JP7818964B2 - Optical system and imaging device having the same - Google Patents
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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。 The present invention relates to an optical system suitable for digital video cameras, digital still cameras, broadcast cameras, silver halide film cameras, surveillance cameras, etc.
近年、撮像装置に用いられる広角レンズにおいて、レンズ全体が小型でありながら、最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得ることが可能なレンズが求められている。また、無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、高い光学性能を有するレンズが求められている。 In recent years, there has been a demand for wide-angle lenses used in imaging devices that are compact overall yet capable of achieving high magnification when shooting at the closest possible distances. There is also a demand for lenses that offer high optical performance when focusing from infinity to the closest possible distance.
広角レンズにおいて、最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得るためには、フォーカスレンズ群の移動量を大きくする必要があり、レンズ全体の小型化が困難になる。フォーカスレンズ群の移動量を小さくするためには、フォーカスレンズ群の屈折力を強くする必要があるが、無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、高い光学性能を有することが困難となる。 In a wide-angle lens, to achieve high magnification when shooting at the closest distance, the movement amount of the focus lens group must be large, making it difficult to reduce the size of the entire lens. In order to reduce the movement amount of the focus lens group, the refractive power of the focus lens group must be strong, but this makes it difficult to maintain high optical performance when focusing from infinity to the closest distance.
特許文献１は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、フォーカシングに際して、第２レンズ群が移動する光学系を開示している。第１レンズ群の屈折力に対する第２レンズ群の屈折力が弱いため、フォーカシング時の第２レンズ群の移動量が大きくなり、最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得るためには、レンズの大型化を招いてしまう。 Patent Document 1 discloses an optical system that has, arranged in order from the object side to the image side, a first lens group with positive refractive power and a second lens group with positive refractive power, with the second lens group moving during focusing. Because the refractive power of the second lens group is weaker than that of the first lens group, the amount of movement of the second lens group during focusing is large, which results in the lens becoming larger in order to achieve a high magnification when shooting at the closest distance.
特許文献２は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の前群、正の屈折力の後群からなり、フォーカシングに際して後群内の複数の単レンズが移動する光学系を開示している。高い撮影倍率を要する最至近距離撮影時において、複数の単レンズの移動では諸収差の補正が困難であり、高い光学性能が得られない。 Patent Document 2 discloses an optical system consisting of a front group with negative refractive power and a rear group with positive refractive power, arranged in that order from the object side to the image side, in which multiple single lenses within the rear group move during focusing. When taking photographs at the closest distances, which requires high magnification, it is difficult to correct various aberrations by moving multiple single lenses, and high optical performance cannot be achieved.
広角レンズにおいて、小型軽量で、最至近距離において高い撮影倍率が得られ、フォーカシングによる収差変動を抑えた高い光学性能を有する光学系の実現には、フォーカスレンズ群とその物体側に配置されるレンズ群の屈折力と厚さの適正化が重要である。 To achieve a wide-angle lens that is compact and lightweight, provides high magnification at the closest focusing distance, and has high optical performance with reduced aberration fluctuations due to focusing, it is important to optimize the refractive power and thickness of the focus lens group and the lens group located on the object side.
本発明は、広角レンズにおいて、小型軽量で、最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得ることが可能でありながら、フォーカシングによる収差変動を抑えた高い光学性能を有す光学系及びそれを有する撮像装置を提供する。 The present invention provides a wide-angle lens optical system that is small and lightweight, capable of achieving high magnification when shooting at the closest distance, while also offering high optical performance with reduced aberration fluctuations due to focusing, and an imaging device incorporating the same.
本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群は移動し、前記第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、２枚の負レンズを含み、前記第１レンズ群の光軸上の厚さをＤ１、前記第２レンズ群の光軸上の厚さをＤ２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記光学系が無限遠に合焦した状態における開口絞りの位置から像面までの光軸上の距離をＰＤ、前記光学系が無限遠に合焦した状態における前記光学系の光学全長をＬＤ、前記光学系が無限遠に合焦した状態における最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離の空気換算長をｓｋとするとき、
０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜２．０
－５．２＜ｆ１／ｆ２＜０．０
０．５５＜ＰＤ／ＬＤ＜０．８０
１．５＜Ｄ２／ｓｋ＜４．５
なる条件式を満足する。
An optical system according to one aspect of the present invention includes a first lens group having negative refractive power and a second lens group having positive refractive power, arranged in that order from the object side to the image side, wherein the spacing between adjacent lens groups changes during focusing; when focusing from infinity to the closest point, the first lens group is fixed and the second lens group moves, and the first lens group includes two negative lenses that are arranged successively in that order from the most object side to the image side, wherein D1 is the optical axial thickness of the first lens group, D2 is the optical axial thickness of the second lens group, f1 is the focal length of the first lens group, f2 is the focal length of the second lens group, PD is the optical axial distance from the position of the aperture stop to the image plane when the optical system is focused at infinity, LD is the overall optical length of the optical system when the optical system is focused at infinity, and sk is the air-equivalent length of the optical axial distance from the image-side lens surface of the lens arranged most image-side to the image plane when the optical system is focused at infinity ,
0.6<D1/D2<2.0
-5.2<f1/f2<0.0
0.55<PD/LD<0.80
1.5<D2/sk<4.5
The following condition is satisfied.
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。 Other objects and features of the present invention are described in the following embodiments.
本発明によれば、広角レンズにおいて、小型軽量で、最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得ることが可能でありながら、フォーカシングによる収差変動を抑えた高い光学性能を有する光学系を提供することができる。 The present invention provides a wide-angle lens optical system that is small and lightweight, capable of achieving high magnification when shooting at the closest distance, while also exhibiting high optical performance with reduced aberration fluctuations due to focusing.
以下に、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。 Below, examples of the optical system of the present invention and an imaging device incorporating the same will be described with reference to the accompanying drawings.
図１、図３、図５、図７は、それぞれ実施例１乃至４の光学系Ｌ０の無限遠合焦時における断面図である。各実施例の光学系Ｌ０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。 Figures 1, 3, 5, and 7 are cross-sectional views of the optical system L0 of Examples 1 to 4, respectively, when focused at infinity. The optical system L0 of each Example is an optical system used in imaging devices such as digital video cameras, digital still cameras, broadcast cameras, silver halide film cameras, and surveillance cameras.
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Ｌ０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Ｌ０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。 In each lens cross-sectional view, the left is the object side and the right is the image side. The optical system L0 in each embodiment is composed of multiple lens groups. In this specification, a lens group is a group of lenses that move or remain stationary as a unit during focusing. In other words, in the optical system L0 in each embodiment, the spacing between adjacent lens groups changes during focusing from infinity to a close distance. Note that a lens group may be composed of a single lens, or multiple lenses. The lens group may also include an aperture stop.
各レンズ断面図において、Ｌｉは光学系Ｌ０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。 In each lens cross-sectional diagram, Li represents the i-th lens group (i is a natural number) counting from the object side among the lens groups included in optical system L0.
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Ｌ０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Ｌ０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。 SP is the aperture stop. IP is the image plane, and when the optical system L0 of each embodiment is used as the photographic optical system of a digital still camera or digital video camera, the imaging surface of a solid-state image sensor (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor is placed thereon. When the optical system L0 of each embodiment is used as the photographic optical system of a silver halide film camera, a photosensitive surface equivalent to the film surface is placed at the image plane IP.
また、各実施例の光学系Ｌ０では、フォーカシングに際して、少なくとも第２レンズ群Ｌ２を移動させるように構成されている。 Furthermore, in the optical system L0 of each embodiment, at least the second lens group L2 is configured to move during focusing.
図２、図４、図６、図８は、それぞれ実施例１乃至４の光学系Ｌ０の無限遠合焦時における収差図である。 Figures 2, 4, 6, and 8 are aberration diagrams of the optical systems L0 of Examples 1 to 4 when focused at infinity.
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ΔＳはサジタル像面における非点収差量、ΔＭ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。 In the spherical aberration diagram, Fno is the F-number, and shows the amount of spherical aberration for the d-line (wavelength 587.6 nm) and g-line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagram, ΔS shows the amount of astigmatism on the sagittal image plane, and ΔM shows the amount of astigmatism on the meridional image plane. In the distortion diagram, the amount of distortion for the d-line is shown. In the chromatic aberration diagram, the amount of chromatic aberration for the g-line is shown. ω is the half angle of view (°).
次に、各実施例の光学系Ｌ０における特徴的な構成について述べる。 Next, we will describe the characteristic configuration of the optical system L0 in each embodiment.
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、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有する。各実施例の光学系Ｌ０は、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系である。無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、第１レンズ群Ｌ１は移動せず（固定であり）、第２レンズ群Ｌ２は移動する。第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、２枚の負の屈折力のレンズ（負レンズ）を含む。 The optical system L0 in each embodiment has a first lens unit L1 with negative refractive power and a second lens unit L2 with positive refractive power, arranged in that order from the object side to the image side. The optical system L0 in each embodiment is an optical system in which the spacing between adjacent lens units changes during focusing. When focusing from infinity to the closest distance, the first lens unit L1 does not move (is fixed), and the second lens unit L2 moves. The first lens unit L1 includes two lenses with negative refractive power (negative lenses) arranged consecutively in that order from the closest object side to the image side.
