JP2022062271A - Scaling optical system, optical device, and manufacturing method of scaling optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法に関する。 The present invention relates to a variable magnification optical system, an optical device, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
従来、小型でありながら大型の撮像素子に対応し、動画撮影に適した高速のフォーカシングが可能な変倍光学系が提案されている。例えば、特開2015-064492号公報を参照。しかしながら、従来の変倍光学系は、諸収差の補正が充分ではなかった。 Conventionally, a variable magnification optical system that is compatible with a small but large image sensor and is capable of high-speed focusing suitable for moving image shooting has been proposed. For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-064492. However, the conventional variable magnification optical system has not sufficiently corrected various aberrations.
本発明は、
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後続レンズ群とを有し、
変倍時に、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レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群または前記後続レンズ群は、合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系である。
2.00 < f1/fw < 8.000
0.400 <BFw/fw < 1.300
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
The present invention
From the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a subsequent lens group having a negative refractive power. And have
At the time of scaling, the distance between the first lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the third lens group and the subsequent lens group change. The interval with and
The third lens group or the subsequent lens group has an in-focus lens group that moves at the time of in-focus.
It is a variable magnification optical system that satisfies the following conditional expression.
2.00 <f1 / fw <8.80
0.400 <BFw / fw <1.300
however,
f1: Focal length of the first lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state BFw: Back focus of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state fw: Of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state Focal length
また、本発明は、
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後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍時に、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レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、
前記第3レンズ群または前記後続レンズ群が、合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、
以下の条件式を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。
2.00 < f1/fw < 8.000
0.400 <BFw/fw < 1.300
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
Further, the present invention
From the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a subsequent lens group having a negative refractive power. It is a manufacturing method of a variable magnification optical system having and
At the time of scaling, the distance between the first lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the third lens group and the subsequent lens group change. Configured so that the interval between and
The third lens group or the subsequent lens group is configured to have an in-focus lens group that moves during in-focus.
It is a manufacturing method of a variable magnification optical system configured to satisfy the following conditional expression.
2.00 <f1 / fw <8.80
0.400 <BFw / fw <1.300
however,
f1: Focal length of the first lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state BFw: Back focus of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state fw: Of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state Focal length
以下、本実施形態に係る変倍光学系、光学装置および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、本実施形態に係る変倍光学系を説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a variable magnification optical system, an optical device, and a variable magnification optical system according to the present embodiment will be described. First, the variable magnification optical system according to this embodiment will be described.
本実施形態に係る変倍光学系は、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後続レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、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レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群または前記後続レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際移動する合焦レンズ群を有し、以下の条件式(1)および(2)を満足するように構成されている。
(1)2.00 < f1/fw < 8.000
(2)0.400 <BFw/fw < 1.300
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
The variable magnification optical system according to the present embodiment has a first lens group having a positive refractive force, a second lens group having a negative refractive force, and a third lens group having a positive refractive force in order from the object side. And a subsequent lens group having a negative refractive force, and when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state, the distance between the first lens group and the second lens group changes, and the first lens group is described. The distance between the two lens groups and the third lens group changes, the distance between the third lens group and the succeeding lens group changes, and the third lens group or the successor lens group is close to an infinity object. It has a focusing lens group that moves when focusing on a distance object, and is configured to satisfy the following conditional equations (1) and (2).
(1) 2.00 <f1 / fw <8.80
(2) 0.400 <BFw / fw <1.300
however,
f1: Focal length of the first lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state BFw: Back focus of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state fw: Of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state Focal length
本実施形態の変倍光学系の後続レンズ群は、少なくとも1つのレンズ群を有している。なお、本実施形態においてレンズ群とは、空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分をいう。また、本実施形態においてレンズ成分とは、単レンズのこと、または2枚以上のレンズを接合してなる接合レンズのことをいう。
本実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群同士の間隔を変化させることによって、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、第3レンズ群または後続レンズ群に合焦レンズ群を配置することにより、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、高速でのフォーカシングが可能になると共に、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。
The subsequent lens group of the variable magnification optical system of the present embodiment has at least one lens group. In the present embodiment, the lens group means a portion having at least one lens separated by an air interval. Further, in the present embodiment, the lens component means a single lens or a bonded lens formed by bonding two or more lenses.
The variable magnification optical system of the present embodiment can achieve good aberration correction at the time of magnification change by changing the distance between the lens groups at the time of magnification change from the wide-angle end state to the telephoto end state. Further, by arranging the focusing lens group in the third lens group or the succeeding lens group, the focusing lens group can be made smaller and lighter, and as a result, high-speed focusing becomes possible, and the variable magnification optical system and the mirror The size of the cylinder can be reduced.
条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離と、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(1)を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。 The conditional equation (1) defines the ratio between the focal length of the first lens group and the focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. By satisfying the conditional expression (1), the variable magnification optical system of the present embodiment can satisfactorily correct various aberrations such as coma in the wide-angle end state.
本実施形態の変倍光学系の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群の屈折力が小さくなり、広角端状態における諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を7.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の上限値を6.500、さらに6.300にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional expression (1) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the refractive power of the first lens group becomes small, and it is difficult to satisfactorily correct various aberrations in the wide-angle end state. Become. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (1) to 7,000. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (1) to 6.500 and further to 6.300.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を3.00にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の下限値を4.00、さらに4.50にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (1) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the refractive power of the first lens group becomes large, and various aberrations in the wide-angle end state, particularly coma aberration, are satisfactorily suppressed. It becomes difficult to correct. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (1) to 3.00. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (1) to 4.00 and further to 4.50.
条件式(2)は、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(2)を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。なお、バックフォーカスとは最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離である。 The conditional equation (2) defines the ratio between the back focus of the variable magnification optical system in the wide-angle end state and the focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. By satisfying the conditional expression (2), the variable magnification optical system of the present embodiment can satisfactorily correct various aberrations including coma aberration in the wide-angle end state. The back focus is the distance on the optical axis from the lens surface on the image side to the image surface.
本実施形態の変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対して、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスが大きくなり、広角端状態における諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値を0.950、さらに0.900にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional equation (2) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the back focus of the variable magnification optical system in the wide-angle end state is relative to the focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. Becomes large, and it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations in the wide-angle end state. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (2) to 1.000. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (2) to 0.950 and further to 0.900.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対して、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスが小さくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.500にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の下限値を0.600、さらに0.650にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (2) of the variable magnification optical system of the present embodiment is lower than the lower limit value, the variable magnification optical system in the wide-angle end state has a focal length with respect to the focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. The back focus becomes small, and it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations in the wide-angle end state, particularly coma aberration. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (2) to 0.500. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (2) to 0.600 and further to 0.650.
なお、条件式(2)において、BFwが示す「広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス」を「全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス」とし、fwが示す「広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離」を「全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離」としても良い。すなわち条件式(2)は、次のように表しても良い。
(2)0.400 <BFs/fs < 1.300
但し、
BFs:全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fs:全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離
In the conditional expression (2), the "back focus of the variable magnification optical system in the wide angle end state" indicated by BFw is defined as the "back focus of the variable magnification optical system in the shortest total length state", and the "wide angle" indicated by fw. The "focal length of the variable magnification optical system in the end state" may be set to "the focal length of the variable magnification optical system in the state where the total length is the shortest". That is, the conditional expression (2) may be expressed as follows.
(2) 0.400 <BFs / fs <1.300
however,
BFs: Back focus of the variable magnification optical system in the state where the total length is the shortest fs: Focal length of the variable magnification optical system in the state where the total length is the shortest
以上の構成により、本実施形態の変倍光学系は、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を実現することができる。 With the above configuration, the variable-magnification optical system of the present embodiment can correspond to a large-sized image sensor while being small, and can satisfactorily correct various aberrations at the time of scaling and focusing. The system can be realized.
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)0.500 < 1/βRw < 1.200
但し、
βRw:広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (3).
(3) 0.500 <1 / βRw <1.200
however,
βRw: Lateral magnification of the lens group placed closest to the image plane in the wide-angle end state
条件式(3)は、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(3)を満足することにより、広角端状態における、非点収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。 The conditional expression (3) defines the lateral magnification of the lens group arranged on the image plane side most in the wide-angle end state. By satisfying the conditional expression (3), the variable magnification optical system of the present embodiment can satisfactorily correct various aberrations including astigmatism in the wide-angle end state.
本実施形態の変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率が小さくなり、広角端状態における諸収差、特に非点収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を1.100にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を1.000、さらに0.900にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional expression (3) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the lateral magnification of the lens group arranged on the image plane side in the wide-angle end state becomes small, and various conditions in the wide-angle end state. It becomes difficult to satisfactorily correct aberrations, especially astigmatism. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (3) to 1.100. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (3) to 1.000 and further to 0.900.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率が大きくなり、広角端状態において像面湾曲が発生しやすく、また諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.550にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値を0.580、さらに0.600にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (3) of the variable magnification optical system of the present embodiment is lower than the lower limit value, the lateral magnification of the lens group arranged on the image plane side in the wide-angle end state becomes large, and the wide-angle end state. In this case, curvature of field is likely to occur, and it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (3) to 0.550. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (3) to 0.580 and further to 0.600.
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)4.000 < f1/f1Rw < 9.000
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1Rw:前記第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (4).
(4) 4.000 <f1 / f1Rw <9000
however,
f1: Focal length of the first lens group f1Rw: Composite focal length of the lens group arranged on the image plane side of the first lens group in the wide-angle end state.
条件式(4)は、第1レンズ群の焦点距離と、第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(4)を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。さらに、条件式(4)を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。 The conditional equation (4) defines the ratio between the focal length of the first lens group and the combined focal length of the lens group arranged on the image plane side of the first lens group in the wide-angle end state. By satisfying the conditional expression (4), the variable magnification optical system of the present embodiment can satisfactorily correct various aberrations including coma aberration in the wide-angle end state. Further, by satisfying the conditional equation (4), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state.
