JP4658511B2 - Imaging optical system, imaging apparatus and electronic apparatus equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明はＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子等と組み合わせて用いられる結像光学系に関し、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話やパソコンに搭載される小型カメラ、監視カメラ等に利用できる結像光学系に関するものである。また、この結像光学系を用いた、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話やパソコン等の電子機器に関する。 The present invention relates to an imaging optical system that is used in combination with a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, and can be used for, for example, a digital still camera, a digital video camera, a small camera mounted on a mobile phone or a personal computer, a surveillance camera, and the like. The present invention relates to an image optical system. The present invention also relates to an electronic device such as a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone, or a personal computer using the imaging optical system.
近年、銀塩フィルムに代わり、ＣＣＤやＣＭＯＳのような固体撮像素子を用いて被写体を撮影するようにした電子カメラが普及してきている。このような電子カメラのうち、携帯型コンピュータや携帯電話等に搭載される撮像ユニットでは特に小型、軽量化が求められている。 In recent years, electronic cameras that take a subject using a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS instead of a silver salt film have become widespread. Among such electronic cameras, an image pickup unit mounted on a portable computer, a mobile phone or the like is particularly required to be small and light.
このような撮像ユニットに用いる結像光学系としては、従来、レンズ枚数を１枚〜２枚で構成したものがある。しかしながら、屈折面数が足りないため、軸上色収差と像面湾曲が両立せず高い性能は望めない。また、非球面形状をとることで、この問題を回避しようとすると、偏心感度が大きくなり製造上困難である。 As an imaging optical system used for such an imaging unit, there is a conventional one in which the number of lenses is one or two. However, since there are not enough refracting surfaces, axial chromatic aberration and curvature of field are not compatible, and high performance cannot be expected. Further, if this problem is to be avoided by taking an aspherical shape, the eccentricity sensitivity becomes large and it is difficult to manufacture.
一方、このような撮像ユニットにＣＣＤ等の撮像素子を用いる場合、結像レンズ系から射出された軸外光束が像面に対してあまりに大きな角度で入射すると、マイクロレンズの集光性能が十分に発揮されない。そのため、画像の明るさが画像中央部と画像周辺部で極端に変化するという現象が生じてしまう。この現象はＣＣＤ等の撮像素子への入射角、つまり射出瞳位置に関係する。そのため、明るさ絞りの位置と、明るさ絞りと像面の間の光学系が非常に重要である。つまり、像面から極力離れた位置に絞りを配置することが望ましい。しかしながら、明るさ絞りと物体の間に光学系が存在しないと、パワー配置の対称性が悪くなる。その結果、ディストーションや倍率の色収差が発生してしまう。 On the other hand, when an imaging element such as a CCD is used in such an imaging unit, if the off-axis light beam emitted from the imaging lens system is incident at an excessively large angle with respect to the image plane, the condensing performance of the microlens is sufficient. It is not demonstrated. For this reason, a phenomenon occurs in which the brightness of the image changes extremely between the central portion of the image and the peripheral portion of the image. This phenomenon is related to an incident angle to an image pickup device such as a CCD, that is, an exit pupil position. Therefore, the position of the aperture stop and the optical system between the aperture stop and the image plane are very important. That is, it is desirable to arrange the stop at a position as far as possible from the image plane. However, if there is no optical system between the aperture stop and the object, the symmetry of the power arrangement becomes worse. As a result, distortion and chromatic aberration of magnification occur.
これらの問題を考慮したものとしては、４枚のレンズを用いた構成がある。この構成では、物体側から第１レンズの前や、第１レンズと第２レンズの間に絞りを配置させている。このようなタイプの結像光学系の従来例としては、次の各特許文献に記載された光学系が知られている。
しかし、特許文献１、３、４に記載されている光学系では、第２レンズとしての負レンズはいずれも両凹形状である。また、特許文献２に記載されている光学系では、第３レンズとしての正レンズが両凸形状である。そのため、これらの光学系では、いずれも絞り中心を向いていない屈折面が存在する。 However, in the optical systems described in Patent Documents 1, 3, and 4, the negative lens as the second lens is a biconcave shape. In the optical system described in Patent Document 2, the positive lens as the third lens has a biconvex shape. Therefore, in each of these optical systems, there is a refractive surface that does not face the stop center.
しかるに、このような絞り中心を向いていない屈折面が存在する構成では、レンズ間で偏心があると、その面での光線の入射位置と角度が大きく変化する。その結果、性能が著しく劣化する。言い換えると、高い光学性能を確保するためには、非常に高い組立精度が要求されるということである。このため、これらの特許文献に記載の光学系では、組立工数が増加し、低コストを達成することは困難である。 However, in such a configuration in which there is a refracting surface that does not face the center of the stop, if there is a decentration between the lenses, the incident position and angle of the light beam on that surface change greatly. As a result, performance is significantly degraded. In other words, in order to ensure high optical performance, very high assembly accuracy is required. For this reason, in the optical systems described in these patent documents, the number of assembling steps increases and it is difficult to achieve low cost.
また、特許文献１、２、３に記載されている光学系では、いわゆるシェーディングの考慮がされていない。そのため、撮像素子への周辺部における入射角度が大きく、中心に比べて周辺における明るさが不足している。 In the optical systems described in Patent Documents 1, 2, and 3, so-called shading is not taken into consideration. Therefore, the incident angle in the peripheral part to the image sensor is large, and the brightness in the periphery is insufficient compared to the center.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は低コスト化、高性能化、小型化を同時に満たす結像光学系、それを備えた撮像装置及び電子機器を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an imaging optical system that simultaneously satisfies low cost, high performance, and downsizing, and an imaging apparatus and electronic apparatus including the same. That is.
上記目的を達成するため、本発明による結像光学系は、物体側から順に、第１レンズとしての物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、明るさ絞りと、第２レンズとしての像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、第３レンズとしての像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第４レンズとしての負レンズを配置して構成され、前記第４レンズの少なくとも１面が非球面であり、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
−０．５ ＜ φｍ／φｐ ＜ ０ …(1)
但し、φｍは最大光線高の位置における前記第４レンズのパワー、φｐは近軸における前記第４レンズのパワーである。
In order to achieve the above object, an imaging optical system according to the present invention includes, in order from the object side, a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side as a first lens, an aperture stop, and an image side as a second lens. A meniscus lens having a convex surface facing the lens, a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side as the third lens, and a negative lens as the fourth lens, wherein at least one surface of the fourth lens is non- It is a spherical surface and satisfies the following conditional expression (1) .
−0.5 <φm / φp <0 (1)
However, φm is the power of the fourth lens at the position of the maximum ray height, and φp is the power of the fourth lens in the paraxial.
また、本発明の結像光学系においては、前記第３レンズと前記第４レンズがプラスチックで構成され、次の条件式(2)を満足するのが好ましい。
１５．０ ＜ ν３−ν４ ＜ ４０．０ …(2)
但し、ν３は前記第３レンズのアッベ数、ν４は前記第４レンズのアッベ数である。
In the imaging optical system of the present invention, the third lens and the fourth lens is made of plastic, it is desirable to satisfy the following conditional expression (2).
15.0 <ν3-ν4 <40.0 (2)
Here, ν3 is the Abbe number of the third lens, and ν4 is the Abbe number of the fourth lens.
また、本発明による結像光学系を備えた撮像装置は、前記結像光学系の開放ＦナンバーをＦno、撮像素子の画素間隔をＰとするとき、次の条件式(8)を満足することを特徴としている。
０．４０［１／μｍ］＜Ｆno／Ｐ［μｍ］＜２．２０［１／μｍ］ …(8)
In addition, an imaging apparatus including the imaging optical system according to the present invention satisfies the following conditional expression (8) , where Fno is the open F number of the imaging optical system and P is the pixel interval of the imaging element. the it is with the features.
0.40 [1 / μm] <Fno / P [μm] <2.20 [1 / μm] (8)
また、本発明の結像光学系においては、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
０．１ ＜ ｒ１ｆ／ｆ ＜ ２．０ …(3)
但し、ｒ１ｆは前記第１レンズの物体側の曲率半径、ｆは前記結像光学系全系の焦点距離である。
また、本発明の結像光学系においては、次の条件式(4)，(5)を満足するのが好ましい。
０．５ ＜ ｆ１２３／｜ｆ４｜ ＜ ３．０ …(4)
１．０ ＜ ｆ／｜ｆ４｜ ＜ ５．０ …(5)
但し、ｆ１２３は前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズの合成焦点距離、ｆ４は前記第４レンズの焦点距離、ｆは前記結像光学系全系の焦点距離である。
Also, in the image forming optical system of the present invention, it is desirable to satisfy the following condition (3).
0.1 <r1f / f <2.0 (3)
Here, r1f is the radius of curvature of the first lens on the object side, and f is the focal length of the entire imaging optical system.
In the imaging optical system of the present invention, it is preferable that the following conditional expressions (4) and (5) are satisfied.
0.5 <f123 / | f4 | <3.0 (4)
1.0 <f / | f4 | <5.0 (5)
Here, f123 is a combined focal length of the first lens, the second lens, and the third lens, f4 is a focal length of the fourth lens, and f is a focal length of the entire imaging optical system.
