JP2016018061A - Optical system and optical device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学系及びそれを有する光学機器に関し、例えば、銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ、TVカメラ、プロジェクター等に好適なものである。 The present invention relates to an optical system and an optical apparatus having the optical system, and is suitable for, for example, a silver salt film camera, a digital still camera, a video camera, a surveillance camera, a TV camera, a projector, and the like.
近年、デジタルカメラをはじめとする撮像光学系や液晶プロジェクター等の投射光学系においては、広画角でレンズ全長の短い光学系であることが要望されている。ここでレンズ全長とは撮像光学系のときは第1レンズ面から像面までの距離であり、投射光学系のときはスクリーン側の第1レンズ面から被投射画面までの距離をいう。 In recent years, a projection optical system such as an imaging optical system such as a digital camera or a liquid crystal projector has been demanded to be an optical system having a wide angle of view and a short total lens length. Here, the total lens length is the distance from the first lens surface to the image plane in the case of the imaging optical system, and the distance from the first lens surface on the screen side to the projection screen in the case of the projection optical system.
従来より広角化(広画角化)に有利な光学系として、レトロフォーカス型(ネガティブリード型)の光学系が知られている。このレトロフォーカス型の光学系では、光学系の前方(撮像光学系のときは物体側)(投射光学系ではスクリーン側)に全体として負の屈折力又は正の屈折力の弱いレンズ群を配置している。後方(撮像光学系のときは像面)(投射光学系のときは被投射画面側)に正の屈折力のレンズ群を配置している。これにより全系の広画角化を図りつつ、長いバックフォーカスを得ている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a retrofocus type (negative lead type) optical system is known as an optical system advantageous for widening the angle (widening the angle of view). In this retrofocus type optical system, a lens group having a negative refractive power or a weak positive refractive power as a whole is disposed in front of the optical system (object side in the case of an imaging optical system) (screen side in the case of a projection optical system). ing. A lens group having a positive refractive power is disposed behind (image plane in the case of an imaging optical system) (projected screen side in the case of a projection optical system). This achieves a long back focus while widening the angle of view of the entire system.
レトロフォーカス型の光学系は、光学系全体が開口絞りに対して非対称な屈折力配置よりなっている。このため、諸収差の発生が多くなり、特に負の歪曲収差(樽型の歪曲収差)や倍率色収差が多く発生してくる。 The retrofocus type optical system has a refractive power arrangement that is asymmetric with respect to the aperture stop. For this reason, various aberrations increase, and in particular, negative distortion (barrel distortion) and lateral chromatic aberration frequently occur.
従来、レトロフォーカス型の光学系において歪曲収差を補正しつつ、負の倍率色収差を補正する光学系が知られている(特許文献1,2)。特許文献1,2では、瞳近軸光線のレンズ面への入射高(光軸からの距離)hが比較的高くなる、開口絞りよりも後方のレンズ群に、蛍石等の異常部分分散を持った低分散材料で構成した正の屈折力のレンズ(正レンズ)を用いている。これにより色収差を補正しつつ広画角化を図っている。 Conventionally, an optical system that corrects negative lateral chromatic aberration while correcting distortion in a retrofocus optical system is known (Patent Documents 1 and 2). In Patent Documents 1 and 2, the incident height (distance from the optical axis) h of the pupil paraxial ray to the lens surface is relatively high, and abnormal partial dispersion such as fluorite is applied to the lens group behind the aperture stop. A lens having a positive refractive power (positive lens) made of a low dispersion material is used. As a result, a wide angle of view is achieved while correcting chromatic aberration.
レトロフォーカス型の光学系では、開口絞りの前方に負の屈折力又は正の屈折力の弱いレンズ群が配置され、開口絞りの後方に正の屈折力のレンズ群が配置されており、長いバックフォーカスを確保しつつ広画角化を図るのが容易である。一般に、レトロフォーカス型の光学系において、レンズ全長を短縮しようとするときに生ずる色収差を補正するためには、蛍石のようなアッベ数の大きい低分散で異常部分分散性の材料を用いるのが有効である。 In a retrofocus type optical system, a lens group having a negative refractive power or a weak positive refractive power is arranged in front of the aperture stop, and a lens group having a positive refractive power is arranged behind the aperture stop. It is easy to achieve a wide angle of view while maintaining focus. In general, in a retrofocus type optical system, in order to correct chromatic aberration that occurs when trying to shorten the total lens length, a low dispersion and anomalous partial dispersion material having a large Abbe number such as fluorite is used. It is valid.
しかしながらレトロフォーカス型の光学系において、異常部分分散性の材料を用いたとしても短波長側の倍率色収差は画角が増加するに従って曲がりをもって発生してくる。このため異常部分分散性の材料を使用して倍率色収差を抑えても、画角の大きな像高が高い位置では、短波長側の倍率色収差の曲がりの分だけ倍率色収差が残存してくる。 However, in a retrofocus type optical system, even when an anomalous partial dispersive material is used, lateral chromatic aberration on the short wavelength side is generated with a curvature as the angle of view increases. For this reason, even if the lateral chromatic aberration is suppressed by using an anomalous partial dispersive material, the lateral chromatic aberration remains at the position where the image height with a large angle of view is high and the lateral chromatic aberration is bent on the short wavelength side.
レトロフォーカス型の光学系において、広画角化を図りつつ、倍率色収差を良好に補正するには、瞳近軸光線のレンズ面への入射高が高くなる開口絞よりも像側の正の屈折力の後方のレンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要となってくる。この構成が不適切であると、広画角化を図りつつ倍率色収差を良好に補正して画面全体で高い光学性能を得るのが困難になってくる。 In a retro-focus type optical system, in order to correct the lateral chromatic aberration satisfactorily while widening the angle of view, positive refraction closer to the image side than the aperture stop where the incident height of the paraxial ray of the pupil increases to the lens surface It is important to appropriately set the lens configuration of the lens group behind the force. If this configuration is inappropriate, it will be difficult to correct the lateral chromatic aberration well while achieving a wide angle of view and obtain high optical performance over the entire screen.
本発明は、広画角で、しかも広画角化を図ったときに生ずる倍率色収差を良好に補正し、画面全体にわたり高い光学性能を有する光学系の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical system that has a wide angle of view and corrects chromatic aberration of magnification generated when the angle of view is widened and has high optical performance over the entire screen.
本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、正または負の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第2レンズ群から構成される光学系において、
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ又は、物体側から像側へ順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズからなる負レンズユニットを有し、
g線とF線に関する部分分散比をθg.Fとして、異常部分分散性Δθg.Fを、
Δθg.F=θg.F- (0.6438 - 0.001682×νd)
と表し、
前記負レンズユニットを構成する正レンズの材料のアッべ数をνp、異常部分分散性をΔθg.F_p、前記負レンズユニットを構成する負レンズの材料のアッベ数をνn、異常部分分散性をΔθg.F_n、前記光学系の全系の焦点距離をf、前記負レンズユニットの焦点距離をfsgとするとき、
0.72≦νp/νn ≦ 1.00
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n≦0.050
-0.8≦ fsg/f ≦-0.5
なる条件式を満足することを特徴としている。
The optical system of the present invention is an optical system including, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive or negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power.
The second lens group is a negative lens unit including a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side, or a cemented lens in which the positive lens and the negative lens are cemented in sequence from the object side to the image side. Have
Assuming that the partial dispersion ratio for g-line and F-line is θg.F, the abnormal partial dispersion Δθg.F is
Δθg.F = θg.F- (0.6438-0.001682 × νd)
And
The Abbe number of the positive lens material constituting the negative lens unit is νp, the anomalous partial dispersion is Δθg.F_p, the Abbe number of the material of the negative lens constituting the negative lens unit is νn, and the anomalous partial dispersion is Δθg. .F_n, where f is the focal length of the entire optical system, and fsg is the focal length of the negative lens unit.
0.72 ≦ νp / νn ≦ 1.00
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n ≦ 0.050
-0.8 ≦ fsg / f ≦ -0.5
It satisfies the following conditional expression.
