JP5663367B2 - 撮像光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Description
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする。
0.76<f1/f<1.50 (1)
0.143<(r2+r3)/(r2−r3)<0.50 (2)
但し、
f1は第1レンズの焦点距離、
fは撮像光学系全系の焦点距離、
r2は第1レンズの物体側面の近軸曲率半径、
r3は第1レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
0.1<d5/(d5+d6)<0.3 (3)
但し、
d5は第2レンズと前記第3レンズの間の光軸上の空気間隔、
d6は第3レンズ中心肉厚、
である。
0.5<(r6+r7)/(r6−r7)<1.5 (4)
但し、
r6は第3レンズの物体側面の近軸曲率半径、
r7は第3レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
0.09<ΣdAir/(ΣdL+ΣdAir)<0.194 (5)
但し、
ΣdAirは第1レンズから第4レンズまでのそれぞれのレンズ間の光軸上の空気間隔の和、
ΣdLは第1レンズから第4レンズまでのレンズ総厚、
である。
1.45<(r8+r9)/(r8−r9)<1.80 (6)
但し、
r8は第4レンズの物体側面の近軸曲率半径 、
r9は第4レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
0.76<f1/f<1.50 (1)
但し、
f1は第1レンズの焦点距離、
fは撮像光学系全系の焦点距離、
である。
0.77<f1/f<1.3 (1’)
また、条件式(1)に代えて、以下の条件式(1”)を満足するのがより好ましい。
0.78<f1/f<1.1 (1”)
0.143<(r2+r3)/(r2−r3)<0.50 (2)
但し、
r2は第1レンズの物体側面の近軸曲率半径、
r2は第1レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
0.143<(r2+r3)/(r2−r3)<0.450 (2’)
また、条件式(2)に代えて、以下の条件式(2”)を満足するのがより好ましい。
0.15<(r2+r3)/(r2−r3)<0.40 (2”)
0.1<d5/(d5+d6)<0.3 (3)
但し、
d5は第2レンズと第3レンズの間の光軸上の空気間隔、
d6は第3レンズ中心肉厚、
である。
0.12<d5/(d5+d6)<0.3 (3’)
また、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3”)を満足するのがより好ましい。
0.14<d5/(d5+d6)<0.3 (3”)
0.5<(r6+r7)/(r6−r7)<1.5 (4)
但し、
r6は第3レンズの物体側面の近軸曲率半径、
r7は第3レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
0.7<(r6+r7)/(r6−r7)<1.5 (4’)
また、条件式(4)に代えて、以下の条件式(4”)を満足するのがより好ましい。
0.8<(r6+r7)/(r6−r7)<1.5 (4”)
0.09<ΣdAir/(ΣdL+ΣdAir)<0.194 (5)
但し、
ΣdAirは第4レンズまでのレンズ間の光軸上の空気間隔、
ΣdLは第4レンズまでのレンズ総厚、
である。
0.10<ΣdAir/(ΣdL+ΣdAir)<0.18 (5’)
1.45<(r8+r9)/(r8−r9)<1.80 (6)
但し、
r8は第4レンズの物体側面の近軸曲率半径 、
r9は第4レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。
1.45<(r8+r9)/(r8−r9)<1.75 (6’)
また、条件式(6)に代えて、以下の条件式(6”)を満足するのがより好ましい。
1.45<(r8+r9)/(r8−r9)<1.7 (6”)
z=(y2/r)/[1+{1−(1+K)(y/r)2}1/2]
+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
また、eは10のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.04
2* 2.228 0.50 1.53463 56.22
3* -1.554 0.05
4* ∞ 0.30 1.61417 25.64
5* 1.598 0.26
6* -2.531 0.68 1.53463 56.22
7* -0.484 0.05
8* 2.154 0.30 1.53463 56.22
9* 0.458 0.34
10 ∞ 0.21 1.52000 52.30
11 ∞ 可変
像面 ∞ 0.
