JP5371412B2 - 撮影光学系 - Google Patents
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Description
前記第1群が、周辺部で負の屈折力が強くなる非球面を1面有し、前記第3群が、負の屈折力を有する第1レンズを有しており、
前記光学系全系の焦点距離をf、前記第1群の焦点距離をf1、前記光学系全系のFnoをFno、前記第1群中の非球面の有効端部における前記非球面と近軸球面との光軸方向の離れ量をDas(物体側から像側に向かう方向を正とする)、前記第1レンズのg線、F線、C線に対する屈折率をng、nF、nC、(ng−nF)/(nF−nC)で表される部分分散をθgF、前記第1レンズのアッベ数をvd、前記第1レンズの屈折力(複数枚ある場合は総和)をφUDRとするとき、
0.03<f1/f・Fno<1.30
−0.03<Das/f<−0.001
θgF+1.3×10 −3 ・vd>0.625
vd>60
−0.8<1/(φUDR・f)・Fno<0
を満足することを特徴としている。
0.03<f1/f・Fno<1.30 ・・・(1)
を満足することが特徴である。条件式(1)は、第1群の焦点距離を規定したものである。上限値を超える(上回る)と、全長が大きく(光軸方向の長さが長く)なってしまうため好ましくない。また、下限値を超える(下回る)と第1群の正レンズの曲率がきつくなりすぎてしまうため、収差発生量が大きくなってしまったり、正レンズの加工が困難になったり、また正レンズの製造敏感度が高くなったりしてしまうため好ましくない。また、これらのf1、f、Fnoは以下の条件式(1a)を満足すると更に好ましい。
また、本実施例の光学系は、第1群中に周辺部で負の屈折力が強くなる(正の屈折力が弱くなる)非球面を少なくとも1面有している。ここで、この第1群中の非球面の有効端部において、この非球面と近軸球面との光軸方向の離れ量(ズレ、非球面量)をDas(物体側から像側に向かう方向を正とする)とするとき、
−0.03<Das/f<−0.001 ・・・(2)
を満足することを特徴としている。この非球面と近軸球面との、物体側から像側への離れ量(物体側から像側へ向かう方向を正とする)は、光軸方向(光軸と平行な方向)における離れ量(2つの面の距離、差)のことである。
−0.01<Das/f<−0.001 ・・・(2a)
を満足すると尚良い。
θgF+1.3×10 −3 ・vd>0.625 ・・・(3)
vd>60 ・・・(4)
−0.8<1/(φUDR・f)・Fno<0 ・・・(5)
であり、これらを満足することが望ましい。
0.700>θgF+1.3×10 −3 ・vd>0.630 ・・・(3a)
105>vd>75 ・・・(4a)
を満足すると尚好ましい。
−0.67<1/(φUDR・f)・Fno<−0.20 ・・・(5a)
また、本発明の実施例の第1群の中で、第1群の最も物体側の面の面頂点と第1群の最も像側の面頂点との中間点よりも物体側に存在する光学面の焦点距離をf1Fとするとき、
1.8<f/f1F<8.5 ・・・(6)
を満足すると良い。言い方を変えて、第1群の最も物体側の面の面頂点をP1F、最も像側の面頂点をP1R、P1FとP1Rの中間点をP1Mとし、P1FからP1Mまでの間に存在する光学面の集合体を1F群とし、その1F群の焦点距離をf1Fとしても良い。
1.8<f/f1F<7.2 ・・・(6a)
を満足すると良い。
−3.5<f/f1R<1.0 ・・・(7)
を満足すると良い。言い方を変えると、前述のP1MからP1Rまでの間に存在する光学面の集合体を1R群とし、その焦点距離をf1Rとしても良い。
−3.1<f/f1R<0.5 ・・・(7a)
を満足すると良い。
0.05<fpp/f<0.32 ・・・(8)
−1.0<fn/f ・・・(9)
を満足すると良い。
0.10<fpp/f<0.30 ・・・(8a)
−0.450<fn/f<−0.120 ・・・(9a)
また、前述の正のパワー(屈折力)を有する回折光学素子の焦点距離をfDOとするとき、
20<fDO/f1<130 ・・・(10)
を満足することが望ましい。
40<fDO/f1<130 ・・・(10a)
また、前述の光学素子UD(第1レンズ)は、物体側に凹形状の面を有しており、この凹形状の面の曲率をRud1とするとき、
−0.2<Rud1/f<0.0 ・・・(11)
を満足することが望ましい。
−0.15<Rud1/f<−0.01 ・・・(11a)
以下に、本発明の光学系の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
X= (1/R)Y2
1+{1―(K+1)(Y/R)2}1/2
+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+・・・
であらわされるものとする。
φ(h,m)={2π/(mλ0)}(A2Y2+A4Y4+A6Y6+・・・)
であらわされるものとする。各実施例において、回折光の回折次数mは1であり、設計波長λ0はd線の波長(587.56nm)である。
数値実施例 1
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1* 70.057 14.00 1.48749 70.2
2(回折) 175.248 10.00 1.48749 70.2
3 991.665 6.00
4* 64.577 15.50 1.48749 70.2
5 2061.532 3.30 1.74100 52.6
6 302.438 9.50
7 136.628 3.00 1.83481 42.7
8 30.399 13.00 1.48749 70.2
9 -2477.682 (可変)
10 351.570 1.80 1.43387 95.1
11 37.297 (可変)
12(絞り) ∞ 4.02
13 -313.023 1.30 1.80518 25.4
