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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022039011
(43)【公開日】2022-03-10
(54)【発明の名称】光学系及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20220303BHJP
【ＦＩ】
G02B13/04 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020143783
(22)【出願日】2020-08-27
(71)【出願人】
【識別番号】000133227
【氏名又は名称】株式会社タムロン
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】荒川 明男
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 允基
【テーマコード（参考）】
2H087
【Ｆターム（参考）】
2H087KA01
2H087LA03
2H087MA07
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA12
2H087PA13
2H087PA18
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB12
2H087PB13
2H087PB14
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA32
2H087UA06
(57)【要約】
【課題】フォーカス群を簡単な構成にすることができ、物体距離が変動したときに性能の変動が小さく、かつ像面への主光線射出角度が小さい光学系を実現する。
【解決手段】光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）、正の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇ２）、及び正の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇ３）からなる。当該光学系は、２つの式で表される特定の光学特性を有する。
【選択図】図１
【解決手段】光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）、正の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇ２）、及び正の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇ３）からなる。当該光学系は、２つの式で表される特定の光学特性を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絞りを有すると共に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、及び正の屈折力を有する第３レンズ群からなる光学系であって、
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、像面に対して固定されており、前記第２レンズ群は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って移動可能であり、
以下の式を満足する光学系。
０．９＜｜ｆ１｜／ｆ＜１．５・・・・・（１）
－４．０＜ｆ１２／ｆ＜０．０・・・・・（２）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：前記光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ｆ１２：前記光学系の無限遠合焦時における前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の合成焦点距離
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、像面に対して固定されており、前記第２レンズ群は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って移動可能であり、
以下の式を満足する光学系。
０．９＜｜ｆ１｜／ｆ＜１．５・・・・・（１）
－４．０＜ｆ１２／ｆ＜０．０・・・・・（２）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：前記光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ｆ１２：前記光学系の無限遠合焦時における前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の合成焦点距離
【請求項2】
前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズＬ２ｎと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズＬ２ｐとを有する、請求項１に記載の光学系。
【請求項3】
以下の式を満足する、請求項２に記載の光学系。
ｖｄｎ＞ｖｄｐ・・・・・（３）
但し、
ｖｄｎ：前記第２レンズ群の前記レンズＬ２ｎのｄ線におけるアッベ数
ｖｄｐ：前記第２レンズ群の前記レンズＬ２ｐのｄ線におけるアッベ数
ｖｄｎ＞ｖｄｐ・・・・・（３）
但し、
ｖｄｎ：前記第２レンズ群の前記レンズＬ２ｎのｄ線におけるアッベ数
ｖｄｐ：前記第２レンズ群の前記レンズＬ２ｐのｄ線におけるアッベ数
【請求項4】
以下の式を満足する、請求項１～３のいずれか一項に記載の光学系。
ＥＸＰＤ／ｆ＜－５．０・・・・・（４）
但し、
ＥＸＰＤ：光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離
ＥＸＰＤ／ｆ＜－５．０・・・・・（４）
但し、
ＥＸＰＤ：光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離
【請求項5】
前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズＬ１ｐを有し、少なくとも３枚のレンズから構成される、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項6】
前記第３レンズ群は、物体側から順に、１枚の負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１と、１枚の正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１とが互いに接合された接合レンズを有し、
前記レンズＬ３ｎ１は、像面側に凹面を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の光学系。
前記レンズＬ３ｎ１は、像面側に凹面を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項7】
前記第３レンズ群は、物体側から順に、１枚の負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２と１枚の正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２とを有し、
前記レンズＬ３ｎ２は、物体側に凹面を有し、
前記レンズＬ３ｎ２と前記レンズＬ３ｐ２とは隣り合っている、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
前記レンズＬ３ｎ２は、物体側に凹面を有し、
前記レンズＬ３ｎ２と前記レンズＬ３ｐ２とは隣り合っている、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項8】
以下の式を満足する、請求項１～７のいずれか一項に記載の光学系。
１．１≦（Ｒ３１Ｌ＋Ｒ３１Ｒ）／（Ｒ３１Ｌ－Ｒ３１Ｒ）≦８．０・・・・・（５）
但し、
Ｒ３１Ｌ：前記第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３１Ｒ：前記レンズＬ３ｎ３の像面側レンズ面の曲率半径
１．１≦（Ｒ３１Ｌ＋Ｒ３１Ｒ）／（Ｒ３１Ｌ－Ｒ３１Ｒ）≦８．０・・・・・（５）
但し、
Ｒ３１Ｌ：前記第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３１Ｒ：前記レンズＬ３ｎ３の像面側レンズ面の曲率半径
【請求項9】
以下の式を満足する、請求項１～８のいずれか一項に記載の光学系。
－３．５≦（Ｒ３２Ｌ＋Ｒ３２Ｒ）／（Ｒ３２Ｌ－Ｒ３２Ｒ）≦－０．５・・・・・（６）
但し、
Ｒ３２Ｌ：前記第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３２Ｒ：前記レンズＬ３ｎ４の像面側レンズ面の曲率半径
－３．５≦（Ｒ３２Ｌ＋Ｒ３２Ｒ）／（Ｒ３２Ｌ－Ｒ３２Ｒ）≦－０．５・・・・・（６）
但し、
Ｒ３２Ｌ：前記第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３２Ｒ：前記レンズＬ３ｎ４の像面側レンズ面の曲率半径
【請求項10】
請求項１～９のいずれか一項に記載の光学系と、前記光学系の像面側に設けられた、前記光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の撮像装置には、ＦＡ（factory automation）用の撮像装置が知られている。当該撮像装置の光学系には、物体側から順に、各レンズ群の屈折力の符号が負・正であって、第２レンズ群でフォーカシングを行う光学系が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
あるいは、当該光学系には、物体側から順に、各レンズ群の屈折力の符号が負・正であって、全体繰り出しでフォーカシングを行う光学系が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【0004】
あるいは、当該光学系には、物体側から順に、各レンズ群の屈折力の符号が負・正・正であって、第２レンズ群でフォーカシングを行う光学系が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【0005】
あるいは、当該光学系には、物体側から順に、各レンズ群の屈折力の符号が負・正であって、第２レンズ群が負の屈折力を有するレンズを有し、１枚のレンズでフォーカシングを行う光学系が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１３－８３７８２号公報
【特許文献2】特開２０１４－８５４２９号公報
【特許文献3】特開２０１７－９７１９８号公報
【特許文献4】特開２０１５－１１４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１に記載の光学系は、第２レンズ群の構成が複雑であるという問題がある。特許文献２に記載の光学系は、フォーカス群の移動量が大きくなるため、物体位置における性能変動が大きくなるという問題がある。特許文献３に記載の光学系は、第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離が正であるため、第２レンズ群のパワーが強い。そのため、第２レンズ群にかかる許容誤差範囲が狭いという問題がある。特許文献４に記載の光学系は、フォーカス群は簡単な構成になるものの、周辺像高への射出角度が大きくなるという問題がある。このように、特許文献４に記載の光学系は、像面への主光線射出角度が大きくなるという問題がある。
【0008】
