(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】P2023023323
(43)【公開日】2023-02-16
(54)【発明の名称】光学系及び光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 13/02 20060101AFI20230209BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20230209BHJP
【FI】
G02B13/02
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】30
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021128741
(22)【出願日】2021-08-05
(71)【出願人】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100140800
【弁理士】
【氏名又は名称】保坂 丈世
(74)【代理人】
【識別番号】100156281
【弁理士】
【氏名又は名称】岩崎 敬
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 匡輝
(72)【発明者】
【氏名】三輪 哲史
(72)【発明者】
【氏名】大竹 史哲
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA02
2H087MA07
2H087PA11
2H087PA13
2H087PA14
2H087PA15
2H087PA16
2H087PB18
2H087PB20
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA14
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA32
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA43
2H087RA44
2H087RA46
(57)【要約】
【課題】良好な結像性能を持った光学系及び光学機器を提供する。
【解決手段】
カメラ1等の光学機器に用いられる光学系OLは、物体側から順に、回折光学素子Lpfを有する第1レンズ群G1と、合焦時に移動する第2レンズ群G2と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRと、を有し、第1レンズ群G1は、最も物体側に正レンズを有し、次式の条件を満足する。
0.40 < TL/f < 0.65
但し、
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、
回折光学素子を有する第1レンズ群と、
合焦時に移動する第2レンズ群と、
少なくとも1つのレンズ群を有する後群と、を有し、
前記第1レンズ群は、最も物体側に正レンズを有し、
次式の条件を満足する光学系。
0.40 < TL/f < 0.65
但し、
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
f:無限遠合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
【請求項2】
回折光学素子を有し、
物体側から順に、
第1レンズ群と、
合焦時に移動する第2レンズ群と、
少なくとも1つのレンズ群を有する後群と、を有し、
前記第1レンズ群は、正レンズを有し、
次式の条件を満足する光学系。
0.60 < θgFp1 < 1.00
0.10 < TLpf/TL < 0.40
但し、
θgFp1:前記第1レンズ群内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の部分分散比
TLpf:無限遠合焦時の、前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記回折光学素子が備える回折光学面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
【請求項3】
開口絞りを有し、
物体側から順に、
回折光学素子を有する第1レンズ群と、
合焦時に移動する第2レンズ群と、
少なくとも1つのレンズ群を有する後群と、を有し、
前記回折光学素子は、前記第1レンズ群内で最も大きな空気間隔よりも像面側に配置され、
次式の条件を満足する光学系。
0.30 < d1/dG1 < 0.60
0.30 < TLs/TL < 0.70
但し、
d1:前記第1レンズ群内の光軸上の空気間隔のうちの最大値
dG1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第1レンズ群の最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
TLs:無限遠合焦時の、前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
【請求項4】
前記第1レンズ群は、前記回折光学素子を有する
請求項2に記載の光学系。
【請求項5】
次式の条件を満足する請求項1に記載の光学系。
0.10 < TLpf/TL < 0.40
但し、
TLpf:無限遠合焦時の、前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記回折光学素子が備える回折光学面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
【請求項6】
次式の条件を満足する請求項2または3に記載の光学系。
0.40 < TL/f < 0.65
但し、
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
f:無限遠合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
【請求項7】
前記回折光学素子は、最も物体側の負レンズ成分よりも物体側に配置される
請求項1~6のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項8】
前記第1レンズ群は、前記回折光学素子の物体側に配置された2つの正レンズを有する
請求項1~7のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項9】
次式の条件を満足する請求項1~8のいずれか一項に記載の光学系。
0.05 < -fr/f < 2.50
但し、
fr:無限遠合焦時の前記後群の焦点距離
f:無限遠合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
【請求項10】
前記第1レンズ群は、正の屈折力を有する
請求項1~9のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項11】
前記回折光学素子は、
異なる光学材料からなる2つの回折素子要素を有し、前記2つの回折素子要素は互いに接合され、
前記回折素子要素の接合面に回折光学面が形成されている
請求項1~10のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項12】
前記回折光学素子は、
レンズ成分を有し、
前記レンズ成分の物体側のレンズ面又は像面側のレンズ面に、前記2つの回折素子要素の一方が接合されている
請求項11に記載の光学系。
【請求項13】
前記回折光学素子は、前記2つの回折素子要素の一方が空気に接している
請求項11に記載の光学系。
【請求項14】
次式の条件を満足する請求項1~13のいずれか一項に記載の光学系。
12.0 < νdp1 < 32.0
但し、
νdp1:前記第1レンズ群内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの前記アッベ数
【請求項15】
次式の条件を満足する請求項1~134いずれか一項に記載の光学系。
0.10 < d1/TL < 0.31
但し、
d1:前記第1レンズ群内の光軸上の空気間隔のうちの最大値
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
【請求項16】
次式の条件を満足する請求項1~15のいずれか一項に記載の光学系。
0.20 < f1/f < 0.50
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
【請求項17】
次式の条件を満足する請求項1~16のいずれか一項に記載の光学系。
0.15 < -f2/f < 0.40
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
【請求項18】
次式の条件を満足する請求項1~17のいずれか一項に記載の光学系。
0.10 < dpf/TL < 0.31
但し、
dpf:前記回折光学素子に隣接して物体側に配置されたレンズとの光軸上の空気間隔
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
【請求項19】
次式の条件を満足する請求項1~18のいずれか一項に記載の光学系。
8.0 < fpf/f < 22.0
但し、
fpf:前記回折光学素子の回折光学面の焦点距離
f:無限遠合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
【請求項20】
前記第1レンズ群は、当該第1レンズ群内の光軸上の空気間隔のうちの最も大きい空気間隔の物体側に2つの正レンズを有する
請求項1~19のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項21】
次式の条件を満足する請求項1~19のいずれか一項に記載の光学系。
dL1L2/TL < 0.080
但し、
dL1L2:最も物体側のレンズ面から、前記第1レンズ群内の最も大きい空気間隔より物体側にあるレンズ群の最も像面側にあるレンズ面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の前記光学系の全長
【請求項22】
前記第2レンズ群の物体側に開口絞りを有する
請求項1~21のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項23】
前記第2レンズ群の像面側に開口絞りを有する
請求項1~21のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項24】
次式の条件を満足する請求項1~23のいずれか一項に記載の光学系。
θgFp1 + 0.00316×νdp1 > 0.706
但し、
θgFp1:前記第1レンズ群内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの前記媒質の部分分散比
νdp1:前記第1レンズ群内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの前記アッベ数
【請求項25】
前記第1レンズ群内の光軸上の空気間隔のうち最も大きい空気間隔の物体側に配置されるレンズは、1つの正レンズからなる
請求項1~24のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項26】
前記第2レンズ群は、負の屈折力を有する
請求項1~25のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項27】
前記後群は、合焦時に移動するレンズ群を有する
請求項1~26のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項28】
前記後群は、物体側より順に、
第3レンズ群と、
合焦時に移動する第4レンズ群と、
第5レンズ群と、からなる
請求項1~27のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項29】
次式の条件を満足する請求項1~28のいずれか一項に記載の光学系。
ndp1 < 1.810
但し、
ndp1:前記第1レンズ群内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの前記媒質のd線に対する屈折率
【請求項30】
請求項1~29のいずれか一項に記載の光学系を有する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系及び光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、回折光学素子を用いて小型化された光学系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は、さらなる光学性能の向上が要望されているという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【0004】
本発明の第一の態様に係る光学系は、物体側から順に、回折光学素子を有する第1レンズ群と、合焦時に移動する第2レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群と、を有し、第1レンズ群は、最も物体側に正レンズを有し、次式の条件を満足する。
0.40 < TL/f < 0.65
但し、
TL:無限遠合焦時の光学系の全長
f:無限遠合焦時の光学系の全系の焦点距離
【0005】
本発明の第二の態様に係る光学系は、回折光学素子を有し、物体側から順に、第1レンズ群と、合焦時に移動する第2レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群と、を有し、第1レンズ群は、正レンズを有し、次式の条件を満足する。
0.60 < θgFp1 < 1.00
