JP2012189791A - レンズ系またはそれを備えた撮像装置 - Google Patents

レンズ系またはそれを備えた撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 全長が一定のインナーフォーカス方式を用いつつ、オートフォーカスの速度も高めやすい近距離合焦可能なインナーフォーカス式のレンズ系を提供する。
【解決手段】 物体側から像側に順に、最も物体側に配置された固定の物体側レンズ群と、フォーカシング動作時に移動し、且つ複数のレンズを有する第１のフォーカシングレンズ群と、フォーカシング動作時に移動し、且つ複数のレンズを有する第２のフォーカシングレンズ群と、前記第１のフォーカシングレンズ群の光軸上の厚みと前記第２のフォーカシングレンズ群の光軸上の厚みよりも小さい光軸上の厚みを持ち、且つ、光軸方向に振動するウォブリングレンズ群と、最も像側に配置された固定の像側レンズ群と、を少なくとも有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、近距離合焦が可能なインナーフォーカス式のレンズ系に関するものである。更に、近距離合焦が可能なインナーフォーカス式のレンズ系を備えた撮像装置に関するものである。
従来、レンズ系の内部に複数のフォーカスレンズ群を配置することで、近距離へのフォーカシングを可能としたインナーフォーカス式のレンズ系が、例えば特許文献１、２、及び３にて知られている。このような構成により、ゴミがレンズ系内に入り難く、フォーカシング動作時においても被写体にレンズがぶつかり難いレンズ系とすることが可能となる。
一方、最近では、従来の位相差方式の焦点検出方式に代わって、レンズ群を移動させたときのコントラストの変化を読み取り、コントラストが最大付近となったときを合焦状態とするフォーカシング方式が行われるようになってきた。このようなフォーカシング方式では、レンズ系と撮像面との間に反射面を配置する必要がなくなるためレンズ系を組み込んだときの装置全体の小型化に有利となる。
また、最近では、レンズ系の一部のレンズを光軸方向に微小に振動、すなわちウォブリングさせて、撮像面上でのコントラストの変化に基づき、フォーカシングレンズ群の移動方向を判断するように構成し、オートフォーカスの速度を高めたレンズ系も知られている。
特開平３−２７８０１２号公報 特開平４−１１０８１１号公報 特開２００３−３２９９２４号公報
しかしながら、特許文献１、２、及び３におけるフォーカスレンズ群をウォブリング駆動するレンズ群とすると、ウォブリング駆動するためのレンズ群が大きいため高速駆動に不利となるか、ウォブリング振動駆動のために必要な電力が増えバッテリー消費が大きくなる。
本願発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、全長が一定のインナーフォーカス方式を用いつつ、オートフォーカスの速度も高めやすい近距離合焦可能なインナーフォーカス式のレンズ系を提供することを目的とする。更に、そのような近距離合焦可能なインナーフォーカス式のレンズ系を備えた撮像装置を提供することを目的とする。
レンズ系は、物体側から像側に順に、
最も物体側に固定された物体側レンズ群と、
フォーカシング動作時に移動し、且つ複数のレンズを有する第１のフォーカシングレンズ群と、
フォーカシング動作時に移動し、且つ複数のレンズを有する第２のフォーカシングレンズ群と、
前記第１のフォーカシングレンズ群の光軸上の厚み及び前記第２のフォーカシングレンズ群の光軸上の厚みよりも小さい光軸上の厚みを持ち、且つ、光軸方向に振動するウォブリングレンズ群と、
最も像側に固定された像側レンズ群と、
を少なくとも有することが好ましい。
このように、最も物体側と最も像側のレンズ群が固定されて、使用時におけるレンズ系内の体積が一定となり、ゴミや水の進入やレンズ群が移動する際の雑音を抑制することに有利となる。
また、複数のレンズ群の移動によりインナーフォーカスを行うので、フォーカシングレンズ群の屈折力が大きいほど無限遠合焦から至近合焦に到るフォーカシングレンズ群の移動量を短くすることに有利となる。
一方、レンズ群の屈折力が大きくなると移動に伴う収差変動等が発生しやすくなる。それを抑えるために、第１のフォーカシングレンズ群及び第２のフォーカシングレンズ群をそれぞれ複数のレンズにて構成している。
更に、ウォブリング動作を行うレンズ群を第１のフォーカシングレンズ群及び第２のフォーカシングレンズ群とは別に備え、このレンズ群の光軸上の厚さが小さい構成としている。
このように構成することで、ウォブリング動作を行うレンズ群を軽量化でき、フォーカシング制御の高速化や、省エネルギー化に有利となる。
上述の発明において、以下の構成のいずれかひとつ、更には複数を同時に満足することがより好ましい。
更に、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
0.03 ＜ Dwob／（DF1＋DF2）＜ 0.15 （１）
ただし、
Dwobは前記ウォブリングレンズ群の光軸上での厚さ、
DF1は前記第１のフォーカシングレンズ群の光軸上での厚さ、
DF2は前記第２のフォーカシングレンズ群の光軸上での厚さ、
である。
条件式（１）の上限値を上回らないようにすることで、ウォブリングレンズ群の軽量化と、第１のフォーカシングレンズ群及び第２のフォーカシングレンズ群の屈折力の確保による小型化に有利となる。
条件式（１）の下限値を下回らないようにして、ウォブリングレンズ群の厚さを確保することが耐久性の面で好ましい。
また、前記物体側レンズ群は正の屈折力を持ち、前記第１のフォーカシングレンズ群は負の屈折力を持ち、前記第２のフォーカシングレンズ群は正の屈折力を持ち、以下の条件式（２）及び（３）を満足することが好ましい。
-0.78 ＜ ｆF1／ｆobj ＜ -0.4 （２）
-1.3 ＜ ｆF1／ｆF2 ＜ -0.80 （３）
ただし、
ｆobjは、前記物体側レンズ群の焦点距離、
ｆF1は、前記第１のフォーカシングレンズ群の焦点距離、
ｆF2は、前記第２のフォーカシングレンズ群の焦点距離、
である。
条件式（２）は、物体側レンズ群と第１のフォーカシングレンズ群との好ましい焦点距離比を特定するものである。
条件式（２）の下限値を下回らないように第１のフォーカシングレンズ群の屈折力に対する物体側レンズ群の屈折力を抑えることで、物体側レンズ群で発生する球面収差の低減に有利となる。
条件式（２）の上限値を上回らないように物体側レンズ群の屈折力に対する第１のフォーカシングレンズ群の屈折力を抑えることで、第1のフォーカシングレンズ群から射出する光束の過剰な発散を低減でき、第１のフォーカシングレンズ群に後続するレンズ群の小型化及び軽量化につながる。
条件式（３）は、第１のフォーカシングレンズ群と第２のフォーカシングレンズ群との好ましい焦点距離比を特定するものである。
条件式（３）の下限値を下回らず、上限値を上回らないように第１のフォーカシングレンズ群の屈折力と第２のフォーカシングレンズ群の屈折力を分担することで、何れか一方のフォーカシングレンズ群への変倍負担の過剰を抑えられ、遠距離合焦時から近距離合焦時に掛けての光学性能の確保につながる。
また、以下の条件式（４）及び（５）を満足することが好ましい。
｜（１００×（ｙ1'−ｙ1）／ｙ1）｜ ＜ 0.107 （４）
｜（１００×（ｙ0.7'−ｙ0.7）／ｙ0.7）｜ ＜ 0.107 （５）
ただし、
ｙ1は、像面上での最大像高、
ｙ0.7は、前記最大像高ｙ1の０．７倍、
ｙ1'は、無限遠の物体に対して前記ウォブリングレンズ群を移動させて無限遠合焦時からΔｓのデフォーカス量が生じたときの、無限遠合焦時に前記ｙ1の像高に至る撮影画角と同じ画角の主光線が前記像面と交わる位置の光線高、
ｙ0.7'は、無限遠の物体に対して前記ウォブリングレンズ群を移動させて無限遠合焦時からΔｓのデフォーカス量が生じたときの、無限遠合焦時に前記ｙ0.7の像高に至る撮影画角と同じ画角の主光線が前記像面と交わる位置の光線高、
Δｓは、８＊最大像高ｙ1／１０００
であり、
ｙ1、ｙ0.7、ｙ1'、ｙ0.7'、Δｓの単位は何れもｍｍ
である。
ウォブリング動作時に、像倍率の変化を小さくすることが好ましい。像倍率の変化量は、像の高さによっても異なるが、特定の像高のみでは不十分であり、画面全体で変化量を小さくすることが好ましい。条件式（４）と条件式（５）は、画面全体で変化量を小さくするための条件式であり、デフォーカス量に対する像倍率変化量の好ましい条件を規定するものである。なお、デフォーカス量Δｓの値によっても異なるが、ここでは許容深度に相当するデフォーカス量で計算している。一般的に、許容深度はＦナンバー＊許容錯乱円径で表すことができるが、本実施形態では、Ｆナンバー＝８、許容錯乱円径＝最大像高（ｙ1）／１０００とした。
条件式（４）と条件式（５）のどちらか一方を満たすだけではなく、画面全体で変化量を小さくするためには、条件式（４）と条件式（５）の両式を満たすことが好ましい。
条件式（４）と条件式（５）の両式を満足することで、これ以外の像高や有限距離物体の撮影状態においても像倍率変化を小さく維持することができる。
更に、前記物体側レンズ群は正の屈折力を持ち、前記第１のフォーカシングレンズ群は負の屈折力を持ち、前記第２のフォーカシングレンズ群は正の屈折力を持ち、前記ウォブリングレンズ群は負の屈折力を持ち、前記ウォブリングレンズ群での横倍率は１よりも大であり、以下の条件式（６）、（７）、及び（８）を満足することが好ましい。
0.48 ＜ ｆobj／ｆinf ＜ 0.8 （６）
0.4 ＜ ｆF２／ｆinf ＜ 0.5 （７）
0.2 ＜｜ｆwob｜／ｆinf ＜ 2.5 （８）
ただし、
ｆobjは、前記物体側レンズ群の焦点距離、
ｆF２は、前記第２のフォーカシングレンズ群の焦点距離、
ｆwobは、前記ウォブリングレンズ群の焦点距離、
ｆinfは、無限遠合焦時の前記レンズ系の焦点距離、
である。
負の屈折力のフォーカシングレンズ群と正屈折力のフォーカシングレンズ群をレンズ系に含ませることで、結像倍率の変化を持たせやすくなり、最大結像倍率の絶対値を大きくしやすくなる。
