JP5750618B2 - 広角対物光学系 - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡や監視カメラなどに利用される小型な広角対物光学系に関するものであり、特に画角が１００°以上の画角を有する広角対物光学系に関する。
近年、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の高精細化及び高画素化が進んでいる。一方、内視鏡や監視カメラなどに適用される対物レンズでは、撮影範囲の拡大、つまり広角化が従来から望まれている。さらに、内視鏡では、先端部に照明用光学系や処置具を挿通するためのチャンネルや送気・送水用のノズルを配置する必要があるため、対物レンズの先端部の小径化が望まれている。監視カメラにおいても、レンズの存在が目立たないように先端部の小径化が望まれている。
このような広角の対物光学系として、例えば、特許文献１〜特許文献３には、夫々物体側から順に、負の屈折率の第１レンズ、負の屈折率の第２レンズ、明るさ絞り、正の屈折率の第３レンズからなるものが開示されている。これらの各対物光学系においては、先端部の外径を小さくしながら広角化を実現するために、第１レンズを負の屈折率のものにし、なるべく明るさ絞りを物体側に配置し入射瞳を前に配置している。
また、このような対物光学系に対して、製造コストの低減も望まれており、携帯電話等においては、プラスチック光学材料を用いた射出成型技術を用いて、大量かつ短時間でレンズを製作することによりコストダウンを図っている。
さらに、固体撮像素子の高精細・高画素化に対応するために、対物光学系において発生する収差をより小さく抑える必要があり、広角化するために、周辺性能に強く影響する倍率の色収差を特に小さく抑える必要がある。
また、このような対物光学系に対して、製造コストの低減も望まれており、携帯電話等においては、プラスチック光学材料を用いた射出成型技術を用いて、大量かつ短時間でレンズを製作することによりコストダウンを図っている。
さらに、固体撮像素子の高精細・高画素化に対応するために、対物光学系において発生する収差をより小さく抑える必要があり、広角化するために、周辺性能に強く影響する倍率の色収差を特に小さく抑える必要がある。
しかしながら、特許文献１の対物光学系では、各レンズの屈折力配置がレンズ全長を縮める方向に作用しているため、屈折率の高いガラス材料を多く使用しなければならず、製造コストが嵩んでしまう。特許文献２の対物光学系では、構成レンズ枚数が過度に少なく、撮像素子の高精細化と広角化に対して結像性能が不十分となる。特許文献３の対物光学系では、第１レンズ、第２レンズの屈折力配置と形状に起因して入射瞳位置を前に出せず、先端部の外径が大きくなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、収差補正が良好であり高精細・高画素な固体撮像素子にも好適でありながら、先端部の外径が小さく、製造コストを低減できる広角対物光学系を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ群が、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、物体側の面が凹面であり負の屈折力を有する第２レンズ、明るさ絞り、及び正の屈折力を有する第３レンズからなり、以下の条件式を満足する広角対物光学系である。
−０．５＜ｆ／ｆ１＜０．５・・・ （１）
０．３＜ｆ／ｆ２＜０．７・・・ （２）
０．８＜Ｄ／ｆ＜１．２・・・ （３）
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆは広角対物光学系全体の焦点距離、Ｄは第１レンズ群の最も像側の屈折力を持つ曲面から、第２レンズ群の最も物体側の屈折力を持つ曲面までの空気間隔である。
本発明の一態様は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ群が、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、物体側の面が凹面であり負の屈折力を有する第２レンズ、明るさ絞り、及び正の屈折力を有する第３レンズからなり、以下の条件式を満足する広角対物光学系である。
−０．５＜ｆ／ｆ１＜０．５・・・ （１）
０．３＜ｆ／ｆ２＜０．７・・・ （２）
０．８＜Ｄ／ｆ＜１．２・・・ （３）
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆは広角対物光学系全体の焦点距離、Ｄは第１レンズ群の最も像側の屈折力を持つ曲面から、第２レンズ群の最も物体側の屈折力を持つ曲面までの空気間隔である。
本態様によれば、広角対物光学系を第１レンズ群及び正の屈折力を有する第２レンズ群の２つのレンズ群に分けることで、各レンズ群に対して別個独立に収差を補正することができ、二つのレンズ群間において収差補正の負担をバランスよく配分することができる。従って、少ないレンズ枚数で高性能な対物光学系を得ることができる。
また、第１レンズ群が、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、物体側の面が凹面であり負の屈折力を有する第２レンズ、明るさ絞り、及び正の屈折力を有する第３レンズを備えることで、入射瞳位置を出来る限り物体側とすることができるので、対物光学系の先端部の外径を小径化することができる。
このように、本態様により、収差補正が良好であり高精細・高画素な固体撮像素子にも好適でありながら、先端部の外径が小さく、製造コストを低減することができる。
また、第１レンズ群が、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、物体側の面が凹面であり負の屈折力を有する第２レンズ、明るさ絞り、及び正の屈折力を有する第３レンズを備えることで、入射瞳位置を出来る限り物体側とすることができるので、対物光学系の先端部の外径を小径化することができる。
このように、本態様により、収差補正が良好であり高精細・高画素な固体撮像素子にも好適でありながら、先端部の外径が小さく、製造コストを低減することができる。
また、条件式（３）を満足することで、軸外収差を適切に補正すると共に、先端部の小径化を図ることができる。
また、上記態様において、前記第２レンズ群が、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ及び正の屈折力を有する第６レンズを備えることが好ましい。
このようにすることで、倍率の色、非点隔差及び像面湾曲を少ないレンズ構成枚数と低屈折率の光学部材とで適正に補正できるので、高性能でありながら製造コストを低減させることができる。
また、上記態様において、前記第２レンズ群が、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、及び正の屈折力を有する第７レンズを備えることが好ましい。
このようにすることで、倍率の色、非点隔差及び像面湾曲を低屈折率の光学部材で適正に補正できるので、高性能でありながら製造コストを低減させることができる。
また、上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５＜ｆ／ｆ１３＜０．９・・・ （４）
但し、ｆ１３は、前記第１レンズ群の正の屈折力有する第３レンズの焦点距離である。
０．５＜ｆ／ｆ１３＜０．９・・・ （４）
但し、ｆ１３は、前記第１レンズ群の正の屈折力有する第３レンズの焦点距離である。
このようにすることで、像面湾曲、非点隔差、コマ収差、倍率色収差等の軸外収差を適切に補正することができる。
また、上記態様において、以下の条件式を満足することが好ましい。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．０・・・ （５）
ただし、ｆ１２は第１レンズ群の負の屈折力の第２レンズの焦点距離である。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．０・・・ （５）
ただし、ｆ１２は第１レンズ群の負の屈折力の第２レンズの焦点距離である。
このようにすることで、像面湾曲、非点隔差、コマ収差、倍率色収差等の軸外収差を適切に補正することができる。
本発明によれば、収差補正が良好であり高精細・高画素な固体撮像素子にも好適でありながら、先端部の外径が小さく、製造コストを低減できるという効果を奏する。
以下に、本発明の一実施形態に係る広角対物光学系について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る広角対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、広角対物光学系は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力を有する（以下、単に「正の」という）第２レンズ群Ｇ２とを備えている。
図１は、本実施形態に係る広角対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図１に示すように、広角対物光学系は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力を有する（以下、単に「正の」という）第２レンズ群Ｇ２とを備えている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する（以下、単に「負の」という）第１レンズＬ１、物体側の面が凹面であり負の第２レンズＬ２、明るさ絞りＳ、及び正の第３レンズＬ３を有している。