さらに、各実施例の光学系Ｌ０は以下の条件式（１）乃至（３）を満足する。 Furthermore, the optical system L0 of each embodiment satisfies the following conditional expressions (1) to (3):
０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜２．０ ・・・（１）
－５．２＜ｆ１／ｆ２＜０．０ ・・・（２）
０．５５＜ＰＤ／ＬＤ＜０．８０ ・・・（３）
ここで、Ｄ１は第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚さである。Ｄ２は第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚さである。なお、レンズ群の光軸上の厚さとは、該レンズ群の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である。ｆ１は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆ２は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離である。ＰＤは、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態における開口絞りＳＰの位置から像面ＩＰまでの光軸上の距離である。ＬＤは、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態における光学系Ｌ０の光学全長（レンズ全長）である。
0.6<D1/D2<2.0...(1)
-5.2<f1/f2<0.0...(2)
0.55<PD/LD<0.80...(3)
Here, D1 is the axial thickness of the first lens unit L1. D2 is the axial thickness of the second lens unit L2. The axial thickness of a lens unit is the axial distance from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image. f1 is the focal length of the first lens unit L1. f2 is the focal length of the second lens unit L2. PD is the axial distance from the position of the aperture stop SP to the image plane IP when the optical system L0 is focused at infinity. LD is the total optical length (total lens length) of the optical system L0 when the optical system L0 is focused at infinity.
条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１の厚さと、第２レンズ群Ｌ２の厚さの比を規定したものである。広角レンズにおいて、フォーカシング時に固定されたレンズ群の厚さとフォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群の厚さを適切に設定することで、高い光学性能と更なる広角化の両立が可能となる。条件式（１）の上限値を上回ると、光学系Ｌ０において最も像側に配置されたレンズ群の正の屈折力が強くなるため、射出瞳が長くなり、シェーディング等の低減が可能となる。しかしながら、その最も像側に配置されたレンズ群の屈折力が強くなるため、レンズ全長の小型化には有利となるが、主に軸外光線によって発生する像面湾曲収差の悪化を招く。条件式（１）の下限値を下回ると、レンズ全長の小型化に有利となるが、軸外光線によって発生する歪曲収差や倍率色収差が悪化する。 Conditional formula (1) defines the ratio between the thickness of the first lens group L1 and the thickness of the second lens group L2. In a wide-angle lens, by appropriately setting the thickness of the lens group that remains fixed during focusing and the thickness of the focus lens group that moves during focusing, it is possible to achieve both high optical performance and an even wider angle of view. Exceeding the upper limit of conditional formula (1) strengthens the positive refractive power of the lens group positioned closest to the image in optical system L0, lengthening the exit pupil and reducing shading and other effects. However, while the stronger refractive power of the lens group positioned closest to the image is advantageous for reducing the overall lens length, it also worsens field curvature aberrations, which are primarily caused by off-axial light rays. Falling below the lower limit of conditional formula (1) strengthens the overall lens length, but worsens distortion and chromatic aberration of magnification, which are caused by off-axial light rays.
条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定したものである。フォーカスレンズ群とフォーカスレンズ群より物体側に配置されるレンズ群の焦点距離を適正化することで、フォーカスレンズ群に入射する光線が光軸と平行に近い角度で入射する（アフォーカル光線）ことが可能となる。これにより、フォーカシング時における収差の変動を抑制することができ、光学系Ｌ０の小型化と最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得ることができる。条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が正の値を持つこととなり、全長小型化には有利となるが、レンズ全系の広角化が困難となる。条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなり、屈折力が弱くなるため、フォーカス時の収差変動の抑制には有利となるが、前玉の大型化を招く。 Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the first lens group L1 and the focal length of the second lens group L2. By optimizing the focal lengths of the focus lens group and the lens group located closer to the object than the focus lens group, it becomes possible for light rays incident on the focus lens group to be incident at an angle nearly parallel to the optical axis (afocal light rays). This suppresses fluctuations in aberrations during focusing, allowing for a compact optical system L0 and high magnification when shooting at the closest distances. Exceeding the upper limit of conditional expression (2) results in the focal length of the first lens group L1 taking a positive value, which is advantageous for reducing the overall length but makes it difficult to achieve a wide angle of view for the entire lens system. Falling below the lower limit of conditional expression (2) results in a long focal length of the first lens group L1 and weaker refractive power, which is advantageous for suppressing fluctuations in aberrations during focusing but results in an increase in the size of the front lens.
条件式（３）は、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態における開口絞りＳＰの位置から像面ＩＰまでの光軸上の距離ＰＤと、光学系Ｌ０の光学全長ＬＤの比を規定したものである。開口絞りＳＰを適切に配置することで、光学系Ｌ０の小型化を達成することが可能となる。条件式（３）の上限値を上回ると、開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの距離が光学全長より長くなり、最も物体側のレンズより物体側に開口絞りＳＰを配置することとなる。これにより広角レンズに適したレンズの配置が困難となる。条件式（３）の下限値を下回ると、バックフォーカスが短くでき、全長小型化に有利だが、レンズ前玉が大型化してしまう。 Conditional expression (3) defines the ratio of the distance PD on the optical axis from the position of the aperture stop SP to the image plane IP when optical system L0 is focused at infinity to the total optical length LD of optical system L0. By appropriately positioning the aperture stop SP, it is possible to achieve a compact optical system L0. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the distance from the aperture stop SP to the image plane IP will be longer than the total optical length, and the aperture stop SP will have to be positioned closer to the object than the lens closest to the object. This makes it difficult to position the lenses in a way that is suitable for a wide-angle lens. If the lower limit of conditional expression (3) is not met, the back focus can be shortened, which is advantageous for reducing the total length, but the front lens element will become larger.
さらに、条件式（１）乃至（３）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）乃至（３ａ）の範囲とすることがより好ましい。 Furthermore, it is more preferable that the numerical ranges of conditional expressions (1) to (3) be within the ranges of the following conditional expressions (1a) to (3a).
０．７５＜Ｄ１／Ｄ２＜１.８０ ・・・（１ａ）
－５．０＜ｆ１／ｆ２＜０．０ ・・・（２ａ）
０．５６＜ＰＤ／ＬＤ＜０．７０ ・・・（３ａ）
また、条件式（１）乃至（３）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）乃至（３ｂ）の範囲とすることが更に好ましい。
0.75<D1/D2<1.80...(1a)
-5.0<f1/f2<0.0...(2a)
0.56<PD/LD<0.70...(3a)
It is more preferable that the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (3) are within the ranges of the following conditional expressions (1b) to (3b).
０．９＜Ｄ１／Ｄ２＜１.５ ・・・（１ｂ）
－４．８＜ｆ１／ｆ２＜０．０ ・・・（２ｂ）
０．５７＜ＰＤ／ＬＤ＜０．６６ ・・・（３ｂ）
以上のように、各実施例の光学系Ｌ０は上記構成と条件式（１）乃至（３）を満たす。これにより、広角レンズにおいて、小型軽量で、最至近距離撮影時において高い撮影倍率を得ることが可能でありながら、フォーカシングによる収差変動を抑えた高い光学性能を有する光学系を実現することができる。
0.9<D1/D2<1.5...(1b)
-4.8<f1/f2<0.0...(2b)
0.57<PD/LD<0.66...(3b)
As described above, the optical system L0 of each embodiment has the above configuration and satisfies conditional expressions (1) to (3), thereby realizing a wide-angle lens that is small and lightweight, can obtain a high imaging magnification when photographing at the closest distance, and has high optical performance with reduced aberration fluctuations due to focusing.
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条件について述べる。各実施例の光学系Ｌ０は、以下の条件式（４）から（１６）のうち１つ以上を満足することが好ましい。 Next, we will discuss conditions that should preferably be satisfied in the optical system L0 of each embodiment. It is preferable that the optical system L0 of each embodiment satisfy one or more of the following conditional expressions (4) to (16).