ウォブリングレンズ群を負の屈折力のレンズ群とし、横倍率を１より大とすることでピント感度（ウォブリングレンズ群の移動量に対する結像面の移動量）を大きくしやすくなり振動する範囲を小さくすることに有利となる。
条件式（６）は、物体側レンズ群の好ましい屈折力を特定するものである。
条件式（６）の下限値を下回らないようにして正の屈折力を適度に抑えることで、フォーカシング時の収差変動の低減に有利となる。
条件式（６）の上限値を上回らないようにして正の屈折力を確保することで、小型化と最大結像倍率を大きくすることに有利となる。
条件式（７）は、第２のフォーカシングレンズ群の好ましい屈折力を特定するものである。
条件式（７）の下限値を下回らないようにして正の屈折力を適度に抑えることで、フォーカシング時の収差変動を抑えることに有利となる。
条件式（７）の上限値を上回らないようにして正の屈折力を確保することで、小型化と最大結像倍率を大きくすることに有利となる。
条件式（８）は、ウォブリングレンズ群の好ましい屈折力を特定するものである。
条件式（８）の下限値を下回らないようにして負の屈折力を適度に抑えることでピント感度（ウォブリングレンズ群の移動量に対する結像面の移動量）の過剰を抑えると共に軽量化にも有利となる。
条件式（８）の上限値を上回らないようにして負の屈折力を確保することでウォブリング時の振動方向の移動範囲を小さくできる。
更に、前記物体側レンズ群が正屈折力を持ち、且つ、３つの正レンズと１つの負レンズを含むことが好ましい。
物体側レンズ群の収差を抑えつつ正の屈折力を十分に確保できる。無限遠合焦時から至近距離合焦時に掛けての収差変動の低減に有利となる。
更に、前記像側レンズ群は、正屈折力を持つ単レンズからなることが好ましい。
像側レンズ群に、全長とバックフォーカスを短く保ちながら射出瞳を像面から離す機能を持たせられる。また、このレンズ群を単レンズで構成することで軽量化に有利となる。
更に、固定されたレンズ群は、前記物体側レンズ群と前記像側レンズ群の２つのみであることが好ましい。
フォーカシング時に移動するレンズ群の移動量の確保に有利となる。
更に、前記第１のフォーカシングレンズ群が負の屈折力を持ち、１つの正レンズと２つの負レンズの３枚のレンズからなることが好ましい。
第１のフォーカシングレンズ群における屈折力の確保と収差低減を行いやすくなり、フォーカシング時の収差変動を抑えることに有利となる。
更に、前記第２のフォーカシングレンズ群は、正屈折力を持ち、２つの正レンズと１つの負レンズの３枚のレンズからなることが好ましい。
第２のフォーカシングレンズ群における屈折力の確保と収差低減を行いやすくなり、フォーカス時の収差変動を抑えることに有利となる。これよりもレンズ枚数を減らすと、フォーカシング時の収差変動が生じやすくなる。一方、レンズ枚数が多いと小型化とフォーカシング時の静音化には不利となってくる。
更に、前記ウォブリングレンズ群は、負の屈折力を持つ単レンズからなることが好ましい。
軽量化に有利となり、且つ、ピント感度の確保にも有利となる。
更に、前記物体側レンズ群は正の屈折力を持ち、
前記第１のフォーカシングレンズ群は負の屈折力を持ち、
前記第２のフォーカシングレンズ群は正の屈折力を持ち、
前記ウォブリングレンズ群は負の屈折力を持ち、
前記像側レンズ群は正の屈折力を持ち、
前記第２のフォーカシングレンズ群は前記第１のフォーカシングレンズ群よりも像側に配置され、
前記ウォブリングレンズ群は前記第２のフォーカシングレンズ群よりも像側に配置され、
前記第１のフォーカシングレンズ群と前記第２のフォーカシングレンズ群との間に明るさ絞りが配置され、
遠距離から近距離へのフォーカシングの際に、前記第１のフォーカシングレンズ群は像側へ移動し、前記第２のフォーカシングレンズ群は物体側へ移動する
ことが好ましい。
第１のフォーカシングレンズ群及び第２のフォーカシングレンズ群で諸収差の変動を打ち消しあうことで、性能を維持したまま近距離合焦動作時の増倍機能を待たせやすくなる。ウォブリングレンズ群を上述の位置に配置することで、ピント感度を確保しつつ、ウォブリングレンズ群の移動に伴う像倍率の変化の低減もしやすくなる。像側レンズ群に正の屈折力を持たせることで、前記ウォブリングレンズ群の径を小さくすることが可能となり軽量化が可能となるとともに、全長とバックフォーカスを短く保ちながら射出瞳を像面から離すことが可能となる。
更に、前記レンズ系は、物体側から順に、実質的に、前記物体側レンズ群、前記第１のフォーカシングレンズ群、前記第２のフォーカシングレンズ群、前記ウォブリングレンズ群、及び前記像側レンズ群からなることが好ましい。
第１のフォーカシングレンズ群及び第２のフォーカシングレンズ群の移動範囲を確保しやすくなると共に、低コスト化、小型化に有利となる。
更に、前記明るさ絞りは、前記第１のフォーカシングレンズ群と前記第２のフォーカシングレンズ群との間にて位置が固定されており、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
0.2 ＜｜Ｍ1F｜／｜Ｍ2F｜＜ 2.0 （９）
ただし、
M1Fは、前記第１のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
M2Fは、前記第２のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
である。
条件式（９）を満足するようにフォーカスレンズ群の移動量をバランスよく行うことで、フォーカシングによる収差変動を抑えやすくなり、レンズ系の小型化にも有利となる。
条件式（９）の下限値を下回らないようにして第２のフォーカスレンズ群の移動量を小さくすることで、明るさ絞りよりも像側のレンズ群の径方向の小型化につながる。
条件式（９）の上限値を上回らないようにして第１のフォーカスレンズ群の移動量を小さくすることで、明るさ絞りよりも物体側のレンズ群の径方向の小型化につながる。
更に、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
0.003 ＜｜Mwob｜／（｜M1F｜＋｜M2F｜）＜ 0.1 （１０）
ただし、
M1Fは、前記第１のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
M2Fは、前記第２のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
Mwobは、前記ウォブリングレンズ群の最大移動量、
である。
条件式（１０）は、ウォブリングレンズ群の好ましい移動量を特定するものである。
条件式（１０）の下限値を下回らないようにして、ウォブリング動作を行うことが好ましい。
条件式（１０）の上限値を上回らないようにして、移動量を適度に抑えることがメカ機構を簡略にでき好ましい。
なお、ウォブリングレンズ群は、ウォブリング動作時のほかに、フォーカシングレンズ群として光軸方向に移動可能としてもよい。
更に、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
0.09 < Lbf / Ltotal < 0.2 （１１）
ただし、
Lbfは、前記レンズ系の空気中における最像側レンズ面から像面までの光軸上での距離、
Ltotalは、Llens＋Lbfであって
Llensは、前記レンズ系中の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面の光軸上での距離、
である。
条件式（１１）の下限値を下回らないようにバックフォーカスを確保することで、レンズが配置される部分での大きさを小さくできる。例えば、光学系をカメラボディに装着可能な交換レンズ装置とする場合の小型化に有利となる。
条件式（１１）の上限値を上回らないようにしてバックフォーカスを短くすることで、光学系を含めた撮像装置全体の小型化に有利となり携帯性が向上する。例えば、クイックリターンミラーを持たないカメラボディに装着するタイプの交換レンズとして本発明を利用する場合の小型化、高性能化に適している。
更に、前記ウォブリングレンズ群は、フォーカシング時にフォーカス駆動せず、ウォブリングのみを行うことが好ましい。
フォーカシングの仕事を第１フォーカシングレンズ群と第２フォーカシングレンズ群のみで行うことで、ウォブリングレンズ群の稼動範囲が狭くでき駆動が容易になる。加えて、レンズ全長の小型化にも有利となる。
更に、前記フォーカシング動作時に、前記第１のフォーカシングレンズ群と前記第２のフォーカシングレンズ群は合焦状態がピークに近づくように移動し、その後、前記ウォブリングレンズ群が前記合焦状態の前記ピークに一層近づくように移動することが好ましい。
上述の構成とすることで合焦精度の向上につながる。
更に、前記ウォブリングレンズ群の移動による像面の移動ピッチは、
前記第１のフォーカシングレンズ群の移動による像面の移動ピッチよりも小さいと共に、
前記第２のフォーカシングレンズ群の移動による像面の移動ピッチよりも小さい
ことが好ましい。
フォーカシングレンズ群の駆動ピッチを荒くすることでフォーカシングスピードを高めることができる。そして、荒いピッチのフォーカシングレンズ群で大まかな合焦を行った後、ウォブリング群の移動により合焦状態のピークにいっそう近づけることが可能となる。それによりフォーカシングの高速化と高精度化の両立が可能となる。
更に、前記像側レンズ群は、一枚の接合レンズからなることが好ましい。
像側レンズ群を一枚の接合レンズとすることで、軸外の色収差の低減に有利となる。
または、前記像側レンズ群は、一枚のレンズからなることが好ましい。
像側レンズ群を一枚のレンズとすることで、小型化に有利となる。
更に、前記近距離合焦可能なレンズ系と、前記レンズ系の像側に配置され、前記レンズ系による像を受光する撮像面をもつ撮像素子を有する撮像装置本体を有し、前記レンズ系が以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
0.3 ≦｜βmax｜≦ １.7 （１２）
ただし、
βmaxは、前記近距離合焦可能なレンズ系の最大横倍率
である。
条件式（１２）の下限値を下回らないように最大横倍率（絶対値）を確保することで、マクロ撮影時における撮影範囲の自由度が確保でき好ましい。
