JP2016136212A - 光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法 - Google Patents
光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
光軸に沿って物体側から順に、
負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群と、
正の屈折力を有し、合焦に際し光軸に沿って移動する第2レンズ群と、を有し、
前記第2レンズ群は、第1接合レンズと、前記第1接合レンズよりも物体側に配置された少なくとも1枚の正レンズと、負の屈折力を有し、前記第1接合レンズの像面側に隣り合って配置された第2接合レンズと、前記第2接合レンズよりも像面側に配置された少なくとも1枚の正レンズを有し、
前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面と前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面は、像面側に凸の形状をしており、
以下の条件式を満足する。
−1.00<(r23F−r22R)/(r23F+r22R)<0.00
但し、
r22R:前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面の近軸曲率半径
r23F:前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群と、正の屈折力を有し、合焦に際し光軸に沿って移動する第2レンズ群と、を有する光学系の製造方法であって、
前記第2レンズ群が、第1接合レンズと、前記第1接合レンズよりも物体側に配置された少なくとも1枚の正レンズと、負の屈折力を有し、前記第1接合レンズの像面側に隣り合って配置された第2接合レンズと、前記第2接合レンズよりも像面側に配置された少なくとも1枚の正レンズを有するようにし、
前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面と前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面が、像面側に凸の形状を有するようにし、
以下の条件式を満足するようにする光学系の製造方法。
−1.00<(r23F−r22R)/(r23F+r22R)<0.00
但し、
r22R:前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面の近軸曲率半径
r23F:前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径
−1.00<(r23F−r22R)/(r23F+r22R)<0.00 (1)
但し、
r22R:前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面の近軸曲率半径
r23F:前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径
0.80<f2/f0<5.00 (2)
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f0:無限遠合焦時の全系の焦点距離
1.00<(−f1)/f0<20.00 (3)
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f0:無限遠合焦時の全系の焦点距離
55.00<νdx (4)
但し、
νdx:前記第1接合レンズと前記第2接合レンズとを除き、前記第2レンズ群に含まれる全ての正レンズのアッベ数の平均値
0.10<Nan−Nap<0.40 (5)
但し、
Nan:前記第2接合レンズ中の最も屈折率の高い負レンズのd線に対する屈折率
Nap:前記第2接合レンズ中の最も屈折率の低い正レンズのd線に対する屈折率
0.05<(−f11)/f2<5.00 (6)
但し、
f11:前記第1部分レンズ群の焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
0.10<f12/f2<5.00 (7)
但し、
f12:前記第2部分レンズ群の焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
−1.00<(r23F−r22R)/(r23F+r22R)<0.00 (1)
但し、
r22R:前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面の近軸曲率半径
r23F:前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
図1は、第1実施例に係る光学系OS1の構成を示す図である。この光学系OS1は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群G1と、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し光軸に沿って物体側へ移動する第2レンズ群G2からなる。
物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、像側に非球面を有し物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と、両凹形状の負レンズL15の5枚の負レンズからなる。第2部分レンズ群G1Rは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズの接合によりなる接合正レンズL16と、両凸レンズと両凹レンズの接合によりなる接合正レンズL17と、両凸レンズと両凹レンズの接合によりなる接合正レンズL18の3つの接合レンズからなる。
[全体諸元]
f = 19.569
FNO= 4.1
ω = 59.317
Y = 21.6
TL = 177.952
Bf = 56.400
[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞ ∞
1 56.2465 3.2000 52.34 1.755000
2 35.4996 9.0000
3 37.3658 5.0000 53.11 1.692803
4* 19.4036 16.0000
5 68.6586 2.6000 95.00 1.437000
6 20.6457 10.0000
7 129.5954 2.3000 95.00 1.437000
8 24.8551 8.0000
9 -69.9456 2.0000 95.00 1.437000
10 47.6801 0.1000
11 24.1455 1.5000 23.80 1.846660
12 19.4555 12.0000 58.82 1.518230
13 -71.9307 0.1000
14 45.2168 10.0000 39.68 1.654115
15 -21.4744 1.0000 49.65 1.772500
16 89.5330 0.1000
17 35.7566 3.6634 39.68 1.654115
18 4.0000 39.68 1.654115
19 -20.9466 1.0000 46.50 1.804199
20 3311.8954 可変