本発明によれば、広画角で、しかも広画角化を図ったときに生ずる倍率色収差を良好に補正し、画面全体にわたり高い光学性能を有する光学系が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an optical system having a wide angle of view and excellently correcting the lateral chromatic aberration generated when the angle of view is widened, and having high optical performance over the entire screen.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の光学系は、物体側より像側へ順に、正又は負の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第2レンズ群を有している。また、本発明の光学系は最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線の光軸からの高さが、光軸と瞳近軸光線との交点より後方で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも小さいレトロフォーカス型より成っている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The optical system of the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive or negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power. In the optical system of the present invention, the height from the optical axis of the paraxial light beam passing through the foremost lens surface is behind the intersection of the optical axis and the pupil paraxial light beam. It consists of a retrofocus type that is smaller than the maximum height from the optical axis passing through the surface.
なお、近軸軸上光線とは、光学系全系の焦点距離を1に正規化したとき、光学系の光軸と平行に、光軸からの高さを1として入射させた近軸光線である。また瞳近軸光線とは、光学系全系の焦点距離を1に正規化したとき、光軸に対して−45°で入射する光線の内、光学系の入射瞳と光軸との交点を通過する近軸光線である。 Note that the paraxial light beam is a paraxial light beam that is incident with the height from the optical axis set to 1 in parallel with the optical axis of the optical system when the focal length of the entire optical system is normalized to 1. is there. The pupil paraxial ray is the intersection of the entrance pupil of the optical system and the optical axis among the rays incident at −45 ° with respect to the optical axis when the focal length of the entire optical system is normalized to 1. Paraxial rays passing through.
図1は、本発明の光学系の実施例1のレンズ断面図、図2は実施例1の光学系の無限合焦状態の収差図である。図3は、本発明の光学系の実施例2のレンズ断面図、図4は実施例2の光学系の無限合焦状態の収差図である。図5は、本発明の光学系の実施例3のレンズ断面図、図6は実施例3の光学系の無限合焦状態の収差図である。 FIG. 1 is a lens cross-sectional view of Example 1 of the optical system of the present invention, and FIG. 2 is an aberration diagram of the optical system of Example 1 in an infinitely focused state. 3 is a lens cross-sectional view of Example 2 of the optical system of the present invention, and FIG. 4 is an aberration diagram of the optical system of Example 2 in an infinitely focused state. FIG. 5 is a lens cross-sectional view of Example 3 of the optical system of the present invention, and FIG. 6 is an aberration diagram of the optical system of Example 3 in an infinitely focused state.
図7は、本発明の光学系の実施例4のレンズ断面図、図8は実施例4の光学系の無限合焦状態の収差図である。図9は、本発明の光学系の実施例5のレンズ断面図、図10は実施例5の光学系の無限合焦状態の収差図である。図11は、本発明の光学系の実施例6のレンズ断面図、図12は実施例6の光学系の無限合焦状態の収差図である。図13は、本発明の光学系の実施例7のレンズ断面図、図14は実施例7の光学系の無限合焦状態の収差図である。 7 is a lens cross-sectional view of Example 4 of the optical system of the present invention, and FIG. 8 is an aberration diagram of the optical system of Example 4 in an infinitely focused state. FIG. 9 is a lens cross-sectional view of Example 5 of the optical system of the present invention, and FIG. 10 is an aberration diagram of the optical system of Example 5 in an infinitely focused state. 11 is a lens cross-sectional view of Example 6 of the optical system according to the present invention, and FIG. 12 is an aberration diagram of the optical system of Example 6 in an infinitely focused state. FIG. 13 is a lens cross-sectional view of Example 7 of the optical system according to the present invention, and FIG. 14 is an aberration diagram of the optical system of Example 7 in an infinite focus state.
図15は本発明の光学系を検証するための説明図である。図16は本発明の光学系を検証するための説明図である。図17は本発明の撮像装置の要部概略図である。 FIG. 15 is an explanatory diagram for verifying the optical system of the present invention. FIG. 16 is an explanatory diagram for verifying the optical system of the present invention. FIG. 17 is a schematic diagram of a main part of the imaging apparatus of the present invention.
各実施例の光学系は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置(光学装置)に用いられる撮影光学系である。レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。尚、各実施例の光学系をプロジェクターなどの投射レンズとして用いても良い。このときは左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。 The optical system of each embodiment is a photographing optical system used for an imaging apparatus (optical apparatus) such as a digital still camera, a video camera, and a silver salt film camera. In the lens cross-sectional view, the left side is the object side (front), and the right side is the image side (rear). In addition, you may use the optical system of each Example as projection lenses, such as a projector. At this time, the left side is the screen and the right side is the projected image.
レンズ断面図において、LAは光学系である。光学系LAは開口絞りSPを挟んで物体側に正又は負の屈折力の第1レンズ群L1と像側に正の屈折力の第2レンズ群L2を有している。LFはフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群である。 In the lens cross-sectional view, LA is an optical system. The optical system LA includes a first lens unit L1 having a positive or negative refractive power on the object side and a second lens unit L2 having a positive refractive power on the image side with the aperture stop SP interposed therebetween. LF is a focus lens group that moves during focusing.
実施例1乃至4,6,7においてフォーカスレンズ群LFは第1レンズ群L1の一部のレンズ群と第2レンズ群L2より構成されている。実施例5においてフォーカスレンズ群LFは第1レンズ群L1の一部のレンズ群(レンズ部)より構成されている。フォーカスレンズ群LFは無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して矢印の如く一体的に物体側へ移動する。LNは負レンズユニットである。負レンズユニットLNは物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ又は物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されている。 In Examples 1 to 4, 6, and 7, the focus lens unit LF includes a part of the first lens unit L1 and the second lens unit L2. In Example 5, the focus lens unit LF includes a partial lens unit (lens unit) of the first lens unit L1. The focus lens group LF moves integrally to the object side as indicated by an arrow during focusing from an infinitely distant object to a close object. LN is a negative lens unit. The negative lens unit LN includes a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side, or a cemented lens in which the positive lens and the negative lens are cemented in order from the object side to the image side.
IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。図15においてFPはフレアーカット絞りである。 IP is an image plane. When the imaging optical system of a video camera or digital still camera is used, the imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is a silver salt film camera. Corresponds to the film surface. In FIG. 15, FP is a flare cut stop.
それぞれの縦収差図は、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲、倍率色収差を表している。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線のdはd線(587.6nm)、破線のgはg線(435.8nm)を表している。また、非点収差を示す図において、実線のSはd線のサジタル方向ΔS、破線のMはd線のメリディオナル方向ΔMを表している。また、歪曲を示す図は、d線における歪曲を表している。FnoはFナンバー、ωは撮影画角の半画角(度)である。 Each longitudinal aberration diagram shows spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in order from the left. In the diagrams showing spherical aberration and lateral chromatic aberration, the solid line d represents the d line (587.6 nm), and the broken line g represents the g line (435.8 nm). In the diagram showing astigmatism, the solid line S represents the sagittal direction ΔS of the d line, and the broken line M represents the meridional direction ΔM of the d line. Moreover, the figure which shows distortion represents the distortion in d line | wire. Fno is the F number, and ω is the half angle of view (degrees) of the shooting angle of view.
各実施例の光学系LAにおいて、第2レンズ群L2は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ又は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズからなる負レンズユニットLNを有している。そして負レンズユニットLNを構成する正レンズの材料のアッベ数をνp、異常部分分散性をΔθg.F_p、負レンズユニットLNを構成する負レンズの材料のアッベ数をνn、異常部分分散性をΔθg.F_n、光学系LAの焦点距離をfとする。負レンズユニットLNの焦点距離をfsg、異常部分分散性Δθg.Fはg線とF線に関する部分分散比をθg.Fとし、
Δθg.F=θg.F- (0.6438 - 0.001682×νd)
とする。このとき、
0.72≦νp/νn ≦ 1.00 ・・・(1)
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n≦0.050 ・・・(2)
-0.8≦ fsg/f ≦-0.5 ・・・(3)
なる条件式を満足する。
In the optical system LA of each embodiment, the second lens unit L2 includes a negative lens unit LN including a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented or a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented. The Abbe number of the positive lens material constituting the negative lens unit LN is νp, the anomalous partial dispersion is Δθg.F_p, the Abbe number of the material of the negative lens constituting the negative lens unit LN is νn, and the anomalous partial dispersion is Δθg. .F_n, the focal length of the optical system LA is f. The focal length of the negative lens unit LN is fsg, and the anomalous partial dispersion Δθg.F is the partial dispersion ratio for g-line and F-line is θg.F.
