JP6344965B2 - 光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光学系及びそれを有する撮像装置に関し、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として好適なものである。
撮像装置に用いられる撮像光学系には、フォーカシングに際して、収差変動が少なく全物体距離にわたり高い光学性能を有すること、フォーカスレンズ群が小型軽量で高速なフォーカシングが容易であること等が要望されている。撮像光学系におけるフォーカシング方式として、撮像光学系の中間の一部のレンズ群でフォーカシングを行うインナーフォーカス方式がある。この方式は撮像光学系の全体を移動させるフォーカシング方式に対して、フォーカシング用のレンズ群（フォーカスレンズ群）の小型化と軽量化が容易であり、フォーカシングを高速に行うことができる。
一般に、撮像光学系においては、撮影距離が短くなると諸収差の発生が多くなる。特に撮影倍率が等倍近くの至近距離になると諸収差が多く発生し、光学性能が大きく低下してくる。従来、至近距離の撮影を主たる目的とする撮影レンズにマクロレンズがある。このマクロレンズにおいてフォーカシングに際しての収差変動を軽減するために、フォーカシングに際して２つ以上のレンズ群を移動させるフローティング方式を用いた撮像光学系が知られている（特許文献１，２）。
特許文献１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群からなる撮像光学系を開示している。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群を像面側に、第３レンズ群を物体側に移動させている。
特許文献２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群よりなる光学系を開示している。そして、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、少なくとも３つのレンズ群を移動させている。
特開２００６−１５３９４２号公報 特開２０１１−０４８２３２号公報
インナーフォーカス方式及びフローティング方式を用いると、フォーカシングに伴う収差変動を低減し、無限遠から至近距離に至る全物体距離にわたり高い光学性能を得ること、フォーカシングを高速に行うことが容易になる。一般にインナーフォーカス方式及びフローティング方式を用いるとき、撮像光学系を構成する各レンズ群の屈折力やレンズ構成、特にフローティングに際して移動させる複数のレンズ群の選択等を適切に設定することが重要になってくる。
これらの構成が適切でないと、フォーカスレンズ群の小型軽量を図りつつ、フォーカシングに際して収差変動を軽減し、無限遠から至近距離に至る全物体距離にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。
本発明は、フォーカスレンズ群の小型化、軽量化が容易であること、そして全物体距離にわたり高い光学性能が容易に得られる光学系の提供を目的とする。
本発明の光学系は、複数のレンズ群を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群と、フォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ１、及び、前記フォーカスレンズ群ＬＦ１よりも像側に配置されフォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ２を有し、
前記フォーカスレンズ群ＬＦ１及び前記フォーカスレンズ群ＬＦ２は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動し、
前記フォーカスレンズ群ＬＦ１の焦点距離をｆｎ１、前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の焦点距離をｆｎ２、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際しての前記フォーカスレンズ群ＬＦ１の移動量をｍｎ１、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際しての前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の移動量をｍｎ２とし、無限遠に合焦しているときと比較して至近距離に合焦しているときにフォーカスレンズ群が像側へ移動する場合の前記移動量の符号を正とするとき、
−０．８０＜ｍｎ１／ｆｎ１＜−０．３０
−０．８０＜ｍｎ２／ｆｎ２＜−０．３０
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、フォーカスレンズ群が小型、軽量であり、全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系が得られる。
（Ａ），（Ｂ） 実施例１の無限遠状態と等倍状態のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１の無限遠状態と等倍状態の収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２の無限遠状態と等倍状態のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２の無限遠状態と等倍状態の収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３の無限遠状態と等倍状態のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３の無限遠状態と等倍状態の収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の光学系は、複数のレンズ群を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群のうち、最も物体側には正の屈折力のレンズ群が配置されている。そしてフォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ１、及びフォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ２を有する。ここでフォーカスレンズ群ＬＦ２は各実施例及び後述するレンズ断面図に示すように、フォーカスレンズ群ＬＦ１よりも像側に配置されている。フォーカスレンズ群ＬＦ１とフォーカスレンズ群ＬＦ２の間に配置された正の屈折力の中間レンズ群を有している。
図１（Ａ），（Ｂ）は、実施例１の光学系において、無限遠にフォーカスしたときと撮影倍率が等倍のときのレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）は実施例１の光学系において、無限遠物体にフォーカスしたときと撮影倍率が等倍のときの縦収差図である。実施例１は撮影画角２８．５２度、Ｆナンバー３．５程度の光学系である。
図３（Ａ），（Ｂ）は、実施例２の光学系において、無限遠にフォーカスしたときと撮影倍率が等倍のときのレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ）は実施例２の光学系において、無限遠物体にフォーカスしたときと撮影倍率が等倍のときの縦収差図である。実施例２は撮影画角３２．８２度、Ｆナンバー３．５程度の光学系である。