0.10 < TLpf/TL < 0.40
但し、
θgFp1:第1レンズ群内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の部分分散比
TLpf:無限遠合焦時の、光学系の最も物体側のレンズ面から回折光学素子が備える回折光学面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の光学系の全長
【0006】
本発明の第三の態様に係る光学系は、開口絞りを有し、物体側から順に、回折光学素子を有する第1レンズ群と、合焦時に移動する第2レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群と、を有し、回折光学素子は、第1レンズ群内で最も大きな空気間隔よりも像面側に配置され、次式の条件を満足する。
0.30 < d1/dG1 < 0.60
0.30 < TLs/TL < 0.70
但し、
d1:第1レンズ群内の光軸上の空気間隔のうちの最大値
dG1:第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から第1レンズ群の最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
TLs:無限遠合焦時の、光学系の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の光学系の全長
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】第1実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図2】第1実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図3】第2実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図4】第2実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図5】第3実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図6】第3実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図7】第4実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図8】第4実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図9】第5実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図10】第5実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図11】第6実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図12】第6実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図13】第7実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図14】第7実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図15】第8実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図16】第8実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図17】上記光学系を搭載するカメラの断面図である。
【
図18】上記光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【0009】
[第1の実施形態]
図1に示すように、第1の実施形態に係る光学系OLは、物体側から順に、回折光学素子Lpfを有する第1レンズ群G1と、合焦時に移動する第2レンズ群G2と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GLと、を有している。また、第1レンズ群G1は、最も物体側に正レンズ(例えば、
図1に示す第1実施例では正メニスカスレンズL11)を有している。このように構成することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差と軸上色収差とを良好に補正することができる。
【0010】
このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
【0011】
0.40 < TL/f < 0.65 (1)
但し、
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0012】
条件式(1)は、光学系OLの全系の焦点距離に対するこの光学系OLの全長の比を規定している。条件式(1)を満足することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差を良好に補正することができる。条件式(1)の上限値を上回ると、球面収差が補正過剰になるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.57、更に0.55、0.53とすることがより望ましい。また、条件式(1)の下限値を下回ると、球面収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.41とすることがより望ましい。
【0013】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
【0014】
0.10 < TLpf/TL < 0.40 (3)
但し、
TLpf:無限遠合焦時の、光学系OLの最も物体側のレンズ面から回折光学素子Lpfが備える回折光学面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
【0015】
条件式(3)は、光学系OLの全長に対する、この光学系OLの最も物体側のレンズ面から回折光学素子Lpfが備える回折光学面までの光軸上の距離の比を規定している。この条件式(3)を満足することにより、回折光学素子Lpfの製造を容易にしながら、光学系OLの色収差を良好に補正することができる。条件式(3)の上限値を上回ると、2次軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を0.35とすることがより望ましい。また、条件式(3)の下限値を下回ると、2次軸上色収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を0.18とすることがより望ましい。
【0016】
[第2の実施形態]
図1に示すように、第2の実施形態に係る光学系OLは、回折光学素子Lpfを有し、物体側から順に、第1レンズ群G1と、合焦時に移動する第2レンズ群G2と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRと、を有している。また、第1レンズ群G1は、正レンズ(例えば、
図1に示す第1実施例では正メニスカスレンズL11)を有している。このように構成することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。
【0017】
このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
【0018】
0.60 < θgFp1 < 1.00 (2)
但し、
θgFp1:第1レンズ群G1内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の部分分散比
【0019】
条件式(2)は、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の部分分散比を規定している。このように構成することにより、光学系OLは、小型でありながら、色収差を良好に補正することができる。条件式(2)の上限値を上回ると、2次軸上色収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を0.75とすることがより望ましい。また、条件式(2)の下限値を下回ると、2次軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。なお、この条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を0.61とすることがより望ましい。
【0020】
ここで、部分分散比θgFp1は、該当するレンズの媒質のg線(λ=435.8nm)に対する屈折率をng、F線(λ=486.1nm)に対する屈折率をnF、C線(λ=656.3nm)に対する屈折率をnCとしたとき、次式(a)で定義される。
【0021】
θgFp1 = (ng-nF)/(nF-nC) (a)
【0022】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
【0023】
0.10 < TLpf/TL < 0.40 (3)
但し、
TLpf:無限遠合焦時の、光学系OLの最も物体側のレンズ面から回折光学素子Lpfが備える回折光学面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
【0024】
条件式(3)は、光学系OLの全長に対する、この光学系OLの最も物体側のレンズ面から回折光学素子Lpfが備える回折光学面までの光軸上の距離の比を規定している。この条件式(3)を満足することにより、回折光学素子Lpfの製造を容易にしながら、光学系OLの色収差を良好に補正することができる。条件式(3)の上限値を上回ると、2次軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を0.35、更に0.33とすることがより望ましい。また、条件式(3)の下限値を下回ると、2次軸上色収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を0.14、更に0.18とすることがより望ましい。
【0025】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、第1レンズ群G1は、回折光学素子Lpfを有することが望ましい。このように構成することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。
【0026】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
【0027】
0.40 < TL/f < 0.65 (1)
但し、
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0028】
条件式(1)は、光学系OLの全系の焦点距離に対するこの光学系OLの全長の比を規定している。条件式(1)を満足することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差を良好に補正することができる。条件式(1)の上限値を上回ると、球面収差が補正過剰になるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.57、更に0.55、0.53とすることがより望ましい。また、条件式(1)の下限値を下回ると、球面収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.41とすることがより望ましい。
【0029】
[第3の実施形態]
図1に示すように、第3の実施形態に係る光学系OLは、開口絞りSを有し、物体側から順に、回折光学素子Lpfを有する第1レンズ群G1と、合焦時に移動する第2レンズ群G2と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRと、を有している。また、回折光学素子Lpfは、第1レンズ群G1内で最も大きな空気間隔よりも像面側に配置されている。このように構成することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。
【0030】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
【0031】
0.30 < d1/dG1 < 0.60 (4)
但し、
d1:第1レンズ群G1内の光軸上の空気間隔のうちの最大値
dG1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から第1レンズ群G1の最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
【0032】
条件式(4)は、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離に対する第1レンズ群G1内の光軸上の空気間隔のうちの最大値の比を規定している。この条件式(4)を満足することにより、光学系OLの良好な球面収差補正と軽量化を両立することができる。条件式(4)の下限値を下回ると、光学系OLを軽量化できなくなり好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を0.305とすることがより望ましい。また、条件式(4)の上限値を上回ると、収差補正ができなくなり好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を0.58、更に0.56とすることがより望ましい。
【0033】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
