JP2022080412A - 光学系およびそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学系は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する第1偏心レンズ群と、前記光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する第2偏心レンズ群と、を有する光学系であって、偏心レンズ群の移動量の符合を、前記第1偏心レンズ群の移動方向を負、前記第1偏心レンズ群の移動方向と反対方向を正としたとき、前記第1偏心レンズ群の移動量と前記第1偏心レンズ群の焦点距離の積と、前記第2偏心レンズ群の移動量と前記第2偏心レンズ群の焦点距離の積は反対符号であり、前記第1偏心レンズ群のペッツバール和、前記第2偏心レンズ群のペッツバール和、前記光学系全系の焦点距離、前記光学系のバックフォーカスを適切に設定することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
0.4<|Pa|+|Pb|<12.0
0<Lbk/f<0.65
なる条件式を満足することを特徴とする。
各実施例の光学系は、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。
本願明細書においてレンズ群とは、チルト撮影時に光軸に対して垂直方向に移動または静止するレンズのまとまりである。レンズ群は1枚のレンズから構成されていても良いし、複数のレンズから成っていても良い。また、レンズ群は開口絞りを含んでいても良い。
νd=(Nd-1)/(NF-NC) (A)
で表される。
バックフォーカスは光学系の最終面から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。レンズ全長は、光学系の最前面から最終面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。
撮像光学系の光軸方向に角度θobjだけ傾いた物体面は光軸に垂直な主平面を持つレンズによって、シャインプルーフの原理を満たした図23のように垂直面から角度θimgだけ傾いた像面を持つ。通常の撮像装置の撮像面は光軸に対して垂直であるため、焦点深度を超えて傾いた物体面は良好なピントを得ることができない。
また偏心レンズ群の光軸に対して垂直方向の移動を偏心と呼ぶ。
次に、各実施例の光学系における特徴的な構成について述べる。
本発明の光学系において以下の条件式(1)、(2)、(3)を満足する。
偏心レンズ群Aのペッツバール和をPa、偏心レンズ群Bのペッツバール和をPbとする。
偏心レンズ群Aの焦点距離をfa、偏心レンズ群Bの焦点距離をfb、光学系全系の焦点距離をfとする。
偏心レンズ群Aの光軸に対して垂直方向の最大移動量をMamaxとし、偏心レンズ群Bの光軸に対して垂直方向の最大移動量をMbmaxとし、光学系のバックフォーカスをLbkとする。
0.4<|Pa|+|Pb|<12.0 ・・・(1)
(Mamax×fa)/(Mbmax×fb)<0 ・・・(2)
0<Lbk/f<0.65 ・・・(3)
条件式(1)のペッツバール和は以下の式で定義される。
rν:第ν面の近軸曲率半径
Nν:第ν面の入射側媒質のd線の屈折率
N′ν:第ν面の射出側媒質のd線の屈折率
f:光学系全系の焦点距離
ここで、移動量は偏心レンズ群Aの光軸に対し垂直な移動方向を負とし、その反対方向を正とする。また、最大移動量とは製品スペックとしての最大チルト量でのチルト撮影時における各偏心レンズ群の移動量を意味するものである。偏心レンズ群Aあるいは偏心レンズ群Bの移動が負の方向に生じる場合であっても、製品スペックに記載される最大チルト効果量でのチルト撮影時に偏心レンズを移動させた位置までの移動量を最大移動量として扱う。
0.5<|Pa|+|Pb|<11.0 ・・・(1a)
0<Lbk/f<0.62 ・・・(3a)
さらにより好ましくは条件式(1)と条件式(3)の数値範囲を以下の条件式(1b)、(3b)のように設定するのが好ましい。
0.6<|Pa|+|Pb|<10.0 ・・・(1b)
0<Lbk/f<0.59 ・・・(3b)
0.5<|Pa|/|Pb|<2.0 ・・・(4)
チルト効果を得るためにレンズ群の偏心に起因して発生するシフトをキャンセルするため、偏心レンズ群Aの(Mamax×fa)の値と偏心レンズ群Bの(Mbmax×fb)の値が互いに異符号となるように、光軸位置に対して偏心させる必要がある。一方の偏心レンズ群の偏心によるシフト効果は、そのレンズ群のペッツバール和の絶対値が大きいほど大きい。また、発生したシフト効果をキャンセルするために必要な、他方の偏心レンズ群の偏心量は、他方の偏心レンズ群のペッツバール和の絶対値が小さいほど大きい。一方で、レンズ群の偏心量が大きくなると、発生する収差量も大きくなるとともにレンズ鏡筒も大型化してしまう。そのため、効率的なチルト効果と、シフト効果のキャンセルのための偏心レンズ群の移動量を抑制し、収差を抑制した状態でチルト効果を得るため、偏心レンズ群A、Bのそれぞれのペッツバール和Pa、Pbの絶対値の大きさは、同程度の大きさであることが好ましい。したがって、条件式(4)の上限または下限の条件を満たさないと、発生したシフト効果をキャンセルするための偏心レンズ群の移動量が大きくなり、発生する収差量が大きくなるとともにレンズ鏡筒も大型化してしまうため、好ましくない。
より好ましくは条件式(4)の数値範囲を条件式(4a)のように設定するのが好ましい。
