JP2012220804A - レンズ系、光学機器及びレンズ系の製造方法 - Google Patents
レンズ系、光学機器及びレンズ系の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】物体側から正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有するレンズ系において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に絞りSを配置し、非球面レンズを少なくとも1枚有し、第2レンズ群G2は、最も物体側に配置された第1のレンズ成分L21と、その像側に空気間隔を隔てて配置された第2のレンズ成分L22とを有し、以下の条件式を満足するとともに、第2レンズ群G2を構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含むように構成される。1.0≦(r21R+r22F)/(r21R−r22F)<12.0、0.8<f22/f<2.0
【選択図】図1
Description
1.0 ≦ (r21R+r22F)/(r21R−r22F) < 12.0
0.8 < f22/f < 2.0
但し、
r21R:前記第1のレンズ成分の像側レンズ面の曲率半径、
r22F:前記第2のレンズ成分の物体側レンズ面の曲率半径、
f22:前記第2のレンズ成分の焦点距離、
f:前記レンズ系全体の焦点距離(但し、該当する面が非球面を成す場合は、近軸曲率半径で計算する)。
1.0 ≦ (r21R+r22F)/(r21R−r22F) < 12.0
0.8 < f22/f < 2.0
但し、
r21R:前記第1のレンズ成分の像側レンズ面の曲率半径、
r22F:前記第2のレンズ成分の物体側レンズ面の曲率半径、
f22:前記第2のレンズ成分の焦点距離、
f:前記レンズ系全体の焦点距離(但し、該当する面が非球面を成す場合は、近軸曲率半径で計算する)。
0.8 < f22/f < 2.0 …(2)
コマ収差の形状が外コマ傾向になり、結像性能が劣化する。逆に、条件式(1)が下限値を下回ると、ペッツバール和が増大し、非点収差及び像面湾曲が補正しきれなくなる。また、コマ収差の形状が内コマ傾向になり、結像性能が劣化する。
学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
まず、鏡筒内に第1レンズ群G1と第2レンズ群G2を組み込む(ステップS10)。この組み込みステップにおいて、第1レンズ群G1は正の屈折力を持つように、第2レンズ群G2は正の屈折力を持つように、各レンズを配置する。
0.8 < f22/f < 2.0 …(2)
Anとしたとき、以下の式(a)で示している。また、E-nは、×10-nを表す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。
+A4×y4+A6×y6 …(a)
第1実施例について、図1、図2及び表1を用いて説明する。図1に示すように、第1実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.85
ω=23.07
TL=76.16397(無限時)〜77.90701(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 40.0000 4.7000 1.83481 42.73
2 381.8864 0.3000
3 24.1500 2.9000 1.80400 46.60
4 33.0000 1.5000
5 79.4297 1.4000 1.67270 32.19
6 18.6247 5.9000
7 0.0000 5.3000 (開口絞り)
8 -21.0783 1.1000 1.69895 30.13
9 48.0712 3.2000 1.80400 46.60
10 -160.0000 1.9000
*11 -115.0000 0.1000 1.55389 38.09
12 -115.0000 3.6000 1.77250 49.62
13 -34.3596 0.1000
14 435.5383 4.0000 1.80400 46.60
15 -40.1003 (Bf)
[非球面データ]
第11面
κ=0.0000 , A4=-4.1755E-06 , A6=-2.0235E-09
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.72
β 0.0 1/30
Bf 40.16397 41.90701
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 130.24595
G2 8 49.74685
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 6.111
条件式(2) f22/f = 1.205
条件式(3) f2L/f = 0.888
条件式(4) na = 1.55389
るサジタルコマ収差を表す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
第2実施例について、図4、図5及び表2を用いて説明する。図4に示すように、第2実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.85
ω=23.06
TL=75.46398(無限時)〜77.18384(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 41.4455 4.4000 1.83481 42.72
2 436.2147 0.1000
3 23.5000 3.0000 1.80400 46.58
4 31.9799 1.6000
5 72.5066 1.3000 1.67270 32.11
6 18.6402 5.9000
7 0.0000 5.3000 (開口絞り)
8 -21.3881 1.1000 1.69895 30.13
9 41.4568 3.2000 1.80400 46.58
10 -352.2422 1.8000
*11 -113.8699 0.1000 1.55389 38.09
12 -113.8699 3.5000 1.80400 46.58
13 -35.9305 0.1000
14 312.3862 3.9000 1.80400 46.58
15 -38.2693 (Bf)
[非球面データ]
第11面
κ=0.0000 , A4=-4.4243E-06 , A6=-3.2750E-09
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.72
β 0.0 1/30
Bf 40.16398 41.88384
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 122.89764
G2 8 50.91118
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 1.955
条件式(2) f22/f = 1.240
条件式(3) f2L/f = 0.826
条件式(4) na = 1.55389
第3実施例について、図6、図7及び表3を用いて説明する。図6に示すように、第3
