JP2014160105A - Optical system, optical device, and method for manufacturing optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に最適な光学系に関する。 The present invention relates to an optical system optimal for a photographing optical system such as a digital camera, a film camera, and a video camera.
近年、広い画角を有し、コンパクトな単焦点レンズが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 In recent years, a compact single focus lens having a wide angle of view has been proposed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の広角単焦点レンズは、光学系全長が長く、前玉径が大きい。このため、カメラ未使用時にレンズ鏡筒をカメラ内に沈胴することが可能なコンパクトカメラに搭載すると、該カメラの小型化には不利になる。 However, the conventional wide-angle single focal length lens has a long optical system length and a large front lens diameter. For this reason, mounting a lens barrel in a compact camera that can be retracted into the camera when the camera is not used is disadvantageous for downsizing the camera.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型で、高い光学性能を有する光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an optical system, an optical apparatus, and an optical system manufacturing method that are small in size and have high optical performance.
このような目的を達成するため、本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、開口絞りと、第2レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとからなり、前記第2レンズ群は、最も物体側のレンズ面が物体側に凸面を向けた形状を有し、最も像側に正レンズが配置され、次の条件式を満足する。 In order to achieve such an object, an optical system according to the present invention includes a first lens group, an aperture stop, and a second lens group, which are arranged in order from the object side along the optical axis. The first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis, and the second lens group has a shape in which the lens surface closest to the object side has a convex surface facing the object side. And a positive lens is disposed closest to the image side, and satisfies the following conditional expression.
0.172 < L1r2/L2r2 < 0.700
但し、
L1r2:前記第1レンズ群の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、
L2r2:前記第1レンズ群の前記正レンズの像側レンズ面の曲率半径。
0.172 <L1r2 / L2r2 <0.700
However,
L1r2: radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens of the first lens group,
L2r2: radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens of the first lens group.
本発明に係る光学系において、前記第1レンズ群は、正の屈折力を有し、前記第1レンズ群の前記負レンズは、像側に凹面を向けた形状を有することが好ましい。 In the optical system according to the present invention, it is preferable that the first lens group has a positive refractive power, and the negative lens of the first lens group has a shape with a concave surface facing the image side.
本発明に係る光学系において、次の条件式を満足することが好ましい。 In the optical system according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression is satisfied.
1.00 < f1/f2 <9.00
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
1.00 <f1 / f2 <9.00
However,
f1: the focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group.
本発明に係る光学系において、前記第2レンズ群の最も像側に配置された前記正レンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有することが好ましい。 In the optical system according to the present invention, it is preferable that the positive lens disposed closest to the image side of the second lens group has a meniscus shape with a convex surface facing the image side.
本発明に係る光学系において、前記第2レンズ群は、少なくとも2つの接合レンズを有することが好ましい。 In the optical system according to the present invention, it is preferable that the second lens group has at least two cemented lenses.
本発明に係る光学系は、次の条件式を満足することが好ましい。 The optical system according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
1.9 < TL/f < 2.5
但し、
TL:前記光学系の最も物体側のレンズ面から近軸像面までの距離、
f:前記光学系の焦点距離。
1.9 <TL / f <2.5
However,
TL: distance from the lens surface closest to the object side to the paraxial image plane of the optical system,
f: Focal length of the optical system.
本発明に係る光学系において、前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有することが好ましい。 In the optical system according to the present invention, the second lens group is a cemented lens of a positive lens having a convex surface on the object side and a negative lens having a concave surface on the image side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And a negative lens having a concave surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
本発明に係る光学系において、前記第2レンズ群は、少なくとも1つの面が非球面であることが好ましい。 In the optical system according to the present invention, it is preferable that at least one surface of the second lens group is an aspherical surface.
本発明に係る光学機器は、上述の光学系のいずれかを搭載する。 An optical apparatus according to the present invention is equipped with any of the optical systems described above.
本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、開口絞りと、第2レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとからなり、前記第2レンズ群は、最も物体側のレンズ面が物体側に凸面を向けた形状を有し、最も像側に正レンズが配置され、次の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。 A method of manufacturing an optical system according to the present invention is a method of manufacturing an optical system having a first lens group, an aperture stop, and a second lens group, which are arranged in order from the object side along the optical axis, The first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis, and the second lens group has a shape in which the lens surface closest to the object side has a convex surface facing the object side. Each lens is incorporated in the lens barrel so that the positive lens is disposed closest to the image side and the following conditional expression is satisfied.
0.172 < L1r2/L2r2 < 0.700
但し、
L1r2:前記第1レンズ群の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、
L2r2:前記第1レンズ群の前記正レンズの像側レンズ面の曲率半径。
0.172 <L1r2 / L2r2 <0.700
However,
L1r2: radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens of the first lens group,
L2r2: radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens of the first lens group.
本発明によれば、小型で、高い光学性能を有する光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the optical system which has small and high optical performance, an optical apparatus, and an optical system can be provided.
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る光学系WLは、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2とを有し、第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズL1と、正レンズL2とからなり、第2レンズ群G2は、最も物体側のレンズ面(図1ではレンズ面m6が該当)が物体側に凸面を向けた形状を有し、最も像側に正レンズ(図1ではレンズL8が該当)が配置され、次の条件式(1)を満足する。 As shown in FIG. 1, the optical system WL according to this embodiment includes a first lens group G1, an aperture stop S, and a second lens group G2, which are arranged in order from the object side along the optical axis. The first lens group G1 is composed of a negative lens L1 and a positive lens L2 arranged in order from the object side along the optical axis. The second lens group G2 is the lens surface closest to the object side (the lens in FIG. 1). The surface m6 corresponds to a convex surface facing the object side, and a positive lens (corresponding to the lens L8 in FIG. 1) is disposed closest to the image side, which satisfies the following conditional expression (1).
0.172 < L1r2/L2r2 < 0.700 …(1)
但し、
L1r2:第1レンズ群G1の負レンズL1の像側レンズ面の曲率半径、
L2r2:第1レンズ群G1の正レンズL2の像側レンズ面の曲率半径。
0.172 <L1r2 / L2r2 <0.700 (1)
However,
L1r2: radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens L1 of the first lens group G1,
L2r2: radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens L2 of the first lens group G1.
