(57)【要約】【課題】イメージサイズが大きく、Ｆナンバーが小さく、全長が短いレンズ系を提供すること。【解決手段】レンズ系は、物体側より、正の第１群、絞り、正の第２群、第３群を備え、第１群は、少なくとも３枚の正レンズ、少なくとも１枚の負レンズを含む４枚以上のレンズを備え、第２群は、少なくとも１枚の接合レンズを含む４枚以上のレンズを備え、物体側に凹面を向けた負レンズが物体側に配置され、第３群は、少なくとも１枚の正レンズ、負レンズを含む３枚以上のレンズを備え、無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングの際に、第１群と、開口絞りと、第２群とが一体で物体側へ移動し、第３群は像面に対して固定され、第１群の焦点距離ｆ１、第２群の焦点距離ｆ２、無限遠被写体への合焦時の射出瞳距離Ｄｅｘ、有効像円の半径Ｙについて、１．１＜ｆ１／ｆ２＜１．８５、−０．６５＜Ｙ／Ｄｅｘ＜−０．３３を満たす。【選択図】図１
2019101129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系であって、
物体側より順に、正の第１レンズ群、開口絞り、正の第２レンズ群、第３レンズ群を備え、
前記第１レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズ、少なくとも１枚の負レンズを含む４枚以上のレンズを備え、
前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の接合レンズを含む４枚以上のレンズを備え、物体側に凹面を向けた負レンズが物体側に配置され、
前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズ、負レンズを含む３枚以上のレンズを備え、
無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングの際に、前記第１レンズ群と、前記開口絞りと、前記第２レンズ群とが一体で物体側へ移動し、前記第３レンズ群は像面に対して固定されており、
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、無限遠被写体に合焦時の前記レンズ系の射出瞳距離をＤｅｘ、無限遠被写体に合焦時の前記レンズ系の有効像円の半径をＹとして、条件式
１．１  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  １．８５
−０．６５  ＜  Ｙ／Ｄｅｘ  ＜  −０．３３
を満足するレンズ系。
【請求項２】
前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２ｆ、全系の焦点距離ｆとして、条件式
−０．９５  ＜  Ｒ２ｆ／ｆ  ＜  −０．３８
を満足する請求項１に記載のレンズ系。
【請求項３】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３として、条件式
４．０  ＜  ｜ｆ３／ｆ｜
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
【請求項４】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２として、条件式
０．８５  ＜  ｆ１２／ｆ  ＜  １．２
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
【請求項５】
前記第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径をＲ１ｒとして、条件式
Ｒ１ｒ／ｆ  ＜  −０．３
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
【請求項６】
物体側から第３番目の正レンズのアッベ数をｖｄｐ３として、条件式
６０  ＜  ｖｄｐ３
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のレンズ系と、
撮像素子と
を備える撮像装置。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のレンズ系を備えて移動する移動体。
【請求項９】
前記移動体は無人航空機である
請求項８に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ系、撮像装置、及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｆナンバーが比較的に小さい望遠レンズが知られている（例えば、特許文献１を参照）。比較的に小型な光学系が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
特許文献１  特開２０１３−１６１０７６号公報
特許文献２  特開２０１１−１０７３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば比較的に大きなイメージサイズが要求されるレンズ系に対して、Ｆナンバーを小さく、レンズ全長を短くすることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係るレンズ系は、物体側より順に、正の第１レンズ群、開口絞り、正の第２レンズ群、第３レンズ群を備える。第１レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズ、少なくとも１枚の負レンズを含む４枚以上のレンズを備えてよい。第２レンズ群は、少なくとも１枚の接合レンズを含む４枚以上のレンズを備えてよい。第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた負レンズが物体側に配置されてよい。第３レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズ、負レンズを含む３枚以上のレンズを備えてよい。無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングの際に、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とが一体で物体側へ移動し、第３レンズ群は像面に対して固定されてよい。第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、無限遠被写体に合焦時のレンズ系の射出瞳距離をＤｅｘ、無限遠被写体に合焦時のレンズ系の有効像円の半径をＹとして、条件式
１．１  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  １．８５
−０．６５  ＜  Ｙ／Ｄｅｘ  ＜  −０．３３
を満足してよい。
【０００５】
第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２ｆ、全系の焦点距離ｆとして、条件式
−０．９５  ＜  Ｒ２ｆ／ｆ  ＜  −０．３８
を満足してよい。
【０００６】
第３レンズ群の焦点距離をｆ３として、条件式
４．０  ＜  ｜ｆ３／ｆ｜
を満足してよい。
【０００７】
第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２として、条件式
０．８５  ＜  ｆ１２／ｆ  ＜  １．２
を満足してよい。