本実施形態の変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を8.500にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の上限値を8.000、さらに7.000にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional equation (4) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the refractive power of the lens group arranged on the image plane side of the first lens group becomes large in the wide-angle end state, and the wide-angle angle is increased. It becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations in the edge state, particularly coma aberration. In addition, when scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state, it becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (4) to 8.500. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (4) to 8,000 and further to 7,000.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を5.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を5.100、さらに5.200にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (4) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the refractive power of the first lens group becomes large, and various aberrations in the wide-angle end state, particularly coma aberration, are satisfactorily suppressed. It becomes difficult to correct. In addition, when scaling from the wide-angle end state to the telephoto end state, it becomes difficult to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (4) to 5.000. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (4) to 5.100 and further to 5.200.
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)nd3fp < 1.800
但し、
nd3fp:前記第3レンズ群内の最も屈折率の大きいレンズの屈折率
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (5).
(5) nd3fp <1.80
however,
nd3fp: Refractive index of the lens having the highest refractive index in the third lens group.
条件式(5)は、第3レンズ群内の最も屈折力が大きいレンズの屈折率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(5)を満足する屈折力の高い硝子材料を用いることにより、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができる。 The conditional expression (5) defines the refractive index of the lens having the largest refractive power in the third lens group. The variable magnification optical system of the present embodiment can satisfactorily correct axial chromatic aberration and spherical aberration by using a glass material having a high refractive power that satisfies the conditional equation (5).
本実施形態の変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、第3レンズ群の屈折力が増大し、軸上色収差と球面収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を1.750にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の上限値を1.700、さらに1.650にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional equation (5) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the refractive power of the third lens group increases, and it is difficult to satisfactorily correct the axial chromatic aberration and the spherical aberration. Become. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (5) to 1.750. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (5) to 1.700 and further 1.650.
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
(6)50.000 < νd3p
但し、
νd3p:前記第3レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (6).
(6) 50.000 <νd3p
however,
νd3p: Abbe number of the lens with the smallest Abbe number in the third lens group.
条件式(6)は、第3レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(6)を満足する低分散の硝子材料を用いることにより第3レンズ群に異常分散性を持たせることができ、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができる。 The conditional expression (6) defines the Abbe number of the lens having the smallest Abbe number in the third lens group. In the variable magnification optical system of the present embodiment, by using a low-dispersion glass material satisfying the conditional equation (6), the third lens group can have anomalous dispersibility, and axial chromatic aberration and spherical aberration are good. Can be corrected to.
本実施形態の変倍光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、第3レンズ群に充分な異常分散性を持たせることができず、軸上色収差と球面収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を55.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の下限値を58.000、さらに60.000にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional expression (6) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the third lens group cannot have sufficient anomalous dispersibility, and the axial chromatic aberration and the spherical aberration are good. It becomes difficult to correct to. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (6) to 55.000. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (6) to 58.000 and further to 60.000.
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7)1.100 < βFw < 2.500
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (7).
(7) 1.100 <βFw <2.5500
however,
βFw: Lateral magnification of the in-focus lens group in the wide-angle end state
条件式(7)は、広角端状態における合焦レンズ群の横倍率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(7)を満足することにより、合焦時の合焦レンズ群の移動量を小さくすることができ、変倍光学系の小型化を図ることができる。 The conditional expression (7) defines the lateral magnification of the in-focus lens group in the wide-angle end state. By satisfying the conditional equation (7), the variable magnification optical system of the present embodiment can reduce the amount of movement of the focusing lens group at the time of focusing, and can reduce the size of the variable magnification optical system. can.
本実施形態の変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、合焦時の合焦レンズ群の移動量が大きくなってしまい、変倍光学系の小型化が困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を2.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の上限値を1.800、さらに1.700にすることが好ましい。 If the corresponding value of the conditional expression (7) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the amount of movement of the focusing lens group at the time of focusing becomes large, and it is difficult to miniaturize the variable magnification optical system. It becomes. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (7) to 2.000. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (7) to 1.800 and further 1.700.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、合焦時の合焦レンズ群の移動量が小さくなり、フォーカス制御が困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を1.200にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の下限値を1.250、さらに1.300にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (7) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the amount of movement of the focusing lens group at the time of focusing becomes small, and focus control becomes difficult. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (7) to 1.200. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (7) to 1.250 and further 1.300.
また、本実施形の変倍光学系は、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
(8)0.500 < f2fn/f2 < 1.100
但し、
f2fn:前記第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (8).
(8) 0.500 <f2fn / f2 <1.10
however,
f2fn: Focal length of the lens component on the most object side in the second lens group f2: Focal length of the second lens group
条件式(8)は、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離と、第2レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(8)を満足することにより、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分のパワーを適正に配置することができ、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。 Conditional expression (8) defines the ratio between the focal length of the lens component on the most object side in the second lens group and the focal length of the second lens group. By satisfying the conditional equation (8), the variable magnification optical system of the present embodiment can appropriately arrange the power of the lens component on the most object side in the second lens group, including spherical aberration. Various aberrations can be corrected satisfactorily.
本実施形態の変倍光学系の条件式(8)の対応値が上限値を上回ると、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の屈折力が小さくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を1.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の上限値を0.900、さらに0.850にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional equation (8) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the refractive power of the lens component on the most object side in the second lens group becomes small, and various aberrations such as spherical aberration are reduced. It becomes difficult to correct the aberration satisfactorily. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (8) to 1.000. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (8) to 0.900 and further to 0.850.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を0.550にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の下限値を0.600、さらに0.650にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (8) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the refractive power of the lens component on the most object side in the second lens group becomes large, and spherical aberration and the like become large. It becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (8) to 0.550. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (8) to 0.600 and further to 0.650.
また、本実施形の変倍光学系は、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
(9)0.300 < |fF|/ft < 1.000
但し、
fF:前記合焦レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (9).
(9) 0.300 << | fF | / ft <1,000
however,
fF: Focal length of the focusing lens group ft: Focal length of the variable magnification optical system in the telephoto end state
条件式(9)は、合焦レンズ群の焦点距離と、望遠端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(9)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えるとともに、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。 The conditional equation (9) defines the ratio between the focal length of the focusing lens group and the focal length of the variable magnification optical system in the telephoto end state. By satisfying the conditional equation (9), the variable magnification optical system of the present embodiment suppresses fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-range object, and also changes. The magnification optical system and the lens barrel can be downsized.
本実施形態の変倍光学系の条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、合焦レンズ群の屈折力が小さくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の諸収差の変動、特に球面収差の変動を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を0.900にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の上限値を0.800、さらに0.750にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional expression (9) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the refractive power of the focusing lens group becomes small, and various things when focusing from an infinity object to a short-range object. It becomes difficult to satisfactorily correct fluctuations in aberrations, particularly fluctuations in spherical aberrations. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (9) to 0.900. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (9) to 0.800 and further to 0.750.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、合焦レンズ群の屈折力が大きくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の諸収差の変動、特に球面収差の変動を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を0.400にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の下限値を0.500、さらに0.550にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (9) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the refractive power of the focusing lens group becomes large, and when focusing from an infinity object to a short-distance object. It becomes difficult to satisfactorily correct the fluctuations of various aberrations, particularly the fluctuations of spherical aberration. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (9) to 0.400. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (9) to 0.500 and further 0.550.
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
(10)40.00° < ωw < 85.00°
但し、
ωw:広角端状態における前記変倍光学系の半画角
Further, it is desirable that the variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (10).
(10) 40.00 ° <ωw <85.00 °
however,
ωw: Half angle of view of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
条件式(10)は、広角端状態における変倍光学系の半画角を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(10)を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。 The conditional expression (10) defines the half angle of view of the variable magnification optical system in the wide-angle end state. By satisfying the conditional equation (10), the variable magnification optical system of the present embodiment can satisfactorily correct various aberrations such as coma aberration, distortion, and curvature of field while having a wide angle of view. ..
本実施形態の変倍光学系の条件式(10)の対応値が上限値を上回ると、画角が広くなりすぎ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を84.00°にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(10)の上限値を83.00°、さらに82.00°にすることが好ましい。 When the corresponding value of the conditional expression (10) of the variable magnification optical system of the present embodiment exceeds the upper limit value, the angle of view becomes too wide, and various aberrations such as coma, distortion, and curvature of field are satisfactorily corrected. Becomes difficult. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (10) to 84.00 °. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of the conditional expression (10) to 83.00 ° and further to 82.00 °.
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、画角が狭くなり、諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を41.00°にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(10)の下限値を42.00°、さらに43.00°にすることが好ましい。 On the other hand, when the corresponding value of the conditional expression (10) of the variable magnification optical system of the present embodiment is less than the lower limit value, the angle of view becomes narrow and it becomes difficult to satisfactorily correct various aberrations. In addition, in order to further ensure the effect of this embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (10) to 41.00 °. Further, in order to further ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of the conditional expression (10) to 42.00 ° and further 43.00 °.
また、本実施形態の変倍光学系は、後続レンズ群が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、第4レンズ群が合焦レンズ群を有することが望ましい。本実施形態に係る変倍光学系は、この構成により、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、変倍光学系及び鏡筒の小型化を図ることができる。 Further, the variable magnification optical system of the present embodiment has a fourth lens group in which the succeeding lens group has a negative refractive power and a fifth lens group in which the subsequent lens group has a positive refractive power, and the fourth lens group is in focus. It is desirable to have a lens group. With this configuration, the variable magnification optical system according to the present embodiment can reduce the size and weight of the focusing lens group, and as a result, the variable magnification optical system and the lens barrel can be reduced in size.
本実施形態の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有する。これにより、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる光学装置を実現することができる。 The optical device of this embodiment has a variable magnification optical system having the above-described configuration. As a result, it is possible to realize an optical device that can correspond to a large-sized image pickup device while being small in size and can satisfactorily correct various aberrations at the time of scaling and focusing.
