(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へと順に、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とから構成され、
前記第１レンズ群及び第２レンズ群は、併せて７つのレンズから構成され、
前記第１レンズ群は、１枚以上４枚以下のレンズを備え、
前記第２レンズ群は、１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズを備え、
ＴＴＬを無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離、
Ｙを最大像高、
ＨＦＯＶを最大半画角、
ＥＰＤを射出瞳から結像面までの距離、
Ｇ１Ｒ１ＭＲを第１レンズ群の最も物体側のレンズ面を通過する最大光線高、
Ｎｄ１を第２レンズ群が有する前記１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線の屈折率
として、条件式
１．５  ＜  ＴＴＬ  ／  Ｙ  ＜  ３．０
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）  ＞  ３．５
６  ＜  ＥＰＤ  ＜  ２５
Ｙ  −  Ｇ１Ｒ１ＭＲ  ＞  ０
Ｎｄ１  ＜  １．５
を満足するレンズ系。
【請求項２】
νｄ１を第２レンズ群が有する前記１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線のアッベ数として、条件式
νｄ１  ＞  ５６
を満足する請求項１に記載のレンズ系。
【請求項３】
ｆＬを第２レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離、
ｆを全系の焦点距離
として、条件式
｜ｆＬ／ｆ｜  ＞  ４．８
を満足する請求項１又は２に記載のレンズ系。
【請求項４】
ｆ１を第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２を第２レンズ群の焦点距離
として、条件式
０  ＜  ｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  １．７
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】
物体側から像側へと順に、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とから構成され、
前記第１レンズ群及び第２レンズ群は、併せて７つのレンズから構成され、
前記第１レンズ群は、１枚以上４枚以下のレンズを備え、
前記第２レンズ群は、１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズを備え、
ＴＴＬを無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離、
Ｙを最大像高、
ＨＦＯＶを最大半画角、
ＥＰＤを射出瞳から結像面までの距離、
Ｇ１Ｒ１ＭＲを第１レンズ群の最も物体側のレンズ面を通過する最大光線高、
νｄ１を第２レンズ群が有する前記１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線のアッベ数、
ｆ１を第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２を第２レンズ群の焦点距離
として、条件式
１．５  ＜  ＴＴＬ  ／  Ｙ  ＜  ３．０
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）  ＞  ３．５
６  ＜  ＥＰＤ  ＜  ２５
Ｙ  −  Ｇ１Ｒ１ＭＲ  ＞  ０
νｄ１  ＞  ５６
０  ＜  ｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  １．７
を満足するレンズ系。
【請求項６】
請求項１から５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７】
請求項１から５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８】
前記移動体は無人航空機である
請求項７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】
特許文献１−３には、広角レンズが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００９−０４２３７７号公報
［特許文献２］特表２０１８−５２２２６６号公報
［特許文献３］米国特許公開第２０１９／０２５０３８０号明細書
【発明の概要】
【０００３】
本発明の一態様に係るレンズ系は、物体側から像側へと順に、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とを備える。第１レンズ群及び第２レンズ群は、併せて７つのレンズを備えてよい。第１レンズ群は、１枚以上４枚以下のレンズを備えてよい。第２レンズ群は、１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズを備えてよい。ＴＴＬを無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離、Ｙを最大像高、ＨＦＯＶを最大半画角、ＥＰＤを射出瞳から結像面までの距離、Ｇ１Ｒ１ＭＲを第１レンズ群の最も物体側のレンズ面を通過する最大光線高として、条件式
１．５  ＜  ＴＴＬ  ／  Ｙ  ＜  ３．０    ・・・（１）
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）  ＞  ３．５            ・・・（２）
６  ＜  ＥＰＤ  ＜  ２５                  ・・・（３）
Ｙ  −  Ｇ１Ｒ１ＭＲ  ＞  ０              ・・・（４）
を満足してよい。
【０００４】
Ｎｄ１を第２レンズ群が有する前記１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線の屈折率として、条件式
Ｎｄ１  ＜  １．５    ・・・（５）
を満足してよい。
【０００５】
νｄ１を第２レンズ群が有する前記１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線のアッベ数として、条件式
νｄ１  ＞  ５６    ・・・（６）
を満足してよい。
【０００６】
ｆＬを第２レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離、ｆを全系の焦点距離として、条件式
｜ｆＬ／ｆ｜  ＞  ４．８    ・・・（７）
を満足してよい。
【０００７】
ｆ１を第１レンズ群の焦点距離、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離として、条件式
０  ＜  ｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  １．７    ・・・（８）
を満足してよい。
【０００８】
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記のレンズ系を備える。撮像装置は、撮像素子を備える。
【０００９】
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。
【００１０】
移動体は無人航空機であってよい。
【００１１】
上記のレンズ系によれば、大型のイメージサークルを有するレンズ系を提供することができる。また、バックフォーカス含めた光学全長を短くすることができる。
