JP5791480B2 - 光学系及びそれを有する光学機器 - Google Patents
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Description
0.0100<ΔθgF
なる条件式を満足し、そのうち1以上の正レンズの材料は、
0.0272<ΔθgF
なる条件を満足し、
前記第1レンズ群の最も像側の屈折面は凹形状でその曲率半径をRp、前記第2レンズ群の最も物体側の屈折面は凹形状でその曲率半径をRn、全系の焦点距離をftotalとするとき、
0.15<Rp/ftotal<0.90
−15.00<Rn/ftotal<−0.15
なる条件式を満足することを特徴としている。
0.0100<ΔθgF ・・・(1)
なる条件式を満足する。更に、そのうち1以上の正レンズの材料は、
0.0272<ΔθgF ・・・(2)
なる条件を満足する。
0.15<Rp/ftotal<0.90 ・・・(3)
−15.00<Rn/ftotal<−0.15 ・・・(4)
なる条件式を満足している。
条件式(1),(2)中の材料の異常部分分散性(異常部分分散比)ΔθgFについて説明する。今、g線(435.8nm)、F線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)に対する材料の屈折率をそれぞれNg、NF、Nd、NCとする。するとアッベ数νd、部分分散比θgF、異常部分分散性ΔθgFは以下のように表すことができる。
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC) ・・・(b)
ΔθgF=θgF−(−1.665×10−7×νd3+5.213×10−5×νd2−5.656×10−3×νd+7.278×10−1) ・・・(c)
条件式(1),(2)は第1レンズ群L1に含まれる正レンズの異常部分分散性を表す。条件式(1),(2)を満たす材料からなるレンズを用いることで色収差を良好に補正することが容易となる。条件式(1),(2)の下限を下回ると色収差の補正が不十分となる。
N(λ)=[1+V{Npar(λ)2−1}+(1−V){Npoly(λ)2−1}]1/2
である。ここで、λは任意の波長、Nparは微粒子の屈折率、Npolyはポリマーの屈折率、Vはポリマー体積に対する微粒子の総体積の分率である。このように樹脂や樹脂中に微粒子を分散させた有機複合物は条件式(2)を満たす光学材料である。
0.0100<ΔθgF
を満足する少なくとも2つの正レンズのうち少なくとも一つは有機複合物からなる材料である。また少なくとも一つは無機材料からなっている。
0.0400<ΔθgF ・・・(2a)
0.20<Rp/ftotal<0.80 ・・・(3a)
−1.00<Rn/ftotal<−0.20 ・・・(4a)
以上のように各実施例によれば色収差を始めとする諸収差を良好に補正することができる高い光学性能を有する光学系が得られる。尚、各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。
・・・(5)
(ただし、m1、m2は第1レンズ群L1中の正レンズを表し、この2つは、1≦m1≦n、1≦m2≦n、0.0<ΔθgFm2/νdm2<ΔθgFm1/νdm1
なる関係式を満足している。)
2.2<max(νd)/min(νd) ・・・(6)
min(νd)<30.0 ・・・(7)
1.55<min(Ndi) ・・・(8)
−0.900<fair/ftotal<−0.100 ・・・(9)
Fno<2.5 ・・・(10)
5.00×10−4<Σ(ΔθgFi/νdi)×(fp/fi) ・・・(11)
6°<ω<25° ・・・(12)
次に各条件式の技術的意味について説明する。条件式(5)は第1レンズ群L1中の2つの正レンズm1、m2について異常部分分散性とアッベ数の比に関する。
光学系中に配置されたレンズにおいて、上記の式(d)で表される数字の絶対値が大きければ、それだけ色収差補正効果が大きくなる。
・・・(5a)
2.5<max(νd)/min(νd)<5.0 ・・・(6a)
10.0<min(νd)<25.0 ・・・(7a)
1.552<min(Nd)(i=1,2、・・・,n) ・・・(8a)
−0.500<fair/ftotal<−0.110 ・・・(9a)
Fno<2.2 ・・・(10a)
1.00×10−3<Σ(ΔθgFi/νdi)×(fp/fi) ・・・(11a)
6°<ω<24° ・・・(12a)
次に各実施例のレンズ構成について説明する。
図1の実施例1の光学系OLについて説明する。実施例1の光学系OLは大口径比の中焦点距離レンズである。図1の光学系OLは物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群LF、開口絞りSP、正の屈折力の後群LRより成っている。前群LFは正の屈折力の第1レンズ群L1より成っている。後群LRは正の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3から成っている。
