JP2018059969A - 撮像光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学系の小型化を図ることができる撮像光学系を得る。【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、この第1レンズ群から出射された光束を反射する第1反射素子と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、この第2レンズ群から出射された光束を反射する第2反射素子とから構成され、次の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする撮像光学系。(1)1<f/f1<2(2)0.5<|f/f2|<2但し、f:全系の焦点距離、f1:第1レンズ群の焦点距離、f2:第2レンズ群の焦点距離。【選択図】図1
Description
本発明は、撮像光学系に関し、例えば、携帯端末用カメラなどの撮像機器に搭載可能な撮像光学系に関する。
一般的に、スマートフォンやタブレットなどの携帯端末用カメラには、広角単焦点レンズ系が搭載されることが多い。これに対し、遠くの被写体を大きく写したいという要望があり、この要望に応えるための手法として、光学的なズームレンズ系を搭載して広角から望遠までの画角範囲をカバーすることが考えられる。しかし、ズームレンズ系は、光学系が大型化しやすくコストが高いという問題がある。
上記の要望に応えるための別の手法として、ズームレンズ系の広角から望遠に亘る複数の焦点距離に相当する複数の単焦点レンズ系を使用して、その間の焦点距離は画像処理にて作り出すことが考えられる。例えば、2つ又は3つの単焦点レンズ系を使用した2眼カメラ又は3眼カメラ等の複眼カメラが提案されている。しかし、同じサイズのイメージセンサを使用する場合、広角側の焦点距離に対応する単焦点レンズ系は小型化できるが、望遠側の焦点距離に対応する単焦点レンズ系は大型化してしまう。このためイメージセンサのサイズを小さくせざるを得ず、解像力が不足してしまうという問題がある。
特許文献1には、5つのレンズ素子からなるストレートタイプの光学レンズアセンブリが開示されている。
特許文献2には、単一のミラーまたはプリズム(反射部材)により光路を屈曲させる屈曲望遠カメラレンズシステム(Folded Telephoto Camera Lens System)が開示されている。
特許文献3、4には、物体側と像側にプリズムを設けて光路を2回屈曲させる光学系が開示されている。
特許文献2には、単一のミラーまたはプリズム(反射部材)により光路を屈曲させる屈曲望遠カメラレンズシステム(Folded Telephoto Camera Lens System)が開示されている。
特許文献3、4には、物体側と像側にプリズムを設けて光路を2回屈曲させる光学系が開示されている。
しかしながら、特許文献1は、像高に対する相対的なレンズ全長が長く、薄型化の要望を満たしていない。
特許文献2は、反射部材の前方に2枚のレンズが配置されているため、薄型化が不十分である。また、バックフォーカスが短く後方(像側)に反射部材を配置できないため、イメージセンサ及び付随する部材の大きさの影響が大きくなり、この点でも薄型化が困難である。
特許文献3は、ある程度の薄型化は達成できるが、幅方向のサイズが大きくなるという問題がある。また、物体側プリズムは比較的小さくできるが、像側プリズムの有効径が大きくなってしまう。
特許文献4は、比較的薄型化が可能であるが、物体側プリズムの有効径が大きくなるため、薄型化が困難になってしまう。
特許文献2は、反射部材の前方に2枚のレンズが配置されているため、薄型化が不十分である。また、バックフォーカスが短く後方(像側)に反射部材を配置できないため、イメージセンサ及び付随する部材の大きさの影響が大きくなり、この点でも薄型化が困難である。
特許文献3は、ある程度の薄型化は達成できるが、幅方向のサイズが大きくなるという問題がある。また、物体側プリズムは比較的小さくできるが、像側プリズムの有効径が大きくなってしまう。
特許文献4は、比較的薄型化が可能であるが、物体側プリズムの有効径が大きくなるため、薄型化が困難になってしまう。
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、光学系の小型化を図ることができる撮像光学系を得ることを目的とする。
本実施形態の撮像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、この第1レンズ群から出射された光束を反射する第1反射素子と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、この第2レンズ群から出射された光束を反射する第2反射素子とから構成され、次の条件式(1)、(2)を満足することを特徴としている。
(1)1<f/f1<2
(2)0.5<|f/f2|<2
但し、
f:全系の焦点距離、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
(1)1<f/f1<2
(2)0.5<|f/f2|<2
但し、
f:全系の焦点距離、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
本実施形態の撮像光学系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)0.05<d1/f<0.2
但し、
d1:第1レンズ群の光軸上の厚さ、
f:全系の焦点距離、
である。
(3)0.05<d1/f<0.2
但し、
d1:第1レンズ群の光軸上の厚さ、
f:全系の焦点距離、
である。
本実施形態の撮像光学系は、次の条件式(4)、(5)を満足することが好ましい。
(4)0.1<d2/f<0.5
(5)0.1<FB/f<0.7
但し、
d2:第1レンズ群の最も像側の面と第2レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離(空気換算長)、
FB:第2レンズ群の最も像側の面と撮像面との間の光軸上の距離(空気換算長)、
f:全系の焦点距離、
である。
(4)0.1<d2/f<0.5
(5)0.1<FB/f<0.7
但し、
d2:第1レンズ群の最も像側の面と第2レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離(空気換算長)、
FB:第2レンズ群の最も像側の面と撮像面との間の光軸上の距離(空気換算長)、
f:全系の焦点距離、
