(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023156589
(43)【公開日】2023-10-25
(54)【発明の名称】光学素子、光学系、及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20231018BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20231018BHJP
G02B 15/20 20060101ALN20231018BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
G02B15/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022066039
(22)【出願日】2022-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110412
【弁理士】
【氏名又は名称】藤元 亮輔
(74)【代理人】
【識別番号】100104628
【弁理士】
【氏名又は名称】水本 敦也
(74)【代理人】
【識別番号】100121614
【弁理士】
【氏名又は名称】平山 倫也
(72)【発明者】
【氏名】石橋 友彦
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087MA06
2H087MA07
2H087MA09
2H087PA10
2H087PA13
2H087PA15
2H087PA16
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB12
2H087PB13
2H087PB15
2H087PB17
2H087PB19
2H087PB20
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA14
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA44
2H087SA44
2H087SA46
2H087SA49
2H087SA53
2H087SA55
2H087SA57
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA66
2H087SB06
2H087SB14
2H087SB22
2H087SB34
2H087SB46
2H087UA01
2H087UA06
(57)【要約】
【課題】光線の通過位置による色度の変化を抑制可能な光学素子を提供すること。
【解決手段】光学素子は、光学要素を含み、光学要素の異常分散性、光学要素の波長550nmから600nmの範囲における吸収係数の最大値を各々適切に設定すること。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学要素を含み、
前記光学要素の異常分散性をΔθgF、前記光学要素の波長550nmから600nmの範囲における吸収係数の最大値をavとするとき、
0.005≦ΔθgF≦0.400
0.005≦av≦0.400
なる条件式を満足することを特徴とする光学素子。
【請求項2】
前記光学要素の波長500nmから650nmの範囲における光吸収の半値幅をD(nm)とするとき、
D≦125
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
【請求項3】
前記光学要素の波長380nmから420nmの範囲における吸収係数の最大値をauvとするとき、
0.05≦auv≦10.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項4】
前記光学要素の波長450nmにおける吸収係数をa450とするとき、
a450≦0.150
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項5】
前記光学要素のうち光軸方向の厚さが最大となる領域におけるCIE1976L*a*b*色空間のクロマをC1とするとき、
C1≦0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項6】
前記光学要素の波長500nmから620nmの範囲の光吸収におけるCIE1976L*a*b*色空間の色度座標をbvとするとき、
-11≦bv≦0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項7】
前記光学要素の波長500nmから620nmの範囲の光吸収におけるCIE1976L*a*b*色空間の色相角をhv(°)とするとき、
210≦hv≦330
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項8】
前記光学要素の偏肉比をtrとするとき、
1.1≦tr≦120.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項9】
前記光学要素のd線に対する屈折率をnd1、前記光学要素のd線に対するアッベ数をνd1とするとき、
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.9
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項10】
前記光学要素のd線に対するアッベ数をνd1とするとき、
10≦νd1≦60
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項11】
前記光学要素のd線に対する屈折率をnd1、前記光学要素のd線に対するアッベ数をνd1とするとき、
nd1≦-0.0075×νd1+1.9
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項12】
前記光学要素のd線に対する屈折率をnd1とするとき、
1.35≦nd1
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。
【請求項13】
請求項1又は2に記載の光学素子を含む複数の光学素子を有することを特徴とする光学系。
【請求項14】
請求項13に記載の光学系と、
該光学系によって形成される像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学素子、光学系、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
撮影光学系は、小型軽量で高い結像性能を有し、球面収差やコマ収差等の諸収差に加えて、白色光源下で生じる色収差を低減可能であることが求められている。特許文献1には、異常分散特性を有する光学素子を用いて色収差を良好に補正する光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、異常分散特性を有する光学要素を構成する材料は、一般的な光学材料よりも可視光領域の短波長側の光吸収が大きい傾向にある。このような光学要素を含み、正レンズや負レンズ等の屈折力を有する光学素子では、光線の光学素子を通過する距離(光路長)が通過位置に応じて異なるため、透過光のスペクトルが変化して色度が変わる可能性がある。
【0005】
本発明は、光線の通過位置による色度の変化を抑制可能な光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面としての光学素子は、光学要素を含み、光学要素の異常分散性をΔθgF、光学要素の波長550nmから600nmの範囲における吸収係数の最大値をavとするとき、
0.005≦ΔθgF≦0.400
0.005≦av≦0.400
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、光線の通過位置による色度の変化を抑制可能な光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】実施例1の光学素子を有する第1光学系の断面図である。
【
図2】実施例1の光学素子を有する第1光学系の収差図である。
【
図3】実施例1の光学素子を有する第2光学系の断面図である。
【
図4】実施例1の光学素子を有する第2光学系の収差図である。
【
図5】実施例2の光学素子を有する第3光学系の断面図である。
【
図6】実施例2の光学素子を有する第3光学系の収差図である。
【
図7】実施例14の光学素子を有する第4光学系の断面図である。
【
図8】実施例14の光学素子を有する第4光学系の収差図である。
【
図9】実施例6の光学素子を有する第5光学系の断面図である。
【