図3の実施例2の光学系OLについて説明する。実施例2の光学系OLは大口径比の中焦点距離レンズである。図3の光学系OLは物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群LF、開口絞りSP、正の屈折力の後群LRより成っている。前群LFは正の屈折力の第1レンズ群L1より成っている。後群LRは正の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3から成っている。
図5の実施例3の光学系OLについて説明する。実施例3の光学系OLは大口径比の中焦点距離レンズである。図5の光学系OLは物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群LF、開口絞りSP、正の屈折力の後群LRより成っている。前群LFは正の屈折力の第1レンズ群L1より成っている。後群LRは正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3から成っている。
図7の実施例4の光学系OLについて説明する。実施例4の光学系OLは大口径比の中焦点距離レンズである。図7の光学系OLは物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群LF、開口絞りSP、正の屈折力の後群LRより成っている。前群LFは正の屈折力の第1レンズ群L1より成っている。後群LRは正の屈折力の第2レンズ群L2から成っている。
単位 mm
面番号 R D Nd νd 光線有効径
1 131.811 4.83 1.84666 23.8 68.55
2 449.845 0.15 68.16
3* 48.334 13.30 1.59522 67.7 64.52
4 129.402 0.15 60.80
5 44.370 15.42 1.59522 67.7 54.65
6 294.068 0.88 1.76499 15.0 46.23
7 1408.144 2.25 1.84666 23.8 46.06
8 24.597 14.12 35.90
9(絞り) ∞ 8.99 33.98
10 -27.489 3.84 1.76182 26.5 32.92
11 132.719 10.50 1.91082 35.3 37.82
12 -43.321 0.15 39.56
13 253.916 3.58 1.90366 31.3 38.67
14 -97.609 0.99 38.53
15 198.461 1.54 1.65412 39.7 38.57
16 62.998 3.52 1.72916 54.7 38.85
17 763.404 38.35 38.88
像面 ∞
非球面データ
円錐定数(K) 4次の係数(B) 6次の係数(C) 8次の係数(D) 10次の係数(E)
第3面 0.00000E+00 -3.80413E-09 2.51918E-11 -4.18559E-14 3.29624E-17
各種データ
焦点距離 85.00
Fno 1.24
像高 21.64
レンズ全長 122.56
BF 38.35
入射瞳位置 87.06
射出瞳位置 -42.49
前側主点位置 82.69
後側主点位置 -46.65
群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 201.74 36.98 -117.24 -87.39
2 9 ∞ 0 0 0
3 10 70.21 18.07 19.48 14.07
4 15 282.49 5.07 -0.49 -3.45
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 218.680
2 3 122.140
3 5 85.810
4 6 485.710
5 7 -29.590
6 10 -29.590
7 11 36.910
8 13 78.400
9 15 -141.740
10 16 93.970
単位 mm
面番号 R D Nd νd 光線有効径
1 102.902 2.53 1.84666 23.8 46.28
2 163.192 0.15 45.96
3 43.649 5.86 1.59240 68.3 45.24
4 122.954 1.73 44.42
5 40.248 9.19 1.72916 54.7 41.11
6 94.917 1.30 1.69591 17.7 36.60
7 262.229 2.70 1.80518 25.4 36.47
8 25.845 8.06 30.72
9(絞り) ∞ 20.75 29.71
10 -28.746 2.40 1.72825 28.5 27.55
11 -137.398 1.08 29.22
12 -63.671 8.56 1.88300 40.8 29.28
13 -36.024 0.15 32.13
14 96.577 4.60 1.77250 49.6 35.77
15 -115.161 1.50 36.15
16 -135.342 1.90 1.62588 35.7 36.50
17 70.730 4.54 1.88300 40.8 37.82
18 -389.950 39.11 38.00
像面 ∞
各種データ
焦点距離 83.30
Fno 1.80
像高 21.64
レンズ全長 116.11
BF 39.11
入射瞳位置 38.08
