JP7401316B2 - 光学系およびそれを有する撮像装置、撮像システム - Google Patents
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Description
-0.78<ff2/ff1<-0.20
2.20<ff2/bf<12.00
なる条件式を満足することを特徴とする。
2.20<ff2/bf<12.00 (2)
条件式(1)は、第1フォーカスレンズ群の焦点距離と第2フォーカスレンズ群の焦点距離の比を規定している。条件式(1)の上限値を上回ると、第2フォーカスレンズ群の焦点距離が短くなりすぎてしまい、撮影範囲における球面収差および像面湾曲を抑制することが困難となる。また、第1フォーカスレンズ群の焦点距離が長くなりすぎてしまい、光学系における射出瞳位置が像面に近づきすぎ、電子撮像素子(固体撮像素子)に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。一方、下限値を下回ると、第2フォーカスレンズ群の焦点距離が長くなりすぎてしまい、撮影時の撮影距離を短縮しようとすると、フォーカシング時の適切な移動量が増大することとなり高速なフォーカシングが困難となる。
2.43<ff2/bf<10.66 (2a)
また、条件式(1)または(2)の数値範囲を以下の条件式(1b)又は(2b)の数値範囲とすることがさらに好ましい。
2.66<ff2/bf<9.32 (2b)
また、各実施例の光学系は、光学系の焦点距離をf、無限遠合焦時における絞りから像面までの光軸上の距離をx1とするとき、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
条件式(3)は、光学系の焦点距離と無限遠合焦時における絞りから像面までの光軸上の距離の比を規定している。条件式(3)の上限値を上回ると、無限遠合焦時における絞りから像面までの光軸上の距離が短くなりすぎてしまい、光学系における射出瞳位置が像面に近づきすぎ、電子撮像素子に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。一方、下限値を下回ると、無限遠合焦時における絞りから像面までの光軸上の距離が長くなりすぎてしまい、光学系の全長を抑制することが困難となる。
条件式(4)は、第1フォーカスレンズ群の焦点距離と光学系の焦点距離の比を規定している。条件式(4)の上限値を上回ると、第1フォーカスレンズ群の焦点距離が短くなりすぎてしまい、撮影範囲における球面収差および像面湾曲を抑制することが困難となる。一方、下限値を下回ると、第1フォーカスレンズ群の焦点距離が長くなりすぎてしまい、撮影時の撮影距離を短縮しようとすると、フォーカシング時の適切な移動量が増大することとなり高速なフォーカシングが困難となる。
条件式(5)は、第2フォーカスレンズ群の焦点距離と光学系の焦点距離の比を規定している。条件式(5)の上限値を上回ると、第2フォーカスレンズ群の焦点距離が長くなりすぎてしまい、フォーカシング時の適切な移動量が増大することとなり高速なフォーカシングが困難となる。一方、下限値を下回ると、第2フォーカスレンズ群の焦点距離が短くなりすぎてしまい、撮影範囲における球面収差および像面湾曲を抑制することが困難となる。
条件式(6)は、イメージサークルの半径と光学系の焦点距離の比を規定している。条件式(6)の下限を下回ると、光学系の焦点距離が短くなりすぎてしまい、倍率色収差、コマ収差、像面湾曲が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。一方、上限値を上回ると、所望の画角を得ることが困難となる。
sfff1=(gff1r1+gff1r2)/(gff1r1―gff1r2)
なる式で定義される量である。
条件式(7)は、第1フォーカスレンズ群のシェイプファクタを規定している。条件式(7)の上限値を上回ると、第1フォーカスレンズ群の像側の曲率半径が大きくなりすぎてしまい、電子撮像素子に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。一方、下限値を下回ると、第1フォーカスレンズ群の像側の曲率半径が小さくなりすぎてしまい、第1フォーカスレンズ群と第2フォーカスレンズ群のレンズ間隔を確保することが困難となる。
sfff2=(gff2r1+gff2r2)/(gff2r1―gff2r2)
なる式で定義される量である。
条件式(8)は、第2フォーカスレンズ群のシェイプファクタを規定している。条件式(8)の上限値を上回ると、第2フォーカスレンズ群の物体側の曲率半径が大きくなりすぎてしまい、電子撮像素子に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。一方、下限値を下回ると、第2フォーカスレンズ群の物体側の曲率半径が小さくなりすぎてしまい、正レンズのコバ厚を確保することが困難となる。
条件式(9)は、第1フォーカスレンズ群の横倍率と第2フォーカスレンズ群の横倍率の比を規定している。条件式(9)の上限値を上回ると、第1フォーカスレンズ群の横倍率が大きくなりすぎてしまい、光学系の倍率色収差、球面収差、コマ収差を抑制することが困難となる。一方、下限値を下回ると、第1フォーカスレンズ群の横倍率が小さくなりすぎてしまい、撮影時の撮影距離を短縮しようとすると、フォーカシング時の適切な移動量が増大することとなり高速なフォーカシングが困難となる。
条件式(10)は、無限遠合焦時における第2フォーカスレンズ群から像面の間に配置された最も屈折力の強い負レンズの焦点距離と光学系の焦点距離の比を規定している。条件式(10)の上限値を上回ると、負レンズの焦点距離が短くなりすぎてしまい、電子撮像素子に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。一方、下限値を下回ると、負レンズの焦点距離が長くなりすぎてしまい、光学系の最も像側に配置される最終レンズの径が大きくなりすぎ、撮像装置に光学系を装着するためのマウントの径が大型化してしまう。結果として、光学系や撮像装置を小型かつ軽量に構成することが困難となる。
