JP5830593B2 - Imaging optical system and imaging apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置等に用いられる光学系に関し、特に、ミラーレスタイプのカメラにおける単焦点交換レンズに適する結像光学系及びそれを用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical system used for an imaging apparatus and the like, and more particularly to an imaging optical system suitable for a single focus interchangeable lens in a mirrorless type camera and an imaging apparatus using the imaging optical system.
従来より、全長を一定に保ち、インナーフォーカス方式を採用し、防塵、フォーカス動作時の防音に有利な結像光学系が知られている。特許文献1及び特許文献2に開示された結像光学系は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、負屈折力の第2レンズ群と、明るさ絞りと、正屈折力の第3レンズ群とからなり、第1レンズ群と第3レンズ群を常時固定とし、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して負屈折力の第2レンズ群を像側に移動させるものである。また、特許文献3、4及び5に開示された結像光学系は、物体側から順に、正屈折力の第1レンズ群と、明るさ絞りと、正屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群とからなり、第1レンズ群と第2レンズ群を常時固定とし、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して正屈折力の第2レンズ群を物体側に移動させるものである。これらのような構成により、防塵、防音に有利としつつ、光学性能も良好な結像光学系としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an imaging optical system that keeps the entire length constant, adopts an inner focus method, and is advantageous for dustproofing and soundproofing during a focusing operation. The imaging optical systems disclosed in Patent Document 1 and
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示された結像光学系は、明るさ絞りよりも物体側に第1レンズ群とフォーカシング時に可動の第2レンズ群が配置される構成である。第1レンズ群と明るさ絞りとの距離が大であり、結果的に第1レンズ群の径が大きくなっている。また、特許文献3、4及び5に開示された結像光学系は、第1レンズ群と第2レンズ群との間に明るさ絞りが配置されているが、明るさ絞りよりも像側に複数の正レンズ群が配置される構成であり、軸外収差が発生しやすい構成となっている。
However, the imaging optical systems disclosed in Patent Literature 1 and
本願発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、防音、防塵に有利であり、径方向を小さく抑えやすく、光学性能も確保しやすい結像光学系及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an imaging optical system that is advantageous for soundproofing and dustproofing, can easily suppress the radial direction, and easily secure optical performance, and an imaging apparatus using the same. It is intended to do.
上記課題を解決するために、本発明にかかる結像光学系は、以下のものである。 In order to solve the above problems, an imaging optical system according to the present invention is as follows.
物体側から像面側に順に、正屈折力の第1レンズ群と、正屈折力の第2レンズ群と、正屈折力の第3レンズ群とからなり、前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなることが好ましい。 In order from the object side to the image plane side, the first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, and from the object side surface of the first lens group An aperture stop is disposed between the object side surfaces of the second lens group, the first lens group and the third lens group are always fixed, and the second lens group is focused when focusing from a long distance to a short distance. Only the lens group moves in the optical axis direction, and the third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side across the largest axial air interval in the third lens group. And a rear sub-lens group having negative refractive power disposed on the image side.
以下、このような構成をとった理由と作用を説明する。 Hereinafter, the reason and effect | action which took such a structure are demonstrated.
まず、結像光学系の最も物体側のレンズと最も像側のレンズを常時固定とし、フォーカシングに際して第2レンズ群のみを光軸方向に移動させるインナーフォーカス方式の結像光学系とすることで、防塵性、防音性の確保に有利となる。 First, by setting the most object-side lens and the most image-side lens of the imaging optical system to be fixed at all times, and an inner-focus imaging optical system that moves only the second lens group in the optical axis direction during focusing, This is advantageous for securing dustproof and soundproofing properties.
そして、明るさ絞りを第2レンズ群よりも物体側に配置することで、結像光学系の大きさに最も影響する第1レンズ群の有効径を小さくでき、光学系の径方向のサイズを小さくしやすくなる。 By disposing the aperture stop closer to the object side than the second lens group, the effective diameter of the first lens group that most affects the size of the imaging optical system can be reduced, and the radial size of the optical system can be reduced. It becomes easy to make it smaller.
加えて、第1レンズ群の径方向のサイズを抑えることで、正屈折力の第1レンズ群の軸上厚みも小さく抑えやすくなる。それにより、結像光学系の小型化に有利となり、携帯性が向上する。 In addition, by suppressing the radial size of the first lens group, it is easy to reduce the axial thickness of the first lens group having positive refractive power. This is advantageous for downsizing the imaging optical system and improves portability.
一方、明るさ絞りが第2レンズ群よりも物体側にあるため、正屈折力の第3レンズ群は明るさ絞りから離れることになる。明るさ絞りの像側の第2レンズ群及び第3レンズ群は共に正屈折力であるので、歪曲収差も含めた補正を行うためには、第3レンズ群にて軸上収差と軸外収差の双方を考慮した構成とすることが好ましい。 On the other hand, since the aperture stop is closer to the object side than the second lens unit, the third lens unit having a positive refractive power is separated from the aperture stop. Since both the second lens group and the third lens group on the image side of the aperture stop have positive refracting power, in order to perform correction including distortion, on-axis aberration and off-axis aberration are used in the third lens group. It is preferable to adopt a configuration that takes both of these into consideration.
本発明においては、第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで物体側を正屈折力のフロントサブレンズ群とし、その軸上空気間隔の像側を負屈折力のリアサブレンズ群としている。 In the present invention, the object side is a front sub-lens group having positive refractive power across the largest axial air interval in the third lens group, and the image side of the axial air interval is a rear sub-lens group having negative refractive power. It is said.
このように、第3レンズ群中の負屈折力のリアサブレンズ群を第3レンズ群中の正屈折力のフロントサブレンズ群よりも像側に配置することで、正屈折力のフロントサブレンズ群での軸上収差をキャンセルする機能を保持しつつ、軸外光線入射高を高くすることで軸外収差(特に歪曲収差)をキャンセルする機能の確保にも有利となる。 In this way, by arranging the rear sub lens group having negative refractive power in the third lens group on the image side relative to the front sub lens group having positive refractive power in the third lens group, the front sub lens having positive refractive power is arranged. While maintaining the function of canceling the on-axis aberration in the group, increasing the off-axis ray incident height is advantageous for securing the function of canceling the off-axis aberration (particularly distortion aberration).
また、全体して、望遠タイプのレンズ群の配置となり、全長の短縮化にも有利となる。 In addition, as a whole, a telephoto lens group is arranged, which is advantageous for shortening the overall length.
したがって、上述の構成とすることで、防音、防塵に有利であり、小型化と光学性能の確保に有利な結像光学系となる。 Therefore, the above-described configuration is advantageous for soundproofing and dustproofing, and provides an imaging optical system that is advantageous for downsizing and ensuring optical performance.
上述の発明にて、更に以下の構成の少なくともいずれかを満足することが好ましい。 In the above-described invention, it is preferable that at least one of the following configurations is further satisfied.
また、前記第3レンズ群は、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
−0.5 < f3r/f3G < −0.05 (1)
ただし、
f3rは、前記リアサブレンズ群の焦点距離、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。
The third lens group preferably satisfies the following conditional expression (1).
−0.5 <f3r / f3G <−0.05 (1)
However,
f3r is a focal length of the rear sub lens group,
f3G is the focal length of the third lens group,
It is.
条件式(1)の下限値を下回らないようにリアサブレンズ群の負の屈折力を確保することで、軸上収差と軸外収差(特に歪曲収差)の補正にいっそう有利となる。加えて結像光学系全体として望遠タイプとなり、光学系の全長の短縮にもつながる。 By securing the negative refractive power of the rear sub-lens group so as not to fall below the lower limit value of the conditional expression (1), it becomes more advantageous for correction of on-axis aberrations and off-axis aberrations (particularly distortion aberration). In addition, the imaging optical system as a whole becomes a telephoto type, which leads to shortening of the overall length of the optical system.
条件式(1)の上限値を上回らないようにリアサブレンズ群の負の屈折力を適度に抑えることで、補正の過剰を抑えられる。加えて、射出瞳を像面から離しやすくなり、シェーディングの低減に有利となる。 Excessive correction can be suppressed by appropriately suppressing the negative refractive power of the rear sub lens unit so as not to exceed the upper limit value of conditional expression (1). In addition, the exit pupil is easily separated from the image plane, which is advantageous for reducing shading.
また、前記第1レンズ群は、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
4.0 < f1G/f < 10.0 (2)
ただし、
f1Gは、前記第1レンズ群の焦点距離、
fは、前記結像光学系の焦点距離、
である。
In addition, it is preferable that the first lens group satisfies the following conditional expression (2).
4.0 <f1G / f <10.0 (2)
However,
f1G is the focal length of the first lens group,
f is a focal length of the imaging optical system,
It is.
