JP2024053182A - 光学系およびそれを有するレンズ装置、撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】十分な周辺光量を確保しつつ、透過率が良好な広画角の光学系を提供する。【解決手段】光学系100は、物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群LF、中間レンズ群LM、正の屈折力の後レンズ群LRからなる。中間レンズ群は、前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞りSP、後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含む。第1反射部材はミラーである。第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、1.43<nd2<2.15なる条件式を満足する。【選択図】図1(B)
Description
本発明は、レンズ装置に関し、特にデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
従来、魚眼レンズが、全方位画像またはバーチャルリアリティ(VR)コンテンツの作成に用いられている。
特許文献1には、2つの魚眼レンズを有し、1つの撮像素子上に2つの光学像を形成することでVR画像を取得する撮像装置が開示されている。各魚眼レンズでは、2つの反射部材により光路が折り曲げられている。
また、特許文献2には、2つの魚眼レンズを有し、2つの撮像素子上に2つの光学像を形成することで全方位画像を取得する撮像装置が開示されている。各魚眼レンズでは、複数の反射部材により光路が複数回折り曲げられている。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示された撮像装置では、各反射部材の屈折率が最適化されていない。特に、特許文献1および特許文献2には、周辺光量と透過率を同時に改善するための反射部材の選択法について開示されていない。
本発明は、十分な周辺光量を確保しつつ、特に短波長側の透過率が良好な広画角の光学系を提供する。
本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、前記第1反射部材は、ミラーであり、
前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
1.43<nd2<2.15
なる条件式を満足することを特徴とする。
前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
1.43<nd2<2.15
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、前記第1反射部材のd線に対する屈折率をnd1、前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
0.05<nd2-nd1<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする。
0.05<nd2-nd1<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
本発明によれば、十分な周辺光量を確保しつつ、透過率が良好な広画角の光学系を提供することができる。
以下、各実施例に係る光学系について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
[実施例1]
図1(A)は、実施例1の光学系100の断面図である。光学系100は、後に述べる反射部材により光路が直角に2回折り曲げられている。このため、光学系100は光軸が折り曲げられた光学系となっている。ここで、光軸とは光学系の中心軸を言う。図1(B)は、本実施例の光学系100の折り曲げられた光路を展開して、光路を直線状に表した断面図である。本実施例の光学系100は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
図1(A)は、実施例1の光学系100の断面図である。光学系100は、後に述べる反射部材により光路が直角に2回折り曲げられている。このため、光学系100は光軸が折り曲げられた光学系となっている。ここで、光軸とは光学系の中心軸を言う。図1(B)は、本実施例の光学系100の折り曲げられた光路を展開して、光路を直線状に表した断面図である。本実施例の光学系100は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
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。本実施例の光学系100は複数のレンズ群を有して構成されている。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または光学ブロックを含んでいても良い。
レンズ断面図において、LFは前レンズ群、LMは中間レンズ群、LRは後レンズ群を表している。SPは開口絞りである。IPは像面である。像面IPは、本実施例の光学系100をデジタルスチルカメラやデジタルビデオ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センサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。本実施例の光学系100を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面IPにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。本実施例の光学系100には、図示していないが像面IPの物体側に、光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックが配置されてもよい。R1、R2はともに反射部材の反射面である。
図1(B)に示すように、本実施例の光学系100は、物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群LF、中間レンズ群LM、後レンズ群LRからなる。後レンズ群LRは、正の屈折力を有する。中間レンズ群LMは、前レンズ群LFに隣接して配置された光路を折り曲げる第1反射部材と、開口絞りSPと、後レンズ群LRに隣接して配置された光路を折り曲げる第2反射部材を含む。第1反射部材は、第1反射面R1を有し、第2反射部材は、第2反射面R2を有する。本実施例において、第1反射部材はミラーであり、第2反射部材はプリズムである。
本実施例の光学系100は、以下の条件式(1)を満足する。
1.43<nd2<2.15 ・・・(1)
ここで、nd2は第2反射部材のd線に対する屈折率である。
ここで、nd2は第2反射部材のd線に対する屈折率である。
条件式(1)は、第2反射部材の屈折率nd2を規定する式である。本実施例において、屈折率nd2は2.001である。一般に、光路を折り曲げる光学系は、光路の折り曲げのない光学系と比べてレンズ全長が長くなる。このため、絞りから離れたレンズの径が大きくなり、光学系が大型化する。または、同じレンズ径を保つためには周辺光量が減少する。特に、本実施例のような広角レンズにおいては、より望遠のレンズと比較して、光軸に対する軸外光線の角度が大きい。このため、レンズ全長の増大によるレンズ径増加の効果が大きい。これを避けるためには、反射部材の屈折率を高めることが有効である。光学素子の空気中での長さがD、光学素子の屈折率がNであるとき、光学素子の空気換算長はD/Nとなる。したがって、屈折率を高めるほど光学素子の空気換算長は小さくなり、レンズ径増加を避けることができる。ここで、本実施例のように、開口絞りSPを挟んで第1反射部材と第2反射部材が配置されている場合、第2反射部材の屈折率を高めることが、後レンズ群LRのレンズ径を小さくするために特に有効である。一方で、第1反射部材の屈折率に関しては、後レンズ群LRのレンズ径に対する影響は大きくない。このため、第1反射部材をミラーにすることで、全系の透過率を向上させている。また、軸外光束の絞り通過位置に関して考えると、絞り中心光線と光束中心光線が近いほど、小絞りにしたときの周辺光量の減少率が少ない。このため、絞り中心座標と、絞りにおける軸外光線の光束中心光線の座標が近いほど好ましい。第1反射部材をミラーにすることで、第1反射部材の空気換算長が長くなり、これら2つの座標がより接近する。もしくは、同じ距離にするために必要な光学全長がより短くなる。