図10】実施例6の光学素子を有する第5光学系の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【0010】
各実施例の光学素子は、光学要素を含む。各実施例の光学素子を有する光学系は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる。
【0011】
以下、各実施例の光学素子における特徴的な構成について述べる。
【0012】
各実施例の光学素子に含まれる光学要素を構成する材料は、一般的な光学材料に比べて、d線に対するアッベ数νdが小さく、g線とF線に対する部分分散比θgFが高い異常分散特性を有する。各実施例の光学素子は、以下の条件式(1)を満足する。
【0013】
0.005≦ΔθgF≦0.400 (1)
ここで、ΔθgFは、光学要素の異常分散性である。異常分散性ΔθgFは、d線に対するアッベ数νdを用いて、以下の式で表される。
【0014】
ΔθgF=θgF-(-1.665×10-7νd3+5.213×10-5νd2
-5.656×10-3νd+0.7278)
条件式(1)は、光学要素の異常分散特性を規定する。条件式(1)を満足する光学要素を含み、正レンズや負レンズ等の屈折力を有する光学素子を光学系に用いることで、色収差を良好に低減することが可能である。条件式(1)の下限値を下回って異常分散性が小さくなると、色収差を十分に低減することができない。条件式(1)の上限値を上回って異常分散性が大きくなると、短波長側の光吸収が大きくなり、撮影画像の色再現性が低くなる。
【0015】
条件式(1)を満足する光学要素は例えば、樹脂や、樹脂と無機酸化物の微粒子との混合体等である。無機酸化物は例えば、TiO2(nd=2.304,νd=13.8)、Nb2O5(nd=2.367,νd=14.0)、及びITO(nd=1.8571,νd=5.69)である。また、CrO3(nd=2.2178,νd=13.4)や、BaTiO3(nd=2.4362,νd=11.3)である。なお、ndは、d線に対する屈折率である。
【0016】
上述した無機酸化物の微粒子を固体材料中に適切な体積比で分散させることで、条件式(1)を満足する光学要素を得ることができる。散乱を考慮すると、微粒子の粒径は2nmから50nmであることが好ましい。凝集を抑えるために、分散剤等を添加してもよい。
【0017】
複数材料の混合体において、波長λでの屈折率N(λ)は、Maxwell-Garnet理論に基づく以下の式を用いて導き出される。
【0018】
【0019】
但し、εpは分散する微粒子等の比誘電率、εmは微粒子等を分散させる母材の比誘電率、ηは母材の体積に対する微粒子等の総体積の分率である。
【0020】
光学要素を構成する材料は、一般的な光学材料よりも可視光領域の短波長側の光吸収が大きい傾向にあり、CIE1976L*a*b*色空間における色度座標b*は相対的に大きくなる。そのため、光学要素を含み、正レンズや負レンズ等の屈折力を有する光学素子では、光線の光学素子を通過する距離(光路長)が通過位置に応じて異なるため、透過光のスペクトルが変化して色度が変わる可能性がある。例えば、光学素子が正レンズである場合、光軸から光軸と垂直な方向へ離れるにしたがって、光軸に平行に入射する光線の光路長は短くなるため、色度座標b*は小さくなる。これにより、各像高の光束間において色度が変化したり、像面に到達する光量を調整するために光学系の開口絞りの直径を調整することで色度が変化したりする可能性がある。
【0021】
そこで、光学要素の可視光領域に所定の光減衰を与えることで色度を補正する。各実施例の光学素子は、以下の条件式(2)を満足する。
【0022】
0.005≦av≦0.400 (2)
ここで、avは、光学要素の波長550nmから600nmの範囲における吸収係数の最大値である。なお、波長550nmから600nmの範囲には、波長550nmと波長600nmも含んでいるものとする。
【0023】
条件式(2)は、光学要素の吸収特性を規定する。式(2)を満足することで、色度を補正し、色度座標b*が相対的に大きくなることを抑制し、光路長の差異による色度の変化を低減することができる。条件式(2)の下限値を下回ると、色度の補正効果が小さくなり、光線の通過位置による色度の変化を十分に低減することができない。条件式(2)の上限値を上回ると、可視光領域における光減衰が大きくなり、光学要素を通過する透過光量が小さくなる。
【0024】
可視光領域に所定の光減衰を与える方法として、原子及び分子の遷移や励起、及び微細構造の形成がある。例えば、色素材料を添加すればよい。染料として、日本化薬株式会社製のKAYASETシリーズ、住化ケムテックス株式会社製のSumiplastシリーズ、大日精化工業株式会社製のダイカラードライ、ダイカラーグラニュー、VT、AT、ST、ET、FTR、HCM Eシリーズが挙げられる。顔料として、大日精化工業株式会社製のクロモファイン、ダイピロキサイドが挙げられる。着色材は、上述した材料に限定されるものではなく、樹脂やガラスに着色が可能であれば有機イオンや無機イオンでもよい。また、着色材は、染料と顔料を単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。また、紫外線等に対して、耐光性のよいものが好ましい。
【0025】
なお、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1a)及び(2a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0026】
0.011≦ΔθgF≦0.300 (1a)
0.01≦av≦0.30 (2a)
また、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1b)及び(2b)の数値範囲とすることがより好ましい。
【0027】
0.022≦ΔθgF≦0.200 (1b)
0.02≦av≦0.25 (2b)
また、条件式(1)及び(2)の数値範囲を以下の条件式(1c)及び(2c)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0028】
0.028≦ΔθgF≦0.160 (1c)
0.05≦av≦0.20 (2c)
また、条件式(2)の数値範囲を以下の条件式(2d)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0029】
0.10≦av≦0.15 (2d)
上述した構成を有することで、光線の通過位置による色度の変化を抑制可能な光学素子を実現することができる。
【0030】
以下、各実施例の光学素子が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例の光学素子は、以下の条件式(3)乃至(13)のうち1つ以上を満足することが好ましい。
【0031】
D≦125 (3)
0.05≦auv≦10.00 (4)
a450≦0.15 (5)
C1≦0.5 (6)
-11≦bv≦0 (7)
210≦hv≦330 (8)
1.1≦tr≦120.0 (9)
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.9 (10)
10≦νd1≦60 (11)
nd1≦-0.0075×νd1+1.9 (12)
1.35≦nd1 (13)
ここで、D[nm]は、光学要素の波長500nmから650nmの範囲における光吸収の半値幅である。なお、波長500nmから650nmの範囲には、波長500nmと波長650nmも含んでいるものとする。auvは、光学要素の波長380nmから420nmの範囲における吸収係数の最大値である。なお、波長380nmから420nmの範囲には、波長380nmと波長420nmも含んでいるものとする。a450は、光学要素の波長450nmにおける吸収係数である。C1は、光学要素のうち光軸方向の厚さが最大となる領域におけるCIE1976L*a*b*色空間のクロマである。クロマC1は、最大厚の領域を通過したときの透過スペクトルを用いてCIE1976L*a*b*色空間の色度座標a*,b*の二乗和平方根とする。色度座標a*,b*は、D65光源のもとでの2°視野における色度座標(x,y)から求まる値であり、全波長域で光吸収のない場合のスペクトルの座標をa*=0、b*=0としてオフセットした数値である。bvは、光学要素の波長500nmから620nmの範囲の光吸収におけるCIE1976L*a*b*色空間の色度座標である。なお、波長500nmから620nmの範囲には、波長500nmと波長620nmも含んでいるものとする。hv[°]は、光学要素の波長500nmから620nmの範囲の光吸収におけるCIE1976L*a*b*色空間の色相角である。なお、波長500nmから620nmの範囲には、波長500nmと波長620nmも含んでいるものとする。色相角は、CIE1976L*a*b*色空間の色度座標(0,0)から+a*方向に沿う直線と、色度座標(0,0),(a*,b*)を通過する直線との反時計回りのなす角を表す。例えば、色度座標(a*,b*)が第1象限に位置する場合、色相角は0°から90°の間の値となる。trは、光学要素の偏肉比である。偏肉比trは、光学要素の光軸方向の最小厚tminに対する最大厚t1の比率である。nd1は、光学要素のd線に対する屈折率である。νd1は、光学要素のd線に対するアッベ数である。
