JP2009271166A - 光学系及びそれを有する光学機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光入射側と光射出側が共に屈折面である複数の光学素子と、開口絞りと、を有する光学系において、
g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFとするとき
0.0272<|ΔθgF|
を満足する光学素子を第l光学素子とし、
|ΔθgF|<0.0272
を満足する光学素子を第r光学素子とし、
開口絞りよりも物体側又は像側のいずれか一方に配置された第l光学素子と第r光学素子の焦点距離、材料のアッベ数、異常部分分散比等を適切に設定したこと。
【選択図】 図1
Description
g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFとするとき
0.0272<|ΔθgF|
を満足する光学素子を第l光学素子とし、
|ΔθgF|<0.0272
を満足する光学素子を第r光学素子とし、
前記開口絞りよりも物体側又は像側のいずれか一方に配置された第l光学素子と第r光学素子のうち、第l光学素子について光入射側から数えて第i番目の光学素子を第i光学素子(i=1,2,・・・,m)、第r光学素子について光入射側から数えて第j番目の光学素子を第j光学素子(j=1,2,・・・,n)とし、
第i光学素子の焦点距離をfnli、材料のアッベ数をνdnli、g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFnli、
第j光学素子の焦点距離をfnrj、材料のアッベ数をνdnrj、g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFnrj、とするとき、
Σ(1/fnrj)/Σ(1/fnli)<0
5.0<|Σ((ΔθgFnli/νdnli)/fnli)/Σ((ΔθgFnrj/νdnrj)/fnrj)|
なる条件を満足することを特徴としている。
0.0272<|ΔθgF| ・・・・・(1)
を満足する光学素子を第l光学素子とする。
|ΔθgF|<0.0272 ・・・・・(2)
を満足する光学素子を第r光学素子とする。
Σ(1/fnrj)/Σ(1/fnli)<0 ・・・・・(3)
5.0<|Σ((ΔθgFnli/νdnli)/fnli)/Σ((ΔθgFnrj/νdnrj)/fnrj)| ・・・・・(4)
なる条件を満足する。
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)
ΔθgF=θgF−(−1.665×10−7×νd3+5.213×10−5×νd2
−5.656×10−3×νd+7.278×10−1)
である。
N(λ)=[1+V{Npar(λ)2−1}+(1−V){Npoly(λ)2−1}]1/2
である。
条件式(4)は光学系に強い異常部分分散性を持つ光学材料より成る光学素子を用いた際に、光学系の色収差を良好に補正すると共に、温度変化に対する色収差の変動も良好に補正するための条件式である。
通常の硝材と比べて強い異常部分分散性ΔθgFを持つ材料では式(a)の値が大きいため、g線〜F線の色収差補正効果が大きい。
温度変化に対する色収差変動を良好に補正するためには、式(b)で表される両者の色収差補正効果を合わせた値の変動が小さければ良い。
更に好ましくは以下の範囲とするのが良い。
以上のように本発明によれば、色収差が良好に補正されると共に、温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動も良好に補正された光学系を得ることができる。
0.3<νdnlave/νdnrave<2.0 ・・・(5)
|dn/dt|>5.0×10−5/℃ ・・・(6)
(1/ftotal)/Σ|(1/fnli)|<15・・・(7)
なる条件式のうち1以上を満足するのが良い。
単位 mm
面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 144.155 8.95 1.60311 60.6 71.00
2 -231.746 0.15 70.66
3 112.350 6.00 1.48749 70.2 66.56
4 225.809 4.35 1.63555 22.7 64.76 nl1
5 -289.155 0.10 1.62524 25.2 64.65 nr1
6 10424.851 2.85 63.62
7 -293.634 3.40 1.84666 23.9 62.59
8 143.817 0.15 59.74
9 58.588 7.05 1.60311 60.6 58.39
10 150.777 14.60 57.21
11 40.692 4.18 1.88300 40.8 44.01
12 32.428 10.77 39.65
13(絞り)∞ 4.00 37.49
14 352.768 2.84 1.84666 23.9 35.10
15 -136.556 2.00 1.88300 40.8 34.67
16 81.708 31.41 33.13
17 155.433 1.60 1.84666 23.9 27.82
18 25.149 6.64 1.74950 35.3 27.80
19 -151.447 0.15 27.93
20 111.143 4.47 1.80610 33.3 27.90
21 -45.041 1.50 1.77250 49.6 27.73
