JPWO2009066532A1 - 広角光学系、撮像レンズ装置、モニタカメラおよびデジタル機器 - Google Patents
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Abstract
本発明は、より良好な光学性能を有し、低コストでコンパクトな広角光学系、この広角光学系を備える撮像レンズ装置、モニタカメラおよびデジタル機器を提供する。本発明の広角光学系1は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ11と、負の光学的パワーを有する第2レンズ12と、正の光学的パワーを有する第3レンズ13と、絞り15と、正の光学的パワーを有する第4レンズ14とから構成されて成り、第3および第4レンズ13、14の合成焦点距離をf34とし、全系の焦点距離をfとする場合に、条件式;3<f34/f<10を満たす。
Description
本発明は、広画角でコンパクトな広角光学系、特に、全画角90度以上の超広角な超広角光学系に好適な広角光学系に関する。そして、本発明は、この広角光学系を備える撮像レンズ装置、ならびに、この撮像レンズ装置を搭載したモニタカメラおよびデジタル機器に関する。
周囲の映像情報を少数のカメラで広範囲に撮像する場合、一般に、大きな撮影画角(広画角)を有する広角光学系が採用される。例えば、監視用や車載用等の用途では、このような広角光学系が利用されている。
また、例えば、車両のバックモニタ用の車載カメラ等であれば、広画角であるばかりではなく、運転者の視界を遮らないという実用的な観点や車の美観の観点等から、よりコンパクトであることが要求されている。
このような広角光学系は、例えば、特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示の広角光学系では、4、5枚程度の少ないレンズ枚数で、超広角の場合に問題となるシェーディングを防止している。
特開2005−227426号公報
前記特許文献1に開示の広角光学系では、シェーディングの防止や幅広い温度環境下での結像位置の変化の抑制が達成されているが、光学系のコンパクト化に伴って各レンズの光学的パワーが、特に正レンズの光学的パワーが、強くなる。このため、共軸系および偏芯系共に製造誤差感度が高くなるから、コストアップや製品性能の劣化等を招いてしまう。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、より良好な光学性能を有し、低コストでコンパクトな広角光学系、この広角光学系を備える撮像レンズ装置、ならびに、この撮像レンズ装置を搭載したモニタカメラおよびデジタル機器を提供することである。
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する広角光学系、撮像レンズ装置、モニタカメラおよびデジタル機器を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
(d)レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているもの(近軸曲率に基づいた表記)とする。
(e)複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
(a)屈折率は、d線の波長(587.56nm)に対する屈折率である。
(b)アッベ数は、d線、F線(486.13nm)、C線(656.28nm)に対する屈折率を各々nd、nF、nC、アッベ数をνdとした場合に、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
の定義式で求められるアッベ数νdをいうものとする。
(c)面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。
(d)レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍(レンズの中心付近)でのレンズ形状を表しているもの(近軸曲率に基づいた表記)とする。
(e)複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も1枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。
本発明の一態様に係る広角光学系は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズと、負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、絞りと、正の光学的パワーを有する第4レンズとから構成されて成り、下記(1)の条件式を満たすことを特徴とする。
3<f34/f<10 ・・・(1)
ただし、f34は、前記第3レンズおよび第4レンズの合成焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
3<f34/f<10 ・・・(1)
ただし、f34は、前記第3レンズおよび第4レンズの合成焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成では、第1ないし第4レンズが負・負・正・正の順に配置されることによって、広画角が達成されつつも、各レンズの光学的パワーが抑えられるため、広角光学系の生産性が向上される。特に、物体側から像側へ順に2枚の負レンズが配置されることによって、負レンズの光学的パワーが適切に分担され、像面への軸外光線入射角が抑えられる。また、これら負レンズの像側に絞りを挟んで正レンズが2枚配置されることによって、軸外収差の補正も可能となる。そして、前記条件式(1)の上限を上回ると、光学全長が増加するため、広角光学系の小型化を図ることができず、好ましくない。また、条件式(1)の下限を下回ると、第3レンズおよび第4レンズの製造誤差感度が上昇するため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このような構成の広角光学系では、より良好な光学性能を有し、低コストでコンパクトな光学系が提供可能となる。
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記(2)の条件式を満たす。
2.9<f3/f<3.6 ・・・(2)
ただし、f3は、前記第3レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
2.9<f3/f<3.6 ・・・(2)
ただし、f3は、前記第3レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(2)の上限を上回ると、光学全長が増加するか、あるいは、第4レンズの光学的パワーが強くなって製造誤差感度が高くなってしまい、好ましくない。また、条件式(2)の下限を下回ると、第3レンズの製造誤差感度が比較的大幅に上昇するため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(3)の条件式を満たす。2.1<D12/f<5 ・・・(3)
ただし、D12は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間における光軸上間隔であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
ただし、D12は、前記第1レンズと前記第2レンズとの間における光軸上間隔であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(3)の上限を上回ると、第1レンズの外径が大きくなり過ぎるため、本広角光学系の小型化が困難となって好ましくない。また、条件式(3)の下限を下回ると、第1レンズの像側面および第2レンズの物体側面における光学的パワーを強めることができないため、第2レンズの像側面の曲率が非常に大きくなってしまい、好ましくない。さらに加えて、第1レンズおよび第2レンズの合成光学的パワーが強くなり過ぎるため、歪曲収差の補正が困難となって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(4)の条件式を満たす。2.2<|f2/f|<3 ・・・(4)
ただし、f2は、前記第2レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
ただし、f2は、前記第2レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(4)の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくない。また、条件式(4)の下限を下回ると、第2レンズの像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(5)の条件式を満たす。7.5<|f1/f|<10 ・・・(5)
ただし、f1は、前記第1レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
ただし、f1は、前記第1レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(5)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、条件式(5)の下限を下回ると、第1レンズの像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(6)の条件式を満たす。2.8<f1/f2<4 ・・・(6)
ただし、f1は、前記第1レンズの焦点距離であり、f2は、第2レンズの焦点距離である。
ただし、f1は、前記第1レンズの焦点距離であり、f2は、第2レンズの焦点距離である。
この構成において、前記条件式(6)の上限または下限を超えると、いずれの場合も第1および第2レンズの曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難となって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(7)の条件式を満たす。1.2<|f12/f|<1.6 ・・・(7)
ただし、f12は、前記第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
ただし、f12は、前記第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(7)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、条件式(7)の下限を下回ると、第1および第2レンズにおける像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(8)の条件式を満たす。0.88<f3/f4<1.55 ・・・(8)
ただし、f3は、前記第3レンズの焦点距離であり、f4は、前記第4レンズの焦点距離である。
ただし、f3は、前記第3レンズの焦点距離であり、f4は、前記第4レンズの焦点距離である。
この構成において、前記条件式(8)の上限または下限を超えると、いずれの場合も第3レンズまたは第4レンズの光学的パワーが強くなるため、特に偏芯に対する製造誤差感度が高くなるため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(9)の条件式を満たす。2<f4/f<3 ・・・(9)
ただし、f4は、前記第4レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
ただし、f4は、前記第4レンズの焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(9)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、条件式(9)の下限を下回ると、第4レンズの光学的パワーが強くなるため、特に偏芯に対する製造誤差感度が高くなるため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(10)の条件式を満たす。
9.5<f123/f<23 ・・・(10)
ただし、f123は、前記第1レンズ、前記第2レンズおよび前記第3レンズの合成焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
9.5<f123/f<23 ・・・(10)
ただし、f123は、前記第1レンズ、前記第2レンズおよび前記第3レンズの合成焦点距離であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(10)の上限を上回ると、光学全長が増加するため、本広角光学系の小型化を図ることができなくなって、好ましくない。また、条件式(10)の下限を下回ると、第3レンズの光学的パワーが大きくなるため、製造誤差感度が大幅に上昇するから、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、最も物体側のレンズは、ガラス製レンズである。
光学系の前にレンズ保護部材を配置することは、コンパクト化に相反するため、最も物体側レンズは、剥き出しになる可能性が高い。この構成によれば、最物体側レンズがガラス製レンズとされることによって、強度が高く、傷が付き難く、また傷に起因するフレアの発生や、撮像性能の悪化を抑えることが可能となる。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(11)の条件式を満たす。
0.85<Da2/R2<0.95 ・・・(11)
ただし、Da2は、最物体側レンズにおける像側面の最大有効半径であり、R2は、最物体側レンズにおける像側面の近軸曲率半径である。
0.85<Da2/R2<0.95 ・・・(11)
ただし、Da2は、最物体側レンズにおける像側面の最大有効半径であり、R2は、最物体側レンズにおける像側面の近軸曲率半径である。
この構成において、前記条件式(11)の上限を上回ると、第2レンズにおける像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。また、条件式(11)の下限を下回ると、歪曲収差の補正が不足することになるため、また像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第2レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。
この構成によれば、第2レンズに非球面が配置されることによって、歪曲収差の補正が可能となる。また、樹脂材料製レンズでこの非球面が実現されることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(12)および(13)の条件式を満たす。
Dp4/R4>1 ・・・(12)
dZ4/R4<−0.4 ・・・(13)
ただし、Dp4は、前記第2レンズの像側面において、最大有効半径での面の変位量(面頂点からの光軸方向の距離)であり、R4は、前記第2レンズにおける像側面の近軸曲率半径であり、dZ4は、前記第2レンズの像側面において、光軸からの高さが近軸曲率半径と等しくなる位置での非球面サグ量(球面量との差分)である。
Dp4/R4>1 ・・・(12)
dZ4/R4<−0.4 ・・・(13)
ただし、Dp4は、前記第2レンズの像側面において、最大有効半径での面の変位量(面頂点からの光軸方向の距離)であり、R4は、前記第2レンズにおける像側面の近軸曲率半径であり、dZ4は、前記第2レンズの像側面において、光軸からの高さが近軸曲率半径と等しくなる位置での非球面サグ量(球面量との差分)である。
この構成において、前記条件式(12)の下限、または、条件式(13)の上限を超えると、いずれの場合も軸外収差、特に非点収差の補正が困難となって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、半画角90度の光束の主光線について、下記(14)の条件式を満たす。
−0.3<Yr/2f−1<0.7 ・・・(14)
ただし、Yrは、像面上での主光線位置(光軸からの距離)であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
−0.3<Yr/2f−1<0.7 ・・・(14)
ただし、Yrは、像面上での主光線位置(光軸からの距離)であり、fは、本広角光学系の全系の焦点距離である。
この構成において、前記条件式(14)の上限を上回ると、軸外収差、特に非点収差と倍率色収差の補正が困難となって好ましくない。また、条件式(14)の下限を下回ると、周辺画像の圧縮率が大きくなり過ぎるため、周辺部の情報量が欠落してしまう。このため、画像処理によって補正したとしても周辺の解像度が大幅に低下してしまい、好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(15)の条件式を満たす。
Y’/TL>0.1 ・・・(15)
ただし、Y’は、最大像高であり、TLは、最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長)である。
Y’/TL>0.1 ・・・(15)
ただし、Y’は、最大像高であり、TLは、最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長)である。
この構成において、前記条件式(15)の下限を下回ると、光学全長が大幅に増加するため、本広角光学系の小型化が困難となって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記(16)の条件式を満たす。
|Ep|/Lb>2.2 ・・・(16)
ただし、Epは、最大像高主光線に対する射出瞳位置であり、Lbは、バックフォーカス(空気換算長)である。
|Ep|/Lb>2.2 ・・・(16)
ただし、Epは、最大像高主光線に対する射出瞳位置であり、Lbは、バックフォーカス(空気換算長)である。
この構成において、前記条件式(16)の下限を下回ると、撮像面の手前に例えばレンズアレイが配置されたとしても、周辺照度の低下を抑制することが困難となって好ましくない。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第1および第2レンズは、物体側に凸形状の負メニスカスレンズであり、前記第3レンズは、両凸の正レンズであり、前記絞りは、開口絞りであり、前記第4レンズは、両凸の正レンズである。
この構成によれば、広画角が達成されつつも、各レンズの光学的パワーが抑えられるため、広角光学系の生産性が向上される。特に、物体側より像側へ順に、2枚の負メニスカスレンズが配置されることによって、負レンズの光学的パワーを抑えた状態で充分なバックフォーカスを確保することが可能となる。また、その像側に絞りを挟んで2枚の両凸の正レンズが配置されることによって、絞りに関して対称形となるため、歪曲収差や非点収差が効果的に補正される。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第3レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。
この構成によれば、第3レンズに非球面が配置されることによって、球面収差、コマ収差および非点収差が効果的に補正される。また、樹脂材料製レンズでこの非球面が実現されることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第4レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。
この構成によれば、第4レンズに非球面が配置されることによって、球面収差、コマ収差および非点収差が効果的に補正される。また、樹脂材料製レンズでこの非球面が実現されることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
そして、本発明の他の一態様に係る撮像レンズ装置は、これら上述のいずれか1つの広角光学系を備え、前記広角光学系が所定の結像面上に被写体の光学像を形成可能な構成とされていることを特徴とする。
そして、本発明の他の一態様に係るモニタカメラは、所定位置に取り付けられ、取り付けられた位置周辺の所定領域の被写体を撮像するモニタカメラであって、上述の撮像レンズ装置と、前記撮像レンズ装置により導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えることを特徴とする。
そして、本発明の他の一態様に係るデジタル機器は、上述の撮像レンズ装置と、前記撮像レンズ装置により導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、前記撮像レンズ装置および前記撮像素子に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備えることを特徴とする。
また、上述のデジタル機器において、好ましくは、前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する画像処理部をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、情報処理によって被写体の光学像における歪みを補正することが可能となり、歪曲収差によって歪んだ画像を、肉眼で見える光景と同様な略歪みのない自然な画像を生成することが可能となる。
本発明によれば、より良好な光学性能を有し、コンパクトな広角光学系、撮像レンズ装置、モニタカメラおよびデジタル機器の提供が可能となる。
AX 光軸
1、1A〜1R 広角光学系
3 デジタル機器
5 携帯電話機
7 モニタカメラ
9 車両
11、L1 第1レンズ
12、L2 第2レンズ
13、L3 第3レンズ
14、L4 第4レンズ
15、ST 絞り
17、SR 撮像素子
21 撮像装置
1、1A〜1R 広角光学系
3 デジタル機器
5 携帯電話機
7 モニタカメラ
9 車両
11、L1 第1レンズ
12、L2 第2レンズ
13、L3 第3レンズ
14、L4 第4レンズ
15、ST 絞り
17、SR 撮像素子
21 撮像装置
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
<広角光学系の説明>
図1は、実施形態における広角光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
図1は、実施形態における広角光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
図1において、この広角光学系1は、所定の結像面上に、例えば、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子17の受光面(像面)上に物体(被写体)の光学像を形成可能な構成とされている撮像レンズ装置に好適に備えられるものであって、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズ11と、負の光学的パワーを有する第2レンズ12と、正の光学的パワーを有する第3レンズ13と、開口絞り15と、正の光学的パワーを有する第4レンズ14とから構成されて成る負負正正の4成分の光学系である。なお、図1で例示した広角光学系1は、後述する実施例1の広角光学系1A(図6)と同じ構成である。
図1では、第1および第2レンズ11、12は、それぞれ、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、第3および4レンズ13、14は、それぞれ、両凸の正レンズである。第2ないし第4レンズ12〜14は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
このように図1に示す広角光学系1は、第1ないし第4レンズ11〜14が負・負・正・正の順に配置されることによって、広画角が達成されつつも、各レンズ11〜14の光学的パワーが抑えられるため、広角光学系1の生産性が向上される。特に、物体側から像側へ順に2枚の負レンズ、本実施形態では負メニスカスレンズ11、12が配置されることによって、これらレンズ11、12の光学的パワーが適切に分担され、撮像素子17に結像させる場合において、像面への軸外光線入射角が抑えられる。また、これらレンズ11、12の像側に開口絞り15を挟んで正レンズ、本実施形態では両凸の正レンズ13、14が2枚配置されることによって、軸外収差の補正も可能となる。