【0032】
条件式(3)は、光学要素の吸収特性を規定する。条件式(3)を満足することで、透過光量の低減を抑制することができる。条件式(3)の上限値を上回ると、光吸収を有する波長帯域が広くなり、透過光量が大きく低減する。
【0033】
条件式(4)は、光学要素の短波長領域の吸収特性を規定する。条件式(4)を満足することで異常分散特性を大きくし、色収差の補正効果を高めることができる。条件式(4)の下限値を下回ると、異常分散特性が低くなり十分な色収差の補正効果を得られない。条件式(4)の上限値を上回ると、短波長領域の光吸収が大きくなり、撮影画像の色再現性が低くなる。
【0034】
条件式(5)は、光学要素の短波長領域の吸収特性を規定する。条件式(5)を満足することで、短波長領域の光吸収を抑制し、透過光量を大きくすることができる。条件式(5)の上限値を上回ると、短波長領域の透過光量が小さくなり、撮影画像の色再現性が低くなる。
【0035】
条件式(6)は、光学要素の透過光のスペクトルを規定する。条件式(6)を満足することで、光路長の差異による色度の変化を低減することができる。条件式(6)の上限値を上回ると、光路長の差異による色度の変化が大きくなってしまう。
【0036】
条件式(7)は、光学要素の吸収特性を規定する。条件式(7)を満足することで、異常分散特性を有する光学要素を通過する前と通過した後での光束の色度の変化を抑制することができる。条件式(7)の下限値を下回ると、光学要素を通過する透過光量が小さくなり、色再現性が低くなる。条件式(7)の上限値を上回ると、光学要素の短波長領域の光吸収による色度変化を補正することが困難となる。
【0037】
条件式(8)は、光学要素の吸収特性を規定する。条件式(8)を満足することで、異常分散特性を有する第1の光学要素を通過する前と通過した後での光束の色度の変化を抑制することができる。条件式(8)の下限値を下回ると、特定波長域の光吸収による色度座標が相対的に大きくなり、光学要素の色度の変化を低減することができない。条件式(8)の上限値を上回ると、特定波長域の光吸収による色度座標が相対的に大きくなり、光学要素の色度の変化を低減することができない。
【0038】
条件式(9)は、光学要素の形状を規定する。条件式(9)を満足することで、光学系の色収差を良好に低減することができる。条件式(9)の下限値を下回ると屈折力の絶対値が小さくなり、光学要素の異常分散特性を用いた色収差の低減が困難となる。条件式(9)の上限値を上回ると、光学要素の曲率が大きくなり、球面収差やコマ収差等の色収差ではない諸収差が増大する。
【0039】
条件式(10)は、光学要素の光学特性を規定する。条件式(10)を満足することで、諸収差を低減しつつ色収差を低減することが可能となる。条件式(10)の上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなり像面湾曲の補正が困難となる。
【0040】
条件式(11)は、光学要素の光学特性を規定する。条件式(11)を満足することで、諸収差を低減しつつ色収差を低減することが可能となる。条件式(11)の下限値を下回ると、僅かな形状誤差が生じた場合に色収差が大きく変化してしまい、光学要素の製造が困難になってしまう。条件式(11)の上限値を上回ると、屈折力の絶対値を大きくしないと色収差を補正することができなくなるため、光学要素の曲率が大きくなり、球面収差やコマ収差等の諸収差が増大する。
【0041】
条件式(12)は、光学要素の光学特性を規定する。条件式(12)を満足することで、諸収差を低減しつつ色収差を低減することが可能となる。条件式(12)の上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなり像面湾曲の補正が困難となる。
【0042】
条件式(13)は、光学要素の光学特性を規定する。条件式(13)を満足することで、諸収差を低減しつつ色収差を低減することが可能となる。条件式(13)の下限値を下回ると、光学要素の曲率が大きくなり、球面収差やコマ収差等の諸収差が増大する。
【0043】
なお、条件式(3)乃至(13)の数値範囲を以下の条件式(3a)乃至(13a)の数値範囲とすることが好ましい。
【0044】
D≦50 (3a)
0.1≦auv≦9.0 (4a)
a450≦0.125 (5a)
C1≦0.45 (6a)
-10.0≦bv≦-0.1 (7a)
220≦hv≦320 (8a)
1.5≦tr≦100.0 (9a)
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.865 (10a)
12≦νd1≦50 (11a)
nd1≦-0.0075×νd1+1.875 (12a)
1.38≦nd1 (13a)
また、条件式(3)乃至(13)の数値範囲を以下の条件式(3b)乃至(13b)の数値範囲とすることがより好ましい。
【0045】
D≦40 (3b)
0.15≦auv≦8.00 (4b)
a450≦0.1 (5b)
C1≦0.4 (6b)
-9.0≦bv≦-0.2 (7b)
230≦hv≦315 (8b)
2≦tr≦80 (9b)
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.815 (10b)
14≦νd1≦40 (11b)
nd1≦-0.0075×νd1+1.83 (12b)
1.4≦nd1 (13b)
また、条件式(3)乃至(13)の数値範囲を以下の条件式(3c)乃至(13c)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0046】
D≦30 (3c)
0.2≦auv≦7.0 (4c)
a450≦0.08 (5c)
C1≦0.3 (6c)
-8.0≦bv≦-0.4 (7c)
240≦hv≦310 (8c)
3≦tr≦60 (9c)
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.79 (10c)
16≦νd1≦35 (11c)
nd1≦-0.0075×νd1+1.78 (12c)
1.45≦nd1 (13c)
また、条件式(6)乃至(13)の数値範囲を以下の条件式(6d)乃至(13d)の数値範囲とすることが更に好ましい。
【0047】
C1≦0.2 (6d)
-6.0≦bv≦-0.6 (7d)
250≦hv≦305 (8d)
4≦tr≦40 (9d)
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.78 (10d)
18≦νd1≦30 (11d)
nd1≦-0.0075×νd1+1.73 (12d)
1.5≦nd1 (13d)
以下、各実施例の光学要素について詳細に述べる。
【0048】
実施例1の光学要素は、第1樹脂と、金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第4色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々2mm及び0.25mmで偏肉比が8.00であり、正の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-0.66、色相角hvは275°である。
【0049】
実施例2の光学要素は、Polymethyl methacrylate(PMMA)にTiO2微粒子を体積比で24%分散させた混合体と、金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第3色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々1.56mm及び0.25mmで偏肉比が6.24であり、正の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-2.18、色相角hvは289°である。
【0050】
実施例3の光学要素は、第1樹脂にPMMAを体積比で25%分散させた混合体と、金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第5色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々1.5mm及び0.08mmで偏肉比が18.75であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-0.55、色相角hvは284°である。
