IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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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】P2023172590
(43)【公開日】2023-12-06
(54)【発明の名称】光学系及びそれを有する撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20231129BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20231129BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022084504
(22)【出願日】2022-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110412
【弁理士】
【氏名又は名称】藤元 亮輔
(74)【代理人】
【識別番号】100104628
【弁理士】
【氏名又は名称】水本 敦也
(74)【代理人】
【識別番号】100121614
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 倫也
(72)【発明者】
【氏名】大堀 真由
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087PA08
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA11
2H087PA17
2H087PB08
2H087PB09
2H087PB10
2H087PB11
2H087QA03
2H087QA06
2H087QA12
2H087QA19
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
(57)【要約】
【課題】歪曲収差補正と小型化とを両立することが可能な光学系を提供すること。
【解決手段】光学系は、物体側から像側へ順に配置された、第1レンズ群、絞り、第2レンズ群からなる光学系であって、第1レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、軸上の屈折力が負である第1部分系、軸上の屈折力が正である第2部分系からなり、第1部分系は、第1レンズ群に含まれる正レンズのうち最も焦点距離の短い正レンズより物体側に配置された全てのレンズで構成され、第1部分系と第2レンズ群は、変曲点を持つ非球面を有するレンズを含み、光学系の軸上焦点距離、光学系の軸外焦点距離、第1部分系の軸外焦点距離を各々適切に設定すること。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に配置された、第1レンズ群、絞り、第2レンズ群からなる光学系であって、
前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、軸上の屈折力が負である第1部分系、軸上の屈折力が正である第2部分系からなり、
前記第1部分系は、前記第1レンズ群に含まれる正レンズのうち最も焦点距離の短い正レンズより物体側に配置された全てのレンズで構成され、
前記第1部分系と前記第2レンズ群は、変曲点を持つ非球面を有するレンズを含み、
前記光学系の軸上焦点距離をf0、前記光学系の軸外焦点距離をfω、前記第1部分系の軸外焦点距離をfω_Aとするとき、
2.30<fω/f0<6.50
0.00<fω_A/f0<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
【請求項2】
前記第1レンズ群の軸上焦点距離をf0_1、前記第1レンズ群の軸外焦点距離をfω_1とするとき、
0.50<|fω_1/f0_1|<1.50
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。
【請求項3】
前記第2レンズ群の軸上焦点距離をf0_2、前記第2レンズ群の軸外焦点距離をfω_2とするとき、
1.20<fω_2/f0_2<6.50
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。
【請求項4】
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTLとするとき、
2.00<TTL/f0<3.20
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。
【請求項5】
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTL、前記光学系の最大像高をImgHとするとき、
1.20<TTL/ImgH<1.80
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。
【請求項6】
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTL、最も物体側に配置されたレンズと該レンズの像側に隣接して配置されたレンズとの間の空気間隔をt12とするとき、
0.010<t12/TTL<0.030
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。
【請求項7】
前記第2レンズ群に含まれる負レンズのうち最も物体側に配置されたレンズのアッベ数をνN_2とするとき、
15.0<νN_2<40.0
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。
【請求項8】
前記第1のレンズ群は、負の屈折力を有し、
前記第2のレンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
【請求項9】
前記第2部分系は、1枚の正レンズからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
【請求項10】
前記第2部分系は、1枚の正レンズと1枚の負レンズからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
【請求項11】
請求項1又は2に記載の光学系と、該光学系からの光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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系に関し、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ、車載カメラ、スマートフォン用カメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【0002】
広角レンズにおいて、絞りに対して物体側にレンズ群を配置することで歪曲収差を補正する構成が知られている。特許文献1には、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ、正の屈折力の第2レンズ、絞り、レンズ群からなる光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特願2020-213580号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の光学系では、絞りよりも物体側において、物体側から像側へ順に負の屈折力の第1レンズ、正の屈折力の第2レンズを配置するため、絞りよりも像側に配置されたレンズ群における軸上の屈折力に対して軸外の屈折力が強くなる。また、特許文献1の光学系は、大型化しやすい。したがって、特許文献1の光学系では、歪曲収差補正と小型化とを両立することは困難である。
