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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-06
(45)【発行日】2023-12-14
(54)【発明の名称】光学系及び光学機器
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20231207BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20231207BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2022526866
(86)(22)【出願日】2021-05-12
(86)【国際出願番号】 JP2021018064
(87)【国際公開番号】W WO2021241230
(87)【国際公開日】2021-12-02
【審査請求日】2022-10-26
(31)【優先権主張番号】P 2020092836
(32)【優先日】2020-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】100186288
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 英信
(72)【発明者】
【氏名】原田 壮基
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-117492(JP,A)
【文献】国際公開第2020/158902(WO,A1)
【文献】特開昭63-147124(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第110297309(CN,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0275372(US,A1)
【文献】特開2019-045631(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなり、
合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する少なくとも一つの合焦群を含み、
前記前群は連続して3枚以上の正レンズが並んだ構成を含み、
合焦に際して前記後群は光軸上を移動する複数の群を持ち、
以下の条件式を満足する光学系。
0.600<((h(max)-h(1))/h(1)+(h(max)-h(s))/h(s))×FNo<2.100
1.500 < f/Bf < 10.000
0.500 < (fF×FNo)/f < 2.900
ただし、
h(max) :マージナル光線が前群で最も高くなる高さ、
h(1) :第一面でのマージナル光線高さ、
h(s) :絞り面でのマージナル光線高さ、
FNo :無限撮影時の開放F値、
f :無限撮影時の全系の焦点距離、
Bf :無限撮影時における光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの空気換算長、
fF :無限撮影時の前記合焦群全体の合成焦点距離。
【請求項2】
以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
0.600 < fA/(2×f) < 1.500
ただし、
fA :無限撮影時の前群の焦点距離。
【請求項3】
合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する少なくとも一つの合焦群と、以下の条件式を満足する請求項1または2に記載の光学系。
0.500 < βF/βB < 2.000
ただし、
βF:無限撮影時の前記合焦群の倍率、
βB:無限撮影時の後群の倍率。
【請求項4】
以下の条件式を満たす負レンズを少なくとも1枚有する請求項1~3の何れか1項に記載の光学系。
0.600 < θgFLn+0.0021×νdLn < 0.660
ただし、
νdLn : 前記負レンズのd線に対するアッベ数、
θgFLn: 前記負レンズのg線とF線とによる部分分散比。
【請求項5】
前記前群の物体側から順に、最物体側レンズから4枚目のレンズまでの間に負レンズが2枚以上あり、それらの向かい合った凹面の内、物体側にある負レンズの像側面の曲率半径をr1、像側にある負レンズの物体側面の曲率半径をr2とすると、以下の条件式を満足する請求項1~4の何れか1項に記載の光学系。
0.500 < -r1/r2 < 2.000
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項5に記載の光学系。
0.500 < (r1-r2)/f < 5.000
【請求項7】
合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF1群及びF2群を含み、以下の条件式を満足する請求項1~の何れか1項に記載の光学系。
-0.500 < fF2/fF1 < 0.500
ただし、
fF2:前記F2群の焦点距離、
fF1:前記F1群の焦点距離。
【請求項8】
合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF1群及びF2群と、以下の条件式を満足する請求項1~の何れか1項に記載の光学系。
-0.300 < βF2/βF1 < 1.200
ただし、
βF2:前記F2群の横倍率、
βF1:前記F1群の横倍率。
【請求項9】
前記後群には少なくとも1面が非球面であるレンズを備える請求項1~の何れか1項に記載の光学系。
【請求項10】
請求項1~のいずれか一項に記載の光学系を有した光学機器。
【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】
従来、近距離物体の撮影を主たる目的とした撮影レンズにおいて、例えば特許文献1のようにオートフォーカスに適したものが知られている。近年、このような撮影レンズにおいて、諸収差をさらに良好に補正することができると共に、マニュアルフォーカスにも適した大口径の撮影レンズが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭和63-147124号公報
【発明の概要】
【0004】
第一の形態に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなり、
合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する少なくとも一つの合焦群を含み、
前記前群は連続して3枚以上の正レンズが並んだ構成を含み、
合焦に際して前記後群は光軸上を移動する複数の群を持ち、
以下の条件式を満足する。
0.600<((h(max)-h(1))/h(1)+(h(max)-h(s))/h(s))×FNo<2.100
1.500 < f/Bf < 10.000
0.500 < (fF×FNo)/f < 2.900
ただし、
h(max) :マージナル光線が前群で最も高くなる高さ、
h(1) :第一面でのマージナル光線高さ、
h(s) :絞り面でのマージナル光線高さ、
FNo :無限撮影時の開放F値、
f :無限撮影時の全系の焦点距離、
Bf :無限撮影時における光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの空気換算長、
fF :無限撮影時の前記合焦群全体の合成焦点距離。
【0005】
また、第二の形態に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなり、前記前群の内、最も物体側に配置されたレンズから物体側へ凹面を向けた最も物体側に配置されたレンズまでのレンズ群をAF群、前記AF群より像側に配置されたレンズ群をAR群とし、以下の条件式を満足する。
0.750 < (|1/fAF|+|1/fAR|)×fA < 7.000
ただし、
fAF:AF群の無限撮影時の焦点距離、
fAR:AR群の無限撮影時の焦点距離、
fA :無限撮影時の前群の焦点距離。
【0006】
また、第三の形態に係る光学機器は、上記光学系を有する。
【0007】
また、第四の形態に係る光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなるように構成し、以下の条件式を満足するように構成する。
0.600<((h(max)-h(1))/h(1)+(h(max)-h(s)) /h(s))×FNo<2.100
1.500 < f/Bf < 10.000
ただし、
h(max) :マージナル光線が前群で最も高くなる高さ、
h(1) :第一面でのマージナル光線高さ、
h(s) :絞り面でのマージナル光線高さ、
FNo :無限撮影時の開放F値、
f :無限撮影時の全系の焦点距離、
Bf :無限撮影時における光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの空気換算長。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】第1実施例に係る光学系の断面図である。
図2】第1実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図3】第1実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図4】第2実施例に係る光学系の断面図である。
図5】第2実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図6】第2実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図7】第3実施例に係る光学系の断面図である。
図8】第3実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図9】第3実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図10】第4実施例に係る光学系の断面図である。
図11】第4実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図12】第4実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図13】第5実施例に係る光学系の断面図である。
図14】第5実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図15】第5実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図16】第6実施例に係る光学系の断面図である。
図17】第6実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図18】第6実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図19】第7実施例に係る光学系の断面図である。
図20】第7実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図21】第7実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。
図22】光学系を備えた光学機器の構成を示す図である。
図23】光学機器の製造方法の概略を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本願の第1実施形態及び第2実施形態に係る光学系、光学機器および光学系の製造方法について説明する。ただし、以下の各実施形態に限定されるものではなく、任意の組み合わせでも良い。また、各実施形態に係る図に対する各参照符号は、参照符号の増大による説明の煩雑化を避けるため、図面ごとに独立して用いている場合がある。ゆえに、他の図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の図面とは必ずしも共通の構成ではない。
【0010】
まず、本第1実施形態に係る光学系について説明する。
本第1実施形態に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなる。
【0011】
このような構成により、本第1実施形態の光学系は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差、特に球面収差とコマ収差を適切に補正することができる。
【0012】
このような構成のもと、本第1実施形態の光学系は、以下の条件式(1)を満足する。
0.600<((h(max)-h(1))/h(1)+(h(max)-h(s))/h(s))×FNo<2.100 (1)
ただし、
h(max) :マージナル光線が前群で最も高くなる高さ、
h(1) :第一面でのマージナル光線高さ、
h(s) :絞り面でのマージナル光線高さ、
FNo :無限撮影時の開放F値。
【0013】
ここで、「マージナル光線」とは、光軸に平行な入射光束のうち、最も入射光が高い光線のことをいう。また、「マージナル光線高さ」とは、光軸からマージナル光線までの距離(光軸と垂直な方向の距離)のことである。
【0014】
条件式(1)は、前記前群における最も高いマージナル光線高さと前記第一面でのマージナル光線高さの差と前記第一面でのマージナル光線高さとの比に、前記前群における最も高いマージナル光線高さと前記絞り面でのマージナル光線高さの差と前記絞り面でのマージナル光線高さとの比を足した値と開放F値との積とを規定する条件式である。条件式(1)を満足することにより、マージナル光線が所定以上の高さで後側レンズ群を通過し、後側レンズ群において球面収差、コマ収差、および像面湾曲を良好に補正することができる。
【0015】
本第1実施形態の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、後側レンズ群の物体側のレンズ面におけるマージナル光線高さが低くなり、後側レンズ群において球面収差、コマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。なお、条件式(1)の下限値を0.700に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (1)の下限値を0.800、0.900、更に1.000にすることが好ましい。
【0016】
一方、本第1実施形態の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、後側レンズ群の物体側のレンズ面におけるマージナル光線高さが低くなり、後側レンズ群において球面収差、コマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。なお、条件式(1)の上限値を2.000に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (1)の下限値を1.900、1.800、更に1.750にすることが好ましい。
【0017】
以上の構成により、本第1実施形態の光学系は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差を良好に補正することができ、オートフォーカスにもマニュアルフォーカスにも適した大口径の光学系を実現することができる。
【0018】
また、このような構成により、本第1実施形態の光学系は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差、特に球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。
【0019】
さらに、このような構成のもと、本第1実施形態の光学系は、以下の条件式(2)を満足する。
1.500 < f/Bf < 10.000 (2)
f :無限撮影時の全系の焦点距離、
Bf :無限撮影時における光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの空気換算長。
【0020】
上記条件式(2)は、無限撮影時の全系の焦点距離と無限撮影時における光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの空気換算長との比を規定する条件式である。条件式(2)を満足することにより、光学系全体の小型化と良好な光学性能を満足することができ、ミラーレスカメラにも適した光学系が得られる。
【0021】
本第1実施形態の光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、大きな開口数によって光学系全体が径方向に大きくなり、像面湾曲の補正が困難となる。なお、条件式(2)の下限値を1.600に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (2)の下限値を1.700、1.800、1.900、更に2.000に設定することが好ましい。
【0022】
一方、本第1実施形態の光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、周辺光束によって最終レンズ群の径が大きくなり、小型化するために強い負のパワーが光学系全系の後側に必要となり、特に球面収差の補正が困難となる。なお、条件式(2)の上限値を9.000に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (2)の上限値を8.000、更に7.500に設定することが好ましい。
【0023】
また、本第1実施形態の光学系は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
0.600 < fA/(2×f) < 1.500 (3)
ただし、
fA :無限撮影時の前群の焦点距離。
【0024】
上記条件式(3)は、本第1実施形態の前群の焦点距離と光学系全系の焦点距離を2倍した値との比を規定するものである。条件式(3)を満足することにより、絞り前後における対称性が良好となり、画角に対する収差を拡大させず、至近距離撮影性能を向上させることができる。特に、至近距離撮影時の球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
【0025】
本第1実施形態の光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、前群の屈折力が弱くなり、球面収差およびコマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。なお、条件式(3)の上限値を1.400に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (3)の上限値を1.300、1.250、更に1.200にすることが好ましい。
【0026】
一方、本第1実施形態の光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、前群のパワーが強くなり、コマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。なお、条件式(3)の下限値を0.650に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (3)の下限値を0.700、更に0.750、更に0.800にすることが好ましい。
【0027】
