JP2016038418A5

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Publication number: JP2016038418A5
Application number: JP2014159875A
Authority: JP
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2034-08-05

Description

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の結像光学系は、
距離が長い方の拡大側の共役点と距離が短い方の縮小側の共役点との共役関係を形成する結像光学系であって、
結像光学系は、拡大側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、
第４レンズ群と、
第５レンズ群と、から構成され、
第２レンズ群内に、開口絞りを有し、
第１レンズ群は、最も拡大側に位置する第１の負レンズと、最も縮小側に位置する第１の接合レンズと、を有し、
第２レンズ群は、拡大側から順に、第２の接合レンズと、１枚又は複数枚の正レンズ成分と、を有し、
第３レンズ群は、拡大側から順に、１枚又は複数枚の正レンズ成分と、第３の接合レンズと、を有し、
レンズ成分は、光路中にて拡大側面と縮小側面のみが空気に接するレンズブロックであって、
第１の接合レンズは最も縮小側に負レンズを有し、最も縮小側の面が縮小側に凹面を向けており、
第２の接合レンズは正の屈折力を有し、最も拡大側の面が拡大側に凹面を向けており、
第３の接合レンズは正の屈折力を有し、縮小側に負レンズを有し、
フォーカスの際、第１レンズ群、第２レンズ群及び第５レンズ群は静止し、第３レンズ群と第４レンズ群が移動し、
第２レンズ群と第３レンズ群との間の距離、第３レンズ群と第４レンズ群との間の距離及び第４レンズ群と第５レンズ群との間の距離が変化することを特徴とする。

また、図１（ｂ）、図２（ｂ）は、各実施例の結像光学系における球面収差（ＳＡ）を示し、図１（ｃ）、図２（ｃ）は非点収差（ＡＳ）を示し、図１（ｄ）、図２（ｄ）は歪曲収差（ＤＴ）を示し、図１（ｅ）、図２（ｅ）は倍率色収差（ＣＣ）を示している。なお、各収差図は、無限遠物体合焦時の収差図である。また“ω”は半画角を表している。

