(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】P2025162727
(43)【公開日】2025-10-28
(54)【発明の名称】結像光学系
(51)【国際特許分類】
G02B 13/02 20060101AFI20251021BHJP
【FI】
G02B13/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024066116
(22)【出願日】2024-04-16
(71)【出願人】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
(72)【発明者】
【氏名】田之上 大地
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA02
2H087MA07
2H087NA07
2H087PA13
2H087PA14
2H087PA16
2H087PB17
2H087PB18
2H087PB19
2H087PB20
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA14
2H087QA21
2H087QA26
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA32
2H087RA44
2H087UA06
(57)【要約】
【課題】軽量かつ軸上色収差が良好に補正された大口径比の望遠レンズに適した結像光学系を提供する。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3から構成され、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第2レンズ群G2のみが移動し、第1レンズ群G1は物体側から順に1a群と1b群とから構成され、1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと、負レンズL1naと異なる負レンズL1nbを有し、負レンズL1naは、第1レンズ群G1において最も物体側に位置する負レンズであり、所定の条件式を満足する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3から構成され、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第2レンズ群G2のみが移動し、前記第1レンズ群G1は物体側から順に1a群と1b群とから構成され、前記1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと、前記負レンズL1naと異なる負レンズL1nbを有し、前記負レンズL1naは、前記第1レンズ群G1において最も物体側に位置する負レンズであり、
以下の条件式を満足する結像光学系。
(1)nL1nb>1.73
(2)VdL1nb<35
(3)ΔPgFL1nb<0.013
nL1nb:負レンズL1nbの屈折率
VdL1nb:負レンズL1nbのアッベ数
ΔPgFL1nb:負レンズL1nbの異常分散性
ΔPgFL1nb=PgFL1nb+0.0018×VdL1nb―0.64833
PgFL1nbは負レンズL1nbのg線とF線に関する部分分散比PgFである。
【請求項2】
前記1a群は、正の屈折力を有し、1枚または2枚の正レンズから構成される、請求項1に記載の結像光学系。
【請求項3】
前記1レンズ群G1は以下の条件式を満足する、請求項2に記載の結像光学系。
(4)D1/f>0.08
D1:前記第1レンズ群G1内の最大の空気間隔
f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項4】
以下の条件式を満足する、請求項2に記載の結像光学系。
(5)0.4<f1a/f<1.7
(6)0.3<R1na/EPD<1.2
f1a:1a群の焦点距離
f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
R1na:負レンズL1naの物体側の曲率半径
EPD:入射瞳径
【請求項5】
前記負レンズL1naは以下の条件式を満足する、請求項1から4のいずれか1項に記載の結像光学系。
(7)1.65<nL1na<1.80
(8)VdL1na>40
nL1na:負レンズL1naの屈折率
VdL1na:負レンズL1naのアッベ数
【請求項6】
前記第3レンズ群G3は、物体側から順に、像振れ補正の際に光軸と垂直な成分を含む方向に移動する負の屈折力の防振群Gosと、正の屈折力の後群Grを有し、以下の条件式を満足する、請求項1から4のいずれか1項に記載の結像光学系。
(9)-1.5<fGos/fGr<-0.7
fGos:防振群の焦点距離
fGr:後群の焦点距離
【請求項7】
前記第2レンズ群G2は単レンズもしくは1つの接合レンズから構成される請求項1から4のいずれか1項に記載の結像光学系。
【請求項8】
結像光学系内に回折光学素子を含まないことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の結像光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラなどに用いられる撮影レンズに好適な結像光学系に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラはミラーレス化に伴う軽量化と、撮像素子の高画素化が進んでいる。そのため結像光学系においても、軽量かつ高性能であることが求められている。
【0003】
特に、焦点距離が長く口径比が大きい大口径比望遠レンズにおいては、有効口径が大きく物体側に配置されるレンズ径も大きいために、結像光学系の重量が増大しやすいことから、より軽量化が望まれている。大口径比望遠レンズを軽量化する手法として、物体側に配置する有効径の大きいレンズの枚数を減らすことが挙げられる。
【0004】
また大口径比望遠レンズでは、一般的に焦点距離が長く大口径比であるために軸上色収差が発生しやすい。軸上色収差を補正するには、物体側に配置するレンズ枚数を増やすことが有効であることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第6627313号公報
【特許文献2】特許第6847067号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1と特許文献2では、軸上色収差が良好に補正されているが、軸上色収差の補正をしている第1レンズ群の最も物体側の負レンズは入射瞳径に対して光線有効径が大きく、レンズ径の小型化に課題が残る。また当該負レンズは物体側に凹面を向けていることから、光束を拡散させる効果により以降のレンズ径が大きくなることで光学系全体の硝材重量が重いという課題がある。
【0007】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、軽量かつ軸上色収差が良好に補正された大口径比の望遠レンズに適した結像光学系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】
【0008】
