(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面側に順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
正または負の屈折力を有する第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側に順に、
正屈折力のレンズ成分と、正レンズと負レンズを有し物体側に凸面を向けた接合レンズ成分とからなり、
前記第1レンズ群の物体側面から前記第２レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、
前記第1レンズ群中の最物体側レンズと前記第３レンズ群中の最像側レンズは常時固定であり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群のみが光軸移動し、
前記第３レンズ群は、前記第３レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群からなり、
前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群は２つの正レンズ成分からなり、
前記第３レンズ群中の前記リアサブレンズ群は１つの負屈折力のレンズ成分からなる
ことを特徴とする結像光学系。
【請求項２】
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は常時固定である
ことを特徴とする請求項１記載の結像光学系。
【請求項３】
前記第３レンズ群中の前記リアサブレンズ群は、以下の条件式（１）を満足する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結像光学系。
−１０  ＜  ｆ３ｒ／ｆ３Ｇ  ＜  −０．０５                （１）
ただし、
ｆ３ｒは、前記リアサブレンズ群の焦点距離、
ｆ３Ｇは、前記第３レンズ群の焦点距離
である。
【請求項４】
前記第２レンズ群は、以下の条件式（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．１  ＜  ｜ｆ／ｆ２Ｇ｜  ＜  ５．０                    （２）
ただし、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
ｆ２Ｇは、前記第２レンズ群の焦点距離
である。
【請求項５】
前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群と前記リアサブレンズ群との間の軸上距離は、以下の条件式（３）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．０１  ＜  Ｄ３Ｇｆｒ／ｆ３Ｇ  ＜  ０．５                （３）
ただし、
Ｄ３Ｇｆｒは、前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群像側面と前記リアサブレンズ群物体側面との間の軸上距離、
ｆ３Ｇは、前記第３レンズ群の焦点距離
である。
【請求項６】
また、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の軸上距離は、以下の条件式（４）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．２２  ＜  Ｄ２Ｇ３Ｇ／Ｄ１Ｇｆ３Ｇ  ＜  ０．８        （４）
ただし、
Ｄ２Ｇ３Ｇは、前記第２レンズ群像側面と前記第３レンズ群物体側面との間の軸上距離、
Ｄ１Ｇｆ３Ｇは、前記第１レンズ群物体側面と前記第３レンズ群物体側面との間の軸上距離
である。
【請求項７】
最遠距離合焦時にて、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の軸上距離が結像光学系中の軸上空気間隔距離の中で最も大きい
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の結像光学系。
【請求項８】
前記第２レンズ群は、２枚以下のレンズからなる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の結像光学系。
【請求項９】
前記第２レンズ群が１つの負レンズ成分からなり、
遠距離から近距離へのフォーカシングに際して像側に移動する
ことを特徴とする請求項８記載の結像光学系。
【請求項１０】
前記負レンズ成分が単レンズである
ことを特徴とする請求項９に記載の結像光学系。
【請求項１１】
前記第２レンズ群の前記負レンズ成分が以下の条件式（５）を満足する
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の結像光学系。
−０．９９  ＜  ＳＦ  ＜  ０．９９                        （５）
ただし、
ＳＦ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）であり、
Ｒ１は、前記負レンズ成分の物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
Ｒ２は、前記負レンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径
である。
【請求項１２】
前記第２レンズ群が１枚の正レンズ成分からなり、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して物体側に移動する
ことを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１３】
前記正レンズ成分が単レンズである
ことを特徴とする請求項１２に記載の結像光学系。
【請求項１４】
前記第２レンズ群が負レンズと正レンズの２枚のレンズのみからなる
ことを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１５】
前記第２レンズ群中の前記負レンズと前記正レンズとが接合されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の結像光学系。
【請求項１６】
前記第２レンズ群が２枚の負レンズのみからなる
ことを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１７】
また、前記第２レンズ群が物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた単レンズと、両凹レンズの２枚のレンズからなる
ことを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１８】
前記第１レンズ群の物体側面から前記第３レンズ群の像側面までの軸上距離が以下の条件式（６）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．６８  ＜  ＬＴＬ／ＴＬ  ＜  ０．９０                  （６）
ただし、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記第３レンズ群の像側面までの軸上距離、
ＴＬは、前記ＬＴＬと空気換算距離で表したバックフォーカスの和
である。
【請求項１９】
前記明るさ絞りが前記第１レンズ群の像側に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１つに記載の結像光学系。
【請求項２０】
前記明るさ絞りが前記第１レンズ群と共に常時固定である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１つに記載の結像光学系。
【請求項２１】
前記第１レンズ群は、前記明るさ絞りの物体側に配置された２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項２０のいずれか１つに記載の結像光学系。
【請求項２２】
さらに、前記第１レンズ群と前記明るさ絞りの有効径が以下の条件（７）を満足する
ことを特徴とする請求項１から２１の何れかに記載の結像光学系。
０．５  ＜  ＥＳ／Ｅ１Ｇｆ  ＜  ０．９５                  （７）
ただし、
ＥＳは、前記明るさ絞りの有効径であり、
Ｅ１Ｇｆは、前記第１レンズ群の物体側面の有効径であり、
有効径が変化する場合はそれぞれフルアパーチャー時の有効径
である。
【請求項２３】
また、前記明るさ絞りが配置される空間を挟む物体側のレンズ面と像側のレンズ面との距離が以下の条件式（８）、（９）を満足する
ことを特徴とする請求項１から２２のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．０３  ＜  DSon#ax／ｆ  ＜  ０．１９                  （８）
０．０３  ＜  DSoff#ax／ｆ  ＜  ０．１９                 （９）
ただし、
DSon#axは、前記明るさ絞りが配置される空間を挟む物体側のレンズ面と像側のレンズ面との光軸上での距離であり、前記光軸上での距離が変化する場合は最小値、
DSoff#axは、前記明るさ絞りが配置される空間を挟む物体側のレンズ面と像側のレンズ面それぞれの最大光線高となる位置の光軸方向に測った距離であり、前記光軸方向に測った距離が変化する場合は最小値、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離
である。
【請求項２４】
請求項１乃至請求項２３のいずれか１つに記載の結像光学系、
及び前記結像光学系の像側に配置され光学像を電気信号に変換する撮像面を持つ撮像素子を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置等に用いられる光学系に関し、主にミラーレスタイプのカメラにおける単焦点交換レンズに適する結像光学系及びそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、全長を一定に保ち、インナーフォーカス方式を採用し、防塵、フォーカス動作時の防音に有利な結像光学系が知られている。特許文献１及び特許文献２に開示された結像光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、明るさ絞りと、正屈折力の第３レンズ群とからなり、第１レンズ群と第３レンズ群を常時固定とし、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して負屈折力の第２レンズ群を像側に移動させるものである。それにより、防塵、防音に有利としつつ、光学性能も良好な結像光学系としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６０６１７号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された結像光学系は、明るさ絞りよりも物体側に第１レンズ群とフォーカシング時に可動の第２レンズ群が配置される構成である。第１レンズ群と明るさ絞りとの距離が大であり、結果的に第１レンズ群の径が大きくなっている。
【０００５】
本願発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、防音、防塵に有利であり、径方向を小さく抑えやすく、光学性能も確保しやすい結像光学系及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る結像光学系は、以下のものである。
【０００７】
物体側から像面側に順に、正屈折力の第１レンズ群と、正または負の屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群とからなり、前記第1レンズ群の物体側面から前記第２レンズ群の物体側面の間に配置された明るさ絞りを有し、前記第1レンズ群中の最物体側レンズと前記第３レンズ群中の最像側レンズは常時固定であり、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群のみが光軸移動し、前記第３レンズ群は、前記第３レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで物体側に配置された正屈折力のフロントサブレンズ群と像側に配置された負屈折力のリアサブレンズ群からなることが好ましい。
