JP2021167920A - 縮小光学系および撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供する。【解決手段】主光学系の像側に配される縮小光学系（Ｇｒ）は、主光学系と縮小光学系との合成焦点距離は、主光学系の焦点距離より短くなる。縮小光学系は、正の屈折力を有し、複数の正レンズと複数の負レンズとを有する。主光学系の像側に配された縮小光学系の横倍率をβとし、縮小光学系の焦点距離をｆとし、当該複数の正レンズに含まれる正レンズＧｐ１の焦点距離をｆｐ１とし、当該正レンズＧｐ１の屈折率をＮｐ１として、０．５０＜β＜０．７８０．２０＜ｆｐ１／ｆ＜１．３０１．８９５＜Ｎｐ１＜２．１５０なる条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、縮小光学系および撮像装置に関するものである。
特許文献１および２は、いずれも、放送用や映画用、ビデオ用、スチル用のカメラ等のための主光学系（交換レンズ）の像側に配される縮小光学系であって、主光学系と縮小光学系との合成焦点距離は、主光学系の焦点距離より短くなる縮小光学系を開示している。当該縮小光学系は、その倍率分だけ主光学系が想定しているものより小さいイメージサイズを有するカメラに装着すると、画角を変化させないことができる。また、当該縮小光学系は、その倍率分だけ主光学系のＦナンバーより明るい（小さい）Ｆナンバーを得ることができる。
米国特許第８９０３２３２号明細書 特開２０１８−１８９８６４号公報
特許文献１の縮小光学系は、諸収差、特に像面湾曲と非点収差、の補正が不十分である。また、特許文献２の縮小光学系は、その縮小倍率が不十分であり、縮小倍率をより小さくしようとすると、収差、特に像面湾曲と非点収差、の補正が不十分になりうる。本発明は、例えば、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することを目的とする。
本発明の一つの側面は、主光学系の像側に配される縮小光学系であって、前記主光学系と前記縮小光学系との合成焦点距離は、前記主光学系の焦点距離より短くなり、前記縮小光学系は、正の屈折力を有し、複数の正レンズと複数の負レンズとを有し、前記主光学系の像側に配された前記縮小光学系の横倍率をβとし、前記縮小光学系の焦点距離をｆとし、前記複数の正レンズに含まれる正レンズＧｐ１の焦点距離をｆｐ１とし、前記正レンズＧｐ１の屈折率をＮｐ１として、
０．５０＜β＜０．７８
０．２＜ｆｐ１／ｆ＜１．３
１．８９５＜Ｎｐ１＜２．１５０
なる条件式を満足することを特徴とする縮小光学系である。
本発明によれば、例えば、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。
実施例１に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図１の光学系の縦収差を示す図。 実施例２に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図３の光学系の縦収差を示す図。 実施例３に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図５の光学系の縦収差を示す図。 実施例４に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図７の光学系の縦収差を示す図。 実施例５に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図９の光学系の縦収差を示す図。 実施例６に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図１１の光学系の縦収差を示す図。 実施例７に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図１３の光学系の縦収差を示す図。 実施例８に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図。 図１５の光学系の縦収差を示す図。 撮像装置の構成例を示す図。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として（断りのない限り）、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
〔実施形態〕
本実施形態に係る縮小光学系（リアワイドコンバータ）について説明する。当該縮小光学系は、主光学系（交換レンズ）の像側に配され、主光学系と縮小光学系との合成焦点距離は、主光学系の焦点距離より短くなるものである。縮小光学系は、正の屈折力を有し、複数の正レンズと複数の負レンズとを有する。主光学系の像側に配された縮小光学系の横倍率をβとし、縮小光学系の焦点距離をｆとし、当該複数の正レンズに含まれる正レンズＧｐ１の焦点距離をｆｐ１とし、正レンズＧｐの屈折率をＮｐ１とする。すると、当該縮小光学系は、
