(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-06
(45)【発行日】2024-09-17
(54)【発明の名称】結像光学系
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20240909BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240909BHJP
【ＦＩ】
G02B13/04
G02B13/18
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020183411
(22)【出願日】2020-11-02
(65)【公開番号】P2022073433
(43)【公開日】2022-05-17
【審査請求日】2023-09-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
(72)【発明者】
【氏名】朝倉 健
【審査官】岡田 弘
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／０５６４４７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１５／０２５８４３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１４／１５５８２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／００８４６０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ９／００－１７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２－２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００－２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、
開口絞りＳと、
負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、
正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、
からなり、
至近へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群Ｇ２が像側に移動すると共に前記第１レンズ群Ｇ１と前記開口絞りＳと前記第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定であり、
前記第２レンズ群Ｇ２は正レンズＬｐを含む２枚以上のレンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
－５．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ －２．５ （１）
０．２ ＜ ｐｐ２Ｇ１／ｆ１ ＜ １．０ （２）
但し、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離、
ｆ１は前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｐｐ２Ｇ１は第１レンズ群Ｇ１の最像側面の面頂から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの光軸上の距離である。
【請求項2】
前記第２レンズ群Ｇ２は負レンズＬｎと前記正レンズＬｐからなる請求項１に記載の結像光学系。
【請求項3】
前記負レンズＬｎが物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項２に記載の結像光学系。
【請求項4】
物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、
開口絞りＳと、
負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、
正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、
からなり、
至近へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群Ｇ２が像側に移動すると共に前記第１レンズ群Ｇ１と前記開口絞りＳと前記第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定であり、
前記第２レンズ群Ｇ２は正レンズＬｐを含む２枚以上のレンズを有し、
前記第２レンズ群Ｇ２は負レンズＬｎと前記正レンズＬｐからなり、
前記負レンズＬｎが物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、
以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
－５．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ －２．５ （１）
但し、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
【請求項5】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の結像光学系２．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ３．５ （３）
但し、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
【請求項6】
前記正レンズＬｐが以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の結像光学系０．７＜ ｆＬｐ／｜ｆ２｜ （４）
但し、
ｆＬｐは前記正レンズＬｐの焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
【請求項7】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の結像光学系０．０５ ＜ Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２×ＩＨ／（Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧ×ｆ） ＜ ０．２５ （５）
但し、
Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２は結像光学系の射出瞳から前記第２レンズ群Ｇ２の最像側面の光軸上の距離、
ＩＨは最大像高、
Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧは前記結像光学系の射出瞳から像面までの光軸上の距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等に最適であり、特に、画角が８０°から１００°程度で、小型で、バックフォーカスの短いミラーレスカメラに最適な結像光学系に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、レンズ交換式デジタルカメラにおいてはミラーレスカメラのシェアが拡大している。ミラーレスカメラはショートフランジバックを利用することで一眼レフカメラよりも小型化する傾向にある。小型化したカメラボディに合わせ交換レンズにおいても小型化が求められている。ミラーレスカメラはショートフランジバックの為、小型化するためには一眼レフカメラ用レンズと比べて光学全長が短くバックフォーカスも短い製品が求められる。
【0003】
またミラーレスカメラが普及するにつれて動画機能が重要視されるようになった。動画撮影時に映像に音が入らないようにオートフォーカスに伴う駆動音は小さく抑える必要があり、レンズ本体の小型化の必要性も考慮するとモーターも大きくはできないためフォーカス時に駆動するパーツは軽量であることが求められる。
【0004】
しかしながら小型化が望まれつつも出力機器の高画素化やスマートフォンカメラとの差別化のため交換レンズの大口径化、高性能化も望まれている。
【0005】
以下の特許文献において画角８０°から１００°程度の従来の結像光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特許６３７４７１３号公報
【文献】特許６４１３３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１において画角が７８°から１００°のミラーレスカメラに適した小型なインナーフォーカスの結像光学系が開示されている。この結像光学系ではフォーカス群を１枚のレンズで構成することによりフォーカス群を軽量化している。しかしながらフォーカシング時の倍率色収差の変動が大きい。
【0008】
特許文献２において画角が８３°から９４°のリアフォーカスの結像光学系が開示されている。この結像光学系では大口径でありながら諸収差が良く補正され、フォーカシング時の色収差の変動も小さい。しかしながらフォーカス群を構成するレンズ枚数が多くまた開口絞りもフォーカシング時に動くためフォーカシング時の可動部重量が大きい。また光学全長が大きく、第１レンズ群の先頭レンズの径も大きいためミラーレスカメラ用の交換レンズとして十分に小型化することが困難である。
【0009】
