特許 5788257 結像光学系

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5788257

(24)【登録日】2015年8月7日

(45)【発行日】2015年9月30日

(54)【発明の名称】結像光学系

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20150910BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20150910BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/04 D

   G02B13/18

【請求項の数】3

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2011-165433(P2011-165433)

(22)【出願日】2011年7月28日

(65)【公開番号】特開2013-29658(P2013-29658A)

(43)【公開日】2013年2月7日

【審査請求日】2014年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131326

【氏名又は名称】株式会社シグマ

(72)【発明者】

【氏名】山崎 敦志

【審査官】 堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０６３７６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１２８２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１３７２３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−１９７７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７１７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ １３／０４

Ｇ０２Ｂ １３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３とで構成され、
前記第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、
前記第２レンズ群Ｌ２は負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとからなる接合レンズＬ２Ｆおよび正の屈折力のレンズＬ２Ｒから構成され、
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Ｌ２を光軸に沿って物体側へ移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系。
（１）０．３＜ｆ１／ｆ３＜１．０
（２）０．１＜ｆ２Ｒ／ｆ２Ｆ＜０．７
ここで、
ｆ１：第１レンズ群Ｌ１の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｌ３の焦点距離
ｆ２Ｆ：第２レンズ群前部の接合レンズＬ２Ｆの合成焦点距離
ｆ２Ｒ：第２レンズ群後部の正レンズＬ２Ｒの焦点距離

【請求項2】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
（３）０＜｜ｆ２／ｒ２Ｆ｜＜０．５
ここで、
ｒ２Ｆ：第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径
ｆ２：第２レンズ群Ｌ２の焦点距離

【請求項3】

少なくとも前記第１レンズ群Ｌ１中最も物体側のレンズおよび、前記第２レンズ群Ｌ２中最も像側のレンズを非球面により構成することを特徴とする請求項１または２に記載の結像光学系。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタルカメラ、銀塩カメラ、ビデオカメラ等に用いられる撮像レンズに好適な結像光学系に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の普及に伴い、撮像素子の画素数の増加が急速に進んでおり、より高画質の結像光学系が求められている。さらに、近年では、高画質を得るために大型の撮像素子を採用するカメラが増加している。

【0003】

同じ画素数ならば、大型の撮像素子は小型のものに比べて画素あたりの面積が大きいため、ノイズの少ない良好な画像を得ることが出来る。

【0004】

また、撮像装置に広く使用されている固体撮像素子は一般に入射角の大きな光に対して感度が低下するという特性を持つため、結像光学系には固体撮像素子の仕様に応じて一定の像側テレセントリック性が求められる。

【0005】

そのため、必然的に大型の固体撮像素子を使用する撮像装置においては、結像光学系全体の径が大型化する傾向にある。

【0006】

さらに、近年では、静止画撮影時の高速なフォーカシング動作だけでなく、動画撮影時のオートフォーカスの追従性向上を実現するためにフォーカスレンズの重量を小さくすることが求められている。

【0007】

従って、大型の固体撮像素子に対応する光学系としては、撮像素子への入射角、すなわち結像光学系からの光線射出角を抑えつつ、可能な限りフォーカスレンズの重量を小さくすることが課題となる。

【0008】

大型の撮像素子に対応するための、画角６０度以上の結像光学系としては例えば特許文献１乃至２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００８−０４００３３号公報

【0010】

【特許文献2】特開２０１１−０５９２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

結像光学系においては、小型化と性能向上の両立が課題となっているが、大型の固体撮像素子に対応する結像光学系においては、さらに撮像素子への光線の入射角の抑制が必要になる。

【0012】

特許文献１に記載の広角レンズは、レトロフォーカス型のレンズ構成を採用し、画角が７５度以上を実現しているが、最大画角主光線の像面への入射角が２０度を超える。

【0013】

この広角レンズを、固体撮像素子を搭載した撮像装置に使用する場合、画面中心付近での感度に対し、画面周辺での感度が徐々に低下する。この現象を緩和するために、固体撮像素子に搭載するマイクロレンズの位置を予め装着するレンズ固有の特性に合わせて設定する必要がある。

