JP6241142B2 - 変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Description
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レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
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。
-0.35 < f1/f1GB < -0.10
-0.86 ≦ f2/f3 < -0.82
但し、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f1GBは前記第1レンズ群内において最も像側に配したレンズの焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離である。
また、本発明は、
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レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
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。
-0.29 ≦ f1/f1GB < -0.10
-1.00 < f2/f3 < -0.82
但し、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f1GBは前記第1レンズ群の最も像側に配したレンズの焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離である。
また、本発明は、
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レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
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。
-0.35 < f1/f1GB < -0.10
-0.70 < f1/f4 < -0.50
-1.00 < f2/f3 < -0.82
但し、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f1GBは前記第1レンズ群の最も像側に配したレンズの焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、f4は前記第4レンズ群の焦点距離である。
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レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を配置し、
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まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するようにし、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにする、ことを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
-0.35 < f1/f1GB < -0.10
-0.86 ≦ f2/f3 < -0.82
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1GB:前記第1レンズ群内において最も像側に配したレンズの焦点距離
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
(1) -0.35 < f1/f1GB < -0.10
但し、f1は第1レンズ群の焦点距離、f1GBは第1レンズ群内において最も像側に配したレンズの焦点距離である。
(2) νd > 60.00 、且つ、(0.000445*νd+0.277503)-θd > 0.003
但し、νdはd線(波長λ=587.6nm)における前記光学素子のアッベ数、θdはd線(波長λ=587.6nm)における前記光学素子の部分分散比である。
(3) -0.70 < f1/f4 < -0.50
但し、f1は第1レンズ群の焦点距離、f4は第4レンズ群の焦点距離である。
(4) -1.00 < f2/f3 < -0.81
但し、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離である。
(5) 1.40 < nd < 1.65
但し、ndはd線(波長λ=587.6nm)における屈折率である。
条件式(5)の上限値を上回ると、特に広角端状態において像面湾曲収差が増大してしまう。
(第1実施例)
図1は、第1実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
x=(h2/r)/[1+{1−κ(h/r)2}1/2]
+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
ここで、xは非球面の頂点を基準としたときの光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位(サグ量)、κは円錐定数、A4,A6,A8,A10はそれぞれ4、6、8、10次の非球面係数、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)である。なお、「E-n」は「×10−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。また、2次の非球面係数A2は零である。
[可変間隔データ]には、W,M,Tにおける、焦点距離f、各可変間隔、及びバックフォーカスBfをそれぞれ示す。
なお、以下の各実施例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等の長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかし光学系は、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ため、単位は「mm」に限られるものではない。なお、その他の実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用い以後の説明を省略する。
[全体諸元]
W M T
f = 16.5 45.0 53.4
FNO = 3.56 5.27 5.88
2ω = 84.7 34.9 29.6
TL = 137.11 132.04 137.26
[面データ]
面 r d nd νd θd
物面 ∞ ∞
1 42.40 2.00 1.61800 63.34 0.305
2 18.20 0.17 1.56093 36.64 0.289
3 15.50 13.80
4 -102.18 2.00 1.79504 28.69 0.289
5 -65.79 1.00
6 -114.33 1.21 1.59319 67.90 0.303
7 25.26 4.00
8 26.06 3.00 1.78472 25.64 0.287
9 38.03 可変
10 -440.65 1.95 1.60300 65.44 0.306
11 -43.16 1.00
12 18.60 0.90 2.00069 25.46 0.287
13 12.89 4.10 1.61272 58.54 0.304
14 -271.49 可変
15(絞り) ∞ 1.50
16 -71.09 2.60 1.80518 25.45 0.287
17 -12.11 0.84 1.83400 37.18 0.295
18 44.37 可変
