JP2016218242A - 光学系、撮像装置およびレンズ装置 - Google Patents

光学系、撮像装置およびレンズ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】周辺まで光学性能の優れた小型の光学系、撮像装置およびレンズ装置を提供すること【解決手段】物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群より構成された光学系であって、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は不動であり、前記第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ１、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２からなり、所定の条件を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、光学系、撮像装置およびレンズ装置に関する。
カメラなどの光学機器に設けられる光学系には小型化が要求されていると共に、筐体の形状や撮像素子の位置等の制約を受けつつ光束のケラレをもたらさずに必要な光学性能を維持しなければならない。特に、広角タイプの光学系において、この要求を満足させることは困難である。
特許文献１は、物体側から順に、負、正の屈折力を有する２つのメニスカスレンズで構成されたアフォーカル系と正レンズからなる３枚構成の光学系を提案している。特許文献２では、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズ、像側が凸面である正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズで構成された光学系を提案している。
特開平８−２２０４３０号公報 特開２００９−７５１４１号公報
特許文献１の光学系は、無限遠から近距離物体にフォーカシングすることが考慮されておらず、物体距離の変動に対する倍率色収差等の収差変動を抑制するのが難しい。特許文献２では、物体側の２枚のレンズ群に続く群の全体および各レンズの屈折力が強く、製造誤差に対する敏感度も高くなっているため、レンズを鏡筒に組み込む際の組立誤差の影響で周辺部まで性能を確保することが難しくなる。
本発明は、周辺まで光学性能の優れた小型の光学系、撮像装置およびレンズ装置を提供することを目的とする。
本発明の光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群より構成された光学系であって、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は不動であり、前記第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力の第１メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正の屈折力の第２メニスカスレンズからなり、光学系の全系の焦点距離をｆ、前記第１メニスカスレンズと前記第２メニスカスレンズの光軸上の間隔をＤ１２、前記第２メニスカスレンズの物体側の面の曲率半径をｒ２１、前記第２メニスカスレンズの像側の面の曲率半径をｒ２２とするとき、
２．０＜Ｄ１２／ｆ＜４．０
−０．０３５＜（ｒ２２−ｒ２１）／（ｒ２２＋ｒ２１）＜０
なる条件を満足することを特徴とする。
本発明によれば、周辺まで光学性能の優れた小型の光学系、撮像装置およびレンズ装置を提供することができる。
本発明の光学系の断面図と収差図である。（実施例１） 本発明における第１レンズ群の各レンズと像側主点位置の関係の説明図である。 本発明の光学系の断面図と収差図である。（実施例２） 本発明の光学系の断面図と収差図である。（実施例３） 本発明の複眼光学系の広角側光学系の断面図と収差図である。（実施例４） 本発明の複眼光学系の望遠側光学系の断面図と収差図である。（実施例４） 本発明のレンズ群を一体保持する方法を説明する模式図である。（実施例４）
本実施形態の光学系（結像光学系）は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの光学機器（撮像装置や、撮像装置本体に着脱されるレンズ装置）に適用することができる。撮像装置は、一眼レフカメラ、ノンレフレックスカメラ（ミラーレスカメラ）、双眼鏡、望遠鏡、複数の光学系を有する複眼撮像装置等を含み、レンズ交換型だけでなくレンズ一体型撮像装置であってもよい。本実施形態の光学系は、被写体の光学像を撮像素子の撮像面に結像する。撮像素子は、光学系が形成した被写体の光学像を光電変換する。
複眼撮像装置における複数の光学系は、互いに同じ焦点距離を有していてもよいし、互いに異なる焦点距離を有していても良い。また、複眼撮像装置は、複数の光学系にそれぞれ対応する撮像領域を有する単一の撮像素子、または複数の光学系にそれぞれ対応する複数の撮像素子を有する。また、複数の光学系を有するレンズ装置が、撮像素子を有する撮像装置本体に対して装着されてもよい。
本実施形態の光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群より構成されている。また、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群は物体側へ移動し、第２レンズ群は不動である。
第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力のメニスカスレンズ（第１メニスカスレンズ）Ｌ１、像側に凸面を向けた正の屈折力のメニスカスレンズ（第２メニスカスレンズ）Ｌ２からなる。第１レンズ群は、光学系の全長に対する各群のパワーバランスが適切になるように、第１レンズ群の像側主点をより物体側へ配置することで第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を広げることが可能な構成としている。