【0014】

そのため、固体撮像素子を採用したレンズ交換可能なシステムでの使用には適しているとは言えない。

【0015】

一方、特許文献２に記載の広角レンズは、画角が６０度以上であり、最大画角主光線の像面への入射角が２０度以下となっている。

【0016】

また、特許文献２に記載の広角レンズは、絞りよりも物体側の第１レンズ群では最も物体側の面を物体側に凸としつつ、最も像側の面を像側に凹とし、また逆に、絞りよりも像側の第２レンズ群では、最も物体側の面を物体側に凹としつつ、最も像側の面を像側に凸としている。

【0017】

一般に、上記のように絞りに対してコンセントリックなレンズ形状とすることによって、軸外主光線の各面への入射角を小さくして各面での非点収差やコマ収差の発生を抑制できる。

【0018】

しかしながら、このような第１レンズ群と第２レンズ群のみからなる構成の結像光学系では、第２レンズ群をフォーカシングで移動させると屈折力配置が大きく変化し、コマ収差、歪曲収差や倍率色収差の変動が大きくなる。

【0019】

そこで特許文献２に記載の広角レンズでは、第２レンズ群で発生する収差を小さくすることで、フォーカシングに伴って発生する収差を抑制している。具体的には、第２レンズ群を、物体側より順に、合成焦点距離が負となる負レンズと正レンズの接合（もしくは分離）に加えて、分離した正成分を配置し、互いに打ち消しあう収差を発生させることでフォーカシングに伴って発生する収差の補正をおこなっている。

【0020】

しかしながら、これらの収差は画角が大きくなるほど大きく発生するため、その補正および変動の抑制が難しくなり、さらなる広画角化が難しい。

【0021】

例えば、特許文献２の手法を画角が６５度以上の広角レンズに適用する場合、バックフォーカスを確保するために第２レンズ群の正屈折力が強くなる。このとき画面周辺部で大きくなる非点収差、コマ収差等の発生を抑制するには第２レンズ群の構成枚数の増大を避けることができず、第２レンズ群の重量の増大を招き、静粛かつ迅速な合焦動作の実現が困難となる。

【0022】

本発明は、上記課題を解決し、画角が６５度以上を実現しながら光線射出角を抑制し、迅速かつ静粛なフォーカスを行うことが可能で、小型で光学性能が良好な結像光学系を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0023】

上記目的を達成するために、本発明を実施の結像光学系は、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３とで構成され、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第２レンズ群Ｌ２は負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとからなる接合レンズＬ２Ｆおよび正の屈折力のレンズＬ２Ｒから構成され、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を光軸に沿って物体側へ移動し、以下の条件式を満足する。
（１）０．３＜ｆ１／ｆ３＜１．０
（２）０．１＜ｆ２Ｒ／ｆ２Ｆ＜０．７
ここで、
ｆ１：第１レンズ群Ｌ１の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｌ３の焦点距離
ｆ２Ｆ：第２レンズ群前部の接合レンズＬ２Ｆの合成焦点距離
ｆ２Ｒ：第２レンズ群後部の正レンズＬ２Ｒの焦点距離

【0024】

さらに本発明を実施の結像光学系は、上記発明において、以下の条件式を満足する。
（３）０＜｜ｆ２／ｒ２Ｆ｜＜０．５
ここで、
ｒ２Ｆ：第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径
ｆ２：第２レンズ群Ｌ２の焦点距離

【0025】

さらに本発明を実施の結像光学系は、上記発明において、少なくとも第１レンズ群Ｌ１中最も物体側のレンズおよび、第２レンズ群Ｌ２中最も像側のレンズを非球面により構成する。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、デジタルカメラ、銀塩カメラ、ビデオカメラ等に用いられる撮像光学系であって、画角が６５度以上を実現しながら光線射出角を抑制し、動画撮影にも適した迅速かつ静粛なフォーカスを行うことが可能で、小型で光学性能が良好な結像光学系を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施例１の結像光学系の無限遠におけるレンズ断面図

