positive lens LR1p is corrected well.

ここで、光学系全系の小型化と高性能化を両立し、大口径化を実現するためには、前群GFと後群GRの役割分担を明確化することが重要である。つまり、条件式(1)を満足する屈折力配置をとることで、前群GFは広画角を取り込むためのワイドコンバータ、後群GRは収斂作用を有するマスターレンズの役割を配置できる。ここで、後群GRについて条件式(2)を満足する構成をとることで、マスターレンズである後群GRで生じる球面収差を群内で良好に補正することができる。   Here, it is important to clarify the division of roles of the front group GF and the rear group GR in order to achieve both a reduction in size and high performance of the entire optical system and an increase in diameter. In other words, by taking a refractive power arrangement that satisfies the conditional expression (1), the front group GF can serve as a wide converter for capturing a wide angle of view, and the rear group GR can serve as a master lens having a converging function. Here, by taking the configuration satisfying the conditional expression (2) for the rear group GR, it is possible to satisfactorily correct the spherical aberration generated in the rear group GR that is a master lens within the group.

条件式(1)の範囲を超えて、前群GFの屈折力が強まりすぎると、前群で残存する諸収差とくに球面収差を後群GRにて分担して補正する構成となり、光学系全系の小型化と高性能化の両立が困難となる。   If the refractive power of the front group GF is too strong beyond the range of the conditional expression (1), various aberrations remaining in the front group, particularly spherical aberration, are shared and corrected by the rear group GR, and the entire optical system It is difficult to achieve both the miniaturization and high performance.

また、条件式(2)の上限を超えると、正レンズLR1pの物体側面の曲率が緩くなりすぎこの面での屈折作用が小さくなりすぎる。また、条件式(2)の下限を超えると、正レンズLR1pの物体側面の曲率がきつくなりすぎこの面での屈折作用が大きくなりすぎる。いずれの場合も、正レンズLR1pで生じる球面収差が大きく補正不足となるため、後群GR内にて球面収差が残存し光学系全系の大口径化が困難となる。   When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the curvature of the object side surface of the positive lens LR1p becomes too loose, and the refractive action on this surface becomes too small. When the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the curvature of the object side surface of the positive lens LR1p becomes too tight, and the refracting action on this surface becomes too large. In either case, since the spherical aberration generated in the positive lens LR1p is largely undercorrected, spherical aberration remains in the rear group GR, making it difficult to increase the diameter of the entire optical system.

これにより、各実施例では良好な光学性能を有し、広画角かつ大口径で小型な撮像光学系を実現している。   As a result, each embodiment realizes a small imaging optical system having good optical performance, a wide angle of view, a large aperture, and a small diameter.

各実施例においてより好ましくは条件式(1)、(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。   In each embodiment, the numerical ranges of conditional expressions (1) and (2) are preferably set as follows.

−0.15 < fA/fF < 0.1 …(1a)
−0.45 < (RR1b+Rr1a)/(Rr1b−RR1a) < 0.1
…(2a)
各実施例において、さらに好ましくは、条件式(1a)、(2a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−0.15 <fA / fF <0.1 (1a)
−0.45 <(RR1b + Rr1a) / (Rr1b−RR1a) <0.1
... (2a)
In each embodiment, more preferably, the numerical ranges of the conditional expressions (1a) and (2a) are set as follows.

−0.1 < fA/fF < 0.05 …(1b)
−0.4 < (RR1b+RR1a)/(RR1b−R1a) < 0.05
…(2b)
また、本発明の光学系において、より好ましくは次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
−0.1 <fA / fF <0.05 (1b)
−0.4 <(RR1b + RR1a) / (RR1b−R1a) <0.05
... (2b)
In the optical system of the present invention, it is more preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.

前記後群GRの中で最も物体側に配置される両凸形状の正レンズLR1pの焦点距離をfR1pとする。前記後群GRの中でfR1pより像側に配置される正レンズLR2pと両凹形状の負レンズLR3nの合成焦点距離をfR23とする。また、前記後群GRの最も像側に配置される両凹形状の負レンズLR3nの像側面の曲率半径をRR3b、物体側面の曲率半径をRR3aとする。ここで、負レンズLR3nが非球面レンズの場合、曲率半径とは近軸曲率半径とする。また、前記前群GFの中に配置される負の屈折力の部分群GFnの焦点距離をfFn、正の屈折力の部分群GFpの焦点距離をfFpとする。前記正レンズLR1pの光学材料のアッベ数をνdR1pとする。前記負レンズLR3nの光学材料のアッベ数をνdR3nとする。   Let fR1p be the focal length of the biconvex positive lens LR1p disposed on the most object side in the rear group GR. In the rear group GR, the combined focal length of the positive lens LR2p and the biconcave negative lens LR3n arranged on the image side from fR1p is defined as fR23. Further, the radius of curvature of the image side surface of the biconcave negative lens LR3n arranged on the most image side of the rear group GR is RR3b, and the radius of curvature of the object side surface is RR3a. Here, when the negative lens LR3n is an aspheric lens, the radius of curvature is a paraxial radius of curvature. Further, the focal length of the negative refractive power subgroup GFn disposed in the front group GF is fFn, and the focal length of the positive refractive power subgroup GFp is fFp. The Abbe number of the optical material of the positive lens LR1p is νdR1p. The Abbe number of the optical material of the negative lens LR3n is νdR3n.

このとき次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。   At this time, it is preferable to satisfy one or more of the following conditions.

