JP2017161876A - Optical system, optical device and method for manufacturing optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル一眼レフカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系等に適した光学系、光学装置、光学系の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical system, an optical apparatus, and an optical system manufacturing method suitable for a photographing optical system such as a digital single-lens reflex camera and a video camera.
従来、全長が短く、小型且つコンパクトな負先行型の光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来の光学系では、十分な明るさを維持しつつ、良好な光学性能を得ることが困難であった。 2. Description of the Related Art Conventionally, a negative leading optical system that has a short overall length and is small and compact has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In conventional optical systems, it has been difficult to obtain good optical performance while maintaining sufficient brightness.
本発明の実施形態は、物体側から順に並んだ、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レンズ群とを有し、フォーカシングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を変化させ、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ１枚ないし２枚の負レンズと１枚の正レンズで構成され、以下に示す条件式を満足するように構成した。
０．０２＜ｆ２／（−ｆ１）＜０．４３
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
An embodiment of the present invention includes a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. The distance from the second lens group is changed, and the first lens group is composed of one or two negative lenses and one positive lens arranged in order from the object side, and satisfies the following conditional expression: Configured to do.
0.02 <f2 / (− f1) <0.43
However,
f1: the focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group.
また、本発明の実施形態は、物体側から順に、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レンズ群を配置し、フォーカシングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を変化させる様に配置し、前記第１レンズ群は、物体側から順に１枚ないし２枚の負レンズと１枚の正レンズを配置し、以下に示す条件式を満足するように各レンズを配置して、構成した。
０．０２＜ｆ２／（−ｆ１）＜０．４３
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
In the embodiment of the present invention, a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. The first lens group is arranged with one or two negative lenses and one positive lens in order from the object side, and the following conditional expression is satisfied. Each lens was arranged and configured to satisfy.
0.02 <f2 / (− f1) <0.43
However,
f1: the focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group.
以下、一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の光学系ＬＳの構成図である。他の例において、レンズ群の数、各レンズ群におけるレンズ構成等は適宜変更可能である。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the optical system LS of the present embodiment. In other examples, the number of lens groups, the lens configuration in each lens group, and the like can be changed as appropriate.
本実施形態において、光学系ＬＳは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを有し、フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を変化させ、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ１枚ないし２枚の負レンズと１枚の正レンズで構成されていることを特徴とする。
なお、図１では、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ２枚の負レンズＬ１１，Ｌ１２を有し、負レンズＬ１２は正レンズＬ１３に接合されているが、負レンズＬ１２と正レンズＬ１３に接合されていない単レンズであってもよい。また、第１レンズ群Ｇ１は、正レンズＬ１３より物体側に配置された１枚の負レンズのみを有していてもよい。
また、図１には、光学系ＬＳに加えて、光学系ＬＳによって結像する像を撮影可能な撮像素子（図示略）を保護する透明板Ｄ１も図示している。
In the present embodiment, the optical system LS includes a first lens group G1 having a negative refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. The distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is changed, and the first lens group G1 is composed of one or two negative lenses and one positive lens arranged in order from the object side. It is characterized by.
In FIG. 1, the first lens group G1 has two negative lenses L11 and L12 arranged in order from the object side, and the negative lens L12 is cemented to the positive lens L13, but the positive lens L12 and the positive lens L12 are positive. A single lens that is not bonded to the lens L13 may be used. Further, the first lens group G1 may have only one negative lens arranged on the object side with respect to the positive lens L13.
In addition to the optical system LS, FIG. 1 also shows a transparent plate D1 that protects an image sensor (not shown) that can capture an image formed by the optical system LS.
このように、光学系ＬＳは、第１レンズ群Ｇ１に物体側より１枚ないし２枚の負レンズを配し、負レンズの像側には１枚の正レンズのみを配することで、第１レンズ群Ｇ１の要素数を抑え、光学系ＬＳ全体の全長を短くし、小型な構成とすることができるという効果を有する。 In this manner, the optical system LS includes one or two negative lenses from the object side in the first lens group G1, and only one positive lens is disposed on the image side of the negative lens. There is an effect that the number of elements of one lens group G1 can be reduced, the entire length of the entire optical system LS can be shortened, and a compact configuration can be achieved.
光学系ＬＳは、次の条件式（１）を満足する。
０．０２＜ｆ２／（−ｆ１）＜０．４３ …（１）
但し、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を示し、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を示す。
The optical system LS satisfies the following conditional expression (1).
0.02 <f2 / (− f1) <0.43 (1)
However, f1 shows the focal distance of the 1st lens group G1, and f2 shows the focal distance of the 2nd lens group G2.
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との適切なバランスを規定する条件式である。条件式（１）を満たすことで、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との適切なバランスを保つことができる。このようなバランスにより、バックフォーカス長をコントロールし、光学性能を良好に保つことができる。 Conditional expression (1) is a conditional expression that defines an appropriate balance between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the second lens group G2. By satisfying conditional expression (1), it is possible to maintain an appropriate balance between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the second lens group G2. With such a balance, it is possible to control the back focus length and maintain good optical performance.
条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して強くなり過ぎ、バックフォーカス長が長くなり、光学系ＬＳが大型化するため好ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側に配置されたレンズから像側に射出される光線の射出角が大きくなりすぎ、像側の光線がケラレてしまい、いわゆるシェーディングを起こしてしまうので好ましくない。その結果、例えばコマ収差等の軸外収差が大きくなるため好ましくない。 If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the second lens group G2 becomes too strong with respect to the refractive power of the first lens group G1, the back focus length becomes long, and the optical system LS increases in size. Therefore, it is not preferable. In addition, the angle of light emitted from the lens disposed closest to the image side of the second lens group G2 to the image side becomes too large, and the light on the image side is vignetted, which causes undesired shading. . As a result, off-axis aberrations such as coma become large, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値は０．０５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値は０．０８であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値は０．１０であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the lower limit value of conditional expression (1) is 0.05. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the lower limit value of conditional expression (1) is 0.08. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (1) is preferably 0.10.
条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して弱くなり過ぎ、第２レンズ群Ｇ２によって倍率を稼ぐことが難しくなり、また、第２レンズ群Ｇ２に対して第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強すぎることで、像面湾曲の補正が困難になるとともに、光学系ＬＳの大型化につながるため好ましくない。 If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the second lens group G2 becomes too weak relative to the refractive power of the first lens group G1, and it becomes difficult to increase the magnification by the second lens group G2. Further, since the refractive power of the first lens group G1 is too strong with respect to the second lens group G2, it is difficult to correct the curvature of field and the size of the optical system LS is increased, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値は０．３５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値は０．２５であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (1) is preferably 0.35. Moreover, in order to make the effect of this embodiment more reliable, the upper limit value of conditional expression (1) is preferably 0.25.