この構成によれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、広画角(画角76°程度)で、明るく(Fno2.8程度)、高い光学性能を有する光学系を提供することができる。 According to this configuration, the lens barrel can be retracted into the camera when the camera is not used. The lens barrel is small, has a wide angle of view (about 76 °), is bright (about Fno 2.8), and has high optical performance. An optical system having performance can be provided.
条件式(1)は、第1レンズ群G1の負レンズL1の像側面と、正レンズL2の像側面の曲率半径比を規定し、第1レンズ群G1で発生するコマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に補正するための条件式である。条件式(1)の下限値を下回ると、負レンズL1の像側面が正レンズL2の像側面よりも相対的に小さくなり、ペッツバール和の補正、レンズの小型化には有利であるが、レンズ全系でのコマ収差、歪曲収差の補正が困難となる。条件式(1)を上回ると、負レンズL1の像側面が正レンズL2の像側面よりも相対的に大きくなり、レンズ全系での歪曲収差の補正には有利であるが、像面湾曲、コマ収差の補正が困難となる。さらに、第1レンズ群G1でペッツバール和を補正するために、負レンズL1と正レンズL2との間隔を広げなければならず、小型化を達成することができない。 Conditional expression (1) defines the curvature radius ratio between the image side surface of the negative lens L1 and the image side surface of the positive lens L2 in the first lens group G1, and coma aberration, astigmatism generated in the first lens group G1, This is a conditional expression for satisfactorily correcting distortion. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the image side surface of the negative lens L1 becomes relatively smaller than the image side surface of the positive lens L2, which is advantageous for correcting the Petzval sum and reducing the lens size. It becomes difficult to correct coma and distortion in the entire system. If the conditional expression (1) is exceeded, the image side surface of the negative lens L1 becomes relatively larger than the image side surface of the positive lens L2, which is advantageous for correcting distortion aberration in the entire lens system. It becomes difficult to correct coma. Further, in order to correct the Petzval sum with the first lens group G1, the distance between the negative lens L1 and the positive lens L2 must be increased, and the size reduction cannot be achieved.
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.175とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式(1)の下限値を0.180とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.175. In order to maximize the effects of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.180.
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.600とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式(1)の上限値を0.500とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of conditional expression (1) to 0.600. In order to maximize the effects of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 0.500.
本実施形態に係る光学系WLにおいて、第1レンズ群G1は、正の屈折力を有し、第1レンズ群G1の最も物体側に配置された負レンズL1は、像側に凹面を向けた形状を有することが好ましい。この構成により、第1レンズ群G1で発生する歪曲収差を小さくしながら、諸収差をレンズ全系で良好に補正することができる。 In the optical system WL according to this embodiment, the first lens group G1 has a positive refractive power, and the negative lens L1 disposed closest to the object side of the first lens group G1 has a concave surface directed toward the image side. It preferably has a shape. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct various aberrations in the entire lens system while reducing distortion generated in the first lens group G1.
本実施形態に係る光学系WLは、次の条件式(2)を満足することが好ましい。 The optical system WL according to this embodiment preferably satisfies the following conditional expression (2).
1.00 < f1/f2 <9.00…(2)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離。
1.00 <f1 / f2 <9.00 ... (2)
However,
f1: Focal length of the first lens group G1
f2: focal length of the second lens group G2.
条件式(2)は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との焦点距離の比を規定するものである。条件式(2)が下限値を下回ると、開口絞りSに対する対称性が良く、コマ収差、歪曲収差、倍率色収差の補正には有利であるが、ペッツバール和が増大し、像面湾曲の補正が困難となる。条件式(2)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の焦点距離が第2レンズ群G2の焦点距離よりも相対的に大きくなりすぎるため、開口絞りSに対する対称性が悪くなり、コマ収差、歪曲収差、倍率色収差の補正に不利となる。 Conditional expression (2) defines the ratio of the focal lengths of the first lens group G1 and the second lens group G2. When the conditional expression (2) is below the lower limit, the symmetry with respect to the aperture stop S is good, and it is advantageous for correcting coma aberration, distortion aberration, and lateral chromatic aberration, but the Petzval sum increases and correction of field curvature is improved. It becomes difficult. If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the first lens group G1 becomes too large relative to the focal length of the second lens group G2, so that the symmetry with respect to the aperture stop S deteriorates, and the coma. This is disadvantageous for correction of aberration, distortion, and lateral chromatic aberration.
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(2)の下限値を1.05とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式(2)の下限値を1.10とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 1.05. In order to maximize the effects of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 1.10.
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(2)の上限値を8.00とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 8.00.
本実施形態に係る光学系WLにおいて、第2レンズ群G2の最も像側に配置された正レンズは、像側に凸面を向けたメニスカス形状を有することが好ましい。この構成により、バックフォーカスや全長を伸ばすことなく、像面への入射角を抑えることができるので小型化が達成できる。また、像面湾曲やコマ収差等を良好に補正することができる。 In the optical system WL according to the present embodiment, it is preferable that the positive lens arranged closest to the image side of the second lens group G2 has a meniscus shape with a convex surface facing the image side. With this configuration, the incident angle to the image plane can be suppressed without increasing the back focus or the total length, and thus downsizing can be achieved. Further, it is possible to satisfactorily correct field curvature, coma aberration, and the like.
本実施形態に係る光学系WLにおいて、第2レンズ群G2は、少なくとも2つの接合レンズを有することが好ましい。この構成により、軸上色収差、非点収差、倍率色収差、コマ収差を良好に補正することができる。 In the optical system WL according to the present embodiment, the second lens group G2 preferably has at least two cemented lenses. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration, astigmatism, lateral chromatic aberration, and coma.
本実施形態に係る光学系WLは、次の条件式(3)を満足することが好ましい。 The optical system WL according to this embodiment preferably satisfies the following conditional expression (3).
1.9 < TL/f < 2.5 …(3)
但し、
TL:光学系WLの最も物体側のレンズ面から近軸像面までの距離、
f:光学系WLの全系の焦点距離。
1.9 <TL / f <2.5 (3)
However,
TL: distance from the lens surface closest to the object side of the optical system WL to the paraxial image plane,
f: The focal length of the entire optical system WL.