【０００８】
第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径をＲ１ｒとして、条件式
Ｒ１ｒ／ｆ  ＜  −０．３
を満足してよい。
【０００９】
物体側から第３番目の正レンズのアッベ数をｖｄｐ３として、条件式
６０  ＜  ｖｄｐ３
を満足してよい。
【００１０】
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記のレンズ系と、撮像素子とを備える。
【００１１】
本発明の一態様に係る移動体は、上記のレンズ系を備えて移動する。
【００１２】
移動体は無人航空機であってよい。
【００１３】
上記のレンズ系によれば、イメージサイズが比較的に大きく、Ｆナンバーが比較的に小さく、レンズ全長が比較的に短いレンズ系を提供することができる。
【００１４】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施例におけるレンズ系３００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡともに示す。
【図２】無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系３００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図３】第２実施例におけるレンズ系４００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。
【図４】無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系４００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図５】第３実施例におけるレンズ系５００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。
【図６】無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系５００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図７】第４実施例におけるレンズ系６００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。
【図８】無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系６００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図９】第５実施例におけるレンズ系７００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。
【図１０】無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系７００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図１１】無人航空機（ＵＡＶ）１００及びコントローラ５０を備える移動体システム１０の一例を概略的に示す。
【図１２】ＵＡＶ１００の機能ブロックの一例を示す。
【図１３】スタビライザ３０００の一例を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００１７】
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
【００１８】
レンズ系の実施形態として、第１レンズ群、開口絞り、第２レンズ群を一体で移動することで合焦を行うフロントフォーカスタイプのレンズ系が提供される。フロントフォーカスタイプは、他のフォーカスタイプと比較して、全長、および前玉径の小型化に有利であり、フォーカシングに伴う収差変動を抑制することができる。特に、実施形態のレンズ系により、Ｆナンバーの小さい光学系が提供される。
【００１９】
図１、図３、図５、図７、及び図９に各実施例の具体的なレンズ構成が示されているように、レンズ系は、物体側より順に、正の第１レンズ群、開口絞り、正の第２レンズ群、第３レンズ群を備える。第１レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズ、少なくとも１枚の負レンズを含む４枚以上のレンズを備える。第２レンズ群は、少なくとも１枚の接合レンズを含む４枚以上のレンズを備え、物体側に凹面を向けた負レンズが物体側に配置されている。第３レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズ、負レンズを含む３枚以上のレンズを備える。レンズ系において、無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングの際に、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とが一体で物体側へ移動し、第３レンズ群は像面に対して固定される。
【００２０】
第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、無限遠被写体に合焦時のレンズ系の射出瞳距離をＤｅｘ、無限遠被写体に合焦時のレンズ系の有効像円の半径をＹとして、下記の条件式１及び条件式２を満足する。
１．１  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  １．８５    （条件式１）
−０．６５  ＜  Ｙ／Ｄｅｘ  ＜  −０．３３    （条件式２）
射出瞳距離とは、像面から射出瞳までの距離を表す。有効像円とは、光学的性能が確保できる像円の直径を表す。ここでの有効像円とは適用するセンサーの対角長をカバーした円で、少なくともセンサー対角位置の周辺光量が２０％以上確保できているものとしている。
【００２１】
条件式１は、第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力を規定する。条件式１の上限を超えると、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、軸外収差の補正が難しくなる。一方、条件式１の下限を超えると、第２レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、レンズ系の大型化を招く。
【００２２】
下記の条件式１−１を満足することで、上述の効果がより顕著となる。
１．２５＜  ｆ１／ｆ２  ＜  １．６    （条件式１−１）
【００２３】
条件式２は、無限遠被写体に合焦時の射出瞳位置と有効像円の半径の関係を規定する。条件式２の上限を超えると、射出瞳位置が撮像面から遠くなるので、全長を小型化することが難しくなる。条件式２の下限を超えると有効像円の半径に対して射出瞳位置が撮像面から近くなり過ぎるため、軸外光線の入射角が大きくなる。そのため、軸外収差が発生しやすくなる。また、撮像素子の入射角制限から外れてしまうため、周辺の減光を招く。
【００２４】
さらに、下記の条件式２−１を満足することで、上述の効果がより顕著となる。
−０．５８  ＜  Ｙ／Ｄｅｘ  ＜  −０．４    （条件式２−１）
【００２５】
上記の構成を有するレンズ系によれば、レンズ系が有するレンズの各面での軸上収差及び軸外収差の補正を効率よく分担することができる。また、Ｆナンバーが小さいレンズ系を提供することが可能となる。
