WO2021220840A1 - 光学装置 - Google Patents

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WO2021220840A1
WO2021220840A1 PCT/JP2021/015662 JP2021015662W WO2021220840A1 WO 2021220840 A1 WO2021220840 A1 WO 2021220840A1 JP 2021015662 W JP2021015662 W JP 2021015662W WO 2021220840 A1 WO2021220840 A1 WO 2021220840A1
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WO
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lens
optical system
optical
optical element
optical device
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Application number
PCT/JP2021/015662
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English (en)
French (fr)
Inventor
英暁 岡野
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only

Definitions

  • This technology relates to an optical device, and particularly to an optical device capable of realizing small size, low profile and high efficiency.
  • the height has been further reduced compared to image pickup devices such as camera-equipped mobile phones and digital still cameras that use image sensors such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors.
  • image sensors such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors.
  • High efficiency is required. Therefore, the lens optical system mounted on the image pickup apparatus is also required to be compact and low in height.
  • the peripheral illumination ratio is increased and the light beam can be collected more efficiently. Lens optical system is required.
  • the F number (F value) has a large aperture. ) Is small and a bright lens optical system is required.
  • a lens optical system having a three-element configuration or more is used (see, for example, Patent Document 1).
  • the lens optical system described in Patent Document 1 has a three-lens configuration and an F number of about 2.2. In addition, a wide angle of view of 110 degrees to 166 degrees is secured. Further, astigmatism is well corrected. Therefore, it is presumed that the lens optical system described in Patent Document 1 exhibits good performance.
  • This technology was made in view of such a situation, and makes it possible to realize a compact, low profile and high efficiency optical device.
  • the optical device on one side of the present technology includes a lens optical system arranged between an object and an optical element, and the lens optical system includes a first lens group having a negative refractive force in order from the object side.
  • the first lens group includes a second lens group having a positive refractive force, the first lens group is composed of a first lens having a negative refractive force, and the second lens group is a second lens having a positive refractive force.
  • a third lens having a positive refractive power the lens optical system has a positive refractive power as a whole, and when a light beam is incident from the object side, the first lens to the third lens are used.
  • the ratio of the light ray incident on the peripheral portion of the optical element to the light ray passing through the center of the lens system consisting of the first lens to the third lens is defined as RI.
  • the angle of the main light ray incident on the outermost peripheral portion of the optical element is A-IH, RI ⁇ A-IH ⁇ 0.01> 2 is satisfied.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the optical device 1-1 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-1 includes an optical element OE and a lens optical system 11-1.
  • the optical element OE is composed of a light receiving element or a light emitting element.
  • the light receiving element comprises, for example, an optical element such as an image sensor or a photodiode that converts received light rays into an electric signal.
  • the light emitting element is composed of, for example, an optical element that emits a light beam such as a semiconductor laser (LD).
  • LD semiconductor laser
  • the lens optical system 11-1 is arranged between the object and the optical element OE.
  • the lens optical system 11-1 functions as a light receiving optical system for collecting light rays incident from the object side and guiding them to the optical element OE.
  • the lens optical system 11-1 functions as a light emitting optical system for collecting the light rays emitted from the optical element OE and guiding them to the object side.
  • the range through which the light rays pass is the same depending on whether the lens optical system 11-1 functions as the light receiving optical system or the light emitting optical system, and the directions of the light rays are opposite to each other.
  • the first lens L1, the aperture AP, the second lens L2, the third lens L3, and the seal glass SG are arranged in this order from the object side in the direction of the optical element OE.
  • the optical axis or center of each optical element of the lens optical system 11-1 and the optical element OE coincides with each other on the optical axis Z indicated by the alternate long and short dash line.
  • the seal glass SG can be provided with a filter function such as an infrared light cut filter and a bandpass filter, and an antireflection function.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the surface of the second lens L2 on the object side is S3, and the surface of the optical element OE side is S4.
  • the surface of the third lens L3 on the object side is S5, and the surface of the optical element OE side is S6.
  • the radius of curvature (mm) of the surface Si of each lens is represented by Ri.
  • the lens group composed of the lens L1 on the object side of the aperture AP is referred to as a first lens group or a front group.
  • the lens group composed of the lens L2 and the lens L3 on the optical element OE side of the aperture AP will be referred to as a second lens group or a rear group.
  • the lens optical system 11-1 satisfies the conditions 1 and 2 described later. Further, the lens optical system 11-1 satisfies at least one of the conditions 3 to 9 described later, and preferably two or more, so that the light collecting performance and the optical performance are good, and the lens optical system is compact and low in height. A lens optical system can be realized.
  • the lens L1 has a negative refractive power. Therefore, the first lens group (front group) composed of the lens L1 has a negative refractive power.
  • the lens L2 and the lens L3 have a positive refractive power. Therefore, the second lens group (rear group) composed of the lens L2 and the lens L3 has a positive refractive power.
  • the entire lens optical system 11-1 has a positive refractive power.
  • the optical element OE is a light receiving element, the angle of view becomes wide, and it becomes possible to efficiently collect the light rays from the object side in a wide range and guide them to the optical element OE.
  • the optical element OE is a light emitting element
  • the light emitted from the optical element OE can be efficiently collected and emitted to the object side in a wide range.
  • the total optical length can be shortened, and it is possible to meet the needs for compactness and low profile.
  • Condition 2 is represented by the following conditional expression (1).
  • peripheral illumination amount the ratio of the light ray incident on the outermost peripheral portion of the optical element OE to the light ray passing through the center of the lens system consisting of the first lens L1 to the third lens L3 (hereinafter, peripheral illumination amount). (Called the ratio) is shown.
  • A-IH indicates the angle (degree) of the main light ray incident on the outermost peripheral portion of the optical element OE as shown in FIG. 2 when the light ray is incident from the object side.
  • the angle A-IH will be referred to as a ray incident angle.
  • conditional equation (1) when the optical element OE is a light receiving element, the ratio of the light rays incident on the outermost peripheral portion to the light rays incident on the central portion of the optical element OE (that is, the peripheral illumination ratio) and the optical element OE are expressed. Represents a condition related to the ratio of the incident light beam to the maximum angle. If the conditional expression (1) is satisfied, the angle of the light rays incident on the optical element OE is suppressed, so that the light rays are efficiently guided to the optical element OE and the focusing performance is improved.
  • the optical element OE is a light receiving element
  • the light rays emitted from the optical element OE are efficiently collected in the lens optical system 11-1 and emitted to an object, so that the optical performance is improved.
  • the first lens L1 has a concave surface facing the object side. That is, the radius of curvature R1 of the surface S1 on the object side of the first lens L1 satisfies the following conditional expression (2).
  • the central portion of the surface S1 of the first lens L1 has a concave shape (concave lens shape), and the peripheral portion has a convex shape (convex lens shape).
  • the optical element OE when the optical element OE is a light receiving element, the first lens L1 can collect light widely. As a result, the light rays from the object side can be efficiently collected up to the peripheral edge of the optical element OE, and the shading characteristics are improved.
  • the optical element OE is a light emitting element
  • the light rays emitted from the optical element OE can be efficiently collected up to the peripheral edge of the optical element OE and widely emitted to the object side.
  • the third lens L3 has a convex surface facing the object side. That is, the radius of curvature R5 of the surface S5 on the object side of the third lens satisfies the following conditional expression (3).
