JP6578785B2

JP6578785B2 - 撮像光学系、カメラ装置、及び携帯情報端末装置

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Publication number: JP6578785B2
Application number: JP2015146757A
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Inventors: 貴裕中山
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Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2019-09-25
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Description

本発明は、撮像光学系、カメラ装置、及び携帯情報端末装置に関する。

近年、カメラ装置や光学センサに必要とされる光学性能は多岐にわたっており、広画角でＦナンバが小さく、高性能な小型の単焦点レンズに対する需要が高まっている。

単焦点レンズのタイプとしては、レトロフォーカスタイプが代表的であり、撮像光学系に関する技術が多く開示されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

しかし、特許文献１に開示の撮像光学系は、Ｆナンバが２．８程度と暗く、またレンズ枚数が８枚と多い。特許文献２に開示の撮像光学系も、Ｆナンバが２．８程度と暗く、またレンズ枚数が７〜８枚とやや多い。また、特許文献３に開示の撮像光学系は、レンズ枚数が６枚とやや多く、全画角が４５〜６１度程度とやや狭い。特許文献４に開示の撮像光学系は、Ｆナンバが２．８程度とやや暗く、また、全画角が６５度程度とやや狭い。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、広画角で、Ｆナンバが小さく、高性能な小型の撮像光学系を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本願に係る撮像光学系は、物体側から順に、第１レンズ群、開口絞り、及び第２レンズ群から構成され、第１レンズ群は、物体側から順に、両凹形状の負レンズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成され、第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの接合レンズで構成される第２フロントレンズ群、及び全体として正の屈折力を有する第２リアレンズ群から構成され、全系の焦点距離をｆとし、第２フロントレンズ群の焦点距離をｆ２Ｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）３．００＜｜ｆ２Ｆ／ｆ｜＜３０．００

本発明によれば、広画角で、Ｆナンバが小さく、高性能な小型の撮像光学系を提供することができる。

本発明の実施例１に係る撮像光学系のレンズ構成を示す光学配置図である。本発明の実施例２に係る撮像光学系のレンズ構成を示す光学配置図である。本発明の実施例３に係る撮像光学系のレンズ構成を示す光学配置図である。本発明の実施例４に係る撮像光学系のレンズ構成を示す光学配置図である。本発明の実施例５に係る撮像光学系のレンズ構成を示す光学配置図である。本発明の実施例１に係る撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。太線はｄ線、細線はｇ線に対する収差をそれぞれ示す。非点収差曲線図中の実線はサジタル収差を示し、破線はメリディオナル収差を表す（以降の収差図でも同様）。本発明の実施例２に係る撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。本発明の実施例３に係る撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。本発明の実施例４に係る撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。本発明の実施例５に係る撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。本発明の実施例６に係るカメラ装置の外観構成を模式的に示す斜視図であって、（ａ）は正面側の斜視図を示し、（ｂ）は裏面側の斜視図を示す。図１１のカメラ装置のシステム構成例を示すブロック図である。

以下に、本発明に係る撮像光学系の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係る撮像光学系は、レトロフォーカスタイプに類するものである。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易く、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撮像光学系が長大化する傾向にある。なお、これらの収差の中で唯一点像の鮮鋭性に影響を与えないのが歪曲収差であり、この歪曲収差については、撮像素子を経たデータ上で電子的に補正する手段が多様な形態で確立しているため、撮像光学系のサイズや性能といった仕様を鑑みて歪曲収差を比較的大きく許容することで、全体バランスを最適化することが可能となっている。

発明者は、本発明の実施形態に係る撮像光学系を以下のような構成とすることで、収差が良好に補正されることで高性能で、長大化を抑制して小型で、しかも高画角でＦナンバが小さくなることを見出した。

本発明の実施形態に係る撮像光学系は、図１〜図５に示すように、物体側から順に、第１レンズ群１Ｇ、開口絞りＳ、及び第２レンズ群２Ｇを有して構成される。

第１レンズ群１Ｇは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１１、及び物体側に凸形面を向けた正メニスカスレンズＬ１２から構成される。

第２レンズ群２Ｇは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２１と正レンズＬ２２との接合レンズで構成される第２フロントレンズ群（以下、「第２Ｆレンズ群」という）２ＦＧ、及び全体として正の屈折力を有する第２リアレンズ群（以下、「第２Ｒレンズ群」という）２ＲＧ（例えば、図１〜図３、図５では正レンズＬ２３、図４では正レンズＬ２３，Ｌ２４）から構成される。