本発明に係る結像光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3から構成され、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第2レンズ群G2のみが移動し、第1レンズ群G1は物体側から順に1a群と1b群とから構成され、1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと、負レンズL1naと異なる負レンズL1nbを有し、負レンズL1naは、第1レンズ群G1において最も物体側に位置する負レンズであり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1)nL1nb>1.73
(2)VdL1nb<35
(3)ΔPgFL1nb<0.013
nL1nb:負レンズL1nbの屈折率
VdL1nb:負レンズL1nbのアッベ数
ΔPgFL1nb:負レンズL1nbの異常分散性
ΔPgFL1nb=PgFL1nb+0.0018×VdL1nb―0.64833
PgFL1nbは負レンズL1nbのg線とF線に関する部分分散比PgFである。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る結像光学系によれば、軽量かつ軸上色収差が良好に補正された大口径比の望遠レンズに適した結像光学系を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の結像光学系の実施例1に係るレンズ構成図である。
【
図2】実施例1の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【
図3】実施例1の結像光学系の撮影距離1.7mにおける縦収差図である。
【
図4】実施例1の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【
図5】実施例1の結像光学系の撮影距離1.7mにおける横収差図である。
【
図6】実施例1の無限遠における0.3°防振時の横収差図である。
【
図7】本発明の結像光学系の実施例2に係るレンズ構成図である。
【
図8】実施例2の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【
図9】実施例2の結像光学系の撮影距離1.7mにおける縦収差図である。
【
図10】実施例2の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【
図11】実施例2の結像光学系の撮影距離1.7mにおける横収差図である。
【
図12】実施例2の無限遠における0.3°防振時の横収差図である。
【
図13】本発明の結像光学系の実施例3に係るレンズ構成図である。
【
図14】実施例3の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【
図15】実施例3の結像光学系の撮影距離2.0mにおける縦収差図である。
【
図16】実施例3の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【
図17】実施例3の結像光学系の撮影距離2.0mにおける横収差図である。
【
図18】実施例3の無限遠における0.3°防振時の横収差図である。
【
図19】本発明の結像光学系の実施例4に係るレンズ構成図である。
【
図20】実施例4の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【
図21】実施例4の結像光学系の撮影距離1.9mにおける縦収差図である。
【
図22】実施例4の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【
図23】実施例4の結像光学系の撮影距離1.9mにおける横収差図である。
【
図24】実施例4の無限遠における0.3°防振時の横収差図である。
【
図25】本発明の結像光学系の実施例5に係るレンズ構成図である。
【
図26】実施例5の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【
図27】実施例5の結像光学系の撮影距離1.7mにおける縦収差図である。
【
図28】実施例5の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【
図29】実施例5の結像光学系の撮影距離1.7mにおける横収差図である。
【
図30】実施例5の無限遠における0.3°防振時の横収差図である。
【
図31】本発明の結像光学系の実施例6に係るレンズ構成図である。
【
図32】実施例6の結像光学系の撮影距離無限遠における縦収差図である。
【
図33】実施例6の結像光学系の撮影距離1.8mにおける縦収差図である。
【
図34】実施例6の結像光学系の撮影距離無限遠における横収差図である。
【
図35】実施例6の結像光学系の撮影距離1.8mにおける横収差図である。
【
図36】実施例6の無限遠における0.3°防振時の横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお本発明の実施形態の説明において、単にレンズと記載しているものは単レンズまたは接合レンズを構成する単レンズ部分のことを指す。また接合レンズとは複数の単レンズが接合されたレンズのことを指す。
【0012】
本発明に係る結像光学系は、
図1、
図7、
図13、
図19、
図25及び
図31に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3より構成され、無限遠から近距離への合焦に際して第2レンズ群G2のみが光軸に沿って移動し、第1レンズ群G1は物体側から順に1a群と1b群とから構成され、1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと、負レンズL1naと異なる負レンズL1nbを有し、負レンズL1naは、第1レンズ群G1において最も物体側に位置する負レンズであり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1)nL1nb>1.73
(2)VdL1nb<35
(3)ΔPgFL1nb<0.013
nL1nb:負レンズL1nbの屈折率
VdL1nb:負レンズL1nbのアッベ数
ΔPgFL1nb:負レンズL1nbの異常分散性
ΔPgFL1nb=PgFL1nb+0.0018×VdL1nb―0.64833
PgFL1nbは前記負レンズのg線とF線に関する部分分散比PgFである。
【0013】
第1レンズ群G1を正の屈折力とすることで、光束を収斂させることができ、フォーカス群である第2レンズ群G2を小径化することが可能となる。また可動群であるフォーカス群を小径化することにより軽量化がなされ、フォーカス群を動かすアクチュエータも軽量化することが可能となる。
【0014】
また第1レンズ群G1における負レンズの中で最も物体側に位置し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である負レンズL1naを1b群に配置している。これにより負レンズL1naの第1面の光線高を下げつつ、物体側の凸面で光束を収斂させることで以降のレンズ面への入射光束の径を小さくし軽量化が可能となる。また負レンズL1naが負の屈折力を持つことにより軸上色収差の発生を抑えることが可能となる。
【0015】
