(57)【要約】【課題】汎用の結像光学系を使用して小型で超広角な撮影画角を得て対角像と円周像の撮影が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】カメラは、変倍光学系としての結像光学系Ｍと撮像素子とを有し、撮影光学系の物体側には撮影画角を広角に変化させるアフォーカル光学系ＡＴが着脱可能に配置される。アフォーカル光学系は、物体側に全体として正の屈折力を有する対物光学系Ｌと、対物光学系よりも撮影光学系に近い正の屈折力を有する補正レンズ群Ｈと、を有する。アフォーカル光学系から射出される光線の最大射出角度をθ、撮像素子の有効撮像域の短辺及び長辺の長さをＶＬ及びＨＬ、結像光学系の広角端の焦点距離をｆｗ、結像光学系の望遠端の焦点距離をｆｔとすると、０＜ｆｗ・|ｔａｎθ|≦０．５・ＶＬ、０＜０．５・（ＶＬ２＋ＨＬ２）１/２≦ｆｔ・|ｔａｎθ|を満たす。【選択図】図１
2011027891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍光学系として機能する撮影光学系と当該撮影光学系が形成する被写体像を光電変換する撮像素子とを有し、前記撮影光学系の物体側には撮影画角を広角に変化させる結像光学系が着脱可能に構成された撮像装置であって、
前記結像光学系は、物体側に全体として正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系よりも前記撮影光学系に近くに配置されて正の屈折力を有して軸上光線を平行化する補正レンズ群と、を有し、
前記結像光学系は前記撮影光学系と共に２回結像を行い、
前記結像光学系から射出される光線の最大射出角度をθ、前記撮像素子の有効撮像域の短辺及び長辺の長さをＶＬ及びＨＬ、前記撮影光学系の広角端の焦点距離をｆｗ、前記撮影光学系の望遠端の焦点距離をｆｔとすると、
０＜ｆｗ・|ｔａｎθ|≦０．５・ＶＬ、
０＜０．５・（ＶＬ２＋ＨＬ２）１/２≦ｆｔ・|ｔａｎθ|
を満たすことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記結像光学系は、前記対物光学系と前記補正レンズ群との間に、正の屈折力を有するフィールドレンズ群を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記フィールドレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸形状を有する正レンズと、空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有する負レンズで構成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
結像光学系と、当該結像光学系の物体側に着脱可能に配置されて撮影画角を広角に変化させるアフォーカル光学系と、を有し、被写体像を形成する撮影光学系と、
前記被写体像を光電変換する撮像素子と、
前記結像光学系のレンズ群の間隔を変化させて前記被写体像の変倍を行う変倍手段と、
を有し、
前記アフォーカル光学系は、物体側に全体として正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系よりも前記結像光学系に近い正の屈折力を有する補正レンズ群と、を有し、
前記アフォーカル光学系から射出される光線の最大射出角度をθ、前記撮像素子の有効撮像域の短辺及び長辺の長さをＶＬ及びＨＬ、前記結像光学系の広角端の焦点距離をｆｗ、前記結像光学系の望遠端の焦点距離をｆｔとすると、
０＜ｆｗ・|ｔａｎθ|≦０．５・ＶＬ、
０＜０．５・（ＶＬ２＋ＨＬ２）１/２≦ｆｔ・|ｔａｎθ|
を満たす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、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の構成で超広角な撮影画角を得て対角像と円周像の撮影画可能な撮像装置の需要が高まっている。このため、特許文献１は、小型で光学性能に優れた魚眼光学系を提案し、特許文献２は、広角端状態の画角が８０°以上の変倍光学系としての結像光学系に装着されるワイドコンバーターを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９４３７１号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６２２０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は一眼レフレックスカメラ用の交換レンズであるためコンパクトデジタルカメラなどの小型の撮像装置に対応できない。また、特許文献２は、円周像を得るためには結像光学系の画角をより広角にしなくてはならないために汎用の結像光学系に対応できない。