【図2】実施例１の結像光学系の無限遠における縦収差図

【図3】実施例１の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける縦収差図

【図4】実施例１の結像光学系の無限遠における横収差図

【図5】実施例１の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける横収差図

【図6】実施例２の結像光学系の無限遠におけるレンズ断面図

【図7】実施例２の結像光学系の無限遠における縦収差図

【図8】実施例２の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける縦収差図

【図9】実施例２の結像光学系の無限遠における横収差図

【図10】実施例２の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける横収差図

【図11】実施例３の結像光学系の無限遠におけるレンズ断面図

【図12】実施例３の結像光学系の無限遠における縦収差図

【図13】実施例３の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける縦収差図

【図14】実施例３の結像光学系の無限遠における横収差図

【図15】実施例３の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける横収差図

【図16】実施例４の結像光学系の無限遠におけるレンズ断面図

【図17】実施例４の結像光学系の無限遠における縦収差図

【図18】実施例４の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける縦収差図

【図19】実施例４の結像光学系の無限遠における横収差図

【図20】実施例４の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける横収差図

【図21】実施例５の結像光学系の無限遠におけるレンズ断面図

【図22】実施例５の結像光学系の無限遠における縦収差図

【図23】実施例５の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける縦収差図

【図24】実施例５の結像光学系の無限遠における横収差図

【図25】実施例５の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける横収差図

【図26】実施例６の結像光学系の無限遠におけるレンズ断面図

【図27】実施例６の結像光学系の無限遠における縦収差図

【図28】実施例６の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける縦収差図

【図29】実施例６の結像光学系の無限遠における横収差図

【図30】実施例６の結像光学系の撮影距離４００ｍｍにおける横収差図

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の結像光学系は、図１、図６、図１１、図１６、図２１、及び図２６に示すレンズ断面図からわかるように、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３とで構成され、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第２レンズ群Ｌ２は負屈折力のレンズと正屈折力のレンズからなる接合レンズＬ２Ｆおよび正屈折力のレンズＬ２Ｒから構成され、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を光軸に沿って物体側へ移動する構成となっている。

【0029】

上記の構成を持つ本発明の結像光学系は、以下の条件式を満足する。
（１）０．３＜ｆ１／ｆ３＜１．０
（２）０．１＜ｆ２Ｒ／ｆ２Ｆ＜０．７
ここで、
ｆ１：第１レンズ群Ｌ１の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｌ３の焦点距離
ｆ２Ｆ：第２レンズ群前部の接合レンズＬ２Ｆの合成焦点距離
ｆ２Ｒ：第２レンズ群後部の正レンズＬ２Ｒの焦点距離

【0030】

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３の比率を規定するものである。

【0031】

条件式（１）の下限値を超えると、相対的に第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなり、第３レンズ群Ｌ３の倍率負担は減少するが、フォーカシング時の第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大する。このとき無限遠合焦時における第２レンズ群Ｌ２での光線高が高くなり、レンズ径の増大を招く。

【0032】

その結果、第２レンズ群Ｌ２の重量が増加し、フォーカシング動作において十分な静粛性、迅速性が達成できない。

【0033】

条件式（１）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｌ１の負屈折力が不足し、第１レンズ群Ｌ１のみでは画角６５度以上の広画角を実現するための十分な発散効果が得られない。そのため、第２レンズ群Ｌ２前部の接合レンズＬ２Ｆ内の負レンズの負屈折力が強くならざるをえない。

【0034】

一方で、フォーカス群である第２レンズ群Ｌ２全体の正屈折力は維持される必要があるので、第２レンズ群Ｌ２内の正レンズの正屈折力が強くなり、各面の曲率半径が小さくなることにより特にコマ収差の発生が大きくなる。

【0035】

このとき第２レンズ群Ｌ２での収差補正を十分に行うためには、さらに凸成分を追加する必要があり、レンズ全長の増加及び、フォーカス重量の増加が避けられない。

【0036】

条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２前部の接合レンズＬ２Ｆの焦点距離ｆ２Ｆと後部の正屈折力のレンズＬ２Ｒの焦点距離ｆ２Ｒの焦点距離比を規定するものである。

【0037】

条件式（２）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２前部の接合レンズＬ２Ｆの正屈折力が強くなると、マージナル近傍でオーバーになる球面収差の補正を行うことができない。