図２は、第１レンズ群の各レンズと第１レンズ群の像側主点位置を表した模式図である。Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ第１レンズ群を構成する各レンズを表しており、Ｐ２は一点鎖線で示す光軸に対して平行な光線が第１レンズ群に入射した際のレンズＬ２の結像位置、Ｈ１は、第１レンズ群の像側主平面を表している。
図２に示すように、全体の屈折力を負とし、第１レンズ群の物体側に負の屈折力を有するレンズＬ１、像側に正の屈折力を有するレンズＬ２を配置することで、第１レンズ群の像側主平面Ｈ１をより物体側へ配置することが可能となる。また、第１レンズ群全体の屈折力を一定のままレンズＬ１、Ｌ２の間隔を広げると、結像位置Ｐ２がより物体側へ移動し、それに伴って像側主平面Ｈ１も物体側へと移動する。つまり、レンズＬ１、Ｌ２の間隔を広げることにより、第１レンズ群の像側主点をより物体側へ配置することができる。
本実施形態の光学系においてレンズＬ１とレンズＬ２の光軸上の間隔をＤ１２、光学系の全系焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
２．０＜Ｄ１２／ｆ＜４．０・・・（１）
条件式（１）の下限値を超えると、レンズＬ１とレンズＬ２の間隔Ｄ１２が小さくなり過ぎてしまい、第１レンズ群、第２レンズ群の主点間隔が狭くなり、第１レンズ群あるいは第２レンズ群の屈折力が強くなってしまう。第１レンズ群あるいは第２レンズ群の屈折力が強くなると、レンズ群を構成する各レンズの屈折力が強くなるため製造誤差に対する敏感度も高くなり、各レンズを鏡筒に組み込む際の組立誤差の影響で周辺部まで性能を確保することが困難になる。逆に、上限値を超えると、レンズＬ１とレンズＬ２の間隔Ｄ１２が大きくなり過ぎてしまい、前玉径が大きくなり、光学系や撮像装置が大型化してしまうため好ましくない。
レンズＬ２は、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状を有するので、第１レンズ群の像側主点Ｈ１をより物体側へ配置することができる。レンズＬ２の形状は物体側の面の曲率半径をｒ２１、像側の面の曲率半径をｒ２２としたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
−０．０３５＜（ｒ２２−ｒ２１）／（ｒ２２＋ｒ２１）＜０・・・（２）
条件式（２）の下限値を超えると、各面の正の屈折力が強くなり過ぎてしまい、物体から至近物体への合焦時の像面湾曲の変動が大きくなってしまう。逆に、上限値を超えると、結像位置Ｐ２を物体側へ配置するのが難しくなり、第１レンズ群、第２レンズ群の主点間隔を確保できなくなる。
第１レンズ群が条件式（１）、（２）を満たすことによって、レンズＬ１、Ｌ２の間隔とレンズＬ２の形状を適正値及び適正な形状にすることができ、所望の全長を確保しつつ軸上から軸外までの諸収差の補正を実現することができる。
第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とすると、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−２．６＜ｆ１／ｆ２＜−１．８・・・（３）
条件式（３）の下限値を超えると、第２レンズ群に対する第１レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎてフォーカス時の収差変動の抑制が困難となる。逆に、上限値を超えると、第１レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて倍率色収差や歪曲収差等の軸外の収差の補正が困難になってしまう。
望ましくは、以下の条件式（３ａ）の範囲にすることで、さらに軸外の諸収差を低減することが可能な光学系を提供することができる。
−２．５＜ｆ１／ｆ２＜−１．９・・・（３ａ）
レンズＬ１の焦点距離をｆ１ｎ、レンズＬ２の焦点距離をｆ１ｐとすると、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
−１０．０＜ｆ１ｐ／ｆ１ｎ＜−５．０・・・（４）
条件式（４）の下限値を超えると、レンズＬ１の正の屈折力に対してレンズＬ２の負の屈折力が弱くなり過ぎてしまい、フォーカス時における歪曲収差等の軸外の収差変動に対する補正が困難になってしまう。逆に、上限値を超えると、レンズＬ１の負の屈折力が弱すぎてしまい、像面湾曲の補正が困難となる。
望ましくは、以下の条件式（４ａ）の範囲にすることで、さらにフォーカス時の収差変動が少ない光学系を提供することができる。
−９．０＜ｆ１ｐ／ｆ１ｎ＜−６．０・・・（４ａ）
図１（ａ）は、実施例１の光学系の断面図、図１（ｂ）は、その収差図である。収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。これらは他の実施例についても当てはまる。
本実施例の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群（前群）Ｇｒ１、負の屈折力を有する第２レンズ群（後群）Ｇｒ２から構成されている。第２レンズ群Ｇｒ２に開口絞りＳＰが設けられている。本実施例及び後述する実施例では、第２レンズ群Ｇｒ２の最も物体側に開口絞りＳＰが設けられているが、開口絞りＳＰの位置はこれに限定されず、第２レンズ群Ｇｒ２の中に設けられていれば足りる。無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇｒ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇｒ２は不動（固定）である。