本実施形態の光学系ＬＳは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。
０．４０＜Ｂｆ／ｆ＜１．２０ …（２）
但し、Ｂｆは第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面から像面までの空気換算距離を示し、ｆは無限遠状態における光学系ＬＳの焦点距離を示す。
The optical system LS of the present embodiment desirably satisfies the following conditional expression (2).
0.40 <Bf / f <1.20 (2)
However, Bf shows the air conversion distance from the most image side surface of the 2nd lens group G2 to an image surface, and f shows the focal distance of the optical system LS in an infinite state.
条件式（２）は、光学系ＬＳの焦点距離に対するバックフォーカスの適切な範囲を規定する条件式である。条件式（２）を満足する構成とすることで、光学系ＬＳの焦点距離に対するバックフォーカスを適切な範囲内に設定し、光学系ＬＳの大型化を抑え、良好な光学特性を保つことができる。 Conditional expression (2) is a conditional expression that defines an appropriate range of back focus with respect to the focal length of the optical system LS. By adopting a configuration that satisfies the conditional expression (2), the back focus with respect to the focal length of the optical system LS can be set within an appropriate range, the enlargement of the optical system LS can be suppressed, and good optical characteristics can be maintained. .
条件式（２）の下限値を下回ると、バックフォーカスが確保されず、光学系ＬＳの用途等に応じて必要とされるフィルター等を配置するスペースが得られないため好ましくない。また、光学系ＬＳの射出瞳位置が像側に変位するのでシェーディングが顕著になり、特に画面周辺部での解像の低下を招くため好ましくない。 If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the back focus is not secured, and a space for arranging a filter or the like required according to the use of the optical system LS cannot be obtained, which is not preferable. Further, since the exit pupil position of the optical system LS is displaced toward the image side, shading becomes remarkable, and this is not preferable because the resolution at the periphery of the screen is reduced.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値は０．５０であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値は０．６０であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the lower limit value of conditional expression (2) is 0.50. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the lower limit value of conditional expression (2) is 0.60.
条件式（２）の上限値を上回ると、光学系ＬＳの焦点距離に対してバックフォーカスが長くなり過ぎ、光学系ＬＳ全体が大型化するため好ましくない。また、第１レンズ群Ｇ１の径が増大し、歪曲収差の補正が困難になるため好ましくない。 Exceeding the upper limit of conditional expression (2) is not preferable because the back focus becomes too long with respect to the focal length of the optical system LS, and the entire optical system LS is enlarged. In addition, the diameter of the first lens group G1 increases, which makes it difficult to correct distortion, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値は１．１０であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値は１．００であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値は０．９０であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (2) is preferably 1.10. In order to make the effect of the present embodiment more reliable, the upper limit value of conditional expression (2) is preferably 1.00. In order to further secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (2) is preferably 0.90.
本実施形態の光学系ＬＳは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。
０．４０＜Ｙ／ｆ＜０．７５ …（３）
但し、Ｙはイメージサークルの半径を示し、ｆは無限遠状態における光学系ＬＳの焦点距離を示す。
It is desirable that the optical system LS of the present embodiment satisfies the following conditional expression (3).
0.40 <Y / f <0.75 (3)
However, Y shows the radius of an image circle and f shows the focal distance of the optical system LS in an infinite state.
条件式（３）は、光学系ＬＳの焦点距離に対するイメージサークルの半径を規定する条件式である。また、条件式（３）は、イメージサークルの半径と光学系ＬＳの焦点距離との比によって画角を推し量るとともに、適切な画角が得られるように光学系ＬＳの焦点距離に対するイメージサークルの半径を規定する条件式である。
条件式（３）を満足する構成とすることで、光学系ＬＳの焦点距離に対するイメージサークルの半径が適切な範囲内に設定され、光学系の充分な画角及び良好な光学特性を保つことができる。
Conditional expression (3) is a conditional expression that defines the radius of the image circle with respect to the focal length of the optical system LS. Conditional expression (3) estimates the angle of view based on the ratio between the radius of the image circle and the focal length of the optical system LS, and the radius of the image circle with respect to the focal length of the optical system LS so that an appropriate angle of view can be obtained. Is a conditional expression that prescribes
By adopting a configuration that satisfies the conditional expression (3), the radius of the image circle with respect to the focal length of the optical system LS is set within an appropriate range, and a sufficient angle of view and good optical characteristics of the optical system can be maintained. it can.
条件式（３）の下限値を下回ると、充分な画角が確保されず、光学系ＬＳの焦点距離が長くなることによって倍率の色収差等の補正が困難になるため好ましくない。 If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, a sufficient angle of view cannot be secured, and the focal length of the optical system LS becomes longer, which makes it difficult to correct chromatic aberration of magnification and the like, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値は０．４２であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値は０．４５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値は０．５０であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (3) is preferably 0.42. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (3) is preferably 0.45. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (3) is preferably 0.50.
条件式（３）の上限値を上回ると、比較的大きなフォーマットの撮像素子の像面においてコマ収差等の軸外収差を補正することが困難になるため好ましくない。 Exceeding the upper limit of conditional expression (3) is not preferable because it is difficult to correct off-axis aberrations such as coma on the image plane of an image sensor having a relatively large format.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値は０．７であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値は０．６５であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the upper limit value of conditional expression (3) is 0.7. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the upper limit value of conditional expression (3) is 0.65.
本実施形態の光学系ＬＳは、図１に例示するように第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１３が第１レンズ群Ｇ１中の像側に配置されており、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。
０．０２＜ｆ１ｐ／（−ｆ１）＜０．５０ …（４）
但し、ｆ１ｐは第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１３の焦点距離を示し、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を示す。
In the optical system LS of the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, the positive lens L13 of the first lens group G1 is disposed on the image side in the first lens group G1, and conditional expression (4) shown below is satisfied. It is desirable to be satisfied.
0.02 <f1p / (− f1) <0.50 (4)
However, f1p shows the focal distance of the positive lens L13 of the 1st lens group G1, and f1 shows the focal distance of the 1st lens group G1.