である。
本実施形態の撮像光学系は、次の条件式(6)を満足することが好ましい。
(6)0.4<h2/h1<0.8
但し、
h1:第1レンズ群の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さ、
h2:第2レンズ群の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さ、
である。
(6)0.4<h2/h1<0.8
但し、
h1:第1レンズ群の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さ、
h2:第2レンズ群の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さ、
である。
第1反射素子は第1プリズムから構成され、第2反射素子は第2プリズムから構成され、次の条件式(7)を満足することが好ましい。
(7)1.8<(n1+n2)/2
但し、
n1:第1プリズムのd線に対する屈折率、
n2:第2プリズムのd線に対する屈折率、
である。
(7)1.8<(n1+n2)/2
但し、
n1:第1プリズムのd線に対する屈折率、
n2:第2プリズムのd線に対する屈折率、
である。
第1レンズ群は、正単レンズ、または、物体側から順に位置する負レンズと正レンズの接合レンズから構成することができる。
第2レンズ群は、物体側から順に位置する負レンズと正レンズと負レンズ、物体側から順に位置する負レンズと正レンズ、または、負単レンズから構成することができる。
本発明によれば、光学系の小型化を図ることができる撮像光学系が得られる。
本実施形態の撮像光学系は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、第1反射素子としての第1プリズムP1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、第2反射素子としての第2プリズムP2とから構成されている。第2プリズムP2と撮像面Iとの間には、光学フィルタOPが配置されている。
第1レンズ群G1は、数値実施例1−3、5では、両凸形状を有し且つ両面に非球面が形成された正単レンズ11から構成されている。
第1レンズ群G1は、数値実施例4では、物体側から順に位置する負レンズ11’と正レンズ12’の接合レンズから構成されている。負レンズ11’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ物体側の面に非球面が形成されている。正レンズ12’は、両凸形状を有し且つ像側の面に非球面が形成されている。
第1レンズ群G1は、数値実施例4では、物体側から順に位置する負レンズ11’と正レンズ12’の接合レンズから構成されている。負レンズ11’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ物体側の面に非球面が形成されている。正レンズ12’は、両凸形状を有し且つ像側の面に非球面が形成されている。
第1反射素子としての第1プリズムP1は、第1レンズ群G1から出射された光束を略90度折り曲げて第2レンズ群G2に導く。なお、第1反射素子は、第1レンズ群G1から出射された光束を反射するものであればよく、第1プリズムP1に代えて第1ミラー(図示略)を用いる態様も可能である。
第2レンズ群G2は、数値実施例1、4、5では、物体側から順に、負レンズ21と、正レンズ22と、負レンズ23とから構成されている。負レンズ21は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。正レンズ22は、像側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。負レンズ23は、近軸近傍において物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。
第2レンズ群G2は、数値実施例2では、物体側から順に、負レンズ21’と、正レンズ22’とから構成されている。負レンズ21’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。正レンズ22’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。
第2レンズ群G2は、数値実施例3では、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成された負単レンズ21”から構成されている。
第2レンズ群G2は、数値実施例2では、物体側から順に、負レンズ21’と、正レンズ22’とから構成されている。負レンズ21’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。正レンズ22’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。
第2レンズ群G2は、数値実施例3では、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成された負単レンズ21”から構成されている。
第2反射素子としての第2プリズムP2は、第2レンズ群G2から出射された光束を略90度折り曲げて光学フィルタOPさらには撮像面Iに導く。なお、第2反射素子は、第2レンズ群G2から出射された光束を反射するものであればよく、第2プリズムP2に代えて第2ミラー(図示略)を用いる態様も可能である。
本実施形態の撮像光学系では、第1レンズ群G1を、光軸直交成分を含んだ方向に移動して結像位置を変化させることにより像振れを補正する像振れ補正レンズ群とすることができる。また本実施形態の撮像光学系では、第2レンズ群G2を、フォーカシング時に光軸方向に移動するフォーカスレンズ群とすることができる。
本実施形態の撮像光学系は、物体側の第1プリズムP1と像側の第2プリズムP2により光路を2回屈曲させるタイプを採用することで、光学系の小型化(薄型化、レンズ全長の短縮化)を図っている。さらに本実施形態の撮像光学系は、レンズ全系ないし各レンズ群のパワーバランスなどの各種条件式を最適設定することにより、光学系のさらなる小型化(薄型化、レンズ全長の短縮化)を実現するとともに、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することに成功している。