０．０＜ｆ１ｎ２／ｆ１＜０．４ ・・・（４）
０．０＜ｆ１ｎ３／ｆ１＜０．３ ・・・（５）
１．５＜Ｄ１／ｓｋ＜５．０ ・・・（６）
１．５＜Ｄ２／ｓｋ＜４．５ ・・・（７）
０．７＜ＥＳｉｎｆ＜１．４ ・・・（８）
０．０＜ｆ２／ｆ３＜０．５ ・・・（９）
－１５＜ｆ１／ｆ＜－３ ・・・（１０）
２．０＜ｆ２／ｆ＜４．０ ・・・（１１）
０．２０＜βｍｏｄ ・・・（１２）
９０°＜２ω＜１８０° ・・・（１３）
－５．０＜Ｒ２ｆ／Ｒ２ｒ＜２．０ ・・・（１４）
０．０５＜Ｌ２３／ＬＤ＜０．２０ ・・・（１５）
０．０５＜ｓｋ／ＬＤ＜０．２２ ・・・（１６）
ここで、ｆ１ｎ２は、第１レンズ群Ｌ１において、２枚の負レンズが最も物体側から像側へ順に連続して配置された場合の、該２枚の負レンズの合成焦点距離である。ｆ１ｎ３は、第１レンズ群Ｌ１において、３枚の負レンズが最も物体側から像側へ順に連続して配置された場合の、該３枚の負レンズの合成焦点距離である。ｓｋは、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態における最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面から像面ＩＰまでの光軸上の距離の空気換算長（バックフォーカス）である。ＥＳｉｎｆは、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態における第２レンズ群Ｌ２のフォーカス敏感度である。なお、任意のレンズ群Ｌｉのフォーカス敏感度ＥＳｉは、無限遠フォーカシング時におけるレンズ群Ｌｉの横倍率をβｉ、レンズ群Ｌｉより像側に配置される全てのレンズ群の合成横倍率をβｒとしたとき、ＥＳｉ＝（１－βｉ２）×βｒ２で定義される。ｆ３は、第２レンズ群Ｌ２より像側に配置される全てのレンズを含むレンズ群を第３レンズ群Ｌ３とした場合、該第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。ｆは、光学系Ｌ０の焦点距離である。βｍｏｄは、光学系Ｌ０が最至近距離に合焦した状態における撮影倍率である。ωは、光学系Ｌ０の半画角（°）である。Ｒ２ｆは、第２レンズ群Ｌ２において最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面の曲率半径である。Ｒ２ｒは、第２レンズ群Ｌ２において最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面の曲率半径である。Ｌ２３は、第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズ面から第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離（第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔）である。
0.0<f1n2/f1<0.4...(4)
0.0<f1n3/f1<0.3...(5)
1.5<D1/sk<5.0...(6)
1.5<D2/sk<4.5...(7)
0.7<ESinf<1.4 (8)
0.0<f2/f3<0.5...(9)
-15<f1/f<-3...(10)
2.0<f2/f<4.0...(11)
0.20<βmod...(12)
90°<2ω<180°...(13)
-5.0<R2f/R2r<2.0 (14)
0.05<L23/LD<0.20...(15)
0.05<sk/LD<0.22 (16)
Here, f1n2 is the composite focal length of two negative lenses in the first lens unit L1 when the two negative lenses are arranged consecutively in order from the most object side to the image side. f1n3 is the composite focal length of three negative lenses in the first lens unit L1 when the three negative lenses are arranged consecutively in order from the most object side to the image side. sk is the air-equivalent length (back focus) of the distance on the optical axis from the image-side lens surface of the lens arranged most image-side to the image plane IP when the optical system L0 is focused at infinity. ESinf is the focus sensitivity of the second lens unit L2 when the optical system L0 is focused at infinity. The focus sensitivity ESi of an arbitrary lens unit Li is defined as ESi = (1 - βi 2 ) × βr 2, where βi is the lateral magnification of the lens unit Li during infinity focusing and βr is the composite lateral magnification of all lens units arranged closer to the image side than the lens unit Li . When the third lens group L3 is a lens group including all lenses arranged closer to the image side than the second lens group L2, f3 is the focal length of the third lens group L3. f is the focal length of the optical system L0. βmod is the imaging magnification when the optical system L0 is focused at the minimum distance. ω is the half angle of view (°) of the optical system L0. R2f is the radius of curvature of the object-side lens surface of the lens arranged closest to the object in the second lens group L2. R2r is the radius of curvature of the image-side lens surface of the lens arranged closest to the image in the second lens group L2. L23 is the distance on the optical axis from the lens surface closest to the image in the second lens group L2 to the lens surface closest to the object in the third lens group L3 (the distance between the second lens group L2 and the third lens group L3).
条件式（４）は、２枚の負レンズの合成焦点距離ｆ１ｎ２と、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の比を規定したものである。条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対する２枚の負レンズの負の屈折力が弱くなり、軸外光線を曲げることができなくなるため、広角化が困難となり、レンズ全体の大型化を招くため好ましくない。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対する２枚の負レンズの負の屈折力が強くなり、広角化に有利となるが、軸外光線によって発生する歪曲収差や倍率色収差が悪化するため好ましくない。 Conditional formula (4) defines the ratio of the combined focal length f1n2 of the two negative lenses to the focal length f1 of the first lens unit L1. If the upper limit of conditional formula (4) is exceeded, the negative refractive power of the two negative lenses relative to the refractive power of the first lens unit L1 will be weak, making it impossible to bend off-axis light rays, making it difficult to achieve a wide angle and resulting in an increase in the size of the entire lens, which is undesirable. If the lower limit of conditional formula (4) is exceeded, the negative refractive power of the two negative lenses relative to the refractive power of the first lens unit L1 will be strong, which is advantageous for achieving a wide angle, but is undesirable because it worsens distortion and chromatic aberration of magnification caused by off-axis light rays.
条件式（５）は、３枚の負レンズの合成焦点距離ｆ１ｎ３と、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の比を規定したものである。条件式（５）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対する３枚の負レンズの負の屈折力が弱くなり、軸外光線を曲げることができなくなるため、広角化が困難となり、レンズ全体の大型化を招くため好ましくない。条件式（５）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対する３枚の負レンズの負の屈折力が強くなり、広角化に有利となるが、軸外光線によって発生する歪曲収差や倍率色収差が悪化するため好ましくない。 Conditional formula (5) defines the ratio of the combined focal length f1n3 of the three negative lenses to the focal length f1 of the first lens unit L1. Exceeding the upper limit of conditional formula (5) weakens the negative refractive power of the three negative lenses relative to the refractive power of the first lens unit L1, making it impossible to bend off-axis light rays, making it difficult to achieve a wide angle and resulting in an increase in the overall size of the lens, which is undesirable. Falling below the lower limit of conditional formula (5), strengthens the negative refractive power of the three negative lenses relative to the refractive power of the first lens unit L1, which is advantageous for achieving a wide angle, but undesirably worsens distortion and chromatic aberration of magnification caused by off-axis light rays.
条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１とバックフォーカスｓｋの比を規定したものである。条件式（６）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１が増大し、撮像素子に近い位置にレンズを配置できなくなるため、像面湾曲や倍率色収差の改善には有利となるが、レンズ全体の大型化を招き、好ましくない。条件式（６）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１が減少し、レンズ全体の小型化には有利となるが、像面湾曲や倍率色収差の改善が困難となるので、好ましくない。 Conditional expression (6) defines the ratio between the thickness D1 of the first lens unit L1 and the back focal length sk. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the thickness D1 of the first lens unit L1 increases, making it impossible to position the lens close to the image sensor. This is advantageous for improving field curvature and lateral chromatic aberration, but undesirably increases the overall size of the lens. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the thickness D1 of the first lens unit L1 decreases, which is advantageous for making the entire lens more compact, but undesirably makes it difficult to improve field curvature and lateral chromatic aberration.
条件式（７）は、第２レンズ群Ｌ２の厚さＤ２とバックフォーカスｓｋの比を規定したものである。条件式（７）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２の厚さＤ２が増大し、フォーカシングによる諸収差の変動抑制に有利となるが、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の大型化を招き、好ましくない。条件式（７）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２の厚さＤ２が減少し、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２が小型化することで、フォーカシング速度の高速化に繋がるが、フォーカシングによる諸収差の変動が拡大するため、好ましくない。 Conditional expression (7) defines the ratio between the thickness D2 of the second lens unit L2 and the back focal length sk. Exceeding the upper limit of conditional expression (7) increases the thickness D2 of the second lens unit L2, which is advantageous for suppressing fluctuations in various aberrations due to focusing, but undesirably increases the size of the second lens unit L2, which is the focus lens unit. Falling below the lower limit of conditional expression (7), the thickness D2 of the second lens unit L2 decreases, making the second lens unit L2, which is the focus lens unit, more compact, which leads to faster focusing speeds, but undesirably increases fluctuations in various aberrations due to focusing.
条件式（８）は、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態における第２レンズ群Ｌ２のフォーカス敏感度ＥＳｉｎｆを規定したものである。条件式（８）の上限値を上回ると、フォーカシング時のフォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の移動量に対する画角の変化が大きくなるため、好ましくない。また、フォーカシング時の球面収差や像面湾曲の変動を抑制することが難しくなるため好ましくない。条件式（８）の下限値を下回ると、フォーカシング時の球面収差や像面湾曲の変化を抑制しやすくなるが、フォーカシング時のフォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の移動量が増加し、レンズ全長の大型化を招くため好ましくない。 Conditional expression (8) defines the focus sensitivity ESinf of the second lens unit L2 when the optical system L0 is focused at infinity. Exceeding the upper limit of conditional expression (8) is undesirable because the change in the angle of view relative to the amount of movement of the second lens unit L2, which is the focus lens unit, during focusing becomes large. It is also undesirable because it becomes difficult to suppress fluctuations in spherical aberration and field curvature during focusing. Falling below the lower limit of conditional expression (8) makes it easier to suppress changes in spherical aberration and field curvature during focusing, but it is undesirable because the amount of movement of the second lens unit L2, which is the focus lens unit, during focusing increases, resulting in an increase in the overall lens length.
