JP6387630B2 - Optical system and optical equipment - Google Patents
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Description
本発明は、回折光学素子を備えた光学系および光学機器に関する。 The present invention relates to an optical system and an optical apparatus provided with a diffractive optical element.
従来、長焦点距離の撮影光学系に好適なレンズタイプとして、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、を有する光学系である、いわゆる望遠レンズが知られている。 Conventionally, an optical system having a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power in order from the object side as a lens type suitable for a photographing optical system having a long focal length. A so-called telephoto lens is known.
焦点距離の長い望遠レンズでは、焦点距離が延びるにしたがって、諸収差のうち、特に軸上色収差及び倍率色収差等の色収差が悪化する傾向にある。これらの色収差を良好に補正する為に、低分散の硝材を用いた正レンズと高分散の硝材を用いた負レンズを組み合わせて色消しを行った望遠レンズが種々提案されている。一方、光学系の色収差を補正する方法として、分散の異なる2つの材質の硝材(レンズ)を組み合わせる方法に対して、レンズ面あるいは光学系の一部に回折作用を有する回折格子を設けた回折光学素子を用いて、色収差を減じる方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In a telephoto lens having a long focal length, chromatic aberrations such as longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration tend to deteriorate as aberrations increase as the focal length increases. In order to satisfactorily correct these chromatic aberrations, various telephoto lenses have been proposed which are achromatic by combining a positive lens using a low dispersion glass material and a negative lens using a high dispersion glass material. On the other hand, as a method for correcting chromatic aberration of an optical system, a diffractive optical system in which a diffraction grating having a diffractive action is provided on a lens surface or a part of an optical system, compared to a method of combining two glass materials (lenses) having different dispersions. A method of reducing chromatic aberration using an element is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
回折光学素子は、微小間隔(1mm)当たり数本程度の細い等間隔のスリット状もしくは溝状の格子構造を備えて作られた光学素子であり、光が入射されると、スリットや溝のピッチ(間隔)と光の波長とで定まる方向に回折光束を生じさせる性質を有している。このような回折光学素子は種々の光学系に用いられており、例えば、最近では、特定次数の回折光を一点に集めてレンズとして使用するものなどが知られている。 A diffractive optical element is an optical element having a slit-like or groove-like lattice structure with a few evenly spaced per minute interval (1 mm), and when light is incident, the pitch of the slits and grooves. It has the property of producing a diffracted light beam in a direction determined by (interval) and the wavelength of light. Such a diffractive optical element is used in various optical systems. For example, recently, a diffractive optical element that collects diffracted light of a specific order at one point and uses it as a lens is known.
このような回折光学素子を用いることにより、色収差等の諸収差を良好に補正しつつ、テレ比の小さい(レンズ全長の短い)、高い光学性能を有した望遠型の光学系(望遠レンズ)を実現することができる。特に、軸上色収差においては、一般的な2波長で軸上色収差が補正されるアクロマート補正に対し、回折光学素子を用いることにより3波長で軸上色収差が補正されるアポクロマート補正が可能となる。 By using such a diffractive optical element, a telephoto optical system (telephoto lens) having high optical performance with a small tele-ratio (short lens overall length) while satisfactorily correcting various aberrations such as chromatic aberration. Can be realized. In particular, in the case of axial chromatic aberration, apochromatic correction in which axial chromatic aberration is corrected at three wavelengths can be achieved by using a diffractive optical element, compared to achromatic correction in which axial chromatic aberration is corrected at two general wavelengths.
しかしながら、このような回折光学素子をより長い焦点距離の光学系に適用する場合や、回折光学素子を用いた光学系においてテレ比をより小さくしようとする場合、使用波長域での軸上色収差がゼロとなる波長以外の波長での軸上色収差量が問題となってくる。 However, when such a diffractive optical element is applied to an optical system having a longer focal length, or when an attempt is made to reduce the tele ratio in an optical system using the diffractive optical element, axial chromatic aberration in the wavelength range used is reduced. The amount of axial chromatic aberration at wavelengths other than zero becomes a problem.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、使用波長域全体における色収差を良好に補正しつつ、テレ比の小さい、高い光学性能を有した光学系および光学機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides an optical system and an optical apparatus having a small tele ratio and high optical performance while satisfactorily correcting chromatic aberration in the entire use wavelength range. With the goal.
このような目的達成のため、第1の発明に係る光学系は、物体に対してフォーカシングを行うための合焦レンズと、前記合焦レンズの物体側に隣接して配設された第1レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ、正レンズと、接合レンズと、正レンズとを有し、前記接合レンズの像側に配設された前記正レンズにおける像側のレンズ面に回折光学素子が配設され、前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足する少なくとも1枚の負レンズを含む。
nd2<1.89−0.00637×νd2
νd2>35
但し、
nd2:前記負レンズのd線に対する屈折率、
νd2:前記負レンズのd線に対するアッベ数。
In order to achieve such an object, an optical system according to a first invention includes a focusing lens for performing focusing on an object, and a first lens disposed adjacent to the object side of the focusing lens. The first lens group includes a positive lens, a cemented lens, and a positive lens arranged in order from the object side, and the first lens group is disposed on the image side of the cemented lens. A diffractive optical element is disposed on the image-side lens surface, and the first lens group includes at least one negative lens that satisfies the following conditional expression .
nd2 <1.89−0.00637 × νd2
νd2> 35
However,
nd2: refractive index of the negative lens with respect to d-line,
νd2: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens.
また、第2の発明に係る光学系は、物体に対してフォーカシングを行うための合焦レンズと、前記合焦レンズの物体側に隣接して配設された第1レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第1レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、前記前群の最も像側に配設されたレンズにおける像側のレンズ面に回折光学素子が配設され、前記前群は、以下の条件式を満足する少なくとも1枚の負レンズを含む。An optical system according to the second invention includes a focusing lens for performing focusing on an object, and a first lens group disposed adjacent to the object side of the focusing lens, The first lens group includes a front group arranged in order from the object side, and a rear group having the longest air interval in the first lens group with respect to the front group. A diffractive optical element is disposed on the image-side lens surface of the lens disposed on the side, and the front group includes at least one negative lens that satisfies the following conditional expression.
nd2<1.89−0.00637×νd2nd2 <1.89−0.00637 × νd2
νd2>35νd2> 35
但し、However,
nd2:前記負レンズのd線に対する屈折率、nd2: refractive index of the negative lens with respect to d-line,
νd2:前記負レンズのd線に対するアッベ数。νd2: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens.
また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の面上に結像させる光学系を備えた光学機器であって、前記光学系として本発明に係る光学系を用いている。 An optical apparatus according to the present invention is an optical apparatus including an optical system that forms an image of an object on a predetermined surface, and uses the optical system according to the present invention as the optical system.
本発明によれば、使用波長域全体における色収差を良好に補正しつつ、テレ比の小さい、高い光学性能を有した光学系および、これを備えた光学機器を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an optical system having a small tele-ratio and high optical performance, and an optical apparatus including the same, while correcting chromatic aberration in the entire use wavelength range.
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る光学系TLを備えたデジタル一眼レフカメラCAMが図10に示されている。図10に示すデジタル一眼レフカメラCAMにおいて、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズとしての光学系(望遠レンズ)TLで集光されて、クイックリターンミラーMを介して焦点板F上に結像される。焦点板F上に結像された光は、ペンタプリズムP中で複数回反射されて接眼レンズEへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズEを介して物体(被写体)の像を正立像として観察することができる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. A digital single-lens reflex camera CAM provided with the optical system TL according to the present application is shown in FIG. In the digital single-lens reflex camera CAM shown in FIG. 10, light from an object (subject) (not shown) is collected by an optical system (telephoto lens) TL as a photographic lens, and is focused on a focusing screen F via a quick return mirror M. Imaged on top. The light imaged on the focusing screen F is reflected a plurality of times in the pentaprism P and guided to the eyepiece lens E. Thus, the photographer can observe the image of the object (subject) as an erect image through the eyepiece lens E.
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、クイックリターンミラーMが光路外へ退避し、光学系TLで集光された物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて当該撮像素子Cにより撮像され、物体(被写体)の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラCAMによる物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーMを有しないカメラであっても、上記カメラCAMと同様の効果を得ることができる。また、図10に示すデジタル一眼レフカメラCAMは、光学系TLを着脱可能に保持する構成であってもよく、光学系TLと一体に構成されるものであってもよい。 When a release button (not shown) is pressed by the photographer, the quick return mirror M is retracted out of the optical path, and the light from the object (subject) collected by the optical system TL forms an image on the image sensor C. To form an image of the subject. As a result, light from the object (subject) is imaged on the image sensor C, picked up by the image sensor C, and recorded in a memory (not shown) as an image of the object (subject). In this way, the photographer can photograph an object (subject) with the digital single-lens reflex camera CAM. Even if the camera does not have the quick return mirror M, the same effect as the camera CAM can be obtained. Further, the digital single-lens reflex camera CAM shown in FIG. 10 may be configured to hold the optical system TL in a removable manner, or may be configured integrally with the optical system TL.