そこで、本発明は、従来の結像光学系の課題を解決し、適切にレンズを配置することによって画角８０°から１００°程度で大口径かつ小型でありながら諸収差の良好な補正とフォーカス群の小型軽量化を両立した結像光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための手段である本発明を実施の結像光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、からなり、至近へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群Ｇ２が像側に移動すると共に前記第１レンズ群Ｇ１と前記開口絞りＳと前記第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定であり、前記第２レンズ群Ｇ２は正レンズＬｐを含む２枚以上のレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
－５．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ －２．５ （１）
但し、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
－５．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ －２．５ （１）
但し、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
【0011】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに前記第１レンズ群Ｇ１は以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
０．２ ＜ ｐｐ２Ｇ１／ｆ１ ＜ １．０ （２）
但し、
ｐｐ２Ｇ１は第１レンズ群Ｇ１の最像側面の面頂から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの光軸上の距離、
ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離である。
０．２ ＜ ｐｐ２Ｇ１／ｆ１ ＜ １．０ （２）
但し、
ｐｐ２Ｇ１は第１レンズ群Ｇ１の最像側面の面頂から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの光軸上の距離、
ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離である。
【0012】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに前記第２レンズ群Ｇ２は負レンズＬｎと前記正レンズＬｐからなる結像光学系。
【0013】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに前記負レンズＬｎが物体側に凸面を向けたメニスカスレンズである結像光学系。
【0014】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
２．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ３．５ （３）
但し、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
２．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ３．５ （３）
但し、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
【0015】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに前記正レンズＬｐが以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
０．７＜ ｆＬｐ／｜ｆ２｜ （４）
但し、
ｆＬｐは前記正レンズＬｐの焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
０．７＜ ｆＬｐ／｜ｆ２｜ （４）
但し、
ｆＬｐは前記正レンズＬｐの焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
【0016】
また、本発明を実施の結像光学系は、さらに以下の条件式を満足することを特徴とする結像光学系
０．０５ ＜ Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２×ＩＨ／（Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧ×ｆ） ＜ ０．２５ （５）
但し、
Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２は結像光学系の射出瞳から前記第２レンズ群Ｇ２の最像側面の光軸上の距離、
ＩＨは最大像高、
Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧは前記結像光学系の射出瞳から像面までの光軸上の距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
０．０５ ＜ Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２×ＩＨ／（Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧ×ｆ） ＜ ０．２５ （５）
但し、
Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２は結像光学系の射出瞳から前記第２レンズ群Ｇ２の最像側面の光軸上の距離、
ＩＨは最大像高、
Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧは前記結像光学系の射出瞳から像面までの光軸上の距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、適切にレンズを配置することによって画角８０°から１００°程度で大口径かつ小型でありながら諸収差の良好な補正とフォーカス群の小型軽量化を両立した結像光学系を得られる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の結像光学系の実施例１に係るレンズ構成図である。
【図2】実施例１の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【図3】実施例１の結像光学系の撮影距離２５５ｍｍにおける縦収差図である。
【図4】実施例１の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【図5】実施例１の結像光学系の撮影距離２５５ｍｍにおける横収差図である。
【図6】本発明の結像光学系の実施例２に係るレンズ構成図である。
【図7】実施例２の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【図8】実施例２の結像光学系の撮影距離２７５ｍｍにおける縦収差図である。
【図9】実施例２の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【図10】実施例２の結像光学系の撮影距離２７５ｍｍにおける横収差図である。
【図11】本発明の結像光学系の実施例３に係るレンズ構成図である。
【図12】実施例３の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【図13】実施例３の結像光学系の撮影距離２６５ｍｍにおける縦収差図である。
【図14】実施例３の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【図15】実施例３の結像光学系の撮影距離２６５ｍｍにおける横収差図である。
【図16】本発明の結像光学系の実施例４に係るレンズ構成図である。
【図17】実施例４の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【図18】実施例４の結像光学系の撮影距離２６５ｍｍにおける縦収差図である。
【図19】実施例４の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【図20】実施例４の結像光学系の撮影距離２６５ｍｍにおける横収差図である。
【図21】本発明の結像光学系の実施例５に係るレンズ構成図である。
【図22】実施例５の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【図23】実施例５の結像光学系の撮影距離２４５ｍｍにおける縦収差図である。
【図24】実施例５の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【図25】実施例５の結像光学系の撮影距離２４５ｍｍにおける横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、本発明に係る光学系の実施例について詳細に説明する。なお、以下の実施例の説明は本発明の光学系の一例を説明したものであり、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において本実施例に限定されるものではない。
【0020】
本発明の実施例の結像光学系は、図１、図６、図１１、図１６、図２１に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、からなり、至近へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群Ｇ２が像側に移動すると共に前記第１レンズ群Ｇ１と前記開口絞りＳと前記第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定であり、前記第２レンズ群Ｇ２は正レンズＬｐを含む２枚以上のレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
