JP6578786B2 - 撮像光学系、カメラ装置、及び携帯情報端末装置 - Google Patents

撮像光学系、カメラ装置、及び携帯情報端末装置 Download PDF

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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1〜8参照)。
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。特許文献5に開示の撮像光学系は、Fナンバが2.9程度と暗い。また、特許文献6〜8に開示の撮像光学系は、Fナンバが明るくても1.8もしくは2程度とやや暗い。
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、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像面側に凹形状を有する負レンズ、及び物体側に凸形状を有する正レンズから構成され、第2レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面形状を有する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し、正レンズのみを有する第2リアレンズ群から構成され、第1レンズ群の最終面から第2レンズ群の先頭面までの光軸上距離が、光学系中において最大の空気間隔であり、全系の焦点距離をfとし、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、第1レンズ群の最終面から第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。
(1)2.00 < |f1/f| < 20.00
(2)0.05 < T12/f < 0.75
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6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7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7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8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15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7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、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像面側に凹形状を有する負レンズL11、及び物体側に凸形状を有する正レンズL12を有して構成される。負レンズL11は、像面側に凹形状を有するものであれば、物体側面の形状は問わない。正レンズL12も、物体側に凸形状を有するものであれば、像面側の形状は問わない。
第2レンズ群2Gは、物体側から順に、物体側に凹面形状を有する負レンズ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7では正レンズL23)から構成される。
本発明の実施形態に係る撮像光学系では、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)T12が、光学系中において最大の空気間隔となっている。なお、本明細書において、最終面とは、各レンズ群において最も像側の面をいい、先頭面とは、各レンズ群において最も物体側の面をいう。
また、全系の焦点距離をfとし、第1レンズ群1Gの焦点距離をf1とし、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をT12としたとき、以下の条件式(1)及び(2)を満足する。
(1)2.00 < |f1/f| < 20.00
(2)0.05 < T12/f < 0.75
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、さらにその後方に物体側に凸形状を有する正レンズL12を配置することで、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、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、色収差を適正に補正可能となり、加えてペッツバール和の制御が容易になる。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。加えて、第2Rレンズ群2RGを全体として正の屈折力を持って配置することで、射出瞳距離の制御が容易となる。
さらに、開口絞りSを挟んで前方の負の屈折力(第1レンズ群1G)と後方の正の屈折力(第2レンズ群2G)とを配置し、その空気間隔を比較的広くとることで、十分な画角の確保と球面収差をはじめとする各種収差補正を両立させることが可能となる。
前述の条件式(1)は、全系の焦点距離に対する第1レンズ群1Gの焦点距離f1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、前方の負の屈折力が弱まってレトロフォーカスタイプから離れ、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内で主に球面収差の取引が過剰となり、製造誤差感度のバランスが悪化することがある。条件式(1)の下限値を下回ると、第1レンズ群1Gの負の屈折力が強くなりすぎて、第2レンズ群2G内を通過する軸外光が高くなり、第2レンズ群2Gの大径化および光学系全体の大型化につながることがある。また、開口絞りSを挟んだ第1レンズ群1Gと第2レンズ群2Gと間の各種収差の取引が過大となり、製造誤差感度のバランスが悪化することがある。
なお、より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)2.50 < |f1/f| < 15.00
また、前述の条件式(2)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(2)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(2)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の重複範囲が大きくなり、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(2A)を満足することが望ましい。
(2A) 0.15 < T12/f < 0.60
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、水平画角53°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2Rレンズ群2RGが、正レンズ(L23)1枚で構成されることが望ましく、より小型の撮像光学系とすることができる。主に、射出瞳距離制御の機能を持つ第2Rレンズ群2RGを最小枚数の1枚で構成することで、撮像光学系全体の小型化が容易となる。なお、この1枚の正レンズL23を、ガラスモールドレンズ等で非球面を有する構成とすることで、さらに高性能と小型化の両立が容易となる。
また、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、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(3)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。
(3)3.00 < |f2F/f| < 40.00
上記条件式(3)は、全系の焦点距離に対する第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(3)の上限値を超えると、第1レンズ群1Gの負の屈折力が弱くなって、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。また、レンズ全体の屈折力バランスがレトロフォーカスから離れて、撮像光学系全体が大型化することがある。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(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群1Gと第2Fレンズ群2FGとの間の各種収差の取引が過大となり、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)4.00 < |f2F/f| < 30.00
また、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(4)を満足することが望ましく、より高性能な撮像光学系とすることができる。
(4)0.30 < |f2F1/f| < 2.00
上記条件式(4)は、全系の焦点距離に対する第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(4)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(4)の下限値を下回ると、接合レンズ内で過大な収差の取引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(4A)を満足することが望ましい。
(4A)0.40 < |f2F1/f| < 1.50
