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JP7146601B2 - 光学系およびそれを有する撮像装置 - Google Patents

光学系およびそれを有する撮像装置 Download PDF

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JP7146601B2
JP7146601B2 JP2018226782A JP2018226782A JP7146601B2 JP 7146601 B2 JP7146601 B2 JP 7146601B2 JP 2018226782 A JP2018226782 A JP 2018226782A JP 2018226782 A JP2018226782 A JP 2018226782A JP 7146601 B2 JP7146601 B2 JP 7146601B2
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Description

本発明は、光学系に関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。
撮像光学系においては、撮影距離が短くなるほど諸収差の発生量は増大する。そこで、近距離の撮影を主たる目的とするマクロレンズ（マイクロレンズ）では、フォーカシングに伴う収差変動を低減するために、フォーカシングに際して２つ以上のレンズ群を移動させるフローティング方式が採用されることがある。
特許文献１には、物体側から像側へ順に配置された、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群、正の第５レンズ群からなる光学系が記載されている。特許文献１の光学系では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群および第４レンズ群を像側に移動させている。
特開２０１５－２１５３９１号公報
特許文献１では、最も像側に比較的強い正の屈折力のレンズ群が配置されている。この構成では、パワー配置がレトロフォーカスタイプに近づき、レンズ全長を十分短くすることが困難となる場合があった。
本発明は、フォーカシングに際して複数のレンズを移動させる光学系の小型化を目的とする。
本発明の光学系は、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の前群と負の屈折力の後群から成る光学系であって、前記後群は、フォーカシングに際して像側へ移動する負の屈折力のレンズ群Ｌｎ１と、前記レンズ群Ｌｎ１の像側に配置された負の屈折力のレンズ群Ｌｎ２から成り、前記前群はフォーカシングに際して移動するレンズ群Ｌｐｆを有し、無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｎ１と前記レンズ群Ｌｎ２の間隔をＤｎ１、前記レンズ群Ｌｎ２の焦点距離をｆｎ２としたとき、
－１０．００＜Ｄｎ１／ｆｎ２＜－０．１５
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、等倍以上の撮影倍率での撮影を可能とする、小型かつ光学性能の高い光学系を実現することができる。
実施例１の光学系の断面図である。 実施例１の光学系の収差図である。 実施例２の光学系の断面図である。 実施例２の光学系の収差図である。 実施例３の光学系の断面図である。 実施例３の光学系の収差図である。 実施例４の光学系の断面図である。 実施例４の光学系の収差図である。 実施例５の光学系の断面図である。 実施例５の光学系の収差図である。 撮像装置の概略図である。
以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）、３（Ａ）、５（Ａ）、７（Ａ）、９（Ａ）は、それぞれ実施例１乃至５の光学系の無限遠合焦時における断面図である。図１（Ｂ）、３（Ｂ）、５（Ｂ）、７（Ｂ）、９（Ｂ）は、それぞれ至近距離に合焦したときの実施例１乃至５の光学系の断面図である。各実施例の光学系はデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。
各レンズ断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例の光学系は複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、フォーカシングに際して一体的に移動または静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例の光学系では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。なお、レンズ群は１枚のレンズから構成されていても良いし、複数のレンズから成っていても良い。また、レンズ群は開口絞りを含んでいても良い。
各実施例の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の前群Ｌｐと、負の屈折力の後群Ｌｎから成る。
各レンズ断面図において、Ｌｐｉは前群Ｌｐに含まれるレンズ群のうち物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。Ｌｎｉは後群Ｌｎに含まれるレンズ群のうち物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。