条件式(11)は、第1フォーカスレンズ群と第2フォーカスレンズ群の像面に対する相対的移動量の比を規定している。条件式(11)の上限値を上回ると、第1フォーカスレンズ群の移動量が大きくなりすぎてしまい、フォーカシング時の適切な移動量が増大することとなり高速なフォーカシングが困難となる。一方、下限値を下回ると、第1フォーカスレンズ群の移動量が小さくなりすぎてしまい、動画撮影時におけるフォーカシングしながら撮影した際の画角変化を抑制することが困難となる。
条件式(12)は、第1フォーカスレンズ群の最も像側の面から像面までの光軸上の距離と光学系の焦点距離の比を規定している。条件式(12)の上限値を上回ると、第1フォーカスレンズ群の最も像側の面から像面までの光軸上の距離が長くなりすぎてしまい、光学系の全長を抑制することが困難となる。一方、下限値を下回ると、光学系における射出瞳位置が像面に近づきすぎ、電子撮像素子に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。
条件式(13)は、第1フォーカスレンズ群の焦点距離と第1フォーカスレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離の比を規定している。条件式(13)の上限値を上回ると、第1フォーカスレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離が短くなりすぎてしまい、各レンズのコバ厚や中心肉厚の確保が困難となる。一方、下限値を下回ると、第1フォーカスレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離が長くなりすぎてしまい、フォーカス群の重量が増大する。そのため、高速なフォーカシングを実現するためにはレンズを駆動させる装置を高出力化する必要があり、撮像装置を小型化することが困難となる。
条件式(14)は、第2フォーカスレンズ群の焦点距離と第2フォーカスレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離の比を規定している。条件式(14)の上限値を上回ると、第2フォーカスレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離が長くなりすぎてしまい、フォーカス群の重量が増大する。そのため、高速なフォーカシングを実現するためにはレンズを駆動させる装置を高出力化する必要があり、撮像装置を小型化することが困難となる。一方、下限値を下回ると、第2フォーカスレンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離が小さくなりすぎてしまい、各レンズのコバ厚や中心肉厚の確保が困難となる。
条件式(15)は、第1レンズ群の焦点距離と光学系の焦点距離の比を規定している。条件式(15)の上限値を上回ると、第1レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎてしまい、光学系の全長を抑制することが困難となる。一方、下限値を超えると、第1レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎてしまい、通常撮影時のコマ収差、倍率色収差、球面収差を抑制することが困難となる。
-30.85<ff1/f<-0.61 (4a)
0.44<ff2/f<11.22 (5a)
0.24<f/y<5.87 (6a)
0.24<sfff1<14.68 (7a)
-8.88<sfff2<-0.24 (8a)
1.15<βff1/βff2<306.00 (9a)
-18.57<ffrn/f<-0.81 (10a)
-14.82<Mff1/Mff2<-0.69 (11a)
0.74<di/f<7.38 (12a)
-308.34<ff1/ff1gt<-12.00 (13a)
2.00<ff2/ff2gt<75.00 (14a)
0.51<f1/f<7.27 (15a)
また、条件式(3)乃至(15)の数値範囲を以下の条件式(3b)または(15b)の数値範囲とすることがさらに好ましい。
-21.69<ff1/f<-1.01 (4b)
0.68<ff2/f<7.43 (5b)
0.39<f/y<1.90 (6b)
0.39<sfff1<9.36 (7b)
-5.76<sfff2<-0.38 (8b)
1.80<βff1/βff2<212.00 (9b)
-12.14<ffrn/f<-1.21 (10b)
-9.64<Mff1/Mff2<-1.08 (11b)
1.09<di/f<4.76 (12b)
-216.67<ff1/ff1gt<-19.00 (13b)
3.00<ff2/ff2gt<50.00 (14b)
0.82<f1/f<4.53 (15b)
また、各実施例の光学系では、諸収差のうち歪曲収差および倍率色収差を電気的な画像処理によって補正してもよい。これにより、レンズ径全体の小型化を達成しつつ、光学系における最至近での撮影時に、撮影倍率を増大しつつ色収差や像面湾曲などを良好に補正可能である。
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)2}1/2 +A4×h4+A6×h6
+A8×h8+A10×h10
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 43.023 1.50 1.49700 81.6
2 25.527 11.34
3 127.985 1.80 1.43700 95.1
4 36.531 9.07
5 -98.026 2.00 1.80809 22.8
6 136.852 7.01 1.88202 37.2
7* -66.130 5.00
8 58.243 4.57 2.00069 25.5
9 460.112 2.00
10 100.000 10.00 1.43700 95.1
11 -43.679 2.00 1.64769 33.8
12 29.025 4.00
13 38.101 11.74 1.55032 75.5
14 -42.169 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 207.159 1.50 1.43700 95.1