Δθg.F = θg.F- (0.6438-0.001682 × νd)
And At this time,
0.72 ≦ νp / νn ≦ 1.00 (1)
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n ≦ 0.050 (2)
-0.8 ≤ fsg / f ≤ -0.5 (3)
The following conditional expression is satisfied.
本発明は、レトロフォーカスタイプの光学系において、開口絞りSPより像側にアッベ数が小さく、g線とF線の部分分散比θg.Fが大きく、互いに異なる材料よりなる2つのレンズを接合した接合レンズを設けている。これにより短波長側の倍率色収差の曲がりを改善する。それにより、倍率色収差を良好に補正している。 According to the present invention, in a retrofocus type optical system, two lenses made of materials different from each other are bonded, the Abbe number being smaller on the image side than the aperture stop SP, the partial dispersion ratio θg.F of the g line and the F line being large. A cemented lens is provided. This improves the curvature of lateral chromatic aberration on the short wavelength side. Thereby, the lateral chromatic aberration is corrected satisfactorily.
図15(a)は本発明の光学系と比較するためのレトロフォーカスタイプの広角レンズのレンズ断面図である。図15(a)に示すようにレトロフォーカスタイプの広角レンズLAは、開口絞りSPより像側に物体側から像側へ順に、負レンズG21、正レンズG22、正レンズG23を有している。負レンズG21と正レンズG22はマージナルコンタクトとなることが多い。一方、この様なレンズタイプの広角レンズでは、短波長側の倍率色収差が図15(b)に示すように曲がることが多い。 FIG. 15A is a lens cross-sectional view of a retrofocus type wide-angle lens for comparison with the optical system of the present invention. As shown in FIG. 15A, the retrofocus-type wide-angle lens LA has a negative lens G21, a positive lens G22, and a positive lens G23 in order from the object side to the image side from the aperture stop SP to the image side. The negative lens G21 and the positive lens G22 are often marginal contacts. On the other hand, in such a lens type wide-angle lens, the lateral chromatic aberration on the short wavelength side is often bent as shown in FIG.
図15(c)は歪曲3次収差係数Vと5次収差係数V^をそれぞれ各レンズ面と全系でのg線とd線の差をプロットした説明図である(レンズ設計法 松居直哉著 参照)。図15(c)より前述のマージナルコンタクトを形成する両レンズ面で歪曲5次収差係数が大きくなっている。ここで、歪曲と歪曲3次収差係数と歪曲5次収差係数の関係は以下の式(X1)(レンズ設計法 松居直哉著 P102 式(4.22)参照)より倍率色収差の曲がりがなくなる条件を考える。 FIG. 15C is an explanatory diagram in which the difference between the g-line and the d-line in each lens surface and the entire system is plotted for the distortion third-order aberration coefficient V and fifth-order aberration coefficient V ^ (lens design method written by Naoya Matsui). reference). From FIG. 15C, the distorted fifth-order aberration coefficient is large on both lens surfaces forming the above-described marginal contact. Here, the relationship between the distortion, the distortion third-order aberration coefficient, and the distortion fifth-order aberration coefficient is based on the following equation (X1) (see the lens design method, P102 equation by Naoya Matsui, equation (4.22)) under the condition that the chromatic aberration of magnification disappears.
ただし、V:歪曲3次収差係数 V^:歪曲5次収差係数 N1:最も物体側にある媒質の屈折力 ω:半画角を示している。 Where V: distortion third-order aberration coefficient V ^: distortion fifth-order aberration coefficient N1: refractive power of the medium closest to the object ω: half angle of view.
これより、像高をy、撮影半画角をθ、焦点距離をfとしたときのy=ftanθを考慮して像高yにおいてg線の倍率色収差の曲がりをなくすためには、 g線とd線に関する(X1)式の微分値が等しくなればよい(条件式(X2))。 From this, in order to eliminate the curvature of the chromatic aberration of magnification of the g-line at the image height y in consideration of y = ftanθ where the image height is y, the shooting half angle of view is θ, and the focal length is f, It is only necessary that the differential values of the expression (X1) regarding the d-line are equal (conditional expression (X2)).
式(X1)、式(X2)より From formula (X1) and formula (X2)
とまとめることができる。 Can be summarized.
式(X3)は歪曲の5次収差係数V^の波長g,dでの差分と歪曲の3次収差係数Vの波長g,dでの差分の比が、正負が反対かつ焦点距離fと任意像高yによって決まるというものである。ここで、例えばf=24mm、y=20mmであれば式(X3)は-2.9となればよい。 Formula (X3) is an arbitrary ratio of the difference between the difference in the wavelength g and d of the fifth-order aberration coefficient V ^ of the distortion and the difference in the wavelength g and d of the third-order aberration coefficient V of the distortion opposite to the positive and negative and the focal length f. It is determined by the image height y. Here, for example, if f = 24 mm and y = 20 mm, the expression (X3) may be −2.9.
これを行ったものが、図16(a)に示してある光学系である。この光学系は開口絞りSPより像側に、材料のアッベ数の差が比較的少なく、異常部分分散性が大きく異なる負レンズと正レンズを接合した接合レンズを有し、短波長側に効果の大きい負レンズユニットG22aを有する。更に正レンズG23、正レンズG24を有している。これによって図16(c)の全系での3次収差係数と5次収差係数の比を略-2.9としている。図16(b)に倍率色収差を示す。図16(b)に示すように像高が高い位置での倍率色収差では低次と高次の倍率色収差によって打ち消されている。 This is the optical system shown in FIG. 16 (a). This optical system has, on the image side from the aperture stop SP, a cemented lens in which a difference between the Abbe numbers of materials is relatively small and anomalous partial dispersibility is greatly different, and a positive lens is cemented. It has a large negative lens unit G22a. Further, a positive lens G23 and a positive lens G24 are provided. As a result, the ratio of the third-order aberration coefficient to the fifth-order aberration coefficient in the entire system in FIG. FIG. 16B shows chromatic aberration of magnification. As shown in FIG. 16B, the lateral chromatic aberration at the position where the image height is high is canceled out by the low-order and high-order lateral chromatic aberration.
このように、開口絞りSPより像側に物体側から像側へ順に、負レンズG21、正レンズG22、正レンズG23を有し、負レンズG21と正レンズG22とがマージナルコンタクトとなる光学系は、倍率色収差が像高に対して大きくなる。更に倍率色収差は曲がりをもって発生することが多い。 As described above, the optical system having the negative lens G21, the positive lens G22, and the positive lens G23 in order from the object side to the image side from the aperture stop SP to the marginal contact between the negative lens G21 and the positive lens G22. The chromatic aberration of magnification increases with respect to the image height. Further, lateral chromatic aberration often occurs with a bend.
このような場合は負レンズの材料にアッベ数の差が比較的少なく、異常部分分散性が大きく異なる負レンズを用いるのが良い。そしてこの負レンズと正レンズを接合した接合レンズより負レンズユニットとするのが良い。または正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなる負レンズユニットとするのが良い。これによれば倍率色収差の曲がりを制御することが容易になる。本発明の光学系は前述の如く構成することで色収差を良好に補正し、高い光学性能を得ている。 In such a case, it is preferable to use a negative lens in which the difference in Abbe number is relatively small and the anomalous partial dispersibility is greatly different. A negative lens unit is better than a cemented lens obtained by cementing the negative lens and the positive lens. Alternatively, a negative lens unit including a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented is preferable. This makes it easy to control the bending of the chromatic aberration of magnification. The optical system of the present invention is configured as described above to satisfactorily correct chromatic aberration and obtain high optical performance.