条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の物体側に負屈折力成分（すなわち、１枚ないし２枚の負レンズであり、図１に示す負レンズＬ１１，Ｌ１２）を、像側に正屈折力成分（すなわち、正レンズＬ１３）を配した場合において、第１レンズ群Ｇ１全体の焦点距離に対する正レンズＬ１３（正屈折力成分）の適切な範囲を規定した条件式である。 Conditional expression (4) indicates that the negative refracting power component (that is, one or two negative lenses, negative lenses L11 and L12 shown in FIG. 1) on the object side of the first lens group G1 is positive on the image side. This is a conditional expression that defines an appropriate range of the positive lens L13 (positive refractive power component) with respect to the focal length of the entire first lens group G1 when the refractive power component (that is, the positive lens L13) is arranged.
条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１３の正屈折力が第１レンズ群Ｇ１の物体側の負屈折力に対して強すぎることによって軸上の色収差及び倍率の色収差の補正が困難になるため好ましくない。また、条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１全体としての屈折力が第２レンズ群Ｇ２全体としての屈折力に対して弱くなることで、全長が長くなり、かつ最も物体側に配置されたレンズの径が大きくなるため好ましくない。 If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the positive refracting power of the positive lens L13 of the first lens group G1 is too strong for the negative refracting power on the object side of the first lens group G1, thereby causing axial chromatic aberration and This is not preferable because correction of chromatic aberration of magnification becomes difficult. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 as a whole becomes weaker than the refractive power of the second lens group G2, and the overall length becomes long. This is not preferable because the diameter of the lens arranged on the object side becomes large.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値は０．０３であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値は０．０４であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値は０．０５であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (4) is preferably 0.03. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the lower limit value of conditional expression (4) is 0.04. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (4) is preferably 0.05.
条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１３の正屈折力が第１レンズ群Ｇ１の物体側の負屈折力に対して弱すぎることによって球面収差や歪曲収差の充分な補正が困難になるため好ましくない。 If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the positive refractive power of the positive lens L13 of the first lens group G1 is too weak with respect to the negative refractive power on the object side of the first lens group G1, thereby causing spherical aberration and distortion aberration. This is not preferable because it is difficult to sufficiently correct the above.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値は０．４であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値は０．３であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (4) is preferably 0.4. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the upper limit value of conditional expression (4) is 0.3.
本実施形態の光学系ＬＳは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。
０．２５＜ｆ２／ＴＬ＜０．６０ …（５）
但し、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を示し、ＴＬは第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置されたレンズ（すなわち、負レンズＬ１１）の物体側の面から無限遠状態における前記像面までの光軸上の距離を示す。なお、最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離を示す。
It is desirable that the optical system LS of the present embodiment satisfies the following conditional expression (5).
0.25 <f2 / TL <0.60 (5)
However, f2 shows the focal distance of the 2nd lens group G2, and TL is the said image in an infinite state from the object side surface of the lens (namely, negative lens L11) arrange | positioned at the most object side of the 1st lens group G1. Indicates the distance on the optical axis to the surface. Note that the distance from the lens surface closest to the image side to the image surface indicates an air conversion distance.
条件式（５）は、光学系ＬＳの全長に対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の適切な範囲を規定した条件式である。条件式（５）を満たす構成とすることで、小型で、より良好な光学特性を保つことができる。 Conditional expression (5) is a conditional expression that defines an appropriate range of the focal length of the second lens group G2 with respect to the entire length of the optical system LS. By adopting a configuration that satisfies the conditional expression (5), it is possible to maintain a small size and better optical characteristics.
条件式（５）の下限値を下回ると、光学系ＬＳの全長が長くなり、光学系の大型化につながるため好ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２のパワー、すなわち正の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力に対して強すぎることによって球面収差及びコマ収差の充分な補正が困難になるため好ましくない。 If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the total length of the optical system LS becomes long, leading to an increase in the size of the optical system, which is not preferable. Further, it is not preferable because the power of the second lens group G2, that is, the positive refractive power is too strong with respect to the negative refractive power of the first lens group G1, and it becomes difficult to sufficiently correct spherical aberration and coma.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値は０．３であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値は０．３５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値は０．４５であることが好ましく、０．４８５であることが特段好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable that the lower limit value of conditional expression (5) is 0.3. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (5) is preferably 0.35. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (5) is preferably 0.45, and particularly preferably 0.485.
条件式（５）の上限値を上回ると、光学系ＬＳの全長が短くなりすぎることによってコマ収差及び像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。また、条件式（５）の上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力に対して弱すぎることによって、第２レンズ群が合焦レンズである場合に、合焦に必要な倍率を稼ぐことが困難になるため好ましくない。 Exceeding the upper limit value of conditional expression (5) is not preferable because the total length of the optical system LS becomes too short, making it difficult to correct coma and field curvature. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the positive refractive power of the second lens group G2 is too weak with respect to the negative refractive power of the first lens group G1, so that the second lens group becomes a focusing lens. In this case, it is difficult to obtain a magnification necessary for focusing, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値は０．５５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値は０．５２であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (5) is preferably 0.55. In order to further secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (5) is preferably 0.52.
本実施形態の光学系ＬＳにおいて、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置されたレンズ（すなわち、負レンズＬ１１）は、物体側に凹面を向けたレンズ面Ｐ１１を有することが望ましい。 In the optical system LS of the present embodiment, it is desirable that the lens (that is, the negative lens L11) disposed closest to the object side of the first lens group G1 has a lens surface P11 with a concave surface facing the object side.
上述のように第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された負レンズＬ１１が物体側に凹面を向けたレンズ面Ｐ１１を有する構成とすることで、光学系ＬＳは、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された負レンズＬ１１に入射する光線の高さを低く保ち、このレンズの径をより小さく保つことができるという効果を有する。また、光学系ＬＳは、このような構成とすることで、コマ収差などの軸外収差等の諸収差を充分に補正し、良好な光学特性を確保することができるという効果を有する。 As described above, the negative lens L11 disposed closest to the object side of the first lens group G1 has the lens surface P11 with the concave surface facing the object side, so that the optical system LS has the first lens group G1. There is an effect that the height of the light beam incident on the negative lens L11 arranged on the most object side can be kept low, and the diameter of the lens can be kept smaller. Further, by adopting such a configuration, the optical system LS has an effect of sufficiently correcting various aberrations such as off-axis aberrations such as coma aberration and ensuring good optical characteristics.
本実施形態の光学系ＬＳにおいて、第２レンズ群Ｇ２の最も像側に配置されたレンズ（すなわち、負メニスカスレンズＬ２５）は、像側に凸面を向けたレンズ面Ｐ２５を有することが望ましい。 In the optical system LS of the present embodiment, it is desirable that the lens (that is, the negative meniscus lens L25) disposed on the most image side of the second lens group G2 has a lens surface P25 with a convex surface facing the image side.