【０００５】
本発明は、汎用の結像光学系を使用して小型で超広角な撮影画角を得て対角像と円周像の撮影が可能な撮像装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての撮像装置は、変倍光学系としての撮影光学系と当該撮影光学系が形成する被写体像を光電変換する撮像素子とを有し、前記撮影光学系の物体側には撮影画角を広角に変化させる結像光学系が着脱可能に構成された撮像装置であって、前記結像光学系は、物体側に全体として正の屈折力を有する対物光学系と、前記対物光学系よりも前記撮影光学系に近い正の屈折力を有して軸上光線を平行化する補正レンズ群と、を有し、前記撮影光学系と共に２回結像を行い、前記結像光学系から射出される光線の最大射出角度をθ、前記撮像素子の有効撮像域の短辺及び長辺の長さをＶＬ及びＨＬ、前記撮影光学系の広角端の焦点距離をｆｗ、前記撮影光学系の望遠端の焦点距離をｆｔとすると、０＜ｆｗ・|ｔａｎθ|≦０．５・ＶＬ、０＜０．５・（ＶＬ２＋ＨＬ２）１/２≦ｆｔ・|ｔａｎθ|を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、汎用の結像光学系を使用して小型で超広角な撮影画角を得て対角像と円周像の撮影が可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施例のアフォーカル光学系と結像光学系が接続された撮像装置（光学装置）のそれぞれの光路図である。
【図２】数値実施例１の撮像装置の光路図である。
【図３】図２の円周像状態１の収差図である。
【図４】図２の円周像状態２の収差図である。
【図５】図２の対角像状態の収差図である。
【図６】数値実施例１の結像光学系のズーム位置が広角端、中間、望遠端の光路図である。
【図７】数値実施例１の結像光学系の広角端における収差図である。
【図８】数値実施例１の結像光学系の中間焦点位置における収差図である。
【図９】数値実施例１の結像光学系の望遠端における収差図である。
【図１０】数値実施例２の撮像装置の光路図である。
【図１１】図１０の円周像状態１の収差図である。
【図１２】図１０の円周像状態２の収差図である。
【図１３】図１０の対角像状態の収差図である。
【図１４】数値実施例２の結像光学系のズーム位置が広角端、中間、望遠端の光路図である。
【図１５】数値実施例２の結像光学系の広角端における収差図である。
【図１６】数値実施例２の結像光学系の中間焦点位置における収差図である。
【図１７】数値実施例２の結像光学系の望遠端における収差図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施例は、デジタルコンパクトカメラ（撮像装置又は光学装置）に本来備わっていてそれ自身で撮影光学系として機能する結像光学系の物体側にアフォーカル光学系を着脱可能に配置し、結像光学系とアフォーカル光学系からなる撮影光学系を構成している。結像光学系Ｍは、最も物体側のレンズ群が変倍時に移動を行なうような比較的入射瞳位置が長い変倍光学系である。これにより、本実施例は、全体として２回結像を行なって被写体像を形成する撮影光学系を実現している。アフォーカル光学系は魚眼光学系又は画角が１２０度程度の近魚眼光学系になるように撮影画角を広角に変化させるアタッチメント光学系（結像光学系）である。２回結像を行なう撮影光学系により、レンズ外形を大型にせずに超広角な撮影画角を得ることができる。撮像装置は、結像光学系が形成する被写体像を光電変換する撮像素子を内蔵している。
【００１０】
また、撮像装置は、以下の数式２及び４の条件式を満たすことによって、円周像撮影と対角像撮影を切り替えることができる。なお、撮影光学系のイメージサークル像に対して撮像装置の有効撮像域は長方形である。このため、円周像はイメージサークル像に外接又はそれよりも若干大きい長方形の写真となり、対角像はイメージサークル像に内接する又はそれよりも若干小さい長方形の写真となる。