第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ１、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ２から構成されている。最も物体側に配置されたレンズＬ１は、少なくとも物体側あるいは像側の面形状が非球面形状となっており、こうした形状にすることによって光学系の小型化と、歪曲収差の抑制を行っている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ３、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと負レンズの接合レンズ、負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズから構成されている。このように、第２レンズ群Ｇｒ２は、最も物体側に配置されたレンズとしての正レンズＬ３と、少なくとも１つの負レンズを有するが、第２レンズ群Ｇｒ２の構成はこれに限定されるものではない。
本実施例では、全系の焦点距離に対するレンズＬ１とレンズＬ２の間隔を大きくとることで、より広角なレンズにおいても、全長を確保しつつ小型化と軸外収差の補正の両立を実現している。
図３（ａ）は、実施例２の光学系の断面図、図３（ｂ）は、その収差図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群（前群）Ｇｒ１、正の屈折力を有する第２レンズ群（後群）Ｇｒ２から構成されている。無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇｒ１は物体側へ移動し、第２レンズ群は不動（固定）である。
第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ１、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ２から構成されている。最も物体側に配置されたレンズＬ１は、少なくとも物体側、あるいは像側の面形状が非球面形状となっており、こうした形状にすることによって光学系の小型化と、歪曲収差の抑制を行っている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ３、両凸形状の正レンズ、負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズ、負レンズと両凸形状の正レンズの接合レンズから構成されている。このように、第２レンズ群Ｇｒ２は、最も物体側に配置されたレンズとしての正レンズＬ３と、少なくとも１つの負レンズを有するが、第２レンズ群Ｇｒ２の構成はこれに限定されるものではない。
本実施例は実施例１よりも、全系の焦点距離に対する光学系の全長を大きく確保している。実施例２では、全系の焦点距離に対するレンズＬ１とレンズＬ２の間隔とレンズＬ２の面形状を条件式（１）及び（２）の範囲に収めつつ、所望の全長を確保しつつ小型化と軸外収差の補正の両立を実現している。
図４（ａ）は、実施例３の光学系の断面図、図４（ｂ）は、その収差図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群（前群）Ｇｒ１、正の屈折力を有する第２レンズ群（後群）Ｇｒ２から構成されている。無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇｒ１は物体側へ移動し、第２レンズ群は不動（固定）である。
第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ１、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ２から構成される。最も物体側に配置されたレンズＬ１は、少なくとも物体側、あるいは像側の面形状が非球面形状となっており、こうした形状にすることによって光学系の小型化と、歪曲収差の抑制を行っている。
第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ３、両凸形状の正レンズ、負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズ、負レンズと両凸形状の正レンズの接合レンズから構成されている。このように、第２レンズ群Ｇｒ２は、最も物体側に配置されたレンズとしての正レンズＬ３と、少なくとも１つの負レンズを有するが、第２レンズ群Ｇｒ２の構成はこれに限定されるものではない。
本実施例では、他の実施例に比べて全系の焦点距離に対するレンズＬ１とレンズＬ２の間隔は小さくなっているが、レンズＬ２の面形状がより第１レンズ群の像側主点位置を物体側へ配置できるような構成にしている。このように、実施例３では、レンズＬ２の面形状をより効果的に利用することで、全長を確保しつつ小型化と軸外収差の補正の両立を実現している。
実施例４では、光学系を複眼光学系の広角側のレンズとして利用している。本実施例における複眼光学系は、広角側光学系（ワイド個眼）と望遠側光学系（テレ個眼）の２つの光学系から構成されている。
広角側光学系の断面図を図５（ａ）、収差図を図５（ｂ）、望遠側光学系の断面図を図６（ａ）、収差図を図６（ｂ）に示す。
広角側光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２から構成されている。望遠側光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２から構成されている。
