JP2015102620A

JP2015102620A - 光学系及びそれを有する撮像装置

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Publication number: JP2015102620A
Application number: JP2013241734A
Authority: JP
Inventors: 隆弘畠田; Takahiro Hatada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-22
Also published as: JP6452285B2; US9684155B2; US20150146085A1

Abstract

【課題】広画角で高い光学性能が得られる光学系を提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群ＬＦ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群ＬＲより構成される光学系において、前群ＬＦは最も物体側にメニスカス形状の負レンズｇ１を有し、全系の焦点距離ｆｗ、負レンズｇ１の焦点距離ｆｇ１、負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径Ｒ２を、下記条件式を満足するように設定する。３．０＜｜ｆｇ１／ｆｗ｜＜６．１、１．９＜Ｒ２／ｆｗ＜３．０【選択図】図１

Description

本発明は、光学系に関し、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等の撮像装置の撮像光学系として好適なものである。

近年、固体撮像素子を用いた撮像装置においては、広画角で画面全体にわたり高性能（高解像力）な撮像光学系が要求されている。広画角な撮像光学系としてはレトロフォーカス型の撮像光学系が知られている（特許文献１）。特許文献１は負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群より構成され、撮影画角１２０度のレトロフォーカス型の単一焦点距離の広角レンズを開示している。

また広画角の撮像光学系として負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）ネガティブリード型のズームレンズが知られている（特許文献２）。特許文献２は、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群より成る、広角端での撮影全画角１１４．７度で、ズーム比１．６５程度の広画角のズームレンズを開示している。この他、特許文献２は負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群よりなり、広角端での撮影全画角１１４．７度でズーム比１．６５程度の広画角のズームレンズを開示している。

特開２０１１−２２７１２４号公報特開２００７−９４１７４号公報

近年、撮像装置に用いられる撮像光学系は、広画角、高解像力であることが強く要望されている。前述したネガティブリード型の撮像光学系において広画角化及び高解像力化を図るには、例えば負の屈折力の第１レンズ群の屈折力やレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。

一般的にネガティブリード型の撮像光学系は、構成するレンズ群が非対称な配置となるため、像面湾曲や歪曲などの諸収差が多く発生し、これらの収差補正が難しくなる。特に広画角域を含む撮像光学系は、物体側の負の屈折力の第１レンズ群の屈折力を強くする必要があり、前述の収差が多く発生してくる。このため、ネガティブリード型の撮像光学系において広画角化を図りつつ、歪曲収差や像面湾曲を良好に補正し、高い光学性能を得るには負の屈折力の第１レンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。

一方、広画角の撮像光学系では広画角化を図るために物体側に位置する第１レンズや第２レンズ等の前方レンズがメニスカス形状となり、更にレンズ面の曲率半径が小さい負レンズより構成される場合が多い。特に撮影画角が１００度程度の広画角の撮像光学系では第１レンズや第２レンズの負の屈折力を強くするために第１レンズと第２レンズのレンズ面の曲率半径が小さくなる場合が多い。

このとき物体からの光束であって第２レンズの物体側のレンズ面で反射した光束が第１レンズ面又は第２レンズ面で反射し、像面に到達しゴーストやフレアーとなって光学性能が低下することがある。このため広画角の撮像光学系では、最も物体側に位置するメニスカス形状の負レンズの形状を適切に設定することが高い光学性能を得るのに重要な要素になってくる。以上の理由により、第１レンズ群のレンズ構成が不適切であると、広画角化を図りつつ、高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。

本発明は、広画角で高い光学性能が得られる光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群ＬＦ、開口絞り、正の屈折力の後群ＬＲより構成される光学系において、前記前群ＬＦは最も物体側にメニスカス形状の負レンズｇ１を有し、全系の焦点距離をｆｗ、前記負レンズｇ１の焦点距離をｆｇ１、前記負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２とするとき、
３．０＜｜ｆｇ１／ｆｗ｜＜６．１
１．９＜Ｒ２／ｆｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、広画角で高い光学性能が得られる光学系が得られる。

本発明の実施例１のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図（Ａ），（Ｂ）実施例１のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図本発明の実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図（Ａ），（Ｂ）実施例２のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図本発明の実施例３のレンズ断面図本発明の実施例３の無限遠物体に合焦させたときの収差図本発明の撮像装置の要部概略図

以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明の光学系は、撮像装置に用いられるレトロフォーカス型の広画角の単一焦点距離の撮影レンズや広画角のズームレンズである。尚、光学系がズームレンズのときは広角端において全系がレトロフォーカス型となっている。