また、本第1実施形態の光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する少なくとも一つの合焦群を含み、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
0.500 < (fF×FNo)/f < 2.900 (4)
ただし、
fF :無限撮影時の前記合焦群全体の合成焦点距離。
【0028】
条件式(4)は、無限遠合焦時の合焦群の合成焦点距離と無限撮影時の開放F値の2乗との積と、無限遠合焦時の前記光学系全系の焦点距離との適切なパワーバランスを規定するものである。条件式(4)を満足することにより、諸収差を拡大させず、至近距離撮影性能を向上させることができる。特に、至近距離撮影時の球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
【0029】
本第1実施形態の光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、後群の屈折力が弱くなり、球面収差およびコマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。なお、条件式(4)の上限値を2.800に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (4)の上限値を2.700、2.600、更に2.500にすることが好ましい。
【0030】
一方、本第1実施形態の光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、後群のパワーが強くなり、コマ収差を良好に補正することが困難になってしまう。なお、条件式(4)の下限値を0.600に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (4)の下限値を0.700、更に0.800、更に0.900にすることが好ましい。
【0031】
また、本第1実施形態の光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する少なくとも一つの合焦群を含み、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
0.500 < βF/βB < 2.000 (5)
ただし、
βF:無限撮影時の前記合焦群の倍率、
βB:無限撮影時の後群の倍率。
【0032】
条件式(5)は、無限撮影時の前記合焦群の倍率と無限撮影時の後群の倍率との比を規定する条件式である。通常、レンズ間或いはレンズ群間の間隔を変化させると、球面収差だけではなくて他の収差も変化してしまう。本第1実施形態に係る光学系は、光軸に沿って移動する際に、条件式(5)を満足することにより、画角変動が少なくなり、コマ収差、像面湾曲、非点収差、色収差などの変化を極力抑えることができる。
【0033】
本第1実施形態の光学系の条件式(5)の範囲を外れてしまうと、合焦に伴う画角変動で主にコマ収差、像面湾曲が変動してしまい、望ましくない。
【0034】
なお、条件式(5)の上限値を1.800に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (5)の上限値を1.600、1.400、更に1.300にすることが好ましい。
また、条件式(5)の下限値を0.600に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (5)の下限値を0.650、0.700、更に0.720にすることが好ましい。
【0035】
また、本第1実施形態の光学系は、以下の条件式(6)を満たす負レンズを少なくとも1枚有することが望ましい。
0.600<θgFLn+0.0021×νdLn<0.660 (6)
ただし、
νdLn : 前記負レンズのd線に対するアッベ数、
θgFLn: 前記負レンズのg線とF線とによる部分分散比。
【0036】
ここで、アッベ数νdLnおよび部分分散比θgFLnは、C線(波長656.3nm)に対する屈折率をnC、d線(波長587.6nm)に対する屈折率をnd、F線(波長486.1nm)に対する屈折率をnF、g線(波長435.8nm)に対する屈折率をngとしたとき、それぞれ次の式で表される。
νdLn=(nd-1)/(nF-nC)
θgFLn=(ng-nF)/(nF-nC)
【0037】
上記条件式(6)は、前記光学系が有する負レンズに用いる硝材を規定する条件式である。条件式(6)を満足する負レンズを有することにより、少ないレンズ枚数で軸上色収差を良好に補正することができる。
【0038】
本第1実施形態の光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、前記負レンズの異常分散性が大きくなり、軸上色収差の補正が困難となってしまう。なお、条件式(6)の上限値を0.659に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (6)の上限値を0.657、0.656、更に0.655にすることが好ましい。
【0039】
一方、本第1実施形態の光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズの異常分散性が小さくなり、軸上色収差の補正が困難となってしまう。なお、条件式(6)の下限値を0.610に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (6)の下限値を0.620、更に0.630にすることが好ましい。
【0040】
また、本第1実施形態の光学系は、前記前群が連続して3枚以上の正レンズが並んだ構成を含むことが望ましい。
【0041】
これより、マージナル光線の高さが高い箇所において収差が発生するのを抑えることができるので、光学系全系における球面収差と軸上色収差及び像面湾曲を良好に補正できる。
【0042】
また、本第1実施形態の光学系は、前記前群の物体側から順に、最物体側レンズから4枚目のレンズまでの間に負レンズが2枚以上あり、それらの向かい合った凹面の内、物体側にある負レンズの像側面の曲率半径をr1、像側にある負レンズの物体側面の曲率半径をr2とすると、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
0.500 < -r1/r2 < 2.000 (7)
【0043】
条件式(7)は、前群の物体側から順に、最物体側レンズから4枚目のレンズまでの間に負レンズが2枚以上あり、それらの向かい合う凹面の内、物体側にある負レンズの像側面の曲率半径と像側にある負レンズの物体側面の曲率半径との比を規定する条件式である。
【0044】
本第1実施形態の光学系は、条件式(7)を満足することにより、ペッツバール和を小さくすることに寄与させて像面湾曲を良好に補正すると共に、コマ収差、球面収差の悪化を抑制している。
【0045】
条件式 (7)の上限値を1.900に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (7)の上限値を1.800、更に1.750にすることが好ましい。
また、条件式 (7)の下限値を0.530に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (7)の下限値を0.550、更に0.580にすることが好ましい。
【0046】
また、本第1実施形態の光学系は、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
0.500 < (r1-r2)/f < 5.000 (8)
【0047】
条件式(8)は、前記向かい合う前記凹面のうち、物体側の凹面の曲率半径と像側の凹面の曲率半径との差と、前記光学系全系の焦点距離との比を規定する条件式である。
【0048】
本第1実施形態の光学系は、条件式(8)を満足することにより、ペッツバール和を更に効果的に小さくし、像面湾曲を更に良好に補正することができる。
【0049】
条件式 (8)の上限値を4.000に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (8)の上限値を3.500、更に3.200にすることが好ましい。
また、条件式 (8)の下限値を0.750に設定することで、本第1実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第1実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (8)の下限値を0.900、1.000、更に1.100にすることが好ましい。
【0050】
また、本第1実施形態に係る光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は光軸上を移動する複数の群を持つことが望ましい。
【0051】
このように、本第1実施形態に係る光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は光軸上を移動する複数の群を持つ構成により、球面収差、コマ収差、および像面湾曲をさらに良好に補正することができる。
【0052】
また、本第1実施形態の光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF1群及びF2群を含み、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
-0.500 < fF2/fF1 < 0.500 (9)
ただし、
fF2:前記F2群の焦点距離、
fF1:前記F1群の焦点距離。
【0053】
条件式(9)は、それぞれ独立して移動するF1群とF2群との適切なパワーバランスを規定するものである。本第1実施形態に係る光学系は、条件式(9)を満足することにより、合焦に伴う像倍率の変化を一層抑えることができ、合焦領域全体にわたりさらに極めて良好な光学性能を備えた光学系を得ることができる。
条件式(9)の上限値を上回ると、F2群に対してF1群の屈折力が過剰になってしまい、合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(9)の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を0.400とすることが好ましく、0.300、0.200、0.150、さらに0.100であることがより好ましい。
条件式(9)の下限値を下回ると、F1群に対してF2群の屈折力が過剰になってしまい、領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(9)の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を-0.450とすることが好ましく、-0.400、-0.350、-0.300、さらに-0.250であることがより好ましい。
【0054】
また、本第1実施形態の光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF1群及びF2群を含み、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
-0.300 < βF2/βF1 < 1.200 (10)
ただし、
βF2:前記F2群の横倍率、
βF1:前記F1群の横倍率。
【0055】
条件式(10)は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF2群及びF1群のそれぞれの横倍率での比を規定するものである。本第1実施形態に係る光学系は、条件式(10)を満足することにより、合焦に伴う像倍率の変化を抑えることができ、合焦領域全体にわたり極めて良好な光学性能を備えた光学系を得ることができる。
条件式(10)の上限値を上回ると、F1群に対してF2群の横倍率が過剰になってしまい、合焦領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(10)の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を1.100とすることが好ましく、1.000、0.900、0.800、0.750、0.700、0.680、さらに0.650であることがより好ましい。
条件式(10)の下限値を下回ると、F2群に対してF1群の横倍率が過剰になってしまい、合焦領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(10)の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を-0.250とすることが好ましく、-0.200、-0.150、-0.100、-0.050、0.000、さらに0.040であることがより好ましい。
【0056】
また、本第1実施形態の光学系は、前記後群には少なくとも1面が非球面であるレンズを備えることが望ましい。
【0057】
これより、本願発明は大口径光学系であるにもかかわらず、特に球面収差を効果的に低減できる。
【0058】
次に、本第2実施形態に係る光学系について説明する。
本第2実施形態に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなる。
【0059】
このような構成により、本第2実施形態の光学系は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差、特に球面収差とコマ収差を適切に補正することができる。
【0060】
このような構成のもと、本第2実施形態の光学系は、前記前群の内、最も物体側に配置されたレンズから物体側へ凹面を向けた最も物体側に配置されたレンズまでのレンズ群をAF群、前記AF群より像側に配置されたレンズ群をAR群とし、以下の条件式(11)を満足する。
0.750 < (|1/fAF|+|1/fAR|)×fA < 7.000(11)
ただし、
fAF:AF群の無限撮影時の焦点距離、
fAR:AR群の無限撮影時の焦点距離、
fA :無限撮影時の前群の焦点距離。
【0061】
条件式(11)は、前記AF群の屈折力と前記AR群の屈折力の和と前群の焦点距離との積を規定する条件式である。条件式(11)を満足することにより、マージナル光線を一旦A群で高く上げてB群で低く下げる。これによりペッツバール和を減少させ、大口径レンズにおける球面収差と像面湾曲を両立して補正することができる。
【0062】
本第2実施形態の条件式(11)の対応値が下限値を下回ると、一旦高く上げる量が少なくなり球面収差と像面湾曲の両立した補正ができなくなり、特に像面湾曲が悪化する。なお、条件式 (11)の下限値を0.800に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (11)の下限値を1.000、2.000、2.500、更に3.000にすることが好ましい。
【0063】
一方、本第2実施形態の条件式(11)の対応値が上限値を上回ると、A群で高く上げすぎることで球面収差の補正が厳しくなってしまう。なお、条件式(11)の上限値を6.500に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (11)の上限値を6.000、5.500、更に5.000にすることが好ましい。
【0064】
以上の構成により、本第2実施形態の光学系は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差を良好に補正することができ、オートフォーカスにもマニュアルフォーカスにも適した大口径の光学系を実現することができる。
【0065】
また、このような構成により、本第2実施形態の光学系は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差、特に球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。
【0066】
また、本第2実施形態の光学系は、以下の条件式(12)を満たす負レンズを少なくとも1枚有することが望ましい。
-0.060 < -NdL-0.011×νdL+2.12 < 0.034 (12)
24.7 < νdL < 58.0 (13)
ただし、
νdL : 前記負レンズのd線に対するアッベ数、
NdL : 前記負レンズのg線とF線とによる部分分散比。
【0067】
ここで、アッベ数νdLおよび部分分散比NdLは、前述のとおり、C線(波長656.3nm)に対する屈折率をnC、d線(波長587.6nm)に対する屈折率をnd、F線(波長486.1nm)に対する屈折率をnF、g線(波長435.8nm)に対する屈折率をngとしたとき、それぞれ次の式で表される。
νdL=(nd-1)/(nF-nC)
NdL=(ng-nF)/(nF-nC)
【0068】
上記条件式(12)、(13)は、前記光学系が有する負レンズに用いる硝材を規定する条件式である。条件式(12)、(13)を満足する負レンズを有することにより、軸上色収差を良好に補正することができる。
【0069】
本第2実施形態の光学系の条件式(12)の対応値が上限値を上回ると、前記負レンズの異常分散性が大きくなり、軸上色収差の補正が困難となってしまう。なお、条件式(12)の上限値を0.032に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (12)の上限値を0.030、0.029、更に0.028にすることが好ましい。
【0070】
一方、本第2実施形態の光学系の条件式(12)の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズのアッベ数が大きくなり、軸上色収差の補正が困難となってしまう。なお、条件式(12)の下限値を-0.055に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (12)の下限値を-0.050、更に-0.045にすることが好ましい。
【0071】
また、本第2実施形態の光学系の条件式(13)の対応値が上限値を上回ると、前記負レンズの異常分散性が小さくなり、軸上色収差の補正が困難となってしまう。なお、条件式(13)の上限値を57.0に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (13)の上限値を56.0、更に55.5にすることが好ましい。
【0072】
一方、本第2実施形態の光学系の条件式(13)の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズのアッベ数が小さくなり、軸上色収差の補正が困難となってしまう。なお、条件式(13)の下限値を25.0に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (13)の下限値を26.0、27.0、更に29.5にすることが好ましい。
【0073】
また、本第2実施形態の光学系は、以下の条件式(14)を満たすことが望ましい。
0.400 < fA/fB < 2.500 (14)
ただし、
fB:無限撮影時の後群の焦点距離。
【0074】
条件式(14)は、無限撮影時の前群の焦点距離と後群の焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式(14)を満足することにより、ペッツバール和を効果的に小さくしつつコマ収差および球面収差の悪化を抑制することができ、その結果、像面湾曲も良好に補正することができる。
【0075】
本第2実施形態の光学系の条件式(14)の対応値が上限値を上回ると、ペッツバール和を効果的に小さくすることができず、像面湾曲を良好に補正することが困難となってしまう。なお、条件式(14)の上限値を2.200に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を2.000、更に1.800に設定することが好ましい。