また、ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、各実施例の光学系をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。各実施例の光学系を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
また、各実施例の光学系Ｌ０では、フォーカシングに際して、前群Ｌｐにおける少なくとも１つのレンズ群と、後群Ｌｎにおける最も物体側に配置されたレンズ群Ｌｎ１を移動させるように構成されている。以下では、前群Ｌｐにおいてフォーカシングに際して移動するレンズ群をレンズ群Ｌｐｆとも呼ぶ。各レンズ断面図に示した矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングに際してのレンズ群の移動方向を表している。レンズ群Ｌｐｆとレンズ群Ｌｎ１はフォーカシングに際して互いに異なる軌跡で移動する。これによりフォーカシングをフローティング方式とすることができ、特に近距離合焦時の光学性能を向上することができる。
図２、４、６、８、１０は、それぞれ実施例１乃至５の光学系の収差図である。各収差図において（Ａ）は無限遠合焦時の収差図、（Ｂ）は至近距離に合焦した時の収差図である。
球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてｄＳはサジタル像面における非点収差量、ｄＭはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線における色収差量を示している。ωは撮像半画角（°）である。
次に、各実施例の光学系における特徴的な構成について述べる。
各実施例の光学系は、正の屈折力の前群Ｌｐと、負の屈折力の後群Ｌｎで構成されている。このようにテレフォトタイプのパワー配置をとることで、全長を短縮している。また、フォーカシングに際して後群Ｌｎのうち物体側に配置されたレンズ群Ｌｎ１でフォーカシングを行っている。これにより、レンズ群Ｌｎ１には前群Ｌｐで収斂された光線が入射するため、レンズ群Ｌｎ１群の径を小さくすることができる。
また、各実施例の光学系は以下の条件式（１）を満足する。ここで、Ｄｎ１は無限遠合焦時のレンズ群Ｌｎ１とレンズ群Ｌｎ２の間隔、ｆｎ２はレンズ群Ｌｎ２の焦点距離である。
－１０．００＜Ｄｎ１／ｆｎ２＜－０．１５ （１）
条件式（１）はレンズ群Ｌｎ２の焦点距離を規定するものである。
条件式（１）の上限値を超える程にレンズ群Ｌｎ２の負の屈折力が弱くなると、テレフォトタイプのパワー配置の傾向が弱まり、光学系Ｌ０の全長が増大する。条件式（１）の下限値を下回る程にレンズ群Ｌｎ２の負の屈折力が強くなると、レンズ全長の短縮には有利だが像面湾曲及び歪曲を良好に補正することが困難となる。
なお、条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）の範囲とすることがより好ましく、条件式（１ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。
－５．００＜Ｄｎ１／ｆｎ２＜－０．１６ （１ａ）
－１．００＜Ｄｎ１／ｆｎ２＜－０．１８ （１ｂ）
次に、各実施例の光学系Ｌ０において、満足することが好ましい構成について述べる。
各実施例の光学系Ｌ０において、前群Ｌｐは物体側から順に正の屈折力を持つレンズ群Ｌｐ１と、負の屈折力を持つレンズ群Ｌｐｆを有することが好ましい。すなわち、前群Ｌｐ内でフォーカシングに際して移動するレンズ群Ｌｐｆは、前群Ｌｐ内の最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｐ１の像側に隣接して配置され、負の屈折力を有することが好ましい。また、レンズ群Ｌｐｆは無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像側に移動することが好ましい。
上記構成により、レンズ群Ｌｎ１で生じる収差のフォーカシングに伴う変動を効果的に低減できると共に、高い光学性能を維持しつつ最大撮影倍率を増大させることができる。
さらに、各実施例の光学系Ｌ０において、前群Ｌｐはレンズ群Ｌｐｆの像側に配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｐ３を有することが好ましい。すなわち、各実施例の光学系Ｌ０において前群Ｌｐは物体側から像側へ順に配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｐ１、負の屈折力のレンズ群Ｌｐｆ（Ｌｐ２）、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ３から成ることが好ましい。これにより、レンズ群Ｌｎ１に入射する光線をより収斂させることができ、レンズ群Ｌｎ１をより小径化することが可能となる。
また、フォーカシングに際して移動するレンズ群が増加すると、フォーカス機構が複雑化したり、フォーカス機構を配置するスペースが多く必要になったりする。このため、各実施例の光学系においてフォーカシングに際して移動するレンズ群はレンズ群Ｌｐｆとレンズ群Ｌｎ１のみであることが好ましい。