【0051】
実施例4の光学要素は、第2樹脂にTiO2微粒子を体積比で32%分散させた混合体と、金属錯体からなり、夫々が波長520nm近傍及び波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第1色素及び第4色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々3mm及び0.05mmで偏肉比が60であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-3.55、色相角hvは300°である。
【0052】
実施例5の光学要素は、ポリビニルカルバゾール(PVCZ)に第2樹脂を体積比で12%分散させた混合体と、金属錯体からなり、夫々が波長550nm近傍及び波長590nm近傍に極大吸収波長を有する第2色素及び第6色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々0.88mm及び0.1mmで偏肉比が8.8であり、正の屈折力を有する。第2色素及び第6色素は波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-1.90、色相角hvは294°である。
【0053】
実施例6の光学要素は、第3樹脂と金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第5色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々3.09mm及び2.00mmで偏肉比が1.55であり、正の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-1.87、色相角hvは286°である。
【0054】
実施例7の光学要素は、第4樹脂と、波長570nm近傍に極大吸収波長を有する第7色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々10mm及び2.5mmで偏肉比が4であり、正の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-1.08、色相角hvは297°である。
【0055】
実施例8の光学要素は、第5樹脂と、波長570nm近傍に極大吸収波長を有する第8色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々1.68mm及び0.14mmで偏肉比が12であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-2.36、色相角hvは293°である。
【0056】
実施例9の光学要素は、第6樹脂と、波長570nm近傍に極大吸収波長を有する第9色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々5mm及び2mmで偏肉比が2.5であり、正の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-1.69、色相角hvは296°である。
【0057】
実施例10の光学要素は、第7樹脂と、金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第4色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々4mm及び1mmで偏肉比が4であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-1.45、色相角hvは289°である。
【0058】
実施例11の光学要素は、第8樹脂と、金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第5色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々10mm及び0.8mmで偏肉比が12.5であり、正の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-1.42、色相角hvは285°である。
【0059】
実施例12の光学要素は、第9樹脂と、波長570nm近傍に極大吸収波長を有する第10色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々1mm及び0.08mmで偏肉比が12.5であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-4.54、色相角hvは294°である。
【0060】
実施例13の光学要素は、第10樹脂と、波長570nm近傍に極大吸収波長を有する第11色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々0.8mm及び0.05mmで偏肉比が16であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-4.24、色相角hvは293°である。
【0061】
実施例14の光学要素は、第11樹脂と、金属錯体からなり、波長580nm近傍に極大吸収波長を有する第5色素との混合体で構成される。光軸方向の最大厚及び最小厚は夫々3.83mm及び0.1mmで偏肉比が38.3であり、負の屈折力を有する。波長500nmから620nmの範囲の光吸収における色度座標bvは-5.49、色相角hvは296°である。
【0062】
以下、光学要素を有する光学系について詳細に述べる。
【0063】
図1は、実施例1の光学要素を有する第1光学系OS1の断面図である。
図3は、実施例1の光学要素を有する第2光学系OS2の断面図である。
図5は、実施例2の光学要素を有する第3光学系OS3の断面図である。
図7は、実施例14の光学要素を有するだい4光学系OS4の広角端(短焦点距離)での断面図である。
図9は、実施例6の光学要素を有する第5光学系OS5の広角端(短焦点距離)での断面図である。
【0064】
各断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各断面図の光学系は、複数のレンズ群(レンズユニット)を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、フォーカシング又はズーミングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各断面図の光学系では、フォーカシング又はズーミングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。各断面図に示した矢印は無限遠から近距離へのフォーカシング又は広角端から望遠端へのズーミングに際してのレンズ群の移動方向を表している。なお、レンズ群は1枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズからなっていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。
【0065】
SPは、開口絞りである。OAは、光学系の光軸である。IPは像面であり、各断面図の光学系をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。各断面図の光学系を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面IPにはフィルム面に相当する感光面が配置される。
【0066】
図2、
図4、及び
図6は夫々、第1光学系OS1、第2光学系OS2、及び第3光学系OS3が無限遠物体に合焦している場合の収差図である。
図8(a)、
図8(b)、及び
図8(c)は夫々、第4光学系OS4の広角端、中間ズーム位置、及び望遠端(長焦点距離)において無限遠物体に合焦している場合の収差図である。
図10(a)、
図10(b)、及び
図10(c)は夫々、第5光学系OS5の広角端、中間ズーム位置、及び望遠端(長焦点距離)において無限遠物体に合焦している場合の収差図である。
【0067】
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)、C線(波長656.3nm)、F線(波長486.1nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図においてSはサジタル像面における非点収差量、Mはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてd線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではg線、C線、F線における色収差量を示している。ωは撮像半画角(°)である。
