JP2007017984A - 撮像用光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化され、光学特性の低下を抑制することができる撮像用光学系を提供する。
【解決手段】光電変換が可能なイメージセンサーを含む撮像用光学系であって、正の屈折力を有する第1のレンズ群と、負の屈折力を有する第2のレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群とを含む光学系。前記第1のレンズ群内に位置され、少なくとも一面非球面であるレンズと、前記第2のレンズ群と第3のレンズ群との間又は第3のレンズ群と第4のレンズ群との間に光の一部を制限する薄膜フィルター又は光学フィルターとをさらに含む光学系。
【選択図】図1
【解決手段】光電変換が可能なイメージセンサーを含む撮像用光学系であって、正の屈折力を有する第1のレンズ群と、負の屈折力を有する第2のレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群とを含む光学系。前記第1のレンズ群内に位置され、少なくとも一面非球面であるレンズと、前記第2のレンズ群と第3のレンズ群との間又は第3のレンズ群と第4のレンズ群との間に光の一部を制限する薄膜フィルター又は光学フィルターとをさらに含む光学系。
【選択図】図1
Description
本発明は光学系に関して、特に、少なくとも一つ以上のレンズ群を含む光学系に関するものである。
撮像用光学系は、最近では広く使用されるCMOS又はCCDなどの撮像素子と、少なくとも一つのレンズ群を含み、デジタルカメラ、監視カメラ、個人用コンピュータのような多様な形態の映像装置に活用されている。
上述したレンズ群は、少なくとも一つ以上のレンズを含み、レンズは収差特性を有する。この望ましくない収差特性は、レンズの形態によって発生する固有の特性として場合によって像の歪を誘発する要因となり、その中で球面収差及びコマ収差は補正が容易でなく、フレア(flare)などを誘発してしまう。
上述した撮像用光学系のレンズ収差による問題を解決するための手段としては、収差を補正するための非球面レンズを含むレンズ群を使用し、或いは光の一部を制限することができる鋭い面を有する薄膜フィルター又は光学フィルターなどが提案されている。
最近では、映像装置がだんだん小型化及び携帯が容易な形態に開発されることによって、上述した映像装置に実装可能な小型化した撮像用光学系が要求されている。一方、映像装置は、撮像用光学系の光学的機能をより向上した仕様を必要とする。
したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、小型化され、光学特性の低下を抑制することができる撮像用光学系を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明は、光電変換が可能なイメージセンサーを含む撮像用光学系であって、正の屈折力を有する第1のレンズ群と、負の屈折力を有する第2のレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群とを含むことを特徴とする。
本発明は、かさが小さくなり、解像度が高く、加えて、フレアのような光学的特性の低下を最小化させることができる撮像用光学系を提供する効果がある。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
下記において、本発明に関連した公知の機能或いは構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合に、その詳細な説明を省略する。
図1は、本発明の望ましい実施形態による光学系の構成を示す図である。図1を参照すると、本実施形態による撮像用光学系10は、光電変換が可能なイメージセンサーSと、物体側に一番隣接し、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4とを含む。イメージセンサーSとしては、CCD又はCMOS撮像素子などが使用可能である。
第1〜第4のレンズ群G1〜G4は、それぞれ少なくとも一面に非球面であるレンズを含むことが可能である。第4のレンズ群G4は、イメージセンサーSに隣接するように位置され、イメージセンサーSとの間に挿入された平行平板ガラス(LP)をさらに含むことが可能である。平行平板ガラスLPは、薄膜フィルター又は薄いフィルムとして、赤外線吸収フィルターなどの機能が遂行可能である。
下記の<数1>〜<数5>は、本発明の実施形態による各レンズ群G1〜G4の焦点距離と撮像用光学系10の焦点距離との関係を説明するための等式である。
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f1は第1のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f2は第2のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f3は第3のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f4は第4のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、TTLは絞り面から撮像面までの距離をそれぞれ示す。
ここで、d1は、光軸上で第1のレンズ群と第2のレンズ群との間の離隔距離を示す。
ここで、d3は、光軸上で第3のレンズ群と第4のレンズ群との間の離隔距離を示す。
ここで、υ1とυ2は第1及び第2のレンズ群のそれぞれの分散特性を示すアッベ数を示す。
ここで、xは光学面の頂点から光軸に沿う距離を、yは光軸に垂直方向の距離を、cは光学面の頂点での曲率(曲率半径の逆数)を、Kは円錐係数(conic coefficient)、A,B,C,D,及びEは非球面係数を、それぞれ示す。
下記の<表1>〜<表3>は、本発明の各実施形態による撮像用光学系の各レンズ面での曲率cと各レンズ間距離及び各レンズの厚さを示す。
開口に表示された距離は、各実施形態の絞り(stop)から第1のレンズ群又は第1のレンズの入射面までの距離を示す。また、物体の距離は、物体から該当実施形態の光学系までの距離で、曲率と同様に無限大までである。
また、下記の<表1>〜<表3>に示す各面の曲率cは、上述したように光学面の頂点での曲率を示す。<表1>〜<表3>で、第2の面と第3の面は第1のレンズ群の第1のレンズの両面を示し、第4の面と第5の面は第2のレンズの両面を示す。第6の面と第7の面は第3のレンズを示し、第8の面と第9の面は第4のレンズを示す。また、第10の面と第11の面は薄膜フィルター又は光学フィルターの両面を示し、上面はセンサーSを意味する。
<実施形態1>
本実施形態による撮像用光学系をなす各レンズの中で非球面は、下記の<表4>のように構成され、それ以外の球面及びその他の条件は<表1>に示すようである。各非球面は、<数9>によって決定される。第1の実施形態による撮像用光学系10は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞り(stop)と、薄膜フィルター又は光学フィルター(optical fiter)とを含む。
本実施形態による撮像用光学系をなす各レンズの中で非球面は、下記の<表4>のように構成され、それ以外の球面及びその他の条件は<表1>に示すようである。各非球面は、<数9>によって決定される。第1の実施形態による撮像用光学系10は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞り(stop)と、薄膜フィルター又は光学フィルター(optical fiter)とを含む。
