[go: up one dir, main page]

JP6455107B2 - 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器 Download PDF

Info

Publication number
JP6455107B2
JP6455107B2 JP2014244816A JP2014244816A JP6455107B2 JP 6455107 B2 JP6455107 B2 JP 6455107B2 JP 2014244816 A JP2014244816 A JP 2014244816A JP 2014244816 A JP2014244816 A JP 2014244816A JP 6455107 B2 JP6455107 B2 JP 6455107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
group
image
imaging optical
lens group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014244816A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016109759A (ja
Inventor
山田　恵子
恵子 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2014244816A priority Critical patent/JP6455107B2/ja
Priority to EP15195998.8A priority patent/EP3029504B1/en
Publication of JP2016109759A publication Critical patent/JP2016109759A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6455107B2 publication Critical patent/JP6455107B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

本発明は撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。例えば、被写体の映像を撮像素子（例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサー，ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサー等の固体撮像素子）で取り込むレンズ交換式デジタルカメラに適したコンパクトで大口径・インナーフォーカス方式の標準レンズと、その標準レンズ及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。
近年、一眼レフカメラから跳ね上げミラーを取り除いたミラーレスレンズ交換式カメラのコンパクト性がユーザーに受け入れられて、その市場が拡大しつつある。そのようなミラーレスレンズ交換式カメラのなかには、従来の一眼レフカメラにおいて主流であった位相差ＡＦ(autofocus)を用いることができないものも存在する。そのようなカメラでは、フォーカス群（合焦群）を走査してコントラストが最大になる場所を探すことで合焦を行う、いわゆるコントラストＡＦを用いることになる。
そこで課題となるのが、フォーカス群の重量である。位相差ＡＦの場合、ＡＦセンサーからの情報を用い、合焦させるのに必要なフォーカス群の移動量を算出できるため、その量にしたがってフォーカス群を移動させることができる。一方、コントラストＡＦの場合、ＡＦセンサーから得られる情報はその瞬間のコントラスト値のみであり、フォーカス群を移動させて、その時々のコントラストの変化を読み取りながら、コントラストが最大となる場所を探すことで合焦動作を行うことになる。したがって、合焦までに移動するフォーカス群の移動量をコントラストＡＦと位相差ＡＦとで比較した場合、前者の場合が圧倒的に大きくなる。
以上の点から、コントラストＡＦに対応しようとする撮像光学系においては、フォーカス群の軽量化が大きなポイントとなる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１２−２２０６５４号公報
上記特許文献１には、正の第１レンズ群と負の第２レンズ群と正の第３レンズ群とからなる構成において、合焦時に第２レンズ群を物体側に繰り出す構成が提案されており、フォーカス群の軽量化を図るために第２レンズ群が１枚のレンズで構成されている。しかしながら、合焦時における第１レンズ群内での光束入射高さ及び光束入射角の変動が大きいため、合焦に伴う球面収差変動が大きいという課題がある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、大口径であって良好な性能を維持しつつフォーカス群が軽量化され、かつ、合焦に伴う球面収差変動が抑制された小型で高性能なインナーフォーカス方式の撮像光学系，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、第１の発明の撮像光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群とからなり、前記第２レンズ群全体を光軸に沿って像側に移動させることにより、近接物体への合焦を行い、
前記第１レンズ群が、物体側から順に、前群と、絞りと、正の後群とからなり、前記前群の最も像側のレンズ面が前記絞りに対して凹面を向けており、前記後群の最も物体側のレンズ面が前記絞りに対して凹面を向けており、
以下の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とする。
−０．３＜ＦＬ／１ａＧｒ＿Ｆｌ＜０．０３ …（１）
０．８５＜１ｂＧｒ＿Ｆｌ／ＦＬ＜１．１ …（２）
１．５＜｜２Ｇｒ＿Ｆｌ／ＦＬ｜＜２．５ …（３）
０．５５＜｜３Ｇｒ＿Ｆｌ／２Ｇｒ＿Ｆｌ｜＜０．７０ …（４）
ただし、
ＦＬ：全系の焦点距離、
１ａＧｒ＿Ｆｌ：前群の焦点距離、
１ｂＧｒ＿Ｆｌ：後群の焦点距離、
２Ｇｒ＿Ｆｌ：第２レンズ群の焦点距離、
３Ｇｒ＿Ｆｌ：第３レンズ群の焦点距離、
である。
第２の発明の撮像光学系は、上記第１の発明において、前記第２レンズ群内に非球面レンズを有し、光軸から離れるに従って負のパワーが大きくなる非球面形状を、前記非球面レンズの像側面に有することを特徴とする。
第３の発明の撮像光学系は、上記第１又は第２の発明において、以下の条件式（５）を満足することを特徴とする。
１．１＜１ａＧｒ＿ｏｂｊ／１ａＧｒ＿ｉｍｇ＜１．５ …（５）
ただし、
１ａＧｒ＿ｏｂｊ：前群の最物体側面での軸上光束有効径、
１ａＧｒ＿ｉｍｇ：前群の最像側面での軸上光束有効径、
である。
第４の発明の撮像光学系は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記後群内に非球面レンズを少なくとも１枚有することを特徴とする。
第５の発明の撮像光学系は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする。
２．５＜３Ｇｒ＿Ｆ＿Ｒａｄ／ＦＬ＜１０ …（６）
ただし、
３Ｇｒ＿Ｆ＿Ｒａｄ：第３レンズ群内で最も物体側に位置する面の曲率半径、
ＦＬ：全系の焦点距離、
である。
第６の発明の撮像光学系は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第３レンズ群内に２つ以上のレンズを有することを特徴とする。
第７の発明の撮像光学系は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、撮像素子の撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像光学系であって、前記撮像面の画面サイズの対角線長の半分を像高の最大値とするとき、以下の条件式（７）を満足することを特徴とする。
４０＜２ω＜５０ …（７）
ただし、
ω：半画角の最大値（°）、
である。
