JP6727795B2 - Imaging device and imaging system having the same - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置及びそれを有する撮像システムに関し、例えば全方位撮影やパノラマ撮影といった広視野の画像を得る際に好適なものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus and an image pickup system having the same, and is suitable for obtaining an image with a wide field of view such as omnidirectional shooting and panoramic shooting.

従来、全方位光学系、パノラマ撮像光学系、魚眼光学系といった超広視野光学系は、監視、遠隔操作、TV会議、医療用内視鏡、および科学的測量などの様々な分野で利用されている。このような分野では、広い撮像視野が得られること(広画角であること)と同時に、高い光学性能を有することが要求されている。広画角で高い光学性能を有する光学系として、物体側から像側へ順に負の屈折力の前群、開口絞り、正の屈折力の後群からなる光学系が知られている(特許文献1)。 Conventionally, super wide-field optics such as omnidirectional optics, panoramic imaging optics, and fisheye optics have been used in various fields such as surveillance, remote control, video conferencing, medical endoscopes, and scientific surveying. ing. In such a field, it is required to have a wide imaging field of view (wide angle of view) and at the same time have high optical performance. As an optical system having a wide angle of view and high optical performance, an optical system including a front group having a negative refracting power, an aperture stop, and a rear group having a positive refracting power in order from the object side to the image side is known (Patent Document 1). 1).

超広視野の撮像画像を得るための手法として、複数の光学系で得られる撮像画像からパターンマッチング等の手法により複数の画像をつなぎ合わせる技術が知られている。その際、撮像装置を構成する各光学系の入射瞳位置が異なると、撮像画像間に視差が生じ、画像をつなぎ合わせる際にズレが生じてくる。このような撮像装置の各光学系間における、撮像画像間の視差を低減するようにした撮像装置が知られている(特許文献2、3)。 As a method for obtaining a captured image with an ultra-wide field of view, there is known a technique for joining a plurality of images from a captured image obtained by a plurality of optical systems by a method such as pattern matching. At that time, if the entrance pupil positions of the optical systems forming the image pickup apparatus are different, parallax occurs between the picked-up images, and a shift occurs when joining the images. There is known an imaging device configured to reduce parallax between captured images between the optical systems of such an imaging device (Patent Documents 2 and 3).

一般に一平面上に複数の光学系を配置すると撮像装置が大きくなる。このため、撮像画像間の視差を低減しつつ、撮像装置全体を小型化するには、構成する光学系の屈折力配置、レンズ構成等を適切に設定すると共に、各光学系を適切に配置することが必要となる。 Generally, when a plurality of optical systems are arranged on one plane, the image pickup device becomes large. Therefore, in order to reduce the parallax between captured images and reduce the size of the entire image pickup apparatus, the refractive power arrangement of the optical system and the lens configuration are appropriately set, and each optical system is appropriately arranged. Will be required.

全方位撮像光学系として、物体側より像側へ順に、負の屈折力の前群、光軸を90度折り曲げる反射面、正の屈折力の後群を配置した撮像画角180°以上の光学系を2つ用いた撮像装置が知られている(特許文献4)。特許文献4では2つの光学系を物体側方向が互いに逆向きになるように組み合わせた小型の撮像装置を開示している。 As an omnidirectional imaging optical system, an optical system with an imaging angle of view of 180° or more in which, in order from the object side to the image side, a front group having negative refracting power, a reflecting surface bending the optical axis by 90 degrees, and a rear group having positive refracting power are arranged. An imaging device using two systems is known (Patent Document 4). Patent Document 4 discloses a small-sized image pickup apparatus in which two optical systems are combined so that the object side directions thereof are opposite to each other.

特開2004−145256号公報JP, 2004-145256, A 特開2004−184862号公報JP 2004-184862A 特開2002−314867号公報JP-A-2002-314867 特開2013−25255号公報JP, 2013-25255, A

特許文献1では、最も像側に正の屈折力の接合レンズを配置している。そして像高をY、全系の焦点距離をf、半画角をωとするとき、Y=f×tan(ω)を理想像高とした中心射影方式を用いて広画角ながら良好な光学性能を得ている。特許文献2の撮像装置では、光学系(レンズ前玉)と撮像素子を有する撮像部を複数、放射状に配置している。そして各光学系の入射瞳位置が撮像素子の後方になるように、光学系を構成するレンズの屈折力を設定している。撮像装置は、入射瞳位置を中心に同心円状に光学系を複数配置し、各光学系間の入射瞳位置のズレを低減している。 In Patent Document 1, a cemented lens having a positive refractive power is arranged closest to the image side. When the image height is Y, the focal length of the entire system is f, and the half angle of view is ω, a central projection method with Y=f×tan(ω) as the ideal image height is used to obtain a good optical angle with a wide angle of view. Has gained performance. In the image pickup apparatus of Patent Document 2, a plurality of image pickup sections having an optical system (lens front lens) and an image pickup element are radially arranged. Then, the refracting power of the lenses forming the optical system is set so that the position of the entrance pupil of each optical system is behind the image sensor. The imaging device arranges a plurality of optical systems concentrically around the entrance pupil position to reduce the deviation of the entrance pupil position between the optical systems.

これにより、各光学系による撮像画像間の視差を低減して、画像合成により広視野の撮像画像を得る際、つなぎ目のズレを低減している。しかしながら、入射瞳を撮像素子の後方に配置すると、各光学系の撮影画角が小さくなり、広視野の撮像画像を得るには多数の光学系が必要となり、装置全体が大型化してくる。 As a result, the parallax between the picked-up images by the respective optical systems is reduced, and when the picked-up image with a wide field of view is obtained by the image combination, the shift of the joint is reduced. However, when the entrance pupil is arranged behind the image sensor, the angle of view of each optical system becomes small, and a large number of optical systems are required to obtain a wide-field imaged image, which increases the size of the entire apparatus.

特許文献3では、複数の光学系を有し、各光学系は光学系の入射瞳近傍に広い空気間隔を設けている。そして複数の光学系を各々の光学系の入射瞳が一致または近接して、各光学系の光路が一部交わるように配置している。この場合、入射瞳位置を光学系の前方に配置することができて、光学系の広画角化が容易となり、少ない光学系で広視野の撮像画像を得ることができる。しかしながら特許文献3では、広画角で入射瞳位置を一致または近接させ、広い空気間隔を有する光学系の具体的なレンズ構成が示されていない。 In Patent Document 3, a plurality of optical systems are provided, and each optical system is provided with a wide air gap near the entrance pupil of the optical system. The plurality of optical systems are arranged such that the entrance pupils of the respective optical systems are coincident with or close to each other and the optical paths of the respective optical systems partially intersect. In this case, the position of the entrance pupil can be arranged in front of the optical system, the angle of view of the optical system can be easily widened, and a wide-field picked-up image can be obtained with a small number of optical systems. However, Patent Document 3 does not show a specific lens configuration of an optical system in which the entrance pupil positions are made to coincide with or close to each other at a wide angle of view and have a wide air gap.

特許文献4では全天球型撮像装置に用いられる広角レンズを開示している。特許文献4では、撮像画角180°以上を有する広角レンズの入射瞳近傍に反射部材を配置している。反射部材を対面として2つの広角レンズを物体側方向が互いに逆向きになるように配置することにより、撮像画像間の視差を低減しつつ、撮像装置全体の小型化を図っている。 Patent Document 4 discloses a wide-angle lens used in a spherical imaging device. In Patent Document 4, a reflecting member is arranged near the entrance pupil of a wide-angle lens having an imaging field angle of 180° or more. By disposing the two wide-angle lenses with the reflecting member facing each other so that the object side directions are opposite to each other, the parallax between the captured images is reduced and the overall size of the imaging device is reduced.

ところで、撮像画角180°以上を有する光学系は、特殊な射影方式により、撮像面の有限領域に被写体が投影が可能となっている。この特徴によって、一般的な中心射影(透視投影)方式で撮像する撮像装置などでは理論的に撮像できない超広視野像を撮像することができている。ところが、超広視野像を撮像するため魚眼光学系などの特殊な射影方式による光学系では、撮像の結果得られた画像において不可避的に被写体像の形状が歪んでしまう。特に画像周辺部において形状の歪みが大きく発生する。そのため、複数の画像を合成する際、各撮像画像のズレが大きくなってくる。 By the way, in an optical system having an image pickup angle of view of 180° or more, a subject can be projected onto a finite area of an image pickup surface by a special projection method. Due to this feature, it is possible to capture an ultra-wide-field image that cannot be theoretically captured by an image capturing apparatus that captures images using a general central projection (perspective projection) method. However, an optical system based on a special projection method such as a fisheye optical system for capturing an ultra-wide field image inevitably distorts the shape of the subject image in the image obtained as a result of the capturing. In particular, a large amount of shape distortion occurs in the peripheral portion of the image. Therefore, when synthesizing a plurality of images, the deviation of each captured image becomes large.

本発明は、全系が小型で広画角でありながら画面全域で高画質の画像を得るのが容易な撮像装置及びそれを有する撮像システムの提供を目的とする。 It is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus in which the entire system is small and has a wide angle of view, and it is easy to obtain a high-quality image over the entire screen, and an image pickup system including the image pickup apparatus .

この他本発明は、複数の光学系からなる撮像装置において、各光学系を配置したときの入射瞳位置のズレが小さく、各光学系で得られる撮像画像をつなぎ合わせるときの各撮像画像の視差が少なく、良好なる画像が容易に得られる撮像装置の提供を目的とする。 In addition, in the present invention, in an image pickup apparatus including a plurality of optical systems, the displacement of the entrance pupil position when each optical system is arranged is small, and the parallax of the respective picked-up images when the picked-up images obtained by the respective optical systems are joined together. It is an object of the present invention to provide an imaging device in which a good image can be easily obtained with a small number of pixels.

