JP5546378B2 - 光学系及びそれを有する光学機器 - Google Patents
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Description
1.75<Ndn1<2.05
0.02<θgFn1−(0.6438−0.001682×νdn1)<0.082.5<|fn1/F|<5.0
なる条件を満足するとともに、前記少なくとも1つの負レンズが、最も拡大共役側のレンズ面から縮小共役側へ距離0.2Lfから距離0.7Lfの範囲内に配置されていることを特徴としている。
1.75<Ndn1<2.05 ・・・(1)
0.02<θgFn1−(0.6438−0.001682×νdn1)<0.08 ・・・(2)
2.5<|fn1/F|<5.0 ・・・(3)
なる条件を満足している。
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)
である。
1.78<Ndn1<2.00 ・・・(1a)
0.022<θgFn1−(0.6438−0.001682×νdn1)<0.060・・・(2a)
2.8<|fn1/F|<4.8 ・・・(3a)
本発明の光学系では以上の手法により、色収差を始めとした緒収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。更に限定すれば、本実施形態は標準の硝材より部分分散比θgfが大きい硝材より成る負レンズを負の屈折力の前群中に使用している。そして負レンズを適切なパワーで使用することによって、倍率色収差及び軸上色収差の二次スペクトルを全体として良好に補正している。以下、各実施例の光学系において更に効果的に、良好な光学性能が得るのに好ましい条件について説明する。
75<νdp1<99 ・・・(4)
0.02<θgFp1−(0.6438−0.001682×νdp1)<0.08・・・(5)
fp1/F<5.0 ・・・(6)
なる条件を満足するのが良い。条件式(4)の下限値を逸脱すると分散が大きくなるため、C線とF線の軸上色収差および倍率色収差が過剰に発生する。そのため、良好な光学性能を得ることが困難になる。条件式(4)もしくは条件式(5)の上限値を逸脱した場合は、前述した条件式(1)の上限値を逸脱した場合と同様の理由で、要望される光学性能を安定して供給するのが困難になる。条件式(5)の下限値を逸脱すると異常分散が小さいため、軸上色収差および倍率色収差の2次スペクトルの補正効果が弱く、色収差が過剰に発生する。そのため、良好な光学性能を得ることが困難になる。条件式(6)の上限値を逸脱すると正レンズLp1の屈折力が弱くなるため、軸上色収差および倍率色収差の2次スペクトルを補正するため必要な補正効果を十分に得ることが困難になる。
78<νdp1<90 ・・・(4a)
0.025<θgFp1−(0.6438−0.001682×νdp1)<0.060 ・・・(5a)
1.5<fp1/F<3.5 ・・・(6a)
各実施例において、更に好ましい条件について説明する。
|Qp−Qn|<0.02 ・・・(7)
なる条件を満足するのが良い。
|Qp−Qn|<0.01 ・・・(7a)
各実施例において、更に好ましい条件について説明する。
θgFn2<0.560 ・・・(8)
θgFp2>0.590 ・・・(9)
なる条件を満足するのが良い。ここで距離の符号は拡大共役側へ測ったときを負、縮小共役側へ測ったときを正とする。軸外主光線の入射高が低い後群Lbの最も拡大共役側のレンズ面付近に、条件式(8)を満たす負レンズおよび条件式(9)を満たす正レンズを配置することで、倍率色収差にあまり影響を与えることなく軸上色収差の2次スペクトルを良好に補正している。
θgFn2<0.557 ・・・(8a)
θgFp2>0.600 ・・・(9a)
各実施例において、更に好ましい条件について説明する。
BF/F>3.5 ・・・(10)
なる条件を満足するのが良い。条件式(10)を満たすことで、色分解系素子(偏光ビームスプリッターやダイクロイックプリズムなど)を光学系と縮小共役側に配置された画像表示素子LCDとの間に配置するために必要なバックフォーカスを得ることができる。更に好ましくは条件式(10)の数値を次の如く設定するのが良い。
BF/F>3.60 ・・・(10a)
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。
実施例1の光学系は、拡大共役側から順に、負の屈折力の前群Lf、絞りSTO、正の屈折力の後群Lbを有している。前群Lfは拡大共役側から順に、負、正、負、負、負、正、負、負、正、正レンズの10枚のレンズL11〜L20で構成されている。後群Lbは拡大共役側から順に、正、負、正、正、負、正、負、正、正、正レンズの10枚のレンズL21〜L30で構成されている。前述した負レンズLn1は負レンズL18に対応し、正レンズLp1は正レンズL26、L30に対応している。また負レンズLn2は負レンズL22に対応し、正レンズLp2は正レンズL23に対応している。