0.6<|Pa|/|Pb|<1.8 ・・・(4a)
さらにより好ましくは条件式(4)の数値範囲を条件式(4b)のように設定するのがより好ましい。
0.8<|Pa|/|Pb|<1.6 ・・・(4b)
各実施例の光学系は、以下の条件式(5)から(16)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
0<(Mamax×PEa)/(Mbmax×PEb) ・・・(5)
0<|(IIIEa×Sb)-(IIIEb×Sa)|<6.0 ・・・(6)
0<|(IIEa×Sb)-(IIEb×Sa)|<2.5 ・・・(7)
βa × βbw < 0 ・・・(8)
0.07<|fa|/f<2.0 ・・・(9)
0.07<|fb|/f<2.0 ・・・(10)
0<|LshA/Lopt|<0.5 ・・・(11)
0<|LshB/Lopt|< 0.5 ・・・(12)
0.01<|Mamax|/φa<0.5 ・・・(13)
0.01<|Mbmax|/φb<0.5 ・・・(14)
0.5<Lopt/f<3.0 ・・・(15)
-0.5<fa/fbw<4.0 ・・・(16)
ただし、各記号の定義を以下のとおりとする。
偏心レンズ群Aを光軸に対して平行偏心させた時の像面倒れの敏感度を表す偏心収差係数をPEa、偏心レンズ群Bを光軸に対して平行偏心させた時の像面倒れの敏感度を表す偏心収差係数PEbとする。なお、第νレンズを光軸に対して平行偏心させた時の像面倒れの敏感度を表す偏心収差係数のPEνは、第23回応用物理学会講演会(1962年)に松居吉哉氏により示された方法に基づくと、以下の式で表される。
αν:第νレンズの物体近軸光線の入射角
α′ν:第νレンズの物体近軸光線の出射角
式(C)の第1項の
IIμ:第μレンズのコマ収差係数II
αν:第νレンズの物体近軸光線の入射角
α′ν:第νレンズの物体近軸光線の出射角
αν_pupil:第νレンズの瞳近軸光線入射角
α′ν_pupil:第νレンズの瞳近軸光線出射角
Iμ:第μレンズの球面収差係数I
αν:第νレンズの物体近軸光線の入射角
α′ν:第νレンズの物体近軸光線の出射角
αν_pupil:第νレンズの瞳近軸光線入射角
α′ν_pupil:第νレンズの瞳近軸光線出射角
光学系の全長をLoptとし、開口絞りから偏心レンズ群Aの光学面のうち開口絞りから最も遠い面までの光軸上の距離をLshAとし、開口絞りから偏心レンズ群Aの光学面のうち光学絞りから最も遠い偏心レンズ群Bの面までの光軸上の距離をLshBとする。
物体側から像側へ順に、偏心レンズ群A、中間レンズ群bw、偏心レンズ群Bと配置されているとき、中間レンズ群の焦点距離をfbwとする。
条件式(5)は偏心レンズ群Aで発生するチルト効果と偏心レンズ群Bで発生するチルト効果の関係を規定している。すなわち、条件式(5)は偏心レンズ群Aの移動量とPEaの積の符合と、偏心レンズ群Bの移動量とPEbの積の符合が同符合であることを規定している。言い換えると、第1偏心レンズ群の偏心収差係数と第1偏心レンズ群の移動量の積の符合と、第2偏心レンズ群の偏心収差係数と第2偏心レンズ群の移動量の積の符合は同符合である。ここで、偏心収差係数はレンズ群を光軸に対して平行偏心させた時の像面倒れの敏感度を表す係数である。条件式(5)を満たす場合、条件式(3)を満足する方向にそれぞれ偏心レンズ群を偏心させたとき、それぞれで発生する像面倒れの方向が一致するため、チルト効果は強め合う関係となり、補正量の大きいチルト撮影ができる。
なお、条件式(6)、条件式(7)、条件式(9)乃至(16)の数値範囲は、以下の条件式(6a)、条件式(7a)、条件式(9a)乃至(16a)の範囲とすることがより好ましい。
0<|(IIIEa×Sb)-(IIIEb×Sa)|<5.9・・・(6a)
0<|(IIEa×Sb)-(IIEb×Sa)|<2.4 ・・・(7a)
0.08<|fa|/f<1.5 ・・・(9a)
0.08<|fb|/f<1.5 ・・・(10a)
0.05<|LshA/Lopt|<0.4 ・・・(11a)
0.05<|LshB/Lopt|<0.4 ・・・(12a)
0.03<|Mamax|/φa<0.3 ・・・(13a)
0.03<|Mbmax|/φb<0.3 ・・・(14a)
0.6<Lopt/f<2.8 ・・・(15a)
-0.4<fa/fbw<3.0 ・・・(16a)
なお、条件式(6)、条件式(7)、条件式(9)乃至(16)の数値範囲は、以下の条件式(6b)、条件式(7b)、条件式(9b)乃至(16b)の範囲とすることがさらに好ましい。
0<|(IIIEa×Sb)-(IIIEb×Sa)|<5.8・・・(6b)
0<|(IIEa×Sb)-(IIEb×Sa)|<2.3・(7b)
0.09<|fa|/f<1.3 ・・・(9b)
0.09<|fb|/f<1.3 ・・・(10b)
0.07<|LshA/Lopt|<0.3 ・・・(11b)
0.07<|LshB/Lopt|<0.3 ・・・(12b)
0.04<|Mamax|/φa<0.22 ・・・(13b)
0.04<|Mbmax|/φb<0.2 ・・・(14b)
0.7<Lopt/f<2.7 ・・・(15b)
-0.3<fa/fbw<2.0 ・・・(16b)
偏心収差係数PEが大きくなると、単位偏心量あたりの像面倒れが大きくなる。また像面倒れの方向は偏心方向と偏心収差係数PEの符号に依存する。シフト効果を抑制するため上記条件式(2)を満たしたとき、条件式(5)を満たせず、チルト効果はシフト効果と同様に打ち消し合ってしまう場合もある。これはシフト効果とチルト効果の符号がともに偏心するレンズのパワーに依存しているためである。チルト撮影時、シフト効果とともにチルト効果も抑制してしまうと当然十分な像面倒れの量を得られず、光軸に対して大きく倒れた物体面に対して良好なピントが得られない。