条件式(1)の下限値を下回ると、第2反射部材の屈折率nd2が低くなりすぎ、空気換算長が長くなって、後レンズ群LRにおけるレンズ径が大きくなる。条件式(1)の上限値を上回ると、第2反射部材の屈折率nd2が高くなりすぎ、光学ガラスが存在しなくなる。もしくは、短波長側の透過率が低下する。
なお、条件式(1)の数値範囲は、以下の条件式(1a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(1b)の範囲とすることが更に好ましい。
1.50<nd2<2.10 ・・・(1a)
1.65<nd2<2.05 ・・・(1b)
図2は、本実施例の光学系100の無限遠合焦時の収差図である。球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてSはd線におけるサジタル像面での非点収差量、Mはd線におけるメリディオナル像面での非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線における色収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。本実施例の光学系100における射影方式は、等距離射影方式を採用している。等距離射影方式は、結像に際して次の条件式を満足するような射影方式である。
1.65<nd2<2.05 ・・・(1b)
図2は、本実施例の光学系100の無限遠合焦時の収差図である。球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてSはd線におけるサジタル像面での非点収差量、Mはd線におけるメリディオナル像面での非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線における色収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。本実施例の光学系100における射影方式は、等距離射影方式を採用している。等距離射影方式は、結像に際して次の条件式を満足するような射影方式である。
y=fθ
ここで、yは像面における像高(高さ)、fは光学系の焦点距離、θは画角(角度)である。これらは、後述する他の実施例の収差図においても同様である。
ここで、yは像面における像高(高さ)、fは光学系の焦点距離、θは画角(角度)である。これらは、後述する他の実施例の収差図においても同様である。
以上の構成により、本実施例の光学系100は、十分な周辺光量を確保しつつ、透過率が良好な広画角の光学系を実現することができる。
次に、本実施例の光学系100が満足することが好ましい構成および本実施例の光学系100が満足する構成について述べる。
前レンズ群LFは、最も物体側に配置された、負の屈折力のメニスカスレンズを含むことが好ましい。広角レンズにおいて光路の折り曲げを実現するために、光学系100の焦点距離に対するレンズ全長を大きくする必要がある。このため、物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズ群と正の屈折力のレンズ群が配置されたレトロフォーカス型の構成を採用することで、後側主平面を光学系100の後方に移動させることが好ましい。したがって、本実施例の光学系100は、最も物体側に配置された、負の屈折力のレンズを含むことが好ましい。また、広画角の光線を取り込むために、光学系100において最も物体側のレンズ面が凸面であることが好ましい。このことは、仮に最も物体側のレンズ面が平面の場合に、レンズ装置に半画角90°の光線を入射させることができないことから理解できる。したがって、光学系100において最も物体側に配置されたレンズは、負の屈折力のメニスカスレンズであることが好ましい。
前レンズ群LFは、最も物体側から連続して配置された、少なくとも2枚の負の屈折力のレンズを含むことが好ましい。これは、強い負の屈折力を複数枚のレンズで分担することで、各レンズで発生する収差、特に軸外光線に関する非点収差および倍率色収差を低減する効果が得られるためである。本実施例においては、物体側から連続して順に配置された3枚の負レンズにより諸収差を分担し、特に軸外光線に対する結像性能を向上させている。本実施例において、中間レンズ群LMは、物体側から像側へ順に配置された、ミラー、正の屈折力の単レンズ、開口絞りSP、正の屈折力の接合レンズ、プリズムからなる。軸上光束の径が大きくなる中間レンズ群LMにおいて、正の屈折力を複数のレンズにより分担することで、球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
後レンズ群LRは、最も物体側に配置された、正の屈折力のレンズを含むことが好ましい。軸外光線の光路は、開口絞りSPの前後で光軸に対する位置が反転する。後レンズ群LRの光学有効径を小径化して光学系100を小型化するためには、この軸外光線の角度を光軸に対して平行に近づけることが好ましい。このため、後レンズ群LRにおいて最も物体側に配置されたレンズは正の屈折力を有することが好ましい。本実施例において、後レンズ群LRは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の単レンズ、正の屈折力の単レンズ、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズからなり負の合成屈折力を持つ接合レンズからなる。後レンズ群の正の屈折力を複数のレンズで分担することで、倍率色収差を主とした諸収差を良好に補正することができる。また、後レンズ群LRには、最も像側に負の合成屈折力のレンズが配置されており、開口絞りSPに対して最も物体側に配置されたレンズと最も像側に配置されたレンズの屈折力が同じ負となっている。この配置により、歪曲収差および非点収差を良好に補正することができる。また、最も像側に配置された負レンズと正レンズとの接合レンズにより、偏心色収差を低減することができる。
次に、本実施例の光学系100が満足することが好ましい条件について述べる。本実施例の光学系100は、以下の条件式(2)から(7)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
0.05<Dm/fm<1.50 ・・・(2)
1.00<D3/fr<3.00 ・・・(3)
0.50<fm/fr<10.00 ・・・(4)
0.30<fm1/fm<2.00 ・・・(5)
-20.00<fm1/ff<-3.00 ・・・(6)
0.20<Dm/fm1<2.00 ・・・(7)
ここで、Dmは第1反射面R1から第2反射面R2までの光軸上の距離(第1反射部材と第2反射部材の反射面間の光軸上の距離)である。fmは中間レンズ群LMの合成焦点距離である。D3は第2反射面(第2反射部材の反射面)R2から像面IPまでの光軸上の距離である。frは後レンズ群LRの合成焦点距離である。fm1は第1反射面(第1反射部材の反射面)R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離である。ffは前レンズ群LFの合成焦点距離である。
1.00<D3/fr<3.00 ・・・(3)
0.50<fm/fr<10.00 ・・・(4)
0.30<fm1/fm<2.00 ・・・(5)
-20.00<fm1/ff<-3.00 ・・・(6)
0.20<Dm/fm1<2.00 ・・・(7)
ここで、Dmは第1反射面R1から第2反射面R2までの光軸上の距離(第1反射部材と第2反射部材の反射面間の光軸上の距離)である。fmは中間レンズ群LMの合成焦点距離である。D3は第2反射面(第2反射部材の反射面)R2から像面IPまでの光軸上の距離である。frは後レンズ群LRの合成焦点距離である。fm1は第1反射面(第1反射部材の反射面)R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離である。ffは前レンズ群LFの合成焦点距離である。
