JP2023037909A - Optical system and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a compact optical system having a wide angle of view and high optical performance.SOLUTION: An optical system is comprised of a first lens group B1 having negative or positive refractive power, an aperture stop SP, and a second lens group B2 having positive refractive power which are arranged in order from the object side to the image side, and has a half view angle of 80° or more. The first lens group has a plurality of negative lenses, including a first negative lens and a second negative lens, and at least one positive lens arranged in order from the object side to the image side. The second lens group has at least one negative lens and a plurality of positive lenses. The optical system satisfies conditions expressed as: 2.00≤td/f≤6.50 and 0.80≤|fn/fp|≤2.00, where td represents an optical axial distance from the most object-side lens surface to the most image-side lens surface, f represents a focal length of the optical system, fn represents an average focal length of the a plurality of negative lenses of the first lens group, and fp represents an average focal length of the at least one positive lens of the first lens group.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラおよび車載カメラ等の撮像装置に好適な光学系に関する。 The present invention relates to an optical system suitable for imaging devices such as digital still cameras, video cameras, surveillance cameras, and vehicle-mounted cameras.

上記のような光学系には、特許文献1、2に開示されているように半画角が80°以上の魚眼レンズや超広角レンズがある。また、撮像により得られた画像の一部を切り出したり、複数の画像を合成して鳥瞰画像や立体視画像を生成したりする等の画像処理を行う撮像装置がある。 The optical system as described above includes a fish-eye lens and a super-wide-angle lens having a half angle of view of 80° or more, as disclosed in Patent Documents 1 and 2. In addition, there is an imaging apparatus that performs image processing such as cutting out a part of an image obtained by imaging or synthesizing a plurality of images to generate a bird's-eye view image or a stereoscopic image.

特開2002-72085号公報JP-A-2002-72085 特開2010-243711号公報JP 2010-243711 A

このような撮像装置に用いられる魚眼レンズや超広角レンズには、高い光学性能と小型化が求められている。 Fish-eye lenses and ultra-wide-angle lenses used in such image pickup apparatuses are required to have high optical performance and miniaturization.

本発明は、広画角であって高い光学性能を有する小型の光学系およびこれを用いる撮像装置を提供する。 The present invention provides a compact optical system having a wide angle of view and high optical performance, and an imaging apparatus using the same.

本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負または正の屈折力の第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群からなり、半画角が80°以上の光学系である。第1レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された第1負レンズおよび第2負レンズを含む複数の負レンズと、少なくとも1つの正レンズとを有する。第2レンズ群は、少なくとも1つの負レンズと、複数の正レンズとを有する。最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上での距離をtd、光学系の焦点距離をf、前記第1レンズ群における前記複数の負レンズの焦点距離の平均値をfn、第1レンズ群における上記少なくとも1つの正レンズの焦点距離の平均値をfpとするとき、
2.00≦td/f≦6.50
0.80≦|fn/fp|≦2.00
なる条件を満足する。なお、上記光学系を通して物体を撮像する撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
An optical system as one aspect of the present invention comprises a first lens group with negative or positive refractive power, an aperture stop, and a second lens group with positive refractive power, arranged in order from the object side to the image side. , an optical system with a half angle of view of 80° or more. The first lens group has a plurality of negative lenses including a first negative lens and a second negative lens arranged in order from the object side to the image side, and at least one positive lens. The second lens group has at least one negative lens and a plurality of positive lenses. td is the distance on the optical axis from the most object-side lens surface to the most image-side lens surface, f is the focal length of the optical system, and the average value of the focal lengths of the plurality of negative lenses in the first lens group is fn, where fp is the average value of the focal lengths of the at least one positive lens in the first lens group,
2.00≤td/f≤6.50
0.80≦|fn/fp|≦2.00
satisfy the following conditions. An imaging device that images an object through the optical system also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、広画角でありながらも収差を良好に補正して高い光学性能を有する小型の光学系を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a compact optical system having a wide angle of view and excellent optical performance by correcting aberrations well.

実施例1の光学系の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical system of Example 1; 実施例1の光学系の縦収差図。FIG. 4 is a longitudinal aberration diagram of the optical system of Example 1; 実施例2の光学系の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical system of Example 2; 実施例2の光学系の縦収差図。FIG. 8 is a longitudinal aberration diagram of the optical system of Example 2; 実施例3の光学系の断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of the optical system of Example 3; 実施例3の光学系の縦収差図。FIG. 10 is a longitudinal aberration diagram of the optical system of Example 3; 実施例1~3の光学系を備えた撮像装置を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an image pickup apparatus provided with optical systems of Examples 1 to 3;

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。まず、具体的な実施例(1~3)の光学系の説明に先立って、各実施例の光学系に共通する事項について説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, prior to describing the optical systems of specific examples (1 to 3), the items common to the optical systems of each example will be described.

各実施例の光学系(以下、広角レンズという)は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラおよび車載カメラ等の様々な撮像装置において撮像レンズとして用いられる。 The optical system of each embodiment (hereinafter referred to as a wide-angle lens) is used as an imaging lens in various imaging devices such as digital still cameras, video cameras, surveillance cameras, and vehicle-mounted cameras.

図1、図3および図5には、実施例1~3の広角レンズの断面を示している。各実施例の広角レンズは単焦点レンズ(焦点距離が不変の光学系)である。 1, 3 and 5 show cross sections of the wide-angle lenses of Examples 1-3. The wide-angle lens of each embodiment is a single focus lens (an optical system whose focal length does not change).

各図において、左側が物体側であり、右側が像側である。また、iを物体側からのレンズ群の順番を示す番号とすると、Biは第iレンズ群を示す。SPは開放Fナンバーの光束を決定(制限)する開口絞りである。IPは像面である。像面には、CCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面や銀塩フィルムカメラのフィルム面(観光面)が配置される。GBは光学フィルタ等の屈折力を持たないガラスブロックである。 In each figure, the left side is the object side and the right side is the image side. If i is a number indicating the order of lens groups from the object side, Bi indicates the i-th lens group. SP is an aperture stop that determines (limits) the luminous flux of the open f-number. IP is the image plane. The imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor, or the film plane (sightseeing plane) of a silver halide film camera is arranged on the image plane. GB is a glass block having no refractive power such as an optical filter.

