(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】P2023176068
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】撮像光学系、撮像装置、および、カメラシステム
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20231206BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20231206BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022088149
(22)【出願日】2022-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100131495
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 健児
(72)【発明者】
【氏名】中澤 元希
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087MA07
2H087PA11
2H087PA12
2H087PA18
2H087PA20
2H087PB13
2H087PB14
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
(57)【要約】
【課題】本開示は、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、撮像装置とカメラシステムとを提供することを目的とする。
【解決手段】撮像光学系は、正のパワーを有する第1レンズ群と、パワーを有する第2レンズ群と、パワーを有する第3レンズ群と、を備える。フォーカス時は、第1レンズ群および第3レンズ群は光軸に沿って移動せず、第2レンズ群が光軸に沿って移動する。第1レンズ群は、第1Aサブレンズ群と、開口絞りと、第1Bサブレンズ群と、を備える。第1Aサブレンズ群は、正のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A1と負のパワーを有し、物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A2と、負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A3と、を備える。
【選択図】
図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
最も物体側から順に、
正のパワーを有する第1レンズ群と、
パワーを有する第2レンズ群と、
パワーを有する第3レンズ群と、
からなり、
無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカス時は、前記第1レンズ群および前記第3レンズ群は光軸に沿って移動せず、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第1レンズ群は、最も物体側から順に、
第1Aサブレンズ群と、
開口絞りと、
第1Bサブレンズ群と、
からなり、
前記第1Aサブレンズ群は、最も物体側から順に、
正のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A1と、
負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A2と、
負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A3と、
を備え、
下記の条件(1)を満足し、
0.3 < BF/Y < 1.2 ・・・(1)
ここで、
BF:バックフォーカス、
Y: 無限遠合焦時の像高、
である、撮像光学系。
【請求項2】
下記の条件(2)を満足し、
νd_L1A3 > 60 ・・・(2)
0.010 < ΔPgF_L1A3・・・(3)
ここで、
νd_L1A3 :前記レンズ素子L1A3のd線におけるアッベ数、
ΔPgF_L1A3:前記レンズ素子L1A3のg線とF線の異常分散性、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項3】
前記第1Aサブレンズ群は、前記レンズ素子L1A3の像側に隣接するレンズ素子L1A4をさらに備え、
下記の条件(4)および(5)を満足し、
νd_L1A4 > 60 ・・・(4)
0.010 < ΔPgF_L1A4・・・(5)
ここで、
νd_L1A4 :前記レンズ素子L1A4のd線におけるアッベ数、
ΔPgF_L1A4:前記レンズ素子L1A4のg線とF線の異常分散性、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項4】
下記の条件(6)を満足し、
1 < f_L1A1/f < 30・・・(6)
ここで、
f_L1A1:前記レンズ素子L1A1の焦点距離、
f :全系の無限遠状態での焦点距離、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項5】
下記の条件(7)を満足し、
0.5 < ENP/f < 1.5・・・(7)
ここで、
ENP:最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの光軸上の距離、
f :全系の無限遠状態での焦点距離、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項6】
前記第1Aサブレンズ群は、さらに両凸レンズ素子を有し、
下記の条件(8)を満足し、
1.85 < nd_L1Ap ・・・(8)
ここで、
nd_L1Ap:前記両凸レンズ素子のd線における屈折率、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項7】
下記の条件(9)を満足し、
1.5 < |f2/f| < 3.5・・・(9)
ここで、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
f :全系の無限遠状態での焦点距離、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項8】
下記の条件(10)を満足し、
4.5 < LL/Y < 6.5・・・(10)
ここで、
LL:無限遠合焦時の光学全長、
Y :無限遠合焦時の最大像高、
である、請求項1に記載の撮像光学系。
【請求項9】
請求項1に記載の撮像光学系を含む交換レンズ装置と、
カメラマウント部を介して前記交換レンズ装置と着脱自在に接続され、前記撮像光学系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と、
を備える、カメラシステムであって、
前記交換レンズ装置は、物体の光学的な像を前記撮像素子に形成する、
カメラシステム。
【請求項10】
物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示および記憶の少なくとも一方を行う撮像装置であって、
物体の光学的な像を形成する請求項1に記載の撮像光学系と、
前記撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像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】
本開示は一般に撮像光学系、撮像装置、および、カメラシステムに関する。本開示はより詳細には、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、およびその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、物体側から順に、負の第1レンズ群G1と、絞りStと、正の第2レンズ群G2とからなり、第1レンズ群G1は、物体側から順に、1枚の正レンズおよび3枚の負レンズからなり全体として負の第1aレンズ群G1aと、2枚以上の正レンズおよび1枚以上の負レンズを有し全体として正の第1bレンズ群G1bとからなり、第2レンズ群G2は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと両凸形状の正レンズを物体側からこの順に接合した第2a接合レンズC2aと、両凸形状の正レンズと負レンズを物体側からこの順に接合した第2b接合レンズC2bとを有し、第2レンズ群のみを移動させることにより合焦が行われる撮像光学系を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、およびその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムと、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】
【0005】
本開示の一態様における撮像光学系は、最も物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、パワーを有する第2レンズ群と、パワーを有する第3レンズ群と、を備える。無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカス時は、第1レンズ群および第3レンズ群は光軸に沿って移動せず、第2レンズ群が光軸に沿って移動する。第1レンズ群は、最も物体側から順に、第1Aサブレンズ群と、開口絞りと、第1Bサブレンズ群と、を備える。
【0006】