条件式(2)は、中間レンズ群LMの長さDmと中間レンズ群LMの合成焦点距離fmとの比を規定するものである。中間レンズ群LMは、前レンズ群LFによる発散光を収斂させる作用を持つ。このため、第2反射部材における軸上光束径を決定する作用を持つ。条件式(2)の下限値を下回ると、中間レンズ群LMの軸上光束に対する収斂作用が弱くなりすぎ、第2反射部材が大型化するため好ましくない。条件式(2)の上限値を上回ると、中間レンズ群LMの屈折力が強くなりすぎ、球面収差およびコマ収差が大きくなり好ましくない。
なお、条件式(2)の数値範囲は、以下の条件式(2a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(2b)の範囲とすることが更に好ましい。
0.10<Dm/fm<1.20 ・・・(2a)
0.15<Dm/fm<0.90 ・・・(2b)
条件式(3)は、第2反射面R2から像面IPまでの距離D3と後レンズ群LRの合成焦点距離frとの比を規定するものである。条件式(3)の下限値を下回ると、後レンズ群LRの屈折力が弱くなりすぎ、軸外光束に対する収斂作用が弱まって、後レンズ群LRが大型化するため好ましくない。条件式(3)の上限値を上回ると、後レンズ群LRの屈折力が強くなりすぎ、非点収差および倍率色収差が大きくなるため好ましくない。
0.15<Dm/fm<0.90 ・・・(2b)
条件式(3)は、第2反射面R2から像面IPまでの距離D3と後レンズ群LRの合成焦点距離frとの比を規定するものである。条件式(3)の下限値を下回ると、後レンズ群LRの屈折力が弱くなりすぎ、軸外光束に対する収斂作用が弱まって、後レンズ群LRが大型化するため好ましくない。条件式(3)の上限値を上回ると、後レンズ群LRの屈折力が強くなりすぎ、非点収差および倍率色収差が大きくなるため好ましくない。
なお、条件式(3)の数値範囲は、以下の条件式(3a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(3b)の範囲とすることが更に好ましい。
1.20<D3/fr<2.50 ・・・(3a)
1.40<D3/fr<2.00 ・・・(3b)
条件式(4)は、中間レンズ群LMの合成焦点距離fmと後レンズ群LRの合成焦点距離frとの比を規定するものである。条件式(4)の下限値を下回ると、後レンズ群LRに対する中間レンズ群LMの屈折力が強くなりすぎ、球面収差およびコマ収差が大きくなり好ましくない。条件式(4)の上限値を上回ると、軸外光束に対する収斂作用が弱くなりすぎ、後レンズ群LRが大型化するため好ましくない。
1.40<D3/fr<2.00 ・・・(3b)
条件式(4)は、中間レンズ群LMの合成焦点距離fmと後レンズ群LRの合成焦点距離frとの比を規定するものである。条件式(4)の下限値を下回ると、後レンズ群LRに対する中間レンズ群LMの屈折力が強くなりすぎ、球面収差およびコマ収差が大きくなり好ましくない。条件式(4)の上限値を上回ると、軸外光束に対する収斂作用が弱くなりすぎ、後レンズ群LRが大型化するため好ましくない。
なお、条件式(4)の数値範囲は、以下の条件式(4a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(4b)の範囲とすることが更に好ましい。
0.70<fm/fr<8.00 ・・・(4a)
0.90<fm/fr<7.00 ・・・(4b)
条件式(5)は、第1反射面R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離fm1と、中間レンズ群LMの合成焦点距離fmとの比を規定するものである。合成焦点距離fm1を適切に設定することで、軸外光束の絞り中心光線と光束中心光線が近づき、小絞りにしたときの周辺光量の減少率を小さくすることができる。条件式(5)の下限値を下回ると、軸外光束の光軸に対する角度が大きくなりすぎ、後レンズ群LRが大型化するため好ましくない。条件式(5)の上限値を上回ると、絞り中心光線と光束中心光線を近づける効果が弱まるため好ましくない。
0.90<fm/fr<7.00 ・・・(4b)
条件式(5)は、第1反射面R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離fm1と、中間レンズ群LMの合成焦点距離fmとの比を規定するものである。合成焦点距離fm1を適切に設定することで、軸外光束の絞り中心光線と光束中心光線が近づき、小絞りにしたときの周辺光量の減少率を小さくすることができる。条件式(5)の下限値を下回ると、軸外光束の光軸に対する角度が大きくなりすぎ、後レンズ群LRが大型化するため好ましくない。条件式(5)の上限値を上回ると、絞り中心光線と光束中心光線を近づける効果が弱まるため好ましくない。
なお、条件式(5)の数値範囲は、以下の条件式(5a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(5b)の範囲とすることが更に好ましい。
0.40<fm1/fm<1.60 ・・・(5a)
0.50<fm1/fm<1.20 ・・・(5b)
条件式(6)は、第1反射面R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離fm1と、前レンズ群LFの合成焦点距離ffとの比を規定するものである。条件式(6)の下限値を下回ると、前レンズ群LFの屈折力が強くなりすぎ、光学系100全系のペッツバール和が大きくなって像面湾曲収差が悪化するため好ましくない。条件式(6)の上限値を上回ると、第1反射面R1から開口絞りSPまでの屈折力が弱くなりすぎ、小絞りにおける周辺光量比の改善の十分な効果が得られない。
0.50<fm1/fm<1.20 ・・・(5b)
条件式(6)は、第1反射面R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離fm1と、前レンズ群LFの合成焦点距離ffとの比を規定するものである。条件式(6)の下限値を下回ると、前レンズ群LFの屈折力が強くなりすぎ、光学系100全系のペッツバール和が大きくなって像面湾曲収差が悪化するため好ましくない。条件式(6)の上限値を上回ると、第1反射面R1から開口絞りSPまでの屈折力が弱くなりすぎ、小絞りにおける周辺光量比の改善の十分な効果が得られない。
なお、条件式(6)の数値範囲は、以下の条件式(6a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(6b)の範囲とすることが更に好ましい。
-15.00<fm1/ff<-4.00 ・・・(6a)
-10.00<fm1/ff<-5.00 ・・・(6b)
条件式(7)は、第1反射面R1から第2反射面R2までの光軸上の距離Dmと、第1反射面R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離fm1との比を規定するものである。条件式(7)の下限値を下回ると、中間レンズ群LMの軸上光束に対する収斂作用が弱くなりすぎ、第2反射部材が大型化するため好ましくない。条件式(7)の上限値を上回ると、中間レンズ群LMの屈折力が強くなりすぎ、球面収差およびコマ収差が大きくなり好ましくない。
-10.00<fm1/ff<-5.00 ・・・(6b)
条件式(7)は、第1反射面R1から第2反射面R2までの光軸上の距離Dmと、第1反射面R1から開口絞りSPまでの合成焦点距離fm1との比を規定するものである。条件式(7)の下限値を下回ると、中間レンズ群LMの軸上光束に対する収斂作用が弱くなりすぎ、第2反射部材が大型化するため好ましくない。条件式(7)の上限値を上回ると、中間レンズ群LMの屈折力が強くなりすぎ、球面収差およびコマ収差が大きくなり好ましくない。
なお、条件式(7)の数値範囲は、以下の条件式(7a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(7b)の範囲とすることが更に好ましい。
0.30<Dm/fm1<1.50 ・・・(7a)
0.40<Dm/fm1<1.00 ・・・(7b)
次に、実施例1の光学系100の構成を異ならせた他の実施例について述べる。以下では、実施例1の光学系100の構成と異なる点について述べる。省略している構成については、実施例1の光学系100の構成と共通である。
0.40<Dm/fm1<1.00 ・・・(7b)
次に、実施例1の光学系100の構成を異ならせた他の実施例について述べる。以下では、実施例1の光学系100の構成と異なる点について述べる。省略している構成については、実施例1の光学系100の構成と共通である。
[実施例2]
