JP2016218242A - 光学系、撮像装置およびレンズ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2.0<D12/f<4.0
−0.035<(r22−r21)/(r22+r21)<0
なる条件を満足することを特徴とする。
条件式(1)の下限値を超えると、レンズL1とレンズL2の間隔D12が小さくなり過ぎてしまい、第1レンズ群、第2レンズ群の主点間隔が狭くなり、第1レンズ群あるいは第2レンズ群の屈折力が強くなってしまう。第1レンズ群あるいは第2レンズ群の屈折力が強くなると、レンズ群を構成する各レンズの屈折力が強くなるため製造誤差に対する敏感度も高くなり、各レンズを鏡筒に組み込む際の組立誤差の影響で周辺部まで性能を確保することが困難になる。逆に、上限値を超えると、レンズL1とレンズL2の間隔D12が大きくなり過ぎてしまい、前玉径が大きくなり、光学系や撮像装置が大型化してしまうため好ましくない。
条件式(2)の下限値を超えると、各面の正の屈折力が強くなり過ぎてしまい、物体から至近物体への合焦時の像面湾曲の変動が大きくなってしまう。逆に、上限値を超えると、結像位置P2を物体側へ配置するのが難しくなり、第1レンズ群、第2レンズ群の主点間隔を確保できなくなる。
条件式(3)の下限値を超えると、第2レンズ群に対する第1レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎてフォーカス時の収差変動の抑制が困難となる。逆に、上限値を超えると、第1レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて倍率色収差や歪曲収差等の軸外の収差の補正が困難になってしまう。
レンズL1の焦点距離をf1n、レンズL2の焦点距離をf1pとすると、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
条件式(4)の下限値を超えると、レンズL1の正の屈折力に対してレンズL2の負の屈折力が弱くなり過ぎてしまい、フォーカス時における歪曲収差等の軸外の収差変動に対する補正が困難になってしまう。逆に、上限値を超えると、レンズL1の負の屈折力が弱すぎてしまい、像面湾曲の補正が困難となる。
条件式(5)のffh、ffiは、任意の光学系i、hが有する夫々のフォーカス群の焦点距離であり、この条件式を満足することで光学系i、hにおける被写***置の変化に対するフォーカス群の移動量を同一にすることができる。
なお、各非球面係数における「E±XX」は「×10±XX」を意味している。
(数値実施例1)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 11.222 1.40 1.55332 71.7 18.57
2* 4.020 14.76 11.66
3 -8.953 2.93 1.48749 70.2 5.11
4 -8.393 1.50 4.39
5(絞り) ∞ 0.50 3.49
6* 10.459 1.70 1.58913 61.2 3.53
7 19.671 1.35 3.71
8 13.719 1.85 1.58313 59.4 4.77
9 -5.513 0.34 5.07
10 11.363 1.79 1.49700 81.5 4.91
11 -5.475 0.80 1.84666 23.8 4.68
12 -35.890 0.19 4.68
13 31.382 0.70 1.85400 40.4 4.63
14* 5.875 2.50 4.49
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.01
16 ∞ 6.54
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-5.79997e-001 A 4=-4.53155e-004 A 6= 4.34045e-006 A 8=-2.53030e-008
A10= 7.48755e-011
第2面
K =-6.05643e-001 A 4=-3.74842e-004 A 6=-1.16781e-005 A 8= 2.91941e-007
A10=-6.42497e-009
第6面
K =-5.78386e+001 A 4= 4.56029e-003 A 6=-1.36944e-003 A 8= 2.16220e-004
A10=-1.83887e-005
第14面
K =-4.35595e-001 A 4= 1.91371e-003 A 6= 3.76363e-005 A 8= 1.01001e-005
A10=-5.24423e-008
各種データ
焦点距離 3.80
Fナンバー 2.88
半画角 45.56
像高 3.88
レンズ全長 35.00
BF 1.60
入射瞳位置 8.64
射出瞳位置 -7.90
前側主点位置 10.92
後側主点位置 -2.20
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 -19.45 19.09 -3.45 -30.41
2 5 8.32 12.82 -0.47 -8.35
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -12.16
2 3 101.37
3 6 35.48
4 8 6.99
5 10 7.71
6 11 -7.72
7 13 -8.57
8 15 0.00
(数値実施例2)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 13.209 1.50 1.55332 71.7 14.91
2* 4.170 13.03 9.83
3 -8.104 2.93 1.48749 70.2 4.79
4 -7.573 1.50 4.44
5(絞り) ∞ 0.50 4.46
6 7.219 1.80 1.58313 59.4 4.73
7 16.303 0.10 4.92
8 5.268 2.40 1.49700 81.5 5.14
9 -147.261 0.10 4.91
10* 7.843 0.91 1.73077 40.5 4.81
11 4.684 0.56 4.45
12 22.673 0.98 1.80000 29.8 4.48
13 3.682 3.50 1.49700 81.5 4.56
14 -14.905 2.50 5.58
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.78
16 ∞ 7.09
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 7.65765e-001 A 4=-8.23324e-004 A 6= 2.10837e-005 A 8=-3.34455e-007
