JP7166980B2 - 光学系およびそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光学系に関し、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。
一般に、撮影倍率が高くなるにつれてフォーカシングに際しての収差変動は大きくなることが知られている。
特許文献１には、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、第３レンズ群の後方の後方レンズ系を有する光学系が記載されている。特許文献１に記載された光学系では無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群を像側へ移動させ、第３レンズ群を物体側へ移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての収差変動の低減を図っている。
特開２０１０－１８１６３４号公報
しかしながら、より広いフォーカシング範囲で更なる高画質化を行うためには、特許文献１に記載された光学系では不十分となる場合がある。
一般に光学系を大口径比化しようとすると、球面収差を始めとする諸収差の発生が多く発生する傾向があり、諸収差を良好に補正することが難しくなる。このため、大口径比な光学系では、撮影倍率が高くなるにつれてフォーカシングに際しての収差変動が増大し易く、高い光学性能を得るのが難しかった。
そこで、本発明はフォーカシングに伴う収差変動が少ない光学系を提供することを目的とする。
本発明の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、１以上のレンズ群を含む中間群と、負の屈折力の最終レンズ群からなり、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、前記最終レンズ群の最も像側には負レンズが配置されており、無限遠合焦時から撮影倍率－０．５倍となる合焦状態までのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群は物体側へ移動し、無限遠合焦時から撮影倍率が－０．２倍となる合焦状態までのフォーカシングに伴う、前記第２レンズ群の移動量をＭＦ１、前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群の移動量をＭＦ２、前記第２レンズ群の焦点距離をｆＦ１、無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
－０．４＜ＭＦ１／ＭＦ２＜０
－０．３７＜ｆＦ１／ｆ＜０
なる条件式を満たすことを特徴とする。
本発明の他の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、１以上のレンズ群を含む中間群と、負の屈折力の最終レンズ群からなり、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、前記最終レンズ群の最も像側には負レンズが配置されており、無限遠から近距離へのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆＦ１、無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
－０．３７＜ｆＦ１／ｆ＜０
なる条件式を満たすことを特徴とする。
本発明によれば、フォーカシングに伴う収差変動が少ない光学系を実現することができる。
実施例１の光学系の断面図である。 実施例１の光学系の収差図である。 実施例２の光学系の断面図である。 実施例２の光学系の収差図である。 実施例３の光学系の断面図である。 実施例３の光学系の収差図である。 撮像装置の概略図である。
以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。
図１、３、５に、実施例１から３の光学系のレンズ断面図を示す。実施例１の光学系はＦナンバー１．８５、撮像画角１８．７６度の光学系である。実施例２の光学系はＦナンバー１．８５、撮像画角１６．４１度の光学系である。実施例３の光学系はＦナンバー１．８５、撮像画角２３．２９度の光学系である。
