JP2015043104A - 結像光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の撮像素子に対応でき、高性能化と小型化を達成し、光線射出角を抑制し、かつ軽量なレンズ群でフォーカシングを行いながら、撮影領域全体で収差変動の少ない結像光学系を提供する。【解決手段】物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３より構成され、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズのみから構成され、前記第３レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、最も像側に正レンズを有し、少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズを有し、さらに所定の条件式を満足させる。【選択図】図１

Description

本発明はデジタルカメラ、ビデオカメラなどに用いられる撮影レンズに好適な結像光学系に関する。

近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の普及に伴い、撮像素子の画素数の増加が急速に進んでおり、より高画質の結像光学系が求められている。更に近年では高画質を得るために大型の撮像素子を採用するカメラが増加している。

同じ画素数ならば、大型の撮像素子は小型のものに比べて画素あたりの面積が大きいため、ノイズの少ない良好な画像を得ることが出来る。しかし撮像素子が大きくなると、当然ながら結像光学系も大型化する傾向がある。

撮像装置に広く使用される撮像素子は一般に入射角の大きな光に対して感度が低下するという特性を持つ。撮像素子に対して、周辺部まで入射角を小さく保つためにはレトロフォーカス型の屈折力配置が有利となる。

しかし、レトロフォーカス型の屈折力配置は、撮像素子の大きさに対して結像光学系の全長が大きくなりがちである。大型の撮像素子を使用する撮像装置においては、結像光学系の全長が大きくなると撮像装置全体が大型化してしまう。

従って大型の撮像素子に対応する光学系としては、撮像素子への入射角、すなわち結像光学系からの光線射出角を抑えつつ可能な限り小型化することが課題となる。

大型の撮像素子に対応するための、画角５０〜６０°程度のコンパクトな結像光学系としては例えば特許文献１乃至３に開示されている。

特開２００３−２４１０８４号公報

特開２００９−２５８１５８号公報

特開２０１０−１０１９７９号公報

前述のように大型の撮像素子に対応する結像光学系においては十分な小型化が課題となるが、小型化に伴う性能の低下や製造誤差に対する敏感度の増大を最小限に抑えることが同時に必要となる。またフォーカシングに用いるレンズ群をなるべく軽くし、アクチュエータの小型化やフォーカシングの高速化も望まれる。

特許文献１および特許文献２に記載の結像光学系は、絞りより物体側の第１レンズ群内に物体側から順に負レンズと正レンズを配置し、それらのレンズを近接して配置して合成屈折力を正とし、さらに絞りより像側の第２レンズ群を物体側の第1レンズ群よりも強い正の屈折力とすることで全長の小型化と光線射出角の抑制が達成されている。フォーカシングは３枚程度のレンズからなる正の屈折力の第２レンズ群のみで行うことによって一定の軽量化が達成でき、さらにフォーカシングの高速化やアクチュエータの小型化が可能となる。

また、特許文献１および特許文献２に記載の結像光学系は、絞りよりも物体側の第１レンズ群では最も物体側の面を物体側に凸としつつ最も像側の面を像側に凹とし、また逆に、絞りよりも像側の第２レンズ群では最も物体側の面を物体側に凹としつつ最も像側の面を像側に凸としている。

一般に、上記のように絞りに対しコンセントリックなレンズ形状とすることにより、軸外主光線の各面への入射角を小さくして各面での非点収差やコマ収差の発生を抑制できる。また、レンズの屈折力配置が開口絞りを中心として対称に近いと第１レンズ群と第２レンズ群の間でコマ収差、歪曲、倍率色収差等を打ち消し合い、光学系全体として良好な収差補正を実現できる。

しかしながら、このような第１レンズ群と第２レンズ群のみからなる構成の結像光学系では、フォーカシングに伴って第２レンズ群を移動させることにより屈折力配置が大きく変化し、諸収差、特にコマ収差や歪曲、倍率色収差の変動が大きくなるため、近距離での性能が不十分となる。

また、これらの収差は画角が大きくなるほど大きく発生するため、その補正および変動の抑制が難しくなる。このため、この形式の結像光学系は対角線全画角が３０°程度の中望遠画角において主に使用されており、対角線全画角が５０°程度の標準画角に使用された例は少ない。

一方、特許文献３に記載の結像光学系は光学系の最も物体側に負のレンズエレメントが配置されたレトロフォーカス型の屈折力配置となっており、光線射出角を抑制している。また、フォーカシングを最も像側のレンズ１枚で行っているために非常に軽量である。

その反面、レトロフォーカス型の屈折力配置により全長がやや長いという欠点がある。この光学系は絞りより物体側の群の合成屈折力を正として全長の短縮を図っているが、最も物体側に位置する２枚の負レンズの屈折力が大きく、絞りより物体側の群だけで強いレトロフォーカス型の屈折力配置となっているため全長の短縮が難しい。