光学系TLは、例えば図1に示すように、物体に対してフォーカシングを行うための合焦レンズLFと、合焦レンズLFよりも物体側に配設された回折光学素子DOEと、合焦レンズLFよりも物体側に配設された、次の条件式(1)〜(2)を満足する少なくとも1枚の負レンズとを有している。 For example, as shown in FIG. 1, the optical system TL includes a focusing lens LF for performing focusing on an object, a diffractive optical element DOE disposed on the object side of the focusing lens LF, and a focusing lens. And at least one negative lens that satisfies the following conditional expressions (1) to (2), which is disposed on the object side of the LF.
nd2<1.89−0.00637×νd2 …(1)
νd2>35 …(2)
但し、
nd2:負レンズのd線に対する屈折率、
νd2:負レンズのd線に対するアッベ数。
nd2 <1.89−0.00637 × νd2 (1)
νd2> 35 (2)
However,
nd2: refractive index with respect to d-line of the negative lens,
νd2: Abbe number with respect to d-line of the negative lens
条件式(1)〜(2)は、合焦レンズLFよりも物体側に、比較的分散が大きくて屈折率が低い硝材を用いた負レンズが、少なくとも1枚配置されることを示している。条件式(1)〜(2)を満足することにより、屈折光学系で発生する高次の軸上色収差を小さくすることができる。よって、条件式(1)〜(2)を満足する負レンズと回折光学素子DOEとを用いることで、テレ比が大きくなることを回避しつつ、使用波長域全体に亘り軸上色収差の変動を小さくすることが可能となる。このように、本実施形態によれば、使用波長域全体における色収差を良好に補正しつつ、テレ比の小さい、高い光学性能を有した望遠型の光学系TLおよび、これを備えた光学機器(デジタル一眼レフカメラCAM)を得ることができる。また、アッベ数が35程度の比較的分散が大きくて屈折率が低い硝材は、旧ガラスと称され、硝材の中で最も比重が小さくて安価である。このような比重の小さい光学材料をレンズ径の大きい前側のレンズに使用することにより、光学系の軽量化も可能となる。 Conditional expressions (1) to (2) indicate that at least one negative lens using a glass material having a relatively large dispersion and a low refractive index is disposed on the object side of the focusing lens LF. . By satisfying conditional expressions (1) and (2), higher-order axial chromatic aberration generated in the refractive optical system can be reduced. Therefore, by using a negative lens that satisfies the conditional expressions (1) to (2) and the diffractive optical element DOE, the longitudinal chromatic aberration is changed over the entire wavelength range while avoiding an increase in the tele ratio. It can be made smaller. As described above, according to the present embodiment, the telescopic optical system TL having a small tele ratio and high optical performance while satisfactorily correcting the chromatic aberration in the entire used wavelength range, and an optical apparatus ( A digital single lens reflex camera CAM) can be obtained. Further, a glass material having a relatively large dispersion and a low refractive index having an Abbe number of about 35 is called old glass, and has the smallest specific gravity among the glass materials and is inexpensive. By using such an optical material having a small specific gravity for the front lens having a large lens diameter, it is possible to reduce the weight of the optical system.
なお、回折光学素子を用いた従来の光学系にテレコンバータ(光学系の焦点距離を伸ばすためのコンバータ)を取り付けた場合、このテレコンバータにより収差量が拡大され、また、テレコンバータがアクロマート補正のレンズに特化されているために色収差がより増大してしまう。 When a teleconverter (converter for extending the focal length of the optical system) is attached to a conventional optical system using a diffractive optical element, the amount of aberration is increased by this teleconverter, and the teleconverter is used for achromatic correction. Since the lens is specialized, chromatic aberration is further increased.
図12(a)は、回折光学素子を用いていない、焦点距離が300mmの従来の光学系の軸上色収差の波長特性を示しており、この光学系は2波長で軸上色収差が補正されるアクロマート補正となっている。この従来の光学系に2倍のテレコンバータを付けた場合、その軸上色収差の波長特性は図12(b)のようになる。テレコンバータの軸上色収差を従来の光学系の軸上色収差と逆の特性とすることによって、図12(b)に示すように、テレコンバータを取り付けても全体の軸上色収差が極端に悪化することがないよう構成されている。 FIG. 12A shows the wavelength characteristics of axial chromatic aberration of a conventional optical system that does not use a diffractive optical element and has a focal length of 300 mm. This optical system corrects axial chromatic aberration at two wavelengths. It is achromatic correction. When a double teleconverter is attached to this conventional optical system, the wavelength characteristic of the longitudinal chromatic aberration is as shown in FIG. By making the axial chromatic aberration of the teleconverter opposite to the axial chromatic aberration of the conventional optical system, as shown in FIG. 12B, even if the teleconverter is attached, the overall axial chromatic aberration is extremely deteriorated. It is configured so that there is nothing.
一方、図13(a)に、回折光学素子を用いた焦点距離が300mmの光学系の軸上色収差の波長特性を示す。図13(a)に示すように、この光学系は3波長で軸上色収差が補正されるアポクロマート補正となっている。図13(a)に示す従来の光学系によるアクロマート補正は、長波長側の軸上色収差の符号が逆であることが特徴である。この回折光学素子を用いた光学系に上述のテレコンバータを取り付けた場合、その軸上色収差の波長特性は図13(b)のようになる。図13(b)に示すように、従来のアクロマート補正光学系と波長特性が異なるため、テレコンバータを取り付けることにより、極端に軸上色収差が悪化することがわかる。 On the other hand, FIG. 13A shows the wavelength characteristics of axial chromatic aberration of an optical system using a diffractive optical element and having a focal length of 300 mm. As shown in FIG. 13A, this optical system has apochromatic correction in which axial chromatic aberration is corrected at three wavelengths. Achromatic correction by the conventional optical system shown in FIG. 13A is characterized in that the sign of longitudinal chromatic aberration on the long wavelength side is reversed. When the teleconverter described above is attached to an optical system using this diffractive optical element, the wavelength characteristic of the longitudinal chromatic aberration is as shown in FIG. As shown in FIG. 13B, since the wavelength characteristics are different from those of the conventional achromatic correction optical system, it can be understood that the axial chromatic aberration is extremely deteriorated by attaching a teleconverter.
これに対し、本実施形態によれば、上述したように使用波長域の全体に亘り軸上色収差の変動を小さくすることが可能であり、テレコンバータを取り付けた場合でも、使用波長域全体における色収差を良好に補正することができる。 On the other hand, according to the present embodiment, as described above, it is possible to reduce the variation of the longitudinal chromatic aberration over the entire use wavelength range, and even when the teleconverter is attached, the chromatic aberration in the entire use wavelength range. Can be corrected satisfactorily.
また、このような光学系TLにおいて、合焦レンズLFよりも物体側に配設された、次の条件式(3)〜(4)を満足する少なくとも1枚の正レンズを有していることが好ましい。 In addition, the optical system TL includes at least one positive lens that is disposed on the object side of the focusing lens LF and satisfies the following conditional expressions (3) to (4). Is preferred.
θgF1−(0.644−0.00168×νd1)>0.030 …(3)
νd1>70 …(4)
但し、
νd1:正レンズのd線に対するアッベ数、
θgF1:正レンズの部分分散比。
θgF1− (0.644−0.00168 × νd1)> 0.030 (3)
νd1> 70 (4)
However,
νd1: Abbe number with respect to the d-line of the positive lens,
θgF1: Partial dispersion ratio of positive lens.
なお、正レンズのg線(波長λ=435.8nm)に対する屈折率をng1とし、正レンズのd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率をnd1とし、正レンズのF線(波長λ=486.1nm)に対する屈折率をnF1とし、正レンズのC線(波長λ=656.3nm)に対する屈折率をnC1とする。このとき、正レンズのd線に対するアッベ数νd1は次式(A)で定義され、正レンズの部分分散比θgF1は次式(B)で定義される。 The refractive index of the positive lens with respect to g-line (wavelength λ = 435.8 nm) is ng1, the refractive index of the positive lens with respect to d-line (wavelength λ = 587.6 nm) is nd1, and the positive lens F-line (wavelength λ = F6.1 is the refractive index for nF1, and the refractive index for the positive lens C line (wavelength λ = 656.3 nm) is nC1. At this time, the Abbe number νd1 of the positive lens with respect to the d-line is defined by the following equation (A), and the partial dispersion ratio θgF1 of the positive lens is defined by the following equation (B).
νd1=(nd1―1)/(nF1−nC1) …(A)
θgF1=(ng1−nF1)/(nF1−nC1) …(B)
νd1 = (nd1-1) / (nF1−nC1) (A)
θgF1 = (ng1−nF1) / (nF1−nC1) (B)
また、正レンズの異常分散性ΔPgF1は、次式(C)で求められる。 Further, the anomalous dispersion ΔPgF1 of the positive lens is obtained by the following equation (C).