本発明の撮像装置は、光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置であって、
前記光学系は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レンズ群から成り、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記光学系の焦点距離をf、前記撮像素子の対角線長の半分の長さをIH、前記第1レンズ群の前側主点位置から前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面までの光軸上の距離をXとするとき、
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
3.50<X/f<5.50
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明の他の撮像装置は、光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置であって、
前記光学系は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レンズ群から成り、
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングに際して不動の正の屈折力の前群、フォーカシングに際して移動するフォーカス群、フォーカシングに際して不動の後群より構成され、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記光学系の焦点距離をf、前記撮像素子の対角線長の半分の長さをIHとするとき、
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の撮像装置は、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置であって、
前記光学系は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レンズ群から成り、
前記第1レンズ群は1枚の負レンズで構成され、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記光学系の焦点距離をf、前記撮像素子の対角線長の半分の長さをIHとするとき、
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
なる条件式を満足することを特徴とする。
An image pickup apparatus of the present invention is an image pickup apparatus having an optical system and an image pickup element that receives an image formed by the optical system,
The optical system includes a first lens group having negative refracting power arranged on the object side and a positive refracting power arranged on the image side, with the largest interval among the intervals on the optical axis of adjacent lenses as a boundary. Consisting of the second lens group of
The distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the optical system is f, and the imaging device is Let IH be half the length of the diagonal line of X, and X be the distance on the optical axis from the front principal point position of the first lens group to the object-side lens surface of the most object-side lens of the second lens group. When
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
3.50<X/f<5.50
It is characterized by satisfying the following conditional expression.
Another imaging device of the present invention is an imaging device having an optical system and an imaging element that receives an image formed by the optical system,
The optical system includes a first lens group having negative refracting power arranged on the object side and a positive refracting power arranged on the image side, with the largest interval among the intervals on the optical axis of adjacent lenses as a boundary. Consisting of the second lens group of
The second lens group includes a front lens group having a positive refractive power that is immovable during focusing, a focus lens group that moves during focusing, and a rear lens group that does not move during focusing, which are sequentially arranged from the object side to the image side.
The distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the optical system is f, and the imaging device is When IH is half the length of the diagonal of
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
It is characterized by satisfying the following conditional expression.
Another imaging device of the present invention is an imaging device having an imaging element that receives an image formed by the optical system,
The optical system includes a first lens group having negative refracting power arranged on the object side and a positive refracting power arranged on the image side, with the largest interval among the intervals on the optical axis of adjacent lenses as a boundary. Consisting of the second lens group of
The first lens group is composed of one negative lens,
The distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the optical system is f, and the imaging device is When IH is half the length of the diagonal of
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
It is characterized by satisfying the following conditional expression.

本発明の撮像システムは、撮像装置を複数有し、該複数の撮像装置に含まれる光学系は、各光学系の前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間の光軸上の一点で各光学系の光軸が互いに交差するように配置されていることを特徴としている。 An image pickup system of the present invention has a plurality of image pickup devices, and an optical system included in the plurality of image pickup devices is provided at a point on the optical axis between the first lens group and the second lens group of each optical system. It is characterized in that the optical axes of the respective optical systems are arranged so as to intersect each other.

本発明は、全系が小型で広画角でありながら画面全域で高画質の画像を得るのが容易な撮像装置及びそれを有する撮像システムが得られる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide an image pickup apparatus and an image pickup system including the same, in which an entire system is small and has a wide angle of view, and it is easy to obtain a high-quality image over the entire screen.

この他本発明は、複数の光学系からなる撮像装置において、各光学系を配置したときの入射瞳位置のズレが小さく、各光学系で得られる撮像画像をつなぎ合わせるときの各撮像画像の視差が少なく、良好なる画像が容易に得られる撮像装置が得られる。 In addition, in the present invention, in an image pickup apparatus including a plurality of optical systems, the displacement of the entrance pupil position when each optical system is arranged is small, and the parallax of the respective picked-up images when the picked-up images obtained by the respective optical systems are joined together. It is possible to obtain an image pickup device in which a good image can be easily obtained with a small number of pixels.

実施例1の無限遠物体合焦におけるレンズ断面図Lens cross-sectional view of Example 1 upon focusing on an object at infinity (a)、(b) 実施例1の無限遠物体合焦と物体距離1.0m合焦における収差図(A), (b) Aberration diagrams of Example 1 when focused on an object at infinity and at an object distance of 1.0 m. 実施例2の無限遠物体合焦におけるレンズ断面図Lens cross-sectional view of Example 2 upon focusing on an object at infinity (a)、(b) 実施例2の無限遠物体合焦と物体距離1.0m合焦における収差図(A), (b) Aberration diagrams of Example 2 when focusing on an object at infinity and at an object distance of 1.0 m. 実施例3の無限遠物体合焦におけるレンズ断面図Lens cross-sectional view of Example 3 upon focusing on an object at infinity (a)、(b) 実施例3の無限遠物体合焦と物体距離1.0m合焦における収差図(A), (b) Aberration diagrams of Example 3 for focusing on an object at infinity and focusing on an object distance of 1.0 m. 実施例4の無限遠物体合焦におけるレンズ断面図Lens cross-sectional view of Example 4 upon focusing on an object at infinity (a)、(b) 実施例4の無限遠物体合焦と物体距離1.0m合焦における収差図(A), (b) Aberration diagrams of Example 4 when focusing on an object at infinity and at an object distance of 1.0 m. 本発明の撮像装置の水平方向における要部概略図Schematic diagram of main parts in the horizontal direction of the image pickup apparatus of the present invention 本発明の撮像装置の垂直方向における要部概略図Schematic diagram of a main part of an image pickup apparatus of the present invention in a vertical direction

以下、本発明の撮像装置に用いられる光学系の各実施例ついて説明する。図1は実施例1の光学系の無限遠物体に合焦(フォーカス)しているときのレンズ断面図である。図2(a)は実施例1の無限遠物体に合焦しているときの収差図である。図2(b)は実施例1の物体距離1.0mに合焦しているときの収差図である。ここで物体距離とは後述する数値データをmm単位で表したときの像面からの距離である。これは以下全て同じである。 Examples of the optical system used in the image pickup apparatus of the present invention will be described below. FIG. 1 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 1 when focusing on an object at infinity. FIG. 2A is an aberration diagram of the first embodiment upon focusing on an infinitely distant object. FIG. 2B is an aberration diagram of Example 1 when the object distance is 1.0 m. Here, the object distance is the distance from the image plane when the numerical data described later is expressed in mm. This is the same hereafter.

図3は実施例2の光学系の無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図4(a)は実施例2の無限遠物体に合焦しているときの収差図である。図4(b)は実施例2の物体距離1.0mに合焦しているときの収差図である。図5は実施例3の無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図6(a)は実施例3の無限遠物体に合焦しているときの収差図である。図6(b)は実施例3の物体距離1.0mに合焦しているときの収差図である。 FIG. 3 is a lens sectional view of the optical system of Example 2 when an object at infinity is in focus. FIG. 4A is an aberration diagram of Example 2 when an object at infinity is in focus. FIG. 4B is an aberration diagram of Example 2 when the object distance is 1.0 m. FIG. 5 is a lens cross-sectional view of Example 3 when focused on an object at infinity. FIG. 6A is an aberration diagram of Example 3 when an object at infinity is in focus. FIG. 6B is an aberration diagram of Example 3 when the object distance is 1.0 m.

図7は実施例4の無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図8(a)は実施例4の無限遠物体に合焦しているときの収差図である。図8(b)は実施例4の物体距離1.0mに合焦しているときの収差図である。図9は本発明の撮像装置を作成する複数の光学系の水平方向の配置図の例である。図10は本発明の撮像装置を構成する複数の光学系の垂直方向の配置図の例である。 FIG. 7 is a lens cross-sectional view of Example 4 when focused on an object at infinity. FIG. 8A is an aberration diagram of Example 4 when an object at infinity is in focus. FIG. 8B is an aberration diagram of Example 4 when the object distance is 1.0 m. FIG. 9 is an example of a horizontal arrangement diagram of a plurality of optical systems that make up the image pickup apparatus of the present invention. FIG. 10 is an example of a vertical layout diagram of a plurality of optical systems that constitute the image pickup apparatus of the present invention.

図1、図3、図5、図7のレンズ断面図において、左側が物体側、右側が像側である。L0は光学系である。L1は第1レンズ群、L2は第2レンズ群を表す。FLはフォーカス群である。SPは開口絞り、IPは像面である。光学系が、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどに用いられる場合、像面はCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当する。 In the lens cross-sectional views of FIGS. 1, 3, 5, and 7, the left side is the object side and the right side is the image side. L0 is an optical system. L1 represents the first lens group, and L2 represents the second lens group. FL is a focus group. SP is an aperture stop and IP is an image plane. When the optical system is used in a video camera, a digital still camera or the like, the image plane corresponds to the image pickup surface of an image pickup element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or a CMOS sensor.

また、光学系が銀塩フィルムカメラに用いられる場合、像面は、フィルム面に相当する。フィルムに撮影された画像を画像処理装置に読み込み、画像合成処理を行っても良い。フォーカスに関する矢印はフォーカシング時の移動方向を示している。 When the optical system is used in a silver salt film camera, the image plane corresponds to the film plane. The image taken on the film may be read into the image processing apparatus and image combination processing may be performed. The arrow relating to the focus indicates the moving direction during focusing.

球面収差図において、FnoはFナンバーである。またdはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)である。非点収差図でMはd線におけるメリディオナル像面であり、Sはd線におけるサジタル像面である。歪曲収差図はd線について示している。倍率色収差図はd線に対するg線について示している。ωは半画角(度)である。 In the spherical aberration diagram, Fno is an F number. Further, d is a d-line (wavelength 587.6 nm) and g is a g-line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagram, M is the meridional image plane at the d-line, and S is the sagittal image plane at the d-line. The distortion diagram shows the d-line. The lateral chromatic aberration diagram shows the g-line with respect to the d-line. ω is a half angle of view (degree).