【0034】
0.30 < TLs/TL < 0.70 (5)
但し、
TLs:無限遠合焦時の、光学系OLの最も物体側のレンズ面から開口絞りSまでの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
【0035】
条件式(5)は、無限遠合焦時の光学系OLの全長に対する無限遠合焦時の、光学系OLの最も物体側のレンズ面から開口絞りSまでの光軸上の距離の比を規定している。この条件式(5)を満足することにより、光学系OLの倍率色収差や像面湾曲を良好に補正することができる。条件式(5)の下限値を下回ると、像面湾曲が補正過剰となり、また、倍率色収差が補正困難となるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を0.35、更に0.38とすることがより望ましい。また、条件式(5)の上限値を上回ると、像面湾曲が補正不足となり、また、倍率色収差が補正困難となるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を0.68、更に0.65とすることがより望ましい。
【0036】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
【0037】
0.40 < TL/f < 0.65 (1)
但し、
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0038】
条件式(1)は、光学系OLの全系の焦点距離に対するこの光学系OLの全長の比を規定している。条件式(1)を満足することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差を良好に補正することができる。条件式(1)の上限値を上回ると、球面収差が補正過剰になるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.57、更に0.55、0.53とすることがより望ましい。また、条件式(1)の下限値を下回ると、球面収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.41とすることがより望ましい。
【0039】
以降の説明は、上述した第1~第3の実施形態に共通している。
【0040】
このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、回折光学素子Lpfは、最も物体側の負レンズ成分よりも物体側に配置されることが望ましい。このように構成することにより、光学系OLは、小型でありながら、軸上色収差を良好に補正することができる。
【0041】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、第1レンズ群G1は、回折光学素子Lpfの物体側に配置された2つの正レンズを有することが望ましい。このように構成することにより、光学系OLを小型にしながら、球面収差を良好に補正することができる。
【0042】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。
【0043】
0.05 < -fr/f < 2.50 (6)
但し、
fr:無限遠合焦時の後群GRの焦点距離
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0044】
条件式(6)は、無限遠合焦時における、光学系OLの全系の焦点距離に対する後群GRの焦点距離の比を規定している。この条件式(6)を満足することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差を良好に補正することができる。条件式(6)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、近距離合焦時の球面収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を1.00、更に0.50とすることがより望ましい。また、条件式(6)の下限値を下回ると、後群GRが担う屈折力が大きくなり、軸上色収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を0.06、更に0.20とすることがより望ましい。
【0045】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、第1レンズ群G1は、正の屈折力を有することが望ましい。このように構成することにより、光学系OLを小型にしながら、球面収差を良好に補正することができる。
【0046】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、回折光学素子Lpfは、異なる光学材料からなる2つの回折素子要素を有し、これらの2つの回折素子要素は互いに接合され、回折素子要素の接合面に回折光学面が形成されていることが望ましい。以降の説明では、回折光学素子Lpfが有する、互いに接合され、その接合面に回折光学面が形成された2つの回折素子要素を位相フレネル素子(PF素子Epf)と呼ぶ。このように構成することにより、光学系OLは、回折光学素子Lpfにより広い波長範囲で軸上色収差を良好に補正することができるとともに、回折光学素子Lpfで発生する広い波長範囲での不要次数の回折フレアを抑制することができる。
【0047】
ここで、回折光学素子Lpfは、レンズ成分を有し、このレンズ成分の物体側のレンズ面又は像面側のレンズ面に、2つの回折素子要素(PF素子Epf)の一方が接合されていることが望ましい。このように構成することにより、回折光学素子Lpfの製造が容易となる。なお、回折光学素子Lpfを構成するレンズ成分は、メニスカス形状であることが望ましい。このように構成することにより、回折光学素子Lpfにより発生する球面収差を小さくすることができる。
【0048】
また、回折光学素子Lpfは、2つの回折素子要素(PF素子Epf)の一方が空気に接していることが望ましい。このように構成することにより、回折光学素子Lpfの重量を軽量にすることができる。
【0049】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。
【0050】
12.0 < νdp1 < 32.0 (7)
但し、
νdp1:第1レンズ群G1内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズのアッベ数
【0051】
条件式(7)は、第1レンズ群G1内の正レンズの媒質のアッベ数のうちの最小値を規定している。この条件式(7)を満足することにより、光学系OLを小型にしながら、色収差を良好に補正することができる。条件式(7)の上限値を上回ると、1次軸上色収差が補正過剰となり好ましくない。なお、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を30.0、更に28.0とすることがより望ましい。また、条件式(7)の下限値を下回ると、1次軸上色収差が補正不足となる好ましくない。なお、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を15.0、更に17.0とすることがより望ましい。
【0052】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。
【0053】
0.10 < d1/TL < 0.31 (8)
但し、
d1:第1レンズ群G1内の光軸上の空気間隔のうちの最大値
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
【0054】
条件式(8)は、無限遠合焦時の光学系OLの全長に対する第1レンズ群G1内の光軸上の空気間隔のうちの最大値の比を規定している。この条件式(8)を満足することにより、光学系OLを軽量化しながら、球面収差を良好に補正することができる。条件式(8)の上限値を上回ると、球面収差が補正不足となり好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を0.30、更に0.25とすることがより望ましい。また、条件式(8)の下限値を下回ると、球面収差が補正過剰となり好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を0.12とすることがより望ましい。
【0055】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(9)を満足することが望ましい。
【0056】
0.20 < f1/f < 0.50 (9)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0057】
条件式(9)は、無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離に対する第1レンズ群G1の焦点距離の比を規定している。この条件式(9)を満足することにより、光学系OLを小型にしながら、球面収差を良好に補正できる。条件式(9)の上限値を上回ると、球面収差が補正過剰となり好ましくない。なお、条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を0.45、更に0.40とすることがより望ましい。また、条件式(9)の下限値を下回ると、球面収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を0.23、更に0.25とすることがより望ましい。
【0058】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(10)を満足することが望ましい。
【0059】
0.15 < -f2/f < 0.40 (10)
但し、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0060】
条件式(10)は、無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離に対する第2レンズ群G2の焦点距離の比を規定している。この条件式(10)を満足することにより、光学系OLを小型にしながら、近距離合焦時の球面収差を良好に補正することができる。条件式(10)の上限値を上回ると、後群GRの担う屈折力が大きくなり、軸上色収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の上限値を0.37,更に0.33とすることがより望ましい。また、条件式(10)の下限値を下回ると、近距離合焦時の球面収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の下限値を0.17、更に0.20とすることがより望ましい。
【0061】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(11)を満足することが望ましい。
【0062】
0.10 < dpf/TL < 0.31 (11)
但し、
dpf:回折光学素子Lpfに隣接して物体側に配置されたレンズとの光軸上の空気間隔
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
【0063】
条件式(11)は、無限遠合焦時の光学系OLの全長に対する回折光学素子Lpfに隣接して物体側に配置されたレンズとの光軸上の空気間隔の比を規定している。この条件式(11)を満足することにより、回折光学素子Lpfの製造を容易にしながら、光学系OLの色収差を良好に補正することができる。条件式(11)の上限値を上回ると、2次軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の上限値を0.30、更に0.25とすることがより望ましい。また、条件式(11)の下限値を下回ると、2次軸上色収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の下限値を0.12とすることがより望ましい。
【0064】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(12)を満足することが望ましい。
【0065】
8.0 < fpf/f < 22.0 (12)
但し、
fpf:回折光学素子Lpfの回折光学面の焦点距離
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0066】
条件式(12)は、無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離に対する回折光学素子Lpfの回折光学面の焦点距離の比を規定している。この条件式(12)を満足することにより、光学系OLを小型にしながら、色収差を良好に補正することができる。条件式(12)の上限値を上回ると、2次軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の上限値を20.0、更に19.0、18.0とすることがより望ましい。また、条件式(12)の下限値を下回ると、2次軸上色収差が補正過剰となるため好ましくない。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の下限値を9.0、更に10.0、11.0とすることがより望ましい。
【0067】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、第1レンズ群G1は、当該第1レンズ群G1内の光軸上の空気間隔のうちの最も大きい空気間隔の物体側に1つ又は2つの正レンズを有することが望ましい。1つの正レンズを有する場合は、非球面を有することがより望ましい。このように構成することにより、光学系OLを小型にしながら、球面収差を良好に補正することができる。