−1.0 < fR1p/fR23 < 0.0 …(3)
−0.7 < (RR3b+RR3a)/(RR3b−RR3a) < 0.9
…(4)
−0.8 < fFn/fFp < −0.3 …(5)
50.0 < νdR1p < 100.0 …(6)
10.0 < νdR3n < 25.0 …(7)
次に各条件式の技術的意味について説明する。
-1.0 <fR1p / fR23 <0.0 (3)
−0.7 <(RR3b + RR3a) / (RR3b−RR3a) <0.9
(4)
−0.8 <fFn / fFp <−0.3 (5)
50.0 <νdR1p <100.0 (6)
10.0 <νdR3n <25.0 (7)
Next, the technical meaning of each conditional expression will be described.

条件式(3)は、開口絞りより像側に配置される後群GRの群内における屈折力配置を規定した条件式である。前述のように、本発明における後群GRは、収斂作用を有するマスターレンズ群のため、各収差を群内で充分に補正することが重要である。条件式(3)を満足する屈折力配置とすることで、とくに後群GR群内において球面収差と色収差を良好に補正している。   Conditional expression (3) is a conditional expression that defines the refractive power arrangement within the rear group GR arranged on the image side from the aperture stop. As described above, since the rear group GR in the present invention is a master lens group having a converging function, it is important to sufficiently correct each aberration within the group. By making the refractive power arrangement satisfying the conditional expression (3), spherical aberration and chromatic aberration are favorably corrected particularly in the rear group GR group.

条件式(3)の下限を超えると、正レンズLR1pの焦点距離が長くなりすぎ、後群GR全体で正の屈折力が弱まりすぎてしまうため、光学系全系において広画角化が困難となる。一方、上限を超えると、正レンズLR2pとLR2nの合成レンズLR23の焦点距離が正となる。このとき、正レンズLR1pで残存する球面収差と色収差について、後群GR群内での補正が困難となる。   When the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the focal length of the positive lens LR1p becomes too long, and the positive refractive power becomes too weak in the entire rear group GR, which makes it difficult to widen the angle of view in the entire optical system. Become. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the focal length of the composite lens LR23 of the positive lenses LR2p and LR2n becomes positive. At this time, it is difficult to correct the spherical aberration and chromatic aberration remaining in the positive lens LR1p within the rear group GR group.

条件式(4)は、後群GRの中で最も像側に配置される負レンズLR3nのレンズ形状を規定する条件式である。条件式(4)を満足することにより、正レンズLR1pで残存する球面収差を良好に補正し、光学系全系として負の歪曲収差をコントロールしている。   Conditional expression (4) is a conditional expression that defines the lens shape of the negative lens LR3n disposed on the most image side in the rear group GR. By satisfying conditional expression (4), the spherical aberration remaining in the positive lens LR1p is satisfactorily corrected, and negative distortion is controlled as the entire optical system.

条件式(4)の下限を超えると、負レンズLR3nの物体側面の曲率が緩くなりすぎる。このとき、正レンズLR1pで生じる高次の球面収差が補正不足となり光学系の大口径化が困難となる。一方、上限を超えると、負レンズLR3nの像側面の曲率が緩くなりすぎる。このとき、光学系全系として負の歪曲収差が補正不足となる。つまりり、負の歪曲の残存量が大きくなりすぎ、電子的な補正処理(引き延ばし操作)を考慮したときの画質劣化が大きくなるため、高画質化が困難となる。   When the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the curvature of the object side surface of the negative lens LR3n becomes too loose. At this time, high-order spherical aberration generated in the positive lens LR1p is insufficiently corrected, and it becomes difficult to increase the diameter of the optical system. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the curvature of the image side surface of the negative lens LR3n becomes too loose. At this time, the negative distortion aberration is insufficiently corrected in the entire optical system. In other words, the residual amount of negative distortion becomes too large, and image quality deterioration becomes large when electronic correction processing (stretching operation) is taken into consideration, so that it is difficult to improve image quality.

本発明の光学系において、後群GRを物体側から順に、両凸形状の正レンズLR1p、正レンズLR2p、両凹形状の負レンズLR3nを配置するテレフォト構成とすることで、GR群の主点を物体側に配置しマスター光学系の小型化を実現している。また、正レンズLR2pと負レンズLR3nを接合レンズとすることで、面の偏芯敏感度を低減し鏡筒構成を簡略化している。   In the optical system of the present invention, the rear group GR has a telephoto configuration in which a biconvex positive lens LR1p, a positive lens LR2p, and a biconcave negative lens LR3n are arranged in order from the object side. Is placed on the object side to reduce the size of the master optical system. Further, by using the positive lens LR2p and the negative lens LR3n as a cemented lens, the decentering sensitivity of the surface is reduced and the lens barrel configuration is simplified.

条件式(5)は、開口絞りより物体側に配置される前群GFの群内構成を規定した条件式である。前述のように、本発明における前群GFは、条件式(1)を満たす略アフォーカル系を構成し、広い画角を取り込むためのワイドコンバータの役割を配置している。ここで、前群GFがアフォーカル光学系を構成しているとすると、条件式(5)はアフォーカル倍率を規定していることとなる。   Conditional expression (5) is a conditional expression that defines the in-group configuration of the front group GF disposed on the object side from the aperture stop. As described above, the front group GF in the present invention constitutes a substantially afocal system that satisfies the conditional expression (1), and has the role of a wide converter for capturing a wide angle of view. Here, if the front group GF constitutes an afocal optical system, the conditional expression (5) defines the afocal magnification.