ΔPgF1=θgF1−(0.644−0.00168×νd1) …(C) ΔPgF1 = θgF1− (0.644−0.00168 × νd1) (C)
条件式(3)〜(4)は、合焦レンズLFよりも物体側に、異常分散性を有する硝材を用いた正レンズが、少なくとも1枚配置されることを示している。条件式(3)〜(4)を満足することにより、屈折光学系で発生する高次の軸上色収差を小さくすることができるため、回折光学素子DOEと組み合わせることで、使用波長域全体に亘り軸上色収差の変動を小さくすることが可能となる。 Conditional expressions (3) to (4) indicate that at least one positive lens using a glass material having anomalous dispersion is disposed closer to the object side than the focusing lens LF. By satisfying the conditional expressions (3) to (4), higher-order axial chromatic aberration generated in the refractive optical system can be reduced. Therefore, by combining with the diffractive optical element DOE, the entire use wavelength range can be obtained. It is possible to reduce the fluctuation of the axial chromatic aberration.
また、このような光学系TLにおいて、合焦レンズLFよりも物体側に配設された光学素子からなる第1レンズ群G1は、正の屈折力を有して次の条件式(5)を満足することが好ましい。 In such an optical system TL, the first lens group G1 including optical elements disposed on the object side of the focusing lens LF has a positive refractive power and satisfies the following conditional expression (5). It is preferable to satisfy.
0.001<f1/fdoe<0.030 …(5)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
fdoe:回折光学素子DOEの焦点距離。
0.001 <f1 / fdoe <0.030 (5)
However,
f1: the focal length of the first lens group G1,
fdoe: focal length of the diffractive optical element DOE.
条件式(5)は、正の屈折力を有する第1レンズ群G1に、比較的焦点距離の短い回折光学素子DOEが配置されることを示している。条件式(5)を満足することにより、屈折光学系で発生する高次の軸上色収差を小さくすることができるため、回折光学素子DOEと組み合わせることで、使用波長域全体に亘り軸上色収差の変動を小さくすることが可能となる。なお、条件式(5)の上限値を上回る条件である場合、回折光学素子DOE周辺での格子ピッチが細かくなりすぎ、回折効率が落ちる。また、光学系全体の高次の軸上色収差が残り、使用波長域における軸上色収差の変動が大きくなる。一方、条件式(5)の下限値を下回る条件である場合、回折光学素子DOEを入れる効果(全長短縮)が得られない。 Conditional expression (5) indicates that the diffractive optical element DOE having a relatively short focal length is arranged in the first lens group G1 having a positive refractive power. By satisfying conditional expression (5), higher-order axial chromatic aberration that occurs in the refractive optical system can be reduced. Therefore, in combination with the diffractive optical element DOE, axial chromatic aberration can be reduced over the entire operating wavelength range. The fluctuation can be reduced. When the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (5), the grating pitch around the diffractive optical element DOE becomes too fine, and the diffraction efficiency decreases. In addition, high-order axial chromatic aberration remains in the entire optical system, and the variation of axial chromatic aberration in the operating wavelength range increases. On the other hand, when the condition is lower than the lower limit value of the conditional expression (5), the effect of inserting the diffractive optical element DOE (shortening of the total length) cannot be obtained.
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0.020に設定することが望ましい。また、本願の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の上限値を0.010に設定することが望ましい。 In order to secure the effect of the present application, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (5) to 0.020. In order to further secure the effect of the present application, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (5) to 0.010.
また、本実施形態における回折光学素子DOEは、鋸歯状の回折格子溝が形成された面を持つ回折素子要素を積み重ねてなるものであり、所望の広波長領域(例えば、可視光領域)のほぼ全域で高い回折効率が保たれる、すなわち波長特性が良好であるという特徴を有している。一般に、複層型の回折光学素子として、例えば、互いに異なる材料からなる2種類の回折素子要素から構成され、同一の回折格子溝で密着している、いわゆる密着複層型の回折光学素子が知られている。 Further, the diffractive optical element DOE in the present embodiment is formed by stacking diffractive element elements having surfaces on which sawtooth-shaped diffraction grating grooves are formed, and is almost in a desired wide wavelength region (for example, a visible light region). High diffraction efficiency is maintained throughout the entire area, that is, the wavelength characteristic is good. In general, as a multi-layer type diffractive optical element, for example, a so-called close-contact multi-layer type diffractive optical element which is composed of two types of diffractive element elements made of different materials and is in close contact with the same diffraction grating groove is known. It has been.
なお、密着複層型の回折光学素子を配置する場合、2枚のガラスレンズの接合面に配置する構成があるが、2枚のガラスレンズの接合面に回折光学素子を配置すると、応力により回折光学素子の屈折率が変化し、回折効率の低下を招きやすいという問題がある。そのため、密着複層型の回折光学素子を配置する場合、レンズの片側の面上に回折光学素子を配置する方法が適している。また、回折光学素子DOEは、光軸に対して回転対称形状であることが好ましい。 In addition, when a close-contact multilayer diffractive optical element is disposed, there is a configuration in which the diffractive optical element is disposed on the joint surface of two glass lenses. There is a problem in that the refractive index of the optical element changes and the diffraction efficiency tends to decrease. Therefore, in the case of disposing a contact multilayer diffractive optical element, a method of disposing the diffractive optical element on one surface of the lens is suitable. The diffractive optical element DOE preferably has a rotationally symmetric shape with respect to the optical axis.
また、このような光学系TLにおいて、合焦レンズLFよりも像側に配設された、正レンズと負レンズとからなる色消しレンズを有し、当該色消しレンズは次の条件式(6)を満足することが好ましい。 In addition, the optical system TL includes an achromatic lens including a positive lens and a negative lens disposed on the image side of the focusing lens LF. The achromatic lens has the following conditional expression (6 ) Is preferably satisfied.
−15<νd3−νd4<15 …(6)
但し、
νd3:色消しレンズにおける正レンズのd線に対するアッベ数、
νd4:色消しレンズにおける負レンズのd線に対するアッベ数。
−15 <νd3−νd4 <15 (6)
However,
νd3: Abbe number with respect to d-line of the positive lens in the achromatic lens,
νd4: Abbe number for the d-line of the negative lens in the achromatic lens.
条件式(6)は、合焦レンズLFよりも像側に、分散の差が所望の値以下の正レンズと負レンズとからなる色消しレンズが配置されることを示している。この色消しレンズにおける正レンズと負レンズは、貼り合わせてもよく、隣接して配置してもよい。なお、色消しレンズにおける正レンズと負レンズのアッベ数は、前述の式(A)と同様の式で定義される。条件式(6)を満足することにより、高次の軸上色収差をより小さくすることができる。なお、条件式(6)の上限値および下限値を超える条件である場合、光学系TLの全系で、使用波長域における軸上色収差の変動を小さくすることが困難となる。 Conditional expression (6) indicates that an achromatic lens including a positive lens and a negative lens having a dispersion difference equal to or less than a desired value is disposed on the image side of the focusing lens LF. The positive lens and the negative lens in this achromatic lens may be bonded together or arranged adjacent to each other. Note that the Abbe numbers of the positive lens and the negative lens in the achromatic lens are defined by the same formula as the formula (A) described above. By satisfying conditional expression (6), higher-order axial chromatic aberration can be further reduced. In the case where the upper limit value and lower limit value of conditional expression (6) are exceeded, it is difficult to reduce the variation in longitudinal chromatic aberration in the used wavelength range in the entire optical system TL.
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10に設定することが望ましい。一方、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−10に設定することが望ましい。 In order to secure the effect of the present application, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (6) to 10. On the other hand, in order to ensure the effect of the present application, it is desirable to set the lower limit value of conditional expression (6) to −10.
また、このような光学系TLにおいて、次の条件式(7)を満足することが好ましい。 In such an optical system TL, it is preferable that the following conditional expression (7) is satisfied.
0.50<L/f<0.80 …(7)
但し、
L:光学系TLにおける最も物体側のレンズ面から像面までの距離、
f:光学系TLの無限遠合焦時における焦点距離。
0.50 <L / f <0.80 (7)
However,
L: distance from the lens surface closest to the object side to the image plane in the optical system TL,
f: Focal length when the optical system TL is focused at infinity.
条件式(7)は、光学系TL全系での光学全長を焦点距離で割ったテレ比を規定するための条件式である。条件式(7)の上限値を上回る条件である場合、回折光学素子DOEの焦点距離が長くなりすぎ、回折光学素子DOEを入れる意味がなくなる。一方、条件式(7)の下限値を下回る条件である場合、光学系TL全系での発生収差が大きくなりすぎ、性能が悪化する。 Conditional expression (7) is a conditional expression for defining a tele ratio obtained by dividing the total optical length of the entire optical system TL by the focal length. When the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (7), the focal length of the diffractive optical element DOE becomes too long, and there is no point in putting the diffractive optical element DOE. On the other hand, when the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (7), the aberration generated in the entire optical system TL becomes too large, and the performance deteriorates.