【００２６】
なお、本実施形態で説明するＹに最大像高を適用してもよい。
【００２７】
第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２ｆ、全系の焦点距離ｆとして、下記の条件式３を満足することが好ましい。
−０．９５  ＜  Ｒ２ｆ／ｆ  ＜  −０．３８    （条件式３）
【００２８】
条件式３は第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径と全系の焦点距離の関係を規定する。条件式３の上限を超えると、軸外収差の補正が難しくなる。条件式３の下限を超えると、特に球面収差が発生し易くなり、偏芯時の軸上性能が劣化し易い。
【００２９】
さらに、下記の条件式３−１を満足することで、上述の効果がより顕著となる。
−０．８５  ＜  Ｒ２ｆ  ／ｆ  ＜  −０．４５    （条件式３−１）
【００３０】
第３レンズ群の焦点距離をｆ３として、下記の条件式４を満足することが好ましい。
４．０  ＜  ｜ｆ３／ｆ｜    （条件式４）
【００３１】
条件式４は、レンズ系の全系の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離の関係を規定する。条件式４の下限を超えると、第３レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、略対称系の構成が崩れ収差補正が難しくなる。また、被写体距離による収差変動を抑えることが難しくなる。
【００３２】
第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２として、下記の条件式５を満足することが好ましい。
０．８５  ＜  ｆ１２／ｆ  ＜  １．２    （条件式５）
【００３３】
条件式５は、レンズ系の全系の焦点距離と可動群である第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離の関係を規定する。条件式５の上限を超えると、可動群の屈折力が弱くなり過ぎ、無限遠被写体から近距離被写体に合焦する時のストロークが長くなってしまう。そのため、全長の大型化を招く。一方、条件式５の下限を超えると、可動群の屈折力が強くなり過ぎ、収差補正が難しくなる。
【００３４】
さらに、下記の条件式５−１を満足することで、上述の効果がより顕著となる。
０．９５  ＜  ｆ１２／ｆ  ＜  １．１５    （条件式５−１）
【００３５】
第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径をＲ１ｒとして、下記の条件式６を満足することが好ましい。
Ｒ１ｒ／ｆ  ＜  −０．３    （条件式６）
【００３６】
条件式６は、レンズ系の全系の焦点距離と第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径の関係を規定する。条件式６の上限を超えると略対称系が崩れ、該当面での球面収差、軸外収差の発生が大きくなり、収差補正が難しくなる。また、偏芯時の性能劣化が顕著となる。
【００３７】
さらに、下記の条件式６−１を満足することで、上述の効果がより顕著となる。
Ｒ１ｒ／ｆ  ＜  −０．５    （条件式６−１）
【００３８】
物体側から第３番目の正レンズのアッベ数をｖｄｐ３として、下記の条件式７を満足することが好ましい。
６０  ＜  ｖｄｐ３    （条件式７）
【００３９】
条件式７は、第１レンズ群の第３番目の正レンズのアッベ数を規定する。条件式７の下限を超えると、軸上色収差、倍率色収差が大きく発生してしまい、高性能化が難しくなる。
【００４０】
さらに、下記の条件式７−１を満足することで、上述の効果がより顕著となる。
６５  ＜  ｖｄｐ３    （条件式７−１）
【００４１】
なお、第１レンズ群の第３番目の正レンズのアッベ数を、第１レンズ群の第１番目の正レンズのアッベ数及び第１レンズ群の第２番目の正レンズのアッベ数より大きくすることによっても一定の効果を得ることができる。
【００４２】
次に、レンズ系の実施形態に係る実施例のレンズ構成を説明する。
【００４３】
図１は、第１実施例におけるレンズ系３００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡともに示す。レンズ系３００は、物体側より順に、第１レンズ群３０１、開口絞りＳ、第２レンズ群３０２、第３レンズ群３０３を備える。光学フィルタＦは撮像素子ＩＭＡの物体側に設けられる。撮像素子ＩＭＡには、レンズ系３００及びフィルタＦを通過した光が入射する。
【００４４】
なお、レンズ系の各実施例の説明において、「Ｌｎ」はレンズを示す。ここで、Ｌに続くｎは、１以上の整数である。ｎは、物体側からｎ番目のレンズであることを示す。各実施例において、Ｌｎは、物体側からｎ番目のレンズであることを示すために割り当てた記号である。各実施例の説明において記号Ｌｎが割り当てられたレンズと、同じ記号Ｌｎが割り当てられた他の実施例におけるレンズとが同じレンズであることを意味するものではない。
【００４５】
レンズ系の各実施例の説明で用いられる記号等の意味を説明する。レンズ系が有する複数の面は、ｉを自然数として、面番号ｉで識別される。物体側からみてレンズの最初の面を第１面とし、以降、光線が面を通過する順に面番号をカウントアップする。面番号における「ＳＴＯ」は開口絞りＳの開口面を表す。「Ｄｉ」は、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の光軸上の間隔を示す。
【００４６】
「ｆ」は焦点距離を示す。「Ｆｎｏ」はＦナンバーを示す。「ω」は半画角を示す。「Ｙ」は有効像円の半径を示す。「Ｄｅｘ」は射出瞳距離を示す。「Ｒ」は曲率半径を示す。曲率半径において、「ＩＮＦ」は平面であることを示す。「ｎ」は屈折率を示す。「ｖ」は、アッベ数を示す。屈折率ｎ及びアッベ数ｖは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）における値である。
【００４７】
表１は、レンズ系３００が有するレンズのレンズデータを示す。表１において、Ｄｉ、ｎ及びｖは面番号ｉに対応づけて示されている。
【表１】
2019101129.tif 000003
【００４８】
表２は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系３００の全系の焦点距離ｆ、Ｆｎｏ、半画角ω、有効像円の半径Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す。
【表２】
2019101129.tif 000004
【００４９】
第１レンズ群３０１は、正の屈折力を有する。第２レンズ群３０２は、正の屈折力を有する。第３レンズ群３０３は、負の屈折力を有する。レンズ系３００において、第１レンズ群３０１、開口絞りＳ、第２レンズ群３０２が一体で可動することによりフォーカシングを行う。図１の矢印は、無限遠被写体から近距離被写体に合焦するときの可動群の軌跡を模式的に表す。
【００５０】