各実施例の光学系(以下、広角レンズという)は、物体側から像側へ順に配置された、負または正の屈折力の第1レンズ群(B1)、開口絞り(SP)および正の屈折力の第2レンズ群(B2)により構成され、80°以上110°以下の半画角を有する。半画角は、光線追跡によるものである。また、各実施例の広角レンズにおいて、フォーカシングに際して広角レンズ全体が光軸方向に移動する。 The optical system (hereinafter referred to as a wide-angle lens) of each embodiment includes a first lens group (B1) with negative or positive refractive power, an aperture stop (SP) and a positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. The second lens group (B2) has a half field angle of 80° or more and 110° or less. The half angle of view is obtained by ray tracing. Further, in the wide-angle lens of each embodiment, the entire wide-angle lens moves in the optical axis direction during focusing.

また、第1レンズ群は、最も物体側に配置された第1負レンズおよび物体側から2番目に配置された第2負レンズを含む複数の負レンズと、少なくとも1つの正レンズとを有する。第2レンズ群は、少なくとも1つの負レンズと複数の正レンズとを有する。第2レンズ群における負レンズと正レンズの配置順は問わない。このように第1および第2レンズ群を構成することで、広角レンズで特に大きくなりやすい倍率色収差を適切に補正することが可能となる。 The first lens group has a plurality of negative lenses including a first negative lens closest to the object and a second negative lens second from the object, and at least one positive lens. The second lens group has at least one negative lens and multiple positive lenses. The arrangement order of the negative lens and the positive lens in the second lens group does not matter. By constructing the first and second lens groups in this way, it becomes possible to appropriately correct the chromatic aberration of magnification, which tends to become particularly large in a wide-angle lens.

さらに、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をtd、広角レンズ全系の焦点距離をf、第1レンズ群における複数の負レンズの焦点距離の平均値をfn、第1レンズ群における少なくとも1つの正レンズの焦点距離の平均値をfpとする。このとき、各実施例の広角レンズは、以下の式(1)、(2)の条件を満足する。 Furthermore, td is the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image, f is the focal length of the entire wide-angle lens system, and the average value of the focal lengths of the plurality of negative lenses in the first lens group. is fn, and the average focal length of at least one positive lens in the first lens group is fp. At this time, the wide-angle lens of each example satisfies the conditions of the following equations (1) and (2).

2.00≦td/f≦6.50 (1)
0.80≦|fn/fp|≦2.00 (2)
式(1)は、広角レンズ全系の光軸方向での厚みと全系の焦点距離との好ましい関係に関する条件を示す。td/fが式(1)の上限を上回るように全系の厚みが大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、全系の大型化を招くため、好ましくない。また、td/fが式(1)の下限を下回るように全系の厚みが小さくなりすぎると、全系の小型化には良いが、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
2.00≤td/f≤6.50 (1)
0.80≦|fn/fp|≦2.00 (2)
Equation (1) indicates a condition regarding a preferable relationship between the thickness of the entire wide-angle lens system in the optical axis direction and the focal length of the entire system. If the thickness of the entire system becomes too large such that td/f exceeds the upper limit of the formula (1), aberrations can be easily suppressed, but the size of the entire system increases, which is not preferable. On the other hand, if the thickness of the entire system becomes too small such that td/f falls below the lower limit of formula (1), this is good for miniaturization of the entire system, but it is not preferable because correction of curvature of field becomes difficult.

式(2)は、第1レンズ群における複数の負レンズの焦点距離の平均値と少なくとも1つの正レンズの焦点距離の平均値との好ましい関係に関する条件を示す。|fn/fp|が式(2)の上限を上回るように第1レンズ群の複数の負レンズの焦点距離の平均値が小さくなりすぎると、第1レンズ群を小型化し易いが、像面湾曲が増大するため、好ましくない。一方、|fn/fp|が式(2)の下限を下回るように第1レンズ群の複数の負レンズの焦点距離の平均値が小さくなりすぎると、諸収差の補正には好ましいが、第1レンズ群が大型化するため、好ましくない。 Equation (2) indicates a condition regarding a preferable relationship between the average value of the focal lengths of the plurality of negative lenses and the average value of the focal lengths of at least one positive lens in the first lens group. If the average value of the focal lengths of the plurality of negative lenses in the first lens group becomes too small such that |fn/fp| increases, which is undesirable. On the other hand, if the average value of the focal lengths of the plurality of negative lenses in the first lens group becomes too small so that |fn/fp| This is not preferable because it increases the size of the lens group.

各実施例の広角レンズは、少なくとも式(1)、(2)の条件を満足することで、広画角かつ小型でありながらも収差を良好に補正して高い光学性能を有する。 By satisfying at least the conditions of formulas (1) and (2), the wide-angle lens of each embodiment has a wide angle of view and a small size, and also has high optical performance by satisfactorily correcting aberrations.

なお、各実施例の広角レンズは、以下の式(3)~(13)の条件のうち少なくとも1つを満足することが好ましい。 The wide-angle lens of each embodiment preferably satisfies at least one of the following conditions (3) to (13).

まず、広角レンズの最も物体側のレンズ面から像面(近軸像面)までの光軸上の距離(レンズ全長)をL、広角レンズの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離であるバックフォーカスをskとするとき、以下の式(3)の条件を満足することが好ましい。 First, the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side of the wide-angle lens to the image surface (paraxial image surface) (lens total length) is L, and the optical axis from the lens surface closest to the image side of the wide-angle lens to the image surface When the back focus, which is the air-converted distance above, is sk, it is preferable to satisfy the condition of the following formula (3).

1.41≦L/sk≦7.08 (3)
式(3)は、広角レンズのレンズ全長とバックフォーカスとの好ましい関係に関する条件である。L/skが式(3)の上限を上回るようにレンズ全長が大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、全系の大型化を招くため、好ましくない。L/skが式(3)の下限を下回るようにレンズ全長が短くなりすぎると、全系の小型化はし易いが、主に像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
1.41≦L/sk≦7.08 (3)
Expression (3) is a condition regarding a preferable relationship between the total lens length of the wide-angle lens and the back focus. If the total length of the lens is too large such that L/sk exceeds the upper limit of the formula (3), it is easy to suppress the aberration, but this is not preferable because it leads to an increase in the size of the entire system. If the overall lens length is too short such that L/sk is below the lower limit of formula (3), it is easy to downsize the entire system, but it is not preferable because correction of curvature of field becomes difficult.

また、以下の式(4)を満足することが好ましい。 Moreover, it is preferable to satisfy the following formula (4).

0.25≦f/sk≦0.93 (4)
式(4)は、広角レンズ全系の焦点距離とバックフォーカスとの好ましい関係に関する条件を示す。広角レンズの最も像側のレンズ面と像面との間には、像面に配置される撮像素子を保護するためのガラス、光学フィルタおよびシャッタユニット等が配置される。このため、f/skが式(4)の範囲にあることが好ましい。
0.25≦f/sk≦0.93 (4)
Equation (4) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the entire wide-angle lens system and the back focus. Glass, an optical filter, a shutter unit, and the like are arranged between the lens surface closest to the image side of the wide-angle lens and the image plane to protect the imaging element arranged on the image plane. Therefore, f/sk is preferably within the range of formula (4).