第1Aサブレンズ群は、最も物体側から順に、正のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A1と、負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A2と、負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A3と、を備える。
【0007】
そして、下記の条件(1)を満足する。
【0008】
0.3 < BF/Y < 1.2 ・・・(1)
ここで、
BF:バックフォーカス、
Y: 無限遠合焦時の像高、
である。
【0009】
また、本開示の一態様に係るカメラシステムは、前述の撮像光学系を含む交換レンズ装置と、カメラマウント部を介して前記交換レンズ装置と着脱自在に接続され、前記撮像光学系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と、を備える、カメラシステムであって、交換レンズ装置は、物体の光学的な像を前記撮像素子に形成する。
【0010】
また、本開示の一態様に係る撮像装置は、物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示および記憶の少なくとも一方を行う。前記撮像装置は、前述の撮像光学系と、撮像素子と、を備える。前記撮像光学系は、物体の光学的な像を形成する。撮像素子は、前記撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、およびその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムと、を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1A】実施の形態1(数値実施例1)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図
【
図2A】実施の形態2(数値実施例2)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図
【
図3A】実施の形態3(数値実施例3)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図
【
図4A】実施の形態4(数値実施例4)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図
【
図5】実施の形態1に係るデジタルカメラの概略構成図
【
図6】実施の形態1に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既に良く知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0014】
なお、出願人等は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【0015】
(実施の形態1から4)
図1A、
図2A、
図3A、および
図4Aは、各実施の形態1から実施の形態4に係る撮像光学系のレンズ配置図およびその動作を示している。
【0016】
本開示において、特に断りの無い限り、「合焦」、「フォーカシング」または「フォーカス」とは、撮像光学系が「合焦」、「フォーカシング」または「フォーカス」をすることを指す。また、本開示において、特に断りの無い限り、「光軸」とは、撮像光学系の光軸を指す。
【0017】
図1A、
図2A、
図3A、および
図4Aの(a)は、いずれも無限遠合焦状態にあるレンズ配置図を示す。各図の(a)において、最も右側に記載された直線は、像面S(後述する、撮像素子が配置される面に相当し、物体側を向いた面)の位置を表す。そのため、これらの図面の左側は、物体側に相当する。さらに、像面Sと対向する最後段のレンズ群と、像面Sとの間には、例えばローパスフィルターまたはカバーガラスCGなどが配置される。なお、各図の(a)において、縦横比は一致している。
【0018】
また、各図の(a)に示す、特定のレンズ素子の面に付されたアスタリスク*は、その面が非球面であることを示している。各レンズ素子の物体側面または像側面においてアスタリスク*が付されていない場合は、当該面は、球面である。
【0019】
また、各図の(b)下段では、(a)に示す各レンズ群の位置に対応して各レンズ群に、G1からG3の符号を記している。各レンズ群(G1からG3)の符号に付された記号(+)および記号(-)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。つまり、記号(+)は正のパワー、記号(-)は負のパワーを示す。
【0020】
また、各図の(b)上段では、(b)下段に示すG1からG3の各レンズ群を細分化するサブレンズ群を示し、各サブレンズ群に、符号を記している。各サブレンズ群(G1A、G1B)の符号に付された記号(+)および記号(-)は、各サブレンズ群のパワーの符号に対応する。つまり、記号(+)は正のパワー、記号(-)は負のパワーを示す。
【0021】
なお、各図の(b)上段、または各図の(b)下段には、特定のレンズ群、または特定のサブレンズ群の符号の下部に、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに伴う移動方向を表す矢印を付している。
【0022】
(実施の形態1)
以下に、実施の形態1に係る撮像光学系について、
図1Aを用いて、説明する。
【0023】
図1Aは実施の形態1に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図およびその動作を示している。
【0024】
図1Aに示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3などで構成される。
【0025】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1Aサブレンズ群G1Aと、開口絞りAと、正のパワーを有する第1Bサブレンズ群G1Bと、で構成される。
【0026】
第1Aサブレンズ群G1Aは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、負のパワーを有する第4レンズ素子L4と、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、負のパワーを有する第6レンズ素子L6と、で構成される。
【0027】
第1Bサブレンズ群G1Bは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7と、負のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、で構成される。
【0028】
第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。つまり、接合レンズは、第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9とを含む。
【0029】
第2レンズ群G2は、正のパワーを有する第11レンズ素子L11と、負のパワーを有する第12レンズ素子L12と、で構成される。
【0030】
第11レンズ素子L11と第12レンズ素子L12は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。つまり、接合レンズは、第11レンズ素子L11と第12レンズ素子L12とを含む。
【0031】
第3レンズ群G3は、正のパワーを有する第13レンズ素子L13と、負のパワーを有する第14レンズ素子L14と、で構成される。
【0032】
第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。つまり、接合レンズは、第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14とを含む。
【0033】
以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成する各レンズ素子について、説明する。
【0034】
まず、第1Aサブレンズ群G1A内における各レンズ素子について、説明する。
【0035】
第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第5レンズ素子L5は、両凸レンズである。第6レンズ素子L6は、像側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。
【0036】
第1レンズ素子L1は、レンズ素子L1A1の例示である。第2レンズ素子L2は、レンズ素子L1A2の例示である。第3レンズ素子L3は、レンズ素子L1A3の例示である。第4レンズ素子L4は、レンズ素子L1A4の例示である。
【0037】
つぎに、第1Bサブレンズ群G1B内における各レンズ素子について、説明する。
【0038】
第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。第10レンズ素子L10は、両凸レンズであり、その両面は非球面である。
【0039】
つぎに、第2レンズ群G2内におけるレンズ素子について、説明する。
【0040】
第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。第12レンズ素子L12は、両凹レンズであり、その像側面は非球面である。
【0041】
つぎに、第3レンズ群G3内におけるレンズ素子について、説明する。
【0042】
第13レンズ素子L13は、両凸レンズである。第14レンズ素子L14は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
【0043】