条件式(3)は、全系の小型化と収差補正のバランスを取るための、適切な光学系WLの全長を規定するものである。条件式(3)の下限値を下回ると、光学系WLの全長は小さくなり小型化には有利であるが、非点収差、像面湾曲、コマ収差などの諸収差の補正が困難となり、高い光学性能が得られないので好ましくない。条件式(3)の上限値を上回ると、非点収差、像面湾曲、コマ収差などの諸収差の補正上は有利となり、高い光学性能が得られるが、光学系WLの全長が大きくなりすぎるため、小型化には好ましくない。 Conditional expression (3) defines an appropriate total length of the optical system WL for balancing the downsizing of the entire system and aberration correction. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the total length of the optical system WL is reduced, which is advantageous for downsizing, but it is difficult to correct various aberrations such as astigmatism, field curvature, and coma, and is high. Since optical performance cannot be obtained, it is not preferable. Exceeding the upper limit value of conditional expression (3) is advantageous in correcting various aberrations such as astigmatism, field curvature, and coma, and provides high optical performance, but the total length of the optical system WL becomes too large. Therefore, it is not preferable for downsizing.
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(3)の下限値を2.0とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式(3)の下限値を2.1とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 2.0. In order to maximize the effects of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 2.1.
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(3)の上限値を2.4とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式(3)の上限値を2.3とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 2.4. In order to maximize the effects of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 2.3.
本実施形態に係る光学系WLにおいて、第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有することが好ましい。この構成により、球面収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが可能であり、レンズ全体として高い光学性能を得ることができる。 In the optical system WL according to this embodiment, the second lens group G2 includes a positive lens having a convex surface on the object side and a negative lens having a concave surface on the image side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable to include a cemented lens, a cemented lens of a negative lens having a concave surface facing the object side, and a positive lens having a convex surface facing the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct various aberrations such as spherical aberration and coma, and high optical performance can be obtained as a whole lens.
本実施形態及びに係る光学系WLにおいて、第2レンズ群G2は、少なくとも1つの面が非球面であることが好ましい。この構成により、球面収差、非点収差、コマ収差を良好に補正することができる。 In the optical system WL according to this embodiment and the second lens group G2, it is preferable that at least one surface is an aspherical surface. With this configuration, spherical aberration, astigmatism, and coma can be favorably corrected.
以上のような構成の本実施形態に係る光学系WLによれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、広画角で、明るく、高い光学性能を有する光学系を実現することができる。また、これにより、沈胴収納状態でのレンズ鏡筒部分の厚み寸法を極力減らして、カメラの薄型化を達成することができる。 According to the optical system WL according to the present embodiment configured as described above, the lens barrel can be retracted into the camera when the camera is not used, and is small, wide-angle, bright, and has high optical performance. An optical system having the following can be realized. In addition, this makes it possible to reduce the thickness of the lens barrel portion in the retracted retracted state as much as possible, thereby achieving a thinner camera.
図11及び図12に、上述の光学系WLを備える光学機器として、デジタルスチルカメラCAM(光学機器)の構成を示す。このデジタルスチルカメラCAMは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ(光学系WL)の不図示のシャッタが開放されて、光学系WLで被写体(物体)からの光が集光され、像面I(図1参照)に配置された撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラCAMの背後に配置された液晶モニターMに表示される。撮影者は、液晶モニターMを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦B1を押し下げて被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。 11 and 12 show a configuration of a digital still camera CAM (optical device) as an optical device including the above-described optical system WL. In this digital still camera CAM, when a power button (not shown) is pressed, a shutter (not shown) of a photographing lens (optical system WL) is opened, and light from a subject (object) is condensed by the optical system WL, and an image is displayed. An image is formed on an image sensor C (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the surface I (see FIG. 1). The subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor M disposed behind the digital still camera CAM. The photographer determines the composition of the subject image while looking at the liquid crystal monitor M, and then depresses the release button B1 to photograph the subject image with the image sensor C, and records and saves it in a memory (not shown).
カメラCAMには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部EF、デジタルスチルカメラCAMの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンB2等が配置されている。ここでは、カメラCAMと光学系WLとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、光学系WLを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。 The camera CAM is provided with an auxiliary light emitting unit EF for emitting auxiliary light when the subject is dark, a function button B2 used for setting various conditions of the digital still camera CAM, and the like. Here, a compact type camera in which the camera CAM and the optical system WL are integrally formed is illustrated. However, as an optical device, a single lens reflex camera in which a lens barrel having the optical system WL and a camera body main body can be attached and detached is used. good.
上記構成のカメラCAMによれば、撮影レンズとして上述の光学系WLを搭載することにより、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、広画角で、明るく、高い光学性能を有するカメラを実現することができる。 According to the camera CAM having the above configuration, by mounting the above-described optical system WL as a photographing lens, the lens barrel can be retracted into the camera when the camera is not used. A bright camera with high optical performance can be realized.
続いて、図13を参照しながら、上述の光学系WLの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に、光軸に沿って物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りSと、第2レンズ群G2とが並ぶように、各レンズを組み込む(ステップST10)。このとき、第1レンズ群G1として、光軸に沿って物体側から順に、負レンズL1と、正レンズL2とが並ぶように、各レンズを組み込む(ステップST20)。第2レンズ群G2として、最も物体側のレンズ面が物体側に凸面を向き、最も像側に正レンズが配置されるように、各レンズを組み込む(ステップST30)。そして、次の条件式(1)を満足するように、各レンズを組み込む(ステップST40)。 Next, a method for manufacturing the above-described optical system WL will be described with reference to FIG. First, each lens is incorporated in the lens barrel so that the first lens group G1, the aperture stop S, and the second lens group G2 are arranged in order from the object side along the optical axis (step ST10). At this time, as the first lens group G1, the lenses are incorporated so that the negative lens L1 and the positive lens L2 are arranged in order from the object side along the optical axis (step ST20). As the second lens group G2, each lens is incorporated such that the lens surface closest to the object side faces the convex surface toward the object side and the positive lens is disposed closest to the image side (step ST30). Then, each lens is incorporated so as to satisfy the following conditional expression (1) (step ST40).