図3は、実施例2における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
図3は、実施例2における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
実施例1と異なり、本実施例において、前レンズ群LFは、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズとからなる接合レンズを含む。
また、実施例1と異なり、本実施例において、開口絞りSPと第2反射面R2との間には屈折力がない。このため、実施例1と比較して、開口絞りSPを第2反射面R2に対してより近接させて配置することができ、後レンズ群LRの大型化を防いでいる。
さらに、本実施例において、後レンズ群LRのレンズの構成枚数が実施例1と異なっている。少ないレンズ枚数で後レンズ群LRを構成することで、正レンズ1枚あたりの屈折力を大きくしている。
図4は、本実施例の光学系100の収差図である。
[実施例3]
図5は、実施例3における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
図5は、実施例3における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
実施例1および2と異なり、本実施例において、光路を折り曲げる第1反射部材は、プリズムである。よって、実施例3の光学系100は、条件式(1)を満足する代わりに、以下の条件式(8)を満足する。
0.05<nd2-nd1<1.00 ・・・(8)
ここで、nd1は第1反射部材のd線に対する屈折率であり、nd2は第2反射部材のd線に対する屈折率である。本実施例において、nd1は1.48749であり、nd2は2.001である。したがって、nd2-nd1の値は0.51であり、条件式(8)を満たす。実施例1において述べたように、第1反射部材の空気換算長が短いほうが、小絞りに対する周辺光量の減少が少ない。もしくは、同じ周辺光量を得るために必要な全長が短くなる。さらに、一般に光学ガラスは低屈折率な材料ほど、特に短波長側において透過率が高い傾向がある。このため、透過率を高める観点でも低屈折率材料を用いることは好ましい。一方、第2反射部材は高い屈折率の材料を用いて空気換算長を短くしたほうが、周辺光量を増やしやすく好ましい。
ここで、nd1は第1反射部材のd線に対する屈折率であり、nd2は第2反射部材のd線に対する屈折率である。本実施例において、nd1は1.48749であり、nd2は2.001である。したがって、nd2-nd1の値は0.51であり、条件式(8)を満たす。実施例1において述べたように、第1反射部材の空気換算長が短いほうが、小絞りに対する周辺光量の減少が少ない。もしくは、同じ周辺光量を得るために必要な全長が短くなる。さらに、一般に光学ガラスは低屈折率な材料ほど、特に短波長側において透過率が高い傾向がある。このため、透過率を高める観点でも低屈折率材料を用いることは好ましい。一方、第2反射部材は高い屈折率の材料を用いて空気換算長を短くしたほうが、周辺光量を増やしやすく好ましい。
条件式(8)の下限値を下回ると、第1反射部材の屈折率が高くなりすぎ、透過率が悪化する。また、条件式(8)の上限値を上回ると、第2反射部材の空気換算長が長くなりすぎる。
なお、条件式(8)の数値範囲は、以下の条件式(8a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(8b)の範囲とすることが更に好ましい。
0.10<nd2-nd1<0.80 ・・・(8a)
0.15<nd2-nd1<0.60 ・・・(8b)
また、実施例1および2と異なり、本実施例において、前レンズ群LFは、2枚の負レンズからなる。このように、高屈折率の光学ガラスを用いることで、前レンズ群LFにおける各レンズの曲率を小さくして収差を低減し、前レンズ群LFの構成レンズ枚数を減らすこともできる。
0.15<nd2-nd1<0.60 ・・・(8b)
また、実施例1および2と異なり、本実施例において、前レンズ群LFは、2枚の負レンズからなる。このように、高屈折率の光学ガラスを用いることで、前レンズ群LFにおける各レンズの曲率を小さくして収差を低減し、前レンズ群LFの構成レンズ枚数を減らすこともできる。
さらに、実施例1および2と異なり、本実施例において、第1反射面R1と開口絞りSPとの間には屈折力がない。
図6は、本実施例の光学系100の収差図である。
[実施例4]
図7は、実施例4における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
図7は、実施例4における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
実施例1から4と異なり、本実施例において、前レンズ群LFは、最も像側に配置された正レンズを含む。
また、第1反射部材の屈折率nd1と第2反射部材の屈折率nd2が、実施例3と異なる。
図8は、本実施例の光学系100の収差図である。
[実施例5]
図9は、実施例5における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
図9は、実施例5における光学系100の断面図である。ただし、第1反射部材、第2反射部材により折り曲げられた光路は展開して示している。
実施例1から4と異なり、本実施例において、後レンズ群LRは、2つの接合レンズからなる。
また、第1反射部材の屈折率nd1と第2反射部材の屈折率nd2が、実施例3および4と異なる。
図10は、本実施例の光学系100の収差図である。
以下に、実施例1から5にそれぞれ対応する数値実施例1から5を示す。
各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
なお、各数値実施例において、d、焦点距離(mm)、Fナンバー、半画角(°)は全て各実施例の光学系100が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。「バックフォーカスBF」は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)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(最も物体側のレンズ面)から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。有効径は、レンズ面のうち結像に寄与する有効光束が通過する領域(有効領域)の最大径を意味する。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 26.360 1.50 1.88300 40.8 32.38
2 10.672 10.15 20.72
3 150.852 1.00 1.49700 81.6 17.62
4 14.169 6.13 15.11
5 -32.746 1.00 1.49700 81.6 12.87
6 30.387 14.33 12.22
7 ∞ 5.05 9.11
8 ∞ 5.05 7.96
9 ∞ 1.00 6.82
10 17.678 2.18 1.67300 38.3 6.93
11 35.995 4.62 6.82
12(絞り) ∞ 1.62 6.98
13 46.741 0.50 1.95375 32.3 7.04
14 9.663 2.88 1.59270 35.3 6.98
15 -28.691 1.50 7.20
16 ∞ 5.05 2.00100 29.1 7.23
17 ∞ 5.05 2.00100 29.1 7.29
18 ∞ 1.00 7.35
19 16.583 3.97 1.68430 26.8 7.77
20 56.684 0.50 7.88
21 16.110 3.59 1.49700 81.6 8.00
22 -28.139 0.65 7.79
23 -1473.096 0.80 2.05090 26.9 7.56
24 8.300 4.39 1.49700 81.6 7.36
25 -19.985 15.74 8.00
像面 ∞
各種データ
焦点距離 3.85
Fナンバー 3.50
半画角 72°
像高 4.85
レンズ全長 99.25
BF 15.74
入射瞳位置 12.55
射出瞳位置 -30.02
前側主点位置 16.08
後側主点位置 11.89