まず、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、固体撮像素子を前提として考慮し、前方（物体側）に負の群（第１レンズ群１Ｇ）を配置し、後方（像側）に正の群（第２レンズ群２Ｇ）を配置したレトロフォーカスタイプを採用することで、広角化に伴って増大しがちな、軸外光の像面への入射角度を抑制する効果を得ている。その上で、第1レンズ群１Ｇ内の負レンズＬ１１の像側面を凹面とし、正レンズＬ１２を物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、大口径化に伴って増大する球面収差の補正に特に効果がある。

また、第1レンズ群１Ｇ内の負レンズＬ１１の物体側面を物体側に凹面とすることで、歪曲収差制御の難易度を下げる効果があり、さらに、両凹形状となることで負の屈折力を強くし易くなって比較的屈折率の低い低分散ガラスの採用が容易になり、色収差制御の難易度を下げる効果がある。開口絞りＳ直後の第２Ｆレンズ群２ＦＧの先頭面を物体側に凹形状とすることで、第１レンズ群１Ｇ内の負レンズＬ１１の像側面と向かい合ってコマ収差の補正に効果がある。加えて、第２Ｆレンズ群２ＦＧ内において、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とを順に配設することで、ペッツバール和の制御が容易になり、また負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とを接合することで、製造誤差による性能劣化を抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、上述のような構成とすることで、全画角６９°程度の広画角で、Ｆナンバ１．６程度以下の大口径で高性能な小型の撮像光学系を提供することができる。したがって、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、車載カメラ、車載ステレオカメラ、車載センシングカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等のカメラ装置、及び携帯情報端末装置等に好適に用いることができる。

以下、本発明の撮像光学系のより好ましい形態について説明する。

本発明の実施形態に係る撮像光学系は、第２Ｆレンズ群２ＦＧ内の正レンズＬ２２が、両凸形状であることが望ましく、さらに良好な性能とすることができる。接合した正レンズＬ２２を両凸形状とすると、負レンズＬ２１も両凹形状となり、第２Ｆレンズ群２ＦＧの負レンズＬ２１と正レンズＬ２２のいずれにも比較的強い屈折力を持たせることが可能となり、ペッツバール和の制御がより容易になる。

また、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、全系の焦点距離をｆとし、第２Ｆレンズ群２ＦＧの焦点距離をｆ２Ｆとしたとき、以下の条件式（１）を満足することが望ましく、より高性能の撮像光学系とすることができる。

（１）３．００＜｜ｆ２Ｆ／ｆ｜＜３０．００

上記条件式（１）は、全系の焦点距離ｆに対する第２Ｆレンズ群２ＦＧの焦点距離ｆ２Ｆの最適範囲を規定している。条件式（１）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が大きくなって、第１レンズ群１Ｇ内における球面収差補正能力が低下するか、製造誤差感度が上昇することがある。もしくは、第２Ｒレンズ群２ＲＧが大径化し、撮像光学系全体が大型化することがある。条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群１Ｇと第２Ｆレンズ群２ＦＧとの間の収差補正が過大となり、製造誤差感度が上昇することがある。

なお、さらに良好な性能とするためには、以下の条件式（１Ａ）を満足することが望ましい。

（１Ａ）３．５０＜｜ｆ２Ｆ／ｆ｜＜２５．００

本発明の実施形態に係る撮像光学系は、第２Ｆレンズ群２ＦＧ内で最も物体側に位置する負レンズＬ２１の焦点距離をｆ２Ｆ１としたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましく、より高性能にすることができる。
（２）０．３０＜｜ｆ２Ｆ１／ｆ｜＜２．００

上記条件式（２）は、全系の焦点距離ｆに対する第２Ｆレンズ群２ＦＧの最も物体側にある負レンズＬ２１の屈折力の最適範囲を規定している。条件式（２）の上限値を超えると、第２Ｆレンズ群２ＦＧ内の負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とのペアで担っている、色収差補正能力が低下して収差補正の難易度が上がり、所望の性能を得られないことがある。条件式（２）の下限値を下回ると、接合レンズ内で過大な収差補正が生じて製造誤差感度が上昇することがある。また、ペアとなる正レンズＬ２２に超高屈折率硝材が必要となってコスト上昇することがある。

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。

（２Ａ）０．４０＜｜ｆ２Ｆ１／ｆ｜＜１．５０

本発明の実施形態に係る撮像光学系は、第２レンズ群２Ｇの焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましく、さらに良好な性能とすることができる。