17 28.646 (可変)
18 30.139 7.17 1.72916 54.7
19 -135.982 (可変)
20 74.384 2.00 1.90366 31.3
21 24.687 6.21 1.49700 81.6
22 -500.000 10.48
23* -25.008 1.50 1.49700 81.6
24* -200.217 9.00
25 ∞ 1.60 1.51633 64.1
26 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.07224e-007 A 6=-3.23862e-010 A 8=-1.37380e-012
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.16203e-005 A 6= 3.02674e-008 A 8= 5.33482e-011 A10=-9.11642e-013
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.05083e-005 A 6= 5.12526e-008
各種データ
焦点距離 35.00
Fナンバー 1.42
半画角(度) 31.73
像高 21.64
レンズ全長 126.05
BF 11.06
d15 2.00 6.14
d17 10.10 4.53
d19 2.00 3.43
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 49.51
2 16 -76.27
3 18 34.46
4 20 -47.41
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -130.00
2 3 -117.69
3 5 -70.41
4 6 51.38
5 8 66.26
6 10 71.07
7 11 -26.64
8 13 38.36
9 16 -76.27
10 18 34.46
11 20 -41.68
12 21 47.52
13 23 -57.67
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 162.78
2 10 -45.56
3 20 -320.94
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 43.303 1.50 1.49700 81.6
2 25.628 11.44
3 144.477 1.80 1.43700 95.1
4 41.951 10.87
5 -46.896 2.00 1.80809 22.8
6 -187.790 6.24 1.88202 37.2
7* -46.447 5.00
8 64.630 4.83 2.00069 25.5
9 2237.765 2.00
10 47.791 10.00 1.43700 95.1
11 -47.724 2.00 1.64769 33.8
12 26.928 4.00
13 34.201 12.81 1.55032 75.5
14 -42.224 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 -93.126 1.50 1.43700 95.1
17 28.404 (可変)
18 29.480 6.58 1.72916 54.7
19 -264.088 (可変)
20 52.371 2.00 1.90366 31.3
21 22.025 7.25 1.49700 81.6
22 -163.027 10.69
23* -23.935 1.50 1.49700 81.6
24* -129.318 9.00
25 ∞ 1.60 1.51680 64.2
26 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.44903e-007 A 6=-8.29651e-011 A 8=-8.90510e-013
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.66710e-005 A 6=-1.67345e-008 A 8= 4.66714e-010 A10=-2.30327e-012
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.08363e-005 A 6= 5.27693e-008
各種データ
焦点距離 35.00
Fナンバー 1.42
半画角(度) 31.72
像高 21.64
レンズ全長 128.31
BF 11.06
d15 2.00 5.97
d17 9.24 4.27
d19 2.00 3.00
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.61
2 16 -49.62
3 18 36.72
4 20 -70.93
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -130.00
2 3 -136.01
3 5 -77.84
4 6 68.55
5 8 66.43
6 10 56.44
7 11 -26.30
8 13 36.51
9 16 -49.62
10 18 36.72
11 20 -43.42
12 21 39.56
13 23 -59.38
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 353.37
2 10 -57.58
3 20 468.89
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 39.599 1.50 1.49700 81.6
2 23.672 10.98
3 111.506 1.80 1.43700 95.1
4 33.322 8.78
5 -93.458 2.00 1.80809 22.8
6 76.200 7.84 1.88202 37.2
7* -62.833 5.00
8 55.907 4.63 2.00069 25.5
