JP2015138122A - Optical system and imaging device having the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical system that easily obtains high optical performance over an entire object distance with a wide angle of view.SOLUTION: An optical system comprises, in order from an object side to an image side, a front group having negative refractive power and a rear group having positive refractive power. The front group includes a first lens group having negative refractive power, the rear group includes, in order from the object side to the image side, a second lens group having positive refractive power and a third lens group having positive refractive power, and distances between adjacent lens groups change during zooming. The rear group has a lens system LF having positive refractive power that moves on an optical axis during focusing. The lens system LF has, in order from the object side to the image side, a lens unit GA having positive refractive power and a lens unit GB having positive or negative refractive power, and a lens surface of the lens unit GB closest to the object side is concave.

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。   The present invention relates to an optical system, and is suitable for an imaging optical system of an imaging apparatus such as a digital still camera, a video camera, a TV camera, and a surveillance camera.

撮像装置においては、広画角であること、画面全体にわたり高い光学性能を有すること、所定の長さのバックフォーカスを有することが求められている。広画角の撮影光学系として、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。特許文献1では第1レンズ群の一部よりなる負の屈折力の第1Bレンズ群を移動させてフォーカシングを行っている。   An imaging device is required to have a wide angle of view, high optical performance over the entire screen, and a back focus of a predetermined length. As a wide-angle imaging optical system, Patent Document 1 is composed of a first lens unit having a negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power. A wide-angle lens with a single focal length is disclosed. In Patent Document 1, focusing is performed by moving the first B lens group having a negative refractive power, which is a part of the first lens group.

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最も物体側に配置された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2群ズームレンズを開示している。このズームレンズでは、第2レンズ群の物体側の一部の正の屈折力を有する接合レンズを移動させてフォーカシングを行っている。   As a wide-angle imaging optical system, a negative lead type zoom lens in which a lens unit having a negative refractive power is disposed closest to the object side is known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 includes two groups having a total angle of view of 114.7 degrees at the wide angle end and a zoom ratio of about 1.65, which includes a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power. A zoom lens is disclosed. In this zoom lens, focusing is performed by moving a part of the cemented lens having positive refractive power on the object side of the second lens group.

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3群ズームレンズを開示している。この3群ズームレンズでは第2レンズ群の物体側の一部の正の屈折力を有する接合レンズを移動させてフォーカシングを行っている。   In addition, Patent Document 2 includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. A three-group zoom lens with a wide angle of view of 7 degrees and a zoom ratio of about 1.65 is disclosed. In this three-group zoom lens, focusing is performed by moving a part of the cemented lens having positive refractive power on the object side of the second lens group.

特開2011−227124号公報JP 2011-227124 A 特開2007−94174号公報JP 2007-94174 A

撮像装置に用いられる撮像光学系は、広画角で、フォーカシングに際して収差変動が少なく、無限遠から近距離に至る全物体距離にわたり高い解像力を有し、画面全体にわたり高い解像力を有すること等が要望されている。前述したネガティブリード型の撮像光学系は広画角で長いバックフォーカスを有する光学系を比較的容易に得ることができる。   The imaging optical system used in the imaging device is required to have a wide angle of view, little aberration fluctuation during focusing, high resolution over the entire object distance from infinity to short distance, and high resolution over the entire screen. ing. The negative lead type imaging optical system described above can relatively easily obtain an optical system having a wide angle of view and a long back focus.

しかしながら一般的にネガティブリード型の撮像光学系は、開口絞りに対して非対称な屈折力配置であるため、像面湾曲や歪曲などの軸外諸収差の補正が難しくなる。特に長いバックフォーカスを得るために、前群の負の屈折力を強くすると、軸外諸収差の補正が困難になる。またフォーカシングに際しての収差変動も大きくなり、全物体距離にわたり高い解像力を得るのが困難になる。   However, in general, since the negative lead type imaging optical system has an asymmetric refractive power arrangement with respect to the aperture stop, it is difficult to correct off-axis aberrations such as field curvature and distortion. In particular, if the negative refractive power of the front group is increased in order to obtain a long back focus, it becomes difficult to correct off-axis aberrations. In addition, aberration fluctuations during focusing increase, making it difficult to obtain high resolution over the entire object distance.

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、フォーカシングに際して収差変動を低減し、全物体距離において高い光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力配置を適切に設定することが重要になる。更にフォーカス用のレンズ系の選択及びフォーカス用のレンズ系のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。   For this reason, in a negative lead imaging optical system, in order to reduce aberration fluctuations during focusing and obtain high optical performance at the entire object distance while widening the angle of view, the refractive power arrangement of each lens group is appropriately set. Setting is important. Furthermore, it is important to select a focusing lens system and to appropriately set the lens configuration of the focusing lens system.

特許文献1では、第1レンズ群を負の屈折力の第1Aレンズ群と、負の屈折力の第1Bレンズ群に分け、フォーカシングに際して第1Bレンズ群を移動させている。しかしながら、有効径の大きい第1レンズ群内にフォーカスレンズ群を設けるため、フォーカスレンズ群が大型化し、第1Aレンズ群とフォーカス用の第1Bレンズ群の間隔を所定量確保することが必要であるため、前玉有効径の小型化が困難であった。   In Patent Document 1, the first lens group is divided into a first A lens group having a negative refractive power and a first B lens group having a negative refractive power, and the first B lens group is moved during focusing. However, since the focus lens group is provided in the first lens group having a large effective diameter, it is necessary to increase the size of the focus lens group and to secure a predetermined amount of space between the first A lens group and the focus first B lens group. Therefore, it is difficult to reduce the effective diameter of the front lens.

特許文献2では、第2レンズ群を正の屈折力のフォーカスレンズ群と正の屈折力の固定レンズ群に分け、フォーカスレンズ群の小型化を達成している。しかしながら、フォーカシングによる像面湾曲の変動が増加する傾向があった。   In Patent Document 2, the second lens group is divided into a focus lens group having a positive refractive power and a fixed lens group having a positive refractive power, thereby achieving downsizing of the focus lens group. However, there has been a tendency for fluctuations in field curvature due to focusing to increase.

本発明は、広画角で全物体距離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。   An object of the present invention is to provide an optical system capable of obtaining a high optical performance at a wide angle of view and an entire object distance, and an imaging apparatus having the optical system.

物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群から構成され、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光学系において、前記後群はフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有し、前記レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴としている。   In order from the object side to the image side, a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power, the front group including a first lens group having a negative refractive power, and the rear group, In the optical system which includes a second lens group having a positive refractive power and a third lens group having a positive refractive power in order from the object side to the image side, and in which an interval between adjacent lens groups changes during zooming, the rear group includes The lens system LF has a positive refractive power that moves on the optical axis during focusing. The lens system LF has a positive refractive power lens unit GA and a positive or negative refractive power in order from the object side to the image side. It has a lens unit GB, and the lens surface on the most object side of the lens unit GB is concave.