本実施形態の変倍光学系の製造方法は、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後続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時に、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レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、前記第3レンズ群または前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、以下の条件式(1)および(2)を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。これにより、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を製造することができる。
(1)2.00 < f1/fw < 8.000
(2)0.400 <BFw/fw < 1.300
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
In the method for manufacturing the variable magnification optical system of the present embodiment, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive force, a second lens group having a negative refractive force, and a third lens group having a positive refractive force. A method for manufacturing a variable magnification optical system having a lens group and a subsequent lens group having a negative refractive force, wherein the first lens group and the second lens are used when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state. The distance between the second lens group and the third lens group changes, the distance between the third lens group and the subsequent lens group changes, and the third lens group changes. The lens group or the subsequent lens group is configured to have a focusing lens group that moves when focusing from an infinity object to a short-range object, and satisfies the following conditional equations (1) and (2). This is a method for manufacturing a constituent variable magnification optical system. As a result, it is possible to manufacture a variable magnification optical system that can correspond to a large-sized image pickup device while being small in size and can satisfactorily correct various aberrations at the time of scaling and focusing.
(1) 2.00 <f1 / fw <8.80
(2) 0.400 <BFw / fw <1.300
however,
f1: Focal length of the first lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state BFw: Back focus of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state fw: Of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state Focal length
以下、本実施形態の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1A、図1B、および図1Cはそれぞれ、本実施形態の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図1A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図1B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
Hereinafter, the variable magnification optical system according to the numerical embodiment of the present embodiment will be described with reference to the attached drawings.
(First Example)
1A, 1B, and 1C are cross-sectional views of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present embodiment in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. The arrow below each lens group in FIG. 1A indicates the moving direction of each lens group when scaling from the wide-angle end state to the intermediate focal length state. The arrow below each lens group in FIG. 1B shows the movement locus of each lens group when scaling from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
本実施例に係る変倍光学系は、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G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りS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後続レンズ群GRとから構成されている。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the first lens group G1 having a positive refractive power, the second lens group G2 having a negative refractive power, and the aperture aperture S in order from the object side along the optical axis. It is composed of a third lens group G3 having a positive refractive power and a subsequent lens group GR having a negative refractive power.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と両凸形状の正レンズL35との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The first lens group G1 is composed of a junction lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis.
The second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23. The negative meniscus lens L21 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, a positive meniscus lens L32 with a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L33 with a concave surface facing the object side, in order from the object side along the optical axis. It is composed of a bonded lens of the above, a negative meniscus lens L34 having a convex surface facing the object side, and a bonded lens of a biconvex positive lens L35. The biconvex positive lens L31 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side.
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、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、負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。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41からなる。負メニスカスレンズL41は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51からなる。両凸形状の正レンズL51は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL61と、両凹形状の負レンズL62とからなる。
Subsequent lens group GR has a fourth lens group G4 having a negative refractive power, a fifth lens group G5 having a positive refractive power, and a sixth lens group having a negative refractive power in order from the object side along the optical axis. It is composed of a lens group G6.
The fourth lens group G4 is composed of a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L41 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the image plane I side.
The fifth lens group G5 is composed of a biconvex positive lens L51. The biconvex positive lens L51 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the image plane I side.
The sixth lens group G6 includes a positive meniscus lens L61 having a concave surface facing the object side in order from the object side along the optical axis, and a negative lens L62 having a biconcave shape.
第6レンズ群G6と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
A filter FL such as a low-pass filter is arranged between the sixth lens group G6 and the image plane I.
An image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔および第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第6レンズ群G6までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2 and the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state. The distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, and the distance between the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 change. As such, all the lens groups from the first lens group G1 to the sixth lens group G6 move along the optical axis. Further, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the fourth lens group G4 is moved in the image plane I direction along the optical axis as the focusing lens group to focus from an infinity object to a short-range object. ..
以下の表1に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
[面データ]において、mは物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、OPは物体面、Dn(nは整数)は可変の面間隔、Sは開口絞り、Iは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。
Table 1 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to this embodiment.
In [plane data], m is the order of the optical planes counted from the object side, r is the radius of curvature, d is the plane spacing (distance between the nth plane (n is an integer) and the n + 1th plane), and nd is the d line (d line). The refractive index for wavelength 587.6 nm) and νd indicate the Abbe number for the d line (wavelength 587.6 nm). Further, OP indicates an object surface, Dn (n is an integer) indicates a variable surface spacing, S indicates an aperture stop, and I indicates an image plane. The radius of curvature r = ∞ indicates a plane. The description of the refractive index nd of air = 1.00000 is omitted. When the lens surface is an aspherical surface, the surface number is marked with * and the radius of curvature r indicates the paraxial radius of curvature.
[各種データ]において、fは焦点距離、FNoはFナンバー、ωは半画角(単位は「°」)、Yは最大像高、TLは本実施例に係る変倍光学系の全長すなわち第1面から像面Iまでの光軸上の距離をそれぞれ示す。BFはバックフォーカスすなわち最も像側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を示し、BF(空気換算長)は最も像側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を、フィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値である。なお、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態をそれぞれ示す。
[レンズ群データ]には、各レンズ群の始面番号STと焦点距離fを示す。
In [various data], f is the focal length, FNo is the F number, ω is the half angle of view (unit is “°”), Y is the maximum image height, and TL is the total length of the variable magnification optical system according to this embodiment, that is, the first. The distances on the optical axis from the first plane to the image plane I are shown. BF indicates the back focus, that is, the distance on the optical axis from the lens surface on the image side to the image plane I, and BF (air conversion length) indicates the distance on the optical axis from the lens surface on the image side to the image surface I. , It is a value measured in a state where an optical block such as a filter is removed from the optical path. W indicates a wide-angle end state, M indicates an intermediate focal length state, and T indicates a telephoto end state.
[Lens group data] shows the start surface number ST and the focal length f of each lens group.
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
x=(h2/r)/[1+{1-κ(h/r)2}1/2]
+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
ここで、hを光軸に垂直な方向の高さ、xを高さhにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、A4,A6,A8,A10を非球面係数、rを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E-n」(nは整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。
[Aspherical surface data] shows the aspherical surface coefficient and the conical constant when the shape of the aspherical surface shown in [Surface data] is expressed by the following equation.
x = (h 2 / r) / [1 + {1-κ (h / r) 2 } 1/2 ]
+ A4h 4 + A6h 6 + A8h 8 + A10h 10
Here, h is the height in the direction perpendicular to the optical axis, x is the sag amount which is the distance along the optical axis direction from the tangent plane of the apex of the aspherical surface at the height h to the aspherical surface, and κ is the conical constant. , A4, A6, A8, A10 are the aspherical surface coefficients, and r is the near-axis radius of curvature, which is the radius of curvature of the reference sphere. In addition, "E-n" (n is an integer) indicates "x10- n ", for example, "1.234E-05" indicates "1.234 × 10-5 ". The second-order aspherical coefficient A2 is 0, and the description is omitted.
[可変間隔データ]において、Dn(nは整数)は第n面と第(n+1)面との面間隔をそれぞれ示す。また、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態、無限遠は無限遠物体への合焦時、近距離は近距離物体への合焦時をそれぞれ示す。
[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
In [variable interval data], Dn (n is an integer) indicates the surface spacing between the nth plane and the (n + 1) th plane, respectively. Further, W indicates a wide-angle end state, M indicates an intermediate focal length state, T indicates a telephoto end state, infinity indicates focusing on an infinity object, and short distance indicates focusing on a short-range object.
[Conditional expression corresponding value] indicates the corresponding value of each conditional expression.
ここで、表1に記載されている焦点距離fや曲率半径r、およびその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
Here, "mm" is generally used as the unit of the focal length f, the radius of curvature r, and other lengths shown in Table 1. However, the optical system is not limited to this because the same optical performance can be obtained even if the optical system is proportionally expanded or contracted.
The reference numerals in Table 1 described above shall be used in the same manner in the tables of the respective examples described later.
