JP2015025951A - 光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バックフォーカスが長く全系が小型で広画角でありながら画面全域で高画質の画像を得るのが容易な光学系を得ること。【解決手段】 物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、第２レンズ群は最も物体側に正の屈折力のレンズＧ２１を有し、レンズＧ２１の焦点距離ｆ２１、第２レンズ群の焦点距離ｆ２、レンズＧ２１の物体側のレンズ面の曲率半径Ｒ２１ａ、レンズＧ２１の像側のレンズ面の曲率半径Ｒ２１ｂを各々適切に設定すること。【選択図】 図１

Description

本発明は、光学系に関し、例えば銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用カメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系に好適なものである。

近年、固体撮像素子を有する撮像装置に用いられる撮影光学系は高解像度で携帯性が良く、小型で広範囲の撮影が容易なことから広画角であることが要求されている。また、固体撮像素子に入射する光線の入射角度が大きいと画面周辺光量が低下しシェーディングや色ずれが発生するため、テレセントリック性が良いことが求められている。更に最も像側のレンズ面と撮像面との間にローパスフィルターや色補正フィルター等の各種光学素子が配置されることから、比較的長いバックフォーカスを有すること等が要求されている。

従来、これらの要求を満足する撮影光学系として、物体側から像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群からなるレトロフォーカス型の撮影光学系が知られている（特許文献１，２）。特許文献１，２では所定の長さのバックフォーカスを有し、全系の小型化と像側のテレセントリック性の良い撮影光学系を開示している。

特開２０１０−１７６０１８号公報 特開平７−６３９８６号公報

レトロフォーカス型の撮影光学系は長いバックフォーカスを確保しつつ広画角化を図るのが容易である。多くのレトロフォーカス型の撮影光学系は、負の屈折力の第１レンズ群により光束を発散させ、正の屈折力の第２レンズ群により光束を収斂させるため、開口絞りを境にしてレンズ全体が非対称となる。そのため、球面収差やコマ収差等が多く発生してくる。またレンズ全長を短くしたまま、十分な長さのバックフォーカスを確保するためには、第１レンズ群の負の屈折力を強める必要がある。そのため、球面収差やコマ収差等の諸収差が更に多く発生してくる。

バックフォーカスが長く、全系が小型で、しかも広画角で像側のテレセントリック性が良く、画面全体にわたり高い光学性能を得るには、撮影光学系中の開口絞りの前後のレンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。これらの設定が適切でないと高い光学性能の撮影光学系を得るのが困難になってくる。

本発明は、バックフォーカスが長く全系が小型で広画角でありながら画面全域で高画質の画像を得るのが容易な光学系の提供を目的とする。

本発明の光学系は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、前記第２レンズ群は最も物体側に正の屈折力のレンズＧ２１を有し、該レンズＧ２１の焦点距離をｆ２１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記レンズＧ２１の物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ａ、前記レンズＧ２１の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ｂとするとき、
１．５４＜ｆ２１／ｆ２＜３．００
−７．０＜（Ｒ２１ｂ＋Ｒ２１ａ）／（Ｒ２１ｂ−Ｒ２１ａ）＜−３．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、バックフォーカスが長く全系が小型で広画角でありながら画面全域で高画質の画像を得るのが容易な光学系が得られる。

（Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例１のレンズ断面図と収差図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例２のレンズ断面図と収差図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例３のレンズ断面図と収差図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例４のレンズ断面図と収差図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例５のレンズ断面図と収差図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例６のレンズ断面図と収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

本発明の光学系は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群から構成されている。

図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例１のレンズ断面図と無限遠に合焦したときの収差図である。図２（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例２のレンズ断面図と無限遠に合焦したときの収差図である。図３（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例３のレンズ断面図と無限遠に合焦したときの収差図である。図４（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例４のレンズ断面図と無限遠に合焦したときの収差図である。