【００１１】
図１（ａ）は、アフォーカル光学系ＡＴが結像光学系Ｍの物体側に装着されたデジタルカメラ（撮像装置）のアフォーカル光学系ＡＴの光路図、図１（ｂ）はその結像光学系Ｍの光路図である。図１（ｂ）において、ＩＰは結像光学系Ｍの結像面である。
【００１２】
図１（ａ）は、アフォーカル光学系ＡＴにケラレがない条件で入射した最大入射角を有する光線が、円周像の境界となり、その入射光線がアフォーカル光学系ＡＴを介して射出された光軸となす角度をθとしている。
【００１３】
図１（ｂ）は、結像光学系Ｍが物体側から負レンズ群ＭＢ１と正レンズ群ＭＢ２の２群で構成されてその間隔変化にて変倍作用を得る場合、光軸とのなす角度θで入射された光線が結像面ＩＰに結像画面中心から距離Ｙの像高に結像を行なっている状態を示している。
【００１４】
デジタルカメラ（撮像装置）は、結像光学系Ｍを収納するコンバータアタッチメントの物体側にアフォーカル光学系ＡＴを収納するアタッチメント光学装置を交換可能に（例えば、ネジにより）装着している。コンバータアタッチメントは、デジタルカメラに装着されるアダプターリングであり、アタッチメント光学装置をデジタルカメラに固定するための中間部材である。なお、２回結像時には画像が倒立像となるためカメラ側の電子表示装置に画像を正立させるための電気的な機構を取り入れている。
【００１５】
アフォーカル光学系ＡＴは、図１（ａ）に示すように、物体側から順に、対物光学系Ｌ、フィールドレンズ群Ｆ及び補正レンズ群Ｈを有する。対物光学系Ｌは全体が正の屈折力を有する。フィールドレンズ群Ｆは、必須ではないが対物光学系Ｌの結像位置近傍に配置され、正の屈折力を有して軸外光線を偏向して結像光学系Ｍに導光する。補正レンズ群Ｈは、軸上光線を平行化としてアフォーカル光学系ＡＴから射出し、正の屈折力を有する。補正レンズ群Ｈは、対物光学系Ｌよりも結像光学系Ｍに近い。
【００１６】
結像光学系Ｍが±５％以内の小さな歪曲収差特性を有すれば、結像光学系Ｍの焦点距離をＦＬ、結像光学系Ｍへの光線入射角度をθとしてその入射光線が結像面へ射出される結像面中心（結像面上の光軸位置）からの距離をＹとすると次式が成立する。
【００１７】
【数１】
2011027891.tif 000003
【００１８】
アフォーカル光学系ＡＴは、被写体像の結像を行った後に略平行光線を射出する光学系（結像光学系）であって、そこから射出される光線の最大射出角度をθとする。また、撮像装置は、有効撮像域の短辺及び長辺の長さがＶＬ及びＨＬである撮像素子を有するものとする。また、結像光学系Ｍの広角端の焦点距離をｆｗ、望遠端の焦点距離をｆｔとする。この時、次式を満たせば円周像と対角像を撮像装置で得ることができる。
【００１９】
【数２】
2011027891.tif 000004
【００２０】
数式２は、広角側で円周像を撮影するための条件であり、有効撮像域の短辺が撮影光学系のイメージサークル像に外接する場合は左辺と右辺が等しくなる。
【００２１】
また右辺は実際上０以上であり、まとめると次式のようになる。
【００２２】
【数３】
2011027891.tif 000005
【００２３】
【数４】
2011027891.tif 000006
【００２４】
数式４は、望遠側で対角像を撮影するための条件であり、撮像素子の有効撮像域の対角辺が撮影光学系のイメージサークル像に内接する場合は左辺と右辺が等しくなる。
【００２５】
また左辺は実際上０以上であり、まとめると次式のようになる。
【００２６】
【数５】
2011027891.tif 000007
【００２７】
なお、撮像装置は、円周像を撮影するモードと対角像を撮影するモードを切り替える不図示のスイッチを有している。この場合、円周像を撮影する変倍位置と対角像を撮影する変倍位置を予め記憶しておいて、撮影時に不図示の操作部材でこれを選択してもよい。撮像装置には、本来、結像光学系Ｍのレンズ群の間隔を変化させることによって被写体像の変倍を行なう変倍手段が備わっている。変倍手段の像変倍域において、広角側に円周像を撮影する変倍域があり、望遠側に対角像を撮影する変倍域が設けられる。
【００２８】