  • the surface S5 of the third lens L3 has a concave lens shape, so that the light rays focused by the first lens L1 are collected and incident on the optical element OE with substantially parallel light. Can be made to. Therefore, the efficiency becomes very high, and the ratio of the light rays incident on the peripheral portion of the optical element OE to the light rays incident on the center of the optical element OE is improved.
  • the optical element OE is a light emitting element
  • the light rays emitted from the optical element OE can be efficiently collected up to the peripheral edge of the optical element OE and emitted to the object side.
  • Condition 5 is represented by the following conditional expression (4).
  • f represents the focal length of the entire lens system (hereinafter referred to as the focal length of the entire lens system).
  • fa1 represents the focal length of the first lens group (hereinafter, referred to as the focal length of the first lens group).
  • fa2 represents the focal length of the second lens group (hereinafter, referred to as the second lens group focal length).
  • Conditional expression (4) indicates a condition regarding appropriate power distribution between the first lens group and the second lens group with respect to the power of the entire lens system.
  • the absolute value is used in the conditional expression (4) because the first lens group has a negative power.
  • the value of the conditional expression (4) exceeds the upper limit, the power of the first lens group becomes too small with respect to the power of the entire lens system and the power of the second lens group, and the angle of view (viewing angle) or light emission is emitted. It becomes difficult to widen the corners.
  • Condition 6 is represented by the following conditional expression (5).
  • IH represents the magnitude of a ray incident on the optical element OE in the direction perpendicular to the optical axis Z (hereinafter, referred to as a ray height).
  • the light ray height IH represents the maximum image height.
  • TL represents the length of the entire lens optical system 11-1 (hereinafter, referred to as the optical overall length). That is, the optical overall length TL represents the length from the object-side surface S1 of the first lens L1 to the object-side surface of the optical element OE.
  • FOV represents the angle of view of the lens optical system 11-1, and corresponds to the angle of view of 2 ⁇ on both sides.
  • Conditional expression (5) includes the angle of view of the lens optical system 11-1 (capture angle on the object side), the size of the optical element OE, the range of the effective image circle through which the light rays pass, and the total length of the lens optical system 11-1. Shows the relationship between.
  • the value of the conditional expression (5) exceeds the upper limit, the total length of the lens optical system 11-1 becomes too long with respect to the range of the angle of view and the effective image circle through which the light rays pass. Therefore, it becomes easy to secure the necessary optical performance while maintaining the angle of view, and the size of the lens optical system 11-1 becomes large.
  • Condition 7 is represented by the following conditional expression (6).
  • TLFb2 represents the length behind the aperture AP of the lens optical system 11-1 (hereinafter, referred to as the distance between the aperture and the optical element). That is, the aperture-optical element distance TLFb2 represents the length from the aperture AP to the surface of the optical element OE on the object side.
  • Conditional expression (6) shows the relationship between the angle of view of the lens optical system 11-1 (capture angle on the object side), the distance between the first lens L1 and the second lens L2, and the total length of the lens optical system 11-1. ing.
  • the value of the conditional expression (6) exceeds the upper limit, the total length of the lens optical system 11-1 becomes too short with respect to the relationship between the angle of view and the length from the first lens L1 to the second lens L2, and the image is imaged. It becomes difficult to guarantee the required optical performance while maintaining the angle.
  • the total length of the lens optical system 11-1 becomes too long with respect to the relationship between the angle of view and the length from the first lens L1 to the second lens L2, and the lens The optical system 11-1 becomes large.
  • Condition 8 is represented by the following conditional expression (7).
  • Conditional expression (7) expresses the relationship between the radius of curvature R1 of the surface S1 on the object side of the first lens L1 and the radius of curvature R2 of the surface S2 on the optical element OE side.
  • the value of the conditional expression (7) exceeds the upper limit, the radius of curvature R2 of the surface S2 on the optical element OE side becomes too large with respect to the radius of curvature R1 of the surface S1 on the object side, and light rays are collected at a wide angle. It becomes difficult to emit.
  • Condition 9 is represented by the following conditional expression (8).
  • Conditional expression (8) expresses the relationship between the radius of curvature R3 of the surface S3 on the object side of the second lens L2 and the radius of curvature R4 of the surface S4 on the optical element OE side.
  • the value of the conditional expression (8) falls within this range, the light rays focused by the first lens L1 are efficiently guided to the optical element OE, and the spherical aberration generated by the first lens L1 is satisfactorily corrected. be able to. This makes it possible to guide the light rays from the object side to the optical element OE in a state of being satisfactorily corrected.
  • FIG. 3 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-1 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3.
  • FNo represents the F number of the lens optical system 11-1
  • f represents the focal length of the entire lens system (mm)
  • 2 ⁇ represents the total angle of view diagonally of the lens optical system 11-1 (2 ⁇ ).
  • Si represents the plane of the i-th lens counted from the object side to the optical element OE side
  • Ri represents the radius of curvature of the i-th plane Si.
  • Di is the distance on the optical axis between the surface Si of the i-th lens and the surface S (i + 1) of the (i + 1) th lens
  • Ndi is the surface Si of the lens starting from the surface Si of the i-th lens.
  • the refractive index at the d-line (wavelength 587.6 nm), ⁇ di represents the Abbe number at the d-line of the lens starting from the surface Si of the i-th lens.
  • each lens surface Si of the lens optical system 11-1 is represented by the following equation (9).
  • Z represents the depth of the aspherical surface
  • Y represents the height from the optical axis (the position in the direction perpendicular to the optical axis).
  • K represents a conical coefficient
  • Ai represents an aspherical coefficient of the i-th order (i is an integer of 3 or more).
  • R represents the radius of curvature.
  • FIG. 4 shows the values of the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-1 and the aspherical coefficient Ai of the i-th order (i is an integer of 3 or more). Is shown.
  • the numerical value including the symbol “E” is expressed by an exponential function with the base of 10, for example, “1.0E-05” is “1.0 ⁇ 10”. -5 ".
  • FIG. 5 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-1, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the horizontal axis of the spherical aberration diagram represents longitudinal aberration (mm), and the vertical axis represents image height.
  • the horizontal axis of the astigmatism diagram represents astigmatism (mm), and the vertical axis represents the incident angle (degrees) of light rays.
  • the horizontal axis of the distortion diagram represents distortion (%), and the vertical axis represents the incident angle (degrees) of light rays.
  • the lens optical system 11-1 has various aberrations satisfactorily corrected and has excellent imaging performance.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the optical device 1-2 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-2 includes an optical element OE and a lens optical system 11-2.
  • the lens optical system 11-2 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that it does not have the seal glass SG. However, it is also possible to add a sealing glass SG.
  • the lens optical system 11-2 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-2 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 7 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-2 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 8 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-2 and the i-th order (i is an integer of 3 or more), as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 9 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-2 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-2 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 10 shows a configuration example of the optical device 1-3 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-3 includes an optical element OE and a lens optical system 11-3.
  • the lens optical system 11-3 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-3 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-3 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 11 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-3 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 12 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-3 and the i-order (i is an integer of 3 or more) in the same manner as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 13 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-3 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-3 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 14 shows a configuration example of the optical device 1-4 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-4 includes an optical element OE and a lens optical system 11-4.