正の第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の第４レンズＬ４、負の第５レンズＬ５及び正の第６レンズＬ６を有している。
そして、広角対物光学系の像面近傍には図示しない撮像素子が配置され、広角対物光学系と撮像光学系を構成している。撮像素子には、撮像面を保護するための平行平板Ｆが貼りつけられている。
本実施形態のように、広角対物光学系を第１レンズ群Ｇ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２の二つに分け、さらに、第１レンズ群を負の前群Ｇ１ｎと正の後群Ｇ１ｐとに分け、その配置をアフォーカルにする。これにより、広角対物光学系の収差を高性能に補正し、レンズ構成枚数を抑えて、プラスチック光学材料が使用できるような低屈折率で構成できるようにし、かつ、広角化を達成することができる。
ここで、アフォーカルな配置とは、図２に示すように第２レンズ群の焦点距離ｆ２を第１レンズ群Ｇ１を構成している前群の焦点距離ｆｇ１ｎと後群の焦点距離ｆｇ１ｐとＧ１ｎとＧ１ｐとの主点間隔Ｄｎｐとが以下の式（Ａ）を略満たすことである。
Ｄｎｐ≒ｆｇ１ｐ＋ｆｇ１ｎ・・・（Ａ）
また、この際、全体の焦点距離ｆは以下の式（Ｂ）に近くなる。
ｆ≒−ｆｇ１ｎ／ｆｇ１ｐ×ｆ２・・・ （Ｂ）
ただし、ｆ２は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
なお、−ｆｇ１ｎ／ｆｇ１ｐの値をアフォーカル倍率という。
Ｄｎｐ≒ｆｇ１ｐ＋ｆｇ１ｎ・・・（Ａ）
また、この際、全体の焦点距離ｆは以下の式（Ｂ）に近くなる。
ｆ≒−ｆｇ１ｎ／ｆｇ１ｐ×ｆ２・・・ （Ｂ）
ただし、ｆ２は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
なお、−ｆｇ１ｎ／ｆｇ１ｐの値をアフォーカル倍率という。
そして、このようにアフォーカルな配置をとると、第１レンズ群Ｇ１と正の第２レンズ群Ｇ２とで個別に収差を補正することができ、さらに、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２にかかる収差補正の負担をバランスよく配分できるので、対物光学系を少ないレンズ枚数で高性能とすることができる。
また、広角対物光学系は、以下の条件式（１）及び（２）を満足するように構成されている。
−０．５＜ｆ／ｆ１＜０．５・・・ （１）
０．３＜ｆ／ｆ２＜０．７・・・ （２）
ただし、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ｆは広角対物光学系全体の焦点距離である。
０．３＜ｆ／ｆ２＜０．７・・・ （２）
ただし、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ｆは広角対物光学系全体の焦点距離である。
条件式（１）は、アフォーカルな配置を達成するための条件であり、下限値である−０．５以下になると第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力を強くする必要が生じ、収差補正が困難となる。また、上限値である０．５以上になると第１レンズ群での収差補正の負担が大きくなり、性能を劣化させてしまう。
条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を規定しており、下限値である０．３以下になると第１レンズ群Ｇ１のアフォーカル倍率を小さくしなければならず、第１レンズ群Ｇ１の収差補正の負担が大きくなることと、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が伸びるので全長が伸びてしまう。上限値である０．７以上になると第２レンズ群Ｇ２での収差補正の負担が大きくなりすぎるので、性能を劣化させてしまう。
ここで、先端部の外径を小さくするためには、入射瞳位置をなるべく物体側にすることが必要となる。そこで、第１レンズ群Ｇ１を、物体側より順に、負の第１レンズＬ１、物体側の面が凹面の負の第２レンズＬ２、明るさ絞りＳ、正の第３レンズＬ３とで構成することにより実現している。そして、明るさ絞りＳを正の第３レンズＬ３の前に配置し入射瞳位置ができる限り物体側に位置するようにしている。
さらに、第３レンズＬ３の屈折力を強くすることで、アフォーカル倍率を同一としたまま、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間隔を狭くし、入射瞳位置を前とすることができる。しかし、同時に第１レンズＬ１、第２レンズＬ２の合成屈折力が大きくなるので、収差を補正するために、負の屈折力を第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とに分けている。
また、第２レンズＬ２を物体側の面が凹面の負の屈折力とすることで、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２の合成屈折力の後側主点位置を前とすることができるので、アフォーカル倍率を小さくすることができる。
また、広角対物光学系は、以下の条件式を満足するように構成されている。
０．８＜Ｄ／ｆ＜１．２・・・ （３）
ただし、Ｄは、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の屈折力を持つ曲面から、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の屈折力を持つ曲面までの空気間隔である。
０．８＜Ｄ／ｆ＜１．２・・・ （３）
ただし、Ｄは、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の屈折力を持つ曲面から、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の屈折力を持つ曲面までの空気間隔である。
条件式（３）において、下限値である０．８以下になると、第１レンズ群Ｇ１で発生した軸外収差（像面湾曲、非点隔差、コマ収差）を低屈折率のガラスを用いた第２レンズ群Ｇ２で補正することが困難になり、広角対物光学系をより広角にできなくなる。なぜならば、間隔が狭くなるので、第２レンズ群Ｇ２を軸外光線が通る高さが低くなり、軸上光線と独立的に収差が補正できなくなるためである。
第２レンズ群Ｇ２の屈折力を強くし、光線の高さを相対的に低くすることも考えられるが、第２レンズ群Ｇ２のガラスを高屈折率にしなければならなくなる。一方、上限値の１．２以上になると、第２レンズ群Ｇ２との距離が離れ過ぎてしまい、軸外光線の第２レンズ群Ｇ２に入る高さが上がってしまう。このため、第２レンズ群Ｇ２の外径が大きくなり、また、収差が発生して性能劣化につながる。なお、上限値を１．０未満とすると、大きさと性能とのバランスがとれ、さらに好ましい。
なお、条件式（３）において、下限値である０．８を０．６とすることで、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１を含めて低屈折率の射出成型に適したプラスチック光学材料で広角対物光学系を構成できるようになる。これは、第１レンズ群Ｇ１のアフォーカル倍率を大きくすることが可能となって、第２レンズ群Ｇ２での軸外光線の通る高さが維持できるためである。
また、広角対物光学系は、以下の条件式を満足するように構成されている。
０．５＜ｆ／ｆ１３＜０．９・・・ （４）
但し、ｆ１３は、前記第１レンズ群の正の屈折力有する第３レンズの焦点距離である。
０．５＜ｆ／ｆ１３＜０．９・・・ （４）
但し、ｆ１３は、前記第１レンズ群の正の屈折力有する第３レンズの焦点距離である。
条件式（４）において、下限値である０．５以下になると、アフォーカル倍率を確保するために、第１レンズ群Ｇ１の第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間隔が広くなり、先端部の外径が大きくなってしまう。また、上限値の０．９以上になると、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１及び第３レンズＬ３の屈折力が強くなり過ぎて、軸外収差（像面湾曲、非点隔差、コマ収差、倍率色収差）の補正が困難となる。
さらに、広角対物光学系は、以下の条件式を満足するように構成されている。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．０・・・ （５）
ただし、ｆ１２は第１レンズ群の負の屈折力の第２レンズの焦点距離である。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．０・・・ （５）
ただし、ｆ１２は第１レンズ群の負の屈折力の第２レンズの焦点距離である。
条件式（５）において、下限値の−０．３以下になると、アフォーカル倍率を確保するために、第１レンズ群Ｇ１の第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間隔が広くなり、先端部の外径が大きくなってしまう。また、上限値の０．０以上になると、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズＬ１の屈折力が強くなり過ぎて、軸外収差（像面湾曲、非点隔差、コマ収差、倍率色収差）の補正が困難になる。