21(絞り) ∞ 1.0000
22 22.2634 4.5324 95.00 1.437000
23 -41.0264 0.1000
24 -499.6442 1.2000 46.49 1.804200
25 15.6890 5.0566 82.57 1.497820
26 -23.4527 1.6390
27* -13.3339 1.0000 49.26 1.742603
28 143.7225 2.0000 82.57 1.497820
29 -54.4316 0.1500
30 101.2096 4.0000 95.00 1.437000
31 -27.9908 0.1000
32 -69.7019 2.4066 67.05 1.592010
33* -28.3590 可変
34 ∞ 2.0000 63.88 1.516800
35 ∞ 1.08116
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
群 始面 焦点距離
1 1 -182.090
2 21 56.405
[各間隔データ]
無限遠 第1中間 第2中間 近距離
F or β 19.56911 -0.02500 -0.10000 -0.19384
D0 ∞ 753.4385 166.5494 72.0475
D20 6.12331 5.62789 4.13592 2.25690
D33 54.00000 54.49542 55.98739 57.86641
[非球面データ]
κ A4 A6 A8 A10
第4面 -0.7992 2.06911E-05 -1.55933E-08 2.67739E-11 -2.45320E-14
第27面 1.6158 7.63671E-05 6.10457E-07 -3.52423E-09 7.83956E-11
第33面 -2.4813 9.21972E-06 5.17697E-08 -8.70843E-11 -2.11504E-14
[条件式対応値]
(1)(r23F−r22R)/(r23F+r22R)=−0.275
(2)f2/f0=2.88
(3)(−f1)/f0=9.32
(4)νdx=85.7
(5)Nan−Nap=0.245
(6)(−f11)/f2=0.158
(7)f12/f2=0.495
図4は、第2実施例に係る光学系OS2の構成を示す図である。この光学系OS2は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群G1と、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦のために光軸に沿って物体側へ移動する第2レンズ群G2からなる。
[全体諸元]
f = 19.568
FNO= 4.1
ω = 59.321
Y = 21.6
TL =178.144
Bf = 56.398
[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞ ∞
1 56.1132 3.2000 52.34 1.755000
2 35.3092 9.0000
3 37.3578 5.0000 53.11 1.692803
4* 19.3663 16.0000
5 67.4749 2.6000 95.10 1.437001
6 20.5704 10.0000
7 125.5897 2.3000 95.10 1.437001
8 24.7357 8.0000
9 -70.7076 2.0000 95.10 1.437001
10 47.6806 0.1000
11 24.1244 1.5000 23.80 1.846660
12 19.5049 12.0000 58.82 1.518230
13 -71.3882 0.1000
14 45.2576 10.0000 39.68 1.654115
15 -21.4666 1.0000 49.62 1.772500
16 89.5201 0.1000
17 35.8014 3.6634 39.68 1.654115
18 4.0000 39.68 1.654115
19 -20.8747 1.0000 46.50 1.804199
20 3339.2721 可変
21(絞り) ∞ 1.0000
22 22.2781 4.2694 95.10 1.437001
23 -41.0325 0.1000
24 -499.2852 1.2000 46.50 1.804199
25 15.7126 5.4123 82.57 1.497820
26 -23.4814 1.6466
27* -13.3273 1.0000 49.26 1.742603
28 144.7243 2.0000 82.57 1.497820
29 -54.4864 0.1500
30 101.4618 4.0000 95.00 1.437000
31 -27.9993 0.1000
32 -69.6948 2.5000 67.05 1.592010
33* -28.3741 可変
34 ∞ 2.0000 64.20 1.516798
35 ∞ 1.07928
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
群 始面 焦点距離
1 1 -191.845
2 21 56.612
[各間隔データ]
無限遠 第1中間 第2中間 近距離
F or β 19.56820 -0.02500 -0.10000 -0.19425
D0 ∞ 753.4330 166.5692 71.8557
D20 6.12331 5.62852 4.13875 2.25495
D33 54.00000 54.49479 55.98456 57.86836
[非球面データ]
κ A4 A6 A8 A10
第4面 -0.8101 2.08535E-05 -1.56644E-08 2.67001E-11 -2.45889E-14
第27面 1.6154 7.63231E-05 6.14456E-07 -3.53298E-09 7.75796E-11
第33面 -2.4524 9.13919E-06 5.16893E-08 -9.03048E-11 -2.51842E-15
[条件式対応値]
(1)(r23F−r22R)/(r23F+r22R)=−0.276
(2)f2/f0=2.89
(3)(−f1)/f0=9.80
(4)νdx=85.7
(5)Nan−Nap=0.245
(6)(−f11)/f2=0.157
(7)f12/f2=0.492
図7は、第3実施例に係る光学系OS3の構成を示す図である。この光学系OS3は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群G1と、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦のために光軸に沿って物体側へ移動する第2レンズ群G2からなる。
[全体諸元]
f = 19.570
FNO= 4.1
ω = 59.334
Y = 21.6
TL =178.333
Bf = 56.399
[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞ ∞
1 54.2563 3.2000 52.34 1.755000
2 34.7044 11.0000
3 37.4837 5.0000 53.11 1.692803
4* 18.8009 13.0000