【0068】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(13)を満足することが望ましい。
【0069】
dL1L2/TL < 0.080 (13)
但し、
dL1L2:光学系OLの最も物体側のレンズ面から、第1レンズ群G1内の最も大きい空気間隔より物体側にあるレンズ群の最も像面側にあるレンズ面までの光軸上の距離
TL:無限遠合焦時の光学系OLの全長
【0070】
条件式(13)は、無限遠合焦時の光学系OLの全長に対する光学系OLの最も物体側のレンズ面から、第1レンズ群G1内の最も大きい空気間隔より物体側にあるレンズ群の最も像面側にあるレンズ面までの光軸上の距離の比を規定している。この条件式(13)を満足することにより、光学系OLは、小型でありながら、球面収差を良好に補正することができる。なお、条件式(13)の効果を確実なものとするために、条件式(13)の上限値を0.075とすることがより望ましい。
【0071】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、第2レンズ群G2の物体側に開口絞りSを有することが望ましい。このように構成することにより、光学系OLの近距離の像面湾曲を良好に保つことができる。
【0072】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、第2レンズ群G2の像面側に開口絞りSを有することが望ましい。このように構成することにより、光学系OLの近距離の球面収差を良好に保つことができる。
【0073】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(14)を満足することが望ましい。
【0074】
θgFp1 + 0.00316×νdp1 > 0.706 (14)
但し、
θgFp1:第1レンズ群G1内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の部分分散比
νdp1:第1レンズ群G1内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズのアッベ数
【0075】
条件式(14)は、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の部分分散比とアッベ数との関係を規定している。この条件式(14)を満足することにより、光学系OLの軸上色収差と倍率色収差を良好に補正することができる。なお、条件式(14)の効果を確実なものとするために、条件式(14)の下限値を0.708、更に0.710、0.712、0.714、0.716とすることがより望ましい。
【0076】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、第1レンズ群G1内の光軸上の空気間隔のうち最も大きい空気間隔の物体側に配置されるレンズは、1つの正レンズからなることが望ましい。このように構成することにより、光学系OL全体を軽量化することができる。
【0077】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、第2レンズ群G2は、負の屈折力を有することが望ましい。このように構成することにより、合焦群である第2レンズ群G2を軽量化できる。また、光学系OLの像面敏感度を大きくしやすく、良好な近距離性能と全長の短縮を両立することができる。
【0078】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GRは、合焦時に移動するレンズ群を有することが望ましい。このように構成することにより、光学系OLの無限遠合焦時と近距離合焦時とでの軸上色収差の変動を抑えることができる。
【0079】
また、このような本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GRは、物体側より順に、第3レンズ群G3と、合焦時に移動する第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5と、からなることが望ましい。このように構成することにより、光学系OLの無限遠合焦時と近距離合焦時とでの軸上色収差の変動を抑えることができる。
【0080】
また、このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(15)を満足することが望ましい。
【0081】
ndp1 < 1.810 (15)
但し、
ndp1:第1レンズ群G1内で、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質のd線に対する屈折率
【0082】
条件式(15)は、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズの媒質の屈折率を規定している。この条件式(15)を満足することにより、光学系OLのペッツバール和を適切な値にすることで、光学系OLの小型軽量化と良好な像面湾曲の補正とを両立できる。条件式(15)の上限値を上回ると、良好な像面湾曲とコマ収差の補正を両立できないため好ましくない。なお、この条件式(15)の効果を確実なものとするために、条件式(15)の上限値を1.800とすることがより望ましい。
【0083】
なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。
【0084】
次に、本実施形態に係る光学系OLを備えた光学機器であるカメラを
図17に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本実施形態に係る光学系OLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ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、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
【0085】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系OLを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0086】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【0087】
本実施形態では、3群構成又は5群構成の光学系OLを示したが、以上の構成条件等は、4群、6群、7群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像面側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又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。また、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。
【0088】
また、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。この場合、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(超音波モータ等の)モータ駆動にも適している。特に、第2レンズ群G2の少なくとも一部を合焦レンズ群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦レンズ群は単レンズから構成するのが好ましい。
【0089】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手振れによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
【0090】
また、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、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及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の非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
【0091】
開口絞りSは、第2レンズ群G2の物体側又は像面側に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
【0092】
さらに、各レンズ面には、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よい。
【0093】
以下、本実施形態に係る光学系OLの製造方法の概略を、
図18を参照して説明する。まず、回折光学素子を有する第1レンズ群G1、合焦時に移動する第2レンズ群G2及び少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRをそれぞれ準備する(ステップS100)。次に、第1レンズ群G1の最も物体側に正レンズを配置する(ステップS200)。そして、上述した所定の条件式(例えば、条件式(1))による条件を満足するように配置する(ステップS300)。
【0094】
以上のような構成により、良好な結像性能を持った光学系及び光学機器を提供することができる。
【実施例0095】
以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、
図1、
図3、
図5、
図7、
図9、
図11、
図13及び
図15は、第1~第8実施例に係る光学系(OL1~OL8)の構成及び屈折力配分を示す断面図である。
【0096】
各実施例において、回折光学素子Lpfの回折光学面の位相形状ψは、次式(b)によって表される。
【0097】
ψ(h,n)
=(2π/(n×λ0))×(C2h2+C4h4) (b)
但し、
h:光軸に対する垂直方向の高さ
n:回折光の次数
λ0:設計波長
Ci:位相係数(i=2,4)
【0098】
また、任意の波長λ、任意の回折次数nに対する式(b)で表される回折光学面の屈折力φDは、最も低次の位相係数C2を用いて、次式(c)のように表される。
【0099】
φD(λ,n) = -2×C2×n×λ/λ0 (c)
【0100】
なお、各実施例の表中において、回折光学面には面番号の右側に#印を付している。
【0101】
また、第8実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(d)で表される。
【0102】
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (d)
【0103】
ここで、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。なお、第8実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*印を付している。
【0104】
また、各実施例において、「E-n」は「×10-n」を示す。
【0105】
また、下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。
【0106】
[第1実施例]
図1は、第1実施例に係る光学系OL1の構成を示す図である。この光学系OL1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0107】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、両凸正レンズL14と両凹負レンズL15とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16、及び、両凹負レンズL17と両凸正レンズL18とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL33と両凹負レンズL34とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL35、両凸正レンズL36と両凹負レンズL37とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL38と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL39とを接合した接合レンズ、及び、両凸正レンズL310と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL311とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の物体側(第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL18である。
【0108】
なお、回折光学素子Lpfが有するPF素子Epfは、異なる光学材料からなる2つの回折素子要素を有し、これらの2つの回折素子要素は互いに接合され、回折素子要素の接合面に回折光学面が形成されている(以降の実施例においても同様である)。
【0109】
この光学系OL1において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0110】