次に、各実施例の光学系について説明する。
実施例1は、物体側から像側へ順に負の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、負の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、負の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図2(B)が示す横収差図と図3が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約2000mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約70度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
実施例2は、物体側から像側へ順に負の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、負の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、負の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図5(B)が示す横収差図と図6が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約2000mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約70度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
実施例3は、物体側から像側へ順に負の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、正の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、負の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図8(B)が示す横収差図と図9が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約2200mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約60度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
実施例4は、物体側から像側へ順に負の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、負の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、負の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図11(B)が示す横収差図と図12が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約2000mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約66度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
実施例5は、物体側から像側へ順に負の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、負の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、正の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図14(B)が示す横収差図と図15が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約2000mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約73度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
実施例6は、物体側から像側へ順に正の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、正の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、正の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図17(B)が示す横収差図と図18が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約250mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約53度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
実施例7は、物体側から像側へ順に正の屈折力を持つ偏心レンズ群AのLA、正の屈折力を持つ中間レンズ群Lbw、負の屈折力を持つ偏心レンズ群BのLBを有す。
図20(B)が示す横収差図と図21が示すMTFのデフォーカス特性は、光学系L0におけるレンズ面の第1面から光軸上の距離で約500mm離れた位置にある物体面が撮像光学系の光軸方向に約67度傾いた状態でのチルト撮影時の性能を示している。
以下に、実施例1から7にそれぞれ対応する数値実施例1~7を示す。数値実施例1~7において、面番号は物体側からの光学面の順序を示す。rは光学面の曲率半径(mm)、面番号iにおけるdは、第i番目の光学面と第i+1番目の光学面の間隔(mm)を示す。ndおよびνdはそれぞれ、第i番目の光学面と第i+1番目の光学面の間の媒体(光学部材)のd線に対する屈折率、d線を基準としたアッベ数であり、定義は前述のとおりである。BFはバックフォーカスを示す。
それぞれの数値実施例1~7で表した有効径はチルト撮影を行わない、通常撮影時の有効径を示している。
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)2}1/2 ]+A4×h4+A6×h6+A8×h8+A10×h10
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 233.684 3.49 1.49666 81.6 29.47
2 -84.553 0.75 29.40
3 49.483 3.11 1.56541 43.8 28.40
4 104.506 5.64 27.68
5 -50.217 1.30 1.79893 47.1 26.42
6 -98.965 1.12 26.46
7(絞り) ∞ 1.56 26.08
8 194.073 5.70 1.49686 81.6 25.71
9 -23.773 4.33 1.96694 31.2 25.44
10 -33.330 1.50 26.36
11 -128.218 2.00 1.62462 36.6 24.42
12 49.937 5.24 23.45
13 -45.877 1.35 1.99553 29.5 23.23
14 -681.146 3.44 23.81
15 -71.633 2.00 1.79791 47.2 24.78
16 552.891 1.50 25.99
17 167.125 5.36 1.98224 25.5 27.42
18 -40.609 0.80 28.04
19 43.922 5.07 1.52189 77.6 29.03
20 -184.563 9.68 29.00
21 -33.670 1.50 1.97835 25.9 28.23
22 -102.952 2.15 29.62
23 120.486 7.00 1.50119 80.9 31.74
24 -38.027 26.47 32.28
25 -26.405 1.50 1.84744 41.2 29.22
26 -87.288 31.55
像面 ∞
焦点距離 84.99
Fナンバー 2.88
半画角 14.28
像高 21.64
レンズ全長 120.04
BF 16.49
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 169.880 2.47 1.90243 28.6 29.47
2 -294.655 2.42 29.35
3 56.139 2.99 1.49647 81.6 28.20
4 122.477 7.46 27.54
5 -67.427 1.30 1.90608 27.8 25.38
6 -204.309 3.95 25.35
7(絞り) ∞ 1.34 24.72
8 115.786 5.36 1.49720 81.7 24.43
9 -24.791 1.49 1.94976 32.3 24.17
10 -34.807 1.50 24.49
11 -127.254 2.00 1.96543 31.3 22.91
12 55.407 3.52 1.49664 81.5 22.36
13 -230.312 3.56 22.21
14 -38.003 1.30 2.00089 26.8 21.87
15 -597.461 3.44 22.49
16 -74.761 2.00 1.93485 33.3 23.57
17 141.322 2.50 1.72936 54.7 24.85
18 -268.088 1.50 25.57
19 -8757.500 4.83 2.00082 25.4 26.83
20 -39.075 0.80 27.81
21 45.277 5.62 1.67644 32.3 30.69
22 -118.620 14.69 30.64
23 -34.620 1.50 1.83386 24.2 27.81
24 10044.010 1.14 29.03
25 140.757 7.00 1.49716 81.6 30.03
26 -33.013 16.43 30.67
27 -27.568 1.50 1.79054 47.8 28.77
28 -204.124 31.04
像面 ∞
焦点距離 84.99
Fナンバー 2.88
半画角 14.28
像高 21.64
レンズ全長 120.12
BF 16.49
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 109.641 6.05 1.49699 84.7 57.53
2 -548.554 2.21 57.09
3 135.263 7.02 1.49750 85.0 54.15
4 -167.307 1.57 53.12
5 -160.894 7.01 1.75516 51.7 51.76
6 1421.563 50.02 49.53
7(絞り) ∞ 5.44 29.73
