(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】P2023060137
(43)【公開日】2023-04-27
(54)【発明の名称】光学系、光学機器、および光学系の製造方法
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20230420BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20230420BHJP
G02B 15/20 20060101ALI20230420BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
G02B15/20
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023032733
(22)【出願日】2023-03-03
(62)【分割の表示】P 2021073056の分割
【原出願日】2017-12-15
(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】100092897
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【弁理士】
【氏名又は名称】並木 敏章
(72)【発明者】
【氏名】山下 雅史
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 智希
(72)【発明者】
【氏名】籔本 洋
(72)【発明者】
【氏名】山本 浩史
(72)【発明者】
【氏名】三輪 哲史
(72)【発明者】
【氏名】坪野谷 啓介
(72)【発明者】
【氏名】槇田 歩
(72)【発明者】
【氏名】上原 健
(57)【要約】
【課題】諸収差が良好に補正された光学系を提供する。
【解決手段】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n
gN1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)
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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)
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【0004】
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)
【0005】
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。
【0006】
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)
【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状態におけるレンズ構成図である。
【
図2】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。
【
図3】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図である。
【
図4】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。
【
図5】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図である。
【
図6】
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。
【
図7】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図である。
【
図8】
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。
【
図9】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図である。
【
図10】
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。
【
図11】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図である。
【
図12】
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。
【
図13】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図である。
【
図14】
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。
【
図15】本実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
【
図16】本実施形態に係る光学系の製造方法を示す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、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。
【0009】
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。
【0010】
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n
gN1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)
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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、2.0
8、2.07、さらに2.06とすることが好ましい。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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)
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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)
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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)
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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]
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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)
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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39.80
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(7)の上限値を、39.500、39.0
00、38.500、38.000、37.500、さらに36.800とすることが好
ましい。
【0038】
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)
【0039】
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。
【0040】
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16.24
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(8)の上限値を、16.000、15.8
00、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。
【0041】
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ST
1)。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。
【実施例0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
[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。
【0046】
[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、n
d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。
【0047】
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。
【0048】
θgF=(ng-nF)/(nF-nC) …(A)
【0049】
[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。
【0050】
X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A
8×y8+A10×y10 …(B)
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
[条件式対応値]の表には、各条件式に対応する値を示す。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
(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。
【0057】
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。
【0058】
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L2
5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L
22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。
【0059】
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。
【0060】
(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
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
(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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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L
33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。
【0067】
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。
【0068】
(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
【0069】
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。
【0070】
(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。
【0071】
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L
13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G
1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。
【0072】
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。
【0073】
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L
33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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
(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
【0077】
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。
【0078】
(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。
【0079】
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。
【0080】
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L
23と、から構成される。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
(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
【0085】
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。
【0086】
(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G
3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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
(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
【0092】
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。
【0093】
(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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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L4
5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。
【0098】
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。
【0099】
(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
【0100】
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。
【0101】
(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G
5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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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L
31が光軸に沿って像側に移動する。
【0105】
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。
【0106】
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L
53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。
【0107】
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。
【0108】
(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
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。