JP6665404B2 - 光学系、撮像装置、および光学系の製造方法 - Google Patents
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が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
った。
は、図1および図4に示すように、屈折率が異なる複数の物体側媒質(例えば、空気と水
)において撮影が可能な光学系であって、物体側から順に並んだ、光軸方向の位置が固定
された前側レンズ群と、後側レンズ群とからなり、後側レンズ群は、少なくとも2つの移
動レンズ群を有し、物体側媒質を屈折率が異なるものに切り替えて撮影する際には、後側
レンズ群内の前記少なくとも2つの移動レンズ群を光軸に沿って移動させる。
る。後側レンズ群として、(第1レンズ群G1より像側に配置された)第2レンズ群G2
〜第4レンズ群G4が該当する。2つの移動レンズ群として、第2レンズ群G2および第
3レンズ群G3が該当する。
、気密性を確保することができる。物体側媒質が変化すると、一般に、倍率色収差および
歪曲収差の変動と、像面湾曲の変動のいずれか、あるいは両方が発生する。物体側媒質を
変更するにあたり、後側レンズ群内の少なくとも2つの移動レンズ群の移動を行うことに
より、倍率色収差、歪曲収差、像面湾曲などの諸収差の変動を抑え、良好な結像性能を達
成することができる。
を有し、物体側媒質の変更に際し、後側レンズ群内の少なくとも2つの負レンズ群を光軸
に沿って移動させることが好ましい。
際の像面湾曲の変動を良好に補正することができる。また、物体側媒質を変更する際の結
像位置の変化を抑えることができる。
但し、
R1:前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面の曲率半径、
Ymax:最大像高。
の変動の抑制と、像面湾曲の変動の抑制とを両立させるための条件式である。
体側媒質が変化した場合の倍率色収差と歪曲収差の変動が大きくなり、補正ができなくな
る。
が好ましい。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を6.0
00とすることが好ましい。
体側媒質が変化した場合にペッツバール和の変化が増大し、結果的に、後側レンズ群内の
レンズを移動させても補正できないほど像面湾曲の変動が大きくなるため、好ましくない
。
が好ましい。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を4.0
00とすることが好ましい。
第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とを
有し、前側レンズ群は、第1レンズ群G1からなり、後側レンズ群は、第2レンズ群G2
と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とを有し、物体側媒質の変更に際し、後側レ
ンズ群内の第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とを光軸に沿って移動させることが好
ましい。
させることにより、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。また、物体側媒質を
変更する際の結像位置の変化を抑えることができる。
と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とを光軸に沿って移動させることにより変倍
を行うことが好ましい。
り、撮影の利便性を高めることができる。
は、変倍時と物体側媒質の変更時とにおいて変化させ、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔は、物体側媒質の変更時において変化させ、第3レンズ群G3と第4レンズ
群G4との間隔は、変倍時と物体側媒質の変更時とにおいて変化させることが好ましい。
変更時に発生する収差変動(例えば、像面湾曲)の両方を良好に補正することができる。
ら高屈折率媒質(例えば、水)への変更に際し、第2レンズ群G2を光軸に沿って像面方
向に移動させ、第3レンズ群G3を光軸に沿って物体方向に移動させることが好ましい。
の両方をより良好に補正することができる。
態と、変更後の媒質中での撮影状態のうち少なくとも一方で、無限遠撮影状態における変
倍時に、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔を一定とすることが好ましい。
機構・制御を簡素化することができる。
折率媒質(例えば、水)への変更に際し、低屈折率媒質中での第2レンズ群G2の変倍時
の移動軌跡(曲線)は、光軸方向に平行移動させると、高屈折率媒質中での第2レンズ群
G2の移動軌跡に一致することが好ましい。
カムを用いて第2レンズ群G2を駆動することができ、第2レンズ群G2の移動に係る駆
動機構・制御を簡素化することができる。
を合焦レンズ群として光軸方向に移動させることにより合焦を行うことが好ましい。
き、合焦に係る駆動機構を簡素化することができる。また、負の第3レンズ群G3で合焦
を行うことにより、各物体側媒質に対して合焦による球面収差や像面湾曲の変動を抑え、
無限距離から至近距離まで良好な結像性能を実現することができる。
但し、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離。
するための条件式である。条件式(2)を満足することにより、物体側媒質の変更時およ
び合焦時の球面収差や像面湾曲の変動を抑え、良好な結像性能を達成することができる。
質の変更に伴う像面湾曲の変動を、第2レンズ群G2の移動で補正しきれなくなる。
が好ましい。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を4.0
00とすることが好ましい。
球面収差や像面湾曲の変動を良好に補正することが困難になる。
が好ましい。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を1.5
00とすることが好ましい。
ズ成分は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有することが好ましい。
ことができる。この形状から外れる場合、物体側媒質の変更に伴う歪曲収差や倍率色収差
の変動が増大し、好ましくない。
但し、
R1:前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面の曲率半径、
R2:前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の像側面の曲率半径。
分の適切な形状を規定するための条件式である。
なり、物体側面の曲率半径が大きくなる。この結果、物体側媒質の変更に伴う歪曲収差、
倍率色収差の変動が増大する。
が好ましい。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を1.4
00とすることが好ましい。
なり、物体側面の曲率半径が小さくなる。この結果、物体側媒質の変更に伴う像面湾曲の
変動が増大する。
が好ましい。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.4
00とすることが好ましい。
する移動レンズ群のうち、少なくとも1つを合焦レンズ群として光軸方向に移動させるこ
とにより合焦を行うことが好ましい。
合焦に係る駆動機構を簡素化することができる。
第1の媒質(例えば、空気)である第1の撮影状態(陸上撮影状態)と、第1の屈折率と
は異なる第2の屈折率を有する第2の媒質(例えば、水)である第2の撮影状態(水中撮
影状態)とにおいて撮影可能な光学系であって、物体側より順に並んだ、光軸方向の位置
が固定された第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する中間群(図1および図4では、第
2レンズ群〜第3レンズ群G3)と、像側群(図1および図4では、第4レンズ群G4)
とを有し、中間群において最も像側に配置されたレンズ成分は、第1の撮影状態と第2の
撮影状態との少なくとも一方での合焦時に光軸方向に沿って移動させる合焦レンズ群(図
1および図4では、第3レンズ群G3)を構成する最も像側のレンズ成分であり、第1の
撮影状態から第2の撮影状態への切り替えに際し、第1レンズ群G1と中間群との間隔と
、中間群と像側群との間隔とのうち、少なくとも1つを変化させることが好ましい。
群と像側群との間隔との少なくとも1つが変化することにより、倍率色収差、歪曲収差、
像面湾曲の各収差の変動を抑え、良好な結像性能を達成することができる。
有する第1の媒質(例えば、空気)である第1の撮影状態(陸上撮影状態)と、第1の屈
折率とは異なる第2の屈折率を有する第2の媒質(例えば、水)である第2の撮影状態(
水中撮影状態)とにおいて撮影可能な光学系であって、最も物体側に配置され、光軸方向
の位置が固定された第1レンズ群G1と、第1レンズ群G1の像側に配置され、第1の撮
影状態と第2の撮影状態の両方での合焦時に光軸方向に沿って移動させる合焦レンズ群(
図1および図4では、第3レンズ群G3)とを有し、前記合焦レンズ群は、負の屈折力を
有することが好ましい。
きるため、機構を簡素化することができる。第1レンズ群G1より像側に配置された負の
合焦レンズ群で合焦を行うことにより、各物体側媒質による球面収差や像面湾曲の変動を
抑え、無限距離から至近距離まで良好な結像性能を実現することができる。
移動レンズ群を移動させる構成として、メカニカルな機構を用いる構成、電気信号あるい
は光信号を用いたスイッチ操作を介して電気的に移動させる構成、物質側媒質を検出する
センサを備え、そのセンサの出力に応じて移動レンズ群を電気的に移動させる構成等が挙
げられる。しかしながら、これらに限定されるものではない。
グ制御や画像処理に用いるパラメータ値を切り替えるのが望ましい。パラメータ値は、レ
ンズ内に備えられたメモリ装置(ROM)に記録されていることが望ましい。また、レン
ズ内だけでなく、カメラボディ内のメモリ装置(ROM)に記録されていてもよい。レン
ズ内あるいはカメラボディ内に記録されるパラメータ値は、物体側媒質の種類に応じて、
少なくとも2組のデータを記録することが望ましい。
、水であることが好ましい。これらを採用することによって、一般的な水陸両用レンズに
適した光学系とすることができ、実用的である。
における屈折率=1.333)の他、エタノール(d線における屈折率=1.362)、ケロシン(
d線における屈折率=1.447)、ベンゼン(d線における屈折率=1.501)など、様々な気
体・液体が考えられるが、本実施形態に係る光学系ZLはいずれにも適用可能である。な
お、水は、真水に限らず、海水などの水溶液であってもよい。
物体側媒質に対して撮影が可能で、いずれの媒質中での撮影状態にあっても良好な光学性
能を有する光学系ZLを実現することができる。
)について説明する。カメラCAMは、図55に示すように、撮像レンズ11として上述
の光学系ZLを着脱可能に備えた、レンズ交換式の水陸両用カメラである。このカメラC
AMにおいて、不図示の被写体からの光は、撮像レンズ11で集光され、撮像素子12上
に結像される。撮像素子12上に結像した被写体像は、不図示の電気回路によって映像信
号に変換され、モニター画面13に表示され、撮影者に観察可能となる。撮影者は、不図
示のレリーズ釦を半押ししながら、モニター画面13を介して被写体像を観察して撮影構
図を決める。この際、不図示の識別部により(例えば、陸上撮影状態にあるか、水中撮影
状態にあるか等)物体側媒質が識別されるとともに、不図示の測距部により被写体とカメ
ラCAMとの距離が測定され、これらの結果に対応する合焦位置に撮像レンズ11が移動
し、オートフォーカス動作が終了する。続いて、撮影者によりレリーズ釦が全押しされる
と、カメラCAMでは、被写体からの光が、撮像素子12で受光され、撮影画像が取得さ
れ、不図示のメモリに記録される。
気中)であるか、水中であるかを識別する方法として、カメラCAMから露呈する2つの
端子を設け、カメラCAMが水に入れられると端子間が導通して水中であるか否かを自動
で識別する方法や、陸上撮影モードと水中撮影モードとを切替える際に撮影者により操作
されるモード切替スイッチを設け、撮影者の手動操作に応じて識別する方法等がある。但
し、これらの方法に限定されるものではない。
述の光学系ZLを備えることにより、屈折率が異なる複数の物体側媒質に対して撮影が可
能で、いずれの媒質中での撮影状態にあっても良好な光学性能を有するカメラ(撮像装置
)を実現することができる。
だけでなく、カメラ本体と光学系ZLとが一体に成形されたタイプのものであってもよい
。また、カメラCAMは、クイックリターンミラーを有する、いわゆる一眼レフカメラで
あっても、主として動画撮影を行うビデオカメラであってもよい。
、物体側から順に並んだ、光軸方向の位置が固定された前側レンズ群と、後側レンズ群と
からなるように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST10)。後側レンズ
群は、少なくとも2つの移動レンズ群を有するように、各レンズを配置する(ステップS