【0005】
本発明は、歪曲収差補正と小型化とを両立することが可能な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】
【0006】
本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、第1レンズ群、絞り、第2レンズ群からなる光学系であって、第1レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、軸上の屈折力が負である第1部分系、軸上の屈折力が正である第2部分系からなり、第1部分系は、第1レンズ群に含まれる正レンズのうち最も焦点距離の短い正レンズより物体側に配置された全てのレンズで構成され、第1部分系と第2レンズ群は、変曲点を持つ非球面を有するレンズを含み、光学系の軸上焦点距離をf0、光学系の軸外焦点距離をfω、第1部分系の軸外焦点距離をfω_Aとするとき、
2.30<fω/f0<6.50
0.00<fω_A/f0<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、歪曲収差補正と小型化とを両立することが可能な光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施例1の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。
図2】実施例1の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。
図3】実施例2の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。
図4】実施例2の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。
図5】実施例3の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。
図6】実施例3の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。
図7】実施例4の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。
図8】実施例4の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。
図9】実施例5の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。
図10】実施例5の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。
図11】実施例6の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。
図12】実施例6の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。
図13】光学面における軸外光線のヒットポイントを示す図である。
図14】撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。
【0010】
図1,3,5,7,9,11はそれぞれ、実施例1乃至6の光学系の無限遠フォーカス時の断面図である。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、車載カメラ、スマートフォン用カメラ等の撮像装置に用いられる。
【0011】
各断面図において左方が物体側で、右方が像側である。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。各レンズ群は、複数のレンズにより構成される。なお、レンズ群は、軸上は屈折力を持たない(光軸上の曲率が無限である)非球面レンズを含んでいてもよい。
【0012】
各実施例の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、開口絞り(絞り)SP、正の屈折力の第2レンズ群L2からなる。
【0013】
FLは、光学フィルター、ローパスフィルター、及び赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。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像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像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。
【0014】
図2,4,6,8,10,12はそれぞれ、実施例1乃至6の光学系の無限遠フォーカス時の縦収差図である。左から球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示している。球面収差図においてFnoはFナンバーであり、実線はd線(波長587.6nm)、二点破線はg線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。横軸はデフォーカス量であり、-0.100~+0.100[mm]である。非点収差図において、実線で示されるSはサジタル像面、破線で示されるMはメリジオナル像面の非点収差量を示している。横軸は球面収差と同じである。歪曲収差において、d線に対する歪曲収差量を示している。横軸は-5.000~+5.000[%]である。倍率色収差において、g線における色収差を示している。横軸は-0.020~+0.020[mm]である。ωは半画角[°]である。
【0015】
以下、「軸上焦点距離」と「軸外焦点距離」について説明する。「軸上焦点距離」とは、光学系に入射する軸上に平行な光線を用いて算出される主点から焦点までの距離であり、光学系で通常算出される焦点距離を意味する。「軸外焦点距離」とは、軸上焦点距離f0の光学系の最大半画角をω[°]とするとき、光軸となす角ω[°]で入射した軸外光線により、絞り中心を通過して像側に結像するときの、軸外光線における焦点距離を意味する。
【0016】
ここで、図13を参照して、軸外焦点距離の算出方法について説明する。図13は、光学面における軸外光線のヒットポイントを示す図である。Giは光学面である。光学面における光軸方向をZ軸方向とし、Z軸方向に直交する方向をX軸方向及びY軸方向とする。Z軸が水平方向と平行である場合に、X軸も水平方向と平行となり、Y軸は鉛直方向と平行になる。軸上光線と光学面Giとの交点をhp1とする。また、最大半画角ωで入射する軸外光線と光学面Giとの交点をヒットポイントhp2とする。ヒットポイントhp2における軸外の主光線近傍の曲率を算出する。このとき、軸外の主光線近傍の曲率はアジムス角によって異なる。荒木敬介,“非共軸光学系の撮像系への展開”,光学,日本光学会,2008年6月,第37巻,第6号,p.334-339に記載されるように、ヒットポイントにおける曲率を算出することにより、軸外の主光線における焦点距離を求めることができる。
【0017】
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。
【0018】
第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に配置された、軸上の屈折力が負である第1部分系A、軸上の屈折力が正である第2部分系Bからなる。
【0019】
第1部分系Aは、第1レンズ群L1に含まれる正レンズのうち最も焦点距離の短い正レンズより物体側に配置された全てのレンズで構成される。
【0020】
第1部分系Aと第2レンズ群L2は、変曲点を持つ非球面を有するレンズを含む。変曲点とは、軸上から軸外にかけてレンズの屈折力の符号が変化する点である。
【0021】