本発明に係る結像光学系では、第1レンズ群G1に正レンズと負レンズからなり正の屈折力を持つ接合レンズを有しているが、接合レンズに含まれる正レンズと負レンズの部分分散比の差を小さくすることで、当該接合レンズで発生する2次の色収差補正を行っている。さらに第1レンズ群G1の単レンズで構成される複数の正レンズに対しては、負レンズL1nbにより、1次の色収差および諸収差の補正を行っている。そのため、条件式(1)と(2)で規定されるように高屈折率、高分散の負レンズL1nbを1b群に配置することで、諸収差の発生を抑えつつ、1a群を含めた第1レンズ群G1での1次の軸上色収差の補正が可能となる。また、条件式(3)で規定されるように正の異常分散性を抑えた硝材を使用することで、2次を含めた軸上色収差を良好に補正することが容易となる。
【0016】
条件式(1)の下限を超えて、負レンズL1nbの屈折力が弱くなると、球面収差やコマ収差の補正が困難となる。
【0017】
なお、条件式(1)について、望ましくはその下限値を1.80に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0018】
条件式(2)の下限を超えて、負レンズL1nbの分散が小さくなると、軸上色収差の補正が困難となる。
【0019】
なお、条件式(2)について、望ましくはその下限値を30に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0020】
条件式(3)の上限を超えて、負レンズL1nbの正の異常分散性が大きくなると、2次の軸上色収差の補正が困難となる。
【0021】
なお、条件式(3)について、望ましくはその上限値を0.009に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0022】
さらに本発明に係る結像光学系では、1a群は正の屈折力を有し、1枚の正レンズまたは2枚の正レンズから構成されることが望ましい。1a群を正の屈折力とすることで、収斂効果により1b群以降の小径化につながる。また1a群を1枚または2枚の正レンズから構成することで、有効口径の大きい1a群の軽量化が容易となる。
【0023】
さらに本発明に係る結像光学系では、第1レンズ群G1が以下の条件式を満たすことが望ましい。
(4)D1/f>0.08
D1:第1レンズ群G1内の最大の空気間隔
f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
【0024】
条件式(4)は第1レンズ群G1内の最大の空気間隔と全系の焦点距離の比率を規定したものである。
図1、
図7、
図13、
図19、
図25及び
図31に示すレンズ構成図からわかるように、第1レンズ群G1を構成する1a群と1b群は、第1レンズ群G1内の最大の空気間隔によって隔てられている。条件式(4)を満足するように第1レンズ群G1内の最大の空気間隔を確保することで、正の屈折力を有する1a群により収斂された光束の径を十分に小さくすることができ、1b群以降のレンズ径が小さくでき、軽量化が可能となる。
【0025】
条件式(4)の下限を超えて、第1レンズ群G1内の空気間隔が狭くなると、1b群に入射する光束の径を十分に小さくすることができず、レンズ径が大きくなるため、軽量化が困難となる。
【0026】
なお、条件式(4)について、望ましくはその上限値を0.26に、下限値を0.10に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0027】
さらに本発明に係る結像光学系では、以下の条件式を満足することが望ましい。
(5)0.4<f1a/f<1.7
(6)0.3<R1na/EPD<1.2
f1a:1a群の焦点距離
f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
R1na:負レンズL1naの物体側の曲率半径
EPD:入射瞳径
【0028】
条件式(5)は1a群の焦点距離と無限遠合焦時の全系の焦点距離の比率を規定したものである。条件式(5)を満足することで、結像光学系の軽量化と諸収差の補正に有利となる。
【0029】
条件式(5)の上限を超えて、1a群の焦点距離が大きくなると、1a群の収斂作用が十分に働かず、1b群以降のレンズ径が小さくできないため軽量化が困難となる。
【0030】
条件式(5)の下限を超えて、1a群の焦点距離が小さくなると、1a群の屈折力が強すぎることで、球面収差やコマ収差が大きく発生し、補正が困難となる。
【0031】
なお、条件式(5)について、望ましくはその下限値を0.6に、上限値を1.3に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0032】
条件式(6)は負レンズL1naの物体側の曲率半径と入射瞳径の比率を規定したものであり、負レンズL1naの物体側の面の屈折力と収差補正能力に関わるものである。条件式(6)を満足することで、結像光学系の軽量化と諸収差の補正に有利となる。
【0033】
条件式(6)の上限を超えて、負レンズL1naの物体側の曲率半径が大きくなると、負レンズL1naの物体側の面での収斂作用が弱くなり、以降のレンズ径が小さくできないため軽量化が困難となる。
【0034】
条件式(6)の下限を超えて、負レンズL1naの物体側の曲率半径が小さくなると、負レンズL1naの物体側の面での屈折力が強くなることで、球面収差やコマ収差が大きく発生し、補正が困難となる。
【0035】
なお、条件式(6)について、望ましくはその下限値を0.5に、上限値を1.0に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0036】
さらに本発明に係る結像光学系では、負レンズL1naが以下の条件式を満足することが望ましい。
(7)1.65<nL1na<1.80
(8)VdL1na>40
nL1na:負レンズL1naの屈折率
VdL1na:負レンズL1naのアッベ数
【0037】
条件式(7)は負レンズL1naの屈折率について好ましい範囲を規定するものである。条件式(7)を満足することで、諸収差の補正と結像光学系の軽量化に有利となる。
【0038】
条件式(7)の上限を超えて、負レンズL1naの屈折率が高くなると、コマ収差や非点収差の補正が困難となる。
【0039】
条件式(7)の下限を超えて、負レンズL1naの屈折率が低くなると、軸上色収差の補正が困難となる。また、負レンズL1naの物体側の凸面での収斂作用が弱くなるため、軽量化が困難となる。
【0040】
なお、条件式(7)について、望ましくはその下限値を1.68に、上限値を1.76に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0041】
条件式(8)は負レンズL1naのアッベ数について好ましい範囲を規定するものである。条件式(8)を満足することで、軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
【0042】
条件式(8)の下限を超えて、負レンズL1naの分散が大きくなると、軸上色収差の補正が困難となる。
【0043】
なお、条件式(8)について、望ましくはその下限値を45に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0044】
