JP6969071B2 - 光学系、光学装置 - Google Patents

光学系、光学装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6969071B2
JP6969071B2 JP2016049013A JP2016049013A JP6969071B2 JP 6969071 B2 JP6969071 B2 JP 6969071B2 JP 2016049013 A JP2016049013 A JP 2016049013A JP 2016049013 A JP2016049013 A JP 2016049013A JP 6969071 B2 JP6969071 B2 JP 6969071B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
optical system
conditional expression
focal length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016049013A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017161876A (ja
Inventor
真美 村谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2016049013A priority Critical patent/JP6969071B2/ja
Publication of JP2017161876A publication Critical patent/JP2017161876A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6969071B2 publication Critical patent/JP6969071B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Description

本発明は、デジタル一眼レフカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系等に適した光学系、光学装置に関する。
従来、全長が短く、小型且つコンパクトな負先行型の光学系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。従来の光学系では、十分な明るさを維持しつつ、良好な光学性能を得ることが困難であった。
特開2012−128294号公報
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。
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
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。
また、本発明の実施形態は、上述のように構成された光学系を備える
本発明の一実施形態及び第1実施例に係る光学系の構成図であって、(W)は広角端状態における断面図であり、(T)は望遠端状態における断面図である。 第1実施例に係る光学系の諸収差図を示す図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は中間距離合焦時(β=−0.05)、(c)は近距離合焦時(β=−0.1)の諸収差をそれぞれ示す。 第2実施例に係る光学系の構成図であって、(W)は広角端状態における断面図であり、(T)は望遠端状態における断面図である。 第2実施例に係る光学系の諸収差図を示す図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は中間距離合焦時(β=−0.05)、(c)は近距離合焦時(β=−0.1)の諸収差をそれぞれ示す。 光学系を搭載したカメラの構成の一例を示す図である。 光学系の製造方法の一例の概略を示す図である。
以下、一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態の光学系LSの構成図である。他の例において、レンズ群の数、各レンズ群におけるレンズ構成等は適宜変更可能である。
本実施形態において、光学系LS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G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを有し、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、第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ1枚ないし2枚の負レンズと1枚の正レンズで構成されていることを特徴とする。
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。
このように、光学系LSは、第1レンズ群G1に物体側より1枚ないし2枚の負レンズを配し、負レンズの像側には1枚の正レンズのみを配することで、第1レンズ群G1の要素数を抑え、光学系LS全体の全長を短くし、小型な構成とすることができるという効果を有する。
光学系LSは、次の条件式(1)を満足する。
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。
条件式(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離と第2レンズ群G2の焦点距離との適切なバランスを規定する条件式である。条件式(1)を満たすことで、第1レンズ群G1の焦点距離と第2レンズ群G2の焦点距離との適切なバランスを保つことができる。このようなバランスにより、バックフォーカス長をコントロールし、光学性能を良好に保つことができる。
条件式(1)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が第1レンズ群G1の屈折力に対して強くなり過ぎ、バックフォーカス長が長くなり、光学系LSが大型化するため好ましくない。また、第2レンズ群G2の最も像側に配置されたレンズから像側に射出される光線の射出角が大きくなりすぎ、像側の光線がケラレてしまい、いわゆるシェーディングを起こしてしまうので好ましくない。その結果、例えばコマ収差等の軸外収差が大きくなるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値は0.05であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値は0.08であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の下限値は0.10であることが好ましい。
条件式(1)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が第1レンズ群G1の屈折力に対して弱くなり過ぎ、第2レンズ群G2によって倍率を稼ぐことが難しくなり、また、第2レンズ群G2に対して第1レンズ群G1の屈折力が強すぎることで、像面湾曲の補正が困難になるとともに、光学系LSの大型化につながるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値は0.35であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値は0.25であることが好ましい。
但し、Bfは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を示し、fは無限遠状態における光学系の焦点距離を示す。