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0.75に設定することが望ましい。 In order to secure the effect of the present application, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (7) to 0.75.
ここで、上述のような構成の光学系TLの製造方法について、図11を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、合焦レンズLFを配置し、合焦レンズLFよりも物体側に回折光学素子DOEを配置し、合焦レンズLFよりも物体側に前述の条件式(1)〜(2)を満足する少なくとも1枚の負レンズを配置する(ステップST10)。そして、合焦レンズLFを光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われるように、合焦レンズLFを駆動可能に構成する(ステップST20)。このような製造方法によれば、使用波長域全体における色収差を良好に補正しつつ、テレ比の小さい(レンズ全長の短い)、高い光学性能を有した望遠型の光学系TLを得ることができる。 Here, a method for manufacturing the optical system TL having the above-described configuration will be described with reference to FIG. First, a focusing lens LF is arranged in a cylindrical lens barrel, the diffractive optical element DOE is arranged on the object side of the focusing lens LF, and the above conditional expression (1 ) To (2), at least one negative lens is disposed (step ST10). Then, by moving the focusing lens LF along the optical axis, the focusing lens LF is configured to be drivable so that focusing from an infinite object to a finite distance object is performed (step ST20). According to such a manufacturing method, it is possible to obtain a telephoto optical system TL having a small tele ratio (short lens overall length) and high optical performance while satisfactorily correcting chromatic aberration in the entire use wavelength range. .
(第1実施例)
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第1実施例について図1〜図3および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る光学系TL(TL1)の断面図である。第1実施例に係る光学系TL1は、光軸に沿って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とを備えて構成される。
(First embodiment)
Embodiments of the present application will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical system TL (TL1) according to the first example. The optical system TL1 according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Configured.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1aと、この前群G1aに対し第1レンズ群G1の中で最も長い空気間隔を隔てた後群G1bとから構成される。第1レンズ群G1の前群G1aは、物体側から順に、単レンズである第1正レンズL11と、第2正レンズL12と第1負レンズL13とが貼り合わされた接合レンズと、回折光学素子DOEが配置される第3正レンズL14とから構成される。なお、第3正レンズL14における像面I側のレンズ面に、回折光学素子DOEが配置される。回折光学素子DOEは、互いに異なる材質の2種類の回折素子要素が同一の回折格子溝で接する密着複層型の回折光学素子であり、2種類の紫外線硬化樹脂によって格子高さが約20μmの1次の回折格子(光軸に対して回転対称形状の回折格子)が形成される。第1レンズ群G1の後群G1bは、物体側から順に、第2負レンズL15と第4正レンズL16とが貼り合わされた接合レンズから構成される。 The first lens group G1 includes a front group G1a that is arranged in order from the object side along the optical axis, and a rear group G1b that is separated from the front group G1a by the longest air interval in the first lens group G1. Composed. The front group G1a of the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens in which a first positive lens L11 that is a single lens, a second positive lens L12, and a first negative lens L13 are bonded together, and a diffractive optical element. And a third positive lens L14 on which the DOE is disposed. A diffractive optical element DOE is disposed on the lens surface on the image plane I side of the third positive lens L14. The diffractive optical element DOE is a close-contact multi-layer diffractive optical element in which two types of diffractive element elements made of different materials are in contact with each other through the same diffraction grating groove. The next diffraction grating (diffraction grating having a rotationally symmetric shape with respect to the optical axis) is formed. The rear group G1b of the first lens group G1 includes a cemented lens in which a second negative lens L15 and a fourth positive lens L16 are bonded in order from the object side.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、第5正レンズL21と第3負レンズL22とが貼り合わされた合焦レンズLFと、第4負レンズL23と第6正レンズL24とが貼り合わされた第1色消しレンズLC1と、第7正レンズL25と第5負レンズL26とが貼り合わされた接合レンズと、単レンズである第6負レンズL27と、第8正レンズL28と第7負レンズL29とが貼り合わされた第2色消しレンズLC2と、単レンズである第9正レンズL30とから構成される。そして、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦(フォーカシング)の際、合焦レンズLFが光軸に沿って像面I側に移動するようになっている。また、第2レンズ群G2における合焦レンズLFと第1色消しレンズLC1との間に、絞りSが配設される。 In the second lens group G2, a focusing lens LF in which a fifth positive lens L21 and a third negative lens L22 are bonded together, a fourth negative lens L23, and a sixth positive lens L24 are bonded in order from the object side. The first achromatic lens LC1, the cemented lens in which the seventh positive lens L25 and the fifth negative lens L26 are bonded together, the sixth negative lens L27 that is a single lens, the eighth positive lens L28, and the seventh negative lens L29 Are affixed to a second achromatic lens LC2 and a ninth positive lens L30 that is a single lens. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance (finite distance), the focusing lens LF moves toward the image plane I along the optical axis. In addition, a stop S is disposed between the focusing lens LF and the first achromatic lens LC1 in the second lens group G2.
以下に、表1〜表3を示すが、これらは第1〜第3実施例に係る光学系(望遠レンズ)の諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の[全体諸元]において、fは焦点距離を、FNOはFナンバーを、ωは半画角(最大入射角:単位は「°」)を、Yは像高を、Bfはバックフォーカス(空気換算長)をそれぞれ示す。また、[全体諸元]において、Lは光学系の全長(1番目のレンズ面から像面Iまでの距離)を、f1は第1レンズ群の焦点距離を、fdoeは回折光学素子の焦点距離をそれぞれ示す。また、[レンズデータ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の番号を、Riは物体側からi番目のレンズ面の曲率半径を、Diは物体側からi番目のレンズ面とi+1番目のレンズ面との間のレンズ厚または空気間隔を、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数を、θgFは部分分散比をそれぞれ示す。 Tables 1 to 3 are shown below, and these are tables showing values of specifications of the optical systems (telephoto lenses) according to the first to third examples. In [Overall specifications] in each table, f is the focal length, FNO is the F number, ω is the half angle of view (maximum incident angle: unit is “°”), Y is the image height, and Bf is the back focus. (Air equivalent length) is shown respectively. In [Overall Specifications], L is the total length of the optical system (distance from the first lens surface to the image plane I), f1 is the focal length of the first lens group, and fdoe is the focal length of the diffractive optical element. Respectively. In [Lens Data], the surface number is the lens surface number counted from the object side, Ri is the radius of curvature of the i-th lens surface from the object side, Di is the i-th lens surface and i + 1-th lens surface from the object side. Nd is the refractive index for the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), νd is the Abbe number for the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), and θgF is Each partial dispersion ratio is shown.
なお、曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率nd=1.0000はその記載を省略している。また、各レンズの部分分散比θgFは前述の式(B)と同様の式で定義される。 Note that the radius of curvature “∞” indicates a plane, and the refractive index of air nd = 1.0000 is omitted. Further, the partial dispersion ratio θgF of each lens is defined by the same formula as the formula (B) described above.
また、[回折面データ]において示す回折面の位相形状ψは、次式(D)によって表わされる。 Further, the phase shape ψ of the diffractive surface shown in [Diffraction surface data] is expressed by the following equation (D).
ψ(h,m)={2π/(m×λ0)}×(C2×h2+C4×h4+C6×h6…) …(D)
但し、
h:光軸に対して垂直な方向の高さ、
m:回折光の回折次数、
λ0:設計波長、
Ci:位相係数(i=1,2,3,…)。
ψ (h, m) = {2π / (m × λ0)} × (C 2 × h 2 +
However,
h: height in a direction perpendicular to the optical axis,
m: diffraction order of diffracted light,
λ0: Design wavelength,
Ci: Phase coefficient (i = 1, 2, 3,...).
また、任意の波長λおよび任意の回折次数mにおける回折面の屈折力φDは、最も低次の位相係数C1を用いて、次式(E)のように表わすことができる。 Further, the refractive power φD of the diffractive surface at an arbitrary wavelength λ and an arbitrary diffraction order m can be expressed by the following equation (E) using the lowest-order phase coefficient C1.
φD(h,m)=−2×C1×m×λ/λ0 …(E) φD (h, m) = − 2 × C1 × m × λ / λ0 (E)
[回折面データ]において位相係数を示すが、「E-n」は「×10−n」を示す。また、[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。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Ri、面間隔Di、その他長さの単位は一般に「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、後述の第2〜第3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る。 In [Diffraction plane data], the phase coefficient is indicated, and “En” indicates “× 10 −n ”. [Conditional Expression Corresponding Value] indicates the corresponding value of each conditional expression. In addition, the focal length f, the radius of curvature Ri, the surface interval Di, and other length units listed in all the following specification values are generally “mm”, but the optical system is proportionally enlarged or reduced. However, the same optical performance can be obtained, and the present invention is not limited to this. In addition, the same reference numerals as those in the present embodiment are used in the specification values of the second to third embodiments described later.