そして、この広角光学系1は、第3および第4レンズ13、14の合成焦点距離をf34とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(1)の条件式を満たす。
3<f34/f<10 ・・・(1)
この条件式(1)の上限を上回ると、光学全長が増加するため、広角光学系1の小型化を図ることができず、好ましくない。また、この条件式(1)の下限を下回ると、第3および第4レンズ13、14の製造誤差感度が上昇するため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。
3<f34/f<10 ・・・(1)
この条件式(1)の上限を上回ると、光学全長が増加するため、広角光学系1の小型化を図ることができず、好ましくない。また、この条件式(1)の下限を下回ると、第3および第4レンズ13、14の製造誤差感度が上昇するため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。
したがって、このような構成の広角光学系1では、より良好な光学性能を有し、低コストでコンパクトな光学系が提供可能となる。
また、より小型化すると共に生産性やコストをより改善する観点から、広角光学系1は、下記条件式(1’)を満たすことがより一層好ましい。
3.2<f34/f<7 ・・・(1’)
この条件式(1’)を満たすことによって、偏芯誤差に対する製造難易度が充分に低減され、そして、広角光学系1の小型化が達成される。
3.2<f34/f<7 ・・・(1’)
この条件式(1’)を満たすことによって、偏芯誤差に対する製造難易度が充分に低減され、そして、広角光学系1の小型化が達成される。
さらに、この広角光学系1の像側には、フィルタ16や撮像素子17が配置されている。フィルタ16は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタなどの光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子17は、この広角光学系1によって結像された被写体の光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路(不図示)へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体光学像が、広角光学系1によってその光軸AXに沿って撮像素子17の受光面まで導かれ、撮像素子15によって前記被写体の光学像が撮像される。
また、この広角光学系1では、第1および第2レンズ11、12は、物体側に凸形状の負メニスカスレンズであり、第3レンズ13は、両凸の正レンズであり、絞り15は、開口絞りであり、第4レンズ14は、両凸の正レンズである。このように構成することによって、広画角が達成されつつも、各レンズの光学的パワーが抑えられるため、広角光学系1の生産性が向上される。特に、物体側より像側へ順に、2枚の負メニスカスレンズ11、12が配置されることによって、負レンズの光学的パワーを抑えた状態で充分なバックフォーカスを確保することが可能となる。また、これら第1および第2レンズ11、12の像側に絞り15を挟んで2枚の両凸の正レンズ13、14が配置されることによって、絞り15に関して対称形となるため、歪曲収差や非点収差が効果的に補正される。
また、この広角光学系1では、第2レンズ12が少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図1に示す例では、第2レンズ12は、両面が非球面である樹脂材料製レンズである。このように第2レンズ12に非球面が配置されることによって、歪曲収差の補正が可能となる。また、樹脂材料製レンズでこの非球面が実現されることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
また、この広角光学系1では、第3レンズ13が少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図1に示す例では、第3レンズ13は、両面が非球面である樹脂材料製レンズである。このように第3レンズ13に非球面が配置されることによって、球面収差、コマ収差および非点収差が効果的に補正される。また、樹脂材料製レンズでこの非球面が実現されることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
また、この広角光学系1では、第4レンズが少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図1に示す例では、第4レンズ14は、両面が非球面である樹脂材料製レンズである。このように第4レンズ14に非球面が配置されることによって、球面収差、コマ収差および非点収差が効果的に補正される。また、樹脂材料製レンズでこの非球面が実現されることによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
また、この広角光学系1では、最も物体側のレンズ、すなわち、第1レンズ11は、ガラス製レンズとされる。光学系の前にレンズ保護部材を配置することは、小型化(コンパクト化)に相反するため、最も物体側レンズは、通常、剥き出しになる可能性が高い。したがって、このように最物体側の第1レンズ11がガラス製レンズとされることによって、強度が高く、傷が付き難く、また傷に起因するフレアの発生や、撮像性能の悪化を抑えることが可能となる。
また、この広角光学系1では、負の光学的パワーを有する第2レンズ12と、正の光学的パワーを有する第4レンズ14とが樹脂材料で構成されている。このように構成されることによって、車載や監視等の用途のように、使用温度範囲が比較的広い場合にも、温度変化の際におけるバックフォーカス変動を抑えることが可能となる。
また、この広角光学系1において、第3レンズ13の焦点距離をf3とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(2)の条件式を満たすことが好ましい。
2.9<f3/f<3.6 ・・・(2)
この条件式(2)の上限を上回ると、光学全長が増加するか、あるいは、第4レンズ14の光学的パワーが強くなって製造誤差感度が高くなってしまい、好ましくない。また、この条件式(2)の下限を下回ると、第3レンズ13の製造誤差感度が比較的大幅に上昇するため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより小型な広角光学系1の提供が可能となる。
2.9<f3/f<3.6 ・・・(2)
この条件式(2)の上限を上回ると、光学全長が増加するか、あるいは、第4レンズ14の光学的パワーが強くなって製造誤差感度が高くなってしまい、好ましくない。また、この条件式(2)の下限を下回ると、第3レンズ13の製造誤差感度が比較的大幅に上昇するため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより小型な広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第1レンズ11と第2レンズ12との間における光軸上間隔をD12とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(3)の条件式を満たすことが好ましい。
2.1<D12/f<5 ・・・(3)
この条件式(3)の上限を上回ると、第1レンズ11の外径が大きくなり過ぎるため、広角光学系1の小型化が困難となって好ましくない。また、この条件式(3)の下限を下回ると、第1レンズ11の像側面および第2レンズ12の物体側面における光学的パワーを強めることができないため、第2レンズ12の像側面の曲率が非常に大きくなってしまい、好ましくない。さらに加えて、第1および第2レンズ11、12の合成光学的パワーが強くなり過ぎるため、歪曲収差の補正が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より小型でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
2.1<D12/f<5 ・・・(3)
この条件式(3)の上限を上回ると、第1レンズ11の外径が大きくなり過ぎるため、広角光学系1の小型化が困難となって好ましくない。また、この条件式(3)の下限を下回ると、第1レンズ11の像側面および第2レンズ12の物体側面における光学的パワーを強めることができないため、第2レンズ12の像側面の曲率が非常に大きくなってしまい、好ましくない。さらに加えて、第1および第2レンズ11、12の合成光学的パワーが強くなり過ぎるため、歪曲収差の補正が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より小型でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、下記(3’)の条件式を満たすことがより好ましい。
2.5<D12/f<4.5 ・・・(3’)
この条件式(3’)の上限を上回ると、第1および第2レンズ11、12の合成光学的パワーが弱まるため、像面へのテレセントリック性が悪化してしまい、好ましくない。また、この条件式(3’)の下限を下回ると、第1レンズ11と第2レンズ12とにおいて、コバ部に干渉が生じ易くなるため、それを避けるためにレンズ形状または鏡筒形状が複雑化してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
2.5<D12/f<4.5 ・・・(3’)
この条件式(3’)の上限を上回ると、第1および第2レンズ11、12の合成光学的パワーが弱まるため、像面へのテレセントリック性が悪化してしまい、好ましくない。また、この条件式(3’)の下限を下回ると、第1レンズ11と第2レンズ12とにおいて、コバ部に干渉が生じ易くなるため、それを避けるためにレンズ形状または鏡筒形状が複雑化してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第2レンズ12の焦点距離をf2とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(4)の条件式を満たすことが好ましい。
2.2<|f2/f|<3 ・・・(4)
この条件式(4)の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくない。また、この条件式(4)の下限を下回ると、第2レンズ12の像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
2.2<|f2/f|<3 ・・・(4)
この条件式(4)の上限を上回ると、歪曲収差の補正が困難となって好ましくない。また、この条件式(4)の下限を下回ると、第2レンズ12の像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第1レンズ11の焦点距離をf1とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(5)の条件式を満たすことが好ましい。
7.5<|f1/f|<10 ・・・(5)
この条件式(5)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、この条件式(5)の下限を下回ると、第1レンズ11の像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
7.5<|f1/f|<10 ・・・(5)
この条件式(5)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、この条件式(5)の下限を下回ると、第1レンズ11の像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第1および第2レンズ11、12の焦点距離をそれぞれf1、f2とする場合に、下記(6)の条件式を満たすことが好ましい。
2.8<f1/f2<4 ・・・(6)
この条件式(6)の上限または下限を超えると、いずれの場合も第1および第2レンズ11、12の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉な広角光学系1の提供が可能となる。
2.8<f1/f2<4 ・・・(6)
この条件式(6)の上限または下限を超えると、いずれの場合も第1および第2レンズ11、12の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉な広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第1および第2レンズ11、12の合成焦点距離をf12とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(7)の条件式を満たすことが好ましい。
1.2<|f12/f|<1.6 ・・・(7)
この条件式(7)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、この条件式(7)の下限を下回ると、第1および第2レンズ11、12における像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
1.2<|f12/f|<1.6 ・・・(7)
この条件式(7)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、この条件式(7)の下限を下回ると、第1および第2レンズ11、12における像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第3および第4レンズ13、14の焦点距離をそれぞれf3、f4とする場合に、下記(8)の条件式を満たすことが好ましい。
0.88<f3/f4<1.55 ・・・(8)
この条件式(8)の上限または下限を超えると、いずれの場合も第3レンズまたは第4レンズ13、14の光学的パワーが強くなるため、特に偏芯に対する製造誤差感度が高くなるため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉な広角光学系1の提供が可能となる。
0.88<f3/f4<1.55 ・・・(8)
この条件式(8)の上限または下限を超えると、いずれの場合も第3レンズまたは第4レンズ13、14の光学的パワーが強くなるため、特に偏芯に対する製造誤差感度が高くなるため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉な広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第4レンズ14の焦点距離をf4とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(9)の条件式を満たすことが好ましい。
2<f4/f<3 ・・・(9)
この条件式(9)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、この条件式(9)の下限を下回ると、第4レンズ14の光学的パワーが強くなるため、特に偏芯に対する製造誤差感度が高くなるため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
2<f4/f<3 ・・・(9)
この条件式(9)の上限を上回ると、像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。また、この条件式(9)の下限を下回ると、第4レンズ14の光学的パワーが強くなるため、特に偏芯に対する製造誤差感度が高くなるため、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第1ないし第3レンズ11〜13の合成焦点距離をf123とし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、下記(10)の条件式を満たすことが好ましい。
9.5<f123/f<23 ・・・(10)
この条件式(10)の上限を上回ると、光学全長が増加するため、本広角光学系1の小型化を図ることができなくなって、好ましくない。また、この条件式(10)の下限を下回ると、第3レンズ13の光学的パワーが大きくなるため、製造誤差感度が大幅に上昇するから、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより小型な広角光学系1の提供が可能となる。
9.5<f123/f<23 ・・・(10)
この条件式(10)の上限を上回ると、光学全長が増加するため、本広角光学系1の小型化を図ることができなくなって、好ましくない。また、この条件式(10)の下限を下回ると、第3レンズ13の光学的パワーが大きくなるため、製造誤差感度が大幅に上昇するから、生産性の悪化やコスト増を招き、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより小型な広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、最物体側レンズにおける像側面の最大有効半径をDaとし、最物体側レンズにおける像側面の近軸曲率半径をR2とする場合に、下記(11)の条件式を満たすことが好ましい。
0.85<Da2/R2<0.95 ・・・(11)
この条件式(11)の上限を上回ると、第2レンズ12における像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。また、この条件式(11)の下限を下回ると、歪曲収差の補正が不足することになるため、また像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
0.85<Da2/R2<0.95 ・・・(11)
この条件式(11)の上限を上回ると、第2レンズ12における像側面の曲率や面角度が大きくなり過ぎるため、製造が困難になって好ましくない。また、この条件式(11)の下限を下回ると、歪曲収差の補正が不足することになるため、また像面への軸外光線入射角が大きくなるため、画面周辺の照度が低下してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、第2レンズ12の像側面において、最大有効半径での面の変位量(面頂点からの光軸方向の距離)をDp4とし、第2レンズ12における像側面の近軸曲率半径をR4とし、第2レンズ12の像側面において、光軸からの高さが近軸曲率半径と等しくなる位置での非球面サグ量(球面量との差分)をdZ4とする場合に、下記(12)および(13)の条件式を満たすことが好ましい。
Dp4/R4>1 ・・・(12)
dZ4/R4<−0.4 ・・・(13)
図2は、変位量Dp4および非球面サグ量dZ4を説明するための図である。図2のz軸(横軸)は、光軸であり、光軸の正方向がz軸の正方向とされ、h軸(縦軸)は、レンズの径方向である。また、座標原点は、レンズの面頂点とされる。レンズの断面形状において、図2に示すように、変位量dp4は、光軸方向における面頂点から最大有効半径までの距離である。また、図2に示すように、非球面サグ(sag)量dZ4は、レンズの面頂点と最大有効半径に対する非球面曲線上の点との間の光軸方向の距離と、近軸曲率に基づく球面サグ量との差分を表すパラメータである。
Dp4/R4>1 ・・・(12)
dZ4/R4<−0.4 ・・・(13)
図2は、変位量Dp4および非球面サグ量dZ4を説明するための図である。図2のz軸(横軸)は、光軸であり、光軸の正方向がz軸の正方向とされ、h軸(縦軸)は、レンズの径方向である。また、座標原点は、レンズの面頂点とされる。レンズの断面形状において、図2に示すように、変位量dp4は、光軸方向における面頂点から最大有効半径までの距離である。また、図2に示すように、非球面サグ(sag)量dZ4は、レンズの面頂点と最大有効半径に対する非球面曲線上の点との間の光軸方向の距離と、近軸曲率に基づく球面サグ量との差分を表すパラメータである。
この条件式(12)の下限、または、この条件式(13)の上限を超えると、いずれの場合も軸外収差、特に非点収差の補正が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、像面上での主光線位置(光軸からの距離)をYrとし、広角光学系1の全系の焦点距離をfとする場合に、半画角90度の光束の主光線について、下記(14)の条件式を満たすことが好ましい。
−0.3<Yr/2f−1<0.7 ・・・(14)
この条件式(14)の上限を上回ると、軸外収差、特に非点収差と倍率色収差の補正が困難となって好ましくない。また、この条件式(14)の下限を下回ると、周辺画像の圧縮率が大きくなり過ぎるため、周辺部の情報量が欠落してしまう。このため、画像処理によって補正したとしても周辺の解像度が大幅に低下してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、半画角90度の光束の主光線について、下記(14’)の条件式を満たすことがより好ましい。
−0.2<Yr/2f−1<0.6 ・・・(14’)
この条件式(14’)の上限を上回ると、軸外収差補正のためにレンズ枚数を増やす必要が生じ、コスト増を招いてしまい、好ましくない。また、この条件式(14’)の下限を下回ると、周辺部の情報量が乏しくなり、広画角をモニタリング(監視)するメリット(利点)が失われてしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
−0.3<Yr/2f−1<0.7 ・・・(14)
この条件式(14)の上限を上回ると、軸外収差、特に非点収差と倍率色収差の補正が困難となって好ましくない。また、この条件式(14)の下限を下回ると、周辺画像の圧縮率が大きくなり過ぎるため、周辺部の情報量が欠落してしまう。このため、画像処理によって補正したとしても周辺の解像度が大幅に低下してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、半画角90度の光束の主光線について、下記(14’)の条件式を満たすことがより好ましい。
−0.2<Yr/2f−1<0.6 ・・・(14’)
この条件式(14’)の上限を上回ると、軸外収差補正のためにレンズ枚数を増やす必要が生じ、コスト増を招いてしまい、好ましくない。また、この条件式(14’)の下限を下回ると、周辺部の情報量が乏しくなり、広画角をモニタリング(監視)するメリット(利点)が失われてしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より低廉でより良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、最大像高をY’とし、最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長)をTLとする場合に、下記(15)の条件式を満たすことが好ましい。
Y’/TL>0.1 ・・・(15)
この条件式(15)の下限を下回ると、光学全長が大幅に増加するため、広角光学系1の小型化が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より小型な広角光学系1の提供が可能となる。
Y’/TL>0.1 ・・・(15)
この条件式(15)の下限を下回ると、光学全長が大幅に増加するため、広角光学系1の小型化が困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より小型な広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、下記(15’)の条件式を満たすことがより好ましい。
Y’/TL>0.12 ・・・(15’)
この条件式(15’)の下限を下回ると、前玉レンズ外径が大型化するため、広角光学系1の小型化を図ることが困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より小型な広角光学系1の提供が可能となる。
Y’/TL>0.12 ・・・(15’)
この条件式(15’)の下限を下回ると、前玉レンズ外径が大型化するため、広角光学系1の小型化を図ることが困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より小型な広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、最大像高主光線に対する射出瞳位置をEpとし、バックフォーカス(空気換算長)をLbとする場合に、下記(16)の条件式を満たすことが好ましい。
