JP6238103B2 - Imaging optical system, camera device, and portable information terminal device - Google Patents

Imaging optical system, camera device, and portable information terminal device Download PDF

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本発明は、いわゆる銀塩カメラを含む各種のカメラ、特に、デジタルカメラおよびビデオカメラ等における被写体像を結像させるための単焦点の撮像光学系の改良に係り、特にデジタルカメラおよびデジタルビデオカメラ等のように電子的撮像手段を用いた撮像装置における撮像光学系、そのような撮像光学系を用いるカメラ装置および撮像機能を有する携帯情報端末装置に関するものである。   The present invention relates to improvement of a single-focus imaging optical system for forming a subject image in various cameras including a so-called silver salt camera, in particular, a digital camera and a video camera, and more particularly to a digital camera, a digital video camera, and the like. The present invention relates to an imaging optical system in an imaging apparatus using electronic imaging means, a camera apparatus using such an imaging optical system, and a portable information terminal apparatus having an imaging function.

固体撮像素子を用いて被写体のデジタル画像データを取得する、いわゆるデジタルカメラ等の市場は非常に大きな市場となっており、この種のデジタルカメラ等に対するユーザの要望も多岐にわたっている。その中でも、高性能な単焦点の光学系からなる撮像レンズを搭載した高画質のコンパクトカメラというカテゴリは、ユーザから大きな期待が寄せられている。ユーザからの要望としては、高性能であることに加えて、Fナンバが小さい、つまり大口径であること、携帯性に優れる、すなわち、小型軽量であることに加え、オートフォーカス速度が速いこと、作動音が静粛であることも求められている。
ここで、高性能化という面では、少なくとも、1,000万〜2,000万画素の撮像素子に対応した解像力を有することに加えて、絞り開放からコマフレアが少なく、高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れが少ないこと、色収差が少なく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じないこと、そして歪曲収差が少なく、直線を直線として描写可能なこと等が必要である。
さらに、大口径化という面では、ズームレンズを搭載した一般的なコンパクトカメラと差別化する必要性から、少なくともF2.8程度以下のF値が必要である。
The market for so-called digital cameras that acquire digital image data of a subject using a solid-state imaging device is a very large market, and the demands of users for this type of digital camera are also diverse. Among them, the category of high-quality compact cameras equipped with an imaging lens composed of a high-performance single-focus optical system is highly expected by users. As a request from users, in addition to high performance, the F number is small, that is, a large diameter, excellent portability, that is, in addition to being small and light, a fast autofocus speed, It is also required that the operation sound be quiet.
Here, in terms of high performance, in addition to having a resolution corresponding to at least 10 million to 20 million pixel image sensors, there is little coma flare due to the wide open aperture, high contrast and the periphery of the angle of view. It is necessary that the point image is not deformed to a part, the chromatic aberration is small, no unnecessary coloring is generated even in a portion having a large luminance difference, the distortion is small, and a straight line can be drawn as a straight line.
Furthermore, in terms of increasing the diameter, an F value of at least about F2.8 is required because it is necessary to differentiate from a general compact camera equipped with a zoom lens.

小型化という面では、光学全長、レンズの径を小さく抑えることが必要である。さらに、非撮影時の小型化という面では、沈胴タイプと呼ばれる、非撮影時には、絞り前後やバックフォーカスなどの撮像光学系内の光軸上の空気間隔を短縮してレンズ全長を短くする、いわゆる沈胴機構を有することが必要である。
オートフォーカス時の速度および静粛性の向上という面では、フォーカシングに必要な移動量を小さくし、フォーカシング機構の駆動源に対する負荷をなるべく抑制することが望ましく、フォーカシング部の光学系の屈折力の最適化や小型化、被駆動部の軽量化、駆動方法の簡素化が必要である。
また、撮像レンズの画角については、ある程度の広角を望むユーザが多いため、35mm銀塩カメラ(いわゆるライカ版)換算の焦点距離で28mmに相当する画角76度以上、つまり半画角38度以上であることが望ましい。
広角単焦点レンズのフォーカシング方式の代表的な例としては、光学系全体を移動させる全体繰出し方式、光学系の後部や中央部を移動させるインナーフォーカス方式がある。いずれの方式においても、移動群同士の光軸上間隔を変化させながらフォーカシング部の移動を行うフローティング方式を組み合わせることも可能である。
In terms of downsizing, it is necessary to keep the optical total length and lens diameter small. Furthermore, in terms of downsizing during non-photographing, it is called a retractable type, and during non-photographing, the so-called lens length is shortened by shortening the air interval on the optical axis in the imaging optical system such as before and after the aperture and back focus. It is necessary to have a retracting mechanism.
In terms of improving the speed and quietness during autofocus, it is desirable to reduce the amount of movement required for focusing and to minimize the load on the driving source of the focusing mechanism, and to optimize the refractive power of the optical system of the focusing unit It is also necessary to reduce the size, reduce the weight of the driven parts, and simplify the driving method.
Also, since there are many users who want a certain wide angle of view of the imaging lens, the angle of view is equivalent to 28 mm at a focal length converted to a 35 mm silver salt camera (so-called Leica version), that is, a half angle of view of 38 degrees. The above is desirable.
As a typical example of a focusing method for a wide-angle single focus lens, there are an overall feeding method for moving the entire optical system, and an inner focus method for moving the rear and center of the optical system. In any method, it is possible to combine a floating method in which the focusing unit moves while changing the distance on the optical axis between the moving groups.

しかしながら、全体繰出し方式は、光学系全体を移動させるため、被駆動部の重量が大きく、オートフォーカス速度の高速化や作動音の静粛化に対して不利な課題となりやすい。インナーフォーカス方式においても、フォーカス群に絞り機構やシャッタ機構を含んでいると、被駆動部の重量が大きくなり、全体繰出しと同様の課題が発生しやすい。また、フローティング方式を採用するには、少なくとも二つ以上の移動群の移動比率を関係付ける機構が必要となり、さらに駆動源に対する負荷がさらに増大してしまう恐れがある。
比較的広角の単焦点レンズにおけるインナーフォーカス方式の従来例として、特許文献1(特公昭61−138225号公報)、特許文献2(特開平03−265809号公報)、特許文献3(特許第2518182号公報)、特許文献4(特許第4365922号公報)、特許文献5(特許第3735909号公報)、特許文献6(特開2010−271669号公報)等に開示されたものが知られている。
However, since the entire feeding system moves the entire optical system, the weight of the driven part is large, and it tends to be a disadvantageous problem for increasing the autofocus speed and quieting the operation sound. Even in the inner focus method, if the focus group includes an aperture mechanism or a shutter mechanism, the weight of the driven portion increases, and the same problem as that of the entire extension tends to occur. In order to adopt the floating method, a mechanism for relating the movement ratios of at least two moving groups is required, and the load on the drive source may be further increased.
As conventional examples of the inner focus method in a relatively wide angle single focus lens, Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 61-138225), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 03-265809), and Patent Document 3 (Japanese Patent No. 2518182). Publications), Patent Document 4 (Japanese Patent No. 4365922), Patent Document 5 (Japanese Patent No. 3735909), Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-271669), and the like are known.

しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示された光学系は、公開公報中に、後群の一部を移動させてフォーカシングを行うことも可能である、との記載があるが具体的に実施例で示されていない。また、これら特許文献1、2に示される光学系は、半画角が32.5度程度で、十分に広画角であるとは言い難く、結像性能という点でも本案に比較して不十分である。また、特許文献3に開示された光学系は、Fナンバ2.8程度、半画角47程度と十分に明るくて広角であるが、光学全長が長く、構成レンズ枚数も12枚と非常に多く十分に小型軽量であるとは言い難い。また、特許文献4に開示された光学系は、フォーカシング時にフローティング動作を行うもので、フォーカシング時に移動する二つの移動群の移動比率を規定する機構が必要となり、やはりフォーカス時の駆動源への負荷低減という点では不十分である。特許文献5に開示された光学系は、フォーカシング時に開口絞りも一体として移動する構成であり、フォーカス時に、比較的サイズが大きく重量のある絞り構造やシャッタ構造を移動する必要が生じ、駆動源への負荷低減という点では解決すべき課題がある。特許文献6に開示された光学系は、Fナンバおよび画角は十分だが、イメージサークルに対する光学全長が大きく、十分に小型の光学系であるとは言い難い。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高性能且つ画角76°程度の広画角で、Fナンバ2.8程度の大口径でありながら、フォーカシング時の駆動源に対する負荷の小さい、小型軽量のインナーフォーカスタイプの撮像光学系を提供することを目的としている。
However, the optical systems disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are described in the public gazette that it is possible to perform focusing by moving a part of the rear group. Not shown in the example. In addition, the optical systems disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a half angle of view of about 32.5 degrees and cannot be said to have a sufficiently wide angle of view. It is enough. The optical system disclosed in Patent Document 3 is sufficiently bright and wide-angle, with an F number of about 2.8 and a half angle of view of about 47, but the optical total length is long and the number of constituent lenses is very large at 12 pieces. It is hard to say that it is sufficiently small and light. The optical system disclosed in Patent Document 4 performs a floating operation at the time of focusing, and requires a mechanism for defining the moving ratio of two moving groups that move at the time of focusing. In terms of reduction, it is insufficient. The optical system disclosed in Patent Document 5 has a configuration in which the aperture stop moves as a unit during focusing, and it is necessary to move a relatively large and heavy stop structure or shutter structure during focusing. There is a problem to be solved in terms of reducing the load. The optical system disclosed in Patent Document 6 has a sufficient F number and angle of view, but has a large optical total length with respect to the image circle, and cannot be said to be a sufficiently small optical system.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has a high performance, a wide field angle of about 76 °, a large aperture of about F number 2.8, and a load on a driving source during focusing. It is an object of the present invention to provide a small and lightweight inner focus type imaging optical system having a small size.

本発明に係る撮像光学系は、上述した目的を達成するために、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群は像側に凹面を向けた負レンズで構成され、前記第2レンズ群は正レンズと負レンズとを含む1つの接合レンズで構成され、前記第3レンズ群は最も物体側に、物体側から順に像側に凸面をむけた正レンズと、負レンズとを接合した接合レンズを有して構成され、前記第4レンズ群は物体側に凹面を向けた負レンズで構成され、フォーカシングの際には、前記第4レンズ群が光軸方向に移動し、
無限遠合焦時の像面から射出瞳までの光軸上距離をAPとし、前記第4レンズ群先頭面の曲率半径をRg41として、下記の条件式(6):
0.50<|AP/Rg41|<1.30 (6)
を満足することを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, an imaging optical system according to the present invention, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, an aperture stop, A third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a negative refractive power,
The first lens group is composed of a negative lens having a concave surface facing the image side, the second lens group is composed of one cemented lens including a positive lens and a negative lens, and the third lens group is most object side. And a cemented lens in which a positive lens having a convex surface facing the image side and a negative lens are joined in order from the object side, and the fourth lens group is composed of a negative lens having a concave surface facing the object side. During the focusing, the fourth lens group moves in the optical axis direction ,
When the distance on the optical axis from the image plane to the exit pupil at the time of focusing on infinity is AP, and the radius of curvature of the leading surface of the fourth lens group is Rg41, the following conditional expression (6):
0.50 <| AP / Rg41 | <1.30 (6)
It is characterized by satisfying .

請求項1の発明によれば、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、前記第1レンズ群は像側に凹面を向けた負レンズで構成され、前記第2レンズ群は正レンズと負レンズとを含む1つの接合レンズで構成され、前記第3レンズ群は最も物体側に、物体側から順に像側に凸面をむけた正レンズと、負レンズとを接合した接合レンズを有して構成され、前記第4レンズ群は物体側に凹面を向けた負レンズで構成され、フォーカシングの際には、前記第4レンズ群が光軸方向に移動し、
無限遠合焦時の像面から射出瞳までの光軸上距離をAPとし、前記第4レンズ群先頭面の曲率半径をRg41として、下記の条件式(6):
0.50<|AP/Rg41|<1.30 (6)
を満足するように構成されていることにより、画角が76°程度の広画角でFナンバが2.8程度の大口径でありながら、インナーフォーカスタイプであっても、フォーカシング時の駆動源に対する負荷が小さく、小型軽量で、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を実現することができる。
According to the first aspect of the present invention, in order from the object side, the first lens group having negative refractive power, the second lens group having positive refractive power, the aperture stop, and the third lens having positive refractive power. The first lens group includes a negative lens having a concave surface facing the image side, and the second lens group includes a positive lens and a negative lens. The third lens group includes a cemented lens in which a positive lens having a convex surface facing the image side in order from the object side and a negative lens are cemented on the most object side, The fourth lens group is composed of a negative lens having a concave surface facing the object side, and during focusing, the fourth lens group moves in the optical axis direction ,
When the distance on the optical axis from the image plane to the exit pupil at the time of focusing on infinity is AP, and the radius of curvature of the leading surface of the fourth lens group is Rg41, the following conditional expression (6):
0.50 <| AP / Rg41 | <1.30 (6)
By being configured so as to satisfy, yet large aperture F number of about 2.8 in wide angle of view angle of about 76 °, even inner focus type, the drive source during focusing Therefore, it is possible to realize an imaging optical system that is small in size and light in weight and can ensure very good image performance.