上述のように、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２を、物体側から順に配置された正の第４レンズＬ４、負の第５レンズＬ５及び正の第６レンズＬ６からなるトリプレットの構成としている。これにより、倍率の色、非点隔差、像面湾曲を少ないレンズ構成数と低屈折率の光学部材とで適正に補正することができる。
第２レンズ群Ｇ２は、上記した構成に限られるものではなく、例えば、図３に示すように、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第４レンズＬ４、負の屈折力を有する第５レンズＬ５、正の屈折力を有する第６レンズＬ６、及び正の屈折力を有する第７レンズＬ７を備えた、トリプレットに正の屈折力を有するレンズを加えた４枚構成とすることもできる。このように構成にすることで、第２レンズ群の正の屈折力のレンズの負担を各々軽くすることができるので、倍率の色、非点隔差、像面湾曲を低屈折率の光学部材とで適正に補正することができる。
また、図４に示すように、第２レンズ群Ｇ２が、第５レンズ５及び第６レンズ６を接合させた接合レンズＣＬ１を備えたものとすることで、上述した実施形態に比してやや画角が狭くなるものの、倍率の色補正がより良好となる。
このように、本実施形態によれば、広い画角を有しつつ、収差を適切に補正可能であり高精細・高画素な固体撮像素子にも好適でありながら、小径化を図ることができる。また、広角対物光学系を構成するレンズ枚数を削減することが可能であり、全長を短縮させることができると共に製造コストを削減することができる。
続いて、上述した実施形態に係る広角対物光学系の実施例１〜実施例７ならびに参考例としての実施例８および９について、図５〜図２２を参照して説明する。各実施例に記載のレンズデータにおいて、ｒは曲率半径（単位ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｅはｅ線に対する屈折率、Ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。
非球面については、レンズデータの面番号に＊を示し、次式で表される非球面形状の近軸曲率半径ｒ、円錐形数Ｋ、非球面系数Ａｉ（ｉ＝２，４，６，８，１０）を非球面データに示す。なお、次式は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとっている。
ｚ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）２｝１／２］
＋Ａ２ｙ２＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０
ｚ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）２｝１／２］
＋Ａ２ｙ２＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０
（実施例１）
本発明の実施例１に係る広角対物光学系の構成を図５に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図６に示す。
本発明の実施例１に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例１に係る広角対物光学系の構成を図５に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図６に示す。
本発明の実施例１に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．３４ １．
１ ∞ ０．２２５０ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５３０３ ０．２４００ １．
３ −３．２８９８ ０．２２５０ １．６４１１６ ２３．９０
４ −２２．５６６０ ０．２２１７ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３７５ １．
６ １．５１６４ ０．１９６７ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２２３２ ０．９２４２ １．
８ １．３０９２ ０．７０５２ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．２０６２ ０．１５００ １．
１０ −１．１２６０ ０．２２７２ １．６４１１６ ２３．９０
１１ ２．０７７６ ０．０３７５ １．
１２ １．７４７５ ０．８７１８ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．５１７２ ０．９２５９ １．
１４ ∞ ０．５５０６ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９１８ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．３４ １．
１ ∞ ０．２２５０ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５３０３ ０．２４００ １．
３ −３．２８９８ ０．２２５０ １．６４１１６ ２３．９０
４ −２２．５６６０ ０．２２１７ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３７５ １．
６ １．５１６４ ０．１９６７ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２２３２ ０．９２４２ １．
８ １．３０９２ ０．７０５２ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．２０６２ ０．１５００ １．
１０ −１．１２６０ ０．２２７２ １．６４１１６ ２３．９０
１１ ２．０７７６ ０．０３７５ １．
１２ １．７４７５ ０．８７１８ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．５１７２ ０．９２５９ １．
１４ ∞ ０．５５０６ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９１８ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．２０６２
Ｋ＝−０．３６８２
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．５５７８Ｅ−０１
Ａ６＝１．８６９９Ｅ−０１
Ａ８＝−４．０３０４Ｅ−０１
第１３面
ｒ＝−２．５１７２
Ｋ＝−０．７００９
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−５．６５７６Ｅ−０２
Ａ６＝３．１１１５Ｅ−０２
Ａ８＝３．５７７０Ｅ−０２
Ａ１０＝−７．２８６６Ｅ−０５
第９面
ｒ＝−１．２０６２
Ｋ＝−０．３６８２
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．５５７８Ｅ−０１
Ａ６＝１．８６９９Ｅ−０１
Ａ８＝−４．０３０４Ｅ−０１
第１３面
ｒ＝−２．５１７２
Ｋ＝−０．７００９
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−５．６５７６Ｅ−０２
Ａ６＝３．１１１５Ｅ−０２
Ａ８＝３．５７７０Ｅ−０２
Ａ１０＝−７．２８６６Ｅ−０５
各種データ
焦点距離 １．０
像高 １．０１
Ｆｎｏ． ７．０３
有効Ｆｎｏ． ７．１５
物点距離 ７．３４
半画角 ６８．５°
歪曲収差 −５９．６％
焦点距離 １．０
像高 １．０１
Ｆｎｏ． ７．０３
有効Ｆｎｏ． ７．１５
物点距離 ７．３４
半画角 ６８．５°
歪曲収差 −５９．６％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対してほぼ同じ程度と小型であり、かつ、画角１３７°を達成している。また、第１レンズ群の第１レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したものであるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例２）
本発明の実施例２に係る広角対物光学系の構成を図７に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図８に示す。
本発明の実施例２に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例２に係る広角対物光学系の構成を図７に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図８に示す。
本発明の実施例２に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．５７ １．
１ ∞ ０．２２２２ １．８０８１１ ４６．５７
２ ０．４９２７ ０．２４７５ １．
３ −３．４６９２ ０．２１６８ １．５３２９６ ５５．６９