条件式(1)は、第2レンズ群L2内の負レンズと正レンズまたは正レンズと負レンズからなる接合レンズ(負レンズユニットLN)を構成する、正レンズと負レンズの材料のアッベ数の比を規定する。条件式(1)の上限を超えると色収差のバランスが大きく発生してしまい光学性能を維持することが困難になる。条件式(1)の下限を超えると、接合レンズ面のパワーが弱くなり短波長側の倍率色収差の曲がりを補整する能力が弱まってしまう。更に好ましくは、条件式(1)の数値を次の如く設定することが好ましい。 Conditional expression (1) is the Abbe number of the materials of the positive lens and the negative lens constituting the negative lens and the positive lens in the second lens unit L2 or the cemented lens (negative lens unit LN) including the positive lens and the negative lens. Specify the ratio. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, a large balance of chromatic aberration occurs, making it difficult to maintain optical performance. When the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the power of the cemented lens surface becomes weak, and the ability to correct the curvature of lateral chromatic aberration on the short wavelength side is weakened. More preferably, the numerical value of conditional expression (1) is set as follows.
0.78≦νp/νn ≦ 1.00 ・・・(1a)
条件式(2)は、第2レンズ群L2内の負レンズユニットLNを構成する、正レンズと負レンズの材料の異常部分分散性の差分を規定する。条件式(2)の上限を超えると接合レンズ面での短波長側の倍率色収差の補整が過剰になってしまい光学性能が低下する。条件式(2)の下限を超えると、接合レンズ面での短波長側の倍率色収差の補整能力が弱くなってしまい、所望の効果を得ることが困難になる。更に好ましくは、条件式(2)の数値範囲を次の如く設定することが好ましい。
0.78 ≦ νp / νn ≦ 1.00 (1a)
Conditional expression (2) defines the difference in anomalous partial dispersion between the materials of the positive lens and the negative lens that constitute the negative lens unit LN in the second lens unit L2. When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the correction of lateral chromatic aberration on the short wavelength side on the cemented lens surface becomes excessive, and the optical performance deteriorates. If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the ability to correct lateral chromatic aberration on the short wavelength side on the cemented lens surface will be weakened, making it difficult to obtain the desired effect. More preferably, the numerical range of conditional expression (2) is set as follows.
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n≦0.030 ・・・(2a)
条件式(2a)は、より効果を発揮するには、次の如く設定することが好ましい。
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n ≦ 0.030 (2a)
Conditional expression (2a) is preferably set as follows in order to achieve more effect.
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n≦0.020 ・・・(2b)
条件式(3)は、第2レンズ群L2内の負レンズユニットLNのパワーを規定する。条件式(3)の上限を超えると負レンズユニットLNの短波長側の倍率色収差の補整が過剰になってしまい色収差が低下し光学性能が低下する。条件式(3)の下限を超えると、負レンズユニットLNでの短波長側の倍率色収差の補整能力が弱くなってしまい、所望の効果を得ることが困難になる。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ことが好ましい。
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n ≦ 0.020 (2b)
Conditional expression (3) defines the power of the negative lens unit LN in the second lens unit L2. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the correction of lateral chromatic aberration on the short wavelength side of the negative lens unit LN becomes excessive, resulting in a decrease in chromatic aberration and a decrease in optical performance. When the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the negative lens unit LN has a weak ability to correct short-wavelength side chromatic aberration, and it becomes difficult to obtain a desired effect. More preferably, the numerical range of conditional expression (3) is set as follows.
-0.80 ≦ fsg/f ≦-0.56 ・・・(3a)
各実施例では、負レンズユニットLNの像側に、単一レンズ又は接合レンズよりなる第1正レンズユニット、及び単一レンズ又は接合レンズよりなる第2正レンズユニットを有する。
-0.80 ≤ fsg / f ≤ -0.56 (3a)
In each embodiment, on the image side of the negative lens unit LN, a first positive lens unit made of a single lens or a cemented lens and a second positive lens unit made of a single lens or a cemented lens are provided.
負レンズユニットLNと第1正レンズユニットはマージナルコンタクトされている。負レンズユニットLNの像側のレンズ面の曲率半径をR1a、第1正レンズユニットの物体側のレンズ面の曲率半径をR2aとする。このとき、
|R1a/R2a|≦1.7 ・・・(4)
なる条件式を満足する。
The negative lens unit LN and the first positive lens unit are in marginal contact. The radius of curvature of the lens surface on the image side of the negative lens unit LN is R1a, and the radius of curvature of the lens surface on the object side of the first positive lens unit is R2a. At this time,
| R1a / R2a | ≦ 1.7 (4)
The following conditional expression is satisfied.
条件式(4)は、第2レンズ群L2内の負レンズユニットと第1正レンズユニットが構成する空気レンズの形状を規定する。条件式(4)の上限を超えるとマージナルコンタクトを形成する前後のレンズ面のパワーが強くなり短波長側の倍率色収差の曲がりが発生、また非点収差等も発生し光学性能を良好に維持することが困難になる。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ことが好ましい。 Conditional expression (4) defines the shape of the air lens formed by the negative lens unit and the first positive lens unit in the second lens unit L2. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the power of the lens surface before and after the marginal contact is formed becomes strong, causing a chromatic aberration of magnification on the short wavelength side, astigmatism, etc., and maintaining good optical performance. It becomes difficult. More preferably, the numerical range of conditional expression (4) is set as follows.
0.10≦|R1a/R2a|≦1.55 ・・・(4a)
以上のように各実施例ではレトロフォーカス型の光学系において、開口絞りSPより像側に比較的アッベ数は近く、g線とF線の部分分散比が大きく異なる負レンズユニットLNを設けている。これにより短波長側の倍率色収差の曲がりを改善している。それにより、倍率色収差の残存収差を格段に減少させ、高い光学性能を有する光学系を得ている。
0.10 ≦ | R1a / R2a | ≦ 1.55 (4a)
As described above, in each of the embodiments, in the retrofocus type optical system, the negative lens unit LN having a relatively close Abbe number closer to the image side than the aperture stop SP and having a large partial dispersion ratio between the g line and the F line is provided. . This improves the bending of lateral chromatic aberration on the short wavelength side. Thereby, the residual aberration of lateral chromatic aberration is remarkably reduced, and an optical system having high optical performance is obtained.
各実施例において負レンズユニットLNを構成するレンズの材料はガラス材でも樹脂でも良い。各実施例において、第1レンズ群L1は物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズから構成される。 In each embodiment, the material of the lens constituting the negative lens unit LN may be a glass material or a resin. In each embodiment, the first lens unit L1 includes a positive lens, a negative lens, a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens in order from the object side to the image side.
又は第1レンズ群L1は物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズから構成される。又は第1レンズ群L1は物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズから構成される。又は第1レンズ群L1は物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズから構成される。又、各実施例において、第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、物体側が凹でメニスカス形状の正レンズ、正レンズから構成される。 Alternatively, the first lens unit L1 includes a negative lens, a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens in order from the object side to the image side. Alternatively, the first lens unit L1 includes a negative lens and a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented in order from the object side to the image side. Alternatively, the first lens unit L1 includes a negative lens, a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a cemented lens in which the negative lens and the positive lens are cemented in order from the object side to the image side. In each embodiment, the second lens unit L2 includes, in order from the object side to the image side, a positive lens, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, a meniscus positive lens having a concave object side, and a positive lens. The
又は、第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成される。又は第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、物体側が凹でメニスカス形状の正レンズ、正レンズから構成される。 Alternatively, the second lens unit L2 includes, in order from the object side to the image side, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, and a positive lens. Alternatively, the second lens unit L2 includes, in order from the object side to the image side, a positive lens, a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, a positive meniscus lens having a concave object side, and a positive lens.
次に各実施例の第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の具体的なレンズ構成について説明する。実施例1の光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群L1、開口絞りSP、正の屈折力の第2レンズ群L2から構成されている。第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に、次のとおりである。物体側が凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、像側が凸でメニスカス形状の負レンズから構成されている。開口絞りSPより像側の第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に、次のとおりである。 Next, specific lens configurations of the first lens unit L1 and the second lens unit L2 of each embodiment will be described. The optical system according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit L1 having a negative refractive power, an aperture stop SP, and a second lens unit L2 having a positive refractive power. The first lens unit L1 is as follows in order from the object side to the image side. Positive lens with convex object side, negative meniscus lens with convex object side, positive lens with biconvex shape, negative lens with convex meniscus with object side, positive lens with biconvex shape, negative meniscus shape with convex on image side It consists of a lens. The second lens unit L2 on the image side from the aperture stop SP is as follows in order from the object side to the image side.