－５．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ －２．５ （１）
但し、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
－５．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ －２．５ （１）
但し、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
【0021】
至近へのフォーカシングに際して第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定であることで結像光学系をインナーフォーカスとすることができ、防塵防滴構造を取り入れやすい。また至近へのフォーカシングに際して開口絞りＳが固定であることでフォーカシングに際して可動させるパーツの重量を低減できる。
【0022】
開口絞りＳは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置することでいずれかの群中に配置する場合と比べて結像光学系を保持するために必要なメカパーツの点数を少なくすることができる。また周辺画角の光束は開口絞りＳから離れるほど光軸から見て高い位置を通るため開口絞りＳの直後にフォーカス群を配置することはフォーカス群の小型軽量化に有利である。
【0023】
前記第２レンズ群Ｇ２は負の屈折力を有し、少なくとも１枚の正レンズを含む２枚以上のレンズを有することによって前記第２レンズ群Ｇ２内で発生する色収差を補正することができ、フォーカシング時の色収差の変動を小さくすることができる。
【0024】
条件式（１）は結像光学系の小型化と高性能化を両立するため、前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定したものである。
【0025】
条件式（１）の下限値を超えて第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が小さくなるとフォーカス群である第２レンズ群Ｇ２の負の屈折力が小さくなりフォーカシング時の移動距離が大きくなるため結像光学系の小型化に不利になる。
【0026】
条件式（１）の上限値を超えて第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が大きくなるとフォーカス群である第２レンズ群Ｇ２の負の屈折力が大きくなりフォーカシング時の諸収差の変動を抑えることが困難になる。
【0027】
なお、上述した条件式（１）について、上限値を－２．７、下限値を－４．５とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0028】
さらに本発明の結像光学系は前記第１レンズ群Ｇ１が以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．２ ＜ ｐｐ２Ｇ１／ｆ１ ＜ １．０ （２）
但し、
ｐｐ２Ｇ１は第１レンズ群Ｇ１の最像側面の面頂から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの光軸上の距離、
ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離である。
０．２ ＜ ｐｐ２Ｇ１／ｆ１ ＜ １．０ （２）
但し、
ｐｐ２Ｇ１は第１レンズ群Ｇ１の最像側面の面頂から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの光軸上の距離、
ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離である。
【0029】
本発明の結像光学系は第２レンズ群Ｇ２をフォーカスレンズ群とするために第１レンズ群Ｇ１をレトロフォーカスのパワー配置にして第１レンズ群Ｇ１より像側の空間を確保している。また第１レンズ群Ｇ１をレトロフォーカスのパワー配置とすることで、広い画角を確保するために径方向に大きくなりがちな第１レンズ群Ｇ１の先頭部分の径方向の小型化を実現している。一方で第１レンズ群Ｇ１の像側には開口絞りＳとフォーカスレンズ群があるため第１レンズ群Ｇ１のレトロフォーカスの傾向が強くなりすぎると軸上光束が光軸から高い位置を通ってしまい開口絞りＳ及びフォーカス群の小型軽量化の観点から望ましくない。
【0030】
条件式（２）は第１レンズ群Ｇ１の小型化とフォーカスレンズ群の小型軽量化の両立のために望ましい第１レンズ群Ｇ１内のパワー配置を規定している。
【0031】
条件式（２）の上限値を超えて第１レンズ群Ｇ１の最像側面から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの距離が大きくなると第１レンズ群Ｇ１から射出される軸上光束が太くなり、開口絞りＳ及び第２レンズ群Ｇ２の軽量化に不利になるため望ましくない。
【0032】
条件式（２）の下限値を超えて第１レンズ群Ｇ１の最像側面から第１レンズ群Ｇ１の後ろ側主点までの距離が小さくなると第１レンズ群Ｇ１の先頭部の径が大きくなり小型化に不利なため望ましくない
【0033】
上述した条件式（２）について、その上限値を０．９に、下限値を０．３に規定することで前述の効果をより確実にすることができる。
【0034】
さらに本発明の結像光学系は以下の条件式を満足することを特徴とする。
２．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ３．５ （３）
但し、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
２．０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ３．５ （３）
但し、
ｆ３は前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
【0035】
条件式（３）は全系の焦点距離と第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の比を規定することでレンズの小型化と非点収差の補正を両立させている。
【0036】
条件式（３）の上限値を超えて第３レンズ群Ｇ３の焦点距離が大きくなるとバックフォーカスが長くなりレンズの小型化に不利になるため望ましくない。
【0037】
条件式（３）の下限値を超えて第３レンズ群Ｇ３の焦点距離が小さくなると第３レンズ群Ｇ３で発生する非点収差を全系で補正することが困難になる。
【0038】
上述した条件式（３）について、その上限値を３．０に、下限値を２．２に規定することで前述の効果をより確実にすることができる。
【0039】
さらに本発明の結像光学系は前記正レンズＬｐが以下の条件式を特徴とする。
０．７ ＜ ｆＬｐ／｜ｆ２｜ （４）
但し、ｆＬｐは前記正レンズＬｐの焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
０．７ ＜ ｆＬｐ／｜ｆ２｜ （４）
但し、ｆＬｐは前記正レンズＬｐの焦点距離、
ｆ２は前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
【0040】
条件式（４）はフォーカス群の軽量化のために正レンズＬｐの焦点距離の望ましい範囲を規定している
【0041】
条件式（４）の下限値を超え正レンズＬｐの焦点距離が小さくなると、正レンズＬＰの曲率半径が小さくなるためフォーカス群の軽量化に不利になる。また第２レンズ群Ｇ２は全体として負の屈折力を有するため正レンズＬｐの焦点距離が小さくなると負レンズの屈折力も大きくしなければならず負レンズの曲率半径が小さくなりやはりフォーカス群の軽量化に不利になる
【0042】
上述した条件式（４）について、その下限値を０．８に規定することで前述の効果をより確実にすることができる。
【0043】
さらに本発明の結像光学系は以下の条件式を満足することを特徴とする
０．０５ ＜ Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２×ＩＨ／（Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧ×ｆ） ＜ ０．２５ （５）
但し、
Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２は結像光学系の射出瞳から前記第２レンズ群Ｇ２の最像側面の光軸上の距離、
ＩＨは最大像高、
Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧは前記結像光学系の射出瞳から像面までの光軸上の距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
０．０５ ＜ Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２×ＩＨ／（Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧ×ｆ） ＜ ０．２５ （５）
但し、
Ｄ＿ＥＸＰ＿Ｇ２は結像光学系の射出瞳から前記第２レンズ群Ｇ２の最像側面の光軸上の距離、
ＩＨは最大像高、
Ｄ＿ＥＸＰ＿ＩＭＧは前記結像光学系の射出瞳から像面までの光軸上の距離、
ｆは無限遠合焦時のレンズ全系の焦点距離である。
【0044】
軸上光束に着目したフォーカス群の小径化については条件式（２）で望ましい範囲を記述した。次に周辺画角の光束に着目する。
【0045】
フォーカス群からみて結像光学系の射出瞳が物体に近づくほどフォーカス群における周辺画角の光束が光軸から高い位置を通ることになる。
【0046】
条件式（５）はフォーカス群の小型軽量化と結像光学系の小型化のために好ましい結像光学系の射出瞳と第２レンズ群Ｇ２の最像側面と像面の位置関係を規定している。