また、第1レンズ群(広角レンズ)における最も物体側に配置された第1負レンズの焦点距離をfg1、広角レンズ全系の焦点距離をfとするとき、以下の式(5)の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the first negative lens disposed closest to the object in the first lens group (wide-angle lens) is fg1, and the focal length of the entire wide-angle lens system is f, the following equation (5) is satisfied. Satisfied is preferred.

0.73≦|fg1/f|≦3.60 (5)
式(5)は、第1負レンズの焦点距離と全系の焦点距離との好ましい関係に関する条件を示す。|fg1/f|が式(5)の上限を上回るように第1負レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、収差は抑制し易いが、全系の大型化を招くため、好ましくない。|fg1/f|が式(5)の下限を下回るように第1負レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、全系の小型化はし易いが、主に像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
0.73≦|fg1/f|≦3.60 (5)
Equation (5) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the first negative lens and the focal length of the entire system. If the focal length of the first negative lens is too small such that |fg1/f| exceeds the upper limit of expression (5), aberrations can be easily suppressed, but this is not preferable because it results in an increase in the size of the entire system. If the focal length of the first negative lens becomes too large such that |fg1/f| falls below the lower limit of equation (5), it is easy to downsize the entire system, but mainly it becomes difficult to correct curvature of field. Therefore, it is not preferable.

また、以下の式(6)の条件を満足することが好ましい。 Moreover, it is preferable to satisfy the condition of the following formula (6).

0.36≦|fg1/sk|≦2.09 (6)
式(6)は、第1負レンズの焦点距離とバックフォーカスとの好ましい関係に関する条件を示す。|fg1/sk|が式(6)の上限を上回るように第1負レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、収差は抑制し易いが、全系の大型化を招くため、好ましくない。|fg1/sk|が式(6)の下限を下回るように第1レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、全系の小型化はし易いが、主に像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
0.36≦|fg1/sk|≦2.09 (6)
Equation (6) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the first negative lens and the back focus. If the focal length of the first negative lens is too small such that |fg1/sk| exceeds the upper limit of expression (6), aberrations can easily be suppressed, but the size of the entire system increases, which is not preferable. If the focal length of the first lens is too large such that |fg1/sk| , unfavorable.

また、第1レンズ群のうち物体側から2番目に配置された第2負レンズの焦点距離をfg2とするとき、以下の式(7)の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the second negative lens arranged second from the object side in the first lens group is fg2, it is preferable to satisfy the condition of the following formula (7).

0.43≦fg1/fg2≦1.54 (7)
式(7)は、第1負レンズの焦点距離と第2負レンズの焦点距離との好ましい関係に関する条件を示す。fg1/fg2が式(7)の上限を泡回るように第1負レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、第1負レンズの像側のレンズ面の曲率が小さくなりすぎて、その加工が難しくのため、好ましくない。fg1/fg2が式(7)の下限を下回るように第1負レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、第1負レンズの像側のレンズ面は加工し易い曲率となるが、全系の小型化が困難となるため。好ましくない。
0.43≦fg1/fg2≦1.54 (7)
Equation (7) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the first negative lens and the focal length of the second negative lens. If the focal length of the first negative lens becomes too small such that fg1/fg2 exceeds the upper limit of the formula (7), the curvature of the image-side lens surface of the first negative lens becomes too small, making it difficult to process. Therefore, it is not preferable. If the focal length of the first negative lens becomes too large so that fg1/fg2 falls below the lower limit of equation (7), the curvature of the image-side lens surface of the first negative lens will be easy to process, but the overall system will be small. because it is difficult to convert I don't like it.

また、第1レンズ群における物体側から3番目に配置された正レンズ(以下、第3正レンズという)の焦点距離をfg3とするとき、以下の式(8)の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the positive lens arranged third from the object side in the first lens group (hereinafter referred to as the third positive lens) is fg3, it is preferable to satisfy the following condition (8). .

0.47≦|fg2/fg3|≦2.02 (8)
式(8)は、第2負レンズの焦点距離と第3正レンズの焦点距離との好ましい関係に関する条件を示す。式(8)の上限を上回るように第3正レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、第2負レンズの像側のレンズ面の曲率が小さくなりすぎて。その加工が難しくなるため、好ましくない。一方、fg1/fg2が式(8)の下限を下回るように第3正レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、第2負レンズの像側のレンズ面は加工し易い曲率となるが、全系の小型化が困難となるため、好ましくない。
0.47≦|fg2/fg3|≦2.02 (8)
Equation (8) shows the conditions for the preferred relationship between the focal length of the second negative lens and the focal length of the third positive lens. If the focal length of the third positive lens becomes too small to exceed the upper limit of equation (8), the curvature of the image-side lens surface of the second negative lens becomes too small. It is not preferable because the processing becomes difficult. On the other hand, if the focal length of the third positive lens becomes too large such that fg1/fg2 falls below the lower limit of equation (8), the image-side lens surface of the second negative lens has a curvature that is easy to process, but the overall system It is not preferable because it becomes difficult to reduce the size of the device.

また、正の屈折力を有する第2レンズ群の焦点距離をfb2とするとき、以下の式(9)の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the second lens group having positive refractive power is fb2, it is preferable to satisfy the condition of the following formula (9).

0.91≦fb2/f≦3.95 (9)
式(9)は、第2レンズ群の焦点距離と全系の焦点距離との好ましい関係に関する条件を示す。fb2/fが式(9)の上限を上回るように第2レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎると、諸収差の補正には好ましいが、全系の小型化が困難となるため、好ましくない。fb2/fが式(9)の下限を下回るように第2レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎると、全系の小型化には良いが、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。
0.91≦fb2/f≦3.95 (9)
Equation (9) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the second lens group and the focal length of the entire system. If the focal length of the second lens group becomes too large such that fb2/f exceeds the upper limit of formula (9), it is preferable for correction of various aberrations, but it is not preferable because it becomes difficult to reduce the size of the entire system. If the focal length of the second lens group becomes too small so that fb2/f is less than the lower limit of formula (9), it is good for miniaturization of the entire system, but it is not preferable because correction of coma aberration becomes difficult.

また、以下の式(10)の条件を満足することが好ましい。 Moreover, it is preferable to satisfy the condition of the following formula (10).