また、本発明の結像光学系においては、次の条件式(6)を満足するのが好ましい。
０ ＜ ｆ１／ｆ２３４ ＜ ３．０ …(6)
但し、ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、ｆ２３４は前記第２レンズと前記第３レンズと前記第４レンズの合成焦点距離である。
また、本発明による電子機器は、上記本発明のいずれかの結像光学系を備えていることを特徴としている。
In the imaging optical system of the present invention , it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied.
0 <f1 / f234 <3.0 (6)
Here, f1 is the focal length of the first lens, and f234 is the combined focal length of the second lens, the third lens, and the fourth lens.
The electronic device according to the invention, it is characterized by comprising any one of the imaging optical system of the present invention.
本発明の結像光学系によれば、製造誤差に対する性能劣化が少なく、小型化しても高性能な結像光学系を得ることができる。また、小型化しても高性能な電子機器を得ることができる。 According to the imaging optical system of the present invention, performance degradation with respect to manufacturing errors is small, and a high-performance imaging optical system can be obtained even if the size is reduced. In addition, a high-performance electronic device can be obtained even if the size is reduced.
実施例の説明に先立ち、本発明のように構成した理由及び本発明の作用効果について説明する。
まず、結像光学系を構成するレンズ枚数について説明する。本発明の結合光学系は、性能と小型化を考慮して、上記のような第１、第２、第３、第４レンズの４枚レンズで構成した。ここで、結像光学系を構成するレンズの枚数を５枚以上にすれば、さらに性能が向上するのは明らかである。しかしながら、レンズが１枚増えると、レンズの厚さ、レンズの間隔、枠のスペースがその分増大し、光学系が大型化するのは避けられない。
また、本明細書の従来の技術において述べたように、結像光学系を２枚以下のレンズで構成したのでは、軸上色収差の低減と像面湾曲の低減との両立が困難である。仮に、非球面を多用して性能を確保したとしても、偏心感度が大きくなり、製造上困難である。従って、本発明のように、結像光学系を４枚のレンズで構成するのが性能、大きさともに最適である。
Prior to the description of the embodiments, the reason for the configuration of the present invention and the effects of the present invention will be described.
First, the number of lenses constituting the imaging optical system will be described. The coupling optical system of the present invention is composed of the four lenses of the first, second, third, and fourth lenses as described above in consideration of performance and miniaturization. Here, it is obvious that the performance is further improved if the number of lenses constituting the imaging optical system is five or more. However, when one lens is added, the thickness of the lens, the distance between the lenses, and the space of the frame increase correspondingly, and it is inevitable that the size of the optical system increases.
Further, as described in the prior art of this specification, if the imaging optical system is composed of two or less lenses, it is difficult to achieve both reduction of axial chromatic aberration and reduction of field curvature. Even if a large number of aspheric surfaces are used to ensure the performance, the eccentricity sensitivity is increased, which is difficult to manufacture. Therefore, as in the present invention, it is optimal in terms of performance and size to form the imaging optical system with four lenses.
次に、結像光学系を用いるユニットに、例えばＣＣＤのような撮像素子を用いたとする。この場合、良好な集光性能を維持するためには、撮像素子への光線入射角度を小さくする必要がある。そこで、明るさ絞りを、像面から遠い位置に配置することが望ましい。あるいは明るさ絞りの像を、像面から遠い位置に形成することが望ましい。
また、広角な光学系においては、画面周辺部のディストーション及び倍率色収差の発生を低減させる必要がある。そのためには、光学系のパワー配置が対称になる位置に、明るさ絞りを配置させることが望ましい。
上記二つの理由から、本発明の結像光学系では、上記のように明るさ絞りの位置を第１レンズと第２レンズとの間に配置した。すなわち、本発明の結像光学系は、広角とテレセントリック性を重視した光学系として構成されている。
Next, it is assumed that an image sensor such as a CCD is used for a unit that uses the imaging optical system. In this case, in order to maintain good light condensing performance, it is necessary to reduce the light incident angle on the image sensor. Therefore, it is desirable to arrange the aperture stop at a position far from the image plane. Alternatively, it is desirable to form an image of the aperture stop at a position far from the image plane.
Further, in a wide-angle optical system, it is necessary to reduce the distortion at the periphery of the screen and the occurrence of lateral chromatic aberration. For this purpose, it is desirable to arrange the aperture stop at a position where the power arrangement of the optical system is symmetric.
For the above two reasons, in the imaging optical system of the present invention, the position of the aperture stop is arranged between the first lens and the second lens as described above. That is, the imaging optical system of the present invention is configured as an optical system that places importance on wide angle and telecentricity.
また、本発明の結像光学系では、第１レンズを、物体側に正パワーの強い曲面を持つメニスカスレンズとした。このようにすると、第１レンズの主点位置を物体側に移動させることができ、全長短縮に有利となる。
また、本発明の結像光学系では、第１レンズを物体側に凸面を向けた正パワーを有するメニスカスレンズで、第２レンズ、第３レンズをともに像側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成した。このように構成すれば、入射光線と射出光線とのなす角度、すなわち偏角を小さく保つことができ、各屈折面における収差の発生量を極力小さくすることができる。また、無偏心時における収差の発生量が小さいため、レンズの相対偏心時のおける性能変動についても極力小さくすることが可能となる。
In the imaging optical system of the present invention, the first lens is a meniscus lens having a curved surface with a strong positive power on the object side. If it does in this way, the principal point position of the 1st lens can be moved to the object side, and it will be advantageous to shortening the total length.
In the imaging optical system of the present invention, the first lens is a meniscus lens having a positive power with a convex surface facing the object side, and the second lens and the third lens are both meniscus lenses having a convex surface facing the image side. did. With this configuration, the angle between the incident light beam and the outgoing light beam, that is, the deflection angle can be kept small, and the amount of aberration generated on each refractive surface can be minimized. In addition, since the amount of aberration generated when there is no decentration is small, it is possible to minimize performance fluctuations when the lens is relatively decentered.
上述のように、本発明の結像光学系では、光学系の全長を小さくするために、第４レンズを負パワーのパワー配置として構成した。しかし、広角な光学系において、最も像側のレンズが負パワーであると、次のような不都合が生じる。例えば、シェーディングを避けるために、入射角度が限定されるようなＣＣＤを撮像素子として用いたとする。この場合、光線高が高い位置で、光線入射角度を小さくすることが出来なくなる。
そこで、最も像面側のレンズにおいて、少なくとも１面を非球面とする。そして、レンズ中心のパワーは負であっても、レンズ周辺のパワーを正にすれば、光線高の大きい位置での光線を光軸側に大きく屈折させることができる。その結果、像面への光線入射角度を小さくすることが可能となる。
ゆえに、本発明の結像光学系では、前記最も像面側のレンズである第４レンズにおいて、次の条件式(1)を満足することが重要である。
−０．５ ＜ φｍ／φｐ ＜ ０ …(1)
但し、φｍは最大光線高の位置における第４レンズのパワー、φｐは近軸における第４レンズのパワーである。
ここで、最大光線高の位置におけるレンズのパワーφｍを次のように定義するものとする。第４レンズのレンズ最大光線高Ｈｍに、物体側の無限遠方から平行光線を入射させ、レンズ通過後の傾き角をξとしたとき、φｍ＝tanξ／Ｈｍで与えられるものである。
As described above, in the imaging optical system of the present invention, the fourth lens is configured as a negative power arrangement in order to reduce the overall length of the optical system. However, in the wide-angle optical system, if the most image side lens has negative power, the following inconvenience occurs. For example, in order to avoid shading, a CCD with a limited incident angle is used as an image sensor. In this case, the light incident angle cannot be reduced at a position where the light beam height is high.
Therefore, at least one surface of the lens closest to the image plane is an aspherical surface. Even if the power at the center of the lens is negative, if the power around the lens is made positive, the light beam at a position where the light beam height is large can be largely refracted toward the optical axis. As a result, the light incident angle on the image plane can be reduced.
Therefore, in the imaging optical system of the present invention, it is important that the fourth lens, which is the lens closest to the image plane, satisfies the following conditional expression (1).
− 0.5 <φm / φp <0 (1)
However, φm is the power of the fourth lens at the position of the maximum ray height, and φp is the power of the fourth lens in the paraxial.
Here, the power φm of the lens at the position of the maximum ray height is defined as follows. When a parallel light beam is incident on the maximum lens beam height Hm of the fourth lens from infinity on the object side and the tilt angle after passing through the lens is ξ, φm = tanξ / Hm.
条件式(1)の下限値を下回ると、近軸のパワーが弱くなりすぎて全長が長くなってしまう。もしくは、周辺の正パワーが大きくなりすぎ、著しく周辺性能が劣化してしまう。
一方、条件式(1)の上限値を上回ると、第４レンズ周辺の正パワーが小さくなりすぎ、像面への光線入射角の補正が不十分となってしまう。
If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the paraxial power becomes too weak and the overall length becomes long. Alternatively, the peripheral positive power becomes too large, and the peripheral performance is significantly deteriorated.
