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JP2018180348A - 撮像光学系、撮像装置、カメラシステム - Google Patents

撮像光学系、撮像装置、カメラシステム Download PDF

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JP2018180348A JP2017081014A JP2017081014A JP2018180348A JP 2018180348 A JP2018180348 A JP 2018180348A JP 2017081014 A JP2017081014 A JP 2017081014A JP 2017081014 A JP2017081014 A JP 2017081014A JP 2018180348 A JP2018180348 A JP 2018180348A
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優顕 鈴木
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Abstract

【課題】諸収差を良好に補正できる撮像光学系、及びその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムと、を提供することを目的とする。【解決手段】撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、負のパワーを有する第3レンズ群と、負のパワーを有する第4レンズ群と、を備える。第2レンズ群の最物体側に配されたレンズ素子は、物体側に凹面を有し、第4レンズ群の最物体側に配されたレンズ素子は、正のパワーを有する。そして、撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。【選択図】図1

Description

本開示は、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、及びその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムに関する。
特許文献1は、物体側より像側へ順に、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レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群から構成され、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群,及び第4レンズ群を光軸方向に移動させることにより変倍を行うズームレンズを開示している。
特開2012-27283号公報
本開示は、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、及びその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムと、を提供することを目的とする。
本開示における撮像光学系は、撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、負のパワーを有する第3レンズ群と、負のパワーを有する第4レンズ群と、を備える。第2レンズ群の最物体側に配されたレンズ素子は、物体側に凹面を有し、第4レンズ群の最物体側に配されたレンズ素子は、正のパワーを有する。そして、撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。
本開示によれば、諸収差を良好に補正できる撮像光学系、及びその撮像光学系を用いる撮像装置と、カメラシステムと、を提供することができる。
実施の形態1(数値実施例1)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例1に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施の形態2(数値実施例2)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例2に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施の形態3(数値実施例3)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例3に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施の形態4(数値実施例4)に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 数値実施例4に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施の形態1に係るデジタルカメラの概略構成図 実施の形態1に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既に良く知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態1〜4)
図1、図3、図5、図7は、各々実施の形態1〜4に係る撮像光学系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にある撮像光学系を表している。
図1、図3、図5、図7において、(a)図は広角端(最短焦点距離状態:焦点距離fW)のレンズ構成、(b)図は中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))のレンズ構成、(c)図は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)のレンズ構成をそれぞれ表している。(a)図、(b)図、(c)図において、縦横比は一致している。
また図1、図3、図5、図7において、(a)図と(b)図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端(Wide)、中間位置(Mid)、望遠端(Tele)の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。
さらに図1、図3、図5、図7において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングを表す。なお、これら図1、図3、図5、図7では、(a)図における各レンズ群の位置の下部に各レンズ群の符号が記載されているため、便宜上、この各レンズ群の符号の下部にフォーカシングを表す矢印を付しているが、各ズーミング状態において、フォーカシングの際に各レンズ群が移動する方向は、実施の形態ごとに後に具体的に説明する。
なお図1、図3、図5、図7において、特定の面に付されたアスタリスク*は、該面が非球面であることを示している。また図1、図3、図5、図7において、各レンズ群の符号に付された記号(+)及び記号(−)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また図1、図3、図5、図7において、最も右側に記載された直線は、像面S(撮像素子の物体側の面)の位置を表す。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る撮像光学系を表している。
撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5と、で構成される。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、正のパワーを有する第4レンズ素子L4と、で構成される。第3レンズ素子L3と第4レンズ素子L4は接着材などで接着される接合レンズである。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、開口絞りAと、正のパワーを有する第6レンズ素子L6と、負のパワーを有する第7レンズ素子L7と、正のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、で構成される。第6レンズ素子L6と第7レンズ素子L7は接着材などで接着される接合レンズである。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8は接着材などで接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、負のパワーを有する第11レンズ素子L11と、で構成される。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11、は接着材などで接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、正のパワーを有する第12レンズ素子L12と、負のパワーを有する第13レンズ素子L13と、正のパワーを有する第14レンズ素子L14と、で構成される。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14は接着材などで接着される接合レンズである。