0.45≦fb2/sk≦2.29 (10)
式(10)は、第2レンズ群の焦点距離とバックフォーカスとの好ましい関係に関する条件を示す。fb2/skが式(10)の上限を上回るように第2レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎると、諸収差の補正には好ましいが、全系の小型化が困難となるため、好ましくない。一方、fb2/skが式(10)の下限を下回るように第2レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎると、全系の小型化には良いが、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。
0.45≦fb2/sk≦2.29 (10)
Equation (10) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the second lens group and the back focus. If the focal length of the second lens group becomes too large such that fb2/sk exceeds the upper limit of formula (10), it is preferable for correction of various aberrations, but it is not preferable because it becomes difficult to reduce the size of the entire system. On the other hand, if the focal length of the second lens group is too small so that fb2/sk is below the lower limit of formula (10), it is good for miniaturization of the entire system, but it becomes difficult to correct coma, which is preferable. do not have.

また、第2レンズ群において最も像側に正レンズが配置されている場合の該正レンズの焦点距離をfgfとするとき、以下の式(11)を満足することが好ましい。 When the positive lens located closest to the image side in the second lens group is fgf, the focal length of the positive lens preferably satisfies the following equation (11).

1.35≦fgf/sk≦9.44 (11)
式(11)は、第2レンズ群における最も像側の正レンズの焦点距離とバックフォーカスとの好ましい関係に関する条件を示す。fgf/skが式(11)の上限を上回るように第2レンズ群における最も像側のレンズの焦点距離が大きくなりすぎると、諸収差の補正には良いが、全系の小型化が困難となるため、好ましくない。fgf/skが式(11)の下限を下回るように第2レンズ群における最も像側のレンズの焦点距離が大きくなりすぎると、全系の小型化には良いが、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
1.35≤fgf/sk≤9.44 (11)
Equation (11) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the positive lens closest to the image side in the second lens group and the back focus. If the focal length of the lens closest to the image side in the second lens group becomes too large so that fgf/sk exceeds the upper limit of formula (11), it is good for correction of various aberrations, but it is difficult to reduce the size of the entire system. It is not preferable because If the focal length of the lens closest to the image side in the second lens group becomes too large so that fgf/sk falls below the lower limit of equation (11), it is good for miniaturization of the entire system, but it is difficult to correct curvature of field. Therefore, it is not preferable.

また、以下の式(12)の条件を満足することが好ましい。 Moreover, it is preferable to satisfy the condition of the following formula (12).

0.40≦fgf/L≦2.00 (12)
式(12)は、第2レンズ群における最も像側の正レンズの焦点距離とレンズ全長との好ましい関係に関する条件を示す。fgf/Lが式(12)の上限を上回るように第2レンズ群における最も像側のレンズの焦点距離が大きくなりすぎると、諸収差の補正には良いが、全系の小型化が困難となるため、好ましくない。fgf/Lが式(12)の下限を下回るように第2レンズ群における最も像側のレンズの焦点距離が小さくなりすぎると、全系の小型化には良いが、像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。
0.40≦fgf/L≦2.00 (12)
Equation (12) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length of the positive lens closest to the image side in the second lens group and the overall lens length. If the focal length of the lens closest to the image side in the second lens group becomes too large so that fgf/L exceeds the upper limit of formula (12), it is good for correction of various aberrations, but it is difficult to reduce the size of the entire system. It is not preferable because If the focal length of the lens closest to the image side in the second lens group becomes too small so that fgf/L falls below the lower limit of equation (12), it is good for miniaturization of the entire system, but it is difficult to correct curvature of field. Therefore, it is not preferable.

さらに、第2レンズ群は、軸上色収差の補正のために正レンズと負レンズを接合した接合レンズを含み、該接合レンズにおける正レンズおよび負レンズの焦点距離をそれぞれfgp、fgnとするとき、以下の式(13)の条件を満足することが好ましい。 Further, the second lens group includes a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented for correction of longitudinal chromatic aberration, and when the focal lengths of the positive lens and the negative lens in the cemented lens are fgp and fgn, respectively, It is preferable to satisfy the condition of the following formula (13).

0.32≦|fgp/fgn|≦1.23 (13)
式(13)は、第2レンズ群に含まれる接合レンズの正レンズの焦点距離fgpと負レンズの焦点距離fgnとの好ましい関係に関する条件を示す。|fgp/fgn|が式(13)の上限を上回るように接合レンズの正レンズの焦点距離が大きくなりすぎると、軸上色収差の補正には良いが、全系の小型化が困難となるため、好ましくない。|fgp/fgn|が式(13)の下限を下回るように接合レンズの正レンズの焦点距離が小さくなりすぎると、全系の小型化には良いが、軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
0.32≦|fgp/fgn|≦1.23 (13)
Expression (13) indicates a condition regarding a preferable relationship between the focal length fgp of the positive lens and the focal length fgn of the negative lens of the cemented lens included in the second lens group. If the focal length of the positive lens of the cemented lens becomes too large so that |fgp/fgn| exceeds the upper limit of the formula (13), it is good for correction of axial chromatic aberration, but it becomes difficult to reduce the size of the entire system. , unfavorable. If the focal length of the positive lens of the cemented lens becomes too small so that |fgp/fgn| , unfavorable.

式(1)~(13)の数値範囲を以下のように設定するとより好ましい。 It is more preferable to set the numerical ranges of formulas (1) to (13) as follows.

2.70≦td/f≦6.45 (1a)
0.85≦|fn/fp|≦1.50 (2a)
1.97≦L/sk≦6.14 (3a)
0.35≦f/sk≦0.80 (4a)
1.03≦|fg1/f|≦3.12 (5a)
0.51≦|fg1/sk|≦1.81 (6a)
0.60≦fg1/fg2≦1.34 (7a)
0.66≦|fg2/fg3|≦1.75 (8a)
1.27≦fb2/f≦3.42 (9a)
0.63≦fb2/sk≦1.98 (10a)
1.89≦fgf/sk≦8.18 (11a)
0.56≦fgf/L≦1.73 (12a)
0.45≦|fgp/fgn|≦1.06 (13a)
式(1)~(13)の数値範囲を以下のように設定するとさらに好ましい。
2.70≤td/f≤6.45 (1a)
0.85≦|fn/fp|≦1.50 (2a)
1.97≦L/sk≦6.14 (3a)
0.35≦f/sk≦0.80 (4a)
1.03≦|fg1/f|≦3.12 (5a)
0.51≦|fg1/sk|≦1.81 (6a)
0.60≦fg1/fg2≦1.34 (7a)
0.66≦|fg2/fg3|≦1.75 (8a)
1.27≦fb2/f≦3.42 (9a)
0.63≦fb2/sk≦1.98 (10a)
1.89≤fgf/sk≤8.18 (11a)
0.56≦fgf/L≦1.73 (12a)
0.45≦|fgp/fgn|≦1.06 (13a)
It is more preferable to set the numerical ranges of formulas (1) to (13) as follows.