9 357.068 2.00
10 81.457 10.00 1.43700 95.1
11 -44.693 2.00 1.64769 33.8
12 38.769 4.00
13 504.887 7.66 1.55032 75.5
14 -34.964 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 81.785 1.50 1.43700 95.1
17 32.826 (可変)
18 28.620 7.29 1.72916 54.7
19 -133.218 (可変)
20 137.450 2.00 1.90366 31.3
21 26.368 6.22 1.49700 81.6
22 -500.000 10.43
23* -26.788 1.50 1.49700 81.6
24* -121.313 9.00
25 ∞ 1.60 1.51680 64.2
26 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.36001e-007 A 6=-2.06434e-010 A 8=-2.27754e-012
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.16339e-005 A 6= 4.44293e-008 A 8=-2.54784e-011 A10=-7.78807e-013
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.58598e-005 A 6= 7.37115e-008
各種データ
焦点距離 34.99
Fナンバー 1.43
半画角(度) 31.73
像高 21.64
レンズ全長 123.63
BF 11.06
d15 2.00 8.25
d17 11.44 3.80
d19 2.00 3.39
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 63.03
2 16 -126.66
3 18 32.94
4 20 -42.29
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -122.24
2 3 -109.52
3 5 -51.67
4 6 40.10
5 8 65.73
6 10 67.67
7 11 -31.75
8 13 59.72
9 16 -126.66
10 18 32.94
11 20 -36.42
12 21 50.60
13 23 -69.54
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 143.82
2 10 -65.62
3 20 -129.56
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 76.928 1.50 1.49700 81.6
2 24.596 12.35
3 -2212.760 1.80 1.43700 95.1
4 29.702 9.88
5 -68.477 2.00 1.80809 22.8
6 532.444 7.03 1.88202 37.2
7* -44.391 5.00
8 53.281 4.03 2.00069 25.5
9 263.646 2.00
10 100.000 10.00 1.43700 95.1
11 -40.000 2.00 1.64769 33.8
12 26.278 4.00
13 35.528 11.19 1.55032 75.5
14 -35.595 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 52.686 1.50 1.43700 95.1
17 31.790 (可変)
18 36.504 3.53 1.72916 54.7
19 81.010 (可変)
20 50.233 2.00 1.90366 31.3
21 26.769 6.71 1.49700 81.6
22 -53.166 11.32
23* -40.000 1.50 1.49700 81.6
24* -2000.000 9.00
25 ∞ 1.60 1.51680 64.2
26 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.71246e-007 A 6= 1.21825e-010 A 8=-4.21716e-012
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.98667e-005 A 6= 1.03329e-007 A 8=-1.12065e-010 A10= 1.11400e-013
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.40628e-005 A 6= 6.57763e-008
各種データ
焦点距離 24.17
Fナンバー 1.42
半画角(度) 41.83
像高 21.64
レンズ全長 124.64
BF 11.06
d15 2.00 7.11
d17 10.26 3.16
d19 2.00 3.99
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.59
2 16 -187.51
3 18 88.18
4 20 495.05
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -73.45
2 3 -67.05
3 5 -74.97
4 6 46.72
5 8 66.10
6 10 66.83
7 11 -24.20
8 13 34.22
9 16 -187.51
10 18 88.18
11 20 -66.09
12 21 36.85
13 23 -82.15
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 107.13
2 10 -40.56
3 20 82.46
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 47.010 1.50 1.49700 81.6