各実施例の光学系は、以下の条件式(1)及び(2)を満足する。
【0022】
2.30<fω/f0<6.50 (1)
0.00<fω_A/f0<10.00 (2)
ここで、f0は、光学系の軸上焦点距離である。fωは、光学系の軸外焦点距離である。fω_Aは、第1部分系Aの軸外焦点距離である。
【0023】
条件式(1)は、光学系の軸上焦点距離と軸外焦点距離を規定している。条件式(1)の下限値を下回ると、歪曲収差又は非点収差が負の方向へ増大するため好ましくない。条件式(1)の上限値を上回ると、正の歪曲収差が生じ、歪曲収差補正と小型化(全長短縮)との両立が困難になるため、好ましくない。
【0024】
条件式(2)は、光学系の軸上焦点距離と第1部分系Aの軸外焦点距離を規定している。条件式(2)を満足することで、光学系は、開口絞りSPに対して対称な光学系に近づくため、歪曲収差補正と小型化とを両立することが可能になる。条件式(2)の下限値を下回ると、第1部分系Aにおいて歪曲収差補正が困難になり好ましくない。条件式(2)の上限値を上回ると、第1部分系Aにおける軸外の屈折力が弱くなりすぎ、収差抑制の効果も低減するため好ましくない。
【0025】
上述した構成を有することで、歪曲収差補正と小型化との両立を実現することが可能になる。
【0026】
なお、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1a)及び(2a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0027】
2.35<fω/f0<6.00 (1a)
1.00<fω_A/f0<9.50 (2a)
また、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1b)及び(2b)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0028】
2.40<fω/f0<4.50 (1b)
1.75<fω_A/f0<8.90 (2b)
次に、各実施例の光学系が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例の光学系は、以下の条件式(3)乃至(8)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
【0029】
0.50<|fω_1/f0_1|<1.50 (3)
1.20<fω_2/f0_2<6.50 (4)
2.00<TTL/f0<3.20 (5)
1.20<TTL/ImgH<1.80 (6)
0.010<t12/TTL<0.030 (7)
15.0<νN_2<40.0 (8)
ここで、f0_1は、第1レンズ群L1の軸上焦点距離である。fω_1は、第1レンズ群L1の軸外焦点距離である。f0_2は、第2レンズ群L2の軸上焦点距離である。fω_2は、第2レンズ群L2の軸外焦点距離である。TTLは、第1レンズ群L1の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離(光学系の全長)である。ImgHは、光学系の最大像高である。t12は、最も物体側に配置されたレンズと該レンズの像側に隣接して配置されたレンズとの間の空気間隔である。νN_2は、第2レンズ群L2に含まれる負レンズのうち最も物体側に配置されたレンズGnのアッベ数である。
【0030】
条件式(3)は、第1レンズ群L1の軸上焦点距離と軸外焦点距離を規定している。条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群L1における軸上の屈折力に対して軸外の屈折力が強くなるため、小型化が困難になり好ましくない。条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズ群L1における軸外の屈折力が軸上の屈折率に対して弱くなりすぎ、歪曲収差の補正が困難になり好ましくない。
【0031】
条件式(4)は、第2レンズ群L2の軸上焦点距離と軸外焦点距離を規定している。条件式(4)の下限値を下回ると、第2レンズ群L2における軸上の屈折力に対して軸外の屈折力が強くなるため、小型化が困難となり好ましくない。条件式(4)の上限値を上回ると、第2レンズ群L2における軸外の屈折力が軸上の屈折力に対して弱くなるため、歪曲収差や非点収差の補正が困難になり好ましくない。
【0032】
条件式(5)は、光学系の軸上焦点距離と光学系の全長を規定している。条件式(5)の下限値を下回って光学系の全長が短くなると、歪曲収差の補正が困難となり好ましくない。条件式(5)の上限値を上回って、光学系の全長が長くなると、小型化が困難となり好ましくない。
【0033】
条件式(6)は、光学系の最大像高と光学系の全長を規定している。条件式(6)の下限値を下回って光学系の全長が短くなると、収差の補正が困難となり好ましくない。条件式(6)の上限値を上回って光学系の全長が長くなると、小型化が困難になり好ましくない。
【0034】
上限式(7)は、光学系の全長と最も物体側に配置されたレンズと該レンズの像側に隣接して配置されたレンズとの間の空気間隔を規定している。条件式(7)の下限値を下回って空気間隔が短くなると、小型化と非点収差補正の両立が困難になり好ましくない。条件式(7)の上限値を上回って空気間隔が長くなると、小型化が困難になり好ましくない。
【0035】
条件式(8)は、第2レンズ群L2に含まれる負レンズのうち最も物体側に配置されたレンズGnのアッベ数を規定している。条件式(8)を満足する高分散の材料を用いることで、軸上色収差を良好に補正することができる。
【0036】
なお、条件式(3)乃至(8)の数値範囲を以下の条件式(3a)乃至(8a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0037】
0.60<|fω_1/f0_1|<1.40 (3a)
1.30<fω_2/f0_2<6.00 (4a)
2.20<TTL/f0<3.10 (5a)
1.30<TTL/ImgH<1.70 (6a)
0.015<t12/TTL<0.025 (7a)
17.0<νN_2<30.0 (8a)
また、条件式(3)乃至(8)の数値範囲を以下の条件式(3a)乃至(8a)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0038】
0.65<|fω_1/f0_1|<1.35 (3b)
1.48<fω_2/f0_2<5.45 (4b)
2.40<TTL/f0<3.05 (5b)
1.40<TTL/ImgH<1.65 (6b)
0.016<t12/TTL<0.021 (7b)
19.0<νN_2<28.0 (8b)
以下に、実施例1乃至6にそれぞれ対応する数値実施例1乃至6を示す。
【0039】
各数値実施例の面データにおいて、r(mm)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。
【0040】
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)は全て各実施例の光学系が無限遠フォーカス時の値である。「BF(バックフォーカス)」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、レンズ最前面(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。
【0041】
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10,A12を各次数の非球面係数とするとき、
X=(h2/R)/[1+{1-(1+K)(h/R)21/2 +A4×h4+A6×h6
+A8×h8+A10×h10+A12×h12
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。
【0042】