3.30≦td/f≦6.40 (1b)
0.90≦|fn/fp|≦1.35 (2b)
2.53≦L/sk≦5.19 (3b)
0.45≦f/sk≦0.68 (4b)
1.32≦|fg1/f|≦2.64 (5b)
0.65≦|fg1/sk|≦1.53 (6b)
0.77≦fg1/fg2≦1.13 (7b)
0.85≦|fg2/fg3|≦1.48 (8b)
1.63≦fb2/f≦2.90 (9b)
0.81≦fb2/sk≦1.68 (10b)
2.43≦fgf/sk≦6.92 (11b)
0.72≦fgf/L≦1.47 (12b)
0.58≦|fgp/fgn|≦0.90 (13b)
その他、第1レンズ群は、物体側から像側に順に配置された、第1負レンズとしての物体側に凸の負メニスカスレンズ、第2負レンズとしての両凹負レンズおよび第3正レンズの3つのレンズにより構成されることが好ましい。これにより、少ない数のレンズで倍率色収差と像面湾曲の双方を良好に補正することができる。
3.30≤td/f≤6.40 (1b)
0.90≦|fn/fp|≦1.35 (2b)
2.53≦L/sk≦5.19 (3b)
0.45≦f/sk≦0.68 (4b)
1.32≦|fg1/f|≦2.64 (5b)
0.65≦|fg1/sk|≦1.53 (6b)
0.77≦fg1/fg2≦1.13 (7b)
0.85≦|fg2/fg3|≦1.48 (8b)
1.63≦fb2/f≦2.90 (9b)
0.81≦fb2/sk≦1.68 (10b)
2.43≤fgf/sk≤6.92 (11b)
0.72≦fgf/L≦1.47 (12b)
0.58≦|fgp/fgn|≦0.90 (13b)
In addition, the first lens group includes a negative meniscus lens convex to the object side as a first negative lens, a biconcave negative lens as a second negative lens, and a third positive lens, which are arranged in order from the object side to the image side. It preferably consists of three lenses. This makes it possible to satisfactorily correct both the chromatic aberration of magnification and the curvature of field with a small number of lenses.

また、第2レンズ群は、物体側から像側に配置された、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、正レンズおよび正レンズにより構成されることが、諸収差の良好な補正のために好ましい。 The second lens group is arranged from the object side to the image side and is composed of a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, a positive lens, and a positive lens, for good correction of various aberrations. preferred.

また、広角レンズに含まれる全てのレンズを、非球面レンズよりも安価に製造できる球面レンズとすることが好ましい。 Moreover, it is preferable that all the lenses included in the wide-angle lens be spherical lenses that can be manufactured at a lower cost than aspherical lenses.

以下、実施例1~3について説明する。なお、実施例1~3の説明の後に実施例1~3のそれぞれに対応する数値例1~3を示す。 Examples 1 to 3 will be described below. Numerical examples 1 to 3 corresponding to Examples 1 to 3 are shown after the description of Examples 1 to 3. FIG.

図1に示す実施例1(数値例1)の広角レンズは、焦点距離8.20mm、開放Fナンバー4.12、半画角86.4°の単焦点レンズである。 The wide-angle lens of Example 1 (numerical example 1) shown in FIG. 1 is a single focus lens with a focal length of 8.20 mm, an open F number of 4.12, and a half angle of view of 86.4°.

本実施例の広角レンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSPおよび正の屈折力の第2レンズ群B2により構成されている。無限遠から至近へのフォーカシングに際しては、広角レンズ全体が物体側に移動する。 The wide-angle lens of this embodiment comprises a first lens group B1 with negative refractive power, an aperture stop SP, and a second lens group B2 with positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. When focusing from infinity to very close, the entire wide-angle lens moves toward the object.

第1レンズ群B1は、物体側から像側に順に配置された、第1負レンズとしての物体側に凸の負メニスカスレンズと、第2負レンズとしての両凹負レンズと、第3正レンズとにより構成されている。第2レンズ群B2は、物体側から像側に順に配置された、正レンズと負レンズが接合された接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、両凸の正レンズとにより構成されている。 The first lens group B1 includes a negative meniscus lens convex to the object side as a first negative lens, a biconcave negative lens as a second negative lens, and a third positive lens, which are arranged in order from the object side to the image side. It is composed of The second lens group B2 is composed of a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, a positive meniscus lens convex to the image side, and a biconvex positive lens arranged in order from the object side to the image side. ing.

図2は、本実施例の広角レンズの無限遠に合焦した状態での縦収差(球面収差、非点収差、歪曲および色収差)を示している。球面収差図において、Fnoは開放Fナンバーを示し、実線はd線(波長587.6nm)に対する球面収差を、二点鎖線はg線(波長435.8nm)に対する球面収差をそれぞれ示している。非点収差図において、ωは半画角(°)であり、実線Sはサジタル像面を、破線Mはメリディオナル像面を示している。歪曲収差図には、d線に対する歪曲収差を示している。色収差図には、g線における倍率色収差を示している。なお、本実施例の広角レンズは等立体角射影方式(Y=2fsin(θ/2))を採用しているが、歪曲収差は一般収差図の表示方法で示している。ただし、射影方式が等立体角射影方式に限定されるものではなく、他の射影方式を採用してもよい。これら収差図に対する説明は、後述する他の実施例でも同じである。 FIG. 2 shows the longitudinal aberration (spherical aberration, astigmatism, distortion and chromatic aberration) of the wide-angle lens of this embodiment when focused on infinity. In the spherical aberration diagrams, Fno indicates the open F-number, the solid line indicates spherical aberration for the d-line (wavelength 587.6 nm), and the chain double-dashed line indicates spherical aberration for the g-line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagrams, ω is the half angle of view (°), the solid line S indicates the sagittal image plane, and the dashed line M indicates the meridional image plane. The distortion diagram shows the distortion with respect to the d-line. The chromatic aberration diagram shows the chromatic aberration of magnification at the g-line. The wide-angle lens of this embodiment adopts the equisolid angle projection method (Y=2fsin(θ/2)), but the distortion aberration is shown by the general aberration diagram display method. However, the projection method is not limited to the equisolid angle projection method, and other projection methods may be adopted. The explanation for these aberration diagrams is the same for other embodiments described later.