T20)。物体側媒質の変更に際し、後側レンズ群内の少なくとも2つの移動レンズ群を
光軸に沿って移動させるように、各レンズを配置する(ステップST30)。
側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11を配置して第1レンズ群G
1とし、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹レンズL22と、像側に
凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レンズL24との接合レンズとを配置して
第2レンズ群G2とし、両凹レンズL31を配置して第3レンズ群Gとし、物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズ
L43との接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面
を向けた正メニスカスレンズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズL47との接合レンズとを配置して第4レンズ群G4とする
。前側レンズ群は第1レンズ群G1から構成され、後側レンズ群は第2レンズ群G2〜第
4レンズ群G4から構成され、2つの移動レンズ群は第2レンズ群G2と第3レンズ群G
3とから構成されるようにする。このように準備した各レンズ群を、上述の手順で配置し
て光学系ZLを製造する。
可能で、いずれの媒質中での撮影状態にあっても良好な光学性能を有する光学系ZLを製
造することができる。
、図7および図10、図13および図16、図19および図22、図25および図28、
図31および図34、図37および図40、図43および図46、図49および図52は
、各実施例に係る光学系ZL(ZL1〜ZL9)の構成および屈折力配分を示す断面図で
ある。光学系ZL1〜ZL9の断面図の下部には、広角端状態(W)から中間焦点距離状
態(M)を経て望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢
印で示す。光学系ZL1〜ZL9の断面図の上部には、無限遠から近距離物体に合焦する
際の合焦レンズ群の移動方向を矢印で示す。
の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図
面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではな
い。
る。
nm)を選んでいる。
質(媒質2)について、d線での屈折率n(d)とアッベ数νdを示す。
学面の順序、Rは各光学面の曲率半径、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの
光軸上の距離である面間隔、n(d)は光学部材の材質のd線における屈折率、νdは光学
部材の材質のd線を基準とするアッベ数を示す。(Di)は第i面と第(i+1)面との
面間隔、(絞りAS)は開口絞りASを示す。曲率半径の「0.00000」は平面を示す。光
学面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を
示す。
式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の
位置までの光軸方向に沿った距離を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは
円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例え
ば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、記載を省
略する。
8×y8+A10×y10 …(a)
は半画角(単位:°)、Yは最大像高、TLは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面か
ら像面Iまでの距離、BFは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの距
離、BF(空気)は無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの距離を空気
換算長により表記したものを示す。
は物体面と第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面との軸上空気間隔、fはレンズ全系
の焦点距離、βは撮影倍率を示す。
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例
縮小しても同等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。また、単位は
「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
第1実施例について、図1〜図6および表1を用いて説明する。本実施例に係る光学系
ZL(ZL1)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系である。
なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」である。
図1は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第1実施例に係る光学系のレ
ンズ構成を示す断面図である。図4は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状態)の、
第1実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
だ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、
負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とからな
る。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
2と第3レンズ群G3を独立移動させる。物体側媒質が水(水中撮影状態)である場合、
変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動させる。また、物体側媒
質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)、
変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図1に示すように、第2レンズ群G2を像側
へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率媒
質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、図
4に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ移動
させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、変倍時と、物体側媒
質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔は、変倍時
と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図1に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 43.27880 7.000 1.51680 63.9
2 89.27908 (D2) 1.00000
3 47.47655 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 8.216 1.00000
5 -162.68535 1.000 1.77387 47.2
*6 14.57417 4.969 1.00000
7 28.78616 1.000 1.49782 82.6
8 19.40903 4.413 1.83400 37.2
9 -40.74271 (D9) 1.00000
10 -41.81921 1.350 1.80400 46.6
11 69.83858 (D11) 1.00000
12 11.73222 1.786 1.51680 63.9
13 393.56227 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 22.84889 1.835 1.49782 82.6
16 -15.32293 0.800 1.74400 44.8
17 31.63046 0.100 1.00000
18 13.04613 0.800 1.85026 32.4
19 10.45159 1.847 1.51680 63.9
20 134.50975 2.428 1.00000
21 38.22493 2.578 1.49782 82.6
22 -11.91993 1.000 1.77387 47.2
*23 -34.41387 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.59719e-04 -1.05957e-06 9.23990e-09 -3.21550e-11
6 -4.22670e+00 2.17094e-04 -1.28487e-06 1.01069e-08 -3.46010e-11
23 7.54800e-01 2.00428e-04 6.42540e-07 3.58877e-08 -3.98413e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.25 13.60
FNo 3.45 3.78 4.49
ω 48.8 41.0 30.3
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 16.990 19.349 24.587
BF(空気) 16.040 18.398 23.636
(媒質2:水)
W M T
f 6.13 7.61 10.93
FNo 3.45 3.78 4.50
ω 45.2 38.7 28.7
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 16.990 19.349 24.587
BF(空気) 16.040 18.398 23.636
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0299 -0.0376 -0.0545
f 7.20 9.25 13.60 - - -
D2 2.000 5.614 7.898 2.000 5.614 7.898
D9 5.005 4.620 3.993 4.352 3.940 3.296
D11 14.481 8.895 2.000 15.134 9.576 2.698
D23 12.100 14.458 19.696 12.100 14.458 19.696
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0333 -0.0406 -0.0578
f 6.13 7.61 10.93 - - -
D2 3.706 6.933 8.594 3.706 6.933 8.594
D9 2.222 2.201 2.198 1.600 1.600 1.600
D11 15.558 9.995 3.098 16.182 10.598 3.698
D23 12.100 14.458 19.696 12.100 14.458 19.696
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 154.52
第2レンズ群 3 -58.85
第3レンズ群 10 -32.36
第4レンズ群 12 16.40
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 5.410
条件式(2) f2/f3 = 1.819
条件式(3) R1/R2 = 0.485
分かる。
状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差図
)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれ
ぞれ示す。図3は、物体側媒質が空気である場合の、第1実施例に係る光学系ZL1の至
近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、
(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図5は、物体側媒質が水である場合の、第1実施例
に係る光学系ZL1の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)
は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図6は、物体側媒質が水であ
る場合の、第1実施例に係る光学系ZL1の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a