【００１２】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例におけるレンズ系１００のレンズ構成を光学部材ｐとともに示す。
【図２】第１実施例のレンズ系１００の無限遠合焦状態での球面収差、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２００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【図４】第２施例のレンズ系２００の無限遠合焦状態での球面収差、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３００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【図６】第３施例のレンズ系３００の無限遠合焦状態での球面収差、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４００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【図８】第４施例のレンズ系４００の無限遠合焦状態での球面収差、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５００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【図１０】第５施例のレンズ系５００の無限遠合焦状態での球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図１１】第６実施例におけるレンズ系６００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【図１２】第６施例のレンズ系６００の無限遠合焦状態での球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。
【図１３】無人航空機（ＵＡＶ）４０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１４】ＵＡＶ４０の機能ブロックの一例を示す。
【図１５】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】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図１から図６に関連してレンズ系の実施例が開示されている。各実施例で開示されているように、一実施形態のレンズ系は、物体側から像側へと順に、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とを備える。第１レンズ群及び第２レンズ群は、併せて７つのレンズを備える。第１レンズ群は、１枚以上４枚以下のレンズを備える。第２レンズ群は、１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズを備える。ＴＴＬを無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離、Ｙを最大像高、
ＨＦＯＶを最大半画角、ＥＰＤを射出瞳から結像面までの距離、Ｇ１Ｒ１ＭＲを第１レンズ群の最も物体側のレンズ面を通過する最大光線高として、条件式
１．５  ＜  ＴＴＬ  ／  Ｙ  ＜  ３．０    ・・・（１）
ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）  ＞  ３．５            ・・・（２）
６  ＜  ＥＰＤ  ＜  ２５                  ・・・（３）
Ｙ  −  Ｇ１Ｒ１ＭＲ  ＞  ０              ・・・（４）
を満足する。
【００１７】
上記構成をとることで、大きいセンサーサイズの撮像素子に使用され、かつ、広画角を有するレンズ系において、センサーサイズが大きい撮像素子に対してバックフォーカスをより短くしつつ、レンズ系を小型化することが可能にある。また、広角レンズでは第1レンズ群の最も物体側のレンズ径が著しく大きくなる場合が多いが、上記構成をとることで、収差性能と製造可能なロバスト性を維持しながら、第1レンズ群の最も物体側のレンズ径を小さくすることができる。
【００１８】
条件式（１）は全長と像高との比を規定している。条件式の下限以下になると、撮像素子への入射角が大きくなり、周辺光量を維持することが容易ではなくなる。また、レンズの全系を小さくできるものの製造感度が非常に高くなり、レンズ系の製造が困難になる。一方、条件式の上限以上になると、レンズ系全体の全長がセンサーサイズに対して大きくなり、製造難易度が低下して収差補正にも有利になるものの、レンズ系を小型化することが容易ではなくなる。
【００１９】
さらに、下記条件式（１−１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
１．７  ＜  ＴＴＬ  ／  Ｙ  ＜  ２．７    ・・・（１−１）
【００２０】
条件式（２）は、画角を規定している。条件式（２）を満たすことで、より広角なレンズ構成となる。
【００２１】
条件式（３）は、射出瞳と結像面までの距離を規定している。条件式（３）の下限以下になると、撮像素子への適切な入射角を維持することが容易ではなくなる。一方、条件式（３）の上限以上になると、レンズ系の小型化が容易ではなくなる。
【００２２】
さらに、下記条件式（３−１）を満足することで上述の効果がより顕著となる。
６  ＜  ＥＰＤ  ＜  １５    ・・・    （３−１）
【００２３】
条件式（４）は、第１レンズ群の最も物体側のレンズのサイズに関する規定である。条件式（４）の下限以下になると、収差補正には有利になるものの、レンズ系の小型化に寄与しにくくなる。レンズ系の小型化については、より大きなイメージサークルを有したレンズ系全体の小型化に寄与するために第１レンズ群の最も物体側のレンズサイズを制約することが望まれる。
【００２４】
Ｎｄ１を第２レンズ群が有する１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線の屈折率として、条件式
Ｎｄ１  ＜  １．５    ・・・（５）
を満足する。
νｄ１を第２レンズ群が有する１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズのｄ線のアッベ数として、条件式
νｄ１  ＞  ５６    ・・・（６）
を満足する。
【００２５】
条件式（５）及び条件式（６）は、第２レンズ群の正の屈折力を持つレンズの硝材について規定している。条件式（５）の上限以上になると、又は、条件式（６）の下限以下になると、温度等の環境変化による結像位置の変動が大きくなる。環境変化による結像位置の変動はフォーカスの際にある程度補正することは可能だが、補正誤差が生じてしまう。そのため、屈折力の高い形状を持つレンズの硝材の屈折率を小さくすることで、結像位置の変動を小さくすることが望まれる。また、アッベ数が比較的大きな硝材を使用することで、色収差を軽減でき、レンズ系の光学性能を高めることができる。
【００２６】
ｆＬを第２レンズ群の最も像側のレンズの焦点距離、
ｆを全系の焦点距離
として、条件式
｜ｆＬ／ｆ｜  ＞  ４．８    ・・・（７）
を満足する。
【００２７】
条件式（７）はレンズ全系の屈折力と第２レンズ群の最も像側のレンズの屈折力の比を規定している。この条件式の下限以下になると、第２レンズ群の最も像側のレンズの屈折力の大きさが大きくなる。第２レンズ群の最も像側のレンズは、レンズ系全系を小型化するほど結像面に近づくため、他のレンズと比較して体積が大きくなる。そのため、第２レンズ群の最も像側のレンズの屈折力の大きさが大きいと、環境変化時に結像位置の変動が大きくなり、環境信頼性が低くなるため、条件式（７）を満たすことが望まれる。
【００２８】