そして、本実施の形態の撮像光学系において、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1は移動せず、第2レンズ群G2は光軸に沿って像側に移動し、第3レンズ群G3は移動しない。すなわち、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は像面Sに対して固定され、第2レンズ群G2が光軸に沿って像側に移動する。
【0044】
より詳細には、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカスの際に、第11レンズ素子L11および第12レンズ素子L12が像側に移動する。
【0045】
(実施の形態2)
以下に、実施の形態2に係る撮像光学系について、
図2Aを用いて、説明する。
【0046】
図2Aは実施の形態2に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図およびその動作を示している。
【0047】
図2Aに示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3などで構成される。
【0048】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1Aサブレンズ群G1Aと、開口絞りAと、正のパワーを有する第1Bサブレンズ群G1Bと、で構成される。
【0049】
第1Aサブレンズ群G1Aは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、負のパワーを有する第4レンズ素子L4と、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、負のパワーを有する第6レンズ素子L6と、で構成される。
【0050】
第1Bサブレンズ群G1Bは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7と、負のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、で構成される。
【0051】
第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。つまり、接合レンズは、第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9とを含む。
【0052】
第2レンズ群G2は、負のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。
【0053】
第3レンズ群G3は、正のパワーを有する第12レンズ素子L12と、負のパワーを有する第13レンズ素子L13と、で構成される。
【0054】
以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成する各レンズ素子について、説明する。
【0055】
まず、第1Aサブレンズ群G1A内における各レンズ素子について、説明する。
【0056】
第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第5レンズ素子L5は、両凸レンズである。第6レンズ素子L6は、像側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。
【0057】
第1レンズ素子L1は、レンズ素子L1A1の例示である。第2レンズ素子L2は、レンズ素子L1A2の例示である。第3レンズ素子L3は、レンズ素子L1A3の例示である。第4レンズ素子L4は、レンズ素子L1A4の例示である。
【0058】
つぎに、第1Bサブレンズ群G1B内における各レンズ素子について、説明する。
【0059】
第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。第10レンズ素子L10は、両凸レンズであり、その両面は非球面である。
【0060】
つぎに、第2レンズ群G2内におけるレンズ素子について、説明する。
【0061】
第11レンズ素子L11は、両凹レンズである。
【0062】
つぎに、第3レンズ群G3内におけるレンズ素子について、説明する。
【0063】
第12レンズ素子L12は、両凸レンズである。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。
【0064】
そして、本実施の形態の撮像光学系において、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1は移動せず、第2レンズ群G2は光軸に沿って像側に移動し、第3レンズ群G3は移動しない。すなわち、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は像面Sに対して固定され、第2レンズ群G2が光軸に沿って像側に移動する。
【0065】
より詳細には、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカスの際に、第11レンズ素子L11が像側に移動する。
【0066】
(実施の形態3)
以下に、実施の形態3に係る撮像光学系について、
図3Aを用いて、説明する。
【0067】
図3Aは実施の形態3に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図およびその動作を示している。
【0068】
図3Aに示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3などで構成される。
【0069】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1Aサブレンズ群G1Aと、開口絞りAと、正のパワーを有する第1Bサブレンズ群G1Bと、で構成される。
【0070】
第1Aサブレンズ群G1Aは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、負のパワーを有する第4レンズ素子L4と、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、負のパワーを有する第6レンズ素子L6と、で構成される。
【0071】
第1Bサブレンズ群G1Bは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7と、正のパワーを有する第8レンズ素子L8と、負のパワーを有する第9レンズ素子L9と、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、正のパワーを有する第11レンズ素子L11と、で構成される。
【0072】
第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。つまり、接合レンズは、第9レンズ素子L9と第10レンズ素子L10とを含む。
【0073】
第2レンズ群G2は、負のパワーを有する第12レンズ素子L12で構成される。
【0074】
第3レンズ群G3は、正のパワーを有する第13レンズ素子L13と、負のパワーを有する第14レンズ素子L14と、で構成される。
【0075】
以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成する各レンズ素子について、説明する。
【0076】
まず、第1Aサブレンズ群G1A内における各レンズ素子について、説明する。
【0077】
第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第5レンズ素子L5は、両凸レンズである。第6レンズ素子L6は、像側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。
【0078】
第1レンズ素子L1は、レンズ素子L1A1の例示である。第2レンズ素子L2は、レンズ素子L1A2の例示である。第3レンズ素子L3は、レンズ素子L1A3の例示である。第4レンズ素子L4は、レンズ素子L1A4の例示である。
【0079】
つぎに、第1Bサブレンズ群G1B内における各レンズ素子について、説明する。
【0080】
第7レンズ素子L7は、両凸レンズである。第8レンズ素子L8は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第9レンズ素子L9は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第10レンズ素子L10は、両凸レンズである。第11レンズ素子L11は、両凸レンズである。
【0081】
つぎに、第2レンズ群G2内におけるレンズ素子について、説明する。
【0082】
第12レンズ素子L12は、両凹レンズであり、その両面は非球面である。
【0083】
つぎに、第3レンズ群G3内におけるレンズ素子について、説明する。
【0084】
第13レンズ素子L13は、両凸レンズである。第14レンズ素子L14は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。
【0085】
そして、本実施の形態の撮像光学系において、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1は移動せず、第2レンズ群G2は光軸に沿って像側に移動し、第3レンズ群G3は移動しない。すなわち、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は像面Sに対して固定され、第2レンズ群G2が光軸に沿って像側に移動する。
【0086】
より詳細には、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカスの際に、第12レンズ素子L12が像側に移動する。
【0087】
(実施の形態4)
以下に、実施の形態4に係る撮像光学系について、
図4Aを用いて、説明する。
【0088】