)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
単位:°)、H0は物体高を示す。dはd線、gはg線における収差を示す。また、これ
らの記載のないものは、d線における収差を示す。但し、無限遠合焦時の球面収差図では
、最大口径に対応するFナンバーの値を示す。至近距離合焦時の球面収差図では、最大口
径に対応する開口数の値を示す。非点収差図では、実線はサジタル像面、破線はメリディ
オナル像面を示す。
質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘って、ま
た無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良好な光学
性能を有することが分かる。
第2実施例について、図7〜図12および表2を用いて説明する。本実施例に係る光学
系ZL(ZL2)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系である
。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」である
。図7は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第2実施例に係る光学系の
レンズ構成を示す断面図である。図10は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状態)
の、第2実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と
、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから
なる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を一体で移動させる。物体側媒質が水(水中撮影
状態)である場合、変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動させ
る。また、物体側媒質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・水中のいずれの撮影
状態においても)、変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描くように移動させる
。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図7に示すように、第2レンズ群G2を像側
へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率媒
質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、図
10に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ移
動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、物体側媒質が空気(
陸上撮影状態)における無限遠合焦状態での変倍時のみ一定であり、水中撮影状態におけ
る変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G
4との間隔は、変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図7に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 42.86279 6.623 1.51680 63.9
2 80.46615 (D2 ) 1.00000
3 41.29624 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 8.419 1.00000
5 -210.43639 1.000 1.77387 47.2
*6 14.49349 5.260 1.00000
7 29.42743 1.000 1.49782 82.6
8 19.95586 4.356 1.83400 37.2
9 -38.99901 (D9 ) 1.00000
10 -39.61122 1.350 1.80400 46.6
11 67.83388 (D11) 1.00000
12 11.38442 1.804 1.51680 63.9
13 291.35906 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 24.44322 1.809 1.49782 82.6
16 -15.36848 0.800 1.74400 44.8
17 32.86180 0.100 1.00000
18 13.06986 0.800 1.85026 32.4
19 10.13338 1.847 1.51680 63.9
20 142.93022 2.117 1.00000
21 48.70449 2.156 1.49782 82.6
22 -12.73084 1.000 1.77387 47.2
*23 -32.51804 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.62319e-04 -9.56800e-07 8.86436e-09 -2.40962e-11
6 -4.22670e+00 2.18331e-04 -1.38641e-06 1.06850e-08 -3.52491e-11
23 7.54800e-01 1.99760e-04 5.90524e-07 4.37715e-08 -5.38847e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.46 3.80 4.53
ω 48.9 40.9 30.3
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.597 20.070 25.396
BF(空気) 16.646 19.119 24.445
(媒質2:水)
W M T
f 6.09 7.62 10.97
FNo 3.46 3.80 4.53
ω 45.4 38.6 28.6
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.597 20.070 25.396
BF(空気) 16.646 19.119 24.445
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0299 -0.0378 -0.0548
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 2.000 5.472 7.160 2.000 5.472 7.160
D9 4.604 4.604 4.604 3.943 3.922 3.916
D11 14.958 9.016 2.000 15.619 9.699 2.690
D23 12.710 15.183 20.506 12.710 15.183 20.506
D25 2.097 2.097 2.097 2.097 2.097 2.097
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0331 -0.0407 -0.0582
f 6.09 7.62 10.97 - - -
D2 3.320 6.715 8.201 3.320 6.715 8.201
D9 2.217 2.271 2.472 1.600 1.673 1.881
D11 16.026 10.105 3.087 16.643 10.703 3.681
D23 12.710 15.183 20.506 12.710 15.183 20.506
D25 2.097 2.097 2.097 2.097 2.097 2.097
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 167.43
第2レンズ群 3 -81.36
第3レンズ群 10 -30.93
第4レンズ群 12 16.51
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 5.358
条件式(2) f2/f3 = 2.630
条件式(3) R1/R2 = 0.533
分かる。
状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差図
)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれ
ぞれ示す。図9は、物体側媒質が空気である場合の、第2実施例に係る光学系ZL2の至
近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、
(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図11は、物体側媒質が水である場合の、第2実施
例に係る光学系ZL2の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b
)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図12は、物体側媒質が水
である場合の、第2実施例に係る光学系ZL2の至近距離合焦状態での諸収差図であり、
(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘って
、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良好な
光学性能を有することが分かる。
第3実施例について、図13〜図18および表3を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL3)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図13は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第3実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図16は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第3実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とか
らなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を一体で移動させる。物体側媒質が水(水中撮影
状態)で無限遠合焦状態にある場合、変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G
3を一体で移動させる。また、物体側媒質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・
水中のいずれの撮影状態においても)、変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描
くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図13に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図16に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、物体側媒質にかかわ
らず(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)無限遠合焦状態での変倍時に一定であ
り、物体側媒質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間
隔は、変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図13に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 43.17525 6.635 1.51680 63.9
2 81.42500 (D2 ) 1.00000
3 43.36398 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 8.313 1.00000
5 -191.34347 1.000 1.77387 47.2
*6 14.57981 5.042 1.00000
7 29.56085 1.000 1.49782 82.6
8 19.68633 4.461 1.83400 37.2
9 -37.73965 (D9 ) 1.00000
10 -37.58927 1.350 1.80400 46.6
11 73.72379 (D11) 1.00000
12 11.49660 1.791 1.51680 63.9
13 311.02882 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 23.31032 1.824 1.49782 82.6
16 -15.19403 0.800 1.74400 44.8