ｆ１を第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２を第２レンズ群の焦点距離
として、条件式
０  ＜  ｜ｆ１／ｆ２｜  ＜  １．７    ・・・（８）
を満足する。
【００２９】
条件式（８）の上限以上になると、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、レンズ系の小型化に寄与するものの、軸外収差の補正が容易でなくなる。
【００３０】
以上に説明したように、上記のレンズ系によれば、大型のイメージサークルを有し、かつバックフォーカス含めた光学全長を短くしつつ、環境変動に対して影響の少ない高い光学性能を有するレンズ系を提供することができる。
【００３１】
なお、本明細書等において「〜から構成され」、「〜からなり」、「〜からなる」という用語が用いられる場合、列挙された構成要素に加えて、実質的に屈折力を有さないレンズ、絞り、フィルタ及びカバーガラス等の、実質的に屈折力を有するレンズ以外の光学要素、及び／又は、レンズフランジ、撮像素子及び振れ補正機構等の機構要素を含み得る。例えば、「Ｘから構成され」、「Ｘからなり」、「Ｘからなる」という用語が用いられる場合、Ｘに加えて、実質的に屈折力を有するレンズ以外の光学要素、及び／又は、機構要素を含み得る。
【００３２】
次に、レンズ系の具体的な実施形態に具体的な数値を適用した実施例を説明する。まず、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。
【００３３】
レンズデータとして面番号、曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数及び硝材を示す表が開示される。レンズデータの表において、面番号の欄には、最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させたときの面番号が示される。Ｒの欄には、各面の曲率半径が示される。曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正とし、像面側に凸の場合を負とする。曲率半径における「ＩＮＦ」は、当該面が平面であることを示す。Ｄの欄には、各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔が示される。Ｎｄの欄には、各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に対する屈折率が示される。νｄの欄には、各光学要素のｄ線基準のアッベ数が示される。硝材の欄には、レンズの硝材がプラスチック（plastic）であるかガラス（glass）であるかが示される。
【００３４】
レンズデータには、開口絞りＳも含めて示す。開口絞りＳに相当する面の面番号の欄には「ＳＴＯ」という語句を示す。
【００３５】
レンズデータにおいて、曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を示す。また、非球面を有するレンズ系の実施例については、非球面の面番号と、各非球面に関する非球面係数、及び、円錐定数を含む非球面データの表を付す。非球面データの表において、非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：自然数）は１０を底とする指数表現である。すなわち、「Ｅ±ｎ」は、「×１０±ｎ」を意味している。例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は、「０．１２３４５×１０−５」を意味している。非球面形状は、「ｚｄ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離（サグ量）、「ｈ」を光軸方向に垂直な方向における距離（高さ）、「ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「κ」を円錐定数（コーニック定数）、「Ａｍ」をｍ次の非球面係数とすると、次の式によって定義される。
ｚｄ＝ｃｈ２／（１＋（１−（１＋κ）ｃ２ｈ２）１／２）＋ΣＡｍ*ｈｍ
なお、Σはｍについての和を示す。
【００３６】
また、各実施例のレンズ系の諸元データの表を付す。諸元データの表において、「ｆ」は焦点距離を示す。「Ｆｎｏ」はＦナンバーを示す。「ω」は半画角（最大半画角）を示す。「Ｙ」は最大像高を示す。「Ｄｅｘ」は射出瞳距離を示す。特に断らないかぎり、諸元データの表には無限遠被写体に合焦時の値を示す。
【００３７】
レンズデータ、変化する面間隔データ、及びレンズ系の諸元データの表において、角度の単位としては「度」を用い、長さの単位としては「ｍｍ」を用いる。しかし、レンズ系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため、他の任意の単位を用いることもできる。
【００３８】
なお、レンズ系が撮像レンズとして撮像装置に搭載される際には、撮像装置の仕様に応じたローパスフィルタ等の各種フィルタ及び保護用のカバーガラス等の光学要素を備えることが好ましい。本実施形態では、レンズ系とともに係る光学要素の一例としての光学部材Ｐを備える実施例を示す。本実施形態のレンズ系として、係る光学要素を備える形態も備えない形態も採用できる。係る光学要素を備えるレンズ系と係る光学要素を備えないレンズ系とは等価なレンズ系といえる。
【００３９】
「Ｇｉ」はレンズ群を示す。「Ｇｉ」において文字Ｇに続くｉは、各実施例においてレンズ系が備えるレンズ群を識別することを目的とした自然数である。レンズ群は、１つ以上のレンズを備えて構成される。「Ｌｊ」は１つのレンズを示す。「Ｌｊ」において文字Ｌに続くｊは、各実施例においてレンズ系が備えるレンズを識別することを目的とした自然数である。各実施例の説明において、記号Ｌｊが割り当てられたレンズと、他の実施例における同じ記号Ｌｊが割り当てられた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。同様に、ある実施例で特定の記号が割り当てられたレンズ等の光学要素と、他の実施例において同じ記号が割り当てられた光学要素とが同じ光学要素であることを意味するものではない。
【００４０】
図１は、第１実施例におけるレンズ系１００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【００４１】
第１実施例のレンズ系１００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２が一体で可動することによりフォーカシングを行う。
【００４２】
第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた２枚の負の非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２の合計２枚から構成される。本構成をとることにより、負成分が先行であることもあり、レンズ径の小さいレンズ系において、球面収差及び軸外収差を良好に補正することが可能となる。
【００４３】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の非球面レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ４と、両凸形状の正の非球面レンズＬ５と、物体側に凹面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ６と、物体側に凸面を向け、像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７の合計５枚のレンズから構成される。
【００４４】