8 63.547 4.93 1.49627 83.5 26.99
9 -46.639 1.86 1.92526 34.1 26.34
10 -81.616 1.46 25.86
11 100.688 2.20 1.93633 33.3 23.68
12 44.665 4.14 22.34
13 -48.730 1.41 2.00402 29.2 21.73
14 91.545 1.22 21.84
15 49.364 1.20 1.81179 41.2 22.43
16 29.278 3.67 1.84683 23.7 22.34
17 114.544 3.43 22.24
18 -69.247 1.37 1.82078 44.5 22.36
19 103.757 3.30 22.89
20 -44.103 1.88 1.92015 34.6 23.47
21 ∞ 1.14 25.36
22 129.405 7.40 1.66018 36.6 27.55
23 -26.828 0.96 28.85
24 53.821 7.02 1.74935 27.5 31.22
25 -100.232 7.24 31.16
26 -32.032 1.42 2.00278 25.5 29.89
27 -134.744 0.98 31.52
28 185.026 7.01 1.49558 81.7 32.96
29 -39.709 50.01 33.70
30 -25.328 1.46 2.00029 25.4 33.02
31 -28.866 34.49
像面 ∞
焦点距離 229.54
Fナンバー 4.12
半画角 5.38
像高 21.64
レンズ全長 240.00
BF 44.00
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 118.074 4.63 1.49705 81.7 32.04
2 -118.018 0.50 31.81
3 56.147 4.25 1.49699 81.6 30.79
4 -1315.470 2.33 30.04
5 -124.228 1.30 1.80028 45.7 29.13
6 263.930 17.25 28.62
7(絞り) ∞ 1.49 23.92
8 141.157 4.45 1.49917 81.3 23.37
9 -29.035 1.75 1.85527 39.5 22.99
10 -44.953 1.50 22.93
11 -133.399 2.00 1.74301 31.0 21.58
12 56.852 3.87 20.82
13 -57.441 1.30 1.98240 30.2 20.60
14 717.229 3.43 20.88
15 -69.333 2.00 1.86828 39.0 21.57
16 539.412 1.63 22.44
17 174.122 4.69 1.79272 26.8 23.60
18 -35.275 2.10 24.17
19 51.343 7.00 1.83690 42.4 23.61
20 461.238 23.95 22.07
21 -39.555 1.55 1.98302 28.8 22.27
22 296.008 1.14 23.29
23 69.197 7.00 1.57417 42.6 24.72
24 -76.652 20.40 26.08
25 -30.886 1.50 1.84661 23.8 30.48
26 -48.112 32.22
像面 ∞
焦点距離 131.99
Fナンバー 4.12
半画角 9.31
像高 21.64
レンズ全長 139.49
BF 16.50
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 62.366 3.00 1.61748 65.3 29.47
2 144.183 8.56 29.11
3 45.333 4.31 1.49758 82.1 27.39
4 -464.718 1.33 26.74
5 -86.220 1.50 1.59076 40.3 26.48
6 39.991 4.11 25.56
7(絞り) ∞ 3.17 25.72
8 79.012 6.03 1.68714 58.4 26.05
9 -26.163 1.50 1.61743 60.7 25.91
10 -120.376 1.49 25.29
11 122.946 2.55 1.95009 24.9 24.26
12 -159.457 2.14 23.83
13 -74.419 1.97 1.69838 30.1 22.53
14 44.411 5.73 21.37
15 -41.084 1.49 1.89383 36.7 20.95
16 209.150 1.51 21.50
17 269.634 4.72 1.93837 33.1 22.14
18 -52.635 5.81 23.67
19 64.651 6.01 1.49678 82.3 29.01
20 -60.283 34.77 29.58
21 -37.306 1.99 1.78596 25.5 32.51
22 -81.756 34.32
像面 ∞
焦点距離 84.99
Fナンバー 2.88
半画角 14.28
像高 21.64
レンズ全長 120.15
BF 16.48
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 85.204 1.49 1.75305 52.0 22.57
2 21.524 2.93 20.03
3 -632.533 3.05 2.00137 27.8 19.81
