JP2012189679A - 撮影光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、正又は負の屈折力の第2レンズ群L2、正又は負の屈折力の第3レンズ群L3を有し、前記第2レンズ群を移動させてフォーカシングを行う撮影光学系において、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも1つの回折光学素子DOEと、少なくとも1つの固体材料からなる光学素子NLを有し、前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をfDOE、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離fNL、前記第1レンズ群の焦点距離f1、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比ΔθgFNLを各々適切に設定する。
【選択図】図1
Description
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をfDOE、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離をfNL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比をΔθgFNLとするとき、
10 < fDOE×fNL/f12 <600
0.0272 < ΔθgFNL < 0.3000
なる条件を満足することを特徴としている。
このとき、
10 < fDOE×fNL/f12 <600 ・・・(1)
0.0272 < ΔθgFNL < 0.3000 ・・・(2)
なる条件を満足している。
θgFB=(−1.665×10-7×νd3+5.213×10-5×νd2−5.656×10-3×νd+0.7278)
ΔθgFNL=θgFNL−θgFB
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(2)は固体材料からなる光学素子NLの材料の異常部分分散比に関する。
また条件式(2a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(2)を満足する固体材料(以下「光学材料」ともいう。)の具体例としては、例えば樹脂がある。様々な樹脂の中でも特にUV硬化樹脂(Nd=1.635,νd=22.7,θgF=0.69)やN−ポリビニルカルバゾール(Nd=1.696,νd=17.7,θgF=0.69)は条件式(2)を満足する光学材料である。尚、条件式(2)を満足する樹脂であれば、これらに限定するものではない。
他にも光触媒、白色顔料などとして、またTiO2微粒子は化粧品材料として用いられている。各実施例において樹脂に分散させるTiO2微粒子の平均径は、散乱などの影響を考えると2nm〜50nm程度がよく、凝集を抑えるために分散剤などを添加しても良い。
N(λ)=[1+V{NTiO 2(λ)−1}+(1−V){NP 2(λ)−1}]1/2‥‥(A)
である。
第1aレンズ群L1aと第1bレンズ群L1bとの空気間隔をd1abとする。第1aレンズ群L1aの焦点距離をf1a、第1bレンズ群L1bの焦点距離をf1bとする。全系の焦点距離をfとする。物体距離が無限遠であるときの全系のFナンバーをFnoとする。
8.986×10-9×νd1 4−5.469×10-6×νd1 3+8.088×10-4×νd1 2−4.553×10-2×νd1
+2.285 <Nd1< 3.384×10-8×νd1 4−1.348×10-5×νd1 3
+1.761×10-3×νd1 2−9.477×10-2×νd1+3.363 ・・・(3)
30.0 < νd1P < 75.0 ・・・(4)
10.0 < νd1N < 40.0 ・・・(5)
5.0 < νdNL < 60.0 ・・・(6)
0.0500<d1ab/(L×Fno)<0.2000 ・・・(7)
−1.000<f1a/f1b<1.000 ・・・(8)
5.0<fDOE/f<200.0 ・・・(9)
1.0<fDOE/fNL<40.0 ・・・(10)
0.460<f/(f1a×Fno)<1.000 ・・・(11)
0.0430<{(f1/f1a)×d1ab}/(f×Fno)<0.3000
・・・(12)
0.50<|f1/f2|<2.20 ・・・(13)
0.10<|f2/f3|<1.00 ・・・(14)
0.10<|f2/f|<2.00 ・・・(15)
0.30<|f3/f|<10.00 ・・・(16)
0.10<f31/f<3.00 ・・・(17)
−0.50<f32/f<−0.05 ・・・(18)
0.05<f33/f<0.50 ・・・(19)
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。条件式(3)は固体材料からなる光学素子以外の光学素子のうち第1レンズ群L1に含まれる光学素子材料(レンズの材料)の屈折率に関する。条件式(3)の上限値を超えると、比較的高比重の材料を選ぶことになり、全系の軽量化が難しくなる。
条件式(5)は第1レンズ群L1に含まれる負レンズの材料のd線におけるアッベ数に関する。条件式(5)の上限値を超えると、比較的高比重の材料を選ぶことになり、全系の軽量化が難しくなる。一方、条件式(5)の下限値を超えると、軸上色収差が過補正になるため好ましくない。条件式(5)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
図12は条件式(3)、(4)、(5)の範囲を示す説明図である。条件式(6)は固体材料からなる光学素子NLの材料のd線におけるアッベ数に関する。条件式(6)の上限値もしくは下限値を超えると、光学系全体として軸上色収差と倍率色収差の補正のバランスがとりづらくなり好ましくない。条件式(6)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
各実施例では第1レンズ群L1中で一番大きな空気間隔を挟んで物体側を第1aレンズ群L1a、像側を第1bレンズ群L1bと部分レンズ群に分割する。このとき第1aレンズ群L1aのパワーは正となるようにするのが好ましい。そうすると第1aレンズ群L1aと第1bレンズ群L1bの間隔を広くすればするほど第1aレンズ群L1aを通過した光線が収斂するため、第1bレンズ群L1bのレンズ有効径を小さくすることができるため好ましい。
