JP2014032231A

JP2014032231A - 結像光学系及びそれを備えた撮像装置

Info

Publication number: JP2014032231A
Application number: JP2012171008A
Authority: JP
Inventors: Masaru Morooka; 優諸岡
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-02-20

Abstract

【課題】明るさの確保に有利な結像光学系および結像光学系を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群Ｇ３を有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に負屈折力の第１負サブレンズ群Ｇ１Ｍと正屈折力の第１正サブレンズ群Ｇ１Ｐからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に正屈折力の第２正サブレンズ群Ｇ２Ｐと負屈折力の第２負サブレンズ群Ｇ２Ｍからなり、像側レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に負屈折力の第３負サブレンズ群Ｇ３Ｍと正屈折力の第３正サブレンズ群Ｇ３Ｐからなり、以下の条件式（Ａ）及び（Ｃ）を満足する。０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）７０°＜２×ω＜１８５°（Ｃ）ただし、φは結像光学系の入射瞳の最大直径、ｆは結像光学系の焦点距離、ωは結像光学系の最大撮影半画角である。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影光学系等に用いられる結像光学系に関するものである。さらには、結像光学系を用いたデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関するものである。

従来から、広角撮影に適した光学系として、特許文献１のようなレンズ系が知られている。これらのレンズ系は、いわゆるレトロフォーカスタイプ、もしくは、逆望遠タイプと呼ばれるレンズ配置を取っており、画角の確保やバックフォーカスの確保に有利な構成となっている。

特開平０３−２３１２１３号公報特開平０７−０６３９８６号公報特開平０９−１２７４１３号公報

しかしながら、上述の特許文献の結像光学系では、十分な明るさの確保ができておらず、暗所での自然光撮影などの使用では、手ブレ、被写体ブレが生じやすい。

本願発明は、明るさの確保に有利な結像光学系を提供する。また、そのような結像光学系を備えた撮像装置を提供する。

本願発明では、
本願の請求項１にかかる発明を第１の側面の発明、
本願の請求項５にかかる発明を第２の側面の発明、
本願の請求項７にかかる発明を第３の側面の発明、
本願の請求項９にかかる発明を第４の側面の発明、
本願の請求項１０にかかる発明を第５の側面の発明、
本願の請求項１１にかかる発明を第６の側面の発明、
本願の請求項１２にかかる発明を第７の側面の発明、
とする。

本発明の一実施形態に係る結像光学系の基本構成は、
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは一定である
構成を基本構成としている。

このように構成することで、明るさ絞りに対して、第２レンズ群と像側レンズ群が共に正屈折力となるので、十分な正屈折力の確保と収差補正との双方に有利となり、明るさの確保に有利となる。そして、第２レンズ群よりも物体側に第１負サブレンズ群と第１正サブレンズ群で構成される第１レンズ群を配置し、第１負サブレンズ群にて軸上光束を発散させ、後続する第１正サブレンズ群の屈折作用により、発散する軸上光束の発散を抑えて、もしくは収斂させて、第２レンズ群に軸上光束を導く構成となる。この場合、第１レンズ群がワイドコンバージョンレンズのような働きをなし、光学系全体の広画角化に有利となる。そのため、画角の確保を行いつつも、明るさを十分に確保できる結像光学系となる。

第１の側面、第４の側面、及び第５の側面の発明に係る一実施形態では、前述の基本構成に加えて、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる
構成としている。

明るさ絞りを挟む第２レンズ群と第３レンズ群の合成系にて正、負、負、正の屈折力配置となり、明るさ絞りに対する屈折力の対称性により、球面収差、サジタルコマフレアなどの各種収差の低減と明るさ確保の両立にいっそう有利となる。また、第３レンズ群を物体側より順に負サブレンズ群、正サブレンズ群のレトロフォーカスタイプとすることでバックフォーカスの確保に有利となる。

第１の側面、第６の側面、及び第７の側面の発明に係る一実施形態では、前述の基本構成の発明に加えて、
以下の条件式（Ａ）を満足する構成としている。
０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）
ただし、
φは、前記結像光学系の入射瞳の最大直径、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
である。

条件式（Ａ）の下限値を下回らないように、入射瞳の最大直径を確保しつつ結像光学系の焦点距離を小さくすることで、十分な明るさの確保につながる。

条件式（Ａ）の上限値を上回らないように、入射瞳の最大直径を適度に抑えることで、結像光学系のサイズの低減につながる。

第１の側面、及び第７の側面の発明に係る一実施形態では、前述の基本構成の発明に加えて、
以下の条件式（Ｃ）を満足する構成としている。
７０°＜２×ω＜１８５° （Ｃ）
ただし、
ωは、前記結像光学系の最大撮影半画角、
である。

条件式（Ｃ）の下限値を下回らないように、画角を確保することで、室内での集合撮影等に有利となる。
条件式（Ｃ）の上限値を上回らないように画角を適度に抑えることで、結像光学系の小型化につながる。

第２の側面の発明に係る一実施形態では、前記基本構成の発明に加えて、
前記第３レンズ群の像側面は、合焦動作の際に変化する可変間隔に接する構成としている。

第３の側面の発明に係る一実施形態では、
前記像側レンズ群は、正屈折力の第３レンズ群からなる構成としている。

そして、第２の側面の発明、第３の側面の発明ともに、
以下の条件式（１）及び（２）を満足する構成としている。
−０．３＜ｆ／ｆ１＜０．３（１）
３．８＜ｆ２／ｆ３＜７０（２）
ただし、
ｆは、結像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離、
である。

条件式（１）を満足するように、第１レンズ群の焦点距離を規定することで、第１レンズ群の大きさを適切に保ち、結像光学系の全系での諸収差を適切に小さくすることに有利となる。

第１レンズ群での収差が第２レンズ群以降で拡大されるレンズ構成とはなるが、条件式（１）の下限値を下回らないように、第１レンズ群が高い負屈折力にならないようにすることで、相対的に第２レンズ群以降の光学系での横倍率を小さくでき好ましい。特に結像光学系全系での像面湾曲とコマ収差の補正に有利となる。