2 25.590 11.07
3 109.995 1.80 1.43700 95.1
4 36.419 9.37
5 -90.527 2.00 1.80809 22.8
6 164.057 7.12 1.88202 37.2
7* -60.791 5.00
8 57.315 4.48 2.00069 25.5
9 391.159 2.00
10 100.000 10.00 1.43700 95.1
11 -41.968 2.00 1.64769 33.8
12 27.569 4.00
13 36.353 11.18 1.55032 75.5
14 -40.889 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 558.717 1.50 1.43700 95.1
17 28.738 (可変)
18 110.574 2.11 1.70998 55.6
19 271.607 (可変)
20 31.385 6.77 1.72916 54.7
21 -100.117 (可変)
22 98.392 2.00 1.90366 31.3
23 24.659 6.28 1.49700 81.6
24 -500.000 9.17
25* -28.962 1.50 1.49700 81.6
26* -2000.000 9.00
27 ∞ 1.60 1.51680 64.2
28 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.40686e-007 A 6=-2.79017e-010 A 8=-1.60201e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.94338e-005 A 6= 6.81113e-008 A 8=-1.44200e-010 A10=-1.20663e-013
第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.30110e-005 A 6= 6.14004e-008
各種データ
焦点距離 33.11
Fナンバー 1.42
半画角(度) 33.17
像高 21.64
レンズ全長 126.01
BF 11.06
d15 2.00 5.81
d17 7.96 4.15
d19 2.14 1.00
d21 2.00 3.14
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.88
2 16 -69.39
3 18 261.27
4 20 33.50
5 22 -41.09
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -115.69
2 3 -125.52
3 5 -71.94
4 6 51.05
5 8 66.66
6 10 69.13
7 11 -25.40
8 13 36.86
9 16 -69.39
10 18 261.27
11 20 33.50
12 22 -36.89
13 23 47.47
14 25 -59.15
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 150.47
2 10 -42.94
3 22 -163.04
[数値実施例6]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 47.746 1.50 1.49700 81.6
2 25.623 10.83
3 107.955 1.80 1.43700 95.1
4 35.548 9.51
5 -87.859 2.00 1.80809 22.8
6 156.235 7.04 1.88202 37.2
7* -62.326 5.00
8 59.857 4.67 2.00069 25.5
9 1193.743 2.00
10 100.000 10.00 1.43700 95.1
11 -40.516 2.00 1.64769 33.8
12 27.849 4.00
13 36.549 11.35 1.55032 75.5
14 -40.774 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 166.566 1.50 1.43700 95.1
17 28.018 (可変)
18 57.294 1.50 1.63294 27.0
19 52.329 (可変)
20 29.695 6.73 1.72916 54.7
21 -126.555 (可変)
22 79.881 2.00 1.90366 31.3
23 25.795 6.53 1.49700 81.6
24 -148.948 9.21
25* -26.185 1.50 1.49700 81.6
26* -2000.000 9.00
27 ∞ 1.60 1.51680 64.2
28 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.58372e-007 A 6=-3.17739e-010 A 8=-1.64377e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.66934e-005 A 6= 5.30650e-008 A 8=-2.76179e-011 A10=-7.80993e-013
第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.21546e-005 A 6= 5.78331e-008
各種データ
焦点距離 33.03
Fナンバー 1.42
半画角(度) 33.23
像高 21.64
レンズ全長 125.39
BF 11.06
d15 2.00 5.67
d17 6.96 3.29
d19 2.70 1.34
d21 2.00 3.36
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.87
2 16 -77.34
3 18 -1080.47
4 20 33.60
5 22 -50.21