[数値実施例1]
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* -7.897 0.19 1.53160 55.8
2* 2.676 0.11
3* 6.136 0.31 1.53160 55.8
4* -2.442 0.05
5* -3.180 0.20 1.53201 55.5
6* 2.832 0.18
7* 1.167 0.38 1.56650 37.5
8* 1.750 0.40
9(絞り) ∞ 0.05
10* 3.351 0.47 1.53160 55.8
11* -3.420 0.05
12* -9.516 0.59 1.53160 55.8
13* -2.225 0.19
14* -3.645 0.27 1.67070 19.3
15* 8.335 0.08
16* 3.338 0.31 1.53160 55.8
17* 4.118 0.10
18* 1.860 0.40 1.53160 55.8
19* 2.436 0.13
20* -278.730 0.39 1.53160 55.8
21* -1.079 0.22
22* 2.475 0.31 1.54390 56.1
23* 0.666 0.60
24 ∞ 0.20 1.51633 64.1
25 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.30556e-02 A 6=-2.96599e-03 A 8= 1.90160e-04

第2面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.03825e-01 A 6= 3.97073e-02 A 8=-4.23388e-03

第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-3.34646e-02 A 6= 2.16974e-02 A 8=-1.68881e-03

第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.21941e-01 A 6=-9.64971e-02 A 8= 1.62571e-02

第5面
K = 0.00000e+00 A 4= 4.43605e-01 A 6=-1.11667e-01 A 8= 2.90907e-02

第6面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.17810e-01 A 6= 1.32351e-01 A 8=-9.86244e-02

第7面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.41708e-02 A 6= 1.10373e-01 A 8=-2.13530e-01

第8面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.27335e-01 A 6= 4.04467e-02 A 8= 7.44603e-03

第10面
K = 0.00000e+00 A 4=-9.32362e-05 A 6=-8.08278e-02 A 8= 1.59807e-01
A10=-4.40893e-01

第11面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.96147e-01 A 6=-1.07552e-01 A 8= 3.51817e-01
A10=-3.88466e-01

第12面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.91344e-01 A 6=-5.59605e-02 A 8= 1.63232e-02

第13面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.52707e-01 A 6=-1.08710e-01

第14面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.60157e-01 A 6=-7.33103e-02 A 8= 4.87721e-03

第15面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.75449e-01 A 6= 7.66245e-02 A 8=-1.10340e-02

第16面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.82417e-01 A 6= 4.74263e-02 A 8=-7.13722e-03

第17面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.43673e-01 A 6= 9.01388e-02 A 8=-1.17441e-02

第18面
K =-9.20942e-01 A 4=-2.43918e-01 A 6= 4.49203e-02 A 8=-2.71138e-03

第19面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.25370e-01 A 6=-7.91960e-03 A 8= 4.34743e-03

第20面
K = 0.00000e+00 A 4= 9.99798e-02 A 6=-4.42636e-02 A 8= 5.68577e-03
A10=-4.02872e-04 A12= 3.17144e-05

第21面
K =-6.89596e+00 A 4= 2.10816e-01 A 6=-8.87302e-02 A 8= 1.57224e-02
A10=-1.26534e-03 A12= 3.31061e-05

第22面
K =-3.47717e+00 A 4=-1.23678e-01 A 6= 1.65134e-02 A 8= 1.89104e-03
A10=-5.63012e-04 A12= 3.01798e-05

第23面
K =-4.06441e+00 A 4=-7.35616e-02 A 6= 2.15822e-02 A 8=-3.67056e-03
A10= 3.14625e-04 A12=-1.11362e-05

各種データ
焦点距離 2.41
Fナンバー 2.39
半画角(度) 58.12
像高 3.88
レンズ全長 6.25
BF 0.83

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
A 1 -3.06
B 7 5.00

[数値実施例2]
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* -2.931 0.24 1.53160 55.8
2* -2.354 0.10
3* -4.802 0.15 1.53160 55.8
4* 1.067 0.26
5* 0.984 0.35 1.53160 55.8
6* 3.477 0.16
7(絞り) ∞ 0.13
8* 2.962 0.35 1.53160 55.8
9* -1.594 0.10
10* -2.062 0.18 1.53160 55.8
11* -1.815 0.33
12* -1.630 0.17 1.67070 19.3
13* -3.939 0.11
14* 25.087 0.46 1.53160 55.8
15* -1.930 0.10
16* -2.038 0.27 1.67070 19.3
17* -1.998 0.10
18* 2.510 0.67 1.53160 55.8
19* 1.096 0.27
20 ∞ 0.20 1.51633 64.1
21 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.03481e-01 A 6=-6.30340e-02 A 8= 8.51561e-03