広角側光学系において、第１レンズ群Ｇｒ１（Ｇｒｎ）は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ１、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ２から構成されている。また、第２レンズ群Ｇｒ２（Ｇｒｐ）は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３、物体側に凸面を向けた正のメニスカス形状のレンズ、両凸形状の正レンズと負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズの接合レンズ、両凹形状の負レンズから構成されている。
望遠側光学系の第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと正レンズの接合レンズ、両凸形状の正レンズから構成されている。望遠側光学系の第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズ、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズから構成されている。このように、第２レンズ群Ｇｒ２は、最も物体側に正レンズＬ３を有し、少なくとも１つの負レンズを有する。
広角側光学系の開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの距離と望遠側光学系の開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの距離は等しく、広角側光学系と望遠側光学系を並列に配置した際に開口絞りＳＰ同士及び像面ＩＰ同士が同一平面上に配置できる構成となっている。
また、本実施例の複眼光学系はワイド個眼（Ｗ）とテレ個眼（Ｔ）の最も物体側の面から像面までの距離、及び開口絞りＳＰや像面ＩＰを揃えた際に、第１レンズ群が像面ＩＰと平行な方向に並び、それらの位置がほぼ一致するような構成となっている。このような構成にすることにより、ワイド個眼とテレ個眼の各レンズ群を共通部材で保持する、各レンズ群の一体保持が可能となる。あるいは、このような構成にすることによって、ワイド個眼とテレ個眼でレンズの配置位置も近くなるため、ワイド個眼とテレ個眼の垂直方向に隣接するレンズ同士を共通材料で一体成型することも可能となる。
図７は、第１レンズ群Ｇｒ１、及び第２レンズ群Ｇｒ２同士を一体保持する方法を説明する模式図である。図７では、図の簡略化のため、各レンズ群を一つのレンズで表現している。図７に示すように、本実施例の複眼光学系は、各レンズ群が保持手段Ｈによって一体保持され、フォーカシングにおいて、複数の第１レンズ群Ｇｒ１が駆動手段によって一体駆動される構成となっている。複数の第１レンズ群を同じ移動量だけ移動させる駆動手段が設けられてもよい。
また、第１レンズ群Ｇｒ１を一体駆動する際に、制御手段による一度の制御で異なる被写体空間範囲（画角）と同一の画角の複数枚の合焦画像を取得できるようにするため、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．８＜｜ｆｆｉ／ｆｆｈ｜＜１．２・・・（５）
条件式（５）のｆｆｈ、ｆｆｉは、任意の光学系ｉ、ｈが有する夫々のフォーカス群の焦点距離であり、この条件式を満足することで光学系ｉ、ｈにおける被写***置の変化に対するフォーカス群の移動量を同一にすることができる。
本実施例の広角側光学系を光学系ｉ、望遠側光学系を光学系ｈとすると、ｆｆｉ＝−２０．３３、ｆｆｈ＝１９．９２、ｆｆｉ／ｆｆｈ＝―１．０２であり条件式（５）を満たしている。
本実施例は、ワイド個眼の全長及び第１レンズ群Ｇｒ１の位置をテレ個眼と揃え、かつ条件式（５）を満たす構成としているため、フォーカス群の駆動機構の共通化と異なる画角の合焦画像の同時取得が可能な撮像装置に好適な複眼光学系を実現することができる。
以下、実施例１〜４の撮像広角系に対応する数値実施例１〜４の具体的数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号、ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。ｎｄｉ、νｄｉは、それぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。間隔ｄが０とは前後の面が接合されていることを示す。
また、非球面形状はＲを曲率半径とし、非球面係数Ｋ、Ａ３，Ａ４、Ａ５，Ａ６、Ａ７，Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１，Ａ１２を用いて次式で与えられるものとする。
Ｘ=（Ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（Ｈ／Ｒ）２｝１／２］＋Ａ３・Ｈ３＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ５・Ｈ５＋Ａ６・Ｈ６＋Ａ７・Ｈ７＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ９・Ｈ９＋Ａ１０・Ｈ１０＋Ａ１１・Ｈ１１＋Ａ１２・Ｈ１２
なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
表１は、前述の各条件式と数値実施例との関係をまとめたものである。実施例４については、ワイド個眼に関してのみ条件式に対応する値を示している。
焦点距離、Ｆナンバー、画角はそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの値を表している。ＢＦは最終レンズ面から像面までの距離を空気換算した値である。各実施例の断面図において最も像側に配置されるガラスブロックＧＢは、ＣＣＤ保護ガラス、ローパスフィルターなどに相当する。