(表1)第1実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 55.56269 2.090 1.84666 23.8
2 40.07848 8.659 1.75500 52.3
3 165.87769 D3
*4 305.23816 2.000 1.83357 41.5
*5 15.91291 8.769
6 -46.53317 1.500 1.49782 82.6
7 47.28615 0.150
8 36.78652 3.869 2.00060 25.5
9 -4410.95550 D9
10(S) ∞ 1.500
*11 25.50000 5.056 1.61881 63.9
12 -55.83871 1.974
13 -29.70567 2.979 1.75500 52.3
14 -17.48858 1.500 1.91435 31.0
15 -26.37061 0.150
16 30.89509 1.500 1.95375 32.3
17 13.37829 4.608 1.59848 57.2
18 -117.59347 D18
19 297.46406 1.500 1.55332 71.7
*20 20.53630 D20
21 143.35194 6.018 1.55332 71.7
*22 -24.59285 D22
23 -42.73323 4.479 1.84666 23.8
24 -25.30641 0.331
25 -31.61248 1.500 1.85026 32.4
26 200.00000 D26
27 ∞ 1.500 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞
[各種データ]
変倍比:2.75
W M T
f 24.72 46.30 67.90
FNo 4.00 4.25 4.00
ω 43.4 24.3 17.0
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.068 129.674 144.273
BF 15.310 32.587 40.396
BF(空気換算長) 14.799 32.076 39.885
[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 113.52
第2レンズ群 4 -25.53
第3レンズ群 10 23.75
第4レンズ群 19 -39.94
第5レンズ群 21 38.43
第6レンズ群 23 -57.87
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 6.25659e-06 -1.91556e-08 2.52781e-11 -1.35238e-14
5 0.00000e+00 2.80706e-05 6.07832e-08 -2.35463e-11 1.70671e-13
11 1.00000e+00 -1.67018e-05 -1.56513e-09 3.10565e-12 -5.19087e-13
20 1.00000e+00 4.64472e-06 -7.82369e-08 6.72266e-10 -6.64718e-12
22 1.00000e+00 1.52142e-05 -5.80147e-09 -8.01313e-12 3.24010e-14
[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 16.335 29.807 2.000 16.335 29.807
D9 21.355 7.927 2.222 21.355 7.927 2.222
D18 1.630 1.662 1.111 3.282 5.509 8.035
D20 9.084 9.053 9.604 7.433 5.205 2.680
D22 6.556 1.978 1.000 6.556 1.978 1.000
D26 13.711 30.988 38.797 13.711 30.988 38.797
D28 0.100 0.099 0.099 0.100 0.099 0.099
[条件式対応値]
(1)f1/fw=4.5920
(2)BFw/fw=0.6772
(3)1/βRw=0.7639
(4)f1/f1Rw=5.4336
(5)nd3fp=1.6188
(6)νd3p=63.8544
(7)βFw=2.4956
(8)f2fn/f2=0.7915
(9)|fF|/ft=0.5882
(10)ωw=43.4511°
(Table 1) First Example [Surface data]
m r d nd ν d
OP ∞
1 55.56269 2.090 1.84666 23.8
2 40.07848 8.659 1.75500 52.3
3 165.87769 D3
* 4 305.23816 2.000 1.83357 41.5
* 5 15.91291 8.769
6 -46.53317 1.500 1.49782 82.6
7 47.28615 0.150
8 36.78652 3.869 2.00060 25.5
9 -4410.95550 D9
10 (S) ∞ 1.500
* 11 25.50000 5.056 1.61881 63.9
12 -55.83871 1.974
13 -29.70567 2.979 1.75500 52.3
14 -17.48858 1.500 1.91435 31.0
15 -26.37061 0.150
16 30.89509 1.500 1.95375 32.3
17 13.37829 4.608 1.59848 57.2
18 -117.59347 D18
19 297.46406 1.500 1.55332 71.7
* 20 20.53630 D20
21 143.35194 6.018 1.55332 71.7
* 22 -24.59285 D22
23 -42.73323 4.479 1.84666 23.8
24 -25.30641 0.331
25 -31.61248 1.500 1.85026 32.4
26 200.00000 D26
27 ∞ 1.500 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞
[Various data]
Variable ratio: 2.75
WMT
f 24.72 46.30 67.90
FNo 4.00 4.25 4.00
ω 43.4 24.3 17.0
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.068 129.674 144.273
BF 15.310 32.587 40.396
BF (air equivalent length) 14.799 32.076 39.885
[Lens group data]
Lens group ST f
2nd lens group 4 -25.53
4th lens group 19 -39.94
5th lens group 21 38.43
6th lens group 23 -57.87
[Aspherical data]
Surface κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e + 00 6.25659e-06 -1.91556e-08 2.52781e-11 -1.35238e-14
5 0.00000e + 00 2.80706e-05 6.07832e-08 -2.35463e-11 1.70671e-13
11 1.00000e + 00 -1.67018e-05 -1.56513e-09 3.10565e-12 -5.19087e-13
20 1.00000e + 00 4.64472e-06 -7.82369e-08 6.72266e-10 -6.64718e-12
22 1.00000e + 00 1.52142e-05 -5.80147e-09 -8.01313e-12 3.24010e-14
[Variable interval data]
W M T W M T
Infinity Infinity Infinity Infinity Short Distance Short Distance Short Distance
D3 2.000 16.335 29.807 2.000 16.335 29.807
D9 21.355 7.927 2.222 21.355 7.927 2.222
D18 1.630 1.662 1.111 3.282 5.509 8.035
D20 9.084 9.053 9.604 7.433 5.205 2.680
D22 6.556 1.978 1.000 6.556 1.978 1.000
D26 13.711 30.988 38.797 13.711 30.988 38.797
D28 0.100 0.099 0.099 0.100 0.099 0.099
[Conditional expression correspondence value]
(1) f1 / fw = 4.5920
(2) BFw / fw = 0.6772
(3) 1 / βRw = 0.7639
(4) f1 / f1Rw = 5.4336
(5) nd3fp = 1.6188
(6) νd3p = 63.8544
(7) βFw = 2.4956
(8) f2fn / f2 = 0.7915
(9) | fF | / ft = 0.5882
(10) ωw = 43.4511 °
図2A、図2B、および図2Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図3A、図3B、および図3Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
2A, 2B, and 2C are aberration diagrams at the time of focusing an infinite object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first embodiment, respectively.
3A, 3B, and 3C are aberration diagrams at the time of focusing a short-range object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first embodiment, respectively.
各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Aは光線入射角即ち半画角(単位は「°」)、H0は物体高(単位:mm)をそれぞれ示す。詳しくは、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーFNOまたは開口数NAの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では半画角または物体高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各半画角または各物体高の値を示す。dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)における収差をそれぞれ示し、d、gの記載のないものは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、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図は、各半画角または各物体高におけるコマ収差すなわち横収差を示す。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, NA is a numerical aperture, A is a light incident angle, that is, a half angle of view (unit is “°”), and H0 is an object height (unit: mm). Specifically, the spherical aberration diagram shows the value of F number FNO or numerical aperture NA corresponding to the maximum aperture, the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum value of the half angle of view or the object height, respectively, and the coma aberration diagram shows. Shows the value of each half angle of view or each object height. d indicates an aberration at the d line (wavelength 587.6 nm), g indicates an aberration at the g line (wavelength 435.8 nm), and those without d and g indicate an aberration at the d line. In the astigmatism diagram, the solid line shows the sagittal image plane and the broken line shows the meridional image plane. The coma aberration diagram shows coma aberration, that is, lateral aberration, at each half angle of view or each object height. In the aberration diagram of each embodiment described later, the same reference numerals as those of this embodiment are used.
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。 From each aberration diagram, the variable magnification optical system according to this embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, even when focusing on a short-distance object. It can be seen that it has excellent imaging performance.
(第2実施例)
図4A、図4B、および図4Cはそれぞれ、本実施形態の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図4A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図4B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
(Second Example)
4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present embodiment in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. The arrow below each lens group in FIG. 4A indicates the moving direction of each lens group when scaling from the wide-angle end state to the intermediate focal length state. The arrow below each lens group in FIG. 4B shows the movement locus of each lens group when scaling from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
本実施例に係る変倍光学系は、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G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りS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後続レンズ群GRとから構成されている。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the first lens group G1 having a positive refractive power, the second lens group G2 having a negative refractive power, and the aperture aperture S in order from the object side along the optical axis. It is composed of a third lens group G3 having a positive refractive power and a subsequent lens group GR having a negative refractive power.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL33と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34との接合レンズと、両凸形状の正レンズL35とからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズL35は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The first lens group G1 is composed of a junction lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis.
The second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis. It consists of. The negative meniscus lens L21 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
The third lens group G3 has a positive meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side, a regular meniscus lens L32 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis. It is composed of a junction lens of a positive meniscus lens L33 and a negative meniscus lens L34 having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens L35. The positive meniscus lens L31 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side. The biconvex positive lens L35 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、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。
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41からなる。負メニスカスレンズL41は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51からなる。
The succeeding lens group GR is composed of a fourth lens group G4 having a negative refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power in order from the object side along the optical axis.
The fourth lens group G4 is composed of a negative meniscus lens L41 having a convex surface facing the object side. The negative meniscus lens L41 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side.
The fifth lens group G5 is composed of a positive meniscus lens L51 with a concave surface facing the object side.
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
A filter FL such as a low-pass filter is arranged between the fifth lens group G5 and the image plane I.
An image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。なおこの時、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定である。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第3レンズ群G3の正レンズL35を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表2に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2 and the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state. The first lens group G1 and the second lens group G2 so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change. , The third lens group G3 and the fourth lens group G4 move along the optical axis. At this time, the position of the fifth lens group G5 is fixed with respect to the image plane I. Further, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to this embodiment, the positive lens L35 of the third lens group G3 is moved toward the object along the optical axis as the focusing lens group to focus from an infinity object to a short-range object. I do.
Table 2 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to this embodiment.