On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the positive power around the fourth lens becomes too small, and the correction of the light incident angle on the image plane becomes insufficient.
さらに、本発明の結像光学系を構成するレンズとして、プラスチックレンズを用いる。このようにすると、ガラスで構成した場合に比べて生産性が飛躍的に向上する。また、レンズ有効径の外側において、レンズ保持部材を設ける。そして、レンズ同士を嵌合させるようにすると、組立時の工数を削減でき低コスト化の面で有利である。
また、本発明の結像光学系では、第３レンズと第４レンズをプラスチックで構成し、次の条件式(2)を満足することが、第１レンズ、第２レンズで発生した色収差を補正するために重要である。
１５．０ ＜ ν３−ν４ ＜４０．０ …(2)
但し、ν３は第３レンズのアッベ数、ν４は第４レンズのアッベ数である。
条件式(2)の上限値を上回ると、第１レンズ、第２レンズで発生した色収差の補正が過剰となる。
一方、条件式(2)の下限値を下回ると、第１レンズ、第２レンズで発生した色収差の補正が不足となる。
Furthermore, a plastic lens is used as a lens constituting the imaging optical system of the present invention. If it does in this way, productivity will improve remarkably compared with the case where it comprises with glass. A lens holding member is provided outside the effective lens diameter. If the lenses are fitted together, the number of steps during assembly can be reduced, which is advantageous in terms of cost reduction.
In the imaging optical system of the present invention, the third lens and the fourth lens are made of plastic, and satisfying the following conditional expression (2) corrects the chromatic aberration generated in the first lens and the second lens. Is important to do.
15.0 <ν3-ν4 <40.0 (2)
Where ν3 is the Abbe number of the third lens and ν4 is the Abbe number of the fourth lens.
When the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, correction of chromatic aberration generated in the first lens and the second lens becomes excessive.
On the other hand, when the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, correction of chromatic aberration generated in the first lens and the second lens becomes insufficient.
なお、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(2')を満足するのが良い。
２０．０ ＜ ν３−ν４ ＜ ３５．０ …(2')
さらに、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(2")を満足するのが良い。
２４．０ ＜ ν３−ν４ ＜ ２９．０ …(2")
Preferably, the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (2 ′).
20.0 <ν3-ν4 <35.0 (2 ')
Furthermore, it is preferable that the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (2 ″).
24.0 <ν3-ν4 <29.0 (2 ")
また、結像光学系において、結像光学系の全長を小さくするためには、結像光学系全系の主点位置を物体側寄りに配置させることが必要である。従って、第１レンズのパワーが重要となってくる。そのため、本発明の結像光学系は、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
０．１ ＜ ｒ１ｆ／ｆ ＜ ２．０ …(3)
但し、ｒ１ｆは第１レンズの物体側の曲率半径、ｆは結像光学系全系の焦点距離である。
Further, in the imaging optical system, in order to reduce the total length of the imaging optical system, it is necessary to dispose the principal point position of the entire imaging optical system closer to the object side. Therefore, the power of the first lens becomes important. Therefore, it is preferable that the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (3).
0.1 <r1f / f <2.0 (3)
Here, r1f is the radius of curvature of the first lens on the object side, and f is the focal length of the entire imaging optical system.
条件式(3)の上限値を上回ると、第１面の曲率半径が緩くなり、正パワーの第１レンズの主点位置が像面側寄りになる。そうすると、結像光学系の全長を短縮するためには、各レンズのパワーを強くしなければならず、性能を出すのが困難となる。
一方、条件式(3)の下限値を下回ると、全長短縮には有利である。ただし、第１面で発生する球面収差の補正が困難となる。
When the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the radius of curvature of the first surface becomes loose, and the principal point position of the first lens with positive power becomes closer to the image plane side. Then, in order to shorten the overall length of the imaging optical system, it is necessary to increase the power of each lens, which makes it difficult to achieve performance.
On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is advantageous for shortening the overall length. However, it is difficult to correct spherical aberration that occurs on the first surface.
なお、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(3')を満足するのが良い。
０．２ ＜ ｒ１ｆ／ｆ ＜ １．２ …(3')
さらに、好ましくは、次の条件式(3")を満足するのが良い。
０．３ ＜ ｒ１ｆ／ｆ ＜ ０．９ …(3")
Preferably, the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (3 ′).
0.2 <r1f / f <1.2 (3 ')
Furthermore, it is preferable that the following conditional expression (3 ″) is satisfied.
0.3 <r1f / f <0.9 (3 ")
本発明の結像光学系は、全長を短縮するために、第１レンズと第２レンズと第３レンズの合成パワーと、第４レンズにおける負のパワーにより、テレフォトタイプの光学系となっている。そこで、次の条件式(4)，(5)を満足するのが好ましい。この条件を満足すると、このテレフォトタイプの正パワーと負パワーの配置に対して、結像光学系の全長短縮と性能確保とをバランスよく達成させることができる。
０．５ ＜ ｆ１２３／｜ｆ４｜ ＜ ３．０ …(4)
１．０ ＜ ｆ／｜ｆ４｜ ＜ ５．０ …(5)
但し、ｆ１２３は第１レンズと第２レンズと第３レンズの合成焦点距離、ｆ４は第４レンズの焦点距離、ｆは結像光学系全系の焦点距離である。
In order to shorten the overall length, the imaging optical system of the present invention becomes a telephoto type optical system by the combined power of the first lens, the second lens, and the third lens and the negative power of the fourth lens. Yes. Therefore, it is preferable that the following conditional expressions (4) and (5) are satisfied. If this condition is satisfied, it is possible to achieve a good balance between shortening the overall length of the imaging optical system and ensuring performance with respect to the arrangement of positive power and negative power of this telephoto type.
0.5 <f123 / | f4 | <3.0 (4)
1.0 <f / | f4 | <5.0 (5)
Here, f123 is a combined focal length of the first lens, the second lens, and the third lens, f4 is a focal length of the fourth lens, and f is a focal length of the entire imaging optical system.
条件式(4)，(5)を満足しないと、テレフォトタイプを構成する正のパワーと負のパワーとのバランスが崩れ、結像光学系の全長が増大し、或いは性能が劣化してしまう。
すなわち、条件式(4)，(5)の下限値を下回ると、テレフォトタイプを構成する負のパワーが弱くなるので、結像光学系の全長短縮に不利となる。
一方、条件式(4)，(5)の上限値を上回ると、テレフォトタイプを構成する負のパワーが強くなりすぎ、それに伴い正のパワーも強くしなければならない。その結果、各レンズで発生する収差が増大となり、性能を確保するのが困難となる。
If the conditional expressions (4) and (5) are not satisfied, the balance between the positive power and the negative power constituting the telephoto type is lost, the total length of the imaging optical system is increased, or the performance is deteriorated. .
That is, the conditional expression (4), when falls below the lower limit value (5), the negative power constituting the telephoto type becomes weak, which is disadvantageous in reducing the overall length of the imaging optical system.
On the other hand, the conditional expression (4), (5) exceed the upper limit value of, too strong negative power constituting the telephoto type, must also strongly positive power accordingly. As a result, the aberration generated in each lens increases, making it difficult to ensure performance.
なお、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(4')，(5')を満足するのが良い。
０．７ ＜ ｆ１２３／｜ｆ４｜ ＜ ２．０ …(4')
１．２ ＜ ｆ／｜ｆ４｜ ＜ ４．０ …(5')
さらに、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(4")，(5")を満足するのが良い。
０．９ ＜ ｆ１２３／｜ｆ４｜ ＜ １．６ …(4")
１．５ ＜ ｆ／｜ｆ４｜ ＜ ３．０ …(5")
Preferably, the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expressions (4 ′) and (5 ′).
0.7 <f123 / | f4 | <2.0 (4 ′)
1.2 <f / | f4 | <4.0 (5 ')
Furthermore, it is preferable that the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expressions (4 ″) and (5 ″).
0.9 <f123 / | f4 | <1.6 (4 ")
1.5 <f / | f4 | <3.0 (5 ")
本発明の結像光学系では、明るさ絞りを挟んで、第１レンズと、第２、３、４レンズとが配置されている。ここで、倍率色収差やディストーションを小さくするためには、軸外光線が明るさ絞りの中心位置に対して点対称に通ることが重要となる。
そのため、本発明の結像光学系は、次の条件式(6)を満足するのが好ましい。
０ ＜ ｆ１／ｆ２３４ ＜ ３．０ …(6)
但し、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２３４は第２レンズと第３レンズと第４レンズの合成焦点距離である。
In the imaging optical system of the present invention, the first lens and the second, third, and fourth lenses are disposed with the aperture stop interposed therebetween. Here, in order to reduce the lateral chromatic aberration and distortion, it is important that the off-axis rays pass point-symmetrically with respect to the center position of the aperture stop.
For this reason, the imaging optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (6).
0 <f1 / f234 <3.0 (6)
Here, f1 is the focal length of the first lens, and f234 is the combined focal length of the second lens, the third lens, and the fourth lens.
条件式(6)の上限値を上回るか、或いは下限値を下回ると、倍率色収差やディストーションが補正過剰、もしくは補正不足になってしまう。その結果、いずれの場合も周辺性能が悪化する。 If the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded or less than the lower limit value, lateral chromatic aberration and distortion will be overcorrected or undercorrected. As a result, the peripheral performance deteriorates in either case.