本発明の第1の実施の形態に係る実施例1における撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時。以下同様)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時。以下同様)における光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the movement locus | trajectory of the imaging optical system in Example 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) is at the time of infinity focusing of an imaging optical system (focusing on an object at infinity) (B) is an optical layout diagram at the time of focusing on a short distance of the imaging optical system (when focusing on a short distance object with a shooting magnification of 0.05 times; the same applies below). is there. 図1に示す実施例1に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration for the d line and the g line when the imaging optical system according to Example 1 shown in FIG. 1 is focused at infinity. 図1に示す実施例1に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線、g線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration for d-line and g-line when the imaging optical system according to Example 1 shown in FIG. 本発明の第2の実施の形態に係る実施例2における撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the movement locus | trajectory of the imaging optical system in Example 2 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (a) is at the time of infinity focusing of an imaging optical system (focusing on an object at infinity) (B) is an optical arrangement diagram at the time of focusing on a short distance of the imaging optical system (at the time of focusing on a short distance object with a shooting magnification of 0.05 times). 図4に示す実施例2に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 5 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration with respect to the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 2 shown in FIG. 4 is focused at infinity. 図4に示す実施例2に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線、g線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。5 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration for d-line and g-line when the imaging optical system according to Example 2 shown in FIG. 本発明の第3の実施の形態に係る実施例3における撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the movement locus | trajectory of the imaging optical system in Example 3 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, (a) is at the time of infinity focusing of an imaging optical system (focusing on an object at infinity) (B) is an optical arrangement diagram at the time of focusing on a short distance of the imaging optical system (at the time of focusing on a short distance object with a shooting magnification of 0.05 times). 図7に示す実施例3に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 9 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration for d line and g line when the imaging optical system according to Example 3 shown in FIG. 7 is focused at infinity. 図7に示す実施例3に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線、g線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration for d-line and g-line when the imaging optical system according to Example 3 shown in FIG. 7 is focused at a short distance. 本発明の第4の実施の形態に係る実施例4における撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the movement locus | trajectory of the imaging optical system in Example 4 which concerns on the 4th Embodiment of this invention, (a) is at the time of infinity focusing of an imaging optical system (focusing on an object at infinity) (B) is an optical arrangement diagram at the time of focusing on a short distance of the imaging optical system (at the time of focusing on a short distance object with a shooting magnification of 0.05 times). 図10に示す実施例4に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 11 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration for the d line and the g line when the imaging optical system according to Example 4 shown in FIG. 10 is focused at infinity. 図10に示す実施例4に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線、g線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 11 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration for d-line and g-line when the imaging optical system according to Example 4 shown in FIG. 本発明の第5の実施の形態に係る実施例5における撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the movement locus | trajectory of the imaging optical system in Example 5 which concerns on the 5th Embodiment of this invention, (a) is at the time of infinity focusing of an imaging optical system (focusing on an object at infinity) (B) is an optical arrangement diagram at the time of focusing on a short distance of the imaging optical system (at the time of focusing on a short distance object with a shooting magnification of 0.05 times). 図13に示す実施例5に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration with respect to the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 5 shown in FIG. 13 is focused at infinity. 図13に示す実施例5に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線、g線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and various aberrations of coma aberration when the imaging optical system according to Example 5 shown in FIG. 本発明の第6の実施の形態に係る実施例6における撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図である。It is an optical arrangement | positioning figure which shows the movement locus | trajectory of the imaging optical system in Example 6 which concerns on the 6th Embodiment of this invention, (a) is at the time of infinity focusing of an imaging optical system (focusing on an object at infinity) (B) is an optical arrangement diagram at the time of focusing on a short distance of the imaging optical system (at the time of focusing on a short distance object with a shooting magnification of 0.05 times). 図16に示す実施例6に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 17 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration for d-line and g-line when the imaging optical system according to Example 6 shown in FIG. 16 is focused at infinity. 図16に示す実施例6に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線、g線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。FIG. 17 is an aberration curve diagram showing various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration with respect to the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 6 shown in FIG. 本発明の第7の実施の形態に係るカメラ装置としてのデジタルカメラの外観構成を前面側、すなわち被写体である物体側、から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the external appearance structure of the digital camera as a camera apparatus which concerns on the 7th Embodiment of this invention from the front side, ie, the object side which is a to-be-photographed object. 図19のデジタルカメラの外観構成を背面側、すなわち撮影者側、から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the external appearance structure of the digital camera of FIG. 19 from the back side, ie, a photographer side. 図19および図20のデジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the function structure of the digital camera of FIG. 19 and FIG.

以下、本発明の第1〜第6の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る撮像光学系、カメラ装置および携帯情報端末装置を詳細に説明する。具体的な数値による実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
本発明の第1の実施の形態は、物体の光学像を結像させる撮像光学系の実施の形態であるが、第2の実施の形態〜第6の実施の形態も同様である。
Hereinafter, based on first to sixth embodiments of the present invention, an imaging optical system, a camera device, and a portable information terminal device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Before describing specific numerical examples, first, a fundamental embodiment of the present invention will be described.
The first embodiment of the present invention is an embodiment of an imaging optical system that forms an optical image of an object, but the same applies to the second to sixth embodiments.

現在、デジタルカメラは、高画質化、小型化、広角化、大口径化のニーズが強くなっており、これらの要望に応える開発していく必要がある。また、近年はこれに加えて、オートフォーカス動作の高速化、作動音の静粛化に対するニーズも高まっており、これらを両立した光学設計が求められている。
一般に、広角化を進めると、コマ収差、非点収差、像面湾曲や、特に歪曲収差が増大しやすく、また、大口径化を進めると、コマ収差などや、特に球面収差が増大し、それらの収差を補正するために光学系が長大化する傾向にある。オートフォーカス動作の高速化や、作動音の静粛化に関しては、フォーカスに必要なフォーカス群の移動量がある程度小さく、重量が軽く、加えて、駆動機構がシンプルで駆動源への負荷が小さいことが必要で、光学系の一部のみをフォーカス群とするインナーフォーカス方式が望ましい。しかしながら、広角かつ大口径の小型光学系でインナーフォーカス方式を採用すると、フォーカシングによる球面収差、像面湾曲、歪曲収差の変動を抑制したり、バランスさせたりすることが必要となる。
Currently, there is a strong need for higher quality, smaller size, wider angle, and larger aperture for digital cameras, and it is necessary to develop to meet these demands. In addition, in recent years, in addition to this, there has been an increasing need for high-speed autofocus operation and quiet operation noise, and an optical design that satisfies both of these needs is required.
In general, coma aberration, astigmatism, curvature of field, and especially distortion are likely to increase as the angle of view increases, and coma aberration and especially spherical aberration increases as the aperture increases. In order to correct this aberration, the optical system tends to become longer. For faster autofocus operation and quiet operation noise, the amount of movement of the focus group required for focusing is somewhat small and light, and in addition, the drive mechanism is simple and the load on the drive source is small. An inner focus method in which only a part of the optical system is necessary and a focus group is desirable. However, when the inner focus method is adopted in a small-angle optical system having a wide angle and a large aperture, it is necessary to suppress or balance fluctuations in spherical aberration, curvature of field, and distortion due to focusing.

本発明は、以下の構成を採ることによってこれら収差補正上の課題および光学系長大化の課題を解決できることを見出したものである。
物体側より像面側に向かって順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群からなる。前記第1レンズ群は、像側に凹面を向けた負レンズで構成される。前記第2レンズ群は、正レンズと負レンズとを含む1つの接合レンズで構成される。前記第3レンズ群は、最も物体側に、物体側から順に像側に凸面をむけた正レンズと、負レンズとを接合した接合レンズを有して構成される。前記第4レンズ群は、物体側に凹面を向けた負レンズで構成され、フォーカシングの際には、前記第4レンズ群が光軸方向に移動し、
無限遠合焦時の像面から射出瞳までの光軸上距離をAPとし、前記第4レンズ群先頭面の曲率半径をRg41として、下記の条件式(6):
0.50<|AP/Rg41|<1.30 (6)
を満足することを特徴とする(請求項1に対応する)。
まず、本発明の撮像光学系において、前記開口絞りを挟んで、最物体側に負のパワーを有する前記第1レンズ群と、最像面側に負のパワーを有する前記第4レンズ群を配置し、その中間の前記第2レンズ群と前記第3レンズ群に正の屈折力を持たせることで、厳密ではないが、屈折力配置に対称性を持たせ、コマ収差、倍率の色収差、歪曲収差の補正の難易度を下げている。さらに、前記第1レンズ群の像側面と、前記第4レンズ群の物体側面の双方を凹面形状として対向させることで、前記した収差の補正をより高いレベルで補正することが可能となっている。
The present invention has been found that the following problems can be solved by correcting the aberrations and increasing the length of the optical system by adopting the following configuration.
In order from the object side to the image plane side, a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, an aperture stop, and a third lens group having positive refractive power And a fourth lens group having negative refractive power. The first lens group includes a negative lens having a concave surface facing the image side. The second lens group includes one cemented lens including a positive lens and a negative lens. The third lens group includes a cemented lens in which a positive lens having a convex surface facing the image side in order from the object side and a negative lens are arranged on the most object side. The fourth lens group is configured by a negative lens having a concave surface directed toward the object side, and during focusing, the fourth lens group moves in the optical axis direction ,
When the distance on the optical axis from the image plane to the exit pupil at the time of focusing on infinity is AP, and the radius of curvature of the leading surface of the fourth lens group is Rg41, the following conditional expression (6):
0.50 <| AP / Rg41 | <1.30 (6)
Is satisfied (corresponding to claim 1).
First, in the imaging optical system of the present invention, the first lens group having negative power on the most object side and the fourth lens group having negative power on the most image side are disposed with the aperture stop interposed therebetween. However, by providing the second lens group and the third lens group in the middle with positive refractive power, it is not strict, but the refractive power arrangement has symmetry, coma aberration, chromatic aberration of magnification, distortion. The difficulty of correcting aberrations is lowered. Further, by making both the image side surface of the first lens group and the object side surface of the fourth lens group face each other as a concave shape, it is possible to correct the aberration correction at a higher level. .

これに加えて、前記第1レンズ群先頭の負レンズの像面側は凹面の形状とすることで、大口径化に伴って増大する球面収差の補正にも特に効果がある。また、正のパワーを持つ前記第2レンズ群と前記第3レンズ群にそれぞれ、正レンズと負レンズの組合せを少なくとも1組以上ずつ配置することで、軸上色収差、コマ収差の色差の補正に効果を上げている。
これに加えて、正の屈折力を有する前記第3レンズ群の後方の、負の屈折力を有する前記第4レンズ群をフォーカス群とすることで、無限遠側から近距離側へのフォーカシング時には、光学系から離れる方向に繰り込むこととなるため、光学系内に予めフォーカス群の移動用の空間を用意する必要がなくなり、設計上の自由度が向上する。さらに、前記第3レンズ群内に像面側に凸面を持つ正レンズを有し、且つ、前記第4レンズ群に物体側に凹面を持つ負レンズを有することで、前記二つのレンズが対となって、特に像面湾曲の補正に効果がある。また、フォーカシングによる球面収差と像面湾曲の変動量の抑制、もしくは、球面収差変動量と像面湾曲変動量をバランスさせる効果がある。
上記の条件式(6)は、射出瞳距離に対する前記第4レンズ群の先頭面の曲率半径の適正範囲を規定している。条件式(6)の下限値を下回ると前記第4レンズ群の像側面の屈折力が過大となり、上限値を超えると、前記第4レンズ群の物体側面の屈折力が過大となり、主にコマ収差の補正が不足し、また、前記第4レンズ群の製造誤差感度が上昇する恐れがある。また、条件式(6)の下限値を下回ると前記第4レンズ群のコバ厚が増加して、光学系全体の実質的な厚さが増加する。また、条件式(6)の上限値を超えると、前記第3レンズ群の最終面と前記第4レンズ群の先頭面の空気間隔が拡大し、光学系の光軸上長さが増加し、光学系をカメラ本体に沈胴して収納する場合のカメラ厚さが増加する恐れがある。
なお、さらに良好な収差補正を行うためには、以下の条件式を満足すると良い。
0.60 < |AP/Rg41| < 1.20 (6A)
In addition to this, the negative lens at the head of the first lens group has a concave surface on the image surface side, which is particularly effective in correcting spherical aberration that increases with an increase in aperture. Further, by arranging at least one combination of positive lens and negative lens in the second lens group and the third lens group having positive power, respectively, correction of axial chromatic aberration and coma aberration color difference can be achieved. It has been effective.
In addition, by focusing the fourth lens group having a negative refractive power behind the third lens group having a positive refractive power as a focus group, focusing from the infinity side to the short distance side is performed. Therefore, it is not necessary to prepare a space for moving the focus group in advance in the optical system, and the degree of freedom in design is improved. Further, the third lens group includes a positive lens having a convex surface on the image side, and the fourth lens group includes a negative lens having a concave surface on the object side, so that the two lenses are paired with each other. In particular, this is effective for correcting curvature of field. In addition, there is an effect of suppressing the amount of variation in spherical aberration and field curvature due to focusing, or balancing the amount of variation in spherical aberration and field curvature.
Conditional expression (6) defines an appropriate range of the radius of curvature of the front surface of the fourth lens group with respect to the exit pupil distance. When the lower limit value of conditional expression (6) is not reached, the refractive power of the image side surface of the fourth lens group becomes excessive, and when the upper limit value is exceeded, the refractive power of the object side surface of the fourth lens group becomes excessive. Aberration correction is insufficient, and the manufacturing error sensitivity of the fourth lens group may increase. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the edge thickness of the fourth lens group increases, and the substantial thickness of the entire optical system increases. When the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, the air space between the final surface of the third lens group and the leading surface of the fourth lens group increases, and the length on the optical axis of the optical system increases. When the optical system is retracted and stored in the camera body, the camera thickness may increase.
In order to perform better aberration correction, the following conditional expression should be satisfied.
0.60 <| AP / Rg41 | <1.20 (6A)

本発明の撮影光学系の構成によれば、以上説明したように収差補正上の大きな効果を得ることが可能であり、半画角38度程度の広角、Fナンバ2.8程度の大口径という厳しい条件の下でも、高い像性能を保った小型のインナーフォーカス方式を採用することが可能となる。
なお、さらに良好な性能にするためには、前記第2レンズ群の最終面と前記第3レンズ群の先頭面で形成される空気レンズは、像側に凹面を向けた形状を有し、正の屈折力を有することとすればよい(請求項2に対応する)。
この構成とすることで、ペッツバール和のバランスが採りやすくなって像面湾曲の制御の難易度が下がり、像面性能の平坦性確保に効果がある。また、シャッタスペースにレンズの凸形状が存在することになって空間の利用効率が上がり、光学系の小型化に効果がある。
より高性能にするためには、全系の焦点距離をfとし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4として、下記の条件式(1):
0.30<|f/f4|<1.20 (1)
を満足することが望ましい(請求項3に対応する)。
According to the configuration of the photographic optical system of the present invention, as described above, it is possible to obtain a large effect on aberration correction, which is a wide angle of about 38 degrees half angle of view and a large aperture of about F number 2.8. It is possible to adopt a small inner focus method that maintains high image performance even under severe conditions.
In order to achieve better performance, the air lens formed by the final surface of the second lens group and the leading surface of the third lens group has a shape with a concave surface facing the image side, and is positive. It is sufficient to have a refractive power of (corresponding to claim 2).
With this configuration, the Petzval sum is easily balanced, the difficulty of controlling the field curvature is reduced, and the flatness of the image plane performance is effective. Further, since the convex shape of the lens exists in the shutter space, the utilization efficiency of the space is increased, which is effective in reducing the size of the optical system.
In order to achieve higher performance, f is the focal length of the entire system, and f4 is the focal length of the fourth lens group. The following conditional expression (1):
0.30 <| f / f4 | <1.20 (1)
Is preferably satisfied (corresponding to claim 3).