第5レンズ群G5は、正のパワーを有する第15レンズ素子L15で構成される。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1内におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第3レンズ素子L3は、両凹レンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2内におけるレンズ素子を説明する。第5レンズ素子L5は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第6レンズ素子L6は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第7レンズ素子L7は、両凹レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。
第3レンズ群G3内におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、両凸レンズである。第11レンズ素子L11は、両凹レンズである。
第4レンズ群G4内におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズであり、その両面は非球面である。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。第14レンズ素子L14は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第5レンズ群G5内におけるレンズ素子を説明する。第15レンズ素子L15は、両凸レンズであり、その両面は非球面である。
撮像光学系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1は像面側に移動し、第2レンズ群G2は開口絞りAと一体となって、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側へ移動し、第5レンズ群G5は移動しない。また、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増大し、第5レンズ群G5と像面Sとの間隔が変化しないように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
また、図1に示すように、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りAの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。
撮像光学系は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第4レンズ群G4が光軸に沿って像面側へ移動する。
(実施の形態2)
図3は、実施の形態2に係る撮像光学系を表している。
撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5と、で構成される。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、正のパワーを有する第4レンズ素子L4と、で構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、開口絞りAと、正のパワーを有する第6レンズ素子L6と、負のパワーを有する第7レンズ素子L7と、正のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、で構成される。第6レンズ素子L6と第7レンズ素子L7は接着材などで接着される接合レンズである。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8は接着材などで接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、負のパワーを有する第11レンズ素子L11と、で構成される。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11、は接着材などで接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、正のパワーを有する第12レンズ素子L12と、負のパワーを有する第13レンズ素子L13と、正のパワーを有する第14レンズ素子L14と、で構成される。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14は接着材などで接着される接合レンズである。
第5レンズ群G5は、正のパワーを有する第15レンズ素子L15で構成される。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1内におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第3レンズ素子L3は、両凹レンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2内におけるレンズ素子を説明する。第5レンズ素子L5は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第6レンズ素子L6は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第7レンズ素子L7は、両凹レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。
第3レンズ群G3内におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第11レンズ素子L11は、両凹レンズである。
第4レンズ群G4内におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズであり、その両面は非球面である。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。第14レンズ素子L14は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第5レンズ群G5内におけるレンズ素子を説明する。第15レンズ素子L15は、両凸レンズである。
撮像光学系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1は像面側に移動し、第2レンズ群G2は開口絞りAと一体となって、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側へ移動し、第5レンズ群G5は移動しない。また、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増大し、第5レンズ群G5と像面Sとの間隔が変化しないように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
また、図3に示すように、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りAの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。
撮像光学系は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第4レンズ群G4が光軸に沿って像面側へ移動する。
(実施の形態3)
図5は、実施の形態3に係る撮像光学系を表している。
撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、で構成される。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、正のパワーを有する第4レンズ素子L4と、で構成される。第3レンズ素子L3と第4レンズ素子L4は接着材などで接着される接合レンズである。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、開口絞りAと、正のパワーを有する第6レンズ素子L6と、負のパワーを有する第7レンズ素子L7と、正のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、で構成される。第6レンズ素子L6と第7レンズ素子L7は接着材などで接着される接合レンズである。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8は接着材などで接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、負のパワーを有する第11レンズ素子L11と、で構成される。第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11、は接着材などで接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、正のパワーを有する第12レンズ素子L12と、負のパワーを有する第13レンズ素子L13と、正のパワーを有する第14レンズ素子L14と、で構成される。第13レンズ素子L13と第14レンズ素子L14は接着材などで接着される接合レンズである。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1内におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第3レンズ素子L3は、両凹レンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2内におけるレンズ素子を説明する。第5レンズ素子L5は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第6レンズ素子L6は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第7レンズ素子L7は、両凹レンズである。第8レンズ素子L8は、両凸レンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。
第3レンズ群G3内におけるレンズ素子を説明する。第10レンズ素子L10は、両凸レンズである。第11レンズ素子L11は、両凹レンズである。
第4レンズ群G4内におけるレンズ素子を説明する。第12レンズ素子L12は、両凸レンズであり、その両面は非球面である。第13レンズ素子L13は、両凹レンズである。第14レンズ素子L14は、両凸レンズである。
撮像光学系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1は像面側に移動し、第2レンズ群G2は開口絞りAと一体となって、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側へ移動する。また、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
また、図5に示すように、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りAの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。
撮像光学系は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第4レンズ群G4が光軸に沿って像面側へ移動する。
(実施の形態4)
図7は、実施の形態4に係る撮像光学系を表している。
撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、正のパワーを有する第5レンズ群G5と、で構成される。
第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ素子L1と、負のパワーを有する第2レンズ素子L2と、負のパワーを有する第3レンズ素子L3と、正のパワーを有する第4レンズ素子L4と、負のパワーを有する第5レンズ素子L5と、で構成される。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5は接着材などで接着される接合レンズである。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第6レンズ素子L6と、開口絞りAと、正のパワーを有する第7レンズ素子L7と、負のパワーを有する第8レンズ素子L8と、正のパワーを有する第9レンズ素子L9と、正のパワーを有する第10レンズ素子L10と、で構成される。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8は接着材などで接着される接合レンズである。第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9は接着材などで接着される接合レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第11レンズ素子L11と、負のパワーを有する第12レンズ素子L12と、で構成される。第11レンズ素子L11と第12レンズ素子L12、は接着材などで接着される接合レンズである。
第4レンズ群G4は、正のパワーを有する第13レンズ素子L13と、負のパワーを有する第14レンズ素子L14と、正のパワーを有する第15レンズ素子L15と、で構成される。第14レンズ素子L14と第15レンズ素子L15接着材などで接着される接合レンズである。
第5レンズ群G5は、正のパワーを有する第16レンズ素子L16で構成される。
各レンズ素子を説明する。
第1レンズ群G1内におけるレンズ素子を説明する。第1レンズ素子L1は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第2レンズ素子L2は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。第3レンズ素子L3は、両凹レンズである。第4レンズ素子L4は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第5レンズ素子L5は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第2レンズ群G2内におけるレンズ素子を説明する。第6レンズ素子L6は、両凸レンズであり、その物体側の面は非球面である。第7レンズ素子L7は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第8レンズ素子L8は、両凹レンズである。第9レンズ素子L9は、両凸レンズである。第10レンズ素子L10は、両凸レンズである。
第3レンズ群G3内におけるレンズ素子を説明する。第11レンズ素子L11は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第12レンズ素子L12は、両凹レンズである。
第4レンズ群G4内におけるレンズ素子を説明する。第13レンズ素子L13は、両凸レンズであり、その物体側の面は非球面である。第14レンズ素子L14は、両凹レンズである。第15レンズ素子L15は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。
第5レンズ群G5内におけるレンズ素子を説明する。第16レンズ素子L16は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面である。
撮像光学系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1は像面側に移動し、第2レンズ群G2は開口絞りAと一体となって、物体側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動し、第4レンズ群G4は物体側へ移動し、第5レンズ群G5は移動しない。また、ズーミングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増大し、第5レンズ群G5と像面Sとの間隔が変化しないように、各レンズ群が光軸に沿って移動する。
また、図7に示すように、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りAの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。
撮像光学系は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、第4レンズ群G4が光軸に沿って像面側へ移動する。
(条件及び効果等)
以下、例えば実施の形態1から4に係る撮像光学系が満足することが可能な条件を説明する。なお、実施の形態1から4に係る撮像光学系に対して、複数の可能な条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足する撮像光学系の構成が最も効果的である。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏する撮像光学系を得ることも可能である。
