JP2005308905A - 変倍光学系 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1レンズ群が負単レンズからなり、第2レンズ群が2枚の単レンズからなり、次の条件式(1)及び(2)を満足する変倍光学系。
(1)1.2<|f1/fw|<1.5
(2)0.2<d2/fw<0.6
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fw:短焦点距離端での全系の焦点距離、
d2:第2レンズ群の物体側の単レンズの像側の面から像側の単レンズの物体側の面までの光軸上の距離。
【選択図】 図1
Description
(1)1.2<|f1/fw|<1.5
(2)0.2<d2/fw<0.6
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fw:短焦点距離端での全系の焦点距離、
d2:第2レンズ群の物体側の単レンズの像側の面から像側の単レンズの物体側の面までの光軸上の距離、
である。
(3)0.8<f21/f2<3.0
但し、
f21:第2レンズ群物体側レンズの焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
(4)0.9<f2/fw<1.3
(5)0.2<t1/fw<0.45
(6)0.4<t2/fw<0.8
但し、
t1:第1レンズ群の負単レンズの光軸上の厚さ、
t2:第2レンズ群の物体側の単レンズの光軸上の厚さ、
である。
条件式(2)の上限を超えると、第2群のパワーが弱くなり、第1群で発生した球面収差を補正しきれなくなる。さらには全長が長くなり、小型化が達成できない。
条件式(2)の下限を超えると、第2群のパワーが強くなり、負のディストーションが大きくなる。
そして、絞りSを第2レンズ群の2枚の正レンズの間に配置すると、第2群内での収差のバランスを保ちやすく、全体として収差が少なくなるという利点がある。
条件式(3)の上限を超えると、第2レンズ群物体側レンズの正のパワーが弱くなり、球面収差を補正しきれなくなる。
条件式(3)の下限を超えると、第2レンズ群物体側レンズの正のパワーが強くなり、倍率色収差が大きく発生してしまう。
条件式(4)は、第2レンズ群の焦点距離を規定している。
条件式(4)の上限を超えると、第2レンズ群の正のパワーが弱くなり、ズーム比を大きくするための移動量が大きくなるため小型化が達成できない。また正のディストーションおよび正の球面収差が補正しきれなくなる。条件式(4)の下限を超えると、第2レンズ群の正のパワーが強くなり、負のディストーションが補正しきれなくなる。
条件式(5)の上限を超えると、球面収差が大きく発生してしまう。また、負単レンズが厚くなり過ぎてコンパクト化が達成できない。条件式(5)の下限を超えると、発生した軸上色収差及び正のディストーションを補正しきれなくなる。また、同レンズが薄くなり過ぎて、製造が困難になる。
条件式(6)の上限を超えると、正の球面収差及び軸上色収差が大きく発生してしまう。また、正単レンズが厚くなり過ぎてコンパクト化が達成できない。条件式(6)の下限を超えると、発生した正のディストーションを補正しきれなくなる。また、同レンズが薄くなり過ぎて、製造が困難になる。
また、表中のFNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、fBはバックフォーカス(第2レンズ群の最も像側の面から撮像素子(CCD)の撮像面までの空気換算距離)、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、Nd はd線の屈折率、νはアッベ数を示す。
また、回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数)
図1ないし図4は本発明の変倍光学系の第1実施例を示すもので、図1と図3はそれぞれ短焦点距離端と長焦点距離端におけるレンズ構成図、図2と図4はそれぞれ図1と図3のレンズ構成での諸収差図である。表1はその数値データである。負の第1レンズ群10(面NO.1、2)は、像側の面が凹面の負メニスカス単レンズからなり、正の第2レンズ群20(面NO.3〜6)は、物体側から順に両凸正レンズと像側に凸のメニスカス負レンズからなっている。CG(面NO.7、8)はカバーガラス(CCDの前方に位置するフィルタ類)である。絞りSは第5面の前方(物体側)0.26mmの位置にある。
FNO. = 1:2.8 - 3.6 - 4.5
f = 2.95 - 4.30 - 5.70
W = 37.6 - 29.3 - 23.1
fB = 2.06 - 3.10 - 4.19
面NO. r d Nd ν
1* -119.539 0.90 1.51742 52.4
2* 2.174 3.04 - 1.64 - 0.89
3* 1.702 1.59 1.49176 57.4
4* -7.748 1.47
5* -8.686 1.37 1.58636 60.9
6* -8.150 1.15 - 2.20 - 3.28
7 ∞ 1.38 1.51633 64.1
8 ∞ -
*は回転対称非球面。
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である。);
面NO. K A4 A6 A8
1 0.00 0.16648×10-2 -0.18731×10-4 0.10702×10-4
2 0.00 -0.96820×10-2 -0.16157×10-2 -
3 0.00 -0.23912×10-1 -0.37527×10-2 -0.28677×10-2
4 0.00 -0.17359×10-2 -0.13434×10-2 -
5 0.00 -0.44620×10-1 -0.93319×10-2 0.16400×10-1
6 0.00 -0.11772×10-1 0.19365×10-2 -
図5ないし図8は本発明の変倍光学系の第2実施例を示すもので、図5と図7はそれぞれ短焦点距離端と長焦点距離端におけるレンズ構成図、図6と図8はそれぞれ図5と図7のレンズ構成での諸収差図である。表2はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例1と同様である。絞りSは第5面の前方(物体側)0.15mmの位置にある。
FNO. = 1:2.8 - 3.5 - 4.2