絞りは、撮像用光学系10の入射側に位置され、入射された光を第1のレンズ群G1に出力する。絞りは、撮像用光学系10に入射される光量を調節するのに使用され、第1のレンズ群G1から0.097005mmで離隔されるように位置する。
第1のレンズ群G1は、絞りを通じて入射された光を第2のレンズ群G2側に出力させる第1のレンズL1を含む。第1のレンズL1は、非球面である第2及び第3の面R1,R2を備え、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。第1のレンズL1の厚さは1.170132mmである。
第2のレンズ群G2は、1.7552の屈折率を有し、分散値が27.53である第2のレンズL2を含む。第2のレンズL2は、非球面である第4及び第5の面R3,R4を有する。<表1>を参照すると、第2のレンズL2は第1のレンズL1から0.14mmで離隔され、その曲率中心が光軸上に位置されることが分かる。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は両面R5,R6が非球面として第2のレンズL2から0.88064mmで離隔されるように位置され、厚さは0.801423mmである。第3のレンズL3は、1.52996の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。
第4のレンズ群G4は、両面R7,R8が非球面である第4のレンズL4を含み、第4のレンズL4は1.52996の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYAの基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズを通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.6mmで離隔され、厚さは0.3mmである。
<実施形態2>
第2の実施形態による撮像用光学系20は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターLPとを含む。
第2の実施形態による撮像用光学系20は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターLPとを含む。
第1のレンズ群G1は、両面R1,R2が非球面である第1のレンズを含み、第1のレンズは厚さが1.174399mmで、絞りから0.158423mmで離隔されていることがわかる。
第2のレンズ群G2は1.7552の屈折率を有し、分散値が27.53である第2のレンズL2を含む。第2のレンズL2は、非球面である第4及び第5の面R3,R4を有する。<表1>を参照すると、第2のレンズL2は第1のレンズL1から0.05mmで離隔され、その厚さは0.363658mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面の両面R5,R6を有し、第2のレンズL2から0.626369mmで離隔されるように位置し、厚さは1.200mmである。第3のレンズL3は、1.52996の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。
第4のレンズ群G4は、非球面の両面R7,R8を有する第4のレンズL4を含み、第4のレンズL4は1.52996の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYAの基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズを通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.3mmで離隔される。
<実施形態3>
第3の実施形態による撮像用光学系30は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第3の実施形態による撮像用光学系30は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の両面R1,R2を有する第1のレンズL1を含み、<表1>を参照すると、第1のレンズは厚さが1.10000mmで、絞りから0.118539mmで離隔されている。
第2のレンズ群G2は、1.7552の屈折率を有し、分散値が27.53である第2のレンズL2を含む。第2のレンズL2は、非球面である第4及び第5の面R3,R4を有する。<表1>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.103084mmで離隔され、その厚さは0.671321mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、両面R5,R6が非球面として、第2のレンズL2から0.327722mmで離隔されるように位置され、厚さは0.9mmである。第3のレンズL3は、1.48749の屈折率と70.4058の分散値を有する材質からなる。
第4のレンズ群G4は、両面R7,R8が非球面である第4のレンズL4を含み、第4のレンズL4は1.516799の屈折率と56.3954の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYAの基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から1.2mmで離隔される。
<実施形態4>
第4の実施形態による撮像用光学系40は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第4の実施形態による撮像用光学系40は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の両面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表1>を参照すると、第1のレンズL1は、厚さが1.06687mmで、絞りから0.03mmで離隔されている。また、第1のレンズL1は、1.531449の屈折率と66.1381の分散値を有する材質からなる。
第2のレンズ群G2は、1.671174の屈折率を有し、分散値が32.0197である第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表1>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.102841mmで離隔され、その厚さは0.3mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から0.746673mmで離隔されるように位置され、厚さは0.797763mmである。第3のレンズL3は、1.532928の屈折率と66.015の分散値を有する材質からなる。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.545534の屈折率と65.0098の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは第4のレンズL4から0.420622mmで離隔される。
<実施形態5>
第5の実施形態による撮像用光学系50は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第5の実施形態による撮像用光学系50は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、両面R1、R2が非球面である第1のレンズL1を含む。<表1>を参照すると、第1のレンズL1は、厚さが1.5mmで、絞りから0.059478mmで離隔されている。また、第1のレンズL1は、屈折率が1.533230で、分散値が65.9899の材質からなる。