(表2)第2実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 80.37239 2.191 1.84666 23.8
2 51.98777 8.571 1.75500 52.3
3 2070.67650 D3
* 4 641.99827 2.000 1.85135 40.1
* 5 16.81311 8.912
6 -42.25332 1.500 1.49782 82.6
7 110.99976 0.132
8 41.80583 3.451 2.00069 25.5
9 1058.33950 D9
10(S) ∞ 1.500
*11 39.00831 2.770 1.49710 81.5
12 140.27569 0.100
13 43.60704 3.000 1.85896 22.7
14 289.56516 0.100
15 18.65400 3.904 1.49782 82.6
16 75.27582 1.500 1.85896 22.7
17 16.91540 7.449
*18 23.17679 5.123 1.49710 81.5
*19 -24.33043 D19
*20 99.02941 1.500 1.74330 49.3
21 22.73753 D21
22 -272.28910 4.264 1.48749 70.3
23 -65.54087 16.319
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
I ∞
[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.4 23.6 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 115.511 129.313 146.760
BF 17.920 17.921 17.921
BF(空気換算長) 17.409 17.410 17.410
[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 118.36
第2レンズ群 4 -26.19
第3レンズ群 10 24.69
第4レンズ群 20 -40.04
第5レンズ群 22 175.88
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 4.80528e-06 -2.54101e-08 4.94759e-11 -4.51789e-14
5 0.00000e+00 2.73459e-05 3.32316e-08 9.23524e-12 -2.12635e-13
11 1.00000e+00 -5.44666e-06 -6.91574e-09 -1.69497e-11 3.80992e-13
18 1.00000e+00 -2.14682e-05 1.69238e-07 -7.34656e-11 -4.73585e-12
19 1.00000e+00 2.20572e-05 1.07214e-07 3.49803e-10 -7.90497e-12
20 1.00000e+00 4.65831e-07 4.17596e-08 -6.57210e-10 0.00000e+00
[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 18.199 30.446 2.000 18.199 30.446
D9 22.008 6.706 1.701 22.008 6.706 1.701
D19 3.665 3.116 1.770 4.734 6.005 7.453
D21 11.952 25.405 36.955 11.952 25.405 36.955
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102
[条件式対応値]
(1)f1/fw=4.7877
(2)BFw/fw=0.8942
(3)1/βRw=1.1035
(4)f1/f1Rw=5.5459
(5)nd3fp=1.4971
(6)νd3p=81.5584
(7)βFw=-0.0064
(8)f2fn/f2=0.7755
(9)|fF|/ft=0.3645
(10)ωw=43.4244°
(Table 2) Second Example [Surface data]
m r d nd ν d
OP ∞
1 80.37239 2.191 1.84666 23.8
2 51.98777 8.571 1.75500 52.3
3 2070.67650 D3
* 4 641.99827 2.000 1.85135 40.1
* 5 16.81311 8.912
6 -42.25332 1.500 1.49782 82.6
7 110.99976 0.132
8 41.80583 3.451 2.00069 25.5
9 1058.33950 D9
10 (S) ∞ 1.500
* 11 39.00831 2.770 1.49710 81.5
12 140.27569 0.100
13 43.60704 3.000 1.85896 22.7
14 289.56516 0.100
15 18.65400 3.904 1.49782 82.6
16 75.27582 1.500 1.85896 22.7
17 16.91540 7.449
* 18 23.17679 5.123 1.49710 81.5
* 19 -24.33043 D19
* 20 99.02941 1.500 1.74330 49.3
21 22.73753 D21
22 -272.28910 4.264 1.48749 70.3
23 -65.54087 16.319
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
I ∞
[Various data]
Variable ratio: 2.75
WMT
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.4 23.6 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 115.511 129.313 146.760
BF 17.920 17.921 17.921
BF (air equivalent length) 17.409 17.410 17.410
[Lens group data]
Lens group ST f
2nd lens group 4 -26.19
4th lens group 20 -40.04
[Aspherical data]
Surface κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e + 00 4.80528e-06 -2.54101e-08 4.94759e-11 -4.51789e-14
5 0.00000e + 00 2.73459e-05 3.32316e-08 9.23524e-12 -2.12635e-13
11 1.00000e + 00 -5.44666e-06 -6.91574e-09 -1.69497e-11 3.80992e-13
18 1.00000e + 00 -2.14682e-05 1.69238e-07 -7.34656e-11 -4.73585e-12
19 1.00000e + 00 2.20572e-05 1.07214e-07 3.49803e-10 -7.90497e-12
20 1.00000e + 00 4.65831e-07 4.17596e-08 -6.57210e-10 0.00000e + 00
[Variable interval data]
W M T W M T
Infinity Infinity Infinity Infinity Short Distance Short Distance Short Distance
D3 2.000 18.199 30.446 2.000 18.199 30.446
D9 22.008 6.706 1.701 22.008 6.706 1.701
D19 3.665 3.116 1.770 4.734 6.005 7.453
D21 11.952 25.405 36.955 11.952 25.405 36.955
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.102
[Conditional expression correspondence value]
(1) f1 / fw = 4.7877
(2) BFw / fw = 0.8942
(3) 1 / βRw = 1.1035
(4) f1 / f1Rw = 5.5459
(5) nd3fp = 1.4971
(6) νd3p = 81.5584
(7) βFw = -0.0064
(8) f2fn / f2 = 0.7755
(9) | fF | / ft = 0.3645
(10) ωw = 43.4244 °
図5A、図5B、および図5Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図6A、図6B、および図6Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
5A, 5B, and 5C are aberration diagrams at the time of focusing an infinite object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second embodiment, respectively.
6A, 6B, and 6C are aberration diagrams at the time of focusing a short-range object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second embodiment, respectively.
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。 From each aberration diagram, the variable magnification optical system according to this embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, even when focusing on a short-distance object. It can be seen that it has excellent imaging performance.
(第3実施例)
図7A、図7B、および図7Cはそれぞれ、本実施形態の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図7A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図7B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
(Third Example)
7A, 7B, and 7C are cross-sectional views of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present embodiment in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. The arrow below each lens group in FIG. 7A indicates the moving direction of each lens group when scaling from the wide-angle end state to the intermediate focal length state. The arrow below each lens group in FIG. 7B shows the movement locus of each lens group when scaling from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
本実施例に係る変倍光学系は、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G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りS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後続レンズ群GRとから構成されている。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the first lens group G1 having a positive refractive power, the second lens group G2 having a negative refractive power, and the aperture aperture S in order from the object side along the optical axis. It is composed of a third lens group G3 having a positive refractive power and a subsequent lens group GR having a negative refractive power.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズと、両凸形状の正レンズL35とからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズL35は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The first lens group G1 is composed of a junction lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis.
The second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis. It consists of. The negative meniscus lens L21 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
The third lens group G3 includes a positive meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, and a biconcave shape. It is composed of a junction lens with the negative lens L34 and a biconvex positive lens L35. The positive meniscus lens L31 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side. The biconvex positive lens L35 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負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。
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42からなる。両凹形状の負レンズL42は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51からなる。
The succeeding lens group GR is composed of a fourth lens group G4 having a negative refractive power and a fifth lens group G5 having a negative refractive power in order from the object side along the optical axis.
The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a concave surface facing the object side and a negative lens L42 having both concave shapes. The biconcave negative lens L42 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
The fifth lens group G5 is composed of a negative meniscus lens L51 with a concave surface facing the object side.
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
A filter FL such as a low-pass filter is arranged between the fifth lens group G5 and the image plane I.
An image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。なおこの時、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定である。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表3に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2 and the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state. The first lens group G1 and the second lens group G2 so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change. , The third lens group G3 and the fourth lens group G4 move along the optical axis. At this time, the position of the fifth lens group G5 is fixed with respect to the image plane I. Further, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the fourth lens group G4 is moved in the image plane I direction along the optical axis as the focusing lens group to focus from an infinity object to a short-range object. ..
Table 3 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to this embodiment.
(表3)第3実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 89.76586 2.265 1.91255 19.4
2 66.23033 7.686 1.72916 54.6
3 2195.99100 D3
* 4 277.38836 2.000 1.88079 37.3
* 5 17.49175 8.770
6 -57.48461 1.500 1.49782 82.6
7 51.02263 0.150
8 35.06470 4.055 2.04370 27.2
9 245.04447 D9
10(S) ∞ 1.500
*11 26.08134 2.954 1.49710 81.5
12 64.38198 0.150
13 42.81458 3.000 1.85896 22.7
14 -408.89472 1.730
15 33.86607 4.307 1.49782 82.6
16 -67.66664 1.500 1.85896 22.7
17 20.59315 3.307
*18 24.88849 5.009 1.49710 81.5
*19 -20.31236 D19
20 -55.34887 2.804 1.92119 24.0
21 -30.11397 1.627
*22 -37.35916 1.500 1.79864 45.4
*23 56.50097 D23
24 -115.79135 1.614 1.48749 70.3
25 -121.94772 13.000
26 ∞ 1.500 1.51680 64.1
27 ∞ D27
I ∞
[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.5 23.5 16.4
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.411 128.891 146.759
BF 14.601 14.601 14.601
BF(空気換算長) 14.089 14.090 14.090
[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 140.58
第2レンズ群 4 -27.73
第3レンズ群 10 25.37
第4レンズ群 20 -47.81
第5レンズ群 24 -5147.18
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 8.89487e-06 -5.32351e-08 1.15340e-10 -9.61968e-14
5 0.00000e+00 3.06664e-05 4.19740e-08 -3.78170e-10 1.10549e-12
11 1.00000e+00 -1.43493e-05 -1.64931e-08 -1.16757e-10 5.06940e-13
18 1.00000e+00 -5.15936e-06 -8.80397e-08 2.04540e-09 -5.99297e-12
19 1.00000e+00 3.60122e-05 -1.84722e-07 2.16592e-09 -2.51269e-12
22 1.00000e+00 3.47799e-05 -5.63856e-07 5.11223e-09 -2.14413e-11
23 1.00000e+00 4.08762e-05 -4.22039e-07 3.84567e-09 -1.33757e-11
[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 21.368 35.662 2.000 21.368 35.662
D9 25.688 8.326 2.837 25.688 8.326 2.837
D19 3.296 3.360 1.742 5.189 7.744 8.532
D23 13.398 23.808 34.489 11.505 19.424 27.699
D27 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101
[条件式対応値]
(1)f1/fw=5.6876
(2)BFw/fw=0.6726
(3)1/βRw=0.9927
(4)f1/f1Rw=6.3490
(5)nd3fp=1.4971
(6)νd3p=81.5584
(7)βFw=1.5940
(8)f2fn/f2=0.7670
(9)|fF|/ft=0.7042
(10)ωw=43.4653°
(Table 3) Third Example [Surface data]
m r d nd ν d
OP ∞
1 89.76586 2.265 1.91255 19.4
2 66.23033 7.686 1.72916 54.6
3 2195.99100 D3
* 4 277.38836 2.000 1.88079 37.3
* 5 17.49175 8.770
6 -57.48461 1.500 1.49782 82.6
7 51.02263 0.150
8 35.06470 4.055 2.04370 27.2
9 245.04447 D9
10 (S) ∞ 1.500
* 11 26.08134 2.954 1.49710 81.5
12 64.38198 0.150
13 42.81458 3.000 1.85896 22.7
14 -408.89472 1.730
15 33.86607 4.307 1.49782 82.6
16 -67.66664 1.500 1.85896 22.7
17 20.59315 3.307
* 18 24.88849 5.009 1.49710 81.5
* 19 -20.31236 D19
20 -55.34887 2.804 1.92119 24.0
21 -30.11397 1.627
* 22 -37.35916 1.500 1.79864 45.4
* 23 56.50097 D23
24 -115.79135 1.614 1.48749 70.3
25 -121.94772 13.000
26 ∞ 1.500 1.51680 64.1
27 ∞ D27
I ∞
[Various data]
Variable ratio: 2.75
WMT
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.5 23.5 16.4
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.411 128.891 146.759
BF 14.601 14.601 14.601
BF (air equivalent length) 14.089 14.090 14.090
[Lens group data]
Lens group ST f
2nd lens group 4-27.73
4th lens group 20 -47.81
5th lens group 24 -5147.18
[Aspherical data]
Surface κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e + 00 8.89487e-06 -5.32351e-08 1.15340e-10 -9.61968e-14
5 0.00000e + 00 3.06664e-05 4.19740e-08 -3.78170e-10 1.10549e-12
11 1.00000e + 00 -1.43493e-05 -1.64931e-08 -1.16757e-10 5.06940e-13
18 1.00000e + 00 -5.15936e-06 -8.80397e-08 2.04540e-09 -5.99297e-12
19 1.00000e + 00 3.60122e-05 -1.84722e-07 2.16592e-09 -2.51269e-12
22 1.00000e + 00 3.47799e-05 -5.63856e-07 5.11223e-09 -2.14413e-11
23 1.00000e + 00 4.08762e-05 -4.22039e-07 3.84567e-09 -1.33757e-11
[Variable interval data]
W M T W M T
Infinity Infinity Infinity Infinity Short Distance Short Distance Short Distance
D3 2.000 21.368 35.662 2.000 21.368 35.662
D9 25.688 8.326 2.837 25.688 8.326 2.837
D19 3.296 3.360 1.742 5.189 7.744 8.532
D23 13.398 23.808 34.489 11.505 19.424 27.699
D27 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101 0.101
[Conditional expression correspondence value]
(1) f1 / fw = 5.6876
(2) BFw / fw = 0.6726
(3) 1 / βRw = 0.9927
(4) f1 / f1Rw = 6.3490
(5) nd3fp = 1.4971
(6) νd3p = 81.5584
(7) βFw = 1.5940
(8) f2fn / f2 = 0.7670
(9) | fF | / ft = 0.7042
(10) ωw = 43.4653 °
図8A、図8B、および図8Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図9A、図9B、および図9Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
8A, 8B, and 8C are aberration diagrams at the time of focusing an infinite object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third embodiment, respectively.