条件式(5)の下限を超えると、前群GFのアフォーカル倍率が等倍に近づきすぎてしまう。このとき、光学系全系を広画角化するためには、マスター群である後群GRの屈折力を強めることとなり、光学系の大口径化、高性能化と光学系小型化の両立が困難となる。一方、上限を超えると、前群GFのアフォーカル倍率が増大しすぎてしてしまう。このとき、前群GFを構成する正の屈折力の部分群GFpの焦点距離が長くなりすぎ、アフォーカル系をなすとき前群GFが大型化し光学系全系の小型化が困難となる。   If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the afocal magnification of the front group GF will be too close to the same magnification. At this time, in order to widen the angle of view of the entire optical system, the refractive power of the rear group GR, which is the master group, will be strengthened. It becomes difficult. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the afocal magnification of the front group GF will increase too much. At this time, the focal length of the positive refractive power subgroup GFp constituting the front group GF becomes too long, and when the afocal system is formed, the front group GF becomes large and it is difficult to downsize the entire optical system.

条件式(6)は、後群GRの中で最も物体側に配置される両凸形状の正レンズLR1pの光学材料のアッベ数を規定した条件式である。正レンズLR1pは後群GRの中で主たる屈折力を分担しており、低分散材料を用いることで色収差の発生を抑制している。   Conditional expression (6) is a conditional expression that defines the Abbe number of the optical material of the biconvex positive lens LR1p arranged closest to the object side in the rear group GR. The positive lens LR1p shares the main refractive power in the rear group GR, and suppresses the occurrence of chromatic aberration by using a low dispersion material.

条件式(6)の下限を超えると、正レンズLR1pの光学材料が高分散となりすぎ、光学系全系で色収差の補正が困難となる。一方、上限を超えると、正レンズLR1pの光学材料が低分散となりすぎる。また、条件式の上限を超える領域に実在する光学材料は屈折率が低いため、正レンズLR1pで生じる球面収差量が増大し、光学系全系で球面収差の補正が困難となる。   When the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the optical material of the positive lens LR1p becomes too highly dispersed, making it difficult to correct chromatic aberration in the entire optical system. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the optical material of the positive lens LR1p becomes too low dispersion. In addition, since the optical material existing in the region exceeding the upper limit of the conditional expression has a low refractive index, the amount of spherical aberration generated in the positive lens LR1p increases, and it becomes difficult to correct spherical aberration in the entire optical system.

条件式(7)は、後群GRの中で最も像側に配置される両凹形状の負レンズLR3nの光学材料のアッベ数を規定した条件式である。負レンズLR3nは後群GRの中で球面収差と色収差を補正する役割を分担しており、高分散材料を用いることで球面収差と色収差をGR群内において良好に補正している。   Conditional expression (7) is a conditional expression that defines the Abbe number of the optical material of the biconcave negative lens LR3n arranged closest to the image side in the rear group GR. The negative lens LR3n shares the role of correcting spherical aberration and chromatic aberration in the rear group GR, and corrects spherical aberration and chromatic aberration well in the GR group by using a high dispersion material.

条件式(7)の下限を超えると、負レンズLR3nの光学材料が高分散となりすぎ、光学系全系で色収差が補正過剰となる。一方、上限を超えると、負レンズLR3nの光学材料が低分散となりすぎ、色収差の補正のために強い屈折力を配置することとなる。このとき、GR群内において球面収差が過剰補正となり、色収差との収差補正の両立が困難となる。   When the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, the optical material of the negative lens LR3n becomes too highly dispersed, and chromatic aberration is overcorrected in the entire optical system. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the optical material of the negative lens LR3n becomes too low in dispersion, and a strong refractive power is disposed for correcting chromatic aberration. At this time, spherical aberration is excessively corrected in the GR group, and it is difficult to achieve both aberration correction and chromatic aberration.

各実施例において、より好ましくは条件式(3)乃至(7)の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。   In each embodiment, the numerical ranges of conditional expressions (3) to (7) are more preferably set to the following ranges.

−0.8 < fR1p/fR23 < 0.0 …(3a)
−0.6 < (RR3b+RR3a)/(RR3b−RR3a) < 0.8
…(4a)
−0.35 < fFn/fFp < −0.7 …(5a)
52.0 < νdR1p < 90.0 …(6a)
13.0 < νdR3n < 24.0 …(7a)
各実施例において、さらに好ましくは条件式(3a)〜(7a)の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。
−0.8 <fR1p / fR23 <0.0 (3a)
−0.6 <(RR3b + RR3a) / (RR3b−RR3a) <0.8
... (4a)
−0.35 <fFn / fFp <−0.7 (5a)
52.0 <νdR1p <90.0 (6a)
13.0 <νdR3n <24.0 (7a)
In each embodiment, it is more preferable that the numerical ranges of the conditional expressions (3a) to (7a) are set to the following ranges.

−0.6 < fR1p/fR23 < 0.0 …(3b)
−0.5 < (RR3b+RR3a)/(RR3b−RR3a) < 0.7
…(4b)
−0.4 < fFn/fFp < −0.6 …(5b)
54.0 < νdR1p < 85.0 …(6b)
16.0 < νdR3n < 23.0 …(7b)
[実施例1]
以下、図1を参照して、本発明の実施例1の光学系について説明する。
−0.6 <fR1p / fR23 <0.0 (3b)
−0.5 <(RR3b + RR3a) / (RR3b−RR3a) <0.7
... (4b)
−0.4 <fFn / fFp <−0.6 (5b)
54.0 <νdR1p <85.0 (6b)
16.0 <νdR3n <23.0 (7b)
[Example 1]
Hereinafter, an optical system according to Example 1 of the present invention will be described with reference to FIG.