0.172 < L1r2/L2r2 < 0.700 …(1)
但し、
L1r2:第1レンズ群G1の負レンズL1の像側レンズ面の曲率半径、
L2r2:第1レンズ群G1の正レンズL2の像側レンズ面の曲率半径。
0.172 <L1r2 / L2r2 <0.700 (1)
However,
L1r2: radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens L1 of the first lens group G1,
L2r2: radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens L2 of the first lens group G1.
ここで、本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図1に示す光学系WLでは、第1レンズ群G1として、光軸に沿って物体側から、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL2との順で並ぶように、各レンズが鏡筒内に組み込まれている。また、第2レンズ群G2として、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL3と両凸形状の正レンズL4との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL5と、両凹形状の負レンズL6と両凸形状の正レンズL7との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL8の順で並ぶように、各レンズが鏡筒内に組み込まれている。そしてこのとき、条件式(1)を満足している(対応値0.437)。 Here, as an example of the lens arrangement in the present embodiment, in the optical system WL shown in FIG. 1, as the first lens group G1, a meniscus shape having a concave surface directed from the object side to the image side along the optical axis. Each lens is incorporated in the lens barrel so that the negative lens L1 and the meniscus positive lens L2 having a convex surface facing the object are arranged in this order. Further, as the second lens group G2, a cemented lens of a meniscus negative lens L3 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L4 arranged in order from the object side along the optical axis, and the object side A negative meniscus lens L5 with a convex surface facing the lens, a cemented lens of a biconcave negative lens L6 and a biconvex positive lens L7, and a meniscus positive lens L8 with a convex surface facing the image side. Each lens is incorporated in the lens barrel so that they are lined up. At this time, the conditional expression (1) is satisfied (corresponding value 0.437).
以上のような本実施形態に係る光学系WLの製造方法によれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、高い光学性能を有する光学系を得ることができる。また、沈胴収納状態でのレンズ鏡筒部分の厚み寸法を極力減らして、カメラの薄型化に貢献できる光学系を得ることができる。 According to the manufacturing method of the optical system WL according to the present embodiment as described above, the lens barrel can be retracted in the camera when the camera is not used, and a small optical system having high optical performance is obtained. be able to. In addition, it is possible to obtain an optical system that can contribute to thinning of the camera by reducing the thickness dimension of the lens barrel portion in the retracted state as much as possible.
これより本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表1〜表5を示すが、これらは第1実施例〜第5実施例における各諸元の表である。 Each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Tables 1 to 5 are shown below, but these are tables of specifications in the first to fifth examples.
なお、第1実施例に係る図1に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。 In addition, each reference code with respect to FIG. 1 according to the first embodiment is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code. Therefore, even if the same reference numerals as those in the drawings according to the other embodiments are given, they are not necessarily in the same configuration as the other embodiments.
各実施例では収差特性の算出対象として、C線(波長656.2730nm)、d線(波長587.5620nm)、F線(波長486.1330nm)、g線(波長435.8350nm)を選んでいる。 In each embodiment, C-line (wavelength 656.2730 nm), d-line (wavelength 587.5620 nm), F-line (wavelength 486.1330 nm), and g-line (wavelength 435.8350 nm) are selected as the aberration characteristic calculation targets.
表中の[レンズ諸元]において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、Rは各光学面の曲率半径、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材質のd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。物面は物体面、(可変)は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(絞りS)は開口絞りS、像面は像面I、をそれぞれ示す。空気の屈折率「1.00000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示す。 In [Lens Specifications] in the table, the surface number is the order of the optical surfaces from the object side along the light traveling direction, R is the radius of curvature of each optical surface, D is the next optical surface from each optical surface ( Or nd is the refractive index of the material of the optical member with respect to the d-line, and νd is the Abbe number based on the d-line of the material of the optical member. The object plane is the object plane, (variable) is the variable plane spacing, the curvature radius “∞” is the plane or aperture, (aperture S) is the aperture stop S, and the image plane is the image plane I. The refractive index of air “1.00000” is omitted. When the optical surface is an aspherical surface, the surface number is marked with *, and the column of curvature radius R indicates the paraxial curvature radius.
表中の[非球面データ]には、[レンズ諸元]に示した非球面について、その形状を次式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離を、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。 In [Aspherical data] in the table, the shape of the aspherical surface shown in [Lens specifications] is shown by the following equation (a). X (y) is the distance along the optical axis direction from the tangential plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y, r is the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature), and κ is Ai represents the i-th aspherical coefficient. “E-n” indicates “× 10 −n ”. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
X(y)=(y2/r)/{1+(1−κ×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(a)
X (y) = (y 2 / r) / {1+ (1−κ × y 2 / r 2 ) 1/2 }
+ A4 × y 4 + A6 × y 6 + A8 ×
表中の[各種データ]において、fは光学系WL全系の焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角(最大入射角、単位:°)、Yは像高、BFはバックフォーカス(光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したもの)、TL´はレンズ全長(光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたもの)を示す。 In [various data] in the table, f is the focal length of the entire optical system WL, Fno is the F number, ω is the half field angle (maximum incident angle, unit: °), Y is the image height, and BF is the back focus ( The distance from the last lens surface to the paraxial image surface on the optical axis is expressed in terms of air length. TL 'is the total lens length (back focus to the distance from the foremost lens surface to the last lens surface on the optical axis) Is added).
表中の[レンズ群データ]において、Gは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を示す。 In [Lens Group Data] in the table, G represents the group number, the first group surface represents the surface number closest to the object in each group, and the group focal length represents the focal length of each group.
表中の[条件式]には、上記の条件式(1)〜(3)に対応する値を示す。 [Conditional expression] in the table indicates values corresponding to the conditional expressions (1) to (3).
以下、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、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又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、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。 Hereinafter, in all the specification values, “mm” is generally used for the focal length f, curvature radius R, surface interval D, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this. Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。 The description of the table so far is common to all the embodiments, and the description below is omitted.