【0068】
図1の第1光学系OS1は、物体側から像側へ順に配置された、正、正、正の屈折力の第1レンズ群U11、第2レンズ群U12、第3レンズ群U13を有する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、各レンズ群は
図1の矢印の方向へ移動する。開口絞りSPよりも物体側に配置された第2レンズ群U12は、正の屈折力の光学要素OE1を含む光学素子を有する。これにより、第1光学系OS1の軸上色収差を良好に低減している。また、光学要素の波長500nmから650nmの範囲に光吸収作用を持たせることで、光線通過位置による色度の変化を抑制している。光学要素OE1は、無機ガラスである株式会社オハラのS-BSM14からなる正レンズと、無機ガラスである株式会社オハラのS-TIH14からなる負レンズと接合されている。光学要素間を接着している接合部材として、任意の材料を用いてもよく、紫外線硬化や熱硬化の樹脂等を用いることができる。
【0069】
図3の第2光学系OS2は、物体側から像側へ順に配置された、正、負、負の屈折力の第1レンズ群U21、第2レンズ群U22、第3レンズ群U23を有する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、各レンズ群は
図3の矢印の方向へ移動する。開口絞りSPよりも像側に配置された第3レンズ群U23は、負の屈折力の光学要素OE21を含む光学素子、及び負の屈折力の光学要素OE22を含む光学素子を有する。これにより、第2光学系OS2の軸上色収差を良好に低減している。また、光学要素OE21,OE22の波長500nmから650nmの範囲に光吸収作用を持たせることで、光線の通過位置による色度の変化を抑制している。光学要素OE21は、無機ガラスである株式会社オハラのS-FSL5からなる正レンズと、無機ガラスである株式会社オハラのS-BAH32からなる負レンズと接合されている。また、光学要素OE22は、無機ガラスであるショット日本株式会社のN-SF10からなる正レンズと、無機ガラスである株式会社オハラのS-NPH1からなる負レンズと接合されている。
【0070】
図5の第3光学系OS3は、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正の屈折力の第1レンズ群U31、第2レンズ群U32、第3レンズ群U33を有する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、各レンズ群は
図5の矢印の方向へ移動する。開口絞りSPよりも像側に配置された第3レンズ群U33は、正の屈折力の光学要素OE3を含む光学素子を有する。これにより、第3光学系OS3の軸上色収差を良好に低減している。また、光学要素OE3の波長500nmから650nmの範囲に光吸収作用を持たせることで、光線の通過位置による色度の変化を抑制している。光学要素OE3は、無機ガラスであるHOYA株式会社のTAFD35からなる正レンズと、無機ガラスである株式会社オハラのS-NBH56からなる負レンズと接合されている。
【0071】
図7の第4光学系OS4は、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、負、正の屈折力の第1レンズ群U41、第2レンズ群U42、第3レンズ群U43、第4レンズ群U44、第5レンズ群U45を有する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第3レンズ群U43は移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群は
図7の矢印の方向へ移動する。開口絞りSPよりも物体側に配置された第1レンズ群U41は、負の屈折力の光学要素OE4を含む光学素子を有する。これにより、第4光学系OS4の軸上色収差を良好に低減している。また、光学要素OE4の波長500nmから650nmの範囲に光吸収作用を持たせることで、光線の通過位置による色度の変化を抑制している。光学要素OE4は、無機ガラスである株式会社オハラのS-LAH66からなる負レンズと接合されている。
【0072】
図9の第5光学系OS5は、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正、負、正の第1レンズ群U51、第2レンズ群U52、第3レンズ群U53、第4レンズ群U54、第5レンズ群U55、第6レンズ群U56、第7レンズ群U57を有する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第4レンズ群U54は移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群は
図9の矢印の方向へ移動する。開口絞りSPよりも物体側に配置された第1レンズ群U51は、正の屈折力の光学要素OE5を有する。これにより、第5光学系OS5の軸上色収差を良好に低減している。また、光学要素OE5の波長500nmから650nmの範囲に光吸収作用を持たせることで、光線の通過位置による色度の変化を抑制している。光学要素OE5は、第3樹脂と第5色素との混合体で構成される。
【0073】
【0074】
各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd,NF,NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
【0075】
また、g線とF線に対する部分分散比θgFは、g線(435.8nm)における屈折率をNgとするとき、
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
で表される。
【0076】
なお、各数値実施例において、d、焦点距離(mm)、Fナンバー、半画角(度)は全て各断面図の光学系が無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。「バックフォーカス」は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、光学系の最前面(最も物体側のレンズ面)から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。
【0077】
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10を各次数の非球面係数とするとき、
X=(h2/R)/[1+{1-(1+K)(h/R)2}1/2 +A4×h4+A6×h6+A8×h8+A10×h10
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
【0078】
面番号の横に(回折)を付した回折面の位相φは、mを回折光の回折次数、λ0を基準波長、Cj(j=1,2,3…)を各次数の位相係数とするとき、以下の式で表される。
【0079】
【0080】
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 60.583 2.65 1.58313 59.4 50.00
2* 25.275 12.82 41.51
3 -103.742 2.50 1.49700 81.5 41.26
4 55.137 3.66 39.62
5 153.113 6.14 1.91082 35.3 39.73
6 -70.913 3.50 39.56
7 -44.660 2.30 1.69895 30.1 37.94
8 -509.901 0.15 37.93
9 58.715 8.40 1.59522 67.7 37.73
10 -57.090 (可変) 37.10
11 48.314 4.80 2.00100 29.1 34.39
12 -940.183 0.84 33.70
13 649.332 3.79 1.60311 60.6 32.44
14 -72.490 2.00 1.63556 22.7 31.24
15 -37.058 1.60 1.74077 27.8 31.06
16 32.442 (可変) 27.10
17(絞り) ∞ 6.87 26.60
18 -22.443 1.40 1.69895 30.1 26.06
19 113.818 5.24 1.59522 67.7 28.98
20 -44.924 0.15 29.85
21 101.963 6.77 1.59522 67.7 31.35
22 -38.464 0.15 32.28
23* -158.072 4.13 1.85400 40.4 33.49