本発明の一態様は、フォーカス群を簡単な構成にすることができ、物体距離が変動したときに性能の変動が小さく、かつ像面への主光線射出角度が小さい光学系及び撮像装置を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光学系は、絞りを有すると共に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、及び正の屈折力を有する第３レンズ群からなる光学系であって、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、像面に対して固定されており、前記第２レンズ群は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って移動可能であり、以下の式を満足する光学系。
０．９＜｜ｆ１｜／ｆ＜１．５・・・・・（１）
－４．０＜ｆ１２／ｆ＜０．０・・・・・（２）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：前記光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ｆ１２：前記光学系の無限遠合焦時における前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の合成焦点距離
０．９＜｜ｆ１｜／ｆ＜１．５・・・・・（１）
－４．０＜ｆ１２／ｆ＜０．０・・・・・（２）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：前記光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ｆ１２：前記光学系の無限遠合焦時における前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の合成焦点距離
【0010】
また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、前記の光学系と、前記光学系の像面側に設けられた、前記光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一態様によれば、フォーカス群を簡単な構成にすることができ、物体距離が変動したときに性能の変動が小さく、かつ像面への主光線射出角度が小さい光学系及び撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施例１の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【図2】実施例１の光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図3】実施例１の光学系の物体距離が４００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図4】実施例１の光学系の物体距離が１００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図5】実施例２の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【図6】実施例２の光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図7】実施例２の光学系の物体距離が４００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図8】実施例２の光学系の物体距離が１００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図9】実施例３の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【図10】実施例３の光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図11】実施例３の光学系の物体距離が４００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図12】実施例３の光学系の物体距離が１００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図13】実施例４の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【図14】実施例４の光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図15】実施例４の光学系の物体距離が４００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図16】実施例４の光学系の物体距離が１００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図17】実施例５の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。
【図18】実施例５の光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図19】実施例５の光学系の物体距離が４００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図20】実施例５の光学系の物体距離が１００ｍｍであるときの縦収差を示す図である。
【図21】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態に係る光学系及び撮像装置の実施の形態を説明する。本実施形態は、より詳しくは、ＦＡ用カメラ、デジタルカメラ等の撮像装置に好適な、光学系に関する。但し、以下に説明する当該光学系及び撮像装置は、本発明に係る光学系及び撮像装置の一態様であって、本発明に係る光学系及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
【0014】
１．光学系
１－１．光学的構成
本発明の一実施形態に係る光学系は、絞りを有すると共に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、及び正の屈折力を有する第３レンズ群から構成される。当該光学系において、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に、第１レンズ群及び第３レンズ群は、像面に対して固定されており、第２レンズ群は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って移動可能である。当該光学系は、光学系のレンズ配置及びパワー配置を適切にすることで、物体距離が変動したときに性能の変動を小さく、かつ像面への主光線射出角度を小さくすることができる。
１－１．光学的構成
本発明の一実施形態に係る光学系は、絞りを有すると共に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、及び正の屈折力を有する第３レンズ群から構成される。当該光学系において、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に、第１レンズ群及び第３レンズ群は、像面に対して固定されており、第２レンズ群は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って移動可能である。当該光学系は、光学系のレンズ配置及びパワー配置を適切にすることで、物体距離が変動したときに性能の変動を小さく、かつ像面への主光線射出角度を小さくすることができる。
【0015】
なお、本明細書中において、「像面への主光線射出角度」とは、像面に入射する主光線の、光軸からの角度を意味する。
【0016】
なお、本明細書中において、「レンズ群」は、１枚以上のレンズの集合であって、移動する場合は相対的な位置関係を維持したまま移動する。本実施形態では、第１レンズ群及び第３レンズ群は、像面に対して固定されており、第２レンズ群のみが隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って移動可能である。本実施形態では、第２レンズ群の移動によって、フォーカシングが行われる。したがって、第２レンズ群の光軸に沿った移動は、フォーカシング動作であるとも言える。レンズ群は、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数のレンズにより構成されていてもよい。レンズ群におけるレンズは、フォーカシング動作において、相対的な位置関係を保ったまま移動する。フォーカシング動作は、レンズ群間の間隔を変化させることによって行われ、同一のレンズ群に属するレンズ間の間隔は、フォーカシング動作において変化しない。
【0017】
また、本明細書中において、レンズ群には、空気間隔を介することなく複数のレンズが一体化した接合レンズが含まれていてもよい。また、レンズ群には、１枚のレンズと樹脂とが一体化した複合レンズが含まれていてもよい。例えば、２枚のレンズが接合した接合レンズは２枚のレンズと数え、１枚のレンズと樹脂とが一体化した複合レンズは１枚のレンズと数えられる。
【0018】
（１）第１レンズ群
第１レンズ群は、当該光学系において最も物体側に配置されるレンズ群であり、負の屈折力を有する。第１レンズ群は、全体で負の屈折力を有していればよく、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズを有していればよい。第１レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズＬ１ｐを有し、少なくとも３枚のレンズから構成されることが好ましい。第１レンズ群が少なくとも１枚のレンズＬ１ｐを有し、少なくとも３枚のレンズから構成されることは、光学系の広角化を実現し、かつ歪曲収差の発生を低減する観点から好ましい。
第１レンズ群は、当該光学系において最も物体側に配置されるレンズ群であり、負の屈折力を有する。第１レンズ群は、全体で負の屈折力を有していればよく、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズを有していればよい。第１レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズＬ１ｐを有し、少なくとも３枚のレンズから構成されることが好ましい。第１レンズ群が少なくとも１枚のレンズＬ１ｐを有し、少なくとも３枚のレンズから構成されることは、光学系の広角化を実現し、かつ歪曲収差の発生を低減する観点から好ましい。
【0019】
（２）第２レンズ群
第２レンズ群は、第１レンズ群の像面側に配置されるレンズ群であり、正の屈折力を有する。第２レンズ群は、全体で正の屈折力を有していればよく、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを有していればよい。第２レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズＬ２ｎと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズＬ２ｐとを有することが好ましい。第２レンズ群が少なくとも１枚のレンズＬ２ｎと、少なくとも１枚のレンズＬ２ｐとを有することは、色収差を適切に補正し、かつ無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に発生する諸収差の変動を低減する観点から好ましい。第２レンズ群は、１枚のレンズＬ２ｎ、及び１枚のレンズＬ２ｐのみから構成されることが好ましい。第２レンズ群が１枚のレンズＬ２ｎ、及び１枚のレンズＬ２ｐのみから構成されることは、フォーカス群として機能する第２レンズ群の構成を簡単にする観点から好ましい。