０．５０＜β＜０．７８ ・・・（１）
０．２０＜ｆｐ１／ｆ＜１．３０・・・（２）
１．８９５＜Ｎｐ１＜２．１５０・・・（３）
なる条件式を満足するものである。
このように、本実施形態に係る縮小光学系は、複数の正レンズと複数の負レンズとを有し、上述のようなβ（縮小倍率）を規定し、当該複数の正レンズのうちに正レンズＧｐ１があって、当該正レンズＧｐ１の焦点距離と材料の屈折率とを規定している。当該規定により、十分な縮小倍率を有しつつ、高い光学性能（例えば、像面湾曲や非点収差に関する性能）の点で有利な縮小光学系を提供することができる。
ここで、条件式（１）は、主光学系の焦点距離に対する主光学系と縮小光学系との合成焦点距離の比（縮小光学系の倍率または縮小倍率ともいう）を規定している。ここで、縮小光学系の横倍率βの値は、次の計算により求めることができる。
β＝（主光学系と縮小光学系との合成焦点距離）÷（主光学系の焦点距離）
例えば、後述する第１実施例では、主光学系に縮小光学系を配してなる光学系の焦点距離（合成焦点距離）は、３６．５４ｍｍであり、主光学系単体の焦点距離は５１．４６ｍｍである。したがって、縮小光学系の横倍率βは、
３６．５４÷５１．４６＝０．７１（倍）
となる。
上限値に関して条件式（１）が満たされないと、縮小光学系によるイメージサイズおよびＦナンバーの縮小効果が不十分となる。下限値に関して条件式（１）が満たされないと、縮小光学系（全体）の正の屈折力が過度に強くなり、縮小光学系の光学性能（例えば、球面収差や像面湾曲、非点収差等）の点で不利となる。
縮小光学系は、さらに好ましくは、
０．６０＜β＜０．７８・・・（１ａ）
なる条件式を満足するのがよい。また、縮小光学系は、さらに好ましくは、
０．６５＜β＜０．７８・・・（１ｂ）
なる条件式を満足するのがよい。
条件式（２）および（３）は、正レンズＧｐ１の焦点距離および屈折率をそれぞれ規定している。条件式（２）および（３）を満たすことにより、縮小光学系の強い正の屈折力と、高い光学性能（例えば、像面湾曲や非点収差の補正）とを両立できる。
上限値に関して条件式（２）が満たされないと、正レンズＧｐ１の正の屈折力が弱くなり、縮小光学系の正の屈折力が過度に弱くなり、イメージサイズおよびＦナンバーの縮小効果が不十分となる。下限値に関して条件式（２）が満たされないと、正レンズＧｐ１の正の屈折力が過度に強くなり、高い光学性能（例えば、像面湾曲や非点収差の補正）の点で不利となる。
上限値に関して条件式（３）が満たされないと、実在する硝材では、正レンズＧｐ１の分散が過度に高くなり、正レンズＧｐ１で発生する軸上色収差の補正が不十分となる。下限値に関して条件式（３）が満たされないと、正レンズＧｐ１の屈折率が過度に低くなり、高い光学性能（例えば、像面湾曲や非点収差の補正）の点で不利となる。
縮小光学系は、さらに好ましくは、
０．２３＜ｆｐ１／ｆ＜１．２５・・・（２ａ）
１．９００＜Ｎｐ１＜２．１００・・・（３ａ）
なる条件式を満足するのがよい。また、縮小光学系は、さらに好ましくは、
０．２４＜ｆｐ１／ｆ＜１．２５・・・（２ｂ）
１．９００＜Ｎｐ１＜２．０００・・・（３ｂ）
なる条件式を満足するのがよい。
また、本実施形態に係る縮小光学系は、複数の負レンズのうちに負レンズＧｎ１があって、負レンズＧｎ１のアッベ数をνｎ１として、
１５．００＜νｎ１＜２３．００・・・（４）
なる条件式を満足するのが好ましい。条件式（４）を満たすことにより、高い光学性能（倍率色収差の補正）の点で有利な縮小光学系を提供することができる。
上限値に関して条件式（４）が満たされないと、実在する硝材では、ｇ線に関する部分分散比が過度に大きくなり、ｇ線に関する倍率色収差の２次スペクトルの補正が不十分となる。下限値に関して条件式（４）が満たされないと、分散が過度に高くなり、負レンズＧｎ１で倍率色収差の１次の色消しを行った場合に、負レンズＧｎ１の屈折力が過度に強くなり、非点収差の補正が不十分となる。
また、本実施形態に係る縮小光学系は、複数の負レンズのうちに負レンズＧｎ１とは異なる負レンズＧｎ２があって、負レンズＧｎ２の焦点距離および屈折率をそれぞれｆｎ２およびＮｎ２として、
０．３０＜｜ｆｎ２／ｆ｜＜１．００・・・（５）
１．４５０＜Ｎｎ２＜１．７００ ・・・（６）
なる条件式を満足するのがよい。条件式（５）を満たすことにより、正レンズＧｐ１によるペッツバール和におけるプラスの成分を相殺し、高い光学性能（像面湾曲の補正）の点で有利な縮小光学系を提供することができる。