（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 11.222 1.40 1.55332 71.7 18.57
2* 4.020 14.76 11.66
3 -8.953 2.93 1.48749 70.2 5.11
4 -8.393 1.50 4.39
5(絞り) ∞ 0.50 3.49
6* 10.459 1.70 1.58913 61.2 3.53
7 19.671 1.35 3.71
8 13.719 1.85 1.58313 59.4 4.77
9 -5.513 0.34 5.07
10 11.363 1.79 1.49700 81.5 4.91
11 -5.475 0.80 1.84666 23.8 4.68
12 -35.890 0.19 4.68
13 31.382 0.70 1.85400 40.4 4.63
14* 5.875 2.50 4.49
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.01
16 ∞ 6.54
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-5.79997e-001 A 4=-4.53155e-004 A 6= 4.34045e-006 A 8=-2.53030e-008
A10= 7.48755e-011

第2面
K =-6.05643e-001 A 4=-3.74842e-004 A 6=-1.16781e-005 A 8= 2.91941e-007
A10=-6.42497e-009

第6面
K =-5.78386e+001 A 4= 4.56029e-003 A 6=-1.36944e-003 A 8= 2.16220e-004
A10=-1.83887e-005

第14面
K =-4.35595e-001 A 4= 1.91371e-003 A 6= 3.76363e-005 A 8= 1.01001e-005
A10=-5.24423e-008

各種データ
焦点距離 3.80
Fナンバー 2.88
半画角 45.56
像高 3.88
レンズ全長 35.00
BF 1.60

入射瞳位置 8.64
射出瞳位置 -7.90
前側主点位置 10.92
後側主点位置 -2.20

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 -19.45 19.09 -3.45 -30.41
2 5 8.32 12.82 -0.47 -8.35

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -12.16
2 3 101.37
3 6 35.48
4 8 6.99
5 10 7.71
6 11 -7.72
7 13 -8.57
8 15 0.00

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 13.209 1.50 1.55332 71.7 14.91
2* 4.170 13.03 9.83
3 -8.104 2.93 1.48749 70.2 4.79
4 -7.573 1.50 4.44
5(絞り) ∞ 0.50 4.46
6 7.219 1.80 1.58313 59.4 4.73
7 16.303 0.10 4.92
8 5.268 2.40 1.49700 81.5 5.14
9 -147.261 0.10 4.91
10* 7.843 0.91 1.73077 40.5 4.81
11 4.684 0.56 4.45
12 22.673 0.98 1.80000 29.8 4.48
13 3.682 3.50 1.49700 81.5 4.56
14 -14.905 2.50 5.58
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.78
16 ∞ 7.09
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 7.65765e-001 A 4=-8.23324e-004 A 6= 2.10837e-005 A 8=-3.34455e-007
A10= 2.31080e-009

第2面
K =-3.70130e-001 A 4=-1.09840e-003 A 6=-8.40951e-006 A 8= 1.29694e-006
A10=-5.89550e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.43367e-003 A 6=-4.28979e-005 A 8=-1.48089e-006
A10= 9.11254e-008