  • the lens optical system 11-4 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-4 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-4 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 15 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-4 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 17 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-4 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-4 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 18 shows a configuration example of the optical device 1-5 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-5 includes an optical element OE and a lens optical system 11-5.
  • the lens optical system 11-5 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-5 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-5 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 19 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-5 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 20 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-5 and the i-th order (i is an integer of 3 or more), as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 21 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-5 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-5 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 22 shows a configuration example of the optical device 1-6 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-6 includes an optical element OE and a lens optical system 11-6.
  • the lens optical system 11-6 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-6 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-6 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 23 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-6 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 24 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-6 and the i-th order (i is an integer of 3 or more), as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 25 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-6 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-6 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 26 shows a configuration example of the optical device 1-7 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-7 includes an optical element OE and a lens optical system 11-7.
  • the lens optical system 11-7 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-7 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-7 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 27 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-7 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 28 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-7, and the i-th order (i is an integer of 3 or more). The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 29 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-7 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-7 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 30 shows a configuration example of the optical device 1-8 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-8 includes an optical element OE and a lens optical system 11-8.
  • the lens optical system 11-8 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that it does not include the seal glass SG. However, it is also possible to add a sealing glass SG.
  • the lens optical system 11-8 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-8 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 31 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-8 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 32 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-8 and the i-th order (i is an integer of 3 or more), as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 33 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-8 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-8 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 34 shows a configuration example of the optical device 1-9 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-9 includes an optical element OE and a lens optical system 11-9.
  • the lens optical system 11-9 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-9 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-9 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 35 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-9 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 36 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-9 and the i-th order (i is an integer of 3 or more), as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 37 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-9 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-9 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 38 shows a configuration example of the optical device 1-10 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-10 includes an optical element OE and a lens optical system 11-10.
  • the lens optical system 11-10 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-10 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-10 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 39 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-10 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 41 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-10 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-10 has various aberrations satisfactorily corrected and has excellent imaging performance.
  • FIG. 42 shows a configuration example of the optical device 1-11 to which the present technology is applied.
  • the optical device 1-11 includes an optical element OE and a lens optical system 11-11.
  • the lens optical system 11-11 is different from the lens optical system 11-1 of FIG. 1 in that the seal glass SG is arranged so as to be in contact with the surface of the optical element OE.
  • the seal glass SG may be omitted.
  • the lens optical system 11-11 satisfies the above-mentioned conditions 1 and 2. Further, the lens optical system 11-11 satisfies at least one of the above-mentioned conditions 3 to 9, and preferably two or more.
  • FIG. 43 shows specific characteristic data of the lens optical system 11-11 and lens data of the first lens L1 to the third lens L3, similarly to FIG.
  • FIG. 44 shows the conical coefficient K of the equation (9) for specifying the aspherical shape of each lens surface Si of the lens optical system 11-11 and the i-th order (i is an integer of 3 or more), as in FIG. The value of the aspherical coefficient Ai is shown.
  • FIG. 45 is a diagram showing the aberration performance of the lens optical system 11-11 as in FIG. 5, and shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, and a distortion aberration diagram.
  • the lens optical system 11-11 has various aberrations satisfactorily corrected and has excellent imaging performance.
  • optical device 1-1 when it is not necessary to individually distinguish the optical device 1-1 to the optical device 1-11, it is simply referred to as the optical device 1.
  • lens optical system 11-1 when it is not necessary to individually distinguish the lens optical system 11-1 to the lens optical system 11-11, it is simply referred to as the lens optical system 11.
  • FIG. 46 shows a specific example of the parameters required for calculating the values of the conditional expressions (1) to (8) of each lens optical system 11. Specifically, FIG. 46 shows the light entering / exit angle A-IH (degrees), the peripheral illumination ratio RI, the focal length f (mm) of the entire lens system, the focal length fa1 (mm) of the first lens group, and the second lens group. Examples of specific values of focal length fa2 (mm), light beam height IH (mm), optical total length TL (mm), angle of view FOV (degrees), and aperture-optical element distance TLFb2 (mm) are shown. ing. Further, FIG.
  • FIG. 47 shows a specific example of the values of the conditional expressions (1) to (8) of each lens optical system 11 calculated based on the parameters shown in FIG. 46.
  • each lens optical system 11 satisfies all of the conditional expressions (1) to (8).
  • each lens optical system 11 also satisfies the more preferable conditions of the conditional expression (4)'to the conditional expression (6)'.
  • the lens optical system 11 has good optical performance corresponding to the optical element OE (light receiving element or light emitting element), has little decrease in contrast due to ghosts and flares, is compact and has a low profile, and is highly efficient. -1 to the lens optical system 11-11 can be realized. As a result, the optical devices 1-1 to 1-11 can be improved in performance, reduced in size and height, and improved in efficiency.
  • the optical element OE light receiving element or light emitting element
  • any one of the optical device 1-1 to the optical device 1-11 can be applied to at least one of the light emitting device and the light receiving device of the distance measuring system.
  • distance measuring systems to which this technology is applied are installed in electronic devices such as smartphones, tablet terminals, mobile phones, personal computers, game machines, television receivers, wearable terminals, digital still cameras, and digital video cameras. be able to.
  • the technology according to the present disclosure can be used as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. It may be realized.
  • FIG. 48 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (Interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a winker, or a fog lamp.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image pickup unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving, etc., which runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs coordinated control for the purpose of anti-glare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits the output signal of at least one of the audio and the image to the output device capable of visually or audibly notifying the passenger or the outside of the vehicle of the information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • FIG. 49 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the imaging unit 12031 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as, for example, the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12101 provided on the front nose and the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior is mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 49 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of image pickup elements, or an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100). By obtaining can. Further, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that can be seen by the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the vehicle exterior information detection unit 12030 and the vehicle interior information detection unit 12040 among the configurations described above.
  • the driver's gesture is recognized by using the distance measurement by the distance measurement system using the optical device 1, and the gesture is used.
  • Various operations for example, audio system, navigation system, air conditioning system
  • the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units).
  • the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be collectively configured as one device (or processing unit).
  • a configuration other than the above may be added to the configuration of each device (or each processing unit).
  • a part of the configuration of one device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). ..
  • the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
  • the present technology can have the following configurations. (1) Equipped with a lens optical system placed between an object and an optical element, The lens optical system is arranged in order from the object side.
  • the first lens group with negative refractive power Equipped with a second lens group with positive refractive power,
  • the first lens group is Consists of a first lens with negative refractive power
  • the second lens group is A second lens with positive refractive power
  • the lens optical system has a positive refractive power as a whole and has a positive refractive power.
  • the ratio of the light ray incident on the peripheral edge of the optical element to the light ray passing through the center of the lens system including the first lens to the third lens is defined as RI
  • the ratio of the light ray incident on the peripheral portion of the optical element is defined as RI.
  • the height of the light beam incident on the optical element in the direction perpendicular to the optical axis is defined as IH, and the length between the object-side surface of the first lens and the optical element is defined as TL.
  • FOV angle of view
  • the following equation is satisfied (IH / TL) ⁇ FOV ⁇ 25
  • (8) Further satisfy the following equation (IH / TL) ⁇ FOV ⁇ 20
  • the optical element is a light receiving element and The optical device according to (13), wherein the lens optical system guides a light ray incident from the object side to the optical element.
  • the optical element is a light emitting element and The optical device according to (13), wherein the lens optical system guides a light ray emitted from the optical element toward the object side.