またフォーカス群がレンズ系の最も像側の１枚であるために、屈折力を強くして移動量の短縮を図ると、フォーカス群単体での収差補正が困難となってフォーカシングに伴う収差変動が大きくなるという問題が生じ、またフォーカス群の屈折力を弱くするとフォーカス群の移動量が大きくなって光学系全体の小型化に不利となる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、対角線全画角がおおよそ６０°から３０°程度の広角から中望遠の画角領域に適し、大型の撮像素子に対応し、高性能化と小型化を達成し、光線射出角を抑制し、かつ軽量なレンズ群でフォーカシングを行いながら、撮影領域全体で収差変動の少ない、結像光学系を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズのみから構成され、前記第３レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、最も像側に正レンズを有し、少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズを有し、下記の条件式を満足することを特徴とする。
（１）１．２０＜ｆ１／ｆ２３＜７．５０
（２）０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５
（３）０．８００＜ｎ３ａ／ｎ３ｂ＜０．９９０
ただし、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
ｆ２３：第２レンズ群と第３レンズ群の無限遠合焦時における合成焦点距離
ｎ３ａ：第３レンズ群を構成する負レンズの屈折率の最大値
ｎ３ｂ：第３レンズ群を構成する正レンズの屈折率の最小値

また本発明の第２の結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズのみから構成され、前記第３レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、少なくとも１枚の正レンズと、負レンズを有し、前記第３レンズ群に含まれる負レンズは一枚であり、下記の条件式を満足することを特徴とする。

（１）１．２０＜ｆ１／ｆ２３＜７．５０
（２）０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５
（３）０．８００＜ｎ３ａ／ｎ３ｂ＜０．９９０
ただし、
ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
ｆ２３：第２レンズ群と第３レンズ群の無限遠合焦時における合成焦点距離
ｎ３ａ：第３レンズ群を構成する負レンズの屈折率の最大値
ｎ３ｂ：第３レンズ群を構成する正レンズの屈折率の最小値

さらに本発明の第３の結像光学系は、本発明の第１乃至第２いずれかの結像光学系において、前記第１レンズ群は、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズＤＢ１を有し、前記第２レンズ群は、物体側から順に物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズを有し、下記の条件式を満足することを特徴とする。
（４）｜ＲＤＢ１／ｆ｜＞１．００
（５）｜ＲＤＢ２／ｆ｜＞０．６５
ただし、
ＲＤＢ１：接合レンズＤＢ１の接合面の曲率半径
ＲＤＢ２：接合レンズＤＢ２の接合面の曲率半径
ｆ：光学系全系の無限遠合焦状態における焦点距離

さらに本発明の第４の結像光学系は、本発明の第１の結像光学系において、前記第３レンズ群に含まれる負レンズは１枚であることを特徴とする。

さらに本発明の第５の結像光学系は、本発明の第１乃至第４いずれかの結像光学系において、前記接合レンズＤＢ１は、前記第１レンズ群に含まれる接合レンズのうち最も像側に位置することを特徴とする。

本発明を実施の結像光学系によれば、対角線全画角がおおよそ６０°から３０°程度の広角から中望遠の画角領域に適し、大型の撮像素子に対応し、高性能化と小型化を達成し、光線射出角を抑制し、かつ軽量なレンズ群でフォーカシングを行いながら、撮影領域全体で収差変動の少ない結像光学系を提供することができる。

本発明の結像光学系の実施例１に係るレンズ構成図である。 実施例１の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例２に係るレンズ構成図である。 実施例２の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例２の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例２の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例２の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例３に係るレンズ構成図である。 実施例３の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例３の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例３の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例３の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例４に係るレンズ構成図である。 実施例４の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例４の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例４の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例４の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例５に係るレンズ構成図である。 実施例５の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例５の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例５の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例５の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例６に係るレンズ構成図である。 実施例６の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例６の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例６の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例６の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例７に係るレンズ構成図である。 実施例７の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例７の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例７の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例７の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例８に係るレンズ構成図である。 実施例８の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例８の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例８の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例８の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例９に係るレンズ構成図である。 実施例９の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例９の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例９の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例９の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例１０に係るレンズ構成図である。 実施例１０の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１０の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１０の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１０の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例１１に係るレンズ構成図である。 実施例１１の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１１の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１１の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１１の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例１２に係るレンズ構成図である。 実施例１２の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１２の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１２の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１２の結像光学系の撮影距離５００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例１３に係るレンズ構成図である。 実施例１３の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１３の結像光学系の撮影距離８００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１３の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１３の結像光学系の撮影距離８００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例１４に係るレンズ構成図である。 実施例１４の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１４の結像光学系の撮影距離８００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１４の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１４の結像光学系の撮影距離８００ｍｍにおける横収差図である。 本発明の結像光学系の実施例１５に係るレンズ構成図である。 実施例１５の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。 実施例１５の結像光学系の撮影距離８００ｍｍにおける縦収差図である。 実施例１５の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。 実施例１５の結像光学系の撮影距離８００ｍｍにおける横収差図である。

本発明の結像光学系は、図１、図６、図１１、図１６、図２１、図２６、図３１、図３６、図４１、図４６、図５１、図５６、図６１、図６６、及び図７１に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３より構成され、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動する構成となっている。

また、第３レンズ群Ｇ３は少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズを有する構成となっている。

まず、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成系における、フォーカシングに伴う収差の変動について定性的に説明する。

一般的に、開口絞りに対して同じ側にある正の屈折力のレンズ群と負の屈折力のレンズ群の残存収差の符号は逆である。また、軸外主光線通過位置が光軸から遠いほどコマ収差等の軸外収差の発生は大きくなる。

本発明の結像光学系では、無限遠から近距離へのフォーカシングに伴い、第１レンズ群Ｇ１での軸外主光線通過位置は殆ど変化しないが、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動するので第２レンズ群Ｇ２での軸外主光線通過位置はより光軸に近くなる。