例えば実施の形態1〜4に係る撮像光学系のように、本開示における撮像光学系は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3と、負のパワーを有する第4レンズ群G4と、を備える。そして、撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。これにより、第1レンズ群G1で発生する収差、特に広角端における像面歪曲収差を第4レンズ群G4で効果的に打ち消すことができる。そのため、第1レンズ群G1に強いパワーを与えて、第1レンズ群G1の小型化を図りつつ、第1レンズ群G1によって発生する収差を第4レンズ群G4で相殺することが可能となる。
また、例えば、第2レンズ群G2の最物体側に配置されたレンズ素子は、物体側に凹面を有する。これにより、第2レンズ群G2に対して入射する光束の平均的な屈折角を弱めることができる。これにより、特に広角端における高次の球面収差およびコマ収差の発生を抑制できる。
また、例えば、第4レンズ群G4の最物体側に配置されたレンズ素子は、正のパワーを有する。これにより、ズーム全域に渡り、球面収差、コマ収差、像面湾曲を良好に補正できる。
また、例えば、撮像光学系は、以下の条件(1)を満足することが望ましい。
0.01 < fG1/fG4 < 0.7 ・・・(1)
ここで、
ここで、
fG1:第1レンズ群G1の焦点距離、
fG4:第4レンズ群G4の焦点距離、
である。
条件(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第4レンズ群G4の焦点距離との関係を規定する条件である。条件(1)の下限を下回ると、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4の収差の相殺が困難となり、像面湾曲の補正が困難になる。逆に条件(1)の上限を上回ると、第4レンズ群G4で発生する球面収差、像面湾曲が大きくなりすぎ、画質が劣化する。
好ましくは、以下の条件(1a)または(1b)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
0.02 < fG1/fG4 ・・・(1a)
fG1/fG4 < 0.4 ・・・(1b)
より好ましくは、以下の条件(1c)または(1d)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
0.05 < fG1/fG4 ・・・(1c)
fG1/fG4 < 0.2 ・・・(1d)
また、例えば、撮像光学系は、前記第1レンズ群G1に、正のパワーを有するレンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子からなる接合レンズを少なくとも一組有し、以下の条件(2)を満足することが望ましい。
1.4 < N1n < 1.65 ・・・(2)
ここで、
N1n:接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子のd線に対する屈折率、
である。
条件(2)は、接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子のd線に対する屈折率を規定する条件である。条件(2)の下限を下回ると、ペッツバール和の絶対値が大きくなりすぎ、像面湾曲の補正が困難となる。逆に、条件(2)の上限を上回ると、接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子に高分散材料を使用せざるを得なくなり、色収差の補正が困難となる。
好ましくは、以下の条件(2a)または(2b)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
1.47 < N1n ・・・(2a)
N1n < 1.61 ・・・(2b)
より好ましくは、以下の条件(2c)または(2d)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
1.52 < N1n ・・・(2c)
N1n < 1.58 ・・・(2d)
また、例えば、撮像光学系は、前記第1レンズ群G1に、正のパワーを有するレンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子からなる接合レンズを少なくとも一組有し、以下の条件(3)を満足することが望ましい。
60 < ν1n < 100 ・・・(3)
ここで、
ν1n:接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子のd線に対するアッベ数、
である。
条件(3)は、接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子のd線に対するアッベ数を規定する条件である。条件(3)の下限を下回ると、倍率色収差の補正が困難となる。逆に、条件(3)の上限を上回ると、接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子に低屈折率の材料を使用しなければならず、像面湾曲の補正が困難となる。
好ましくは、以下の条件(3a)または(3b)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
65 < ν1n ・・・(3a)
ν1n < 90 ・・・(3b)
より好ましくは、以下の条件(3c)または(3d)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
70 < ν1n ・・・(3c)
ν1n < 80 ・・・(3d)
また、例えば、撮像光学系は、第2レンズ群G2の物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有するレンズ素子と、からなる接合レンズを有するのが望ましい。接合レンズとすることで、レンズ間隔の製造誤差による球面収差、像面湾曲のバラツキを低減できる。
また、例えば、撮像光学系は、第2レンズ群G2は、少なくとも1枚の負レンズ素子を有し、以下の条件(4)を満足することが望ましい。
1.85 < N2n ・・・(4)
ここで、
N2n:第2レンズ群G2が備える、負レンズ素子のd線に対する屈折率、
である。
条件(4)は、第2レンズ群G2が備える、負レンズ素子のd線に対する屈折率を規定する条件である。条件(4)下限を下回ると、球面収差、像面湾曲の補正が困難となる。
好ましくは、以下の条件(4a)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
1.90 < N2n ・・・(4a)
より好ましくは、以下の条件(3b)を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
1.95 < N2n ・・・(4b)
また、例えば、撮像光学系は、第3レンズ群G3に、少なくとも1枚の正レンズ素子を有し、以下の条件(5)を満足することが望ましい。
14 < ν3p < 35 ・・・(5)
ここで、
ν3p:第3レンズ群G3を構成する正レンズ素子のd線に対するアッベ数、
である。
条件(5)は、第3レンズ群G3を構成する正レンズ素子のd線に対するアッベ数を規定する条件である。条件(5)の下限を下回ると、軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。逆に、条件(5)の上限を上回ると、軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。
好ましくは、以下の条件(5a)または(5b)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
16 < ν3p ・・・(5a)
ν3p < 25 ・・・(5b)
より好ましくは、以下の条件(5c)または(5d)のいずれか一方を満足することにより、前述の効果をさらに奏功させることができる。
17 < ν3p ・・・(5c)
ν3p < 20 ・・・(5d)
(実施の形態1を適用した撮像装置の概略構成)
図9は、本実施の形態1に係る撮像光学系を適用した撮像装置の概略構成を示す。なお、本実施の形態2、3及び4に係る撮像光学系を撮像装置に適用することも可能である。
撮像装置100は、筐体104と、撮像素子102と、撮像光学系101と、で構成されている。撮像装置100の具体例はデジタルカメラである。
撮像光学系101は、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、第5レンズ群G5と、を備える。
第2レンズ群G2は、開口絞りAを備える。
鏡筒302は、撮像光学系101の各レンズ群と、開口絞りAを保持する。
撮像素子102は、本実施の形態1に係る撮像光学系における像面Sの位置に配置されている。
撮像光学系101には、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、がズーミングの際に移動するように、筐体104に含まれるアクチュエータやレンズ枠が構成されている。