第２レンズ群Ｇ２内の物体側から３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ５を高アッベ数のガラス硝材で構成することで、各画角光線に対して適切に収差を補正することができ、軸上収差及び軸外収差の補正を良好なバランスで実現できる。また、環境変化に対する屈折率の変化や屈折率の変化に対して、レンズ系全系での環境信頼性を向上させることができるとともに、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から４枚目のレンズＬ６を低アッベ数のプラスティック硝材で構成することにより、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。
【００４５】
表１は、第１実施例のレンズ系１００のレンズデータを示す。表２は、レンズ系１００の非球面データを示す表である。
【００４６】
【表１】
0006903850.tif 000002
【００４７】
【表２】
0006903850.tif 000003
【００４８】
表３は、第１実施例のレンズ系１００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。
【００４９】
【表３】
0006903850.tif 000004
【００５０】
図２は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系１００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。歪曲収差においてはｄ線の値を示す。各収差図から、第１実施例のレンズ系１００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。
【００５１】
図３は、第２実施例におけるレンズ系２００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【００５２】
第２実施例のレンズ系２００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、及び第２レンズ群Ｇ２が一体で可動することにより、フォーカシングを行う。
【００５３】
第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた２枚の負の非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２の合計２枚から構成される。本構成をとることにより、負成分が先行であることもあり、レンズ径の小さいレンズ系において、球面収差及び軸外収差を良好に補正することが可能となる。
【００５４】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の非球面レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ４と、両凸形状の正の非球面レンズＬ５と、物体側に凹面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ６と、物体側に凸面・像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７との合計５枚から構成される。
【００５５】
第２レンズ群Ｇ２内の物体側から１枚目と３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ３及びＬ５をアッベ数が５６を超えるガラス硝材で構成することで、各画角光線に対して適切に収差を補正することができ、軸上収差及び軸外収差の補正を良好なバランスで実現できる。
【００５６】
また、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から３枚のレンズＬ３、Ｌ４及びＬ５をガラス硝材で構成することで、環境変化に対する屈折率の変化や屈折率の変化に対して、レンズ系全系での環境信頼性を向上させているとともに、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から４枚目のレンズＬ６を低アッベ数のプラスティック硝材で構成することにより、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。
【００５７】
表４は、第２実施例のレンズ系２００のレンズデータを示す。表５は、レンズ系２００の非球面データを示す表である。
【００５８】
【表４】
0006903850.tif 000005
【００５９】
【表５】
0006903850.tif 000006
【００６０】
表６は、第２実施例のレンズ系２００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。
【００６１】
【表６】
0006903850.tif 000007
【００６２】
図４は、無限遠被写体に合焦した状態のレンズ系２００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。歪曲収差においてはｄ線の値を示す。各収差図から、第２実施例のレンズ系２００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。
【００６３】
図５は、第３実施例におけるレンズ系３００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【００６４】
第３実施例のレンズ系３００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、及び第２レンズ群Ｇ２が一体で可動することにより、フォーカシングを行う。
【００６５】
第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた２枚の負の非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２と、物体側に凸面を向けた１枚の正の非球面メニスカスレンズＬ３との合計３枚から構成される。本構成をとることにより、第１レンズ群Ｇ１の全系の負成分が先行であることもあり、レンズ径の小さいレンズ系において、球面収差及び軸外収差を良好に補正することが可能となる。
【００６６】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の非球面レンズＬ４及びＬ５の２枚のレンズと、物体側に凹面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ６と、物体側に凸面を向け、像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７との合計４枚のレンズから構成される。
【００６７】
第２レンズ群Ｇ２内の物体側から１枚目と２枚目の両凸形状の正の非球面レンズ４及びＬ５をアッベ数が５６を超えるガラス硝材で構成することで、各画角光線に対して適切に収差を補正することができ、軸上収差及び軸外収差の補正を良好なバランスで実現できる。
【００６８】
また、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から２枚のレンズＬ４及びＬ５をガラス硝材で構成することで、環境変化に対する屈折率の変化や屈折率の変化に対して、レンズ系全系での環境信頼性を向上させることができるとともに、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から３枚目のレンズＬ６に低アッベ数のプラスティック硝材で構成することにより、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。
【００６９】
表７は、第３実施例のレンズ系３００のレンズデータを示す。表８は、レンズ系３００の非球面データを示す表である。
【００７０】
【表７】
0006903850.tif 000008
【００７１】
