JP2013218022A - 反射望遠光学系、光学ユニット、及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

反射望遠光学系、光学ユニット、及びそれを備えた撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】動画撮影に有利で、合焦動作時における駆動機構の負担軽減に有利な反射望遠光学系を提供すること。
【解決手段】主反射鏡と、主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、副反射鏡の反射面と対向する位置に配置された複数のレンズ群と、を有し、主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、主反射鏡の反射面と副反射鏡の反射面とは対向しており、複数のレンズ群により、第1の動作と第2の動作が行なわれ、第1の動作と第2の動作は、いずれも光軸に沿う方向のレンズ群の移動であって、第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動であって、第2の動作は、合焦後に、合焦の状態を変化させる往復移動であって、第1の動作における移動量は、第2の動作における移動量よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図4

Description

本発明は、反射望遠光学系、光学ユニット、及びそれを備えた撮像装置に関する。
従来、主反射鏡と副反射鏡を利用して光学系の全長を短くした小型な反射望遠光学系が知られている。反射望遠光学系における合焦方式としては、(i)光学系全体を繰り出す方式、(ii)主反射鏡と副反射鏡の間隔を変える方式、(iii)主反射鏡と副反射鏡の間隔を一定に保ちつつ、後方レンズ群を光軸方向に移動させる方式が知られている。反射望遠光学系で動画撮影を行なう場合、合焦方式としては(iii)の方式が適している。
合焦に際しては、レンズを移動させるが、移動させるのはレンズだけではなく、機械的部材も移動させる。よって、移動させるレンズの軽量化や、機械的部材の配置スペースを適切に確保する必要がある。(iii)の方式を採用した反射望遠光学系として、特許文献1から特許文献7に記載の光学系がある。
特開平5−53058号公報 特開昭63−98618号公報 特公平4−16087号公報 特開昭60−49313号公報 特公平3−18162号公報 特開昭51−36133号公報 特開昭49−66339号公報
ところで、動画撮影においては、常時オートフォーカスを働かせて、合焦状態を維持しておく必要がある。合焦方式としては、位相差方式のオートフォーカス(AF)方式と、コントラストAF方式(いわゆる山登り方式)とがある。動画撮影におけるオートフォーカスでは、コントラストAF方式が採用されている。コントラストAFでは、フォーカスレンズ群を、合焦位置の前後で常に微小量動かすことで、コントラストの変化を測定している。そして、このコントラストの変化から、合焦状態の変化(合焦状態からのずれ)を検出している。なお、微小量動かす動作は、ウォブリングと言われている。
そして、合焦状態が変化したと判断された場合に、フォーカスレンズ群を適切に移動させることによって、再度、合焦状態にすることができる。このようなウォブリング機能によって、被写体との距離が変化しても、常に合焦状態を維持し続けることができる。ただし、カメラ本体側で設定されているフレームレートによっては、ウォブリング、すなわちフォーカスレンズ群の移動には非常に高速な移動が必要とされる。そのため、フォーカスレンズ群には、軽量化や移動量の最小化等が求められている。
上記のように、動画撮影では常にフォーカスレンズ群を動かしているが、その移動範囲は光学系の焦点深度内となっている。従って、ウォブリング中のピントずれは認識できないよう制御されている。しかしながら、像倍率の変化が大きい場合には、画像が常に揺らいでいるように見えてしまうので、画像が非常に不自然に見えることになる。
なお、上記の説明では、非合焦状態から合焦状態にするときに移動させるレンズ群と、ウォブリングで移動させるレンズ群とを、同じレンズ群としている。しかしながら、前者のレンズ群と後者のレンズ群とを、異なるレンズ群とすることもできる。この場合も、高速なオートフォーカスを実現するために、それぞれのレンズ群には軽量化が求められる。
このように、動画撮影におけるオートフォーカスでは、特にレンズの軽量化が求められる。しかしながら、特許文献1、2、4、5、7に開示された反射望遠レンズでは、フォーカシング中に移動するレンズの軽量化が十分とはいえない。また、特許文献1、2、3、6、7に開示された反射望遠レンズは、フォーカシング中に移動するレンズ群が主反射鏡と副反射鏡の間にあるので、フォーカシング中に移動させる機械的部材の配置スペースが十分に確保できているとは言い難い。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、第1の側面では、動画撮影に有利な小型な反射望遠光学系を提供することを目的とするものである。さらには、このような反射望遠光学系を備えた撮像装置の提供を目的とするものである。
また、第2の側面では、合焦動作時における駆動機構への負担軽減に有利な反射望遠光学系を提供することを目的とするものである。さらには、このような反射望遠光学系を備えた撮像装置の提供を目的とするものである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の反射望遠光学系は、
主反射鏡と、
前記主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、
前記副反射鏡の反射面と対向する位置に配置された複数のレンズ群と、を有し、
前記主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、
前記主反射鏡の反射面と前記副反射鏡の反射面とは対向しており、
前記複数のレンズ群により、第1の動作と第2の動作が行なわれ、該第1の動作と該第2の動作は、いずれも光軸に沿う方向のレンズ群の移動であって、
前記第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動であって、
前記第2の動作は、前記合焦後に、前記合焦の状態を変化させる往復移動であって、
前記第1の動作における移動量は、前記第2の動作における移動量よりも大きいことを特徴とする。
また、本発明の光学ユニットは、
上記の反射望遠光学系と、
前記反射望遠光学系を保持する保持部材と、を有し、
前記保持部材は、撮像装置本体に装着離脱可能とするマウント部を有することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、上記の反射望遠光学系と、
前記反射望遠光学系の像側に配置され且つ前記反射望遠光学系により形成された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。
本発明によれば、動画撮影に有利な小型な反射望遠光学系、あるいは、合焦動作時における駆動機構の負担軽減に有利な反射望遠光学系を提供することができる。さらには、光学ユニット、及びこのような反射望遠光学系を備えた撮像装置の提供することができる。
本発明の反射望遠光学系における条件式(3)、(4)のパラメータの定義を説明するための模式図である。 本発明の反射望遠光学系における条件式(3)、(4)のパラメータの定義を説明するための模式図である。 本発明光学ユニットにおける移動機構を示す図である。 本発明の実施例1の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例2の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例3の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例4の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例5の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例6の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例7の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例8の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 本発明の実施例9の反射望遠光学系のレンズ断面図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は至近物体合焦時の断面図である。 (a)〜(h)は、実施例1の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例2の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例3の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例4の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例5の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例6の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例7の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例8の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 (a)〜(h)は、実施例9の反射望遠光学系の収差図であって、2つの異なる合焦状態の収差図である。 本発明による反射望遠光学系を交換レンズとして用いたレンズ交換式カメラの断面図である。 本発明によるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 図23のデジタルカメラの後方斜視図である。 図23のデジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
以下に、本発明にかかる反射望遠光学系、光学ユニット及び撮像装置の実施形態及び実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。なお、以下の説明では、反射望遠光学系を、単に光学系と称する場合がある。
本実施形態の反射望遠光学系は、主反射鏡と、主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、副反射鏡の反射面と対向する位置に配置された複数のレンズ群と、を有し、主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、主反射鏡の反射面と副反射鏡の反射面とは対向しており、複数のレンズ群により、第1の動作と第2の動作が行なわれ、第1の動作と第2の動作は、いずれも光軸に沿う方向のレンズ群の移動であって、第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動であって、第2の動作は、合焦後に、合焦の状態を変化させる往復移動であって、第1の動作における移動量は、第2の動作における移動量よりも大きいことを特徴とする。
本実施形態の光学系は、主反射鏡と、主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、副反射鏡の反射面と対向する位置に配置された複数のレンズ群と、を有している。そして、主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、主反射鏡の反射面と副反射鏡の反射面とは対向している。
このような構成では、物体(以下、被写体と称する場合がある)からの光は、主反射鏡で副反射鏡に向かって反射され、続いて、副反射鏡で複数のレンズ群に向かって反射される。主反射鏡と副反射鏡との間を光が往復するため、光学系の全長を短縮することができる。
そして、本実施形態の光学系では、複数のレンズ群により、第1の動作と第2の動作が行なわれる。ここで、第1の動作と第2の動作は、いずれも光軸に沿う方向のレンズ群の移動である。
第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動である。撮影対象として選んだ被写体の像が像面上で鮮明に形成されていない場合、すなわち、デフォーカスの状態(ピントが外れた状態)の場合に、第1の動作が行なわれる。
一方、第2の動作は、第1の動作の終了後、すなわち、合焦が終了した後に行なう動作である。第1の動作によって被写体に合焦したとしても、被写体が動くと非合焦の状態になる。動画撮影を行なう場合は、常に被写体に合焦した状態を維持する必要がある。そこで、第1の動作の完了後に、第2の動作を行なう。なお、第2の動作は、ウォブリングと呼ばれる。
第1の動作時と第2の動作時で、デフォーカスの度合いを比べると、デフォーカスの度合いは、第1の動作時の方が大きいことが多い。これは、第2の動作時は、一度、被写体に合焦した後に生じるデフォーカスの状態なので、デフォーカスの度合いは小さくなる。よって、第1の動作における移動量は、第2の動作における移動量よりも大きくなる。
なお、撮影対象として選んだ被写体の位置が、光学系の合焦位置とほぼ一致している場合もある。このような場合、第1の動作における移動量は、第2の動作における移動量よりも小さくなることもある。
また、本実施形態の光学系では、主反射鏡と副反射鏡との間を光が往復する間に、光束径を徐々に小さくすることができる。そのため、副反射鏡で反射された光束の径は、像側に向かうにしたがって小さくなる。この場合、複数のレンズ群、例えば、第2の動作を行なうレンズ群(以下、ウォブリングレンズ群と称する場合がある)に入射する光束径も小さくなる。そのため、本実施形態の光学系によれば、ウォブリングレンズ群を構成するレンズについて、その径方向の大きさを小さくできる。
第2の動作では、ウォブリングレンズ群を、光軸に沿う方向に往復移動させている。この動作を行なうためには、ウォブリングレンズ群を移動させる駆動素子、例えばモーター(第2モータ)と、駆動部(第2駆動部)が必要となる。なお、駆動部は、モーターの回転をウォブリングレンズ群の移動に変換する機構である。
なお、ここでは、「第2モータ」、「第2駆動部」と記載したが、「第2の動作」に対応させて「第2」と記載している。すなわち、第2モータとは別の第1モータと、第1駆動部とは別の第1駆動部があることを前提とはしない。1つのモータと1つの駆動部にて、第1の動作と第2の動作を行わせる構成とすることも可能である。
前述のように、副反射鏡で反射された光束の径は、像側に向かうにしたがって小さくなる。そのため、副反射鏡の像側には、比較的広い空間が形成される。よって、この空間に、モーターと駆動部を配置することで、光学ユニットとしての径方向の大きさを低減することができる。その結果、小型で動画撮影に適した反射望遠光学系、あるいは光学ユニットを実現できる。なお、光学ユニットは、反射望遠光学系、モーター及び駆動部を有する。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第2の動作を行なうレンズ群は、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置に配置されていることが好ましい。
このようにすると、ウォブリングレンズ群は主反射鏡よりも像側に配置される。前述のように、副反射鏡で反射された光束の径は、像側に向かうにしたがって小さくなる。この場合、主反射鏡よりも像側では、光束の径は更に小さくなる。そのため、主反射鏡よりも像側には、更に広い空間が形成される。よって、ウォブリングレンズ群、モーター及び駆動部を、この空間に配置することができる。
ウォブリングレンズ群の近くにモーターと駆動部が配置できると、ウォブリングレンズ群を保持する枠部材を短くすることができる。そして、枠部材を短くできると、枠部材を軽量化できる。ここで、枠部材はモーターによって移動されるため、枠部材が軽量化されると、モーターへの負荷が軽減できる。その結果、モーター及び駆動部の省電力化や低ノイズ化ができる。
なお、主反射鏡よりも物体側にウォブリングレンズ群を配置することは、枠部材の軽量化の上では好ましくない。このようにすると、光束を遮らないようにするために、枠部材を光軸方向に長くしなくてはならない。この場合、枠部材の軽量化ができないので、モーターへの負荷が大きくなる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第2の動作を行なうレンズ群は、3枚以下のレンズからなることが好ましい。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第2の動作を行なうレンズ群は、2枚以下のレンズからなることが好ましい。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第2の動作を行なうレンズ群は、1枚のレンズからなることが好ましい。
