JP7234859B2 - 光学系および光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、光学系および光学機器に関する。
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に使用される近距離撮影を主目的とした光学系が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特許第6070160号公報
本開示の光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群と、像面に対して固定された負の屈折力を有する後群とからなり、後群は、物体側から順に、後群内で最も大きな空気間隔で隔てられた正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とを有し、A群は、少なくとも1枚の正レンズ成分で構成され、B群は、少なくとも1枚の負レンズ成分で構成され、以下の条件式を満足する。
1.000 < TL/f < 2.000
但し、
TL:無限遠物体合焦時における光学系全系の長さ(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)
f :無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離
本開示の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1レンズ群および第2レンズ群が共に物体側に移動し、第1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズ成分と少なくとも1枚の負レンズ成分とを有し、第3レンズ群は、物体側から順に、最も大きい空気間隔で分割された正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とを有し、A群は、1枚の正レンズ成分、あるいは、1枚の正レンズ成分および1枚の負レンズ成分で構成され、B群は、1枚または2枚の負レンズ成分、あるいは、1枚または2枚の負レンズ成分および1枚の正レンズ成分で構成され、以下の条件式を満足する。
1.100 < TL/f < 1.290
但し、
TL:無限距離合焦時における光学系全系の長さ(光学系の最前面から像面までの距離)
f :無限距離合焦時における光学系全系の焦点距離
本開示の光学系の製造方法は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群と、像面に対して固定された負の屈折力を有する後群とからなり、後群は、物体側から順に、後群内で最も大きな空気間隔で隔てられた正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とを有し、A群は、少なくとも1枚の正レンズ成分で構成され、B群は、少なくとも1枚の負レンズ成分で構成され、以下の条件式を満足する。
1.000 < TL/f < 2.000
但し、
TL:無限遠物体合焦時における光学系全系の長さ(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)
f :無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離
(a)は無限遠物体合焦時における第1実施例の光学系の断面図であり、(b)は近距離物体物体合焦時における第1実施例の光学系の断面図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第1実施例の光学系の諸収差図であり、(b)は近距離物体合焦時における第1実施例の光学系の諸収差図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第2実施例の光学系の断面図であり、(b)は近距離物体物体合焦時における第2実施例の光学系の断面図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第2実施例の光学系の諸収差図であり、(b)は近距離物体合焦時における第2実施例の光学系の諸収差図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第3実施例の光学系の断面図であり、(b)は近距離物体物体合焦時における第3実施例の光学系の断面図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第3実施例の光学系の諸収差図であり、(b)は近距離物体合焦時における第3実施例の光学系の諸収差図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第4実施例の光学系の断面図であり、(b)は近距離物体物体合焦時における第4実施例の光学系の断面図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第4実施例の光学系の諸収差図であり、(b)は近距離物体合焦時における第4実施例の光学系の諸収差図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第5実施例の光学系の断面図であり、(b)は近距離物体物体合焦時における第5実施例の光学系の断面図である。 (a)は無限遠物体合焦時における第5実施例の光学系の諸収差図であり、(b)は近距離物体合焦時における第5実施例の光学系の諸収差図である。 本実施形態の光学系を備えたカメラの模式図である。 本実施形態の光学系の製造方法の概略を示すフローチャートである。
以下、本願の実施形態の光学系、光学機器および光学系の製造方法について説明する。
本実施形態の光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群と、像面に対して固定された負の屈折力を有する後群とからなる。後群は、物体側から順に、後群内で最も大きな空気間隔で隔てられた正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とを有する。本実施形態の光学系では、A群は、少なくとも1枚の正レンズ成分で構成され、B群は、少なくとも1枚の負レンズ成分で構成される。なお、レンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズのことをいう。
本実施形態の光学系は、このような構成のもと、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足する。
(1) 1.000 < TL/f < 2.000
但し、
TL:無限遠物体合焦時における光学系全系の長さ(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)
f :無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離
本実施形態の光学系は、条件式(1)において、無限遠物体合焦時における光学系全系の長さと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を上限値より小さくすることにより、前群と後群との主点間隔の増大を抑制し、鏡筒の長さの増大を抑制することができる。また、条件式(1)の上限値を2.000に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の上限値を1.800、1.650、1.500、1.400、1.350、1.330、1.300、1.290、1.285、さらに1.280にすることが好ましい。
また、本実施形態の光学系は、条件式(1)において、無限遠物体合焦時における光学系全系の長さと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を下限値より大きくすることにより、各群のパワーの増大を抑制し、球面収差、歪曲収差等の諸収差の近距離変動を抑制することができる。また、条件式(1)の下限値を1.000に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の下限値を1.020、1.050、1.080、1.100、1.105、1.110、1.115、1.120、さらに1.125にすることが好ましい。
以上の構成により、小型で良好な光学性能を有する、近距離撮影を主目的とした光学系を実現することができる。
本実施形態の光学系は、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1レンズ群および第2レンズ群は、共に物体側に移動する。第1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズ成分と少なくとも1枚の負レンズ成分とを有する。第3レンズ群は、物体側から順に、最も大きい空気間隔で分割された正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とを有する。A群は、1枚の正レンズ成分、あるいは、1枚の正レンズ成分および1枚の負レンズ成分で構成される。B群は、1枚または2枚の負レンズ成分、あるいは、1枚または2枚の負レンズ成分および1枚の正レンズ成分で構成される。
本実施形態の光学系は、このような構成のもと、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足する。
(2) 1.100 < TL/f < 1.290
但し、
TL:無限距離合焦時における光学系全系の長さ(光学系の最前面から像面までの距離)
f :無限距離合焦時における光学系全系の焦点距離
本実施形態の光学系は、条件式(2)において、無限遠物体合焦時における光学系全系の長さと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を上限値より小さくすることにより、前群と後群との主点間隔の増大を抑制し、鏡筒の長さの増大を抑制することができる。また、条件式(2)の上限値を1.290に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の上限値を1.285、さらに1.280にすることが好ましい。
また、本実施形態の光学系は、条件式(2)において、無限遠物体合焦時における光学系全系の長さと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を下限値より大きくすることにより、各群のパワーの増大を抑制し、球面収差、歪曲収差等の諸収差の近距離変動を抑制することができる。また、条件式(2)の下限値を1.100に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の下限値を1.105、1.110、1.115、1.120、さらに1.125にすることが好ましい。
以上の構成により、小型で良好な光学性能を有する、近距離撮影を主目的とした光学系を実現することができる。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(3) 1.600 < TLmod/f < 1.835
但し、
TLmod:近距離物体合焦時における光学系全系の長さ