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
前レンズ群 1 -6.24
中間レンズ群 10 43.00
後レンズ群 19 24.79
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -21.26
2 3 -31.54
3 5 -31.55
4 10 49.26
5 13 -12.86
6 14 12.55
7 16 0.00
8 17 0.00
9 19 32.93
10 21 21.18
11 23 -7.85
12 24 12.44
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 29.765 1.50 1.90043 37.4 30.74
2 10.411 8.00 19.52
3 14.263 1.00 1.88100 40.1 14.29
4 8.815 3.40 12.16
5 571.665 2.41 1.67300 38.3 11.11
6 -10.712 1.00 1.90043 37.4 10.52
7 22.349 1.50 9.53
8 ∞ 5.18 9.27
9 ∞ 5.18 7.92
10 ∞ 7.68 6.58
11 85.788 0.50 1.91082 35.2 6.40
12 10.530 1.94 1.68893 31.1 6.48
13 -15.388 1.50 6.67
14(絞り) ∞ 2.55 6.67
15 ∞ 5.05 1.77250 49.6 6.67
16 ∞ 5.05 1.77250 49.6 6.67
17 ∞ 4.82 6.67
18 11.892 4.89 1.49700 81.6 7.93
19 -38.037 0.81 8.00
20 23.148 0.80 2.00069 25.5 7.89
21 6.890 4.23 1.49700 81.6 7.56
22 -31.843 15.74 8.00
像面 ∞
各種データ
焦点距離 3.48
Fナンバー 3.50
半画角 80°
像高 4.85
レンズ全長 84.75
BF 15.74
入射瞳位置 10.48
射出瞳位置 -38.10
前側主点位置 13.73
後側主点位置 12.26
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
前レンズ群 1 -4.46
中間レンズ群 11 28.75
後レンズ群 18 23.79
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.46
2 3 -28.65
3 5 15.65
4 6 -7.93
5 11 -13.22
6 12 9.36
7 15 0.00
8 16 0.00
9 18 18.84
10 20 -10.05
11 21 11.83
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 26.837 1.50 1.80400 46.6 27.39
2 11.217 8.00 19.52
3 -3085.306 1.00 1.77250 49.6 15.76
4 11.582 18.17 13.38
5 ∞ 5.05 1.48749 70.2 8.28
6 ∞ 5.05 1.48749 70.2 7.21
7 ∞ 7.60 6.13
8(絞り) ∞ 1.51 6.74
9 79.668 0.50 1.95375 32.3 6.99
10 12.689 2.83 1.59270 35.3 7.02
11 -19.180 1.66 7.38
12 ∞ 5.05 2.00100 29.1 7.49
13 ∞ 5.05 2.00100 29.1 7.62
14 ∞ 1.00 7.76
15 17.792 2.19 1.59270 35.3 7.84
16 -63.069 4.25 7.62
17 20.620 3.45 1.49700 81.6 7.89
18 -33.471 0.65 7.63
19 -96.307 0.80 2.00069 25.5 7.43
20 8.423 3.85 1.49700 81.6 7.28
21 -20.396 14.86 7.84
像面 ∞
各種データ
焦点距離 4.27
Fナンバー 3.50
半画角 65°
像高 4.85
レンズ全長 94.00
BF 14.86
入射瞳位置 12.02
射出瞳位置 -31.87
前側主点位置 15.90
後側主点位置 10.58
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
前レンズ群 1 -7.81
中間レンズ群 8 65.31
後レンズ群 15 23.59
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -25.04
2 3 -14.93
3 5 0.00
4 6 0.00
5 9 -15.88
6 10 13.33
7 12 0.00
8 13 0.00
9 15 23.65
10 17 26.23
11 19 -7.71
12 20 12.55
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 26.487 1.50 2.00100 29.1 32.39
2 10.187 10.42 19.68
3 -48.876 1.00 2.00069 25.5 14.91
4 13.921 4.39 13.15
5 -21.300 1.00 1.76385 48.5 13.04
6 48.574 0.94 13.65
7 47.533 3.75 1.80810 22.8 14.34
8 -16.626 11.80 14.66
9 ∞ 8.00 1.60311 60.6 8.95
10 ∞ 8.00 1.60311 60.6 6.87
11 ∞ 4.66 5.40
12(絞り) ∞ 1.66 5.87
13 293.157 0.50 1.95375 32.3 6.04
14 9.738 2.83 1.59270 35.3 6.08
15 -15.343 1.50 6.49
16 ∞ 5.05 1.77250 49.6 6.62
17 ∞ 5.05 1.77250 49.6 6.82
18 ∞ 1.00 7.02
19 19.453 2.88 1.68430 26.8 7.26
20 -674.970 0.50 7.52
21 29.664 3.39 1.49700 81.6 7.64
22 -22.231 0.65 7.71
23 185.775 0.80 2.05090 26.9 7.56
24 8.968 3.91 1.49700 81.6 7.42
25 -17.341 17.51 8.00
像面 ∞
各種データ
焦点距離 3.11
Fナンバー 3.50
半画角 90°
像高 4.85
レンズ全長 102.69
BF 17.51
前側主点位置 13.33
後側主点位置 14.40
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
前レンズ群 1 -8.88
中間レンズ群 12 140.29
後レンズ群 19 21.05
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -17.33
2 3 -10.74
3 5 -19.27
4 7 15.65
5 9 0.00
6 10 0.00
7 13 -10.57
8 14 10.49
9 16 0.00
10 17 0.00
11 19 27.68
12 21 26.14
13 23 -8.99
14 24 12.51
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 30.128 1.50 1.80400 46.6 27.77
2 9.777 8.65 18.17
3 -155.626 1.00 1.80400 46.6 15.48
4 17.736 21.95 14.08
5 ∞ 5.05 1.51633 64.1 8.51
6 ∞ 5.05 1.51633 64.1 15.00
7 ∞ 2.31 6.71
8 -126.401 1.69 1.59270 35.3 6.52
9 -23.899 3.64 6.69
10(絞り) ∞ 1.54 6.76
11 65.400 0.50 2.00100 29.1 6.79