以下の表1に、光学系OL1の諸元の値を掲げる。この表1の全体諸元において、fは光学系OL1の全系の焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角[°]、Yは最大像高、TLは全長、及び、BFはバックフォーカスの値を表している。ここで、全長TLは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面(第1面)から像面Iまでの光軸上の距離(実距離)を示している。また、バックフォーカスBFは、無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面(第36面)から像面Iまでの光軸上の距離(空気換算長)を示している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.000000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示している。
【0111】
ここで、以下の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、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【0112】
(表1)第1実施例
[全体諸元]
f = 585.0002
FNO = 5.7100
ω[°]= 2.10557
Y = 21.6
TL = 309.4549
BF = 95.6894
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 198.3492 8.5332 1.487490 70.32
2 1056.3396 0.2000
3 97.9481 13.9490 1.487490 70.32
4 411.8100 37.8970
5 116.0369 7.0000 1.516800 64.13
6 131.4346 0.2000 1.529500 36.27
7# 131.4346 0.3000 1.549800 50.91
8 131.4346 5.0000
9 65.7068 9.3004 1.487490 70.32
10 -2050.4055 2.3000 1.903660 31.27
11 61.4265 2.0000
12 85.9524 5.7962 1.497820 82.57
13 486.7361 20.4814
14 -118.7660 2.0000 1.950000 29.37
15 70.1339 7.4700 1.755750 24.71
16 -82.2312 4.0746
17 0.0000 d1 開口絞りS
18 150.0827 1.2000 1.487490 70.32
19 55.8583 d2
20 530.3423 2.8063 1.575010 41.51
21 -89.2692 1.2000 2.001000 29.12
22 -204.0519 3.0000
23 103.1226 5.4513 1.672700 32.18
24 -48.5264 1.2000 1.497820 82.57
25 56.1112 4.6753
26 -74.6931 1.2000 1.696800 55.52
27 53.4710 3.0000
28 38.0170 10.0000 1.603420 38.03
29 -30.9083 1.2000 1.497820 82.57
30 68.5697 2.4552
31 1018.2057 1.2000 1.772500 49.62
32 31.3787 5.0191 1.603420 38.03
33 1387.8678 0.2000
34 54.4867 8.3630 1.603420 38.03
35 -26.8376 1.2000 1.922860 20.88
36 -169.6934 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 205.9
第2レンズ群G2 18 -183.3
第3レンズ群G3 20 -147.5
【0113】
この光学系OL1において、第7面は回折光学面である。以下の表2に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0114】
(表2)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -4.96241E-05 1.65424E-09
【0115】
また、この光学系OL1において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と開口絞りSとの軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表3に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。なお、d0は光学系OL1の最も物体側の面(第1面)から物体までの距離を示し、また、fは焦点距離、βは倍率を示し、BFはバックフォーカスを示す。これらの説明は、以降の実施例においても同様である。
【0116】
(表3)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 585.00017 -
β - -0.18866
d0 ∞ 3090.5451
d1 4.00000 29.28428
d2 44.58471 4.60934
BF 95.68940 95.6894
【0117】
この光学系OL1の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図2に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、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ナンバー又は開口数の値を示し、非点収差図及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(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、以降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る。これらの各収差図より、この光学系OL1は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0118】
[第2実施例]
図3は、第2実施例に係る光学系OL2の構成を示す図である。この光学系OL2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0119】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL17と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL18とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL33と両凹負レンズL34とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL35、両凸正レンズL36と両凹負レンズL37とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL38と両凸正レンズL39とを接合した接合レンズ、及び、両凸正レンズL310と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL311とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の物体側(第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、正メニスカスレンズL18である。
【0120】
この光学系OL2において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0121】
以下の表4に、光学系OL2の諸元の値を掲げる。
【0122】
(表4)第2実施例
[全体諸元]
f = 585.00008
FNO = 5.7100
ω[°]= 2.08967
Y = 21.6
TL = 311.4549
BF = 74.44520
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 256.7991 8.0000 1.487490 70.32
2 -10718.8210 0.2000
3 126.8427 9.0000 1.487490 70.32
4 304.0593 46.3492
5 104.9091 7.0000 1.516800 64.13
6 165.7799 0.2000 1.529500 36.27
7# 165.7799 0.3000 1.549800 50.91
8 165.7799 5.0000
9 77.8329 7.7320 1.487490 70.32
10 186.6794 2.3000 1.903660 31.27
11 60.4528 2.0000
12 55.5648 8.9778 1.518600 69.89
13 180.2474 36.1145
14 503.2004 2.0000 1.902650 35.77
15 34.5282 5.8266 1.663820 27.35
16 14816.1980 4.0000
17 0.0000 d1 開口絞りS
18 200.8922 1.2000 1.497820 82.57
19 50.2042 d2
20 -236.9030 3.1882 1.575010 41.51
21 -41.3579 1.2000 2.001000 29.12
22 -71.0261 3.0000
23 94.0731 4.5855 1.717360 29.57
24 -59.5874 1.2000 1.593190 67.90
25 55.9640 4.0002
26 -102.2571 1.2000 1.772500 49.62
27 69.6362 4.8061
28 33.5531 9.8502 1.595510 39.21
29 -29.3690 1.2000 1.497820 82.57
30 56.6631 3.3836
31 -251.0099 1.2000 1.883000 40.69
32 29.4179 5.6817 1.620040 36.40
33 -962.9336 0.2000
34 67.6496 10.2804 1.737999 32.33
35 -21.7365 1.2000 1.922860 20.88
36 -108.3418 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 217.2
第2レンズ群G2 18 -134.8
第3レンズ群G3 20 -233.5
【0123】
この光学系OL2において、第7面は回折光学面である。以下の表5に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0124】
(表5)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -4.55065E-05 6.56102E-11
【0125】
また、この光学系OL2において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と開口絞りSとの軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表6に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0126】
(表6)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 585.00008 -
β - -0.18912
d0 ∞ 3088.5451
d1 4.00000 29.76301
d2 30.63380 4.87079
BF 74.44520 74.44520
【0127】
この光学系OL2の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図4に示す。これらの各収差図より、この光学系OL2は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0128】
[第3実施例]
図5は、第3実施例に係る光学系OL3の構成を示す図である。この光学系OL3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0129】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と両凸正レンズL15とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL18と両凸正レンズL19とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33、両凹負レンズL34と両凸正レンズL35とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL36と両凹負レンズL37とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL38と両凹負レンズL39と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL310とを接合した接合レンズ、及び、両凸正レンズL311と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL312とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の像面側(第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL19である。
【0130】
この光学系OL3において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0131】
以下の表7に、光学系OL3の諸元の値を掲げる。