上記条件式(1)は、全系の焦点距離に対する前記第4レンズ群の焦点距離の適正範囲を規定している。条件式(1)の下限値を下回ると、フォーカス群である第4レンズ群の単位移動量あたりの像面位置変動量が小さくなり過ぎて、オートフォーカス時の速度が低下したり、周辺光量確保のために前記第4レンズ群が径方向に大型化したりする恐れがある。条件式(1)の上限値を超えると、フォーカス群である前記第4レンズ群の単位移動量あたりの像面位置変動量が大きくなって、オートフォーカス時の速度向上には有利になるが、フォーカス群の停止位置に過大な精度が必要となる恐れがある。また、テレフォトタイプに近付いて光学系全体の小型化には有利になるが、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間の収差補正のやり取りが過剰となり、製造誤差による像性能低下が大きくなる恐れがある。
なお、さらに良好な性能にするためには、下記の条件式(1A)を満足することが望ましい。
0.45 < |f/f4| < 1.10 (1A)
さらに高性能にするためには、全系の焦点距離をfとし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3として、下記の条件式(2):
0.90<f/f3<1.80 (2)
を満足すると良い(請求項4に対応する)。
Conditional expression (1) defines an appropriate range of the focal length of the fourth lens group with respect to the focal length of the entire system. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the image plane position fluctuation amount per unit movement amount of the fourth lens group, which is the focus group, becomes too small, and the speed at the time of autofocus is reduced, and the peripheral light amount is secured. For this reason, the fourth lens group may be enlarged in the radial direction. If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the image plane position fluctuation amount per unit movement amount of the fourth lens group as the focus group becomes large, which is advantageous for improving the speed during autofocusing. Excessive accuracy may be required for the stop position of the focus group. Also, it approaches the telephoto type, which is advantageous for downsizing the entire optical system, but the aberration correction exchange between the third lens group and the fourth lens group becomes excessive, and the image performance deteriorates due to manufacturing errors. May grow.
In order to obtain better performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (1A).
0.45 <| f / f4 | <1.10 (1A)
In order to achieve higher performance, let f be the focal length of the entire system, f3 be the focal length of the third lens group, and the following conditional expression (2):
0.90 <f / f3 <1.80 (2)
Is satisfied (corresponding to claim 4).

上記の条件式(2)は、全系の焦点距離に対する前記第3レンズ群の焦点距離の適正範囲を規定している。条件式(3)の下限値を下回ると、前記第2レンズ群の正のパワーを強くする必要が生じ、光学系の屈折力配置の対称性が大きく崩れて、特に、コマ収差、倍率の色収差、歪曲収差などの補正の難易度が上昇し、それを補正するために光学系全体が長大化する恐れがある。条件式(2)の上限値を超えると、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群間の収差補正のやり取りが過剰となり、製造誤差による像性能低下が大きくなる恐れがある。
なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式(2A)を満足することが望ましい。
1.05 < f/f3 < 1.65 (2A)
さらに高性能にするためには、全系の焦点距離をfとし、前記第2レンズ群の合成焦点距離をf12として、下記の条件式(3):
0.01 < f/|f12| < 0.50 (3)
を満足すると良い(請求項5に対応する)。
The conditional expression (2) defines an appropriate range of the focal length of the third lens group with respect to the focal length of the entire system. If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, it is necessary to increase the positive power of the second lens group, and the symmetry of the refractive power arrangement of the optical system is greatly lost, and in particular, coma aberration and chromatic aberration of magnification. The degree of difficulty in correcting distortion and the like increases, and there is a risk that the entire optical system will become longer in order to correct it. If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, there will be excessive exchange of aberration correction between the third lens group and the fourth lens group, and there is a risk that image performance will be degraded due to manufacturing errors.
In order to obtain better performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (2A).
1.05 <f / f3 <1.65 (2A)
For higher performance, the focal length of the entire system is f, and the combined focal length of the second lens group is f12. Conditional expression (3) below:
0.01 <f / | f12 | <0.50 (3)
Is satisfied (corresponding to claim 5).

上記の条件式(3)は、全系の焦点距離に対する前記第1レンズ群の焦点距離の適正範囲を規定している。条件式(3)の下限値を下回っても上限値を超えても、光学系の屈折力配置の対称性が大きく崩れて、特に、コマ収差、倍率の色収差、歪曲収差などの補正の難易度が上昇し、それを補正するために光学系全体が長大化する恐れがある。
なお、さらに良好な収差補正を行うためには、下記の条件式(3A)を満足すると良い。
0.05 < f/|f1| < 0.40 (3A)
さらに高性能にするためには、前記第1レンズ群の先頭面から前記開口絞りまでの光軸上距離をLsとし、無限遠合焦時における前記第1レンズ群の先頭面から前記第4レンズ群の最終面までの光軸上距離をTLとして、下記の条件式(4):
0.35<Ls/TL<0.65 (4)
を満足すれば良い(請求項6に対応する)。
The conditional expression (3) defines an appropriate range of the focal length of the first lens group with respect to the focal length of the entire system. Regardless of whether the lower limit value of conditional expression (3) is exceeded or the upper limit value is exceeded, the symmetry of the refractive power arrangement of the optical system is greatly lost, and in particular, the degree of difficulty in correcting coma, chromatic aberration of magnification, distortion, etc. May increase, and the entire optical system may be lengthened to correct it.
In order to perform better aberration correction, it is preferable that the following conditional expression (3A) is satisfied.
0.05 <f / | f1 | <0.40 (3A)
In order to achieve higher performance, the distance on the optical axis from the head surface of the first lens group to the aperture stop is Ls, and the fourth lens is moved from the head surface of the first lens group when focusing on infinity. Conditional expression (4) below, where TL is the distance on the optical axis to the final surface of the group:
0.35 <Ls / TL <0.65 (4)
Is satisfied (corresponding to claim 6).

上記条件式(4)は、光学系の光軸上長さに対する、開口絞り位置の適正範囲を規定している。条件式(4)の下限値を下回ると、前記第2レンズ群を通る上光線が高くなり過ぎて前記第2レンズ群が大径化する恐れがある。条件式(4)の上限値を超えると、前記第1レンズ群を通る下光線が低くなり過ぎて、前記第1レンズ群が大径化する恐れがある。また、下限値を下回っても、上限値を超えても、前記開口絞りを含む空気間隔中の前記開口絞り羽根位置が偏り過ぎて、前記開口絞りやシャッタ機構を構成する上での空間利用効率が低下する恐れがある。
さらに高性能にするためには、無限遠合焦時における前記第1レンズ群の先頭面から前記第4レンズ群の最終面までの光軸上距離をTLとし、全系の焦点距離をfとして、下記の条件式(5):
0.50<TL/f<1.30 (5)
を満足すると良い(請求項7に対応する)。
Conditional expression (4) defines an appropriate range of the aperture stop position with respect to the length on the optical axis of the optical system. If the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, the upper light beam passing through the second lens group becomes too high, and the second lens group may become large in diameter. If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the lower ray passing through the first lens group becomes too low, and the first lens group may become large in diameter. Moreover, even if the lower limit value is exceeded or the upper limit value is exceeded, the position of the aperture stop blades in the air gap including the aperture stop is too biased, and the space utilization efficiency in configuring the aperture stop and shutter mechanism May decrease.
For higher performance, let TL be the distance on the optical axis from the first surface of the first lens group to the final surface of the fourth lens group when focusing on infinity, and let f be the focal length of the entire system. The following conditional expression (5):
0.50 <TL / f <1.30 (5)
Is satisfied (corresponding to claim 7).

上記条件式(5)は、全系の焦点距離に対する無限遠合焦時におけるレンズ全長の適正範囲を規定している。条件式(5)の下限値を下回ると、屈折力配置の対称性が大きく崩れて、特に、コマ収差、倍率の色収差、歪曲収差などの補正の難易度が上昇し、それを補正するために光学系全体が長大化する恐れがある。また、各面の屈折力を強めるために、高価な高屈折率硝材を採用する必要が生じてコスト高につながったり、過度な収差のやり取りが生じて、製造誤差による像性能劣化が大きくなったりする恐れがある。条件式(5)の上限値を超えると、入射瞳や射出瞳から遠い位置にレンズを配する必要が生じ、光学系が大径化する恐れがある。
なお、さらに良好な収差補正を行うためには、下記の条件式(5A)を満足すると良い。
0.60 < TL/f < 1.20 (5A
Conditional expression (5) defines an appropriate range of the entire lens length when focusing on infinity with respect to the focal length of the entire system. If the lower limit value of conditional expression (5) is not reached, the symmetry of the refractive power arrangement is greatly lost, and in particular, the degree of difficulty in correcting coma aberration, lateral chromatic aberration, distortion aberration, etc. is increased. There is a risk that the entire optical system may become longer. In addition, in order to increase the refractive power of each surface, it is necessary to use an expensive high refractive index glass material, which leads to high costs or excessive exchange of aberrations, resulting in increased image performance degradation due to manufacturing errors. There is a fear. If the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, it is necessary to dispose a lens at a position far from the entrance pupil or exit pupil, and the optical system may become large in diameter.
In order to perform better aberration correction, the following conditional expression (5A) should be satisfied.
0.60 <TL / f <1.20 (5A )

らに高性能にするためには、前記第2レンズ群は、両凹形状の負レンズと正レンズとの接合レンズを有し、前記第3レンズ群は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズを有する構成とすればよい(請求項に対応する)。 To performance in of al, the second lens group has a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive lens, the third lens group, both a double convex positive lens What is necessary is just to set it as the structure which has a cemented lens with a concave negative lens (corresponding to claim 8 ).

前記開口絞りを挟んで、両側に正負接合レンズをそれぞれ配置することで、屈折力配置の対称性をある程度保ちながら、軸上色収差の効果的な補正が可能となる。また、前記開口絞りに近く、球面収差の補正を大きく行うレンズ要素であるため製造誤差による像性能劣化を生じやすいが、接合レンズとして製造誤差をある程度小さくすることで、像性能劣化を抑制することが可能となる。前記第2レンズ群と前記第3レンズ群両方に両凹形状の負レンズを有することで、収差補正の対象性を保ちつつ、特にコマ収差の良好な補正に効果がある。
さらに高性能にするためには、前記第3レンズ群は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる構成とすればよい(請求項に対応する)。
前記第3レンズ群内に像面側に凸面を持つ正レンズを有し、且つ、前記第4レンズ群内に物体側に凹面を持つ負レンズを配置することで、前記二つのレンズが対となって、特に像面湾曲の補正に効果がある。また、フォーカシングによる球面収差と像面湾曲の変動量の抑制、もしくは、球面収差変動量と像面湾曲変動量をバランスさせる効果がある。
なお、前記第4レンズ群は、負レンズ1枚で構成することが望ましい。近距離フォーカシング時に、開口絞りから離れる方向に移動する前記第4レンズ群を1枚という最小枚数として光軸方向の厚みを最小限にとどめることで、前記第4レンズ群の径方向の大型化を抑制する効果がある。
By arranging positive and negative cemented lenses on both sides of the aperture stop, it is possible to effectively correct axial chromatic aberration while maintaining the symmetry of refractive power arrangement to some extent. In addition, it is close to the aperture stop and is a lens element that greatly corrects spherical aberration, so it tends to cause image performance degradation due to manufacturing errors. However, it can suppress image performance degradation by reducing manufacturing errors to some extent as a cemented lens. Is possible. By having the biconcave negative lens in both the second lens group and the third lens group, it is particularly effective in correcting coma aberration while maintaining the object of aberration correction.
In order to achieve higher performance, the third lens group is composed of a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side. (Corresponding to claim 9 ).
By arranging a positive lens having a convex surface on the image side in the third lens group and a negative lens having a concave surface on the object side in the fourth lens group, the two lenses are paired with each other. In particular, this is effective for correcting curvature of field. In addition, there is an effect of suppressing the amount of variation in spherical aberration and field curvature due to focusing, or balancing the amount of variation in spherical aberration and field curvature.
The fourth lens group is preferably composed of a single negative lens. In short-distance focusing, the fourth lens group moving in the direction away from the aperture stop is set to a minimum number of one to minimize the thickness in the optical axis direction, thereby increasing the size of the fourth lens group in the radial direction. There is an inhibitory effect.

そして、上述した撮像光学系により、いわゆるデジタルカメラ等のカメラ装置における撮像用光学系を構成するようにして、
半画角が38度程度と広角で、F値がF2.8程度と大口径でありながら、十分に小型で、インナーフォーカスタイプであっても、非常に良好な像性能を確保し、画素数が1,000万〜2,000万画素の撮像素子に対応した解像力を有する高性能の撮像レンズを撮像光学系とした、小型で高画質のカメラ装置としても良い(請求項10に対応する)。
また、カメラ装置に撮影画像をデジタル情報とする機能を持たせても良い(請求項11に対応する)。
また、上述した撮像光学系により、撮像機能を有する携帯情報端末装置等の情報装置における撮像用光学系を構成するようにして、
同様に小型で高性能の撮像光学系を撮像機能部の撮像用光学系として使用した、小型で高画質が得られる携帯情報端末装置としても良い(請求項12に対応する)。
And, by configuring the imaging optical system in a camera device such as a so-called digital camera by the imaging optical system described above,
Although the half angle of view is as wide as 38 degrees and the F-number is as large as F2.8, it is small enough to ensure very good image performance and the number of pixels. May be a small and high-quality camera device using a high-performance imaging lens having a resolving power corresponding to an imaging element of 10 million to 20 million pixels as an imaging optical system (corresponding to claim 10 ). .
Further, the camera device may be provided with a function of using the captured image as digital information (corresponding to claim 11 ).
In addition, the imaging optical system described above constitutes an imaging optical system in an information device such as a portable information terminal device having an imaging function,
Similarly, a portable information terminal device that uses a small and high-performance image pickup optical system as an image pickup optical system of the image pickup function unit and can obtain high image quality may be used (corresponding to claim 12 ).