本実施形態の光学系は、条件式(3)において、近距離物体合焦時における光学系全系の長さと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を上限値より小さくすることにより、近距離物体合焦時の繰り出し量が抑制され、軸外光束を十分確保することが可能となる。また、条件式(3)の上限値を1.835に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の上限値を1.833、1.830、1.828、1.825、さらに1.823にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、条件式(3)において、近距離物体合焦時における光学系全系の長さと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を下限値より大きくすることにより、合焦群である前群(第1レンズ群および第2レンズ群)の合成パワーが抑制され、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の球面収差やコマ収差のフォーカス変動、および、メリディオナルおよびサジタル像面のアンダーへのフォーカス変動が抑制される。また、条件式(3)の下限値を1.600に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の下限値を1.605、1.615、1.630、1.650、1.680、1.700、1.730、さらに1.750にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(4) 0.300 < mF/f < 0.700
但し、
mF:無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群の移動量。
本実施形態の光学系は、条件式(4)において、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群の移動量と無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を上限値より小さくすることにより、近距離物体合焦時の繰り出し量が抑制され、モーターへの負荷が小さくなり、さらに全系がコンパクトになる。また、条件式(4)の上限値を0.700に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の上限値を0.680、0.650、0.630、0.600、0.590、0.580、0.575、0.570、0.565、さらに0.560にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、条件式(4)において、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群の移動量と無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を下限値より大きくすることにより、合焦群である前群(第1レンズ群および第2レンズ群)の合成パワーが抑制され、球面収差のフォーカス変動、メリディオナルおよびサジタル像面のアンダーへのフォーカス変動、およびコマ収差が抑制される。また、条件式(4)の下限値を0.300に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の下限値を0.330、0.350、0.380、0.400、0.430、0.450、0.460、0.470、0.480、さらに0.485にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(5) 0.250 < mF/TL < 0.600
但し、
mF:無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群の移動量。
本実施形態の光学系は、条件式(5)において、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群の移動量と無限遠物体合焦時における光学系全系の長さとの比を上限値より小さくすることにより、近距離物体合焦時の繰り出し量が抑制されて電力負荷が減少し、トルクの小さいモーターでも素早い合焦動作が可能となる。また、条件式(5)の上限値を0.600に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の上限値を0.580、0.550、0.530、0.510、0.500、0.480、0.470、0.460、0.455、さらに0.450にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、条件式(5)において、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群の移動量と無限遠物体合焦時における光学系全系の長さとの比を下限値より大きくすることにより、合焦群である前群(第1レンズ群および第2レンズ群)の合成パワーが抑制され、球面収差のフォーカス変動、および、メリディオナルおよびサジタル像面のアンダーへのフォーカス変動が抑制される。また、条件式(5)の下限値を0.250に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の下限値を0.280、0.300、0.330、0.350、0.380、0.400、0.410、0.420、さらに0.423にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(6) 0.400 < fF/(-fR) < 1.300
但し、
fF:無限遠物体合焦時における前群の焦点距離
fR:無限遠物体合焦時における後群の焦点距離
本実施形態の光学系では、条件式(6)を満足することにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時の諸収差の変動を抑制しつつ繰り出し量を小さくできる。条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、後群の凹レンズの焦点距離が短くなり過ぎ、無限遠物体合焦時の像面湾曲や像面のフォーカス変動を抑えるのが困難になる。条件式(6)の上限値を1.300に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の上限値を1.280、1.255、1.240、1.225、1.200、1.190、1.180、1.170、1.160、さらに1.150にすることが好ましい。
また、条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、前群の焦点距離が短くなり過ぎ、球面収差のフォーカス変動や無限遠物体合焦時のコマ収差の曲がりを抑えることが困難になる。条件式(6)の下限値を0.400に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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)の下限値を0.430、0.450、0.480、0.500、0.530、0.550、0.580、0.600、0.630、さらに0.645にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(7) 0.350 < fB/fR < 0.900
但し、
fB:無限遠物体合焦時におけるB群の焦点距離
fR:無限遠物体合焦時における後群の焦点距離
本実施形態の光学系は、条件式(7)を満足することにより、歪曲収差、像面湾曲等を良好に補正することができる。条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、B群のパワーが強くなり像面がアンダーになりがちとなる。条件式(7)の上限値を0.900に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を0.875、0.850、0.825、0.800、0.780、0.760、0.750、さらに0.740にすることが好ましい。
また、条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、B群のパワーが弱くなり歪曲の補正が困難になる。条件式(7)の下限値を0.350に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を0.365、0.380、0.400、0.435、0.450、0.475、0.500、0.525、0.550、さらに0.575にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(8) 1.100 < (rb2+rb1)/(rb2-rb1) < 3.500
但し、
rb1:B群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
rb2:B群の最も像面側のレンズ面の曲率半径
本実施形態の光学系は、条件式(8)を満足することにより、歪曲収差、像面湾曲等を良好に補正することができる。条件式(8)の上限値を3.500に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を3.350、3.000、2.800、2.650、2.500、2.350、2.200、さらに2.000にすることが好ましい。
また、条件式(8)の下限値を1.100に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を1.130、1.150、1.180、1.200、1.225、1.250、1.275、1.300、さらに1.310にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(9) 0.200 < Bf/f < 0.450
但し、
Bf:バックフォーカス
本実施形態の光学系は、条件式(9)において、バックフォーカスと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を上限値より小さくすることにより、後群内の凸レンズと凹レンズ群のパワー配置において、A群およびB群の倍率とバックフォーカスとを適切に保つことができ、像面湾曲と歪曲収差とを適切に補正することができる。また、条件式(9)の上限値を0.450に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を0.445、0.440、0.435、0.430、0.425、0.420、0.415、さらに0.410にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、条件式(9)において、バックフォーカスと無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比が下限値を下回ると、バックフォーカスの確保および像面湾曲、歪曲収差の補正が困難となる。また、条件式(9)の下限値を0.200に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を0.205、0.210、0.215、0.220、さらに0.222にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(10) 0.450 < |βmod|
但し、
βmod:近距離物体合焦時における光学系全系の横倍率
本実施形態の光学系は、条件式(10)を満足することにより、マクロレンズとして十分な倍率を確保しつつ球面収差等の諸収差を良好に補正することができる。条件式(10)の下限値を0.450に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を0.500、0.600、0.700、0.750、0.800、0.850、さらに0.900にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(11) 0.450 < fmod/f < 1.000
