JP2022086139A - 光学系及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】明るく、且つ、可視光域から近赤外域全域において諸収差が良好に補正された結像性能の高い光学系及び撮像装置を提供する。【解決手段】無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなり、部分A群Gaは像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有し、部分B群Gbは物体側から順に負レンズ及び正レンズを有し、所定の条件式を満足することを特徴とする光学系及び当該光学系を備えた撮像装置とする。【選択図】図1
Description
本件発明は、光学系及び撮像装置に関する。
従来より、一眼レフカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラの他、産業用カメラ等種々の分野で撮像装置が使用されている。いずれの分野においてもイメージセンサ(撮像素子)の高画素化が進み、それに伴い明るく高解像度の光学系が求められている。近年、産業用カメラ、特に、画像解析装置に接続されて画像解析による検査等に用いられるマシンビジョン用の産業用カメラ(FA/MV)の重要性が高まっている。特に、可視光域から近赤外域までの広い波長域の光線により、物体の外部構造だけではなく、その内部等についてもセンシングが可能な産業用カメラが注目されている。このような撮像装置に対しては、可視光域から近赤外域までの広い波長域において良好に収差補正された結像性能の高い光学系が求められる。
例えば、特許文献1には、開口絞りの前後がそれぞれ正群であり、Fナンバーが1.45程度の光学系が開示されている。また、特許文献2には開口絞りの前後がそれぞれ負群及び正群であり、Fナンバーが1.6程度の光学系が開示されている。
このように特許文献1及び特許文献2に開示の光学系は大口径の明るい光学系を実現しているが、可視光域から近赤外域全域における諸収差の補正が十分であるとはいえない。
このように特許文献1及び特許文献2に開示の光学系は大口径の明るい光学系を実現しているが、可視光域から近赤外域全域における諸収差の補正が十分であるとはいえない。
そこで、本件発明の課題は明るく、且つ、可視光域から近赤外域全域において諸収差が良好に補正された結像性能の高い光学系及び撮像装置を提供することにある。
上記課題を解決するために本件発明に係る光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群を有し、前記正合焦群は物体側から順に部分A群、開口絞り、及び部分B群からなり、前記部分A群は像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有し、前記部分B群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有し、下記条件式を満足することを特徴とする。
(1) θct ≧ 0.800
(2) νd ≦ 55
(3) nd_pave <1.75
(4) νd_pave >50
但し、
θct:前記負レンズのC線からt線の部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率
nt:t線における屈折率
nF:F線における屈折率
νd:d線におけるアッベ数
nd_pave:前記部分B群に配置される全ての正レンズのd線における屈折率の平均値
νd_pave:前記部分B群に配置される全ての正レンズのd線におけるアッベ数の平均値
(1) θct ≧ 0.800
(2) νd ≦ 55
(3) nd_pave <1.75
(4) νd_pave >50
但し、
θct:前記負レンズのC線からt線の部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率
nt:t線における屈折率
nF:F線における屈折率
νd:d線におけるアッベ数
nd_pave:前記部分B群に配置される全ての正レンズのd線における屈折率の平均値
νd_pave:前記部分B群に配置される全ての正レンズのd線におけるアッベ数の平均値
また、上記課題を解決するために本件発明に係る撮像装置は、上記光学系と、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換にする撮像素子とを備えたことを特徴とする。
本件発明によれば、明るく、且つ、可視光域から近赤外域全域において諸収差が良好に補正された結像性能の高い光学系及び撮像装置を提供することができる。
以下、本件発明に係る光学系及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明する光学系及び撮像装置は本件発明に係る光学系及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係る光学系及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
1.光学系
1-1.光学構成
当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群を有し、当該正合焦群は物体側から順に部分A群、開口絞り、及び部分B群からなる。部分A群は像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有し、部分B群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有する。このような光学構成を採用しつつ、後述する条件式を少なくとも1つ以上満足させることにより、明るく、且つ、可視光域から近赤外域まで良好に収差が補正された結像性能の高い光学系を得ることができる。
1-1.光学構成
当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群を有し、当該正合焦群は物体側から順に部分A群、開口絞り、及び部分B群からなる。部分A群は像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有し、部分B群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有する。このような光学構成を採用しつつ、後述する条件式を少なくとも1つ以上満足させることにより、明るく、且つ、可視光域から近赤外域まで良好に収差が補正された結像性能の高い光学系を得ることができる。
(1)正合焦群
正合焦群は、開口絞りを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って一体に移動する複数枚のレンズから構成される合焦群であり、正の屈折力を有する。当該正合焦群は開口絞りを含み、開口絞りの前後にそれぞれ上記構成を有する部分A群及び部分B群を含む限り、その他の構成等は特に限定されるものではない。当該構成を採用することにより、合焦に伴う収差変動を抑制することができ、無限遠物体から近距離物体まで物体距離によらず良好な結像性能を維持することができる。
正合焦群は、開口絞りを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って一体に移動する複数枚のレンズから構成される合焦群であり、正の屈折力を有する。当該正合焦群は開口絞りを含み、開口絞りの前後にそれぞれ上記構成を有する部分A群及び部分B群を含む限り、その他の構成等は特に限定されるものではない。当該構成を採用することにより、合焦に伴う収差変動を抑制することができ、無限遠物体から近距離物体まで物体距離によらず良好な結像性能を維持することができる。
ここで、当該正合焦群は、当該光学系において最も物体側に配置される合焦群であることが好ましい。また、当該光学系は当該正合焦群以外にも合焦群を備えていてもよい。但し、合焦群とは、無限遠物体から近距離物体に合焦させる際に光軸に沿って移動させる1又は複数のレンズからなる群をいう。
(2)部分A群