5 40.9777 2.6000 95.10 1.437001
6 20.5756 10.0000
7 89.8709 2.3000 95.10 1.437001
8 24.4656 9.0000
9 -45.8716 2.0000 95.10 1.437001
10 39.3755 0.1000
11 25.4620 1.5000 23.80 1.846660
12 20.8160 12.0000 58.82 1.518230
13 -67.7784 0.1000
14 48.9193 10.0000 39.68 1.654115
15 -21.0494 1.0000 49.62 1.772500
16 111.7585 0.1000
17 36.1128 3.6634 39.68 1.654115
18 4.0000 39.68 1.654115
19 -21.3798 1.0000 46.50 1.804199
20 -1765.0873 可変
21(絞り) ∞ 1.0000
22 20.3846 4.0000 95.10 1.437001
23 -45.9335 0.1000
24 -1016.9113 1.2000 46.50 1.804199
25 14.4611 5.0000 82.57 1.497820
26 -23.2543 2.4165
27* -13.3960 1.0000 49.26 1.742603
28 -1148.9032 2.0000 95.10 1.437001
29 -50.2289 0.1500
30 202.1404 4.0000 95.10 1.437001
31 -28.4007 0.1000
32 -70.2812 2.6000 67.05 1.592010
33* -27.4154 可変
34 ∞ 2.0000 64.20 1.516798
35 ∞ 1.07993
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
群 始面 焦点距離
1 1 -124.401
2 21 55.222
[各間隔データ]
無限遠 第1中間 第2中間 近距離
F or β 19.57000 -0.02500 -0.10000 -0.19385
D0 ∞ 753.0525 166.1540 71.6669
D20 6.12331 5.62091 4.10475 2.18822
D33 54.00000 54.50240 56.01856 57.93510
[非球面データ]
κ A4 A6 A8 A10
第4面 -0.2954 1.29997E-05 -4.98869E-09 1.74770E-11 -2.28643E-14
第27面 1.5461 7.03757E-05 3.69327E-07 1.08900E-09 2.88459E-11
第33面 -1.7837 7.89906E-06 3.53094E-08 -2.88545E-11 -1.29462E-13
[条件式対応値]
(1)(r23F−r22R)/(r23F+r22R)=−0.269
(2)f2/f0=2.82
(3)(−f1)/f0=6.36
(4)νdx=85.7
(5)Nan−Nap=0.245
(6)(−f11)/f2=0.158
(7)f12/f2=0.506
2HF+Mg(CH3COO)2→MgF2+2CH3COOH (b)
この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで140℃、24時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。この光学部材102は、第7層101gの成膜終了後、大気中で160℃、1時間加熱処理して完成される。このようなゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数nmから数十nmの粒子が空隙を残して堆積することにより第7層101gが形成される。
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第7層 MgF2+SiO2 1.26 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第6層 ZrO2+TiO2 2.12 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第5層 Al2O3 1.65 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第3層 Al2O3 1.65 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第1層 Al2O3 1.65 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.62 1.74 1.85
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第5層 MgF2+SiO2 1.26 0.275λ 0.269λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.045λ 0.043λ
第3層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.217λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.077λ 0.066λ
第1層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折率 1.46 1.52
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1
第7層 MgF2 1.39 0.243λ
第6層 ZrO2+TiO2 2.12 0.119λ
第5層 Al2O3 1.65 0.057λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.220λ
第3層 Al2O3 1.65 0.064λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.057λ
第1層 Al2O3 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G1F 第1部分レンズ群
G1R 第2部分レンズ群
L21 第2レンズ群中の正レンズ
L22 第2レンズ群中の接合正レンズ
L23 第2レンズ群中の接合負レンズ
L24 第2レンズ群中の正レンズ
L25 第2レンズ群中の正メニスカスレンズ
Lair 第2レンズ群中の接合正レンズと接合負レンズとの間に形成された空気レンズ
S 開口絞り
1 一眼レフカメラ(撮像装置)
Claims (26)
- 光軸に沿って物体側から順に、
負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群と、
正の屈折力を有し、合焦に際し光軸に沿って移動する第2レンズ群と、を有し、
前記第2レンズ群は、第1接合レンズと、前記第1接合レンズよりも物体側に配置された少なくとも1枚の正レンズと、負の屈折力を有し、前記第1接合レンズの像面側に隣り合って配置された第2接合レンズと、前記第2接合レンズよりも像面側に配置された少なくとも1枚の正レンズを有し、