次に、本発明の実施の形態およびそれに基づく、具体的な実施例(数値実施例)を詳細に説明する。以下に述べる実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5および実施例6は、本発明の第1の実施の形態、第2の実施の形態、第3の実施の形態、第4の実施の形態、第5の実施の形態および第6の実施の形態に係る撮像光学系の具体的数値例による実施例である。そして第7の実施の形態は、実施例1〜実施例6に示される撮像光学系を撮像レンズとして用いたカメラ装置または携帯情報端末装置の実施の形態である。   Next, embodiments of the present invention and specific examples (numerical examples) based thereon will be described in detail. Example 1, Example 2, Example 3, Example 4, Example 5, and Example 6 described below are the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment of the present invention. It is an Example by the specific numerical example of the imaging optical system which concerns on form, 4th Embodiment, 5th Embodiment, and 6th Embodiment. The seventh embodiment is an embodiment of a camera device or a portable information terminal device using the imaging optical system shown in Examples 1 to 6 as an imaging lens.

なお、実施例1〜実施例6の全ての実施例において、最大像高は14.3mmである。
実施例1〜実施例6の各実施例の結像レンズにおいて、第4レンズ群の像面側に配置される平行平板MFは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、CMOSセンサ等の受光素子のカバーガラス(シールガラス)を想定したものである。
なお、これら実施例1〜実施例6の各実施例において用いている光学ガラスの硝材は、HOYA株式会社(HOYA)および株式会社オハラ(OHARA)の製品の光学硝種名で示している。
実施例1〜実施例6の各実施例の収差は、高いレベルで補正されており、半画角が38度強程度と広角で、F値がF2.8程度と大口径であって、しかも、レンズフォーカシング時の駆動源に対する負荷の小さい、小型軽量のインナーフォーカスタイプの撮像光学系であることは、実施例1〜実施例6の各実施例より明らかである。
In all of Examples 1 to 6, the maximum image height is 14.3 mm.
In the imaging lenses of the first to sixth embodiments, the parallel plate MF disposed on the image plane side of the fourth lens group includes various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a CMOS sensor. A cover glass (seal glass) of a light receiving element such as is assumed.
In addition, the glass material of the optical glass used in each Example of these Examples 1-Example 6 is shown by the optical glass type name of the product of HOYA Corporation (HOYA) and OHARA Corporation.
The aberrations of the first to sixth embodiments are corrected at a high level, the half angle of view is about 38 degrees and a wide angle, the F value is about F2.8 and a large aperture, and It is apparent from the first to sixth embodiments that the present invention is a small and lightweight inner focus type imaging optical system with a small load on the driving source during lens focusing.

実施例1〜実施例6の各実施例に共通の記号の意味は、次の通りである。
f:光学系全系の焦点距離
F:F値(Fナンバ)
ω:半画角
y′:最大像高
R:曲率半径(非球面については近軸曲率半径)
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
また、実施例1〜実施例6において、いくつかのレンズ面を非球面としている。非球面を形成するには、いわゆるモールド非球面レンズのように、各レンズ面を直接非球面とする構成がある。また、いわゆるハイブリッド非球面レンズのように、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る構成もある。それらのいずれを用いても良い。このような非球面形状は、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位(つまり光軸方向における非球面量)Xが、非球面の円錐定数をK、4次の非球面係数をA、6次の非球面係数をA、8次の非球面係数をA、10次の非球面係数をA10とし、そして近軸曲率半径Rの逆数をCとして、次の式(7)で定義される。
The meanings of symbols common to the first to sixth embodiments are as follows.
f: Focal length of the entire optical system F: F value (F number)
ω: half field angle y ′: maximum image height R: radius of curvature (paraxial radius of curvature for aspheric surfaces)
D: Distance between surfaces Nd: Refractive index νd: Abbe number In Examples 1 to 6, some lens surfaces are aspherical. In order to form an aspherical surface, there is a configuration in which each lens surface is directly aspherical like a so-called molded aspherical lens. In addition, there is a configuration in which an aspheric surface is obtained by laying a resin thin film that forms an aspheric surface on the lens surface of a spherical lens, such as a so-called hybrid aspheric lens. Any of them may be used. In such an aspherical shape, the displacement in the optical axis direction (that is, the amount of aspherical surface in the optical axis direction) X at the position of the height H from the optical axis with respect to the vertex of the surface is an aspherical cone. The constant is K, the fourth-order aspheric coefficient is A 4 , the sixth-order aspheric coefficient is A 6 , the eighth-order aspheric coefficient is A 8 , the tenth-order aspheric coefficient is A 10 , and the paraxial radius of curvature is The reciprocal of R is defined as C by the following equation (7).

Figure 0006238103
Figure 0006238103

図1は、本発明の第1の実施の形態で且つ実施例1に係る撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図で、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図を示している。
すなわち、本発明の実施例1に係る撮像光学系は、図1に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7そして第8レンズL8を配置している。第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4、並びに第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる5群8枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1により負の屈折力を有する第1レンズ群G1を構成している。第2レンズL2〜第4レンズL4により正の屈折力を有する第2レンズ群G2を構成している。そして第5レンズL5〜第7レンズL7により正の屈折力を有する第3レンズ群G3を構成している。第8レンズL8により負の屈折力を有する第4レンズ群G4を構成している。つまり、図1に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、そして第4レンズ群G4を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
FIG. 1 is an optical arrangement diagram showing the movement trajectory of the image pickup optical system according to the first embodiment of the present invention and Example 1. FIG. FIG. 7B is an optical layout diagram when focusing on an object), and FIG. 8B shows an optical layout diagram when focusing on a short distance of the imaging optical system (when focusing on a near distance object with a shooting magnification of 0.05 times). Yes.
That is, as shown in FIG. 1, the imaging optical system according to Example 1 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a first lens from the object side to the image plane side. A fourth lens L4, an aperture stop S, a fifth lens L5, a sixth lens L6, a seventh lens L7, and an eighth lens L8 are arranged. The second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and has a so-called five-group eight-lens configuration.
Focusing on the lens group configuration, the first lens L1 constitutes a first lens group G1 having negative refractive power. The second lens L2 to the fourth lens L4 constitute a second lens group G2 having a positive refractive power. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a third lens group G3 having positive refractive power. The eighth lens L8 constitutes a fourth lens group G4 having a negative refractive power. In other words, the imaging optical system shown in FIG. 1 moves the first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 from the object side to the image plane side. Thus, the arrangement is sequentially arranged.

詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって、順次、両面に非球面を形成してなり、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第1レンズL1を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2レンズ群G2は、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けた両凸形状をなす正レンズからなる第2レンズL2と、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL3と、そして凸面を物体側に向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4とを配置して、正の屈折力を示すように構成している。なお、第2レンズ2と第3レンズL3と第4レンズL4の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配置している。
第3レンズ群G3は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けて両凸形状をなす正レンズからなる第5レンズL5と、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けて両凹形状をなす負レンズからなる第6レンズL6と、物体側に凹面を向け且つ両面側に非球面を形成してなる正メニスカス形状をなす正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
Specifically, the first lens group G1 is formed by sequentially forming aspheric surfaces on both sides from the object side to the image plane side, and both concave surfaces having a curvature larger than the object side surface are directed to the image plane side. A first lens L1 made of a negative lens having a concave shape is arranged so as to exhibit negative refractive power. The second lens group G2 includes a second lens L2 composed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object-side surface facing the image surface side, and a concave surface having a larger curvature than the object-side surface. A third lens L3 made of a negative lens having a biconcave shape directed toward the side, and a fourth lens L4 made of a positive lens having a positive meniscus shape having a convex surface directed toward the object side are arranged to have a positive refractive power It is configured to show. Note that the three lenses of the second lens L2 , the third lens L3, and the fourth lens L4 are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of three lenses.
An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
The third lens group G3 includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a positive lens having a convex surface having a curvature larger than that of the object side surface toward the image surface side. A sixth lens L6 formed of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a curvature larger than that of the image side surface directed toward the object side, and a positive meniscus formed with a concave surface directed toward the object side and aspheric surfaces formed on both sides A seventh lens L7 made of a positive lens having a shape is arranged so as to exhibit positive refractive power.

この第3レンズ群G3の第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けてなる負メニスカス形状の負レンズからなる第7レンズL7を配置して、負の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第4レンズ群G4の後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスBFが配置される。
いわゆるデジタルスティルカメラのように、CCD(電荷結合素子)センサまたはCMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ等の固体撮像素子を用いるタイプの撮像光学系では、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよび固体撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス等の少なくとも何れかを介挿する。本実施例ではこれらを代表して上述したフィルタガラスBFとして、等価的に2枚の平行平板として示している。なお、実施例2〜実施例6においても等価的に2枚の平行平板としてフィルタガラスBFを示しているが、本実施例におけるフィルタガラスBFと同様に、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよびカバーガラス等の少なくとも何れかを代表してあらわしている。このフィルタガラスBFのさらに像側には、像面が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
The two lenses of the third lens group G3, that is, the fifth lens L5 and the sixth lens L6, are closely bonded to each other and joined together to form a cemented lens composed of two lenses. The fourth lens group G4 includes a seventh lens L7 made of a negative meniscus negative lens having a concave surface facing the object side, and is configured to exhibit negative refractive power.
Further, behind the fourth lens group G4, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass BF shown is arranged.
As in the so-called digital still camera, in an imaging optical system using a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) sensor or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut At least one of glass and a cover glass for protecting the light receiving surface of the solid-state imaging device is inserted. In the present embodiment, the above-described filter glass BF is representatively shown as two parallel flat plates. In Examples 2 to 6, the filter glass BF is equivalently shown as two parallel flat plates. Similarly to the filter glass BF in this example, the back insertion glass, the low-pass filter, and the infrared cut It represents at least one of glass and cover glass. An image plane is located further on the image side of the filter glass BF. This image plane matches the light receiving surface of the image sensor.

第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3は、少なくとも使用時には、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されており、被写体に合焦させるフォーカシングに際しては、第4レンズ群G4を光軸方向に沿って、移動させてフォーカシングを行う。即ち、第4レンズ群G4の第8レンズL8は、無限遠合焦時の、図1(a)に示す位置から、近距離合焦時(撮影倍率0.05倍で合焦されたとき)には、図1(b)に示す方向、即ち、像面側に移動する。
図1には、撮像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図1に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図4、図7、図10、図13および図16等と共通の参照符号を付している。
この実施例1においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=18.30、Fno=2.88、ω=38.27である。この実施例1における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表1の通りである。
The first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, and the third lens group G3 are substantially integrally supported by an appropriate support frame or the like at least during use, and during focusing to focus on the subject. The fourth lens group G4 is moved along the optical axis direction for focusing. That is, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4 is in focus at a short distance from the position shown in FIG. 1A when focused at infinity (when focused at a shooting magnification of 0.05). First, it moves in the direction shown in FIG.
FIG. 1 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the optical system of the imaging lens. 1 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code. Therefore, FIG. 4, FIG. 7, FIG. 10, FIG. 13 and 16 and the like are attached with the same reference numerals.
In Example 1, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 18.30, Fno = 2.88, and ω = 38.27, respectively. . The optical characteristics of each optical element in Example 1, such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial radius of curvature for an aspheric surface) R, the spacing between adjacent optical surfaces D, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, It is as shown in Table 1 below.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

表1において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカー名を、OHARA(株式会社オハラ)、HOYA(HOYA株式会社)として略記している。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表1においては、「*」が付された第1面、第2面、第11面および第12面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第1面
K=0.0
A4=1.76932E−04
A6=8.84366E−07
A8=−7.30590E−08
A10=8.51752E−10
第2面
K=0.0
A4=3.63704E−04
A6=7.84486E−06
A8=−2.38441E−07
A10=3.74467E−09
In Table 1, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. In addition, after the glass type name of the glass material of the optical glass lens, the manufacturer name is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) or HOYA (HOYA Corporation). The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 1, the optical surfaces of the first surface, the second surface, the eleventh surface, and the twelfth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in Equation (7) are It is as follows.
Aspheric parameter 1st surface K = 0.0
A4 = 1.76932E-04
A6 = 8.84366E-07
A8 = −730590E−08
A10 = 8.51752E-10
Second side K = 0.0
A4 = 3.63704E-04
A6 = 7.84486E-06
A8 = -2.38441E-07
A10 = 3.74467E-09

第11面
K=0.0
A4=−1.35804E−04
A6=−8.27909E−07
A8=1.09620E−07
第12面
K=−9.06451
A4=−7.39515E−04
A6=1.66524E−05
A8=−2.43179E−07
A10=4.27923E−09
この実施例1においては、第3レンズ群G3の第7レンズL7と第4レンズ群G4の第8レンズL8との間の可変間隔DAと、第4レンズ群G4の第8レンズL8とフィルタガラスBFとの間の可変間隔DB等の可変間隔は、無限遠合焦時と近距離合焦時(撮影倍率0.05倍での合焦時)において、次表2のように変化する。
11th surface K = 0.0
A4 = -1.35804E-04
A6 = −8.27909E-07
A8 = 1.09620E-07
Twelfth surface K = −9.06451
A4 = −7.339515E−04
A6 = 1.66524E-05
A8 = −2.43179E-07
A10 = 4.227923E-09
In Example 1, the variable distance DA between the seventh lens L7 of the third lens group G3 and the eighth lens L8 of the fourth lens group G4, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4, and the filter glass are used. The variable interval such as the variable interval DB between the BF and the BF varies as shown in Table 2 below when focusing on infinity and focusing on a short distance (focusing at a shooting magnification of 0.05).