A10= 2.31080e-009
第2面
K =-3.70130e-001 A 4=-1.09840e-003 A 6=-8.40951e-006 A 8= 1.29694e-006
A10=-5.89550e-008
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.43367e-003 A 6=-4.28979e-005 A 8=-1.48089e-006
A10= 9.11254e-008
各種データ
焦点距離 5.00
Fナンバー 2.88
半画角 37.78
像高 3.88
レンズ全長 35.01
BF 1.60
入射瞳位置 8.17
射出瞳位置 -10.40
前側主点位置 11.09
後側主点位置 -3.40
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 -19.98 17.46 -4.01 -29.71
2 5 10.11 14.45 -0.68 -11.04
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -11.70
2 3 84.38
3 6 20.71
4 8 10.29
5 10 -18.10
6 12 -5.62
7 13 6.34
8 15 0.00
(数値実施例3)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 12.972 1.50 1.55332 71.7 14.17
2* 4.141 10.51 9.35
3 -8.277 4.51 1.48749 70.2 4.97
4 -8.261 1.50 4.24
5(絞り) ∞ 0.50 4.39
6 7.249 1.80 1.58313 59.4 4.85
7 17.565 0.13 5.03
8 5.159 2.30 1.49700 81.5 5.28
9 -56.678 0.10 5.02
10* 8.409 0.91 1.73077 40.5 4.89
11 4.393 0.63 4.49
12 25.284 0.98 1.80000 29.8 4.52
13 3.959 3.50 1.49700 81.5 4.66
14 -11.547 2.50 5.70
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.85
16 ∞ 7.27
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 1.66293e+000 A 4=-8.28783e-004 A 6= 2.08475e-005 A 8=-3.82028e-007
A10= 2.58986e-009
第2面
K =-3.15226e-001 A 4=-1.10940e-003 A 6=-1.15060e-005 A 8= 1.67109e-006
A10=-9.16521e-008
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.58631e-003 A 6=-4.52009e-005 A 8=-1.72448e-006
A10= 1.40540e-007
各種データ
焦点距離 5.00
Fナンバー 2.88
半画角 37.78
像高 3.88
レンズ全長 34.07
BF 1.60
入射瞳位置 7.82
射出瞳位置 -10.95
前側主点位置 10.83
後側主点位置 -3.40
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 -19.84 16.52 -4.16 -28.72
2 5 10.07 14.45 -0.05 -11.00
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -11.70
2 3 93.96
3 6 19.89
4 8 9.63
5 10 -13.91
6 12 -5.99
7 13 6.41
8 15 0.00
(数値実施例4)
ワイド個眼
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 7.404 1.30 1.55332 71.7 14.08
2* 3.200 10.31 9.19
3 -7.045 2.96 1.48749 70.2 5.70
4 -6.679 1.50 5.48
5(絞り) ∞ 0.50 3.58
6* 13.012 3.00 1.55332 71.7 3.92
7 -8.146 0.31 4.98
8 -83.682 2.10 1.49700 81.5 5.18
9 -5.101 0.10 5.48
10 31.259 1.71 1.49700 81.5 5.17
11 -6.100 0.80 1.84666 23.8 4.89
12 -12.542 0.10 4.84
13 -27.930 0.70 1.85400 40.4 4.74
14* 6.238 2.50 4.56
15 ∞ 1.10 1.51633 64.1 6.04
16 ∞ 6.57
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-5.79997e-001 A 4=-1.15761e-003 A 6= 1.54266e-005 A 8=-8.19803e-008
A10=-1.10277e-010
第2面
K =-6.05643e-001 A 4=-1.33299e-003 A 6=-4.73214e-006 A 8=-7.39960e-007
A10= 3.09526e-008
第6面
K =-5.78386e+001 A 4= 9.45634e-004 A 6=-5.68033e-004 A 8= 6.51556e-005
A10=-5.52108e-006
第14面
K =-4.35595e-001 A 4= 2.17226e-003 A 6= 1.20849e-004 A 8=-4.57029e-006
A10= 5.79376e-007
各種データ
焦点距離 4.40
Fナンバー 2.88
半画角 41.37
像高 3.88
レンズ全長 30.60
BF 1.60
入射瞳位置 7.64
射出瞳位置 -7.45
前側主点位置 9.90
後側主点位置 -2.80
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 -20.33 14.58 -4.00 -25.73
2 5 8.26 12.92 -1.13 -8.45
