JP6708026B2 - Imaging optical system, imaging device, and compound-eye imaging device - Google Patents

Imaging optical system, imaging device, and compound-eye imaging device Download PDF

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この発明は、撮像光学系および撮像装置および複眼撮像装置に関する。 The present invention relates to an image pickup optical system, an image pickup apparatus, and a compound eye image pickup apparatus.

撮像対象を撮像するための撮像光学系は、近来、銀塩カメラに限らず、所謂デジタルカメラや携帯情報端末装置、ビデオカメラ、ステレオカメラや各種の光学センサに対しても用いられており、種々のタイプのものが知られている。
これら種々のタイプの撮像光学系の1タイプとして「レトロフォーカスタイプの撮像光学系」が、比較的広角の単焦点レンズに適するものとして知られている(例えば、特許文献1〜4等)。
Recently, an imaging optical system for imaging an object to be imaged is not limited to a silver halide camera, but is also used for so-called digital cameras, personal digital assistants, video cameras, stereo cameras, and various optical sensors. This type is known.
As one type of these various types of imaging optical systems, a "retro focus type imaging optical system" is known as being suitable for a relatively wide-angle single-focus lens (for example, Patent Documents 1 to 4).

この発明は、レトロフォーカスタイプの新規な撮像光学系の実現を課題とする。 An object of the present invention is to realize a novel retrofocus type imaging optical system.

この発明の撮像光学系は、物体側から像側へ向かって順に、負の第1レンズ群、開口絞り、正の第2レンズ群を配してなり、前記第1レンズ群は物体側から像側へ向かって順に、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズを配してなり、前記第1レンズは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、前記第2レンズは負レンズ、前記第3レンズは負レンズ、前記第4レンズは正レンズであり、前記第2レンズ群は物体側から像側へ向かって順に、負レンズと正レンズとの接合レンズ、正レンズを有し、且つ、最も物体側の面が物体側に凹形状であり、全系の焦点距離:f、前記第1レンズ群の前記第3レンズと前記第4レンズとの光軸上の空気間隔:L34L、前記第1レンズ群の前記第4レンズの像側面と前記第2レンズ群の前記接合レンズの物体側面との前記開口絞りを介した光軸上の空気間隔:SLが、条件式
(1) 5.00 < f/L34L < 50.00
(2) 2.00 < f/SL < 15.00
を満足する。
The image pickup optical system according to the present invention comprises a negative first lens group, an aperture stop, and a positive second lens group arranged in order from the object side to the image side, and the first lens group is an image from the object side. A first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens in this order toward the side, the first lens is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and the second lens is a negative lens. The third lens is a negative lens, the fourth lens is a positive lens, and the second lens group has, in order from the object side to the image side, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a positive lens. And the surface closest to the object side is concave toward the object side, the focal length of the entire system is f, and the air gap on the optical axis between the third lens and the fourth lens of the first lens group is L34L. An air gap on the optical axis through the aperture stop between the image side surface of the fourth lens of the first lens group and the object side surface of the cemented lens of the second lens group: SL is a conditional expression.
(1) 5.00 <f/L34L <50.00
(2) 2.00 <f/SL <15.00
To be satisfied.

この発明によれば、レトロフォーカスタイプの新規な撮像光学系を実現できる。 According to the present invention, a new retrofocus type imaging optical system can be realized.

撮像光学系の数値実施例1を示す光学配置図である。FIG. 3 is an optical layout diagram showing Numerical Example 1 of the imaging optical system. 撮像光学系の数値実施例2を示す光学配置図である。It is an optical layout diagram showing Numerical example 2 of the imaging optical system. 撮像光学系の数値実施例3を示す光学配置図である。FIG. 9 is an optical layout diagram showing Numerical Example 3 of the imaging optical system. 撮像光学系の数値実施例4を示す光学配置図である。FIG. 9 is an optical layout diagram showing Numerical Example 4 of the imaging optical system. 撮像光学系の数値実施例5を示す光学配置図である。FIG. 9 is an optical layout diagram showing Numerical Example 5 of the imaging optical system. 数値実施例1の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram for an object at infinity in the imaging optical system of Numerical Example 1. 数値実施例2の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。FIG. 9 is an aberration curve diagram for an object at infinity in the imaging optical system of Numerical Example 2. 数値実施例3の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。FIG. 9 is an aberration curve diagram for an object at infinity in the imaging optical system of Numerical Example 3. 数値実施例4の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。FIG. 11 is an aberration curve diagram for an object at infinity in the imaging optical system of Numerical Example 4. 数値実施例5の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図である。FIG. 16 is an aberration curve diagram for an object at infinity in the imaging optical system of Numerical Example 5. 撮像装置の実施の1形態を説明するための図である。It is a figure for explaining one embodiment of an imaging device. 図11の撮像装置のシステム構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system structure of the imaging device of FIG. 複眼撮像装置の実施の1形態を説明するための図である。It is a figure for explaining one embodiment of a compound eye imaging device.

この発明の撮像光学系は、上述の如く、物体側から像側へ向かって順に、負の第1レンズ群、開口絞り、正の第2レンズ群を配してなる。
第1レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズを配してなる。
第1レンズは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第2レンズは負レンズ、第3レンズは負レンズ、第4レンズは正レンズであり、第1レンズ群は、これら正・負・負・正の4枚のレンズで構成される。
第2レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に「負レンズと正レンズとの接合レンズ」、正レンズを有し、且つ、最も物体側の面が物体側に凹形状である。第2レンズ群は「接合レンズと正レンズ」のみで構成することもできるが、上記正レンズの像側にさらに1以上の他のレンズを有することができる。
このような構成において、全系の焦点距離:f、第1レンズ群の「第3レンズと第4レンズとの光軸上の空気間隔:L34L」、第1レンズ群の「第4レンズの像側面と第2レンズ群の接合レンズの物体側面(第2レンズ群の最も物体側の面である。)との開口絞りを介した光軸上の空気間隔:SL」が、条件式
(1) 5.00 < f/L34L < 50.00
(2) 2.00 < f/SL < 15.00
を満足する。
As described above, the image pickup optical system according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, the negative first lens group, the aperture stop, and the positive second lens group.
The first lens group includes a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens arranged in order from the object side to the image side.
The first lens is a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, the second lens is a negative lens, the third lens is a negative lens, and the fourth lens is a positive lens. The first lens group includes these positive, negative and negative lenses.・It consists of four positive lenses.
The second lens group, "a negative lens and a cemented lens of a positive lens" in order from the object side to the image side, have a positive lens, and the surface on the most object side Ru concave der the object side. The second lens group can be composed of only the "cemented lens and the positive lens", but can further include one or more other lenses on the image side of the positive lens.
In such a configuration, the focal length of the entire system: f, “air distance on the optical axis between the third lens and the fourth lens on the optical axis: L34L” of the first lens group, “image of the fourth lens of the first lens group” The air gap on the optical axis through the aperture diaphragm between the side surface and the object side surface of the cemented lens of the second lens group (the surface closest to the object side of the second lens group): SL” is a conditional expression.
(1) 5.00 <f/L34L <50.00
(2) 2.00 <f/SL <15.00
To be satisfied.

このように、この発明の撮像光学系は、物体側に負の第1レンズ群、像側に正の第2レンズ群を配した「レトロフォーカスタイプ」である。この構成により「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」することが可能となる。
第1レンズ群内は、物体側から像側へ向かって順に「正(第1レンズ)、負(第2レンズと第3レンズ)、正(第4レンズ)のパワー配置」となっている。
第1レンズ群が「全体として負のパワー」を有し、第2レンズ群が「全体として正のパワー」を有し、第1レンズの正のパワーと、第2・第3レンズを合わせた負のパワーと、第4レンズの正のパワーと「2レンズ群全体としての正のパワー」とにより「正・負・正というトリプレットタイプの屈折力(パワー)配置」とし、色収差をはじめ諸収差の補正の難易度を下げている。
As described above, the image pickup optical system of the present invention is a “retro focus type” in which the negative first lens group is arranged on the object side and the positive second lens group is arranged on the image side. With this configuration, it is possible to "suppress the angle of incidence of off-axis light on the image plane, which tends to increase as the angle of view increases.
Inside the first lens group, there is a “positive (first lens), negative (second lens and third lens), positive (fourth lens) power arrangement” in order from the object side to the image side.
The first lens group has "a negative power as a whole", the second lens group has a "positive power as a whole", and the positive power of the first lens is combined with the second and third lenses. Due to the negative power, the positive power of the fourth lens, and the "positive power of the entire 2 lens group", a triplet type refracting power (power arrangement of positive/negative/positive) is formed, and various aberrations such as chromatic aberration The difficulty of correction of is reduced.

また、開口絞りよりも物体側に位置する第1レンズ群のパワーを全体として負として構成することで、広い画角の光線を比較的小さいサイズで取り込むことを可能としている。 Further, by making the power of the first lens group located closer to the object side of the aperture stop to be negative as a whole, it is possible to capture a light beam having a wide field angle with a relatively small size.

第1レンズ群の最も物体側に配置される第1レンズを「物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ」とすることにより、「撮像光学系を大口径化した場合に特に増大しやすい球面収差の補正」を容易にしている。
第1レンズ群内の負のパワーを「第2レンズと第3レンズとの2枚に分割」したことにより、これら2枚の負レンズの各面に「強い曲率」を与える必要がなくなり、レンズ生産性の向上や、製造誤差や組付け偏心による性能劣化の抑制を可能としている。
By setting the first lens arranged closest to the object side of the first lens group to be a “positive meniscus lens having a convex surface facing the object side”, “spherical aberration that tends to increase particularly when the imaging optical system has a large aperture” It is easy to correct.
By dividing the negative power in the first lens group into “two lenses of the second lens and the third lens”, it is not necessary to give “strong curvature” to each surface of these two negative lenses, This makes it possible to improve productivity and suppress performance deterioration due to manufacturing errors and assembly eccentricity.