条件式（１）の上限値を上回らないように、第１レンズ群が高い正の屈折力にならないようにすることで、第１レンズ群での軸上光束を細くでき、高次のコマ収差補正を行い易くなるとともに第１レンズ群の小型化に有利となる。

また、条件式（２）にて、第２レンズ群、第３レンズ群の焦点距離比を規定することで、大口径化としても結像光学系全系の諸収差を抑えることに有利となる。

条件式（２）の下限値を下回らないようにして第２レンズ群の屈折力を小さくすることで、バックフォーカスの確保に有利となる。

条件式（２）の上限値を上回らないようにして第２レンズ群の屈折力を確保することで、明るさ絞り前後のレンズ群の屈折力配置の対称性の確保につながり、大口径化したときの結像光学系全系のコマ収差等の補正に有利となる。

第４の側面、及び第６の側面の発明に係る一実施形態では、前記基本構成の発明に加えて、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が共に静止し、前記像側レンズ群中のいずれかのレンズが移動する構成としている。

合焦動作時に移動するレンズ群を少なくすることで、省エネルギー化につながる。全長が一定のインナーフォーカスとなるので、合焦動作に際してのゴミの侵入や、合焦動作時の音漏れの低減にも有利となる。

第５の側面の発明、及び第７の側面の発明に係る一実施形態では、前記基本構成の発明に加えて、
以下の条件式を満足する構成としている。
３．１＜ＬＴＬ／ｆＢ＜１０（Ｂ）
ただし、
ｆＢは、前記像側レンズ群の像側面から像面までの光軸上での空気換算距離、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記像側レンズ群の像側面までの光軸上の距離、
である。

下限値を下回らないようにして、正屈折力の像側レンズ群の像側面を像面に近づけることで、像側レンズ群のレンズ配置スペースの確保による収差低減に有利となると共に、像側レンズ群の有効径を小さくでき、明るさの確保と小型化の両立に有利となる。

上限値を上回らないようにすることで、結像光学系を交換レンズとして使用した際のカメラ本体との干渉リスクを低減できる。

第６の側面の発明は、前記基本構成の発明に加えて、前述した第６の側面の発明に係る一実施形態における構成を備えるものである。

第７の側面の発明は、前記基本構成の発明に加えて、前述した第７の側面の発明に係る一実施形態における構成を備えるものである。

上述の構成は何れも適宜組み合わせることで効果をより確実にでき好ましい。

なお、結像光学系が合焦動作の際に移動するレンズ群を備える場合は、無限遠に合焦した状態での構成とする。

また、以下のいずれか、更には、複数を同時に満足することがより好ましい。

本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第１負サブレンズ群は、物体側から像側に順に、複数の負レンズ、正レンズを含み、前記第３正サブレンズ群は、複数の正レンズを含む
ことが好ましい。

画角の確保、明るさの確保を行いながら諸収差の低減に有利となる。第１負サブレンズ群の屈折力を高めることが広画角化に有利となる。広画角化と収差低減能力の確保のために、第１負サブレンズ群を上述の構成として、負の歪曲収差の低減と、明るさ確保時の球面収差等の低減を行うことが好ましい。また、バックフォーカスの確保にも有利となる。大口径化のためには第３レンズ群中の正サブレンズ群の屈折力を強くすることが好ましい。その場合球面収差、コマ収差の低減のために、第３レンズ群中の正サブレンズ群を上述の構成とすることが好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第１正サブレンズ群は正レンズと負レンズを有し、前記第３負サブレンズ群は物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズを有する
ことが好ましい。

このような構成とすることで、収差の低減に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第２負レンズ群の像側面と前記第３負レンズ群の物体側面が共に前記明るさ絞りに向かって凹面を向けている
ことが好ましい。

このような構成とすることで、収差の低減に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記像側レンズ群は、前記第３レンズ群と前記第３レンズ群の像側に配置された第４レンズ群からなり、前記第４レンズ群の光軸上での厚みは一定であり、合焦動作の際に、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の距離が変化する
構成としてもよい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
以下の条件式（３）を満足する
ことが好ましい。
１．２＜ｆ２ＩＭ／ｆ＜３．０（３）
ただし、
ｆ２ＩＭは、第２レンズ群と像側レンズとの合成焦点距離、
である。

条件式（３）にて、第２レンズ群と像側レンズ群との合成焦点距離を規定することで、全系の小型化と、諸収差の低減に有利となる。

条件式（３）の下限値を下回らないようにして、第２レンズ群と像側レンズ群の合成屈折力を抑えることで、バックフォーカスの確保、全系の球面収差、コマ収差の補正に有利となる。

条件式（３）の上限値を上回らないようにして、第２レンズ群と像側レンズ群の正の合成屈折力を十分に確保することで、第３レンズ群での軸上マージナル光線高を小さくしやすくでき、高次のコマ収差補正に有利となる。第２レンズ群以降の光学系の小型化にも有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第２レンズ群は物体側から像側に順に正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、物体側から像側に順に負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる
ことが好ましい。

上述したように、明るさ絞りに対する第２、第３レンズ群の対称的な屈折力配置となり、収差補正上好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記像側レンズ群が、前記第３レンズ群からなり、合焦動作の際に、前記第１レンズ群は静止し、前記第３レンズ群は移動する
ことが好ましい。

インナーフォーカスの構成とすることで、ゴミの侵入低減と音の漏れの低減に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が共に静止する
ことが好ましい。

合焦動作をモータ等で行う場合、駆動電力の低減に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記像側レンズ群が、前記第３レンズ群と前記第３レンズ群の像側に配置された第４レンズ群からなり、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は静止し、前記第３レンズ群は移動する
ことが好ましい。

結像光学系内の物体側と像側のレンズ群が静止することで、ゴミの侵入の低減、音の漏れ低減にいっそう有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
以下の条件式（Ｂ）を満足する
ことが好ましい。
３．１＜ＬＴＬ／ｆＢ＜１０（Ｂ）
ただし、
ｆＢは、前記像側レンズ群の像側面から像面までの光軸上での空気換算距離、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記像側レンズ群の像側面までの光軸上の距離、
である。