Abstract

本技術は、光学装置の小型低背化及び高効率化を実現することができるようにする光学装置に関する。 光学装置は、物体と光学素子の間に配置されるレンズ光学系を備え、前記レンズ光学系は、前記物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズで構成され、前記第２レンズ群は、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとで構成され、前記レンズ光学系は、全体として正の屈折力を有し、前記物体側から光線が入射する場合、前記第１レンズ乃至前記第３レンズからなるレンズ系の中心を通る光線に対する、前記光学素子の周縁部に入射する光線の比率をＲＩとし、前記光学素子の最周縁部に入射する主光線の角度をＡ-ＩＨとしたとき、ＲＩ×Ａ－ＩＨ×０．０１＞２を満たす。本技術は、例えば、被写体までの距離を検出するシステムに適用できる。

Description

光学装置
　本技術は、光学装置に関し、特に、小型低背化及び高効率化を実現できるようにした光学装置に関する。
　近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子を用いたカメラ付携帯電話機やデジタルスチルカメラなどの撮像装置に対して、より一層の小型低背化、及び、高効率化が要求されている。そのため、撮像装置に搭載されるレンズ光学系に対しても、小型低背化が要求されている。加えて、低背化により発生しがちな周辺光量比の低下を抑制し、後段の画像処理への負担を軽減するために、周辺光量比を高くし、より効率的に光線を収集できる高効率なレンズ光学系が要求されている。
　さらに加えて、暗所撮影でのノイズによる画質の劣化を抑制しつつ、シャッタスピードを高速化したり、レンズ光学系に入射する光量を確保したりするために、大口径で、Ｆナンバー（Ｆ値）が小さく明るいレンズ光学系が要求されている。
　これに対して、小型低背化及び高効率化するために、例えば、３枚構成以上のレンズ光学系が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載のレンズ光学系は、３枚構成で、Ｆナンバーが２．２程度である。また、１１０度から１６６度と広い画角が確保されている。さらに、非点収差が良好に補正されている。従って、特許文献１に記載のレンズ光学系は、良好な性能を示すと推測される。
特開２０１７－１１６７９５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のレンズ光学系では、物体側から光線を取り込む場合、レンズ最終面から出射された光線が撮像素子に入射する角度が大きくなる。そのため、レンズ光学系の中心部を通る光線量と周辺部を通る光線量との差が大きくなり、周辺光量の落ち込みが発生すると推測される。
　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、光学装置の小型低背化及び高効率化を実現できるようにするものである。
　本技術の一側面の光学装置は、物体と光学素子の間に配置されるレンズ光学系を備え、前記レンズ光学系は、前記物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズで構成され、前記第２レンズ群は、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとで構成され、前記レンズ光学系は、全体として正の屈折力を有し、前記物体側から光線が入射する場合、前記第１レンズ乃至前記第３レンズからなるレンズ系の中心を通る光線に対する、前記光学素子の周縁部に入射する光線の比率をＲＩとし、前記光学素子の最周縁部に入射する主光線の角度をＡ-ＩＨとしたとき、ＲＩ×Ａ－ＩＨ×０．０１＞２を満たす。
　本技術の一側面においては、物体側から光線が入射する場合、第１レンズ乃至第３レンズからなるレンズ系の中心を通る光線に対する、光学素子の周縁部に入射する光線の比率をＲＩとし、前記光学素子の最周縁部に入射する主光線の角度をＡ-ＩＨとしたとき、ＲＩ×Ａ－ＩＨ×０．０１＞２が満たされる。
本技術を適用した光学装置の第１構成例を示す図である。 レンズ光学系のパラメータを説明するための図である。 レンズ光学系の第１構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第１構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第１構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第２構成例を示す図である。 レンズ光学系の第２構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第２構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第２構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第３構成例を示す図である。 レンズ光学系の第３構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第３構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第３構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第４構成例を示す図である。 レンズ光学系の第４構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第４構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第４構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第５構成例を示す図である。 レンズ光学系の第５構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第５構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第５構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第６構成例を示す図である。 レンズ光学系の第６構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第６構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第６構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第７構成例を示す図である。 レンズ光学系の第７構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第７構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第７構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第８構成例を示す図である。 レンズ光学系の第８構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第８構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第８構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第９構成例を示す図である。 レンズ光学系の第９構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第９構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第９構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第１０構成例を示す図である。 レンズ光学系の第１０構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第１０構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第１０構成例の収差図である。 本技術を適用した光学装置の第１１構成例を示す図である。 レンズ光学系の第１１構成例の特性データ及びレンズデータを示す図である。 レンズ光学系の第１１構成例の非球面データを示す図である。 レンズ光学系の第１１構成例の収差図である。 レンズ光学系の各構成例の条件式の値の算出に必要なパラメータの具体例を示す図である。 レンズ光学系の各構成例の条件式の値の具体例を示す図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．適用例
３．その他
　＜＜１．実施の形態＞＞
　まず、本技術を適用した光学装置の実施の形態について説明する。
　　＜第１構成例＞
　まず、図１乃至図５を参照して、本技術を適用した光学装置の第１構成例について説明する。
　図１は、本技術を適用した光学装置１－１の構成例を示している。
　光学装置１－１は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－１を備える。
　光学素子ＯＥは、受光素子又は発光素子からなる。受光素子は、例えば、イメージセンサ、フォトダイオード等の受光した光線を電気信号に変換する光学素子からなる。発光素子は、例えば、半導体レーザ（ＬＤ）等の光線を発する光学素子からなる。
　レンズ光学系１１－１は、物体と光学素子ＯＥとの間に配置される。光学素子ＯＥが受光素子である場合、レンズ光学系１１－１は、物体側から入射した光線を集めて、光学素子ＯＥに導くための受光光学系として機能する。光学素子ＯＥが発光素子である場合、レンズ光学系１１－１は、光学素子ＯＥから発せられた光線を集めて、物体側に導くための発光光学系として機能する。
　なお、レンズ光学系１１－１が受光光学系として機能する場合と発光光学系として機能する場合とでは、光線が通過する範囲は同様であり、光線の向きが互いに逆方向になる。