第2レンズ群では、各画角の光束が太い「開口絞りの近傍」において、最も物体側のレンズ要素を「負レンズと正レンズとの接合レンズ」とすることにより、主に軸上色収差の補正を容易としている。
第2レンズ群の最も物体側の接合レンズは、物体側から像側へ向かって「負レンズ、正レンズの順」で構成され、接合レンズの正レンズと、その像側に続く正レンズとを併せて射出瞳距離の制御を容易としている。
このように、接合レンズを物体側から像側へ向かって「負レンズ、正レンズの順」で構成すると、開口絞りよりも像側の光線の「接合レンズ面における入射角と射出角」をより小さく抑える構成を採り易く、製造誤差による性能劣化の感度の抑制も容易になる。
In the second lens group, in the “near the aperture stop” where the luminous flux of each angle of view is thick, the lens element closest to the object side is “a cemented lens of a negative lens and a positive lens”, so that the axial chromatic aberration is mainly reduced. The correction is easy.
The cemented lens closest to the object side in the second lens group is composed of “a negative lens and a positive lens in this order” from the object side toward the image side, and includes a positive lens of the cemented lens and a positive lens following the image side. At the same time, the control of the exit pupil distance is facilitated.
In this way, if the cemented lens is composed of "a negative lens and a positive lens in this order" from the object side to the image side, the "incident angle and exit angle on the cemented lens surface" of the light ray on the image side with respect to the aperture stop can be further improved. It is easy to adopt a configuration that keeps it small, and it is easy to suppress the sensitivity of performance deterioration due to manufacturing errors.

条件式(1)は「全系の焦点距離に対する第1レンズ群内の第3レンズと第4レンズの空気間隔」の最適範囲を規定している。
第1レンズ群内の、負の第3レンズと正の第4レンズとは、主に球面収差を大きく「やり取り」して、撮像光学系全系の収差補正バランスに寄与する部分である。
パラメータ:f/L34Lが、条件式(1)の下限値を下回ると、第3レンズと第4レンズとの間隔が過大となり、製造誤差感度の抑制には有利になるが、直接的に光学全長が増大するのに加え、第4レンズ以降における光線高さが増大し、レンズ径方向のサイズが増大したり、光学全長が増大したりして撮像光学系のコンパクト化が困難となり易い。
パラメータ:f/L34Lが、条件式(1)の上限値を超えると、第3レンズの第2面と第4レンズの第1面との間で、光線傾角が大きくなり、製造誤差感度が上昇し、所望の性能を満足する個体の製造が困難になる恐れがある。
Conditional expression (1) defines the optimum range of “the air distance between the third lens and the fourth lens in the first lens group with respect to the focal length of the entire system”.
The negative third lens and the positive fourth lens in the first lens group are parts that mainly "exchange" spherical aberration largely and contribute to the aberration correction balance of the entire imaging optical system.
If the parameter: f/L34L is less than the lower limit value of the conditional expression (1), the distance between the third lens and the fourth lens becomes too large, which is advantageous for suppressing the manufacturing error sensitivity, but directly affects the total optical length. In addition, the height of the ray after the fourth lens increases, the size in the lens radial direction increases, and the total optical length increases, which makes it difficult to make the imaging optical system compact.
If the parameter: f/L34L exceeds the upper limit of conditional expression (1), the ray tilt angle between the second surface of the third lens and the first surface of the fourth lens increases, and the manufacturing error sensitivity increases. However, it may be difficult to manufacture an individual that satisfies the desired performance.

条件式(2)は、全系の焦点距離に対する「絞り前後の空気間隔:SL」の最適範囲を規定している。
パラメータ:f/SLが、条件式(2)の下限値を下回ると、第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔:SLが過大となり、直接的に光学全長が増大するのに加え、第1レンズ群内の光線高さが増大して、第1レンズ群の径方向のサイズが増大し易い。
パラメータ:f/SLが、条件式(2)の上限値を超えると、第1レンズ群の負の屈折力が相対的に過大となり、第2レンズ群に対する製造誤差感度が上昇する恐れがある。
この発明の撮影光学系の上記構成によれば、収差補正上の大きな効果を得ることが可能であり、後述する具体的な数値実施例に示すように、半画角:29度程度の広画角、F2程度以下の大口径でありながら十分に小型で、低ディストーションを保ちつつ、良好な像性能の確保が可能となる。
Conditional expression (2) defines the optimum range of “air distance before and after diaphragm: SL” with respect to the focal length of the entire system.
If the parameter: f/SL falls below the lower limit of conditional expression (2), the air gap SL between the first lens group and the second lens group becomes too large, and in addition to directly increasing the optical total length, The ray height in the first lens group increases, and the radial size of the first lens group tends to increase.
If the parameter: f/SL exceeds the upper limit of conditional expression (2), the negative refracting power of the first lens group becomes relatively large, and the manufacturing error sensitivity for the second lens group may increase.
According to the above-described configuration of the photographing optical system of the present invention, it is possible to obtain a great effect on aberration correction, and as shown in specific numerical examples described later, a wide field of view with a half angle of view of about 29 degrees. It is possible to secure good image performance while maintaining a low distortion while maintaining a small size with a corner and a large aperture of about F2 or less.

条件式(1)のパラメータ:f/L34L、条件式(2)のパラメータ:f/SLは、より好ましくは、上記条件式(1)、(2)に代えて、以下の条件式
(1A) 5.50 < f/L34L < 30.00
(2A) 3.00 < f/SL < 10.00
を満足するのが良い。
The parameter of conditional expression (1): f/L34L, the parameter of conditional expression (2): f/SL is more preferably the following conditional expression instead of conditional expressions (1) and (2).
(1A) 5.50 <f/L34L <30.00
(2A) 3.00 <f/SL <10.00
Is good to satisfy.

この発明の撮像光学系は、上記構成とともに、以下の条件式の任意の1以上を満足することが好ましい。
(4) 0.01 < |f/f1| < 0.50
(5) 0.10 < f/AL < 0.50
(6) 0.000 < |f/f2F| < 0.500 。
The imaging optical system of the present invention, together with the arrangement, have preferred to satisfy one or more arbitrary in the following condition.
(4) 0.01 <|f/f1| <0.50
(5) 0.10 <f/AL <0.50
(6) 0.000 <|f/f2F| <0.500.

これらの条件式におけるパラメータ中の記号の意味は、以下の通りである。
「f1」は、第1レンズ群の焦点距離(<0)である。
「AL」は、光学全長(第1レンズの物体側面から像面までの光軸上の距離)である。
「f2F」は、第2レンズ群の最も物体側の「負レンズと正レンズとの接合レンズ」の合成焦点距離である。
The meanings of the symbols in the parameters in these conditional expressions are as follows .
“F1” is the focal length (<0) of the first lens group.
“AL” is the total optical length (the distance from the object side surface of the first lens to the image plane on the optical axis).
“F2F” is a composite focal length of the “objective side cemented lens of the negative lens and the positive lens” of the second lens group.

条件式(4)は、全系の焦点距離:fに対する第1レンズ群の焦点距離:f1の好適な範囲を規定している。
条件式(4)のパラメータ:|f/f1|を、条件式(4)の範囲内に設定することにより、屈折力縮小による色収差補正能力の低下や、第1レンズ群内の「正負の屈折力差の増大」に伴う製造誤差に対する性能劣化の感度の上昇を、有効に回避可能である。
また、第1レンズ群と第2レンズ群との「屈折力差の増大」に伴う製造誤差に対する性能劣化の感度上昇や、光学系全体の大型化を有効に回避できる。
条件式(4)のパラメータ:|f/f1|は、より好ましくは、条件式(4)に代えて条件式
(4A) 0.01 < |f/f1| < 0.30
を満足するのが良い。
Conditional expression (4) defines a preferable range of the focal length: f1 of the first lens group with respect to the focal length: f of the entire system.
By setting the parameter of conditional expression (4): |f/f1| within the range of conditional expression (4), the chromatic aberration correction capability is reduced due to the reduction of the refracting power, and the "positive/negative refraction" in the first lens group is decreased. It is possible to effectively avoid the increase in the sensitivity of performance deterioration to the manufacturing error due to the “increased force difference”.
Further, it is possible to effectively avoid an increase in sensitivity of performance deterioration due to a manufacturing error due to “increase in difference in refractive power” between the first lens group and the second lens group and an increase in size of the entire optical system.
The parameter of conditional expression (4): |f/f1| is more preferably conditional expression (4A) 0.01 <|f/f1| <0.30 instead of conditional expression (4).
Is good to satisfy.

条件式(5)は、全系の焦点距離:fに対する光学全長:ALの好適な範囲を規定している。条件式(5)のパラメータ:f/ALを条件式(5)の範囲内に設定することにより、歪曲収差補正の難易度の低減が可能になり、光学全系のサイズ増大を有効に回避できる。
条件式(5)のパラメータ:f/ALは、より好ましくは、条件式(5)に代えて条件式
(5A) 0.15 < f/AL < 0.40
を満足するのが良い。
条件式(6)は、第2レンズ群の最も物体側に配置される「負レンズと正レンズの接合レンズ」の合成焦点距離:f2Fの好適な範囲を規定している。
条件式(6)のパラメータ:|f/f2F|を、条件式(6)の範囲内に設定することにより、上記「接合レンズ」の屈折力、射出瞳位置調整機能や、「第1レンズ群の負レンズとペアになって発揮される球面収差補正能力や色収差補正能力」を良好にバランスさせることが可能になる。
Conditional expression (5) defines a preferable range of the optical total length: AL with respect to the focal length: f of the entire system. By setting the parameter of conditional expression (5): f/AL within the range of conditional expression (5), it becomes possible to reduce the difficulty level of distortion aberration correction, and effectively avoid the increase in size of the entire optical system. ..
Parameter of conditional expression (5): f/AL is more preferably conditional expression (5A) instead of conditional expression (5) 0.15 <f/AL <0.40
Is good to satisfy.
Conditional expression (6) defines a preferable range of the combined focal length: f2F of the “composite lens of the negative lens and the positive lens” arranged on the most object side of the second lens group.
By setting the parameter of conditional expression (6): |f/f2F| within the range of conditional expression (6), the refractive power of the above-mentioned “junction lens”, the exit pupil position adjusting function, and the “first lens group” can be set. It becomes possible to satisfactorily balance the spherical aberration correction capability and the chromatic aberration correction capability exhibited by pairing with the negative lens.