条件式(1)は、全系の焦点距離と、第1レンズ群G1の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足することで、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成するとともに、光学系の小型化(とりわけレンズ全長の短縮化)を図ることができる。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群G1の正のパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になってしまう。条件式(1)の上限を超えた状態で収差補正を図るためにはレンズ枚数を増加せざるを得ず、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(1)の下限を超えると、光学系の主点を前方に出す効果が小さくなりすぎるため、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群G1の正のパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になってしまう。条件式(1)の上限を超えた状態で収差補正を図るためにはレンズ枚数を増加せざるを得ず、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(1)の下限を超えると、光学系の主点を前方に出す効果が小さくなりすぎるため、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(2)は、全系の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定している。条件式(2)を満足することで、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成するとともに、光学系の小型化(とりわけレンズ全長の短縮化)を図ることができる。
条件式(2)の上限を超えると、第2レンズ群G2の負のパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になってしまう。条件式(2)の上限を超えた状態で収差補正を図るためにはレンズ枚数を増加せざるを得ず、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(2)の下限を超えると、光学系の主点を前方に出す効果が小さくなりすぎるため、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(2)の上限を超えると、第2レンズ群G2の負のパワーが強くなりすぎて、収差補正が困難になってしまう。条件式(2)の上限を超えた状態で収差補正を図るためにはレンズ枚数を増加せざるを得ず、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(2)の下限を超えると、光学系の主点を前方に出す効果が小さくなりすぎるため、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(3)は、第1レンズ群G1の光軸上の厚さと、全系の焦点距離との比を規定している。条件式(3)を満足することで、光学系の小型化(第1レンズ群G1の入射方向の薄型化、レンズ全長の短縮化)を図ることができる。
条件式(3)の上限を超えると、第1レンズ群G1の屈折力をある程度まで増やすことができるが、光学系の始面から第1プリズムP1までの距離が長くなりすぎて、光学系の第1レンズ群G1の光軸方向の大きさ、ひいては光学系を組み込んだレンズユニットの厚さが大型化してしまう。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群G1の屈折力が不足するため、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(3)の上限を超えると、第1レンズ群G1の屈折力をある程度まで増やすことができるが、光学系の始面から第1プリズムP1までの距離が長くなりすぎて、光学系の第1レンズ群G1の光軸方向の大きさ、ひいては光学系を組み込んだレンズユニットの厚さが大型化してしまう。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群G1の屈折力が不足するため、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(4)は、第1レンズ群G1の最も像側の面と第2レンズ群G2の最も物体側の面との間の光軸上の距離(空気換算長)と、全系の焦点距離との比を規定している。条件式(4)を満足することで、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に第1プリズムP1を配置した上で、光学系の小型化(薄型化、レンズ全長の短縮化)を図ることができる。
条件式(4)の上限を超えると、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなり、且つ/又は、第1レンズ群G1が光軸方向に厚くなってしまう)。
条件式(4)の下限を超えると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に第1プリズムP1を配置するスペースがなくなってしまう。
条件式(4)の上限を超えると、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなり、且つ/又は、第1レンズ群G1が光軸方向に厚くなってしまう)。
条件式(4)の下限を超えると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に第1プリズムP1を配置するスペースがなくなってしまう。
条件式(5)は、第2レンズ群G2の最も像側の面と撮像面Iとの間の光軸上の距離(空気換算長)と、全系の焦点距離との比を規定している。条件式(5)を満足することで、第2レンズ群G2と撮像面Iの間に第2プリズムP2を配置した上で、光学系の小型化(薄型化、レンズ全長の短縮化)を図ることができる。
条件式(5)の上限を超えると、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなり、且つ/又は、第1レンズ群G1が光軸方向に厚ってしまう)。
条件式(5)の下限を超えると、第2レンズ群G2と撮像面Iの間に第2プリズムP2を配置するスペースがなくなってしまう。
条件式(5)の上限を超えると、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなり、且つ/又は、第1レンズ群G1が光軸方向に厚ってしまう)。