前述したように、小型化と明るさ確保に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第３レンズ群の像側面は、合焦動作の際に変化する可変間隔に接し、
以下の条件式（１）及び（２）を満足する
ことが好ましい。
−０．３＜ｆ／ｆ１＜０．３（１）
３．８＜ｆ２／ｆ３＜７０（２）
ただし、
ｆは、結像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離
である。

前述したように、収差低減、大口径化に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
以下の条件式（Ａ）を満足する
ことが好ましい。
０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）
ただし、
φは、前記結像光学系の入射瞳の最大直径、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
である。

前述のように、明るさ確保と大型化防止の点で有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
以下の条件式（Ｃ）を満足する
ことが好ましい。
７０°＜２×ω＜１８５° （Ｃ）
ただし、
ωは、前記結像光学系の最大撮影半画角、
である。

前述のように、使いやすさと大型防止の点で有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第１レンズ群における、前記第１負サブレンズ群は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記第１正サブレンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有する
ことが好ましい。

画角の確保と収差補正の点で好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第１レンズ群における、前記第１負サブレンズ群中の前記少なくとも２枚の負レンズの何れかの負レンズが非球面を有する
ことが好ましい。

広画角化した場合に発生しやすい負の歪曲収差、大口径化した場合に発生しやすい球面収差、非点収差の補正に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第１レンズ群における、前記第１負サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、２枚の負単レンズと１枚の正単レンズからなり、
前記第１正サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズからなる１つの正接合レンズからなる
ことが好ましい。

合計５枚の少ないレンズ枚数にて第１レンズ群の小型化と高性能化の両立に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第２正サブレンズ群は、１枚の正単レンズからなり、
前記第２負サブレンズ群は、２枚の負単レンズからなる
ことが好ましい。

合計３枚の少ないレンズ枚数にて第２レンズ群の小型化と高性能化の両立に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第２負サブレンズ群は、像側面が前記明るさ絞りに向けた凹面である
ことが好ましい。

このような構成とすることによって、収差補正の点で好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の負サブレンズ群と正屈折力の正サブレンズ群からなり、
前記負サブレンズ群は、負レンズを有し、
前記正サブレンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有する
ことが好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第３レンズ群における、前記負サブレンズ群と前記正サブレンズ群は共に非球面を有する
ことが好ましい。

明るさを十分に確保するには、第３レンズ群中の負サブレンズ群と正サブレンズ群の双方の屈折力を高めることが好ましい。第３レンズ群を上述の構成とすることで、明るさを確保しようとした際に発生しやすい球面収差、非点収差、コマ収差の補正に有利となる。また、第３レンズ群単体での収差低減と屈折力の十分な確保が行えるので、第３レンズ群単独の移動により合焦動作を行う場合でも収差の変動を低減でき好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第３レンズ群における、
前記負サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した１つの負接合レンズからなり、
前記正サブレンズ群は、２枚の正単レンズからなる
ことが好ましい。

合計４枚の少ないレンズ枚数にて第３レンズ群の小型化と高性能化の両立に有利となる。第３レンズ群を合焦動作の際に移動させる場合は第３レンズ群単体での収差補正が重要となるが、その点でも合焦動作時の収差変動を低減でき好ましい。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記第３レンズ群における、前記負サブレンズ群は、物体側面が前記明るさ絞り側に向けた凹面である
ことが好ましい。

このような構成とすることによって、収差の低減に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
前記像側レンズ群は、前記第３レンズ群と、前記第３レンズ群の像側に配置された負屈折力を持つ第４レンズ群からなる
ことが好ましい。

第４レンズ群に像面湾曲を補正する機能を持たせることができ、高性能化に有利となる。また、バックフォーカスの確保にも有利となる。また、第３レンズ群を移動させ、第３レンズ群と第４レンズ群の間の距離が合焦動作の際に変化する構成の場合、合焦動作時の収差補正を両レンズ群に分担できる。そのため、第３レンズ群の屈折力を十分に高くでき、第３レンズ群の移動量を小さくすることが可能となり、小型化と大口径化の両立に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る結像光学系は、
レンズ成分を光軸上にて物体側面と像側面の２面のみが空気と接するレンズブロックと定義するとき、
前記第４レンズ群は、負屈折力をもつ１つのレンズ成分からなる
ことが好ましい。

このような構成とすることによって、小型化に有利となる。

また、本発明の一実施形態に係る撮像装置は、
上述の何れかの結像光学系と、
前記結像光学系の像側に配置された撮像素子と、
を有する
ことが好ましい。

このような撮像装置とすることによって、画角の確保と明るさの確保の両立に有利な結像光学系による撮像が行える。

各条件式について、以下のようにすることが、その機能をより確実にでき好ましい。

条件式（１）について、
下限値を−０．２５、さらには−０．２とすることがより好ましい。
上限値を０．２５、さらには０．２とすることがより好ましい。

条件式（２）について、
下限値を３．９、さらには４．７とすることがより好ましい。
上限値を４０、さらには１５とすることがより好ましい。

条件式（３）について、
下限値を１．４、さらには１．６とすることがより好ましい。
上限値を２．７、さらには２．４とすることがより好ましい。

条件式（Ａ）について、
下限値を０．８５、さらには０．９０とすることがより好ましい。
上限値を１．３、さらには１．１とすることがより好ましい。

条件式（Ｂ）について、
下限値を３．３、さらには３．５とすることがより好ましい。
上限値を１０、さらには８とすることがより好ましい。

条件式（Ｃ）について、
下限値を７３°、さらには７５°とすることがより好ましい。
上限値を１００°、さらには９０°とすることがより好ましい。

本発明に係る結像光学系は、明るさの確保に有利となる。また、そのような結像光学系を備えた撮像装置を提供することができる。

実施例１の結像光学系の断面図である。実施例２の結像光学系の断面図である。実施例３の結像光学系の断面図である。実施例４の結像光学系の断面図である。実施例５の結像光学系の断面図である。実施例６の結像光学系の断面図である。実施例１の結像光学系の収差図である。実施例２の結像光学系の収差図である。実施例３の結像光学系の収差図である。実施例４の結像光学系の収差図である。実施例５の結像光学系の収差図である。実施例６の結像光学系の収差図である。最大撮影半画角を示す図である。一実施形態のデジタルカメラの構成を示す模式的な横断面図である。一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。一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。一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。