図4Aは実施の形態4に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図およびその動作を示している。
【0089】
図4Aに示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3などで構成される。
【0090】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1Aサブレンズ群G1Aと、開口絞りAと、正のパワーを有する第1Bサブレンズ群G1Bと、で構成される。
【0091】
第1Aサブレンズ群G1Aは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、負のパワーを有する第4レンズ素子L4と、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、負のパワーを有する第6レンズ素子L6と、で構成される。
【0092】
第1Bサブレンズ群G1Bは、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第7レンズ素子L7と、負のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、負のパワーを有する第10レンズ素子L10と、で構成される。
【0093】
第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着材などで接着され、接合レンズを構成する。つまり、接合レンズは、第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9とを含む。
【0094】
第2レンズ群G2は、正のパワーを有する第11レンズ素子L11で構成される。
【0095】
第3レンズ群G3は、負のパワーを有する第12レンズ素子L12と、正のパワーを有する第13レンズ素子L13と、で構成される。
【0096】
以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成する各レンズ素子について、説明する。
【0097】
まず、第1Aサブレンズ群G1A内における各レンズ素子について、説明する。
【0098】
第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第3レンズ素子L3は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第5レンズ素子L5は、両凸レンズである。第6レンズ素子L6は、像側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。
【0099】
第1レンズ素子L1は、レンズ素子L1A1の例示である。第2レンズ素子L2は、レンズ素子L1A2の例示である。第3レンズ素子L3は、レンズ素子L1A3の例示である。第4レンズ素子L4は、レンズ素子L1A4の例示である。
【0100】
つぎに、第1Bサブレンズ群G1B内における各レンズ素子について、説明する。
【0101】
第7レンズ素子L7は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。第8レンズ素子L8は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。第10レンズ素子L10は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
【0102】
つぎに、第2レンズ群G2内におけるレンズ素子について、説明する。
【0103】
第11レンズ素子L11は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。
【0104】
つぎに、第3レンズ群G3内におけるレンズ素子について、説明する。
【0105】
第12レンズ素子L12は、両凹レンズであり、その両面は非球面である。第13レンズ素子L13は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
【0106】
そして、本実施の形態の撮像光学系において、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1は移動せず、第2レンズ群G2は光軸に沿って物体側に移動し、第3レンズ群G3は移動しない。すなわち、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は像面Sに対して固定され、第2レンズ群G2が光軸に沿って像側に移動する。
【0107】
より詳細には、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカスの際に、第11レンズ素子L11が物体側に移動する。
【0108】
(条件および効果等)
以下、例えば実施の形態1から4に係る撮像光学系が満足することが可能な条件を説明する。なお、実施の形態1から4に係る撮像光学系に対して、複数の可能な条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足する撮像光学系の構成が最も効果的である。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏する撮像光学系を得ることも可能である。
【0109】
例えば実施の形態1から4に係る撮像光学系のように、本開示における撮像光学系は、最も物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、パワーを有する第2レンズ群G2と、パワーを有する第3レンズ群G3と、を備える。撮像光学系の無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカス時は、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は光軸に沿って移動しない。そして、第2レンズ群G2が光軸に沿って移動する。
【0110】
第1レンズ群G1は、最も物体側から順に、第1Aサブレンズ群G1Aと、開口絞りAと、第1Bサブレンズ群G1Bと、を備える。
【0111】
第1Aサブレンズ群G1Aは、最も物体側から順に、正のパワーを有し、物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A1と、負のパワーを有し、物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A2と、負のパワーを有し、物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A3と、を備える。
【0112】
上記の基本構成において、第1Aサブレンズ群G1Aを、最も物体側から順に、正のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A1、負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A2、および負のパワーを有し物体側に凸面を有するメニスカスレンズ素子L1A3で構成することで、広角化を図りながら、諸収差、特に歪曲収差を補正することができる撮像光学系を実現できる。
【0113】
また、基本構成の撮像光学系において、下記の条件(1)を満足するのが望ましい。
【0114】
0.3 < BF/Y < 1.2 ・・・(1)
ここで、
BF:バックフォーカス(光軸上でのレンズ最終面から像面Sまでの距離)、
Y: 無限遠合焦時の像高、
である。なお、単位は揃えるものとする(例えば、BF、Yの単位はミリメートル)。
【0115】
条件(1)は、バックフォーカスと、無限遠合焦時の像高との関係を規定する条件である。
【0116】
条件(1)の下限値以下になると、バックフォーカスの値が小さくなり過ぎ、レンズと撮像面とが干渉しやすくなるため好ましくない。
【0117】
条件(1)の上限値以上になると、バックフォーカスの値が大きくなり過ぎ、レンズ全体が大型化するため好ましくない。
【0118】
好ましくは、以下の条件(1a)および(1b)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0119】
0.4 < BF/Y ・・・(1a)
BF/Y < 1.1 ・・・(1b)
より好ましくは、以下の条件(1c)および(1d)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0120】
0.5 < BF/Y ・・・(1c)
BF/Y < 1.0 ・・・(1d)
また、基本構成の撮像光学系において、下記の条件(2)を満足するのが望ましい。
【0121】
νd_L1A3 > 60 ・・・(2)
ここで、
νd_L1A3 :レンズ素子L1A3のd線におけるアッベ数、
である。
【0122】
条件(2)は、レンズ素子L1A3のd線におけるアッベ数を規定する条件である。
【0123】
レンズ素子L1A3にアッベ数が大きく低分散な硝材を使用することで、倍率色収差を補正することができる。
【0124】
好ましくは、以下の条件(2a)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0125】
νd_L1A3 > 65 ・・・(2a)
より好ましくは、以下の条件(2b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0126】
νd_L1A3 > 67 ・・・(2b)
また、基本構成の撮像光学系において、下記の条件(3)を満足するのが望ましい。
【0127】
0.010 < ΔPgF_L1A3・・・(3)
ここで、
ΔPgF_L1A3:レンズ素子L1A3のg線とF線の異常分散性、
である。
【0128】