第１レンズ群３０１は、負レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２の正の屈折力の接合レンズ、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ３、正レンズＬ４と負レンズＬ５の負の屈折力の接合レンズ、正レンズＬ６と負レンズＬ７の正の屈折力の接合レンズを備える。本構成により、Ｆナンバーの小さいレンズ系３００において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。また、物体側から第３番目の正レンズＬ４、第４番目の正レンズＬ６にアッベ数の大きい硝材を用いることにより、軸上色収差及び軸外色収差を良好に補正することができる。
【００５１】
第２レンズ群３０２は、両凹形状の負レンズＬ８と両凸形状の正レンズＬ９の負の屈折力の接合レンズ、両凸形状の正レンズＬ１０、像側面が凸形状の正レンズＬ１１を備える。第２レンズ群３０２に必要な屈折力を少なくとも４枚以上のレンズで分担することにより、軸上収差及び軸外収差をバランス良く補正することができる。
【００５２】
第３レンズ群３０３は、両凸形状の正レンズＬ１２と両凹形状の負レンズＬ１３の正の屈折力の接合レンズ、像側面が凸形状の負メニスカスレンズＬ１４を備える。
【００５３】
図２は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系３００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系３００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００５４】
図３は、第２実施例におけるレンズ系４００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。レンズ系４００は、物体側から順に、第１レンズ群４０１、開口絞りＳ、第２レンズ群４０２、第３レンズ群４０３を備える。光学フィルタＦは撮像素子ＩＭＡの物体側に設けられる。
【００５５】
表３は、レンズ系４００が有するレンズのレンズデータを示す。表３において、Ｄｉ、ｎ及びｖは面番号ｉに対応づけて示されている。
【表３】
2019101129.tif 000005
【００５６】
表４は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系４００の全系の焦点距離ｆ、Ｆｎｏ、半画角ω、有効像円の半径Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す。
【表４】
2019101129.tif 000006
第１レンズ群４０１は、正の屈折力を有する。第２レンズ群４０２は、正の屈折力を有する。第３レンズ群４０３は、負の屈折力を有する。レンズ系４００において、第１レンズ群４０１、開口絞りＳ、第２レンズ群４０２が一体で可動することによりフォーカシングを行う。図３の矢印は、無限遠被写体から近距離被写体に合焦するときの可動群の軌跡を模式的に表す。
【００５７】
第１レンズ群４０１は、負レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２の正の屈折力の接合レンズ、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ３、正レンズＬ４と負レンズＬ５の負の屈折力の接合レンズ、正レンズＬ６と負レンズＬ７の正の屈折力の接合レンズを備える。本構成により、Ｆナンバーの小さいレンズ系４００において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。また、物体側から第３番目の正レンズＬ４、第４番目の正レンズＬ６にアッベ数の大きい硝材を用いることにより、軸上色収差と軸外色収差を良好に補正することができる。
【００５８】
第２レンズ群４０２は、両凹形状の負レンズＬ８と両凸形状の正レンズＬ９の正の屈折力の接合レンズ、両凹形状の負レンズＬ１０と両凸形状の正レンズＬ１１の正の屈折力の接合レンズ、両凸形状の正レンズＬ１２を備える。第２レンズ群４０２に必要な屈折力を少なくとも４枚以上のレンズで分担することにより、軸上収差及び軸外収差をバランス良く補正することができる。
【００５９】
第３レンズ群４０３は、両凸形状の正レンズＬ１３と両凹形状の負レンズＬ１４の正の屈折力の接合レンズ、像側面が凸形状の負メニスカスレンズＬ１５を備える。
【００６０】
図４は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系４００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系４００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００６１】
図５は、第３実施例におけるレンズ系５００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。レンズ系５００は、物体側から順に、第１レンズ群５０１、開口絞りＳ、第２レンズ群５０２、第３レンズ群５０３を備える。光学フィルタＦは撮像素子ＩＭＡの物体側に設けられる。
【００６２】
表５は、レンズ系５００が有するレンズのレンズデータを示す。表５において、Ｄｉ、ｎ及びｖは面番号ｉに対応づけて示されている。
【表５】
2019101129.tif 000007
【００６３】
表６は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系５００の全系の焦点距離ｆ、Ｆｎｏ、半画角ω、有効像円の半径Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す。
【表６】
2019101129.tif 000008
第１レンズ群５０１は、正の屈折力を有する。第２レンズ群５０２は、正の屈折力を有する。第３レンズ群５０３は、負の屈折力を有する。レンズ系５００において、第１レンズ群５０１、開口絞りＳ、第２レンズ群５０２が一体で可動することによりフォーカシングを行う。図５の矢印は、無限遠被写体から近距離被写体に合焦するときの可動群の軌跡を模式的に表す。
【００６４】
第１レンズ群５０１は、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２、正レンズＬ３と負レンズＬ４の負の屈折力の接合レンズ、正レンズＬ５と負レンズＬ６の正の屈折力の接合レンズを備える。本構成により、Ｆナンバーの小さいレンズ系５００において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。また、物体側から第３番目の正レンズＬ３、第４番目の正レンズＬ５にアッベ数の大きい硝材を用いることにより、軸上色収差と軸外色収差を良好に補正することができる。
【００６５】
第２レンズ群５０２は、物体側面が凹形状の負レンズＬ７と正レンズＬ８の負の屈折力の接合レンズ、両凸形状の正レンズＬ９と両凹形状の負レンズＬ１０の正の屈折力の接合レンズ、両凸形状の正レンズＬ１１を備える。第２レンズ群５０２に必要な屈折力を少なくとも４枚以上のレンズで分担することにより、軸上収差及び軸外収差をバランス良く補正することができる。
【００６６】
第３レンズ群５０３は、両凸形状の正レンズＬ１２と両凹形状の負レンズＬ１３の正の屈折力の接合レンズ、像側面が像面側に凸形状の負メニスカスレンズＬ１４を備える。
図６は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系５００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系５００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００６７】