【表８】
0006903850.tif 000009
【００７２】
表９は、第３実施例のレンズ系３００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。
【００７３】
【表９】
0006903850.tif 000010
【００７４】
図６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。歪曲収差においてはｄ線の値を示す。各収差図から、第３実施例のレンズ系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。
【００７５】
図７は、第４実施例におけるレンズ系４００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【００７６】
第４実施例のレンズ系４００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、及び第２レンズ群Ｇ２が一体で可動することにより、フォーカシングを行う。
【００７７】
第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた２枚の負の非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２と、両凹の負の非球面レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた１枚の正の非球面レンズＬ４との合計４枚のレンズから構成される。本構成をとることにより、第１レンズ群Ｇ１の全系の負成分が先行であることもあり、レンズ径の小さいレンズ系において、球面収差及び軸外収差を良好に補正することが可能となる。なお、このレンズ系４００のレンズ構成において、レンズ系を構成するレンズの数を増やすと、開口絞りＳの位置が像面に近くなるので、第２レンズ群Ｇ２以降の光線偏角が大きくなり、収差補正が容易でなくなる。
【００７８】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の非球面レンズＬ５と、物体側に凹面を向けた負の非球面レンズＬ６と、物体側に凸面を向け、像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７との合計３枚のレンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２内の両凸形状の正の非球面レンズＬ５にアッベ数が５６を超えるガラス硝材を使用することで、各画角光線に対して適切に収差補正をし、軸上収差及び軸外収差の補正を良好なバランスで実現できる。
【００７９】
また、第２レンズ群Ｇ２内の両凸形状の正の非球面レンズＬ５をガラス硝材で構成することで、環境変化に対する屈折率の変化や屈折率の変化に対して、レンズ系全系での環境信頼性を向上させているとともに、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から２枚目のレンズＬ６を低アッベ数のプラスティック硝材で構成することにより、軸上色収差及び軸外色収差を良好に補正している。
【００８０】
表１０は、第４実施例のレンズ系４００のレンズデータを示す。表１１は、レンズ系４００の非球面データを示す表である。
【００８１】
【表１０】
0006903850.tif 000011
【００８２】
【表１１】
0006903850.tif 000012
【００８３】
表１２は、第４実施例のレンズ系４００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。
【００８４】
【表１２】
0006903850.tif 000013
【００８５】
図８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。歪曲収差においてはｄ線の値を示す。各収差図から、第４実施例のレンズ系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。
【００８６】
図９は、第５実施例におけるレンズ系５００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【００８７】
第５実施例のレンズ系５００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、及び第２レンズ群Ｇ２が一体で可動することにより、フォーカシングを行う。
【００８８】
第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ１の合計１枚のレンズから構成される。本構成をとることにより、第１レンズ群全系の負成分が先行であることもあり、レンズ径の小さいレンズ系において、球面収差及び軸外収差を良好に補正することが可能となる。
【００８９】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の非球面レンズＬ２と、物体側に凹面を向けた正の非球面メニスカスレンズＬ３と、両凸形状の正の非球面レンズＬ４と、両凹形状の負の非球面レンズＬ５と、物体側に凸面を向け、像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ６及びＬ７の合計６枚のレンズから構成される。
【００９０】
第２レンズ群Ｇ２の物体側から３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ４をアッベ数が５６を超えるガラス硝材で構成することで、各画角光線に対して適切に収差を補正することができ、軸上収差及び軸外収差の補正を良好なバランスで実現できる。
【００９１】
また、第２レンズ群Ｇ２の物体側から３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ４をガラス硝材で構成することで、環境変化に対する屈折率の変化や屈折率の変化に対して、レンズ系全系での環境信頼性を向上させているとともに、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から４枚目のレンズＬ５を低アッベのプラスティック硝材で構成することにより、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。
【００９２】
表１３は、第５実施例のレンズ系５００のレンズデータを示す。表１４は、レンズ系５００の非球面データを示す表である。
【００９３】
【表１３】
0006903850.tif 000014
【００９４】
【表１４】
0006903850.tif 000015
【００９５】
表１５は、第５実施例のレンズ系５００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。
【００９６】
【表１５】
0006903850.tif 000016
【００９７】
図１０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。歪曲収差においてはｄ線の値を示す。各収差図から、第５実施例のレンズ系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。
【００９８】
図１１は、第６実施例におけるレンズ系６００のレンズ構成を光学部材Ｐとともに示す。
【００９９】
第６実施例のレンズ系６００は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。
【０１００】
第１レンズ群Ｇ１は、第１実施例と同様に、像側に凹面を向けた２枚の負の非球面メニスカスレンズＬ１及びＬ２の合計２枚のレンズから構成される。本構成をとることにより、負成分が先行であることもあり、レンズ径の小さいレンズ系において、球面収差及び軸外収差を良好に補正することが可能となる。