|Ep|/Lb>2.2 ・・・(16)
この条件式(16)の下限を下回ると、撮像面の手前に例えばレンズアレイが配置されたとしても、周辺照度の低下を抑制することが困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
|Ep|/Lb>2.2 ・・・(16)
この条件式(16)の下限を下回ると、撮像面の手前に例えばレンズアレイが配置されたとしても、周辺照度の低下を抑制することが困難となって好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、下記(16’)の条件式を満たすことが好ましい。|Ep|/Lb>2.6 ・・・(16)
この条件式(16’)の下限を下回ると、シェーディングによる周辺照度劣化が目立つため、画面周辺部の情報量が減少してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
この条件式(16’)の下限を下回ると、シェーディングによる周辺照度劣化が目立つため、画面周辺部の情報量が減少してしまい、好ましくない。したがって、このように構成することによって、より良好な光学特性を有する広角光学系1の提供が可能となる。
また、この広角光学系1において、最も物体側のレンズ、図1に示す例では第1レンズ11は、前記最も物体側のレンズにおけるガラス材料の粉末を0.01mol/lの硝酸水溶液中に入れて、沸騰水浴中で加熱し、その質量減(%)として算出される耐酸性の値をDA1とする場合に、下記(17)の条件式を満たすことが好ましい。
DA1<0.35 ・・・(17)
この条件式(17)の上限を上回ると、最物体側のレンズが剥き出しの状態で外的環境に晒された場合に、例えばいわゆるヤケ等の化学反応が生じてしまって広角光学系1の光学特性が低下してしまうが、最物体側のレンズが条件式(17)を満足するので、光学特性の低下を抑えることができる。ここで、本発明における記載の数値および測定方法は、HOYA株式会社の光学ガラスカタログの記載または株式会社住田光学ガラスの光学ガラスカタログの記載を採用している。
DA1<0.35 ・・・(17)
この条件式(17)の上限を上回ると、最物体側のレンズが剥き出しの状態で外的環境に晒された場合に、例えばいわゆるヤケ等の化学反応が生じてしまって広角光学系1の光学特性が低下してしまうが、最物体側のレンズが条件式(17)を満足するので、光学特性の低下を抑えることができる。ここで、本発明における記載の数値および測定方法は、HOYA株式会社の光学ガラスカタログの記載または株式会社住田光学ガラスの光学ガラスカタログの記載を採用している。
また、この広角光学系1において、最も物体側のレンズ、図1に示す例では第1レンズ11は、ヌープ硬さをHk1とし、直径43.7mm(両面で30cm2)で厚さ約5mmの対面研磨されたガラス材料を、よく撹拌されている50℃、0.01mol/lの三リン酸五ナトリウム(Na5P3O10)水溶液中に、1時間浸漬した場合の単位面積当たりの質量減(mg/(cm2・h)の値をDS1とする場合に、下記(18)および(19)の条件式のいずれか一方または両方を満足することが好ましい。
Hk1>350 ・・・(18)
DS1≦0.01 ・・・(19)
この条件式(18)および(19)の少なくとも一方を満足するガラス材料は、頑健性、耐薬品性および防水性等に優れている。最物体側の第1レンズ11は、このようなガラス材料のレンズであるので、例えば、広角光学系1の前にレンズ保護部材が配置されずに最物体側のレンズが剥き出しとなっても、頑健性、耐薬品性および防水性等に優れ、撮像性能の悪化を抑制することができ、好ましい。特に、車載用途においては、最前面が剥き出しに成ることが多く、好適である。
Hk1>350 ・・・(18)
DS1≦0.01 ・・・(19)
この条件式(18)および(19)の少なくとも一方を満足するガラス材料は、頑健性、耐薬品性および防水性等に優れている。最物体側の第1レンズ11は、このようなガラス材料のレンズであるので、例えば、広角光学系1の前にレンズ保護部材が配置されずに最物体側のレンズが剥き出しとなっても、頑健性、耐薬品性および防水性等に優れ、撮像性能の悪化を抑制することができ、好ましい。特に、車載用途においては、最前面が剥き出しに成ることが多く、好適である。
また、この広角光学系1において、最物体側のレンズを除き、空気と面しているレンズ面は、すべて非球面であることが好ましい。このように構成することによって、広角光学系1のコンパクト化と高画質化との両立を図ることが可能となる。
また、この広角光学系1において、非球面を有するガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ(球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの)であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。
また、この広角光学系1において、少なくとも1枚の前記樹脂材料製レンズは、樹脂材料製レンズ、例えば、図1に示す例では、第2ないし第4レンズ12〜14のうちの少なくとも1枚の樹脂材料製レンズは、樹脂材料中に最大長が30ナノメートル以下の粒子を分散させた素材を用いて成形したレンズであることが好ましい。
一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合すると光の散乱が生じて透過率が低下するため、光学材料として使用することが困難であった。しかしながら、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることによって、散乱が実質的に発生しないように樹脂材料を構成することできる。
屈折率の温度変化について説明すると、屈折率の温度変化n(T)は、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率nを温度Tで微分することによって式20で表される。n(T)=((n2+2)×(n2−1))/6n×(−3α+(1/[R])×(∂[R]/∂T)) ・・・(20)
ただし、αは、線膨張係数であり、[R]は、分子屈折である。
ただし、αは、線膨張係数であり、[R]は、分子屈折である。
樹脂材料の場合では、一般に、屈折率の温度依存性に対する寄与は、式20中の第1項に較べて第2項が小さく、ほぼ無視することができる。例えば、PMMA樹脂の場合では、線膨張係数αは、7×10−5であって、式14に代入すると、n(T)=−1.2×10−4(/℃)となり、実測値と略一致する。
樹脂材料は、温度の上昇によって屈折率が低下するが、無機粒子は、温度の上昇によって屈折率が上昇する。このため、これらの温度依存性を利用することによって、互いにその温度依存性を打ち消し合うように作用させることによって、屈折率変化がほとんど生じないように樹脂材料を構成することができる。例えば、母材となる樹脂材料に最大長が30ナノメートル以下の無機粒子を分散することによって、屈折率の温度依存性の極めて低い樹脂材料を構成することが可能となる。例えば、アクリルに酸化ニオブ(Nb2O5)の微粒子を分散させることによって、温度変化による屈折率変化の小さい材料を生成することが可能となる。上記構成によれば、少なくとも1枚の樹脂材料製レンズに、このような無機粒子を分散させた樹脂材料を用いることによって、本広角光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑えることが可能となる。
広角光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれを小さく抑える観点から、屈折率の温度変化n(T)は、絶対値で8×10−5(/℃)未満であることが好ましく、さらに、絶対値で6×10−5(/℃)未満であることが好ましい。屈折率の温度変化n(T)が絶対値で6×10−5(/℃)未満である場合には、広角光学系1の環境温度変化に伴うバックフォーカスのずれ量は、約半分に抑えられる。
よって、このような樹脂材料としては、ポリオレフィン系の樹脂材料やポリカーボネイト系の樹脂材料が好ましい。ポリオレフィン系の樹脂材料では、屈折率の温度変化n(T)は、約−11×10−5(/℃)となり、ポリカーボネイト系の樹脂材料では、屈折率の温度変化n(T)は、約−14×10−5(/℃)となる。
<広角光学系を組み込んだデジタル機器の説明>
次に、上述の広角光学系1を備えたデジタル機器について説明する。
次に、上述の広角光学系1を備えたデジタル機器について説明する。
図3は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。図3において、デジタル機器3は、撮像機能のために、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35、記憶部36およびI/F部37を備えて構成される。デジタル機器3としては、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用や車載用等の用途のモニタカメラ、携帯電話機や携帯情報端末(PDA)等の携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器(例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど)を含んでよい。
撮像部30は、撮像装置21と撮像素子17とを備えて構成される。撮像装置21は、図1に示したような広角光学系1を備え、広角光学系1が所定の結像面上に、図2に示す例では撮像素子17上に被写体の光学像を形成可能な構成とされている図略の撮像レンズ装置と、光軸方向にレンズを駆動しフォーカシングを行うための図略のレンズ駆動装置等とを備えて構成されている。被写体からの光線は、広角光学系1によって撮像素子17の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
撮像素子17は、撮像装置21の撮像レンズ装置により導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する素子であり、上述したように、広角光学系1により結像された被写体の光学像をR,G,Bの色成分の電気信号(画像信号)に変換し、R,G,B各色の画像信号として画像生成部31に出力する。撮像素子17は、制御部35によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子17における各画素の出力信号の読出し(水平同期、垂直同期、転送)等の撮像動作が制御される。撮像素子17は、例えば、CCDやCMOS等の固体撮像素子であってよく、またカラーの撮像素子やモノクロの撮像素子であってよい。
画像生成部31は、撮像素子17からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整(WB調整)、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部31で生成された画像データは、画像データバッファ32に出力される。
画像データバッファ32は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部33によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるRAM(Random Access Memory)などで構成される。
画像処理部33は、画像データバッファ32の画像データに対し、解像度変換等の画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部33は、撮像素子17の受光面上に形成される被写体の光学像における歪みを補正する公知の歪み補正処理等の、広角光学系1では補正しきれなかった収差を補正するように構成されてもよい。歪み補正は、収差によって歪んだ画像を肉眼で見える光景と同様な相似形の略歪みのない自然な画像に補正するものである。このように構成することによって、撮像装置21の前記撮像レンズ装置により撮像素子17へ導かれた被写体の光学像に歪みが生じていたとしても、略歪みのない自然な画像を生成することが可能となる。
駆動部34は、制御部35から出力される制御信号に基づいて図略の前記レンズ駆動装置を動作させることによって、広角光学系1のフォーカシングを行う回路である。
制御部35は、例えばマイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、記憶部36およびI/F部37の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部35によって、撮像装置21は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。
記憶部36は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)や、RAMなどを備えて構成される。つまり、記憶部36は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。
I/F部37は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、USBやIEEE1394などの規格に準拠したインターフェースである。
このような構成のデジタル機器3の撮像動作に次について説明する。
静止画を撮影する場合は、制御部35は、撮像装置21に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して撮像装置21の図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子17の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が図略のディスプレイ(表示装置)に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆる図略のシャッタボタンが押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部36に画像データが格納され、静止画像が得られる。
また、動画撮影を行う場合は、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、撮像装置21を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、前記シャッタボタンを押すことによって、動画撮影が開始される。
動画撮影時、制御部35は、撮像装置21に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部34を介して撮像装置21の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子17の受光面に周期的に繰り返し結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が図略の前記ディスプレイに表示される。そして、もう一度、前記シャッタボタンを押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部36に導かれて格納される。
このようなデジタル機器3や撮像装置21(前記撮像レンズ装置)では、小型(コンパクト)でありながら、背景技術に較べてより良好な光学特性を有する広角光学系1を備えるので、小型化を図りつつ高画素な撮像素子17を採用することができる。
次に、この広角光学系1を備えたデジタル機器の具体例として、携帯電話機に撮像装置21を搭載した場合および車載用のモニタカメラに撮像装置21を搭載した場合について、それぞれ、以下に説明する。
図4は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図4(A)は、携帯電話機の操作面を示し、図4(B)は、操作面の裏面、つまり背面を示す。
図4において、携帯電話機5には、上部にアンテナ51が備えられ、その操作面には、図4(A)に示すように、長方形のディスプレイ52、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン53、シャッタボタン55およびダイヤルボタン56が備えられている。そして、この携帯電話機5には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部30、画像生成部31、画像データバッファ32、画像処理部33、駆動部34、制御部35および記憶部36が内蔵されており、撮像部30の撮像装置21が背面に臨んでいる。
画像撮影ボタン53が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン55が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部35へ出力され、制御部35は、その操作内容に応じた動作を実行する。こうして静止画、あるいは動画が撮像される。
また、本実施形態にかかる広角光学系1は、所定位置に取り付けられ、取り付けられた位置周辺の所定領域の被写体を撮像するモニタカメラ、例えば、車両の周辺領域を撮像する車載用のモニタカメラに好適に搭載される。
図5は、デジタル機器の一実施形態を示す車載用のモニタカメラの概要を説明するための図である。図5において、車載用のモニタカメラ7は、例えば車両9の後方を撮像するように、車両9の後部の所定位置に設置されており、撮像した被写体の画像は、例えばダッシュボードに設置されている図略のモニタに表示される。車載用のモニタカメラ7は、通常、車両9の上方への視野が要求されないことから、その光軸AXが斜め下方を向くように斜め下方に傾斜した姿勢で車両9に取り付けられている。そして、上下方向には、モニタカメラ7の取り付け位置を通る水平線を上端とする画角2φを有する。また、本明細書においては、左右方向の画角も上下方向と同じく2φであるが、それに限られることなく、上下方向と左右方向とで画角が異なっていてもよい。
このような構成の車載カメラ7をバックモニタとして用いた場合の処理の流れを以下に概説する。ユーザ(運転者)は、例えば車体9のダッシュボードに設置されている図略のモニタ(表示装置)を見ながら、車体7をバックさせる。この際に、運転者が確認したい領域と車載カメラ7が撮像している領域とがずれている場合、運転者は、ダッシュボードに設けられた図略の操作ボタンを操作する等の所定の操作を行う。
この操作を受けて制御部35は、駆動部34を制御し、撮像部30の向きを調整する。続いて、制御部35は、撮像装置21の前記レンズ駆動装置を駆動し、広角光学系1のフォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子17の受光面に結像され、R、G、Bの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部31に出力される。その画像信号は、画像データバッファ32に一時的に記憶され、画像処理部33により画像処理が行われる。こうして運転者が確認したい領域の略自然な画像は、ダッシュボードに設置されている前記モニタに表示される。
<広角光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示すような広角光学系1、すなわち図3に示すようなデジタル機器3に搭載される撮像装置21に備えられる広角光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
<広角光学系のより具体的な実施形態の説明>
以下、図1に示すような広角光学系1、すなわち図3に示すようなデジタル機器3に搭載される撮像装置21に備えられる広角光学系1の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
[実施例1]
図6は、実施例1の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図24および図25は、実施例1の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
図6は、実施例1の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図24および図25は、実施例1の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例1の広角光学系1Aは、図6に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズ12〜14は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
図6において、各レンズ面に付されている番号ri(i=1,2,3,・・・)は、物体側から数えた場合のi番目のレンズ面(ただし、レンズの接合面は1つの面として数えるものとする。)であり、riに「*」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、開口絞りST、平行平板FTの両面および撮像素子SRの受光面も1つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例2ないし実施例18についても同様である(図7ないし図23)。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例1〜18の各図6〜23を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号(r1)が付されているが、これらの曲率等が各実施例1〜18を通じて同一であるという意味ではない。
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸AXに沿って、順に第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、開口絞りST、第4レンズL4および平行平板FTを通過し、撮像素子SRの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子SRでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。
実施例1の広角光学系1Aにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.154 1.200 1.83481 42.72
2 3.840 2.530
3* 2.887 1.000 1.53048 55.72
4* 0.693 0.895
5* 1.942 1.729 1.63550 23.89
6* -5.435 0.671
7(絞り) ∞ 0.504
8* 3.154 1.471 1.53048 55.72
9* -1.066 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.3364e-002,A6=1.3918e-003,A8=-6.9228e-005,A
10=1.3057e-006
第4面
K=-1.0000e+000,A4=-1.2584e-002,A6=-8.8066e-002,A8=3.7501e-002,A
10=-4.8796e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=4.6932e-002,A6=-6.3958e-002,A8=2.4821e-002,A1
0=-3.6310e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.3370e-002,A6=1.8813e-003,A8=-2.2382e-003,A1
0=-5.8927e-004,A12=5.1484e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-8.2144e-002,A6=1.3260e-001,A8=-1.4095e-001,A10=5.9375e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-7.4633e-002,A6=1.1084e-001,A8=-5.9296e-002,A
10=1.2612e-002
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.801
半画角 101.595
像高 1.700
レンズ全長 11.352
BF 1.352