条件式(5)の下限を超えると、第2レンズ群G2と撮像面Iの間に第2プリズムP2を配置するスペースがなくなってしまう。
条件式(6)は、第1レンズ群G1の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さと、第2レンズ群G2の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さとの比を規定している。条件式(6)を満足することで、光学系の小型化(とりわけ第1レンズ群G1の光軸方向の薄型化)を図るとともに、球面収差やコマ収差を良好に補正し、さらに必要なバックフォーカスを確保することができる。
条件式(6)の上限を超えると、第2レンズ群G2の最も物体側の面の軸上光線高さが大きくなりすぎて、第2レンズ群G2の径を大きくしなければならず、光学系が大型化してしまう。
条件式(6)の下限を超えると、球面収差やコマ収差の補正が困難になるとともに、必要なバックフォーカスが不足してしまう。
条件式(6)の上限を超えると、第2レンズ群G2の最も物体側の面の軸上光線高さが大きくなりすぎて、第2レンズ群G2の径を大きくしなければならず、光学系が大型化してしまう。
条件式(6)の下限を超えると、球面収差やコマ収差の補正が困難になるとともに、必要なバックフォーカスが不足してしまう。
条件式(7)は、第1プリズムP1と第2プリズムP2のd線に対する屈折率の平均値を規定している。条件式(7)を満足することで、光学系の小型化(薄型化、レンズ全長の短縮化)を図ることができる。
条件式(7)の下限を超えると、第1レンズ群G1の有効径が大きくなりすぎて、これに合わせて第1プリズムP1のサイズも大きくしなければならず、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなり、且つ/又は、第1レンズ群G1の光軸方向の厚さが大きくなってしまう)。
条件式(7)の下限を超えると、第1レンズ群G1の有効径が大きくなりすぎて、これに合わせて第1プリズムP1のサイズも大きくしなければならず、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなり、且つ/又は、第1レンズ群G1の光軸方向の厚さが大きくなってしまう)。
次に具体的な数値実施例1−5を示す。諸収差図及び表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、Rは曲率半径、Dはレンズ厚またはレンズ間隔、Ndはd線に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」を示す。長さの単位は[mm]である。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
[数値実施例1]
図1〜図2と表1〜表3は、本発明による撮像光学系の数値実施例1を示している。図1はレンズ構成図であり、図2は諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データである。
図1〜図2と表1〜表3は、本発明による撮像光学系の数値実施例1を示している。図1はレンズ構成図であり、図2は諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データである。
本数値実施例1の撮像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、第1反射素子としての第1プリズムP1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、第2反射素子としての第2プリズムP2とから構成されている。第2プリズムP2と撮像面Iとの間には、光学フィルタOPが配置されている。
第1レンズ群G1は、両凸形状を有し且つ両面に非球面が形成された正単レンズ11から構成されている。
第1反射素子としての第1プリズムP1は、第1レンズ群G1から出射された光束を略90度折り曲げて第2レンズ群G2に導く。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズ21と、正レンズ22と、負レンズ23とから構成されている。負レンズ21は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。正レンズ22は、像側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。負レンズ23は、近軸近傍において物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。
第2反射素子としての第2プリズムP2は、第2レンズ群G2から出射された光束を略90度折り曲げて光学フィルタOPさらには撮像面Iに導く。
(表1)
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.404 1.100 1.61881 63.8
2* -20.861 0.200
3 ∞ 4.000 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 3.521 0.450 1.82115 24.1
6* 2.062 0.883
7* -5.771 1.000 1.54358 55.7
8* -3.883 0.284
9* 4.054 0.511 1.63548 23.9
10* 3.467 0.499
11 ∞ 4.000 2.00069 25.5
12 ∞ 0.200
13 ∞ 0.210 1.51680 64.2
14 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.80
半画角 14.1
バックフォーカス 0.52
像高 2.72
レンズ全長 14.05
(表3)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.8695E-03 0.1769E-04 -0.5342E-05
2 0.000 -0.2727E-03 0.7905E-04 -0.7287E-05
5 0.000 -0.1849E-01 0.2969E-02 -0.2356E-03
6 0.000 -0.2589E-01 0.3682E-02 -0.7802E-03
7 0.000 0.2579E-01 -0.8597E-02 0.1293E-02