実施例1は物体側から像側へ順に、前群GF、開口絞りSS、後群GRにて構成している。また、前群GFは物体側から像側へ順に、負の屈折力の部分群GFn、負の屈折力の部分群GFpにて構成している。また、負の屈折力の部分群GFnは最も物体側に物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有する構成としている。また、後群GRは物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズLR1p、正レンズLR2p、両凹形状の負レンズLR3nにて構成している。   The first exemplary embodiment includes, in order from the object side to the image side, a front group GF, an aperture stop SS, and a rear group GR. The front group GF is composed of a negative refractive power subgroup GFn and a negative refractive power subgroup GFp in order from the object side to the image side. Further, the sub-group GFn having a negative refractive power has a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side closest to the object side. The rear group GR is composed of a biconvex positive lens LR1p, a positive lens LR2p, and a biconcave negative lens LR3n in order from the object side to the image side.

具体的には、前群GFを構成する負の部分群GFnは物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両凹レンズの2枚にて構成している。また、前群GFを構成する正の部分群GFpは、両凸形状の正レンズ1枚にて構成している。また、後群GRは、正レンズLR2pと両凹形状の負レンズLR3nを接合し、合計3枚のレンズにて構成している。   Specifically, the negative subgroup GFn constituting the front group GF is composed of a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a biconcave lens in order from the object side to the image side. Further, the positive subgroup GFp constituting the front group GF is constituted by one biconvex positive lens. The rear group GR is composed of a total of three lenses, in which a positive lens LR2p and a biconcave negative lens LR3n are cemented.

前群GFは条件式(1)を満たす略アフォーカルの構成として、広い画角を取り込むワイドコンバータの作用を分担している。また、後群GRは収斂作用のマスター群となり、群内の正レンズLR1pは条件式(2)を満たす形状として、球面収差を良好に補正している。この構成により、光学系全系において良好な光学性能を有し、広画角かつ大口径で小型な撮像光学系を実現している。   The front group GF shares the function of a wide converter that captures a wide angle of view as a substantially afocal configuration that satisfies the conditional expression (1). Further, the rear group GR becomes a converging master group, and the positive lens LR1p in the group has a shape that satisfies the conditional expression (2), and corrects spherical aberration well. With this configuration, a compact imaging optical system having a good optical performance in the entire optical system, a wide field angle, a large aperture, and a small size is realized.

また、光学系全系において負の歪曲収差を適切に残存させている。これにより、歪曲収差を考慮しない理想結像状態における光学系の半画角は48度であるが、歪曲収差を考慮した実光線トレースでは半画角52度を超える光線が撮像面上に結像し、光学系サイズを大型化することなく光学系の広画角化を実現している。   Further, negative distortion is appropriately left in the entire optical system. As a result, the half angle of view of the optical system in an ideal imaging state that does not take distortion into consideration is 48 degrees, but in the actual ray tracing that takes distortion into consideration, a light beam exceeding the half angle of view of 52 degrees forms an image on the imaging surface. In addition, the wide angle of view of the optical system is realized without increasing the size of the optical system.

[実施例2]
以下、図3を参照して、本発明の実施例2の光学系について説明する。実施例2の光学系の構成は実施例1と同じである。
[Example 2]
Hereinafter, an optical system according to Example 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the optical system of Example 2 is the same as that of Example 1.

実施例2は実施例1と比較して、光学系の口径を大口径化したことが異なる。   Example 2 is different from Example 1 in that the aperture of the optical system is increased.

[実施例3]
以下、図5を参照して、本発明の実施例3の光学系について説明する。実施例3の光学系の構成は実施例1と同じである。
[Example 3]
Hereinafter, an optical system according to Example 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the optical system of Example 3 is the same as that of Example 1.

実施例3は実施例1と比較して、負の歪曲の残存量を増大し光学系全系の小型化を図っていることが異なる。   The third embodiment is different from the first embodiment in that the remaining amount of negative distortion is increased and the entire optical system is downsized.

[実施例4]
以下、図7を参照して、本発明の実施例4の光学系について説明する。実施例4の光学系の構成は実施例3と同じである。
[Example 4]
Hereinafter, an optical system according to Example 4 of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the optical system of Example 4 is the same as that of Example 3.

実施例4は実施例3と比較して、レンズ形状と光学材料を変化したことが異なる。   Example 4 is different from Example 3 in that the lens shape and the optical material are changed.

[実施例5]
以下、図9を参照して、本発明の実施例5の光学系について説明する。実施例5の光学系の基本構成は実施例1と同じである。
[Example 5]
Hereinafter, an optical system according to Example 5 of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration of the optical system of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment.

実施例5は実施例1と比較して、前群GFの構成を変更したことが異なる。   Example 5 is different from Example 1 in that the configuration of the front group GF is changed.

具体的には、前群GFを構成する負の部分群GFnは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ1枚にて構成している。また、前群GFを構成する正の部分群GFpは、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ1枚にて構成している。   Specifically, the negative subgroup GFn constituting the front group GF is constituted by a single meniscus negative lens having a convex surface facing the object side. The positive subgroup GFp constituting the front group GF is constituted by one meniscus positive lens having a convex surface facing the image side.

光学系の構成枚数を削減し、光学系と鏡筒の簡略化を実現している。   The number of components of the optical system is reduced, and the optical system and the lens barrel are simplified.