図７は、第４実施例におけるレンズ系６００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。レンズ系６００は、物体側から順に、第１レンズ群６０１、開口絞りＳ、第２レンズ群６０２、第３レンズ群６０３を備える。光学フィルタＦは撮像素子ＩＭＡの物体側に設けられる。
【００６８】
表７は、レンズ系６００が有するレンズのレンズデータを示す。表７において、Ｄｉ、ｎ及びｖは面番号ｉに対応づけて示されている。
【表７】
2019101129.tif 000009
【００６９】
表８は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系６００の全系の焦点距離ｆ、Ｆｎｏ、半画角ω、有効像円の半径Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す。
【表８】
2019101129.tif 000010
【００７０】
第１レンズ群６０１は、正の屈折力を有する。第２レンズ群６０２は、正の屈折力を有する。第３レンズ群６０３は、負の屈折力を有する。レンズ系６００において、第１レンズ群６０１、開口絞りＳ、第２レンズ群６０２が一体で可動することによりフォーカシングを行う。図７の矢印は、無限遠被写体から近距離被写体に合焦するときの可動群の軌跡を模式的に表す。
【００７１】
第１レンズ群６０１は、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２、正レンズＬ３と負レンズＬ４の負の屈折力の接合レンズ、正レンズＬ５と負レンズＬ６の正の屈折力の接合レンズを備える。本構成により、Ｆナンバーの小さいレンズ系６００において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。また、物体側から第３番目の正レンズＬ３、第４番目の正レンズＬ５にアッベ数の大きい硝材を配置することにより、軸上色収差と軸外色収差を良好に補正することができる。
【００７２】
第２レンズ群６０２は、物体側面が凹形状の負レンズＬ７と正レンズＬ８の負の屈折力の接合レンズ、負レンズＬ９と正レンズＬ１０の正の屈折力の接合レンズ、両凸形状の正レンズＬ１１を備える。第２レンズ群６０２に必要な屈折力を少なくとも４枚以上のレンズで分担することにより、軸上収差及び軸外収差をバランス良く補正することができる。
【００７３】
第３レンズ群６０３は、両凸形状の正レンズＬ１２と両凹形状の負レンズＬ１３の正の屈折力の接合レンズ、像側面が凸形状の負メニスカスレンズＬ１４を備える。
【００７４】
図８は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系６００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系６００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００７５】
図９は、第５実施例におけるレンズ系７００のレンズ構成を、フィルタＦ及び撮像素子ＩＭＡとともに示す。レンズ系７００は、物体側から順に、第１レンズ群７０１、開口絞りＳ、第２レンズ群７０２、第３レンズ群７０３を備える。光学フィルタＦは撮像素子ＩＭＡの物体側に設けられる。
【００７６】
表９は、レンズ系７００が有するレンズのレンズデータを示す。表９において、Ｄｉ、ｎ及びｖは面番号ｉに対応づけて示されている。
【００７７】
【表９】
2019101129.tif 000011
【００７８】
表１０は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系７００の全系の焦点距離ｆ、Ｆｎｏ、半画角ω、有効像円の半径Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す。
【表１０】
2019101129.tif 000012
【００７９】
第１レンズ群７０１は、正の屈折力を有する。第２レンズ群７０２は、正の屈折力を有する。第３レンズ群７０３は、負の屈折力を有する。レンズ系７００において、第１レンズ群７０１、開口絞りＳ、第２レンズ群７０２が一体で可動することによりフォーカシングを行う。図９の矢印は、無限遠被写体から近距離被写体に合焦するときの可動群の軌跡を模式的に表す。
【００８０】
第１レンズ群７０１は、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２、正レンズＬ３と負レンズＬ４の負の屈折力の接合レンズ、正レンズＬ５と負レンズＬ６の正の屈折力の接合レンズを備える。本構成により、Ｆナンバーの小さいレンズ系７００において、球面収差と軸外収差を良好に補正することが可能となる。また、物体側から第３番目の正レンズＬ３、第４番目の正レンズＬ５にアッベ数の大きい硝材を配置することにより、軸上色収差及び軸外色収差を良好に補正することができる。
【００８１】
第２レンズ群７０２は、両凹形状の負レンズＬ７と両凸形状の正レンズＬ８の正の屈折力の接合レンズ、負レンズＬ９と正レンズＬ１０の負の屈折力の接合レンズ、像側面が凸形状の正レンズＬ１１を備える。第２レンズ群７０２に必要な屈折力を少なくとも４枚以上のレンズで分担することにより、軸上収差及び軸外収差をバランス良く補正することができる。
【００８２】
第３レンズ群７０３は、両凸形状の正レンズＬ１２と両凹形状の負レンズＬ１３の正の屈折力の接合レンズ、像側面が凸形状の負メニスカスレンズＬ１４を備える。
【００８３】
図１０は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系７００の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。球面収差において、一点鎖線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）の値を示す。非点収差において、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面の値を示す。歪曲収差はｄ線の値を示す。各収差図から、レンズ系７００は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【００８４】
表１１は、第１実施例から第５実施例における各条件式に係る数値を示す。
【表１１】
2019101129.tif 000013
【００８５】
表１２は、第１レンズ群、第２レンズ群、及び第３レンズ群のそれぞれの焦点距離と、第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離を示す。
【表１２】
2019101129.tif 000014
【００８６】
本実施形態に係るレンズ系によれば、イメージサイズが比較的に大きく、Ｆナンバーが比較的に小さく、レンズ系の全長が比較的に短いレンズ系を提供することができる。例えば、Ｆナンバーが１．８〜２程度の大口径の小型のレンズ系を提供することができる。本実施形態に係るレンズ系は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置の撮像用のレンズ系に適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、特に、中判サイズ以上の撮像素子を持つ撮像装置に好適である。本実施形態に係るレンズ系は、レンズ非交換式の撮像装置が備える撮像レンズに適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式カメラの交換レンズに適用できる。