条件式(6)のパラメータ:|f/f2F|は、より好ましくは、条件式(6)に代えて、以下の条件式
(6A) 0.000 < |f/f2F| < 0.400
を満足するのが良い。
さらに、第1レンズ群内の第3レンズは「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ」とすることが好ましい。第3レンズは、第1レンズ群内で「主に球面収差補正の機能」が強く、この第3レンズを、物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、製造誤差感度の上昇を抑制しつつ、収差補正能力を向上させることが可能となる。
この発明の撮像光学系は、前述の如く、第2レンズ群の最も物体側の面(負レンズと正レンズの接合レンズの負レンズの物体側の面)は「物体側に凹形状」である。第2レンズ群の最も物体側の面を物体側に凹形状にすることにより、第1レンズ群内の、正メニスカス形状の第1レンズ、負メニスカス形状の第3レンズの各第2面に向かい合う凹面を形成し、広角化に伴って増大しやすく、屈折力バランスの偏ったレトロフォーカスタイプでさらに悪化しやすい歪曲収差のバランスを取り、歪曲収差補正の難易度を下げることを容易としている
The parameter of conditional expression (6): |f/f2F| is more preferably the following conditional expression (6A) 0.000 <|f/f2F| <0.400 instead of conditional expression (6).
Is good to satisfy.
Furthermore, it is preferable that the third lens in the first lens group be a “negative meniscus lens having a convex surface facing the object side”. The third lens has a strong "mainly spherical aberration correction function" in the first lens group, and by making this third lens a meniscus shape with a convex surface facing the object side, increase in manufacturing error sensitivity is suppressed. At the same time, the aberration correction capability can be improved.
The imaging optical system of the present invention, as described above, the most object-side surface of the second lens group (the object-side surface of the negative lens of the cemented lens of a negative lens and a positive lens) is a "concave on the object side" .. By making the most object-side surface of the second lens group concave to the object side, the second lens group faces the respective second surfaces of the positive meniscus first lens and the negative meniscus third lens in the first lens group. concave to form, it tends to increase with the wide angle, balancing the worse easy distortion in biased retrofocus power balance, and facilitate lowering the difficulty level of distortion correction.

また、第2レンズ群は、全体として正の第2Fレンズ群と、全体として正の第2Rレンズ群とで構成し、第2Fレンズ群が「少なくとも1枚の負レンズと1枚の正レンズ」を含み、第2Rレンズ群が「少なくとも1枚の正レンズ」を含む構成とするのが好ましい。
このように、第2Fレンズ群が「負レンズと正レンズを少なくとも1枚ずつ有する」ことにより、これらのレンズが第1レンズ群中の「負の第3レンズと正の第4レンズ」とペアをなし、色収差補正能力の向上が可能となる。
また、第2Rレンズ群に「1枚以上の正レンズ」を含ませることにより「射出瞳位置を調整する機能」を付与でき、結像光線の像面への入射角度の抑制が容易になる。
環境変動や経時変化耐性を向上させるためには、全レンズをガラス製の球面レンズで構成するのがよく、この発明の撮像光学系は、後述の具体的な数値実施例に示すように、全レンズをガラス製の球面レンズで構成することができる。
The second lens group is composed of a positive second F lens group as a whole and a positive second R lens group as a whole, and the second F lens group has “at least one negative lens and one positive lens”. It is preferable that the second R lens group includes “at least one positive lens”.
As described above, since the 2nd F lens group “has at least one negative lens and one positive lens”, these lenses are paired with the “negative third lens and positive fourth lens” in the first lens group. Therefore, it is possible to improve the chromatic aberration correction capability.
In addition, by including "one or more positive lenses" in the second R lens group, "a function of adjusting the exit pupil position" can be added, and it becomes easy to suppress the incident angle of the image forming light beam on the image plane.
In order to improve resistance to environmental changes and changes over time, it is preferable that all lenses are made of glass spherical lenses, and the image pickup optical system of the present invention has the following characteristics. The lens may be a spherical lens made of glass.

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光学系を構成でき、加工上も、残存内部応力が比較的小さい研磨加工を安価に選択可能な球面レンズとすることで、環境変動による光学特性変化をさらに抑制することができる。 By adopting a glass lens that has a smaller coefficient of thermal expansion than the optical resin material and a small change in optical characteristics due to environmental changes for all lenses, it is possible to configure an optical system with excellent resistance to environmental changes and aging. Also, by using a spherical lens that can be inexpensively selected for polishing with a relatively small residual internal stress, it is possible to further suppress changes in optical characteristics due to environmental changes.

さらに、第1レンズ群内の第2レンズおよび第3レンズは「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ」であることが好ましい。これらの第2、第3レンズを「物体側に凸面を向けたメニスカス形状」とすることにより、大口径化に伴って増大する球面収差をより良好に補正可能となる。
第1レンズ群の最も像側の面は「像側に凹形状」であることが好ましい。
第1レンズ群の最像側の面と第2レンズ群の最物体側の面とで形成される空気レンズを「両凸形状」として「開口絞りを挟んで向かい合う凹面」を形成することにより、広角化に伴って増大しやすく、屈折力バランスの偏ったレトロフォーカスタイプでさらに悪化しやすい歪曲収差のバランスを取り、歪曲収差補正の難易度を下げることが可能となる。
Furthermore, it is preferable that the second lens and the third lens in the first lens group are “negative meniscus lenses having a convex surface facing the object side”. By making these second and third lenses “meniscus shape with the convex surface facing the object side”, it becomes possible to better correct spherical aberration that increases with an increase in aperture.
The most image side surface of the first lens group is preferably “concave to the image side”.
By making the air lens formed by the most image side surface of the first lens group and the most object side surface of the second lens group "biconvex shape" and forming "concave surfaces facing each other across the aperture stop", It becomes possible to balance the distortion aberration, which tends to increase with the widening of the angle, and the retrofocus type in which the refractive power balance is biased, which is more likely to deteriorate, and to reduce the difficulty level of the distortion aberration correction.

上記第2Rレンズ群は、射出瞳距離の確保が主な機能である。撮像光学系全系を小型化するには、なるべく簡便な構成であることが必要で、正レンズ2枚程度以下であることが望ましい。 The main function of the second R lens group is to secure the exit pupil distance. In order to reduce the size of the entire image pickup optical system, it is necessary to have a configuration that is as simple as possible, and it is desirable that the number of positive lenses is approximately two or less.

第2レンズ群の最も物体側に位置する接合レンズを構成する負レンズと正レンズは、以下の条件式を満足する材料で構成されることが好ましい。 It is preferable that the negative lens and the positive lens forming the cemented lens located closest to the object in the second lens group are made of materials that satisfy the following conditional expressions.

1.75 < N21 < 2.20 , 15 < ν21 < 35
1.65 < N22 < 2.20 , 35 < ν22 < 55
「N21」は接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率、「ν21」は、前記負レンズの材料のアッベ数、「N22」は接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率、「ν22」は前記正レンズのアッベ数を表す。このような硝種を選択することによって、ペッツバール和のバランスをとりながら、色収差を良好に補正することが容易に可能となる。
1.75 <N21 <2.20, 15 <ν21 <35
1.65 <N22 <2.20, 35 <ν22 <55
"N21" is the refractive index of the material of the negative lens that constitutes the cemented lens, "ν21" is the Abbe number of the material of the negative lens, "N22" is the refractive index of the material of the positive lens that constitutes the cemented lens, and "ν22" Represents the Abbe number of the positive lens. By selecting such a glass type, it becomes possible to easily correct chromatic aberration favorably while balancing the Petzval sum.

第1レンズ群内の第4レンズは、以下の条件式を満足する材料で構成することが好ましい。
1.75 < N14 < 2.20
「N14」は第4レンズの材料の屈折率を表す。このような硝種を選択することによって、第4レンズを正メニスカスレンズとして構成することが容易となり、主に、球面収差と歪曲収差を良好に補正することが容易となる。
The fourth lens in the first lens group is preferably made of a material that satisfies the following conditional expression.
1.75 <N14 <2.20
“N14” represents the refractive index of the material of the fourth lens. By selecting such a glass type, it becomes easy to configure the fourth lens as a positive meniscus lens, and mainly it becomes easy to favorably correct spherical aberration and distortion.