ここで、近距離物体への合焦は、光学系全体を物体側に移動する全体フォーカスのほか、光学系の一部を移動する部分フォーカスなどが適用できる。また、手ぶれの補正に際して、光学系全体もしくはその一部を変位する構成のほか、撮像素子を変位する構成など、各種公知の手法を適用してもよい。   Here, focusing on a short-distance object can be applied to not only the entire focus that moves the entire optical system to the object side, but also the partial focus that moves a part of the optical system. In addition, when correcting camera shake, various known methods such as a configuration in which the entire optical system or a part thereof is displaced, and a configuration in which the image sensor is displaced may be applied.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

次に、本発明の数値実施例を示す。各数値実施例において、iは物体側からの面の順序を示し、riはレンズ面の曲率半径である。diは第i面と第i+1面との間のレンズ肉厚および空気間隔である。ndi、νdiはそれぞれd線に対する屈折率、アッベ数を示す。*は非球面であることを示す。また、k、A4、A6、A8、A10は非球面係数である。   Next, numerical examples of the present invention will be shown. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side, and ri is the radius of curvature of the lens surface. di is a lens thickness and an air space between the i-th surface and the (i + 1) -th surface. ndi and νdi denote the refractive index and Abbe number for the d-line, respectively. * Indicates an aspherical surface. K, A4, A6, A8, and A10 are aspherical coefficients.

非球面形状は光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとするとき
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)21/2]+A4・h4+A6・h6+A8・h8+A10・h10
で表される。但しRは近軸曲率半径である。
In the aspherical shape, x = (h 2 / R) / [1+ {1− (1 + k) (h) where x is the displacement in the optical axis direction at the position of height h from the optical axis with respect to the surface vertex. / R) 2 } 1/2 ] + A4 · h 4 + A6 · h 6 + A8 · h 8 + A10 · h 10
It is represented by Where R is the paraxial radius of curvature.

尚、バックフォーカスBFは最終面からの距離で表している。また、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表1に示す。   Note that the back focus BF is expressed as a distance from the final surface. Table 1 shows the relationship between the above-described conditional expressions and numerical examples.



(数値実施例1)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 7.099 0.60 1.55332 71.7 7.85
2* 2.403 2.64 5.17
3 -7.395 0.60 1.69895 30.1 4.72
4 8.594 0.71 4.33
5* 13.494 2.40 1.81000 41.0 4.24
6 -5.913 1.60 3.93
7(絞り) ∞ 1.45 3.62
8* 8.053 2.80 1.59201 67.0 3.68
9* -3.632 0.19 4.42
10 274.504 2.20 1.83400 37.2 4.36
11 -3.646 0.60 1.92286 20.9 4.29
12* 16.248 1.68 4.33
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-3.24137e-001 A 4= 1.72497e-004 A 6=-1.06680e-006

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.00701e-003 A 6=-5.00006e-006

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.36219e-003 A 6=-1.16243e-004 A 8=-3.92404e-005

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.37246e-003 A 6=-2.93638e-004

第12面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.87267e-005 A 6= 5.27490e-004 A 8= 8.36625e-007

各種データ

焦点距離 2.70
Fナンバー 1.64
画角 48.01
像高 3.00
レンズ全長 19.01
BF 0.50

入射瞳位置 3.60
射出瞳位置 -7.76
前側主点位置 5.41
後側主点位置 -2.21

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
GF 1 740.55 6.95 392.55 820.86
SS 7 ∞
GR 8 5.70 5.79 0.32 -2.82
G 13 ∞ 1.05

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -6.88
2 3 -5.60
3 5 5.37
LR1p 8 4.64
LR2p 10 4.33
LR3n 11 -3.18

(数値実施例2)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 7.088 0.60 1.55332 71.7 8.96
2* 2.745 2.86 5.99
3 -23.640 0.60 1.69895 30.1 5.56
4 4.960 1.16 4.81
5* 9.172 2.50 1.81000 41.0 4.66
6 -8.098 1.75 4.10
7(絞り) ∞ 1.30 4.16
8* 10.438 2.70 1.55332 71.7 4.20
9* -4.970 0.10 4.41
10* 8.312 1.90 1.81000 41.0 4.60
11 -5.940 0.60 1.92286 18.9 4.55
12 9.757 1.89 4.57
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-2.91266e-001 A 4= 7.27613e-005 A 6= 1.49120e-005

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.16101e-003 A 6= 7.81714e-006

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.16181e-004 A 6=-7.18229e-005 A 8=-1.21930e-005

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.52635e-003 A 6=-1.07478e-004

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.16826e-003 A 6=-1.57627e-004

各種データ

焦点距離 2.78
Fナンバー 1.44
画角 47.18
像高 3.00
レンズ全長 19.51
BF 0.50

入射瞳位置 4.15
射出瞳位置 -7.46
前側主点位置 5.96
後側主点位置 -2.29

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
GF 1 92.77 7.72 50.77 95.45
SS 7 ∞
GR 8 5.71 5.30 0.40 -2.47
G 13 ∞ 1.05

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -8.51
2 3 -5.82
3 5 5.68
LR1p 8 6.49
LR2p 10 4.55
LR3n 11 -3.93

(数値実施例3)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 14.677 0.60 1.74330 49.3 7.40
2* 2.516 1.79 4.93
3 -48.838 0.60 1.69895 30.1 4.80
4 8.487 0.12 4.50
5* 8.119 2.50 1.81000 41.0 4.49
6 -7.079 1.50 4.00
7(絞り) ∞ 1.30 3.37
8* 10.527 2.00 1.67790 54.9 3.48
9* -4.835 0.20 4.10
10* 8.446 1.50 1.81000 41.0 4.25
11 -5.862 0.60 1.92286 18.9 4.22
12 7.598 1.94 4.24
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-3.47275e-001 A 4= 3.11351e-004 A 6= 9.25723e-005

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.32486e-003 A 6=-1.03847e-005

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.14835e-003 A 6=-1.14219e-005 A 8=-3.25952e-005

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.27144e-003 A 6=-3.23771e-004

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.59573e-004 A 6=-4.01063e-004