【０００８】
以下、このような構成をとった理由と作用を説明する。
【０００９】
結像光学系の最も物体側のレンズと最も像側のレンズを常時固定とし、フォーカシングに際して第２レンズ群のみを光軸方向に移動させるインナーフォーカス方式の結像光学系とすることで、防塵性、防音性の確保に有利となる。
【００１０】
そして、明るさ絞りを第２レンズ群よりも物体側に配置することで、結像光学系の大きさに最も影響する第１レンズ群の有効径を小さくでき、光学系の径方向のサイズを小さくしやすくなる。
【００１１】
加えて、第１レンズ群の径方向のサイズを抑えることで、正屈折力の第１レンズ群の軸上厚みも小さく抑えやすくなる。それにより、結像光学系の小型化に有利となり、携帯性が向上する。
【００１２】
一方、結像光学系の軽量化や遠距離から近距離の物体へのフォーカシングのための第２レンズ群の移動範囲の確保、収差補正を考慮すると、第３レンズ群が明るさ絞りから離れることになる。このとき、明るさ絞りが第２レンズ群よりも物体側にあるため、正屈折力の第３レンズ群は明るさ絞りからいっそう離れることになる。このとき、歪曲収差も含めた補正を行うためには、第３レンズ群では軸上収差と軸外収差の双方を考慮した構成とすることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、第３レンズ群中の最も大きい軸上空気間隔を挟んで物体側を正屈折力のフロントサブレンズ群とし、その軸上空気間隔の像側を負屈折力のリアサブレンズ群としている。
【００１４】
このように、負屈折力のサブレンズ群を正屈折力の第３レンズ群中の像側に配置することで、正屈折力のフロントサブレンズ群での軸上収差をキャンセルする機能を保持しつつ、軸外光線入射高を高くすることで軸外収差（特に歪曲収差）をキャンセルする機能の確保にも有利となる。
【００１５】
したがって、上述の構成とすることで、防音、防塵に有利であり、小型化と光学性能の確保に有利な結像光学系となる。
【００１６】
上述の発明にて、更に以下の構成の少なくともいずれかを満足することが好ましい。
【００１７】
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は常時固定であることが好ましい。
【００１８】
第１レンズ群と第３レンズ群を移動させるための構造が必要ないため、メカ構成を簡略化でき好ましい。
【００１９】
また、前記第３レンズ群中の前記リアサブレンズ群は、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−１０  ＜  ｆ３ｒ／ｆ３Ｇ  ＜  −０．０５                （１）
ただし、
ｆ３ｒは、前記リアサブレンズ群の焦点距離、
ｆ３Ｇは、前記第３レンズ群の焦点距離
である。
【００２０】
条件式（１）の下限を下回らないようにリアサブレンズ群の負の屈折力を確保することで、軸上収差と軸外収差（特に歪曲収差）の補正にいっそう有利となる。加えて結像光学系全体として望遠タイプとなり、光学系の全長の短縮にもつながる。
【００２１】
条件式（１）の上限を上回らないようにリアサブレンズ群の負の屈折力を適度に抑えることで、補正オーバーを抑えられる。加えて、射出瞳を像面から離しやすくなり、シェーディングの低減に有利となる。
【００２２】
また、前記第２レンズ群は、以下の条件式（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の結像光学系。
ことが好ましい。
０．１  ＜  ｜ｆ／ｆ２Ｇ｜  ＜  ５．０                    （２）
ただし、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離、
ｆ２Ｇは、前記第２レンズ群の焦点距離
である。
【００２３】
条件式（２）の下限を下回らないように正または負の屈折力を確保することで、フォーカシングの機能を確保できる。
【００２４】
条件式（２）の上限を上回らないようにフォーカシングレンズ群の屈折力を適度に抑えることで、第２レンズ群の軽量化と、第２レンズ群の移動時の収差変動低減に有利となる。
【００２５】
また、前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群と前記リアサブレンズ群との間の軸上距離は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．０１  ＜  Ｄ３Ｇｆｒ／ｆ３Ｇ  ＜  ０．５              （３）
ただし、
Ｄ３Ｇｆｒは、前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群像側面と前記リアサブレンズ群物体側面との間の軸上距離、
ｆ３Ｇは、前記第３レンズ群の焦点距離
である。
【００２６】
条件式（３）の下限を下回らず、上限を上回らないように両サブレンズ群の間の距離を適度に確保することで、軸上収差、軸外収差の双方の補正に有利となる。
【００２７】
また、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の軸上距離は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．２２  ＜  Ｄ２Ｇ３Ｇ／Ｄ１Ｇｆ３Ｇ  ＜  ０．８        （４）
ただし、
Ｄ２Ｇ３Ｇは、前記第２レンズ群像側面と前記第３レンズ群物体側面との間の軸上距離、
Ｄ１Ｇｆ３Ｇは、前記第１レンズ群物体側面と前記第３レンズ群物体側面との間の軸上距離
である。
【００２８】
条件式（４）の下限値を下回らないように第２レンズ群と第３レンズ群との間の軸上距離を確保することで、第１レンズ群内で発生する軸外収差をキャンセルしやすくなる。結像光学系の軽量化にも有利となる。
【００２９】
条件式（４）の上限を上回らないように第２レンズ群と第３レンズ群との間の軸上距離を適度に抑えることで、結像光学系を小さくしやすくなり、特に、交換レンズとして用いた場合の小型化に有利となる。
【００３０】
また、最遠距離合焦時にて、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の軸上距離が結像光学系中の軸上空気間隔距離の中で最も大きいことが好ましい。
【００３１】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の軸上距離を確保することで、軸外収差の補正に有利になる。特に、第２レンズ群が負の屈折力を持つ場合は、第２レンズ群の移動スペースの確保につながり至近距離を小さくしやすくなる。
【００３２】
次に、フォーカシングを行う第２レンズ群について説明する。
【００３３】
また、前記第２レンズ群は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。
【００３４】
フォーカシング時に移動するレンズ群を軽量にでき、ウォブリング動作、フォーカシング動作時の電力消費量の軽減やAF速度、精度の向上に有利となる。
【００３５】
さらに、以下のいずれかとしてよい。
【００３６】
前記第２レンズ群が1つの負レンズ成分からなり遠距離から近距離へのフォーカシングに際して像側に移動することが好ましい。
【００３７】
ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面の２面のみが空気に接するレンズ体であり、単レンズまたは接合レンズを意味する。それにより第２レンズ群の軽量化に有利となる。
【００３８】
さらに、前記負レンズ成分が単レンズであることが好ましい。軽量化にいっそう有利となる。
【００３９】
さらに、前記第２レンズ群の前記負レンズ成分が以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−０．９９  ＜  ＳＦ  ＜  ０．９９                        （５）
ただし、
ＳＦ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）であり、
Ｒ１は、前記負レンズ成分の物体側のレンズ面の近軸曲率半径、
Ｒ２は、前記負レンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径          
である。
【００４０】
条件式（５）の下限を下回らないように負レンズ成分の物体側のレンズ面の曲率絶対値が大きくならないようにすることで、フォーカシング時のコマ収差の変動を抑えやすくなる。条件式（５）の上限を上回らないように負レンズ成分の物体側のレンズ面の負の屈折力を確保して、第１レンズ群での収差補正に寄与する。
【００４１】
また、前記第２レンズ群が１枚の正レンズ成分からなり、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して物体側に移動することが好ましい。ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面の２面のみが空気に接するレンズ体であり、単レンズまたは接合レンズを意味する。それにより、第２レンズ群の軽量化に有利となる。
【００４２】
また、前記正レンズ成分が単レンズであることが好ましい。結像光学系の軽量化にいっそう有利となる。
【００４３】
また、前記第２レンズ群が負レンズと正レンズの２枚のレンズのみからなることが好ましい。それにより第２レンズ群での主に色収差の補正に有利となる。
【００４４】
また、前記第２レンズ群中の前記負レンズと前記正レンズとが接合されていることが好ましい。それにより、レンズの偏心による画像への影響を抑えやすくなる。
【００４５】
さらに、前記第２レンズ群が２枚の負レンズのみからなることが好ましい。それにより、負屈折力を複数の負レンズで分担でき、主に、コマ収差の低減に有利となる。
【００４６】
また、前記第２レンズ群が物体側から像側に順に、物体側に凸面を向けた単レンズと、両凹レンズの２枚のレンズからなることが好ましい。それにより、両凹レンズでは補正しきれない高次の収差をメニスカスレンズで補正でき、性能確保に有利となる。
【００４７】
また、前記第１レンズ群の物体側面から前記第３レンズ群の像側面までの軸上距離が以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．６８   ＜  ＬＴＬ／ＴＬ  ＜  ０．９０                  （６）
ただし、
ＬＴＬは、前記第１レンズ群の物体側面から前記第３レンズ群の像側面までの軸上距離、
ＴＬは、前記ＬＴＬと空気換算距離で表したバックフォーカスの和
である。
【００４８】
条件式（６）の下限を下回らないように第１レンズ群物体側面から第３レンズ群像側面までの軸上距離を確保することで、第３レンズ群を像面に近づけられ、結像光学系の小型化と光学性能の確保に有利となる。条件式（６）の上限を上回らないようにリアサブレンズ群を像面から離すことで、像面への入射角度を抑えられシェーディングの低減に有利となる。
【００４９】
さらに、動画撮影や高速AFを行なう場合、フォーカシングレンズ群は軽いことが好ましい。そのため、明るさ絞りについて以下のようにするとよい。
【００５０】
前記明るさ絞りが前記第１レンズ群の像側に配置されることが好ましい。第１レンズ群を小さくしつつ、開口絞り付近にフォーカシングレンズ群が配置されることとなり、フォーカシングレンズ群の小型・軽量化に有利となる。
【００５１】
また、前記明るさ絞りが前記第１レンズ群と共に常時固定であることが好ましい。明るさ絞りがフォーカシング動作時に移動しないので、フォーカシング時の移動部材の重量を軽減できる。したがって、動画撮影時のＡＦ動作（ウォブリング動作）や高速ＡＦ動作時の電力消費量の軽減やＡＦ速度、精度の向上に有利となる。
【００５２】
さらに、第１レンズ群について、以下の構成とすることが好ましい。
【００５３】
前記第１レンズ群は、前記明るさ絞りの物体側に配置された２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有することが好ましい。
【００５４】
正の屈折力を複数の正レンズに分担し、負レンズを用いることで、球面収差やコマ収差、色収差の補正に有利となる。