上限値に関して条件式（５）が満たされないと、負レンズＧｎ２の屈折力が過度に弱くなり、ペッツバール和の低減効果が小さくなり、像面湾曲および非点収差の補正の点で不利となる。下限値に関して条件式（５）が下限を超えると、負レンズＧｎ２の屈折力が過度に強くなり、負レンズＧｎ２によりオーバー方向に生じる球面収差の補正の点で不利となる。
上限値に関して条件式（６）が満たされないと、負レンズＧｎ２の屈折率が過度に高くなり、ペッツバール和の低減効果が小さくなり、像面湾曲および非点収差の補正の点で不利となる。下限値に関して条件式（６）が満たされないと、負レンズＧｎ２の屈折率が過度に低くなり、条件式（５）を満足する負レンズＧｎ２の屈折力を得ようとすると、負レンズＧｎ２の曲率が過度に大きくなり、オーバー方向に生じる球面収差の補正の点で不利となる。
また、本実施形態に係る縮小光学系は、複数の正レンズのうちに正レンズＧｐ１とは異なる正レンズＧｐ２があって、正レンズＧｐ２の焦点距離およびアッベ数をそれぞれｆｐ２およびνｐ２として、
０．３０＜ｆｐ２／ｆ＜０．８０・・・（７）
４０．００＜νｐ２＜６０．００・・・（８）
なる条件式を満足するのが好ましい。条件式（２）および（３）に加えて条件式（７）および（８）を満たすことにより、縮小光学系の正の屈折力を正レンズＧｐ１と正レンズＧｐ２との間で分担することにより、高い光学性能（軸上色収差の補正）の点で有利な縮小光学系を提供することができる。
上限値に関して条件式（７）が満たされないと、正レンズＧｐ２の正の屈折力の分担が過度に少なくなり、軸上色収差の補正が不十分となる。下限値に関して条件式（７）が満たされないと、正レンズＧｐ２の正の屈折力の分担が過度に多くなり、正レンズＧｐ２で発生する球面収差および非点収差の補正が不十分となる。
上限値に関して条件式（８）が満たされないと、実在する硝材では、屈折率が過度に低くなり、正レンズＧｐ２で発生する球面収差および非点収差の補正が不十分となる。下限値に関して条件式（８）が満たされないと、正レンズＧｐ２の分散が過度に高くなり、軸上色収差の補正が不十分となる。
また、本実施形態に係る縮小光学系は、複数の正レンズの平均焦点距離をｆｐａｖｅとして、
０．３５＜ｆｐａｖｅ／ｆ＜１．００・・・（９）
なる条件式を満足するのが好ましい。
上限値に関して条件式（９）が満たされないと、縮小光学系の正の屈折力が過度に弱くなり、縮小光学系によるイメージサイズおよびＦナンバーの縮小効果が不十分となる。下限値に関して条件式（９）が満たされないと、複数の正レンズの１つ当たりの屈折力が過度に強くなり、像面湾曲や非点収差の補正に不利となる。
また、本実施形態に係る縮小光学系は、複数の正レンズの平均屈折率をＮｐａｖｅとして、
１．８００＜Ｎｐａｖｅ＜２．０００・・・（１０）
なる条件式を満足するのが好ましい。
上限値に関して条件式（１０）が満たされないと、実在する硝材では、複数の正レンズの１つ当たりの分散が過度に高くなり、当該複数の正レンズで発生する軸上色収差の補正が不十分となる。下限値に関して条件式（１０）が満たされないと、当該複数の正レンズの屈折率が過度に低くなり、当該複数の正レンズで発生する像面湾曲や非点収差の補正が不十分となる。
さらに、本実施形態によれば、以上のような縮小光学系と、当該縮小光学系を介して形成された像を撮る撮像素子と、を有する撮像装置を構成することができる。または、以上のような縮小光学系を含む撮像装置本体を有する撮像装置を構成することができる。よって本実施形態によれば、以上に説明した縮小光学系の利点を享受した撮像装置を実現できる。ここで、本実施形態に係る縮小光学系Ｇｒを含む撮像装置の構成例について説明する。図１７は、撮像装置の構成例を示す図である。同図において、撮像装置１は、例えば、主光学系Ｇｍと縮小光学系Ｇｒとを含む光学系２を有する、所謂レンズ交換式の撮像装置としうる。当該撮像装置は、所謂ミラーレスカメラとしうる。光学系２は、主光学系Ｇｍの像側に縮小光学系Ｇｒが装着されてなる。撮像装置１において、光学系２は、不図示の物体（被写体）からの光により、不図示の光学ローパスフィルタを介して撮像装置本体５内に配された撮像素子３の撮像面上に像（被写体像）を形成する。撮像素子３は、当該像を撮り（撮像または光電変換し）、画像データを生成する。当該画像データは、撮像装置１（撮像装置本体５）に含まれる表示部４（画像表示部、例えば、電子ビューファインダ）に表示される。撮像装置の使用者は、表示部４を介して被写体を観察することができる。使用者によって撮像開始部材（例えばレリーズボタン）が操作されると、撮像素子３を介して得られた画像データが、例えば撮像装置本体５内の記憶部（メモリ）に記憶される。このようにして、使用者は、撮像装置１により被写体を撮像することができる。本実施形態によれば、高い光学性能の点で有利な縮小光学系Ｇｒを有する撮像装置１を提供することができる。本実施形態に係る撮像装置は、所謂ミラーレスカメラに限定されず、撮像装置本体５にクイックリターンミラーを有し、ファインダー光学系を介して被写体像を観察できる一眼レフカメラとしうる。また、本実施形態に係る撮像装置は、ビデオ用や映画用、放送用のカメラとしうる。本実施形態によれば、例えば、以上に説明した縮小光学系の利点を享受した撮像装置を提供することができる。