22 40.983 7.53 26.92
23 -58.459 1.50 1.88300 40.8 28.01
24 -117.453 6.91 28.91
25 93.274 10.54 1.53172 48.8 33.82
26 -23.896 1.80 1.48749 70.2 34.17
27 -148.225 81.10 35.34
各種データ
焦点距離 294.00
Fナンバー 4.14
半画角 4.21
像高 21.64
レンズ全長 226.55
BF 81.10
入射瞳位置 94.76
射出瞳位置 -88.43
前側主点位置 -121.08
後側主点位置 -212.89
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 13 134.37 62.55 -29.19 -64.48
2 16 -116.18 4.84 3.31 0.69
3 27 1003.65 42.64 114.34 90.63
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 148.69
2 3 450.86
3 4 200.16
4 5 -449.99
5 7 -113.61
6 9 154.43
7 11 -237.12
8 14 116.59
9 15 -57.65
10 17 -35.64
11 18 29.25
12 20 40.28
13 21 -27.57
14 23 -133.40
15 25 36.93
16 26 -58.72
単位 mm
面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 144.106 11.66 1.71999 50.2 95.11
2 -1135.555 0.20 1.59631 13.9 94.36 nl1
3 -48945.786 0.15 93.99
4 102.266 13.00 1.48749 70.2 88.65
5 5933.580 0.79 1.62524 25.2 86.64 nr1
6 -2619.409 5.37 86.47
7 -860.570 4.00 1.80610 33.3 81.29
8 133.692 5.73 76.07
9 60.422 9.31 1.48749 70.2 71.10
10 150.870 12.50 69.76
11 43.335 5.00 1.84666 23.9 54.74
12 33.980 25.08 48.45
13 146.715 1.80 1.43387 95.1 37.50
14 57.828 34.23 35.73
13(絞り)∞ 2.00 21.26
16 289.805 1.30 1.88300 40.8 20.26
17 37.066 3.75 1.57099 50.8 19.59
18 -3406.533 2.00 19.75
19 100.959 3.84 1.78472 25.7 20.26
20 -70.186 1.30 1.88300 40.8 20.32
21 48.652 1.85 20.44
22 986.216 1.30 1.88300 40.8 20.82
23 137.051 2.41 21.21
24 70.326 6.19 1.62588 35.7 23.01
25 -38.841 1.40 1.88300 40.8 23.77
26 514.591 10.70 24.74
27 81.882 5.12 1.57501 41.5 31.93
28 -136.733 1.00 32.47
29 ∞ 2.00 1.51633 64.1 60.00
30 ∞ 55.00 60.00
各種データ
焦点距離 391.86
Fナンバー 4.12
半画角 3.16
像高 21.64
レンズ全長 230.00
BF 55.00
入射瞳位置 618.53
射出瞳位置 -46.20
前側主点位置 -506.90
後側主点位置 -336.86
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 12 156.04 67.72 -40.04 -69.95
2 14 -221.35 1.80 2.08 0.82
3 30 -150.74 46.17 -22.06 -72.04
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 178.29
2 2 -1949.50
3 4 213.30
4 5 2906.51
5 7 -143.29
6 9 200.00
7 11 -246.23
8 13 -221.35
9 16 -48.25
10 17 64.24
11 19 53.29
12 20 -32.38
13 22 -180.39
14 24 40.87
15 25 -40.85
16 27 89.83
17 29 0.00
単位 mm
面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 316.442 11.93 1.57135 53.0 134.55
2 -1654.918 2.00 1.76498 15.0 134.01 nl1
3* -718.587 4.98 133.98
4 156.130 10.85 1.48749 70.2 125.77
5 370.543 2.00 1.76498 15.0 124.22 nl2
6* 552.543 5.55 124.08