部分A群は、正合焦群において開口絞りの物体側に配置されるレンズにより構成される。部分A群は、像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有すればよく、その他に1又は複数のレンズを有していてもよい。開口絞りの物体側に配置される部分A群において、当該構成を採用することで球面収差と像面湾曲を良好に補正することができる。部分A群は正の屈折力を有していてもよく、負の屈折力を有していてもよいが、正の屈折力を有することがより好ましい。
部分A群は、正合焦群において開口絞りの物体側に配置されるレンズにより構成される。部分A群は、像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有すればよく、その他に1又は複数のレンズを有していてもよい。開口絞りの物体側に配置される部分A群において、当該構成を採用することで球面収差と像面湾曲を良好に補正することができる。部分A群は正の屈折力を有していてもよく、負の屈折力を有していてもよいが、正の屈折力を有することがより好ましい。
(3)部分B群
部分B群は、正合焦群において開口絞りの像側に配置されるレンズにより構成される。部分B群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有すればよく、その他に1又は複数のレンズを有していてもよい。開口絞りの像側に配置される部分B群において、当該構成を採用することで軸上色収差を良好に補正することができる。部分B群は正の屈折力を有していてもよく、負の屈折力を有していてもよいが、正の屈折力を有することがより好ましい。
部分B群は、正合焦群において開口絞りの像側に配置されるレンズにより構成される。部分B群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有すればよく、その他に1又は複数のレンズを有していてもよい。開口絞りの像側に配置される部分B群において、当該構成を採用することで軸上色収差を良好に補正することができる。部分B群は正の屈折力を有していてもよく、負の屈折力を有していてもよいが、正の屈折力を有することがより好ましい。
(4)開口絞りの前後の面
部分A群において最も像側の面は開口絞りに対して凹面であり、部分B群の最も物体側の面は開口絞りに対して凹面であることが好ましい。開口絞りの前後の面をこのような形状とすることにより、開口絞りに対して対称な面となり、コマ収差、歪曲収差を良好に補正することができる。
部分A群において最も像側の面は開口絞りに対して凹面であり、部分B群の最も物体側の面は開口絞りに対して凹面であることが好ましい。開口絞りの前後の面をこのような形状とすることにより、開口絞りに対して対称な面となり、コマ収差、歪曲収差を良好に補正することができる。
(5)固定群
当該光学系は、上記正合焦群のみから実質的に構成されていてもよいが、正合焦群の物体側に、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸方向に固定される固定群を有していてもよい。当該固定群は実質的な屈折力を有することが好ましく、特に、物体側から順に負レンズ及び正レンズを有することが好ましい。このような固定群を正合焦群の物体側に配置することで、広い画角を確保しつつ、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。固定群は正の屈折力を有していてもよく、負の屈折力を有していてもよいが、正の屈折力を有することがより好ましい。
当該光学系は、上記正合焦群のみから実質的に構成されていてもよいが、正合焦群の物体側に、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸方向に固定される固定群を有していてもよい。当該固定群は実質的な屈折力を有することが好ましく、特に、物体側から順に負レンズ及び正レンズを有することが好ましい。このような固定群を正合焦群の物体側に配置することで、広い画角を確保しつつ、歪曲収差を良好に補正することが可能となる。固定群は正の屈折力を有していてもよく、負の屈折力を有していてもよいが、正の屈折力を有することがより好ましい。
1-2.条件式
当該光学系は、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも1つ以上満足することが好ましい。
当該光学系は、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも1つ以上満足することが好ましい。
1-2-1.条件式(1)及び条件式(2)
部分B群は、以下の条件式を満足する負レンズを少なくとも1枚以上有することが好ましい。
部分B群は、以下の条件式を満足する負レンズを少なくとも1枚以上有することが好ましい。
(1) θct ≧ 0.800
(2) νd ≦ 55
但し、
θct:前記負レンズのC線からt線の部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率
nt:t線における屈折率
νd:d線におけるアッベ数
(2) νd ≦ 55
但し、
θct:前記負レンズのC線からt線の部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率
nt:t線における屈折率
νd:d線におけるアッベ数
上記条件式(1)は硝材のC線からt線の分散性を規定する式であり、条件式(2)は硝材のd線におけるアッベ数を規定する式である。部分B群が上記条件式(1)及び条件式(2)を満足する硝材からなる負レンズを少なくとも1枚有する構成とすることで、可視光域から近赤外域まで色収差を良好に補正することができる。
上記効果を得る上で、条件式(1)の下限値は0.810であることがより好ましく、0.815であることがさらに好ましい。また、条件式(2)の上限値は53であることがより好ましい。なお、これらの好ましい下限値又は上限値を採用する場合、条件式(1)において不等号(<)を等号付不等号(≦)に置換してもよい。他の式についても原則として同様である。また、他の式において等号付不等号(≦)を不等号(<)に置換してもよい。
1-2-2.条件式(3)及び条件式(4)
部分B群に配置される正レンズに関し、以下の条件式を満足することが好ましい。
(3) nd_pave <1.75
(4) νd_pave >50
但し、
nd_pave:部分B群に配置される全ての正レンズのd線における屈折率の平均値
νd_pave:部分B群に配置される全ての正レンズのd線におけるアッベ数の平均値
部分B群に配置される正レンズに関し、以下の条件式を満足することが好ましい。
(3) nd_pave <1.75
(4) νd_pave >50
但し、
nd_pave:部分B群に配置される全ての正レンズのd線における屈折率の平均値
νd_pave:部分B群に配置される全ての正レンズのd線におけるアッベ数の平均値
上記条件式(3)は部分B群に含まれる正レンズのd線におけるアッベ数の平均値を規定する式であり、条件式(4)は部分B群に含まれる正レンズのd線にける屈折率の平均値を規定する式である。部分B群に、条件式(3)及び条件式(4)を共に満足する硝材からなる正レンズを配置することで、部分B群において正レンズにより生じる分散が大きくなり過ぎないようにすることができ、可視光域から近赤外光域まで色収差を良好に補正することができる。
条件式(3)の数値が下限値以下になると、部分B群に含まれる正レンズの分散が大きくなり、可視光に対する近赤外の色収差補正が困難になる。また、条件式(4)の数値が上限値以上になると、像面湾曲、非点収差の補正が困難になる。
上記効果を得る上で、条件式(3)の上限値は1.74であることがより好ましい。また、条件式(4)の下限値は52であることがより好ましい。
1-2-3.条件式(5)
部分B群において最も物体側に配置される負レンズは、下記の条件式を満足することが好ましい。
部分B群において最も物体側に配置される負レンズは、下記の条件式を満足することが好ましい。
(5) -0.007< 0.00558×νd_n+0.531-θct_n < 0.000
但し、
νd_n :前記部分B群において最も物体側に配置される負レンズのd線におけるアッベ数
θct_n:前記部分B群において最も物体側に配置される負レンズのC線とt線に関する部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率であり、C線は656.2800nmの光をいう。
nt:t線における屈折率であり、t線は1013.9800nmの光をいう。