以下、本実施形態に係る実施例１（数値実施例１）ないし実施例８（数値実施例８）について説明する。ここで、各数値実施例に係る数値の詳細を示す。各数値実施例において、ｒは、各面の曲率半径とし、ｄは、各面間隔とし、ｎｄまたはＮｄは、フラウンホーファー線のｄ線に関する１気圧での絶対屈折率とし、νｄは、アッベ数とする。ＢＦは、バックフォーカス（空気換算長）である。フラウンホーファー線のｇ線、Ｆ線、ｄ線およびＣ線に関する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮｄおよびＮＣとして、アッベ数νｄは、その定義は一般的に用いられているものと同様であり、すなわち、次のように表される。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
非球面の形状は、光軸の方向にＸ軸をとり、光軸の方向とは直交する方向にＨ軸をとり、光の進行方向を正として表す。Ｒを近軸曲率半径とし、ｋを円錐定数とし、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０およびＡ１２をそれぞれ非球面係数として、非球面の形状（参照球面からのずれ量）は、次式で表される。なお、「ｅ−Ｚ」は「×１０−Ｚ」を意味する。
Figure 2021167920
 〔実施例１〕
図１は、実施例１（数値実施例１に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。同図において、Ｇｍは、主光学系を示し、Ｇｒは、縮小学系を示す。主光学系Ｇｍは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、レンズＬｍ１ないしレンズＬｍ８の８つのレンズから成っている。開口絞りＳｐは、レンズＬｍ３とレンズＬｍ４との間に配されている。なお、主光学系Ｇｍは、後述する各実施例において共通である。Ｉは、像面を示し、Ｉには、主光学系Ｇｍと縮小光学系Ｇｒとを介して形成された像を撮る（光電変換する）撮像素子（光電変換素子）の受光面や、当該像により感光するフィルムの受光面が配される。縮小光学系Ｇｒの最も像側のレンズ面と像面Ｉとの間には、オプティカル・ローパス・フィルターなどの光学部材ＦＬが配されている。
図２は、図１の光学系の縦収差を示す図である。同図において、球面収差における実線および破線は、それぞれｄ線およびｇ線に対応している。非点収差における破線および実線は、それぞれメリディオナル像面およびサジタル像面に対応している。倍率色収差における破線は、ｇ線に対応している。ωは、半画角を、Ｆｎｏは、Ｆナンバーを示す。縦収差を示す図における横軸のフルスケールは、球面収差では±０．４００ｍｍ、非点収差では±０．４００ｍｍ、歪曲では±５．０００％、倍率色収差では±０．１００ｍｍとしている。
本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、正レンズＧｐ１１と、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１２とを互いに接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ１と、正レンズＧｐ２との５つのレンズから成る。ここで、上述の正レンズＧｐ１に相当するのは、正レンズＧｐ１１と正レンズＧｐ１２とである。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、球面収差および像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例１〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.64
17 50.909 3.53 2.00100 29.1
18 206.169 1.96
19 -106.066 1.20 1.62004 36.3
20 26.641 7.00 2.00100 29.1
21 172.336 0.17
22 94.213 1.15 1.94594 18.0
23 25.510 3.53
24 80.745 4.59 1.69680 55.5
25 -63.832 7.08
26 ∞ 2.50 1.54430 69.9
27 ∞ 2.00
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