実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.85
ω=22.99
TL=75.26421(無限時)〜76.98419(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 42.0000 4.5000 1.83481 42.72
2 447.9130 0.1000
3 23.5000 3.0000 1.80400 46.58
4 32.5000 1.2500
5 65.7613 1.3000 1.67270 32.11
6 18.7699 5.9000
7 0.0000 5.3000 (開口絞り)
8 -21.1460 1.1000 1.69895 30.13
9 48.5018 2.7500 1.80400 46.58
10 -1539.0914 1.8000
*11 -120.0000 0.1000 1.55389 38.09
12 -120.0000 3.8000 1.77250 49.61
13 -33.0270 0.1000
*14 303.4237 4.1000 1.80400 46.58
15 -39.3434 (Bf)
[非球面データ]
第11面
κ=0.0000 , A4=-3.4030E-06 , A6=-1.2487E-09
第14面
κ=0.0000 , A6=-1.1491E-11
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.72
β 0.0 1/30
Bf 40.16421 41.88419
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 111.08380
G2 8 53.13000
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 1.169
条件式(2) f22/f = 1.121
条件式(3) f2L/f = 0.844
条件式(4) na = 1.55389
第4実施例について、図8、図9及び表4を用いて説明する。図8に示すように、第4実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
されている。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.79
ω=23.04
TL=74.26413(無限時)〜75.98397(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 35.3612 4.4000 1.88300 40.77
2 180.3711 0.1000
3 25.7131 3.0000 1.83481 42.72
4 35.7739 1.3000
5 66.7298 1.2000 1.71736 29.52
6 18.3543 6.0000
7 0.0000 5.3000 (開口絞り)
8 -20.0000 1.1000 1.75520 27.51
9 99.6345 2.5000 1.80400 46.58
10 -138.9486 2.0000
*11 -76.7808 0.1000 1.55389 38.09
12 -76.7808 3.0000 1.78800 47.38
13 -30.4743 0.1000
14 274.8017 4.0000 1.83481 42.72
15 -38.0635 (Bf)
[非球面データ]
第11面
κ=0.0000 , A4=-3.8621E-06 , A6=1.2233E-10
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.72
β 0.0 1/30
Bf 40.16413 41.88397
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 113.18227
G2 8 51.94840
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 3.470
条件式(2) f22/f = 1.207
条件式(3) f2L/f = 0.781
条件式(4) na = 1.55389
第5実施例について、図10、図11及び表5を用いて説明する。図10に示すように、第5実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.85
ω=23.05
TL=77.06402(無限時)〜78.80311(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 37.3000 4.4000 1.83481 42.72
2 300.5542 0.1000
3 24.5000 2.9000 1.83481 42.72
4 30.9227 1.3000
5 64.2355 1.3000 1.68893 31.06
6 18.9457 5.9000
7 0.0000 5.3000 (開口絞り)
8 -20.6094 1.1000 1.69895 30.13
9 38.5017 2.9000 1.77250 49.61
10 -269.9764 1.9000
*11 -97.2397 3.6000 1.85135 40.04
12 -33.8205 0.1000
13 407.6013 2.6000 1.80400 46.58
14 -5362.1017 0.5000
15 1158.2078 3.0000 1.77250 49.61
16 -38.4663 (Bf)
[非球面データ]
第11面
κ=0.0000 , A4=-2.7883E-06 , A6=-3.8369E-09
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.74
β 0.0 1/30
Bf 40.16402 41.90311
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 116.97308
G2 8 51.19371
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 2.126
条件式(2) f22/f = 1.150
条件式(3) f2L/f = 0.935
第6実施例について、図12、図13及び表6を用いて説明する。図12に示すように、第6実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.80
ω=23.02
TL=77.06418(無限時)〜78.77765(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 43.6955 4.4000 1.88300 40.77
2 -880.0755 0.7000
3 -147.9752 2.0000 1.88300 40.77
4 -235.4993 0.1000
5 25.0406 3.0000 1.83481 42.72
6 31.4071 1.5000
7 77.3387 1.2000 1.71736 29.52
8 20.4873 6.0000
9 0.0000 5.3000 (開口絞り)