但し、
fmod:近距離物体合焦時における光学系全系の焦点距離
本実施形態の光学系は、条件式(11)において、近距離物体合焦時における光学系全系の焦点距離と無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を上限値より小さくすることにより、前群の焦点距離が小さく、合焦時の移動量が小さくなり、コンパクトなマクロレンズを実現することができる。また、条件式(11)の上限値を1.000に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(11)の上限値を0.980、0.950、0.900、0.860、0.830、0.800、0.760、0.730、0.700、0.660、0.630、さらに0.610にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、条件式(11)において、近距離物体合焦時における光学系全系の焦点距離と無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離との比を下限値より大きくすることにより、近距離物体合焦時の物体距離が小さくなりすぎず、前群の後側主点が像面に近づきすぎず、適切な量の軸外光束を確保することができる。また、条件式(11)の下限値を0.450に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(11)の下限値を0.460、0.470、0.475、0.485、0.500、0.510、さらに0.520にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、前群が、物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、以下の条件式を満足することが好ましい。
(12) 1.000 < f1/f2 < 2.500
但し、
f1:無限遠物体合焦時における前記第1レンズ群の焦点距離
f2:無限遠物体合焦時における前記第2レンズ群の焦点距離
条件式(12)は、無限遠物体合焦時における前記第1レンズ群の焦点距離と無限遠物体合焦時における前記第2レンズ群の焦点距離との比を規定している。標準マクロレンズは画角が比較的大きいため、開口絞りよりも前の群は軸外光束の入射に逆らわない形状とすることが望ましい。前群を通過した軸上光はアフォーカル光束か弱収斂光束が望ましい。本実施形態の光学系は、条件式(12)の対応値を上限値より小さくすることにより、光学系全系の長さが抑制され、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正が容易となる。また、条件式(12)の上限値を2.500に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(12)の上限値を2.450、2.400、2.350、2.300、2.280、2.250、2.230、2.200、2.180、さらに2.150にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、条件式(12)において、無限遠物体合焦時における前記第1レンズ群の焦点距離と無限遠物体合焦時における前記第2レンズ群の焦点距離との比を下限値より大きくすることにより、前群の後側主点と後群の前側主点との間隔を確保し、近距離物体合焦時の物体距離を保つことが可能となる。また、条件式(12)の下限値を1.000に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(12)の下限値を1.005、1.010、1.015、1.020、さらに1.025にすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
(13) 38.00° < 2ω < 60.00°
但し、
2ω:光学系の全画角
本実施形態の光学系は、条件式(13)を満足することにより、焦点距離が標準域のマクロレンズの小型化と良好な光学性能とを実現することができる。条件式(13)の上限値を60.00°に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(13)の上限値を58.00°、56.00°、さらに55.00°にすることが好ましい。
また、条件式(13)の下限値を38.00°に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(13)の下限値を39.00°、40.00°、41.00°、41.50°、さらに42.00°にすることが好ましい。
本実施形態の光学機器は、上述した構成の光学系を有している。これにより、小型で良好な光学性能を有する、近距離撮影を主目的とした光学機器を実現することができる。
本実施形態の光学系の製造方法は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群と、像面に対して固定された負の屈折力を有する後群とからなる光学系の製造方法であって、後群は、物体側から順に、後群内で最も大きな空気間隔で隔てられた正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とを有するよう構成し、A群は、少なくとも1枚の正レンズ成分で構成し、B群は、少なくとも1枚の負レンズ成分で構成し、以下の条件式(1)を満足するように構成する。
(1) 1.000 < TL/f < 2.000
但し、
TL:無限遠物体合焦時における光学系全系の長さ(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)
f :無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離
このような光学系の製造方法により、小型で良好な光学性能を有する、近距離撮影を主目的とした光学系を製造することができる。
(数値実施例)
以下、本願の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1(a)は無限遠物体合焦時における第1実施例の光学系の断面図であり、図1(b)は近距離物体物体合焦時における第1実施例の光学系の断面図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、負の屈折力を有する後群GRとを有している。
前群GFは、物体側から順に、正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とを有している。開口絞りSは、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2との間に配置される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹形状の負レンズLF1と、両凸形状の正レンズLF2と、両凸形状の正レンズLF3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLF4とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF5と両凹形状の負レンズLF6との接合負レンズと、両凸形状の正レンズLF7とからなる。
後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有するA群GAと、負の屈折力を有するB群GBとを有する。A群GAとB群GBとは、後群GR内で最も大きい空気間隔で隔てられる。
A群GAは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLR1からなる。
B群GBは、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR3とからなる。
像面I上には、CCDまたはCMOS等から構成された撮像素子(不図示)が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例の光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを有する前群GFが、光軸に沿って物体側に移動する。なお、合焦の際、後群GRは、像面Iに対して固定されている。
以下の表1に、本実施例の光学系の諸元の値を掲げる。表1において、fは無限遠合焦時における光学系全系の焦点距離、F.noは無限遠合焦時におけるFナンバー、TLは無限遠合焦時における光学系全系の長さ、Bfはバックフォーカス、2ωは画角(単位は「°」)を示す。
[レンズ諸元]において、mは物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数を示す。また、[レンズ諸元]において、曲率半径r=∞は平面を示している。また、[レンズ諸元]において、「*」の付された光学面は非球面であることを示している。
[非球面データ]において、ASPは非球面データに対応する光学面、Kは円錐定数、A~Fは球面定数を示す。
非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、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)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、「E-n」は「×10-n」を示す。
S(y) = (y2/r) / { 1 + (1-K×y2/r2)1/2
+ A4×y4 + A6×y6 + A8×y8 + A10×y10 + A12×y12 + A14×y14 (a)
[条件式対応値]において、TLmodは近距離物体合焦時における光学系全系の長さである。また、mFは無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前群GFの移動量である。また、fFは無限遠物体合焦時における前群GFの焦点距離であり、fRは無限遠物体合焦時における後群GRの焦点距離であり、fBは無限遠物体合焦時におけるB群GBの焦点距離である。また、rb1はB群GBの最も物体側のレンズ面の曲率半径であり、rb2はB群GBの最も像面側のレンズ面の曲率半径である。また、βmodは近距離物体合焦時における光学系全系の横倍率であり、fmodは近距離物体合焦時における光学系全系の焦点距離である。また、f1は無限遠物体合焦時における第1レンズ群G1の焦点距離であり、f2は無限遠物体合焦時における第2レンズ群G2の焦点距離である。
ここで、表1に記載される焦点距離f、曲率半径rおよびその他の長さの単位は「mm」である。しかし、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ため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する他の実施例の表においても同様に使用する。
本実施例では、正メニスカスレンズLR1と負メニスカスレンズLR2との間の空気間隔が、後群GR内で最も大きい空気間隔に該当する。また、負メニスカスレンズLR2の物体側のレンズ面が、B群GBの最も物体側のレンズ面に該当し、負メニスカスレンズLR3の像面側のレンズ面が、B群GBの最も像面側のレンズ面に該当する。
(表1)
[全体諸元]
f 42.000
F.no 2.908
TL 50.280
Bf 9.432
2ω 54.503