19 -53.26 2.90 1.48749 70.31 0.310
20 -17.36 0.10
21 49.40 4.23 1.48749 70.31 0.310
22 -16.88 1.10 1.83400 37.18 0.295
23 -55.11 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第3面
κ = 0
A4 = 2.10E-05
A6 = 4.35E-08
A8 = -8.50E-11
A10 = 4.84E-13
[レンズ群焦点距離]
始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -23.51
第2レンズ群 10 25.70
第3レンズ群 16 -30.33
第4レンズ群 19 41.09
[可変間隔データ]
W M T
f 6.5 45.0 53.4
d9 35.12 4.56 2.25
d14 2.40 10.55 12.14
d18 12.88 4.73 3.14
Bf 38.31 63.80 71.33
[条件式対応値]
(1) f1/f1GB -0.25
(2) νd 67.90
(0.000445*νd+0.277503)-θd 0.0044
(3) f1/f4 -0.57
(4) f2/f3 -0.85
(5) nd 1.59319
図5は、第2実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
(表2)[第2実施例]
[全体諸元]
W M T
f = 16.5 45.0 53.4
FNO = 3.56 5.27 5.88
2ω = 84.9 34.9 29.6
TL = 134.44 129.18 134.35
[面データ]
面 r d nd νd θd
物面 ∞ ∞
1 49.05 2.00 1.61800 63.34 0.305
2 18.20 0.17 1.56093 36.64 0.289
3 15.10 13.00
4 -323.22 1.21 1.59319 67.90 0.303
5 23.97 3.00
6 64.47 2.00 1.79504 28.69 0.289
7 95.05 0.10
8 25.29 3.00 1.78472 25.64 0.287
9 36.39 可変
10 -510.49 1.95 1.59319 67.90 0.303
11 -42.02 1.00
12 18.40 0.90 2.00069 25.46 0.287
13 12.73 4.10 1.61272 58.54 0.304
14 -349.45 可変
15(絞り) ∞ 1.50
16 -73.85 2.60 1.80518 25.45 0.287
17 -11.57 0.84 1.83400 37.18 0.295
18 43.32 可変
19 -48.24 2.90 1.48749 70.31 0.310
20 -16.71 0.10
21 47.55 4.23 1.48749 70.31 0.310
22 -16.43 1.10 1.83400 37.18 0.295
23 -55.15 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第3面
κ = 0
A4 = 1.89E-05
A6 = 2.98E-08
A8 = -1.19E-11
A10 = 1.75E-13
[レンズ群焦点距離]
始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -23.56
第2レンズ群 10 25.62
第3レンズ群 16 -30.21
第4レンズ群 19 40.94
[可変間隔データ]
W M T
f 16.5 45.0 53.4
d9 35.42 4.86 2.55
d14 2.33 10.48 12.07
d18 12.90 4.75 3.16
Bf 38.10 63.39 70.87
[条件式対応値]
(1) f1/f1GB -0.25
(2) νd 67.90
(0.000445*νd+0.277503)-θd 0.0044
(3) f1/f4 -0.58
(4) f2/f3 -0.85
(5) nd 1.59319
図9は、第3実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
(表3)[第3実施例]
[全体諸元]
W M T
f = 16.5 45.0 53.4
FNO = 3.56 5.25 5.88
2ω = 84.9 34.9 29.6
TL = 134.35 128.87 133.99
[面データ]
面 r d nd νd θd
物面 ∞ ∞
1 55.54 2.00 1.61800 63.34 0.305
2 18.20 0.17 1.56093 36.64 0.289
3 15.10 13.00
4 -281.33 1.21 1.59319 67.9 0.303
5 26.94 3.00
6 27.98 5.00 1.78472 25.64 0.287
7 51.50 可変
8 530.85 1.95 1.59319 67.9 0.303
9 -48.53 1.00
10 18.69 0.90 2.00069 25.46 0.287
11 13.11 4.10 1.61272 58.54 0.304
12 -349.4 可変
13(絞り) ∞ 1.50
14 -70.24 2.60 1.80518 25.45 0.287
15 -11.89 0.84 1.83400 37.18 0.295
16 43.32 可変
17 -42.46 2.90 1.48749 70.31 0.310
18 -16.51 0.10
19 42.62 4.23 1.48749 70.31 0.310
20 -16.29 1.10 1.83400 37.18 0.295
21 -55.15 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第3面
κ = 0
A4 = 1.72E-05
A6 = 3.11E-08
A8 = -7.03E-11
A10 = 3.21E-13
第6面
κ = 0
A4 = 3.95E-06
A6 = 3.87E-09
A8 = 8.09E-12
[レンズ群焦点距離]
始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -23.51
第2レンズ群 8 25.45
第3レンズ群 14 -29.74
第4レンズ群 17 40.75
[可変間隔データ]
W M T
f 16.5 45.0 53.4
d7 35.42 4.86 2.55
d12 2.33 10.48 12.07
d16 12.90 4.75 3.16
Bf 38.10 63.39 70.87
[条件式対応値]
(1) f1/f1GB -0.33
(2) νd 67.90
(0.000445*νd+0.277503)-θd 0.0044
(3) f1/f4 -0.58
(4) f2/f3 -0.86
(5) nd 1.59319
図13は、第4実施例に係る変倍光学系の構成を示す広角端状態でのレンズ断面図である。
[全体諸元]
W M T
f = 16.5 45.0 53.4
FNO = 3.56 5.25 5.88
2ω = 84.9 34.9 29.6
TL = 134.35 128.75 133.82
[面データ]
面 r d nd νd θd
物面 ∞ ∞
1 63.02 2.00 1.61800 63.34 0.305
2 18.20 0.17 1.56093 36.64 0.289
3 15.10 13.00 1.00000
4 -811.87 1.21 1.59319 67.9 0.303
5 29.28 3.00 1.00000
6 29.71 5.00 1.84666 25.64 0.285
7 48.62 可変 1.00000
8 538.87 1.95 1.59319 67.9 0.303