次に、各実施例の光学系が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例の光学系は、以下の条件式（２）から（１２）のうち１つ以上を満足することが好ましい。ここで、ｆは光学系Ｌ０の無限遠合焦時の焦点距離である。ｆｐは無限遠合焦時の前群Ｌｐの合成焦点距離である。ｆｐ１はレンズ群Ｌｐ１の焦点距離である。ｆｐｆはレンズ群Ｌｐｆの焦点距離である。ｆｎ１はレンズ群Ｌｎ１の焦点距離である。ｆｎ２はレンズ群Ｌｎ２の焦点距離である。Ｍｎ１は無限遠から最至近距離までのフォーカシングに際してのレンズ群Ｌｎ１の移動量である。Ｍｐｆは無限遠から最至近距離までのフォーカシングに際してのレンズ群Ｌｐｆの移動量である。レンズ群の移動量は像側へ移動するときを正としている。
また、βｍｏｄは最至近距離に合焦した際の光学系Ｌ０の横倍率である。βｎ１は無限遠合焦時のレンズ群Ｌｎ１の横倍率である。βｎ２は無限遠合焦時のレンズ群Ｌｎ２の横倍率である。βｐｆは無限遠合焦時のレンズ群Ｌｐｆの横倍率である。βｐｆｍｏｄは最至近距離に合焦した際のレンズ群Ｌｐｆの横倍率である。βｒは無限遠合焦時のレンズ群Ｌｐｆより像側に配置された全てのレンズ群の合成横倍率である。
－０．８０＜Ｍｎ１／ｆｎ１＜０．００ （２）
－２．００＜Ｍｐｆ／ｆｐｆ＜－０．４０ （３）
－７．００＜（１－βｎ１２）×βｎ２２＜－１．００ （４）
－７．００＜（１－βｐｆ２）×βｒ２＜－２．００ （５）
０．１０＜ｆｐ／ｆ＜０．９０ （６）
０．４０＜ｆｐ１／ｆ＜１．００ （７）
－１．００＜ｆｐｆ／ｆ＜－０．１０ （８）
－２．５０＜ｆｐ１／ｆｐｆ＜－１．００ （９）
－３０．００＜βｐｆ＜－２．００ （１０）
－３．００＜βｐｆｍｏｄ＜－０．５０ （１１）
０．５０＜－βｍｏｄ＜５．００ （１２）
条件式（２）、（３）はレンズ群Ｌｎ１およびレンズ群Ｌｐｆの焦点距離に関するものである。条件式（２）、（３）の下限値を下回るほどに、フォーカシングに際して移動するレンズ群の負の屈折力が強くなると、フォーカシングに伴う球面収差及び像面湾曲の変動が増大し、光学性能を良好に保つことが難しくなる。また条件式（２）、（３）の上限値を超える場合、フォーカシングに際してのレンズ群の移動量が大きくなる結果、光学系Ｌ０の全長を十分に短縮することが難しくなる。
条件式（４），（５）は、レンズ群Ｌｎ１およびレンズ群Ｌｐｆのフォーカス敏感度に関するものである。条件式（４），（５）の下限値を下回る程にフォーカス敏感度の絶対値が大きくなる場合、フォーカシングに伴う球面収差及び像面湾曲の変動が増大し、光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（４），（５）の上限値を超える程にフォーカス敏感度の絶対値が小さくなると、フォーカシングに際してのレンズ群の移動量が大きくなる結果、光学系Ｌ０の全長を十分に短縮することが難しくなる。
条件式（６）は、前群Ｌｐの焦点距離に関するものである。条件式（６）の下限値を下回る程に前群Ｌｐの正の屈折力が強くなると、フォーカシングに際しての球面収差及び像面湾曲の変動が増大し、光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（６）の上限値を上回る程に前群Ｌｐの屈折力が弱くなると、テレフォトタイプのパワー配置の傾向が弱くなり、光学系Ｌ０の全長を十分に短縮することが難しくなる。
条件式（７）は、レンズ群Ｌｐｆが前群Ｌｐの最も物体側に位置するレンズ群Ｌｐ１よりも像側に配置されている場合における、レンズ群Ｌｐ１の焦点距離に関するものである。条件式（７）の下限値を下回る程にレンズ群Ｌｐ１の正の屈折力が強くなると、フォーカシングに伴う球面収差及び像面湾曲の変動が増大し、光学性能を良好に保つことが困難となる。条件式（７）の上限値を超える程にレンズ群Ｌｐ１の正の屈折力が弱くなると、レンズ群Ｌｐ１による光線の収斂作用が弱くなり、フォーカシングに際して移動するレンズ群Ｌｐｆ群の径が大きくなってしまう。
条件式（８）は、レンズ群Ｌｐｆの焦点距離に関するものである。条件式（８）の下限値を下回る程にレンズ群Ｌｐｆの負の屈折力が弱くなると、フォーカシングに際して移動量が大きくなる結果、光学系Ｌ０の全長を十分に短縮することが難しくなる。条件式（８）の上限値を超える程にレンズ群Ｌｐｆの負の屈折力が強くなると、フォーカシングに伴う球面収差及び像面湾曲の変動が増大し、光学性能を良好に保つことが困難となる。
条件式（９）は、レンズ群Ｌｐｆが前群Ｌｐの最も物体側に位置するレンズ群Ｌｐ１よりも像側に配置されている場合における、レンズ群Ｌｐ１とレンズ群Ｌｐｆの焦点距離に関するものである。条件式（９）の下限値を下回ってレンズ群Ｌｐ１の正の屈折力がレンズ群Ｌｐｆの負の屈折力に対して弱くなると、テレフォトタイプのパワー配置の傾向が弱くなり、光学系Ｌ０の全長を十分に短縮することが困難となる。条件式（９）の上限値を超える程にレンズ群Ｌｐ１の正の屈折力がレンズ群Ｌｐｆの負の屈折力に対して強くなると、像面湾曲及び歪曲を良好に補正することが困難となる。
条件式（１０）、（１１）は、レンズ群Ｌｐｆの横倍率に関するものである。条件式（１０）、（１１）の下限値を下回る程にレンズ群Ｌｐｆの光線発散作用が小さくなると、像面湾曲及び歪曲を良好に補正することが困難となる。条件式（１０）の上限値を超える程にレンズ群Ｌｐｆの光線発散作用が大きくなると、フォーカシングに伴う球面収差及び像面湾曲の変動が増大し、光学性能を良好に保つことが困難となる。
