JPWO2016104793A1 - 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2014年12月26日に出願された日本国特許出願2014−266039号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
(1)0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
(2)3.5 < f1/(−f2) < 6.5
ただし、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f2:前記第2レンズ群(負レンズ群)の焦点距離
(3)1.7 < f4/f3 < 2.4
ただし、
f4:前記第4レンズ群(正レンズ群)の焦点距離
f3:前記第3レンズ群(合焦群)の焦点距離
(4)0.70 < n1/n2 < 0.95
ただし、
n1:前記正の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
n2:前記負の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
(5)1.7 < ν1/ν2 < 3.2
ただし、
ν1:前記正の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
ν2:前記負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
(6)0.5 < L4a/L4 < 0.9
ただし、
L4a:前記第4レンズ群内の前記最も大きな空気間隔の距離
L4:前記第4レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離
(1) 0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
(1)0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
以下、数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
図1は、第1実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成されている。
前群G4Fは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42との接合正レンズからなる。
後群G4Rは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL43と、両凹形状の負レンズL44とからなる。
表1において、fは焦点距離、BFはバックフォーカス(最も像側のレンズ面と像面Iとの光軸上の距離)を示す。
[面データ]において、面番号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(第n面(nは整数)と第(n+1)面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りSは開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。空気の屈折率nd=1.000000の記載は省略している。
[条件式対応値]には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1) 79.181 5.916 1.51680 63.88
2) -865.935 0.515
3) 123.870 1.500 1.62004 36.40
4) 37.628 8.227 1.51680 63.88
5) 402.325 (可変)
6) -104.719 1.000 1.69680 55.52
7) 19.124 4.140 1.80518 25.45
8) 65.634 2.236
9) -50.951 1.000 1.80610 40.97
10) 160.536 (可変)
11) 102.843 3.727 1.51680 63.88
12) -48.859 (可変)
13) 38.795 5.043 1.48749 70.31
14) -39.042 1.000 1.80518 25.45
15) -165.709 1.620
16) (絞り) ∞ 46.334
17) 103.400 3.400 1.67270 32.19
18) -36.557 1.727
19) -27.830 1.000 1.77250 49.62
20) 154.941 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
変倍比 4.12
W M T
f 71.4 105.0 294.0
FNO 4.71 4.72 6.40
2ω 22.78 15.28 5.44
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 167.33 188.29 221.32
BF 38.51 38.72 64.52
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.117 26.926 51.633 3.117 26.626 51.633
d10 28.867 23.778 2.000 29.628 24.882 3.428
d12 8.442 10.483 14.781 7.681 9.378 13.353
[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 122.444
G2 6 -28.587
G3 11 64.633
G4 13 141.232
[各条件式対応値]
(1)(r2+r1)/(r2−r1) = 0.695
(2)f1/(−f2) = 4.283
(3)f4/f3 = 2.185
(4)n1/n2 = 0.824
(5)ν1/ν2 = 2.763
(6)L4a/L4 = 0.798
図3は、第1実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を、(b)は中間焦点距離状態を、(c)は望遠端状態をそれぞれ示している。
図4は、第2実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
図4に示すように、本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成されている。
前群G4Fは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42との接合正レンズからなる。
後群G4Rは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL43と、両凹形状の負レンズL44とからなる。
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1) 88.000 5.386 1.51680 63.88
2) -470.597 0.200
3) 116.000 1.500 1.62004 36.40
4) 38.400 7.368 1.51680 63.88
5) 262.431 (可変)
6) -115.000 1.000 1.69680 55.52
7) 18.736 4.257 1.80518 25.45
8) 75.513 2.005
9) -53.736 1.000 1.80100 34.92
10) 122.000 (可変)
11) 92.248 3.551 1.51680 63.88
12) -55.188 (可変)
13) 37.517 5.015 1.49700 81.73
14) -37.517 1.000 1.72825 28.38
15) -271.936 4.500
16) (絞り) ∞ 40.717
17) 110.794 3.336 1.68893 31.16
18) -32.526 1.096
19) -25.909 1.000 1.77250 49.62
20) 130.000 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
変倍比 4.24
W M T
f 69.3 104.5 294.0
FNO 4.69 4.75 6.46
2ω 23.44 15.28 5.44
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 166.54 189.91 221.32
BF 38.53 39.04 64.52
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 3.600 29.972 55.757 3.600 29.972 55.757
d10 31.403 25.592 2.000 32.262 26.852 3.608
d12 10.077 12.375 16.114 9.218 11.115 14.506
[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 128.797
G2 6 -30.221
G3 11 67.368
G4 13 143.638
[各条件式対応値]
(1)(r2+r1)/(r2−r1) = 0.668
(2)f1/(−f2) = 4.262
(3)f4/f3 = 2.117
(4)n1/n2 = 0.866
(5)ν1/ν2 = 2.880