[レンズ諸元]
m r d nd νd
1) -53.52883 1.50000 1.720467 34.71
2) 74.84576 0.30000
* 3) 18.44843 3.70000 1.6823 50.70
4) -193.13681 0.10000
* 5) 56.50941 3.00000 1.6032 61.20
6) -67.77243 0.11115
7) ∞ 0.11093 (仮想面)
* 8) 52.25305 1.20000 1.7471 38.00
9) 21.34995 2.00000
10) ∞ 4.12015 (開口絞り)
11) -411.63784 3.20000 1.49782 82.57
12) -10.77950 1.40000 1.5565 53.60
13) 55.26045 0.70000
14) 78.15623 3.20000 1.6266 59.10
15) -21.80287 D15
16) -44.29244 2.30000 1.7552 27.50
17) -26.75641 8.70573
*18) -13.28927 1.30000 1.7439 44.80
19) -25.45075 1.80000
20) -17.31137 1.80000 1.7439 44.80
21) -41.50154 Bf

[非球面データ]
ASP:3面
K: -1.000000
A4: -0.240582E-05 A6: -0.197394E-06 A8: -0.288812E-08
ASP:5面
K: -1.000000
A4: 0.416669E-05 A6: 0.686271E-06 A8: 0.678448E-09 A10: 0.436897E-10
ASP:8面
K: -1.000000
A4: -0.351795E-04 A6: -0.632123E-06 A8: 0.602169E-08 A10: -0.874850E-10
ASP:18面
K: 0.000000
A4: 0.551849E-04 A6: 0.294477E-06 A8: -0.128429E-08 A10: 0.142650E-10

