JP7254747B2 - 光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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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、監視用カメラ等に好適なものである。
近距離物体の撮影を主たる目的としたマクロレンズは、撮影倍率が0倍となる無限遠物体から撮影倍率が等倍付近となる近距離物体まで撮影できるように構成されていることが望ましい。また、マクロレンズは、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、フォーカシングを高速に行うためにフォーカスレンズ群が小型軽量であること等を求められている。
撮像光学系におけるフォーカシング方式として、フォーカシングに際して第1レンズ群を不動とし、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知られている。インナーフォーカス方式は、第1レンズ群を移動させるフォーカシング方式に対して、フォーカスレンズ群の小型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。
一般的に撮像光学系では、撮影倍率が大きくなるにつれてフォーカシングに伴う諸収差の変動が大きくなり、光学性能が低下する。特許文献1及び特許文献2には、近距離物体へのフォーカシングに際して複数のレンズ群を独立に移動させ、収差の変動を補正する、所謂フローティング方式を採用している撮影レンズが開示されている。
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、フォーカシングを高速に行うこと、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が容易になる。
特開2018-031831号公報 特開2009-288384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場合、光学系を構成する各レンズ群の屈折力やレンズ構成を適切に設定することが重要である。各レンズ群の屈折力やレンズ構成が適切でないと全系の小型化を図りつつ、フォーカシングに伴う収差変動を抑制することが困難になる。
本発明は、小型で、フォーカシングに伴う収差変動を抑制し、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が可能な光学系及びそれを有する撮像装置の提供することを目的とする。
本発明の一側面としての光学系は、最も物体側に配置された正の屈折力の第1レンズ群と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群と、第1レンズ群と最終レンズ群との間に配置された複数のレンズ群とを有する光学系であって、フォーカシングに際して、複数のレンズ群のうち二つ以上のレンズ群が移動し、かつ隣り合うレンズ群の間隔が変化し、第1レンズ群は、正レンズと負レンズとを備え、複数のレンズ群のうち隣り合う二つのレンズ群の間に開口絞りが配置され、無限遠合焦時の光学系の焦点距離をf、最終レンズ群の焦点距離をfn、最終レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDLn、無限遠合焦時のバックフォーカスをskとするとき、
-4.0<f/fn≦-1.67
0.25<DLn/f<0.39
0.1<sk/f<0.3
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、小型で、フォーカシングに伴う収差変動を抑制し、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が可能な光学系及びそれを有する撮像装置の提供することができる。
実施例1の光学系の無限遠合焦時の断面図である。 (A),(B)実施例1の光学系の無限遠合焦時及び最至近距離合焦時の収差図である。 実施例2の光学系の無限遠合焦時の断面図である。 (A),(B)実施例2の光学系の無限遠合焦時及び最至近距離合焦時の収差図である。 実施例3の光学系の無限遠合焦時の断面図である。 (A),(B)実施例3の光学系の無限遠合焦時及び最至近距離合焦時の収差図である。 実施例4の光学系の無限遠合焦時の断面図である。 (A),(B)実施例4の光学系の無限遠合焦時及び最至近距離合焦時の収差図である。 実施例5の光学系の無限遠合焦時の断面図である。 (A),(B)実施例5の光学系の無限遠合焦時及び最至近距離合焦時の収差図である。 撮像装置の概略図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
図1,3,5,7,9は、それぞれ実施例1乃至5の光学系の無限遠合焦時における断面図である。各実施例の光学系はデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。なお、各実施例の光学系は、投写装置(プロジェクタ)用の投写光学系として用いることもできる。
各断面図において左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。各実施例の光学系は複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、フォーカシングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例の光学系では、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。各断面図に示される矢印は、無限遠から至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。なお、レンズ群は1枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから成っていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。