条件式（１２）の上限値を上回らないように最大横倍率（絶対値）を抑えることで、レンズ系の全長を小さくしやすくなる。
各条件式について、それぞれ、以下のようにするとその効果をより確実にでき好ましい。
条件式（１）について、
下限値を0.04、更に、0.05とすることが好ましい。
上限値を0.12、更に、0.09とすることが好ましい。
条件式（２）について、
下限値を-0.75、更に、-0.73とすることが好ましい。
上限値を-0.5、更に、-0.55とすることが好ましい。
条件式（３）について、
下限値を-1.1、更に、-1.0とすることが好ましい。
上限値を-0.82、更に、-0.85とすることが好ましい。
条件式（４）について、
上限値を0.0892、更に、0.0624とすることが好ましい。
条件式（５）について、
上限値を0.0892、更に、0.0624とすることが好ましい。
条件式（６）について、
下限値を0.50、更に、0.53とすることが好ましい。
上限値を0.70、更に、0.65とすることが好ましい。
条件式（７）について、
下限値を0.41とすることが好ましい。
上限値を0.48とすることが好ましい。
条件式（８）について、
下限値を0.3、更に、0.4とすることが好ましい。
上限値を1.4、更に、1.2とすることが好ましい。
条件式（９）について、
下限値を0.3、更に、0.4とすることが好ましい。
上限値を0.9、更に、0.8とすることが好ましい。
条件式（１０）について、
下限値を0.005、更に、0.015とすることが好ましい。
上限値を0.05、更に、0.03とすることが好ましい。
条件式（１１）について、
下限値を0.12、更に、0.14とすることが好ましい。
上限値を0.185、更に、0.165とすることが好ましい。
条件式（１２）について、
下限値を0.4、更に、0.5とすることが好ましい。
上限値を1.4、更に、1.2とすることが好ましい。
本発明によれば、全長が一定のインナーフォーカス方式を用いつつ、オートフォーカスの速度も高めやすい近距離合焦可能なインナーフォーカス式のレンズ系を提供できる。更に、そのような近距離合焦可能なインナーフォーカス式のレンズ系を備えた撮像装置を提供できる。
実施例１のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例２のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例３のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例４のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例５のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例６のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例１のレンズ系の収差図である。 実施例２のレンズ系の収差図である。 実施例３のレンズ系の収差図である。 実施例４のレンズ系の収差図である。 実施例５のレンズ系の収差図である。 実施例６のレンズ系の収差図である。 本実施形態のレンズ系を交換レンズとして用いた撮像装置の断面図である。 本実施形態のデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 本実施形態のデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。 本実施形態のデジタルカメラの制御構成を示すブロック図である。
以下に示す各実施例は、クイックリターンミラーのないカメラ本体に装着する交換レンズに用い、動画撮影が可能なインナーフォーカス式のレンズ系となっている。もちろん、一眼レフレックスカメラの交換レンズに用いてもよい。
本発明の実施例１〜実施例６のインナーフォーカス式のレンズ系について図を用いて説明する。図１〜図６は、本発明の実施例１〜実施例６のレンズ系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。各図において（ａ）は横倍率が０倍（無限遠合焦時）、（ｂ）は横倍率が−０．５倍、（ｃ）は横倍率が−１．０倍を示している。
図１は、実施例１のレンズ系の断面図である。
実施例１のレンズ系は、図に示すように物体側から像側に順に、正屈折力の物体側レンズ群Ｇobjと、負屈折力の第１のフォーカシングレンズ群ＧF1と、正屈折力の第２のフォーカシングレンズ群ＧF2と、負屈折力のウォブリングレンズ群Ｇwobと、負屈折力の像側レンズ群Ｇimgと、を備える。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｉは像面を示している。
物体側レンズ群Ｇobjは、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬobj1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj2と、両凹負レンズＬobj3と、物体側に凸面を向けた平凸正レンズＬobj4と、を有する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬF11と、両凹負レンズＬF12と物体側に凸面を向けた平凸正レンズＬF13の接合レンズＳＵF11と、を有する。
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬF21と、両凸正レンズＬF22と両凹負レンズＬF23の接合レンズＳＵF21と、を有する。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、１枚の両凹負レンズＬwob1を有する。
像側レンズ群Ｇimgは、両凹負レンズＬimg1と両凸正レンズＬimg2の接合レンズＳＵimg1を有する。
図２は、実施例２のレンズ系の断面図である。
実施例２のレンズ系は、図に示すように物体側から像側に順に、正屈折力の物体側レンズ群Ｇobjと、負屈折力の第１のフォーカシングレンズ群ＧF1と、正屈折力の第２のフォーカシングレンズ群ＧF2と、負屈折力のウォブリングレンズ群Ｇwobと、正屈折力の像側レンズ群Ｇimgと、を備える。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｉは像面を示している。
物体側レンズ群Ｇobjは、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬobj1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj2と、両凹負レンズＬobj3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj4と、を有する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬF11と、両凹負レンズＬF12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬF13の接合レンズＳＵF11と、を有する。
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬF21と、両凸正レンズＬF22と両凹負レンズＬF23の接合レンズＳＵF21と、を有する。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、１枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬwob1を有する。
像側レンズ群Ｇimgは、１枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬimg1を有する。
図３は、実施例３のレンズ系の断面図である。
実施例３のレンズ系は、図に示すように物体側から像側に順に、正屈折力の物体側レンズ群Ｇobjと、負屈折力の第１のフォーカシングレンズ群ＧF1と、正屈折力の第２のフォーカシングレンズ群ＧF2と、負屈折力のウォブリングレンズ群Ｇwobと、正屈折力の像側レンズ群Ｇimgと、を備える。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｉは像面を示している。
物体側レンズ群Ｇobjは、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬobj1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj2と、両凹負レンズＬobj3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj4と、を有する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬF11と、両凹負レンズＬF12と両凸正レンズＬF13の接合レンズＳＵF11と、を有する。
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬF21と、両凸正レンズＬF22と両凹負レンズＬF23の接合レンズＳＵF21と、を有する。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、１枚の両凹負レンズＬwob1を有する。
像側レンズ群Ｇimgは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬimg1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬimg2の接合レンズＳＵimg1を有する。
図４は、実施例４のレンズ系の断面図である。
実施例４のレンズ系は、図に示すように物体側から像側に順に、正屈折力の物体側レンズ群Ｇobjと、負屈折力の第１のフォーカシングレンズ群ＧF1と、正屈折力の第２のフォーカシングレンズ群ＧF2と、負屈折力のウォブリングレンズ群Ｇwobと、正屈折力の像側レンズ群Ｇimgと、を備える。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｉは像面を示している。