射出瞳位置 -89.87
前側主点位置 67.59
後側主点位置 -44.19
群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 143.34 23.46 -44.35 -44.27
2 9 ∞ 0 0 0
3 10 76.85 16.79 20.63 15.47
4 16 762.02 6.44 9.39 5.9
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 322.760
2 3 111.180
3 5 89.490
4 6 213.090
5 7 -35.790
6 10 -50.390
7 12 82.040
8 14 68.650
9 16 -73.960
10 17 68.120
単位 mm
面番号 R D Nd νd 光線有効径
1 163.099 5.26 1.80000 29.8 67.97
2 272.833 3.17 66.57
3 59.399 10.80 1.59282 68.6 62.19
4 177.117 14.29 59.83
5 44.158 6.47 1.69680 55.5 48.00
6 94.800 2.50 1.63555 22.7 46.04
7 541.026 4.00 1.80518 25.4 45.90
8 32.380 9.17 38.04
9(絞り) ∞ 34.35 36.94
10 -36.014 2.50 1.69895 30.1 29.58
11 -160.612 2.52 30.88
12 -72.736 7.97 1.83481 42.7 31.36
13 -41.856 0.15 33.90
14 105.321 6.96 1.77250 49.6 36.91
15 -194.340 1.50 37.54
16 -2009.882 2.50 1.48749 70.2 37.78
17 68.030 5.33 1.83400 37.2 38.19
18 136.664 43.23 38.00
像面 ∞
各種データ
焦点距離 132.30
Fno 2.06
像高 21.64
レンズ全長 162.67
BF 43.23
入射瞳位置 76.58
射出瞳位置 -108.62
前側主点位置 93.61
後側主点位置 -89.07
群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 184.49 46.49 -64.44 -70.75
2 9 ∞ 0 0 0
3 10 102.4 20.09 24.58 16.84
4 16 -857.7 7.83 16.55 11.76
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 496.330
2 3 145.780
3 5 112.710
4 6 180.460
5 7 -42.930
6 10 -66.970
7 12 105.700
8 14 89.320
9 16 -134.930
10 17 156.880
単位 mm
面番号 R D Nd νd 光線有効径
1 43.261 4.18 1.80400 46.6 37.17
2 149.853 0.27 36.20
3 33.837 5.56 1.59282 68.6 34.13
4 68.850 2.53 31.97
5 68.154 2.04 1.69895 30.1 29.80
6 22.440 1.89 26.38
7* 34.639 0.69 1.75728 16.1 26.33
8 43.364 1.29 1.66680 33.0 26.25
9 28.154 4.96 25.12
10(絞り) ∞ 9.28 24.69
11 -15.623 1.46 1.80518 25.4 23.89
12 -166.750 7.09 1.83481 42.7 29.18
13 -24.619 0.15 31.01
14 -75.475 2.61 1.88300 40.8 31.98
15 -39.557 0.15 32.27
16 165.083 4.76 1.72916 54.7 34.75
17 -60.207 38.94 35.19
像面 ∞
非球面データ
円錐定数(K) 4次の係数(B) 6次の係数(C) 8次の係数(D) 10次の係数(E)
第7面 0.00000E+00 -2.16382E-06 8.47733E-09 -5.16134E-11 3.36180E-13
各種データ
焦点距離 51.70
Fno 1.41
像高 21.64
レンズ全長 87.84
BF 38.94
入射瞳位置 28.57
射出瞳位置 -48.99
前側主点位置 49.87
後側主点位置 -12.76
群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 190.28 18.45 -58.33 -54.7
2 10 ∞ 0 0 0
3 11 39.86 16.22 14.49 9.9
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 74.350
2 3 105.970
3 5 -48.760
4 7 219.800