実施例2は実施例1と同様に、10枚のレンズL41〜L50で構成され、後群Lbは10枚のレンズL51〜L60で構成されている。前述した負レンズLn1は負レンズL48に対応し、正レンズLp1は正レンズL66、L60に対応している。また負レンズLn2は負レンズL52に対応し、正レンズLp2は正レンズL53に対応している。
実施例3のズームレンズは、拡大共役側から縮小共役側へ順に、負、負、正、負、正、正の屈折力の第1〜第6レンズユニットG1〜G6で構成され、絞りSTOを第3レンズユニットと第4レンズユニットとの間に有する。変倍(ズーミング)の際には第1レンズユニットG1乃至第5レンズユニットG5が光軸上移動する。第6レンズユニットG6はズーミングに際して固定である。第1レンズユニットG1は、拡大共役側から順に負、負、負の屈折力のレンズL71〜L73で構成される。第2レンズユニットG2は、負の屈折力のレンズL74で構成される。第3レンズユニットG3は、拡大共役側から順に負、正、正の屈折力のレンズL75〜L77のレンズで構成される。第4レンズユニットG4は、拡大共役側から順に正、負、正の屈折力のレンズL78〜L80で構成される。第5レンズユニットG5は、拡大共役側から順に負、正、負、正、正、正の屈折力のレンズL81〜L86で構成される。第6レンズユニットG6は、正の屈折力のレンズL87で構成される。実施例3の光学系は、ズームレンズに適用した場合であり、その他の構成および作用については、実施例1と同じである。前述した負レンズLn1は負レンズL75に対応し、正レンズLp1は正レンズL82、L84、L86に対応している。また負レンズLn2は存在しない。正レンズLp2は正レンズL80に対応している。
x=(h2/r)/[1+[1−(1+k)(h/R)2]1/2]+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10で表示される。
f=11.1 ω=49.7° Fno=2.0
(A)数値表1
i r d nd ν θgF
screen 0 1050
1 122.38 6.00 1.834 37.2 0.578
2 89.84 10.23
3 164.87 9.95 1.497 70.2 0.530
4 1248.23 0.10
※5 75.23 3.50 1.806 40.9 0.570
6 38.60 10.11
7 82.42 3.00 1.773 49.6 0.552
8 28.95 11.81
9 0 2.20 1.773 49.6 0.552
10 39.76 9.07
11 -166.87 8.14 1.648 33.8 0.595
12 -31.12 2.50 1.773 49.6 0.552
13 -221.76 13.68
14 -76.28 2.70 1.808 22.8 0.631
15 43.58 14.47 1.740 28.3 0.607
16 -90.10 0.10
17 88.22 11.15 1.654 39.7 0.574
18 -79.40 60.76
19(絞り)40.83 6.63 1.596 39.2 0.580
20 -31.64 3.19 1.757 47.8 0.548
21 15.71 6.81 1.699 30.1 0.603
22 67.33 11.79
23 43.69 5.74 1.487 70.2 0.530
24 -45.51 1.80 1.883 40.8 0.567
25 36.68 10.55 1.497 81.6 0.538
26 -22.73 0.10
27 -29.12 1.90 1.883 40.8 0.567
28 38.72 7.63 1.729 54.7 0.544
29 -131.39 0.10
※30 118.27 7.61 1.583 59.4 0.543
※31 -48.77 0.10
32 238.40 11.58 1.497 81.6 0.538
33 -37.31 2.50
34 0 43.00 1.517 64.2 -
35 0 5.00
36 0 23.00 1.805 25.4 -
37 0 6.51
(B)非球面データ
I K A B C D
5 0 2.027E-06 -7.383E-10 4.952E-13 -1.116E-16
30 0 -3.296E-07 2.974E-10 -7.255E-13 -5.266E-16
31 0 4.741E-06 1.886E-09 1.230E-12 -3.165E-15
(C)条件式
式(1)=1.808
式(2)=0.025
式(3)=3.04
式(4)=81.6
式(5)=0.031
式(6)=2.70
式(7)=0.001
式(8)=0.548
