(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】2024-10-23
(45)【発行日】2024-10-31
(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 20060101AFI20241024BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20241024BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
(21)【出願番号】P 2023512856
(86)(22)【出願日】2022-02-24
(86)【国際出願番号】 JP2022007509
(87)【国際公開番号】W WO2022215380
(87)【国際公開日】2022-10-13
【審査請求日】2023-08-31
(31)【優先権主張番号】P 2021066362
(32)【優先日】2021-04-09
(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】100140800
【氏名又は名称】保坂 丈世
(72)【発明者】
【氏名】原田 壮基
【審査官】殿岡 雅仁
(56)【参考文献】
【文献】特開平08-146297(JP,A)
【文献】特開平08-179215(JP,A)
【文献】特開2019-211703(JP,A)
【文献】特開平08-313804(JP,A)
【文献】特開平06-214157(JP,A)
【文献】特開平06-222267(JP,A)
【文献】特開平06-250088(JP,A)
【文献】特開平06-273669(JP,A)
【文献】特開平06-294932(JP,A)
【文献】特開平08-286110(JP,A)
【文献】特開2013-137377(JP,A)
【文献】特開2019-023693(JP,A)
【文献】特開2016-173397(JP,A)
【文献】特開2015-034899(JP,A)
【文献】特開2016-090725(JP,A)
【文献】特開2018-060003(JP,A)
【文献】特開2012-063676(JP,A)
【文献】国際公開第2018/207238(WO,A1)
(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、
前群と、
絞りと、
正の屈折力を有する後群とからなり、
前記後群は、正の屈折力を有する第2レンズ群、もしくは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群と負の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
合焦時に、前記前群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は光軸方向に移動し、
次式の条件を満足
し、
0.100 < LA/LB ≦ 0.264
但し、
LA:無限遠合焦時の前記前群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LB:無限遠合焦時の前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
前記後群は、
次式の条件を満足する負レンズのうち、最も屈折力が大きい負レンズである負レンズNRと、
次式の条件を満足する負レンズのうち、最も屈折力が大きい負レンズである負レンズNFと、を有し、
0.000 < LNRL/LB < 0.400
0.800 < R2NR/Bfa < 3.000
0.600 < LNFL/LB ≦ 1.000
-3.000 < R1NF/Bfa < -0.500
但し、
LB:無限遠合焦時の前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LNRL:無限遠合焦時の前記負レンズNRの像側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
R2NR:前記負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径
LNFL:無限遠合焦時の前記負レンズNFの物体側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
R1NF:前記負レンズNFの物体側のレンズ面の曲率半径
Bfa:無限遠合焦時の前記光学系のバックフォーカス(空気換算長)
前記前群は、少なくとも1枚の負レンズN1を有し、
前記後群は、前記負レンズNRの像側に少なくとも1枚の負レンズNLを有し、
次式の条件を満足する光学系。
0.300 < fN1/fNL < 1.200
但し、
fN1:前記負レンズN1の焦点距離
fNL:前記負レンズNLの焦点距離
【請求項2】
次式の条件を満足する請求項
1に記載の光学系。
-0.800<(R1NF+R2NR)/(R1NF-R2NR)<0.800
但し、
R1NF:前記負レンズNFの物体側のレンズ面の曲率半径
R2NR:前記負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径
【請求項3】
次式の条件を満足する請求項
1または2に記載の光学系。
0.200 < fNF/fNR < 1.200
但し、
fNF:前記負レンズNFの焦点距離
fNR:前記負レンズNRの焦点距離
【請求項4】
前記後群は、前記負レンズNFと前記負レンズNRとの間に、少なくとも2枚の正レンズを有する請求項
1~3のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項5】
次式の条件を満足する請求項
1~4のいずれか一項に記載の光学系。
0.070 < LAS/LAB < 0.300
但し、
LAS:無限遠合焦時の前記前群の最も物体側のレンズ面から前記絞りまでの光軸上の距離
LAB:無限遠合焦時の前記前群の最も物体側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【請求項6】
前記後群は、非球面レンズを有し、
次式の条件を満足する請求項
1~5のいずれか一項に記載の光学系。
0.100 < LASI/LAB < 0.600
但し、
LASI:無限遠合焦時の、前記後群内の最も像側に配置された非球面から像面までの光軸上の距離
LAB:無限遠合焦時の前記前群の最も物体側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【請求項7】
前記後群は、非球面レンズを有し、
次式の条件を満足する請求項
1~6のいずれか一項に記載の光学系。
0.000 ≦ LASL/LAB < 0.150
但し、
LASL:無限遠合焦時の、前記後群内の最も像側に配置された非球面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LAB:無限遠合焦時の前記前群の最も物体側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【請求項8】
次式の条件を満足する請求項
1~7のいずれか一項に記載の光学系。
0.800 < fB/f < 1.600
但し、
fB:無限遠合焦時の前記後群の焦点距離
f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項9】
請求項
1~8のいずれか一項に記載の光学系を有する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系及び光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光学全長が短い光学系が求められている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は、さらなる光学性能の向上が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【0004】
本発明の第一の態様に係る光学系は、物体側から順に、前群と、絞りと、正の屈折力を有する後群とからなり、後群は、正の屈折力を有する第2レンズ群、もしくは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群と負の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、合焦時に、前記前群は像面に対して固定され、前記第2レンズ群は光軸方向に移動し、次式の条件を満足し、
