JP2016224224A - 変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
0.40 < fw/f3 < 1.00
FNw < 3.50
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
FNw:広角端状態における全系のFナンバー
0.40 < fw/f3 < 1.00
FNw < 3.50
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
FNw:広角端状態における全系のFナンバー
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
但し、
FNw:広角端状態における全系のFナンバー
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
1.85 < N3n (5)
但し、
N3n:第3レンズ群G3中の全ての負レンズの媒質のd線に対する屈折率の平均値
N3p:第3レンズ群G3中の全ての正レンズの媒質のd線に対する屈折率の平均値
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
但し
ft:望遠端状態における全系の焦点距離
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
ft:望遠端状態における全系の焦点距離
但し、
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
f5w:広角端状態における第5レンズ群G5を含む像側の光学系の合成焦点距離
但し、
FNt:望遠端状態における全系のFナンバー
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
但し、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
但し、
N2max:第2レンズ群G2中のレンズの媒質のd線に対する屈折率の絶対値のうちの最大値
但し、
ωw:広角端状態における半画角
但し、
ωt:望遠端状態における半画角
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 (a)
図1は、第1実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この図1に示す変倍光学系ZL1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、から構成されている。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 16.49 〜 35.00 〜 77.79
FNo = 2.72 〜 3.38 〜 4.16
ω = 43.2 〜 22.0 〜 10.4
Y = 14.75 〜 14.75 〜 14.75
TL = 130.371 〜 146.181 〜 171.571
BF = 37.994 〜 49.378 〜 63.528
BF(空気換算長)= 37.994 〜 49.378 〜 63.528
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 142.08408 1.800 1.84666 23.8
2 61.98900 6.800 1.59319 67.9
3 2234.55748 0.100
4 54.61907 4.400 1.81600 46.6
5 160.87634 D5
6* 111.35036 0.200 1.56093 36.6
7 74.66256 1.200 1.81600 46.6
8 13.29818 6.450
9 -26.94042 1.000 1.81600 46.6
10 41.14663 0.800
11 38.15106 4.500 1.84666 23.8
12 -28.49989 0.500
13 -21.99346 1.000 1.88300 40.7
14 -53.69291 D14
15 0.00000 1.600 開口絞りS
16 237.40240 3.500 1.54814 45.8
17 -29.52544 0.150
18 41.68613 4.200 1.51742 52.2
19 -26.94900 1.100 1.90200 25.3
20 -425.16586 0.100
21 37.61777 2.850 1.49782 82.6
22 -64.06628 D22
23* -69.82119 0.800 1.79050 45.0
24 24.82010 2.000 1.90200 25.3
25 100.53108 2.550
26 -22.07831 1.000 1.81600 46.6
27 -33.57787 D27
28 0.00000 4.600 1.49782 82.6
29 -20.99670 0.100
30 71.45078 6.100 1.49782 82.6
31 -20.04840 1.200 1.88202 37.2
32* -55.06437 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 86.49
第2レンズ群 6 -13.10
第3レンズ群 15 24.85
第4レンズ群 23 -35.11
第5レンズ群 28 36.01
[非球面データ]
第 6面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
1.91866e-05 -3.07743e-08 -1.44905e-10 1.15106e-12 -1.98690e-15
第23面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
3.75789e-06 -1.80254e-08 0.00000e+00 0.00000e+00 0.00000e+00
第32面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
7.46360e-06 8.05331e-09 -4.65179e-11 2.16314e-13 0.00000e+00
[可変間隔データ]
無限遠 至近
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 219.63 203.82 178.43
β − − − -0.0648 -0.1260 -0.2249
f 16.49 35.00 77.79 − − −
D5 2.100 17.730 35.502 0.885 15.776 31.579
D14 18.846 7.642 1.110 20.061 9.596 5.033
D22 1.434 6.306 9.411 1.434 6.306 9.411
D27 9.397 4.525 1.420 9.397 4.525 1.420
BF 37.994 49.378 63.528 37.994 49.378 63.528
f5w=36.01
[条件式対応値]
(1)fw/f3=0.664
(2)FNw=2.722
(3)fw/(−f4)=0.470
(4)N3n−N3p=0.381
(5)N3n=1.902
(6)ft/f3=3.130
(7)ft/(−f4)=2.216
(8)ft/fw=4.717
(9)(−f4)/f5w=0.975
(10)FNt=4.160
(11)f1/f3=3.480
(12)f2/f4=0.371
(13)N2max=1.883
(14)ωw=43.244
(15)ωt=10.411
図6は、第2実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この図6に示す変倍光学系ZL2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、から構成されている。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 17.92 〜 32.00 〜 83.00
FNo = 2.44 〜 2.92 〜 3.77
ω = 40.0 〜 23.4 〜 9.5
Y = 14.25 〜 14.25 〜 14.25
TL = 132.419 〜 144.654 〜 174.652
BF = 41.537 〜 49.713 〜 65.542
BF(空気換算長)= 41.537 〜 49.713 〜 65.542
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 167.51126 1.800 1.84666 23.8