　レンズ光学系１１－１においては、物体側から光学素子ＯＥの方向に、第１レンズＬ１、絞りＡＰ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、シールガラスＳＧが順に並べられている。レンズ光学系１１－１の各光学素子及び光学素子ＯＥの光軸又は中心は、一点鎖線で示される光軸Ｚで一致する。
　シールガラスＳＧには、光学素子ＯＥを保護する機能の他、赤外光カットフィルタ、バンドパスフィルタなどのフィルタ機能、反射防止機能などを持たせることができる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　次に、レンズ光学系１１－１の設計条件について説明する。
　なお、以下、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３の各面を物体側から順番にＳｉ（ｉ＝１乃至６）で表す。すなわち、第１レンズＬ１の物体側の面がＳ１となり、光学素子ＯＥ側の面がＳ２となる。第２レンズＬ２の物体側の面がＳ３となり、光学素子ＯＥ側の面がＳ４となる。第３レンズＬ３の物体側の面がＳ５となり、光学素子ＯＥ側の面がＳ６となる。また、以下、各レンズの面Ｓｉの曲率半径（ｍｍ）をＲｉで表す。
　さらに、以下、絞りＡＰより物体側のレンズＬ１により構成されるレンズ群を第１のレンズ群又は前群と称する。また、以下、絞りＡＰより光学素子ＯＥ側のレンズＬ２及びレンズＬ３により構成されるレンズ群を第２のレンズ群又は後群と称する。
　レンズ光学系１１－１は、後述する条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－１は、後述する条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たすことで、集光性能および光学性能が良好で、小型低背化したレンズ光学系を実現することができる。
（条件１）
　レンズＬ１は負の屈折力を有する。従って、レンズＬ１により構成される第１のレンズ群（前群）は、負の屈折力を有する。
　レンズＬ２及びレンズＬ３は正の屈折力を有する。従って、レンズＬ２及びレンズＬ３により構成される第２のレンズ群（後群）は、正の屈折力を有する。
　レンズ光学系１１－１全体では、正の屈折力を有する。
　これにより、光学素子ＯＥが受光素子である場合、画角が広くなり、物体側からの光線を、広範囲かつ効率的に集光し、光学素子ＯＥへ導くことが可能となる。
　光学素子ＯＥが発光素子である場合、光学素子ＯＥから発せられた光が、効率的に集光され、物体側に広範囲に出射することが可能になる。
　さらに、良好な集光性能及び光学性能に加えて、光学全長を短くすることが可能となり、小型低背化のニーズに応えることができる。
（条件２）
　条件２は、以下の条件式（１）で表される。
　ＲＩ×Ａ－ＩＨ×０．０１＞２　・・・(１)
　ＲＩは、物体側から光線が入射する場合、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３からなるレンズ系の中心を通る光線に対する、光学素子ＯＥの最周縁部に入射する光線の比率（以下、周辺光量比と称する）を示す。
　Ａ－ＩＨは、物体側から光線が入射する場合、図２に示されるように、光学素子ＯＥの最周縁部に入射する主光線の角度（度）を示す。以下、角度Ａ－ＩＨを光線入射角と称する。
　条件式（１）は、光学素子ＯＥが受光素子である場合、光学素子ＯＥの中心部に入射する光線に対する最周縁部に入射する光線の比率（すなわち、周辺光量比）と、光学素子ＯＥに入射する光線の最大角度との比率に関する条件を表す。条件式（１）が満たされれば、光学素子ＯＥに入射する光線の角度が抑制されることで、光線が効率よく光学素子ＯＥに導かれ、集光性能が向上する。
　光学素子ＯＥが受光素子である場合、光学素子ＯＥから出射された光線が効率よくレンズ光学系１１－１に集められ、物体に出射されるようになり、光学性能が向上する。
（条件３）
　第１レンズＬ１が、物体側に凹面を向けている。すなわち、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１が、以下の条件式（２）を満たす。
　Ｒ１＜０　・・・（２）
　より具体的には、第１レンズＬ１の面Ｓ１の中央部が凹形状（凹レンズ形状）になり、周縁部が凸形状（凸レンズ形状）になる。
　これにより、光学素子ＯＥが受光素子である場合、第１レンズＬ１が、広く光を集めることが可能になる。その結果、物体側からの光線を、光学素子ＯＥの周縁部に至るまで効率よく集めることが可能になり、シェーディング特性が改善する。
　光学素子ＯＥが発光素子である場合、光学素子ＯＥから発せられた光線を、光学素子ＯＥの周縁部に至るまで効率よく集めて、物体側に広く出射することが可能になる。
（条件４）
　第３レンズＬ３が、物体側に凸面を向けている。すなわち、第３レンズの物体側の面Ｓ５の曲率半径Ｒ５が、以下の条件式（３）を満たす。
　Ｒ５＞０　・・・（３）
　これにより、光学素子ＯＥが受光素子である場合、第３レンズＬ３の面Ｓ５が凹レンズ形状であることにより、第１レンズＬ１で集光した光線を集めつつ、略平行光で光学素子ＯＥに入射させることができる。そのため、効率が非常によくなり、光学素子ＯＥの中心に入射する光線に対する、光学素子ＯＥの周縁部に入射する光線の比率が向上する。
　光学素子ＯＥが発光素子である場合、光学素子ＯＥから発せられた光線を、光学素子ＯＥの周縁部に至るまで効率よく集めて、物体側に出射することが可能になる。
（条件５）
　条件５は、次の条件式（４）で表される。
　｜ｆ／（ｆａ１×ｆａ２）｜＜２　・・・（４）
　ここで、ｆは、レンズ系全体の焦点距離（以下、全レンズ系焦点距離と称する）を表す。ｆａ１は、第１レンズ群の焦点距離（以下、第１レンズ群焦点距離と称する）を表す。ｆａ２は、第２レンズ群の焦点距離（以下、第２レンズ群焦点距離と称する）を表す。
　条件式（４）は、レンズ系全体のパワーに対する、第１レンズ群と第２レンズ群の適切なパワー配分に関する条件を示す。条件式（４）に絶対値を用いているのは、第１レンズ群が負のパワーを有するためである。条件式（４）の値が上限を超えると、レンズ系全体のパワーと第２レンズ群のパワーに対して、第１レンズ群のパワーが小さくなりすぎ、画角（視野角）又は光線の出射角を広くすることが困難になる。
　なお、画角又は光線の出射角を確保することを考慮すると、次の条件式（４）’が満たされることが、より望ましい。
　｜ｆ／（ｆａ１×ｆａ２）｜＜１．６　・・・（４）’
（条件６）
　条件６は、次の条件式（５）で表される。
　（ＩＨ／ＴＬ）×ＦＯＶ＜２５　・・・（５）
　ＩＨは、図２に示されるように、光学素子ＯＥに入射する光線の光軸Ｚに垂直な方向の大きさ（以下、光線高さと称する）を表す。例えば、光学素子ＯＥが撮像素子である場合、光線高さＩＨは、最大像高を表す。
　ＴＬは、図２に示されるように、レンズ光学系１１－１全体の長さ（以下、光学全長と称する）を表す。すなわち、光学全長ＴＬは、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１から光学素子ＯＥの物体側の面までの長さを表す。
　ＦＯＶは、レンズ光学系１１－１の画角を表し、両側での画角２ωに相当する。
　条件式（５）は、レンズ光学系１１－１の画角（物体側の取り込み角度）、光学素子ＯＥの大きさ、光線が通る有効像円の範囲、及び、レンズ光学系１１－１の全長の関係性を示している。条件式（５）の値が上限を超えると、画角と光線が通る有効像円の範囲に対して、レンズ光学系１１－１の全長が長くなりすぎる。そのため、画角を維持した状態で必要な光学性能を担保しやすくなる一方、レンズ光学系１１－１が大型化する。
　以上を踏まえると、次の条件式（５）’が満たされることが、より望ましい。
　（ＩＨ／ＴＬ）×ＦＯＶ＜２０　・・・（５）’
（条件７）
　条件７は、次の条件式（６）により表される。
　２＜ＴＬＦｂ２／ＩＨ＜１２　・・・(６)
　ここで、ＴＬＦｂ２は、図２に示されるように、レンズ光学系１１－１の絞りＡＰから後ろの長さ（以下、絞り－光学素子間距離と称する）を表す。すなわち、絞り－光学素子間距離ＴＬＦｂ２は、絞りＡＰから光学素子ＯＥの物体側の面までの長さを表す。
　条件式（６）は、レンズ光学系１１－１の画角（物体側の取り込み角度）、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の間隔、及び、レンズ光学系１１－１の全長の関係を示している。条件式（６）の値が上限を超えると、画角と第１レンズＬ１から第２レンズＬ２までの長さの関係性に対して、レンズ光学系１１－１の全長が短くなりすぎ、画角を維持した状態で必要な光学性能を担保することが難しくなる。条件式（６）の値が下限を下回ると、画角と第１レンズＬ１から第２レンズＬ２までの長さの関係性に対して、レンズ光学系１１－１の全長が長くなりすぎ、レンズ光学系１１－１が大型化する。
　以上を踏まえると、以下の条件式（６）’が満たされることが、より望ましい。
　３＜ＴＬＦｂ２／ＩＨ＜１０　・・・(６)’
（条件８）
　条件８は、次の条件式（７）により表される。
　０．５＜（Ｒ１－Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１０．０　・・・（７）
　条件式（７）は、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１と、光学素子ＯＥ側の面Ｓ２の曲率半径Ｒ２との関係性を表したものである。条件式（７）の値が上限を超えると、物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１に対して、光学素子ＯＥ側の面Ｓ２の曲率半径Ｒ２が大きくなりすぎ、広い角度で光線を集めたり、出射したりすることが困難になる。一方、条件式（７）の値が下限を下回ると、物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１が、光学素子ＯＥ側の面Ｓ２の曲率半径Ｒ２に対して大きくなりすぎ、第１レンズＬ１の周縁部に至る光線を効率よく集光することが難しくなる。
（条件９）
　条件９は、次の条件式（８）により表される。
　－２．０＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）＜２．０　・・・（８）