図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例５のレンズ断面図と無限遠に合焦したときの収差図である。図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例６のレンズ断面図と無限遠に合焦したときの収差図である。図７は本発明の光学系を備えるカメラ（撮像装置）の概略図である。

各実施例の光学系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置（光学装置）に用いられる撮影光学系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。尚、各実施例の光学系をプロジェクターなどの投射レンズとして用いても良い。このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。

レンズ断面図において、ＬＡは光学系である。光学系ＬＡは開口絞りＳＰを挟んで物体側に負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と像側に正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有する構成よりなっている。

ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、デジタルビデオカメラやデジタルスチル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センサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

それぞれの収差図は、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲、倍率色収差を表している。球面収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表している。また、非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向ΔＳ、破線はｄ線のメリディオナル方向ΔＭを表している。また、歪曲を示す図は、ｄ線における歪曲を表している。倍率色収差はｄ線に対するｇ線について表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは撮影画角の半画角（度）を示す。

次に本発明の光学系の特徴について説明する。各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズＧ１１、負の屈折力のレンズＧ１２、正の屈折力のレンズＧ１３より構成される。第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、像側のレンズ面が凸形状の正の屈折力のレンズＧ２１、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズを接合した接合レンズＧ２２、両凸形状の正の屈折力のレンズＧ２ｉｍより構成されている。特に第２レンズ群Ｌ２の最も物体側には、像側に凸面を向けた正の屈折力のレンズＧ２１を配している。

レンズＧ２１によって第１レンズ群Ｌ１で発生した球面収差とコマ収差を補正している。また、第２レンズ群Ｌ２は物体側が負の屈折力のレンズＧ２ｎと、像側が正の屈折力のレンズＧ２ｐとを接合した接合レンズＧ２２を有している。また、第２レンズ群Ｌ２は、最も像側に、正の屈折力のレンズＧ２ｉｍを有している。

各実施例は長いバックフォーカスを確保しつつ、レンズ全長が短く、広画角で、明るいＦナンバーの光学系である。また周辺画角まで諸収差が良好に補正された、高い光学性能を有している。

各実施例は、物体距離に応じてレンズ全系或いは一部のレンズを光軸方向に移動させることでフォーカシングを行っている。尚、本発明の光学系は、パンフォーカスレンズとすることで、焦点調節機構を持たなくても良い。

実施例３では、第１レンズ群Ｌ１のレンズＧ１１の像側の面を非球面形状としている。これにより、球面収差と像面湾曲を更に良好に補正している。また、実施例６において、第２レンズ群Ｌ２のレンズＧ２ｉｍの物体側の面を非球面形状としている。これにより、ＦナンバーＦｎｏ２．０という明るく、しかも球面収差と像面湾曲と非点収差等を良好に補正した光学系を達成している。

本発明の光学系ＬＡは物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２からなっている。第２レンズ群Ｌ２は最も物体側に正の屈折力のレンズＧ２１を有し、レンズＧ２１の焦点距離をｆ２１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、レンズＧ２１の物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ａ、レンズＧ２１の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ｂとする。このとき、
１．５４＜ｆ２１／ｆ２＜３．００ ・・・（１）
−７．０＜（Ｒ２１ｂ＋Ｒ２１ａ）／（Ｒ２１ｂ−Ｒ２１ａ）＜−３．０・・・（２）
なる条件式を満足する。

次に条件式（１），（２）の技術的意味について説明する。条件式（１）と条件式（２）はレトロフォーカス型の光学系において主に球面収差とコマ収差を良好に補正するためのものである。

条件式（１）は、諸収差を補正するために、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズＧ２１の屈折力を規定している。条件式（１）の下限を超えレンズＧ２１の焦点距離ｆ２１が第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２に対して短くなると（屈折力が大きくなると）、レンズＧ２１の各レンズ面の曲率がきつく（小さく）なりすぎて、球面収差やコマ収差等が大きく発生してしまう。