表1には、本実施例における式(1)~(13)に対応する値をまとめて示す。表1から分かるように、本実施例の広角レンズは、式(1)~(13)を満足する。 Table 1 summarizes the values corresponding to formulas (1) to (13) in this embodiment. As can be seen from Table 1, the wide-angle lens of this embodiment satisfies Equations (1) to (13).

図3に示す実施例2(数値例2)の広角レンズは、焦点距離7.09mm、開放Fナンバー4.12、半画角105.0°の単焦点レンズである。 The wide-angle lens of Example 2 (numerical example 2) shown in FIG. 3 is a single focus lens with a focal length of 7.09 mm, an open F number of 4.12, and a half angle of view of 105.0°.

本実施例の広角レンズ、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSPおよび正の屈折力の第2レンズ群B2により構成されている。無限遠から至近へのフォーカシングに際しては、広角レンズ全体が物体側に移動する。 The wide-angle lens of this embodiment comprises a first lens group B1 with positive refractive power, an aperture stop SP, and a second lens group B2 with positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. When focusing from infinity to very close, the entire wide-angle lens moves toward the object.

第1レンズ群B1は、物体側から像側に順に配置された、第1負レンズとしての物体側に凸の負メニスカスレンズと、第2負レンズとしての両凹負レンズと、第3正レンズとにより構成されている。第2レンズ群B2は、物体側から像側に順に配置された、正レンズと負レンズが接合された接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズとにより構成されている。 The first lens group B1 includes a negative meniscus lens convex to the object side as a first negative lens, a biconcave negative lens as a second negative lens, and a third positive lens, which are arranged in order from the object side to the image side. It is composed of The second lens group B2 includes a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, arranged in order from the object side to the image side, a positive meniscus lens convex to the image side, and a positive meniscus lens convex to the object side. It is composed of

図4は、本実施例の広角レンズの無限遠に合焦した状態での縦収差を示している。 FIG. 4 shows the longitudinal aberration of the wide-angle lens of this embodiment when focused on infinity.

表1には、本実施例における式(1)~(13)に対応する値をまとめて示す。表1から分かるように、本実施例の広角レンズは、式(1)~(13)を満足する。 Table 1 summarizes the values corresponding to formulas (1) to (13) in this embodiment. As can be seen from Table 1, the wide-angle lens of this embodiment satisfies Equations (1) to (13).

図5に示す実施例3(数値例3)の広角レンズは、焦点距離8.20mm、開放Fナンバー4.12、半画角86.2°の単焦点レンズである。 The wide-angle lens of Example 3 (numerical example 3) shown in FIG. 5 is a single focus lens with a focal length of 8.20 mm, an open F number of 4.12, and a half angle of view of 86.2°.

本実施例の広角レンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSPおよび正の屈折力の第2レンズ群B2により構成されている。無限遠から至近へのフォーカシングに際しては、広角レンズ全体が物体側に移動する。 The wide-angle lens of this embodiment comprises a first lens group B1 with positive refractive power, an aperture stop SP, and a second lens group B2 with positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. When focusing from infinity to very close, the entire wide-angle lens moves toward the object.

第1レンズ群B1は、物体側から像側に順に配置された、第1負レンズとしての物体側に凸の負メニスカスレンズと、第2負レンズとしての両凹負レンズと、第3正レンズとにより構成されている。第2レンズ群B2は、物体側から像側に順に配置された、正レンズと負レンズが接合された接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズとにより構成されている。 The first lens group B1 includes a negative meniscus lens convex to the object side as a first negative lens, a biconcave negative lens as a second negative lens, and a third positive lens, which are arranged in order from the object side to the image side. It is composed of The second lens group B2 is composed of a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, and a positive meniscus lens convex to the image side, which are arranged in order from the object side to the image side.

図6は、本実施例の広角レンズの無限遠に合焦した状態での縦収差を示している。 FIG. 6 shows the longitudinal aberration of the wide-angle lens of this embodiment when focused on infinity.

表1には、本実施例における式(1)~(13)に対応する値をまとめて示す。表1から分かるように、本実施例の広角レンズは、式(1)~(13)を満足する。 Table 1 summarizes the values corresponding to formulas (1) to (13) in this embodiment. As can be seen from Table 1, the wide-angle lens of this embodiment satisfies Equations (1) to (13).

なお、上記各実施例は第1レンズ群B1に正レンズが1つのみ含まれ、第2レンズ群B2に負レンズが1つのみ含まれた例であるが、第レンズ群B1に複数の正レンズが含まれ、第2レンズ群B2に複数の負レンズが含まれてもよい。ただし、小型化の観点から、広角レンズの全レンズ数が8以下であることが好ましい。 In each of the above embodiments, the first lens group B1 includes only one positive lens and the second lens group B2 includes only one negative lens. A lens may be included, and a plurality of negative lenses may be included in the second lens group B2. However, from the viewpoint of miniaturization, it is preferable that the total number of wide-angle lenses is 8 or less.

以下に数値例1~3を示す。各数値例において、面番号iは物体側から数えたときの面の順番を示す。rは物体側からi番目の面の曲率半径(mm)、dはi番目と(i+1)番目の面間のレンズ厚または空気間隔(mm)、ndは第i面と第(i+1)面間の光学材料のd線における屈折率である。νdは第i面と第(i+1)面間の光学材料のd線を基準としたアッベ数である。アッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、νd=(Nd-1)/(NF-NC)で表される。 Numerical examples 1 to 3 are shown below. In each numerical example, the surface number i indicates the order of surfaces counted from the object side. r is the radius of curvature of the i-th surface from the object side (mm), d is the lens thickness or air gap (mm) between the i-th and (i+1)-th surfaces, and nd is the distance between the i-th and (i+1)-th surfaces. is the refractive index for the d-line of the optical material. νd is the Abbe number with respect to the d-line of the optical material between the i-th surface and the (i+1)-th surface. The Abbe number νd is defined as νd=(Nd−1 )/(NF-NC).

skはバックフォーカス(mm)であり、前述したように広角レンズの最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離である。レンズ全長は、広角レンズの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。 sk is the back focus (mm), which is the air-converted distance on the optical axis from the lens surface closest to the image side of the wide-angle lens to the image plane, as described above. The total lens length is the length obtained by adding the back focus to the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the lens surface closest to the image side of the wide-angle lens.