上述のように第２レンズ群Ｇ２の最も像側に配置されたレンズが像側に凸面を向けたレンズ面を有する構成とすることで、光学系ＬＳは、光学系ＬＳのペッツバール和を補正することで主に像面湾曲を充分に補正するとともに、充分な射出瞳の大きさを確保することができるという効果を有する。 As described above, the optical system LS corrects the Petzval sum of the optical system LS by adopting a configuration in which the lens disposed closest to the image side of the second lens group G2 has a lens surface having a convex surface facing the image side. As a result, there is an effect that mainly the curvature of field can be sufficiently corrected and a sufficient exit pupil size can be secured.
本実施形態の光学系ＬＳは、第２レンズ群Ｇ２によって合焦を行うことが望ましい。 The optical system LS of the present embodiment is desirably focused by the second lens group G2.
上述のように第２レンズ群Ｇ２によって合焦を行う構成とすることで、光学系ＬＳの合掌等を行うために第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２の位置を移動させる駆動系が設けられた場合に、その駆動系の構成を簡略化し、合焦を行うフォーカス群の軽量化を図りつつ、良好な光学特性を確保することができる。 As described above, a driving system for moving the positions of the first lens group G1 and the second lens group G2 is provided in order to focus the optical system LS and the like by performing focusing with the second lens group G2. In such a case, it is possible to simplify the configuration of the drive system and secure good optical characteristics while reducing the weight of the focus group for focusing.
本実施形態の光学系ＬＳにおいて、第２レンズ群Ｇ２は最も物体側に正レンズを有し、第２レンズ群Ｇ２の正レンズは、負レンズと接合された接合レンズの一部であるか、又は単レンズである。
上述の構成により、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間、すなわち第２レンズ群Ｇ１の最も物体側に正レンズを配置し、光学系ＬＳを非ガウス形状とすることができる。このような構成にすることで、光学系ＬＳは、光学系ＬＳの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正でき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変動した場合にも光学系ＬＳにおける前述の諸収差の劣化を少なくすることができるという効果を有するので好ましい。第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とした場合も、光学系ＬＳは、前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできるため、近距離での光学性能を良好に維持できるという効果を有するので好ましい。
In the optical system LS of the present embodiment, the second lens group G2 has a positive lens closest to the object side, and the positive lens of the second lens group G2 is a part of a cemented lens cemented with a negative lens. Or it is a single lens.
With the above-described configuration, the positive lens can be disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, that is, the most object side of the second lens group G1, and the optical system LS can be made non-Gaussian. With this configuration, the optical system LS can satisfactorily correct various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and astigmatism of the optical system LS, and the first lens group G1 and the second lens group G2 Even when the interval fluctuates, it is preferable because it has an effect that the above-described deterioration of various aberrations in the optical system LS can be reduced. Even in the case where the second lens group G2 is a focusing lens group, the optical system LS can reduce fluctuations during focusing of the above-described various aberrations, and thus has an effect of maintaining good optical performance at a short distance. Therefore, it is preferable.
本実施形態の光学系ＬＳにおいて、図１に示すように、第２レンズ群Ｇ２は最も物体側に正レンズＬ２１を有し、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２１は、負レンズＬ２２と接合された接合レンズの一部である。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間、すなわち第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に正レンズＬ２１を配置し、光学系ＬＳを非ガウス形状とすることができる。このような構成にすることで、光学系ＬＳの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正でき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変動した場合にも前述の諸収差の劣化を少なくすることができるので好ましい。第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とした場合も前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできるため、近距離での光学性能を良好に維持できるので好ましい。
In the optical system LS of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the second lens group G2 has a positive lens L21 closest to the object side, and the positive lens L21 of the second lens group G2 is cemented with the negative lens L22. Part of a cemented lens.
The positive lens L21 can be arranged between the first lens group G1 and the second lens group G2, that is, the most object side of the second lens group G2, and the optical system LS can be made non-Gaussian. With such a configuration, various aberrations such as spherical aberration, coma, and astigmatism of the optical system LS can be corrected satisfactorily, and the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 varies. In addition, it is preferable because deterioration of various aberrations can be reduced. When the second lens group G2 is a focusing lens group, it is preferable because fluctuations during focusing of the above-mentioned various aberrations can be reduced, and the optical performance at a short distance can be maintained well.
本実施形態の光学系ＬＳは、以下に示す条件式（６）を満足することが望ましい。
０．３０＜ｆ２１／ｆ＜２．００ …（６）
但し、ｆ２１は前記第２レンズ群の正レンズの焦点距離を示し、ｆは無限遠状態における前記光学系の焦点距離を示す。
The optical system LS of the present embodiment desirably satisfies the following conditional expression (6).
0.30 <f21 / f <2.00 (6)
Here, f21 indicates the focal length of the positive lens of the second lens group, and f indicates the focal length of the optical system in the infinite state.
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間、すなわち第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に正レンズを配置し、光学系を非ガウス形状とした光学系において、条件式（６）は、第２レンズ群Ｇ２の正レンズの焦点距離を無限遠状態における光学系の焦点距離Ｌ２１によって規定した条件式である。
条件式（６）を満たす構成とすることで、光学系ＬＳの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正できるので好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とした場合も前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできるので、近距離での光学性能を良好に維持できるので好ましい。
In the optical system in which the positive lens is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, that is, the most object side of the second lens group G2, and the optical system is a non-Gaussian shape, the conditional expression (6) is The conditional expression defines the focal length of the positive lens of the second lens group G2 by the focal length L21 of the optical system in the infinite state.
It is preferable to satisfy the conditional expression (6) because various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and astigmatism of the optical system LS can be favorably corrected. Further, it is also preferable that the second lens group G2 is a focusing lens group, since fluctuations during focusing of the various aberrations described above can be reduced, so that optical performance at a short distance can be maintained well.
条件式（６）の下限値を下回っても、条件式（６）の上限値を上回っても、光学系ＬＳの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正できないので好ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とした場合も前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできず、近距離での光学性能を良好に維持できないので好ましくない。 Even if the lower limit value of conditional expression (6) is not exceeded or the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and astigmatism of the optical system LS cannot be favorably corrected. Absent. Also, when the second lens group G2 is a focusing lens group, it is not preferable because the above-mentioned fluctuations of various aberrations during focusing cannot be reduced and the optical performance at a short distance cannot be maintained well.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値は０．３５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値は０．４０であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (6) is preferably 0.35. In order to further secure the effect of the present embodiment, the lower limit value of conditional expression (6) is preferably 0.40.