第2のレンズ群G2は、1.755201の屈折率を有し、分散値が27.5795である第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表1>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.466939mmで離隔され、その厚さは0.6mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から1.020392mmで離隔されるように位置され、厚さは1.5mmである。第3のレンズL3は、1.526846の屈折率と53.030473の分散値を有する材質からなる。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.537416の屈折率と50.1447の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは第4のレンズL4から0.53392mmで離隔される。
<実施形態6>
第6の実施形態による撮像用光学系60は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第6の実施形態による撮像用光学系60は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の両面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表2>を参照すると、第1のレンズL1は、厚さが1.413171mmで、絞りから0.647673mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。
第2のレンズ群G2は、1.755201の屈折率を有し、分散値が27.5795である第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表2>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.1mmで離隔され、その厚さは0.3mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から2.126507mmで離隔されるように位置され、厚さは0.8mmである。第3のレンズL3は、1.675133の屈折率と49.8062の分散値を有する材質からなる。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含み、第4のレンズL4は1.52996の屈折率と55.8の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.657592mmで離隔される。
<実施形態7>
第7の実施形態による撮像用光学系70は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第7の実施形態による撮像用光学系70は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面である第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表2>を参照すると、第1のレンズL1は、厚さが1.5mmで、絞りから0.346363mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.529960の屈折率と55.8の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.755201の屈折率を有し、27.5795の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表2>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.132395mmで離隔され、その厚さは0.6mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から1.082514mmで離隔されるように位置し、厚さは0.8mmである。第3のレンズL3は、1.52996の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含み、第4のレンズL4は、1.581283の屈折率と62.5343の分散値を有する材質からなる。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.568307mmで離隔される。
<実施形態8>
第8の実施形態による撮像用光学系80は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第8の実施形態による撮像用光学系80は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表2>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが0.873219mmで、絞りから0.455563mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.618194の屈折率と60.4374の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.755201の屈折率と27.5795の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表2>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.145862mmで離隔され、その厚さは0.3mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から0.162161mmで離隔されるように位置し、厚さは1.936693mmである。第3のレンズL3は、1.62041の屈折率と60.3236の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.755201の屈折率と27.5795の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.75mmで離隔される。
<実施形態9>
第9の実施形態による撮像用光学系90は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第9の実施形態による撮像用光学系90は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表2>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが1.151183mmで、絞りから0.03mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.544806の屈折率と65.0658の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.730603の屈折率と29.7565の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表2>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.1mmで離隔され、その厚さは0.359346mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から2.268589mmで離隔されるように位置し、厚さは0.958835mmである。第3のレンズL3は、1.581703の屈折率と41.1859の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.590309の屈折率と61.9836の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.635425mmで離隔される。