（３）０．５０＜ｆ２／ｆ＜４．００

上記条件式（３）は、全系の焦点距離に対する第２レンズ群２Ｇの焦点距離ｆの最適範囲を規定している。条件式（３）の上限値を超えると、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が大きくなって、第１レンズ群１Ｇ内における球面収差補正能力が低下するか、製造誤差感度が上昇することがある。条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群１Ｇの正の屈折力が小さくなって軸外光の光線が高くなり、第２レンズ群２Ｇが大径化して撮像光学系全体が大型化することがある。また、第１レンズ群１Ｇと第２レンズ群２Ｇとの間で、特に球面収差補正が増大して、製造誤差感度が上昇することがある。

なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式（３Ａ）を満足することが望ましい。

（３Ａ）０．７０＜ｆ２／ｆ＜３．００

また、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、第１レンズ群１Ｇの最終面から第２レンズ群２Ｇの先頭面までの光軸上距離（空気間隔）をＴ１２としたとき、以下の条件式を満足することが望ましく、より高性能にすることができる。

（４）０．１０＜Ｔ１２／ｆ＜１．００

上記条件式（４）は、全系の焦点距離ｆに対する開口絞りＳの前後の間隔（空気間隔Ｔ１２）の最適範囲を規定している。条件式（４）の上限値を超えると、第２レンズ群２Ｇ内を通る軸外光が高くなって第２レンズ群２Ｇが大径化し軸外収差補正の難易度が上がると共に、撮像光学系全体が大型化することがある。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群１Ｇ内を通る軸外光が低くなりすぎて各像高の光束があまり分かれず、特に歪曲収差等の軸外収差補正の難易度が上がることがある。

なお、さらに良好な性能にするためには、以下の条件式（４Ａ）を満足することが望ましい。

（４Ａ）０．１５＜Ｔ１２／ｆ＜０．８０

また、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、無限遠合焦時における第１レンズ群１Ｇの第１面から像面までの光軸上距離（光学全長）をＡＬとしたとき、以下の条件式（５）を満足することが望ましく、より高性能にすることができる。

（５）０．１５＜ｆ／ＡＬ＜０．５０

上記条件式（５）は、全系の焦点距離ｆに対する光学全長ＡＬの最適範囲を規定している。撮像素子に対する入射角抑制を必須とすると、条件式（５）の上限値を超えると、前絞り系に近付いて主に歪曲収差補正の難易度が上昇し、所望の像性能を得られないことがある。条件式（５）の下限値を下回ると、収差補正上は有利になるが、撮像光学系が長大化して小型光学系を構成できなくなることがある。

なお、光学樹脂材料に比較して熱膨張率が小さく、環境変動による光学特性変動が小さいガラス製レンズを全レンズに採用することで、環境変動や経時変化耐性に優れた撮像光学系を構成することが可能となる。

また、電子的な歪曲収差補正に関して、その手法や画像劣化を考慮すると、撮影光学系で生じる歪曲収差は、像高に対して変曲点を持たないこと、最大で−２０％程度未満であることが望ましい。

また、本発明の実施形態に係るカメラ装置は、上述のような撮像光学系を含んでいる。このような撮像光学系を使用することで、全画角６９°程度の広画角で、Ｆナンバ１．６程度以下の大口径で高性能な小型のカメラ装置を得ることが可能となる。特に、車載カメラ、車載ステレオカメラ、車載センシングカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適に用いることが可能となる。また、撮影画像をデジタル画像情報とする機能を有することが望ましく、画像解析や画像処理などに、より適したカメラ装置を実現できる。

また、本発明の実施形態に係る携帯情報端末装置は、上述のような撮像光学系を含んでいる。このような撮像光学系を使用することで、全画角６９°程度の広画角で、Ｆナンバ１．６程度以下の大口径で高性能な小型の携帯情報端末装置を得ることが可能となる。また、携帯情報端末装置においても、撮影画像をデジタル画像情報とする機能を有することが望ましく、画像解析や画像処理などに、より適した携帯情報端末装置を実現できる。

以下、本発明の具体的な実施例を、図面に基づいて説明する。図１〜図５は、本発明の実施例１〜実施例５に係る撮像光学系のレンズ構成を示す光学配置図である。図１〜図５の例では、紙面左方を物体側とし、紙面右方を像側とし、各レンズは、物体側である紙面左方から像側である紙面右方へ向かって配している。

図１〜図５に示す実施例１〜実施例５に係る撮像光学系は、物体側から順に、両凹形状の負レンズ（両凹レンズ）Ｌ１１及び物体側に凸形状を有する正メニスカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群１Ｇと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた負レンズ（両凹レンズ）Ｌ２１及び正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２２の接合レンズで構成される第２Ｆレンズ群２ＦＧ並びに第２Ｒレンズ群２ＲＧからなる第２レンズ群２Ｇとから構成される。