第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.48097e-01 A 6=-9.69473e-02 A 8= 4.21388e-02

第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 4.29620e-01 A 6=-2.63439e-01 A 8= 1.39857e-01
A10=-5.71173e-03

第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.10527e-01 A 6= 2.27529e-01 A 8=-8.89598e-01
A10= 4.75194e-01

第5面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.23941e-01 A 6= 3.92501e-01 A 8=-1.06470e+00

第6面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.91174e-01 A 6= 3.46082e-01 A 8=-2.15634e-01

第8面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.05206e-01 A 6=-6.83271e-02 A 8= 2.46040e-01
A10=-2.46678e-01

第9面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.81302e-02 A 6=-3.50659e-02 A 8= 3.02871e-03

第10面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.38681e-03 A 6= 3.58687e-03 A 8=-1.29309e-02

第11面
K = 0.00000e+00 A 4=-3.98699e-02 A 6=-2.70493e-01 A 8= 1.59486e-01
A10= 2.98925e-01

第12面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.43770e-02 A 6=-5.29857e-01 A 8= 2.04022e-01
A10=-4.37499e-01

第13面
K = 0.00000e+00 A 4=-7.90298e-02 A 6=-7.31903e-02 A 8= 1.28459e-01
A10=-1.29258e-02

第14面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.67997e-01 A 6= 6.63035e-02 A 8=-2.07474e-02

第15面
K = 0.00000e+00 A 4=-4.30332e-02 A 6=-6.71483e-03 A 8= 1.32478e-02

第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.54399e-01 A 6=-9.94885e-02 A 8=-2.60311e-03
A10=-9.07144e-04 A12=-3.08501e-04

第17面
K =-5.90797e+00 A 4= 1.86691e-01 A 6=-1.43541e-01 A 8= 3.37194e-02
A10=-3.10865e-03 A12= 5.52745e-06

第18面
K =-6.49738e-01 A 4=-1.83966e-01 A 6= 4.13336e-02 A 8=-4.42864e-03
A10= 2.46911e-04 A12=-6.62301e-06

第19面
K =-5.09337e+00 A 4=-9.53301e-02 A 6= 3.13313e-02 A 8=-8.46699e-03
A10= 1.16077e-03 A12=-5.98062e-05

各種データ
焦点距離 2.04
Fナンバー 2.45
半画角(度) 59.96
像高 3.53
レンズ全長 4.93
BF 0.71

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
A 1 -1.74
B 5 2.46

[数値実施例3]
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* -2.766 0.18 1.53160 55.8
2* -2.759 0.10
3* -7.965 0.15 1.53160 55.8
4* 1.115 0.32
5* 1.235 0.24 1.53160 55.8
6* 4.517 0.29
7(絞り) ∞ 0.16
8* 2.515 0.33 1.53160 55.8
9* -1.796 0.18
10* -11.320 0.25 1.53160 55.8
11* -2.314 0.24
12* -1.242 0.17 1.67070 19.3
13* -3.189 0.27
14* 37.225 0.37 1.53160 55.8
15* -2.148 0.14
16* -2.079 0.25 1.67070 19.3
17* -1.846 0.10
18* 2.724 0.64 1.53160 55.8
19* 1.081 0.30
20 ∞ 0.20 1.51633 64.1
21 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.01837e-01 A 6=-6.27355e-02 A 8= 8.87831e-03

第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.33166e-01 A 6=-9.57086e-02 A 8= 4.58286e-02

第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.72941e-01 A 6=-2.52742e-01 A 8= 1.41289e-01
A10=-1.49737e-02

第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.66603e-02 A 6= 2.12845e-01 A 8=-8.99077e-01
A10= 5.97734e-01

第5面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.53719e-01 A 6= 5.41713e-01 A 8=-9.17520e-01

第6面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.26041e-01 A 6= 4.60689e-01 A 8=-2.35343e-01

第8面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.06263e-01 A 6=-1.38140e-03 A 8=-8.30476e-03
A10= 4.19698e-02

第9面
K = 0.00000e+00 A 4=-5.30912e-02 A 6= 2.75422e-03 A 8= 3.33271e-02

第10面
K = 0.00000e+00 A 4=-3.98171e-02 A 6=-2.63694e-02 A 8= 7.20034e-02

第11面
K = 0.00000e+00 A 4=-6.37547e-02 A 6=-3.26260e-01 A 8= 7.79725e-02
A10= 2.32547e-01

