JP2023182830A - 光学系および光学機器 - Google Patents

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Masafumi Yamashita
智希 伊藤
Tomoki Ito
知憲 栗林
Tomonori Kuribayashi
啓吾 古井田
Keigo Koida
哲史 三輪
Tetsushi Miwa
陽子 小松原
Yoko Komatsubara
勝也 渡邊
Katsuya Watanabe
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Anna Nonaka
歩 槇田
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Abstract

【課題】諸収差が良好に補正された光学系を提供する。【解決手段】光学系LSは、以下の条件式を満足するレンズを有する。0.013≦ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)52.40<νdLZ<60.000.545<θgFLZ0.010<θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)0.10<|fLZ|/f<15.00但し、ndLZ:前記レンズのd線に対する屈折率νdLZ:前記レンズのd線を基準とするアッベ数θgFLZ:前記レンズの部分分散比であり、前記レンズのg線,F線,C線に対する屈折率をngLZ,nFLZ,nCLZとしたとき、次式で定義されるθgFLZ=(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)fLZ:前記レンズの焦点距離,f:光学系の焦点距離【選択図】図1

Description

本発明は、光学系および光学機器に関する。
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像素子は、高画素化が進んでいる。このような撮像素子を用いた撮像装置に設けられる撮影レンズは、球面収差、コマ収差等の基準収差(単一波長の収差)に加え、白色光源において像の色にじみがないように色収差も良好に補正された、高い解像力を有するレンズであることが望まれている。特に、色収差の補正においては、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正されていることが望ましい。色収差の補正の手段として、例えば、異常分散性を有する樹脂材料を用いる方法(例えば、特許文献1を参照)が知られている。このように、近年の撮像素子の高画素化に伴い、諸収差が良好に補正された撮影レンズが望まれている。
特開2016-194609号公報
本発明に係る光学系は、以下の条件式を満足するレンズを有する。
0.013≦ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)
52.40<νdLZ<60.00
0.545<θgFLZ
0.010<θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)
0.10<|fLZ|/f<15.00
但し、ndLZ:前記レンズのd線に対する屈折率
νdLZ:前記レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFLZ:前記レンズの部分分散比であり、前記レンズのg線に対する屈折率をngLZとし、前記レンズのF線に対する屈折率をnFLZとし、前記レンズのC線に対する屈折率をnCLZとしたとき、次式で定義される
θgFLZ=(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)
fLZ:前記レンズの焦点距離
f:前記光学系の焦点距離、なお前記光学系が変倍光学系である場合、広角端状態における前記光学系の焦点距離
本発明に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。
第1実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図2(A)、図2(B)、および図2(C)はそれぞれ、第1実施例に係る光学系の無限遠合焦時、中間距離合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 第2実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図4(A)、図4(B)、および図4(C)はそれぞれ、第2実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第3実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図6(A)、図6(B)、および図6(C)はそれぞれ、第3実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第4実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図8(A)、図8(B)、および図8(C)はそれぞれ、第4実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第5実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図10(A)、図10(B)、および図10(C)はそれぞれ、第5実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第6実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図12(A)、図12(B)、および図12(C)はそれぞれ、第6実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第7実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図14(A)、図14(B)、および図14(C)はそれぞれ、第7実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第8実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図16(A)、図16(B)、および図16(C)はそれぞれ、第8実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第9実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図18(A)、図18(B)、および図18(C)はそれぞれ、第9実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第10実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図20(A)、図20(B)、および図20(C)はそれぞれ、第10実施例に係る光学系の無限遠合焦時、中間距離合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る光学系を備えたカメラ(光学機器)を図21に基づいて説明する。このカメラ1は、図21に示すように撮影レンズ2として本実施形態に係る光学系を備えたデジタルカメラである。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、撮像素子3へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子3によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。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。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
本実施形態に係る光学系(撮影レンズ)LSの一例としての光学系LS(1)は、図1に示すように、以下の条件式(1)~(4)を満足するレンズ(L11)を有している。本実施形態においては、他のレンズと区別するため、条件式(1)~(4)を満足するレンズを特定レンズと称する場合がある。
-0.010<ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ) ・・・(1)
50.00<νdLZ<65.00 ・・・(2)
0.545<θgFLZ ・・・(3)
-0.010<θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ) ・・・(4)
但し、ndLZ:特定レンズのd線に対する屈折率
νdLZ:特定レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFLZ:特定レンズの部分分散比であり、特定レンズのg線に対する屈折率をngLZとし、特定レンズのF線に対する屈折率をnFLZとし、特定レンズのC線に対する屈折率をnCLZとしたとき、次式で定義される
θgFLZ=(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)
なお、特定レンズのd線を基準とするアッベ数νdLZは、次式で定義される
νdLZ=(ndLZ-1)/(nFLZ-nCLZ)
本実施形態によれば、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正された光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。本実施形態に係る光学系LSは、図3に示す光学系LS(2)でも良く、図5に示す光学系LS(3)でも良く、図7に示す光学系LS(4)でも良く、図9に示す光学系LS(5)でも良く、図11に示す光学系LS(6)でも良い。また、本実施形態に係る光学系LSは、図13に示す光学系LS(7)でも良く、図15に示す光学系LS(8)でも良く、図17に示す光学系LS(9)でも良く、図19に示す光学系LS(10)でも良い。
条件式(1)は、特定レンズのd線に対する屈折率とd線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式(1)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(1)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、色収差の補正が困難になる。条件式(1)の下限値を-0.005に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(1)の下限値を、-0.001、0.000、0.003、0.005、0.007、さらに0.008に設定してもよい。
なお、条件式(1)の上限値を0.150未満に設定してもよい。これにより、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。この場合、条件式(1)の上限値を0.100に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(1)の上限値を、0.080、0.060、0.050、さらに0.045に設定してもよい。
条件式(2)は、特定レンズのd線を基準とするアッベ数の適切な範囲を規定するものである。条件式(2)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(2)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、色収差の補正が困難になる。条件式(2)の下限値を50.50に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(2)の下限値を、51.00、51.50、52.00、さらに52.40に設定してもよい。
条件式(2)の上限値を64.00に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(2)の上限値を、63.00、62.50、62.00、61.50、61.00、60
.00、さらに59.50に設定してもよい。
条件式(3)は、特定レンズの異常分散性を適切に規定するものである。条件式(3)を満足することで、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルを良好に補正することができる。
条件式(3)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、色収差の補正が困難になる。条件式(3)の下限値を0.547に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(3)の下限値を、0.548、0.549、さらに0.550に設定してもよい。
条件式(4)は、特定レンズの異常分散性を適切に規定するものである。条件式(4)を満足することで、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルを良好に補正することができる。
条件式(4)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、色収差の補正が困難になる。条件式(4)の下限値を-0.005に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(4)の下限値を-0.001に設定してもよい。
なお、条件式(4)の上限値を0.040未満に設定してもよい。これにより、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。この場合、条件式(4)の上限値を0.030に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(4)の上限値を0.025、さらに0.020に設定してもよい。
本実施形態に係る光学系LSは、開口絞りSと、開口絞りSより物体側に配置された前群GFと、開口絞りSより像側に配置された後群GRとからなり、前群GFは、前記特定レンズを有して以下の条件式(5)を満足してもよい。