条件式(2)の上限値、下限値の範囲内となるように、第1レンズ群の正屈折力を適度に確保することで、像面湾曲やコマ収差等の軸外収差を補正しつつ、第1レンズ群と第3レンズ群の間での軸外収差をキャンセルする機能の確保に有利となる。 While correcting the off-axis aberrations such as field curvature and coma aberration, the positive refractive power of the first lens unit is appropriately secured so as to be within the range of the upper limit value and the lower limit value of conditional expression (2). This is advantageous in ensuring a function of canceling off-axis aberration between the first lens group and the third lens group.
また、前記第2レンズ群は、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
0.85 < f2G/f < 3.0 (3)
ただし、
f2Gは、前記第2レンズ群の焦点距離、
fは、前記結像光学系の焦点距離、
である。
The second lens group preferably satisfies the following conditional expression (3).
0.85 <f2G / f <3.0 (3)
However,
f2G is a focal length of the second lens group,
f is a focal length of the imaging optical system,
It is.
条件式(3)の下限値を下回らないように第2レンズ群の正屈折力の過剰を抑えることで、フォーカス群としての第2レンズ群の屈折力を抑え、フォーカシングに伴う収差変動を抑えやすくなる。 By suppressing the excess of the positive refractive power of the second lens group so as not to fall below the lower limit of conditional expression (3), it is possible to suppress the refractive power of the second lens group as the focus group and to suppress aberration fluctuations associated with focusing. Become.
条件式(3)の上限値を上回らないように、フォーカス群の正屈折力を確保することで、フォーカシングに伴う移動量の軽減に有利となる。 Ensuring the positive refractive power of the focus group so as not to exceed the upper limit value of conditional expression (3) is advantageous in reducing the amount of movement associated with focusing.
また、前記第3レンズ群は、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
3.0 < f3G/f < 9.0 (4)
ただし、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
fは、前記結像光学系の焦点距離、
である。
Further, it is preferable that the third lens group satisfies the following conditional expression (4).
3.0 <f3G / f <9.0 (4)
However,
f3G is the focal length of the third lens group,
f is a focal length of the imaging optical system,
It is.
条件式(4)の上限値、下限値の範囲内となるように、第3レンズ群の正屈折力を適度に確保することで、第1レンズ群で発生する像面湾曲やコマ収差等の軸外収差を補正しつつ、ディストーション補正に有利となる。 By appropriately securing the positive refracting power of the third lens group so as to be within the range of the upper limit value and the lower limit value of conditional expression (4), such as field curvature and coma generated in the first lens group This is advantageous for distortion correction while correcting off-axis aberrations.
また、前記第3レンズ群は、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.01 < D3Gfr/f3G < 0.5 (5)
ただし、
D3Gfrは、前記第3レンズ群中の前記フロントサブレンズ群の像側面と前記リアサブレンズ群の物体側面との間の軸上距離、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。
In addition, it is preferable that the third lens group satisfies the following conditional expression (5).
0.01 <D3Gfr / f3G <0.5 (5)
However,
D3Gfr is the axial distance between the image side surface of the front sub lens group and the object side surface of the rear sub lens group in the third lens group,
f3G is the focal length of the third lens group,
It is.
条件式(5)の下限を下回らず、上限を上回らないように前記フロントサブレンズ群と前記リアサブレンズ群との間の距離を適度に確保することで、軸上収差、軸外収差の双方の補正に有利となる。 By securing an appropriate distance between the front sub-lens group and the rear sub-lens group so as not to fall below the lower limit of conditional expression (5) and above the upper limit, both on-axis aberrations and off-axis aberrations can be obtained. This is advantageous for correction.
また、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.14 < D2G3G/D1Gf3G < 0.5 (6)
ただし、
D2G3Gは、前記第2レンズ群の像側面と前記第3レンズ群の物体側面との間の軸上距離、
D1Gf3Gは、前記第1レンズ群の物体側面と前記第3レンズ群の物体側面との間の軸上距離、
である。
Moreover, it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied.
0.14 <D2G3G / D1Gf3G <0.5 (6)
However,
D2G3G is the axial distance between the image side surface of the second lens group and the object side surface of the third lens group;
D1Gf3G is the axial distance between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the third lens group;
It is.
条件式(6)の下限値を下回らないように第2レンズ群と第3レンズ群との間の軸上距離を確保することで、第1レンズ群内で発生する軸外収差をキャンセルしやすくなる。結像光学系の軽量化にも有利となる。 By securing an on-axis distance between the second lens group and the third lens group so as not to fall below the lower limit value of conditional expression (6), it is easy to cancel off-axis aberrations occurring in the first lens group. Become. This is also advantageous for reducing the weight of the imaging optical system.
条件式(6)の上限値を上回らないように第2レンズ群と第3レンズ群との軸上距離を適度に抑えることで、結像光学系を小さくしやすくなり、特に、交換レンズとして用いた場合の小型化に有利となる。 By appropriately restraining the axial distance between the second lens group and the third lens group so as not to exceed the upper limit value of conditional expression (6), it becomes easy to make the imaging optical system small, particularly as an interchangeable lens. This is advantageous for downsizing.
また、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の軸上距離は、結像光学系中の軸上空気間隔距離の中で最も大きいことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the axial distance between the second lens group and the third lens group is the largest among the axial air distances in the imaging optical system.
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の軸上距離を確保することで、軸外収差の補正に有利になる。 Ensuring an axial distance between the second lens group and the third lens group is advantageous for correcting off-axis aberrations.
フォーカシングを行う第2レンズ群については、以下の構成とすることが好ましい。 The second lens group that performs focusing is preferably configured as follows.
また、前記第2レンズ群は、2枚以下のレンズからなることが好ましい。 The second lens group preferably comprises two or less lenses.
フォーカシング時に移動するレンズ群を軽量にでき、ウォブリング動作、フォーカシング動作時の電力消費量の軽減やAF速度、精度の向上に有利となる。 The lens group that moves during focusing can be reduced in weight, which is advantageous in reducing the power consumption during the wobbling operation and focusing operation, and in improving the AF speed and accuracy.
また、前記第2レンズ群は、1つの正レンズ成分からなり、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して物体側に移動することが好ましい。
ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面の2面のみが空気に接するレンズ体であり、単レンズまたは接合レンズを意味する。
In addition, it is preferable that the second lens group includes one positive lens component and moves to the object side during focusing from a long distance to a short distance.
However, the lens component is a lens body in which only the object side surface and the image side surface are in contact with air, and means a single lens or a cemented lens.
このような構成により、第2レンズ群の軽量化に有利となる。 Such a configuration is advantageous for reducing the weight of the second lens group.
更には、前記正レンズ成分は、単レンズであることが好ましい。 Further, the positive lens component is preferably a single lens.
正レンズ成分が単レンズであることにより、軽量化にいっそう有利となる。 Since the positive lens component is a single lens, it is further advantageous for weight reduction.
また、動画撮影や高速AFを行なう場合、フォーカシングレンズ群は軽いことが好ましい。そのため、明るさ絞りについて以下のようにするとよい。 Further, when performing moving image shooting or high-speed AF, the focusing lens group is preferably light. For this reason, the following should be performed for the aperture stop.
前記明るさ絞りは、前記第1レンズ群中の最も物体側のレンズよりも像側に配置されることが好ましい。 It is preferable that the brightness stop is disposed closer to the image side than the most object side lens in the first lens group.
第1レンズ群を小さくしつつ、開口絞り付近にフォーカシングレンズ群が配置されることとなり、第1レンズ群及び第2レンズ群の小型・軽量化に有利となる。 While the first lens group is made smaller, the focusing lens group is disposed in the vicinity of the aperture stop, which is advantageous for reducing the size and weight of the first lens group and the second lens group.
また、前記明るさ絞りは、前記第1レンズ群中の複数のレンズの間に配置されることが好ましい。 Further, it is preferable that the brightness stop is disposed between a plurality of lenses in the first lens group.
前記明るさ絞りを前記第1レンズ群中の複数のレンズの間に配置することにより、前記第1レンズ群の径の小型化に有利となる。 Disposing the aperture stop between the plurality of lenses in the first lens group is advantageous for reducing the diameter of the first lens group.
また、前記明るさ絞りは、前記第1レンズ群と共に常時固定であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the brightness stop is always fixed together with the first lens group.
明るさ絞りがフォーカシング動作時に移動しないので、フォーカシング時の移動部材の重量を軽減できる。したがって、動画撮影時のAF動作、ウォブリング動作、高速AF動作時の電力消費量の軽減やAF速度、精度の向上に有利となる。 Since the aperture stop does not move during the focusing operation, the weight of the moving member during focusing can be reduced. Therefore, it is advantageous for reducing the power consumption and improving the AF speed and accuracy during the AF operation, the wobbling operation, and the high-speed AF operation during moving image shooting.
さらに、第1レンズ群について、以下の構成とすることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the first lens group has the following configuration.
前記第1レンズ群は、前記明るさ絞りの物体側に配置された2枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズを有することが好ましい。 The first lens group preferably includes two positive lenses and at least one negative lens disposed on the object side of the brightness stop.