【0076】
一方、本第2実施形態の光学系の条件式(14)の対応値が下限値を下回ると、球面収差、コマ収差が悪化してしまう。なお、条件式(14)の下限値を0.450に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式(14)の下限値を0.500、0.550、更に0.600に設定することが好ましい。
【0077】
また、本第2実施形態の光学系は、前記前群の物体側から順に、最物体側レンズから4枚目のレンズまでの間に負レンズが2枚以上あり、それらの向かい合った凹面の内、物体側にある負レンズの像側面の曲率半径をr1、像側にある負レンズの物体側面の曲率半径をr2とすると、以下の条件式(15)を満足することが望ましい。
-0.500<(r1+r2)/(r1-r2)<0.500 (15)
【0078】
条件式(15)は、前記向かい合った前記凹面の内、物体側にある負レンズの像側面の曲率半径と像側にある負レンズの物体側面の曲率半径との形状因子を規定するための条件式である。
【0079】
条件式(15)の上限値を0.400に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (15)の上限値を0.350、0.300、更に0.280にすることが好ましい。
また、条件式 (15)の下限値を-0.400に設定することで、本第2実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、本第2実施形態の効果をより確実にするために、条件式 (15)の下限値を-0.350、-0.300、更に-0.250にすることが好ましい。
【0080】
また、本第2実施形態の光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF1群及びF2群を含み、以下の条件式(16)を満足することが望ましい。
-0.500 < fF2/fF1 < 0.500 (16)
ただし、
fF2:前記F2群の焦点距離、
fF1:前記F1群の焦点距離。
【0081】
条件式(16)は、それぞれ独立して移動するF1群とF2群との適切なパワーバランスを規定するものである。本第2実施形態に係る光学系は、条件式(16)を満足することにより、合焦に伴う像倍率の変化を一層抑えることができ、合焦領域全体にわたりさらに極めて良好な光学性能を備えた光学系を得ることができる。
条件式(16)の上限値を上回ると、F2群に対してF1群の屈折力が過剰になってしまい、合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(16)の効果をより確実にするために、条件式(16)の上限値を0.400とすることが好ましく、0.300、0.200、0.150、さらに0.100であることがより好ましい。
条件式(16)の下限値を下回ると、F1群に対してF2群の屈折力が過剰になってしまい、領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(16)の効果をより確実にするために、条件式(16)の下限値を-0.450とすることが好ましく、-0.400、-0.350、-0.300、さらに-0.250であることがより好ましい。
【0082】
また、本第2実施形態の光学系は、合焦に際して前記前群は固定、前記後群は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF1群及びF2群を含み、以下の条件式(17)を満足することが望ましい。
-0.300 < βF2/βF1 < 1.200 (17)
ただし、
βF2:前記F2群の横倍率、
βF1:前記F1群の横倍率。
【0083】
条件式(17)は、光軸上を移動する二つの合焦群であるF2群及びF1群のそれぞれの横倍率での比を規定するものである。本第2実施形態に係る光学系は、条件式(17)を満足することにより、合焦に伴う像倍率の変化を抑えることができ、合焦領域全体にわたり極めて良好な光学性能を備えた光学系を得ることができる。
条件式(17)の上限値を上回ると、F1群に対してF2群の横倍率が過剰になってしまい、合焦領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(17)の効果をより確実にするために、条件式(17)の上限値を1.100とすることが好ましく、1.000、0.900、0.800、0.750、0.700、0.680、さらに0.650であることがより好ましい。
条件式(17)の下限値を下回ると、F2群に対してF1群の横倍率が過剰になってしまい、合焦領域全体にわたり合焦に伴う収差変動を抑制するのが難しくなる。
条件式(17)の効果をより確実にするために、条件式(17)の下限値を-0.250とすることが好ましく、-0.200、-0.150、-0.100、-0.050、0.000、さらに0.040であることがより好ましい。
【0084】
本実施形態に係る光学機器は上述した構成の光学系を有する。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差を良好に補正することができ、オートフォーカスにもマニュアルフォーカスにも適した大口径の光学系を備えた光学機器を実現することができる。
【0085】
ここで、本実施形態の光学系OLを備えたカメラ(光学機器)の一例について説明する。図22は、レンズOLを有したカメラ1の構成の一例を示す図である。
【0086】
図22に示すように、カメラ1は、撮影レンズ2として光学系OLを備えたレンズ交換式のいわゆるミラーレスカメラである。
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、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って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。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で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶される。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。
【0087】
カメラ1に撮影レンズ2として有した光学系OLは、後述の各実施例からも分かるようにその特徴的なレンズ構成によって、大口径で合焦領域全体に亘って収差が良好に補正された光学系を有している。したがって、カメラ1によれば、大口径で合焦領域全体に亘って収差が良好に補正された光学系を有する光学機器を実現することができる。
【0088】
なお、カメラ1として、ミラーレスカメラの例を説明したが、本実施形態の光学機器は、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体にクイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述の光学系OLを有した場合でも、カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0089】
本実施形態の光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなるように構成し、以下の条件式(1)、(2)を満足するように構成する光学系の製造方法である。
0.600<((h(max)-h(1))/h(1)+(h(max)-h(s))/h(s))×FNo<2.100 (1)
1.500 < f/Bf < 10.000 (2)
ただし、
h(max) :マージナル光線が前群で最も高くなる高さ、
h(1) :第一面でのマージナル光線高さ、
h(s) :絞り面でのマージナル光線高さ、
FNo :無限撮影時の開放F値、
f :無限撮影時の全系の焦点距離、
Bf :無限撮影時における光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの空気換算長。
【0090】
これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差を良好に補正することができ、オートフォーカスにもマニュアルフォーカスにも適した大口径で合焦領域全体に亘って収差が良好に補正された光学系を製造することができる。
【0091】
以下、本実施形態に係る光学系OLの製造方法の概略について、図23を参照して説明する。まず、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、絞りと、全体として正の屈折力を持つ後群からなるように光学系配置する(S1)。次に、所定の条件式を満足するように配置する(S2)。
【0092】
上述の光学系の製造方法によれば、大口径で合焦領域全体に亘って収差が良好に補正された光学系を製造することができる。
【0093】
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。
【0094】
また、以下に記載の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。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。
【0095】
例えば、以下に記載の各実施例は光学系の数値実施例として3群または4群構成のものを示すが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成(例えば、5群等)の光学系を構成することもできる。具体的には、下記各実施例の光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。或いは、隣り合うレンズ群とレンズ群との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。なお、本明細書において、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が、空気間隔で分離された少なくとも1枚以上のレンズで構成されたものであればレンズ群とする場合もある。
【0096】
また、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(例えば、超音波モータ、ステッピングモータ、VCMモータ等の)モータ駆動にも適している。
【0097】
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、手振れなど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。
【0098】
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。
【0099】
開口絞りSは、レンズ群の中或いは外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。
【0100】
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。
【0101】
以上のような構成により、良好な光学性能を有し、明るい光学系OL及びこの光学系OLを有する撮影装置を提供することができる。
【0102】
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表1~
表7を示すが、これらは第1実施例~第7実施例における各諸元の表である。ここで、第
2実施例は本願の参考例である。
【0103】
図1に示す光学系断面図は、実施例1の光学系断面図であり、光学系の左側を物体側、右側を像側とすると、紙面上部に無限遠物体合焦状態、紙面下部に近距離物体合焦状態がそれぞれ記載され、両者間には合焦時の各レンズ群の移動軌跡が示されている。
図1の各レンズは物体側(紙面左側)から順にL11、L12、L13、・・・と示されている。
また、図1において合焦レンズ群は合焦時の移動軌跡と共にF(F1、F2)と示されている。
更に、図2図3は、実施例1の無限遠合焦時(図2)及び、近距離合焦時(図3)の収差図であり、良好に収差補正が成されていることがわかる。但し、FNoはFナンバー、Yは像高、d,gはそれぞれd線,g線の収差曲線であることを示している。また非点収差において、実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像面を示している。
【0104】
なお、第1実施例に係る図1に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
【0105】
各実施例では収差特性の算出対象として、C線(波長656.3nm)、d線(波長587.6nm)、F線(波長486.1nm)、g線(波長435.8nm)を選んでいる。
【0106】
表中の(基本諸元)において、fは光学系OL全系の焦点距離、FNoはFナンバー、ωは半画角(最大入射角単位:°)、Yは像高、TLはレンズ全長(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を加えたもの)、BFはバックフォーカス(光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までのフィルタ等を介した実距離)、BF(空気換算長)はバックフォーカス(光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算した距離)を示す。
【0107】
表中の(面データ)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、rは各光学面の曲率半径、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、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材質のd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。また、(物面)は物体面、(可変)は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(絞り)は開口絞りS、像面は像面I、BFはバックフォーカス(光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離)をそれぞれ示す。BFは(可変)と示されなくても可変である場合を含む。空気の屈折率「1.00000」は省略する。
【0108】
表中の(非球面データ)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κとし、n次(n=4,6,8,10,12,14,16)の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「e-n」は「×10-n」を示す。例えば、「-4.54914e-06」は「-4.54914×10-6」を示す。
【0109】
S(y)=(y2/r)/{1+(1-κ×y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12+A14×y14+A16×y16 (a)
【0110】
なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各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。
【0111】
表中の(レンズ群焦点距離)において、始面は各群の最も物体側の面番号を、終面は各群の最も像側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を示す。
【0112】
表中の(可変間隔データ)において、無限遠(無限遠合焦状態)及び至近(近距離合焦状態)のそれぞれにおける各可変間隔diを示す。ここで、diは、第i面と第(i+1)面の可変間隔を示す。なお、d0は物体から最も物体側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離を示す。
【0113】
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。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【0114】
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、以下での説明を省略する。
【0115】
(第1実施例)
図1は、第1実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0116】
前群Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL11、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL12、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL13、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL14、両凸正レンズL15、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL16、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL17、両凸正レンズL18及び両凹負レンズL19とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群、F2群及びR群で構成されている。ここでF1群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL21、物体側に凸面を向けた平凸正レンズL22で構成され、F2群は両凸正レンズL31、両凸正レンズL32で構成され、R群は物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL41、両凸正レンズL42と両凹負レンズL43とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズL44で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0117】
この光学系では、負レンズL11の像側面(曲率半径r1)と負レンズL13の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0118】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群とF2群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0119】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図1には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表1に、第1実施例における各諸元の値を示す。
【0120】
(表1)第1実施例
(基本諸元)
f 51.29
FNo 1.23
ω 22.8
Y 21.60
TL 163.307
BF 13.112
BF(空気換算長) 12.567