第２レンズ群は、第１レンズ群の像面側に配置されるレンズ群であり、正の屈折力を有する。第２レンズ群は、全体で正の屈折力を有していればよく、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを有していればよい。第２レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズＬ２ｎと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズＬ２ｐとを有することが好ましい。第２レンズ群が少なくとも１枚のレンズＬ２ｎと、少なくとも１枚のレンズＬ２ｐとを有することは、色収差を適切に補正し、かつ無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時に発生する諸収差の変動を低減する観点から好ましい。第２レンズ群は、１枚のレンズＬ２ｎ、及び１枚のレンズＬ２ｐのみから構成されることが好ましい。第２レンズ群が１枚のレンズＬ２ｎ、及び１枚のレンズＬ２ｐのみから構成されることは、フォーカス群として機能する第２レンズ群の構成を簡単にする観点から好ましい。
【0020】
（３）第３レンズ群
第３レンズ群は、第２レンズ群の像面側、かつ最も像面側に配置されるレンズ群であり、正の屈折力を有する。第３レンズ群は、全体で正の屈折力を有していればよく、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを有していればよい。
第３レンズ群は、第２レンズ群の像面側、かつ最も像面側に配置されるレンズ群であり、正の屈折力を有する。第３レンズ群は、全体で正の屈折力を有していればよく、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを有していればよい。
【0021】
第３レンズ群は、物体側から順に、１枚の負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１と、１枚の正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１とが互いに接合された接合レンズを有していることが好ましい。レンズＬ３ｎ１は、像面側に凹面を有している。第３レンズ群がこのような構成であることは、球面収差、コマ収差、又は色収差を適切に補正する観点から好ましい。
【0022】
また、第３レンズ群は、物体側から順に、１枚の負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２と１枚の正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２とを有していることが好ましい。レンズＬ３ｎ２は、物体側に凹面を有するレンズであり、レンズＬ３ｎ２とレンズＬ３ｐ２とは隣り合っている。第３レンズ群がこのような構成であることは、像面湾曲又は歪曲収差を適切に補正する観点から好ましい。
【0023】
（４）絞り
当該光学系は、絞りを有している。但し、ここでいう絞りは、当該光学系の光束径を規定する絞り、すなわち当該光学系のＦナンバーを規定する絞りをいう。当該光学系における絞りは、第２レンズ群より像面側であることが好ましく、第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されることがより好ましい。開口径を変化させる機構を有する絞りをレンズ群の内部に配置する場合、当該光学系の構成が複雑になり、大型化することがある。そのため、絞りが第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されることは、当該光学系を簡単な構成にする観点から好ましい。
当該光学系は、絞りを有している。但し、ここでいう絞りは、当該光学系の光束径を規定する絞り、すなわち当該光学系のＦナンバーを規定する絞りをいう。当該光学系における絞りは、第２レンズ群より像面側であることが好ましく、第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されることがより好ましい。開口径を変化させる機構を有する絞りをレンズ群の内部に配置する場合、当該光学系の構成が複雑になり、大型化することがある。そのため、絞りが第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されることは、当該光学系を簡単な構成にする観点から好ましい。
【0024】
（５）レンズ群構成
当該光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、及び正の屈折力を有する第３レンズ群の３つのレンズ群のみから構成される。第１レンズ群と第２レンズ群との間、第２レンズ群と第３レンズ群との間には他のレンズ群は含まれない。本実施形態の光学系は、本実施形態の効果が得られる範囲において、上記のレンズ群以外の他の光学素子をさらに含んでもよい。また、本実施形態の光学系は、広角レンズであることが好ましい。ここで、広角レンズとは、最大画角が４０度を超えるような光学系を意味する。
当該光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、及び正の屈折力を有する第３レンズ群の３つのレンズ群のみから構成される。第１レンズ群と第２レンズ群との間、第２レンズ群と第３レンズ群との間には他のレンズ群は含まれない。本実施形態の光学系は、本実施形態の効果が得られる範囲において、上記のレンズ群以外の他の光学素子をさらに含んでもよい。また、本実施形態の光学系は、広角レンズであることが好ましい。ここで、広角レンズとは、最大画角が４０度を超えるような光学系を意味する。
【0025】
１－２．フォーカシング時の動作
当該光学系のフォーカス方式は、インナーフォーカス式である。本実施形態では、第１レンズ群及び第３レンズ群が像面に対して固定されたまま、第２レンズ群が光軸に沿って移動することにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。このようにフォーカシングを行うことは、高速なフォーカシングが可能であり、フォーカシングの際に光学系の全長が変化せず鏡筒を密閉構造とすることが容易になり、鏡筒内に埃及びゴミ等が隙間から侵入することを防ぐ観点から好ましい。第２レンズ群は、光軸に沿って移動することにより無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行うフォーカス群であることが好ましい。また、フォーカシングを行う際、第２レンズ群が光軸に沿って像面側に移動することがより好ましい。
当該光学系のフォーカス方式は、インナーフォーカス式である。本実施形態では、第１レンズ群及び第３レンズ群が像面に対して固定されたまま、第２レンズ群が光軸に沿って移動することにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。このようにフォーカシングを行うことは、高速なフォーカシングが可能であり、フォーカシングの際に光学系の全長が変化せず鏡筒を密閉構造とすることが容易になり、鏡筒内に埃及びゴミ等が隙間から侵入することを防ぐ観点から好ましい。第２レンズ群は、光軸に沿って移動することにより無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行うフォーカス群であることが好ましい。また、フォーカシングを行う際、第２レンズ群が光軸に沿って像面側に移動することがより好ましい。
【0026】
１－３．光学系の条件を表す式
本実施形態に係る光学系は、前述した構成を採用すると共に、次に説明する式を少なくとも１つ以上満足することが好ましい。
本実施形態に係る光学系は、前述した構成を採用すると共に、次に説明する式を少なくとも１つ以上満足することが好ましい。
【0027】
０．９＜｜ｆ１｜／ｆ＜１．５・・・・・（１）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系の無限遠合焦時における焦点距離
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系の無限遠合焦時における焦点距離
【0028】
式（１）は、光学系の無限遠合焦時における焦点距離に対する、第１レンズ群の焦点距離を規定するための式である。式（１）を満足することは、バックフォーカスを確保しながら諸収差を適切に補正する観点から好ましい。これに対して、式（１）の下限を下回る場合、第１レンズ群の焦点距離が小さくなり、バックフォーカスの確保には有利となるものの、歪曲収差の発生が大きくなりすぎることがある。このため、発生した歪曲収差を第２レンズ群以降のレンズ群によって適切に補正することが困難となることがある。また、式（１）の上限を上回る場合、第１レンズ群の焦点距離が大きくなり、光線の発散作用が小さくなり、バックフォーカスを確保することが困難となることがある。これを補うためには、第２レンズ群以降のレンズ群の焦点距離を大きくする必要があり、増大する光学系全長を小さくするために、光学系を構成するレンズの枚数の低減を要することがある。このため、諸収差が悪化することがある。
【0029】
バックフォーカスを確保する観点から、｜ｆ１｜／ｆは、０．９１超であることがより好ましい。また、諸収差を適切に補正する観点から、｜ｆ１｜／ｆは、１．４未満であることがより好ましく、１．３未満であることがさらに好ましく、１．２未満であることが一層好ましい。
【0030】
本実施形態に係る光学系は、以下の式を満足することが好ましい。
－４．０＜ｆ１２／ｆ＜０．０・・・・・（２）
但し、
ｆ：光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ｆ１２：光学系の無限遠合焦時における第１レンズ群及び第２レンズ群の合成焦点距離
－４．０＜ｆ１２／ｆ＜０．０・・・・・（２）
但し、
ｆ：光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ｆ１２：光学系の無限遠合焦時における第１レンズ群及び第２レンズ群の合成焦点距離
【0031】
式（２）は、光学系の無限遠合焦時における焦点距離に対する、光学系の無限遠合焦時における第１レンズ群及び第２レンズ群の合成焦点距離を規定するための式である。式（２）を満足することは、フォーカス群を簡単な構成にすることができ、光学系の小型化を実現しながら諸収差を適切に補正する観点から好ましい。これに対して、式（２）の下限を下回る場合、上記合成焦点距離が小さくなり、第１レンズ群で発生した諸収差を適切に補正することが困難となることがある。また、式（２）の上限を上回る場合、上記合成焦点距離が大きくなり、第２レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、特に近距離への合焦時にコマ収差が悪化することがある。
【0032】
諸収差を適切に補正する観点から、ｆ１２／ｆは、－３．０超であることがより好ましく、－２．７超であることがさらに好ましく、－２．５超であることが一層好ましい。また、光学系の小型化を実現する観点から、ｆ１２／ｆは、－０．５未満であることがより好ましく、－０．７未満であることがさらに好ましく、－１．０未満であることが一層好ましい。
【0033】
本実施形態に係る光学系は、以下の式を満足することが好ましい。
ｖｄｎ＞ｖｄｐ・・・・・（３）
但し、
ｖｄｎ：第２レンズ群のレンズＬ２ｎのｄ線におけるアッベ数
ｖｄｐ：第２レンズ群のレンズＬ２ｐのｄ線におけるアッベ数
ｖｄｎ＞ｖｄｐ・・・・・（３）
但し、
ｖｄｎ：第２レンズ群のレンズＬ２ｎのｄ線におけるアッベ数
ｖｄｐ：第２レンズ群のレンズＬ２ｐのｄ線におけるアッベ数
【0034】
式（３）は、第２レンズ群の色収差補正を規定するための式である。光学系の無限遠合焦時における第１レンズ群及び第２レンズ群の合成焦点距離が負であるため、式（３）は、色収差補正としてレンズＬ２ｎのｄ線におけるアッベ数がレンズＬ２ｐのｄ線におけるアッベ数よりも大きいことを示している。式（３）を満足することは、第１レンズ群のレンズＬ１ｐを、アッベ数がより大きい硝材で構成する場合に、各レンズ群の色収差を小さくする観点から好ましい。式（３）を満たさないことは、第１レンズ群のレンズＬ１ｐを、アッベ数がより小さい硝材で構成する場合に、各レンズ群の色収差は大きくなるものの、第１レンズ群と第２レンズ群とを合成して色収差を補正する観点から好ましい。
【0035】
本実施形態に係る光学系は、以下の式を満足することが好ましい。
ＥＸＰＤ／ｆ＜－５．０・・・・・（４）
但し、
ｆ：光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ＥＸＰＤ：光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離