但し、
νd_n :前記部分B群において最も物体側に配置される負レンズのd線におけるアッベ数
θct_n:前記部分B群において最も物体側に配置される負レンズのC線とt線に関する部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率であり、C線は656.2800nmの光をいう。
nt:t線における屈折率であり、t線は1013.9800nmの光をいう。
上記条件式(5)は、部分B群において最も物体側に配置された負レンズの硝材を規定する式である。部分B群において最も物体側に配置された負レンズをこの条件式(5)を満足する硝材製のレンズとすることで、可視光域から近赤外光域まで色収差を良好に補正することがより容易になる。また、開口絞りの直後に配置される当該負レンズをこのような硝材製とすることで、他のレンズを当該硝材製とするよりも色収差をより効果的に補正することができる。
上記効果を得る上で、条件式(5)の下限値は-0.006であることが好ましく、-0.005であることがより好ましい。
1-2-4.条件式(6)
(6) -0.045<θIRp-θIRn<0.045
但し、
θIRp:部分B群内の正レンズの(nF-nd)/(n1700nm-nd)の平均値
θIRn:部分B群内の負レンズの(nF-nd)/(n1700nm-nd)の平均値
nF:F線における屈折率であり、F線は486.1300nmの波長の光をいう。
nd:d線における屈折率であり、d線は587.5618nmの波長の光をいう。
n1700nm:1700nmの波長における屈折率
(6) -0.045<θIRp-θIRn<0.045
但し、
θIRp:部分B群内の正レンズの(nF-nd)/(n1700nm-nd)の平均値
θIRn:部分B群内の負レンズの(nF-nd)/(n1700nm-nd)の平均値
nF:F線における屈折率であり、F線は486.1300nmの波長の光をいう。
nd:d線における屈折率であり、d線は587.5618nmの波長の光をいう。
n1700nm:1700nmの波長における屈折率
上記条件式(6)は、部分B群に含まれる正レンズ及び負レンズの分散特性に関する式である。条件式(6)を満足させることで、可視光域から近赤外域全域において色収差を良好に補正することができ、可視光域から近赤外域全域において諸収差が良好に補正された結像性能の高い光学系を得ることができる。なお、上記条件式(6)の値は0であってもよい。
これに対して、条件式(6)の値が上限値以上になる場合、或いは、下限値以下になる場合のいずれにおいても、可視光域から近赤外域の全域で色収差を良好に補正することが困難になる。その結果、可視光域においては色収差を良好に補正することができても、近赤外域での色収差補正が不足する又は過剰になる、或いは、その逆に近赤外域では色収差を良好に補正することができても、可視光域においては色収差補正が不足する又は過剰になるなどするため好ましくない。
上記効果を得る上で、条件式(6)の下限値は-0.040であることがより好ましく、-0.035であることがさらに好ましい。また、条件式(6)の上限値は0.040であることがより好ましく、0.035であることがさらに好ましい。
1-2-5.条件式(7)
(7) 0.50 <Fb/F< 2.50
但し、
Fb :部分B群のd線における焦点距離
F :当該光学系のd線における焦点距離
(7) 0.50 <Fb/F< 2.50
但し、
Fb :部分B群のd線における焦点距離
F :当該光学系のd線における焦点距離
上記条件式(7)は、当該光学系の焦点距離に対する部分B群の焦点距離の比を規定した式である。条件式(7)を満足させることで、可視光域から近赤外域全域において色収差補正を良好に行うことができ、像面湾曲、非点収差などの諸収差も良好に補正することができるため、結像性能の高い光学系を得ることがより容易になる。
これに対して、この数値が下限値以下になると部分B群の屈折力が強くなり、可視光域から近赤外域全域において、色収差や、像面湾曲、非点収差を良好に補正することが困難になり、結像性能の高い光学系を得ることが困難になる。一方、この数値が上限値以上になると部分B群の屈折力が弱くなり、大口径化及び小型化を図ることが困難になる。
上記効果を得る上で、条件式(7)の下限値は0.60であることがより好ましく、0.70であることがさらに好ましい。また、条件式(7)の上限値は2.00であることがより好ましく、1.50であることがさらに好ましい。
1-2-8.条件式(8)
部分A群において最も物体側に配置された正レンズは、下記の条件式を満足することが好ましい。
部分A群において最も物体側に配置された正レンズは、下記の条件式を満足することが好ましい。
(8) 0.623 < θgF_p
但し、
θgF_p:前記正レンズのg線とF線に関する部分分散比
なお、g線からF線の部分分散比θgFは以下の式で定義されるものとする。
θgF=(ng-nF)/(nF-nC)
ng:g線における屈折率であり、g線は435.8400nmの波長の光をいう。
但し、
θgF_p:前記正レンズのg線とF線に関する部分分散比
なお、g線からF線の部分分散比θgFは以下の式で定義されるものとする。
θgF=(ng-nF)/(nF-nC)
ng:g線における屈折率であり、g線は435.8400nmの波長の光をいう。
上記条件式(8)は、部分A群において最も物体側に配置された正レンズの硝材を規定する式である。部分A群において最も物体側に配置された正レンズをこの条件式(8)を満足する硝材製のレンズとすることで、可視光域内の波長の光のうち、特に、短波長側の波長の光について色収差を良好に補正することが可能になる。
上記効果を得る上で、条件式(8)の下限値は0.625であることが好ましく、0.627であることがより好ましい。
1-2-7. 条件式(9)
(9) 1.50 < Fa/F < 6.00
但し、
Fa:部分A群のd線における焦点距離
(9) 1.50 < Fa/F < 6.00
但し、
Fa:部分A群のd線における焦点距離
上記条件式(9)は当該光学系の焦点距離に対する部分A群のd線における焦点距離の比を規定する式である。条件式(9)を満足させることにより、球面収差や色収差等の諸収差を良好に補正することが可能になり、可視光域から近赤外域までの広い波長領域において結像性能の高い光学系を実現することがより容易になる。
これに対して、この数値が下限値以下になると部分A群の屈折力が強くなり、諸収差、主に像面湾曲や歪曲収差の補正が過剰となり、可視光域から近赤外域の全域において結像性能の高い光学系を得ることが困難になる。一方、この数値が上限値以上になると、部分A群の屈折力が弱くなり、十分に像面湾曲や歪曲収差を補正することが困難になる。
上記効果を得る上で、条件式(9)の下限値は1.75であることが好ましく、2.00であることがより好ましい。また、条件式(9)の上限値は5.80であることが好ましく、5.70であることがより好ましい。
2.撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係る光学系と、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。なお、撮像素子は光学系の像側に設けられることが好ましい。
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係る光学系と、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。なお、撮像素子は光学系の像側に設けられることが好ましい。
ここで、本件発明に係る光学系は、可視光域から近赤外域までの広い波長域で良好な結像性能を有する。そのため、撮像素子として、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の可視光域の波長の光線に対する感度を有する可視光域用のイメージセンサは勿論、近赤外域の波長の光線に対する感度を有するSWIR(Short Wave InfraRed:短波長赤外線)センサなどを好適に用いることができる。特に、可視光域から近赤外域までの波長域全域(例えば、400nmから1700nm)の光線に対して感度を有するイメージセンサと、本件発明に係る光学系とを用いれば、従来のように可視光用の撮像装置と、近赤外光用の撮像装置の2台の撮像装置を用いることなく、1台の撮像装置で可視光域から近赤外域までの光線により、物体の外部構造だけではなく、その内部等についてもセンシングが可能な産業用カメラを実現することができてより好ましい。但し、本件発明に係る撮像装置は、材料選別、異物検査、半導体検査等の用途に用いる産業用カメラに限らず、監視カメラ、車載カメラ、ドローン搭載用カメラ等の種々の用途の撮像装置に適用可能である。
