WO2019116564A1 - 光学系、光学機器、および光学系の製造方法 - Google Patents
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- G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
- G02B15/20—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
Definitions
- the present invention relates to an optical system, an optical apparatus, and a method of manufacturing an optical system.
- the imaging lens provided in an imaging apparatus using such an imaging element has good chromatic aberration so that the color of the image is not blurred in the white light source It is desirable that the lens be corrected to have a high resolution. In particular, in the correction of the chromatic aberration, in addition to the first-order achromatism, it is desirable that the second-order spectrum be well corrected.
- the optical system according to the first aspect has an aperture stop, and a negative lens disposed on the object side of the aperture stop and satisfying the following conditional expression.
- ⁇ gFN1 partial dispersion ratio of the negative lens, the refractive index of the negative lens to g-line ngN1
- ⁇ gFN1 (ngN1-nFN1) / (nFN1-nCN1) defined by the following equation
- An optical apparatus includes the above optical system.
- each lens is provided in a lens barrel so as to have an aperture stop and a negative lens disposed on the object side relative to the aperture stop and satisfying the following conditional expression.
- nd N1 refractive index of the negative lens to d-line ddN1: Abbe number based on the d-line of the negative lens
- ⁇ gFN1 partial dispersion ratio of the negative lens
- FIG. 5 shows various aberrations that occurred in the infinity in-focus condition of the optical system according to the first example. It is a lens block diagram in the infinite point focusing state of the optical system concerning 2nd Example.
- FIG. 7 shows various aberrations that occurred in the infinity in-focus condition of the optical system according to the second example. It is a lens block diagram in the infinite point focusing state of the optical system which concerns on 3rd Example. 6 (A), 6 (B), and 6 (C) show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the third embodiment, respectively.
- FIG. 5 shows various aberrations that occurred in the infinity in-focus condition of the optical system according to the first example. It is a lens block diagram in the infinite point focusing state of the optical system concerning 2nd Example.
- FIG. 7 shows various aberrations that occurred in the infinity in-focus condition of the optical system according to the second example. It is a lens block diagram
- FIGS. 8A, 8B, and 8C respectively show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the fourth embodiment.
- FIG. It is a lens block diagram in the infinite point focusing state of the optical system which concerns on 5th Example.
- 10 (A), 10 (B), and 10 (C) show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the fifth embodiment, respectively.
- FIG. It is a lens block diagram in the infinite point focusing state of the optical system which concerns on 6th Example.
- FIG. 12 (A), 12 (B), and 12 (C) show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the sixth embodiment, respectively.
- FIG. It is a lens block diagram in the infinite point focusing state of the optical system which concerns on 7th Example.
- FIGS. 14A, 14B, and 14C respectively show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the seventh embodiment.
- FIG. It is a figure showing composition of a camera provided with an optical system concerning this embodiment. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the optical system which concerns on this embodiment.
- the camera 1 is a digital camera provided with an optical system according to the present embodiment as a photographing lens 2 as shown in FIG.
- the camera 1 light from an object (a subject) (not shown) is collected by the photographing lens 2 and reaches the image pickup element 3.
- the imaging device 3 light from the subject is captured by the imaging device 3 and recorded as a subject image in a memory (not shown).
- the camera may be a mirrorless camera or a single-lens reflex camera having a quick return mirror.
- the optical system LS (1) as an example of the optical system (photographing lens) LS according to the present embodiment has the aperture stop S and the following conditional expressions disposed closer to the object side than the aperture stop S as shown in FIG. And a negative lens (L15) satisfying (1) to (3).
- ndN1 refractive index of the negative lens to d-line ddN1: Abbe number based on the d-line of the negative lens ⁇ gFN1: partial dispersion ratio of the negative lens, and the refractive index of the negative lens to g-line is ngN1
- ⁇ gFN1 (ngN1-nFN1) / (nFN1-nCN1)
- the optical system LS according to the present embodiment may be the optical system LS (2) shown in FIG. 3, the optical system LS (3) shown in FIG. 5, or the optical system LS (4) shown in FIG.
- the optical system LS according to the present embodiment may be the optical system LS (5) shown in FIG. 9, the optical system LS (6) shown in FIG. 11, or the optical system LS (7) shown in FIG. .
- Conditional expression (1) defines an appropriate relationship between the refractive index to the d-line of the negative lens and the Abbe number based on the d-line.
- the corresponding value of the conditional expression (1) exceeds the upper limit value, for example, the Petzval sum becomes small, which is not preferable because correction of curvature of field becomes difficult.
- the upper limit value of the conditional expression (1) it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (1) to 2.10, 2.09, 2.08, 2.07, and further 2.06.
- Conditional expression (2) defines an appropriate range of Abbe number based on the d-line of the negative lens. By satisfying conditional expression (2), correction of reference aberrations such as spherical aberration and coma aberration and correction (achromatization) of first-order chromatic aberration can be favorably performed.
- conditional expression (2) If the corresponding value of the conditional expression (2) exceeds the upper limit value, for example, correction of axial chromatic aberration becomes difficult in a partial group on the object side of the aperture stop S, which is not preferable.
- the upper limit value of conditional expression (2) By setting the upper limit value of the conditional expression (2) to 32.5, the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- the upper limit value of conditional expression (2) should be set to 32.0, 31.5, 31.0, 30.5, 30.0, and further 29.5. Is preferred.
- the lower limit value of conditional expression (2) is set to 23.0, 23.5, 24.0, 24.5, 25.0, 25.5, 26.0. , 26.5, 27.0, 27.5, and further preferably 27.7.
- Conditional expression (3) appropriately defines the anomalous dispersion of the negative lens.
- conditional expression (3) in correction of chromatic aberration, in addition to primary achromatism, secondary spectrum can be corrected well.
- conditional expression (3) When the corresponding value of the conditional expression (3) falls below the lower limit value, the anomalous dispersion of the negative lens becomes small, which makes it difficult to correct the chromatic aberration.
- the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- the negative lens satisfies the following conditional expression (4). 1.83 ⁇ ndN1 + (0.00787 ⁇ ⁇ dN1) (4)
- Conditional expression (4) defines an appropriate relationship between the refractive index to the d-line of the negative lens and the Abbe number based on the d-line.
- conditional expression (4) When the corresponding value of the conditional expression (4) falls below the lower limit value, for example, the refractive index of the negative lens decreases, which makes it difficult to correct the reference aberration, particularly the spherical aberration, which is not preferable.
- the lower limit value of conditional expression (4) By setting the lower limit value of conditional expression (4) to 1.84, the effect of the present embodiment can be made more reliable. In order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of conditional expression (4) to 1.85, further 1.86.
- the negative lens may satisfy the following conditional expression (2-1) and conditional expression (4-1). 18.0 ⁇ dN1 ⁇ 26.5 (2-1) 1.83 ⁇ nd N1 + (0.00787 x d d N1) (4-1)
- Conditional expression (2-1) is the same expression as conditional expression (2), and the same effect as conditional expression (2) can be obtained.
- the upper limit value of the conditional expression (2-1) is set to 26.0, the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- the lower limit value of the conditional expression (2-1) to 23.5 the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- conditional expression (4-1) is the same as the conditional expression (4), and the same effect as the conditional expression (4) can be obtained.
- the lower limit value of conditional expression (4-1) is set to 1.90, the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- the negative lens may satisfy the following conditional expression (2-2) and conditional expression (4-2). 25.0 ⁇ dN1 ⁇ 35.0 (2-2) 1.83 ⁇ ndN1 + (0.00787 ⁇ ⁇ dN1) (4-2)
- Conditional expression (2-2) is the same expression as conditional expression (2), and the same effect as conditional expression (2) can be obtained.
- the upper limit value of the conditional expression (2-2) is set to 32.5, the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- the lower limit value of the conditional expression (2-2) to 26.2 the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- Conditional expression (4-2) is the same as conditional expression (4), and the same effect as conditional expression (4) can be obtained.
- the lower limit value of conditional expression (4-2) is set to 1.84, the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- the negative lens satisfies the following conditional expression (5).
- Conditional expression (5) defines an appropriate range of the thickness on the optical axis of the negative lens.
- various aberrations such as coma aberration and chromatic aberration (axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration) can be corrected well.
- conditional expression (5) falls below the lower limit value, it becomes difficult to correct various aberrations such as coma aberration and chromatic aberration (axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration), which is not preferable.
- the lower limit value of the conditional expression (5) it is preferable to set the lower limit value of conditional expression (5) to 1.00, 1.10, 1.20, and further 1.30.
- the optical system of the present embodiment has an object side lens disposed closest to the object side, the aperture stop S is disposed on the image side of the object side lens, and the negative lens is the aperture stop S on the image side of the object side lens. It is desirable to be placed closer to the object side. Thereby, various aberrations such as coma aberration and chromatic aberration (axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration) can be corrected well.
- various aberrations such as coma aberration and chromatic aberration (axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration) can be corrected well.
- the negative lens is preferably a glass lens.
- the negative lens is preferably a glass lens.
- the negative lens satisfies the following conditional expressions (6) to (7).
- nd N1 ⁇ 1.63
- Condition (6) defines an appropriate range of the refractive index for the d-line of the negative lens.
- various aberrations such as coma aberration and chromatic aberration (axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration) can be corrected well.
