JP2008158198A - 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、負レンズである第1レンズL1、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズである第2レンズL2、開口絞りS、正の屈折力を持つレンズ群G、で構成されたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
1.入射瞳の位置を前方に配置する。
2.第1レンズの負の屈折力を強くする。
という方法がある。
ただし、Ihは、最大像高、
Expは、像面から射出瞳までの距離、
である。
ただし、Dspは、開口絞りと、最も像側に配置した正レンズの像側の面との距離、
Lは、第1レンズ物体面より、像面までの距離、
である。
1.5≦Dr1r3/Ih≦3.0 ・・・(4)
ただし、Dr1r3は、第1レンズ物体面より、第2レンズ物体面までの距離、
Dr1r4は、第1レンズ物体面より、第2レンズ像面までの距離、
Ihは、最大像高、
である。
Dr1r4/Ih≦3.0 ・・・(3)−1
のとき、第2レンズの像側面が、第1レンズに近づきすぎることで、第2レンズ像側面の曲率がきつくなり、収差補正が困難になる。
のとき、第2レンズの像側面が第1レンズから離れすぎ、第2レンズの全長が伸びる。
のとき、第2レンズの物体側面が、第1レンズに近づきすぎることで、製造できなくなる。あるいは、むりやり第1レンズの像側面の曲率をゆるくして、当たらないようにするため、高画角に対応できなくなる。
のとき、第2レンズの物体側面が第1レンズから離れすぎ、収差補正が困難になる。
ただし、r3は、第2レンズの物体側の曲率半径、
r4は、第2レンズの像側の曲率半径、
である。
|r3/r4|<0.5 ・・・(5)−1
のとき、第2レンズ像側面のパワーが弱くなり、第2レンズの肉厚を厚くすることで補おうとする。
のとき、第2レンズ像側面のパワーが強くなり、第2レンズ像側面の軸外光線での非点収差、コマ収差の発生が大きくなる。
0.6≦r3/r4≦1.4 ・・・(5’)
とし、この条件式(5’)を満足するようにすると、より好ましくなる。
ただし、n2は、d線における第2レンズの屈折率、
である。
n2≧1.80 ・・・(6’)
とし、この条件式(6’)を満足するようにすると、より好ましくなる。
n1≧1.75 ・・・(8)
ただし、f1は、第1レンズの焦点距離、
fは、結像光学系全体の焦点距離、
n1は、d線における第1レンズの屈折率、
である。
f1/f<-4.0 ・・・(7)−1
のとき、光学有効径、光学全長が大きくなる。
のとき、非点収差、コマ収差、像面湾曲の発生が大きくなり、補正が困難となる。
-3.5≦f1/f≦-1.5 ・・・(7’)
とし、この条件式(7’)を満足するようにすると、より好ましくなる。
n1≧1.80 ・・・(8’)
とし、この条件式(8’)を満足するようにすると、より好ましくなる。
ただし、f1-2は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離、
Fは、結像光学系全体の焦点距離、
である。
f1-2/f<-30.0 ・・・(9)−1
のとき、光学有効径、光学全長が大きくなる。
のとき、非点収差、コマ収差、像面湾曲の発生が大きくなり、補正が困難となる。
+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。
実施例1
r1 = 12.560 d1 = 1.00 nd1 =1.88300 νd1 =40.80 Y1 =4.4625
r2 = 2.200 d2 = 2.77 Y2 =2.1449
r3 = -4.464 d3 = 4.00 nd2 =1.92286 νd2 =18.90 Y3 =1.9100
r4 = -5.057 d4 = 2.74 Y4 =2.1486
r5 = ∞(絞り) d5 = 0.82 Y5 =0.9682
r6 = 7.864 d6 = 3.15 nd3 =1.58313 νd3 =59.38 Y6 =1.2143
r7 = -2.860 d7 = 1.00 nd4 =1.92286 νd4 =18.90 Y7 =1.5692
r8 = -8.963 d8 = 0.20 Y8 =1.8531
r9 = 4.239 (非球面)d9 = 2.60 nd5 =1.52542 νd5 =55.78 Y9 =2.1000
r10= -5.934 (非球面)d10= 0.20 Y10=1.8739