17 31.76652 0.100 1.00000
18 13.24177 0.800 1.85026 32.4
19 10.23531 1.869 1.51680 63.9
20 244.46311 2.134 1.00000
21 54.05739 2.254 1.49782 82.6
22 -13.20080 1.000 1.77387 47.2
*23 -32.55715 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.58212e-04 -1.00454e-06 9.13244e-09 -2.83138e-11
6 -4.22670e+00 2.17952e-04 -1.36259e-06 1.04550e-08 -3.44838e-11
23 7.54800e-01 1.98737e-04 6.46235e-07 3.97532e-08 -4.46170e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.45 3.78 4.51
ω 48.9 40.9 30.3
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.453 19.915 25.215
BF(空気) 16.502 18.965 24.264
(媒質2:水)
W M T
f 6.09 7.62 10.97
FNo 3.45 3.78 4.51
ω 45.4 38.6 28.6
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.453 19.915 25.215
BF(空気) 16.502 18.965 24.264
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0298 -0.0378 -0.0547
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 2.305 5.786 7.500 2.305 5.786 7.500
D9 4.514 4.514 4.514 3.851 3.831 3.823
D11 14.956 9.013 2.000 15.619 9.697 2.691
D23 12.563 15.024 20.324 12.563 15.024 20.324
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0331 -0.0408 -0.0580
f 6.09 7.62 10.97 - - -
D2 3.532 6.987 8.694 3.532 6.987 8.694
D9 2.230 2.230 2.230 1.600 1.627 1.637
D11 16.013 10.096 3.090 16.643 10.699 3.684
D23 12.563 15.024 20.324 12.563 15.024 20.324
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 167.92
第2レンズ群 3 -81.18
第3レンズ群 10 -30.80
第4レンズ群 12 16.48
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 5.397
条件式(2) f2/f3 = 2.636
条件式(3) R1/R2 = 0.530
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図15は、物体側媒質が空気である場合の、第3実施例に係る光学系ZL3
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図17は、物体側媒質が水である場合の、第3
実施例に係る光学系ZL3の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図18は、物体側媒質
が水である場合の、第3実施例に係る光学系ZL3の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
第4実施例について、図19〜図24および表4を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL4)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図19は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第4実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図22は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第4実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とか
らなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
2と第3レンズ群G3を独立移動させる。物体側媒質が水(水中撮影状態)である場合、
変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動させる。また、物体側媒
質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)、
変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図19に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図22に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、変倍時と、物体側媒
質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔は、変倍時
と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図19に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 38.05721 4.593 1.51680 63.9
2 31.80831 (D2 ) 1.00000
3 24.94172 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 9.233 1.00000
5 -146.35107 1.000 1.77387 47.2
*6 14.89220 4.678 1.00000
7 29.95492 1.000 1.49782 82.6
8 18.43531 4.518 1.83400 37.2
9 -41.39595 (D9 ) 1.00000
10 -32.47753 1.350 1.80400 46.6
11 98.49830 (D11) 1.00000
12 11.74324 1.775 1.51680 63.9
13 619.03546 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 23.46307 1.923 1.49782 82.6
16 -16.20563 0.800 1.74400 44.8
17 31.01703 0.100 1.00000
18 13.25577 0.800 1.85026 32.4
19 11.26487 3.298 1.51680 63.9
20 36.45309 0.729 1.00000
21 21.87462 3.970 1.49782 82.6
22 -10.28577 1.000 1.77387 47.2
*23 -32.75697 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.50589e-04 -1.03859e-06 9.17991e-09 -3.59220e-11
6 -4.22670e+00 2.08688e-04 -1.25463e-06 1.08410e-08 -3.79158e-11
23 7.54800e-01 2.06373e-04 8.15386e-07 2.83677e-08 -4.14939e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.55 3.97 4.81
ω 48.8 40.8 30.3
Y 8.00 8.00 8.00
TL 82.992 82.992 82.992
BF 17.011 20.013 26.014
BF(空気) 16.060 19.062 25.064
(媒質2:水)
W M T
f 6.00 7.57 11.01
FNo 3.55 3.97 4.81
ω 45.8 38.5 28.4
Y 8.00 8.00 8.00
TL 82.992 82.992 82.992
BF 17.011 20.013 26.014
BF(空気) 16.060 19.062 25.064
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0301 -0.0384 -0.0559
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 1.999 5.107 6.253 1.999 5.107 6.253
D9 5.116 5.208 4.570 4.519 4.627 3.993
D11 14.701 8.505 2.000 15.298 9.086 2.576
D23 12.122 15.123 21.125 12.122 15.123 21.125
D25 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0329 -0.0413 -0.0596
f 6.00 7.57 11.01 - - -
D2 3.905 7.098 7.691 3.905 7.098 7.691
D9 2.141 2.183 2.102 1.600 1.668 1.600
D11 15.779 9.545 3.026 16.319 10.059 3.529
D23 12.122 15.123 21.125 12.122 15.123 21.125
D25 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -500.07
第2レンズ群 3 -95.84
第3レンズ群 10 -30.24
第4レンズ群 12 16.38
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 4.757
条件式(2) f2/f3 = 3.169
条件式(3) R1/R2 = 1.196
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図21は、物体側媒質が空気である場合の、第4実施例に係る光学系ZL4
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図23は、物体側媒質が水である場合の、第4
実施例に係る光学系ZL4の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図24は、物体側媒質
が水である場合の、第4実施例に係る光学系ZL4の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
第5実施例について、図25〜図30および表5を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL5)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図25は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第5実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図28は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第5実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とか
らなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
て、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を一体で移動させる。物体側媒質が水(水中撮
影状態)である場合、変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動さ
せる。また、物体側媒質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・水中のいずれの撮
影状態においても)、変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描くように移動させ