-10.00<|fLZ|/fF<10.00 ・・・(5)
但し、fLZ:特定レンズの焦点距離
fF:前群GFの焦点距離、なお光学系LSが変倍光学系である場合、広角端状態における前群GFの焦点距離
条件式(5)は、特定レンズの焦点距離と前群GFの焦点距離の適切な関係を規定するものである。条件式(5)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差を良好に補正することができる。
条件式(5)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、球面収差、コマ収差等の基準収差を補正することが困難になる。条件式(5)の下限値を-9.50に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(5)の下限値を、-9.00、-8.50、-8.00、-7.00、-5.00、-3.00、-1.50、-0.05、0.05、さらに0.10に設定してもよい。
条件式(5)の上限値を8.50に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(5)の上限値を、7.50、6.50、5.00、4.00、さらに3.00に設定してもよい。
本実施形態に係る光学系LSは、開口絞りSと、開口絞りSより物体側に配置された前群GFと、開口絞りSより像側に配置された後群GRとからなり、後群GRは、前記特定レンズを有して以下の条件式(6)を満足してもよい。
-10.00<|fLZ|/fR<10.00 ・・・(6)
但し、fLZ:特定レンズの焦点距離
fR:後群GRの焦点距離、なお光学系LSが変倍光学系である場合、広角端状態における後群GRの焦点距離
条件式(6)は、特定レンズの焦点距離と後群GRの焦点距離の適切な関係を規定するものである。条件式(6)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差を良好に補正することができる。
条件式(6)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、球面収差、コマ収差等の基準収差を補正することが困難になる。条件式(6)の下限値を-9.50に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(6)の下限値を、-9.00、-8.50、-8.00、-7.00、-5.00、-3.00、-1.50、-0.05、0.05、さらに0.10に設定してもよい。
条件式(6)の上限値を8.50に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(6)の上限値を、7.50、6.50、5.00、4.00、さらに3.00に設定してもよい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズは、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
0.10<|fLZ|/f<15.00 ・・・(7)
但し、fLZ:特定レンズの焦点距離
f:光学系LSの焦点距離、なお光学系LSが変倍光学系である場合、広角端状態における光学系LSの焦点距離
条件式(7)は、特定レンズの焦点距離と光学系LSの焦点距離の適切な関係を規定するものである。条件式(7)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差を良好に補正することができる。
条件式(7)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、球面収差、コマ収差等の基準収差を補正することが困難になる。条件式(7)の下限値を0.20に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(7)の下限値を、0.30、0.40、0.45、さらに0.50に設定してもよい。
条件式(7)の上限値を14.20に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(7)の上限値を、12.00、10.00、8.50、さらに7.50に設定してもよい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズは、以下の条件式(3-1)を満足してもよい。
0.555<θgFLZ ・・・(3-1)
条件式(3-1)は、条件式(3)と同様の式であり、条件式(3)と同様の効果を得ることができる。条件式(3-1)の下限値を0.556に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(3-1)の下限値を0.557とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズは、以下の条件式(4-1)を満足してもよい。
0.010<θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ) ・・・(4-1)
条件式(4-1)は、条件式(4)と同様の式であり、条件式(4)と同様の効果を得ることができる。条件式(4-1)の下限値を0.011に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(4-1)の下限値を0.012とすることが好ましい。
なお、条件式(4-1)の上限値を0.030未満に設定してもよい。これにより、条件式(4)と同様の効果を得ることができる。この場合、条件式(4-1)の上限値を0.028に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(4-1)の上限値を、0.025、0.023、さらに0.020に設定してもよい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズは、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
DLZ>0.400[mm] ・・・(8)
但し、DLZ:特定レンズの光軸上の厚さ
条件式(8)は、特定レンズの光軸上の厚さを適切に規定するものである。条件式(8)を満足することで、コマ収差、色収差(軸上色収差および倍率色収差)等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式(8)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、コマ収差、色収差(軸上色収差および倍率色収差)等の諸収差を補正することが困難になる。条件式(8)の下限値を0.450[mm]に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式(8)の下限値を、0.490[mm]、0.550[mm]、0.580[mm]、0.650[mm]、0.680[mm]、0.750[mm]、0.800[mm]、0.850[mm]、0.880[mm]、0.950[mm]、0.980[mm]、1.050[mm]、1.100[mm]、1.140[mm]、1.250[mm]、さらに1.350[mm]に設定してもよい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズは、単レンズもしくは、2枚のレンズを接合した接合レンズにおける前記2枚のレンズのうち一方のレンズであることが望ましい。レンズの材料として、樹脂よりもガラスを用いた方が、温度による光学特性の変化が少ない。本実施形態では、特定レンズの材料としてガラスを用いることができるため、特定レンズが、レンズ面が空気と接しているレンズ(すなわち、単レンズもしくは、2枚のレンズを接合した接合レンズにおける前記2枚のレンズのうち一方のレンズ)であっても、温度による光学特性の変化が少ないので好ましい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズにおける物体側のレンズ面および像側のレンズ面のうち、少なくとも一方のレンズ面が空気と接していることが望ましい。レ
ンズの材料として、樹脂よりもガラスを用いた方が、温度による光学特性の変化が少ない。本実施形態では、特定レンズの材料としてガラスを用いることができるため、特定レンズのレンズ面が空気と接していても、温度による光学特性の変化が少ないので好ましい。
本実施形態に係る光学系LSにおいて、特定レンズは、ガラスレンズであることが望ましい。特定レンズは、樹脂レンズよりもガラスレンズである方が、経年変化が少なく、温度による光学特性の変化が少ないので好ましい。
続いて、図22を参照しながら、上述の光学系LSの製造方法について概説する。まず、少なくとも1枚のレンズを配置する(ステップST1)。このとき、当該レンズのうち少なくとも1枚(特定レンズ)が上記条件式(1)~(4)等を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST2)。このような製造方法によれば、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正された光学系を製造することが可能になる。
以下、本実施形態の実施例に係る光学系LSを図面に基づいて説明する。図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13、図15、図17、図19は、第1~第10実施例に係る光学系LS{LS(1)~LS(10)}の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第1~第10実施例に係る光学系LS(1)~LS(10)の断面図では、合焦レンズ群が無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を、「合焦」という文字とともに矢印で示している。第2~第9実施例に係る光学系LS(2)~LS(9)の断面図では、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
これら図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13、図15、図17、図19において、各レンズ群を符号Gと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Lと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表1~表10を示すが、この内、表1は第1実施例、表2は第2実施例、表3は第3実施例、表4は第4実施例、表5は第5実施例、表6は第6実施例、表7は第7実施例、表8は第8実施例、表9は第9実施例、表10は第10実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、d線(波長λ=587.6nm)、g線(波長λ=435.8nm)、C線(波長λ=656.3nm)、F線(波長λ=486.1nm)を選んでいる。
[全体諸元]の表において、fはレンズ全系の焦点距離、FNОはFナンバー、2ωは画角(単位は°(度)で、ωが半画角である)、Yは像高を示す。TLは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBFを加えた距離を示し、BFは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの距離(バックフォーカス)を示す。fFは前群の焦点距離を示し、fRは後群の焦点距離を示す。なお、光学系が変倍光学系である場合、これらの値は、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
[レンズ諸元]の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Rは各光学面の曲率半径(曲率中心が像側に位置する面を正の値としている)、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔、n
dは光学部材の材料のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材料のd線を基準とするアッベ数を、θgFは光学部材の材料の部分分散比をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、(絞りS)は開口絞りSをそれぞれ示す。空気の屈折率nd=1.00000の
記載は省略している。光学面が非球面である場合には面番号に*印を付して、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示している。
光学部材の材料のg線(波長λ=435.8nm)に対する屈折率をngとし、光学部材の材料のF線(波長λ=486.1nm)に対する屈折率をnFとし、光学部材の材料のC線(波長λ=656.3nm)に対する屈折率をnCとする。このとき、光学部材の材料の部分分散比θgFは次式(A)で定義される。
θgF=(ng-nF)/(nF-nC) …(A)
[非球面データ]の表には、[レンズ諸元]に示した非球面について、その形状を次式(B)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離(サグ量)を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、その記載を省略している。
X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R21/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 …(B)
光学系が変倍光学系でない場合、[近距離撮影時可変間隔データ]として、fはレンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。また、[近距離撮影時可変間隔データ]の表には、各焦点距離および撮影倍率に対応する、[レンズ諸元]において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。