このようにすることで、ウォブリングレンズ群を軽量化することができる。ウォブリングレンズ群の移動には、モーターが使われる。ウォブリングレンズ群が軽量化されると、モーターへの負荷を軽減できる。その結果、モーター及び駆動部の省電力、低ノイズ化ができる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第1の動作と第2の動作が、1つのレンズ群で行なわれることが好ましい。
第1の動作(合焦)と第2の動作(ウォブリング)を1つのレンズ群で行なうことで、モーターや駆動部の数を削減することができる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第1の動作と第2の動作が、異なるレンズ群で行なわれ、第1の動作を行なうレンズ群は、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置に配置されていることが好ましい。
前述のように、主反射鏡よりも像側には、広い空間が形成される。そのため、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっても、これらのレンズ群をこの空間に配置できる。
第1の動作では、レンズ群を、光軸に沿う方向に移動させる。この移動を行なうためには、第1の動作を行なうレンズ群(以下、合焦レンズ群と称する場合がある)を移動させる駆動素子、例えばモーター(第1モータ)と、駆動部(第1駆動部)が必要となる。なお、駆動部は、モーターの回転を合焦レンズ群の移動に変換する機構である。
そこで、上記のようにすれば、これらの部品も、合焦レンズ群と共に、主反射鏡よりも像側に配置できる。この場合、ウォブリングレンズ群と同様に、合焦レンズ群の枠部材を短くできるので、モーター及び駆動部の省電力、低ノイズ化ができる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第1の動作を行なうレンズ群は、3枚以下のレンズからなることが好ましい。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第1の動作を行なうレンズ群は、2枚以下のレンズからなることが好ましい。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第1の動作を行なうレンズ群は、1枚のレンズからなることが好ましい。
このようにすることで、合焦レンズ群を軽量化することができる。合焦レンズ群の移動には、モーターが使われる。合焦レンズ群が軽量化されると、モーターへの負荷を軽減できる。その結果、モーター及び駆動部の省電力、低ノイズ化ができる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
0.01<DFL/MFL<0.3 (1)
但し、
DFLは、第1の動作を行なうレンズ群の光軸上での厚み、
MFLは、|L1−L2|で表され、L1及びL2は、いずれも、第1の動作を行なうレンズ群から像面までの距離であって、
L1は、無限遠物体合焦時における距離、
L2は、至近物体合焦時における距離、
である。
条件式(1)は、合焦レンズ群の厚みを小さくしつつ、合焦動作時の合焦レンズ群の移動量を適切に確保するのに好ましい条件式である。
条件式(1)の下限値を下回らないように、合焦レンズ群の光軸上の厚みを適切に確保することは、合焦レンズ群の剛性を十分に確保する上で有利となる。
条件式(1)の上限値を上回らないように、合焦レンズ群の光軸上の厚みを適度に抑えることは、合焦レンズ群の移動量を適切に確保する上で有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
0.7<MFL/fbmin<2.0 (2)
但し、
fbminは、空気換算長でのバックフォーカスの最小値、
MFLは、|L1−L2|で表され、L1及びL2は、いずれも、第1の動作を行なうレンズ群から像面までの距離であって、
L1は、無限遠物体合焦時における距離、
L2は、至近物体合焦時における距離、
である。
条件式(2)の下限値を下回らないように、バックフォーカスに対する合焦レンズ群の移動量を適切に確保することで、合焦レンズ群の屈折力を小さくできる。また、条件式(2)の下限値を下回らないようにすることは、合焦レンズ群で発生する収差の低減や、レンズ枚数の節約、合焦レンズ群の軽量化にとって有利となる。
条件式(2)の上限値を上回らないように、合焦レンズ群の移動量を適度に抑えることは、反射望遠光学系の全長の短縮化にとって有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、複数のレンズ群は、位置が固定のレンズ群を有し、固定のレンズ群は、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向すると共に、主反射鏡から最も離れた位置に配置されていることが好ましい。
このようにすると、光学系が枠部材(鏡枠)等で保持されている場合、像側を、固定のレンズ群で塞ぐことができる。レンズ群を移動させると、移動音等のノイズが発生する。そこで、上記のようにすることで、ノイズの漏洩の低減にとって有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、前群と後群とを有し、前群は、前記主反射鏡と前記副反射鏡とを有し、後群は、第1の動作を行なうレンズ群と第2の動作を行なうレンズ群とを有すると共に、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置に配置され、第1の動作中、前群は固定され、且つ前群は、光線が進行する順に、第1レンズと、主反射鏡と、副反射鏡を有し、主反射鏡は裏面反射鏡であり、副反射鏡は裏面反射鏡であって、第1レンズの隣に配置されていることが好ましい。
光学系を前群(前側レンズ群)と後群(後側レンズ群)の2つのレンズ群に分けた場合、光束径は、後群に比べて前群の方が大きい。ここで、前群が主反射鏡と副反射鏡を有すると、主反射鏡と副反射鏡の径は大きくなる。そのため、これらの反射鏡を動かすのは好ましくない。そこで、第1の動作中(合焦中)は、前群を固定しておく(静止させておく)ことが好ましい。
また、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置、すなわち、主反射鏡よりも像側では、主反射鏡側に比べて光束径が小さくなる。そこで、この位置に後群を配置すると共に、この後群が合焦レンズ群とウォブリングレンズ群を有するようにする。このようにすると、これらのレンズ群を構成するレンズについて、その径方向の大きさを小さくできる。その結果、これらのレンズ群の軽量化ができる。また、主反射鏡よりも像側の空間に、モーター及び駆動部を配置できる。よって、このような構成は、移動機構の簡素化や交換レンズとした際の小型化にとって有利となる。
そして、前群において、第1レンズ、主反射鏡、副反射鏡を、この順に光線が進行するように配置するのが好ましい。このようにすると、第1レンズと副反射鏡は、主反射鏡と対向する位置に配置されることになる。そのため、副反射鏡を第1レンズの隣に配置できる。このように、第1レンズの近傍に副反射鏡を配置することは、光学系の全長の短縮化にとって有利となる。
また、主反射鏡と副反射鏡は、共に裏面反射鏡とするのが好ましい。このようにすると、反射面の保護が行なえ、また、屈折面を収差補正に利用できる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、前群は、第2レンズと、第3レンズとを有し、第1レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、第1レンズの物体側面に、副反射鏡が接合され、第1レンズの像側面に、第2レンズが接合され、主反射鏡の物体側面に、第3レンズが接合されていることが好ましい。
このように、第1レンズ、副反射鏡及び第2レンズを一体化すると共に、主反射鏡と第3レンズを一体化することは、光学系の全長の短縮化にとって有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、後群は、物体側から像側に順に、第2の動作を行なうレンズ群と、第1の動作を行なうレンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定のレンズ群とを有し、第1の動作を行なうレンズ群は、負の屈折力を有することが好ましい。
主反射鏡よりも像側に、ウォブリングレンズ群、合焦レンズ群、固定レンズ群を、この順で配置することは、ウォブリングレンズ群の移動に伴う倍率の変化を小さくするのに有利となる。また、ウォブリングレンズ群の移動に伴い、ウォブリングレンズ群を出射する軸外光線の光線高は変化する。そこで、主反射鏡よりも像側、より詳しくは、ウォブリングレンズ群の像側に合焦レンズ群と固定レンズ群を配置することが好ましい。このようにすると、撮像面上での光線高の変化が小さくなるので、ウォブリングレンズ群の移動に伴う倍率変化を小さくすることが可能となる。
なお、第2の動作を行なうレンズ群と、第1の動作を行なうレンズ群を同一のレンズ群にしても、上記の作用効果を得ることができる。また、この場合、第1の動作を行なうレンズ群、すなわち、ウォブリングレンズ群の屈折力は負となる。
また、合焦レンズ群の屈折力を負とすることで、合焦動作時の合焦レンズ群の移動に伴う収差変動の低減に有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、第2の動作を行なうレンズ群は、正の屈折力を有することが好ましい。
ウォブリングレンズ群の屈折力を正とすることで、ウォブリング時の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に有利となる。
なお、合焦レンズ群とウォブリングレンズ群が同じ場合、ウォブリングレンズ群の屈折力も負であるほうが好ましい。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、以下の条件式(3)、(4)を満足することが好ましい。
|y1’−y1|/Δs<0.10 (3)
|y0.7’−y0.7|/Δs<0.10 (4)
但し、
y1は、無限遠物体合焦時の最大像高、
y0.7は、最大像高の0.7倍であって、y1×0.7で表され、
y1’は、無限遠物体合焦時からΔsのデフォーカス量が生じたときの、第1仮想主光線が撮像面と交わる位置における光線高、
y0.7’は、無限遠物体合焦時からΔsのデフォーカス量が生じたときの、第2仮想主光線が撮像面と交わる位置における光線高、
Δsは、第2の動作において生じるデフォーカス量であって、8×y1/1000で表され、
第1仮想主光線は、無限遠物体合焦時にy1の像高に至る光線と同じ画角の仮想主光線、
第2仮想主光線は、無限遠物体合焦時にy0.7の像高に至る光線と同じ画角の仮想主光線、
仮想主光線は、第1のレンズの物体側の面と光軸が交差する点を通る仮想光線、
y1、y0.7、y1’、y0.7’、Δsの単位は何れもmm、
である。
条件式(3)と(4)は、デフォーカス量に対する像倍率の変化量を規定する条件式で、像倍率の変化を小さく抑えるための条件式である。条件式(3)と(4)の両方を満足することで、各像高での像倍率の変化を小さくすることができる。すなわち、撮像で得られた画像の中心から周辺にわたって、像倍率の変化を小さくすることができる。また、焦点距離が変化した場合であっても、条件式(3)と(4)の両方を満足することで、上記の効果を得ることができる。
条件式(3)と(4)式の上限値を上回ると、像倍率の変化量が大きくなる。この場合、像高に応じて像倍率が大きく変化する。その結果、像の歪みが生じてしまう。
なお、デフォーカス量Δsは、像倍率の変化をどの程度許容するかによって変わるが、許容深度に相当する量であることが好ましい。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。そこで、本実施形態の光学系では、Fナンバー=8、許容錯乱円径=最大像高(y1)/1000としている。
図1及び図2は、y1、y0.7、y1’、y0.7’、Δsを説明するための図である。説明の便宜上、後群については、レンズ形状を簡略化して記載している。図1、図2において、直線の両側の矢印が外側(光軸から離れる方向)に向いているのが正レンズ、矢印が内側(光軸に向かう方向)に向いているのが負レンズである。
図1は、ウォブリングレンズ群と合焦レンズ群が、それぞれ異なるレンズ群である場合で、ウォブリングレンズ群Lwは正のレンズ、合焦レンズ群Lfは負レンズ、第6レンズL6は正レンズである。なお、第6レンズL6は、正の屈折力を有し位置が固定のレンズ群である。
図2は、ウォブリングレンズ群と合焦レンズ群が同じレンズ群(1つのレンズ群)である場合で、レンズ群Lfwは負レンズ、第6レンズL6は正レンズである。なお、第6レンズL6は、正の屈折力を有し位置が固定のレンズ群である。
図1では、点P0を通る仮想光線が示されている。ここで、点P0は、第1レンズL1の物体側の面と光軸とが交差する点である。P0を通る仮想光線のうち、仮想光線Aは、最大像高(y1)の位置に入射する仮想主光線を示している。また、仮想光線Bは、最大像高(y1)の0.7倍(y0.7)の位置に入射する仮想主光線を示している。ここで、y0.7=y1×0.7である。なお、仮想光線Aと仮想光線Bは、無限遠物体に合焦した時の仮想主光線である。また、仮想光線Aと仮想光線Bは、ウォブリングレンズ群Lwの位置が位置P1であるときの光線である。
仮想光線A、Bは、第1レンズL1、第2レンズL2を通過後、主反射鏡M1で反射される。主反射鏡M1で反射された仮想光線A、Bは、第2レンズL2、第1レンズL1を通過後、副反射鏡M2で反射される。副反射鏡M2で反射された仮想光線A、Bは、再び、第1レンズL1、第2レンズL、第3レンズL3を通過して、結像面Iに到達する。
ウォブリングを行なう場合、光軸に沿う方向に、ウォブリングレンズ群Lwを往復移動させる。図1は、ウォブリングレンズ群Lwを、位置P1から位置P1’に移動させたときの様子を示している。位置P2は、光学系が無限遠物体に合焦した時の結像面(撮像面)Iの位置である。ウォブリングレンズ群Lwが位置P1から位置P1’に移動すると、結像面Iの位置は位置P2から位置P2’に移動する。位置P2’は、デフォーカスしたときの結像面I’の位置であって、位置P2からΔSだけ離れている。なお、ウォブリングレンズ群Lwの移動量やΔSの量は誇張して示している。
ウォブリングレンズ群Lwの位置が位置P1から位置P1’に変わると、ウォブリングレンズ群Lwから出射する仮想光線Aの角度が変化する。すなわち、ウォブリングレンズ群Lwから出射する光線は、仮想光線A’(第1仮想主光線)になる。同様に、ウォブリングレンズ群Lwから出射する仮想光線Bの角度も変化する。すなわち、ウォブリングレンズ群Lwから出射する光線は、仮想光線B’(第2仮想主光線)になる。
なお、仮想光線Aと仮想光線A’のずれ、仮想光線Bと仮想光線B’のずれは、誇張して示している。
仮想光線A’は、無限遠物体合焦時にy1の像高に至る光線、すなわち、仮想光線Aと同じ画角の光線である。仮想光線A’は、ウォブリングレンズ群Lwから出射した後、合焦レンズLf、第6レンズL6を通って、位置P2の結像面Iと交わる。光軸からこの交点までの距離がy1’である。
仮想光線B’は、無限遠物体合焦時にy0.7の像高に至る光線、すなわち、仮想光線Bと同じ画角の光線である。仮想光線B’は、ウォブリングレンズ群Lwから出射した後、合焦レンズLf、第6レンズL6を通って、位置P2の結像面Iと交わる。光軸からこの交点までの距離がy0.7’である。
図2においても、y1’、y0.7’は、それぞれ、仮想光線A’と仮想光線B’によって求まる。ただし、仮想光線A’と仮想光線B’は、レンズ群Lfwの位置が位置P1’であるときの光線である。このように、ウォブリングレンズ群と合焦レンズ群が同一のレンズ群Lfwの場合であっても、y1、y0.7、y1’、y0.7’、Δsの考え方は図1の考え方と同じである。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.13<|fw/f|<0.52 (5)
但し、
fは、無限遠物体合焦時における反射望遠光学系の全系の焦点距離、
wは、第2の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
である。
条件式(5)は、第2の動作を行なうレンズ群、すなわち、ウォブリングレンズ群が持つべき好ましい屈折力に関する条件式である。
条件式(5)の下限値を下回らないように、ウォブリングレンズ群の屈折力を適切に確保することで、ウォブリングレンズ群を構成するレンズの枚数を少なくしつつ、ウォブリング時のレンズの移動に伴う収差変動を抑えられる。