物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群から構成され、ズーミングに際して前記前群と前記後群が互いに異なる軌跡で移動する光学系において、前記後群はフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有し、前記レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴としている。   In the optical system, which is composed of a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power in order from the object side to the image side, the front group and the rear group move along different paths during zooming. The group includes a lens system LF having a positive refractive power that moves on the optical axis during focusing. The lens system LF sequentially has a lens unit GA having a positive refractive power and a positive or negative refractive power in order from the object side to the image side. The lens unit GB has a force, and the lens surface closest to the object side of the lens unit GB has a concave shape.

最も大きな空気間隔を境に、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群から構成される単一焦点距離の光学系において、前記後群はフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有し、前記レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴としている。   In a single focal length optical system composed of a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power in order from the object side to the image side with the largest air gap as the boundary, the rear group is focused. The lens system LF has a positive refractive power lens system LF that moves on the optical axis. The lens system LF sequentially has a positive refractive power lens unit GA and a positive or negative refractive power lens from the object side to the image side. A lens unit GB is provided, and the lens surface closest to the object side of the lens unit GB is concave.

本発明によれば、広画角で全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系が得られる。   According to the present invention, an optical system having a wide field angle and high optical performance over the entire object distance can be obtained.

実施例1のズームレンズの広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図(物体距離:無限遠)Lens cross-sectional view (object distance: infinity) at the wide-angle end (short focal length end) of the zoom lens of Example 1 (A),(B) 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)における縦収差図(物体距離:無限遠)(A), (B) Longitudinal aberration diagrams (object distance: infinity) at the wide-angle end and the telephoto end (long focal length end) of the zoom lens of Example 1 (A),(B) 実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図(物体距離:0.28m)(A), (B) Longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens of Example 1 (object distance: 0.28 m) 実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図(物体距離:無限遠)Cross-sectional view of the zoom lens of Embodiment 2 at the wide-angle end (object distance: infinity) (A),(B) 実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図(物体距離:無限遠)(A), (B) Longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens of Example 2 (object distance: infinity) (A),(B) 実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図(物体距離:0.28m)(A), (B) Longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens of Example 2 (object distance: 0.28 m) 実施例3の単一焦点距離よりなる光学系のレンズ断面図(物体距離:無限遠)Lens sectional view of an optical system having a single focal length in Example 3 (object distance: infinity) 実施例3の単一焦点距離よりなる光学系の縦収差図(物体距離:無限遠)Longitudinal aberration diagram of the optical system having the single focal length in Example 3 (object distance: infinity) 実施例3の単一焦点距離よりなる光学系の縦収差図(物体距離:0.28m)Longitudinal aberration diagram of the optical system having the single focal length in Example 3 (object distance: 0.28 m) 本発明の光学系を備えるカメラ(撮像装置)の要部概略図Schematic diagram of essential parts of a camera (imaging device) provided with the optical system of the present invention.

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。   Examples of the optical system of the present invention and an image pickup apparatus having the optical system will be described below. The optical system of the present invention is a retrofocus type wide-angle single-focus-lens shooting lens or wide-angle zoom lens used in an imaging apparatus. When the optical system is a zoom lens, the entire system is a retrofocus type at the wide angle end.

本発明の光学系は、単一焦点距離の撮影光学系よりなるときは、最も大きな空気間隔を境に、又はズームレンズのときは広角端において最も大きな空気間隔を境に、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群LAと、正の屈折力の後群LBから構成される。後群LBはフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有する。
レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面が凹形状である。ここでレンズユニットとは単一レンズ又は複数のレンズを接合した接合レンズをいう。
When the optical system of the present invention is composed of a single focal length photographing optical system, it is the boundary from the object side to the image side with the largest air gap as the boundary, or in the case of a zoom lens, the largest air gap at the wide angle end. In this order, the lens unit is composed of a front group LA having a negative refractive power and a rear group LB having a positive refractive power. The rear group LB includes a lens system LF having a positive refractive power that moves on the optical axis during focusing.
The lens system LF includes, in order from the object side to the image side, a lens unit GA having a positive refractive power and a lens unit GB having a positive or negative refractive power, and the lens surface closest to the object side of the lens unit GB has a concave shape. is there. Here, the lens unit refers to a single lens or a cemented lens in which a plurality of lenses are cemented.

全系の焦点距離とは、単一焦点距離の撮像光学系にあっては、無限遠物体の合焦時(フォーカス時)における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。   The focal length of the entire system means a focal length when an object at infinity is in focus (during focusing) in an imaging optical system having a single focal length. In the case of a zoom lens, it means the focal length at the wide-angle end when an object at infinity is in focus.

図1は実施例1のズームレンズの広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図(物体距離:無限遠)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)における縦収差図(物体距離:無限遠)である。図3(A),(B)は実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図(物体距離0.28m)である。ここで物体距離とは後述する数値実施例をmm単位で表したときの像面から物体面までの距離であり、以下同様である。   FIG. 1 is a lens cross-sectional view (object distance: infinity) at the wide-angle end (short focal length end) of the zoom lens according to the first exemplary embodiment. 2A and 2B are longitudinal aberration diagrams (object distance: infinity) at the wide-angle end and the telephoto end (long focal length end) of the zoom lens of Example 1. FIG. 3A and 3B are longitudinal aberration diagrams (object distance of 0.28 m) at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens of Example 1. FIG. Here, the object distance is a distance from the image plane to the object plane when a numerical example described later is expressed in mm, and so on.

図4は実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図(物体距離:無限遠)である。図5(A),(B)は実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図(物体距離:無限遠)である。図6(A),(B)は実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図(物体距離:0.28m)である。   FIG. 4 is a lens cross-sectional view (object distance: infinity) at the wide-angle end of the zoom lens according to the second exemplary embodiment. 5A and 5B are longitudinal aberration diagrams (object distance: infinity) at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens of Example 2. FIGS. 6A and 6B are longitudinal aberration diagrams (object distance: 0.28 m) at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens according to Embodiment 2. FIGS.

図7は実施例3の単一焦点距離よりなる光学系のレンズ断面図(物体距離:無限遠)である。図8は実施例3の単一焦点距離よりなる光学系の縦収差図(物体距離:無限遠)である。図9は実施例3の単一焦点距離よりなる光学系の縦収差図(物体距離0.28m)である。図10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。   FIG. 7 is a lens cross-sectional view (object distance: infinity) of the optical system having the single focal length according to the third embodiment. FIG. 8 is a longitudinal aberration diagram (object distance: infinity) of the optical system having the single focal length according to Example 3. FIG. 9 is a longitudinal aberration diagram (object distance 0.28 m) of the optical system having the single focal length according to Example 3. FIG. 10 is a schematic view of a main part of a camera (imaging device) including the optical system of the present invention.

各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルカメラ、TVカメラ、監視カメラ、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影レンズ系(撮像レンズ)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、LA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。LBは正の屈折力の後群である。各実施例では最も大きな空気間隔を境に、又はズームレンズのときは広角端における最も大きな空気間隔を境に前群LAと後群LBを分けている。   The zoom lens of each embodiment is a photographing lens system (imaging lens) used in an imaging apparatus such as a video camera, a digital camera, a TV camera, a surveillance camera, and a silver salt film camera. In the lens cross-sectional view, the left side is the object side (front), and the right side is the image side (rear). In the lens cross-sectional view, LA is a front group of negative refractive power (optical power = reciprocal of focal length). LB is a rear group having a positive refractive power. In each embodiment, the front group LA and the rear group LB are separated with the largest air interval as the boundary, or in the case of a zoom lens, with the largest air interval at the wide-angle end.