本発明に係る光学系(以下「本発明の光学系」とも言う。)は、射影方式として、等距離射影方式を採用している。ここで等距離射影方式とは光学系の焦点距離をf、撮像画角をθ(ラジアン)、像の大きさをyとするとき、
y=f・θ
で表される射影方式をいう。よって、歪曲収差図は、等距離射影方式における理想像高からのズレを表している。
The optical system according to the present invention (hereinafter also referred to as the “optical system of the present invention”) employs an equidistant projection method as a projection method. Here, the equidistant projection method means that when the focal length of the optical system is f, the image pickup angle of view is θ (radian), and the size of the image is y,
y=f·θ
Is a projection method. Therefore, the distortion diagram shows the deviation from the ideal image height in the equidistant projection method.

本発明の撮像装置は、複数の光学系で得られる複数の撮像画像から画像合成によりパノラマ画像や、全方位画像のような超広視野の1つの画像を得ている。画像合成には、パターンマッチング等により画像をつなぎ合わせることが知られているが、各光学系の入射瞳位置が異なると視差が発生し、つなぎ合わせた位置でズレが生じてくる。視差を低減するには、複数の光学系間で入射瞳位置を近づけて撮像する必要がある。その手法として特許文献4では、撮像画角180°以上の超高画角の撮影光学系を2つ物体側のレンズ面が反対方向になるように配置する方法が提案されている。 The image pickup apparatus of the present invention obtains one image having a super wide field of view such as a panoramic image or an omnidirectional image by combining images from a plurality of picked-up images obtained by a plurality of optical systems. It is known that images are stitched together by pattern matching or the like in image synthesis. However, if the entrance pupil positions of the optical systems are different, parallax occurs and a shift occurs at the stitched positions. In order to reduce the parallax, it is necessary to bring the positions of the entrance pupils close to each other between a plurality of optical systems to perform imaging. As a method thereof, Patent Document 4 proposes a method in which two imaging optical systems having an ultra-high field angle of 180° or more are arranged such that the lens surfaces on the object side are in opposite directions.

しかしながら、撮像画角180°以上の光学系では、画面周辺で射影方式による像の歪みが大きくなり、画像合成が困難となる。また、特許文献4では光学系中に反射部材を使用し、入射瞳を近づけているが、撮像画角180°の光学系では、入射瞳位置が物体側に近づきすぎるため視差のズレ大きくなる。また、高い光学性能を達成するには、特に撮像光学系の物体側に多くの負レンズを配置する必要があるなど、光学系が大型化する傾向となる。 However, in an optical system with an image pickup angle of view of 180° or more, the image distortion due to the projection method becomes large around the screen, and it becomes difficult to combine the images. Further, in Patent Document 4, a reflecting member is used in the optical system to bring the entrance pupil closer, but in an optical system having an imaging angle of view of 180°, the position of the entrance pupil is too close to the object side, and the parallax shift becomes large. Further, in order to achieve high optical performance, it is necessary to dispose many negative lenses particularly on the object side of the image pickup optical system, which tends to increase the size of the optical system.

次に本発明の撮像装置について説明する。本発明の撮像装置は、光学系を複数有している。複数の光学系は各光学系の第1レンズ群と第2レンズ群の間の光軸上の一点で各光学系の光軸が互いに交差するように配置されている。 Next, the image pickup apparatus of the present invention will be described. The image pickup apparatus of the present invention has a plurality of optical systems. The plurality of optical systems are arranged such that the optical axes of the optical systems intersect each other at a point on the optical axis between the first lens group and the second lens group of each optical system.

具体的には、本発明の撮像装置では水平方向の撮像角度360°を得るために、図9に示すように水平方向に3台の光学系L0を等角度間隔で配置している。各光学系L0は、撮像面の水平方向に120°以上の撮像画角を有しており、光学系L0の入射位置近傍に広い空気間隔を設け、この空気間隔の位置で3つの光学系L0が光軸を水平方向に120°ずらした状態で交わるようにして配置している。 Specifically, in the image pickup apparatus of the present invention, in order to obtain a horizontal image pickup angle of 360°, as shown in FIG. 9, three optical systems L0 are arranged at equal angular intervals in the horizontal direction. Each optical system L0 has an image pickup angle of view of 120° or more in the horizontal direction of the image pickup surface, a wide air gap is provided near the incident position of the optical system L0, and three optical systems L0 are located at the positions of the air gaps. Are arranged so that the optical axes intersect with each other with the optical axis shifted by 120° in the horizontal direction.

これにより入射瞳を近づけることでき、視差の少ない撮影画像を得ることができる。3つの光学系L0を用いることで各光学系L0の撮像画角も小さくなり、画面周辺部の射影方式による像の歪みを低減することができ、画像合成時に像の歪みを低減することができる。 As a result, the entrance pupil can be brought closer, and a captured image with less parallax can be obtained. By using the three optical systems L0, the imaging angle of view of each optical system L0 also becomes small, the image distortion due to the projection method in the peripheral portion of the screen can be reduced, and the image distortion at the time of image combination can be reduced. ..

しかしながら、3つの光学系とすることで、参考文献4のように、反射部材を用いて全系の小型化を図るのが難しくなり、撮像装置全体は大型化してくる。特に、高画質化のため撮像素子を大きくすると撮像装置全体が大きくなる傾向にある。撮像装置全体を小型化するためには、各光学系L0の屈折力を最適に配置し、各光学系L0の入射瞳位置が近づくように適切に配置することが必要となる。そこで本発明の光学系L0を次の如く構成している。 However, by using three optical systems, it becomes difficult to reduce the size of the entire system by using a reflecting member as in Reference 4, and the size of the entire image pickup apparatus increases. In particular, if the size of the image pickup device is increased to improve image quality, the size of the entire image pickup device tends to increase. In order to reduce the size of the entire image pickup apparatus, it is necessary to optimally arrange the refracting power of each optical system L0 and appropriately arrange so that the entrance pupil position of each optical system L0 approaches. Therefore, the optical system L0 of the present invention is constructed as follows.

本発明の光学系L0は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、
物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レ
ンズ群から成る。第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ間隔をL、第1レンズ群L1の焦
点距離をf1、光学系の焦点距離をfとする。このとき、
−0.60<f1/L<−0.10 ・・・(1)
3.20<L/f<5.50 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
In the optical system L0 of the present invention, the largest distance among the distances between the adjacent lenses on the optical axis serves as a boundary.
It is composed of a first lens group having a negative refractive power arranged on the object side and a second lens group having a positive refractive power arranged on the image side . The lens distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group L1 is f1, and the focal length of the optical system is f. At this time,
−0.60<f1/L<−0.10 (1)
3.20<L/f<5.50 (2)
Satisfies the conditional expression

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。図9は本発明の光学系L0を複数個、平面上に複数の光学系L0の光軸が交わるように配置する場合の各部材が干渉するときの説明図である。 Next, the technical meanings of the above conditional expressions will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram when each member interferes when a plurality of optical systems L0 of the present invention are arranged so that the optical axes of the plurality of optical systems L0 intersect on a plane.

図9において領域Aは、負の屈折力の第1レンズ群L1aを通過し正の屈折力の第2レンズ群L2aへ入射する軸外光束Laが、他の光学系L0の第2レンズ群L2bのレンズやレンズ鏡筒と干渉する場合がある領域を示している。また、図9において領域Bでは、第1レンズ群L1cへ入射する光束Lcと、撮像面IPbで干渉する場合がある領域を示している。特に高画質化のため撮像素子を大きくすると、干渉が発生しやすくなる。条件式(1)、(2)は、このときの干渉を軽減しつつ、全系の小型化を図り、高性能化を達成するための式である。 In the region A in FIG. 9, the off-axis light beam La that passes through the first lens unit L1a having a negative refractive power and enters the second lens unit L2a having a positive refractive power is the second lens unit L2b of the other optical system L0. It shows a region that may interfere with the lens and the lens barrel. Further, in FIG. 9, a region B shows a region where the light flux Lc incident on the first lens unit L1c may interfere with the imaging surface IPb. In particular, when the image pickup device is made large for high image quality, interference easily occurs. Conditional expressions (1) and (2) are expressions for reducing the interference at this time and achieving high performance by downsizing the entire system.

第1レンズ群L1の負の屈折力が強いと(負の屈折力の絶対値が大きいと)、第1レンズ群L1を通過後の軸外光束をより光軸に近づけることが容易となり、軸外光束と他の光学系の第2レンズ群L2との干渉を軽減することが容易となる。また、各レンズ群間の空気間隔を広げることで干渉を軽減することもできるが、光学系L0が大型化する。よって、光学系L0を小型化しつつ、干渉を軽減するためには、空気間隔に対して、第1レンズ群L1の負の屈折力を適切に配置することが必要となる。 If the negative refractive power of the first lens unit L1 is strong (the absolute value of the negative refractive power is large), it becomes easier to bring the off-axis light flux after passing through the first lens unit L1 closer to the optical axis, and It becomes easy to reduce the interference between the external light flux and the second lens unit L2 of the other optical system. Further, it is possible to reduce the interference by widening the air space between the lens groups, but the optical system L0 becomes large. Therefore, in order to reduce the interference while reducing the size of the optical system L0, it is necessary to appropriately arrange the negative refractive power of the first lens unit L1 with respect to the air gap.