条件式（１２）は最至近合焦時における全系の横倍率に関するものであり、条件式（１２）の下限値を下回ると、最至近距離での横倍率が不十分となり、被写体を十分に拡大して撮影することが困難となり好ましくない。条件式（１２）の上限を超えると、フォーカシングに際しての移動量が大きくなり、光学系Ｌ０の全長を十分に短縮することが困難となり好ましくない。
なお、条件式（２）乃至（１２）の数値範囲は、以下の条件式（２ａ）乃至（１２ａ）の範囲とすることがより好ましい。
－０．６０＜Ｍｎ１／ｆｎ１＜－０．０２ （２ａ）
－２．００＜Ｍｐｆ／ｆｐｆ＜－０．４５ （３ａ）
－６．００＜（１－βｎ１２）×βｎ２２＜－２．００ （４ａ）
－５．００＜（１－βｐｆ２）×βｒ２＜－２．２０ （５ａ）
０．２０＜ｆｐ／ｆ＜０．７０ （６ａ）
０．４５＜ｆｐ１／ｆ＜０．８０ （７ａ）
－０．８０＜ｆｐｆ／ｆ＜－０．２０ （８ａ）
－２．００＜ｆｐ１／ｆｐｆ＜－１．２０ （９ａ）
－２５．００＜βｐｆ＜－２．５０ （１０ａ）
－２．００＜βｐｆｍｏｄ＜－０．６０ （１１ａ）
０．７０＜－βｍｏｄ＜４．００ （１２ａ）
また、条件式（２）乃至（１２）の数値範囲は、以下の条件式（２ｂ）乃至（１２ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。
－０．５０＜Ｍｎ１／ｆｎ１＜－０．０３ （２ｂ）
－２．００＜Ｍｐｆ／ｆｐｆ＜－０．４７ （３ｂ）
－５．００＜（１－βｎ１２）×βｎ２２＜－２．５０ （４ｂ）
－４．００＜（１－βｐｆ２）×βｒ２＜－２．４０ （５ｂ）
０．３０＜ｆｐ／ｆ＜０．５０ （６ｂ）
０．４９＜ｆｐ１／ｆ＜０．６５ （７ｂ）
－０．６０＜ｆｐｆ／ｆ＜－０．３０ （８ｂ）
－１．７０＜ｆｐ１／ｆｐｆ＜－１．４０ （９ｂ）
－２０．００＜βｐｆ＜－２．９０ （１０ｂ）
－１．５０＜βｐｆｍｏｄ＜－０．６３ （１１ｂ）
０．９０＜－βｍｏｄ＜３．００ （１２ｂ）
次に、各実施例の光学系について詳細に述べる。
各実施例の光学系Ｌ０では、前群Ｌｐは物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ１、負の屈折力のレンズ群Ｌｐ２（Ｌｐｆ）と、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ３から成る。後群Ｌｎは、物体側から像側へ配置された、負の屈折力のレンズ群Ｌｎ１と負の屈折力のレンズ群Ｌｎ２からなる。各実施例の光学系Ｌ０では、レンズ群Ｌｐ２とレンズ群Ｌｎ１をそれぞれ像側へ移動することで無限遠から近距離へのフォーカシングを行う。レンズ群Ｌｐ１、レンズ群Ｌｐ３、レンズ群Ｌｎ２はフォーカシングに際して不動である。
実施例１は撮影画角２８．４度、Ｆナンバー２．８の光学系である。
実施例２は撮影画角２５．２度、Ｆナンバー２．８の光学系である。
実施例３は撮影画角２４．６度、Ｆナンバー２．８の光学系である。
実施例４は撮影画角２４．４度、Ｆナンバー２．８の光学系である。
実施例５は撮影画角２４．０度、Ｆナンバー２．８の光学系である。
以下に、実施例１から５にそれぞれ対応する数値実施例１から５を示す。
各数値実施例の面データにおいて、ｒ（ｍｍ）は各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第ｍ＋１面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表わしている。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表わしている。
なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの距離である。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。
［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 119.769 4.95 1.59522 67.7
2 -78.387 0.20
3 42.021 3.75 1.69680 55.5
4 261.454 1.33
5 -96.584 1.20 1.92286 18.9
6 415.073 1.60
7 261.175 1.00 1.69895 30.1
8 37.911 0.26
9 41.132 3.54 1.83481 42.7
10 -1723.422 (可変)
11 -1684.155 1.00 2.00100 29.1
12 35.839 2.62
13 -91.834 1.00 1.88300 40.8
14 30.951 3.81 1.95906 17.5
15 -3300.626 (可変)
16(絞り) ∞ 0.72
17 110.584 4.65 1.77250 49.6
18 -50.295 0.20
19 55.762 7.23 1.60300 65.4
20 -27.411 1.10 1.84666 23.8
21 -51.442 (可変)
22 -47.643 3.03 2.00069 25.5
23 -26.469 1.10 1.68414 46.5
24 77.082 (可変)
25 -26.369 1.50 1.92119 24.0
26 -956.338 1.23
27 72.751 7.94 1.51633 64.1
28 -50.417 10.60
像面 ∞