第12面
K = 0.00000e+00 A 4=-6.29950e-02 A 6=-6.84142e-01 A 8= 4.50049e-01
A10=-5.27871e-01

第13面
K = 0.00000e+00 A 4=-6.99009e-02 A 6=-5.92084e-02 A 8= 1.35603e-01
A10=-1.14204e-02

第14面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.11315e-01 A 6= 1.25989e-02 A 8=-5.48670e-02

第15面
K = 0.00000e+00 A 4=-5.74596e-02 A 6=-1.75306e-02 A 8= 1.41753e-02

第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.00825e-01 A 6=-6.19287e-02 A 8= 8.49392e-03
A10= 8.51016e-04 A12=-1.13223e-03

第17面
K =-1.29800e+00 A 4= 2.30774e-01 A 6=-1.45211e-01 A 8= 3.39478e-02
A10=-2.85450e-03 A12=-7.80395e-06

第18面
K =-7.23418e-01 A 4=-1.84794e-01 A 6= 4.12553e-02 A 8=-4.43691e-03
A10= 2.47359e-04 A12=-5.79467e-06

第19面
K =-4.60811e+00 A 4=-8.80693e-02 A 6= 3.15883e-02 A 8=-8.56104e-03
A10= 1.15106e-03 A12=-6.06381e-05

各種データ
焦点距離 1.88
Fナンバー 2.37
半画角(度) 61.96
像高 3.53
レンズ全長 4.93
BF 0.54

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
A 1 -1.81
B 5 3.12

[数値実施例4]
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* -3.175 0.20 1.59151 61.9
2* -2.528 0.10
3* -6.107 0.20 1.63580 57.4
4* 1.225 0.25
5* 1.053 0.35 1.69817 30.3
6* 2.391 0.21
7(絞り) ∞ 0.11
8* 2.562 0.58 1.55473 64.3
9* -1.643 0.34
10* -1.740 0.20 1.75520 27.6
11* -10.215 0.12
12* 4.247 0.60 1.74397 44.9
13* -2.173 0.28
14* -2.274 0.21 0.00000 0.0
15* -1.934 0.10
16* 2.674 0.61 1.75100 32.2
17* 1.118 0.24
18 ∞ 0.20 1.51633 64.1
19 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.04466e-01 A 6=-6.39311e-02 A 8= 8.02672e-03

第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.49787e-01 A 6=-9.18738e-02 A 8= 3.81519e-02

第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 4.11706e-01 A 6=-2.51213e-01 A 8= 1.30192e-01
A10=-1.81968e-02

第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.13353e-01 A 6= 2.51918e-01 A 8=-8.75886e-01
A10= 4.72359e-01

第5面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.68362e-01 A 6= 4.02190e-01 A 8=-8.76403e-01

第6面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.19682e-01 A 6= 3.73850e-01 A 8=-8.83725e-01

第8面
K = 0.00000e+00 A 4= 4.13947e-02 A 6=-3.84663e-02 A 8= 1.36440e-01
A10=-1.35090e-01

第9面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.79847e-02 A 6=-2.30239e-01 A 8= 1.42616e-01
A10= 8.27466e-02

第10面
K = 0.00000e+00 A 4= 7.00940e-02 A 6=-4.88469e-01 A 8= 3.67569e-01
A10=-3.25759e-01

第11面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.23643e-02 A 6=-7.87950e-02 A 8= 1.12006e-01
A10=-3.20230e-02

第12面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.72476e-01 A 6= 5.42125e-02 A 8=-1.13437e-02

第13面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.84099e-02 A 6=-3.93610e-03 A 8= 1.04992e-02

第14面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.27650e-01 A 6=-6.93747e-02 A 8= 1.69936e-03
A10=-9.03608e-04 A12= 4.98876e-04

第15面
K =-5.90797e+00 A 4= 1.88216e-01 A 6=-1.42901e-01 A 8= 3.41441e-02
A10=-2.93499e-03 A12= 6.44198e-05

第16面
K =-6.49738e-01 A 4=-1.84587e-01 A 6= 4.12314e-02 A 8=-4.45384e-03
A10= 2.41649e-04 A12=-7.76279e-06

第17面
K =-5.09337e+00 A 4=-9.96494e-02 A 6= 3.23030e-02 A 8=-8.48740e-03
A10= 1.15663e-03 A12=-6.03213e-05