各実施例の光学系は、最も物体側に配置された正の屈折力の第1レンズ群L1と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群Lnと、第1レンズ群L1と最終レンズ群Lnとの間に配置された複数のレンズ群とを有する。また、第1レンズ群L1は、少なくとも1枚以上の正レンズと少なくとも1枚以上の負レンズを有する。第1レンズ群L1は、球面収差と軸上色収差の補正を行うために、正レンズ3枚以上、負レンズ1枚以上で構成されることが好ましい。また、複数のレンズ群の間に開口絞りが配置されている。更に、各実施例の光学系では、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、少なくとも第2レンズ群L2と最終レンズ群Lnよりも物体側に隣接して配置されたレンズ群Ln-1群とが移動して、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
また、各実施例の光学系は、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとするとき、以下の条件式を満足する。
β≦-0.5
上記条件式は最至近の物点に合焦したときの像倍率を規定しており、上記条件式を満足しない場合、マクロレンズとしての効果が発揮できなくなる。
一般に撮影倍率が等倍程度の近距離撮影可能なマクロレンズにおいては、像倍率βの変化に伴い、FナンバーFnoは(1-β)・Fnoの式に従って変化する。本実施例の光学系では、フォーカシングに際して、開口絞りの径を変化させ、Fナンバーの変化に合わせて不要な光線をカットしている。
各断面図において、Liは光学系に含まれるレンズ群のうち物体側から数えてi番目(iは自然数)のレンズ群を表している。
また、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、各実施例の光学系をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。各実施例の光学系を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面IPにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
図2,4,6,8,10は、それぞれ実施例1乃至5の光学系の収差図である。各収差図において(A)は無限遠合焦時の収差図、(B)は最至近距離合焦時の収差図である。
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてMはメリディオナル像面における非点収差量、Sはサジタル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線における色収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。
次に、各実施例の光学系における特徴的な構成について述べる。
各実施例の光学系は、無限遠合焦時の光学系の焦点距離をf、最終レンズ群Lnの焦点距離をfn、最終レンズ群Lnにおける最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDLnとするとき、以下の条件式(1),(2)を満足する。
-4.0<f/fn<-1.5 (1)
0.25<DLn/f<0.39 (2)
最終レンズ群Lnの負の屈折力が強くなるとバックフォーカスが短くなり、全系の小型化が容易になる。条件式(1)は、光学系の焦点距離と最終レンズ群Lnの焦点距離を規定している。条件式(1)の上限値を上回って最終レンズ群Lnの屈折力が弱くなると、バックフォーカスが長くなり、全系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式(1)の下限値を下回って最終レンズ群Lnの屈折力が強くなると、バックフォーカスが短くなるため小型化には有利であるが、最終レンズ群Lnで発生する像面湾曲や歪曲収差等の諸収差の抑制が困難となるため好ましくない。
条件式(2)は、最終レンズ群Lnの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と光学系の焦点距離を規定している。ここで、最も物体側のレンズ面を有するレンズ、及び最も像側のレンズ面を有するレンズは、屈折力を有するレンズである。距離DLnを適切に設定することで、最終レンズ群Lnの物体側に負レンズを配置することができ、開口絞りSPよりも物体側で発生する歪曲収差を最終レンズ群Lnで補正することができる。また、最終レンズ群Lnの像側主点が物体側に移動し、テレフォトの効果を高めることで、全系を短縮することができる。条件式(2)の上限値を上回って距離DLnが長くなると、全系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式(2)の下限値を下回って距離DLnが短くなると、最終レンズ群Lnに像面湾曲や歪曲収差を適切に補正するレンズを配置することができず、全系の像面湾曲や歪曲収差等の諸収差の抑制が困難となるため好ましくない。
条件式(1),(2)を満足するように各要素を適切に設定することで、小型で、フォーカシングに伴う収差変動を抑制し、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が容易な光学系を得ることができる。
なお、条件式(1),(2)の数値範囲を以下の条件式(1a),(2a)の数値範囲とすることが好ましい。
-4.0<f/fn<-1.6 (1a)
0.26<DLn/f<0.38 (2a)
また、条件式(1),(2)の数値範囲を以下の条件式(1b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
-2.5<f/fn<-1.6 (1b)
0.27<DLn/f<0.38 (2b)
各実施例の光学系は、第1レンズ群L1の焦点距離をf1とするとき、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
0.3<f1/f<10.0 (3)
条件式(3)は、第1レンズ群L1の焦点距離と光学系の焦点距離を規定している。条件式(3)の上限値を上回って第1レンズ群L1の屈折力が弱くなると、全系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式(3)の下限値を下回って第1レンズ群L1の屈折力が強くなると、球面収差等の諸収差が発生し好ましくない。
各実施例の光学系は、無限遠合焦時のバックフォーカスをskとするとき、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
0.1<sk/f<0.4 (4)