両凸形状の正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、物体側が凹でメニスカス形状の正レンズ、正レンズから構成されている。 The lens includes a biconvex positive lens, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, a meniscus positive lens having a concave object side, and a positive lens.
実施例2の光学系において各レンズ群の屈折力配置及び開口絞りSPの位置は実施例1と同じである。第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に、次のとおりである。物体側が凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、像側が凹でメニスカス形状の負レンズから構成されている。開口絞りSPより像側の第2レンズ群L2のレンズ構成は実施例1と同じである。 In the optical system of Example 2, the refractive power arrangement of each lens group and the position of the aperture stop SP are the same as those of Example 1. The first lens unit L1 is as follows in order from the object side to the image side. Convex positive lens on the object side, negative meniscus lens on the object side convex, biconvex positive lens, negative meniscus lens on the object side convex, biconvex positive lens, negative meniscus negative on the image side It consists of a lens. The lens configuration of the second lens unit L2 on the image side from the aperture stop SP is the same as that of the first embodiment.
実施例3の光学系において各レンズ群の屈折力配置及び開口絞りSPの位置は実施例1と同じである。第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に、次のとおりである。物体側が凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、像側が凹でメニスカス形状の負レンズから構成されている。開口絞りSPより像側の第2レンズ群L2のレンズ構成は実施例1と同じである。 In the optical system of the third embodiment, the refractive power arrangement of each lens group and the position of the aperture stop SP are the same as those of the first embodiment. The first lens unit L1 is as follows in order from the object side to the image side. Convex positive lens on the object side, negative meniscus lens on the object side convex, biconvex positive lens, negative meniscus lens on the object side convex, biconvex positive lens, negative meniscus negative on the image side It consists of a lens. The lens configuration of the second lens unit L2 on the image side from the aperture stop SP is the same as that of the first embodiment.
実施例4の光学系において各レンズ群の屈折力配置及び開口絞りSPの位置は、実施例1と同じである。第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に次のとおりである。物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、像側が凸でメニスカス形状の負レンズから構成されている。開口絞りSPより像側にある第2レンズ群L2のレンズ構成は実施例1と同じである。 In the optical system of the fourth embodiment, the refractive power arrangement of each lens group and the position of the aperture stop SP are the same as those of the first embodiment. The first lens unit L1 is as follows in order from the object side to the image side. The lens is composed of a negative meniscus lens having a convex surface on the object side, a positive lens having a biconvex shape, a negative lens having a convex surface on the object side and a meniscus shape, a positive lens having a biconvex shape, and a negative lens having a convex shape on the image side and a meniscus shape. The lens configuration of the second lens unit L2 located on the image side from the aperture stop SP is the same as that of the first embodiment.
実施例5の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、開口絞りSP、正の屈折力の第2レンズ群L2より構成されている。 The optical system of Example 5 includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit L1 having a positive refractive power, an aperture stop SP, and a second lens unit L2 having a positive refractive power.
第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に次のとおりである。物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズから構成されている。開口絞りSPより像側にある第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に次のとおりである。負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズから構成される。 The first lens unit L1 is as follows in order from the object side to the image side. It is composed of a meniscus negative lens having a convex object side and a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented. The second lens unit L2 located on the image side from the aperture stop SP is as follows in order from the object side to the image side. The lens includes a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, and a biconvex positive lens.
実施例6の光学系において各レンズ群の屈折力配置及び開口絞りSPの位置は実施例5と同じである。第1レンズ群L1は、物体側から像側へ順に次のとおりである。物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズから構成されている。開口絞りSPより像側にある第2レンズ群L2のレンズ構成は実施例1と同じである。 In the optical system of Example 6, the refractive power arrangement of each lens group and the position of the aperture stop SP are the same as those of Example 5. The first lens unit L1 is as follows in order from the object side to the image side. It is composed of a negative meniscus lens having a convex object side, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, and a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented. The lens configuration of the second lens unit L2 located on the image side from the aperture stop SP is the same as that of the first embodiment.
実施例7の光学系において各レンズ群の屈折力配置、及び開口絞りSPの位置は実施例1と同じである。第1レンズ群L1のレンズ構成は実施例1と同じである。開口絞りSPより像側にある第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に次のとおりである。両凸形状の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、物体側が凹でメニスカス形状の正レンズ、正レンズから構成される。 In the optical system of the seventh embodiment, the refractive power arrangement of each lens group and the position of the aperture stop SP are the same as those of the first embodiment. The lens configuration of the first lens unit L1 is the same as that of the first embodiment. The second lens unit L2 located on the image side from the aperture stop SP is as follows in order from the object side to the image side. The lens includes a biconvex positive lens, a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, a meniscus positive lens having a concave object side, and a positive lens.
図17は各実施例の光学系を用いたデジタルスチルカメラの要部概略図である。図17において20はカメラ本体、21は各実施例で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。22はカメラ本体20に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。 FIG. 17 is a schematic diagram of a main part of a digital still camera using the optical system of each embodiment. In FIG. 17, reference numeral 20 denotes a camera body, and reference numeral 21 denotes a photographing optical system constituted by any one of the optical systems described in each embodiment. Reference numeral 22 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the photographing optical system 21 and is built in the camera body 20.
本実施例ではクイックリターンミラーのある一眼レフカメラやクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラ、そしてレンズシャッターカメラ等の撮像装置等に適用できる。この他、プロジェクター等の光学機器にも同様に適用することができる。 The present embodiment can be applied to a single-lens reflex camera with a quick return mirror, a mirrorless single-lens reflex camera without a quick return mirror, and an imaging apparatus such as a lens shutter camera. In addition, the present invention can be similarly applied to an optical apparatus such as a projector.
以下に、実施例1〜7に各々対応する数値実施例1〜7を示す。各数値実施例において、iは物体側からの順番を示し、riは各面の曲率半径、diは第i面と第i+1面との間の部材肉厚又は空気間隔、ndiとνdiはそれぞれd線に対する屈折率、アッベ数を示す。BFはバックフォーカスであり最終レンズ面から像面までの距離である。 Hereinafter, Numerical Examples 1 to 7 corresponding to Examples 1 to 7, respectively, are shown. In each numerical example, i indicates the order from the object side, ri is the radius of curvature of each surface, di is the member thickness or air spacing between the i-th surface and the i + 1-th surface, and ndi and νdi are d Indicates the refractive index and Abbe number for the line. BF is a back focus, which is a distance from the final lens surface to the image plane.