条件式(2)は、光学系LSの焦点距離に対するバックフォーカスの適切な範囲を規定する条件式である。条件式(2)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バックフォーカスを適切な範囲内に設定し、光学系LSの大型化を抑え、良好な光学特性を保つことができる。
条件式(2)の下限値を下回ると、バックフォーカスが確保されず、光学系LSの用途等に応じて必要とされるフィルター等を配置するスペースが得られないため好ましくない。また、光学系LSの射出瞳位置が像側に変位するのでシェーディングが顕著になり、特に画面周辺部での解像の低下を招くため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値は0.50であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値は0.60であることが好ましい。
条件式(2)の上限値を上回ると、光学系LSの焦点距離に対してバックフォーカスが長くなり過ぎ、光学系LS全体が大型化するため好ましくない。また、第1レンズ群G1の径が増大し、歪曲収差の補正が困難になるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値は1.10であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値は1.00であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値は0.90であることが好ましい。
本実施形態の光学系LSは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
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)は、光学系LSの焦点距離に対するイメージサークルの半径を規定する条件式である。また、条件式(3)は、イメージサークルの半径と光学系LSの焦点距離との比によって画角を推し量るとともに、適切な画角が得られるように光学系LSの焦点距離に対するイメージサークルの半径を規定する条件式である。
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。
条件式(3)の下限値を下回ると、充分な画角が確保されず、光学系LSの焦点距離が長くなることによって倍率の色収差等の補正が困難になるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値は0.42であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値は0.45であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値は0.50であることが好ましい。
条件式(3)の上限値を上回ると、比較的大きなフォーマットの撮像素子の像面においてコマ収差等の軸外収差を補正することが困難になるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値は0.7であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値は0.65であることが好ましい。
本実施形態の光学系LSは、図1に例示するように第1レンズ群G1の正レンズL13が第1レンズ群G1中の像側に配置されており、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
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。
条件式(4)は、第1レンズ群G1の物体側に負屈折力成分(すなわち、1枚ないし2枚の負レンズであり、図1に示す負レンズL11,L12)を、像側に正屈折力成分(すなわち、正レンズL13)を配した場合において、第1レンズ群G1全体の焦点距離に対する正レンズL13(正屈折力成分)の適切な範囲を規定した条件式である。
条件式(4)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の正レンズL13の正屈折力が第1レンズ群G1の物体側の負屈折力に対して強すぎることによって軸上の色収差及び倍率の色収差の補正が困難になるため好ましくない。また、条件式(4)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1全体としての屈折力が第2レンズ群G2全体としての屈折力に対して弱くなることで、全長が長くなり、かつ最も物体側に配置されたレンズの径が大きくなるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値は0.03であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値は0.04であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値は0.05であることが好ましい。
条件式(4)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の正レンズL13の正屈折力が第1レンズ群G1の物体側の負屈折力に対して弱すぎることによって球面収差や歪曲収差の充分な補正が困難になるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値は0.4であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値は0.3であることが好ましい。
本実施形態の光学系LSは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
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。
条件式(5)は、光学系LSの全長に対する第2レンズ群G2の焦点距離の適切な範囲を規定した条件式である。条件式(5)を満たす構成とすることで、小型で、より良好な光学特性を保つことができる。
条件式(5)の下限値を下回ると、光学系LSの全長が長くなり、光学系の大型化につながるため好ましくない。また、第2レンズ群G2のパワー、すなわち正の屈折力が第1レンズ群G1の負の屈折力に対して強すぎることによって球面収差及びコマ収差の充分な補正が困難になるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値は0.3であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値は0.35であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の下限値は0.45であることが好ましく、0.485であることが特段好ましい。
条件式(5)の上限値を上回ると、光学系LSの全長が短くなりすぎることによってコマ収差及び像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。また、条件式(5)の上限を上回ると、第2レンズ群G2の正の屈折力が第1レンズ群G1の負の屈折力に対して弱すぎることによって、第2レンズ群が合焦レンズである場合に、合焦に必要な倍率を稼ぐことが困難になるため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値は0.55であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値は0.52であることが好ましい。
本実施形態の光学系LSにおいて、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)は、物体側に凹面を向けたレンズ面P11を有することが望ましい。