条件式(1)の上限値を超えて第1レンズ群L1の負の屈折力が強くなりすぎると、干渉は少なくなるが、像面湾曲が多く発生し、高い光学性能を維持することが困難となる。高い光学性能を達成するために、第1レンズ群L1のレンズ枚数を増やすと、前玉有効径が大型化し干渉が発生しやすくなる。条件式(1)の下限値を超えて第1レンズ群L1の負の屈折力が弱くなると(負の屈折力の絶対値が小さくなると)、第1レンズ群L1を通過する光線が光軸から離れるため、他の光学系の第2レンズ群との干渉が発生しやすくなる。 If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded and the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too strong, interference will be reduced, but a large amount of field curvature will occur, making it difficult to maintain high optical performance. Becomes If the number of lenses of the first lens unit L1 is increased in order to achieve high optical performance, the effective diameter of the front lens becomes large and interference easily occurs. When the negative refracting power of the first lens unit L1 becomes weaker than the lower limit of conditional expression (1) (when the absolute value of the negative refracting power becomes small), the light ray passing through the first lens unit L1 is deviated from the optical axis. Since they are separated, interference with the second lens group of another optical system is likely to occur.

好ましくは条件式(1)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
−0.55<f1/L<−0.15 ・・・(1a)
さらに好ましくは条件式(1a)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
−0.50<f1/L<−0.20 ・・・(1b)
Preferably, the numerical range of conditional expression (1) is set as follows.
-0.55<f1/L<-0.15 (1a)
More preferably, the numerical range of conditional expression (1a) is set as follows.
-0.50<f1/L<-0.20... (1b)

条件式(2)は、光学系L0の小型化を図るためのものである。条件式(2)の上限値を超えて最大空気間隔が長くなると、複数の光学系L0を配置するとき、光学系L0間の干渉は少なくなるが光学系L0が大型化してくる。条件式(2)の下限値を超えて最大空気間隔が短くなると、複数の光学系L0を配置するとき、各光学系L0間で干渉が発生しやすくなる。 Conditional expression (2) is for downsizing the optical system L0. When the maximum air gap becomes longer than the upper limit value of the conditional expression (2), when the plurality of optical systems L0 are arranged, the interference between the optical systems L0 becomes small but the optical system L0 becomes large. When the maximum air gap becomes shorter than the lower limit value of the conditional expression (2), interference is likely to occur between the optical systems L0 when the plurality of optical systems L0 are arranged.

好ましくは、条件式(2)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
3.25<L/f<5.00 ・ ・・(2a)
以上の構成により、全系が小型で広画角で、高性能で、入射瞳位置近傍で複数の光学系を、交わせるように配置することが容易な光学系を得ることができる。
Preferably, the numerical range of conditional expression (2) is set as follows.
3.25<L/f<5.00 ··· (2a)
With the above configuration, it is possible to obtain an optical system in which the entire system is small, has a wide angle of view, high performance, and a plurality of optical systems can be easily arranged to intersect each other near the entrance pupil position.

本発明の光学系において、更に好ましくは次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。第1レンズ群L1の前側主点位置から第2レンズ群L2の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面までの光軸上の距離をXとする。 In the optical system of the present invention, it is more preferable to satisfy at least one of the following conditional expressions. The distance on the optical axis from the front principal point position of the first lens unit L1 to the object-side lens surface of the most object-side lens of the second lens unit L2 is X.

光学系L0の最も物体側のレンズ面から光学系L0の入射瞳位置までの距離をTとする。第1レンズ群L1の最も像側のレンズ面での光線の有効径位置から光軸に下ろした垂線と光軸が交わる点をPとする。点Pから第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をDL1とする(以上図1を参照)。 Let T be the distance from the most object-side lens surface of the optical system L0 to the entrance pupil position of the optical system L0. Let P be the point at which the optical axis intersects the perpendicular line drawn from the effective diameter position of the light beam on the lens surface closest to the image side of the first lens unit L1 to the optical axis. The distance on the optical axis from the point P to the lens surface of the first lens unit L1 closest to the object side is DL1 (see FIG. 1 above).

このとき、次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
3.50<X/f<5.50 ・・・(3)
0.50<T/DL1<2.50 ・・・(4)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
At this time, it is preferable to satisfy at least one of the following conditional expressions.
3.50<X/f<5.50 (3)
0.50<T/DL1<2.50 (4)
Next, the technical meanings of the above conditional expressions will be described.

条件式(3)は、複数の光学系を配置するときの各光学間の干渉を軽減しつつ全系の小型化を図るためのものである。条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群L1の有効径を小さくすることは出来るが、空気間隔が短くなりすぎるため各光学間の干渉が発生しやすくなる。条件式(3)の上限を超えて空気間隔が長くなると第1レンズ群L1の有効径が大きくなりすぎるため、光学系が大型化してくる。 Conditional expression (3) is for reducing the size of the entire system while reducing the interference between the respective optics when arranging the plurality of optical systems. If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the effective diameter of the first lens unit L1 can be reduced, but the air gap becomes too short, and interference between the respective optics is likely to occur. If the air gap becomes longer than the upper limit of the conditional expression (3), the effective diameter of the first lens unit L1 becomes too large, and the optical system becomes large.

好ましくは、条件式(3)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
3.75<X/f<5.25 ・・・(3a)
さらに好ましくは、条件式(3a)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
4.00<X/f<5.00 ・・・(3b)
Preferably, the numerical range of conditional expression (3) is set as follows.
3.75<X/f<5.25 (3a)
More preferably, the numerical range of conditional expression (3a) is set as follows.
4.00<X/f<5.00 (3b)

条件式(4)は、光学系L0の入射瞳位置に関し、撮像装置に適用したとき撮像装置の小型化を図るためのものである。条件式(4)の下限値を超えると、入射瞳位置が第1レンズ群L1の前方になりすぎるため、複数の光学系L0間で視差が大きく発生し、画像合成の際問題となる。条件式(4)の上限値を超えると、各光学系L0間での視差は減少するが、光学系L0の前玉有効径が大型化する。若しくは各光学系L0の画角が小さくなり、撮像装置に必要な光学系L0が多くなり全体が大型化してくる。好ましくは、条件式(4)の数値範囲を以下の通りとすると良い。 Conditional expression (4) relates to the position of the entrance pupil of the optical system L0 and is intended to reduce the size of the image pickup apparatus when applied to the image pickup apparatus. When the value goes below the lower limit of the conditional expression (4), the entrance pupil position is located too far in front of the first lens unit L1, so that a large parallax occurs between the plurality of optical systems L0, which causes a problem in image combination. When the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the parallax between the optical systems L0 decreases, but the effective diameter of the front lens of the optical system L0 increases. Alternatively, the angle of view of each optical system L0 becomes small, the number of optical systems L0 required for the image pickup apparatus increases, and the overall size increases. Preferably, the numerical range of conditional expression (4) is set as follows.

0.65<T/DL1<2.00 ・・・(4a)
さらに好ましくは、条件式(4a)の数値範囲を以下の通りとすると良い。
0.80<T/DL1<1.50 ・・・(4b)
0.65<T/DL1<2.00 (4a)
More preferably, the numerical range of conditional expression (4a) is set as follows.
0.80<T/DL1<1.50 (4b)

各実施例において第2レンズ群L2は、物体側から像側に順に配置されたフォーカシングに際して不動の正の屈折力の前方群(前群)、フォーカシングに際して移動するフォーカス群、フォーカシングに際して不動の後方群(後群)より構成される。 In each of the embodiments, the second lens unit L2 is a front lens unit (front lens unit) that is arranged in order from the object side to the image side and has a positive refractive power that does not move during focusing, a focus lens unit that moves during focusing, and a rear lens unit that does not move during focusing. (Rear group).

このように各実施例では第2レンズ群L2を構成する一部のレンズでフォーカシングを行っている。これは入射瞳よりも物体側のレンズでフォーカシングを行うと、物体距離により、入射瞳位置の変動が大きくなり、広視野の画像を合成する際、画像ズレが大きくなるためである。 As described above, in each embodiment, focusing is performed by a part of the lenses forming the second lens unit L2. This is because when focusing is performed by a lens on the object side of the entrance pupil, the position of the entrance pupil varies greatly depending on the object distance, and when a wide-field image is combined, the image shift increases.

本発明においては、負の屈折力の第1レンズ群L1を1枚の負レンズで構成するのが良い。第1レンズ群L1に正レンズを配置すると、第1レンズ群L1の有効径が大きくなり、他の光学系の第2レンズ群との干渉が発生しやすくなる。尚、第1レンズ群L1を2枚の負レンズより構成しても良く、これによれば広画角化を図ったときの収差補正が容易になる。 In the present invention, it is preferable that the first lens unit L1 having a negative refractive power be composed of one negative lens. When a positive lens is arranged in the first lens group L1, the effective diameter of the first lens group L1 becomes large, and interference with the second lens group of another optical system is likely to occur. The first lens unit L1 may be composed of two negative lenses, which facilitates aberration correction when a wide angle of view is achieved.

本発明の撮像装置は、光学系L0と光学系L0によって形成される像を受光する撮像素子とを備える。撮像素子の対角線長の半分の長さをIHとする。第2レンズ群L2の焦点距離をf2とする。 The image pickup apparatus of the present invention includes an optical system L0 and an image pickup element that receives an image formed by the optical system L0. IH is half the length of the diagonal line of the image sensor. The focal length of the second lens unit L2 is f2.

このとき次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
−1.40<f1/IH<−0.40 ・・・(5)
1.2<f2/IH<2.6 ・・・(6)
At this time, it is preferable to satisfy at least one of the following conditional expressions.
-1.40<f1/IH<-0.40 (5)
1.2<f2/IH<2.6 (6)

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(5)は前述した条件式(1)とともに各要素の干渉を軽減しつつ、全系の小型化を図りつつ高い光学性能を得るためのものである。
Next, the technical meanings of the above conditional expressions will be described.
The conditional expression (5) is to obtain high optical performance while reducing the interference of each element and achieving miniaturization of the entire system, together with the conditional expression (1) described above.