条件式(4)は、バックフォーカスと光学系の焦点距離を規定している。条件式(4)の上限値を上回ってバックフォーカスが長くなると、全系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式(4)の下限値を下回ってバックフォーカスが短くなると、光学系の最も像側のレンズの外径が大きくなるため好ましくない。
各実施例の光学系は、第1レンズ群L1における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDL1とするとき、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.05<DL1/f<0.70 (5)
条件式(5)は、第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と光学系の焦点距離を規定している。条件式(5)の上限値を上回って距離DL1が長くなると、全系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式(5)の下限値を下回って距離DL1が短くなると、第1レンズ群L1に収差を補正するレンズを配置することができず、球面収差等の諸収差が発生し好ましくない。
各実施例の光学系は、最終レンズ群Lnの物体側に隣接して配置され、フォーカシングに際して移動するレンズ群Ln-1の焦点距離をfrとするとき、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.3<fr/f<0.8 (6)
条件式(6)は、レンズ群Ln-1の焦点距離と光学系の焦点距離を規定している。条件式(6)の上限値を上回ってレンズ群Ln-1の屈折力が弱くなると、フォーカシングを行うためにレンズ群Ln-1の移動量を増加させる必要があり、全系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式(6)の下限値を下回ってレンズ群Ln-1の屈折力が強くなると、レンズ群Ln-1で諸収差が発生し好ましくない。
各実施例の光学系では、最終レンズ群Lnの最も物体側のレンズは、負レンズ、又は互いに接合された正レンズ及び負レンズで構成される接合レンズで構成されていることが好ましい。このとき、最終レンズ群Lnの最も物体側のレンズの焦点距離(負レンズの焦点距離、又は接合レンズの合成焦点距離)をfLn1とするとき、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
-4.0<fLn1/f<-0.5 (7)
条件式(7)は、最終レンズ群Lnの最も物体側のレンズの焦点距離と光学系の焦点距離を規定している。条件式(7)の上限値を上回って最終レンズ群Lnの最も物体側のレンズの屈折力が強くなると、歪曲収差や像面湾曲を発生させてしまうため好ましくない。条件式(7)の下限値を下回って最終レンズ群Lnの最も物体側のレンズの屈折力が弱くなると、開口絞りSPよりも物体側で発生する歪曲収差を適切に補正することが困難となるため好ましくない。
なお、条件式(3)乃至(7)の数値範囲を以下の条件式(3a)乃至(7a)の数値範囲とすることが好ましい。
0.5<f1/f<7.0 (3a)
0.1<sk/f<0.3 (4a)
0.1<DL1/f<0.7 (5a)
0.4<fr/f<0.7 (6a)
-3<fLn1/f<-1 (7a)
また、条件式(3)乃至(7)の数値範囲を以下の条件式(3b)乃至(7b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
0.5<f1/f<6.0 (3b)
0.1<sk/f<0.25 (4b)
0.15<DL1/f<0.45 (5b)
0.45<fr/f<0.65 (6b)
-3.0<fLn1/f<-1.5 (7b)
各実施例の光学系では、フォーカシングに際して第1レンズ群L1は不動である(固定されている)ことが好ましい。これにより、外部からの圧力に強い構成とすることができる。また、ワーキングディスタンスの短い近距離物体に対してもフォーカシングが容易となる。
各実施例の光学系では、フォーカシングに際して移動するレンズ群は、3枚以下のレンズより構成することが好ましい。これにより、フォーカスレンズ群の軽量化が容易となり、高速なフォーカシングを実現することができる。
各実施例の光学系では、負の屈折力を有する最終レンズ群Lnは、少なくとも1枚以上の正レンズを有することが好ましい。これにより、最終レンズ群Ln群内で発生する色収差を抑制することができる。なお、最終レンズ群Lnは、倍率色収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正するために正レンズ1枚以上、負レンズ2枚以上で構成することが好ましい。
次に、各実施例の光学系について詳細に述べる。
実施例1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、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5からなる。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は像側へ、第4レンズ群L4は物体側へ移動する。無限遠から至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は固定されている。開口絞りは、第3レンズ群L3の物体側に配置されている。第1レンズ群L1は、正レンズ4枚、負レンズ2枚から構成されている。第2レンズ群L2は、正レンズ1枚、負レンズ2枚から構成されている。第3レンズ群L3は、正レンズ1枚から構成されている。第4レンズ群L4は、正レンズ2枚、負レンズ1枚から構成されている。第5レンズ群L5は、正レンズ2枚、負レンズ2枚から構成されている。第5レンズ群L5は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズで構成される接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。
実施例2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、負の屈折力の第4レンズ群L4からなる。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は像側へ、第3レンズ群L3は物体側へ移動する。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第1レンズ群L1、第4レンズ群L4は固定されている。開口絞りSPは、第3レンズ群L3の物体側に配置され、フォーカシングに際して固定されている。第1レンズ群L1は、正レンズ4枚、負レンズ3枚から構成されている。第2レンズ群L2は、正レンズ1枚、負レンズ2枚から構成されている。第3レンズ群L3は、正レンズ2枚、負レンズ1枚から構成されている。第4レンズ群L4は、正レンズ2枚、負レンズ3枚から構成されている。第4レンズ群L4は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズで構成される接合レンズ、負レンズと正レンズで構成される接合レンズ、負レンズで構成されている。