る。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図25に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図28に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、物体側媒質が空気(
陸上撮影状態)における無限遠合焦状態での変倍時のみ一定であり、水中撮影状態におけ
る変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G
4との間隔は、変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図25に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 37.16044 2.965 1.51680 63.9
2 31.60486 (D2 ) 1.00000
3 21.17948 1.600 1.69412 53.4
*4 9.11338 9.123 1.00000
5 -324.79847 1.000 1.77387 47.2
*6 13.83676 5.298 1.00000
7 32.24109 1.000 1.49782 82.6
8 18.93875 4.383 1.83400 37.2
9 -42.79084 (D9 ) 1.00000
10 -33.32110 1.350 1.80400 46.6
11 102.37680 (D11) 1.00000
12 11.42798 1.816 1.51680 63.9
13 601.19143 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 20.04023 1.836 1.49782 82.6
16 -16.81682 0.800 1.74400 44.8
17 23.28490 0.100 1.00000
18 14.21346 0.800 1.85026 32.4
19 12.65138 4.216 1.51680 63.9
20 24.06321 0.100 1.00000
21 15.91799 3.689 1.49782 82.6
22 -10.51522 1.000 1.77387 47.2
*23 -31.67087 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 0.00000e+00 8.03256e-05 5.92373e-07 -2.47868e-09 2.84787e-11
6 1.00000e+00 -4.38815e-06 -2.16530e-07 1.29463e-09 -7.65216e-12
23 1.00000e+00 2.17507e-04 7.24045e-07 3.62554e-08 -5.94664e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.57 4.00 4.85
ω 48.8 40.8 30.2
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.001 83.001 83.001
BF 17.273 20.269 26.294
BF(空気) 16.323 19.319 25.343
(媒質2:水)
W M T
f 5.99 7.56 11.00
FNo 3.57 4.00 4.85
ω 45.8 38.6 28.4
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.001 83.001 83.001
BF 17.273 20.269 26.294
BF(空気) 16.323 19.319 25.343
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.01 217.01 217.01
β - - - -0.0302 -0.0384 -0.0561
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 2.671 6.041 6.736 2.671 6.041 6.736
D9 5.094 5.094 5.094 4.478 4.494 4.498
D11 15.085 8.720 2.000 15.701 9.320 2.595
D23 12.384 15.378 21.403 12.384 15.378 21.403
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.01 217.01 217.01
β - - - -0.0330 -0.0413 -0.0597
f 5.99 7.56 11.00 - - -
D2 4.475 7.876 8.456 4.475 7.876 8.456
D9 2.157 2.169 2.292 1.600 1.640 1.776
D11 16.218 9.813 3.082 16.774 10.340 3.597
D23 12.384 15.378 21.403 12.384 15.378 21.403
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -499.98
第2レンズ群 3 -97.39
第3レンズ群 10 -31.13
第4レンズ群 12 16.58
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 4.645
条件式(2) f2/f3 = 3.128
条件式(3) R1/R2 = 1.176
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図27は、物体側媒質が空気である場合の、第5実施例に係る光学系ZL5
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図29は、物体側媒質が水である場合の、第5
実施例に係る光学系ZL5の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図30は、物体側媒質
が水である場合の、第5実施例に係る光学系ZL5の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
第6実施例について、図31〜図36および表6を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL6)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図31は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第6実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図34は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第6実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とか
らなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を一体で移動させる。物体側媒質が水(水中撮影
状態)で無限遠合焦状態にある場合、変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G
3を一体で移動させる。また、物体側媒質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・
水中のいずれの撮影状態においても)、変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描
くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図31に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図34に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、物体側媒質にかかわ
らず(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)無限遠合焦状態での変倍時に一定であ
り、物体側媒質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間
隔は、変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図31に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 37.01501 2.981 1.51680 63.9
2 31.48861 (D2 ) 1.00000
3 21.15803 1.600 1.69412 53.4
*4 9.11338 9.140 1.00000
5 -321.92820 1.000 1.77387 47.2
*6 13.83902 5.301 1.00000
7 32.14393 1.000 1.49782 82.6
8 18.90828 4.386 1.83400 37.2
9 -42.82560 (D9 ) 1.00000
10 -33.16729 1.350 1.80400 46.6
11 102.70762 (D11) 1.00000
12 11.43039 1.815 1.51680 63.9
13 587.56549 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 20.02052 1.836 1.49782 82.6
16 -16.81816 0.800 1.74400 44.8
17 23.28158 0.100 1.00000
18 14.21372 0.800 1.85026 32.4
19 12.65753 4.212 1.51680 63.9
20 24.04355 0.100 1.00000
21 15.90510 3.684 1.49782 82.6
22 -10.52252 1.000 1.77387 47.2
*23 -31.65440 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 0.00000e+00 8.04854e-05 5.92552e-07 -2.46879e-09 2.85869e-11
6 1.00000e+00 -4.40348e-06 -2.16389e-07 1.29378e-09 -7.65886e-12
23 1.00000e+00 2.17529e-04 7.23471e-07 3.62228e-08 -5.93760e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.57 3.99 4.85
ω 48.8 40.8 30.2
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.277 20.273 26.295
BF(空気) 16.326 19.322 25.344
(媒質2:水)
W M T
f 6.00 7.56 11.00
FNo 3.58 4.00 4.85
ω 45.8 38.6 28.4
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.277 20.273 26.295
BF(空気) 16.326 19.322 25.344
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0302 -0.0384 -0.0561
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 2.657 6.039 6.709 2.657 6.039 6.709
D9 5.081 5.081 5.081 4.463 4.477 4.484
D11 15.079 8.716 2.000 15.697 9.316 2.595
D23 12.388 15.382 21.404 12.388 15.382 21.404
D25 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0330 -0.0413 -0.0597
f 6.00 7.56 11.00 - - -
D2 4.478 7.814 8.470 4.478 7.814 8.470
D9 2.224 2.224 2.224 1.600 1.664 1.707
D11 16.129 9.786 3.082 16.761 10.331 3.599
D23 12.388 15.382 21.404 12.388 15.382 21.404
D25 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099 2.099
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -499.99
第2レンズ群 3 -98.76
第3レンズ群 10 -31.05
第4レンズ群 12 16.58
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 4.627