【0132】
(表7)第3実施例
[全体諸元]
f = 999.99972
FNO = 8.1600
ω[°]= 1.22886
Y = 21.6
TL = 419.0888
BF = 84.30629
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 268.7128 10.8775 1.487490 70.32
2 -2672.1391 0.2000
3 116.5428 14.0606 1.487490 70.32
4 322.3537 58.1581
5 130.0360 7.0000 1.516800 64.13
6 142.9490 0.2000 1.529500 36.27
7# 142.9490 0.3000 1.549800 50.91
8 142.9490 13.9998
9 221.0597 2.8967 1.850260 32.35
10 66.9470 10.0000 1.487490 70.32
11 -10794.8470 2.5000
12 73.9911 10.6970 1.487490 70.32
13 -286.5976 1.6241 1.834000 37.18
14 97.1167 26.7475
15 -20459.2230 2.5058 1.902650 35.77
16 63.1106 5.5966 1.808090 22.74
17 -966.5886 d1
18 446.8149 1.2000 1.487490 70.32
19 94.2997 d2
20 0.0000 30.0896 開口絞りS
21 1180.5271 1.2000 1.883000 40.69
22 39.2566 3.1265 1.720467 34.71
23 -163.6972 3.4467
24 -219.7919 1.2000 1.593190 67.90
25 38.7994 4.2256
26 -97.9560 1.2000 1.593190 67.90
27 33.0021 4.4839 1.717360 29.57
28 -1429.3587 3.2000
29 31.1058 7.4309 1.567320 42.58
30 -89.4330 1.5069 1.883000 40.69
31 817.9183 10.2551
32 81.6733 5.6315 1.737999 32.33
33 -34.7206 2.0000 1.883000 40.69
34 23.5273 3.6692 1.654115 39.68
35 45.4280 5.0000
36 48.4921 9.6222 1.737999 32.33
37 -25.9571 2.0000 1.945944 17.98
38 -135.4658 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 320.7
第2レンズ群G2 18 -245.5
第3レンズ群G3 20 -160.6
【0133】
この光学系OL3において、第7面は回折光学面である。以下の表8に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0134】
(表8)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -4.38195E-05 -5.85224E-10
【0135】
また、この光学系OL3において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表9に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0136】
(表9)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 999.99972 -
β - -0.1330
d0 ∞ 7580.9112
d1 8.57559 32.49421
d2 58.35509 34.43646
BF 84.30629 84.30629
【0137】
この光学系OL3の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図6に示す。これらの各収差図より、この光学系OL3は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0138】
[第4実施例]
図7は、第4実施例に係る光学系OL4の構成を示す図である。この光学系OL4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0139】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16、及び、両凹負レンズL17と両凸正レンズL18とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33、両凹負レンズL34と両凸正レンズL35とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL36と両凹負レンズL37とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL38と両凸正レンズL39と接合した接合レンズ、両凸正レンズL310と両凹負レンズL311とを接合した接合レンズ、及び、両凸正レンズL312と両凹負レンズL313とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の像面側(第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL18である。
【0140】
この光学系OL4において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0141】
以下の表10に、光学系OL4の諸元の値を掲げる。
【0142】
(表10)第4実施例
[全体諸元]
f = 999.96318
FNO = 8.1600
ω[°]= 1.22353
Y = 21.6
TL = 419.4549
BF = 94.37907
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 519.3503 8.3069 1.487490 70.32
2 -1148.6620 0.2000
3 127.9584 13.3914 1.487490 70.32
4 344.4064 79.0796
5 114.2251 7.0000 1.516800 64.13
6 154.1141 0.1000 1.529500 36.27
7# 154.1141 0.2500 1.549800 50.91
8 154.1141 10.6237
9 91.6865 10.0000 1.487490 70.32
10 2798.7715 2.3000 1.903660 31.27
11 65.1594 2.0000
12 67.6949 9.0709 1.487490 70.32
13 780.3038 23.6453
14 -196.7990 1.2000 1.732110 46.18
15 109.6535 5.7885 1.663820 27.35
16 -175.2636 d1
17 504.3668 1.2000 1.487490 70.32
18 92.7728 d2
19 0.0000 13.8858 開口絞りS
20 -130.6366 1.2000 2.001000 29.12
21 47.2332 3.1612 1.730371 32.23
22 -71.5789 3.4144
23 -236.3231 1.2000 1.772500 49.62
24 49.6984 2.9728
25 -115.6087 1.2000 1.593190 67.90
26 41.3816 3.4871 1.795040 28.69
27 -612.0200 3.2000
28 30.5076 6.1577 1.612660 44.46
29 -37.3580 1.2000 1.593190 67.90
30 218.9654 3.0689
31 -326.2570 1.8000 1.953750 32.33
32 24.8675 5.2938 1.612930 36.94
33 -90.5368 14.8971
34 85.0536 5.7888 1.730371 32.23
35 -32.6053 1.8000 1.772500 49.62
36 34.9782 1.0342
37 36.9993 7.5539 1.850000 27.03
38 -35.3416 1.8000 1.945944 17.98
39 154.0811 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 256.6
第2レンズ群G2 17 -233.4
第3レンズ群G3 19 -91.6
【0143】
この光学系OL4において、第7面は回折光学面である。以下の表11に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0144】
(表11)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -4.47066E-05 -2.42983E-10
【0145】
また、この光学系OL4において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表12に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0146】
(表12)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 999.99979 -
β - -0.13123
d0 ∞ 7580.5451
d1 8.69620 24.48434
d2 58.10735 42.31921
BF 94.37907 94.37907
【0147】
この光学系OL4の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図8に示す。これらの各収差図より、この光学系OL4は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0148】
[第5実施例]
図9は、第5実施例に係る光学系OL5の構成を示す図である。この光学系OL5は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0149】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と両凸正レンズL15とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL18と両凸正レンズL19とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33、両凹負レンズL34と両凸正レンズL35とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL36と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL37とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL38と両凹負レンズL39と接合した接合レンズ、両凸正レンズL310、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL311と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL312とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の像面側(第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL19である。
【0150】
この光学系OL5において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0151】
以下の表13に、光学系OL5の諸元の値を掲げる。
【0152】
(表13)第5実施例
[全体諸元]
f = 779.93334
FNO = 6.4201
ω[°]= 1.56305
Y = 21.6
TL = 393.4548
BF = 63.44872
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 228.0072 10.6000 1.487490 70.32
2 3048.3506 0.2000
3 118.0101 15.0000 1.437001 95.10
4 443.8711 66.0687
5 130.0360 7.0000 1.516800 64.13
6 142.9490 0.2000 1.529500 36.27
7# 142.9490 0.3000 1.549800 50.91
8 142.9490 9.1685
9 306.0027 2.2000 1.834000 37.18
10 63.6978 11.7000 1.518600 69.89
11 -951.1005 3.0000
12 95.7831 9.4000 1.518600 69.89
13 -169.4233 2.2000 1.834000 37.18
14 157.8539 28.9675
15 -307.2847 2.1000 1.804000 46.60
16 104.5358 4.5000 1.805180 25.45
17 -292.1429 d1
18 2622.8877 1.2000 1.497820 82.57
19 78.5937 d2
20 0.0000 6.1329 開口絞りS
