(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】P2024039231
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】複合型光学素子及びそれを有する光学系
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20240314BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240314BHJP
G02B 15/20 20060101ALN20240314BHJP
G02B 15/167 20060101ALN20240314BHJP
G02B 13/02 20060101ALN20240314BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
G02B15/20
G02B15/167
G02B13/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】27
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022143624
(22)【出願日】2022-09-09
(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】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100223941
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 佳子
(74)【代理人】
【識別番号】100159695
【弁理士】
【氏名又は名称】中辻 七朗
(74)【代理人】
【識別番号】100172476
【弁理士】
【氏名又は名称】冨田 一史
(74)【代理人】
【識別番号】100126974
【弁理士】
【氏名又は名称】大朋 靖尚
(72)【発明者】
【氏名】市村 純也
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087LA02
2H087MA07
2H087MA09
2H087MA14
2H087MA15
2H087MA16
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA11
2H087PA13
2H087PA15
2H087PA16
2H087PB13
2H087PB16
2H087PB17
2H087PB18
2H087PB20
2H087QA02
2H087QA03
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA17
2H087QA19
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA36
2H087RA44
2H087SA24
2H087SA26
2H087SA30
2H087SA32
2H087SA57
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA66
2H087SA72
2H087SA75
2H087SB03
2H087SB04
2H087SB05
2H087SB06
2H087SB13
2H087SB16
2H087SB17
2H087SB21
2H087SB22
2H087SB23
2H087SB24
2H087SB32
2H087SB33
2H087SB35
2H087SB43
2H087SB44
2H087UA01
(57)【要約】
【課題】 小型軽量でかつ高い光学性能を有する複合型光学素子を提供することである。
【解決手段】 硝子レンズに樹脂レンズを接合して成る複合型光学素子であって、前記樹脂レンズは非球面レンズを有し、前記樹脂レンズの屈折率をNd、前記樹脂レンズのアッベ数をνd、前記樹脂レンズの部分分散比をθgFとし、それぞれを適切に設定する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
硝子レンズに樹脂レンズを接合して成る複合型光学素子であって、
前記樹脂レンズは非球面レンズを有し、
前記樹脂レンズの屈折率をNd、前記樹脂レンズのアッベ数をνd、前記樹脂レンズの部分分散比をθgFとするとき、
1.900<Nd+(0.014×νd)<2.045
30.0<νd<35.0
0.6200<θgF+(0.0024×νd)<0.6900
なる条件式を満足することを特徴とする複合型光学素子。
【請求項2】
光線有効径内における前記樹脂レンズの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTminとするとき、
1.0<Tmax/Tmin<10.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項3】
光軸上における前記硝子レンズの厚みをTg、前記樹脂レンズの厚みをTpとするとき、
3<Tg/Tp<200
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項4】
前記硝子レンズの焦点距離をfg、前記樹脂レンズの焦点距離をfpとするとき、
|fg/fp|<0.30
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項5】
前記樹脂レンズは、光硬化型樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項6】
前記樹脂レンズの硬化収縮率をβとするとき、
β<7.5[%]
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項7】
前記樹脂レンズの線膨張係数をαとするとき、
60×10-6<α<100×10-6[1/℃]
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項8】
前記硝子レンズの屈折率をNdgとするとき、
0.98<Ndg/Nd<1.40
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項9】
前記硝子レンズのアッベ数をνdgとするとき、
35.0<νdg<100.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項10】
前記樹脂レンズの吸湿膨張率をαwとするとき、
αw<0.50[%]
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の複合型光学素子。
【請求項11】
請求項1乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子を有することを特徴とする光学系。
【請求項12】
前記複合型光学素子は、前記光学系に配置されるレンズのうち、最も物体側のレンズより像側に配置されることを特徴とする請求項11に記載の光学系。
【請求項13】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第1レンズ群より像側に配置されることを特徴とする請求項11に記載の光学系。
【請求項14】
前記複合型光学素子は、前記第2レンズ群において最も物体側に配置されることを特徴とする請求項13に記載の光学系。
【請求項15】
前記後群は、最も物体側に配置された第4レンズ群を有し、
前記複合型光学素子は、前記第4レンズ群に配置されることを特徴とする請求項13に記載の光学系。
【請求項16】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第1レンズ群に配置されることを特徴とする請求項11に記載の光学系。
【請求項17】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第2レンズ群に配置されることを特徴とする請求項11に記載の光学系。
【請求項18】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第3レンズ群に配置されることを特徴とする請求項11に記載の光学系。
【請求項19】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の前群、開口絞り、後群からなり、
前記複合型光学素子は前記前群に配置されることを特徴とする請求項11に記載の光学系。
【請求項20】
光線有効径内における前記樹脂レンズの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTminとするとき、
1.0<Tmax/Tmin<10.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項3乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項21】
光軸上における前記硝子レンズの厚みをTg、前記樹脂レンズの厚みをTgとするとき、
3<Tg/Tp<200
なる条件式を満足することを特徴とする請求項4乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項22】