各実施例の光学系Ｌ０はデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ、放送用カメラなどの撮像装置やプロジェクタ等の投射装置に用いられるものである。レンズ断面図において、左方が物体側（拡大側）で、右方が像側（縮小側）である。
各レンズ断面図において、ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する開口絞りである。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使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。Ｆｏｃｕｓ（フォーカス）に関する矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングに際してのレンズ群の移動方向を示している。
各実施例の光学系Ｌ０は、物体側より像側へ順に配置された、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ＬＦ１、１以上のレンズ群を含む中間群、負の屈折力の最終レンズ群ＬＲを含んで構成される。また、各実施例の光学系Ｌ０において、フォーカシングに際して少なくとも２つのレンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。また、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ＬＦ１は像側へ、中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されるレンズ群ＬＦ２は物体側へ移動する。なお、本願明細書におけるレンズ群とは１または複数のレンズから構成される光学系Ｌ０の構成要素である。
実施例１の光学系Ｌ０は、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ＬＦ１、正の屈折力の第３レンズ群ＬＦ２、負の屈折力の第４レンズ群ＬＲを有する。第３レンズ群ＬＦ２は中間群に相当し、第４レンズ群ＬＲは最終レンズ群に相当する。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ＬＦ１は像側へ移動し、第３レンズ群ＬＦ２は物体側へ移動し、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群ＬＲは不動である。
実施例２の光学系Ｌ０は、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ＬＦ１、正の屈折力の第３レンズ群ＬＣ、正の屈折力の第４レンズ群ＬＦ２、負の屈折力の第５レンズ群ＬＲを有する。第３レンズ群ＬＣと第４レンズ群ＬＦ２は中間群に相当し、第５レンズ群ＬＲは最終レンズ群に相当する。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ＬＦ１は像側へ移動し、第４レンズ群ＬＦ２は物体側へ移動し、第５レンズ群ＬＲは物体側に凸状の軌跡で移動する。第１レンズ群Ｌ１はフォーカシングに際して不動である。
実施例３の光学系Ｌ０は、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ＬＦ１、正の屈折力の第３レンズ群ＬＣ、正の屈折力の第４レンズ群ＬＦ２、負の屈折力の第５レンズ群ＬＲを有する。第３レンズ群ＬＣと第４レンズ群ＬＦ２は中間群に相当し、第５レンズ群ＬＲは最終レンズ群に相当する。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ＬＦ１は像側へ移動し、第４レンズ群ＬＦ２は物体側へ移動し、第１レンズ群Ｌ１と第５レンズ群ＬＲは不動である。
なお、実施例１、実施例３において、フォーカシングに際して最終レンズ群ＬＲを移動させてもよい。また、実施例２において、フォーカシングに際して最終レンズ群ＬＲを不動としてもよい。また、各実施例の光学系において、一部のレンズ又は一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に平行偏心させることにより、像ぶれ補正を行うようにしても良い。また、最も像側に配置された屈折力を持つレンズと撮像面との間に、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等の実質的に屈折力を持たない素子を配置しても良い。