(第1実施例)
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。第1実施例に係る光学系WL(WL1)は、広角単焦点レンズであり、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、フィルタ群FLとから構成されている。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and Table 1. FIG. The optical system WL (WL1) according to the first example is a wide-angle single-focus lens, and as illustrated in FIG. 1, a first lens group having positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. G1 includes an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a filter group FL.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL2とからなる。 The first lens group G1 includes a meniscus negative lens L1 having a concave surface facing the image side and a meniscus positive lens L2 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL3と両凸形状の正レンズL4との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL5と、両凹形状の負レンズL6と両凸形状の正レンズL7との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL8とからなる。なお、正レンズL8の像側のレンズ面には非球面が形成されている。 The second lens group G2 includes a cemented lens of a meniscus negative lens L3 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L4 arranged in order from the object side along the optical axis, and a convex surface toward the object side. A negative meniscus lens L5 facing the lens, a cemented lens of a biconcave negative lens L6 and a biconvex positive lens L7, and a meniscus positive lens L8 having a convex surface facing the image side. An aspheric surface is formed on the image side lens surface of the positive lens L8.
フィルタ群FLは、像面Iに配設される固体撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。 The filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, and the like for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of a solid-state imaging device (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the image plane I. .
下記の表1に、第1実施例における各諸元の値を示す。表1における面番号1〜19が、図1に示すm1〜m19の各光学面に対応している。第1実施例では、第15面が非球面である。
Table 1 below shows the values of each item in the first example.
(表1)
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 2.2578 0.0654 1.57957 53.74
2 0.5236 0.4054
3 0.6149 0.1396 1.77250 49.62
4 1.1992 0.1253
5(絞りS) ∞ 0.0832
6 0.8390 0.0327 1.75520 27.57
7 0.5307 0.1382 1.83481 42.73
8 -3.2042 0.0163
9 2.3764 0.0327 1.69895 30.13
10 0.9620 0.0954
11 -0.6331 0.0381 1.74077 27.74
12 1.4300 0.0969 1.88300 40.66
13 -3.4365 0.0109
14 -5.3852 0.0817 1.79050 45.01
*15(非球面) -0.9963 0.7377
16 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0801
18 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
19 ∞ 0.0272
像面 ∞
[非球面データ]
第15面
κ=1.0000,A4=1.21955E+00,A6=3.81700E+00,A8=5.93920E+00,A10=-3.00852E+01
[各種データ]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.86
Y 0.79
BF 0.932
TL´ 2.21
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 66.96
G2 6 1.22
[条件式]
条件式(1) L1r2/L2r2 = 0.437
条件式(2) f1/f2 = 54.707
条件式(3) TL/f = 2.209
(Table 1)
[Lens specifications]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 2.2578 0.0654 1.57957 53.74
2 0.5236 0.4054
3 0.6149 0.1396 1.77250 49.62
4 1.1992 0.1253
5 (Aperture S) ∞ 0.0832
6 0.8390 0.0327 1.75520 27.57
7 0.5307 0.1382 1.83481 42.73
8 -3.2042 0.0163
9 2.3764 0.0327 1.69895 30.13
10 0.9620 0.0954
11 -0.6331 0.0381 1.74077 27.74
12 1.4300 0.0969 1.88300 40.66
13 -3.4365 0.0109
14 -5.3852 0.0817 1.79050 45.01
* 15 (Aspherical surface) -0.9963 0.7377
16 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0801
18 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
19 ∞ 0.0272
Image plane ∞
[Aspherical data]
15th surface κ = 1.0000, A4 = 1.21955E + 00, A6 = 3.81700E + 00, A8 = 5.993920E + 00, A10 = -3.00852E + 01
[Various data]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.86
Y 0.79
BF 0.932
TL '2.21
[Lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 6 1.22
[Conditional expression]
Conditional expression (1) L1r2 / L2r2 = 0.437
Conditional expression (2) f1 / f2 = 54.707
Conditional expression (3) TL / f = 2.209
表1から、第1実施例に係る光学系WL1は、条件式(1)〜(3)を満たすことが分かる。 From Table 1, it can be seen that the optical system WL1 according to the first example satisfies the conditional expressions (1) to (3).
図2は、第1実施例に係る光学系WL1の無限遠撮影時における諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)である。 FIG. 2 is a diagram of various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma diagram, and chromatic aberration diagram of magnification) of the optical system WL1 according to the first example when photographing at infinity.
各収差図において、FNOはFナンバー、Aは各像高に対する半画角(単位:°)を示す。dはd線、gはg線、CはC線、FはF線における収差をそれぞれ示す。また、記載のないものは、d線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面を示す。なお、後述する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。 In each aberration diagram, FNO is an F number, and A is a half field angle (unit: °) with respect to each image height. d is the d-line, g is the g-line, C is the C-line, and F is the F-line aberration. Those not described indicate aberrations at the d-line. In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. Note that the same reference numerals as in this embodiment are used in the aberration diagrams of each embodiment described later.
図2に示す各収差図から明らかなように、第1実施例に係る光学系WL1は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 2, it can be seen that the optical system WL1 according to the first example has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
(第2実施例)
第2実施例について、図3、図4及び表2を用いて説明する。第2実施例に係る光学系WL(WL2)は、広角単焦点レンズであり、図3に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、フィルタ群FLとから構成されている。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and Table 2. FIG. The optical system WL (WL2) according to the second example is a wide-angle single-focus lens, and as shown in FIG. 3, a first lens group having positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. G1 includes an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a filter group FL.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL2とからなる。 The first lens group G1 includes a biconcave negative lens L1 arranged in order from the object side along the optical axis, and a meniscus positive lens L2 having a convex surface facing the object side.
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4との接合レンズと、両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL7とからなる。正レンズL7の像側のレンズ面には非球面が形成されている。 The second lens group G2 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L3 and a biconcave negative lens L4, a biconcave negative lens L5, and a biconvex that are arranged in order from the object side along the optical axis. A cemented lens with a positive lens L6 having a shape and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the image side. An aspherical surface is formed on the image side lens surface of the positive lens L7.
フィルタ群FLは、像面Iに配設される固体撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。 The filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, and the like for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of a solid-state imaging device (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the image plane I. .
下記の表2に、第2実施例における各諸元の値を示す。表2における面番号1〜17が、図3に示すm1〜m17の各光学面に対応している。第2実施例では、第13面が非球面である。
Table 2 below shows the values of each item in the second embodiment.