- conditional expression (6) When the corresponding value of the conditional expression (6) exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct various aberrations such as coma aberration and chromatic aberration (axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration), which is not preferable.
- the upper limit value of the conditional expression (6) By setting the upper limit value of the conditional expression (6) to 1.62, the effect of the present embodiment can be made more reliable.
- Conditional expression (7) defines an appropriate relationship between the refractive index to the d-line of the negative lens and the Abbe number based on the d-line.
- the upper limit value of conditional expression (7) should be 39.500, 39,000, 38.500, 38.000, 37.500, and further 36.800. Is preferred.
- the negative lens satisfies the following conditional expression (8).
- Conditional expression (8) defines an appropriate relationship between the refractive index to the d-line of the negative lens and the Abbe number based on the d-line.
- the upper limit value of the conditional expression (8) is set to 16,000, 15.800, 15.500, 15.300, 15.000, 14.800, 14.500. , 14.000, and further preferably 13.500.
- a method of manufacturing the above-described optical system LS will be outlined with reference to FIG.
- a negative lens is disposed on the object side of the aperture stop S and at least the aperture stop S (step ST1).
- each lens is disposed in the lens barrel so that at least one of the negative lenses disposed on the object side of the aperture stop S satisfies the above-mentioned conditional expressions (1) to (3) and the like (step ST2).
- step ST2 According to such a manufacturing method, in correction of chromatic aberration, it is possible to manufacture an optical system in which the secondary spectrum is well corrected in addition to the primary achromatism.
- optical system LS according to an example of the present embodiment will be described based on the drawings.
- 1, 3, 5, 7, 9, 11, and 13 show the configurations and refractive powers of the optical systems LS ⁇ LS (1) to LS (7) ⁇ according to the first to seventh embodiments. It is sectional drawing which shows distribution.
- the moving direction when the focusing lens unit focuses on an object at a short distance from infinity is called "focus". It is shown by an arrow with a letter.
- the optical axes of the respective lens units upon zooming from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) The direction of movement along is indicated by arrows.
- each lens group is represented by a combination of a code G and a numeral, and each lens is represented by a combination of a code L and a numeral. .
- the lens group and the like are represented using combinations of codes and numbers independently for each embodiment. For this reason, even if the combination of the same code
- Tables 1 to 7 are shown below. Among these, Table 1 is the first embodiment, Table 2 is the second embodiment, Table 3 is the third embodiment, Table 4 is the fourth embodiment, and Table 5 is the fourth embodiment.
- Table 6 is a table showing the sixth embodiment, and Table 7 is a table showing each item of data in the seventh embodiment.
- f is the focal length of the whole lens system
- FN o is the f-number
- 2 ⁇ is the angle of view (unit is ° ( ⁇ )
- ⁇ is the half angle of view
- Y is the image height Show.
- TL represents a distance obtained by adding BF to the distance from the lens front surface to the lens final surface on the optical axis at infinity focusing
- BF represents an image from the lens final surface on the optical axis at infinity focusing
- the distance to the plane I (back focus) is shown. Note that when the optical system is a variable magnification optical system, these values are shown for each of the wide angle end (W), the intermediate focal length (M), and the telephoto end (T) in respective variable power states.
- the surface number indicates the order of the optical surface from the object side along the traveling direction of the light ray
- R indicates the radius of curvature of each optical surface (the surface on which the center of curvature is located on the image side)
- a positive value D is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (or image surface)
- nd is the refractive index for the d-line of the material of the optical member
- ⁇ d is the optical
- ⁇ gF indicates the partial dispersion ratio of the material of the optical member.
- the radius of curvature “ ⁇ ” indicates a plane or an aperture, and the (diaphragm S) indicates the aperture stop S, respectively.
- the description of the refractive index nd 1.00000 of air is omitted.
- the optical surface is an aspheric surface, the surface number is marked with * a, and the column of radius of curvature R shows the paraxial radius of curvature.
- the partial dispersion ratio ⁇ gF of the material of the optical member is defined by the following equation (A).
- f represents the focal length of the entire lens system
- ⁇ represents the imaging magnification, as [variable-distance data during close-up imaging]. Also, in the table of [Near-distance shooting variable distance data], the surface distance at the surface number at which the surface distance is “variable” in [lens specification] corresponding to each focal length and shooting magnification is shown. .
- the optical system When the optical system is a variable magnification optical system, it corresponds to each variable magnification state at the wide angle end (W), the intermediate focal length (M), and the telephoto end (T) as [variable interval data at variable magnification shooting].
- Lens specification] indicates the surface separation at the surface number at which the surface separation is “variable”. Further, the table of [lens group data] shows the focal length and the respective starting surface (surface closest to the object) of each lens unit.
- the table of [conditional expression corresponding value] shows values corresponding to the respective conditional expressions.
- mm is generally used unless otherwise specified for the focal length f, radius of curvature R, surface distance D, other lengths, etc. listed, but the optical system is proportionally expanded. Alternatively, since the same optical performance can be obtained by proportional reduction, it is not limited to this.
- FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a first example of the present embodiment.
- the optical system LS (1) according to the first embodiment is composed of a first lens group G1 having negative refractive power and a second lens group G2 having positive refractive power, which are arranged in order from the object side. There is. At the time of focusing from an infinite distance object to a close distance (finite distance) object, the second lens group G2 moves to the object side along the optical axis.
- the aperture stop S is disposed in the second lens group G2.
- the sign (+) or (-) attached to each lens group symbol indicates the refractive power of each lens group, which is the same in all the following embodiments.
- the first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 with a convex surface facing the object side, a biconvex positive lens L12, a biconcave negative lens L13, and a biconvex positive lens. And a cemented lens including a lens L14 and a biconcave negative lens L15.
- the negative meniscus lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens
- the negative lens L15 of the first lens group G1 corresponds to a negative lens satisfying the conditional expressions (1) to (3).
- the negative lens L13 has an aspheric lens surface on the image side.
- the second lens group G2 is a cemented lens consisting of a double convex positive lens L21, a positive meniscus lens L22 with a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens L23 with a convex surface facing the object side, arranged in order from the object side
- Composed of An image plane I is disposed on the image side of the second lens group G2.
- An aperture stop S is disposed between the positive lens L21 and the positive meniscus lens L22 in the second lens group G2.
- the positive lens L26 has an aspheric lens surface on the image side.
- Table 1 below provides values of specifications of the optical system according to the first example.
- FIG. 2 is a diagram of various types of aberration when in focus at infinity of the optical system according to the first example.
- FNO denotes an F number
- Y denotes an image height.
- the f-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture is shown, in the astigmatism diagram and the distortion diagram, the maximum value of the image height is shown, and in the coma aberration diagram, the value of each image height is shown. .
- a solid line indicates a sagittal image plane
- a broken line indicates a meridional image plane. Also in the aberration charts of the examples shown below, the same reference numerals as in the present example are used, and the redundant description is omitted.
- the optical system according to the first example has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
- FIG. 3 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a second example of the present embodiment.
- the optical system LS (2) according to the second embodiment includes a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and a positive refractive power, which are arranged in order from the object side And a third lens group G3 having a force.
- the second lens group G2 and the third lens group G3 move to the object side along the optical axis by different amounts of movement.
- the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves along the optical axis together with the third lens group G3 during focusing.
- the first lens group G1 has a concave surface facing the object side and a cemented lens consisting of a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, arranged in order from the object side
- the positive meniscus lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens.
- the second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a double convex positive lens L21, and a cemented lens including a double convex positive lens L22 and a double concave negative lens L23.
- the negative lens L23 of the second lens group G2 corresponds to a negative lens that satisfies the conditional expressions (1) to (3) and the like.
- the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens including a positive meniscus lens L31 having a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens L32, a biconvex positive lens L33, and a biconcave shape And a biconvex positive lens L35.
- An image plane I is disposed on the image side of the third lens group G3.
- the positive lens L35 has an aspheric lens surface on the image side.
- Table 2 below presents values of specifications of the optical system according to the second example.
- FIG. 4 is a diagram of various types of aberration when in focus at infinity of the optical system according to the second example. From the respective aberration diagrams, it is understood that the optical system according to the second example has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
- FIG. 5 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a third example of the present embodiment.
- the optical system LS (3) according to the third example includes a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and negative refractive power, which are arranged in order from the object side It comprises a third lens group G3 having a force and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
- W wide-angle end state
- T telephoto end state
- the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves along the optical axis together with the third lens group G3 during zooming.
- the first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, and a negative biconcave lens L13. And a convex positive lens L14.
- the negative meniscus lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens.
- the negative meniscus lens L11 has aspheric lens surfaces on both sides.
- the negative lens L13 has an aspheric lens surface on the image side.
- the second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens including a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L22 having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens L23. And consists of In the present embodiment, the negative meniscus lens L21 of the second lens group G2 corresponds to a negative lens satisfying the conditional expressions (1) to (3) and the like.
- the third lens group G3 is a cemented lens consisting of a biconvex positive lens L31 and a biconcave negative lens L32 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens L33 with a concave surface facing the object side, and a biconvex And a positive lens L34 of a shape.
- the negative meniscus lens L33 and the positive lens L34 of the third lens group G3 move to the image side along the optical axis.
- the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens including a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42, a biconvex positive lens L43, and a biconvex positive lens And a cemented lens composed of a negative lens L45 having a biconcave shape and a lens L44.