式（４）は、光学系の無限遠合焦時における焦点距離に対する、光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離を規定するための式である。射出瞳位置は、光学系における最も像面側からの最外光束の主光線（斜め光線束の中心の光線）と光軸との交点に位置する。周辺光量の低下を抑制するためには、像面から射出瞳位置までの距離を適切に設定することが必要になる。像面を基準とすると射出瞳位置は物体側にあり、物体側から像面側への光軸上の方向を正とするため、当該距離は負となる。本実施形態の光学系は、本実施形態の効果が得られる範囲において、レンズ以外の光学素子をさらに含んでもよい。光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの間に当該光学素子を含む場合では、当該距離は、当該光学素子を空気換算して求められる。
ＥＸＰＤ／ｆ＜－５．０・・・・・（４）
但し、
ｆ：光学系の無限遠合焦時における焦点距離
ＥＸＰＤ：光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離
式（４）は、光学系の無限遠合焦時における焦点距離に対する、光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離を規定するための式である。射出瞳位置は、光学系における最も像面側からの最外光束の主光線（斜め光線束の中心の光線）と光軸との交点に位置する。周辺光量の低下を抑制するためには、像面から射出瞳位置までの距離を適切に設定することが必要になる。像面を基準とすると射出瞳位置は物体側にあり、物体側から像面側への光軸上の方向を正とするため、当該距離は負となる。本実施形態の光学系は、本実施形態の効果が得られる範囲において、レンズ以外の光学素子をさらに含んでもよい。光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの間に当該光学素子を含む場合では、当該距離は、当該光学素子を空気換算して求められる。
【0036】
式（４）は、像面に対する主光線の射出角度を規定するための式である。像面に対する主光線の射出角度が所望の角度の範囲内（例えば８度以内）と小さいことを示している。光軸に沿う方向における像面から射出瞳位置までの距離が大きくなると、像面に対する主光線の射出角度がほぼ０度に近づく。そのため、光軸と主光線とが略平行になり、軸上光線と、主光線とが同じような収差になるテレセントリック光学系となる。この場合、最も像面側のレンズ径が像高と同じになり、最も像面側のレンズ径が大きくなりすぎ、レンズ取り付け部の大型化することがある。式（４）を満足することは、光学系の小型化を実現する観点から好ましい。式（４）の上限を上回る場合、射出瞳位置が像面位置に近づくため、射出角度が大きくなりすぎることがある。そのため、周辺の光量を多くするために第３レンズ群のレンズ系を大きくする必要があり、光学系の増大をまねくことがある。
【0037】
像面側レンズが大きくなることによるレンズ取り付け部の大型化を抑制する観点から、ＥＸＰＤ／ｆは、－１００００超であることが好ましく、－１００超であることがより好ましい。また、光学系の小型化と光学特性との両立を実現する観点から、ＥＸＰＤ／ｆは、－５．２未満であることがより好ましく、－５．５未満であることがさらに好ましい。
【0038】
本実施形態に係る光学系は、以下の式を満足することが好ましい。
１．１≦（Ｒ３１Ｌ＋Ｒ３１Ｒ）／（Ｒ３１Ｌ－Ｒ３１Ｒ）≦８．０・・・・・（５）
但し、
Ｒ３１Ｌ：第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３１Ｒ：レンズＬ３ｎ３の像面側レンズ面の曲率半径
１．１≦（Ｒ３１Ｌ＋Ｒ３１Ｒ）／（Ｒ３１Ｌ－Ｒ３１Ｒ）≦８．０・・・・・（５）
但し、
Ｒ３１Ｌ：第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３１Ｒ：レンズＬ３ｎ３の像面側レンズ面の曲率半径
【0039】
式（５）は、第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３の形状を規定するための式である。式（５）を満足することは、コマ収差、非点収差、及び像面湾曲を適切に補正する観点から好ましい。これに対して、式（５）の下限を下回ると、物体側のレンズ面が平面に近づくと共に、像面側のレンズ面の負の曲率が大きいメニスカス形状となることがある。そのため、像面側のレンズ面の発散作用が強くなりすぎ、非点収差が増大すると共に、像面湾曲も増大することがある。また、式（５）の上限を上回ると、物体側のレンズ面の正の曲率が大きくなりすぎることがある。そのため、レンズＬ３ｎ３全体として負の屈折力を確保することが困難となると共に、物体側のレンズ面における、主光線よりレンズＬ３ｎ３の周辺部を通る光線に対する収束作用が強くなることがあるため、コマ収差の補正が困難となることがある。また、非点収差も増大し、像面湾曲も増大することがある。
【0040】
非点収差及び像面湾曲を適切に補正する観点から、（Ｒ３１Ｌ＋Ｒ３１Ｒ）／（Ｒ３１Ｌ－Ｒ３１Ｒ）は、１．２以上であることがより好ましく、１．３以上であることがさらに好ましい。また、コマ収差、非点収差、及び像面湾曲を適切に補正する観点から、（Ｒ３１Ｌ＋Ｒ３１Ｒ）／（Ｒ３１Ｌ－Ｒ３１Ｒ）は、７．７以下であることがより好ましく、７．５以下であることがさらに好ましい。
【0041】
本実施形態に係る光学系は、以下の式を満足することが好ましい。
－３．５≦（Ｒ３２Ｌ＋Ｒ３２Ｒ）／（Ｒ３２Ｌ－Ｒ３２Ｒ）≦－０．５・・・・・（６）
但し、
Ｒ３２Ｌ：第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３２Ｒ：レンズＬ３ｎ４の像面側レンズ面の曲率半径
－３．５≦（Ｒ３２Ｌ＋Ｒ３２Ｒ）／（Ｒ３２Ｌ－Ｒ３２Ｒ）≦－０．５・・・・・（６）
但し、
Ｒ３２Ｌ：第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４の物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３２Ｒ：レンズＬ３ｎ４の像面側レンズ面の曲率半径
【0042】
式（６）は、第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４の形状を規定するための式である。式（６）は、レンズＬ３ｎ４の形状が凹形状であることを示している。式（６）を満足することは、物体側のレンズ面に入射する軸外光線の入射角を小さく保つことが可能になり、コマ収差、非点収差、及び像面湾曲を適切に補正する観点から好ましい。これに対して、式（６）の下限を下回ると、像面側のレンズ面の正の曲率が大きくなりすぎることがある。そのため、レンズＬ３ｎ４全体として負の屈折力を確保することが困難となることがある。像面に対する主光線の射出角度を小さくするためには有利となるものの、像面側のレンズ面における、主光線よりレンズＬ３ｎ４の周辺部を通る光線に対する収束作用が強くなるため、コマ収差の補正が困難となることがある。また、非点収差も増大し、像面湾曲も増大することがある。また、式（６）の上限が－１．０を超えるとレンズＬ３ｎ４は両面が凹形状となる。式（６）の上限を上回ると、像面側のレンズ面の負の曲率が大きくなりすぎ、像面湾曲が増大すると共に、像面に対する主光線の射出角度も増大することがある。
【0043】
コマ収差、非点収差、及び像面湾曲を適切に補正する観点から、（Ｒ３２Ｌ＋Ｒ３２Ｒ）／（Ｒ３２Ｌ－Ｒ３２Ｒ）は、－３．３以上であることがより好ましく、－３．１以上であることがさらに好ましい。また、物体側のレンズ面に入射する軸外光線の入射角を小さく保つ観点から、－０．６以下であることがより好ましく、－０．７以下であることがさらに好ましい。
【0044】
２．撮像装置
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。当該撮像装置は、上記実施形態に係る光学系と、当該光学系の像面側に設けられた、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。本実施形態における光学系は、例えば単焦点レンズである。
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。当該撮像装置は、上記実施形態に係る光学系と、当該光学系の像面側に設けられた、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。本実施形態における光学系は、例えば単焦点レンズである。
【0045】
ここで、撮像素子に限定はなく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの固体撮像素子、銀塩フィルム等も用いることができる。本実施形態に係る撮像装置は、ＦＡ用カメラ、デジタルカメラ、及びビデオカメラ等の、上記の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、ミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよい。
【0046】
図２１は、本実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。図２１に示されるように、ミラーレス一眼カメラ１は、本体２及び本体２に着脱可能な鏡筒３を有している。ミラーレス一眼カメラ１は、撮像装置の一態様である。
【0047】
鏡筒３は、光学系３０を有している。光学系３０は、第１レンズ群３１、第２レンズ群３２、及び第３レンズ群３３を備えており、例えば前述した式（１）、（２）を満足するように構成されている。なお、第２レンズ群３２と、第３レンズ群３３との間には、絞り３４が配置されている。
【0048】
第１レンズ群３１は負の屈折力を有しており、第２レンズ群３２は正の屈折力を有しており、第３レンズ群は正の屈折力を有している。
【0049】
本体２は、撮像素子としてのＣＣＤセンサ２１を有している。ＣＣＤセンサ２１は、本体２中における、本体２に装着された鏡筒３内の光学系３０の光軸ＯＡが中心軸となる位置に配置されている。本体２は、カバーガラス等の実質的な屈折力を有さない平行平板を有していてもよい。
【0050】
本実施形態に係る撮像装置は、撮像素子により取得した撮像画像データを電気的に加工して、撮像画像の形状を変化させる画像処理部、ならびに、当該画像処理部において撮像画像データを加工するために用いる画像補正データ及び画像補正プログラム等を保持する画像補正データ保持部、等を有することがより好ましい。
【0051】
光学系を小型化した場合、結像面において結像された撮像画像形状の歪み（歪曲）が生じやすくなる。その際、撮像画像形状の歪みを補正することが好ましい。当該補正は、例えば、画像補正データ保持部に予め撮像画像形状の歪みを補正するための歪み補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された歪み補正データを用いることによって実施することができる。このような撮像装置によれば、光学系の小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。
【0052】
本実施形態によれば、前述したように、フォーカス群を簡単な構成にすることができ、物体距離が変動したときに性能の変動が小さくすることができ、かつ像面への主光線射出角度を小さくすることができる。例えば、本実施形態の光学系は、ＦＡ用レンズに適用することができ、当該ＦＡ用レンズにおけるレンズ径を１．１インチとし、フォーカシングの範囲を無限遠から１００ｍｍ（レンズ先端から物体）まで、とすることが可能である。また、当該ＦＡ用レンズの撮像面への主光線射出角度を、光軸に対して８度以内とすることが可能である。本実施形態の光学系は、用途に応じて相対的に寸法を変更することにより別の用途、例えばデジタルカメラ用レンズへ転用することができ、用途によらずに上述の利点を発現させることができる。
【0053】
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例0054】