更に、高次の収差も多く発生しやすくなる。条件式（１）の上限を超えレンズＧ２１の焦点距離ｆ２１が長くなると（屈折力が小さくなると）、レンズＧ２１の屈折力が小さくなる。その結果、収差を十分に補正することが困難になり、また、光束を十分に収斂することができず、第２レンズ群Ｌ２の像側に近いレンズの有効径が増大するため、好ましくない。また、条件式（１）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２が短くなると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きく（強く）なりすぎ、十分な長さのバックフォーカスを確保するのが困難になる。

条件式（２）は第１レンズ群Ｌ１で発生した球面収差とコマ収差を軸上から軸外にかけて良好に補正するために、レンズＧ２１のレンズ形状を規定している。条件式（２）は、式値が−１を下回るとレンズＧ２１が像側に凸のメニスカス形状となることを示している。条件式（２）の下限を超えてレンズＧ２１のメニスカス形状がきつくなると、球面収差とコマ収差が過剰に発生し、諸収差の補正が困難になる。

加えてレンズＧ２１の各レンズ面の曲率がきつくなるので高次の収差が多く発生してくるので好ましくない。条件式（２）の上限を超えてレンズＧ２１のメニスカス形状がゆるくなると、十分な収差補正が困難となる。尚、更に好ましくは条件式（１）と条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１．５４＜ｆ２１／ｆ２＜２．８５ ・・・（１ａ）
−６．５＜（Ｒ２１ｂ＋Ｒ２１ａ）／（Ｒ２１ｂ−Ｒ２１ａ）＜−３．２・・・（２ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）と条件式（２ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．５４＜ｆ２１／ｆ２＜２．８２ ・・・（１ｂ）
−６．０＜（Ｒ２１ｂ＋Ｒ２１ａ）／（Ｒ２１ｂ−Ｒ２１ａ）＜−３．４・・・（２ｂ）
以上により、長いバックフォーカスが得られ、良好なる光学性能を有した光学系が得られる。

本発明において、更に好ましくは次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズＧ１１、負の屈折力のレンズＧ１２、正の屈折力のレンズＧ１３により構成される。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、レンズＧ１１の焦点距離をｆ１１、レンズＧ１２の焦点距離をｆ１２とする。

第２レンズ群Ｌ２は負の屈折力のレンズＧ２ｎ（負レンズＧ２ｎ）と正の屈折力のレンズＧ２ｐ（正レンズＧ２ｐ）を接合した接合レンズＧ２２を含み、負レンズＧ２ｎの材料のアッベ数をν２ｎ、正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をν２ｐとする。正レンズＧ２ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｐａ、像側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｐｂとする。第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚さ（第２レンズ群Ｌ２における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離）をＤＬ２、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸上の間隔をＤＬ１２とする。

第２レンズ群Ｌ２は最も像側に正の屈折力のレンズＧ２ｉｍを有し、レンズＧ２ｉｍの焦点距離をｆ２ｉｍとする。第２レンズ群の最も像側のレンズ面の頂点から像面までの空気換算長をＢＦとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。

−１５０．００＜ｆ１／ｆ＜−４．００ ・・・（３）
０．７０＜ｆ１１／ｆ１２＜１．６０ ・・・（４）
３．００＜ν２ｐ／ν２ｎ ・・・（５）
−１．０＜（Ｒ２ｐｂ＋Ｒ２ｐａ）／（Ｒ２ｐｂ−Ｒ２ｐａ）＜１．０・・・（６）
３．０＜ＤＬ２／ＤＬ１２＜２０．０ ・・・（７）
１．４０＜ｆ２ｉｍ／ｆ２＜２．００ ・・・（８）
１．００＜ＢＦ／ｆ＜２．００ ・・・（９）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（３）と条件式（４）はレトロフォーカス型の光学系において広画角で長いバックフォーカスを十分に確保しつつ、歪曲収差を良好に補正するためのものである。条件式（３）は第１レンズ群Ｌ１、条件式（４）はレンズＧ１１、レンズＧ１２の屈折力を規定している。