【００５５】
また、前記第１レンズ群は、物体側から像側に順に、正屈折力のレンズ成分と、正レンズと負レンズを有し物体側に凸面を向けた接合レンズ成分とからなることが好ましい。ただし、レンズ成分は、物体側面と像側面の２面のみが空気に接するレンズ体であり、単レンズまたは接合レンズを意味する。
【００５６】
正の屈折力を物体側のレンズ成分と像側のレンズ成分の物体側面に分担し、像側のレンズ成分に負レンズを用いることで、球面収差やコマ収差、色収差の補正に有利となる。
【００５７】
さらに、第３レンズ群について、以下の構成とすることが好ましい。
【００５８】
前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群は２つのレンズを有し、前記第３レンズ群中の前記リアサブレンズ群は１つの負屈折力のレンズ成分からなることが好ましい。
【００５９】
フロントサブレンズ群を複数のレンズで構成することで、正屈折力の分担もしくは収差をキャンセルし合うことにより収差の低減に有利となる。また、リアサブレンズ群を１つのレンズ成分とすることで軽量化に有利となる。
【００６０】
また、前記第３レンズ群中の前記フロントサブレンズ群は２つの正レンズ成分からなることが好ましい。フロントサブレンズ群を複数のレンズ成分で構成することで、正屈折力の分担により収差の低減に有利となる。
【００６１】
さらに、前記第１レンズ群と前記明るさ絞りの有効径が以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．５  ＜  ＥＳ／Ｅ１Ｇｆ  ＜  ０．９５                  （７）
ただし、
ＥＳは、前記明るさ絞りの有効径であり、
Ｅ１Ｇｆは、前記第１レンズ群の物体側面の有効径であり、
有効径が変化する場合はそれぞれフルアパーチャー時の有効径
である。
【００６２】
条件式（７）の下限を下回らないようにすることで、第１レンズ群の小型化につながる。条件式（７）の上限を上回らないように明るさ絞りが物体側よりにならないようにすることで、たる型の歪曲収差の発生を抑えやすくなる。
【００６３】
また、前記明るさ絞りが配置される空間を挟む物体側のレンズ面と像側のレンズ面との距離が以下の条件式（８）、（９）を満足することが好ましい。
０．０３  ＜  DSon_ax／ｆ  ＜  ０．１９                    （８）
０．０３  ＜  DSoff_ax／ｆ  ＜  ０．１９                   （９）
ただし、
DSon_axは、前記明るさ絞りが配置される空間を挟む物体側のレンズ面と像側のレンズ面との光軸上での距離であり、前記光軸上での距離が変化する場合は最小値、
DSoff_axは、前記明るさ絞りが配置される空間を挟む物体側のレンズ面と像側のレンズ面それぞれの最大光線高となる位置の光軸方向に測った距離であり、前記光軸方向に測った距離が変化する場合は最小値、
ｆは、前記結像光学系の焦点距離
である。
【００６４】
条件式（８）、（９）の下限値を下回らないように明るさ絞りが配置されるスペースを確保することで、前記明るさ絞りの開口サイズを可変としたときの明るさ絞り駆動機構を配置するスペースの確保に有利となる。条件式（８）、（９）の上限値を上回らないよう明るさ絞りが配置されるスペースを適度に抑えることで、全長の短縮化に有利となる。
【００６５】
これらの結像光学系は、射出瞳を像面から離しやすく高性能化しやすいのでデジタルカメラなどの撮像装置に用いることが効果的である。
【００６６】
結像光学系及び結像光学系の像側に配置され光学像を電気信号に変換する撮像面を持つ撮像素子とを有する撮像装置において、その撮像装置の結像光学系は、上記いずれかの結像光学系とすることが好ましい。
【００６７】
上述の各構成は、特に記載が無い限り、最も遠距離に合焦した状態での構成とする。また、上述の各構成を複数同時に満足することが、より好ましい。
【００６８】
さらに、各条件式において、下限値、及び／または、上限値をより縮減することでその効果をいっそう確実にでき好ましい。
【００６９】
条件式（１）について
下限値を−５．０更には−１．６とすることがより好ましい。
上限値を−０．１更には−０．１５とすることがより好ましい。
【００７０】
条件式（２）について
下限値を０．４更には０．７とすることがより好ましい。
上限値を３．５更には２．５とすることがより好ましい。
【００７１】
条件式（３）について
下限値を０．０１５更には０．０１７とすることがより好ましい。
上限値を０．３５更には０．２５とすることがより好ましい。
【００７２】
条件式（４）について
下限値を０．２４更には０．２５とすることがより好ましい。
上限値を０．７更には０．６とすることがより好ましい。
【００７３】
条件式（５）について
下限値を−０．８５更には−０．７とすることがより好ましい。
上限値を０．８５更には０．７とすることがより好ましい。
【００７４】
条件式（６）について
下限値を０．７更には０．７２とすることがより好ましい。
上限値を０．８５更には０．８１とすることがより好ましい。
【００７５】
条件式（７）について
下限値を０．５５更には０．６とすることがより好ましい。
上限値を０．９更には０．８４とすることがより好ましい。
【００７６】
条件式（８）について
下限値を０．０４更には０．０５とすることがより好ましい。
上限値を０．１７更には０．１５とすることがより好ましい。
【００７７】
条件式（９）について
下限値を０．０４更には０．０５とすることがより好ましい。
上限値を０．１７更には０．１５とすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００７８】
本発明によれば、防音、防塵に有利であり、小型でありながら、光学性能も確保しやすい結像光学系を提供できる。さらに、このような結像光学系を用いた撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１の光学系の断面図である。
【図２】実施例２の光学系の断面図である。
【図３】実施例３の光学系の断面図である。
【図４】実施例４の光学系の断面図である。
【図５】実施例５の光学系の断面図である。
【図６】実施例６の光学系の断面図である。
【図７】実施例７の光学系の断面図である。
【図８】実施例８の光学系の断面図である。
【図９】実施例９の光学系の断面図である。
【図１０】実施例１０の光学系の断面図である。
【図１１】実施例１の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１２】実施例２の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１３】実施例３の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１４】実施例４の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１５】実施例５の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１６】実施例６の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１７】実施例７の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１８】実施例８の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図１９】実施例９の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図２０】実施例１０の光学系の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図２１】本発明の広角レンズを交換レンズとして用いたレンズ交換式カメラの断面図である。
【図２２】本発明によるデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図２３】図２２のデジタルカメラの背面図である。
【図２４】図２２のデジタルカメラの横断面図である。
【図２５】図２２のデジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
本発明の実施例１〜１０の光学系について説明する。図１〜図１０は、各実施例の光学系の断面図である。なお、各図中、５つの平行平板は、物体側から、超音波振動により塵を跳ね飛ばす防塵フィルターＦ１、ＩＲカットコートを施したＩＲカットフィルターＦ２、フランジバックを一定にしつつ、画素ピッチの変更に伴うローパスフィルターの厚みの変更をキャンセルさせる調整用平行平板Ｆ３、ローバスフィルターＦ４、カバーガラスＣである。ただし、実施例２は、参考例であって、本発明の実施形態には含まれない。
【００８１】
図１は実施例１の光学系の断面図である。図１（ａ）は実施例１の無限遠合焦時の光学系の断面図、図１（ｂ）は実施例１の至近合焦時の光学系の断面図である。
【００８２】
実施例１の光学系は、図１に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【００８３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【００８４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２と、からなる。
【００８５】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【００８６】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【００８７】
図２は実施例２の光学系の断面図である。図２（ａ）は実施例２の無限遠合焦時の光学系の断面図、図２（ｂ）は実施例２の至近合焦時の光学系の断面図である。
【００８８】
実施例２の光学系は、図２に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１に配置された明るさ絞りＳを有する。
【００８９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と、両凹負レンズＬ１４と、明るさ絞りＳと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と、からなる。
【００９０】
第２レンズ群Ｇ２は、１枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１からなる。
【００９１】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凹負レンズＬ３１と両凸正レンズＬ３２の接合レンズＳＵ３１からなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３からなる。
【００９２】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して物体側に移動する。
【００９３】
図３は実施例３の光学系の断面図である。図３（ａ）は実施例３の無限遠合焦時の光学系の断面図、図３（ｂ）は実施例３の至近合焦時の光学系の断面図である。
【００９４】
実施例３の光学系は、図３に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【００９５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【００９６】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２と、からなる。
【００９７】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【００９８】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【００９９】
図４は実施例４の光学系の断面図である。図４（ａ）は実施例４の無限遠合焦時の光学系の断面図、図４（ｂ）は実施例４の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１００】