さらに本発明に係る結像光学系では、第3レンズ群G3は、物体側から順に、像振れ補正の際に光軸と垂直な成分を含む方向に移動する負の屈折力の防振群Gosと、正の屈折力の後群Grを有することが望ましい。第3レンズ群に防振群Gosを配置することで、防振群を通る光束の径が小さくなり、防振の機構を小さくすることが可能となる。また、防振群Gosの像側に正の屈折力を有する後群Grを配置することで防振群Gosの負の屈折力を強くすることできるため、防振時の移動量を抑えることが可能となる。
【0045】
また、以下に示す条件式を満足することが望ましい。
(9)-1.5<fGos/fGr<-0.7
fGos:防振群Gosの焦点距離
fGr:後群Grの焦点距離
【0046】
条件式(9)は防振群Gosと後群Grの焦点距離の比率を規定したものである。条件式(9)を満足することで、防振時の収差変動の低減と製品の小型化に有利となる。
【0047】
条件式(9)の上限を超えて、防振群Gosの焦点距離が小さくなると、防振群Gosの屈折力が強くなりすぎることで、防振時に防振群Gosが垂直移動した際にコマ収差や非点収差の変動が大きくなる。
【0048】
条件式(9)の下限を超えて、防振群Gosの焦点距離が大きくなると、防振時の手振れを補正するために必要な移動量が増大し、製品全体の小型化が困難となる。
【0049】
なお、条件式(9)について、望ましくはその下限値を-1.3に、上限値を-0.8に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【0050】
さらに本発明に係る結像光学系では、第2レンズ群G2は単レンズもしくは1つの接合レンズから構成されることが望ましい。第2レンズ群G2はフォーカス群であるため、レンズ1枚または1つの接合レンズとすることで、レンズ重量の軽量化がなされ、フォーカス群を動かすアクチュエータを軽量化することが可能となる。
【0051】
さらに本発明に係る結像光学系では、結像光学系内に回折光学素子を含まずに構成されることが望ましい。回折光学素子を使用することで色収差を良好に補正する効果が期待されるが、1次回折光以外の不要な回折光によるフレアが発生する。回折光学素子を含まないことで、回折格子を有する面に起因する特有のフレアの発生を防ぐことが可能となる。
【0052】
本発明に係る結像光学系では、以下の構成を伴うことがより効果的である。
【0053】
開口絞りSの配置を、第2レンズ群G2よりも像側とすることが好ましい。これにより、開口絞り径を小径化することができるため、製品全体を小径化することが可能となる。
【0054】
次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
【0055】
[実施例1]
図1は、本発明の実施例1の結像光学系のレンズ構成図である。
【0056】
第1レンズ群G1は、1a群と1b群で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。1a群は、両凸形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る。1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズL1nbと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズから成る接合レンズとから成る。
【0057】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。また、第2レンズ群G2は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に光軸上を物体側から像側に移動する。
【0058】
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、開口絞りSと、防振群Gosと、後群Grで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。防振群Gosは、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズから成る。後群Grは、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る。また、防振群Gosは結像光学系のブレによる像ぶれを軽減するように光軸と垂直な成分を含む方向に移動する。
【0059】
[実施例2]
図7は、本発明の実施例2の結像光学系のレンズ構成図である。
【0060】
第1レンズ群G1は、1a群と1b群で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。1a群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る。1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズL1nbと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズから成る接合レンズとから成る。
【0061】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。また、第2レンズ群G2は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に光軸上を物体側から像側に移動する。
【0062】
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、開口絞りSと、防振群Gosと、後群Grで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。防振群Gosは、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズから成る。後群Grは、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズと両凹形状の負レンズから成る接合レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る。また、防振群Gosは結像光学系のブレによる像ぶれを軽減するように光軸と垂直な成分を含む方向に移動する。
【0063】
[実施例3]
図13は、本発明の実施例3の結像光学系のレンズ構成図である。
【0064】
第1レンズ群G1は、1a群と1b群で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。1a群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る。1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと両凸形状の正レンズから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズL1nbと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズから成る接合レンズとから成る。
【0065】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。また、第2レンズ群G2は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に光軸上を物体側から像側に移動する。