本実施形態の結像光学系について図を用いて説明する。

本実施形態の実施例１〜６の結像光学系は、いずれも第３レンズ群のみが物体側に移動して、無限遠から至近への合焦動作を行う。

実施例１〜５の撮像面直前の平板Ｃは、撮像素子のカバーガラス、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ、埃除去フィルタをまとめて、光学的に等価な平行平板としたものである。また、実施例６の撮像面直前の平板は、撮像素子のカバーガラスＣ、カバーガラスＣの物体側の平板は、赤外カットフィルタＦである。また、Ｉは像面を示している。

図１は、実施例１の結像光学系の断面図である。

実施例１の結像光学系は、図１に示すように物体側から像側へ順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ₁、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃にて構成されている。

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群Ｇ_1M、正屈折力の第１正サブレンズ群Ｇ_1Pからなる。

第１負サブレンズ群Ｇ_1Mは、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁₁と、両凹負レンズＬ₁₂と、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₁₃と、からなる。

第１正サブレンズ群Ｇ_1Pは、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁₄と両凸正レンズＬ₁₅の接合レンズＳＵ₁₁からなる。

第２レンズ群Ｇ₂は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群Ｇ_2P、負屈折力の第２負サブレンズ群Ｇ_2Mからなる。

第２正サブレンズ群Ｇ_2Pは、１枚の両凸正レンズＬ₂₁からなる。

第２負サブレンズ群Ｇ_2Mは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₂と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₃と、からなる。

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群Ｇ_3M、正屈折力の第３正サブレンズ群Ｇ_3Pからなる。

第３負サブレンズ群Ｇ_3Mは、両凹負レンズＬ₃₁と両凸正レンズＬ₃₂の接合レンズＳＵ₃₁からなる。

第３正サブレンズ群Ｇ_3Pは、物体側から像側へ順に、両凸正レンズＬ₃₃と、両凸正レンズＬ₃₄と、からなる。

第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃の間には、明るさ絞りＳが配置される。

非球面は、第１レンズ群Ｇ₁の第１負サブレンズ群Ｇ_1Mの物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁₁の両面ｒ₁，ｒ₂、第３レンズ群Ｇ₃の第３負サブレンズ群Ｇ_3Mの接合レンズＳＵ₃₁の最も像側の面ｒ₁₉、及び第３レンズ群Ｇ₃の第３正サブレンズ群Ｇ_3Pの像側の両凸正レンズＬ₃₄の両面ｒ₂₂，ｒ₂₃のあわせて５面である。

図２は、実施例２の結像光学系の断面図である。

実施例２の結像光学系は、図２に示すように物体側から像側へ順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ₁、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃にて構成されている。

第１負サブレンズ群Ｇ_1Mは、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁₁と、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁₂と、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₁₃と、からなる。

第２負サブレンズ群Ｇ_2Mは、両凹負レンズＬ₂₂と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₃と、からなる。

図３は、実施例３の結像光学系の断面図である。

実施例３の結像光学系は、図３に示すように物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ₁、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃、負屈折力の第４レンズ群Ｇ₄にて構成されている。

第４レンズ群Ｇ₄は、１枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₄₁からなる。

図４は、実施例４の結像光学系の断面図である。

実施例４の結像光学系は、図４に示すように物体側から像側へ順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ₁、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃、負屈折力の第４レンズ群Ｇ₄にて構成されている。

図５は、実施例５の結像光学系の断面図である。

実施例５の結像光学系は、図５に示すように物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ₁、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃、負屈折力の第４レンズ群Ｇ₄にて構成されている。

第２負サブレンズ群Ｇ_2Mは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₂と、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₃と、からなる。

図６は、実施例６の結像光学系の断面図である。

実施例６の結像光学系は、図６に示すように物体側から像側へ順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ₁、正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂、明るさ絞りＳ、正屈折力の第３レンズ群Ｇ₃にて構成されている。

第１正サブレンズ群Ｇ_1Pは、物体側から像側へ順に、両凸正レンズＬ₁₄と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₁₅の接合レンズＳＵ₁₁からなる。

第２正サブレンズ群Ｇ_2Pは、１枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₂₁からなる。

以下に上記実施例１〜６の各種数値データ（面データ、各種データ、フォーカス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。

非球面データには、面データ中、非球面形状としたレンズ面に関するデータが示されている。非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると下記の式にて表される。
ｘ＝（ｙ²／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）・（ｙ／ｒ）²｝^1/2］
＋Ａ4ｙ⁴＋Ａ6ｙ⁶＋Ａ8ｙ⁸＋Ａ10ｙ¹⁰…

ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10、Ａ12はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。なお、記号“ｅ”は、それに続く数値が１０を底にもつ、べき指数であることを示している。例えば「１．０ｅ−５」は「１．０×１０^-5」であることを意味している。

フォーカスデータには、焦点距離、Ｆナンバー（ＦＮＯ）、画角２ω（°）、可変する面間隔ｄ、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、Ｆナンバー及び画角を除き、いずれもミリメートル（ｍｍ）である。

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〜ｆ３又はｆ１〜ｆ４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ｒｄｎｄ νｄ
1(非球面) 41.956 1.20 1.77250 49.60
2(非球面) 13.162 10.57
3 -23.367 1.00 1.74320 49.34
4 132.533 1.34
5 -221.647 4.75 1.90366 31.32
6 -33.021 0.25
7 56.232 1.00 1.75211 25.05
8 27.650 6.43 1.83481 42.71
9 -52.944 3.90
10 23.133 5.08 1.83481 42.71
11 -310.620 0.10
12 381.431 1.00 1.72825 28.46
13 24.710 1.41
14 39.195 1.00 1.63980 34.46
15 21.940 5.00
16(絞り) ∞ D16
17 -14.566 0.70 1.80518 25.42
18 30.000 5.00 1.82080 42.71
19(非球面) -28.260 0.10
20 40.091 5.20 1.60300 65.44
21 -45.069 0.10
22(非球面) 77.877 4.65 1.77250 49.60
23(非球面) -29.858 D23
24 ∞ 4.08 1.51633 64.14
25 ∞ 0.74
像面 ∞