第８の発明の撮像光学装置は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明に係る撮像光学系と、撮像面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の撮像面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像光学系が設けられていることを特徴とする。
第９の発明のデジタル機器は、上記第８の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。
本発明によれば、物体側から順に正負正の第１〜第３レンズ群を有し、無限遠から近距離への合焦時には第２レンズ群を像側に移動させるインナーフォーカス方式の撮像光学系において、フォーカス群の軽量化，合焦に伴う球面収差変動の抑制等に有効な条件が適切に設定された構成になっているため、大口径であって良好な性能を維持しているにもかかわらず、小型で高性能な撮像光学系及び撮像光学装置を実現することができる。例えば、レンズ全長がコンパクト化され、かつ、合焦に伴う球面収差変動が抑制された大口径の標準レンズであって、フォーカス群の軽量化により効果的なコントラストＡＦへの対応が可能な撮像光学系を達成することができる。その高性能・高機能な撮像光学系又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。
第１の実施の形態（実施例１）のレンズ構成図。 第２の実施の形態（実施例２）のレンズ構成図。 第３の実施の形態（実施例３）のレンズ構成図。 第４の実施の形態（実施例４）のレンズ構成図。 第５の実施の形態（実施例５）のレンズ構成図。 実施例１の縦収差図。 実施例２の縦収差図。 実施例３の縦収差図。 実施例４の縦収差図。 実施例５の縦収差図。 実施例１の第１フォーカスポジションでの横収差図。 実施例１の第２フォーカスポジションでの横収差図。 実施例２の第１フォーカスポジションでの横収差図。 実施例２の第２フォーカスポジションでの横収差図。 実施例３の第１フォーカスポジションでの横収差図。 実施例３の第２フォーカスポジションでの横収差図。 実施例４の第１フォーカスポジションでの横収差図。 実施例４の第２フォーカスポジションでの横収差図。 実施例５の第１フォーカスポジションでの横収差図。 実施例５の第２フォーカスポジションでの横収差図。 撮像光学装置を搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。
以下、本発明に係る撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明に係る撮像光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群とからなり、前記第２レンズ群全体を光軸に沿って像側に移動させることにより、近接物体への合焦を行う構成になっている。そして、前記第１レンズ群が、物体側から順に、前群と、絞りと、正の後群とからなり、前記前群の最も像側のレンズ面が前記絞りに対して凹面を向けており、前記後群の最も物体側のレンズ面が前記絞りに対して凹面を向けており、以下の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴としている。
−０．３＜ＦＬ／１ａＧｒ＿Ｆｌ＜０．０３ …（１）
０．８５＜１ｂＧｒ＿Ｆｌ／ＦＬ＜１．１ …（２）
１．５＜｜２Ｇｒ＿Ｆｌ／ＦＬ｜＜２．５ …（３）
０．５５＜｜３Ｇｒ＿Ｆｌ／２Ｇｒ＿Ｆｌ｜＜０．７０ …（４）
ただし、
ＦＬ：全系の焦点距離、
１ａＧｒ＿Ｆｌ：前群の焦点距離、
１ｂＧｒ＿Ｆｌ：後群の焦点距離、
２Ｇｒ＿Ｆｌ：第２レンズ群の焦点距離、
３Ｇｒ＿Ｆｌ：第３レンズ群の焦点距離、
である。
撮像光学系全体を繰り出して合焦を行う全体繰り出し方式と比較すると、物体側から順に正負正のパワー配置とし（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）、負のパワーを有する第２レンズ群をフォーカス群（合焦群）とするインナーフォーカス方式では、合焦時に移動するレンズ群の総重量を低減することが可能である。また、第１レンズ群で収束させた光束を第２レンズ群で一旦発散させた後に、第３レンズ群で再び収束させる構成をとることにより、フォーカス群である第２レンズ群での軸上光束及び軸外光束の入射高さを適切に設定することが可能となる。このため上記フォーカス方式を採用することは、大口径レンズにおいて特に課題となる、合焦に伴う球面収差変動，コマ収差変動等を抑制する点で効果的である。
第１レンズ群内の部分群である前群及び後群は、絞りを介して凹面を向かい合わせるように配置されることが好ましい。このような配置をとることにより、大口径でありながら、コマ収差が良好に補正された撮像光学系を実現することができる。
条件式（１）〜（４）は、合焦時の軸上収差変動を抑制するうえで有効な条件を規定している。条件式（１）の上限を上回ると、合焦に伴う後群への軸上光束の入射角度変動が大きくなり、球面収差変動を抑える点で不利になる。条件式（１）の下限を下回ると、軸外光束が前群で受ける発散作用が大きくなりコマ収差が大きくなる。
条件式（２）の上限を上回ると、後群のパワーが小さくなり、合焦時の第２レンズ群の移動量が増大するのに伴って第２レンズ群に対する軸上光入射高さの変動が大きくなるため、合焦時の球面収差変動が大きくなる。条件式（２）の下限を下回ると、後群のパワーが大きくなり、後群に起因する非点収差が増大する。
条件式（３）の上限を上回ると、第２レンズ群のパワーが小さくなり、合焦時の第２レンズ群の移動量が増大するのに伴って第２レンズ群に対する軸上光入射高さの変動が大きくなるため、合焦時の球面収差変動が大きくなる。条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群のパワーが大きくなり、第２レンズ群の発散作用に伴う軸外光のコマ収差が増大する。
条件式（４）の上限を上回ると、第３レンズ群のパワーが小さくなり、第２レンズ群で発生する軸外光のコマ収差の抑制が困難になる。条件式（４）の下限を下回ると、第３レンズ群のパワーが大きくなり、合焦に伴う像面湾曲の変動が増大する。
上記特徴的構成によると、物体側から順に正負正の第１〜第３レンズ群を有し、無限遠から近距離への合焦時には第２レンズ群を像側に移動させるインナーフォーカス方式の撮像光学系において、フォーカス群の軽量化，合焦に伴う球面収差変動の抑制等に有効な条件が適切に設定された構成になっているため、大口径であって良好な性能を維持しているにもかかわらず、小型で高性能な撮像光学系及び撮像光学装置を実現することができる。例えば、レンズ全長がコンパクト化され、かつ、合焦に伴う球面収差変動が抑制された大口径の標準レンズであって、フォーカス群の軽量化により効果的なコントラストＡＦへの対応が可能な撮像光学系を達成することができる。その高性能・高機能な撮像光学系又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。
上記高性能・高機能な撮像光学系又は撮像光学装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能を軽量・コンパクトに付加することが可能となり、デジタル機器のコンパクト化，低コスト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。また、本発明に係る撮像光学系は、ミラーレスタイプのレンズ交換式デジタルカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利な軽量・小型の交換レンズを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，軽量・小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