前記硝子レンズの焦点距離をfg、前記樹脂レンズの焦点距離をfpとするとき、
|fg/fp|<0.30
なる条件式を満足することを特徴とする請求項5乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項23】
光線有効径内における前記樹脂レンズの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTmin、光軸上における前記硝子レンズの厚みをTg、前記樹脂レンズの厚みをTgとするとき、
1.0<Tmax/Tmin<10.0
3<Tg/Tp<200
なる条件式を満足することを特徴とする請求項4乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項24】
光線有効径内における前記樹脂レンズの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTmin、前記硝子レンズの焦点距離をfg、前記樹脂レンズの焦点距離をfpとするとき、
1.0<Tmax/Tmin<10.0
|fg/fp|<0.30
なる条件式を満足することを特徴とする請求項5乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項25】
光軸上における前記硝子レンズの厚みをTg、前記樹脂レンズの厚みをTg、前記硝子レンズの焦点距離をfg、前記樹脂レンズの焦点距離をfpとするとき、
3<Tg/Tp<200
|fg/fp|<0.30
なる条件式を満足することを特徴とする請求項5乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項26】
光線有効径内における前記樹脂レンズの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTmin、光軸上における前記硝子レンズの厚みをTg、前記樹脂レンズの厚みをTg、前記硝子レンズの焦点距離をfg、前記樹脂レンズの焦点距離をfpとするとき、
1.0<Tmax/Tmin<10.0
3<Tg/Tp<200
|fg/fp|<0.30
なる条件式を満足することを特徴とする請求項5乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子。
【請求項27】
請求項11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】
本発明は光学系に関するもので、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等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【0002】
近年、撮影光学系の全長短縮、軽量化の要求が強まっている。撮影光学系の全長短縮、軽量化のために、各レンズの屈折力を強め、その結果として発生する諸収差に対して非球面レンズを導入して補正する方法がある。
【0003】
撮影光学系向けの非球面レンズとしては、硝子レンズに樹脂層を成形して成る複合型素子がある。
【0004】
複合型素子は、硝子レンズの硝材の自由度が高く、成形が容易であるため、撮影光学系に導入しやすいという特徴がある。
【0005】
そこで、複合型素子に用いられる樹脂の材料を特定して、光学系に採用した例が開示されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1は複合型レンズの硝子に低い部分分散比の材料を使用し、高い部分分散比の樹脂と組み合わせて色収差を補正した光学系が開示されているが、高い部分分散比の樹脂を非球面レンズとすると、色の球面収差や色の像面湾曲が大きくなり好ましくない。
【0008】
そこで本発明は、小型軽量でかつ高い光学性能を有する複合型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】
【0009】
本発明の光学系は、硝子レンズに樹脂レンズを接合して成る複合型光学素子を有する光学系であって、
前記樹脂レンズは非球面レンズを有し、
前記樹脂レンズの屈折率をNd、前記樹脂レンズのアッベ数をνd、前記樹脂レンズの部分分散比をθgFとするとき、
1.900<Nd+(0.014×νd)<2.045
30.0<νd<35.0
0.6200<θgF+(0.0024×νd)<0.6900
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、小型軽量でかつ高い光学性能を有する複合型光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】実施例1の光学系の広角端におけるレンズ断面図
【
図2】実施例1の光学系の(A)広角端、(B)望遠端における収差図
【
図3】実施例2の光学系の広角端におけるレンズ断面図
【
図4】実施例2の光学系の(A)広角端、(B)望遠端における収差図
【
図7】実施例4の光学系の広角端におけるレンズ断面図
【
図8】実施例4の光学系の(A)広角端、(B)望遠端における収差図
【
図9】実施例5の光学系の広角端におけるレンズ断面図
【
図10】実施例5の光学系の(A)広角端、(B)望遠端における収差図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。
【0013】
図1、3、5、7、9、11は、それぞれ実施例1から6の光学系L0の断面図である。各実施例の光学系L0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、車載用カメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。
【0014】
各レンズ断面図において左方が物体側で、右方が像側である。尚、各実施例の光学系L0をプロジェクターなどの投射レンズとして用いても良い。このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。
【0015】
各実施例の光学系L0は、硝子レンズLに樹脂レンズPLを接合して成る複合型光学素子HBを有する。複合型光学素子HBは、1枚の硝子レンズLと1枚の樹脂レンズPLから構成されていても良いし、硝子レンズLまたは樹脂レンズPLの少なくとも一方が複数枚から構成されていても良い。
【0016】
各レンズ断面図に示した矢印(実線)は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を表している。また、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して矢印(点線)で示すようにレンズ群が移動する。
【0017】
各レンズ断面図において、STOは開口絞りである。IPは像面であり、各実施例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に使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。各実施例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置かれる。
【0018】
図2、4、8、10は、それぞれ実施例1、2、4、5の光学系の広角端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【0019】
図6、12は、それぞれ実施例3、6の光学系の物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【0020】
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)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収差量、Tはメリディオナル像面における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。ωは撮像半画角(°)である。
【0021】
次に、各実施例の光学系における特徴的な構成について述べる。
【0022】
各実施例は、硝子レンズLに非球面レンズを有する樹脂レンズPLを接合して成る複合型光学素子HBを有し、以下の条件式を満足するように構成している。
1.900<Nd+(0.014×νd)<2.045 (1)
30.0<νd<35.0 (2)
0.6200<θgF+(0.0024×νd)<0.6900 (3)
【0023】
ここでNdは樹脂レンズPLの屈折率である。νdは樹脂レンズPLのアッベ数である。θgFは樹脂レンズPLの部分分散比である。
【0024】
なお、Ndはd線(587.6nm)に対する屈折率である。アッベ数νdは、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)、g線(波長435.8nm)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。
【0025】