【0047】
条件式（５）の上限値を超えて結像光学系の射出瞳と第２レンズ群Ｇ２の最像側面の光軸上の距離が大きくなると第２レンズ群Ｇ２において周辺画角の光束が高い位置を通るために第２レンズ群Ｇ２を径方向の小型化に不利になる。
【0048】
条件式（５）の下限値を超えて結像光学系の射出瞳と像面の光軸上の距離が大きくなると第３レンズ群Ｇ３が径方向に大きくなるかバックフォーカスが大きくなりやすく結像光学系の小型化に不利になる。
【0049】
上述した条件式（５）について、その下限値を０．０６に、上限値を０．２４に規定することで前述の効果をより確実にすることができる。
【0050】
さらに本発明の結像光学系は前記第２レンズ群Ｇ２が負レンズＬｎと正レンズＬｐからなることを特徴とする。
【0051】
フォーカシング時に動く第２レンズ群Ｇ２を負レンズＬｎと正レンズＬｐの２枚の単レンズのみで構成することにより第２レンズ群Ｇ２内において発生する色収差を補正しつつもフォーカス群を軽量にすることができる。
【0052】
さらに負レンズＬｎが物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする。
【0053】
負レンズＬｎには正の第１レンズ群Ｇ１からの収束光が入射するため物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることでアプラナティックに近くなり球面収差やコマ収差の発生を抑制しやすい。
【0054】
本発明の結像光学系では、以下の構成を伴うことがより効果的である。
【0055】
さらに本発明の結像光学系では第３レンズ群Ｇ３は非球面レンズを有することが望ましい。正レンズに非球面形状を形成する場合は周辺に向かって正の屈折力が弱くなるような形状に、負レンズに非球面形状を形成する場合は周辺に向かって負の屈折力が強くなるような形状とすることが望ましい。このような形状の非球面を第３レンズ群Ｇ３に配置することで主に像面湾曲を効果的に補正することができる。
【0056】
次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
【0057】
［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面または開口絞りＳの番号、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数、θｇＦはｇ線（波長長４３５．８４ｎｍ）とＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）の部分分散比を示している。
【0058】
面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカス、物面の距離は被写体からレンズ第１面までの距離を示している。
【0059】
面番号に付した（絞り）は、その位置に開口絞りＳが位置していることを示している。平面又は開口絞りＳに対する曲率半径には∞（無限大）を記入している。
【0060】
［非球面データ］には、［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数の値を示している。非球面の形状は、下記の式で表される。以下の式において、光軸に直交する方向への光軸からの変位をｙ、非球面との光軸の交点から光軸方向への変位（ザグ量）をｚ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫで表している。また、４、６、８、１０、１２、１４次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４で表している。
【0061】
［各種データ］には、各撮影距離合焦状態における焦点距離等の値を示している。
【0062】
［可変間隔データ］には、各種撮影距離合焦状態における可変間隔およびＢＦの値を示している。
【0063】
［レンズ群データ］には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号および群全体の合成焦点距離を示している。
【0064】
また、各実施例に対応する収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、ΔＳ、ΔＭはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
なお、以下のすべての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ，曲率半径ｒ，レンズ面間隔ｄ，その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小においても同様の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
なお、以下のすべての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ，曲率半径ｒ，レンズ面間隔ｄ，その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小においても同様の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【実施例1】
【0065】
図１は、本発明の実施例１の結像光学系のレンズ構成図である。
【0066】
実施例１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、至近へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を像側に向かって移動し、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は、像面に対して固定されている。
【0067】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と両凸形状の正レンズＬ１４とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７と両凸形状のＬ１８とからなる接合レンズとにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ１６の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0068】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は負レンズＬｎに、正メニスカスレンズＬ２２は正レンズＬｐにそれぞれ該当する。
【0069】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ３１の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0070】
以下に実施例１に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 45.6037 1.5000 1.59349 67.00
2 15.3074 6.6756
3 58.8288 1.0000 1.55032 75.50
4 36.6369 5.9203
5 -40.7794 1.2000 1.43700 95.10
6 43.7469 5.3060 1.92119 23.96
7 -75.3943 3.6449
8 -19.2777 0.9000 1.85451 25.15
9 -1000.0000 0.1500
10* 55.4577 6.0921 1.85135 40.10
11* -23.0246 1.0000
12 33.0246 1.0000 1.85451 25.15
13 16.1065 8.1410 1.55032 75.50
14 -51.0371 1.2000
15(絞り) ∞ (d15)
16 79.4580 0.9000 1.64769 33.84
17 20.0170 1.5960
18 26.0329 1.9148 1.98613 16.48
19 35.2306 (d19)
20* 71.4730 5.6621 1.69350 53.20
21* -31.7907 0.1500
22 31.6561 1.0000 1.85451 25.15
23 22.5636 5.4420
24 -83.9654 1.0000 1.85451 25.15
25 -197.3656 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
10面 11面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.14330E-05 6.80065E-06
A6 9.28267E-09 -2.99492E-09
A8 -2.05847E-12 6.42501E-11
A10 3.52257E-13 -7.03480E-14
A12 -2.10462E-15 -3.63922E-16
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
20面 21面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.35312E-05 5.37598E-07
A6 1.54289E-08 -3.68634E-08
A8 1.78792E-10 5.74454E-10
A10 -1.96390E-12 -4.41849E-12
A12 9.36503E-15 1.46830E-14
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 255mm
焦点距離 24.00 23.36
Fナンバー 2.07 2.18