下の表1に、第1実施例における各諸元を示す。なお、表1における第1面〜第29面の曲率半径Riは、図1における第1面〜第29面に付した符号R1〜R29に対応している。また、第1実施例において、第8面が回折面となっている。 Table 1 below shows specifications in the first embodiment. In addition, the curvature radius Ri of the 1st surface-the 29th surface in Table 1 respond | corresponds to code | symbol R1-R29 attached | subjected to the 1st surface-the 29th surface in FIG. In the first embodiment, the eighth surface is a diffractive surface.
(表1)
[全体諸元]
f=294
FNO=4.08
2ω=8.4
Y=21.63
Bf=54.00
L=190.5
f1=100.53
fdoe=12320
[レンズ諸元]
面番号 Ri Di nd νd θgF
1 112.614 7.31 1.4875 70.3 0.5291
2 1198.911 0.27
3 80.591 11.45 1.4978 82.6 0.5386
4 -504.430 2.50 1.5750 41.5 0.5764
5 215.439 2.00
6 77.236 5.00 1.5168 63.9 0.5359
7 106.549 0.20 1.5278 33.4 ―
8 106.549 0.30 1.5572 50.0 ― (回折面)
9 106.549 26.05
10 40.477 1.50 1.9108 35.2 0.5822
11 26.124 7.51 1.4875 70.3 0.5291
12 71.781 6.54
13 124.603 2.59 1.6200 36.4 0.5877
14 -321.404 1.20 1.6968 55.5 0.5430
15 42.442 23.41
16 ∞ 2.99 (絞り)
17 53.509 1.78 1.9108 35.2 0.5822
18 23.591 2.77 1.5750 41.5 0.5764
19 222.119 2.69
20 64.088 2.37 1.7283 28.4 0.6069
21 -67.244 0.85 1.7292 54.6 0.5442
22 29.850 2.27
23 -66.093 0.80 1.7292 54.6 0.5442
24 107.388 2.17
25 69.491 3.09 1.5481 45.5 0.5684
26 -55.525 1.00 1.7880 47.4 0.5559
27 -315.000 10.29
28 68.665 5.55 1.4875 70.3 0.5291
29 -68.665 54.00
[回折面データ]
m=1
C1=-4.058E-05
C2=-3.974E-09
[条件式対応値]
条件式(1) 1.89−0.00637×νd2=1.63(>nd2=1.5750)
条件式(2) νd2=41.5
条件式(3) θgF1−(0.644−0.00168×νd1)=0.0333
条件式(4) νd1=82.6
条件式(5) f1/fdoe=0.0082
条件式(6) νd3−νd4=6.3 (第1色消しレンズLC1)
νd3−νd4=-1.9 (第2色消しレンズLC2)
条件式(7) L/f=0.65
(Table 1)
[Overall specifications]
f = 294
FNO = 4.08
2ω = 8.4
Y = 21.63
Bf = 54.00
L = 190.5
f1 = 100.53
fdoe = 12320
[Lens specifications]
Surface number Ri Di nd νd θgF
1 112.614 7.31 1.4875 70.3 0.5291
2 1198.911 0.27
3 80.591 11.45 1.4978 82.6 0.5386
4 -504.430 2.50 1.5750 41.5 0.5764
5 215.439 2.00
6 77.236 5.00 1.5168 63.9 0.5359
7 106.549 0.20 1.5278 33.4 ―
8 106.549 0.30 1.5572 50.0 ― (Diffraction surface)
9 106.549 26.05
10 40.477 1.50 1.9108 35.2 0.5822
11 26.124 7.51 1.4875 70.3 0.5291
12 71.781 6.54
13 124.603 2.59 1.6200 36.4 0.5877
14 -321.404 1.20 1.6968 55.5 0.5430
15 42.442 23.41
16 ∞ 2.99 (Aperture)
17 53.509 1.78 1.9108 35.2 0.5822
18 23.591 2.77 1.5750 41.5 0.5764
19 222.119 2.69
20 64.088 2.37 1.7283 28.4 0.6069
21 -67.244 0.85 1.7292 54.6 0.5442
22 29.850 2.27
23 -66.093 0.80 1.7292 54.6 0.5442
24 107.388 2.17
25 69.491 3.09 1.5481 45.5 0.5684
26 -55.525 1.00 1.7880 47.4 0.5559
27 -315.000 10.29
28 68.665 5.55 1.4875 70.3 0.5291
29 -68.665 54.00
[Diffraction surface data]
m = 1
C1 = -4.058E-05
C2 = -3.974E-09
[Conditional expression values]
Conditional expression (1) 1.89−0.00637 × νd2 = 1.63 (> nd2 = 1.5750)
Conditional expression (2) νd2 = 41.5
Conditional expression (3) θgF1− (0.644−0.00168 × νd1) = 0.0333
Conditional expression (4) νd1 = 82.6
Conditional expression (5) f1 / fdoe = 0.0082
Conditional expression (6) νd3−νd4 = 6.3 (first achromatic lens LC1)
νd3−νd4 = -1.9 (second achromatic lens LC2)
Conditional expression (7) L / f = 0.65
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (7) are satisfied.
図2は、第1実施例に係る光学系TL1の諸収差図である。諸収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高をそれぞれ示す。また、諸収差図において、dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、諸収差図の説明は他の実施例においても同様である。図2より、第1実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第1実施例の光学系TL1を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。 FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations of the optical system TL1 according to the first example. In the various aberration diagrams, FNO represents the F number, and Y represents the image height. Also, in the various aberration diagrams, d indicates the aberration at the d-line (λ = 587.6 nm), and g indicates the aberration at the g-line (λ = 435.8 nm). In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line shows the sagittal image plane, and the broken line shows the meridional image plane. The description of the various aberration diagrams is the same in the other examples. As can be seen from FIG. 2, in the first example, various aberrations are corrected favorably and the optical performance is excellent. As a result, by mounting the optical system TL1 of the first embodiment, excellent optical performance can be secured even in the digital single-lens reflex camera CAM.
図3(a)は、第1実施例に係る光学系TL1の軸上色収差の波長特性を示すグラフである。図3(a)より、第1実施例では、使用波長域全体において軸上色収差が良好に補正されていることがわかる。図3(b)は、第1実施例に係る光学系TL1にテレコンバータを取り付けたときの軸上色収差の波長特性を示すグラフである。図3(b)より、第1実施例では、テレコンバータを取り付けた場合でも軸上色収差が良好に補正されていることがわかる。 FIG. 3A is a graph showing the wavelength characteristic of longitudinal chromatic aberration of the optical system TL1 according to the first example. FIG. 3A shows that in the first example, the axial chromatic aberration is corrected well in the entire used wavelength range. FIG. 3B is a graph showing the wavelength characteristics of longitudinal chromatic aberration when a teleconverter is attached to the optical system TL1 according to the first example. FIG. 3B shows that the axial chromatic aberration is corrected well in the first embodiment even when the teleconverter is attached.
(第2実施例)
以下、本願の第2実施例について図4〜図6および表2を用いて説明する。図4は、第2実施例に係る光学系TL(TL2)の断面図である。第2実施例に係る光学系TL2は、光軸に沿って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とを備えて構成される。
(Second embodiment)
Hereinafter, the second embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. 4 to 6 and Table 2. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical system TL (TL2) according to the second embodiment. The optical system TL2 according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Configured.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1aと、この前群G1aに対し第1レンズ群G1の中で最も長い空気間隔を隔てた後群G1bとから構成される。第1レンズ群G1の前群G1aは、物体側から順に、単レンズである第1正レンズL11と、第2正レンズL12と第1負レンズL13とが貼り合わされた接合レンズと、回折光学素子DOEが配置される第3正レンズL14とから構成される。なお、第3正レンズL14における像面I側のレンズ面に、回折光学素子DOEが配置される。回折光学素子DOEは、第1実施例の回折光学素子と同様であり、詳細な説明を省略する。第1レンズ群G1の後群G1bは、物体側から順に、第2負レンズL15と第4正レンズL16とが貼り合わされた接合レンズから構成される。 The first lens group G1 includes a front group G1a that is arranged in order from the object side along the optical axis, and a rear group G1b that is separated from the front group G1a by the longest air interval in the first lens group G1. Composed. The front group G1a of the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens in which a first positive lens L11 that is a single lens, a second positive lens L12, and a first negative lens L13 are bonded together, and a diffractive optical element. And a third positive lens L14 on which the DOE is disposed. A diffractive optical element DOE is disposed on the lens surface on the image plane I side of the third positive lens L14. The diffractive optical element DOE is the same as the diffractive optical element of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. The rear group G1b of the first lens group G1 includes a cemented lens in which a second negative lens L15 and a fourth positive lens L16 are bonded in order from the object side.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、第5正レンズL21と第3負レンズL22とが貼り合わされた合焦レンズLFと、第4負レンズL23と第6正レンズL24とが貼り合わされた第1色消しレンズLC1と、第7正レンズL25と第5負レンズL26とが貼り合わされた接合レンズと、単レンズである第6負レンズL27と、第8正レンズL28と第7負レンズL29とが貼り合わされた第2色消しレンズLC2と、単レンズである第9正レンズL30とから構成される。そして、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦(フォーカシング)の際、合焦レンズLFが光軸に沿って像面I側に移動するようになっている。また、第2レンズ群G2における合焦レンズLFと第1色消しレンズLC1との間に、絞りSが設けられる。 In the second lens group G2, a focusing lens LF in which a fifth positive lens L21 and a third negative lens L22 are bonded together, a fourth negative lens L23, and a sixth positive lens L24 are bonded in order from the object side. The first achromatic lens LC1, the cemented lens in which the seventh positive lens L25 and the fifth negative lens L26 are bonded together, the sixth negative lens L27 that is a single lens, the eighth positive lens L28, and the seventh negative lens L29 Are affixed to a second achromatic lens LC2 and a ninth positive lens L30 that is a single lens. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance (finite distance), the focusing lens LF moves toward the image plane I along the optical axis. In addition, a diaphragm S is provided between the focusing lens LF and the first achromatic lens LC1 in the second lens group G2.