前記第２レンズ群内に非球面レンズを有し、光軸から離れるに従って負のパワーが大きくなる非球面形状を、前記非球面レンズの像側面に有することが望ましい。通常、無限遠から近接へのフォーカシングを行うと、球面収差がアンダー側へ倒れる。光軸から離れるに従って負のパワーが大きくなる非球面形状を像面側に有するレンズが、第２レンズ群内に配置された場合、第２レンズ群が像側へ移動すると、第２レンズ群での軸上光束径が小さくなり、マージナル光線に対する非球面のパワーが弱くなって球面収差の変化が小さくなる。したがって、合焦時の球面収差変動を抑制することが可能となる。
以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
１．１＜１ａＧｒ＿ｏｂｊ／１ａＧｒ＿ｉｍｇ＜１．５ …（５）
ただし、
１ａＧｒ＿ｏｂｊ：前群の最物体側面での軸上光束有効径、
１ａＧｒ＿ｉｍｇ：前群の最像側面での軸上光束有効径、
である。
条件式（５）は、軸上光束の前群入射側及び射出側における光束径の比を規定するものである。条件式（５）の上限を上回ると、前群内部において、光束径が過剰に縮小されるため、後群以降での軸上光束の入射高さが低くなり、球面収差の補正に不利となる。条件式（５）の下限を下回ると、前群から射出する軸外光束の発散が小さくなり（つまり、主光線が光軸から離れる方向に進む。）、後群で発生するコマ収差の補正に不利となる。
前記後群内に非球面レンズを少なくとも１枚有することが望ましい。後群内に非球面レンズを有することにより、球面収差を効果的に補正することが可能である。物体側に凸面を向けた面を非球面にすると、球面収差の補正には一層効果的である。また、前記物体側に凸面を向けた非球面は、光軸から離れる（つまり、光軸からの距離が増大する）に従って、正のパワーが小さくなるような非球面であることが望ましい。このような形状の非球面を用いると、無限遠状態と至近状態とで軸上光束のマージナル光線が非球面に入射するときの入射角度変化を小さくすることができるので、合焦に伴う球面収差変化も小さくすることができる。
以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
２．５＜３Ｇｒ＿Ｆ＿Ｒａｄ／ＦＬ＜１０ …（６）
ただし、
３Ｇｒ＿Ｆ＿Ｒａｄ：第３レンズ群内で最も物体側に位置する面の曲率半径、
ＦＬ：全系の焦点距離、
である。
条件式（６）は、第３レンズ群の最も物体側に配置された面の形状を規定するものである。条件式（６）の上限を上回ると、当該の面のパワーが小さくなり、第２レンズ群によって発散された軸外光束のコマ収差を十分に補正することができなくなる。条件式（６）の下限を下回ると、当該の面のパワーが大きくなりすぎ、球面収差が増大することになる。
前記第３レンズ群内に２つ以上のレンズを有することが望ましい。第３レンズ群内に複数のレンズを有することにより、軸外光束のコマ収差補正に有効な構成とすることができる。さらには、正レンズ及び負レンズを少なくとも１枚ずつ有する構成とし、正レンズを負レンズよりも物体側に配置することにより、収差補正効果を一層高めることができる。
撮像素子の撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像光学系であって、前記撮像面の画面サイズの対角線長の半分を像高の最大値とするとき、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
４０＜２ω＜５０ …（７）
ただし、
ω：半画角の最大値（°）、
である。
条件式（７）は、本発明に係る撮像光学系の画角を定義するものであり、フォーカス群の軽量化とフォーカス時の性能変動の抑制とのバランスの観点から好ましい条件範囲を規定している。条件式（７）を満たすことにより、いわゆる標準レンズの画角を満足することができる。そして、この条件式（７）の範囲の画角の撮像光学系において、前記条件式（１）〜（４）を満たすことにより、フォーカス群の軽量化とフォーカス性能の向上との両立を最も効果的に達成することが可能となる。
本発明に係る撮像光学系は、画像入力機能付きデジタル機器（例えば、デジタルカメラ）用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成する撮像光学系と、その撮像光学系により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面（すなわち撮像面）上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有する撮像光学系が配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ，ビデオカメラ，監視カメラ，防犯カメラ，車載カメラ，テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられる。また、パーソナルコンピューター，携帯用デジタル機器（例えば、携帯電話，スマートフォン（高機能携帯電話），タブレット端末，モバイルコンピューター等），これらの周辺機器（スキャナー，プリンター，マウス等），その他のデジタル機器（ドライブレコーダー，防衛機器等）等に内蔵又は外付けによりカメラ機能が搭載されたものが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。
図２１に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器ＤＵの概略構成例を模式的断面で示す。図２１に示すデジタル機器ＤＵに搭載されている撮像光学装置ＬＵは、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像（像面）ＩＭを形成する撮像光学系ＬＮ（ＡＸ：光軸）と、撮像光学系ＬＮにより受光面（撮像面）ＳＳ上に形成された光学像ＩＭを電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、を備えており、必要に応じて平行平面板（例えば、撮像素子ＳＲのカバーガラス；必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。）も配置される。この撮像光学装置ＬＵで画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置ＬＵを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置ＬＵをデジタル機器ＤＵの本体に対して着脱可能又は回動可能に構成することが可能である。
撮像光学系ＬＮは、正負正の３群で構成された標準レンズであり、第２レンズ群全体を光軸ＡＸに沿って像側に移動させることにより近距離物体へのフォーカシングを行い、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上に光学像ＩＭを形成する構成になっている。撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ型イメージセンサー，ＣＭＯＳ型イメージセンサー等の固体撮像素子が用いられる。撮像光学系ＬＮは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、撮像光学系ＬＮによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。
デジタル機器ＤＵは、撮像光学装置ＬＵの他に、信号処理部１，制御部２，メモリー３，操作部４，表示部５等を備えている。撮像素子ＳＲで生成した信号は、信号処理部１で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリー３（半導体メモリー，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される（例えば携帯電話の通信機能）。制御部２はマイクロコンピューターからなっており、撮影機能（静止画撮影機能，動画撮影機能等），画像再生機能等の機能の制御；フォーカシング，手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部２により撮像光学装置ＬＵに対する制御が行われる。表示部５は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子ＳＲによって変換された画像信号あるいはメモリー３に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部４は、操作ボタン（例えばレリーズボタン），操作ダイヤル（例えば撮影モードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部２に伝達する。