これにより、諸収差を良好に補正できる撮像装置を実現することができる。
なお、以上説明した実施の形態1に係る撮像光学系をデジタルカメラに適用した例を示したが、監視カメラ、スマートフォン等に適用することもできる。
(実施の形態1を適用したカメラシステムの概略構成)
図10は、本実施の形態1に係る撮像光学系を適用したカメラシステムの概略構成を示す。なお、本実施の形態2、3及び4に係る撮像光学系をカメラシステムに適用することも可能である。
カメラシステム200は、カメラ本体201と、カメラ本体201に着脱自在に接続される交換レンズ装置300とを備える。
カメラ本体201は、交換レンズ装置300の撮像光学系によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子202と、撮像素子202によって変換された画像信号を表示するモニタ203と、画像信号を記憶するメモリ(図示せず)と、カメラマウント部204と、ファインダ205と、を含む。
交換レンズ装置300は、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、第5レンズ群G5と、を備える。
第2レンズ群G2は、開口絞りAを備える。
鏡筒302は、撮像光学系101の各レンズ群と、開口絞りAを保持し、カメラ本体201のカメラマウント部204に接続されるレンズマウント部304とを含む。
カメラマウント部204及びレンズマウント部304は、物理的な接続のみならず、カメラ本体201内のコントローラ(図示せず)と交換レンズ装置300内のコントローラ(図示せず)とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。
撮像光学系101は、鏡筒302が保持する各レンズ群と、カメラ本体201と、から構成される。撮像光学系101には、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、がズーミングの際に移動するように、交換レンズ装置300内のコントローラによって制御されるアクチュエータやレンズ枠が構成されている。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1から4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
実施の形態1〜4に係る撮像光学系は、全てのズーミング域を使用する必要はない。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、後述の対応する数値実施例1〜4で説明する撮像光学系よりも低倍率の撮像光学系として使用してもよい。また、所望のズーミング位置に応じて、光学性能が確保されている焦点距離を切り出し、短焦点の撮像光学系として使用してもよい。
実施の形態1〜4に係る撮像光学系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子(すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子)のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。
これにより、諸収差の良好なカメラを実現することができる。
(数値実施例)
以下、実施の形態1〜4に係る撮像光学系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線に対する屈折率、νd(vdとも記す)はd線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、*印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。また、各数値実施例において、絞り径は、各ズームポジションにおける有効な開放絞り径である。
ここで、
Z:光軸からの高さがhの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
h:光軸からの高さ、
r:頂点曲率半径、
κ:円錐定数、
An:n次の非球面係数
である。
図2、図4、図6、図8は、各々実施例1〜4に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図である。
各縦収差図において、(a)図は広角端、(b)図は中間位置、(c)図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差(SA(mm))、非点収差(AST(mm))、歪曲収差(DIS(%))を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、Fで示す)を表し、実線はd線(d−line)、短破線はF線(F−line)、長破線はC線(C−line)の特性である。非点収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表す。
(数値実施例1)
数値実施例1の撮像光学系は、図1に示した実施の形態1に対応する。数値実施例1の撮像光学系の面データを表1に、非球面データを表2に、無限遠合焦状態での各種データを表3A〜表3Dに示す。
(表1:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 47.28710 1.50000 1.80420 46.5
2 16.13360 3.93880
3* 20.00000 2.20000 1.58699 59.5
4* 9.12900 8.36750
5 -54.56600 1.00000 1.55032 75.5
6 16.19180 4.80000 1.83481 42.7
7 169.01480 可変
8* -23.06100 2.85000 1.58699 59.5
9* -14.42600 3.10660
10(絞り) ∞ 1.66360
11 -486.47650 2.89000 1.84666 23.8
12 -9.13890 1.23850 2.00100 29.1
13 15.32360 4.15000 1.65412 39.7
14 -20.58050 0.30000
15 32.45100 4.15830 1.49700 81.6
16 -14.57700 可変
17 459.51960 2.31200 1.94595 18.0
18 -18.56080 0.50000 1.84666 23.8
19 22.95650 可変
20* 18.69500 6.23000 1.49700 81.5
21* -15.91900 0.49950
22 -23.76950 0.70000 1.80610 33.3
23 11.86850 2.91000 1.62041 60.3
24 27.78360 可変
25* 38.85000 4.19000 1.68893 31.1
26* -82.33400 BF
像面 ∞
(表2:非球面データ)
第3面
K=-1.05646E+00, A4= 1.80845E-05, A6=-8.08328E-07, A8= 7.06416E-09
A10=-2.77284E-11, A12= 4.27081E-14, A14= 0.00000E+00
第4面
K=-5.25385E-01, A4=-4.82252E-05, A6=-1.81753E-06, A8= 1.39930E-08
A10=-5.48449E-11, A12=-3.85433E-25, A14= 0.00000E+00
第8面
K= 1.00000E+01, A4=-7.26578E-05, A6= 2.10308E-06, A8= 5.12892E-09
A10= 1.08723E-09, A12= 2.73560E-28, A14= 0.00000E+00
第9面
K= 3.86971E-01, A4=-2.38905E-05, A6= 9.02331E-07, A8= 3.54795E-09
A10= 2.42127E-10, A12= 1.36731E-27, A14= 0.00000E+00
第20面
K=-9.59638E-03, A4=-1.07465E-05, A6=-9.96899E-08, A8= 2.16846E-09
A10=-3.81151E-11, A12=-2.77388E-24, A14= 0.00000E+00
第21面
K=-3.44812E-01, A4= 7.32993E-05, A6=-2.76039E-07, A8= 2.87734E-09
A10=-3.77924E-11, A12=-3.51797E-26, A14= 0.00000E+00
第25面
K=-4.95556E+00, A4= 3.50432E-05, A6= 1.14639E-07, A8=-7.59685E-10