24 -46.380 (可変) 34.50
像面 ∞
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.20977e-006 A 6=-4.41252e-009 A 8= 5.23420e-012
A10=-1.26117e-014
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.43326e-006 A 6= 2.24680e-010 A 8=-4.43056e-012
A10= 3.74130e-015
各種データ
ズーム比 1.00
焦点距離 34.30
Fナンバー 1.45
半画角(度) 32.24
像高 21.64
レンズ全長 131.37
BF 39.00
d10 7.05
d16 5.47
d24 39.00
入射瞳位置 36.26
射出瞳位置 -36.80
前側主点位置 55.04
後側主点位置 4.70
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 170.86 42.12 77.58 78.75
2 11 1320.47 13.03 -254.79 -220.06
3 17 43.46 24.71 21.95 7.55
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -76.49
2 3 -72.06
3 5 53.92
4 7 -70.17
5 9 49.98
6 11 46.02
7 13 108.34
8 14 116.73
9 15 -23.13
10 18 -26.71
11 19 54.79
12 21 47.78
13 23 75.57
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 143.500 27.89 1.48749 70.2 141.97
2 -344.515 0.10 140.81
3* 110.105 11.37 1.80518 25.4 124.24
4 152.607 29.31 120.52
5 336.541 4.20 1.80000 29.8 98.16
6(回折) 61.502 23.85 1.49700 81.5 85.51
7 -351.226 19.00 83.46
8 1249.400 5.00 1.80810 22.8 62.47
9 -218.694 4.00 1.74950 35.3 61.19
10 79.873 51.11 55.13
11(絞り) ∞ 10.00 36.04
12 345.341 2.00 1.66998 39.3 31.75
13 ∞ 0.10 1.63556 22.7 31.29
14 63.047 5.40 1.48749 70.2 30.72
15 -72.407 5.00 30.21
16* 104.756 5.00 1.66680 33.0 25.38
17 -32.741 2.00 1.88300 40.8 24.48
18 133.333 4.56 22.86
19 9565.297 2.81 1.84666 23.8 20.90
20 -89.759 1.70 1.77250 49.6 20.33
21 49.389 2.56 19.44
22 -616.574 2.50 1.77250 49.6 19.16
23 71.153 5.00 18.88
24* 54.306 6.91 1.69895 30.1 19.13
25 -56.326 1.00 19.44
26 -85.487 7.70 1.65412 39.7 19.61
27 -19.486 2.50 1.88300 40.8 20.53
28* 214.612 6.94 22.21
29 315.386 10.88 1.72828 28.5 26.73
30 -25.893 0.10 1.63556 22.7 28.75
31 -30.938 2.50 1.80810 22.8 28.98
32 -58.806 15.00 30.39
33 ∞ 2.00 1.51633 64.1 33.61
34 ∞ (可変) 33.86
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-5.36219e-001 A 4=-4.38319e-008 A 6=-9.70226e-012 A 8= 2.00162e-016
A10= 1.90520e-020
第3面
K = 2.67048e-001 A 4=-1.60710e-008 A 6= 5.33974e-012 A 8= 3.49742e-016
A10= 9.38821e-020 A12=-2.46635e-024
第16面
K = 7.12477e+000 A 4= 1.70334e-006 A 6= 1.40930e-010 A 8= 1.19656e-011
A10=-2.80897e-014 A12= 8.86014e-017
第24面
K = 6.81383e+000 A 4=-8.39426e-006 A 6= 2.76223e-011 A 8=-9.02197e-012
A10= 3.58214e-015 A12=-1.17645e-016
第28面
K =-1.08447e+002 A 4=-2.19655e-006 A 6= 1.78747e-009 A 8= 4.96486e-012
A10=-1.33320e-014 A12= 2.45735e-017
第6面(回折面)
C 2=-5.44933e-005 C 4= 4.66718e-009 C 6=-6.04273e-012 C 8= 1.55700e-015
各種データ
ズーム比 1.00
焦点距離 584.92
Fナンバー 4.12
半画角(度) 2.12
像高 21.64
レンズ全長 329.97
BF 49.98
d34 49.98
入射瞳位置 762.87
射出瞳位置 -124.01
前側主点位置-618.57
後側主点位置-534.93
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 584.92 279.99 -618.57 -534.93
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 211.77
2 3 438.66
3 5 -95.69
4 6 106.15
5 8 230.67
6 9 -77.61
7 12 515.45
8 13 -99.20
9 14 70.05
10 16 37.96
11 17 -29.60
12 19 105.04
13 20 -41.02
14 22 -82.45
15 24 40.60
16 26 36.88
17 27 -20.13
18 29 33.30
19 30 -251.78
20 31 -84.16
21 33 0.00
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 209.390 2.73 1.67270 32.1 56.00
2 34.983 7.60 47.66
3 135.089 2.33 1.51742 52.4 47.58
4 41.666 5.22 45.65
5 92.469 4.80 1.95375 32.3 45.99
6 -493.243 0.15 45.83
7 172.277 3.42 1.58313 59.4 45.12
8* 46.417 4.04 43.14
9 59.183 5.15 1.91082 35.3 42.86
10 863.880 (可変) 42.30
11 42.692 5.61 1.83481 42.7 34.89
12 -602.039 2.97 34.28
13 84.575 4.04 1.59522 67.7 30.74
14 -96.091 0.01 1.56900 35.6 29.84
15 -96.091 1.48 1.69895 30.1 29.84
16 31.562 (可変) 26.75
17(絞り) ∞ 7.34 25.38
18 -19.522 1.50 1.85478 24.8 24.49
19 76.064 0.01 1.56900 35.6 28.47
20 76.064 1.56 1.66516 27.6 28.47
21 1988.005 4.25 1.91082 35.3 28.66
22 -44.474 0.20 29.62
23 98.103 7.27 1.59522 67.7 31.53
24 -34.303 0.15 32.00
25* -145.460 4.08 1.85006 40.2 33.30
26 -44.835 (可変) 34.33
像面 ∞
非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.53364e-006 A 6=-5.95283e-012 A 8=-1.01266e-011