(表2)
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 -629.2740 0.0545 1.57957 53.74
2 0.6862 0.4030
3 0.6216 0.1498 1.71300 53.96
4 3.8122 0.1225
5(絞りS) ∞ 0.0654
6 0.8972 0.1253 1.88300 40.66
7 -1.2949 0.0408 1.69895 30.13
8 1.2951 0.1062
9 -0.5587 0.0381 1.69895 30.13
10 1.4075 0.1470 1.75500 52.34
11 -1.5477 0.0109
12 -2.1784 0.0926 1.79050 44.98
*13(非球面) -0.9062 0.6873
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
像面 ∞
[非球面データ]
第13面
κ=1.0000,A4=1.04405E+00,A6=4.01005E+00,A8=1.69331E+00,A10=0.00000E+00
[各種データ]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.91
Y 0.79
BF 0.885
TL´ 2.24
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 2.21
G2 6 1.99
[条件式]
条件式(1) L1r2/L2r2 = 0.180
条件式(2) f1/f2 = 1.109
条件式(3) TL/f = 2.242
(Table 2)
[Lens specifications]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 -629.2740 0.0545 1.57957 53.74
2 0.6862 0.4030
3 0.6216 0.1498 1.71300 53.96
4 3.8122 0.1225
5 (Aperture S) ∞ 0.0654
6 0.8972 0.1253 1.88300 40.66
7 -1.2949 0.0408 1.69895 30.13
8 1.2951 0.1062
9 -0.5587 0.0381 1.69895 30.13
10 1.4075 0.1470 1.75500 52.34
11 -1.5477 0.0109
12 -2.1784 0.0926 1.79050 44.98
* 13 (Aspherical surface) -0.9062 0.6873
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
Image plane ∞
[Aspherical data]
13th surface κ = 1.0000, A4 = 1.04405E + 00, A6 = 4.01005E + 00, A8 = 1.69331E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Various data]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.91
Y 0.79
BF 0.885
TL '2.24
[Lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 6 1.99
[Conditional expression]
Conditional expression (1) L1r2 / L2r2 = 0.180
Conditional expression (2) f1 / f2 = 1.109
Conditional expression (3) TL / f = 2.242
表2から、第2実施例に係る光学系WL2は、条件式(1)〜(3)を満たすことが分かる。 From Table 2, it can be seen that the optical system WL2 according to the second example satisfies the conditional expressions (1) to (3).
図4は、第2実施例に係る光学系WL2の無限遠撮影時における諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図および倍率色収差図)である。図4に示す各収差図から明らかなように、第2実施例に係る光学系WL2は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma diagram, and chromatic aberration diagram of magnification) when the optical system WL2 according to the second example is photographed at infinity. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 4, it is understood that the optical system WL2 according to the second example has excellent aberrations and excellent imaging performance.
(第3実施例)
第3実施例について、図5、図6及び表3を用いて説明する。第3実施例に係る光学系WL(WL3)は、広角単焦点レンズであり、図5に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、フィルタ群FLとから構成されている。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 and Table 3. FIG. The optical system WL (WL3) according to the third example is a wide-angle single-focus lens, and as shown in FIG. 5, a first lens group having positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. G1 includes an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a filter group FL.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL2とからなる。 The first lens group G1 includes a meniscus negative lens L1 having a concave surface facing the image side and a meniscus positive lens L2 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4との接合レンズと、両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL7とからなる。正レンズL7の像側のレンズ面には非球面が形成されている。 The second lens group G2 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L3 and a biconcave negative lens L4, a biconcave negative lens L5, and a biconvex that are arranged in order from the object side along the optical axis. A cemented lens with a positive lens L6 having a shape and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the image side. An aspherical surface is formed on the image side lens surface of the positive lens L7.
フィルタ群FLは、像面Iに配設される固体撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。 The filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, and the like for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of a solid-state imaging device (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the image plane I. .
下記の表3に、第3実施例における各諸元の値を示す。表3における面番号1〜17が、図5に示すm1〜m17の各光学面に対応している。第3実施例では、第13面が非球面である。
Table 3 below shows values of various specifications in the third example.
(表3)
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 2.3006 0.0654 1.57957 53.74
2 0.5242 0.3268
3 0.6120 0.1198 1.79500 45.31
4 1.2254 0.1389
5(絞りS) ∞ 0.0545
6 0.8972 0.1471 1.88300 40.66
7 -0.6104 0.0381 1.69895 30.13
8 1.9132 0.1144
9 -0.5568 0.0381 1.69895 30.13
10 2.3580 0.1416 1.75500 52.34
11 -1.0186 0.0109
12 -1.7973 0.0817 1.79050 44.98
*13(非球面) -1.0056 0.7339
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
像面 ∞
[非球面データ]
第13面
κ=1.0000,A4=9.92351E-01,A6=2.97273E+00,A8=8.26531E+00,A10=-3.36149E+01
[各種データ]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.86
Y 0.79
BF 0.932
TL´ 2.21
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 66.96
G2 6 1.22
[条件式]
条件式(1) L1r2/L2r2 = 0.428
条件式(2) f1/f2 = 54.707
条件式(3) TL/f = 2.209
(Table 3)
[Lens specifications]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 2.3006 0.0654 1.57957 53.74
2 0.5242 0.3268
3 0.6120 0.1198 1.79500 45.31
4 1.2254 0.1389
5 (Aperture S) ∞ 0.0545
6 0.8972 0.1471 1.88300 40.66
7 -0.6104 0.0381 1.69895 30.13
8 1.9132 0.1144
9 -0.5568 0.0381 1.69895 30.13
10 2.3580 0.1416 1.75500 52.34
11 -1.0186 0.0109
12 -1.7973 0.0817 1.79050 44.98
* 13 (Aspherical surface) -1.0056 0.7339
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
Image plane ∞
[Aspherical data]
13th surface κ = 1.0000, A4 = 9.92351E-01, A6 = 2.72773E + 00, A8 = 8.26531E + 00, A10 = -3.36149E + 01
[Various data]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.86
Y 0.79
BF 0.932
TL '2.21
[Lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 6 1.22
[Conditional expression]
Conditional expression (1) L1r2 / L2r2 = 0.428
Conditional expression (2) f1 / f2 = 54.707
Conditional expression (3) TL / f = 2.209
表3から、第3実施例に係る光学系WL3は、条件式(1)〜(3)を満たすことが分かる。 From Table 3, it can be seen that the optical system WL3 according to the third example satisfies the conditional expressions (1) to (3).