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 280.68270 2.650 1.64000 60.1
2 46.02198 3.540 r1
3 50.87481 4.190 1.94595 18.0
4 62.23366 16.510
5 -43.98849 3.200 1.55298 55.1 r2
6 -158.30791 4.050
7 -82.01412 6.700 1.59349 67.0
8 -52.72274 -3.000
9 0.00000 3.100
10 113.04472 10.810 1.59349 67.0
11 -113.04472 0.200
12 75.49059 6.540 1.59349 67.0
13 275.33026 0.200
14 48.85546 10.350 1.59349 67.0
15 571.46325 0.680
16 290.13527 6.040 1.59319 67.9
17 -109.11000 2.160 1.73800 32.3
18 40.04126 7.790
19(絞り)∞ (可変)
20 -37.07012 1.700 1.72047 34.7
21 -95.03209 0.200
22 58.85968 6.200 1.59319 67.9
23 0.00000 (可変)
24 391.60810 6.460 1.59306 67.0
25* -165.00000 2.600
26* 71.00000 4.000 1.76450 49.1
27 -430.72555 (可変)
28 137.78125 3.100 1.61800 63.3
29 795.36428 0.100
30 87.92389 5.700 1.90265 35.8
31 -127.68000 1.800 1.61266 44.5
32 40.89766 7.760
33* -64.58764 1.800 1.51680 64.0
34 423.87378 10.810
35 0.00000 1.600 1.51680 63.9
36 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
25 1.52295e+01 -2.31391e-05 7.84797e-08 -2.22440e-10 4.85260e-13
A12 A14 A16
-7.08430e-16 6.01460e-19 -2.27720e-22
面 κ A4 A6 A8 A10
26 -1.15900e-01 -2.10400e-05 5.52111e-08 -1.44760e-10 2.04610e-13
A12 A14 A16
1.63620e-16 -1.08770e-18 1.17040e-21
面 κ A4 A6 A8 A10
33 9.47940e+00 9.45827e-07 1.06743e-08 -3.94910e-11 1.67840e-13
A12 A14 A16
-4.43900e-16 6.53730e-19 0.00000e+00