A10= 1.70720e-014 A12=-1.20874e-017
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.11053e-006 A 6= 2.54011e-010 A 8=-8.22686e-012
A10= 9.37582e-015
各種データ
ズーム比 1.00
焦点距離 34.30
Fナンバー 1.45
半画角(度) 32.24
像高 21.64
レンズ全長 130.05
BF 39.05
d10 7.48
d16 7.64
d26 39.05
入射瞳位置 35.56
射出瞳位置 -44.19
前側主点位置 55.73
後側主点位置 4.75
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -471.82 35.42 -116.07 -190.69
2 11 114.41 14.11 -19.21 -24.39
3 17 42.77 26.36 24.07 10.86
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -62.83
2 3 -117.44
3 5 81.97
4 7 -110.06
5 9 69.54
6 11 47.94
7 13 76.21
8 14 4474723.62
9 15 -33.83
10 18 -18.04
11 19 2803828.60
12 20 118.86
13 21 47.81
14 23 43.59
15 25 74.85
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.50 75.41
2* 339.911 2.30 1.77250 49.6 53.70
3 25.070 0.10 1.62898 19.4 39.65
4* 20.984 11.37 37.39
5 1898.389 1.80 1.80400 46.6 36.18
6* 45.163 6.77 32.06
7 -112.239 1.60 1.83400 37.2 31.42
8 191.781 0.15 31.19
9 50.052 4.67 1.80810 22.8 31.21
10 -1322.467 (可変) 30.62
11 50.494 1.30 1.80518 25.4 24.01
12 24.328 6.32 1.54072 47.2 24.20
13 -76.063 0.15 24.79
14 66.483 2.61 1.80400 46.6 25.40
15 113.113 (可変) 25.32
16 63.564 4.22 1.62299 58.2 25.58
17 -66.048 (可変) 25.44
18(絞り) ∞ 1.90 22.19
19 -114.888 1.40 1.88300 40.8 21.64
20 108.902 2.27 21.35
21 -41.063 1.10 1.76200 40.1 21.34
22 21.727 5.03 1.84666 23.8 22.50
23 -148.868 1.23 22.70
24 ∞ (可変) 22.90
25 30.742 8.01 1.49700 81.5 23.22
26 -22.756 1.20 1.84666 23.9 22.72
27 -37.057 0.20 22.89
28 481.385 1.20 1.83400 37.2 22.03
29 19.558 6.68 1.49700 81.5 22.49
30 -70.905 0.20 23.55
31 373.176 1.97 1.58313 59.4 24.34
32* -114.283 (可変) 24.76
33 ∞ (可変) 29.31
像面 ∞
非球面データ
第2面
K =-6.75905e+002 A 4= 1.66991e-005 A 6=-2.56807e-008 A 8= 3.76645e-011
A10=-2.93874e-014 A12= 1.05256e-017
第4面
K = 5.54737e-002 A 4=-5.45148e-006 A 6=-1.03675e-008 A 8=-8.95954e-012
A10= 5.15214e-015
第6面
K = 6.66784e-001 A 4= 1.43857e-005 A 6= 1.02015e-008 A 8=-7.65721e-011
A10= 1.68304e-013 A12=-1.90500e-016
第32面
K = 3.89531e+001 A 4= 1.02081e-005 A 6= 1.27564e-008 A 8= 7.09950e-013
A10= 3.60517e-014
各種データ
ズーム比 2.12
焦点距離 16.01 24.13 34.00 19.88 28.25
Fナンバー 3.02 3.12 3.21 3.08 3.16
半画角(度) 53.49 41.88 32.47 47.42 37.45
像高 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 157.71 150.35 154.18 152.26 150.77
BF 39.08 39.08 39.08 39.08 39.08
d10 27.61 10.32 1.24 17.44 5.70
d15 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58
d17 0.93 4.26 6.97 2.58 5.72
d24 8.25 4.10 0.33 6.21 2.23
d32 -0.00 10.75 24.73 5.12 16.21
d33 39.08 39.08 39.08 39.08 39.08
入射瞳位置 20.77 20.09 19.98 20.34 20.03
射出瞳位置 -53.13 -50.67 -55.52 -51.25 -51.31
前側主点位置 34.01 37.74 41.76 35.84 39.45
後側主点位置 23.07 14.95 5.08 19.20 10.83
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -20.91 30.26 4.86 -20.93
2 11 58.37 10.38 2.46 -4.03
3 16 52.65 4.22 1.29 -1.34
4 18 -40.82 12.93 2.33 -7.28
5 25 48.34 19.46 5.51 -8.37
6 33 ∞ 0.00 0.00 -0.00
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -35.15
2 3 -206.63
3 5 -57.57
4 7 -84.69
5 9 59.77
6 11 -59.63
7 12 34.86
8 14 195.70
9 16 52.65
10 19 -63.13
11 21 -18.51
12 22 22.70
13 25 27.69
14 26 -72.43
15 28 -24.47
16 29 31.62
17 31 150.26
[数値実施例5]
単位 mm
面番号 r d nd νd 有効径
1 213.626 1.90 1.85478 24.8 58.60
2 63.255 8.56 1.61800 63.4 53.96
3 -586.256 0.15 53.32
4 62.099 5.31 1.61800 63.4 49.68
5 222.903 0.15 48.65
6 114.982 3.09 1.64040 18.9 47.64
7 202.712 (可変) 46.61
8* 19102.481 0.05 1.52421 51.4 29.50
9 609.976 1.45 1.91082 35.3 29.48
10 17.092 6.76 23.12
11 -32.785 1.20 1.80400 46.6 23.03
12 114.768 0.39 23.22
13 50.789 6.00 1.84666 23.8 23.53
14 -27.699 1.10 1.59282 68.6 23.36
15 292.485 (可変) 22.39
16 29.236 2.69 1.57099 50.8 17.05
17 -166.256 (可変) 17.04
18 -33.029 0.70 1.83481 42.7 16.57
19 92.619 (可変) 17.00
20 23.561 5.01 1.62299 58.2 18.94
21 -37.296 0.15 18.88
22(絞り) ∞ 0.15 18.33
23 21.550 5.76 1.49700 81.5 17.53