図11は、当該撮像装置10の構成の一例を模式的に示す図である。撮像装置10は、撮像装置本体1と、当該撮像装置本体1に対して着脱可能な鏡筒2と、光学系の像側に配置された撮像素子3とを有する。鏡筒2内に上記本件発明に係る光学系及びフォーカシングの際にレンズ群を駆動するための駆動機構等が収容される。
次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(1)光学構成
図1は、本件発明に係る実施例1の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。以下、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
図1は、本件発明に係る実施例1の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。以下、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
部分A群Gaは、物体側から順に、物体側凸形状の正メニスカスレンズL1と、物体側凸形状の正メニスカスレンズL2と、物体側凸形状の負メニスカスレンズL3とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分B群Gbは、両凹レンズL4及び両凸レンズL5が接合された接合レンズと、両凸レンズL6と、両凸レンズL7及び両凹レンズL8が接合された接合レンズと、両凸レンズL9とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
なお、図1において、「I」は像面であり、具体的には、SWIRセンサ、CCDセンサ、CMOSセンサなどの撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を示す。また、SWIRセンサは可視光域から近赤外波長域までの波長の光に対して感度を有するセンサとすることが好ましい。この点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以後説明を省略する。
(2)数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。以下に、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、各式の値(表1)は実施例5の後にまとめて示す。
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。以下に、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、各式の値(表1)は実施例5の後にまとめて示す。
(レンズデータ)において、「面NO.」は物体側から数えたレンズ面の順番、「r」はレンズ面の曲率半径、「d」は光軸上のレンズ肉厚又は空気間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.5618nm)における屈折率、「νd」はd線におけるアッベ数、「θgF」はg線からF線の部分分散比((ng-nF)/(nF-nC))、「θCT」C線からt線の部分分散比((nC-nt)/(nF-nC))、「θIR」は「(nF-nd)/(n1700nm-nd)」の値を示している。また、「d」の欄において、「D(17)」と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。また、曲率半径の欄の「INF」は無限大を意味し、その面が平面であることを意味する。
(諸元表)において、「F」は当該光学系の焦点距離、「Fno」はFナンバー、「ω」は半画角、「D(17)」は上記可変間隔であり、表には無限遠物体合焦時(INF)及び近距離物体合焦時におけるそれぞれの値を示している。
(レンズ群データ)は、当該光学系を構成する各群(実施例1では部分A群Ga、部分B群Gb)の焦点距離を示している。
これらの各表における事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
また、図2に当該光学系の無限遠合焦時の縦収差図を示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差(mm)、非点収差(mm)、歪曲収差(%)である。球面収差図は二点鎖線が1700nmの波長の光、一点鎖線がC線(656.2800nm)、実線がd線(波長587.5618nm)、短破線がF線(波長486.1300nm)、長破線がg線(波長435.8400nm)における球面収差をそれぞれ示す。非点収差図は縦軸が半画角(ω)、横軸がデフォーカスであり、実線がd線のサジタル像面を示し、破線がd線のメリディオナル像面をそれぞれ示す。歪曲収差図は、縦軸が半画角(ω)、横軸が歪曲収差である。これらの事項は、他の実施例において示す各収差図においても同じであるため、以下では説明を省略する。
(レンズデータ)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 25.641 2.820 1.8081 22.76 0.63 0.66 -0.51
2 42.407 0.200
3 17.806 6.270 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
4 1633.777 0.243
5 119.959 2.000 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
6 11.434 4.660
7(絞り) INF 4.780
8 -13.365 1.500 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
9 58.530 6.000 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
10 -17.008 1.329
11 61.353 5.200 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
12 -36.177 1.797
13 19.740 8.350 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
14 -16.759 2.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
15 14.063 3.396
16 47.525 5.880 1.7620 40.10 0.58 0.74 -0.43
17 -195.809 D(17)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 25.641 2.820 1.8081 22.76 0.63 0.66 -0.51
2 42.407 0.200
3 17.806 6.270 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
4 1633.777 0.243
5 119.959 2.000 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
6 11.434 4.660
7(絞り) INF 4.780
8 -13.365 1.500 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
9 58.530 6.000 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
10 -17.008 1.329
11 61.353 5.200 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