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LAと後群LBとの間に配置されている。FP1,FP2は各々不要光をカットする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。LFはフォーカシングに際して移動するレンズ系である。   SP is a variable aperture diameter photographic beam diameter determining member (hereinafter referred to as “aperture stop”) that controls the photographic beam diameter according to the aperture value at the time of shooting, and is disposed between the front group LA and the rear group LB. ing. FP1 and FP2 are flare cut stops for cutting unnecessary light. i indicates the order of the lens groups from the object side, and Li is the i-th lens group. LF is a lens system that moves during focusing.

図1,図4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)の撮像面が配置され、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面が配置される。   In the lens cross-sectional views of FIGS. 1 and 4, arrows indicate the movement trajectory of each lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In the first and second embodiments, the wide-angle end and the telephoto end are zoom positions when the respective lens groups are positioned at both ends of a range in which the lens group can move on the optical axis. IP is an image plane. When used as a photographing optical system for a video camera or a digital still camera, an imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is arranged, and a camera for a silver salt film In this case, the film surface is arranged.

図1の実施例1のズームレンズにおいて、前群LA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LB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。   In the zoom lens of Example 1 shown in FIG. 1, the front group LA includes a first lens unit L1 having a negative refractive power. The rear group LB includes a second lens unit L2 having a positive refractive power and a third lens unit L3 having a positive refractive power. The distance between adjacent lens units changes during zooming. Specifically, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit L1 moves along a convex locus toward the image side as indicated by an arrow. The second lens unit L2 moves toward the object side while reducing the distance from the first lens unit L1. The third lens unit L3 moves toward the object side while increasing the distance from the second lens unit L2.

開口絞りSPは第3レンズ群L3とは異なる軌跡で移動している。フォーカシングは第2レンズ群L2よりなるレンズ系LFにより行っている。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、レンズ系LFは矢印のfocusの如く像側へ移動する。   The aperture stop SP moves along a locus different from that of the third lens unit L3. Focusing is performed by a lens system LF including the second lens unit L2. During focusing from infinity to short distance, the lens system LF moves to the image side as indicated by the focus of the arrow.

図4の実施例2のズームレンズにおいて、前群LAは負の屈折力を有し、後群LBは正の屈折力を有する。ズーミングに際して前群LAと後群LBは互いに異なる軌跡で移動する。   In the zoom lens of Example 2 shown in FIG. 4, the front group LA has a negative refractive power, and the rear group LB has a positive refractive power. During zooming, the front group LA and the rear group LB move along different tracks.

具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前群LAは像側に凸状の軌跡で移動し、後群LBは前群LA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は後群LBと一体に移動している。フォーカシングは後群LBの一部のレンズ系LFで行われる。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、レンズ系LFは矢印のfocusで示す如く像側へ移動する。   Specifically, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the front group LA moves along a locus convex to the image side, and the rear group LB moves toward the object side while reducing the distance from the front group LA. Yes. The aperture stop SP moves integrally with the rear group LB. Focusing is performed by a part of the lens system LF of the rear group LB. During focusing from infinity to short distance, the lens system LF moves to the image side as indicated by the focus of the arrow.

図7の実施例3の単一焦点距離の撮像光学系において、前群LAは負の屈折力を有し。後群LBは正の屈折力を有する。フォーカシングは後群LBの一部のレンズ系LFを移動させて行われる。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、レンズ系LFは矢印のfocusで示す如く像側へ移動する。   In the single focal length imaging optical system of Example 3 in FIG. 7, the front group LA has a negative refractive power. The rear group LB has a positive refractive power. Focusing is performed by moving some lens systems LF of the rear group LB. During focusing from infinity to short distance, the lens system LF moves to the image side as indicated by the focus of the arrow.

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。   Each aberration diagram represents spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in order from the left. In the diagrams showing spherical aberration and lateral chromatic aberration, the solid line represents the d-line (587.6 nm), and the two-dot chain line represents the g-line (435.8 nm). In the diagram showing astigmatism, the solid line represents the sagittal direction of the d line, and the broken line represents the meridional direction of the d line. The figure showing the distortion represents the distortion at the d-line. Fno is an F number, and ω is a half angle of view (degrees).

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。各実施例の光学系は、単一焦点距離の撮影光学系よりなるときは、最も大きな空気間隔を境に、又はズームレンズのときは広角端において最も大きな空気間隔を境に、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群LAと、正の屈折力の後群LBを有する。   Next, features of each embodiment other than those described above will be described. When the optical system of each embodiment is composed of a photographing optical system with a single focal length, an image is taken from the object side with the largest air gap as the boundary, or in the case of a zoom lens, with the largest air gap at the wide angle end. In order to the side, there are a front group LA having a negative refractive power and a rear group LB having a positive refractive power.

各実施例の光学系において、後群LBは光軸上を移動してフォーカスを行う正の屈折力のレンズ系LFを有している。レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有している。レンズユニットGBは最も物体側のレンズ面が凹形状である。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。   In the optical system of each embodiment, the rear group LB includes a lens system LF having a positive refractive power that moves on the optical axis and performs focusing. The lens system LF includes a lens unit GA having a positive refractive power and a lens unit GB having a positive or negative refractive power in order from the object side to the image side. The lens unit GB has a concave surface on the most object side. When designing an ultra-wide angle of view lens, it is important to obtain good optical performance over the entire screen while preventing the effective diameter of the front lens from increasing so much.

レトロフォーカスの光学系において、長いバックフォーカスを必要とすることは、レトロ比を大きくすることに等しい。また、著しく大きなレトロ比は、負の屈折力の前群の負の屈折力(負の屈折力の絶対値)が著しく大きくなることを意味する。正の屈折力の後群との屈折力のバランスが崩れると、光学性能が劣化する。特にペッツバール和が増加し、像面湾曲、歪曲等の軸外収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。   In a retrofocus optical system, requiring a long back focus is equivalent to increasing the retro ratio. Moreover, a remarkably large retro ratio means that the negative refractive power (absolute value of the negative refractive power) of the front group of the negative refractive power is remarkably increased. If the balance of refractive power with the rear group of positive refractive power is lost, the optical performance deteriorates. In particular, the Petzval sum increases, and many off-axis aberrations such as field curvature and distortion occur, making it difficult to correct these various aberrations.

各実施例のように、正の屈折力の後群に正の屈折力のフォーカス用のレンズ系LFが配置されている場合、無限遠から近距離へのフォーカシングに際し、フォーカス用のレンズ系LFが像面側に移動し、よりレトロ比が大きくなる。このため、広角端における画角が、無限遠物体へのフォーカス時より広くなり、負の屈折力の前群を通過する軸外光線が、よりレンズの周辺部を通過することになる。この結果、近距離へのフォーカシングに際して像面湾曲がオーバーとなってしまう。   As in each of the embodiments, when the focusing lens system LF having a positive refractive power is disposed in the rear group of the positive refractive power, the focusing lens system LF is imaged during focusing from infinity to a short distance. It moves to the surface side and the retro ratio becomes larger. For this reason, the angle of view at the wide-angle end is wider than that when focusing on an object at infinity, and off-axis rays passing through the front group with negative refractive power pass through the periphery of the lens more. As a result, the field curvature is over at the time of focusing to a short distance.