条件(3)は、レンズ素子L1A3のg線とF線の異常分散性を規定する条件である。
【0129】
レンズ素子L1A3に異常分散性を有する硝材を使用することで、色収差における二次スペクトルの補正が容易になる。
【0130】
好ましくは、以下の条件(3a)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0131】
0.015 < ΔPgF_L1A3・・・(3a)
より好ましくは、以下の条件(3b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0132】
0.018 < ΔPgF_L1A3・・・(3b)
また、基本構成の撮像光学系において、第1Aサブレンズ群は、レンズ素子L1A3の像側に隣接するレンズ素子L1A4をさらに備え、下記の条件(4)を満足するのが望ましい。
【0133】
νd_L1A4 > 60 ・・・(4)
ここで、
νd_L1A4 :レンズ素子L1A4のd線におけるアッベ数、
である。
【0134】
条件(4)は、レンズ素子L1A4のd線におけるアッベ数を規定する条件である。
【0135】
レンズ素子L1A4にアッベ数が大きく低分散な硝材を使用することで、倍率色収差を補正することができる。
【0136】
好ましくは、以下の条件(4a)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0137】
νd_L1A4 > 65 ・・・(4a)
より好ましくは、以下の条件(4b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0138】
νd_L1A4 > 67 ・・・(4b)
また、基本構成の撮像光学系において、第1Aサブレンズ群は、レンズ素子L1A3の像側に隣接するレンズ素子L1A4をさらに備え、下記の条件(5)を満足するのが望ましい。
【0139】
0.010 < ΔPgF_L1A4・・・(5)
ここで、
ΔPgF_L1A4:レンズ素子L1A4のg線とF線の異常分散性、
である。
【0140】
条件(5)は、レンズ素子L1A4のg線とF線の異常分散性を規定する条件である。
【0141】
レンズ素子L1A4に異常分散性を有する硝材を使用することで、色収差における二次スペクトルの補正が容易になる。
【0142】
好ましくは、以下の条件(5a)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0143】
0.015 < ΔPgF_L1A4・・・(5a)
より好ましくは、以下の条件(3b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0144】
0.018 < ΔPgF_L1A4・・・(5b)
また、基本構成の撮像光学系において、以下の条件(6)を満足することが望ましい。
【0145】
1 < f_L1A1/f < 30・・・(6)
ここで、
f_L1A1:レンズ素子L1A1の焦点距離、
f :全系の無限遠状態での焦点距離、
である。なお、単位は揃えるものとする(例えば、f_L1A1、fの単位はミリメートル)。
【0146】
条件(6)は、レンズ素子L1A1の焦点距離と全系の無限遠状態での焦点距離との関係を規定する条件である。
【0147】
条件(6)の下限値以下になると、レンズ素子L1A1のパワーが大きくなりすぎると、諸収差、特に像面湾曲の補正が困難となる。
【0148】
条件(6)の上限値以上になると、レンズ素子L1A1のパワーが小さくなりすぎて、光束の収斂効果化が小さくなり、小型な光学系を実現することが困難となる。
【0149】
好ましくは、以下の条件(6a)および(6b)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0150】
2 < f_L1A1/f ・・・(6a)
f_L1A1/f < 25・・・(6b)
より好ましくは、以下の条件(6c)および(6d)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0151】
4 < f_L1A1/f ・・・(6c)
f_L1A1/f < 20・・・(6d)
また、基本構成の撮像光学系において、下記の条件(7)を満足するのが望ましい。
【0152】
0.5 < ENP/f < 1.5・・・(7)
ここで、
ENP:最も物体側のレンズ面(第1レンズ素子L1の光軸上での物体側面)から入射瞳位置までの光軸上の距離、
f :全系の無限遠状態での焦点距離、
である。なお、単位は揃えるものとする(例えば、ENP、fの単位はミリメートル)。
【0153】
条件(7)は、最も物体側のレンズ面から入射瞳位置までの光軸上の距離と、全系の無限遠状態での焦点距離、との関係を規定する条件である。
【0154】
条件(7)の下限値以下になると、物体側に近い第1Aサブレンズ群G1Aで歪曲収差やコマ収差を補正することが困難になるため、好ましくない。
【0155】
条件(7)の上限値以上になると、広角化に伴い、前玉径が大きくなり小型化には好ましくない。
【0156】
好ましくは、以下の条件(7a)および(7b)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0157】
0.6 < ENP/f ・・・(7a)
ENP/f < 1.4 ・・・(7b)
より好ましくは、以下の条件(7c)および(7d)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0158】
0.7 < ENP/f ・・・(7c)
ENP/f < 1.3 ・・・(7d)
また、基本構成の撮像光学系において、第1Aサブレンズ群G1Aは、さらに両凸レンズ素子を有し、下記の条件(8)を満足するのが望ましい。
【0159】
1.85 < nd_L1Ap ・・・(8)
ここで、
nd_L1Ap:両凸レンズのd線における屈折率、
である。
【0160】
条件(8)は、第1Aサブレンズ群G1A内に含まれる両凸レンズ素子のd線における屈折率を規定する条件である。
【0161】
条件(8)の下限値以下になると、前玉径の小径化および、球面収差の補正が困難になる。
【0162】
好ましくは、以下の条件(8a)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0163】
1.90 < nd_L1Ap ・・・(8a)
より好ましくは、以下の条件(8b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0164】
1.95 < nd_L1Ap ・・・(8b)
また、基本構成の撮像光学系において、下記の条件(9)を満足するのが望ましい。
【0165】
1.5 < |f2/f| < 3.5・・・(9)
ここで、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離、
f :全系の無限遠状態での焦点距離、
である。なお、単位は揃えるものとする(例えば、f2、fの単位はミリメートル)。
【0166】
条件(9)は、第2レンズ群G2の焦点距離と、全系の無限遠状態での焦点距離、との関係を規定する条件である。
【0167】
条件(9)の下限値以下になると、フォーカスレンズ群である第2レンズ群G2のパワーが強くなり、フォーカス停止精度が悪くなる。
【0168】
条件(9)の上限以上になると、フォーカスレンズ群である第2レンズ群G2のパワーが弱くなり、フォーカス速度が低下する。
【0169】
好ましくは、以下の条件(9a)および(9b)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0170】
1.7 < |f2/f| ・・・(9a)
|f2/f| < 3.3 ・・・(9b)
より好ましくは、以下の条件(9c)および(9d)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0171】
2.0 < |f2/f| ・・・(9c)
|f2/f| < 3.0 ・・・(9d)
また、基本構成の撮像光学系において、下記の条件(10)を満足するのが望ましい。
【0172】
4.5 < LL/Y < 6.5・・・(10)
ここで、
LL:無限遠合焦時の光学全長(第1レンズ素子L1の光軸上での物体側面から像面Sまでの距離)、
Y :無限遠合焦時の最大像高、
である。なお、単位は揃えるものとする(例えば、LL、Yの単位はミリメートル)。
【0173】
条件(10)は、無限遠合焦時の光学全長と、無限遠合焦時の最大像高、との比を規定する条件である。
【0174】
条件(10)の下限値以下になると、軸上光束および軸外光束の収差補正が困難になり、好ましくない。
【0175】
条件(10)の上限値以上になると、小型化が困難となる。
【0176】
好ましくは、以下の条件(10a)および(10b)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0177】
4.8 < LL/Y ・・・(10a)
LL/Y < 6.2 ・・・(10b)
より好ましくは、以下の条件(10c)および(10d)の少なくとも一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
【0178】
5.0 < LL/Y ・・・(10c)
LL/Y < 6.0 ・・・(10d)
(実施の形態1を適用した撮像装置の概略構成)
図5は、本実施の形態1に係る撮像光学系を適用した撮像装置の概略構成を示す。なお、本実施の形態2、3および4に係る撮像光学系を撮像装置に適用することも可能である。
【0179】
撮像装置100は、筐体104と、撮像素子102と、実施の形態1に係る撮像光学系101と、を備える。撮像装置100の具体例はデジタルカメラである。