このため、第１レンズ群Ｇ１の発生させる収差は殆ど変化しないにも拘らず第２レンズ群の発生させる収差は小さくなり、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成系において収差変動が発生することになる。

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２のそれぞれの群で十分に収差を補正することが出来れば収差変動は少なくなるが、そのためにはそれぞれの群の構成枚数を増加させる必要が有り、フォーカス群の軽量化という本発明の目的の一つが達成できない。

そこで本発明の結像光学系では、フォーカシングに伴う収差変動を抑えるために、第２レンズ群Ｇ２の像側にフォーカシング時に移動しない負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３を導入した。第３レンズ群Ｇ３導入による効果について説明する。

無限遠から近距離へのフォーカシングに伴って正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２が開口絞りＳに近づくので、射出瞳は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２以降の軸外主光線通過位置は光軸に近くなる。従って、第３レンズ群Ｇ３における軸外主光線通過位置は光軸に近くなり、第３レンズ群Ｇ３の発生させる収差は小さくなる。

前述のように、無限遠から近距離へのフォーカシングに伴って第２レンズ群Ｇ２の発生させる収差は小さくなるので、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３の発生させる収差がそれぞれ小さくなることになる。すなわち、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の発生させる収差の符号が逆符号であると、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成系の収差変動を抑制できる。

上記の理由から第３レンズ群Ｇ３の屈折力を負とすることによって、フォーカシング時の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の合成系での収差の変動を抑制でき、第１レンズ群Ｇ１も含めた結像光学系全系のフォーカシングに伴う収差変動を抑制することが可能となる。

このように、本発明の結像光学系は、第３レンズ群の導入によってフォーカシングに伴う第２レンズ群の移動によるコマ収差等の軸外収差の変動の抑制を可能としているため、軸外収差の変動の抑制が課題となる対角線全画角５０°程度の標準レンズ、またはそれ以上の画角の広角レンズに適する。また本発明の結像光学系は、軸外収差の発生が対角線全画角５０°程度の標準レンズより少ない対角線全画角３０°程度の中望遠レンズに対しても、当然適用可能である。

さらに、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３には、フォーカシングに伴う第２レンズ群Ｇ２の移動量を抑制する、結像光学系の全長を抑制するなどの効果もあるため、結像光学系全体の小型化に寄与する。

一方、前述した通り、撮像素子は入射角の大きな光に対して感度が低下するという特性を持つために、結像光学系からの光線射出角を抑制する必要がある。このため、開口絞りＳを挟んで対向する正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２および負の第３レンズ群Ｇ３の合成系とを比べると、第１レンズ群Ｇ１の正の屈折力の方が弱くなければならない。

同様に、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３は射出瞳を像側に移動させ光線射出角を大きくする作用を持つので、第２レンズ群Ｇ２に比べて第３レンズ群Ｇ３の屈折力の方が小さくなければならない。

そこで、本発明の結像光学系が満たす条件式１は、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の合成系との無限遠合焦状態における焦点距離の比に関して、光学系の全長とレンズからの光線射出角とを抑制するための好ましい範囲を規定するものである。

条件式１の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなって光線射出角の抑制が困難となる。一方、条件式１の上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなるために第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の収差補正が困難となる。また第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の合成系の屈折力が第１レンズ群Ｇ１に対して強くなり、レトロフォーカス型の屈折力配置に近づくため、バックフォーカスが長くなって光学系全体の全長の抑制が難しくなり、結像光学系の小型化を阻害する。

なお、上述した条件式１について、その下限値を１．３０に、またさらに２．４０とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。また、上限値を７．００とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

また、本発明の結像光学系が満たす条件式２は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の比に関して、レンズからの光線射出角と収差変動とを抑制するための好ましい範囲を規定するものである。

条件式２の下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなってフォーカシングに伴う収差変動を抑制することが難しくなる。また、光学系全長やフォーカシングに伴う第２レンズ群Ｇ２の移動量の抑制が難しくなり、結像光学系の小型化を阻害する。一方、条件式２の上限を超えると第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり光線射出角の抑制が難しくなる。

なお、上述した条件式２について、その下限値を０．０２とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。また、上限値を０．３０に、またさらに０．２５とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

また、本発明の結像光学系が満たす条件式３は、第３レンズ群Ｇ３における少なくとも１枚ずつの負レンズと正レンズの屈折率に関して、フォーカシングに伴う収差変動を抑制するために好ましい条件を規定するものである。より屈折力の大きい第２レンズ群Ｇ２の収差変動を打ち消すためには、第３レンズ群Ｇ３は屈折力に対して収差の発生を大きくする必要がある。

条件式３の下限を下回って第３レンズ群Ｇ３内の少なくとも１枚の負レンズの屈折率が低くなると、第３レンズ群Ｇ３内の負レンズの発生させるコマ収差、歪曲が大きくなって性能低下の原因となり、また偏芯による収差変動が大きくなって製造時の性能が低下してしまう。一方、条件式３の上限を上回って第３レンズ群Ｇ３内の少なくとも１枚の負レンズの屈折率が高くなると、コマ収差、歪曲の発生が小さくなるため、フォーカシングに伴う収差変動の抑制が難しくなる。

なお、上述した条件式３について、その下限値を０．８５０とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。また、上限値を０．９８５、またさらに０．９００とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