また、条件式(7)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(8)は撮影光学系の第1aレンズ群L1aと第1bレンズ群L1bのパワーに関し、第1bレンズ群L1bの有効径の縮小に関する。条件式(8)の上限値または下限値を超えると、第1bレンズ群L1bに比べて第1aレンズ群L1aのパワーが弱くなる。そうすると第1aレンズ群L1aによる光線の収斂効果が弱くなり、第1bレンズ群L1bのレンズ有効径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式(8)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(9)は撮影光学系の第1レンズ群L1中の回折光学素子DOEのパワーに関する。条件式(9)の上限値を超えると、回折光学素子DOEにおける回折成分のみによるパワーが弱くなってしまうため、第1レンズ群L1で発生する色収差を効果的に補正することが困難になる。
また、条件式(9a)は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(10)は回折光学素子DOEと固体材料からなる光学素子NLのパワーのバランスに関する。条件式(10)の上限値もしくは下限値を超えると、回折光学素子DOEと固体材料からなる光学素子NLのパワーのバランスが偏ってしまい、第1レンズ群L1で発生する色収差を効果的に補正することが困難になる。条件式(10)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(11)は撮影光学系の第1aレンズ群L1aのパワーに関する。条件式(11)の上限値を超えると、第1aレンズ群L1aのパワーが強くなりすぎるため、第1レンズ群L1の重量軽減の効果が大きくなる。しかし第1aレンズ群L1aで発生した球面収差やコマ収差を第1bレンズ群L1b以降で補正することが困難になる。
また、条件式(11a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(12)は撮影光学系の第1aレンズ群L1aのパワーと第1aレンズ群L1aと第1bレンズ群L1bと間の空気間隔のバランスに関する。条件式(12)の上限値を超えると、第1aレンズ群L1aのパワーが強くなるか、第1aレンズ群L1aと第1bレンズ群L1bの間隔が広くなる。このため、第1レンズ群L1の重量軽減の効果が大きくなる。しかし第1aレンズ群L1aで発生した球面収差やコマ収差が第1bレンズ群L1b以降で補正することが困難になる。
・・・(12a)
また、条件式(12a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
・・・(12b)
条件式(13)は撮影光学系の第1レンズ群L1と第2レンズ群L2とのパワーのバランスに関し、特に第2レンズ群L2の有効径の縮小に関する。
また、条件式(13a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(14)は撮影光学系の第2レンズ群L2と第3レンズ群L3とのパワーのバランスに関する。条件式(14)の上限値を超えると、第2レンズ群L2に対して第3レンズ群L3のパワーが強くなる。第3レンズ群L3のパワーが強くなりすぎると像面湾曲が大きくなってしまい、この補正が困難になる。一方、条件式(14)の下限値を超えると、第3レンズ群L3に対して第2レンズ群L2のパワーが強くなる。第2レンズ群L2のパワーが強くなりすぎると球面収差が増大してしまい、この補正が困難になる。条件式(14)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
また、条件式(14a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(15)は撮影光学系の第2レンズ群L2のパワーに関する。条件式(15)の上限値を超えると、第2レンズ群L2のパワーが弱くなる。そうするとフォーカシングの際に第2レンズ群L2の移動量が増加してしまい、レンズ系が大型化してしまう。一方、条件式(15)の下限値を超えると、第2レンズ群L2のフォーカシング時の移動量は減少する。しかしながら、第2レンズ群L2で球面収差が多く発生してしまい、第1レンズ群L1や第3レンズ群L3とでバランス良く補正するのが難しくなる。条件式(15)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
また、条件式(15a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
条件式(16)は撮影光学系の第3レンズ群L3のパワーに関する。条件式(16)の上限値を超えると、第3レンズ群L3のパワーが弱くなる。そうするとバックフォーカスの長さの調整を第1レンズ群L1や第2レンズ群L2の屈折力で行わなければならなくなる。この結果、第1レンズ群L1や第2レンズ群L2の収差補正の自由度が少なくなるため球面収差やコマ収差等が残存してしまう。一方、条件式(16)の下限値を超えると、第3レンズ群L3のパワーが強くなり像面湾曲や歪曲などの発生量が増え、これらの補正が困難となるため好ましくない。条件式(16)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
また、条件式(16a)の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
更に、第1レンズ群L1中の第1aレンズ群L1aは、1つの正レンズ、もしくは2つのレンズで構成されている。また、第1bレンズ群L1bは、1つの正レンズと1つの負レンズから構成されている。このようなレンズ構成をとることで、レンズ枚数が少なく、また第1aレンズ群L1aと第1bレンズ群L1bの間隔が広くとりやすくなるため、第1レンズ群L1全体の軽量化が容易になる。そして第2レンズ群L2と第3レンズ群L3との間に開口絞りSPを配置している。
−0.40<f32/f<−0.05 ・・・(18a)
0.07<f33/f<0.40 ・・・(19a)
以上のように各実施例によれば画面内全体に渡って色収差を補正し、高い光学性能を持った撮像光学系が得られる。
一方、回折光学部のアッベ数νdはd、C、F線の各波長をλd、λC、λFとした時
νd=λd/(λF−λC) ・・・(c)
と表され、νd=−3.45となる。これにより、任意波長における分散性は、屈折光学素子と逆作用を有する。また、回折光学部の基準波長における近軸的な一時回折光(m = 1)の屈折力φDは、回折光学部の位相を表す前式(a)から2次項の係数をC2とした時、φD= −2・C2と表される。
これにより、回折光学部の特徴として、前式(a)の位相係数C2を変化させることにより、弱い近軸屈折力変化で大きな分散性が得られる。これは色収差以外の諸収差に大きな影響を与えることなく、色収差の補正を行うことを意味している。また位相係数C4以降の高次数の係数については、回折光学部の光線入射高の変化に対する屈折力変化は非球面と類似した効果を得ることができる。