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 18 114.58
F1 20 23 -707.60
F2 24 27 57.73
R 28 34 -157.33

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 467.50
倍率 - -0.1000
f 51.29 -
d19 19.164 11.437
d23 2.000 3.584
d27 1.900 8.043
d36 0.702 0.701
【0121】
図2、及び図3はそれぞれ、第1実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0122】
(第2実施例)
図4は、第2実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0123】
前群Aは、物体側から順に、両凸正レンズL11、両凹負レンズL12、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL13、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL14、両凸正レンズL15、両凸正レンズL16、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL17、両凸正レンズL18及び両凹負レンズL19とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群及びR群で構成されている。ここでF1群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL21、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL22、両凸正レンズL23、両凸正レンズL24で構成され、R群は両凸正レンズL31と両凹負レンズL32とを接合した接合負レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL33、両凹負レンズL34で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0124】
この光学系では、負レンズL12の像側面(曲率半径r1)と負レンズL13の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0125】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0126】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図4には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表2に、第2実施例における各諸元の値を示す。
【0127】
(表2)第2実施例
(基本諸元)
f 51.60
FNo 1.23
ω 23.2
Y 21.60
TL 159.001
BF 13.301
BF(空気換算長) 12.756

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 561.29662 3.472 1.94595 18.0
2 -305.56196 2.894 1.00000
3 -98.58907 2.400 1.64000 60.2
4 59.18522 16.590 1.00000 r1
5 -38.57810 2.000 1.61266 44.5 r2
6 -77.71819 1.125 1.00000
7 -66.43595 7.639 1.48749 70.3
8 -40.96684 -5.500
9 0.00000 5.600
10 208.08414 8.046 1.59349 67.0
11 -131.00411 0.200
12 66.25297 12.563 1.59349 67.0
13 -226.94593 0.200
14 47.98878 10.340 1.59349 67.0
15 602.32269 0.100
16 227.35510 6.148 1.49782 82.6
17 -119.73996 2.100 1.73800 32.3
18 38.44017 8.050
19(絞り)∞ (可変)
20 -38.72427 1.700 1.67300 38.1
21 -200.60706 0.200
22 46.90854 6.300 1.59349 67.0
23 281.98159 2.937
24 10173.51700 5.973 1.59349 67.0
25 -60.25114 1.938
26* 125.33569 4.027 1.74389 49.5
27 -171.03743 (可変)
28 103.50665 4.719 1.92286 20.9
29 -306.58773 1.800 1.66111 32.7
30 36.00000 2.023
31 52.72529 5.109 1.84850 43.8
32 442.08579 3.792
33* -74.13130 1.800 1.88202 37.2
34 182.21660 10.710
35 0.00000 1.600 1.51680 64.1
36 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
26 -4.41960e+01 -1.67080e-06 -5.36140e-09 -1.35087e-13 0.00000e+00
33 1.08477e+01 4.00275e-06 8.47101e-09 -1.45201e-11 3.36098e-14