好ましくは、対物光学系Ｌは、物体側から順に互いに像側のレンズ面が強い凹面である２枚の負レンズで構成された負の屈折力を有した前レンズ群を有し、各レンズ面の曲率を弱めて非点収差の発生を低減する。また、対物光学系Ｌは、物体側から順に空気間隔を挟んで正レンズ負レンズが接合された全体が正の屈折力である接合レンズと凸レンズで構成された正の屈折力を有した後レンズ群を有する。
【００２９】
また、フィールドレンズ群Ｆは、物体側から順に物体側に凸形状を有した正レンズと空気間隔を挟んで物体側に凹形状を有した負レンズを有する。正レンズにより、入射光線の偏向作用を行なった後に、その像側の負レンズが球面収差の補正を行なう。その結果、フィールドレンズ群から射出される光線は近平行光となり、その後リレーレンズ群を介して再結像される像の周辺ケラレを防止することができる。
【００３０】
補正レンズ群Ｈは色収差の発生を押えるために正レンズと負レンズを組み合わせたダブレットを有することが好ましい。
【００３１】
数値実施例１は、アフォーカル光学系ＡＴを２群移動方式の結像光学系Ｍに装着した例である。数値実施例２は、本実施例のアフォーカル光学系ＡＴを４群移動方式の結像光学系Ｍに装着した例である。表１は、数値実施例１及び２の各アタッメント光学系において数式２及び４を構成する各変数の値を示したものである。
【００３２】
各数値実施例においてＲｉは物体側から順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側から順に第ｉ番目に配置されるレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。非球面係数Ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは次式で非球面形状を与える。但し、Ｘはレンズ頂点光軸から方向への変位量、Ｈは光軸からの距離、Ｒは曲率半径である。
【００３３】
【数６】
2011027891.tif 000008
【００３４】
（数値実施例１）
撮像素子の寸法  長辺（ＨＬ）：5.71×短辺（ＶＬ）：4.28ｍｍ
ｆ＝ 0.95 〜 2.23  Ｆｎｏ＝ 3.28 〜 5.80 
（１７〜２７面のｆ＝ 5.94 〜 14.04  Ｆｎｏ＝ 3.28 〜 5.59  ２ω＝62.0°〜 28.5）
Ｒ 1＝    7.066   Ｄ 1＝  0.80    Ｎ 1＝ 1.77250   ν 1＝ 49.6 
Ｒ 2＝    2.806   Ｄ 2＝  1.80 
Ｒ 3＝   12.997   Ｄ 3＝  0.60    Ｎ 2＝ 1.69680   ν 2＝ 55.5 
Ｒ 4＝    2.122   Ｄ 4＝  4.28 
Ｒ 5＝   -5.902   Ｄ 5＝  1.50    Ｎ 3＝ 1.48749   ν 3＝ 70.2 
Ｒ 6＝   -1.313   Ｄ 6＝  0.50    Ｎ 4＝ 1.84666   ν 4＝ 23.9 
Ｒ 7＝   -2.125   Ｄ 7＝  0.15 
Ｒ 8＝   22.407   Ｄ 8＝  1.40    Ｎ 5＝ 1.48749   ν 5＝ 70.2 
Ｒ 9＝   -5.431   Ｄ 9＝  6.25 
Ｒ10＝    6.089   Ｄ10＝  2.50    Ｎ 6＝ 1.60311   ν 6＝ 60.6 
Ｒ11＝   -5.489   Ｄ11＝  0.50    Ｎ 7＝ 1.84666   ν 7＝ 23.9 
Ｒ12＝  -32.918   Ｄ12＝  9.81 
Ｒ13＝   10.223   Ｄ13＝  0.80    Ｎ 8＝ 1.84666   ν 8＝ 23.9 
Ｒ14＝    8.095   Ｄ14＝  0.25 
Ｒ15＝   13.810   Ｄ15＝  1.80    Ｎ 9＝ 1.77250   ν 9＝ 49.6 
Ｒ16＝  -11.457   Ｄ16＝  可変 
* Ｒ17＝   89.080   Ｄ17＝  1.00    Ｎ10＝ 1.85300   ν10＝ 41.0 
* Ｒ18＝    3.651   Ｄ18＝  1.15 
Ｒ19＝    6.879   Ｄ19＝  1.50    Ｎ11＝ 2.00330   ν11＝ 28.3 
Ｒ20＝   22.911   Ｄ20＝  可変 
