JP6060616B2 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Description
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
0.00 < Δνd1 < 15.60
1.850 < ndph
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
ndph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
また本発明は、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足し、
0.00 < Δνd1 < 15.60
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
前記第4レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
75.00 < νdp4
但し、
νdp4:前記第4レンズ群中の前記正レンズの材質のd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
また本発明は、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
0.00 < Δνd1 < 15.60
0.039 < Δnd1 < 0.190
0.220 < (−f2)/f3 < 0.530
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
Δnd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率と、前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率の差
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
また本発明は、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足し、
0.00 < Δνd1 < 15.60
0.039 < Δnd1 < 0.190
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
Δnd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率と、前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率の差
以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.928 < ndh
28.60 < νdh
但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
前記変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有するようにし、
前記第1レンズ群が、以下の条件式を満足するようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
0.00 < Δνd1 < 15.60
1.850 < ndph
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
ndph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
本願の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、前記第1レンズ群が、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍を実現し、変倍に伴う歪曲収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
(1) 0.00 < Δνd1 < 15.60
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
本願の変倍光学系の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群で発生する色収差を抑制しようとすれば、第1レンズ群で発生する球面収差や非点収差が過大となる。このため、変倍時に球面収差の変動及び非点収差の変動と、色収差の変動とを同時に抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を4.00とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、本願の変倍光学系を小型化しようとすれば、変倍時に第1レンズ群で発生する2次の倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を15.00とすることがより好ましい。
以上の構成により、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
(2) 1.820 < ndph
但し、
ndph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
本願の変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群を大型化させることなく本願の変倍光学系の変倍比を維持しようとすれば、第1レンズ群の屈折力が小さくなり、第1レンズ群の変倍時の移動量が増大する。このため、本願の変倍光学系が大型化することを抑制しつつ、第1レンズ群よりも像側に位置するレンズ群で変倍時に発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を1.850とすることがより好ましい。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を2.800とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式(2)の対応値が2.800より小さくなることにより、第1レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズの材料に対する可視光線の透過率を十分に確保することができる。
(3) 30.50 < νdph
但し、
νdph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
本願の変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の正レンズで発生する色収差が過大になり、変倍時に色収差の変動を抑えることが困難になる。このため、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を34.50とすることがより好ましい。
(4) 0.039 < Δnd1 < 0.190
但し、
Δnd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率と、前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率の差
本願の変倍光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の負レンズで発生する正の球面収差を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.043とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群中の正レンズの屈折率が相対的に小さくなる。このため、第1レンズ群中の正レンズの曲率が大きくなり、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になる。したがって、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を0.175とすることがより好ましい。
(5) 75.00 < νdp1
但し、
νdp1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうちの少なくとも1つの正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
本願の変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を99.00とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式(5)の対応値が99.00より小さくなることにより、変倍時に前記少なくとも1つの正レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
(6) 5.50 < f1/(−f2) < 15.00
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
本願の変倍光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、広角端状態において非点収差が大きく発生し、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を5.60とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を5.90とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第2レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を11.50とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を10.20とすることがより好ましい。