<実施形態10>
第10の実施形態による撮像用光学系100は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第10の実施形態による撮像用光学系100は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表2>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが1.040923mmで、絞りから0.112233mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.529960の屈折率と55.8の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.75520の屈折率と27.5305の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表2>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1の中心部にその中心部が接し、その厚さは0.6mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から0.75876mmで離隔されるように位置し、厚さは0.8mmである。第3のレンズL3は、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.6mmで離隔される。
<実施形態11>
第11の実施形態による撮像用光学系110は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第11の実施形態による撮像用光学系110は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表3>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが0.4903mmで、絞りから0.122343mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.529960の屈折率と55.8の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.75520の屈折率と27.5305の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表3>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から2.001108mmで離隔され、その厚さは0.3mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から0.672147mmで離隔されるように位置し、厚さは1.123412mmである。第3のレンズL3は、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.53333mmで離隔される。
<実施形態12>
第12の実施形態による撮像用光学系120は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第12の実施形態による撮像用光学系120は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表3>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが1.219838mmで、絞りから0.172863mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.532889の屈折率と66.0182の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.75520の屈折率と27.5795の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表3>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.159417mmで離隔され、その厚さは0.427352mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から0.742239mmで離隔されるように位置し、厚さは0.8mmである。第3のレンズL3は、1.5296の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.7mmで離隔される。
<実施形態13>
第13の実施形態による撮像用光学系130は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第13の実施形態による撮像用光学系130は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表3>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが0.812558mmで、絞りから0.03mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.602778の屈折率と61.2648の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.742011の屈折率と28.1334の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表3>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.1mmで離隔され、その厚さは0.3mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から0.556157mmで離隔されるように位置し、厚さは0.8mmである。第3のレンズL3は、1.743972の屈折率と44.8504の分散値を有する材質で構成される。
第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.719343の屈折率と29.1913の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.4mmで離隔される。
<実施形態14>
第14の実施形態による撮像用光学系140は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第14の実施形態による撮像用光学系140は、正の屈折力を有する第1のレンズ群G1と、負の屈折力を有する第2のレンズ群G2と、正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群G3と、正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群G4と、絞りと、薄膜フィルター又は光学フィルターとを含む。