各種データ

焦点距離 2.78
Fナンバー 1.65
画角 47.18
像高 3.00
レンズ全長 16.20
BF 0.50

入射瞳位置 2.76
射出瞳位置 -6.53
前側主点位置 4.44
後側主点位置 -2.29

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
GF 1 -62.58 5.61 -26.68 -54.09
SS 7 ∞
GR 8 5.08 4.30 -0.02 -2.19
G 13 ∞ 1.05

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -4.17
2 3 -10.30
3 5 5.04
LR1p 8 5.16
LR2p 10 4.48
LR3n 11 -3.51

(数値実施例4)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 19.223 0.60 1.76802 49.2 7.66
2* 2.592 1.92 5.14
3 -54.048 0.60 1.76182 26.5 4.98
4 8.053 0.25 4.72
5* 5.895 2.65 1.85400 40.4 4.72
6 -9.009 1.55 4.16
7(絞り) ∞ 1.20 3.43
8* 8.656 2.00 1.67790 54.9 3.46
9* -5.392 0.33 4.03
10* 11.207 1.40 1.85400 40.4 4.20
11 -6.224 0.60 1.95906 17.5 4.22
12 9.278 1.85 4.29
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-3.79407e-001 A 4=-8.06802e-005 A 6= 2.60618e-005

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.22215e-003 A 6=-1.44823e-005

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.71623e-004 A 6= 5.28095e-005 A 8=-2.48694e-005

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.56868e-003 A 6=-1.74638e-004

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.00608e-003 A 6=-2.25666e-004

各種データ

焦点距離 2.78
Fナンバー 1.65
画角 47.18
像高 3.00
レンズ全長 16.50
BF 0.50

入射瞳位置 2.77
射出瞳位置 -6.32
前側主点位置 4.42
後側主点位置 -2.29

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
GF 1 343.06 6.01 167.07 316.85
SS 7 ∞
GR 8 5.37 4.33 -0.03 -2.29
G 13 ∞ 1.05

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -3.96
2 3 -9.16
3 5 4.54
LR1p 8 5.20
LR2p 10 4.87
LR3n 11 -3.81

(数値実施例5)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 11.692 0.60 1.85135 40.1 8.47
2* 3.406 4.91 5.88
3 -125.709 1.35 1.88300 40.8 4.63
4 -11.403 1.50 4.41
5(絞り) ∞ 1.20 3.05
6* 4.885 2.65 1.55332 71.7 3.54
7* -5.235 0.10 4.11
8* 5.326 1.25 1.76802 49.2 4.05
9 -8.054 0.60 1.80809 22.8 3.89
10 3.102 1.79 3.59
11 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
12 ∞ 0.50 8.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.98111e-004 A 6= 2.51293e-006 A 8= 1.22071e-005

第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.94024e-004 A 6=-3.84531e-004 A 8=-1.78025e-005

第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.12369e-003 A 6=-5.15237e-004

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.33210e-003 A 6=-5.95313e-004

各種データ

焦点距離 2.90
Fナンバー 1.95
画角 45.97
像高 3.00
レンズ全長 17.50
BF 0.50

入射瞳位置 3.69
射出瞳位置 -5.51
前側主点位置 5.19
後側主点位置 -2.41

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -30.30 6.86 -11.46 -28.78
2 5 ∞
3 6 5.31 4.60 -1.02 -2.85
4 11 ∞ 1.05

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.84
2 3 14.12
LR1p 6 5.04
LR2p 8 4.35
LR3n 9 -2.71


(Numerical example 1)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 7.099 0.60 1.55332 71.7 7.85
2 * 2.403 2.64 5.17
3 -7.395 0.60 1.69895 30.1 4.72
4 8.594 0.71 4.33
5 * 13.494 2.40 1.81000 41.0 4.24
6 -5.913 1.60 3.93
7 (Aperture) ∞ 1.45 3.62
8 * 8.053 2.80 1.59201 67.0 3.68
9 * -3.632 0.19 4.42
10 274.504 2.20 1.83400 37.2 4.36
11 -3.646 0.60 1.92286 20.9 4.29
12 * 16.248 1.68 4.33
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface
K = -3.24137e-001 A 4 = 1.72497e-004 A 6 = -1.06680e-006

5th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.00701e-003 A 6 = -5.00006e-006

8th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -1.36219e-003 A 6 = -1.16243e-004 A 8 = -3.92404e-005

9th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 5.37246e-003 A 6 = -2.93638e-004

12th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -3.87267e-005 A 6 = 5.27490e-004 A 8 = 8.36625e-007

Various data

Focal length 2.70
F number 1.64
Angle of view 48.01
Statue height 3.00
Total lens length 19.01
BF 0.50

Entrance pupil position 3.60
Exit pupil position -7.76
Front principal point position 5.41
Rear principal point position -2.21

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
GF 1 740.55 6.95 392.55 820.86
SS 7 ∞
GR 8 5.70 5.79 0.32 -2.82
G 13 ∞ 1.05

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -6.88
2 3 -5.60
3 5 5.37
LR1p 8 4.64
LR2p 10 4.33
LR3n 11 -3.18

(Numerical example 2)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 7.088 0.60 1.55332 71.7 8.96
2 * 2.745 2.86 5.99
3 -23.640 0.60 1.69895 30.1 5.56
4 4.960 1.16 4.81
5 * 9.172 2.50 1.81000 41.0 4.66
6 -8.098 1.75 4.10
7 (Aperture) ∞ 1.30 4.16
8 * 10.438 2.70 1.55332 71.7 4.20
9 * -4.970 0.10 4.41
10 * 8.312 1.90 1.81000 41.0 4.60
11 -5.940 0.60 1.92286 18.9 4.55
12 9.757 1.89 4.57
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface
K = -2.91266e-001 A 4 = 7.27613e-005 A 6 = 1.49120e-005