前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面と前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面は、像面側に凸の形状をしており、
以下の条件式を満足する光学系。
−1.00<(r23F−r22R)/(r23F+r22R)<0.00
但し、
r22R:前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面の近軸曲率半径
r23F:前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径 - 前記第2接合レンズよりも像面側に配置された前記少なくとも1枚の正レンズは2枚以上である請求項1に記載の光学系。
- 前記2枚以上の正レンズのうちの少なくとも2枚の正レンズは隣り合って配置されている請求項2に記載の光学系。
- 以下の条件式を満足する請求項1から3のいずれか一項に記載の光学系。
0.80<f2/f0<5.00
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f0:無限遠合焦時の全系の焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から4のいずれか一項に記載の光学系。
1.00<(−f1)/f0<20.00
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f0:無限遠合焦時の全系の焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から5のいずれか一項に記載の光学系。
55.00<νdx
但し、
νdx:前記第1接合レンズと前記第2接合レンズとを除き、前記第2レンズ群に含まれる全ての正レンズのアッベ数の平均値 - 前記第2接合レンズは、少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の負レンズからなり、
以下の条件式を満足する請求項1から6のいずれか一項に記載の光学系。
0.10<Nan−Nap<0.40
但し、
Nan:前記第2接合レンズ中の最も屈折率の高い負レンズのd線に対する屈折率
Nap:前記第2接合レンズ中の最も屈折率の低い正レンズのd線に対する屈折率 - 前記第1レンズ群は、第1部分レンズ群と、第2部分レンズ群と、を有し、
前記第2部分レンズ群は3つの接合レンズからなる請求項1から7のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記第1部分レンズ群は、少なくとも4枚の負レンズを有する請求項8に記載の光学系。
- 前記少なくとも4枚の負レンズ中に、アッベ数が55.00以上の負レンズを少なくとも2枚有する請求項9に記載の光学系。
- 以下の条件式を満足する請求項8から10のいずれか一項に記載の光学系。
0.05<(−f11)/f2<5.00
但し、
f11:前記第1部分レンズ群の焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離 - 前記第2部分レンズ群中の前記3つの接合レンズのうち少なくとも2つの接合レンズは正の屈折力を有し、
前記第2部分レンズ群は全体として正の屈折力を有する請求項8から11のいずれか一項に記載の光学系。 - 以下の条件式を満足する請求項8から12のいずれか一項に記載の光学系。
0.10<f12/f2<5.00
但し、
f12:前記第2部分レンズ群の焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離 - 前記第1レンズ群よりも像面側にFナンバーを決定する開口絞りを有する請求項1から13のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記第2レンズ群中で最も物体側にFナンバーを決定する開口絞りを有する請求項1から13のいずれか一項に記載の光学系。
- 少なくとも1つの非球面を有する請求項1から15のいずれか一項に記載の光学系。
- 光学面の少なくとも1面に反射防止膜が設けられており、
前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んでいる請求項1から16のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記反射防止膜は多層膜であり、
前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層である請求項17に記載の光学系。 - 前記ウェットプロセスを用いて形成された層のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率をndとしたとき、ndが1.30以下である請求項17又は18に記載の光学系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、開口絞りから見て凹形状のレンズ面である請求項17から19のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、像面側のレンズ面である請求項20に記載の光学系。
- 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、物体側のレンズ面である請求項20に記載の光学系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体側から見て凹形状をしたレンズ面である請求項17から22のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像面側から見て凹形状をしたレンズ面である請求項17から22のいずれか一項に記載の光学系。
- 請求項1から24のいずれか一項に記載の光学系を有する撮像装置。
- 光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有し、合焦に際し像面に対して固定された第1レンズ群と、正の屈折力を有し、合焦に際し光軸に沿って移動する第2レンズ群と、を有する光学系の製造方法であって、
前記第2レンズ群が、第1接合レンズと、前記第1接合レンズよりも物体側に配置された少なくとも1枚の正レンズと、負の屈折力を有し、前記第1接合レンズの像面側に隣り合って配置された第2接合レンズと、前記第2接合レンズよりも像面側に配置された少なくとも1枚の正レンズを有するようにし、
前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面と前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面が、像面側に凸の形状をするようにし、
以下の条件式を満足するようにする光学系の製造方法。
−1.00<(r23F−r22R)/(r23F+r22R)<0.00
但し、
r22R:前記第1接合レンズの最も像面側のレンズ面の近軸曲率半径
r23F:前記第2接合レンズの最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径
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