各実施例では、フォーカス用のレンズ系LFの構成を工夫することで、この課題を解決している。フォーカス用のレンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有している。フォーカス用のレンズ系LFは無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動するため、近距離では無限遠へのフォーカス時より軸外光線がレンズの周辺部を通過する。   In each embodiment, this problem is solved by devising the configuration of the focusing lens system LF. The focusing lens system LF includes, in order from the object side to the image side, a lens unit GA having a positive refractive power and a lens unit GB having a positive or negative refractive power. Since the focusing lens system LF moves to the image side during focusing from infinity to a short distance, off-axis rays pass through the periphery of the lens at a short distance compared to focusing at infinity.

このことを利用し、正の屈折力のレンズユニットGAの物体側のレンズ面の曲率半径を小さくすることで、物体側のレンズ面の正の屈折力を強くし、近距離へのフォーカシングに際して像面湾曲をアンダーにする作用を大きくしている。これによって、近距離へのフォーカシングに際して増大する、負の屈折力の前群で発生する像面湾曲を補正している。   By utilizing this fact, the positive refracting power of the lens surface on the object side of the lens unit GA having a positive refractive power is decreased to increase the positive refractive power of the lens surface on the object side, and an image is obtained when focusing to a short distance. The effect of making the surface curvature under is increased. As a result, the curvature of field that occurs in the front group of negative refractive power, which increases during focusing to a short distance, is corrected.

また、レンズユニットGAの物体側のレンズ面の屈折力を強くしたことで発生する球面収差は、レンズユニットGBの物体側のレンズ面を凹面とすることで補正している。レンズユニットGBの物体側のレンズ面を凹形状とすることは、開口絞りSPに対して同心円に近いレンズ面とすることである。これにより、レンズユニットGBに入射する軸外光束が極端な屈折をせずに通過するようにして、像面湾曲の発生を軽減している。フォーカス用のレンズ系LFをこのような構成とすることで、全物体距離で良好な光学性能を得ている。   Further, spherical aberration generated by increasing the refractive power of the lens surface on the object side of the lens unit GA is corrected by making the lens surface on the object side of the lens unit GB concave. Making the object-side lens surface of the lens unit GB concave has a lens surface close to a concentric circle with respect to the aperture stop SP. Thus, the off-axis light beam incident on the lens unit GB passes through without being extremely refracted, thereby reducing the occurrence of field curvature. By adopting such a configuration for the focusing lens system LF, good optical performance is obtained at the entire object distance.

各実施例の光学系がズームレンズであるとき、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。レンズ系LFの焦点距離をffz、広角端における全系の焦点距離をfwとする。レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1azとする。レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1bzとする。レンズユニットGAの最も像側のレンズ面とレンズユニットGBの最も物体側のレンズ面によって形成される空気レンズの焦点距離をfabzとする。広角端におけるレンズ全長をLwとする。   When the optical system of each embodiment is a zoom lens, it is more preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions. According to this, an effect corresponding to each conditional expression can be obtained. The focal length of the lens system LF is ffz, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw. Let R1az be the radius of curvature of the lens surface on the most object side of the lens unit GA. The radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB is R1bz. The focal length of the air lens formed by the lens surface closest to the image side of the lens unit GA and the lens surface closest to the object side of the lens unit GB is fabz. The total lens length at the wide angle end is Lw.

レンズユニットGA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接合レンズGAAからなり、接合レンズGAAの負レンズの材料の屈折率をNnz、接合レンズGAAの正レンズの材料の屈折率をNpzとする。前群LAの焦点距離をfLAzとする。後群LBの焦点距離をfLBzとする。   The lens unit GA is composed of a cemented lens GAA in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side. The refractive index of the material of the negative lens of the cemented lens GAA is Nnz, and the material of the positive lens of the cemented lens GAA. The refractive index is Npz. Let the focal length of the front group LA be fLAz. The focal length of the rear group LB is assumed to be fLBz.

このとき次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
3.0<ffz/fw<15.0 ・・・(1a)
0.1<R1az/ffz<0.5 ・・・(2a)
0.1<|R1bz/ffz|<0.6 ・・・(3a)
0.3<|fabz/ffz|<1.5 ・・・(4a)
8.0<Lw/fw<20.0 ・・・(5a)
1.1<Nnz/Npz<1.5 ・・・(6a)
1.0<|fLAz/fw|<2.0 ・・・(7a)
2.0<fLBz/fw<5.0 ・・・(8a)
At this time, one or more of the following conditional expressions should be satisfied.
3.0 <ffz / fw <15.0 (1a)
0.1 <R1az / ffz <0.5 (2a)
0.1 <| R1bz / ffz | <0.6 (3a)
0.3 <| fabz / ffz | <1.5 (4a)
8.0 <Lw / fw <20.0 (5a)
1.1 <Nnz / Npz <1.5 (6a)
1.0 <| fLAz / fw | <2.0 (7a)
2.0 <fLBz / fw <5.0 (8a)

各実施例の光学系が単一焦点距離のとき、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。レンズ系LFの焦点距離をff、全系の焦点距離をfとする。レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1aとする。レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1bとする。レンズユニットGAの最も像側のレンズ面とレンズユニットGBの最も物体側のレンズ面によって形成される空気レンズの焦点距離をfabとする。レンズ全長をLとする。   When the optical system of each embodiment has a single focal length, it is more preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions. According to this, an effect corresponding to each conditional expression can be obtained. The focal length of the lens system LF is ff, and the focal length of the entire system is f. Let R1a be the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GA. Let R1b be the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB. The focal length of the air lens formed by the lens surface closest to the image side of the lens unit GA and the lens surface closest to the object side of the lens unit GB is defined as fab. Let L be the total lens length.

レンズユニットGA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接合レンズGAAからなり、接合レンズGAAの負レンズの材料の屈折率をNn、接合レンズGAAの正レンズの材料の屈折率をNpとする。前群LAの焦点距離をfLAとする。後群LBの焦点距離をfLB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。   The lens unit GA is composed of a cemented lens GAA in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side. The refractive index of the material of the negative lens of the cemented lens GAA is Nn, and the material of the positive lens of the cemented lens GAA. The refractive index is Np. Let the focal length of the front group LA be fLA. Let the focal length of the rear group LB be fLB. At this time, one or more of the following conditional expressions should be satisfied.