光学系が変倍光学系である場合、[変倍撮影時可変間隔データ]として、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態に対応する、[レンズ諸元]において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。
[レンズ群データ]の表には、各レンズ群のそれぞれの始面(最も物体側の面)と焦点距離を示す。
[条件式対応値]の表には、各条件式に対応する値を示す。
以下、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、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又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。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
(第1実施例)
第1実施例について、図1~図2および表1を用いて説明する。図1は、本実施形態の第1実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第1実施例に係る光学系LS(1)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レン
ズ群G2が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは、第3レンズ群G3内に配設される。各レンズ群記号に付けている符号(+)もしくは(-)は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、両凸形状の正レンズL12と、両凸形状の正レンズL13および両凹形状の負レンズL14からなる接合レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL21および両凹形状の負レンズL22からなる接合レンズから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL34と、両凹形状の負レンズL35および両凸形状の正レンズL36からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズL37および両凸形状の正レンズL38からなる接合レンズと、から構成される。第3レンズ群G3における(接合レンズの)負レンズL33と正レンズL34との間に、開口絞りSが配置される。第3レンズ群G3の像側に、像面Iが配置される。本実施例では、第3レンズ群G3の正レンズL32が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。
本実施例では、正メニスカスレンズL11と、正レンズL12と、正レンズL13および負レンズL14からなる接合レンズと、正メニスカスレンズL21および負レンズL22からなる接合レンズと、正レンズL31と、正レンズL32および負レンズL33からなる接合レンズとが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL34と、負レンズL35および正レンズL36からなる接合レンズと、負レンズL37および正レンズL38からなる接合レンズとが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表1に、第1実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表1)
[全体諸元]
f 101.836
FNO 1.450
2ω 23.858
Y 21.630
TL 150.819
BF 40.419
fF 183.828
fR 67.854
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 196.23220 5.196 1.59349 67.00 0.5366
2 2286.18150 0.100
3 106.11310 8.799 1.49782 82.57 0.5386
4 -590.58120 0.100
5 69.87930 12.053 1.49782 82.57 0.5386
6 -214.24630 3.500 1.72047 34.71 0.5834
7 180.96130 D7(可変)
8 -154.49370 4.000 1.65940 26.87 0.6327
9 -81.01520 2.500 1.48749 70.32 0.5291
10 47.84150 D10(可変)
11 60.72420 7.163 2.00100 29.13 0.5995
12 -460.33830 0.100
13 208.41160 7.434 1.65240 55.27 0.5607
14 -53.40870 1.800 1.69895 30.13 0.6021
15 29.04580 5.561
16 ∞ 1.600 (絞りS)
17 147.67940 6.054 1.59319 67.90 0.5440
18 -46.44860 0.100
19 -46.85960 1.600 1.72047 34.71 0.5834
20 25.22680 8.064 1.77250 49.62 0.5518
21 -295.74160 2.754
22 -48.05560 1.800 1.58144 40.98 0.5763
23 109.52130 5.418 2.00100 29.13 0.5995
24 -58.12710 BF
[近距離撮影時可変間隔データ]
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 近距離合焦状態
f=101.836 β=-0.033 β=-0.134
D7 7.730 10.644 19.730
D10 16.973 14.059 4.973
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 91.612
G2 8 -80.287
G3 11 78.292
[条件式対応値]
<正レンズL32(fLZ=65.904)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.013
条件式(2)νdLZ=55.27
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5607
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0118
条件式(5)|fLZ|/fF=0.359
条件式(7)|fLZ|/f=0.647
条件式(8)DLZ=7.434
図2(A)は、第1実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図2(B)は、第1実施例に係る光学系の中間距離合焦時の諸収差図である。図2(C)は、第1実施例に係る光学系の近距離(至近距離)合焦時の諸収差図である。無限遠合焦時の各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。中間距離合焦時または近距離合焦時の各収差図において、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(波
長λ=587.6nm)、gはg線(波長λ=435.8nm)、CはC線(波長λ=6
56.3nm)、FはF線(波長λ=486.1nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。
各諸収差図より、第1実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
第2実施例について、図3~図4並びに表2を用いて説明する。図3は、本実施形態の第2実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第2実施例に係る光学系LS(2)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G1~G5がそれぞれ図3の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL13が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23および両凹形状の負レンズL24からなる接合レンズと、から構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側に移動する。負メニスカスレンズL21は、ガラス製レンズ本体の物体側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の物体側の面が非球面であり、負メニスカスレンズL21は複合型の非球面レンズである。後述の[レンズ諸元]において、面番号6が樹脂層の物体側の面、面番号7が樹脂層の像側の面およびレンズ本体の物体側の面(両者が接合する面)、面番号8がレンズ本体の像側の面を示す。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合レンズと、から構成される。開口絞りSは、正レンズL31の物体側近傍に配置され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに移動する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL41および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL43と、両凹形状の負レンズL44と、から構成される。第4レンズ群G4は、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。なお、負レンズL44の像側近傍に、固定絞り(フレアカット絞り)Saが配置される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53からなる接合レンズと、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
本実施例では、負メニスカスレンズL11および正レンズL12からなる接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、負メニスカスレンズL21と、負レンズL22と、正レンズL23および負レンズL24からなる接合レンズとが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL31と、正レンズL32および負レンズL33からなる接合レンズと、負レンズL41および正メニスカスレンズL42からなる接合レ
ンズと、正メニスカスレンズL43と、負レンズL44と、正レンズL51と、正レンズL52および負メニスカスレンズL53からなる接合レンズとが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表2に、第2実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表2)
[全体諸元]
変倍比=7.350
W M T
f 18.562 35.210 136.429
FNO 3.565 4.261 5.725
2ω 79.728 43.847 11.914
Y 14.750 14.750 14.750
TL 147.043 159.329 197.172
BF 38.330 47.731 64.149
fF -21.071 -26.512 -62.674
fR 34.551 33.436 30.388
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 160.06970 2.000 1.80518 25.45 0.6157
2 72.85900 6.800 1.60311 60.69 0.5411
3 -2257.79640 0.100
4 65.68570 4.950 1.66106 56.09 0.5512
5 237.70390 D5(可変)
6* 170.00150 0.150 1.55389 38.23 0.5985
7 152.15480 1.200 1.80610 40.97 0.5688
8 14.79840 6.030
9 -50.40310 1.000 1.80610 40.97 0.5688
10 41.82650 0.430
11 28.25640 5.330 1.84666 23.78 0.6191
12 -39.95900 1.000 1.77250 49.62 0.5518
13 103.33450 D13(可変)
14 ∞ 0.400 (絞りS)
15 66.90190 2.930 1.48749 70.31 0.5291
16 -27.85660 0.100
17 23.35290 3.850 1.59319 67.90 0.5440
18 -23.34450 1.000 1.75520 27.57 0.6093
19 172.44420 D19(可変)
20 -28.46170 1.180 1.77250 49.62 0.5518
21 18.92800 3.000 1.85026 32.35 0.5947
22 225.68110 0.500
23 -62.96650 2.400 1.75520 27.57 0.6093
24 -23.41100 0.430
25 -55.81190 1.000 1.80610 40.97 0.5688
26 107.88980 0.800
27 ∞ D27(可変)
28 259.73390 4.030 1.54814 45.79 0.5686
29 -24.93830 0.400
30 69.14960 6.430 1.48749 70.31 0.5291
31 -17.33550 1.300 1.90366 31.27 0.5948
32 -57.92460 BF
[非球面データ]
第6面
κ=1.000,A4=5.49E-06,A6=-3.19E-08
A8=1.01E-10,A10=-1.80E-13,A12=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 2.566 18.230 53.226
D13 29.462 16.684 3.112