図1ないし図5に、撮像光学系の実施の形態を5例示す。
これら5例の実施の形態は、この順序で、後述する数値実施例1ないし5に対応する。
なお、図4に示す撮像光学系は「参考例」であり、対応する数値実施例4も参考例であるが、混同の恐れはないと思われるので、この明細書においては実施の形態および数値実施例4として記載する。
図1ないし図5において、図の左方が「物体側」、右方が「像側」である。
繁雑を避けるため、図1ないし図5において、符号を共通化する。
これらの図において、符号1Gは「第1レンズ群」、符号2Gは「第2レンズ群」、符号Sは「開口絞り」をそれぞれ示す。また、符号Imは「像面」を示す。
図1ないし図5に示す実施の形態の各撮像光学系は「結像させた像を撮像素子で撮像」する場合を想定され、図1ないし図5において「撮像素子のカバーガラスと、赤外線カットフィルタ等の各種フィルタ」を、これらに等価な1枚の透明平板Fとして示している。透明平板Fは「平行平板状」で、撮像素子の受光面は像面Imに合致している。
1 to 5 show five embodiments of the image pickup optical system.
The embodiments of these five examples correspond to Numerical Examples 1 to 5 described later in this order.
The imaging optical system shown in FIG. 4 is a “reference example”, and the corresponding Numerical Example 4 is also a reference example. However, since it is considered that there is no fear of confusion, the embodiments and numerical values in this specification will be described. Described as Example 4.
1 to 5, the left side of the figures is the "object side" and the right side is the "image side".
In order to avoid complexity, common reference numerals are used in FIGS. 1 to 5.
In these figures, reference numeral 1G indicates a "first lens group", reference numeral 2G indicates a "second lens group", and reference numeral S indicates an "aperture stop". The symbol Im indicates the "image plane".
Each of the imaging optical systems of the embodiments shown in FIGS. 1 to 5 is supposed to “capture an image formed by an imaging device”, and in FIGS. 1 to 5, “cover glass of imaging device and infrared cutoff” is used. "Various filters such as filters" are shown as one transparent flat plate F equivalent to these. The transparent flat plate F has a “parallel flat plate shape”, and the light receiving surface of the image pickup element matches the image plane Im.

図1ないし図5において、符号2FGは「第2Fレンズ群」、符号2RGは「第2Rレンズ群」を示している。
また、図1ないし図5において、符号L1ないしL8はレンズを示す。以下、これらレンズL1ないしL8を、物体側から順に、第1レンズL1ないし第8レンズL8と呼ぶ。
1 to 5, reference numeral 2FG indicates a "second F lens group", and reference numeral 2RG indicates a "second R lens group".
Further, in FIGS. 1 to 5, reference numerals L1 to L8 denote lenses. Hereinafter, these lenses L1 to L8 are referred to as the first lens L1 to the eighth lens L8 in order from the object side.

これらの図に示す如く、第1レンズ群1Gは、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4で構成されている。
第1レンズL1は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、第2レンズL2、第3レンズL3は共に負レンズ、第4レンズL4は正レンズである。
第2レンズL2、第3レンズL3は、ともに「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ」である。また、第1レンズ群1Gの「最も像側の面」である第4レンズL4の像側面は「像側に凹形状」である。
As shown in these figures, the first lens group 1G includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens L4.
The first lens L1 is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, the second lens L2 and the third lens L3 are all negative lenses, and the fourth lens L4 is a positive lens.
The second lens L2 and the third lens L3 are both “negative meniscus lenses having a convex surface facing the object side”. In addition, the image side surface of the fourth lens L4, which is the “most image-side surface” of the first lens group 1G, is “concave on the image side”.

第2レンズ群2Gは、図1および図2に示す実施の形態においては、第5レンズL5ないし第7レンズL7の3枚で構成され、図3ないし図5に示す実施の形態においては、第5レンズL5ないし第8レンズL8の4枚で構成されている。 The second lens group 2G is composed of three lenses, that is, the fifth lens L5 to the seventh lens L7 in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and in the embodiment shown in FIGS. It is composed of four lenses, that is, a fifth lens L5 to an eighth lens L8.

第2Fレンズ群2FGは、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズL5と、正レンズである第6レンズL6の接合レンズで、正のパワーを持つ。
第2Rレンズ群2RGは、図1および図2の実施の形態では、正レンズであるレンズL7のみで構成され、図3ないし図5の実施の形態では、共に正レンズであるレンズL7とレンズL8の2枚で構成されている。
何れの実施の形態においても、第2レンズ群2Gは、全体として正の第2Fレンズ群2FGと、全体として正の第2Rレンズ群2RGとで構成され、第2Fレンズ群2FGは「少なくとも1枚の負レンズ(レンズL5)と1枚の正レンズ(レンズL6)」を含み、第2Rレンズ群2RGは「少なくとも1枚の正レンズ(レンズL7、レンズL8)」を含む。
The second F lens group 2FG is a cemented lens of a fifth lens L5, which is a negative lens having a concave surface facing the object side, and a sixth lens L6, which is a positive lens, and has a positive power.
The second R lens group 2RG is composed only of the lens L7 which is a positive lens in the embodiments of FIGS. 1 and 2, and in the embodiments of FIGS. 3 to 5, both the lenses L7 and L8 which are positive lenses. It is composed of two sheets.
In any of the embodiments, the second lens group 2G includes a positive 2F lens group 2FG as a whole and a positive 2R lens group 2RG as a whole, and the 2F lens group 2FG includes “at least one lens. Negative lens (lens L5) and one positive lens (lens L6)", and the second R lens group 2RG includes "at least one positive lens (lens L7, lens L8)".

具体的な実施例の記載に先立ち、この発明の撮像光学系を用いる「撮像装置」と「複眼撮像装置」を説明する。
図11に示す撮像装置のシステム構成は、図12に示すように「撮像光学系」としての撮影レンズ1と「撮像素子」である受光素子13を有し、撮影レンズ1によって形成される撮像対象の像を受光素子13によって撮像するように構成されている。
受光素子13からの出力は、中央演算装置11の制御を受ける信号処理装置14により処理されてデジタル情報に変換される。
デジタル情報に変換された画像は、液晶モニタ7に表示され、半導体メモリ15に記憶され、あるいは通信カード等16により外部への通信に供される。「撮像装置」のより簡素な構成としては「通信機能を除いた部分」で構成したものを挙げることができる。
撮影レンズ1としては、請求項1ないし7の何れか1項に記載の撮像光学系、具体的には後述する数値実施例1ないし3、5の「結像レンズ」の何れかを用いることができる。
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。
図11(A)は、撮像装置の前面部を示しており、図示の状態(携帯時)では、撮像光学系である撮影レンズ1は「沈胴状態」にあり、電源スイッチ6(図11(B))の操作により電源が入ると筐体5から鏡胴が繰り出される。繰り出された撮影レンズ1は「無限遠に合焦」している。
Prior to describing specific examples, an “imaging device” and a “compound eye imaging device” using the imaging optical system of the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, the system configuration of the image pickup apparatus shown in FIG. 11 includes a taking lens 1 as an “imaging optical system” and a light receiving element 13 as an “imaging element”, and an imaging target formed by the taking lens 1 Is configured to be picked up by the light receiving element 13.
The output from the light receiving element 13 is processed by the signal processing device 14 under the control of the central processing unit 11 and converted into digital information.
The image converted into digital information is displayed on the liquid crystal monitor 7, stored in the semiconductor memory 15, or provided to the outside by the communication card 16 or the like. As a simpler configuration of the “imaging device”, there may be mentioned one configured by “a portion excluding the communication function”.
As the taking lens 1, it is possible to use the image pickup optical system according to any one of claims 1 to 7 , specifically, any one of the “imaging lenses” of Numerical Examples 1 to 3 and 5 described later. it can.
The “image being taken” can be displayed on the liquid crystal monitor 7, or the image recorded in the semiconductor memory 15 can be displayed.
FIG. 11A shows the front part of the image pickup apparatus. In the illustrated state (when carried), the taking lens 1 which is the image pickup optical system is in the “collapsed state”, and the power switch 6 (see FIG. When the power is turned on by the operation of )), the lens barrel is extended from the housing 5. The photographic lens 1 that is extended is "in focus at infinity".

撮像装置を撮像対象に向けて、図11(A)に示すシャッタボタン4を「半押し」にすると撮影対象へのフォーカシングがなされ、シャッタボタン4をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上記の処理がなされる。
半導体メモリ15に記録した画像を液晶モニタ7に表示したり、通信カード16等を用いて外部へ送信したりする際は、操作ボタン8の操作により行う。半導体メモリ15および通信カード16等は、それぞれ専用または汎用のスロット9に挿入して使用される。
図11(A)のように、撮影レンズ1が「沈胴状態」にあるとき、撮影光学系1の各レンズ群1G、2Gは、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、第2レンズ群2Gが、光軸上から退避して「第1レンズ群1Gと並列に収納される」如き機構とすれば、撮像装置のさらなる薄型化を実現できる。
数値実施例1ないし5の結像レンズでは、第1レンズ群1Gの方が第2レンズ群2Gよりも「群厚」が大きいので、第1レンズ群G1を光軸から退避させるほうが「沈胴状態の薄型化」に、より大きく資することができる。
When the shutter button 4 shown in FIG. 11A is "half-pressed" with the image pickup device facing the image pickup target, focusing is performed on the image pickup target, and when the shutter button 4 is further pushed, image pickup is performed, and then the above processing is performed. Is done.
When an image recorded in the semiconductor memory 15 is displayed on the liquid crystal monitor 7 or transmitted to the outside using the communication card 16 or the like, the operation button 8 is operated. The semiconductor memory 15 and the communication card 16 are used by inserting them into the dedicated or general-purpose slot 9.
As shown in FIG. 11A, when the taking lens 1 is in the “collapsed state”, the lens groups 1G and 2G of the taking optical system 1 do not necessarily have to be aligned on the optical axis. For example, if the second lens group 2G is retracted from the optical axis and is configured to be “stored in parallel with the first lens group 1G”, the imaging device can be made even thinner.
In the image forming lenses of Numerical Examples 1 to 5, the first lens group 1G has a larger "group thickness" than the second lens group 2G, and thus it is better to retract the first lens group G1 from the optical axis. It is possible to greatly contribute to "thinning".