0.100 < LA/LB ≦ 0.264
但し、
LA:無限遠合焦時の前群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LB:無限遠合焦時の後群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
前記後群は、次式の条件を満足する負レンズのうち、最も屈折力が大きい負レンズである負レンズNRと、次式の条件を満足する負レンズのうち、最も屈折力が大きい負レンズである負レンズNFと、を有し、
0.000 < LNRL/LB < 0.400
0.800 < R2NR/Bfa < 3.000
0.600 < LNFL/LB ≦ 1.000
-3.000 < R1NF/Bfa < -0.500
但し、
LB:無限遠合焦時の前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LNRL:無限遠合焦時の前記負レンズNRの像側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
R2NR:前記負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径
LNFL:無限遠合焦時の前記負レンズNFの物体側のレンズ面から前記後群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
R1NF:前記負レンズNFの物体側のレンズ面の曲率半径
Bfa:無限遠合焦時の前記光学系のバックフォーカス(空気換算長)
前記前群は、少なくとも1枚の負レンズN1を有し、前記後群は、前記負レンズNRの像側に少なくとも1枚の負レンズNLを有し、次式の条件を満足する。
0.300 < fN1/fNL < 1.200
但し、
fN1:前記負レンズN1の焦点距離
fNL:前記負レンズNLの焦点距離
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】第1実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図2】第1実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図3】第2実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図4】第2実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図5】第3実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図6】第3実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図7】第4実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図8】第4実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図9】第5実施例に係る光学系の無限遠合焦時のレンズ構成を示す断面図である。
【
図10】第5実施例に係る光学系の諸収差図であって、(a)は無限遠合焦時を示し、(b)は近距離合焦時を示す。
【
図11】上記光学系を搭載するカメラの断面図である。
【
図12】上記光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る光学系OLは、物体側から順に、前群GAと、絞りSと、正の屈折力を有する後群GBと、を有して構成されている。このように構成すると、諸収差を良好に抑えつつ、光学系OLの光学全長を短くすることができる。
【0008】
このような本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
【0009】
0.100 < LA/LB < 0.400 (1)
但し、
LA:無限遠合焦時の前群GAの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LB:無限遠合焦時の後群GBの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【0010】
条件式(1)は、無限遠合焦時の光学系OLにおける、光学系OLの後群GBの長さ(後群GBの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離)に対する前群GAの長さ(前群GAの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離)の比を規定するものである。この条件式(1)を満足することにより、前群GAの長さに対して後群GBの長さが長くなる、つまり絞りSより像側の光学系が長くなるため、光学全長が短い光学系OLにおいて良好な像面湾曲、非点収差の補正が実現できる。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.350、更に0.320とすることがより望ましい。また、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.130、更に0.150とすることがより望ましい。
【0011】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
【0012】
0.070 < LAS/LAB < 0.300 (2)
但し、
LAS:無限遠合焦時の前群GAの最も物体側のレンズ面から絞りSまでの光軸上の距離
LAB:無限遠合焦時の前群GAの最も物体側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【0013】
条件式(2)は、無限遠合焦時の、光学系OLの長さ(前群GAの最も物体側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離)に対する前群GAの絞りSまでの長さ(前群GAの最も物体側のレンズ面から絞りSまでの光軸上の距離)の比を規定するものである。この条件式(2)を満足することにより、光学系OLの長さに対して絞りSより物体側の光学系が短くなるため、光学系OLの入射瞳が物体側へ近づくこととなり、良好な像面湾曲、非点収差、歪曲収差の補正が実現できる。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を0.280、更に0.260とすることがより望ましい。また、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を0.100、更に0.130とすることがより望ましい。
【0014】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GBは、以下に示す条件式(3)を満足する負レンズNRを有することが望ましい。
【0015】
0.000 < LNRL/LB < 0.500 (3)
但し、
LB:無限遠合焦時の後群GBの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LNRL:無限遠合焦時の負レンズNRの像側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【0016】
条件式(3)は、後群GBの長さに対する負レンズNRの像側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの長さ(光軸上の距離)の比を規定するものである。この条件式(3)を満足することにより、負レンズNRが後群GBの像側、すなわち、像面Iの近くに配置されることとなり、像面湾曲、非点収差、歪曲収差などの諸収差を良好に抑えつつ、光学系OLの光学全長を短くすることができる。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を0.450、更に0.400、0.360、0.320とすることがより望ましい。また、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を0.070、更に0.150とすることがより望ましい。
【0017】
また、負レンズNRは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