図6は、第3実施例に係る光学系WL3の無限遠撮影時における諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)である。図6に示す各収差図から明らかなように、第3実施例に係る光学系WL3は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma aberration diagram, and chromatic aberration diagram of magnification) of the optical system WL3 according to the third example during photographing at infinity. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 6, it can be seen that the optical system WL3 according to the third example has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.
(第4実施例)
第4実施例について、図7、図8及び表4を用いて説明する。第4実施例に係る光学系WL(WL4)は、広角単焦点レンズであり、図7に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、フィルタ群FLとから構成されている。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 and Table 4. FIG. The optical system WL (WL4) according to the fourth example is a wide-angle single focus lens, and as illustrated in FIG. 7, a first lens group having positive refractive power, which is arranged in order from the object side along the optical axis. G1 includes an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a filter group FL.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL2とからなる。 The first lens group G1 includes a biconcave negative lens L1 arranged in order from the object side along the optical axis, and a meniscus positive lens L2 having a convex surface facing the object side.
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4との接合レンズと、両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL7とからなる。正レンズL7の像側のレンズ面には非球面が形成されている。 The second lens group G2 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L3 and a biconcave negative lens L4, a biconcave negative lens L5, and a biconvex that are arranged in order from the object side along the optical axis. A cemented lens with a positive lens L6 having a shape and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the image side. An aspherical surface is formed on the image side lens surface of the positive lens L7.
フィルタ群FLは、像面Iに配設される固体撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。 The filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, and the like for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of a solid-state imaging device (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the image plane I. .
下記の表4に、第4実施例における各諸元の値を示す。表4における面番号1〜17が、図7に示すm1〜m17の各光学面に対応している。第4実施例では、第13面が非球面である。
Table 4 below shows values of various specifications in the fourth embodiment.
(表4)
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 -13.2676 0.0654 1.53172 48.78
2 0.6131 0.2945
3 0.6163 0.1371 1.79500 45.31
4 1.5253 0.1253
5(絞りS) ∞ 0.0708
6 0.7852 0.1743 1.88300 40.66
7 -1.0156 0.0408 1.75211 25.05
8 2.3728 0.1171
9 -0.5930 0.0381 1.69895 30.13
10 1.1609 0.1634 1.79952 42.09
11 -1.7522 0.0109
12 -2.7233 0.0817 1.79050 45.01
*13(非球面) -1.1464 0.6216
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
像面 ∞
[非球面データ]
第13面
κ=1.0000,A4=1.22717E+00,A6=3.46350E+00,A8=4.93210E+00,A10=-3.04555E+01
[各種データ]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.86
Y 0.79
BF 0.820
TL´ 2.14
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 10.42
G2 6 1.31
[条件式]
条件式(1) L1r2/L2r2 = 0.402
条件式(2) f1/f2 = 7.957
条件式(3) TL/f = 2.139
(Table 4)
[Lens specifications]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 -13.2676 0.0654 1.53172 48.78
2 0.6131 0.2945
3 0.6163 0.1371 1.79500 45.31
4 1.5253 0.1253
5 (Aperture S) ∞ 0.0708
6 0.7852 0.1743 1.88300 40.66
7 -1.0156 0.0408 1.75211 25.05
8 2.3728 0.1171
9 -0.5930 0.0381 1.69895 30.13
10 1.1609 0.1634 1.79952 42.09
11 -1.7522 0.0109
12 -2.7233 0.0817 1.79050 45.01
* 13 (Aspherical surface) -1.1464 0.6216
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
Image plane ∞
[Aspherical data]
13th surface κ = 1.0000, A4 = 1.22717E + 00, A6 = 3.46350E + 00, A8 = 4.993210E + 00, A10 = -3.04555E + 01
[Various data]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.86
Y 0.79
BF 0.820
TL '2.14
[Lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 6 1.31
[Conditional expression]
Conditional expression (1) L1r2 / L2r2 = 0.402
Conditional expression (2) f1 / f2 = 7.957
Conditional expression (3) TL / f = 2.139
表4から、第4実施例に係る光学系WL4は、条件式(1)〜(3)を満たすことが分かる。 From Table 4, it can be seen that the optical system WL4 according to the fourth example satisfies the conditional expressions (1) to (3).
図8は、第4実施例に係る光学系WL4の無限遠撮影時における諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)である。図8に示す各収差図から明らかなように、第4実施例に係る光学系WL4は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma diagram, and lateral chromatic aberration diagram) at the time of shooting at infinity of the optical system WL4 according to the fourth example. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 8, it is understood that the optical system WL4 according to the fourth example has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.
(第5実施例)
第5実施例について、図9、図10及び表5を用いて説明する。第5実施例に係る光学系WL(WL5)は、広角単焦点レンズであり、図9に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、フィルタ群FLとから構成されている。
(5th Example)
The fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10 and Table 5. FIG. The optical system WL (WL5) according to the fifth example is a wide-angle single focus lens, and as shown in FIG. 9, a first lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis. G1 includes an aperture stop S, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a filter group FL.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL1と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL2とからなる。 The first lens group G1 includes a meniscus negative lens L1 having a concave surface facing the image side and a meniscus positive lens L2 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL3と両凹形状の負レンズL4との接合レンズと、両凹形状の負レンズL5と両凸形状の正レンズL6との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL7とからなる。正レンズL6の像側のレンズ面には非球面が形成されている。 The second lens group G2 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L3 and a biconcave negative lens L4, a biconcave negative lens L5, and a biconvex that are arranged in order from the object side along the optical axis. A cemented lens with a positive lens L6 having a shape and a positive meniscus lens L7 having a convex surface facing the image side. An aspherical surface is formed on the image side lens surface of the positive lens L6.
フィルタ群FLは、像面Iに配設される固体撮像素子(例えば、CCDやCMOS等)の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。 The filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, and the like for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of a solid-state imaging device (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the image plane I. .
下記の表5に、第5実施例における各諸元の値を示す。表5における面番号1〜17が、図9に示すm1〜m17の各光学面に対応している。第5実施例では、第11面が非球面である。
Table 5 below shows values of various specifications in the fifth example.