実施例3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L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5からなる。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は物体側へ、第4レンズ群L4は物体側へ移動する。無限遠から至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は固定されている。開口絞りSPは、第3レンズ群の像側に配置されている。第1レンズ群L1は、正レンズ2枚、負レンズ2枚から構成されている。第2レンズ群L2は、正レンズ2枚、負レンズ1枚から構成されている。第3レンズ群L3は、負レンズ1枚から構成されている。第4レンズ群L4は、正レンズ2枚、負レンズ1枚から構成されている。第5レンズ群L5は、正レンズ1枚、負レンズ2枚から構成されている。第5レンズ群L5は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、負レンズと正レンズで構成される接合レンズで構成されている。
実施例4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、正の屈折力の第4レンズ群L4、負の屈折力の第5レンズ群L5からなる。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は像側へ、第4レンズ群L4は物体側へ移動する。無限遠から至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は固定されている。開口絞りSPは、第3レンズ群L3の物体側に配置されている。第1レンズ群L1は、正レンズ4枚、負レンズ2枚から構成されている。第2レンズ群L2は、正レンズ1枚、負レンズ2枚から構成されている。第3レンズ群L3は、正レンズ1枚から構成されている。第4レンズ群L4は、正レンズ2枚、負レンズ1枚から構成されている。第5レンズ群L5は、正レンズ2枚、負レンズ2枚から構成されている。第5レンズ群L5は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズで構成される接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。
実施例5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、負の屈折力の第4レンズ群L4からなる。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は像側へ、第3レンズ群L3は物体側へ移動する。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第1レンズ群L1、第4レンズ群L4は固定されている。開口絞りSPは、第3レンズ群L3の物体側に配置され、フォーカシングに際して固定されている。第1レンズ群L1は、正レンズ4枚、負レンズ3枚から構成されている。第2レンズ群L2は、正レンズ1枚、負レンズ2枚から構成されている。第3レンズ群L3は、正レンズ2枚、負レンズ1枚から構成されている。第4レンズ群L5は、正レンズ2枚、負レンズ3枚から構成されている。第4レンズ群L5は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズで構成される接合レンズ、負レンズと正レンズで構成される接合レンズ、負レンズで構成されている。
以下に、実施例1乃至5にそれぞれ対応する数値実施例1乃至5を示す。
各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
なお、各数値実施例において、d、焦点距離(mm)、Fナンバー、半画角(度)は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。バックフォーカス(BF)は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。レンズ全長は、光学系の最前面(最も物体側のレンズ面)から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。レンズ群は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 100.149 4.53 1.91082 35.3
2 2717.161 1.20 1.51742 52.4
3 48.094 1.33
4 58.321 6.88 1.49700 81.5
5 -212.257 0.20
6 59.864 7.93 1.48749 70.2
7 -105.222 1.20 2.00069 25.5
8 234.328 0.10
9 45.522 5.49 1.43875 94.7
10 -1226.915 (可変)
11 339.704 1.20 1.90043 37.4
12 34.885 6.21
13 -101.344 1.20 1.63854 55.4
14 39.882 5.23 1.80810 22.8
15 55298.638 (可変)
16(絞り) ∞ 1.81
17 -441.376 2.35 1.85026 32.3
18 -107.245 (可変)
19 80.024 6.05 1.53775 74.7
20 -76.880 2.55
21 77.853 6.46 1.48749 70.2
22 -75.036 1.20 1.80810 22.8
23 -507.871 (可変)
24 87.712 5.00 1.81600 46.6
25 -92.326 1.64 1.59551 39.2
26 36.178 16.83
27 -31.517 1.20 1.60562 43.7
28 224.270 0.20
29 78.551 4.48 1.80810 22.8
30 248.887 19.70
像面 ∞

