JP6969071B2 - 光学系、光学装置 - Google Patents
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0.02<f2/(−f1)<0.43
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。
本発明の実施形態は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより実質的に2個のレンズ群からなり、フォーカシングに際して、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ2枚の負レンズと1枚の正レンズで構成され、以下に示す条件式を満足するように構成した。前記第2レンズ群は、5枚以下のレンズから構成されている。
0.08<f2/(−f1)<0.35
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。
なお、図1では、第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ2枚の負レンズL11,L12を有し、負レンズL12は正レンズL13に接合されているが、負レンズL12と正レンズL13に接合されていない単レンズであってもよい。また、第1レンズ群G1は、正レンズL13より物体側に配置された1枚の負レンズのみを有していてもよい。
また、図1には、光学系LSに加えて、光学系LSによって結像する像を撮影可能な撮像素子(図示略)を保護する透明板D1も図示している。
0.02<f2/(−f1)<0.43 …(1)
但し、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を示し、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を示す。
0.40<Y/f<0.75 …(3)
但し、Yはイメージサークルの半径を示し、fは無限遠状態における光学系LSの焦点距離を示す。
条件式(3)を満足する構成とすることで、光学系LSの焦点距離に対するイメージサークルの半径が適切な範囲内に設定され、光学系の充分な画角及び良好な光学特性を保つことができる。
0.02<f1p/(−f1)<0.50 …(4)
但し、f1pは第1レンズ群G1の正レンズL13の焦点距離を示し、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を示す。
0.25<f2/TL<0.60 …(5)
但し、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を示し、TLは第1レンズ群G1の最も物体側に配置されたレンズ(すなわち、負レンズL11)の物体側の面から無限遠状態における前記像面までの光軸上の距離を示す。なお、最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離を示す。
上述の構成により、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間、すなわち第2レンズ群G1の最も物体側に正レンズを配置し、光学系LSを非ガウス形状とすることができる。このような構成にすることで、光学系LSは、光学系LSの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正でき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変動した場合にも光学系LSにおける前述の諸収差の劣化を少なくすることができるという効果を有するので好ましい。第2レンズ群G2を合焦レンズ群とした場合も、光学系LSは、前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできるため、近距離での光学性能を良好に維持できるという効果を有するので好ましい。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間、すなわち第2レンズ群G2の最も物体側に正レンズL21を配置し、光学系LSを非ガウス形状とすることができる。このような構成にすることで、光学系LSの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正でき、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変動した場合にも前述の諸収差の劣化を少なくすることができるので好ましい。第2レンズ群G2を合焦レンズ群とした場合も前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできるため、近距離での光学性能を良好に維持できるので好ましい。
0.30<f21/f<2.00 …(6)
但し、f21は前記第2レンズ群の正レンズの焦点距離を示し、fは無限遠状態における前記光学系の焦点距離を示す。
条件式(6)を満たす構成とすることで、光学系LSの球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を良好に補正できるので好ましい。また、第2レンズ群G2を合焦レンズ群とした場合も前述の諸収差の合焦時の変動を少なくできるので、近距離での光学性能を良好に維持できるので好ましい。
また、本実施形態の光学系LSが2個のレンズ群のみからなる態様の他に、実質的に2群で構成される例として、本実施形態の光学系LSの光学性能を損なわない範囲でレンズ又はレンズ群を追加してなる態様(例えば、本実施形態の光学系LSの最も物体側や最も像側に実質的に屈折力を有しないレンズ群を追加した態様等)や、本実施形態の光学系LS中の少なくとも1つのレンズ群を、光学性能を損なわない範囲で2つのレンズ群に分割してなる態様(例えば、光学系LS中の1つのレンズ群を、フォーカシング時に互いの空気間隔が殆ど変化しない2つのレンズ群に分割した態様等)が挙げられる。
なお、本明細書、及び特許請求の範囲において、レンズ群とは、空気間隔で分離された少なくとも1枚のレンズを有する部分をいう。
また、本実施形態の光学系LSの第1レンズ群の変形例として、物体側から順に、両凹形状の負レンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ又は両凹形状の負レンズL12と、両凸形状の正レンズL13から成る構成を示したが、負レンズL11と負レンズL12とは合成して1枚の負レンズで構成しても構わない。
また、本実施形態の光学系LSの第2レンズ群の変形例として、最も物体側の正レンズは、両凸形状の正レンズL21と両凹形状の負レンズL22とで接合された接合レンズの一部である構成を示したが、正レンズL21と負レンズL22とは分離して正レンズは単レンズとして構成しても構わない。
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ーに記憶される。このようにして、撮影者はカメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
ステップS1:物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを配置する。
ステップS2:フォーカシングに際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔を変化させる様に配置する。
ステップS3:第1レンズ群G1において、物体側から順に一枚ないし2枚の負レンズと一枚の正レンズを配置する。
ステップS4:以下に示す条件式(1)を満足するように各レンズを配置する。
0.02<f2/(−f1)<0.43
但し、f1は第1レンズ群G1の焦点距離であり、f2は第2レンズ群G2の焦点距離である。
図1は、第1実施例の光学系10の構成図である。
第1実施例の光学系10(光学系LS)は、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2から成る。
S(y)=(y2/R)/{1+(1−κy2/R2)1/2}+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10 …(7)
(面データ)
面番号 r d nd νd
1 -46.7019 0.8000 1.5174 52.20
2 20.4142 1.6129
3 323.2006 0.8000 1.5750 41.51
4 16.3279 3.6005 1.8830 40.66
5 -103.3038 (可変)
6(絞り) ∞ 1.0000
7 18.0000 5.9288 1.8830 40.66
8 -18.0726 0.8000 1.6990 30.13
9 18.9880 2.8895