各種データ
焦点距離 84.92
Fナンバー 2.92
半画角(°) 14.29
像高 21.64
レンズ全長 120.23
BF 10.60

物体距離／倍率 ∞ -0.5 -1.0
d10 1.60 9.28 17.82
d15 18.19 10.51 1.97
d21 1.60 8.99 27.38
d24 31.78 24.38 6.00

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 49.77
2 11 -27.90
3 16 25.86
4 22 -55.95
5 25 -71.45
［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 120.877 4.52 1.77250 49.6
2 -109.752 0.20
3 49.078 3.96 1.69680 55.5
4 549.220 1.14
5 -138.305 1.20 1.84666 23.8
6 73.379 0.20
7 42.661 3.75 1.59522 67.7
8 112.382 (可変)
9 106.128 1.10 1.80100 35.0
10 36.169 2.95
11 -141.363 1.10 1.88300 40.8
12 30.610 3.45 1.95906 17.5
13 103.569 (可変)
14(絞り) ∞ 0.94
15 140.927 4.17 1.69680 55.5
16 -53.458 0.20
17 53.875 6.89 1.59522 67.7
18 -28.821 1.10 1.84666 23.8
19 -63.777 (可変)
20 -66.701 3.42 1.84666 23.8
21 -24.953 1.10 1.67300 38.1
22 53.309 (可変)
23 -30.140 1.50 1.48749 70.2
24 -671.724 0.20
25 93.670 4.77 1.51432 64.7
26 -130.451 14.11
像面 ∞

各種データ
焦点距離 94.82
Fナンバー 2.92
半画角（°） 12.85
像高 21.64
レンズ全長 124.00
BF 14.11

物体距離／倍率 ∞ -0.5 -1.0
d 8 1.65 9.09 20.33
d13 21.57 14.13 2.89
d19 1.60 10.88 26.09
d22 35.72 26.44 11.23

