JP2021060475A - 光学系およびそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2.8<f2A/f<6.3
1.0<f2/f<1.9
なる条件式を満足することを特徴とする。
2.8<f2A/f<6.3
1.0<f2/f<1.9
なる条件式を満足することを特徴とする。
1.0<f2/f<1.9 (2)
条件式(1)は、第1部分群の焦点距離f2Aと全系の焦点距離fの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(1)の上限値を上回って、第1部分群の焦点距離f2Aが大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、第1部分群の収斂作用が小さくなるため絞り径が増大し、全系の大型化を招き好ましくない。条件式(1)の下限値を下回って、第1部分群の焦点距離f2Aが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に球面収差の補正が困難となる。
条件式(3)は、第1レンズ群B1の焦点距離f1と全系の焦点距離fの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(3)の上限値を上回って、第1レンズ群B1の焦点距離f1が大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、フォーカシング時の第2レンズ群B2の移動量が増大し、全系の大型化を招き好ましくない。条件式(3)の下限値を超えて、第1レンズ群B1の焦点距離f1が小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に像面湾曲の補正が困難となる。
条件式(4)は、第1部分群の焦点距離f2Aとバックフォーカスskの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(4)の上限値を上回って、第1部分群の焦点距離f2Aが大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、第1部分群の収斂作用が小さくなるため絞り径が増大し、全系の大型化を招き好ましくない。条件式(4)の下限値を下回って、第1部分群の焦点距離f2Aが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に球面収差の補正が困難となる。
条件式(5)は、第2部分群の焦点距離f2Bとバックフォーカスskの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(5)の上限値を上回って、第2部分群の焦点距離f2Bが大きくなりすぎると、収差は抑制し易いが、第2レンズ群B2のフォーカシング時の繰り出し量が増大し、全系の大型化を招き好ましくない。条件式(5)の下限値を下回って、第2部分群の焦点距離f2Bが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に球面収差や像面湾曲の補正が困難となる。
条件式(6)は、第1レンズ群B1の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f1Dと全系の焦点距離fの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(6)の上限値を上回って、第1レンズ群B1の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f1Dが大きくなりすぎると、小型化に好ましくない。条件式(6)の下限値を下回って、第1レンズ群B1の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f1Dが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に像面湾曲や倍率色収差の補正が困難となる。
条件式(7)は、第1レンズ群B1の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f1Dとバックフォーカスskの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(7)の上限値を上回って、第1レンズ群B1の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f1Dが大きくなりすぎると、小型化に好ましくない。条件式(7)の下限値を下回って、第1レンズ群B1の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f1Dが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に像面湾曲や倍率色収差の補正が困難となる。
条件式(8)は、第1部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f2ADと全系の焦点距離fの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(8)の上限値を上回って、第1部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f2ADが大きくなりすぎると、小型化に好ましくない。条件式(8)の下限値を下回って、第1部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f2ADが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に球面収差の補正が困難となる。
条件式(9)は、第2部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f2BDと全系の焦点距離fの好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(9)の上限値を上回って、第2部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f2BDが大きくなりすぎると、小型化に好ましくない。条件式(9)の下限値を下回って、第2部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離f2BDが小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に像面湾曲や倍率色収差の補正が困難となる。
条件式(10)は、第1レンズ群B1の焦点距離f1と第2レンズ群B2の焦点距離f2の好ましい範囲を比によって定義するものである。条件式(10)の上限値を上回って、第1レンズ群B1の焦点距離f1が大きくなりすぎると、諸収差の補正には好ましいが、第1レンズ群B1の径が大きくなり、小型化に好ましくない。条件式(10)の下限値を下回って、第1レンズ群B1の焦点距離f1が小さくなりすぎると、所望の小型化効果は得やすいが、主に像面湾曲や倍率色収差の補正が困難となる。
条件式(11)は、第1部分群に含まれる正レンズのアッベ数の好ましい範囲を定義するものである。良好なる軸上色収差の補正のため条件式(11)を満足する低分散の材料を配置することが好ましい。
1.20<f2/f<1.85 (2a)
3.3<f1/f<4.5 (3a)
4.3<f2A/sk<12.7 (4a)
2.8<f2B/sk<4.2 (5a)
1.2<f1D/f<1.8 (6a)
2.2<f1D/sk<3.3 (7a)
0.33<f2AD/f<0.57 (8a)
1.15<f2BD/f<1.37 (9a)
1.9<f1/f2<2.9 (10a)
70<Vd2A<90 (11a)
また、条件式(1)乃至(11)の数値範囲を以下の条件式(1b)乃至(11b)の数値範囲とすることがさら好ましい。
1.35<f2/f<1.82 (2b)
3.4<f1/f<4.2 (3b)
4.6<f2A/sk<12.4 (4b)
3.0<f2B/sk<4.0 (5b)
1.35<f1D/f<1.60 (6b)
2.4<f1D/sk<3.1 (7b)
0.35<f2AD/f<0.53 (8b)
1.18<f2BD/f<1.35 (9b)
1.95<f1/f2<2.85 (10b)
73<Vd2A<80 (11b)
以上説明したように、各実施例によれば、Fナンバーが1.3より明るく、小型で高い光学性能を有する光学系を実現できる。
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
で表される。
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)2}1/2 +A4×h4+A6×h6
+A8×h8+A10×h10
で表している。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 νd
1* -291.138 2.50 1.48749 70.2
2* 28.268 8.06
3 166.122 4.37 1.88300 40.8
4 -205.770 6.06
5 -40.823 2.20 1.57501 41.5