【0038】

条件式（２）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２前部の接合レンズＬ２Ｆの正屈折力が弱くなると、十分に射出角を抑制するためにフォーカス群である第２レンズ群Ｌ２後部の正屈折力のレンズＬ２Ｒの屈折力負担が増大する。このとき正レンズＬ２Ｒの曲率半径が小さくなることにより、軸外光線の入射角がきつくなり、メリジオナルのコマ収差と像面湾曲を良好に補正することができない。

【0039】

また本発明の結像光学系は、さらに以下の条件式を満足することが望ましい。
（３）｜ｆ２／ｒ２Ｆ｜＜０．５
ここで、
ｒ２Ｆ：第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径
ｆ２：第２レンズ群Ｌ２の焦点距離

【0040】

条件式（３）は、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径と、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定するものである。

【0041】

条件式（３）の上限値を超えると、相対的に第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径が小さくなり、サジタルコマ収差の発生源となるため画面周辺部まで均質な画像を得ることができない。また第２レンズ群Ｌ２前部の接合レンズＬ２Ｆの製造誤差に対する敏感度が増大する傾向がある。

【0042】

また本発明の結像光学系は、少なくとも第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズおよび、第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズを非球面により構成することが望ましい。

【0043】

第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズは、球面のみで構成する場合に比べ、光軸から離れるに従って負の屈折力を弱める形状の非球面とすることにより、歪曲収差の発生を低減することができる。

【0044】

また、第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズは、球面のみで構成する場合に比べ、光軸から離れるに従って正の屈折力を弱める形状の非球面とすることにより、フォーカシング時の光線高の変化に伴って変動する非点収差を効果的に抑制することができる。

【0045】

次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。

【実施例1】

【0046】

図１は、本発明の実施例１の結像光学系のレンズ構成図である。

【0047】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0048】

また、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0049】

第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力を有する前部レンズＬ２Ｆと、正の屈折力を有する後部レンズＬ２Ｒとから構成されており、全体として正の屈折力を有している。

【0050】

前部レンズＬ２Ｆは、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されている。

【0051】

後部レンズＬ２Ｒは、両凸レンズで構成されている。

【0052】

この第２レンズ群Ｌ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

【0053】

また、後部レンズＬ２Ｒを構成する両凸レンズの両側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0054】

第３レンズ群Ｌ３は、両凹レンズと両凸レンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0055】

また、両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【実施例2】

【0056】

図６は、本発明の実施例２の結像光学系のレンズ構成図である。

【0057】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0058】

また、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0059】

第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力を有する前部レンズＬ２Ｆと、正の屈折力を有する後部レンズＬ２Ｒとから構成されており、全体として正の屈折力を有している。

【0060】

前部レンズＬ２Ｆは、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されている。

【0061】

後部レンズＬ２Ｒは、両凸レンズで構成されている。

【0062】

この第２レンズ群Ｌ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

【0063】

また、後部レンズＬ２Ｒを構成する両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0064】

第３レンズ群Ｌ３は、両凹レンズと両凸レンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0065】

また、両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【実施例3】

【0066】

図１１は、本発明の実施例３の結像光学系のレンズ構成図である。

【0067】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0068】

また、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0069】

第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力を有する前部レンズＬ２Ｆと、正の屈折力を有する後部レンズＬ２Ｒとから構成されており、全体として正の屈折力を有している。

【0070】

前部レンズＬ２Ｆは、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されている。

【0071】

後部レンズＬ２Ｒは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成されている。

【0072】

この第２レンズ群Ｌ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

【0073】

また、後部レンズＬ２Ｒを構成する正メニスカスレンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0074】

第３レンズ群Ｌ３は、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0075】

また、両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【実施例4】

【0076】

図１６は、本発明の実施例４の結像光学系のレンズ構成図である。

【0077】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0078】

また、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0079】

第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力を有する前部レンズＬ２Ｆと、正の屈折力を有する後部レンズＬ２Ｒとから構成されており、全体として正の屈折力を有している。