A10=-4.78542E-12, A12=-2.89187E-25, A14=-1.27904E-27
第26面
K= 9.46636E+00, A4= 4.34406E-05, A6= 1.11655E-07, A8=-4.89866E-10
A10=-8.06050E-12, A12= 3.73554E-24, A14=-1.80990E-27
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表3A:各種データ)
ズーム比 2.08563
広角 中間 望遠
焦点距離 8.2678 11.6445 17.2434
Fナンバー 2.90468 3.56972 3.98898
画角 53.1986 42.7157 32.0045
像高 10.0000 10.3000 10.8150
レンズ全長 105.5316 97.2160 95.4838
BF 14.16084 14.15583 14.14666
d7 22.8204 10.6305 1.5141
d16 1.3000 3.3512 5.8971
d19 6.8084 4.7573 2.2116
d24 0.9372 4.8164 12.2095
入射瞳位置 14.8024 13.6938 12.3587
射出瞳位置 -37.2160 -51.1483 -105.3546
前側主点位置 21.7397 23.2619 27.1140
後側主点位置 97.2639 85.5715 78.2403
(表3B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -31.1190
2 3 -30.9275
3 5 -22.5764
4 6 21.1486
5 8 58.4940
6 11 10.9702
7 12 -5.5777
8 13 14.0713
9 15 20.8509
10 17 18.9041
11 18 -12.0551
12 20 18.3989
13 22 -9.7347
14 23 31.2112
15 25 38.8614
(表3C:ズームレンズ群データ)
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 -15.00425 21.80630 3.80257 8.12143
2 8 17.69510 20.35700 13.40652 18.98155
3 17 -34.10326 2.81200 1.61603 2.96369
4 20 -147.25216 10.33950 38.26587 35.17486
5 25 38.86136 4.19000 0.80671 2.48036
(表3D:ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 8 -0.37473 -0.50513 -0.68282
3 17 2.42405 2.46900 2.58082
4 20 1.02536 1.05161 1.10164
5 25 0.59161 0.59174 0.59198
(数値実施例2)
数値実施例2の撮像光学系は、図4に示した実施の形態2に対応する。数値実施例2の撮像光学系の面データを表4に、非球面データを表5に、無限遠合焦状態での各種データを表6A〜表6Dに示す。
(表4:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 42.32190 1.20000 1.80610 33.3
2 17.34710 3.46470
3* 15.88720 1.50000 1.66955 55.4
4* 9.16970 9.28300
5 -60.12490 0.70000 1.49700 81.6
6 15.70730 0.92840
7 17.41000 7.00000 1.83400 37.3
8 54.04060 可変
9* -92.81770 2.15790 1.80998 40.9
10* -24.05780 1.44310
11(絞り) ∞ 1.93040
12 -100.33120 4.15130 1.84666 23.8
13 -8.27980 0.50000 2.00100 29.1
14 17.89910 2.73220 1.66998 39.2
15 -20.72260 0.30000
16 43.68350 3.41130 1.49700 81.6
17 -12.42470 可変
18 -150.19200 2.22060 1.94595 18.0
19 -16.39950 0.70000 1.84666 23.8
20 27.17990 可変
21* 28.65860 3.79200 1.58313 59.4
22* -17.90750 1.01760
23 -31.37720 0.50000 1.84666 23.8
24 11.76450 3.07710 1.62041 60.3
25 34.33290 可変
26 38.17780 2.55220 1.94595 18.0
27 -468.82330 BF
像面 ∞
(表5:非球面データ)
第3面
K=-3.22406E+00, A4= 9.62901E-05, A6=-1.09395E-06, A8= 7.26659E-09
A10=-2.73565E-11, A12= 4.27081E-14
第4面
K=-5.59666E-01, A4=-9.80031E-06, A6=-1.57644E-06, A8= 8.68100E-09
A10=-3.34196E-11, A12= 0.00000E+00
第9面
K= 0.00000E+00, A4=-1.08456E-05, A6= 2.28455E-06, A8= 3.00895E-08
A10= 2.08854E-11, A12= 0.00000E+00
第10面
K= 0.00000E+00, A4= 6.74198E-05, A6= 2.36085E-06, A8= 2.17392E-08
A10= 4.28066E-10, A12= 0.00000E+00
第21面
K= 0.00000E+00, A4=-5.28314E-06, A6= 1.58289E-08, A8= 1.15550E-09
A10=-1.64200E-11, A12= 0.00000E+00
第22面
K= 0.00000E+00, A4= 7.58409E-05, A6=-1.29333E-07, A8= 1.84938E-09
A10=-2.08114E-11, A12= 0.00000E+00
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表6A:各種データ)
ズーム比 2.09891
広角 中間 望遠
焦点距離 8.2899 11.4898 17.3997
Fナンバー 2.90024 3.60083 4.00060
画角 53.0580 42.6626 31.6270
像高 10.0000 10.3000 10.8150
レンズ全長 102.5683 93.7470 90.2153
BF 13.79837 13.79831 13.79791
d8 23.2565 11.6486 1.9760
d17 1.5000 3.8672 7.4509
d20 8.4481 6.0840 2.4981
d25 1.0035 3.7871 9.9306
入射瞳位置 15.3994 14.3240 12.8344
射出瞳位置 -40.5098 -49.4766 -84.1573
前側主点位置 22.4239 23.7274 27.1435
後側主点位置 94.2784 82.2572 72.8156
(表6B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -37.2663
2 3 -35.5759
3 5 -24.9815
4 7 28.3347
5 9 39.5386
6 12 10.4430
7 13 -5.6019
8 14 14.7532
9 16 19.8646
10 18 19.3059
11 19 -11.9922
12 21 19.4842
13 23 -10.0526
14 24 27.4161
15 26 37.4119
(表6C:ズームレンズ群データ)
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 -14.38422 24.07610 4.88869 10.94703
2 9 17.12409 16.62620 10.19911 14.07501
3 18 -31.66821 2.92060 1.27829 2.69058
4 21 -170.70338 8.38670 31.34543 30.08659
5 26 37.41186 2.55220 0.09900 1.33644
(表6D:ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 9 -0.39056 -0.53120 -0.75890