下の表2に、第2実施例における各諸元を示す。なお、表2における第1面〜第29面の曲率半径Riは、図4における第1面〜第29面に付した符号R1〜R29に対応している。また、第2実施例において、第8面が回折面となっている。 Table 2 below shows specifications in the second embodiment. In addition, the curvature radius Ri of the 1st surface-29th surface in Table 2 respond | corresponds to code | symbol R1-R29 attached | subjected to the 1st surface-29th surface in FIG. In the second embodiment, the eighth surface is a diffractive surface.
(表2)
[全体諸元]
f=294
FNO=4.08
2ω=8.4
Y=21.63
Bf=54.00
L=191.2
f1=100.89
fdoe=12176
[レンズ諸元]
面番号 Ri Di nd νd θgF
1 115.035 7.27 1.4875 70.3 0.5291
2 1569.495 0.25
3 81.363 11.29 1.4978 82.6 0.5386
4 -504.430 2.50 1.5750 41.5 0.5764
5 237.414 2.00
6 69.392 5.00 1.5168 63.9 0.5359
7 91.430 0.20 1.5278 33.4 ―
8 91.430 0.30 1.5572 50.0 ― (回折面)
9 91.430 25.64
10 41.929 1.50 1.9108 35.2 0.5822
11 26.360 7.48 1.4875 70.3 0.5291
12 75.456 6.47
13 132.140 2.50 1.6200 36.4 0.5877
14 -380.902 1.20 1.6968 55.5 0.5430
15 43.133 23.98
16 ∞ 2.81 (絞り)
17 53.404 2.10 1.9108 35.2 0.5822
18 23.876 2.91 1.5750 41.5 0.5764
19 211.100 2.48
20 65.496 2.33 1.7283 28.4 0.6069
21 -64.938 0.85 1.7292 54.6 0.5442
22 29.867 2.33
23 -65.880 0.80 1.7292 54.6 0.5442
24 112.996 2.13
25 70.766 3.08 1.5481 45.5 0.5684
26 -54.825 1.00 1.7880 47.4 0.5559
27 -274.728 10.60
28 69.243 5.50 1.4875 70.3 0.5291
29 -69.243 54.00
[回折面データ]
m=1
C1=-4.106E-05
C2=-4.838E-09
[条件式対応値]
条件式(1) 1.89−0.00637×νd2=1.63(>nd2=1.5750)
条件式(2) νd2=41.5
条件式(3) θgF1−(0.644−0.00168×νd1)=0.0333
条件式(4) νd1=82.6
条件式(5) f1/fdoe=0.0083
条件式(6) νd3−νd4=6.3 (第1色消しレンズLC1)
νd3−νd4=-1.9 (第2色消しレンズLC2)
条件式(7) L/f=0.65
(Table 2)
[Overall specifications]
f = 294
FNO = 4.08
2ω = 8.4
Y = 21.63
Bf = 54.00
L = 191.2
f1 = 100.89
fdoe = 12176
[Lens specifications]
Surface number Ri Di nd νd θgF
1 115.035 7.27 1.4875 70.3 0.5291
2 1569.495 0.25
3 81.363 11.29 1.4978 82.6 0.5386
4 -504.430 2.50 1.5750 41.5 0.5764
5 237.414 2.00
6 69.392 5.00 1.5168 63.9 0.5359
7 91.430 0.20 1.5278 33.4 ―
8 91.430 0.30 1.5572 50.0 ― (Diffraction surface)
9 91.430 25.64
10 41.929 1.50 1.9108 35.2 0.5822
11 26.360 7.48 1.4875 70.3 0.5291
12 75.456 6.47
13 132.140 2.50 1.6200 36.4 0.5877
14 -380.902 1.20 1.6968 55.5 0.5430
15 43.133 23.98
16 ∞ 2.81 (Aperture)
17 53.404 2.10 1.9108 35.2 0.5822
18 23.876 2.91 1.5750 41.5 0.5764
19 211.100 2.48
20 65.496 2.33 1.7283 28.4 0.6069
21 -64.938 0.85 1.7292 54.6 0.5442
22 29.867 2.33
23 -65.880 0.80 1.7292 54.6 0.5442
24 112.996 2.13
25 70.766 3.08 1.5481 45.5 0.5684
26 -54.825 1.00 1.7880 47.4 0.5559
27 -274.728 10.60
28 69.243 5.50 1.4875 70.3 0.5291
29 -69.243 54.00
[Diffraction surface data]
m = 1
C1 = -4.106E-05
C2 = -4.838E-09
[Conditional expression values]
Conditional expression (1) 1.89−0.00637 × νd2 = 1.63 (> nd2 = 1.5750)
Conditional expression (2) νd2 = 41.5
Conditional expression (3) θgF1− (0.644−0.00168 × νd1) = 0.0333
Conditional expression (4) νd1 = 82.6
Conditional expression (5) f1 / fdoe = 0.0083
Conditional expression (6) νd3−νd4 = 6.3 (first achromatic lens LC1)
νd3−νd4 = -1.9 (second achromatic lens LC2)
Conditional expression (7) L / f = 0.65
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (7) are satisfied.
図5は、第2実施例に係る光学系TL2の諸収差図である。図5より、第2実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第2実施例の光学系TL2を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。 FIG. 5 is a diagram illustrating various aberrations of the optical system TL2 according to the second example. From FIG. 5, it can be seen that in the second example, various aberrations are satisfactorily corrected and the optical performance is excellent. As a result, by mounting the optical system TL2 of the second embodiment, excellent optical performance can be secured even in the digital single-lens reflex camera CAM.
図6(a)は、第2実施例に係る光学系TL2の軸上色収差の波長特性を示すグラフである。図6(a)より、第2実施例では、使用波長域全体において軸上色収差が良好に補正されていることがわかる。図6(b)は、第2実施例に係る光学系TL2にテレコンバータを取り付けたときの軸上色収差の波長特性を示すグラフである。図6(b)より、第2実施例では、テレコンバータを取り付けた場合でも軸上色収差が良好に補正されていることがわかる。 FIG. 6A is a graph showing the wavelength characteristic of axial chromatic aberration of the optical system TL2 according to the second example. From FIG. 6A, it can be seen that in the second example, the longitudinal chromatic aberration is well corrected in the entire used wavelength range. FIG. 6B is a graph showing the wavelength characteristics of longitudinal chromatic aberration when a teleconverter is attached to the optical system TL2 according to the second example. FIG. 6B shows that in the second example, the longitudinal chromatic aberration is corrected well even when the teleconverter is attached.