なお、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(6')を満足するのが良い。
０．２ ＜ ｆ１／ｆ２３４ ＜ １．０ …(6')
さらに、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(6")を満足するのが良い。
０．４ ＜ ｆ１／ｆ２３４ ＜ ０．７ …(6")
Preferably, the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (6 ′).
0.2 <f1 / f234 <1.0 (6 ′)
Furthermore, it is preferable that the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (6 ″).
0.4 <f1 / f234 <0.7 (6 ")
ところで、撮像素子にＣＣＤを用いる場合、いわゆるシェーディングという現象がおきてしまう。これは、光学系から射出された軸外光束が像面に対してあまりに大きな角度で入射すると、画像中央部と画像周辺部で画像の明るさが変化してしまう現象である。一方、像面に対して小さい角度で入射させると、上記シェーディングの問題は軽減されるが、結像光学系の全長が大きくなってしまう。
そのため、本発明の結像光学系は、次の条件式(7)を満足するのが好ましい。
０．４ ＜ ＥＸＰ／ｆ ＜ ２．０ …(7)
但し、ＥＸＰは像面からの射出瞳までの距離、ｆは結像光学系全系の焦点距離である。
条件式(7)の上限値を上回ると、結像光学系の全長が大きくなってしまう。
一方、条件式(7)の下限値を下回ると、ＣＣＤへの入射角が大きくなりすぎ画像周辺部の明るさが低下してしまう。
By the way, when a CCD is used as an image sensor, a phenomenon called shading occurs. This is a phenomenon in which the brightness of an image changes between the central portion of the image and the peripheral portion of the image when an off-axis light beam emitted from the optical system is incident on the image plane at an excessively large angle. On the other hand, if the light is incident on the image plane at a small angle, the above-mentioned shading problem is reduced, but the total length of the imaging optical system is increased.
For this reason, the imaging optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (7).
0.4 <EXP / f <2.0 (7)
Here, EXP is the distance from the image plane to the exit pupil, and f is the focal length of the entire imaging optical system.
If the upper limit value of conditional expression (7) is exceeded, the total length of the imaging optical system becomes large.
On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (7) is not reached, the incident angle on the CCD becomes too large and the brightness of the peripheral portion of the image decreases.
なお、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(7')を満足するのが良い。
０．６ ＜ ＥＸＰ／ｆ ＜ １．５ …(7')
さらに、好ましくは、本発明の結像光学系は、次の条件式(7")を満足するのが良い。
０．８ ＜ ＥＸＰ／ｆ ＜ １．３ …(7")
Preferably, the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (7 ′).
0.6 <EXP / f <1.5 (7 ')
Furthermore, it is preferable that the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (7 ").
0.8 <EXP / f <1.3 (7 ")
また、本発明の結像光学系を備えた撮像装置は、結像光学系の開放ＦナンバーをＦno、撮像素子の画素間隔をＰとするとき、次の条件式(8)を満足する。
０．４０［１／μｍ］＜Ｆno／Ｐ［μｍ］＜２．２０［１／μｍ］ …(8)
条件式(8)の上限値を上回ると、光学系が暗くなり過ぎる。あるいは、画素間隔が小さくなり過ぎることにより、１画素あたりの光量が少なくなってしまう。従って、シャッター速度が遅くなり、手ぶれを引き起こしたり、長時間露光によりノイズが増加する原因となる。
一方、条件式(8)の下限値を下回ると、画素間隔が大きくなり過ぎ、高画素な撮像データが得られなくなる。
The imaging device including an imaging optical system of the present invention, when Fno an open F-number of the imaging optical system, the pixel pitch of the image pickup element is P, satisfy the following conditional expression (8).
0.40 [1 / μm] <Fno / P [μm] <2.20 [1 / μm] (8)
If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the optical system becomes too dark. Alternatively, when the pixel interval is too small, the amount of light per pixel is reduced. Therefore, the shutter speed becomes slow, causing camera shake, and increasing noise due to long exposure.
On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (8) is not reached, the pixel interval becomes too large, and high-pixel imaging data cannot be obtained.
なお、本発明の結像光学系を備えた撮像装置は、次の条件式(8')を満足するのがより良い。
０．５５［１／μｍ］＜Ｆno／Ｐ［μｍ］＜１．５０［１／μｍ］ …(8')
なお、本発明の結像光学系を備えた撮像装置は、次の条件式(8")を満足するのが更に良い。
０．７７［１／μｍ］＜Ｆno／Ｐ［μｍ］＜１．１８［１／μｍ］ …(8")
Note that it is better that the image pickup apparatus including the imaging optical system according to the present invention satisfies the following conditional expression (8 ′).
0.55 [1 / μm] <Fno / P [μm] <1.50 [1 / μm] (8 ′)
It is further preferable that the image pickup apparatus provided with the imaging optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (8 ").
0.77 [1 / μm] <Fno / P [μm] <1.18 [1 / μm] (8 ")
また、結像光学系の全長をＴＬ、結像光学系を構成するプラスチックレンズにおける最小軸上肉厚をＭＬとしたとき、次の条件式(9)を満足するのが良い。
０．０２ ＜ ＭＬ／ＴＬ ＜ ０．２０ …(9)
この条件式(9)の上限値を上回ると、小型化のために全長の短縮化が必要とされる結像光学系の全長に対して、結像光学系を構成するプラスチックレンズにおける最小軸上肉厚が大きすぎることになる。そのために、ガラスレンズとプラスチックレンズとを用いて結像光学系を構成する場合、ガラスレンズの中心肉厚が十分に確保できず、ガラスレンズの加工性が悪化してしまう。
一方、下限値を下回ると、結像光学系を構成するプラスチックレンズにおける最小軸上肉厚が小さ過ぎることから、成型時にプラスチック樹脂が成型型にスムーズに入り込めなくなってしまう。その結果、応力がかかって複屈折の原因になったり、成型に時間がかかり、生産性が悪化してしまう。
When the total length of the imaging optical system is TL and the minimum axial thickness of the plastic lens constituting the imaging optical system is ML, the following conditional expression (9) should be satisfied.
0.02 <ML / TL <0.20 (9)
If the upper limit value of conditional expression (9) is exceeded, the minimum length on the plastic lens that forms the imaging optical system will be smaller than the total length of the imaging optical system that requires a reduction in the overall length for miniaturization. The wall thickness will be too large. Therefore, when an imaging optical system is configured using a glass lens and a plastic lens, the center thickness of the glass lens cannot be sufficiently secured, and the workability of the glass lens is deteriorated.
On the other hand, if the value is below the lower limit value, the minimum axial thickness of the plastic lens constituting the imaging optical system is too small, so that the plastic resin cannot smoothly enter the mold during molding. As a result, stress is applied to cause birefringence, and it takes time to mold and productivity is deteriorated.
なお、本発明の結像光学系は、次の条件式(9')を満足するのが良い。
０．０４＜ＭＬ／ＴＬ＜０．１５ …(9')
なお、本発明の結像光学系は、次の条件式(9")を満足するのがより良い。
０．０６＜ＭＬ／ＴＬ＜０．１０ …(9")
The imaging optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (9 ′).
0.04 <ML / TL <0.15 (9 ')
The imaging optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (9 ").
0.06 <ML / TL <0.10 (9 ")
また、本発明の電子機器は、上記の結像光学系を備えている。 Moreover, an electronic apparatus of the present invention includes the above-described imaging optical system.
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
第１実施例
図１は、本発明の結像光学系の第１実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図、図２は第１実施例にかかる結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
第１実施例の結像光学系は、物体側から順に、正メニスカスレンズＬ１と、明るさ絞りＳと、負メニスカスレンズＬ２と、正メニスカスレンズＬ３と、負レンズＬ４とで構成されている。図中、Ｉは撮像素子の撮像面である。
正メニスカスレンズＬ１は、第１レンズである。この正メニスカスレンズＬ１は、物体側に凸面を向けている。負メニスカスレンズＬ２は、第２レンズである。この負メニスカスレンズＬ２は、像側に凸面を向けている。正メニスカスレンズＬ３は、第３レンズである。この正メニスカスレンズＬ３は、像側に凸面を向けている。負レンズＬ４は、第４レンズである。
また、非球面は、負メニスカスレンズＬ２の物体側の面、正メニスカスレンズＬ３の像側の面、負レンズＬ４の像側の面に設けられている。また、第４レンズＬ４の非球面は、レンズの中心のパワーが負で周辺のパワーが正である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First Embodiment FIG. 1 is a first embodiment of an image forming optical system according to the present invention, and is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration, and FIG. 2 is a spherical surface of the image forming optical system according to the first embodiment. It is a figure which shows an aberration, astigmatism, and a distortion aberration.
The imaging optical system according to the first example includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L1, an aperture stop S, a negative meniscus lens L2, a positive meniscus lens L3, and a negative lens L4. In the figure, I is an imaging surface of the imaging device.