図２、４、６に、実施例１から３の光学系Ｌ０の収差図を示す。各収差図において、（Ａ）は無限遠合焦時の収差図、（Ｂ）は撮影倍率β＝－０．２倍となる合焦状態における収差図、（Ｃ）は撮影倍率β＝－０．５倍となる合焦状態における収差図である。
収差図においてＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）であり、近軸計算による画角である。球面収差図において、ｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８３５ｎｍ）について示している。
非点収差図においてΔＳはサジタル像面におけるｄ線、ΔＭはメリディオナル像面におけるｄ線について示している。歪曲収差図はｄ線について示している。色収差図においてｇ線のｄ線に対する倍率色収差量について示している。
次に、各実施例の光学系Ｌ０の特徴について説明する。
各実施例の光学系Ｌ０では、フォーカシングに伴う収差変動を低減させるためにフォーカシングに際して第２レンズ群ＬＦ１と、中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されるレンズ群ＬＦ２を移動させている。
また、各実施例の光学系Ｌ０では、大口径比化した際にも光学系Ｌ０が過度に大型化しないよう、第１レンズ群Ｌ１を正の屈折力としている。このとき、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が大きくなると、第２レンズ群ＬＦ１に入射する光線の高さのフォーカシングに伴う変動が大きくなり易くなる。そうすると、第２レンズ群ＬＦ１を移動させてフォーカシングする際、光学系Ｌ０全体で収差変動が大きくなりやすくなる。
そこで、各実施例の光学系Ｌ０では、第２レンズ群ＬＦ１の移動量を小さくする、または屈折力を弱くすることで、他のフォーカス群であるレンズ群ＬＦ２に入射する光線の高さの変動を小さくしている。これにより、各実施例の光学系Ｌ０ではフォーカシングに伴う収差変動を低減している。
具体的には、各実施例の光学系Ｌ０は、以下の条件式（１）と条件式（２）を満足している。なお、本発明の効果は条件式（１）と条件式（２）の少なくとも一方を満足すれば得ることができ、必ずしも両方同時に満足する必要はない。
－０．４０＜ＭＦ１／ＭＦ２＜０．００ （１）
－０．３７＜ｆＦ１／ｆ＜０．００ （２）
ここで、無限遠合焦時から撮影倍率β＝－０．２倍となる合焦状態までの、第２レンズ群ＬＦ１の移動量をＭＦ１、中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群ＬＦ２の移動量をＭＦ２とする。また、第２レンズ群ＬＦ１の焦点距離をｆＦ１、無限遠合焦時の光学系Ｌ０の焦点距離をｆとする。なお、本願明細書では、無限遠合焦時におけるレンズ群の光軸上の位置とβ＝－０．２倍となる物体に合焦した時におけるレンズ群の光軸上の位置の差を移動量とする。移動量の符号は無限遠合焦時に比べてβ＝－０．２倍となる合焦状態においてレンズ群が像側に位置するときを正、物体側に位置するときを負とする。
条件式（１）は、第２レンズ群ＬＦ１と、中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されるレンズ群ＬＦ２の移動量の比に関する。条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群ＬＦ１の移動量が大きくなり、フォーカシングに伴う収差変動が大きくなってしまう。また、条件式（１）の上限値を超えると、第２レンズ群ＬＦ１とレンズ群ＬＦ２の移動方向が同一となる。この場合、レンズ群ＬＦ２への光線の入射高さが変わりやすく、フォーカシングに伴う収差変動の抑制が困難となる。
なお、第２レンズ群ＬＦ１の移動量が小さすぎると特に近距離に合焦した際の諸収差を良好に補正することが困難となる。このため、式（１）の範囲は、以下の式（１ａ）の範囲とすることが好ましく、以下の式（１ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
－０．４０＜ＭＦ１／ＭＦ２＜－０．０５ （１ａ）
－０．３８＜ＭＦ１／ＭＦ２＜－０．０５ （１ｂ）
条件式（２）は、第２レンズ群ＬＦ１の焦点距離に関する。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群ＬＦ１の屈折力が弱くなり、レンズ群ＬＦ２に入射する光線の高さのフォーカシングに伴う変動が大きくなる。その結果、フォーカシングに伴う収差変動が大きくなってしまう。