(数値実施例1)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 109.958 3.55 1.51633 64.1 42.70
2 3199.111 0.10 40.88
3 83.973 1.30 1.59522 67.7 35.99
4 18.954 4.19 28.08
5 43.283 3.67 1.51633 64.1 27.81
6 -882.410 4.70 26.63
7 33.350 0.90 1.59522 67.7 16.80
8 10.118 3.10 13.83
9 43.024 3.08 1.74950 35.3 13.13
10 -156.256 0.50 11.68
11 -84.624 8.24 1.76182 26.5 11.31
12 -99.021 1.00 13.18
13(絞り) ∞ 1.00 13.55
14 100.462 7.37 1.81600 46.6 13.92
15 -18.742 1.59 14.49
16 -22.434 0.80 1.80518 25.4 13.38
17 15.184 2.16 1.80809 22.8 13.75
18 40.066 1.38 14.39
19 -44.734 2.25 1.69680 55.5 14.61
20 -20.085 0.15 15.87
21 -3928.597 3.08 1.59282 68.6 17.94
22 -26.351 38.04 18.84
像面 ∞
(Numerical example 1)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 109.958 3.55 1.51633 64.1 42.70
2 3199.111 0.10 40.88
3 83.973 1.30 1.59522 67.7 35.99
4 18.954 4.19 28.08
5 43.283 3.67 1.51633 64.1 27.81
6 -882.410 4.70 26.63
7 33.350 0.90 1.59522 67.7 16.80
8 10.118 3.10 13.83
9 43.024 3.08 1.74950 35.3 13.13
10 -156.256 0.50 11.68
11 -84.624 8.24 1.76182 26.5 11.31
12 -99.021 1.00 13.18
13 (Aperture) ∞ 1.00 13.55
14 100.462 7.37 1.81600 46.6 13.92
15 -18.742 1.59 14.49
16 -22.434 0.80 1.80518 25.4 13.38
17 15.184 2.16 1.80809 22.8 13.75
18 40.066 1.38 14.39
19 -44.734 2.25 1.69680 55.5 14.61
20 -20.085 0.15 15.87
21 -3928.597 3.08 1.59282 68.6 17.94
22 -26.351 38.04 18.84
Image plane ∞
各種データ
焦点距離 24.50
Fナンバー 2.86
半画角(度) 41.45
像高 21.64
レンズ全長 92.15
BF 38.04
入射瞳位置 20.39
射出瞳位置 -21.13
前側主点位置 34.74
後側主点位置 13.54
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -43.29 33.32 5.97 -20.61
2 13 27.18 19.78 10.31 -4.52
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 220.46
2 3 -41.44
3 5 80.02
4 7 -24.76
5 9 45.31
6 11 -1015.33
7 14 19.91
8 16 -11.14
9 17 29.13
10 19 50.42
11 21 44.74
Various data focal length 24.50
F number 2.86
Half angle of view (degrees) 41.45
Statue height 21.64
Total lens length 92.15
BF 38.04
Entrance pupil position 20.39
Exit pupil position -21.13
Front principal point position 34.74
Rear principal point position 13.54
Lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -43.29 33.32 5.97 -20.61
2 13 27.18 19.78 10.31 -4.52
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 220.46
2 3 -41.44
3 5 80.02
4 7 -24.76
5 9 45.31
6 11 -1015.33
7 14 19.91
8 16 -11.14
9 17 29.13
10 19 50.42
11 21 44.74
(数値実施例2)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 116.520 3.95 1.51633 64.1 42.34
2 -14258.963 0.10 39.97
3 82.458 1.30 1.59522 67.7 35.07
4 18.397 5.26 27.32
5 84.116 2.92 1.51633 64.1 27.03
6 -158.001 4.70 26.03
7 72.333 0.90 1.59522 67.7 17.46
8 11.751 2.33 14.70
9 34.094 3.77 1.74950 35.3 14.39
10 -504.438 0.53 12.84
11 353.782 9.91 1.75520 27.5 12.21
12 147.728 1.14 13.64
13(絞り) ∞ 1.00 14.02
14 26.268 4.21 1.67790 55.3 14.82
15 -19.396 2.06 14.79
16 -17.784 0.73 1.74950 35.3 13.30
17 18.000 1.55 1.74950 35.3 13.33
18 29.639 1.25 13.34
19 -59.498 2.43 1.59282 68.6 13.38
20 -17.358 0.32 14.44
21 -369.332 2.96 1.59282 68.6 16.62
22 -23.379 38.02 17.56
像面 ∞
(Numerical example 2)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 116.520 3.95 1.51633 64.1 42.34
2 -14258.963 0.10 39.97
3 82.458 1.30 1.59522 67.7 35.07
4 18.397 5.26 27.32
5 84.116 2.92 1.51633 64.1 27.03
6 -158.001 4.70 26.03
7 72.333 0.90 1.59522 67.7 17.46
8 11.751 2.33 14.70
9 34.094 3.77 1.74950 35.3 14.39
10 -504.438 0.53 12.84
11 353.782 9.91 1.75520 27.5 12.21
12 147.728 1.14 13.64
13 (Aperture) ∞ 1.00 14.02
14 26.268 4.21 1.67790 55.3 14.82
15 -19.396 2.06 14.79
16 -17.784 0.73 1.74950 35.3 13.30
17 18.000 1.55 1.74950 35.3 13.33
18 29.639 1.25 13.34
19 -59.498 2.43 1.59282 68.6 13.38
20 -17.358 0.32 14.44
21 -369.332 2.96 1.59282 68.6 16.62
22 -23.379 38.02 17.56
Image plane ∞
各種データ
焦点距離 24.50
Fナンバー 2.86
半画角(度) 41.45
像高 21.64
レンズ全長 91.34
BF 38.02
入射瞳位置 20.49
射出瞳位置 -18.15
前側主点位置 34.31
後側主点位置 13.52
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -30.12 35.68 9.74 -15.59
2 13 24.56 16.50 7.90 -6.51
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 223.86
2 3 -40.09
3 5 106.75
4 7 -23.70
5 9 42.74
6 11 -342.95
7 14 17.10
8 16 -11.83
9 17 57.86
10 19 40.47
11 21 41.97
Various data focal length 24.50
F number 2.86
Half angle of view (degrees) 41.45
Statue height 21.64
Total lens length 91.34
BF 38.02
Entrance pupil position 20.49
Exit pupil position -18.15
Front principal point position 34.31
Rear principal point position 13.52
Lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -30.12 35.68 9.74 -15.59
2 13 24.56 16.50 7.90 -6.51
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 223.86
2 3 -40.09
3 5 106.75
4 7 -23.70
5 9 42.74
6 11 -342.95
7 14 17.10
8 16 -11.83
9 17 57.86
10 19 40.47
11 21 41.97
(数値実施例3)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 111.058 3.87 1.51633 64.1 42.69
2 -1161.681 0.10 40.75
3 80.808 1.30 1.59522 67.7 35.06
4 18.000 5.34 27.04
5 85.605 2.75 1.51633 64.1 26.74
6 -200.052 4.70 25.72
7 189.224 0.90 1.59522 67.7 17.76
8 12.712 2.99 15.05
9 32.286 4.01 1.74950 35.3 14.33
10 -123.628 0.61 12.79
11 351.950 9.60 1.75520 27.5 12.47
12 107.959 1.00 13.74
13(絞り) ∞ 1.00 14.00
14 23.099 4.27 1.56907 71.3 14.73
15 -18.114 1.98 14.66
16 -16.301 0.70 1.65412 39.7 13.30
17 22.000 1.23 1.59551 39.2 13.33
18 28.094 1.28 13.37
19 -61.127 2.39 1.59282 68.6 13.41
20 -17.946 0.15 14.45
21 3033.223 2.93 1.59282 68.6 16.49
22 -24.969 38.01 17.42
像面 ∞
(Numerical example 3)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 111.058 3.87 1.51633 64.1 42.69
2 -1161.681 0.10 40.75
3 80.808 1.30 1.59522 67.7 35.06
4 18.000 5.34 27.04
5 85.605 2.75 1.51633 64.1 26.74
6 -200.052 4.70 25.72
7 189.224 0.90 1.59522 67.7 17.76
8 12.712 2.99 15.05
9 32.286 4.01 1.74950 35.3 14.33
10 -123.628 0.61 12.79
11 351.950 9.60 1.75520 27.5 12.47
12 107.959 1.00 13.74
13 (Aperture) ∞ 1.00 14.00
14 23.099 4.27 1.56907 71.3 14.73
15 -18.114 1.98 14.66
16 -16.301 0.70 1.65412 39.7 13.30
17 22.000 1.23 1.59551 39.2 13.33
18 28.094 1.28 13.37
19 -61.127 2.39 1.59282 68.6 13.41
20 -17.946 0.15 14.45
21 3033.223 2.93 1.59282 68.6 16.49
22 -24.969 38.01 17.42
Image plane ∞
各種データ
焦点距離 24.50
Fナンバー 2.86
半画角(度) 41.45
像高 21.64
レンズ全長 91.13
BF 38.01
入射瞳位置 20.51
射出瞳位置 -17.73
前側主点位置 34.24
後側主点位置 13.51