各種データ
焦点距離 5.00
Fナンバー 2.88
半画角 37.78
像高 3.88
レンズ全長 35.01
BF 1.60

入射瞳位置 8.17
射出瞳位置 -10.40
前側主点位置 11.09
後側主点位置 -3.40

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 -19.98 17.46 -4.01 -29.71
2 5 10.11 14.45 -0.68 -11.04

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -11.70
2 3 84.38
3 6 20.71
4 8 10.29
5 10 -18.10
6 12 -5.62
7 13 6.34
8 15 0.00

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 12.972 1.50 1.55332 71.7 14.17
2* 4.141 10.51 9.35
3 -8.277 4.51 1.48749 70.2 4.97
4 -8.261 1.50 4.24
5(絞り) ∞ 0.50 4.39
6 7.249 1.80 1.58313 59.4 4.85
7 17.565 0.13 5.03
8 5.159 2.30 1.49700 81.5 5.28
9 -56.678 0.10 5.02
10* 8.409 0.91 1.73077 40.5 4.89
11 4.393 0.63 4.49
12 25.284 0.98 1.80000 29.8 4.52
13 3.959 3.50 1.49700 81.5 4.66
14 -11.547 2.50 5.70
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.85
16 ∞ 7.27
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 1.66293e+000 A 4=-8.28783e-004 A 6= 2.08475e-005 A 8=-3.82028e-007
A10= 2.58986e-009

第2面
K =-3.15226e-001 A 4=-1.10940e-003 A 6=-1.15060e-005 A 8= 1.67109e-006
A10=-9.16521e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.58631e-003 A 6=-4.52009e-005 A 8=-1.72448e-006
A10= 1.40540e-007

各種データ
焦点距離 5.00
Fナンバー 2.88
半画角 37.78
像高 3.88
レンズ全長 34.07
BF 1.60

入射瞳位置 7.82
射出瞳位置 -10.95
前側主点位置 10.83
後側主点位置 -3.40

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 -19.84 16.52 -4.16 -28.72
2 5 10.07 14.45 -0.05 -11.00

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -11.70
2 3 93.96
3 6 19.89
4 8 9.63
5 10 -13.91
6 12 -5.99
7 13 6.41
8 15 0.00

（数値実施例４）
ワイド個眼
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 7.404 1.30 1.55332 71.7 14.08
2* 3.200 10.31 9.19
3 -7.045 2.96 1.48749 70.2 5.70
4 -6.679 1.50 5.48
5(絞り) ∞ 0.50 3.58
6* 13.012 3.00 1.55332 71.7 3.92
7 -8.146 0.31 4.98
8 -83.682 2.10 1.49700 81.5 5.18
9 -5.101 0.10 5.48
10 31.259 1.71 1.49700 81.5 5.17
11 -6.100 0.80 1.84666 23.8 4.89
12 -12.542 0.10 4.84
13 -27.930 0.70 1.85400 40.4 4.74
14* 6.238 2.50 4.56
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.04
16 ∞ 6.57
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-5.79997e-001 A 4=-1.15761e-003 A 6= 1.54266e-005 A 8=-8.19803e-008
A10=-1.10277e-010

第2面
K =-6.05643e-001 A 4=-1.33299e-003 A 6=-4.73214e-006 A 8=-7.39960e-007
A10= 3.09526e-008

第6面
K =-5.78386e+001 A 4= 9.45634e-004 A 6=-5.68033e-004 A 8= 6.51556e-005
A10=-5.52108e-006

第14面
K =-4.35595e-001 A 4= 2.17226e-003 A 6= 1.20849e-004 A 8=-4.57029e-006
A10= 5.79376e-007

各種データ
焦点距離 4.40
Fナンバー 2.88
半画角 41.37
像高 3.88
レンズ全長 30.60
BF 1.60

入射瞳位置 7.64
射出瞳位置 -7.45
前側主点位置 9.90
後側主点位置 -2.80

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 -20.33 14.58 -4.00 -25.73
2 5 8.26 12.92 -1.13 -8.45

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -11.45
2 3 72.17
3 6 9.54
4 8 10.83
5 10 10.43
6 11 -14.88
7 13 -5.91
8 15 0.00