本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群ＬＦ、開口絞り、正の屈折力の後群ＬＲより構成される。本発明の光学系の説明において全系の焦点距離とは、単焦点距離の撮像光学系にあっては、無限遠物体の合焦時におけるその焦点距離を意味する。また、ズームレンズにあっては、無限遠物体の合焦時における広角端の焦点距離を意味する。

図１は本発明の光学系がズームレンズのときの実施例１の広角端（短焦点距離端）において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）は実施例１のズームレンズの広角端と望遠端（長焦点距離端）において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図３は本発明の光学系がズームレンズのときの実施例２の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ）は実施例２のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。

図５は本発明の光学系が単一焦点距離の撮像光学系のときの実施例３のレンズ断面図、図６は実施例３の物体距離無限遠のときの収差図である。図７は本発明の光学系を備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例の光学系はビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。

レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ＬＦは負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の前群である。ＬＲは正の屈折力の後群である。ＳＰは撮影時の絞り値に応じた撮影光束径を制御する開口径可変の撮影光束径決定部材（以下「開口絞り」と呼ぶ）であり、前群ＬＦと後群ＬＲとの間に配置されている。ＦＰ１，ＦＰ２は各々フレアーカット絞りである。ｉは物体側からレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

図１，図３のレンズ断面図において矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。実施例１，２において広角端と望遠端は各レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。

図１の実施例１のズームレンズにおいて、前群ＬＦは負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第１レンズ群Ｌ１は像側へ凸状の軌跡で移動している。第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ２との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。

開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と一体に移動している。フォーカシングは第２レンズ群Ｌ２により行っている。

図３の実施例２のズームレンズにおいて、前群ＬＦは負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２より構成されている。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は互いに異なる軌跡で移動する。具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動している。第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と一体に移動している。フォーカシングは第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズ部で行っている。

尚、実施例１，２においてフォーカシングはズームレンズ全体又は任意の１つのレンズ群を移動させて行っても良い。

図５の実施例３の単一焦点距離の撮像光学系において、前群ＬＦは負の屈折力の前方レンズ部Ｌａより構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の後方レンズ部Ｌｂより構成されている。

フォーカシングは後群ＬＲ（後方レンズ部Ｌｂ）の一部又は全部を移動させて行っている。それぞれの収差図は左から順に、球面収差、非点収差、歪曲、倍率色収差を表わしている。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表わしている。また、非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向、破線はｄ線のメリディオナル方向を表わしている。また歪曲を示す図はｄ線における歪曲を表わしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。

次に、各実施例の前述した特徴以外の特徴について説明する。超広画角レンズを設計する際には、前玉有効径があまり増大しないようにしつつ画面全体で良好なる光学性能を得ることが重要になってくる。

一般に前玉有効径を小型化するために、入射瞳を物体側に近づけるのが良い。このとき、光学系全系のうち最も物体側のレンズを含んで物体側に位置する前方レンズグループの負の屈折力を強めた屈折力配置をとることが一般的におこなわれる。しかしながら、前方レンズグループの負の屈折力を強め過ぎると、各レンズのレンズ面の曲率半径が小さくなり、各レンズ面で反射した光束によってゴーストやフレアが発生しやすくなる。そこで各実施例の光学系では、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群ＬＦと、開口絞りＳＰと、正の屈折力の後群ＬＲを有する光学系において、次の構成をとっている。

前群ＬＦは最も物体側にメニスカス形状の負レンズｇ１を有し、全系の焦点距離（光学系がズームレンズのときは広角端における焦点距離）をｆｗ、負レンズｇ１の焦点距離をｆｇ１とする。このとき、
３．０＜｜ｆｇ１／ｆｗ｜＜６．１・・・（１）
なる条件式を満足している。

条件式（１）はメニスカス形状の負レンズｇ１の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（１）を満足することで、全系（光学系がズームレンズのときは広角端において）でレトロフォーカスタイプのパワー配置とすることが容易となり、光学系の（光学系がズームレンズのときは広角端における）広画角化と、前玉有効径の小型化を図っている。条件式（１）の上限を越えると、負レンズｇ１の負の屈折力が弱くなりすぎ、レトロフォーカスタイプのパワー配置とするのが難しくなり、広画角化を図ることが困難となる。又、前玉有効径の小型化が困難になってくる。