全画角2ω 90.08 83.27
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 255mm
d0 ∞ 165.0000
d15 3.2000 8.5816
d19 8.2253 2.8436
BF 17.1800 17.1800
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 25.00
G2 16 -74.47
G3 20 59.89
数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 45.6037 1.5000 1.59349 67.00
2 15.3074 6.6756
3 58.8288 1.0000 1.55032 75.50
4 36.6369 5.9203
5 -40.7794 1.2000 1.43700 95.10
6 43.7469 5.3060 1.92119 23.96
7 -75.3943 3.6449
8 -19.2777 0.9000 1.85451 25.15
9 -1000.0000 0.1500
10* 55.4577 6.0921 1.85135 40.10
11* -23.0246 1.0000
12 33.0246 1.0000 1.85451 25.15
13 16.1065 8.1410 1.55032 75.50
14 -51.0371 1.2000
15(絞り) ∞ (d15)
16 79.4580 0.9000 1.64769 33.84
17 20.0170 1.5960
18 26.0329 1.9148 1.98613 16.48
19 35.2306 (d19)
20* 71.4730 5.6621 1.69350 53.20
21* -31.7907 0.1500
22 31.6561 1.0000 1.85451 25.15
23 22.5636 5.4420
24 -83.9654 1.0000 1.85451 25.15
25 -197.3656 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
10面 11面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.14330E-05 6.80065E-06
A6 9.28267E-09 -2.99492E-09
A8 -2.05847E-12 6.42501E-11
A10 3.52257E-13 -7.03480E-14
A12 -2.10462E-15 -3.63922E-16
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
20面 21面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.35312E-05 5.37598E-07
A6 1.54289E-08 -3.68634E-08
A8 1.78792E-10 5.74454E-10
A10 -1.96390E-12 -4.41849E-12
A12 9.36503E-15 1.46830E-14
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 255mm
焦点距離 24.00 23.36
Fナンバー 2.07 2.18
全画角2ω 90.08 83.27
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 255mm
d0 ∞ 165.0000
d15 3.2000 8.5816
d19 8.2253 2.8436
BF 17.1800 17.1800
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 25.00
G2 16 -74.47
G3 20 59.89
【実施例2】
【0071】
図６は、本発明の実施例２の結像光学系のレンズ構成図である。
【0072】
実施例２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、至近へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を像側に向かって移動し、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は、像面に対して固定されている。
【0073】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と両凸形状の正レンズＬ１３とからなる接合レンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と、両凸形状の正レンズＬ１５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６と両凸形状のＬ１７とからなる接合レンズとにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ１５の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0074】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は負レンズＬｎに、正メニスカスレンズＬ２２は正レンズＬｐにそれぞれ該当する。
【0075】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、像側面が平面である負レンズＬ３３とにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ３１の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0076】
以下に実施例２に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 97.3069 1.5000 1.55032 75.50
2 17.3517 9.5324
3 -37.3993 1.2000 1.49700 81.61
4 48.7858 4.3005 2.05090 26.94
5 -72.2292 7.9120
6 -21.7433 0.9000 1.85451 25.15
7 -233.1869 0.1500
8* 54.9170 5.5173 1.85135 40.10
9* -27.5450 1.0000
10 34.5942 1.0000 1.85451 25.15
11 15.9542 8.0002 1.55032 75.50
12 -59.8436 1.2879
13(絞り) ∞ (d13)
14 87.6457 0.9000 1.77047 29.74
15 23.0743 1.9802
16 32.9178 1.9974 1.98613 16.48
17 53.4165 (d17)
18* 50.5392 5.9319 1.85135 40.10
19* -32.2415 0.1500
20 138.9954 1.0000 1.77047 29.74
21 28.6579 5.0047
22 -63.0761 1.0000 1.54814 45.82
23 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
8面 9面
K 0.00000 0.00000
A4 -7.60669E-06 4.94306E-06
A6 3.06073E-09 -5.77351E-09
A8 1.39140E-11 5.54218E-11
A10 1.79123E-13 -1.35126E-14
A12 -1.28432E-15 -6.88462E-16
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
18面 19面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.30343E-05 6.03594E-06
A6 -1.70111E-09 -2.68436E-08
A8 7.24947E-11 1.14806E-10
A10 -5.69109E-13 -5.12631E-13
A12 7.52912E-16 2.70809E-16
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 275mm
焦点距離 28.00 27.05
Fナンバー 2.07 2.20
全画角2ω 79.98 72.43
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 275mm
d0 ∞ 185.0000
d13 3.2000 10.1713
d17 9.3557 2.3844
BF 17.1800 17.1800
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 29.49
G2 14 -81.15
G3 18 64.41
数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 97.3069 1.5000 1.55032 75.50
2 17.3517 9.5324
3 -37.3993 1.2000 1.49700 81.61
4 48.7858 4.3005 2.05090 26.94
5 -72.2292 7.9120
6 -21.7433 0.9000 1.85451 25.15
7 -233.1869 0.1500
8* 54.9170 5.5173 1.85135 40.10
9* -27.5450 1.0000
10 34.5942 1.0000 1.85451 25.15
11 15.9542 8.0002 1.55032 75.50