条件式(5)の上限値を超えて第1レンズ群L1の負の屈折力が強くなりすぎると、前述したように光学性能が低下する。条件式(5)の下限値を超えて、第1レンズ群L1の負の屈折力が弱くなりすぎると干渉が発生しやすくなる。 If the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too strong beyond the upper limit of the conditional expression (5), the optical performance deteriorates as described above. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded and the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too weak, interference easily occurs.

好ましくは条件式(5)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
−1.38<f1/IH<−0.50 ・・・(5a)
さらに好ましくは条件式(5)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
−1.35<f1/IH<−0.60 ・・・(5b)
The numerical range of conditional expression (5) is preferably set as follows.
−1.38<f1/IH<−0.50 (5a)
More preferably, the numerical range of conditional expression (5) is set as follows.
−1.35<f1/IH<−0.60 (5b)

条件式(6)は全系の小型化を図りつつ、高い光学性能を得るための物である。条件式(6)の下限値を超えて第2レンズ群の正の屈折力が強くなりすぎると、球面収差やコマ収差が増加し、高い光学性能を得ることが困難となる。条件式(6)の上限値を超えて第2レンズ群L2の正の屈折力が弱くなりすぎると、レンズ全長が長くなり、撮像装置が大型化してくる。 Conditional expression (6) is for obtaining high optical performance while achieving downsizing of the entire system. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded and the positive refractive power of the second lens group becomes too strong, spherical aberration and coma will increase, making it difficult to obtain high optical performance. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded and the positive refractive power of the second lens unit L2 becomes too weak, the total lens length becomes long and the image pickup apparatus becomes large.

好ましくは、条件式(6)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
1.25<f2/IH<2.50 ・・・(6a)
さらに好ましくは、条件式(6a)の数値範囲を以下の通りにすると良い。1.30<f2/IH<2.35 ・・・(6b)
この他、条件式(6)の数値範囲を以下の通りにすると良い。
1.2<f2/IH<2.50 ・・・(6c)
Preferably, the numerical range of conditional expression (6) is set as follows.
1.25<f2/IH<2.50 (6a)
More preferably, the numerical range of conditional expression (6a) is set as follows. 1.30<f2/IH<2.35 (6b)
In addition, the numerical range of conditional expression (6) may be set as follows.
1.2<f2/IH<2.50 (6c)

以上のように本発明によれば、複数の光学系からなる撮像装置において、各光学系L0の入射瞳位置のズレが小さく、小型、高性能で広画角の撮像画角を得ることができる。 As described above, according to the present invention, in the image pickup apparatus including a plurality of optical systems, the deviation of the entrance pupil position of each optical system L0 is small, and it is possible to obtain a small size, high performance, and a wide angle of view. ..

次に、各実施例の各レンズ群のレンズ構成に関して説明する。以下、各レンズ群のレンズ構成は、物体側から像側へ順に配置されているものとする。 Next, the lens configuration of each lens group of each example will be described. Hereinafter, it is assumed that the lens configurations of the respective lens groups are sequentially arranged from the object side to the image side.

[実施例1]
実施例1は撮像画角153.4°、Fナンバー4.0の光学系である。第1レンズ群L1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにより構成されている。最も物体側の負レンズは両レンズ面が非球面形状である。この非球面により、像面湾曲、歪曲といった軸外収差を良好に補正している。第2レンズ群L2は、フォーカシングに際して不動の両凸形状の正レンズ、開口絞りSPを有している。
[Example 1]
The first embodiment is an optical system having an imaging field angle of 153.4° and an F number of 4.0. The first lens unit L1 includes a meniscus negative lens having a convex surface directed toward the object side and a meniscus negative lens having a convex surface directed toward the object side. Both lens surfaces of the negative lens closest to the object side are aspherical. The aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature and distortion. The second lens unit L2 has a biconvex positive lens that does not move during focusing and an aperture stop SP.

その後方(像側)に、フォーカシングに際して移動するフォーカス群FLを有する。フォーカス群FLは両凸形状の正レンズとメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズとメニスカス形状の正レンズを接合した接合レンズを有する。更に両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズを接合した接合レンズより構成される。 A focus group FL that moves during focusing is provided behind (on the image side). The focus group FL has a cemented lens in which a biconvex positive lens and a meniscus negative lens are cemented, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens and a meniscus positive lens are cemented. Further, it is composed of a cemented lens in which a biconvex positive lens and a biconcave negative lens are cemented.

その後方にフォーカシングに際して不動の両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズを有している。第2レンズ群L2の最も像側の正レンズの物体側のレンズ面は非球面形状である。この非球面により、像面湾曲といった軸外収差を良好に補正している。 Behind it is a cemented lens in which a biconvex positive lens that does not move during focusing and a biconcave negative lens are cemented, and a biconvex positive lens. The object-side lens surface of the most image-side positive lens of the second lens unit L2 has an aspherical shape. This aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature.

[実施例2]
実施例2は撮像画角150.2°、Fナンバー2.9の光学系である。第1レンズ群L1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを有している。メニスカス形状の負レンズは両レンズ面が非球面形状である。この非球面により、像面湾曲、歪曲といった軸外収差を良好に補正している。第2レンズ群L2はフォーカシングに際して不動の両凸形状の正レンズ、開口絞りSPを有している。
[Example 2]
The second embodiment is an optical system having an image pickup angle of view of 150.2° and an F number of 2.9. The first lens unit L1 includes a meniscus negative lens having a convex surface directed toward the object side. Both surfaces of the meniscus negative lens are aspherical. The aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature and distortion. The second lens unit L2 includes a biconvex positive lens that does not move during focusing, and an aperture stop SP.

その後方に、フォーカシングに際して移動するフォーカス群FLを有する。フォーカス群FLは、両凸形状の正レンズとメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズとメニスカス形状の正レンズを接合した接合レンズを有する。更に両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズを接合した接合レンズを有している。 A focus group FL that moves during focusing is provided behind it. The focus group FL has a cemented lens in which a biconvex positive lens and a meniscus negative lens are cemented, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens and a meniscus positive lens are cemented. Further, it has a cemented lens in which a biconvex positive lens and a biconcave negative lens are cemented.

その後方に、フォーカシングに際して不動の物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズを有している。メニスカス形状の負レンズの像側のレンズ面、両凸形状の正レンズの像側のレンズ面にはそれぞれ非球面形状である。この非球面によって、像面湾曲といった軸外収差を良好に補正している。 A meniscus-shaped negative lens having a convex surface facing the object that does not move during focusing and a biconvex positive lens are provided behind it. The image side lens surface of the meniscus negative lens and the image side lens surface of the biconvex positive lens are aspherical. The aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature.

[実施例3]
実施例3は撮像画角148.6°、Fナンバー4.0の光学系である。第1レンズ群L1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズを有している。メニスカス形状の負レンズの物体側のレンズ面、両凹形状の負レンズの物体側のレンズ面は非球面形状である。これらの非球面により、像面湾曲、歪曲といった軸外収差を良好に補正している。第2レンズ群L2はフォーカシングに際して不動の両凸形状の正レンズ、開口絞りSPを有している。
[Example 3]
The third embodiment is an optical system having an imaging angle of view of 148.6° and an F number of 4.0. The first lens unit L1 includes a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a biconcave negative lens. The object-side lens surface of the meniscus negative lens and the object-side lens surface of the biconcave negative lens are aspherical. These aspherical surfaces favorably correct off-axis aberrations such as field curvature and distortion. The second lens unit L2 includes a biconvex positive lens that does not move during focusing, and an aperture stop SP.

その後方に、フォーカシングに際して移動するフォーカス群FLを有する。フォーカス群FLは両凸形状の正レンズとメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズとメニスカス形状の正レンズを接合したレンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズを有している。その後方に、フォーカシングに際して不動の両凸形状の正レンズとメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズ、正レンズを有している。この正レンズの両レンズ面は非球面形状である。この非球面により像面湾曲といった軸外収差を良好に補正している。 A focus group FL that moves during focusing is provided behind it. The focus group FL includes a cemented lens in which a biconvex positive lens and a meniscus negative lens are cemented, a biconvex positive lens, a lens in which a biconcave negative lens and a meniscus positive lens are cemented, and a biconvex lens. It has a positive lens and a biconcave negative lens. Behind it, there is a cemented lens in which a positive biconvex lens that does not move during focusing and a negative meniscus lens are cemented, and a positive lens. Both lens surfaces of this positive lens are aspherical. This aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature.

[実施例4]
実施例4は撮像画角145.0°、Fナンバー2.91の光学系である。第1レンズ群L1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、物体側のレンズ面が凹形状の負レンズを有している。メニスカス形状の負レンズの両レンズ面は非球面形状である。この非球面により、像面湾曲、歪曲といった軸外収差を良好に補正している。第2レンズ群L2はフォーカシングに際して不動の、像側のレンズ面が凸形状の正レンズ、開口絞りSPを有している。
[Example 4]
The fourth embodiment is an optical system having an imaging field angle of 145.0° and an F number of 2.91. The first lens unit L1 includes a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side, and a negative lens having a concave lens surface on the object side. Both surfaces of the meniscus negative lens are aspherical. The aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature and distortion. The second lens unit L2 has a positive lens and an aperture stop SP that are immobile during focusing and have a convex lens surface on the image side.

その後方に、フォーカシングに際して移動するフォーカス群FLを有する。フォーカス群FLは両凸形状の正レンズとメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズとメニスカス形状の正レンズを接合した接合レンズを有している。更に両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズを接合した接合レンズを有している。 A focus group FL that moves during focusing is provided behind it. The focus group FL has a cemented lens in which a biconvex positive lens and a meniscus negative lens are cemented, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens and a meniscus positive lens are cemented. There is. Further, it has a cemented lens in which a biconvex positive lens and a biconcave negative lens are cemented.