[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 53.007
f2 11 47.243
fF 1 30.917
fR 16 -28.368
fB 18 -19.440

[可変間隔データ]
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時
D15 0.300 23.059
図2(a)は無限遠物体合焦時における第1実施例の光学系の諸収差図であり、図2(b)は近距離物体合焦時における第1実施例の光学系の諸収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。詳細には、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線、gはg線(波長435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。後述する他の実施例の諸収差図においても、本実施例の諸収差図と同様の符号を使用する。
各収差図より、本実施例の光学系は、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
図3(a)は無限遠物体合焦時における第2実施例の光学系の断面図であり、図3(b)は近距離物体物体合焦時における第2実施例の光学系の断面図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、負の屈折力を有する後群GRとを有している。
前群GFは、物体側から順に、正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とを有している。開口絞りSは、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2との間に配置される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLF2とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF3と両凹形状の負レンズLF4との接合負レンズと、両凸形状の正レンズLF5とからなる。
後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有するA群GAと、負の屈折力を有するB群GBとを有する。A群GAとB群GBとは、後群GR内で最も大きい空気間隔で隔てられる。
A群GAは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLR1からなる。
B群GBは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR2からなる。
像面I上には、CCDまたはCMOS等から構成された撮像素子(不図示)が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例の光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを有する前群GFが、光軸に沿って物体側に移動する。なお、合焦の際、後群GRは、像面Iに対して固定されている。
本実施例では、正メニスカスレンズLR1と負メニスカスレンズLR2との間の空気間隔が、後群GR内で最も大きい空気間隔に該当する。また、負メニスカスレンズLR2の物体側のレンズ面が、B群GBの最も物体側のレンズ面に該当し、負メニスカスレンズLR2の像面側のレンズ面が、B群GBの最も像面側のレンズ面に該当する。
以下の表2に、本実施例の光学系の諸元の値を掲げる。
(表2)
[全体諸元]
f 55.000
F.no 2.895
TL 61.413
Bf 18.222
2ω 42.942

[レンズ諸元]
m r d nd νd
1) ∞ 0.00000 (仮想面)
2) ∞ 4.00000 (仮想面)
* 3) 20.20526 3.33753 1.755000 52.30
* 4) 329.41242 0.17672
5) ∞ 0.60000 (仮想面)
6) 152.32457 1.30000 1.754101 28.60
* 7) 25.57142 5.78880
8) ∞ 4.37110 (開口絞り)
* 9) -253.63264 3.00000 1.497820 82.60
10) -20.48681 1.30000 1.643313 56.10
11) 66.97080 0.50000
12) 41.91464 4.20000 1.593190 67.90
*13) -26.15833 D13
14) -26.06935 2.50000 1.610100 37.40
15) -20.48616 9.41723
*16) -12.58340 1.70000 1.487490 70.30
17) -73.43849 Bf

[非球面データ]
ASP:3面
K: -1.000000
A4: 0.151072E-04 A6: -0.205518E-07
ASP:4面
K: -1.000000
A4: 0.159052E-04 A6: -0.202376E-06 A8: 0.170864E-08 A10: -0.114147E-10
A12: 0.393936E-13
ASP:7面
K: -1.000000
A4: -0.162272E-05 A6: 0.109792E-06 A8: -0.681682E-09 A10: 0.175082E-11
ASP:9面
K: 0.000000
A4: -0.267040E-04 A6: -0.106099E-06
ASP:13面
K: 0.000000
A4: -0.159894E-05 A6: 0.120945E-06 A8: -0.233446E-08 A10: 0.159746E-10
ASP:16面
K: 0.000000
A4: 0.501858E-04 A6: -0.283650E-06 A8: 0.877743E-08 A10:-0.583632E-10
A12: 0.109459E-12 A14: 0.823055E-15

[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 71.525
f2 9 52.519
fF 1 38.588
fR 14 -42.873
fB 16 -31.438

[可変間隔データ]
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時
D13 1.000 28.073
図4(a)は無限遠物体合焦時における第2実施例の光学系の諸収差図であり、図4(b)は近距離物体合焦時における第2実施例の光学系の諸収差図である。
各収差図より、本実施例の光学系は、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有していることがわかる。
(第3実施例)
図5(a)は無限遠物体合焦時における第3実施例の光学系の断面図であり、図5(b)は近距離物体物体合焦時における第3実施例の光学系の断面図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、負の屈折力を有する後群GRとを有している。
前群GFは、物体側から順に、正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とを有している。開口絞りSは、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2との間に配置される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹形状の負レンズLF1と、両凸形状の正レンズLF2と、両凸形状の正レンズLF3と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLF4とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズLF5と両凸形状の正レンズLF6との接合負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF7とからなる。
後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有するA群GAと、負の屈折力を有するB群GBとを有する。A群GAとB群GBとは、後群GR内で最も大きい空気間隔で隔てられる。
A群GAは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLR1からなる。
B群GBは、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR2と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR3とからなる。
像面I上には、CCDまたはCMOS等から構成された撮像素子(不図示)が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例の光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを有する前群GFが、光軸に沿って物体側に移動する。なお、合焦の際、後群GRは、像面Iに対して固定されている。
本実施例では、正メニスカスレンズLR1と負メニスカスレンズLR2との間の空気間隔が、後群GR内で最も大きい空気間隔に該当する。また、負メニスカスレンズLR2の物体側のレンズ面が、B群GBの最も物体側のレンズ面に該当し、負メニスカスレンズLR3の像面側のレンズ面が、B群GBの最も像面側のレンズ面に該当する。
以下の表3に、本実施例の光学系の諸元の値を掲げる。
(表3)
[全体諸元]
f 48.500
F.no 2.879
TL 61.923
Bf 16.540
2ω 48.078