次に、図13を参照して「複眼撮像装置」の実施の形態の1例を説明する。
この複眼撮像装置は「車載用のステレオカメラ」であって、図13(a)に示すように、車両100に搭載されて「機器制御システム」を構成する。
機器制御システムは、撮像ユニット102、解析ユニット103、制御ユニット104及び表示部105を有する。
撮像ユニット102は、車両100のフロントガラス106のルームミラー付近に設けられ、車両100の、例えば「進行方向等の画像」を撮像する。撮像ユニット102の撮像動作で得られる画像データを含む各種データは、解析ユニット103に供給される。
解析ユニット103は、撮像ユニット102から供給される各種データに基づき、車両100が走行中の路面、前方の車両、歩行者、障害物等の認識対象物を解析する。制御ユニット104は、解析ユニット103の解析結果に基づき、表示部105を介して車両100の運転者へ警告等を行う。
制御ユニット104はまた、解析結果に基づいて、各種車載機器の制御、車両100のハンドル制御又はブレーキ制御等の走行支援を行うことができる。
Next, an example of an embodiment of the “compound eye imaging device” will be described with reference to FIG.
This compound-eye image pickup device is a “vehicle-mounted stereo camera”, and as shown in FIG. 13A, is mounted on the vehicle 100 to form a “device control system”.
The device control system has an imaging unit 102, an analysis unit 103, a control unit 104, and a display unit 105.
The image pickup unit 102 is provided in the vicinity of the rearview mirror of the windshield 106 of the vehicle 100, and picks up, for example, an “image of the traveling direction or the like” of the vehicle 100. Various data including image data obtained by the imaging operation of the imaging unit 102 is supplied to the analysis unit 103.
The analysis unit 103 analyzes a recognition target object such as a road surface on which the vehicle 100 is traveling, a vehicle ahead, a pedestrian, an obstacle, or the like, based on various data supplied from the imaging unit 102. The control unit 104 issues a warning or the like to the driver of the vehicle 100 via the display unit 105 based on the analysis result of the analysis unit 103.
The control unit 104 can also perform traveling support such as control of various in-vehicle devices, steering control of the vehicle 100, or brake control based on the analysis result.

図13(b)は、撮像ユニット102及び解析ユニット103の概略的ブロック図である。この図に示すように、撮像ユニット102は、2つの撮像部110A、110Bを備えた「ステレオカメラ」となっている。2つの撮像部110A、110Bは同じ構成を有している。
具体的には、撮像部110Aは、撮像光学系111A、2次元の受光部を持つ撮像素子112Aとこれを駆動するコントローラ113Aを有している。同様に、撮像部110Bは、撮像光学系111B、2次元の受光部を持つ撮像素子112Bとこれを駆動するコントローラ113Bを有している。
撮像光学系111A、111Bとしては、請求項1ないし請求項7の何れかに記載の撮
像光学系、具体的には、後述する数値実施例1ないし3、5の何れかの撮像光学系を用いることができる。
解析ユニット103は、物体認識装置の一例であり、FPGA(Field-Programmable GateArray)114、RAM(Random Access Memory)115、及び、ROM(Read Only Memory)116、CPU117を有し、さらに、シリアルIF118、データIF119を有している。
FIG. 13B is a schematic block diagram of the imaging unit 102 and the analysis unit 103. As shown in this figure, the imaging unit 102 is a “stereo camera” including two imaging units 110A and 110B. The two imaging units 110A and 110B have the same configuration.
Specifically, the image pickup section 110A has an image pickup optical system 111A, an image pickup element 112A having a two-dimensional light receiving section, and a controller 113A for driving the image pickup element 112A. Similarly, the image pickup section 110B has an image pickup optical system 111B, an image pickup element 112B having a two-dimensional light receiving section, and a controller 113B for driving the image pickup element 112B.
As the image pickup optical systems 111A and 111B, the image pickup optical system according to any one of claims 1 to 7 , specifically, the image pickup optical system according to any one of Numerical Examples 1 to 3 and 5 described later is used. be able to.
The analysis unit 103 is an example of an object recognition device, has an FPGA (Field-Programmable Gate Array) 114, a RAM (Random Access Memory) 115, a ROM (Read Only Memory) 116, a CPU 117, and further has a serial IF 118, It has a data IF 119.

FPGA114〜データIF119は、解析ユニット103のデータバスライン210を介して相互に接続されている。
また、撮像ユニット102及び解析ユニット103は、データバスライン210及びシリアルバスライン200を介して相互に接続されている。
RAM115には、撮像ユニット102から供給される輝度画像データに基づいて生成された視差画像データ等が記憶される。ROM116には「オペレーションシステム及び視差画像生成プログラムを含む物体検出プログラム等の各種プログラム」が記憶されている。
また、FPGA114は、物体検出プログラムに含まれる「視差画像生成プログラム」に従って動作する。FPGA114は、各撮像部110A、110Bでそれぞれ撮像された撮像画像のうち、一方を基準画像とすると共に他方を比較画像とする。
そして、FPGA114は、撮像領域内の同一地点に対応する基準画像上の対応画像部分と比較画像上の対応画像部分との位置ズレ量を、対応画像部分の視差値(視差画像データ)として算出する。
The FPGA 114 to the data IF 119 are connected to each other via the data bus line 210 of the analysis unit 103.
The imaging unit 102 and the analysis unit 103 are connected to each other via the data bus line 210 and the serial bus line 200.
The RAM 115 stores parallax image data and the like generated based on the luminance image data supplied from the imaging unit 102. The ROM 116 stores “various programs such as an object detection program including an operation system and a parallax image generation program”.
Further, the FPGA 114 operates according to the "parallax image generation program" included in the object detection program. The FPGA 114 sets one of the picked-up images picked up by the image pickup units 110A and 110B as a reference image and the other as a comparison image.
Then, the FPGA 114 calculates the amount of positional deviation between the corresponding image portion on the reference image and the corresponding image portion on the comparison image corresponding to the same point in the imaging area as the parallax value (parallax image data) of the corresponding image portion. ..

CPU117は、ROM116に記憶されているオペレーションシステムに基づいて動作し、撮像部110A、110Bの「全体的な撮像制御」を行う。CPU117はまた、ROM116から物体検出プログラムをロードし、RAM115に書き込まれた視差画像データを用いて各種処理を実行する。
具体的には、CPU117は、物体検出プログラムに基づいて、車両100に設けられた各センサから、データIF119を介して取得した、車速、加速度、操舵角、ヨーレート等のCAN(Controller Area Network)情報を参照し、路面、ガードレール、車両、人間等の認識対象物の認識処理、視差計算、認識対象物との間の距離の計算等を行う。
The CPU 117 operates based on the operation system stored in the ROM 116, and performs “overall imaging control” of the imaging units 110A and 110B. The CPU 117 also loads the object detection program from the ROM 116 and executes various processes using the parallax image data written in the RAM 115.
Specifically, the CPU 117 acquires CAN (Controller Area Network) information such as vehicle speed, acceleration, steering angle, yaw rate, etc., obtained from each sensor provided in the vehicle 100 via the data IF 119, based on the object detection program. With reference to, a recognition process of a recognition target object such as a road surface, a guardrail, a vehicle, a human being, parallax calculation, calculation of a distance to the recognition target object, and the like are performed.

CPU117は、処理結果を、シリアルIF118又はデータIF119を介して、図13(A)の制御ユニット104に供給する。制御ユニット104は、制御装置の一例であり、処理結果となるデータに基づいて、例えばブレーキ制御、車速制御、ハンドル制御等を行う。また、制御ユニット104は、処理結果となるデータに基づいて、表示部105に警告表示等を行う。これにより、車両100の運転者の運転支援を行うことができる。 The CPU 117 supplies the processing result to the control unit 104 in FIG. 13A via the serial IF 118 or the data IF 119. The control unit 104 is an example of a control device and performs, for example, brake control, vehicle speed control, steering wheel control, and the like based on the data that is the processing result. The control unit 104 also displays a warning on the display unit 105 based on the data that is the processing result. As a result, driving assistance for the driver of the vehicle 100 can be provided.

「数値実施例」
以下、この発明の撮像光学系の具体的な数値実施例を5例挙げる。
数値実施例における記号の意味は以下の通りである。
"Numerical example"
Five specific numerical examples of the image pickup optical system of the present invention will be given below.
The meanings of the symbols in the numerical examples are as follows.

f :全系の焦点距離
Fno:Fナンバ
ω :半画角(単位: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
BF :バックフォーカス
数値実施例中に記載している硝種は「株式会社オハラの光学硝種名」である。
「面番号」は、物体側から数えた面(開口絞りの面を含む)の番号である。
また、図1等において、透明平板Fとして示したものは、各数値実施例中に「各種フィルタなど」として記載されている。
f: focal length of the entire system
Fno: F number
ω: Half angle of view (unit: degree)
Y': Maximum image height
R: radius of curvature
D: Face spacing
Nd: Refractive index at d-line
νd: Abbe number
BF: Back focus
The glass type described in the numerical examples is "Ohara's optical glass type name".
"Surface number" is the number of the surface (including the surface of the aperture stop) counted from the object side.
Further, in FIG. 1 etc., what is shown as the transparent flat plate F is described as “various filters etc.” in each numerical example.

また「長さの次元を持つ量」については、特に断らない限り単位は「mm」である。 The unit of the "quantity having the dimension of length" is "mm" unless otherwise specified.