14 32.780 4.70 1.51742 52.4
15 -49.402 2.30
16 58.242 3.30 1.75520 27.5
17 -50.314 1.30 1.81600 46.6
18 41.966 2.34
19 313.763 1.30 1.83481 42.7
20 53.391 3.60
21 42.779 7.20 1.64769 33.8
22 -19.470 1.40 1.83481 42.7
23* 46.582 0.44
24 57.578 8.00 1.51742 52.4
25 -19.943 0.00
26 -22.932 2.00 1.43387 95.1
27 44.999 0.50
28 38.754 4.80 1.51742 52.4
29 1425.717 0.50
30 ∞ 2.20 1.51633 64.1
31 ∞
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-1.43855e-001 A 4=-1.93099e-010 A 6=-2.74985e-011 A 8= 1.37063e-015 A10=-2.18842e-018
第2面(回折面)
A 2=-4.70000e-005 A 4=-1.54677e-009 A 6= 1.48064e-012 A 8=-2.78650e-016
第4面
K = 8.12883e-002 A 4=-3.09766e-007 A 6=-1.38173e-011 A 8=-1.30814e-014 A10= 8.97456e-018
第23面
K =-2.20153e-001 A 4= 6.33415e-007 A 6=-9.37707e-012 A 8= 2.58779e-012 A10=-2.54583e-014
各種データ
ズーム比 1.00
焦点距離 389.99
Fナンバー 4.12
画角 3.18
像高 21.64
レンズ全長 212.07
BF 52.70
物体距離 -3500
d 9 13.83 20.34
d11 18.24 11.73
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 114.82
2 10 -95.98
3 12 -86.05
数値実施例 2
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 ∞ 4.50 1.51633 64.1
2 ∞ 0.90
3 79.911 13.00 1.48749 70.2
4(回折) 180.000 12.00 1.48749 70.2
5 -410.392 6.00
6 78.598 12.50 1.48749 70.2
7 783.108 3.80
8 -240.575 3.00 1.80610 40.9
9 73.587 0.14
10* 65.709 12.50 1.48749 70.2
11 -211.470 (可変)
12 225.694 4.60 1.78472 25.7
13 925.141 2.20 1.83481 42.7
14 90.756 (可変)
15(絞り) ∞ 10.00
16* 586.982 1.80 1.84666 23.9
17 53.892 5.20 1.71999 50.2
18 52.114 1.20
19 74.287 6.25 1.84666 23.9
20 -52.079 1.65 1.60311 60.6
21 -419.815 5.52
22 -329.581 1.60 1.77250 49.6
23 42.356 2.82
24 143.913 9.30 1.71999 50.2
25 -19.617 1.80 1.83400 37.2
26 396.634 0.50
27 58.569 10.50 1.54072 47.2
28 -30.000 2.00 1.49700 81.5
29 -2239.456 2.00
30 ∞ 2.00 1.51633 64.1
31 ∞
像面 ∞
非球面データ
第4面(回折面)
A 2=-3.50000e-005 A 4= 4.64752e-010
第10面
K = 4.90788e-001 A 4=-6.09902e-007 A 6=-1.41185e-010 A 8=-3.80264e-014 A10= 5.22218e-018
第16面
K =-2.26102e+001 A 4= 8.30526e-007 A 6=-6.52746e-011 A 8= 2.21720e-012 A10=-2.55480e-015
各種データ
ズーム比 1.00
焦点距離 284.97
Fナンバー 2.91
画角 4.34
像高 21.64
レンズ全長 218.75
BF 55.47
物体距離 -∞ -6000
d11 11.50 16.12
d14 12.50 7.88
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 114.65
2 12 -179.33
3 15 -117.33
数値実施例 3
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1* 66.840 12.94 1.48749 70.2
2(回折) 122.932 12.44 1.48749 70.2
3 1072.527 5.85
4* 68.786 15.70 1.48749 70.2
5 1909.848 3.22 1.74100 52.6
6 347.428 9.26
7 192.222 2.92 1.83481 42.7
8 31.142 15.50 1.48749 70.2
9 -1876.226 (可変)
10 167.205 1.75 1.43387 95.1
11 35.165 (可変)
12(絞り) ∞ 3.92
13 199.016 1.27 1.80518 25.4