6 105.778 16.34 1.88300 40.8
7 -55.541 1.62
8 -41.251 2.50 1.69895 30.1
9 -227.662 0.20
10 80.371 7.02 1.83481 42.7
11 -123.358 10.77
12 106.282 5.82 1.91082 35.3
13 -98.258 0.20
14 -135.080 6.45 1.53775 74.7
15 -35.249 1.80 1.66565 35.6
16 333.514 2.04
17(絞り) ∞ 4.03
18 -58.404 1.20 1.66565 35.6
19 20.739 1.00 1.60401 20.8
20 21.666 12.82 1.59522 67.7
21 -60.626 1.38
22 -41.075 1.50 1.66565 35.6
23 -114.441 0.20
24 53.695 7.43 1.91082 35.3
25 -62.165 0.20
26 -491.244 5.36 1.53775 74.7
27 -39.325 1.50 1.66565 35.6
28 121.753 2.08
29 -201.558 1.50 1.66565 35.6
30 38.683 3.70 1.91082 35.3
31 67.666 1.94
32* 72.504 3.84 1.85400 40.4
33* -240.907 18.33
34 ∞ 1.30 1.55900 60.0
35 ∞ 0.66
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.93985e-006 A 6=-5.90058e-010 A 8= 1.37812e-012
第2面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.17484e-006 A 6=-4.46107e-009 A 8= 6.68835e-013
第32面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.62588e-006 A 6=-1.04850e-008 A 8=-1.12851e-010 A10= 3.25087e-013
第33面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.00325e-006 A 6=-8.08877e-009 A 8=-1.03389e-010 A10= 3.22321e-013
焦点距離 34.00
Fナンバー 1.23
半画角(度) 32.47
像高 21.64
レンズ全長 147.45
BF 19.82
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 137.51
2 12 53.83
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -243.304 3.00 1.48749 70.2
2* 30.394 8.01
3 125.030 6.06 1.88300 40.8
4 -164.273 4.92
5 -46.678 2.20 1.57501 41.5
6 73.533 12.37 1.88300 40.8
7 -71.171 5.80
8 -43.459 2.50 1.67270 32.1
9 -2116.350 0.20
10 73.937 6.51 1.83481 42.7
11 -125.281 11.40
12 374.914 4.50 1.90043 37.4
13 -74.077 0.87
14 -89.448 5.74 1.53775 74.7
15 -31.579 1.80 1.66565 35.6
16 -137.953 0.20
17(絞り) ∞ 4.59
18 -46.163 1.20 1.66565 35.6
19 21.459 1.00 1.60401 20.8
20 22.576 12.74 1.59522 67.7
21 -52.156 1.20
22 -39.117 1.50 1.66565 35.6
23 -78.750 0.20
24 55.140 7.75 1.95375 32.3
25 -62.638 0.20
26 -106.367 5.16 1.60300 65.4
27 -34.500 1.50 1.63980 34.5
28 184.058 0.79
29 628.441 1.50 1.67270 32.1
30 29.606 4.84 1.95375 32.3
31 41.683 3.40
32* 69.868 4.29 1.85400 40.4
33* -294.048 18.00
34 ∞ 1.30 1.55900 60.0
35 ∞ 0.66
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.65538e-006 A 6=-4.91395e-010 A 8= 8.01708e-013
第2面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.13244e-006 A 6=-2.68424e-009 A 8=-5.37804e-013
第32面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.04416e-006 A 6=-1.14087e-008 A 8=-1.16799e-010 A10= 3.26239e-013
第33面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.94361e-006 A 6=-1.13739e-008 A 8=-9.55862e-011 A10= 3.14967e-013
焦点距離 35.76
Fナンバー 1.23
半画角(度) 31.17
像高 21.64
レンズ全長 147.45
BF 19.50
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 139.35
2 12 49.79
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -200.627 2.50 1.48749 70.2
2* 32.302 7.87
3 407.220 3.09 1.88300 40.8
4 -283.116 9.23
5 -36.919 3.52 1.54814 45.8
6 193.736 13.39 1.88300 40.8
7 -48.721 1.41
8 -39.862 3.58 1.78472 25.7
9 -90.630 0.20
10 88.840 7.20 1.83481 42.7
11 -136.601 10.90
12 72.719 6.82 1.88300 40.8
13 -134.794 0.20
14 -230.141 6.94 1.53775 74.7
15 -38.462 2.62 1.66565 35.6
16 163.474 2.13
17(絞り) ∞ 3.84
18 -68.310 1.20 1.66565 35.6
19 19.157 1.00 1.60401 20.8
20 19.879 11.99 1.59522 67.7
21 -99.232 2.01
22 -41.910 1.50 1.66565 35.6
23 -669.650 0.20
24 62.047 7.24 1.95375 32.3
25 -51.659 0.20
26 -1006.555 5.05 1.49700 81.5
27 -41.718 1.50 1.69895 30.1
28 182.894 1.56
29 -242.870 1.50 1.60342 38.0
30 111.244 1.51 1.85896 22.7
31 111.695 0.81
32* 74.477 3.81 1.85400 40.4
33* -262.535 19.46
34 ∞ 1.30 1.55900 60.0
35 ∞ 0.66
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.40003e-006 A 6= 1.43452e-010 A 8= 7.93768e-013
第2面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.79587e-006 A 6=-2.98375e-009 A 8= 2.99392e-012
第32面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.48301e-006 A 6=-2.39211e-010 A 8=-1.60827e-010 A10= 3.87480e-013
第33面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.25080e-006 A 6= 5.00161e-009 A 8=-1.60849e-010 A10= 3.94729e-013
焦点距離 34.00
Fナンバー 1.23
半画角(度) 32.47
像高 21.64
レンズ全長 147.45