　条件式（８）は、第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３の曲率半径Ｒ３と、光学素子ＯＥ側の面Ｓ４の曲率半径Ｒ４との関係性を表したものである。条件式（８）の値が、この範囲内に入ることにより、第１レンズＬ１で集光した光線を効率よく光学素子ＯＥへ導くとともに、第１レンズＬ１で発生する球面収差を良好に補正することができる。これにより、物体側からの光線を良好に補正した状態で光学素子ＯＥへ導くことが可能となる。
　図３は、レンズ光学系１１－１の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図３において、ＦＮｏは、レンズ光学系１１－１のＦナンバーを表し、ｆは、全レンズ系焦点距離（ｍｍ）を表し、２ωは、レンズ光学系１１－１の対角の全画角（度）（＝画角ＦＯＶ）を表す。
　また、上述したように、Ｓｉは、物体側から光学素子ＯＥ側へ数えた第ｉ番目のレンズの面、Ｒｉは第ｉ番目の面Ｓｉの曲率半径を表す。Ｄｉは、第ｉ番目のレンズの面Ｓｉと第（ｉ＋１）番目のレンズの面Ｓ（ｉ＋１）との間の光軸上の間隔、Ｎｄｉは、第ｉ番目のレンズの面Ｓｉから始まるレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄｉは、第ｉ番目のレンズの面Ｓｉから始まるレンズのｄ線におけるアッベ数を表す。
　また、レンズ光学系１１－１の各レンズ面Ｓｉの非球面形状は、次式（９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・(９)
　式（９）において、Ｚは、非球面の深さを表し、Ｙは、光軸からの高さ（光軸に垂直な方向の位置）を表す。また、Ｋは、円錐係数を表し、Ａｉは、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数を表す。Ｒは、曲率半径を表す。
　なお、各記号の意味は、後述する他の構成例においても同様である。
　図４は、レンズ光学系１１－１の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　なお、非球面係数Ａｉの値において、記号“Ｅ”を含む数値は、１０を底とした指数関数による表現であり、例えば、「１．０Ｅ－０５」であれば、「１．０×１０－５」であることを示している。
　図５は、レンズ光学系１１－１の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　なお、球面収差図の横軸は、縦収差（ｍｍ）を表し、縦軸は、像高を表している。非点収差図の横軸は、非点収差（ｍｍ）を表し、縦軸は、光線の入射角（度）を表している。歪曲収差図の横軸は、歪曲収差（％）を表し、縦軸は、光線の入射角（度）を表している。
　レンズ光学系１１－１は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第２構成例＞
　次に、図６乃至図９を参照して、本技術を適用した光学装置の第２構成例について説明する。
　図６は、本技術を適用した光学装置１－２の構成例を示している。
　光学装置１－２は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－２を備える。
　レンズ光学系１１－２は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧを備えていない点が異なる。ただし、シールガラスＳＧを追加することも可能である。
　レンズ光学系１１－２は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－２は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図７は、図３と同様に、レンズ光学系１１－２の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図８は、図４と同様に、レンズ光学系１１－２の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図９は、図５と同様に、レンズ光学系１１－２の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－２は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第３構成例＞
　次に、図１０乃至図１３を参照して、本技術を適用した光学装置の第３構成例について説明する。
　図１０は、本技術を適用した光学装置１－３の構成例を示している。
　光学装置１－３は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－３を備える。レンズ光学系１１－３は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－３は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－３は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図１１は、図３と同様に、レンズ光学系１１－３の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図１２は、図４と同様に、レンズ光学系１１－３の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図１３は、図５と同様に、レンズ光学系１１－３の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－３は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第４構成例＞
　次に、図１４乃至図１７を参照して、本技術を適用した光学装置の第４構成例について説明する。
　図１４は、本技術を適用した光学装置１－４の構成例を示している。
　光学装置１－４は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－４を備える。レンズ光学系１１－４は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－４は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－４は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図１５は、図３と同様に、レンズ光学系１１－４の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図１６は、図４と同様に、レンズ光学系１１－４の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図１７は、図５と同様に、レンズ光学系１１－４の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－４は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第５構成例＞
　次に、図１８乃至図２１を参照して、本技術を適用した光学装置の第５構成例について説明する。
　図１８は、本技術を適用した光学装置１－５の構成例を示している。
　光学装置１－５は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－５を備える。レンズ光学系１１－５は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－５は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－５は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図１９は、図３と同様に、レンズ光学系１１－５の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図２０は、図４と同様に、レンズ光学系１１－５の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図２１は、図５と同様に、レンズ光学系１１－５の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－５は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第６構成例＞
　次に、図２２乃至図２５を参照して、本技術を適用した光学装置の第６構成例について説明する。
　図２２は、本技術を適用した光学装置１－６の構成例を示している。
　光学装置１－６は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－６を備える。レンズ光学系１１－６は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－６は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－６は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図２３は、図３と同様に、レンズ光学系１１－６の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図２４は、図４と同様に、レンズ光学系１１－６の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図２５は、図５と同様に、レンズ光学系１１－６の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－６は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第７構成例＞
　次に、図２６乃至図２９を参照して、本技術を適用した光学装置の第７構成例について説明する。
　図２６は、本技術を適用した光学装置１－７の構成例を示している。