14 46.568 0.00
15 46.568 5.08 1.51742 52.4
16 -95.666 2.24
17 44.521 4.22 1.75520 27.5
18 389.659 1.27 1.81600 46.6
19 60.363 2.28
20 3746.396 1.27 1.83481 42.7
21 63.462 3.51
22 146.214 3.00 1.64769 33.8
23 -69.451 1.36 1.83481 42.7
24* 63.140 0.80
25 111.379 11.00 1.51742 52.4
26 -21.017 0.00
27 -21.006 1.95 1.43387 95.1
28 63.736 0.49
29 48.454 5.68 1.51742 52.4
30 1402.397 0.49
31 ∞ 2.14 1.51633 64.1
32 ∞
像面 ∞
非球面データ
第1面
K =-3.49165e-001 A 4= 3.92214e-008 A 6=-2.32827e-011 A 8= 5.26911e-015 A10=-2.28687e-018
第2面(回折面)
A 2=-5.04353e-005 A 4=-2.62726e-010 A 6= 4.90495e-013 A 8=-4.98370e-017
第4面
K =-1.18277e-002 A 4=-2.20294e-007 A 6= 4.18510e-011 A 8=-3.48675e-014 A10= 1.79742e-017
第24面
K =-2.91125e+000 A 4= 1.39454e-006 A 6=-1.31073e-009 A 8= 5.38346e-012 A10=-1.07741e-014
各種データ
ズーム比 1.00
焦点距離 291.00
Fナンバー 2.88
画角 4.17
像高 21.64
レンズ全長 208.00
BF 54.00
物体距離 -∞ -3500
d 9 4.69 11.33
d11 17.78 11.13
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 124.05
2 10 -102.68
3 12 -383.79
2 L2 第2レンズ群
3 L3 第3レンズ群
4 SP 絞り
5 IP 像面
6 * 非球面
7 DO 本発明に記載の回折光学素子
8 UD 本発明に記載の負の屈折力を有する光学素子
9 d d線
10 g g線
11 ΔS サジタル像面
12 ΔM メリディオナル像面
Claims (10)
- 物体側から順に、正の屈折力を有する第1群、フォーカスの際に光軸方向に移動する第2群、絞りを含む第3群を有する光学系において、
前記第1群が、周辺部で負の屈折力が強くなる非球面を1面有し、
前記第3群が、負の屈折力を有する第1レンズを有しており、
前記光学系全系の焦点距離をf、前記第1群の焦点距離をf1、前記光学系全系のFnoをFno、前記第1群中の非球面の有効端部における前記非球面と近軸球面との像側への離れ量をDas、前記第1レンズのg線、F線、C線に対する屈折率をng、nF、nC、(ng−nF)/(nF−nC)で表される部分分散をθgF、前記第1レンズのアッベ数をvd、前記第1レンズの屈折力をφUDRとするとき、
0.03<f1/f・Fno<1.30
−0.03<Das/f<−0.001
θgF+1.3×10 −3 ・vd>0.625
vd>60
−0.8<1/(φUDR・f)・Fno<0
を満足することを特徴とする光学系。 - 前記第2群が負の屈折力を有し、前記第3群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
- 前記非球面が、物体側に凸形状の面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
- 前記第1群の中で、前記第1群の最も物体側の面の面頂点と前記第1群の最も像側の面頂点との中間点よりも物体側に存在する光学面の焦点距離をf1Fとするとき、
1.8<f/f1F<8.5
を満足することを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の光学系。 - 前記第1群の中で、前記第1群の最も物体側の面の面頂点と前記第1群の最も像側の面頂点との中間点よりも像側に存在する光学面の焦点距離をf1Rとするとき、
−3.5<f/f1R<1.0
を満足することを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の光学系。 - 前記第1群は、負の屈折力を有する第2レンズを備えており、前記第2レンズの焦点距離をfn、前記第2レンズよりも物体側に配置された光学面の合成焦点距離をfppとするとき、
−1.0<fn/f
0.05<fpp/f<0.32
を満足することを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の光学系。 - 前記第1群が正の屈折力を有する回折光学素子を有することを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の光学系。
- 前記正の屈折力を有する回折光学素子の焦点距離をfDOとするとき、
20<fDO/f1<130
を満足することを特徴とする請求項7記載の光学系。 - 前記第1レンズは、物体側に凹面を有しており、前記物体側の凹面の曲率をRud1とするとき、
−0.2<Rud1/f<0.0
を満足することを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の光学系。 - 請求項1乃至9いずれかに記載の光学系を備えることを特徴とする光学機器。
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