3.0<ff/f<15.0 ・・・(1b)
0.1<R1a/ff<0.5 ・・・(2b)
0.1<|R1b/ff|<0.6 ・・・(3b)
0.3<|fab/ff|<1.5 ・・・(4b)
8.0<L/f<20.0 ・・・(5b)
1.1<Nn/Np<1.5 ・・・(6b)
1.0<|fLA/f|<2.0 ・・・(7b)
2.0<fLB/f<5.0 ・・・(8b)
3.0 <ff / f <15.0 (1b)
0.1 <R1a / ff <0.5 (2b)
0.1 <| R1b / ff | <0.6 (3b)
0.3 <| fab / ff | <1.5 (4b)
8.0 <L / f <20.0 (5b)
1.1 <Nn / Np <1.5 (6b)
1.0 <| fLA / f | <2.0 (7b)
2.0 <fLB / f <5.0 (8b)

ここで条件式(1a)乃至(8a)と条件式(1b)乃至(8b)は、光学系がズームレンズであるか単一焦点距離であるかの違いである。条件式(1a)と条件式(1b)、条件式(2a)と条件式(2b)等の互いに対応する条件式の技術的内容は同じである。例えば単一焦点距離の光学系における全系の焦点距離とレンズ全長の意味するところは、ズームレンズの光学系の広角端における全系の焦点距離と広角端におけるレンズ全長に相当する。   Here, the conditional expressions (1a) to (8a) and the conditional expressions (1b) to (8b) are differences in whether the optical system is a zoom lens or a single focal length. The technical contents of the conditional expressions corresponding to each other such as conditional expression (1a) and conditional expression (1b), conditional expression (2a) and conditional expression (2b) are the same. For example, what is meant by the focal length of the entire system and the total lens length in an optical system having a single focal length corresponds to the focal length of the entire system at the wide angle end and the total lens length at the wide angle end of the optical system of the zoom lens.

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(1a),(1b)はフォーカス用のレンズ系LFの焦点距離を適切に設定するものである。条件式(1a),(1b)を満足することで、フォーカス用のレンズ系LFの小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。   Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described. Conditional expressions (1a) and (1b) are used to appropriately set the focal length of the focusing lens system LF. Satisfying conditional expressions (1a) and (1b) achieves good optical performance while reducing the size of the focusing lens system LF.

条件式(1a),(1b)の上限を超えて、フォーカス用のレンズ系LFの正の屈折力が弱くなりすぎると、フォーカス用のレンズ系LFのフォーカシングに際しての移動量が多くなり、近距離へフォーカスしたときの収差変動が大きくなってしまう。下限を超えて、フォーカス用のレンズ系LFの正の屈折力が強くなりすぎると、軸上色収差、球面収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。   If the positive refractive power of the focusing lens system LF becomes too weak beyond the upper limit of the conditional expressions (1a) and (1b), the amount of movement during focusing of the focusing lens system LF increases, and the short distance Aberration fluctuations when focusing on the lens become large. If the lower limit is exceeded and the positive refractive power of the focusing lens system LF becomes too strong, axial chromatic aberration and spherical aberration will increase and it will be difficult to correct these aberrations.

条件式(2a),(2b)はレンズユニットGAの最も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(2a),(2b)を満足することで、全物体距離で良好な光学性能を得ることを容易にしている。   Conditional expressions (2a) and (2b) appropriately set the radius of curvature of the lens surface on the most object side of the lens unit GA. Satisfying conditional expressions (2a) and (2b) makes it easy to obtain good optical performance over the entire object distance.

条件式(2a),(2b)の上限を超えて、レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面の曲率半径が大きくなり過ぎると、近距離へのフォーカシングに際してレンズ系LFで発生する負の像面湾曲が少なくなる。このため、近距離へのフォーカシングに際して増大する、負の屈折力の前群より発生する正の像面湾曲を補正することが困難となる。下限を超えて、レンズユニットGAの最も物体側の面の曲率半径が小さくなり過ぎると、球面収差が増大し、この収差の補正が困難となる。   If the radius of curvature of the lens surface on the most object side of the lens unit GA becomes too large beyond the upper limit of conditional expressions (2a) and (2b), a negative image surface generated in the lens system LF during focusing to a short distance Less curvature. For this reason, it becomes difficult to correct the positive curvature of field generated from the front group having a negative refractive power, which increases during focusing to a short distance. When the lower limit is exceeded and the radius of curvature of the surface closest to the object side of the lens unit GA becomes too small, spherical aberration increases and it becomes difficult to correct this aberration.

条件式(3a),(3b)はレンズユニットGBの最も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(3a),(3b)を満足することで、全物体距離において良好な光学性能を得ることを容易にしている。   Conditional expressions (3a) and (3b) appropriately set the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB. Satisfying conditional expressions (3a) and (3b) makes it easy to obtain good optical performance over the entire object distance.

条件式(3a),(3b)の上限を超えると、レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面の曲率半径が大きくなり過ぎ(負の屈折力が弱くなりすぎ)、レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面で発生する正の球面収差の発生量が少なくなる。このため、レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面で発生する負の球面収差を補正することが困難となる。下限を越えると、レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面の曲率半径が小さくなり過ぎ(負の屈折力が強くなりすぎ)ると、正の球面収差が増大し、この球面収差を他のレンズで補正するのが困難となる。   When the upper limit of conditional expressions (3a) and (3b) is exceeded, the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB becomes too large (the negative refractive power becomes too weak), and the lens unit GB is closest to the object side. The amount of positive spherical aberration that occurs on the lens surface is reduced. For this reason, it becomes difficult to correct negative spherical aberration occurring on the lens surface closest to the object side of the lens unit GA. If the lower limit is exceeded, if the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB becomes too small (negative refractive power becomes too strong), positive spherical aberration increases, and this spherical aberration is increased by other lenses. It becomes difficult to correct with.

条件式(4a),(4b)はレンズユニットGAの最も像側のレンズ面とレンズユニットGBの最も物体側のレンズ面によって構成される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(4a),(4b)を満足することで、全物体距離で良好な光学性能を得ることを容易にしている。   Conditional expressions (4a) and (4b) appropriately set the focal length of the air lens constituted by the lens surface closest to the image side of the lens unit GA and the lens surface closest to the object side of the lens unit GB. Satisfying conditional expressions (4a) and (4b) makes it easy to obtain good optical performance over the entire object distance.

条件式(4a),(4b)の上限を越えると、空気レンズの負又は正の屈折力が弱くなり過ぎ(屈折力の絶対値が小さくなりすぎ)、フォーカス用のレンズ系で発生する球面収差を補正することが困難となる。下限を越えると、空気レンズの負又は正の屈折力が強くなり過ぎ(屈折力の絶対値が大きくなりすぎ)、近距離へのフォーカシングの際に像面湾曲が増大し、この収差の補正が困難となる。   If the upper limit of conditional expressions (4a) and (4b) is exceeded, the negative or positive refractive power of the air lens becomes too weak (the absolute value of the refractive power becomes too small), and spherical aberration that occurs in the focusing lens system Is difficult to correct. If the lower limit is exceeded, the negative or positive refractive power of the air lens becomes too strong (the absolute value of the refractive power becomes too large), and the field curvature increases during focusing to a short distance, and this aberration is corrected. It becomes difficult.