図１〜図３、図５に示す実施例１〜実施例３、実施例５の撮像光学系の第２Ｒレンズ群２ＲＧは、１枚の正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２３で構成され、図４に示す第４実施例の撮像光学系の第２Ｒレンズ群２ＲＧは、２枚の正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２３、正レンズ（物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ）Ｌ２４から構成される。

図１〜図５中のＴ１２は、第１レンズ群１Ｇの最終面から第２レンズ群２Ｇの先頭面までの光軸上距離（空気間隔）を示す。

また、図１〜図５において、Ｉは像面を示し、光学要素Ｆ１は、光学ローパスフィルタ、紫外カットフィルタ等の各種フィルタであり、光学要素Ｆ２は、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサ又はＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ等の受光撮像素子のカバーガラス（シールガラス）を、光学的にこれらと等価な１枚の平行平板ガラスとして示したものである。

各実施例における共通の記号の意味は、以下の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆｎｏ：Ｆナンバ
ω：半画角（度）
ｙ’：最大像高
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：ｄ線における屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面係数
Ａ６：６次の非球面係数
Ａ８：８次の非球面係数
Ａ１０：１０次の非球面係数

実施例１〜３、実施例５では、非球面のレンズ面を有している。ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、以下の式（ａ）で定義される。

（実施例１）
以下に、図１に示す実施例１に係る撮像光学系の数値例（数値実施例）を示す。下記表１に、各光学要素の光学特性を示す。表１において、「硝種」は、株式会社オハラ（ＯＨＡＲＡ）、ＨＯＹＡ株式会社の光学硝種名である。また、曲率半径Ｒ＝∞は平面を表す。また、非球面の面番号に、「＊」記号を付与してある。他の実施例の各表についても同様である。また、下記表２に、非球面の円錐定数及び非球面係数を示し、下記表３に条件式の計算結果（条件式数値）を示す。

図６に、実施例１に係る撮像光学系の無限遠物体における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。各収差図において、太線はｄ線、細線はｇ線に対する収差をそれぞれ示す。非点収差曲線図中の実線はサジタル収差を示し、破線はメリディオナル収差を表す。他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。

（実施例２）
以下に、図２に示す実施例２に係る撮像光学系の数値例を示す。下記表４〜表６に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図７に実施例２に係る撮像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

（実施例３）
以下に、図３に示す実施例３に係る撮像光学系の数値例を示す。下記表７〜表９に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図８に実施例３に係る撮像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

（実施例４）
以下に、図４に示す実施例４に係る撮像光学系の数値例を示す。下記表１０、表１１に、各光学要素の光学特性、条件式の計算結果を示す。また、図９に実施例４に係る撮像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

（実施例５）
以下に、図５に示す実施例５に係る撮像光学系の数値例を示す。下記表１２〜表１４に、各光学要素の光学特性、非球面の円錐定数及び非球面係数、条件式の計算結果を示す。また、図１０に実施例５に係る撮像光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差の各収差曲線図を示す。

上記のように、本発明の実施例１〜実施例５に係る撮像光学系の条件式の計算結果は、いずれも条件式（１）〜（５）の範囲内である。さらに、より好ましい条件式（１Ａ），（２Ａ），（３Ａ），（４Ａ）も満足している。これらの計算結果及び図６〜図１０の収差曲線図によれば、本発明の実施例１〜実施例５に係る撮像光学系は、収差が十分に補正されて高性能であり、全画角６９°程度の広画角で、Ｆナンバ１．６程度以下の大口径でありながら、レンズ枚数等が少なく小型で、良好な像性能を確保し得ることが明らかであり、本発明の撮像光学系が良好な性能を有していることが分かる。

（実施例６）
次に、実施例６として、上述した本発明に係る実施例１〜実施例５等の撮像光学系を撮影用光学系または動画撮影用光学系として採用して構成したカメラ装置の一実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。実施例６では、カメラ装置の一例であるデジタルカメラについて説明する。

なお、本発明のカメラ装置がデジタルカメラに限定されることはなく、動画撮影を主としたビデオカメラ、及び在来のいわゆる銀塩フィルムを用いるフィルムカメラ等を含む主として撮像専用のカメラ装置にも、実施例１〜実施例５のような撮像光学系を用いることができる。

また、このようなカメラ装置だけでなく、携帯電話機や、ＰＤＡ（personal data assistant）などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を含む、いわゆるスマートフォンやタブレット端末などの携帯端末装置を含む種々の情報装置（携帯情報端末装置）に、デジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。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等と実質的に全く同様の機能及び構成を含んでおり、このような情報装置に、上述した実施例１〜実施例５の撮像光学系を用いることができる。