8 0.000 0.2748E-02 -0.5712E-02 0.9675E-03
9 0.000 -0.7133E-01 -0.1618E-02 0.1202E-02
10 0.000 -0.7656E-01 0.7527E-02 -0.4398E-03
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.404 1.100 1.61881 63.8
2* -20.861 0.200
3 ∞ 4.000 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 3.521 0.450 1.82115 24.1
6* 2.062 0.883
7* -5.771 1.000 1.54358 55.7
8* -3.883 0.284
9* 4.054 0.511 1.63548 23.9
10* 3.467 0.499
11 ∞ 4.000 2.00069 25.5
12 ∞ 0.200
13 ∞ 0.210 1.51680 64.2
14 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.80
半画角 14.1
バックフォーカス 0.52
像高 2.72
レンズ全長 14.05
(表3)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.8695E-03 0.1769E-04 -0.5342E-05
2 0.000 -0.2727E-03 0.7905E-04 -0.7287E-05
5 0.000 -0.1849E-01 0.2969E-02 -0.2356E-03
6 0.000 -0.2589E-01 0.3682E-02 -0.7802E-03
7 0.000 0.2579E-01 -0.8597E-02 0.1293E-02
8 0.000 0.2748E-02 -0.5712E-02 0.9675E-03
9 0.000 -0.7133E-01 -0.1618E-02 0.1202E-02
10 0.000 -0.7656E-01 0.7527E-02 -0.4398E-03
[数値実施例2]
図3〜図4と表4〜表6は、本発明による撮像光学系の数値実施例2を示している。図3はレンズ構成図であり、図4は諸収差図である。表4は面データ、表5は各種データ、表6は非球面データである。
図3〜図4と表4〜表6は、本発明による撮像光学系の数値実施例2を示している。図3はレンズ構成図であり、図4は諸収差図である。表4は面データ、表5は各種データ、表6は非球面データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2が、物体側から順に、負レンズ21’と、正レンズ22’とから構成されている。負レンズ21’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。正レンズ22’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。
(1)第2レンズ群G2が、物体側から順に、負レンズ21’と、正レンズ22’とから構成されている。負レンズ21’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。正レンズ22’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成されている。
(表4)
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.108 1.064 1.61881 63.8
2* -18.084 0.200
3 ∞ 4.000 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 4.205 0.500 1.82115 24.1
6* 2.097 0.460
7* 9.418 1.000 1.54358 55.7
8* 42.723 1.012
9 ∞ 4.000 2.00069 25.5
10 ∞ 0.200
11 ∞ 0.210 1.51680 64.2
12 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表5)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.20
半画角 13.7
バックフォーカス 0.15
像高 2.72
レンズ全長 12.99
(表6)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.3084E-03 -0.2443E-05 -0.3963E-05
2 0.000 0.7547E-03 -0.1317E-04 -0.2751E-05
5 0.000 -0.2047E-01 0.3349E-02 -0.3270E-03
6 0.000 -0.2970E-01 0.4003E-02 -0.4813E-03
7 0.000 0.1414E-01 -0.5832E-03 0.7381E-03
8 0.000 0.1317E-01 -0.1041E-03 0.7852E-04
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.108 1.064 1.61881 63.8
2* -18.084 0.200
3 ∞ 4.000 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 4.205 0.500 1.82115 24.1
6* 2.097 0.460
7* 9.418 1.000 1.54358 55.7
8* 42.723 1.012
9 ∞ 4.000 2.00069 25.5
10 ∞ 0.200
11 ∞ 0.210 1.51680 64.2
12 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表5)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.20
半画角 13.7
バックフォーカス 0.15
像高 2.72
レンズ全長 12.99
(表6)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.3084E-03 -0.2443E-05 -0.3963E-05
2 0.000 0.7547E-03 -0.1317E-04 -0.2751E-05