Claims

距離が長い方の拡大側の共役点と距離が短い方の縮小側の共役点との共役関係を形成する結像光学系であって、
前記結像光学系は、拡大側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、
第４レンズ群と、
第５レンズ群と、から構成され、
前記第２レンズ群内に、開口絞りを有し、
前記第１レンズ群は、最も拡大側に位置する第１の負レンズと、最も縮小側に位置する第１の接合レンズと、を有し、
前記第２レンズ群は、拡大側から順に、第２の接合レンズと、１枚又は複数枚の正レンズ成分と、を有し、
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、１枚又は複数枚の正レンズ成分と、第３の接合レンズと、を有し、
前記レンズ成分は、光路中にて拡大側面と縮小側面のみが空気に接するレンズブロックであって、
前記第１の接合レンズは最も縮小側に負レンズを有し、最も縮小側の面が縮小側に凹面を向けており、
前記第２の接合レンズは正の屈折力を有し、最も拡大側の面が拡大側に凹面を向けており、
前記第３の接合レンズは正の屈折力を有し、縮小側に負レンズを有し、
フォーカスの際、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群は静止し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が移動し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の距離、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の距離及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間の距離が変化することを特徴とする結像光学系。
前記開口絞りが、前記第２レンズ群中の最も縮小側に配置され、
前記第４レンズ群は１つのレンズ成分からなり、
前記第５レンズ群は１つのレンズ成分からなることを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の結像光学系。
０．１＜Ｍ _{5_3G} ／Ｍ _{5_4G} ＜５（１）
ここで、
Ｍ _{5_3G} は、前記第３レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
Ｍ _{5_4G} は、前記第４レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率、
である。
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の結像光学系。
−１０＜（Ｒ _2GF ＋Ｒ _2GR ）／（Ｒ _2GF −Ｒ _2GR ）＜−０．１（２）
ここで、
Ｒ _2GF は、前記第２レンズ群において最も拡大側に位置する面の近軸曲率半径、
Ｒ _2GR は、前記第２レンズ群において最も縮小側に位置する面の近軸曲率半径、
である。
前記第２の接合レンズに対して最も近くに位置する第１の正レンズを有し、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．００１＜（Ｒ _P1F ＋Ｒ _P1R ）／（Ｒ _P1F −Ｒ _P1R ）＜５（３）
ここで、
Ｒ _P1F は、前記第１の正レンズの拡大側面の近軸曲率半径、
Ｒ _P1R は、前記第１の正レンズの縮小側面の近軸曲率半径、
である。
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の結像光学系。
−８＜（Ｒ_5GF＋Ｒ_5GR）／（Ｒ_5GF−Ｒ_5GR）＜−０．１（４）
ここで、
Ｒ_5GFは、前記第５レンズ群において最も拡大側に位置する面の近軸曲率半径、
Ｒ_5GRは、前記第５レンズ群において最も縮小側に位置する面の近軸曲率半径、
である。
前記第４レンズ群は１枚のレンズで構成され、
前記１枚のレンズは、第２の正レンズであって、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．０１＜（Ｒ_P2F＋Ｒ_P2R）／（Ｒ_P2F−Ｒ_P2R）＜２（５）
ここで、
Ｒ_P2Fは、前記第２の正レンズの拡大側面の近軸曲率半径、
Ｒ_P2Rは、前記第２の正レンズの縮小側面の近軸曲率半径、
である。
前記第１の負レンズはメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の結像光学系。
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．１＜（Ｒ_N1F＋Ｒ_N1R）／（Ｒ_N1F−Ｒ_N1R）＜６（６）
ここで、
Ｒ_N1Fは、前記第１の負レンズの拡大側面の近軸曲率半径、
Ｒ_N1Rは、前記第１の負レンズの縮小側面の近軸曲率半径、
である。
前記第３レンズ群は、前記第３の接合レンズよりも縮小側に負レンズ成分を有し、
前記第４レンズ群は正の屈折力を有すると共に、正レンズ成分を有し、
前記第５レンズ群は負の屈折力を有すると共に、負レンズ成分を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の結像光学系。
以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の結像光学系。
０．１＜Ｄ_3G／Ｄ_4G＜４．５（７）
ここで、
Ｄ_3Gは、フォーカスの際の前記第３レンズ群の移動量、
Ｄ_4Gは、フォーカスの際の前記第４レンズ群の移動量、
である。
前記第３レンズ群は、拡大側から順に、前記正レンズ成分と、前記第３の接合レンズと、負レンズ成分と、からなり、
前記第３の接合レンズは、拡大側から順に、正レンズと前記負レンズとで構成され、
前記第３レンズ群の前記負レンズ成分の形状が、両凹形状であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の結像光学系。
以下の条件式（Ａ）を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
０＜ｆ／ｅ_N1F＜２（Ａ）
ここで、
ｆは、無限遠物体合焦時の前記結像光学系全系の焦点距離、
ｅ_N1Fは、前記第１の負レンズの拡大側面の最大有効口径、
である。
以下の条件式（Ｂ）を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の結像光学系。
０＜（ｆ／ｅ_AS）／Ｆｎｏ＜２（Ｂ）
ここで、
ｆは、無限物体合焦時の前記結像光学系全系の焦点距離、
ｅ_ASは、前記開口絞りの最大直径、
Ｆｎｏは、無限物体合焦時の前記結像光学系全系のＦナンバー、
である。
以下の条件式（Ｃ）を満足することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の結像光学系。
０＜Ｔ_{air_max}／Σｄ≦０．２７（Ｃ）
ここで、
Ｔ_{air_max}は、前記結像光学系の最も拡大側に位置する面から最も縮小側に位置する面までの間で最も大きい軸上空気間隔、
Σｄは、前記結像光学系の最も拡大側に位置する面から最も縮小側に位置する面までの軸上間隔、
である。
光学系と、縮小側に配置された撮像素子と、を有し、
前記撮像素子は撮像面を有し、且つ前記光学系によって前記撮像面上に形成された像を電気信号に変換し、
前記光学系が請求項１から１５のいずれか１項に記載の結像光学系であることを特徴とする光学装置。
光学系と、縮小側に配置された表示素子と、を有し、
前記表示素子は表示面を有し、
前記表示面上に表示された画像は、前記光学系によって拡大側に投影され、
前記光学系が請求項１から１５のいずれか１項に記載の結像光学系であることを特徴とする光学装置。