焦点距離 36.54
Fナンバー 1.03
画角 22.05
レンズ全長 91.95
BF 2.00

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Gm 1 51.46
Gr 17 83.27
〔実施例２〕
図３は、実施例２（数値実施例２に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図４は、図３の光学系の縦収差を示す図である。本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、正レンズＧｐ１１と、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１２と負レンズＧｎ１とを互いに接合してなる接合レンズと、正レンズＧｐ２との５つのレンズから成る。ここで、上述の正レンズＧｐ１に相当するのは、正レンズＧｐ１１と正レンズＧｐ１２とである。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、球面収差および像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例２〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.64
17 47.832 4.27 1.95375 32.3
18 1940.867 1.20
19 -118.503 1.00 1.74951 35.3
20 21.634 8.19 1.95375 32.3
21 100.856 1.00 1.89286 20.4
22 25.910 3.42
23 80.683 4.62 1.72916 54.7
24 -55.811 7.00
25 ∞ 2.50 1.51633 64.1
26 ∞ 2.04
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

焦点距離 36.54
Fナンバー 1.03
画角 22.05
像高 14.80
レンズ全長 92.47
BF 2.04

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Gm 1 51.46
Gr 17 82.55
〔実施例３〕
図５は、実施例３（数値実施例３に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図６は、図５の光学系の縦収差を示す図である。
本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、以下のレンズから成る。すなわち、正レンズＧｐ１１と、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１２とを互いに接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ１と、負レンズと正レンズＧｐ２とを互いに接合してなる接合レンズとの６つのレンズから成る。ここで、上述の正レンズＧｐ１に相当するのは、正レンズＧｐ１１と正レンズＧｐ１２とである。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、球面収差および像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例３〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.64
17 46.285 3.75 2.00100 29.1
18 168.332 1.34
19 -365.708 1.20 1.70154 41.2
20 27.525 5.46 1.91650 31.6
21 87.039 0.18
22 59.557 1.15 1.94594 18.0
23 27.818 3.83
24 176.644 1.20 1.85478 24.8
25 67.243 5.89 1.69680 55.5
26 -77.318 8.00
27 ∞ 2.50 1.51633 64.1
28 ∞ 2.16
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

各種データ

焦点距離 40.14
Fナンバー 1.13
画角 20.24
レンズ全長 93.90
BF 2.16

d16 2.64
d28 2.16

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Gm 1 51.46
Gr 17 142.77
〔実施例４〕
図７は、実施例４（数値実施例４に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図８は、図７の光学系の縦収差を示す図である。
本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、正レンズＧｐ１１と、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１２とを互いに接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ１と、正レンズＧｐ２との５つのレンズから成る。ここで、上述の正レンズＧｐ１に相当するのは、正レンズＧｐ１１と正レンズＧｐ１２とである。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、球面収差および像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例４〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.64
17 62.121 3.51 1.90043 37.4
18 -4465.572 2.00
19 -66.735 0.90 1.59270 35.3
20 24.721 8.32 2.05090 26.9
21 -7017.427 0.32
22 -793.922 0.90 1.94594 18.0
23 26.876 2.90
24 62.445 5.25 1.88300 40.8
25 -58.236 6.00
26 ∞ 2.50 1.51633 64.1
27 ∞ 2.08
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