条件式（１）の下限を越えると、負レンズｇ１の負の屈折力が強くなりすぎ、歪曲収差、倍率色収差の補正が困難となる。また、メニスカス形状の負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２とするとき、
１．９＜Ｒ２／ｆｗ＜３．０・・・（２）
の条件式を満足している。

条件式（２）は負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径を適切に設定するものである。尚、各実施例では負レンズｇ１の像側にメニスカス掲示用の負レンズｇ２を有する。条件式（１）で説明したように、各実施例の光学系ではメニスカス形状の負レンズｇ１の屈折力を強くすることでレトロフォーカスタイプのパワー配置とし、広画角化（光学系がズームレンズのときは広角端における画角の広画角化）を達成している。

しかし、広画角になると、例えば画角が１２０°を超える超広画角となると、負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎ、負レンズｇ２の物体側のレンズ面で反射した光束が負レンズｇ１の像側のレンズ面で反射してゴーストとなる。そしてこのゴーストを回避することが困難となる。

条件式（２）を満足するように、負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径を大きくすることにより、負レンズｇ１の像側のレンズ面で発生する有害な反射光によるゴーストを大幅に低減している。条件式（２）の上限を超え、負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径が大きくなりすぎると、負レンズｇ１の負の屈折力を強くすることが難しくなり、広画角化が困難となる。又、前玉有効径の小型化が困難となる。条件式（２）の下限を越え、負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎると、歪曲収差の補正が困難となる。

更に好ましくは条件式（１），条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．０＜｜ｆｇ１／ｆｗ｜＜５．８・・・（１ａ）
２．００＜Ｒ２／ｆｗ＜２．９５・・・（２ａ）
以上のように各実施例によれば、広画角でありながら、良好な光学性能を維持すると共に、ゴーストやフレアをより低減させた光学系が容易に得られる。

なお、光学系がズームレンズにより構成されているときは、ズーム比を３以下とするのが良い。ズーム比が大きくなり過ぎるとズーミングに伴う収差変動が大きくなり、全ズーム範囲において収差を良好に補正することが困難になる。また、前玉有効径が増大するため好ましくない。より好ましくは、光学系のズーム比が２．５以下、更に好ましくは、２．３以下とするのが良い。

各実施例の光学系において、更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。それによれば各条件式に対応した効果が得られる。レンズ全長（光学系がズームレンズのときは広角端におけるレンズ全長）をＬｗとする。ここでレンズ全長とは物体側の第１レンズ面から像面までの距離をいう。前群ＬＦは負レンズｇ１の像側にメニスカス形状の負レンズｇ２を有し、負レンズｇ２の焦点距離をｆｇ２とする。負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径をＲ３とする。負レンズｇ１の像側のレンズ面と前記負レンズｇ２の物体側のレンズ面とで形成される空気レンズの焦点距離をｆｇ１２とする。

このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
８．０＜Ｌｗ／ｆｗ＜２０．０・・・（３）
３．０＜｜ｆｇ２／ｆｗ｜＜１０．０・・・（４）
１．５＜Ｒ３／ｆｗ＜４．５・・・（５）
１０．０＜｜ｆｇ１２｜／ｆｗ＜４０．０・・・（６）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（３）は光学系の焦点距離（光学系がズームレンズのときは広角端における焦点距離）に対するレンズ全長との比に関する。条件式（３）は、所謂テレ比を適切に設定するものである。条件式（３）の上限を超え、レンズ全長が長くなりすぎると、前玉有効径の小型化が困難となる。条件式（３）の下限を越え、レンズ全長が短くなりすぎると、ペッツバール和が正の方向に大きくなりすぎ、像面湾曲が増大し、これを補正することが困難となる。

条件式（４）は負レンズｇ１の像側のメニスカス形状の負レンズｇ２の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（４）を満足することで、レトロフォーカスタイプのパワー配置（光学系がズームレンズのときは広角端におけるパワー配置）とすることができて、広画角化と前玉有効径を図ることが容易となる。

条件式（４）の上限を越えると、メニスカス形状の負レンズｇ２の負の屈折力が弱くなりすぎ、レトロフォーカスタイプのパワー配置とするのが難しくなり、広画角化を図ることが困難となる。又、前玉有効径の小型化が困難になってくる。条件式（４）の下限を越えると、メニスカス形状の負レンズｇ２の負の屈折力が強くなりすぎ、広角端において歪曲収差、倍率色収差の補正が困難となる。