2 65.36598 6.800 1.59319 67.9
3 -2500.00000 0.100
4 53.28844 4.400 1.81600 46.6
5 148.73119 D5
6* 98.04448 0.200 1.56093 36.6
7 60.00000 1.200 1.80400 46.6
8 14.40723 6.471
9 -27.00000 1.000 1.81600 46.6
10 49.41381 0.749
11 42.76510 4.500 1.84666 23.8
12 -29.37797 1.000
13 -19.04811 1.000 1.88300 40.7
14 -46.90749 D14
15 0.00000 0.400 開口絞りS
16 436.00582 2.927 1.54814 45.8
17 -30.11148 0.150
18 59.43487 4.000 1.48749 70.3
19 -28.97361 1.100 1.90200 25.3
20 -62.61619 0.100
21 56.98362 2.750 1.49782 82.6
22 -76.57983 D22
23* -41.28693 0.800 1.79050 45.0
24 37.52861 2.000 1.90200 25.3
25 -3339.51980 3.000
26 -26.16246 1.000 1.72916 54.6
27 -49.02058 D27
28 36.11715 4.600 1.49782 82.6
29 -43.89441 0.100
30 67.43312 1.200 1.91748 28.6
31 25.37662 1.310
32 37.12949 4.271 1.49786 82.5
33* -39.01900 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 87.89
第2レンズ群 6 -13.10
第3レンズ群 15 24.40
第4レンズ群 23 -33.98
第5レンズ群 28 36.22
[非球面データ]
第 6面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
1.85470e-05 -4.02525e-08 2.54277e-10 -1.05685e-12 3.80620e-15
第23面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
3.85870e-06 6.25371e-10 0.00000e+00 0.00000e+00 0.00000e+00
第33面 K= -3.93240e+00
A4 A6 A8 A10 A12
2.65953e-06 1.69344e-08 -8.71281e-13 1.49597e-13 0.00000e+00
[可変間隔データ]
無限遠 至近
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 217.58 205.35 175.35
β − − − -0.0704 -0.1176 -0.2335
f 17.92 32.00 83.00 − − −
D5 2.650 15.012 36.908 1.386 13.195 32.734
D14 18.429 10.126 2.400 19.693 11.944 6.574
D22 1.400 5.657 9.876 1.400 5.657 9.876
D27 9.476 5.219 1.000 9.476 5.219 1.000
BF 41.537 49.713 65.542 41.537 49.713 65.542
f5w=36.22
[条件式対応値]
(1)fw/f3=0.734
(2)FNw=2.443
(3)fw/(−f4)=0.527
(4)N3n−N3p=0.391
(5)N3n=1.902
(6)ft/f3=3.401
(7)ft/(−f4)=2.442
(8)ft/fw=4.632
(9)(−f4)/f5w=0.938
(10)FNt=3.769
(11)f1/f3=3.602
(12)f2/f4=0.385
(13)N2max=1.883
(14)ωw=39.990
(15)ωt=9.463
図11は、第3実施例に係る変倍光学系ZL3の構成を示す図である。この図11に示す変倍光学系ZL3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、から構成されている。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 18.60 〜 31.80 〜 77.81
FNo = 2.01 〜 2.34 〜 2.96
ω = 38.9 〜 23.5 〜 10.1
Y = 14.25 〜 14.25 〜 14.25
TL = 134.524 〜 147.355 〜 176.966
BF = 38.015 〜 45.607 〜 60.406
BF(空気換算長)= 38.015 〜 45.607 〜 60.406
[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1 160.52802 1.800 1.84666 23.8
2 65.03652 6.800 1.59319 67.9
3 -2500.00000 0.100
4 52.64606 4.400 1.81600 46.6
5 143.14329 D5
6* 96.56216 0.200 1.56093 36.6
7 60.00000 1.200 1.80400 46.6
8 14.83792 6.143
9 -27.00000 1.000 1.81600 46.6
10 44.96605 0.853
11 43.56313 4.500 1.84666 23.8
12 -24.56322 0.812
13 -18.65534 1.000 1.88300 40.7
14 -61.97483 D14
15 0.00000 0.400 開口絞りS
16 159.25973 3.913 1.58913 61.2
17 -34.07018 0.150
18 47.41744 5.310 1.57479 62.2
19 -36.74413 1.100 1.90200 25.3
20 -177.06283 0.100
21 62.88551 3.778 1.49782 82.6
22 -66.42221 D22
23* -41.70870 0.800 1.79050 45.0
24 42.89444 2.100 1.90200 25.3
25 -2019.67150 3.000
26 -26.60428 1.000 1.72916 54.6
27 -53.45527 D27
28 1984.71100 4.800 1.50514 74.0
29 -25.14230 0.100
30* 64.22325 5.500 1.49782 82.6
31 -26.83334 1.200 1.88202 37.2
32 -326.49263 D32
33 -64.59872 3.428 1.49782 82.6
34* -25.07133 BF
像面 ∞
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 86.55
第2レンズ群 6 -13.10
第3レンズ群 15 23.83
第4レンズ群 23 -33.00
第5レンズ群 28 56.67
第6レンズ群 33 80.00
[非球面データ]
第 6面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
1.75539e-05 -6.44055e-09 -1.64524e-10 1.05588e-12 6.14360e-16
第23面 K= 1.00000e+00
A4 A6 A8 A10 A12
5.80858e-06 -1.19924e-08 0.00000e+00 0.00000e+00 0.00000e+00
第30面 K= -1.79426e+01
A4 A6 A8 A10 A12
-7.47242e-06 1.89731e-08 -3.85325e-10 9.87434e-13 0.00000e+00
第34面 K= 4.62100e-01
A4 A6 A8 A10 A12
-7.86061e-07 2.71115e-08 -2.30871e-10 4.72584e-13 0.00000e+00
[可変間隔データ]
無限遠 至近
W M T W M T
D0 ∞ ∞ ∞ 215.48 202.64 173.03