D19 2.267 5.702 11.422
D27 9.761 6.327 0.607
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 101.950
G2 6 -15.773
G3 14 25.098
G4 20 -35.397
G5 28 42.292
[条件式対応値]
<正メニスカスレンズL13(fLZ=135.752)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.027
条件式(2)νdLZ=56.09
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5512
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0036
条件式(5)|fLZ|/fF=-6.443
条件式(7)|fLZ|/f=7.314
条件式(8)DLZ=4.950
図4(A)は、第2実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図4(B)は、第2実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図4(C)は、第2実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第2実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第3実施例)
第3実施例について、図5~図6並びに表3を用いて説明する。図5は、本実施形態の第3実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第3実施例に係る光学系LS(3)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図5の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正メ
ニスカスレンズL13が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24と、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32および物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL34と、から構成される。第3レンズ群G3は、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。開口絞りSは、正レンズL31の物体側近傍に配置され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに移動する。正レンズL31は、両側のレンズ面が非球面である。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41から構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って像側に移動する。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。正レンズL51は、物体側のレンズ面が非球面である。第5レンズ群G5と像面Iとの間には、光学フィルターFLが配設されている。光学フィルターFLとして、例えば、NCフィルター(ニュートラルカラーフィルター)や、カラーフィルター、偏光フィルター、NDフィルター(減光フィルター)、IRフィルター(赤外線カットフィルター)等が用いられる。
本実施例では、負メニスカスレンズL11および正レンズL12からなる接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、負メニスカスレンズL21と、負メニスカスレンズL22と、正レンズL23と、負レンズL24とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL31と、正メニスカスレンズL32および負メニスカスレンズL33からなる接合レンズと、正レンズL34と、負メニスカスレンズL41と、正レンズL51とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表3に、第3実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表3)
[全体諸元]
変倍比=32.853
W M T
f 4.432 10.612 145.612
FNO 3.517 4.350 7.648
2ω 85.088 40.382 3.059
Y 3.300 4.000 4.000
TL 68.023 68.791 99.945
BF 0.400 0.400 0.400
fF -7.489 -9.624 -57.480
fR 19.941 22.639 -39.152
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 85.30695 0.950 1.85026 32.35 0.5947
2 35.10887 3.750 1.49700 81.73 0.5371
3 -199.02101 0.100
4 35.51343 2.650 1.62731 59.30 0.5583
5 407.61568 D5(可変)
6 119.76222 0.500 1.78800 47.35 0.5559
7 6.54053 3.500
8 -12.14658 0.550 1.90366 31.31 0.5947
9 -539.42059 0.100
10 17.08985 2.600 1.92286 20.88 0.6390
11 -15.28142 0.315
12 -11.12109 0.550 1.80440 39.61 0.5719
13 165.37200 D13(可変)
14 ∞ 0.700 (絞りS)
15* 7.30358 2.200 1.49710 81.56 0.5385
16* -22.98363 0.100
17 7.85006 2.200 1.53172 48.78 0.5622
18 274.32025 0.400 1.91082 35.25 0.5822
19 5.97566 0.650
20 14.69669 1.700 1.49700 81.73 0.5371
21 -20.28040 D21(可変)
22 20.19905 0.600 1.49700 81.73 0.5371
23 6.78416 D23(可変)
24* 10.00000 2.200 1.53113 55.75 0.5628
25 -164.68126 0.600
26 ∞ 0.210 1.51680 63.88 0.5360
27 ∞ 0.450
28 ∞ 0.500 1.51680 63.88 0.5360
29 ∞ BF
[非球面データ]
第15面
κ=0.896,A4-1.84310E-04,A6=-1.16172E-06
A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第16面
κ=1.000,A4=1.84659E-04,A6=-7.65864E-07
A8=4.06410E-08,A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第24面
κ=2.716,A4=-3.76188E-05,A6=-3.07675E-07
A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 0.742 10.482 38.914
D13 26.839 13.689 2.261
D21 3.294 9.196 14.996
D23 8.674 6.949 15.300
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 53.961
G2 6 -6.091
G3 14 11.902
G4 22 -20.863
G5 24 17.828
[条件式対応値]
<正メニスカスレンズL13(fLZ=61.845)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.016
条件式(2)νdLZ=59.30
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5583
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0161
条件式(5)|fLZ|/fF=-8.258
条件式(7)|fLZ|/f=13.954
条件式(8)DLZ=2.650
図6(A)は、第3実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図6(B)は、第3実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図6(C)は、第3実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第3実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第4実施例)
第4実施例について、図7~図8および表4を用いて説明する。図7は、本実施形態の第4実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第4実施例に係る光学系LS(4)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、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G1~G5がそれぞれ図7の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凹形状の負レンズL13と、両凸形状の正レンズL14と、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11、負メニスカスレンズL12、および負レンズL13が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。負メニスカスレンズL11は、像側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズL12は、像側のレンズ面が非球面である。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23からなる接合レンズと、から構成される。開口絞りSは、正メニスカスレンズL23の像側近傍に配置され、変倍の際、第2レンズ群G2とともに移動する。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL31および両凸形状の正レンズL32からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL33と、から構成される。正レンズL32は、像側のレンズ面が非球面である。
第4レンズ群G4は、両凹形状の負レンズL41から構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って像側に移動する。
第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51から構成される
。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。正メニスカスレンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、負メニスカスレンズL11と、負メニスカスレンズL12と、負レンズL13と、正レンズL14と、正メニスカスレンズL21と、負メニスカスレンズL22および正メニスカスレンズL23からなる接合レンズとが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。負レンズL31および正レンズL32からなる接合レンズと、正レンズL33と、負レンズL41と、正メニスカスレンズL51とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表4に、第4実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表4)
[全体諸元]
変倍比=2.018
W M T
f 14.420 20.000 29.100
FNO 4.073 4.072 4.066
2ω 115.788 91.602 67.988
Y 20.500 20.500 20.500
TL 121.803 110.314 103.827
BF 15.000 23.093 30.403
fF 12.336 18.020 29.688
fR -249.182 -357.800 -1948.200
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 92.62990 3.000 1.68348 54.80 0.5501
2* 15.67070 4.579
3 28.37140 2.900 1.68348 54.80 0.5501
4* 21.12170 12.704
5 -37.55490 1.900 1.68348 54.80 0.5501
6 88.75380 0.100
7 98.47090 5.412 1.86109 34.82 0.5864
8 -53.58090 D8(可変)
9 20.49420 4.232 1.59349 67.00 0.5358
10 164.24190 3.859
11 16.69960 1.200 1.88300 40.66 0.5668
12 8.68950 4.536 1.52748 56.00 0.5481
13 180.51560 2.500
14 ∞ D14(可変) (絞りS)
15 -357.35260 1.100 1.81600 46.59 0.5567
16 14.59730 3.507 1.49782 82.57 0.5386
17* -561.45740 1.192
18 36.97580 6.029 1.49782 82.57 0.5386