条件式（５）は負レンズｇ１の像側のメニスカス形状の負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径を適切に設定するものである。条件式（５）を満足し、負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径を大きくすることにより、負レンズｇ２の物体側のレンズ面と負レンズｇ１の物体側又は像側のレンズ面とで光束が反射することで発生するゴーストを低減している。

条件式（５）の上限を超え、負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径が大きくなりすぎると、歪曲収差の補正が増大し、この収差困難となる。条件式（５）の下限を越え、負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎると、負レンズｇ２の負の屈折力を強くすることが難しくなり、広画角化を図ることが困難となる。又、負レンズｇ２の物体側のレンズ面と負レンズｇ１の物体側又は像側のレンズ面で光束が反射することで発生するゴーストを低減することが困難となる。

条件式（６）はメニスカス形状の負レンズｇ１とメニスカス形状の負レンズｇ２の間の空気レンズの焦点距離を適切に設定するものである。条件式（６）の上限を越え、空気レンズの負の焦点距離が長くなる（焦点距離の絶対値が大きくなる）、すなわちメニスカス形状の負レンズｇ２の物体側へのレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎると、負レンズｇ２の負の屈折力を強くすることが難しくなる。そして広画角化することが困難となる。又、負レンズｇ２の物体側のレンズ面と負レンズｇ１の物体側又は像側のレンズ面とで光束が反射することで発生するゴーストを低減することが困難となる。

下限を越え、空気レンズの負の焦点距離が短くなる（焦点距離の絶対値が小さくなる）、すなわち負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径が大きくなりすぎると、歪曲収差が増大し、この収差補正が困難となる。更に好ましくは条件式（３）乃至条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１０．０＜Ｌｗ／ｆｗ＜１７．０・・・（３ａ）
３．５＜｜ｆｇ２／ｆｗ｜＜９．５・・・（４ａ）
２．０＜Ｒ３／ｆｗ＜４．０・・・（５ａ）
１２．０＜｜ｆｇ１２｜／ｆｗ＜３０．０・・・（６ａ）
各実施例において好ましくは次の構成をとるのが良い。

メニスカス形状の負レンズｇ１は物体側のレンズ面を非球面形状とするのが良い。物体側のレンズ面を非球面形状とすることで、前玉有効径の小型化と、歪曲収差の補正が容易となる。前群ＬＦは物体側から像側へ順に、３つの負レンズを連続して配置するのが良い。これによれば、レトロフォーカスタイプのパワー配置とすることが容易となり、広画角化と、前玉有効径の小型化が容易となる。負レンズｇ２の像側のレンズ面が非球面形状とするのが良い。これによれば前玉有効径の小型化と歪曲収差の補正が容易になる。

以上のように構成すると、撮影画角が１２０°を超える超広画角でありながら、良好な光学性能を維持すると共に、ゴーストやフレアをより低減することができる光学系及びそれを有する撮像装置が得られる。

次に、本発明の光学系を用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を、図７を用いて説明する。図７において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録（受光）するフィルムや撮像素子などの記録手段である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１で形成された被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するために回動するクイックリターンミラーである。

ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。

このように本発明の光学系を一眼レフカメラ等の交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。尚、本発明の光学系はクイックリターンミラーのないカメラにも同様に適用することができる。又、プロジェクター用の投射レンズにも同様に適用することができる。

次に本発明の各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの距離で示している。レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２，Ａ１４を各々非球面係数としたとき、

なる式で表している。また［ｅ＋Ｘ］は［×１０＋^Ｘ］を意味し、［ｅ−Ｘ］は［×１０^−Ｘ］を意味している。非球面は面番号の後に＊を付加して示す。また、各光学面の間隔dが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものである。また前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。

[数値実施例１]

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 100.402 3.10 1.77250 49.6 83.99
2 32.787 10.70 62.10
3 42.207 3.20 1.58443 59.4 59.67
4* 20.133 10.96 49.61
5 100.037 2.60 1.85000 40.3 46.09
6* 47.753 5.77 36.38
7 313.541 1.30 1.59522 67.7 35.84
8 24.146 7.54 30.95
9 -76.811 1.15 1.43875 94.9 30.84
10 64.103 0.89 30.46
11 39.327 6.40 1.72047 34.7 30.67
12 -123.615 (可変) 29.97
13 ∞ (可変) 17.72（フレアーカット絞り）
14(絞り) ∞ (可変) 18.91
15 20.914 1.10 2.00100 29.1 20.11
16 15.600 7.47 1.57501 41.5 19.38
17 -34.531 2.04 19.13
18 -26.292 0.90 1.91082 35.3 18.24
19 68.346 2.28 1.80518 25.4 18.57
20 -87.663 (可変) 18.72
21 ∞ 0.00 18.98（フレアーカット絞り）
22 29.727 0.95 1.88300 40.8 19.07
23 14.164 6.33 1.51742 52.4 18.30
24 -97.092 0.95 1.83481 42.7 18.40
25 117.819 0.15 18.52
26 22.677 6.42 1.49700 81.5 19.06
27 -27.253 0.20 19.64
28 -210.616 1.10 1.88300 40.8 19.59
29 16.507 7.00 1.58313 59.4 19.72
30* -89.025 (可変) 20.89
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.07039e-006 A 6=-3.66524e-009
A 8= 2.14684e-012 A10=-1.59746e-016 A12=-3.49877e-019
A14= 1.41029e-022