物体側レンズ群Ｇobjは、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬobj1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj2と、両凹負レンズＬobj3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj4と、を有する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬF11と、両凹負レンズＬF12と両凸正レンズＬF13の接合レンズＳＵF11と、を有する。
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬF21と、両凸正レンズＬF22と両凹負レンズＬF23の接合レンズＳＵF21と、を有する。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、１枚の両凹負レンズＬwob1を有する。
像側レンズ群Ｇimgは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬimg1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬimg2の接合レンズＳＵimg1を有する。
図５は、実施例５のレンズ系の断面図である。
実施例５のレンズ系は、図に示すように物体側から像側に順に、正屈折力の物体側レンズ群Ｇobjと、負屈折力の第１のフォーカシングレンズ群ＧF1と、正屈折力の第２のフォーカシングレンズ群ＧF2と、負屈折力のウォブリングレンズ群Ｇwobと、負屈折力の像側レンズ群Ｇimgと、を備える。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｉは像面を示している。
物体側レンズ群Ｇobjは、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬobj1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj2と、両凹負レンズＬobj3と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬobj4と、を有する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬF11と、両凹負レンズＬF12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬF13の接合レンズＳＵF11と、を有する。
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬF21と、両凸正レンズＬF22と両凹負レンズＬF23の接合レンズＳＵF21と、を有する。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、１枚の両凹負レンズＬwob1を有する。
像側レンズ群Ｇimgは、両凹負レンズＬimg1と両凸正レンズＬimg2の接合レンズＳＵimg1を有する。
図６は、実施例６のレンズ系の断面図である。
実施例６のレンズ系は、図に示すように物体側から像側に順に、正屈折力の物体側レンズ群Ｇobjと、負屈折力の第１のフォーカシングレンズ群ＧF1と、正屈折力の第２のフォーカシングレンズ群ＧF2と、負屈折力のウォブリングレンズ群Ｇwobと、負屈折力の像側レンズ群Ｇimgと、を備える。図中、Ｓは明るさ絞り、Ｉは像面を示している。
物体側レンズ群Ｇobjは、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬobj1と、両凸正レンズＬobj2と、両凹負レンズＬobj3と、両凸正レンズＬobj4と、を有する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、物体側から像側に順に、両凹負レンズＬF11と、両凹負レンズＬF12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬF13の接合レンズＳＵF11と、を有する。
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、物体側から像側に順に、両凸正レンズＬF21と、両凸正レンズＬF22と両凹負レンズＬF23の接合レンズＳＵF21と、を有する。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、１枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬwob1を有する。
像側レンズ群Ｇimgは、両凹負レンズＬimg1と両凸正レンズＬimg2の接合レンズＳＵimg1を有する。
実施例１〜実施例６のレンズ系のフォーカシング動作について説明する。
フォーカシング動作において、物体側レンズ群Ｇobj、明るさ絞りＳ、像側レンズ群Ｇimgは固定、第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は独立して移動する。
ウォブリング動作は、ウォブリングレンズ群Ｇwobにて行われる。ウォブリングレンズ群Ｇwobは光軸方向に振動する。
無限遠合焦時から−１．０倍へと変倍する際には、第１のフォーカシングレンズ群ＧF1は、無限遠合焦時から−１．０倍まで、物体側レンズ群Ｇobjとの間隔を広げ、明るさ絞りＳとの間隔を狭めながら像側へ移動する。第２のフォーカシングレンズ群ＧF2は、無限遠合焦時から−１．０倍まで、絞りＳとの間隔を狭め、ウォブリングレンズ群Ｇwobとの間隔を広げながら物体側へ移動する。
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2が移動を開始する前に、ウォブリングレンズ群Ｇwobは振動し、撮像面上の結像状態を変化させる。この結像状態の変化に基づき、合焦のための第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動方向及び移動量が、図示しない制御回路にて算出される。その後、算出された第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動方向及び移動量に従い、第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2が図示しない駆動機構により移動制御される。
ウォブリングレンズ群Ｇwobは、第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動途中で振動してもよい。第１のフォーカシングレンズ群ＧF1及び第２のフォーカシングレンズ群ＧF2にて概ねフォーカシングしたのち、フォーカシングの最終的な調整をウォブリングレンズ群Ｇwobの微小移動にて行う。ただし合焦性能が確保される場合ではウォブリングレンズ群Ｇwobの微小移動は省略可能である。動画撮影に用いる場合は、ウォブリングレンズ群Ｇwobは常に振動し、撮影被写体の撮影距離の変化を随時検出するようにすることで合焦し続けることが可能となる。
以下に上記実施例１〜実施例６の各種数値データ（面データ、各種データ、フォーカシングデータ、ウォブリングデータ、及び各群焦点距離）を示す。
面データには、面番号毎に各レンズ面（光学面）の曲率半径ｒ、面間隔ｄ、各レンズ（光学媒質）のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率ｎｄ、各レンズ（光学媒質）のｄ線のアッベ数νｄが示されている。曲率半径ｒ、面間隔ｄの単位はいずれもミリメートル（ｍｍ）である。面データ中、曲率半径に記載する“∞”は、無限大であることを示している。
各種データには、バックフォーカス（in air）、全長（in air）、及び像高が示されている。単位はいずれもミリメートル（ｍｍ）である。
フォーカシングデータデータには、横ばい率が０倍（無限遠合焦時）、−０．５倍、−１．０倍における焦点距離、Ｆナンバー（ＦＮＯ）、画角２ω（°）、入射側ＮＡ、可変する面間隔ｄが示されている。焦点距離御及び面間隔の単位はミリメートル（ｍｍ）である。
ウォブリングデータには、ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲、無限遠合焦時の各群の移動量に対する像面移動量が示されている。
各群焦点距離データには、各レンズ群における焦点距離ｆ１〜ｆ５が示されている。単位はいずれもミリメートル（ｍｍ）である。
数値実施例１
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 144.917 4.50 1.71819 48.99
2 -74.106 0.10
3 36.340 3.90 1.71717 55.11
4 263.105 1.31
5 -98.543 1.60 1.84666 23.78
6 91.577 0.10
7 31.563 3.86 1.49700 81.54
8 ∞ D8（可変）
9 145.625 1.20 1.83632 37.52
10 19.317 2.72
11 -58.516 1.20 1.74820 49.61
12 19.221 3.59 1.84666 23.78
13 ∞ 13.11
14(絞り) ∞ D14（可変）
15 74.677 3.01 1.69471 55.93
16 -35.826 0.10
17 40.656 4.00 1.71828 55.07
18 -28.582 1.20 1.84666 23.78
19 222.947 D19（ウォブリング動作時可変）
20 -341.916 1.20 1.55368 63.72
21 43.767 D21（ウォブリング動作時可変）
22 -27.685 1.20 1.70567 55.52
23 50.000 3.15 1.76659 28.36
24 -47.066 19.40
像面 ∞