条件式（９）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３の比を規定したものである。条件式（９）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力と第３レンズ群Ｌ３の屈折力の比が１に近づき、光学系Ｌ０が無限遠に合焦した状態での球面収差や像面湾曲の改善が有利となることで、高画質化に繋がる。しかし、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなり、フォーカシング時におけるフォーカス移動量が長くなり、レンズ全体の大型化を招くため、好ましくない。条件式（９）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２に対する第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなり、第３レンズ群Ｌ３において軸外光線を曲げることが困難となる。軸外光線の撮像面への入射角度が大きくなると、射出瞳の確保が困難となり、撮像面における色シェーディングが拡大するため、低画質化を招き、好ましくない。 Conditional expression (9) defines the ratio of the focal length f2 of the second lens group L2 to the focal length f3 of the third lens group L3. Exceeding the upper limit of conditional expression (9) makes the ratio of the refractive power of the second lens group L2 to the refractive power of the third lens group L3 approach 1, which is advantageous for improving spherical aberration and curvature of field when the optical system L0 is focused at infinity, leading to higher image quality. However, this is undesirable because it weakens the refractive power of the second lens group L2, lengthens the focus movement amount during focusing, and increases the overall lens size. Falling below the lower limit of conditional expression (9) weakens the refractive power of the third lens group L3 relative to the second lens group L2, making it difficult for the third lens group L3 to bend off-axial light rays. If the angle of incidence of off-axial light rays on the imaging surface becomes large, it becomes difficult to ensure an exit pupil, and color shading on the imaging surface increases, undesirably resulting in poor image quality.
条件式（１０）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と光学系Ｌ０の焦点距離ｆの比を規定したものである。条件式（１０）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなり、レンズ全系の小型化には有利だが、像面湾曲や倍率色収差が悪化するため好ましくない。条件式（１０）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなり、像面湾曲や倍率色収差の補正には有利となるが、レンズ全系の小型化が困難となるため好ましくない。 Conditional expression (10) defines the ratio of the focal length f1 of the first lens unit L1 to the focal length f of the optical system L0. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the focal length of the first lens unit L1 becomes short, which is advantageous for reducing the size of the entire lens system, but is undesirable because it worsens field curvature and lateral chromatic aberration. If the lower limit of conditional expression (10) is exceeded, the focal length of the first lens unit L1 becomes long, which is advantageous for correcting field curvature and lateral chromatic aberration, but is undesirable because it makes it difficult to reduce the size of the entire lens system.
条件式（１１）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２と光学系Ｌ０の焦点距離ｆの比を規定したものである。条件式（１１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなり、フォーカシングによる諸収差の変動が減少するため、高画質化に有利となるが、フォーカシング時のフォーカス移動量が長くなり、レンズ全体の大型化を招くため、好ましくない。条件式（１１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなることで、フォーカシング時のフォーカス移動量が短縮され、レンズ全体の小型化と最至近距離撮影時における撮影倍率拡大に有利となる。しかし、フォーカシングによる諸収差の変動が拡大するため、好ましくない。 Conditional expression (11) defines the ratio of the focal length f2 of the second lens unit L2 to the focal length f of the optical system L0. Exceeding the upper limit of conditional expression (11) weakens the refractive power of the second lens unit L2, reducing fluctuations in aberrations caused by focusing, which is advantageous for improving image quality. However, this is undesirable because the amount of focus movement required during focusing increases, resulting in an increase in the overall size of the lens. Falling below the lower limit of conditional expression (11) strengthens the refractive power of the second lens unit L2, shortening the amount of focus movement required during focusing, which is advantageous for reducing the overall size of the lens and increasing the magnification when shooting at the closest distance. However, this is undesirable because it increases fluctuations in aberrations caused by focusing.
条件式（１２）は、光学系Ｌ０が最至近距離に合焦した状態における撮影倍率βｍｏｄを規定したものである。条件式（１２）の下限値を下回ると、最至近距離撮影時における撮影倍率の拡大が見込めないため、好ましくない。 Conditional expression (12) defines the magnification βmod when optical system L0 is focused at the closest distance. Falling below the lower limit of conditional expression (12) is undesirable, as it is not possible to expect an increase in magnification when shooting at the closest distance.
条件式（１３）は、光学系Ｌ０の画角（°）を規定したものである。条件式（１３）の上限値を上回ると、所望する画角以上の撮影が可能となり、レンズ全体の大型化を招くため、好ましくない。条件式（１３）の下限値を下回ると、広角化が困難となるため、好ましくない。 Conditional formula (13) defines the angle of view (°) of optical system L0. Exceeding the upper limit of conditional formula (13) makes it possible to capture images with a wider angle of view than desired, which is undesirable as it results in the overall lens becoming larger. Falling below the lower limit of conditional formula (13) is also undesirable as it becomes difficult to achieve a wider angle of view.
条件式（１４）は、第２レンズ群Ｌ２において最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面の曲率半径Ｒ２ｆと該レンズの像側のレンズ面の曲率半径Ｒ２ｒの比を規定したものである。条件式（１４）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなり、フォーカシング時の球面収差の変動抑制には有利となるが、レンズ全長の大型化を招き、好ましくない。条件式（１４）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなり、レンズ全長の小型化には有利となるが、フォーカシング時の球面収差の変動の拡大を招き好ましくない。 Conditional expression (14) defines the ratio between the radius of curvature R2f of the object-side lens surface of the lens located closest to the object in the second lens unit L2 and the radius of curvature R2r of the image-side lens surface of that lens. Exceeding the upper limit of conditional expression (14) weakens the refractive power of the second lens unit L2, which is advantageous for suppressing fluctuations in spherical aberration during focusing, but undesirably increases the overall lens length. Falling below the lower limit of conditional expression (14) strengthens the refractive power of the second lens unit L2, which is advantageous for reducing the overall lens length, but undesirably increases fluctuations in spherical aberration during focusing.
条件式（１５）は、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔Ｌ２３と光学全長ＬＤの比を規定したものである。条件式（１５）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２のレンズ径を小さくすることができ、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２が軽量化するため有利となる。しかし、フォーカシング時における第２レンズ群Ｌ２の移動量を確保することが困難となるため、好ましくない。条件式（１５）の下限値を下回ると、レンズ全体の小型化を図ることができるが、第２レンズ群Ｌ２をフォーカスレンズ群として可動させるために必要なモーター等のメカ部材の配置が難しくなり好ましくない。 Conditional expression (15) defines the ratio of the distance L23 between the second lens group L2 and the third lens group L3 to the total optical length LD. Exceeding the upper limit of conditional expression (15) is advantageous because it allows the lens diameter of the second lens group L2 to be reduced and the second lens group L2, which serves as the focus lens group, becomes lighter. However, this is undesirable because it becomes difficult to ensure the amount of movement of the second lens group L2 during focusing. Falling below the lower limit of conditional expression (15) allows the overall lens to be made more compact, but it is undesirable because it becomes difficult to arrange the mechanical components, such as the motor, required to move the second lens group L2 as the focus lens group.
条件式（１６）は、バックフォーカスｓｋと光学全長ＬＤの比を規定したものである。条件式（１６）の上限値を上回ると、バックフォーカスｓｋが増大し、撮像素子に近い位置にレンズを配置できなくなるため、像面湾曲や倍率色収差の改善が困難となり、結果として低画質化を招き、好ましくない。条件式（１６）の下限値を下回ると、バックフォーカスｓｋが短縮し、より撮像素子に近い位置にレンズを配置できるため、像面湾曲や倍率色収差の改善は有利となるが、シャッター部材等の配置が難しくなり好ましくない。 Conditional expression (16) defines the ratio of the back focal length sk to the total optical length LD. If the upper limit of conditional expression (16) is exceeded, the back focal length sk increases, making it impossible to position the lens close to the image sensor, making it difficult to improve field curvature and lateral chromatic aberration, resulting in poor image quality, which is undesirable. If the lower limit of conditional expression (16) is exceeded, the back focal length sk decreases, making it possible to position the lens closer to the image sensor, which is advantageous for improving field curvature and lateral chromatic aberration, but makes it difficult to position shutter components, etc., which is undesirable.
なお、条件式（４）乃至（１６）の数値範囲は、以下の条件式（４ａ）乃至（１６ａ）の範囲とすることがより好ましい。 It is more preferable that the numerical ranges of conditional expressions (4) to (16) be within the ranges of the following conditional expressions (4a) to (16a).
０．０５＜ｆ１ｎ２／ｆ１＜０．３５ ・・・（４ａ）
０．００＜ｆ１ｎ３／ｆ１＜０．２５ ・・・（５ａ）
１．７＜Ｄ１／ｓｋ＜４．５ ・・・（６ａ）
１．７＜Ｄ２／ｓｋ＜４．０ ・・・（７ａ）
０．７５＜ＥＳｉｎｆ＜１．２０ ・・・（８ａ）
０．０５＜ｆ２／ｆ３＜０．４０ ・・・（９ａ）
－１３＜ｆ１／ｆ＜－４ ・・・（１０ａ）
２．２＜ｆ２／ｆ＜３．３ ・・・（１１ａ）
０．２２＜βｍｏｄ ・・・（１２ａ）
９５°＜２ω＜１８０° ・・・（１３ａ）
－４．０＜Ｒ２ｆ／Ｒ２ｒ＜１．５ ・・・（１４ａ）
０．０６＜Ｌ２３／ＬＤ＜０．１５ ・・・（１５ａ）
０．０８＜ｓｋ／ＬＤ＜０．２０ ・・・（１６ａ）
また、条件式（４）乃至（１６）の数値範囲は、以下の条件式（４ｂ）乃至（１６ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。
0.05<f1n2/f1<0.35...(4a)
0.00<f1n3/f1<0.25...(5a)
1.7<D1/sk<4.5...(6a)
1.7<D2/sk<4.0...(7a)
0.75<ESinf<1.20...(8a)
0.05<f2/f3<0.40...(9a)
-13<f1/f<-4...(10a)
2.2<f2/f<3.3...(11a)
0.22<βmod...(12a)
95°<2ω<180°...(13a)
-4.0<R2f/R2r<1.5...(14a)
0.06<L23/LD<0.15...(15a)
0.08<sk/LD<0.20...(16a)
It is more preferable that the numerical ranges of the conditional expressions (4) to (16) be within the ranges of the following conditional expressions (4b) to (16b).