12 -36.177 1.797
13 19.740 8.350 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
14 -16.759 2.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
15 14.063 3.396
16 47.525 5.880 1.7620 40.10 0.58 0.74 -0.43
17 -195.809 D(17)
(諸元表)
INF 0.5m
F 35.00 -
Fno 1.50 -
ω 13.03 -
D(17) 15.164 17.543
INF 0.5m
F 35.00 -
Fno 1.50 -
ω 13.03 -
D(17) 15.164 17.543
(レンズ群データ)
Fa 197.146
Fb 25.675
Fa 197.146
Fb 25.675
(1)光学構成
図3は、本件発明に係る実施例2の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。また、当該光学系は、正合焦群Fの物体側に、合焦時光軸方向に固定される固定群Gを有する。以下、固定群G、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
図3は、本件発明に係る実施例2の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。また、当該光学系は、正合焦群Fの物体側に、合焦時光軸方向に固定される固定群Gを有する。以下、固定群G、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
固定群Gは、物体側から順に両凹レンズL1と、両凸レンズL2とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分A群Gaは、物体側から順に、物体側凸形状の正メニスカスレンズL3と、両凸L4及び両凹レンズL5が接合された接合レンズとから構成されており、全体で負の屈折力を有する。
部分B群Gbは、両凹レンズL6及び両凸レンズL7が接合された接合レンズと、両凸レンズL8と、両凸レンズL9及び両凹レンズL10が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズL11とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
(2)数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図4に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図4に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
(レンズデータ)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 -87.554 1.200 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
2 27.045 9.108
3 46.478 6.975 1.7200 46.02 0.56 0.76 -0.40
4 -39.323 D(4)
5 25.549 2.901 1.8590 22.73 0.63 0.66 -0.51
6 39.096 0.732
7 20.221 6.593 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
8 -46.742 1.000 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
9 13.281 4.920
10(絞り) INF 5.989
11 -14.797 1.000 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
12 43.598 4.863 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
13 -16.653 0.150
14 45.138 4.288 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
15 -31.266 0.300
16 18.547 6.064 1.4388 94.94 0.53 0.84 -0.34
17 -18.547 1.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
18 13.996 3.957
19 36.605 2.743 1.7440 44.79 0.57 0.75 -0.41
20 235.499 D(20)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 -87.554 1.200 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
2 27.045 9.108
3 46.478 6.975 1.7200 46.02 0.56 0.76 -0.40
4 -39.323 D(4)
5 25.549 2.901 1.8590 22.73 0.63 0.66 -0.51
6 39.096 0.732
7 20.221 6.593 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
8 -46.742 1.000 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
9 13.281 4.920
10(絞り) INF 5.989
11 -14.797 1.000 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
12 43.598 4.863 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
13 -16.653 0.150
14 45.138 4.288 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
15 -31.266 0.300
16 18.547 6.064 1.4388 94.94 0.53 0.84 -0.34
17 -18.547 1.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
18 13.996 3.957
19 36.605 2.743 1.7440 44.79 0.57 0.75 -0.41
20 235.499 D(20)
(諸元表)
INF 0.5m
F 25.01 -
Fno 1.60 -
ω 18.06 -
D(4) 4.430 1.463
D(20) 14.814 17.781
INF 0.5m
F 25.01 -
Fno 1.60 -
ω 18.06 -
D(4) 4.430 1.463
D(20) 14.814 17.781
(レンズ群データ)
FG 119.386
Fa -871.357
Fb 35.250
但し、上記においてFGは固定群Gの焦点距離である。以下の実施例においても同じである。
FG 119.386
Fa -871.357
Fb 35.250
但し、上記においてFGは固定群Gの焦点距離である。以下の実施例においても同じである。
(1)光学構成
図5は、本件発明に係る実施例3の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。また、当該光学系は、正合焦群Fの物体側に、合焦時光軸方向に固定される固定群Gを有する。以下、固定群G、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
図5は、本件発明に係る実施例3の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。また、当該光学系は、正合焦群Fの物体側に、合焦時光軸方向に固定される固定群Gを有する。以下、固定群G、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