12 7.757 2.93 1.85478 24.8 6.74
13 199.204 1.49 6.80
14 ∞ 5.05 1.77250 49.6 6.92
15 ∞ 5.05 1.77250 49.6 15.00
16 ∞ 1.00 7.40
17 14.206 3.17 1.49700 81.6 7.52
18 -12.037 0.80 1.95375 32.3 7.68
19 -17.508 4.12 7.91
20 19.511 0.80 1.90366 31.3 8.00
21 7.510 3.83 1.49700 81.6 7.73
22 -201.628 16.91 7.95
像面 ∞
各種データ
焦点距離 4.18
Fナンバー 3.50
半画角 67.5°
像高 4.85
レンズ全長 98.04
BF 16.91
入射瞳位置 11.25
射出瞳位置 -36.46
前側主点位置 15.10
後側主点位置 12.73
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
前レンズ群 1 -7.81
中間レンズ群 8 74.10
後レンズ群 17 20.85
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.61
2 3 -19.75
3 5 0.00
4 6 0.00
5 8 49.42
6 11 -8.83
7 12 9.38
8 14 0.00
9 15 0.00
10 17 13.66
11 18 -43.49
12 20 -13.95
13 21 14.66
各数値実施例における種々の値を、以下の表1にまとめて示す。
[撮像装置]
次に、本発明の撮像装置の実施例について述べる。図11(A)は、2つの光学系100を並列に配置したステレオ映像撮像装置200の断面図である。撮像装置200は、2つの光学系100を有するレンズ装置202と、像面IPに撮像素子201とを備える。2つの光学系100のそれぞれは、上述した実施例1から実施例5のいずれかと同様の光学系である。2つの光学系100は不図示の筐体によって保持されている。2つの光学系100は同一であることが好ましい。ここで、2つの光学系100が同一であると言う場合、反射部材の反射方向を除いてレンズ構成等が同一であることを意味する。
次に、本発明の撮像装置の実施例について述べる。図11(A)は、2つの光学系100を並列に配置したステレオ映像撮像装置200の断面図である。撮像装置200は、2つの光学系100を有するレンズ装置202と、像面IPに撮像素子201とを備える。2つの光学系100のそれぞれは、上述した実施例1から実施例5のいずれかと同様の光学系である。2つの光学系100は不図示の筐体によって保持されている。2つの光学系100は同一であることが好ましい。ここで、2つの光学系100が同一であると言う場合、反射部材の反射方向を除いてレンズ構成等が同一であることを意味する。
レンズ装置202および撮像装置200は、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
0.03<Dout/Din<0.50 ・・・(9)
ここで、Doutは並列に配置された2つの光学系100において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。Dinは並列に配置された2つの光学系100において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。
ここで、Doutは並列に配置された2つの光学系100において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。Dinは並列に配置された2つの光学系100において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔である。
条件式(9)の下限値を下回ると、視差が過大となり好ましくない。条件式(9)の上限値を上回ると、基線長が不足し、十分な立体感を得ることができないため好ましくない。本実施例においては、Dinは60mmであり、Doutは11.6mmである。このため、Dout/Dinの値は0.19であり、条件式(9)を満たす。
なお、条件式(9)は、以下の条件式(9a)の範囲とすることがより好ましく、条件式(9b)の範囲とすることが更に好ましい。
0.10<Dout/Din<0.40 ・・・(9a)
0.15<Dout/Din<0.35 ・・・(9b)
図11(B)は、1つの撮像素子201の像面IP上に2つの光学系100によって形成される2つのイメージサークル(光学像が形成される領域、有効像円形)IC1、IC2を表している。この場合、1つの撮像素子201を用いてステレオ撮影が可能であり、取得した映像データの対応が付けやすいため好ましい。しかし、図11(B)とは異なって、複数の撮像素子を用いて各光学系の像を別々の撮像素子で取得することも可能である。
0.15<Dout/Din<0.35 ・・・(9b)
図11(B)は、1つの撮像素子201の像面IP上に2つの光学系100によって形成される2つのイメージサークル(光学像が形成される領域、有効像円形)IC1、IC2を表している。この場合、1つの撮像素子201を用いてステレオ撮影が可能であり、取得した映像データの対応が付けやすいため好ましい。しかし、図11(B)とは異なって、複数の撮像素子を用いて各光学系の像を別々の撮像素子で取得することも可能である。
図12は、2つの光学系100を背向配置した全方位撮像装置300の模式図である。このように、2つの光学系100を向きを変えて配置することで、1つの光学系で撮影するよりもさらに広画角な映像を取得することができる。また、本実施形態では、後レンズ群LRと像面IPとの間に第3反射面R3が挿入されている。本実施形態において第3反射面はミラーである。このように、実施例1から5の光学系100の任意の位置にさらに反射面を挿入して光路折り曲げの回数を増やしたり、逆に反射部材をガラスブロックや空気に置換することで折り曲げの回数を減らしたりしてもよい。図12において、全ての光軸は一平面内に描かれているが、この平面外に光路折り曲げの方向を変えてもよい。例えば、第2反射面R2での反射方向を紙面手前から奥の垂直方向に、さらに第3反射面での反射方向を図12とは逆方向にすることで、2つの像面IPが背向配置された撮像装置としてもよい。
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。
上記各実施例の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)
物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、
前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、
前記第1反射部材は、ミラーであり、
前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
1.43<nd2<2.15
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
(構成2)
物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、
前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、
前記第1反射部材のd線に対する屈折率をnd1、前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
0.05<nd2-nd1<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
(構成3)
前記前レンズ群は、最も物体側に配置された、負の屈折力のメニスカスレンズを含むことを特徴とする構成1または2に記載の光学系。
(構成4)
前記前レンズ群は、最も物体側から連続して配置された、少なくとも2枚の負の屈折力のレンズを含むことを特徴とする構成1から3のいずれかに記載の光学系。
(構成5)
前記後レンズ群は、最も物体側に配置された、正の屈折力のレンズを含むことを特徴とする構成1から4のいずれかに記載の光学系。
(構成6)
前記第1反射部材と前記第2反射部材の反射面間の光軸上の距離をDm、前記中間レンズ群の合成焦点距離をfmとするとき、