19 -12.85510 D19(可変)
20 -20.05630 1.000 1.55199 62.60 0.5377
21 48.74520 D21(可変)
22 -64.12910 1.200 1.51680 63.88 0.5360
23* -53.18510 BF
[非球面データ]
第2面
κ=0.000,A4=-9.16E-07,A6=3.00E-08
A8=-1.16E-10,A10=1.53E-13,A12=0.00E+00
第4面
κ=0.000,A4=3.15E-05,A6=-2.15E-08
A8=4.46E-10,A10=-1.10E-12,A12=2.22E-15
第17面
κ=1.000,A4=5.91E-05,A6=1.04E-07
A8=3.02E-09,A10=-4.09E-11,A12=0.00E+00
第23面
κ=1.000,A4=3.06E-05,A6=2.73E-08
A8=-4.72E-11,A10=7.08E-13,A12=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D8 33.229 16.105 1.500
D14 2.125 2.115 2.279
D19 2.000 2.982 4.774
D21 8.500 5.069 3.922
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -23.700
G2 9 28.300
G3 15 28.700
G4 20 -25.600
G5 22 581.300
[条件式対応値]
<負メニスカスレンズL11(fLZ=-28.041)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(5)|fLZ|/fF=2.273
条件式(7)|fLZ|/f=1.945
条件式(8)DLZ=3.000
<負メニスカスレンズL12(fLZ=-144.389)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(5)|fLZ|/fF=11.705
条件式(7)|fLZ|/f=10.013
条件式(8)DLZ=2.900
<負レンズL13(fLZ=-38.375)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(5)|fLZ|/fF=3.111
条件式(7)|fLZ|/f=2.661
条件式(8)DLZ=1.900
図8(A)は、第4実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図8(B)は、第4実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図8(C)は、第4実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第4実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
第5実施例について、図9~図10および表5を用いて説明する。図9は、本実施形態の第5実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第5実施例に係る光学系LS(5)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第2レンズ群G2と第4レンズ群G4とがそれぞれ図9の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23と、両凹形状の負レンズL24と、から構成される。本実施例では、第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL21、負レンズL22、および負レンズL24が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた平凸形状の正レンズL32と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL33と、両凹形状の負レンズL34と、両凸形状の正レンズL35および両凹形状の負レンズL36からなる接合レンズと、から構成される。開口絞りSは、正レンズL31の物体側近傍に配置され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに移動する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43からなる接合レンズと、から構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側に移動する。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52および両凹形状の負レンズL53からなる接合レンズと、像側に凹面を向けた平凹形状の負レンズL54と、両凸形状の正レンズL55と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL56と、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。第5レンズ群G5の正レンズL52および負レンズL53からなる接合レンズ、および負レンズL54は、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振
レンズ群(部分群)を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
本実施例では、負メニスカスレンズL11および正レンズL12からなる接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、負メニスカスレンズL21と、負レンズL22と、正メニスカスレンズL23と、負レンズL24とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL31と、正レンズL32と、正メニスカスレンズL33と、負レンズL34と、正レンズL35および負レンズL36からなる接合レンズと、正レンズL41と、負メニスカスレンズL42および正メニスカスレンズL43からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL51と、正レンズL52および負レンズL53からなる接合レンズと、負レンズL54と、正レンズL55と、正メニスカスレンズL56とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表5に、第5実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表5)
[全体諸元]
変倍比=2.745
W M T
f 71.400 140.000 196.000
FNO 2.865 2.937 2.862
2ω 33.666 17.094 12.198
Y 21.600 21.600 21.600
TL 245.880 245.880 245.880
BF 53.818 53.818 53.818
fF -86.769 -153.380 -238.187
fR 67.044 63.889 67.044
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 120.99680 2.800 1.95000 29.37 0.6002
2 87.12840 9.900 1.49782 82.57 0.5386
3 -1437.70340 0.100
4 97.36390 7.700 1.45600 91.37 0.5342
5 657.25840 D5(可変)
6 73.32110 2.400 1.68348 54.80 0.5501
7 33.43260 10.250
8 -134.27600 2.000 1.62731 59.30 0.5584
9 104.31770 2.000
10 55.93640 4.400 1.84666 23.78 0.6192
11 193.35670 3.550
12 -72.87930 2.200 1.62731 59.30 0.5584
13 610.02530 D13(可変)
14 ∞ 2.500 (絞りS)
15 667.50610 3.700 1.83481 42.73 0.5648
16 -127.34870 0.200
17 91.74030 3.850 1.59319 67.90 0.5440
18 ∞ 0.200
19 52.70200 4.900 1.49782 82.57 0.5386
20 340.98300 2.120
21 -123.54810 2.200 2.00100 29.13 0.5995
22 172.97240 4.550
23 104.97670 5.750 1.90265 35.72 0.5804
24 -70.95230 2.200 1.58144 40.98 0.5763
25 42.96180 D25(可変)
26 69.69710 4.800 1.49782 82.57 0.5386
27 -171.29750 0.100
28 43.33010 2.000 1.95000 29.37 0.6002
29 28.62160 5.550 1.59319 67.90 0.5440
30 175.11530 D30(可変)
31 59.19620 1.800 1.80400 46.60 0.5575
32 33.42540 5.150
33 127.38170 3.350 1.84666 23.78 0.6192
34 -127.38220 1.600 1.68348 54.80 0.5501
35 43.09820 2.539
36 ∞ 1.600 1.95375 32.32 0.5901
37 71.19380 3.750
38 107.03200 3.850 1.59319 67.90 0.5440
39 -166.05150 0.150
40 49.83700 3.900 1.71999 50.27 0.5527
41 161.11230 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 2.882 35.671 50.879
D13 50.300 17.511 2.303
D25 17.270 14.466 17.270
D30 2.000 4.804 2.000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 143.763
G2 6 -45.569
G3 14 90.760
G4 26 60.061
G5 31 -112.026
[条件式対応値]
<負メニスカスレンズL21(fLZ=-92.166)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(5)|fLZ|/fF=-1.062
条件式(7)|fLZ|/f=1.291
条件式(8)DLZ=2.400
<負レンズL22(fLZ=-93.285)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.016
条件式(2)νdLZ=59.30
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5584
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0162
条件式(5)|fLZ|/fF=-1.075
条件式(7)|fLZ|/f=1.307
条件式(8)DLZ=2.000
<負レンズL24(fLZ=-103.650)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.016
条件式(2)νdLZ=59.30
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5584
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0162
条件式(5)|fLZ|/fF=-1.195
条件式(7)|fLZ|/f=1.452
条件式(8)DLZ=2.200
図10(A)は、第5実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図10(B)は、第5実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図10(C)は、第5実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第5実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
第6実施例について、図11~図12並びに表6を用いて説明する。図11は、本実施形態の第6実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第6実施例に係る光学系LS(7)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G1~G5がそれぞれ図11の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12からなる接合レンズから構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23と、から構成される。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面が非球面である。負レンズL21は、像側のレンズ面が非球面である。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35からなる接合レンズと、から構成される。開口絞りSは、正レンズL31の物体側近傍に配置され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに移動する。本実施例では、第3レンズ群G3の正レンズL31が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。正レンズL31は、物体側のレンズ面が非球面である。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42と、から構成される。無限遠物体から近距離(有