5th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -1.16101e-003 A 6 = 7.81714e-006

8th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 7.16181e-004 A 6 = -7.18229e-005 A 8 = -1.21930e-005

9th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.52635e-003 A 6 = -1.07478e-004

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -1.16826e-003 A 6 = -1.57627e-004

Various data

Focal length 2.78
F number 1.44
Angle of view 47.18
Statue height 3.00
Total lens length 19.51
BF 0.50

Entrance pupil position 4.15
Exit pupil position -7.46
Front principal point position 5.96
Rear principal point position -2.29

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
GF 1 92.77 7.72 50.77 95.45
SS 7 ∞
GR 8 5.71 5.30 0.40 -2.47
G 13 ∞ 1.05

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -8.51
2 3 -5.82
3 5 5.68
LR1p 8 6.49
LR2p 10 4.55
LR3n 11 -3.93

(Numerical Example 3)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 14.677 0.60 1.74330 49.3 7.40
2 * 2.516 1.79 4.93
3 -48.838 0.60 1.69895 30.1 4.80
4 8.487 0.12 4.50
5 * 8.119 2.50 1.81000 41.0 4.49
6 -7.079 1.50 4.00
7 (Aperture) ∞ 1.30 3.37
8 * 10.527 2.00 1.67790 54.9 3.48
9 * -4.835 0.20 4.10
10 * 8.446 1.50 1.81000 41.0 4.25
11 -5.862 0.60 1.92286 18.9 4.22
12 7.598 1.94 4.24
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface
K = -3.47275e-001 A 4 = 3.11351e-004 A 6 = 9.25723e-005

5th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.32486e-003 A 6 = -1.03847e-005

8th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.14835e-003 A 6 = -1.14219e-005 A 8 = -3.25952e-005

9th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 3.27144e-003 A 6 = -3.23771e-004

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -5.59573e-004 A 6 = -4.01063e-004

Various data

Focal length 2.78
F number 1.65
Angle of view 47.18
Statue height 3.00
Total lens length 16.20
BF 0.50

Entrance pupil position 2.76
Exit pupil position -6.53
Front principal point position 4.44
Rear principal point position -2.29

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
GF 1 -62.58 5.61 -26.68 -54.09
SS 7 ∞
GR 8 5.08 4.30 -0.02 -2.19
G 13 ∞ 1.05

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -4.17
2 3 -10.30
3 5 5.04
LR1p 8 5.16
LR2p 10 4.48
LR3n 11 -3.51

(Numerical example 4)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 19.223 0.60 1.76802 49.2 7.66
2 * 2.592 1.92 5.14
3 -54.048 0.60 1.76182 26.5 4.98
4 8.053 0.25 4.72
5 * 5.895 2.65 1.85400 40.4 4.72
6 -9.009 1.55 4.16
7 (Aperture) ∞ 1.20 3.43
8 * 8.656 2.00 1.67790 54.9 3.46
9 * -5.392 0.33 4.03
10 * 11.207 1.40 1.85400 40.4 4.20
11 -6.224 0.60 1.95906 17.5 4.22
12 9.278 1.85 4.29
13 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
14 ∞ 0.50 8.00
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface
K = -3.79407e-001 A 4 = -8.06802e-005 A 6 = 2.60618e-005

5th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.22215e-003 A 6 = -1.44823e-005

8th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.71623e-004 A 6 = 5.28095e-005 A 8 = -2.48694e-005

9th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 2.56868e-003 A 6 = -1.74638e-004

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -1.00608e-003 A 6 = -2.25666e-004

Various data

Focal length 2.78
F number 1.65
Angle of view 47.18
Statue height 3.00
Total lens length 16.50
BF 0.50

Entrance pupil position 2.77
Exit pupil position -6.32
Front principal point position 4.42
Rear principal point position -2.29

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
GF 1 343.06 6.01 167.07 316.85
SS 7 ∞
GR 8 5.37 4.33 -0.03 -2.29
G 13 ∞ 1.05

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -3.96
2 3 -9.16
3 5 4.54
LR1p 8 5.20
LR2p 10 4.87
LR3n 11 -3.81

(Numerical example 5)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 11.692 0.60 1.85135 40.1 8.47
2 * 3.406 4.91 5.88
3 -125.709 1.35 1.88300 40.8 4.63
4 -11.403 1.50 4.41
5 (Aperture) ∞ 1.20 3.05
6 * 4.885 2.65 1.55332 71.7 3.54
7 * -5.235 0.10 4.11
8 * 5.326 1.25 1.76802 49.2 4.05
9 -8.054 0.60 1.80809 22.8 3.89
10 3.102 1.79 3.59
11 ∞ 1.05 1.51633 64.1 8.00
12 ∞ 0.50 8.00
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = 9.98111e-004 A 6 = 2.51293e-006 A 8 = 1.22071e-005

6th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -3.94024e-004 A 6 = -3.84531e-004 A 8 = -1.78025e-005

7th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.12369e-003 A 6 = -5.15237e-004

8th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.33210e-003 A 6 = -5.95313e-004

Various data

Focal length 2.90
F number 1.95
Angle of view 45.97
Statue height 3.00
Total lens length 17.50
BF 0.50

Entrance pupil position 3.69
Exit pupil position -5.51
Front principal point 5.19
Rear principal point position -2.41

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -30.30 6.86 -11.46 -28.78
2 5 ∞
3 6 5.31 4.60 -1.02 -2.85
4 11 ∞ 1.05

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -5.84
2 3 14.12
LR1p 6 5.04
LR2p 8 4.35
LR3n 9 -2.71