各種データ
焦点距離 1.73
Fナンバー 2.71
半画角(度) 63.88
像高 3.53
レンズ全長 4.94
BF 0.48

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
A 1 -1.71
B 5 2.43

[数値実施例5]
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* -3.065 0.20 1.53160 55.8
2* -2.405 0.10
3* -5.616 0.20 1.53160 55.8
4* 1.117 0.27
5* 1.087 0.34 1.53160 55.8
6* 3.153 0.19
7(絞り) ∞ 0.10
8* 2.467 0.58 1.56026 63.9
9* -1.667 0.36
10* -1.728 0.20 1.67070 19.3
11* -20.471 0.13
12* 3.683 0.72 1.74397 44.9
13* -2.075 0.15
14* -2.242 0.22 1.67070 19.3
15* -1.667 0.10
16* 3.255 0.56 1.67070 19.3
17* 1.022 0.27
18 ∞ 0.20 1.51633 64.1
19 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.04918e-01 A 6=-6.38672e-02 A 8= 8.01170e-03

第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.48100e-01 A 6=-9.87710e-02 A 8= 3.43475e-02

第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.98457e-01 A 6=-2.49768e-01 A 8= 1.28237e-01
A10=-1.98208e-02

第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.08589e-01 A 6= 2.40203e-01 A 8=-8.88246e-01
A10= 4.67051e-01

第5面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.94309e-01 A 6= 3.72051e-01 A 8=-9.66383e-01

第6面
K = 0.00000e+00 A 4= 9.53354e-02 A 6= 3.00183e-01 A 8=-1.03258e+00

第8面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.27826e-02 A 6=-9.57988e-04 A 8= 1.09977e-01
A10=-1.31683e-01

第9面
K = 0.00000e+00 A 4=-3.13755e-02 A 6=-2.24785e-01 A 8= 1.61182e-01
A10= 1.06198e-01

第10面
K = 0.00000e+00 A 4= 8.21068e-02 A 6=-5.29648e-01 A 8= 3.56218e-01
A10=-3.48797e-01

第11面
K = 0.00000e+00 A 4=-6.39796e-02 A 6=-7.31331e-02 A 8= 1.12187e-01
A10=-3.31799e-02

第12面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.56318e-01 A 6= 5.98845e-02 A 8=-1.05785e-02

第13面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.36558e-02 A 6=-3.65368e-03 A 8= 1.01150e-02

第14面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.22129e-01 A 6=-6.47853e-02 A 8= 6.58140e-05
A10=-1.08153e-03 A12= 6.96914e-04

第15面
K =-5.90797e+00 A 4= 1.89818e-01 A 6=-1.42649e-01 A 8= 3.41466e-02
A10=-2.95385e-03 A12= 5.60209e-05

第16面
K =-6.49738e-01 A 4=-1.84715e-01 A 6= 4.13926e-02 A 8=-4.42345e-03
A10= 2.48545e-04 A12=-5.98201e-06

第17面
K =-5.09337e+00 A 4=-9.70547e-02 A 6= 3.27501e-02 A 8=-8.55118e-03
A10= 1.15366e-03 A12=-6.03836e-05

各種データ
焦点距離 1.65
Fナンバー 2.45
半画角(度) 64.99
像高 3.53
レンズ全長 4.93
BF 0.50

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
A 1 -1.88
B 5 2.95

[数値実施例6]
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* -3.163 0.19 1.53160 55.8
2* -2.893 0.10
3* -8.327 0.15 1.53160 55.8
4* 1.154 0.24
5* 1.226 0.23 1.53160 55.8
6* 5.502 0.14
7* -6.767 0.17 1.67070 19.3
8* -7.440 0.11
9(絞り) ∞ 0.10
10* 3.154 0.35 1.53160 55.8
11* -1.651 0.13
12* -3.676 0.25 1.53160 55.8
13* -2.200 0.33
14* -1.500 0.18 1.67070 19.3
15* -4.303 0.10
16* 5.930 0.60 1.53160 55.8
17* -1.922 0.21
18* -2.748 0.17 1.67070 19.3
19* -4.133 0.10
20* 2.549 0.60 1.53160 55.8
21* 1.143 0.33
22 ∞ 0.20 1.51633 64.1
23 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.03597e-01 A 6=-6.28630e-02 A 8= 8.72386e-03

第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.43436e-01 A 6=-8.95875e-02 A 8= 4.43004e-02

第3面
K = 0.00000e+00 A 4= 4.16379e-01 A 6=-2.60353e-01 A 8= 1.41417e-01
A10=-1.41687e-02

第4面
K = 0.00000e+00 A 4= 9.94592e-02 A 6= 2.17164e-01 A 8=-9.23799e-01
A10= 4.44446e-01

第5面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.87340e-01 A 6= 4.99549e-01 A 8=-7.71864e-01

第6面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.41271e-01 A 6= 3.37561e-01 A 8=-3.43243e-01

第7面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.96168e-02 A 6=-1.94144e-01 A 8=-1.06667e-01
A10= 4.77878e-01 A12=-7.45458e-12 A14= 4.55439e-13 A16=-3.26186e-16

第8面
K = 0.00000e+00 A 4= 6.65962e-02 A 6=-1.50420e-01 A 8= 2.24730e-02
A10= 7.75948e-01 A12= 7.95174e-14 A14= 3.73191e-15 A16= 9.34422e-17