- An image plane I is disposed on the image side of the fourth lens group G4.
- the negative lens L45 has an aspheric lens surface on the image side.
- Table 3 below presents values of specifications of the optical system according to the third example.
- FIG. 6 (A), 6 (B), and 6 (C) show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the third embodiment, respectively.
- FIG. 7 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a fourth example of the present embodiment.
- the optical system LS (4) according to the fourth example includes a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and positive refractive power, which are arranged in order from the object side It comprises a third lens group G3 having a force and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
- the first to fourth lens groups G1 to G4 move in the directions shown by the arrows in FIG. 7, respectively.
- the aperture stop S is disposed in the fourth lens group G4.
- the first lens group G1 is a cemented lens consisting of a double convex positive lens L11, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side, arranged in order from the object side And consists of
- the positive lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens
- the negative meniscus lens L12 of the first lens group G1 corresponds to a negative lens satisfying the conditional expressions (1) to (3).
- the second lens group G2 is composed of a double-concave negative lens L21 and a cemented lens consisting of a positive meniscus lens L22 with a convex surface facing the object side, and a double-concave negative lens L23. Be done.
- the third lens group G3 is composed of a double convex positive lens L31. In this embodiment, when focusing from an infinite distance object to a close distance (finite distance) object, the entire third lens group G3 moves to the object side along the optical axis.
- the fourth lens group G4 has a concave surface facing the object side, a cemented lens consisting of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42 arranged in order from the object side, a biconvex positive lens L43, and a biconvex lens It comprises a cemented lens consisting of a positive meniscus lens L44 and a biconcave negative lens L45, a biconvex positive lens L46, and a negative meniscus lens L47 having a concave surface facing the object side.
- An image plane I is disposed on the image side of the fourth lens group G4.
- An aperture stop S is disposed between the positive lens L43 and the positive meniscus lens L44 in the fourth lens group G4.
- Table 4 below presents values of specifications of the optical system according to the fourth example.
- FIGS. 8A, 8B, and 8C respectively show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the fourth embodiment.
- FIG. From the respective aberration diagrams, it is understood that the optical system according to the fourth example has the various imaging properties corrected well and the excellent imaging performance.
- FIG. 9 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a fifth example of the present embodiment.
- the optical system LS (5) according to the fifth example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and a positive refractive index. And a third lens group G3 having a force.
- W wide-angle end state
- T telephoto end state
- the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves along the optical axis together with the third lens group G3 during zooming.
- the first lens group G1 is a cemented lens consisting of a double convex positive lens L11, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side, arranged in order from the object side And consists of
- the positive lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens
- the negative meniscus lens L12 of the first lens group G1 corresponds to a negative lens satisfying the conditional expressions (1) to (3).
- the second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a cemented lens including a biconcave negative lens L22 and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object, and the object side And a negative meniscus lens L24 having a concave surface facing the lens.
- the third lens group G3 is a cemented lens including a double convex positive lens L31, a double convex positive lens L32, and a negative meniscus lens L33 concave on the object side, which are arranged in order from the object side, and the object side
- a cemented lens consisting of a positive meniscus lens L34 with a convex surface facing the lens, a biconcave negative lens L35 and a biconvex positive lens L36, a positive meniscus lens L37 with a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens It comprises a cemented lens consisting of L38, a biconvex positive lens L39, a positive meniscus lens L40 having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens L41 having a concave surface.
- An image plane I is disposed on the image side of the third lens group G3.
- the positive lens L31 of the third lens group G3 moves to the image side along the optical axis.
- Table 5 below presents values of specifications of the optical system according to the fifth example.
- FIG. 10 (A), 10 (B), and 10 (C) show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the fifth embodiment, respectively.
- FIG. 11 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a sixth example of the present embodiment.
- the optical system LS (6) according to the sixth example includes a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and positive refractive power, which are arranged in order from the object side It comprises a third lens group G3 having a force and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
- the first to fourth lens groups G1 to G4 move in the directions shown by the arrows in FIG. 11, respectively.
- the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves along the optical axis together with the third lens group G3 during zooming.
- the first lens group G1 is a cemented lens consisting of a double convex positive lens L11, a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side, arranged in order from the object side And consists of
- the positive lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens
- the negative meniscus lens L12 of the first lens group G1 corresponds to a negative lens satisfying the conditional expressions (1) to (3).
- the second lens group G2 is a cemented lens including, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a negative biconcave lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side And a biconcave negative lens L24.
- the third lens group G3 is composed of a double convex positive lens L31.
- the positive lens L31 of the third lens group G3 moves to the image side along the optical axis.
- the fourth lens group G4 is a positive meniscus lens L43 having a double convex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side, arranged in order from the object side, and a positive meniscus lens L43 having a convex surface facing the object side
- An image plane I is disposed on the image side of the fourth lens group G4.
- Table 6 below presents values of specifications of the optical system according to the sixth example.
- FIG. 12 (A), 12 (B), and 12 (C) show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the sixth embodiment, respectively.
- FIG. 13 is a diagram showing a lens configuration in an infinity in-focus condition of an optical system according to a seventh example of the present embodiment.
- the optical system LS (7) according to the seventh example includes a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and positive refractive power, which are arranged in order from the object side
- the third lens group G3 having a force
- the fourth lens group G4 having a negative refractive power
- the fifth lens group G5 having a positive refractive power.
- the first to fifth lens groups G1 to G5 move in the directions shown by the arrows in FIG.
- the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves along the optical axis together with the third lens group G3 during zooming.
- the first lens group G1 is composed of, in order from the object side, a double convex positive lens L11, and a cemented lens consisting of a negative meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side and a positive biconvex lens L13. Be done.
- the positive lens L11 of the first lens group G1 corresponds to the object side lens
- the negative meniscus lens L12 of the first lens group G1 corresponds to a negative lens satisfying the conditional expressions (1) to (3).
- the second lens group G2 is a cemented lens including, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a negative biconcave lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side And a biconcave negative lens L24.
- the third lens group G3 is a cemented lens including a double convex positive lens L31, a double convex positive lens L32, and a negative meniscus lens L33 concave on the object side, which are arranged in order from the object side, and the object side And a cemented lens consisting of a biconcave negative lens L35 and a biconvex positive lens L36.
- the positive lens L31 of the third lens group G3 moves to the image side along the optical axis.
- the fourth lens group G4 is composed of a cemented lens composed of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42 arranged in order from the object side.
- the fifth lens group G5 is a biconvex positive lens L51, a positive meniscus lens L52 with a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens L53 with a concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side Configured
- An image plane I is disposed on the image side of the fifth lens group G5.
- Table 7 below presents values of specifications of the optical system according to the seventh example.
- FIGS. 14A, 14B, and 14C respectively show various conditions at the time of infinity focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the optical system according to the seventh embodiment.
- FIG. From the respective aberration diagrams, it is understood that the optical system according to the seventh example has various aberrations corrected well, and has excellent imaging performance.
- the focusing lens group indicates a portion having at least one lens separated by an air gap that changes at the time of focusing. That is, a single or a plurality of lens groups or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to provide a focusing lens group for focusing from an infinite distance object to a near distance object.
- This focusing lens group can also be applied to auto focusing, and is also suitable for motor drive (using an ultrasonic motor or the like) for auto focusing.
- the present invention is not limited to this, and the configuration may have the vibration isolation function.
- the lens surface may be formed as a spherical surface, a flat surface, or an aspherical surface.
- the lens surface is spherical or flat, it is preferable because lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to processing and assembly adjustment errors can be prevented. In addition, even when the image plane shifts, it is preferable because there is little deterioration in the imaging performance.
- the aspheric surface is an aspheric surface formed by grinding, a glass mold aspheric surface formed of glass into an aspheric surface shape, or a composite aspheric surface formed of resin on the surface of glass with an aspheric surface shape. Any one is fine.
- the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
- Each lens surface may be provided with an anti-reflection film having high transmittance over a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and to achieve optical performance with high contrast. This can reduce flare and ghost and achieve high contrast and high optical performance.