7 8485.416 6.02 1.92286 18.9 122.41
8 318.390 0.10 1.62524 25.2 118.18 nr1
9* 242.275 87.95 117.49
10 114.937 9.36 1.77250 49.6 91.95
11 350.789 3.15 90.54
12 91.775 5.50 1.84666 23.9 83.04
13 67.046 84.53 76.52
14 210.358 3.07 1.74000 28.3 38.56
15 -164.190 2.00 1.83400 37.2 38.17
16 89.325 37.07 36.51
17(絞り)∞ 24.81 27.36
18 95.300 1.40 1.84666 23.8 23.35
19 27.033 5.22 1.62004 36.3 23.10
20 -165.855 2.00 23.20
21 137.983 3.78 1.74077 27.8 23.15
22 -74.006 1.40 1.77250 49.6 22.96
23 49.585 3.39 22.70
24 -67.097 1.40 1.77250 49.6 22.96
25 195.830 2.49 23.75
26 -272.654 5.10 1.62588 35.7 24.90
27 -25.856 1.40 1.88300 40.8 25.71
28 -67.859 14.64 27.45
29 438.898 6.19 1.54814 45.8 37.16
30 -46.607 2.00 37.77
31 ∞ 2.65 1.51633 64.1 60.00
32 ∞ 107.55 60.00
非球面データ
円錐定数(K) 4次の係数(B) 6次の係数(C) 8次の係数(D) 10次の係数(E)
第3面 k=-9.175520E-01 B= 2.377910E-11 C=-6.280700E-14 D=-4.180260E-18
E= 4.882670E-22
第6面 k= 2.993210E-01 B= 4.241350E-10 C= 8.192190E-14 D= 1.327980E-17
E= 1.095400E-21
第9面 k= 3.115530E-01 B=-3.345230E-10 C= 2.276630E-14 D=-4.366410E-18
E=-4.977830E-21
各種データ
焦点距離 779.99
Fナンバー 5.80
半画角 1.59
像高 21.64
レンズ全長 461.49
BF 107.55
入射瞳位置 1408.11
射出瞳位置 -125.47
前側主点位置 -422.70
後側主点位置 -672.43
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 13 274.23 149.40 23.16 -110.92
2 16 -158.73 5.07 4.39 1.49
3 32 -6706.51 77.87 -2164.68 -3321.86
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 465.97
2 2 1658.69
3 4 544.46
4 5 1463.56
5 7 -358.58
6 8 -1621.70
7 10 217.53
8 12 -327.26
9 14 125.05
10 15 -69.12
11 18 -45.00
12 19 37.88
13 21 65.52
14 22 -38.25
15 24 -64.54
16 26 45.28
17 27 -48.06
18 29 77.21
19 31 0.00
単位 mm
面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 43.774 3.31 1.77250 49.6 68.50
2 27.504 9.72 52.33
3* 65.547 6.85 1.69350 53.2 52.00
4 66.290 0.15 48.33
5 36.851 2.00 1.77250 49.6 41.27
6 15.830 8.23 29.09
7 67.880 1.80 1.77250 49.6 28.81
8 17.480 8.50 24.16
9 48.015 2.50 1.77250 49.6 22.72
10 15.619 8.00 1.78472 25.7 20.81
11 -173.302 2.51 19.38
12 84.734 8.00 1.48749 70.2 16.75
13 -12.822 1.20 1.84666 23.9 13.63
14 -17.270 3.78 14.15
15 -24.481 1.50 1.88300 40.8 13.39
16 -37.533 1.00 13.71
17(絞り)∞ 1.03 12.99
18 35.425 9.00 1.48749 70.2 13.72
19 -20.000 1.50 1.88300 40.8 12.79
20 56.190 0.78 13.70
21 -150.273 1.20 1.84666 23.9 14.10
22 29.831 5.32 1.48749 70.2 16.33
23 -20.221 0.15 19.05
24 79.247 2.00 1.69591 17.7 25.31 nl1
25 -306.350 0.20 1.58250 30.2 25.77 nr1