式(9)=0.603
式(10)=4.96
f=11.1 ω=49.7° Fno=2.0
(A)数値表2
i r d nd ν θgF
screen 0 1050
1 129.28 6.00 1.834 37.2 0.578
2 74.63 15.54
3 289.88 8.39 1.497 81.6 0.538
4 -593.08 0.10
※5 64.56 6.50 1.699 30.1 0.570
6 79.91 3.00 1.773 49.6 0.552
7 29.26 12.28
8 141.11 2.20 1.773 49.6 0.552
9 27.15 12.46
10 -68.35 6.27 1.532 48.9 0.563
11 -32.28 2.50 1.788 47.4 0.556
12 278.14 14.55
13 -1177.44 3.50 1.923 18.9 0.649
14 49.58 11.46 1.805 25.4 0.616
15 -140.69 0.10
16 97.90 13.66 1.654 39.7 0.574
17 -70.96 58.65
1(絞り) 37.37 5.93 1.613 37.0 0.586
19 -36.62 1.50 1.773 49.6 0.552
20 16.00 5.52 1.699 30.1 0.603
21 48.80 11.92
22 37.43 7.60 1.487 70.2 0.530
23 -45.91 3.00 1.883 40.8 0.567
24 35.73 12.45 1.497 81.6 0.538
25 -24.15 0.10
26 -33.72 1.90 1.883 40.8 0.567
27 38.88 7.67 1.729 54.7 0.544
28 -200.00 0.10
※29 88.99 7.60 1.583 59.4 0.543
※30 -59.68 0.10
31 171.66 12.46 1.497 81.6 0.538
32 -38.49 2.50
33 0 43.00 1.517 64.2 -
34 0 5.00
35 0 23.00 1.805 25.4 -
36 0 6.51
(B)非球面データ
i K A B C D
5 0 2.409E-06 -5.777E-10 5.989E-13 -7.832E-17
29 0 -5.806E-07 1.215E-09 -1.591E-12 -1.461E-15
30 0 4.859E-06 2.300E-09 1.646E-12 -5.258E-15
(C)条件式
式(1)=1.923
式(2)=0.038
式(3)=4.60
式(4)=81.6
式(5)=0.031
式(6)=2.80
式(7)=0.000
式(8)=0.552
式(9)=0.603
式(10)=4.96
f=12.7〜14.4 ω=37.0°〜33.7° Fno=2.0
(A)数値表3
群 i r d nd ν θgF
screen 0 1210
1 1 46.92 3.50 1.773 49.6 0.552
2 31.39 6.14
3 43.68 3.50 1.773 49.6 0.552
4 26.32 7.62
※5 0 4.00 1.497 70.2 0.530
※6 67.22 d1
2 7 422.83 3.00 1.755 52.3 0.548
8 45.28 24.75
3 9 -98.15 3.00 1.808 22.8 0.631
10 52.28 12.78 1.717 29.5 0.605
11 -73.71 0.10
12 105.49 10.91 1.699 30.1 0.603
13 -77.58 d2
4 14 1409.79 2.37 1.750 35.3 0.582
15 -56.57 0.14
16(絞り)-49.08 1.50 1.801 35.0 0.586
17 20.13 3.74 1.805 25.4 0.616
18 112.47 d3
5 19 70.51 1.50 1.839 37.2 0.578
20 27.04 10.07 1.497 81.6 0.538
21 -19.60 0.21
22 -19.53 1.62 1.834 37.2 0.578
23 74.87 8.16 1.497 81.6 0.538
24 -38.76 0.10
25 -468.22 4.77 1.487 70.2 0.530
26 -57.06 0.10
27 249.77 11.65 1.497 81.6 0.538
28 -37.60 d4
6 29 106.30 3.81 1.812 25.4 0.616
30 0 1.88
31 0 32.00 1.517 64.2
32 0 5.00
33 0 21.00 1.805 25.4
34 8.13
ワイド端 テレ端
d1 13.08 5.70
d2 54.81 59.77