【0080】

前部レンズＬ２Ｆは、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されている。

【0081】

後部レンズＬ２Ｒは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成されている。

【0082】

この第２レンズ群Ｌ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

【0083】

また、後部レンズＬ２Ｒを構成する正メニスカスレンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0084】

第３レンズ群Ｌ３は、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0085】

また、両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【実施例5】

【0086】

図２１は、本発明の実施例５の結像光学系のレンズ構成図である。

【0087】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる接合レンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0088】

また、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0089】

第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力を有する前部レンズＬ２Ｆと、正の屈折力を有する後部レンズＬ２Ｒとから構成されており、全体として正の屈折力を有している。

【0090】

前部レンズＬ２Ｆは、両凸レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されている。

【0091】

後部レンズＬ２Ｒは、両凸レンズで構成されている。

【0092】

この第２レンズ群Ｌ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

【0093】

また、後部レンズＬ２Ｒを構成する両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0094】

第３レンズ群Ｌ３は、両凹レンズと両凸レンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0095】

また、両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【実施例6】

【0096】

図２６は、本発明の実施例６の結像光学系のレンズ構成図である。

【0097】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0098】

また、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0099】

第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力を有する前部レンズＬ２Ｆと、正の屈折力を有する後部レンズＬ２Ｒとから構成されており、全体として正の屈折力を有している。

【0100】

前部レンズＬ２Ｆは、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されている。

【0101】

後部レンズＬ２Ｒは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成されている。

【0102】

この第２レンズ群Ｌ２は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光軸に沿って物体側に移動する。

【0103】

また、後部レンズＬ２Ｒを構成する正メニスカスレンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0104】

第３レンズ群Ｌ３は、両凹レンズと両凸レンズとからなる接合レンズで構成されており、全体として負の屈折力を有している。

【0105】

また、両凸レンズの像側レンズ面は、所定の非球面形状となっている。

【0106】

以下に、前述した本発明の結像光学系の各実施例の具体的な数値データを示す。

【0107】

［面データ］において、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。

【0108】

第１列のレンズ面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスを表している。

【0109】

［非球面データ］には、［面データ］において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、非球面の形状は、光軸に直行する方向への光軸からの変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をｚ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫ、４、６、８、１０次の非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０と置くとき、非球面の座標が以下の式で表されるものとする。

【0110】

【0111】

［各種データ］には、撮影距離がＩＮＦと４００ｍｍのときの各種データの値を示している。

【0112】

［レンズ群データ］には、各レンズ群の最も物体側のレンズ面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。

【0113】

なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリ（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

【0114】

また、これらの各実施例における条件式の対応値の一覧を示す。

【0115】

また、各実施例に対応する収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、△Ｓ、△Ｍはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。

【0116】

数値実施例１
単位 mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1* 19.7573 1.2000 1.49710 81.56
2 8.6000 3.9776
3 49.3641 0.9000 1.56732 42.84
4 12.1311 0.8308
5 18.2783 2.9600 1.91082 35.25
6 67.7791 3.6317
7(絞り) ∞ 可変
8 -37.4335 0.8500 1.62004 36.30
9 21.1068 3.0265 1.77250 49.62
10 -42.9588 3.4392
11* 30.4781 5.6963 1.58913 61.25
12* -12.5222 可変
13 -29.0819 1.0000 1.67270 32.17
14 30.3607 1.7439
15 142.2788 3.9343 1.49710 81.56
16* -28.0291 22.1998
像面 ∞

[非球面データ]
1面 11面 12面 16面
K 0 0 0 0
A4 4.13638E-05 -4.86522E-06 1.40735E-04 -2.84714E-05
A6 2.24320E-07 5.06408E-08 -1.31253E-07 3.05339E-07
A8 -1.20983E-09 9.55881E-10 3.89495E-09 -8.62682E-10
A10 1.57017E-11 -1.24802E-11 -1.15629E-11 7.76054E-12

[各種データ]
INF 400mm
焦点距離 18.87 18.82
Fナンバー 2.92 2.96
全画角2ω 75.4 -
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長 62.05 62.05
BF 22.20 22.20
可変間隔
物面 ∞ 337.9502
d7 4.6600 4.2317
d12 2.0000 2.4283