固定群Gは、物体側から順に両凹レンズL1と、両凸レンズL2とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分A群Gaは、物体側から順に、物体側凸形状の正メニスカスレンズL3と、両凸レンズL4及び両凹レンズL5が接合された接合レンズとから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分B群Gbは、両凹レンズL6及び両凸レンズL7が接合された接合レンズと、物体側凸形状の負メニスカスレンズL8及び両凸レンズL9が接合された接合レンズと、両凸レンズL10及び両凹レンズL11が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズL12とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
(2)数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図6に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図6に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
(レンズデータ)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 -90.774 1.200 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
2 27.804 9.091
3 47.504 7.394 1.7200 46.02 0.56 0.76 -0.40
4 -40.398 D(4)
5 24.335 3.315 1.8590 22.73 0.63 0.66 -0.51
6 37.040 0.351
7 18.942 5.655 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
8 -136.703 0.800 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
9 13.033 5.655
10(絞り) INF 4.832
11 -15.908 1.500 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
12 35.459 4.954 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
13 -18.095 0.150
14 55.112 1.000 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
15 19.996 5.734 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
16 -33.259 0.300
17 19.042 6.271 1.4388 94.94 0.53 0.84 -0.34
18 -19.042 1.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
19 14.490 3.615
20 36.504 2.785 1.7440 44.79 0.57 0.75 -0.41
21 325.781 D(21)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 -90.774 1.200 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
2 27.804 9.091
3 47.504 7.394 1.7200 46.02 0.56 0.76 -0.40
4 -40.398 D(4)
5 24.335 3.315 1.8590 22.73 0.63 0.66 -0.51
6 37.040 0.351
7 18.942 5.655 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
8 -136.703 0.800 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
9 13.033 5.655
10(絞り) INF 4.832
11 -15.908 1.500 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
12 35.459 4.954 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
13 -18.095 0.150
14 55.112 1.000 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
15 19.996 5.734 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
16 -33.259 0.300
17 19.042 6.271 1.4388 94.94 0.53 0.84 -0.34
18 -19.042 1.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
19 14.490 3.615
20 36.504 2.785 1.7440 44.79 0.57 0.75 -0.41
21 325.781 D(21)
(諸元表)
INF 0.5m
F 25.00 -
Fno 1.60 -
ω 18.04 -
D(4) 4.449 1.500
D(21) 14.820 17.772
INF 0.5m
F 25.00 -
Fno 1.60 -
ω 18.04 -
D(4) 4.449 1.500
D(21) 14.820 17.772
(レンズ群データ)
FG 124.472
Fa 898.345
Fb 27.189
FG 124.472
Fa 898.345
Fb 27.189
(1)光学構成
図7は、本件発明に係る実施例4の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。以下、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
図7は、本件発明に係る実施例4の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。以下、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
部分A群Gaは、物体側から順に、物体側凸形状の正メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凹レンズL3とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分B群Gbは、両凹レンズL4及び両凸レンズL5が接合された接合レンズと、両凸レンズL6と、両凸レンズL7及び両凹レンズL8が接合された接合レンズと、両凸レンズL9とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
(2)数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図8に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図8に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
(レンズデータ)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 25.968 2.938 1.8081 22.76 0.63 0.66 -0.51
2 38.031 0.100
3 18.456 6.800 1.5503 75.50 0.54 0.81 -0.36
4 -160.456 0.997
5 -137.028 1.012 1.5174 52.15 0.56 0.80 -0.36
6 12.474 4.895
7(絞り) INF 4.000