【0018】
0.800 < R2NR/Bfa < 3.000 (4)
但し、
R2NR:負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径
Bfa:無限遠合焦時の光学系OLのバックフォーカス(空気換算長)
【0019】
条件式(4)は、光学系OLのバックフォーカスに対する負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径の比を規定するものである。条件式(3)を満足して像面Iの近くに配置された負レンズNRが条件式(4)を満足することにより、良好な像面湾曲、非点収差、歪曲収差の補正が実現できる。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を2.700、更に2.400とすることがより望ましい。また、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を0.850、更に0.900とすることがより望ましい。
【0020】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GBは、以下に示す条件式(5)を満足する負レンズNFを有することが望ましい。
【0021】
0.600 < LNFL/LB ≦ 1.000 (5)
但し、
LB:無限遠合焦時の後群GBの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LNFL:無限遠合焦時の負レンズNFの物体側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【0022】
条件式(5)は、後群GBの長さに対する負レンズNFの物体側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの長さ(光軸上の距離)の比を規定するものである。この条件式(5)を満足することにより、負レンズNFが後群GBの物体側、すなわち、絞りSの近くに配置されることとなり、球面収差、軸上色収差、像面湾曲などの諸収差を良好に抑えつつ、光学系OLの光学全長を短くすることができる。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を0.700、更に0.800とすることがより望ましい。
【0023】
また、負レンズNFは、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。
【0024】
-3.000 < R1NF/Bfa < -0.500 (6)
但し、
R1NF:負レンズNFの物体側のレンズ面の曲率半径
Bfa:無限遠合焦時の光学系OLのバックフォーカス(空気換算長)
【0025】
条件式(6)は、光学系OLのバックフォーカスに対する負レンズNFの物体側のレンズ面の曲率半径の比を規定するものである。条件式(5)を満足して絞りSの近くに配置された負レンズNFが条件式(6)を満足することにより、良好な球面収差、像面湾曲、軸上色収差の補正が実現できる。なお、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を-0.600、更に-0.700とすることがより望ましい。また、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を-2.500、更に-2.000とすることがより望ましい。
【0026】
以降の説明においては、後群GBに、条件式(3)及び条件式(4)を満足する負レンズが複数あるときは、それらの負レンズのうち屈折力が最も大きい負レンズを負レンズNRとする。また、後群GBに、条件式(5)及び条件式(6)を満足する負レンズが複数あるときは、それらの負レンズのうち屈折力が最も大きい負レンズを負レンズNFとする。
【0027】
本実施形態に係る光学系OLにおいて、負レンズNR及び負レンズNFは、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。
【0028】
-0.800<(R1NF+R2NR)/(R1NF-R2NR)<0.800 (7)
但し、
R1NF:負レンズNFの物体側のレンズ面の曲率半径
R2NR:負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径
【0029】
条件式(7)は、負レンズNFの物体側のレンズ面から負レンズNRの像側のレンズ面までのシェイプファクターを規定するものである。条件式(7)を満足することは、負レンズNFの物体側のレンズ面及び負レンズNRの像側のレンズ面の曲率半径の絶対値が近いことを表している。この条件式(7)を満足することにより、後群GBに含まれる負レンズの対称性が高くなり、その結果、球面収差、像面湾曲、軸上色収差、非点収差、歪曲収差などのバランスの良い、良好な補正が実現できる。なお、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を0.600、更に0.400、0.200とすることがより望ましい。また、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を-0.600、更に-0.400、-0.200とすることがより望ましい。
【0030】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、負レンズNR及び負レンズNFは、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。
【0031】
0.200 < fNF/fNR < 1.200 (8)
但し、
fNF:負レンズNFの焦点距離
fNR:負レンズNRの焦点距離
【0032】
条件式(8)は、負レンズNRの焦点距離に対する負レンズNFの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(8)を満足することにより、負レンズNFの屈折力と負レンズNRの屈折力とが近い値になるため、後群GBとして負レンズの屈折力の対称性が高くなり、その結果、像面湾曲、非点収差、歪曲収差などのバランスの良い、良好な補正が実現できる。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を1.000、更に0.900、0.800とすることがより望ましい。また、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を0.300、更に0.400とすることがより望ましい。
【0033】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GBは、負レンズNFと負レンズNRとの間に、少なくとも2枚の正レンズを有することが望ましい。このように構成することにより、良好な収差補正を容易に行うことができる。特に、球面収差、軸上色収差、像面湾曲、非点収差などを良好に補正することができる。
【0034】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、前群GAは、少なくとも1枚の負レンズN1を有し、後群GBは、負レンズNRの像側に少なくとも1枚の負レンズNLを有し、以下に示す条件式(9)を満足することが望ましい。
【0035】
0.300 < fN1/fNL < 1.200 (9)
但し、
fN1:負レンズN1の焦点距離
fNL:負レンズNLの焦点距離
【0036】
条件式(9)は、後群GBに含まれる負レンズNLの焦点距離に対する前群GAに含まれる負レンズN1の焦点距離の比を規定するものである。負レンズNFの物体側及び負レンズNRの像側に、条件式(9)を満足する負レンズ、すなわち、屈折力が近い負レンズN1,NLを配置して負レンズNF,NRを挟むことにより、光学系全体としても負レンズの対称性が高くなり、その結果、より像面湾曲、非点収差、歪曲収差などのバランス良い、良好な補正が実現できる。なお、条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を1.100、更に1.000、0.900とすることがより望ましい。また、条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を0.330、更に0.360とすることがより望ましい。