０．０８＜ｆ１ｎ２／ｆ１＜０．３０ ・・・（４ｂ）
０．０＜ｆ１ｎ３／ｆ１＜０．２ ・・・（５ｂ）
２．０＜Ｄ１／ｓｋ＜４．０ ・・・（６ｂ）
２．０＜Ｄ２／ｓｋ＜３．５ ・・・（７ｂ）
０．７８＜ＥＳｉｎｆ＜１．０５ ・・・（８ｂ）
０．１０＜ｆ２／ｆ３＜０．３５ ・・・（９ｂ）
－１１＜ｆ１／ｆ＜－５ ・・・（１０ｂ）
２．４＜ｆ２／ｆ＜２．８ ・・・（１１ｂ）
０．２４＜βｍｏｄ ・・・（１２ｂ）
１００°＜２ω＜１８０° ・・・（１３ｂ）
－３．０＜Ｒ２ｆ／Ｒ２ｒ＜１．３ ・・・（１４ｂ）
０．０６５＜Ｌ２３／ＬＤ＜０．１００ ・・・（１５ｂ）
０．１０＜ｓｋ／ＬＤ＜０．１６ ・・・（１６ｂ）
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。
0.08<f1n2/f1<0.30...(4b)
0.0<f1n3/f1<0.2...(5b)
2.0<D1/sk<4.0...(6b)
2.0<D2/sk<3.5...(7b)
0.78<ESinf<1.05...(8b)
0.10<f2/f3<0.35...(9b)
-11<f1/f<-5...(10b)
2.4<f2/f<2.8...(11b)
0.24<βmod...(12b)
100°<2ω<180°...(13b)
-3.0<R2f/R2r<1.3...(14b)
0.065<L23/LD<0.100...(15b)
0.10<sk/LD<0.16...(16b)
Next, the configuration that is preferably satisfied in the optical system L0 of each embodiment will be described.
各実施例の光学系Ｌ０において、無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、第３レンズ群Ｌ３は固定であることが好ましい。さらに、無限遠から最至近へのフォーカシングに際し移動するレンズ群は１つのみであることが好ましい。これにより、フォーカス群を移動させるために必要なモーターなどの部品を削減することができるため、軽量化が可能となる。 In the optical system L0 of each embodiment, it is preferable that the third lens unit L3 is fixed when focusing from infinity to the closest distance. Furthermore, it is preferable that only one lens unit moves when focusing from infinity to the closest distance. This makes it possible to reduce the number of parts, such as motors, required to move the focus unit, thereby making it possible to reduce weight.
また、各実施例の光学系Ｌ０において、第１レンズ群Ｌ１は、正の屈折力のレンズ（正レンズ）を２枚有することが好ましい。これにより、第１レンズ群Ｌ１で発生する倍率色収差の補正と軸上色収差の補正の両立が可能となる。 In addition, in the optical system L0 of each embodiment, it is preferable that the first lens unit L1 has two lenses with positive refractive power (positive lenses). This makes it possible to correct both the chromatic aberration of magnification that occurs in the first lens unit L1 and the axial chromatic aberration.
また、第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、３枚の負レンズを含むことが好ましい。第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、４枚の負レンズ含むことが更に好ましい。これにより、第１レンズ群Ｌ１で発生する倍率色収差の補正と広角化の両立が可能となる。 Furthermore, it is preferable that the first lens unit L1 includes three negative lenses arranged consecutively in order from the object side to the image side. It is even more preferable that the first lens unit L1 includes four negative lenses arranged consecutively in order from the object side to the image side. This makes it possible to achieve both correction of chromatic aberration of magnification that occurs in the first lens unit L1 and a wider angle of view.
また、第１レンズ群Ｌ１において、最も像側に配置されたレンズは正の屈折力を有し、該レンズの像側のレンズ面は像側に向かって凸であることが好ましい。これにより、球面収差の補正とレンズ全長小型化の両立が可能となる。 Furthermore, in the first lens unit L1, it is preferable that the lens positioned closest to the image side has positive refractive power, and that the image-side lens surface of this lens is convex toward the image side. This makes it possible to correct spherical aberration while also reducing the overall lens length.
また、第１レンズ群Ｌ１は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズからなる接合レンズを含むことが好ましい。第１レンズ群Ｌ１は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズからなる接合レンズを２枚有することが更に好ましい。これにより、軸上色収差と倍率色収差の補正を行うことが可能となる。 It is also preferable that the first lens group L1 includes a cemented lens consisting of a lens with positive refractive power and a lens with negative refractive power. It is even more preferable that the first lens group L1 includes two cemented lenses consisting of a lens with positive refractive power and a lens with negative refractive power. This makes it possible to correct axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification.
また、第１レンズ群Ｌ１は、非球面レンズを含むことが好ましい。該非球面レンズは、第１レンズ群Ｌ１において最も物体側に配置されていることが更に好ましい。これにより、主に軸外光線によって発生する像面湾曲のフォーカシングによる変動を適切に補正することが可能となる。 It is also preferable that the first lens group L1 includes an aspherical lens. It is even more preferable that the aspherical lens be arranged closest to the object in the first lens group L1. This makes it possible to appropriately correct fluctuations in field curvature caused by focusing, which are primarily caused by off-axial light rays.
また、第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズからなる接合レンズを含むことが好ましい。第２レンズ群Ｌ２は。正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズからなる接合レンズを２枚有することが更に好ましい。これにより、フォーカシング時における軸上色収差と倍率色収差の変動を抑制することが可能となる。 It is also preferable that the second lens unit L2 includes a cemented lens consisting of a lens with positive refractive power and a lens with negative refractive power. It is even more preferable that the second lens unit L2 includes two cemented lenses consisting of a lens with positive refractive power and a lens with negative refractive power. This makes it possible to suppress fluctuations in axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification during focusing.
また、第３レンズ群Ｌ３は、正の屈折力の１枚のレンズ（単レンズ）から構成されることが好ましい。これにより、射出瞳の確保とレンズ全体の軽量化を両立することが可能となる。 It is also preferable that the third lens unit L3 be composed of a single lens (single lens) with positive refractive power. This makes it possible to secure an exit pupil while reducing the overall lens weight.
また、像振れ補正のために像振れ補正群を光軸に対して垂直方向に移動させて補正する場合には、光学系Ｌ０における一部のレンズを光軸に対して垂直方向に移動させてもよい。 Furthermore, when image stabilization is performed by moving the image stabilization group perpendicular to the optical axis, some of the lenses in optical system L0 may be moved perpendicular to the optical axis.
次に、各実施例の光学系Ｌ０について詳細に述べる。 Next, the optical system L0 of each embodiment will be described in detail.
実施例１の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３からなる。 The optical system L0 of Example 1 consists of a first lens unit L1, a second lens unit L2, and a third lens unit L3, arranged in this order from the object side to the image side.
第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、負の非球面レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズである。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されている。第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負の非球面レンズである。第３レンズ群Ｌ３は正の単レンズからなる。 The lenses that make up the first lens group L1 are, in order from the object side to the image side, a negative aspherical lens, a negative lens, a negative lens, a positive lens, and a cemented lens of a negative lens and a positive lens. The aperture stop SP is located closest to the object in the second lens group L2. The lenses that make up the second lens group L2 are, in order from the object side to the image side, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, a positive lens, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a negative aspherical lens. The third lens group L3 consists of a positive single lens.
実施例２の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３からなる。 The optical system L0 of Example 2 consists of a first lens unit L1, a second lens unit L2, and a third lens unit L3, arranged in this order from the object side to the image side.
第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、負の非球面レンズ、負レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズである。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されている。第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズ、正レンズ、負の非球面レンズである。第３レンズ群Ｌ３は正の単レンズからなる。 The lenses that make up the first lens group L1, from the object side to the image side, are a negative aspherical lens, a negative lens, a negative lens, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a cemented lens of a negative lens and a positive lens. The aperture stop SP is located closest to the object in the second lens group L2. The lenses that make up the second lens group L2, from the object side to the image side, are a cemented lens of a positive lens and a negative lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, a negative lens, a positive lens, and a negative aspherical lens. The third lens group L3 consists of a single positive lens.
