JP2011107313A5

JP2011107313A5 -

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Publication number: JP2011107313A5
Application number: JP2009260833A
Authority: JP
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2029-11-16

Description

本発明の光学系は、物体側より像側へ順に、正レンズ、負レンズ、開口絞り、負レンズ、正レンズの順に配置されたレンズ部を有する前群、負レンズ、正レンズの順に配置されたレンズ部を有する後群を有し、前群と後群の間隔を変化させることでフォーカスを行い、前記開口絞りより像側に配置された正レンズのうち少なくとも１つの正レンズＧｐＲの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮｄｐＲ、νｄｐＲ、θｇＦｐＲとするとき、
１．５３＜ＮｄｐＲ＜１．８５
５０＜νｄｐＲ＜８０
０．００５＜θｇＦｐＲ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｐＲ＜０．０８０
なる条件式を満たすことを特徴としている。

そこで本発明の光学系では、異常部分分散性はやや劣るが屈折率が１．６程度の材料（中屈折率低分散材料）を正レンズの材料として用いることで軸上色収差の変動の補正と像面湾曲の補正を良好に行っている。このとき全ての正レンズに、この中屈折率低分散材料を使用すると、やはりペッツバール和が大きくなるため一部に高屈折率低分散の材料より成る正レンズを用いている。また異常部分分散性を有する材料は軟らかいため材料に傷がつきやすく、外部にさらされる最も物体側のレンズに用いるのは適さない。

１．５５＜ＮｄｐＲ＜１．６５・・・（１ｂ）
５５＜νｄｐＲ＜７５・・・（２ｂ）
０．０１０＜θｇＦｐＲ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｐＲ＜０．０４０
・・・（３ｂ）
本発明の光学系は以上の諸条件を満足することによって達成される。更に色収差の補正を良好に行い、高い光学性能を得るには次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。前群ＬＦの開口絞りＳＰより物体側に配置された正レンズのうち少なくとも１つの正レンズＧｐＦの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮｄｐＦ、νｄｐＦ、θｇＦｐＦとする。前群ＬＦに配置された負レンズのうち、少なくとも１つの負レンズＧｎＦの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮｄｎＦ、νｄｎＦ、θｇＦｎＦとする。後群ＬＲの焦点距離をｆＲ、全系の焦点距離をｆとする。

このとき、
１．６５＜ＮｄｐＦ＜１．９０・・・（４ａ）
３０＜νｄｐＦ＜６０・・・（５ａ）
−０．０２０＜θｇＦｐＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｐＦ＜０．００５
・・・（６ａ）
１．９０＜ＮｄｎＦ＋０．０１２５νｄｎＦ＜２．２４・・・（７ａ）
−０．０２０＜θｇＦｎＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｎＦ＜０．００３
・・・（８ａ）
｜ｆＲ／ｆ｜＞５．０・・・（９ａ）
なる条件式のうち１以上を満たすのが良い。

｜ｆＲ／ｆ｜≧５．７９・・・（９ｂ）
各実施例の光学系は無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスに際し、前群ＬＦが物体側に移動し、後群ＬＲが固定または物体側に移動している。後群ＬＲが像側に移動した場合、後群ＬＲの各レンズ面での軸上光線の入射高が変化し過ぎるため、至近距離物体の撮影のときの球面収差とコマ収差を良好に補正するのが難しくなる。