【０１０１】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正の非球面レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ４と、両凸形状の正の非球面レンズＬ５と、物体側に凹面を向けた負の非球面メニスカスレンズＬ６と、物体側に凸面を向け像側面に凹面を向けた近軸領域で正の非球面レンズＬ７との合計５枚のレンズから構成される。
【０１０２】
第２レンズ群Ｇ２内の物体側から３枚目の両凸形状の正の非球面レンズＬ５を高アッベ数のガラス硝材で構成することで、各画角光線に対して適切に収差を補正することができ、軸上収差及び軸外収差の補正を良好なバランスで実現できる。
【０１０３】
また、環境変化に対する屈折率の変化や屈折率の変化に対して、レンズ系全系での環境信頼性を向上させているとともに、第２レンズ群Ｇ２内の物体側から４枚目のレンズＬ６を低アッベ数のプラスティック硝材で構成することにより、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。
【０１０４】
なお、レンズ系６００においては、第２レンズ群Ｇ２の一番像側のレンズＬ７の１枚のレンズのみが光軸方向に動くことで、フォーカシングを行う。第２レンズ群Ｇ２の一番像側のレンズ１枚でフォーカシングを行うため、レンズＬ７にある程度のパワーを持たせる必要があるが、条件式（７）の条件を満たすようにすることで、環境信頼性を向上させることができる。
【０１０５】
表１６は、第６実施例のレンズ系６００のレンズデータを示す。表１７は、レンズ系６００の非球面データを示す表である。
【０１０６】
【表１６】
0006903850.tif 000017
【０１０７】
【表１７】
0006903850.tif 000018
【０１０８】
表１８は、第６実施例のレンズ系６００の無限遠被写体に合焦時の全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角ω、像高Ｙ、及び射出瞳距離Ｄｅｘを示す諸元データの表である。
【０１０９】
【表１８】
0006903850.tif 000019
【０１１０】
図１２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。歪曲収差においてはｄ線の値を示す。各収差図から、第６実施例のレンズ系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。
【０１１１】
表１９は、第１実施例から第６実施例のレンズ系における条件式（１）〜（８）の対応値を示す。
【表１９】
0006903850.tif 000020
【０１１２】
以上に説明したとおり、本実施形態のレンズ系によれば、大型のイメージサークルを有し、かつバックフォーカス含めた光学全長を短くしつつ、環境変動に対して影響の少ない高い光学性能を有するレンズ系を提供することができる。
【０１１３】
なお、上述したレンズ系が備える構成は任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用され得る。例えば、上記実施例によるレンズ系は条件式（１）〜（８）、（１−１）及び（３−１）を満足するものとしているが、条件式（１）〜（８）、（１−１）及び（３−１）のいずれか１つを満足するものであってもよく、これらの条件式の任意の組合せを満足するものであってもよい。
【０１１４】
以上、実施形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、及びアッベ数は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【０１１５】
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、ズーム機構を有しないレンズ系に適用できる。本実施形態に係るレンズ系は、空撮用カメラ、監視用カメラ等のレンズ系に適用できる。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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
図１３は、無人航空機（ＵＡＶ）４０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。ＵＡＶ４０は、ＵＡＶ本体１１０１、ジンバル１１１０、複数の撮像装置１２３０、及び撮像装置１２２０を備える。撮像装置１２２０は、レンズ装置１１６０及び撮像部１１４０を備える。レンズ装置１１６０は、上述したレンズ系を備える。ＵＡＶ４０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。
【０１１８】
ＵＡＶ本体１１０１は、複数の回転翼を備える。ＵＡＶ本体１１０１は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ４０を飛行させる。ＵＡＶ本体１１０１は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ４０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。ＵＡＶ４０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
【０１１９】
撮像装置１２３０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１２３０は、ＵＡＶ４０の飛行を制御するためにＵＡＶ４０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１２３０は、ＵＡＶ本体１１０１に固定されていてよい。
【０１２０】
２つの撮像装置１２３０が、ＵＡＶ４０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１２３０が、ＵＡＶ４０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置１２３０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１２３０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１２３０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ４０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１２３０により撮像された被写体までの距離は、複数の撮像装置１２３０によるステレオカメラにより特定され得る。
【０１２１】
ＵＡＶ４０が備える撮像装置１２３０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ４０は、少なくとも１つの撮像装置１２３０を備えていればよい。ＵＡＶ４０は、ＵＡＶ４０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１２３０を備えてもよい。撮像装置１２３０は、単焦点レンズ又は魚眼レンズを有してもよい。ＵＡＶ４０に係る説明において、複数の撮像装置１２３０を、単に撮像装置１２３０と総称する場合がある。
【０１２２】
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、ＵＡＶ４０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、ＵＡＶ４０を制御するための信号を送信する。
【０１２３】
コントローラ５０は、撮像装置１２３０及び撮像装置１２２０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１２２０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。