8 -20.053 1.612 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
9 24.745 5.303 1.5503 75.50 0.54 0.81 -0.36
10 -39.489 0.100
11 91.863 3.638 1.8810 40.14 0.57 0.73 -0.44
12 -42.288 0.100
13 18.442 5.408 1.5503 75.50 0.54 0.81 -0.36
14 -370.245 3.968 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
15 15.088 6.342
16 61.068 2.363 1.9459 17.98 0.65 0.63 -0.53
17 -250.020 D(17)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 25.968 2.938 1.8081 22.76 0.63 0.66 -0.51
2 38.031 0.100
3 18.456 6.800 1.5503 75.50 0.54 0.81 -0.36
4 -160.456 0.997
5 -137.028 1.012 1.5174 52.15 0.56 0.80 -0.36
6 12.474 4.895
7(絞り) INF 4.000
8 -20.053 1.612 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
9 24.745 5.303 1.5503 75.50 0.54 0.81 -0.36
10 -39.489 0.100
11 91.863 3.638 1.8810 40.14 0.57 0.73 -0.44
12 -42.288 0.100
13 18.442 5.408 1.5503 75.50 0.54 0.81 -0.36
14 -370.245 3.968 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
15 15.088 6.342
16 61.068 2.363 1.9459 17.98 0.65 0.63 -0.53
17 -250.020 D(17)
(諸元表)
INF 0.5m
F 50.00 -
Fno 2.10 -
ω 18.20 -
D(17) 23.290 28.427
INF 0.5m
F 50.00 -
Fno 2.10 -
ω 18.20 -
D(17) 23.290 28.427
(レンズ群データ)
Fa 102.833
Fb 44.605
Fa 102.833
Fb 44.605
(1)光学構成
図9は、本件発明に係る実施例5の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。また、当該光学系は、正合焦群Fの物体側に、合焦時光軸方向に固定される固定群Gを有する。以下、固定群G、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
図9は、本件発明に係る実施例5の光学系の無限遠合焦時の断面図である。当該光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群Fを有し、正合焦群Fは物体側から順に部分A群Ga、開口絞りS、及び部分B群Gbからなる。当該光学系は、正合焦群F全体を光軸に沿って物体側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へ合焦する。また、当該光学系は、正合焦群Fの物体側に、合焦時光軸方向に固定される固定群Gを有する。以下、固定群G、部分A群Ga、部分B群Gbの構成を説明する。
固定群Gは、物体側から順に両凹レンズL1と、両凸レンズL2とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分A群Gaは、物体側から順に、物体側凸形状の正メニスカスレンズL3と、物体側凸形状の正メニスカスレンズL4及び物体側凸形状の負メニスカスレンズL5が接合された接合レンズとから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
部分B群Gbは、両凹レンズL6及び両凸レンズL7が接合された接合レンズと、両凸レンズL8及び物体側凹形状の負メニスカスレンズL9が接合された接合レンズと、両凸レンズL10及び両凹レンズL11が接合された接合レンズと、両凸レンズL12とから構成されており、全体で正の屈折力を有する。
(2)数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図10に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例として、「レンズデータ」、「諸元表」、「レンズ群データ」を示す。また、図10に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。
(レンズデータ)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 -143.559 1.200 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
2 27.688 10.614
3 46.009 7.165 1.7200 46.02 0.56 0.76 -0.40
4 -46.009 D(4)
5 21.559 3.312 1.8590 22.73 0.63 0.66 -0.51
6 29.383 0.150
7 17.033 5.515 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
8 210.405 0.800 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
9 11.726 5.834
10(絞り) INF 3.803
11 -16.966 1.032 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
12 28.979 6.610 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
13 -17.675 0.150
14 36.036 5.457 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
15 -18.354 1.000 1.7495 35.33 0.58 0.73 -0.43
16 -96.721 0.300
17 18.086 6.084 1.4388 94.94 0.53 0.84 -0.34
18 -21.483 1.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
19 13.800 3.241
20 43.364 3.079 1.6485 53.02 0.55 0.79 -0.38
21 -88.833 D(21)
面NO. r d Nd νd θgF θCT θIR
1 -143.559 1.200 1.8010 34.97 0.59 0.73 -0.43
2 27.688 10.614
3 46.009 7.165 1.7200 46.02 0.56 0.76 -0.40
4 -46.009 D(4)
5 21.559 3.312 1.8590 22.73 0.63 0.66 -0.51
6 29.383 0.150
7 17.033 5.515 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
8 210.405 0.800 1.6134 44.27 0.56 0.78 -0.37
9 11.726 5.834
10(絞り) INF 3.803
11 -16.966 1.032 1.8548 24.80 0.61 0.67 -0.49
12 28.979 6.610 1.4970 81.54 0.54 0.83 -0.35
13 -17.675 0.150
14 36.036 5.457 1.9053 35.04 0.58 0.71 -0.46
15 -18.354 1.000 1.7495 35.33 0.58 0.73 -0.43