その後方に、フォーカシングに際して不動の両凸形状の正レンズを有している。正レンズの両レンズ面は非球面形状である。この非球面により、像面湾曲といった軸外収差を良好に補正している。 A biconvex positive lens that does not move during focusing is provided behind it. Both lens surfaces of the positive lens have an aspherical shape. This aspherical surface favorably corrects off-axis aberrations such as field curvature.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。なお、図9の説明では、水平方向360°の広視野画像を得る撮像装置として、3つの光学系L0を配置する撮像装置を説明したが、広視野画像として、360°必要でない場合は、2台の光学系L0より構成しても良い。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof. Note that in the description of FIG. 9, an image pickup device in which three optical systems L0 are arranged is described as an image pickup device that obtains a wide-field image of 360° in the horizontal direction. You may comprise from the optical system L0 of a stand.

また、各光学系L0間で光軸を120°ずらして配置する説明を行ったが、光学系L0の画角により任意に変更可できる。また、水平方向に3つの光学系L0を配置する説明を行ったが、水平面から、垂直方向に角度を持たせて配置しても良い。また、水平方向の撮影に関して説明を行ったが、図10に示すように、水平方向の光学系L0Hと、水平方向の光学系に対し垂直方向の光学系L0Vを組み合わせて全方位の撮影をおこなっても良い。図10では、水平、垂直方向それぞれに、1つの光学系L0H、L0Vを配置した例で説明しているが、複数配置しても良い。 Further, although the description has been given in which the optical axis is displaced by 120° between the respective optical systems L0, it can be arbitrarily changed depending on the angle of view of the optical system L0. Further, although the description has been given of arranging the three optical systems L0 in the horizontal direction, they may be arranged at an angle in the vertical direction from the horizontal plane. Further, although the description has been made regarding the horizontal photographing, as shown in FIG. 10, the horizontal optical system L0H and the vertical optical system L0V are combined with each other to perform the omnidirectional photographing. May be. In FIG. 10, one optical system L0H and one optical system L0V are arranged in the horizontal and vertical directions respectively, but a plurality of optical systems may be arranged.

以下、撮像装置に用いられる光学系の実施例1乃至4の具体的な数値データを示す。各数値データにおいて、iは物体側から数えた順序を示し、riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径、diは第i面と第(i+1)面との間の軸上間隔を示す。又、ndi、νdiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正としRを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4、A6、A8、A10、A12を各々非球面係数としたとき、 Hereinafter, specific numerical data of Examples 1 to 4 of the optical system used in the image pickup apparatus will be shown. In each numerical data, i indicates the order of counting from the object side, ri is the radius of curvature of the i-th optical surface (i-th surface), and di is on the axis between the i-th surface and the (i+1)th surface. Indicates the interval. Further, ndi and νdi are the refractive index and Abbe number of the material of the i-th optical member with respect to the d-line, respectively. The aspherical shape is the X axis in the optical axis direction, the H axis in the direction perpendicular to the optical axis, the traveling direction of light is positive, R is the paraxial radius of curvature, K is the conical constant, and A4, A6, A8, A10, and A12 are respectively When the aspherical coefficient is

なる式で表している。*は非球面形状を有する面を意味している。「e−x」は10−xを意味している。BFは空気換算のバックフォーカスである。また、前述の各条件式と数値データとの関係を表1に示す。 It is expressed by the formula. * Means a surface having an aspherical shape. "E-x" means 10 -x. BF is an air-equivalent back focus. Table 1 shows the relationship between the above-mentioned conditional expressions and numerical data.


[数値データ1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 56.827 1.00 1.76385 48.5 36.21
2* 10.986 7.23 23.20
3 48.773 1.00 1.59522 67.7 22.95
4 16.173 43.67 20.57
5 19.737 2.23 1.59270 35.3 14.26
6 -1244.811 1.95 14.14
7(絞り) ∞ (可変) 13.67
8 12.050 4.40 1.49700 81.5 13.76
9 -19.732 0.63 1.77250 49.6 13.43
10 -129.912 1.03 13.18
11 34.242 2.20 1.49700 81.5 12.57
12 -32.118 0.15 12.20
13* -198.495 0.63 1.85400 40.4 11.72
14 7.307 2.59 1.49700 81.5 10.63
15 20.297 0.15 10.66
16 10.861 5.11 1.49700 81.5 10.96
17 -7.398 0.80 1.83481 42.7 10.72
18* 69.169 (可変) 11.48
19 20.723 4.99 1.59270 35.3 12.06
20 -7.719 0.80 1.88300 40.8 12.04
21 24.947 6.35 13.61
22* 2067.479 6.60 1.55332 71.7 21.84
23 -15.258 5.00 23.22
像面 ∞

[Numerical data 1]
Unit mm
Surface data Surface number rd nd νd Effective diameter
1* 56.827 1.00 1.76385 48.5 36.21
2* 10.986 7.23 23.20
3 48.773 1.00 1.59522 67.7 22.95
4 16.173 43.67 20.57
5 19.737 2.23 1.59270 35.3 14.26
6 -1244.811 1.95 14.14
7 (Aperture) ∞ (Variable) 13.67
8 12.050 4.40 1.49 700 81.5 13.76
9 -19.732 0.63 1.77250 49.6 13.43
10 -129.912 1.03 13.18
11 34.242 2.20 1.49700 81.5 12.57
12 -32.118 0.15 12.20
13* -198.495 0.63 1.85400 40.4 11.72
14 7.307 2.59 1.49 700 81.5 10.63
15 20.297 0.15 10.66
16 10.861 5.11 1.49700 81.5 10.96
17 -7.398 0.80 1.83481 42.7 10.72
18* 69.169 (variable) 11.48
19 20.723 4.99 1.59270 35.3 12.06
20 -7.719 0.80 1.88300 40.8 12.04
21 24.947 6.35 13.61
22* 2067.479 6.60 1.55332 71.7 21.84
23 -15.258 5.00 23.22
Image plane ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.08061e-006 A 6=-1.24220e-008 A 8= 7.93535e-011 A10=-1.65251e-013 A12= 1.34148e-016

第2面
K =-3.21565e-001 A 4= 3.10757e-007 A 6= 8.75689e-008 A 8=-1.50560e-010 A10=-1.58901e-012

第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.30555e-005 A 6= 4.20230e-007 A 8=-8.01783e-010 A10= 3.00523e-011

第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.63316e-005 A 6=-1.40423e-006 A 8=-4.66678e-009 A10=-5.89483e-010

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.23627e-006 A 6=-1.17636e-007 A 8=-4.26294e-010 A10= 2.66390e-012
Aspherical data First surface
K = 0.00000e+000 A 4=-6.08061e-006 A 6=-1.24220e-008 A 8= 7.93535e-011 A10=-1.65251e-013 A12= 1.34148e-016

Second side
K =-3.21565e-001 A 4= 3.10757e-007 A 6= 8.75689e-008 A 8=-1.50560e-010 A10=-1.58901e-012

Surface 13
K = 0.00000e+000 A 4=-4.30555e-005 A 6= 4.20230e-007 A 8=-8.01783e-010 A10= 3.00523e-011

Surface 18
K = 0.00000e+000 A 4=-4.63316e-005 A 6=-1.40423e-006 A 8=-4.66678e-009 A10=-5.89483e-010

22nd surface
K = 0.00000e+000 A 4= 1.23627e-006 A 6=-1.17636e-007 A 8=-4.26294e-010 A10= 2.66390e-012

各種データ

焦点距離 10.20
Fナンバー 4.00
半画角(度) 76. 7
像高 13.66
レンズ全長 100.00
BF 5.00

無限遠合焦時 1m合焦時
d 7 0.61 0.50
d18 0.89 1.00

入射瞳位置 11.96
射出瞳位置 -50.90
前側主点位置 20.30
後側主点位置 -5.20

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -11.02 9.23 2.86 -4.61
2 5 29.67 42.10 2.43 -52.14

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.00
2 3 -41.12
3 5 32.80
4 8 15.78
5 9 -30.19
6 11 33.72
7 13 -8.24
8 14 21.55
9 16 9.76
10 17 -7.97
11 19 10.15
12 20 -6.60
13 22 27.41
Various data

Focal length 10.20
F number 4.00
Half angle of view (degree) 76.7
Image height 13.66
Total lens length 100.00
BF 5.00

Focused at infinity Focused at 1 m
d 7 0.61 0.50
d18 0.89 1.00

Entrance pupil position 11.96
Exit pupil position -50.90
Front principal point position 20.30
Rear principal point position -5.20

Lens group Data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -11.02 9.23 2.86 -4.61
2 5 29.67 42.10 2.43 -52.14

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -18.00
2 3 -41.12
3 5 32.80
4 8 15.78
5 9 -30.19
6 11 33.72
7 13 -8.24
8 14 21.55
9 16 9.76
10 17 -7.97
11 19 10.15
12 20 -6.60
13 22 27.41