(数値例1)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 24.739 1.00 1.90366 31.3
2 7.409 6.20
3 -26.697 1.00 1.49700 81.5
4 9.521 1.17
5 12.154 3.10 2.00100 29.1
6 -63.879 3.88
7(絞り) ∞ 1.00
8 -44.003 5.73 1.59522 67.7
9 -5.028 1.00 1.78472 25.7
10 -12.591 0.10
11 -110.196 2.85 1.49700 81.5
12 -14.971 0.10
13 37.049 2.88 1.48749 70.2
14 -51.617 14.38
15 ∞ 1.50 1.51633 64.1
16 ∞ 0.58
像面 ∞

焦点距離 8.20
Fナンバー 4.12
画角(°) 86.4(光線追跡による)
像高 11.15
レンズ全長 45.94
sk 15.94

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -63.08
2 7 14.87
3 15 ∞

(数値例2)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 36.734 4.20 1.90366 31.3
2 8.980 9.10
3 -30.038 1.00 1.49700 81.5
4 11.011 3.22
5 16.020 3.23 2.00100 29.1
6 -53.904 4.60
7(絞り) ∞ 1.05
8 -89.022 5.50 1.59522 67.7
9 -4.632 1.00 1.78472 25.7
10 -12.747 0.47
11 -35.508 3.01 1.49700 81.5
12 -11.169 3.29
13 16.638 2.98 1.48749 70.2
14 29.711 9.52
15 ∞ 1.50 1.51633 64.1
16 ∞ 0.48
像面 ∞

焦点距離 7.09
Fナンバー 4.12
画角(°) 105.0 (光線追跡による)
像高 11.15
レンズ全長 53.63
sk 10.98

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 121.08
2 7 16.24
3 15 ∞

(数値例3)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 42.529 2.00 1.90366 31.3
2 12.269 8.34
3 -48.409 1.00 1.49700 81.5
4 11.929 9.30
5 22.640 2.94 2.00100 29.1
6 -182.933 9.58
7(絞り) ∞ 1.39
8 746.972 4.74 1.59522 67.7
9 -5.553 1.00 1.78472 25.7
10 -11.714 8.75
11 -44.629 2.95 1.49700 81.5
12 -16.884 11.87
13 ∞ 1.50 1.51633 64.1
14 ∞ 0.58
像面 ∞

焦点距離 8.20
Fナンバー 4.12
画角(°) 86.2 (光線追跡による)
像高 11.15
レンズ全長 65.44
BF 13.44

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 223.89
2 7 21.60
3 13 ∞
(Numerical example 1)
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 24.739 1.00 1.90366 31.3
2 7.409 6.20
3 -26.697 1.00 1.49700 81.5
4 9.521 1.17
5 12.154 3.10 2.00100 29.1
6 -63.879 3.88
7 (Aperture) ∞ 1.00
8 -44.003 5.73 1.59522 67.7
9 -5.028 1.00 1.78472 25.7
10 -12.591 0.10
11 -110.196 2.85 1.49700 81.5
12 -14.971 0.10
13 37.049 2.88 1.48749 70.2
14 -51.617 14.38
15 ∞ 1.50 1.51633 64.1
16 ∞ 0.58
Image plane ∞

Focal length 8.20
F number 4.12
Angle of view (°) 86.4 (by ray tracing)
Image height 11.15
Lens length 45.94
sk 15.94

Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 -63.08
2 7 14.87
3 15 ∞

(Numerical example 2)
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 36.734 4.20 1.90366 31.3
2 8.980 9.10
3 -30.038 1.00 1.49700 81.5
4 11.011 3.22
5 16.020 3.23 2.00100 29.1
6 -53.904 4.60
7 (Aperture) ∞ 1.05
8 -89.022 5.50 1.59522 67.7
9 -4.632 1.00 1.78472 25.7
10 -12.747 0.47
11 -35.508 3.01 1.49700 81.5
12 -11.169 3.29
13 16.638 2.98 1.48749 70.2
14 29.711 9.52
15 ∞ 1.50 1.51633 64.1
16 ∞ 0.48
Image plane ∞

Focal length 7.09
F number 4.12
Angle of view (°) 105.0 (by ray tracing)
Image height 11.15
Lens length 53.63
sk 10.98

Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 121.08
2 7 16.24
3 15 ∞

(Numerical example 3)
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 42.529 2.00 1.90366 31.3
2 12.269 8.34
3 -48.409 1.00 1.49700 81.5
4 11.929 9.30
5 22.640 2.94 2.00100 29.1
6 -182.933 9.58
7 (Aperture) ∞ 1.39
8 746.972 4.74 1.59522 67.7
9 -5.553 1.00 1.78472 25.7
10 -11.714 8.75
11 -44.629 2.95 1.49700 81.5
12 -16.884 11.87
13 ∞ 1.50 1.51633 64.1
14 ∞ 0.58
Image plane ∞

Focal length 8.20
F number 4.12
Angle of view (°) 86.2 (by ray tracing)
Image height 11.15
Lens length 65.44
BF 13.44

Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 223.89
2 7 21.60
3 13 ∞

Figure 2023037909000002
Figure 2023037909000002

図7は、上記各実施例の広角レンズを撮像光学系として用いた撮像装置としてのデジタルスチルカメラを示している。10はカメラ本体、11は実施例1~3のいずれかの広角レンズである。12はカメラ本体10に内蔵され、広角レンズ11により形成された光学像(被写体像)を撮像するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子である。 FIG. 7 shows a digital still camera as an imaging apparatus using the wide-angle lens of each of the above embodiments as an imaging optical system. Reference numeral 10 denotes a camera body, and 11 denotes a wide-angle lens according to any one of Examples 1-3. Reference numeral 12 denotes a solid-state imaging device such as a CCD sensor or CMOS sensor, which is built in the camera body 10 and captures an optical image (object image) formed by the wide-angle lens 11 .