Figure 0006238103
Figure 0006238103


この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表3の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。

In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 3 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

また、図2に、実施例1に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。図3に、実施例1に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線とg線における収差曲線図を示している。なお、図2および図3の収差曲線図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるdおよびgはそれぞれ、d線およびg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。   FIG. 2 is a diagram showing aberration curves of various aberrations in d-line and g-line at the time of focusing on infinity of the imaging optical system according to Example 1, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration. Show. FIG. 3 is an aberration curve diagram for the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 1 is in close focus. In the aberration curve diagrams of FIGS. 2 and 3, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, d and g in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent d-line and g-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図4は、本発明の第2の実施の形態で且つ実施例2に係る撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図を示している。
すなわち、本発明の実施例2に係る撮像光学系は、図4に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7そして第8レンズL8を配置している。第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4、並びに第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる5群8枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1により負の屈折力を有する第1レンズ群G1を構成している。第2レンズL2〜第4レンズL4により正の屈折力を有する第2レンズ群G2を構成している。そして第5レンズL5〜第7レンズL7により正の屈折力を有する第3レンズ群G3を構成している。第8レンズL8により負の屈折力を有する第4レンズ群G4を構成している。つまり、図4に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、そして第4レンズ群G4を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
FIG. 4 is an optical arrangement diagram showing the movement trajectory of the image pickup optical system according to the second embodiment of the present invention and Example 2, and FIG. FIG. 6B is an optical layout diagram at the time of focusing on a distant object; ing.
That is, the imaging optical system according to Example 2 of the present invention sequentially includes the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, and the first lens from the object side to the image plane side, as shown in FIG. A fourth lens L4, an aperture stop S, a fifth lens L5, a sixth lens L6, a seventh lens L7, and an eighth lens L8 are arranged. The second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and has a so-called five-group eight-lens configuration.
Focusing on the lens group configuration, the first lens L1 constitutes a first lens group G1 having negative refractive power. The second lens L2 to the fourth lens L4 constitute a second lens group G2 having a positive refractive power. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a third lens group G3 having positive refractive power. The eighth lens L8 constitutes a fourth lens group G4 having a negative refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 4 moves these first lens group G1, second lens group G2, aperture stop S, third lens group G3, and fourth lens group G4 from the object side to the image plane side. Thus, the arrangement is sequentially arranged.

詳細には、第1レンズ群G1は、両面に非球面を形成してなり、凹面を像面側に向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL1を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2レンズ群G2は、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けた両凸形状をなす正レンズからなる第2レンズL2と、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL3と、そして凸面を物体側に向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4とを配置して、正の屈折力を示すように構成している。なお、第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配置している。
第3レンズ群G3は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けて両凸形状をなす正レンズからなる第5レンズL5と、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けて両凹形状をなす負レンズからなる第6レンズL6と、物体側に凹面を向け且つ像面側に非球面を形成してなる正メニスカス形状をなす正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。この第3レンズ群G3の第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
More specifically, the first lens group G1 is formed with an aspheric surface on both surfaces, and a first lens L1 made of a negative lens having a negative meniscus shape with the concave surface facing the image surface side is arranged to provide a negative refractive power. It is configured to show. The second lens group G2 includes a second lens L2 composed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object-side surface facing the image surface side, and a concave surface having a larger curvature than the object-side surface. A third lens L3 made of a negative lens having a biconcave shape directed toward the side, and a fourth lens L4 made of a positive lens having a positive meniscus shape having a convex surface directed toward the object side are arranged to have a positive refractive power It is configured to show. Note that the three lenses of the second lens L2, the third lens L3, and the fourth lens L4 are closely bonded to each other and are integrally bonded to form a cemented lens including three lenses.
An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
The third lens group G3 includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a positive lens having a convex surface having a curvature larger than that of the object side surface toward the image surface side. A sixth lens L6 made of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a curvature larger than that of the image surface side facing the object side, and a positive surface formed by forming the aspheric surface on the image surface side with the concave surface facing the object side A seventh lens L7 composed of a positive meniscus lens is arranged so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the third lens group G3, that is, the fifth lens L5 and the sixth lens L6, are closely bonded to each other and joined together to form a cemented lens composed of two lenses.

第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けてなる負メニスカス形状の負レンズからなる第8レンズL8を配置して、負の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第4レンズ群G4の後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスBFが配置される。
このフィルタガラスBFのさらに像側には、像面が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3は、少なくとも使用時には、適宜なる支持枠等によって支持されており、被写体に合焦させるフォーカシングに際しては、第4レンズ群G4を光軸方向に沿って、移動させてフォーカシングを行う。即ち、第4レンズ群G4の第8レンズL8は、無限遠合焦時の、図4(a)に示す位置から、近距離合焦時(撮影倍率0.05倍で合焦されたとき)には、図4(b)に示す方向、即ち、像面側に移動する。
The fourth lens group G4 includes an eighth lens L8 made of a negative meniscus negative lens having a concave surface directed toward the object side, and is configured to exhibit negative refractive power.
Further, behind the fourth lens group G4, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass BF shown is arranged.
An image plane is located further on the image side of the filter glass BF. This image plane matches the light receiving surface of the image sensor.
The first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, and the third lens group G3 are supported by an appropriate support frame or the like at least when used, and the fourth lens is used for focusing to focus on the subject. The group G4 is moved along the optical axis direction to perform focusing. That is, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4 is in focus at a short distance from the position shown in FIG. 4A when focused at infinity (when focused at a shooting magnification of 0.05). Is moved in the direction shown in FIG. 4B, that is, the image plane side.

図4には、撮像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図4に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1、図7、図10、図13および図16等と共通の参照符号を付している。
この実施例2においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=18.30、Fno=2.88、ω=38.27である。この実施例2における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表4の通りである。
FIG. 4 also shows the surface number of each optical surface in the optical system of the imaging lens. Note that each reference symbol shown in FIG. 4 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, FIG. 1, FIG. 7, FIG. 13 and 16 and the like are attached with the same reference numerals.
In Example 2, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 18.30, Fno = 2.88, and ω = 38.27, respectively. . Optical characteristics such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial curvature radius for an aspheric surface) R, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type in each optical element in Example 2 are as follows: This is shown in Table 4 below.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

表4において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカー名を、OHARA(株式会社オハラ)、HOYA(HOYA株式会社)として略記している。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表4においては、「*」が付された第1面、第2面および第12面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第1面
K=0.0
A4=5.69882E−05
A6=4.48853E−06
A8=−1.21038E−07
A10=1.11112E−09
In Table 4, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. In addition, after the glass type name of the glass material of the optical glass lens, the manufacturer name is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) or HOYA (HOYA Corporation). The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 4, the optical surfaces of the first surface, the second surface, and the twelfth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in the equation (7) are as follows. It is.
Aspheric parameter 1st surface K = 0.0
A4 = 5.68822E-05
A6 = 4.48553E-06
A8 = −1.21038E-07
A10 = 1.11112E-09

第2面
K=0.0
A4=2.78470E−04
A6=8.79529E−06
A8=−1.37788E−07
A10=2.19198E−09
第12面
K=−11.34742
A4=−6.74645E−04
A6=2.04147E−05
A8=−3.84460E−07
A10=4.34066E−09
この実施例2においては、第3レンズ群G3の第7レンズL7と第4レンズ群G4の第8レンズL8との間の軸上の可変間隔DAと、第4レンズ群G4の第8レンズL8とフィルタガラスBFとの間の可変間隔DB等の可変間隔は、無限遠合焦時と近距離合焦時(撮影倍率0.05倍での合焦時)において、次表5のように変化する。
Second side K = 0.0
A4 = 2.78470E-04
A6 = 8.77929E-06
A8 = -1.377788E-07
A10 = 2.19198E-09
Twelfth surface K = −11.34742
A4 = −6.74645E−04
A6 = 2.04147E-05
A8 = -3.844460E-07
A10 = 4.334066E-09
In Example 2, the axially variable distance DA between the seventh lens L7 of the third lens group G3 and the eighth lens L8 of the fourth lens group G4 and the eighth lens L8 of the fourth lens group G4 are used. The variable interval such as the variable interval DB between the filter glass BF and the filter glass BF changes as shown in Table 5 below when focusing on infinity and focusing on a short distance (focusing at a shooting magnification of 0.05). To do.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表6の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 6 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

また、図5に、実施例2に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。図6に、実施例2に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線とg線における収差曲線図を示している。なお、図5および図6の収差曲線図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるdおよびgはそれぞれ、d線およびg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。   FIG. 5 shows various aberration curves of d-line and g-line aberrations, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration, when the imaging optical system according to Example 2 is focused at infinity. Show. FIG. 6 is an aberration curve diagram for the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 2 is in close focus. In the aberration curve diagrams of FIGS. 5 and 6, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, d and g in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent d-line and g-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図7は、本発明の第3の実施の形態で且つ実施例3に係る撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図を示している。
すなわち、本発明の実施例3に係る撮像光学系は、図7に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、開口絞りS、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置している。第2レンズL2と第3レンズL3、並びに第4レンズL4と第5レンズL5は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる5群7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1により負の屈折力を有する第1レンズ群G1を構成している。第2レンズL2〜第3レンズL3により正の屈折力を有する第2レンズ群G2を構成している。そして第4レンズL4〜第6レンズL6により正の屈折力を有する第3レンズ群G3を構成している。第7レンズL7により負の屈折力を有する第4レンズ群G4を構成している。つまり、図7に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、そして第4レンズ群G4を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
FIG. 7 is an optical arrangement diagram showing the movement trajectory of the image pickup optical system according to the third embodiment of the present invention and Example 3, and FIG. FIG. 6B is an optical layout diagram at the time of focusing on a distant object; ing.
That is, the imaging optical system according to Example 3 of the present invention sequentially includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and an aperture from the object side to the image plane side, as shown in FIG. An aperture S, a fourth lens L4, a fifth lens L5, a sixth lens L6, and a seventh lens L7 are disposed. The second lens L2 and the third lens L3, and the fourth lens L4 and the fifth lens L5 each constitute a cemented lens, and have a so-called five-group seven-element configuration.
Focusing on the lens group configuration, the first lens L1 constitutes a first lens group G1 having negative refractive power. The second lens L2 to the third lens L3 constitute a second lens group G2 having a positive refractive power. The fourth lens L4 to the sixth lens L6 constitute a third lens group G3 having a positive refractive power. The seventh lens L7 constitutes a fourth lens group G4 having a negative refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 7 moves these first lens group G1, second lens group G2, aperture stop S, third lens group G3, and fourth lens group G4 from the object side to the image plane side. Thus, the arrangement is sequentially arranged.

詳細には、第1レンズ群G1は、順次、両面に非球面を形成してなり、凹面を像面側に向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL1を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第2レンズL2と、像面側の面より曲率の大きな凸面を物体側に向けた両凸形状をなす正レンズからなる第3レンズL3と、を配置して、正の屈折力を示すように構成している。なお、第2レンズL2と第3レンズL3の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配置している。
第3レンズ群G3は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けて両凸形状をなす正レンズからなる第4レンズL4と、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、物体側に凹面を向け且つ像面側に非球面を形成してなる正メニスカス形状をなす正レンズからなる第6レンズL6を配置して、正の屈折力を示すように構成している。この第3レンズ群G3の第4レンズL4と第5レンズL5の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けてなる負メニスカス形状の負レンズからなる第7レンズL7を配置して、負の屈折力を示すように構成している。
Specifically, in the first lens group G1, a negative lens is formed by sequentially arranging a first lens L1 formed of a negative lens having an aspheric surface on both surfaces and a negative meniscus shape with a concave surface facing the image surface side. It is configured to show refractive power. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a second lens L2 composed of a negative lens having a biconcave shape in which a concave surface having a larger curvature than the object side surface is directed toward the image surface side, and a curvature from the image surface side surface. And a third lens L3 made of a positive lens having a biconvex shape with its large convex surface facing the object side, and is configured to exhibit positive refractive power. Note that the two lenses, the second lens L2 and the third lens L3, are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses.
An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
The third lens group G3 includes, from the object side to the image surface side, a fourth lens L4 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object side surface directed toward the image surface side. A fifth lens L5 composed of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a larger curvature than the image surface side facing the object side, and a positive surface formed by directing the concave surface to the object side and forming an aspheric surface on the image surface side A sixth lens L6 made of a positive lens having a meniscus shape is arranged so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 of the third lens group G3 are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses. The fourth lens group G4 includes a seventh lens L7 made of a negative meniscus negative lens having a concave surface facing the object side, and is configured to exhibit negative refractive power.

そして、さらに、これら第4レンズ群G4の後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスBFが配置される。
このフィルタガラスBFのさらに像側には、像面が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3は、少なくとも使用時には、適宜なる支持枠等によって支持されている。被写体に合焦させるフォーカシングに際しては、第4レンズ群G4を光軸方向に沿って、移動させてフォーカシングを行う。即ち、第4レンズ群G4の第7レンズL7は、無限遠合焦時の、図7(a)に示す位置から、近距離合焦時(撮影倍率0.05倍で合焦されたとき)には、図7(b)に示す方向、即ち、像面側に移動する。
この実施例3においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=18.30、Fno=2.88、ω=38.28である。この実施例3における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表7の通りである。
Further, behind the fourth lens group G4, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass BF shown is arranged.
An image plane is located further on the image side of the filter glass BF. This image plane matches the light receiving surface of the image sensor.
The first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, and the third lens group G3 are supported by an appropriate support frame or the like at least during use. In focusing to focus on the subject, the fourth lens group G4 is moved along the optical axis direction to perform focusing. That is, the seventh lens L7 of the fourth lens group G4 is in focus at a short distance from the position shown in FIG. 7A when focused at infinity (when focused at a shooting magnification of 0.05). Is moved in the direction shown in FIG. 7B, that is, the image plane side.
In Example 3, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 18.30, Fno = 2.88, and ω = 38.28, respectively. . Optical characteristics such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial curvature radius for an aspheric surface) R, the surface interval D of adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type in each optical element in Example 3 are as follows: It is as following Table 7.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

表7において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカー名を、OHARA(株式会社オハラ)、HOYA(HOYA株式会社)として略記している。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表7においては、「*」が付された第1面、第2面および第11面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第1面
K=0.0
A4=1.94210E−04
A6=1.38851E−06
A8=−1.38163E−07
A10=11.70008E−09
第2面
K=0.0
A4=5.33269E−04
A6=7.71136E−06
A8=−9.67786E−08
A10=3.60169E−09
In Table 7, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. In addition, after the glass type name of the glass material of the optical glass lens, the manufacturer name is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) or HOYA (HOYA Corporation). The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 7, the optical surfaces of the first surface, the second surface, and the eleventh surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in Equation (7) are as follows. It is.
Aspheric parameter 1st surface K = 0.0
A4 = 1.94210E-04
A6 = 1.38851E-06
A8 = -1.38163E-07
A10 = 11.70008E-09
Second side K = 0.0
A4 = 5.333269E-04
A6 = 7.71136E-06
A8 = −9.667786E−08
A10 = 3.660169E-09

第11面
K=0.70784
A4=1.79300E−04
A6=2.56458E−06
A8=−2.32266E−08
A10=1.58423E−09
この実施例3においては、第3レンズ群G3の第6レンズL6と第4レンズ群G4の第7レンズL7との間の可変間隔DAと、第4レンズ群G4の第7レンズL7とフィルタガラスBFとの間の可変間隔DB等の可変間隔は、無限遠合焦時と近距離合焦時(撮影倍率0.05倍での合焦時)において、次表8のように変化する。
11th surface K = 0.70784
A4 = 1.79300E-04
A6 = 2.56458E-06
A8 = −2.332266E−08
A10 = 1.58423E-09
In Example 3, the variable distance DA between the sixth lens L6 of the third lens group G3 and the seventh lens L7 of the fourth lens group G4, the seventh lens L7 of the fourth lens group G4, and the filter glass are used. The variable interval such as the variable interval DB with the BF changes as shown in Table 8 below when focusing on infinity and focusing on a short distance (focusing at a shooting magnification of 0.05).