本発明の一実施例について以下に説明する。なお、以下の各表において、長さの単位は全て「ｍｍ」であり、画角の単位は全て「°」である。また、「Ｅ＋ａ」は「×１０ａ」を示す。
【0055】
［実施例１］
図１は、実施例１の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例１の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。図１に示す「ＩＭＧ」は像面である。
図１は、実施例１の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。実施例１の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。図１に示す「ＩＭＧ」は像面である。
【0056】
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、像面ＩＭＧに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って像面ＩＭＧ側に移動する。
【0057】
次に、光学系の具体的数値を適用した例について説明する。表１は、実施例１の光学系の面データの表である。
【0058】
なお、本発明の実施例における面データの表において、「ＮＯ．」は物体側から数えたレンズ面の順番、「Ｒ」はレンズ面の曲率半径、「Ｄ」はレンズ面の光軸上の間隔、「Ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、「ＡＢＶ」はｄ線に対するアッベ数を表す。また、面番号において「Ｓ」の表示は、絞りであることを表し、「ＡＳＰＨ」の表示は、レンズ面が非球面であることを表す。さらに、「Ｄ」の欄における「Ｄ（０）」、「Ｄ（６）」等の表示は、レンズ面の光軸上の間隔がフォーカシング時に変化する可変間隔であることを意味する。
【0059】
表１において、Ｎｏ．１～６は第１レンズ群Ｇ１の面番号であり、Ｎｏ．７～１０は第２レンズ群Ｇ２の面番号である。Ｎｏ．１１は絞りを表す。Ｎｏ．１２～２３は第３レンズ群Ｇ３の面番号である。
【0060】
第１レンズ群Ｇ１におけるＮｏ．１、２で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ１ｐに該当する。
【0061】
第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．７、８で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ２ｎに該当する。第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．９、１０で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ２ｐに該当する。
【0062】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１２、１３で表されるレンズは、前述した接合レンズに含まれる負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１３、１４で表されるレンズは、当該接合レンズに含まれる正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１に該当する。
【0063】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１８、１９で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．２０、２１で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２に該当する。
【0064】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１２、１３で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３に該当する。Ｎｏ．２２、２３で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４に該当する。
【0065】
［表１］
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 32.2123 3.4582 1.74499 51.27
2 95.3964 0.2
3 18.7670 1.5 1.83481 42.72
4 8.3621 3.189
5 78.0764 1 1.72 50.23
6 11.0138 D(6)
7 59.3290 1 1.497 81.61
8 22.4434 0.5304
9 76.4332 2.1214 1.834 37.16
10 -58.5912 D(10)
11 STOP 0.0000 2.3611
12 18.0215 1 1.804 46.58
13 11.4284 5.4236 1.618 63.33
14 -22.9731 6.0369
15 56.8856 1 1.62375 62.59
16 17.3382 0.7179
17 43.1895 4.4682 1.497 81.54
18 -8.4866 1 1.84761 38.98
19 -23.1464 1
20 36.2432 4.8996 1.618 63.39
21 -13.7550 1
22 -12.2787 1 1.69849 29.55
23 -25.0000 BF
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 32.2123 3.4582 1.74499 51.27
2 95.3964 0.2
3 18.7670 1.5 1.83481 42.72
4 8.3621 3.189
5 78.0764 1 1.72 50.23
6 11.0138 D(6)
7 59.3290 1 1.497 81.61
8 22.4434 0.5304
9 76.4332 2.1214 1.834 37.16
10 -58.5912 D(10)
11 STOP 0.0000 2.3611
12 18.0215 1 1.804 46.58
13 11.4284 5.4236 1.618 63.33
14 -22.9731 6.0369
15 56.8856 1 1.62375 62.59
16 17.3382 0.7179
17 43.1895 4.4682 1.497 81.54
18 -8.4866 1 1.84761 38.98
19 -23.1464 1
20 36.2432 4.8996 1.618 63.39
21 -13.7550 1
22 -12.2787 1 1.69849 29.55
23 -25.0000 BF
【0066】
表２は、実施例１の光学系の諸元表を示す。当該諸元表では、左側から順に、無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍ、物体距離が１００ｍｍであるときのそれぞれの数値を示している。当該諸元表中、「ＦＮＯ．」はＦナンバー、「ＢＦ」はバックフォーカス長をそれぞれ表す。また、諸元表中、「Ｄ（ｎ）」（ｎは整数）は、合焦時における光学系の光軸上の可変間隔を表す。「Ｄ（０）」は、物体から光学系の最も物体側の面までの光軸上の距離である、物体距離である。
【0067】
［表２］
焦点距離 12 11.8746 11.555
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(6) 5.6902 6.4093 8.1301
D(10) 5.2535 4.5343 2.8136
BF 17.4946 17.4946 17.4946
焦点距離 12 11.8746 11.555
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(6) 5.6902 6.4093 8.1301
D(10) 5.2535 4.5343 2.8136
BF 17.4946 17.4946 17.4946
【0068】
表３は、実施例１の光学系を構成する各レンズ群における焦点距離、前側主点位置、後側主点位置、及び光学系の全長を示す。「ＮＢ」はレンズ群の番号を表し、「Ｆ」は各レンズ群の焦点距離を表し、「Ｈ」は前側主点位置を表し、「Ｈ’」は後側主点位置を表し、「ＯＶＬ」は光学系の全長を表す。
【0069】
［表３］
NB F H H' OVL
1 -11.159 10.5055 -0.2205 12.7471
2 86.2957 2.7642 0.4126 3.6518
3 19.4127 12.2585 -17.9959 29.9074
NB F H H' OVL
1 -11.159 10.5055 -0.2205 12.7471
2 86.2957 2.7642 0.4126 3.6518
3 19.4127 12.2585 -17.9959 29.9074
【0070】
また、図２、図３、及び図４は、それぞれ、実施例１の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。各図に示す縦収差を示す図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））である。他の実施例においても同様である。
【0071】
球面収差を表す図では、縦軸をＦナンバーとし、横軸をデフォーカスとしている。球面収差を表す図では、実線がｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）、破線がｇ線（波長λ＝４３５．８４ｎｍ）における球面収差を示す。
【0072】
非点収差を示す図では、縦軸を半画角とし、横軸をデフォーカスとしている。非点収差を示す図では、実線がｄ線に対するサジタル像面ΔＳ（図中、Ｓで示す）、破線がｄ線に対するメリディオナル平面ΔＭ（図中、Ｔで示す）における非点収差を示す。
【0073】
歪曲収差を表す図では、縦軸を半画角とし、横軸を％としている。なお、収差図における「ＩＭＧ ＨＴ」は像高を表す。
【0074】
［実施例２］
図５は、実施例２の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図６、図７、及び図８は、それぞれ、実施例２の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例２の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。
図５は、実施例２の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図６、図７、及び図８は、それぞれ、実施例２の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例２の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。
【0075】
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、像面ＩＭＧに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って像面ＩＭＧ側に移動する。
【0076】
表４は、実施例２の光学系の面データの表である。表４において、Ｎｏ．１～６は第１レンズ群Ｇ１の面番号であり、Ｎｏ．７～１０は第２レンズ群Ｇ２の面番号である。Ｎｏ．１１は絞りを表す。Ｎｏ．１２～２３は第３レンズ群Ｇ３の面番号である。
【0077】
第１レンズ群Ｇ１におけるＮｏ．１、２で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ１ｐに該当する。
【0078】