【００８７】
次に、本実施形態に係るレンズ系を備えるシステムの一例としての移動体システムを説明する。
【００８８】
図１１は、無人航空機（ＵＡＶ）１００及びコントローラ５０を備える移動体システム１０の一例を概略的に示す。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ本体１０１、ジンバル１１０、複数の撮像装置２３０、及び撮像装置２２０を備える。撮像装置２２０は、レンズ装置１６０及び撮像部１４０を備える。レンズ装置１６０は、上述したレンズ系を備える。ＵＡＶ１００は、上述したレンズ系を有する撮像装置を備えて移動する移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
【００８９】
ＵＡＶ本体１０１は、複数の回転翼を備える。ＵＡＶ本体１０１は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０１は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１００を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。ＵＡＶ１００は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
【００９０】
撮像装置２３０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。複数の撮像装置２３０は、ＵＡＶ１００の飛行を制御するためにＵＡＶ１００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。撮像装置２３０は、ＵＡＶ本体１０１に固定されていてよい。
【００９１】
２つの撮像装置２３０が、ＵＡＶ１００の機首である正面に設けられてよい。さらに他の２つの撮像装置２３０が、ＵＡＶ１００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置２３０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置２３０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置２３０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１００の周囲の３次元空間データが生成されてよい。複数の撮像装置２３０により撮像された被写体までの距離は、複数の撮像装置２３０によるステレオカメラにより特定され得る。
【００９２】
ＵＡＶ１００が備える撮像装置２３０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１００は、少なくとも１つの撮像装置２３０を備えていればよい。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ１００の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置２３０を備えてもよい。撮像装置２３０は、単焦点レンズ又は魚眼レンズを有してもよい。ＵＡＶ１００に係る説明において、複数の撮像装置２３０を、単に撮像装置２３０と総称する場合がある。
【００９３】
コントローラ５０は、表示部５４と操作部５２を備える。操作部５２は、ＵＡＶ１００の姿勢を制御するための入力操作をユーザから受け付ける。コントローラ５０は、操作部５２が受け付けたユーザの操作に基づいて、ＵＡＶ１００を制御するための信号を送信する。例えば、操作部５２は、レンズ装置１６０の合焦距離を変更する操作を受け付ける。コントローラ５０は、合焦状態の変更を指示する信号をＵＡＶ１００に送信する。
【００９４】
コントローラ５０は、撮像装置２３０及び撮像装置２２０の少なくとも一方が撮像した画像を受信する。表示部５４は、コントローラ５０が受信した画像を表示する。表示部５４はタッチ式のパネルであってよい。コントローラ５０は、表示部５４を通じて、ユーザから入力操作を受け付けてよい。表示部５４は、撮像装置２２０に撮像させるべき被写体の位置をユーザが指定するユーザ操作等を受け付けてよい。
【００９５】
撮像部１４０は、レンズ装置１６０により結像された光学像の画像データを生成して記録する。レンズ装置１６０は、撮像部１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１６０は、撮像部１４０に対して着脱可能に設けられてよい。
【００９６】
ジンバル１１０は、撮像装置２２０を可動に支持する支持機構を有する。撮像装置２２０は、ジンバル１１０を介してＵＡＶ本体１０１に取り付けられる。ジンバル１１０は、撮像装置２２０を、ピッチ軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１０は、撮像装置２２０を、ロール軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１０は、撮像装置２２０を、ヨー軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１０は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の少なくとも１つの軸を中心に、撮像装置２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１０は、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸のそれぞれを中心に、撮像装置２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１０は、撮像部１４０を保持してもよい。ジンバル１１０は、レンズ装置１６０を保持してもよい。ジンバル１１０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させることで、撮像装置２２０の撮像方向を変更してよい。
【００９７】
図１２は、ＵＡＶ１００の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１００は、インタフェース１０２、制御部１０４、メモリ１０６、ジンバル１１０、撮像部１４０、及びレンズ装置１６０を備える。
【００９８】
インタフェース１０２は、コントローラ５０と通信する。インタフェース１０２は、コントローラ５０から各種の命令を受信する。制御部１０４は、コントローラ５０から受信した命令に従って、ＵＡＶ１００の飛行を制御する。制御部１０４は、ジンバル１１０、撮像部１４０、及びレンズ装置１６０を制御する。制御部１０４は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ１０６は、制御部１０４がジンバル１１０、撮像部１４０、及びレンズ装置１６０を制御するのに必要なプログラムなどを格納する。
【００９９】
メモリ１０６は、コンピュータが可読な記録媒体でよい。メモリ１０６は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１０６は、ＵＡＶ１００の筐体に設けられてよい。ＵＡＶ１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【０１００】