各種データ
fb (in air) 19.40
全長 (in air) 98.58
像高 11.150

フォーカシングデータ
横倍率 0 -0.5 -1
焦点距離 60.72 50.22 37.54
ＦＮＯ 2.856 2.319 1.041
画角２ω（゜） 20.78 11.66 5.74
入射側ＮＡ 0.050 0.082

D8 2.00 6.81 12.11
D14 15.05 8.05 2.40
D19 4.65 11.65 17.30 (ウォブリング動作時可変)
D21 6.43 6.43 6.43 (ウォブリング動作時可変)

ウォブリングデータ
ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲 ±1.00
無限遠合焦時
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1の移動量3μmに対する像面移動量 9.6μm
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動量3μmに対する像面移動量 7.8μm
ウォブリングレンズ群Ｇwobの移動量3μmに対する像面移動量 3.5μm

各群焦点距離
ｆ１ 33.87
ｆ２ -21.92
ｆ３ 25.94
ｆ４ -70.00
ｆ５ -143.58
数値実施例２
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 101.853 4.50 1.72916 54.68
2 -84.371 0.10
3 40.303 3.62 1.72916 54.68
4 275.983 1.16
5 -118.509 1.60 1.84666 23.78
6 86.491 0.10
7 30.128 4.15 1.49700 81.54
8 2715.051 D8（可変）
9 265.609 1.20 1.83481 42.71
10 20.210 2.31
11 -93.838 1.20 1.69680 55.53
12 21.664 2.85 1.84666 23.78
13 144.289 13.14
14(絞り) ∞ D14（可変）
15 92.517 2.70 1.72916 54.68
16 -43.593 0.10
17 33.146 3.95 1.72916 54.68
18 -40.321 1.20 1.84666 23.78
19 112.173 D19（ウォブリング動作時可変）
20 87.475 1.20 1.48749 70.23
21 17.024 D21（ウォブリング動作時可変）
22 18.426 2.10 1.84666 23.78
23 20.427 17.97
像面 ∞

各種データ
fb (in air) 17.97
全長 (in air) 96.58
像高 11.150

フォーカシングデータ
横倍率 0 -0.5 -1
焦点距離 58.89 51.00 38.34
ＦＮＯ 2.856 2.222 1.029
画角２ω（゜） 21.22 11.74 5.80
入射側ＮＡ 0.054 0.087

D8 2.03 6.85 11.87
D14 16.87 8.94 2.40
D19 3.10 11.03 17.57 (ウォブリング動作時可変)
D21 9.42 9.42 9.42 (ウォブリング動作時可変)

ウォブリングデータ
ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲 ±1.00
無限遠合焦時
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1の移動量3μmに対する像面移動量 9.5μm
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動量3μmに対する像面移動量 6.4μm
ウォブリングレンズ群Ｇwobの移動量3μmに対する像面移動量 4.3μm

各群焦点距離
ｆ１ 33.04
ｆ２ -22.07
ｆ３ 26.97
ｆ４ -43.60
ｆ５ 149.97
数値実施例３
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 304.058 4.14 1.72744 54.75
2 -58.950 0.10
3 35.756 3.82 1.72479 54.84
4 266.291 1.09
5 -115.480 1.11 1.84575 23.80
6 83.589 0.10
7 32.474 3.63 1.49700 81.54
8 201.421 D8（可変）
9 105.596 1.12 1.82983 44.32
10 20.792 2.63
11 -46.996 0.77 1.74338 52.85
12 20.322 3.46 1.84908 27.84
13 -295.036 8.04
14(絞り) ∞ D14（可変）
15 72.425 3.70 1.69181 56.05
16 -40.315 0.10
17 38.600 4.18 1.71169 52.03
18 -30.888 1.54 1.84730 23.96
19 324.922 D19（ウォブリング動作時可変）
20 -79.361 0.94 1.63283 58.69
21 20.917 D21（ウォブリング動作時可変）
22 34.450 2.53 1.48800 70.20
23 24.587 4.99 1.88300 40.77
24 72.699 15.72
像面 ∞