Figure 0006238103
Figure 0006238103

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表9の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 9 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

また、図8に、実施例3に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。図9に、実施例3に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線とg線における収差曲線図を示している。なお、図8および図9の収差曲線図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるdおよびgはそれぞれ、d線およびg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。   FIG. 8 is a diagram showing aberration curves of various aberrations in d-line and g-line at the time of focusing on infinity of the imaging optical system according to Example 3, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration. Show. FIG. 9 is an aberration curve diagram for the d-line and the g-line when the imaging optical system according to the third embodiment is in focus at a short distance. In the aberration curve diagrams of FIGS. 8 and 9, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, d and g in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent d-line and g-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図10は、本発明の第4の実施の形態で且つ実施例4に係る撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図を示している。
すなわち、本発明の実施例4に係る撮像光学系は、図10に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7および第8レンズL8を配置している。第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4、並びに第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる5群8枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1により負の屈折力を有する第1レンズ群1Gを構成している。第2レンズL2〜第4レンズL4により正の屈折力を有する第2レンズ群G2を構成している。そして第5レンズL5〜第7レンズL7により正の屈折力を有する第3レンズ群G3を構成している。第8レンズL8により負の屈折力を有する第4レンズ群G4を構成している。
FIG. 10 is an optical arrangement diagram showing the movement trajectory of the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention and Example 4, and FIG. FIG. 6B is an optical layout diagram at the time of focusing on a distant object; ing.
That is, as shown in FIG. 10, the imaging optical system according to Example 4 of the present invention sequentially has a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, a first lens, from the object side to the image plane side. Four lenses L4, an aperture stop S, a fifth lens L5, a sixth lens L6, a seventh lens L7, and an eighth lens L8 are arranged. The second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and has a so-called five-group eight-lens configuration.
Focusing on the lens group configuration, the first lens L1 constitutes a first lens group 1G having negative refractive power. The second lens L2 to the fourth lens L4 constitute a second lens group G2 having a positive refractive power. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a third lens group G3 having positive refractive power. The eighth lens L8 constitutes a fourth lens group G4 having a negative refractive power.

つまり、図10に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、そして第4レンズ群G4を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって、順次、両面に非球面を形成してなり、凹面を像面側に向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL1を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって、順に、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けた両凸形状をなす正レンズからなる第2レンズL2と、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL3と、そして像面側より大きな曲率の凸面を物体側に向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4とを配置して、正の屈折力を示すように構成している。なお、第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配置している。
That is, the imaging optical system shown in FIG. 10 moves these first lens group G1, second lens group G2, aperture stop S, third lens group G3, and fourth lens group G4 from the object side to the image plane side. Thus, the arrangement is sequentially arranged.
Specifically, the first lens group G1 is formed of a negative lens having a negative meniscus shape in which an aspheric surface is formed on both surfaces sequentially from the object side to the image surface side, and a concave surface is directed to the image surface side. The first lens L1 is arranged so as to exhibit negative refractive power. The second lens group G2, in order from the object side to the image plane side, in turn, a second lens L2 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object side surface facing the image plane side; A third lens L3 composed of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a larger curvature than the object side surface facing the image surface side, and a positive meniscus shape having a convex surface having a curvature larger than the image surface side directed to the object side A fourth lens L4 made of a positive lens is arranged so as to exhibit positive refractive power. Note that the three lenses of the second lens L2, the third lens L3, and the fourth lens L4 are closely bonded to each other and are integrally bonded to form a cemented lens including three lenses.
An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.

第3レンズ群G3は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けて両凸形状をなす正レンズからなる第5レンズL5と、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けて両凹形状をなす負レンズからなる第6レンズL6と、物体側に凹面を向け且つ像面側に非球面を形成してなる正メニスカス形状をなす正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。この第3レンズ群G3の第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けてなる負メニスカス形状の負レンズからなる第7レンズL7を配置して、負の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第4レンズ群G4の後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスBFが配置される。
このフィルタガラスBFのさらに像側には、像面が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
The third lens group G3 includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a positive lens having a convex surface having a curvature larger than that of the object side surface toward the image surface side. A sixth lens L6 made of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a curvature larger than that of the image surface side facing the object side, and a positive surface formed by forming the aspheric surface on the image surface side with the concave surface facing the object side A seventh lens L7 composed of a positive meniscus lens is arranged so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the third lens group G3, that is, the fifth lens L5 and the sixth lens L6, are closely bonded to each other and joined together to form a cemented lens composed of two lenses. The fourth lens group G4 includes a seventh lens L7 made of a negative meniscus negative lens having a concave surface facing the object side, and is configured to exhibit negative refractive power.
Further, behind the fourth lens group G4, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass BF shown is arranged.
An image plane is located further on the image side of the filter glass BF. This image plane matches the light receiving surface of the image sensor.

第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3は、少なくとも使用時には、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されており、被写体に合焦させるフォーカシングに際しては、第4レンズ群G4を光軸方向に沿って、移動させてフォーカシングを行う。即ち、第4レンズ群G4の第8レンズL8は、無限遠合焦時の、図10(a)に示す位置から、近距離合焦時(撮影倍率0.05倍で合焦されたとき)には、図10(b)に示す方向、即ち、像面側に移動する。
図10には、撮像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図10に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1、図4、図7、図13および図16等と共通の参照符号を付している。
この実施例4においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=18.30、Fno=2.88、ω=38.29であり、この実施例4における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表10の通りである。
The first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, and the third lens group G3 are substantially integrally supported by an appropriate support frame or the like at least during use, and during focusing to focus on the subject. The fourth lens group G4 is moved along the optical axis direction for focusing. That is, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4 is in focus at a short distance from the position shown in FIG. 10A when focused at infinity (when focused at a shooting magnification of 0.05). Is moved in the direction shown in FIG. 10B, that is, the image plane side.
FIG. 10 also shows the surface number of each optical surface in the optical system of the imaging lens. Note that each reference symbol shown in FIG. 10 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, FIG. 1, FIG. 4, FIG. 13 and 16 and the like are attached with the same reference numerals.
In Example 4, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 18.30, Fno = 2.88, and ω = 38.29, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 4, such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial radius of curvature for an aspherical surface) R, the surface spacing D of adjacent optical surfaces, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type are as follows: Table 10 is shown below.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

表10において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカー名を、OHARA(株式会社オハラ)、HOYA(HOYA株式会社)として略記している。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表10においては、「*」が付された第1面、第2面および第12面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第1面
K=0.0
A4=1.94265E−04
A6=1.80289E−06
A8=−6.80746E−08
A10=6.18352E−10
In Table 10, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. In addition, after the glass type name of the glass material of the optical glass lens, the manufacturer name is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) or HOYA (HOYA Corporation). The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 10, the optical surfaces of the first surface, the second surface, and the twelfth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in the equation (7) are as follows. It is.
Aspheric parameter 1st surface K = 0.0
A4 = 1.94265E-04
A6 = 1.80289E-06
A8 = −6.80746E−08
A10 = 6.183552E-10

第2面
K=0.0
A4=4.59814E−04
A6=4.89583E−06
A8=1.82822E−08
A10=7.07672E−10
第12面
K=−12.89251
A4=−6.47822E−04
A6=2.06198E−05
A8=−3.96639E−07
A10=4.89925E−09
この実施例4においては、第3レンズ群G3の第7レンズL7と第4レンズ群G4の第8レンズL8との間の可変間隔DAと、第4レンズ群G4の第8レンズL8とフィルタガラスBFとの間の可変間隔DB等の可変間隔は、無限遠合焦時と近距離合焦時(撮影倍率0.05倍での合焦時)において、次表11のように変化する。
Second side K = 0.0
A4 = 4.59814E-04
A6 = 4.88953E-06
A8 = 1.82822E-08
A10 = 7.07672E-10
12th surface K = -12.89251
A4 = -6.47822E-04
A6 = 2.006198E-05
A8 = -3.96639E-07
A10 = 4.889925E-09
In Example 4, the variable distance DA between the seventh lens L7 of the third lens group G3 and the eighth lens L8 of the fourth lens group G4, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4, and the filter glass are used. The variable interval such as the variable interval DB with the BF changes as shown in Table 11 below when focusing on infinity and focusing on a short distance (focusing at a shooting magnification of 0.05).

Figure 0006238103
Figure 0006238103

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表12の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in the following table 12, which respectively satisfy the conditional expressions (1) to (6).

Figure 0006238103
Figure 0006238103

また、図11に、実施例4に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。図12に、実施例4に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線とg線における収差曲線図を示している。なお、図11および図12の収差曲線図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるdおよびgはそれぞれ、d線およびg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。   FIG. 11 is a diagram showing aberration curves of various aberrations in d-line and g-line at the time of focusing on infinity of the imaging optical system according to Example 4, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration. Show. FIG. 12 is an aberration curve diagram for the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 4 is in close focus. In the aberration curve diagrams of FIGS. 11 and 12, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, d and g in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent d-line and g-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図13は、本発明の第5の実施の形態で且つ実施例5に係る撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図を示している。
すなわち、本発明の実施例5に係る撮像光学系は、図13に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、開口絞りS、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7および第8レンズL8を配置している。第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4、並びに第5レンズL5と第6レンズL6は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる5群8枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1により負の屈折力を有する第1レンズ群1Gを構成している。第2レンズL2〜第4レンズL4により正の屈折力を有する第2レンズ群G2を構成している。そして第5レンズL5〜第7レンズL7により正の屈折力を有する第3レンズ群G3を構成している。第8レンズL8により負の屈折力を有する第4レンズ群G4を構成している。つまり、図13に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、そして第4レンズ群G4を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
FIG. 13 is an optical arrangement diagram showing the movement trajectory of the image pickup optical system according to the fifth embodiment of the present invention and Example 5, and FIG. FIG. 6B is an optical layout diagram at the time of focusing on a distant object; ing.
That is, in the imaging optical system according to Example 5 of the present invention, as shown in FIG. 13, the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, Four lenses L4, an aperture stop S, a fifth lens L5, a sixth lens L6, a seventh lens L7, and an eighth lens L8 are arranged. The second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 each constitute a cemented lens, and has a so-called five-group eight-lens configuration.
Focusing on the lens group configuration, the first lens L1 constitutes a first lens group 1G having negative refractive power. The second lens L2 to the fourth lens L4 constitute a second lens group G2 having a positive refractive power. The fifth lens L5 to the seventh lens L7 constitute a third lens group G3 having positive refractive power. The eighth lens L8 constitutes a fourth lens group G4 having a negative refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 13 moves these first lens group G1, second lens group G2, aperture stop S, third lens group G3, and fourth lens group G4 from the object side to the image plane side. Thus, the arrangement is sequentially arranged.

詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって、順次、両面に非球面を形成してなり、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第1レンズL1を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2レンズ群G2は、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けた両凸形状をなす正レンズからなる第2レンズL2と、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL3と、そして凸面を物体側に向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第4レンズL4とを配置して、正の屈折力を示すように構成している。なお、第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配置している。
第3レンズ群G3は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けて両凸形状をなす正レンズからなる第5レンズL5と、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けて両凹形状をなす負レンズからなる第6レンズL6と、物体側に凹面を向け且つ両面側に非球面を形成してなる正メニスカス形状をなす正レンズからなる第7レンズL7を配置して、正の屈折力を示すように構成している。
Specifically, the first lens group G1 is formed by sequentially forming aspheric surfaces on both sides from the object side to the image plane side, and both concave surfaces having a curvature larger than the object side surface are directed to the image plane side. A first lens L1 made of a negative lens having a concave shape is arranged so as to exhibit negative refractive power. The second lens group G2 includes a second lens L2 composed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object-side surface facing the image surface side, and a concave surface having a larger curvature than the object-side surface. A third lens L3 made of a negative lens having a biconcave shape directed toward the side, and a fourth lens L4 made of a positive lens having a positive meniscus shape having a convex surface directed toward the object side are arranged to have a positive refractive power It is configured to show. Note that the three lenses of the second lens L2, the third lens L3, and the fourth lens L4 are closely bonded to each other and are integrally bonded to form a cemented lens including three lenses.
An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
The third lens group G3 includes, from the object side to the image surface side, a fifth lens L5 made of a positive lens having a convex surface having a curvature larger than that of the object side surface toward the image surface side. A sixth lens L6 formed of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a curvature larger than that of the image side surface directed toward the object side, and a positive meniscus formed with a concave surface directed toward the object side and aspheric surfaces formed on both sides A seventh lens L7 made of a positive lens having a shape is arranged so as to exhibit positive refractive power.