(6)L4a/L4 = 0.798
図6は、第2実施例に係る変倍光学系の近距離物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を、(b)は中間焦点距離状態を、(c)は望遠端状態をそれぞれ示している。
なお、上記各実施例は一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、変倍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。
図7は、変倍光学系を備えたカメラの一例の構成を示す図である。
図7に示すようにカメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
図7に示すデジタル一眼レフカメラ1において、図示しない物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して集点板5に結像される。そして、集点板5に結像された光は、ペンタプリズム7中で複数回反射されて接眼レンズ9へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ9を介して正立像として観察することができる。
ステップS1:合焦群を一つのレンズ成分で構成する。
ステップS2:前記正レンズ群の最も像面側のレンズ成分を負の屈折力を有するように構成する。
ステップS3:以下の条件式(1)を満足するように構成する。
(1)0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の物体側の面の曲率半径
ステップS4:変倍に際し、前記第1レンズ群が像面に対して移動し、前記第1レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置する。
ステップS5:合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置する。
ステップS1:第3レンズ群を一つのレンズ成分で構成する。
ステップS2:最も像面側のレンズ成分を負の屈折力を有するように構成する。
ステップS3:以下の条件式(1)を満足するように構成する。
(1)0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の物体側の面の曲率半径
ステップS4:変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化するように構成する。
ステップS5:合焦の際、前記第3レンズ群が移動するように構成する。
G2 第2レンズ群(負レンズ群)
G3 第3レンズ群(合焦群)
G4 第4レンズ群(正レンズ群)
G4F 前群
G4R 後群
S 開口絞り
I 像面
1 光学装置
2 撮影レンズ
3 クイックリターンミラー
5 集点板
7 ペンタプリズム
9 接眼レンズ
11 撮像素子。
Claims (15)
- 最も物体側に配置された正の屈折力を有する第1レンズ群と、
前記第1レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、
前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、開口絞りより像側に配置されたレンズを少なくとも1つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有し、
変倍に際し、前記第1レンズ群が像面に対して移動し、前記第1レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化し、
合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、
前記合焦群は一つのレンズ成分で構成され、
前記正レンズ群の最も像面側のレンズ成分は負の屈折力を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径 - 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
合焦の際、前記第3レンズ群が移動し、
前記第3レンズ群は一つのレンズ成分で構成され、
最も像面側のレンズ成分は負の屈折力を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径 - 前記最も像面側のレンズ成分は、一枚の負レンズである請求項1または2に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群が物体側へ移動する請求項1から3の何れか一項に記載の変倍光学系。
- 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大する請求項1から4の何れか一項に記載の変倍光学系。 - 光軸に沿って物体側から順に、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、を有し、
変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足する請求項1から5の何れか一項に記載の変倍光学系。
3.5 < f1/(−f2) < 6.5
ただし、
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 - 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足する請求項1から6の何れか一項に記載の変倍光学系。
1.7 < f4/f3 < 2.4
ただし、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少する請求項1から7の何れか一項に記載の変倍光学系。 - 光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、
変倍の際、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
前記第4レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群と前記後群との間隔は前記第4レンズ群内の空気間隔で最も大きな空気間隔であり、前記後群は、二つの単レンズで構成されている請求項1から8の何れか一項に記載の変倍光学系。 - 前記前群は、接合レンズを有する請求項9に記載の変倍光学系。
- 前記前群は接合レンズを有し、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とからなり、以下の条件式を満足する請求項9または10に記載の変倍光学系。
0.70 < n1/n2 < 0.95
ただし、
n1:前記正の屈折力を有するレンズ成分の屈折率
n2:前記負の屈折力を有するレンズ成分の屈折率 - 前記前群は接合レンズを有し、前記接合レンズは正の屈折力を有するレンズ成分と負の屈折力を有するレンズ成分とからなり、以下の条件式を満足する請求項9から11の何れか一項に記載の変倍光学系。
1.7 < ν1/ν2 < 3.2
ただし、
ν1:前記正の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数
ν2:前記負の屈折力を有するレンズ成分のアッベ数 - 以下の条件式を満足する請求項9から12の何れか一項に記載の変倍光学系。
0.5 < L4a/L4 < 0.9
ただし、
L4a:前記第4レンズ群内の前記最も大きな空気間隔の距離
L4:前記第4レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離 - 請求項1から13のいずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
- 最も物体側に配置された正の屈折力を有する第1レンズ群と、
前記第1レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有する負レンズ群と、
前記負レンズ群より像側に配置され、かつ、絞りより像側に配置されたレンズを少なくとも1つ含み、正の屈折力を有する正レンズ群と、
前記負レンズ群と前記正レンズ群との間に配置された合焦群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍に際し、前記第1レンズ群が像面に対して移動し、前記第1レンズ群と前記負レンズ群の間隔が変化し、前記負レンズ群と前記正レンズ群の間隔が変化するように配置し、
合焦に際し、前記合焦群と前記合焦群の物体側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化し、前記合焦群と前記合焦群の像側に対向する位置に配置されたレンズとの間隔が変化するように配置し、
前記合焦群は一つのレンズ成分で構成され、
前記正レンズ群の最も像面側のレンズ成分は負の屈折力を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系の製造方法。
0.30 < (r2+r1)/(r2−r1) < 0.85
ただし、
r2:前記最も像面側のレンズ成分の最も像面側の面の曲率半径
r1:前記最も像面側のレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
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