* Ｒ21＝    3.146   Ｄ21＝  2.30    Ｎ12＝ 1.48749   ν12＝ 70.2 
Ｒ22＝  -11.076   Ｄ22＝  0.20 
Ｒ23＝   16.212   Ｄ23＝  0.90    Ｎ13＝ 1.82114   ν13＝ 24.1 
* Ｒ24＝    5.301   Ｄ24＝  0.70 
Ｒ25＝    絞り    Ｄ25＝  可変 
Ｒ26＝     ∞     Ｄ26＝  1.70    Ｎ14＝ 1.51633   ν14＝ 64.1 
Ｒ27＝     ∞    
焦点距離    0.95       1.35       2.23
（１７〜２７面の焦点距離    5.94       8.45      14.04）
可変間隔-----------------------------------------
D16         2.00       4.07       3.65 
D20         9.14       5.21       1.49 
D25         6.65       8.51      12.65 
非球面係数 
第17面 : Ｋ＝ 0.00000e+000  Ａ＝0.00000e+000  Ｂ＝-4.60564e-004 
Ｃ＝2.14338e-005  Ｄ＝ 1.63593e-007  Ｅ＝-1.78694e-008 
第18面 : Ｋ＝-1.33788e+000  Ａ＝0.00000e+000  Ｂ＝ 9.90444e-004 
Ｃ＝3.01472e-005  Ｄ＝ 1.78011e-006  Ｅ＝-1.14335e-007 
第21面 : Ｋ＝ 6.76779e-002  Ａ＝0.00000e+000  Ｂ＝-1.95399e-003 
Ｃ＝-1.47877e-004  Ｄ＝-1.22905e-005  Ｅ＝-3.07398e-006 
第24面 : Ｋ＝-1.39106e-001  Ａ＝0.00000e+000  Ｂ＝ 5.46066e-003 
Ｃ＝9.85838e-004  Ｄ＝-4.10843e-005  Ｅ＝1.79299e-005
図２は、数値実施例１において、第１７〜２７面で表される結像光学系Ｍの物体側に第１〜１６面で表されるアフォーカル光学系ＡＴを装着した撮像装置の光路図である。図２において、円周像状態１は、結像光学系Ｍを広角端状態にして円周像を撮像素子面に結像した状態である。円周像状態２は、結像光学系Ｍの変倍状態を撮像素子の短辺長と円周像の直径をほぼ同等になるような中間位置に設定した状態である。対角像状態は、撮像素子の対角長と円周像の直径をほぼ同等にして結像を行なった状態である。図３は円周像状態１の収差図、図４は円周像状態２の収差図、図５は対角像状態の収差図であり、良好な光学特性を有している。
【００３５】
図２に示すように、アフォーカル光学系ＡＴは、物体側から順に、対物光学系Ｌ、フィールドレンズ群Ｆ及び補正レンズ群Ｈを有する。対物光学系Ｌは、負の屈折力の前レンズ群Ｂ１と正の屈折力の後レンズ群Ｂ２から構成され、全体として正の屈折力を有する。フィールドレンズ群Ｆは、対物光学系Ｌの結像位置近傍に配置されて正の屈折力を有する。補正レンズ群Ｈは、正の屈折力を有し、対物光学系Ｌが結像する空中像を結像光学系Ｍの結像面ＩＰの位置に焦点を合わせる機能を有する。ＳＰは虹彩絞り、ＦＩＬは赤外カットやローパス等のフィルタ類、ＩＰは結像面を示す。
【００３６】
結像光学系Ｍは変倍光学系であり、撮像装置は被写体像の変倍を行なう変倍手段を有している。結像光学系Ｍの広角端、中間、望遠端の焦点距離域の光路図を図６、各変倍域での収差図を図７、図８、図９に示す。これらの図に示すように、結像光学系Ｍは、単体で良好な画質の一般撮影が可能であり、歪曲収差も十分小さい。
【００３７】
図１（ｂ）及び図２に示すように、結像光学系Ｍは、物体側から順に、負レンズ群ＭＢ１と正レンズ群ＭＢ２からなる２群構成を有する。結像光学系Ｍは、負レンズ群ＭＢ１と正レンズ群ＭＢ２の相対的な間隔変化と共に結像面ＩＰからの位置を変化させることで変倍中も焦点移動を起さない変倍構造を有する。
【００３８】