21 -3223.9611 3.0000 1.883000 40.69
22 38.4921 4.1000 1.720467 34.71
23 -105.4185 3.4242
24 -258.2146 1.2000 1.593190 67.90
25 42.3067 4.2000
26 -81.0825 1.2000 1.593190 67.90
27 38.5510 4.4000 1.717360 29.57
28 -735.4086 3.2000
29 39.2389 7.9000 1.552981 55.07
30 -57.5685 3.0000 1.805180 25.45
31 -272.9721 19.7309
32 63.7192 8.0000 1.737999 32.33
33 -36.6300 2.5000 1.883000 40.69
34 34.0088 2.0000
35 37.8029 7.3000 1.654115 39.68
36 -183.6449 10.0000
37 -114.0641 6.1000 1.737999 32.33
38 -30.0300 2.6000 1.922860 20.88
39 -148.7894 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 265.9
第2レンズ群G2 18 -162.8
第3レンズ群G3 20 -195.1
【0153】
この光学系OL5において、第7面は回折光学面である。以下の表14に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0154】
(表14)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -3.93586E-05 -5.57153E-10
【0155】
また、この光学系OL5において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表15に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0156】
(表15)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 779.93334 -
β - -0.16874
d0 ∞ 4606.5452
d1 6.00000 29.93769
d2 50.19530 26.25760
BF 63.44872 63.44872
【0157】
この光学系OL5の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図10に示す。これらの各収差図より、この光学系OL5は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0158】
[第6実施例]
図11は、第6実施例に係る光学系OL6の構成を示す図である。この光学系OL6は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0159】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、両凸正レンズL14と両凹負レンズL15とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16、及び、両凹負レンズL17と両凸正レンズL18とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33、両凹負レンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL36と両凹負レンズL37とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL38と両凸正レンズL39と接合した接合レンズ、両凸正レンズL310と両凹負レンズL311とを接合した接合レンズ、及び、両凸正レンズL312と両凹負レンズL313とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の像面側(第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL18である。
【0160】
この光学系OL6において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0161】
以下の表16に、光学系OL6の諸元の値を掲げる。なお、表16に示すレンズデータにおいて、第14面は仮想面であり、
図11には図示していない。
【0162】
(表16)第6実施例
[全体諸元]
f = 779.99933
FNO = 6.41999
ω[°]= 1.56363
Y = 21.6
TL = 393.4547
BF = 74.56937
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 488.6452 7.9000 1.487490 70.32
2 -1584.8559 0.2000
3 136.4730 13.4000 1.487490 70.32
4 465.0973 89.1101
5 114.2433 7.0000 1.516800 64.13
6 154.1141 0.1000 1.529500 36.27
7# 154.1141 0.2500 1.549800 50.91
8 154.1141 5.0000
9 94.8010 8.9096 1.487490 70.32
10 -2064.0654 2.3000 1.903660 31.27
11 65.7160 2.5000
12 66.1740 9.5854 1.497820 82.57
13 2165.2785 0.0000
14 0.0000 17.5002
15 -277.4112 2.0000 1.667550 41.87
16 70.4454 7.5446 1.663820 27.35
17 -263.5468 d1
18 523.4497 1.2000 1.487490 70.32
19 94.5055 d2
20 0.0000 6.7123 開口絞りS
21 -393.7363 1.2000 2.001000 29.12
22 43.8736 2.9870 1.730371 32.23
23 -94.2293 3.3713
24 -288.4503 1.2000 1.772500 49.62
25 45.6878 3.0157
26 -164.6808 1.2000 1.627496 59.24
27 35.6904 3.4759 1.795040 28.69
28 248.6215 3.4478
29 33.0750 7.7564 1.612660 44.46
30 -36.1356 1.8000 1.593190 67.90
31 720.1003 3.0000
32 -89.4524 1.8000 1.953750 32.33
33 33.3333 6.2498 1.612930 36.94
34 -55.1763 4.5000
35 59.9212 6.8358 1.730371 32.23
36 -36.3245 1.8000 1.772500 49.62
37 33.3333 3.0000
38 39.9579 10.7333 1.850000 27.03
39 -35.6438 1.8000 1.945944 17.98
40 166.9500 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 237.1
第2レンズ群G2 18 -236.8
第3レンズ群G3 20 -105.9
【0163】
この光学系OL6において、第7面は回折光学面である。以下の表17に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0164】
(表17)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -4.02091E-05 -2.29061E-10
【0165】
また、この光学系OL6において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表18に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0166】
(表18)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 779.99933 -
β - -0.16674
d0 ∞ 4606.5453
d1 6.00000 29.75122
d2 62.50000 38.74878
BF 74.56937 74.56937
【0167】
この光学系OL6の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図12に示す。これらの各収差図より、この光学系OL6は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0168】
[第7実施例]
図13は、第7実施例に係る光学系OL7の構成を示す図である。この光学系OL7は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、物体側から順に、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、負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。
【0169】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凸正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL16と両凹負レンズL17とを接合した接合レンズ、及び、両凹負レンズL18と両凸正レンズL19とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹負レンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、両凸正レンズL41で構成されている。また、第5レンズ群G5は、両凹負レンズL51、両凹負レンズL52と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL53とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL54と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL55とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL56と両凹負レンズL57と接合した接合レンズ、両凸正レンズL58、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL59と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL510とを接合した接合レンズで構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の像面側(第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL19である。
【0170】
この光学系OL7において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させ、第4レンズ群G4を物体方向へ移動させることによって行う。
【0171】
以下の表19に、光学系OL7の諸元の値を掲げる。なお、レンズ群焦点距離における後群GRは、無限遠合焦時の値である。
【0172】
(表19)第7実施例
[全体諸元]
f = 779.91908
FNO = 6.4199
ω[°]= 1.58017
Y = 21.6
TL = 393.3977
BF = 51.39765
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 424.3476 8.3660 1.487490 70.32
2 -1652.1838 0.2000
3 105.5654 15.9140 1.437001 95.10
4 319.2044 75.8188
5 114.0000 7.0000 1.516800 64.13
6 154.0000 0.2000 1.529500 36.27
7# 154.0000 0.3000 1.549800 50.91
8 154.0000 11.0246
9 261.9525 2.2658 1.903660 31.27
10 122.0744 6.0040 1.518600 69.89
11 1366.9052 3.0060
12 76.1365 10.1384 1.518600 69.89
13 -158.3236 2.5000 1.902650 35.77
14 87.1741 32.6651
15 -122.0270 2.0000 1.816000 46.59
16 361.4186 3.4772 1.808090 22.74
17 -127.0101 d1
18 215.9032 1.2000 1.497820 82.57
19 79.3475 d2
20 0.0000 5.6136 開口絞りS
21 -112.9018 1.2000 1.883000 40.69
22 63.7923 3.0550 1.603420 38.03
23 -69.3917 d3
24 79.5932 2.3590 1.552981 55.07
25 -450.0840 d4
26 -1062.0041 1.2000 1.772500 49.62
27 38.6281 4.3403
28 -94.0940 1.2000 1.627496 59.24