なお、第２レンズ群ＬＦ１の焦点距離が小さすぎると第２レンズ群で発生する収差が増加し、光学系全系の諸収差を良好に補正することが困難となる。このため、式（２）の範囲は、以下の式（２ａ）の範囲とすることが好ましく、以下の式（２ｂ）の範囲とすることがより好ましい。
－０．３７＜ｆＦ１／ｆ＜－０．１０ （２ａ）
－０．３７＜ｆＦ１／ｆ＜－０．１５ （２ｂ）
以上述べたように、上述した条件式（１）または（２）の少なくとも一方を満足することでフォーカシングに伴う収差変動を低減させることができる。
なお、各実施例の光学系Ｌ０において、第１レンズ群Ｌ１は３枚の正レンズを有して構成されることが好ましい。すなわち、第１レンズ群Ｌ１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ＧＰ１と、正の屈折力の第２レンズＧＰ２と、正の屈折力の第３レンズＧＰ３を有することが好ましい。これにより、第１レンズ群Ｌ１に適切な屈折力を付与しつつ諸収差の発生を抑えることができる。
また、各実施例の光学系Ｌ０において、第１レンズ群Ｌ１はフォーカシングに際して不動であることが好ましい。これによって、フォーカス機構を簡易化できる。また、フォーカシングに際して光学系Ｌ０の全長を一定にできる。
また、フォーカス機構を簡易にする点においては最終レンズ群ＬＲを不動とすることが好ましい。
また、各実施例の光学系Ｌ０は、以下の条件式のうち１つ以上を満足することが好ましい。ここで、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。最終レンズ群ＬＲの焦点距離をｆＲとする。レンズ群ＬＦ２の焦点距離をｆＦ２とする。無限遠合焦時における最も像側に配置されたレンズの像側の面から像面ＩＰまでの空気換算での光軸上の距離をｓｋとする。無限遠合焦時において最も物体側に配置されるレンズの物体側のレンズ面から像面ＩＰまでの空気換算での光軸上の距離をＴＤとする。無限遠合焦時における開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの空気換算での光軸上の距離をＳＴＩＰとする。
－０．７＜ｆＦ１／ｆ１＜－０．４ （３）
０＜ｆＦ２／ｆ＜０．７ （４）
－１．６＜ｆ／ｆＲ＜－０．３ （５）
－０．６＜ＭＦ２／ｆＦ２＜０ （６）
０＜ｓｋ／ＴＤ＜０．３ （７）
０．５０＜ＳＴＩＰ／ＴＤ＜０．８０ （８）
条件式（３）は、第２レンズ群ＬＦ１の焦点距離と、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の比に関する。条件式（３）の下限値を下回る程に第２レンズ群ＬＦ１の負の屈折力が弱くなると、レンズ群ＬＦ２へ入射する光線のフォーカシングに伴う高さの変動が大きくなるため、フォーカシングに伴う収差変動を十分に低減することが難しくなる。また、条件式（３）の上限値を超える程に第２レンズ群ＬＦ１の負の屈折力が強くなると、球面収差等の諸収差の補正が困難となる。
条件式（４）は、レンズ群ＬＦ２の焦点距離に関する。条件式（４）の上限値を超える程にレンズ群ＬＦ２の正の屈折力が弱くなると、フォーカシングの際のレンズ群ＬＦ２の移動量が増加し、光学系Ｌ０が大型化してしまう。また、条件式（４）の下限値は、レンズ群ＬＦ２の屈折力が正であることを示している。レンズ群ＬＦ２の屈折力を正とすることで負の屈折力である最終レンズ群ＬＲとテレフォトタイプの構成となり、光学系全系の小型化が容易となる。なお、レンズ群ＬＦ２の正の屈折力が大きすぎる場合フォーカシングに伴う収差変動を十分小さくすることが困難となる場合があるため条件式（４）に後述のように下限値を設定しても良い。
条件式（５）は、無限遠合焦時の光学系Ｌ０の焦点距離と、最終レンズ群ＬＲの焦点距離の比に関する。条件式（５）の上限値または下限値を超えると、フォーカシングに際して像面湾曲の変動が増大し、全物体距離において高い光学性能を得ることが困難となる。
条件式（６）は、レンズ群ＬＦ２の移動量と、レンズ群ＬＦ２の焦点距離の比に関する。条件式（６）の下限値を下回る程にレンズ群ＬＦ２の移動量が増大すると、光学系Ｌ０が大型化してしまう。また、条件式（６）の上限値は、レンズ群ＬＦ２の屈折力が正であることを示している。レンズ群ＬＦ２の屈折力を正とすることで負の屈折力である最終レンズ群ＬＲとテレフォトタイプの構成となり、光学系全系の小型化が用意となる。なお、レンズ群ＬＦ２の正の屈折力が小さすぎる場合フォーカシングに伴うレンズ群ＬＦ２の移動量が大きくなりすぎ、光学系Ｌ０が大型化する場合があるため、条件式（６）に後述のように上限値を設定しても良い。