26 104.129 6.23 1.67790 55.3 26.69
27 -28.878 38.52 27.82
非球面データ
円錐定数(K) 4次の係数(B) 6次の係数(C) 8次の係数(D) 10次の係数(E)
第3面 k= 0.000000E+00 B= 8.267830E-06 C=-4.819140E-10 D=-2.295640E-12
E= 6.891740E-15
各種データ
焦点距離 14.36
Fナンバー 2.89
半画角 56.42
像高 21.64
レンズ全長 135.00
BF 38.52
入射瞳位置 28.99
射出瞳位置 -43.49
前側主点位置 40.83
後側主点位置 24.16
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 11 -26.74 51.07 11.32 -36.62
2 27 33.13 42.90 28.95 -12.41
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -105.12
2 3 1765.94
3 5 -37.48
4 7 -30.96
5 9 -31.01
6 10 18.60
7 12 23.48
8 13 -67.11
9 15 -84.27
10 18 27.70
11 19 -16.55
12 21 -29.31
13 22 25.61
14 24 90.66
15 25 -133.39
16 26 33.99
単位 mm
面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 157.405 2.50 1.84666 23.9 67.48
2 97.124 9.09 1.49700 81.5 66.04
3 -412.287 0.15 65.60
4 75.503 8.11 1.48749 70.2 62.21
5 790.066 (可変) 61.07
6 526.172 2.00 1.88300 40.8 31.57
7 50.309 5.36 29.37
8 -85.443 1.50 1.88300 40.8 28.37
9 69.148 4.03 1.92286 18.9 27.96
10 -162.029 1.79 27.75
11 -51.570 1.50 1.88300 40.8 27.56
12 -81.999 (可変) 28.12
13 73.186 1.50 1.80610 33.3 29.22
14 34.778 5.81 1.62299 58.2 28.99
15 -183.955 (可変) 29.07
16(絞り)∞ 1.00 28.81
17 54.358 3.25 1.77250 49.6 29.36
18 118.994 0.15 29.05
19 22.857 5.06 1.57099 50.8 28.72
20 43.696 2.33 27.42
21 22.586 1.50 1.84666 23.9 25.21
22 15.362 0.68 1.63555 22.7 22.79 nl1
23 16.305 (可変) 22.64
24 30.872 5.74 1.48749 70.2 21.23
25 -39.183 1.70 1.80610 33.3 20.41
26 -121.000 (可変) 19.97
27 65.604 1.50 1.83400 37.2 18.09
28 21.392 4.52 17.77
29 -20.577 1.50 1.77250 49.6 18.07
30 152.481 0.15 21.10
31 94.197 4.21 1.48749 70.2 21.93
32 -45.861 1.29 1.63555 22.7 23.78 nl2
33 -27.903 6.80 23.93
34 67.926 0.50 1.62524 25.2 33.81 nr1
35 37.881 7.65 1.62588 35.7 34.47
36 -103.043 43.05 35.00
各種データ
ズーム比 3.0
広角 中間 望遠
焦点距離 70.00 105.00 210.00
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 17.17 11.64 5.88
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 210.00 210.00 210.00
BF 43.05 43.05 43.05
d 5 2.00 23.39 44.70
d12 43.20 32.50 0.50
d15 12.19 1.50 12.19
d23 13.70 13.70 13.70
d26 3.00 3.00 3.00
入射瞳位置 61.09 112.53 199.18
射出瞳位置 -76.95 -76.95 -76.95
前側主点位置 90.26 125.65 41.66
後側主点位置 -26.95 -61.95 -166.95
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 5 114.28 19.86 5.18 -7.95
2 12 -36.98 16.18 3.30 -8.41
3 15 110.10 7.31 1.17 -3.29
4 23 89.21 13.97 -15.84 -21.27
5 26 69.64 7.44 0.06 -4.77
6 36 -78.64 28.11 -22.75 -63.45