12 -59.8436 1.2879
13(絞り) ∞ (d13)
14 87.6457 0.9000 1.77047 29.74
15 23.0743 1.9802
16 32.9178 1.9974 1.98613 16.48
17 53.4165 (d17)
18* 50.5392 5.9319 1.85135 40.10
19* -32.2415 0.1500
20 138.9954 1.0000 1.77047 29.74
21 28.6579 5.0047
22 -63.0761 1.0000 1.54814 45.82
23 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
8面 9面
K 0.00000 0.00000
A4 -7.60669E-06 4.94306E-06
A6 3.06073E-09 -5.77351E-09
A8 1.39140E-11 5.54218E-11
A10 1.79123E-13 -1.35126E-14
A12 -1.28432E-15 -6.88462E-16
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
18面 19面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.30343E-05 6.03594E-06
A6 -1.70111E-09 -2.68436E-08
A8 7.24947E-11 1.14806E-10
A10 -5.69109E-13 -5.12631E-13
A12 7.52912E-16 2.70809E-16
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 275mm
焦点距離 28.00 27.05
Fナンバー 2.07 2.20
全画角2ω 79.98 72.43
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 275mm
d0 ∞ 185.0000
d13 3.2000 10.1713
d17 9.3557 2.3844
BF 17.1800 17.1800
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 29.49
G2 14 -81.15
G3 18 64.41
【実施例3】
【0077】
図１１は、本発明の実施例３の結像光学系のレンズ構成図である。
【0078】
実施例３は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、至近へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を像側に向かって移動し、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は、像面に対して固定されている。
【0079】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と両凸形状の正レンズＬ１４とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７と両凸形状のＬ１８とからなる接合レンズとにより構成されている。また物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２の物体側面と像側面の両面と、両凸形状の正レンズＬ１６の物体側面と像側面の両面は、所定の非球面形状となっている。
【0080】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は負レンズＬｎに、正メニスカスレンズＬ２２は正レンズＬｐにそれぞれ該当する。
【0081】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２とにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ３１の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0082】
以下に実施例３に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例3
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 37.6877 1.5000 1.59282 68.62
2 16.9306 6.0000
3* 26.8745 1.0000 1.59201 67.02
4* 14.5278 8.4629
5 -35.1379 1.2000 1.43700 95.10
6 32.6067 4.7364 1.92119 23.96
7 -75.7668 3.0636
8 -18.6416 0.9000 1.85451 25.15
9 -1000.0000 0.1500
10* 49.3881 6.3064 1.85135 40.10
11* -22.6547 1.0000
12 32.9407 1.0000 1.85451 25.15
13 14.6352 9.4169 1.55032 75.50
14 -42.8210 1.2000
15(絞り) ∞ (d15)
16 299.7820 0.9000 1.73037 32.23
17 25.0136 2.0045
18 41.4966 1.9719 1.98613 16.48
19 96.4179 (d19)
20* 52.0118 6.4723 1.77250 49.50
21* -24.7083 0.1500
22 285.0962 1.0000 1.85451 25.15
23 29.6374 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
3面 4面 10面
K 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -6.46520E-06 -1.85719E-05 -1.31754E-05
A6 -1.31262E-09 -8.62071E-08 1.25203E-08
A8 1.14716E-10 4.05296E-10 2.40267E-10
A10 4.58026E-13 -2.26324E-12 -2.19166E-12
A12 -6.21734E-15 1.42958E-15 1.12631E-14
A14 1.62744E-17 -4.55723E-18 0.00000E+00
11面 20面 21面
K 0.00000 0.00000 0.00000
A4 8.31771E-06 -1.48349E-05 2.17069E-05
A6 -3.44456E-09 6.24294E-08 -2.82700E-08
A8 2.55031E-10 -3.00555E-10 3.07973E-10
A10 -2.14509E-12 2.07195E-12 -1.83979E-12
A12 1.12930E-14 -1.89544E-15 9.46122E-15
A14 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 265mm
焦点距離 20.00 19.90
Fナンバー 2.06 2.16
全画角2ω 100.46 93.88
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 265mm
d0 ∞ 175.0000
d15 3.4793 7.9192
d19 6.8297 2.3898
BF 21.2561 21.2562
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 23.45
G2 16 -80.01
G3 20 47.86
数値実施例3
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 37.6877 1.5000 1.59282 68.62
2 16.9306 6.0000
3* 26.8745 1.0000 1.59201 67.02
4* 14.5278 8.4629
5 -35.1379 1.2000 1.43700 95.10
6 32.6067 4.7364 1.92119 23.96
7 -75.7668 3.0636
8 -18.6416 0.9000 1.85451 25.15
9 -1000.0000 0.1500
10* 49.3881 6.3064 1.85135 40.10
11* -22.6547 1.0000
12 32.9407 1.0000 1.85451 25.15
13 14.6352 9.4169 1.55032 75.50
14 -42.8210 1.2000
15(絞り) ∞ (d15)
16 299.7820 0.9000 1.73037 32.23
17 25.0136 2.0045
18 41.4966 1.9719 1.98613 16.48
19 96.4179 (d19)
20* 52.0118 6.4723 1.77250 49.50
21* -24.7083 0.1500
22 285.0962 1.0000 1.85451 25.15
23 29.6374 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
3面 4面 10面
K 0.00000 0.00000 0.00000
A4 -6.46520E-06 -1.85719E-05 -1.31754E-05
A6 -1.31262E-09 -8.62071E-08 1.25203E-08
A8 1.14716E-10 4.05296E-10 2.40267E-10
A10 4.58026E-13 -2.26324E-12 -2.19166E-12