β − − − -0.0737 -0.1184 -0.2280
f 18.60 31.80 77.81 − − −
D5 2.336 14.327 34.805 1.052 12.483 30.752
D14 17.818 10.066 2.400 19.102 11.910 6.452
D22 1.400 4.791 8.625 1.400 4.791 8.625
D27 8.224 4.833 1.000 8.224 4.833 1.000
D32 1.244 2.244 4.244 1.244 2.244 4.244
BF 38.015 45.607 60.406 38.015 45.607 60.406
f5w=36.20
[条件式対応値]
(1)fw/f3=0.780
(2)FNw=2.010
(3)fw/(−f4)=0.564
(4)N3n−N3p=0.348
(5)N3n=1.902
(6)ft/f3=3.265
(7)ft/(−f4)=2.358
(8)ft/fw=4.183
(9)(−f4)/f5w=0.912
(10)FNt=2.957
(11)f1/f3=3.631
(12)f2/f4=0.397
(13)N2max=1.883
(14)ωw=38.943
(15)ωt=10.081
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群 G4A 第4Aレンズ群 G4B 第4Bレンズ群
G5 第5レンズ群
Claims (24)
- 光軸に沿って、物体側から順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群と、
負の屈折力を有する第4レンズ群と、
正の屈折力を有する第5レンズ群と、を有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、各レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第5レンズ群は、正レンズ及び負レンズを少なくとも1枚ずつ有し、
次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.40 < fw/f3 < 1.00
FNw < 3.50
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
FNw:広角端状態における全系のFナンバー - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
0.30 < fw/(−f4) < 0.80
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の変倍光学系。
0.30 < N3n−N3p
1.85 < N3n
但し、
N3n:前記第3レンズ群中の全ての負レンズの媒質のd線に対する屈折率の平均値
N3p:前記第3レンズ群中の全ての正レンズの媒質のd線に対する屈折率の平均値 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の変倍光学系。
2.00 < ft/f3 < 5.00
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.50 < ft/(−f4) < 4.50
但し
ft:望遠端状態における全系の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
3.50 < ft/fw
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
ft:望遠端状態における全系の焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.80 < (−f4)/f5w < 2.50
但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
f5w:広角端状態における前記第5レンズ群を含む像側の光学系の合成焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
FNt < 4.50
但し、
FNt:望遠端状態における全系のFナンバー - 広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、
前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、
前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が増大し、
前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の変倍光学系。 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
2.50 < f1/f3 < 4.20
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.25 < f2/f4 < 0.55
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.85 < N2max
但し、
N2max:前記第2レンズ群中のレンズの媒質のd線に対する屈折率の絶対値のうちの最大値 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
25.0° < ωw < 60.0°
但し、
ωw:広角端状態における半画角 - 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
3.0° < ωt < 20.0°
但し、
ωt:望遠端状態における半画角 - 前記第5レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第4レンズ群及び前記第5レンズ群の少なくとも一部を、光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群の少なくとも一部を、光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることを特徴とする請求項16に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群は、
負の屈折力を有する第4Aレンズ群と、
負の屈折力を有する第4Bレンズ群と、を有し、
前記第4Aレンズ群及び前記第4Bレンズ群の一方を、光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることを特徴とする請求項17に記載の変倍光学系。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第3レンズ群及び前記第5レンズ群は物体方向に移動し、且つ、像面に対する移動量が等しいことを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 近距離物点への合焦に際し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有することを特徴とする請求項1〜20のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第2レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有することを特徴とする請求項1〜21のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 請求項1〜22のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。
- 光軸に沿って、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化するように、各レンズ群が光軸に沿って移動するように配置し、
前記第5レンズ群に、正レンズ及び負レンズを少なくとも1枚ずつ配置し、
次式の条件を満足するように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
0.40 < fw/f3 < 1.00
FNw < 3.50
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
FNw:広角端状態における全系のFナンバー
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