第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．７、８で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ２ｎに該当する。第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．９、１０で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ２ｐに該当する。
【0079】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１２、１３で表されるレンズは、前述した接合レンズに含まれる負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１３、１４で表されるレンズは、当該接合レンズに含まれる正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１に該当する。
【0080】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．２０、２１で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．２２、２３で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２に該当する。
【0081】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１２、１３で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３に該当する。Ｎｏ．２０、２１で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４に該当する。
【0082】
［表４］
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 31.2741 3.3819 1.81271 43.06
2 78.2119 0.2
3 18.4173 1.5 1.83481 42.72
4 8.2655 3.3713
5 152.6651 1 1.72 50.23
6 11.5447 D(6)
7 34.4810 1 1.497 81.61
8 21.4213 0.8961
9 -89.7386 5.0155 1.834 37.16
10 -32.2222 D(10)
11 STOP 0.0000 1.5
12 11.4488 1 1.84666 23.78
13 8.6743 7.7925 1.55161 44.45
14 -21.2487 4.3951
15 -9.4301 1.4671 1.6228 57.05
16 -13.7777 1
17 42.2366 1 1.73814 27.79
18 14.3851 0.314
19 16.3937 5.7171 1.497 81.54
20 -8.2608 1 1.85709 25.72
21 -18.6815 0.2
22 72.1704 2.7594 1.85896 22.73
23 -54.9355 BF
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 31.2741 3.3819 1.81271 43.06
2 78.2119 0.2
3 18.4173 1.5 1.83481 42.72
4 8.2655 3.3713
5 152.6651 1 1.72 50.23
6 11.5447 D(6)
7 34.4810 1 1.497 81.61
8 21.4213 0.8961
9 -89.7386 5.0155 1.834 37.16
10 -32.2222 D(10)
11 STOP 0.0000 1.5
12 11.4488 1 1.84666 23.78
13 8.6743 7.7925 1.55161 44.45
14 -21.2487 4.3951
15 -9.4301 1.4671 1.6228 57.05
16 -13.7777 1
17 42.2366 1 1.73814 27.79
18 14.3851 0.314
19 16.3937 5.7171 1.497 81.54
20 -8.2608 1 1.85709 25.72
21 -18.6815 0.2
22 72.1704 2.7594 1.85896 22.73
23 -54.9355 BF
【0083】
表５は、実施例２の光学系の諸元表を示す。表６は、実施例２の光学系を構成する各レンズ群における焦点距離、前側主点位置、後側主点位置、及び光学系の全長を示す。
【0084】
［表５］
焦点距離 12 11.859 11.5088
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(6) 3.5261 4.2526 5.9984
D(10) 5.0925 4.366 2.6201
BF 18.2159 18.2159 18.2159
焦点距離 12 11.859 11.5088
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(6) 3.5261 4.2526 5.9984
D(10) 5.0925 4.366 2.6201
BF 18.2159 18.2159 18.2159
【0085】
［表６］
NB F H H' OVL
1 -11.0053 10.5761 -0.2531 12.8533
2 108.0456 9.0323 5.0601 6.9116
3 19.6882 12.2664 -18.2078 28.1453
NB F H H' OVL
1 -11.0053 10.5761 -0.2531 12.8533
2 108.0456 9.0323 5.0601 6.9116
3 19.6882 12.2664 -18.2078 28.1453
【0086】
［実施例３］
図９は、実施例３の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図１０、図１１、及び図１２は、それぞれ、実施例３の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例３の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。
図９は、実施例３の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図１０、図１１、及び図１２は、それぞれ、実施例３の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例３の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。
【0087】
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、像面ＩＭＧに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って像面ＩＭＧ側に移動する。
【0088】
表７は、実施例２の光学系の面データの表である。表７において、Ｎｏ．１～８は第１レンズ群Ｇ１の面番号であり、Ｎｏ．９～１２は第２レンズ群Ｇ２の面番号である。Ｎｏ．１３は絞りを表す。Ｎｏ．１４～２８は第３レンズ群Ｇ３の面番号である。
【0089】
第１レンズ群Ｇ１におけるＮｏ．１、２で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ１ｐに該当する。
【0090】
第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．９、１０で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ２ｎに該当する。第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．１１、１２で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ２ｐに該当する。
【0091】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１４、１５で表されるレンズは、前述した接合レンズに含まれる負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１５、１６で表されるレンズは、当該接合レンズに含まれる正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１に該当する。
【0092】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１９、２０で表されるレンズ、及びＮｏ．２３、２４で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．２１、２２で表されるレンズ、及びＮｏ．２５、２６で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２に該当する。
【0093】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１４、１５で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３に該当する。Ｎｏ．２３、２４で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４に該当する。
【0094】
［表７］
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 42.6397 4.9663 1.58913 61.13
2 108.6349 0.2
3 20.9085 1.5 1.7725 49.6
4 9.5270 4.5112
5 25.0000 1.5 1.7725 49.6
6 9.8289 3.5935
7 49.0879 1 1.6968 55.53
8 13.8220 D(8)
9 25.3705 1 1.6968 55.53
10 13.3258 1
11 39.4377 2.464 1.78496 26.84
12 -26.5981 D(12)
13 STOP 0.0000 1.5
14 45.8902 1 1.93989 32.04
15 14.6679 3.0123 1.6968 55.53
16 -14.4132 2.0717
17 -48.0283 1.4497 1.64769 33.79
18 -16.7862 3.0425
19 -11.4387 1.0483 1.834 37.16
20 48.3544 0.2
21 26.5697 4.945 1.51633 64.14
22 -10.3913 0.2
23 -13.9022 1 2.001 29.13
24 1871.6937 0.2
25 24.5258 5.8371 1.6726 53.41
26 -19.2771 0.2
27 ASPH 95.5827 2.4418 1.63854 55.38
28 -38.5461 BF
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 42.6397 4.9663 1.58913 61.13
2 108.6349 0.2
3 20.9085 1.5 1.7725 49.6
4 9.5270 4.5112
5 25.0000 1.5 1.7725 49.6
6 9.8289 3.5935
7 49.0879 1 1.6968 55.53
8 13.8220 D(8)
9 25.3705 1 1.6968 55.53
10 13.3258 1
11 39.4377 2.464 1.78496 26.84
12 -26.5981 D(12)
13 STOP 0.0000 1.5
14 45.8902 1 1.93989 32.04
15 14.6679 3.0123 1.6968 55.53
16 -14.4132 2.0717
17 -48.0283 1.4497 1.64769 33.79
18 -16.7862 3.0425
19 -11.4387 1.0483 1.834 37.16
20 48.3544 0.2