(7) 0.220 < (−f2)/f3 < 0.530
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
本願の変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第2レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を0.270とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を0.490とすることがより好ましい。さらに、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を0.450とすることがより好ましい。
(8) 1.928 < ndh
(9) 28.60 < νdh
但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
本願の変倍光学系の条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を1.940とすることがより好ましい。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を2.800とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式(8)の対応値が2.800より小さくなることにより、前記レンズの材料に対する可視光線の透過率を十分に確保することができる。
本願の変倍光学系の条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を29.00とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を30.00とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を32.00とすることがより好ましい。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を50.00とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式(9)の対応値が50.00より小さくなることにより、変倍時に前記レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
(10) 75.00 < νdp4
但し、
νdp4:前記第4レンズ群中の前記正レンズの材質のd線(波長587.6nm)に対するアッベ数
本願の変倍光学系の条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を99.00とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式(10)の対応値が99.00より小さくなることにより、前記正レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
(1) 0.00 < Δνd1 < 15.60
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
(第1実施例)
図1(a)、図1(b)、及び図1(c)はそれぞれ、本願の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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とからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL54と両凸形状の正レンズL55との接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL56とからなる。なお、負メニスカスレンズL56は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第5レンズ群G5と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
表1において、fは焦点距離、BFはバックフォーカス(最も像側のレンズ面と像面Iとの光軸上の距離)を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りSは開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。非球面は面番号に*を付して曲率半径rの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率nd=1.000000の記載は省略している。
x=(h2/r)/[1+{1−κ(h/r)2}1/2]
+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
ここで、hを光軸に垂直な方向の高さ、xを高さhにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離(サグ量)、κを円錐定数、A4,A6,A8,A10を非球面係数、rを基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)とする。なお、「E−n」(nは整数)は「×10−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。
[レンズ群データ]には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
[条件式対応値]には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 104.5118 1.6000 2.003300 28.27
2 39.3751 7.4000 1.497820 82.57
3 -463.5701 0.1000
4 40.3116 5.4000 1.834810 42.73
5 241.9089 可変
*6 79.9711 1.0000 1.851350 40.10
7 8.1252 4.8500
8 -14.2116 1.0000 1.883000 40.66
9 124.9279 0.1000
10 30.8124 3.3500 1.808090 22.74
11 -15.1873 0.3000
12 -13.2222 1.0000 1.883000 40.66
13 -23.0302 可変
14(絞りS) ∞ 可変
15 26.1923 1.0000 1.954000 33.46
16 12.2483 2.8500 1.719990 50.27
17 -43.5073 可変
18 14.5527 2.8500 1.497820 82.57
19 -40.3302 1.0000 1.950000 29.37
20 173.4596 2.1500
*21 -105.0156 1.0000 1.806100 40.71
22 10.9037 2.2000 1.808090 22.74
23 28.6084 可変
24 30.6882 2.8500 1.579570 53.74
25 -18.3905 0.1000
26 18.8919 3.6000 1.518230 58.82
27 -13.1344 1.0000 2.000690 25.46
28 -2198.5412 0.7500
29 412.2295 1.0000 1.954000 33.46
30 12.8823 3.5000 1.755200 27.57
31 -23.7185 1.1500
32 -16.1296 1.0000 1.806100 40.71
*33 -97.3104 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ -8.7294
A4 4.64796E-05
A6 -4.09659E-07
A8 2.44519E-09
A10 -9.90503E-12
第21面
κ -1.5760
A4 1.72590E-05
A6 9.45415E-08
A8 -1.00397E-09
A10 0.00000E+00
第33面
κ -19.8082
A4 -1.67719E-05
A6 -2.11776E-07
A8 -4.15932E-10
A10 -1.15008E-11
[各種データ]
変倍比 9.42
W T
f 10.30 〜 97.00
FNO 4.09 〜 5.81
ω 40.21 〜 4.76°
Y 8.19 〜 8.19
W M T
f 10.30000 50.00013 97.00039
ω 40.21337 9.15519 4.75685
FNO 4.09 5.78 5.81
φ 7.68 8.50 9.20
TL 100.29944 130.25093 139.59967
d5 2.10000 28.50000 39.66696
d13 17.38897 3.31447 2.00000
d14 4.87082 3.98262 1.60000
d17 2.59389 3.48209 5.86471
d23 5.29632 3.42829 3.30000
BF 13.94944 33.44346 33.06800
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 64.38705
2 6 -9.57903
3 15 29.91408
4 18 -81.48313
5 24 28.77173
[条件式対応値]
(1) Δνd1 = 14.46