3 18 2.40173 2.40923 2.46849
4 21 1.02625 1.04256 1.07854
5 26 0.59868 0.59868 0.59869
(数値実施例3)
数値実施例3の撮像光学系は、図7に示した実施の形態3に対応する。数値実施例3の撮像光学系の面データを表7に、非球面データを表8に、無限遠合焦状態での各種データを表9A〜表9Dに示す。
(表7:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 42.14050 2.00000 1.83481 42.7
2 19.87140 3.09580
3* 14.24260 2.00000 1.78340 48.4
4* 8.58090 12.30750
5 -55.09770 3.39960 1.53992 65.4
6 23.27210 0.60040
7 23.27210 3.64940 1.78134 26.5
8 169.46450 可変
9* -34.47610 3.83930 1.58575 59.5
10* -16.44720 0.30000
11(絞り) ∞ 7.39240
12 -169.34800 2.73700 1.84664 25.5
13 -10.20060 0.50000 2.00100 29.1
14 14.78500 3.43910 1.65672 56.7
15 -22.85490 0.30000
16 31.79770 7.99060 1.49700 81.6
17 -15.24260 可変
18 76.78620 3.06000 1.94595 18.0
19 -20.58310 0.70000 1.84570 32.5
20 34.45680 可変
21* 29.31280 3.68450 1.48700 70.4
22* -17.86850 1.00000
23 -18.84800 0.70000 1.83338 29.4
24 11.41980 3.48720 1.57884 62.7
25 -175.09020 BF
像面 ∞
(表8:非球面データ)
第3面
K=-1.09991E+00, A4= 4.72872E-05, A6=-9.32205E-07, A8= 7.99627E-09
A10=-3.01266E-11, A12= 4.27081E-14
第4面
K=-5.87632E-01, A4= 3.18731E-05, A6=-2.19619E-06, A8= 1.92127E-08
A10=-7.25028E-11, A12=-3.66905E-25
第9面
K= 9.55981E+00, A4=-8.28244E-05, A6= 6.86734E-07, A8=-1.19701E-08
A10= 2.33270E-10, A12= 1.17058E-30
第10面
K= 4.68714E-01, A4=-1.61378E-05, A6= 3.87331E-07, A8=-3.60392E-09
A10= 8.92024E-11, A12= 1.50418E-27
第21面
K= 1.73261E+00, A4= 2.05696E-05, A6=-2.28506E-07, A8= 4.59923E-09
A10=-2.77250E-11, A12=-2.77381E-24
第22面
K=-1.47623E-01, A4= 8.00543E-05, A6=-6.07163E-07, A8= 6.05844E-09
A10=-3.82506E-11, A12=-3.53748E-26
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表9A:各種データ)
ズーム比 2.08459
広角 中間 望遠
焦点距離 8.2926 11.4941 17.2867
Fナンバー 2.91114 3.66667 3.99781
画角 53.4394 42.7527 31.8532
像高 10.0000 10.3000 10.8150
レンズ全長 112.8294 103.3385 97.3558
BF 16.52014 19.83997 24.71575
d8 27.1193 13.5206 0.9620
d17 1.0000 1.3035 3.4953
d20 2.0072 2.4916 2.0000
入射瞳位置 17.7697 16.5695 14.6835
射出瞳位置 -26.5140 -26.7090 -26.8778
前側主点位置 24.4643 25.2254 26.1782
後側主点位置 104.5368 91.8444 80.0692
(表9B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -46.9631
2 3 -32.6156
3 5 -29.8493
4 7 34.1523
5 9 49.7787
6 12 12.7203
7 13 -5.9703
8 14 14.1839
9 16 21.9705
10 18 17.4258
11 19 -15.1484
12 21 23.3937
13 23 -8.4442
14 24 18.6485
(表9C:ズームレンズ群データ)
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 -16.70429 27.05270 5.46397 10.04283
2 9 20.96767 26.49840 17.63042 21.82859
3 18 -146.74862 3.76000 5.89553 7.55424
4 21 -66.66616 8.87170 9.82075 11.84912
(表9D:ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 9 -0.36468 -0.47765 -0.66906
3 18 1.13145 1.14976 1.16640
4 21 1.20314 1.25294 1.32608
(数値実施例4)
数値実施例4の撮像光学系は、図10に示した実施の形態4に対応する。数値実施例4の撮像光学系の面データを表10に、非球面データを表11に、無限遠合焦状態での各種データを表12A〜表12Dに示す。
(表10:面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 41.23080 1.20000 1.81465 42.1
2 16.71000 3.44280
3* 15.51190 1.50000 1.73714 53.6
4* 9.02220 8.81970
5 -89.45710 0.70000 1.43700 95.1
6 16.20610 1.97060
7 18.38020 6.98460 1.83980 34.5
8 73.07460 0.70000 1.61572 60.6
9 33.81860 可変
10* 227.99030 4.79360 1.70229 47.6
11 -25.07710 0.88760
12(絞り) ∞ 3.33990
13 -43.85500 2.24970 1.83948 21.3
14 -9.73460 0.50000 1.99985 29.1
15 16.82390 2.84120 1.68256 49.9
16 -18.86360 0.30000
17 28.76350 3.22340 1.49700 81.5
18 -15.20160 可変
19 -2735.91570 2.70910 1.94607 18.0
20 -13.03090 0.70000 1.91026 23.8
21 25.05610 可変
22* 23.80030 3.62320 1.55352 64.4
23 -23.82020 0.72340
24 -122.91910 0.50000 1.85513 29.2
25 12.07700 2.62370 1.60232 61.3
26 26.00000 可変
27* 36.36540 2.31730 1.82115 24.1
28* 667.87540 BF
像面 ∞
(表11:非球面データ)
第3面
K=-2.96056E+00, A4= 9.31763E-05, A6=-9.55483E-07, A8= 6.19211E-09
A10=-2.50016E-11, A12= 4.27081E-14
第4面
K=-5.64310E-01, A4=-9.01357E-06, A6=-1.29278E-06, A8= 5.16435E-09
A10=-2.42864E-11, A12= 0.00000E+00
第10面
K= 0.00000E+00, A4=-6.71562E-05, A6=-1.32428E-07, A8=-8.19736E-11
A10= 0.00000E+00, A12= 0.00000E+00
第22面
K= 0.00000E+00, A4=-5.04160E-05, A6=-5.48566E-08, A8=-6.62282E-11