非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-3.75083e-06
A6 = 1.87531e-09
A8 =-2.29571e-11
第2面
K =-0.656
A4 = 1.29585e-05
A6 = 5.52286e-08
A8 =-4.25754e-11
A10= 4.11140e-13
第19面
K = 1.198
A4 = 3.95354e-05
A6 =-4.33848e-08
A8 = 1.08016e-09
A10=-7.16306e-12
A12= 1.50973e-14
第22面
K = 0.000
A4 =-3.13056e-08
A6 =-3.93652e-08
A8 = 1.60190e-10
第23面
K = 0.000
A4 = 1.27889e-05
A6 = 3.58240e-11
A8 = 1.27018e-10

フォーカスデータ
無限横倍率-1/50 物像距離-200mm
D16 5.87 5.60 4.60
D23 12.51 12.78 13.78

各種データ
焦点距離 12.70
ＦＮＯ． 1.05
画角２ω（°） 82.55
像高 10.42
fb (in air) 15.95
全長 (in air) 81.61

各群焦点距離
ｆ１ 87.66
ｆ２ 246.85
ｆ３ 18.71

数値実施例２

面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1(非球面) 48.547 1.20 1.77250 49.60
2(非球面) 14.680 9.01
3 -25.228 1.00 1.74320 49.34
4 -1355.977 1.29
5 -78.202 5.39 1.90366 31.32
6 -32.699 0.25
7 52.172 1.00 1.75211 25.05
8 28.370 6.17 1.83481 42.71
9 -60.568 1.00
10 23.943 6.59 1.83481 42.71
11 -235.676 0.10
12 -1554.816 1.00 1.72825 28.46
13 36.983 1.12
14 53.129 1.00 1.63980 34.46
15 18.857 5.00
16(絞り) ∞ D16
17 -14.107 0.70 1.80518 25.42
18 30.000 4.76 1.82080 42.71
19(非球面) -28.112 0.10
20 41.326 4.67 1.61800 63.33
21 -44.212 0.10
22(非球面) 192.192 4.30 1.77250 49.60
23(非球面) -24.819 D23
24 ∞ 4.08 1.51633 64.14
25 ∞ 0.74
像面

非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-8.88154e-06
A6 = 1.61059e-08
A8 =-4.57822e-11
第2面
K =-0.972
A4 = 1.81050e-05
A6 = 4.34464e-08
A8 = 4.41889e-11
A10= 9.42114e-14
第19面
K = 0.006
A4 = 3.07578e-05
A6 =-2.03215e-09
A8 = 2.64600e-10
A10= 8.99101e-13
A12=-1.02521e-14
第22面
K = 0.000
A4 =-7.54916e-06
A6 =-6.74304e-08
A8 = 1.16524e-10
第23面
K = 0.000
A4 = 1.18376e-05
A6 =-4.05222e-08
A8 = 1.22268e-10

フォーカスデータ
無限横倍率-1/50 物像距離-200mm
D16 6.10 5.79 4.53
D23 13.31 13.62 14.88

各種データ
焦点距離 14.27
ＦＮＯ． 1.00
画角２ω（°） 76.00
像高 10.46
fb (in air) 16.75
全長 (in air) 78.61

各群焦点距離
ｆ１ 93.03
ｆ２ 294.29
ｆ３ 19.18

数値実施例３

面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1(非球面) 40.945 1.20 1.77250 49.60
2(非球面) 13.438 10.26
3 -26.781 1.00 1.74320 49.34
4 155.013 1.71
5 -96.889 3.00 1.90366 31.32
6 -36.385 0.20
7 56.387 1.00 1.75211 25.05
8 26.915 6.03 1.83481 42.71
9 -59.979 1.50
10 26.034 5.19 1.83481 42.71
11 -144.298 0.10
12 800.945 1.00 1.72825 28.46
13 41.045 1.00
14 54.285 1.00 1.49700 81.54
15 22.572 6.48
16(絞り) ∞ D16
17 -14.393 0.70 1.80518 25.42
18 30.000 4.27 1.82080 42.71
19(非球面) -32.949 0.10
20 71.795 5.20 1.61800 63.33
21 -26.623 0.10
22(非球面) 56.609 5.00 1.77250 49.60
23(非球面) -29.208 D23
24 26.815 2.26 1.92286 18.90
25 20.640 10.12
26 ∞ 4.08 1.51633 64.14
27 ∞ 0.74
像面 ∞

非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-3.81316e-06
A6 = 1.38076e-08
A8 =-3.32441e-11
第2面
K =-0.304
A4 =-3.74610e-06
A6 = 8.41112e-09
A8 = 9.25582e-12
A10= 7.92058e-14
第19面
K = 4.779
A4 = 6.13815e-05
A6 =-5.55857e-10
A8 = 1.62097e-09
A10=-1.09699e-11
A12= 3.78241e-14
第22面
K = 0.000
A4 =-4.00007e-06
A6 =-3.90876e-08
A8 = 1.26667e-10
第23面
K = 0.000
A4 = 7.52869e-06
A6 =-1.78347e-08
A8 = 1.13397e-10

フォーカスデータ
無限横倍率-1/50 物像距離-200mm
D16 5.75 5.52 4.68
D23 1.00 1.23 2.07

各種データ
焦点距離 12.70
ＦＮＯ． 1.00
画角２ω（°） 82.54
像高 10.42
fb (in air) 13.56
全長 (in air) 78.61

各群焦点距離
ｆ１ -1004.74
ｆ２ 84.42
ｆ３ 17.36
ｆ４ -117.84

数値実施例４

面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1(非球面) 57.471 1.20 1.77250 49.60
2(非球面) 15.255 9.34
3 -27.255 1.00 1.74320 49.34
4 423.105 1.65
5 -77.531 3.00 1.90366 31.32
6 -34.449 0.20
7 56.292 1.00 1.75211 25.05
8 27.917 6.30 1.83481 42.71
9 -61.488 0.20
10 26.624 5.24 1.83481 42.71
11 -194.864 0.10
12 426.406 1.00 1.72825 28.46
13 37.597 2.69
14 64.536 1.00 1.49700 81.54
15 25.848 5.00
16(絞り) ∞ D16
17 -14.876 0.70 1.80518 25.42
18 30.000 4.27 1.82080 42.71
19(非球面) -34.590 0.73
20 97.583 5.20 1.61800 63.33
21 -25.421 0.10
22(非球面) 55.188 5.00 1.77250 49.60
23(非球面) -30.986 D23
24 26.144 2.50 1.92286 18.90
25 20.000 10.30
26 ∞ 4.08 1.51633 64.14
27 ∞ 0.74
像面 ∞