0.05<Dm/fm<1.50
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から5のいずれかに記載の光学系。
(構成7)
前記第2反射部材の反射面から像面までの光軸上の距離をD3、前記後レンズ群の合成焦点距離をfrとするとき、
1.00<D3/fr<3.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から6のいずれかに記載の光学系。
(構成8)
前記中間レンズ群の合成焦点距離をfm、前記後レンズ群の合成焦点距離をfrとするとき、
0.50<fm/fr<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から7のいずれかに記載の光学系。
(構成9)
前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1、前記中間レンズ群の合成焦点距離をfmとするとき、
0.30<fm1/fm<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から8のいずれかに記載の光学系。
(構成10)
前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1、前記前レンズ群の合成焦点距離をffとするとき、
-20.00<fm1/ff<-3.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から9のいずれかに記載の光学系。
(構成11)
前記第1反射部材と前記第2反射部材の反射面間の光軸上の距離をDm、前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1とするとき、
0.20<Dm/fm1<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から10のいずれかに記載の光学系。
(構成12)
前記中間レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、前記第1反射部材、正の屈折力の単レンズ、前記開口絞り、正の屈折力の接合レンズ、前記第2反射部材としてのプリズムからなることを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成13)
前記後レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の単レンズ、正の屈折力の単レンズ、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとからなり負の合成屈折力を持つ接合レンズからなることを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成14)
前記開口絞りと前記第2反射部材の反射面との間には屈折力がないことを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成15)
前記第1反射部材の反射面と前記開口絞りとの間には屈折力がないことを特徴とする構成2に記載の光学系。
(構成16)
前記前レンズ群は、最も像側に配置された正レンズを含むことを特徴とする構成2に記載の光学系。
(構成17)
前記後レンズ群は、2つの接合レンズからなることを特徴とする構成2に記載の光学系。
(構成18)
2つの光学系を有し、
前記2つの光学系のそれぞれは、構成1から17のいずれかに記載の光学系であることを特徴とするレンズ装置。
(構成19)
前記2つの光学系は、並列に配置され、
前記2つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をDin、前記2つの光学系において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をDoutとするとき、
0.03<Dout/Din<0.50
を満足する構成18に記載のレンズ装置。
(構成20)
構成18または19に記載のレンズ装置と、
前記2つの光学系によって形成される光学像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、
前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、
前記第1反射部材は、ミラーであり、
前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
1.43<nd2<2.15
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
(構成2)
物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、
前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、
前記第1反射部材のd線に対する屈折率をnd1、前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
0.05<nd2-nd1<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
(構成3)
前記前レンズ群は、最も物体側に配置された、負の屈折力のメニスカスレンズを含むことを特徴とする構成1または2に記載の光学系。
(構成4)
前記前レンズ群は、最も物体側から連続して配置された、少なくとも2枚の負の屈折力のレンズを含むことを特徴とする構成1から3のいずれかに記載の光学系。
(構成5)
前記後レンズ群は、最も物体側に配置された、正の屈折力のレンズを含むことを特徴とする構成1から4のいずれかに記載の光学系。
(構成6)
前記第1反射部材と前記第2反射部材の反射面間の光軸上の距離をDm、前記中間レンズ群の合成焦点距離をfmとするとき、
0.05<Dm/fm<1.50
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から5のいずれかに記載の光学系。
(構成7)
前記第2反射部材の反射面から像面までの光軸上の距離をD3、前記後レンズ群の合成焦点距離をfrとするとき、
1.00<D3/fr<3.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から6のいずれかに記載の光学系。
(構成8)
前記中間レンズ群の合成焦点距離をfm、前記後レンズ群の合成焦点距離をfrとするとき、
0.50<fm/fr<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から7のいずれかに記載の光学系。
(構成9)
前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1、前記中間レンズ群の合成焦点距離をfmとするとき、
0.30<fm1/fm<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から8のいずれかに記載の光学系。
(構成10)
前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1、前記前レンズ群の合成焦点距離をffとするとき、
-20.00<fm1/ff<-3.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から9のいずれかに記載の光学系。
(構成11)
前記第1反射部材と前記第2反射部材の反射面間の光軸上の距離をDm、前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1とするとき、
0.20<Dm/fm1<2.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1から10のいずれかに記載の光学系。
(構成12)
前記中間レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、前記第1反射部材、正の屈折力の単レンズ、前記開口絞り、正の屈折力の接合レンズ、前記第2反射部材としてのプリズムからなることを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成13)