非球面データ
第2面
K=1.404
A4=-1.07122e-01,A6=-4.05861e-01,A8=-2.02535e-01,A10=9.72428e-02
第3面
K=-19.194
A4=-3.05324e-01,A6=-1.30016e+00,A8=4.25776e+00,A10=-3.62878e+00
第4面
K=0.000
A4=2.28463e-01,A6=-3.28870e+00,A8=8.53039e+00,A10=-6.12518e+00
第5面
K=0.261
A4=7.92284e-02,A6=-1.19871e+00,A8=2.11832e+00,A10=-1.15286e+00
第6面
K=7.841
A4=2.03487e-01,A6=4.39288e-01,A8=-1.09004e+00,A10=1.15637e+00
第7面
K=-3.755
A4=-5.52517e-01,A6=9.55855e-01,A8=-1.09672e+00,A10=7.40329e-01
第8面
K=-0.273
A4=-4.20276e-01,A6=4.40511e-01,A8=-5.18164e-01,A10=3.42662e-01,
A12=-1.05703e-01
第9面
K=-4.937
A4=-2.16895e-01,A6=2.03317e-01,A8=-1.75353e-01,A10=7.03722e-02,
A12=-1.20784e-02
各種データ
fb (in air) 0.89
全長 (in air) 3.03
焦点距離
f=2.024
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.04
2* 2.422 0.48 1.53463 56.22
3* -1.608 0.05
4* ∞ 0.30 1.61417 25.64
5* 1.753 0.26
6* -2.514 0.70 1.53463 56.22
7* -0.485 0.05
8* 1.894 0.31 1.53463 56.22
9* 0.460 0.34
10 ∞ 0.21 1.52000 52.30
11 ∞ 可変
像面 ∞ 0.
非球面データ
第2面
K=2.201
A4=-1.00429e-01,A6=-4.05036e-01,A8=-2.04010e-01,A10=1.46148e-01
第3面
K=-21.563
A4=-2.98930e-01,A6=-1.26566e+00,A8=4.46088e+00,A10=-2.84270e+00
第4面
K=0.000
A4=2.28285e-01,A6=-3.27943e+00,A8=8.59549e+00,A10=-6.02267e+00
第5面
K=0.341
A4=8.63186e-02,A6=-1.20047e+00,A8=2.11049e+00,A10=-1.18963e+00
第6面
K=7.832
A4=2.09576e-01,A6=4.32794e-01,A8=-1.08824e+00,A10=1.20158e+00
第7面
K=-3.517
A4=-5.64863e-01,A6=9.55227e-01,A8=-1.09158e+00,A10=7.50644e-01
第8面
K=0.206
A4=-4.09280e-01,A6=4.44579e-01,A8=-5.16925e-01,A10=3.43789e-01,
A12=-1.04676e-01
第9面
K=-4.540
A4=-2.00041e-01,A6=2.03668e-01,A8=-1.72847e-01,A10=7.08826e-02,
A12=-1.24212e-02
各種データ
fb (in air) 0.84
全長 (in air) 2.99
焦点距離
f=1.89
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.05
2* 1.987 0.52 1.53463 56.22
3* -1.434 0.05
4* ∞ 0.30 1.61417 25.64
5* 1.485 0.26
6* -2.451 0.68 1.53463 56.22
7* -0.488 0.05
8* 2.500 0.28 1.53463 56.22
9* 0.462 0.34
10 ∞ 0.21 1.52000 52.30
11 ∞ 可変
像面 ∞ 0.
非球面データ
第2面
K=1.558
A4=-1.09016e-01,A6=-4.61554e-01,A8=-2.97228e-01,A10=-6.15446e-01
第3面
K=-19.212
A4=-3.40965e-01,A6=-1.38872e+00,A8=4.02874e+00,A10=-4.00873e+00
第4面
K=0.000
A4=2.33184e-01,A6=-3.33764e+00,A8=8.33554e+00,A10=-6.26240e+00
第5面
K=0.271
A4=6.93257e-02,A6=-1.19214e+00,A8=2.16868e+00,A10=-1.17141e+00
第6面
K=7.004
A4=2.25067e-01,A6=4.40869e-01,A8=-1.08352e+00,A10=1.23671e+00
第7面
K=-3.879
A4=-5.23333e-01,A6=9.76103e-01,A8=-1.08401e+00,A10=7.42294e-01
第8面
K=-1.881
A4=-4.17292e-01,A6=4.42363e-01,A8=-5.22791e-01,A10=3.41729e-01,
A12=-9.76669e-02
第9面
K=-5.155
A4=-2.27213e-01,A6=1.88343e-01,A8=-1.65314e-01,A10=7.24914e-02,
A12=-1.31539e-02
各種データ
fb (in air) 0.86
全長 (in air) 3.00
焦点距離
f=2.09
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.02
2* 3.178 0.38 1.53463 56.22
3* -1.391 0.05
4* ∞ 0.30 1.61417 25.64
5* 1.735 0.25
6* -2.542 0.70 1.53463 56.22
7* -0.485 0.05
8* 2.051 0.29 1.53463 56.22
9* 0.459 0.34
10 ∞ 0.21 1.52000 52.30
11 ∞ 可変
像面 ∞ 0.
非球面データ
第2面
K=-7.704
A4=-1.43324e-01,A6=-5.88199e-01,A8=-7.65075e-01,A10=-1.64865e+00
第3面
K=-15.993
A4=-4.06883e-01,A6=-1.55933e+00,A8=3.77786e+00,A10=-4.01664e+00
第4面
K=0.000
A4=2.18979e-01,A6=-3.45722e+00,A8=8.39861e+00,A10=-5.99830e+00
第5面
K=-0.153
A4=6.72600e-02,A6=-1.19475e+00,A8=2.01967e+00,A10=-1.16929e+00
第6面
K=7.717
A4=2.12355e-01,A6=4.24200e-01,A8=-1.08857e+00,A10=1.11670e+00
第7面
K=-3.691
A4=-5.44338e-01,A6=9.65232e-01,A8=-1.10658e+00,A10=6.96490e-01
第8面
K=0.312
A4=-4.05308e-01,A6=4.41267e-01,A8=-5.20642e-01,A10=3.40165e-01,
A12=-1.09997e-01
第9面
K=-4.816
A4=-2.02561e-01,A6=2.10316e-01,A8=-1.71170e-01,A10=7.17535e-02,
A12=-1.23248e-02
各種データ
fb (in air) 0.96
全長 (in air) 2.99
焦点距離
f=1.99
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.04
2* 2.199 0.53 1.53463 56.22
3* -1.479 0.05
4* ∞ 0.30 1.61417 25.64
5* 1.607 0.24
6* -2.542 0.76 1.53463 56.22
7* -0.483 0.05
8* 2.092 0.30 1.53463 56.22
9* 0.456 0.34
10 ∞ 0.21 1.52000 52.30
11 ∞ 可変
像面 ∞ 0.
非球面データ
第2面
K=1.450
A4=-9.30055e-02,A6=-4.01382e-01,A8=-2.04508e-01,A10=1.97733e-01
第3面
K=-18.409
A4=-3.08914e-01,A6=-1.33712e+00,A8=4.21372e+00,A10=-3.52818e+00
第4面
K=0.000
A4=2.24154e-01,A6=-3.33242e+00,A8=8.45857e+00,A10=-6.39003e+00
第5面
K=0.244
A4=7.86117e-02,A6=-1.20599e+00,A8=2.11246e+00,A10=-1.17326e+00
第6面
K=7.838
A4=2.04122e-01,A6=4.43982e-01,A8=-1.06694e+00,A10=1.20194e+00
第7面
K=-3.683
A4=-5.41930e-01,A6=9.67146e-01,A8=-1.09387e+00,A10=7.29084e-01
第8面
K=0.688
A4=-3.96123e-01,A6=4.44659e-01,A8=-5.15800e-01,A10=3.45183e-01,
A12=-1.03098e-01
第9面
K=-4.719
A4=-2.13027e-01,A6=2.05228e-01,A8=-1.75628e-01,A10=7.00398e-02,
A12=-1.21963e-02
各種データ
fb (in air) 0.79
全長 (in air) 3.02
焦点距離
f=1.92
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1(絞り) ∞ -0.03
2* 2.210 0.44 1.53463 56.22
3* -1.571 0.05
4* ∞ 0.30 1.61417 25.64
5* 1.452 0.16
6* -3453.024 0.77 1.53463 56.22
7* -0.497 0.05
8* 2.229 0.28 1.53463 56.22
9* 0.446 0.45
10 ∞ 0.21 1.52000 52.30
11 ∞ 0.12
12 ∞ 可変
像面 ∞ 0.
非球面データ
第2面
K=-0.390
A4=-1.32438e-01,A6=-5.63437e-01,A8=-4.16486e-01,A10=1.06911e+00
第3面
K=-20.715
A4=-3.12469e-01,A6=-1.40427e+00,A8=3.99981e+00,A10=-4.32113e+00
第4面
K=0.000
A4=2.11230e-01,A6=-3.24156e+00,A8=8.61246e+00,A10=-6.66707e+00
第5面
K=0.391
A4=7.16695e-02,A6=-1.23246e+00,A8=2.07572e+00,A10=-1.14180e+00
第6面
K=-2780791.077
A4=1.47302e-01,A6=3.80399e-01,A8=-1.15316e+00,A10=9.58230e-01
第7面
K=-3.879
A4=-5.10424e-01,A6=9.97713e-01,A8=-1.07599e+00,A10=7.32569e-01
第8面
K=-0.874
A4=-4.08096e-01,A6=4.45210e-01,A8=-5.13430e-01,A10=3.55542e-01,
A12=-9.12561e-02
第9面
K=-3.943
A4=-2.05339e-01,A6=2.21456e-01,A8=-1.70615e-01,A10=7.13963e-02,
A12=-1.21072e-02
各種データ
fb (in air) 0.71
全長 (in air) 2.76
焦点距離
f=1.73
式no 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
1 f1/f 0.886 0.998 0.786 0.938 0.907 0.811
2 (r2+r3)/(r2-r3) 0.178 0.202 0.162 0.391 0.196 0.169
3 d5/(d5+d6) 0.278 0.269 0.274 0.267 0.241 0.171
4 (r6+r7)/(r6-r7) 1.473 1.478 1.497 1.472 1.470 1.000
5 ΣdAir/(ΣdL+ΣdAir) 0.169 0.167 0.167 0.175 0.153 0.126
6 (r8+r9)/(r8-r9) 1.540 1.641 1.454 1.576 1.558 1.500
また、撮影光学系41に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することができる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なデジタルカメラ(撮像装置)を提供できる。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、パソコン300の処理手段に入力される。そして、最終的に、物体像は電子画像としてモニター302に表示される。図16には、その一例として、操作者が撮影した画像305が示されている。また、この画像305は、処理手段を介し、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。遠隔地への画像伝達は、インターネットや電話を利用する。
また、対物光学系100(撮像光学系)に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することができる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能なパソコン(撮像装置)を提供できる。
電子撮像素子チップ162で受光された物体像は、端子166を介して、図示していない画像処理手段に入力される。そして、最終的に物体像は、電子画像としてモニター404に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、処理手段には信号処理機能が含まれている。通信相手に画像を送信する場合、この機能により、電子撮像素子チップ162で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する。
また、対物光学系100(撮像光学系)に一体化されたオートフォーカス機構500を備えている。オートフォーカス機構500を搭載することによって、あらゆる被写体距離において合焦することができる。
電子撮像素子を一体化することで、撮像光学系による光学像を電気信号化することができる。また、画像中央部と周辺部で画像の明るさの変化を軽減できる電子撮像素子を選択し、小型且つ高性能な携帯電話(撮像装置)を提供できる。
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
CG カバーガラス
I 撮像面
S 開口絞り
40 デジタルカメラ
41 撮影光学系
42 撮影用光路
43 ファインダー光学系
44 ファインダー用光路
45 シャッター
46 フラッシュ
47 液晶表示モニター
48 レンズ
49 CCD
50 撮像面
51 処理手段
53 ファインダー用対物光学系
55 ポロプリズム
57 視野枠
59 接眼光学系
66 フォーカス用レンズ
67 結像面
100 対物光学系
102 カバーガラス
162 電子撮像素子チップ
166 端子
300 パソコン
301 キーボード
302 モニター
303 撮影光学系
304 撮影光路
305 画像
400 携帯電話
401 マイク部
402 スピーカ部
403 入力ダイアル
404 モニター
405 撮影光学系
406 アンテナ
407 撮影光路
500 オートフォーカス機構
Claims (10)
- 物体側より順に、絞り、両凸形状の正の屈折力の第1レンズ、像面側に凹面を向けた負の屈折力の第2レンズ、像面側に凸面を向けた正の屈折力の第3レンズ、負の屈折力の第4レンズからなり、
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする撮像光学系。
0.76<f1/f<1.50 (1)
0.143<(r2+r3)/(r2−r3)<0.50 (2)
但し、
f1は前記第1レンズの焦点距離、
fは前記撮像光学系全系の焦点距離、
r2は前記第1レンズの物体側面の近軸曲率半径、
r3は前記第1レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。 - 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。
0.1<d5/(d5+d6)<0.3 (3)
但し、
d5は前記第2レンズと前記第3レンズの間の光軸上の空気間隔、
d6は前記第3レンズ中心肉厚、
である。 - 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像光学系。
0.5<(r6+r7)/(r6−r7)<1.5 (4)
但し、
r6は前記第3レンズの物体側面の近軸曲率半径、
r7は前記第3レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。 - 前記第3レンズの物体側面の形状は、光軸近傍では物体側に凹形状で、周辺では凸形状であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系。
- 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系。
0.09<ΣdAir/(ΣdL+ΣdAir)<0.194 (5)
但し、
ΣdAirは前記第1レンズから前記第4レンズまでのそれぞれのレンズ間の光軸上の空気間隔の和、
ΣdLは前記第1レンズから前記第4レンズまでのレンズ総厚、
である。 - 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系。
1.45<(r8+r9)/(r8−r9)<1.80 (6)
但し、
r8は前記第4レンズの物体側面の近軸曲率半径 、
r9は前記第4レンズの像側面の近軸曲率半径、
である。 - 前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ、前記第4レンズは樹脂により形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の撮像光学系。
- 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の撮像光学系と、撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
- 前記撮像光学系と前記撮像素子が一体化していることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記撮像光学系がオートフォーカス機構と一体化していることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の撮像装置。
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