The positive meniscus lens L1 is a first lens. The positive meniscus lens L1 has a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L2 is a second lens. The negative meniscus lens L2 has a convex surface facing the image side. The positive meniscus lens L3 is a third lens. The positive meniscus lens L3 has a convex surface facing the image side. The negative lens L4 is a fourth lens.
The aspheric surfaces are provided on the object side surface of the negative meniscus lens L2, the image side surface of the positive meniscus lens L3, and the image side surface of the negative lens L4. The aspherical surface of the fourth lens L4 has a negative power at the center of the lens and a positive power at the periphery.
次に、第１実施例の結像光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第１実施例では、全てのレンズがプラスチックで構成されている。用いているプラスチックは、第１レンズと第３レンズはポリオレフィン系のゼオネックス、第２レンズと第４レンズはポリカーボネートである。
また、結像光学系の像面には、１／３インチ、３００万画素（画素間隔Ｐ＝２．４μｍ）の撮像素子が配置されている。
なお、第１実施例の数値データにおいて、屈折率、アッベ数はｅ線におけるものである。
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をｋ、非球面係数をａ、ｂ、ｃ、・・・としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋ａｙ4＋ｂｙ6＋ｃｙ8＋・・・
これらは、以下の各実施例においても共通である。
数値データ１
焦点距離：４．６ｍｍ、Ｆno（開放Ｆナンバー）：２．８、像高：３．０ｍｍ、
半画角：３３°
面番号 曲率半径 面（又は空気）間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ ∞
1 2.95 0.87 1.5091 56.2
2 233.13 0.10
3 絞り面 1.00
4 非球面[1] 0.60 1.5839 30.2
5 -4.14 0.10
6 -5.47 1.41 1.5091 56.2
7 非球面[2] 0.10
8 9.20 0.70 1.5839 30.2
9 非球面[3] 0.63
10 ∞ 1.50
像 面 ∞
Next, numerical data of optical members constituting the imaging optical system of the first embodiment are shown.
In the first embodiment, all the lenses are made of plastic. The plastic used is a polyolefin-based ZEONEX for the first lens and the third lens, and a polycarbonate for the second lens and the fourth lens.
In addition, on the image plane of the imaging optical system, an image sensor having a size of 1/3 inch and 3 million pixels (pixel interval P = 2.4 μm) is arranged.
In the numerical data of the first embodiment, the refractive index and the Abbe number are those of the e line.
The aspherical shape is expressed by the following equation when the optical axis direction is z, the direction orthogonal to the optical axis is y, the conic coefficient is k, and the aspheric coefficient is a, b, c,. Is done.
z = (y 2 / r) / [1+ {1− (1 + k) (y / r) 2 } 1/2 ]
+ Ay 4 + by 6 + cy 8 +...
These are common to the following embodiments.
Numerical data 1
Focal length: 4.6 mm, Fno (open F number): 2.8, image height: 3.0 mm,
Half angle of view: 33 °
Surface number Curvature radius Surface (or air) spacing Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞
1 2.95 0.87 1.5091 56.2
2 233.13 0.10
3 Diaphragm surface 1.00
4 Aspherical surface [1] 0.60 1.5839 30.2
5 -4.14 0.10
6 -5.47 1.41 1.5091 56.2
7 Aspherical [2] 0.10
8 9.20 0.70 1.5839 30.2
9 Aspherical surface [3] 0.63
10 ∞ 1.50
Image plane ∞
非球面[1]
曲率半径 −2.27
ｋ＝ 5.8166×10-1
ａ＝−2.9072×10-2 ｂ＝ 3.2484×10-2 ｃ＝−3.8009×10-3
非球面[2]
曲率半径 −0.97
ｋ＝−2.9953×10+0
ａ＝−4.7166×10-2 ｂ＝ 1.0868×10-2
非球面[3]
曲率半径 1.31
ｋ＝−7.6191×10+0
ａ＝−6.7292×10-3
Aspherical [1]
Radius of curvature -2.27
k = 5.8166 × 10 -1
a = -2.9072 × 10 −2 b = 3.2484 × 10 −2 c = −3.8009 × 10 −3
Aspherical [2]
Radius of curvature -0.97
k = −2.9953 × 10 +0
a = −4.7166 × 10 −2 b = 1.0868 × 10 −2
Aspherical [3]
Radius of curvature 1.31
k = −7.6191 × 10 +0
a = −6.7292 × 10 −3
第２実施例
図３は本発明の結像光学系の第２実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図、図４は第２実施例にかかる結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
第２実施例の結像光学系は、物体側から順に、正メニスカスレンズＬ１と、明るさ絞りＳと、負メニスカスレンズＬ２と、正メニスカスレンズＬ３と、負レンズＬ４とで構成されている。図中、Ｉは撮像素子の撮像面である。
正メニスカスレンズＬ１は、第１レンズである。この正メニスカスレンズＬ１は、物体側に凸面を向けている。負メニスカスレンズＬ２は、第２レンズである。この負メニスカスレンズＬ２は、像側に凸面を向けている。正メニスカスレンズＬ３は、第３レンズである。この正メニスカスレンズＬ３は、像側に凸面を向けている。負レンズＬ４は、第４レンズである。
また、非球面は、負メニスカスレンズＬ２の物体側の面、正メニスカスレンズＬ３の像側の面、負レンズＬ４の像側の面に設けられている。また、第４レンズＬ４の非球面は、レンズの中心のパワーが負で周辺のパワーが正である。
Second Embodiment FIG. 3 is a second embodiment of the imaging optical system of the present invention, and is a sectional view along the optical axis showing the optical configuration, and FIG. 4 is a spherical aberration of the imaging optical system according to the second embodiment. It is a figure which shows astigmatism and a distortion aberration.
The imaging optical system of the second example is composed of a positive meniscus lens L1, an aperture stop S, a negative meniscus lens L2, a positive meniscus lens L3, and a negative lens L4 in order from the object side. In the figure, I is an imaging surface of the imaging device.
The positive meniscus lens L1 is a first lens. The positive meniscus lens L1 has a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L2 is a second lens. The negative meniscus lens L2 has a convex surface facing the image side. The positive meniscus lens L3 is a third lens. The positive meniscus lens L3 has a convex surface facing the image side. The negative lens L4 is a fourth lens.
The aspheric surfaces are provided on the object side surface of the negative meniscus lens L2, the image side surface of the positive meniscus lens L3, and the image side surface of the negative lens L4. The aspherical surface of the fourth lens L4 has a negative power at the center of the lens and a positive power at the periphery.
次に、第２実施例の結像光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第２実施例では、第１レンズがガラス、第２レンズと第３レンズと第４レンズがプラスチックで構成されている。用いているプラスチックは、第３レンズはポリオレフィン系のゼオネックス、第２レンズと第４レンズはポリカーボネートである。
また、結像光学系の像面には、１／３インチ、２００万画素（画素間隔Ｐ＝３．０μｍ）の撮像素子が配置されている。
数値データ２
焦点距離：４．６ｍｍ、Ｆno（開放Ｆナンバー）：２．８、像高：３．０ｍｍ、
半画角：３３°
面番号 曲率半径 面（又は空気）間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ ∞
1 3.78 0.78 1.7433 49.2
2 25.69 0.11
3 絞り面 0.98
4 非球面[1] 0.60 1.5839 30.2
5 -13.16 0.08
6 -19.41 1.50 1.5091 56.2
7 非球面[2] 0.10
8 10.28 0.80 1.5839 30.2
9 非球面[3] 0.56
10 ∞ 1.50
像 面 ∞
Next, numerical data of optical members constituting the imaging optical system of the second embodiment are shown.
In the second embodiment, the first lens is made of glass, and the second lens, the third lens, and the fourth lens are made of plastic. As the plastic used, the third lens is polyolefin-based ZEONEX, and the second lens and the fourth lens are polycarbonate.
In addition, on the image plane of the imaging optical system, an image sensor having a size of 1/3 inch and 2 million pixels (pixel interval P = 3.0 μm) is arranged.