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -113.83
2 3 -122.21
3 5 -69.34
4 6 51.29
5 8 62.84
6 10 67.44
7 11 -25.19
8 13 36.95
9 16 -77.34
10 18 -1080.47
11 20 33.60
12 22 -42.91
13 23 44.80
14 25 -53.40
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 165.62
2 10 -43.03
3 22 -1103.96
[数値実施例7]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 106.276 1.50 1.49700 81.6
2 25.580 7.86
3 95.325 1.80 1.43700 95.1
4 40.096 6.29
5 -223.029 2.00 1.80809 22.8
6 57.287 8.09 1.88202 37.2
7* -73.311 5.00
8 56.012 4.11 2.00069 25.5
9 167.028 2.00
10 100.000 10.00 1.43700 95.1
11 -48.284 2.00 1.64769 33.8
12 38.540 4.00
13 69.805 10.00 1.55032 75.5
14 -39.476 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 49.958 2.98 1.95906 17.5
17 100.000 1.50 1.78466 29.9
18 28.757 (可変)
19 29.200 7.47 1.72916 54.7
20 -102.920 (可変)
21 123.941 2.00 1.90366 31.3
22 22.966 7.08 1.49700 81.6
23 -500.000 9.25
24* -25.629 1.50 1.49700 81.6
25* -148.405 9.00
26 ∞ 1.60 1.51680 64.2
27 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.78728e-007 A 6=-4.04098e-010 A 8=-1.55464e-012
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.64515e-005 A 6=-4.06368e-008 A 8= 3.81507e-010 A10=-2.29968e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.18765e-006 A 6= 3.33660e-008
各種データ
焦点距離 34.99
Fナンバー 1.43
半画角(度) 31.73
像高 21.64
レンズ全長 122.18
BF 11.06
d15 2.00 6.92
d18 10.71 4.44
d20 2.00 3.35
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 58.06
2 16 -116.49
3 19 31.96
4 21 -36.75
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -68.20
2 3 -159.95
3 5 -56.22
4 6 37.55
5 8 82.69
6 10 76.07
7 11 -32.79
8 13 47.36
9 16 101.15
10 17 -51.92
11 19 31.96
12 21 -31.49
13 22 44.38
14 24 -62.59
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 101.30
2 10 -61.91
3 16 -116.49
4 21 -108.16
[数値実施例8]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 65.579 1.50 1.49700 81.6
2 23.000 12.46
3 -662.124 1.80 1.43700 95.1
4 28.061 9.97
5 -50.605 2.00 1.80809 22.8
6 381.347 7.33 1.88202 37.2
7* -40.191 5.00
8 62.149 3.88 2.00069 25.5
9 3570.991 2.00
10 100.000 10.00 1.43700 95.1
11 -40.000 2.00 1.64769 33.8
12 26.371 4.00
13 34.786 10.00 1.55032 75.5
14 -36.672 0.00
15(絞り) ∞ (可変)
16 41.200 3.00 1.95906 17.5
17 100.000 1.50 1.69369 23.7
18 26.956 (可変)
19 65.399 1.50 1.81328 19.9
20 34.046 4.70 1.72916 54.7
21 -123.693 (可変)
22 111.407 1.50 1.90366 31.3
23 51.623 5.90 1.49700 81.6
24 -61.553 6.18
25* -60.532 1.50 1.49700 81.6
26* -2000.000 9.00
27 ∞ 1.60 1.51680 64.2
28 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.43021e-007 A 6= 7.39214e-011 A 8=-5.57224e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.56028e-005 A 6= 1.75805e-007 A 8= 1.95029e-010 A10=-7.55772e-013