４ −７．８９０５ ０．２５３５ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３８７ １．
６ １．５９２３ ０．４２０６ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２４４６ ０．８７５９ １．
８ １．３４９３ ０．８３０７ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３５００ ０．１５４７ １．
１０ −１．１８５１ ０．２０８９ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．１９８５ ０．０３８７ １．
１２ １．９５６９ １．３１５０ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．４４７６ ０．４４７７ １．
１４ ∞ ０．５４１５ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９４７ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．５７ １．
１ ∞ ０．２２２２ １．８０８１１ ４６．５７
２ ０．４９２７ ０．２４７５ １．
３ −３．４６９２ ０．２１６８ １．５３２９６ ５５．６９
４ −７．８９０５ ０．２５３５ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３８７ １．
６ １．５９２３ ０．４２０６ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２４４６ ０．８７５９ １．
８ １．３４９３ ０．８３０７ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３５００ ０．１５４７ １．
１０ −１．１８５１ ０．２０８９ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．１９８５ ０．０３８７ １．
１２ １．９５６９ １．３１５０ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．４４７６ ０．４４７７ １．
１４ ∞ ０．５４１５ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９４７ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．３５００
Ｋ＝−０．３５９６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．０７１１Ｅ−０１
Ａ６＝１．８７１３Ｅ−０１
Ａ８＝−２．５５４８Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．１９８５
Ｋ＝−０．０６５６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝８．８７４９Ｅ−０３
Ａ６＝１．８１６９Ｅ−０３
Ａ８＝４．５３０１Ｅ−０４
第１３面
ｒ＝−２．４４７６
Ｋ＝−０．６８８６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−７．６８４２Ｅ−０２
Ａ６＝６．５２５５Ｅ−０３
Ａ８＝１．２７０１Ｅ−０２
Ａ１０＝２．１６９５Ｅ−０３
第９面
ｒ＝−１．３５００
Ｋ＝−０．３５９６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．０７１１Ｅ−０１
Ａ６＝１．８７１３Ｅ−０１
Ａ８＝−２．５５４８Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．１９８５
Ｋ＝−０．０６５６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝８．８７４９Ｅ−０３
Ａ６＝１．８１６９Ｅ−０３
Ａ８＝４．５３０１Ｅ−０４
第１３面
ｒ＝−２．４４７６
Ｋ＝−０．６８８６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−７．６８４２Ｅ−０２
Ａ６＝６．５２５５Ｅ−０３
Ａ８＝１．２７０１Ｅ−０２
Ａ１０＝２．１６９５Ｅ−０３
各種データ
焦点距離 １．０
像高 １．０４
Ｆｎｏ． ７．０３
有効Ｆｎｏ． ７．１２
物点距離 ７．５７
半画角 ８０．４°
歪曲収差 −８１．８％
焦点距離 １．０
像高 １．０４
Ｆｎｏ． ７．０３
有効Ｆｎｏ． ７．１２
物点距離 ７．５７
半画角 ８０．４°
歪曲収差 −８１．８％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対してほぼ同じ程度と小型であり、かつ、画角１６０．８°と非常に広角を達成している。また、第１レンズ群の第１レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例３）
本発明の実施例３に係る広角対物光学系の構成を図９に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１０に示す。
本発明の実施例３に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例３に係る広角対物光学系の構成を図９に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１０に示す。
本発明の実施例３に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．７１ １．
１ ∞ ０．２３６３ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５４３１ ０．２５２０ １．
３ −３．１７４４ ０．２２０７ １．５３２９６ ５５．６９
４ −１０．０６２６ ０．２５７４ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３９４ １．
６ １．６６１７ ０．４１１２ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２２７１ ０．８８８８ １．
８ １．３５８５ ０．９０１５ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３８８１ ０．１５７５ １．
１０ −１．２２３８ ０．２１２６ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．２８７１ ０．０３９４ １．
１２ ２．００６２ １．３３８８ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．５２５６ ０．４３９６ １．
１４ ∞ ０．５５１３ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９６４ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．７１ １．
１ ∞ ０．２３６３ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５４３１ ０．２５２０ １．
３ −３．１７４４ ０．２２０７ １．５３２９６ ５５．６９
４ −１０．０６２６ ０．２５７４ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３９４ １．
６ １．６６１７ ０．４１１２ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２２７１ ０．８８８８ １．
８ １．３５８５ ０．９０１５ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３８８１ ０．１５７５ １．
１０ −１．２２３８ ０．２１２６ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．２８７１ ０．０３９４ １．
１２ ２．００６２ １．３３８８ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．５２５６ ０．４３９６ １．
１４ ∞ ０．５５１３ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９６４ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．３８８１
Ｋ＝−０．３６５３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．１１１９Ｅ−０１
Ａ６＝１．７１９３Ｅ−０１
Ａ８＝−２．１０７２Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．２８７１
Ｋ＝−０．０５２２
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．１９７２Ｅ−０３
Ａ６＝１．５３９５Ｅ−０３
Ａ８＝−２．４５２８Ｅ−０３
第１３面
ｒ＝−２．５２５６
Ｋ＝−０．６９２５