f= 293.50mm Fno= 2.91 2ω= 8.44
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面) 86.799 17.42 1.48749 70.2 100.86 0.5300 2.46
2 1170.174 57.54 99.75
3(非球面) 95.497 10.28 1.48749 70.2 62.26 0.5300 2.46
4(回折) -163.525 0.50 1.63555 22.7 60.68 0.6890 NL
5 -139.346 2.80 1.80518 25.4 60.68 0.6161 3.37
6 -4169.808 13.00 58.22
7 -3960.048 2.10 1.48749 70.2 47.96 0.5300 2.46
8 49.618 38.66 44.24
9(絞り) ∞ 8.51 34.90
10 122.383 1.80 1.84666 23.8 32.40 0.6205 3.54
11 37.899 7.58 1.72000 50.2 32.27 0.5521 3.86
12 -138.202 0.95 32.38
13 133.119 4.25 1.84666 23.8 32.08 0.6205 3.54
14 -168.053 1.65 1.60311 60.6 31.65 0.5415 3.43
15 33.273 6.05 30.30
16 -62.910 1.60 1.77250 49.6 30.44 0.5520 4.23
17 138.723 2.82 32.04
18(フレアカット) ∞ 0.00 33.76
19 79.073 9.30 1.61340 44.3 35.61 0.5633 2.93
20 -45.556 2.00 1.59282 68.6 36.71 0.5441 4.20
21 -281.212 3.80 38.35
22 114.450 6.40 1.61340 44.3 41.01 0.5633 2.93
23 -164.077 8.00 41.38
24 ∞ 2.00 1.51633 64.1 41.64 0.5353 2.52
25 ∞ 41.68
非球面データ
第1面
k= -7.04052×10-1 A4= 1.09837×10-7 A6= 9.51229×10-12
A8= 1.71280×10-16 A10= 4.87447×10-20 A12= 4.86819×10-23
A14= -7.52648×10-27
第3面
k= 4.45667 A4= -9.89916×10-7 A6= -3.40225×10-10
A8= -2.60640×10-15 A10= -2.16948×10-16 A12= 1.56988×10-19
A14= -8.32594×10-23
回折光学素子位相係数データ
第4面(回折面)
C2= -1.10389×10-4 C4= 1.08361×10-8 C6= 7.38540×10-13
C8= -8.27060×10-15 C10= 3.92066×10-18
焦点距離 293.50
Fナンバー 2.91
画角 4.22
像高 21.64
レンズ全長 265.45
BF 56.45
入射瞳位置 442.85
射出瞳位置 -68.29
前側主点位置 45.83
後側主点位置-237.04
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
L1 1 133.72 88.54 29.90 -58.69
L1a 1 191.31 17.42 -0.93 -12.58
L1b 3 289.30 13.58 -3.42 -12.07
L2 7 -100.51 2.10 1.39 -0.02
L3 9 324.78 66.71 65.95 14.47
L31 9 115.07 17.88 11.37 -2.60
L32 13 -35.02 13.55 8.28 -2.03
L33 18 54.93 31.49 7.08 -17.74
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 191.31
2 3 122.04
3 4 1110.78
4 5 -179.10
5 7 -100.51
6 10 -65.48
7 11 42.07
8 13 88.30
9 14 -45.91
10 16 -55.84
11 19 48.50
12 20 -91.99
13 22 110.88
14 24 0.00
f= 293.50mm Fno= 2.91 2ω= 8.44
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面) 80.257 18.49 1.48749 70.2 100.86 0.5300 2.46
2 479.585 67.00 99.20
3(非球面) -1230.935 2.80 1.84666 23.8 59.00 0.6205 3.54
4 152.595 1.50 1.63555 22.7 57.42 0.6890 NL
5(回折) 214.663 4.89 1.51742 52.4 57.25 0.5564 2.46
6 650.827 30.05 56.39
7(非球面) 85.844 5.00 1.57135 53.0 45.87 0.5553 2.98
8 213.266 11.06 44.63
9(絞り) ∞ 8.51 39.43
10 291.471 1.80 1.84666 23.8 34.68 0.6205 3.54
11 41.386 6.23 1.72000 50.2 33.80 0.5521 3.86
12 -432.721 0.95 33.70
13 182.284 4.25 1.84666 23.8 33.43 0.6205 3.54
14 -70.642 1.65 1.60311 60.6 33.19 0.5415 3.43
15 46.279 5.54 31.54
16 -63.470 1.60 1.77250 49.6 31.55 0.5520 4.23
17 83.612 2.82 32.76
18(フレアカット) ∞ 5.16 33.72
19 149.490 9.30 1.61340 44.3 38.84 0.5633 2.93
20 -53.659 2.00 1.59282 68.6 40.30 0.5441 4.20
21 -125.077 3.18 41.77
22(非球面) 124.989 5.22 1.61772 49.8 44.25 0.5603 3.23
23 -202.204 8.00 44.40