次に、撮像光学系ＬＮの第１〜第５の実施の形態を挙げて、その具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１〜図５は、第１〜第５の実施の形態を構成する撮像光学系ＬＮにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、第１フォーカスポジションＰＯＳ１（被写体無限遠状態）でのレンズ配置を光学断面で示している。フォーカシング時には、第２レンズ群Ｇｒ２が光軸ＡＸに沿って移動する。つまり、第２レンズ群Ｇｒ２はフォーカス群であり、矢印ｍＦで示すように、近距離物体へのフォーカシングにおいて像側（すなわち撮像素子ＳＲ側）へ移動する。
第１〜第５の実施の形態を構成する撮像光学系ＬＮは、第２レンズ群Ｇｒ２をフォーカス群とする正負正の３群構成の標準レンズである。第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、前群Ｇｒ１ａと、絞りＳＴと、後群Ｇｒ１ｂとからなっており、前群Ｇｒ１ａと後群Ｇｒ１ｂとは絞りＳＴを介して凹面を向かい合わせるように配置されている。絞りＳＴを介して凹面が向かい合った構成とすることにより、前群Ｇｒ１ａと後群Ｇｒ１ｂで発生するコマ収差を良好に補正することができる。なお、撮像光学系ＬＮと像面ＩＭとの間には平行平面板ＰＴが配置されており、この平行平面板ＰＴは、撮像素子ＳＲのカバーガラスとモアレ防止用のローパスフィルターとのトータルの光学厚みに等価なガラス平板である。
第１の実施の形態の撮像光学系ＬＮ（図１）において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の前群Ｇｒ１ａは、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３及び両凹レンズＬ１４からなる接合レンズと、で構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の後群Ｇｒ１ｂは、両凹レンズＬ１５及び両凸レンズＬ１６からなる接合レンズと、両面非球面の両凸レンズＬ１７と、で構成されている。前群Ｇｒ１ａの最も像側のレンズＬ１４が像側に凹面を向けており、後群Ｇｒ１ｂの最も物体側のレンズＬ１５が物体側に凹面を向けている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、両面非球面の像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。第２レンズ群Ｇｒ２を非球面レンズ１枚の構成とすることにより、フォーカス群の軽量化と合焦時の収差性能抑制とを両立させている。第３レンズ群Ｇｒ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２及び両凹レンズＬ３３からなる接合レンズと、で構成されている。第３レンズ群Ｇｒ３の最も物体側に両凸レンズを配置することにより、第２レンズ群Ｇｒ２で発散された軸外光束を適切に収束させることができ、コマ収差の補正に効果的である。また、第３レンズ群Ｇｒ３に、接合レンズを配置することにより、合焦時の色収差変動の抑制にも有効な構成としている。
第２の実施の形態の撮像光学系ＬＮ（図２）において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の前群Ｇｒ１ａは、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１５からなる接合レンズと、で構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の後群Ｇｒ１ｂは、両凹レンズＬ１６及び両凸レンズＬ１７からなる接合レンズと、両面非球面の両凸レンズＬ１８と、で構成されている。前群Ｇｒ１ａの最も像側のレンズＬ１５が像側に凹面を向けており、後群Ｇｒ１ｂの最も物体側のレンズＬ１６が物体側に凹面を向けている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、両面非球面の像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。第２レンズ群Ｇｒ２を非球面レンズ１枚の構成とすることにより、フォーカス群の軽量化と合焦時の収差性能抑制とを両立させている。第３レンズ群Ｇｒ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２及び両凹レンズＬ３３からなる接合レンズと、で構成されている。第３レンズ群Ｇｒ３の最も物体側に両凸レンズを配置することにより、第２レンズ群Ｇｒ２で発散された軸外光束を適切に収束させることができ、コマ収差の補正に効果的である。また、第３レンズ群Ｇｒ３に、接合レンズを配置することにより、合焦時の色収差変動の抑制にも有効な構成としている。
第３の実施の形態の撮像光学系ＬＮ（図３）において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の前群Ｇｒ１ａは、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１４及び両凹レンズＬ１５からなる接合レンズと、で構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の後群Ｇｒ１ｂは、両凹レンズＬ１６及び両凸レンズＬ１７からなる接合レンズと、両面非球面の両凸レンズＬ１８と、で構成されている。前群Ｇｒ１ａの最も像側のレンズＬ１５が像側に凹面を向けており、後群Ｇｒ１ｂの最も物体側のレンズＬ１６が物体側に凹面を向けている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、両面非球面の像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。第２レンズ群Ｇｒ２を非球面レンズ１枚の構成とすることにより、フォーカス群の軽量化と合焦時の収差性能抑制とを両立させている。第３レンズ群Ｇｒ３は、両凸レンズＬ３１と、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３からなる接合レンズと、で構成されている。第３レンズ群Ｇｒ３の最も物体側に両凸レンズを配置することにより、第２レンズ群Ｇｒ２で発散された軸外光束を適切に収束させることができ、コマ収差の補正に効果的である。また、第３レンズ群Ｇｒ３に、接合レンズを配置することにより、合焦時の色収差変動の抑制にも有効な構成としている。
第４の実施の形態の撮像光学系ＬＮ（図４）において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の前群Ｇｒ１ａは、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１４及び両凹レンズＬ１５からなる接合レンズと、で構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の後群Ｇｒ１ｂは、両凹レンズＬ１６及び両凸レンズＬ１７からなる接合レンズと、両面非球面の両凸レンズＬ１８と、で構成されている。前群Ｇｒ１ａの最も像側のレンズＬ１５が像側に凹面を向けており、後群Ｇｒ１ｂの最も物体側のレンズＬ１６が物体側に凹面を向けている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、両面非球面の像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。第２レンズ群Ｇｒ２を非球面レンズ１枚の構成とすることにより、フォーカス群の軽量化と合焦時の収差性能抑制とを両立させている。第３レンズ群Ｇｒ３は、両凸レンズＬ３１と、両凸レンズＬ３２及び両凹レンズＬ３３からなる接合レンズと、で構成されている。第３レンズ群Ｇｒ３の最も物体側に両凸レンズを配置することにより、第２レンズ群Ｇｒ２で発散された軸外光束を適切に収束させることができ、コマ収差の補正に効果的である。また、第３レンズ群Ｇｒ３に、接合レンズを配置することにより、合焦時の色収差変動の抑制にも有効な構成としている。