条件式(5)の上限値を上回らないように、ウォブリングレンズ群の屈折力が大きくなることを抑えることで、ウォブリング時におけるウォブリングレンズ群の移動量を小さくできる。その結果、反射望遠光学系全体の小型化に有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.12<|ff/f|<0.43 (6)
但し、
fは、無限遠物体合焦時における反射望遠光学系の全系の焦点距離、
fは、第1の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
である。
条件式(6)は、第1の動作を行なうレンズ群、すなわち、合焦レンズ群が持つべき好ましい屈折力を特定する条件式である。
条件式(6)の下限値を下回らないように、合焦レンズ群の屈折力を適切に確保することで、合焦レンズ群を構成するレンズの枚数を少なくしつつ、フォーカシング時のレンズの移動に伴う収差変動を抑えられる。
条件式(6)の上限値を上回らないように、合焦レンズ群の屈折力を適切に確保することで、フォーカシング時における合焦レンズ群の移動量を小さくできる。その結果、反射望遠光学系全体の小型化に有利となる。
また、本実施形態の反射望遠光学系は、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
1.0<ΣDf/ΣDr<3.0 (7)
但し、
ΣDfは、前群の最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上の長さの最大値、
ΣDrは、後群の最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上の長さの最大値、
である。
条件式(7)は前群と後群のそれぞれが持つべき好ましい長さ(群の全長)に関する条件式である。
条件式(7)の下限値を下回らないように、前群の全長を適切に確保することで、主反射鏡と副反射鏡を用いても、反射望遠光学系の全長を短くできる。反射望遠光学系の特徴を活かした、全長の短い光学系が実現できる。
条件式(7)の上限値を上回らないように、後群の全長を適切に確保することで、レンズが移動するためのスペースを適切に確保しやすくなる。なお、このレンズの移動とは、ウォブリング時やフォーカシング時における移動である。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、主反射鏡と、主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、副反射鏡の反射面と対向する位置に配置されたレンズ群を有し、主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、主反射鏡の反射面と副反射鏡の反射面とは対向しており、レンズ群により、第1の動作が行なわれ、第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動であって、レンズ群は、第1の動作中、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置に配置され、以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
0.12<|ff/f|<0.43 (6)
但し、
fは、無限遠物体合焦時における反射望遠光学系の全系の焦点距離、
fは、第1の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
である。
本実施形態の光学系における、主反射鏡、副反射鏡及びレンズ群についての位置関係や、主反射鏡の形状等についての作用効果は、既に説明したとおりである。なお、第1の動作を行なうレンズ群、すなわち、合焦レンズ群を上述の位置に配置することで、合焦レンズ群を保持する枠部材を短くできる。
また、レンズ群は、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置に配置されている。そのため、このレンズ群で合焦を行えるが、その際、このレンズ群(合焦レンズ群)のレンズの小型化と軽量化ができる。また、主反射鏡よりも像側の空間に、モーター及び駆動部を配置できる。よって、このような構成は、移動機構の簡素化や交換レンズとした際の小型化にとって有利となる。加えて、合焦レンズ群の屈折力を適度に弱めることで、合焦レンズ群の軽量化に有利となる。これらの効果により駆動機構(例えばモーター)への負担が軽減できる。
条件式(6)の技術的意義や作用効果については、既に説明したとおりである。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、第1の動作を行なうレンズ群は3枚以下のレンズからなることが好ましい。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、第1の動作を行なうレンズ群は2枚以下のレンズからなることが好ましい。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、第1の動作を行なうレンズ群は1枚のレンズからなることが好ましい。
上記構成の技術的意義や作用効果については、既に説明したとおりである。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、反射光学系は、前群と後群とを有し、前群は、主反射鏡と副反射鏡とを有し、後群は、レンズ群を有すると共に、主反射鏡を挟んで副反射鏡と対向する位置に配置され、第1の動作中、前群は固定され、且つ前群は、光線が進行する順に、第1レンズと、主反射鏡と、副反射鏡を有し、主反射鏡は裏面反射鏡であり、副反射鏡は裏面反射鏡であって、第1レンズの隣に配置されていることが好ましい。
先に説明した構成では、第1の動作を行なうレンズ群と第2の動作を行なうレンズ群とが、それぞれ別のレンズ群であった。これに対して、上記構成は、この2つのレンズ群の役割を1つのレンズ群で行わせている点が異なる。しかしながら、上記構成の技術的意義や作用効果については、既に説明した技術的意義や作用効果と同じである。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、以下の条件式(6’)を満足することが好ましい。
0.17<|ff/f|<0.38 (6’)
但し、
fは、無限遠物体合焦時における反射望遠光学系の全系の焦点距離、
fは、第1の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
である。
条件式(6’)の技術的意義は、条件式(6)における技術的意義と同じである。上記条件式(6’)を満足することで、条件式(6)における作用効果をより高めることができる。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、後群は3枚以下のレンズからなることが好ましい。
このようにすることで、反射望遠光学系全体の小型化、軽量化に有利となる。
また、本実施形態の別の反射望遠光学系は、副反射鏡の反射面は凸面であることが好ましい。
このようにすることで、主反射鏡と副反射鏡で、略アフォーカルな光学系を構成できる。その結果、光学系全体の焦点距離を長くしつつ、光学系の全長の短縮化に有利となる。また、色収差の低減にも有利となる。
また、本実施形態の光学ユニットは、上記のいずれかの反射望遠光学系と、反射望遠光学系を保持する保持部材と、を有し、保持部材は、撮像装置本体に装着離脱可能とするマウント部を有することを特徴とする。
このようにすることで、反射望遠光学系を交換レンズとして使用することができる。
また、本実施形態の光学ユニットは、上記のいずれかの反射望遠光学系と、主反射鏡に対して像側且つ光路外に配置された第1モーターと、第1モーターを駆動して第1の動作を行なう第1駆動部と、を有することを特徴とする。
このようにすることで、第1モーターを合焦レンズ群の近くに配置できるので、光学系の小型化と、オートフォーカスの高速化の両立に有利となる。
また、本実施形態の光学ユニットは、上記のいずれかの反射望遠光学系と、主反射鏡に対して像側且つ光路外に配置された第2モーターと、第2モーターを駆動して第2の動作を行なう第2駆動部と、を有することを特徴とする。
このようにすることで、第2モーターをウォブリングレンズ群の近くに配置できるので、光学系の小型化と、オートフォーカスの高速化の両立に有利となる。
また、本実施形態の撮像装置は、上記のいずれかの反射望遠光学系と、この反射望遠光学系の像側に配置され且つ反射望遠光学系により形成された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。
第1の動作や第2の動作を行なうため機構の一例を図3に示す。なお、図3では、ウォブリングレンズ群Lw、合焦レンズ群Lf、固定レンズ群122、主反射鏡M1、第1レンズ(正メニスカスレンズ)L1は、簡便のために、いずれも1枚の平行平板で示している。
まず、第2の動作、すなわち、ウォブリングに関する構成と動作を説明する。ウォブリングレンズ群Lwについては、リニアモーター101の動作に連動して、ウォブリングを行う構成としている。
ウォブリングレンズ群Lwの移動は、第2のモーターであるリニアモーター101と、第2駆動部によって行なわれる。第2駆動部は、保持枠102、シャフト103、物体側シャフト受け104、物体側ストッパー105、像側ストッパー106、コイル107、永久磁石108、外ヨーク109a、内ヨーク109b等で構成されている。
ウォブリングレンズ群Lwは保持枠102に保持されている。この保持枠102は中央部に開口部を有する輪帯状の平板で、輪帯部の複数個所に貫通孔(一部不図示)が設けられている。そして、これら貫通孔を貫通するように、複数のシャフト103が設けられている。シャフト103は、ウォブリングレンズ群Lwを移動させるためのものである。シャフト103は、一端が物体側シャフト受け104に固定されている。物体側シャフト受け104は、交換レンズ本体100に固定されている。
物体側シャフト受け104は、中央部に開口部を有する。開口部の大きさは、有効光路(光学系を通過する光線を)を遮らないような大きさになっている。この物体側シャフト受け104は、主反射鏡M1の像側(紙面内の右側)に位置している。
物体側シャフト受け104には、物体側ストッパー105が設けられている。物体側ストッパー105は、ウォブリングレンズ群Lwが物体側(紙面内の左側)へ移動しすぎることを制限する。この物体側ストッパー105は、有効光路外に設けられている。保持枠102が物体側ストッパー105と干渉することで、保持枠102(ウォブリングレンズ群Lw)の移動が阻止される。
一方、シャフト103には、像側ストッパー106が設けられている。像側ストッパー106は、ウォブリングレンズ群Lwが像側へ移動しすぎることを制限する。この像側ストッパー106も、有効光路外に設けられている。
リニアモーター101は、可動コイル型のモーターである。リニアモーター101は保持枠102と連結されている。このリニアモーター101により、ウォブリングレンズ群Lwが光軸方向に振動する。
リニアモーター101は、コイル107と、永久磁石108と、外ヨーク109aと、内ヨーク109bで構成されている。コイル107は、保持枠102と対向する位置(紙面の下側)に配置されている。そして、コイル107と対向する位置に、永久磁石108が配置されている。また、永久磁石108には、外ヨーク109aが一体的に配置されている。また、外ヨーク109aと内ヨーク109bは一体となっている。
外ヨーク109aと内ヨーク109bでコイル107を挟むように、外ヨーク109aと内ヨーク910bを配置することが好ましい。永久磁石108から磁力線はコイル107に向かうが、このようにすることで、この磁力線の向き(磁場)を均一に保つことができる。なお、ここでは、永久磁石108は、コイル107側がN極、他方がS極となるように配置している。
コイル107へ流す電流は、磁場がほぼ均一となる箇所において、紙面に垂直な方向に往復するように流される。コイル107に電流が流れることで、フレミング左手の法則に従い、コイル107、保持枠102、及びウォブリングレンズ群Lwが、一体となってシャフト103に沿って往復移動する。この往復移動によって、ウォブリングが行われる。
ウォブリング移動させるリニアモーター101は、主反射鏡M1よりも像側で、且つ有効光路外に位置する。このようにすると、交換レンズ本体100内のスペースを有効活用できるので、交換レンズ本体100の小型化に有利となる。
図3に示すようにリニアモーター101及び第2駆動部は、主反射鏡M1よりも像側に位置している。主反射鏡M1よりも像側では、光束径は小さいので、合焦レンズ群Lfやウォブリングレンズ群Lwを構成するレンズの径も小さくできる。そのため、有効光路外(光線が通過しない空間)に、リニアモーター101及び第2駆動部を配置できる。このように、本実施形態の光学系では、交換レンズ本体100内の空間を有効に活用できるので、光学系の小型化に有利となる。
次に、第1の動作、すなわち、合焦に関する構成と動作を説明する。合焦レンズ群Lfについては、DCモーター110の軸回転に連動して、合焦動作を行う構成としている。
合焦レンズ群Lfの移動は、第1のモーターであるDCモーター110と、第1駆動部によって行なわれる。第1駆動部は、物体側シャフト受け104、保持枠111、シャフト112、像側シャフト受け113、シャフト114、ロックピン116、第1ギア117、ロックピン118、第2ギア119等で構成されている。
合焦レンズ群Lfは保持枠111に保持されている。この保持枠111は中央部に開口部を有する輪帯状の平板で、輪帯部の上側と下側に貫通孔が設けられている。そして、下側の貫通孔を貫通するように、シャフト112が設けられている。このシャフト112は、合焦レンズ群Lfを移動させるためのものである。シャフト112は、一端側が物体側シャフト受け104に固定され、他端側が像側シャフト受け113に固定されている。物体側シャフト受け104と像側シャフト受け113は、いずれも、交換レンズ本体100に固定されている。
上側の貫通孔は内面がナットになっており(ねじ山が形成されており)、シャフト114と係合している。シャフト114は、合焦レンズ群Lfを移動させるためのもので、スクリュー式となっている(表面にねじ山が形成されている)。このシャフト114は、回動可能なように、物体側シャフト受け104と像側シャフト受け113に保持されている。
DCモーター110は、モーター回転軸115を有する。DCモーター110は、交換レンズ本体100に対して位置が固定されている。モーター回転軸115には、ロックピン116を介して、第1ギア117が固定されている。一方、シャフト114には、ロックピン118を介して、第2ギア119が固定されている。そして、第1ギア117と第2ギア119は、図示しない凹凸にて連結している。
モーター回転軸115が回転すると、第1ギア117が回転する。第1ギア117の回転は、第2ギア119に伝達され、第2ギア119が回転する。ここで、第2ギア119は、ロックピン118を介してシャフト114に固定されている。よって、第2ギア119の回転に伴って、シャフト114が回転する。そして、シャフト114の回転に伴って、保持枠111及び合焦レンズ群Lfがシャフト114の軸方向に移動する。
図3では、合焦レンズ群Lfを、実線と破線で示している。実線で示した合焦レンズ群Lfの位置は、至近物体に合焦した時の位置である。一方、破線で示した合焦レンズ群Lfの位置は、無限遠物体に合焦した時の位置である。
図3に示すように、DCモーター110及び第1駆動部は、主反射鏡M1よりも像側に位置している。主反射鏡M1よりも像側では、光束径は小さいので、合焦レンズ群Lfやウォブリングレンズ群Lwの径も小さくできる。そのため、有効光路外(光線が通過しない空間)に、DCモーター110及び第1駆動部を配置できる。このように、本実施形態の光学系では、レンズ本体100内の空間を有効に活用できるので、光学系の小型化に有利となる。
なお、第1の動作と第2の動作を1つのレンズ群で行なうようにしても良い。この場合、合焦レンズ群Lfにて第2の動作、すなわち、ウォブリングも行うようにしても良い。合焦レンズ群Lfでウォブリングも行う場合は、DCモーター110のモーター回転軸を、微小な回動角度にて往復回動させればよい。このように、合焦レンズ群Lfをウォブリングレンズ群Lwとすることができる。
交換レンズ本体100の像側の端部には、マウント部120が設けられている。このマウント部120によって、カメラ本体(不図示)に交換レンズ本体100を装着することができる。また、このマウント部120に電気接点を持たせることで、マウント部120を介して、カメラ本体の電源から交換レンズ本体100の各部品へ電力供給を行うと共に、制御信号の送受信も可能となる。
このように、カメラ本体からの電力供給や信号供給により、リニアモーター101を動作させて、ウォブリングレンズ群Lwによるウォブリングや、DCモーター110を動作させて、合焦レンズ群Lfによる合焦を行なう。なお、合焦レンズ群Lfがウォブリングレンズ群Lwを兼用する場合は、カメラ本体からの電力や信号をDCモーター110に供給し、これにより、DCモーター110を動作させ、合焦レンズ群Lfによりウォブリングを行う。