この第3レンズ群G3の第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第4レンズ群G4は、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けてなる両凹形状の負レンズからなる第8レンズL8を配置して、負の屈折力を示すように構成している。
そして、さらに、これら第4レンズ群G4の後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスBFが配置される。
このフィルタガラスBFのさらに像側には、像面が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3は、少なくとも使用時には、適宜なる支持枠等によって支持されており、被写体に合焦させるフォーカシングに際しては、第4レンズ群G4を光軸方向に沿って、移動させてフォーカシングを行う。即ち、第4レンズ群G4の第8レンズL8は、無限遠合焦時の、図13(a)に示す位置から、近距離合焦時(撮影倍率0.05倍で合焦されたとき)には、図13(b)に示す方向、即ち、像面側に移動する。
The two lenses of the third lens group G3, that is, the fifth lens L5 and the sixth lens L6, are closely bonded to each other and joined together to form a cemented lens composed of two lenses. The fourth lens group G4 is configured so as to exhibit a negative refractive power by disposing an eighth lens L8 made of a biconcave negative lens in which a concave surface having a curvature larger than that of the image side surface is directed toward the object side. doing.
Further, behind the fourth lens group G4, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass BF shown is arranged.
An image plane is located further on the image side of the filter glass BF. This image plane matches the light receiving surface of the image sensor.
The first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, and the third lens group G3 are supported by an appropriate support frame or the like at least when used, and the fourth lens is used for focusing to focus on the subject. The group G4 is moved along the optical axis direction to perform focusing. That is, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4 is in focus at a short distance from the position shown in FIG. 13A when focused at infinity (when focused at a shooting magnification of 0.05). Is moved in the direction shown in FIG. 13B, that is, the image plane side.

図13には、撮像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図13に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1、図4、図7、図10および図16等と共通の参照符号を付している。
この実施例5においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=18.30、Fno=2.88、ω=38.29であり、この実施例5における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表13の通りである。
FIG. 13 also shows the surface number of each optical surface in the optical system of the imaging lens. Note that each reference symbol shown in FIG. 13 is used independently for each embodiment in order to avoid complicated explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, FIG. 1, FIG. 4, FIG. 10 and 16 and the like are attached with the same reference numerals.
In Example 5, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 18.30, Fno = 2.88, and ω = 38.29, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 5, such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial radius of curvature for an aspherical surface) R, the spacing between adjacent optical surfaces D, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type, are as follows: Table 13 is shown below.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

表13において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカー名を、OHARA(株式会社オハラ)、HOYA(HOYA株式会社)として略記している。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表13においては、「*」が付された第1面、第2面、第11面および第12面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第1面
K=0.0
A4=1.09773E−04
A6=−2.20638E−06
A8=−3.65387E−09
A10=2.98426E−10
第2面
K=0.0
A4=2.36168E−04
A6=4.83996E−06
A8=−2.66383E−07
A10=4.35424E−09
In Table 13, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. In addition, after the glass type name of the glass material of the optical glass lens, the manufacturer name is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) or HOYA (HOYA Corporation). The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 13, the optical surfaces of the first surface, the second surface, the eleventh surface, and the twelfth surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in Equation (7) are as follows: It is as follows.
Aspheric parameter 1st surface K = 0.0
A4 = 1.09773E-04
A6 = -2.20638E-06
A8 = −3.665387E-09
A10 = 2.98426E-10
Second side K = 0.0
A4 = 2.36168E-04
A6 = 4.83996E-06
A8 = −2.666383E-07
A10 = 4.335424E-09

第11面
K=0.0
A4=−1.02763E−04
A6=−4.06356E−07
A8=1.62922E−07
第12面
K=−7.97367
A4=−6.68393E−04
A6=1.48881E−05
A8=−1.80359E−07
A10=4.07678E−09
この実施例5においては、第3レンズ群G3の第7レンズL7と第4レンズ群G4の第8レンズL8との間の可変間隔DAと、第4レンズ群G4の第8レンズL8とフィルタガラスBFとの間の可変間隔DB等の可変間隔は、無限遠合焦時と近距離合焦時(撮影倍率0.05倍での合焦時)において、次表14のように変化する。
11th surface K = 0.0
A4 = −1.02763E−04
A6 = −4.006356E-07
A8 = 1.62922E-07
12th surface K = -7.97367
A4 = −6.668393E−04
A6 = 1.48881E-05
A8 = −1.80359E−07
A10 = 4.0767E-09
In Example 5, the variable distance DA between the seventh lens L7 of the third lens group G3 and the eighth lens L8 of the fourth lens group G4, the eighth lens L8 of the fourth lens group G4, and the filter glass are used. The variable interval such as the variable interval DB with the BF changes as shown in Table 14 below when focusing on infinity and focusing on a short distance (when focusing at a shooting magnification of 0.05).

Figure 0006238103
Figure 0006238103

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表15の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 15 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

また、図14に、実施例5に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。図15に、実施例5に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線とg線における収差曲線図を示している。なお、図14および図15の収差曲線図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるdおよびgはそれぞれ、d線およびg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。   In addition, FIG. 14 shows various aberration curves of d-line and g-line at the time of focusing on infinity of the imaging optical system according to Example 5, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration. Show. FIG. 15 shows aberration curves for the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 5 is in close focus. In the aberration curve diagrams of FIGS. 14 and 15, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, d and g in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent d-line and g-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図16は、本発明の第6の実施の形態で且つ実施例6に係る撮像光学系の移動軌跡を示す光学配置図であり、(a)は、撮像光学系の無限遠合焦時(無限遠物体に対する合焦時)における光学配置図であり、(b)は、撮像光学系の近距離合焦時(撮影倍率0.05倍の近距離物体に対する合焦時)における光学配置図を示している。
すなわち、本発明の実施例6に係る撮像光学系は、図16に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、開口絞りS、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置しており、第2レンズL2と第3レンズL3、並びに第4レンズL4と第5レンズL5は、それぞれ接合レンズを構成しており、いわゆる5群7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1により負の屈折力を有する第1レンズ群1Gを構成している。第2レンズL2〜第3レンズL3により正の屈折力を有する第2レンズ群G2を構成している。そして第4レンズL4〜第6レンズL6により正の屈折力を有する第3レンズ群G3を構成している。第7レンズL7により負の屈折力を有する第4レンズ群G4を構成している。つまり、図16に示す撮像光学系は、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3、そして第4レンズ群G4を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
FIG. 16 is an optical arrangement diagram showing the movement trajectory of the imaging optical system according to the sixth embodiment of the present invention and Example 6, and (a) is an infinite focusing (infinity) of the imaging optical system. FIG. 6B is an optical layout diagram at the time of focusing on a distant object; ing.
That is, in the imaging optical system according to Example 6 of the present invention, as shown in FIG. 16, the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, and the aperture are sequentially formed from the object side to the image plane side. An aperture S, a fourth lens L4, a fifth lens L5, a sixth lens L6, and a seventh lens L7 are arranged. The second lens L2 and the third lens L3, and the fourth lens L4 and the fifth lens L5 These lenses constitute a cemented lens, which is a so-called five-group seven-element configuration.
Focusing on the lens group configuration, the first lens L1 constitutes a first lens group 1G having negative refractive power. The second lens L2 to the third lens L3 constitute a second lens group G2 having a positive refractive power. The fourth lens L4 to the sixth lens L6 constitute a third lens group G3 having a positive refractive power. The seventh lens L7 constitutes a fourth lens group G4 having a negative refractive power. That is, the imaging optical system shown in FIG. 16 moves these first lens group G1, second lens group G2, aperture stop S, third lens group G3, and fourth lens group G4 from the object side to the image plane side. Thus, the arrangement is sequentially arranged.

詳細には、第1レンズ群G1は、両面に非球面を形成してなり、像面側に凹面を向けた向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL1を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2レンズ群G2は、物体側の面より曲率の大きな凹面を像面側に向けた両凹形状をなす負レンズからなる第2レンズL2と、像面側の面より曲率の大きな凸面を物体側に向けた両凸形状をなす正レンズからなる第3レンズL3とを配置して、正の屈折力を示すように構成している。なお、第2レンズL2と第3レンズL3の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に開口絞りSを配置している。
第3レンズ群G3は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側の面より曲率の大きな凸面を像面側に向けて両凸形状をなす正レンズからなる第4レンズL4と、像面側の面より曲率の大きな凹面を物体側に向けて両凹形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、物体側に凹面を向け且つ像面側に非球面を形成してなる正メニスカス形状をなす正レンズからなる第6レンズL6を配置して、正の屈折力を示すように構成している。この第3レンズ群G3の第4レンズL4と第5レンズL5の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けてなる負メニスカス形状の負レンズからなる第7レンズL7を配置して、負の屈折力を示すように構成している。
Specifically, in the first lens group G1, a negative lens is formed by forming a first lens L1 formed of a negative lens having an aspheric surface on both sides and a negative meniscus shape with a concave surface facing the image surface side. It is configured to show refractive power. The second lens group G2 includes a second lens L2 composed of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a curvature larger than the object side surface facing the image surface side, and a convex surface having a curvature larger than the image surface side surface. A third lens L3 made of a positive lens having a biconvex shape directed toward the side is disposed so as to exhibit a positive refractive power. Note that the two lenses, the second lens L2 and the third lens L3, are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses.
An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
The third lens group G3 includes, from the object side to the image surface side, a fourth lens L4 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object side surface directed toward the image surface side. A fifth lens L5 composed of a negative lens having a biconcave shape with a concave surface having a larger curvature than the image surface side facing the object side, and a positive surface formed by directing the concave surface to the object side and forming an aspheric surface on the image surface side A sixth lens L6 made of a positive lens having a meniscus shape is arranged so as to exhibit positive refractive power. The two lenses of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 of the third lens group G3 are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses. The fourth lens group G4 includes a seventh lens L7 made of a negative meniscus negative lens having a concave surface facing the object side, and is configured to exhibit negative refractive power.

そして、さらに、これら第4レンズ群G4の後方、すなわち像面側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス(シールガラス)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスBFが配置される。
このフィルタガラスBFのさらに像側には、像面が位置する。この像面は、撮像素子の受光面に合致する。
第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りS、第3レンズ群G3は、少なくとも使用時には、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されており、被写体に合焦させるフォーカシングに際しては、第4レンズ群G4を光軸方向に沿って、移動させてフォーカシングを行う。即ち、第4レンズ群G4の第7レンズL7は、無限遠合焦時の、図16(a)に示す位置から、近距離合焦時(撮影倍率0.05倍で合焦されたとき)には、図16(b)に示す方向、即ち、像面側に移動する。
図16には、撮像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図16に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1、図4、図7、図10および図13等と共通の参照符号を付している。
Further, behind the fourth lens group G4, that is, on the image plane side, various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a cover glass (seal glass) of the light receiving element are formed as equivalent parallel plates. The filter glass BF shown is arranged.
An image plane is located further on the image side of the filter glass BF. This image plane matches the light receiving surface of the image sensor.
The first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop S, and the third lens group G3 are substantially integrally supported by an appropriate support frame or the like at least during use, and during focusing to focus on the subject. The fourth lens group G4 is moved along the optical axis direction for focusing. That is, the seventh lens L7 of the fourth lens group G4 is in focus at a short distance from the position shown in FIG. 16A when focused at infinity (when focused at a shooting magnification of 0.05). First, it moves in the direction shown in FIG.
FIG. 16 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the optical system of the imaging lens. Note that each reference symbol shown in FIG. 16 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, FIG. 1, FIG. 4, FIG. 10 and FIG. 13 and the like are assigned the same reference numerals.

この実施例6においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fnoおよび半画角ω〔度〕が、それぞれf=18.30、Fno=2.88、ω=38.28であり、この実施例6における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよび硝種等の光学特性は、次表16の通りである。   In Example 6, the focal length f, the open F value Fno, and the half angle of view ω [degrees] of the entire optical system are f = 18.30, Fno = 2.88, and ω = 38.28, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 6, such as the radius of curvature of the optical surface (paraxial radius of curvature for an aspherical surface) R, the distance between adjacent optical surfaces D, the refractive index Nd, the Abbe number νd, and the glass type are Table 16 is shown below.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

表16において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、光学ガラスレンズの硝材の硝種名の後には、製造メーカー名を、OHARA(株式会社オハラ)、HOYA(HOYA株式会社)として略記している。これらは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表7においては、「*」が付された第1面、第2面および第11面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次の通りである。
非球面パラメータ
第1面
K=0.0
A4=2.30076E−04
A6=2.69951E−06
A8=−1.48004E−07
A10=1.52752E−09
In Table 16, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. In addition, after the glass type name of the glass material of the optical glass lens, the manufacturer name is abbreviated as OHARA (Ohara Corporation) or HOYA (HOYA Corporation). The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 7, the optical surfaces of the first surface, the second surface, and the eleventh surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the parameters of each aspheric surface in Equation (7) are as follows. It is.
Aspheric parameter 1st surface K = 0.0
A4 = 2.30076E-04
A6 = 2.695951E-06
A8 = −1.48004E-07
A10 = 1.52752E-09

第2面
K=0.0
A4=5.67733E−04
A6=1.01229E−05
A8=−1.91231E−07
A10=4.74193E−09
第11面
K=0.65011
A4=1.68973E−04
A6=2.42080E−06
A8=−2.43825E−08
A10=1.39894E−09
この実施例6においては、第3レンズ群G3の第6レンズL6と第4レンズ群G4の第7レンズL7との間の可変間隔DAと、第4レンズ群G4の第7レンズL7とフィルタガラスBFとの間の可変間隔DB等の可変間隔は、無限遠合焦時と近距離合焦時(撮影倍率0.05倍での合焦時)において、次表17のように変化する。
Second side K = 0.0
A4 = 5.67733E-04
A6 = 1.01229E-05
A8 = -1.91231E-07
A10 = 4.774193E-09
11th surface K = 0.65011
A4 = 1.68773E-04
A6 = 2.48080E-06
A8 = −2.43825E−08
A10 = 1.39894E-09
In Example 6, the variable distance DA between the sixth lens L6 of the third lens group G3 and the seventh lens L7 of the fourth lens group G4, the seventh lens L7 of the fourth lens group G4, and the filter glass are used. The variable interval such as the variable interval DB with the BF changes as shown in Table 17 below when focusing on infinity and focusing on a short distance (focusing at a shooting magnification of 0.05).