[レンズ諸元]
m r d nd νd
1) -27.75821 1.70000 1.622574 37.7
2) 49.43628 0.40000
3) 62.35468 2.80000 1.744000 44.81
4) -42.82777 0.10000
* 5) 19.56168 5.20000 1.744000 44.81
6) -92.06076 0.10000
7) ∞ 0.10000 (仮想面)
* 8) 61.81813 1.20000 1.698950 30.13
9) 17.27044 2.80000
10) ∞ 9.50000 (開口絞り)
11) -29.80420 1.60000 1.664752 41.30
12) 128.07632 3.50000 1.497820 82.57
13) -29.11050 0.30000
14) -1001.76510 2.50000 1.593190 69.89
15) -26.38096 D15
16) -35.71767 2.04509 1.755201 27.50
17) -23.35322 6.58853
*18) -16.28192 1.30000 1.744000 44.81
19) -30.66365 1.80000
20) -19.62268 1.54969 1.744000 44.81
21) -30.77245 Bf

[非球面データ]
ASP:5面
K: 0.000000
A4: 0.810590E-05 A6: 0.104332E-06 A8: -0.295104E-09 A10: 0.743351E-11
ASP:8面
K: 0.000000
A4: -0.481187E-04 A6: -0.189453E-06 A8: -0.983321E-09 A10: 0.000000E+00
ASP:18面
K: 0.000000
A4: 0.183727E-04 A6: 0.403219E-07 A8: 0.196849E-09 A10: 0.742126E-12

[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 55.287
f2 11 53.793
fF 1 35.725
fR 16 -49.393
fB 18 -29.407

[可変間隔データ]
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時
D15 0.300 26.615
図6(a)は無限遠物体合焦時における第32実施例の光学系の諸収差図であり、図6(b)は近距離物体合焦時における第3実施例の光学系の諸収差図である。
各収差図より、本実施例の光学系は、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有していることがわかる。
(第4実施例)
図7(a)は無限遠物体合焦時における第4実施例の光学系の断面図であり、図7(b)は近距離物体物体合焦時における第4実施例の光学系の断面図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、負の屈折力を有する後群GRとを有している。
前群GFは、物体側から順に、正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とを有している。開口絞りSは、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2との間に配置される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLF2とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF3と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLF4との接合負レンズと、両凸形状の正レンズLF5とからなる。
後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有するA群GAと、負の屈折力を有するB群GBとを有する。A群GAとB群GBとは、後群GR内で最も大きい空気間隔で隔てられる。
A群GAは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLR1からなる。
B群GBは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR2からなる。
像面I上には、CCDまたはCMOS等から構成された撮像素子(不図示)が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例の光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを有する前群GFが、光軸に沿って物体側に移動する。なお、合焦の際、後群GRは、像面Iに対して固定されている。
本実施例では、正メニスカスレンズLR1と負メニスカスレンズLR2との間の空気間隔が、後群GR内で最も大きい空気間隔に該当する。また、負メニスカスレンズLR2の物体側のレンズ面が、B群GBの最も物体側のレンズ面に該当し、負メニスカスレンズLR2の像面側のレンズ面が、B群GBの最も像面側のレンズ面に該当する。
以下の表4に、本実施例の光学系の諸元の値を掲げる。
(表4)
[全体諸元]
f 48.500
F.no 2.885
TL 60.394
Bf 19.634
2ω 48.078

[レンズ諸元]
m r d nd νd
1) ∞ 4.00000 (仮想面)
2) 18.80231 4.30000 1.755000 52.34
* 3) 152.94430 0.24728
4) ∞ 0.60000 (仮想面)
5) 47.74285 1.30000 1.724686 28.90
* 6) 16.97206 3.20000
7) ∞ 4.37110 (開口絞り)
* 8) -27.04185 3.60000 1.497820 82.57
9) -16.79278 1.30000 1.653305 41.20
10) -46.03665 0.50000
11) 131.65926 4.80000 1.593190 67.90
*12) -20.41118 D12
13) -30.39321 2.50000 1.677678 43.90
14) -21.86585 7.84251
*15) -13.46993 1.70000 1.487490 70.31
16) -71.16024 Bf

[非球面データ]
ASP:3面
K: 0.000000
A4: 0.179130E-04 A6: -0.187437E-06 A8: 0.306298E-08 A10: -0.473964E-10
A12: 0.279647E-12
ASP:6面
K: 0.000000
A4: -0.981977E-06 A6: 0.821912E-07 A8: 0.173581E-08 A10: 0.594878E-11
ASP:8面
K: 0.000000
A4: -0.324849E-04 A6: -0.172136E-06
ASP:12面
K: 0.000000
A4: 0.101878E-05 A6: -0.312025E-08 A8: -0.787309E-10 A10: 0.923747E-12
ASP:15面
K: 0.000000
A4: 0.347014E-04 A6: -0.157800E-06 A8: 0.616087E-08 A10: -0.540410E-10
A12: 0.235370E-12 A14: -0.156977E-15

[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 75.194
f2 8 42.060
fF 1 36.142
fR 13 -55.075
fB 15 -34.415