ウォブリングにより、カメラ本体内の撮像素子から、コントラストが時系列に微小変化する画像が得られる。このコントラストの微小変化から、被写体のピント状態を認識することができる。この認識に基づいて、カメラ本体にて、合焦のためのDCモーター110の回転方向と回転量を算出し、DCモーター110へ電力、信号を供給する。このような制御により、動画撮影におけるオートフォーカスが可能となる。
また、交換レンズ本体100には、操作リング121が設けられている。操作リング121は、交換レンズ本体100に対して回動可能となっている。操作リング121を回動させると、その回動角に基づく信号がカメラ本体に出力される。カメラ本体にて、この信号からモーター回転軸115の回転角を算出し、DCモーター110を駆動する信号を生成する。そして、この信号と電力をDCモーター110に供給して、合焦レンズ群Lwを移動させる。このように構成するとマニュアルフォーカスが可能となる。
なお、交換レンズ100本体には、固定レンズ群122が、光路の最も像側に配置されている。この固定レンズ群122は、保持枠123を介して、交換レンズ100本体に固定されている。このような配置にすることで、ゴミの侵入防止や、レンズ群の移動による音漏れの低減に有利となる。また、正メニスカスレンズL1よりも物体側に、カバーガラスCGを配置している。このような配置も、ゴミの侵入や、動作音の漏れの低減に有利となる。また、図3の例では、カバーガラスCGの有効光路外を黒塗りし、迷光によるゴースト、フレアの低減を行うようにしている。光束が透過する部分はリング形状となっている。
なお、それぞれの構成要件は複数同時に満足することがより好ましい。
また、各条件式については、上限値、下限値を以下のようにすることが好ましい。このようにすると、その効果をより確実に得ることができる。
条件式(1)について、下限値を0.05、上限値を0.26とすることがより好ましい。
条件式(2)について、下限値を0.75、上限値を1.40とすることがより好ましい。
条件式(3)、(4)について、上限値を0.05とすることがより好ましい。
条件式(5)について、下限値を0.18、上限値を0.47とすることがより好ましい。
条件式(6)について、下限値を0.17、上限値を0.38とすることがより好ましい。
条件式(7)について、下限値を1.15、上限値を2.70とすることがより好ましい。
なお、上述の反射望遠光学系は、複数の構成を同時に満足してもよい。このようにすることが、良好な光学性能を持つ反射望遠光学系、光学ユニット、及び撮像装置を得る上で好ましい。また、好ましい構成の組み合わせは任意である。また、各条件式について、より限定した条件式の数値範囲の上限値あるいは下限値のみを限定しても構わない。
以下に、本発明に係る反射望遠光学系と撮像装置の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
以下、本発明の反射望遠光学系の実施例1〜9について説明する。実施例1〜9のレンズ断面図を、それぞれ図4〜図12に示す。図4〜図12中、(a)は、無限遠物体合焦時のレンズ断面図、(b)は、至近物体合焦時のレンズ断面図である。また、平行平板はC、像面はIで示してある。各実施例の反射望遠光学系は、交換レンズシステムに用いられるとともに、動画撮影を可能とする小型な反射望遠光学系となっている。
実施例1の反射望遠光学系は、図4に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、で構成されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっている。合焦レンズ群Lfは両凹負レンズL5である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、両凹負レンズL5は像側に移動する。合焦時、前群Gf、正メニスカスレンズL4、及び正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
ウォブリングレンズ群Lwは、正メニスカスレンズL4である。両凹負レンズL5による合焦後に、正メニスカスレンズL4は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。ウォブリング時、前群Gf、両凹負レンズL5、及び正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
実施例2の反射望遠光学系は、図5に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、で構成されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっている。合焦レンズ群Lfは両凹負レンズL5である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、両凹負レンズL5は像側に移動する。合焦時、前群Gf、正メニスカスレンズL4、及び正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
ウォブリングレンズ群Lwは、正メニスカスレンズL4である。両凹負レンズL5による合焦後に、正メニスカスレンズL4は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。ウォブリング時、前群Gf、両凹負レンズL5、及び正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
実施例3の反射望遠光学系は、図6に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、で構成されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっている。合焦レンズ群Lfは両凹負レンズL5である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、両凹負レンズL5は像側に移動する。合焦時、前群Gf、正メニスカスレンズL4、及び正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
ウォブリングレンズ群Lwは、正メニスカスレンズL4である。両凹負レンズL5による合焦後に、正メニスカスレンズL4は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。ウォブリング時、前群Gf、両凹負レンズL5、及び正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
実施例4の反射望遠光学系は、図7に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、両凹負レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と、で構成されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、1つのレンズ群Lfwで行なっている。このレンズ群Lfwは、両凹負レンズL5である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、両凹負レンズL5は像側に移動する。また、両凹負レンズL5による合焦後に、両凹負レンズL5は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。合焦時及びウォブリング時、前群Gfと正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
実施例5の反射望遠光学系は、図8に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、両凹負レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と、で構成されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、1つのレンズ群Lfwで行なっている。このレンズ群Lfwは、両凹負レンズL5である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、両凹負レンズL5は像側に移動する。また、両凹負レンズL5による合焦後に、両凹負レンズL5は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。合焦時及びウォブリング時、前群Gfと正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
実施例6の反射望遠光学系は、図9に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、で構成されている。ここで、両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6とが接合されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっている。合焦レンズ群Lfは接合レンズ(両凹負レンズL5と正メニスカスレンズL6)である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、接合レンズは像側に移動する。合焦時、前群Gf、正メニスカスレンズL4、及び正メニスカスレンズL7は固定である(静止している)。
ウォブリングレンズ群Lwは、正メニスカスレンズL4である。接合レンズによる合焦後に、正メニスカスレンズL4は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。ウォブリング時、前群Gf、接合レンズ、及び正メニスカスレンズL7は固定である(静止している)。
実施例7の反射望遠光学系は、図10に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5と、両凹負レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL5と両凹負レンズL6とが接合されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっている。合焦レンズ群Lfは接合レンズ(正メニスカスレンズL5と両凹負レンズL6)である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、接合レンズは像側に移動する。合焦時、前群Gf、正メニスカスレンズL4、及び正メニスカスレンズL7は固定である(静止している)。
ウォブリングレンズ群Lwは、正メニスカスレンズL4である。接合レンズによる合焦後に、正メニスカスレンズL4は、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。ウォブリング時、前群Gf、接合レンズ、及び正メニスカスレンズL7は固定である(静止している)。
実施例8の反射望遠光学系は、図11に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL5と、両凹負レンズL6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL4と負メニスカスレンズL5とが接合されている。また、両凹負レンズL6と正メニスカスレンズL7とが接合されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、それぞれ異なるレンズ群で行なっている。合焦レンズ群Lfは像側の接合レンズ(両凹負レンズL6と正メニスカスレンズL7)である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、像側の接合レンズは像側に移動する。合焦時、前群Gf、物体側の接合レンズ、及び正メニスカスレンズL8は固定である(静止している)。
ウォブリングレンズ群Lwは、物体側の接合レンズ(正メニスカスレンズL4と負メニスカスレンズL5)である。像側の接合レンズによる合焦後に、物体側の接合レンズは、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。ウォブリング時、前群Gf、像側の接合レンズ、及び正メニスカスレンズL7は固定である(静止している)。
実施例9の反射望遠光学系は、図12に示すように、物体側から順に、前群Gfと後群Grとで構成されている。この光学系は、35mm判換算焦点距離で250mmの反射望遠光学系である。
前群Gfは、物体側から順に、両凹形状の副反射鏡M2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、両凸正レンズL2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、像側に凸のメニスカス形状の主反射鏡M1と、で構成されている。
正メニスカスレンズL1の物体側面には、副反射鏡M2が接合され、正メニスカスレンズL1の像側面には、両凸正レンズL2が接合されている。また、主反射鏡M1の物体側面には、負メニスカスレンズL3が接合されている。
主反射鏡M1と副反射鏡M2は、各々の反射面が対向するように配置されている。また、主反射鏡M1の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成されている。また、主反射鏡M1と副反射鏡M2は、共に裏面鏡である。
後群Grは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と、両凹負レンズL5と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL6と、で構成されている。ここで、正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5とが接合されている。後群Grは、主反射鏡M1よりも像側に配置されている。
本実施例では、第1の動作と第2の動作を、1つのレンズ群Lfwで行なっている。このレンズ群Lfwは、接合レンズ(正メニスカスレンズL4と両凹負レンズL5)である。無限遠物体に合焦した状態から至近物体に合焦する際、接合レンズは像側に移動する。また、接合レンズによる合焦後に、接合レンズは、合焦の状態を変化させる往復移動を行なう。合焦時及びウォブリング時、前群Gfと正メニスカスレンズL6は固定である(静止している)。
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面間の間隔、ndは各レンズのd線の屈折率、νdは各レンズのアッベ数である。また、焦点距離は全系の焦点距離、FNO.はFナンバー、画角は半画角、fbはバックフォーカスである。なお、fb(バックフォーカス)は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
また、フォーカスデータについては、infは、無限遠時は無限遠物体に合焦した時、8mは、物像間距離が8mとなるときの物体に合焦した時、4mは、物像間距離が4mとなるときの物体に合焦した時のことを表している。なお、至近物体へ合焦した状態としては、例えば、物像間距離4m時の状態がある。
数値実施例1
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 93.607 5.05 1.52249 59.84
2 227.664 27.65
3 -82.129 4.56 1.60562 43.70
4(反射面) -116.567 -4.56 1.60562 43.70
5 -82.129 -25.11
6 -77.280 -2.54 1.69895 30.13
7 227.664 -5.05 1.52249 59.84
8 93.607 -1.52 1.54814 45.79
9(反射面) -71.166 1.52 1.54814 45.79
10 93.607 5.05 1.52249 59.84
11 227.664 2.54 1.69895 30.13
12 -77.280 18.51
13 -21.965 6.60 1.84666 23.78
14 -82.129 4.56 1.60562 43.70
15 -116.567 可変
16 -97.191 2.50 1.83481 42.73
17 -32.801 可変
18 -99.058 1.50 1.63854 55.38
19 74.447 可変
20 50.688 2.50 1.84666 23.78
21 156.402 11.72
22 ∞ 4.00 1.51633 64.14
23 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.01
像高 10.82
fb (in air) 15.15
前群焦点距離 347.28
後群焦点距離 76.74