24 ∞ 2.00 1.51633 64.1 44.27 0.5353 2.52
25 ∞ 44.25
非球面データ
第1面
k= -1.33140 A4= 3.05055×10-7 A6= 8.38719×10-12
A8= 7.73582×10-15 A10= -2.61414×10-18 A12= 6.08616×10-22
A14= -4.38169×10-26
第3面
k= 7.06927×102 A4= -4.30619×10-7 A6= 5.17360×10-11
A8= -2.90910×10-13 A10= 4.28669×10-16 A12= -3.04311×10-19
A14= 8.60493×10-23
第7面
k= 4.86641 A4= -9.16281×10-7 A6= -1.94715×10-10
A8= -6.50810×10-13
第22面
k= 4.46350 A4= -2.61816×10-7 A6= 9.35868×10-11
A8= -1.36162×10-13
回折光学素子位相係数データ
第5面(回折面)
C2= -9.42827×10-5 C4= -1.37064×10-8 C6= 5.28315×10-11
C8= -8.88149×10-14 C10= 4.19535×10-17
焦点距離 293.50
Fナンバー 2.91
画角 4.22
像高 21.64
レンズ全長 274.07
BF 65.07
入射瞳位置 355.18
射出瞳位置 -78.32
前側主点位置 47.92
後側主点位置-228.43
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
L1 1 303.72 94.68 -85.12 -134.35
L1a 1 194.77 18.49 -2.46 -14.70
L1b 3 -308.72 9.19 2.31 -3.33
L2 7 247.93 5.00 -2.11 -5.25
L3 9 -606.04 68.22 -132.96 -248.64
L31 9 660.97 16.53 11.60 -1.52
L32 13 -37.83 13.04 9.04 -0.85
L33 18 60.70 34.86 12.76 -15.54
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 194.77
2 3 -160.20
3 4 712.54
4 5 552.31
5 7 247.93
6 10 -57.16
7 11 52.75
8 13 60.60
9 14 -46.12
10 16 -46.49
11 19 65.51
12 20 -160.19
13 22 125.81
14 24 0.00
f= 195.47mm Fno= 2.05 2ω= 12.64
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面) 74.436 20.65 1.48749 70.2 98.47 0.5300 2.46
2 596.019 37.00 95.79
3(非球面) 71.314 12.00 1.48749 70.2 63.70 0.5300 2.46
4 -495.173 1.50 1.78927 17.6 60.57 0.7940 NL
5(回折) -322.110 4.00 1.80809 22.8 60.02 0.6307 3.29
6 264.782 3.10 56.21
7(フレアカット) ∞ 4.50 54.84
8 652.539 2.84 1.80809 22.8 50.56 0.6307 3.29
9 -326.330 3.00 1.72916 54.7 49.88 0.5444 4.18
10 49.503 25.99 45.03
11(絞り) ∞ 4.44 41.45
12(非球面) 83.885 2.10 1.80809 22.8 40.24 0.6307 3.29
13 59.752 7.20 1.77250 49.6 39.29 0.5520 4.23
14 1544.962 2.89 38.03
15 261.072 1.75 1.69680 55.5 36.13 0.5434 3.70
16 58.113 4.73 34.70
17 -79.915 4.92 1.84666 23.8 34.66 0.6191 3.50
18 -41.626 1.80 1.54072 47.2 34.93 0.5651 2.52
19 84.513 3.12 34.36
20 101.663 6.54 1.78800 47.4 36.04 0.5559 4.30
21 -57.108 2.00 1.80809 22.8 36.54 0.6307 3.29
22 -272.172 0.20 37.68
23 77.436 4.74 1.80000 29.8 38.89 0.6017 3.68
24 229.569 3.40 38.77
25 ∞ 2.20 1.51633 64.1 38.96 0.5353 2.52
26 ∞ 39.06
非球面データ
第1面
k= 2.74083×10-1 A4= -7.98932×10-8 A6= -1.80103×10-11
A8= -3.45214×10-15 A10= -1.93575×10-18 A12= 7.25251×10-22
A14= -2.30955×10-25
第3面
k= 7.70173×10-1 A4= -8.19748×10-7 A6= -2.86457×10-10
A8= -6.31127×10-14 A10= -7.04668×10-17 A12= 4.05331×10-20
A14= -1.03338×10-23
第12面
k= 1.48193 A4= -1.01444×10-8 A6= -3.36115×10-10
A8= 1.88115×10-12 A10= -4.07555×10-15 A12= 2.82620×10-18
回折光学素子位相係数データ
第5面(回折面)
C2= -8.71428×10-5 C4= 5.59826×10-9 C6= -1.89705×10-11
焦点距離 195.47
Fナンバー 2.05
画角 6.32
像高 21.64
レンズ全長 226.51
BF 59.90
入射瞳位置 266.50
射出瞳位置 -49.47
前側主点位置 112.60
後側主点位置-135.57
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
L1 1 117.46 75.14 15.86 -49.55
L1a 1 172.25 20.65 -1.96 -15.66
L1b 3 278.67 17.50 -10.39 -20.73
L2 7 -75.85 10.34 8.17 0.34