Numerical data 2
Focal length: 4.6 mm, Fno (open F number): 2.8, image height: 3.0 mm,
Half angle of view: 33 °
Surface number Curvature radius Surface (or air) spacing Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞
1 3.78 0.78 1.7433 49.2
2 25.69 0.11
3 Diaphragm surface 0.98
4 Aspherical surface [1] 0.60 1.5839 30.2
5 -13.16 0.08
6 -19.41 1.50 1.5091 56.2
7 Aspherical [2] 0.10
8 10.28 0.80 1.5839 30.2
9 Aspherical surface [3] 0.56
10 ∞ 1.50
Image plane ∞
非球面[1]
曲率半径 −2.77
ｋ＝ 7.8076×10-1
ａ＝−2.1697×10-2 ｂ＝ 2.7786×10-2 ｃ＝−3.9258×10-3
非球面[2]
曲率半径 −1.05
ｋ＝−3.0607×10+0
ａ＝−4.1942×10-2 ｂ＝ 1.0402×10-2
非球面[3]
曲率半径 1.43
ｋ＝−8.0802×10+0
ａ＝−7.3101×10-3
Aspherical [1]
Radius of curvature -2.77
k = 7.8076 × 10 -1
a = −2.1697 × 10 −2 b = 2.7786 × 10 −2 c = −3.9258 × 10 −3
Aspherical [2]
Radius of curvature −1.05
k = −3.0607 × 10 +0
a = −4.1942 × 10 −2 b = 1.0402 × 10 −2
Aspherical [3]
Curvature radius 1.43
k = −8.0802 × 10 +0
a = −7.3101 × 10 −3
第３実施例
図５は本発明の結像光学系の第３実施例であって、光学構成を示す光軸に沿う断面図、図６は第３実施例にかかる結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
第３実施例の結像光学系は、物体側から順に、正メニスカスレンズＬ１’と、明るさ絞りＳと、正メニスカスレンズＬ２’と、正メニスカスレンズＬ３’と、負レンズＬ４’とで構成されている。図中、Ｉは撮像素子の撮像面である。
正メニスカスレンズＬ１’は、第１レンズである。この正メニスカスレンズＬ１’は、物体側に凸面を向けている。正メニスカスレンズＬ２’は、第２レンズである。この正メニスカスレンズＬ２’は、像側に凸面を向けている。正メニスカスレンズＬ３’は、第３レンズである。この正メニスカスレンズＬ３’は、像側に凸面を向けている。負レンズＬ４’は、第４レンズである。
また、非球面は、正メニスカスレンズＬ１’の両面、正メニスカスレンズＬ２’の両面、正メニスカスレンズＬ３’の両面、負レンズＬ４’の両面に設けられている。また、第４レンズＬ４の非球面は、レンズの中心のパワーが負で周辺のパワーが正である。
Third Embodiment FIG. 5 is a third embodiment of the imaging optical system of the present invention, and is a sectional view along the optical axis showing the optical configuration, and FIG. 6 is a spherical aberration of the imaging optical system according to the third embodiment. It is a figure which shows astigmatism and a distortion aberration.
The imaging optical system according to the third example includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L1 ′, an aperture stop S, a positive meniscus lens L2 ′, a positive meniscus lens L3 ′, and a negative lens L4 ′. Has been. In the figure, I is an imaging surface of the imaging device.
The positive meniscus lens L1 ′ is the first lens. The positive meniscus lens L1 ′ has a convex surface facing the object side. The positive meniscus lens L2 ′ is a second lens. The positive meniscus lens L2 ′ has a convex surface facing the image side. The positive meniscus lens L3 ′ is a third lens. The positive meniscus lens L3 ′ has a convex surface facing the image side. The negative lens L4 ′ is a fourth lens.
The aspheric surfaces are provided on both surfaces of the positive meniscus lens L1 ′, both surfaces of the positive meniscus lens L2 ′, both surfaces of the positive meniscus lens L3 ′, and both surfaces of the negative lens L4 ′. The aspherical surface of the fourth lens L4 has a negative power at the center of the lens and a positive power at the periphery.
次に、第３実施例の結像光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第３実施例では、全てのレンズがプラスチックで構成されている。用いているプラスチックは、第１レンズと第２レンズと第３レンズはポリオレフィン系のゼオネックス、第４レンズはポリカーボネートである。
また、結像光学系の像面には、１／３インチ、１３０万画素（画素間隔Ｐ＝３．６μｍ）の撮像素子が配置されている。
数値データ３
焦点距離：４．７ｍｍ、Ｆno（開放Ｆナンバー）：２．８、像高：３．０ｍｍ、
半画角：３３°
面番号 曲率半径 面（又は空気）間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ ∞
1 非球面[1] 1.22 1.5091 56.2
2 非球面[2] 0.10
3 絞り面 0.63
4 非球面[3] 1.18 1.5091 56.2
5 非球面[4] 0.05
6 非球面[5] 1.46 1.5091 56.2
7 非球面[6] 0.10
8 非球面[7] 0.50 1.5839 30.2
9 非球面[8] 0.44
10 ∞ 1.32
像 面 ∞
Next, numerical data of optical members constituting the imaging optical system of the third embodiment will be shown.
In the third embodiment, all the lenses are made of plastic. The first lens, the second lens, and the third lens are polyolefin-based Zeonex, and the fourth lens is polycarbonate.
In addition, on the image plane of the imaging optical system, an image sensor having a size of 1/3 inch and 1.3 million pixels (pixel interval P = 3.6 μm) is arranged.
Numerical data 3
Focal length: 4.7 mm, Fno (open F number): 2.8, image height: 3.0 mm,
Half angle of view: 33 °
Surface number Curvature radius Surface (or air) spacing Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞
1 Aspherical surface [1] 1.22 1.5091 56.2
2 Aspherical [2] 0.10
3 Diaphragm surface 0.63
4 Aspherical surface [3] 1.18 1.5091 56.2
5 Aspherical [4] 0.05
6 Aspherical surface [5] 1.46 1.5091 56.2
7 Aspherical [6] 0.10
8 Aspherical surface [7] 0.50 1.5839 30.2
9 Aspherical [8] 0.44
10 ∞ 1.32
Image plane ∞
非球面[1]
曲率半径 1.90
ｋ＝−3.7539×10-1
ａ＝ 1.2801×10-2 ｂ＝ 6.8695×10-3
非球面[2]
曲率半径 5.28
ｋ＝ 1.5098×10+1
ａ＝−3.2940×10-3 ｂ＝−2.5345×10-2
非球面[3]
曲率半径 −1.51
ｋ＝ 1.3544×10+0
ａ＝−2.1703×10-2 ｂ＝−6.3127×10-3 ｃ＝−8.1155×10-3
非球面[4]
曲率半径 −1.49
ｋ＝−1.2296×10+0
ａ＝−3.3113×10-3 ｂ＝−1.1439×10-2
非球面[5]
曲率半径 −4.39
ｋ＝ 1.9660×10+0
ａ＝ 9.3712×10-3 ｂ＝ 2.7884×10-3
非球面[6]
曲率半径 −1.13
ｋ＝−4.0965×10+0
ａ＝−3.0803×10-2 ｂ＝ 5.7752×10-3
非球面[7]
曲率半径 143.88
ｋ＝−3.5486×10+19
ａ＝−1.7624×10-3 ｂ＝ 1.5002×10-4
非球面[8]
曲率半径 1.42
ｋ＝−9.6398×10+0
ａ＝−9.4524×10-3 ｂ＝ 7.8945×10-5
Aspherical [1]
Curvature radius 1.90
k = -3.7539 × 10 -1
a = 1.2801 x 10 -2 b = 6.8695 x 10 -3
Aspherical [2]
Curvature radius 5.28
k = 1.5098 × 10 +1
a = −3.2940 × 10 −3 b = −2.5345 × 10 −2
Aspherical [3]
Radius of curvature −1.51
k = 1.3544 × 10 +0
a = −2.1703 × 10 −2 b = −6.3127 × 10 −3 c = −8.1155 × 10 −3
Aspherical [4]
Radius of curvature -1.49
k = −1.2296 × 10 +0
a = −3.3113 × 10 −3 b = −1.1439 × 10 −2
Aspherical [5]
Radius of curvature −4.39
k = 1.9660 × 10 +0
a = 9.3712 × 10 −3 b = 2.7884 × 10 −3
Aspherical [6]
Radius of curvature −1.13
k = −4.0965 × 10 +0
a = −3.0803 × 10 −2 b = 5.7752 × 10 −3
Aspherical [7]
Radius of curvature 143.88
k = −3.5486 × 10 +19
a = −1.7624 × 10 −3 b = 1.5002 × 10 −4
Aspherical [8]
Curvature radius 1.42
k = −9.6398 × 10 +0
a = −9.4524 × 10 −3 b = 7.8945 × 10 −5
第４実施例
図７は本発明の結像光学系の第４実施例の光学構成を示す光軸に沿う断面図、図８は第４実施例にかかる結像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。
第４実施例の結像光学系は、物体側から順に、正メニスカスレンズＬ１と、明るさ絞りＳと、正メニスカスレンズＬ２’と、正メニスカスレンズＬ３’と、負レンズＬ４’とで構成されている。図中、Ｉは撮像素子の撮像面である。
正メニスカスレンズＬ１は、第１レンズである。この正メニスカスレンズＬ１は、物体側に凸面を向けている。正メニスカスレンズＬ２’は、第２レンズである。この正メニスカスレンズＬ２’は、像側に凸面を向けている。正メニスカスレンズＬ３’は、第３レンズである。この正メニスカスレンズＬ３’は、像側に凸面を向けている。負レンズＬ４’は、第４レンズである。
また、非球面は、正メニスカスレンズＬ２’の両面、正メニスカスレンズＬ３’の両面、負レンズＬ４’の両面に設けられている。また、第４レンズＬ４の非球面は、レンズの中心のパワーが負で周辺のパワーが正である。
Fourth Embodiment FIG. 7 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the fourth embodiment of the imaging optical system of the present invention, and FIG. 8 shows spherical aberration and astigmatism of the imaging optical system according to the fourth embodiment. It is a figure which shows an aberration and a distortion aberration.
The imaging optical system according to the fourth example includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L1, an aperture stop S, a positive meniscus lens L2 ′, a positive meniscus lens L3 ′, and a negative lens L4 ′. ing. In the figure, I is an imaging surface of the imaging device.