第５の実施の形態の撮像光学系ＬＮ（図５）において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の前群Ｇｒ１ａは、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１４及び両凹レンズＬ１５からなる接合レンズと、で構成されている。第１レンズ群Ｇｒ１内の後群Ｇｒ１ｂは、両凹レンズＬ１６及び両凸レンズＬ１７からなる接合レンズと、両面非球面の両凸レンズＬ１８と、で構成されている。前群Ｇｒ１ａの最も像側のレンズＬ１５が像側に凹面を向けており、後群Ｇｒ１ｂの最も物体側のレンズＬ１６が物体側に凹面を向けている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、両面非球面の像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１で構成されている。第２レンズ群Ｇｒ２を非球面レンズ１枚の構成とすることにより、フォーカス群の軽量化と合焦時の収差性能抑制とを両立させている。第３レンズ群Ｇｒ３は、両凸レンズＬ３１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２及び物体に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３からなる接合レンズと、で構成されている。第３レンズ群Ｇｒ３の最も物体側に両凸レンズを配置することにより、第２レンズ群Ｇｒ２で発散された軸外光束を適切に収束させることができ、コマ収差の補正に効果的である。また、第３レンズ群Ｇｒ３に、接合レンズを配置することにより、合焦時の色収差変動の抑制にも有効な構成としている。
第１レンズ群Ｇｒ１内の後群Ｇｒ１ｂは両面非球面の両凸レンズＬ１７（図１），Ｌ１８（図２〜図５）を有しているため、球面収差を効果的に補正することが可能である。また、第２レンズ群Ｇｒ２を構成している両面非球面レンズＬ２１（図１〜図５）の像側面は、光軸ＡＸから離れるに従って負のパワーが大きくなる非球面形状を有している。光軸ＡＸから離れるに従って負のパワーが大きくなる非球面形状を像面側に有するレンズを、第２レンズ群Ｇｒ２に用いることにより、合焦時の球面収差変動を効果的に抑制することが可能となる。
第３レンズ群Ｇｒ３は複数のレンズＬ３１〜Ｌ３３で構成されているため、軸外光束のコマ収差補正を効果的に行うことができる。しかも、正レンズ及び負レンズを少なくとも１枚ずつ有しており、正のレンズＬ３１が第３レンズ群Ｇｒ３において最物体側に配置されているため、より一層高い収差補正効果を得ることができる。
以下、本発明を実施した撮像光学系の構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜５（ＥＸ１〜５）は、前述した第１〜第５の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第５の実施の形態を表すレンズ構成図（図１〜図５）は、対応する実施例１〜５の光学構成をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号ｉ（ＯＢ：物面，ＳＴ：絞り面，ＩＭ：像面），曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄ，及び有効半径Ｒ（ｍｍ）を示す。面番号ｉに＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）・ｃ2・ｈ2｝］＋Σ（Ａｊ・ｈj） …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数、
である。
各種データとして、全系の焦点距離ＦＬ（ｍｍ），Ｆナンバー（ＦＮＯ），全画角２ω（°），レンズ全長ＴＬ（レンズ最前面から像面ＩＭまでの距離，ｍｍ），バックフォーカスｂｆ（平行平面板ＰＴの像側面から像面ＩＭまでの距離，ｍｍ）を示す。さらに、フォーカシングにより変化する可変パラメーターとして可変（ｖａｒｉａｂｌｅ）の軸上面間隔ｄｉ（ｉ：面番号，ｍｍ）を、絞り径（有効半径Ｒ）と共に、第１，第２フォーカスポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２のそれぞれについて示す。また、表１に各実施例の条件式対応値及びその関連データを示す。
図６〜図１０は、実施例１〜実施例５（ＥＸ１〜ＥＸ５）にそれぞれ対応する縦収差図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は第１フォーカスポジションＰＯＳ１、（Ｄ）〜（Ｆ）は第２フォーカスポジションＰＯＳ２における諸収差をそれぞれ示している。また、図６〜図１０中、（Ａ）と（Ｄ）は球面収差図、（Ｂ）と（Ｅ）は非点収差図、（Ｃ）と（Ｆ）は歪曲収差図である。球面収差図は、一点鎖線で示すＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）に対する球面収差量、実線で示すｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）に対する球面収差量、破線で示すＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）に対する球面収差量を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量（単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図において、ラインＴ１，Ｔ２，Ｔ３はＣ線，ｅ線，Ｆ線に対するタンジェンシャル像面、ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３はＣ線，ｅ線，Ｆ線に対するサジタル像面を、近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量（単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。歪曲収差図において、横軸はｄ線に対する歪曲（単位：％）を表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。なお、像高ＩＭＧ ＨＴの最大値は、像面ＩＭにおける最大像高Ｙ’（撮像素子ＳＲの受光面ＳＳの対角長の半分）に相当する。
図１１，図１２；図１３，図１４；図１５，図１６；図１７，図１８；図１９，図２０は、実施例１〜実施例５（ＥＸ１〜ＥＸ５）にそれぞれ対応する横収差図であり、第１，第２フォーカスポジションＰＯＳ１，ＰＯＳ２における横収差（ｍｍ）を示している。図１１〜図２０のそれぞれにおいて、（Ａ）〜（Ｅ）はタンジェンシャル光束での横収差を示しており、（Ｆ）〜（Ｊ）はサジタル光束での横収差を示している。また、ＲＥＬＡＴＩＶＥ ＦＩＥＬＤ ＨＥＩＧＨＴで表されている像高比（半画角ω°）での横収差を、一点鎖線で示すＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、実線で示すｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）、破線で示すＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）について示している。なお像高比は、像高を最大像高Ｙ’で規格化した相対的な像高である。
実施例１
単位：mm
面データ
i r d nd vd R
OB ∞ variable
1 40.000 4.21 1.9332 19.88 16.012
2 67.555 0.20 14.935
3 43.158 1.20 1.4891 69.44 14.309
4 18.348 4.33 12.383
5 23.045 6.72 1.8394 41.72 11.400
6 -45.139 1.20 1.6942 30.16 10.853