【０１２４】
撮像部１１４０は、レンズ装置１１６０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１１６０は、撮像部１１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１１６０は、撮像部１１４０に対して着脱可能に設けられてよい。
【０１２５】
ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を可動に支持する支持機構を有する。撮像装置１２２０は、ジンバル１１１０を介してＵＡＶ本体１１０１に取り付けられる。ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を、ピッチ軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を、ロール軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１１０は、撮像装置１２２０を、ヨー軸を中心に回転可能に支持する。ジンバル１１１０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１２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１１０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１２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル１１１０は、撮像部１１４０を保持してもよい。ジンバル１１１０は、レンズ装置１１６０を保持してもよい。ジンバル１１１０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１１４０及びレンズ装置１１６０を回転させることで、撮像装置１２２０の撮像方向を変更してよい。
【０１２６】
図１４は、ＵＡＶ４０の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ４０は、インタフェース１１０２、制御部１１０４、メモリ１１０６、ジンバル１１１０、撮像部１１４０、及びレンズ装置１１６０を備える。
【０１２７】
インタフェース１１０２は、コントローラ５０と通信する。インタフェース１１０２は、コントローラ５０から各種の命令を受信する。制御部１１０４は、コントローラ５０から受信した命令に従って、ＵＡＶ４０の飛行を制御する。制御部１１０４は、ジンバル１１１０、撮像部１１４０、及びレンズ装置１１６０を制御する。制御部１１０４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１１０６は、制御部１１０４がジンバル１１１０、撮像部１１４０、及びレンズ装置１１６０を制御するのに必要なプログラムなどを格納する。
【０１２８】
メモリ１１０６は、コンピュータが可読な記録媒体でよい。メモリ１１０６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１１０６は、ＵＡＶ４０の筐体に設けられてよい。ＵＡＶ４０の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【０１２９】
ジンバル１１１０は、制御部１１１２、ドライバ１１１４、ドライバ１１１６、ドライバ１１１８、駆動部１１２４、駆動部１１２６、駆動部１１２８、及び支持機構１１３０を有する。駆動部１１２４、駆動部１１２６及び駆動部１１２８は、モータであってよい。
【０１３０】
支持機構１１３０は、撮像装置１２２０を支持する。支持機構１１３０は、撮像装置１２２０の撮像方向を可動に支持する。支持機構１１３０は、撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０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１１３０は、回転機構１１３４、回転機構１１３６、及び回転機構１１３８を含む。回転機構１１３４は、駆動部１１２４を用いてヨー軸を中心に撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０を回転させる。回転機構１１３６は、駆動部１１２６を用いてピッチ軸を中心に撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０を回転させる。回転機構１１３８は、駆動部１１２８を用いてロール軸を中心に撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０を回転させる。
【０１３１】
制御部１１１２は、制御部１１０４からのジンバル１１１０の動作命令に応じて、ドライバ１１１４、ドライバ１１１６、及びドライバ１１１８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１１１４、ドライバ１１１６、及びドライバ１１１８は、回転角度を示す動作命令に従って駆動部１１２４、駆動部１１２６、及び駆動部１１２８を駆動させる。回転機構１１３４、回転機構１１３６、及び回転機構１１３８は、駆動部１１２４、駆動部１１２６、及び駆動部１１２８によりそれぞれ駆動されて回転し、撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０の姿勢を変更する。
【０１３２】
撮像部１１４０は、レンズ系１１６８を通過した光により撮像する。撮像部１１４０は、制御部１２２２、撮像素子１２２１及びメモリ１２２３を備える。制御部１２２２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１２２２は、レンズ系１１６８の合焦制御を行う。制御部１２２２は、制御部１１０４からの撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０に対する動作命令に応じて、撮像部１１４０及びレンズ装置１１６０を制御する。制御部１２２２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１１６０に対する制御命令をレンズ装置１１６０に出力する。制御命令は、フォーカシングを担うレンズ群を移動させる命令の他、レンズ系１１６８を振動させる命令、レンズ系１１６８の温度を検出する命令等を含んでよい。
【０１３３】
メモリ１２２３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１２２３は、撮像部１１４０の筐体の内部に設けられてよい。撮像部１１４０の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【０１３４】
撮像素子１２２１は、撮像部１１４０の筐体の内部に保持され、レンズ装置１１６０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１２２２に出力する。撮像素子１２２１は、レンズ系１１６８により形成される光学像を電気信号に変換する。撮像素子１２２１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等であってよい。撮像素子１２２１は、その撮像面がレンズ系１１６８の像面に一致するように配置される。レンズ系１１６８により撮像された像は撮像素子１２２１の撮像面上に結像し、撮像素子１２２１から画像データとして出力される。制御部１２２２は、撮像素子１２２１から出力された画像データに信号処理を施してメモリ１２２３に格納する。制御部１２２２は、画像データを、制御部１１０４を介してメモリ１１０６に出力して格納してもよい。