「数値実施例1」
数値実施例1は、図1に示した撮像光学系に対応するものである。
f=5.40、 Fno=1.91、 ω=29.43
面番号 R D Nd νd 硝種
1 10.34900 1.74 1.77250 49.60 S-LAH66(OHARA)
2 42.56200 0.11
3 8.80000 0.81 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 3.58200 0.97
5 12.00000 0.80 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 2.74500 0.89
7 4.46000 2.35 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
8 12.68100 0.49
9 (開口絞り) 0.33
10 -8.11900 0.90 1.84666 23.78 S-TIH53(OHARA)
11 4.04600 2.46 1.69350 53.20 S-LAL13(OHARA)
12 -4.73400 0.15
13 12.41500 1.64 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -12.41500 5.35
18 ∞ 0.4 1.51633 64.14 各種フィルタなど
19 ∞ BF 。
"Numerical Example 1"
Numerical Example 1 corresponds to the imaging optical system shown in FIG.
f=5.40, Fno=1.91, ω=29.43
Surface number RD Nd νd Glass type
1 10.34900 1.74 1.77250 49.60 S-LAH66(OHARA)
2 42.56200 0.11
3 8.80000 0.81 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 3.58 200 0.97
5 12.00000 0.80 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 2.74500 0.89
7 4.46000 2.35 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
8 12.68100 0.49
9 (aperture stop) 0.33
10 -8.11900 0.90 1.84666 23.78 S-TIH53(OHARA)
11 4.04600 2.46 1.69350 53.20 S-LAL13(OHARA)
12 -4.73400 0.15
13 12.41500 1.64 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -12.41500 5.35
18 ∞ 0.4 1.51633 64.14 Various filters, etc.
19 ∞ BF.

「条件式のパラメータの値」
各条件式のパラメータの値は、以下の通りである。
(1) 6.07
(2) 6.59
(4) 0.06
(5) 0.28
(6) 0.213 。
「数値実施例2」
数値実施例2は、図2に示した撮像光学系に対応するものである。
f=5.41、 Fno=1.91、 ω=29.37
面番号 R D Nd νd 硝種
1 11.16100 1.66 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
2 45.52700 0.12
3 8.30000 0.70 1.51633 4.14 S-BSL7(OHARA)
4 3.50000 1.11
5 19.43600 0.72 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 2.91300 0.45
7 4.44800 2.16 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
8 16.00000 0.45
9 (開口絞り) 0.73
10 -7.13100 1.20 1.85478 24.80 S-NBH56(OHARA)
11 4.75600 2.42 1.71300 53.87 S-LAL8(OHARA)
12 -4.75600 0.15
13 12.67300 1.64 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -12.67300 5.40
18 ∞ 0.4 1.51633 64.14 各種フィルタなど
19 ∞ BF 。
"Parameter value of conditional expression"
The parameter values of each conditional expression are as follows.
(1) 6.07
(2) 6.5 9
(4) 0.06
(5) 0.28
(6) 0.213.
"Numerical Example 2"
Numerical Example 2 corresponds to the imaging optical system shown in FIG.
f=5.41, Fno=1.91, ω=29.37
Surface number RD Nd νd Glass type
1 11.16100 1.66 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
2 45.52700 0.12
3 8.30000 0.70 1.51633 4.14 S-BSL7(OHARA)
4 3.50000 1.11
5 19.43600 0.72 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 2.91300 0.45
7 4.44800 2.16 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
8 16.00000 0.45
9 (aperture stop) 0.73
10 -7.13100 1.20 1.85478 24.80 S-NBH56(OHARA)
11 4.75600 2.42 1.71300 53.87 S-LAL8(OHARA)
12 -4.75600 0.15
13 12.67300 1.64 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -12.67 300 5.40
18 ∞ 0.4 1.51633 64.14 Various filters, etc.
19 ∞ BF.

「条件式のパラメータの値」
各条件式のパラメータの値は、以下の通りである。
(1) 12.01
(2) 4.58
(4) 0.06
(5) 0.28
(6) 0.221 。
"Parameter value of conditional expression"
The parameter values of each conditional expression are as follows.
(1) 12.01
(2) 4.5 8
(4) 0.06
(5) 0.28
(6) 0.221.

「数値実施例3」
数値実施例3は、図3に示した撮像光学系に対応するものである。
f=5.40、 Fno=1.90、 ω=29.35
面番号 R D Nd νd 硝種
1 9.01700 1.57 1.77250 49.60 S-LAH66(OHARA)
2 44.64000 0.23
3 12.96700 0.70 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 2.82700 0.95
5 11.26100 0.70 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 3.28800 0.46
7 4.47600 2.82 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
8 15.47000 0.26
9 (開口絞り) 0.35
10 -7.74000 0.70 1.84666 23.78 S-TIH53(OHARA)
11 4.51600 2.57 1.73400 51.47 S-LAL59(OHARA)
12 -5.12100 0.15
13 26.08400 1.35 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -11.74700 0.10
15 29.88700 1.05 1.61800 63.33 S-PHM52(OHARA)
16 -53.09300 5.00
17 ∞ 0.4 1.51633 64.14 各種フィルタなど
18 ∞ BF 。
"Numerical Example 3"
Numerical Example 3 corresponds to the imaging optical system shown in FIG.
f=5.40, Fno=1.90, ω=29.35
Surface number RD Nd νd Glass type
1 9.01700 1.57 1.77250 49.60 S-LAH66(OHARA)
2 44.64000 0.23
3 12.96700 0.70 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 2.82700 0.95
5 11.26100 0.70 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 3.28800 0.46
7 4.47600 2.82 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
8 15.47000 0.26
9 (aperture stop) 0.35
10 -7.74000 0.70 1.84666 23.78 S-TIH53(OHARA)
11 4.51600 2.57 1.73400 51.47 S-LAL59(OHARA)
12 -5.12 100 0.15
13 26.08400 1.35 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -11.74 700 0.10
15 29.88700 1.05 1.61800 63.33 S-PHM52(OHARA)
16 -53.09300 5.00
17 ∞ 0.4 1.51633 64.14 Various filters, etc.
18 ∞ BF.

「条件式のパラメータの値」
各条件式のパラメータの値は、以下の通りである。
(1) 11.75
(2) 8.86
(4) 0.09
(5) 0.28
(6) 0.225 。
"Parameter value of conditional expression"
The parameter values of each conditional expression are as follows.
(1) 11.75
(2) 8.8 6
(4) 0.09
(5) 0.28
(6) 0.225.

「数値実施例4」
数値実施例4は、図4に示した撮像光学系に対応するものである。前述の如く、この実施例は「参考例」である。
f=5.40、 Fno=1.91、 ω=29.34
面番号 R D Nd νd 硝種
1 9.42800 1.46 1.83481 42.72 S-LAH55V(OHARA)
2 98.67700 0.15
3 29.06600 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 2.59600 0.90
5 11.07300 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 3.96900 0.24
7 4.14100 1.63 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
8 176.63500 0.21
9 (開口絞り) 0.73
10 -6.23100 0.82 1.84666 23.78 S-TIH53(OHARA)
11 5.31700 1.84 1.60300 65.44 S-PHM53(OHARA)
12 -4.10900 0.15
13 46.21900 1.28 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
14 -9.77300 0.10
13 10.18300 0.99 1.80400 46.58 S-LAH65V(OHARA)
14 17.10600 4.40
15 ∞ 0.4 1.51633 64.14 各種フィルタなど
16 ∞ BF 。
"Numerical Example 4"
Numerical Example 4 corresponds to the image pickup optical system shown in FIG. As described above, this example is a "reference example".
f=5.40, Fno=1.91, ω=29.34
Surface number RD Nd νd Glass type
1 9.42800 1.46 1.83481 42.72 S-LAH55V(OHARA)
2 98.67700 0.15
3 29.06600 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 2.59600 0.90
5 11.07300 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 3.96900 0.24
7 4.14100 1.63 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
8 176.63500 0.21
9 (aperture stop) 0.73
10 -6.23100 0.82 1.84666 23.78 S-TIH53(OHARA)
11 5.31700 1.84 1.60300 65.44 S-PHM53(OHARA)
12 -4.10900 0.15
13 46.21900 1.28 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
14 -9.77300 0.10
13 10.18300 0.99 1.80400 46.58 S-LAH65V(OHARA)
14 17.10600 4.40
15 ∞ 0.4 1.51633 64.14 Various filters, etc.
16 ∞ BF.

「条件式のパラメータの値」
各条件式のパラメータの値は、以下の通りである。
(1) 22.52
(2) 5.75
(4) 0.23
(5) 0.32
(6) 0.004 。
"Parameter value of conditional expression"
The parameter values of each conditional expression are as follows.
(1) 22.52
(2) 5.7 5
(4) 0.23
(5) 0.32
(6) 0.004.

「数値実施例5」
数値実施例5は、図5に示した撮像光学系に対応するものである。
f=5.40、 Fno=1.91、 ω=29.33
面番号 R D Nd νd 硝種
1 9.98100 1.49 1.77250 49.60 S-LAH66(OHARA)
2 63.48400 0.15
3 10.70800 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 2.48600 0.95
5 7.30900 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 3.67300 0.27
7 4.07700 1.80 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
8 8.97700 0.30
9 (開口絞り) 0.54
10 -6.03700 0.75 1.85478 24.80 S-NBH56(OHARA)
11 4.94700 1.81 1.73400 51.47 S-LAL59(OHARA)
12 -4.41700 0.15
13 22.61500 1.27 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -13.05900 0.10
15 -162.82400 1.15 1.61800 63.33 S-PHM52(OHARA)
16 -12.00600 4.95
17 ∞ 0.4 1.51633 64.14 各種フィルタなど
18 ∞ BF 。
"Numerical Example 5"
Numerical Example 5 corresponds to the imaging optical system shown in FIG.
f=5.40, Fno=1.91, ω=29.33
Surface number RD Nd νd Glass type
1 9.98100 1.49 1.77250 49.60 S-LAH66(OHARA)
2 63.48400 0.15
3 10.70800 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
4 2.48 600 0.95
5 7.30900 0.75 1.51633 64.14 S-BSL7(OHARA)
6 3.67 300 0.27
7 4.07700 1.80 1.85026 32.27 S-LAH71(OHARA)
8 8.97700 0.30
9 (aperture stop) 0.54
10 -6.03700 0.75 1.85478 24.80 S-NBH56(OHARA)
11 4.94700 1.81 1.73400 51.47 S-LAL59(OHARA)
12 -4.41700 0.15
13 22.61500 1.27 1.85150 40.78 S-LAH89(OHARA)
14 -13.05900 0.10
15 -162.82400 1.15 1.61800 63.33 S-PHM52(OHARA)
16 -12.00600 4.95
17 ∞ 0.4 1.51633 64.14 Various filters, etc.
18 ∞ BF.