Abstract
光学系(LS)は、開口絞り(S)と、開口絞り(S)より物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズ(L15)とを有している。 ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12 18.0<νdN1<35.0 0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1) 但し、ndN1:負レンズのd線に対する屈折率 νdN1:負レンズのd線を基準とするアッベ数 θgFN1:負レンズの部分分散比であり、負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
Description
本発明は、光学系、光学機器、および光学系の製造方法に関する。
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像素子は、高画素化が進んでいる。このような撮像素子を用いた撮像装置に設けられる撮影レンズは、球面収差、コマ収差等の基準収差(単一波長の収差)に加え、白色光源において像の色にじみがないように色収差も良好に補正された、高い解像力を有するレンズであることが望まれている。特に、色収差の補正においては、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正されていることが望ましい。色収差の補正の手段として、例えば、異常分散性を有する樹脂材料を用いる方法(例えば、特許文献1を参照)が知られている。このように、近年の撮像素子の高画素化に伴い、諸収差が良好に補正された撮影レンズが望まれている。
第1の態様に係る光学系は、開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有する。
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12
18.0<νdN1<35.0
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1)
但し、ndN1:前記負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:前記負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、前記負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、前記負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12
18.0<νdN1<35.0
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1)
但し、ndN1:前記負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:前記負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、前記負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、前記負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
第2の態様に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。
第3の態様に係る光学系の製造方法は、開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12
18.0<νdN1<35.0
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1)
但し、ndN1:前記負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:前記負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、前記負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、前記負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12
18.0<νdN1<35.0
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1)
但し、ndN1:前記負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:前記負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、前記負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、前記負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
以下、本実施形態に係る光学系および光学機器について図を参照して説明する。まず、本実施形態に係る光学系を備えたカメラ(光学機器)を図15に基づいて説明する。このカメラ1は、図15に示すように撮影レンズ2として本実施形態に係る光学系を備えたデジタルカメラである。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、撮像素子3へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子3によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。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。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
本実施形態に係る光学系(撮影レンズ)LSの一例としての光学系LS(1)は、図1に示すように、開口絞りSと、開口絞りSより物体側に配置された以下の条件式(1)~(3)を満足する負レンズ(L15)とを有している。
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12 ・・・(1)
18.0<νdN1<35.0 ・・・(2)
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1) ・・・(3)
但し、ndN1:負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:負レンズの部分分散比であり、負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
なお、負レンズのd線を基準とするアッベ数νdN1は、次式で定義される
νdN1=(ndN1-1)/(nFN1-nCN1)
18.0<νdN1<35.0 ・・・(2)
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1) ・・・(3)
但し、ndN1:負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:負レンズの部分分散比であり、負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
なお、負レンズのd線を基準とするアッベ数νdN1は、次式で定義される
νdN1=(ndN1-1)/(nFN1-nCN1)
本実施形態によれば、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正された光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。本実施形態に係る光学系LSは、図3に示す光学系LS(2)でも良く、図5に示す光学系LS(3)でも良く、図7に示す光学系LS(4)でも良い。また、本実施形態に係る光学系LSは、図9に示す光学系LS(5)でも良く、図11に示す光学系LS(6)でも良く、図13に示す光学系LS(7)でも良い。
条件式(1)は、負レンズのd線に対する屈折率とd線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式(1)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなることで、像面湾曲の補正が困難になるため、好ましくない。条件式(1)の上限値を2.11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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の上限値を、2.10、2.09、2.08、2.07、さらに2.06とすることが好ましい。
条件式(2)は、負レンズのd線を基準とするアッベ数の適切な範囲を規定するものである。条件式(2)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、例えば、開口絞りSより物体側の部分群において軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式(2)の上限値を32.5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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値を、32.0、31.5、31.0、30.5、30.0、さらに29.5とすることが好ましい。
条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、例えば、開口絞りSより物体側の部分群において軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式(2)の下限値を20.0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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の下限値を、23.0、23.5、24.0、24.5、25.0、25.5、26.0、26.5、27.0、27.5、さらに27.7とすることが好ましい。
条件式(3)は、負レンズの異常分散性を適切に規定するものである。条件式(3)を満足することで、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルを良好に補正することができる。
条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、負レンズの異常分散性が小さくなるため、色収差の補正が困難となる。条件式(3)の下限値を0.704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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値を、0.708、0.710、0.712、さらに0.715とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) ・・・(4)
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) ・・・(4)
条件式(4)は、負レンズのd線に対する屈折率とd線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式(4)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、例えば負レンズの屈折率が小さくなることで、基準収差、特に球面収差の補正が困難になるため、好ましくない。条件式(4)の下限値を1.84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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を、1.85、さらに1.86とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式(2-1)および条件式(4-1)を満足してもよい。
18.0<νdN1<26.5 ・・・(2-1)
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) ・・・(4-1)
18.0<νdN1<26.5 ・・・(2-1)
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) ・・・(4-1)
条件式(2-1)は、条件式(2)と同様の式であり、条件式(2)と同様の効果を得ることができる。条件式(2-1)の上限値を26.0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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2-1)の上限値を、25.5、さらに25.0とすることが好ましい。一方、条件式(2-1)の下限値を23.5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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2-1)の下限値を、24.0、さらに24.5とすることが好ましい。
条件式(4-1)は、条件式(4)と同様の式であり、条件式(4)と同様の効果を得ることができる。条件式(4-1)の下限値を1.90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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4-1)の下限値を、1.92、さらに1.94とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式(2-2)および条件式(4-2)を満足してもよい。
25.0<νdN1<35.0 ・・・(2-2)
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) ・・・(4-2)
25.0<νdN1<35.0 ・・・(2-2)
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) ・・・(4-2)
条件式(2-2)は、条件式(2)と同様の式であり、条件式(2)と同様の効果を得ることができる。条件式(2-2)の上限値を32.5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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2-2)の上限値を、31.5、さらに29.5とすることが好ましい。一方、条件式(2-2)の下限値を26.2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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2-2)の下限値を、26.7、さらに27.7とすることが好ましい。
条件式(4-2)は、条件式(4)と同様の式であり、条件式(4)と同様の効果を得ることができる。条件式(4-2)の下限値を1.84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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4-2)の下限値を1.85とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
DN1>0.80 ・・・(5)
但し、DN1:負レンズの光軸上の厚さ[mm]
DN1>0.80 ・・・(5)
但し、DN1:負レンズの光軸上の厚さ[mm]
条件式(5)は、負レンズの光軸上の厚さの適切な範囲を規定するものである。条件式(5)を満足することで、コマ収差、色収差(軸状色収差および倍率色収差)等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、コマ収差、色収差(軸状色収差および倍率色収差)等の諸収差を補正することが困難になり、好ましくない。条件式(5)の下限値を0.90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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の下限値を、1.00、1.10、1.20、さらに1.30とすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、最も物体側に配置された物体側レンズを有し、開口絞りSが物体側レンズより像側に配置され、物体側レンズより像側で、負レンズが開口絞りSより物体側に配置されることが望ましい。これにより、コマ収差、色収差(軸状色収差および倍率色収差)等の諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の光学系において、負レンズは、ガラスレンズであることが望ましい。これにより、材料が樹脂である場合と比較して、経年変化に強く、温度変化等の環境変化に強いレンズを得ることができる。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式(6)~(7)を満足することが望ましい。
ndN1<1.63 ・・・(6)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1<39.809・・・(7)
ndN1<1.63 ・・・(6)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1<39.809・・・(7)
条件式(6)は、負レンズのd線に対する屈折率の適切な範囲を規定するものである。条件式(6)を満足することで、コマ収差、色収差(軸状色収差および倍率色収差)等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、コマ収差、色収差(軸状色収差および倍率色収差)等の諸収差を補正することが困難になり、好ましくない。条件式(6)の上限値を1.62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。
条件式(7)は、負レンズのd線に対する屈折率とd線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式(7)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなることで、像面湾曲の補正が困難になるため、好ましくない。条件式(7)の上限値を39.800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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の上限値を、39.500、39.000、38.500、38.000、37.500、さらに36.800とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1<16.260・・・(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1<16.260・・・(8)
条件式(8)は、負レンズのd線に対する屈折率とd線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式(8)を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、1次の色収差の補正(色消し)を良好に行うことができる。