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値は１．６０であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値は１．１５であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値は０．８０であることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (6) is preferably 1.60. In order to further secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (6) is preferably 1.15. In order to further secure the effect of the present embodiment, the upper limit value of conditional expression (6) is preferably 0.80.
本実施形態の光学系ＬＳにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、５枚以下のレンズから構成されていることが望ましい。 In the optical system LS of the present embodiment, it is desirable that the second lens group G2 is composed of five or less lenses.
上述のように第２レンズ群Ｇ２は５枚以下のレンズから構成されているとすることで、光学系ＬＳは、光学系ＬＳ全体の小型化を図りつつ、非点収差及び球面収差の変動を抑え、光学性能を良好に保つことができるという効果を有する。 As described above, assuming that the second lens group G2 is composed of five or less lenses, the optical system LS reduces astigmatism and spherical aberration while reducing the size of the entire optical system LS. It has the effect that it can suppress and can keep optical performance favorable.
以上、本実施形態の光学系ＬＳの構成例として２群構成のものを示したが、本発明はこれに限られず、その他の群構成（例えば、３群等）の光学系を構成することができる。具体的には本願の光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。
また、本実施形態の光学系ＬＳが２個のレンズ群のみからなる態様の他に、実質的に２群で構成される例として、本実施形態の光学系ＬＳの光学性能を損なわない範囲でレンズ又はレンズ群を追加してなる態様（例えば、本実施形態の光学系ＬＳの最も物体側や最も像側に実質的に屈折力を有しないレンズ群を追加した態様等）や、本実施形態の光学系ＬＳ中の少なくとも１つのレンズ群を、光学性能を損なわない範囲で２つのレンズ群に分割してなる態様（例えば、光学系ＬＳ中の１つのレンズ群を、フォーカシング時に互いの空気間隔が殆ど変化しない２つのレンズ群に分割した態様等）が挙げられる。
なお、本明細書、及び特許請求の範囲において、レンズ群とは、空気間隔で分離された少なくとも１枚のレンズを有する部分をいう。
また、本実施形態の光学系ＬＳの第１レンズ群の変形例として、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ又は両凹形状の負レンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３から成る構成を示したが、負レンズＬ１１と負レンズＬ１２とは合成して１枚の負レンズで構成しても構わない。
また、本実施形態の光学系ＬＳの第２レンズ群の変形例として、最も物体側の正レンズは、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２とで接合された接合レンズの一部である構成を示したが、正レンズＬ２１と負レンズＬ２２とは分離して正レンズは単レンズとして構成しても構わない。
As described above, the configuration example of the optical system LS of the present embodiment has been shown as a two-group configuration. However, the present invention is not limited to this, and an optical system having another group configuration (for example, three groups) may be configured. it can. Specifically, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or the most image side of the optical system of the present application may be used.
In addition to the aspect in which the optical system LS of the present embodiment is composed of only two lens groups, the optical system LS of the present embodiment is not limited to the optical performance of the optical system LS as an example of substantially two groups. A mode in which a lens or a lens group is added (for example, a mode in which a lens group having substantially no refractive power is added to the most object side or the most image side of the optical system LS of the present embodiment), or the present embodiment. A mode in which at least one lens group in the optical system LS is divided into two lens groups within a range that does not impair the optical performance (for example, one lens group in the optical system LS is spaced from each other during focusing). In which the lens group is divided into two lens groups that hardly change.
In the present specification and claims, a lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval.
Further, as a modification of the first lens group of the optical system LS of the present embodiment, in order from the object side, a biconcave negative lens L11, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, or a biconcave negative lens L12. However, the negative lens L11 and the negative lens L12 may be combined to form a single negative lens.
As a modification of the second lens group of the optical system LS of the present embodiment, the most object-side positive lens is a cemented lens joined by a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22. Although a partial configuration is shown, the positive lens L21 and the negative lens L22 may be separated and the positive lens may be configured as a single lens.
次いで、本実施形態の光学系ＬＳを備えたカメラ（光学装置）の一例について説明する。図５は、光学系ＬＳを搭載したカメラ１の構成の一例を示す図である。
Next, an example of a camera (optical device) including the optical system LS of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the
図５に示すように、カメラ１は、撮影レンズ２として光学系ＬＳを備えたレンズ交換式のいわゆるミラーレスカメラである。
カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｌｏｗ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｖｉｅｗ ｆｉｎｄｅｒ：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより、撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
As shown in FIG. 5, the
In the
カメラ１に撮影レンズ２として搭載した光学系ＬＳは、後述の各実施例からも分かるようにその特徴的なレンズ構成によって、全長が短く、小型な構成を有し、諸収差が良好に補正され、良好な光学性能を有している。したがって、カメラ１によれば、全長が短く、小型な構成を有し、諸収差が良好に補正され、良好な光学性能を有する光学機器を実現することができる。
The optical system LS mounted on the
なお、カメラ１として、ミラーレスカメラの例を説明したが、本実施形態の光学装置は、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体にクイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述の光学系ＬＳを搭載した場合でも、カメラ１と同様の効果を奏することができる。
In addition, although the example of the mirrorless camera was demonstrated as the
次いで、本実施形態の光学系ＬＳの製造方法の一例を説明する。図６は、光学系ＬＳの製造方法の一例を示すフローチャートである。 Next, an example of a method for manufacturing the optical system LS of this embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the optical system LS.
図６に示すように、本実施形態の光学系ＬＳの製造方法は、以下のステップＳ１からＳ４を含むものである。
ステップＳ１：物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを配置する。
ステップＳ２：フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を変化させる様に配置する。
ステップＳ３：第１レンズ群Ｇ１において、物体側から順に一枚ないし２枚の負レンズと一枚の正レンズを配置する。
ステップＳ４：以下に示す条件式（１）を満足するように各レンズを配置する。
０．０２＜ｆ２／（−ｆ１）＜０．４３
但し、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離であり、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離である。
As shown in FIG. 6, the manufacturing method of the optical system LS of this embodiment includes the following steps S1 to S4.
Step S1: In order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power are arranged.
Step S2: During focusing, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is changed.
Step S3: In the first lens group G1, one or two negative lenses and one positive lens are arranged in order from the object side.
Step S4: The lenses are arranged so as to satisfy the following conditional expression (1).