7 17.195 5.20 9.420
8(ST) ∞ 5.02 9.380
9 -18.117 1.20 1.7617 26.53 9.431
10 34.972 7.54 1.8394 41.72 10.913
11 -24.393 0.20 11.587
12* 34.687 4.38 1.7468 48.29 11.600
13* -787.424 variable 11.432
14* 2000.000 1.80 1.5855 58.38 10.592
15* 31.664 variable 10.000
16 229.439 5.64 1.8862 39.14 14.500
17 -41.665 0.20 14.957
18 44.288 6.30 1.5949 67.62 15.089
19 -57.525 1.20 1.6942 30.16 14.886
20 79.037 16.35 14.458
21 ∞ 1.50 1.5187 63.20 16.000
22 ∞ bf 16.000
IM ∞
非球面データ
i 12 13 14 15
K 0 0 0 0
A4 4.144E-06 6.262E-06 6.262E-06 1.399E-05
A6 -3.815E-08 -3.435E-08 -4.324E-08 -5.440E-08
A8 3.534E-10 3.369E-10 8.167E-11 1.438E-10
A10 -1.524E-12 -1.632E-12 0.000E+00 -1.213E-13
A12 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
各種データ
FL 34.4
FNO 1.44
2ω 44.9
TL 90.0
bf 0.8
可変パラメーター
物体距離 絞り径 d13 d15
∞ (POS1) 9.380 2.21 12.58
310mm(POS2) 9.380 9.30 5.49
実施例２
単位：mm
面データ
i r d nd vd R
OB ∞ variable
1 61.762 2.30 1.8393 36.34 16.419
2 74.401 0.30 15.814
3 34.025 4.34 1.9332 19.88 14.893
4 112.766 1.20 1.6169 35.96 14.047
5 16.720 3.67 11.400
6 19.298 4.48 1.8862 39.14 11.300
7 86.750 1.20 1.8550 22.78 10.885
8 18.180 5.38 9.933
9(ST) ∞ 5.28 10.090
10 -19.779 1.20 1.7471 26.76 10.273
11 68.709 6.41 1.8395 41.72 11.765
12 -25.550 0.20 12.357
13* 43.066 4.88 1.7468 48.29 12.600
14* -89.292 variable 12.581
15* 2000.000 1.80 1.7468 48.29 11.362
16* 45.721 variable 10.700
17 332.122 4.40 1.8862 39.14 13.500
18 -53.553 0.21 13.903
19 59.098 7.45 1.8395 41.72 14.266
20 -28.235 1.20 1.6942 30.16 14.146
21 44.081 17.06 13.295
22 ∞ 1.50 1.5187 63.20 16.000
23 ∞ bf 16.000
IM ∞
非球面データ
i 13 14 15 16
K 0 0 0 0
A4 -2.816E-06 -1.098E-06 6.107E-05 7.154E-05
A6 -4.595E-08 -4.810E-08 -3.701E-07 -3.608E-07
A8 2.480E-10 2.984E-10 1.392E-09 1.281E-09
A10 -5.709E-13 -7.353E-13 -2.560E-12 -2.337E-12
A12 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
各種データ
FL 35.7
FNO 1.44
2ω 43.4
TL 90.0
bf 0.8
可変パラメーター
物体距離 絞り径 d14 d16
∞ (POS1) 10.090 2.20 12.50
310mm(POS2) 10.090 9.30 5.40
実施例３
単位：mm
面データ
i r d nd vd R
OB ∞ variable
1 241.959 2.53 1.8348 42.72 17.815
2 1248.080 0.30 17.317
3 26.000 5.00 1.9229 20.88 14.958
4 64.197 1.30 1.6398 34.57 13.913
5 15.353 5.85 11.000
6 42.079 4.12 1.8348 42.72 10.300
7 -38.661 1.22 1.7283 28.32 10.148
8 34.156 3.89 9.685
9(ST) ∞ 5.76 9.785
10 -16.274 1.20 1.7618 26.61 9.907
11 66.794 7.27 1.8348 42.72 11.814
12 -21.473 0.20 12.508
13* 44.297 5.53 1.5920 67.02 12.600
14* -54.968 variable 12.593
15* 2000.000 1.80 1.7432 49.30 11.214
16* 52.306 variable 10.600
17 115.534 5.30 1.8810 40.14 13.800
18 -50.206 0.21 14.097
19 50.782 2.60 1.8348 42.72 14.003
20 99.828 1.20 1.6034 38.01 13.778
21 32.820 17.92 13.341
22 ∞ 1.50 1.5168 64.20 16.000
23 ∞ bf 16.000
IM ∞
非球面データ
i 13 14 15 16
K 0 0 0 0
A4 -1.138E-06 4.058E-06 5.283E-05 6.211E-05
A6 -5.541E-08 -5.749E-08 -3.030E-07 -3.071E-07
A8 3.162E-10 3.583E-10 1.077E-09 1.087E-09
A10 -7.028E-13 -8.698E-13 -2.019E-12 -2.224E-12
A12 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
各種データ
FL 34.4
FNO 1.44
2ω 44.9
TL 90.0
bf 0.8
可変パラメーター
物体距離 絞り径 d14 d16
∞ (POS1) 9.785 2.30 12.17
310mm(POS2) 9.785 9.38 5.08
実施例４
単位：mm
面データ
i r d nd vd R
OB ∞ variable
1 77.925 2.78 1.8340 37.35 17.008
2 84.502 0.50 16.209
3 39.721 4.37 1.9229 20.88 15.326
4 197.430 1.60 1.5174 52.15 14.537
5 17.810 4.81 11.600
6 29.847 6.23 1.8348 42.72 10.800
7 -34.044 1.30 1.7552 27.53 10.434
8 25.531 4.33 9.722
9(ST) ∞ 5.32 9.845
10 -18.468 1.30 1.6889 31.16 9.969
11 29.908 6.89 1.7292 54.67 11.836
12 -35.357 0.40 12.410
13* 55.611 6.56 1.7432 49.30 13.200
14* -33.421 variable 13.323
15* 2000.000 1.80 1.7432 49.30 11.662
16* 51.269 variable 11.100