【0180】
筐体104は、鏡筒302を有する。鏡筒302は、撮像光学系101の各レンズ群と、開口絞りAとを保持する。
【0181】
撮像素子102は、本実施の形態1に係る撮像光学系101における像面Sの位置に配置されている。
【0182】
撮像装置100は、物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示および記憶の少なくとも一方を行う。撮像装置100は、例えば、画像信号を表示するモニタと、画像信号を記憶するメモリと、のうち少なくとも一方を備える。
【0183】
撮像光学系101は、物体の光学的な像を形成する。撮像素子102は、撮像光学系101により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する。
【0184】
撮像光学系101は、第1レンズ群および第3レンズ群は光軸に沿って移動しないように、第2レンズ群が光軸に沿って移動するように構成されている。具体的には、第2レンズ群G2が撮像光学系101のフォーカシングの際に移動するように、筐体104に含まれるアクチュエータおよびレンズ枠が取り付けまたは結合されている。
【0185】
これにより、諸収差の良好な撮像装置100を実現することができる。
【0186】
なお、以上説明した実施の形態1に係る撮像光学系101をデジタルカメラに適用した例を示したが、監視カメラ、スマートフォン等に適用することもできる。
【0187】
(実施の形態1を適用したカメラシステムの概略構成)
図6は、本実施の形態1に係る撮像光学系を適用したカメラシステムの概略構成を示す。なお、本実施の形態2、3および4に係る撮像光学系をカメラシステムに適用することも可能である。
【0188】
カメラシステム200は、カメラ本体201と、カメラ本体201に着脱自在に接続される交換レンズ装置300とを備える。
【0189】
カメラ本体201は、交換レンズ装置300の撮像光学系301によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子202と、撮像素子202によって変換された画像信号を表示するモニタ203と、画像信号を記憶するメモリと、カメラマウント部204と、ファインダ205と、を含む。
【0190】
交換レンズ装置300の撮像光学系301は、実施の形態1に係る撮像光学系である。交換レンズ装置300は撮像光学系301によって、物体の光学的な像を、撮像素子202に形成する。
【0191】
交換レンズ装置300は、撮像光学系301に加えて、鏡筒302と、レンズマウント部304とを含む。鏡筒302は、撮像光学系301の各レンズ群と、開口絞りAとを保持する。レンズマウント部304は、カメラ本体201のカメラマウント部204に着脱自在に接続されるレンズマウント部304を含む。
【0192】
このように、カメラマウント部204およびレンズマウント部304は、物理的に接続される。さらに、カメラマウント部204およびレンズマウント部304は、カメラ本体201内のコントローラと交換レンズ装置300内のコントローラとを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。
【0193】
撮像光学系301は、鏡筒302が保持する各レンズ群と、カメラ本体201のカバーガラスCGと、を備える。撮像光学系301には、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、開口絞りAと、第3レンズ群G3と、を備える。そして、第1レンズ群および第3レンズ群は光軸に沿って移動しないように、第2レンズ群が光軸に沿って移動するように構成されている。具体的には、第2レンズ群G2が撮像光学系301のフォーカシングの際に移動するように、交換レンズ装置300内のコントローラによって制御されるアクチュエータやレンズ枠が構成されている。
【0194】
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1から4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
【0195】
実施の形態1~4に係る撮像光学系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子(すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子)のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等またはこれらのうち2つ以上の組み合わせで、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。これにより、諸収差の良好なカメラを実現することができる。
【0196】
(数値実施例)
以下、実施の形態1から4に係る撮像光学系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線に対する屈折率、νd(vdとも記す)はd線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、*印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
【0197】
【0198】
ここで、
Z:光軸からの高さがhの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
h:光軸からの高さ、
r:頂点曲率半径、
κ:円錐定数、
An:n次の非球面係数
である。
【0199】
【0200】
各縦収差図において、(a)図は無限遠、(b)図は近接位置における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差(SA(mm))、非点収差(AST(mm))、歪曲収差(DIS(%))を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、Fで示す)を表し、実線はd線(d-line)、短破線はF線(F-line)、長破線はC線(C-line)の特性である。非点収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表す。
【0201】
(数値実施例1)
数値実施例1の撮像光学系は、
図1Aに示した実施の形態1に対応する。数値実施例1の撮像光学系の面データを表1Aに、非球面データを表1Bに、無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データを表1Cに、単レンズデータを表1Dに、レンズ群データを表1Eに、サブレンズ群データを表1Fに、示す。
【0202】
(表1A:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1 48.02990 3.90260 1.48749 70.4
2 90.07930 0.20000
3 31.97560 1.00000 1.90043 37.4
4 13.55000 6.79910
5 41.48260 0.80000 1.49700 81.6
6 18.63990 4.44080
7 120.79970 1.00000 1.59282 68.6
8 35.14370 3.41250
9 499.20540 7.80000 1.95375 32.3
10 -33.60690 3.45020
11* -11.33220 2.70000 1.58699 59.5
12* -16.34630 1.00000
13(絞り) ∞ 2.60000
14 41.54360 11.01020 1.56732 42.8
15 -33.22950 1.26370
16 133.81220 0.90000 1.90366 31.3
17 16.41590 0.01000 1.56732 42.8
18 16.41590 7.99730 1.55032 75.5
19 -47.20770 6.20950
20* 163.11930 6.65960 1.55332 71.7
21* -26.02830 可変
22 729.23440 4.03360 1.86966 20.0
23 -42.41020 0.01000 1.56732 42.8
24 -42.41020 1.20000 1.68948 31.0
25* 28.69120 可変
26 72.18090 6.46010 1.49700 81.6
27 -34.35060 0.01000 1.56732 42.8
28 -34.35060 1.00000 1.92286 20.9
29 -98.30440 BF
像面 ∞
(表1B:非球面データ)
第11面
K=-7.45363E-01, A4= 1.97430E-04, A6=-3.68772E-07, A8= 8.10452E-10
A10= 0.00000E+00
第12面
K=-2.30226E-01, A4= 1.69146E-04, A6=-1.82702E-07, A8= 2.57163E-10
A10= 6.84747E-13
第20面
K= 0.00000E+00, A4=-1.56398E-06, A6=-1.92797E-08, A8=-2.50221E-10
A10= 6.56774E-13
第21面
K= 0.00000E+00, A4= 1.56292E-05, A6=-1.22398E-07, A8= 2.23585E-10
A10=-5.01208E-13
第25面
K= 0.00000E+00, A4=-6.57382E-06, A6= 1.01928E-07, A8=-2.92812E-10
A10= 2.78089E-13
(表1C:無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データ)