さらに本発明の結像光学系では、第１レンズ群Ｇ１内に、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズの２枚のレンズからなる接合レンズＤＢ１を有し、第２レンズ群Ｇ２内に、物体側から順に物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズの２枚のレンズからなる接合レンズＤＢ２を有する構成としている。これにより、コマ収差や非点収差等の軸外収差を補正するとともに、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２のそれぞれでの軸上色収差の補正を行っている。

これらの接合レンズを分離して空気レンズとすると曲率の自由度が１面分増えるので、開放でのコマフレアをさらに削減できる可能性があるが、各レンズの偏芯による性能低下が大きくなるため、製造時の性能が低下するおそれがある。また瞳中心付近での横収差が大きくなりやすいため、開口絞りＳを絞っても解像度が上がらないなどの問題がある。

さらに第２レンズ群Ｇ２は光線射出角を抑制するために大きな屈折力を持つ必要があるため、接合レンズＤＢ２の像側に両凸形状の正レンズを有するのが良い。

本発明の結像光学系では、第１レンズ群中の接合レンズＤＢ１、および第２レンズ群中の接合レンズＤＢ２の接合面が条件式４および５を満たすことが望ましい。これらの条件式は、各接合レンズＤＢ１およびＤＢ２それぞれの接合面の曲率半径に関して、好ましい条件を規定するものである。

条件式４および５に規定の範囲を超えて各接合面の曲率が強くなると、接合面で発生する７次のコマ収差や５次および７次の非点収差の発生が大きくなり、接合レンズの偏芯による性能低下が大きくなる。また接合レンズの体積が大きくなり重量が増加する。特に接合レンズＤＢ２はフォーカシング時に移動する第２レンズ群Ｇ２内に設けられているので、重量増加は大きな問題となる。

さらに本発明の結像光学系では、前記第１レンズ群中の接合レンズＤＢ１が第１レンズ群中の最も像側に配置されることが望ましい。前述のように接合レンズＤＢ１は像側に凹面を向けているので、像側の面が負の屈折力となっている。この面を第１レンズ群中の最も像側に配置することによって、第１レンズ群内部の屈折力配置はテレフォト型に近くなり、光学系全体の全長を抑制するために好都合である。

また、第１レンズ群の像側には開口絞りがあって、全ての画角の光束が集中するために第１レンズ群の最も像側のエレメントは偏芯が発生した場合の収差変化の感度が大きくなりやすい傾向がある。第１レンズ群の最も像側に、条件式４を満たして偏芯時の収差変化の感度を抑制した接合レンズＤＢ１を配置することにより、製造誤差による性能の低下を抑えることが出来る。

さらに本発明の結像光学系では、第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズを有する構成とすることが望ましい。前述のように負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３は射出瞳を像側に移動させ、画像周辺部における主光線の射出角が大きくなりがちである。これを解消するために、第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズを配置することで、正レンズのパワーを弱くして収差の発生を抑制しながら主光線射出角を抑制することが出来る。

さらに本発明の結像光学系では、第３レンズ群Ｇ３に含まれる負レンズを１枚とする構成が望ましい。第３レンズ群Ｇ３において第２レンズ群Ｇ２の移動に伴う収差変動を打ち消すためには、第３レンズ群Ｇ３中の負レンズが発生する収差をある程度大きくする必要がある。そのためには第３レンズ群Ｇ３中の負レンズを少なくすることが好ましく、１枚にて構成することが最も好ましい。またこれは構成枚数の削減にもつながり、光学系全体の小型化において有利となる。

さらに本発明の結像光学系では、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズの２枚のレンズからなる接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズのみからなることが望ましい。

前述のように光線射出角を抑制し、フォーカシングに必要な屈折力を付与しながら十分に収差を補正するために、物体側から順に接合レンズＤＢ２と両凸レンズを有することが望ましい。より構成枚数を増やすと第２レンズ群の収差補正には有利になるが、第２レンズ群の重量の増加を招き、本発明の目的の一つであるフォーカス群の軽量化が達成困難となる。

本発明の結像光学系では、以下の構成を伴うことが、本発明の結像光学系の高性能化により効果的である。

フォーカシングに伴う収差変動を抑制するために、第２レンズ群Ｇ２のいずれか１つまたは複数の面を非球面とし、第２レンズ群Ｇ２での収差発生を抑制する構成とするとより望ましい。どの面を非球面としても補正効果を得られるが、第２レンズ群Ｇ２の物体側寄りの面ほどコマ収差の補正に効果を発揮し、第２レンズ群Ｇ２の像側寄りの面ほど非点収差や歪曲収差の補正に効果を発揮する傾向がある。第２レンズ群Ｇ２内の面は面精度によって球面収差やコマ収差が変化しやすいため、精度良く製造しやすい両凸形状の正レンズのいずれかの面を非球面とする構成とするとより望ましい。

また、第１レンズ群Ｇ１や第３レンズ群Ｇ３にさらに非球面を導入することで、非点収差等の補正をより良好に行える。

次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。

図１は、本発明の実施例１の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面と正レンズＬ７の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図６は、本発明の実施例２の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図１１は、本発明の実施例３の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ４の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図１６は、本発明の実施例４の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、
物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２と像側に凹面を向けた負レンズＬ３とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ４と像側に凸面を向けた正レンズＬ５とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ６とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ７と、両凸形状の正レンズＬ８とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図２１は、本発明の実施例５の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２と像側に凹面を向けた負レンズＬ３とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ４と像側に凸面を向けた正レンズＬ５とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ６とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ７と、両凸形状の正レンズＬ８とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ１の物体側レンズ面と正レンズＬ５の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図２６は、本発明の実施例６の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面と正レンズＬ７の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図３１は、本発明の実施例７の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面と正レンズＬ７の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図３６は、本発明の実施例８の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図４１は、本発明の実施例９の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面と正レンズＬ７の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図４６は、本発明の実施例１０の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２と像側に凹面を向けた負レンズＬ３とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ４と像側に凸面を向けた正レンズＬ５とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ６とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ７と、両凸形状の正レンズＬ８とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ６の物体側レンズ面と正レンズＬ８の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図５１は、本発明の実施例１１の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面と正レンズＬ７の像側レンズ面は、それぞれ所定の非球面形状となっている。