条件式(1)は、樹脂レンズPLの屈折率の好ましい範囲を表している。条件式(1)の下限を下回ると、樹脂レンズPLの屈折率が低くなりすぎ、樹脂レンズPLの光軸上の厚みと径方向の高い位置での光軸方向の厚みの差が大きくなりすぎ、温度変化時や吸湿時に樹脂レンズPLの面変化が大きくなり光学性能が低減する。条件式(1)の上限を超えると、温度や湿度が変化した際、樹脂レンズPLの面が変化することによる光学性能の変化が大きくなるため好ましくない。
【0026】
条件式(2)は、樹脂レンズPLのアッベ数の好ましい範囲を表している。条件式(2)の範囲を満たすことで色収差を改善できる。条件式(2)の下限を下回ると、樹脂レンズPLが高分散になり、非球面レンズとした際に、色の球面収差や色の像面湾曲が大きくなり好ましくない。条件式(2)の上限を超えると、軸上色収差や倍率色収差を補正できず好ましくない。
【0027】
条件式(3)は、樹脂レンズPLの部分分散比の好ましい範囲を表している。条件式(3)の範囲を満たすことで、非球面レンズとした際に色収差の補正効果を得ることができる。
【0028】
条件式(3)の下限を下回ると、樹脂レンズPLによる短波長側(青側)の色収差補正効果が弱まり、2次の色収差が補正不足になりやすいため好ましくない。条件式(3)の上限を超えると、樹脂レンズPLの部分分散比が高くなり、2次の色収差が補正過剰になるため好ましくない。
【0029】
以上の構成により、小型軽量でかつ高い光学性能を有する光学系を実現することが可能となる。
【0030】
なお、条件式(1)、(2)、(3)のいずれかの数値範囲の上限または下限の少なくとも一方を以下の条件式(1a)、(2a)、(3a)の範囲とすることが好ましい。
1.950<Nd+(0.014×νd)<2.040 (1a)
30.2<νd<34.5 (2a)
0.6400<θgF+(0.0024×νd)<0.6850 (3a)
【0031】
さらに好ましくは、条件式(1)、(2)、(3)のいずれかの数値範囲の上限または下限の少なくとも一方を、以下の条件式(1b)、(2b)、(3b)の範囲とすることが好ましい。
2.000<Nd+(0.014×νd)<2.035 (1b)
30.4<νd<34.0 (2b)
0.6600<θgF+(0.0024×νd)<0.6800 (3b)
【0032】
次に、各実施例の光学系L0の好ましい構成について述べる。
【0033】
樹脂レンズPLの樹脂は、光硬化型樹脂であることが好ましい。光硬化型樹脂は、熱硬化型と比べて低温で樹脂レンズPLを硝子レンズLに成形することができるため樹脂レンズPLが変形しにくく、所望の形状を得ることができ、光学系L0が高い光学性能を得ることができる。
【0034】
複合型光学素子HBは、光学系L0に配置される最も物体側のレンズより像側に配置されることが好ましい。光硬化型の樹脂は、重合開始材の影響で耐光性が低くなりやすく、強い光に長時間さらされると黄変現象により短波長側(青側)の透過率が低下しやすい。短波長側(青側)の透過率が低下すると、被写体の色再現性が低下する。したがって、撮像光学系として長期間安定した色再現性を得るために複合型光学素子HBより物体側に硝子レンズを配置し、黄変現象を低減することが好ましい。
【0035】
また、光学系L0は物体側から順に配置された前群、絞り、後群で構成され、複合型光学素子HBを前群に配置することが望ましい。前群に配置することで諸収差を良好に補正することができる。
【0036】
次に、各実施例の光学系L0において満足されることが好ましい条件式について述べる。
【0037】
各実施例の光学系L0は、以下の条件式のうちの1つ以上を満足することが好ましい。
1.0<Tmax/Tmin<10.0 (4)
3<Tg/Tp<200 (5)
|fg/fp|<0.30 (6)
β<7.5[%] (7)
60×10-6<α<100×10-6[1/℃] (8)
0.98<Ndg/Nd<1.4 (9)
35.0<νdg<100.0 (10)
αw<0.50[%] (11)
【0038】
ここで、光線有効径内における樹脂レンズPLの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTminとする。光軸上における硝子レンズLの厚みをTg、樹脂レンズPLの厚みをTpとする。硝子レンズLの焦点距離をfg、樹脂レンズPLの焦点距離をfpとする。
【0039】
樹脂レンズPLの硬化収縮率をβとする。硬化収縮率は、
硬化収縮率(%)=100×(硬化後の比重-硬化前の比重)/硬化後の比重
で定義される。
【0040】
樹脂レンズPLの線膨張係数をαとする。硝子レンズLの屈折率をNdg、前記樹脂レンズPLの屈折率をNdとする。硝子レンズPLのアッベ数をνdgとする。
【0041】
樹脂レンズPLの吸湿膨張率をαwとする。吸湿膨張率は、
吸湿膨張率(%)=100×(吸湿後の厚み-吸湿前の厚み)/吸湿後の厚み
で定義される。
【0042】
測定は調湿TMA(熱機械分析装置)を用い、60℃環境下で湿度0%から湿度90%への変化における厚みの変化を評価する。
【0043】
条件式(4)は、光軸方向の樹脂レンズPLの厚みの好ましい範囲を表している。条件式(4)の上限を超えると、樹脂レンズPLの偏肉比が大きくなりすぎ、温度や湿度が変化した際に面が変形しやすく好ましくない。条件式(4)の下限を下回ると非球面量が少なくなりすぎ、諸収差を補正することが困難である。
【0044】
条件式(5)は、光軸上における硝子レンズLの厚みと樹脂レンズPLの厚みの比の好ましい範囲を表している。条件式(5)の上限を超えると樹脂レンズPLの厚みが薄くなりすぎ、所望の非球面量を得られず好ましくない。条件式(5)の下限を下回ると、樹脂レンズPLの厚みが厚くなりすぎ、短波長側(青側)の透過率が低下するため好ましくない。
【0045】
条件式(6)は、硝子レンズLと樹脂レンズPLの焦点距離の比の好ましい範囲を表している。条件式(6)の上限を超えると、樹脂レンズPLの屈折力が強くなりすぎ、温度や湿度が変化した際に面が変形しやすく好ましくない。
【0046】
条件式(7)は、樹脂レンズPLの硬化収縮率の好ましい範囲を表している。光硬化型樹脂の成形は一般的に非球面型および基盤レンズに滴下し、非球面型に合わせた後UV硬化を行うが、硬化収縮率が大きいと硬化後に面形状が変化し、所望の面精度が得にくい。条件式(7)を満たすと硬化による形状変化が少なく、良好な面精度を得ることができる。
【0047】
条件式(8)は、樹脂レンズPLの線膨張係数の好ましい範囲を表している。上限を超えると、温度が変化した際に樹脂レンズPLの面が変形しやすく好ましくない。下限を下回ると、硝子レンズLとの線膨張係数差が大きくなる。その結果、接合面への応力が大きくなり、複合型光学素子HBが割れやすくなるため好ましくない。
【0048】
条件式(9)は、硝子レンズLと樹脂レンズPLの屈折率の比の好ましい範囲を表している。条件式(9)の上限を超えると、樹脂レンズPLの屈折率が低くなりすぎ、所望の屈折力を得るためには曲率が大きくなり、温度や湿度が変化した際に面が変形しやすく好ましくない。下限を下回ると、硝子レンズLの屈折率が低くなりすぎ、所望の屈折力を得るためには曲率が大きくなり、諸収差の補正が困難となる。
【0049】
条件式(10)は、硝子レンズLのアッベ数の好ましい範囲を表している。条件式(10)の上限を超えると、樹脂レンズPLとのアッベ数差が大きくなりすぎ、一次の軸上色収差や一次の倍率色収差が大きくなり好ましくない。下限を下回ると、硝子レンズLのアッベ数が小さくなりすぎ、硝子レンズLの部分分散比が大きくなり、二次の軸上色収差や二次の倍率色収差が大きくなり好ましくない。
【0050】
条件式(11)は、樹脂レンズPLの吸湿膨張率を表している。条件式(11)の上限を超えると、吸湿による樹脂レンズPLの膨張が大きくなり、面形状が大きく変化するため好ましくない。
【0051】
なお、条件式(4)~(11)の上限と下限の少なくとも一方を以下の数値範囲のように設定することがより好ましい。
1.0<Tmax/Tmin<7.0 (4a)
4<Tg/Tp<150 (5a)
|fg/fp|<0.25 (6a)
β<6.8[%] (7a)
65×10-6<α<95×10-6[1/℃] (8a)
1.0<Ndg/Nd<1.3 (9a)
37.5<νdg<80.0 (10a)
αw<0.45[%] (11a)
【0052】
また、条件式(3)~(11)の上限と下限の少なくとも一方を以下の数値範囲のように設定することがさらに好ましい。
1.0<Tmax/Tmin<5.0 (4b)
5<Tg/Tp<100 (5b)
|fg/fp|<0.20 (6b)
β<6.5[%] (7b)
70×10-6<α<90×10-6[1/℃] (8b)
1.0<Ndg/Nd<1.2 (9b)
40.0<νdg<60.0 (10b)
αw<0.40[%] (11b)
【0053】
次に、各実施例の光学系L0の構成の詳細について述べる。
【0054】
なお、樹脂レンズPL1、PL11、PL12、PL13の材料は表1記載の材料1である。樹脂レンズPL2の材料は表1記載の材料2である。樹脂レンズPL3、PL31、PL32の材料は表1記載の材料3である。
【0055】
[実施例1]