【0037】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GBは、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面の少なくとも一方に非球面が形成された非球面レンズを有し、以下に示す条件式(10)を満足することが望ましい。
【0038】
0.100 < LASI/LAB < 0.600 (10)
但し、
LASI:無限遠合焦時の、後群GB内の最も像側に配置された非球面から像面までの光軸上の距離
LAB:無限遠合焦時の前群GAの最も物体側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【0039】
条件式(10)は、光学系OLの長さに対する最も像側に配置された非球面から像面までの長さ(光軸上の距離)の比を規定するものである。この条件式(10)を満足することにより、後群GBにおいて最も像側に配置された非球面が像面Iの近くに位置することで、像面湾曲、非点収差、歪曲収差を良好に補正できる。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の上限値を0.550、更に0.500とすることがより望ましい。また、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の下限値を0.200、更に0.300とすることがより望ましい。
【0040】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GBは、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面の少なくとも一方に非球面が形成された非球面レンズを有し、以下に示す条件式(11)を満足することが望ましい。
【0041】
0.000 ≦ LASL/LAB < 0.150 (11)
但し、
LASL:無限遠合焦時の、後群GB内の最も像側に配置された非球面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
LAB:無限遠合焦時の前群GAの最も物体側のレンズ面から後群GBの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【0042】
条件式(11)は、光学系OLの長さに対する最も像側に配置された非球面から後群GBの最も像側の面までの長さ(光軸上の距離)の比を規定するものである。この条件式(11)を満足することにより、後群GBにおいて最も像側に配置された非球面が像面Iの近くに位置することで、像面湾曲、非点収差、歪曲収差を良好に補正できる。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の上限値を0.120、更に0.100とすることがより望ましい。また、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の下限値を0.007とすることがより望ましい。
【0043】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(12)を満足することが望ましい。
【0044】
0.800 < fB/f < 1.600 (12)
但し、
fB:無限遠合焦時の後群GBの焦点距離
f:無限遠合焦時の光学系OLの全系の焦点距離
【0045】
条件式(12)は、全系の焦点距離に対する後群GBの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(12)を満足することにより、球面収差、コマ収差、像面湾曲、非点収差などの諸収差を良好に抑えつつ、光学系OLの光学全長を短くすることができる。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の上限値を1.500、更に1.400とすることがより望ましい。また、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の下限値を0.900、更に0.950とすることがより望ましい。
【0046】
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。
【0047】
次に、本実施形態に係る光学系OLを備えた光学機器であるカメラを
図11に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本実施形態に係る光学系OLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
【0048】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系OLを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0049】
以下、本実施形態に係る光学系OLの製造方法の概略を、
図12を参照して説明する。
【0050】
まず、各レンズを配置して光学系OLの前群GA、絞りS、後群GBを準備する(ステップS100)。そして、所定の条件式(例えば、上述した条件式(1))による条件を満足するように前群GA、絞りS及び後群GBを配置する(ステップS200)。
【0051】
以上のような構成とすると、諸収差を良好に抑えた、光学全長の短い光学系OL、この光学系OLを有する光学機器及び光学系OLの製造方法を提供することができる。
【実施例】
【0052】
以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、
図1、
図3、
図5、
図7及び
図9は、各実施例に係る光学系OL(OL1~OL5)の構成及び屈折力配分を示す断面図である。
【0053】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(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。
【0054】
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 (a)
【0055】
また、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。
【0056】
また、下記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
【0057】
[第1実施例]
図1は、第1実施例に係る光学系OL1の構成を示す図である。この光学系OL1は、物体側から順に、前群GAと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GBと、から構成されている。また、前群GAは、負の屈折力を有する第1レンズ群G1で構成され、後群GBは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、から構成されている。
【0058】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、両凹負レンズL12、及び、両凸正レンズL13で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21、両凹負レンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズL24、両凸正レンズL25と両凹負レンズL26とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状であって、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された非球面正レンズL27で構成されている。また、第3レンズ群G3は、両凹負レンズL31で構成されている。また、後群GBと像面Iとの間に光学フィルターFLが配置されている。
【0059】
この光学系OL1において、負メニスカスレンズL11が負レンズN1であり、両凹負レンズL22が負レンズNFであり、両凹負レンズL26が負レンズNRであり、両凹負レンズL31が負レンズNLである。
【0060】
また、この光学系OL1において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を物体方向に移動させることによって行う。
【0061】