各実施例の広角レンズを用いることで、小型で高い光学性能を有する撮像装置を得ることができる。なお、撮像装置は、クイックターンミラーを有する一眼レフカメラであってもよいし、クイックターンミラーを有さないミラーレスカメラであってもよい。 By using the wide-angle lens of each embodiment, it is possible to obtain a compact image pickup apparatus having high optical performance. Note that the imaging device may be a single-lens reflex camera having a quick turn mirror or a mirrorless camera without a quick turn mirror.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is merely a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

B1 第1レンズ群
SP 開口絞り
B2 第2レンズ群
B1 First lens group SP Aperture diaphragm B2 Second lens group

Claims (17)

物体側から像側へ順に配置された、負または正の屈折力の第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群からなり、半画角が80°以上の光学系であって、
前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された第1負レンズおよび第2負レンズを含む複数の負レンズと、少なくとも1つの正レンズとを有し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1つの負レンズと、複数の正レンズとを有し、
前記光学系における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上での距離をtd、前記光学系の焦点距離をf、前記第1レンズ群における前記複数の負レンズの焦点距離の平均値をfn、前記第1レンズ群における前記少なくとも1つの正レンズの焦点距離の平均値をfpとするとき、
2.00≦td/f≦6.50
0.80≦|fn/fp|≦2.00
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
An optical system with a half angle of view of 80° or more, consisting of a first lens group with negative or positive refractive power, an aperture diaphragm, and a second lens group with positive refractive power, arranged in order from the object side to the image side. and
The first lens group has a plurality of negative lenses including a first negative lens and a second negative lens arranged in order from the object side to the image side, and at least one positive lens,
The second lens group has at least one negative lens and a plurality of positive lenses,
td is the distance on the optical axis from the most object-side lens surface to the most image-side lens surface in the optical system, f is the focal length of the optical system, and the focal points of the plurality of negative lenses in the first lens group Let fn be the average distance and fp be the average focal length of the at least one positive lens in the first lens group,
2.00≤td/f≤6.50
0.80≦|fn/fp|≦2.00
An optical system characterized by satisfying the following condition.
前記半画角が110°以下であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。 2. The optical system according to claim 1, wherein said half angle of view is 110[deg.] or less. 前記最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をL、前記最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をskとするとき、
1.41≦L/sk≦7.08
なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。
When the distance on the optical axis from the most object side lens surface to the image plane is L, and the air conversion distance on the optical axis from the most image side lens surface to the image plane is sk,
1.41≤L/sk≤7.08
3. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をskとするとき、
0.25≦f/sk≦0.93
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の光学系。
When the air conversion distance on the optical axis from the most image side lens surface to the image plane is sk,
0.25≤f/sk≤0.93
4. The optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the following condition is satisfied.
前記第1負レンズの焦点距離をfg1とするとき、
0.73≦|fg1/f|≦3.60
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の光学系。
When the focal length of the first negative lens is fg1,
0.73≦|fg1/f|≦3.60
5. The optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the following condition is satisfied.
前記第1負レンズの焦点距離をfg1、前記最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をskとするとき、
0.36≦|fg1/sk|≦2.09
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光学系。
When the focal length of the first negative lens is fg1 and the air conversion distance on the optical axis from the most image side lens surface to the image plane is sk,
0.36≦|fg1/sk|≦2.09
6. The optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein the following condition is satisfied.
前記第1負レンズの焦点距離をfg1、前記第2負レンズの焦点距離をfg2とするとき、
0.43≦fg1/fg2≦1.54
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光学系。
When the focal length of the first negative lens is fg1 and the focal length of the second negative lens is fg2,
0.43≦fg1/fg2≦1.54
7. The optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein the following condition is satisfied.
前記第2負レンズの焦点距離をfg2、前記第1レンズ群において物体側から3番目に配置された前記正レンズの焦点距離をfg3とするとき、
0.47≦|fg2/fg3|≦2.02
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の光学系。
When the focal length of the second negative lens is fg2, and the focal length of the positive lens arranged third from the object side in the first lens group is fg3,
0.47≦|fg2/fg3|≦2.02
8. The optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the following condition is satisfied.
前記第2レンズ群の焦点距離をfb2とするとき、
0.91≦fb2/f≦3.95
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光学系。
When the focal length of the second lens group is fb2,
0.91≦fb2/f≦3.95
9. The optical system according to any one of claims 1 to 8, wherein the following condition is satisfied.
前記第2レンズ群の焦点距離をfb2、前記最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をskとするとき、
0.45≦fb2/sk≦2.29
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
When the focal length of the second lens group is fb2, and the air conversion distance on the optical axis from the lens surface closest to the image side to the image plane is sk,
0.45≦fb2/sk≦2.29
10. The optical system according to any one of claims 1 to 9, wherein the following condition is satisfied.
前記第2レンズ群において前記少なくとも1つの正レンズのうち1つが最も像側に配置されている場合の該正レンズの焦点距離をfgf、前記最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離をskとするとき、
1.35≦fgf/sk≦9.44
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の光学系。
When one of the at least one positive lens in the second lens group is arranged closest to the image side, fgf is the focal length of the positive lens, and on the optical axis from the lens surface closest to the image side to the image plane. When the air conversion distance of is sk,
1.35≤fgf/sk≤9.44
11. The optical system according to any one of claims 1 to 10, wherein the following condition is satisfied.
前記第2レンズ群において前記少なくとも1つの正レンズのうち1つが最も像側に配置されている場合の該正レンズの焦点距離をfgf、前記最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をLとするとき、
0.40≦fgf/L≦2.00
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の光学系。
When one of the at least one positive lens in the second lens group is arranged closest to the image side, fgf is the focal length of the positive lens, and on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane. When the distance between is L,
0.40≤fgf/L≤2.00
12. The optical system according to any one of claims 1 to 11, wherein the following condition is satisfied.
前記第2レンズ群は、正レンズと負レンズが接合された接合レンズを有し、
該接合レンズにおける前記正レンズと前記負レンズの焦点距離をそれぞれfgp、fgnとするとき、
0.32≦|fgp/fgn|≦1.23
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の光学系。
The second lens group has a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented,
When the focal lengths of the positive lens and the negative lens in the cemented lens are fgp and fgn, respectively,
0.32≦|fgp/fgn|≦1.23
13. The optical system according to any one of claims 1 to 12, wherein the following condition is satisfied.
前記第1レンズ群は、前記第1負レンズとしての物体側に凸の負メニスカスレンズ、前記第2負レンズとしての両凹レンズおよび前記正レンズからなることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の光学系。 14. The first lens group according to any one of claims 1 to 13, wherein the first lens group comprises a negative meniscus lens convex to the object side as the first negative lens, a biconcave lens as the second negative lens, and the positive lens. 1. The optical system according to claim 1. 前記第2レンズ群は、物体側から像側に順に配置された、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、正レンズおよび正レンズからなることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項記載の光学系。 15. The second lens group according to any one of claims 1 to 14, wherein the second lens group comprises a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, a positive lens, and a positive lens, which are arranged in order from the object side to the image side. 2. The optical system according to item 1. 前記光学系の全てのレンズ面が球面であることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の光学系。 16. The optical system according to any one of claims 1 to 15, wherein all lens surfaces of said optical system are spherical. 請求項1から16のいずれか一項に記載の光学系と、
該光学系を通して物体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
an optical system according to any one of claims 1 to 16;
and an imaging device for imaging an object through the optical system.
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