10 -20.0000 1.1000 1.75520 27.51
11 58.2122 2.5000 1.80400 46.58
12 -146.5114 2.0000
*13 -89.1564 3.0000 1.85135 40.04
14 -32.6904 0.1000
15 299.5251 4.0000 1.83481 42.72
16 -36.9303 (Bf)
[非球面データ]
第13面
κ=0.0000 , A4=-3.2500E-06 , A6=-6.2453E-10
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.71
β 0.0 1/30
Bf 40.16418 41.87765
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 129.42495
G2 10 48.82961
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 4.109
条件式(2) f22/f = 1.147
条件式(3) f2L/f = 0.767
第7実施例について、図14、図15及び表7を用いて説明する。図14に示すように、第7実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.86
ω=23.06
TL=70.86471(無限時)〜72.56010(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 40.0000 4.7000 1.83481 42.73
2 320.2167 0.3000
3 24.1500 2.9000 1.80400 46.60
4 33.0000 1.5000
5 75.2087 1.4000 1.67270 32.19
6 18.4804 5.9000
7 0.0000 d7(可変) (開口絞り)
8 -21.4080 1.1000 1.69895 30.13
9 32.9830 3.2000 1.80400 46.60
10 -154.0000 2.0000
*11 -125.0000 3.6000 1.85135 40.04
12 -37.8007 0.1000
13 1843.2441 4.0000 1.80400 46.60
14 -39.1647 (Bf)
[非球面データ]
第11面
κ=0.0000 , A4=-3.6998E-06 , A6=-1.7387E-09
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
d7 5.30 5.70
R ∞ 1.70
β 0.0 1/30
Bf 40.16471 41.86010
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 135.26038
G2 8 49.55684
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 9.621
条件式(2) f22/f = 1.211
条件式(3) f2L/f = 0.925
第8実施例について、図16、図17及び表8を用いて説明する。図16に示すように、第8実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を持つ第2レンズ群G2とを有して構成される。
[全体諸元]
f=51.60
FNo=1.86
ω=22.97
TL=75.36324(無限時)〜77.10462(投影時)
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 351.5819 1.0000 1.83481 42.72
2 417.5699 0.1000
3 37.8725 4.0000 1.83481 42.72
4 275.0973 0.1000
5 23.9000 2.8000 1.83481 42.72
6 31.2851 1.4000
7 65.8376 1.3000 1.68893 31.06
8 18.6190 5.9000
9 0.0000 5.3000 (開口絞り)
10 -20.7925 1.1000 1.69895 30.13
11 44.6623 2.8000 1.80400 46.58
12 -191.3408 1.8000
*13 -97.7291 0.1000 1.55389 38.09
14 -97.7291 3.8000 1.80400 46.58
15 -34.3000 0.1000
16 733.5980 3.6000 1.80400 46.58
17 -37.9712 (Bf)
[非球面データ]
第13面
κ=0.0000 , A4=-5.0532E-06 , A6=-1.3389E-09
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
R ∞ 1.74
β 0.0 1/30
Bf 40.16324 41.90462
[各群焦点距離データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 115.96322
G2 10 52.49924
[条件式]
条件式(1) (r21R+r22F)/(r21R−r22F) = 3.088
条件式(2) f22/f = 1.240
条件式(3) f2L/f = 0.872
条件式(4) na = 1.55389
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第7層 MgF2+SiO2 1.26 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第6層 ZrO2+TiO2 2.12 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第5層 Al2O3 1.65 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第3層 Al2O3 1.65 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第1層 Al2O3 1.65 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.62 1.74 1.85
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第5層 MgF2+SiO2 1.26 0.275λ 0.269λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.045λ 0.043λ
第3層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.217λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.077λ 0.066λ
第1層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折率 1.46 1.52
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第7層 MgF2 1.39 0.243λ