【0066】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとから成る接合レンズと、開口絞りSと、防振群Gosと、後群Grで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。防振群Gosは、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズから成る。後群Grは、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る。また、防振群Gosは結像光学系のブレによる像ぶれを軽減するように光軸と垂直な成分を含む方向に移動する。
【0067】
[実施例4]
図19は、本発明の実施例4の結像光学系のレンズ構成図である。
【0068】
第1レンズ群G1は、1a群と1b群で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。1a群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る。1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと両凸形状の正レンズから成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1nbと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る接合レンズとから成る。
【0069】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。また、第2レンズ群G2は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に光軸上を像側から物体側に移動する。
【0070】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと、防振群Gosと、後群Grで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。防振群Gosは、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズから成る。後群Grは、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る。また、防振群Gosは結像光学系のブレによる像ぶれを軽減するように光軸と垂直な成分を含む方向に移動する。
【0071】
開口絞りSは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に配置されている。
【0072】
[実施例5]
図25は、本発明の実施例5の結像光学系のレンズ構成図である。
【0073】
第1レンズ群G1は、1a群と1b群で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。1a群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る。1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズL1nbと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズから成る接合レンズとから成る。
【0074】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る接合レンズで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。また、第2レンズ群G2は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に光軸上を物体側から像側に移動する。
【0075】
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、開口絞りSと、防振群Gosと、後群Grで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。防振群Gosは、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズから成る。後群Grは、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る。また、防振群Gosは結像光学系のブレによる像ぶれを軽減するように光軸と垂直な成分を含む方向に移動する。
【0076】
[実施例6]
図31は、本発明の実施例6の結像光学系のレンズ構成図である。
【0077】
第1レンズ群G1は、1a群と1b群で構成されており、全体として正の屈折力を持っている。1a群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る。1b群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL1naと物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズから成る接合レンズと、両凹形状の負レンズL1nbと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズから成る接合レンズとから成る。
【0078】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズで構成されており、全体として負の屈折力を持っている。また、第2レンズ群G2は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に光軸上を物体側から像側に移動する。
【0079】
第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとから成る接合レンズと、開口絞りSと、防振群Gosと、後群Grで構成されており、全体として正の屈折力を持っている。防振群Gosは、両凸形状の正レンズと像面側が非球面で両凹形状の負レンズとから成る接合レンズで構成されている。後群Grは、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズとから成る接合レンズと、両凸形状の正レンズと、両凸形状の正レンズと、両凹形状の負レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズから成る。また、防振群Gosは結像光学系のブレによる像ぶれを軽減するように光軸と垂直な成分を含む方向に移動する。
【0080】
以下に、前述した本発明の結像光学系に係る各実施例の具体的な数値データを示す。
【0081】
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、rは各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndはd線(波長587.56nm)に対する屈折率、vdはd線に対するアッベ数、PgFはg線とF線に関する部分分散比を示している。
【0082】
面番号に付した*(アスタリスク)は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、BFはバックフォーカスを表している。
【0083】