条件式(2) f2/f3 = 3.181
条件式(3) R1/R2 = 1.176
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図33は、物体側媒質が空気である場合の、第6実施例に係る光学系ZL6
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図35は、物体側媒質が水である場合の、第6
実施例に係る光学系ZL6の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図36は、物体側媒質
が水である場合の、第6実施例に係る光学系ZL6の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
第7実施例について、図37〜図42および表7を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL7)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図37は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第7実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図40は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第7実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とか
らなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
2と第3レンズ群G3を独立移動させる。物体側媒質が水(水中撮影状態)である場合、
変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動させる。なお、本実施例
では、物体側媒質の変更時に、第2レンズ群G2を光軸に沿って平行移動させ(カム駆動
が可能)、物体側媒質が空気であっても、水であっても、第2レンズ群G2が変倍時に同
じ移動軌跡を描くように構成されている。また、物体側媒質が空気・水のいずれの場合で
あっても(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)、変倍に際して、第4レンズ群G
4は同じ軌跡を描くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図37に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図40に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、変倍時と、物体側媒
質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔は、変倍時
と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図37に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 42.22733 6.335 1.51680 63.9
2 75.54140 (D2 ) 1.00000
3 42.10297 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 8.428 1.00000
5 -152.58688 1.000 1.77387 47.2
*6 14.74406 4.980 1.00000
7 29.06565 1.000 1.49782 82.6
8 20.13290 4.533 1.83400 37.2
9 -36.31856 (D9 ) 1.00000
10 -36.35405 1.350 1.80400 46.6
11 75.12258 (D11) 1.00000
12 12.03690 1.788 1.51680 63.9
13 2194.56530 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 20.41730 1.851 1.49782 82.6
16 -16.19242 0.800 1.74400 44.8
17 28.46364 0.100 1.00000
18 14.03153 0.800 1.85026 32.4
19 10.89846 1.787 1.51680 63.9
20 158.99167 1.903 1.00000
21 39.29941 3.389 1.49782 82.6
22 -12.97070 1.000 1.77387 47.2
*23 -34.48678 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.58750e-04 -1.05251e-06 9.80656e-09 -3.48780e-11
6 -4.22670e+00 2.12413e-04 -1.26388e-06 1.00891e-08 -3.41847e-11
23 7.54800e-01 1.87344e-04 6.69036e-07 2.69878e-08 -2.35562e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.46 3.80 4.53
ω 48.8 40.9 30.3
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.002 19.496 24.817
BF(空気) 16.051 18.545 23.867
(媒質2:水)
W M T
f 6.08 7.61 10.95
FNo 3.46 3.80 4.54
ω 45.4 38.6 28.6
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.002 19.496 24.817
BF(空気) 16.051 18.545 23.867
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0299 -0.0379 -0.0548
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 2.062 5.439 7.215 2.062 5.439 7.215
D9 4.533 4.639 4.525 3.876 3.965 3.841
D11 14.959 8.982 2.000 15.616 9.656 2.684
D23 12.112 14.606 19.928 12.112 14.606 19.928
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0331 -0.0407 -0.0581
f 6.08 7.61 10.95 - - -
D2 3.305 6.682 8.455 3.305 6.682 8.455
D9 2.216 2.310 2.188 1.600 1.714 1.600
D11 16.032 10.068 3.096 16.649 10.665 3.684
D23 12.112 14.606 19.928 12.112 14.606 19.928
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 174.01
第2レンズ群 3 -91.93
第3レンズ群 10 -30.31
第4レンズ群 12 16.49
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 5.278
条件式(2) f2/f3 = 3.033
条件式(3) R1/R2 = 0.566
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図39は、物体側媒質が空気である場合の、第7実施例に係る光学系ZL7
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図41は、物体側媒質が水である場合の、第7
実施例に係る光学系ZL7の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図42は、物体側媒質
が水である場合の、第7実施例に係る光学系ZL7の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
第8実施例について、図43〜図48および表8を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL8)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図43は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第8実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図46は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第8実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とか
らなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ群G2を像側へ移動さ
せ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体側へ移動させる。
、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を一体で移動させる。物体側媒質が水(水中撮影
状態)である場合、変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動させ
る。なお、本実施例では、物体側媒質の変更時に、第2レンズ群G2を光軸に沿って平行
移動させ(カム駆動が可能)、物体側媒質が空気であっても、水であっても、第2レンズ
群G2が変倍時に同じ移動軌跡を描くように構成されている。また、物体側媒質が空気・
水のいずれの場合であっても(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)、変倍に際し
て、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図43に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図46に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、物体側媒質が空気(
陸上撮影状態)における無限遠合焦状態での変倍時のみ一定であり、水中撮影状態におけ
る変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G
4との間隔は、変倍時と、物体側媒質の変更時において変化する。
、図43に示すm1〜m25の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 42.65815 6.558 1.51680 63.9
2 80.60018 (D2 ) 1.00000
3 44.16103 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 8.371 1.00000
5 -152.33044 1.000 1.77387 47.2
*6 14.78941 4.904 1.00000
7 29.27332 1.000 1.49782 82.6
8 19.69276 4.554 1.83400 37.2
9 -36.86910 (D9 ) 1.00000
10 -36.56262 1.350 1.80400 46.6
11 77.16815 (D11) 1.00000
12 11.89331 1.778 1.51680 63.9
13 528.19182 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 20.09023 1.851 1.49782 82.6
16 -16.05685 0.800 1.74400 44.8
17 28.18479 0.100 1.00000
18 14.01844 0.800 1.85026 32.4
19 10.86335 1.796 1.51680 63.9
20 194.82571 1.856 1.00000
21 43.23112 3.213 1.49782 82.6
22 -13.10143 1.000 1.77387 47.2
*23 -33.27452 (D23) 1.00000
24 0.00000 2.790 1.51680 64.1
25 0.00000 (D25) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.57064e-04 -1.06797e-06 9.82867e-09 -3.52025e-11
6 -4.22670e+00 2.12677e-04 -1.26074e-06 1.00378e-08 -3.40501e-11