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 18 96.06
F1 20 27 56.72
R 28 34 -102.22

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 468.42
倍率 - -0.1000
f 51.60 -
d19 17.715 12.059
d27 1.700 7.357
d36 0.991 0.991
【0128】
図5、及び図6はそれぞれ、第2実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0129】
(第3実施例)
図7は、第3実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0130】
前群Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL11と物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL12とを接合した接合負レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL13、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL14、両凸正レンズL15、両凸正レンズL16、両凸正レンズL17、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL18及び両凹負レンズL19とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群、F2群及びR群で構成されている。ここでF1群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL21、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL22で構成され、F2群は両凸正レンズL31、両凸正レンズL32で構成され、R群は両凸正レンズL41と両凹負レンズL42とを接合した接合負レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL43、両凹負レンズL44で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0131】
この光学系では、負レンズL12の像側面(曲率半径r1)と負レンズL13の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0132】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群とF2群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0133】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図7には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表3に、第3実施例における各諸元の値を示す。
【0134】
(表3)第3実施例
(基本諸元)
f 50.44
FNo 1.23
ω 23.6
Y 21.60
TL 161.001
BF 11.501
BF(空気換算長) 10.956

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 71.68293 3.506 1.94595 18.0
2 98.68966 2.400 1.51680 63.9
3* 34.17342 23.790 r1
4 -36.23950 2.000 1.58144 41.0 r2
5 -109.48322 3.227
6 -54.61894 8.468 1.59349 67.0
7 -39.57217 0.200
8 152.50213 6.564 1.59349 67.0
9 -235.07193 0.200
10 101.07244 6.599 1.59349 67.0
11 -2010.92240 0.200
12 64.86498 11.625 1.59349 67.0
13 -128.09154 0.200
14 -9456.76000 8.595 1.59349 67.0
15 -50.42595 2.100 1.67300 38.1
16 52.95853 6.325
17(絞り)∞ (可変)
18 -39.28674 1.700 1.73800 32.3
19 -83.98274 0.200
20 43.45027 6.300 1.59349 67.0
21 88.65078 (可変)
22 189.04968 6.862 1.59349 67.0
23 -64.92428 1.131
24 145.44614 3.138 1.74320 49.3
25* -320.04070 (可変)
26 72.64919 5.823 1.92286 20.9
27 -228.15986 1.800 1.73012 28.7
28 34.16027 2.269
29 51.49364 4.937 1.75500 52.3
30 482.77881 4.157
31 -63.36088 1.800 1.88202 37.2
32* 149.98309 8.898
33 0.00000 1.600 1.51680 64.1
34 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
3 1.32680e+00 -1.10898e-06 1.31476e-12 -4.13742e-12 5.96666e-15
A12
-5.43510e-18
面 κ A4 A6 A8 A10
25 1.00000e+00 4.73166e-06 5.64935e-10 4.85981e-12 0.00000e+00
32 1.00000e+00 -2.51953e-06 2.05941e-09 -7.81003e-12 9.64611e-15

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 16 99.25
F1 18 21 -381.48
F2 22 25 51.77
R 26 32 -81.32

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 452.37
倍率 - -0.1000
f 50.44 -
d17 18.108 10.946
d21 3.575 5.079
d25 1.700 7.358
d34 1.002 1.002
【0135】
図8、及び図9はそれぞれ、第3実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0136】
(第4実施例)
図10は、第4実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0137】
前群Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL11、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL12と物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL13とを接合した接合正レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL14、両凸正レンズL15、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL16、両凸正レンズL17、両凸正レンズL18、両凸正レンズL19及び両凹負レンズL110とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群、F2群及びR群で構成されている。ここでF1群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL21、両凸正レンズL22で構成され、F2群は両凸正レンズL31、両凸正レンズL32で構成され、R群は物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL41、両凸正レンズL42と両凹負レンズL43とを接合した接合負レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL44で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0138】
この光学系では、負レンズL13の像側面(曲率半径r1)と負レンズL14の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0139】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群とF2群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0140】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図10には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表4に、第4実施例における各諸元の値を示す。
【0141】
(表4)第4実施例
(基本諸元)
f 35.25
FNo 1.24
ω 32.2
Y 21.60
TL 165.000
BF 11.500
BF(空気換算長) 10.955

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 89.32754 2.500 1.64000 60.2
2* 28.41029 7.398
3 50.53314 5.851 2.00100 29.1
4 130.33728 2.500 1.55298 55.1
5 35.48671 23.791 r1
6 -34.72160 2.192 1.55298 55.1 r2
7 -3763.19840 0.200
8 161.94880 6.456 1.59349 67.0
9 -102.83340 0.200
10 -524.15678 8.697 1.59349 67.0
11 -50.23150 0.200
12 96.65872 5.534 1.59349 67.0
13 -862.05167 0.200
14 123.28920 6.007 1.59349 67.0
15 -177.55812 0.200
16 268.09904 10.649 1.59319 67.9
17 -40.38897 2.000 1.67300 38.1
18 91.36172 4.426
19(絞り)∞ (可変)
20 -37.46768 1.700 1.73800 32.3
21 -123.38467 0.200
22 70.54203 5.800 1.72916 54.6
23 -511.93789 (可変)
24 102.38447 5.700 1.59349 67.0
25* -170.75720 5.061
26* 80.00000 3.800 1.76450 49.1
27 -532.36896 (可変)
28 91.55721 3.834 1.49782 82.6
29 4513.25730 0.200
30 201.76955 4.942 1.95375 32.3
31 -172.46641 1.800 1.67300 38.1
32 48.75165 7.616
33* -58.06622 1.800 1.69680 55.5
34 -196.84782 9.495
35 0.00000 1.600 1.51680 64.1
36 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
2 8.63700e-01 -4.94390e-07 -2.25643e-10 -7.45212e-13 7.07578e-17
25 1.00000e+00 -8.53553e-06 1.43475e-08 -1.72696e-11 1.07404e-14
26 1.00000e+00 -1.11143e-05 6.17280e-09 -6.48775e-12 3.59508e-15
A12
-7.05540e-19
面 κ A4 A6 A8 A10
33 1.00000e+00 -2.42337e-06 3.58561e-09 -9.77205e-12 -1.08954e-16