各種データ
焦点距離 97.00
Fナンバー 2.06
半画角(度) 12.57
像高 21.64
レンズ全長 159.46
BF 19.70

無限 β=-0.5 β=-1
d10 1.00 10.16 20.01
d15 20.01 10.85 1.00
d18 25.29 12.39 1.00
d23 1.00 13.90 25.29

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 57.78
2 11 -39.40
3 16 166.08
4 19 58.47
5 24 -51.03

[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 161.201 6.81 1.83481 42.7
2 -257.251 0.50
3 502.939 1.20 1.53172 48.8
4 50.880 3.67
5 86.687 12.95 1.49700 81.5
6 -60.456 1.20 2.00069 25.5
7 -175.328 0.50
8 66.924 4.48 1.95375 32.3
9 201.535 0.51
10 146.829 8.54 1.43875 94.7
11 -61.361 1.20 2.00100 29.1
12 -90.596 (可変)
13 -207.386 1.20 1.71999 50.2
14 55.344 4.99
15 -264.833 5.75 1.80810 22.8
16 -46.058 1.20 1.51823 58.9
17 103.630 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19 105.316 6.56 1.48749 70.2
20 -66.734 0.20
21 58.800 8.41 1.49700 81.5
22 -55.861 1.20 1.92286 20.9
23 -114.268 (可変)
24 243.612 7.00 1.92286 20.9
25 -40.152 1.20 1.77830 23.9
26 58.082 6.88
27 -43.633 1.20 1.60342 38.0
28 97.094 4.50 2.00069 25.5
29 -84.914 12.91
30 -41.792 1.00 1.92286 20.9
31 -139.036 18.47
像面 ∞

各種データ
焦点距離 98.28
Fナンバー 1.85
半画角(度) 12.42
像高 21.64
レンズ全長 178.46
BF 18.47

無限 β=-0.5 β=-1
d12 1.00 13.07 26.30
d17 28.27 16.19 2.96
d18 23.68 11.65 1.00
d23 1.27 13.30 23.95

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 64.24
2 13 -54.38
3 18 ∞
4 19 49.10
5 24 -49.67