正の屈折力を複数の正レンズに分担し、負レンズを用いることで、球面収差やコマ収差、色収差の補正に有利となる。 Sharing a positive refractive power among a plurality of positive lenses and using a negative lens is advantageous in correcting spherical aberration, coma aberration, and chromatic aberration.
また、前記第1レンズ群は、正屈折力の第1サブレンズ群と、負屈折力の第2サブレンズ群と、正屈折力の第3サブレンズ群からなり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔は前記第1レンズ群中で最も大きい空気間隔であり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズは像側に凹面を向けたレンズであり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズは物体側に凹面を向けたレンズであることが好ましい。
In addition, the first lens group includes a first sub lens group having a positive refractive power, a second sub lens group having a negative refractive power, and a third sub lens group having a positive refractive power.
The largest air gap in the second sub lens group is the largest air gap in the first lens group,
The lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group is a lens having a concave surface directed to the image side,
It is preferable that the lens immediately after the image side with the largest air interval in the second sub lens group is a lens having a concave surface directed toward the object side.
正の屈折力を第1レンズ群中の物体側と像側に分担し、その間に負屈折力のレンズ群を配置することで、球面収差やコマ収差、色収差の補正に有利となる。特に、第2レンズ群中に軸上距離が大きい両凸の空間が形成されるようにレンズを配置することで、ペッツバール和の調整や諸収差の補正にいっそう有利となる。 Distributing the positive refractive power between the object side and the image side in the first lens group, and disposing a lens group having a negative refractive power therebetween, is advantageous for correcting spherical aberration, coma aberration, and chromatic aberration. In particular, it is more advantageous for adjusting the Petzval sum and correcting various aberrations by disposing the lens so that a biconvex space having a large axial distance is formed in the second lens group.
また、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
−0.99 < SFair < −0.01 (7)
ただし、
SFair=(RairO+RairI)/(RairO−RairI)であり、
RairOは、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズの像側面の近軸曲率半径、
RairIは、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズの物体側面の近軸曲率半径
である。
Moreover, it is preferable that the following conditional expression (7) is satisfied.
−0.99 <SFair <−0.01 (7)
However,
SFair = (RairO + RairI) / (RairO-RairI),
RairO is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group,
RairI is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the lens immediately after the image side of the second sub lens group with the largest air gap.
条件式(7)は、両凸形状の空間の好ましい形状を特定するものである。 Conditional expression (7) specifies a preferable shape of the biconvex space.
条件式(7)の下限値を下回らず、上限値を上回らないようにして、両凸形状の空間前後のそれぞれの凹面での負屈折力を適度に分担することで、結像光学系の光学性能の確保と小型化の両立につながる。 By appropriately sharing the negative refracting power on the concave surfaces before and after the biconvex space so as not to fall below the lower limit value of the conditional expression (7) and above the upper limit value, the optical power of the imaging optical system This will ensure both performance and miniaturization.
条件式(7)の下限値を下回らないようにして空間の像側の凹面の負屈折力の過剰を抑えることで、高次の収差の低減につながる。 By controlling the negative refractive power of the concave surface on the image side of the space so as not to fall below the lower limit value of the conditional expression (7), it is possible to reduce higher-order aberrations.
条件式(7)の上限値を上回らないようにして空間の像側の凹面の負屈折力を確保することで、軸上収差補正等につながる。 By ensuring the negative refractive power of the concave surface on the image side of the space so as not to exceed the upper limit value of conditional expression (7), it leads to axial aberration correction and the like.
また、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
−0.3 < fair/f1G < −0.01 (8)
ただし、
f1Gは、前記第1レンズ群の焦点距離、
fair=1/(φairO+φairI−Dair×φairO×φairI)、
であり、
φairOは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズの像側面の屈折力、
φairIは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズの物体側面の屈折力、
Dairは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前の前記レンズ面と像側直後の前記レンズ面との光軸上での距離、
であり、
面の屈折力φは、面の入射側屈折率をnO、面の射出側屈折率をnI、面の近軸曲率半径をROIとしたときに φ=(nI−nO)/ROIで表される。
Moreover, it is preferable that the following conditional expression (8) is satisfied.
−0.3 <fair / f1G <−0.01 (8)
However,
f1G is the focal length of the first lens group,
fair = 1 / (φairO + φairI−Dair × φairO × φairI),
And
φairO is the refractive power of the image side surface of the lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub-lens group,
φairI is the refractive power of the object side surface of the lens immediately after the image side with the largest air spacing in the second sub-lens group,
Dair is the distance on the optical axis between the lens surface immediately before the object side and the lens surface immediately after the image side of the largest sub-air group in the second sub lens group,
And
The refractive power φ of the surface is expressed by φ = (nI−nO) / ROI where nO is the refractive index of the incident side of the surface, nI is the refractive index of the exit side of the surface, and ROI is the paraxial radius of curvature of the surface. .
条件式(8)は、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔を挟む物体側の凹面と像側の凹面の好ましい合成屈折力を特定するものである。 Conditional expression (8) specifies the preferable combined refractive power of the object-side concave surface and the image-side concave surface that sandwich the largest air gap in the second sub-lens group.
条件式(8)の下限値を下回らないように空気レンズの発散力を確保することで、空気レンズによる収差補正機能の確保に有利となる。 Ensuring the divergence of the air lens so that it does not fall below the lower limit value of conditional expression (8) is advantageous for securing an aberration correction function by the air lens.
条件式(8)の上限値を上回らないようにして空気レンズの発散力の過剰を抑えることで、結像光学系の大型化を抑えやすくなる。 By suppressing the excess of the diverging force of the air lens so as not to exceed the upper limit value of conditional expression (8), it becomes easy to suppress the enlargement of the imaging optical system.
また、前記第1サブレンズ群は複数の正レンズを有し、前記第2サブレンズ群は複数の負レンズを有し、前記第3サブレンズ群は正レンズを有することが好ましい。 The first sub lens group preferably includes a plurality of positive lenses, the second sub lens group includes a plurality of negative lenses, and the third sub lens group preferably includes a positive lens.
第1サブレンズ群と第2サブレンズ群での高次の収差の低減につながり、明るさの確保と光学性能の両立にいっそう有利となる。 This leads to a reduction in higher-order aberrations in the first sub-lens group and the second sub-lens group, and is more advantageous for ensuring both brightness and optical performance.
更には、第3レンズ群について、以下の構成とすることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the third lens group has the following configuration.
前記第3レンズ群中の前記フロントサブレンズ群は2つのレンズを有し、前記第3レンズ群中の前記リアサブレンズ群は1つの負屈折力のレンズ成分からなることが好ましい。 It is preferable that the front sub lens group in the third lens group includes two lenses, and the rear sub lens group in the third lens group includes one lens component having a negative refractive power.
フロントサブレンズ群を複数のレンズで構成することで、正屈折力の分担もしくは収差をキャンセルし合うことにより収差の低減に有利となる。また、リアサブレンズ群を1つのレンズ成分とすることで軽量化に有利となる。 Constructing the front sub-lens group with a plurality of lenses is advantageous in reducing aberrations by sharing the positive refractive power or canceling out aberrations. Further, the rear sub lens group is made into one lens component, which is advantageous for weight reduction.
これらの結像光学系は、射出瞳を像面から離しやすく高性能化しやすいのでデジタルカメラなどの撮像装置に用いることが効果的である。 These imaging optical systems are effective when used in an imaging apparatus such as a digital camera because the exit pupil is easily separated from the image plane and the performance is easily improved.
結像光学系及び結像光学系の像側に配置され光学像を電気信号に変換する撮像面を持つ撮像素子とを有する撮像装置において、その撮像装置の結像光学系は、上記いずれかの結像光学系とすることが好ましい。 An imaging apparatus having an imaging optical system and an imaging element having an imaging surface that is disposed on the image side of the imaging optical system and converts an optical image into an electrical signal. An imaging optical system is preferable.
上述の各構成は、特に記載が無い限り、最も遠距離に合焦した状態での構成とする。また、上述の各構成を複数同時に満足することが、より好ましい。 Unless otherwise specified, each of the above-described configurations is a configuration in which the farthest distance is in focus. It is more preferable that a plurality of the above-described configurations are satisfied simultaneously.
さらに、各条件式において、下限値、及び/または、上限値をより縮減することでその効果をいっそう確実にでき好ましい。 Furthermore, in each conditional expression, it is preferable that the lower limit and / or the upper limit be further reduced to ensure the effect.
条件式(1)について
下限値を−0.4、更には−0.3とすることがより好ましい。
上限値を−0.04、更には−0.03、更には−0.22とすることがより好ましい。
For conditional expression (1), it is more preferable to set the lower limit value to −0.4, more preferably −0.3.
More preferably, the upper limit value is -0.04, more preferably -0.03, and even more preferably -0.22.