17 204.370 4.84 1.8810 40.14 14.313
18 -52.790 0.21 14.600
19 47.533 5.18 1.8348 42.72 14.682
20 -88.488 1.50 1.6477 33.84 14.458
21 30.586 18.13 13.464
22 ∞ 1.50 1.5168 64.20 16.000
23 ∞ bf 16.000
IM ∞
非球面データ
i 13 14 15 16
K 0 0 0 0
A4 -3.216E-06 6.802E-06 4.716E-05 5.477E-05
A6 -4.801E-09 -8.283E-09 -2.777E-07 -2.745E-07
A8 2.164E-11 3.717E-11 1.021E-09 9.612E-10
A10 4.021E-14 8.350E-15 -1.800E-12 -1.649E-12
A12 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
各種データ
FL 34.4
FNO 1.44
2ω 44.8
TL 94.8
bf 0.8
可変パラメーター
物体距離 絞り径 d14 d16
∞ (POS1) 9.845 2.29 12.12
306mm(POS2) 9.845 9.39 5.02
実施例５
単位：mm
面データ
i r d nd vd R
OB ∞ variable
1 90.324 2.39 1.8348 42.72 16.999
2 127.709 0.30 16.434
3 28.164 4.39 1.9229 20.88 14.798
4 61.142 1.20 1.5688 56.04 13.837
5 15.976 5.75 11.200
6 36.098 4.74 1.8348 42.72 10.500
7 -32.530 1.20 1.7283 28.32 10.208
8 25.153 4.32 9.588
9(ST) ∞ 5.50 9.765
10 -17.510 1.20 1.7174 29.50 9.940
11 30.009 8.34 1.7725 49.62 12.099
12 -29.210 0.20 12.901
13* 44.140 7.71 1.5831 59.39 13.700
14* -30.986 variable 13.764
15* 2000.000 1.80 1.7432 49.30 11.898
16* 56.314 variable 11.300
17 124.457 5.25 1.8810 40.14 14.500
18 -54.089 0.21 14.737
19 40.420 1.20 1.7174 29.50 14.497
20 27.778 3.92 1.8467 23.78 14.063
21 29.024 18.26 13.350
22 ∞ 1.50 1.5168 64.20 16.000
23 ∞ bf 16.000
非球面データ
i 13 14 15 16
K 0 0 0 0
A4 -3.078E-06 9.831E-06 4.618E-05 5.318E-05
A6 -1.799E-08 -2.078E-08 -2.088E-07 -2.020E-07
A8 5.049E-11 6.605E-11 6.413E-10 6.392E-10
A10 -4.500E-14 -6.913E-14 -1.048E-12 -1.181E-12
A12 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
各種データ
FL 34.5
FNO 1.44
2ω 44.8
TL 95.0
bf 0.8
可変パラメーター
物体距離 絞り径 d14 d16
∞ (POS1) 9.588 2.29 12.51
310mm(POS2) 9.588 9.39 5.39
Figure 0006455107
ＤＵ デジタル機器
ＬＵ 撮像光学装置
ＬＮ 撮像光学系
Ｇｒ１ 第１レンズ群
Ｇｒ１ａ 前群
Ｇｒ１ｂ 後群
Ｇｒ２ 第２レンズ群
Ｇｒ３ 第３レンズ群
ＳＴ 絞り面（絞り）
ＳＲ 撮像素子
ＳＳ 受光面（撮像面）
ＩＭ 像面（光学像）
ＡＸ 光軸
１ 信号処理部
２ 制御部
３ メモリー
４ 操作部
５ 表示部

Claims (9)

  1. 物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群とからなり、前記第２レンズ群全体を光軸に沿って像側に移動させることにより、近接物体への合焦を行い、
    前記第１レンズ群が、物体側から順に、前群と、絞りと、正の後群とからなり、前記前群の最も像側のレンズ面が前記絞りに対して凹面を向けており、前記後群の最も物体側のレンズ面が前記絞りに対して凹面を向けており、
    以下の条件式（１）〜（４）を満足することを特徴とする撮像光学系；
    −０．３＜ＦＬ／１ａＧｒ＿Ｆｌ＜０．０３ …（１）
    ０．８５＜１ｂＧｒ＿Ｆｌ／ＦＬ＜１．１ …（２）
    １．５＜｜２Ｇｒ＿Ｆｌ／ＦＬ｜＜２．５ …（３）
    ０．５５＜｜３Ｇｒ＿Ｆｌ／２Ｇｒ＿Ｆｌ｜＜０．７０ …（４）
    ただし、
    ＦＬ：全系の焦点距離、
    １ａＧｒ＿Ｆｌ：前群の焦点距離、
    １ｂＧｒ＿Ｆｌ：後群の焦点距離、
    ２Ｇｒ＿Ｆｌ：第２レンズ群の焦点距離、
    ３Ｇｒ＿Ｆｌ：第３レンズ群の焦点距離、
    である。
  2. 前記第２レンズ群内に非球面レンズを有し、光軸から離れるに従って負のパワーが大きくなる非球面形状を、前記非球面レンズの像側面に有することを特徴とする請求項１記載の撮像光学系。
  3. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像光学系；
    １．１＜１ａＧｒ＿ｏｂｊ／１ａＧｒ＿ｉｍｇ＜１．５ …（５）
    ただし、
    １ａＧｒ＿ｏｂｊ：前群の最物体側面での軸上光束有効径、
    １ａＧｒ＿ｉｍｇ：前群の最像側面での軸上光束有効径、
    である。
  4. 前記後群内に非球面レンズを少なくとも１枚有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
  5. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像光学系；
    ２．５＜３Ｇｒ＿Ｆ＿Ｒａｄ／ＦＬ＜１０ …（６）
    ただし、
    ３Ｇｒ＿Ｆ＿Ｒａｄ：第３レンズ群内で最も物体側に位置する面の曲率半径、
    ＦＬ：全系の焦点距離、
    である。
  6. 前記第３レンズ群内に２つ以上のレンズを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
  7. 撮像素子の撮像面上に被写体の光学像を形成するための撮像光学系であって、前記撮像面の画面サイズの対角線長の半分を像高の最大値とするとき、以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像光学系；
    ４０＜２ω＜５０ …（７）
    ただし、
    ω：半画角の最大値（°）、
    である。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像光学系と、撮像面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の撮像面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像光学系が設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
  9. 請求項８記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。
JP2014244816A 2014-12-03 2014-12-03 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器 Expired - Fee Related JP6455107B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014244816A JP6455107B2 (ja) 2014-12-03 2014-12-03 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器