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−６．７２９０Ｅ−０２
Ａ６＝８．１４３８Ｅ−０３
Ａ８＝１．６６００Ｅ−０２
Ａ１０＝−７．１６０７Ｅ−０４
第９面
ｒ＝−１．３８８１
Ｋ＝−０．３６５３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．１１１９Ｅ−０１
Ａ６＝１．７１９３Ｅ−０１
Ａ８＝−２．１０７２Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．２８７１
Ｋ＝−０．０５２２
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．１９７２Ｅ−０３
Ａ６＝１．５３９５Ｅ−０３
Ａ８＝−２．４５２８Ｅ−０３
第１３面
ｒ＝−２．５２５６
Ｋ＝−０．６９２５
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−６．７２９０Ｅ−０２
Ａ６＝８．１４３８Ｅ−０３
Ａ８＝１．６６００Ｅ−０２
Ａ１０＝−７．１６０７Ｅ−０４
各種データ
焦点距離 １．０
像高 １．０６
Ｆｎｏ． ６．８６
有効Ｆｎｏ． ６．９４
物点距離 ７．７１
半画角 ８２．０°
歪曲収差 −８４．６％
焦点距離 １．０
像高 １．０６
Ｆｎｏ． ６．８６
有効Ｆｎｏ． ６．９４
物点距離 ７．７１
半画角 ８２．０°
歪曲収差 −８４．６％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対してほぼ同じ程度と小型であり、かつ、画角１６４．０°と非常に広角を達成している。また、第１レンズ群の第１レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例４）
本発明の実施例４に係る広角対物光学系の構成を図１１に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１２に示す。
本発明の実施例４に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例４に係る広角対物光学系の構成を図１１に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１２に示す。
本発明の実施例４に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．２６ １．
１ ∞ ０．２２１４ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５３０２ ０．２３６２ １．
３ −３．４４９０ ０．２２１４ １．６４１１６ ２３．９０
４ −１３．２１０９ ０．２３１５ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３６９ １．
６ １．３６１５ ０．２１４５ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２１７９ ０．９４８６ １．
８ １．２７９０ ０．６０７２ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３０６０ ０．１４７６ １．
１０ −１．４９８０ ０．２５２７ １．８５５０４ ２３．７８
１１ ２．８３６５ ０．０３６９ １．
１２ １．９１９２ ０．８５８０ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．３７４６ ０．８１６９ １．
１４ ∞ ０．５４１９ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９０３ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．２６ １．
１ ∞ ０．２２１４ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．５３０２ ０．２３６２ １．
３ −３．４４９０ ０．２２１４ １．６４１１６ ２３．９０
４ −１３．２１０９ ０．２３１５ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３６９ １．
６ １．３６１５ ０．２１４５ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．２１７９ ０．９４８６ １．
８ １．２７９０ ０．６０７２ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３０６０ ０．１４７６ １．
１０ −１．４９８０ ０．２５２７ １．８５５０４ ２３．７８
１１ ２．８３６５ ０．０３６９ １．
１２ １．９１９２ ０．８５８０ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −２．３７４６ ０．８１６９ １．
１４ ∞ ０．５４１９ １．５１８２５ ６４．１４
１５ ∞ ０．０９０３ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．３０６０
Ｋ＝−０．３８６４
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝３．１０２９Ｅ−０１
Ａ６＝２．１９２８Ｅ−０１
Ａ８＝−３．２０７８Ｅ−０１
第１３面
ｒ＝−２．３７４６
Ｋ＝−０．６９８８
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−６．１７８５Ｅ−０２
Ａ６＝３．８８３５Ｅ−０３
Ａ８＝３．８８０９Ｅ−０２
Ａ１０＝−１．３０９４Ｅ−０３
第９面
ｒ＝−１．３０６０
Ｋ＝−０．３８６４
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝３．１０２９Ｅ−０１
Ａ６＝２．１９２８Ｅ−０１
Ａ８＝−３．２０７８Ｅ−０１
第１３面
ｒ＝−２．３７４６
Ｋ＝−０．６９８８
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−６．１７８５Ｅ−０２
Ａ６＝３．８８３５Ｅ−０３
Ａ８＝３．８８０９Ｅ−０２
Ａ１０＝−１．３０９４Ｅ−０３
各種データ
焦点距離 １．０
像高 ０．９９３
Ｆｎｏ． ７．１２
有効Ｆｎｏ． ７．２０
物点距離 ７．２６
半画角 ６９．０°
歪曲収差 −６１．４％
焦点距離 １．０
像高 ０．９９３
Ｆｎｏ． ７．１２
有効Ｆｎｏ． ７．２０
物点距離 ７．２６
半画角 ６９．０°
歪曲収差 −６１．４％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対してほぼ同じ程度と小型であり、かつ、画角１６４．０°と非常に広角を達成している。また、第１レンズ群の第１レンズおよび第２群の第２レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例５）
本発明の実施例５に係る広角対物光学系の構成を図１３に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１４に示す。
本発明の実施例５に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例５に係る広角対物光学系の構成を図１３に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１４に示す。
本発明の実施例５に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ８．１８ １．
１ ∞ ０．２５０５ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．６１０９ ０．２６７２ １．
３ −４．３３９７ ０．２３４０ １．５３２９６ ５５．６９
４ −２４１．７１７０ ０．３２１７ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０４１８ １．
６ ２．３３４４ ０．３６２１ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．３７４８ ０．８６９０ １．
８ １．４０６３ ０．９０２８ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．４８３３ ０．１６７０ １．
１０ −１．２５９３ ０．２２５５ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．３５４４ ０．１０８６ １．
１２ ４．１８４９ ０．８３５１ １．５３２９６ ５５．６９
１３ −３．３５８９ ０．０４１８ １．
１４ ３．３６８０ １．００２２ １．５３２９６ ５５．６９
１５＊ −４．１５４０ ０．５４８９ １．
１６ ∞ ０．５８４６ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．１０２２ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ８．１８ １．
１ ∞ ０．２５０５ １．８８８１５ ４０．７６
２ ０．６１０９ ０．２６７２ １．
３ −４．３３９７ ０．２３４０ １．５３２９６ ５５．６９
４ −２４１．７１７０ ０．３２１７ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０４１８ １．
６ ２．３３４４ ０．３６２１ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．３７４８ ０．８６９０ １．
８ １．４０６３ ０．９０２８ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．４８３３ ０．１６７０ １．
１０ −１．２５９３ ０．２２５５ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．３５４４ ０．１０８６ １．
１２ ４．１８４９ ０．８３５１ １．５３２９６ ５５．６９
１３ −３．３５８９ ０．０４１８ １．
１４ ３．３６８０ １．００２２ １．５３２９６ ５５．６９
１５＊ −４．１５４０ ０．５４８９ １．
１６ ∞ ０．５８４６ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．１０２２ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．４８３３
Ｋ＝−０．３３５０
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．４１６２Ｅ−０１
Ａ６＝９．２７２３Ｅ−０２
Ａ８＝−１．６８７１Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．３５４４
Ｋ＝ −０．１９４３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝６．２５４４Ｅ−０３
Ａ６＝２．７５６０Ｅ−０３
Ａ８＝４．５６３２Ｅ−０３
第１５面
ｒ＝−４．１５４０
Ｋ＝−０．６７２４
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−３．１７５０Ｅ−０３
Ａ６＝−１．３９９９Ｅ−０３
Ａ８＝１．１７６８Ｅ−０３
Ａ１０＝９．６３９３Ｅ−０４
第９面
ｒ＝−１．４８３３
Ｋ＝−０．３３５０
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．４１６２Ｅ−０１
Ａ６＝９．２７２３Ｅ−０２
Ａ８＝−１．６８７１Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．３５４４
Ｋ＝ −０．１９４３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝６．２５４４Ｅ−０３
Ａ６＝２．７５６０Ｅ−０３
Ａ８＝４．５６３２Ｅ−０３
第１５面
ｒ＝−４．１５４０
Ｋ＝−０．６７２４
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−３．１７５０Ｅ−０３
Ａ６＝−１．３９９９Ｅ−０３
Ａ８＝１．１７６８Ｅ−０３
Ａ１０＝９．６３９３Ｅ−０４
各種データ
焦点距離 １．０
像高 １．１２
Ｆｎｏ． ６．５１
有効Ｆｎｏ． ６．５０
物点距離 ８．１８
半画角 ８２．０°
歪曲収差 −８３．４％
焦点距離 １．０
像高 １．１２
Ｆｎｏ． ６．５１
有効Ｆｎｏ． ６．５０
物点距離 ８．１８
半画角 ８２．０°
歪曲収差 −８３．４％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対して１．２倍弱と小型であり、かつ、画角１６４．０°と非常に広角を達成している。また、第１群の第１レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例６）
本発明の実施例６に係る広角対物光学系の構成を図１５に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１６に示す。
本発明の実施例６に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例６に係る広角対物光学系の構成を図１５に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１６に示す。
本発明の実施例６に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ８．０４ １．
１ ∞ ０．２３５９ １．８０８１１ ４６．５７
２ ０．５５５４ ０．２６２８ １．
３ −４．７５０６ ０．２３０１ １．５３２９６ ５５．６９
４ −１４．７０５５ ０．３１３８ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０４１１ １．
６ ２．３４９３ ０．３６３４ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．３８４４ ０．８９８８ １．
８ １．３９１８ ０．８６７５ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．４４７５ ０．１６４２ １．
１０ −１．２２００ ０．２２１７ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．２８３８ ０．１０６７ １．
１２ ３．９１６２ ０．８２１１ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −３．２３２１ ０．０４１１ １．
１４ ３．３０３８ ０．９８５３ １．５３２９６ ５５．６９
１５＊ −４．０５３４ ０．５０９４ １．
１６ ∞ ０．５７４８ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．１００５ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ８．０４ １．
１ ∞ ０．２３５９ １．８０８１１ ４６．５７
２ ０．５５５４ ０．２６２８ １．
３ −４．７５０６ ０．２３０１ １．５３２９６ ５５．６９
４ −１４．７０５５ ０．３１３８ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０４１１ １．
６ ２．３４９３ ０．３６３４ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．３８４４ ０．８９８８ １．
８ １．３９１８ ０．８６７５ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．４４７５ ０．１６４２ １．
１０ −１．２２００ ０．２２１７ １．６４１１６ ２３．９０
１１＊ ２．２８３８ ０．１０６７ １．
１２ ３．９１６２ ０．８２１１ １．５３２９６ ５５．６９
１３＊ −３．２３２１ ０．０４１１ １．
１４ ３．３０３８ ０．９８５３ １．５３２９６ ５５．６９
１５＊ −４．０５３４ ０．５０９４ １．
１６ ∞ ０．５７４８ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．１００５ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．４４７５
Ｋ＝−０．３２６７
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．３１９９Ｅ−０１
Ａ６＝１．２２１１Ｅ−０１
Ａ８＝−２．０７２８Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．２８３８
Ｋ＝−０．１９９４
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝５．７９９５Ｅ−０４
Ａ６＝−１．１１９０Ｅ−０４
Ａ８＝９．００８２Ｅ−０３
第１３面
ｒ＝−３．２３２１
Ｋ＝０．００００
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．０６１９Ｅ−０３
Ａ６＝−８．９０８２Ｅ−０４
Ａ８＝２．４５７６Ｅ−０５
Ａ１０＝９．９１２３Ｅ−０４
第１５面
ｒ＝−４．０５３４
Ｋ＝−０．６７１９
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−７．４１８５Ｅ−０３
Ａ６＝−７．６４０８Ｅ−０４
Ａ８＝１．８１９３Ｅ−０３
Ａ１０＝４．１００８Ｅ−０４
第９面
ｒ＝−１．４４７５
Ｋ＝−０．３２６７
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．３１９９Ｅ−０１
Ａ６＝１．２２１１Ｅ−０１
Ａ８＝−２．０７２８Ｅ−０１
第１１面
ｒ＝２．２８３８
Ｋ＝−０．１９９４
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝５．７９９５Ｅ−０４
Ａ６＝−１．１１９０Ｅ−０４
Ａ８＝９．００８２Ｅ−０３
第１３面
ｒ＝−３．２３２１
Ｋ＝０．００００
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．０６１９Ｅ−０３
Ａ６＝−８．９０８２Ｅ−０４
Ａ８＝２．４５７６Ｅ−０５
Ａ１０＝９．９１２３Ｅ−０４
第１５面
ｒ＝−４．０５３４