21 26.5697 4.945 1.51633 64.14
22 -10.3913 0.2
23 -13.9022 1 2.001 29.13
24 1871.6937 0.2
25 24.5258 5.8371 1.6726 53.41
26 -19.2771 0.2
27 ASPH 95.5827 2.4418 1.63854 55.38
28 -38.5461 BF
【0095】
表８は、実施例３の光学系の諸元表を示す。表９は、実施例３の光学系を構成する各レンズ群における焦点距離、前側主点位置、後側主点位置、及び光学系の全長を示す。
【0096】
［表８］
焦点距離 8 7.9696 7.8917
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(8) 2.6049 2.8085 3.3099
D(12) 5.0956 4.892 4.3907
BF 17.4946 17.4946 17.4946
焦点距離 8 7.9696 7.8917
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(8) 2.6049 2.8085 3.3099
D(12) 5.0956 4.892 4.3907
BF 17.4946 17.4946 17.4946
【0097】
［表９］
NB F H H' OVL
1 -7.6205 13.6226 -2.8974 20.2709
2 38.4875 3.461 0.5081 4.464
3 19.4465 18.268 -13.5702 28.1485
NB F H H' OVL
1 -7.6205 13.6226 -2.8974 20.2709
2 38.4875 3.461 0.5081 4.464
3 19.4465 18.268 -13.5702 28.1485
【0098】
表１０は、実施例３の光学系における各非球面の非球面係数を表す表である。当該表における非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。
【0099】
［式］ｚ＝ｃｈ２／［１＋｛１－（１＋Ｋ）ｃ２ｈ２｝１／２］＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６＋Ａ８ｈ８＋Ａ１０ｈ１０
【0100】
上記式において、「ｚ」は光軸に垂直な基準面からの光軸方向における非球面の変位量、「ｃ」は曲率（１／ｒ）、「ｈ」は光軸からの高さ、「Ｋ」は円錐係数、「Ａｎ」（ｎは整数）はｎ次数の非球面係数とする。なお、表示していない面番号の非球面係数は０である。
【0101】
［表１０］
NO. K A4 A6 A8 A10
27 0 -1.00534E-04 -1.95538E-07 -2.86154E-09 0.00000E+00
NO. K A4 A6 A8 A10
27 0 -1.00534E-04 -1.95538E-07 -2.86154E-09 0.00000E+00
【0102】
［実施例４］
図１３は、実施例４の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図１４、図１５、及び図１６は、それぞれ、実施例４の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例４の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。
図１３は、実施例４の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図１４、図１５、及び図１６は、それぞれ、実施例４の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例４の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には絞りＳが配置されている。
【0103】
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、像面ＩＭＧに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って像面ＩＭＧ側に移動する。
【0104】
表１１は、実施例４の光学系の面データの表である。表１１において、Ｎｏ．１～６は第１レンズ群Ｇ１の面番号であり、Ｎｏ．７～１０は第２レンズ群Ｇ２の面番号である。Ｎｏ．１１は絞りを表す。Ｎｏ．１２～２６は第３レンズ群Ｇ３の面番号である。
【0105】
第１レンズ群Ｇ１におけるＮｏ．１、２で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ１ｐに該当する。
【0106】
第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．７、８で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ２ｎに該当する。第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．９、１０で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ２ｐに該当する。
【0107】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１２、１３で表されるレンズは、前述した接合レンズに含まれる負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１３、１４で表されるレンズは、当該接合レンズに含まれる正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１に該当する。
【0108】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１７、１８で表されるレンズ、及びＮｏ．２１、２２で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１９、２０で表されるレンズ、及びＮｏ．２３、２４で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２に該当する。
【0109】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１２、１３で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３に該当する。Ｎｏ．２１、２２で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４に該当する。
【0110】
［表１１］
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 41.1913 5.056 1.58913 61.13
2 101.9868 0.2
3 23.6931 1.5 1.7725 49.6
4 9.9458 6.7854
5 74.2386 1 1.6968 55.53
6 10.4552 D(6)
7 226.4660 1 1.63854 55.38
8 15.7334 1
9 108.9106 10.4283 1.61356 34.64
10 -18.2408 D(10)
11 STOP 0.0000 1.5
12 15.2210 1 1.77398 49.33
13 6.9068 3.7623 1.63854 55.38
14 -23.8502 2.2145
15 -191.7301 1.8636 1.65412 39.68
16 -13.7068 1.3868
17 -9.9788 1.0483 1.834 37.16
18 18.3286 0.2
19 18.1924 4.3794 1.48749 70.24
20 -7.6966 0.2
21 -9.7761 1 2.001 29.13
22 506.0628 0.2
23 25.2219 5.1159 1.56578 42.54
24 -12.2139 0.2
25 ASPH 258.3201 2.3703 1.63854 55.38
26 -31.2069 BF
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 41.1913 5.056 1.58913 61.13
2 101.9868 0.2
3 23.6931 1.5 1.7725 49.6
4 9.9458 6.7854
5 74.2386 1 1.6968 55.53
6 10.4552 D(6)
7 226.4660 1 1.63854 55.38
8 15.7334 1
9 108.9106 10.4283 1.61356 34.64
10 -18.2408 D(10)
11 STOP 0.0000 1.5
12 15.2210 1 1.77398 49.33
13 6.9068 3.7623 1.63854 55.38
14 -23.8502 2.2145
15 -191.7301 1.8636 1.65412 39.68
16 -13.7068 1.3868
17 -9.9788 1.0483 1.834 37.16
18 18.3286 0.2
19 18.1924 4.3794 1.48749 70.24
20 -7.6966 0.2
21 -9.7761 1 2.001 29.13
22 506.0628 0.2
23 25.2219 5.1159 1.56578 42.54
24 -12.2139 0.2
25 ASPH 258.3201 2.3703 1.63854 55.38
26 -31.2069 BF
【0111】
表１２は、実施例４の光学系の諸元表を示す。表１３は、実施例４の光学系を構成する各レンズ群における焦点距離、前側主点位置、後側主点位置、及び光学系の全長を示す。表１４は、実施例４の光学系における各非球面の非球面係数を表す表である。
【0112】
［表１２］
焦点距離 8 7.9297 7.7612
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(6) 3.9935 4.3718 5.2875
D(10) 4.8456 4.4673 3.5516
BF 17.75 17.75 17.75
焦点距離 8 7.9297 7.7612
FNO. 2.8 2.8 2.8
D(0) 無限遠 400 100
D(6) 3.9935 4.3718 5.2875
D(10) 4.8456 4.4673 3.5516
BF 17.75 17.75 17.75
【0113】
［表１３］
NB F H H' OVL
1 -7.6205 13.6226 -2.8974 20.2709
2 38.4875 3.461 0.5081 4.464
3 19.4465 18.268 -13.5702 28.1485
NB F H H' OVL
1 -7.6205 13.6226 -2.8974 20.2709
2 38.4875 3.461 0.5081 4.464
3 19.4465 18.268 -13.5702 28.1485
【0114】
［表１４］
NO. K A4 A6 A8 A10
25 0 -1.12768E-04 -6.93121E-07 2.98285E-09 -1.33594E-10
NO. K A4 A6 A8 A10
25 0 -1.12768E-04 -6.93121E-07 2.98285E-09 -1.33594E-10
【0115】
［実施例５］
図１７は、実施例５の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図１８、図１９、及び図２０は、それぞれ、実施例５の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例５の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３内には絞りＳが配置されている。