非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-4.59599e-06
A6 = 1.00956e-08
A8 =-2.77463e-11
第2面
K =-0.312
A4 =-2.64851e-06
A6 =-1.04046e-08
A8 = 1.27947e-10
A10=-3.38805e-13
第19面
K = 3.252
A4 = 5.73675e-05
A6 =-3.16716e-08
A8 = 9.19230e-10
A10=-5.88741e-12
A12= 1.22410e-14
第22面
K = 0.000
A4 = 3.40709e-06
A6 =-4.88989e-08
A8 = 1.58610e-10
第23面
K = 0.000
A4 = 1.07450e-05
A6 =-2.48585e-08
A8 = 1.35053e-10

フォーカスデータ
無限横倍率-1/50 物像距離-200mm
D16 6.42 6.16 5.12
D23 1.04 1.29 2.33

各種データ
焦点距離 13.99
ＦＮＯ． 1.00
画角２ω（°） 77.12
像高 10.42
fb (in air) 13.74
全長 (in air) 78.61

各群焦点距離
ｆ１ 933.92
ｆ２ 96.29
ｆ３ 17.68
ｆ４ -114.59

数値実施例５

面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1(非球面) 42.297 1.00 1.77250 49.60
2(非球面) 10.766 8.24
3 -19.056 0.80 1.74320 49.34
4 120.936 1.74
5 -52.709 3.07 1.90366 31.32
6 -26.310 0.24
7 48.682 0.80 1.75211 25.05
8 22.093 5.43 1.83481 42.71
9 -46.735 0.67
10 19.735 4.66 1.83481 42.71
11 -243.277 0.15
12 123.756 0.80 1.72825 28.46
13 24.213 4.50
14 -45.406 0.80 1.49700 81.54
15 -122.089 2.51
16(絞り) ∞ D16
17 -13.313 0.60 1.80518 25.42
18 20.000 3.58 1.82080 42.71
19(非球面) -29.744 0.34
20 43.003 4.44 1.61800 63.33
21 -21.564 0.10
22(非球面) 34.787 4.17 1.77250 49.60
23(非球面) -29.370 D23
24 44.871 1.38 1.92286 18.90
25 28.727 5.26
26 ∞ 4.08 1.51633 64.14
27 ∞ 0.74
像面 ∞

非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 = 2.32390e-05
A6 =-6.17619e-08
A8 = 1.57403e-10
第2面
K =-0.091
A4 =-3.54569e-06
A6 =-1.37050e-07
A8 = 4.55371e-10
A10=-1.39519e-11
第19面
K = 6.091
A4 = 1.58098e-04
A6 =-4.15218e-07
A8 = 1.48751e-08
A10=-1.78255e-10
A12= 8.75086e-13
第22面
K = 0.000
A4 = 2.65932e-05
A6 =-2.87389e-07
A8 = 1.65271e-09
第23面
K = 0.000
A4 = 1.89335e-05
A6 =-4.81200e-08
A8 = 1.05851e-09

フォーカスデータ
無限横倍率-1/50 物像距離-200mm
D16 4.55 4.44 4.03
D23 1.37 1.48 1.88

各種データ
焦点距離 9.05
ＦＮＯ． 1.00
画角２ω（°） 82.94
像高 7.52
fb (in air) 8.69
全長 (in air) 64.61

各群焦点距離
ｆ１ -166.87
ｆ２ 51.45
ｆ３ 13.14
ｆ４ -90.22

数値実施例６

面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
1(非球面) 28.397 0.60 1.77250 49.60
2(非球面) 6.032 4.17
3 -12.000 0.62 1.80610 40.92
4 15283.630 0.59
5 -46.594 3.00 1.90366 31.32
6 -15.735 0.10
7 31.373 4.00 1.83481 42.71
8 -12.020 0.50 1.80518 25.42
9 -23.064 0.30
10 13.917 2.59 1.83481 42.71
11 75.576 1.00
12 15.737 0.53 1.75211 25.05
13 10.334 1.00
14 15.799 0.50 1.59270 35.31
15 10.000 2.99
16(絞り) ∞ D16
17 -6.500 0.40 1.84666 23.78
18 18.000 2.68 1.82080 42.71
19(非球面) -9.053 0.20
20 15.090 3.00 1.61800 63.33
21 -25.842 0.20
22(非球面) 203.472 2.50 1.77250 49.60
23(非球面) -13.034 D23
24 ∞ 0.30 1.51633 64.14
25 ∞ 0.50
26 ∞ 0.50 1.51633 64.14
27 ∞ 0.62
像面 ∞

非球面係数
第1面
K = 0.000
A4 =-3.28233e-04
A6 = 1.82988e-06
A8 =-3.63239e-09
第2面
K =-0.477
A4 =-2.90308e-04
A6 =-4.61343e-06
A8 =-3.76039e-09
A10= 4.03903e-11
第19面
K = 0.001
A4 = 3.17375e-04
A6 =-3.63524e-06
A8 = 2.34439e-07
A10=-8.21963e-09
A12= 1.33842e-10
第22面
K = 0.000
A4 = 6.64389e-05
A6 =-6.57495e-06
A8 = 3.45781e-08
第23面
K = 0.000
A4 = 1.98980e-04
A6 =-3.27610e-06
A8 = 1.56213e-08

フォーカスデータ
無限横倍率-1/50 物像距離-200mm
D16 2.85 2.77 2.65
D23 4.76 4.83 4.95

各種データ
焦点距離 5.46
ＦＮＯ． 0.95
画角２ω（°） 80.62
像高 4.29
fb (in air) 6.41
全長 (in air) 40.73