Ｋ＝−０．６７１９
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−７．４１８５Ｅ−０３
Ａ６＝−７．６４０８Ｅ−０４
Ａ８＝１．８１９３Ｅ−０３
Ａ１０＝４．１００８Ｅ−０４
各種データ
焦点距離 １．０
像高 １．１１
Ｆｎｏ． ７．０９
有効Ｆｎｏ． ７．０６
物点距離 ８．０４
半画角 ８０．１°
歪曲収差 −７９．７％
焦点距離 １．０
像高 １．１１
Ｆｎｏ． ７．０９
有効Ｆｎｏ． ７．０６
物点距離 ８．０４
半画角 ８０．１°
歪曲収差 −７９．７％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対して１．２倍弱と小型であり、かつ、画角１６０．２°と非常に広角を達成している。また、第１群の第１レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例７）
本発明の実施例７に係る広角対物光学系の構成を図１７に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１８に示す。
本発明の実施例７に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
本発明の実施例７に係る広角対物光学系の構成を図１７に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図１８に示す。
本発明の実施例７に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．４４ １．
１ ∞ ０．２１８４ １．８０８１１ ４６．５７
２ ０．４８８９ ０．２４３３ １．
３ −４．４３９７ ０．２１３０ １．５３２９６ ５５．６９
４ −４．７９０５ ０．２５９６ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３８０ １．
６ １．９３５７ ０．４３２２ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．１６９７ ０．８１１８ １．
８ １．３２２０ ０．８３４９ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３１１９ ０．１５２０ １．
１０ −１．１７５１ ０．２０５３ １．６４１１６ ２３．９０
１１ １．８７０１ １．２９２４ １．５３２９６ ５５．６９
１２＊ −２．３７６４ ０．４２２８ １．
１３ ∞ ０．５３２２ １．５１８２５ ６４．１４
１４ ∞ ０．０９３０ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ７．４４ １．
１ ∞ ０．２１８４ １．８０８１１ ４６．５７
２ ０．４８８９ ０．２４３３ １．
３ −４．４３９７ ０．２１３０ １．５３２９６ ５５．６９
４ −４．７９０５ ０．２５９６ １．
５（明るさ絞り）∞ ０．０３８０ １．
６ １．９３５７ ０．４３２２ １．５３２９６ ５５．６９
７ −１．１６９７ ０．８１１８ １．
８ １．３２２０ ０．８３４９ １．５３２９６ ５５．６９
９＊ −１．３１１９ ０．１５２０ １．
１０ −１．１７５１ ０．２０５３ １．６４１１６ ２３．９０
１１ １．８７０１ １．２９２４ １．５３２９６ ５５．６９
１２＊ −２．３７６４ ０．４２２８ １．
１３ ∞ ０．５３２２ １．５１８２５ ６４．１４
１４ ∞ ０．０９３０ １．
像面 ∞
非球面データ
第９面
ｒ＝−１．３１１９
Ｋ＝−０．３５０７
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．２６９８Ｅ−０１
Ａ６＝１．７３２６Ｅ−０１
Ａ８＝−２．８０２８Ｅ−０１
第１２面
ｒ＝−２．３７６４
Ｋ＝−０．６７３７
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−８．７２６７Ｅ−０２
Ａ６＝１．１７１１Ｅ−０２
Ａ８＝３．３６８８Ｅ−０２
Ａ１０＝−１．３５１１Ｅ−０２
第９面
ｒ＝−１．３１１９
Ｋ＝−０．３５０７
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝２．２６９８Ｅ−０１
Ａ６＝１．７３２６Ｅ−０１
Ａ８＝−２．８０２８Ｅ−０１
第１２面
ｒ＝−２．３７６４
Ｋ＝−０．６７３７
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−８．７２６７Ｅ−０２
Ａ６＝１．１７１１Ｅ−０２
Ａ８＝３．３６８８Ｅ−０２
Ａ１０＝−１．３５１１Ｅ−０２
各種データ
焦点距離 １．０
像高 １．０２
Ｆｎｏ． ６．９１
有効Ｆｎｏ． ７．２０
物点距離 ７．４４
半画角 ７０．３°
歪曲収差 −６２．７％
焦点距離 １．０
像高 １．０２
Ｆｎｏ． ６．９１
有効Ｆｎｏ． ７．２０
物点距離 ７．４４
半画角 ７０．３°
歪曲収差 −６２．７％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の外径が像高に対してほぼ同じ程度と小型であり、かつ、画角１４０．６°を達成している。また、第１レンズ群の第１レンズ以外は、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したものであるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。
（実施例８）
参考例としての実施例８に係る広角対物光学系の構成を図１９に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図２０に示す。
実施例８に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
参考例としての実施例８に係る広角対物光学系の構成を図１９に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図２０に示す。
実施例８に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ６．７１ １．
１ ∞ ０．２０５８ １．５３２９６ ５５．６９
２ ∞ ０．０４２０ １．
３ １０．６８７１ ０．２０５８ １．５３２９６ ５５．６９
４＊ ０．４０７２ ０．２４０４ １．
５ −２．８４６７ ０．２０５８ １．５３２９６ ５５．６９
６ −８．２０３２ ０．１９３５ １．
７（明るさ絞り）∞ ０．０３４３ １．
８ １．４５４４ ０．２０４７ １．５３２９６ ５５．６９
９ −１．５６１７ ０．６４９８ １．
１０ １．２８０５ ０．７５４５ １．５３２９６ ５５．６９
１１＊ −０．９６３９ ０．１３７２ １．
１２ −１．１２５５ ０．２７４４ １．６４１１６ ２３．９０
１３ １．８７８６ ０．０３４３ １．
１４ １．６３２２ １．０２８９ １．５３２９６ ５５．６９
１５＊ −１．９３４９ ０．３９９０ １．
１６ ∞ ０．５０３６ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．０８３９ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ６．７１ １．
１ ∞ ０．２０５８ １．５３２９６ ５５．６９
２ ∞ ０．０４２０ １．
３ １０．６８７１ ０．２０５８ １．５３２９６ ５５．６９
４＊ ０．４０７２ ０．２４０４ １．
５ −２．８４６７ ０．２０５８ １．５３２９６ ５５．６９
６ −８．２０３２ ０．１９３５ １．
７（明るさ絞り）∞ ０．０３４３ １．
８ １．４５４４ ０．２０４７ １．５３２９６ ５５．６９
９ −１．５６１７ ０．６４９８ １．
１０ １．２８０５ ０．７５４５ １．５３２９６ ５５．６９
１１＊ −０．９６３９ ０．１３７２ １．
１２ −１．１２５５ ０．２７４４ １．６４１１６ ２３．９０
１３ １．８７８６ ０．０３４３ １．
１４ １．６３２２ １．０２８９ １．５３２９６ ５５．６９
１５＊ −１．９３４９ ０．３９９０ １．
１６ ∞ ０．５０３６ １．５１８２５ ６４．１４
１７ ∞ ０．０８３９ １．
像面 ∞
非球面データ
第４面
ｒ＝０．４０７２
Ｋ＝−０．５９０８
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．４０６１Ｅ＋００
Ａ６＝３．３９０４Ｅ−０１
Ａ８＝−１．８１１３Ｅ＋００
第１１面
ｒ＝−０．９６３９
Ｋ＝−０．３７１１
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝３．４６７３Ｅ−０１
Ａ６＝７．５５５２Ｅ−０１
Ａ８＝−１．２８１９Ｅ＋００
第１５面
ｒ＝−１．９３４９
Ｋ＝−０．７５９３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．７１８０Ｅ−０３
Ａ６＝−１．８５２６Ｅ−０１
Ａ８＝２．５１２６Ｅ−０１
Ａ１０＝−１．９６７５Ｅ−０２
第４面
ｒ＝０．４０７２
Ｋ＝−０．５９０８
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．４０６１Ｅ＋００
Ａ６＝３．３９０４Ｅ−０１