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 -35.13
L2 8 14.23
L3 13 -48.93
L2F 8 109.34
L2R 11 15.84

【0117】

数値実施例２
単位 mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1* 21.1183 1.2000 1.49710 81.56
2 9.2430 3.8078
3 46.4293 0.9366 1.56732 42.84
4 11.6191 0.9239
5 18.1971 2.9513 1.88300 40.81
6 65.3908 3.6805
7(絞り) ∞ 可変
8 -67.5244 0.8500 1.62004 36.30
9 18.3801 2.8815 1.80420 46.50
10 -41.0530 5.4428
11 98.9338 4.6404 1.69350 53.20
12* -14.9091 可変
13 -25.7827 1.0000 1.74077 27.76
14 43.2011 0.2683
15 57.4389 4.9991 1.49710 81.56
16* -27.8073 21.2552
像面 ∞ BF

[非球面データ]
1面 12面 16面
K 0 0 0
A4 3.77435E-05 6.97896E-05 -2.84475E-06
A6 1.63067E-07 2.84112E-08 8.36964E-08
A8 -1.15802E-09 -1.71949E-10 8.16905E-10
A10 1.11170E-11 5.59165E-12 -2.54347E-12

[各種データ]
INF 400mm
焦点距離 18.83 18.85
Fナンバー 2.90 2.95
全画角2ω 75.5 -
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長 62.00 62.00
BF 21.21 21.21
可変間隔
物面 ∞ 337.9550
d7 4.8470 4.3117
d12 2.3609 2.8962

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 -34.35
L2 8 15.42
L3 13 -60.10
L2F 8 48.68
L2R 11 19.00

【0118】

数値実施例３
単位 mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1* 20.3375 1.2000 1.59201 67.02
2 9.5675 3.6415
3 47.1584 0.9000 1.56732 42.84
4 11.9842 0.8645
5 18.0262 3.0436 1.88300 40.81
6 78.7110 3.8505
7(絞り) ∞ 可変
8 -73.7004 0.8500 1.62004 36.30
9 20.1793 2.8691 1.80420 46.50
10 -34.6126 5.9919
11 -206.2175 4.2124 1.77010 49.34
12* -14.9001 可変
13 -21.9081 1.0000 1.74077 27.76
14 41.8124 4.9031 1.59201 67.02
15* -29.3003 21.7976
像面 ∞ BF

[非球面データ]
1面 12面 15面
K 0 0 0
A4 3.24297E-05 5.77053E-05 -6.46943E-06
A6 1.31614E-07 4.11225E-08 7.15302E-08
A8 -8.26926E-10 -3.75630E-10 6.91313E-10
A10 8.52452E-12 6.21198E-12 -2.36439E-12

[各種データ]
INF 400mm
焦点距離 18.87 18.91
Fナンバー 2.89 2.95
全画角2ω 75.3 -
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長 62.05 62.00
BF 21.80 21.80
可変間隔
物面 ∞ 337.9550
d9 4.9208 4.3482
d11 2.0000 2.5726

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 -37.36
L2 8 15.95
L3 13 -68.91
L2F 8 41.56
L2R 11 20.66

【0119】

数値実施例４
単位 mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1* 20.8128 1.2000 1.59201 67.02
2 9.3513 3.3434
3 37.8156 0.9000 1.56732 42.84
4 11.8615 0.7997
5 17.5225 2.4810 1.88300 40.81
6 70.0319 3.6951
7(絞り) ∞ 可変
8 -66.5754 0.8500 1.62004 36.30
9 22.4165 2.7812 1.80420 46.50
10 -37.3785 5.7525
11 -308.2350 4.4533 1.77010 49.34
12* -14.5018 可変
13 -22.2890 1.0000 1.74077 27.76
14 40.3119 4.8254 1.59201 67.02
15* -29.5486 22.2884
像面 ∞ BF

[非球面データ]
1面 12面 15面
K 0 0 0
A4 3.71314E-05 6.03409E-05 -8.21604E-06
A6 1.26369E-07 2.65895E-08 8.43206E-08
A8 -8.81328E-10 -1.24719E-10 6.20932E-10
A10 9.83774E-12 5.67838E-12 -2.28850E-12