「条件式のパラメータの値」
各条件式のパラメータの値は、以下の通りである。
(1) 20.02
(2) 6.43
(4) 0.10
(5) 0.30
(6) 0.196 。
"Parameter value of conditional expression"
The parameter values of each conditional expression are as follows.
(1) 20.02
(2) 6.4 3
(4) 0.10
(5) 0.30
(6) 0.196.

図6に、数値実施例1の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図を示す。
図7に、数値実施例2の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図を示す。
図8に、数値実施例3の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図を示す。
図9に、数値実施例4の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図を示す。
図10に、数値実施例5の撮像光学系の無限遠物体における収差曲線図を示す。
非点収差中の実線はサジタル、破線はメリディオナルを表す。「d」はd線、「g」はg線に対する収差曲線図である。
数値実施例1ないし5の撮像光学系とも、収差曲線図に示すように、低ディストーションでありながら、小型高性能で、画角:58度程度の広画角で、Fナンバ:2程度の大口径であり、7〜8枚程度の「研磨球面のみ」で構成され、良好な性能を有している。
FIG. 6 shows an aberration curve diagram of an object at infinity of the imaging optical system of Numerical Example 1.
FIG. 7 shows an aberration curve diagram of an object at infinity of the imaging optical system of Numerical Example 2.
FIG. 8 shows an aberration curve diagram of an object at infinity of the imaging optical system of Numerical Example 3.
FIG. 9 shows an aberration curve diagram of an object at infinity of the imaging optical system of Numerical Example 4.
FIG. 10 shows an aberration curve diagram of an object at infinity of the imaging optical system of Numerical Example 5.
In the astigmatism, the solid line represents sagittal and the broken line represents meridional. “D” is an aberration curve diagram for the d line and “g” is for the g line.
As shown in the aberration curve diagrams, all of the imaging optical systems of Numerical Examples 1 to 5 have a small distortion and a high performance, a wide angle of view of about 58 degrees, and a large F number of about 2. It is a caliber, and is composed of about 7 to 8 "only polished spherical surfaces" and has good performance.

上に、図13を参照して「撮像光学系を用いるステレオカメラ」の実施の形態を挙げたが、歪曲収差(ディストーション)は、ステレオカメラの測距精度を劣化させる大きな要因の1つである。従って、ステレオカメラに用いられる撮像光学系の歪曲収差は「光学的、もしくは電子的に補正されている」ことが好ましい。
電子的に補正する歪曲収差量は、ステレオカメラ基盤内の回路容量や計算能力に影響し、カメラサイズやコストに反映する。また、ステレオカメラを車載用に用いる場合、自車の走行車線の他に、対向車線や歩道等も画角内に確保することが必要とされている。
遠方の車両までの測距や、物体の識別・認識のためには、カメラ画質としてもある程度の高性能が必要となる。
Although the embodiment of the “stereo camera using the image pickup optical system” has been described above with reference to FIG. 13, the distortion aberration is one of the major factors that deteriorate the ranging accuracy of the stereo camera. .. Therefore, it is preferable that the distortion of the image pickup optical system used for the stereo camera be “optically or electronically corrected”.
The amount of distortion aberration that is electronically corrected affects the circuit capacity and calculation ability in the stereo camera board, and is reflected in the camera size and cost. Further, when the stereo camera is mounted on a vehicle, it is necessary to secure an oncoming lane, a sidewalk, etc. within the angle of view in addition to the traveling lane of the own vehicle.
In order to measure a distance to a distant vehicle and to identify and recognize an object, a certain degree of high performance is required as the image quality of the camera.

これらを考慮すると、電子的な補正を前提とした歪曲収差に許容される最大量は「±2%未満」程度が要請され、また、広角という面では全画角:58度程度が要請される。また、画質の面では、少なくとも「SXGAサイズの撮像素子」に対応した解像力を有するとともに、色収差が少なく、像高による色にじみ差異が生じにくいことが求められる。 Taking these into consideration, the maximum amount of distortion that is allowed for electronic correction is required to be “less than ±2%”, and in terms of wide angle, the total angle of view is about 58 degrees. .. Further, in terms of image quality, it is required to have a resolution corresponding to at least an “SXGA size image sensor”, have less chromatic aberration, and be less likely to cause a color difference due to image height.

さらに、薄暮時や黎明時などの低輝度シーンにおける認識向上のためF2程度以下の大口径であることが望ましい。 Further, in order to improve the recognition in a low-luminance scene such as during twilight or at dawn, it is desirable that the diameter is about F2 or less.

上に挙げた具体的な数値実施例1ないし5の撮像光学系は、歪曲収差は2%以下で、全画角:58度程度と広画角で、Fナンバ:2程度の大口径であり、ステレオカメラの撮像光学系に求められる要請を満たしている。 The image pickup optical systems of the specific numerical examples 1 to 5 listed above have a distortion of 2% or less, a wide angle of view of about 58 degrees in total angle of view, and a large aperture of about 2 in F number. Meets the requirements for the imaging optical system of a stereo camera.

上には、「複眼撮像装置」の1例として、この発明の撮像光学系を2個用いるステレオカメラ装置の実施の形態を説明したが、この発明の複眼撮像装置は「撮像光学系を3個以上用いる構成」とすることもできる。 Although the embodiment of the stereo camera device using two image pickup optical systems of the present invention has been described above as an example of the “compound eye image pickup device”, the compound eye image pickup device of the present invention has “three image pickup optical systems”. The above-mentioned configuration" can also be used.

以上のように、この発明によれば、新規な撮像光学系、撮像装置、複眼撮像装置を実現できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a novel imaging optical system, imaging device, and compound-eye imaging device.

[1]
物体側から像側へ向かって順に、負の第1レンズ群(1G)、開口絞り(S)、正の第2レンズ群(2G)を配してなり、前記第1レンズ群(1G)は物体側から像側へ向かって順に、第1レンズ(L1)、第2レンズ(L2)、第3レンズ(L3)、第4レンズ(L4)を配してなり、前記第1レンズ(L1)は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、前記第2レンズ(L2)は負レンズ、前記第3レンズ(L3)は負レンズ、前記第4レンズ(L4)は正レンズであり、前記第2レンズ群(2G)は物体側から像側へ向かって順に、負レンズ(L5)と正レンズ(L6)との接合レンズ、正レンズ(L7)を有し、且つ、最も物体側の面が物体側に凹形状であり、全系の焦点距離:f、前記第1レンズ群の前記第3レンズと前記第4レンズとの光軸上の空気間隔:L34L、前記第1レンズ群の前記第4レンズの像側面と前記第2レンズ群の前記接合レンズの物体側面との前記開口絞りを介した光軸上の空気間隔:SLが、条件式
(1) 5.00 < f/L34L < 50.00
(2) 2.00 < f/SL < 15.00
を満足する撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[1]
A negative first lens group (1G), an aperture stop (S), and a positive second lens group (2G) are arranged in this order from the object side to the image side, and the first lens group (1G) is A first lens (L1), a second lens (L2), a third lens (L3), and a fourth lens (L4) are arranged in this order from the object side to the image side. The first lens (L1) Is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, the second lens (L2) is a negative lens, the third lens (L3) is a negative lens, and the fourth lens (L4) is a positive lens. The lens group (2G) has, in order from the object side to the image side, a cemented lens of a negative lens (L5) and a positive lens (L6) and a positive lens (L7), and the surface closest to the object side is the object. Is concave on the side, the focal length of the entire system is f, the air distance between the third lens and the fourth lens of the first lens group on the optical axis is L34L, and the fourth lens of the first lens group is the fourth. An air gap on the optical axis through the aperture stop between the image side surface of the lens and the object side surface of the cemented lens of the second lens group: SL is a conditional expression.
(1) 5.00 <f/L34L <50.00
(2) 2.00 <f/SL <15.00
An imaging optical system that satisfies the conditions ( Numerical Examples 1 to 3 and 5).

[2]
[1]記載の撮像光学系であって、前記第1レンズ群(1G)内の第3レンズ(L3)が、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[2]
The imaging optical system according to [1], wherein the third lens (L3) in the first lens group (1G) is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side ( Numerical Example 1 ~ 3, 5).

[3]
[1]または[2]記載の撮像光学系であって、全系の焦点距離:f、前記第1レンズ群の焦点距離:f1が、条件式
(4) 0.01 < |f/f1| < 0.50
を満足する撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[3]
The imaging optical system according to [1] or [2] , wherein the focal length of the entire system is f, and the focal length of the first lens group is f1, the conditional expression (4) 0.01 <|f/f1| <0.50
An imaging optical system that satisfies the conditions ( Numerical Examples 1 to 5 ).

[4]
[1]ないし[3]の何れか1に記載の撮像光学系であって、全系の焦点距離:f、無限遠合焦状態における前記第1レンズの物体側面から像面までの光軸上の距離:ALが条件式
(5) 0.10 < f/AL < 0.50
を満足する撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[4]
The imaging optical system according to any one of [1] to [3] , wherein the focal length of the entire system is f and the optical axis from the object side surface of the first lens to the image surface in the infinity in-focus state Distance: AL is conditional expression (5) 0.10 <f/AL <0.50
An imaging optical system that satisfies the conditions ( Numerical Examples 1 to 3 and 5).