条件式(8)の対応値が上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなることで、像面湾曲の補正が困難になるため、好ましくない。条件式(8)の上限値を16.240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。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の上限値を、16.000、15.800、15.500、15.300、15.000、14.800、14.500、14.000、さらに13.500とすることが好ましい。
続いて、図18を参照しながら、上述の光学系LSの製造方法について概説する。まず、開口絞りSと、少なくとも開口絞りSより物体側に負レンズを配置する(ステップST1)。このとき、開口絞りSより物体側に配置された負レンズのうち少なくとも1枚が上記条件式(1)~(3)等を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST2)。このような製造方法によれば、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正された光学系を製造することが可能になる。
以下、本実施形態の実施例に係る光学系LSを図面に基づいて説明する。図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13は、第1~第7実施例に係る光学系LS{LS(1)~LS(7)}の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第1~第2実施例に係る光学系LS(1)~LS(2)の断面図では、合焦レンズ群が無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を、「合焦」という文字とともに矢印で示している。第3~第7実施例に係る光学系LS(3)~LS(7)の断面図では、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
これら図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13において、各レンズ群を符号Gと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Lと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表1~表7を示すが、この内、表1は第1実施例、表2は第2実施例、表3は第3実施例、表4は第4実施例、表5は第5実施例、表6は第6実施例、表7は第7実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、d線(波長λ=587.6nm)、g線(波長λ=435.8nm)、C線(波長λ=656.3nm)、F線(波長λ=486.1nm)を選んでいる。
[全体諸元]の表において、fはレンズ全系の焦点距離、FNОはFナンバー、2ωは画角(単位は°(度)で、ωが半画角である)、Yは像高を示す。TLは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBFを加えた距離を示し、BFは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの距離(バックフォーカス)を示す。なお、光学系が変倍光学系である場合、これらの値は、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
[レンズ諸元]の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Rは各光学面の曲率半径(曲率中心が像側に位置する面を正の値としている)、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材料のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材料のd線を基準とするアッベ数を、θgFは光学部材の材料の部分分散比をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、(絞りS)は開口絞りSをそれぞれ示す。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。光学面が非球面である場合には面番号に*a印を付して、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示している。
光学部材の材料のg線(波長λ=435.8nm)に対する屈折率をngとし、光学部材の材料のF線(波長λ=486.1nm)に対する屈折率をnFとし、光学部材の材料のC線(波長λ=656.3nm)に対する屈折率をnCとする。このとき、光学部材の材料の部分分散比θgFは次式(A)で定義される。
θgF=(ng-nF)/(nF-nC) …(A)
[非球面データ]の表には、[レンズ諸元]に示した非球面について、その形状を次式(B)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離(ザグ量)を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、その記載を省略している。
X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(B)
光学系が変倍光学系でない場合、[近距離撮影時可変間隔データ]として、fはレンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。また、[近距離撮影時可変間隔データ]の表には、各焦点距離および撮影倍率に対応する、[レンズ諸元]において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。
光学系が変倍光学系である場合、[変倍撮影時可変間隔データ]として、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態に対応する、[レンズ諸元]において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。また、[レンズ群データ]の表には、各レンズ群のそれぞれの始面(最も物体側の面)と焦点距離を示す。
[条件式対応値]の表には、各条件式に対応する値を示す。
以下、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、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又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。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
(第1実施例)
第1実施例について、図1~図2および表1を用いて説明する。図1は、本実施形態の第1実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第1実施例に係る光学系LS(1)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とから構成されている。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2内に配設されている。各レンズ群記号に付けている符号(+)もしくは(-)は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
第1実施例について、図1~図2および表1を用いて説明する。図1は、本実施形態の第1実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第1実施例に係る光学系LS(1)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とから構成されている。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レンズ群G2が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2内に配設されている。各レンズ群記号に付けている符号(+)もしくは(-)は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸形状の正レンズL12と、両凹形状の負レンズL13と、両凸形状の正レンズL14および両凹形状の負レンズL15からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11が物体側レンズに該当し、第1レンズ群G1の負レンズL15が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。負レンズL13は、像側のレンズ面が非球面である。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22および物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズL24および両凸形状の正レンズL25からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた片平形状の正レンズL26と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL27と、から構成される。第2レンズ群G2の像側に、像面Iが配置される。第2レンズ群G2における正レンズL21と正メニスカスレンズL22との間に、開口絞りSが配置される。正レンズL26は、像側のレンズ面が非球面である。
以下の表1に、第1実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表1)
[全体諸元]
f 28.773
FNO 1.8796
2ω 75.3311
Y 21.60
TL 131.9655
BF 36.457
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 57.6700 1.7000 1.713000 53.94 0.5441
2 23.6385 10.630
3 360.0000 3.4200 1.846660 23.78
4 -149.5844 2.1000
5 -91.6110 1.7000 1.487490 70.31
6 34.8169 0.1000 1.520500 51.02
7*a 31.0734 7.4700
8 54.5000 8.5700 1.834000 37.18
9 -43.5000 1.7000 1.749714 24.66 0.6272
10 475.5646 D10(可変)
11 41.6500 6.2000 1.589130 61.24
12 -79.7342 8.8800
13 ∞ 1.0000 (絞りS)
14 71.7000 1.3000 1.659398 26.87 0.6323
15 165.1470 1.0000 1.672700 32.19
16 41.0000 6.0900
17 -19.3844 1.5200 1.805180 25.46
18 400.0000 2.4200 1.772500 49.65
19 -67.0000 0.6000
20 ∞ 3.0800 1.729160 54.66
21 -50.8920 0.2000 1.520500 51.02
22*a -37.6986 1.1400
23 -98.0000 5.2100 1.834810 42.72 0.5651
24 -26.8452 2.3629
25 ∞ BF
[非球面データ]
第7面
κ=0.0000
A4=-2.99E-06,A6=-2.39E-08,A8=1.13E-10,A10=-3.69E-13
第22面
κ=0.0000
A4=2.03E-05,A6=4.37E-09,A8=1.85E-10,A10=-1.33E-12
[近距離撮影時可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
f=28.7734 β=-0.2174
D10 9.5660 2.3031
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.101
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=24.66
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7051
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.944
条件式(5)
DN1=1.7000
条件式(6)
ndN1=1.749714
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=34.836
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.721
[全体諸元]
f 28.773
FNO 1.8796
2ω 75.3311
Y 21.60
TL 131.9655
BF 36.457
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 57.6700 1.7000 1.713000 53.94 0.5441
2 23.6385 10.630
3 360.0000 3.4200 1.846660 23.78
4 -149.5844 2.1000
5 -91.6110 1.7000 1.487490 70.31
6 34.8169 0.1000 1.520500 51.02
7*a 31.0734 7.4700
8 54.5000 8.5700 1.834000 37.18
9 -43.5000 1.7000 1.749714 24.66 0.6272
10 475.5646 D10(可変)
11 41.6500 6.2000 1.589130 61.24
12 -79.7342 8.8800
13 ∞ 1.0000 (絞りS)
14 71.7000 1.3000 1.659398 26.87 0.6323
15 165.1470 1.0000 1.672700 32.19
16 41.0000 6.0900
17 -19.3844 1.5200 1.805180 25.46
18 400.0000 2.4200 1.772500 49.65
19 -67.0000 0.6000
20 ∞ 3.0800 1.729160 54.66
21 -50.8920 0.2000 1.520500 51.02
22*a -37.6986 1.1400
23 -98.0000 5.2100 1.834810 42.72 0.5651
24 -26.8452 2.3629
25 ∞ BF
[非球面データ]
第7面
κ=0.0000
A4=-2.99E-06,A6=-2.39E-08,A8=1.13E-10,A10=-3.69E-13
第22面
κ=0.0000
A4=2.03E-05,A6=4.37E-09,A8=1.85E-10,A10=-1.33E-12
[近距離撮影時可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
f=28.7734 β=-0.2174
D10 9.5660 2.3031
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.101
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=24.66
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7051
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.944
条件式(5)
DN1=1.7000
条件式(6)
ndN1=1.749714
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=34.836
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.721
図2は、第1実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。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。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(波長λ=587.6nm)、gはg線(波長λ=435.8nm)、CはC線(波長λ=656.3nm)、FはF線(波長λ=486.1nm)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。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。
各諸収差図より、第1実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
第2実施例について、図3~図4および表2を用いて説明する。図3は、本実施形態の第2実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第2実施例に係る光学系LS(2)は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが異なる移動量で光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、合焦の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第2実施例について、図3~図4および表2を用いて説明する。図3は、本実施形態の第2実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第2実施例に係る光学系LS(2)は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが異なる移動量で光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、合焦の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11および物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13および両凹形状の負レンズL14からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL15と、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL11が物体側レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21と、両凸形状の正レンズL22および両凹形状の負レンズL23からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第2レンズ群G2の負レンズL23が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31および両凹形状の負レンズL32からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL33および両凹形状の負レンズL34からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL35と、から構成される。第3レンズ群G3の像側に、像面Iが配置される。正レンズL35は、像側のレンズ面が非球面である。
以下の表2に、第2実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表2)
[全体諸元]
f 48.500
FNO 1.400
2ω 48.226
Y 21.60
TL 142.000
BF 38.800
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 53.65780 7.000 2.00100 29.13 0.599
2 129.86950 2.500 1.54814 45.78 0.569
3 27.02480 13.200
4 -55.86860 6.000 1.49700 81.61 0.539
5 -29.50270 2.000 1.61266 44.46 0.564