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.08 1.08 1.08
d17 1.50 9.43 19.82
d19 20.08 12.15 1.77
数値実施例2
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 94.291 5.05 1.52249 59.84
2 228.886 27.65
3 -81.529 4.56 1.60562 43.70
4(反射面) -116.035 -4.56 1.60562 43.70
5 -81.529 -25.11
6 -75.569 -2.54 1.69895 30.13
7 228.886 -5.05 1.52249 59.84
8 94.291 -1.52 1.54814 45.79
9(反射面) -70.480 1.52 1.54814 45.79
10 94.291 5.05 1.52249 59.84
11 228.886 2.54 1.69895 30.13
12 -75.569 18.51
13 -21.858 6.60 1.84666 23.78
14 -81.529 4.56 1.60562 43.70
15 -116.035 可変
16 -94.327 2.50 1.83481 42.73
17 -32.483 可変
18 -101.385 1.50 1.64850 53.02
19 75.056 可変
20 50.791 2.50 1.84666 23.78
21 157.597 11.71
22 ∞ 4.00 1.51633 64.14
23 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.01
像高 10.82
fb (in air) 15.15
前群焦点距離 346.83
後群焦点距離 76.76

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.09 1.09 1.09
d17 1.50 9.43 19.81
d19 20.08 12.15 1.77
数値実施例3
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 94.744 5.05 1.56384 60.67
2 227.808 27.19
3 -81.833 4.56 1.60562 43.70
4(反射面) -116.782 -4.56 1.60562 43.70
5 -81.833 -24.65
6 -72.719 -2.54 1.68893 31.07
7 227.808 -5.05 1.56384 60.67
8 94.744 -1.52 1.54814 45.79
9(反射面) -70.079 1.52 1.54814 45.79
10 94.744 5.05 1.56384 60.67
11 227.808 2.54 1.68893 31.07
12 -72.719 18.05
13 -21.169 6.60 1.84666 23.78
14 -81.833 4.56 1.60562 43.70
15 -116.782 可変
16 -79.605 2.50 1.83481 42.71
17 -30.607 可変
18 -89.086 1.50 1.58913 61.14
19 72.756 可変
20 50.084 2.50 1.84666 23.78
21 149.500 11.74
22 ∞ 4.00 1.51633 64.14
23 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.01
像高 10.82
fb (in air) 15.17
前群焦点距離 351.33
後群焦点距離 75.57