5 0.000 -0.2047E-01 0.3349E-02 -0.3270E-03
6 0.000 -0.2970E-01 0.4003E-02 -0.4813E-03
7 0.000 0.1414E-01 -0.5832E-03 0.7381E-03
8 0.000 0.1317E-01 -0.1041E-03 0.7852E-04
[数値実施例3]
図5〜図6と表7〜表9は、本発明による撮像光学系の数値実施例3を示している。図5はレンズ構成図であり、図6は諸収差図である。表7は面データ、表8は各種データ、表9は非球面データである。
図5〜図6と表7〜表9は、本発明による撮像光学系の数値実施例3を示している。図5はレンズ構成図であり、図6は諸収差図である。表7は面データ、表8は各種データ、表9は非球面データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2が、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成された負単レンズ21”から構成されている。
(1)第2レンズ群G2が、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ両面に非球面が形成された負単レンズ21”から構成されている。
(表7)
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 4.827 1.055 1.61881 63.8
2* -27.449 0.200
3 ∞ 4.000 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 3.565 0.500 2.00272 19.3
6* 2.271 2.231
7 ∞ 4.000 2.00069 25.5
8 ∞ 0.200
9 ∞ 0.210 1.51680 64.2
10 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表8)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.21
半画角 13.8
バックフォーカス 0.00
像高 2.72
レンズ全長 12.60
(表9)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.2212E-04 0.4636E-04 -0.1379E-04
2 0.000 0.1315E-02 -0.7256E-04 -0.6214E-05
5 0.000 -0.3538E-02 0.4920E-03 -0.5195E-03
6 0.000 -0.5079E-02 0.1410E-02 -0.1442E-02
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 4.827 1.055 1.61881 63.8
2* -27.449 0.200
3 ∞ 4.000 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 3.565 0.500 2.00272 19.3
6* 2.271 2.231
7 ∞ 4.000 2.00069 25.5
8 ∞ 0.200
9 ∞ 0.210 1.51680 64.2
10 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表8)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.21
半画角 13.8
バックフォーカス 0.00
像高 2.72
レンズ全長 12.60
(表9)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.2212E-04 0.4636E-04 -0.1379E-04
2 0.000 0.1315E-02 -0.7256E-04 -0.6214E-05
5 0.000 -0.3538E-02 0.4920E-03 -0.5195E-03
6 0.000 -0.5079E-02 0.1410E-02 -0.1442E-02
[数値実施例4]
図7〜図8と表10〜表12は、本発明による撮像光学系の数値実施例4を示している。図7はレンズ構成図であり、図8は諸収差図である。表10は面データ、表11は各種データ、表12は非球面データである。
図7〜図8と表10〜表12は、本発明による撮像光学系の数値実施例4を示している。図7はレンズ構成図であり、図8は諸収差図である。表10は面データ、表11は各種データ、表12は非球面データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に位置する負レンズ11’と正レンズ12’の接合レンズから構成されている。負レンズ11’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ物体側の面に非球面が形成されている。正レンズ12’は、両凸形状を有し且つ像側の面に非球面が形成されている。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に位置する負レンズ11’と正レンズ12’の接合レンズから構成されている。負レンズ11’は、物体側に凸のメニスカス形状を有し且つ物体側の面に非球面が形成されている。正レンズ12’は、両凸形状を有し且つ像側の面に非球面が形成されている。
(表10)
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.602 0.500 2.00100 29.1
2 5.780 1.100 1.61881 63.8
3* -18.412 0.200
4 ∞ 3.600 1.91082 35.2
5 ∞ 0.200
6* 3.789 0.450 1.82115 24.1
7* 2.089 0.899
8* -6.006 1.000 1.54358 55.7
9* -3.583 0.365
10* 3.703 0.437 1.63548 23.9
11* 3.091 0.536
12 ∞ 4.000 2.00069 25.5
13 ∞ 0.200
14 ∞ 0.210 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表11)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.80
半画角 14.1