以下の表1に、光学系OL1の諸元の値を掲げる。この表1の全体諸元において、fは光学系OL1の全系の焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角[°]、Yは最大像高、TLは全長、及び、BFはバックフォーカスの値を表している。ここで、全長TLは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面(第1面)から像面Iまでの光軸上の距離(実距離)を示している。また、バックフォーカスBFは、無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面(第21面)から像面Iまでの光軸上の距離(実距離及び空気換算長)を示している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.00000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は各レンズ群の始面の面番号と焦点距離を示している。
【0062】
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【0063】
(表1)第1実施例
[全体諸元]
f 18.66
FNO 1.88
ω[°] 39.7
Y 14.50
TL 50.948
BF 14.138
BF(空気換算長) 13.593
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 30.88470 0.800 1.51680 63.9
2 10.13359 3.253
3 -19.53734 0.800 1.51680 63.9
4 61.77677 0.200
5 28.44452 1.786 1.88300 40.7
6 -44.24172 2.161
7 0.00000 D7 開口絞りS
8 25.03904 1.406 1.67790 55.4
9 71.55004 2.029
10 -17.74480 0.800 1.73800 32.3
11 17.70671 4.036 1.72916 54.6
12 -57.28104 0.200
13 44.58187 4.546 1.77250 49.6
14 -26.47919 0.200
15 24.68842 4.741 1.77250 49.6
16 -41.92740 0.800 1.73800 32.3
17 28.22236 3.986
18* -340.64532 1.217 1.53113 55.8
19* -28.19344 D19
20 -49.63870 0.800 1.51680 63.9
21 102.44757 11.540
22 0.00000 1.600 1.51680 64.1
23 0.00000 0.998
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 -76.08
第2レンズ群G2 8 17.43
第3レンズ群G3 20 -64.58
【0064】
この光学系OL1において、第18面及び第19面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表2に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0065】
(表2)
[非球面データ]
第18面 K=1.00000e+00
A4 =-1.34226e-04 A6 = 4.64940e-06 A8 =-3.86730e-08
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第19面 K=1.00000e+00
A4 =-2.70832e-06 A6 = 5.26276e-06 A8 =-3.87365e-08
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
【0066】
この光学系OL1において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D7、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D19は、合焦に際して変化する。次の表3に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。なお、D0は、物体から光学系OL1の最も物体側のレンズ面(第1面)までの光軸上の距離を示し、βは倍率を示し、fは全系の焦点距離を示す。これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。
【0067】
(表3)
無限遠 近距離
D0 ∞ 188.54
β - -0.1000
f 18.66 -
D7 1.878 0.541
D19 1.170 2.508
【0068】
この光学系OL1の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図2に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバー又は開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、以降に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの各収差図より、この光学系OL1は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0069】
[第2実施例]
図3は、第2実施例に係る光学系OL2の構成を示す図である。この光学系OL2は、物体側から順に、前群GAと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GBと、から構成されている。また、前群GAは、正の屈折力を有する第1レンズ群G1で構成され、後群GBは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、から構成されている。
【0070】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹負レンズL21と両凸正レンズL22とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズL23、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL25とを接合した接合負レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状であって、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された非球面正レンズL26で構成されている。また、第3レンズ群G3は、両凹負レンズL31で構成されている。また、後群GBと像面Iとの間に光学フィルターFLが配置されている。
【0071】
この光学系OL2において、負メニスカスレンズL11が負レンズN1であり、両凹負レンズL21が負レンズNFであり、負メニスカスレンズL25が負レンズNRであり、両凹負レンズL31が負レンズNLである。
【0072】
また、この光学系OL2において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を物体方向に移動させることによって行う。
【0073】
以下の表4に、光学系OL2の諸元の値を掲げる。なお、レンズデータの第3面は仮想面であるが、
図3の断面図には示されていない。
【0074】
(表4)第2実施例
[全体諸元]
f 24.21
FNO 1.76
ω[°] 30.5
Y 14.50
TL 50.004
BF 14.096
BF(空気換算長) 13.551
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 26.24690 0.800 1.60311 60.7
2 12.59482 1.700
3 0.00000 0.400
4 15.67302 1.691 1.80400 46.6
5 30.29814 1.833
6 0.00000 D6 開口絞りS
7 -12.84018 0.800 1.73800 32.3
8 75.53056 4.818 1.75500 52.3
9 -16.73420 0.200
10 36.79732 4.800 1.72916 54.6
11 -47.51982 0.200