(2) ndph = 1.835(L13)
(3) νdph = 42.73(L13)
(4) Δnd1 = 0.169
(5) νdp1 = 82.57(L12)
(6) f1/(−f2) = 6.72
(7) (−f2)/f3 = 0.320
(8) ndh = 1.954(L31)、1.950(L42)、1.954(L54)
(9) νdh = 33.46(L31)、29.37(L42)、33.46(L54)
(10) νdp4 = 82.57(L41)
図3(a)、図3(b)、及び図3(c)はそれぞれ、本願の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズ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とからなる。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとからなる。なお、正レンズL51は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第5レンズ群G5と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
以下の表2に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 251.8446 1.6000 1.950000 29.37
2 36.8495 7.9000 1.497820 82.57
3 -162.8867 0.1000
4 41.6898 5.7500 1.883000 40.66
5 7827.2710 可変
6 -808.8261 1.0000 1.883000 40.66
7 9.5148 3.6000
8 -15.5435 1.0000 1.883000 40.66
9 143.0303 0.1000
10 28.6318 3.0500 1.808090 22.74
11 -13.3111 0.2500
12 -12.1771 1.0000 1.834810 42.73
13 -36.4394 可変
14(絞りS) ∞ 可変
15 27.0772 1.0000 2.000690 25.46
16 15.7705 2.5000 1.744000 44.80
17 -35.2142 可変
18 12.6941 2.9500 1.497820 82.57
19 -24.8876 1.0000 1.846660 23.80
20 775.1758 2.1500
*21 -227.6550 1.0000 1.806100 40.97
22 8.8217 2.2000 1.846660 23.80
23 19.5840 可変
*24 15.0000 3.1500 1.583130 59.42
25 -23.9888 0.1000
26 -509.6518 4.2000 1.581440 40.98
27 -7.8594 1.0000 1.954000 33.46
28 -200.0000 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第21面
κ -20.0000
A4 1.61374E-05
A6 -2.79859E-08
A8 -1.22068E-09
A10 0.00000E+00
第24面
κ 3.6281
A4 -1.21377E-04
A6 -7.10924E-07
A8 1.36403E-08
A10 -4.10781E-10
[各種データ]
変倍比 9.42
W T
f 10.30 〜 97.00
FNO 4.12 〜 6.48
ω 43.07 〜 4.70°
Y 8.19 〜 8.19
W M T
f 10.30000 50.00001 96.99995
ω 43.07103 9.11914 4.70123
FNO 4.12 5.81 6.48
φ 6.80 7.90 7.90
TL 90.80323 122.13334 131.09941
d5 2.28937 28.97477 38.62002
d13 13.12572 3.71901 2.00000
d14 6.29895 3.32684 1.40000
d17 2.43367 5.40578 7.33262
d23 6.60623 3.30000 3.30000
BF 13.44928 30.80693 31.84677
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 59.94630
2 6 -8.99248
3 15 24.34092
4 18 -112.21259
5 24 35.78226
[条件式対応値]
(1) Δνd1 = 11.29
(2) ndph = 1.883(L13)
(3) νdph = 40.66(L13)
(4) Δnd1 = 0.067
(5) νdp1 = 82.57(L12)
(6) f1/(−f2) = 6.67
(7) (−f2)/f3 = 0.369
(8) ndh = 1.950(L11)、1.954(L53)
(9) νdh = 29.37(L11)、33.46(L53)
(10) νdp4 = 82.57(L41)
図5(a)、図5(b)、及び図5(c)はそれぞれ、本願の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、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。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ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とからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合レンズからなる。なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとからなる。なお、正レンズL51は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第5レンズ群G5と像面Iとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
以下の表3に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 149.8692 1.6000 1.949665 27.56
2 44.3736 6.8398 1.497820 82.51
3 -243.5058 0.1000
4 45.3756 5.3508 1.867900 41.78
5 311.4136 可変
*6 89.0243 1.2000 1.834810 42.73
7 8.4900 3.7581
8 -15.7255 1.0000 1.834810 42.73
9 250.0000 0.1000
10 25.2749 3.2925 1.808090 22.74
11 -17.4750 0.5480
12 -12.6196 1.0000 1.816000 46.59
13 -33.4252 可変
14(絞りS) ∞ 可変
15 29.1681 1.0000 1.889044 39.77
16 18.2404 3.2071 1.593125 66.16
17 -26.5261 可変
18 14.2857 3.5654 1.497820 82.51
19 -21.9776 1.0000 1.902000 25.23
20 -82.8398 2.2052
*21 -52.3071 1.0000 1.848976 43.01
22 9.1414 2.6915 1.950000 29.37
23 25.8642 可変
*24 35.4414 3.3350 1.589130 61.22
25 -21.3191 0.3000
26 42.3100 4.4029 1.581440 40.98
27 -10.1979 1.2000 1.954000 33.46
28 -300.4717 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ 1.0000
A4 3.45801E-05
A6 -1.38520E-07
A8 -5.59965E-11
A10 1.26030E-11
第21面
κ 1.0000
A4 1.74477E-06
A6 1.28096E-07
A8 -2.63692E-09
A10 0.00000E+00
第24面
κ 1.0000
A4 -1.22983E-05
A6 1.47314E-07
A8 -5.48742E-10
A10 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 9.42
W T
f 10.30 〜 97.00
FNO 3.50 〜 5.62
ω 39.90 〜 4.69°
Y 8.19 〜 8.19
W M T
f 10.30001 49.99971 96.99932
ω 39.90076 9.01930 4.68610
FNO 3.50 5.20 5.62
φ 8.99 8.81 9.00
TL 99.25773 129.21001 139.67596
d5 1.99991 30.68218 41.26022
d13 18.53440 4.14191 2.00000
d14 3.76478 2.96318 1.40000
d17 3.54181 4.34341 5.90655
d23 8.01786 3.30678 3.30001
BF 14.70262 35.07621 37.11281
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 66.85483
2 6 -9.36043
3 15 27.88295
4 18 -160.91663