The positive meniscus lens L1 is a first lens. The positive meniscus lens L1 has a convex surface facing the object side. The positive meniscus lens L2 ′ is a second lens. The positive meniscus lens L2 ′ has a convex surface facing the image side. The positive meniscus lens L3 ′ is a third lens. The positive meniscus lens L3 ′ has a convex surface facing the image side. The negative lens L4 ′ is a fourth lens.
The aspheric surfaces are provided on both surfaces of the positive meniscus lens L2 ′, both surfaces of the positive meniscus lens L3 ′, and both surfaces of the negative lens L4 ′. The aspherical surface of the fourth lens L4 has a negative power at the center of the lens and a positive power at the periphery.
次に、第４実施例の結像光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
第４実施例では、第１レンズがガラス、第２レンズと第３レンズと第４レンズがプラスチックで構成されている。用いているプラスチックは、第３レンズはポリオレフィン系のゼオネックス、第２レンズと第４レンズはポリカーボネートである。
また、結像光学系の像面には、１／３インチ、１３０万画素（画素間隔Ｐ＝３．６μｍ）の撮像素子が配置されている。
数値データ４
焦点距離：４．６ｍｍ、Ｆno（開放Ｆナンバー）：２．８、像高：３．０ｍｍ、
半画角：３３°
面番号 曲率半径 面（又は空気）間隔 屈折率 アッベ数
物体面 ∞ ∞
1 3.80 0.91 1.8061 40.9
2 14.15 0.21
3 絞り面 1.14
4 非球面[1] 0.95 1.5091 56.2
5 非球面[2] 0.05
6 非球面[3] 1.58 1.5091 56.2
7 非球面[4] 0.20
8 非球面[5] 0.50 1.5839 30.2
9 非球面[6] 0.61
10 ∞ 0.88
像 面 ∞
Next, numerical data of optical members constituting the imaging optical system of the fourth example will be shown.
In the fourth embodiment, the first lens is made of glass, and the second lens, the third lens, and the fourth lens are made of plastic. As the plastic used, the third lens is polyolefin-based ZEONEX, and the second lens and the fourth lens are polycarbonate.
In addition, on the image plane of the imaging optical system, an image sensor having a size of 1/3 inch and 1.3 million pixels (pixel interval P = 3.6 μm) is arranged.
Numerical data 4
Focal length: 4.6 mm, Fno (open F number): 2.8, image height: 3.0 mm,
Half angle of view: 33 °
Surface number Curvature radius Surface (or air) spacing Refractive index Abbe number Object surface ∞ ∞
1 3.80 0.91 1.8061 40.9
2 14.15 0.21
3 Diaphragm surface 1.14
4 Aspherical surface [1] 0.95 1.5091 56.2
5 Aspherical surface [2] 0.05
6 Aspherical surface [3] 1.58 1.5091 56.2
7 Aspherical surface [4] 0.20
8 Aspherical surface [5] 0.50 1.5839 30.2
9 Aspherical [6] 0.61
10 ∞ 0.88
Image plane ∞
非球面[1]
曲率半径 −2.61
ｋ＝−6.9628×10-1
ａ＝−2.0780×10-2 ｂ＝−2.1734×10-2 ｃ＝ 1.0103×10-2
非球面[2]
曲率半径 −2.10
ｋ＝−1.6740×10+0
ａ＝ 1.7428×10-2 ｂ＝−6.4850×10-3
非球面[3]
曲率半径 −4.06
ｋ＝ 2.2608×10+0
ａ＝ 3.0315×10-2 ｂ＝−1.4105×10-3
非球面[4]
曲率半径 −0.88
ｋ＝−3.4614×10+0
ａ＝−2.8465×10-2 ｂ＝ 5.5681×10-3
非球面[5]
曲率半径 62.03
ｋ＝−3.5486×10+19
ａ＝−4.2958×10-3 ｂ＝ 4.5975×10-4
非球面[6]
曲率半径 0.91
ｋ＝−6.3059×10+0
ａ＝−1.3126×10-2 ｂ＝ 4.0147×10-4
Aspherical [1]
Radius of curvature −2.61
k = −6.9628 × 10 −1
a = −2.0780 × 10 −2 b = −2.1734 × 10 −2 c = 1.0103 × 10 −2
Aspherical [2]
Radius of curvature -2.10
k = -1.6740 × 10 +0
a = 1.7428 × 10 −2 b = −6.4850 × 10 −3
Aspherical [3]
Radius of curvature −4.06
k = 2.2608 × 10 +0
a = 3.0315 × 10 −2 b = −1.4105 × 10 −3
Aspherical [4]
Radius of curvature −0.88
k = −3.4614 × 10 +0
a = −2.8465 × 10 −2 b = 5.5681 × 10 −3
Aspherical [5]
Curvature radius 62.03
k = −3.5486 × 10 +19
a = −4.2958 × 10 −3 b = 4.5975 × 10 −4
Aspherical [6]
Curvature radius 0.91
k = −6.3059 × 10 +0
a = −1.3126 × 10 −2 b = 4.0147 × 10 −4
なお、本発明の上記各実施例では少なくとも一部のレンズをプラスチックで構成したが、プラスチックレンズをガラスレンズで構成してもかまわない。また、例えば、上記各実施例で用いる材料よりも屈折率の高いガラスを用いれば、さらに高性能な光学系にすることが可能である。また、特殊低分散ガラスを用いれば色収差の補正にとって有効である。また、レンズをプラスチックで構成する場合には、低吸湿材料を用いることにより、環境変化による性能の劣化を軽減し得る。 In each of the above embodiments of the present invention, at least a part of the lens is made of plastic, but the plastic lens may be made of a glass lens. For example, if a glass having a refractive index higher than that of the material used in each of the above embodiments is used, a higher performance optical system can be obtained. Use of special low dispersion glass is effective for correcting chromatic aberration. Further, when the lens is made of plastic, the use of a low moisture absorption material can reduce performance degradation due to environmental changes.
また、上記各実施例において、ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置しても良い。フレア絞りは、上記各実施例の第１レンズの前、第１レンズと明るさ絞りとの間、明るさ絞りと第２レンズとの間、第２レンズと第３レンズとの間、第３レンズと第４レンズとの間、第４レンズと像面との間のいずれの場所に配置しても良い。
このフレア絞りとしての作用を持たせるためには、枠によりフレア光線をカットする方法を採用しても良いし、別の部材を設けることによって、フレア光線をカットする方法を採用してもよい。または、フレア絞りを光学系に直接印刷したり、塗装したり、シールなどを接着することにより構成しても良い。
また、フレア絞りの形状は、円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。
また、フレア絞りを設けることによって、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットするようにしても良い。
また、各レンズに反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減するようにしてもかまわない。その場合、マルチコートにすると効果的にゴースト、フレアを軽減できる。また、レンズ面やカバーガラスなどに、赤外カットコートを行っても良い。
In each of the above embodiments, a flare stop may be disposed in addition to the brightness stop in order to cut unnecessary light such as ghosts and flares. The flare stop is provided in front of the first lens in each of the above embodiments, between the first lens and the brightness stop, between the brightness stop and the second lens, between the second lens and the third lens, and third. You may arrange | position in any place between a 4th lens and an image surface between a lens and a 4th lens.
In order to provide the function as a flare stop, a method of cutting flare light by a frame may be adopted, or a method of cutting flare light by providing another member may be adopted. Alternatively, the flare stop may be directly printed on the optical system, painted, or bonded with a seal or the like.
Further, the shape of the flare stop may be any shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon, or a range surrounded by a function curve.
Further, by providing a flare stop, not only harmful light beams but also light beams such as coma flare around the screen may be cut.
Further, each lens may be provided with an anti-reflection coating to reduce ghosts and flares. In that case, ghost and flare can be effectively reduced by using a multi-coat. Moreover, you may perform an infrared cut coat on a lens surface, a cover glass, etc.
また、本発明の上記各実施例の結像光学系において、ピント調節を行うためにフォーカシングを行うように構成しても良い。フォーカシング方法としては、レンズ系全体の繰り出し、一部レンズの繰り出し、もしくは繰り込みのいずれを採用してもよい。 Further, in the image forming optical system of each of the embodiments of the present invention, focusing may be performed in order to adjust the focus. As the focusing method, any one of the payout of the entire lens system, the payout of a part of the lens, or the retraction may be employed.
また、本発明の上記各実施例の結像光学系において、画像周辺部の明るさ低下を、ＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。
また、図示はしていないが、本発明の光学系は、フィルムやＣＣＤを記録部材とするカメラ、あるいは携帯電話、携帯型情報入力端末等の光学装置に適している。よって、上記の光学系を備えた光学装置も、本発明として含まれる。
Further, in the image forming optical system of each of the embodiments of the present invention, the decrease in the brightness of the peripheral portion of the image may be reduced by shifting the micro lens of the CCD. For example, the design of the CCD microlens may be changed according to the incident angle of the light beam at each image height. Further, the amount of decrease in the peripheral portion of the image may be corrected by image processing.