条件式（３）の下限を超え第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値が大きくなると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が小さく（弱く）なり、十分な長さのバックフォーカスを確保するのが困難になる。条件式（３）の上限を超え焦点距離ｆ１の絶対値が小さくなると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が過度に大きくなり（強まり）、諸収差、特に歪曲収差が増大する。

条件式（４）の下限を超えレンズＧ１１の焦点距離ｆ１１の絶対値が小さくなると、レンズＧ１１の屈折力が大きくなりすぎ、歪曲収差が増大してくる。また、レンズＧ１１のレンズ面の曲率が強く（小さく）なるのでレンズコバ厚を十分確保するために、前玉有効径が大型化してしまう。条件式（４）の上限を超えレンズＧ１１の焦点距離の絶対値が大きくなると、レンズＧ１１の屈折力が小さくなりすぎる。そのため、相対的にレンズＧ１２の屈折力を大きくする必要があり、この結果、レンズＧ１２より歪曲収差が多く発生してくる。

尚、更に好ましくは条件式（３）と条件式（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−１４０．００＜ｆ１／ｆ＜−８．００ ・・・（３ａ）
０．８０＜ｆ１１／ｆ１２＜１．５０ ・・・（４ａ）
更に好ましくは条件式（３ａ）と条件式（４ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−１３５．００＜ｆ１／ｆ＜−８．１０ ・・・（３ｂ）
０．９０＜ｆ１１／ｆ１２＜１．４５ ・・・（４ｂ）

条件式（５）はレトロフォーカス型の光学系において第２レンズ群Ｌ２において、軸上色収差と軸外色収差の補正を良好に行うためのものである。第２レンズ群Ｌ２内に接合レンズを配置することで、軸上色収差と軸外色収差を効果的に補正している。

条件式（５）の下限を超えて負レンズＧ２ｎと正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数の比が小さくなると、軸上色収差が補正不足になる。また条件式（５）の下限を超えて軸上色収差を補正しようとした場合、接合レンズＧ２２の負レンズＧ２ｎと正レンズＧ２ｐの屈折力が強くなりすぎ、諸収差が増大し、高い光学性能を得ることが困難となる。尚、更に好ましくは条件式（５）と数値範囲を次の如く設定するのが良い。

３．３０＜ν２ｐ／ν２ｎ ・・・（５ａ）
更に好ましくは条件式（５ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
３．３５＜ν２ｐ／ν２ｎ ・・・（５ｂ）

条件式（６）は第２レンズ群Ｌ２の接合レンズＧ２２において軸上色収差と軸外色収差の補正と軸外のコマ収差・像面湾曲等の補正を効果的に行うためのものである。接合レンズＧ２２の正レンズＧ２ｐのレンズ形状を規定している。条件式（６）の範囲内にあることで、接合レンズＧ２２の正レンズＧ２ｐは両凸形状であることを示している。

条件式（６）の下限を超えると、正レンズＧ２ｐの像側のレンズ面の曲率がきつくなりすぎ、像面湾曲が増加する。また接合レンズＧ２２の負レンズＧ２ｎの負の屈折力を確保するために、接合レンズＧ２２の負レンズＧ２ｎの物体側のレンズ面の曲率がきつくなりすぎ、コマ収差が増加する。条件式（６）の上限を超えると、正レンズＧ２ｐの物体側のレンズ面の曲率がきつくなり、レンズＧ２１よりコマ収差が多く発生する。また像面湾曲も増加してくる。尚、更に好ましくは条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

−０．５＜（Ｒ２ｐｂ＋Ｒ２ｐａ）／（Ｒ２ｐｂ−Ｒ２ｐａ）＜０．５・・・（６ａ）
更に好ましくは条件式（６ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．０＜（Ｒ２ｐｂ＋Ｒ２ｐａ）／（Ｒ２ｐｂ−Ｒ２ｐａ）＜０．４ ・・・（６ｂ）