図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、本実施例のデジタルカメラ１００は、筐体（カメラボディ）５に、撮像レンズ（撮像光学系）１、光学ファインダ２、ストロボ（電子フラッシュライト）３、シャッタボタン４、電源スイッチ６、液晶モニタ７、操作ボタン８及びメモリカードスロット９等を装備している。さらに、図１２に示すように、デジタルカメラ１００は、筐体５内に、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及び通信カード１６等を具備している。

デジタルカメラ１００は、撮像光学系としての撮像レンズ１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子又は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、撮像レンズ１によって結像される被写体光学像を受光素子１３によって読み取る。この撮像レンズ１として、上述した実施例１〜実施例５の撮像光学系を用いることができる。

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。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や、デジタルカメラ本体にオンボードで内蔵された半導体メモリを用いることもできる。

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（明確には図示していないが、メモリカードスロット９と兼用することもできる）に装填した通信カード１６等を介して外部へ送信することも可能である。

撮像レンズ１は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア（明確には図示していない）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。

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１６等を介して外部へ送信させたりする際には、操作ボタン８を所定のごとく操作する。半導体メモリ１５及び通信カード１６等は、メモリカードスロット９及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。

以上、実施例６のデジタルカメラ（カメラ装置）は、本発明の実施例１〜実施例５のような撮像光学系を用いて構成した撮像レンズ１を使用することで、全画角６９°程度の広画角で、Ｆナンバ１．６程度以下の大口径でありながら小型で、良好な像性能を確保し得る、良好な性能を確保することができる。

以上、本発明の撮像光学系、カメラ装置及び携帯情報端末装置を各実施形態及び各実施例に基づき説明してきたが、上記各実施形態及び各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施形態及び各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本願の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。また、前記構成部材の数、位置、形状等は各実施例に限定されることはなく、本願を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。また、上記各実施形態及び各実施例では、車載カメラ、車載ステレオカメラ、車載センシングカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等のカメラ装置、銀塩カメラに用いる撮影光学系、及び携帯情報端末装置等に適用した例を説明したが、本願がこれらに限定されることはない。例えば、光学センサに用いる光学系、画像投影装置に用いる投影光学系にも応用することもできる。

１００デジタルカメラ（カメラ装置）１Ｇ第１レンズ群２Ｇ第２レンズ群
２ＦＧ第２Ｆレンズ群（第２フロントレンズ群）
２ＲＧ第２Ｒレンズ群（第２リアレンズ群）
Ｌ１１負レンズＬ１２正メニスカスレンズＬ２１負レンズ
Ｌ２２正レンズＳ開口絞りＴ１２空気間隔（光軸上距離）Ｉ像面

特開２０１４−０１６５７４号公報特開２０１４−１６０１０４号公報再公表特許第２０１２／０８６１９９号特開２００３−１３１１２６号公報

Claims

物体側から順に、第１レンズ群、開口絞り、及び第２レンズ群から構成され、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、両凹形状の負レンズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成され、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの接合レンズで構成される第２フロントレンズ群、及び全体として正の屈折力を有する第２リアレンズ群から構成され、
全系の焦点距離をｆとし、前記第２フロントレンズ群の焦点距離をｆ２Ｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
（１）３．００＜｜ｆ２Ｆ／ｆ｜＜３０．００
前記第２フロントレンズ群内の前記正レンズが、両凸形状であることを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
全系の焦点距離をｆとし、前記第２フロントレンズ群内で最も物体側に位置する前記負レンズの焦点距離をｆ２Ｆ１としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学系。
（２）０．３０＜｜ｆ２Ｆ１／ｆ｜＜２．００
全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の撮像光学系。
（３）０．５０＜ｆ２／ｆ＜４．００
全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群の最終面から前記第２レンズ群の先頭面までの光軸上距離をＴ１２としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の撮像光学系。
（４）０．１０＜Ｔ１２／ｆ＜１．００
全系の焦点距離をｆとし、無限遠合焦時における前記第１レンズ群の第１面から像面までの光軸上距離をＡＬとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の撮像光学系。
（５）０．１５＜ｆ／ＡＬ＜０．５０
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の撮像光学系を含むことを特徴とするカメラ装置。
撮影画像をデジタル画像情報とする機能を有することを特徴とする請求項７に記載のカメラ装置。
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の撮像光学系を含むことを特徴とする携帯情報端末装置。