図１７は、実施例５の光学系の無限遠合焦時における光学的な構成を模式的に示す図である。図１８、図１９、及び図２０は、それぞれ、実施例５の光学系の無限遠合焦時、物体距離が４００ｍｍであるとき、及び物体距離が１００ｍｍであるときにおける縦収差を示す図である。実施例５の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３内には絞りＳが配置されている。
【0116】
無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシング時において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、像面ＩＭＧに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２は、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させるように、光軸に沿って像面ＩＭＧ側に移動する。
【0117】
表１５は、実施例５の光学系の面データの表である。表１５において、Ｎｏ．１～８は第１レンズ群Ｇ１の面番号であり、Ｎｏ．９～１１は第２レンズ群Ｇ２の面番号である。Ｎｏ．１２～２３は第３レンズ群Ｇ３の面番号である。Ｎｏ．１４は絞りを表し、Ｎｏ．１５はフレアカットを表す。
【0118】
第１レンズ群Ｇ１におけるＮｏ．１、２で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ１ｐに該当する。
【0119】
第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．１０、１１で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ２ｎに該当する。第２レンズ群Ｇ２におけるＮｏ．９、１０で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ２ｐに該当する。
【0120】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１６、１７で表されるレンズは、前述した接合レンズに含まれる負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１７、１８で表されるレンズは、当該接合レンズに含まれる正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ１に該当する。
【0121】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．２０、２１で表されるレンズは、前述した負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ２に該当する。第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．２２、２３で表されるレンズは、前述した正の屈折力を有するレンズＬ３ｐ２に該当する。
【0122】
第３レンズ群Ｇ３におけるＮｏ．１６、１７で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も物体側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ３に該当する。Ｎｏ．２０、２１で表されるレンズは、前述した第３レンズ群の最も像面側に配置されている負の屈折力を有するレンズＬ３ｎ４に該当する。
【0123】
［表１５］
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 37.3856 4.7441 1.83481 42.72
2 75.1173 0.2
3 23.8503 1.4 2.001 29.13
4 13.4916 3.3245
5 24.5335 1.3 1.7725 49.62
6 10.0687 4.878
7 ASPH -183.3590 2.2682 1.6935 53.2
8 ASPH 14.3764 D(8)
9 -232.1968 6.5001 1.91082 35.25
10 -11.2676 1.8653 1.94595 17.98
11 -21.1075 D(11)
12 347.7380 3.3176 1.963 24.11
13 -32.7758 1.8413
14 STOP 0.0000 4.1477
15 0.0000 6.4912
16 66.4072 0.9 2.00069 25.46
17 16.8853 3.9802 1.497 81.61
18 -21.5131 0.2
19 116.3782 4.3687 1.497 81.61
20 -12.2029 1 1.80809 22.76
21 -36.2078 0.2
22 33.8323 2.9244 1.7725 49.62
23 -93.6222 BF
NO. R D Nd ABV
D(0)
1 37.3856 4.7441 1.83481 42.72
2 75.1173 0.2
3 23.8503 1.4 2.001 29.13
4 13.4916 3.3245
5 24.5335 1.3 1.7725 49.62
6 10.0687 4.878
7 ASPH -183.3590 2.2682 1.6935 53.2
8 ASPH 14.3764 D(8)
9 -232.1968 6.5001 1.91082 35.25
10 -11.2676 1.8653 1.94595 17.98
11 -21.1075 D(11)
12 347.7380 3.3176 1.963 24.11
13 -32.7758 1.8413
14 STOP 0.0000 4.1477
15 0.0000 6.4912
16 66.4072 0.9 2.00069 25.46
17 16.8853 3.9802 1.497 81.61
18 -21.5131 0.2
19 116.3782 4.3687 1.497 81.61
20 -12.2029 1 1.80809 22.76
21 -36.2078 0.2
22 33.8323 2.9244 1.7725 49.62
23 -93.6222 BF
【0124】
表１６は、実施例５の光学系の諸元表を示す。表１７は、実施例５の光学系を構成する各レンズ群における焦点距離、前側主点位置、後側主点位置、及び光学系の全長を示す。表１８は、実施例５の光学系における各非球面の非球面係数を表す表である。
【0125】
［表１６］
焦点距離 8.0791 8.0477 7.9673
FNO. 2.888 2.888 2.888
D(0) 無限遠 400 100
D(8) 4.2022 4.3504 4.7212
D(11) 8.3987 8.2506 7.8797
BF 11.7632 11.7743 11.8035
焦点距離 8.0791 8.0477 7.9673
FNO. 2.888 2.888 2.888
D(0) 無限遠 400 100
D(8) 4.2022 4.3504 4.7212
D(11) 8.3987 8.2506 7.8797
BF 11.7632 11.7743 11.8035
【0126】
［表１７］
NB F H H' OVL
1 -7.9199 11.5779 -2.4877 18.1147
2 25.8823 4.795 0.5211 8.3654
3 21.1728 18.6924 -25.8351 40.3911
NB F H H' OVL
1 -7.9199 11.5779 -2.4877 18.1147
2 25.8823 4.795 0.5211 8.3654
3 21.1728 18.6924 -25.8351 40.3911
【0127】
［表１８］
NO. K A4 A6 A8 A10
7 0 1.45828E-04 -5.33430E-06 5.62745E-08 -2.51435E-10
8 0 1.77683E-04 -8.13066E-06 9.80702E-08 -5.11126E-10
NO. K A4 A6 A8 A10
7 0 1.45828E-04 -5.33430E-06 5.62745E-08 -2.51435E-10
8 0 1.77683E-04 -8.13066E-06 9.80702E-08 -5.11126E-10
【0128】
実施例１～５における前述の各式による算出値及び当該式に用いた数値を表１９に示す。
【0129】
［表１９］
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例５
式(1) |f1|/f 0.93 0.92 0.95 1.29 0.98
式(2) f12/f -1.21 -1.18 -1.67 -2.20 -3.92
式(3) EXPD/f -5.73 -5.75 -41.56 -14.75 -9.69
式(4) vdn>vdp ○ ○ ○ ○ ×
式(5) (R31L+R31R)/(R31L-R31R) 4.47 7.25 1.94 2.66 1.68
式(6) (R32L+R32R)/(R32L-R32R) -2.93 -2.59 -0.99 -0.96 -2.02
f 12 12 8 8 8.0791
f1 -11.159 -11.0053 -7.6205 -10.2857 -7.9199
f12 -14.4891 -14.1172 -13.3902 -17.6300 -31.6457
EXPD -68.7538 -68.9636 -332.5090 -118.0340 -78.2499
vdn 81.61 81.61 55.53 55.38 35.25
vdp 37.16 37.16 26.84 34.63 17.98
R31L 18.0215 11.4488 45.8902 15.2210 66.4072
R31R 11.4284 8.6743 14.6679 6.9068 16.8853
R32L -12.2787 -8.2608 -13.9022 -9.7761 -12.2029
R32R -25.0000 -18.6815 1871.6937 506.0628 -36.2078
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例５
式(1) |f1|/f 0.93 0.92 0.95 1.29 0.98
式(2) f12/f -1.21 -1.18 -1.67 -2.20 -3.92
式(3) EXPD/f -5.73 -5.75 -41.56 -14.75 -9.69
式(4) vdn>vdp ○ ○ ○ ○ ×
式(5) (R31L+R31R)/(R31L-R31R) 4.47 7.25 1.94 2.66 1.68
式(6) (R32L+R32R)/(R32L-R32R) -2.93 -2.59 -0.99 -0.96 -2.02
f 12 12 8 8 8.0791
f1 -11.159 -11.0053 -7.6205 -10.2857 -7.9199
f12 -14.4891 -14.1172 -13.3902 -17.6300 -31.6457
EXPD -68.7538 -68.9636 -332.5090 -118.0340 -78.2499
vdn 81.61 81.61 55.53 55.38 35.25
vdp 37.16 37.16 26.84 34.63 17.98
R31L 18.0215 11.4488 45.8902 15.2210 66.4072
R31R 11.4284 8.6743 14.6679 6.9068 16.8853
R32L -12.2787 -8.2608 -13.9022 -9.7761 -12.2029
R32R -25.0000 -18.6815 1871.6937 506.0628 -36.2078
【符号の説明】
【0130】
１ ミラーレス一眼カメラ
２ 本体
３ 鏡筒
２１ ＣＣＤセンサ
３０ 光学系
３１、Ｇ１ 第１レンズ群
３２、Ｇ２ 第２レンズ群
３３、Ｇ３ 第３レンズ群
３４、Ｓ 絞り
ＯＡ 光軸
２ 本体
３ 鏡筒
２１ ＣＣＤセンサ
３０ 光学系
３１、Ｇ１ 第１レンズ群
３２、Ｇ２ 第２レンズ群
３３、Ｇ３ 第３レンズ群
３４、Ｓ 絞り
ＯＡ 光軸
【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】