5 24 33.55859
[条件式対応値]
(1) Δνd1 = 14.22
(2) ndph = 1.868(L13)
(3) νdph = 41.78(L13)
(4) Δnd1 = 0.082
(5) νdp1 = 82.51(L12)
(6) f1/(−f2) = 7.14
(7) (−f2)/f3 = 0.336
(8) ndh = 1.950(L44)、1.954(L53)
(9) νdh = 29.37(L44)、33.46(L53)
(10) νdp4 = 82.51(L41)
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、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よい。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。
図7は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図7に示すようにカメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
本カメラ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に記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
図8に示す本願の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS1〜S3を含むものである。
ステップS2:第1レンズ群が、以下の条件式(1)を満足するようにし、各レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
(1) 0.00 < Δνd1 < 15.60
但し、
Δνd1:第1レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、第1レンズ群中の負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
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
S 開口絞り
I 像面
Claims (18)
- 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.00 < Δνd1 < 15.60
1.850 < ndph
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
ndph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率 - 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足し、
0.00 < Δνd1 < 15.60
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
前記第4レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする変倍光学系。
75.00 < νdp4
但し、
νdp4:前記第4レンズ群中の前記正レンズの材質のd線(波長587.6nm)に対するアッベ数 - 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.00 < Δνd1 < 15.60
0.039 < Δnd1 < 0.190
0.220 < (−f2)/f3 < 0.530
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
Δnd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率と、前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率の差
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足し、
0.00 < Δνd1 < 15.60
0.039 < Δnd1 < 0.190
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
Δnd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率と、前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率の差
以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする変倍光学系。
1.928 < ndh
28.60 < νdh
但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.820 < ndph
但し、
ndph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変倍光学系。
0.039 < Δnd1 < 0.190
但し、
Δnd1:前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率と、前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率の差 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1、請求項2、請求項4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.220 < (−f2)/f3 < 0.530
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足するレンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の変倍光学系。
1.928 < ndh
28.60 < νdh
但し、
ndh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
νdh:前記レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数 - 前記第1レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項4又は請求項8に記載の変倍光学系。
- 前記第5レンズ群が前記レンズを少なくとも1つ有することを特徴とする請求項4、請求項8、請求項9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の変倍光学系。
75.00 < νdp4
但し、
νdp4:前記第4レンズ群中の前記正レンズの材質のd線(波長587.6nm)に対するアッベ数 - 以下の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11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
30.50 < νdph
但し、
νdph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数 - 前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、少なくとも1つの正レンズが以下の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12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
75.00 < νdp1
但し、
νdp1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうちの少なくとも1つの正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数 - 以下の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13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
5.50 < f1/(−f2) < 15.00
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 - 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
- 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
前記第1レンズ群が、3枚のレンズからなり、少なくとも1つの正レンズと、少なくとも1つの負レンズとを有するようにし、
前記第1レンズ群が、以下の条件式を満足するようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
0.00 < Δνd1 < 15.60
1.850 < ndph
但し、
Δνd1:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数と、前記第1レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのd線(波長587.6nm)に対するアッベ数の差
ndph:前記第1レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのd線(波長587.6nm)に対する屈折率
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