限距離)物体への合焦の際、第4レンズ群G4が光軸に沿って物体側に移動し、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側に移動する。正レンズL42は、像側のレンズ面が非球面である。
第5レンズ群G5は、両凹形状の負レンズL51から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。正レンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、負メニスカスレンズL11および正メニスカスレンズL12からなる接合レンズと、負レンズL21と、負レンズL22と、正メニスカスレンズL23とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL31と、正レンズL32および負レンズL33からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL34および正メニスカスレンズL35からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL41と、正レンズL42と、負レンズL51とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表6に、第6実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表6)
[全体諸元]
変倍比=2.747
W M T
f 24.720 50.011 67.898
FNO 4.074 4.107 4.075
2ω 84.838 44.346 32.369
Y 20.735 21.600 21.600
TL 122.000 132.823 150.965
BF 24.245 49.372 55.721
fF -35.120 -41.087 -52.774
fR 32.395 33.090 34.250
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 79.38040 2.150 1.84666 23.80 0.6215
2 51.02390 8.034 1.75500 52.33 0.5475
3 1073.05060 D3(可変)
4 -787.39720 1.800 1.65550 46.34 0.5651
5* 15.02170 8.908
6 -58.26290 1.350 1.49782 82.57 0.5138
7 54.06630 0.100
8 30.99440 4.650 1.77396 24.31 0.6142
9 194.90020 D9(可変)
10 ∞ 1.500 (絞りS)
11* 32.88300 3.765 1.68348 54.80 0.5501
12 -482.16640 0.102
13 20.12780 4.081 1.59319 67.90 0.5440
14 -99.80710 1.500 1.76634 38.61 0.5791
15 25.27260 0.342
16 34.24310 2.000 1.95375 32.33 0.5916
17 14.97810 3.842 1.56992 38.72 0.5789
18 73.96770 D9(可変)
19 -17.50130 0.900 1.80415 28.31 0.6015
20 -23.09180 0.100
21 77.91830 6.224 1.59201 67.02 0.5358
22* -22.62830 D22(可変)
23 -344.21280 0.900 1.63563 48.44 0.5614
24* 92.95460 BF
[非球面データ]
第5面
κ=0.000,A4=2.68E-05,A6=3.48E-08
A8=1.69E-10,A10=0.00E+00,A12=0.00E+00
第11面
κ=1.000,A4=-9.83E-07,A6=-4.69E-09
A8=2.28E-10,A10=-1.34E-12,A12=0.00E+00
第22面
κ=1.000,A4=2.57E-05,A6=-7.85E-09
A8=1.82E-10,A10=-5.72E-13,A12=0.00E+00
第24面
κ=1.000,A4=-2.86E-06,A6=3.10E-08
A8=-9.24E-11,A10=2.91E-13,A12=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D3 2.143 14.848 31.406
D9 24.905 6.054 3.035
D18 8.153 5.745 6.556
D22 10.307 4.557 2.000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 121.600
G2 4 -25.300
G3 10 43.600
G4 19 40.800
G5 23 -115.100
[条件式対応値]
<正レンズL31(fLZ=45.174)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(6)|fLZ|/fR=1.394
条件式(7)|fLZ|/f=1.827
条件式(8)DLZ=3.765
図12(A)は、第6実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図12(B)は、第6実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図12(C)は、第6実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第6実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第7実施例)
第7実施例について、図13~図14および表7を用いて説明する。図13は、本実施
形態の第7実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第7実施例に係る光学系LS(7)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第7レンズ群G1~G7がそれぞれ図13の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、から構成される。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面が非球面である。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、から構成される。開口絞りSは、正メニスカスレンズL31の物体側近傍に配置され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに移動する。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面が非球面である。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41および両凸形状の正レンズL42からなる接合レンズから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52と、から構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6とが異なる移動量で光軸に沿って物体側に移動する。
第6レンズ群G6は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61から構成される。正メニスカスレンズL61は、像側のレンズ面が非球面である。
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL71と、両凹形状の負レンズL72と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL73と、から構成される。第7レンズ群G7の像側に、像面Iが配置される。本実施例では、第7レンズ群G7の負メニスカスレンズL73が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。負レンズL72は、物体側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、負メニスカスレンズL11および正メニスカスレンズL12からなる接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、負メニスカスレンズL21と、負レンズL22と、正レンズL23と、負メニスカスレンズL24とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正メニスカスレンズL31と、正レンズL32と、負メニスカスレンズL41および両凸形状の正レンズL42からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52と、正メニスカスレンズL61と、正メニスカスレンズL71と、負レンズL72と、負メニスカスレンズL73とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表7に、第7実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表7)
[全体諸元]
変倍比=2.743
W M T
f 24.750 35.000 67.880
FNO 2.918 2.919 2.919
2ω 85.363 62.867 33.986
Y 21.600 21.600 21.600
TL 139.342 144.390 169.148
BF 11.701 15.449 28.388
fF -30.791 -34.682 -46.133
fR 28.627 28.934 30.359
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 234.38730 2.500 1.84666 23.80 0.6215
2 109.51800 5.200 1.75500 52.34 0.5476
3 389.68520 0.200
4 59.06270 5.700 1.77250 49.62 0.5518
5 135.36490 D5(可変)
6* 218.44200 2.000 1.74389 49.53 0.5533
7 18.69570 9.658
8 -59.68560 1.300 1.77250 49.62 0.5518
9 59.68560 0.442
10 39.20990 6.400 1.72825 28.38 0.6069
11 -48.67310 1.933
12 -26.40650 1.300 1.61800 63.34 0.5411
13 -71.76120 D13(可変)
14 ∞ 1.712 (絞りS)
15* 71.88760 2.500 1.69370 53.32 0.5475
16 127.64110 0.716
17 38.74920 5.900 1.59319 67.90 0.5440
18 -105.42740 D18(可変)
19 67.02760 1.300 1.73800 32.33 0.5900
20 19.51260 9.700 1.49782 82.57 0.5386
21 -50.56090 D21(可変)
22 -23.92370 1.200 1.72047 34.71 0.5834
23 -56.20810 0.200
24 103.17490 5.900 1.59349 67.00 0.5358
25 -33.01970 D25(可変)
26 -70.62880 3.500 1.79189 45.04 0.5596
27* -38.21530 D27(可変)
28 -44.77940 3.000 1.94595 17.98 0.6544
29 -32.36650 0.200
30* -90.76890 1.500 1.85207 40.15 0.5685
31 89.91740 7.847
32 -24.20670 1.400 1.65240 55.27 0.5607
33 -38.83480 BF
[非球面データ]
第6面
κ=1.000,A4=5.28E-06,A6=-5.42E-09
A8=1.33E-11,A10=-2.05E-14,A12=2.05E-17
第15面
κ=1.000,A4=-4.56E-06,A6=-1.40E-10
A8=-8.81E-13,A10=-8.43E-15,A12=0.00E+00
第27面
κ=1.000,A4=1.10E-05,A6=-2.36E-08
A8=1.43E-10,A10=-5.03E-13,A12=7.52E-16
第30面
κ=1.000,A4=-2.11E-06,A6=-2.12E-08
A8=3.23E-11,A10=-8.72E-14,A12=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.780 11.383 30.246
D13 19.285 9.934 2.013
D18 9.167 6.537 1.493
D21 5.179 7.338 19.018
D25 2.679 3.818 2.616
D27 6.344 6.725 2.168
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 119.124
G2 6 -22.126
G3 15 40.880
G4 19 115.687
G5 22 124.717
G6 26 100.365
G7 28 -47.354
[条件式対応値]
<負メニスカスレンズL73(fLZ=-102.373)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.013
条件式(2)νdLZ=55.27
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5607
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0118
条件式(5)|fLZ|/fR=3.576