実施例４の光学系は、図４に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１０１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【０１０２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、からなる。
【０１０３】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１０４】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１０５】
図５は実施例５の光学系の断面図である。図５（ａ）は実施例５の無限遠合焦時の光学系の断面図、図５（ｂ）は実施例５の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１０６】
実施例５の光学系は、図５に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１０７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【０１０８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２と、からなる。
【０１０９】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１１０】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１１１】
図６は実施例６の光学系の断面図である。図６（ａ）は実施例６の無限遠合焦時の光学系の断面図、図６（ｂ）は実施例６の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１１２】
実施例６の光学系は、図６に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１１３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【０１１４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、からなる。
【０１１５】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１１６】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１１７】
図７は実施例７の光学系の断面図である。図７（ａ）は実施例７の無限遠合焦時の光学系の断面図、図７（ｂ）は実施例７の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１１８】
実施例７の光学系は、図７に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１１９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【０１２０】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹負レンズ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２の接合レンズＳＵ２１からなる。
【０１２１】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１２２】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１２３】
図８は実施例８の光学系の断面図である。図８（ａ）は実施例８の無限遠合焦時の光学系の断面図、図８（ｂ）は実施例８の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１２４】
実施例８の光学系は、図８に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１２５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【０１２６】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹負レンズＬ２２と、からなる。
【０１２７】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１２８】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１２９】
図９は実施例９の光学系の断面図である。図９（ａ）は実施例９の無限遠合焦時の光学系の断面図、図９（ｂ）は実施例９の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１３０】
実施例９の光学系は、図９に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１３１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と両凹負レンズＬ１４の接合レンズＳＵ１１とからなる。
【０１３２】
第２レンズ群Ｇ２は、１枚の両凹負レンズＬ２１からなる。
【０１３３】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１３４】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１３５】
図１０は実施例１０の光学系の断面図である。図１０（ａ）は実施例１０の無限遠合焦時の光学系の断面図、図１０（ｂ）は実施例１０の至近合焦時の光学系の断面図である。
【０１３６】
実施例１０の光学系は、図１０に示すように、物体側から像側に順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とからなる。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置された明るさ絞りＳを有する。
【０１３７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１１と、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３の接合レンズＳＵ１１と、からなる。
【０１３８】
第２レンズ群Ｇ２は、１枚の両凹負レンズＬ２１からなる。
【０１３９】
第３レンズ群Ｇ３は、正屈折力のフロントサブレンズ群Ｇ３Ｆと、負屈折力のリアサブレンズ群Ｇ３Ｒとからなる。フロントサブレンズ群Ｇ３Ｆは、両凸正レンズＬ３１と、両凸正レンズＬ３２とからなる。リアサブレンズ群Ｇ３Ｒは、両凹負レンズＬ３３からなる。
【０１４０】
第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、常時固定である。第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から至近への合焦に対して像側に移動する。
【０１４１】
以下に、実施例１〜１０の数値データを示す。実施例１〜１０の数値データにおいて、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ肉厚および空気間隔、ｎｄおよびνｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率およびアッべ数、ｆは焦点距離、ＦnoはＦナンバー、ωは半画角（°）、ｆｂ(in air)は空気換算したバックフォーカス、ＩＨは像高である。
【０１４２】
数値実施例 1
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    37.765           3.43         1.81600          46.62
2                  4789.512           0.10
3                    22.665           5.15         1.59282          68.63
4                   -68.251           1.00         2.00069          25.46
5                   360.227           1.33
6（絞り）             ∞              d6
7                   108.885           1.00         1.59270          35.31
8                    21.893           1.78 
9                   -67.118           0.99         1.51823          58.90
10                    17.207           d10
11                    67.696           2.46         1.77250          49.60
12                   -50.277           0.10 
13                    39.865           3.67         1.59282          68.63
14                   -32.036           3.54 
15                   -27.971           1.00         1.59270          35.31
16                   102.879           8.99 
17                     ∞              0.65         1.51633          64.14
18                     ∞              0.85
19                     ∞              0.82         1.54424          70.86
20                     ∞              0.76         1.51300          61.08
21                     ∞              1.08         1.54424          70.86
22                     ∞              0.45
23                     ∞              0.80         1.50700          63.38
24                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.38            2.21
d10                10.16            9.33
各種データ
f                  39.52           39.26
Fno                 1.84            1.83
2ω(画角(°))      31.41           30.00
fb (in air)        13.72
全長 (in air)      50.80
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       25.33
第２レンズ群      -16.32
第３レンズ群       25.46
至近合焦時の物像間距離    85cm
【０１４３】
数値実施例 2
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    48.872           3.96         1.81600          46.62
2                  -590.823           0.10
3                    21.656           3.50         1.60311          60.64