9A, 9B, and 9C are aberration diagrams at the time of focusing a short-range object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third embodiment, respectively.
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。 From each aberration diagram, the variable magnification optical system according to this embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, even when focusing on a short-distance object. It can be seen that it has excellent imaging performance.
(第4実施例)
図10A、図10B、および図10Cはそれぞれ、本実施形態の第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図10A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図10B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
(Fourth Example)
10A, 10B, and 10C are cross-sectional views of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment of the present embodiment in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. The arrow below each lens group in FIG. 10A indicates the moving direction of each lens group when scaling from the wide-angle end state to the intermediate focal length state. The arrow below each lens group in FIG. 10B shows the movement locus of each lens group when scaling from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
本実施例に係る変倍光学系は、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G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りS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後続レンズ群GRとから構成されている。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the first lens group G1 having a positive refractive power, the second lens group G2 having a negative refractive power, and the aperture aperture S in order from the object side along the optical axis. It is composed of a third lens group G3 having a positive refractive power and a subsequent lens group GR having a negative refractive power.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23とからなる。両凹形状の負レンズL21は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズと、両凸形状の正レンズL35とからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズL35は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The first lens group G1 is composed of a junction lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis.
The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 in order from the object side along the optical axis. The biconcave negative lens L21 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
The third lens group G3 includes a positive meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, and a biconcave shape. It is composed of a junction lens with the negative lens L34 and a biconvex positive lens L35. The positive meniscus lens L31 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side. The biconvex positive lens L35 is a glass-molded aspherical lens in which the lens surface on the object side and the lens surface on the image surface I side are aspherical surfaces.
後続レンズ群GRは、負の屈折力を有する第4レンズ群G4からなる。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41と、両凹形状の負レンズL42とからなる。両凹形状の負レンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The succeeding lens group GR is composed of a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42. The biconcave negative lens L42 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the image plane I side.
第4レンズ群G4と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
A filter FL such as a low-pass filter is arranged between the fourth lens group G4 and the image plane I.
An image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔および第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第4レンズ群G4までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表4に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
In the variable magnification optical system according to this embodiment, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2 and the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state. All the lens groups from the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move along the optical axis so that the distance between the lens group and the third lens group G3 and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change. Further, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the fourth lens group G4 is moved in the image plane I direction along the optical axis as the focusing lens group to focus from an infinity object to a short-range object. ..
Table 4 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to this embodiment.
(表4)第4実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 87.62477 2.150 1.84666 23.8
2 57.73166 8.600 1.75500 52.3
3 1380.47940 D3
* 4 -252.60716 2.000 1.85135 40.1
* 5 19.73259 11.312
6 -40.46779 1.500 1.49782 82.6
7 146.36804 0.100
8 64.01884 4.055 2.00100 29.1
9 -126.68848 D9
10(S) ∞ 1.500
*11 30.22445 3.000 1.59201 67.0
12 51.27630 5.037
13 57.69494 3.000 1.85896 22.7
14 -45.14666 0.100
15 106.93037 4.300 1.49782 82.6
1 6 -30.19382 1.500 1.85896 22.7
17 23.72608 2.966
*18 23.40247 6.000 1.49710 81.5
*19 -18.45086 D19
20 757.78393 2.800 1.92119 24.0
21 -62.34786 0.172
22 -73.09604 1.500 1.80139 45.5
*23 26.98448 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
I ∞
[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.32 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 44.8 24.2 16.7
Y 21.70 21.70 21.70
TL 123.661 134.611 154.520
BF 32.085 47.771 58.404
BF(空気換算長) 31.574 47.260 57.893
[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 132.04
第2レンズ群 4 -30.82
第3レンズ群 10 25.48
第4レンズ群 20 -41.00
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 9.70747e-06 -3.52770e-08 6.58152e-11 -4.95165e-14
5 0.00000e+00 2.00742e-05 3.39646e-08 -2.35998e-10 6.14412e-13
11 1.00000e+00 -1.87683e-05 -3.17314e-08 -8.74929e-11 1.27393e-13
18 1.00000e+00 -2.29499e-05 -5.63341e-08 5.89446e-10 -2.45654e-12
19 1.00000e+00 2.51719e-05 -1.53372e-07 1.18933e-09 -4.11191e-12
23 1.00000e+00 -2.18656e-06 7.65289e-08 -5.83461e-10 2.30823e-12
[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 18.027 34.324 2.000 18.027 34.324
D9 24.453 5.483 0.100 24.453 5.483 0.100
D19 3.531 1.737 0.100 4.979 4.625 4.590
D23 30.484 46.169 56.802 29.035 43.281 52.312
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.103
件式対応値]
(1)f1/fw=4.8288
(2)BFw/fw=1.2164
(3)1/βRw=0.6139
(4)f1/f1Rw=5.5629
(5)nd3fp=1.4971
(6)νd3p=81.5584
(7)βFw=1.6289
(8)f2fn/f2=0.7305
(9)|fF|/ft=0.6426
(10)ωw=44.2631°
(Table 4) Fourth Example [Surface data]
m r d nd ν d
OP ∞
1 87.62477 2.150 1.84666 23.8
2 57.73166 8.600 1.75500 52.3
3 1380.47940 D3
* 4 -252.60716 2.000 1.85135 40.1
* 5 19.73259 11.312
6 -40.46779 1.500 1.49782 82.6
7 146.36804 0.100
8 64.01884 4.055 2.00100 29.1
9 -126.68848 D9
10 (S) ∞ 1.500
* 11 30.22445 3.000 1.59201 67.0
12 51.27630 5.037
13 57.69494 3.000 1.85896 22.7
14 -45.14666 0.100
15 106.93037 4.300 1.49782 82.6
1 6 -30.19382 1.500 1.85896 22.7
17 23.72608 2.966
* 18 23.40247 6.000 1.49710 81.5
* 19 -18.45086 D19
20 757.78393 2.800 1.92119 24.0
21 -62.34786 0.172
22 -73.09604 1.500 1.80139 45.5
* 23 26.98448 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
I ∞
[Various data]
Variable ratio: 2.75
WMT
f 24.72 46.32 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 44.8 24.2 16.7
Y 21.70 21.70 21.70
TL 123.661 134.611 154.520
BF 32.085 47.771 58.404
BF (air equivalent length) 31.574 47.260 57.893
[Lens group data]
Lens group ST f
2nd lens group 4 -30.82
4th lens group 20 -41.00
[Aspherical data]
Surface κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e + 00 9.70747e-06 -3.52770e-08 6.58152e-11 -4.95165e-14
5 0.00000e + 00 2.00742e-05 3.39646e-08 -2.35998e-10 6.14412e-13
11 1.00000e + 00 -1.87683e-05 -3.17314e-08 -8.74929e-11 1.27393e-13
18 1.00000e + 00 -2.29499e-05 -5.63341e-08 5.89446e-10 -2.45654e-12
19 1.00000e + 00 2.51719e-05 -1.53372e-07 1.18933e-09 -4.11191e-12
23 1.00000e + 00 -2.18656e-06 7.65289e-08 -5.83461e-10 2.30823e-12
[Variable interval data]
W M T W M T
Infinity Infinity Infinity Infinity Short Distance Short Distance Short Distance
D3 2.000 18.027 34.324 2.000 18.027 34.324
D9 24.453 5.483 0.100 24.453 5.483 0.100
D19 3.531 1.737 0.100 4.979 4.625 4.590
D23 30.484 46.169 56.802 29.035 43.281 52.312
D25 0.101 0.102 0.102 0.101 0.102 0.103
Item correspondence value]
(1) f1 / fw = 4.8288
(2) BFw / fw = 1.2164
(3) 1 / βRw = 0.6139
(4) f1 / f1Rw = 5.5629
(5) nd3fp = 1.4971
(6) νd3p = 81.5584
(7) βFw = 1.6289
(8) f2fn / f2 = 0.7305
(9) | fF | / ft = 0.6426
(10) ωw = 44.2631 °
図11A、図11B、および図11Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図12A、図12B、および図12Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
11A, 11B, and 11C are aberration diagrams at the time of focusing an infinite object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment, respectively.