29 37.5442 4.1672 1.808090 22.74
30 473.5817 3.3752
31 40.0000 6.1265 1.552981 55.07
32 -68.3848 1.5000 1.808090 22.74
33 -1055.9517 11.9061
34 67.5522 7.2276 1.737999 32.33
35 -44.5483 2.0000 1.883000 40.69
36 40.0000 2.1173
37 45.3449 7.0622 1.737999 32.33
38 -89.9302 15.0000
39 -54.7362 5.0820 1.788800 28.43
40 -26.7010 2.0000 1.945944 17.98
41 -103.9165 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 330.6
第2レンズ群G2 18 -252.7
後群GR 20 -190.4
第3レンズ群G3 20 -304.5
第4レンズ群G4 24 122.5
第5レンズ群G5 26 -94.6
【0173】
この光学系OL7において、第7面は回折光学面である。以下の表20に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0174】
(表20)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
7 587.6 1.0 -3.90875E-05 -6.61767E-10
【0175】
また、この光学系OL7において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d3、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d4は、合焦に際して変化する。次の表21に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0176】
(表21)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 585.00017 -
β - -0.16536
d0 ∞ 4606.6023
d1 7.44308 50.07294
d2 50.75570 8.12583
d3 8.45431 2.99768
d4 6.73510 12.19172
BF 51.39765 51.39765
【0177】
この光学系OL7の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図14に示す。これらの各収差図より、この光学系OL7は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0178】
[第8実施例]
図15は、第8実施例に係る光学系OL8の構成を示す図である。この光学系OL8は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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後群GLと、から構成されている。また、後群GLは、第3レンズ群G3で構成されている。
【0179】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の非球面正レンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12の像面側のレンズ面にPF素子Epfが設けられた回折光学素子Lpf、両凸正レンズL13と両凹負レンズL14とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と両凸正レンズL16とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31と両凹負レンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33、両凸正レンズL34と両凹負レンズL35とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL36と両凸正レンズL37とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL38と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL39と接合した接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL310で構成されている。また、開口絞りSは第2レンズ群G2の物体側(第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間)に配置されている。また、第1レンズ群G1に含まれる正レンズのうち、媒質のd線に対するアッベ数が最も小さい正レンズは、両凸正レンズL16である。
【0180】
この光学系OL8において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を像面方向へ移動させることによって行う。
【0181】
以下の表22に、光学系OL8の諸元の値を掲げる。なお、表22に示すレンズデータにおいて、第16面は仮想面であり、
図15には図示していない。
【0182】
(表22)第8実施例
[全体諸元]
f = 390.019
FNO = 4.600
ω[°]= 3.14
Y = 21.6
TL = 247.546
BF = 45.26893
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 112.6999 11.4142 1.487490 70.32
2* -804.3009 76.3821
3 68.8075 4.7100 1.516800 64.13
4 158.5341 0.1000 1.528300 36.18
5# 158.5341 0.2500 1.548900 51.30
6 158.5341 15.1436
7 66.3631 4.6902 1.487490 70.32
8 -320.7208 1.2000 1.846660 23.80
9 58.0531 18.7361
10 85.2798 1.1000 1.900430 37.37
11 40.5271 4.0337 1.663820 27.35
12 -284.0294 3.0000
13 0.0000 d1 開口絞りS
14 121.7747 1.0000 1.581440 40.98
15 30.8413 d2
16 0.0000 0.4000
17 56.7050 4.0000 1.603420 38.03
18 -34.3098 1.0000 1.593490 67.00
19 41.4738 1.8000
20 -31189.2380 1.0000 1.900430 37.37
21 56.5306 1.5000
22 27.8447 6.8000 1.581440 40.98
23 -22.6989 1.0000 1.593190 67.90
24 33.3615 2.9413
25 50.2032 1.0000 1.945944 17.98
26 20.4619 7.4000 1.770470 29.74
27 -41.9379 1.5000
28 -41.1217 1.0000 1.900430 37.37
29 24.9456 4.2000 1.770470 29.74
30 106.7270 0.2000
31 42.9809 3.4000 1.770470 29.74
32 355.9859 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 147.0
第2レンズ群G2 14 -71.3
第3レンズ群G3 17 -224.8
【0183】
この光学系OL8において、第5面は回折光学面である。以下の表23に回折光学面データ、すなわち設計波長λ0、次数n、及び、各位相係数C2、C4の値を示す。
【0184】
(表23)
[回折光学面データ]
m λ0 n C2 C4
5 587.6 1.0 -1.14484E-04 3.49966E-09
【0185】
この光学系OL8において、第1面及び第2面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表24に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面係数A4~A10の値を示す。
【0186】
(表24)
[非球面データ]
m K A4 A6 A8 A10
1 1.000 -2.56030E-08 -7.13730E-13 0.00000E+00 0.00000E+00
2 1.000 3.78499E-08 -7.98960E-14 0.00000E+00 0.00000E+00
【0187】
また、この光学系OL8において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、及び、第2レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表25に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0188】
(表25)
[可変間隔データ]
合焦状態 無限遠 近距離
f 390.01858 -
β - -0.16368
d0 ∞ 2250.1757
d1 3.00000 16.36518
d2 18.37538 5.00920
BF 45.26893 45.26893
【0189】
この光学系OL8の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図16に示す。これらの各収差図より、この光学系OL8は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0190】
[条件式対応値]
第1実施例~第8実施例における条件式(1)~(15)の対応値を以下の表26に示す。
【0191】
(表26)
(1)TL/f
(2)θgFp1
(3)TLpf/TL
(4)d1/dG1
(5)TLs/TL
(6)-fr/f
(7)νdp1
(8)d1/TL
(9)f1/f
(10)-f2/f
(11)dpf/TL
(12)fpf/f
(13)dL1L2/TL
(14)θgfp1+0.00316×νdp1
(15)ndp1
第1実施例 第2実施例 第3実施例 第4実施例
fpf 10075.749 10987.441 11410.445 11184.031
θgFp1 0.6291 0.6319 0.6288 0.6319
TLpf 67.779 70.749 90.496 108.078
TLs 126.502 145.000 235.494 240.968
d1 37.897 46.349 58.158 79.080
dG1 122.427 141.000 167.364 172.956
dpf 37.897 46.349 58.158 79.080
dL1L2 22.682 17.200 25.138 21.898
(1) 0.529 0.532 0.419 0.419
(2) 0.6291 0.6319 0.6288 0.6319
(3) 0.219 0.227 0.216 0.258
(4) 0.310 0.329 0.347 0.457
(5) 0.409 0.466 0.562 0.574
(6) 0.252 0.399 0.161 0.092
(7) 24.71 27.35 22.74 27.35
(8) 0.122 0.149 0.139 0.189
(9) 0.352 0.371 0.321 0.257
(10) 0.313 0.230 0.245 0.233
(11) 0.122 0.149 0.139 0.189
(12) 17.223 18.782 11.410 11.184
(13) 0.073 0.055 0.060 0.052
(14) 0.707 0.718 0.701 0.718
(15) 1.756 1.664 1.808 1.664
第5実施例 第6実施例 第7実施例 第8実施例
fpf 12703.704 12434.996 12791.813 4367.423
θgFp1 0.6157 0.6319 0.6288 0.6319
TLpf 99.069 117.710 107.499 92.606
TLs 230.000 243.000 240.279 140.760
d1 66.069 89.110 75.819 76.382
dG1 172.605 173.300 180.880 137.760
dpf 66.069 89.110 75.819 76.382
dL1L2 25.800 21.500 24.480 11.412
(1) 0.504 0.504 0.504 0.635
(2) 0.6157 0.6319 0.6288 0.6319
(3) 0.252 0.299 0.273 0.374
(4) 0.383 0.514 0.419 0.554
(5) 0.585 0.618 0.611 0.569
(6) 0.250 0.136 0.244 0.576
(7) 25.45 27.35 22.74 27.35
(8) 0.168 0.226 0.193 0.309
(9) 0.341 0.304 0.424 0.377
(10) 0.209 0.304 0.324 0.183
(11) 0.168 0.226 0.193 0.309
(12) 16.288 15.942 16.401 11.198
(13) 0.066 0.055 0.062 0.046
(14) 0.696 0.718 0.701 0.718
(15) 1.805 1.664 1.808 1.664