条件式(5a),(5b)は光学系の焦点距離とレンズ全長の比に関する。条件式(5a),(5b)は、テレ比を適切に設定するものである。条件式(5a),(5b)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(5a),(5b)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。   Conditional expressions (5a) and (5b) relate to the ratio of the focal length of the optical system to the total lens length. Conditional expressions (5a) and (5b) set the tele ratio appropriately. If the upper limit of conditional expressions (5a) and (5b) is exceeded and the total lens length becomes too long, it will be difficult to reduce the effective diameter of the front lens. If the lower limit of conditional expressions (5a) and (5b) is exceeded and the total lens length becomes too short, the Petzval sum becomes too large in the positive direction, and field curvature increases, making it difficult to correct this.

条件式(6a),(6b)はレンズユニットGAを構成する接合レンズの負レンズの材料と正レンズの材料の屈折率比を適切に設定するものである。条件式(6a),(6b)を満足することで、接合レンズ面において球面収差を良好に補正している。条件式(6a),(6b)の上限を越えると、屈折率比が大きくなり過ぎ、ペッツバール和が正の方向に大きくなり、像面湾曲の補正が困難となる。下限を越えると、接合レンズ面での球面収差の補正作用が小さくなり、レンズユニットGAより発生する球面収差の補正が困難となる。   Conditional expressions (6a) and (6b) are used to appropriately set the refractive index ratio between the negative lens material and the positive lens material of the cemented lens constituting the lens unit GA. By satisfying conditional expressions (6a) and (6b), spherical aberration is corrected well on the cemented lens surface. If the upper limit of conditional expressions (6a) and (6b) is exceeded, the refractive index ratio becomes too large, the Petzval sum increases in the positive direction, and it becomes difficult to correct field curvature. If the lower limit is exceeded, the action of correcting spherical aberration on the cemented lens surface becomes small, and correction of spherical aberration generated from the lens unit GA becomes difficult.

条件式(7a),(7b)は前群LAの負の焦点距離を適切に設定するものである。条件式(7a),(7b)の上限を超え、前群LAの負の焦点距離が長くなりすぎると(負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると)、前玉有効径の小型化が困難となる。また、長いバックフォーカスを確保するのが困難となる。条件式(7a),(7b)の下限を越え、前群LAの負の焦点距離が短くなりすぎると(負の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると)、像面湾曲や、歪曲収差等を補正することが困難となる。   Conditional expressions (7a) and (7b) appropriately set the negative focal length of the front group LA. If the upper limit of conditional expressions (7a) and (7b) is exceeded and the negative focal length of the front group LA becomes too long (the absolute value of the negative focal length becomes too large), the effective diameter of the front lens is reduced. It becomes difficult. In addition, it is difficult to ensure a long back focus. If the lower limit of conditional expressions (7a) and (7b) is exceeded and the negative focal length of the front group LA becomes too short (the absolute value of the negative focal length becomes too small), field curvature, distortion, etc. Is difficult to correct.

条件式(8a),(8b)は後群LBの焦点距離を規定するものである。条件式(8a),(8b)の上限を超え、後群LBの焦点距離が長くなりすぎると(後群LBの屈折力が小さくなりすぎると)、前玉有効径の小型化が困難となる。また、長いバックフォーカスを確保するのが困難となる。条件式(8a),(8b)の下限を越え、後群LBの焦点距離が短くなりすぎると(後群LBの屈折力が強くなりすぎると)、像面湾曲や、歪曲収差等を補正することが困難となる。尚、各実施例において更に好ましくは前述の条件式(1a)乃至(8a)の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。   Conditional expressions (8a) and (8b) define the focal length of the rear group LB. If the upper limit of conditional expressions (8a) and (8b) is exceeded and the focal length of the rear group LB becomes too long (the refractive power of the rear group LB becomes too small), it becomes difficult to reduce the effective diameter of the front lens. . In addition, it is difficult to ensure a long back focus. If the lower limit of conditional expressions (8a) and (8b) is exceeded and the focal length of the rear group LB becomes too short (the refractive power of the rear group LB becomes too strong), field curvature, distortion, etc. are corrected. It becomes difficult. In each embodiment, the numerical ranges of the conditional expressions (1a) to (8a) are preferably set as follows.

4.0<ffz/fw<14.0 ・・・(1aa)
0.12<R1az/ffz<0.40 ・・・(2aa)
0.12<|R1bz/ffz|<0.50・・・(3aa)
0.4<|fabz/ffz|<1.3 ・・・(4aa)
10.0<Lw/fw<18.0 ・・・(5aa)
1.15<Nnz/Npz<1.40 ・・・(6aa)
1.0<fLAz/fw<1.7 ・・・(7aa)
2.5<fLBz/fw<4.0 ・・・(8aa)
4.0 <ffz / fw <14.0 (1aa)
0.12 <R1az / ffz <0.40 (2aa)
0.12 <| R1bz / ffz | <0.50 (3aa)
0.4 <| fabz / ffz | <1.3 (4aa)
10.0 <Lw / fw <18.0 (5aa)
1.15 <Nnz / Npz <1.40 (6aa)
1.0 <fLAz / fw <1.7 (7aa)
2.5 <fLBz / fw <4.0 (8aa)

尚、実施例3において更に好ましくは条件式(1b)乃至(8b)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
4.0<ff/f<14.0 ・・・(1bb)
0.12<R1a/ff<0.40 ・・・(2bb)
0.12<|R1b/ff|<0.50 ・・・(3bb)
0.4<|fab/ff|<1.3 ・・・(4bb)
10.0<L/f<18.0 ・・・(5bb)
1.15<Nn/Np<1.40 ・・・(6bb)
1.0<fLA/f<1.7 ・・・(7bb)
2.5<fLB/f<4.0 ・・・(8bb)
In the third embodiment, it is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1b) to (8b) as follows.
4.0 <ff / f <14.0 (1bb)
0.12 <R1a / ff <0.40 (2bb)
0.12 <| R1b / ff | <0.50 (3bb)
0.4 <| fab / ff | <1.3 (4bb)
10.0 <L / f <18.0 (5bb)
1.15 <Nn / Np <1.40 (6bb)
1.0 <fLA / f <1.7 (7bb)
2.5 <fLB / f <4.0 (8bb)

各実施例において好ましくは次の構成をとるのが良い。各実施例において、レンズユニットGBは負の屈折力を有するのが良い。レンズユニットGBが負の屈折力を有することで、正の屈折力のレンズユニットGAの屈折力を強くすることが出来、レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面の曲率半径を小さくし易い。このため、近距離へのフォーカシングに際して像面湾曲の補正が容易となる。また、レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面を凹形状とし易く、フォーカス用のレンズ系LFで発生する球面収差を補正することが容易となる。   In each embodiment, the following configuration is preferably adopted. In each embodiment, the lens unit GB may have a negative refractive power. Since the lens unit GB has a negative refractive power, the refractive power of the lens unit GA having a positive refractive power can be increased, and the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GA can be easily reduced. For this reason, it is easy to correct curvature of field during focusing to a short distance. In addition, the lens surface on the most object side of the lens unit GB can be easily concave, and it is easy to correct spherical aberration that occurs in the focusing lens system LF.