4 -49.167 3.72 19.21
5 -23.702 1.40 1.89114 20.3 15.36
6 -107.284 2.35 15.18
7 630.681 3.65 1.98981 29.9 16.81
8 -46.284 3.95 17.58
9(絞り) ∞ 4.05 18.43
10 140.520 3.89 1.49687 82.0 19.21
11 -37.137 1.84 19.38
12 45.522 4.23 1.97314 31.0 18.71
13 -493.733 2.44 17.80
14 52.744 1.85 1.60381 40.5 15.84
15 18.661 4.61 14.64
16 -19.108 1.86 1.81934 24.9 15.67
17 -250.571 0.25 18.38
18* 39.902 5.96 1.50305 82.1 22.06
19 -20.278 1.24 1.68616 30.8 22.63
20 -24.003 0.85 23.74
21* -39.991 1.92 1.94168 33.1 24.48
22 -26.925 1.36 25.23
23 -35.312 3.17 1.50175 81.2 27.06
24 -25.878 11.32 27.91
25 -19.673 1.87 1.51098 58.7 28.85
26 -34.236 31.89
像面 ∞
非球面データ
第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.09563e-006 A 6=-6.67684e-008 A 8= 5.30827e-010 A10=-1.28831e-012
第21面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.35638e-005 A 6=-2.09828e-008 A 8= 5.63383e-011 A10=-6.19522e-013
焦点距離 34.87
Fナンバー 2.68
半画角 31.82
像高 21.64
レンズ全長 91.74
BF 16.48
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 60.601 1.48 1.73122 54.5 21.33
2 19.002 2.90 18.85
3 175.708 3.22 1.90475 27.0 18.46
4 -44.186 1.84 17.71
5 -28.498 1.50 1.92306 20.9 15.53
6 -1621.147 2.36 14.87
7 223.118 3.72 1.95567 31.9 16.01
8 -54.278 3.89 16.71
9(絞り) ∞ 3.11 17.47
10 62.581 3.78 1.95024 32.3 18.11
11 -47.175 2.02 17.98
12 -215.898 2.00 1.73062 28.5 16.60
13 37.088 4.73 15.84
14 -51.553 4.25 1.49856 81.7 15.44
15 -11.430 2.00 1.62687 36.3 15.94
16 178.922 0.50 20.10
17* 32.576 5.94 1.49696 81.7 23.65
18 -27.819 2.55 2.00083 25.5 24.24
19 -24.108 1.00 25.34
20* -36.587 2.00 1.92759 33.9 25.53
21 -31.471 1.38 26.46
22 -59.334 3.87 1.49724 81.6 27.27
23 -29.232 8.77 27.80
24 -21.535 1.00 1.57470 49.5 26.90
25 -144.181 29.29
像面 ∞
非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.31063e-005 A 6= 2.43229e-008 A 8= 1.15265e-010 A10=-4.05893e-013
第20面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.87225e-006 A 6=-5.90682e-009 A 8=-5.30564e-011 A10=-3.11497e-013
焦点距離 35.83
Fナンバー 2.72
半画角 31.13
像高 21.64
レンズ全長 90.57
BF 20.80
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)10の実施例について、図24を用いて説明する。図24において、13はカメラ本体、11は実施例1乃至7で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体10はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型で構図シフトの小さい、物体面が有限距離から無限遠近くまで傾いた状態になるまでチルト撮影が可能で良好なピントが得られる撮像装置を得ることができる。
LA 偏心レンズ群A(第1偏心レンズ群)
LB 偏心レンズ群B(第2偏心レンズ群)
Claims (15)
- 光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する第1偏心レンズ群と、前記光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する第2偏心レンズ群と、を有する光学系であって、