また、本発明の実施形態に係る撮像光学系は、第2Fレンズ群2FGの先頭面の曲率半径をL3R1としたとき、以下の条件式(5)を満足することが望ましく、より高性能な撮像光学系とすることができる。
(5)0.3 < |L3R1/f| < 2.00
上記条件式(5)は、全系の焦点距離に対する第2Fレンズ群2FGの先頭の負レンズL21の物体側面の曲率半径の最適範囲を規定している。条件式(5)の上限値を超えると、主に軸上色収差の補正不足となり易く、逆に、条件式(5)の下限値を下回ると、軸上色収差の過補正となり易い。さらに、条件式(5)の範囲外では、ペッツバール和の制御の難易度が上がり、また、コマ収差のバランスもとり難くなることがある。
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前記第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(6)を満足することが望ましく、より高性能な撮像光学系とすることができる。
(6)0.15 < f/AL < 0.50
上記条件式(6)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(6)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(6)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の撮像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化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−25%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、水平画角53°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、水平画角53°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7は、本発明の実施例1〜実施例7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7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7に示す実施例1〜実施例7に係る撮像光学系は、いずれも物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群1Gと、開口絞りSと、第2レンズ群2Gとから構成される。
第1レンズ群1Gは、物体側から順に、像面側に凹形状を有する負レンズL11、及び物体側に凸形状を有する正レンズL12を有して構成される。第2レンズ群2Gは、物体側から順に、物体側に凹面形状を有する負レンズL21と正レンズL22との接合レンズで構成される第2Fレンズ群2FG、及び正レンズL23で構成される第2Rレンズ群2RGから構成される。
図1〜図7中、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)を示し、各実施例の撮像光学系中、最大の空気間隔となっている。
図1〜図7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1〜7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8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9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10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12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11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13〜表15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12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。
(実施例6)
以下に、図6に示す実施例6に係る撮像光学系の数値例を示す。下記表16〜表18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13に実施例6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7)
以下に、図7に示す実施例7に係る撮像光学系の数値例を示す。下記表19〜表21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14に実施例7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7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)〜(6)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8〜図14の収差曲線図によれば、本発明の実施例1〜実施例7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、水平画角53°程度の広画角、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、本発明に係る各実施例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8)
次に、実施例8として、上述した本発明に係る実施例1〜実施例7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15及び図16を参照して説明する。実施例8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7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7の撮像光学系を用いることができる。
図15(a)、図15(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16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7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8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7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、水平画角53°程度の広画角、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 特開2000−180718号公報 特開平11−142730号公報 特開平09−197266号公報 特開平09−166748号公報

Claims (9)

  1. 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、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像面側に凹形状を有する負レンズ、及び物体側に凸形状を有する正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、物体側に凹面形状を有する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し、正レンズのみを有する第2リアレンズ群から構成され、
    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が、光学系中において最大の空気間隔であり、
    全系の焦点距離をfとし、第1レンズ群の焦点距離をf1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撮像光学系。
    (1)2.00 < |f1/f| < 20.00
    (2)0.05 < T12/f < 0.75
  2. 前記第2リアレンズ群が、正レンズ1枚で構成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。
  3. 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請求項1または2に記載の撮像光学系。
    (3)3.00 < |f2F/f| < 40.00
  4. 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ないし3のいずれか一項に記載の撮像光学系。
    (4)0.30 < |f2F1/f| < 2.00
  5. 前記第2フロントレンズ群の先頭面の曲率半径をL3R1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。
    (5)0.3 < |L3R1/f| < 2.00
  6. 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。
    (6)0.15 < f/AL < 0.50
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
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