12 18.21772 3.700 1.72916 54.6
13 41.67744 2.081 1.67300 38.1
14 14.30567 3.803
15* -60.75531 1.465 1.53110 55.9
16* -21.32052 D16
17 -58.67999 0.800 1.75520 27.6
18 120.38649 11.496
19 0.00000 1.600 1.51680 64.1
20 0.00000 1.000
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 474.50
第2レンズ群G2 7 19.56
第3レンズ群G3 17 -52.14
【0075】
この光学系OL2において、第15面及び第16面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表5に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0076】
(表5)
[非球面データ]
第15面 K=1.00000e+00
A4 =-4.27043e-05 A6 = 3.35775e-07 A8 = 1.40921e-08
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第16面 K=1.00000e+00
A4 = 5.80487e-05 A6 = 4.09696e-07 A8 = 1.64474e-08
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
【0077】
この光学系OL2において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D6、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D16は、合焦に際して変化する。次の表5に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0078】
(表6)
無限遠 近距離
D0 ∞ 243.98
β - -0.1000
f 24.21 -
D6 5.818 4.309
D16 1.000 2.509
【0079】
この光学系OL2の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図4に示す。これらの各収差図より、この光学系OL2は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0080】
[第3実施例]
図5は、第3実施例に係る光学系OL3の構成を示す図である。この光学系OL3は、物体側から順に、前群GAと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GBと、から構成されている。また、前群GAは、正の屈折力を有する第1レンズ群G1で構成され、後群GBは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、から構成されている。
【0081】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズL23、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL25、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状であって、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された非球面正レンズL26で構成されている。また、第3レンズ群G3は、両凹形状であって、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された非球面負レンズL31で構成されている。また、後群GBと像面Iとの間に光学フィルターFLが配置されている。
【0082】
この光学系OL3において、負メニスカスレンズL11が負レンズN1であり、負メニスカスレンズL21が負レンズNFであり、負メニスカスレンズL25が負レンズNRであり、非球面負レンズL31が負レンズNLである。
【0083】
また、この光学系OL3において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を物体方向に移動させることによって行う。
【0084】
以下の表7に、光学系OL3の諸元の値を掲げる。なお、レンズデータの第3面は仮想面であるが、
図5の断面図には示されていない。
【0085】
(表7)第3実施例
[全体諸元]
f 23.99
FNO 1.74
ω[°] 30.1
Y 14.50
TL 49.992
BF 12.990
BF(空気換算長) 12.445
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 25.94000 0.800 1.60311 60.7
2 14.70210 2.017
3 0.00000 0.780
4 19.62856 1.510 1.80400 46.6
5 40.55492 1.609
6 0.00000 D6 開口絞りS
7 -11.09774 0.800 1.73800 32.3
8 -71.62023 4.000 1.75500 52.3
9 -15.17987 0.000
10 2312.74590 3.823 1.72916 54.6
11 -26.33558 0.200
12 18.26036 5.535 1.72916 54.6
13 137.30289 0.200
14 49.24547 1.572 1.76182 26.6
15 16.62297 4.616
16* -12.37612 0.919 1.53113 55.8
17* -11.35573 D17
18* -128.13552 0.800 1.64000 60.2
19* 104.42083 10.390
20 0.00000 1.600 1.51680 64.1
21 0.00000 1.000
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 198.61
第2レンズ群G2 7 22.16
第3レンズ群G3 18 -89.78
【0086】
この光学系OL3において、第16面、第17面、第18面及び第19面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表8に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0087】
(表8)
[非球面データ]
第16面 K=1.00000e+00
A4 = 3.18413e-04 A6 = 1.91924e-06 A8 =-8.92961e-09
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第17面 K=1.00000e+00
A4 = 4.58812e-04 A6 = 7.66215e-07 A8 = 3.67698e-09
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第18面 K=1.00000e+00
A4 =-5.32694e-07 A6 =-8.50693e-07 A8 = 4.38809e-09
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第19面 K=1.00000e+00
A4 =-3.35211e-05 A6 = 2.16253e-07 A8 = 0.00000e+00
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
【0088】
この光学系OL3において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D6、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D17は、合焦に際して変化する。次の表9に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0089】
(表9)
無限遠 近距離
D0 ∞ 242.49
β - -0.1000
f 23.99 -
D6 6.793 4.946
D17 1.028 2.875
【0090】