r11= ∞ d11= 2.50 nd6 =1.54771 νd6 =62.84 Y11=1.8676
r12= ∞ d12= 0.50 Y12=1.8334
r13= ∞ d13= 0.50 nd7 =1.51633 νd7 =64.14 Y13=1.8230
r14= ∞ d14= 0.50 Y14=1.8162
r15= ∞(像面) Y15=1.8059
非球面係数
第9面
K = -2.2388
A4 = 4.24507×10-3
A6 = 1.48443×10-3
A8 = -1.29917×10-4
A10= 1.19586×10-5
第10面
K = -3.791
A4 = 2.57583×10-3
A6 = 4.28150×10-3
A8 = -1.08079×10-3
A10= 2.25792×10-4
。
実施例2
r1 = 8.343 d1 = 1.00 nd1 =1.88300 νd1 =40.80 Y1 =4.2718
r2 = 1.782 d2 = 2.66 Y2 =1.7815
r3 = -4.389 d3 = 3.00 nd2 =1.92286 νd2 =18.90 Y3 =1.5546
r4 = -4.012 d4 = 1.50 Y4 =1.6208
r5 = ∞(絞り) d5 = 0.25 Y5 =0.8138
r6 = 7.081 d6 = 1.20 nd3 =1.54771 νd3 =62.84 Y6 =0.9440
r7 = -2.463 d7 = 0.20 Y7 =1.1244
r8 = -2.538 d8 = 1.00 nd4 =1.92286 νd4 =18.90 Y8 =1.1366
r9 = -158.015 d9 = 0.20 Y9 =1.4700
r10= 3.505 (非球面)d10= 2.80 nd5 =1.52542 νd5 =55.78 Y10=1.8927
r11= -2.393 (非球面)d11= 0.20 Y11=2.0629
r12= ∞ d12= 2.50 nd6 =1.54771 νd6 =62.84 Y12=2.0005
r13= ∞ d13= 0.50 Y13=1.8929
r14= ∞ d14= 0.50 nd7 =1.51633 νd7 =64.14 Y14=1.8602
r15= ∞ d15= 0.50 Y15=1.8387
r16= ∞(像面) Y16=1.8060
非球面係数
第10面
K = -4.6170
A4 = -9.49294×10-4
A6 = 1.14267×10-3
A8 = 1.56300×10-4
A10= -2.55739×10-5
第11面
K = -0.7362
A4 = 5.97480×10-3
A6 = 7.06325×10-4
A8 = -1.70964×10-4
A10= 5.45160×10-5
。
実施例3
r1 = 14.652 d1 = 1.00 nd1 =1.83400 νd1 =37.20 Y1 =6.0412
r2 = 2.945 d2 = 3.84 Y2 =2.9168
r3 = -4.900 d3 = 5.00 nd2 =1.84666 νd2 =23.80 Y3 =2.7085
r4 = -7.200 d4 = 7.29 Y4 =3.2825
r5 = ∞(絞り) d5 = 2.16 Y5 =1.3533
r6 = 3.023 d6 = 2.41 nd3 =1.54771 νd3 =62.84 Y6 =2.0833
r7 = -5.915 d7 = 0.75 Y7 =1.8842
r8 = -2.749 d8 = 1.00 nd4 =1.84666 νd4 =23.80 Y8 =1.6322
r9 = 23.874 d9 = 0.20 Y9 =1.8525
r10= 3.881(非球面) d10= 1.55 nd5 =1.52542 νd5 =55.78 Y10=2.0335
r11= -4.097(非球面) d11= 0.73 Y11=2.1000
r12= ∞ d12= 2.50 nd6 =1.54771 νd6 =62.84 Y12=2.0194
r13= ∞ d13= 0.50 Y13=1.9165
r14= ∞ d14= 0.50 nd7 =1.51633 νd7 =64.14 Y14=1.8852
r15= ∞ d15= 0.50 Y15=1.8646
r16= ∞(像面) Y16=1.8401
非球面係数
第10面
K = -11.6715
A4 = 1.31766×10-2
A6 = -3.56204×10-3
A8 = 1.56300×10-4
A10= 3.28622×10-4
第11面
K = 0.8832