実施例1の光学系L0は、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正、負および正の屈折力の第1乃至第7レンズ群から構成されたズームレンズであって、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。第1レンズ群が正の屈折力を有することで、主点を物体側に配置することができ、その結果、光学系L0のレンズ全長を小型化することができる。また、第2レンズ群を負の屈折力として、第1レンズ群との間隔を広げることで変倍を行う。また、第3レンズ群以降に正の屈折力の群と負の屈折力のレンズ群を配置することで、ズーミングに際して発生する諸収差の変動を抑制することができる。
【0056】
また、フォーカシングに際して第4レンズ群が移動することで、高速なフォーカシングが可能となる。
【0057】
各実施例において、複合型光学素子HBに用いる樹脂レンズPLの材料は、表1記載の材料である。ここで、材料1は材料2に対して高分散、高部分分散比の特性を有する。材料2は材料3に対して高分散、高部分分散比の特性を有している。
【0058】
実施例1の光学系L0は、硝子レンズL41の物体側に樹脂レンズPL1を配置している。ここで、樹脂レンズPL1は正の屈折力を有し、硝子レンズL41は負の屈折力を有し、第4レンズ群全体として負の屈折力を有する。よって、樹脂レンズPL1の材料を高分散である材料1とすることで、第4レンズ群で発生する色収差を抑制することができる。さらに、樹脂レンズPL1を非球面レンズとすることで、特に望遠端の球面収差を補正することができる。
【0059】
また、フォーカシングに際して第4レンズ群に樹脂レンズPL1を採用することで、フォーカシングに際して変動する諸収差を抑制することができる。
【0060】
また、硝子レンズL21の物体側に、樹脂レンズPL3を配置している。樹脂レンズPL3が正の屈折力を有することで、特に第2レンズ群で発生する倍率色収差を抑制することができる。さらに、樹脂レンズPL3を非球面レンズとすることで、特に広角端の歪曲収差を補正することができる。
【0061】
[実施例2]
実施例2の光学系L0は、物体側から像側へ順に配置された、負、正、負、正の屈折力の第1乃至第4レンズ群から構成されたズームレンズであって、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。1群が負の屈折力を有することで、広角なズームレンズにおいて1群の径を小型化することができる。また、第2レンズ群が正の屈折力を有することで、第2レンズ群より像側に配置されたレンズ群の径を小型化することができる。また、フォーカシングに際して第3レンズ群が移動することで、高速なフォーカシングが可能となる。また、第4レンズ群が正の屈折力を有することで、光学系L0の主点を像側に配置し、所望のバックフォーカスを確保することができる。
【0062】
硝子レンズL12の物体側に樹脂レンズPL2を配置している。樹脂レンズPL2を非球面レンズとし第1レンズ群に配置することで、特に広角端の歪曲収差を補正することができる。
【0063】
硝子レンズL21の物体側に樹脂レンズPL3を配置している。樹脂レンズPL3が負の屈折力を有することで、特に第2レンズ群で発生する軸上色収差を補正することができる。さらに、樹脂レンズPL3を非球面レンズとすることで、特に望遠端の球面収差を補正することができる。
【0064】
硝子レンズL31の物体側に樹脂レンズPL1を配置している。樹脂レンズPL1を非球面レンズとし第3レンズ群に配置することで、フォーカシングに際して変動する諸収差を抑制することができる。
【0065】
[実施例3]
実施例3の光学系L0は、物体側から像側へ順に配置された、正、正、正、負の屈折力の第1乃至第4レンズ群から構成された光学系であって、フォーカシングに際して第2レンズ群および第3レンズ群が異なる軌跡で光軸方向を含むように移動する。開口絞りを第2レンズ群に配置することで、光学系の対称性を良くし、第1乃至第3レンズ群で発生する収差を抑制している。絞りより物体側に配置された全てのレンズの合成焦点距離を正とすることで、絞りより像側のレンズに入射する軸上光束の径を小さくし、絞りより像側のレンズを小型化している。また、負の屈折力の第4レンズ群を有することで、光学系L0の主点を物体側に配置し、光学系L0を小型化している。
【0066】
硝子レンズL14の物体側に樹脂レンズPL1を配置している。樹脂レンズPL1を非球面レンズとし第1レンズ群に配置することで、特に球面収差やコマ収差を補正することができる。
【0067】
材料3を硝子レンズL31の物体側に樹脂レンズPL3を配置している。樹脂レンズPL3を非球面レンズとし第3レンズ群に配置することで、フォーカシングに際して変動する諸収差を抑制することができる。
【0068】
[実施例4]
実施例4の光学系L0は、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負、負、正の屈折力の第1乃至第7レンズ群から構成されたズームレンズであって、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。また、フォーカシングに際して第5レンズ群および第6レンズ群が異なる軌跡で光軸方向を含むように移動する。
【0069】
硝子レンズL21の物体側に樹脂レンズPL31を配置している。樹脂レンズPL31は正の屈折力を有しており、特に2群で発生する広角端における倍率色収差を抑制している。
【0070】
硝子レンズL32の物体側に樹脂レンズPL1を配置している。樹脂レンズPL1を非球面レンズとし、第3レンズ群に配置することで、特に広角端の球面収差を補正することができる。
【0071】
硝子レンズL61の物体側に樹脂レンズPL32配置している。樹脂レンズPL32を非球面レンズとし、第6レンズ群に配置することで、フォーカシングに際して変動する諸収差を抑制することができる。
【0072】
[実施例5]
実施例5の光学系L0は、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、負、正、負、正の屈折力の第1乃至第7レンズ群から構成されたズームレンズであって、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化する。また、フォーカシングに際して第4レンズ群および第6レンズ群が異なる軌跡で光軸方向を含むように移動する。
【0073】
硝子レンズL13の物体側に樹脂レンズPL31を配置している。樹脂レンズPL31を非球面レンズとし第1レンズ群に配置することで、特に広角端の歪曲収差を補正することができる。
【0074】
硝子レンズL21の物体側に樹脂レンズPL11を配置している。樹脂レンズPL11を非球面レンズとし第2レンズ群に配置することで、特に広角端の球面収差を補正することができる。
【0075】
硝子レンズL51の像側に樹脂レンズPL32を配置している。樹脂レンズPL32は負の屈折力を有しており、特に第5レンズ群で発生する広角端における倍率色収差を抑制している。
【0076】
硝子レンズL61の物体側に樹脂レンズPL12を配置している。樹脂レンズPL12を非球面レンズとし第6レンズ群に配置することで、フォーカシングに際して変動する諸収差を抑制することができる。
【0077】
[実施例6]
実施例6の光学系L0は、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正の屈折力の第1乃至第5レンズ群から構成された光学系であって、フォーカシングに際して第2レンズ群および第4レンズ群が光軸方向を含むように移動する。開口絞りを第3レンズ群に配置することで、開口絞りを小型化している。絞りより物体側に配置された全てのレンズの合成焦点距離を正とすることで、絞りより像側のレンズに入射する軸上光束の径を小さくし、絞りより像側のレンズを小型化している。またフォーカシングに際して第4レンズ群を不動とし、第2レンズ群のみ移動しても良い。
【0078】
硝子レンズL12の物体側に樹脂レンズPL11を配置している。L12の樹脂レンズPL11を非球面レンズとし第1レンズ群に配置することで、特に球面収差を補正することができる。
【0079】
硝子レンズL33の像側に樹脂レンズPL12を配置している。樹脂レンズPL12は負の屈折力を有しており、特に軸上色収差を抑制している。
【0080】
硝子レンズL41の物体側に樹脂レンズPL13を配置している。樹脂レンズPL13を非球面レンズとし、第4レンズ群に配置することで、フォーカシングに際して変動する諸収差を抑制することができる。
【0081】
なお、実施例1乃至6の光学系L0は、一部のレンズが複合型光学素子HBであるが、光学系L0が複合型光学素子HBのみで構成されていても良い。
【0082】
また、樹脂レンズは樹脂が主成分であれば良く不純物を含んでいても良い。硝子レンズは硝子が主成分であれば良く不純物を含んでいても良い。
【0083】
以下に、実施例1から6にそれぞれ対応する数値実施例1~6を示す。
【0084】
各数値実施例の面データにおいて、OBJは物体側を表している。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。
【0085】
BFはバックフォーカスを表す。半画角の単位は度である。材料に記載されている材料1乃至3は表1に記載の材料1乃至3に対応する。
【0086】