第1のレンズ群G1は、非球面の第2及び第3の面R1,R2を有する第1のレンズL1を含む。<表3>を参照すると、第1のレンズL1は厚さが1.1mmで、絞りから0.480264mmで離隔されることがわかる。また、第1のレンズL1は、1.529960の屈折率と55.8の分散値の材質で構成される。
第2のレンズ群G2は、1.75520の屈折率と27.5795の分散値を有する第2のレンズL2を含み、第2のレンズL2の第4及び第5の面R3,R4は球面である。<表3>を参照すると、第2のレンズL2は、第1のレンズL1から0.1mmで離隔され、その厚さは0.5mmである。
第3のレンズ群G3は、第3のレンズL3を含む。第3のレンズL3は、非球面である第6の面及び第7の面R5,R6からなり、第2のレンズL2から2.235814mmで離隔されるように位置し、厚さは0.5mmである。第3のレンズL3は、1.675133の屈折率と49.8062の分散値を有する材質で構成される。第4のレンズ群G4は、非球面である第8の面と第9の面R7,R8を有する第4のレンズL4を含む。第4のレンズL4は、1.529960の屈折率と55.8の分散値を有する材質で構成される。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、BSC7-HOYA基板の一面に光学薄膜蒸着によって形成され、第4のレンズL4を通過した光の一部を制限して出力する。薄膜フィルター又は光学フィルターLPは、第4のレンズL4から0.63848mmで離隔される。
G1 第1のレンズ群
G2 第2のレンズ群
G3 第3のレンズ群
G4 第4のレンズ群
L1 第1のレンズ
L2 第2のレンズ
L3 第3のレンズ
L4 第4のレンズ
R1 第2の面
R2 第3の面
R3 第4の面
R4 第5の面
R5 第6の面
R6 第7の面
R7 第8の面
R8 第9の面
S イメージセンサー
LP 平行平板ガラス
Stop 絞り
G2 第2のレンズ群
G3 第3のレンズ群
G4 第4のレンズ群
L1 第1のレンズ
L2 第2のレンズ
L3 第3のレンズ
L4 第4のレンズ
R1 第2の面
R2 第3の面
R3 第4の面
R4 第5の面
R5 第6の面
R6 第7の面
R7 第8の面
R8 第9の面
S イメージセンサー
LP 平行平板ガラス
Stop 絞り
Claims (16)
- 光電変換が可能なイメージセンサーを含む撮像用光学系であって、
正の屈折力を有する第1のレンズ群と、
負の屈折力を有する第2のレンズ群と、
正又は負の屈折力を有する第3のレンズ群と、
正又は負の屈折力を有する第4のレンズ群と、
を含むことを特徴とする撮像用光学系。 - 前記第1のレンズ群内に位置され、少なくとも一面が非球面であるレンズと、
前記第2のレンズ群と第3のレンズ群との間又は第3のレンズ群と第4のレンズ群との間に光の一部を制限する薄膜フィルター又は光学フィルターと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。 - 前記第1のレンズ群が少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズを含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
- 前記第2のレンズ群が少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズを含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
- 前記第3のレンズ群が少なくとも1枚の正又は負の屈折力を有するレンズを含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
- 前記第4のレンズ群が少なくとも1枚の正又は負の屈折力を有するレンズを含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
- 前記第1〜第4のレンズ群の各々が少なくとも一面に非球面のレンズを含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
- 前記撮像用光学系は下記の式を満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0.3 < f1/f < 3.1
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f1は第1のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。 - 前記撮像用光学系は下記の式を満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0.3 < |f2|/f < 8.99
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f2は第2のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。 - 前記撮像用光学系は下記の式を満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0.19 < f3/f < ∞
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f3は第3のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。 - 前記撮像用光学系は下記の式を満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0.15 < |f4|/f < ∞
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、f4は第4のレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。 - 前記撮像用光学系は下記の式を満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0.45 < f/TTL < 1.01
ここで、fは撮像用光学系の合成焦点距離を、TTLは絞り面から撮像面までの距離をそれぞれ示す。 - 前記第1及び第2のレンズ群は下記の式による光軸方向のサイズを満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0 < d1/TTL < 0.26
ここで、d1は、光軸上で第1のレンズ群と第2のレンズ群との間の離隔距離を、TTLは絞り面から撮像面までの距離をそれぞれ示す。 - 前記第3及び第4のレンズ群は下記の式による光軸方向のサイズを満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
0 < d3/TTL < 0.40
ここで、d3は、光軸上で第3のレンズ群と第4のレンズ群との間の離隔距離を、TTLは絞り面から撮像面までの距離をそれぞれ示す。 - 前記第1のレンズ群と前記第2のレンズ群のアッベ数は下記の式を満たすことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
28.2 < υ1-υ2 < 42.8
ここで、υ1とυ2は第1及び第2のレンズ群のそれぞれの分散特性を示すアッベ数を示す。 - 前記イメージセンサーと前記第4のレンズ群との間に位置された並行平板ガラスをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の撮像用光学系。
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