(第3実施例)
以下、本願の第3実施例について図7〜図9および表3を用いて説明する。図7は、第3実施例に係る光学系TL(TL3)の断面図である。第3実施例に係る光学系TL3は、光軸に沿って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とを備えて構成される。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present application will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical system TL (TL3) according to the third embodiment. The optical system TL3 according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Configured.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1aと、この前群G1aに対し第1レンズ群G1の中で最も長い空気間隔を隔てた後群G1bとから構成される。第1レンズ群G1の前群G1aは、物体側から順に、単レンズである第1正レンズL11と、第2正レンズL12と第1負レンズL13とが貼り合わされた接合レンズと、回折光学素子DOEが配置される第3正レンズL14とから構成される。なお、第3正レンズL14における像面I側のレンズ面に、回折光学素子DOEが配置される。回折光学素子DOEは、第1実施例の回折光学素子と同様であり、詳細な説明を省略する。第1レンズ群G1の後群G1bは、物体側から順に、第2負レンズL15と第4正レンズL16とが貼り合わされた接合レンズから構成される。 The first lens group G1 includes a front group G1a that is arranged in order from the object side along the optical axis, and a rear group G1b that is separated from the front group G1a by the longest air interval in the first lens group G1. Composed. The front group G1a of the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens in which a first positive lens L11 that is a single lens, a second positive lens L12, and a first negative lens L13 are bonded together, and a diffractive optical element. And a third positive lens L14 on which the DOE is disposed. A diffractive optical element DOE is disposed on the lens surface on the image plane I side of the third positive lens L14. The diffractive optical element DOE is the same as the diffractive optical element of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. The rear group G1b of the first lens group G1 includes a cemented lens in which a second negative lens L15 and a fourth positive lens L16 are bonded in order from the object side.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、第5正レンズL21と第3負レンズL22とが貼り合わされた合焦レンズLFと、第4負レンズL23と第6正レンズL24とが貼り合わされた第1色消しレンズLC1と、第7正レンズL25と第5負レンズL26とが貼り合わされた接合レンズと、単レンズである第6負レンズL27と、第8正レンズL28と第7負レンズL29とが貼り合わされた第2色消しレンズLC2と、単レンズである第9正レンズL30とから構成される。そして、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦(フォーカシング)の際、合焦レンズLFが光軸に沿って像面I側に移動するようになっている。また、第2レンズ群G2における合焦レンズLFと第1色消しレンズLC1との間に、絞りSが設けられる。 In the second lens group G2, a focusing lens LF in which a fifth positive lens L21 and a third negative lens L22 are bonded together, a fourth negative lens L23, and a sixth positive lens L24 are bonded in order from the object side. The first achromatic lens LC1, the cemented lens in which the seventh positive lens L25 and the fifth negative lens L26 are bonded together, the sixth negative lens L27 that is a single lens, the eighth positive lens L28, and the seventh negative lens L29 Are affixed to a second achromatic lens LC2 and a ninth positive lens L30 that is a single lens. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance (finite distance), the focusing lens LF moves toward the image plane I along the optical axis. In addition, a diaphragm S is provided between the focusing lens LF and the first achromatic lens LC1 in the second lens group G2.
下の表3に、第3実施例における各諸元を示す。なお、表3における第1面〜第29面の曲率半径Riは、図7における第1面〜第29面に付した符号R1〜R29に対応している。また、第3実施例において、第8面が回折面となっている。 Table 3 below shows specifications in the third embodiment. In addition, the curvature radius Ri of the 1st surface-29th surface in Table 3 respond | corresponds to code | symbol R1-R29 attached | subjected to the 1st surface-29th surface in FIG. In the third embodiment, the eighth surface is a diffractive surface.
(表3)
[全体諸元]
f=262.5239
FNO=4.08
2ω=8.4
Y=21.63
Bf=37.9225
L=174.4325
f1=97.3
fdoe=13756
[レンズ諸元]
面番号 Ri Di nd νd θgF
1 112.614 7.47 1.4875 70.3 0.5291
2 1198.911 0.25
3 80.591 12.82 1.4978 82.6 0.5386
4 -504.430 2.50 1.5317 48.8 0.5621
5 215.439 2.02
6 77.236 5.00 1.5168 63.9 0.5359
7 106.549 0.20 1.5278 33.4 ―
8 106.549 0.20 1.5572 50.0 ― (回折面)
9 106.549 24.12
10 40.477 1.50 1.9027 35.7 0.5804
11 26.124 7.68 1.4875 70.3 0.5291
12 71.781 7.27
13 124.603 2.88 1.6034 38.0 0.5829
14 -321.404 1.20 1.7130 54.0 0.5451
15 42.442 23.52
16 ∞ 2.69 (絞り)
17 53.509 2.90 1.9027 35.7 0.5804
18 23.591 2.31 1.5186 69.9 0.5318
19 222.119 2.85
20 64.088 2.49 1.7283 28.4 0.6069
21 -67.244 0.85 1.7130 54.0 0.5451
22 29.850 2.04
23 -66.093 0.80 1.7410 52.8 0.5471
24 107.388 1.87
25 69.491 3.77 1.5814 41.0 0.5763
26 -55.525 1.00 1.7292 54.6 0.5442
27 -315.000 10.00
28 68.665 4.31 1.4875 70.3 0.5291
29 -68.665 54.00
[回折面データ]
m=1
C1=-3.635E-05
C2=-4.806E-09
[条件式対応値]
条件式(1) 1.89−0.00637×νd2=1.58(>nd2=1.5317)
条件式(2) νd2=48.8
条件式(3) θgF1−(0.644−0.00168×νd1)=0.0333
条件式(4) νd1=82.6
条件式(5) f1/fdoe=0.0075
条件式(6) νd3−νd4=-13.6 (第2色消しレンズLC2)
条件式(7) L/f=0.65
(Table 3)
[Overall specifications]
f = 262.5239
FNO = 4.08
2ω = 8.4
Y = 21.63
Bf = 37.9225
L = 174.4325
f1 = 97.3
fdoe = 13756
[Lens specifications]
Surface number Ri Di nd νd θgF
1 112.614 7.47 1.4875 70.3 0.5291
2 1198.911 0.25
3 80.591 12.82 1.4978 82.6 0.5386
4 -504.430 2.50 1.5317 48.8 0.5621
5 215.439 2.02
6 77.236 5.00 1.5168 63.9 0.5359
7 106.549 0.20 1.5278 33.4 ―
8 106.549 0.20 1.5572 50.0 ― (Diffraction surface)
9 106.549 24.12
10 40.477 1.50 1.9027 35.7 0.5804
11 26.124 7.68 1.4875 70.3 0.5291
12 71.781 7.27
13 124.603 2.88 1.6034 38.0 0.5829
14 -321.404 1.20 1.7130 54.0 0.5451
15 42.442 23.52
16 ∞ 2.69 (Aperture)
17 53.509 2.90 1.9027 35.7 0.5804
18 23.591 2.31 1.5186 69.9 0.5318
19 222.119 2.85
20 64.088 2.49 1.7283 28.4 0.6069
21 -67.244 0.85 1.7130 54.0 0.5451
22 29.850 2.04
23 -66.093 0.80 1.7410 52.8 0.5471
24 107.388 1.87
25 69.491 3.77 1.5814 41.0 0.5763
26 -55.525 1.00 1.7292 54.6 0.5442
27 -315.000 10.00
28 68.665 4.31 1.4875 70.3 0.5291
29 -68.665 54.00
[Diffraction surface data]
m = 1
C1 = -3.635E-05
C2 = -4.806E-09
[Conditional expression values]
Conditional expression (1) 1.89−0.00637 × νd2 = 1.58 (> nd2 = 1.5317)
Conditional expression (2) νd2 = 48.8
Conditional expression (3) θgF1− (0.644−0.00168 × νd1) = 0.0333
Conditional expression (4) νd1 = 82.6
Conditional expression (5) f1 / fdoe = 0.0075
Conditional expression (6) νd3−νd4 = −13.6 (second achromatic lens LC2)
Conditional expression (7) L / f = 0.65
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。 Thus, in the present embodiment, it can be seen that all the conditional expressions (1) to (7) are satisfied.
図8は、第3実施例に係る光学系TL3の諸収差図である。図8より、第3実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第3実施例の光学系TL3を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations of the optical system TL3 according to the third example. From FIG. 8, it can be seen that in the third example, various aberrations are satisfactorily corrected and the optical performance is excellent. As a result, by mounting the optical system TL3 of the third embodiment, excellent optical performance can be secured even in the digital single-lens reflex camera CAM.
図9(a)は、第3実施例に係る光学系TL3の軸上色収差の波長特性を示すグラフである。図9(a)より、第3実施例では、使用波長域全体において軸上色収差が良好に補正されていることがわかる。図9(b)は、第3実施例に係る光学系TL3にテレコンバータを取り付けたときの軸上色収差の波長特性を示すグラフである。図9(b)より、第3実施例では、テレコンバータを取り付けた場合でも軸上色収差が良好に補正されていることがわかる。 FIG. 9A is a graph showing the wavelength characteristics of longitudinal chromatic aberration of the optical system TL3 according to the third example. From FIG. 9A, it can be seen that in the third example, the axial chromatic aberration is corrected well over the entire wavelength range used. FIG. 9B is a graph showing the wavelength characteristics of longitudinal chromatic aberration when a teleconverter is attached to the optical system TL3 according to the third example. From FIG. 9B, it can be seen that in the third example, the axial chromatic aberration is well corrected even when the teleconverter is attached.
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 In the above-described embodiment, the following description can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.
上述の各実施例において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。例えば、絞りSよりも像側に配置されるレンズのうち少なくとも一部を防振レンズ群とすることができ、特に、第7正レンズL25、第5負レンズL26、第6負レンズL27を防振レンズ群とすることが好ましい。また、第7正レンズL25、第5負レンズL26、第6負レンズL27の物体側および像側の少なくとも一方に、正レンズと負レンズとからなる色消しレンズLC1,LC2を配置することがより好ましく、当該色消しレンズLC1,LC2は前述の条件式(6)を満足することがより好ましい。また、当該色消しレンズLC1,LC2は接合レンズとしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the lens group or the partial lens group is moved so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis, or is rotated (oscillated) in the in-plane direction including the optical axis, thereby causing camera shake. An image stabilizing lens group that corrects image blur caused by the image blur may be used. For example, at least a part of the lenses arranged on the image side of the stop S can be an anti-vibration lens group, and in particular, the seventh positive lens L25, the fifth negative lens L26, and the sixth negative lens L27 are prevented. A vibrating lens group is preferable. In addition, achromatic lenses LC1 and LC2 each including a positive lens and a negative lens are disposed on at least one of the object side and the image side of the seventh positive lens L25, the fifth negative lens L26, and the sixth negative lens L27. The achromatic lenses LC1 and LC2 preferably satisfy the above-described conditional expression (6). The achromatic lenses LC1 and LC2 may be cemented lenses.