条件式(2)について
下限値を4.5、更には5.0とすることがより好ましい。
上限値を9.0、更には8.0とすることがより好ましい。
For conditional expression (2), it is more preferable to set the lower limit to 4.5, and more preferably to 5.0.
It is more preferable that the upper limit value is 9.0, more preferably 8.0.
条件式(3)について
下限値を0.9、更には0.92とすることがより好ましい。
上限値を2.0、更には1.5、更には1.25とすることがより好ましい。
In conditional expression (3), the lower limit value is more preferably 0.9, and even more preferably 0.92.
More preferably, the upper limit value is 2.0, more preferably 1.5, and even more preferably 1.25.
条件式(4)について
下限値を4.0、更には4.5、更には4.8とすることがより好ましい。
上限値を8.9、更には8.8とすることがより好ましい。
In conditional expression (4), it is more preferable to set the lower limit to 4.0, further 4.5, and even 4.8.
More preferably, the upper limit value is 8.9, more preferably 8.8.
条件式(5)について
下限値を0.012、更には0.014とすることがより好ましい。
上限値を0.3、更には0.2とすることがより好ましい。
In conditional expression (5), it is more preferable to set the lower limit to 0.012, and further to 0.014.
More preferably, the upper limit value is 0.3, more preferably 0.2.
条件式(6)について
下限値を0.18、更には0.22とすることがより好ましい。
上限値を0.4、更には0.3とすることがより好ましい。
In conditional expression (6), the lower limit value is more preferably 0.18, and even more preferably 0.22.
More preferably, the upper limit value is 0.4, more preferably 0.3.
条件式(7)について
上限値を−0.04、更には−0.06とすることがより好ましい。
下限値を−0.7、更には−0.5とすることがより好ましい。
Conditional expression (7)
The upper limit of -0.04, still more preferably to -0.06.
The lower limit of -0.7, still more preferably -0.5.
条件式(8)について
下限値を−0.2、更には−0.15とすることがより好ましい。
上限値を−0.03、更には−0.05とすることがより好ましい。
For conditional expression (8), it is more preferable to let the lower limit value to be −0.2, more preferably −0.15.
More preferably, the upper limit value is -0.03, more preferably -0.05.
本発明によれば、防音、防塵に有利であり、小型でありながら、光学性能も確保しやすい結像光学系を提供できる。さらに、このような結像光学系を用いた撮像装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging optical system that is advantageous for soundproofing and dustproofing and is easy to secure optical performance while being small in size. Furthermore, it is possible to provide an imaging apparatus using such an imaging optical system.
本発明の実施例1〜3の光学系について説明する。図1〜図3は、各実施例の光学系の断面図である。なお、各図中、5つの平行平板は、物体側から、超音波振動により塵を跳ね飛ばす防塵フィルターF1、IRカットコートを施したIRカットフィルターF2、フランジバックを一定にしつつ、画素ピッチの変更に伴うローパスフィルターの厚みの変更をキャンセルさせる調整用平行平板F3、ローバスフィルターF4、カバーガラスCである。 Examples 1 to 3 of the present invention will be described. 1 to 3 are sectional views of the optical system of each embodiment. In addition, in each figure, five parallel plates change the pixel pitch from the object side while keeping the dust-proof filter F1 that splashes dust away by ultrasonic vibration, the IR-cut filter F2 with IR cut coating, and the flange back constant. The adjustment parallel plate F3, the low-pass filter F4, and the cover glass C that cancel the change in the thickness of the low-pass filter accompanying the above.
図1は実施例1の光学系の断面図である。図1(a)は実施例1の無限遠合焦時の光学系の断面図、図1(b)は実施例1の至近合焦時の光学系の断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of the optical system according to the first embodiment. 1A is a cross-sectional view of the optical system at the time of focusing on infinity according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the optical system at the time of focusing close to the first embodiment.
実施例1の光学系は、図1に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とからなる。また、第1レンズ群G1に配置された明るさ絞りSを有する。 As shown in FIG. 1, the optical system of Example 1 includes, in order from the object side to the image side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. It consists of three lens groups G3. Moreover, it has the aperture stop S arrange | positioned at the 1st lens group G1.
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、両凹負レンズL14と、明るさ絞りSと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、からなる。 The first lens group G1, in order from the object side, includes a biconvex positive lens L11, a positive meniscus lens L12 with a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L13 with a convex surface facing the object side, and a biconcave negative lens L14. And an aperture stop S and a positive meniscus lens L15 having a convex surface facing the image side.
第2レンズ群G2は、1枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21からなる。 The second lens group G2 is composed of a positive meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side.
第3レンズ群G3は、正屈折力のフロントサブレンズ群G3Fと、負屈折力のリアサブレンズ群G3Rとからなる。フロントサブレンズ群G3Fは、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32の接合レンズSU31からなる。リアサブレンズ群G3Rは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33からなる。 The third lens group G3 includes a front sub lens group G3F having a positive refractive power and a rear sub lens group G3R having a negative refractive power. The front sub lens group G3F includes a cemented lens SU31 of a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32. The rear sub lens group G3R includes a negative meniscus lens L33 having a convex surface directed toward the image side.
第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は、常時固定である。第2レンズ群G2は、無限遠から至近への合焦に対して物体側に移動する。 The first lens group G1 and the third lens group G3 are always fixed. The second lens group G2 moves toward the object side with respect to focusing from infinity to the close.
図2は実施例2の光学系の断面図である。図2(a)は実施例2の無限遠合焦時の光学系の断面図、図2(b)は実施例2の至近合焦時の光学系の断面図である。 FIG. 2 is a sectional view of the optical system according to the second embodiment. 2A is a cross-sectional view of the optical system when focusing on infinity according to the second embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the optical system when focusing close to the second embodiment.
実施例2の光学系は、図2に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とからなる。また、第1レンズ群G1に配置された明るさ絞りSを有する。 As shown in FIG. 2, the optical system according to the second embodiment includes, in order from the object side to the image side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. It consists of three lens groups G3. Moreover, it has the aperture stop S arrange | positioned at the 1st lens group G1.
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、両凹負レンズL14と、明るさ絞りSと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、からなる。 The first lens group G1, in order from the object side, includes a positive meniscus lens L11 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L12 having a convex surface directed toward the object side, a negative meniscus lens L13 having a convex surface directed toward the object side, It comprises a biconcave negative lens L14, an aperture stop S, and a positive meniscus lens L15 having a convex surface facing the image side.
第2レンズ群G2は、1枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21からなる。 The second lens group G2 is composed of a positive meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side.
第3レンズ群G3は、正屈折力のフロントサブレンズ群G3Fと、負屈折力のリアサブレンズ群G3Rとからなる。フロントサブレンズ群G3Fは、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32の接合レンズSU31からなる。リアサブレンズ群G3Rは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33からなる。 The third lens group G3 includes a front sub lens group G3F having a positive refractive power and a rear sub lens group G3R having a negative refractive power. The front sub lens group G3F includes a cemented lens SU31 of a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32. The rear sub lens group G3R includes a negative meniscus lens L33 having a convex surface directed toward the image side.
第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は、常時固定である。第2レンズ群G2は、無限遠から至近への合焦に対して物体側に移動する。 The first lens group G1 and the third lens group G3 are always fixed. The second lens group G2 moves toward the object side with respect to focusing from infinity to the close.
図3は実施例3の光学系の断面図である。図3(a)は実施例3の無限遠合焦時の光学系の断面図、図3(b)は実施例3の至近合焦時の光学系の断面図である。 FIG. 3 is a sectional view of the optical system according to the third embodiment. 3A is a cross-sectional view of the optical system at the time of focusing on infinity according to the third embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the optical system at the time of focusing close to the third embodiment.
実施例3の光学系は、図3に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第1レンズ群G1と、正屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ群G3とからなる。また、第1レンズ群G1に配置された明るさ絞りSを有する。 As shown in FIG. 3, the optical system of Example 3 includes, in order from the object side to the image side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. It consists of three lens groups G3. Moreover, it has the aperture stop S arrange | positioned at the 1st lens group G1.
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、両凹負レンズL14と、明るさ絞りSと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15と、からなる。 The first lens group G1, in order from the object side, includes a positive meniscus lens L11 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L12 having a convex surface directed toward the object side, a negative meniscus lens L13 having a convex surface directed toward the object side, It comprises a biconcave negative lens L14, an aperture stop S, and a positive meniscus lens L15 having a convex surface facing the image side.
第2レンズ群G2は、両凸正レンズL21と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22の接合レンズSU21からなる。 The second lens group G2 includes a biconvex positive lens L21 and a cemented lens SU21 of a negative meniscus lens L22 having a convex surface directed toward the image side.