5 8 -124.590
6 11 -21.500
7 12 33.830
8 14 91.030
9 16 61.050
L2 光学系の第2群 L3 光学系の第3群 OA 光軸
SP 開口絞り IP 像面 d d線 g g線 C C線
F F線 ΔM メリディオナル像面 ΔS サジタル像面
Claims (11)
- 物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群、開口絞り、後群から構成され、前記前群は正の屈折力の第1レンズ群より成り、前記後群は前記開口絞りに隣接し合焦の際に移動する第2レンズ群を有し、前記第1レンズ群はn(nは2以上の整数)個の正レンズと1以上の負レンズを有する光学系において、
材料の異常部分分散性をΔθgFとするとき、前記第1レンズ群に含まれる正レンズのうち少なくとも2つの正レンズの材料は、
0.0100<ΔθgF
なる条件式を満足し、そのうち1以上の正レンズの材料は、
0.0272<ΔθgF
なる条件を満足し、
前記第1レンズ群の最も像側の屈折面は凹形状でその曲率半径をRp、前記第2レンズ群の最も物体側の屈折面は凹形状でその曲率半径をRn、全系の焦点距離をftotalとするとき、
0.15<Rp/ftotal<0.90
−15.00<Rn/ftotal<−0.15
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - iを物体側から数えた順とし、前記第1レンズ群の第i正レンズの材料の異常部分分散性をΔθgFi(i=1,2、・・・,n)、前記第1レンズ群の第i正レンズの材料のアッベ数をνdi(i=1,2、・・・,n)とするとき、前記第1レンズ群中の正レンズm1、m2について、
5.0<(ΔθgFm1/νdm1)/(ΔθgFm2/νdm2)<50.0
ただし、1≦m1≦n、1≦m2≦n、0.0<ΔθgFm2/νdm2<ΔθgFm1/νdm1
なる条件式を満足する組合せが存在することを特徴とする請求項1に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値を各々max(νd)、min(νd)とするとき、
2.2< max(νd)/min(νd)
min(νd)<30.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率の最小値をmin(Nd)とするとき、
1.55<min(Nd)
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群の最も像側の屈折面と、前記第2レンズ群の最も物体側の屈折面で構成される空気レンズの焦点距離をfairとするとき、
−0.900<fair/ftotal<−0.100
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光学系。 - 無限遠物体に合焦したときの前記光学系の開口比をFnoとするとき、
Fno<2.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をfp、iを物体側から数えた順とし、前記第1レンズ群の第i正レンズの焦点距離と材料のアッベ数を各々fi(i=1,2、・・・,n)、νdi(i=1,2、・・・,n)とするとき、
5.00×10−4<Σ(ΔθgFi/νdi)×(fp/fi)
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群に含まれる正レンズであって、
0.0100<ΔθgF
を満足する少なくとも2つの正レンズのうち少なくとも一つは有機複合物からなる材料であり、また少なくとも一つは無機材料からなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学系。 - 光電変換素子に像を形成することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光学系。
- 請求項1乃至9のいずれか1項の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する光電変換素子とを備えることを特徴とする光学機器。
- 前記光学系の撮影半画角をωとするとき、
6°<ω<25°
なる条件式を満足することを特徴とする請求項10に記載の光学機器。
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---|---|---|---|
JP2011261634A JP5791480B2 (ja) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | 光学系及びそれを有する光学機器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|
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JP5791480B2 true JP5791480B2 (ja) | 2015-10-07 |
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