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。非球面レンズは、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、A、B、C、D、E、F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]+A×h4+B×h6+C×h8+D×h10+E×h12+F×h14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。
【0087】
[数値実施例1]
単位 mm
群 面番号 有効径 曲率半径 d 材料 Nd νd
OBJ
1 1 56.22 109.5582 1.2000 EFDS1W 1.92286 20.88
2 52.19 58.8628 8.0000 SLAH66 1.77250 49.60
3 50.51 -807.8867 (1.2000)
2 4* 32.63 46.3012 0.1200 '材料3' 1.57844 32.31
5 32.32 48.5957 1.0000 SNBM51 1.61340 44.27
6 24.49 15.6877 7.5400
7 24.24 -49.7225 0.8000 SLAL7Q 1.65160 58.54
8 21.79 26.1985 0.3000
9 21.71 25.3957 4.3000 SNBH56 1.85478 24.80
10 20.99 -162.7544 1.3500
11 20.88 -35.0984 0.8000 SLAH66 1.77250 49.60
12 20.45 -264.6203 (14.7183)
3 13 18.87 34.4152 3.7500 SBSM16 1.62041 60.29
14 18.90 -47.7999 (4.4290)
4 15* 18.35 -28.2385 0.1000 '材料1' 1.58946 30.62
16 18.36 -28.1648 0.8000 SLAH66 1.77250 49.60
17 19.09 85.3680 (2.9280)
5 s18 11.14 無限 0.3000
19 21.56 21.6525 6.3000 SFPL51 1.49700 81.54
20 21.56 -41.4868 0.8000 SNBH56 1.85478 24.80
21 21.70 -73.4806 0.3000
22 21.44 20.8538 5.9000 SFPL51 1.49700 81.54
23 20.60 -57.2878 (1.6973)
6 24 19.03 -32.8448 2.5000 EFDS1W 1.92286 20.88
25 18.92 -24.6748 0.8000 NBFD29 1.77047 29.74
26 18.57 520.0360 (1.8567)
7 27 18.41 21.7440 2.7500 SLAH51 1.78590 44.20
28 18.02 44.4433 1.9000
29* 18.03 60.3557 1.2000 SLAH65V 1.80400 46.58
30* 18.08 50.2598 6.7137
31 19.04 -14.0878 1.2000 SFPM5 1.55200 70.70
32 20.94 -21.4012 (20.4643)
IMG
非球面データ
surface 4
r = 4.63012e+01 K = 0.00000e+00 A = -1.22410e-06 B = -1.69358e-09
C = -5.41969e-11 D = 1.88636e-13 E = -3.12307e-16 F = 0.00000e+00
surface 15
r = -2.82385e+01 K = 0.00000e+00 A = 1.32862e-06 B = 1.95072e-09
C = -4.31354e-11 D = 5.25362e-13 E = -7.48925e-15 F = 0.00000e+00
surface 29
r = 6.03557e+01 K = 0.00000e+00 A = -5.44960e-05 B = -7.47516e-08
C = 1.76609e-09 D = -8.16025e-12 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 30
r = 5.02598e+01 K = 0.00000e+00 A = -5.26123e-07 B = -4.71521e-09
C = 1.67048e-09 D = -7.01370e-12 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 24.60 35.00 67.90
F値 4.12 4.12 4.12
半画角 41.33 31.72 17.67
実像高 19.39 21.41 21.64
全長 108.50 114.20 142.13
BF 20.95 29.00 50.49
間隔データ
広角 中間 望遠 広角至近 中間至近 望遠至近
d0 無限 無限 無限 190.0037 184.3079 156.3736
d3 1.2000 6.2051 19.6195
d12 14.7183 7.5639 1.0000
d14 4.4290 4.6576 6.2219 2.1300 2.3769 3.5021
d17 2.9280 2.6994 1.1351 5.2371 5.0005 4.0747
d23 1.6973 1.9626 2.3469
d26 1.8567 1.3851 0.5926
d32 20.4643 28.5451 49.9385
群データ
群 開始面 焦点距離
B1 1 146.8806
B2 4 -20.7586
B3 13 32.8245
B4 15 -27.3564
B5 18 18.9031
B6 24 -43.0176
B7 27 137.0246
【0088】
[数値実施例2]
単位 mm
群 面番号 有効径 曲率半径 d 材料 Nd νd
OBJ
1 1 26.90 41.7026 1.2000 SBSM16 1.62041 60.29
2 21.40 13.4105 8.0000
3* 20.50 -39.5335 0.1000 '材料2' 1.58212 31.72
4 20.48 -39.9499 1.0000 SLAL12Q 1.67790 55.35
5 20.02 55.5002 0.4650
6 20.04 29.4638 2.3500 STIH53 1.84666 23.78
7 19.66 82.0347 (24.7972)
2 8* 16.66 25.2835 0.1000 '材料3' 1.57844 32.31
9 16.64 26.2340 2.8000 SLAL14 1.69680 55.53
10 16.55 -185.6544 0.3000
11 16.28 20.2547 3.9000 SFPL51 1.49700 81.54
12 15.91 -31.0915 0.6000 STIM22 1.64769 33.79
13 15.58 -115.4026 1.5000
s14 7.51 無限 1.5000
15 13.89 50.0711 0.6000 NBFD29 1.77047 29.74
16 13.19 12.8607 1.6000
17 13.44 21.4799 2.7500 SLAL14 1.69680 55.53
18 13.32 -49.7270 (1.5000)
3 19* 11.05 -235.5077 0.1000 '材料1' 1.58946 30.62
20 11.07 -195.1432 0.6000 SBSM16 1.62041 60.29
21 11.35 18.6696 (6.0712)
4 22 24.55 683.9337 4.0000 SBSM15 1.62299 58.16
23 25.00 -29.0368 17.6666
IMG
非球面レンズ
surface 3
r = -3.95335e+01 K = 0.00000e+00 A = 3.72175e-06 B = -3.62012e-08
C = 2.89635e-10 D = -1.85987e-12 E = 4.91437e-15 F = 0.00000e+00
surface 8
r = 2.52835e+01 K = 0.00000e+00 A = -2.21536e-05 B = 7.40283e-08
C = -9.30185e-10 D = 4.69479e-12 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 19
r = -2.35508e+02 K = 0.00000e+00 A = -2.22656e-05 B = 8.28531e-08
C = 7.05625e-09 D = -9.52391e-11 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
各種データ
広角 中間 望遠
焦点距離 15.30 30.00 45.00
F値 4.12 4.12 4.12
半画角 41.68 24.91 16.51
実像高 11.60 13.65 13.65