図５６は、本発明の実施例１２の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１と像側に凹面を向けた負レンズＬ２とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３と像側に凸面を向けた正レンズＬ４とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ５とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。
この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ６と、両凸形状の正レンズＬ７と、両凸形状の正レンズＬ８とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ５の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図６１は、本発明の実施例１３の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３とから成る接合レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズＬ４と像側に凹面を向けた負レンズＬ５とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ６と像側に凸面を向けた正レンズＬ７とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ８とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ９と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１０とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ８の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図６６は、本発明の実施例１４の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３とから成る接合レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズＬ４と像側に凹面を向けた負レンズＬ５とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ６と像側に凸面を向けた正レンズＬ７とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ８とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ９と、両凸レンズＬ１０とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ８の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

図７１は、本発明の実施例１５の結像光学系のレンズ構成図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２と像側に凹面を向けた負レンズＬ３とから成る接合レンズＤＢ１で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた負レンズＬ４と像側に凸面を向けた正レンズＬ５とから成る接合レンズＤＢ２と、両凸形状の正レンズＬ６とで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。この第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ７と、両凸レンズＬ８とで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。

また、正レンズＬ６の像側レンズ面は所定の非球面形状となっている。

続いて、以下に前述した各実施例の諸元を示す。［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、２ωは対角線全画角を示す。［レンズ諸元］において、第１列の番号は物体側から数えたレンズ面番号、第２列のｒは各レンズ面の曲率半径、第３列のｄはレンズ面間隔、第４列のｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。

第１列のレンズ面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。第２列の「開口絞り」は絞り面位置を表し、第３列のＢｆはバックフォーカスを表す。

［可変間隔］はフォーカシングにおける各可変間隔の値を示している。

［非球面係数］は、［レンズ諸元］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える非球面係数を示している。非球面の形状は、光軸に直行する方向への光軸からの変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をｚ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫ、４、６、８、１０次の非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０と置くとき、非球面の座標が以下の式で表されるものとする。
図面番号：000003

なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

実施例１

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.83
Fno 2.89
2ω 50.49


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 17.7672 3.1821 1.88300 40.80
[2] -1000.0000 0.8000 1.58144 40.89
[3] 12.9742 2.6198
[4] 開口絞り d4
[5] -10.0295 0.8000 1.69895 30.05
[6] 58.7192 3.8254 1.80420 46.50
[7] -15.7253 0.1500
[8] 47.8215 3.6590 1.77250 49.62
* [9] -27.3923 d9
[10] -97.3976 1.0000 1.56732 42.84
[11] 24.1411 4.4473
[12] 88.7361 2.8926 1.77250 49.62
* [13] -67.2193 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 6.9859 1.5000 20.4045
500mm 5.6552 2.8307 20.4045


[非球面係数]
9面 13面
A4 1.68830E-05 9.50840E-08
A6 -6.94468E-09 -5.47977E-09
A8 2.50342E-11 2.45567E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00

実施例２

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.92
Fno 2.91
2ω 50.28


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 17.8828 3.0675 1.88300 40.80
[2] -466.4970 0.8000 1.58144 40.89
[3] 13.0047 2.5427
[4] 開口絞り d4
[5] -10.2042 0.8000 1.67270 32.17
[6] 36.9328 3.9392 1.80420 46.50
[7] -16.8128 0.1500
[8] 50.1843 3.5110 1.77250 49.62
* [9] -26.8479 d9
[10] -80.8366 1.0000 1.60342 38.01
[11] 25.2151 4.5111
[12] 101.7470 2.8930 1.80420 46.50
[13] -60.0440 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 6.7985 1.5000 20.6687
500mm 5.5178 2.7807 20.6688


[非球面係数]
9面
A4 2.03217E-05
A6 -1.99227E-08
A8 1.55204E-10
A10 0.00000E+00

実施例３

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.81
Fno 2.90
2ω 50.43


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 16.3182 3.1496 1.88300 40.80
[2] 1000.0000 0.8500 1.60342 38.01
[3] 11.9440 2.1808
[4] 開口絞り d4
[5] -10.2428 0.8500 1.67270 32.17
[6] 100.7580 3.7977 1.77250 49.62
* [7] -15.0281 0.1500
[8] 55.9362 3.2307 1.83481 42.72
[9] -36.4658 d9
[10] -64.6517 1.0000 1.67270 32.17
[11] 29.6972 2.9631
[12] 216.4930 3.6631 1.77250 49.62
[13] -31.3466 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 6.8178 2.9737 20.7178
500mm 5.2020 4.5895 20.7178