A4 = 1.42340×10-3
A6 = 1.80518×10-3
A8 = -4.80072×10-4
A10= 4.08437×10-5
。
実施例 1 2 3
(1) -0.07327 -0.07900 -0.14539
(2) 0.34559 -0.31377 0.26071
(3) 4.31667 3.40931 4.80484
(4) 2.09444 1.87322 2.62974
(5) 0.88280 1.09401 0.68056
(6) 1.92286 1.92286 1.84666
(7) -2.42318 -2.24803 -3.10727
(8) 1.88300 1.88300 1.83400
(9) -10.379 -19.845 -6.7300 。
さらに、周辺画像の画像処理を行うために、画像周辺の情報量を増やす射影方式、例えば等距離射影方式を射影方式としてもよい。
L2…第2レンズ
L3…第3レンズ
L4…第4レンズ
L5…第5レンズ
G…レンズ群
P…プリズム
S…開口絞り
F…光学的ローパスフィルター
C…カバーガラス
I…像面
E…観察者眼球
40…車載カメラ
41…結像光学系
42…CCD
50…本体
51…ネジ部
52…撮像素子支持枠
Claims (11)
- 物体側から順に、負レンズである第1レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズである第2レンズ、開口絞り、正の屈折力を持つレンズ群、で構成されたことを特徴とする結像光学系。
- 以下の条件式を満たす請求項1に記載の結像光学系。
−0.5≦2×Ih/Exp<0 ・・・(1)
ただしIhは、最大像高、
Expは、像面から射出瞳までの距離、
である。 - 前記レンズ群の最も像側に正レンズを配置し、以下の条件式を満たす請求項1に記載の結像光学系。
0.2≦Dsp/L≦0.5 ・・・(2)
ただし、Dspは、開口絞りと、最も像側に配置した正レンズの像側の面との距離、
Lは、第1レンズ物体側面より、像面までの距離、
である。 - 前記レンズ群の最も像側に正レンズを配置し、開口絞りと前記正レンズとの間に少なくとも1枚の正レンズを配置したことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
- 前記レンズ群の最も像側に正レンズを配置し、開口絞りと前記正レンズとの間に少なくとも1枚の正レンズと負レンズを配置したことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系
- 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
3.0≦Dr1r4/Ih≦6.0 ・・・(3)
1.5≦Dr1r3/Ih≦3.0 ・・・(4)
ただし、Dr1r3は、第1レンズ物体面より、第2レンズ物体面までの距離、
Dr1r4は、第1レンズ物体面より、第2レンズ像面までの距離、
Ihは、最大像高、
である。 - 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
0.5≦|r3/r4|≦1.5 ・・・(5)
ただし、r3は、第2レンズの物体側の曲率半径
r4は、第2レンズの像側の曲率半径
である。 - 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項7に記載の結像光学系。
n2≧1.75 ・・・(6)
ただし、n2は、d線における第2レンズの屈折率、
である。 - 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
-4.0≦f1/f≦-1.0 ・・・(7)
n1≧1.75 ・・・(8)
ただし、f1は、第1レンズの焦点距離、
fは、結像光学系全体の焦点距離、
n1は、d線における第1レンズの屈折率、
である。 - 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。
-30.0≦f1-2/f≦-3.0 ・・・(9)
ただし、f1-2は、第1レンズと第2レンズの合成焦点距離、
fは、結像光学系全体の焦点距離、
である。 - 請求項1から10の何れか1項記載の結像光学系と、前記結像光学系の像側に配置され、前記結像光学系により形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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