全長 83.50 83.50 83.50
BF 17.67 17.67 17.67
間隔データ
広角 中間 望遠 広角至近 中間至近 望遠至近
d0 無限 無限 無限 215.0042 215.0040 215.0175
d18 1.5000 5.6039 12.7178 2.1066 7.2481 16.5410
d21 6.0712 17.8923 18.6010 5.4947 16.3474 14.9773
群データ
群 開始面 焦点距離
B1 1 -22.7329
B2 8 18.8764
B3 19 -27.8314
B4 22 44.8069
【0089】
[数値実施例3]
単位 mm
群 面番号 有効径 曲率半径 d 材料 Nd νd
OBJ
1 1 37.13 -71.3044 1.0000 STIM8 1.59551 39.24
2 37.18 99.3313 3.8633
3 37.51 -159.2435 8.0103 SLAH96 1.76385 48.49
4 38.18 -30.1079 1.2000 NBFD29 1.77047 29.74
5 40.98 172.6911 0.2000
6* 43.77 60.8144 0.1500 '材料1' 1.58946 30.62
7 43.83 65.3234 8.1487 SLAH52Q 1.79952 42.24
8 44.23 -119.5223 0.1000
9 44.26 -2096.0460 3.7235 SNPH4 1.89286 20.36
10 44.30 -121.2291 (7.5675)
2 11 39.91 43.2649 4.2677 TAFD55W 2.00100 29.13
12 38.65 78.6856 3.9101
s13 37.41 無限 7.7477
14 33.19 -53.8580 1.0000 SNBH8 1.72047 34.71
15 32.07 32.3216 5.6097 SFPL55 1.43875 94.66
16 32.17 288.2573 3.3230
17 33.06 41.2838 8.3078 SFPM3 1.53775 74.70
18 32.90 -54.2552 (8.5403)
3 19* 33.48 130.3947 0.3000 '材料3' 1.57844 32.31
20 33.51 572.6917 5.2480 SLAH65V 1.80400 46.58
21 33.69 -45.9119 1.2000 STIM35 1.69895 30.13
22 33.96 -2124.8955 (1.5000)
4 23 34.32 -2142.3828 6.8998 SLAH93 1.90525 35.04
24 34.43 -33.7063 1.2000 STIM22 1.64769 33.79
25 33.44 97.4899 5.7826
26* 33.44 -39.4877 1.2000 SNSL3 1.51823 58.90
27 35.27 -620.6618 13.5127
IMG
非球面データ
surface 6
r = 6.08144e+01 K = 0.00000e+00 A = -1.54852e-06 B = 8.52924e-10
C = -3.40772e-12 D = 6.10886e-15 E = -4.28512e-18 F = 0.00000e+00
surface 19
r = 1.30395e+02 K = 0.00000e+00 A = -8.23122e-06 B = -5.74189e-09
C = -6.80330e-12 D = -1.96932e-14 E = 2.97689e-17 F = 0.00000e+00
surface 26
r = -3.94877e+01 K = 0.00000e+00 A = -5.42380e-06 B = 9.92989e-09
C = -1.59142e-11 D = -1.07744e-14 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
各種データ
焦点距離 50.03
F値 1.44
半画角 23.39
実像高 21.64
全長 113.51
BF 13.51
間隔データ
物体無限 距離2 距離3
d0 無限 2382 282
d11 7.5675 6.7335 1.0000
d19 8.5403 8.5170 8.4611
d23 1.5000 2.3576 8.1468
群データ
群 開始面 焦点距離
B1 1 148.4010
B2 11 86.5174
B3 19 135.0250
B4 23 -86.3586
【0090】
[数値実施例4]
単位 mm
群 面番号 有効径 曲率半径 d 材料 Nd νd
OBJ
1 1 58.29 87.9007 1.3000 SLAH92 1.89190 37.13
2 56.08 57.1735 8.1500 SFPL51 1.49700 81.54
3 55.14 317.6192 0.2000
4 52.73 73.7099 7.0000 SFPM4 1.52841 76.45
5 51.73 -2592.2438 1.2000
2 6* 35.12 6227.6782 0.1000 '材料3' 1.57844 32.31
7 34.98 482.5262 1.4000 SLAH65V 1.80400 46.58
8 28.15 23.3149 7.4000
9 27.73 -44.4217 1.2000 SLAL7Q 1.65160 58.54
10 27.00 82.7114 0.9000
11 26.99 53.6451 4.8000 SNBH56 1.85478 24.80
12 26.51 -83.7860 2.6700
13 26.21 -27.5416 0.8000 SLAL14 1.69680 55.53
14 26.50 -53.7315 34.1114
3 s15 23.27 無限 1.0000
16 24.92 29.4374 4.9000 NBFD29 1.77047 29.74
17 24.58 -648.9230 0.2000
18* 23.75 32.9912 0.1000 '材料1' 1.58946 30.62
19 23.68 33.0662 5.0000 FCD600 1.59410 60.47
20 22.91 -55.1172 0.8000 TAFD55W 2.00100 29.13
21 22.11 70.6777 0.7000
22 21.61 27.7554 0.8000 TAFD55W 2.00100 29.13
23 20.33 15.5132 5.2000 FCD600 1.59410 60.47
24 19.78 80.7859 0.3000
25 19.59 48.8358 0.8000 SNBH56 1.85478 24.80
26 18.96 22.7910 4.8253
4 27* 19.12 58.8973 2.1000 SFPM3 1.53775 74.70
28 19.14 -180.8280 1.0500
29 19.13 -42.0993 3.2500 STIM25 1.67270 32.10
30 19.33 -16.5048 0.8000 SLAH59 1.81600 46.62
31 20.07 -40.0327 0.2000
32 20.51 46.2730 4.7500 SFPM3 1.53775 74.70
33 20.66 -34.1487 1.2000
5 34 20.07 53.4258 2.5000 STIH53 1.84666 23.78
35 19.77 -271.7993 0.8000 SNBH8 1.72047 34.71
36 19.06 22.1453 16.6976
6 37* 23.61 -22.9947 0.2000 '材料3' 1.57844 32.31
38 23.68 -23.6455 1.0000 SLAM3 1.71700 47.93
39 25.84 -83.7538 1.9331
7 40 35.44 -474.0650 3.8000 TAFD37A 1.90043 37.37
41 36.00 -64.5532 13.5000
IMG
非球面データ
surface 6
r = 6.22768e+03 K = 0.00000e+00 A = 3.18688e-06 B = -1.17842e-09
C = -3.03074e-13 D = 9.55414e-15 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 18
r = 3.29912e+01 K = 0.00000e+00 A = -3.03190e-06 B = -3.20647e-09
C = 5.27457e-13 D = 0.00000e+00 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 27
r = 5.88973e+01 K = 0.00000e+00 A = -1.37808e-05 B = -3.03143e-10
C = -4.04786e-12 D = -7.63644e-14 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 37