各種データ
fb (in air) 15.72
全長 (in air) 97.39
像高 11.150

フォーカシングデータ
横倍率 0 -0.5 -1
焦点距離 61.44 52.53 41.54
ＦＮＯ 2.856 2.766 1.770
画角２ω（゜） 20.06 13.64 8.38
入射側ＮＡ 0.052 0.079

D8 2.72 6.33 9.77
D14 17.80 9.17 1.05
D19 3.85 12.49 20.60 (ウォブリング動作時可変)
D21 9.30 9.30 9.30 (ウォブリング動作時可変)

ウォブリングデータ
ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲 ±0.25
無限遠合焦時
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1の移動量3μmに対する像面移動量 9.1μm
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動量3μmに対する像面移動量 7.6μm
ウォブリングレンズ群Ｇwobの移動量3μmに対する像面移動量 6.6μm

各群焦点距離
ｆ１ 35.27
ｆ２ -25.12
ｆ３ 26.06
ｆ４ -26.06
ｆ５ 52.77
数値実施例４
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 531.907 6.00 1.72868 40.32
2 -53.941 0.10
3 36.164 3.85 1.72614 54.80
4 271.789 1.11
5 -121.762 1.09 1.84401 23.85
6 81.842 0.12
7 32.565 3.59 1.49700 81.54
8 119.381 D8（可変）
9 72.537 1.15 1.82557 44.44
10 20.749 3.14
11 -41.603 1.65 1.74103 53.14
12 20.351 4.00 1.85235 33.30
13 -181.926 6.63
14(絞り) ∞ D14（可変）
15 69.611 3.70 1.68766 56.21
16 -46.650 0.10
17 34.425 4.26 1.70911 55.39
18 -30.738 1.62 1.85136 25.19
19 278.655 D19（ウォブリング動作時可変）
20 -79.347 0.88 1.66005 45.59
21 18.178 D21（ウォブリング動作時可変）
22 24.464 1.60 1.48800 70.20
23 20.984 5.72 1.85637 26.86
24 49.742 12.96
像面 ∞

各種データ
fb (in air) 12.96
全長 (in air) 101.44
像高 11.150

フォーカシングデータ
横倍率 0 -0.5 -1
焦点距離 68.83 56.18 46.26
ＦＮＯ 2.856 3.131 2.096
画角２ω（゜） 17.96 13.76 8.68
入射側ＮＡ 0.049 0.075

D8 3.26 5.26 8.90
D14 18.40 8.65 1.00
D19 3.29 13.04 20.69 (ウォブリング動作時可変)
D21 13.19 13.19 13.19 (ウォブリング動作時可変)

ウォブリングデータ
ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲 ±0.25
無限遠合焦時
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1の移動量3μmに対する像面移動量 10.4μm
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動量3μmに対する像面移動量 8.7μm
ウォブリングレンズ群Ｇwobの移動量3μmに対する像面移動量 7.8μm

各群焦点距離
ｆ１ 36.80
ｆ２ -28.15
ｆ３ 26.41
ｆ４ -22.33
ｆ５ 44.94
数値実施例５
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 75.612 4.99 1.71227 43.83
2 -86.177 0.10
3 45.553 3.82 1.71127 55.32
4 852.689 1.27
5 -85.461 2.03 1.85320 25.78
6 88.356 0.10
7 33.138 3.84 1.49700 81.54
8 987.340 D8（可変）
9 176.310 1.14 1.84066 43.51
10 21.615 8.09
11 -78.990 0.83 1.75107 39.22
12 18.009 3.40 1.84270 23.88
13 167.009 12.91
14(絞り) ∞ D14（可変）
15 67.528 3.70 1.69876 55.78
16 -40.353 0.10
17 34.742 4.23 1.72151 54.96
18 -32.104 1.53 1.84279 23.88
19 152.458 D19（ウォブリング動作時可変）
20 -743.405 2.03 1.54793 64.18
21 37.312 D21（ウォブリング動作時可変）
22 -33.416 1.59 1.69390 55.97
23 32.648 4.99 1.78098 34.40
24 -56.538 17.44
像面 ∞

各種データ
fb (in air) 17.44
全長 (in air) 106.45
像高 11.150

フォーカシングデータ
横倍率 0 -0.5 -1
焦点距離 56.33 54.40 40.97
ＦＮＯ 2.856 2.254 0.952
画角２ω（゜） 22.56 10.84 4.60
入射側ＮＡ 0.051 0.078

D8 1.17 7.38 12.71
D14 15.90 8.49 1.11
D19 4.28 11.70 19.08 (ウォブリング動作時可変)
D21 6.96 6.96 6.96 (ウォブリング動作時可変)

ウォブリングデータ
ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲 ±0.25
無限遠合焦時
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1の移動量3μmに対する像面移動量 7.0μm
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動量3μmに対する像面移動量 7.2μm
ウォブリングレンズ群Ｇwobの移動量3μmに対する像面移動量 3.5μm

各群焦点距離
ｆ１ 36.57
ｆ２ -21.54
ｆ３ 25.17
ｆ４ -64.78
ｆ５ -306.23
数値実施例６
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 63.535 5.50 1.70867 55.41
2 -89.039 0.10
3 51.573 3.63 1.70522 55.54
4 -729.931 1.42
5 -70.119 0.59 1.85868 27.71
6 89.393 0.10
7 31.973 4.31 1.49700 81.54
8 -391.128 D8（可変）
9 -295.035 0.60 1.85077 42.79
10 26.888 3.44
11 -109.616 0.55 1.75815 50.17
12 18.163 2.96 1.83244 24.15
13 69.237 13.25
14(絞り) ∞ D14（可変）
15 61.689 3.50 1.71072 55.34
16 -43.027 0.10
17 31.102 4.18 1.73068 54.47
18 -44.326 1.30 1.82625 24.32
19 116.767 D19（ウォブリング動作時可変）
20 128.511 1.96 1.53798 62.36
21 29.022 D21（ウォブリング動作時可変）
22 -28.910 1.43 1.69231 29.74
23 43.504 4.14 1.77974 25.77
24 -49.907 17.94
像面 ∞


各種データ
fb (in air) 17.94
全長 (in air) 97.80
像高 11.150

フォーカシングデータ
横倍率 0 -0.5 -1
焦点距離 50.85 49.83 37.86
ＦＮＯ 2.856 2.245 1.009
画角２ω（゜） 25.48 11.92 5.46
入射側ＮＡ 0.052 0.083

D8 1.86 7.84 13.38
D14 14.29 6.99 1.10
D19 4.40 11.69 17.58 (ウォブリング動作時可変)
D21 6.26 6.26 6.26 (ウォブリング動作時可変)

ウォブリングデータ
ウォブリングレンズ群Ｇwobの可動範囲 ±0.25
無限遠合焦時
第１のフォーカシングレンズ群ＧF1の移動量3μmに対する像面移動量 6.0μm
第２のフォーカシングレンズ群ＧF2の移動量3μmに対する像面移動量 6.9μm
ウォブリングレンズ群Ｇwobの移動量3μmに対する像面移動量 3.1μm