0.02 <f2 / (− f1) <0.43
Here, f1 is the focal length of the first lens group G1, and f2 is the focal length of the second lens group G2.
上述の光学系の製造方法によれば、全長が短く、小型な構成を有し、諸収差が良好に補正され、良好な光学性能を有する光学系ＬＳを製造することができる。 According to the above-described optical system manufacturing method, it is possible to manufacture an optical system LS having a short overall length, a small configuration, excellent correction of various aberrations, and excellent optical performance.
以下、本実施形態の数値実施例として第１実施例ないし第２実施例について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, first to second examples will be described as numerical examples of the present embodiment with reference to the drawings.
（第１実施例）
図１は、第１実施例の光学系１０の構成図である。
第１実施例の光学系１０（光学系ＬＳ）は、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２から成る。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an
The optical system 10 (optical system LS) of the first example includes a first lens group G1 having a negative refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３から成り、負レンズＬ１２と正レンズＬ１３とは互いに接合された接合レンズであり、第１レンズ群Ｇ１全体として負の屈折力を有する。 The first lens group G1 includes a biconcave negative lens L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens L13. The lens L13 is a cemented lens that is cemented with each other, and has negative refractive power as a whole of the first lens group G1.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、両凸形状の正レンズＬ２４、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５から成り、正レンズＬ２１と負レンズＬ２２とは互いに接合された接合レンズであり、第２レンズ群Ｇ２全体として正の屈折力を有する。 In order from the object side, the second lens group G2 includes a biconvex positive lens L21, a biconcave negative lens L22, a negative meniscus lens L23 having a convex surface facing the image side, a biconvex positive lens L24, and the image side. The positive lens L21 and the negative lens L22 are cemented lenses that are cemented with each other, and the second lens group G2 as a whole has a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳが配置されている。第２レンズ群Ｇ２の像側には、光学系１０によって結像した像を撮影可能な撮像素子が配置され、図１には前述の撮像素子を保護する透明板Ｄ１を図示している。Ｉは、光学系１０の像面を示す。
An aperture stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. An image sensor that can capture an image formed by the
第１実施例の光学系１０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。
In the
以下の［表１］に、第１実施例に係る光学系１０の諸元値を掲げる。
The following [Table 1] lists specification values of the
［表１］中の（面データ）において、「面番号」は物体側からの面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との面間隔）、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、（可変）は合焦における可変面間隔、（絞り）は開口絞りＳをそれぞれ表している。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面又は開口を示し、空気の屈折率ｎｄ＝１．０００００は記載を省略する。 In (surface data) in [Table 1], “surface number” is the surface number from the object side, r is the radius of curvature, and d is the surface interval (the surface between the nth surface (n is an integer) and the n + 1th surface). Spacing), nd is the refractive index at the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), νd is the Abbe number at the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), (variable) is the variable surface spacing in focus, and (aperture) is Each aperture stop S is shown. When the lens surface is aspherical, an asterisk is attached to the surface number, and the paraxial radius of curvature is indicated in the column of the radius of curvature r. Note that the radius of curvature r = ∞ indicates a plane or an opening, and the refractive index nd = 1.00000 of air is omitted.
（非球面データ）の非球面は、光軸に垂直な高さをｙ、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の数式（７）で表される。なお、非球面データ欄の「Ｅ−ｎ」（ｎは整数）は「×１０−ｎ」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ２／Ｒ２）１／２｝＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０ …（７）
The aspherical surface of (aspherical surface data) is the height (sag amount) along the optical axis from the tangent plane of the apex of each aspherical surface to each aspherical surface at the height y. (Y) When the radius of curvature (paraxial radius of curvature) of the reference sphere is R, the conic constant is κ, and the nth-order aspherical coefficient is An, it is expressed by the following equation (7). In addition, “E−n” (n is an integer) in the aspherical surface data column indicates “× 10 −n ”.
S (y) = (y 2 / R) / {1+ (1-κy 2 / R 2 ) 1/2 } + A4y 4 + A6y 6 + A8y 8 + A10y 10 (7)
（各種データ）において、ｆは焦点距離、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位：「°」）、Ｙは像高、Ｂｆは無限遠物体合焦状態におけるバックフォーカス（レンズ最終面から像面までの距離を空気換算長で表記したもの）、ＴＬはレンズ全長（レンズ最前面からレンズ最終面までの距離に前記バックフォーカスを加えたもの）をそれぞれ表している。 (Various data), f is the focal length, f1 is the focal length of the first lens group G1, f2 is the focal length of the second lens group G2, FNO is the F number, 2ω is the angle of view (unit: “°”), Y is the image height, Bf is the back focus in the state of focusing on an object at infinity (the distance from the last lens surface to the image surface is expressed in terms of air length), TL is the total lens length (from the front lens surface to the last lens surface) Each of which is the distance plus the back focus).
（条件式対応値）は、条件式（１）から（６）の対応値を示す。 (Corresponding value of conditional expression) indicates the corresponding value of conditional expressions (1) to (6).
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く、他の適当な単位を用いることもできる。 In all the following specification values, “mm” is generally used as the focal length f, radius of curvature r, surface interval d, and other lengths, etc. unless otherwise specified. Even if proportional expansion or proportional reduction is performed, the same optical performance can be obtained, and the present invention is not limited to this. Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units may be used.
以上の記号の説明は、以降の他の実施例においても同様であるため、その説明を省略する。 Since the description of the above symbols is the same in the other examples, the description is omitted.