23 7.54800e-01 1.89011e-04 7.24378e-07 2.68376e-08 -2.25934e-10
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.30 13.60
FNo 3.45 3.79 4.51
ω 48.8 40.9 30.2
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.127 19.583 24.870
BF(空気) 16.176 18.632 23.919
(媒質2:水)
W M T
f 6.09 7.62 10.96
FNo 3.45 3.79 4.51
ω 45.4 38.6 28.6
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.000 83.000 83.000
BF 17.127 19.583 24.870
BF(空気) 16.176 18.632 23.919
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0299 -0.0378 -0.0548
f 7.20 9.30 13.60 - - -
D2 2.088 5.570 7.299 2.088 5.570 7.299
D9 4.501 4.501 4.501 3.839 3.819 3.809
D11 14.954 9.016 2.000 15.616 9.698 2.692
D23 12.237 14.693 19.980 12.237 14.693 19.980
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.00 217.00 217.00
β - - - -0.0331 -0.0407 -0.0581
f 6.09 7.62 10.96 - - -
D2 3.290 6.772 8.501 3.290 6.772 8.501
D9 2.225 2.205 2.197 1.600 1.600 1.600
D11 16.028 10.109 3.102 16.653 10.715 3.699
D23 12.237 14.693 19.980 12.237 14.693 19.980
D25 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100 2.100
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 165.59
第2レンズ群 3 -83.07
第3レンズ群 10 -30.69
第4レンズ群 12 16.47
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 5.332
条件式(2) f2/f3 = 2.706
条件式(3) R1/R2 = 0.529
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図45は、物体側媒質が空気である場合の、第8実施例に係る光学系ZL8
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図47は、物体側媒質が水である場合の、第8
実施例に係る光学系ZL8の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図48は、物体側媒質
が水である場合の、第8実施例に係る光学系ZL8の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
第9実施例について、図49〜図54および表9を用いて説明する。本実施例に係る光
学系ZL(ZL9)は、屈折率の異なる2つの物体側媒質において撮影可能な光学系であ
る。なお、低屈折率の物体側媒質が「空気」であり、高屈折率の物体側媒質が「水」であ
る。図49は、物体側媒質が空気である場合(陸上撮影状態)の、第9実施例に係る光学
系のレンズ構成を示す断面図である。図52は、物体側媒質が水である場合(水中撮影状
態)の、第9実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。
並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、
正の屈折力を有する第5レンズ群G5とからなる。
L21と、両凹レンズL22と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と両凸レ
ンズL24との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL21の像側面は、非球面で
ある。両凹レンズL22の像側面は、非球面である。
ズL41と、開口絞りASと、両凸レンズL42と両凹レンズL43との接合レンズと、
像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL44と物体側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズL45との接合レンズと、両凸レンズL46と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL47との接合レンズとからなる。負メニスカスレンズL47の像側面は、非球面であ
る。
1の像側面は、非球面である。
配置されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
レンズ群G1及び第5レンズ群G5は像面Iに対し光軸方向の位置を固定し、第2レンズ
群G2を像側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ移動させ、第4レンズ群G4を物体
側へ移動させる。
2と第3レンズ群G3を独立移動させる。物体側媒質が水(水中撮影状態)である場合、
変倍に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を独立移動させる。また、物体側媒
質が空気・水のいずれの場合であっても(陸上・水中のいずれの撮影状態においても)、
変倍に際して、第4レンズ群G4は同じ軌跡を描くように移動させる。
動させる。例えば、物体側媒質を、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)から、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)へ変更する際は、図49に示すように、第2レンズ群G2を像
側へ移動させ、第3レンズ群G3を物体側へ移動させる。また、物体側媒質を、高屈折率
媒質の水(水中撮影状態)から、低屈折率媒質の空気(陸上撮影状態)へ変更する際は、
図52に示すように、第2レンズ群G2を物体側へ移動させ、第3レンズ群G3を像側へ
移動させる。
ズ群G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、いずれの媒質中での撮影状態に
あっても、結像位置を一定に保ったままで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変化を良好
に補正することが可能となる。
おいて変化する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔は、変倍時と、物体側媒
質の変更時において変化する。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔は、変倍時
と、物体側媒質の変更時において変化する。第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間
隔は、変倍時において変化する。
、図49に示すm1〜m27の各光学面に対応している。
[物体側媒質]
媒質1:空気 n(d)=1.00000
媒質2:水 n(d)=1.33306,νd=54.0
[レンズ諸元]
面番号 R D n(d) νd
1 42.35551 6.984 1.51680 63.9
2 82.40886 (D2 ) 1.00000
3 46.95598 1.600 1.69412 53.4
*4 9.29586 8.149 1.00000
5 -172.71059 1.000 1.77387 47.2
*6 14.38232 5.436 1.00000
7 28.52907 1.000 1.49782 82.6
8 21.42619 4.411 1.83400 37.2
9 -38.35978 (D9 ) 1.00000
10 -44.93763 1.350 1.80400 46.6
11 61.10045 (D11) 1.00000
12 12.41083 2.897 1.51680 63.9
13 518.34690 1.000 1.00000
14 (絞りAS) 0.800 1.00000
15 21.84556 1.878 1.49782 82.6
16 -15.18291 0.800 1.74400 44.8
17 34.45197 0.100 1.00000
18 13.10401 0.800 1.85026 32.4
19 10.46518 1.966 1.51680 63.9
20 199.02580 3.000 1.00000
21 32.13197 2.334 1.49782 82.6
22 -12.79119 1.000 1.77387 47.2
*23 -60.85497 (D23) 1.00000
24 0.00000 1.000 1.51680 64.1
*25 -128.67642 10.074 1.00000
26 0.00000 2.790 1.51680 64.1
27 0.00000 (D27) 1.00000
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 -1.14130e+00 2.64350e-04 -1.04329e-06 9.14541e-09 -3.22606e-11
6 -4.22670e+00 2.15726e-04 -1.28852e-06 1.01118e-08 -3.48640e-11
23 7.54800e-01 1.97665e-04 5.56764e-07 3.33742e-08 -4.47633e-10
25 1.00000e+00 -6.63136e-06 -1.11015e-07 -2.85857e-10 -1.12464e-12
[各種データ]
(媒質1:空気)
W M T
f 7.20 9.20 13.59
FNo 3.43 3.77 4.55
ω 48.8 41.3 30.5
Y 8.00 8.00 8.00
TL 84.999 84.999 84.999
BF 13.635 13.629 13.638
BF(空気) 12.684 12.679 12.688
(媒質2:水)
W M T
f 6.06 7.53 10.88
FNo 3.43 3.78 4.56
ω 45.5 39.0 28.9
Y 8.00 8.00 8.00
TL 84.999 84.999 84.999
BF 13.635 13.629 13.638
BF(空気) 12.684 12.679 12.688
[可変間隔データ]
(媒質1:空気)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 215.00 215.00 215.00
β - - - -0.0300 -0.0377 -0.0551
f 7.20 9.20 13.59 - - -
D2 2.490 5.472 7.647 2.490 5.472 7.647
D9 4.788 4.821 3.794 4.128 4.143 3.096
D11 14.481 8.895 2.000 15.141 9.574 2.698
D23 2.100 4.679 10.435 2.100 4.679 10.435
D27 0.770 0.770 0.770 0.770 0.770 0.770
(媒質2:水)
無限遠合焦時 至近距離合焦時
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 215.00 215.00 215.00
β - - - -0.0331 -0.0405 -0.0582
f 6.06 7.53 10.88 - - -
D2 3.974 6.991 8.132 3.974 6.991 8.132
D9 2.218 2.199 2.199 1.599 1.596 1.602
D11 15.558 9.995 3.098 16.177 10.598 3.695
D23 2.100 4.679 10.435 2.100 4.679 10.435
D27 0.770 0.770 0.770 0.770 0.770 0.770
[レンズ群データ]
(媒質1:空気)
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 159.17
第2レンズ群 3 -71.91
第3レンズ群 10 -32.02
第4レンズ群 12 16.94
第5レンズ群 24 248.99
[条件式対応値]
条件式(1) R1/Ymax = 5.294