L3 11 123.02 52.03 29.14 -11.29
L31 11 116.71 13.74 4.05 -5.59
L32 15 -51.63 13.20 3.79 -5.66
L33 20 58.69 19.08 2.24 -10.24
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 172.25
2 3 128.77
3 4 923.84
4 5 -185.11
5 8 269.55
6 9 -58.75
7 12 -267.42
8 13 80.29
9 15 -107.66
10 17 96.90
11 18 -51.32
12 20 47.26
13 21 -89.81
14 23 144.07
15 25 0.00
f= 390.39mm Fno= 2.90 2ω= 6.34
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面)125.222 23.48 1.48749 70.2 134.62 0.5300 2.46
2 2501.770 85.00 132.66
3(非球面)141.911 10.33 1.52249 59.8 82.46 0.5440 2.49
4 -1255.204 2.00 1.70877 21.6 80.28 0.8170 NL
5(回折) -439.172 3.00 1.80809 22.8 79.91 0.6307 3.29
6 834.723 13.51 77.38
7 334.440 5.25 1.80809 22.8 66.63 0.6307 3.29
8 -989.979 3.20 1.88300 40.8 65.13 0.5667 5.52
9(非球面) 90.016 85.69 60.85
10(絞り) ∞ 14.60 40.70
11 -6387.585 1.80 1.80809 22.8 37.04 0.6307 3.29
12 60.384 8.07 1.75700 47.8 36.43 0.5565 4.08
13 -146.918 4.62 36.87
14 71.558 6.16 1.84666 23.9 36.86 0.6218 3.78
15 -150.033 1.70 1.60562 43.7 36.21 0.5721 2.91
16 34.545 6.05 33.90
17 -99.225 1.80 1.80400 46.6 33.92 0.5571 4.76
18 94.061 2.85 35.11
19(非球面)148.473 5.27 1.69895 30.1 37.06 0.6030 2.96
20 -212.785 0.20 38.17
21 51.465 3.00 1.84666 23.9 40.55 0.6218 3.78
22 38.256 8.00 1.62004 36.3 39.83 0.5879 2.69
23 321.333 15.00 39.78
24 ∞ 2.20 1.51633 64.1 40.49 0.5353 2.52
25 ∞ 40.56
非球面データ
第1面
k= -4.43167×10-1 A4= 1.61268×10-8 A6= 9.42310×10-13
A8= -6.75801×10-17 A10= 8.58410×10-21
第3面
k= -7.08791 A4= 1.84605×10-7 A6= -6.59868×10-11
A8= 1.54827×10-14 A10= -3.87964×10-18 A12= 3.38607×10-22
第9面
k= 1.34573 A4= -1.80792×10-7 A6= -6.36440×10-11
A8= 2.27896×10-14 A10= -1.62800×10-17
第19面
k= -4.32469 A4= 2.20868×10-7 A6= 1.49483×10-10
A8= -9.07192×10-13 A10= 1.19746×10-15
回折光学素子位相係数データ
第5面(回折面)
C2= -6.06867×10-5 C4= 1.42322×10-9 C6= -8.05073×10-13
焦点距離 390.39
Fナンバー 2.90
画角 3.17
像高 21.64
レンズ全長 367.55
BF 54.78
入射瞳位置 882.95
射出瞳位置 -69.46
前側主点位置 46.61
後側主点位置-335.61
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
L1 1 186.88 123.81 46.00 -81.11
L1a 1 269.53 23.48 -0.83 -16.56
L1b 3 389.00 15.33 -4.08 -13.53
L2 7 -135.86 8.45 6.16 1.49
L3 10 399.28 81.32 28.34 -38.95
L31 10 237.90 24.47 21.26 1.09
L32 14 -51.57 15.70 13.53 1.19
L33 19 59.22 33.67 1.03 -25.15
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 269.53
2 3 244.64
3 4 803.96
4 5 -371.81
5 7 309.90
6 8 -93.32
7 11 -74.01
8 12 57.50
9 14 57.96
10 15 -46.20
11 17 -59.81
12 19 125.88
13 21 -196.50
14 22 69.29
15 24 0.00
f= 584.84mm Fno= 4.12 2ω= 4.24
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面)133.427 24.67 1.48749 70.2 141.95 0.5300 2.46
2 -1019.993 2.00 1.63555 22.7 141.03 0.6890 NL
3 -586.946 5.80 1.80809 22.8 140.97 0.6307 3.29
4 -1412.474 130.00 138.76
5(非球面)642.329 7.00 1.48749 70.2 62.09 0.5300 2.46
6(回折) -213.297 5.00 1.80809 22.8 60.38 0.6307 3.29
7 -2512.873 26.05 58.44
8 -8474.083 3.60 1.58144 40.8 44.41 0.5774 2.59
9 90.900 49.00 42.39
10(絞り) ∞ 7.01 31.05
11 -803.223 2.00 1.84666 23.8 29.37 0.6205 3.54