第3レンズ群G3は、正屈折力のフロントサブレンズ群G3Fと、負屈折力のリアサブレンズ群G3Rとからなる。フロントサブレンズ群G3Fは、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32の接合レンズSU31からなる。リアサブレンズ群G3Rは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33からなる。 The third lens group G3 includes a front sub lens group G3F having a positive refractive power and a rear sub lens group G3R having a negative refractive power. The front sub lens group G3F includes a cemented lens SU31 of a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32. The rear sub lens group G3R includes a negative meniscus lens L33 having a convex surface directed toward the image side.
第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は、常時固定である。第2レンズ群G2は、無限遠から至近への合焦に対して物体側に移動する。 The first lens group G1 and the third lens group G3 are always fixed. The second lens group G2 moves toward the object side with respect to focusing from infinity to the close.
以下に、実施例1〜3の数値データを示す。実施例1〜3の数値データにおいて、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ肉厚および空気間隔、ndおよびνdはd線(λ=587.6nm)における屈折率およびアッべ数、fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角(°)、fb(in air)は空気換算したバックフォーカス、IHは像高である。
Below, the numerical data of Examples 1-3 are shown. In the numerical data of Examples 1 to 3, r is the radius of curvature of the lens surface, d is the lens thickness and air spacing, nd and νd are the refractive index and Abbe number at the d-line (λ = 587.6 nm), and f is Focal length, Fno is an F number, ω is a half field angle (°), fb (in air) is an air-converted back focus, and IH is an image height.
数値実施例 1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.683 4.07 1.81600 46.62
2 -566.229 0.10
3 22.734 3.34 1.60311 60.64
4 36.923 2.45
5 227.015 1.00 1.64769 33.79
6 18.649 5.32
7 -22.020 1.00 1.58144 40.75
8 85.186 1.95
9(絞り) ∞ 1.80
10 -178.530 3.15 1.77250 49.60
11 -24.688 d11
12 22.938 3.50 1.45650 90.27
13 354.826 d13
14 -133.961 2.07 1.80100 34.97
15 35.821 4.59 1.77250 49.60
16 -33.831 6.33
17 -16.924 1.00 1.51742 52.43
18 -34.022 8.99
19 ∞ 0.65 1.51633 64.14
20 ∞ 0.85
21 ∞ 0.82 1.00000 70.86
22 ∞ 0.76 1.00000 61.08
23 ∞ 1.08 1.00000 70.86
24 ∞ 0.45
25 ∞ 0.80 1.00000 63.38
26 ∞ 0.75
像面 ∞
無限 至近
d11 4.36 0.99
d13 11.81 15.17
各種データ
f 44.32 44.06
Fno 1.84 1.82
2ω(画角(°)) 28.36 26.71
fb (in air) 13.73
全長 (in air) 71.57
IH 11.15
各群焦点距離
第1レンズ群 233.14
第2レンズ群 53.54
第3レンズ群 384.50
至近合焦時の物像間距離 85cm
Numerical example 1
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
1 46.683 4.07 1.81600 46.62
2 -566.229 0.10
3 22.734 3.34 1.60311 60.64
4 36.923 2.45
5 227.015 1.00 1.64769 33.79
6 18.649 5.32
7 -22.020 1.00 1.58144 40.75
8 85.186 1.95
9 (Aperture) ∞ 1.80
10 -178.530 3.15 1.77250 49.60
11 -24.688 d11
12 22.938 3.50 1.45650 90.27
13 354.826 d13
14 -133.961 2.07 1.80 100 34.97
15 35.821 4.59 1.77250 49.60
16 -33.831 6.33
17 -16.924 1.00 1.51742 52.43
18 -34.022 8.99
19 ∞ 0.65 1.51633 64.14
20 ∞ 0.85
21 ∞ 0.82 1.00000 70.86
22 ∞ 0.76 1.00000 61.08
23 ∞ 1.08 1.00000 70.86
24 ∞ 0.45
25 ∞ 0.80 1.00000 63.38
26 ∞ 0.75
Image plane ∞
Infinity close
d11 4.36 0.99
d13 11.81 15.17
Various data
f 44.32 44.06
Fno 1.84 1.82
2ω (angle of view (°)) 28.36 26.71
fb (in air) 13.73
Total length (in air) 71.57
IH 11.15
Each group focal length first lens group 233.14
Second lens group 53.54
Third lens group 384.50
Distance between objects at close focus 85cm
数値実施例 2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 34.681 4.45 1.81600 46.62
2 872.454 0.10
3 20.365 3.46 1.60311 60.64
4 41.023 1.09
5 95.648 1.00 1.64769 33.79
6 15.426 5.30
7 -26.564 1.00 1.58144 40.75
8 51.406 2.22
9(絞り) ∞ 2.78
10 -59.129 2.24 1.77250 49.60
11 -23.954 d11
12 21.250 3.87 1.45650 90.27
13 1466.207 d13
14 -68.559 1.00 1.69895 30.13
15 128.545 3.19 1.77250 49.60
16 -27.585 4.47
17 -15.886 1.00 1.51742 52.43
18 -31.871 8.99
19 ∞ 0.65 1.51633 64.14
20 ∞ 0.85
21 ∞ 0.82 1.00000 70.86
22 ∞ 0.76 1.00000 61.08
23 ∞ 1.08 1.00000 70.86
24 ∞ 0.45
25 ∞ 0.80 1.00000 63.38
26 ∞ 0.75
像面 ∞
無限 至近
d11 4.29 0.99
d13 11.69 14.99
各種データ
f 44.26 44.17
Fno 1.84 1.83
2ω(画角(°)) 28.46 26.62
fb (in air) 13.73
全長 (in air) 66.89
IH 11.15
各群焦点距離
第1レンズ群 265.11
第2レンズ群 47.19
第3レンズ群 260.76
至近合焦時の物像間距離 85cm
Numerical example 2
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
1 34.681 4.45 1.81600 46.62
2 872.454 0.10
3 20.365 3.46 1.60311 60.64
4 41.023 1.09
5 95.648 1.00 1.64769 33.79
6 15.426 5.30
7 -26.564 1.00 1.58144 40.75
8 51.406 2.22
9 (Aperture) ∞ 2.78
10 -59.129 2.24 1.77250 49.60
11 -23.954 d11
12 21.250 3.87 1.45650 90.27
13 1466.207 d13
14 -68.559 1.00 1.69895 30.13
15 128.545 3.19 1.77250 49.60
16 -27.585 4.47
17 -15.886 1.00 1.51742 52.43
18 -31.871 8.99
19 ∞ 0.65 1.51633 64.14
20 ∞ 0.85
21 ∞ 0.82 1.00000 70.86
22 ∞ 0.76 1.00000 61.08
23 ∞ 1.08 1.00000 70.86
24 ∞ 0.45
25 ∞ 0.80 1.00000 63.38
26 ∞ 0.75
Image plane ∞
Infinity close
d11 4.29 0.99
d13 11.69 14.99
Various data
f 44.26 44.17
Fno 1.84 1.83
2ω (angle of view (°)) 28.46 26.62
fb (in air) 13.73
Total length (in air) 66.89
IH 11.15
Each group focal length first lens group 265.11
Second lens group 47.19
Third lens group 260.76
Distance between objects at close focus 85cm
数値実施例 3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 33.305 5.06 1.81600 46.62
2 240.584 0.10
3 20.030 4.14 1.60311 60.64
4 33.505 1.51
5 61.496 1.00 1.64769 33.79
6 14.552 5.86
7 -30.006 1.00 1.58144 40.75
8 56.949 2.18
9(絞り) ∞ 2.11
10 -62.195 1.98 1.78800 47.37
11 -27.548 d11
12 21.710 5.22 1.45650 90.27
13 -63.753 1.00 1.76182 26.52
14 -132.399 d14
15 -74.420 1.00 1.53172 48.84
16 401.206 2.75 1.77250 49.60
17 -29.141 3.94
18 -16.745 1.00 1.49700 81.61
19 -40.363 8.99
20 ∞ 0.65 1.51633 64.14
21 ∞ 0.85
22 ∞ 0.82 1.00000 70.86
23 ∞ 0.76 1.00000 61.08
24 ∞ 1.08 1.00000 70.86
25 ∞ 0.45
26 ∞ 0.80 1.00000 63.38
27 ∞ 0.75
像面 ∞
無限 至近
d11 5.06 0.99
d14 11.33 15.39
各種データ
f 48.49 48.56
Fno 1.84 1.83
2ω(画角(°)) 26.05 23.90
fb (in air) 13.73
全長 (in air) 68.96
IH 11.15
各群焦点距離
第1レンズ群 365.30
第2レンズ群 45.73
第3レンズ群 238.74
至近合焦時の物像間距離 85cm
Numerical example 3
Unit mm
Surface data surface number r d nd νd
1 33.305 5.06 1.81600 46.62
2 240.584 0.10
3 20.030 4.14 1.60311 60.64
4 33.505 1.51
5 61.496 1.00 1.64769 33.79
6 14.552 5.86
7 -30.006 1.00 1.58144 40.75
8 56.949 2.18
9 (Aperture) ∞ 2.11
10 -62.195 1.98 1.78800 47.37
11 -27.548 d11
12 21.710 5.22 1.45650 90.27
13 -63.753 1.00 1.76182 26.52
14 -132.399 d14
15 -74.420 1.00 1.53172 48.84
16 401.206 2.75 1.77250 49.60
17 -29.141 3.94
18 -16.745 1.00 1.49700 81.61
19 -40.363 8.99
20 ∞ 0.65 1.51633 64.14
21 ∞ 0.85
22 ∞ 0.82 1.00000 70.86
23 ∞ 0.76 1.00000 61.08
24 ∞ 1.08 1.00000 70.86
25 ∞ 0.45
26 ∞ 0.80 1.00000 63.38
27 ∞ 0.75
Image plane ∞
Infinity close
d11 5.06 0.99
d14 11.33 15.39
Various data
f 48.49 48.56
Fno 1.84 1.83
2ω (angle of view (°)) 26.05 23.90
fb (in air) 13.73
Total length (in air) 68.96
IH 11.15
Each group focal length first lens group 365.30
Second lens group 45.73
Third lens group 238.74
Distance between objects at close focus 85cm
図4〜図6は実施例1〜3の光学系の諸収差図である。各図中、(a)は無限遠合焦状態の諸収差図、(b)は至近合焦状態の諸収差図である。球面収差と倍率色収差は、435.8nm(g線:一点鎖線),587.6nm(d線:実線),656.3nm(C線:波線)の各波長における数値を示してある。また、非点収差は、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面を示している。なお、FNOはFナンバー、IHは像高を示す。 4 to 6 are various aberration diagrams of the optical systems of Examples 1 to 3. FIG. In each drawing, (a) shows various aberrations in the infinite focus state, and (b) shows various aberrations in the closest focus state. Spherical aberration and lateral chromatic aberration are numerical values at respective wavelengths of 435.8 nm (g line: one-dot chain line), 587.6 nm (d line: solid line), and 656.3 nm (C line: wavy line). Astigmatism, the solid line indicates the sagittal image plane, and the dotted line indicates the meridional image plane. FNO represents the F number, and IH represents the image height.