[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 200.798 4.44 1.80810 22.8
2 -372.139 1.27
3 -308.134 2.52 1.43875 94.7
4 -146.396 0.50
5 90.861 3.35 1.43875 94.7
6 241.515 4.32
7 -149.718 2.00 1.85025 30.1
8 196.254 (可変)
9 104.866 3.28 1.43875 94.7
10 -422.438 0.50
11 58.985 1.20 2.00100 29.1
12 34.412 6.21
13 41.847 5.10 1.80400 46.6
14 458.665 (可変)
15 333.538 1.20 1.60311 60.6
16 53.803 7.66
17(絞り) ∞ (可変)
18 88.192 6.20 1.49700 81.5
19 -52.406 0.20
20 82.727 7.02 1.43875 94.7
21 -42.763 1.20 1.83481 42.7
22 -118.655 (可変)
23 43.954 3.00 1.48749 70.2
24 27.176 19.80
25 -44.250 1.20 1.60300 65.4
26 36.357 4.00 2.00069 25.5
27 93.590 18.01
像面 ∞

各種データ
焦点距離 102.96
Fナンバー 2.24
半画角(度) 11.87
像高 21.64
レンズ全長 169.46
BF 18.01

無限 β=-0.5 β=-1
d 8 29.83 14.06 1.00
d14 1.00 16.76 29.83
d17 33.44 17.79 1.00
d22 1.00 16.65 33.44

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 576.63
2 9 87.72
3 15 -106.54
4 18 55.38
5 23 -46.66

[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 83.248 4.73 1.91082 35.3
2 492.399 1.20 1.51742 52.4
3 47.058 1.91
4 64.056 6.47 1.49700 81.5
5 -212.299 0.20
6 64.160 7.96 1.48749 70.2
7 -102.816 1.20 2.00069 25.5
8 255.604 0.10
9 44.523 5.94 1.43875 94.7
10 -642.125 (可変)
11 401.391 1.20 1.90043 37.4
12 34.964 6.35
13 -103.061 1.20 1.63854 55.4
14 40.026 5.26 1.80810 22.8
15 2806.636 (可変)
16(絞り) ∞ 1.23
17 -441.376 2.36 1.85026 32.3
18 -107.245 (可変)
19 84.011 5.96 1.53775 74.7
20 -74.142 0.20
21 86.162 5.75 1.48749 70.2
22 -76.541 1.20 1.80810 22.8
23 -513.770 (可変)
24 102.336 4.70 1.83481 42.7
25 -94.297 1.20 1.59551 39.2
26 40.649 19.49
27 -32.541 1.20 1.57099 50.8
28 67.225 0.20
29 64.939 3.26 1.91082 35.3
30 1267.084 22.23
像面 ∞

各種データ
焦点距離 99.97
Fナンバー 2.06
半画角(度) 12.21
像高 21.64
レンズ全長 159.46
BF 22.23

無限 β=-0.5 β=-1
d10 1.00 9.49 18.99
d15 19.04 10.55 1.06
d18 25.72 12.13 1.00
d23 1.00 14.59 25.72

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 56.81
2 11 -38.48
3 16 166.08
4 19 60.21
5 24 -59.89

[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 -546.380 4.79 1.83481 42.7
2 -151.283 0.50
3 78.305 1.20 1.53172 48.8
4 49.243 4.15
5 89.879 12.67 1.49700 81.5
6 -61.387 1.20 2.00069 25.5
7 -268.540 0.50
8 75.625 5.65 1.95375 32.3
9 37012.069 0.68
10 868.861 7.02 1.43875 94.7
11 -60.673 1.20 2.00100 29.1
12 -88.513 (可変)
13 -229.681 1.20 1.71999 50.2
14 58.821 4.75
15 -356.372 5.82 1.80810 22.8
16 -48.988 1.20 1.51823 58.9
17 96.291 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19 99.170 6.61 1.48749 70.2
20 -68.112 0.20
21 65.752 8.31 1.49700 81.5
22 -52.341 1.20 1.92286 20.9
23 -106.424 (可変)
24 391.290 7.00 1.92286 20.9
25 -39.032 1.82 1.77830 23.9
26 69.473 6.66
27 -43.405 1.20 1.60342 38.0
28 103.733 4.59 2.00069 25.5
29 -81.184 14.13
30 -45.532 1.00 1.92286 20.9
31 -300.686 17.33
像面 ∞