条件式（７）は、無限遠合焦時のバックフォーカスに関する。条件式（７）の上限値を超える程にバックフォーカスが長くなると、光学系Ｌ０が大型化してしまう。なお、条件式（７）は各実施例の光学系Ｌ０をレンズ交換式カメラの交換レンズとして用いるために好適な範囲で下限値を設定しても良い。
条件式（８）は、無限遠合焦時における開口絞りＳＰの配置に関する。条件式（８）の上限値または下限値を下回ると、開口絞りＳＰから最も物体側のレンズ面までの距離または最も像側のレンズ面までの距離が短くなりすぎ、コマ収差や歪曲収差等の軸外収差の補正が困難となる。
なお、式（３）から（８）の範囲は、それぞれ以下の式（３ａ）から（８ａ）の範囲とすることがより好ましい。
－０．６５＜ｆＦ１／ｆ１＜－０．４０ （３ａ）
０．１＜ｆＦ２／ｆ＜０．６ （４ａ）
－１．５５＜ｆ／ｆＲ＜－０．５０ （５ａ）
－０．６＜ＭＦ２／ｆＦ２＜－０．１ （６ａ）
０．１＜ｓｋ／ＴＤ＜０．３ （７ａ）
０．５＜ＳＴＩＰ／ＴＤ＜０．７０ （８ａ）
また、式（３）から（８）の範囲は、それぞれ以下の式（３ｂ）から（８ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。
－０．６５＜ｆＦ１／ｆ１＜－０．４５ （３ｂ）
０．３＜ｆＦ２／ｆ＜０．６ （４ｂ）
－１．５５＜ｆ／ｆＲ＜－０．７０ （５ｂ）
－０．５＜ＭＦ２／ｆＦ２＜－０．１ （６ｂ）
０．１＜ｓｋ／ＴＤ＜０．２ （７ｂ）
０．５＜ＳＴＩＰ／ＴＤ＜０．６５ （８ｂ）
次に、実施例１から３のそれぞれに対応する数値実施例１から３を示す。各数値実施例において、面番号は物体側から数えた際の光学面の順序を示す。ｒはの光学面の曲率半径、ｄは面間隔である。ｎｄ、νｄは、光学部材の屈折率、アッベ数である。
有効径は、軸上光線及び軸外光線の通過範囲によって決まるレンズの径をいう。入射瞳位置は最も物体側のレンズ面（第１面）から入射瞳までの距離、射出瞳位置は最も像側のレンズ面（最終レンズ面）から射出瞳までの距離、前側主点位置は第１面から前側主点までの距離である。後側主点位置は最終面から後側主点までの距離で、各数値は近軸量であり、符号は物体側から像側の向きを正とする。
各数値実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は、光学系Ｌの最も像側の面から像面までの距離を、空気換算長により表したものである。
［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 193.557 7.00 1.61800 63.4 70.81
2 -361.412 0.15 70.53
3 91.656 6.00 1.61800 63.4 67.55
4 237.665 0.15 66.57
5 57.624 15.30 1.43875 94.7 61.96
6 -144.282 2.70 1.80000 29.8 59.27
7 190.514 0.15 55.03
8 46.988 6.90 1.49700 81.5 50.76
9 116.289 (可変) 48.86
10 136.733 3.40 1.95906 17.5 47.20
11 971.695 0.10 45.98
12 110.549 2.00 1.80420 46.5 42.59
13 34.395 5.90 37.03
14 -970.336 1.80 1.72916 54.7 36.75
15 41.116 (可変) 34.16
16(絞り) ∞ (可変) 32.97
17 572.156 1.80 1.85478 24.8 35.79
18 46.877 6.70 1.76385 48.5 37.58
19 -345.228 0.15 38.47
20 84.551 5.60 1.90043 37.4 40.45
21 -160.008 (可変) 40.59
22 -142.632 5.80 1.59270 35.3 39.39
23 -38.358 1.90 1.53172 48.8 39.46
24 146.610 27.26 39.45
像面 ∞