この光学系OL3の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図6に示す。これらの各収差図より、この光学系OL3は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0091】
[第4実施例]
図7は、第4実施例に係る光学系OL4の構成を示す図である。この光学系OL4は、物体側から順に、前群GAと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GBと、から構成されている。また、前群GAは、正の屈折力を有する第1レンズ群G1で構成され、後群GBは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、から構成されている。
【0092】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、両凸正レンズL12で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22、両凸形状であって、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された非球面正レンズL23、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL25とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、両凹負レンズの物体側のレンズ面に設けた樹脂層を非球面形状に形成した非球面負レンズL31で構成されている。また、後群GBと像面Iとの間に光学フィルターFLが配置されている。
【0093】
この光学系OL4において、負メニスカスレンズL11が負レンズN1であり、負メニスカスレンズL21が負レンズNFであり、負メニスカスレンズL25が負レンズNRであり、非球面負レンズL31が負レンズNLである。
【0094】
また、この光学系OL4において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を物体方向に移動させることによって行う。
【0095】
以下の表10に、光学系OL4の諸元の値を掲げる。なお、レンズデータの第3面及び第11面は仮想面であるが、
図7の断面図には示されていない。
【0096】
(表10)第4実施例
[全体諸元]
f 24.64
FNO 1.75
ω[°] 30.3
Y 14.50
TL 50.000
BF 13.012
BF(空気換算長) 12.467
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 95.72479 0.800 1.69680 55.5
2 30.29508 3.511
3 0.00000 -0.700
4 26.01082 1.945 1.77250 49.6
5 -349.67569 1.000
6 0.00000 D6 開口絞りS
7 -10.06582 0.800 1.72825 28.4
8 -42.33130 0.901
9 -35.35053 5.000 1.77250 49.6
10 -13.06203 -0.500
11 0.00000 0.600
12* 34.65982 4.800 1.69350 53.3
13* -52.08174 0.200
14 30.12605 2.885 1.77250 49.6
15 101.41586 2.700 1.78472 25.6
16 23.50659 D16
17* -212.49838 0.100 1.56093 36.6
18 -125.18463 1.100 1.51680 63.9
19 54.07182 10.412
20 0.00000 1.600 1.51680 63.9
21 0.00000 1.000
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 57.07
第2レンズ群G2 7 25.23
第3レンズ群G3 17 -84.30
【0097】
この光学系OL4において、第12面、第13面及び第17面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表11に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0098】
(表11)
[非球面データ]
第12面 K=1.00000e+00
A4 = 2.63231e-05 A6 =-2.91715e-08 A8 = 1.91541e-10
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第13面 K=1.00000e+00
A4 = 5.30867e-05 A6 =-5.02435e-08 A8 = 0.00000e+00
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第17面 K=1.00000e+00
A4 = 6.34469e-06 A6 =-2.28171e-07 A8 = 1.47869e-10
A10=-6.83855e-12 A12= 0.00000e+00
【0099】
この光学系OL4において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D6、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D16は、合焦に際して変化する。次の表12に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0100】
(表12)
無限遠 近距離
D0 ∞ 162.24
β - -0.1500
f 24.64 -
D6 7.809 4.719
D16 4.037 7.127
【0101】
この光学系OL4の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図8に示す。これらの各収差図より、この光学系OL4は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0102】
[第5実施例]
図9は、第5実施例に係る光学系OL5の構成を示す図である。この光学系OL5は、物体側から順に、前群GAと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GBと、から構成されている。また、前群GAは、正の屈折力を有する第1レンズ群G1で構成され、後群GBは、正の屈折力を有する第2レンズ群G2で構成されている。
【0103】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22、両凸形状であって、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された非球面正レンズL23、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL25とを接合した接合正レンズ、及び、両凹負レンズの物体側のレンズ面に設けた樹脂層を非球面形状に形成した非球面負レンズL26で構成されている。また、後群GBと像面Iとの間に光学フィルターFLが配置されている。
【0104】
この光学系OL5において、負メニスカスレンズL11が負レンズN1であり、負メニスカスレンズL21が負レンズNFであり、負メニスカスレンズL25が負レンズNRであり、非球面負レンズL26が負レンズNLである。
【0105】
また、この光学系OL5において、無限遠から近距離物体への合焦は、第2レンズ群G2を物体方向に移動させることによって行う。
【0106】
以下の表13に、光学系OL5の諸元の値を掲げる。なお、レンズデータの第3面及び第11面は仮想面であるが、
図9の断面図には示されていない。
【0107】
(表13)第5実施例
[全体諸元]
f 24.28
FNO 1.74
ω[°] 30.0
Y 14.50
TL 50.000
BF 13.413
BF(空気換算長) 12.868
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 50.00000 0.800 1.69680 55.5
2 17.24209 2.151
3 0.00000 -0.700
4 19.58974 2.153 1.77250 49.6
5 205.71020 1.601