A12 -6.21734E-15 1.42958E-15 1.12631E-14
A14 1.62744E-17 -4.55723E-18 0.00000E+00
11面 20面 21面
K 0.00000 0.00000 0.00000
A4 8.31771E-06 -1.48349E-05 2.17069E-05
A6 -3.44456E-09 6.24294E-08 -2.82700E-08
A8 2.55031E-10 -3.00555E-10 3.07973E-10
A10 -2.14509E-12 2.07195E-12 -1.83979E-12
A12 1.12930E-14 -1.89544E-15 9.46122E-15
A14 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 265mm
焦点距離 20.00 19.90
Fナンバー 2.06 2.16
全画角2ω 100.46 93.88
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 265mm
d0 ∞ 175.0000
d15 3.4793 7.9192
d19 6.8297 2.3898
BF 21.2561 21.2562
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 23.45
G2 16 -80.01
G3 20 47.86
【実施例4】
【0083】
図１６は、本発明の実施例４の結像光学系のレンズ構成図である。
【0084】
実施例４は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、至近へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を像側に向かって移動し、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は、像面に対して固定されている。
【0085】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と両凸形状の正レンズＬ１３とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と、両凸形状の正レンズＬ１５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６と両凸形状のＬ１７とからなる接合レンズとにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ１５の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0086】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は負レンズＬｎに、正メニスカスレンズＬ２２は正レンズＬｐにそれぞれ該当する。
【0087】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２とにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ３１の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0088】
以下に実施例４に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例4
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 67.4142 1.5000 1.63854 55.45
2 15.5785 12.0678
3 -36.6986 1.2000 1.43700 95.10
4 37.7231 6.1675 1.92119 23.96
5 -77.7197 3.0568
6 -19.0800 0.9000 1.85451 25.15
7 -308.4034 0.1500
8* 68.3794 5.9144 1.85135 40.10
9* -22.8585 1.1531
10 31.6085 1.0000 1.85451 25.15
11 15.4985 8.4175 1.55032 75.50
12 -53.7956 1.6422
13(絞り) ∞ (d13)
14 68.6862 0.9000 1.73037 32.23
15 21.0255 2.2709
16 29.3990 1.9804 1.98613 16.48
17 43.6463 (d17)
18* 68.1401 5.6201 1.69350 53.20
19* -32.3229 1.5878
20 55.6782 1.0000 1.85451 25.15
21 25.3520 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
8面 9面
K 0.00000 0.00000
A4 -7.92718E-06 6.63522E-06
A6 1.05203E-08 4.47963E-09
A8 -4.71130E-11 -2.50561E-11
A10 5.92430E-13 6.15283E-13
A12 -2.60610E-15 -2.32313E-15
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
18面 19面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.82772E-05 -4.06767E-06
A6 1.51266E-08 -1.04831E-08
A8 -2.21705E-11 -1.07693E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 265mm
焦点距離 24.88 24.20
Fナンバー 2.07 2.17
全画角2ω 88.01 81.54
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 265mm
d0 ∞ 175.0000
d13 3.2000 8.7319
d17 8.1777 2.6459
BF 22.0937 22.0936
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 25.32
G2 14 -82.14
G3 18 67.17
数値実施例4
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 67.4142 1.5000 1.63854 55.45
2 15.5785 12.0678
3 -36.6986 1.2000 1.43700 95.10
4 37.7231 6.1675 1.92119 23.96
5 -77.7197 3.0568
6 -19.0800 0.9000 1.85451 25.15
7 -308.4034 0.1500
8* 68.3794 5.9144 1.85135 40.10
9* -22.8585 1.1531
10 31.6085 1.0000 1.85451 25.15
11 15.4985 8.4175 1.55032 75.50
12 -53.7956 1.6422
13(絞り) ∞ (d13)
14 68.6862 0.9000 1.73037 32.23
15 21.0255 2.2709
16 29.3990 1.9804 1.98613 16.48
17 43.6463 (d17)
18* 68.1401 5.6201 1.69350 53.20
19* -32.3229 1.5878
20 55.6782 1.0000 1.85451 25.15
21 25.3520 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
8面 9面
K 0.00000 0.00000
A4 -7.92718E-06 6.63522E-06
A6 1.05203E-08 4.47963E-09
A8 -4.71130E-11 -2.50561E-11
A10 5.92430E-13 6.15283E-13
A12 -2.60610E-15 -2.32313E-15
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
18面 19面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.82772E-05 -4.06767E-06
A6 1.51266E-08 -1.04831E-08
A8 -2.21705E-11 -1.07693E-11
A10 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 265mm
焦点距離 24.88 24.20
Fナンバー 2.07 2.17
全画角2ω 88.01 81.54
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.00 90.00
[可変間隔データ]
INF 265mm
d0 ∞ 175.0000
d13 3.2000 8.7319
d17 8.1777 2.6459
BF 22.0937 22.0936
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 25.32
G2 14 -82.14
G3 18 67.17
【実施例5】
【0089】
図２１は、本発明の実施例５の結像光学系のレンズ構成図である。
【0090】
実施例５は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、至近へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を像側に向かって移動し、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は、像面に対して固定されている。