図５（Ａ），（Ｂ）は、実施例３の光学系において、無限遠にフォーカスしたときと撮影倍率が等倍のときのレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は実施例３の光学系において、無限遠物体にフォーカスしたときと撮影倍率が等倍のときの縦収差図である。実施例３は撮影画角２６．４４度、Ｆナンバー２．９２程度の光学系である。
図７は本発明の撮像装置の要部概略図である。レンズ断面図において左側が物体側（前方、拡大側）、右側が像側（後方、縮小側）である。ＯＬは光学系である。
Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。本発明におけるレンズ群は、フォーカシングに伴うレンズ間隔の変化によって分けられるものとする。各レンズ群は１以上のレンズを含んでいれば良く、必ずしも複数のレンズにより構成されていなくても良い。
ＳＰは開口絞りである。ＳＳＰは開口径が一定の補助絞り（フレアーカット絞り）である。フォーカスに関する矢印は無限遠から至近へのフォーカシングにおけるレンズ群の移動軌跡を示している。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として用いる際には像面はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また銀塩フィルムカメラ用として用いる際には、像面はフィルム面に相当する。球面収差図において、ｄはｄ線、ｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線を表わしている。
非点収差図において、ｄＭはｄ線のメリディオナル像面、ｄＳはｄ線のサジタル像面を表わす。ｇＭはｇ線のメリディオナル像面、ｇＳはｇ線のサジタル像面を表わす。倍率色収差図においてｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線を表わす。ＦｎｏはＦナンバーである。各実施例においてフォーカシングに際しては少なくとも２つの負の屈折力のレンズ群（フォーカスレンズ群ＬＦ１、フォーカスレンズ群ＬＦ２）が移動する。
このときのフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の焦点距離を各々ｆｎ１、ｆｎ２とする。無限遠から至近距離（最至近距離）（撮影倍率−１）へのフォーカシングに際してのフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の移動量を各々ｍｎ１、ｍｎ２とする。移動量の符号は無限遠に合焦しているときと比較して至近距離に合焦しているときにフォーカスレンズ群が像側へ移動する場合を正とする。このとき、
−０．８０＜ｍｎ１／ｆｎ１＜−０．３０ ・・・（１ａ）
−０．８０＜ｍｎ２／ｆｎ２＜−０．３０ ・・・（１ｂ）
なる条件式を満足する。
条件式（１ａ）、（１ｂ）はフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の移動量と焦点距離に関するものである。条件式（１ａ）、（１ｂ）の上限を超えてフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の屈折力の絶対値が小さくなると（負の屈折力が小さくなると）フォーカシングにおけるフォーカスレンズ群の移動量が増え、レンズ全長が大型化してくる。また条件式（１ａ）、（１ｂ）の下限を超えてフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の屈折力の絶対値が大きくなると（負の屈折力が大きくなると）諸収差の変動が大きくなり、光学性能を良好に保つことが困難となる。
好ましくは条件式（１ａ）、（１ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．６０＜ｍｎ１／ｆｎ１＜−０．３０ ・・・（１ａａ）
−０．６０＜ｍｎ２／ｆｎ２＜−０．３０ ・・・（１ｂｂ）
本発明において更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。中間レンズ群の焦点距離をｆｐ、無限遠にフォーカスしているときの全系の焦点距離をｆｉｎｆとする。無限遠にフォーカスしているときのフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の横倍率を各々βｉｎｆ１，βｉｎｆ２とする。また、等倍状態にフォーカスしているときのフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の横倍率を各々βｍｏｄ１，βｍｏｄ２とする。最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群の焦点距離をｆ１とする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
０．２＜ｆｐ／ｆｉｎｆ＜２．０ ・・・（２）
−１．０＜ｆｎ１／ｆｉｎｆ＜−０．２ ・・・（３ａ）
−１．０＜ｆｎ２／ｆｉｎｆ＜−０．２ ・・・（３ｂ）
１．０＜βｉｎｆ１／βｍｏｄ１＜１０．０ ・・・（４ａ）
１．０＜βｉｎｆ２／βｍｏｄ２＜１０．０ ・・・（４ｂ）
０．１＜ｆ１／ｆｉｎｆ＜１．０ ・・・（５）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（２）は２つのフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の間に配置された中間レンズ群の焦点距離に関するものである。条件式（２）の上限を超えて中間レンズ群の正のパワーが弱くなると、光線を収斂させる力が弱くなり、フォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２が大型化してくる。条件式（２）の下限を超えて中間レンズ群のパワーが強くなると、フォーカシングに際して収差変動が増大し、諸収差を良好に保つことが困難となる。
条件式（３ａ），（３ｂ）はフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の焦点距離に関するものである。条件式（３ａ），（３ｂ）の上限を超えてフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の負のパワーが強くなると、諸収差を良好に保つことが困難となる。条件式（３ａ），（３ｂ）の下限を超えてフォーカスレンズ群ＬＦ１と、フォーカスレンズ群ＬＦ２の負のパワーが弱くなると、フォーカシングに際しての移動量が増え、レンズ全長が増大してくる。
条件式（４ａ），（４ｂ）は、負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ１と、負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ２の横倍率に関する式である。条件式（４ａ），（４ｂ）の上限を超えて横倍率の変化が大きくなると、諸収差を良好に保つことが困難となる。また条件式（４ａ），（４ｂ）を超えて横倍率の変化が小さくなるとフォーカシングに際しての移動量が増大し、全系が大型化してくる。
条件式（５）は、最も物体側に配置される正の屈折力のレンズ群の焦点距離に関するものである。条件式（５）の上限を超えると光線を収斂させる力が弱くなり、レンズ全長が増大してくる。条件式（５）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎると諸収差が増大し、高い光学性能を得るのが困難になってくる。更に、好ましくは条件式（２）、（３ａ）、（３ｂ）、（４ａ）、（４ｂ）、（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．３＜ｆｐ／ｆｉｎｆ＜０．５ ・・・（２ａ）