　光学装置１－７は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－７を備える。レンズ光学系１１－７は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－７は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－７は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図２７は、図３と同様に、レンズ光学系１１－７の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図２８は、図４と同様に、レンズ光学系１１－７の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図２９は、図５と同様に、レンズ光学系１１－７の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－７は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第８構成例＞
　次に、図３０乃至図３３を参照して、本技術を適用した光学装置の第８構成例について説明する。
　図３０は、本技術を適用した光学装置１－８の構成例を示している。
　光学装置１－８は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－８を備える。レンズ光学系１１－８は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧを備えていない点が異なる。ただし、シールガラスＳＧを追加することも可能である。
　レンズ光学系１１－８は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－８は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図３１は、図３と同様に、レンズ光学系１１－８の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図３２は、図４と同様に、レンズ光学系１１－８の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図３３は、図５と同様に、レンズ光学系１１－８の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－８は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第９構成例＞
　次に、図３４乃至図３７を参照して、本技術を適用した光学装置の第９構成例について説明する。
　図３４は、本技術を適用した光学装置１－９の構成例を示している。
　光学装置１－９は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－９を備える。レンズ光学系１１－９は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－９は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－９は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図３５は、図３と同様に、レンズ光学系１１－９の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図３６は、図４と同様に、レンズ光学系１１－９の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図３７は、図５と同様に、レンズ光学系１１－９の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－９は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第１０構成例＞
　次に、図３８乃至図４１を参照して、本技術を適用した光学装置の第１０構成例について説明する。
　図３８は、本技術を適用した光学装置１－１０の構成例を示している。
　光学装置１－１０は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－１０を備える。レンズ光学系１１－１０は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－１０は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－１０は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図３９は、図３と同様に、レンズ光学系１１－１０の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図４０は、図４と同様に、レンズ光学系１１－１０の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図４１は、図５と同様に、レンズ光学系１１－１０の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－１０は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　　＜第１１構成例＞
　次に、図４２乃至図４５を参照して、本技術を適用した光学装置の第１１構成例について説明する。
　図４２は、本技術を適用した光学装置１－１１の構成例を示している。
　光学装置１－１１は、光学素子ＯＥ及びレンズ光学系１１－１１を備える。レンズ光学系１１－１１は、図１のレンズ光学系１１－１と比較して、シールガラスＳＧが光学素子ＯＥの表面に接するように配置されている点が異なる。なお、シールガラスＳＧは、省略されてもよい。
　レンズ光学系１１－１１は、上述した条件１及び条件２を満たす。また、レンズ光学系１１－１１は、上述した条件３乃至条件９のうち少なくとも１つを満たし、好ましくは２つ以上を満たす。
　図４３は、図３と同様に、レンズ光学系１１－１１の具体的な特性データと、第１レンズＬ１乃至第３レンズＬ３のレンズデータを示している。
　図４４は、図４と同様に、レンズ光学系１１－１１の各レンズ面Ｓｉの非球面形状を特定する式（９）の円錐係数Ｋと、第ｉ次（ｉは３以上の整数）の非球面係数Ａｉの値を示している。
　図４５は、図５と同様に、レンズ光学系１１－１１の収差性能を示す図であり、球面収差図、非点収差図、および、歪曲収差図を示している。
　レンズ光学系１１－１１は、各収差図からわかるように、諸収差が良好に補正されており、優れた結像性能を有している。
　なお、以下、光学装置１－１乃至光学装置１－１１を個々に区別する必要がない場合、単に光学装置１と称する。以下、レンズ光学系１１－１乃至レンズ光学系１１－１１を個々に区別する必要がない場合、単にレンズ光学系１１と称する。
　　＜レンズ光学系のパラメータと条件式の値の具体例＞
　次に、図４６及び図４７を参照して、上述した各光学装置１の各レンズ光学系１１のパラメータ、及び、条件式（１）乃至条件式（８）の値の具体例について説明する。
　図４６は、各レンズ光学系１１の条件式（１）乃至条件式（８）の値の算出に必要なパラメータの具体例を示している。具体的には、図４６は、光線入出射角Ａ-ＩＨ（度）、周辺光量比ＲＩ、全レンズ系焦点距離ｆ（ｍｍ）、第１レンズ群焦点距離ｆａ１（ｍｍ）、第２レンズ群焦点距離ｆａ２（ｍｍ）、光線高さＩＨ（ｍｍ）、光学全長ＴＬ（ｍｍ）、画角ＦＯＶ（度）、及び、絞り－光学素子間距離ＴＬＦｂ２（ｍｍ）の具体的な値の例を示している。また、図４６は、第１レンズＬ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１（ｍｍ）、第１レンズＬ１の光学素子ＯＥ側の面Ｓ２の曲率半径Ｒ２（ｍｍ）、第２レンズＬ２の物体側の面Ｓ３の曲率半径Ｒ３（ｍｍ）、第２レンズＬ２の光学素子ＯＥ側の面Ｓ４の曲率半径Ｒ４（ｍｍ）、及び、第３レンズＬ３の物体側の面Ｓ５の曲率半径Ｒ５（ｍｍ）の具体的な値の例を示している。
　図４７は、図４６に示されるパラメータに基づいて算出される、各レンズ光学系１１の条件式（１）乃至条件式（８）の値の具体例を示している。
　この例に示されるように、各レンズ光学系１１は、いずれも条件式（１）乃至条件式（８）を全て満たしている。また、各レンズ光学系１１は、より好ましい条件である条件式（４）’乃至条件式（６）’も満たしている。
　以上のように、光学素子ＯＥ（受光素子又は発光素子）に対応した良好な光学性能を有し、ゴースト、フレアによるコントラストの低下が少なく、小型かつ低背であり、高効率なレンズ光学系１１－１乃至レンズ光学系１１－１１を実現することができる。その結果、光学装置１－１乃至光学装置１－１１を高性能化、小型低背化、及び、高効率化することができる。
　＜＜２．適用例＞＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。
　例えば、発光装置と受光装置を備える測距システムに適用することができる。具体的には、測距システムの発光装置と受光装置のうち少なくとも一方に、光学装置１－１乃至光学装置１－１１のいずれかを適用することができる。
　また、本技術を適用した測距システムは、例えば、スマートフォン、タブレット型端末、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、ゲーム機、テレビ受像機、ウェアラブル端末、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの電子機器に搭載することができる。
　さらに、例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図４８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図４８に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図４８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図４９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図４９では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図４９には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、車外情報検出ユニット１２０３０や車内情報検出ユニット１２０４０に適用され得る。具体的には、車外情報検出ユニット１２０３０や車内情報検出ユニット１２０４０において、光学装置１を用いた測距システムによる測距を利用することで、運転者のジェスチャを認識する処理を行い、そのジェスチャに従った各種（例えば、オーディオシステム、ナビゲーションシステム、エアーコンディショニングシステム）の操作を実行したり、より正確に運転者の状態を検出したりすることができる。また、光学装置１を用いた測距システムによる測距を利用して、路面の凹凸を認識して、サスペンションの制御に反映させたりすることができる。