バックフォーカス 0.50
像高 2.72
レンズ全長 14.20
(表12)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.2350E-03 -0.6848E-05 -0.9090E-06
3 0.000 0.6447E-03 -0.2281E-04 -0.8533E-07
6 0.000 -0.1158E-01 -0.1152E-02 0.3023E-03
7 0.000 -0.1293E-01 -0.4033E-02 0.1036E-03
8 0.000 0.3088E-01 -0.1091E-01 0.9028E-03
9 0.000 0.1297E-01 -0.9065E-02 0.1064E-02
10 0.000 -0.6594E-01 -0.2404E-02 0.9244E-03
11 0.000 -0.7891E-01 0.7163E-02 -0.4894E-03
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.602 0.500 2.00100 29.1
2 5.780 1.100 1.61881 63.8
3* -18.412 0.200
4 ∞ 3.600 1.91082 35.2
5 ∞ 0.200
6* 3.789 0.450 1.82115 24.1
7* 2.089 0.899
8* -6.006 1.000 1.54358 55.7
9* -3.583 0.365
10* 3.703 0.437 1.63548 23.9
11* 3.091 0.536
12 ∞ 4.000 2.00069 25.5
13 ∞ 0.200
14 ∞ 0.210 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表11)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.80
半画角 14.1
バックフォーカス 0.50
像高 2.72
レンズ全長 14.20
(表12)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.2350E-03 -0.6848E-05 -0.9090E-06
3 0.000 0.6447E-03 -0.2281E-04 -0.8533E-07
6 0.000 -0.1158E-01 -0.1152E-02 0.3023E-03
7 0.000 -0.1293E-01 -0.4033E-02 0.1036E-03
8 0.000 0.3088E-01 -0.1091E-01 0.9028E-03
9 0.000 0.1297E-01 -0.9065E-02 0.1064E-02
10 0.000 -0.6594E-01 -0.2404E-02 0.9244E-03
11 0.000 -0.7891E-01 0.7163E-02 -0.4894E-03
[数値実施例5]
図9〜図10と表13〜表15は、本発明による撮像光学系の数値実施例5を示している。図9はレンズ構成図であり、図10は諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データである。
図9〜図10と表13〜表15は、本発明による撮像光学系の数値実施例5を示している。図9はレンズ構成図であり、図10は諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データである。
この数値実施例5のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表13)
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.477 0.900 1.59201 67.0
2* -21.704 0.200
3 ∞ 3.800 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 3.265 0.450 1.63548 23.9
6* 1.969 1.041
7* -4.388 1.000 1.54358 55.7
8* -3.660 0.100
9* 2.537 0.335 1.63548 23.9
10* 2.405 1.299
11 ∞ 4.000 2.00069 25.5
12 ∞ 0.200
13 ∞ 0.210 1.51680 64.2
14 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.80
半画角 13.8
バックフォーカス 0.50
像高 2.72
レンズ全長 14.24
(表15)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.3215E-03 -0.1029E-04 0.5767E-06
2 0.000 0.4449E-03 0.9686E-05 -0.5119E-06
5 0.000 -0.1902E-01 0.1658E-02 -0.9410E-04
6 0.000 -0.2852E-01 -0.5784E-04 -0.2676E-03
7 0.000 0.3298E-01 -0.1428E-01 0.3357E-02
8 0.000 0.1466E-01 -0.9776E-02 0.2293E-02
9 0.000 -0.7924E-01 -0.1503E-02 0.1348E-02
10 0.000 -0.8934E-01 0.7138E-02 -0.4144E-03
面データ
面番号 R D Nd νd
1* 5.477 0.900 1.59201 67.0
2* -21.704 0.200
3 ∞ 3.800 1.77250 49.6
4 ∞ 0.200
5* 3.265 0.450 1.63548 23.9
6* 1.969 1.041
7* -4.388 1.000 1.54358 55.7
8* -3.660 0.100
9* 2.537 0.335 1.63548 23.9
10* 2.405 1.299
11 ∞ 4.000 2.00069 25.5
12 ∞ 0.200
13 ∞ 0.210 1.51680 64.2
14 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
Fナンバー 2.4
焦点距離 10.80
半画角 13.8
バックフォーカス 0.50
像高 2.72
レンズ全長 14.24