第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.27544e-005 A 6= 1.79627e-007
各種データ
焦点距離 22.00
Fナンバー 1.42
半画角(度) 44.52
像高 21.64
レンズ全長 125.60
BF 11.06
d15 2.00 4.93
d18 10.40 5.47
d21 4.40 6.40
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.75
2 16 -275.78
3 19 63.84
4 22 1243.49
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -72.12
2 3 -61.55
3 5 -55.17
4 6 41.56
5 8 63.17
6 10 66.83
7 11 -24.25
8 13 34.13
9 16 71.28
10 17 -53.65
11 19 -89.23
12 20 37.08
13 22 -107.74
14 23 57.49
15 25 -125.63
接合レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 5 126.41
2 10 -40.69
3 16 -275.78
4 19 63.84
5 22 120.51
各数値実施例における種々の値を、以下の表1、表2にまとめて示す。
次に、本発明の光学系を撮影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25を用いて説明する。図25において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至8で説明したいず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良いし、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良い。
[撮像システム]
なお、各実施例の光学系と、光学系を制御する制御部とを含めた撮像システム(監視カメラシステム)を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像ブレ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するよう光学系を制御することができる。このとき、制御部が光学系と一体的に構成されている必要はなく、制御部を光学系とは別体として構成してもよい。例えば、光学系の各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部(制御装置)が、光学系を制御するための制御信号(命令)を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、光学系を遠隔操作することができる。
B2 第2レンズ群
B3 第3レンズ群
B4 第4レンズ群
B5 第5レンズ群
Claims (26)
- 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1フォーカスレンズ群、正の屈折力の第2フォーカスレンズ群を有し、フォーカシングに際して、前記第1レンズ群は不動であり、前記第1フォーカスレンズ群と前記第2フォーカスレンズ群の間隔が変化するように前記第1フォーカスレンズ群および前記第2フォーカスレンズ群が移動する光学系であって、
該光学系において最も物体側に配置されたレンズは、負の屈折力を有する単レンズであり、
前記第1フォーカスレンズ群の焦点距離をff1、前記第2フォーカスレンズ群の焦点距離をff2、無限遠合焦時における前記光学系のバックフォーカスをbfとするとき、
-0.78<ff2/ff1<-0.20
2.20<ff2/bf<12.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 絞りを更に有し、
前記光学系の焦点距離をf、無限遠合焦時における前記絞りから像面までの光軸上の距離をx1とするとき、
0.10<f/x1<2.00
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。 - 前記光学系の焦点距離をfとするとき、
-40.00<ff1/f<-0.20
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。 - 前記光学系の焦点距離をfとするとき、
0.20<ff2/f<15.00
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の何れか一項に記載の光学系。 - 前記光学系の焦点距離をf、イメージサークルの半径をyとするとき、
0.20<f/y<8.00
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。 - 前記第1フォーカスレンズ群に含まれる負レンズのうち最も屈折力の強い負レンズのシェイプファクタをsfff1とするとき、
0.10<sfff1<20.00
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の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第2フォーカスレンズ群に含まれる正レンズのうち最も屈折力の強い正レンズのシェイプファクタをsfff2とするとき、
-12.0<sfff2<-0.10
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の何れか一項に記載の光学系。 - 無限遠合焦時の前記第1フォーカスレンズ群の横倍率をβff1、無限遠合焦時の前記第2フォーカスレンズ群の横倍率をβff2とするとき
0.50<βff1/βff2<400.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第2フォーカスレンズ群から像面までの間に配置された最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をffrn、前記光学系の焦点距離をfとするとき、