上記の面データにおいて、面番号は、図6に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は、非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.154 1.200 1.83481 42.72
2 3.840 2.530
3* 2.887 1.000 1.53048 55.72
4* 0.693 0.895
5* 1.942 1.729 1.63550 23.89
6* -5.435 0.671
7(絞り) ∞ 0.504
8* 3.154 1.471 1.53048 55.72
9* -1.066 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.3364e-002,A6=1.3918e-003,A8=-6.9228e-005,A
10=1.3057e-006
第4面
K=-1.0000e+000,A4=-1.2584e-002,A6=-8.8066e-002,A8=3.7501e-002,A
10=-4.8796e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=4.6932e-002,A6=-6.3958e-002,A8=2.4821e-002,A1
0=-3.6310e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.3370e-002,A6=1.8813e-003,A8=-2.2382e-003,A1
0=-5.8927e-004,A12=5.1484e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-8.2144e-002,A6=1.3260e-001,A8=-1.4095e-001,A10=5.9375e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-7.4633e-002,A6=1.1084e-001,A8=-5.9296e-002,A
10=1.2612e-002
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.801
半画角 101.595
像高 1.700
レンズ全長 11.352
BF 1.352
上記の面データにおいて、面番号は、図6に示した各レンズ面に付した符号ri(i=1,2,3,…)の番号iが対応する。番号iに*が付された面は、非球面(非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面)であることを示す。
また、“r”は、各面の曲率半径(単位はmm)、“d”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔(軸上面間隔)、“nd”は、各レンズのd線(波長587.56nm)に対する屈折率、“νd”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、開口絞りST、平行平面板FTの両面、撮像素子SRの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞(無限大)である。
上記の非球面データは、非球面とされている面(面データにおいて番号iに*が付された面)の2次曲面パラメータ(円錐係数K)と非球面係数Ai(i=4,6,8,10,12)の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをz軸の正の方向とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用い、次式により定義している。
z(h)=ch2/[1+√{1−(1+K)c2h2}]+ΣAi・hi
ただし、z(h):高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
Ai:i次の非球面係数
K:2次曲面パラメータ(円錐係数)
そして、上記非球面データにおいて、「en」は、「10のn乗」を意味する。例えば、「e+001」は、「10の+1乗」を意味し、「e-003」は、「10の−3乗」を意味する。
z(h)=ch2/[1+√{1−(1+K)c2h2}]+ΣAi・hi
ただし、z(h):高さhの位置でのz軸方向の変位量(面頂点基準)
h:z軸に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)
c:近軸曲率(=1/曲率半径)
Ai:i次の非球面係数
K:2次曲面パラメータ(円錐係数)
そして、上記非球面データにおいて、「en」は、「10のn乗」を意味する。例えば、「e+001」は、「10の+1乗」を意味し、「e-003」は、「10の−3乗」を意味する。
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例1の広角光学系1Aにおける各収差を図24および図25にそれぞれ示す。図24の各図において左から順に、球面収差(正弦条件)(LONGITUDINAL SPHERICAL ABERRATION)、非点収差(ASTIGMATISM FIELD CURVER)および歪曲収差(DISTORTION)をそれぞれ示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをmm単位で表しており、その縦軸は、像高をmm単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合(%)で表しており、縦軸は、その画角を度単位で表している(ただし、ここでは半画角90度までを表示)。また、非点収差の図中、破線は、サジタル、実線は、タンジェンシャルをそれぞれ表している。そして、図25に横収差を示し、左側がタンジェンシャル(メリディオナル)面の場合を示し、右側がサジタル(ラディアル)面の場合を示し、上から順に、最大画角の場合、中間画角の場合および軸上の場合をそれぞれ示す。主光線に対する入射光線高さをmm単位で表しており、その縦軸は、像面での主光線からずれをmm単位で表している。
球面収差および横収差の図には、実線でd線(波長587.56nm)、破線でg線(波長435.84nm)、一点鎖線でC線(波長656.28nm)の3つの光の収差をそれぞれ示してある。非点収差および歪曲収差の図は、上記d線(波長587.56nm)を用いた場合の結果である。
以上のような扱いは、以下に示す実施例2〜18にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図26〜図59においても同様である。
[実施例2]
図7は、実施例2の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図26および図27は、実施例2の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
[実施例2]
図7は、実施例2の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図26および図27は、実施例2の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例2の広角光学系1Bは、図7に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2および第3レンズL2、L3は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。また、第4レンズL4は、片面、図7に示す例では像側の面r9*が非球面である。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例2の広角光学系1Bにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.266 1.198 1.83481 42.72
2 3.882 2.547
3* 2.690 1.000 1.53048 55.72
4* 0.694 0.859
5* 1.967 1.745 1.63550 23.89
6* -6.055 0.671
7(絞り) ∞ 0.547
8 3.184 1.433 1.58913 61.24
9* -1.177 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.3478e-002,A6=1.3586e-003,A8=-5.5396e-005,A
10=4.5377e-007
第4面
K=-1.0000e+000,A4=-1.4175e-002,A6=-8.8830e-002,A8=3.8392e-002,A
10=-5.0309e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=5.6194e-002,A6=-6.4821e-002,A8=2.4513e-002,A1
0=-3.5021e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=3.2029e-002,A6=-6.3523e-003,A8=1.7772e-003,A1
0=-1.4859e-003,A12=5.7499e-004
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.3177e-002,A6=9.0449e-002,A8=-4.5930e-002,A
10=8.6151e-003
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.796
半画角 102.149
像高 1.701
レンズ全長 11.350
BF 1.350
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の広角光学系1Bにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図26に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図27に示す。
[実施例3]
図8は、実施例3の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図28および図29は、実施例3の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.266 1.198 1.83481 42.72
2 3.882 2.547
3* 2.690 1.000 1.53048 55.72
4* 0.694 0.859
5* 1.967 1.745 1.63550 23.89
6* -6.055 0.671
7(絞り) ∞ 0.547
8 3.184 1.433 1.58913 61.24
9* -1.177 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.3478e-002,A6=1.3586e-003,A8=-5.5396e-005,A
10=4.5377e-007
第4面
K=-1.0000e+000,A4=-1.4175e-002,A6=-8.8830e-002,A8=3.8392e-002,A
10=-5.0309e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=5.6194e-002,A6=-6.4821e-002,A8=2.4513e-002,A1
0=-3.5021e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=3.2029e-002,A6=-6.3523e-003,A8=1.7772e-003,A1
0=-1.4859e-003,A12=5.7499e-004
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.3177e-002,A6=9.0449e-002,A8=-4.5930e-002,A
10=8.6151e-003
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.796
半画角 102.149
像高 1.701
レンズ全長 11.350
BF 1.350
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例2の広角光学系1Bにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図26に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図27に示す。
[実施例3]
図8は、実施例3の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図28および図29は、実施例3の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例3の広角光学系1Cは、図8に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面である。また、第2および第4レンズL2、L4は、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例3の広角光学系1Cにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 13.984 1.200 1.83481 42.72
2 3.657 2.473
3* 2.957 1.000 1.53048 55.72
4* 0.692 0.863
5* 2.001 1.650 1.80542 26.13
6* -11.213 0.646
7(絞り) ∞ 0.385
8* 5.618 1.513 1.53048 55.72
9* -0.907 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.7603e-002,A6=2.2353e-003,A8=-1.4527e-004,A10=4.0508e-006
第4面
K=-1.0000e+000,A4=-4.7670e-002,A6=-6.3674e-002,A8=3.2022e-002,A10=-4.5557e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=3.0319e-002,A6=-4.6400e-002,A8=1.9102e-002,A10=-2.8174e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.0089e-003,A6=1.9847e-002,A8=-8.0153e-003,A10=-4.5280e-004,A12=8.4110e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.8624e-001,A6=2.8312e-001,A8=-3.0529e-001,A10=1.2919e-001
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.5315e-001,A6=1.3069e-001,A8=-9.6264e-002,A10=2.8352e-002
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.796
半画角 100.105
像高 1.699
レンズ全長 11.082
BF 1.351
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の広角光学系1Cにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図28に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図29に示す。
[実施例4]
図9は、実施例4の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図30および図31は、実施例4の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 13.984 1.200 1.83481 42.72
2 3.657 2.473
3* 2.957 1.000 1.53048 55.72
4* 0.692 0.863
5* 2.001 1.650 1.80542 26.13
6* -11.213 0.646
7(絞り) ∞ 0.385
8* 5.618 1.513 1.53048 55.72
9* -0.907 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.7603e-002,A6=2.2353e-003,A8=-1.4527e-004,A10=4.0508e-006
第4面
K=-1.0000e+000,A4=-4.7670e-002,A6=-6.3674e-002,A8=3.2022e-002,A10=-4.5557e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=3.0319e-002,A6=-4.6400e-002,A8=1.9102e-002,A10=-2.8174e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.0089e-003,A6=1.9847e-002,A8=-8.0153e-003,A10=-4.5280e-004,A12=8.4110e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.8624e-001,A6=2.8312e-001,A8=-3.0529e-001,A10=1.2919e-001
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.5315e-001,A6=1.3069e-001,A8=-9.6264e-002,A10=2.8352e-002
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.796
半画角 100.105
像高 1.699
レンズ全長 11.082
BF 1.351
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例3の広角光学系1Cにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図28に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図29に示す。
[実施例4]
図9は、実施例4の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図30および図31は、実施例4の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例4の広角光学系1Dは、図9に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例4の広角光学系1Dにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 13.999 1.100 1.88300 40.81
2 3.837 2.690
3* 29.399 1.000 1.53048 55.72
4* 1.016 0.799
5* 1.962 1.747 1.63200 23.41
6* -5.019 0.640
7(絞り) ∞ 0.478
8* 4.008 1.461 1.53048 55.72
9* -1.098 0.565
10 ∞ 0.500 1.56400 47.00
11 ∞ 0.520
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-5.4043e-003,A6=4.0794e-005,A8=5.0085e-005,A10=-3.0399e-006
第4面
K=-2.0788e+000,A4=2.4740e-001,A6=-1.7754e-001,A8=5.7603e-002,A10=-6.9424e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=5.5106e-002,A6=-6.3595e-002,A8=2.4535e-002,A10=-3.6937e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=4.9789e-002,A6=-3.3464e-002,A8=2.1739e-002,A10=-9.4383e-003,A12=1.9006e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.2333e-001,A6=1.7672e-001,A8=-2.1232e-001,A10=8.5862e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-7.5634e-002,A6=5.8591e-002,A8=-2.2662e-002,A10=1.3248e-003
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.887
半画角 103.802
像高 1.750
レンズ全長 11.345
BF 1.430
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の広角光学系1Dにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図30に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図31に示す。
[実施例5]
図10は、実施例5の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図32および図33は、実施例5の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 13.999 1.100 1.88300 40.81
2 3.837 2.690
3* 29.399 1.000 1.53048 55.72
4* 1.016 0.799
5* 1.962 1.747 1.63200 23.41
6* -5.019 0.640
7(絞り) ∞ 0.478
8* 4.008 1.461 1.53048 55.72
9* -1.098 0.565
10 ∞ 0.500 1.56400 47.00
11 ∞ 0.520
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-5.4043e-003,A6=4.0794e-005,A8=5.0085e-005,A10=-3.0399e-006
第4面
K=-2.0788e+000,A4=2.4740e-001,A6=-1.7754e-001,A8=5.7603e-002,A10=-6.9424e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=5.5106e-002,A6=-6.3595e-002,A8=2.4535e-002,A10=-3.6937e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=4.9789e-002,A6=-3.3464e-002,A8=2.1739e-002,A10=-9.4383e-003,A12=1.9006e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.2333e-001,A6=1.7672e-001,A8=-2.1232e-001,A10=8.5862e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-7.5634e-002,A6=5.8591e-002,A8=-2.2662e-002,A10=1.3248e-003
各種データ
焦点距離 0.753
Fナンバ 2.887
半画角 103.802
像高 1.750
レンズ全長 11.345
BF 1.430