[5]
[1]ないし[4]の何れか1に記載の撮像光学系であって、前記第2レンズ群(2G)は、全体として正の第2Fレンズ群(2FG)と、全体として正の第2Rレンズ群(2RG
)とからなり、前記第2Fレンズ群(2FG)は、少なくとも1枚の負レンズ(L5)と1枚の正レンズ(L6)を含み、前記第2Rレンズ群(2RG)は、少なくとも1枚の正レンズ(L7、L8)を含む撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[5]
The imaging optical system according to any one of [1] to [4] , wherein the second lens group (2G) is a positive second F lens group (2FG) as a whole, and a positive second 2R lens as a whole. Lens group (2RG
), the second F lens group (2FG) includes at least one negative lens (L5) and one positive lens (L6), and the second R lens group (2RG) includes at least one negative lens (L5). An imaging optical system ( Numerical Examples 1 to 5 ) including a positive lens (L7, L8).

[6]
[1]ないし[5]の何れか1に記載の撮像光学系であって、全系の焦点距離:f、前記第2レンズ群(2G)の最も物体側の負レンズ(L5)と正レンズ(L6)との接合レンズの合成焦点:f2Fが、条件式
(6) 0.000 < |f/f2F| < 0.500
を満足する撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[6]
The imaging optical system according to any one of [1] to [5] , wherein the focal length of the entire system is f, the negative lens (L5) closest to the object in the second lens group (2G), and the positive lens. Synthetic focus of cemented lens with (L6): f2F is expressed by the conditional expression (6) 0.000 <|f/f2F| <0.500
An imaging optical system that satisfies the conditions ( Numerical Examples 1 to 3 and 5).

[7]
[1]ないし[6]の何れか1に記載の撮像光学系であって、全てのレンズ(L1〜L7、L1〜L8)がガラス製の球面レンズである撮像光学系(数値実施例1〜3、5)。
[7]
The imaging optical system according to any one of [1] to [6] , wherein all the lenses (L1 to L7, L1 to L8) are spherical lenses made of glass (Numerical Examples 1 to 1). 3, 5 ).

[8]
[1]ないし[7]の何れか1に記載の撮像光学系を有する撮像装置(図11、図12)。
[8]
An image pickup apparatus having the image pickup optical system according to any one of [1] to [7] (FIGS. 11 and 12 ).

[9]
[8]記載の撮像装置であって、[1]ないし[7]の何れか1に記載の前記撮像光学系による撮像画像をデジタル情報とする機能を有する撮像装置(図11、図12)。
[9]
[8] The imaging device according to any one of [1] to [7], which has a function of converting a captured image by the imaging optical system into digital information (FIGS. 11 and 12 ).

[10]
[1]ないし[7]の何れか1に記載の撮像光学系を2個以上有し、該2個以上の撮像光学系による各撮像画像をデジタル情報とする機能を有する複眼撮像装置(図13)。
[10]
A compound eye image pickup apparatus having two or more image pickup optical systems according to any one of [1] to [7] and having a function of converting each image pickup image by the two or more image pickup optical systems into digital information (FIG. 13). ).

以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、この発明の撮像光学系は、上記説明における「像側」を物体側とし、「物体側」を像側として「投影光学系に用いる投影光学系」として用いることができる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and unless otherwise specified in the above description, the invention described in the claims. Various modifications and changes can be made within the scope of the above.
For example, the imaging optical system of the present invention can be used as a “projection optical system used in a projection optical system” with the “image side” in the above description as the object side and the “object side” as the image side.

また、この発明の撮像光学系は、デジタルカメラや携帯情報端末装置、ビデオカメラや銀塩カメラに撮影光学系として用いることができ、また、各種の光学センサ用の撮像光学系として用いることも可能である。 Further, the image pickup optical system of the present invention can be used as an image pickup optical system for a digital camera, a portable information terminal device, a video camera or a silver halide camera, and can also be used as an image pickup optical system for various optical sensors. Is.

この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are merely enumerations of suitable effects resulting from the invention, and the effects according to the invention are not limited to "the effects described in the embodiments".

1G 第1レンズ群
2G 第2レンズ群
2FG 第2Fレンズ群
2RG 第2Rレンズ群
S 開口絞り
F 各種フィルタおよび撮像素子のカバーなど
D スペクトルのd線
G スペクトルのg線
1G 1st lens group
2G 2nd lens group
2FG 2nd lens group
2RG 2R lens group
S aperture stop
F Various filters and image sensor covers, etc.
D spectrum d line
G spectrum g line

特開平 11−052228号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-052228 特開2012−220741号公報JP, 2012-220741, A 特許第4667269号公報Patent No. 4667269 特許第4004587号公報Japanese Patent No. 4004587

Claims (10)

物体側から像側へ向かって順に、負の第1レンズ群、開口絞り、正の第2レンズ群を配してなり、
前記第1レンズ群は物体側から像側へ向かって順に、第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズを配してなり、前記第1レンズは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、前記第2レンズは負レンズ、前記第3レンズは負レンズ、前記第4レンズは正レンズであり、
前記第2レンズ群は物体側から像側へ向かって順に、負レンズと正レンズとの接合レンズ、正レンズを有し、且つ、最も物体側の面が物体側に凹形状であり、
全系の焦点距離:f、前記第1レンズ群の前記第3レンズと前記第4レンズとの光軸上の空気間隔:L34L、前記第1レンズ群の前記第4レンズの像側面と前記第2レンズ群の前記接合レンズの物体側面との前記開口絞りを介した光軸上の空気間隔:SLが、条件式
(1) 5.00 < f/L34L < 50.00
(2) 2.00 < f/SL < 15.00
を満足する撮像光学系。
A negative first lens group, an aperture stop, and a positive second lens group are arranged in order from the object side to the image side,
The first lens group includes a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens arranged in this order from the object side to the image side, and the first lens has a positive surface with a convex surface facing the object side. A meniscus lens, the second lens is a negative lens, the third lens is a negative lens, and the fourth lens is a positive lens,
The second lens group has, in order from the object side to the image side, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, a positive lens, and a surface closest to the object side is concave toward the object side.
Focal length of the entire system: f, air distance on the optical axis between the third lens and the fourth lens of the first lens group: L34L, the image side surface of the fourth lens of the first lens group, and the An air gap on the optical axis through the aperture stop between the object side surface of the cemented lens of the two lens groups: SL is a conditional expression
(1) 5.00 <f/L34L <50.00
(2) 2.00 <f/SL <15.00
Imaging system that satisfies the requirements.
請求項1記載の撮像光学系であって、
前記第1レンズ群内の第3レンズが、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである撮像光学系。
The imaging optical system according to claim 1, wherein
An imaging optical system in which the third lens in the first lens group is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side.
請求項1または2記載の撮像光学系であって、
全系の焦点距離:f、前記第1レンズ群の焦点距離:f1が、条件式
(4) 0.01 < |f/f1| < 0.50
を満足する撮像光学系。
The imaging optical system according to claim 1 or 2, wherein
The focal length of the entire system: f, the focal length of the first lens group: f1 is a conditional expression
(4) 0.01 <|f/f1| <0.50
Imaging system that satisfies the requirements.
請求項1ないし3の何れか1項に記載の撮像光学系であって、
全系の焦点距離:f、無限遠合焦状態における前記第1レンズの物体側面から像面までの光軸上の距離:ALが条件式
(5) 0.10 < f/AL < 0.50
を満足する撮像光学系。
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein:
The focal length of the entire system: f, the distance on the optical axis from the object side surface of the first lens to the image plane in the in-focus state at infinity: AL is a conditional expression
(5) 0.10 <f/AL <0.50
Imaging system that satisfies the requirements.
請求項1ないし4の何れか1項に記載の撮像光学系であって、
前記第2レンズ群は、全体として正の第2Fレンズ群と、全体として正の第2Rレンズ群とからなり、前記第2Fレンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと1枚の正レンズを含み、前記第2Rレンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを含む撮像光学系。
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 4,
The second lens group comprises a positive second F lens group as a whole and a positive second R lens group as a whole, and the second F lens group includes at least one negative lens and one positive lens. The second R lens group is an image pickup optical system including at least one positive lens .
請求項1ないし5の何れか1項に記載の撮像光学系であって、
全系の焦点距離:f、前記第2レンズ群の最も物体側の負レンズと正レンズとの接合レンズの合成焦点:f2Fが、条件式
(6) 0.000 < |f/f2F| < 0.500
を満足する撮像光学系。
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein:
The focal length of the entire system is f, and the combined focus of the cemented lens of the negative lens and the positive lens closest to the object side of the second lens group is f2F, which is a conditional expression.
(6) 0.000 <|f/f2F| <0.500
Imaging system that satisfies the requirements.
請求項1ないし6の何れか1項に記載の撮像光学系であって、The imaging optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein:
全てのレンズがガラス製の球面レンズである撮像光学系。An imaging optical system in which all lenses are spherical lenses made of glass.
請求項1ないし7の何れか1項に記載の撮像光学系を有する撮像装置。An image pickup apparatus having the image pickup optical system according to claim 1. 請求項8記載の撮像装置であって、The imaging device according to claim 8, wherein
請求項1ないし7の何れか1項に記載の前記撮像光学系による撮像画像をデジタル情報とする機能を有する撮像装置。An imaging device having a function of converting a captured image by the imaging optical system according to any one of claims 1 to 7 into digital information.
請求項1ないし7の何れか1項に記載の前記撮像光学系を2個以上有し、該2個以上の撮像光学系による各撮像画像をデジタル情報とする機能を有する複眼撮像装置。A compound eye image pickup apparatus having two or more of the image pickup optical systems according to any one of claims 1 to 7, and having a function of converting each image picked up by the two or more image pickup optical systems into digital information.
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