焦点距離 131.00
Fナンバー 1.85
半画角（°） 9.38
像高 21.63
レンズ全長 155.01
BF 27.26

可変間隔
無限遠 -0.2倍 -0.5倍
d 9 1.90 4.34 8.59
d15 12.35 9.91 5.66
d16 27.20 15.61 2.10
d21 12.80 24.39 37.90

入射瞳位置 129.93
射出瞳位置 -63.50
前側主点位置 71.85
後側主点位置-103.74

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 61.53 38.35 3.65 -21.06
2 10 -34.81 13.20 8.56 -1.37
3 17 56.05 14.25 5.85 -2.05
4 22 -160.40 7.70 1.91 -2.93

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 204.95
2 3 237.68
3 5 96.07
4 6 -102.26
5 8 153.57
6 10 165.59
7 12 -62.82
8 14 -54.06
9 17 -59.83
10 18 54.44
11 20 62.11
12 22 86.73
13 23 -56.98
［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 156.397 8.70 1.61800 63.4 81.08
2 -596.930 0.15 80.68
3 98.758 7.60 1.61800 63.4 76.76
4 349.280 0.15 75.67
5 62.120 17.10 1.43875 94.7 68.70
6 -153.681 2.70 1.73800 32.3 65.61
7 126.090 0.30 59.11
8 46.522 9.30 1.49700 81.5 54.56
9 138.993 (可変) 51.66
10 128.047 4.90 1.95906 17.5 49.56
11 552.619 0.10 47.02
12 124.485 2.00 1.83481 42.7 43.81
13 32.185 6.10 37.22
14 1000.738 1.80 1.80400 46.6 36.93
15 42.828 (可変) 34.47
16(絞り) ∞ 4.90 33.02
17 -121.550 2.50 1.84666 23.8 32.43
18 -83.173 (可変) 32.51
19 81.632 1.80 1.84666 23.8 41.83
20 42.177 7.80 1.69680 55.5 42.10
21 1000.983 0.15 42.50
22 62.883 6.50 1.69680 55.5 43.72
23 -407.497 (可変) 43.47
24 262.582 5.40 1.85025 30.1 42.76
25 -80.645 1.90 1.76385 48.5 42.37
26 52.606 (可変) 40.02
像面 ∞

焦点距離 150.00
Fナンバー 1.85
半画角（°） 8.21
像高 21.63
レンズ全長 164.98

可変間隔
無限遠 -0.2倍 -0.5倍
d 9 1.50 3.43 8.14
d15 12.90 10.97 6.26
d18 31.50 8.60 1.00
d23 1.00 0.99 15.91
d26 26.23 49.14 41.82

入射瞳位置 173.30
射出瞳位置 -64.44
前側主点位置 75.17
後側主点位置-123.77

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 63.23 46.00 4.13 -25.46
2 10 -31.52 14.90 9.05 -1.79
3 16 302.12 7.40 9.06 2.85
4 19 54.57 16.25 3.94 -5.83
5 24 -99.84 7.30 5.48 1.41

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 201.42
2 3 220.25
3 5 103.32
4 6 -93.47
5 8 136.15
6 10 172.80
7 12 -52.51
8 14 -55.70
9 17 302.12
10 19 -105.27
11 20 62.98
12 22 78.63
13 24 73.09
14 25 -41.42
［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 382.997 2.70 1.88300 40.8 60.90
2 967.629 0.15 60.33
3 133.089 5.60 1.76385 48.5 58.83
4 -911.318 0.15 57.94
5 65.899 12.10 1.43875 94.7 53.03
6 -111.068 2.70 1.85478 24.8 50.94
7 985.624 0.30 48.98
8 50.416 5.70 1.53775 74.7 45.80
9 141.108 (可変) 44.38
10 152.399 3.30 1.95906 17.5 42.96
11 -975.547 0.10 42.00
12 172.070 2.00 1.74951 35.3 39.78
13 45.096 5.10 35.85
14 -143.645 1.80 1.69680 55.5 35.61
15 42.126 (可変) 33.31
16(絞り) ∞ 2.20 33.01
17 -950.175 1.70 1.91082 35.3 32.96
18 -278.944 (可変) 32.96
19 -358.707 1.80 1.85478 24.8 32.83
20 59.252 5.80 1.75500 52.3 34.75
21 -158.838 0.15 35.77
22 86.216 5.20 1.87070 40.7 37.92
23 -140.445 (可変) 38.12
24 -87.203 2.70 1.95375 32.3 37.85
25 -63.730 8.80 38.22
26 -49.885 1.90 1.51742 52.4 36.53
27 611.667 25.21 37.29
像面 ∞

焦点距離 105.00
Fナンバー 1.85
半画角（°） 11.64
像高 21.63
レンズ全長 145.01

可変間隔
無限遠 -0.2倍 -0.5倍
d 9 1.70 5.03 11.06
d15 14.75 11.42 5.39
d18 20.60 11.56 0.98
d23 10.80 19.84 30.42

