JP7088195B2 - 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Description
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
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
(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
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。
(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
(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
(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
(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
(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
(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
(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
(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
(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
(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
(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。
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。
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。
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。
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。
[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。
[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。
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。
[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
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。
[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°
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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°
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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°
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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°
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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°
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (13)
- 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、開口絞りと、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からなり、
前記後続レンズ群は、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レンズ群とからなり、
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、前記後続レンズ群の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
合焦時に移動する合焦レンズ群は、前記第3レンズ群または前記後続レンズ群に含まれ、合焦時に前記合焦レンズ群のみが移動し、
前記開口絞りの像面側には、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズが配置され、
前記第3レンズ群の最も像面側には、両凸形状の正レンズが配置され、
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
4.000 < f1/f1Rw ≦ 5.5459
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
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 - 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からなり、
前記後続レンズ群は、1つのレンズ群、2つのレンズ群、または3つのレンズ群からなり、
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、
前記後続レンズ群が複数のレンズ群からなる場合は、変倍時に、前記後続レンズ群の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
合焦時に移動する合焦レンズ群は、前記第3レンズ群または前記後続レンズ群に含まれ、合焦時に前記合焦レンズ群のみが移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
4.50 < f1/fw < 8.000
0.400 <BFw/fw < 1.300
5.000 < f1/f1Rw ≦ 5.5629
1.100 < βFw < 2.500
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
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
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率 - 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からなり、
前記後続レンズ群は、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、
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、前記後続レンズ群の隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
合焦時に移動する合焦レンズ群は、前記第3レンズ群または前記後続レンズ群に含まれ、合焦時に前記合焦レンズ群のみが移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
4.7877 ≦ f1/fw < 6.300
0.400 <BFw/fw < 1.300
0.500 < f2fn/f2 ≦ 0.7755
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
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 - 以下の条件式を満足する請求項3に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1または2に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1から5の何れか一項に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1から6の何れか一項に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1から7の何れか一項に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1、3から8の何れか一項に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1から9の何れか一項に記載の変倍光学系。
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 - 以下の条件式を満足する請求項1から10の何れか一項に記載の変倍光学系。
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 - 前記後続レンズ群は、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、
前記第4レンズ群は、前記合焦レンズ群を有する請求項1から11の何れか一項に記載の変倍光学系。 - 請求項1から12の何れか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
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