−０．４０＜ｆｎ１／ｆｉｎｆ＜−０．２５ ・・・（３ａａ）
−０．８０＜ｆｎ２／ｆｉｎｆ＜−０．４０ ・・・（３ｂｂ）
１．０＜βｉｎｆ１／βｍｏｄ１＜３．９ ・・・（４ａａ）
１．０＜βｉｎｆ２／βｍｏｄ２＜３．９ ・・・（４ｂｂ）
０．４＜ｆ１／ｆｉｎｆ＜０．６３ ・・・（５ａ）
以上のように各実施例によれば、無限遠から等倍までのフォーカシングに際して諸収差の変動を効果的に軽減することができる。
各実施例の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５より構成されている。第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４はフォーカスレンズ群であり、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４は像側へ移動する。このとき、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４はフォーカシングに際して互いに異なる軌跡で移動する。ここで第２レンズ群Ｌ２はフォーカスレンズ群ＬＦ１に相当し、第４レンズ群Ｌ４はフォーカスレンズ群ＬＦ２に相当している。
本発明の光学系の各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。各実施例では負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を像側へ移動させて無限遠から近距離にフォーカシングを行うフォーカスタイプを採用している。そして正の屈折力の第３レンズ群（中間レンズ群）Ｌ３を開口絞りＳＰ近傍に配置することで、第３レンズ群Ｌ３の有効径を小型化している。さらに、第３レンズ群Ｌ３で光線を収斂させることで、第４レンズ群Ｌ４の小型化を容易にしている。そして、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４が条件式（１）を満足するようにしている。
実施例１乃至３の光学系において、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際しては、少なくとも第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４が像側に移動する。実施例１では、フォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５は不動である。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４が像側へ移動する。
実施例２では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５は像側に凸状の軌跡で移動する。また、無限遠から至近距離物体へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４は像側へ移動する。
実施例３では、フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３は不動である。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４は像側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡で移動する。
次に、本発明の光学系を用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を説明する。図７において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明の光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して形成される被写体像を記録（受光）するフィルムや撮像素子などの記録手段である。１３は交換レンズ１１により形成される被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの光を記録手段１２とファインダー光学系１３に選択的に導くために回動するクイックリターンミラーである。
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、全物体距離にわたり高い光学性能の画像が容易に得られる撮像装置が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないカメラにも同様に適用することができる。
次に本発明の光学系の実施例１〜３に対応する数値実施例１〜３を示す。数値実施例において、ｉは物体側から数えた面番号を示す。ｒｉは物体側より順に、第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目のレンズ厚または空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目のレンズの材質のｄ線の屈折率とアッベ数である。間隔が可変のところは物体距離（撮影倍率）が変化したときの値である。
また、非球面形状は、光の進行方向を正、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量として、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）×（ｈ／ｒ）2｝1/2］＋Ａ４×ｈ4＋Ａ６×ｈ6＋Ａ８×ｈ8＋Ａ１０×ｈ10
なる式で表している。
なお、数値の「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±XX」を意味している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。表１においてＬｉは第ｉレンズ群を表わす。
（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 32.481 3.23 1.65160 58.5
2 -79.222 0.15
3 21.104 3.68 1.62299 58.2
4 -34.926 1.30 1.84666 23.8
5 71.129 (可変)
6 98.063 1.00 1.83400 37.2
7 13.481 2.53
8 -17.717 1.10 1.76200 40.1
9 19.466 2.94 1.84666 23.8
10 -34.587 (可変)
11 ∞ 1.20
12 -233.884 1.94 1.78800 47.4
13 -25.391 1.09
14 40.302 2.74 1.69680 55.5
15 -18.763 1.20 1.67270 32.1
16 -1222.568 (可変)
17 -38.346 1.22 1.84666 23.8
18 -20.374 1.00 1.69100 54.8
19* 57.221 (可変)
20 34.413 5.15 1.60311 60.6
21 -25.255 2.05
22 -20.820 1.24 1.84666 23.8
23 483.717 17.69
像面 ∞
非球面データ
第19面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.30784e-006 A 6= 1.17385e-008 A 8=-1.90930e-010