条件式(7)|fLZ|/f=4.136
条件式(8)DLZ=1.400
図14(A)は、第7実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図14(B)は、第7実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図14(C)は、第7実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第7実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第8実施例)
第8実施例について、図15~図16および表8を用いて説明する。図15は、本実施形態の第8実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第8実施例に係る光学系LS(8)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レ
ンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G1~G5がそれぞれ図15の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第3レンズ群G3内に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、から構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側に移動する。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面が非球面である。負メニスカスレンズL24は、像側のレンズ面が非球面である。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32および両凸形状の正レンズL33からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL34と、から構成される。第3レンズ群G3における正レンズL31と(接合レンズの)負メニスカスレンズL32との間に、開口絞りSが配置される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズL43と、から構成される。本実施例では、第4レンズ群G4の負レンズL43が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52および両凹形状の負レンズL53からなる接合レンズと、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。正レンズL51は、物体側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、負メニスカスレンズL11および正レンズL12からなる接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、負メニスカスレンズL21と、負レンズL22と、正レンズL23と、負メニスカスレンズL24と、正レンズL31とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。負メニスカスレンズL32および正レンズL33からなる接合レンズと、正レンズL34と、正メニスカスレンズL41および負メニスカスレンズL42からなる接合レンズと、負レンズL43と、正レンズL51と、正レンズL52および負レンズL53からなる接合レンズとが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表8に、第8実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表8)
[全体諸元]
変倍比=4.708
W M T
f 24.720 49.985 116.383
FNO 4.070 4.067 4.075
2ω 86.259 43.985 19.680
Y 21.600 21.600 21.600
TL 147.198 161.190 192.200
BF 32.884 42.859 55.059
fF 110.031 -646.229 -317.953
fR 67.056 67.484 65.974
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 200.00000 1.200 1.84944 22.29 0.6222
2 112.14330 7.349 1.49782 82.57 0.5138
3 -312.82020 0.100
4 58.25030 5.717 1.59159 54.50 0.5508
5 133.86910 D5(可変)
6* 68.14700 1.050 1.95375 32.33 0.5916
7 17.41650 6.493
8 -50.35820 1.200 1.66903 45.08 0.5674
9 35.82750 0.100
10 36.58470 6.379 1.84706 22.34 0.6220
11 -41.51350 0.788
12 -27.90490 1.200 1.61571 50.69 0.5574
13* -1318.72980 D13(可変)
14 42.13090 3.781 1.62079 50.23 0.5583
15 -94.85060 0.100
16 ∞ 0.100 (絞りS)
17 39.33600 1.200 1.93546 24.49 0.6135
18 18.65160 5.400 1.49996 81.44 0.5151
19 -167.55480 0.100
20 47.06670 2.967 1.59687 53.64 0.5523
21 -353.88140 D21(可変)
22 -35.39840 3.883 1.92286 20.88 0.6286
23 -18.10590 1.200 1.68303 40.83 0.5750
24 -151.76460 2.275
25 -61.36760 1.200 1.67769 52.63 0.5546
26 323.52730 D26(可変)
27* 128.28980 5.951 1.50114 80.83 0.5161
28 -24.91200 0.100
29 72.70400 7.368 1.69764 43.43 0.5703
30 -24.43980 4.083 1.89451 29.27 0.5989
31 82.68200 BF
[非球面データ]
第6面
κ=1.000,A4=-3.63E-06,A6=-9.23E-09
A8=2.66E-11,A10=-7.08E-14,A12=0.00E+00
第13面
κ=1.000,A4=-1.30E-05,A6=-9.67E-09
A8=-4.06E-11,A10=0.00E+00,A12=0.00E+00
第27面
κ=1.000,A4=-1.50E-05,A6=9.99E-09
A8=-2.45E-11,A10=3.21E-14,A12=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.500 19.687 47.442
D13 24.608 10.433 1.500
D21 2.869 10.044 14.916
D26 14.054 6.884 2.000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 116.400
G2 6 -18.800
G3 14 27.200
G4 22 -46.400
G5 27 55.800
[条件式対応値]
<負レンズL43(fLZ=-76.021)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.021
条件式(2)νdLZ=52.63
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5546
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0012
条件式(6)|fLZ|/fR=1.134
条件式(7)|fLZ|/f=3.075
条件式(8)DLZ=1.200
図16(A)は、第8実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図16(B)は、第8実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図16(C)は、第8実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第8実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第9実施例)
第9実施例について、図17~図18および表9を用いて説明する。図17は、本実施形態の第9実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第9実施例に係る光学系LS(9)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5、負の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第6レンズ群G1~G6がそれぞれ図17の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸形状の正レンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズL32および両凸形状の正レンズL33からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34と、から構成される。開口絞りSは、正レンズL31の物体側近傍に配置され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに移動する。第3レンズ群G3の負メニスカスレンズL32および正レンズL33からなる接合レンズは、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群(部分群)を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL43および両凸形状の正レンズL44からなる接合レンズと、から構成される。正レンズL44は、像側のレンズ面が非球面である。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51および両凹形状の負レンズL52からなる接合レンズから構成される。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第5レンズ群G5が光軸に沿って像側に移動する。負レンズL52は、像側のレンズ面が非球面である。
第6レンズ群G6は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL61と、両凸形状の正レンズL62と、から構成される。第6レンズ群G6の像側に、像面Iが配置される。本実施例では、第6レンズ群G6の負メニスカスレンズL61が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。負メニスカスレンズL61は、像側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、負メニスカスレンズL11と、正レンズL12と、正メニスカスレンズL13と、負メニスカスレンズL21と、負レンズL22と、正レンズL23と、負メニスカスレンズL24とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL31と、負メニスカスレンズL32および正レンズL33からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL34と、正レンズL41および負メニスカスレンズL42からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL43および正レンズL44からなる接合レンズと、正レンズL51および負レンズL52からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL61と、正レンズL62とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表9に、第9実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表9)
[全体諸元]
変倍比=7.848
W M T
f 24.720 50.000 194.001
FNO 4.120 5.578 7.747
2ω 85.978 44.803 12.176
Y 21.379 21.700 21.700
TL 133.622 151.172 196.635
BF 11.869 21.707 38.749
fF -22.437 -28.257 -22.437
fR 25.992 24.661 25.992
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 185.39670 1.700 1.90366 31.27 0.5948
2 76.46580 0.861
3 79.26480 6.196 1.59319 67.90 0.5440
4 -565.11920 0.100
5 63.45420 5.498 1.59319 67.90 0.5440
6 434.75200 D6(可変)
7 203.01440 1.100 1.90265 35.72 0.5804
8 19.06950 5.142
9 -53.01680 1.000 1.75500 52.33 0.5475
10 58.98300 0.511
11 37.16720 3.158 1.92286 20.88 0.6390
12 -70.22260 0.694
13 -33.57890 0.903 1.81600 46.59 0.5567
14 -1345.01350 D14(可変)
15 ∞ 2.000 (絞りS)