[非球面係数]
7面
A4 1.07514E-05
A6 7.51773E-08
A8 0.00000E+00
A10 0.00000E+00

実施例４

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.91
Fno 2.91
2ω 50.28


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 21.1515 1.0000 1.51742 52.15
[2] 14.2703 2.8609
[3] 16.3026 3.8285 1.80420 46.50
[4] -79.9177 1.0332 1.54814 45.82
[5] 13.8102 2.8556
[6] 開口絞り d6
[7] -11.0738 0.8500 1.60342 38.01
[8] 34.1395 3.5895 1.77250 49.62
* [9] -19.3756 0.1500
[10] 118.722 3.5280 1.72916 54.67
[11] -22.6131 d11
[12] -46.4782 1.0000 1.67270 32.17
[13] 33.6717 2.0043
[14] 155.728 3.4080 1.80420 46.50
[15] -32.2286 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d6 d11 Bf
INF 6.7621 1.5000 25.3043
500mm 5.0986 3.1635 25.3042


[非球面係数]
9面
c4 2.11124E-05
c6 1.22452E-07
c8 0.00000E+00
c10 0.00000E+00

実施例５

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.77
Fno 2.47
2ω 50.43


[レンズ諸元]
r d nd νd
* [1] 30.4647 2.0493 1.80610 40.73
[2] 70.7560 1.6595
[3] 45.0084 2.6177 1.88300 40.80
[4] -45.0084 1.0353 1.60342 38.01
[5] 16.3355 1.9370
[6] 開口絞り d6
[7] -10.1505 1.0665 1.67270 32.17
[8] 1000.0000 4.8298 1.77250 49.62
* [9] -14.1058 0.1500
[10] 41.3218 3.8985 1.80420 46.50
[11] -55.6171 d11
[12] 330.7410 1.0000 1.64769 33.84
[13] 22.4954 1.5801
[14] 47.0046 3.0802 1.72916 54.67
[15] -132.7210 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d6 d11 Bf
INF 8.2303 1.5000 22.7049
500mm 6.6333 3.0970 22.7049


[非球面係数]
1面 9面
A4 -5.37530E-06 6.75573E-06
A6 -1.74772E-08 -1.94113E-08
A8 0.00000E+00 5.96039E-10
A10 0.00000E+00 0.00000E+00

実施例６

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.60
Fno 2.47
2ω 50.72


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 20.4321 3.6701 1.88300 40.80
[2] 1969.5900 1.2000 1.60342 38.01
[3] 14.1396 3.9679
[4] 開口絞り d4
[5] -10.2071 0.8500 1.64769 33.84
[6] 31.0579 4.9674 1.80420 46.50
[7] -19.4887 0.1500
[8] 49.8435 4.6667 1.77250 49.62
* [9] -24.8436 d9
[10] 73.6332 1.0000 1.71736 29.50
[11] 23.1034 2.5618
[12] 69.7780 2.0789 1.77250 49.62
* [13] -875.8660 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 8.0709 1.5000 22.6437
500mm 6.7216 2.8493 22.6437


[非球面係数]
9面 13面
A4 2.64598E-05 -8.41610E-07
A6 -1.67129E-09 2.18423E-08
A8 5.88092E-11 4.26137E-13
A10 0.00000E+00 0.00000E+00

実施例７

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 28.77
Fno 2.91
2ω 53.60


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 18.3732 3.0553 1.88300 40.80
[2] -1225.7800 0.8000 1.56732 42.84
[3] 12.9748 2.7044
[4] 開口絞り d4
[5] -9.7411 0.8000 1.72825 28.32
[6] 95.1258 4.3138 1.80420 46.50
[7] -14.9218 0.1500
[8] 43.1304 4.3678 1.77250 49.62
* [9] -28.8136 d9
[10] -248.3050 1.0000 1.56732 42.84
[11] 24.5497 2.9966
[12] 96.4861 2.6302 1.77250 49.62
* [13] -73.0893 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 7.4725 1.5000 20.5277
500mm 6.1644 2.8081 20.5277


[非球面係数]
9面 13面
A4 1.46389E-05 3.05823E-06
A6 -1.48270E-08 3.48667E-09
A8 3.04390E-11 1.21760E-10
A10 0.00000E+00 0.00000E+00

実施例８

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 44.90
Fno 2.92
2ω 34.67


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 21.0503 4.4734 1.80420 46.50
[2] -320.5490 1.2000 1.56732 42.84
[3] 16.2004 4.8638
[4] 開口絞り d4
[5] -16.1298 0.8000 1.64769 33.84
[6] 30.6296 2.5710 1.80420 46.50
[7] -76.2679 0.1500
[8] 46.4632 4.5298 1.77250 49.62
* [9] -22.6543 d9
[10] -28.4019 1.0000 1.56732 42.84
[11] 35.6397 4.5396
[12] -85.0675 3.5533 1.77250 49.62
[13] -22.8930 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 6.8098 3.7279 29.5405
500mm 4.2223 6.3155 29.5405


[非球面係数]
9面
A4 3.15918E-05
A6 -5.79255E-10
A8 0.00000E+00
A10 0.00000E+00

実施例９

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 36.83
Fno 2.92
2ω 42.87


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 18.7768 3.8986 1.88300 40.80
[2] 147.9180 1.2000 1.60342 38.01
[3] 14.1942 3.1885
[4] 開口絞り d4
[5] -11.6016 1.1500 1.71736 29.50
[6] 67.9589 3.7918 1.80420 46.50
[7] -18.8419 0.4530
[8] 67.6991 4.0561 1.77250 49.62
* [9] -28.8070 d9
[10] -471.2120 1.0000 1.51742 52.15
[11] 27.0408 2.6038
[12] 122.6210 2.4355 1.77250 49.62
* [13] -92.8949 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 8.4761 3.2528 24.1734
500mm 6.1681 5.5609 24.1734