12A, 12B, and 12C are aberration diagrams at the time of focusing a short-range object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fourth embodiment, respectively.
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。 From each aberration diagram, the variable magnification optical system according to this embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, even when focusing on a short-distance object. It can be seen that it has excellent imaging performance.
(第5実施例)
図13A、図13B、および図13Cはそれぞれ、本実施形態の第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図13A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図13B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
(Fifth Example)
13A, 13B, and 13C are cross-sectional views of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment of the present embodiment in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively. The arrow below each lens group in FIG. 13A indicates the moving direction of each lens group when scaling from the wide-angle end state to the intermediate focal length state. The arrow below each lens group in FIG. 13B shows the movement locus of each lens group when scaling from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
本実施例に係る変倍光学系は、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G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りS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後続レンズ群GRとから構成されている。 In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the first lens group G1 having a positive refractive power, the second lens group G2 having a negative refractive power, and the aperture aperture S in order from the object side along the optical axis. It is composed of a third lens group G3 having a positive refractive power and a subsequent lens group GR having a negative refractive power.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。両凹形状の負レンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズと、両凸形状の正レンズL35とからなる。両凸形状の正レンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。両凸形状の正レンズL35は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The first lens group G1 is composed of a junction lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 in order from the object side along the optical axis.
The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 with a convex surface facing the object side, in order from the object side along the optical axis. The biconcave negative lens L21 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the image plane I side.
The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, a biconvex positive lens L32, a biconvex positive lens L33, and a biconcave negative lens L34 in order from the object side along the optical axis. It is composed of a junction lens with and a biconvex positive lens L35. The biconvex positive lens L31 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side. The biconvex positive lens L35 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side.
後続レンズ群GRは、負の屈折力を有する第4レンズ群G4からなる。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41と、両凹形状の負レンズL42とからなる。両凹形状の負レンズL42は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
The succeeding lens group GR is composed of a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42. The biconcave negative lens L42 is a glass-molded aspherical lens having an aspherical lens surface on the object side.
第4レンズ群G4と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
A filter FL such as a low-pass filter is arranged between the fourth lens group G4 and the image plane I.
An image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔および第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第4レンズ群G4までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表5に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
In the variable magnification optical system according to this embodiment, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2 and the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telescopic end state. All the lens groups from the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move along the optical axis so that the distance between the lens group and the third lens group G3 and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change. Further, the aperture stop S moves integrally with the third lens group G3 when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
In the variable magnification optical system according to the present embodiment, the fourth lens group G4 is moved in the image plane I direction along the optical axis as the focusing lens group to focus from an infinity object to a short-range object. ..
Table 5 below lists the specifications of the variable magnification optical system according to this embodiment.
(表5)第5実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 119.32600 2.150 1.84666 23.8
2 68.71728 8.600 1.75500 52.3
3 -1041.56390 D3
4 -457.17100 2.000 1.85135 40.1
* 5 20.61283 7.414
6 -71.55363 1.500 1.49782 82.6
7 108.27671 0.100
8 42.73022 4.055 2.00069 25.5
9 567.23839 D9
10(S) ∞ 1.500
*11 49.74902 2.954 1.55332 71.7
12 -831.68070 5.492
13 119.77899 3.000 1.86074 23.1
14 -32.91562 0.100
15 788.35305 4.307 1.49782 82.6
16 -22.05418 1.500 1.86074 23.1
17 30.00000 3.522
*18 41.01853 7.000 1.59201 67.0
19 -22.23377 D19
20 1063.64530 2.804 1.90200 25.3
21 -64.43734 3.021
*22 -73.11499 1.500 1.80139 45.5
23 30.53440 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
I ∞
[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.3 22.1 15.4
Y 20.00 20.00 20.00
TL 116.346 132.760 149.927
BF 20.082 35.787 48.197
BF(空気換算長) 19.571 35.276 47.686
[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 154.54
第2レンズ群 4 -34.53
第3レンズ群 10 28.38
第4レンズ群 20 -48.62
[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 1.27904e-05 4.25474e-08 -1.06207e-10 3.28727e-13
11 1.00000e+00 -2.37429e-05 -4.66597e-09 -4.37585e-10 2.03678e-12
18 1.00000e+00 -1.38634e-05 3.10542e-08 -4.01477e-11 9.01450e-14
22 1.00000e+00 -4.04480e-06 -1.42432e-08 1.81173e-10 -7.62702e-13
[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 23.094 37.212 2.000 23.094 37.212
D9 23.685 7.628 1.000 23.685 7.628 1.000
D19 8.059 3.733 1.000 9.929 6.663 5.153
D23 18.482 34.186 46.595 16.612 31.256 42.442
D25 0.101 0.101 0.102 0.101 0.101 0.102
[条件式対応値]
(1)f1/fw=6.2515
(2)BFw/fw=0.8702
(3)1/βRw=0.7392
(4)f1/f1Rw=6.8464
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)βFw=1.3529
(8)f2fn/f2=0.6696
(9)|fF|/ft=0.7160
(10)ωw=46.7678°
(Table 5) Fifth Example [Surface data]
m r d nd ν d
OP ∞
1 119.32600 2.150 1.84666 23.8
2 68.71728 8.600 1.75500 52.3
3-1041.56390 D3
4-457.17100 2.000 1.85135 40.1
* 5 20.61283 7.414
6 -71.55363 1.500 1.49782 82.6
7 108.27671 0.100
8 42.73022 4.055 2.00069 25.5
9 567.23839 D9
10 (S) ∞ 1.500
* 11 49.74902 2.954 1.55332 71.7
12 -831.68070 5.492
13 119.77899 3.000 1.86074 23.1
14 -32.91562 0.100
15 788.35305 4.307 1.49782 82.6
16 -22.05418 1.500 1.86074 23.1
17 30.00000 3.522
* 18 41.01853 7.000 1.59201 67.0
19 -22.23377 D19
20 1063.64530 2.804 1.90200 25.3
21 -64.43734 3.021
* 22 -73.11499 1.500 1.80139 45.5
23 30.53440 D23
24 ∞ 1.500 1.51680 64.1
25 ∞ D25
I ∞
[Various data]
Variable ratio: 2.75
WMT
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.3 22.1 15.4
Y 20.00 20.00 20.00
TL 116.346 132.760 149.927
BF 20.082 35.787 48.197
BF (Air equivalent length) 19.571 35.276 47.686
[Lens group data]
Lens group ST f
2nd lens group 4-34.53
4th lens group 20 -48.62
[Aspherical data]
Surface κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e + 00 1.27904e-05 4.25474e-08 -1.06207e-10 3.28727e-13
11 1.00000e + 00 -2.37429e-05 -4.66597e-09 -4.37585e-10 2.03678e-12
18 1.00000e + 00 -1.38634e-05 3.10542e-08 -4.01477e-11 9.01450e-14
22 1.00000e + 00 -4.04480e-06 -1.42432e-08 1.81173e-10 -7.62702e-13
[Variable interval data]
W M T W M T
Infinity Infinity Infinity Infinity Short Distance Short Distance Short Distance
D3 2.000 23.094 37.212 2.000 23.094 37.212
D9 23.685 7.628 1.000 23.685 7.628 1.000
D19 8.059 3.733 1.000 9.929 6.663 5.153
D23 18.482 34.186 46.595 16.612 31.256 42.442
D25 0.101 0.101 0.102 0.101 0.101 0.102
[Conditional expression correspondence value]
(1) f1 / fw = 6.2515
(2) BFw / fw = 0.8702
(3) 1 / βRw = 0.7392
(4) f1 / f1Rw = 6.8464
(5) nd3fp = 1.5533
(6) νd3p = 71.6835
(7) βFw = 1.3529
(8) f2fn / f2 = 0.6696
(9) | fF | / ft = 0.7160
(10) ωw = 46.7678 °
図14A、図14B、および図14Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図15A、図15B、および図15Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
14A, 14B, and 14C are aberration diagrams at the time of focusing an infinite object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment, respectively.
15A, 15B, and 15C are aberration diagrams at the time of focusing a short-range object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth embodiment, respectively.
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。 From each aberration diagram, the variable magnification optical system according to this embodiment satisfactorily corrects various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state and has excellent imaging performance, and further, even when focusing on a short-distance object. It can be seen that it has excellent imaging performance.
上記各実施例によれば、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有する変倍光学系を実現することができる。 According to each of the above embodiments, it is possible to cope with a small but large image sensor, to satisfactorily correct various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state, and to achieve excellent results even when focusing on a short-distance object. It is possible to realize a variable magnification optical system having image performance.
なお、本実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が2~10倍程度であり、広角端状態における焦点距離が35mm換算で20~30mm程度である。また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態におけるFナンバーがf/2.0~f/4.5程度であり、望遠端状態におけるFナンバーがf/2.0~f/6.3程度である。
また、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
The variable magnification optical system according to the present embodiment has a magnification ratio of about 2 to 10 times, and a focal length in the wide-angle end state of about 20 to 30 mm in terms of 35 mm. Further, in the variable magnification optical system according to the present embodiment, the F number in the wide-angle end state is about f / 2.0 to f / 4.5, and the F number in the telephoto end state is f / 2.0 to f /. It is about 6.3.