上述のように第1レンズ群G1の最も物体側に配置された負レンズL11が物体側に凹面を向けたレンズ面P11を有する構成とすることで、光学系LSは、第1レンズ群G1の最も物体側に配置された負レンズL11に入射する光線の高さを低く保ち、このレンズの径をより小さく保つことができるという効果を有する。また、光学系LSは、このような構成とすることで、コマ収差などの軸外収差等の諸収差を充分に補正し、良好な光学特性を確保することができるという効果を有する。
本実施形態の光学系LSにおいて、第2レンズ群G2の最も像側に配置されたレンズ(すなわち、負メニスカスレンズL25)は、像側に凸面を向けたレンズ面P25を有することが望ましい。
上述のように第2レンズ群G2の最も像側に配置されたレンズが像側に凸面を向けたレンズ面を有する構成とすることで、光学系LSは、光学系LSのペッツバール和を補正することで主に像面湾曲を充分に補正するとともに、充分な射出瞳の大きさを確保することができるという効果を有する。
本実施形態の光学系LSは、第2レンズ群G2によって合焦を行うことが望ましい。
上述のように第2レンズ群G2によって合焦を行う構成とすることで、光学系LSの合掌等を行うために第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2の位置を移動させる駆動系が設けられた場合に、その駆動系の構成を簡略化し、合焦を行うフォーカス群の軽量化を図りつつ、良好な光学特性を確保することができる。
本実施形態の光学系LSにおいて、第2レンズ群G2は最も物体側に正レンズを有し、第2レンズ群G2の正レンズは、負レンズと接合された接合レンズの一部であるか、又は単レンズである。
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。
本実施形態の光学系LSにおいて、図1に示すように、第2レンズ群G2は最も物体側に正レンズL21を有し、第2レンズ群G2の正レンズL21は、負レンズL22と接合された接合レンズの一部である。
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。
本実施形態の光学系LSは、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。
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。
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を配置し、光学系を非ガウス形状とした光学系において、条件式(6)は、第2レンズ群G2の正レンズの焦点距離を無限遠状態における光学系の焦点距離L21によって規定した条件式である。
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。
条件式(6)の下限値を下回っても、条件式(6)の上限値を上回っても、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ないので好ましくない。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ず、近距離での光学性能を良好に維持できないので好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の下限値は0.35であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値は0.40であることが好ましい。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の上限値は1.60であることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値は1.15であることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の上限値は0.80であることが好ましい。
本実施形態の光学系LSにおいて、第2レンズ群G2は、5枚以下のレンズから構成されていることが望ましい。
上述のように第2レンズ群G2は5枚以下のレンズから構成されているとすることで、光学系LSは、光学系LS全体の小型化を図りつつ、非点収差及び球面収差の変動を抑え、光学性能を良好に保つことができるという効果を有する。
以上、本実施形態の光学系LSの構成例として2群構成のものを示したが、本発明はこれに限られず、その他の群構成(例えば、3群等)の光学系を構成することができる。具体的には本願の光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。
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。
次いで、本実施形態の光学系LSを備えたカメラ(光学装置)の一例について説明する。図5は、光学系LSを搭載したカメラ1の構成の一例を示す図である。
図5に示すように、カメラ1は、撮影レンズ2として光学系LSを備えたレンズ交換式のいわゆるミラーレスカメラである。
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。
カメラ1に撮影レンズ2として搭載した光学系LSは、後述の各実施例からも分かるようにその特徴的なレンズ構成によって、全長が短く、小型な構成を有し、諸収差が良好に補正され、良好な光学性能を有している。したがって、カメラ1によれば、全長が短く、小型な構成を有し、諸収差が良好に補正され、良好な光学性能を有する光学機器を実現することができる。
なお、カメラ1として、ミラーレスカメラの例を説明したが、本実施形態の光学装置は、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体にクイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述の光学系LSを搭載した場合でも、カメラ1と同様の効果を奏することができる。
次いで、本実施形態の光学系LSの製造方法の一例を説明する。図6は、光学系LSの製造方法の一例を示すフローチャートである。
図6に示すように、本実施形態の光学系LSの製造方法は、以下のステップS1からS4を含むものである。
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。
上述の光学系の製造方法によれば、全長が短く、小型な構成を有し、諸収差が良好に補正され、良好な光学性能を有する光学系LSを製造することができる。
以下、本実施形態の数値実施例として第1実施例ないし第2実施例について、図面を参照しつつ説明する。
(第1実施例)
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。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、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L12と、両凸形状の正レンズL13から成り、負レンズL12と正レンズL13とは互いに接合された接合レンズであり、第1レンズ群G1全体として負の屈折力を有する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21、両凹形状の負レンズL22、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23、両凸形状の正レンズL24、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL25から成り、正レンズL21と負レンズL22とは互いに接合された接合レンズであり、第2レンズ群G2全体として正の屈折力を有する。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間には、開口絞りSが配置されている。第2レンズ群G2の像側には、光学系10によって結像した像を撮影可能な撮像素子が配置され、図1には前述の撮像素子を保護する透明板D1を図示している。Iは、光学系10の像面を示す。