[可変間隔データ]
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時
D12 0.500 27.434
図8(a)は無限遠物体合焦時における第4実施例の光学系の諸収差図であり、図8(b)は近距離物体合焦時における第4実施例の光学系の諸収差図である。
各収差図より、本実施例の光学系は、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
図9(a)は無限遠物体合焦時における第5実施例の光学系の断面図であり、図9(b)は近距離物体物体合焦時における第5実施例の光学系の断面図である。
本実施例の光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、負の屈折力を有する後群GRとを有している。
前群GFは、物体側から順に、正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とを有している。開口絞りSは、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2との間に配置される。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLF2とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズLF3と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズLF4との接合負レンズと、両凸形状の正レンズLF5とからなる。
後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有するA群GAと、負の屈折力を有するB群GBとを有する。A群GAとB群GBとは、後群GR内で最も大きい空気間隔で隔てられる。
A群GAは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズLR1からなる。
B群GBは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズLR2からなる。
像面I上には、CCDまたはCMOS等から構成された撮像素子(不図示)が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例の光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とを有する前群GFが、光軸に沿って物体側に移動する。なお、合焦の際、後群GRは、像面Iに対して固定されている。
本実施例では、正メニスカスレンズLR1と負メニスカスレンズLR2との間の空気間隔が、後群GR内で最も大きい空気間隔に該当する。また、負メニスカスレンズLR2の物体側のレンズ面が、B群GBの最も物体側のレンズ面に該当し、負メニスカスレンズLR2の像面側のレンズ面が、B群GBの最も像面側のレンズ面に該当する。
以下の表5に、本実施例の光学系の諸元の値を掲げる。
(表5)
[全体諸元]
f 48.500
F.no 2.887
TL 60.518
Bf 19.469
2ω 48.078

[レンズ諸元]
m r d nd νd
1) ∞ 4.00000 (仮想面)
2) 17.87977 3.80000 1.755000 52.34
* 3) 66.63388 0.30000
4) ∞ 0.00000 (仮想面)
5) 19.29248 1.50000 1.670059 32.00
* 6) 11.04814 2.80000
7) ∞ 4.37110 (開口絞り)
8) -44.46704 1.30000 1.653345 42.60
9) 15.15939 3.80000 1.487490 70.31
*10) 166.37512 0.50000
11) 46.15274 4.80000 1.567113 63.40
*12) -15.78566 D12
13) -39.88762 2.30000 1.621480 36.20
14) -25.62555 9.37728
*15) -14.15444 1.70000 1.516800 64.14
16) -104.07448 Bf

[非球面データ]
ASP:3面
K: 0.000000
A4: 0.267186E-04 A6: -0.399122E-06 A8: 0.658626E-08 A10: -0.861503E-10
A12: 0.535942E-12
ASP:6面
K: 0.000000
A4: -0.977548E-06 A6: 0.840671E-06 A8: -0.575131E-08 A10: 0.236176E-09
A12: -0.913045E-12
ASP:10面
K: 0.000000
A4: 0.315509E-04 A6: -0.121352E-06 A8: 0.222603E-08 A10: -0.699877E-10
ASP:12面
K: 0.000000
A4: -0.123386E-04 A6: -0.177691E-06 A8: 0.354763E-08 A10: -0.583701E-10
A12: 0.481594E-12
ASP:15面
K: 0.000000
A4: 0.278574E-04 A6: 0.138840E-06 A8: -0.112107E-08 A10: 0.217023E-10
A12: -0.142411E-12 A14: 0.451676E-15

[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 82.832
f2 8 39.324
fF 1 35.754
fR 13 -49.572
fB 15 -31.905