【0091】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と両凸形状の正レンズＬ１４とからなる接合レンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７と両凸形状のＬ１８とからなる接合レンズとにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ１６の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0092】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ２１は負レンズＬｎに、正メニスカスレンズＬ２２は正レンズＬｐにそれぞれ該当する。
【0093】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とにより構成されている。また両凸形状の正レンズＬ３１の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。
【0094】
以下に実施例５に係る結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例5
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 29.8598 1.5000 1.83481 42.72
2 13.6898 6.8026
3 120.2060 1.0000 1.55032 75.50
4 26.7475 3.4963
5 -75.0726 1.2000 1.43700 95.10
6 30.6684 6.6879 1.92119 23.96
7 -73.0839 2.4719
8 -18.0754 0.9000 1.85451 25.15
9 -1000.0000 0.6526
10* 56.9148 6.1883 1.85135 40.10
11* -22.3643 1.0000
12 33.8516 1.0000 1.85451 25.15
13 15.6622 8.8613 1.55032 75.50
14 -39.2921 1.2000
15(絞り) ∞ (d15)
16 87.1278 0.9000 1.70154 41.15
17 19.9987 1.8059
18 26.5669 1.9219 1.98613 16.48
19 36.1817 (d19)
20* 196.6187 2.3265 1.85135 40.10
21* -68.7396 0.1500
22 56.1907 6.0657 1.59282 68.62
23 -24.4763 0.1500
24 1036.1133 1.0000 2.00100 29.13
25 27.6824 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
10面 11面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.12957E-05 7.18476E-06
A6 2.88443E-08 9.26268E-10
A8 -1.68517E-10 1.44148E-10
A10 1.23106E-12 -9.58040E-13
A12 -2.49692E-15 4.32340E-15
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
20面 21面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.46949E-06 2.23274E-05
A6 -1.61120E-08 -9.45932E-09
A8 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 245mm
焦点距離 21.96 21.53
Fナンバー 2.07 2.17
全画角2ω 95.16 88.81
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.50 90.50
[可変間隔データ]
INF 245mm
d0 ∞ 154.5000
d15 3.2000 7.2082
d19 7.0154 3.0072
BF 23.0037 23.0037
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 22.47
G2 16 -61.49
G3 20 54.02
数値実施例5
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 29.8598 1.5000 1.83481 42.72
2 13.6898 6.8026
3 120.2060 1.0000 1.55032 75.50
4 26.7475 3.4963
5 -75.0726 1.2000 1.43700 95.10
6 30.6684 6.6879 1.92119 23.96
7 -73.0839 2.4719
8 -18.0754 0.9000 1.85451 25.15
9 -1000.0000 0.6526
10* 56.9148 6.1883 1.85135 40.10
11* -22.3643 1.0000
12 33.8516 1.0000 1.85451 25.15
13 15.6622 8.8613 1.55032 75.50
14 -39.2921 1.2000
15(絞り) ∞ (d15)
16 87.1278 0.9000 1.70154 41.15
17 19.9987 1.8059
18 26.5669 1.9219 1.98613 16.48
19 36.1817 (d19)
20* 196.6187 2.3265 1.85135 40.10
21* -68.7396 0.1500
22 56.1907 6.0657 1.59282 68.62
23 -24.4763 0.1500
24 1036.1133 1.0000 2.00100 29.13
25 27.6824 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
10面 11面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.12957E-05 7.18476E-06
A6 2.88443E-08 9.26268E-10
A8 -1.68517E-10 1.44148E-10
A10 1.23106E-12 -9.58040E-13
A12 -2.49692E-15 4.32340E-15
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
20面 21面
K 0.00000 0.00000
A4 -1.46949E-06 2.23274E-05
A6 -1.61120E-08 -9.45932E-09
A8 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
INF 245mm
焦点距離 21.96 21.53
Fナンバー 2.07 2.17
全画角2ω 95.16 88.81
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 90.50 90.50
[可変間隔データ]
INF 245mm
d0 ∞ 154.5000
d15 3.2000 7.2082
d19 7.0154 3.0072
BF 23.0037 23.0037
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 22.47
G2 16 -61.49
G3 20 54.02
【0095】
以下に上記の各実施例に対応する条件式対応値を示す。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
（１） -5.0＜ｆ2/ｆ＜-2.5 -3.1 -2.9 -4.0 -3.3 -2.8
（２）0.2＜ｐｐ２G１／ｆ１＜1.0 0.6 0.4 0.7 0.6 0.8
（３） 2.0＜f3／f＜3.5 2.5 2.3 2.4 2.7 2.5
（４） 0.7＜ｆLｐ／｜ｆ２｜ 1.2 1.0 0.9 1.0 1.5
（５） ※1 0.11 0.07 0.22 0.13 0.10
※1は、 0.05＜D_EXP_G2×IH／(D＿EXP＿IMG×f)＜0.25 となります。
条件式 実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
（１） -5.0＜ｆ2/ｆ＜-2.5 -3.1 -2.9 -4.0 -3.3 -2.8
（２）0.2＜ｐｐ２G１／ｆ１＜1.0 0.6 0.4 0.7 0.6 0.8
（３） 2.0＜f3／f＜3.5 2.5 2.3 2.4 2.7 2.5
（４） 0.7＜ｆLｐ／｜ｆ２｜ 1.2 1.0 0.9 1.0 1.5
（５） ※1 0.11 0.07 0.22 0.13 0.10
※1は、 0.05＜D_EXP_G2×IH／(D＿EXP＿IMG×f)＜0.25 となります。
【符号の説明】
【0096】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｌｐ 正レンズＬｐ
Ｌｎ 負レンズＬｎ
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｌｐ 正レンズＬｐ
Ｌｎ 負レンズＬｎ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】