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.17 1.17 1.17
d17 1.50 9.56 20.16
d19 20.43 12.38 1.77
数値実施例4
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 133.623 5.05 1.60311 60.64
2 437.917 31.76
3 -87.803 4.56 1.54814 45.79
4(反射面) -130.398 -4.56 1.54814 45.79
5 -87.803 -29.22
6 -100.811 -2.54 1.80400 46.57
7 437.917 -5.05 1.60311 60.64
8 133.623 -1.52 1.48749 70.23
9(反射面) -76.945 1.52 1.48749 70.23
10 133.623 5.05 1.60311 60.64
11 437.917 2.54 1.80400 46.57
12 -100.811 22.62
13 -28.781 6.60 1.63980 34.46
14 -87.803 4.56 1.54814 45.79
15 -130.398 可変
16 -64.467 2.00 1.49700 81.54
17 111.549 可変
18 60.073 2.50 1.83400 37.16
19 791.887 11.37
20 ∞ 4.00 1.51633 64.14
21 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.02
像高 10.82
fb (in air) 14.81
前群焦点距離 217.69
後群焦点距離 351.27

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 2.21 7.31 13.55
d17 13.34 8.24 2.00
数値実施例5
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 131.388 5.05 1.58913 61.14
2 568.463 30.48
3 -88.881 4.56 1.61772 49.81
4(反射面) -133.794 -4.56 1.61772 49.81
5 -88.881 -27.94
6 -78.886 -2.54 1.74400 44.78
7 568.463 -5.05 1.58913 61.14
8 131.388 -1.52 1.51823 58.90
9(反射面) -85.123 1.52 1.51823 58.90
10 131.388 5.05 1.58913 61.14
11 568.463 2.54 1.74400 44.78
12 -78.886 21.34
13 -35.114 6.60 1.84666 23.78
14 -88.881 4.56 1.61772 49.81
15 -133.794 可変
16 -56.147 1.50 1.48749 70.23
17 123.642 可変
18 52.188 2.50 1.84666 23.78
19 198.533 11.61
20 ∞ 4.00 1.51633 64.14
21 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.02
像高 10.82
fb (in air) 15.05
前群焦点距離 200.73
後群焦点距離 388.44

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.80 9.71 20.45
d17 20.64 12.72 1.99
数値実施例6
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 91.476 5.05 1.56384 60.67
2 212.735 27.41
3 -83.563 4.56 1.60562 43.70
4(反射面) -118.829 -4.56 1.60562 43.70
5 -83.563 -24.87
6 -79.995 -2.54 1.68893 31.07
7 212.735 -5.05 1.56384 60.67
8 91.476 -1.52 1.54814 45.79
9(反射面) -74.291 1.52 1.54814 45.79
10 91.476 5.05 1.56384 60.67
11 212.735 2.54 1.68893 31.07
12 -79.995 18.27
13 -21.576 6.60 1.84666 23.78
14 -83.563 4.56 1.60562 43.70
15 -118.829 可変
16 -116.941 2.50 1.83481 42.73
17 -33.668 可変
18 -128.344 1.50 1.83481 42.73
19 32.361 2.49 1.84666 23.78
20 77.856 可変
21 51.855 2.50 1.83481 42.73
22 183.322 11.64
23 ∞ 4.00 1.51633 64.14
24 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.01
像高 10.82
fb (in air) 15.08
前群焦点距離 338.64
後群焦点距離 81.27

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.02 1.02 1.02
d17 1.50 8.60 17.63
d20 17.97 10.87 1.84
数値実施例7
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 92.497 5.05 1.56384 60.67
2 216.976 27.39
3 -83.078 4.56 1.60562 43.70
4(反射面) -118.230 -4.56 1.60562 43.70
5 -83.078 -24.85
6 -77.917 -2.54 1.68893 31.07
7 216.976 -5.05 1.56384 60.67
8 92.497 -1.52 1.54814 45.79
9(反射面) -72.990 1.52 1.54814 45.79
10 92.497 5.05 1.56384 60.67
11 216.976 2.54 1.68893 31.07
12 -77.917 18.25
13 -21.580 6.60 1.84666 23.78
14 -83.078 4.56 1.60562 43.70
15 -118.230 可変
16 -117.484 2.50 1.83481 42.73
17 -33.725 可変
18 -123.741 2.50 1.84666 23.78
19 -37.489 1.50 1.83481 42.73
20 80.034 可変
21 51.973 2.50 1.83481 42.73
22 184.374 11.64
23 ∞ 4.00 1.51633 64.14
24 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.01
像高 10.82
fb (in air) 15.08
前群焦点距離 338.56
後群焦点距離 81.15

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.02 1.02 1.02
d17 1.50 8.61 17.65
d20 17.99 10.88 1.84
数値実施例8
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 98.193 5.05 1.56384 60.67
2 245.416 26.79
3 -82.656 4.56 1.60562 43.70
4(反射面) -117.792 -4.56 1.60562 43.70
5 -82.656 -24.25
6 -75.638 -2.54 1.68893 31.07
7 245.416 -5.05 1.56384 60.67
8 98.193 -1.52 1.54814 45.79
9(反射面) -74.873 1.52 1.54814 45.79
10 98.193 5.05 1.56384 60.67
11 245.416 2.54 1.68893 31.07
12 -75.638 17.65
13 -27.134 6.60 1.84666 23.78
14 -82.656 4.56 1.60562 43.70
15 -117.792 可変
16 -141.353 2.50 1.85026 32.27
17 -30.296 1.50 1.84666 23.78
18 -54.908 可変
19 -91.505 1.50 1.83481 42.73
20 35.066 2.39 1.84666 23.78
21 91.051 可変
22 52.349 2.50 1.83481 42.73
23 214.022 11.58
24 ∞ 4.00 1.51633 64.14
25 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.01
像高 10.82
fb (in air) 15.02
前群焦点距離 234.56
後群焦点距離 182.70