無限遠 近接
焦点距離 18.9594 17.7150
Fナンバー 2.00002 1.96569
画角 48.7651 49.3965
像高 19.7160 19.4730
レンズ全長 111.0000 111.0000
BF 16.7412 16.7412
d0 ∞ 89.0000
d21 1.8000 4.7418
d25 6.5896 3.6478
入射瞳位置 17.3179 17.3179
射出瞳位置 -73.0991 -69.3387
前側主点位置 31.3590 30.2995
後側主点位置 92.0278 90.2456
(表1D:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 204.8325
2 3 -26.8040
3 5 -68.9108
4 7 -83.9694
5 9 33.2518
6 11 -78.5910
7 14 34.3749
8 16 -20.7819
9 18 23.1667
10 20 41.0824
11 22 46.1983
12 24 -24.6512
13 26 47.7922
14 28 -57.6470
(表1E:レンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 13.43451 73.15550 29.43584 84.16385
2 22 -54.21552 5.24360 3.23993 5.59507
3 26 250.61044 7.47010 -1.96746 0.68617
(表1F:サブレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1A 1 -30.499 35.505
1B 14 26.330 34.050
(数値実施例2)
数値実施例2の撮像光学系は、
図2Aに示した実施の形態2に対応する。数値実施例2の撮像光学系の面データを表2Aに、非球面データを表2Bに、無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データを表2Cに、単レンズデータを表2Dに、レンズ群データを表2Eに、サブレンズ群データを表2Fに、示す。
【0203】
(表2A:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1 42.84300 5.72110 1.60000 42.5
2 91.95640 2.06980
3 44.46940 1.00000 2.00100 29.1
4 13.63550 5.53030
5 25.28320 1.00000 1.59282 68.6
6 15.05210 4.41380
7 68.24300 1.00000 1.43700 95.1
8 27.06680 3.44230
9 1022.65510 9.12520 2.00100 29.1
10 -30.42900 2.62710
11* -11.03110 2.55870 1.58699 59.5
12* -16.57630 3.36800
13(絞り) ∞ 3.59010
14 38.54240 5.87450 1.59282 68.6
15 -38.60030 1.61400
16 36.04890 1.00000 1.91082 35.2
17 13.72010 0.01000 1.56732 42.8
18 13.72010 7.25730 1.55032 75.5
19 -186.98280 2.67540
20* 158.45550 4.54960 1.55332 71.7
21* -28.26450 可変
22* -40.89690 2.84960 1.80998 40.9
23* 312.73810 可変
24 63.04500 8.91690 1.59282 68.6
25 -26.28040 0.36680
26 -53.90770 3.02320 2.00069 25.5
27 100.84890 BF
像面 ∞
(表2B:非球面データ)
第11面
K=-5.81264E-01, A4= 2.78852E-04, A6=-8.15421E-07, A8= 2.88520E-09
A10= 0.00000E+00
第12面
K= 8.53914E-02, A4= 2.30186E-04, A6=-4.48622E-07, A8= 7.92008E-10
A10= 4.32486E-12
第20面
K= 0.00000E+00, A4= 2.97924E-05, A6=-2.50285E-07, A8= 8.33583E-10
A10= 5.40636E-13
第21面
K= 0.00000E+00, A4= 5.83074E-05, A6=-5.70200E-07, A8= 3.18080E-09
A10=-7.90450E-12
第22面
K=-7.54830E-01, A4= 1.68171E-04, A6=-8.58948E-07, A8= 3.60406E-09
A10=-9.50933E-12
第23面
K= 1.00000E+00, A4= 1.69256E-04, A6=-3.36321E-07, A8= 6.04185E-10
A10=-4.18500E-12
(表2C:無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データ)
無限遠 近接
焦点距離 16.7829 15.9313
Fナンバー 1.87709 1.87734
画角 52.1930 52.2833
像高 19.4960 19.6430
レンズ全長 104.5157 104.5157
BF 12.3986 12.3986
d0 ∞ 95.4843
d21 1.9091 3.6024
d23 6.6243 4.9310
入射瞳位置 20.1286 20.1286
射出瞳位置 -49.6268 -48.1800
前側主点位置 31.2340 30.5333
後側主点位置 87.7169 86.3289
(表2D:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 128.0978
2 3 -19.9697
3 5 -65.1140
4 7 -103.4155
5 9 29.6487
6 11 -67.7383
7 14 33.4808
8 16 -24.8497
9 18 23.5287
10 20 43.7289
11 22 -44.4917
12 24 32.4956
13 26 -34.7655
(表2E:レンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 11.35206 68.42720 29.36082 77.70190
2 22 -44.49169 2.84960 0.18142 1.46229
3 24 232.04522 12.30690 -13.24139 -7.22486
(表2G:サブレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1A 1 -29.963 38.488
1B 14 22.363 22.981
(数値実施例3)
数値実施例3の撮像光学系は、
図3Aに示した実施の形態3に対応する。数値実施例3の撮像光学系の面データを表3Aに、非球面データを表3Bに、無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データを表3Cに、単レンズデータを表3Dに、レンズ群データを表3Eに、サブレンズ群データを表3Fに、示す。
【0204】
(表3A:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1 42.57620 5.58870 1.58144 40.9
2 91.89320 2.40260
3 46.13430 1.00000 1.90366 31.3
4 14.10420 6.17250
5 31.89660 1.00000 1.59282 68.6
6 17.26250 4.29810
7 101.39490 1.00000 1.43700 95.1
8 31.10980 3.30940
9 527.39980 7.01330 2.00100 29.1
10 -34.59410 2.81050
11* -11.20320 2.21540 1.58699 59.5
12* -16.01380 4.58110
13(絞り) ∞ 2.60000
14 50.39140 6.19810 1.59282 68.6
15 -34.70470 0.50000
16 137.44740 2.07000 1.64769 33.8
17 6883.03000 0.50000
18 69.55890 1.00000 1.91082 35.2
19 15.16550 0.01000 1.56732 42.8
20 15.16550 7.77600 1.55032 75.5
21 -89.39850 2.13710
22* 236.82080 5.20270 1.58699 59.5
23* -32.71720 可変
24* -37.54560 3.03990 1.58699 59.5
25* 461.52520 可変
26 68.75170 8.11870 1.59349 67.0
27 -28.83130 0.37110
28 -56.19360 1.39440 1.84666 23.8
29 120.68540 BF
像面 ∞
(表3B:非球面データ)
第11面
K=-8.79475E-01, A4= 2.49983E-04, A6=-9.14352E-07, A8= 2.48418E-09
A10= 0.00000E+00
第12面
K= 1.10160E-01, A4= 2.41660E-04, A6=-5.00473E-07, A8= 7.68041E-10