24 -21.193 0.75 1.91082 35.3 16.26
25 71.047 (可変) 15.64
26 -1032.445 0.70 1.83481 42.7 15.25
27 14.643 2.57 1.90366 31.3 14.94
28 36.268 (可変) 14.74
29* 26.550 3.43 1.58913 61.1 15.34
30 -39.851 0.15 15.50
31 78.591 2.26 1.71736 29.5 15.39
32 -162.680 0.70 1.91082 35.3 15.16
33 37.312 (可変) 14.98
像面 ∞
非球面データ
第8面
K =-4.55551e+008 A 4= 7.76492e-006 A 6=-2.44638e-008 A 8= 8.99428e-011
A10=-3.03001e-013 A12= 4.55374e-016
第29面
K =-2.11286e+000 A 4=-4.01553e-005 A 6= 1.31109e-007 A 8=-3.54103e-009
A10= 3.47954e-011 A12=-1.17834e-013
各種データ
ズーム比 10.37
焦点距離 18.61 49.95 193.07
Fナンバー 3.24 4.45 5.88
半画角(度) 36.28 15.29 4.05
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 145.47 171.73 205.85
BF 36.40 56.37 78.65
d 7 2.00 24.72 51.05
d15 29.08 14.53 1.50
d17 3.38 5.77 8.05
d19 6.66 4.28 2.00
d25 2.18 2.18 2.18
d28 4.64 2.75 1.30
d33 36.40 56.37 78.65
入射瞳位置 34.93 91.51 299.53
射出瞳位置 -17.35 -14.50 -12.49
前側主点位置 47.10 106.25 83.63
後側主点位置 17.79 6.42 -114.41
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 91.33 19.16 5.38 -6.39
2 8 -16.77 16.96 0.87 -12.09
3 16 43.76 2.69 0.26 -1.46
4 18 -29.09 0.70 0.10 -0.28
5 20 24.14 11.82 -2.25 -8.56
6 26 -47.85 3.27 1.98 0.24
7 29 44.30 6.53 -2.06 -5.69
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -105.75
2 2 92.85
3 4 137.56
4 6 409.24
5 8 -1201.99
6 9 -19.33
7 11 -31.60
8 13 21.94
9 14 -42.63
10 16 43.76
11 18 -29.09
12 20 23.93
13 23 22.51
14 24 -17.85
15 26 -17.29
16 27 25.72
17 29 27.57
18 31 74.16
19 32 -33.27
各実施例における種々の値を、以下の表1及び表2にまとめて示す。
【0081】
【0082】
【0083】
各実施例の光学要素の吸収係数を表3、色素の規格化濃度における吸収係数を表4に示す。
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】
【0088】
[撮像装置]
次に、各実施例の光学素子を含む光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例について、
図11を用いて説明する。
図11において、101はカメラ本体、102は各実施例の光学素子を含む光学系である。103はカメラ本体101に内蔵され、光学系102によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体101はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。撮像素子103により取得された画像の歪曲収差や色収差等の諸収差を電気的に補正することにより、出力画像を高画質化することが可能になる。
【0089】
このように各実施例の光学素子を含む光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
【0090】
本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)光学要素を含み、前記光学要素の異常分散性をΔθgF、前記光学要素の波長550nmから600nmの範囲における吸収係数の最大値をavとするとき、
0.005≦ΔθgF≦0.400
0.005≦av≦0.400
なる条件式を満足することを特徴とする光学素子。
(構成2)前記光学要素の波長500nmから650nmの範囲における光吸収の半値幅をD(nm)とするとき、
D≦125
なる条件式を満足することを特徴とする構成1に記載の光学素子。
(構成3)前記光学要素の波長380nmから420nmの範囲における吸収係数の最大値をauvとするとき、
0.05≦auv≦10.00
なる条件式を満足することを特徴とする構成1又は2に記載の光学素子。
(構成4)前記光学要素の波長450nmにおける吸収係数をa450とするとき、
a450≦0.150
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至3の何れか一項に記載の光学素子。
(構成5)前記光学要素のうち光軸方向の厚さが最大となる領域におけるCIE1976L*a*b*色空間のクロマをC1とするとき、
C1≦0.5
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至4の何れか一項に記載の光学素子。
(構成6)前記光学要素の波長500nmから620nmの範囲の光吸収におけるCIE1976L*a*b*色空間の色度座標をbvとするとき、
-11≦bv≦0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至5の何れか一項に記載の光学素子。
(構成7)前記光学要素の波長500nmから620nmの範囲の光吸収におけるCIE1976L*a*b*色空間の色相角をhv(°)とするとき、
210≦hv≦330
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至6の何れか一項に記載の光学素子。
(構成8)前記光学要素の偏肉比をtrとするとき、
1.1≦tr≦120.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至7の何れか一項に記載の光学素子。
(構成9)前記光学要素のd線に対する屈折率をnd1、前記光学要素のd線に対するアッベ数をνd1とするとき、
nd1≦-0.00000625×νd13+0.001104×νd12-0.0665×νd1+2.9
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至8の何れか一項に記載の光学素子。
(構成10)前記光学要素のd線に対するアッベ数をνd1とするとき、
10≦νd1≦60
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至9の何れか一項に記載の光学素子。
(構成11)前記光学要素のd線に対する屈折率をnd1、前記光学要素のd線に対するアッベ数をνd1とするとき、
nd1≦-0.0075×νd1+1.9
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至10の何れか一項に記載の光学素子。
(構成12)前記光学要素のd線に対する屈折率をnd1とするとき、
1.35≦nd1
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至11の何れか一項に記載の光学素子。
(構成13)構成1乃至12の何れか一項に記載の光学素子を含む複数の光学素子を有することを特徴とする光学系。
(構成14)構成13に記載の光学系と、
該光学系によって形成される像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【0091】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0092】
OE1,OE21,OE22,OE3,OE4,OE5 光学要素