焦点距離 33.45
Fナンバー 0.94
画角 22.42
レンズ全長 91.91
BF 2.08

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 51.46
2 17 54.69
〔実施例５〕
図９は、実施例５（数値実施例５に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図１０は、図９の光学系の縦収差を示す図である。本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、以下のレンズから成る。すなわち、負レンズと正レンズＧｐ１１とを互いに接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１２とを接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ１と、正レンズＧｐ２と負レンズとを接合してなる接合レンズとの７つのレンズから成る。ここで、上述の正レンズＧｐ１に相当するのは、正レンズＧｐ１１と正レンズＧｐ１２とである。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、球面収差および像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例５〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.64
17 63.198 1.00 1.48749 70.2
18 43.080 4.44 2.00100 29.1
19 253.678 1.53
20 -138.197 1.00 1.69895 30.1
21 26.572 6.08 2.00100 29.1
22 104.760 0.24
23 70.696 1.00 1.94594 18.0
24 28.124 3.58
25 140.240 4.71 1.76385 48.5
26 -46.751 1.00 1.85478 24.8
27 -63.583 7.00
28 ∞ 2.50 1.51633 64.1
29 ∞ 2.10
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

焦点距離 37.57
Fナンバー 1.06
画角 21.50
レンズ全長 93.41
BF 2.10

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Gm 1 51.46
Gr 17 91.00
〔実施例６〕
図１１は、実施例６（数値実施例６に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図１２は、図１１の光学系の縦収差を示す図である。本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、正レンズＧｐ１１と、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１２と負レンズＧｎ１とを互いに接合してなる接合レンズと、正レンズＧｐ２との５つのレンズから成る。ここで、上述の正レンズＧｐ１に相当するのは、正レンズＧｐ１１と正レンズＧｐ１２とである。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、球面収差および像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例６〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.64
17 57.454 3.46 1.90525 35.0
18 801.829 2.62
19 -80.235 1.00 1.59270 35.3
20 25.297 6.78 2.05090 26.9
21 130.809 1.00 1.92286 18.9
22 26.170 3.64
23 84.911 4.86 1.72916 54.7
24 -54.246 7.00
25 ∞ 2.50 1.51633 64.1
26 ∞ 2.09
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

各種データ

焦点距離 36.54
Fナンバー 1.03
画角 22.05
レンズ全長 92.19
BF 2.09

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 51.46
2 17 76.35
〔実施例７〕
図１３は、実施例７（数値実施例７に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図１４は、図１３の光学系の縦収差を示す図である。本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、正レンズと、負レンズＧｎ２と正レンズＧｐ１とを互いに接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ１と、正レンズＧｐ２との５つのレンズから成る。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、像面湾曲の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例７〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 2.00
17 58.301 2.83 1.88300 40.8
18 165.148 2.10
19 -119.174 1.45 1.51633 64.1
20 30.119 6.71 1.90043 37.4
21 -1223.055 0.92
22 -5261.247 1.15 1.85896 22.7
23 29.490 2.77
24 84.265 4.75 1.61772 49.8
25 -70.633 10.59
26 ∞ 2.50 1.54430 69.9
27 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

焦点距離 40.10
Fナンバー 1.17
画角 20.26
レンズ全長 93.36
BF 1.00

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Gm 1 51.46
Gr 17 133.34
〔実施例８〕
図１５は、実施例８（数値実施例８に対応）に係る縮小光学系を無限遠に合焦している主光学系に装着してなる光学系の断面図である。図１６は、図１５の光学系の縦収差を示す図である。本実施例に係る縮小光学系Ｇｒは、光軸に沿って物体側から像側へ順に、負レンズと、正レンズＧｐ１と負レンズＧｎ２とを互いに接合してなる接合レンズと、負レンズＧｎ１と、正レンズＧｐ２との５つのレンズから成る。縮小光学系は、３つの正レンズにより縮小光学系における正の屈折力を分担することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、負の屈折力の強い負レンズＧｎ２を配することにより、像面湾曲および非点収差の補正に有利な構成となっている。また、硝材の分散が高い負レンズＧｎ１を配することにより、倍率色収差の１次の色消しに有利な構成となっている。
本実施例における条件式（１）ないし条件式（１０）に係る値を表１に示す。本実施例は、条件式（１）ないし条件式（１０）をすべて満足し、高い光学性能の点で有利な縮小光学系を提供することができる。本実施例に係る縮小光学系は、条件式（１）ないし条件式（３）を満足することは必須であるが、条件式（４）ないし条件式（１０）を満足することは任意としうる。なお、条件式（４）ないし条件式（１０）のうち少なくとも１つをさらに満足することにより、高い光学性能の点でさらに有利な縮小光学系を提供することができる。
〔数値実施例８〕
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 80.741 3.92 1.77250 49.6
2 -851.470 0.15
3 28.940 6.73 1.83481 42.7
4 53.453 1.56
5 81.904 3.28 1.72047 34.7
6 18.258 7.54
7(絞り) ∞ 5.08
8 -27.317 1.39 1.73800 32.3
9 29.595 8.79 1.88100 40.1
10 -31.996 2.12
11 -21.263 2.52 1.72047 34.7
12 -82.521 0.15
13 723.827 7.10 1.59522 67.7
14 -28.930 0.15
15* 625.332 4.12 1.77250 49.5
16 -56.842 4.00
17 -142.009 1.20 1.59270 35.3
18 808.621 0.15
19 31.125 7.43 2.00100 29.1
20 -399.042 1.00 1.58144 40.8
21 44.405 2.44
22 223.655 1.40 1.89286 20.4
23 23.104 2.21
24 32.237 6.07 1.75500 52.3
25 -203.443 7.77
26 ∞ 2.50 1.54430 69.9
27 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A4=-2.77448e-006 A6=-3.60131e-010 A8=-1.23803e-011
A10= 4.76619e-014 A12=-6.88926e-017