次に、上記各実施例における条件式(1)〜(8)の値を示す。
Next, the values of conditional expressions (1) to (8) in the above embodiments will be shown.
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
(1) -0.173 -0.240 -0.245
(2) 5.261 5.990 7.533
(3) 1.208 1.066 0.943
(4) 8.676 5.892 4.923
(5) 0.016 0.017 0.016
(6) 0.269 0.269 0.238
(7) -0.083 -0.265 -0.345
(8) -0.065 -0.055 -0.040
Conditional Example Example 1 Example 2 Example 3
(1) -0.173 -0.240 -0.245
(2) 5.261 5.990 7.533
(3) 1.208 1.066 0.943
(4) 8.676 5.892 4.923
(5) 0.016 0.017 0.016
(6) 0.269 0.269 0.238
(7) -0.083 -0.265 -0.345
(8) -0.065 -0.055 -0.040
図7は、本発明のレンズを用い、撮像素子として小型のCCD又はCMOS等を用いた電子撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図7において、1は一眼ミラーレスカメラ、2は鏡筒内に配置された撮影レンズ系、3は撮影レンズ系2を一眼ミラーレスカメラ1に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、4は撮像素子面、5はバックモニタである。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a single-lens mirrorless camera as an electronic image pickup apparatus using a lens of the present invention and using a small CCD or CMOS as an image pickup device. In FIG. 7, 1 is a single-lens mirrorless camera, 2 is a photographic lens system disposed in the lens barrel, 3 is a lens barrel mount that allows the
このような構成の一眼ミラーレスカメラ1の撮影レンズ系2として、例えば上記実施例1〜3に示した本発明のレンズが用いられる。
As the photographing
以上の本発明によれば、一眼ミラーレスタイプのデジタルカメラに適した交換レンズとして、ディストーション、色収差や像面湾曲などの諸収差が良好に補正され、テレセントリック性を確保した、少ない構成枚数のコンパクトな光学系を提供することが可能となる。 According to the present invention as described above, as an interchangeable lens suitable for a single-lens mirrorless type digital camera, various aberrations such as distortion, chromatic aberration, and curvature of field are well corrected, and a small number of compact lenses that ensure telecentricity. It becomes possible to provide a simple optical system.
図8〜図10は、レンズを撮影光学系41に組み込んだ本発明に係る他の撮像装置の構成の概念図を示す。図8はデジタルカメラ40の外観を示す前方斜視図、図9は同背面図、図10はデジタルカメラ40の構成を示す模式的な横断面図である。
8 to 10 are conceptual diagrams of the configuration of another imaging apparatus according to the present invention in which a lens is incorporated in the photographing
デジタルカメラ40は、この例の場合、撮影用光路42上に位置する撮影光学系41、ファインダー用光路44上に位置するファインダー光学系43、シャッターボタン45、ポップアップストロボ46、液晶表示モニター47等を含み、カメラ40の上部に配置されたシャッターボタン45を押圧すると、それに連動して撮影光学系41、例えば実施例1のレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系41によって形成された物体像が、結像面近傍に設けた撮像素子としてのCCD49の撮像面(光電変換面)上に形成される。このCCD49で受光された物体像は、処理手段51を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター47や、ファインダー用画像表示素子54に表示される。また、この処理手段51には記録手段52が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。
In this example, the
なお、この記録手段52は処理手段51と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD49に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
The
さらに、ファインダー用光路44上にはファインダー用接眼レンズ59が配置してある。ファインダー用画像表示素子54に表示された物体像が、このファインダー用接眼レンズ59によって拡大および観察者が見やすい視度に調整され、観察者眼球Eに導かれている。なお、ファインダー用接眼レンズ59の射出側にカバー部材50が配置されている。
Further, a
図11は、上記デジタルカメラ40の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段51は例えばCDS/ADC部24、一時記憶メモリ17、画像処理部18等からなり、記憶手段52は例えば記憶媒体部19等からなる。
FIG. 11 is a block diagram showing the internal circuitry of the main part of the
図11に示すように、デジタルカメラ40は、操作部12と、この操作部12に接続された制御部13と、この制御部13の制御信号出力ポートにバス14及び15を介して接続された撮像駆動回路16並びに一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21を備えている。
As shown in FIG. 11, the
上記の一時記憶メモリ17、画像処理部18、記憶媒体部19、表示部20、及び設定情報記憶メモリ部21はバス22を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路16には、CCD49とCDS/ADC部24が接続されている。
The
操作部12は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。制御部13は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部12を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ40全体を制御する回路である。
The
CCD49は、本発明による撮影光学系41を介して形成された物体像を受光する。CCD49は、撮影駆動回路16により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部24に出力する撮像素子である。
The
CDS/ADC部24は、CCD49から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時メモリ17に出力する回路である。
The CDS /
一時記憶メモリ17は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部24から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部18は、一時記憶メモリ17に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部19に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部13から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
The
記憶媒体部19は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ17から転送されるRAWデータや画像処理部18で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
The
表示部20は、液晶表示モニター47及びファインダー用画像表示素子54を備え、その液晶表示モニター47及びファインダー用画像表示素子54に画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部21には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部12の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部21は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
The
このように構成されたデジタルカメラ40は、本発明により、ある程度ディストーション補正を行いつつ、特に色収差や像面湾曲などの諸収差が良好に補正され、テレセントリック性を確保した、少ない構成枚数のコンパクトな広角光学系を用いた撮像装置を提供することが可能となる。
According to the present invention, the
本発明は、以上のような一般的な被写体を撮影する所謂コンパクトデジタルカメラだけではなく、広い画角が必要な監視カメラ等に適用してもよい。 The present invention may be applied not only to a so-called compact digital camera that photographs a general subject as described above, but also to a surveillance camera or the like that requires a wide angle of view.