[各種データ]
INF 400mm
焦点距離 18.91 18.95
Fナンバー 2.88 2.94
全画角2ω 75.2 -
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長 61.36 61.36
BF 22.29 22.29
可変間隔
物面 ∞ 338.6359
d7 4.9942 4.4220
d12 2.0000 2.5722

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 -38.05
L2 8 15.85
L3 13 -69.78
L2F 8 48.55
L2R 11 19.63

【0120】

数値実施例５
単位 mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1* 21.0201 1.2000 1.49710 81.56
2 9.3780 2.6816
3 17.8525 2.7462 1.80610 33.27
4 22.7760 0.9000 1.48749 70.44
5 10.8560 5.9722
6(絞り) ∞ 可変
7 31.9831 3.3673 1.74330 49.22
8 -14.5930 0.8500 1.67270 32.17
9 -1233.0946 5.2293
10 72.8681 4.7414 1.69350 53.20
11* -15.1611 可変
12 -26.9729 1.0000 1.72825 28.32
13 40.6874 2.1150
14 71.7957 3.3632 1.76802 49.24
15* -52.9713 21.3102
像面 ∞ BF

[非球面データ]
1面 11面 15面
K 0 0 0
A4 2.11887E-05 6.46946E-05 6.89202E-06
A6 1.68951E-07 3.77960E-08 1.16321E-07
A8 -1.20889E-09 -1.81822E-10 9.44126E-11
A10 8.38769E-12 5.93463E-12 7.31572E-13

[各種データ]
INF 400mm
焦点距離 19.02 19.23
Fナンバー 2.90 2.93
全画角2ω 74.9 -
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長 62.06 62.06
BF 21.31 21.31
可変間隔
物面 ∞ 337.9400
d6 4.5837 3.9369
d11 2.0000 2.6468

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 -24.39
L2 7 14.80
L3 12 -61.49
L2F 7 35.24
L2R 10 18.50

【0121】

数値実施例６
単位 mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1* 19.5000 1.2000 1.59201 67.02
2 11.0885 2.8864
3 52.0564 0.9000 1.56732 42.84
4 11.8091 1.6771
5 19.1964 2.4847 1.88300 40.81
6 117.1759 3.2519
7(絞り) ∞ 可変
8 -74.2633 0.8500 1.62004 36.30
9 14.8226 3.2567 1.80420 46.50
10 -37.1078 7.0105
11 -77.6701 3.7904 1.77010 49.34
12* -15.4494 可変
13 -20.8558 1.0000 1.74077 27.76
14 100.4090 4.0281 1.59201 67.02
15* -29.9185 21.6403
像面 ∞ BF

[非球面データ]
1面 12面 15面
K 0 0 0
A4 2.20171E-05 5.81230E-05 -7.66673E-06
A6 1.08587E-07 5.09192E-08 6.62491E-08
A8 -8.40134E-10 -1.15351E-10 7.44379E-10
A10 8.57389E-12 7.72799E-12 -3.35374E-12

[各種データ]
INF 400mm
焦点距離 21.94 21.85
Fナンバー 2.92 2.98
全画角2ω 66.0 -
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長 61.35 61.35
BF 21.64 21.64
可変間隔
物面 ∞ 338.6550
d7 5.3691 4.6319
d12 2.0000 2.7372

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 -60.04
L2 8 17.71
L3 13 -66.73
L2F 8 38.86
L2R 11 24.40

【0122】

[条件式対応値]
条件式(1) 条件式(2) 条件式(3)
式 f1/f3 f2R/f2F |f2/r2F|
範囲 0.3＜x＜1.0 0.10＜x＜0.7 x＜0.5
実施例1 0.72 0.14 0.38
実施例2 0.57 0.39 0.23
実施例3 0.54 0.50 0.22
実施例4 0.55 0.40 0.24
実施例5 0.40 0.53 0.46
実施例6 0.90 0.63 0.24

【符号の説明】

【0123】

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
ＳＰ 開口絞り
Ｌ２Ｆ 第２レンズ群前部レンズ
Ｌ２Ｒ 第２レンズ群後部レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】