【０１３５】
レンズ装置１１６０は、制御部１１６２、メモリ１１６３、駆動機構１１６１、及びレンズ系１１６８を備える。レンズ系１１６８として、上記の実施形態及び実施例に係るレンズ系を適用できる。
【０１３６】
制御部１１６２は、制御部１２２２からの制御命令に従って、レンズ系１１６８を駆動してよい。駆動機構１１６１は、制御部１１６２からの制御命令に従って、レンズ系１１６８が備える１以上のレンズ群及び開口絞りを光軸方向に移動させることにより、レンズ系１１６８の焦点を調節してよい。駆動機構１１６１は、制御部１１６２からの制御命令に従って、レンズ系１１６８が備える開口絞りを制御してよい。駆動機構１１６１は、制御部１１６２からの制御命令に従って、レンズ系１１６８を振動させてよい。駆動機構１１６１は、例えばアクチュエータなどを備える。レンズ装置１１６０のレンズ系１１６８により結像された像は、撮像部１１４０により撮像される。
【０１３７】
レンズ装置１１６０は、撮像部１１４０と一体的に設けられてよい。レンズ装置１１６０は、いわゆる交換レンズであってよい。レンズ装置１１６０は、撮像部１１４０に対して着脱可能に設けられてよい。
【０１３８】
撮像装置１２３０は、制御部１２３２、制御部１２３４、撮像素子１２３１、メモリ１２３３、及びレンズ１２３５を備える。制御部１２３２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１２３２は、制御部１１０４からの撮像素子１２３１の動作命令に応じて、撮像素子１２３１を制御する。
【０１３９】
制御部１２３４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１２３４は、レンズ１２３５に対する動作命令に応じて、レンズ１２３５の焦点を調節してよい。制御部１２３４は、レンズ１２３５に対する動作命令に応じて、レンズ１２３５が有する開口絞りを制御してよい。
【０１４０】
メモリ１２３３は、コンピュータが可読な記録媒体であってよい。メモリ１２３３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。
【０１４１】
撮像素子１２３１は、レンズ１２３５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１２３２に出力する。制御部１２３２は、撮像素子１２３１から出力された画像データをメモリ１２３３に格納する。
【０１４２】
本実施形態では、ＵＡＶ４０が、制御部１１０４、制御部１１１２、制御部１２２２、制御部１２３２、制御部１２３４、及び制御部１１６２を備える。しかし、制御部１１０４、制御部１１１２、制御部１２２２、制御部１２３２、制御部１２３４、及び制御部１１６２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１１０４、制御部１１１２、制御部１２２２、制御部１２３２、制御部１２３４、及び制御部１１６２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、ＵＡＶ４０が、メモリ１１０６、メモリ１２２３、及びメモリ１２３３を備える。メモリ１１０６、メモリ１２２３、及びメモリ１２３３のうちの少なくとも１つに記憶される情報は、メモリ１１０６、メモリ１２２３、及びメモリ１２３３のうちの他の１つ又は複数のメモリに記憶してよい。
【０１４３】
撮像装置１２２０が上記の実施形態及び実施例に係るレンズ系を有するレンズ装置１１６０を備えることで、撮像装置１２２０を小型化することができる。また、撮像装置１２２０により撮像される画像が環境変動の影響を受けることを抑制することができる。
【０１４４】
次に、上記の実施形態及び実施例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。
【０１４５】
図１５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１２２０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１１６０と同様の構成のレンズ装置を備えてよい。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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、スタビライザ３０００を小型化することができる。また、カメラユニット３０１３により撮像される画像が環境変動の影響を受けることを抑制することができる。
【０１５１】
以上、移動体の一例としてＵＡＶ４０及びスタビライザ３０００を取り上げて説明した。撮像装置１２２０と同様の構成を有する撮像装置は、ＵＡＶ４０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。
【０１５２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、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。
【０１５３】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及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、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及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】
【０１５４】
１０  移動体システム
４０  ＵＡＶ
５０  コントローラ
５２  操作部
５４  表示部
１１０１  ＵＡＶ本体
１１０２  インタフェース
１１０４  制御部
１１０６  メモリ
１１１０  ジンバル
１１１２  制御部
１１１４、１１１６、１１１８  ドライバ
１１２４、１１２６、１１２８  駆動部
１１３０  支持機構
１１３４、１１３６、１１３８  回転機構
１１４０  撮像部
１１６０  レンズ装置
１１６１  駆動機構
１１６２  制御部
１１６３  メモリ
１１６８  レンズ系
１２２０、１２３０  撮像装置
１２２１  撮像素子
１２２２  制御部
１２２３  メモリ
１２３１  撮像素子
１２３２  制御部
１２３３  メモリ
１２３４  制御部
１２３５  レンズ
１００、２００、３００、４００、５００  レンズ系
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
【要約】      （修正有）【課題】大型のイメージサークルを有する、また、バックフォーカスを含めた光学全長を短くすることができるレンズ系を提供する。【解決手段】レンズ系１００は、物体側から像側へと順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第２レンズ群Ｇ２とを備え、第１レンズ群及び第２レンズ群は、併せて７つのレンズＬ１〜Ｌ７を備え、第１レンズ群は、４枚以下のレンズＬ１、Ｌ２を備え、第２レンズ群は、１枚以上の両凸で形成された非球面形状を有するレンズＬ３、Ｌ５を備えている。ＴＴＬを無限遠物体合焦時の第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離、Ｙを最大像高、ＨＦＯＶを最大半画角、ＥＰＤを射出瞳から結像面までの距離、Ｇ１Ｒ１ＭＲを第１レンズ群の最も物体側のレンズ面を通過する最大光線高として、１．５＜ＴＴＬ／Ｙ＜３．０、ＴＡＮ（ＨＦＯＶ）＞３．５、６＜ＥＰＤ＜２５、Ｙ−Ｇ１Ｒ１ＭＲ＞０、を満足している。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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