6 89.74970 2.918
7 90.14640 7.500 1.72916 54.61 0.544
8 -57.19860 D8(可変)
9 124.11860 5.000 2.00100 29.13 0.599
10 -235.55950 0.100
11 75.56290 6.500 1.49700 81.61 0.539
12 -80.97560 1.800 1.65940 26.87 0.633
13 114.37760 D13(可変)
14 ∞ 4.463 (絞りS)
15 -79.86500 5.000 1.49782 82.57 0.539
16 -30.16300 1.600 1.64769 33.72 0.593
17 68.03140 7.392
18 54.19340 9.000 1.80420 46.50 0.558
19 -36.68930 1.800 1.54814 45.78 0.569
20 39.60550 1.830
21 87.27070 4.500 1.77250 49.62 0.550
22*a -64.82140 BF
[非球面データ]
第22面
κ=-14.6003
A4=-3.46E-06,A6=7.41E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
[近距離撮影時可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
f=48.500 β=-0.181
D8 11.787 0.477
D13 1.310 5.731
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.800
条件式(6)
ndN1=1.65940
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
[全体諸元]
f 48.500
FNO 1.400
2ω 48.226
Y 21.60
TL 142.000
BF 38.800
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 53.65780 7.000 2.00100 29.13 0.599
2 129.86950 2.500 1.54814 45.78 0.569
3 27.02480 13.200
4 -55.86860 6.000 1.49700 81.61 0.539
5 -29.50270 2.000 1.61266 44.46 0.564
6 89.74970 2.918
7 90.14640 7.500 1.72916 54.61 0.544
8 -57.19860 D8(可変)
9 124.11860 5.000 2.00100 29.13 0.599
10 -235.55950 0.100
11 75.56290 6.500 1.49700 81.61 0.539
12 -80.97560 1.800 1.65940 26.87 0.633
13 114.37760 D13(可変)
14 ∞ 4.463 (絞りS)
15 -79.86500 5.000 1.49782 82.57 0.539
16 -30.16300 1.600 1.64769 33.72 0.593
17 68.03140 7.392
18 54.19340 9.000 1.80420 46.50 0.558
19 -36.68930 1.800 1.54814 45.78 0.569
20 39.60550 1.830
21 87.27070 4.500 1.77250 49.62 0.550
22*a -64.82140 BF
[非球面データ]
第22面
κ=-14.6003
A4=-3.46E-06,A6=7.41E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
[近距離撮影時可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
f=48.500 β=-0.181
D8 11.787 0.477
D13 1.310 5.731
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.800
条件式(6)
ndN1=1.65940
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
図4は、第2実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。各諸収差図より、第2実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第3実施例)
第3実施例について、図5~図6および表3を用いて説明する。図5は、本実施形態の第3実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第3実施例に係る光学系LS(3)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、負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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図5の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第3実施例について、図5~図6および表3を用いて説明する。図5は、本実施形態の第3実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第3実施例に係る光学系LS(3)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、負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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図5の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凹形状の負レンズL13と、両凸形状の正レンズL14と、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11が物体側レンズに該当する。負メニスカスレンズL11は、両側のレンズ面が非球面である。負レンズL13は、像側のレンズ面が非球面である。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL23と、から構成される。本実施例では、第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL21が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31および両凹形状の負レンズL32からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33と、両凸形状の正レンズL34と、から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第3レンズ群G3の負メニスカスレンズL33および正レンズL34が光軸に沿って像側に移動する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41および両凹形状の負レンズL42からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL43と、両凸形状の正レンズL44および両凹形状の負レンズL45からなる接合レンズと、から構成される。第4レンズ群G4の像側に、像面Iが配置される。負レンズL45は、像側のレンズ面が非球面である。
以下の表3に、第3実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表3)
[全体諸元]
変倍比 2.07
W M T
f 16.65 24.00 34.44
FNO 4.12 4.12 4.18
2ω 53.80 41.66 31.60
Y 21.60 21.60 21.60
TL 168.91 164.50 169.42
BF 39.00 48.25 65.00
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1*a 157.02850 3.000 1.76684 46.78 0.5576
2*a 19.73150 8.955
3 397.62390 1.550 1.88300 40.66 0.5668
4 51.01700 5.065
5 -57.91430 1.500 1.88300 40.66 0.5668
6 51.94950 0.400 1.55389 38.09 0.5928
7*a 70.15770 1.237
8 44.62150 6.911 1.69895 30.13 0.6021
9 -47.20650 D9(可変)
10 42.61580 1.050 1.74971 24.66 0.6272
11 17.74250 4.132 1.59154 39.29 0.5779
12 75.16900 0.100
13 34.28950 4.194 1.53404 48.26 0.5617
14 -63.55520 D14(可変)
15 ∞ 3.263 (絞りS)
16 151.28780 2.518 1.62004 36.40 0.5833
17 -33.01780 1.000 1.88300 40.66 0.5668
18 44.83300 2.756
19 -20.44030 0.800 1.88300 40.66 0.5668
20 -59.69050 0.150
21 151.29690 3.966 1.84666 23.80 0.6215
22 -32.91290 D22(可変)
23 34.01270 10.039 1.49782 82.57 0.5386
24 -29.32300 1.100 1.83400 37.18 0.5778
25 71.52300 0.100
26 34.90120 10.548 1.49782 82.57 0.5386
27 -38.97720 0.100
28 40.26640 11.985 1.50377 63.91 0.536
29 -23.35670 1.600 1.80610 40.97 0.5688
30*a -1764.39570 BF
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000
A4=3.00E-06,A6=3.39E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第2面
κ=1.0000
A4=-2.11E-05,A6=0.00E+00,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第7面
κ=1.0000
A4=1.75E-05,A6=-2.74E-08,A8=1.77E-11,A10=0.00E+00
第30面
κ=1.0000
A4=1.53E-05,A6=8.95E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D9 29.355 13.227 2.000
D14 3.000 9.342 13.197
D22 9.534 5.666 1.200
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -23.700
G2 10 41.700
G3 15 -62.000
G4 23 49.100
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.101
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=24.66
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7051
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.944
条件式(5)
DN1=1.050
条件式(6)
ndN1=1.74971
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=34.836
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.721
[全体諸元]
変倍比 2.07
W M T
f 16.65 24.00 34.44
FNO 4.12 4.12 4.18
2ω 53.80 41.66 31.60
Y 21.60 21.60 21.60
TL 168.91 164.50 169.42
BF 39.00 48.25 65.00
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1*a 157.02850 3.000 1.76684 46.78 0.5576
2*a 19.73150 8.955
3 397.62390 1.550 1.88300 40.66 0.5668
4 51.01700 5.065
5 -57.91430 1.500 1.88300 40.66 0.5668
6 51.94950 0.400 1.55389 38.09 0.5928
7*a 70.15770 1.237
8 44.62150 6.911 1.69895 30.13 0.6021
9 -47.20650 D9(可変)
10 42.61580 1.050 1.74971 24.66 0.6272
11 17.74250 4.132 1.59154 39.29 0.5779
12 75.16900 0.100
13 34.28950 4.194 1.53404 48.26 0.5617
14 -63.55520 D14(可変)
15 ∞ 3.263 (絞りS)
16 151.28780 2.518 1.62004 36.40 0.5833
17 -33.01780 1.000 1.88300 40.66 0.5668
18 44.83300 2.756
19 -20.44030 0.800 1.88300 40.66 0.5668
20 -59.69050 0.150
21 151.29690 3.966 1.84666 23.80 0.6215
22 -32.91290 D22(可変)
23 34.01270 10.039 1.49782 82.57 0.5386
24 -29.32300 1.100 1.83400 37.18 0.5778
25 71.52300 0.100
26 34.90120 10.548 1.49782 82.57 0.5386
27 -38.97720 0.100
28 40.26640 11.985 1.50377 63.91 0.536
29 -23.35670 1.600 1.80610 40.97 0.5688
30*a -1764.39570 BF
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000
A4=3.00E-06,A6=3.39E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第2面
κ=1.0000
A4=-2.11E-05,A6=0.00E+00,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第7面
κ=1.0000
A4=1.75E-05,A6=-2.74E-08,A8=1.77E-11,A10=0.00E+00
第30面
κ=1.0000
A4=1.53E-05,A6=8.95E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D9 29.355 13.227 2.000
D14 3.000 9.342 13.197
D22 9.534 5.666 1.200
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -23.700
G2 10 41.700
G3 15 -62.000
G4 23 49.100
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.101
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=24.66
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7051
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.944
条件式(5)
DN1=1.050
条件式(6)
ndN1=1.74971
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=34.836
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.721
図6(A)、図6(B)、および図6(C)はそれぞれ、第3実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第3実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第4実施例)
第4実施例について、図7~図8および表4を用いて説明する。図7は、本実施形態の第4実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第4実施例に係る光学系LS(4)は、物体側から順に並んだ、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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図7の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第4レンズ群G4内に配設されている。
第4実施例について、図7~図8および表4を用いて説明する。図7は、本実施形態の第4実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第4実施例に係る光学系LS(4)は、物体側から順に並んだ、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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図7の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第4レンズ群G4内に配設されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正レンズL11が物体側レンズに該当し、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL12が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズL23と、から構成される。
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第3レンズ群G3の全体が光軸に沿って物体側に移動する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41および両凹形状の負レンズL42からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL43と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL44および両凹形状の負レンズL45からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL46と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL47と、から構成される。第4レンズ群G4の像側に、像面Iが配置される。第4レンズ群G4における正レンズL43と正メニスカスレンズL44との間に、開口絞りSが配置される。
以下の表4に、第4実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表4)