偏心レンズ群の移動量の符合を、前記第1偏心レンズ群の移動方向を負、前記第1偏心レンズ群の移動方向と反対方向を正としたとき、前記第1偏心レンズ群の移動量と前記第1偏心レンズ群の焦点距離の積と、前記第2偏心レンズ群の移動量と前記第2偏心レンズ群の焦点距離の積は反対符号であり、
前記第1偏心レンズ群のペッツバール和をPa、前記第2偏心レンズ群のペッツバール和をPb、前記光学系全系の焦点距離をf、前記光学系のバックフォーカスをLbkとしたとき、
0.4<|Pa|+|Pb|<12.0
0<Lbk/f<0.65
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 前記第1偏心レンズ群を前記光軸に対して平行偏心させた時の像面倒れの敏感度を表す偏心収差係数と前記第1偏心レンズ群の移動量の積の符合と、前記第2偏心レンズ群を前記光軸に対して平行偏心させた時の像面倒れの敏感度を表す偏心収差係数と前記第2偏心レンズ群の移動量の積の符合は同符合であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記第1偏心レンズ群を前記光軸に対して平行偏心させた時の非点収差を表す偏心収差係数をIIIEa、前記第2偏心レンズ群を前記光軸に対して平行偏心させた時の非点収差を表す偏心収差係数をIIIEb、前記第1偏心レンズ群の偏心敏感度をSa、前記第2偏心レンズ群の偏心敏感度をSbとしたとき、
0<|(IIIEa×Sb)-(IIIEb×Sa)|<6.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。 - 前記第1偏心レンズ群を前記光軸に対して平行偏心させた時のコマ収差を表す偏心収差係数をIIEa、前記第2偏心レンズ群を前記光軸に対して平行偏心させた時のコマ収差を表す偏心収差係数をIIEb、前記第1偏心レンズ群の偏心敏感度をSa、前記第2偏心レンズ群の偏心敏感度をSbとしたとき、
0<|(IIEa×Sb)-(IIEb×Sa)|<2.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の光学系。 - 0.5<|Pa|/|Pb|<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の光学系。 - 前記第1偏心レンズ群と前記第2偏心レンズ群との間に中間レンズ群を有し、前記第1偏心レンズ群の倍率と前記中間レンズ群の倍率は互いに符号が異なることを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載の光学系。
- 前記第1偏心レンズ群の焦点距離をfaとしたとき、
0.07<|fa|/f<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から6までのいずれか一項に記載の光学系。 - 前記第2偏心レンズ群の焦点距離をfbとしたとき、
0.07<|fb|/f<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載の光学系。 - 開口絞りを有し、
前記光学系の全長をLoptとし、前記開口絞りから最も遠い前記第1偏心レンズ群の面までの距離をLshAとしたとき、
0<|LshA/Lopt|<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から8までのいずれか一項に記載の光学系。 - 開口絞りを有し、
前記光学系の全長をLoptとし、前記開口絞りから最も遠い前記第2偏心レンズ群の面までの距離をLshBとしたとき、
0<|LshB/Lopt|<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から9までのいずれか一項に記載の光学系。 - 前記第1偏心レンズ群の有効径をφa、前記第1偏心レンズ群の光軸に対して垂直方向の最大移動量をMamaxとしたとき、
0.01<|Mamax|/φa<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から10までのいずれか一項に記載の光学系。 - 前記第2偏心レンズ群の有効径をφb、前記第2偏心レンズ群の光軸に対して垂直方向の最大移動量をMbmaxとしたとき、
0.01<|Mbmax|/φb<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から11までのいずれか一項に記載の光学系。 - 前記光学系の全長をLoptとしたとき
0.5<Lopt/f<3.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から12までのいずれか一項に記載の光学系。 - 前記第1偏心レンズ群と前記第2偏心レンズ群との間に中間レンズ群を有し、
前記中間レンズ群の焦点距離をfbw、前記第1偏心レンズ群の焦点距離をfaとしたとき、
-0.5<fa/fbw<4.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から13までのいずれか一項に記載の光学系。 - 請求項1から14までのいずれか一項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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