Ａ８＝−１．８１１３Ｅ＋００
第１１面
ｒ＝−０．９６３９
Ｋ＝−０．３７１１
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝３．４６７３Ｅ−０１
Ａ６＝７．５５５２Ｅ−０１
Ａ８＝−１．２８１９Ｅ＋００
第１５面
ｒ＝−１．９３４９
Ｋ＝−０．７５９３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．７１８０Ｅ−０３
Ａ６＝−１．８５２６Ｅ−０１
Ａ８＝２．５１２６Ｅ−０１
Ａ１０＝−１．９６７５Ｅ−０２
各種データ
焦点距離 １．０
像高 ０．９２３
Ｆｎｏ． ６．８３
有効Ｆｎｏ． ６．９３
物点距離 ６．７１
半画角 ５１．９°
歪曲収差 −２７．０％
焦点距離 １．０
像高 ０．９２３
Ｆｎｏ． ６．８３
有効Ｆｎｏ． ６．９３
物点距離 ６．７１
半画角 ５１．９°
歪曲収差 −２７．０％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の保護用の平行平板の外径が像高に対して１．５倍と小型であり、かつ、画角１０３．８と広角を達成している。また、すべて、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。なお、保護用の平行平板をプラスチック光学材料ではなく傷に強い光学ガラスで構成してもよい。
（実施例９）
参考例としての実施例９に係る広角対物光学系の構成を図２０に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図２１に示す。
実施例９に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
参考例としての実施例９に係る広角対物光学系の構成を図２０に示す。また、本実施例に係る広角対物光学系の収差曲線図を図２１に示す。
実施例９に係る広角対物光学系のレンズデータを以下に示す。
レンズデータ
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ６．６２ １．
１ ∞ ０．２０２９ １．５３２９６ ５５．６９
２ ∞ ０．０４１５ １．
３ １１．９３８８ ０．２０２９ １．５３２９６ ５５．６９
４＊ ０．３９９９ ０．２３８４ １．
５ −２．７６４５ ０．２０２９ １．５３２９６ ５５．６９
６ −８．２６５７ ０．１９３２ １．
ＳＴＯ ∞ ０．０３３８ １．
８ １．３７０７ ０．２０３８ １．５３２９６ ５５．６９
９ −１．５０１７ ０．６２３４ １．
１０ １．２５８０ ０．７４４１ １．５３２９６ ５５．６９
１１＊ −０．９４９１ ０．１３５３ １．
１２＊ −１．１１３２ ０．２７０６ １．６４１１６ ２３．９０
１３ １．５９９８ １．０１４７ １．５３２９６ ５５．６９
１４＊ −１．８６０６ ０．３８５４ １．
１５ ∞ ０．４９６６ １．５１８２５ ６４．１４
１６ ∞ ０．０８２８ １．
像面 ∞
面番号 ｒ ｄ Ｎｅ Ｖｄ
物体面 ∞ ６．６２ １．
１ ∞ ０．２０２９ １．５３２９６ ５５．６９
２ ∞ ０．０４１５ １．
３ １１．９３８８ ０．２０２９ １．５３２９６ ５５．６９
４＊ ０．３９９９ ０．２３８４ １．
５ −２．７６４５ ０．２０２９ １．５３２９６ ５５．６９
６ −８．２６５７ ０．１９３２ １．
ＳＴＯ ∞ ０．０３３８ １．
８ １．３７０７ ０．２０３８ １．５３２９６ ５５．６９
９ −１．５０１７ ０．６２３４ １．
１０ １．２５８０ ０．７４４１ １．５３２９６ ５５．６９
１１＊ −０．９４９１ ０．１３５３ １．
１２＊ −１．１１３２ ０．２７０６ １．６４１１６ ２３．９０
１３ １．５９９８ １．０１４７ １．５３２９６ ５５．６９
１４＊ −１．８６０６ ０．３８５４ １．
１５ ∞ ０．４９６６ １．５１８２５ ６４．１４
１６ ∞ ０．０８２８ １．
像面 ∞
非球面データ
第４面
ｒ＝０．３９９９
Ｋ＝−０．６２５９
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．１９５６Ｅ＋００
Ａ６＝１．４８１６Ｅ＋００
Ａ８＝７．０７１６Ｅ＋００
第１１面
ｒ＝−０．９４９１
Ｋ＝−０．３８５６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝４．１５９５Ｅ−０１
Ａ６＝７．１８８３Ｅ−０１
Ａ８＝−１．２３２１Ｅ＋００
第１２面
ｒ＝−１．１１３２
Ｋ＝０．０３０３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−３．６１５１Ｅ−０５
Ａ６＝４．５１２１Ｅ−０５
Ａ８＝−１．５６５１Ｅ−０３
第１４面
ｒ＝−１．８６０６
Ｋ＝−０．７５２５
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝５．４６６９Ｅ−０３
Ａ６＝−２．４０７１Ｅ−０１
Ａ８＝２．０９１１Ｅ−０１
Ａ１０＝３．２７８４Ｅ−０２
第４面
ｒ＝０．３９９９
Ｋ＝−０．６２５９
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝１．１９５６Ｅ＋００
Ａ６＝１．４８１６Ｅ＋００
Ａ８＝７．０７１６Ｅ＋００
第１１面
ｒ＝−０．９４９１
Ｋ＝−０．３８５６
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝４．１５９５Ｅ−０１
Ａ６＝７．１８８３Ｅ−０１
Ａ８＝−１．２３２１Ｅ＋００
第１２面
ｒ＝−１．１１３２
Ｋ＝０．０３０３
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝−３．６１５１Ｅ−０５
Ａ６＝４．５１２１Ｅ−０５
Ａ８＝−１．５６５１Ｅ−０３
第１４面
ｒ＝−１．８６０６
Ｋ＝−０．７５２５
Ａ２＝０．００００Ｅ＋００
Ａ４＝５．４６６９Ｅ−０３
Ａ６＝−２．４０７１Ｅ−０１
Ａ８＝２．０９１１Ｅ−０１
Ａ１０＝３．２７８４Ｅ−０２
各種データ
焦点距離 １．０
像高 ０．９１０
Ｆｎｏ． ６．９７
有効Ｆｎｏ． ７．１１
物点距離 ６．６２
半画角 ５８．３°
歪曲収差 −２４．３％
焦点距離 １．０
像高 ０．９１０
Ｆｎｏ． ６．９７
有効Ｆｎｏ． ７．１１
物点距離 ６．６２
半画角 ５８．３°
歪曲収差 −２４．３％
本実施例に係る広角対物光学系は、先端部の保護用の平行平板の外径が像高に対して１．５倍弱と小型であり、かつ、画角１１６．６°と広角を達成している。また、すべて、既存の射出成型が可能なプラスチック光学材料の特性に適したもので構成できるので、製造コストを低く抑えることが可能である。さらに、光学性能も良好に補正できていて高画素・高精細の撮像素子にも対応が可能である。なお、保護用の平行平板をプラスチック光学材料ではなく傷に強い光学ガラスで構成してもよい。
なお、上記した実施例１〜実施例９の構成における上記条件式（１）〜（５）の数値を表１に示す。
１ 広角対物光学系
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
ＣＬ１ 接合レンズ
Ｓ 明るさ絞り
Ｆ 平行平板
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
ＣＬ１ 接合レンズ
Ｓ 明るさ絞り
Ｆ 平行平板
Claims (5)
- 物体側から像側へ順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群が、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ、物体側の面が凹面であり負の屈折力を有する第２レンズ、明るさ絞り、及び正の屈折力を有する第３レンズからなり、以下の条件式を満足する広角対物光学系。
−０．５＜ｆ／ｆ１＜０．５・・・ （１）
０．３＜ｆ／ｆ２＜０．７・・・ （２）
０．８＜Ｄ／ｆ＜１．２・・・ （３）
ただし、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆは広角対物光学系全体の焦点距離、Ｄは第１レンズ群の最も像側の屈折力を持つ曲面から、第２レンズ群の最も物体側の屈折力を持つ曲面までの空気間隔である。 - 前記第２レンズ群が、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ及び正の屈折力を有する第６レンズを備えた請求項１記載の広角対物光学系。
- 前記第２レンズ群が、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、正の屈折力を有する第６レンズ、及び正の屈折力を有する第７レンズを備えた請求項１記載の広角対物光学系。
- 以下の条件式を満足する請求項１記載の広角対物光学系。
０．５＜ｆ／ｆ１３＜０．９・・・ （４）
但し、ｆ１３は、前記第１レンズ群の正の屈折力有する第３レンズの焦点距離である。 - 以下の条件式を満足する請求項４記載の広角対物光学系。
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．０・・・ （５）
ただし、ｆ１２は第１レンズ群の負の屈折力の第２レンズの焦点距離である。
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