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -305.34
2 2 159.10
3 4 170.61
4 6 -63.12
5 8 -43.09
6 9 52.96
7 11 -161.11
8 13 -83.67
9 14 47.43
10 17 126.77
11 19 77.12
12 21 -62.69
13 22 325.86
14 24 36.40
15 25 -72.56
16 27 -38.66
17 29 -23.38
18 31 63.90
19 32 109.08
20 34 -137.85
21 35 45.20
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
SP 開口絞り
IP 像面
d d線
g g線
S.C 正弦条件
ΔM メリディオナル像面
ΔS サジタル像面
Gnl1 光学素子
Gnl2 光学素子
Gnr1 光学素子
Claims (10)
- 光入射側と光射出側が共に屈折面である複数の光学素子と、開口絞りと、を有する光学系において、
g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFとするとき
0.0272<|ΔθgF|
を満足する光学素子を第l光学素子とし、
|ΔθgF|<0.0272
を満足する光学素子を第r光学素子とし、
前記開口絞りよりも物体側又は像側のいずれか一方に配置された第l光学素子と第r光学素子のうち、第l光学素子について光入射側から数えて第i番目の光学素子を第i光学素子(i=1,2,・・・,m)、第r光学素子について光入射側から数えて第j番目の光学素子を第j光学素子(j=1,2,・・・,n)とし、
第i光学素子の焦点距離をfnli、材料のアッベ数をνdnli、g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFnli、
第j光学素子の焦点距離をfnrj、材料のアッベ数をνdnrj、g線とF線に関する異常部分分散比をΔθgFnrj、とするとき、
Σ(1/fnrj)/Σ(1/fnli)<0
5.0<|Σ((ΔθgFnli/νdnli)/fnli)/Σ((ΔθgFnrj/νdnrj)/fnrj)|
なる条件を満足することを特徴とする光学系。 - 前記第i光学素子(i=1,2,・・・,m)と前記第j光学素子(j=1,2,・・・,n)の材料のアッベ数νdの平均値をそれぞれνdnlave及びνdnraveとするとき、
0.3<νdnlave/νdnrave<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。 - 前記第i光学素子と第j光学素子の材料は有機材料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
- 前記第i光学素子(i=1,2,・・・,m)と前記第j光学素子(j=1,2,・・・,n)の材料の0℃〜40℃の温度範囲における温度変化に対するd線に関する屈折率の変化の平均値の絶対値を|dn/dt|とするとき
|dn/dt|>5.0×10−5/℃
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の光学系。 - 前記光学系全系(光学系がズームレンズのときは広角端)における焦点距離をftotalとするとき、
(1/ftotal)/Σ|(1/fnli)|<15
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光学系。 - 前記光学系は、物体側より像側へ順にフォーカスの際に不動の正の屈折力の第1レンズ群、フォーカスのために光軸方向へ移動する負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、フォーカスの際に不動の正の屈折力の第3レンズ群より構成され、前記第i光学素子と前記第j光学素子は、いずれも該第1レンズ群に含まれていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項の光学系。
- 前記光学系は、物体側から像側へ順に負の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、フォーカスのために光軸方向に移動する正の屈折力の第2レンズ群より構成され、前記第i光学素子と前記第j光学素子はいずれも該第2レンズ群に含まれていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項の光学系。
- 前記光学系は、変倍用の複数のレンズ群を含む前群、開口絞り、フォーカスのために光軸方向に移動するレンズ群を含む複数のレンズ群を含む後群より構成され、前記第i光学素子と、第j光学素子はいずれも該後群に含まれていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項の光学系。
- 光電変換素子に像を形成することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光学系。
- 請求項9の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する光電変換素子とを備えることを特徴とする光学機器。
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