面番号に付した(絞り)は、その位置に開口絞りが位置していることを示している。平面又は開口絞りに対する曲率半径には∞(無限大)を記入している。
【0084】
[非球面データ]には、[面データ]において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数の値を示している。非球面の形状は、光軸に直行する方向への光軸からの変位をy、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位(サグ量)をz、基準球面の曲率半径をr、コーニック係数をK、4次、6次、8次の非球面係数をそれぞれA4、A6、A8と置くとき、非球面の座標が以下の式で表されるものとする。
【0085】
[各種データ]には、各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。
【0086】
[可変間隔データ]には、各焦点距離状態における可変間隔及びBFの値を示している。
【0087】
[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。
【0088】
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さの単位は特記のない限りミリ(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおい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。
【0089】
また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、△S、△Mはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
【0090】
数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 212.8145 7.4926 1.48749 70.44 0.5306
2 -3741.0747 1.9000
3 88.7689 11.1469 1.43700 95.10 0.5336
4 311.8544 32.0000
5 62.7550 2.0000 1.72916 54.67 0.5453
6 41.2488 15.2817 1.43700 95.10 0.5336
7 326.4366 3.0213
8 -352.0999 1.8000 1.85451 25.15 0.6103
9 192.6785 6.5400
10 100.1622 1.5000 1.75500 52.32 0.5473
11 47.0478 11.2712 1.59410 60.47 0.5552
12 -256.8810 (d12)
13 424.4891 1.2000 1.51823 58.96 0.5442
14 49.7913 (d14)
15 119.8435 8.0834 1.85883 30.00 0.5979
16 -42.6903 1.0000 1.80440 39.58 0.5762
17 155.7968 2.9331
18(絞り) ∞ 1.9984
19 126.1592 3.1081 1.98612 16.48 0.6656
20 -164.7066 0.9000 1.71300 53.94 0.5442
21 48.6121 2.8437
22 -750.1799 0.9000 1.85451 25.15 0.6103
23 66.7431 1.8897
24 45.2550 9.5268 1.77250 49.63 0.5504
25 -32.6534 0.9000 2.00069 25.46 0.6136
26 -360.8672 6.8814
27 80.6631 10.0000 1.77047 29.74 0.5951
28 -71.9091 0.1500
29 -192.5873 9.7103 1.56732 42.84 0.5744
30 -48.2101 0.1500
31 -60.9006 0.9000 1.57144 71.61 0.5419
32 78.9803 7.3037
33 -26.3842 0.9000 1.98612 16.48 0.6656
34 -42.1224 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF 1700mm
焦点距離 194.30 153.36
Fナンバー 2.07 2.25
全画角2ω 12.45 9.64
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 212.00 212.00
[可変間隔データ]
INF 1700mm
d0 ∞ 1488.0000
d12 3.4000 17.9678
d14 20.9224 6.3545
BF 22.4456 22.4457
[レンズ群データ]
群 開始面 焦点距離
G1 1 124.55
G2 13 -108.97
G3 15 1807.38
1a 1 167.70
1b 5 323.74
Gos 19 -52.92
Gr 24 51.80
【0091】
数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 157.5957 8.0000 1.59349 67.00 0.5366
2 921.0193 34.0000
3 85.7774 10.0683 1.43700 95.10 0.5336
4 388.5532 7.1670
5 66.0429 2.0000 1.69680 55.46 0.5426
6 43.7541 15.1337 1.43700 95.10 0.5336
7 266.2950 3.3888
8 -415.1074 1.8000 1.90110 27.06 0.6072
9 226.1287 7.5465
10 102.8754 1.5000 1.71300 53.94 0.5442
11 43.2319 12.6650 1.55032 75.50 0.5401
12 -230.5175 (d12)
13 393.4221 1.2000 1.51823 58.96 0.5442
14 47.9295 (d14)
15 178.5940 7.7339 1.85883 30.00 0.5979
16 -39.3760 1.0000 1.80440 39.58 0.5762
17 306.2211 2.4681
18(絞り) ∞ 2.4757
19 232.1757 2.7082 1.98612 16.48 0.6656
20 -136.1022 0.9000 1.69680 55.46 0.5426
21 46.6978 2.5660
22 -6382.2488 0.9000 1.80610 33.27 0.5884
23 68.4057 1.8152
24 40.5851 9.7684 1.71300 53.94 0.5442
25 -33.8193 0.9000 2.00069 25.46 0.6136
26 -199.3648 7.6595
27 66.2565 8.2767 1.73037 32.23 0.5899
28 -60.2793 0.1500
29 -116.6478 6.9058 1.62280 57.05 0.5464
30 -26.0788 0.9000 1.59282 68.62 0.5440
31 77.3746 8.8529