各種データ
焦点距離 97.00
Fナンバー 1.85
半画角(度) 12.57
像高 21.64
レンズ全長 178.46
BF 17.33

無限 β=-0.5 β=-1
d12 1.00 13.40 27.70
d17 29.90 17.50 3.19
d18 23.98 11.53 1.00
d23 1.00 13.45 23.98

群データ
群 始面 焦点距離
1 1 65.04
2 13 -57.87
3 18 ∞
4 19 50.79
5 24 -47.90
各数値実施例における種々の値を、以下の表1にまとめて示す。
Figure 0007254747000001
[撮像装置]
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例について、図11を用いて説明する。図11において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至5で説明した何れかの光学系によって構成された撮影光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体10は、クイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
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。
L1 第1レンズ群
Ln 最終レンズ群
SP 開口絞り

Claims (16)

  1. 最も物体側に配置された正の屈折力の第1レンズ群と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群と、前記第1レンズ群と前記最終レンズ群との間に配置された複数のレンズ群とを有する光学系であって、
    フォーカシングに際して、前記複数のレンズ群のうち二つ以上のレンズ群が移動し、かつ隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
    前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズとを備え、
    前記複数のレンズ群のうち隣り合う二つのレンズ群の間に開口絞りが配置され、
    無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をf、前記最終レンズ群の焦点距離をfn、前記最終レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDLn、無限遠合焦時のバックフォーカスをskとするとき、
    -4.0<f/fn≦-1.67
    0.25<DLn/f<0.39
    0.1<sk/f<0.3
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 最も物体側に配置された正の屈折力の第1レンズ群と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群と、前記第1レンズ群と前記最終レンズ群との間に配置された複数のレンズ群とを有する光学系であって、
    前記複数のレンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群からなり、
    フォーカシングに際して、前記第2レンズ群および前記第4レンズ群が移動し、かつ隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
    前記第1レンズ群は、正レンズと負レンズとを備え、
    前記複数のレンズ群のうち隣り合う二つのレンズ群の間に開口絞りが配置され、
    無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をf、前記最終レンズ群の焦点距離をfn、前記最終レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDLnとするとき、
    -4.0<f/fn<-1.5
    0.25<DLn/f<0.39
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  3. 無限遠合焦時のバックフォーカスをskとするとき、
    0.1<sk/f<0.4
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項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、
    0.3<f1/f<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3のいずれか一項に記載の光学系。
  5. 前記第1レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDL1とするとき、
    0.05<DL1/f<0.70
    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の何れか一項に記載の光学系。
  6. 前記最終レンズ群の物体側に隣接して配置されるレンズ群は、フォーカシングに際して移動することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の光学系。
  7. 前記最終レンズ群の物体側に隣接して配置される前記レンズ群の焦点距離をfrとするとき、
    0.3<fr/f<0.8
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項6に記載の光学系。
  8. 前記最終レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離をfLn1とするとき、
    -4.0<fLn1/f<-0.5
    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の何れか一項に記載の光学系。
  9. 前記最終レンズ群の最も物体側のレンズは、互いに接合された正レンズ及び負レンズで構成される接合レンズであることを特徴とする請求項8に記載の光学系。
  10. 最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとするとき、
    β≦-0.5
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の光学系。
  11. フォーカシングに際して前記第1レンズ群は不動であることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の光学系。
  12. フォーカシングに際して前記最終レンズ群は不動であることを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の光学系。
  13. 前記最終レンズ群は、正レンズと複数の負レンズとを備えることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の光学系。
  14. 前記複数のレンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、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レンズ群を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学系。
  15. 前記複数のレンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を含み、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群の間に前記開口絞りが配置されることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
  16. 請求項1乃至15の何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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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003329919A (ja) 2002-05-15 2003-11-19 Canon Inc 近距離撮影可能な光学系およびそれを用いた光学機器
JP2013122559A (ja) 2011-12-12 2013-06-20 Tamron Co Ltd 撮影レンズ
JP2014219601A (ja) 2013-05-09 2014-11-20 ソニー株式会社 マクロレンズおよび撮像装置
JP2016118770A (ja) 2014-12-22 2016-06-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 レンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
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