入射瞳位置 92.84
射出瞳位置 -52.68
前側主点位置 56.30
後側主点位置 -79.79

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 60.71 29.40 4.37 -14.55
2 10 -38.20 12.30 8.93 -0.35
3 16 433.00 3.90 3.46 0.37
4 19 58.41 12.95 6.25 -0.87
5 24 -148.83 13.40 13.79 2.23

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 716.34
2 3 152.39
3 5 96.27
4 6 -116.65
5 8 142.73
6 10 137.63
7 12 -82.09
8 14 -46.56
9 17 433.00
10 19 -59.37
11 20 57.82
12 22 62.02
13 24 235.04
14 26 -89.05
以下の表に各実施例における種々の値を示す。
Figure 0007166980000001
［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７は、本実施例の撮像装置（デジタルスチルカメラ）１０の概略図である。撮像装置１０は、カメラ本体１３と、上述した実施例１乃至３のいずれかと同様である光学系１１と、光学系１１によって形成される像を光電変換する受光素子（撮像素子）１２を備える。
本実施例の撮像装置１０は、フォーカシングに伴う収差変動が低減された光学系１１によって形成された高品位な画像を得ることができる。
なお、受光素子１２としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いることができる。このとき、受光素子１２により取得された画像の歪曲収差や色収差等の諸収差を電気的に補正することにより、出力画像を高画質化することもできる。
なお、上述した各実施例の光学系Ｌは、図７に示したデジタルスチルカメラに限らず、銀塩フィルム用カメラやビデオカメラ、望遠鏡等の種々の光学機器に適用することができる。
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。
Ｌ０ 光学系
Ｌ１ 第１レンズ群
ＬＦ１ 第２レンズ群
ＬＲ 最終レンズ群

Claims (11)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、１以上のレンズ群を含む中間群と、負の屈折力の最終レンズ群からなり、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、
    前記最終レンズ群の最も像側には負レンズが配置されており、
    無限遠合焦時から撮影倍率－０．５倍となる合焦状態までのフォーカシングに際し、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群は物体側へ移動し、
    無限遠合焦時から撮影倍率が－０．２倍となる合焦状態までのフォーカシングに伴う、前記第２レンズ群の移動量をＭＦ１、前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群の移動量をＭＦ２、前記第２レンズ群の焦点距離をｆＦ１、無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
    －０．４＜ＭＦ１／ＭＦ２＜０
    －０．３７＜ｆＦ１／ｆ＜０
    なる条件式を満たすことを特徴とする光学系。
  2. 前記第１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１に記載の光学系。
  3. 前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された正レンズＧＰ１を有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。
  4. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
    －０．７＜ｆＦ１／ｆ１＜－０．４
    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のいずれか一項に記載の光学系。
  5. 前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をｆＦ２とするとき、
    ０＜ｆＦ２／ｆ＜０．７
    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のいずれか一項に記載の光学系。
  6. 前記最終レンズ群の焦点距離をｆＲとするとき、
    －１．６＜ｆ／ｆＲ＜－０．３
    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のいずれか一項に記載の光学系。
  7. 前記中間群に含まれるレンズ群のうち最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をｆＦ２とするとき、
    －０．６＜ＭＦ２／ｆＦ２＜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のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 無限遠合焦時における最も像側に配置されたレンズの像側の面から像面までの光軸上の距離をｓｋ、無限遠合焦時における最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの距離をＴＤとするとき、
    ０＜ｓｋ／ＴＤ＜０．３
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学系。
  9. 開口絞りを有し、
    無限遠合焦時における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をＳＴＩＰ、無限遠合焦時における最も物体側に配置されるレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤとするとき、
    ０．５＜ＳＴＩＰ／ＴＤ＜０．８
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学系。
  10. 前記最終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１乃至９のいずれか一項に記載の光学系。
  11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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