[全体諸元]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 135.0 292.1
FNO 4.707 4.863 6.494
2ω 23.341 12.218 5.684
Y 14.75 14.75 14.75
TL 168.674 197.816 220.732
BF 43.294 45.652 70.374
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 93.841 5.6 1.51680 63.88 0.536
2 -447.915 0.2
3 112.303 1.7 1.61155 31.26 0.618
4 39.024 8 1.51742 52.20 0.558
5 262.500 D5(可変)
6 -239.035 1.3 1.69680 55.52 0.543
7 20.159 4 1.80809 22.74 0.629
8 61.046 2.038
9 -54.537 1.4 1.85026 32.35 0.595
10 167.455 D10(可変)
11 102.636 3.4 1.58913 61.22 0.540
12 -68.899 D12(可変)
13 39.218 5.5 1.49700 81.73 0.537
14 -39.212 1.3 1.85026 32.35 0.595
15 207.543 0.2
16 51.630 3.7 1.48749 70.31 0.529
17 -98.216 0.9
18 ∞ 23.297 (絞りS)
19 -79.941 3.3 1.80100 34.92 0.585
20 -17.991 1 1.70000 48.11 0.560
21 29.977 2
22 35.573 3.5 1.60342 38.03 0.583
23 -52.781 6.6996
24 -20.538 1.2 1.77250 49.62 0.552
25 -34.657 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 2.306 36.768 51.599
D10 32.727 21.603 2.157
D12 10.112 13.560 16.367
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 127.677
G2 6 -31.532
G3 11 70.494
G4 13 147.512
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.057
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=31.26
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7168
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.858
条件式(5)
DN1=1.7
条件式(6)
ndN1=1.61155
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=36.513
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.605
[全体諸元]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 135.0 292.1
FNO 4.707 4.863 6.494
2ω 23.341 12.218 5.684
Y 14.75 14.75 14.75
TL 168.674 197.816 220.732
BF 43.294 45.652 70.374
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 93.841 5.6 1.51680 63.88 0.536
2 -447.915 0.2
3 112.303 1.7 1.61155 31.26 0.618
4 39.024 8 1.51742 52.20 0.558
5 262.500 D5(可変)
6 -239.035 1.3 1.69680 55.52 0.543
7 20.159 4 1.80809 22.74 0.629
8 61.046 2.038
9 -54.537 1.4 1.85026 32.35 0.595
10 167.455 D10(可変)
11 102.636 3.4 1.58913 61.22 0.540
12 -68.899 D12(可変)
13 39.218 5.5 1.49700 81.73 0.537
14 -39.212 1.3 1.85026 32.35 0.595
15 207.543 0.2
16 51.630 3.7 1.48749 70.31 0.529
17 -98.216 0.9
18 ∞ 23.297 (絞りS)
19 -79.941 3.3 1.80100 34.92 0.585
20 -17.991 1 1.70000 48.11 0.560
21 29.977 2
22 35.573 3.5 1.60342 38.03 0.583
23 -52.781 6.6996
24 -20.538 1.2 1.77250 49.62 0.552
25 -34.657 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 2.306 36.768 51.599
D10 32.727 21.603 2.157
D12 10.112 13.560 16.367
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 127.677
G2 6 -31.532
G3 11 70.494
G4 13 147.512
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.057
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=31.26
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7168
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.858
条件式(5)
DN1=1.7
条件式(6)
ndN1=1.61155
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=36.513
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.605
図8(A)、図8(B)、および図8(C)はそれぞれ、第4実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第4実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
第5実施例について、図9~図10および表5を用いて説明する。図9は、本実施形態の第5実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第5実施例に係る光学系LS(5)は、物体側から順に並んだ、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とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第3レンズ群G1~G3がそれぞれ図9の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第5実施例について、図9~図10および表5を用いて説明する。図9は、本実施形態の第5実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第5実施例に係る光学系LS(5)は、物体側から順に並んだ、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とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第3レンズ群G1~G3がそれぞれ図9の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正レンズL11が物体側レンズに該当し、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL12が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34と、両凹形状の負レンズL35および両凸形状の正レンズL36からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL37および両凹形状の負レンズL38からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL39と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL40と、凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、から構成される。第3レンズ群G3の像側に、像面Iが配置される。本実施例では、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第3レンズ群G3の正レンズL31が光軸に沿って像側に移動する。
以下の表5に、第5実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表5)
[全体諸元]
変倍比 3.57
W M T
f 30.000 59.940 107.000
FNO 4.157 4.736 5.827
2ω 30.234 14.934 8.432
Y 8.00 8.00 8.00
TL 89.680 100.710 108.178
BF 16.903 21.915 31.403
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 178.2059 2 1.48749 70.31 0.529
2 -102.9382 0.1
3 40.9521 1.1 1.6594 26.87 0.633
4 26.794 3.7 1.49782 82.57 0.539
5 524.5344 D5(可変)
6 -179.0703 0.95 1.58913 61.22 0.540
7 35.2576 2.05
8 -91.3148 1 1.79952 42.09 0.567
9 13.7881 2.5 1.84666 23.80 0.622
10 147.6289 1.1
11 -23.3693 0.9 1.65844 50.84 0.558
12 -2639.1346 D12(可変)
13 ∞ 1.9 (絞りS)
14 53.8539 2.5 1.48749 70.31 0.529
15 -33.3149 4
16 21.2882 4.1 1.49782 82.57 0.539
17 -21.1608 1 1.85026 32.35 0.595
18 -101.3728 0.1
19 18.5545 1.8 1.618 63.34 0.541
20 52.4369 1.7
21 -64.7204 1 1.85026 32.35 0.595
22 26.092 2.7 1.58144 40.98 0.576
23 -25.9027 5.9
24 -247.1286 1.9 1.84666 23.8 0.622
25 -13.9553 0.9 1.8061 40.97 0.569
26 17.4014 2.45
27 41.2181 1.6 1.51823 58.82 0.545
28 -68.4047 0.2
29 22.2413 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 110.775 2.2
31 -11.7986 1 1.755 52.34 0.548
32 -25.0879 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.557 15.183 20.452
D12 17.269 9.662 2.373
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 59.932
G2 6 -15.790
G3 13 19.347
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.1
条件式(6)
ndN1=1.6594
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
[全体諸元]
変倍比 3.57
W M T
f 30.000 59.940 107.000
FNO 4.157 4.736 5.827
2ω 30.234 14.934 8.432
Y 8.00 8.00 8.00
TL 89.680 100.710 108.178
BF 16.903 21.915 31.403
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 178.2059 2 1.48749 70.31 0.529
2 -102.9382 0.1
3 40.9521 1.1 1.6594 26.87 0.633
4 26.794 3.7 1.49782 82.57 0.539
5 524.5344 D5(可変)
6 -179.0703 0.95 1.58913 61.22 0.540
7 35.2576 2.05
8 -91.3148 1 1.79952 42.09 0.567
9 13.7881 2.5 1.84666 23.80 0.622
10 147.6289 1.1
11 -23.3693 0.9 1.65844 50.84 0.558
12 -2639.1346 D12(可変)
13 ∞ 1.9 (絞りS)
14 53.8539 2.5 1.48749 70.31 0.529
15 -33.3149 4
16 21.2882 4.1 1.49782 82.57 0.539
17 -21.1608 1 1.85026 32.35 0.595
18 -101.3728 0.1
19 18.5545 1.8 1.618 63.34 0.541
20 52.4369 1.7
21 -64.7204 1 1.85026 32.35 0.595
22 26.092 2.7 1.58144 40.98 0.576
23 -25.9027 5.9
24 -247.1286 1.9 1.84666 23.8 0.622
25 -13.9553 0.9 1.8061 40.97 0.569
26 17.4014 2.45
27 41.2181 1.6 1.51823 58.82 0.545
28 -68.4047 0.2
29 22.2413 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 110.775 2.2
31 -11.7986 1 1.755 52.34 0.548
32 -25.0879 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.557 15.183 20.452
D12 17.269 9.662 2.373
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 59.932
G2 6 -15.790
G3 13 19.347
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.1
条件式(6)
ndN1=1.6594
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
図10(A)、図10(B)、および図10(C)はそれぞれ、第5実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第5実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
第6実施例について、図11~図12および表6を用いて説明する。図11は、本実施形態の第6実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第6実施例に係る光学系LS(6)は、物体側から順に並んだ、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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図11の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第6実施例について、図11~図12および表6を用いて説明する。図11は、本実施形態の第6実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第6実施例に係る光学系LS(6)は、物体側から順に並んだ、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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第4レンズ群G1~G4がそれぞれ図11の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正レンズL11が物体側レンズに該当し、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL12が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズL24と、から構成される。
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第3レンズ群G3の正レンズL31が光軸に沿って像側に移動する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43と、両凹形状の負レンズL44および両凸形状の正レンズL45からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL46および両凹形状の負レンズL47からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズL48と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL49と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL50と、から構成される。第4レンズ群G4の像側に、像面Iが配置される。
以下の表6に、第6実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表6)
[全体諸元]
変倍比 3.52
W M T
f 30.100 59.788 106.000
FNO 4.106 4.674 5.725
2ω 30.235 14.845 8.432
Y 8.00 8.00 8.00
TL 90.060 101.674 110.030
BF 16.808 21.810 31.307
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 294.5432 2 1.48749 70.31 0.529
2 -99.5097 0.1
3 40.4843 1.1 1.65940 26.87 0.633
4 26.4411 3.85 1.49782 82.57 0.539
5 1915.7525 D5(可変)
6 404.1207 1 1.58913 61.22 0.540
7 40.8600 2
8 -52.6340 1 1.75500 52.34 0.548
9 13.7205 2.45 1.80518 25.45 0.616
10 99.1283 1.1
11 -25.0678 1 1.65844 50.84 0.558
12 730.2077 D12(可変)
13 ∞ 2 (絞りS)
14 136.6029 2.4 1.48749 70.31 0.529
15 -27.8885 D15(可変)
