JP7109686B2 - 変倍光学系および撮像装置 - Google Patents
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Description
0.5<|fT/f1|<4 (1)
1<|fT/f1|<2.5 (1-1)
-2<β2<-0.5 (2)
-1.5<β2<-1 (2-1)
-2<f3/f4<-0.1 (3)
-1<f3/f4<-0.5 (3-1)
1<β3T/β3W<5 (4)
1.2<β3T/β3W<3.5 (4-1)
1<β4T/β4W<5 (5)
1.2<β4T/β4W<3 (5-1)
0.25<(β3T/β3W)/(β4T/β4W)<2 (6)
1<β5W<3 (7)
-0.15<θgF2P-θgF2N<-0.005 (8)
0.01<θCt2P-θCt2N<0.3 (9)
-0.15<θgF4P-θgF4N<-0.005 (10)
0.01<θCt4P-θCt4N<0.3 (11)
0.5<|fT/f1|<4 (1)
1<|fT/f1|<2.5 (1-1)
-2<β2<-0.5 (2)
-1.5<β2<-1 (2-1)
-2<f3/f4<-0.1 (3)
-1<f3/f4<-0.5 (3-1)
1<β3T/β3W<5 (4)
1.2<β3T/β3W<3.5 (4-1)
1<β4T/β4W<5 (5)
1.2<β4T/β4W<3 (5-1)
0.25<(β3T/β3W)/(β4T/β4W)<2 (6)
0.5<(β3T/β3W)/(β4T/β4W)<1.5 (6-1)
1<β5W<3 (7)
1.2<β5W<2.5 (7-1)
-0.15<θgF2P-θgF2N<-0.005 (8)
-0.09<θgF2P-θgF2N<-0.015 (8-1)
0.01<θCt2P-θCt2N<0.3 (9)
0.025<θCt2P-θCt2N<0.2 (9-1)
-0.15<θgF4P-θgF4N<-0.005 (10)
-0.09<θgF4P-θgF4N<-0.015 (10-1)
0.01<θCt4P-θCt4N<0.3 (11)
0.025<θCt4P-θCt4N<0.2 (11-1)
[実施例1]
実施例1の変倍光学系の断面図と光路は図1に示されており、その構成および図示方法は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例1の変倍光学系は、光路に沿って物体側から像側へ向かって順に、正のパワーを有する第1群G1と、正のパワーを有する第2群G2と、負のパワーを有する第3群G3と、開口絞りStと、正のパワーを有する第4群G4と、正のパワーを有する第5群G5とからなるズーム光学系である。第1群G1と第2群G2との間の光路に中間像Imが形成されている。広角端から望遠端への変倍の際に、第3群G3は像側へ移動し、第4群G4は物体側へ移動し、開口絞りStも含めその他の構成要素は像面Simに対して固定されている。第1群G1は、リング形状の第1ミラーM1と、第2ミラーM2と、レンズL11と、レンズL12とからなる。第2群G2はレンズL21~L25からなる。第3群G3はレンズL31~L34からなる。第4群G4はレンズL41~L44からなる。第5群G5はレンズL51~L55からなる。以上が実施例1の変倍光学系の概要である。
実施例2の変倍光学系の断面図と光路を図5に示す。実施例2の変倍光学系は、第4群G4がレンズL41~L45からなる点、および第5群G5がレンズL51~L57からなる点以外は、実施例1の変倍光学系の概要と同様の構成を有する。実施例2の変倍光学系について、基本レンズデータを表3Aおよび表3Bに、諸元と可変面間隔を表4に、各収差図を図6に示す。
実施例3の変倍光学系の断面図と光路を図7に示す。実施例3の変倍光学系は、第4群G4がレンズL41~L45からなる点、および第5群G5がレンズL51~L57からなる点以外は、実施例1の変倍光学系の概要と同様の構成を有する。実施例3の変倍光学系について、基本レンズデータを表5Aおよび表5Bに、諸元と可変面間隔を表6に、各収差図を図8に示す。
実施例4の変倍光学系の断面図と光路を図9に示す。実施例4の変倍光学系は、第1群G1がリング形状の第1ミラーM1と第2ミラーM2とレンズL11とからなる点、および第2群G2がレンズL21~L24からなる点以外は実施例1の変倍光学系の概要と同様の構成を有する。実施例4の変倍光学系について、基本レンズデータを表7Aおよび表7Bに、諸元と可変面間隔を表8に、各収差図を図10に示す。
実施例5の変倍光学系の断面図と光路を図11に示す。実施例5の変倍光学系は、第1群G1がリング形状の第1ミラーM1と第2ミラーM2とからなる点、第2群G2がレンズL21~L24からなる点、および第3群G3がレンズL31~L33からなる点以外は実施例1の変倍光学系の概要と同様の構成を有する。実施例5の変倍光学系は非球面を有する。実施例5の変倍光学系について、基本レンズデータを表9Aおよび表9Bに、諸元と可変面間隔を表10に、非球面係数を表11に、各収差図を図12に示す。
Zd=C×h2/{1+(1-(1+K)×C2×h2)1/2}+ΣAm×hm
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
K、Am:非球面係数
であり、非球面式のΣはmに関する総和を意味する。
実施例6の変倍光学系の断面図と光路を図13に示す。実施例6の変倍光学系は、第5群G5がレンズL51~L57からなる点以外は、実施例1の変倍光学系の概要と同様の構成を有する。実施例6の変倍光学系について、基本レンズデータを表12Aおよび表12Bに、諸元と可変面間隔を表13に、各収差図を図14に示す。
実施例7の変倍光学系の断面図と光路を図15に示す。実施例7の変倍光学系は、第5群G5がレンズL51~L57からなる点以外は、実施例1の変倍光学系の概要と同様の構成を有する。実施例7の変倍光学系について、基本レンズデータを表14Aおよび表14Bに、諸元と可変面間隔を表15に、各収差図を図16に示す。
Claims (20)
- 光路に沿って物体側から像側へ順に、正のパワーを有する第1群と、正のパワーを有する第2群と、負のパワーを有する第3群と、正のパワーを有する第4群と、正のパワーを有する第5群とからなる5つの群のみをパワーを有する群として備え、