［表１］
（面データ）
面番号 r d nd νd
1 -46.7019 0.8000 1.5174 52.20
2 20.4142 1.6129
3 323.2006 0.8000 1.5750 41.51
4 16.3279 3.6005 1.8830 40.66
5 -103.3038 （可変）
6（絞り） ∞ 1.0000
7 18.0000 5.9288 1.8830 40.66
8 -18.0726 0.8000 1.6990 30.13
9 18.9880 2.8895
10 -12.4017 0.8000 1.6990 30.13
11 -115.9939 0.7381
12 22.6765 6.2369 1.8014 45.46
*13 -19.0194 0.9935
14 -25.5289 1.2435 1.8052 25.45
*15 -35.6939 （可変）
16 ∞ 2.0000 1.5168 63.88
17 ∞ 0.1000
（非球面データ）
面番号 κ A4 A6 A8 A10
*13 1.0000 3.37730E-05 -8.87300E-07 1.05080E-08 -3.19560E-11
*15 1.0000 7.21960E-05 1.01700E-06 -3.24410E-09 -1.12550E-11
（各種データ）
ｆ 23.9134
f1 -209.4026
f2 24.1566
FNO 1.8480
2ω 64.0000
Y 14.2524
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態 中間距離合焦状態 近距離物体合焦状態
F又はβ 23.91342 -0.05 -0.1
d5 3.3354 2.1171 0.8847
d15 17.1871 18.4054 19.6378
Bf(air) 18.6057 19.8240 21.0564
TL(air) 49.3849 49.3849 49.3849
（条件式対応値）
(1) f2/(-f1) 0.119
(2) Bf/f 0.778
(3) Y/f 0.596
(4) f1p/(-f1) 0.077
(5) f2/TL 0.489
(6) f21/f 0.463
[Table 1]
(Surface data)
Surface number rd nd νd
1 -46.7019 0.8000 1.5174 52.20
2 20.4142 1.6129
3 323.2006 0.8000 1.5750 41.51
4 16.3279 3.6005 1.8830 40.66
5 -103.3038 (variable)
6 (Aperture) ∞ 1.0000
7 18.0000 5.9288 1.8830 40.66
8 -18.0726 0.8000 1.6990 30.13
9 18.9880 2.8895
10 -12.4017 0.8000 1.6990 30.13
11 -115.9939 0.7381
12 22.6765 6.2369 1.8014 45.46
* 13 -19.0194 0.9935
14 -25.5289 1.2435 1.8052 25.45
* 15 -35.6939 (variable)
16 ∞ 2.0000 1.5168 63.88
17 ∞ 0.1000
(Aspheric data)
Surface number κ A4 A6 A8 A10
* 13 1.0000 3.37730E-05 -8.87300E-07 1.05080E-08 -3.19560E-11
* 15 1.0000 7.21960E-05 1.01700E-06 -3.24410E-09 -1.12550E-11
(Various data)
f 23.9134
f1 -209.4026
f2 24.1566
FNO 1.8480
2ω 64.0000
Y 14.2524
(Variable interval data)
Infinite object in-focus state Intermediate distance in-focus state Short-range object in-focus state
F or β 23.91342 -0.05 -0.1
d5 3.3354 2.1171 0.8847
d15 17.1871 18.4054 19.6378
Bf (air) 18.6057 19.8240 21.0564
TL (air) 49.3849 49.3849 49.3849
(Values for conditional expressions)
(1) f2 / (-f1) 0.119
(2) Bf / f 0.778
(3) Y / f 0.596
(4) f1p / (-f1) 0.077
(5) f2 / TL 0.489
(6) f21 / f 0.463
図２は、第１実施例の光学系１０の諸収差図である。第１実施例の光学系１０の諸収差図を示す図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は中間距離合焦時（β＝−０．０５）、（ｃ）は近距離合焦時（β＝−０．１）の諸収差をそれぞれ示す。
FIG. 2 is a diagram showing various aberrations of the
図２に示すように、第１実施例の光学系１０では諸収差が良好に補正されており、特に非点収差が良好に補正され、第１実施例の光学系１０が優れた結像特性を有していることがわかる。
As shown in FIG. 2, various aberrations are satisfactorily corrected in the
（第２実施例）
図３は、第２実施例の光学系１２の構成図である。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a configuration diagram of the
第２実施例に係る光学系１２は、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２から成る。
The
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズ２Ｌ１１，Ｌ１２と、両凸形状の正レンズ２Ｌ１３から成り、負レンズＬ１２と正レンズＬ１３とは互いに接合された接合レンズであり、第１レンズ群Ｇ１全体として負の屈折力を有する。 The first lens group G1 is composed of biconcave negative lenses 2L11 and L12 and a biconvex positive lens 2L13 arranged in order from the object side, and the negative lens L12 and the positive lens L13 are cemented with each other. The first lens group G1 as a whole has a negative refractive power.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２，Ｌ２３、両凸形状の正レンズＬ２４、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５から成り、全体として正の屈折力を有する。 The second lens group G2, in order from the object side, includes a biconvex positive lens L21, biconcave negative lenses L22 and L23, a biconvex positive lens L24, and a negative meniscus lens L25 having a convex surface facing the image side. And has a positive refractive power as a whole.
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳが配置されている。第２レンズ群Ｇ２の像側には、光学系１２によって結像した像を撮影可能な撮像素子が配置され、図３には前述の撮像素子を保護する透明板Ｄ１を図示している。Ｉは、光学系１２の像面を示す。
An aperture stop S is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2. An image sensor that can capture an image formed by the
第２実施例に係る光学系１２において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。
In the
以下の［表２］に、第２実施例の光学系１２の諸元値を掲げる。
The following [Table 2] lists specification values of the
［表２］
（面データ）
面番号 r d nd νd
1 -49.3584 0.8000 1.5932 67.90
*2 30.7233 1.4994
3 -105.3405 0.8000 1.6259 35.72
4 16.3279 3.5748 1.8830 40.66
5 -61.6969 （可変）
6（絞り） ∞ 1.0000
7 20.0001 5.7278 1.8830 40.66
8 -14.5394 0.8003 1.6889 31.16
9 34.4045 3.0848
10 -10.9201 0.8000 1.6727 32.18
11 50.2779 0.1000
12 30.8431 4.1538 1.7725 49.62
*13 -20.3194 1.1863
14 -38.7182 1.9000 1.8513 40.10
*15 -22.9250 （可変）
16 ∞ 2.0000 1.5168 63.88
17 ∞ 0.1000
（非球面データ）
面番号 κ A4 A6 A8 A10
*2 1.0000 1.02185E-05 1.63850E-07 -4.03104E-09 3.89820E-11
*13 1.0000 -5.64066E-05 -7.62957E-07 3.83280E-09 2.53431E-11
*15 1.0000 1.00308E-4 7.62046E-07 -3.51965E-10 -3.99443E-12
（各種データ）
ｆ 22.9999
f1 -185.3663
f2 24.9999
FNO 2.2530
2ω 65.9000
Y 14.1204
（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態 中間距離合焦状態 近距離物体合焦状態
F又はβ 22.9999 -0.05 -0.1
d5 4.0430 2.8154 1.5715
d15 18.4319 19.6595 20.9034
Bf(air) 19.8505 21.0781 22.2220
TL(air) 49.3208 49.3208 49.3208
（条件式対応値）
(1) f2/(-f1) 0.135
(2) Bf/f 0.863
(3) Y/f 0.615
(4) f1p/(-f1) 0.082
(5) f2/TL 0.507
(6) f21/f 0.431
[Table 2]
(Surface data)
Surface number rd nd νd
1 -49.3584 0.8000 1.5932 67.90
* 2 30.7233 1.4994
3 -105.3405 0.8000 1.6259 35.72
4 16.3279 3.5748 1.8830 40.66
5 -61.6969 (variable)
6 (Aperture) ∞ 1.0000
7 20.0001 5.7278 1.8830 40.66
8 -14.5394 0.8003 1.6889 31.16
9 34.4045 3.0848
10 -10.9201 0.8000 1.6727 32.18
11 50.2779 0.1000
12 30.8431 4.1538 1.7725 49.62
* 13 -20.3194 1.1863
14 -38.7182 1.9000 1.8513 40.10
* 15 -22.9250 (variable)
16 ∞ 2.0000 1.5168 63.88