また、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の非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、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よい。 Further, the lens surface may be formed as a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. When the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to errors in processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance. When the lens surface is an aspheric surface, the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Any aspherical surface may be used. The lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
また、開口絞りは合焦レンズLFよりも像側に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。 The aperture stop is preferably disposed on the image side of the focusing lens LF. However, the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as the aperture stop.
また、各レンズ面には、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よい。 Each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
また、本実施形態では、回折光学素子DOEを第3正レンズL14に配置したが、回折光学素子は合焦レンズよりも物体側に配置されていればよく、これに限られるものではない。なお、回折光学素子は、第1レンズ群を最もレンズ面の間隔が大きい空気間隔で前群と後群とに分けた場合、前群に配置するのが好ましい。また、第1レンズ群の前群は、回折光学素子と、上記条件式(1)〜(2)を満たす負レンズと、上記条件式(3)〜(4)を満たす正レンズとを有するのが好ましい。 In this embodiment, the diffractive optical element DOE is disposed on the third positive lens L14. However, the diffractive optical element is not limited to this as long as it is disposed on the object side of the focusing lens. The diffractive optical element is preferably arranged in the front group when the first lens group is divided into a front group and a rear group with an air space having the largest distance between the lens surfaces. The front group of the first lens group includes a diffractive optical element, a negative lens that satisfies the conditional expressions (1) to (2), and a positive lens that satisfies the conditional expressions (3) to (4). Is preferred.
また、本実施形態では、光学系の一例として望遠レンズを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ズームレンズ等の光学系であってもよい。なお、本実施形態では、焦点距離が300mm程度としたが、これに限られるものではなく、焦点距離が200〜800mm(35mm換算)程度の望遠レンズであってもよい。 In the present embodiment, the telephoto lens is described as an example of the optical system. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical system such as a zoom lens may be used. In this embodiment, the focal length is about 300 mm. However, the present invention is not limited to this, and a telephoto lens having a focal length of about 200 to 800 mm (35 mm equivalent) may be used.
また、本実施形態の光学系をデジタル一眼レフカメラに使用しているが、これに限られるものではなく、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の光学機器にも使用することができる。 In addition, the optical system of the present embodiment is used in a digital single-lens reflex camera, but the present invention is not limited to this. For example, the optical system can be used in an optical device such as a digital still camera or a digital video camera.
CAM デジタル一眼レフカメラ(光学機器)
TL 光学系
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
LF 合焦レンズ
LC1 第1色消しレンズ LC2 第2色消しレンズ
L12 第2正レンズ L13 第1負レンズ
DOE 回折光学素子
S 絞り I 像面
CAM digital SLR camera (optical equipment)
TL optical system G1 first lens group G2 second lens group LF focusing lens LC1 first achromatic lens LC2 second achromatic lens L12 second positive lens L13 first negative lens DOE diffractive optical element S aperture I image surface
Claims (9)
前記合焦レンズの物体側に隣接して配設された第1レンズ群とを有し、
前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ、正レンズと、接合レンズと、正レンズとを有し、
前記接合レンズの像側に配設された前記正レンズにおける像側のレンズ面に回折光学素子が配設され、
前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足する少なくとも1枚の負レンズを含むことを特徴とする光学系。
nd2<1.89−0.00637×νd2
νd2>35
但し、
nd2:前記負レンズのd線に対する屈折率、
νd2:前記負レンズのd線に対するアッベ数。 A focusing lens for focusing on an object;
A first lens group disposed adjacent to the object side of the focusing lens;
The first lens group includes a positive lens, a cemented lens, and a positive lens arranged in order from the object side,
A diffractive optical element is disposed on the image-side lens surface of the positive lens disposed on the image side of the cemented lens ,
The first lens group includes at least one negative lens that satisfies the following conditional expression:
nd2 <1.89−0.00637 × νd2
νd2> 35
However,
nd2: refractive index of the negative lens with respect to d-line,
νd2: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens.
前記合焦レンズの物体側に隣接して配設された第1レンズ群とを有し、A first lens group disposed adjacent to the object side of the focusing lens;
前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第1レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、The first lens group is composed of a front group arranged in order from the object side, and a rear group having the longest air gap in the first lens group with respect to the front group,
前記前群の最も像側に配設されたレンズにおける像側のレンズ面に回折光学素子が配設され、A diffractive optical element is disposed on the lens surface on the image side of the lens disposed on the most image side of the front group,
前記前群は、以下の条件式を満足する少なくとも1枚の負レンズを含むことを特徴とする光学系。The front group includes at least one negative lens that satisfies the following conditional expression:
nd2<1.89−0.00637×νd2nd2 <1.89−0.00637 × νd2
νd2>35νd2> 35
但し、However,
nd2:前記負レンズのd線に対する屈折率、nd2: refractive index of the negative lens with respect to d-line,
νd2:前記負レンズのd線に対するアッベ数。νd2: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens.
θgF1−(0.644−0.00168×νd1)>0.030θgF1− (0.644−0.00168 × νd1)> 0.030
νd1>70νd1> 70
但し、However,
νd1:前記正レンズのd線に対するアッベ数、νd1: Abbe number for the d-line of the positive lens,
θgF1:前記正レンズの部分分散比であり、前記正レンズのg線に対する屈折率をng1とし、前記正レンズのF線に対する屈折率をnF1とし、前記正レンズのC線に対する屈折率をnC1としたとき、次式で定義される。θgF1 is a partial dispersion ratio of the positive lens, the refractive index of the positive lens with respect to the g-line is ng1, the refractive index of the positive lens with respect to the F-line is nF1, and the refractive index of the positive lens with respect to the C-line is nC1. Is defined by the following formula.
θgF1=(ng1−nF1)/(nF1−nC1)θgF1 = (ng1−nF1) / (nF1−nC1)
θgF1−(0.644−0.00168×νd1)>0.030
νd1>70
但し、
νd1:前記正レンズのd線に対するアッベ数、
θgF1:前記正レンズの部分分散比であり、前記正レンズのg線に対する屈折率をng1とし、前記正レンズのF線に対する屈折率をnF1とし、前記正レンズのC線に対する屈折率をnC1としたとき、次式で定義される。
θgF1=(ng1−nF1)/(nF1−nC1) The optical system according to claim 1, wherein the first lens group includes at least one positive lens that satisfies the following conditional expression.
θgF1− (0.644−0.00168 × νd1)> 0.030
νd1> 70
However,
νd1: Abbe number for the d-line of the positive lens,
θgF1 is a partial dispersion ratio of the positive lens, the refractive index of the positive lens with respect to the g-line is ng1, the refractive index of the positive lens with respect to the F-line is nF1, and the refractive index of the positive lens with respect to the C-line is nC1. Is defined by the following formula.
θgF1 = (ng1−nF1) / (nF1−nC1)
0.001<f1/fdoe<0.030
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
fdoe:前記回折光学素子の焦点距離。 Wherein the first lens group, a positive optical system according to any one of claims 1 5, characterized in that satisfied the following conditional expression has a refractive power.
0.001 <f1 / fdoe <0.030
However,
f1: focal length of the first lens group,
fdoe: focal length of the diffractive optical element.
前記色消しレンズ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光学系。
−15<νd3−νd4<15
但し、
νd3:前記色消しレンズにおける前記正レンズのd線に対するアッベ数、
νd4:前記色消しレンズにおける前記負レンズのd線に対するアッベ数。 An achromatic lens composed of a positive lens and a negative lens disposed on the image side of the focusing lens;
The optical system according to claim 1, wherein the achromatic lens satisfies the following conditional expression.
−15 <νd3−νd4 <15
However,
νd3: Abbe number with respect to d-line of the positive lens in the achromatic lens,
νd4: Abbe number with respect to d-line of the negative lens in the achromatic lens.
0.50<L/f<0.80
但し、
L:前記光学系における最も物体側のレンズ面から像面までの距離、
f:前記光学系の無限遠合焦時における焦点距離。 The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.50 <L / f <0.80
However,
L: distance from the lens surface closest to the object side to the image plane in the optical system,
f: Focal length when the optical system is focused at infinity.
前記光学系が請求項1から8のいずれか一項に記載の光学系であることを特徴とする光学機器。 An optical apparatus including an optical system that forms an image of an object on a predetermined surface,
An optical apparatus, wherein the optical system is the optical system according to any one of claims 1 to 8 .
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