ジンバル１１０は、制御部１１２、ドライバ１１４、ドライバ１１６、ドライバ１１８、駆動部１２４、駆動部１２６、駆動部１２８、及び支持機構１３０を有する。駆動部１２４、駆動部１２６及び駆動部１２８は、モータであってよい。
【０１０１】
支持機構１３０は、撮像装置２２０を支持する。支持機構１３０は、撮像装置２２０の撮像方向を可動に支持する。支持機構１３０は、撮像部１４０及びレンズ装置１６０をヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に回転可能に支持する。支持機構１３０は、回転機構１３４、回転機構１３６、及び回転機構１３８を含む。回転機構１３４は、駆動部１２４を用いてヨー軸を中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させる。回転機構１３６は、駆動部１２６を用いてピッチ軸を中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させる。回転機構１３８は、駆動部１２８を用いてロール軸を中心に撮像部１４０及びレンズ装置１６０を回転させる。
【０１０２】
制御部１１２は、制御部１０４からのジンバル１１０の動作命令に応じて、ドライバ１１４、ドライバ１１６、及びドライバ１１８に対して、それぞれの回転角度を示す動作命令を出力する。ドライバ１１４、ドライバ１１６、及びドライバ１１８は、回転角度を示す動作命令に従って駆動部１２４、駆動部１２６、及び駆動部１２８を駆動させる。回転機構１３４、回転機構１３６、及び回転機構１３８は、駆動部１２４、駆動部１２６、及び駆動部１２８によりそれぞれ駆動されて回転し、撮像部１４０及びレンズ装置１６０の姿勢を変更する。
【０１０３】
撮像部１４０は、レンズ系１６８を通過した光により撮像する。撮像部１４０は、制御部２２２、撮像素子２２１及びメモリ２２３を備える。制御部２２２は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。制御部２２２は、制御部１０４からの撮像部１４０及びレンズ装置１６０に対する動作命令に応じて、撮像部１４０及びレンズ装置１６０を制御する。制御部２２２は、コントローラ５０から受信した信号に基づいて、レンズ装置１６０にフォーカス位置を移動させる指示する制御命令をレンズ装置１６０に出力する。
【０１０４】
メモリ２２３は、コンピュータが可読な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ２２３は、撮像部１４０の筐体の内部に設けられてよい。撮像部１４０の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【０１０５】
撮像素子２２１は、撮像部１４０の筐体の内部に保持され、レンズ装置１６０を介して結像された光学像の画像データを生成して、制御部２２２に出力する。制御部２２２は、撮像素子２２１から出力された画像データをメモリ２２３に格納する。制御部２２２は、画像データを、制御部１０４を介してメモリ１０６に出力して格納してもよい。
【０１０６】
レンズ装置１６０は、制御部１６２、メモリ１６３、駆動機構１６１、及びレンズ系１６８を備える。レンズ系１６８として、上記の実施形態に係るレンズ系を適用できる。
【０１０７】
制御部１６２は、制御部２２２からの制御命令に従って、レンズ系１６８が備えるフォーカスレンズ群を光軸に沿って変位させて焦点調節を行う。フォーカスレンズ群は、上述した第１レンズ群及び第２レンズ群に対応する。レンズ装置１６０のレンズ系１６８により結像された像は、撮像部１４０により撮像される。
【０１０８】
駆動機構１６１は、レンズ系１６８が備えるフォーカスレンズ群を変位させる。駆動機構１６１は、例えばアクチュエータと、フォーカスレンズ群を保持する保持部材とを備える。アクチュエータには、制御部１６２から駆動用のパルスが供給される。アクチュエータは、供給されたパルスに応じた駆動量だけ変位する。アクチュエータの変位に応じて保持部材が変位することにより、フォーカスレンズ群が変位する。これにより、焦点調節が行われる。撮像装置２２０において、拡大撮影はいわゆる電子ズームにより行われる。例えば、拡大撮影は、撮像素子２２１により撮像された画像の一部を切り出すことにより行われる。
【０１０９】
レンズ装置１６０は、撮像部１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１６０は、撮像部１４０に対して着脱可能に設けられてよい。
【０１１０】
撮像装置２３０は、制御部２３２、制御部２３４、撮像素子２３１、メモリ２３３、及びレンズ２３５を備える。制御部２３２は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。制御部２３２は、制御部１０４からの撮像素子２３１の動作命令に応じて、撮像素子２３１を制御する。
【０１１１】
制御部２３４は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。制御部２３４は、レンズ２３５に対する動作命令に応じて、レンズ２３５の焦点を制御してよい。制御部２３４は、レンズ２３５に対する動作命令に応じて、レンズ２３５が有する開口絞りを制御してよい。
【０１１２】
メモリ２３３は、コンピュータが可読な記録媒体であってよい。メモリ２３３は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。
【０１１３】
撮像素子２３１は、レンズ２３５を介して結像された光学像の画像データを生成して、制御部２３２に出力する。制御部２３２は、撮像素子２３１から出力された画像データをメモリ２３３に格納する。
【０１１４】
本実施形態では、ＵＡＶ１００が、制御部１０４、制御部１１２、制御部２２２、制御部２３２、制御部２３４、及び制御部１６２を備える。しかし、制御部１０４、制御部１１２、制御部２２２、制御部２３２、制御部２３４、及び制御部１６２のうちの複数で実行される処理をいずれか１つの制御部が実行してよい。制御部１０４、制御部１１２、制御部２２２、制御部２３２、制御部２３４、及び制御部１６２で実行される処理を１つの制御部で実行してもよい。本実施形態では、ＵＡＶ１００が、メモリ１０６、メモリ２２３、及びメモリ２３３を備える。メモリ１０６、メモリ２２３、及びメモリ２３３のうちの少なくとも１つに記憶される情報は、メモリ１０６、メモリ２２３、及びメモリ２３３のうちの他の１つ又は複数のメモリに記憶してよい。
【０１１５】
次に、上記の実施形態に係るレンズ系を備えるシステムの一例としてのスタビライザを説明する。
【０１１６】
図１３は、スタビライザ３０００の一例を示す外観斜視図である。スタビライザ３０００は、移動体の他の一例である。例えば、スタビライザ３０００が備えるカメラユニット３０１３が、撮像装置２２０と同様の構成の撮像装置を備えてよい。カメラユニット３０１３が、レンズ装置１６０と同様の構成のレンズ装置を備えてよい。
【０１１７】
スタビライザ３０００は、カメラユニット３０１３、ジンバル３０２０、及び持ち手部３００３を備える。ジンバル３０２０は、カメラユニット３０１３を回転可能に支持する。ジンバル３０２０は、パン軸３００９、ロール軸３０１０、及びチルト軸３０１１を有する。ジンバル３０２０は、パン軸３００９、ロール軸３０１０、及びチルト軸３０１１を中心に、カメラユニット３０１３を回転可能に支持する。ジンバル３０２０は、支持機構の一例である。