条件式（７）はレンズＧ２１によって球面収差とコマ収差を良好に補正するために、レンズＧ２１の光軸方向の位置を規定するためのものである。条件式（７）の下限を超えて、レンズＧ２１が第１レンズ群Ｌ１側に近づくと、レンズＧ２１に入射する軸外光の上線の高さが低くなりすぎるために、コマ収差の補正が困難になる。条件式（７）の上限を超えると、レンズＧ２１が第１レンズ群Ｌ１側から遠ざかり、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。またレンズＧ２１の有効径が大きくなり、全系が大型化するので良くない。

尚、更に好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．０＜ＤＬ２／ＤＬ１２＜１０．０ ・・・（７ａ）
更に好ましくは条件式（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．５＜ＤＬ２／ＤＬ１２＜９．８ ・・・（７ｂ）

条件式（８）はレンズ全系で発生した像面湾曲を良好に補正し、尚且つ像側テレセントリック性を確保するためのものである。第２レンズ群Ｌ２の最も像側に正の屈折力のレンズＧ２ｉｍを配し、レンズＧ２ｉｍの屈折力を規定している。条件式（８）の下限を超えてレンズＧ２ｉｍの焦点距離ｆ２ｉｍが短くなると、レンズＧ２ｉｍの屈折力が強くなりすぎ、像面湾曲が多く発生する。条件式（８）の上限を超えてレンズＧ２ｉｍの焦点距離ｆ２ｉｍが長くなると、像面湾曲の補正効果が弱くなり、レンズ総厚が増加してしまう。更に像側テレセントリック性も低下する。

尚、更に好ましくは条件式（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．４０＜ｆ２ｉｍ／ｆ２＜１．８０ ・・・（８ａ）
更に好ましくは条件式（８ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．４５＜ｆ２ｉｍ／ｆ２＜１．７５ ・・・（８ｂ）

条件式（９）はレトロフォーカス型の光学系において、高い光学性能をもちながら、所望の長さのバックフォーカスを確保するためのものである。条件式（９）の下限を超えると、全系の焦点距離に対してバックフォーカスが短くなりすぎ、所望の長さのバックフォーカスを得るのが困難となる。

また、射出瞳が像面に対して短くなり、像側テレセントリック性が低下する。射出瞳を像面に対して長くしようとすると、コマ収差が増大してくる。条件式（９）の上限を超えると、バックフォーカスは長くなるが、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎるため、像面湾曲や非点収差、コマ収差等が増大してくる。尚、更に好ましくは条件式（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．１０＜ＢＦ／ｆ＜２．００ ・・・（９ａ）
更に好ましくは条件式（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．１２＜ＢＦ／ｆ＜１．５０ ・・・（９ｂ）

次に、本発明の実施例１乃至６に対応する数値実施例１乃至６について説明する。これらの数値実施例において、面番号ｉは物体側からの順番を示し、ｒｉは物体側から順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側から順に第ｉ番目と第ｉ＋１番目との間のレンズ厚又は空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ物体側から順に第ｉ番目の光学部材の材料のｄ線における屈折率とアッベ数である。数値実施例において最も像側の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。

非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直な方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ｋ、Ａ４、Ａ６を各々非球面係数としたとき、

なる式で表している。また、「e-0X」の表示は「10^-X」を意味している。各数値実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）はレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。レンズ全長は最も物体側の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ものである。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 7.174 0.90 1.91082 35.3
2 3.290 1.54
3 9.597 0.90 1.83481 42.7
4 3.515 0.79
5 31.506 2.60 2.00100 29.1
6 -6.834 0.71
7(絞り) ∞ 0.59
8 -6.615 1.05 1.80400 46.6
9 -4.499 2.57
10 620.492 0.45 1.95906 17.5
11 5.487 2.70 1.51823 58.9
12 -6.644 0.10
13 23.714 1.10 2.00100 29.1
14 -23.714 2.69
15 ∞ 4.87 1.51633 64.1
16 ∞ 0.13
像面 ∞