テレ個眼
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 12.459 2.30 1.55332 71.7 12.65
2* 55.949 4.21 12.09
3 12.550 0.76 1.72047 34.7 8.55
4 6.251 2.40 1.49700 81.5 7.57
5 15.618 2.41 6.61
6 22.631 1.50 1.67790 55.3 5.73
7 -1218.490 1.50 5.35
8(絞り) ∞ 1.51 4.61
9* 43.453 0.70 1.58313 59.4 4.76
10 6.355 3.69 4.77
11* 7.011 1.90 1.85135 40.1 7.18
12 9.435 4.01 6.87
13 ∞ 1.10 1.51633 64.1 8.33
14 ∞ 1.60 8.46
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 6.31393e-001 A 4=-4.37315e-005 A 6=-1.22774e-007 A 8=-9.35480e-009
A10= 3.52194e-011

第2面
K =-3.41126e+001 A 4= 5.89862e-005 A 6= 6.47254e-008 A 8=-7.02093e-009
A10= 1.02481e-010

第9面
K = 8.83136e+001 A 4= 1.38291e-004 A 6=-2.27663e-005 A 8= 2.98008e-006
A10=-1.66891e-007

第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.58771e-004 A 6=-1.89942e-006 A 8= 1.81385e-007
A10=-7.14087e-009

各種データ
焦点距離 27.80
Fナンバー 2.88
半画角 7.94
像高 3.88
レンズ全長 29.60
BF 1.60

入射瞳位置 26.19
射出瞳位置 -11.37
前側主点位置 -5.62
後側主点位置 -26.20

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 19.92 13.58 3.45 -9.12
2 8 -32.66 12.92 0.04 -11.32

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 28.43
2 3 -18.21
3 4 19.33
4 6 32.79
5 9 -12.86
6 11 23.57
7 13 0.00
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置の用途に適用することができる。
Ｇｒ１…第１レンズ群、Ｇｒ２…第２レンズ群、ＳＰ…開口絞り、Ｌ１…メニスカスレンズ（第１メニスカスレンズ）、Ｌ２…メニスカスレンズ（第２メニスカスレンズ）

Claims (13)

  1. 物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群より構成される光学系であって、
    無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は不動であり、
    前記第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第１メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２メニスカスレンズからなり、
    光学系の全系の焦点距離をｆ、前記第１メニスカスレンズと前記第２メニスカスレンズの光軸上の間隔をＤ１２、前記第２メニスカスレンズの物体側の面の曲率半径をｒ２１、前記第２メニスカスレンズの像側の面の曲率半径をｒ２２とするとき、
    ２．０＜Ｄ１２／ｆ＜４．０
    −０．０３５＜（ｒ２２−ｒ２１）／（ｒ２２＋ｒ２１）＜０
    なる条件を満足することを特徴とする光学系。
  2. 前記第２レンズ群は、最も物体側に配置されたレンズである正レンズと、少なくとも１つの負レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  3. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
    −２．６＜ｆ１／ｆ２＜−１．８
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
  4. 前記第１メニスカスレンズの焦点距離をｆ１ｎ、前記第２メニスカスレンズの焦点距離をｆ１ｐとすると、
    −１０．０＜ｆ１ｐ／ｆ１ｎ＜−５．０
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の光学系。
  5. 前記第２レンズ群は開口絞りを更に有することを特徴とする請求項１乃至４に記載の光学系。
  6. 前記開口絞りは、前記第２レンズ群の最も物体側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の光学系。
  7. 前記第１メニスカスレンズの物体側の面が非球面形状であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の光学系。
  8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
  9. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の光学系を有するレンズ装置。
  10. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系を含む複数の光学系と、
    前記複数の光学系が形成した光学像を光電変換する少なくとも一つの撮像素子を有する
    ことを特徴とする撮像装置。
  11. 前記複数の光学系の複数の第１レンズ群を一体で保持する保持手段を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
  12. 前記複数の光学系の複数の第１レンズ群は、それぞれの光軸に垂直な方向に隣接するレンズが一体成型されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像装置。
  13. 撮像装置本体に着脱されるレンズ装置であって、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系を含む複数の光学系を有し、
    前記撮像装置本体は、前記複数の光学系が形成した光学像を光電変換する少なくとも一つの撮像素子を有することを特徴とするレンズ装置。
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