各群焦点距離
ｆ１ 35.21
ｆ２ -19.22
ｆ３ 23.31
ｆ４ -70.17
ｆ５ -193.76
図７〜図１２は、実施例１〜実施例６における（ａ）０倍（無限遠合焦時）、（ｂ）−０．５倍、（ｃ）−１．０倍での諸収差図である。
これら諸収差図において、ＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは倍率色収差を示す。球面収差ＳＡは、５８７．６ｎｍ（ｄ線：実線）、４３５．８ｎｍ（ｇ線：一点鎖線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線：破線）の各波長について示されている。また、倍率色収差ＣＣは、ｄ線を基準としたときの４３５．８ｎｍ（ｇ線：一点鎖線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線：破線）の各波長について示されている。また、非点収差ＤＴは、実線がサジタル像面、破線がメリジオナル像面のものを示している。なお、ＦＮＯはＦナンバーを、ＦＩＹは最大像高を示す。
上記実施例１〜６について、各構成要素の値及び各条件式（１）〜（１１）の値を下記に示しておく。
実施例１ 実施例２ 実施例３
Dwob 1.20 1.20 0.94
DF1 8.70 7.56 7.97
DF2 8.31 7.96 9.52
ｙ1 11.150 11.150 11.150
ｙ0.7 7.805 7.805 7.805
ｙ1' 11.154 11.152 11.153
ｙ0.7' 7.807 7.807 7.807
Δs 0.089 0.089 0.089
ｆobj 33.87 33.04 35.27
ｆF1 -21.92 -22.07 -25.12
ｆF2 25.94 26.97 26.06
ｆwob -70.00 -43.60 -26.06
ｆinf 60.72 58.89 61.44
|Ｍ1F| 10.11 9.84 7.04
|Ｍ2F| 12.65 14.47 16.74
Mwob 2.00 0.20 0.50
Ltotal 98.58 96.58 97.39
Lbf 19.40 17.97 15.72
Βmax 1.00 1.00 1.00
実施例４ 実施例５ 実施例６
Dwob 0.88 2.03 1.96
DF1 9.94 13.45 7.55
DF2 9.68 9.56 9.08
ｙ1 11.150 11.150 11.150
ｙ0.7 7.805 7.805 7.805
ｙ1' 11.152 11.155 11.155
ｙ0.7' 7.807 7.808 7.808
Δs 0.089 0.089 0.089
ｆobj 36.80 36.57 35.21
ｆF1 -28.15 -21.54 -19.22
ｆF2 26.41 25.17 23.31
ｆwob -22.33 -64.78 -70.17
ｆinf 68.83 56.33 50.85
|Ｍ1F| 5.63 11.54 11.52
|Ｍ2F| 17.40 14.80 13.18
Mwob 0.50 0.50 0.50
Ltotal 101.44 106.45 97.80
Lbf 12.96 17.44 17.94
Βmax 1.00 1.00 1.00
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 0.071 0.077 0.054
条件式（２） -0.647 -0.668 -0.712
条件式（３） -0.845 -0.818 -0.964
条件式（４） 0.033 0.021 0.023
条件式（５） 0.030 0.023 0.021
条件式（６） 0.558 0.561 0.574
条件式（７） 0.427 0.458 0.424
条件式（８） 1.153 0.740 0.424
条件式（９） 0.800 0.680 0.421
条件式（１０） 0.088 0.008 0.021
条件式（１１） 0.197 0.186 0.161
実施例４ 実施例５ 実施例６
条件式（１） 0.045 0.088 0.118
条件式（２） -0.765 -0.589 -0.546
条件式（３） -1.066 -0.856 -0.825
条件式（４） 0.022 0.042 0.045
条件式（５） 0.019 0.038 0.039
条件式（６） 0.535 0.649 0.692
条件式（７） 0.384 0.447 0.458
条件式（８） 0.324 1.150 1.380
条件式（９） 0.324 0.780 0.874
条件式（１０） 0.022 0.019 0.020
条件式（１１） 0.128 0.164 0.183
図１３は、本実施形態のレンズ系を用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳなどを用いた撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図１３において、１は一眼ミラーレスカメラ、２は鏡筒内に配置された撮像レンズ系、３は撮像レンズ系２を一眼ミラーレスカメラ１に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプやバヨネットタイプ等のマウントが用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを使用している。また、４は撮像素子面、５はバックモニタである。
このような構成の一眼ミラーレスカメラ１の撮像レンズ系２として、例えば上記実施例１〜７に示した本実施形態のレンズ系が用いられる。
図１４、図１５は、レンズ系を撮影光学系４１に組み込んだ、本実施形態の撮像装置の構成の概念図を示す。図１４は撮像装置としてのデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１５は同背面斜視図である。
この実施形態のデジタルカメラ４０は、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、シャッターボタン４５、液晶表示モニタ４７等を含み、デジタルカメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のレンズ系を通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が結像面近傍に設けられた撮像素子（光電変換面）上に形成される。この撮像素子で受光された物体像は、処理手段によって電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニタ４７に表示される。また、撮影された電子画像は記録手段に記録することができる。
図１６は、本実施形態のデジタルカメラ４０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段５１は、例えば、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等で構成され、記憶手段５２は、記憶媒体部等で構成される。
図１６に示されるように、デジタルカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。
上記の一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１は、バス２２を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。
操作部１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する。制御部１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムに従って、デジタルカメラ４０全体を制御する。
ＣＣＤ４９は、撮像駆動回路１６により駆動制御され、撮像光学系４１を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。
ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力される電気信号を増幅し、かつ、アナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時メモリ１７に出力する回路である。
一時記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力されるＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一時記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
記憶媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記憶媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する。
表示部２０は、液晶表示モニタ４７などにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、操作部１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮像光学系４１として本発明のレンズ系を採用することで、小型で動画撮像に適した撮像装置とすることが可能となる。
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
１…レンズ交換式カメラ
２…撮像レンズ系
３…マウント部
４…撮像素子面
５…バックモニタ
１２…操作部
１３…制御部
１４、１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一時記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４５…シャッターボタン
４７…液晶表示モニタ

Claims (22)