Figure 0006238103
Figure 0006238103

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表18の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 18 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006238103
Figure 0006238103

また、図17に、実施例6に係る撮像光学系の無限遠合焦時におけるd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を示している。図18に、実施例6に係る撮像光学系の近距離合焦時におけるd線とg線における収差曲線図を示している。なお、図17および図18の収差曲線図において、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるdおよびgはそれぞれ、d線およびg線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。   FIG. 17 shows various aberration curves of d-line and g-line at the time of focusing on infinity of the imaging optical system according to Example 6, that is, spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration. Show. FIG. 18 is an aberration curve diagram for the d-line and the g-line when the imaging optical system according to Example 6 is in close focus. In the aberration curve diagrams of FIGS. 17 and 18, the solid line in astigmatism represents sagittal, and the broken line represents meridional. Further, d and g in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent d-line and g-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

〔第7の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第1の実施の形態〜第6の実施の形態に係る撮像光学系を採用して構成した本発明の第7の実施の形態に係るカメラ装置としてのデジタルカメラについて図19〜図21を参照して説明する。図19は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図20は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図21は、デジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、デジタルカメラを例にとってカメラ装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係る撮像光学系を採用してもよい。
また、いわゆるPDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯情報端末装置のような情報装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような情報装置も外観は若干異にするもののデジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置における撮像用光学系として、採用してもよい。
[Seventh Embodiment]
Next, a digital camera as a camera apparatus according to the seventh embodiment of the present invention configured by adopting the imaging optical system according to the first to sixth embodiments of the present invention described above. This will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is a perspective view schematically showing the external appearance of the digital camera viewed from the front side which is the object side, that is, the subject side, and FIG. 20 is a schematic external view of the digital camera viewed from the back side which is the photographer side. FIG. 21 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a digital camera. Here, the camera apparatus has been described by taking a digital camera as an example, but the imaging optical system according to the present invention may be employed in a silver salt film camera that uses a silver salt film as a conventional image recording medium.
In addition, an information device such as a so-called PDA (personal data assistant) or a portable information terminal device such as a cellular phone in which a camera function is incorporated is widely used. Although such an information device has a slightly different appearance, it includes substantially the same functions and configuration as a digital camera, and may be employed as an imaging optical system in such an information device.

図19〜図21に示すように、デジタルカメラは、撮影レンズ1、光学ファインダ2、ストロボ(フラッシュライト)3、シャッタボタン4、カメラボディ5、電源スイッチ6、液晶モニタ7、操作ボタン8、メモリカードスロット9等を具備している。さらに、図21に示すように、デジタルカメラは、中央演算装置(CPU)11、画像処理装置12、受光素子13、信号処理装置14、半導体メモリ15および通信カード等16を備えている。
デジタルカメラは、撮像光学系としての撮影レンズ1と、CMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子またはCCD(電荷結合素子)撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子13とを有しており、撮影レンズ1によって結像される被写体(物体)光学像を受光素子13によって読み取る。この撮影レンズ1として、上述した第1〜第6の実施の形態において説明したような本発明に係る撮像光学系を用いる(請求項10または請求項12に対応する)。
受光素子13の出力は、中央演算装置11によって制御される信号処理装置14によって処理され、デジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなデジタルカメラは、撮像された画像(被写体画像)をデジタル画像情報に変換する手段を含んでおり、この手段は、実質的に、受光素子13、信号処理装置14およびこれらを制御する中央演算装置(CPU)11等により構成される(請求項11に対応する)。
As shown in FIGS. 19 to 21, the digital camera includes a photographing lens 1, an optical viewfinder 2, a strobe (flashlight) 3, a shutter button 4, a camera body 5, a power switch 6, a liquid crystal monitor 7, an operation button 8, a memory. A card slot 9 and the like are provided. Further, as shown in FIG. 21, the digital camera includes a central processing unit (CPU) 11, an image processing device 12, a light receiving element 13, a signal processing device 14, a semiconductor memory 15 and a communication card 16.
The digital camera has a photographing lens 1 as an imaging optical system, and a light receiving element 13 configured as an image sensor using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) imaging element or a CCD (charge coupled device) imaging element. An optical image of a subject (object) formed by the photographing lens 1 is read by the light receiving element 13. As the photographing lens 1, the imaging optical system according to the present invention as described in the first to sixth embodiments is used (corresponding to claim 10 or claim 12 ).
The output of the light receiving element 13 is processed by a signal processing device 14 controlled by the central processing unit 11 and converted into digital image information. That is, such a digital camera includes means for converting a captured image (subject image) into digital image information, which substantially controls the light receiving element 13, the signal processing device 14, and these. And a central processing unit (CPU) 11 or the like (corresponding to claim 11 ).

信号処理装置14によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置11によって制御される画像処理装置12において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ15に記録される。この場合、半導体メモリ15は、メモリカードスロット9に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に(オンボードで)内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ7には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ15に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ15に記録した画像は、通信カードスロット(図示していない)に装填した通信カード等16を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ1は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア(図示していない)により覆われており、ユーザが電源スイッチ6を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。
多くの場合、シャッタボタン4の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係る撮像光学系(請求項1〜請求項で定義され、あるいは前述した実施例1〜実施例6に示される撮像光学系)におけるフォーカシングは、第4レンズ群G4の移動によって行うことができる。シャッタボタン4をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
The image information digitized by the signal processing device 14 is subjected to predetermined image processing in the image processing device 12 which is also controlled by the central processing unit 11 and then recorded in the semiconductor memory 15 such as a nonvolatile memory. In this case, the semiconductor memory 15 may be a memory card loaded in the memory card slot 9 or a semiconductor memory built in the camera body (onboard). The liquid crystal monitor 7 can display an image being shot, and can display an image recorded in the semiconductor memory 15. The image recorded in the semiconductor memory 15 can also be transmitted to the outside via a communication card 16 or the like loaded in a communication card slot (not shown).
When the camera is carried, the objective surface of the photographic lens 1 is covered with a lens barrier (not shown). When the user operates the power switch 6 to turn on the power, the lens barrier is opened and the objective surface is The structure is exposed.
In many cases, focusing is performed by half-pressing the shutter button 4. Focusing in the image pickup optical system according to the present invention (the image pickup optical system defined in claims 1 to 9 or shown in the first to sixth embodiments described above) is performed by moving the fourth lens group G4. Can do. When the shutter button 4 is further pushed down to the fully depressed state, photographing is performed, and then the processing as described above is performed.

半導体メモリ15に記録した画像を液晶モニタ7に表示させたり、通信カード等16を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン8を所定のごとく操作する。半導体メモリ15および通信カード等16は、メモリカードスロット9および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
上述のようなデジタルカメラ(カメラ装置)または携帯情報端末装置には、既に述べた通り、第1〜第6の実施の形態に示されたような撮像光学系を用いて構成した撮影レンズ1を撮像光学系として使用することができる。したがって、画角が76度以上と十分に広画角で、Fナンバが2.8程度以下の大口径でありながら、小型でインナーフォーカスタイプであっても、非常に良好な像性能を確保し得る撮像光学系を使用した高画質で小型のカメラ装置または携帯情報端末装置を実現することができる。
When the image recorded in the semiconductor memory 15 is displayed on the liquid crystal monitor 7 or transmitted to the outside via the communication card 16 or the like, the operation button 8 is operated in a predetermined manner. The semiconductor memory 15 and the communication card 16 are used by being loaded into dedicated or general-purpose slots such as the memory card slot 9 and the communication card slot.
As described above, the digital camera (camera device) or the portable information terminal device as described above includes the photographing lens 1 configured using the imaging optical system as shown in the first to sixth embodiments. It can be used as an imaging optical system. Therefore, it has a sufficiently wide field angle of 76 degrees or more, a large aperture with an F number of about 2.8 or less, and ensures a very good image performance even with a small inner focus type. A small camera device or portable information terminal device with high image quality using the obtained imaging optical system can be realized.

G1 第1レンズ群(負)
G2 第2レンズ群(正)
G3 第3レンズ群(正)
G4 第4レンズ群(負)
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
L8 第8レンズ
S 開口絞り
BF フィルタガラス
1 撮影レンズ
2 光学ファインダ
3 ストロボ(フラッシュライト)
4 シャッタボタン
5 カメラボディ
6 電源スイッチ
7 液晶モニタ
8 操作ボタン
11 中央演算装置(CPU)
12 画像処理装置
13 受光素子
14 信号処理装置
15 半導体メモリ
16 通信カード等
G1 first lens group (negative)
G2 Second lens group (positive)
G3 Third lens group (positive)
G4 4th lens group (negative)
L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens L4 4th lens L5 5th lens L6 6th lens L7 7th lens L8 8th lens S Aperture stop BF Filter glass 1 Shooting lens 2 Optical viewfinder 3 Strobe (flash light)
4 Shutter button 5 Camera body 6 Power switch 7 LCD monitor 8 Operation button 11 Central processing unit (CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Image processing apparatus 13 Light receiving element 14 Signal processing apparatus 15 Semiconductor memory 16 Communication card etc.

特開昭61−138225号公報JP-A-61-138225 特開平03−265809号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-265809 特許第2518182号公報Japanese Patent No. 2518182 特許第3735909号公報Japanese Patent No. 3735909 特許第4365922号公報Japanese Patent No. 4365922 特開2010−271669号公報JP 2010-271669 A

Claims (12)

物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、前記第1レンズ群は像側に凹面を向けた負レンズで構成され、前記第2レンズ群は正レンズと負レンズとを含む1つの接合レンズで構成され、前記第3レンズ群は最も物体側に、物体側から順に像側に凸面をむけた正レンズと、負レンズとを接合した接合レンズを有して構成され、前記第4レンズ群は物体側に凹面を向けた負レンズで構成され、フォーカシングの際には、前記第4レンズ群が光軸方向に移動し、
無限遠合焦時の像面から射出瞳までの光軸上距離をAPとし、前記第4レンズ群先頭面の曲率半径をRg41として、下記の条件式(6):
0.50<|AP/Rg41|<1.30 (6)
を満足することを特徴とする撮像光学系。
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. The first lens group is composed of a negative lens having a concave surface facing the image side, and the second lens group is composed of one cemented lens including a positive lens and a negative lens, The third lens group includes a cemented lens in which a positive lens having a convex surface facing the image side in order from the object side and a negative lens are cemented on the most object side, and the fourth lens group is disposed on the object side. Consists of a negative lens with a concave surface, and during focusing, the fourth lens group moves in the optical axis direction ,
When the distance on the optical axis from the image plane to the exit pupil at the time of focusing on infinity is AP, and the radius of curvature of the leading surface of the fourth lens group is Rg41, the following conditional expression (6):
0.50 <| AP / Rg41 | <1.30 (6)
An imaging optical system characterized by satisfying
請求項1に記載の撮像光学系において、前記第2レンズ群の最終面と前記第3レンズ群の先頭面で形成される空気レンズは、像側に凹面を向けた形状を有し、正の屈折力を有することを特徴とする撮像光学系。   2. The imaging optical system according to claim 1, wherein an air lens formed by a final surface of the second lens group and a leading surface of the third lens group has a shape with a concave surface facing the image side, and is positive An imaging optical system having a refractive power. 請求項1または請求項2に記載の撮像光学系において、全系の焦点距離をfとし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4として、下記の条件式(1):
0.30<|f/f4|<1.20 (1)
を満足することを特徴とする撮像光学系。
The imaging optical system according to claim 1 or 2, wherein f is a focal length of the entire system and f4 is a focal length of the fourth lens group, and the following conditional expression (1):
0.30 <| f / f4 | <1.20 (1)
An imaging optical system characterized by satisfying
請求項1または請求項2に記載の撮像光学系において、全系の焦点距離をfとし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3として、下記の条件式(2):
0.90<f/f3<1.80 (2)
を満足することを特徴とする撮像光学系。
The imaging optical system according to claim 1 or 2, wherein f is a focal length of the entire system and f3 is a focal length of the third lens group, and the following conditional expression (2):
0.90 <f / f3 <1.80 (2)
An imaging optical system characterized by satisfying
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の撮像光学系において、全系の焦点距離をfとし、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の合成焦点距離をf12として、下記の条件式(3):
0.01<f/|f12|<0.50 (3)
を満足することを特徴とする撮像光学系。
5. The imaging optical system according to claim 1, wherein f is a focal length of the entire system, and f <b> 12 is a combined focal length of the first lens group and the second lens group. Conditional expression (3):
0.01 <f / | f12 | <0.50 (3)
An imaging optical system characterized by satisfying
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の撮像光学系において、前記第1レンズ群の先頭面から前記開口絞りまでの光軸上距離をLsとし、無限遠合焦時における前記第1レンズ群の先頭面から前記第4レンズ群の最終面までの光軸上距離をTLとして、下記の条件式(4):
0.35<Ls/TL<0.65 (4)
を満足することを特徴とする撮像光学系。
6. The imaging optical system according to claim 1, wherein the distance on the optical axis from the front surface of the first lens group to the aperture stop is Ls, and the first optical system at the time of focusing on infinity is used. Conditional expression (4) below, where TL is the distance on the optical axis from the first surface of one lens unit to the final surface of the fourth lens unit:
0.35 <Ls / TL <0.65 (4)
An imaging optical system characterized by satisfying
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の撮像光学系において、無限遠合焦時における前記第1レンズ群の先頭面から前記第4レンズ群の最終面までの光軸上距離をTLとし、全系の焦点距離をfとして、下記の条件式(5):
0.50<TL/f<1.30 (5)
を満足することを特徴とする撮像光学系。
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein an on-axis distance from a leading surface of the first lens group to a final surface of the fourth lens group at the time of focusing on infinity is set. Assuming that TL is the focal length of the entire system and f is the following conditional expression (5):
0.50 <TL / f <1.30 (5)
An imaging optical system characterized by satisfying
請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の撮像光学系において、前記第2レンズ群は、両凹形状の負レンズと正レンズとの接合レンズを有し、前記第3レンズ群は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズを有することを特徴とする撮像光学系。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 7 , wherein the second lens group includes a cemented lens of a biconcave negative lens and a positive lens, and the third lens group is An imaging optical system comprising a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. 請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の撮像光学系において、前記第3レンズ群は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなることを特徴とする撮像光学系。 In the imaging optical system according to any one of claims 1 to 8, wherein the third lens group includes a cemented lens of a positive lens and a double concave negative lens of biconvex shape, a convex surface on the image side An imaging optical system characterized by comprising a positive meniscus lens facing the lens. 請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の撮像光学系を有するカメラ装置。 Camera apparatus having an imaging optical system according to any one of claims 1 to 9. 請求項10記載のカメラ装置において、撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴とするカメラ装置。 11. The camera device according to claim 10, wherein the camera device has a function of using a captured image as digital information. 請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の撮像光学系を有する携帯情報端末装置。 A portable information terminal device comprising the imaging optical system according to any one of claims 1 to 9 .
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