第1実施例の光学系10において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。
以下の[表1]に、第1実施例に係る光学系10の諸元値を掲げる。
[表1]中の(面データ)において、「面番号」は物体側からの面の番号、rは曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との面間隔)、ndはd線(波長λ=587.6nm)における屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)におけるアッベ数、(可変)は合焦における可変面間隔、(絞り)は開口絞りSをそれぞれ表している。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径r=∞は平面又は開口を示し、空気の屈折率nd=1.00000は記載を省略する。
(非球面データ)の非球面は、光軸に垂直な高さをy、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をR、円錐定数をκ、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の数式(7)で表される。なお、非球面データ欄の「E−n」(nは整数)は「×10−n」を示す。
S(y)=(y/R)/{1+(1−κy/R1/2}+A4y+A6y+A8y+A10y10 …(7)
(各種データ)において、fは焦点距離、f1は第1レンズ群G1の焦点距離、f2は第2レンズ群G2の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角(単位:「°」)、Yは像高、Bfは無限遠物体合焦状態におけるバックフォーカス(レンズ最終面から像面までの距離を空気換算長で表記したもの)、TLはレンズ全長(レンズ最前面からレンズ最終面までの距離に前記バックフォーカスを加えたもの)をそれぞれ表している。
(条件式対応値)は、条件式(1)から(6)の対応値を示す。
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r、面間隔d、その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「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、単位は「mm」に限定されること無く、他の適当な単位を用いることもできる。
以上の記号の説明は、以降の他の実施例においても同様であるため、その説明を省略する。
[表1]
(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2は、第1実施例の光学系10の諸収差図である。第1実施例の光学系10の諸収差図を示す図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は中間距離合焦時(β=−0.05)、(c)は近距離合焦時(β=−0.1)の諸収差をそれぞれ示す。
図2に示すように、第1実施例の光学系10では諸収差が良好に補正されており、特に非点収差が良好に補正され、第1実施例の光学系10が優れた結像特性を有していることがわかる。
(第2実施例)
図3は、第2実施例の光学系12の構成図である。
第2実施例に係る光学系12は、負の屈折力を有する第2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。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズ2L11,L12と、両凸形状の正レンズ2L13から成り、負レンズL12と正レンズL13とは互いに接合された接合レンズであり、第1レンズ群G1全体として負の屈折力を有する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL21、両凹形状の負レンズL22,L23、両凸形状の正レンズL24、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL25から成り、全体として正の屈折力を有する。
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間には、開口絞りSが配置されている。第2レンズ群G2の像側には、光学系12によって結像した像を撮影可能な撮像素子が配置され、図3には前述の撮像素子を保護する透明板D1を図示している。Iは、光学系12の像面を示す。
第2実施例に係る光学系12において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。
以下の[表2]に、第2実施例の光学系12の諸元値を掲げる。
[表2]
(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
図4は、第2実施例の光学系12の諸収差図である。第1実施例に係る光学系の諸収差図を示す図であって、(a)は無限遠物体合焦時、(b)は中間距離合焦時(β=−0.05)、(c)は近距離合焦時(β=−0.1)の諸収差をそれぞれ示す。
図4に示すように、第2実施例の光学系12では諸収差が良好に補正されており、特に非点収差が良好に補正され、第2実施例の光学系12が優れた結像特性を有していることがわかる。
なお、上記各実施例は、本発明の一具体例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
10,12,LS 光学系
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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、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。
  4. 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、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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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からのいずれか一項に記載の光学系。
  10. 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からのいずれか一項に記載の光学系。
  11. 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。
  12. 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。
JP2016049013A 2016-03-11 2016-03-11 光学系、光学装置 Active JP6969071B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016049013A JP6969071B2 (ja) 2016-03-11 2016-03-11 光学系、光学装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016049013A JP6969071B2 (ja) 2016-03-11 2016-03-11 光学系、光学装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017161876A JP2017161876A (ja) 2017-09-14
JP6969071B2 true JP6969071B2 (ja) 2021-11-24