各群焦点距離
ｆ１ 58.15
ｆ２ 72.39
ｆ３ 7.98

図７〜図１２は、実施例１〜６における（ａ）無限遠、（ｂ）横倍率１／５０倍時、（ｃ）物像距離２００ｍｍ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ＡＳ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ナンバーを示す。また、ＦＩＹは像高を示す。

上記実施例１及び実施例２について、各要素値、条件式（Ａ）〜（Ｃ）、及び、条件式（１）〜（３）の値を下記に示しておく。

要素実施例１実施例２実施例３
ｆ 12.70 14.27 12.70
φ 12.10 14.27 12.70
ＬＴＬ 65.66 61.86 65.05
ｆＢ 15.95 16.75 13.56
ｆ１ 87.66 93.03 -1004.74
ｆ２ 246.85 294.29 84.42
ｆ３ 18.71 19.18 17.36
ｆ４ -117.84
Ｆ２ＩＭ 22.54 23.86 23.37

条件式実施例１実施例２実施例３
（Ａ）φ／ｆ 0.95 1.00 1.00
（Ｂ）ＬＴＬ／ｆＢ 4.12 3.69 4.80
（Ｃ）２×ω（°） 82.55 76.00 82.54

（１）ｆ／ｆ１ 0.14 0.15 -0.01
（２）ｆ２／ｆ３ 13.19 15.34 4.86
（３）ｆ２ＩＭ／ｆ 1.77 1.67 1.84

要素実施例４実施例５実施例６
ｆ 13.99 9.05 5.46
φ 13.99 9.05 5.74
ＬＴＬ 64.87 55.92 34.32
ｆＢ 13.74 8.69 6.41
ｆ１ 933.92 -166.87 58.15
ｆ２ 96.29 51.45 72.39
ｆ３ 17.68 13.14 7.98
ｆ４ -114.59 -90.22
Ｆ２ＩＭ 24.36 19.41 10.58

条件式実施例４実施例５実施例６
（Ａ）φ／ｆ 1.00 1.00 1.00
（Ｂ）ＬＴＬ／ｆＢ 4.72 6.43 5.36
（Ｃ）２×ω（°） 77.12 82.94 80.62

（１）ｆ／ｆ１ 0.01 -0.05 0.09
（２）ｆ２／ｆ３ 5.45 3.92 9.07
（３）ｆ２ＩＭ／ｆ 1.74 2.14 1.94

図１３は、最大撮影半画角を示す図である。

ここで、最大撮影半画角について、図１３を用いて説明する。

図１３には、光学系Ｌ、明るさ絞りＳ及び撮像面Ｉが、光軸Ｌｃ上に配置されている様子が示されている。光学系Ｌに入射した光線は、明るさ絞りＳを通過したのち、光学系Ｌから出射して撮像面Ｉに到達する。ここで、図１３の光学系Ｌが、本実施形態の結像光学系Ｌを示す。また、ωが最大撮影半画角を示している。

図１３において、実線で示すＬｘは、明るさ絞りＳの中心を通過する光線のうち、有効撮像領域上の点Ｘに到達する光線を示している。この点Ｘは、有効撮像領域のなかで光軸Ｌｃから最も離れた位置である。ここで、有効撮像領域は物体像が形成されている領域であるため、点Ｘは最大像高位置になる。このように、光線Ｌｘは、明るさ絞りＳの中心を通過して有効撮像領域の最大像高位置に入射する光線である。そして、図１３に示すように、最大撮影半画角ωは、光線Ｌｘと光軸Ｌｃとのなす角で表される。

なお、撮像素子の有効撮像領域は、結像光学系のタル型の歪曲収差に近似させたタル型形状としている。有効撮像領域に結像したタル型の撮影画像を矩形に変換する画像処理により、結像光学系による歪曲収差をキャンセルさせている。

図１４は、本実施形態の結像光学系を用い、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１４において、３１は一眼ミラーレスカメラ、３２は鏡筒内に配置された撮像レンズ系、３３は撮像レンズ系３２を一眼ミラーレスカメラ３１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、３４は撮像素子面、３５はバックモニターである。

このような構成の一眼ミラーレスカメラ３１の撮像レンズ系３２として、例えば上記実施例１〜６に示した本実施形態のズームレンズが用いられる。

図１５、図１６は、結像光学系を撮影光学系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１５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１６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１７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。

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、撮像光学系４１として本発明のズームレンズを採用することで、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。

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
３１…レンズ交換式カメラ
３２…撮像レンズ系
３３…マウント部
３４…撮像素子面
３５…バックモニター
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