焦点距離 53.73
Fナンバー 3.50
半画角（度） 14.26
像高 13.66
レンズ全長 76.39
BF 17.69

倍率 ∞ -0.5 -1
d 5 0.93 4.19 8.29
d10 8.52 5.25 1.16
d16 1.53 7.18 13.34
d19 12.97 7.32 1.15

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 24.13
2 6 -15.75
3 11 21.63
4 17 -37.48
5 20 284.09
（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 50.507 2.92 1.69680 55.5
2 -75.650 0.15
3 21.575 3.84 1.69680 55.5
4 -35.587 1.30 1.84666 23.8
5 70.999 (可変)
6 96.332 1.00 1.91082 35.3
7 14.817 2.09
8 -16.805 1.10 1.80610 40.9
9 17.099 2.51 1.84666 23.8
10 -31.752 (可変)
11(絞り) ∞ 1.38
12 -90.127 1.81 1.69680 55.5
13 -23.402 0.20
14 33.635 2.89 1.69680 55.5
15 -17.086 1.20 1.76182 26.5
16 -56.766 (可変)
17 -43.867 1.47 1.84666 23.8
18 -21.654 1.00 1.69680 55.5
19 46.687 (可変)
20* 39.884 5.75 1.58313 59.4
21 -23.659 3.35
22 -14.126 1.24 1.84666 23.8
23 -42.348 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.69015e-005 A 6= 1.37498e-007 A 8=-7.75918e-010 A10= 6.57048e-012

焦点距離 46.39
Fナンバー 3.50
半画角（度） 16.41
像高 13.66
レンズ全長 75.34
BF 16.08

倍率 ∞ -0.5 -1
d 5 0.93 4.60 8.98
d10 8.47 5.97 1.17
d16 1.24 6.92 13.50
d19 13.43 7.66 1.19
d23 16.08 15.99 16.30