焦点距離 36.57
Fナンバー 1.07
画角 22.03
レンズ全長 91.76
BF 1.00

d16 4.00
d27 1.00

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Gm 1 51.46
Gr 17 89.44
なお、本実施形態に係る縮小光学系Ｇｒを構成するレンズ面は、平面または非球面であってもよい。当該レンズ面が非球面である場合、当該非球面は、研削加工による非球面や、ガラス成型による非球面、ガラス表面での樹脂成型による複合型非球面のうちのいずれの非球面としてもよい。また、当該レンズ面は、回折面としてもよい。また、レンズは、屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）やプラスティックレンズとしてもよい。また、当該レンズ面は、広い波長域に関して高い透過率を有する反射防止膜を有していてもよい。その場合、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの像を形成することができる。
Figure 2021167920
 以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
Ｇｒ 縮小光学系

Claims (8)

  1. 主光学系の像側に配される縮小光学系であって、
    前記主光学系と前記縮小光学系との合成焦点距離は、前記主光学系の焦点距離より短くなり、
    前記縮小光学系は、正の屈折力を有し、複数の正レンズと複数の負レンズとを有し、
    前記主光学系の像側に配された前記縮小光学系の横倍率をβとし、前記縮小光学系の焦点距離をｆとし、前記複数の正レンズに含まれる正レンズＧｐ１の焦点距離をｆｐ１とし、前記正レンズＧｐ１の屈折率をＮｐ１として、
    ０．５０＜β＜０．７８
    ０．２＜ｆｐ１／ｆ＜１．３
    １．８９５＜Ｎｐ１＜２．１５０
    なる条件式を満足することを特徴とする縮小光学系。
  2. 前記複数の負レンズに含まれる負レンズＧｎ１のアッベ数をνｎ１として、
    １５．００＜νｎ１＜２３．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の縮小光学系。
  3. 前記複数の負レンズに含まれる、前記負レンズＧｎ１とは異なる負レンズＧｎ２の焦点距離をｆｎ２とし、前記負レンズＧｎ２の屈折率をＮｎ２として、
    ０．３０＜｜ｆｎ２／ｆ｜＜１．００
    １．４５０＜Ｎｎ２＜１．７００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載の縮小光学系。
  4. 前記複数の正レンズに含まれる、前記正レンズＧｐ１とは異なる正レンズＧｐ２の焦点距離をｆｐ２とし、前記正レンズＧｐ２のアッベ数をνｐ２として、
    ０．３０＜ｆｐ２／ｆ＜０．８０
    ４０．００＜νｐ２＜６０．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の縮小光学系。
  5. 前記複数の正レンズの平均焦点距離をｆｐａｖｅとして、
    ０．３５＜ｆｐａｖｅ／ｆ＜１．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の縮小光学系。
  6. 前記複数の正レンズの平均屈折率をＮｐａｖｅとして、
    １．８００＜Ｎｐａｖｅ＜２．０００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に縮小光学系。
  7. 請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の縮小光学系と、
    前記縮小光学系を介して形成された像を撮る撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
  8. 請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の縮小光学系を含む撮像装置本体を有することを特徴とする撮像装置。

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