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 18 79.30
F1 20 23 -638.37
F2 24 27 51.55
R 28 34 -104.22

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 312.47
倍率 - -0.1000
f 35.25 -
d19 18.347 13.608
d23 2.000 3.137
d27 1.700 5.302
d36 0.405 0.405
【0142】
図11、及び図12はそれぞれ、第4実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0143】
(第5実施例)
図13は、第5実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0144】
前群Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL11、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL12、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL13、両凹負レンズL14、両凸正レンズL15、両凸正レンズL16、両凸正レンズL17、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL18、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL19及び物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL110とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群、F2群及びR群で構成されている。ここでF1群は両凹負レンズL21、両凸正レンズL22で構成され、F2群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL31、両凸正レンズL32で構成され、R群は両凸正レンズL41と両凹負レンズL42との接合負レンズ、両凸正レンズL43と物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL44とを接合した接合正レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL45で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0145】
この光学系では、負レンズL12の像側面(曲率半径r1)と負レンズL14の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0146】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群とF2群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0147】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図13には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表5に、第5実施例における各諸元の値を示す。
【0148】
(表5)第5実施例
(基本諸元)
f 28.50
FNo 1.24
ω 37.9
Y 21.60
TL 159.999
BF 11.500
BF(空気換算長) 10.955

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 65.78093 2.000 1.69350 53.2
2* 27.00000 9.514
3 67.76189 1.800 1.64000 60.2
4* 30.14132 3.460 r1
5 48.58319 6.886 1.95375 32.3
6 77.93204 14.630
7 -46.97277 4.500 1.64000 60.2 r2
8 131.32283 0.200
9 73.03981 5.770 1.59349 67.0
10 -764.03804 0.200
11 186.54312 5.669 1.59349 67.0
12 -103.74187 0.200
13 305.69367 6.649 1.59349 67.0
14 -72.25597 0.200
15 58.71790 6.277 1.59349 67.0
16 492.46988 5.239
17 -98.51249 8.806 1.49782 82.6
18 -30.18896 2.000 1.61266 44.5
19 -74.16167 1.000
20(絞り)∞ (可変)
21 -41.26732 1.700 1.73800 32.3
22 106.03276 0.200
23 48.10480 6.600 1.59319 67.9
24 -114.20927 (可変)
25 -111.30737 2.540 1.61800 63.3
26* -68.67812 0.200
27* 54.38044 7.460 1.76450 49.1
28 -71.60470 (可変)
29 188.53706 4.267 1.59319 67.9
30 -88.72672 1.800 1.49632 65.3
31 26.75005 4.410
32 83.87176 11.560 1.59319 67.9
33 -21.21314 1.800 1.73800 32.3
34 -59.57903 2.294
35* -30.40171 1.800 1.51680 63.9
36 -214.62417 8.910
37 0.00000 1.600 1.51680 64.1
38 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
2 9.23900e-01 -4.69891e-07 -4.17120e-10 1.11934e-12 0.00000e+00
4 1.21690e+00 -3.22251e-06 -8.85798e-10 -1.97209e-11 3.09127e-14
A12
-3.63100e-17
面 κ A4 A6 A8 A10
26 1.00000e+00 3.89724e-06 8.93172e-10 -2.68215e-12 0.00000e+00
27 1.00000e+00 -3.97515e-06 -1.96473e-09 -1.42330e-13 -1.18545e-15
35 1.00000e+00 1.06340e-05 -7.88050e-09 3.97129e-11 -7.99650e-14

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 19 53.78
F1 21 24 -147.49
F2 25 28 36.15
R 29 36 -60.41

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 250.62
倍率 - -0.1000
f 28.50 -
d20 13.170 10.648
d24 2.000 2.530
d28 1.700 3.693
d38 0.990 0.990
【0149】
図14、及び図15はそれぞれ、第5実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0150】
(第6実施例)
図16は、第6実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0151】
前群Aは、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL11、両凹負レンズL12、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL13、両凸正レンズL14、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL15、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL16、両凸正レンズL17及び両凹負レンズL18とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群、F2群及びR群で構成されている。ここでF1群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL21、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL22で構成され、F2群は両凸正レンズL31、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL32で構成され、R群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL41と両凹負レンズL42とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズL43、両凹負レンズL44で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0152】
この光学系では、負レンズL12の像側面(曲率半径r1)と負レンズL13の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0153】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群及びF2群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0154】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図16には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表6に、第6実施例における各諸元の値を示す。
【0155】
(表6)第6実施例
(基本諸元)
f 51.60
FNo 1.45
ω 23.3
Y 21.60
TL 131.000
BF 13.300
BF(空気換算長) 12.755

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 -586.32842 2.233 1.94594 18.0
2 -221.27208 3.240
3 -63.73911 2.400 1.64000 60.2
4 70.98553 11.146 r1
5 -41.12359 5.395 1.61266 44.5 r2
6 -42.99781 0.100
7 75.79513 8.408 1.59349 67.0
8 -136.07944 0.200
9 -643.66310 4.487 1.59349 67.0
10 -104.67250 0.200
11 40.44605 5.624 1.59349 67.0
12 70.92793 0.100
13 56.02814 7.018 1.49782 82.6
14 -488.58889 2.100 1.73800 32.3
15 50.90651 5.843
16(絞り)∞ (可変)
17 -39.72234 1.700 1.72047 34.7
18 -184.92774 0.848
19 42.53567 6.300 1.49782 82.6
20 12882.71200 (可変)
21 56.76493 7.298 1.59349 67.0
22 -108.34629 6.120
23* 96.31448 2.307 1.74389 49.5
24 2613.31880 (可変)
25 -867.21714 2.257 1.92286 20.9
26 -182.38116 1.800 1.49693 65.0
27 36.00000 2.538
28 77.38378 4.268 1.84850 43.8
29 -256.69283 3.362
30* -46.44164 1.800 1.88202 37.2
31 215.48087 10.710
32 0.00000 1.600 1.51680 64.1
33 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
23 -4.62518e+01 -2.54555e-06 -1.93441e-08 6.72994e-12 0.00000e+00
30 4.67220e+00 6.88347e-06 1.14794e-08 8.86183e-12 2.57043e-14

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 15 92.67
F1 17 20 -463.40
F2 21 24 45.35
R 25 31 -46.36

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 481.34
倍率 - -0.1000
f 51.60 -
d16 14.841 9.189
d20 2.000 4.035
d24 1.768 5.385
d33 0.990 0.990
【0156】
図17、及び図18はそれぞれ、第6実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0157】
(第7実施例)
図19は、第7実施例に係る光学系の断面図である。
本実施例に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Aと、正の屈折力を有する後群Bとから構成されている。
【0158】
前群Aは、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL11、両凹負レンズL12と物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL13とを接合した接合負レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL14、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL15、両凸正レンズL16、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL17、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL18、両凸正レンズL19及び両凹負レンズL110とを接合した接合負レンズで構成されている。
また、後群BはF1群、F2群及びR群で構成されている。ここでF1群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズL21、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL22で構成され、F2群は物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL31、物体側に凸面を向けた平凸正レンズL32で構成され、R群は両凸正レンズL41と両凹負レンズL42との接合負レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズL43、両凹負レンズL44で構成されている。
また、開口絞りSは、前群Aと後群Bの間に配置されている。
なお、後群Bと像面Iとの間には、ローパスフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0159】
この光学系では、負レンズL12の像側面(曲率半径r1)と負レンズL14の物体側面(曲率半径r2)が向かい合って構成されている。
【0160】
この光学系において、無限遠から至近物点への合焦は、F1群とF2群を光軸に沿って物体側に移動させることにより行うように構成されている。
【0161】
この光学系によって、像面I上に像が結像されて撮影が行われる。図19には光学系、及び光学系の像面Iが図示されている。
以下の表7に、第7実施例における各諸元の値を示す。
【0162】
(表7)第7実施例
(基本諸元)
f 82.02
FNo 1.24
ω 14.5
Y 21.60
TL 160.006
BF 13.701
BF(空気換算長) 13.156