A10= 0.00000E+00, A12= 0.00000E+00
第27面
K= 0.00000E+00, A4= 9.09316E-06, A6= 2.10645E-07, A8=-2.20460E-09
A10= 0.00000E+00, A12= 0.00000E+00
第28面
K= 0.00000E+00, A4= 1.95692E-05, A6= 2.05369E-07, A8=-2.72082E-09
A10= 1.26295E-12, A12= 0.00000E+00
(無限遠合焦状態での各種データ)
(表12A:各種データ)
ズーム比 2.10139
広角 中間 望遠
焦点距離 8.3823 11.6241 17.6145
Fナンバー 2.93252 3.64247 4.04959
画角 52.5951 42.3035 31.2664
像高 10.0000 10.3000 10.8150
レンズ全長 102.7522 94.2504 92.2115
BF 14.19636 14.24169 14.37416
d9 21.2511 9.9072 0.8830
d18 1.5000 3.9101 7.0522
d21 7.9817 5.5755 2.4310
d26 1.1732 3.9661 10.8213
入射瞳位置 14.8535 13.8785 12.6140
射出瞳位置 -37.3271 -42.6751 -66.1200
前側主点位置 21.8721 23.1286 26.3739
後側主点位置 94.3699 82.6262 74.5969
(表12B:単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -35.2648
2 3 -32.4364
3 5 -31.3338
4 7 27.6306
5 8 -102.9423
6 10 32.4224
7 13 14.4690
8 14 -6.1099
9 15 13.4634
10 17 20.5102
11 19 13.8330
12 20 -9.3359
13 22 22.1073
14 24 -12.8376
15 25 34.9662
16 27 46.7590
(表12C:ズームレンズ群データ)
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 -13.68222 25.31770 4.72453 11.33570
2 10 17.53077 18.13540 11.21268 14.59163
3 19 -29.48849 3.40910 1.76961 3.42087
4 22 -6174.75758 7.47030 929.79268 811.25672
5 27 46.75900 2.31730 -0.07315 0.97381
(表12D:ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 10 -0.41155 -0.56092 -0.78864
3 19 2.55171 2.59862 2.80900
4 22 0.87377 0.87424 0.87540
5 27 0.66766 0.66669 0.66386
(条件の対応値)
以下、条件(1)〜条件(5)の対応値を表1に示す。
本開示に係る撮像光学系は、デジタルスチルカメラ、交換レンズ式デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、PDA(Personal Digital Assistance)のカメラ、スマートフォンのカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等に適用可能である。特にデジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される撮影光学系に好適である。
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
G5 第5レンズ群
L1 第1レンズ素子
L2 第2レンズ素子
L3 第3レンズ素子
L4 第4レンズ素子
L5 第5レンズ素子
L6 第6レンズ素子
L7 第7レンズ素子
L8 第8レンズ素子
L9 第9レンズ素子
L10 第10レンズ素子
L11 第11レンズ素子
L12 第12レンズ素子
L13 第13レンズ素子
L14 第14レンズ素子
L15 第15レンズ素子
L16 第16レンズ素子
A 開口絞り
S 像面
100 撮像装置
101 撮像光学系
102 撮像素子
104 筐体
200 カメラシステム
201 カメラ本体
202 撮像素子
203 モニタ
204 カメラマウント部
205 ファインダ
300 交換レンズ装置
302 鏡筒
304 レンズマウント部

Claims (9)

  1. 物体側から像側へと順に、
    負のパワーを有する第1レンズ群と、
    正のパワーを有する第2レンズ群と、
    負のパワーを有する第3レンズ群と、
    負のパワーを有する第4レンズ群と、
    を備え、
    前記第2レンズ群の最物体側に配されたレンズ素子は、物体側に凹面を有し、
    前記第4レンズ群の最物体側に配されたレンズ素子は、正のパワーを有し、
    撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する、
    撮像光学系。
  2. 下記の条件(1)を満足し、
    0.01 < fG1/fG4 < 0.7 ・・・(1)
    ここで、
    fG1:第1レンズ群の焦点距離、
    fG4:第4レンズ群の焦点距離、
    である、
    請求項1に記載の撮像光学系。
  3. 前記第1レンズ群は、正のパワーを有するレンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子からなる接合レンズを少なくとも一組有し、
    下記の条件(2)を満足し、
    1.4 < N1n < 1.65 ・・・(2)
    ここで、
    N1n:前記接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子のd線に対する屈折率、
    である、
    請求項1に記載の撮像光学系。
  4. 前記第1レンズ群は、正のパワーを有するレンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子からなる接合レンズを少なくとも一組有し、
    下記の条件(3)を満足し、
    60 < ν1n < 100 ・・・(3)
    ここで、
    ν1n:前記接合レンズを構成する負のパワーを有するレンズ素子のd線に対するアッベ数、
    である、
    請求項1に記載の撮像光学系。
  5. 前記第2レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有するレンズ素子と、からなる接合レンズを有する、
    請求項1に記載の撮像光学系。
  6. 前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズ素子を有し、
    下記の条件(4)を満足し、
    1.85 < N2n ・・・(4)
    ここで、
    N2n:前記負レンズ素子のd線に対する屈折率、
    である、
    請求項1に記載の撮像光学系。
  7. 前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズ素子を有し、
    下記の条件(5)を満足し、
    14 < ν3p < 35 ・・・(5)
    ここで、
    ν3p:前記正レンズ素子のd線に対するアッベ数、
    である、
    請求項1に記載の撮像光学系。
  8. 請求項1に記載の撮像光学系を含む交換レンズ装置と、
    前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱自在に接続され、前記撮像光学系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と、
    を備える、カメラシステムであって、
    前記交換レンズ装置は、物体の光学的な像を前記撮像素子に形成する、
    カメラシステム。
  9. 物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示及び記憶の少なくとも一方を行う撮像装置であって、
    物体の光学的な像を形成する請求項1に記載の撮像光学系と、
    前記撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
    を備える
    撮像装置。
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