[数値データ2]
単位 mm
48.97129
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 146.603 2.00 1.85400 40.4 40.01
2* 13.121 48.97 26.33
3 62.618 1.66 1.64769 33.8 14.23
4 -75.210 1.00 14.56
5(絞り) ∞ 1.15 15.22
6 14.285 (可変) 1.49700 81.5 17.21
7 -39.420 0.80 1.83481 42.7 17.00
8 -187.242 4.49 16.87
9 25.504 3.42 1.49700 81.5 15.52
10 -25.487 0.15 15.13
11* -55.997 0.80 1.85400 40.4 14.62
12 9.463 3.26 1.49700 81.5 13.81
13 27.372 0.15 14.19
14 12.573 5.01 1.59522 67.7 15.84
15 -31.626 0.80 1.90366 31.3 15.60
16 16.185 (可変) 15.29
17 49.639 1.20 1.58313 59.4 17.34
18* 29.802 2.80 18.15
19 34.145 4.43 1.55332 71.7 24.17
20* -54.944 5.00 24.68
像面 ∞
[Numerical data 2]
Unit mm
48.97129
Surface data Surface number rd nd νd Effective diameter
1* 146.603 2.00 1.85400 40.4 40.01
2* 13.121 48.97 26.33
3 62.618 1.66 1.64769 33.8 14.23
4 -75.210 1.00 14.56
5 (Aperture) ∞ 1.15 15.22
6 14.285 (Variable) 1.49 700 81.5 17.21
7 -39.420 0.80 1.83481 42.7 17.00
8 -187.242 4.49 16.87
9 25.504 3.42 1.49 700 81.5 15.52
10 -25.487 0.15 15.13
11* -55.997 0.80 1.85400 40.4 14.62
12 9.463 3.26 1.49 700 81.5 13.81
13 27.372 0.15 14.19
14 12.573 5.01 1.59522 67.7 15.84
15 -31.626 0.80 1.90366 31.3 15.60
16 16.185 (Variable) 15.29
17 49.639 1.20 1.58313 59.4 17.34
18* 29.802 2.80 18.15
19 34.145 4.43 1.55332 71.7 24.17
20* -54.944 5.00 24.68
Image plane ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.60231e-007 A 6=-6.46800e-011 A 8=-1.31881e-012 A10=-2.98640e-015 A12= 5.70337e-018

第2面
K =-6.66969e-001 A 4= 2.87712e-005 A 6= 1.92622e-008 A 8= 7.22750e-010 A10=-1.52479e-012

第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.03698e-004 A 6=-1.18830e-007 A 8= 1.21543e-009 A10=-1.73718e-012

第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.42176e-005 A 6= 9.50059e-007 A 8=-8.47415e-009 A10= 5.57358e-011

第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.09890e-005 A 6=-6.22674e-007 A 8= 4.60423e-009 A10=-1.43761e-011
Aspherical data First surface
K = 0.00000e+000 A 4=-7.60231e-007 A 6=-6.46800e-011 A 8=-1.31881e-012 A10=-2.98640e-015 A12= 5.70337e-018

Second side
K =-6.66969e-001 A 4= 2.87712e-005 A 6= 1.92622e-008 A 8= 7.22750e-010 A10=-1.52479e-012

Surface 11
K = 0.00000e+000 A 4=-1.03698e-004 A 6=-1.18830e-007 A 8= 1.21543e-009 A10=-1.73718e-012

Surface 18
K = 0.00000e+000 A 4=-6.42176e-005 A 6= 9.50059e-007 A 8=-8.47415e-009 A10= 5.57358e-011

Surface 20
K = 0.00000e+000 A 4= 5.09890e-005 A 6=-6.22674e-007 A 8= 4.60423e-009 A10=-1.43761e-011

各種データ

焦点距離 10.42
Fナンバー 2.90
半画角(度) 75.1
像高 13.66
レンズ全長 95.00
BF 5.00

無限遠合焦時 1m合焦時
d 6 1.15 1.00
d16 3.10 3.25

入射瞳位置 13.93
射出瞳位置 -27.48
前側主点位置 21.01
後側主点位置 -5.42

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.99 2.00 1.19 0.11
2 3 23.31 39.03 -4.51 -32.61

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -16.99
2 3 53.01
3 6 21.75
4 7 -59.96
5 9 26.23
6 11 -9.43
7 12 27.44
8 14 15.78
9 15 -11.75
10 17 -130.81
11 19 38.74
Various data

Focal length 10.42
F number 2.90
Half angle of view (degree) 75.1
Image height 13.66
Total lens length 95.00
BF 5.00

Focused at infinity Focused at 1 m
d 6 1.15 1.00
d16 3.10 3.25

Entrance pupil position 13.93
Exit pupil position -27.48
Front principal point position 21.01
Rear principal point position -5.42

Lens group Data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -16.99 2.00 1.19 0.11
2 3 23.31 39.03 -4.51 -32.61

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -16.99
2 3 53.01
3 6 21.75
4 7 -59.96
5 9 26.23
6 11 -9.43
7 12 27.44
8 14 15.78
9 15 -11.75
10 17 -130.81
11 19 38.74

[数値データ3]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 80.699 1.00 1.76385 48.5 36.04
2 12.800 8.97 23.32
3* -66.337 1.00 1.55332 71.7 22.92
4 42.030 35.38 21.34
5 59.409 1.37 1.59270 35.3 11.66
6 -83.109 0.20 11.71
7(絞り) ∞ (可変) 11.72
8 12.188 3.71 1.49700 81.5 12.60
9 -34.884 0.63 1.77250 49.6 12.48
10 -862.364 5.94 12.47
11 12.217 3.92 1.49700 81.5 12.20
12 -17.786 0.29 11.70
13* -17.398 0.63 1.85400 40.4 11.47
14 8.453 3.20 1.43875 94.9 11.14
15 113.748 0.15 11.70
16 14.334 5.18 1.43875 94.9 12.77
17 -10.325 0.15 12.95
18 -11.301 0.80 1.88300 40.8 12.64
19 19.486 (可変) 13.99
20 48.556 6.54 1.59270 35.3 15.76
21 -10.079 0.80 1.88300 40.8 16.92
22 -22.396 0.15 20.31
23* -139.147 4.18 1.55332 71.7 24.26
24* -38.692 5.25 25.43
像面 ∞
[Numerical data 3]
Unit mm

Surface data Surface number rd nd νd Effective diameter
1* 80.699 1.00 1.76385 48.5 36.04
2 12.800 8.97 23.32
3* -66.337 1.00 1.55332 71.7 22.92
4 42.030 35.38 21.34
5 59.409 1.37 1.59270 35.3 11.66
6 -83.109 0.20 11.71
7 (Aperture) ∞ (Variable) 11.72
8 12.188 3.71 1.49 700 81.5 12.60
9 -34.884 0.63 1.77250 49.6 12.48
10 -862.364 5.94 12.47
11 12.217 3.92 1.49 700 81.5 12.20
12 -17.786 0.29 11.70
13* -17.398 0.63 1.85400 40.4 11.47
14 8.453 3.20 1.43875 94.9 11.14
15 113.748 0.15 11.70
16 14.334 5.18 1.43875 94.9 12.77
17 -10.325 0.15 12.95
18 -11.301 0.80 1.88300 40.8 12.64
19 19.486 (Variable) 13.99
20 48.556 6.54 1.59270 35.3 15.76
21 -10.079 0.80 1.88300 40.8 16.92
22 -22.396 0.15 20.31
23* -139.147 4.18 1.55332 71.7 24.26
24* -38.692 5.25 25.43
Image plane ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.75953e-006 A 6= 3.84174e-009 A 8= 1.58863e-012 A10=-2.19310e-015

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.18429e-006 A 6= 3.20166e-008 A 8=-4.61206e-010 A10= 9.80443e-013

第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.31951e-004 A 6= 1.29614e-006 A 8=-2.36908e-008 A10= 2.33009e-010

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15661e-004 A 6=-9.91467e-008 A 8=-2.46412e-009 A10= 9.02614e-013

第24面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.28006e-005 A 6=-3.23909e-009 A 8=-2.95562e-009 A10=-2.01462e-012
Aspherical data First surface
K = 0.00000e+000 A 4= 1.75953e-006 A 6= 3.84174e-009 A 8= 1.58863e-012 A10=-2.19310e-015

Third side
K = 0.00000e+000 A 4=-4.18429e-006 A 6= 3.20166e-008 A 8=-4.61206e-010 A10= 9.80443e-013

Surface 13
K = 0.00000e+000 A 4=-1.31951e-004 A 6= 1.29614e-006 A 8=-2.36908e-008 A10= 2.33009e-010

Surface 23
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15661e-004 A 6=-9.91467e-008 A 8=-2.46412e-009 A10= 9.02614e-013

Surface 24
K = 0.00000e+000 A 4= 8.28006e-005 A 6=-3.23909e-009 A 8=-2.95562e-009 A10=-2.01462e-012

各種データ

焦点距離 10.53
Fナンバー 4.00
半画角(度) 74.3
像高 13.66
レンズ全長 92.00
BF 5.25

無限遠合焦時 1m合焦時
d 7 1.22 0.99
d19 1.34 1.57

入射瞳位置 12.65
射出瞳位置 -27.05
前側主点位置 19.75
後側主点位置 -5.27

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -12.28 10.97 3.13 -5.92
2 5 20.89 40.39 -8.34 -33.54

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -20.04
2 3 -46.35
3 5 58.66
4 8 18.66
5 9 -47.08
6 11 15.23
7 13 -6.59
8 14 20.62
9 16 14.62
10 18 -8.00
11 20 14.69
12 21 -21.41
13 23 95.45
Various data

Focal length 10.53
F number 4.00
Half angle of view (degree) 74.3
Image height 13.66
Total lens length 92.00
BF 5.25

Focused at infinity Focused at 1 m
d 7 1.22 0.99
d19 1.34 1.57

Entrance pupil position 12.65
Exit pupil position -27.05
Front principal point position 19.75
Rear principal point position -5.27

Lens group Data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -12.28 10.97 3.13 -5.92
2 5 20.89 40.39 -8.34 -33.54

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -20.04
2 3 -46.35
3 5 58.66
4 8 18.66
5 9 -47.08
6 11 15.23
7 13 -6.59
8 14 20.62
9 16 14.62
10 18 -8.00
11 20 14.69
12 21 -21.41
13 23 95.45