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例4の広角光学系1Dにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図30に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図31に示す。
[実施例5]
図10は、実施例5の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図32および図33は、実施例5の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例5の広角光学系1Eは、図10に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例5の広角光学系1Eにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.435 1.400 1.88300 40.81
2 4.201 2.806
3* 18.046 1.000 1.53048 55.72
4* 1.035 1.311
5* 1.901 1.740 1.63200 23.41
6* -7.145 0.540
7(絞り) ∞ 0.725
8* 2.837 1.629 1.53048 55.72
9* -1.663 0.502
10 ∞ 0.500 1.56400 47.00
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=-2.8407e-003,A6=-2.0654e-004,A8=1.8328e-005,A10=1.3083e-006,A12=-1.1270e-007
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6634e-001,A6=-8.7701e-002,A8=2.0131e-002,A10=-1.3772e-003,A12=-9.1985e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=3.0146e-003,A6=-2.1090e-002,A8=5.9446e-003,A10=-2.8002e-005,A12=-3.0303e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.0048e-002,A6=-2.3632e-003,A8=2.2588e-004,A10=-2.2209e-003,A12=9.1617e-000
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.6502e-002,A6=7.7287e-002,A8=-5.9858e-002,A10=2.3673e-002,A12=-4.0895e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.3332e-002,A6=2.3115e-002,A8=1.7916e-003,A10=-3.5067e-003,A12=4.7323e-004
各種データ
焦点距離 0.891
Fナンバ 2.795
半画角 104.564
像高 2.068
レンズ全長 12.508
BF 1.357
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例5の広角光学系1Eにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図32に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図33に示す。
[実施例6]
図11は、実施例6の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図34および図35は、実施例6の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.435 1.400 1.88300 40.81
2 4.201 2.806
3* 18.046 1.000 1.53048 55.72
4* 1.035 1.311
5* 1.901 1.740 1.63200 23.41
6* -7.145 0.540
7(絞り) ∞ 0.725
8* 2.837 1.629 1.53048 55.72
9* -1.663 0.502
10 ∞ 0.500 1.56400 47.00
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=-2.8407e-003,A6=-2.0654e-004,A8=1.8328e-005,A10=1.3083e-006,A12=-1.1270e-007
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6634e-001,A6=-8.7701e-002,A8=2.0131e-002,A10=-1.3772e-003,A12=-9.1985e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=3.0146e-003,A6=-2.1090e-002,A8=5.9446e-003,A10=-2.8002e-005,A12=-3.0303e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.0048e-002,A6=-2.3632e-003,A8=2.2588e-004,A10=-2.2209e-003,A12=9.1617e-000
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.6502e-002,A6=7.7287e-002,A8=-5.9858e-002,A10=2.3673e-002,A12=-4.0895e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.3332e-002,A6=2.3115e-002,A8=1.7916e-003,A10=-3.5067e-003,A12=4.7323e-004
各種データ
焦点距離 0.891
Fナンバ 2.795
半画角 104.564
像高 2.068
レンズ全長 12.508
BF 1.357
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例5の広角光学系1Eにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図32に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図33に示す。
[実施例6]
図11は、実施例6の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図34および図35は、実施例6の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例6の広角光学系1Fは、図11に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例6の広角光学系1Fにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例6
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.723 1.400 1.88300 40.81
2 4.376 2.824
3* 11.328 1.000 1.53048 55.72
4* 1.060 1.144
5* 1.997 1.870 1.63200 23.41
6* -10.601 0.479
7(絞り) ∞ 0.881
8* 3.921 1.973 1.53048 55.72
9* -1.761 1.024
10 ∞ 0.500 1.56400 47.00
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-2.8612e+001,A4=-2.0350e-003,A6=-1.6746e-004,A8=7.2034e-006,A10=1.3033e-006,A12=-7.3695e-00
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.1433e-001,A6=-4.2316e-002,A8=5.1180e-003,A10=4.1021e-004,A12=-1.0701e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-3.0906e-003,A6=-3.3491e-003,A8=-2.9631e-003,A10=1.8309e-003,A12=-3.3866e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.6870e-002,A6=-1.1841e-003,A8=4.9275e-003,A10=-5.8262e-003,A12=1.7245e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-3.2047e-002,A6=2.2974e-002,A8=-1.0720e-002,A10=2.7148e-003,A12=-3.1166e-004
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.4097e-003,A6=1.8993e-003,A8=1.5419e-003,A10=-3.7264e-004,A12=9.0955e-006
各種データ
焦点距離 1.122
Fナンバ 2.791
半画角 104.156
像高 2.757
レンズ全長 13.4628
BF 1.891
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例6の広角光学系1Fにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図34に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図35に示す。
[実施例7]
図12は、実施例7の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図36および図37は、実施例7の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.723 1.400 1.88300 40.81
2 4.376 2.824
3* 11.328 1.000 1.53048 55.72
4* 1.060 1.144
5* 1.997 1.870 1.63200 23.41
6* -10.601 0.479
7(絞り) ∞ 0.881
8* 3.921 1.973 1.53048 55.72
9* -1.761 1.024
10 ∞ 0.500 1.56400 47.00
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-2.8612e+001,A4=-2.0350e-003,A6=-1.6746e-004,A8=7.2034e-006,A10=1.3033e-006,A12=-7.3695e-00
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.1433e-001,A6=-4.2316e-002,A8=5.1180e-003,A10=4.1021e-004,A12=-1.0701e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-3.0906e-003,A6=-3.3491e-003,A8=-2.9631e-003,A10=1.8309e-003,A12=-3.3866e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.6870e-002,A6=-1.1841e-003,A8=4.9275e-003,A10=-5.8262e-003,A12=1.7245e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-3.2047e-002,A6=2.2974e-002,A8=-1.0720e-002,A10=2.7148e-003,A12=-3.1166e-004
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.4097e-003,A6=1.8993e-003,A8=1.5419e-003,A10=-3.7264e-004,A12=9.0955e-006
各種データ
焦点距離 1.122
Fナンバ 2.791
半画角 104.156
像高 2.757
レンズ全長 13.4628
BF 1.891
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例6の広角光学系1Fにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図34に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図35に示す。
[実施例7]
図12は、実施例7の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図36および図37は、実施例7の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例7の広角光学系1Gは、図12に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、両凹の負レンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例7の広角光学系1Gにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例7
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 11.636 1.400 1.88300 40.81
2 3.826 3.513
3* -5.985 0.764 1.53048 55.72
4* 0.772 0.407
5* 1.168 1.413 1.63200 23.41
6* -8.197 0.361
7(絞り) ∞ 0.185
8* 3.200 1.441 1.53048 55.72
9* -0.917 0.800
10 ∞ 0.300 1.56400 47.00
11 ∞ 0.300
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=-3.6223e-003,A6=1.1909e-003,A8=-6.3586e-005,A10=1.9291e-005,A12=-3.0988e-006
第4面
K=-3.6201e+000,A4=1.0213e+000,A6=-1.1904e+000,A8=5.4191e-001,A10=2.9634e-002,A12=-7.9731e-002
第5面
K=0.0000e+000,A4=1.3442e-001,A6=5.5084e-002,A8=-6.8268e-001,A10=8.1707e-001,A12=-3.6301e-001
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.4454e-001,A6=-2.9441e-001,A8=-9.8690e-002,A10=6.1323e-003,A12=8.8561e-002
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.9917e-001,A6=2.3425e+000,A8=-8.9235e+000,A10=1.5921e+001,A12=-8.2016e+000
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.8169e-001,A6=2.8826e-001,A8=-1.8024e-001,A10=9.6407e-002,A12=7.3851e-003
各種データ
焦点距離 0.665
Fナンバ 2.806
半画角 104.016
像高 1.378
レンズ全長 10.799
BF 1.315
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例7の広角光学系1Gにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図36に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図37に示す。
[実施例8]
図13は、実施例8の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図38および図39は、実施例8の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 11.636 1.400 1.88300 40.81
2 3.826 3.513
3* -5.985 0.764 1.53048 55.72
4* 0.772 0.407
5* 1.168 1.413 1.63200 23.41
6* -8.197 0.361
7(絞り) ∞ 0.185
8* 3.200 1.441 1.53048 55.72
9* -0.917 0.800
10 ∞ 0.300 1.56400 47.00
11 ∞ 0.300
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=-3.6223e-003,A6=1.1909e-003,A8=-6.3586e-005,A10=1.9291e-005,A12=-3.0988e-006
第4面
K=-3.6201e+000,A4=1.0213e+000,A6=-1.1904e+000,A8=5.4191e-001,A10=2.9634e-002,A12=-7.9731e-002
第5面
K=0.0000e+000,A4=1.3442e-001,A6=5.5084e-002,A8=-6.8268e-001,A10=8.1707e-001,A12=-3.6301e-001
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.4454e-001,A6=-2.9441e-001,A8=-9.8690e-002,A10=6.1323e-003,A12=8.8561e-002
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.9917e-001,A6=2.3425e+000,A8=-8.9235e+000,A10=1.5921e+001,A12=-8.2016e+000
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.8169e-001,A6=2.8826e-001,A8=-1.8024e-001,A10=9.6407e-002,A12=7.3851e-003
各種データ
焦点距離 0.665
Fナンバ 2.806
半画角 104.016
像高 1.378
レンズ全長 10.799
BF 1.315
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例7の広角光学系1Gにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図36に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図37に示す。
[実施例8]
図13は、実施例8の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図38および図39は、実施例8の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例8の広角光学系1Hは、図13に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面である。これら第2および第4レンズL2、L4は、それぞれ、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例8の広角光学系1Hにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例8
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.120 1.400 1.89800 34.01
2 4.206 2.648
3* 5.115 1.000 1.53048 55.72
4* 0.689 1.042
5* 2.432 1.603 2.00170 20.64
6* 39.577 0.662
7(絞り) ∞ 0.391
8* 3.773 1.867 1.53048 55.72
9* -0.847 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-8.9708e+000,A4=-8.5404e-003,A6=1.6037e-004,A8=1.7163e-005,A10=1.8196e-006,A12=-1.6486e-007
第4面
K=-2.0582e+000,A4=1.4364e-001,A6=-9.2621e-002,A8=2.4919e-002,A1
0=-1.8777e-003,A12=-1.2094e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-8.1504e-003,A6=2.8126e-003,A8=-3.3407e-003,A10=2.0200e-003,A12=-3.4010e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.4359e-002,A6=-9.5648e-003,A8=2.2659e-002,A10=-1.4797e-002,A12=2.8253e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-9.4837e-002,A6=1.8112e-001,A8=-1.9637e-001,A10=9.9926e-002,A12=-1.9270e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-6.5541e-003,A6=-4.3145e-002,A8=3.7525e-002,A10=-1.0082e-002,A12=6.7158e-004
各種データ
焦点距離 0.599
Fナンバ 2.745
半画角 103.387
像高 2.068
レンズ全長 11.963
BF 1.349
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例8の広角光学系1Hにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図38に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図39に示す。
[実施例9]
図14は、実施例9の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図40および図41は、実施例9の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.120 1.400 1.89800 34.01
2 4.206 2.648
3* 5.115 1.000 1.53048 55.72
4* 0.689 1.042
5* 2.432 1.603 2.00170 20.64
6* 39.577 0.662
7(絞り) ∞ 0.391
8* 3.773 1.867 1.53048 55.72
9* -0.847 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-8.9708e+000,A4=-8.5404e-003,A6=1.6037e-004,A8=1.7163e-005,A10=1.8196e-006,A12=-1.6486e-007
第4面
K=-2.0582e+000,A4=1.4364e-001,A6=-9.2621e-002,A8=2.4919e-002,A1