10 -12.4017 0.8000 1.6990 30.13
11 -115.9939 0.7381
12 22.6765 6.2369 1.8014 45.46
*13 -19.0194 0.9935
14 -25.5289 1.2435 1.8052 25.45
*15 -35.6939 (可変)
16 ∞ 2.0000 1.5168 63.88
17 ∞ 0.1000
(非球面データ)
面番号 κ A4 A6 A8 A10
*13 1.0000 3.37730E-05 -8.87300E-07 1.05080E-08 -3.19560E-11
*15 1.0000 7.21960E-05 1.01700E-06 -3.24410E-09 -1.12550E-11
(各種データ)
f 23.9134
f1 -209.4026
f2 24.1566
FNO 1.8480
2ω 64.0000
Y 14.2524
(可変間隔データ)
無限遠物体合焦状態 中間距離合焦状態 近距離物体合焦状態
F又はβ 23.91342 -0.05 -0.1
d5 3.3354 2.1171 0.8847
d15 17.1871 18.4054 19.6378
Bf(air) 18.6057 19.8240 21.0564
TL(air) 49.3849 49.3849 49.3849
(条件式対応値)
(1) f2/(-f1) 0.119
(2) Bf/f 0.778
(3) Y/f 0.596
(4) f1p/(-f1) 0.077
(5) f2/TL 0.489
(6) f21/f 0.463
図3は、第2実施例の光学系12の構成図である。
(面データ)
面番号 r d nd νd
1 -49.3584 0.8000 1.5932 67.90
*2 30.7233 1.4994
3 -105.3405 0.8000 1.6259 35.72
4 16.3279 3.5748 1.8830 40.66
5 -61.6969 (可変)
6(絞り) ∞ 1.0000
7 20.0001 5.7278 1.8830 40.66
8 -14.5394 0.8003 1.6889 31.16
9 34.4045 3.0848
10 -10.9201 0.8000 1.6727 32.18
11 50.2779 0.1000
12 30.8431 4.1538 1.7725 49.62
*13 -20.3194 1.1863
14 -38.7182 1.9000 1.8513 40.10
*15 -22.9250 (可変)
16 ∞ 2.0000 1.5168 63.88
17 ∞ 0.1000
(非球面データ)
面番号 κ A4 A6 A8 A10
*2 1.0000 1.02185E-05 1.63850E-07 -4.03104E-09 3.89820E-11
*13 1.0000 -5.64066E-05 -7.62957E-07 3.83280E-09 2.53431E-11
*15 1.0000 1.00308E-4 7.62046E-07 -3.51965E-10 -3.99443E-12
(各種データ)
f 22.9999
f1 -185.3663
f2 24.9999
FNO 2.2530
2ω 65.9000
Y 14.1204
(可変間隔データ)
無限遠物体合焦状態 中間距離合焦状態 近距離物体合焦状態
F又はβ 22.9999 -0.05 -0.1
d5 4.0430 2.8154 1.5715
d15 18.4319 19.6595 20.9034
Bf(air) 19.8505 21.0781 22.2220
TL(air) 49.3208 49.3208 49.3208
(条件式対応値)
(1) f2/(-f1) 0.135
(2) Bf/f 0.863
(3) Y/f 0.615
(4) f1p/(-f1) 0.082
(5) f2/TL 0.507
(6) f21/f 0.431
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L11 負レンズ
L21 正レンズ
P11,P25 レンズ面
Claims (12)
- 物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより実質的に2個のレンズ群からなり、
フォーカシングに際して、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ2枚の負レンズと1枚の正レンズで構成され、以下に示す条件式を満足し、
前記第1レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凹面を向けたレンズ面を有し、
前記第2レンズ群は、5枚以下のレンズから構成され、
前記第2レンズ群は最も物体側に正レンズを有し、
前記第2レンズ群の前記正レンズは、負レンズと接合された接合レンズの一部であることを特徴とする光学系。
0.02<f2/(−f1)<0.43
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。 - 物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とにより実質的に2個のレンズ群からなり、
フォーカシングに際して、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ2枚の負レンズと1枚の正レンズで構成され、以下に示す条件式を満足し、
前記第2レンズ群は、5枚以下のレンズから構成されていることを特徴とする光学系。
0.08<f2/(−f1)<0.35
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。 - 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1、2のいずれか一項に記載の光学系。
0.40<Bf/f<1.20
但し、
Bf:前記光学系の最も像側のレンズ面から無限遠状態における像面までの空気換算距離、
f:無限遠状態における前記光学系の焦点距離。 - 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1、2のいずれか一項に記載の光学系。
0.25<f2/TL<0.60
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
TL:前記第1レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から無限遠状態における像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。 - 前記第1レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凹面を向けたレンズ面を有することを特徴とする請求項2に記載の光学系。
- 前記第2レンズ群は最も物体側に正レンズを有し、
前記第2レンズ群の前記正レンズは、負レンズと接合された接合レンズの一部であることを特徴とする請求項2に記載の光学系。 - 以下に示す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。
0.40<Y/f<0.75
但し、
Y:イメージサークルの半径、
f:無限遠状態における前記光学系の焦点距離。 - 前記第1レンズ群の前記正レンズは前記第1レンズ群中の像側に配置され、
以下に示す条件式を満足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光学系。
0.02<f1p/(−f1)<0.50
但し、
f1p:前記第1レンズ群の前記正レンズの焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。 - 前記第2レンズ群の最も像側に配置されたレンズは、像側に凸面を向けたレンズ面を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記第2レンズ群によって合焦を行うことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
- 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1、6のいずれか一項に記載の光学系。
0.30<f21/f<2.00
但し、
f21:前記第2 レンズ群の正レンズの焦点距離、
f:無限遠状態における前記光学系の焦点距離。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の光学系を備えることを特徴とする光学装置。
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