レンズユニットGAは、物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズの接合レンズからなるのが良い。レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面は軸上光束が高い位置を通り、球面収差やコマ収差が大きく発生する。そこで物体側に凸面を向けた負レンズを配置することにより、該負レンズの物体側のレンズ面で大きく発生する収差を直後の接合面で補正している。また、負レンズと正レンズで色消しを行い、軸上色収差を良好に補正している。さらに、レトロフォーカス型の屈折力配置とすることが容易となり、広角端の広画角化を図りつつ、前玉有効径の小型化を容易にしている。   The lens unit GA is preferably composed of a cemented lens of a negative lens and a positive lens in order from the object side to the image side. The lens surface on the most object side of the lens unit GA passes through a position where the axial light beam is high, and large spherical aberration and coma occur. Therefore, by arranging a negative lens having a convex surface on the object side, aberrations that occur largely on the object-side lens surface of the negative lens are corrected on the immediately following cemented surface. In addition, achromaticity is corrected with a negative lens and a positive lens, and axial chromatic aberration is corrected well. Furthermore, it is easy to achieve a retrofocus type refractive power arrangement, and it is easy to reduce the effective diameter of the front lens while widening the angle of view at the wide-angle end.

以上のように、各実施例によれば、広角端の撮影画角が120°を超える超広画角でありながら、全系が小型で全物体距離にわたり良好な光学性能を有する光学系が得られる。   As described above, according to each of the embodiments, an optical system that has a super-wide field angle exceeding 120 ° at the wide-angle end and a small overall system and good optical performance over the entire object distance can be obtained. It is done.

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10を用いて説明する。図10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。   Next, an embodiment of a single-lens reflex camera system (imaging device) using the optical system of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, 10 is a single-lens reflex camera body, and 11 is an interchangeable lens equipped with an optical system according to the present invention. Reference numeral 12 denotes a recording unit such as a film or an image sensor for recording (receiving) a subject image obtained through the interchangeable lens 11. Reference numeral 13 denotes a finder optical system for observing the subject image from the interchangeable lens 11, and reference numeral 14 denotes a quick return mirror that rotates to switch the subject image formed by the interchangeable lens 11 to the recording means 12 and the finder optical system 13 for transmission. is there.

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。   When observing the subject image with the finder, the subject image formed on the focusing plate 15 via the quick return mirror 14 is made into an erect image with the pentaprism 16 and then magnified and observed with the eyepiece optical system 17. At the time of shooting, the quick return mirror 14 rotates in the direction of the arrow, and the subject image is formed and recorded on the recording means 12. Reference numeral 18 denotes a submirror, and 19 denotes a focus detection device.

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。   In this way, by applying the optical system of the present invention to an imaging apparatus such as an interchangeable lens such as a single-lens reflex camera, an imaging apparatus having high optical performance can be realized. The optical system of the present invention can be similarly applied to a camera without a quick return mirror. Further, the present invention can be similarly applied to a projection lens for a projector.

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、   Next, numerical examples of the respective embodiments of the present invention will be shown. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side, ri is the radius of curvature of the lens surface, di is the lens thickness and air spacing between the i-th surface and the i + 1-th surface, and ndi and νdi are respectively The refractive index and Abbe number for the d-line are shown. BF is the back focus, and is indicated by the distance from the final lens surface to the image plane. The total lens length is the distance from the first lens surface to the image plane. The aspherical shape is the X axis in the optical axis direction, the H axis in the direction perpendicular to the optical axis, the light traveling direction is positive, R is the paraxial radius of curvature, K is the conic constant, A4, A6, A8, A10, A12, A14. Are respectively aspherical coefficients,

なる式で表している。また[e+X]は[×10+]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。 It is expressed by the following formula. [E + X] means [× 10 + X ], and [e−X] means [× 10 −X ]. An aspherical surface is indicated by adding * after the surface number. Further, the portion where the distance d between the optical surfaces is (variable) changes during zooming. Table 1 shows the relationship between the above-described conditional expressions and numerical examples.

[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 ∞
[Numerical Example 1]

Unit mm

Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
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 (variable) 29.97
13 ∞ (variable) 17.72 (flare cut aperture)
14 (Aperture) ∞ (Variable) 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 (variable) 18.72
21 ∞ 0.00 18.98 (Flare cut aperture)
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 (variable) 20.89
Image plane ∞

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
Aspheric data 1st surface
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

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

6th page
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

30th page
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

Various data Zoom ratio 2.05
Wide angle Medium telephoto focal length 11.33 17.32 23.28
F number 4.12 4.12 4.12
Half angle of view (degrees) 62.36 51.32 42.90
Image height 21.64 21.64 21.64
Total lens length 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

Zoom lens group data group Start surface Focal length
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
14(絞り) ∞ 1.74 17.77(フレアーカット絞り)
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 ∞
[Numerical Example 2]

Unit mm

Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
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 (variable) 27.43
13 ∞ (variable) 16.59
14 (Aperture) ∞ 1.74 17.77 (Flare cut aperture)
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 (Flare cut diaphragm)
22 29.922 0.95 1.88 300 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 (variable) 20.67
Image plane ∞

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
Aspheric data 1st surface
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

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

6th page
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

No. 31
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

Various data Zoom ratio 1.88
Wide angle Medium telephoto focal length 12.36 17.82 23.28
F number 4.12 4.12 4.12
Half angle of view (degrees) 60.26 50.52 42.90
Image height 21.64 21.64 21.64
Total lens length 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


Zoom lens group data group Start surface Focal length
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 ∞
[Numerical Example 3]

Unit mm

Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
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 (Flare cut diaphragm)
14 (Aperture) ∞ 0.00 13.07
15 22.443 1.42 2.00 100 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
Image plane ∞

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

Aspheric data 1st surface
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

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

6th page
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

29th page
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

Various data

Focal length 10.30
F number 2.88
Half angle of view (degrees) 64.54
Statue height 21.64
Total lens length 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
LF Front group LR Rear group L1 First lens group L2 Second lens group L3 Third lens group La Front lens portion Lb Rear lens portion SP Aperture stop

Claims (27)