第10面
K = 0.00000e+00 A 4= 8.02958e-02 A 6=-1.82648e-01 A 8= 3.13750e-01
A10=-3.22915e-01

第11面
K = 0.00000e+00 A 4=-3.51112e-02 A 6=-1.03676e-01 A 8= 1.95337e-01

第12面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.50697e-03 A 6=-4.05148e-02 A 8= 2.70370e-01

第13面
K = 0.00000e+00 A 4=-7.90787e-02 A 6=-2.24465e-01 A 8= 1.75288e-01
A10= 6.01005e-02

第14面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.09160e-02 A 6=-5.16965e-01 A 8= 2.68631e-01
A10=-3.55714e-01

第15面
K = 0.00000e+00 A 4=-7.86191e-02 A 6=-7.10022e-02 A 8= 1.30504e-01
A10=-1.20445e-02

第16面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.97659e-01 A 6= 7.09063e-02 A 8=-1.76623e-02

第17面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.52573e-02 A 6=-6.37568e-03 A 8= 1.25181e-02

第18面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.09813e-01 A 6=-6.73763e-02 A 8=-3.08450e-03
A10=-3.96708e-04 A12= 1.04280e-03

第19面
K =-5.87724e+00 A 4= 2.00524e-01 A 6=-1.41771e-01 A 8= 3.40552e-02
A10=-3.02136e-03 A12= 3.43315e-05

第20面
K =-7.09504e-01 A 4=-1.84942e-01 A 6= 4.13053e-02 A 8=-4.42624e-03
A10= 2.48331e-04 A12=-6.21335e-06

第21面
K =-3.92461e+00 A 4=-8.58633e-02 A 6= 3.03472e-02 A 8=-8.26436e-03
A10= 1.14601e-03 A12=-6.25594e-05

各種データ

焦点距離 2.04
Fナンバー 2.45
半画角(度) 60.00
像高 3.53
レンズ全長 5.08
BF 0.10

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
A 1 -1.93
B 5 2.99
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。
【0043】
【表1】
【0044】
[撮像装置]
次に、各実施例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)について、図14を用いて説明する。図14において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至6のうちいずれかの光学系によって構成された撮像光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系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。
【0045】
このように各実施例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。
【0046】
本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)
物体側から像側へ順に配置された、第1レンズ群、絞り、第2レンズ群からなる光学系であって、
前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、軸上の屈折力が負である第1部分系、軸上の屈折力が正である第2部分系からなり、
前記第1部分系は、前記第1レンズ群に含まれる正レンズのうち最も焦点距離の短い正レンズより物体側に配置された全てのレンズで構成され、
前記第1部分系と前記第2レンズ群は、変曲点を持つ非球面を有するレンズを含み、
前記光学系の軸上焦点距離をf0、前記光学系の軸外焦点距離をfω、前記第1部分系の軸外焦点距離をfω_Aとするとき、
2.30<fω/f0<6.50
0.00<fω_A/f0<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
(構成2)
前記第1レンズ群の軸上焦点距離をf0_1、前記第1レンズ群の軸外焦点距離をfω_1とするとき、
0.50<|fω_1/f0_1|<1.50
なる条件式を満足することを特徴とする構成1に記載の光学系。
(構成3)
前記第2レンズ群の軸上焦点距離をf0_2、前記第2レンズ群の軸外焦点距離をfω_2とするとき、
1.20<fω_2/f0_2<6.50
なる条件式を満足することを特徴とする構成1又は2に記載の光学系。
(構成4)
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTLとするとき、
2.00<TTL/f0<3.20
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至3の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成5)
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTL、前記光学系の最大像高をImgHとするとき、
1.20<TTL/ImgH<1.80
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至4の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成6)
前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTL、最も物体側に配置されたレンズと該レンズの像側に隣接して配置されたレンズとの間の空気間隔をt12とするとき、
0.010<t12/TTL<0.030
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至5の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成7)
前記第2レンズ群L2に含まれる負レンズのうち最も物体側に配置されたレンズのアッベ数をνN_2とするとき、
15.0<νN_2<40.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至6の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成8)
前記第1のレンズ群は、負の屈折力を有し、
前記第2のレンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする構成1乃至7の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成9)
前記第2部分系は、1枚の正レンズからなることを特徴とする構成1乃至8の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成10)
前記第2部分系は、1枚の正レンズと1枚の負レンズからなることを特徴とする構成1乃至8の何れか一つの構成に記載の光学系。
(構成11)
構成1乃至10の何れか一つの構成に記載の光学系と、該光学系からの光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。
【0047】
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。
【符号の説明】
【0048】
L1 第1レンズ群
SP 開口絞り(絞り)
L2 第2レンズ群
A 第1部分系
B 第2部分系
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