f = 2.95 - 4.30 - 5.70
W = 43.3 - 31.3 - 23.9
fB = 3.32 - 4.52 - 5.75
面NO. r d Nd νd
1* -20.309 0.75 1.49512 86.7
2* 2.286 3.40 - 1.81 - 0.96
3* 1.682 1.32 1.49796 85.0
4* 9.895 1.20
5* -33.360 1.43 1.58050 68.5
6* -4.669 2.41 - 3.61 - 4.84
7 ∞ 1.38 1.51680 64.2
8 ∞ -
*は回転対称非球面。
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である。);
面NO. K A4 A6 A8
1 0.00 - - -
2 0.00 -0.68576×10-2 -0.35145×10-2 -
3 0.00 -0.59414×10-2 -0.15929×10-1 0.51923×10-2
4 0.00 -0.79894×10-2 0.18006×10-1 -
5 0.00 -0.81361×10-1 0.10465 -0.67648×10-1
6 0.00 -0.67582×10-2 -0.14612×10-2 -
図9ないし図12は本発明の変倍光学系の第3実施例を示すもので、図9と図11はそれぞれ短焦点距離端と長焦点距離端におけるレンズ構成図、図10と図12はそれぞれ図9と図11のレンズ構成での諸収差図である。表3はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施例1と同様である。絞りSは第5面の前方(物体側)0.35mmの位置にある。
FNO. = 1:2.8 - 3.5 - 4.3
f = 2.95 - 4.30 - 5.70
W = 37.0 - 28.9 - 22.2
fB = 2.09 - 3.03 - 4.01
面NO. r d Nd νd
1* 15.119 1.03 1.58547 29.9
2* 2.017 2.72 - 1.47 - 0.80
3* 1.630 2.05 1.66998 39.3
4* 2.774 0.67
5* 2.485 1.23 1.49176 57.4
6* 17.517 1.18 - 2.12 - 3.10
7 ∞ 1.38 1.51680 64.2
8 ∞ -
*は回転対称非球面。
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である。);
面NO. K A4 A6 A8
1 0.00 -0.21629×10-2 0.46018×10-4 0.34853×10-4
2 0.00 -0.14671×10-1 -0.57240×10-2 -
3 0.00 -0.95786×10-2 -0.17914×10-1 0.12602×10-2
4 0.00 -0.25475×10-1 -0.26379×10-1 -
5 0.00 -0.14151 0.25136×10-1 -
6 0.00 -0.98341×10-2 -0.22443×10-1 -
(表4)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 1.397 1.380 1.376
条件式(2) 0.497 0.403 0.224
条件式(3) 0.943 1.068 1.204
条件式(4) 1.081 1.217 0.959
条件式(5) 0.305 0.252 0.346
条件式(6) 0.540 0.444 0.689
各実施例は各条件式を満足しており、諸収差も比較的よく補正されている。
Claims (7)
- 物体側から順に、負のパワーの第1レンズ群と、正のパワーの第2レンズ群とからなり、上記第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍する変倍光学系において、
第1レンズ群が負単レンズからなり、第2レンズ群が2枚の単レンズからなり、
次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする変倍光学系。
(1)1.2<|f1/fw|<1.5
(2)0.2<d2/fw<0.6
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fw:短焦点距離端での全系の焦点距離、
d2:第2レンズ群の物体側の単レンズの像側の面から像側の単レンズの物体側の面までの光軸上の距離。 - 請求項1記載の変倍光学系において、第1レンズ群の負単レンズは物体側より像側に強い曲率を持つ負単レンズからなり、第2レンズ群の2枚の単レンズはともに正レンズである変倍光学系。
- 請求項1または2記載の変倍光学系において、次の条件式(3)を満足する変倍光学系。
(3)0.8<f21/f2<3.0
但し、
f21:第2レンズ群物体側レンズの焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の変倍光学系において、次の条件式(4)を満足する変倍光学系。
(4)0.9<f2/fw<1.3 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載の変倍光学系において、次の条件式(5)及び(6)を満足する変倍光学系。
(5)0.2<t1/fw<0.45
(6)0.4<t2/fw<0.8
但し、
t1:第1レンズ群の負単レンズの光軸上の厚さ、
t2:第2レンズ群の物体側の単レンズの光軸上の厚さ。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の変倍光学系において、短焦点距離端と長焦点距離端における第1レンズ群の位置が同一である変倍光学系。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載の変倍光学系において、第2レンズ群の2枚の単レンズの間に絞りが配置されている変倍光学系。
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- 2004-04-19 JP JP2004123429A patent/JP2005308905A/ja not_active Withdrawn
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