[可変間隔データ]
無限遠物体合焦時 近距離物体合焦時
D12 0.500 26.858
図10(a)は無限遠物体合焦時における第5実施例の光学系の諸収差図であり、図10(b)は近距離物体合焦時における第5実施例の光学系の諸収差図である。
各収差図より、本実施例の光学系は、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有する光学系を実現することができる。
以下に、条件式一覧および各実施例の条件式対応値を示す。
[条件式一覧]
(1)(2) TL / f
(3) TLmod / f
(4) mF / f
(5) mF / TL
(6) fF / (-fR)
(7) fB / fR
(8) (rb2+rb1) / (rb2-rb1)
(9) Bf / f
(10) |βmod|
(11) fmod / f
(12) f1 / f2
(13) 2ω
[条件式対応値]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
(1) 1.197 1.117 1.277 1.245 1.248
(2) 1.197 1.117 1.277 1.245 1.248
(3) 1.739 1.609 1.819 1.801 1.791
(4) 0.542 0.492 0.543 0.555 0.543
(5) 0.453 0.441 0.425 0.446 0.436
(6) 1.090 0.900 0.723 0.656 0.721
(7) 0.685 0.733 0.595 0.625 0.644
(8) 1.942 1.414 3.247 1.467 1.315
(9) 0.225 0.331 0.341 0.405 0.401
(10) 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
(11) 0.479 0.526 0.580 0.604 0.581
(12) 1.122 1.362 1.028 1.788 2.106
(13) 54.503 42.942 48.078 48.078 48.078
上記各実施例は、本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されない。以下の内容は、本願の実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
なお、本実施形態の光学系は、Fナンバーがf/2.9程度である。
また、上記各実施例の光学系を構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成することができる。
次に、本実施形態の光学系を備えたカメラを、図11に基づいて説明する。
図11は、本実施形態の光学系を備えたカメラの模式図である。
カメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る光学系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、撮像素子3に到達する。撮像素子3は、被写体からの光を画像データに変換する。画像データは、電子ビューファインダ4に表示される。これにより、アイポイントEPに眼を位置させた撮影者は、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、画像データは不図示のメモリに記憶される。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。
ここで、カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例の光学系は、合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を有する光学系である。したがって、カメラ1は合焦時の収差変動を有効に抑制し、高い光学性能を実現することができる。なお、上記第2~第5実施例の光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、カメラ1と同様の効果を奏することができる。
最後に、本実施形態の光学系の製造方法の概略を、図12に基づいて説明する。
図12は、本実施形態の光学系の製造方法の概略を示すフローチャートである。
図12に示す本実施形態の光学系の製造方法は、合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群と、像面に対して固定された負の屈折力を有する後群とからなる光学系の製造方法であって、以下のステップS1、S2、S3およびS4を含む。
ステップS1:合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群を準備する。
ステップS2:負の屈折力を有する後群を準備し、物体側から順に、少なくとも1枚の正レンズ成分で構成され、正の屈折力を有するA群と、少なくとも1枚の負レンズ成分で構成され、負の屈折力を有するB群とを、後群内で最も大きな空気間隔で隔てられるように配置する。
ステップS3:無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前群が物体側に移動し、後群が像面に対して固定されるようにする。
ステップS4:光学系が、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1) 1.000 < TL/f < 2.000
但し、
TL:無限遠物体合焦時における光学系全系の長さ(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)
f :無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離
かかる本実施形態の光学系の製造方法によれば、小型で良好な光学性能を有する、近距離撮影を主目的とした光学系を製造することができる。
当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、種々の変更、置換および修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
GF 前群
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
GR 後群
GA A群
GB B群
S 開口絞り
I 像面

Claims (11)

  1. 物体側から順に、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に物体側に移動する正の屈折力を有する前群と、像面に対して固定された負の屈折力を有する後群とからなり、
    前記前群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
    前記後群は、物体側から順に、前記後群内で最も大きな空気間隔で隔てられた正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とからなり
    前記A群は、少なくとも1枚の正レンズ成分で構成され、
    前記B群は、少なくとも1枚の負レンズ成分で構成され、
    以下の条件式をともに満足する光学系。
    1.000 < TL/f < 2.000
    0.300 < mF/f < 0.700
    0.400 < fF/(-fR) < 1.300
    0.350 < fB/fR < 0.900
    但し、
    TL:無限遠物体合焦時における光学系全系の長さ(最も物体側のレンズ面から像面までの距離)
    f :無限遠物体合焦時における光学系全系の焦点距離
    mF:無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前記前群の移動量
    fF:無限遠物体合焦時における前記前群の焦点距離
    fR:無限遠物体合焦時における前記後群の焦点距離
    fB:無限遠物体合焦時における前記B群の焦点距離
  2. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
    無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第1レンズ群および前記第2レンズ群が共に物体側に移動し、
    前記第1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズ成分と少なくとも1枚の負レンズ成分とを有し、
    前記第3レンズ群は、物体側から順に、最も大きい空気間隔で分割された正の屈折力を有するA群と、負の屈折力を有するB群とからなり
    前記A群は、1枚の正レンズ成分で構成され、
    前記B群は、1枚または2枚の負レンズ成分で構成され、
    以下の条件式をともに満足する光学系。
    1.100 < TL/f < 1.290
    1.100 < (rb2+rb1)/(rb2-rb1) < 3.500
    但し、
    TL:無限距離合焦時における光学系全系の長さ(光学系の最前面から像面までの距離)
    f :無限距離合焦時における光学系全系の焦点距離
    rb1:前記B群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
    rb2:前記B群の最も像面側のレンズ面の曲率半径
  3. 以下の条件式を満足する請求項1または2に記載の光学系。
    1.600 < TLmod/f < 1.835
    但し、
    TLmod:近距離物体合焦時における光学系全系の長さ
  4. 以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
    0.250 < mF/TL < 0.600
    但し、
    mF:無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の前記前群の移動量。
  5. 以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
    1.100 < (rb2+rb1)/(rb2-rb1) < 3.500
    但し、
    rb1:前記B群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
    rb2:前記B群の最も像面側のレンズ面の曲率半径
  6. 以下の条件式を満足する請求項1からの何れか一項に記載の光学系。
    0.200 < Bf/f < 0.450
    但し、
    Bf:バックフォーカス
  7. 以下の条件式を満足する請求項1からの何れか一項に記載の光学系。
    0.450 < |βmod|
    但し、
    βmod:近距離物体合焦時における光学系全系の横倍率
  8. 以下の条件式を満足する請求項1からの何れか一項に記載の光学系。
    0.450 < fmod/f < 1.000
    但し、
    fmod:近距離物体合焦時における光学系全系の焦点距離
  9. 下の条件式を満足する請求項1または5に記載の光学系。
    1.000 < f1/f2 < 2.500
    但し、
    f1:無限遠物体合焦時における前記第1レンズ群の焦点距離
    f2:無限遠物体合焦時における前記第2レンズ群の焦点距離
  10. 以下の条件式を満足する請求項1からの何れか一項に記載の光学系。
    38.00° < 2ω < 60.00°
    但し、
    2ω:光学系の全画角
  11. 請求項1から10の何れか一項に記載の光学系が搭載された光学機器。
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