(表15)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
1 0.000 -0.3215E-03 -0.1029E-04 0.5767E-06
2 0.000 0.4449E-03 0.9686E-05 -0.5119E-06
5 0.000 -0.1902E-01 0.1658E-02 -0.9410E-04
6 0.000 -0.2852E-01 -0.5784E-04 -0.2676E-03
7 0.000 0.3298E-01 -0.1428E-01 0.3357E-02
8 0.000 0.1466E-01 -0.9776E-02 0.2293E-02
9 0.000 -0.7924E-01 -0.1503E-02 0.1348E-02
10 0.000 -0.8934E-01 0.7138E-02 -0.4144E-03
各数値実施例の各条件式に対する値を表16に示す。
(表16)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 1.532 1.557 1.521
条件式(2) 1.049 1.327 1.321
条件式(3) 0.102 0.104 0.103
条件式(4) 0.246 0.260 0.260
条件式(5) 0.218 0.343 0.473
条件式(6) 0.5388 0.5115 0.5144
条件式(7) 1.8866 1.8866 1.8866
実施例4 実施例5
条件式(1) 1.566 1.444
条件式(2) 1.065 0.701
条件式(3) 0.148 0.083
条件式(4) 0.212 0.236
条件式(5) 0.313 0.383
条件式(6) 0.5394 0.5874
条件式(7) 1.9558 1.8866
(表16)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 1.532 1.557 1.521
条件式(2) 1.049 1.327 1.321
条件式(3) 0.102 0.104 0.103
条件式(4) 0.246 0.260 0.260
条件式(5) 0.218 0.343 0.473
条件式(6) 0.5388 0.5115 0.5144
条件式(7) 1.8866 1.8866 1.8866
実施例4 実施例5
条件式(1) 1.566 1.444
条件式(2) 1.065 0.701
条件式(3) 0.148 0.083
条件式(4) 0.212 0.236
条件式(5) 0.313 0.383
条件式(6) 0.5394 0.5874
条件式(7) 1.9558 1.8866
表16から明らかなように、数値実施例1〜5は、条件式(1)〜(7)を満足しており、諸収差図から明らかなように、諸収差は比較的よく補正されている。
G1 正の屈折力を持つ第1レンズ群
11 正単レンズ
11’ 負レンズ
12’ 正レンズ
G2 負の屈折力を持つ第2レンズ群
21 負レンズ
22 正レンズ
23 負レンズ
21’ 負レンズ
22’ 正レンズ
21” 負単レンズ
P1 第1プリズム(第1反射素子)
P2 第2プリズム(第2反射素子)
OP 光学フィルタ
I 撮像面
11 正単レンズ
11’ 負レンズ
12’ 正レンズ
G2 負の屈折力を持つ第2レンズ群
21 負レンズ
22 正レンズ
23 負レンズ
21’ 負レンズ
22’ 正レンズ
21” 負単レンズ
P1 第1プリズム(第1反射素子)
P2 第2プリズム(第2反射素子)
OP 光学フィルタ
I 撮像面
Claims (7)
- 物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、この第1レンズ群から出射された光束を反射する第1反射素子と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、この第2レンズ群から出射された光束を反射する第2反射素子とから構成され、次の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする撮像光学系。
(1)1<f/f1<2
(2)0.5<|f/f2|<2
但し、
f:全系の焦点距離、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離。 - 請求項1記載の撮像光学系において、次の条件式(3)を満足する撮像光学系。
(3)0.05<d1/f<0.2
但し、
d1:第1レンズ群の光軸上の厚さ、
f:全系の焦点距離。 - 請求項1または2記載の撮像光学系において、次の条件式(4)、(5)を満足する撮像光学系。
(4)0.1<d2/f<0.5
(5)0.1<FB/f<0.7
但し、
d2:第1レンズ群の最も像側の面と第2レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離、
FB:第2レンズ群の最も像側の面と撮像面との間の光軸上の距離、
f:全系の焦点距離。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の撮像光学系において、次の条件式(6)を満足する撮像光学系。
(6)0.4<h2/h1<0.8
但し、
h1:第1レンズ群の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さ、
h2:第2レンズ群の最も物体側の面の軸上マージナル光線の高さ。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載の撮像光学系において、第1反射素子は第1プリズムから構成され、第2反射素子は第2プリズムから構成され、次の条件式(7)を満足する撮像光学系。
(7)1.8<(n1+n2)/2
但し、
n1:第1プリズムのd線に対する屈折率、
n2:第2プリズムのd線に対する屈折率。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の撮像光学系において、第1レンズ群は、正単レンズ、または、物体側から順に位置する負レンズと正レンズの接合レンズから構成されている撮像光学系。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載の撮像光学系において、第2レンズ群は、物体側から順に位置する負レンズと正レンズと負レンズ、物体側から順に位置する負レンズと正レンズ、または、負単レンズから構成されている撮像光学系。
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