A10= 4.63103E-12
第22面
K= 0.00000E+00, A4= 1.93299E-05, A6=-1.37964E-07, A8= 4.59455E-10
A10= 3.25229E-13
第23面
K= 0.00000E+00, A4= 2.70521E-05, A6=-2.54348E-07, A8= 1.17625E-09
A10=-2.40687E-12
第24面
K= 2.67092E-01, A4= 1.51171E-04, A6=-6.95355E-07, A8= 2.31329E-09
A10=-4.60797E-12
第25面
K= 1.00000E+00, A4= 1.52464E-04, A6=-3.66743E-07, A8= 3.63255E-10
A10=-6.45997E-13
(表3C:無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データ)
無限遠 近接
焦点距離 19.1747 18.2233
Fナンバー 1.87714 1.88667
画角 48.4450 48.4320
像高 19.4940 19.7910
レンズ全長 110.000 110.000
BF 18.8000 18.8000
d0 ∞ 90.0000
d23 1.8736 4.7633
d25 7.0167 4.1271
入射瞳位置 21.7082 21.7082
射出瞳位置 -65.0813 -62.0806
前側主点位置 35.2323 34.3029
後側主点位置 90.8112 88.6966
(表3D:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 130.9848
2 3 -22.8189
3 5 -65.1245
4 7 -103.1456
5 9 32.6358
6 11 -76.5786
7 14 35.6324
8 16 216.5096
9 18 -21.4809
10 20 24.1995
11 22 49.3242
12 24 -59.0184
13 26 35.3206
14 28 -45.1219
(表3E:レンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 14.29688 69.38550 32.72855 81.19100
2 24 -59.01837 3.03990 0.14378 1.27247
3 26 133.20119 9.88420 -2.68255 1.21158
(表3F:サブレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1A 1 -30.626 36.810
1B 14 24.833 25.394
(数値実施例4)
数値実施例4の撮像光学系は、
図4Aに示した実施の形態4に対応する。数値実施例4の撮像光学系の面データを表4Aに、非球面データを表4Bに、無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データを表4Cに、単レンズデータを表4Dに、レンズ群データを表4Eに、サブレンズ群データを表4Fに、示す。
【0205】
(表4A:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞ 可変
1 272.77660 2.27600 1.95375 32.3
2 1000.00000 0.30000
3 41.78350 1.20000 1.87071 40.7
4 16.80220 5.47960
5 27.33780 1.00000 1.59282 68.6
6 18.70640 5.87180
7 425.56620 1.00000 1.49700 81.6
8 27.14620 3.50000
9 43.03520 7.00000 2.00069 25.5
10 -672.96660 5.01340
11* -25.84140 2.79080 1.80998 40.9
12* -40.09030 2.30130
13(絞り) ∞ 3.18460
14 -455.72710 5.87030 1.59282 68.6
15 -22.05740 0.50000
16 27.22690 1.00000 2.00100 29.1
17 19.94100 0.01000 1.56732 42.8
18 19.94100 9.76400 1.49700 81.6
19 -32.98590 0.50000
20 67.56620 1.00000 1.90366 31.3
21 21.12240 可変
22* 26.53590 5.30860 1.77200 50.0
23* 60.50370 可変
24* -269.07620 2.50000 1.80998 40.9
25* 1030.79290 5.86550
26 134.91120 4.00000 1.49700 81.6
27 219.12370 BF
像面 ∞
(表4B:非球面データ)
第11面
K= 1.00000E+00, A4= 1.10368E-04, A6=-1.04634E-07, A8=-1.61096E-09
A10= 5.71498E-12
第12面
K=-6.79439E-01, A4= 1.10227E-04, A6= 1.00898E-09, A8=-1.82810E-09
A10= 4.75696E-12
第22面
K= 0.00000E+00, A4= 7.12261E-06, A6=-4.38761E-09, A8=-7.12650E-11
A10= 1.28777E-12
第23面
K= 0.00000E+00, A4= 9.88357E-06, A6=-6.79134E-08, A8= 4.46782E-10
A10= 8.97688E-13
第24面
K= 0.00000E+00, A4= 1.13963E-04, A6=-2.45687E-07, A8= 1.09709E-09
A10=-2.30038E-12
第25面
K= 0.00000E+00, A4= 1.23599E-04, A6=-8.43234E-08, A8= 6.91081E-10
A10=-1.83371E-12
(表4C:無限遠合焦状態および近接物体合焦状態での各種データ)
無限遠 近接
焦点距離 20.0900 19.4230
Fナンバー 1.87727 1.94504
画角 47.1128 46.2411
像高 19.5860 20.4500
レンズ全長 103.2415 103.2415
BF 18.5000 18.5000
d0 ∞ 96.7584
d21 5.4089 1.7517
d23 2.0967 5.7538
入射瞳位置 17.2501 17.2501
射出瞳位置 -57.6613 -54.9238
前側主点位置 30.3367 29.3389
後側主点位置 83.1211 80.3322
(表4D:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 392.6835
2 3 -33.0145
3 5 -104.4454
4 7 -58.3906
5 9 40.6191
6 11 -98.3871
7 14 38.9038
8 16 -79.9316
9 18 26.6375
10 20 -34.3560
11 22 57.3226
12 24 -263.2084
13 26 695.3631
(表4E:レンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 45.21174 59.56180 41.53237 98.25509
2 22 57.32262 5.30860 -2.19117 0.31257
3 24 -426.22620 12.36550 -1.39730 1.07457
(表4G:サブレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1A 1 -24.694 35.432
1B 14 33.702 18.644
(条件の対応値)
以下、条件(1)~条件(12)の対応値を表1に示す。
【0206】
【産業上の利用可能性】
【0207】
本開示に係る撮像光学系は、デジタルスチルカメラ、交換レンズ式デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、PDA(Personal Digital Assistance)のカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、および車載カメラ等に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラシステム、およびデジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される撮影光学系に好適である。
【符号の説明】
【0208】
G1 第1レンズ群
G1A 第1Aサブレンズ群
G1B 第1Bサブレンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L1 第1レンズ素子
L2 第2レンズ素子
L3 第3レンズ素子
L4 第4レンズ素子
L5 第5レンズ素子
L6 第6レンズ素子
L7 第7レンズ素子
L8 第8レンズ素子
L9 第9レンズ素子
L10 第10レンズ素子
L11 第11レンズ素子
L12 第12レンズ素子
L13 第13レンズ素子
L14 第14レンズ素子
A 開口絞り
S 像面
100 撮像装置
101 撮像光学系
102 撮像素子
104 筐体
200 カメラシステム
201 カメラ本体
202 撮像素子
203 モニタ
204 カメラマウント部
205 ファインダ
300 交換レンズ装置
301 撮像光学系
302 鏡筒
304 レンズマウント部