GF 前群、GR 後群、GFn 前群中の負の部分レンズ群、
GFp 前群中の正の部分レンズ群、
LR1p 後群中で最も物体側に配置される両凸形状の正レンズ、
LR2p 後群中で物体側から2番目に配置される正レンズ、
LR3n 後群中で最も像側に配置される両凹形状の負レンズ、G ガラスブロック、
SS 開口絞り、 IP 像面
GF front group, GR rear group, negative partial lens group in GFn front group,
Positive partial lens group in the front group of GFp,
LR1p A biconvex positive lens disposed closest to the object side in the rear group,
LR2p A positive lens arranged second from the object side in the rear group,
LR3n Biconcave negative lens arranged most on the image side in the rear group, G glass block,
SS Aperture stop, IP image plane

Claims (9)

物体側から像側へ順に
開口絞りより物体側に配置される前群
開口絞り
開口絞りより像側に配置される後群
により構成され
前記前群は、物体側から順に
最も物体側に物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有する、負の屈折力の部分群
正の屈折力の部分群
を有し
前記後群は物体側から順に
両凸形状の正レンズ
正レンズ
両凹形状の負レンズ
からなり
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
−0.2 < fA/fF < 0.2 …(1)
−0.5 < (RR1b+Rr1a)/(RR1b−Rr1a) < 0.2
…(2)
ここで、
fAは、光学系全系の焦点距離
fFは、前記前群の焦点距離
RR1bは、前記後群の最も物体側に配置される両凸形状の正レンズの像側面における曲率半径
RR1aは、前記後群の最も物体側に配置される両凸形状の正レンズの物体側面における曲率半径
A front group aperture stop that is arranged on the object side from the aperture stop in order from the object side to the image side is configured by a rear group that is arranged on the image side from the aperture stop. A negative lens having a meniscus shape with a convex surface facing, a sub-group having a negative refractive power and a positive refractive power sub-group, the rear group being a biconvex positive lens in order from the object side. An imaging optical system comprising a lens and satisfying the following conditional expression:
-0.2 <fA / fF <0.2 (1)
−0.5 <(RR1b + Rr1a) / (RR1b−Rr1a) <0.2
... (2)
here,
fA is the focal length fF of the entire optical system, the focal length RR1b of the front group is the radius of curvature RR1a on the image side surface of the biconvex positive lens disposed closest to the object side in the rear group, Radius of curvature on the object side of a biconvex positive lens placed closest to the object side in the group
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。
−1.0 < fR1p/fR23 < 0.0 …(3)
ここで、
fR1pは、前記後群の最も物体側に配置される両凸形状の正レンズの焦点距離
fR23は、前記両凸形状の正レンズの像側に配置される正レンズと両凹形状の負レンズの合成焦点距離
The imaging optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
-1.0 <fR1p / fR23 <0.0 (3)
here,
fR1p is a focal length fR23 of the biconvex positive lens disposed on the most object side in the rear group, and fR1p is a positive lens and a biconcave negative lens disposed on the image side of the biconvex positive lens. Composite focal length
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像光学系。
−0.7 < (RR3b+RR3a)/(RR3b−RR3a) < 0.9
…(4)
ここで、
RR3bは、前記後群の最も像側に配置される両凹形状の負レンズの像側面における曲率半径
RR3aは、前記後群の最も像側に配置される両凹形状の正レンズの物体側面における曲率半径
The imaging optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
−0.7 <(RR3b + RR3a) / (RR3b−RR3a) <0.9
(4)
here,
RR3b is a radius of curvature RR3a on the image side surface of the biconcave negative lens disposed closest to the image side of the rear group, and RR3a is on the object side surface of the biconcave positive lens disposed closest to the image side of the rear group. curvature radius
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の撮像光学系。
−0.8 < fFn/fFp < −0.3 …(5)
ここで、
fFnは、前記前群の中に配置される負の屈折力の部分群の焦点距離
fFpは、前記前群の中に配置される正の屈折力の部分群の焦点距離
The imaging optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
−0.8 <fFn / fFp <−0.3 (5)
here,
fFn is the focal length of the negative refractive power subgroup arranged in the front group, and fFp is the focal length of the positive refractive power subgroup arranged in the front group.
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の撮像光学系。
50.0 < νdR1p < 100.0 …(6)
ここで、
νdR1pは、前記後群の最も物体側に配置される両凸形状の正レンズの光学材料のアッベ数
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression is satisfied.
50.0 <νdR1p <100.0 (6)
here,
νdR1p is the Abbe number of the optical material of the biconvex positive lens disposed on the most object side in the rear group
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の撮像光学系。
10.0 < νdR3n < 25.0 …(7)
ここで、
νdR3nは、前記後群の最も像側に配置される両凹形状の負レンズの光学材料のアッベ数
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression is satisfied.
10.0 <νdR3n <25.0 (7)
here,
νdR3n is the Abbe number of the optical material of the biconcave negative lens arranged on the most image side of the rear group
前記前群の中に配置される負の屈折力の部分群は負レンズのみから構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の撮像光学系。 The imaging optical system according to claim 1, wherein the negative refractive power subgroup disposed in the front group includes only a negative lens. 前記前群の中に配置される負の屈折力の部分群は2枚のレンズにて構成されることを特徴とする請求項7に記載の撮像光学系。 The imaging optical system according to claim 7, wherein the sub-group having a negative refractive power disposed in the front group includes two lenses. 前記前群の中に配置される正の屈折力の部分群は1枚の正レンズから構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の撮像光学系。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the positive refractive power subgroup disposed in the front group includes a single positive lens.
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