16 19.5350 4 1.49782 82.57 0.539
17 -21.4130 1 1.85026 32.35 0.595
18 -135.5857 0.1
19 17.3373 2.3 1.59319 67.90 0.544
20 60.8703 1.5
21 -60.0857 1 1.85026 32.35 0.595
22 18.8912 2.7 1.62004 36.40 0.588
23 -25.1939 5.9514
24 -232.9076 1.85 1.84666 23.80 0.622
25 -14.2871 0.95 1.80610 40.97 0.569
26 17.4635 2.41564
27 27.9840 1.6 1.51742 52.20 0.558
28 -86.7410 0.2
29 25.3750 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 87.3640 2.1481
31 -11.0308 1 1.77250 49.62 0.552
32 -22.0573 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.302 14.928 20.197
D12 16.994 9.386 2.097
D15 4.642 5.234 6.113
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 60.463
G2 6 -15.943
G3 13 47.737
G4 16 47.764
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.1
条件式(6)
ndN1=1.65940
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
[全体諸元]
変倍比 3.52
W M T
f 30.100 59.788 106.000
FNO 4.106 4.674 5.725
2ω 30.235 14.845 8.432
Y 8.00 8.00 8.00
TL 90.060 101.674 110.030
BF 16.808 21.810 31.307
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 294.5432 2 1.48749 70.31 0.529
2 -99.5097 0.1
3 40.4843 1.1 1.65940 26.87 0.633
4 26.4411 3.85 1.49782 82.57 0.539
5 1915.7525 D5(可変)
6 404.1207 1 1.58913 61.22 0.540
7 40.8600 2
8 -52.6340 1 1.75500 52.34 0.548
9 13.7205 2.45 1.80518 25.45 0.616
10 99.1283 1.1
11 -25.0678 1 1.65844 50.84 0.558
12 730.2077 D12(可変)
13 ∞ 2 (絞りS)
14 136.6029 2.4 1.48749 70.31 0.529
15 -27.8885 D15(可変)
16 19.5350 4 1.49782 82.57 0.539
17 -21.4130 1 1.85026 32.35 0.595
18 -135.5857 0.1
19 17.3373 2.3 1.59319 67.90 0.544
20 60.8703 1.5
21 -60.0857 1 1.85026 32.35 0.595
22 18.8912 2.7 1.62004 36.40 0.588
23 -25.1939 5.9514
24 -232.9076 1.85 1.84666 23.80 0.622
25 -14.2871 0.95 1.80610 40.97 0.569
26 17.4635 2.41564
27 27.9840 1.6 1.51742 52.20 0.558
28 -86.7410 0.2
29 25.3750 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 87.3640 2.1481
31 -11.0308 1 1.77250 49.62 0.552
32 -22.0573 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.302 14.928 20.197
D12 16.994 9.386 2.097
D15 4.642 5.234 6.113
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 60.463
G2 6 -15.943
G3 13 47.737
G4 16 47.764
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.1
条件式(6)
ndN1=1.65940
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
図12(A)、図12(B)、および図12(C)はそれぞれ、第6実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第6実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第7実施例)
第7実施例について、図13~図14および表7を用いて説明する。図13は、本実施形態の第7実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第7実施例に係る光学系LS(7)は、物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G1~G5がそれぞれ図13の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第7実施例について、図13~図14および表7を用いて説明する。図13は、本実施形態の第7実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第7実施例に係る光学系LS(7)は、物体側から順に並んだ、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G1~G5がそれぞれ図13の矢印で示す方向に移動する。開口絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配設され、変倍の際、第3レンズ群G3とともに光軸に沿って移動する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および両凸形状の正レンズL13からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第1レンズ群G1の正レンズL11が物体側レンズに該当し、第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL12が条件式(1)~(3)等を満足する負レンズに該当する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズL24と、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34と、両凹形状の負レンズL35および両凸形状の正レンズL36からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離(有限距離)物体への合焦の際、第3レンズ群G3の正レンズL31が光軸に沿って像側に移動する。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41および両凹形状の負レンズL42からなる接合レンズ、から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53と、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
以下の表7に、第7実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表7)
[全体諸元]
変倍比 3.52
W M T
f 30.100 59.504 106.001
FNO 4.041 4.562 5.598
2ω 30.234 14.934 8.432
Y 8.00 8.00 8.00
TL 88.887 99.454 106.507
BF 16.347 21.044 30.352
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 95.9846 2.1 1.48749 70.31 0.529
2 -454.2540 0.1
3 45.5603 1.1 1.65940 26.87 0.633
4 28.7400 3.85 1.49782 82.57 0.539
5 -318.9670 D5(可変)
6 327.3606 0.95 1.61800 63.34 0.541
7 51.7855 2
8 -97.4754 1 1.79952 42.09 0.567
9 11.8221 2.45 1.84666 23.80 0.622
10 55.5836 1.1
11 -24.3651 1 1.62280 57.10 0.546
12 138.3758 D12(可変)
13 ∞ 1.91 (絞りS)
14 32.3232 2.4 1.48749 70.31 0.529
15 -32.6054 3.9
16 25.0507 4.05 1.49782 82.57 0.539
17 -17.3527 1 1.85026 32.35 0.595
18 -213.4595 0.1
19 20.2400 2.1 1.61800 63.34 0.541
20 44.3529 1.5
21 -39.3759 1 1.85026 32.35 0.595
22 95.8451 2.65 1.58144 40.98 0.576
23 -21.4429 D23(可変)
24 16.6140 1.85 1.84666 23.80 0.622
25 -1932.8218 0.95 1.90265 35.73 0.580
26 12.0007 D26(可変)
27 87.5432 1.55 1.51823 58.82 0.545
28 -285.3654 0.2
29 17.0944 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 24.0117 2.2
31 -10.6962 1.1 1.75500 52.34 0.548
32 -17.6042 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.310 14.930 20.200
D12 17.000 9.380 2.105
D23 5.520 5.890 6.110
D26 3.000 2.500 2.030
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 60.716
G2 6 -15.893
G3 13 21.225
G4 24 -53.965
G5 27 -180.378
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.1
条件式(6)
ndN1=1.65940
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
[全体諸元]
変倍比 3.52
W M T
f 30.100 59.504 106.001
FNO 4.041 4.562 5.598
2ω 30.234 14.934 8.432
Y 8.00 8.00 8.00
TL 88.887 99.454 106.507
BF 16.347 21.044 30.352
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd θgF
1 95.9846 2.1 1.48749 70.31 0.529
2 -454.2540 0.1
3 45.5603 1.1 1.65940 26.87 0.633
4 28.7400 3.85 1.49782 82.57 0.539
5 -318.9670 D5(可変)
6 327.3606 0.95 1.61800 63.34 0.541
7 51.7855 2
8 -97.4754 1 1.79952 42.09 0.567
9 11.8221 2.45 1.84666 23.80 0.622
10 55.5836 1.1
11 -24.3651 1 1.62280 57.10 0.546
12 138.3758 D12(可変)
13 ∞ 1.91 (絞りS)
14 32.3232 2.4 1.48749 70.31 0.529
15 -32.6054 3.9
16 25.0507 4.05 1.49782 82.57 0.539
17 -17.3527 1 1.85026 32.35 0.595
18 -213.4595 0.1
19 20.2400 2.1 1.61800 63.34 0.541
20 44.3529 1.5
21 -39.3759 1 1.85026 32.35 0.595
22 95.8451 2.65 1.58144 40.98 0.576
23 -21.4429 D23(可変)
24 16.6140 1.85 1.84666 23.80 0.622
25 -1932.8218 0.95 1.90265 35.73 0.580
26 12.0007 D26(可変)
27 87.5432 1.55 1.51823 58.82 0.545
28 -285.3654 0.2
29 17.0944 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 24.0117 2.2
31 -10.6962 1.1 1.75500 52.34 0.548
32 -17.6042 BF
[変倍撮影時可変間隔データ]
W M T
D5 1.310 14.930 20.200
D12 17.000 9.380 2.105
D23 5.520 5.890 6.110
D26 3.000 2.500 2.030
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 60.716
G2 6 -15.893
G3 13 21.225
G4 24 -53.965
G5 27 -180.378
[条件式対応値]
条件式(1)
ndN1+(0.01425×νdN1)=2.042
条件式(2),(2-1),(2-2)
νdN1=26.87
条件式(3)
θgFN1+(0.00316×νdN1)=0.7179
条件式(4),(4-1),(4-2)
ndN1+(0.00787×νdN1)=1.871
条件式(5)
DN1=1.1
条件式(6)
ndN1=1.65940
条件式(7)
ndN1-(0.040×νdN1-2.470)×νdN1=35.830
条件式(8)
ndN1-(0.020×νdN1-1.080)×νdN1=12.920
図14(A)、図14(B)、および図14(C)はそれぞれ、第7実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第7実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、色収差の補正において、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正された光学系を実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の内容は、本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。
合焦レンズ群とは、合焦時に変化する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示すものとする。すなわち、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。
本実施形態の光学系の各実施例において、防振機能を有していない構成のものを示したが、本願はこれに限られず、防振機能を有する構成とすることもできる。
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
各レンズ面には、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ために、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良い。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
I 像面 S 開口絞り
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
I 像面 S 開口絞り
Claims (9)
- 開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有する光学系。
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12
18.0<νdN1<35.0
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1)
但し、ndN1:前記負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:前記負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、前記負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、前記負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1) - 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) - 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
18.0<νdN1<26.5
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) - 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
25.0<νdN1<35.0
1.83<ndN1+(0.00787×νdN1) - 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項1~4のいずれか一項に記載の光学系。
DN1>0.80
但し、DN1:前記負レンズの光軸上の厚さ[mm] - 最も物体側に配置された物体側レンズを有し、
前記開口絞りが前記物体側レンズより像側に配置され、
前記物体側レンズより像側で、前記負レンズが前記開口絞りより物体側に配置される請求項1~5のいずれか一項に記載の光学系。 - 前記負レンズは、ガラスレンズである請求項1~6のいずれか一項に記載の光学系。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。
- 開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置する光学系の製造方法。
ndN1+(0.01425×νdN1)<2.12
18.0<νdN1<35.0
0.702<θgFN1+(0.00316×νdN1)
但し、ndN1:前記負レンズのd線に対する屈折率
νdN1:前記負レンズのd線を基準とするアッベ数
θgFN1:前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのg線に対する屈折率をngN1とし、前記負レンズのF線に対する屈折率をnFN1とし、前記負レンズのC線に対する屈折率をnCN1としたとき、次式で定義される
θgFN1=(ngN1-nFN1)/(nFN1-nCN1)
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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