第4面
K =-3.08703e+000 A 4= 3.79875e-005 A 6=-6.27286e-008
A 8= 1.29970e-011 A10= 1.49707e-014

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15171e-005 A 6=-2.29358e-009
A 8= 2.08815e-010 A10=-7.57344e-013 A12= 1.20672e-015

第30面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.96961e-005 A 6= 3.33943e-008
A 8= 2.90343e-011 A10=-2.00200e-013 A12= 7.23046e-015

各種データ
ズーム比 2.05
広角中間望遠
焦点距離 11.33 17.32 23.28
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角（度） 62.36 51.32 42.90
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 171.38 162.77 165.23
BF 39.88 52.64 65.40

d12 26.47 7.95 0.51
d13 9.51 6.65 3.80
d14 1.74 1.51 1.29
d20 3.29 3.52 3.74
d30 39.88 52.64 65.40

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 -18.23
2 13 ∞
3 14 ∞
4 15 70.93
5 21 56.82

[数値実施例２]

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 66.540 2.60 1.77250 49.6 69.99
2 25.367 8.07 49.58
3 28.749 2.60 1.58383 59.4 47.72
4* 16.316 10.33 43.43
5 100.001 2.10 1.85400 40.4 40.57
6* 32.421 6.16 30.66
7 189.979 1.30 1.59522 67.7 30.34
8 39.134 5.01 28.64
9 -53.880 1.20 1.43875 94.9 28.51
10 56.561 0.15 28.22
11 36.018 7.45 1.72047 34.7 28.40
12 -99.582 (可変) 27.43
13 ∞ (可変) 16.59（フレアーカット絞り）
14(絞り) ∞ 1.74 17.77
15 20.662 1.00 2.00100 29.1 19.04
16 15.022 7.90 1.61340 44.3 18.38
17 -32.080 1.45 18.05
18 -26.143 0.90 1.91082 35.3 17.34
19 26.601 3.61 1.85478 24.8 17.60
20 -105.795 3.69 17.76
21 ∞ 0.00 17.86（フレアーカット絞り）
22 29.922 0.95 1.88300 40.8 17.89
23 14.726 6.00 1.49700 81.5 17.23
24 -106.579 0.14 17.26
25 -86.482 0.95 1.76421 50.4 17.26
26 81.303 0.15 17.35
27 21.584 6.24 1.49700 81.5 19.33
28 -28.319 0.20 19.84
29 -261.504 1.05 1.88300 40.8 19.82
30 19.182 5.48 1.58313 59.4 19.94
31* -103.197 (可変) 20.67
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.42646e-006 A 6=-8.86916e-009
A 8= 1.26766e-011 A10=-9.48216e-015 A12= 3.74162e-018
A14=-2.77582e-022

第4面
K =-1.00193e+000 A 4= 9.47246e-006 A 6=-3.04033e-008
A 8=-9.25956e-011 A10= 1.29892e-013

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.20599e-005 A 6= 2.45095e-008
A 8= 5.49604e-010 A10=-3.00594e-012 A12= 8.33695e-015

第31面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.69196e-005 A 6= 2.94334e-008
A 8= 8.62945e-010 A10=-6.99775e-012 A12= 3.65541e-014

各種データ
ズーム比 1.88
広角中間望遠
焦点距離 12.36 17.82 23.28
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角（度） 60.26 50.52 42.90
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 158.46 152.79 155.01
BF 40.01 51.17 62.34

d12 20.62 6.58 0.44
d13 9.40 6.60 3.80
d31 40.01 51.17 62.34

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 -18.23
2 13 ∞
3 14 37.27

[数値実施例３]