Claims

物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは一定であり、
以下の条件式（Ａ）及び（Ｃ）を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）
７０°＜２×ω＜１８５° （Ｃ）
ただし、
φは、前記結像光学系の入射瞳の最大直径、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
ωは、前記結像光学系の最大撮影半画角、
である。
前記第１負サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、複数の負レンズ、正レンズを含み、
前記第３正サブレンズ群は、複数の正レンズを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
前記第１正サブレンズ群は、正レンズと負レンズを有し、
前記第３負サブレンズ群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の結像光学系。
前記第２負レンズ群の像側面と前記第３負レンズ群の物体側面は、共に前記明るさ絞りに向かって凹面を向けている
ことを特徴とする請求項３に記載の結像光学系。
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは一定であり、
前記第３レンズ群の像側面は、合焦動作の際に変化する可変間隔に接し、
以下の条件式（１）及び（２）を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
−０．３＜ｆ／ｆ１＜０．３（１）
３．８＜ｆ２／ｆ３＜７０（２）
ただし、
ｆは、結像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離、
である。
前記像側レンズ群は、前記第３レンズ群及び前記第３レンズ群の像側に配置された第４レンズ群からなり、
前記第４レンズ群の光軸上での厚みは、一定であり、
合焦動作の際に、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の距離が変化する
ことを特徴とする請求項５に記載の結像光学系。
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、正屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは、一定であり、
以下の条件式（１）及び（２）を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
−０．３＜ｆ／ｆ１＜０．３（１）
３．８＜ｆ２／ｆ３＜７０（２）
ただし、
ｆは、結像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離、
である。
以下の条件式（３）を満足する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の結像光学系。
１．２＜ｆ２ＩＭ／ｆ＜３．０（３）
ただし、
ｆ２ＩＭは、第２レンズ群と像側レンズとの合成焦点距離、
である。
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは、一定であり、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が共に静止し、前記像側レンズ群中のいずれかのレンズが移動する
ことを特徴とする結像光学系。
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは、一定であり、
以下の条件式を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
３．１＜ＬＴＬ／ｆＢ＜１５（Ｂ）
ただし、
ｆＢは、前記像側レンズ群の像側面から像面までの光軸上での空気換算距離、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記像側レンズ群の像側面までの光軸上の距離、
である。
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは、一定であり、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が共に静止し、前記像側レンズ群中のいずれかのレンズが移動し、
以下の条件式（Ａ）を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）
ただし、
φは、前記結像光学系の入射瞳の最大直径、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
である。
物体側から像側へ順に、
第１レンズ群、正屈折力の第２レンズ群、明るさ絞り、正屈折力の像側レンズ群を有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、及び前記像側レンズ群以外に他のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１負サブレンズ群と正屈折力の第１正サブレンズ群からなり、
前記像側レンズ群は、正屈折力の第３レンズ群を含み、
前記第３レンズ群は、前記像側レンズ群中で最も物体側に配置されたレンズ群であり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群の各々のレンズ群の光軸上での厚みは一定であり、
以下の条件式（Ａ）及び（Ｂ）を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）
３．１＜ＬＴＬ／ｆＢ＜１５（Ｂ）
ただし、
φは、前記結像光学系の入射瞳の最大直径、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
ｆＢは、前記像側レンズ群の像側面から像面までの光軸上での空気換算距離、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記像側レンズ群の像側面までの光軸上の距離、
である。
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の第３負サブレンズ群と正屈折力の第３正サブレンズ群からなる
ことを特徴とする請求項５、６、７、１１又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記像側レンズ群は、前記第３レンズ群からなり、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群は静止し、前記第３レンズ群は移動する
ことを特徴とする請求項１、２、５、９、１０、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は共に静止する
ことを特徴とする請求項１４に記載の結像光学系。
前記像側レンズ群は、前記第３レンズ群と前記第３レンズ群の像側に配置された第４レンズ群からなり、
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は静止し、前記第３レンズ群は移動する
ことを特徴とする請求項１、２、５、９、１０、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
合焦動作の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は共に静止する
ことを特徴とする請求項１６に記載の結像光学系。
以下の条件式（Ｂ）を満足する
ことを特徴とする請求項１、２、５、６、７、９、又は１１のいずれか１項に記載の結像光学系。
３．１＜ＬＴＬ／ｆＢ＜１５（Ｂ）
ただし、
ｆＢは、前記像側レンズ群の像側面から像面までの光軸上での空気換算距離、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記像側レンズ群の像側面までの光軸上の距離、
である。
前記第３レンズ群の像側面は、合焦動作の際に変化する可変間隔に接し、
以下の条件式（１）及び（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１、２、７、９、１０、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
−０．３＜ｆ／ｆ１＜０．３（１）
３．８＜ｆ２／ｆ３＜７０（２）
ただし、
ｆは、結像光学系全系の焦点距離、
ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３は、第３レンズ群の焦点距離、
である。
以下の条件式（Ａ）を満足する
ことを特徴とする請求項５、６、７、９、又は１０のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．８０＜φ／ｆ＜１．５（Ａ）
ただし、
φは、前記結像光学系の入射瞳の最大直径、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
である。
以下の条件式（Ｃ）を満足する
ことを特徴とする請求項５、６、７、９、１０、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
７０°＜２×ω＜１８５° （Ｃ）
ただし、
ωは、前記結像光学系の最大撮影半画角、
である。
前記第１レンズ群における、
前記第１負サブレンズ群は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記第１正サブレンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有する
ことを特徴とする請求項５、６、７、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記第１レンズ群における、前記第１負サブレンズ群中の前記少なくとも２枚の負レンズの何れかの負レンズが非球面を有する
ことを特徴とする請求項２２に記載の結像光学系、
前記第１レンズ群における、
前記第１負サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、２枚の負単レンズと１枚の正単レンズからなり、
前記第１正サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズからなる１つの正接合レンズからなる
ことを特徴とする請求項２２に記載の結像光学系。
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第２正サブレンズ群は、１枚の正単レンズからなり、
前記第２負サブレンズ群は、２枚の負単レンズからなる
ことを特徴とする請求項５、６、７、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正屈折力の第２正サブレンズ群と負屈折力の第２負サブレンズ群からなり、
前記第２負サブレンズ群は、像側面が前記明るさ絞りに向けた凹面である
ことを特徴とする請求項５、６、７、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に、負屈折力の負サブレンズ群と正屈折力の正サブレンズ群からなり、
前記負サブレンズ群は、負レンズを有し、
前記正サブレンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有する
ことを特徴とする請求項５、６、７、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
前記第３レンズ群における、前記負サブレンズ群と前記正サブレンズ群は共に非球面を有する
ことを特徴とする請求項２７に記載の結像光学系。
前記第３レンズ群における、
前記負サブレンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した１つの負接合レンズからなり、
前記正サブレンズ群は、２枚の正単レンズからなる
ことを特徴とする請求項２７に記載の結像光学系。
前記第３レンズ群における、前記負サブレンズ群は、物体側面が前記明るさ絞り側に向けた凹面である
ことを特徴とする請求項２７に記載の結像光学系。
前記像側レンズ群は、前記第３レンズ群と、前記第３レンズ群の像側に配置された負屈折力を持つ第４レンズ群からなる
ことを特徴とする請求項１、２、５、９、１０、１１、又は１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
レンズ成分を光軸上にて物体側面と像側面の２面のみが空気と接するレンズブロックと定義するとき、前記第４レンズ群は、負屈折力をもつ１つのレンズ成分からなる
ことを特徴とする請求項６、１６、１７、３１のいずれか１項に記載の結像光学系。
請求項１乃至請求項３２のいずれか１項に記載の結像光学系と、
前記結像光学系の像側に配置された撮像素子と、
を有する
ことを特徴とする撮像装置。