0=-1.8777e-003,A12=-1.2094e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-8.1504e-003,A6=2.8126e-003,A8=-3.3407e-003,A10=2.0200e-003,A12=-3.4010e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.4359e-002,A6=-9.5648e-003,A8=2.2659e-002,A10=-1.4797e-002,A12=2.8253e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-9.4837e-002,A6=1.8112e-001,A8=-1.9637e-001,A10=9.9926e-002,A12=-1.9270e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-6.5541e-003,A6=-4.3145e-002,A8=3.7525e-002,A10=-1.0082e-002,A12=6.7158e-004
各種データ
焦点距離 0.599
Fナンバ 2.745
半画角 103.387
像高 2.068
レンズ全長 11.963
BF 1.349
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例8の広角光学系1Hにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図38に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図39に示す。
[実施例9]
図14は、実施例9の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図40および図41は、実施例9の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例9の広角光学系1Iは、図14に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例9の広角光学系1Iにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例9
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.758 1.400 1.88300 40.81
2 4.186 2.487
3* 3.491 1.000 1.53048 55.72
4* 0.703 1.752
5* 2.081 1.780 1.75120 24.80
6* -19.680 0.618
7(絞り) ∞ 0.602
8* 3.778 1.575 1.53048 55.72
9* -1.296 0.533
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-7.2600e+000,A4=-5.4462e-003,A6=-4.4312e-004,A8=4.5943e-005,A10=1.8651e-006,A12=-1.8278e-007
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.7009e-001,A6=-9.2952e-002,A8=2.1326e-002,A10=-1.8453e-003,A12=9.8857e-006
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.3670e-002,A6=5.3090e-003,A8=-5.6228e-003,A10=2.3670e-003,A12=-3.5594e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=9.2507e-003,A6=1.1698e-002,A8=-4.3537e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.7739e-002,A6=1.0282e-001,A8=-1.1549e-001,A10=6.5513e-002,A12=-1.3741e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=5.3266e-002,A6=-8.3637e-002,A8=7.4917e-002,A10=-3.2920e-002,A12=5.6561e-003
各種データ
焦点距離 0.740
Fナンバ 2.753
半画角 104.394
像高 2.068
レンズ全長 12.607
BF 1.392
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例9の広角光学系1Iにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図40に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図41に示す。
[実施例10]
図15は、実施例10の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図42および図43は、実施例10の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.758 1.400 1.88300 40.81
2 4.186 2.487
3* 3.491 1.000 1.53048 55.72
4* 0.703 1.752
5* 2.081 1.780 1.75120 24.80
6* -19.680 0.618
7(絞り) ∞ 0.602
8* 3.778 1.575 1.53048 55.72
9* -1.296 0.533
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-7.2600e+000,A4=-5.4462e-003,A6=-4.4312e-004,A8=4.5943e-005,A10=1.8651e-006,A12=-1.8278e-007
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.7009e-001,A6=-9.2952e-002,A8=2.1326e-002,A10=-1.8453e-003,A12=9.8857e-006
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.3670e-002,A6=5.3090e-003,A8=-5.6228e-003,A10=2.3670e-003,A12=-3.5594e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=9.2507e-003,A6=1.1698e-002,A8=-4.3537e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.7739e-002,A6=1.0282e-001,A8=-1.1549e-001,A10=6.5513e-002,A12=-1.3741e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=5.3266e-002,A6=-8.3637e-002,A8=7.4917e-002,A10=-3.2920e-002,A12=5.6561e-003
各種データ
焦点距離 0.740
Fナンバ 2.753
半画角 104.394
像高 2.068
レンズ全長 12.607
BF 1.392
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例9の広角光学系1Iにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図40に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図41に示す。
[実施例10]
図15は、実施例10の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図42および図43は、実施例10の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例10の広角光学系1Jは、図15に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例10の広角光学系1Jにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例10
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 18.040 1.400 1.88300 40.81
2 4.970 3.207
3* 4.198 1.000 1.53048 55.72
4* 0.673 1.247
5* 2.224 1.709 1.76130 18.40
6* -27.171 0.733
7(絞り) ∞ 0.460
8* 3.506 1.684 1.53048 55.72
9* -1.142 0.743
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-1.1384e+001,A4=-2.0656e-003,A6=-3.9876e-004,A8=2.9770e-005,A10=8.1903e-007,A12=-7.3470e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6836e-001,A6=-9.3318e-002,A8=2.1430e-002,A10=-1.7746e-003,A12=-2.3299e-006
第5面
K=0.0000e+000,A4=-2.7011e-002,A6=7.8703e-003,A8=-5.9471e-003,A10=2.3364e-003,A12=-3.1493e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=-6.7325e-003,A6=2.0818e-002,A8=-5.6452e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.3548e-002,A6=1.2354e-001,A8=-1.3762e-001,A10=7.8947e-002,A12=-1.6892e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=1.8419e-002,A6=-6.8344e-002,A8=7.3910e-002,A10=-3.4047e-002,A12=6.0222e-003
各種データ
焦点距離 0.691
Fナンバ 2.750
半画角 104.090
像高 2.068
レンズ全長 13.040
BF 1.601
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例10の広角光学系1Jにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図42に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図43に示す。
[実施例11]
図16は、実施例11の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図44および図45は、実施例11の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 18.040 1.400 1.88300 40.81
2 4.970 3.207
3* 4.198 1.000 1.53048 55.72
4* 0.673 1.247
5* 2.224 1.709 1.76130 18.40
6* -27.171 0.733
7(絞り) ∞ 0.460
8* 3.506 1.684 1.53048 55.72
9* -1.142 0.743
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-1.1384e+001,A4=-2.0656e-003,A6=-3.9876e-004,A8=2.9770e-005,A10=8.1903e-007,A12=-7.3470e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6836e-001,A6=-9.3318e-002,A8=2.1430e-002,A10=-1.7746e-003,A12=-2.3299e-006
第5面
K=0.0000e+000,A4=-2.7011e-002,A6=7.8703e-003,A8=-5.9471e-003,A10=2.3364e-003,A12=-3.1493e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=-6.7325e-003,A6=2.0818e-002,A8=-5.6452e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.3548e-002,A6=1.2354e-001,A8=-1.3762e-001,A10=7.8947e-002,A12=-1.6892e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=1.8419e-002,A6=-6.8344e-002,A8=7.3910e-002,A10=-3.4047e-002,A12=6.0222e-003
各種データ
焦点距離 0.691
Fナンバ 2.750
半画角 104.090
像高 2.068
レンズ全長 13.040
BF 1.601
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例10の広角光学系1Jにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図42に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図43に示す。
[実施例11]
図16は、実施例11の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図44および図45は、実施例11の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例11の広角光学系1Kは、図16に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例11の広角光学系1Kにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例11
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 17.607 1.400 1.83481 42.72
2 4.970 3.583
3* 10.000 1.000 1.53048 55.72
4* 0.925 1.562
5* 1.836 1.794 1.61420 25.59
6* -5.646 0.528
7(絞り) ∞ 0.515
8* 3.421 1.299 1.53048 55.72
9* -1.692 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-1.5496e+001,A4=-3.6093e-003,A6=-2.0553e-004,A8=2.1383e-005,A10=1.6335e-006,A12=-1.3189e-007
第4面
K=-2.1529e+000,A4=1.5000e-001,A6=-8.7614e-002,A8=2.1241e-002,A10=-1.4261e-003,A12=-9.2773e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.3976e-002,A6=-2.1039e-002,A8=6.3676e-003,A10=8.2538e-004,A12=-6.5452e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.9629e-002,A6=5.7736e-003,A8=-8.1620e-003,A10=-9.7389e-004,A12=1.3283e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.6676e-002,A6=4.1736e-002,A8=-7.3223e-002,A10=5.6967e-002,A12=-1.3970e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=5.1901e-002,A6=2.1804e-002,A8=-9.0973e-003,A10=-8.7537e-003,A12=4.3291e-003
各種データ
焦点距離 0.811
Fナンバ 2.781
半画角 103.960
像高 2.068
レンズ全長 13.043
BF 1.361
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例11の広角光学系1Kにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図44に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図45に示す。
[実施例12]
図17は、実施例12の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図46および図47は、実施例12の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 17.607 1.400 1.83481 42.72
2 4.970 3.583
3* 10.000 1.000 1.53048 55.72
4* 0.925 1.562
5* 1.836 1.794 1.61420 25.59
6* -5.646 0.528
7(絞り) ∞ 0.515
8* 3.421 1.299 1.53048 55.72
9* -1.692 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-1.5496e+001,A4=-3.6093e-003,A6=-2.0553e-004,A8=2.1383e-005,A10=1.6335e-006,A12=-1.3189e-007
第4面
K=-2.1529e+000,A4=1.5000e-001,A6=-8.7614e-002,A8=2.1241e-002,A10=-1.4261e-003,A12=-9.2773e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.3976e-002,A6=-2.1039e-002,A8=6.3676e-003,A10=8.2538e-004,A12=-6.5452e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.9629e-002,A6=5.7736e-003,A8=-8.1620e-003,A10=-9.7389e-004,A12=1.3283e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-2.6676e-002,A6=4.1736e-002,A8=-7.3223e-002,A10=5.6967e-002,A12=-1.3970e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=5.1901e-002,A6=2.1804e-002,A8=-9.0973e-003,A10=-8.7537e-003,A12=4.3291e-003
各種データ
焦点距離 0.811
Fナンバ 2.781
半画角 103.960
像高 2.068
レンズ全長 13.043
BF 1.361
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例11の広角光学系1Kにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図44に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図45に示す。
[実施例12]
図17は、実施例12の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図46および図47は、実施例12の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例12の広角光学系1Lは、図17に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例12の広角光学系1Lにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例12
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 16.088 1.400 1.81600 46.55
2 4.205 2.861
3* 145.176 1.000 1.53048 55.72
4* 1.009 1.105
5* 1.835 2.337 1.62090 24.44
6* -4.093 0.490
7(絞り) ∞ 0.580
8* 3.166 1.706 1.53048 55.72
9* -2.092 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=-1.7796e-003,A6=-7.4829e-005,A8=1.4634e-005,A10=9.4500e-007,A12=-9.8801e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.4934e-001,A6=-8.9554e-002,A8=2.3089e-002,A10=-1.1566e-003,A12=-2.6233e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.2787e-002,A6=-2.5416e-002,A8=4.8999e-003,A10=7.7868e-004,A12=-5.8450e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=8.1740e-003,A6=-6.4806e-003,A8=-4.4905e-003,A10=3.3276e-003,A12=-4.7852e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-4.9925e-002,A6=7.2763e-002,A8=-8.0620e-002,A10=4.7746e-002,A12=-1.0609e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.1696e-003,A6=2.6139e-002,A8=-3.1309e-003,A10=-4.3895e-003,A12=1.5380e-003
各種データ
焦点距離 0.963
Fナンバ 2.797
半画角 103.708
像高 2.068
レンズ全長 12.849
BF 1.370
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例12の広角光学系1Lにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図46に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図47に示す。
[実施例13]
図18は、実施例13の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図48および図49は、実施例13の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 16.088 1.400 1.81600 46.55
2 4.205 2.861