BF 20.95
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 119.64
2 12 59.51
[数値実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* -155.827 2.50 1.48749 70.2
2* 30.791 8.58
3 203.527 4.22 1.88300 40.8
4 -235.444 10.28
5 -35.286 2.20 1.65412 39.7
6 257.425 10.93 1.88300 40.8
7 -47.570 1.28
8 -40.647 2.50 1.80518 25.4
9 -70.753 0.20
10 102.944 6.95 1.83481 42.7
11 -114.773 11.50
12 74.350 6.09 1.85150 40.8
13 -178.888 0.29
14 -210.368 9.70 1.53775 74.7
15 -39.263 1.81 1.66565 35.6
16 98.428 2.73
17(絞り) ∞ 4.39
18 -128.906 1.20 1.66565 35.6
19 20.291 1.00 1.60401 20.8
20 21.090 11.43 1.59522 67.7
21 -95.183 1.83
22 -43.439 1.52 1.66565 35.6
23 -121.074 0.20
24 55.022 7.06 1.95375 32.3
25 -63.321 0.20
26 -453.193 4.16 1.49700 81.5
27 -49.717 1.50 1.69895 30.1
28 199.954 1.61
29 -199.896 1.50 1.64769 33.8
30 44.386 2.90 1.88300 40.8
31 65.502 1.99
32* 73.742 4.02 1.85400 40.4
33* -451.770 1.68
34 200.774 3.00 1.72916 54.7
35 317.592 15.00
36 ∞ 1.30 1.55900 60.0
37 ∞ 0.66
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.90556e-006 A 6=-3.41974e-011 A 8= 6.30171e-013
第2面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.51957e-006 A 6=-2.91073e-009 A 8= 1.39400e-012
第32面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.53142e-006 A 6=-1.67754e-008 A 8=-9.20420e-011 A10= 2.98649e-013
第33面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.86090e-006 A 6=-1.46972e-008 A 8=-8.40862e-011 A10= 2.93268e-013
焦点距離 34.00
Fナンバー 1.23
半画角(度) 32.47
像高 21.64
レンズ全長 149.45
BF 16.49
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 122.62
2 12 60.87
3 34 740.57
各数値実施例における種々の値を、以下の表1にまとめて示す。
次に、本発明の光学系を撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例について、図9を用いて説明する。図9において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至4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。12はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換する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。カメラ本体10はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
B2 第2レンズ群
Claims (15)
- 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群からなり、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記第2レンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1部分群、絞り、正の屈折力の第2部分群からなり、
前記第1部分群の焦点距離をf2A、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、全系の焦点距離をfとするとき、
2.8<f2A/f<6.3
1.0<f2/f<1.9
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 前記第1レンズ群は、フォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正又は負の屈折力の第3レンズ群からなり、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記第2レンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1部分群、絞り、正の屈折力の第2部分群からなり、
前記第1部分群の焦点距離をf2A、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、全系の焦点距離をfとするとき、
2.8<f2A/f<6.3
1.0<f2/f<1.9
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 前記第1レンズ群および前記第3レンズ群は、フォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項3に記載の光学系。
- 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
3.0<f1/f<5.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の光学系。 - バックフォーカスをskとするとき、
4.0<f2A/sk<13.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第2部分群の焦点距離をf2B、バックフォーカスをskとするとき、
2.5<f2B/sk<4.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をf1Dとするとき、
1.0<f1D/f<2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をf1D、バックフォーカスをskとするとき、
2.0<f1D/sk<3.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第1部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をf2ADとするとき、
0.3<f2AD/f<0.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第2部分群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をf2BDとするとき、
1.1<f2BD/f<1.4
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の光学系。 - 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
1.8<f1/f2<3.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の光学系。 - 最も物体側のレンズの少なくとも一面が非球面であることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の光学系。
- 前記第1部分群は、3枚のレンズで構成され、
前記3枚のレンズのうちいずれかの正レンズのアッベ数をνd2Aとするとき、
60<νd2A<100
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の光学系。 - 請求項1乃至14の何れか一項に記載の光学系と、
該光学系によって形成される像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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