Although not shown, the optical system of the present invention is suitable for a camera using a film or CCD as a recording member, or an optical device such as a mobile phone or a portable information input terminal. Therefore, an optical device including the above optical system is also included in the present invention.
次に、各実施例における条件式パラメータ計算値を表１に示す。
表１
Table 1 shows the calculated values of the conditional expression parameters in each example.
Table 1
図９は撮像光学系に本発明の結像光学系を含んだデジタルカメラの外観を示す前側斜視図、図１０は撮像光学系に本発明の結像光学系を含んだデジタルカメラの外観を示す後側斜視図である。図において、１は撮影光路２を有する撮影光学系、３はファインダー用光路４を有するファインダー光学系、５はシャッター釦、６はフラッシュ、７は液晶表示モニターである。また、カメラの上部に配置されたシャッター釦５を押すと、それに連動して撮影光学系１を通して撮影が行われるようになっている。 FIG. 9 is a front perspective view showing the external appearance of a digital camera including the imaging optical system of the present invention in the imaging optical system, and FIG. 10 shows the external appearance of the digital camera including the imaging optical system of the present invention in the imaging optical system. It is a rear side perspective view. In the figure, 1 is a photographic optical system having a photographic optical path 2, 3 is a finder optical system having a finder optical path 4, 5 is a shutter button, 6 is a flash, and 7 is a liquid crystal display monitor. Further, when a shutter button 5 disposed on the upper part of the camera is pressed, photographing is performed through the photographing optical system 1 in conjunction therewith.
図１１（ａ）は撮像光学系に本発明の結像光学系を含んだ携帯電話の一例の正面図、図１１（ｂ）は同側面図である。図中、１０はマイク部、１１はスピーカ部、１２は入力ダイアル、１３はモニター、１４は撮影光学系、１５は通信電波の送信と受信を行うアンテナである。マイク部１０は操作者の声を情報として入力し、スピーカ部１１は通話相手の声を出力する。入力ダイアル１２は操作者が情報を入力するのに用いられ、モニター１３は操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示する。アンテナ１５は通信電波の送信と受信を行なう。
撮影光学系１４は、撮影光路１６上に配置された本発明の結像光学系と、像を受光する撮像素子とを有し、これらは携帯電話に内臓されている。撮像素子の前面にはＩＲカットフィルターが設けられ、また、撮影光学系１４の先端には該光学系を保護するためのカバーガラスが配置されている。撮像素子で受光された物体像は、携帯電話に内蔵された図示しない処理手段に入力され、電子画像としてモニター１３に、または、通信相手のモニターに、または、その両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合には、上記処理手段に含まれる信号処理機能により、撮像素子で受光された物体像の情報が送信可能な信号へ変換されるようになっている。
FIG. 11A is a front view of an example of a mobile phone including the imaging optical system of the present invention in the imaging optical system, and FIG. 11B is a side view thereof. In the figure, 10 is a microphone unit, 11 is a speaker unit, 12 is an input dial, 13 is a monitor, 14 is a photographing optical system, and 15 is an antenna for transmitting and receiving communication radio waves. The microphone unit 10 inputs the voice of the operator as information, and the speaker unit 11 outputs the voice of the other party. The input dial 12 is used for the operator to input information, and the monitor 13 displays information such as a photographed image of the operator and the other party and a telephone number. The antenna 15 transmits and receives communication radio waves.
The photographing optical system 14 includes the imaging optical system of the present invention disposed on the photographing optical path 16 and an image sensor that receives an image, and these are incorporated in a mobile phone. An IR cut filter is provided on the front surface of the image sensor, and a cover glass for protecting the optical system is disposed at the tip of the photographing optical system 14. The object image received by the image sensor is input to a processing unit (not shown) built in the mobile phone, and is displayed as an electronic image on the monitor 13, the monitor of the communication partner, or both. Further, when an image is transmitted to a communication partner, the information of the object image received by the image sensor is converted into a signal that can be transmitted by the signal processing function included in the processing means.
以上説明したように、本発明の結像光学系は、特許請求の範囲に記載された発明の他に、次のような特徴を備えている。 As described above, the imaging optical system of the present invention has the following features in addition to the invention described in the claims.
（１）次の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の結像光学系。
０．４ ＜ ＥＸＰ／ｆ ＜ ２．０ …(7)
但し、ＥＸＰは像面から射出瞳までの距離、ｆは前記結像光学系全系の焦点距離である。
( 1 ) The imaging optical system according to claim 1 or 2 , wherein the following conditional expression is satisfied.
0.4 <EXP / f <2.0 (7)
Here, EXP is the distance from the image plane to the exit pupil, and f is the focal length of the entire imaging optical system.
Ｌ１，Ｌ１’ 正メニスカスレンズ（第１レンズ）
Ｌ２ 負メニスカスレンズ（第２レンズ）
Ｌ２’ 正メニスカスレンズ（第２レンズ）
Ｌ３，Ｌ３’ 正メニスカスレンズ（第３レンズ）
Ｌ４，Ｌ４’ 負メニスカスレンズ（第４レンズ）
Ｓ 明るさ絞り
Ｉ 撮像面
１ 撮影光学系
２，１６ 撮影光路
３ ファインダー光学系
４ ファインダー用光路
５ シャッター釦
６ フラッシュ
７ 液晶表示モニター
１０ マイク部
１１ スピーカ部
１２ 入力ダイアル
１３ モニター
１４ 撮影光学系
１５ アンテナ
L1, L1 'positive meniscus lens (first lens)
L2 Negative meniscus lens (second lens)
L2 'positive meniscus lens (second lens)
L3, L3 'positive meniscus lens (third lens)
L4, L4 'Negative meniscus lens (4th lens)
DESCRIPTION OF SYMBOLS S Brightness diaphragm I Imaging surface 1 Shooting optical system 2,16 Shooting optical path 3 Viewfinder optical system 4 Viewfinder optical path 5 Shutter button 6 Flash 7 Liquid crystal display monitor 10 Microphone part 11 Speaker part 12 Input dial 13 Monitor 14 Shooting optical system 15 Antenna
Claims (7)
前記第４レンズの少なくとも１面が非球面であり、次の条件式を満足することを特徴とする結像光学系。
−０．５ ＜ φｍ／φｐ ＜ ０
但し、φｍは最大光線高の位置における前記第４レンズのパワー、φｐは近軸における前記第４レンズのパワーである。 In order from the object side, a positive meniscus lens having a convex surface facing the object as the first lens, an aperture stop, a meniscus lens having a convex surface facing the image side as the second lens, and the image side as the third lens A positive meniscus lens with a convex surface facing the lens and a negative lens as the fourth lens,
An imaging optical system characterized in that at least one surface of the fourth lens is an aspherical surface and satisfies the following conditional expression.
−0.5 <φm / φp <0
However, φm is the power of the fourth lens at the position of the maximum ray height, and φp is the power of the fourth lens in the paraxial.
１５．０ ＜ ν３−ν４ ＜ ４０．０
但し、ν３は前記第３レンズのアッベ数、ν４は前記第４レンズのアッベ数である。 The imaging optical system according to claim 1, wherein the third lens and the fourth lens are made of plastic and satisfy the following conditional expression.
15.0 <ν3-ν4 <40.0
Here, ν3 is the Abbe number of the third lens, and ν4 is the Abbe number of the fourth lens.
０．４０［１／μｍ］＜ Ｆno／Ｐ［μｍ］ ＜ ２．２０［１／μｍ］ 2. The image pickup with the imaging optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied, where Fno is an open F number of the imaging optical system and P is a pixel interval of the imaging element. apparatus.
0.40 [1 / μm] <Fno / P [μm] <2.20 [1 / μm]
０．１ ＜ ｒ１ｆ／ｆ ＜ ２．０
但し、ｒ１ｆは前記第１レンズの物体側の曲率半径、ｆは前記結像光学系全系の焦点距離である。 An imaging optical system according to claim 1 or 2, characterized by satisfying the following condition.
0.1 <r1f / f <2.0
Here, r1f is the radius of curvature of the first lens on the object side, and f is the focal length of the entire imaging optical system.
０．５ ＜ ｆ１２３／｜ｆ４｜ ＜ ３．０
１．０ ＜ ｆ／｜ｆ４｜ ＜５．０
但し、ｆ１２３は前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズの合成焦点距離、ｆ４は前記第４レンズの焦点距離、ｆは前記結像光学系全系の焦点距離である。 An imaging optical system according to claim 1 or 2, characterized by satisfying the following condition.
0.5 <f123 / | f4 | <3.0
1.0 <f / | f4 | <5.0
Here, f123 is a combined focal length of the first lens, the second lens, and the third lens, f4 is a focal length of the fourth lens, and f is a focal length of the entire imaging optical system.
０ ＜ ｆ１／ｆ２３４ ＜ ３．０
但し、ｆ１は前記第１レンズの焦点距離、ｆ２３４は前記第２レンズと前記第３レンズと前記第４レンズの合成焦点距離である。 An imaging optical system according to claim 1 or 2, characterized by satisfying the following condition.
0 <f1 / f234 <3.0
Here, f1 is the focal length of the first lens, and f234 is the combined focal length of the second lens, the third lens, and the fourth lens.
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