r = -2.29947e+01 K = 0.00000e+00 A = 6.43299e-06 B = 1.57962e-08
C = -6.68878e-11 D = 7.97465e-13 E = -2.33566e-15 F = 0.00000e+00
広角 中間 望遠
焦点距離 28.40 85.00 197.00
F値 2.90 4.76 5.70
半画角 37.30 14.28 6.27
実像高 18.98 21.64 21.64
全長 151.14 179.02 220.00
BF 13.50 27.15 47.04
間隔データ
広角 中間 望遠 広角至近 中間至近 望遠至近
d0 無限 無限 無限 348.8972 601.0150 559.9984
d6 1.2000 23.7358 48.0319 1.2000 23.7358 48.0319
d15 34.1114 10.2408 1.5000 34.1114 10.2408 1.5000
d27 4.8253 4.0847 2.5631 4.8253 4.0847 2.5631
d35 1.2000 4.7733 1.5000 1.5781 7.0147 9.9353
d38 16.6976 15.9567 20.6014 18.0753 14.9210 13.4958
d41 1.9331 15.4058 21.0974 0.3000 14.2698 19.9248
d43 13.5000 27.1474 47.0460 13.5000 27.1474 47.0460
群データ
群 開始面 焦点距離
B1 1 111.8515
B2 7 -22.4552
B3 16 51.7920
B4 28 29.3235
B5 36 -65.4137
B6 39 -44.8606
B7 42 82.6293
【0091】
[数値実施例5]
単位 mm
群 面番号 有効径 曲率半径 d 材料 Nd νd
OBJ
1 1 47.50 75.4202 1.5000 SLAL14 1.69680 55.53
2 38.06 24.0812 6.4000
3 38.30 72.4298 1.8000 SFPM2 1.59522 67.73
4 35.75 36.5684 9.1000
5* 34.97 -62.2582 0.1500 '材料3' 1.57844 32.31
6 34.96 -63.2735 1.4000 SFPM2 1.59522 67.73
7 34.89 -1220.0808 0.3000
8 34.78 49.6025 3.3000 SNBH56 1.85478 24.80
9 34.34 107.2344 42.9312
2 10* 23.59 52.2174 0.1500 '材料1' 1.58946 30.62
11 23.57 56.8208 3.0000 SLAL14 1.69680 55.53
12 23.46 -179.1826 4.5979
3 13 23.53 31.3366 4.8500 SFPL55 1.43875 94.66
14 23.21 -64.8202 1.0000
s15 17.46 無限 1.0000
16 21.05 35.5136 3.1000 SFPL51 1.49700 81.54
17 20.34 -562.3608 1.0000 STIH4 1.75520 27.51
18 18.97 21.3655 5.1493
4 19 18.98 38.0228 3.8000 STIH53 1.84666 23.78
20 18.65 -37.5904 1.0000 NBFD29 1.77047 29.74
21 18.14 23.6218 3.9538
5 22 19.37 35.5322 3.6500 SFPM2 1.59522 67.73
23 19.78 -61.5322 0.1000 '材料3' 1.57844 32.31
24* 19.81 -63.9501 1.2000
6 25* 22.74 71.3543 0.1000 '材料1' 1.58946 30.62
26 22.75 69.1508 1.0000 SBSM28 1.61772 49.81
27 22.85 26.0982 4.6400
7 28 35.56 409.5688 3.1000 SBSM16 1.62041 60.29
29 36.00 -134.9423 21.430
IMG
非球面データ
surface 5
r = -6.22582e+01 K = 0.00000e+00 A = 9.42990e-08 B = -6.31667e-09
C = 4.68141e-11 D = -1.38137e-13 E = 1.52549e-16 F = 0.00000e+00
surface 10
r = 5.22174e+01 K = 0.00000e+00 A = -8.11324e-06 B = -7.25252e-09
C = 4.88156e-11 D = -1.72295e-13 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 24
r = -6.39501e+01 K = 0.00000e+00 A = -2.52047e-06 B = -3.53338e-08
C = 8.14520e-10 D = -7.50083e-12 E = 2.46233e-14 F = 0.00000e+00
surface 25
r = 7.13543e+01 K = 0.00000e+00 A = -6.97393e-06 B = 2.38504e-08
C = -1.74049e-10 D = 5.35161e-13 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
広角 中間 望遠
焦点距離 21.00 40.00 60.00
F値 2.90 3.50 4.10
半画角 45.79 28.39 19.29
実像高 18.37 21.62 21.62
全長 135.70 120.59 126.50
BF 22.43 22.43 22.43
間隔データ
広角 中間 望遠 広角至近 中間至近 望遠至近
d0 無限 無限 無限 364 379 373
d9 42.9312 11.3047 1.2000 42.9312 11.3047 1.2000
d12 4.5979 3.3956 0.7525 4.5979 3.3956 0.7525
d18 5.1493 1.7299 1.5986 7.0332 3.6315 3.6365
d21 3.9538 7.3734 7.5043 2.0700 5.4721 5.4661
d24 1.2000 9.4431 13.1223 2.0166 12.7062 18.9182
d27 4.6400 14.2782 29.0936 3.8735 11.0850 23.3778
群データ
群 開始面 焦点距離
B1 1 -35.5880
B2 10 58.9288
B3 13 271.4136
B4 19 -154.4306
B5 22 38.9067
B6 25 -67.2928
B7 28 163.9594
【0092】
[数値実施例6]
単位 mm
群 面番号 有効径 曲率半径 d 材料 Nd νd
OBJ
1 1 136.00 344.3393 9.8500 SBSM25 1.65844 50.88
2 135.42 9919.9769 0.2000
3* 132.15 181.3545 0.2000 '材料1' 1.51450 51.97
4 132.09 185.9490 9.1000 SFPL51 1.49700 81.54
5 130.83 358.1698 125.1400
6 75.81 140.6255 5.2500 FDS18W 1.94595 17.98
7 74.79 344.6495 1.0000
8 68.19 65.0400 12.6000 CAF2 1.43384 95.16
9 65.55 5892.6284 0.1500
10 64.10 477.7687 1.8500 SNBH56 1.85478 24.80
11 56.54 43.8041 13.6000 SFPL55 1.43875 94.66
12 55.00 1194.8566 10.0796
2 13 45.00 158.5665 1.3500 SNBH56 1.85478 24.80
14 42.96 58.4684 32.8230
3 15 33.69 1e+18 1.0000
16 32.98 115.2657 1.2000 SLAL14 1.69680 55.53
17 32.03 43.3861 6.0000 SFPL55 1.43875 94.66
18 31.52 -248.0207 1.0000
s19 30.90 1e+18 3.2700
20 29.85 107.3960 1.2000 SLAH66 1.77250 49.60
21 28.97 45.1591 0.1500 '材料1' 1.51450 51.97
22* 28.91 43.9923 3.2500
23 28.90 -141.6322 1.2000 SBAL35 1.58913 61.13
24 28.96 52.9991 3.5000 SNBH56 1.85478 24.80
25 28.83 120.0135 1.2700