4                    35.232           2.46
5                   140.222           1.00         1.64769          33.79
6                    17.832           5.47 
7                   -22.616           1.00         1.58144          40.75
8                    89.969           2.05 
9（絞り）             ∞              2.01
10                  -178.438           3.03         1.77250          49.60
11                   -25.617           d11
12                    22.919           3.50         1.45650          90.27
13                   328.581           d13
14                  -127.951           3.20         1.80000          29.84
15                    67.776           3.43         1.77250          49.60
16                   -34.180           6.45
17                   -16.934           1.00         1.51742          52.43
18                   -33.850           8.99
19                     ∞              0.65         1.51633          64.14
20                     ∞              0.85
21                     ∞              0.82         1.54424          70.86
22                     ∞              0.76         1.51300          61.08
23                     ∞              1.08         1.54424          70.86
24                     ∞              0.45
25                     ∞              0.80         1.50700          63.38
26                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d11                 3.73            0.29
d13                11.88           15.33
各種データ
f                  44.78           44.52
Fno                 1.84            1.82
2ω(画角(°))      28.07           26.38
fb (in air)        13.73
全長 (in air)      71.50
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群      237.50
第２レンズ群       53.78
第３レンズ群      387.12
至近合焦時の物像間距離    85cm
【０１４４】
数値実施例 3
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    34.809           3.78         1.81600          46.62
2                  -907.405           0.10
3                    26.975           4.19         1.59282          68.63
4                  -106.315           1.00         2.00069          25.46
5                    80.103           1.90
6（絞り）             ∞              d6
7                    32.930           1.00         1.59270          35.31
8                    20.677           2.43 
9                   -46.936           0.99         1.51633          64.14
10                    19.852           d10
11                  -933.621           1.94         1.77250          49.60
12                   -44.683           0.10 
13                    32.400           3.85         1.59282          68.63
14                   -37.244           6.17 
15                   -30.511           1.00         1.63980          34.46
16                   162.770           8.99 
17                     ∞              0.65         1.51633          64.14
18                     ∞              0.85
19                     ∞              0.82         1.54424          70.86
20                     ∞              0.76         1.51300          61.08
21                     ∞              1.08         1.54424          70.86
22                     ∞              0.45
23                     ∞              0.80         1.50700          63.38
24                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.39            2.69
d10                11.60           10.29
各種データ
f                  44.23           43.80
Fno                 1.84            1.82
2ω(画角(°))      28.21           26.74
fb (in air)        13.72
全長 (in air)      55.17
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       31.39
第２レンズ群      -20.73
第３レンズ群       29.24
至近合焦時の物像間距離    85cm
【０１４５】
数値実施例 4
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    71.959           2.27         1.81600          46.62
2                 -2188.347           0.10
3                    44.474           4.55         1.59282          68.63
4                   -56.489           1.00         1.80518          25.42
5                   278.334           1.65
6（絞り）             ∞              d6
7                    14.646           2.19         1.90366          31.32
8                    16.586           2.18 
9                    40.144           0.99         1.81600          46.62
10                    15.230           d10
11                    91.406           2.27         1.77250          49.60
12                   -62.593           0.20 
13                    24.430           4.297        1.59282          68.63
14                   -70.331           3.18 
15                   -47.825           1.00         1.59270          35.31
16                    20.749           8.99 
17                     ∞              0.65         1.51633          64.14
18                     ∞              0.85
19                     ∞              0.82         1.54424          70.86
20                     ∞              0.76         1.51300          61.08
21                     ∞              1.08         1.54424          70.86
22                     ∞              0.45
23                     ∞              0.80         1.50700          63.38
24                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.38            5.98
d10                21.38           16.78
各種データ
f                  46.81           46.28
Fno                 1.84            1.82
2ω(画角(°))      26.85           25.30
fb (in air)        13.72
全長 (in air)      62.36
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       53.22