17 ∞ 0.1000
(Aspheric data)
Surface number κ A4 A6 A8 A10
* 2 1.0000 1.02185E-05 1.63850E-07 -4.03104E-09 3.89820E-11
* 13 1.0000 -5.64066E-05 -7.62957E-07 3.83280E-09 2.53431E-11
* 15 1.0000 1.00308E-4 7.62046E-07 -3.51965E-10 -3.99443E-12
(Various data)
f 22.9999
f1 -185.3663
f2 24.9999
FNO 2.2530
2ω 65.9000
Y 14.1204
(Variable interval data)
Infinite object in-focus state Intermediate distance in-focus state Short-range object in-focus state
F or β 22.9999 -0.05 -0.1
d5 4.0430 2.8154 1.5715
d15 18.4319 19.6595 20.9034
Bf (air) 19.8505 21.0781 22.2220
TL (air) 49.3208 49.3208 49.3208
(Values for conditional expressions)
(1) f2 / (-f1) 0.135
(2) Bf / f 0.863
(3) Y / f 0.615
(4) f1p / (-f1) 0.082
(5) f2 / TL 0.507
(6) f21 / f 0.431
図４は、第２実施例の光学系１２の諸収差図である。第１実施例に係る光学系の諸収差図を示す図であって、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は中間距離合焦時（β＝−０．０５）、（ｃ）は近距離合焦時（β＝−０．１）の諸収差をそれぞれ示す。
FIG. 4 is a diagram showing various aberrations of the
図４に示すように、第２実施例の光学系１２では諸収差が良好に補正されており、特に非点収差が良好に補正され、第２実施例の光学系１２が優れた結像特性を有していることがわかる。
As shown in FIG. 4, various aberrations are satisfactorily corrected in the
なお、上記各実施例は、本発明の一具体例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。 In addition, each said Example shows a specific example of this invention, and this invention is not limited to this.
１０，１２，ＬＳ 光学系
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｌ１１ 負レンズ
Ｌ２１ 正レンズ
Ｐ１１，Ｐ２５ レンズ面
10, 12, LS Optical system G1 First lens group G2 Second lens group L11 Negative lens L21 Positive lens P11, P25 Lens surface
Claims (14)
フォーカシングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を変化させ、
前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ１枚ないし２枚の負レンズと１枚の正レンズで構成され、以下に示す条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．０２＜ｆ２／（−ｆ１）＜０．４３
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。 A first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side;
During focusing, the distance between the first lens group and the second lens group is changed,
The first lens group includes one or two negative lenses and one positive lens arranged in order from the object side, and satisfies the following conditional expression.
0.02 <f2 / (− f1) <0.43
However,
f1: the focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group.
０．４０＜Ｂｆ／ｆ＜１．２０
但し、
Ｂｆ：前記第２レンズ群の最も像側の面から像面までの空気換算距離、
ｆ：無限遠状態における前記光学系の焦点距離。 The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.40 <Bf / f <1.20
However,
Bf: Air conversion distance from the most image side surface of the second lens group to the image surface,
f: Focal length of the optical system in an infinite state.
０．４０＜Ｙ／ｆ＜０．７５
但し、
Ｙ：イメージサークルの半径、
ｆ：無限遠状態における前記光学系の焦点距離。 The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.40 <Y / f <0.75
However,
Y: radius of the image circle,
f: Focal length of the optical system in an infinite state.
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学系。
０．０２＜ｆ１ｐ／（−ｆ１）＜０．５０
但し、
ｆ１ｐ：前記第１レンズ群の前記正レンズの焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。 The positive lens of the first lens group is disposed on the image side in the first lens group;
The optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.02 <f1p / (− f1) <0.50
However,
f1p: focal length of the positive lens of the first lens group,
f1: Focal length of the first lens group.
０．２５＜ｆ２／ＴＬ＜０．６０
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ＴＬ：前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から無限遠状態における前記像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。 The optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.25 <f2 / TL <0.60
However,
f2: focal length of the second lens group,
TL: Distance on the optical axis from the object-side surface of the lens disposed closest to the object side of the first lens group to the image surface at infinity, and air from the lens surface closest to the image side to the image surface Conversion distance.
前記第２レンズ群の前記正レンズは、負レンズと接合された接合レンズの一部であるか、又は単レンズであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光学系。 The second lens group has a positive lens closest to the object side,
9. The positive lens of the second lens group is a part of a cemented lens that is cemented with a negative lens, or is a single lens. Optical system.
前記第２レンズ群の前記正レンズは、負レンズと接合された接合レンズの一部であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光学系。 The second lens group has a positive lens closest to the object side,
The optical system according to claim 1, wherein the positive lens of the second lens group is a part of a cemented lens that is cemented with a negative lens.
０．３０＜ｆ２１／ｆ＜２．００
但し、
ｆ２１：前記第２レンズ群の正レンズの焦点距離、
ｆ：無限遠状態における前記光学系の焦点距離。 The optical system according to claim 9 or 10, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.30 <f21 / f <2.00
However,
f21: the focal length of the positive lens of the second lens group,
f: Focal length of the optical system in an infinite state.
前記第１レンズ群は、物体側から順に１枚ないし２枚の負レンズと１枚の正レンズを配置し、以下に示す条件式を満足するように各レンズを配置することを特徴とする光学系の製造方法。
０．０２＜ｆ２／（−ｆ１）＜０．４３
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。 A first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side, and the distance between the first lens group and the second lens group is changed during focusing. To arrange,
The first lens group includes one or two negative lenses and one positive lens in order from the object side, and each lens is disposed so as to satisfy the following conditional expression: Manufacturing method.
0.02 <f2 / (− f1) <0.43
However,
f1: the focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group.
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