(面データ)
面番号 r d nd νd 式(7)(8)(15)
0(物面) ∞ (可変)
1 -500.00000 4.141 1.48749 70.3
2 -166.66667 0.256
3 -163.81862 1.800 1.55298 55.1
4 96.33720 6.033 1.66382 27.4 r1
5 294.61628 10.782
6 -75.93264 2.817 1.55298 55.1 r2
7 -188.73960 0.200
8 -3574.99840 6.456 1.48749 70.3
9 -134.49391 0.100
10 78.03293 12.533 1.59349 67.0
11 -1459.12130 0.200
12 95.48816 7.486 1.59349 67.0
13 404.44858 0.200
14 46.79755 7.911 1.59349 67.0
15 80.84962 0.100
16 67.21392 11.041 1.49782 82.6
17 -301.98614 2.100 1.73800 32.3
18 31.29759 10.093
19(絞り)∞ (可変)
20 -38.43782 1.700 1.72047 34.7
21 -79.55106 0.200
22 43.92412 6.300 1.59319 67.9
23 182.13428 (可変)
24 -68.26751 3.852 1.59349 67.0
25* -41.08941 0.200
26* 86.68157 4.441 1.74389 49.5
27 0.00000 (可変)
28 194.89958 5.109 1.90265 35.7
29 -105.41890 1.800 1.55298 55.1
30 36.00000 0.754
31 42.38265 5.253 1.77250 49.6
32 190.18266 3.340
33* -121.88623 1.800 1.64000 60.2
34 59.06896 11.105
35 0.00000 1.600 1.51680 64.1
36 0.00000 BF
像面 ∞

(非球面データ)
面 κ A4 A6 A8 A10
25 2.25800e-01 -2.63453e-07 7.00870e-10 0.00000e+00 0.00000e+00
26 1.24355e+01 -4.91263e-06 -3.20212e-09 1.07263e-12 -1.15021e-14
33 3.30744e+01 1.56233e-06 8.02732e-09 -3.37791e-11 5.78485e-14

(レンズ群焦点距離)
レンズ群 始面 終面 群焦点距離
A 1 18 150.69
F1 20 23 1007.16
F2 24 27 67.54
R 28 34 -125.50

(可変間隔データ)
無限遠 至近
d0 ∞ 753.14
倍率 - -0.1000
df 82.02 -
d19 17.945 8.586
d23 7.663 7.383
d27 1.698 11.338
d36 0.996 1.000
【0163】
図20、及び図21はそれぞれ、第7実施例に係る光学系の無限遠合焦時、及び近距離合焦時の諸収差図であり、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。
【0164】
上記各実施例によれば、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に亘って諸収差を良好に補正することができ、オートフォーカスにもマニュアルフォーカスにも適した大口径な光学系を実現することができる。
【0165】
次に、[条件式対応値]の表を下記に示す。この表には、各条件式(1)~(17)に対応する値を、全実施例(第1~第7実施例)についてまとめて示す。
条件式
(1) 0.600<((h(max)-h(1))/h(1)+(h(max)-h(s))/h(s))×FNo<2.100
(2) 1.500<f/Bf<10.000
(3) 0.600<fA/(2×f)<1.500
(4) 0.500<(fFR×FNo)/f<2.900
(5) 0.500<βF/βB<2.000
(6) 0.600<θgFLn+0.0021×νdLn<0.660
(7) 0.500<-r1/r2<2.000
(8) 0.500<(r1-r2)/f<5.000
(9) -0.500<fF2/fF1<0.500
(10) -0.300<βF2/βF1<1.200
(11) 0.750<(|1/fAF|+|1/fAR|)×fA<7.000
(12) -0.060<-NdL-0.011×νdL+2.12<0.034
(13) 24.7<νdL<58.0
(14) 0.400<fA/fB<2.500
(15) -0.500<(r1+r2)/(r1-r2)<0.500
(16) -0.500<fF2/fF1<0.500
(17) -0.300<βF2/βF1<1.200
【0166】
[条件式対応値]
条件式 第1実施例 第2実施例 第3実施例 第4実施例 第5実施例
(1) 1.187 1.085 1.084 1.360 1.604
(2) 4.143 4.045 4.604 3.218 2.602
(3) 1.117 0.931 0.984 1.125 0.944
(4) 1.798 1.679 1.759 2.319 2.236
(5) 0.998 0.935 0.944 0.928 0.759
(6) 0.658(17) 0.657(5) 0.655(15) 0.655(17) 0.657(18)
0.657(20) 0.658(17) 0.658(18) 0.658(20) 0.657(21)
0.657(31) 0.655(20) 0.655(31) 0.655(31) 0.657(33)
0.655(33)
(7) 1.046 1.534 0.943 1.022 0.642
(8) 1.755 1.895 1.396 1.992 2.706
(9) -0.082 -0.162 -0.136 -0.081 -0.245
(10) 0.327 0.292 0.312 0.287 0.082
(11) 4.595 2.943 3.904 5.181 4.317
(12) -0.039(5) 0.018(5) 0.027(15) -0.039(4) 0.018(18)
0.027(17) 0.027(17) 0.027(18) -0.039(6) 0.027(21)
0.018(20) 0.027(20) -0.027(27) 0.027(17)
0.018(31) 0.027(20)
(13) 55.1(5) 44.5(5) 38.1(15) 55.1(4) 44.5(18)
32.3(17) 32.3(17) 32.3(18) 55.1(6) 32.3(21)
34.7(20) 38.1(20) 28.7(27) 38.1(17)
44.5(31) 32.3(20)
(14) 1.570 1.112 1.024 1.061 0.621
(15) 0.023 0.211 -0.029 0.011 -0.218
(16) -0.082 -0.162 -0.136 -0.081 -0.245
(17) 0.327 0.292 0.312 0.287 0.082

条件式 第6実施例 第7実施例
(1) 1.076 1.227
(2) 4.046 6.233
(3) 0.898 0.919
(4) 1.934 1.188
(5) 0.758 0.970
(6) 0.657(5) 0.658(17)
0.658(14) 0.657(20)
0.657(17)
0.655(30)
(7) 1.726 1.269
(8) 2.173 2.101
(9) -0.098 0.067
(10) 0.273 0.598
(11) 1.090 0.958
(12) 0.018(5) 0.027(3)
0.027(14) 0.027(6)
0.018(17) 0.027(17)
0.018(20)
-0.039(29)
(13) 44.5(5) 55.1(3)
32.3(14) 55.1(6)
34.7(17) 32.3(17)
34.7(20)
55.1(29)
(14) 0.636 1.659
(15) 0.266 0.118
(16) -0.098 0.067
(17) 0.273 0.598
但し、上記(6)、(12)及び(13)において数値後の( )内はその数値に対応する面の番号である。
【符号の説明】
【0167】
OL 光学装置
A 前群
B 後群
S 開口絞り
I 像面
FL フィルタ群
F 合焦群(F1、F2)
R 後群内の固定群



図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23