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 54.38
2 9 -35.21
3 14 30.82
4 20 -53.94
5 23 -175.51
［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 181.508 4.37 1.75500 52.3
2 -93.628 0.20
3 46.190 4.55 1.61800 63.4
4 -3054.076 1.15
5 -108.797 2.00 1.84666 23.8
6 98.570 0.19
7 41.581 3.10 1.59522 67.7
8 109.862 (可変)
9 181.348 1.50 2.00100 29.1
10 37.857 2.58
11 -389.867 1.50 1.89190 37.1
12 27.600 4.38 1.95906 17.5
13 159.635 (可変)
14(絞り) ∞ 1.07
15 179.704 3.78 1.80400 46.5
16 -57.235 0.19
17 53.636 6.32 1.75500 52.3
18 -31.881 1.50 1.89286 20.4
19 -120.842 (可変)
20 -97.161 2.97 1.92286 18.9
21 -30.599 0.99 1.72047 34.7
22 39.794 (可変)
23 -24.877 1.99 1.75500 52.3
24 504.684 0.19
25 73.407 9.13 1.48749 70.2
26 -38.742 10.61
像面 ∞

各種データ
焦点距離 96.96
Fナンバー 2.92
半画角(°) 12.58
像高 21.64
レンズ全長 120.06
BF 10.61

物体距離／倍率 ∞ -0.5 -1.0
d 8 1.93 8.74 20.26
d13 20.87 14.06 2.54
d19 1.64 9.53 20.55
d22 29.87 21.98 10.96

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 52.27
2 9 -36.62
3 14 28.75
4 20 -47.20
5 23 -100.37
［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 159.686 4.40 1.80400 46.5
2 -161.368 0.20
3 45.012 4.12 1.75500 52.3
4 121.651 2.04
5 -201.515 1.20 1.89286 20.4
6 102.603 1.41
7 84.890 0.97 2.00100 29.1
8 28.650 0.52
9 29.222 6.49 1.83481 42.7
10 -238.917 (可変)
11 227.730 1.00 1.95375 32.3
12 34.625 3.66
13 -85.745 1.00 1.72000 46.0
14 33.107 4.37 1.95906 17.5
15 1872.863 (可変)
16(絞り) ∞ 0.68
17 120.208 4.94 1.59522 67.7
18 -50.412 2.74
19 54.708 6.46 1.48749 70.2
20 -34.258 1.10 1.84666 23.8
21 -68.301 (可変)
22 -48.064 1.10 1.83481 42.7
23 58.225 12.73
24 183.255 6.51 1.60342 38.0
25 -36.485 (可変)
26 -63.376 1.50 1.95906 17.5
27 -524.534 0.54
28 -181.278 2.00 2.00100 29.1
29 -1831.006 11.10
像面 ∞

各種データ
焦点距離 99.30
Fナンバー 2.92
半画角（°） 12.29
像高 21.64
レンズ全長 161.52
BF 11.10

物体距離／倍率 ∞ -1.0 -1.5
d10 1.54 20.47 29.65
d15 30.14 11.21 2.03
d21 1.94 28.74 43.96
d25 43.62 16.81 1.60

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 59.01
2 11 -39.96
3 16 37.86
4 22 -512.58
5 26 -54.52
［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 143.802 5.39 1.69680 55.5
2 -120.679 0.20
3 56.196 3.79 1.72916 54.7
4 314.257 1.38
5 -255.844 1.20 1.92286 18.9
6 220.010 1.00
7 57.172 1.20 1.95375 32.3
8 31.056 1.81
9 31.982 5.32 1.59522 67.7
10 -268.045 (可変)
11 -103.641 0.90 1.80400 46.5
12 32.033 5.37
13 -85.685 0.90 1.51823 58.9
14 38.727 3.20 1.95906 17.5
15 225.083 (可変)
16(絞り) ∞ 1.30
17 124.193 5.74 1.59522 67.7
18 -47.911 0.20
19 55.941 7.80 1.59522 67.7
20 -35.160 0.94 1.84666 23.8
21 -89.240 (可変)
22 -52.630 0.99 1.83481 42.7
23 45.601 12.37
24 106.338 6.96 1.59270 35.3
25 -36.345 (可変)
26 -32.727 3.51 1.59270 35.3
27 -23.215 1.21 2.00069 25.5
28 -82.446 3.17
29 -32.333 1.50 1.67300 38.1
30 -42.156 0.20
31 -49.146 4.74 1.85150 40.8
32 -29.414 14.00
像面 ∞

各種データ
焦点距離 99.75
Fナンバー 2.92
半画角（°） 12.24
像高 21.64
レンズ全長 169.97
BF 14.00

物体距離／倍率 ∞ -1.0 -2.0
d10 1.74 17.88 33.37
d15 33.53 17.40 1.89
d21 3.46 20.67 35.74
d25 33.46 16.25 1.20