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 24.44
2 6 -14.91
3 11 19.35
4 17 -36.32
5 20 186.65
（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 46.725 4.18 1.77250 49.6
2 -135.826 0.16
3 28.108 5.89 1.60300 65.4
4 -42.822 1.30 1.84666 23.9
5 107.365 (可変)
6 -165.424 1.00 1.83400 37.2
7 14.669 2.72
8 -54.981 1.10 1.67270 32.1
9 15.271 3.48 1.92286 18.9
10 231.753 (可変)
11 ∞ 2.10 開口絞り
12 ∞ 2.30 副絞り（フレアーカット絞り）
13 70.120 4.84 1.65160 58.5
14 -28.502 0.20
15 53.095 5.02 1.71300 53.9
16 -20.584 1.00 1.84666 23.9
17 -80.025 (可変)
18 -60.163 1.20 1.83481 42.7
19 15.450 2.34 1.84666 23.9
20 37.962 (可変)
21 93.043 1.20 1.84666 23.9
22 32.951 3.87 1.77250 49.6
23 -92.375 (可変)
像面 ∞

焦点距離 58.00
Fナンバー 2.92
半画角（度） 13.22
像高 13.63
レンズ全長 107.54
BF 34.50

倍率 ∞ -0.5 -1
d 5 1.50 5.21 10.22
d10 10.67 6.96 1.95
d17 1.50 4.85 14.94
d20 15.45 2.24 2.00
d23 34.50 44.37 34.51

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.37
2 6 -16.22
3 11 20.96
4 18 -27.80
5 21 66.45
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面

Claims (13)

  1. 複数のレンズ群を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
    最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群と、フォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ１、及び、前記フォーカスレンズ群ＬＦ１よりも像側に配置されフォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群ＬＦ２を有し、
    前記フォーカスレンズ群ＬＦ１及び前記フォーカスレンズ群ＬＦ２は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動し、
    前記フォーカスレンズ群ＬＦ１の焦点距離をｆｎ１、前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の焦点距離をｆｎ２、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際しての前記フォーカスレンズ群ＬＦ１の移動量をｍｎ１、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際しての前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の移動量をｍｎ２とし、無限遠に合焦しているときと比較して至近距離に合焦しているときにフォーカスレンズ群が像側へ移動する場合の前記移動量の符号を正とするとき、
    −０．８０＜ｍｎ１／ｆｎ１＜−０．３０
    −０．８０＜ｍｎ２／ｆｎ２＜−０．３０
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 前記フォーカスレンズ群ＬＦ１と前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の間に配置され、正の屈折力を有する中間レンズ群をさらに含み、前記中間レンズ群の焦点距離をｆｐ、無限遠にフォーカスしているときの全系の焦点距離をｆｉｎｆとするとき、
    ０．２＜ｆｐ／ｆｉｎｆ＜２．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  3. 無限遠にフォーカスしているときの全系の焦点距離をｆｉｎｆとするとき、
    −１．０＜ｆｎ１／ｆｉｎｆ＜−０．２
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
  4. 無限遠にフォーカスしているときの全系の焦点距離をｆｉｎｆとするとき、
    −１．０＜ｆｎ２／ｆｉｎｆ＜−０．２
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
  5. 無限遠に合焦しているときにおける前記フォーカスレンズ群ＬＦ１の横倍率をβｉｎｆ１、撮影倍率が等倍となる物体距離に合焦しているときにおける前記フォーカスレンズ群ＬＦ１の横倍率をβｍｏｄ１とするとき、
    １．０＜βｉｎｆ１／βｍｏｄ１＜１０．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
  6. 無限遠に合焦しているときにおける前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の横倍率をβｉｎｆ２、撮影倍率が等倍となる物体距離に合焦しているときにおける前記フォーカスレンズ群ＬＦ２の横倍率をβｍｏｄ２とするとき、
    １．０＜βｉｎｆ２／βｍｏｄ２＜１０．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
  7. 最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群の焦点距離をｆ１、無限遠にフォーカスしているときの全系の焦点距離をｆｉｎｆとするとき、
    ０．１＜ｆ１／ｆｉｎｆ＜１．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
  8. 前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、前記第２レンズ群は前記フォーカスレンズ群ＬＦ１であり、前記第４レンズ群は前記フォーカスレンズ群ＬＦ２であり、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
  9. 前記第２レンズ群と前記第４レンズ群がフォーカシングに際して互いに異なる軌跡で移動することを特徴とする請求項８に記載の光学系。
  10. 前記第１レンズ群と前記第３レンズ群はフォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項８又は９に記載の光学系。
  11. フォーカシングに際して前記第５レンズ群が移動することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光学系。
  12. フォーカシングに際して前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、前記第５レンズ群は互いに異なる軌跡で移動することを特徴とする請求項８又は９に記載の光学系。
  13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する光電変換素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
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