16 -96.721 0.300
17 18.086 6.084 1.4388 94.94 0.53 0.84 -0.34
18 -21.483 1.000 1.5174 52.20 0.56 0.82 -0.35
19 13.800 3.241
20 43.364 3.079 1.6485 53.02 0.55 0.79 -0.38
21 -88.833 D(21)
(諸元表)
INF 0.2m
F 25.00 -
Fno 1.60 -
ω 18.06 -
D(4) 4.456 1.502
D(17) 14.896 17.844
INF 0.2m
F 25.00 -
Fno 1.60 -
ω 18.06 -
D(4) 4.456 1.502
D(17) 14.896 17.844
(レンズ群データ)
FG 109.230
Fa 5439.520
Fb 26.396
FG 109.230
Fa 5439.520
Fb 26.396
[表1]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1)θct 0.815 0.815 0.815 0.815
条件式(2)vd 52.2 52.2 52.2 52.2
条件式(3)nd_pave 1.665 1.646 1.646 1.732
条件式(4)νd_pave 59.56 64.08 64.08 52.28
条件式(5)0.00558×vd_n+0.531-θct_n -0.005 -0.005 -0.005 -0.005
条件式(6)θIRp-θIRn 0.024 0.030 0.034 -0.001
条件式(7)Fb/F 0.73 1.41 1.09 0.89
条件式(8)θgF_p 0.631 0.628 0.628 0.631
条件式(9)Fa/F 5.63 -34.85 35.93 2.06
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1)θct 0.815 0.815 0.815 0.815
条件式(2)vd 52.2 52.2 52.2 52.2
条件式(3)nd_pave 1.665 1.646 1.646 1.732
条件式(4)νd_pave 59.56 64.08 64.08 52.28
条件式(5)0.00558×vd_n+0.531-θct_n -0.005 -0.005 -0.005 -0.005
条件式(6)θIRp-θIRn 0.024 0.030 0.034 -0.001
条件式(7)Fb/F 0.73 1.41 1.09 0.89
条件式(8)θgF_p 0.631 0.628 0.628 0.631
条件式(9)Fa/F 5.63 -34.85 35.93 2.06
実施例5
条件式(1)θct 0.815
条件式(2)vd 52.2
条件式(3)nd_pave 1.622
条件式(4)νd_pave 66.14
条件式(5)0.00558×vd_n+0.531-θct_n -0.005
条件式(6)θIRp-θIRn 0.042
条件式(7)Fb/F 1.06
条件式(8)θgF_p 0.628
条件式(9)Fa/F 217.58
条件式(1)θct 0.815
条件式(2)vd 52.2
条件式(3)nd_pave 1.622
条件式(4)νd_pave 66.14
条件式(5)0.00558×vd_n+0.531-θct_n -0.005
条件式(6)θIRp-θIRn 0.042
条件式(7)Fb/F 1.06
条件式(8)θgF_p 0.628
条件式(9)Fa/F 217.58
本件発明に係る光学系は、例えば、産業カメラ(FA/MV)、ビデオカメラ、デジタルカメラ、監視カメラ等の撮像素子が搭載された撮像装置の撮像光学系として好適に適用できる。
S ・・・開口絞り
I ・・・像面
F ・・・正合焦群
G ・・・固定群
Ga ・・・部分A群
Gb ・・・部分B群
1 ・・・撮像装置本体
2 ・・・鏡筒
3 ・・・撮像素子
10 ・・・撮像装置
I ・・・像面
F ・・・正合焦群
G ・・・固定群
Ga ・・・部分A群
Gb ・・・部分B群
1 ・・・撮像装置本体
2 ・・・鏡筒
3 ・・・撮像素子
10 ・・・撮像装置
Claims (9)
- 無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する正合焦群を有し、
前記正合焦群は物体側から順に部分A群、開口絞り、及び部分B群からなり、
前記部分A群は像側から順に負レンズ、正レンズ及び正レンズを有し、
前記部分B群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有し、
下記条件式を満足することを特徴とする光学系。
(1) θct ≧ 0.800
(2) νd ≦ 55
(3) nd_pave <1.75
(4) νd_pave >50
但し、
θct:前記負レンズのC線からt線の部分分散比
なお、C線からt線の部分分散比θctは以下の式で定義されるものとする。
θct=(nC-nt)/(nF-nC)
nC:C線における屈折率
nt:t線における屈折率
nF:F線における屈折率
νd:d線におけるアッベ数
nd_pave:前記部分B群に配置される全ての正レンズのd線における屈折率の平均値
νd_pave:前記部分B群に配置される全ての正レンズのd線におけるアッベ数の平均値 - 下記条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
(5) -0.007< 0.00558×νd_n+0.531-θct_n < 0.000
但し、
νd_n :前記部分B群において最も物体側に配置される負レンズのd線におけるアッベ数
θct_n:前記部分B群において最も物体側に配置される負レンズのC線とt線に関する部分分散比 - 下記条件式を満足する請求項1又は請求項2に記載の光学系。
(6) -0.045<θIRp-θIRn<0.045
但し、
θIRp:前記部分B群内の正レンズの(nF-nd)/(n1700nm-nd)の平均値
θIRn:前記部分B群内の負レンズの(nF-nd)/(n1700nm-nd)の平均値
nd :d線における屈折率
n1700nm:1700nmの波長における屈折率 - 下記条件式を満足する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光学系。
(7) 0.50 <Fb/F< 2.50
但し、
Fb :前記部分B群のd線における焦点距離
F :当該光学系のd線における焦点距離 - 前記部分A群は下記条件式を満足する正レンズを少なくとも1枚有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光学系。
(8) 0.623 < θgF_p
但し、
θgF_p:前記正レンズのg線とF線に関する部分分散比
なお、g線からF線の部分分散比θgFは以下の式で定義されるものとする。
θgF=(ng-nF)/(nF-nC)
ng:g線における屈折率 - 下記条件式を満足する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光学系。
(9) 1.50 < Fa/F < 6.00
但し、
Fa:前記部分A群のd線における焦点距離 - 前記部分A群の最も像側の面は前記開口絞りに対して凹面であり、前記部分B群の最も物体側の面は前記開口絞りに対して凹面である請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光学系。
- 前記正合焦群の物体側に、無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸方向に固定される固定群を有し、
当該固定群は物体側から順に負レンズ及び正レンズを有する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の光学系。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光学系と、当該光学系の像側に当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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