[非球面係数]
9面 13面
A4 1.13631E-05 -1.10755E-06
A6 5.04777E-09 -3.33029E-09
A8 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 0.00000E+00 0.00000E+00

実施例１０

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 24.72
Fno 2.90
2ω 60.91


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 34.3141 1.0000 1.49700 81.61
[2] 14.0764 4.5148
[3] 27.8352 2.6364 1.80420 46.50
[4] -32.4074 0.8000 1.51742 52.15
[5] 51.1758 1.2119
[6] 開口絞り d6
[7] -10.4135 1.1500 1.76182 26.61
[8] -811.4690 4.3029 1.80420 46.50
[9] -14.9803 0.1500
[10] 103.7640 4.2389 1.75501 51.16
* [11] -20.0298 d11
[12] -125.3740 1.0000 1.60342 38.01
[13] 33.9463 0.9100
[14] 68.7625 1.8898 1.77250 49.62
* [15] -1092.8400 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d6 d11 Bf
INF 7.6621 1.5000 23.7560
500mm 6.8124 2.3497 23.7560


[非球面係数]
11面 15面
A4 2.88489E-05 -1.33539E-06
A6 -1.34435E-08 4.43316E-08
A8 0.00000E+00 1.70897E-10
A10 0.00000E+00 -4.28211E-14

実施例１１

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 38.82
Fno 2.92
2ω 40.96


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 18.7363 3.8808 1.88300 40.80
[2] 176.1670 1.2000 1.60342 38.01
[3] 14.3179 2.8894
[4] 開口絞り d4
[5] -12.5113 1.1500 1.69895 30.05
[6] 50.5350 3.3293 1.80420 46.50
[7] -21.1597 1.3982
[8] 70.6099 3.2915 1.77250 49.62
* [9] -28.4884 d9
[10] -88.6725 1.0000 1.51742 52.15
[11] 29.4400 2.6671
[12] 110.3830 2.3688 1.77250 49.62
* [13] -83.6235 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 7.7649 1.9800 26.8193
500mm 5.4180 4.3269 26.8194


[非球面係数]
9面 13面
A4 1.29698E-05 -2.20389E-06
A6 5.07127E-09 -7.24219E-09
A8 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 0.00000E+00 0.00000E+00

実施例１２

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 30.81
Fno 2.91
2ω 50.52


[レンズ諸元]
r d nd νd
[1] 17.6398 3.1831 1.88300 40.80
[2] -661.0788 0.8000 1.58144 40.89
[3] 12.8754 2.5733
[4] 開口絞り d4
[5] -9.9833 0.8000 1.69895 30.05
[6] 54.4546 3.8772 1.80420 46.50
[7] -15.5512 0.1500
[8] 44.9191 3.6762 1.77250 49.62
* [9] -28.2894 d9
[10] -94.3498 1.0000 1.54814 45.82
[11] 23.4326 4.2896
[12] 103.2251 2.0675 1.71300 53.94
[13] -200.0487 0.1500
[14] 596.8248 1.9200 1.71300 53.94
[15] -91.3509 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d4 d9 Bf
INF 6.9886 1.2000 19.8474
500mm 5.6980 2.4906 19.8474


[非球面係数]
9面
A4 1.66558E-05
A6 -1.50233E-08
A8 9.05044E-11
A10 0.00000E+00

実施例１３

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 49.97
Fno 2.91
2ω 31.29


[レンズ諸元]
r d nd vd
[1] 25.5676 3.2132 1.91082 35.25
[2] 76.6739 0.1500
[3] 18.6018 3.0735 1.88100 40.14
[4] 25.1540 0.8500 1.69895 30.05
[5] 14.0047 1.1254
[6] 18.1926 2.8366 1.49700 81.61
[7] 471.3847 0.8500 1.76182 26.61
[8] 16.2708 3.5236
[9] 開口絞り d9
[10] -13.3018 0.8500 1.61293 36.96
[11] 45.3569 3.3222 1.77250 49.62
[12] -34.6306 0.1500
[13] 88.7278 4.3443 1.77250 49.47
* [14] -21.7125 d14
[15] -65.7271 0.8500 1.72916 54.67
[16] 56.2018 1.7879
[17] 57.3786 2.2311 1.80518 25.46
[18] 1000.0000 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d9 d14 Bf
INF 11.1929 1.2000 18.0523
800mm 8.3863 4.0066 18.0523


[非球面係数]
14面
A4 2.14963E-05
A6 1.81277E-08
A8 0.00000E+00
A10 0.00000E+00

実施例１４

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 49.83
Fno 2.91
2ω 31.37


[レンズ諸元]
r d nd vd
[1] 25.6932 2.9860 1.88100 40.14
[2] 78.1195 0.1500
[3] 16.7234 2.5121 1.88100 40.14
[4] 23.5258 0.8500 1.68893 31.16
[5] 13.0992 1.1461
[6] 17.3301 2.8747 1.49700 81.61
[7] 206.6586 0.8500 1.71736 29.50
[8] 14.6907 3.6520
[9] 開口絞り d9
[10] -14.8255 0.8500 1.59551 39.22
[11] 51.9204 3.1601 1.77250 49.62
[12] -41.3253 0.7021
[13] 69.7649 4.5681 1.77250 49.47
* [14] -24.4434 d14
[15] -45.1987 0.8500 1.49700 81.61
[16] 33.3998 2.0054
[17] 40.2381 3.4071 1.51823 58.96
[18] -158.4762 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d9 d14 Bf
INF 12.0088 1.2000 15.5014
800mm 9.0132 4.1956 15.5014