物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群から構成され、
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光学系において、
前記後群はフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有し、前記レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴とする光学系。
In order from the object side to the image side, it consists of a front group of negative refractive power and a rear group of positive refractive power,
The front group includes a first lens group having a negative refractive power, and the rear group includes, in order from the object side to the image side, a second lens group having a positive refractive power and a third lens group having a positive refractive power. In an optical system that is configured and the interval between adjacent lens groups changes during zooming,
The rear group includes a lens system LF having a positive refractive power that moves on the optical axis during focusing, and the lens system LF sequentially has a lens unit GA having a positive refractive power, a positive or negative lens unit in order from the object side to the image side. An optical system comprising a lens unit GB having a refractive power of 5 mm and a lens surface closest to the object side of the lens unit GB having a concave shape.
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1の光学系。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group moves along a convex locus toward the image side, and both the second lens group and the third lens group move toward the object side. The optical system according to claim 1. 前記レンズ系LFは前記第2レンズ群であることを特徴とする請求項1又は2の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein the lens system LF is the second lens group. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群から構成され、
ズーミングに際して前記前群と前記後群が互いに異なる軌跡で移動する光学系において、前記後群はフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有し、前記レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、前記レンズユニットGBは最も物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴とする光学系。
In order from the object side to the image side, it consists of a front group of negative refractive power and a rear group of positive refractive power,
In an optical system in which the front group and the rear group move along different trajectories during zooming, the rear group has a lens system LF having a positive refractive power that moves on the optical axis during focusing, and the lens system LF includes: In order from the object side to the image side, a lens unit GA having a positive refractive power and a lens unit GB having a positive or negative refractive power are provided, and the lens unit GB has a concave surface on the most object side. An optical system.
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記前群は像側へ凸状の軌跡で移動し、前記後群は物体側へ移動することを特徴とする請求項4の光学系。   5. The optical system according to claim 4, wherein during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the front group moves along a convex locus toward the image side, and the rear group moves toward the object side. 前記レンズ系LFは前記後群の一部であることを特徴とする請求項4又は5の光学系。   6. The optical system according to claim 4, wherein the lens system LF is a part of the rear group. 前記レンズ系LFの焦点距離をffz、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
3.0<ffz/fw<15.0
なる条件式を満足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。
When the focal length of the lens system LF is ffz and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
3.0 <ffz / fw <15.0
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1az、前記レンズ系LFの焦点距離をffzとするとき、
0.1<R1az/ffz<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項の光学系。
When the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GA is R1az and the focal length of the lens system LF is ffz,
0.1 <R1az / ffz <0.5
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1b z、前記レンズ系LFの焦点距離をffzとするとき、
0.1<|R1bz/ffz|<0.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項の光学系。
When the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB is R1bz and the focal length of the lens system LF is ffz,
0.1 <| R1bz / ffz | <0.6
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGAの最も像側のレンズ面とレンズユニットGBの最も物体側のレンズ面により形成される空気レンズの焦点距離をfabz、前記レンズ系LFの焦点距離をffzとするとき、
0.3<|fabz/ffz|<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項の光学系。
When the focal length of the air lens formed by the lens surface closest to the image side of the lens unit GA and the lens surface closest to the object of the lens unit GB is fabz, and the focal length of the lens system LF is ffz,
0.3 <| fabz / ffz | <1.5
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGBは負の屈折力を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein the lens unit GB has a negative refractive power. 広角端におけるレンズ全長をLw、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
8.0<Lw/fw<20
なる条件式を満足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。
When the total lens length at the wide angle end is Lw and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
8.0 <Lw / fw <20
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGA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接合レンズGAAからなり、前記接合レンズGAAの負レンズの材料の屈折率をNnz、前記接合レンズGAAの正レンズの材料の屈折率をNpzとするとき、
1.1<Nnz/Npz<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項の光学系。
The lens unit GA is composed of a cemented lens GAA in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side. When the refractive index of the material is Npz,
1.1 <Nnz / Npz <1.5
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記前群の焦点距離をfLAz、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.0<|fLAz/fw|<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項の光学系。
When the focal length of the front group is fLAz and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
1.0 <| fLAz / fw | <2.0
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記後群の焦点距離をfLBz、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
2.0<fLBz/fw<5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項の光学系。
When the focal length of the rear group is fLBz and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
2.0 <fLBz / fw <5.0
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
最も大きな空気間隔を境に、物体側から像側へ順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群から構成される単一焦点距離の光学系において、前記後群はフォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力のレンズ系LFを有し、前記レンズ系LFは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズユニットGA、正または負の屈折力のレンズユニットGBを有し、前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴とする光学系。   In a single focal length optical system composed of a front group having a negative refractive power and a rear group having a positive refractive power in order from the object side to the image side with the largest air gap as the boundary, the rear group is focused. The lens system LF has a positive refractive power lens system LF that moves on the optical axis. The lens system LF sequentially has a positive refractive power lens unit GA and a positive or negative refractive power lens from the object side to the image side. An optical system having a unit GB, wherein the lens surface closest to the object side of the lens unit GB has a concave shape. 前記レンズ系LFの焦点距離をff、全系の焦点距離をfとするとき、
3.0<ff/f<15.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16の光学系。
When the focal length of the lens system LF is ff and the focal length of the entire system is f,
3.0 <ff / f <15.0
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGAの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1a、前記レンズ系LFの焦点距離をffとするとき、
0.1<R1a/ff<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16又は17の光学系。
When the radius of curvature of the lens surface on the most object side of the lens unit GA is R1a and the focal length of the lens system LF is ff,
0.1 <R1a / ff <0.5
The optical system according to claim 16 or 17, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGBの最も物体側のレンズ面の曲率半径をR1b、前記レンズ系LFの焦点距離をffとするとき、
0.1<|R1b/ff|<0.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16乃至18のいずれか1項の光学系。
When the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the lens unit GB is R1b and the focal length of the lens system LF is ff,
0.1 <| R1b / ff | <0.6
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGAの最も像側のレンズ面とレンズユニットGBの最も物体側のレンズ面により形成される空気レンズの焦点距離をfab、前記レンズ系LFの焦点距離をffとするとき、
0.3<|fab/ff|<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16乃至19のいずれか1項の光学系。
When the focal length of the air lens formed by the most image side lens surface of the lens unit GA and the most object side lens surface of the lens unit GB is fab, and the focal length of the lens system LF is ff,
0.3 <| fab / ff | <1.5
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGBは負の屈折力を有することを特徴とする請求項16乃至20のいずれか1項の光学系。   The optical system according to any one of claims 16 to 20, wherein the lens unit GB has a negative refractive power. レンズ全長をL、全系の焦点距離をfとするとき、
8.0<L/f<20
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16乃至21のいずれか1項の光学系。
When the total lens length is L and the focal length of the entire system is f
8.0 <L / f <20
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズユニットGA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接合レンズGAAからなり、前記接合レンズGAAの負レンズの材料の屈折率をNn、前記接合レンズGAAの正レンズの材料の屈折率をNpとするとき、
1.1<Nn/Np<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16乃至22のいずれか1項の光学系。
The lens unit GA includes a cemented lens GAA in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side. The refractive index of the material of the negative lens of the cemented lens GAA is Nn, and the positive lens of the cemented lens GAA. When the refractive index of the material is Np,
1.1 <Nn / Np <1.5
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記前群の焦点距離をfLA、全系の焦点距離をfとするとき、
1.0<|fLA/f|<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16乃至23のいずれか1項の光学系。
When the focal length of the front group is fLA and the focal length of the entire system is f,
1.0 <| fLA / f | <2.0
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記後群の焦点距離をfLB、全系の焦点距離をfとするとき、
2.0<fLB/f<5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項16乃至24のいずれか1項の光学系。
When the focal length of the rear group is fLB and the focal length of the entire system is f,
2.0 <fLB / f <5.0
The optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression is satisfied.
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25のいずれか1項の光学系。   The optical system according to any one of claims 1 to 25, wherein an image is formed on a solid-state imaging device. 請求項1乃至26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。   27. An imaging apparatus comprising: the optical system according to claim 1; and a solid-state imaging device that receives an image formed by the optical system.
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