G1…第1レンズ群
SG1…第1サブレンズ群
SG2…第2サブレンズ群
SG3…第3サブレンズ群
G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群
G3F…フロントサブレンズ群
G3R…リアサブレンズ群
S…明るさ絞り
F1…防塵フィルター
F2…IRカットフィルター
F3…調整用平行平板
F4…ローバスフィルター
C…カバーガラス
I…像面
1…レンズ交換式カメラ
2…撮影レンズ系
3…マウント部
4…撮像素子面
5…バックモニタ
12…操作部
13…制御部
14、15…バス
16…撮像駆動回路
17…一時記憶メモリ
18…画像処理部
19…記憶媒体部
20…表示部
21…設定情報記憶メモリ部
22…バス
24…CDS/ADC部
40…デジタルカメラ
41…撮影光学系
42…撮影用光路
43…ファインダー光学系
44…ファインダー用光路
45…シャッターボタン
46…ポップアップストロボ
47…液晶表示モニター
49…CCD
50…カバー部材
51…処理手段
52…記録手段
54…ファインダー用画像表示素子
59…ファインダー用接眼レンズ
G1 ... 1st lens group SG1 ... 1st sub lens group SG2 ... 2nd sub lens group SG3 ... 3rd sub lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... 3rd lens group G3F ... Front sub lens group G3R ... Rear sub lens Group S ... Brightness stop F1 ... Dust-proof filter F2 ... IR cut filter F3 ... Adjusting parallel plate F4 ... Low-pass filter C ... Cover glass I ... Image plane 1 ... Lens
DESCRIPTION OF
Claims (27)
正屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、
前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と、像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなり、
前記第3レンズ群は、以下の条件式(1−1)を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
−0.3 < f3r/f3G ≦ −0.173 (1−1)
ただし、
f3rは、前記リアサブレンズ群の焦点距離、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。 In order from the object side to the image plane side,
A first lens unit having positive refractive power;
A second lens group having positive refractive power;
It consists of a third lens group with positive refractive power,
An aperture stop disposed between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the second lens group;
The first lens group and the third lens group are always fixed,
During focusing from a long distance to a short distance, only the second lens group moves in the optical axis direction,
The third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side and a negative refractive power disposed on the image side with the largest axial air interval in the third lens group interposed therebetween. A rear sub lens group,
The third lens group satisfies the following conditional expression (1-1) .
−0.3 <f3r / f3G ≦ −0.173 (1-1)
However,
f3r is a focal length of the rear sub lens group,
f3G is the focal length of the third lens group,
It is.
正屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、
前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と、像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなり、
前記第3レンズ群は、以下の条件式(5−1)を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
0.012 < D3Gfr/f3G < 0.5 (5−1)
ただし、
D3Gfrは、前記第3レンズ群中の前記フロントサブレンズ群の像側面と前記リアサブレンズ群の物体側面との間の軸上距離、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。 From the object side to the image plane side,
A first lens unit having positive refractive power;
A second lens group having positive refractive power;
It consists of a third lens group with positive refractive power,
An aperture stop disposed between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the second lens group;
The first lens group and the third lens group are always fixed,
During focusing from a long distance to a short distance, only the second lens group moves in the optical axis direction,
The third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side and a negative refractive power disposed on the image side with the largest axial air interval in the third lens group interposed therebetween. A rear sub lens group,
The third lens group satisfies the following conditional expression (5-1) .
0.012 <D3Gfr / f3G <0.5 (5-1)
However,
D3Gfr is the axial distance between the image side surface of the front sub lens group and the object side surface of the rear sub lens group in the third lens group,
f3G is the focal length of the third lens group,
It is.
正屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、
前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と、像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなり、
以下の条件式(6−1)を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
0.18 < D2G3G/D1Gf3G < 0.5 (6−1)
ただし、
D2G3Gは、前記第2レンズ群の像側面と前記第3レンズ群の物体側面との間の軸上距離、
D1Gf3Gは、前記第1レンズ群の物体側面と前記第3レンズ群の物体側面との間の軸上距離、
である。 In order from the object side to the image plane side,
A first lens unit having positive refractive power;
A second lens group having positive refractive power;
It consists of a third lens group with positive refractive power,
An aperture stop disposed between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the second lens group;
The first lens group and the third lens group are always fixed,
During focusing from a long distance to a short distance, only the second lens group moves in the optical axis direction,
The third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side and a negative refractive power disposed on the image side with the largest axial air interval in the third lens group interposed therebetween. A rear sub lens group,
An imaging optical system characterized by satisfying the following conditional expression (6-1):
0.18 <D2G3G / D1Gf3G <0.5 (6-1)
However,
D2G3G is the axial distance between the image side surface of the second lens group and the object side surface of the third lens group;
D1Gf3G is the axial distance between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the third lens group;
It is.
正屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、
前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と、像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなり、
前記第1レンズ群は、正屈折力の第1サブレンズ群と、負屈折力の第2サブレンズ群と、正屈折力の第3サブレンズ群からなり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔は前記第1レンズ群中で最も大きい空気間隔であり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズは像側に凹面を向けたレンズであり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズは物体側に凹面を向けたレンズであり、
以下の条件式(7−1)を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
−0.99 < SFair < −0.04 (7−1)
ただし、
SFair=(RairO+RairI)/(RairO−RairI)であり、
RairOは、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズの像側面の近軸曲率半径、
RairIは、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズの物体側面の近軸曲率半径
である。 In order from the object side to the image plane side,
A first lens unit having positive refractive power;
A second lens group having positive refractive power;
It consists of a third lens group with positive refractive power,
An aperture stop disposed between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the second lens group;
The first lens group and the third lens group are always fixed,
During focusing from a long distance to a short distance, only the second lens group moves in the optical axis direction,
The third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side and a negative refractive power disposed on the image side with the largest axial air interval in the third lens group interposed therebetween. A rear sub lens group,
The first lens group includes a first sub lens group having a positive refractive power, a second sub lens group having a negative refractive power, and a third sub lens group having a positive refractive power.
The largest air gap in the second sub lens group is the largest air gap in the first lens group,
The lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group is a lens having a concave surface directed to the image side,
The lens immediately after the image side of the largest air interval in the second sub lens group is a lens having a concave surface facing the object side,
An imaging optical system characterized by satisfying the following conditional expression (7-1):
−0.99 <SFair <−0.04 (7-1)
However,
SFair = (RairO + RairI) / (RairO-RairI),
RairO is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group,
RairI is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the lens immediately after the image side of the second sub lens group with the largest air gap.
正屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、
前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と、像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなり、
前記第1レンズ群は、正屈折力の第1サブレンズ群と、負屈折力の第2サブレンズ群と、正屈折力の第3サブレンズ群からなり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔は前記第1レンズ群中で最も大きい空気間隔であり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズは像側に凹面を向けたレンズであり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズは物体側に凹面を向けたレンズであり、
以下の条件式(8−1)を満足する
ことを特徴とする結像光学系。
−0.065 ≦ fair/f1G< −0.01 (8−1)
ただし、
f1Gは、前記第1レンズ群の焦点距離、
fair=1/(φairO+φairI−Dair×φairO×φairI)、
であり、
φairOは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズの像側面の屈折力、
φairIは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズの物体側面の屈折力、
Dairは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前の前記レンズ面と像側直後の前記レンズ面との光軸上での距離、
であり、
面の屈折力φは、面の入射側屈折率をnO、面の射出側屈折率をnI、面の近軸曲率半径をROIとしたときに φ=(nI−nO)/ROIで表される。 From the object side to the image plane side,
A first lens unit having positive refractive power;
A second lens group having positive refractive power;
It consists of a third lens group with positive refractive power,
An aperture stop disposed between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the second lens group;
The first lens group and the third lens group are always fixed,
During focusing from a long distance to a short distance, only the second lens group moves in the optical axis direction,
The third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side and a negative refractive power disposed on the image side with the largest axial air interval in the third lens group interposed therebetween. A rear sub lens group,
The first lens group includes a first sub lens group having a positive refractive power, a second sub lens group having a negative refractive power, and a third sub lens group having a positive refractive power.
The largest air gap in the second sub lens group is the largest air gap in the first lens group,
The lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group is a lens having a concave surface directed to the image side,
The lens immediately after the image side of the largest air interval in the second sub lens group is a lens having a concave surface facing the object side,
An imaging optical system characterized by satisfying the following conditional expression (8-1):
−0.065 ≦ fair / f1G <−0.01 (8-1)
However,
f1G is the focal length of the first lens group,
fair = 1 / (φairO + φairI−Dair × φairO × φairI),
And
φairO is the refractive power of the image side surface of the lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub-lens group,
φairI is the refractive power of the object side surface of the lens immediately after the image side with the largest air spacing in the second sub-lens group,
Dair is the distance on the optical axis between the lens surface immediately before the object side and the lens surface immediately after the image side of the largest sub-air group in the second sub lens group,
And
The refractive power φ of the surface is expressed by φ = (nI−nO) / ROI where nO is the refractive index of the incident side of the surface, nI is the refractive index of the exit side of the surface, and ROI is the paraxial radius of curvature of the surface. .
正屈折力の第1レンズ群と、
正屈折力の第2レンズ群と、
正屈折力の第3レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第2レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群と前記第3レンズ群は常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第2レンズ群のみが光軸方向に移動し、
前記第3レンズ群は、前記第3レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで、物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と、像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群と、からなり、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の軸上距離は、結像光学系中の軸上空気間隔距離の中で最も大きい
ことを特徴とする結像光学系。 In order from the object side to the image plane side,
A first lens unit having positive refractive power;
A second lens group having positive refractive power;
It consists of a third lens group with positive refractive power,
An aperture stop disposed between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the second lens group;
The first lens group and the third lens group are always fixed,
During focusing from a long distance to a short distance, only the second lens group moves in the optical axis direction,
The third lens group includes a front sub-lens group having a positive refractive power disposed on the object side and a negative refractive power disposed on the image side with the largest axial air interval in the third lens group interposed therebetween. A rear sub lens group,
An imaging optical system characterized in that an on-axis distance between the second lens group and the third lens group is the longest on-axis air distance in the imaging optical system.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の結像光学系。 Axial distance between the second lens group and the third lens group, one of the claims 1 to 5, wherein the largest of the axial air gap distance in the imaging optical system The imaging optical system as described in any one.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の結像光学系。
−0.5 < f3r/f3G < −0.05 (1)
ただし、
f3rは、前記リアサブレンズ群の焦点距離、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 7 , wherein the third lens group satisfies the following conditional expression (1).