各種データ
焦点距離 4.10
Fナンバー 2.56
半画角（度） 36.24
像高 3.01
レンズ全長 23.70
BF 6.03

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -120.30
2 7 7.16

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 6.921 1.14 1.95375 32.3
2 3.349 1.63
3 10.760 0.52 1.83481 42.7
4 3.481 0.80
5 52.408 2.72 2.00100 29.1
6 -7.068 1.17
7(絞り) ∞ 0.32
8 -8.747 1.10 1.80400 46.6
9 -4.852 3.00
10 -74.050 0.63 1.95906 17.5
11 5.650 2.55 1.51823 58.9
12 -6.367 0.10
13 16.448 1.17 2.00100 29.1
14 -24.004 1.80
15 ∞ 4.76 1.51633 64.1
16 ∞ 0.52
像面 ∞

各種データ
焦点距離 3.80
Fナンバー 2.50
半画角（度） 38.37
像高 3.01
レンズ全長 23.93
BF 5.47

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -30.56
2 7 6.74

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 6.998 0.90 1.91082 35.3
2* 3.209 1.63
3 23.927 0.90 1.83481 42.7
4 3.576 0.79
5 10.588 2.60 1.95375 32.3
6 -7.281 0.90
7(絞り) ∞ 0.51
8 -6.695 1.05 1.80400 46.6
9 -4.765 2.57
10 37.102 0.45 1.95906 17.5
11 5.170 2.70 1.48749 70.2
12 -6.573 0.10
13 12.685 1.10 2.00100 29.1
14 -227.275 1.80
15 ∞ 4.87 1.51633 64.1
16 ∞ 0.75
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-1.71543e-001 A 4= 1.44140e-004 A 6=-1.43198e-005

各種データ
焦点距離 3.86
Fナンバー 2.56
半画角（度） 37.94
像高 3.01
レンズ全長 23.62
BF 5.76

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -446.26
2 7 7.05

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 6.056 1.13 2.00100 29.1
2 3.264 1.71
3 10.302 0.73 1.83481 42.7
4 3.568 0.83
5 -46.835 2.79 2.00100 29.1
6 -6.109 1.50
7(絞り) ∞ 0.43
8 -7.019 1.23 1.80400 46.6
9 -4.972 3.02
10 18.242 0.66 1.95906 17.5
11 5.204 2.62 1.49700 81.5
12 -6.658 0.50
13 13.270 1.07 2.00100 29.1
14 -43.957 1.00
15 ∞ 4.81 1.51633 64.1
16 ∞ 0.42
像面 ∞

各種データ
焦点距離 3.37
Fナンバー 2.56
半画角（度） 41.70
像高 3.01
レンズ全長 24.44
BF 4.59

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -48.58
2 7 6.10

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 4.832 0.71 1.91082 35.3
2 2.470 0.99
3 6.520 0.45 1.83481 42.7
4 2.768 0.87
5 20.631 1.62 2.00100 29.1
6 -5.863 0.50
7(絞り) ∞ 0.42
8 -5.507 1.24 1.80400 46.6
9 -3.630 1.91
10 24.685 0.45 1.95906 17.5
11 3.891 3.98 1.51823 58.9
12 -8.188 0.13
13 12.198 1.23 2.00100 29.1
14 -182.990 3.50
15 ∞ 1.00 1.51633 64.1
16 ∞ 0.47
像面 ∞