  1. 物体側から像側に順に、
    最も物体側に配置された固定の物体側レンズ群と、
    フォーカシング動作時に移動し、且つ複数のレンズを有する第１のフォーカシングレンズ群と、
    フォーカシング動作時に移動し、且つ複数のレンズを有する第２のフォーカシングレンズ群と、
    前記第１のフォーカシングレンズ群の光軸上の厚みと前記第２のフォーカシングレンズ群の光軸上の厚みよりも小さい光軸上の厚みを持ち、且つ、光軸方向に振動するウォブリングレンズ群と、
    最も像側に配置された固定の像側レンズ群と、
    を少なくとも有することを特徴とするレンズ系。
  2. 以下の条件式（１）を満足する
    ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ系。
    0.03 ＜Dwob／（DF1＋DF2）＜ 0.15 （１）
    ただし、
    Dwobは前記ウォブリングレンズ群の光軸上での厚さ、
    DF1は前記第１のフォーカシングレンズ群の光軸上での厚さ、
    DF2は前記第２のフォーカシングレンズ群の光軸上での厚さ、
    である。
  3. 前記物体側レンズ群は、正の屈折力を持ち、
    前記第１のフォーカシングレンズ群は、負の屈折力を持ち、
    前記第２のフォーカシングレンズ群は、正の屈折力を持ち、
    以下の条件式（２）及び（３）を満足する
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ系。
    -0.78 ＜ ｆF1／ｆobj ＜ -0.4 （２）
    -1.3 ＜ ｆF1／ｆF2 ＜ -0.80 （３）
    ただし、
    ｆobjは、前記物体側レンズ群の焦点距離、
    ｆF1は、前記第１のフォーカシングレンズ群の焦点距離、
    ｆF2は、前記第２のフォーカシングレンズ群の焦点距離、
    である。
  4. 以下の条件式（４）及び（５）を満足する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレンズ系。
    ｜（１００×（ｙ1'−ｙ1）／ｙ1）｜ ＜ 0.107 （４）
    ｜（１００×（ｙ0.7'−ｙ0.7）／ｙ0.7）｜ ＜ 0.107 （５）
    ただし、
    ｙ1は、像面上での最大像高、
    ｙ0.7は、前記最大像高ｙ1の０．７倍、
    ｙ1'は、無限遠の物体に対して前記ウォブリングレンズ群を移動させて無限遠合焦時からΔｓのデフォーカス量が生じたときの、無限遠合焦時に前記ｙ1の像高に至る撮影画角と同じ画角の主光線が前記像面と交わる位置の光線高、
    ｙ0.7'は、無限遠の物体に対して前記ウォブリングレンズ群を移動させて無限遠合焦時からΔｓのデフォーカス量が生じたときの、無限遠合焦時に前記ｙ0.7の像高に至る撮影画角と同じ画角の主光線が前記像面と交わる位置の光線高、
    Δｓは、８＊最大像高ｙ1／１０００
    であり、
    ｙ1、ｙ0.7、ｙ1'、ｙ0.7'、Δｓの単位は何れもｍｍ
    である。
  5. 前記物体側レンズ群は、正の屈折力を持ち、
    前記第１のフォーカシングレンズ群は、負の屈折力を持ち、
    前記第２のフォーカシングレンズ群は、正の屈折力を持ち、
    前記ウォブリングレンズ群は、負の屈折力を持ち、
    前記ウォブリングレンズ群での横倍率は、１よりも大であり、
    以下の条件式（６）、（７）、及び（８）を満足する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のレンズ系。
    0.48 ＜ ｆobj／ｆinf ＜ 0.8 （６）
    0.4 ＜ ｆF２／ｆinf ＜ 0.5 （７）
    0.2 ＜｜ｆwob｜／ｆinf ＜ 2.5 （８）
    ただし、
    ｆobjは、前記物体側レンズ群の焦点距離、
    ｆF２は、前記第２のフォーカシングレンズ群の焦点距離、
    ｆwobは、前記ウォブリングレンズ群の焦点距離、
    ｆinfは、無限遠合焦時の前記レンズ系の焦点距離、
    である。
  6. 前記物体側レンズ群は、正屈折力を持ち、且つ、３つの正レンズと１つの負レンズを含む
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のレンズ系。
  7. 前記像側レンズ群は、正屈折力を持つ単レンズからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のレンズ系。
  8. 固定されたレンズ群は、前記物体側レンズ群及び前記像側レンズ群の２つのみである
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のレンズ系。
  9. 前記第１のフォーカシングレンズ群は、負の屈折力を持ち、１つの正レンズと２つの負レンズの３枚のレンズからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のレンズ系。
  10. 前記第２のフォーカシングレンズ群は、正屈折力を持ち、２つの正レンズと１つの負レンズの３枚のレンズからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のレンズ系。
  11. 前記ウォブリングレンズ群は、負の屈折力を持つ単レンズからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のレンズ系。
  12. 前記物体側レンズ群は、正の屈折力を持ち、
    前記第１のフォーカシングレンズ群は、負の屈折力を持ち、
    前記第２のフォーカシングレンズ群は、正の屈折力を持ち、
    前記ウォブリングレンズ群は、負の屈折力を持ち、
    前記像側レンズ群は、正の屈折力を持ち、
    前記第２のフォーカシングレンズ群は、前記第１のフォーカシングレンズ群よりも像側に配置され、
    前記ウォブリングレンズ群は、前記第２のフォーカシングレンズ群よりも像側に配置され、
    前記第１のフォーカシングレンズ群と前記第２のフォーカシングレンズ群との間に明るさ絞りが配置され、
    遠距離から近距離へのフォーカシングの際に、
    前記第１のフォーカシングレンズ群は、像側へ移動し、
    前記第２のフォーカシングレンズ群は、物体側へ移動する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のレンズ系。
  13. 前記レンズ系は、物体側から順に、
    実質的に、前記物体側レンズ群、前記第１のフォーカシングレンズ群、前記第２のフォーカシングレンズ群、前記ウォブリングレンズ群、及び前記像側レンズ群からなる
    ことを特徴とする請求項１２に記載のレンズ系。
  14. 前記明るさ絞りは、前記第１のフォーカシングレンズ群と前記第２のフォーカシングレンズ群との間にて位置が固定されており、
    以下の条件式（９）を満足する
    ことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のレンズ系。
    0.2 ＜｜Ｍ1F｜／｜Ｍ2F｜＜ 2.0 （９）
    ただし、
    M1Fは、前記第１のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
    M2Fは、前記第２のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
    である。
  15. 以下の条件式（１０）を満足する
    ことを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１項に記載のレンズ系。
    0.003 ＜｜Mwob｜／（｜M1F｜＋｜M2F｜）＜ 0.1 （１０）
    ただし、
    M1Fは、前記第１のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
    M2Fは、前記第２のフォーカシングレンズ群の最大移動量、
    Mwobは、前記ウォブリングレンズ群の最大移動量、
    である。
  16. 以下の条件式（１１）を満足する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載のレンズ系。
    0.09 < Lbf / Ltotal < 0.2 （１１）
    ただし、
    Lbfは、前記レンズ系の空気中における最像側レンズ面から像面までの光軸上での距離、
    Ltotalは、Llens＋Lbfであって
    Llensは、前記レンズ系中の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面の光軸上での距離、
    である。
  17. 前記ウォブリングレンズ群は、フォーカシング時にフォーカス駆動せず、ウォブリングのみを行う
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載のレンズ系。
  18. 前記フォーカシング動作時に、
    前記第１のフォーカシングレンズ群及び前記第２のフォーカシングレンズ群は、合焦状態がピークに近づくように移動し、
    その後、前記ウォブリングレンズ群は、前記合焦状態の前記ピークに一層近づくように移動する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載のレンズ系。
  19. 前記ウォブリングレンズ群の移動による像面の移動ピッチは、
    前記第１のフォーカシングレンズ群の移動による像面の移動ピッチよりも小さいと共に、
    前記第２のフォーカシングレンズ群の移動による像面の移動ピッチよりも小さい
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載のレンズ系。
  20. 前記像側レンズ群は、一枚の接合レンズからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載のレンズ系。
  21. 前記像側レンズ群は、一枚のレンズからなる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載のレンズ系。
  22. 請求項１乃至請求項２１のいずれか１項に記載のレンズ系と、
    前記レンズ系の像側に配置され、前記レンズ系による像を受光する撮像面をもつ撮像素子を有する撮像装置本体と、
    を有し、
    前記レンズ系は、以下の条件式（１２）を満足する
    ことを特徴とする撮像装置。
    0.3 ≦｜βmax｜≦ １.7 （１２）
    ただし、
    βmaxは、前記近距離合焦可能なレンズ系の最大横倍率
    である。
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