−0.5 <f3r / f3G <−0.05 (1)
However,
f3r is a focal length of the rear sub lens group,
f3G is the focal length of the third lens group,
It is.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載の結像光学系。
4.0 < f1G/f < 10.0 (2)
ただし、
f1Gは、前記第1レンズ群の焦点距離、
fは、前記結像光学系の焦点距離、
である。 Wherein the first lens group, the imaging optical system according to any one of claims 1 to 8, characterized by satisfying the following conditional expression (2).
4.0 <f1G / f <10.0 (2)
However,
f1G is the focal length of the first lens group,
f is a focal length of the imaging optical system,
It is.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1つに記載の結像光学系。
0.85 < f2G/f < 3.0 (3)
ただし、
f2Gは、前記第2レンズ群の焦点距離、
fは、前記結像光学系の焦点距離、
である。 The second lens group, the following conditional expression (3) according to claim 1 to the imaging optical system according to any one of claims 9, characterized by satisfying the.
0.85 <f2G / f <3.0 (3)
However,
f2G is a focal length of the second lens group,
f is a focal length of the imaging optical system,
It is.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1つに記載の結像光学系。
3.0 < f3G/f < 9.0 (4)
ただし、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
fは、前記結像光学系の焦点距離、
である。 The third lens group, the following conditional expression (4) the imaging optical system according to any one of claims 1 to 10, characterized by satisfying the.
3.0 <f3G / f <9.0 (4)
However,
f3G is the focal length of the third lens group,
f is a focal length of the imaging optical system,
It is.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1つに記載の結像光学系。
0.01 < D3Gfr/f3G < 0.5 (5)
ただし、
D3Gfrは、前記第3レンズ群中の前記フロントサブレンズ群の像側面と前記リアサブレンズ群の物体側面との間の軸上距離、
f3Gは、前記第3レンズ群の焦点距離、
である。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 11 , wherein the third lens group satisfies the following conditional expression (5).
0.01 <D3Gfr / f3G <0.5 (5)
However,
D3Gfr is the axial distance between the image side surface of the front sub lens group and the object side surface of the rear sub lens group in the third lens group,
f3G is the focal length of the third lens group,
It is.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1つに記載の結像光学系。
0.14 < D2G3G/D1Gf3G < 0.5 (6)
ただし、
D2G3Gは、前記第2レンズ群の像側面と前記第3レンズ群の物体側面との間の軸上距離、
D1Gf3Gは、前記第1レンズ群の物体側面と前記第3レンズ群の物体側面との間の軸上距離、
である。 The following conditional expression (6) imaging optical system according to any one of claims 1 to 12, characterized in that satisfies.
0.14 <D2G3G / D1Gf3G <0.5 (6)
However,
D2G3G is the axial distance between the image side surface of the second lens group and the object side surface of the third lens group;
D1Gf3G is the axial distance between the object side surface of the first lens group and the object side surface of the third lens group;
It is.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1つに記載の結像光学系。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 13 , wherein the second lens group includes two or less lenses.
ことを特徴とする請求項14に記載の結像光学系。
ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面の2面のみが空気に接するレンズ体であり、単レンズまたは接合レンズを意味する。 15. The imaging optical system according to claim 14 , wherein the second lens group includes one positive lens component and moves toward the object side during focusing from a long distance to a short distance.
However, the lens component is a lens body in which only the object side surface and the image side surface are in contact with air, and means a single lens or a cemented lens.
ことを特徴とする請求項15に記載の結像光学系。 The imaging optical system according to claim 15 , wherein the positive lens component is a single lens.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか1つに記載の結像光学系。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 16, wherein the brightness stop is disposed on an image side of a lens closest to the object side in the first lens group. .
ことを特徴とする請求項17に記載の結像光学系。 The imaging optical system according to claim 17 , wherein the brightness stop is disposed between a plurality of lenses in the first lens group.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項18のいずれか1つに記載の結像光学系。 The imaging optical system according to any one of claims 1 to 18 , wherein the brightness stop is always fixed together with the first lens group.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項19のいずれか1つに記載の結像光学系。 The first lens group includes two positive lenses and at least one negative lens disposed on the object side of the aperture stop, according to any one of claims 1 to 19. The imaging optical system described.
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔は前記第1レンズ群中で最も大きい空気間隔であり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズは像側に凹面を向けたレンズであり、
前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズは物体側に凹面を向けたレンズである
ことを特徴とする請求項1乃至請求項20のいずれか1つに記載の結像光学系。 The first lens group includes a first sub lens group having a positive refractive power, a second sub lens group having a negative refractive power, and a third sub lens group having a positive refractive power.
The largest air gap in the second sub lens group is the largest air gap in the first lens group,
The lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group is a lens having a concave surface directed to the image side,
The lens according to any one of claims 1 to 20 , wherein the lens immediately after the image side having the largest air interval in the second sub lens group is a lens having a concave surface directed toward the object side. Image optics.
ことを特徴とする請求項21に記載の結像光学系。
−0.99 < SFair < −0.01 (7)
ただし、
SFair=(RairO+RairI)/(RairO−RairI)であり、
RairOは、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズの像側面の近軸曲率半径、
RairIは、前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズの物体側面の近軸曲率半径
である。 The imaging optical system according to claim 21 , wherein the following conditional expression (7) is satisfied.
−0.99 <SFair <−0.01 (7)
However,
SFair = (RairO + RairI) / (RairO-RairI),
RairO is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub lens group,
RairI is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the lens immediately after the image side of the second sub lens group with the largest air gap.
ことを特徴とする請求項21又は請求項22に記載の結像光学系。
−0.3 < fair/f1G< −0.01 (8)
ただし、
f1Gは、前記第1レンズ群の焦点距離、
fair=1/(φairO+φairI−Dair×φairO×φairI)、
であり、
φairOは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前のレンズの像側面の屈折力、
φairIは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の像側直後のレンズの物体側面の屈折力、
Dairは前記第2サブレンズ群中の最も大きい空気間隔の物体側直前の前記レンズ面と像側直後の前記レンズ面との光軸上での距離、
であり、
面の屈折力φは、面の入射側屈折率をnO、面の射出側屈折率をnI、面の近軸曲率半径をROIとしたときに φ=(nI−nO)/ROIで表される。 Following conditional expression imaging optical system according to claim 21 or claim 22, characterized by satisfying the (8).
−0.3 <fair / f1G <−0.01 (8)
However,
f1G is the focal length of the first lens group,
fair = 1 / (φairO + φairI−Dair × φairO × φairI),
And
φairO is the refractive power of the image side surface of the lens immediately before the object side with the largest air gap in the second sub-lens group,
φairI is the refractive power of the object side surface of the lens immediately after the image side with the largest air spacing in the second sub-lens group,
Dair is the distance on the optical axis between the lens surface immediately before the object side and the lens surface immediately after the image side of the largest sub-air group in the second sub lens group,
And
The refractive power φ of the surface is expressed by φ = (nI−nO) / ROI where nO is the refractive index of the incident side of the surface, nI is the refractive index of the exit side of the surface, and ROI is the paraxial radius of curvature of the surface. .
前記第2サブレンズ群は複数の負レンズを有し、
前記第3サブレンズ群は正レンズを有する
ことを特徴とする請求項21乃至請求項23のいずれか1つに記載の結像光学系。 The first sub lens group includes a plurality of positive lenses,
The second sub-lens group includes a plurality of negative lenses;
The third sub lens group imaging optical system according to any one of claims 21 to claim 23, characterized in that it has a positive lens.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項24のいずれか1つに記載の結像光学系。 The front sub-lens group in the third lens group includes two lenses, and the rear sub-lens group in the third lens group includes one lens component having a negative refractive power. The imaging optical system according to any one of claims 1 to 24 .
ことを特徴とする請求項1乃至請求項25のいずれか1つに記載の結像光学系。26. The imaging optical system according to any one of claims 1 to 25, wherein:
及び前記結像光学系の像側に配置され光学像を電気信号に変換する撮像面を持つ撮像素子を有する
ことを特徴とする撮像装置。
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 26 ,
And an imaging device having an imaging surface disposed on the image side of the imaging optical system and converting an optical image into an electrical signal.
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