実施例３の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３からなる。 The optical system L0 of Example 3 consists of a first lens unit L1, a second lens unit L2, and a third lens unit L3, arranged in this order from the object side to the image side.
第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、負の非球面レンズ、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズである。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されている。第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負の非球面レンズである。第３レンズ群Ｌ３は正の単レンズからなる。 The lenses that make up the first lens group L1, from the object side to the image side, are a negative aspherical lens, a negative lens, a negative lens, a negative lens, a negative lens, a positive lens, and a cemented lens of a negative lens and a positive lens. The aperture stop SP is located closest to the object in the second lens group L2. The lenses that make up the second lens group L2, from the object side to the image side, are a negative lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, a positive lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a negative aspherical lens. The third lens group L3 consists of a positive single lens.
実施例４の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２からなる。 The optical system L0 of Example 4 consists of a first lens unit L1 and a second lens unit L2, arranged in this order from the object side to the image side.
第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、負の非球面レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズである。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されている。第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負の非球面レンズである。 The lenses that make up the first lens group L1, from the object side to the image side, are a negative aspherical lens, a negative lens, a negative lens, a positive lens, and a cemented lens of a negative lens and a positive lens. The aperture stop SP is located closest to the object in the second lens group L2. The lenses that make up the second lens group L2, from the object side to the image side, are a cemented lens of a negative lens and a positive lens, a positive lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a negative aspherical lens.
以下に、実施例１乃至４にそれぞれ対応する数値実施例１乃至４を示す。 Below are numerical examples 1 to 4 corresponding to examples 1 to 4, respectively.
各数値実施例の面データにおいて、ｒ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、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。
In the surface data of each numerical example, r represents the radius of curvature of each optical surface, and d (mm) represents the axial spacing (distance on the optical axis) between the mth surface and the (m+1)th surface. Here, m is the surface number counted from the light incident side. Furthermore, nd represents the refractive index of each optical element with respect to the d-line, and vd represents the Abbe number of the optical element. Note that the Abbe number vd of a certain material is given by Nd, NF, and NC, respectively, when the refractive indices at the d-line (587.6 nm), F-line (486.1 nm), and C-line (656.3 nm) of the Fraunhofer lines are Nd, NF, and NC, respectively.
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
It is expressed as:
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、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、光学系の最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。 In each numerical example, d, focal length (mm), F-number, and half angle of view (°) are all values when the optical system of each example is focused on an object at infinity. "Back focus (BF)" is the distance on the optical axis from the final lens surface (the lens surface closest to the image) to the paraxial image plane, expressed as an air-equivalent length. "Total lens length" is the distance on the optical axis from the frontmost lens surface (the lens surface closest to the object) to the final surface plus the back focus. "Lens group" is not limited to cases where it is composed of multiple lenses, but also includes cases where it is composed of a single lens.
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2 ＋Ａ４×ｈ4＋Ａ６×ｈ6
＋Ａ８×ｈ8＋Ａ１０×ｈ10＋Ａ１２×ｈ12
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
If the optical surface is aspherical, a * symbol is added to the right of the surface number. The aspherical shape is expressed as follows: X is the displacement from the vertex of the surface in the optical axis direction, h is the height from the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature, k is the conic constant, and A4, A6, A8, A10, and A12 are aspherical coefficients of each order.
x=(h 2 /R)/[1+{1-(1+k)(h/R) 2 } 1/2 +A4×h 4 +A6×h 6
+A8 x h8 +A10 x h10 +A12 x h12
It should be noted that "e±XX" in each aspherical coefficient means "×10± XX ".
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 80.171 1.60 1.85400 40.4
2* 17.429 12.13
3 28.322 1.60 1.49700 81.5
4 14.876 5.67
5 170.561 1.30 1.49700 81.5
6 26.221 0.37
7 30.433 4.73 1.59551 39.2
8 -51.651 2.35
9 -20.166 1.20 1.49700 81.5
10 17.569 8.71 1.57135 53.0
11 -24.290 (可変)
12(絞り) ∞ 1.88
13 67.872 3.30 1.49700 81.5
14 -17.690 1.00 1.92119 24.0
15 -28.577 8.23
16 20.132 6.57 1.49700 81.5
17 -65.823 0.08
18 38.603 1.00 1.77250 49.6
19 11.923 4.76 1.49700 81.5
20 27.088 4.29
21* -20.649 1.80 1.85400 40.4
22* -25.792 (可変)
23 -65.506 4.31 1.48749 70.2
24 -29.600 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4=-4.29349e-07 A 6= 1.28741e-08 A 8=-2.67886e-11
A10= 2.93208e-14
第2面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.34999e-05 A 6=-4.37562e-08 A 8= 1.81207e-10
A10=-7.75902e-13
第21面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.78062e-05 A 6= 1.29191e-06 A 8=-1.62457e-08
A10= 5.22894e-11
第22面
K = 0.00000e+00 A 4= 6.66745e-05 A 6= 1.13310e-06 A 8=-1.14081e-08
A10= 3.72567e-11
各種データ
焦点距離 14.83
Ｆナンバー 2.91
半画角（°） 52.03
像高 19.00
レンズ全長 105.19
BF 10.83
倍率 ∞ -0.5
d11 10.22 0.56
d22 7.25 16.92
d24 10.83 10.83
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -80.00
2 12 36.66
3 23 106.58
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 51.981 2.20 1.85400 40.4
2* 20.569 8.08
3 36.511 1.80 1.43875 94.7
4 15.979 4.55
5 24.967 1.80 1.49700 81.5
6 16.463 10.13
7 -17.964 1.20 1.86966 20.0
8 368.738 5.03 1.83481 42.7
9 -22.155 0.20
10 273.200 1.00 1.49700 81.5
11 31.498 5.17 1.92286 18.9
12 -176.232 (可変)
13(絞り) ∞ 1.88
14 34.652 7.62 1.49700 81.5
15 -15.895 1.00 1.89190 37.1
16 -23.257 1.60
17 -64.358 5.80 1.52841 76.5
18 -13.659 1.20 1.83481 42.7
19 -18.337 0.50
20 -22.096 1.20 1.90366 31.3
21 315.102 0.50
22 28.758 7.76 1.52841 76.5
23 -30.985 7.03
24* -42.698 2.00 1.85400 40.4
25* -61.258 (可変)
26 -35.535 2.32 1.48749 70.2
27 -29.600 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.73272e-05 A 6=-7.46033e-08 A 8= 1.09580e-10
A10=-5.39795e-14
第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.55638e-05 A 6=-1.22607e-09 A 8=-3.79502e-10
A10= 8.88604e-13
第24面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.02089e-04 A 6= 4.45475e-07 A 8= 2.57836e-10
A10=-4.84481e-12
第25面
K = 0.00000e+00 A 4=-6.24451e-05 A 6= 4.90597e-07 A 8=-1.05304e-10
A10=-2.55556e-12
各種データ
焦点距離 14.70
Ｆナンバー 2.06
半画角（°） 52.27
像高 19.00
レンズ全長 110.00
BF 12.16
倍率 ∞ -0.25
d12 9.01 5.14
d25 7.25 11.13
d27 12.16 12.16
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -150.00
2 13 37.22
3 26 322.33
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 46.326 1.60 1.85150 40.8
2* 14.244 5.61
3 26.949 1.60 1.43875 94.7
4 12.294 4.46
5 27.129 1.20 1.43875 94.7
6 13.975 2.94
7 164.743 1.20 1.49700 81.5
8 23.325 0.26
9 27.563 3.77 1.59270 35.3
10 -36.572 0.91
11 -21.172 0.80 1.49700 81.5
12 10.946 7.09 1.56384 60.7
13 -20.157 (可変)
14(絞り) ∞ 1.50
15 -23.993 1.00 1.89286 20.4
16 -91.684 1.50
17 21.948 6.88 1.49700 81.5
18 -11.764 0.80 1.95375 32.3