12 33.607 8.17 1.61340 44.3 28.76 0.5633 2.93
13 -65.822 1.98 28.78
14 -78.420 3.66 1.84666 23.8 28.15 0.6205 3.54
15 -33.715 1.65 1.60311 60.6 28.19 0.5415 3.43
16 -199.945 2.00 28.55
17 -70.848 1.60 1.80400 46.6 28.68 0.5571 4.76
18 87.764 3.55 29.76
19 75.353 5.30 1.69895 30.1 33.05 0.6030 2.96
20 -111.716 12.85 33.58
21 207.345 4.00 1.69895 30.1 36.45 0.6030 2.96
22 -5036.360 14.00 36.58
23 ∞ 2.00 1.51633 64.1 45.00 0.5353 2.52
24 ∞ 45.00
非球面データ
第1面
k= 1.72083×10-2 A4= -2.19607×10-8 A6= -1.56152×10-12
A8= 1.38863×10-16 A10= -3.17443×10-20 A12= 1.62842×10-24
A14= 2.03719×10-30
第5面
k= 9.37997×101 A4= -2.48472×10-7 A6= 3.84656×10-11
A8= -7.30184×10-14 A10= 3.15535×10-17 A12= 2.12258×10-20
A14= -1.64997×10-23
回折光学素子位相係数データ
第6面(回折面)
C2= -1.00227×10-4 C4= 1.95086×10-9 C6= -3.95065×10-12
C8= 7.11598×10-15 C10= -3.56779×10-18
焦点距離 584.84
Fナンバー 4.12
画角 2.12
像高 21.64
レンズ全長 414.25
BF 91.37
入射瞳位置 1378.03
射出瞳位置 -71.23
前側主点位置-140.62
後側主点位置-493.47
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
L1 1 270.95 174.47 -8.71 -161.14
L1a 1 265.15 32.47 1.17 -19.96
L1b 5 -4584.37 12.00 17.06 9.54
L2 8 -154.65 3.60 2.25 -0.02
L3 10 600.52 69.77 135.57 103.87
L31 10 586.74 17.18 36.42 24.45
L32 14 -46.60 8.90 4.03 -1.69
L33 19 55.37 38.16 4.15 -30.19
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 243.75
2 2 2171.35
3 3 -1246.67
4 5 309.02
5 6 -306.43
6 8 -154.65
7 11 -38.06
8 12 37.44
9 14 67.33
10 15 -67.49
11 17 -48.54
12 19 65.14
13 21 285.01
14 23 0.00
f= 293.49mm Fno= 2.91 2ω= 8.44
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面) 104.777 12.76 1.51742 52.4 100.86 0.5564 2.46
2 400.975 2.50 1.69591 17.7 99.70 0.6860 NL
3(回折) 1255.347 3.00 1.51742 52.4 99.58 0.5564 2.46
4 -2040.282 61.14 99.08
5(非球面) 215.633 8.65 1.51742 52.4 61.84 0.5564 2.46
6 -135.124 2.80 1.92286 18.9 60.35 0.6495 3.58
7 -234.673 11.55 59.25
8 731.125 2.10 1.59551 39.2 48.37 0.5803 2.63
9 55.221 34.47 45.12
10(絞り) ∞ 8.51 36.92
11 104.882 1.80 1.80809 22.8 34.18 0.6307 3.29
12 41.625 7.34 1.72916 54.7 33.80 0.5444 4.18
13 -202.335 0.95 33.73
14 113.601 4.25 1.84666 23.8 33.26 0.6205 3.54
15 -116.377 1.65 1.59282 68.6 32.84 0.5441 4.20
16 38.307 5.77 30.97
17 -85.387 1.60 1.83481 42.7 30.99 0.5642 4.73
18 63.456 2.82 31.90
19(フレアカット) ∞ 0.00 32.59
20 82.169 9.30 1.60342 38.0 34.16 0.5835 2.63
21 -37.813 2.00 1.59282 68.6 35.20 0.5441 4.20
22 -288.823 5.14 37.05
23 59.214 7.67 1.43387 95.1 41.23 0.5373 3.18
24 -279.556 8.00 41.43
25 ∞ 2.00 1.51633 64.1 41.68
26 ∞ 41.71
非球面データ
第1面
k= -1.35291 A4= 9.07903×10-8 A6= -5.83046×10-12
A8= 1.03395×10-15 A10= 8.95844×10-19 A12= -4.71863×10-22
A14= 6.36776×10-26
第5面
k= 6.14584 A4= -3.78674×10-7 A6= 6.15984×10-11
A8= -1.03031×10-13 A10= 1.40254×10-16 A12= -1.05336×10-19
A14= 3.29441×10-23
回折光学素子位相係数データ
第3面(回折面)
C2= -4.79606×10-5 C4= 5.15707×10-9 C6= -2.52893×10-12
C8= 1.19413×10-15 C10= -1.82457×10-19
焦点距離 293.49
Fナンバー 2.91
画角 4.22
像高 21.64
レンズ全長 262.73
BF 54.94
入射瞳位置 403.11
射出瞳位置 -66.55
前側主点位置 -12.40
後側主点位置-238.55