26 29.15 65.3167 12.0000 STIH14 1.76182 26.52
27 29.29 -63.2044 0.2000
4 28 28.49 無限 1.6800
29* 28.48 -64.1888 0.1500 '材料1' 1.51450 51.97
30 28.48 -61.3546 1.0000 SLAH65V 1.80400 46.58
31 28.81 442.1135 16.2110
5 32 35.13 150.2757 8.7000 - 1.66565 35.63
33 35.56 -38.4438 1.4000 SFPL55 1.43875 94.66
34 35.44 35.3372 0.8600
35 35.99 35.4743 11.0000 - 1.66565 35.63
36 35.44 -55.7379 1.4000 FDS18W 1.94595 17.98
37 35.18 123.2032 46.0663
IMG
非球面データ
surface 3
r = 1.81355e+02 K = 0.00000e+00 A = -1.20055e-08 B = -6.85436e-13
C = 3.59105e-19 D = -3.89407e-21 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 22
r = 4.39923e+01 K = 0.00000e+00 A = -5.82385e-08 B = -3.14565e-10
C = -6.48513e-13 D = 1.00609e-15 E = 0.00000e+00 F = 0.00000e+00
surface 29
r = -6.41888e+01 K = 0.00000e+00 A = -4.67182e-07 B = -1.68166e-09
C = 9.63799e-12 D = -3.54032e-14 E = 4.56322e-17 F = 0.00000e+00
物体無限 距離2 距離3
焦点距離 390.03 375.86 275.02
F値 2.91 2.93 3.08
半画角 3.21 3.32 4.52
実像高 21.84 21.83 21.72
全長 347.00 347.00 347.00
BF 46.20 46.20 46.20
間隔データ
d0 無限 20000 2000
d12 10.0796 11.8520 28.2638
d14 32.8230 31.0506 14.6391
d27 0.2000 0.6879 5.6778
d31 16.2110 15.7232 10.7332
群データ
群 開始面 焦点距離
B1 1 182.4861
B2 13 -109.0337
B3 15 94.9652
B4 28 -68.6321
B5 32 181.9574
【0093】
以下の表に各実施例における種々の値を示す。
【0094】
【0095】
【0096】
【0097】
【0098】
[撮像装置]
次に、本発明の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)10の実施例について、
図13を用いて説明する。
図13において、11は実施例1~5で説明したいずれかの光学系によって構成された撮像光学系である。12はカメラ本体13に内蔵され、撮像光学系11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13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。
【0099】
このように、本発明の光学系L0をデジタルスチルカメラなどの撮像装置に適用することにより、高解像度で広画角な画像を得ることができる。
【0100】
各実施例の開示は、以下の構成を含む。
【0101】
(構成1)
硝子レンズに樹脂レンズを接合して成る複合型光学素子を有する光学系であって、
前記樹脂レンズは非球面レンズを有し、
前記樹脂レンズの屈折率をNd、前記樹脂レンズのアッベ数をνd、前記樹脂レンズの部分分散比をθgFとするとき、
1.900<Nd+(0.014×νd)<2.045
30.0<νd<35.0
0.6200<θgF+(0.0024×νd)<0.6900
なる条件式を満足することを特徴とする複合型光学素子。
【0102】
(構成2)
光線有効径内における前記樹脂レンズの光軸方向の最大厚みをTmax、最小厚みをTminとするとき、
1.0<Tmax/Tmin<10.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1に記載の複合型光学素子。
【0103】
(構成3)
光軸上における前記硝子レンズの厚みをTg、前記樹脂レンズの厚みをTgとするとき、
3<Tg/Tp<200
なる条件式を満足することを特徴とする構成1または2に記載の複合型光学素子。
【0104】
(構成4)
前記硝子レンズの焦点距離をfg、前記樹脂レンズの焦点距離をfpとするとき、
|fg/fp|<0.30
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至3の何れか一構成に記載の複合型光学素子。
【0105】
(構成5)
前記樹脂レンズは、光硬化型樹脂であることを特徴とする構成1乃至4の何れか一構成に記載の光学系。
【0106】
(構成6)
前記樹脂レンズの硬化収縮率をβとするとき、
β<7.5[%]
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至5の何れか一構成に記載の複合型光学素子。
【0107】
(構成7)
前記樹脂レンズの線膨張係数をαとするとき、
60×10-6<α<100×10-6[1/℃]
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至6の何れか一構成に記載の複合型光学素子。
【0108】
(構成8)
前記硝子レンズの屈折率をNdgとするとき、
0.98<Ndg/Nd<1.40
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至7の何れか一構成に記載の複合型光学素子。
【0109】
(構成9)
前記硝子レンズのアッベ数をνdgとするとき、
35.0<νdg<100.0
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至8の何れか一構成に記載の複合型光学素子。
【0110】
(構成10)
前記樹脂レンズの吸湿膨張率をαwとするとき、
αw<0.50[%]
なる条件式を満足することを特徴とする構成1乃至9の何れか一構成に記載の複合型光学素子。
【0111】
(構成11)
構成1乃至10の何れか一項に記載の複合型光学素子を有することを特徴とする光学系。
【0112】
(構成12)
前記複合型光学素子は、前記光学系に配置されるレンズのうち、最も物体側のレンズより像側に配置されることを特徴とする構成11に記載の光学系。
【0113】
(構成13)
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第1レンズ群より像側に配置されることを特徴とする構成11乃至12の何れか一構成に記載の光学系。
【0114】
(構成14)
前記複合型光学素子は、前記第2レンズ群において最も物体側に配置されることを特徴とする構成13に記載の光学系。
【0115】
(構成15)
前記後群は、最も物体側に配置された第4レンズ群を有し、
前記複合型光学素子は、前記第4レンズ群に配置されることを特徴とする構成12乃至14に記載の光学系。
【0116】
(構成16)
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第1レンズ群に配置されることを特徴とする構成11または12に記載の光学系。
【0117】
(構成17)
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第2レンズ群に配置されることを特徴とする構成11または12に記載の光学系。
【0118】
(構成18)
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、少なくとも1つのレンズ群で構成される後群からなり、ズーミングに際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記複合型光学素子は、前記第3レンズ群に配置されることを特徴とする構成11または12に記載の光学系。
【0119】
(構成19)
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の前群、開口絞り、後群からなり、
前記複合型光学素子は、前記前群に配置されることを特徴とする構成11に記載の光学系。
【0120】
(構成20)
構成11から19の何れか一構成に記載の光学系と、
該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【0121】
以上、本発明に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】
【0122】
L0 光学系
PL 樹脂レンズ