EP15195998.8A EP3029504B1 (en) 2014-12-03 2015-11-24 Imaging optical system, imaging optical device, and digital appliance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014244816A JP6455107B2 (ja) 2014-12-03 2014-12-03 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016109759A JP2016109759A (ja) 2016-06-20
JP6455107B2 true JP6455107B2 (ja) 2019-01-23

Family

ID=54705400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014244816A Expired - Fee Related JP6455107B2 (ja) 2014-12-03 2014-12-03 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3029504B1 (ja)
JP (1) JP6455107B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6689725B2 (ja) 2016-10-04 2020-04-28 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP6797770B2 (ja) * 2017-09-14 2020-12-09 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
CN111999866B (zh) * 2020-07-27 2022-04-08 北京空间机电研究所 一种大视场低畸变航测相机光学系统
CN115407486B (zh) * 2022-08-22 2024-08-30 中国科学院光电技术研究所 成像光学系统和成像检测系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5606201B2 (ja) * 2010-07-24 2014-10-15 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5379784B2 (ja) * 2010-12-24 2013-12-25 株式会社タムロン 固定焦点レンズ
JP2012226309A (ja) * 2011-04-07 2012-11-15 Panasonic Corp インナーフォーカスレンズ、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2012220654A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Panasonic Corp インナーフォーカスレンズ、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2012242472A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Sigma Corp 結像光学系
JP5929030B2 (ja) * 2011-08-04 2016-06-01 ソニー株式会社 撮像レンズ及び撮像装置
JP5631856B2 (ja) * 2011-12-21 2014-11-26 オリンパスイメージング株式会社 インナーフォーカスレンズ系及びそれを備えた撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016109759A (ja) 2016-06-20
EP3029504A1 (en) 2016-06-08
EP3029504B1 (en) 2020-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5811043B2 (ja) 広角レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP5399175B2 (ja) 広角レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP5800438B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
WO2014155467A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP6481331B2 (ja) マクロレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP2019035828A (ja) 撮像光学系
JP2016114803A (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP2016095460A (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JPWO2013114812A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP6340923B2 (ja) ズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP6631412B2 (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP7015679B2 (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP6997600B2 (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP2020187181A (ja) 結像光学系及び撮影装置
JP2010217506A (ja) 撮像光学系、カメラ装置および携帯情報端末装置
US20150309291A1 (en) Zoom lens and imaging apparatus
JP5946790B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
JP2016212288A (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP6608738B2 (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP6485287B2 (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP2015210413A (ja) 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器
JP6641968B2 (ja) 撮像レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
US9411139B2 (en) Imaging optical system, imaging optical device, and digital apparatus
JP6455107B2 (ja) 撮像光学系，撮像光学装置及びデジタル機器
JP2014197096A (ja) 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180717

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6455107

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees