JP2014085429A - 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】 焦点距離がバックフォーカスより短い光学系において、光学系は、開口絞りと光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群Lisを有し、レンズ群Lisは正レンズと負レンズの1枚以上を含んでおり、全系の焦点距離f、レンズ群Lisの焦点距離fis、開口絞りから防振レンズ群Lisの開口絞りから最も遠いレンズ面までの光軸上の長さDis、最も物体側のレンズ面から最終レンズ面までの光軸上の長さDLを各々適切に設定すること。
【選択図】 図1
Description
0.08<f/|fis|<0.50
−0.7<Dis/DL<0.4
なる条件式を満足することを特徴としている。
0.08<f/|fis|<0.50 ・・・(1)
−0.7<Dis/DL<0.4 ・・・(2)
なる条件式を満足している。
条件式(2)は、開口絞りSPから、レンズ群Lis内の開口絞りSPから一番遠い側のレンズ面までの光軸上の距離Disを適切にし、レンズ群Lisの大型化を防止しつつ防振時の光学性能の劣化を防ぐためのものである。条件式(2)の上限を超えてレンズ群Lisが開口絞りSPから離れすぎて像面側に近づくと、レンズ群Lisが大型化するので好ましくない。また、レンズ群Lisを通る軸外光線の光軸からの入射高さが高くなり、防振時の軸外光線の収差補正が難しくなる。
各実施例によれば、以上のようにレンズ構成を特定することによって高い光学性能を持ちながらも、防振時の収差補正も良好に行ない、且つ防振用のレンズ群Lisの大型化を抑制した広画角の光学系が容易に得られる。
0.25<|fp/fn|<4.00 ・・・(4)
5<|νp−νn| ・・・(5)
35<νis ・・・(6)
0.03<Tis/DL<0.30 ・・・(7)
2.0<TL/f<5.0 ・・・(8)
次に各条件式の技術的意味について説明する。
更に好ましくは条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(4)は防振用のレンズ群Lisの中で正の屈折力が最も強い(大きい)レンズlpと、負の屈折力(負の屈折力の絶対値)が最も強いレンズlnの焦点距離の比に規定している。条件式(4)の上限または下限の範囲を超えて、レンズlpとレンズlnのどちらかの屈折力が弱すぎると、レンズ群Lis内での収差補正が困難となり、防振時の収差変動が大きくなってくる。
レンズ群Lisが負の屈折力を持つレンズ群である場合、更に好ましくは条件式(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(5)は防振用のレンズ群Lisの中で正の屈折力が最も強いレンズlnを構成する材料の分散と、負の屈折力が最も強いレンズlnを構成する材料の分散の差を規定している。
具体的には、条件式(2)の値が
−0.7<Dis/DL<−0.3
若しくは
0.2<Dis/DL<0.4 ・・・(2b)
の範囲にあるような場合は、上記条件式(5a)を満足することが望ましい。
条件式(7)は防振用のレンズ群Lisの光軸上の長さTisと第一レンズ面(最も物体側のレンズ面)から最終レンズ面までの光軸上の長さ(光学長)DLの比に関して適切な範囲を規定している。条件式(7)の上限を超えてレンズ群Lisの光軸上の長さが長過ぎると、レンズ群Lisが大型化し、駆動機構の負荷が過大となってくる。条件式(7)の下限を超えてレンズ群Lisの光軸上の長さが短過ぎると、加工が困難なレンズ形状になってくるので良くない。更に好ましくは条件式(7)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(8)は、全系の焦点距離に対する好適なレンズ全長の割合を規定する。条件式(8)の上限を超えると、光学系及びそれを保持する鏡筒が大型化し、撮影時の持ち運びが不便になってくる。逆に、条件式(8)の下限を超えると、バックフォーカスを十分確保しつつ良好な光学性能を達成するのが困難になってくる。更に好ましくは条件式(8)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
次に各実施例のレンズ構成について説明する。図1の実施例1、図4の実施例2において光学系LAは、物体側から像側へ順に、最も広い空気間隔を境に負の屈折力の前群LFと正の屈折力の後群LRよりなる。
但し、
x:光軸方向の基準面からの変位量である。
h:光軸に対して垂直な方向の高さである。
R:ベースとなる2次曲面の半径である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 70.710 2.90 1.51633 64.1
2 152.571 0.20
4 17.124 6.15
5 206.476 1.50 1.51633 64.1
6 19.419 12.79
7 61.632 3.00 1.83481 42.7
8 -44.559 1.40 1.62004 36.3
9 47.336 2.00
10 19.758 4.85 1.65412 39.7
11 -110.713 2.34
12(絞り) ∞ 4.00
13 -26.943 2.35 1.80518 25.4
14 45.710 0.70
15 50.202 3.40 1.58913 61.1
16 -60.706 0.79
17* -174.022 3.15 1.58313 59.4
18 -19.740
像面 ∞
非球面データ
第17面
B=-4.56928e-05 C= 1.05395e-08 D=-9.32716e-10 E= 0.0
各種データ
焦点距離 27.70
Fナンバー 2.86
半画角ω(度)38.00
像高 21.64
レンズ全長 91.72
BF 38.70
防振レンズ群(第7面〜9面)データ
fis 176.80
βis 1.264
βr -0.805
fp 31.38
fn -36.80
νp 42.7
νn 36.3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 68.237 2.99 1.51633 64.1
2 160.754 0.20
3 52.637 1.50 1.51633 64.1
4 18.406 5.06
5 81.357 1.50 1.58913 61.1
6 18.954 14.34
7 43.097 2.34 1.80400 46.6
8 -138.167 0.60
9 -226.375 1.00 1.61293 37.0
10 35.059 2.00
11 19.707 5.13 1.65412 39.7
12 -78.719 2.74
13(絞り) ∞ 4.00
14 -23.416 1.00 1.80518 25.4
15 48.743 0.92
16 52.996 2.61 1.58913 61.1
17 -47.986 1.99
18* -139.826 3.09 1.58313 59.4
19 -20.055
像面 ∞
非球面データ
第18面
B=-4.52781e-05 C=-2.25788e-08 D=-6.86526e-10 E= 0.0
焦点距離 27.59
Fナンバー 2.86
半画角ω(度)38.10
像高 21.64
レンズ全長 91.85
BF 38.83
防振レンズ群(第7面〜10面)データ
fis 193.69
βis 1.211
βr -0.867
fp 41.10
fn -49.46
νp 46.6
νn 37.0
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 77.184 3.28 1.51633 64.1
2 230.985 0.10
3 40.584 1.50 1.51633 64.1
4 16.912 6.65
5 137.144 1.50 1.51633 64.1
6 18.110 7.99
7 32.844 3.41 1.83400 37.2
8 -1157.221 9.46
9 48.745 2.82 1.72916 54.7
10 -38.501 0.86
11(絞り) ∞ 1.97
12 -27.330 1.60 1.84666 23.8
13 63.253 1.90
14 -60.483 1.76 1.78590 44.2
15 -20.152 1.00 1.62230 53.2
16 464.380 1.20
17 105.809 3.57 1.58913 61.1
18 -23.419 0.20
19* -112.098 2.29 1.58313 59.4
20 -39.160
像面 ∞
非球面データ
第19面
B=-1.49085e-05 C= 1.57058e-08 D=-4.27129e-10 E= 1.51433e-12
焦点距離 28.42
Fナンバー 2.86
半画角ω(度)37.28
像高 21.64
レンズ全長 90.84
BF 37.80
防振レンズ群(第14面〜16面)データ
fis -163.07
βis 0.596
βr -0.543
fp 37.73
fn -31.01
νp 44.2
νn 53.2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 66.998 3.75 1.48749 70.2
2 197.486 0.10
3 40.664 2.00 1.65160 58.5
4 17.649 4.64
5 46.839 2.60 1.77250 49.6
6 100.511 3.13
7 26.865 1.60 1.65160 58.5
8 9.583 3.59
9 81.025 2.50 1.84666 23.8
10 554.320 0.21
11 42.536 7.90 1.84666 23.8
12 34.328 1.57
13(絞り) ∞ 2.50
14 74.525 3.75 1.79952 42.2
15 -17.110 2.04
16 -31.690 1.60 1.80518 25.4
17 63.141 1.08
18* 136.755 3.60 1.63930 44.9
19 -18.630 1.20 1.80000 29.8
20 -51.939 1.45
21* -53.318 3.20 1.67790 55.3
22 -18.616
像面 ∞
非球面データ
第18面
B= 3.12785e-06 C =-6.65485e-08 D= 5.91710e-10 E=-1.60210e-12
第21面
B=-2.73568e-05 C= 3.68829e-08 D=-3.83418e-10 E=0.0
焦点距離 24.50
Fナンバー 2.86
半画角ω(度)41.45
像高 21.64
レンズ全長 91.91
BF 37.90
防振レンズ群(第18面〜20面)データ
焦点距離
fis 87.55
βis -3.614
βr 0.093
fp 25.88
fn -36.91
νp 44.9
νn 29.8
単位 mm
面番号 r d nd νd
1* 40.777 1.80 1.65100 56.2
2 18.414 8.03
3* 41.792 1.20 1.83400 37.2
4 24.123 5.40 1.51633 64.1
5 -245.518 1.00
6 16.493 1.24 1.62041 60.3
7 9.902 9.00
8 -39.271 1.60 1.51633 64.1
9 53.179 0.20
10 26.595 3.40 1.84666 23.8
11 189.806 2.71
12(絞り) ∞ 1.00
13 39.449 3.74 1.69680 55.5
14 -23.883 3.66
15 -18.260 1.80 1.84666 23.8
16 61.382 0.42
17 180.550 3.17 1.69680 55.5
18 -19.247 0.54
19* -28.376 2.00 1.72916 54.7
20 -19.797
像面 ∞
非球面データ
第1面