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 63.441 2.20 1.69680 55.5 59.00
2 25.442 5.52 45.91
3 28.300 2.20 1.58313 59.4 42.76
4* 12.904 7.23 37.90
5 50.374 1.70 1.85000 40.3 31.20
6* 24.947 4.05 22.99
7 59.522 0.85 1.59522 67.7 22.32
8 15.341 4.35 19.00
9 -64.807 0.80 1.43875 94.9 18.69
10 31.693 0.20 17.51
11 20.918 10.35 1.72047 34.7 17.21
12 547.908 1.48 12.19
13 ∞ 7.86 10.62（フレアーカット絞り）
14(絞り) ∞ 0.00 13.07
15 22.443 1.42 2.00100 29.1 13.39
16 14.385 4.86 1.62004 36.3 13.07
17 -20.142 0.17 13.16
18 -20.527 0.80 1.91082 35.3 13.08
19 20.122 3.34 1.84666 23.8 13.46
20 -235.657 2.62 13.79
21 20.587 0.80 1.88300 40.8 14.78
22 12.875 6.84 1.51742 52.4 14.40
23 -13.416 0.80 1.83400 37.2 15.20
24 -160.886 0.15 17.31
25 40.147 6.23 1.49700 81.5 19.53
26 -19.300 0.20 20.70
27 54.325 1.10 1.88300 40.8 21.87
28 15.275 8.45 1.55332 71.7 21.64
29* -48.549 22.86
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.33233e-006 A 6= 1.54429e-009
A 8=-8.67461e-013 A10= 2.56875e-015 A12=-1.67470e-018
A14= 2.74451e-021

第4面
K =-1.68145e+000 A 4=-7.54012e-007 A 6=-6.22445e-008
A 8= 6.75757e-011 A10= 2.02117e-014

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.63671e-005 A 6= 1.39072e-007
A 8= 4.35972e-010 A10=-9.56156e-012 A12= 8.97876e-014

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.00655e-005 A 6=-5.66525e-009
A 8= 3.94520e-010 A10=-2.36003e-012 A12= 5.91161e-015

各種データ

焦点距離 10.30
Fナンバー 2.88
半画角（度） 64.54
像高 21.64
レンズ全長 124.58
BF 38.00

ＬＦ前群ＬＲ後群Ｌ１第１レンズ群Ｌ２第２レンズ群
Ｌ３第３レンズ群Ｌａ前方レンズ部Ｌｂ後方レンズ部
ＳＰ開口絞り

Claims

物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群ＬＦ、開口絞り、正の屈折力の後群ＬＲより構成される光学系において、前記前群ＬＦは最も物体側にメニスカス形状の負レンズｇ１を有し、全系の焦点距離をｆｗ、前記負レンズｇ１の焦点距離をｆｇ１、前記負レンズｇ１の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２とするとき、
３．０＜｜ｆｇ１／ｆｗ｜＜６．１
１．９＜Ｒ２／ｆｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
レンズ全長をＬｗとするとき、
８．０＜Ｌｗ／ｆｗ＜２０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１の光学系。
前記前群ＬＦは前記負レンズｇ１の像側にメニスカス形状の負レンズｇ２を有し、前記負レンズｇ２の焦点距離をｆｇ２とするとき、
３．０＜｜ｆｇ２／ｆｗ｜＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２の光学系。
前記負レンズｇ２の物体側のレンズ面の曲率半径をＲ３とするとき、
１．５＜Ｒ３／ｆｗ＜４．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３の光学系。
前記負レンズｇ１の像側のレンズ面と前記負レンズｇ２の物体側のレンズ面とで形成される空気レンズの焦点距離をｆｇ１２とするとき、
１０．０＜｜ｆｇ１２｜／ｆｗ＜４０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３又は４の光学系。
前記前群ＬＦは、物体側から像側へ順に、３つの負レンズが連続して配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の光学系。
前記光学系はズームレンズより構成され、前記前群は負の屈折力の第１レンズ群より構成され、前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項の光学系。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側へ凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群はいずれも物体側へ移動することを特徴とする請求項７の光学系。
前記光学系はズームレンズより構成され、前記前群は負の屈折力の第１レンズ群より構成され、前記後群は正の屈折力の第２レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は互いに異なる軌跡で移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項の光学系。
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群は像側へ凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項９の光学系。
前記光学系は単一焦点距離の撮像光学系より構成され、フォーカシングに際して前記後群の全部又は一部が移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項の光学系。
固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項の光学系。
請求項１乃至１２のいずれか１項の光学系と、該光学系によって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。