前記第1群は、光路上で最も物体側に位置するパワーを有する光学素子であり、かつ凹面形状の反射面を物体側に向けた第1ミラーと、前記第1ミラーから物体側へ向かう光を像側へ反射する、凸面形状の反射面を像側に向けた第2ミラーとを含み、
前記第1群と前記第2群との間の光路に中間像が形成され、
前記第2群と前記第3群と前記第4群とは屈折光学系であり、
前記第3群と前記第4群との間に絞りが配置され、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第1ミラーと、前記第2ミラーと、前記第2群と、前記絞りと、前記第5群とは像面に対して固定されており、前記第3群は像側へ移動し、前記第4群は物体側へ移動する変倍光学系。 - 変倍の際に前記第1群は像面に対して固定されており、
望遠端での前記変倍光学系の焦点距離をfT、
前記第1群の焦点距離をf1とした場合、
0.5<|fT/f1|<4 (1)
で表される条件式(1)を満足する請求項1に記載の変倍光学系。 - 変倍の際に前記第1群は像面に対して固定されており、
無限遠物体に合焦した状態における前記第2群の横倍率をβ2とした場合、
-2<β2<-0.5 (2)
で表される条件式(2)を満足する請求項1又は2に記載の変倍光学系。 - 前記第3群の焦点距離をf3、
前記第4群の焦点距離をf4とした場合、
-2<f3/f4<-0.1 (3)
で表される条件式(3)を満足する請求項1から3のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 前記第4群は、最も物体側に配置された両凸レンズと、前記両凸レンズより像側に配置されて正レンズと負レンズとの2枚のレンズが接合されて構成された接合レンズとを含む請求項1から4のいずれか1項に記載の変倍光学系。
- 無限遠物体に合焦した状態において、
望遠端での前記第3群の横倍率をβ3T、
広角端での前記第3群の横倍率をβ3Wとした場合、
1<β3T/β3W<5 (4)
で表される条件式(4)を満足する請求項1から5のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 無限遠物体に合焦した状態において、
望遠端での前記第4群の横倍率をβ4T、
広角端での前記第4群の横倍率をβ4Wとした場合、
1<β4T/β4W<5 (5)
で表される条件式(5)を満足する請求項1から6のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 無限遠物体に合焦した状態において、
望遠端での前記第3群の横倍率をβ3T、
広角端での前記第3群の横倍率をβ3W、
望遠端での前記第4群の横倍率をβ4T、
広角端での前記第4群の横倍率をβ4Wとした場合、
0.25<(β3T/β3W)/(β4T/β4W)<2 (6)
で表される条件式(6)を満足する請求項1から7のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 無限遠物体に合焦した状態における広角端での前記第5群の横倍率をβ5Wとした場合、
1<β5W<3 (7)
で表される条件式(7)を満足する請求項1から8のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 前記第1ミラーの反射面および前記第2ミラーの反射面は球面形状であり、
前記第1群は前記第2ミラーと前記中間像との間の光路に少なくとも1枚の球面レンズを含む請求項1から9のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 前記第2群の全ての正レンズのg線とF線間の部分分散比の平均をθgF2P、
前記第2群の全ての負レンズのg線とF線間の部分分散比の平均をθgF2Nとした場合、
-0.15<θgF2P-θgF2N<-0.005 (8)
で表される条件式(8)を満足する請求項1から10のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 前記第2群の全ての正レンズのC線とt線間の部分分散比の平均をθCt2P、
前記第2群の全ての負レンズのC線とt線間の部分分散比の平均をθCt2Nとした場合、
0.01<θCt2P-θCt2N<0.3 (9)
で表される条件式(9)を満足する請求項1から11のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 前記第4群の全ての正レンズのg線とF線間の部分分散比の平均をθgF4P、
前記第4群の全ての負レンズのg線とF線間の部分分散比の平均をθgF4Nとした場合、
-0.15<θgF4P-θgF4N<-0.005 (10)
で表される条件式(10)を満足する請求項1から12のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 前記第4群の全ての正レンズのC線とt線間の部分分散比の平均をθCt4P、
前記第4群の全ての負レンズのC線とt線間の部分分散比の平均をθCt4Nとした場合、
0.01<θCt4P-θCt4N<0.3 (11)
で表される条件式(11)を満足する請求項1から13のいずれか1項に記載の変倍光学系。 - 1<|fT/f1|<2.5 (1-1)
で表される条件式(1-1)を満足する請求項2に記載の変倍光学系。 - -1.5<β2<-1 (2-1)
で表される条件式(2-1)を満足する請求項3に記載の変倍光学系。 - -1<f3/f4<-0.5 (3-1)
で表される条件式(3-1)を満足する請求項4に記載の変倍光学系。 - 1.2<β3T/β3W<3.5 (4-1)
で表される条件式(4-1)を満足する請求項6に記載の変倍光学系。 - 1.2<β4T/β4W<3 (5-1)
で表される条件式(5-1)を満足する請求項7に記載の変倍光学系。 - 請求項1から19のいずれか1項に記載の変倍光学系を備えた撮像装置。
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