B= 3.10251e-06 C=-5.18081e-09 D= 1.06929e-11 E=-5.02984e-15
第3面
B= 1.85875e-06 C= 6.78623e-09 D=-6.34644e-12 E=0.0
第19面
B=-3.02320e-05 C= 8.08892e-08 D=-2.62288e-09 E= 1.22172e-11
焦点距離 23.50
Fナンバー 2.86
半画角ω(度)42.63
像高 21.64
レンズ全長 89.80
BF 37.90
防振レンズ群(第3面〜5面)データ
fis 111.32
βis 2.186
βr -0.202
fp 42.83
fn -70.60
νp 64.1
νn 37.2
Gis 防振レンズ群 SP 開口絞り
Claims (12)
- 焦点距離がバックフォーカスより短い光学系において、前記光学系は、開口絞りと、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動するレンズ群Lisを有し、前記レンズ群Lisは正レンズと負レンズの1枚以上を含んでおり、全系の焦点距離をf、前記レンズ群Lisの焦点距離をfis、前記開口絞りから、前記レンズ群Lisの該開口絞りから最も遠いレンズ面までの光軸上の長さをDis、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長さをDLとするとき、
0.08<f/|fis|<0.50
−0.7<Dis/DL<0.4
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 前記レンズ群Lisの横倍率をβis、前記レンズ群Lisよりも像側に位置するレンズ成分の横倍率βrとするとき、
0.1<|(1−βis)βr|<0.7
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。 - 前記レンズ群Lisの中で正の屈折力が最も強いレンズlpの焦点距離をfp、前記レンズ群Lisの中で負の屈折力が最も強いレンズlnの焦点距離をfnとするとき、
0.25<|fp/fn|<4.00
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。 - 前記レンズ群Lisの中で正の屈折力が最も強いレンズlpの材料のアッベ数をνp、前記レンズ群Lisの中で負の屈折力が最も強いレンズlnの材料のアッベ数をνnとするとき、
5<|νp−νn|
なる条件式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項に記載の光学系。 - 前記レンズ群Lisの中で正の屈折力が最も大きいレンズlpまたは前記レンズ群Lisの中で負の屈折力が最も大きいレンズlnのうち前記レンズ群Lisの屈折力と同符号のレンズの材料のアッベ数をνisとするとき、
35<νis
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。 - 前記レンズ群Lisの光軸上の長さをTisとするとき、
0.03<Tis/DL<0.30
なる条件式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項に記載の光学系。 - 最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の長さをTLとするとき、
2.0<TL/f<5.0
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項に記載の光学系。 - 前記レンズ群Lisは正レンズと負レンズよりなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学系。
- 前記光学系は、物体側から像側へ順に、最も広い空気間隔を境に、負の屈折力の前群と正の屈折力の後群よりなり、前記前群は複数のレンズを有し、前記後群は前記レンズ群Lisと複数のレンズと前記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項に記載の光学系。
- 前記光学系は、物体側から像側へ順に、フォーカシングに際して不動の負の屈折力の前群とフォーカシングに際して移動する正の屈折力の後群よりなり、
前記前群は複数のレンズを有し、前記後群は前記レンズ群Lisと複数のレンズと前記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項に記載の光学系。 - 前記光学系は、物体側から像側へ順に、最も広い空気間隔を境に、負の屈折力の前群と正の屈折力の後群よりなり、
前記前群は前記レンズ群Lisと複数のレンズを有し、前記後群は複数のレンズと前記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項に記載の光学系。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
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JP2012232686A JP6057663B2 (ja) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 光学系及びそれを有する撮像装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012232686A JP6057663B2 (ja) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 光学系及びそれを有する撮像装置 |
Publications (3)
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JP6057663B2 JP6057663B2 (ja) | 2017-01-11 |
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