第２レンズ群      -55.12
第３レンズ群       41.74
至近合焦時の物像間距離    85cm
【０１４６】
数値実施例 5
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    41.881           4.04         1.81600          46.62
2                  -585.377           0.10
3                    30.078           4.81         1.59282          68.63
4                  -105.483           1.00         2.00069          25.46
5                   124.383           1.76
6（絞り）             ∞              d6
7                    49.317           1.00         1.59270          35.31
8                    28.403           2.24 
9                   -65.163           0.99         1.51742          52.43
10                    21.202           d10
11                    61.511           3.13         1.77250          49.60
12                   -58.914           0.10 
13                    50.956           3.37         1.59282          68.63
14                   -57.226           7.18 
15                   -34.734           1.00         1.85026          32.27
16                   114.221           8.98 
17                     ∞              0.65         1.51633          64.14
18                     ∞              0.85
19                     ∞              0.82         1.54424          70.86
20                     ∞              0.76         1.51300          61.08
21                     ∞              1.08         1.54424          70.86
22                     ∞              0.45
23                     ∞              0.80         1.50700          63.38
24                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.38            2.89
d10                16.58           15.07
各種データ
f                  49.00           48.03
Fno                 1.84            1.81
2ω(画角(°))      25.53           24.20
fb (in air)        13.71
全長 (in air)      62.40
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       33.52
第２レンズ群      -23.99
第３レンズ群       35.65
【０１４７】
数値実施例 6
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    62.734           2.67         1.81600          46.62
2                  -695.249           0.10
3                    39.109           4.43         1.59282          68.63
4                   -77.930           1.00         1.84666          23.78
5                   117.525           2.43
6（絞り）             ∞              d6
7                    15.591           2.13         1.80518          25.42
8                    16.298           3.24 
9                    88.222           1.00         1.64000          60.08
10                    17.346           d10
11                   101.936           2.19         1.77250          49.60
12                   -64.487           0.10 
13                    27.238           4.08         1.59282          68.63
14                   -67.099           4.39 
15                   -49.982           1.00         1.85026          32.27
16                    27.903           8.99 
17                     ∞              0.65         1.51633          64.14
18                     ∞              0.85
19                     ∞              0.82         1.54424          70.86
20                     ∞              0.76         1.51300          61.08
21                     ∞              1.08         1.54424          70.86
22                     ∞              0.45
23                     ∞              0.80         1.50700          63.38
24                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.39            5.32
d10                18.75           14.83
各種データ
f                  48.89           48.08
Fno                 1.84            1.81
2ω(画角(°))      25.73           24.18
fb (in air)        13.73
全長 (in air)      62.63
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       50.75
第２レンズ群      -45.86
第３レンズ群       40.97
至近合焦時の物像間距離    85cm
【０１４８】
数値実施例 7
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    42.023           3.30         1.81600          46.62
2                  -565.225           0.10
3                    41.851           4.49         1.59282          68.62
4                   -71.032           1.00         2.00069          25.46
5                   120.818           2.10
6（絞り）             ∞              d6
7                  -263.487           1.00         1.51742          52.43
8                    18.674           3.00         1.80518          25.42
9                    20.594           d9 
10                    60.394           3.04         1.81600          46.62
11                   -45.960           0.10 
12                    26.632           4.91         1.59282          68.62
13                   115.266           4.04 
14                   -65.825           1.00         1.74077          27.79
15                    26.799           9.00 
16                     ∞              0.65         1.51633          64.14
17                     ∞              0.85
18                     ∞              0.82         1.54424          70.86
19                     ∞              0.76         1.51300          61.08
20                     ∞              1.08         1.54424          70.86
21                     ∞              0.45
22                     ∞              0.80         1.50700          63.38
23                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.91            5.27
d9                 21.41           18.06
各種データ
f                  46.63           46.22
Fno                 1.84            1.83
2ω(画角(°))      26.99           25.11
fb (in air)        13.73