（実施例３）
物体側から像側へ順に前群ＬＦは物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＦＦＮ１、両凸形状の正レンズＦＦＰ１、物体側に凸面を向けた正レンズＦＦＰ２、像側に凹面を向けた負レンズＦＦＮ２、開口絞りＳＰを有している。更に負レンズＦＲＮと正レンズＦＲＰ１を接合した接合レンズ、正レンズＦＲＰ２より構成されている。後群ＬＲは像側に凹面を向けた負レンズＲＮと両レンズ面が凸形状の正レンズＲＰより構成される。実施例３における光学系は、レトロフォーカス型レンズ系である。正レンズＦＲＰ１、ＦＲＰ２が、共に条件式（１ａ）から（３ａ）を満たしており、全系のペッツバール和を小さくし像面湾曲を良好に補正しつつ、軸上色収差の物体距離に対する変動を良好に抑えている。また正レンズＦＦＰ２が条件式（４ａ）から（６ａ）を満たしており、全系のペッツバール和を小さくし、像面湾曲を良好に補正しつつ、軸上色収差の物体距離に対する変動を良好に抑えている。また負レンズＦＦＮ２が条件式（７ａ）、（８ａ）を満たしており、軸上色収差を良好に補正している。また後群ＬＲは条件式（９ａ）を満たしており、十分パワーが弱いため像面湾曲や倍率色収差等の軸外収差に影響を与えることなく、球面収差とコマ収差の物体距離に対する変動を良好に補正している。また後群ＬＲはフォーカスに際し固定であり、前群ＬＦでの球面収差やコマ収差の変動を、後群ＬＲの各レンズ面での軸上光線の入射高を変化させることで補正すると共に、メカ保持構造の簡易化を図っている。

数値実施例１〜３に対応する数値実施例１〜３のレンズデータを示す。これらの数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。ｒｉは物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より第ｉ番目の基準状態の軸上面間隔、ｎｄｉ、νｄｉ、θｇＦｉは第ｉ番目の光学部材のｄ線における屈折率、アッベ数、部分分散比を各々表わしている。また光線有効径も示す。また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、画角は全系の半画角（度）、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離、ＢＦは最終レンズ面から像面までの長さ（バックフォーカス）を示している。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、フォーカシングに際して変化するものであり、別表に撮影倍率に応じた面間隔を記している。撮影倍率１／∞とは、物体距離無限での撮影を表している。尚、以下に記載する数値実施例１〜３のレンズデータに基づく、各条件式の計算結果を表１に示す。

Claims

物体側より像側へ順に、正レンズ、負レンズ、開口絞り、負レンズ、正レンズの順に配置されたレンズ部を有する前群、負レンズ、正レンズの順に配置されたレンズ部を有する後群を有し、前群と後群の間隔を変化させることでフォーカスを行い、前記開口絞りより像側に配置された正レンズのうち少なくとも１つの正レンズＧｐＲの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮｄｐＲ、νｄｐＲ、θｇＦｐＲとするとき、
１．５３＜ＮｄｐＲ＜１．８５
５０＜νｄｐＲ＜８０
０．００５＜θｇＦｐＲ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｐＲ＜０．０８０
なる条件式を満たすことを特徴とする光学系。
前記前群の開口絞りより物体側に配置された正レンズのうち少なくとも１つの正レンズＧｐＦの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮｄｐＦ、νｄｐＦ、θｇＦｐＦとするとき、
１．６５＜ＮｄｐＦ＜１．９０
３０＜νｄｐＦ＜６０
−０．０２０＜θｇＦｐＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｐＦ＜０．００５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学系。
前記前群に配置された負レンズのうち、少なくとも１つの負レンズＧｎＦの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々ＮｄｎＦ、νｄｎＦ、θｇＦｎＦとするとき、
１．９０＜ＮｄｎＦ＋０．０１２５νｄｎＦ＜２．２４
−０．０２０＜θｇＦｎＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄｎＦ＜０．００３
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
前記後群の焦点距離をｆＲ、全系の焦点距離をｆとするとき、
｜ｆＲ／ｆ｜＞５．０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスに際し、前記前群が物体側に移動し、前記後群が不動、または物体側に移動することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
物体側から像側へ順に、前記前群は物体側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、開口絞り、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成され、前記後群は像側に凹面を向けた負レンズと両レンズ面が凸形状の正レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の光学系。
物体側から像側へ順に、前記前群は物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、開口絞り、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成され、前記後群は像側に凹面を向けた負レンズと両レンズ面が凸形状の正レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の光学系。
請求項１乃至７のいずれかに記載の光学系を有することを特徴とする光学機器。