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -34.31 36.18 8.22 -18.14
2 13 25.64 15.94 8.08 -5.93
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 196.53
2 3 -39.21
3 5 116.49
4 7 -22.94
5 9 34.54
6 11 -209.76
7 14 18.54
8 16 -14.21
9 17 158.36
10 19 41.99
11 21 41.79
Various data focal length 24.50
F number 2.86
Half angle of view (degrees) 41.45
Statue height 21.64
Total lens length 91.13
BF 38.01
Entrance pupil position 20.51
Exit pupil position -17.73
Front principal point position 34.24
Rear principal point position 13.51
Lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -34.31 36.18 8.22 -18.14
2 13 25.64 15.94 8.08 -5.93
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 196.53
2 3 -39.21
3 5 116.49
4 7 -22.94
5 9 34.54
6 11 -209.76
7 14 18.54
8 16 -14.21
9 17 158.36
10 19 41.99
11 21 41.79
(数値実施例4)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 130.274 1.49 1.59522 67.7 40.29
2 25.550 3.13 33.87
3 41.730 6.40 1.51633 64.1 33.71
4 -90.455 5.37 32.74
5 59.607 1.03 1.59522 67.7 20.12
6 11.734 4.24 16.42
7 35.285 3.70 1.74950 35.3 15.35
8 -109.611 0.50 13.92
9 -50.738 7.63 1.76182 26.5 13.60
10 -102.453 2.67 14.24
11(絞り) ∞ 1.05 14.94
12 58.529 4.41 1.81600 46.6 15.30
13 -23.507 2.34 15.33
14 -23.920 1.13 1.80518 25.4 13.77
15 14.266 2.23 1.80809 22.8 13.79
16 36.829 1.90 14.37
17 -37.219 2.83 1.69680 55.5 15.05
18 -20.144 0.15 16.87
19 681.181 3.25 1.59282 68.6 19.19
20 -28.427 39.30 20.05
像面 ∞
(Numerical example 4)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 130.274 1.49 1.59522 67.7 40.29
2 25.550 3.13 33.87
3 41.730 6.40 1.51633 64.1 33.71
4 -90.455 5.37 32.74
5 59.607 1.03 1.59522 67.7 20.12
6 11.734 4.24 16.42
7 35.285 3.70 1.74950 35.3 15.35
8 -109.611 0.50 13.92
9 -50.738 7.63 1.76182 26.5 13.60
10 -102.453 2.67 14.24
11 (Aperture) ∞ 1.05 14.94
12 58.529 4.41 1.81600 46.6 15.30
13 -23.507 2.34 15.33
14 -23.920 1.13 1.80518 25.4 13.77
15 14.266 2.23 1.80809 22.8 13.79
16 36.829 1.90 14.37
17 -37.219 2.83 1.69680 55.5 15.05
18 -20.144 0.15 16.87
19 681.181 3.25 1.59282 68.6 19.19
20 -28.427 39.30 20.05
Image plane ∞
各種データ
焦点距離 28.00
Fナンバー 2.86
半画角(度) 37.69
像高 21.64
レンズ全長 94.73
BF 39.30
入射瞳位置 21.35
射出瞳位置 -21.09
前側主点位置 36.36
後側主点位置 11.30
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -60.86 33.48 2.53 -24.56
2 11 30.97 19.28 10.18 -5.92
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -53.68
2 3 56.23
3 5 -24.74
4 7 36.01
5 9 -140.94
6 12 21.06
7 14 -10.95
8 15 27.60
9 17 59.00
10 19 46.11
Various data focal length 28.00
F number 2.86
Half angle of view (degrees) 37.69
Statue height 21.64
Total lens length 94.73
BF 39.30
Entrance pupil position 21.35
Exit pupil position -21.09
Front principal point position 36.36
Rear principal point position 11.30
Lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -60.86 33.48 2.53 -24.56
2 11 30.97 19.28 10.18 -5.92
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -53.68
2 3 56.23
3 5 -24.74
4 7 36.01
5 9 -140.94
6 12 21.06
7 14 -10.95
8 15 27.60
9 17 59.00
10 19 46.11
(数値実施例5)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 42.046 1.50 1.59282 68.6 38.56
2 19.046 21.03 32.03
3 34.226 7.38 1.77250 49.6 26.02
4 -28.087 3.37 1.59270 35.3 24.92
5 -331.496 7.90 22.83
6(絞り) ∞ 2.23 18.82
7 -26.067 1.00 1.61340 44.3 18.57
8 16.000 3.32 1.59270 35.3 18.60
9 53.595 1.03 18.63
10 -484.125 0.97 1.80518 25.4 18.66
11 35.566 3.93 1.59282 68.6 19.03
12 -29.109 0.15 19.28
13 74.714 3.84 1.81600 46.6 20.35
14 -56.799 36.03 21.41
像面 ∞
(Numerical example 5)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 42.046 1.50 1.59282 68.6 38.56
2 19.046 21.03 32.03
3 34.226 7.38 1.77250 49.6 26.02
4 -28.087 3.37 1.59270 35.3 24.92
5 -331.496 7.90 22.83
6 (Aperture) ∞ 2.23 18.82
7 -26.067 1.00 1.61340 44.3 18.57
8 16.000 3.32 1.59270 35.3 18.60
9 53.595 1.03 18.63
10 -484.125 0.97 1.80518 25.4 18.66
11 35.566 3.93 1.59282 68.6 19.03
12 -29.109 0.15 19.28
13 74.714 3.84 1.81600 46.6 20.35
14 -56.799 36.03 21.41
Image plane ∞
各種データ
焦点距離 35.00
Fナンバー 2.00
半画角(度) 31.72
像高 21.64
レンズ全長 93.66
BF 36.03
入射瞳位置 26.81
射出瞳位置 -16.84
前側主点位置 38.65
後側主点位置 1.03
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 41.77 33.27 28.59 9.76
2 7 86.89 16.45 26.82 21.95
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -60.19
2 3 21.06
3 4 -51.99
4 7 -16.02
5 8 37.26
6 10 -41.11
7 11 27.63
8 13 40.07
Various data focal length 35.00
F number 2.00
Half angle of view (degrees) 31.72
Statue height 21.64
Total lens length 93.66
BF 36.03
Entrance pupil position 26.81
Exit pupil position -16.84
Front principal point position 38.65
Rear principal point position 1.03
Lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 41.77 33.27 28.59 9.76
2 7 86.89 16.45 26.82 21.95
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -60.19
2 3 21.06
3 4 -51.99
4 7 -16.02
5 8 37.26
6 10 -41.11
7 11 27.63
8 13 40.07
(数値実施例6)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 104.922 2.00 1.59270 35.3 49.85
2 37.065 5.72 44.01
3 127.780 5.10 1.83481 42.7 43.77
4 -171.330 9.39 42.81
5* -118.668 1.50 1.58313 59.4 28.90
6* 19.438 5.64 24.57
7 27.306 10.49 1.81600 46.6 23.68
8 -97.899 4.41 22.30
9 -62.080 1.00 1.59551 39.2 21.18
10 46.101 2.77 1.83481 42.7 21.07
11 141.972 2.72 20.89
12(絞り) ∞ 2.15 20.78
13 78.627 3.37 1.72916 54.7 20.64
14 -39.739 3.52 20.46
15 -20.073 0.90 1.80000 29.8 18.69
16 30.000 3.09 1.80518 25.4 19.33
17 90.704 1.39 19.60
18 -59.507 4.20 1.59282 68.6 19.62
19 -20.062 0.15 20.48
20 72.420 5.06 1.59282 68.6 25.06
21 -47.316 38.3 26.09
像面 ∞
(Numerical example 6)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 104.922 2.00 1.59270 35.3 49.85
2 37.065 5.72 44.01
3 127.780 5.10 1.83481 42.7 43.77
4 -171.330 9.39 42.81
5 * -118.668 1.50 1.58313 59.4 28.90
6 * 19.438 5.64 24.57
7 27.306 10.49 1.81600 46.6 23.68
8 -97.899 4.41 22.30
9 -62.080 1.00 1.59551 39.2 21.18
10 46.101 2.77 1.83481 42.7 21.07
11 141.972 2.72 20.89
12 (Aperture) ∞ 2.15 20.78
13 78.627 3.37 1.72916 54.7 20.64
14 -39.739 3.52 20.46
15 -20.073 0.90 1.80000 29.8 18.69
16 30.000 3.09 1.80518 25.4 19.33
17 90.704 1.39 19.60
18 -59.507 4.20 1.59282 68.6 19.62
19 -20.062 0.15 20.48
20 72.420 5.06 1.59282 68.6 25.06
21 -47.316 38.3 26.09
Image plane ∞