32 -24.9346 0.9000 1.98612 16.48 0.6656
33 -38.0814 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF 1700mm
焦点距離 194.30 152.59
Fナンバー 2.06 2.16
全画角2ω 12.45 9.77
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 217.00 217.00
[可変間隔データ]
INF 1700mm
d0 ∞ 1483.0000
d12 3.4000 16.5023
d14 19.8883 6.7859
BF 22.3621 22.3622
[レンズ群データ]
群 開始面 焦点距離
G1 1 117.22
G2 13 -105.44
G3 15 -1742.11
1a 1 319.11
1b 3 156.30
Gos 19 -48.70
Gr 24 50.89
【0092】
数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 190.4521 6.3143 1.48749 70.44 0.5306
2 537.0147 11.5030
3 139.2066 10.1815 1.43700 95.10 0.5336
4 1392.0544 60.2047
5 80.3098 2.0000 1.69680 55.46 0.5426
6 48.0217 15.8120 1.43700 95.10 0.5336
7 -292.7233 3.5870
8 -178.3030 1.8000 1.90110 27.06 0.6072
9 433.9555 14.8253
10 90.1247 1.5000 1.69680 55.46 0.5426
11 53.5632 9.7241 1.55397 71.76 0.5392
12 -212.7083 (d12)
13 521.3103 1.2000 1.65844 50.86 0.5576
14 65.4784 (d14)
15 42.7563 3.0534 1.94594 17.98 0.6546
16 78.4619 1.0000 1.69895 30.05 0.6028
17 34.0994 5.5828
18(絞り) ∞ 1.8102
19 -10393.9834 4.3000 1.84666 23.78 0.6192
20 -53.4040 0.9000 1.77250 49.63 0.5504
21 89.8258 1.5000
22 -560.1647 0.9000 1.71300 53.94 0.5442
23 109.3462 14.4675
24 38.7656 10.0000 1.73037 32.23 0.5899
25 -57.1805 0.9000 2.00069 25.46 0.6136
26 54.8428 2.8345
27 50.7506 10.0000 1.60342 38.01 0.5828
28 -89.2755 2.9530
29 78.9065 10.0000 1.71736 29.50 0.6040
30 202.5054 19.0022
31 -26.3135 0.9000 1.98612 16.48 0.6656
32 -44.4795 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF 2000mm
焦点距離 290.30 204.27
Fナンバー 2.90 3.12
全画角2ω 8.35 6.26
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 286.83 286.83
[可変間隔データ]
INF 2000mm
d0 ∞ 1713.1749
d12 3.4000 18.5066
d14 25.1140 10.0074
BF 29.5555 29.5557
[レンズ群データ]
群 開始面 焦点距離
G1 1 136.72
G2 13 -113.85
G3 15 -303.93
1a 1 226.61
1b 5 184.48
Gos 19 -65.82
Gr 24 66.80
【0093】
数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 212.5532 8.0000 1.59349 67.00 0.5366
2 904.8287 0.3836
3 83.8527 12.6164 1.43700 95.10 0.5336
4 347.1350 24.0000
5 61.7203 2.0000 1.69680 55.46 0.5426
6 44.0332 14.8240 1.43700 95.10 0.5336
7 252.5695 1.4113
8 682.0781 1.8000 1.90110 27.06 0.6072
9 119.8764 12.5270
10 58.9734 3.5827 1.94594 17.98 0.6546
11 88.7654 1.3000 2.00100 29.13 0.5995
12 41.4854 (d12)
13 47.2689 7.2980 1.59282 68.62 0.5440
14 418.7619 (d14)
15(絞り) ∞ 2.0000
16 149.2274 1.0000 1.68430 26.81 0.6232
17 57.9269 6.0051
18 337.6848 5.2879 1.98612 16.48 0.6656
19 -90.0821 0.9000 1.61340 44.27 0.5633
20 36.3468 3.5896
21 -165.9201 0.9000 1.85883 30.00 0.5979
22 172.3448 1.3225
23 56.8223 11.9177 1.72825 28.32 0.6075
24 -32.6031 1.0000 1.94594 17.98 0.6546
25 -88.2138 3.7000
26 53.2003 10.0000 1.56732 42.84 0.5744
27 -48.2475 0.1500
28 -66.3037 5.6446 1.49700 81.61 0.5389
29 62.3923 6.7818
30 -28.4746 0.9000 1.98612 16.48 0.6656
31 -37.5769 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF 1900mm
焦点距離 193.00 164.58
Fナンバー 2.06 2.33
全画角2ω 12.57 10.17
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 202.47 202.47
[可変間隔データ]
INF 1900mm
d0 ∞ 1697.5314
d12 14.6449 3.6654
d14 11.7595 22.7392
BF 25.2219 25.2219
[レンズ群データ]
群 開始面 焦点距離
G1 1 481.54
G2 13 89.23
G3 15 -111.22
1a 1 163.40
1b 5 -123.67
Gos 18 -49.80
Gr 23 49.15
【0094】
数値実施例5
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 209.1635 6.5775 1.48749 70.44 0.5306