[数値データ4]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 99.465 1.50 1.76385 48.5 42.02
2* 13.117 11.03 27.11
3 -110.200 1.50 1.49700 81.5 26.93
4 ∞ 39.00 26.34
5 -110.923 1.79 1.64769 33.8 14.37
6 -51.350 0.20 15.17
7(絞り) ∞ (可変) 15.71
8 16.600 7.52 1.59522 67.7 18.16
9 -23.656 0.63 1.77250 49.6 17.81
10 -112.302 2.41 17.77
11 14.736 6.67 1.49700 81.5 16.91
12 -24.609 0.15 15.41
13* -30.690 0.63 1.85400 40.4 15.07
14 10.204 3.49 1.49700 81.5 13.94
15 76.050 0.15 14.08
16 23.984 5.80 1.49700 81.5 14.34
17 -10.946 0.80 1.83481 42.7 14.30
18 21.653 (可変) 15.70
19* 52.178 7.27 1.55332 71.7 21.32
20* -25.551 5.34 23.90
像面 ∞
[Numerical data 4]
Unit mm

Surface data Surface number rd nd νd Effective diameter
1* 99.465 1.50 1.76385 48.5 42.02
2* 13.117 11.03 27.11
3 -110.200 1.50 1.49700 81.5 26.93
4 ∞ 39.00 26.34
5 -110.923 1.79 1.64769 33.8 14.37
6 -51.350 0.20 15.17
7 (Aperture) ∞ (Variable) 15.71
8 16.600 7.52 1.59522 67.7 18.16
9 -23.656 0.63 1.77250 49.6 17.81
10 -112.302 2.41 17.77
11 14.736 6.67 1.49 700 81.5 16.91
12 -24.609 0.15 15.41
13* -30.690 0.63 1.85400 40.4 15.07
14 10.204 3.49 1.49 700 81.5 13.94
15 76.050 0.15 14.08
16 23.984 5.80 1.49 700 81.5 14.34
17 -10.946 0.80 1.83481 42.7 14.30
18 21.653 (variable) 15.70
19* 52.178 7.27 1.55332 71.7 21.32
20* -25.551 5.34 23.90
Image plane ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.75320e-006 A 6=-3.40441e-008 A 8= 6.28497e-011 A10=-5.58284e-014 A12= 1.85945e-017

第2面
K =-8.71392e-001 A 4= 4.82803e-005 A 6= 1.28409e-007 A 8= 7.43289e-011 A10= 3.96598e-013

第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.36386e-005 A 6= 1.86174e-007 A 8= 1.73103e-009 A10=-1.49476e-011

第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.29148e-005 A 6=-1.02073e-006 A 8= 1.09313e-008 A10=-5.41860e-011

第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.16195e-005 A 6=-1.96244e-006 A 8= 1.98991e-008 A10=-7.40920e-011
Aspherical data First surface
K = 0.00000e+000 A 4= 5.75320e-006 A 6=-3.40441e-008 A 8= 6.28497e-011 A10=-5.58284e-014 A12= 1.85945e-017

Second side
K =-8.71392e-001 A 4= 4.82803e-005 A 6= 1.28409e-007 A 8= 7.43289e-011 A10= 3.96598e-013

Surface 13
K = 0.00000e+000 A 4=-8.36386e-005 A 6= 1.86174e-007 A 8= 1.73103e-009 A10=-1.49476e-011

Side 19
K = 0.00000e+000 A 4= 6.29148e-005 A 6=-1.02073e-006 A 8= 1.09313e-008 A10=-5.41860e-011

Surface 20
K = 0.00000e+000 A 4= 8.16195e-005 A 6=-1.96244e-006 A 8= 1.98991e-008 A10=-7.40920e-011

各種データ

焦点距離 10.80
Fナンバー 2.91
半画角(度) 75.1
像高 13.66
レンズ全長 99.91
BF 5.34

無限遠合焦時 1m合焦時
d 7 0.75 0.50
d18 3.29 3.55

入射瞳位置 14.86
射出瞳位置 -29.28
前側主点位置 22.29
後側主点位置 -5.46

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -17.50 14.03 1.85 -10.57
2 5 24.07 41.55 -3.99 -33.60

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -19.93
2 3 -221.68
3 5 145.89
4 8 17.62
5 9 -38.92
6 11 19.65
7 13 -8.90
8 14 23.30
9 16 16.00
10 17 -8.61
11 19 32.07

Various data

Focal length 10.80
F number 2.91
Half angle of view (degree) 75.1
Image height 13.66
Total lens length 99.91
BF 5.34

Focused at infinity Focused at 1 m
d 7 0.75 0.50
d18 3.29 3.55

Entrance pupil position 14.86
Exit pupil position -29.28
Front principal point position 22.29
Rear principal point position -5.46

Lens group Data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -17.50 14.03 1.85 -10.57
2 5 24.07 41.55 -3.99 -33.60

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -19.93
2 3 -221.68
3 5 145.89
4 8 17.62
5 9 -38.92
6 11 19.65
7 13 -8.90
8 14 23.30
9 16 16.00
10 17 -8.61
11 19 32.07

L0 光学系 L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群
FL フォーカス群
L0 optical system L1 first lens group L2 second lens group FL focus group

Claims (10)

光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置であって、
前記光学系は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レンズ群から成り、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記光学系の焦点距離をf、前記撮像素子の対角線長の半分の長さをIH、前記第1レンズ群の前側主点位置から前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面までの光軸上の距離をXとするとき、
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
3.50<X/f<5.50
なる条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
An imaging device having an optical system and an imaging element for receiving an image formed by the optical system,
The optical system includes a first lens group having negative refracting power arranged on the object side and a positive refracting power arranged on the image side, with the largest interval among the intervals on the optical axis of adjacent lenses as a boundary. Consisting of the second lens group of
The distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the optical system is f, and the imaging device is Let IH be half of the diagonal length of the first lens group, and X be the distance on the optical axis from the front principal point position of the first lens group to the object side lens surface of the most object side lens of the second lens group. When
−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.6
3.50<X/f<5.50
An image pickup apparatus which satisfies the following conditional expression.
前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記光学系の入射瞳位置までの光軸上の距離をT、前記第1レンズ群の最も像側のレンズ面での光線の有効径位置から光軸に下ろした垂線と光軸が交わる点を点Pとするとき、前記点Pから前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をDL1とするとき、
0.50<T/DL1<2.50
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The distance on the optical axis from the most object side lens surface of the optical system to the entrance pupil position of the optical system is T, and the optical axis from the effective diameter position of the light beam on the most image side lens surface of the first lens group When the point at which the optical axis intersects the perpendicular line drawn below is defined as point P, and the distance on the optical axis from the point P to the lens surface closest to the object side of the first lens group is DL1,
0.50<T/DL1<2.50
The imaging device according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングに際して不動の正の屈折力の前群、フォーカシングに際して移動するフォーカス群、フォーカシングに際して不動の後群より構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The second lens group includes a front lens group having a positive refracting power that is stationary during focusing, a focus lens group that moves during focusing, and a rear lens group that does not move during focusing, which are sequentially arranged from the object side to the image side. The imaging device according to claim 1 or 2 . 光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置であって、An imaging device having an optical system and an imaging element for receiving an image formed by the optical system,
前記光学系は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レンズ群から成り、The optical system includes a first lens group having negative refracting power arranged on the object side and a positive refracting power arranged on the image side, with the largest interval among the intervals on the optical axis of adjacent lenses as a boundary. Consisting of the second lens group of
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングに際して不動の正の屈折力の前群、フォーカシングに際して移動するフォーカス群、フォーカシングに際して不動の後群より構成され、The second lens group includes a front lens group having a positive refractive power that is immovable during focusing, a focus lens group that moves during focusing, and a rear lens group that does not move during focusing, which are sequentially arranged from the object side to the image side.
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記光学系の焦点距離をf、前記撮像素子の対角線長の半分の長さをIHとするとき、The distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the optical system is f, and the imaging device is When IH is half the length of the diagonal of
−0.60<f1/L<−0.10−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.503.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.61.2<f2/IH<2.6
なる条件式を満足することを特徴とする撮像装置。An image pickup apparatus characterized by satisfying the following conditional expression.
前記第1レンズ群は1枚の負レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the first lens group is composed of one negative lens. 光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置であって、An imaging device having an optical system and an imaging element for receiving an image formed by the optical system,
前記光学系は、隣り合うレンズの光軸上の間隔のうち最も大きい間隔を境に、物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群と、像側に配置された正の屈折力の第2レンズ群から成り、The optical system includes a first lens group having negative refracting power arranged on the object side and a positive refracting power arranged on the image side, with the largest interval among the intervals on the optical axis of adjacent lenses as a boundary. Consisting of the second lens group of
前記第1レンズ群は1枚の負レンズで構成され、The first lens group is composed of one negative lens,
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔をL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記光学系の焦点距離をf、前記撮像素子の対角線長の半分の長さをIHとするとき、The distance between the first lens group and the second lens group is L, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the optical system is f, and the imaging device is When IH is half the length of the diagonal of
−0.60<f1/L<−0.10−0.60<f1/L<−0.10
3.20<L/f<5.503.20<L/f<5.50
1.2<f2/IH<2.61.2<f2/IH<2.6
なる条件式を満足することを特徴とする撮像装置。An image pickup apparatus which satisfies the following conditional expression.
前記第1レンズ群は2枚の負レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the first lens group is composed of two negative lenses. −1.40<f1/IH<−0.40
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の撮像装置。
-1.40<f1/IH<-0.40
Imaging device according to any one of claims 1 to 7, characterized by satisfying the conditional expression.
1.2<f2/IH<2.50
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の撮像装置。
1.2<f2/IH<2.50
The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that to satisfy the condition.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置を複数有し、該複数の撮像装置に含まれる光学系は、各光学系の前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間の光軸上の一点で各光学系の光軸が互いに交差するように配置されていることを特徴とする撮像システム。 A plurality of image pickup devices according to any one of claims 1 to 9 are provided, and an optical system included in the plurality of image pickup devices has an optical system between the first lens group and the second lens group of each optical system. An imaging system, wherein the optical axes of the optical systems are arranged so as to intersect with each other at one point on the optical axis.
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