全長 (in air)      65.14
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       44.59
第２レンズ群      -40.31
第３レンズ群       39.95
至近合焦時の物像間距離    74cm
【０１４９】
数値実施例 8
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    39.785           3.75         1.81600          46.62
2                  -986.669           0.10
3                    27.350           4.56         1.59282          68.63
4                  -110.314           1.00         2.00069          25.46
5                   126.007           1.71
6（絞り）             ∞              d6
7                    49.880           1.00         1.59270          35.31
8                    25.474           2.24 
9                   -59.709           0.99         1.51742          52.43
10                    19.810           d10
11                    96.391           2.81         1.77250          49.60
12                   -61.003           0.10 
13                    43.033           4.00         1.59282          68.63
14                   -40.931           6.64 
15                   -32.349           1.00         1.74950          35.28
16                   143.481           8.99 
17                     ∞              0.65         1.51633          64.14
18                     ∞              0.85
19                     ∞              0.82         1.54424          70.86
20                     ∞              0.76         1.51300          61.08
21                     ∞              1.08         1.54424          70.86
22                     ∞              0.45
23                     ∞              0.80         1.50700          63.38
24                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.38            2.65
d10                13.91           12.64
各種データ
f                  46.71           45.92
Fno                 1.84            1.81
2ω(画角(°))      26.73           25.41
fb (in air)        13.72
全長 (in air)      58.90
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       30.82
第２レンズ群      -21.30
第３レンズ群       32.72
至近合焦時の物像間距離    85cm
【０１５０】
数値実施例 9
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    50.728           3.63         1.81600          46.62
2                  -296.362           0.10
3                    28.253           5.23         1.59282          68.62
4                   -77.351           1.00         1.84666          23.78
5                 -6928.538           1.00         1.59270          35.31
6                    34.493           3.44
7（絞り）             ∞              d7
8                   -98.588           0.99         1.49700          81.54
9                    22.343           d9 
10                   102.097           2.78         1.75500          52.32
11                   -54.433           0.10 
12                    30.424           3.96         1.59282          68.63
13                   -69.822           5.79 
14                   -43.217           1.00         1.68893          31.07
15                    36.958           8.98 
16                     ∞              0.65         1.51633          64.14
17                     ∞              0.85
18                     ∞              0.82         1.54424          70.86
19                     ∞              0.76         1.51300          61.08
20                     ∞              1.08         1.54424          70.86
21                     ∞              0.45
22                     ∞              0.80         1.50700          63.38
23                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
D7                  1.96            9.05
d9                 18.82           11.73
各種データ
f                  46.95           45.75
Fno                 1.84            1.80
2ω(画角(°))      26.83           22.63
fb (in air)        13.72
全長 (in air)      63.51
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       44.18
第２レンズ群      -36.55
第３レンズ群       36.76
至近合焦時の物像間距離    40cm
【０１５１】
数値実施例 10
単位     ｍｍ
面データ
面番号                     ｒ             ｄ           ｎｄ            νｄ
1                    38.210           4.85         1.81600          46.62
2                  -696.429           0.10
3                    38.546           6.04         1.59282          68.62
4                   -69.680           1.00         2.00069          25.46
5                    79.121           2.20
6（絞り）             ∞              d6
7                   -84.999           0.79         1.49700          81.54
8                    22.376           d8 
9                   183.082           2.05         1.81600          46.62
10                   -53.617           0.10 
11                    30.944           4.65         1.59282          68.62
12                   -71.308           7.41 
13                   -41.882           1.00         1.72151          29.23
14                    40.015           8.94 
15                     ∞              0.65         1.51633          64.14
16                     ∞              0.85
17                     ∞              0.82         1.54424          70.86
18                     ∞              0.76         1.51300          61.08
19                     ∞              1.08         1.54424          70.86
20                     ∞              0.45
21                     ∞              0.80         1.50700          63.38
22                     ∞              0.75
像面                     ∞
無限            至近
d6                  1.89            7.21
d8                 19.64           14.32
各種データ
f                  47.46           46.79
Fno                 1.84            1.82