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 49.90
2 11 -31.55
3 16 34.14
4 22 -921.94
5 26 -91.30
各数値実施例における種々の値を、以下の表１にまとめて示す。
Figure 0007146601000001
［撮像装置］
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例について、図１１を用いて説明する。図１１において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至５で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。カメラ本体１０はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
Ｌ０ 光学系
Ｌｐ 前群
Ｌｎ 後群
Ｌｐｆ レンズ群Ｌｐｆ
Ｌｎ１ レンズ群Ｌｎ１
Ｌｎ２ レンズ群Ｌｎ２

Claims (17)

  1. 物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の前群と負の屈折力の後群から成る光学系であって、
    前記後群は、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動する負の屈折力のレンズ群Ｌｎ１と、前記レンズ群Ｌｎ１の像側に配置された負の屈折力のレンズ群Ｌｎ２から成り、
    前記前群はフォーカシングに際して移動するレンズ群Ｌｐｆを有し、
    無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｎ１と前記レンズ群Ｌｎ２の間隔をＤｎ１、前記レンズ群Ｌｎ２の焦点距離をｆｎ２としたとき、
    －１０．００＜Ｄｎ１／ｆｎ２＜－０．１５
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 前記レンズ群Ｌｎ１の焦点距離をｆｎ１、無限遠から最至近距離までのフォーカシングに際しての前記レンズ群Ｌｎ１の移動量をＭｎ１としたとき、
    －０．８０＜Ｍｎ１／ｆｎ１＜０．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  3. 前記レンズ群Ｌｐｆの焦点距離をｆｐｆ、無限遠から最至近距離までのフォーカシングに際しての前記レンズ群Ｌｐｆの移動量をＭｐｆとしたとき、
    －２．００＜Ｍｐｆ／ｆｐｆ＜－０．４０
    成る条件式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. 無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｎ１の横倍率をβｎ１、無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｎ２の横倍率をβｎ２としたとき、
    －７．００＜（１－βｎ１２）×βｎ２２＜－１．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学系。
  5. 無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｐｆの横倍率をβｐｆ、無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｐｆより像側に配置された全てのレンズ群の合成横倍率をβｒとしたとき、
    －７．００＜（１－βｐｆ２）×βｒ２＜－２．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学系。
  6. 無限遠合焦時の前記前群の合成焦点距離をｆｐ、無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、
    ０．１０＜ｆｐ／ｆ＜０．９０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学系。
  7. 前記レンズ群Ｌｐｆの焦点距離をｆｐｆ、無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、
    －１．００＜ｆｐｆ／ｆ＜－０．１０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 無限遠合焦時の前記レンズ群Ｌｐｆの横倍率をβｐｆとしたとき、
    －３０．００＜βｐｆ＜－２．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学系。
  9. 最至近距離に合焦した際の前記レンズ群Ｌｐｆの横倍率をβｐｆｍｏｄとしたとき、
    －３．００＜βｐｆｍｏｄ＜－０．５０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学系。
  10. 最至近距離に合焦した際の前記光学系の横倍率をβｍｏｄとしたとき、
    ０．５０＜－βｍｏｄ＜５．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学系。
  11. 前記前群は最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｐ１を有し、
    前記レンズ群Ｌｐｆは、前記レンズ群Ｌｐ１の像側に隣接して配置され、負の屈折力を有し、
    前記レンズ群Ｌｐｆは無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学系。
  12. 前記レンズ群Ｌｐ１の焦点距離をｆｐ１、無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、
    ０．４０＜ｆｐ１／ｆ＜１．００
    なる条件式を満足する請求項１１に記載の光学系。
  13. 前記レンズ群Ｌｐ１の焦点距離をｆｐ１、前記レンズ群Ｌｐｆの焦点距離をｆｐｆとしたとき、
    －２．５０＜ｆｐ１／ｆｐｆ＜－１．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１１または１２に記載の光学系。
  14. 前記レンズ群Ｌｐ１と前記レンズ群Ｌｎ２はフォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の光学系。
  15. 前記前群は、前記レンズ群Ｌｐｆの像側に隣接して配置された正の屈折力のレンズ群Ｌｐ３を有し、前記レンズ群Ｌｐ３はフォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の光学系。
  16. 前記レンズ群Ｌｐｆと前記レンズ群Ｌｎ１は、フォーカシングに際して互いに異なる軌跡で移動することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光学系。
  17. 請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光学系と、前記光学系によって形成される光学像を光電変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
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