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
L1 1 133.93 90.86 34.61 -59.65
L1a 1 180.90 18.26 1.09 -10.84
L1b 5 301.02 11.45 3.35 -3.87
L2 8 -100.42 2.10 1.43 0.11
L3 10 400.43 68.81 54.32 -3.70
L31 10 107.41 17.65 10.34 -3.48
L32 14 -34.88 13.27 9.58 -0.62
L33 19 57.46 34.11 7.53 -20.10
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 270.16
2 2 802.90
3 3 1313.31
4 5 161.91
5 6 -349.88
6 8 -100.42
7 11 -86.50
8 12 47.95
9 14 68.48
10 15 -48.42
11 17 -43.39
12 20 44.20
13 21 -73.61
14 23 113.40
15 25 0.00
f= 390.10mm Fno= 2.90 2ω= 6.34
面番号 r d nd νd 有効径 θgF 比重
1(非球面)130.753 23.93 1.52249 59.8 134.52 0.5440 2.49
2(回折)-4986.263 5.50 1.92286 18.9 132.58 0.6495 3.58
3 ∞ 80.00 130.76
4(非球面)116.970 11.85 1.51742 52.4 78.47 0.5564 2.46
5 -426.615 1.70 1.55324 39.8 76.19 0.6650 NL
6 -225.276 3.00 1.74077 27.8 76.09 0.6095 3.10
7 305.842 22.70 72.07
8 1475.657 3.60 1.80809 22.8 58.06 0.6307 3.29
9 -319.286 3.20 1.88300 40.8 57.30 0.5667 5.52
10(非球面)104.100 80.28 54.42
11(絞り) ∞ 5.67 40.55
12 133.801 2.18 1.84666 23.8 39.26 0.6191 3.50
13 59.035 8.63 1.65160 58.5 38.34 0.5425 3.73
14 -129.184 11.59 37.60
15 120.042 5.12 1.84666 23.8 33.66 0.6205 3.54
16 -99.623 1.90 1.72000 50.2 33.24 0.5521 3.86
17 37.620 4.28 31.86
18 -249.579 1.67 1.88300 40.8 31.94 0.5667 5.52
19 87.083 2.70 32.83
20 71.942 5.50 1.75520 27.5 35.86 0.6103 3.15
21 -913.646 4.85 36.54
22(非球面) 44.669 6.98 1.76200 40.1 40.00 0.5765 4.22
23 913.315 1.87 1.80809 22.8 39.45 0.6307 3.29
24 71.162 3.00 38.56
25 ∞ 2.20 1.48749 70.2 38.58 0.5300 2.46
26 ∞ 38.69
非球面データ
第1面
k= 3.10997×10-1 A4= -1.88211×10-8 A6= -1.63207×10-12
A8= -8.69191×10-17 A10= -4.64788×10-21 A12= -2.75696×10-24
A14= 2.40295×10-28
第4面
k= -7.21555×10-1 A4= -5.31484×10-8 A6= -2.35702×10-11
A8= -6.48716×10-17 A10= 1.12513×10-18 A12= 1.38670×10-22
A14= -2.35317×10-25
第10面
k= -9.18761×10-1 A4= 1.66322×10-7 A6= -4.12914×10-12
A8= -2.47961×10-14 A10= 9.74885×10-17 A12= -5.30167×10-20
A14= -4.77088×10-24
第22面
k= -3.74658×10-1 A4= -2.56192×10-7 A6= 1.06635×10-9
A8= -8.09059×10-12 A10= 2.93722×10-14 A12= -5.00137×10-17
A14= 3.25128×10-20
回折光学素子位相係数データ
第2面(回折面)
C2= -2.35220×10-5 C4= 5.66764×10-10 C6= -2.51468×10-14
焦点距離 390.10
Fナンバー 2.90
画角 3.17
像高 21.64
レンズ全長 364.18
BF 60.28
入射瞳位置 984.84
射出瞳位置 -53.29
前側主点位置 35.02
後側主点位置-329.82
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
L1 1 206.69 125.98 17.72 -95.25
L1a 1 252.47 29.43 -0.15 -18.72
L1b 4 819.72 16.55 -27.85 -37.23
L2 8 -122.62 6.80 3.90 0.20
L3 11 271.30 68.13 0.06 -53.23
L31 11 125.40 16.48 9.24 -2.93
L32 15 -41.15 12.97 8.07 -1.14
L33 20 55.36 24.39 -0.01 -16.76
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 241.64
2 2 -7020.44
3 4 178.75
4 5 868.65
5 6 -174.70
6 8 325.12
7 9 -88.59
8 12 -126.48
9 13 63.33
10 15 65.00
11 16 -37.71
12 18 -72.94
13 20 88.52
14 22 61.42
15 23 -95.60
16 25 0.00
L1aは第1aレンズ群 L1bは第1bレンズ群
L31は第31レンズ群 L32は第32レンズ群 L33は第33レンズ群
SPは開口絞り DOEは回折光学素子 NLは固体材料からなる光学素子
Claims (13)