各種データ
焦点距離 4.10
Fナンバー 2.56
半画角（度） 36.25
像高 3.01
レンズ全長 19.45
BF 4.63

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -547.10
2 7 6.59

［数値実施例６］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 7.174 0.90 1.91082 35.3
2 3.290 1.54
3 8.250 0.90 1.83481 42.7
4 3.515 0.79
5 75.000 2.60 2.00100 29.1
6 -6.834 0.71
7(絞り) ∞ 0.59
8 -6.615 1.05 1.80400 46.6
9 -4.499 2.57
10 150.000 0.45 1.95906 17.5
11 5.900 2.70 1.49700 81.5
12 -6.000 0.95
13* 17.361 1.10 2.00100 29.1
14 -23.714 1.50
15 ∞ 4.87 1.51633 64.1
16 ∞ 0.39
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-6.82681e+000 A 4=-5.00000e-006 A 6= 2.00000e-006

各種データ
焦点距離 3.71
Fナンバー 2.00
半画角（度） 39.04
像高 3.01
レンズ全長 23.62
BF 5.10

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -55.18
2 7 6.49

次に各実施例に示したような光学系を、撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態を図７を用いて説明する。

図７において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜６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。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

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、小型で高い光学性能をもった撮像装置を実現できる。

各実施例の光学系はクイックリターンミラーのある一眼レフカメラやクイックリターン
ミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用できる。

以上のように各実施例によれば、十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ、レンズ全長が短く、周辺画角まで収差が良好に補正された光学系及びそれを有する撮像装置が得られる。

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群

Claims (10)

1. 物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、前記第２レンズ群は最も物体側に正の屈折力のレンズＧ２１を有し、該レンズＧ２１の焦点距離をｆ２１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記レンズＧ２１の物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ａ、前記レンズＧ２１の像側のレンズ面の曲率半径をＲ２１ｂとするとき、
   １．５４＜ｆ２１／ｆ２＜３．００
   −７．０＜（Ｒ２１ｂ＋Ｒ２１ａ）／（Ｒ２１ｂ−Ｒ２１ａ）＜−３．０
   なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
2. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆとするとき、
   −１５０．０＜ｆ１／ｆ＜−４．０
   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. 前記第１レンズ群は物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズＧ１１、負の屈折力のレンズＧ１２、正の屈折力のレンズＧ１３により構成され、前記レンズＧ１１の焦点距離をｆ１１、前記レンズＧ１２の焦点距離をｆ１２とするとき、
   ０．７＜ｆ１１／ｆ１２＜１．６
   な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. 前記第２レンズ群は負の屈折力のレンズＧ２ｎと正の屈折力のレンズＧ２ｐを接合した接合レンズを含み、前記レンズＧ２ｎの材料のアッベ数をν２ｎ、前記レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をν２ｐとするとき、
   ３．０＜ν２ｐ／ν２ｎ
   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１項に記載の光学系。
5. 前記第２レンズ群は負の屈折力のレンズＧ２ｎと正の屈折力のレンズＧ２ｐを接合した接合レンズを含み、前記レンズＧ２ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｐａ、像側のレンズ面の曲率半径をＲ２ｐｂとするとき、
   −１．０＜（Ｒ２ｐｂ＋Ｒ２ｐａ）／（Ｒ２ｐｂ−Ｒ２ｐａ）＜１．０
   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１項に記載の光学系。
6. 前記第２レンズ群の光軸上の厚さをＤＬ２、前記第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上の間隔をＤＬ１２とするとき、
   ３．０＜ＤＬ２／ＤＬ１２＜２０．０
   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１項に記載の光学系。
7. 前記第２レンズ群は最も像側に正の屈折力のレンズＧ２ｉｍを有し、該レンズＧ２ｉｍの焦点距離をｆ２ｉｍとするとき、
   １．４＜ｆ２ｉｍ／ｆ２＜２．０
   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１項に記載の光学系。
8. 前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面の頂点から像面までの空気換算長をＢＦ、全系の焦点距離ｆとするとき、
   １．０＜ＢＦ／ｆ＜２．０
   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１項に記載の光学系。
9. 前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に、像側のレンズ面が凸形状の正の屈折力のレンズ、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正の屈折力のレンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学系と該光学系によって形成される像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。