更に、撮像装置は、結像光学系Ｍのレンズ群を光軸方向に移動して焦点調節を行なう焦点調節手段（フォーカス機能）を本来備えている。そして、アフォーカル光学系は、その焦点調節手段を使用して無限遠方からアフォーカル光学系の最も物体側のレンズ面位置近傍の極至近まで物体距離が変化しても合焦が可能になる。アフォーカル光学系は専用のフォーカス機構（レンズ群の移動機構）を必要としないので撮像装置を小型にすることができる。図２では、焦点調節手段をＦｏｃｕｓで示しており、フォーカス作用はレンズ群ＭＢ１を光軸方向に移動させることで行なう。
（数値実施例２）
撮像素子の寸法  長辺（ＨＬ）：7.52×短辺（ＶＬ）：5.64ｍｍ
ｆ＝0.80 〜 3.75  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 4.90
(１８〜３６面のｆ＝ 7.62 〜 35.53  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 4.90  ２ω＝63.3°〜 15.1°)
Ｒ 1＝   15.439   Ｄ 1＝  1.20    Ｎ 1＝ 1.77250   ν 1＝ 49.6 
Ｒ 2＝    8.892   Ｄ 2＝  3.93 
Ｒ 3＝   45.734   Ｄ 3＝  1.20    Ｎ 2＝ 1.69680   ν 2＝ 55.5 
Ｒ 4＝    6.469   Ｄ 4＝ 16.78 
Ｒ 5＝  -42.355   Ｄ 5＝  4.17    Ｎ 3＝ 1.48749   ν 3＝ 70.2 
Ｒ 6＝   -6.265   Ｄ 6＝  0.80    Ｎ 4＝ 1.84666   ν 4＝ 23.9 
Ｒ 7＝   -9.462   Ｄ 7＝  0.20 
Ｒ 8＝   49.361   Ｄ 8＝  2.50    Ｎ 5＝ 1.48749   ν 5＝ 70.2 
Ｒ 9＝  -19.515   Ｄ 9＝ 26.66 
Ｒ10＝   21.284   Ｄ10＝  5.50    Ｎ 6＝ 1.60311   ν 6＝ 60.6 
Ｒ11＝  -70.473   Ｄ11＝  1.93 
Ｒ12＝  -18.401   Ｄ12＝  1.40    Ｎ 7＝ 1.77250   ν 7＝ 49.6 
Ｒ13＝  -35.756   Ｄ13＝ 70.04
Ｒ14＝   46.332   Ｄ14＝  1.50    Ｎ 8＝ 1.84666   ν 8＝ 23.9 
Ｒ15＝   42.173   Ｄ15＝  1.01 
Ｒ16＝  132.191   Ｄ16＝  3.00    Ｎ 9＝ 1.69680   ν 9＝ 55.5 
Ｒ17＝  -64.052   Ｄ17＝  可変 
Ｒ18＝   25.758   Ｄ18＝  0.97    Ｎ10＝ 1.84666   ν10＝ 23.9 
Ｒ19＝   18.488   Ｄ19＝  3.45    Ｎ11＝ 1.69680   ν11＝ 55.5 
Ｒ20＝  206.825   Ｄ20＝  可変 
Ｒ21＝   28.479   Ｄ21＝  0.70    Ｎ12＝ 1.88300   ν12＝ 40.8 
Ｒ22＝    6.693   Ｄ22＝  3.41 
Ｒ23＝  -21.529   Ｄ23＝  0.65    Ｎ13＝ 1.69680   ν13＝ 55.5 
Ｒ24＝   20.660   Ｄ24＝  0.65 
Ｒ25＝   14.781   Ｄ25＝  1.94    Ｎ14＝ 1.84666   ν14＝ 23.9 
Ｒ26＝ -990.152   Ｄ26＝  可変 
Ｒ27＝    絞り    Ｄ27＝  0.86 
* Ｒ28＝    7.941   Ｄ28＝  2.48    Ｎ15＝ 1.58313   ν15＝ 59.4 
* Ｒ29＝  -24.952   Ｄ29＝  0.22 
Ｒ30＝    5.513   Ｄ30＝  1.72    Ｎ16＝ 1.48749   ν16＝ 70.2 
Ｒ31＝   10.653   Ｄ31＝  0.86    Ｎ17＝ 1.84666   ν17＝ 23.9 
Ｒ32＝    4.204   Ｄ32＝  可変 
Ｒ33＝   10.934   Ｄ33＝  2.15    Ｎ18＝ 1.58313   ν18＝ 59.4 
Ｒ34＝   53.668   Ｄ34＝  可変 
Ｒ35＝     ∞     Ｄ35＝  2.15    Ｎ19＝ 1.51633   ν19＝ 64.1 
Ｒ36＝     ∞    
焦点距離    0.80      2.11      3.75