Further, each of the above embodiments shows a specific example of the present embodiment, and the present embodiment is not limited thereto. The following contents can be appropriately adopted as long as the optical performance of the variable magnification optical system of the present embodiment is not impaired.
本実施形態の変倍光学系の数値実施例として4群構成、5群構成または6群構成のものを示したが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成(例えば、7群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、上記各実施例の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。或いは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。或いは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。或いは、第3レンズ群G3と後続レンズ群GRとの間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。 As a numerical example of the variable magnification optical system of the present embodiment, a 4-group configuration, a 5-group configuration, or a 6-group configuration is shown, but the present embodiment is not limited to this, and other group configurations (for example, 7 groups, etc.) are shown. ) Can also be configured. Specifically, a lens or a lens group may be added to the most object side or the most image side of the variable magnification optical system of each of the above embodiments. Alternatively, a lens or a lens group may be added between the first lens group G1 and the second lens group G2. Alternatively, a lens or a lens group may be added between the second lens group G2 and the third lens group G3. Alternatively, a lens or a lens group may be added between the third lens group G3 and the succeeding lens group GR.
また、上記各実施例では、後続レンズ群GRを構成するレンズ群として第4レンズ群G4、又は第4レンズ群G4および第5レンズ群G5、又は第4レンズ群G4、第5レンズ群G5および第6レンズ群G6を示したが、この限りではない。 Further, in each of the above embodiments, the fourth lens group G4, the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5, or the fourth lens group G4, the fifth lens group G5, and the lens group constituting the succeeding lens group GR are used. The sixth lens group G6 is shown, but this is not the case.
また、上記各実施例では、1つのレンズ群又はレンズ群の一部を合焦レンズ群としたが、2つ以上のレンズ群を合焦レンズ群としても良い。斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ、ステッピングモータ、VCMモータ等による駆動にも適している。 Further, in each of the above embodiments, one lens group or a part of the lens group is used as the in-focus lens group, but two or more lens groups may be used as the in-focus lens group. Such a focusing lens group can also be applied to autofocus, and is also suitable for driving by a motor for autofocus, for example, an ultrasonic motor, a stepping motor, a VCM motor, or the like.
また、上記各実施例の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることにより、防振を行う構成とすることもできる。 Further, in the variable magnification optical system of each of the above embodiments, the entire lens group or a part thereof is moved as a vibration isolation group so as to include a component in the direction perpendicular to the optical axis, or the optical axis is moved. It is also possible to provide vibration isolation by rotating (swinging) in the including in-plane direction.
また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。 Further, the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system of each of the above embodiments may be a spherical surface or a flat surface, or may be an aspherical surface. When the lens surface is spherical or flat, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to errors in lens processing and assembly adjustment can be prevented, which is preferable. Further, even if the image plane is displaced, the deterioration of the depiction performance is small, which is preferable. When the lens surface is an aspherical surface, it can be either an aspherical surface formed by grinding, a glass molded aspherical surface formed by molding glass into an aspherical surface shape, or a composite aspherical surface formed by forming a resin provided on the glass surface into an aspherical surface shape. good. Further, the lens surface may be a diffraction surface, and the lens may be a refractive index distribution type lens (GRIN lens) or a plastic lens.
また、上記各実施例の変倍光学系において、開口絞りSは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。 Further, in the variable magnification optical system of each of the above embodiments, the aperture diaphragm S is preferably arranged between the second lens group G2 and the third lens group G3, but the lens frame is not provided with a member as the aperture diaphragm. It may be configured to substitute the role with.
また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。 Further, an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range may be applied to the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system of each of the above embodiments. As a result, flare and ghost can be reduced, and high-contrast and high optical performance can be achieved.
次に、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラを図16に基づいて説明する。
図16は本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図16に示すようにカメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
Next, a camera provided with the variable magnification optical system of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a camera provided with the variable magnification optical system of the present embodiment.
As shown in FIG. 16, the
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
In the
Further, when the photographer presses the release button (not shown), the image of the subject generated by the
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る変倍光学系は、上述のように良好な光学性能を備え、小型化が図られている。すなわち本カメラ1は、小型化が可能であるとともに、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有する高い光学性能を実現することができる。なお、上記第2~第5実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
Here, the variable magnification optical system according to the first embodiment mounted on the
次に、本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を図17に基づいて説明する。
図17は本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
Next, an outline of the method for manufacturing the variable magnification optical system of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 17 is a flow chart showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the present embodiment.
図17に示す本実施形態の変倍光学系の製造方法は、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後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS1~S3を含むものである。 In the method for manufacturing the variable magnification optical system of the present embodiment shown in FIG. 17, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. This is a method for manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a negative refractive power and a subsequent lens group having a negative refractive power, and includes the following steps S1 to S3.
ステップS1:広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成する。
ステップS2:前記第3レンズ群または前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成する。
ステップS3:前記変倍光学系が以下の条件式(1)および(2)を満足するようにする。
(1)2.00 < f1/fw < 8.000
(2)0.400<BFw/fw < 1.300
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
Step S1: When the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group changes, and the distance between the second lens group and the third lens group changes. Then, the distance between the third lens group and the succeeding lens group is changed.
Step S2: The third lens group or the succeeding lens group is configured to have a focusing lens group that moves when focusing from an infinity object to a short-distance object.
Step S3: Make the variable magnification optical system satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 2.00 <f1 / fw <8.80
(2) 0.400 <BFw / fw <1.300
however,
f1: Focal length of the first lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state BFw: Back focus of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state fw: Of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state Focal length
斯かる本実施形態の変倍光学系の製造方法によれば、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を備えた高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。 According to the method for manufacturing the variable magnification optical system of the present embodiment, it is possible to cope with a small but large image sensor, and various aberrations are satisfactorily corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state, and further close. It is possible to realize a variable magnification optical system having high optical performance with excellent imaging performance even when focusing on a distance object.
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
G5 第5レンズ群
G6 第6レンズ群
GR 後続レンズ群
S 開口絞り
I 像面
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group G5 5th lens group G6 6th lens group GR Subsequent lens group S Aperture aperture I image plane
Claims (1)
変倍時に、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レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群または前記後続レンズ群は、合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
2.00 < f1/fw < 8.000
0.400 <BFw/fw < 1.300
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離 From the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a subsequent lens group having a negative refractive power. And have
At the time of scaling, the distance between the first lens group and the second lens group changes, the distance between the second lens group and the third lens group changes, and the third lens group and the subsequent lens group change. The interval with and
The third lens group or the subsequent lens group has an in-focus lens group that moves at the time of in-focus.
A variable magnification optical system that satisfies the following conditional expression.
2.00 <f1 / fw <8.80
0.400 <BFw / fw <1.300
however,
f1: Focal length of the first lens group fw: Focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state BFw: Back focus of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state fw: Of the variable-magnification optical system in the wide-angle end state Focal length
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Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110157719A1 (en) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
JP2012212106A (en) * | 2011-03-24 | 2012-11-01 | Panasonic Corp | Zoom lens system, interchangeable lens apparatus, and camera system |
JP2013195619A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Sony Corp | Zoom lens and imaging apparatus |
JP2015064492A (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus |
JP2015102587A (en) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical equipment, and method for manufacturing zoom lens |
JP2015145914A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2016048355A (en) * | 2014-08-28 | 2016-04-07 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2016109721A (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 富士フイルム株式会社 | Zoom lens and imaging device |
JP2016139125A (en) * | 2015-01-21 | 2016-08-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Zoom lens system, interchangeable lens device, and camera system |
CN205539682U (en) * | 2016-03-22 | 2016-08-31 | 江苏大学 | Zoom with great visual angle |
JP2016157143A (en) * | 2016-05-02 | 2016-09-01 | 株式会社タムロン | Zoom lens and image capturing device having the same |
JP2017146588A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Zoom lens system, interchangeable lens device and camera system with zoom lens system, and imaging apparatus with zoom lens system |
JP2017156428A (en) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 株式会社ニコン | Variable power optical system, optical apparatus and method for manufacturing variable power optical system |
JP2018031935A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | キヤノン株式会社 | Zoom lens |
JP2018097134A (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2018109757A (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Image capturing optical system, image capturing device having the same, and camera system |
JP2018146739A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2018205475A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
-
2022
- 2022-02-18 JP JP2022023649A patent/JP7237286B2/en active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110157719A1 (en) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
JP2012212106A (en) * | 2011-03-24 | 2012-11-01 | Panasonic Corp | Zoom lens system, interchangeable lens apparatus, and camera system |
JP2013195619A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Sony Corp | Zoom lens and imaging apparatus |
JP2015064492A (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus |
JP2015102587A (en) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 株式会社ニコン | Zoom lens, optical equipment, and method for manufacturing zoom lens |
JP2015145914A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-13 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2016048355A (en) * | 2014-08-28 | 2016-04-07 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus including the same |
JP2016109721A (en) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | 富士フイルム株式会社 | Zoom lens and imaging device |
JP2016139125A (en) * | 2015-01-21 | 2016-08-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Zoom lens system, interchangeable lens device, and camera system |
JP2017146588A (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Zoom lens system, interchangeable lens device and camera system with zoom lens system, and imaging apparatus with zoom lens system |
JP2017156428A (en) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | 株式会社ニコン | Variable power optical system, optical apparatus and method for manufacturing variable power optical system |
CN205539682U (en) * | 2016-03-22 | 2016-08-31 | 江苏大学 | Zoom with great visual angle |
JP2016157143A (en) * | 2016-05-02 | 2016-09-01 | 株式会社タムロン | Zoom lens and image capturing device having the same |
JP2018031935A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | キヤノン株式会社 | Zoom lens |
JP2018097134A (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2018109757A (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Image capturing optical system, image capturing device having the same, and camera system |
JP2018146739A (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
JP2018205475A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | Zoom lens and imaging apparatus having the same |
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Publication number | Publication date |
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