2 1797.8328 1.9000
3 93.3731 11.0915 1.43700 95.10 0.5336
4 365.5515 32.0000
5 69.0349 2.0000 1.69680 55.46 0.5426
6 43.7016 15.2020 1.43700 95.10 0.5336
7 319.9534 2.7434
8 -626.0523 1.8000 1.90110 27.06 0.6072
9 257.8342 6.8065
10 97.4850 1.5000 1.71300 53.94 0.5442
11 44.4323 12.5390 1.59282 68.62 0.5440
12 -886.8146 (d12)
13 383.4827 2.2198 1.69680 55.46 0.5426
14 142.9200 1.1000 1.48749 70.44 0.5306
15 50.2867 (d15)
16 110.4575 11.3200 1.85883 30.00 0.5979
17 -43.2879 1.0000 1.80000 29.84 0.6017
18 181.9370 2.8078
19(絞り) ∞ 1.9464
20 118.9931 3.3417 1.98612 16.48 0.6656
21 -137.1580 0.9000 1.77250 49.63 0.5504
22 44.8454 3.0414
23 -288.8846 0.9000 1.80518 25.46 0.6157
24 70.3717 1.8000
25 38.2028 9.6908 1.69680 55.46 0.5426
26 -38.7924 0.9000 2.00100 29.13 0.5995
27 -572.5354 5.9477
28 133.8498 10.0000 1.80610 33.27 0.5884
29 -166.6990 0.1500
30 49.7691 10.0000 1.60342 38.01 0.5828
31 -56.2892 0.1500
32 -76.9729 0.9223 1.59282 68.62 0.5440
33 46.6786 9.1784
34 -24.0246 0.9000 1.98612 16.48 0.6656
35 -37.4041 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF 1700mm
焦点距離 194.30 152.04
Fナンバー 2.07 2.24
全画角2ω 12.45 9.57
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 217.87 217.87
[可変間隔データ]
INF 1700mm
d0 ∞ 1482.1330
d12 3.4000 18.0315
d15 20.8947 6.2632
BF 21.1963 21.1962
[レンズ群データ]
群 開始面 焦点距離
G1 1 126.42
G2 13 -107.38
G3 16 1258.39
1a 1 179.89
1b 5 302.58
Gos 20 -46.73
Gr 25 48.00
【0095】
数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 159.1112 7.5000 1.48749 70.44 0.5306
2 583.1761 2.0000
3 90.4243 11.6561 1.43700 95.10 0.5336
4 378.2022 32.7767
5 66.8508 2.0000 1.71300 53.94 0.5442
6 39.7714 16.0715 1.43700 95.10 0.5336
7 464.4841 2.8100
8 -251.3297 1.8000 1.77047 29.74 0.5951
9 175.5525 8.8857
10 103.7283 1.5000 1.71300 53.94 0.5442
11 54.2772 9.8652 1.59282 68.62 0.5440
12 -234.1227 (d12)
13 268.6773 1.0000 1.59349 67.00 0.5366
14 52.1505 (d14)
15 55.4558 8.5417 1.92119 23.96 0.6202
16 -70.0040 1.0000 1.85451 25.15 0.6103
17 61.7226 6.8202
18(絞り) ∞ 3.5116
19 -244.0228 2.4718 1.94594 17.98 0.6546
20 -65.8073 0.9000 1.76450 49.09 0.5528
21* 41.0665 2.9308
22 47.4921 8.8793 1.77250 49.63 0.5504
23 -31.7013 1.0000 2.00069 25.46 0.6136
24 -402.5213 2.1321
25 100.8842 12.2400 1.65412 39.68 0.5737
26 -422.8292 2.0866
27 115.1365 6.0864 1.77047 29.74 0.5951
28 -59.1836 2.1581
29 -82.3617 2.0000 1.59282 68.62 0.5440
30 67.6562 7.6515
31 -27.7967 0.9000 1.98612 16.48 0.6656
32 -40.0978 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
21面
K 0.00000
A4 -1.48938E-06
A6 -1.16771E-09
A8 8.46462E-13
[各種データ]
INF 1800mm
焦点距離 194.00 159.31
Fナンバー 2.06 2.24
全画角2ω 12.54 9.83
像高Y 21.63 21.63
レンズ全長 215.00 215.00
[可変間隔データ]
INF 1800mm
d0 ∞ 1585.0000
d12 2.0000 16.1577
d14 18.2512 4.0935
BF 25.5735 25.5735
[レンズ群データ]
群 開始面 焦点距離
G1 1 130.82
G2 13 -109.22
G3 15 419.58
1a 1 169.20
1b 5 341.50
Gos 19 -50.44
Gr 22 52.05
【0096】
また、これらの各実施例における条件式の対応値の一覧を示す。
【0097】
【0098】
以上の実施例の説明は、本発明の結像光学系の一例を説明したものであり、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において本実施例に限定されるものではない。種々の設計変更、変形実施、コンビネーション、サブコンビネーションが可能であり、いずれも本発明の均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0099】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
1a 1a群
1b 1b群
L1na 負レンズL1na
L1nb 負レンズL1nb
Gos 防振群
Gr 後群
S 開口絞り
I 像面