【０１１８】
カメラユニット３０１３は、撮像装置の一例である。カメラユニット３０１３は、メモリを挿入するためのスロット３０１４を有する。ジンバル３０２０は、ホルダ３００７を介して持ち手部３００３に固定される。
【０１１９】
持ち手部３００３は、ジンバル３０２０、カメラユニット３０１３を操作するための各種ボタンを有する。持ち手部３００３は、シャッターボタン３００４、録画ボタン３００５、及び操作ボタン３００６を含む。シャッターボタン３００４が押下されることで、カメラユニット３０１３により静止画を記録することができる。録画ボタン３００５が押下されることで、カメラユニット３０１３により動画を記録することができる。
【０１２０】
デバイスホルダ３００１が持ち手部３００３に固定されている。デバイスホルダ３００１は、スマートフォンなどのモバイルデバイス３００２を保持する。モバイルデバイス３００２は、ＷｉＦｉなどの無線ネットワークを介してスタビライザ３０００と通信可能に接続される。これにより、カメラユニット３０１３により撮像された画像をモバイルデバイス３００２の画面に表示させることができる。
【０１２１】
スタビライザ３０００においても、カメラユニット３０１３が、上記の実施形態に係るレンズ系を備えることで、イメージサイズが比較的に大きく、明るい画像を得ることができる。また、カメラユニット３０１３を小型化することができる。
【０１２２】
以上、移動体の一例としてＵＡＶ１００及びスタビライザ３０００を取り上げて説明した。撮像装置２２０と同様の構成を有する撮像装置は、ＵＡＶ１００及びスタビライザ３０００以外の移動体に取り付けられてよい。
【０１２３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  移動体システム
５０  コントローラ
５２  操作部
５４  表示部
１００  ＵＡＶ
１０１  ＵＡＶ本体
１０２  インタフェース
１０４  制御部
１０６  メモリ
１１０  ジンバル
１１２  制御部
１１４、１１６、１１８  ドライバ
１２４、１２６，１２８  駆動部
１３０  支持機構
１３４、１３６、１３８  回転機構
１４０  撮像部
１６０  レンズ装置
１６１  駆動機構
１６２  制御部
１６３  メモリ
１６８  レンズ系
２２０、２３０  撮像装置
２２１  撮像素子
２２２  制御部
２２３  メモリ
２３１  撮像素子
２３２  制御部
２３３  メモリ
２３４  制御部
２３５  レンズ
３００、４００、５００、６００、７００  レンズ系
３０１、４０１、５０１、６０１、７０１  第１レンズ群
３０２、４０２、５０２、６０２、７０２  第２レンズ群
３０３、４０３、５０３、６０３、７０３  第３レンズ群
３０００  スタビライザ
３００１  デバイスホルダ
３００２  モバイルデバイス
３００３  持ち手部
３００４  シャッターボタン
３００５  録画ボタン
３００６  操作ボタン
３００７  ホルダ
３００９  パン軸
３０１０  ロール軸
３０１１  チルト軸
３０１３  カメラユニット
３０１４  スロット
３０２０  ジンバル
【図１】
2019101129.tif 000015
【図２】
2019101129.tif 000016
【図３】
2019101129.tif 000017
【図４】
2019101129.tif 000018
【図５】
2019101129.tif 000019
【図６】
2019101129.tif 000020
【図７】
2019101129.tif 000021
【図８】
2019101129.tif 000022
【図９】
2019101129.tif 000023
【図１０】
2019101129.tif 000024
【図１１】
2019101129.tif 000025
【図１２】
2019101129.tif 000026
【図１３】
2019101129.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月13日(2018.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系であって、
物体側より順に、正の第１レンズ群、開口絞り、正の第２レンズ群、第３レンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズ、少なくとも１枚の負レンズを含む４枚以上のレンズを備え、
前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の接合レンズを含む４枚以上のレンズを備え、物体側に凹面を向けた負レンズが物体側に配置され、
前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズ、負レンズを含む３枚以上のレンズを備え、
無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングの際に、前記第１レンズ群と、前記開口絞りと、前記第２レンズ群とが一体で物体側へ移動し、前記第３レンズ群は像面に対して固定されており、
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、無限遠被写体に合焦時の前記レンズ系の射出瞳距離をＤｅｘ、無限遠被写体に合焦時の前記レンズ系の有効像円の半径をＹとして、条件式
１．１  ＜  ｆ１／ｆ２  ＜  １．８５
−０．６５  ＜  Ｙ／Ｄｅｘ  ＜  −０．３３
を満足するレンズ系。
【請求項２】
前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をＲ２ｆ、全系の焦点距離ｆとして、条件式
−０．９５  ＜  Ｒ２ｆ／ｆ  ＜  −０．３８
を満足する請求項１に記載のレンズ系。
【請求項３】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３として、条件式
４．０  ＜  ｜ｆ３／ｆ｜
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
【請求項４】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２として、条件式
０．８５  ＜  ｆ１２／ｆ  ＜  １．２
を満足する請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ系。
【請求項５】
前記第１レンズ群の最も像側の面の曲率半径をＲ１ｒとして、条件式
Ｒ１ｒ／ｆ  ＜  −０．３
を満足する請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ系。
【請求項６】
物体側から第３番目の正レンズのアッベ数をｖｄｐ３として、条件式
６０  ＜  ｖｄｐ３
を満足する請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ系。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ系と、
撮像素子と
を備える撮像装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ系を備えて移動する移動体。
【請求項９】
前記移動体は無人航空機である
請求項８に記載の移動体。