　＜＜３．その他＞＞
　本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　本明細書において複数説明した本技術は、矛盾が生じない限り、それぞれ独立に単体で実施することができる。もちろん、任意の複数の本技術を併用して実施することもできる。また、上述した任意の本技術の一部または全部を、上述していない他の技術と併用して実施することもできる。
　また、例えば、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。
　さらに、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本明細書に記載されたもの以外の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下の構成を取ることができる。
（１）
　物体と光学素子の間に配置されるレンズ光学系を
　備え、
　前記レンズ光学系は、前記物体側から順に、
　　負の屈折力を有する第１レンズ群と、
　　正の屈折力を有する第２レンズ群と
　を備え、
　前記第１レンズ群は、
　　負の屈折力を有する第１レンズで
　構成され、
　前記第２レンズ群は、
　　正の屈折力を有する第２レンズと、
　　正の屈折力を有する第３レンズと
　で構成され、
　前記レンズ光学系は、全体として正の屈折力を有し、
　前記物体側から光線が入射する場合、前記第１レンズ乃至前記第３レンズからなるレンズ系の中心を通る光線に対する、前記光学素子の周縁部に入射する光線の比率をＲＩとし、前記光学素子の最周縁部に入射する主光線の角度をＡ-ＩＨとしたとき、以下の式を満たす
　ＲＩ×Ａ－ＩＨ×０．０１＞２
　光学装置。
（２）
　前記第１レンズの前記物体側の面の曲率半径が０未満である
　前記（１）に記載の光学装置。
（３）
　前記第１レンズの前記物体側の面の中央部が凹形状であり、周縁部が凸形状である
　前記（２）に記載の光学装置。
（４）
　前記第３レンズの前記物体側の面の曲率半径が０以上である
　前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光学装置。
（５）
　前記レンズ系全体の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆａ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆａ２とした場合、以下の式を満たす
　｜ｆ／（ｆａ１×ｆａ２）|＜２
　前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光学装置。
（６）
　さらに以下の式を満たす
　｜ｆ／（ｆａ１×ｆａ２）|＜１．６
　前記（５）に記載の光学装置。
（７）
　前記光学素子に入射する光線の光軸に垂直な方向の高さをＩＨとし、前記第１レンズの前記物体側の面と前記光学素子との間の長さをＴＬとし、前記レンズ光学系の画角をＦＯＶとしたとき、以下の式を満たす
　（ＩＨ／ＴＬ）×ＦＯＶ＜２５
　前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光学装置。
（８）
　さらに以下の式を満たす
　（ＩＨ／ＴＬ）×ＦＯＶ＜２０
　前記（７）に記載の光学装置。
（９）
　前記レンズ系の絞りと前記光学素子との間の長さをＴＬＦｂ２とし、前記光学素子に入射する光線の光軸に垂直な方向の高さをＩＨとした場合、以下の式を満たす
　２＜ＴＬＦｂ２／ＩＨ＜１２
　前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の光学装置。
（１０）
　さらに以下の式を満たす
　３＜ＴＬＦｂ２／ＩＨ＜１０
　前記（９）に記載の光学装置。
（１１）
　前記第１レンズの前記物体側の面の曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズの前記光学素子側の曲率半径をＲ２とした場合、以下の式を満たす
　０．５＜（Ｒ１－Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１０．０
　前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の光学装置。
（１２）
　前記第２レンズの前記物体側の面の曲率半径をＲ３とし、前記第２レンズの前記光学素子側の曲率半径をＲ４とした場合、以下の式を満たす
　－２．０＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）＜２．０
　前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の光学装置。
（１３）
　前記光学素子を
　さらに備える前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の光学装置。
（１４）
　前記光学素子は、受光素子であり、
　前記レンズ光学系は、前記物体側から入射した光線を前記光学素子に導く
　前記（１３）に記載の光学装置。
（１５）
　前記光学素子は、発光素子であり、
　前記レンズ光学系は、前記光学素子から発せられた光線を前記物体側に導く
　前記（１３）に記載の光学装置。
　１－１乃至１－１１　光学装置，　１１－１乃至１１－１１　レンズ光学系，　Ｌ１乃至Ｌ３　第１レンズ乃至第３レンズ，　ＡＰ　絞り，　ＳＧ　シールガラス，　ＯＥ　光学素子

Claims (15)

  1. 　物体と光学素子の間に配置されるレンズ光学系を
    　備え、
    　前記レンズ光学系は、前記物体側から順に、
    　　負の屈折力を有する第１レンズ群と、
    　　正の屈折力を有する第２レンズ群と
    　を備え、
    　前記第１レンズ群は、
    　　負の屈折力を有する第１レンズで
    　構成され、
    　前記第２レンズ群は、
    　　正の屈折力を有する第２レンズと、
    　　正の屈折力を有する第３レンズと
    　で構成され、
    　前記レンズ光学系は、全体として正の屈折力を有し、
    　前記物体側から光線が入射する場合、前記第１レンズ乃至前記第３レンズからなるレンズ系の中心を通る光線に対する、前記光学素子の周縁部に入射する光線の比率をＲＩとし、前記光学素子の最周縁部に入射する主光線の角度をＡ-ＩＨとしたとき、以下の式を満たす
    　ＲＩ×Ａ－ＩＨ×０．０１＞２
    　光学装置。
  2. 　前記第１レンズの前記物体側の面の曲率半径が０未満である
    　請求項１に記載の光学装置。
  3. 　前記第１レンズの前記物体側の面の中央部が凹形状であり、周縁部が凸形状である
    　請求項２に記載の光学装置。
  4. 　前記第３レンズの前記物体側の面の曲率半径が０以上である
    　請求項１に記載の光学装置。
  5. 　前記レンズ系全体の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆａ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆａ２とした場合、以下の式を満たす
    　｜ｆ／（ｆａ１×ｆａ２）|＜２
    　請求項１に記載の光学装置。
  6. 　さらに以下の式を満たす
    　｜ｆ／（ｆａ１×ｆａ２）|＜１．６
    　請求項５に記載の光学装置。
  7. 　前記光学素子に入射する光線の光軸に垂直な方向の高さをＩＨとし、前記第１レンズの前記物体側の面と前記光学素子との間の長さをＴＬとし、前記レンズ光学系の画角をＦＯＶとしたとき、以下の式を満たす
    　（ＩＨ／ＴＬ）×ＦＯＶ＜２５
    　請求項１に記載の光学装置。
  8. 　さらに以下の式を満たす
    　（ＩＨ／ＴＬ）×ＦＯＶ＜２０
    　請求項７に記載の光学装置。
  9. 　前記レンズ系の絞りと前記光学素子との間の長さをＴＬＦｂ２とし、前記光学素子に入射する光線の光軸に垂直な方向の高さをＩＨとした場合、以下の式を満たす
    　２＜ＴＬＦｂ２／ＩＨ＜１２
    　請求項１に記載の光学装置。
  10. 　さらに以下の式を満たす
    　３＜ＴＬＦｂ２／ＩＨ＜１０
    　請求項９に記載の光学装置。
  11. 　前記第１レンズの前記物体側の面の曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズの前記光学素子側の曲率半径をＲ２とした場合、以下の式を満たす
    　０．５＜（Ｒ１－Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１０．０
    　請求項１に記載の光学装置。
  12. 　前記第２レンズの前記物体側の面の曲率半径をＲ３とし、前記第２レンズの前記光学素子側の曲率半径をＲ４とした場合、以下の式を満たす
    　－２．０＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）＜２．０
    　請求項１に記載の光学装置。
  13. 　前記光学素子を
    　さらに備える請求項１に記載の光学装置。
  14. 　前記光学素子は、受光素子であり、
    　前記レンズ光学系は、前記物体側から入射した光線を前記光学素子に導く
    　請求項１３に記載の光学装置。
  15. 　前記光学素子は、発光素子であり、
    　前記レンズ光学系は、前記光学素子から発せられた光線を前記物体側に導く
    　請求項１３に記載の光学装置。
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