条件式(2) f2/f3 = 2.246
条件式(3) R1/R2 = 0.514
分かる。
焦状態での諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図および横収差
図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそ
れぞれ示す。図51は、物体側媒質が空気である場合の、第9実施例に係る光学系ZL9
の至近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状
態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図53は、物体側媒質が水である場合の、第9
実施例に係る光学系ZL9の無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、
(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図54は、物体側媒質
が水である場合の、第9実施例に係る光学系ZL9の至近距離合焦状態での諸収差図であ
り、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示
す。
物体側媒質にかかわらず、いずれの撮影状態においても、広角端状態から望遠端状態に亘
って、また無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に亘って、諸収差が良好に補正され、良
好な光学性能を有することが分かる。
の変倍比を確保しつつ、屈折率が異なる複数の物体側媒質に対して撮影が可能で、いずれ
の媒質中での撮影状態にあっても、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有する光
学系を実現することができる。
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。以下の内容は、本願の光
学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
これに限定されず、他の群構成(例えば、6群等)にも適用可能である。具体的には、最
も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を
追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時または合焦時に変化する空気間
隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として、光
軸方向へ移動させる構成としてもよい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカス
に適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ(例えば、超音波モータ等)
による駆動にも適している。特に、第3レンズ群G3の少なくとも一部を合焦レンズ群と
することが最も好ましい。
非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組
立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ま
しい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非
球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラ
スモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの
非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レン
ズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
コントラストの良好な光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射
防止膜を施してもよい。
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
AS 開口絞り
F フィルタ群
I 像面
CAM カメラ(撮像装置)
Claims (18)
- 屈折率の異なる複数の物体側媒質に対して撮影が可能な光学系であって、
物体側から順に並んだ、光軸方向の位置が固定された前側レンズ群と、後側レンズ群とからなり、
前記前側レンズ群は、光軸方向の位置が固定された第1レンズ群からなり、
前記後側レンズ群は、物体側から順に並んだ、第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群とを有し、
前記物体側媒質の変更に際し、前記後側レンズ群内の少なくとも2つのレンズ群を光軸に沿って移動させ、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔と、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔と、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔を変化させることを特徴とする光学系。 - 前記後側レンズ群内の少なくとも2つのレンズ群は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
2.000 < R1/Ymax < 8.000
但し、
R1:前記前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面の曲率半径、
Ymax:最大像高。 - 前記物体側媒質の変更に際し、前記第2レンズ群と、前記第3レンズ群とを光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記物体側媒質の屈折率にかかわらず、前記第2レンズ群と、前記第3レンズ群と、前記第4レンズ群とを光軸に沿って移動させることにより変倍を行うことが可能であり、前記後側レンズ群が他のレンズ群を一つもしくは複数含む場合、変倍に際して前記他のレンズ群も光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は、変倍時と前記物体側媒質の変更時に変化させ、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は、前記物体側媒質の変更時に変化させ、
前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔は、変倍時と前記物体側媒質の変更時に変化させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記物体側媒質の低屈折率媒質から高屈折率媒質への変更に際し、
前記第2レンズ群を光軸に沿って像面方向に移動させ、
前記第3レンズ群を光軸に沿って物体方向に移動させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記物体側媒質の変更に際し、
変更前の媒質中での撮影状態と、変更後の媒質中での撮影状態のうち少なくとも一方で、無限遠撮影状態における変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔を一定とすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記物体側媒質の低屈折率媒質から高屈折率媒質への変更に際し、
前記低屈折率媒質中での撮影状態における前記第2レンズ群の変倍時の移動軌跡(曲線)は、光軸方向に平行移動させると、前記高屈折率媒質中での撮影状態における前記第2レンズ群の移動軌跡に一致することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記物体側媒質の屈折率にかかわらず、前記第3レンズ群を合焦レンズ群として光軸に沿って移動させることにより合焦を行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学系。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項10に記載の光学系。
1.000 < f2/f3 < 6.000
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。 - 前記前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学系。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の光学系。
0.200 < R1/R2 < 2.000
但し、
R1:前記前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の物体側面の曲率半径、
R2:前記前側レンズ群の最も物体側に配置されたレンズ成分の像側面の曲率半径。 - 前記物体側媒質の屈折率にかかわらず、前記後側レンズ群内のレンズ群のうち、少なくとも1つを合焦レンズ群として光軸に沿って移動させることにより合焦を行うことを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の光学系。
- 第1の屈折率を有する第1の媒質中での第1の撮影状態と、前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する第2の媒質中での第2の撮影状態とにおいて、切り替え可能な光学系であって、
物体側から順に並んだ、光軸方向の位置が固定された第1レンズ群と、負の屈折力を有する中間群と、像側群とからなり、
前記中間群は、物体側から順に並んだ、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
前記像側群は、第4レンズ群を有し、
前記中間群において最も像側に配置されたレンズ成分は、前記第1の撮影状態と前記第2の撮影状態のうち少なくとも一方での合焦時に合焦レンズ群として光軸に沿って移動させる前記第3レンズ群を構成する最も像側のレンズ成分であり、
前記第1の撮影状態から前記第2の撮影状態への切り替えに際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔と、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔と、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔を変化させることを特徴とする光学系。 - 第1の屈折率を有する第1の媒質中での第1の撮影状態と、前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する第2の媒質中での第2の撮影状態とにおいて、切り替え可能な光学系であって、
物体側から順に並んだ、光軸方向の位置が固定された第1レンズ群と、第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群とを有し、
前記第1の撮影状態から前記第2の撮影状態への切り替えに際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔と、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔と、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔を変化させ、
前記第1レンズ群より像側に配置されたレンズ群のうちいずれかのレンズ群は、前記第1の撮影状態と前記第2の撮影状態の両方での合焦時に光軸に沿って移動させる合焦レンズ群であり、
前記合焦レンズ群は、負の屈折力を有することを特徴とする光学系。 - 請求項1〜16のいずれか一項に記載の光学系を備えることを特徴とする撮像装置。
- 屈折率の異なる複数の物体側媒質に対して撮影が可能な光学系の製造方法であって、
物体側から順に並んだ、光軸方向の位置が固定された前側レンズ群と、後側レンズ群とからなり、
前記前側レンズ群は、光軸方向の位置が固定された第1レンズ群からなり、
前記後側レンズ群は、物体側から順に並んだ、第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群とを有し、
前記物体側媒質の変更に際し、前記後側レンズ群内の少なくとも2つのレンズ群を光軸に沿って移動させ、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔と、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔と、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔を変化させるように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とする光学系の製造方法。
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