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 1.00 1.00 1.00
d18 1.50 8.29 16.96
d21 17.27 10.49 1.81
数値実施例9
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 146.212 5.05 1.58913 61.14
2 850.082 30.66
3 -85.699 4.56 1.61772 49.81
4(反射面) -130.304 -4.56 1.61772 49.81
5 -85.699 -28.12
6 -70.854 -2.54 1.74400 44.78
7 850.082 -5.05 1.58913 61.14
8 146.212 -1.52 1.51823 58.90
9(反射面) -79.447 1.52 1.51823 58.90
10 146.212 5.05 1.58913 61.14
11 850.082 2.54 1.74400 44.78
12 -70.854 21.52
13 -35.880 6.60 1.84666 23.78
14 -85.699 4.56 1.61772 49.81
15 -130.304 可変
16 -37.033 2.11 1.83481 42.73
17 -27.412 1.50 1.49700 81.54
18 118.456 可変
19 45.136 2.50 1.83400 37.16
20 124.655 11.79
21 ∞ 4.00 1.51633 64.14
22 ∞ 0.80
像面 ∞

各種データ
焦点距離 245.00
FNO. 4.92
画角 5.03
像高 10.82
fb (in air) 15.23
前群焦点距離 194.15
後群焦点距離 942.77

フォーカスデータ
inf 8m 4m
d15 2.05 8.99 17.98
d18 17.93 10.99 1.99
以上の実施例1〜9の収差図をそれぞれ図13〜図21に示す。また各図中、”FIY”は最大像高を示す。
これらの収差図において、(a)、(b)、(c)、(d)は、それぞれ、無限遠物体合焦時における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
また、(e)、(g)、(g)、(h)は、それぞれ、至近物体合焦時(物像間距離4m時)における球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。
次に、各実施例における条件式(1)〜(7)の値を掲げる。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1)DFL/MFL 0.082 0.082 0.080 0.176 0.080
(2)MFL/fbmin 1.209 1.209 1.230 0.766 1.239
(3)|y1'-y1|/Δs 0.018 0.018 0.015 0.023 0.005
(4)|y0.7'-y0.7|/Δs 0.014 0.014 0.012 0.014 0.003
(5)|fw/f| 0.238 0.238 0.238 0.334 0.322
(6)|ff/f| 0.271 0.271 0.277 0.334 0.322
(7)ΣDf/ΣDr 1.381 1.381 1.348 2.405 1.689
実施例6 実施例7 実施例8 実施例9
(1)DFL/MFL 0.247 0.248 0.252 0.226
(2)MFL/fbmin 1.070 1.071 1.029 1.046
(3)|y1'-y1|/Δs 0.020 0.020 0.038 0.007
(4)|y0.7'-y0.7|/Δs 0.015 0.015 0.026 0.004
(5)|fw/f| 0.228 0.228 0.420 0.287
(6)|ff/f| 0.238 0.239 0.224 0.287
(7)ΣDf/ΣDr 1.355 1.352 1.301 1.739
条件式(1)〜(7)の要素値を以下に示す。
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
fw 58.28 58.28 58.21 -81.9 -78.99
ff -66.34 -66.28 -67.75 -81.9 -78.99
f6 87.62 87.58 87.94 77.82 82.97
ΣDf 38.78 38.78 38.32 42.9 41.62
ΣDr 28.08 28.08 28.43 17.84 24.64
実施例6 実施例7 実施例8 実施例9
fw 55.87 55.91 102.84 -70.19
ff -58.28 -58.46 -54.78 -70.19
f6 85.87 85.96 82.43 83.64
ΣDf 38.55 38.52 37.92 41.79
ΣDr 28.46 28.49 29.16 24.03
図22は、電子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22において、一眼ミラーレスカメラ1の鏡筒内には撮影レンズ系2が配置される。マウント部3は、撮影レンズ系2を一眼ミラーレスカメラ1のボディに着脱可能とする。マウント部3としては、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、一眼ミラーレスカメラ1のボディには、撮像素子面4、バックモニタ5が配置されている。なお、撮像素子としては、小型のCCD又はCMOS等が用いられている。
そして、一眼ミラーレスカメラ1の撮影レンズ系2として、例えば上記実施例1〜9に示した本発明の反射望遠光学系が用いられる。なお、鏡筒内には、合焦レンズ群Lfを移動させるための移動機構部材6や、ウォブリングレンズ群Lwを移動させるための移動機構部材7が配置されている。
図23、図24は、本発明に係る撮像装置の構成の概念図を示す。図23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24は同後方斜視図である。このデジタルカメラ40の撮影光学系41に、本発明の反射望遠光学系が用いられている。
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、液晶表示モニター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の反射望遠光学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ー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25は、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、記憶手段は、記憶媒体部19等で構成される。
図25に示すように、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13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したがって、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から入力す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。)を一時記憶メモリ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録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、液晶表示モニター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、撮影光学系41として本発明の反射望遠光学系を採用することで、動画撮影や合焦時の駆動機構への負荷軽減に有利な撮像装置とすることが可能となる。
以上のように、本発明に係る反射望遠光学系は、動画撮影に有利な小型な反射望遠光学系や、合焦時の駆動機構への負担軽減に有利な反射望遠光学系に有用である。また、本発明に係る光学ユニット及び撮像装置は、このような反射光学系を有する光学ユニット、撮像装置に有用である。
A、A’、B、B’…仮想光線
C、CG…カバーガラス
Gf…前群
Gr…後群
I…像面
L1…第1レンズ
L2…第2レンズ
L3…第3レンズ
Lf…合焦レンズ群
Lw…ウォブリングレンズ群
M1…主反射鏡
M2…副反射鏡
P0…第1レンズL1の物体側の面と光軸とが交差する点
P1…合焦時のウォブリングレンズ群Lwの位置
P1’…ウォブリング時のウォブリングレンズ群Lwの位置
P2…合焦時の像面の位置
P2’…ウォブリング時の像面の位置
1…一眼ミラーレスカメラ
2…撮影レンズ系
3…鏡筒のマウント部
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…液晶表示モニター
49…CCD
100…交換レンズ本体
101…リニアモーター
102…保持枠
103…シャフト
104…物体側シャフト受け
105…物体側ストッパー
106…像側ストッパー
107…コイル
108…永久磁石
109a…外ヨーク
109b…内ヨーク
110…DCモーター
111…保持枠
112…シャフト
113…像側シャフト受け
114…シャフト
115…モーター回転軸
116…ロックピン
117…第1ギア
118…ロックピン
119…第2ギア
120…マウント部
121…操作リング
122…固定レンズ群
123…保持枠

Claims (33)