(１８〜３６面の焦点距離    7.62     19.99     35.53)
可変間隔------------------------------------
D17        22.14      10.83       5.00 
D20         0.43      13.78      17.54 
D26        14.03       5.43       2.01 
D32         7.75      12.08      20.61 
D34         2.15       3.19       1.35 
非球面係数 
第28面 : Ｋ＝-2.51604e-001  Ａ＝0.00000e+000  Ｂ＝-9.78818e-005 
Ｃ＝2.38159e-006  Ｄ＝ 2.80967e-007  Ｅ＝0.00000e+000 
第29面 : Ｋ＝ 9.03719e+000  Ａ＝0.00000e+000  Ｂ＝ 2.77596e-004 
Ｃ＝4.38159e-006  Ｄ＝ 3.26865e-007  Ｅ＝0.00000e+000 
図１０は、数値実施例２において、第１８〜３６面で表される結像光学系Ｍの物体側に第１〜１７面で表されるアフォーカル光学系ＡＴを装着した撮像装置の光路図である。アフォーカル光学系ＡＴの構成は数値実施例１と同様である。ＳＰなどの符号や円周像状態１などの状態も図２と同様である。図１１は円周像状態１の収差図、図１２は円周像状態２の収差図、図１３は対角像状態の収差図であり、良好な光学特性を有している。
【００３９】
結像光学系Ｍは変倍光学系であり、撮像装置は被写体像の変倍を行なう変倍手段を有している。結像光学系Ｍの広角端、中間、望遠端の焦点距離域の光路図を図１４、各変倍域での収差図を図１５、図１６、図１７に示す。これらの図に示すように、結像光学系Ｍは、単体で良好な画質の一般撮影が可能であり、歪曲収差も十分小さい。
【００４０】
図１４に示すように、結像光学系Ｍは、物体側から順に、正レンズ群ＭＢ１、負レンズ群ＭＢ２、正レンズ群ＭＢ３、正レンズ群ＭＢ４からなる４群構成を有する。結像光学系Ｍは、各レンズ群間隔を変化させて変倍作用を行なうと同時に結像面ＩＰの位置変化がないように各レンズ群移動を行なう。また、結像光学系Ｍは、数値実施例１と同様に焦点調節手段Ｆｏｃｕｓを備えており、レンズ群ＭＢ４を光軸方向に移動させることでフォーカス作用を行なう。
【００４１】
【表１】
2011027891.tif 000009
【００４２】
θの値は各数値実施例の変倍域の中間位置での最大画角にて入射された光線がアフォーカル光学系から射出された光線の光軸に対する角度である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
撮像装置は、被写体の撮像に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
ＡＴ          アフォーカル光学系
Ｌ            対物光学系
Ｂ１          前レンズ群
Ｂ２          後レンズ群
Ｆ            フィールドレンズ群
Ｈ            補正レンズ群
Ｍ            結像光学系
【図１】
2011027891.tif 000010
【図２】
2011027891.tif 000011
【図３】
2011027891.tif 000012
【図４】
2011027891.tif 000013
【図５】
2011027891.tif 000014
【図６】
2011027891.tif 000015
【図７】
2011027891.tif 000016
【図８】
2011027891.tif 000017
【図９】
2011027891.tif 000018
【図１０】
2011027891.tif 000019
【図１１】
2011027891.tif 000020
【図１２】
2011027891.tif 000021
【図１３】
2011027891.tif 000022
【図１４】
2011027891.tif 000023
【図１５】
2011027891.tif 000024
【図１６】
2011027891.tif 000025
【図１７】
2011027891.tif 000026