前記後レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の単レンズ、正の屈折力の単レンズ、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとからなり負の合成屈折力を持つ接合レンズからなることを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成14)
前記開口絞りと前記第2反射部材の反射面との間には屈折力がないことを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成15)
前記第1反射部材の反射面と前記開口絞りとの間には屈折力がないことを特徴とする構成2に記載の光学系。
(構成16)
前記前レンズ群は、最も像側に配置された正レンズを含むことを特徴とする構成2に記載の光学系。
(構成17)
前記後レンズ群は、2つの接合レンズからなることを特徴とする構成2に記載の光学系。
(構成18)
2つの光学系を有し、
前記2つの光学系のそれぞれは、構成1から17のいずれかに記載の光学系であることを特徴とするレンズ装置。
(構成19)
前記2つの光学系は、並列に配置され、
前記2つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をDin、前記2つの光学系において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をDoutとするとき、
0.03<Dout/Din<0.50
を満足する構成18に記載のレンズ装置。
(構成20)
構成18または19に記載のレンズ装置と、
前記2つの光学系によって形成される光学像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
LF 前レンズ群
LM 中間レンズ群
LR 後レンズ群
R1 第1反射部材の反射面(第1反射面)
R2 第2反射部材の反射面(第2反射面)
SP 開口絞り
LM 中間レンズ群
LR 後レンズ群
R1 第1反射部材の反射面(第1反射面)
R2 第2反射部材の反射面(第2反射面)
SP 開口絞り
Claims (20)
- 物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、
前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、
前記第1反射部材は、ミラーであり、
前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
1.43<nd2<2.15
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 物体側から像側へ順に配置された、前レンズ群、中間レンズ群、正の屈折力の後レンズ群からなり、
前記中間レンズ群は、前記前レンズ群に隣接して配置された第1反射部材、開口絞り、前記後レンズ群に隣接して配置された第2反射部材を含み、
前記第1反射部材のd線に対する屈折率をnd1、前記第2反射部材のd線に対する屈折率をnd2とするとき、
0.05<nd2-nd1<1.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 前記前レンズ群は、最も物体側に配置された、負の屈折力のメニスカスレンズを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。
- 前記前レンズ群は、最も物体側から連続して配置された、少なくとも2枚の負の屈折力のレンズを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。
- 前記後レンズ群は、最も物体側に配置された、正の屈折力のレンズを含む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反射部材と前記第2反射部材の反射面間の光軸上の距離をDm、前記中間レンズ群の合成焦点距離をfmとするとき、
0.05<Dm/fm<1.50
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2反射部材の反射面から像面までの光軸上の距離をD3、前記後レンズ群の合成焦点距離をfrとするとき、
1.00<D3/fr<3.00
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。 - 前記中間レンズ群の合成焦点距離をfm、前記後レンズ群の合成焦点距離をfrとするとき、
0.50<fm/fr<10.00
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反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1、前記中間レンズ群の合成焦点距離をfmとするとき、
0.30<fm1/fm<2.00
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反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1、前記前レンズ群の合成焦点距離をffとするとき、
-20.00<fm1/ff<-3.00
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反射部材と前記第2反射部材の反射面間の光軸上の距離をDm、前記第1反射部材の反射面から前記開口絞りまでの合成焦点距離をfm1とするとき、
0.20<Dm/fm1<2.00
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。 - 前記中間レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、前記第1反射部材、正の屈折力の単レンズ、前記開口絞り、正の屈折力の接合レンズ、前記第2反射部材としてのプリズムからなることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記後レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の単レンズ、正の屈折力の単レンズ、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとからなり負の合成屈折力を持つ接合レンズからなることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記開口絞りと前記第2反射部材の反射面との間には屈折力がないことを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記第1反射部材の反射面と前記開口絞りとの間には屈折力がないことを特徴とする請求項2に記載の光学系。
- 前記前レンズ群は、最も像側に配置された正レンズを含むことを特徴とする請求項2に記載の光学系。
- 前記後レンズ群は、2つの接合レンズからなることを特徴とする請求項2に記載の光学系。
- 2つの光学系を有し、
前記2つの光学系のそれぞれは、請求項1または2に記載の光学系であることを特徴とするレンズ装置。 - 前記2つの光学系は、並列に配置され、
前記2つの光学系において最も物体側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をDin、前記2つの光学系において最も像側に配置されたレンズの面頂点同士の間隔をDoutとするとき、
0.03<Dout/Din<0.50
を満足する請求項18に記載のレンズ装置。 - 請求項18に記載のレンズ装置と、
前記2つの光学系によって形成される光学像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022159269A JP2024053182A (ja) | 2022-10-03 | 2022-10-03 | 光学系およびそれを有するレンズ装置、撮像装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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