(表5)
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 1.7851 0.0545 1.56883 56.00
2 0.5120 0.3595
3 0.5721 0.1307 1.71300 53.96
4 1.2689 0.1280
5(絞りS) ∞ 0.0681
6 0.8681 0.1362 1.88300 40.66
7 -0.6973 0.0381 1.67270 32.19
8 1.3555 0.1198
9 -0.5636 0.0381 1.69895 30.13
10 1.1330 0.1634 1.77377 47.25
*11(非球面) -0.9531 0.0109
12 -5.4466 0.0763 1.76684 46.78
13 -2.0345 0.6752
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
像面 ∞
[非球面データ]
第11面
κ=1.0000,A4=1.15623E+00,A6=6.18674E+00,A8=-9.96092E+00,A10=0.00000E+00
[各種データ]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.88
Y 0.79
BF 0.871
TL´ 2.19
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 8.13
G2 6 1.33
[条件式]
条件式(1) L1r2/L2r2 = 0.403
条件式(2) f1/f2 = 6.123
条件式(3) TL/f = 2.195
(Table 5)
[Lens specifications]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 1.7851 0.0545 1.56883 56.00
2 0.5120 0.3595
3 0.5721 0.1307 1.71300 53.96
4 1.2689 0.1280
5 (Aperture S) ∞ 0.0681
6 0.8681 0.1362 1.88300 40.66
7 -0.6973 0.0381 1.67270 32.19
8 1.3555 0.1198
9 -0.5636 0.0381 1.69895 30.13
10 1.1330 0.1634 1.77377 47.25
* 11 (Aspherical surface) -0.9531 0.0109
12 -5.4466 0.0763 1.76684 46.78
13 -2.0345 0.6752
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0272
Image plane ∞
[Aspherical data]
11th surface κ = 1.0000, A4 = 1.15623E + 00, A6 = 6.18674E + 00, A8 = -9.96092E + 00, A10 = 0.000000 +
[Various data]
f 1.00
Fno 2.88
ω 38.88
Y 0.79
BF 0.871
TL '2.19
[Lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 6 1.33
[Conditional expression]
Conditional expression (1) L1r2 / L2r2 = 0.403
Conditional expression (2) f1 / f2 = 6.123
Conditional expression (3) TL / f = 2.195
表5から、第5実施例に係る光学系WL5は、条件式(1)〜(3)を満たすことが分かる。 From Table 5, it can be seen that the optical system WL5 according to Example 5 satisfies the conditional expressions (1) to (3).
図10は、第5実施例に係る光学系WL5の無限遠撮影時における諸収差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)である。図10に示す各収差図から明らかなように、第5実施例に係る光学系WL5は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma diagram, and chromatic aberration diagram of magnification) of the optical system WL5 according to Example 5 at the time of shooting at infinity. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 10, it can be seen that the optical system WL5 according to Example 5 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
上記の各実施例によれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、画角が76°程度と広角で、Fnoが2.8程度と明るく、高い光学性能を有する光学系を実現することができた。 According to each of the above-described embodiments, the lens barrel can be retracted into the camera when the camera is not used. The lens barrel is small, has a wide angle of view of about 76 °, and has a bright Fno of about 2.8. An optical system having high optical performance could be realized.
本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 In order to make the present invention easier to understand, the configuration requirements of the embodiment have been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.
WL(WL1〜WL5) 光学系
G1 第1レンズ群
S 開口絞り
G2 第2レンズ群
FL フィルタ群
I 像面
CAM デジタルスチルカメラ(光学機器)
WL (WL1 to WL5) Optical system G1 First lens group S Aperture stop G2 Second lens group FL Filter group I Image plane CAM Digital still camera (optical equipment)
Claims (10)
前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとからなり、
前記第2レンズ群は、最も物体側のレンズ面が物体側に凸面を向けた形状を有し、最も像側に正レンズが配置され、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
0.172 < L1r2/L2r2 < 0.700
但し、
L1r2:前記第1レンズ群の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、
L2r2:前記第1レンズ群の前記正レンズの像側レンズ面の曲率半径。 A first lens group, an aperture stop, and a second lens group, arranged in order from the object side along the optical axis;
The first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis,
The second lens group has a shape in which a lens surface closest to the object side has a convex surface facing the object side, and a positive lens is disposed closest to the image side,
An optical system satisfying the following conditional expression:
0.172 <L1r2 / L2r2 <0.700
However,
L1r2: radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens of the first lens group,
L2r2: radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens of the first lens group.
前記第1レンズ群の前記負レンズは、像側に凹面を向けた形状を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The first lens group has a positive refractive power,
The optical system according to claim 1, wherein the negative lens of the first lens group has a shape with a concave surface facing the image side.
1.00 < f1/f2 <9.00
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。 The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
1.00 <f1 / f2 <9.00
However,
f1: the focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group.
1.9 < TL/f < 2.5
但し、
TL:前記光学系の最も物体側のレンズ面から近軸像面までの距離、
f:前記光学系の焦点距離。 The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
1.9 <TL / f <2.5
However,
TL: distance from the lens surface closest to the object side to the paraxial image plane of the optical system,
f: Focal length of the optical system.
前記第1レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとからなり、
前記第2レンズ群は、最も物体側のレンズ面が物体側に凸面を向けた形状を有し、最も像側に正レンズが配置され、
以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする光学系の製造方法。
0.172 < L1r2/L2r2 < 0.700
但し、
L1r2:前記第1レンズ群の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、
L2r2:前記第1レンズ群の前記正レンズの像側レンズ面の曲率半径。 A method of manufacturing an optical system having a first lens group, an aperture stop, and a second lens group, arranged in order from the object side along the optical axis,
The first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis,
The second lens group has a shape in which a lens surface closest to the object side has a convex surface facing the object side, and a positive lens is disposed closest to the image side,
A method of manufacturing an optical system, wherein each lens is incorporated in a lens barrel so as to satisfy the following conditional expression:
0.172 <L1r2 / L2r2 <0.700
However,
L1r2: radius of curvature of the image side lens surface of the negative lens of the first lens group,
L2r2: radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens of the first lens group.
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