[非球面係数]
14面
A4 1.66652E-05
A6 4.92275E-09
A8 0.00000E+00
A10 0.00000E+00

実施例１５

[全体諸元]
撮影距離 INF
f 54.15
Fno 2.91
2ω 28.99


[レンズ諸元]
r d nd vd
[1] 22.8494 3.8512 1.88100 40.14
[2] 72.9156 4.2501
[3] 14.7989 4.0964 1.49700 81.61
[4] -596.7061 0.8500 1.72825 28.32
[5] 11.5054 4.0442
[6] 開口絞り d6
[7] -13.2230 0.8500 1.65844 50.85
[8] 278.9063 4.5406 1.77250 49.62
[9] -19.5173 0.1500
[10] 61.1270 3.6152 1.77250 49.47
* [11] -45.4303 d11
[12] -46.4826 0.8500 1.59349 67.00
[13] 52.9372 3.6470
[14] 184.5884 2.5964 1.80420 46.50
[15] -77.8785 Bf
*:非球面


[可変間隔]
撮影距離 d6 d11 Bf
INF 12.0519 1.2000 14.4036
800mm 8.3631 4.8887 14.4037


[非球面係数]
11面
A4 1.31775E-06
A6 -2.40905E-09
A8 0.00000E+00
A10 0.00000E+00

また、以下に前述した各実施例の条件式に対応する値の一覧を示す。

[条件式対応値]

条件式1 条件式2 条件式3 条件式4 条件式5
式 f1/f2-3 |f2/f3| n3a/n3b |RDB1/f| |RDB2/f|
範囲 1.20-7.50 0.01-0.35 0.800-0.990 1.00- 0.65-
実施例1 3.235 0.140 0.884 32.44 1.90
実施例2 3.225 0.148 0.889 15.09 1.19
実施例3 3.568 0.014 0.944 32.45 3.27
実施例4 5.629 0.020 0.927 2.59 1.10
実施例5 4.725 0.116 0.953 1.46 32.49
実施例6 6.586 0.187 0.969 64.36 1.01
実施例7 3.963 0.115 0.884 42.60 3.31
実施例8 2.619 0.125 0.884 7.14 0.68
実施例9 3.278 0.138 0.856 4.02 1.85
実施例10 3.656 0.220 0.905 1.31 32.83
実施例11 2.745 0.180 0.856 4.54 1.30
実施例12 3.156 0.152 0.904 21.46 1.77
実施例13 1.461 0.322 0.958 9.43 0.91
実施例14 1.427 0.285 0.986 4.15 1.04
実施例15 1.353 0.256 0.883 11.02 5.15

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
ＤＢ１ 接合レンズ
ＤＢ２ 接合レンズ
Ｓ 開口絞り

Claims (5)

1. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
   無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズのみから構成され、前記第３レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、最も像側に正レンズを有し、少なくとも１枚ずつの正レンズと負レンズを有し、下記の条件式を満足することを特徴とする結像光学系。
   （１）１．２０＜ｆ１／ｆ２３＜７．５０
   （２）０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５
   （３）０．８００＜ｎ３ａ／ｎ３ｂ＜０．９９０
   ただし、
   ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
   ｆ２３：第２レンズ群と第３レンズ群の無限遠合焦時における合成焦点距離
   ｎ３ａ：第３レンズ群を構成する負レンズの屈折率の最大値
   ｎ３ｂ：第３レンズ群を構成する正レンズの屈折率の最小値
   
2. 物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
   無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動し、前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズのみから構成され、前記第３レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、少なくとも１枚の正レンズと、負レンズを有し、前記第３レンズ群に含まれる負レンズは一枚であり、下記の条件式を満足することを特徴とする結像光学系。
   
   （１）１．２０＜ｆ１／ｆ２３＜７．５０
   （２）０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５
   （３）０．８００＜ｎ３ａ／ｎ３ｂ＜０．９９０
   ただし、
   ｆｉ：第ｉレンズ群の焦点距離
   ｆ２３：第２レンズ群と第３レンズ群の無限遠合焦時における合成焦点距離
   ｎ３ａ：第３レンズ群を構成する負レンズの屈折率の最大値
   ｎ３ｂ：第３レンズ群を構成する正レンズの屈折率の最小値
   
3. 前記第１レンズ群は、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズＤＢ１を有し、前記第２レンズ群は、物体側から順に物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＤＢ２と両凸形状の正レンズを有し、下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至２に記載の結像光学系。
   （４）｜ＲＤＢ１／ｆ｜＞１．００
   （５）｜ＲＤＢ２／ｆ｜＞０．６５
   ただし、
   ＲＤＢ１：接合レンズＤＢ１の接合面の曲率半径
   ＲＤＢ２：接合レンズＤＢ２の接合面の曲率半径
   ｆ：光学系全系の無限遠合焦状態における焦点距離
   
4. 前記第３レンズ群に含まれる負レンズは１枚であることを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
   
5. 前記接合レンズＤＢ１は、前記第１レンズ群に含まれる接合レンズのうち最も像側に位置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の結像光学系。

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