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.04381e-008 A 6= 3.85467e-010 A 8= 2.75687e-014 A10=-1.31200e-015 A12=-2.54756e-017
第6面
K = 1.97003e-002 A 4=-2.14590e-006 A 6=-5.64301e-008 A 8= 4.71790e-010 A10=-2.72648e-012 A12= 4.80763e-015
各種データ
焦点距離 35.11
Fナンバー 2.05
半画角(度) 31.64
像高 21.64
レンズ全長 112.89
BF 38.30
入射瞳位置 33.35
射出瞳位置 -30.65
前側主点位置 50.59
後側主点位置 3.20
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 1500.41 49.54 240.72 241.32
2 15 41.26 23.83 16.91 -1.99
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -97.77
2 3 88.36
3 5 -28.53
4 7 27.19
5 9 -44.27
6 10 80.72
7 13 36.64
8 15 -14.91
9 16 54.43
10 18 49.11
11 20 49.05
Aspheric data 5th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.04381e-008 A 6 = 3.85467e-010 A 8 = 2.75687e-014 A10 = -1.31200e-015 A12 = -2.54756e-017
6th page
K = 1.97003e-002 A 4 = -2.14590e-006 A 6 = -5.64301e-008 A 8 = 4.71790e-010 A10 = -2.72648e-012 A12 = 4.80763e-015
Various data focal length 35.11
F number 2.05
Half angle of view (degrees) 31.64
Statue height 21.64
Total lens length 112.89
BF 38.30
Entrance pupil position 33.35
Exit pupil position -30.65
Front principal point position 50.59
Rear principal point position 3.20
Lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 1500.41 49.54 240.72 241.32
2 15 41.26 23.83 16.91 -1.99
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -97.77
2 3 88.36
3 5 -28.53
4 7 27.19
5 9 -44.27
6 10 80.72
7 13 36.64
8 15 -14.91
9 16 54.43
10 18 49.11
11 20 49.05
(数値実施例7)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 134.144 3.88 1.51633 64.1 41.98
2 -976.721 0.10 39.64
3 78.860 1.30 1.59522 67.7 34.29
4 17.628 4.61 26.56
5 51.964 3.19 1.51633 64.1 26.29
6 -359.345 4.70 25.22
7 43.585 0.90 1.59522 67.7 16.50
8 10.512 2.44 13.76
9 37.499 3.79 1.74950 35.3 13.44
10 -85.674 0.50 11.84
11 -87.022 8.57 1.76182 26.5 11.71
12 -106.727 1.00 13.66
13(絞り) ∞ 1.00 14.03
14 109.830 5.25 1.81600 46.6 14.40
15 -18.392 1.29 14.77
16 -24.621 2.25 1.80809 22.8 13.69
17 -12.000 3.16 1.80518 25.4 13.65
18 34.666 1.34 14.10
19 -56.320 2.03 1.69680 55.5 14.37
20 -24.467 0.15 15.57
21 -18183.106 3.14 1.59282 68.6 17.32
22 -24.128 38.03 18.26
像面 ∞
各種データ
(Numerical example 7)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 134.144 3.88 1.51633 64.1 41.98
2 -976.721 0.10 39.64
3 78.860 1.30 1.59522 67.7 34.29
4 17.628 4.61 26.56
5 51.964 3.19 1.51633 64.1 26.29
6 -359.345 4.70 25.22
7 43.585 0.90 1.59522 67.7 16.50
8 10.512 2.44 13.76
9 37.499 3.79 1.74950 35.3 13.44
10 -85.674 0.50 11.84
11 -87.022 8.57 1.76182 26.5 11.71
12 -106.727 1.00 13.66
13 (Aperture) ∞ 1.00 14.03
14 109.830 5.25 1.81600 46.6 14.40
15 -18.392 1.29 14.77
16 -24.621 2.25 1.80809 22.8 13.69
17 -12.000 3.16 1.80518 25.4 13.65
18 34.666 1.34 14.10
19 -56.320 2.03 1.69680 55.5 14.37
20 -24.467 0.15 15.57
21 -18183.106 3.14 1.59282 68.6 17.32
22 -24.128 38.03 18.26
Image plane ∞
Various data
焦点距離 24.50
Fナンバー 2.86
半画角(度) 41.45
像高 21.64
レンズ全長 92.61
BF 38.03
入射瞳位置 19.82
射出瞳位置 -20.06
前側主点位置 33.99
後側主点位置 13.53
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -46.46 33.97 3.56 -24.02
2 13 28.08 19.61 9.86 -4.87
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 228.70
2 3 -38.45
3 5 88.16
4 7 -23.51
5 9 35.27
6 11 -762.00
7 14 19.67
8 16 26.83
9 17 -10.75
10 19 60.50
11 21 40.75
Focal length 24.50
F number 2.86
Half angle of view (degrees) 41.45
Statue height 21.64
Total lens length 92.61
BF 38.03
Entrance pupil position 19.82
Exit pupil position -20.06
Front principal point position 33.99
Rear principal point position 13.53
Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -46.46 33.97 3.56 -24.02
2 13 28.08 19.61 9.86 -4.87
Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 228.70
2 3 -38.45
3 5 88.16
4 7 -23.51
5 9 35.27
6 11 -762.00
7 14 19.67
8 16 26.83
9 17 -10.75
10 19 60.50
11 21 40.75
L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群 SP 開口絞り L1 First lens group L2 Second lens group SP Aperture stop
Claims (13)
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ又は、物体側から像側へ順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズからなる負レンズユニットを有し、
g線とF線に関する部分分散比をθg.Fとして、異常部分分散性Δθg.Fを、
Δθg.F=θg.F- (0.6438 - 0.001682×νd)
と表し、
前記負レンズユニットを構成する正レンズの材料のアッべ数をνp、異常部分分散性をΔθg.F_p、前記負レンズユニットを構成する負レンズの材料のアッベ数をνn、異常部分分散性をΔθg.F_n、前記光学系の全系の焦点距離をf、前記負レンズユニットの焦点距離をfsgとするとき、
0.72≦νp/νn ≦ 1.00
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n≦0.050
-0.8≦ fsg/f ≦-0.5
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 In an optical system including a first lens unit having a positive or negative refractive power, an aperture stop, and a second lens group having a positive refractive power in order from the object side to the image side,
The second lens group is a negative lens unit including a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side to the image side, or a cemented lens in which the positive lens and the negative lens are cemented in sequence from the object side to the image side. Have
Assuming that the partial dispersion ratio for g-line and F-line is θg.F, the abnormal partial dispersion Δθg.F is
Δθg.F = θg.F- (0.6438-0.001682 × νd)
And
The Abbe number of the positive lens material constituting the negative lens unit is νp, the anomalous partial dispersion is Δθg.F_p, the Abbe number of the material of the negative lens constituting the negative lens unit is νn, and the anomalous partial dispersion is Δθg. .F_n, where f is the focal length of the entire optical system, and fsg is the focal length of the negative lens unit.
0.72 ≦ νp / νn ≦ 1.00
0.005 ≦ Δθg.F_p- Δθg.F_n ≦ 0.050
-0.8 ≦ fsg / f ≦ -0.5
An optical system that satisfies the following conditional expression:
|R1a/R2a|≦1.7
なる条件式を満足することを特徴とする請求項2の光学系。 The negative lens unit and the first positive lens unit are marginally contacted, the radius of curvature of the lens surface on the image side of the negative lens unit is R1a, and the radius of curvature of the lens surface on the object side of the first positive lens unit is When R2a
| R1a / R2a | ≦ 1.7
The optical system according to claim 2, wherein the following conditional expression is satisfied.
An optical apparatus comprising the optical system according to claim 1.
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