d3 7.96 3.63
d4 0.10 3.19
(B)非球面データ
i K A B C D
5 0 3.756E-05 -7.149E-08 8.587E-11 -7.387E-14
6 0 3.357E-05 -6.649E-08 1.090E-11 0.000E+00
(C)条件式
式(1)=1.808
式(2)=0.025
式(3)=3.26
式(4)=81.6
式(5)=0.031
式(6)=1.93
式(7)=0.007
式(8)=×
式(9)=0.616
式(10)=3.76
LCD 画像表示素子
STO 開口絞り
Lf 絞りより拡大共役側のレンズ群
Lb 絞りより縮小共役側のレンズ群
Claims (6)
- 拡大共役側から縮小共役側へ順に、最も広い空気間隔を境にして負の屈折力の前群、正の屈折力の後群とを有する光学系において、該前群に含まれる負レンズのうち少なくとも1つの負レンズの焦点距離をfn1、該少なくとも1つの負レンズの材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を各々Ndn1、νdn1、θgFn1、全系の焦点距離をF、光軸上において、前記前群の最も拡大共役側のレンズ面から前記後群の最も拡大共役側のレンズ面までの距離をLfとするとき
1.75<Ndn1<2.05
0.02<θgFn1−(0.6438−0.001682×νdn1)<0.082.5<|fn1/F|<5.0
なる条件を満足するとともに、前記少なくとも1つの負レンズが、最も拡大共役側のレンズ面から縮小共役側へ距離0.2Lfから距離0.7Lfの範囲内に配置されていることを特徴とする光学系。 - 前記後群に含まれる正レンズのうち少なくとも1つの正レンズの焦点距離をfp1、該少なくとも1つの正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdp1、θgFp1とするとき、
75<νdp1<99
0.02<θgFp1−(0.6438−0.001682×νdp1)<0.08fp1/F<5.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項1の光学系。 - 拡大共役側から縮小共役側へ数えて第i番目の正レンズの焦点距離、材料の部分分散比を各々fpi、θgFpi、
拡大共役側から縮小共役側へ数えて第i番目の負レンズの焦点距離、材料の部分分散比を各々fni、θgFni、
前記光学系に含まれる正レンズに関する値(θgFpi/fpi)の総和をΣ(θgFpi/fpi)、
該光学系に含まれる負レンズに関する値(θgFni/fni)の総和をΣ(θgFni/fni)、
該光学系に含まれる正レンズに関する値(1/fpi)の総和をΣ(1/fpi)、該光学系に含まれる負レンズに関する値(1/fni)の総和をΣ(1/fni)とし、該光学系に含まれる正レンズの材料の平均異常分散値Qpと該光学系に含まれる負レンズの材料の平均異常分散値Qnを
Qp=Σ(θgFpi/fpi)/Σ(1/fpi)Qn=Σ(θgFni/fni)/Σ(1/fni)とおくとき、
|Qp−Qn|<0.02
なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2の光学系。 - 前記前群の最も拡大共役側のレンズ面から後群の最も縮小共役側のレンズ面までの距離をLとするとき、該後群の最も拡大共役側のレンズ面から距離±0.1Lの範囲内に少なくとも1つの負レンズを有し、該少なくとも1つの負レンズのうち最もパワーの強い負レンズの材料の部分分散比をθgFn2、該後群の最も拡大共役側のレンズ面から距離±0.1Lの範囲内に少なくとも1つの正レンズを有し、該少なくとも1つの正レンズのうち最もパワーの強い正レンズの材料の部分分散比をθgFp2とするとき、
θgFn2<0.560
θgFp2>0.590
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項の光学系。 - 前記光学系において、空気換算時のバックフォーカス長をBFとするとき、
BF/F>3.5
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項の光学系。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の光学系を有することを特徴とする光学機器。
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---|---|---|---|
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JP2009188460 | 2009-08-17 | ||
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