2ω(画角(°))      26.64           23.20
fb (in air)        13.68
全長 (in air)      65.37
ＩＨ               11.15
各群焦点距離
第１レンズ群       44.81
第２レンズ群      -35.55
第３レンズ群       36.65
至近合焦時の物像間距離    50cm
【０１５２】
図１１〜図２０は実施例１〜１０の光学系の諸収差図である。各図中、（ａ）は無限遠合焦状態の諸収差図、（ｂ）は至近合焦状態の諸収差図である。球面収差と倍率色収差は、４３５．８ｎｍ（ｇ線：一点鎖線），５８７．６ｎｍ（ｄ線：実線），６５６．３ｎｍ（Ｃ線：波線）の各波長における数値を示してある。また、非点収差は、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面を示している。なお、ＦＮＯはＦナンバー、ＩＨは像高を示す。
【０１５３】
次に、上記各実施例における条件式（１）〜（９）の値を示す。
【０１５４】
条件式       実施例１     実施例２     実施例３     実施例４     実施例５
(1)         -1.45        -0.17        -1.37        -0.58        -0.88 
(2)         -2.42         0.83        -2.13        -0.85        -2.04 
(3)          0.14         0.02         0.21         0.08         0.20 
(4)          0.39         0.27         0.41         0.57         0.49 
(5)           --         -1.15          --           --           --
(6)          0.73         0.81         0.75         0.78         0.78 
(7)          0.61         0.63         0.70         0.83         0.71 
(8)          0.07         0.09         0.07         0.06         0.06 
(9)          0.07         0.07         0.09         0.14         0.07 
【０１５５】
条件式       実施例６     実施例７     実施例８     実施例９     実施例１０
(1)         -0.65        -0.64        -1.07        -0.78        -0.77 
(2)         -1.07        -1.16        -2.19        -1.28        -1.33 
(3)          0.11         0.10         0.20         0.16         0.20 
(4)          0.50         0.56         0.45         0.52         0.54 
(5)           --           --           --          0.63         0.58 
(6)          0.78         0.79         0.77         0.78         0.79 
(7)          0.80         0.76         0.71         0.66         0.67 
(8)          0.08         0.09         0.07         0.11         0.09 
(9)          0.14         0.07         0.07         0.07         0.06 
【０１５６】
図２１は、本発明のレンズを用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳ等を用いた電子撮像装置としての一眼ミラーレスカメラの断面図である。図２１において、１は一眼ミラーレスカメラ、２は鏡筒内に配置された撮影レンズ系、３は撮影レンズ系２を一眼ミラーレスカメラ１に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。また、４は撮像素子面、５はバックモニタである。
【０１５７】
このような構成の一眼ミラーレスカメラ１の撮影レンズ系２として、例えば上記実施例１〜１０に示した本発明のレンズが用いられる。
【０１５８】
以上の本発明によれば、一眼ミラーレスタイプのデジタルカメラに適した交換レンズとして、ディストーション、色収差や像面湾曲などの諸収差が良好に補正され、テレセントリック性を確保した、少ない構成枚数のコンパクトな光学系を提供することが可能となる。
【０１５９】
図２２〜図２４は、レンズを撮影光学系４１に組み込んだ本発明に係る他の撮像装置の構成の概念図を示す。図２２はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図２３は同背面図、図２４はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な横断面図である。
【０１６０】
デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４上に位置するファインダー光学系４３、シャッターボタン４５、ポップアップストロボ４６、液晶表示モニター４７等を含み、カメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、結像面近傍に設けた撮像素子としてのＣＣＤ４９の撮像面（光電変換面）上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７や、ファインダー用画像表示素子５４に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。
【０１６１】
なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０１６２】
さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用接眼レンズ５９が配置してある。ファインダー用画像表示素子５４に表示された物体像が、このファインダー用接眼レンズ５９によって拡大および観察者が見やすい視度に調整され、観察者眼球Ｅに導かれている。なお、ファインダー用接眼レンズ５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。
【０１６３】
図２５は、上記デジタルカメラ４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段５１は例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等からなり、記憶手段５２は例えば記憶媒体部１９等からなる。
【０１６４】
図２５に示すように、デジタルカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。
【０１６５】
上記の一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１はバス２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。
【０１６６】
操作部１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。制御部１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ４０全体を制御する回路である。
【０１６７】
ＣＣＤ４９は、本発明による撮影光学系４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ４９は、撮影駆動回路１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。
【０１６８】
ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時メモリ１７に出力する回路である。
【０１６９】
一時記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一時記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
【０１７０】
記憶媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
【０１７１】
表示部２０は、液晶表示モニター４７及びファインダー用画像表示素子５４を備え、その液晶表示モニター４７及びファインダー用画像表示素子５４に画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
【０１７２】
このように構成されたデジタルカメラ４０は、本発明により、ある程度ディストーション補正を行いつつ、特に色収差や像面湾曲などの諸収差が良好に補正され、テレセントリック性を確保した、少ない構成枚数のコンパクトな広角光学系を用いた撮像装置を提供することが可能となる。
【０１７３】
本発明は、以上のような一般的な被写体を撮影する所謂コンパクトデジタルカメラだけではなく、広い画角が必要な監視カメラ等に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１７４】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ３Ｆ…フロントサブレンズ群
Ｇ３Ｒ…リアサブレンズ群
Ｓ…明るさ絞り
Ｉ…像面
１…レンズ交換式カメラ
２…撮影レンズ系
３…マウント部
４…撮像素子面
５…バックモニタ
１２…操作部
１３…制御部
１４、１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一時記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッターボタン
４６…ポップアップストロボ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５４…ファインダー用画像表示素子
５９…ファインダー用接眼レンズ
【図１】
0005582905.tif 000002
【図２】
0005582905.tif 000003
【図３】
0005582905.tif 000004
【図４】
0005582905.tif 000005
【図５】
0005582905.tif 000006
【図６】
0005582905.tif 000007
【図７】
0005582905.tif 000008
【図８】
0005582905.tif 000009
【図９】
0005582905.tif 000010
【図１０】
0005582905.tif 000011
【図１１】
0005582905.tif 000012
【図１２】
0005582905.tif 000013
【図１３】
0005582905.tif 000014
【図１４】
0005582905.tif 000015
【図１５】
0005582905.tif 000016
【図１６】
0005582905.tif 000017
【図１７】
0005582905.tif 000018
【図１８】
0005582905.tif 000019
【図１９】
0005582905.tif 000020
【図２０】
0005582905.tif 000021
【図２１】
0005582905.tif 000022
【図２２】
0005582905.tif 000023
【図２３】
0005582905.tif 000024
【図２４】
0005582905.tif 000025
【図２５】
0005582905.tif 000026