16 40.44850 2.345 1.90265 35.72 0.5804
17 -316.98760 0.605
18 35.70840 1.000 2.00100 29.12 0.5996
19 20.49290 3.549 1.57957 53.74 0.5519
20 -74.86330 1.410
21 -37.16210 1.047 1.95375 32.33 0.5905
22 -418.77410 D22(可変)
23 37.79500 4.737 1.83481 42.73 0.5648
24 -37.79500 1.004 1.90366 31.27 0.5948
25 -353.80920 0.100
26 31.05870 3.102 1.95375 32.33 0.5905
27 15.35540 8.795 1.49710 81.49 0.5377
28* -42.90350 D28(可変)
29 474.24510 3.208 1.84666 23.80 0.6215
30 -34.68120 1.002 1.85135 40.13 0.5685
31* 31.38060 D31(可変)
32 -17.69750 1.400 1.68348 54.80 0.5501
33* -23.26090 0.100
34 1014.6406 2.7385 1.68376 37.57 0.5782
35 -99.7136 BF
[非球面データ]
第28面
κ=1.000,A4=2.96E-05,A6=-1.43E-07
A8=1.92E-09,A10=-1.38E-11,A12=3.3122E-14
第31面
κ=1.000,A4=-5.38E-06,A6=1.47E-07
A8=-2.09E-09,A10=1.45E-11,A12=-3.5486E-14
第33面
κ=1.000,A4=-2.59E-06,A6=-1.89E-08
A8=8.54E-11,A10=-2.37E-13,A12=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D6 1.982 18.089 56.429
D14 19.455 11.059 1.140
D22 13.005 6.692 1.483
D28 4.951 4.074 1.900
D31 9.993 17.182 24.566
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 103.302
G2 7 -16.985
G3 15 48.485
G4 23 29.299
G5 29 -39.415
G6 32 -2329.811
[条件式対応値]
<負メニスカスレンズL61(fLZ=-120.581)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)gFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(6)|fLZ|/fR=4.639
条件式(7)|fLZ|/f=4.878
条件式(8)DLZ=1.400
図18(A)は、第9実施例に係る光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図18(B)は、第9実施例に係る光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図18(C)は、第9実施例に係る光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第9実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第10実施例)
第10実施例について、図19~図20並びに表10を用いて説明する。図19は、本実施形態の第10実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第10実施例に係る光学系LS(10)は、物体側から順に並んだ、正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、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とが異なる移動量で光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配設される。
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と、両凸形状の正レンズL12と、両凸形状の正レンズL13および両凹形状の負レンズL14からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と、から構成される。開口絞りSは、負メニスカスレンズL15の像側近傍に配置され、合焦の際、第1レンズ群G1とともに移動する。負レンズL11は、像側のレンズ面が非球面である。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32と、両凸形状の正レンズL33と、から構成される。第3レンズ群G3の像側に、像面Iが配置される。本実施例では、第3レンズ群G3の負メニスカスレンズL32が条件式(1)~(4)等を満足する特定レンズに該当する。正メニスカスレンズL31は、像側のレンズ面が非球面である。第3レンズ群G3と像面Iとの間には、カバーガラスCVが配設されている。
本実施例では、負レンズL11と、正レンズL12と、正レンズL13および負レンズL14からなる接合レンズと、負メニスカスレンズL15とが、開口絞りSよりも物体側に配置された前群GFを構成する。正レンズL21と、負メニスカスレンズL22と、正メニスカスレンズL31と、負メニスカスレンズL32と、正レンズL33とが、開口絞りSよりも像側に配置された後群GRを構成する。
以下の表10に、第10実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表10)
[全体諸元]
f 58.203
FNO 2.825
2ω 40.539
Y 21.700
TL 71.506
BF 0.100
fF 193.264
fR 41.152
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 -63.99090 1.200 1.73077 40.51 0.5727
2* 71.71180 1.000
3 42.93270 4.064 1.95375 32.33 0.5905
4 -51.23440 1.082
5 49.88300 4.042 1.59319 67.90 0.5440
6 -30.98750 1.200 1.73800 32.26 0.5899
7 45.45620 0.200
8 31.62520 1.200 1.80518 25.45 0.6157
9 22.75910 6.464
10 ∞ D10(可変) (絞りS)
11 54.06210 3.455 1.59349 67.00 0.5358
12 -32.76480 0.200
13 31.23990 1.200 1.67300 38.15 0.5754
14 22.30120 D14(可変)
15 43.39570 1.373 1.51680 64.13 0.5357
16* 43.24690 17.859
17 -17.25440 1.200 1.68348 54.80 0.5501
18 -176.84520 0.200
19 159.39470 4.819 1.95375 32.33 0.5905
20 83.44720 12.310
21 ∞ 1.600 1.51680 64.13 0.5357
22 ∞ BF
[非球面データ]
第2面
κ=1.000,A4=1.39250E-05,A6=3.07014E-09
A8=-6.46165E-12,A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
第16面
κ=1.000,A4=-1.14801E-05,A6=-6.50435E-09
A8=-1.06124E-10,A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00
[近距離撮影時可変間隔データ]
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 近距離合焦状態
f=58.203 β=-0.500 β=-1.000
D10 5.331 5.445 5.684
D14 1.412 18.266 35.060
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 193.264
G2 11 46.831
G3 15 -60.650
[条件式対応値]
<負メニスカスレンズL32(fLZ=-28.060)>
条件式(1)
ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)=0.041
条件式(2)νdLZ=54.80
条件式(3),(3-1)θgFLZ=0.5501
条件式(4),(4-1)
θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)=0.0004
条件式(6)|fLZ|/fR=0.682
条件式(7)|fLZ|/f=0.482
条件式(8)DLZ=1.200
図20(A)は、第10実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図20(B)は、第10実施例に係る光学系の中間距離合焦時の諸収差図である。図20(C)は、第20実施例に係る光学系の近距離(至近距離)合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第20実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正された光学系を実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の内容は、本実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
合焦レンズ群とは、合焦時に変化する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示すものとする。すなわち、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。
第8~第11実施例において、防振機能を有する構成のものを示したが、本願はこれに限られず、防振機能を有していない構成とすることもできる。また、防振機能を有していない他の実施例についても、防振機能を有する構成とすることができる。
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写
性能の劣化が少ないので好ましい。
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
I 像面 S 開口絞り

Claims (9)

  1. 以下の条件式を満足するレンズを有する光学系。
    0.013≦ndLZ-(2.015-0.0068×νdLZ)
    52.40<νdLZ<60.00
    0.545<θgFLZ
    0.010<θgFLZ-(0.6418-0.00168×νdLZ)
    0.10<|fLZ|/f<15.00
    但し、ndLZ:前記レンズのd線に対する屈折率
    νdLZ:前記レンズのd線を基準とするアッベ数
    θgFLZ:前記レンズの部分分散比であり、前記レンズのg線に対する屈折率をngLZとし、前記レンズのF線に対する屈折率をnFLZとし、前記レンズのC線に対する屈折率をnCLZとしたとき、次式で定義される
    θgFLZ=(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)
    fLZ:前記レンズの焦点距離
    f:前記光学系の焦点距離、なお前記光学系が変倍光学系である場合、広角端状態における前記光学系の焦点距離
  2. 開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された前群と、前記開口絞りより像側に配置された後群とからなり、
    前記前群は、前記レンズを有して以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
    -10.00<|fLZ|/fF<10.00
    但し、fF:前記前群の焦点距離、なお前記光学系が変倍光学系である場合、広角端状態における前記前群の焦点距離
  3. 開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された前群と、前記開口絞りより像側に配置された後群とからなり、
    前記後群は、前記レンズを有して以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
    -10.00<|fLZ|/fR<10.00
    但し、fR:前記後群の焦点距離、なお前記光学系が変倍光学系である場合、広角端状態における前記後群の焦点距離
  4. 前記レンズは、以下の条件式を満足する請求項1~3のいずれか一項に記載の光学系。
    0.555<θgFLZ
  5. 前記レンズは、以下の条件式を満足する請求項1~4のいずれか一項に記載の光学系。
    DLZ>0.400[mm]
    但し、DLZ:前記レンズの光軸上の厚さ
  6. 前記レンズは、単レンズもしくは、2枚のレンズを接合した接合レンズにおける前記2枚のレンズのうち一方のレンズである請求項1~5のいずれか一項に記載の光学系。
  7. 前記レンズにおける物体側のレンズ面および像側のレンズ面のうち、少なくとも一方のレンズ面が空気と接している請求項1~6のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 前記レンズは、ガラスレンズである請求項1~7のいずれか一項に記載の光学系。
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。
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