Family

ID=59856950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016049013A Active JP6969071B2 (ja) 2016-03-11 2016-03-11 光学系、光学装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6969071B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110398825A (zh) * 2019-07-18 2019-11-01 深圳市永诺摄影器材股份有限公司 一种光学成像系统及光学设备
JP7328053B2 (ja) 2019-07-30 2023-08-16 東京晨美光学電子株式会社 撮像レンズ
CN111736309B (zh) * 2020-07-27 2020-11-10 常州市瑞泰光电有限公司 摄像光学镜头

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03212607A (ja) * 1990-01-18 1991-09-18 Konica Corp ズームレンズ
JPH03212608A (ja) * 1990-01-18 1991-09-18 Konica Corp ズームレンズ
JPH0450910A (ja) * 1990-06-15 1992-02-19 Canon Inc 広角レンズ
JP3248906B2 (ja) * 1990-11-30 2002-01-21 旭光学工業株式会社 ズームレンズ
JP3352253B2 (ja) * 1994-10-11 2002-12-03 キヤノン株式会社 リヤーフォーカス式の逆望遠型撮影レンズ
JPH08146294A (ja) * 1994-11-21 1996-06-07 Nikon Corp ズームレンズ
JPH1130743A (ja) * 1997-07-11 1999-02-02 Canon Inc レトロフォーカス型レンズ
JPH11125767A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Asahi Optical Co Ltd 撮影レンズ系
JP4481714B2 (ja) * 2004-04-27 2010-06-16 Hoya株式会社 超広角レンズ系
JP2006349920A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Ricoh Co Ltd 撮影光学系、撮影レンズユニット、カメラおよび携帯情報端末装置
JP4800713B2 (ja) * 2005-09-05 2011-10-26 オリンパスイメージング株式会社 結像光学系及びそれを用いた撮像装置、認証装置
JP5104084B2 (ja) * 2007-07-12 2012-12-19 株式会社ニコン 広角レンズ、光学装置、広角レンズのフォーカシング方法
JP5111056B2 (ja) * 2007-10-30 2012-12-26 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
JP2009134175A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Olympus Imaging Corp 結像光学系
JP5262281B2 (ja) * 2008-05-14 2013-08-14 株式会社ニコン 広角レンズ、および撮像装置
JP2009276535A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP5720434B2 (ja) * 2011-06-23 2015-05-20 株式会社リコー 結像レンズおよびカメラ装置および携帯情報端末装置
JP2015118187A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 株式会社ニコン 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
JP2016126276A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 株式会社タムロン 光学系及び撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017161876A (ja) 2017-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8605362B2 (en) Zoom lens system, optical apparatus and method for manufacturing zoom lens system
US7777974B2 (en) Macro lens, optical apparatus, and method for manufacturing the macro lens
US8908283B2 (en) Optical system, imaging apparatus, and method for forming image by the optical system
US7924511B2 (en) Optical system, method for focusing, and imaging apparatus equipped therewith
US11592651B2 (en) Zoom optical system, optical apparatus and method for manufacturing the zoom optical system
US8238040B2 (en) Zoom optical system, optical apparatus equipped with zoom optical system and method for manufacturing zoom optical system
US11022783B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus
US11131829B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus
US10120171B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus having the same
CN108627959A (zh) 变倍光学系统和具有该变倍光学系统的摄像装置
US11899189B2 (en) Variable magnification optical system, optical device, and method for manufacturing variable magnification optical system
US20170351113A1 (en) Optical system and image pickup apparatus including the same
US12072478B2 (en) Optical system and imaging apparatus including the same
US20180252902A1 (en) Variable power optical assembly, optical device, and variable power optical assembly fabrication method
JP6969071B2 (ja) 光学系、光学装置
JP2014021329A (ja) 光学系、光学装置、光学系の製造方法
US20110286108A1 (en) Zoom lens, optical apparatus equipped therewith, and method for manufacturing zoom lens
JP6828252B2 (ja) 光学系および光学機器
US11966032B2 (en) Variable magnification optical system, optical equipment, and method for producing variable magnification optical system
JP5078498B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JPWO2020157801A1 (ja) 変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法
JP6816370B2 (ja) 光学系及び光学機器
JP5006627B2 (ja) 光学系及びそれを有する光学機器
JP6554759B2 (ja) 撮影レンズ、該撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法
US20150323770A1 (en) Variable magnification optical system, optical device, and production method for variable magnification optical system

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181109

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200507

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201013

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210928

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6969071

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150