- 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、正又は負の屈折力の第2レンズ群、正又は負の屈折力の第3レンズ群を有し、前記第2レンズ群を移動させてフォーカシングを行う撮影光学系において、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも1つの回折光学素子と、少なくとも1つの固体材料からなる光学素子を有し、
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をfDOE、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離をfNL、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比をΔθgFNLとするとき、
10 < fDOE×fNL/f12 <600
0.0272 < ΔθgFNL < 0.3000
なる条件を満足することを特徴とする撮影光学系。 - 前記固体材料からなる光学素子以外の前記第1レンズ群に含まれるレンズの材料のd線における屈折率とアッべ数を各々Nd1、νd1、前記固体材料からなる光学素子以外の前記第1レンズ群に含まれる正レンズの材料のd線におけるアッベ数をνd1P、前記第1レンズ群に含まれる負レンズの材料のd線におけるアッベ数をνd1N、前記固体材料からなる光学素子の材料のd線におけるアッベ数をνdNLとするとき、
8.986×10-9×νd1 4−5.469×10-6×νd1 3+8.088×10-4×νd1 2−4.553×10-2×νd1
+2.285 <Nd1< 3.384×10-8×νd1 4−1.348×10-5×νd1 3
+1.761×10-3×νd1 2−9.477×10-2×νd1+3.363
30.0 < νd1P < 75.0
10.0 < νd1N < 40.0
5.0 < νdNL < 60.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項1の撮影光学系。 - 前記第1レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第1aレンズ群と、正又は負の屈折力の第1bレンズ群から構成され、全系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の長さをL、前記第1aレンズ群と前記第1bレンズ群との空気間隔をd1ab、前記第1aレンズ群の焦点距離をf1a、前記第1bレンズ群の焦点距離をf1b、全系の焦点距離をf、物体距離が無限遠であるときの全系のFナンバーをFnoとするとき、
0.0500<d1ab/(L×Fno)<0.2000
−1.000<f1a/f1b<1.000
5.0<fDOE/f<200.0
1.0<fDOE/fNL<40.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2の撮影光学系。 - 前記第1レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第1aレンズ群と、正又は負の屈折力の第1bレンズ群から構成され、
前記第1aレンズ群と前記第1bレンズ群との空気間隔をd1ab、前記第1aレンズ群の焦点距離をf1a、前記第1bレンズ群の焦点距離をf1b、全系の焦点距離をf、物体距離が無限遠であるときの全系のFナンバーをFnoとするとき、
0.460<f/(f1a×Fno)<1.000
0.0430<{(f1/f1a)×d1ab}/(f×Fno)<0.3000
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項の撮影光学系。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.50<|f1/f2|<2.20
なる条件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項の撮影光学系。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
0.10<|f2/f3|<1.00
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項の撮影光学系。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、全系の焦点距離をfとするとき、
0.10<|f2/f|<2.00
0.30<|f3/f|<10.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項の撮影光学系。 - 前記第1レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第1aレンズ群と、正又は負の屈折力の第1bレンズ群から構成され、前記第1aレンズ群は1つの正レンズもしくは2つのレンズから構成され、前記第1bレンズ群は1つの正レンズと1つの負レンズから構成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項の撮影光学系。
- 前記第2レンズ群と第3レンズ群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項の撮影光学系。
- 前記回折光学素子の回折光学部は、2つのレンズの接合面に形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項の撮影光学系。
- 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の合成の屈折力は正であり、前記第3レンズ群は正の屈折力の第31レンズ群、負の屈折力の第32レンズ群、正の屈折力の第33レンズ群より構成され、前記第32レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させて撮影画像の結像位置を変位させていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項の撮影光学系。
- 前記第31レンズ群、前記第32レンズ群、前記第33レンズ群の焦点距離を各々f31、f32、f33、全系の焦点距離をfとするとき、
0.10<f31/f<3.00
−0.50<f32/f<−0.05
0.05<f33/f<0.50
なる条件を満足することを特徴とする請求項11の撮影光学系。 - 請求項1乃至12のいずれか1項の撮影光学系と前記撮影光学系によって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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