3* 145.176 1.000 1.53048 55.72
4* 1.009 1.105
5* 1.835 2.337 1.62090 24.44
6* -4.093 0.490
7(絞り) ∞ 0.580
8* 3.166 1.706 1.53048 55.72
9* -2.092 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=-1.7796e-003,A6=-7.4829e-005,A8=1.4634e-005,A10=9.4500e-007,A12=-9.8801e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.4934e-001,A6=-8.9554e-002,A8=2.3089e-002,A10=-1.1566e-003,A12=-2.6233e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-1.2787e-002,A6=-2.5416e-002,A8=4.8999e-003,A10=7.7868e-004,A12=-5.8450e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=8.1740e-003,A6=-6.4806e-003,A8=-4.4905e-003,A10=3.3276e-003,A12=-4.7852e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-4.9925e-002,A6=7.2763e-002,A8=-8.0620e-002,A10=4.7746e-002,A12=-1.0609e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.1696e-003,A6=2.6139e-002,A8=-3.1309e-003,A10=-4.3895e-003,A12=1.5380e-003
各種データ
焦点距離 0.963
Fナンバ 2.797
半画角 103.708
像高 2.068
レンズ全長 12.849
BF 1.370
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例12の広角光学系1Lにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図46に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図47に示す。
[実施例13]
図18は、実施例13の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図48および図49は、実施例13の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例13の広角光学系1Mは、図18に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例13の広角光学系1Mにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例13
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.285 1.076 1.80420 46.49
2 4.371 2.835
3* 10.000 1.000 1.53048 55.72
4* 0.955 1.257
5* 2.039 2.757 1.63200 23.41
6* -3.690 0.375
7(絞り) ∞ 0.682
8* 4.609 1.522 1.53048 55.72
9* -2.124 0.679
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-1.2923e+001,A4=-7.2249e-003,A6=2.8311e-004,A8=1.8963e-005,A10=-5.9761e-007,A12=-4.4340e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.8628e-001,A6=-1.0117e-001,A8=2.1556e-002,A10=-1.1189e-003,A12=-1.1522e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-7.4072e-003,A6=-1.5642e-002,A8=7.4547e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.3906e-003,A6=-6.7022e-003,A8=4.5067e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.9528e-002,A6=1.1752e-001,A8=-1.2420e-001,A10=7.0527e-002,A12=-1.5163e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-3.8524e-002,A6=2.3014e-002,A8=4.1851e-004,A10=-4.8948e-003,A12=1.5599e-003
各種データ
焦点距離 1.017
Fナンバ 2.802
半画角 103.831
像高 2.068
レンズ全長 13.061
BF 1.558
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例13の広角光学系1Mにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図48に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図49に示す。
[実施例14]
図19は、実施例14の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図50および図51は、実施例14の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.285 1.076 1.80420 46.49
2 4.371 2.835
3* 10.000 1.000 1.53048 55.72
4* 0.955 1.257
5* 2.039 2.757 1.63200 23.41
6* -3.690 0.375
7(絞り) ∞ 0.682
8* 4.609 1.522 1.53048 55.72
9* -2.124 0.679
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-1.2923e+001,A4=-7.2249e-003,A6=2.8311e-004,A8=1.8963e-005,A10=-5.9761e-007,A12=-4.4340e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.8628e-001,A6=-1.0117e-001,A8=2.1556e-002,A10=-1.1189e-003,A12=-1.1522e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-7.4072e-003,A6=-1.5642e-002,A8=7.4547e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.3906e-003,A6=-6.7022e-003,A8=4.5067e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.9528e-002,A6=1.1752e-001,A8=-1.2420e-001,A10=7.0527e-002,A12=-1.5163e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-3.8524e-002,A6=2.3014e-002,A8=4.1851e-004,A10=-4.8948e-003,A12=1.5599e-003
各種データ
焦点距離 1.017
Fナンバ 2.802
半画角 103.831
像高 2.068
レンズ全長 13.061
BF 1.558
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例13の広角光学系1Mにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図48に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図49に示す。
[実施例14]
図19は、実施例14の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図50および図51は、実施例14の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例14の広角光学系1Nは、図19に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例14の広角光学系1Nにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例14
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.617 1.400 1.83400 37.35
2 4.061 3.011
3* 14.980 1.000 1.53048 55.72
4* 0.982 1.281
5* 1.868 1.786 1.63450 23.90
6* -6.594 0.529
7(絞り) ∞ 0.732
8* 3.117 1.607 1.53048 55.72
9* -1.562 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-3.2061e-003,A6=-2.1451e-004,A8=1.8572e-005,A10=1.4226e-006,A12=-1.1201e-007
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6697e-001,A6=-8.8464e-002,A8=2.0375e-002,A10=-1.4067e-003,A12=-9.5828e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=4.2952e-003,A6=-2.0660e-002,A8=5.8774e-003,A10=2.4104e-004,A12=-4.0028e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.5865e-002,A6=-5.4384e-004,A8=-1.4984e-003,A10=-2.8890e-003,A12=1.4917e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.2949e-002,A6=7.4237e-002,A8=-6.1957e-002,A10=2.5910e-002,A12=-4.6203e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-7.9903e-003,A6=1.9876e-002,A8=1.1896e-003,A10=-3.5518e-003,A12=5.8601e-004
各種データ
焦点距離 0.860
Fナンバ 2.785
半画角 104.045
像高 2.068
レンズ全長 12.709
BF 1.363
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例14の広角光学系1Nにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図50に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図51に示す。
[実施例15]
図20は、実施例15の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図52および図53は、実施例15の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.617 1.400 1.83400 37.35
2 4.061 3.011
3* 14.980 1.000 1.53048 55.72
4* 0.982 1.281
5* 1.868 1.786 1.63450 23.90
6* -6.594 0.529
7(絞り) ∞ 0.732
8* 3.117 1.607 1.53048 55.72
9* -1.562 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-3.2061e-003,A6=-2.1451e-004,A8=1.8572e-005,A10=1.4226e-006,A12=-1.1201e-007
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6697e-001,A6=-8.8464e-002,A8=2.0375e-002,A10=-1.4067e-003,A12=-9.5828e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=4.2952e-003,A6=-2.0660e-002,A8=5.8774e-003,A10=2.4104e-004,A12=-4.0028e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=2.5865e-002,A6=-5.4384e-004,A8=-1.4984e-003,A10=-2.8890e-003,A12=1.4917e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.2949e-002,A6=7.4237e-002,A8=-6.1957e-002,A10=2.5910e-002,A12=-4.6203e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-7.9903e-003,A6=1.9876e-002,A8=1.1896e-003,A10=-3.5518e-003,A12=5.8601e-004
各種データ
焦点距離 0.860
Fナンバ 2.785
半画角 104.045
像高 2.068
レンズ全長 12.709
BF 1.363
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例14の広角光学系1Nにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図50に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図51に示す。
[実施例15]
図20は、実施例15の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図52および図53は、実施例15の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例15の広角光学系1Oは、図20に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例15の広角光学系1Oにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例15
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.303 1.400 1.80420 46.49
2 4.089 2.796
3* 28.709 1.000 1.53048 55.72
4* 1.031 1.354
5* 1.845 1.740 1.60700 27.10
6* -5.314 0.522
7(絞り) ∞ 0.792
8* 3.186 1.545 1.53048 55.72
9* -1.760 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-2.1351e-003,A6=-1.7353e-004,A8=1.1791e-005,A10=8.6785e-007,A12=-6.5507e-008
第4面
K=-2.0727e+000,A4=1.6966e-001,A6=-8.9161e-002,A8=2.0913e-002,A10=-1.4759e-003,A12=-1.0723e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=2.0822e-004,A6=-2.4385e-002,A8=6.2483e-003,A10=9.1390e-004,A12=-6.6165e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.6334e-002,A6=5.5332e-003,A8=-7.8608e-003,A10=1.1285e-003,A12=2.4314e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.7296e-002,A6=8.5276e-002,A8=-6.4871e-002,A10=2.4873e-002,A12=-4.1132e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.8534e-002,A6=2.7877e-002,A8=9.9006e-004,A10=-4.0566e-003,A12=6.9885e-004
各種データ
焦点距離 0.905
Fナンバ 2.789
半画角 104.349
像高 2.068
レンズ全長 12.512
BF 1.363
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例15の広角光学系1Oにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図52に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図53に示す。
[実施例16]
図21は、実施例16の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図54および図55は、実施例16の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.303 1.400 1.80420 46.49
2 4.089 2.796
3* 28.709 1.000 1.53048 55.72
4* 1.031 1.354
5* 1.845 1.740 1.60700 27.10
6* -5.314 0.522
7(絞り) ∞ 0.792
8* 3.186 1.545 1.53048 55.72
9* -1.760 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-2.1351e-003,A6=-1.7353e-004,A8=1.1791e-005,A10=8.6785e-007,A12=-6.5507e-008
第4面
K=-2.0727e+000,A4=1.6966e-001,A6=-8.9161e-002,A8=2.0913e-002,A10=-1.4759e-003,A12=-1.0723e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=2.0822e-004,A6=-2.4385e-002,A8=6.2483e-003,A10=9.1390e-004,A12=-6.6165e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.6334e-002,A6=5.5332e-003,A8=-7.8608e-003,A10=1.1285e-003,A12=2.4314e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-7.7296e-002,A6=8.5276e-002,A8=-6.4871e-002,A10=2.4873e-002,A12=-4.1132e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-2.8534e-002,A6=2.7877e-002,A8=9.9006e-004,A10=-4.0566e-003,A12=6.9885e-004
各種データ
焦点距離 0.905
Fナンバ 2.789
半画角 104.349
像高 2.068
レンズ全長 12.512
BF 1.363
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例15の広角光学系1Oにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図52に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図53に示す。
[実施例16]
図21は、実施例16の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図54および図55は、実施例16の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例16の広角光学系1Pは、図21に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例16の広角光学系1Pにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例16
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.951 1.400 1.80420 46.49
2 4.018 3.116
3* 15.445 1.000 1.53048 55.72
4* 0.996 1.356
5* 1.856 1.801 1.60280 28.30
6* -4.704 0.537
7(絞り) ∞ 0.758
8* 3.403 1.510 1.53048 55.72
9* -1.756 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-2.9172e+001,A4=-2.8984e-003,A6=-1.9962e-004,A8=1.2592e-005,A10=9.2223e-007,A12=-5.2269e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6709e-001,A6=-8.9139e-002,A8=2.0888e-002,A10=-1.5288e-003,A12=-8.6482e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=8.1748e-004,A6=-2.3735e-002,A8=5.8736e-003,A10=9.5558e-004,A12=-6.1595e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.9053e-002,A6=6.2215e-003,A8=-8.4784e-003,A10=1.5257e-003,A12=1.8851e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.9402e-002,A6=7.8209e-002,A8=-6.7923e-002,A10=2.7912e-002,A12=-4.4255e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.9873e-002,A6=2.9005e-002,A8=-1.7074e-003,A10=-4.7814e-003,A12=1.1174e-003
各種データ
焦点距離 0.880
Fナンバ 2.784
半画角 104.051
像高 2.068
レンズ全長 12.839
BF 1.362