-25.00<ffrn/f<-0.40
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の何れか一項に記載の光学系。 - 前記物体側から前記像側に移動する方向を正として、無限遠から最至近までのフォーカシングに際して前記第1フォーカスレンズ群の像面に対する相対的移動量をMff1、無限遠から最至近までのフォーカシングに際して前記第2フォーカスレンズ群の像面に対する相対的移動量をMff2とするとき、
-20.00<Mff1/Mff2<-0.30
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。 - 無限遠合焦時における前記第1フォーカスレンズ群の最も像側の面から像面までの光軸上の距離をdi、前記光学系の焦点距離をfとするとき、
0.40<di/f<10.00
なる条件式を満足す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。 - 前記第1フォーカスレンズ群の最も物体側の面から前記第1フォーカスレンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離をff1gtとするとき、
-400.00<ff1/ff1gt<-5.00
なる条件式を満足す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。 - 前記第2フォーカスレンズ群の最も物体側の面から前記第2フォーカスレンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離をff2gtとするとき、
1.00<ff2/ff2gt<100.00
なる条件式を満足す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。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記光学系の焦点距離をfとするとき、
0.20<f1/f<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の光学系。 - 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1フォーカスレンズ群、正の屈折力の第2フォーカスレンズ群を有し、フォーカシングに際して、前記第1レンズ群は不動であり、前記第1フォーカスレンズ群と前記第2フォーカスレンズ群の間隔が変化するように前記第1フォーカスレンズ群および前記第2フォーカスレンズ群が移動する光学系であって、
前記第1フォーカスレンズ群の焦点距離をff1、前記第2フォーカスレンズ群の焦点距離をff2、無限遠合焦時における前記光学系のバックフォーカスをbf、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記光学系の焦点距離をfとするとき、
-0.483≦ff2/ff1<-0.20
2.20<ff2/bf<12.00
1.415≦f1/f<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 無限遠から最至近までのフォーカシングに際して、前記第1フォーカスレンズ群は像側に移動し、前記第2フォーカスレンズ群は物体側に移動することを特徴とする請求項1乃至15の何れか一項に記載の光学系。
- 第1フォーカスレンズ群の物体側に配置された絞りを更に有することを特徴とする請求項1乃至16の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第1フォーカスレンズ群は、単レンズ又は1つの接合レンズからなる請求項1乃至17の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第2フォーカスレンズ群は、単レンズ又は1つの接合レンズからなる請求項1乃至18の何れか一項に記載の光学系。
- 前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前記第1レンズ群、前記第1フォーカスレンズ群、前記第2フォーカスレンズ群、最終レンズ群からなり、
フォーカシングに際して、前記第1レンズ群および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19の何れか一項に記載の光学系。 - 前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前記第1レンズ群、前記第1フォーカスレンズ群、中間レンズ群、前記第2フォーカスレンズ群、最終レンズ群からなり、
フォーカシングに際して、前記第1レンズ群、前記中間レンズ群、および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19の何れか一項に記載の光学系。 - 請求項1乃至21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とを有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至21の何れか一項に記載の光学系と、前記光学系を制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。
- 前記制御部は、前記光学系とは別体として構成されており、前記光学系を制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする請求項23に記載の撮像システム。
- 前記制御部は、前記光学系とは別体として構成されており、前記光学系を操作するための操作部を有することを特徴とする請求項23又は24に記載の撮像システム。
- 前記光学系の合焦位置に関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項23乃至25の何れか一項に記載の撮像システム。
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