19 -19.425 1.00
20 69.883 2.40 1.98612 16.5
21 -62.856 0.10
22 27.517 8.18 1.59282 68.6
23 -12.806 1.00 2.00100 29.1
24 -18.451 0.50
25 -22.502 1.00 1.95375 32.3
26 16.604 4.93 1.49700 81.5
27 -41.599 1.00
28* -15.160 1.80 1.85400 40.4
29* -19.821 (可変)
30 -75.683 3.84 1.48749 70.2
31 -29.600 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.89838e-05 A 6=-4.59219e-08 A 8= 1.01446e-10
A10=-6.52209e-14
第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.09660e-06 A 6=-3.44717e-08 A 8=-6.81241e-11
A10=-4.12512e-13
第28面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.79358e-04 A 6= 1.23745e-06 A 8=-2.96566e-08
A10= 1.24751e-10
第29面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.04257e-04 A 6= 1.28357e-06 A 8=-2.24094e-08
A10= 8.78005e-11
各種データ
焦点距離 12.47
Ｆナンバー 2.83
半画角（°） 56.72
像高 19.00
レンズ全長 90.60
BF 10.19
倍率 ∞ -0.25
d13 4.31 0.35
d29 7.25 11.21
d31 10.19 10.19
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -78.38
2 14 31.44
3 30 97.07
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 49.186 1.60 1.85400 40.4
2* 14.646 6.53
3 36.397 1.60 1.43875 94.7
4 13.270 5.45
5 95.887 1.20 1.49700 81.5
6 20.374 1.90
7 44.748 3.25 1.83400 37.3
8 -69.471 7.00
9 -24.900 1.00 1.48749 70.2
10 13.067 6.82 1.51823 58.9
11 -18.928 (可変)
12(絞り) ∞ 1.99
13 28.657 9.27 1.52841 76.5
14 -12.183 0.80 1.87070 40.7
15 -21.540 1.00
16 33.419 4.86 1.49700 81.5
17 -19.286 0.49
18 -23.625 6.16 1.85478 24.8
19 -11.418 0.96 1.95375 32.3
20 -46.181 0.50
21 -94.254 0.94 1.83481 42.7
22 12.905 8.06 1.52841 76.5
23 -151.530 2.96
24* -46.831 2.00 1.85400 40.4
25* -42.786 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+00 A 4= 9.55905e-06 A 6=-1.43725e-08 A 8= 3.98210e-11
A10=-2.50400e-14
第2面
K = 0.00000e+00 A 4= 8.22924e-08 A 6=-1.60691e-08 A 8=-7.30553e-11
A10= 7.34071e-14
第24面
K = 0.00000e+00 A 4= 1.00010e-05 A 6= 6.17869e-07 A 8=-6.18367e-09
A10= 1.91334e-11
第25面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.26827e-05 A 6= 5.50249e-07 A 8=-4.73191e-09
A10= 1.16696e-11
各種データ
焦点距離 15.00
Ｆナンバー 2.83
半画角（°） 51.72
像高 19.00
レンズ全長 95.50
BF 14.12
倍率 ∞ -0.25
d11 5.05 1.23
d25 14.12 17.94
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -160.00
2 12 37.37
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。
[Numerical Example 1]
Unit: mm
Surface data surface number rd nd νd
1* 80.171 1.60 1.85400 40.4
2* 17.429 12.13
3 28.322 1.60 1.49700 81.5
4 14.876 5.67
5 170.561 1.30 1.49700 81.5
6 26.221 0.37
7 30.433 4.73 1.59551 39.2
8 -51.651 2.35
9 -20.166 1.20 1.49700 81.5
10 17.569 8.71 1.57135 53.0
11 -24.290 (variable)
12 (Aperture) ∞ 1.88
13 67.872 3.30 1.49700 81.5
14 -17.690 1.00 1.92119 24.0
15 -28.577 8.23
16 20.132 6.57 1.49700 81.5
17 -65.823 0.08
18 38.603 1.00 1.77250 49.6
19 11.923 4.76 1.49700 81.5
20 27.088 4.29
21* -20.649 1.80 1.85400 40.4
22* -25.792 (variable)
23 -65.506 4.31 1.48749 70.2
24 -29.600 (variable)
Image plane ∞
Aspherical surface data No. 1
K = 0.00000e+00 A 4=-4.29349e-07 A 6= 1.28741e-08 A 8=-2.67886e-11
A10= 2.93208e-14
2nd side
K = 0.00000e+00 A 4=-1.34999e-05 A 6=-4.37562e-08 A 8= 1.81207e-10
A10=-7.75902e-13
Page 21
K = 0.00000e+00 A 4= 2.78062e-05 A 6= 1.29191e-06 A 8=-1.62457e-08
A10= 5.22894e-11
Page 22
K = 0.00000e+00 A 4= 6.66745e-05 A 6= 1.13310e-06 A 8=-1.14081e-08
A10= 3.72567e-11
Various data
Focal length 14.83
F-number 2.91
Half angle of view (°) 52.03
Image height 19.00
Lens length 105.19
BF 10.83
Magnification ∞ -0.5
d11 10.22 0.56
d22 7.25 16.92
d24 10.83 10.83
Lens group data group Initial surface Focal length
1 1 -80.00
2 12 36.66
3 23 106.58
[Numerical Example 2]
Unit: mm
Surface data surface number rd nd νd
1* 51.981 2.20 1.85400 40.4
2* 20.569 8.08
3 36.511 1.80 1.43875 94.7
4 15.979 4.55
5 24.967 1.80 1.49700 81.5
6 16.463 10.13
7 -17.964 1.20 1.86966 20.0
8 368.738 5.03 1.83481 42.7
9 -22.155 0.20
10 273.200 1.00 1.49700 81.5
11 31.498 5.17 1.92286 18.9
12 -176.232 (variable)
13 (Aperture) ∞ 1.88
14 34.652 7.62 1.49700 81.5
15 -15.895 1.00 1.89190 37.1
16 -23.257 1.60
17 -64.358 5.80 1.52841 76.5
18 -13.659 1.20 1.83481 42.7
19 -18.337 0.50
20 -22.096 1.20 1.90366 31.3
21 315.102 0.50
22 28.758 7.76 1.52841 76.5
23 -30.985 7.03
24* -42.698 2.00 1.85400 40.4
25* -61.258 (variable)
26 -35.535 2.32 1.48749 70.2
27 -29.600 (variable)
Image plane ∞
Aspherical surface data No. 1
K = 0.00000e+00 A 4= 2.73272e-05 A 6=-7.46033e-08 A 8= 1.09580e-10
A10=-5.39795e-14
2nd side
K = 0.00000e+00 A 4= 2.55638e-05 A 6=-1.22607e-09 A 8=-3.79502e-10
A10= 8.88604e-13
Page 24
K = 0.00000e+00 A 4=-1.02089e-04 A 6= 4.45475e-07 A 8= 2.57836e-10
A10=-4.84481e-12
Page 25
K = 0.00000e+00 A 4=-6.24451e-05 A 6= 4.90597e-07 A 8=-1.05304e-10
A10=-2.55556e-12
Various data
Focal length 14.70
F-number 2.06
Half angle of view (°) 52.27
Image height 19.00
Lens total length 110.00
BF 12.16
Magnification ∞ -0.25
d12 9.01 5.14
d25 7.25 11.13
d27 12.16 12.16
Lens group data group Initial surface Focal length
1 1 -150.00
2 13 37.22
3 26 322.33
[Numerical Example 3]
Unit: mm
Surface data surface number rd nd νd
1* 46.326 1.60 1.85150 40.8
2* 14.244 5.61
3 26.949 1.60 1.43875 94.7
4 12.294 4.46
5 27.129 1.20 1.43875 94.7
6 13.975 2.94
7 164.743 1.20 1.49700 81.5
8 23.325 0.26
9 27.563 3.77 1.59270 35.3
10 -36.572 0.91
11 -21.172 0.80 1.49700 81.5
12 10.946 7.09 1.56384 60.7
13 -20.157 (variable)
14 (Aperture) ∞ 1.50
15 -23.993 1.00 1.89286 20.4
16 -91.684 1.50
17 21.948 6.88 1.49700 81.5
18 -11.764 0.80 1.95375 32.3
19 -19.425 1.00
20 69.883 2.40 1.98612 16.5
21 -62.856 0.10
22 27.517 8.18 1.59282 68.6
23 -12.806 1.00 2.00100 29.1
24 -18.451 0.50
25 -22.502 1.00 1.95375 32.3
26 16.604 4.93 1.49700 81.5
27 -41.599 1.00
28* -15.160 1.80 1.85400 40.4
29* -19.821 (variable)
30 -75.683 3.84 1.48749 70.2
31 -29.600 (variable)
Image plane ∞
Aspherical surface data No. 1
K = 0.00000e+00 A 4= 1.89838e-05 A 6=-4.59219e-08 A 8= 1.01446e-10
A10=-6.52209e-14
2nd side
K = 0.00000e+00 A 4= 2.09660e-06 A 6=-3.44717e-08 A 8=-6.81241e-11
A10=-4.12512e-13
Page 28
K = 0.00000e+00 A 4= 1.79358e-04 A 6= 1.23745e-06 A 8=-2.96566e-08
A10= 1.24751e-10
Page 29
K = 0.00000e+00 A 4= 2.04257e-04 A 6= 1.28357e-06 A 8=-2.24094e-08
A10= 8.78005e-11
Various data
Focal length 12.47
F-number 2.83
Half angle of view (°) 56.72
Image height 19.00
Lens total length 90.60
BF 10.19
Magnification ∞ -0.25
d13 4.31 0.35
d29 7.25 11.21
d31 10.19 10.19
Lens group data group Initial surface Focal length
1 1 -78.38
2 14 31.44
3 30 97.07
[Numerical Example 4]
Unit: mm
Surface data surface number rd nd νd
1* 49.186 1.60 1.85400 40.4
2* 14.646 6.53
3 36.397 1.60 1.43875 94.7
4 13.270 5.45
5 95.887 1.20 1.49700 81.5
6 20.374 1.90
7 44.748 3.25 1.83400 37.3
8 -69.471 7.00
9 -24.900 1.00 1.48749 70.2
10 13.067 6.82 1.51823 58.9
11 -18.928 (variable)
12 (Aperture) ∞ 1.99
13 28.657 9.27 1.52841 76.5
14 -12.183 0.80 1.87070 40.7
15 -21.540 1.00
16 33.419 4.86 1.49700 81.5
17 -19.286 0.49
18 -23.625 6.16 1.85478 24.8
19 -11.418 0.96 1.95375 32.3
20 -46.181 0.50
21 -94.254 0.94 1.83481 42.7
22 12.905 8.06 1.52841 76.5
23 -151.530 2.96
24* -46.831 2.00 1.85400 40.4
25* -42.786 (variable)
Image plane ∞
Aspherical surface data No. 1
K = 0.00000e+00 A 4= 9.55905e-06 A 6=-1.43725e-08 A 8= 3.98210e-11
A10=-2.50400e-14
2nd side
K = 0.00000e+00 A 4= 8.22924e-08 A 6=-1.60691e-08 A 8=-7.30553e-11
A10= 7.34071e-14
Page 24
K = 0.00000e+00 A 4= 1.00010e-05 A 6= 6.17869e-07 A 8=-6.18367e-09
A10= 1.91334e-11
Page 25
K = 0.00000e+00 A 4= 3.26827e-05 A 6= 5.50249e-07 A 8=-4.73191e-09
A10= 1.16696e-11
Various data
Focal length 15.00
F-number 2.83
Half angle of view (°) 51.72
Image height 19.00
Lens length 95.50
BF 14.12
Magnification ∞ -0.25
d11 5.05 1.23
d25 14.12 17.94
Lens group data group Initial surface Focal length
1 1 -160.00
2 12 37.37
The various values in each numerical example are summarized in Table 1 below.