9 -47.83 1.00 1.00000
10 18.81 0.90 2.00069 25.46 0.287
11 13.22 4.10 1.61272 58.54 0.304
12 -349.45 可変 1.00000
13(絞り) ∞ 1.50 1.00000
14 -68.90 2.60 1.80518 25.45 0.287
15 -12.04 0.84 1.83400 37.18 0.295
16 43.32 可変 1.00000
17 -46.20 2.90 1.48749 70.31 0.310
18 -16.84 0.10 1.00000
19 44.22 4.23 1.48749 70.31 0.310
20 -16.47 1.10 1.83400 37.18 0.295
21 -55.15 Bf 1.00000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 0
A4 = 7.91E-06
A6 = -1.71E-08
A8 = 1.03E-11
A10 = 0.00E+00
第3面
κ = 0
A4 = 2.89E-05
A6 = 4.36E-08
A8 = -9.24E-11
A10 = -3.40E-15
[レンズ群焦点距離]
始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -23.52
第2レンズ群 8 25.41
第3レンズ群 14 -29.57
第4レンズ群 17 40.63
[可変間隔データ]
W M T
f 16.5 45.0 53.4
d7 35.42 4.86 2.55
d12 2.33 10.48 12.07
d16 12.90 4.75 3.16
Bf 38.10 63.06 70.45
[条件式対応値]
(1) f1/f1GB -0.29
(2) νd 67.90
(0.000445*νd+0.277503)-θd 0.0044
(3) f1/f4 -0.58
(4) f2/f3 -0.86
(5) nd 1.59319
図17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18は本願の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
(1) -0.35 < f1/f1GB < -0.10
但し、f1は第1レンズ群の焦点距離、f1GBは第1レンズ群内において最も像側に配したレンズの焦点距離である。
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
S 開口絞り
I 像面
W 広角端状態
T 望遠端状態
1 カメラ
2 撮影レンズ
3 撮像部
4 EVF(電子ビューファインダ)
Claims (10)
- 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レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
-0.35 < f1/f1GB < -0.10
-0.86 ≦ f2/f3 < -0.82
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1GB:前記第1レンズ群の最も像側に配したレンズの焦点距離
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、
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、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
-0.29 ≦ f1/f1GB < -0.10
-1.00 < f2/f3 < -0.82
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1GB:前記第1レンズ群の最も像側に配したレンズの焦点距離
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、
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、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群とにより実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
-0.35 < f1/f1GB < -0.10
-0.70 < f1/f4 < -0.50
-1.00 < f2/f3 < -0.82
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1GB:前記第1レンズ群の最も像側に配したレンズの焦点距離
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
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 前記第1レンズ群は、最も物体側に、像側のレンズ面が凹形状のレンズを配し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の変倍光学系。
-0.70 < f1/f4 < -0.50
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 前記第1レンズ群の最も物体側のレンズは、非球面を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第3レンズ群は、正レンズと負レンズとの貼り合わせレンズであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第1レンズ群の負レンズの少なくとも1つは、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6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.40 < nd < 1.65
但し、
nd:d線(波長λ=587.6nm)における屈折率 - 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4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7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の変倍光学系を具備することを特徴とする光学装置。
- 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レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を配置し、
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まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するようにし、
前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の単レンズが光軸と直交する方向の成分を含むように移動するようにする、ことを特徴とする変倍光学系の製造方法。
-0.35 < f1/f1GB < -0.10
-0.86 ≦ f2/f3 < -0.82
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1GB:前記第1レンズ群の最も像側に配したレンズの焦点距離
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
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