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例16の広角光学系1Pにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図54に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図55に示す。
[実施例17]
図22は、実施例17の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図56および図57は、実施例17の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 14.951 1.400 1.80420 46.49
2 4.018 3.116
3* 15.445 1.000 1.53048 55.72
4* 0.996 1.356
5* 1.856 1.801 1.60280 28.30
6* -4.704 0.537
7(絞り) ∞ 0.758
8* 3.403 1.510 1.53048 55.72
9* -1.756 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-2.9172e+001,A4=-2.8984e-003,A6=-1.9962e-004,A8=1.2592e-005,A10=9.2223e-007,A12=-5.2269e-008
第4面
K=-2.0000e+000,A4=1.6709e-001,A6=-8.9139e-002,A8=2.0888e-002,A10=-1.5288e-003,A12=-8.6482e-005
第5面
K=0.0000e+000,A4=8.1748e-004,A6=-2.3735e-002,A8=5.8736e-003,A10=9.5558e-004,A12=-6.1595e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=1.9053e-002,A6=6.2215e-003,A8=-8.4784e-003,A10=1.5257e-003,A12=1.8851e-004
第8面
K=0.0000e+000,A4=-6.9402e-002,A6=7.8209e-002,A8=-6.7923e-002,A10=2.7912e-002,A12=-4.4255e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.9873e-002,A6=2.9005e-002,A8=-1.7074e-003,A10=-4.7814e-003,A12=1.1174e-003
各種データ
焦点距離 0.880
Fナンバ 2.784
半画角 104.051
像高 2.068
レンズ全長 12.839
BF 1.362
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例16の広角光学系1Pにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図54に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図55に示す。
[実施例17]
図22は、実施例17の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図56および図57は、実施例17の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例17の広角光学系1Qは、図22に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例17の広角光学系1Qにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例17
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 13.082 1.200 1.83481 42.72
2 3.673 2.511
3* 2.971 1.000 1.53048 55.72
4* 0.731 0.877
5* 1.892 1.845 1.58340 30.23
6* -3.516 0.620
7(絞り) ∞ 0.504
8* 6.123 1.444 1.53048 55.72
9* -0.964 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.7303e-002,A6=2.4328e-003,A8=-2.5632e-004,A10=1.2614e-005
第4面
K=-1.0000e+000,A4=5.1358e-003,A6=-7.2334e-002,A8=2.5766e-002,A10=-2.9839e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=6.3485e-002,A6=-6.7401e-002,A8=2.5268e-002,A10=-3.8803e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=3.8928e-002,A6=-9.3930e-003,A8=5.3611e-003,A10=-3.7946e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.2350e-001,A6=1.7733e-001,A8=-1.9928e-001,A10=9.4716e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.2320e-001,A6=1.2257e-001,A8=-7.1889e-002,A10=1.8416e-002
各種データ
焦点距離 0.754
Fナンバ 2.803
半画角 102.336
像高 1.700
レンズ全長 11.350
BF 1.350
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例17の広角光学系1Qにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図56に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図57に示す。
[実施例18]
図23は、実施例18の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図58および図59は、実施例18の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 13.082 1.200 1.83481 42.72
2 3.673 2.511
3* 2.971 1.000 1.53048 55.72
4* 0.731 0.877
5* 1.892 1.845 1.58340 30.23
6* -3.516 0.620
7(絞り) ∞ 0.504
8* 6.123 1.444 1.53048 55.72
9* -0.964 0.900
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.100
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-3.0000e+001,A4=-1.7303e-002,A6=2.4328e-003,A8=-2.5632e-004,A10=1.2614e-005
第4面
K=-1.0000e+000,A4=5.1358e-003,A6=-7.2334e-002,A8=2.5766e-002,A10=-2.9839e-003
第5面
K=0.0000e+000,A4=6.3485e-002,A6=-6.7401e-002,A8=2.5268e-002,A10=-3.8803e-003
第6面
K=0.0000e+000,A4=3.8928e-002,A6=-9.3930e-003,A8=5.3611e-003,A10=-3.7946e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-1.2350e-001,A6=1.7733e-001,A8=-1.9928e-001,A10=9.4716e-002
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-1.2320e-001,A6=1.2257e-001,A8=-7.1889e-002,A10=1.8416e-002
各種データ
焦点距離 0.754
Fナンバ 2.803
半画角 102.336
像高 1.700
レンズ全長 11.350
BF 1.350
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例17の広角光学系1Qにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図56に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図57に示す。
[実施例18]
図23は、実施例18の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図58および図59は、実施例18の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。
実施例18の広角光学系1Rは、図23に示すように、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第1レンズL1)と、物体側に凸の負メニスカスレンズ(第2レンズL2)と、両凸の正レンズ(第3レンズL3)と、開口絞りSTと、両凸の正レンズ(第4レンズL4)とから構成されて成る負負正正の4成分構成である。これら第2ないし第4レンズL2〜L4は、それぞれ、両面が非球面である。これら第2および第4レンズL2、L4は、それぞれ、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。
そして、第4レンズL4の像側には、フィルタとしての平行平板FTを介して撮像素子SRの受光面が配置されている。平行平板FTは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。
実施例18の広角光学系1Rにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。
数値実施例18
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.904 1.400 1.88300 40.81
2 4.450 2.690
3* -93.715 1.000 1.53048 55.72
4* 1.037 1.060
5* 2.407 1.433 2.00170 20.64
6* 150.420 0.643
7(絞り) ∞ 0.539
8* 2.865 1.747 1.53048 55.72
9* -1.239 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=7.2028e-005,A6=-4.7541e-005,A8=-4.9807e-006,A10=1.0917e-006,A12=-4.1925e-008
第4面
K=-2.6295e+000,A4=1.6884e-001,A6=-9.2907e-002,A8=2.4144e-002,A10=-1.4670e-003,A12=-2.3485e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-6.6165e-003,A6=-8.9634e-003,A8=1.1261e-003,A10=1.8961e-003,A12=-5.1884e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=-6.0750e-003,A6=-4.9882e-004,A8=1.9403e-002,A10=-1.4315e-002,A12=2.7769e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-9.7847e-002,A6=1.3276e-001,A8=-1.0979e-001,A10=4.5566e-002,A12=-7.8168e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-9.8150e-003,A6=-9.7246e-003,A8=2.4119e-002,A10=-9.2684e-003,A12=1.0023e-003
各種データ
焦点距離 0.855
Fナンバ 2.785
半画角 103.981
像高 2.068
レンズ全長 11.873
BF 1.362
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例18の広角光学系1Rにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図58に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図59に示す。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 15.904 1.400 1.88300 40.81
2 4.450 2.690
3* -93.715 1.000 1.53048 55.72
4* 1.037 1.060
5* 2.407 1.433 2.00170 20.64
6* 150.420 0.643
7(絞り) ∞ 0.539
8* 2.865 1.747 1.53048 55.72
9* -1.239 0.500
10 ∞ 0.500 1.51680 64.20
11 ∞ 0.500
像面 ∞
非球面データ
第3面
K=-5.0000e+000,A4=7.2028e-005,A6=-4.7541e-005,A8=-4.9807e-006,A10=1.0917e-006,A12=-4.1925e-008
第4面
K=-2.6295e+000,A4=1.6884e-001,A6=-9.2907e-002,A8=2.4144e-002,A10=-1.4670e-003,A12=-2.3485e-004
第5面
K=0.0000e+000,A4=-6.6165e-003,A6=-8.9634e-003,A8=1.1261e-003,A10=1.8961e-003,A12=-5.1884e-004
第6面
K=0.0000e+000,A4=-6.0750e-003,A6=-4.9882e-004,A8=1.9403e-002,A10=-1.4315e-002,A12=2.7769e-003
第8面
K=0.0000e+000,A4=-9.7847e-002,A6=1.3276e-001,A8=-1.0979e-001,A10=4.5566e-002,A12=-7.8168e-003
第9面
K=-2.0000e+000,A4=-9.8150e-003,A6=-9.7246e-003,A8=2.4119e-002,A10=-9.2684e-003,A12=1.0023e-003
各種データ
焦点距離 0.855
Fナンバ 2.785
半画角 103.981
像高 2.068
レンズ全長 11.873
BF 1.362
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例18の広角光学系1Rにおける球面収差(正弦条件)、非点収差および歪曲収差を図58に左から右へ順にそれぞれ示し、横収差を図59に示す。
上記に列挙した実施例1〜18の変倍光学系1A〜1Rに、上述した条件式(1)〜(19)を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表1および表2に示す。
以上、説明したように、上記実施例1〜18における広角光学系1A〜1Rは、本発明に係る要件を満足している結果、より良好な光学性能を有し、そして、デジタル機器に搭載する上で、特に車載用のモニタカメラや携帯端末等に搭載する上で小型化が充分に達成され、低廉化が可能である。また、上記実施例1〜18における広角光学系1A〜1Rは、特に全画角180度以上、より具体的には200度以上の超広角化が達成可能である。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求の範囲の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求の範囲の権利範囲に包括されると解釈される。
Claims (24)
- 物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第1レンズと、負の光学的パワーを有する第2レンズと、正の光学的パワーを有する第3レンズと、絞りと、正の光学的パワーを有する第4レンズとから構成されて成り、下記(1)の条件式を満たすことを特徴とする広角光学系。
3<f34/f<10 ・・・(1)
ただし、
f34:第3レンズおよび第4レンズの合成焦点距離
f:全系の焦点距離 - 下記(2)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の広角光学系。
2.9<f3/f<3.6 ・・・(2)
ただし、
f3:第3レンズの焦点距離
f:全系の焦点距離 - 下記(3)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項または請求の範囲第2項に記載の広角光学系。
2.1<D12/f<5 ・・・(3)
ただし、
D12:第1レンズと第2レンズとの間における光軸上間隔
f:全系の焦点距離 - 下記(4)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第3項のいずれか1項に記載の広角光学系。
2.2<|f2/f|<3 ・・・(4)
ただし、
f2:第2レンズの焦点距離
f:全系の焦点距離 - 下記(5)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第4項のいずれか1項に記載の広角光学系。
7.5<|f1/f|<10 ・・・(5)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
f:全系の焦点距離 - 下記(6)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第5項のいずれか1項に記載の広角光学系。
2.8<f1/f2<4 ・・・(6)
ただし、
f1:第1レンズの焦点距離
f2:第2レンズの焦点距離 - 下記(7)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第6項のいずれか1項に記載の広角光学系。
1.2<|f12/f|<1.6 ・・・(7)
ただし、
f12:第1レンズおよび第2レンズの合成焦点距離
f:全系の焦点距離 - 下記(8)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第7項のいずれか1項に記載の広角光学系。
0.88<f3/f4<1.55 ・・・(8)
ただし、
f3:第3レンズの焦点距離
f4:第4レンズの焦点距離 - 下記(9)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第8項のいずれか1項に記載の広角光学系。
2<f4/f<3 ・・・(9)
ただし、
f4:第4レンズの焦点距離
f:全系の焦点距離 - 下記(10)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第9項のいずれか1項に記載の広角光学系。
9.5<f123/f<23 ・・・(10)
ただし、
f123:第1レンズ、第2レンズおよび第3レンズの合成焦点距離
f:全系の焦点距離 - 最も物体側のレンズは、ガラス製レンズであることを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第10項のいずれか1項に記載の広角光学系。
- 下記(11)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第11項のいずれか1項に記載の広角光学系。
0.85<Da2/R2<0.95 ・・・(11)
ただし、
Da2:最物体側レンズにおける像側面の最大有効半径
R2:最物体側レンズにおける像側面の近軸曲率半径 - 前記第2レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第12項のいずれか1項に記載の広角光学系。
- 下記(12)および(13)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第13項のいずれか1項に記載の広角光学系。
Dp4/R4>1 ・・・(12)
dZ4/R4<−0.4 ・・・(13)
ただし、
Dp4:第2レンズの像側面において、最大有効半径での面の変位量(面頂点からの光軸方向の距離)
R4:第2レンズにおける像側面の近軸曲率半径
dZ4:第2レンズの像側面において、光軸からの高さが近軸曲率半径と等しくなる位置での非球面サグ量(球面量との差分) - 半画角90度の光束の主光線について、下記(14)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第14項のいずれか1項に記載の広角光学系。
−0.3<Yr/2f−1<0.7 ・・・(14)
ただし、
Yr:像面上での主光線位置(光軸からの距離)
f:全系の焦点距離 - 下記(15)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第15項のいずれか1項に記載の広角光学系。
Y’/TL>0.1 ・・・(15)
ただし、
Y’:最大像高
TL:最物体側レンズ面の面頂点から像面までの光軸上距離(ただし、バックフォーカスは空気換算長) - 下記(16)の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第16項のいずれか1項に記載の広角光学系。
|Ep|/Lb>2.2 ・・・(16)
ただし、
Ep:最大像高主光線に対する射出瞳位置
Lb:バックフォーカス(空気換算長) - 前記第1および第2レンズは、物体側に凸形状の負メニスカスレンズであり、前記第3レンズは、両凸の正レンズであり、前記絞りは、開口絞りであり、前記第4レンズは、両凸の正レンズであることを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第17項のいずれか1項に記載の広角光学系。
- 前記第3レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第18項のいずれか1項に記載の広角光学系。
- 前記第4レンズは、少なくとも1面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求の範囲第1項ないし請求の範囲第19項のいずれか1項に記載の広角光学系。
- 請求の範囲第1項ないし請求の範囲第20項のいずれか1項に記載の広角光学系を備え、前記広角光学系が所定の結像面上に被写体の光学像を形成可能な構成とされていることを特徴とする撮像レンズ装置。
- 所定位置に取り付けられ、取り付けられた位置周辺の所定領域の被写体を撮像するモニタカメラであって、請求の範囲第21項に記載の撮像レンズ装置と、前記撮像レンズ装置により導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えることを特徴とするモニタカメラ。
- 請求の範囲第21項に記載の撮像レンズ装置と、前記撮像レンズ装置により導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、前記撮像レンズ装置および前記撮像素子に被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を行わせる制御部とを備えることを特徴とするデジタル機器。
- 前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する画像処理部をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第23項に記載のデジタル機器。
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