6 0.00000 D6 開口絞りS
7 -10.35061 0.800 1.72825 28.4
8 -32.62394 0.335
9 -40.55777 5.000 1.77250 49.6
10 -13.65162 -0.800
11 0.00000 0.900
12* 32.69590 4.800 1.69350 53.3
13* -281.19271 0.259
14 21.08477 3.700 1.77250 49.6
15 152.39896 2.700 1.78472 25.6
16 22.00000 3.177
17* 280.88096 0.100 1.56093 36.6
18 -134.95915 1.100 1.51680 64.1
19 40.00000 D19
20 0.00000 1.600 1.51680 64.1
21 0.00000 1.000
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群G1 1 93.85
第2レンズ群G2 7 28.46
【0108】
この光学系OL5において、第12面、第13面及び第17面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表14に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0109】
(表14)
[非球面データ]
第12面 K=1.00000e+00
A4 = 2.55005e-05 A6 = 2.68082e-07 A8 =-4.15521e-09
A10= 1.91843e-11 A12=-7.32920e-14
第13面 K=1.00000e+00
A4 = 2.69977e-05 A6 = 2.93612e-07 A8 =-3.82736e-09
A10= 0.00000e+00 A12= 0.00000e+00
第17面 K=1.00000e+00
A4 =-8.70020e-05 A6 =-1.11329e-08 A8 =-4.28635e-09
A10=-1.69867e-11 A12= 0.00000e+00
【0110】
この光学系OL5において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D6、及び、第2レンズ群G2とフィルター群FLとの軸上空気間隔D19は、合焦に際して変化する。次の表15に、無限遠合焦時及び近距離合焦時における可変間隔を示す。
【0111】
(表15)
無限遠 近距離
D0 ∞ 168.61
β - -0.1500
f 24.28 -
D6 8.511 4.746
D19 10.813 14.578
【0112】
この光学系OL5の無限遠合焦時及び近距離合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図の諸収差図を
図10に示す。これらの各収差図より、この光学系OL5は諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0113】
[条件式対応値]
第1実施例~第5実施例における条件式(1)~(12)の対応値を以下の表16に示す。
【0114】
(表16)
(1)LA/LB
(2)LAS/LAB
(3)LNRL/LB
(4)R2NR/Bfa
(5)LNFL/LB
(6)R1NF/Bfa
(7)(R1NF+R2NR)/(R1NF-R2NR)
(8)fNF/fNR
(9)fN1/fNL
(10)LASI/LAB
(11)LASL/LAB
(12)fB/f
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
f 18.663 24.208 23.987 24.645 24.278
fB 19.882 25.239 26.058 33.313 28.463
fNR -22.746 -33.387 -33.640 -39.597 -33.066
fNF -11.895 -14.814 -17.895 -18.325 -21.138
fN1 -29.572 -41.054 -57.817 -63.929 -38.152
fNL -64.585 -52.138 -89.777 -84.301 -94.584
LA 6.839 4.591 5.107 5.556 4.404
LB 25.931 23.667 23.493 22.623 22.071
LAB 36.809 35.903 37.002 36.988 36.587
LAS 9.000 6.424 6.716 6.556 6.005
LASI 15.563 15.351 12.445 13.667 14.068
LASL 1.970 1.800 0.000 1.200 1.200
Bfa 13.593 13.551 12.445 12.467 12.868
LNRL 7.173 7.068 7.363 5.237 4.377
R2NR 28.222 14.306 16.623 23.507 22.000
LNFL 22.496 23.667 23.493 22.623 22.071
R1NF -17.745 -12.840 -11.098 -10.066 -10.351
(1) 0.264 0.194 0.217 0.246 0.200
(2) 0.245 0.179 0.182 0.177 0.164
(3) 0.277 0.299 0.313 0.231 0.198
(4) 2.076 1.056 1.336 1.886 1.710
(5) 0.868 1.000 1.000 1.000 1.000
(6) -1.305 -0.948 -0.892 -0.807 -0.804
(7) -0.228 -0.054 -0.199 -0.400 -0.360
(8) 0.523 0.444 0.532 0.463 0.639
(9) 0.458 0.787 0.644 0.758 0.403
(10) 0.423 0.428 0.336 0.369 0.385
(11) 0.054 0.050 0.000 0.032 0.033
(12) 1.065 1.043 1.086 1.352 1.172
【0115】
また、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【0116】
本実施形態では、2群又は3群構成の光学系OLを示したが、以上の構成条件等は、4群、5群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。具体的には、最も像側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。また、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。
【0117】
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦群としても良い。この場合、合焦群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等の)モータ駆動にも適している。特に、第2レンズ群G2を合焦群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましいが、光学系OL全体を光軸方向に移動させて合焦するようにしてもよい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦群は単レンズから構成するのが好ましい。
【0118】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。特に、第1レンズ群G1もしくは第2レンズ群G2の少なくとも一部を防振群とするのが好ましい。
【0119】
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。
【0120】
開口絞りSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間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。
【0121】
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。
【符号の説明】
【0122】
1 カメラ(光学機器) OS(OS1~OS5) 光学系
GA 前群 GB 後群 S 絞り(開口絞り)