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -11.45
2 3 72.17
3 6 9.54
4 8 10.83
5 10 10.43
6 11 -14.88
7 13 -5.91
8 15 0.00
テレ個眼
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 12.459 2.30 1.55332 71.7 12.65
2* 55.949 4.21 12.09
3 12.550 0.76 1.72047 34.7 8.55
4 6.251 2.40 1.49700 81.5 7.57
5 15.618 2.41 6.61
6 22.631 1.50 1.67790 55.3 5.73
7 -1218.490 1.50 5.35
8(絞り) ∞ 1.51 4.61
9* 43.453 0.70 1.58313 59.4 4.76
10 6.355 3.69 4.77
11* 7.011 1.90 1.85135 40.1 7.18
12 9.435 4.01 6.87
13 ∞ 1.10 1.51633 64.1 8.33
14 ∞ 1.60 8.46
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 6.31393e-001 A 4=-4.37315e-005 A 6=-1.22774e-007 A 8=-9.35480e-009
A10= 3.52194e-011
第2面
K =-3.41126e+001 A 4= 5.89862e-005 A 6= 6.47254e-008 A 8=-7.02093e-009
A10= 1.02481e-010
第9面
K = 8.83136e+001 A 4= 1.38291e-004 A 6=-2.27663e-005 A 8= 2.98008e-006
A10=-1.66891e-007
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.58771e-004 A 6=-1.89942e-006 A 8= 1.81385e-007
A10=-7.14087e-009
各種データ
焦点距離 27.80
Fナンバー 2.88
半画角 7.94
像高 3.88
レンズ全長 29.60
BF 1.60
入射瞳位置 26.19
射出瞳位置 -11.37
前側主点位置 -5.62
後側主点位置 -26.20
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 19.92 13.58 3.45 -9.12
2 8 -32.66 12.92 0.04 -11.32
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 28.43
2 3 -18.21
3 4 19.33
4 6 32.79
5 9 -12.86
6 11 23.57
7 13 0.00
Claims (13)
- 物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群より構成される光学系であって、
無限遠から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第1レンズ群は物体側へ移動し、前記第2レンズ群は不動であり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する第1メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第2メニスカスレンズからなり、
光学系の全系の焦点距離をf、前記第1メニスカスレンズと前記第2メニスカスレンズの光軸上の間隔をD12、前記第2メニスカスレンズの物体側の面の曲率半径をr21、前記第2メニスカスレンズの像側の面の曲率半径をr22とするとき、
2.0<D12/f<4.0
−0.035<(r22−r21)/(r22+r21)<0
なる条件を満足することを特徴とする光学系。 - 前記第2レンズ群は、最も物体側に配置されたレンズである正レンズと、少なくとも1つの負レンズを有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
−2.6<f1/f2<−1.8
なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。 - 前記第1メニスカスレンズの焦点距離をf1n、前記第2メニスカスレンズの焦点距離をf1pとすると、
−10.0<f1p/f1n<−5.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の光学系。 - 前記第2レンズ群は開口絞りを更に有することを特徴とする請求項1乃至4に記載の光学系。
- 前記開口絞りは、前記第2レンズ群の最も物体側に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の光学系。
- 前記第1メニスカスレンズの物体側の面が非球面形状であることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の光学系。
- 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
- 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の光学系を有するレンズ装置。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学系を含む複数の光学系と、
前記複数の光学系が形成した光学像を光電変換する少なくとも一つの撮像素子を有する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記複数の光学系の複数の第1レンズ群を一体で保持する保持手段を更に有することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
- 前記複数の光学系の複数の第1レンズ群は、それぞれの光軸に垂直な方向に隣接するレンズが一体成型されていることを特徴とする請求項10または11に記載の撮像装置。
- 撮像装置本体に着脱されるレンズ装置であって、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学系を含む複数の光学系を有し、
前記撮像装置本体は、前記複数の光学系が形成した光学像を光電変換する少なくとも一つの撮像素子を有することを特徴とするレンズ装置。
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