第6層 ZrO2+TiO2 2.12 0.119λ
第5層 Al2O3 1.65 0.057λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.220λ
第3層 Al2O3 1.65 0.064λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.057λ
第1層 Al2O3 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52
の入射角においてもより低い反射率を有し、しかもより広い帯域で低い反射率を有することが良く分かる。
い、正メニスカスレンズL22における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が1.85に対応する反射防止膜101(表9参照)を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
G2 第2レンズ群
S 開口絞り
I 像面
CAM デジタル一眼レフカメラ(光学機器)
101 反射防止膜
101a 第1層
101b 第2層
101c 第3層
101d 第4層
101e 第5層
101f 第6層
101g 第7層
102 光学部材
Claims (16)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群とを有するレンズ系において、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に絞りを配置し、
非球面レンズを少なくとも1枚有し、
前記第2レンズ群は、最も物体側に配置された第1のレンズ成分と、前記第1のレンズ成分の像側に空気間隔を隔てて配置された第2のレンズ成分とを有し、以下の条件式を満足するとともに、
前記第2レンズ群を構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含むように構成されていることを特徴とするレンズ系。
1.0 ≦ (r21R+r22F)/(r21R−r22F) < 12.0
0.8 < f22/f < 2.0
但し、
r21R:前記第1のレンズ成分の像側レンズ面の曲率半径、
r22F:前記第2のレンズ成分の物体側レンズ面の曲率半径、
f22:前記第2のレンズ成分の焦点距離、
f:前記レンズ系全体の焦点距離(但し、該当する面が非球面を成す場合は、近軸曲率半径で計算する)。 - 前記反射防止膜は多層膜であり、
前記ウェットプロセスで形成された層は、前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることを特徴とする請求項1に記載のレンズ系。 - 前記ウェットプロセスを用いて形成された層のd線における屈折率をndとしたとき、ndは1.30以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のレンズ系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、前記絞りから見て凹面のレンズ面であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記絞りから見て凹面のレンズ面は、前記第2レンズ群に含まれる少なくとも1つのレンズの、像面側のレンズ面であることを特徴とする請求項4に記載のレンズ系。
- 前記絞りから見て凹面のレンズ面は、前記第2レンズ群に含まれる少なくとも1つのレンズの、物体側のレンズ面であることを特徴とする請求項4に記載のレンズ系。
- 前記絞りから見て凹面のレンズ面は、前記第2レンズ群の前記絞りから像面側に向かって2番目に位置するレンズの、レンズ面であることを特徴とする請求項4に記載のレンズ系。
- 前記絞りから見て凹面のレンズ面は、前記第2レンズ群の前記絞りから像面側に向かって3番目に位置するレンズの、レンズ面であることを特徴とする請求項4に記載のレンズ系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像面から見て凹面のレンズ面であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記像面から見て凹面のレンズ面は、前記第2レンズ群の前記絞りから像面側に向かって4番目に位置するレンズの、レンズ面であることを特徴とする請求項9に記載のレンズ
系。 - 前記第2レンズ群の最も像側に配置されたレンズの焦点距離をf2Lとし、前記レンズ系全体の焦点距離をfとしたとき、次式
0.5 < f2L/f < 1.5
の条件を満足することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のレンズ系。 - 前記非球面レンズは、前記第2レンズ群に少なくとも1枚設けられていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記非球面レンズは、ガラス材料と樹脂材料との複合からなる複合型非球面レンズであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記複合型非球面レンズを構成する樹脂材料のd線における屈折率をnaとしたとき、次式
1.450 < na < 1.800
の条件を満足することを特徴とする請求項13に記載のレンズ系。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載のレンズ系を有する光学機器。
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、正の屈折力を持つ第2レンズ群とを有するレンズ系の製造方法であって、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に絞りを配置し、
非球面レンズを少なくとも1枚有し、
前記第2レンズ群は、最も物体側に配置された第1のレンズ成分と、前記第1のレンズ成分の像側に空気間隔を隔てて配置された第2のレンズ成分とを有し、以下の条件式を満足するとともに、
前記第2レンズ群を構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んで構成されるように、
レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、各種の動作確認を行うことを特徴とするレンズ系の製造方法。
1.0 ≦ (r21R+r22F)/(r21R−r22F) < 12.0
0.8 < f22/f < 2.0
但し、
r21R:前記第1のレンズ成分の像側レンズ面の曲率半径、
r22F:前記第2のレンズ成分の物体側レンズ面の曲率半径、
f22:前記第2のレンズ成分の焦点距離、
f:前記レンズ系全体の焦点距離(但し、該当する面が非球面を成す場合は、近軸曲率半径で計算する)。
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- 2011-04-12 JP JP2011087837A patent/JP2012220804A/ja active Pending
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