  1. 主反射鏡と、
    前記主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、
    前記副反射鏡の反射面と対向する位置に配置された複数のレンズ群と、を有し、
    前記主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、
    前記主反射鏡の反射面と前記副反射鏡の反射面とは対向しており、
    前記複数のレンズ群により、第1の動作と第2の動作が行なわれ、該第1の動作と該第2の動作は、いずれも光軸に沿う方向のレンズ群の移動であって、
    前記第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動であって、
    前記第2の動作は、前記合焦後に、前記合焦の状態を変化させる往復移動であって、
    前記第1の動作における移動量は、前記第2の動作における移動量よりも大きいことを特徴とする反射望遠光学系。
  2. 前記第2の動作を行なうレンズ群は、前記主反射鏡を挟んで前記副反射鏡と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の反射望遠光学系。
  3. 前記第2の動作を行なうレンズ群は、3枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項1または2に記載の反射望遠光学系。
  4. 前記第2の動作を行なうレンズ群は、2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項3に記載の反射望遠光学系。
  5. 前記第2の動作を行なうレンズ群は、1枚のレンズからなることを特徴とする請求項4に記載の反射望遠光学系。
  6. 前記第1の動作と前記第2の動作が、1つのレンズ群で行なわれることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
  7. 前記第1の動作と前記第2の動作が、異なるレンズ群で行なわれ、
    前記第1の動作を行なうレンズ群は、前記主反射鏡を挟んで前記副反射鏡と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
  8. 前記第1の動作を行なうレンズ群は、3枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項7に記載の反射望遠光学系。
  9. 前記第1の動作を行なうレンズ群は、2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項8に記載の反射望遠光学系。
  10. 前記第1の動作を行なうレンズ群は、1枚のレンズからなることを特徴とする請求項9に記載の反射望遠光学系。
  11. 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    0.01<DFL/MFL<0.3 (1)
    但し、
    DFLは、前記第1の動作を行なうレンズ群の光軸上での厚み、
    MFLは、|L1−L2|で表され、L1及びL2は、いずれも、前記第1の動作を行なうレンズ群から像面までの距離であって、
    L1は、無限遠物体合焦時における距離、
    L2は、至近物体合焦時における距離、
    である。
  12. 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    0.7<MFL/fbmin<2.0 (2)
    但し、
    fbminは、空気換算長でのバックフォーカスの最小値、
    MFLは、|L1−L2|で表され、L1及びL2は、いずれも、前記第1の動作を行なうレンズ群から像面までの距離であって、
    L1は、無限遠物体合焦時における距離、
    L2は、至近物体合焦時における距離、
    である。
  13. 前記複数のレンズ群は、位置が固定のレンズ群を有し、
    前記固定のレンズ群は、前記主反射鏡を挟んで前記副反射鏡と対向すると共に、前記主反射鏡から最も離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
  14. 前記反射光学系は、前群と後群とを有し、
    前記前群は、前記主反射鏡と前記副反射鏡とを有し、
    前記後群は、前記第1の動作を行なうレンズ群と前記第2の動作を行なうレンズ群とを有すると共に、前記主反射鏡を挟んで前記副反射鏡と対向する位置に配置され、
    前記第1の動作中、前記前群は固定され、且つ、
    前記前群は、光線が進行する順に、第1レンズと、前記主反射鏡と、前記副反射鏡を有し、
    前記主反射鏡は裏面反射鏡であり、
    前記副反射鏡は裏面反射鏡であって、前記第1レンズの隣に配置されていることを特徴とする請求項6または7に記載の反射望遠光学系。
  15. 前記前群は、第2レンズと、第3レンズとを有し、
    前記第1レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
    前記第1レンズの物体側面に、前記副反射鏡が接合され、
    前記第1レンズの像側面に、前記第2レンズが接合され、
    前記主反射鏡の物体側面に、前記第3レンズが接合されていることを特徴とする請求項14に記載の反射望遠光学系。
  16. 前記後群は、物体側から像側に順に、前記第2の動作を行なうレンズ群と、前記第1の動作を行なうレンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定のレンズ群とを有し、
    前記第1の動作を行なうレンズ群は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項14または15に記載の反射望遠光学系。
  17. 前記第2の動作を行なうレンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項7に記載の反射望遠光学系。
  18. 以下の条件式(3)、(4)を満足することを特徴とする請求項14から17のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    |y1’−y1|/Δs<0.10 (3)
    |y0.7’−y0.7|/Δs<0.10 (4)
    但し、
    y1は、無限遠物体合焦時の最大像高、
    y0.7は、前記最大像高の0.7倍であって、y1×0.7で表され、
    y1’は、無限遠物体合焦時からΔsのデフォーカス量が生じたときの、第1仮想主光線が撮像面と交わる位置における光線高、
    y0.7’は、無限遠物体合焦時からΔsのデフォーカス量が生じたときの、第2仮想主光線が撮像面と交わる位置における光線高、
    Δsは、前記第2の動作において生じるデフォーカス量であって、8×y1/1000で表され、
    前記第1仮想主光線は、無限遠物体合焦時に前記y1の像高に至る光線と同じ画角の仮想主光線、
    前記第2仮想主光線は、無限遠物体合焦時に前記y0.7の像高に至る光線と同じ画角の仮想主光線、
    仮想主光線は、前記第1のレンズの物体側の面と光軸が交差する点を通る仮想光線、
    y1、y0.7、y1’、y0.7’、Δsの単位は何れもmm、
    である。
  19. 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    0.13<|fw/f|<0.52 (5)
    但し、
    fは、無限遠物体合焦時における前記反射望遠光学系の全系の焦点距離、
    wは、前記第2の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
    である。
  20. 以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から19のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    0.12<|ff/f|<0.43 (6)
    但し、
    fは、無限遠物体合焦時における前記反射望遠光学系の全系の焦点距離、
    fは、前記第1の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
    である。
  21. 以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項14から16のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    1.0<ΣDf/ΣDr<3.0 (7)
    但し、
    ΣDfは、前記前群の最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上の長さの最大値、
    ΣDrは、前記後群の最も物体側の面から最も像面側の面までの光軸上の長さの最大値、
    である。
  22. 主反射鏡と、
    前記主反射鏡の反射面と対向する位置に配置された副反射鏡と、
    前記副反射鏡の反射面と対向する位置に配置されたレンズ群を有し、
    前記主反射鏡の反射面は凹面であって、反射領域がリング状に形成され、
    前記主反射鏡の反射面と前記副反射鏡の反射面とは対向しており、
    前記レンズ群により、第1の動作が行なわれ、
    前記第1の動作は、無限遠から至近位置までの間に位置する物体に対して合焦を行なう移動であって、
    前記レンズ群は、前記第1の動作中、前記主反射鏡を挟んで前記副反射鏡と対向する位置に配置され、
    以下の条件式(6)を満足することを特徴とする反射望遠光学系。
    0.12<|ff/f|<0.43 (6)
    但し、
    fは、無限遠物体合焦時における前記反射望遠光学系の全系の焦点距離、
    fは、前記第1の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
    である。
  23. 前記第1の動作を行なうレンズ群は3枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項22に記載の反射望遠光学系。
  24. 前記第1の動作を行なうレンズ群は2枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項23に記載の反射望遠光学系。
  25. 前記第1の動作を行なうレンズ群は1枚のレンズからなることを特徴とする請求項24に記載の反射望遠光学系。
  26. 前記反射光学系は、前群と後群とを有し、
    前記前群は、前記主反射鏡と前記副反射鏡とを有し、
    前記後群は、前記レンズ群を有すると共に、前記主反射鏡を挟んで前記副反射鏡と対向する位置に配置され、
    前記第1の動作中、前記前群は固定され、且つ、
    前記前群は、光線が進行する順に、第1レンズと、前記主反射鏡と、前記副反射鏡を有し、
    前記主反射鏡は裏面反射鏡であり、
    前記副反射鏡は裏面反射鏡であって、前記第1レンズの隣に配置されていることを特徴とする請求項22から25のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
  27. 以下の条件式(6’)を満足することを特徴とする請求項22から26のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
    0.17<|ff/f|<0.38 (6’)
    但し、
    fは、無限遠物体合焦時における前記反射望遠光学系の全系の焦点距離、
    fは、前記第1の動作を行なうレンズ群の焦点距離、
    である。
  28. 前記後群は3枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項26または27のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
  29. 前記副反射鏡の反射面は凸面であることを特徴とする請求項22から28のいずれか1項に記載の反射望遠光学系。
  30. 請求項1から29のいずれか1項に記載の反射望遠光学系と、
    前記反射望遠光学系を保持する保持部材と、を有し、
    前記保持部材は、撮像装置本体に装着離脱可能とするマウント部を有することを特徴とする光学ユニット。
  31. 請求項1から29のいずれか1項に記載の反射望遠光学系と、
    前記主反射鏡に対して像側且つ光路外に配置された第1モーターと、
    前記第1モーターを駆動して前記第1の動作を行なう第1駆動部と、を有することを特徴とする光学ユニット。
  32. 請求項1から29のいずれか1項に記載の反射望遠光学系と、
    前記主反射鏡に対して像側且つ光路外に配置された第2モーターと、
    前記第2モーターを駆動して前記第2の動作を行なう第2駆動部と、を有することを特徴とする光学ユニット。
  33. 請求項1から29のいずれか1項に記載の反射望遠光学系と、
    前記反射望遠光学系の像側に配置され且つ前記反射望遠光学系により形成された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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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014092752A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Tamron Co Ltd 反射望遠レンズ
WO2018066313A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 株式会社ニコン 反射屈折光学系および光学装置
WO2019208407A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 株式会社ニコン カメラモジュール、光学機器、及びカメラモジュールの製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113504640B (zh) * 2021-06-02 2022-08-05 云南汉瑞光学仪器有限公司 一种低畸变双筒望远镜光学系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2817270A (en) * 1955-12-12 1957-12-24 Leitz Ernst Gmbh Telescope objective systems
US3711185A (en) * 1971-05-03 1973-01-16 Kinley H Mc Catadioptric telescope
US3700310A (en) 1971-09-10 1972-10-24 Perkin Elmer Corp Compact catadioptric apochromat system
JPS4966339A (ja) 1972-10-16 1974-06-27
US3926505A (en) 1974-07-22 1975-12-16 Perkin Elmer Corp All spherical solid catadioptric systems
JPS58205124A (ja) 1982-05-26 1983-11-30 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 反射屈折型望遠レンズ
US4523816A (en) 1983-08-12 1985-06-18 Vivitar Corporation Catadioptric lens
JPS6139015A (ja) 1984-07-31 1986-02-25 Canon Inc 反射屈折式ズ−ムレンズ
US4695139A (en) * 1984-12-26 1987-09-22 Hughes Aircraft Company Plural-zone mirror focusing system
DE3538898A1 (de) * 1985-11-02 1987-05-07 Zeiss Carl Fa Elektro-magnetisch angetriebener schwingspiegel
JPS6398618A (ja) 1986-10-15 1988-04-30 Canon Inc 反射屈折式望遠レンズ
US4783158A (en) * 1987-09-14 1988-11-08 Shackman Stanley J High image contrast reflecting telescope
JPH0318162A (ja) 1989-06-15 1991-01-25 Toshiba Corp 留守番電話システム
JPH0416087A (ja) 1990-05-10 1992-01-21 Canon Inc 画像読取装置
JPH0553058A (ja) 1991-02-25 1993-03-05 Nikon Corp 防振機能を有するレフレツクスレンズ系
US5331467A (en) 1991-02-25 1994-07-19 Nikon Corporation Reflex lens system having the antivibration function
US5471346A (en) * 1992-03-13 1995-11-28 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. Casegrain telescope with spherical mirror surfaces
JPH05341204A (ja) * 1992-06-04 1993-12-24 Mitaka Koki Co Ltd 反射望遠鏡
JP2790584B2 (ja) * 1992-12-10 1998-08-27 修一 増永 双眼反射望遠鏡
GB0008958D0 (en) * 2000-04-13 2000-05-31 Wise Peter A compact flat field all-spherical photo-visual reflecting telescope
US6317262B1 (en) * 2000-05-08 2001-11-13 Hardin Optical Co. Telescope with auxiliary image generator
US6646799B1 (en) * 2000-08-30 2003-11-11 Science Applications International Corporation System and method for combining multiple energy bands to improve scene viewing
US7595942B2 (en) * 2007-03-02 2009-09-29 Koenig Dean B Light collimating system for schmidt-cassegrain telescope
US8115994B2 (en) * 2007-07-10 2012-02-14 Lockheed Martin Corporation Scanning wide field telescope and method
JP2013015712A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Sony Corp 反射屈折型レンズ系および撮像装置
JP2013015713A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Sony Corp 反射屈折型レンズ系および撮像装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014092752A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Tamron Co Ltd 反射望遠レンズ
WO2018066313A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 株式会社ニコン 反射屈折光学系および光学装置
US11422343B2 (en) 2016-10-03 2022-08-23 Nikon Corporation Catadioptric system and optical device
WO2019208407A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 株式会社ニコン カメラモジュール、光学機器、及びカメラモジュールの製造方法
JPWO2019208407A1 (ja) * 2018-04-25 2021-05-13 株式会社ニコン カメラモジュール、光学機器、及びカメラモジュールの製造方法
JP7047902B2 (ja) 2018-04-25 2022-04-05 株式会社ニコン カメラモジュール、及び光学機器
US11726307B2 (en) 2018-04-25 2023-08-15 Nikon Corporation Camera module, optical apparatus, and method for manufacturing camera module

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