［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）１０の実施例について、図９を用いて説明する。図９において、１３はカメラ本体、１１は実施例１乃至４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１３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１３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。
[Imaging device]
Next, an embodiment of a digital still camera (imaging device) 10 using the optical system of the present invention as an imaging optical system will be described with reference to Fig. 9. In Fig. 9, reference numeral 13 denotes a camera body, and reference numeral 11 denotes an imaging optical system configured using any of the optical systems described in Examples 1 to 4. Reference numeral 12 denotes a solid-state imaging element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor that is built into the camera body 13 and receives and photoelectrically converts an optical image formed by the imaging optical system 11. The camera body 13 may be a so-called single-lens reflex camera having a quick-turn mirror, or a so-called mirrorless camera having no quick-turn mirror.
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。 In this way, by applying the optical system of the present invention to an imaging device such as a digital still camera, it is possible to obtain an imaging device with a compact lens.
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの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。 The above describes preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments and various combinations, modifications, and variations are possible within the scope of the invention.
Ｌ０ 光学系
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
L0 Optical system L1 First lens group L2 Second lens group
Claims (27)
無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群は移動し、
前記第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、２枚の負レンズを含み、
前記第１レンズ群の光軸上の厚さをＤ１、前記第２レンズ群の光軸上の厚さをＤ２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記光学系が無限遠に合焦した状態における開口絞りの位置から像面までの光軸上の距離をＰＤ、前記光学系が無限遠に合焦した状態における前記光学系の光学全長をＬＤ、前記光学系が無限遠に合焦した状態における最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離の空気換算長をｓｋとするとき、
０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜２．０
－５．２＜ｆ１／ｆ２＜０．０
０．５５＜ＰＤ／ＬＤ＜０．８０
１．５＜Ｄ２／ｓｋ＜４．５
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 An optical system having a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power, which are arranged in this order from the object side to the image side, and in which the distance between adjacent lens groups changes during focusing,
During focusing from infinity to the closest distance, the first lens group is fixed and the second lens group is moved,
the first lens group includes two negative lenses arranged consecutively in order from the most object side to the image side,
Let D1 be the thickness on the optical axis of the first lens group, D2 be the thickness on the optical axis of the second lens group, f1 be the focal length of the first lens group, f2 be the focal length of the second lens group, PD be the distance on the optical axis from the position of the aperture stop to the image plane when the optical system is focused at infinity, LD be the total optical length of the optical system when the optical system is focused at infinity, and sk be the air-equivalent length of the distance on the optical axis from the image-side lens surface of the lens located closest to the image to the image plane when the optical system is focused at infinity .
0.6<D1/D2<2.0
-5.2<f1/f2<0.0
0.55<PD/LD<0.80
1.5<D2/sk<4.5
An optical system characterized by satisfying the following conditional expression:
０．０＜ｆ１ｎ２／ｆ１＜０．４
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。 When the composite focal length of the two negative lenses is f1n2,
0.0<f1n2/f1<0.4
2. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
前記３枚の負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎ３とするとき、
０．０＜ｆ１ｎ３／ｆ１＜０．３
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。 the first lens group includes three negative lenses arranged consecutively in order from the most object side to the image side,
When the composite focal length of the three negative lenses is f1n3,
0.0<f1n3/f1<0.3
3. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学系。 1 . 5<D1/sk<5.0
4. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
０．７＜ＥＳｉｎｆ＜１．４
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学系。 When the focus sensitivity of the second lens group when the optical system is focused at infinity is ESinf,
0.7<ESinf<1.4
5. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．０＜ｆ２／ｆ３＜０．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学系。 a third lens group arranged on the image side of the second lens group,
When the focal length of the third lens group is f3,
0.0<f2/f3<0.5
6. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群は移動し、During focusing from infinity to the closest distance, the first lens group is fixed and the second lens group is moved,
前記第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、２枚の負レンズを含み、the first lens group includes two negative lenses arranged consecutively in order from the most object side to the image side,
前記第１レンズ群の光軸上の厚さをＤ１、前記第２レンズ群の光軸上の厚さをＤ２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記光学系が無限遠に合焦した状態における開口絞りの位置から像面までの光軸上の距離をＰＤ、前記光学系が無限遠に合焦した状態における前記光学系の光学全長をＬＤとするとき、When the thickness of the first lens group on the optical axis is D1, the thickness of the second lens group on the optical axis is D2, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the third lens group is f3, the distance on the optical axis from the position of the aperture stop to the image plane when the optical system is focused at infinity is PD, and the total optical length of the optical system when the optical system is focused at infinity is LD,
０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜２．０0.6<D1/D2<2.0
－５．２＜ｆ１／ｆ２＜０．０-5.2<f1/f2<0.0
０．５５＜ＰＤ／ＬＤ＜０．８０0.55<PD/LD<0.80
０．０＜ｆ２／ｆ３＜０．５0.0<f2/f3<0.5
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。An optical system characterized by satisfying the following conditional expression:
－１５＜ｆ１／ｆ＜－３
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光学系。 When the focal length of the optical system is f,
-15<f1/f<-3
8. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
２．０＜ｆ２／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から８のいずれか一項に記載の光学系。 When the focal length of the optical system is f,
2.0<f2/f<4.0
9. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
０．２０＜βｍｏｄ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光学系。 When the imaging magnification of the optical system when the optical system is focused at the closest distance is β mod,
0.20<βmod
10. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
無限遠から最至近へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群は固定であり、前記第２レンズ群は移動し、During focusing from infinity to the closest distance, the first lens group is fixed and the second lens group is moved,
前記第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、２枚の負レンズを含み、the first lens group includes two negative lenses arranged consecutively in order from the most object side to the image side,
前記第１レンズ群の光軸上の厚さをＤ１、前記第２レンズ群の光軸上の厚さをＤ２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記光学系が無限遠に合焦した状態における開口絞りの位置から像面までの光軸上の距離をＰＤ、前記光学系が無限遠に合焦した状態における前記光学系の光学全長をＬＤ、前記光学系が最至近距離に合焦した状態における前記光学系の撮影倍率をβｍｏｄとするとき、When the thickness of the first lens group on the optical axis is D1, the thickness of the second lens group on the optical axis is D2, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the second lens group is f2, the distance on the optical axis from the position of the aperture stop to the image plane when the optical system is focused at infinity is PD, the total optical length of the optical system when the optical system is focused at infinity is LD, and the photographing magnification of the optical system when the optical system is focused at the minimum distance is βmod,
０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜２．０0.6<D1/D2<2.0
－５．２＜ｆ１／ｆ２＜０．０-5.2<f1/f2<0.0
０．５５＜ＰＤ／ＬＤ＜０．８０0.55<PD/LD<0.80
０．２０＜βｍｏｄ0.20<βmod
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。An optical system characterized by satisfying the following conditional expression:
９０°＜２ω＜１８０°
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学系。 When the half angle of view of the optical system is ω,
90°<2ω<180°
12. The optical system according to claim 1 , wherein the following condition is satisfied:
－５．０＜Ｒ２ｆ／Ｒ２ｒ＜２.０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学系。 When the radius of curvature of the object-side lens surface of the lens arranged closest to the object in the second lens group is R2f and the radius of curvature of the image-side lens surface of the lens arranged closest to the image in the second lens group is R2r,
-5.0<R2f/R2r<2.0
13. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied: 1.times . ...
０．０５＜Ｌ２３／ＬＤ＜０．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載の光学系。 When the optical system is focused at infinity, the distance on the optical axis from the lens surface of the second lens group closest to the image side to the lens surface of the third lens group closest to the object side is denoted by L23.
0.05<L23/LD<0.20
7. The optical system according to claim 6 , wherein the following condition is satisfied:
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の光学系。 0 . 05<sk/LD<0.22
15. The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
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