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公開番号2024173107
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091263
出願日2023-06-02
発明の名称光学系及び光学機器
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人
主分類G02B 15/02 20060101AFI20241205BHJP(光学)
要約【課題】小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させた光学系及び光学機器を提供する。
【解決手段】
カメラ1等の光学機器に搭載される光学系OLは、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、基レンズ群MLGの物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群FLGと、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群RLGと、を有し、基レンズ群MLGと、フロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、基レンズ群MLGは、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群Gfを少なくとも1つ有し、リアコンバータレンズ群RLGの着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、
前記基レンズ群と、前記リアコンバータレンズ群のいずれか1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、
前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、
前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である光学系。
続きを表示(約 1,800 文字)【請求項2】
正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、
前記基レンズ群と、前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、
前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、
前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である光学系。
【請求項3】
次式の条件を満足する請求項2に記載の光学系。
-10.00 < fF/fB < 10.00
但し、
fB:前記基レンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
fF:前記フロントコンバータレンズ群の焦点距離
【請求項4】
前記フロントコンバータレンズ群は、負の屈折力を有し、
次式の条件を満足する請求項2または3に記載の光学系。
0.75 < Ymax/fw < 2.00
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Ymax:画角が最大となるときの前記光学系の最大像高
【請求項5】
焦点距離が異なる少なくとも2つの前記フロントコンバータレンズ群を有し、
前記フロントコンバータレンズ群が負の屈折力を有するときに、前記基レンズ群と前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの組み合わせにおける画角が最大となり、
前記フロントコンバータレンズ群が正の屈折力を有するときに、前記基レンズ群と前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの組み合わせにおける画角が最小となり、
次式の条件を満足する請求項2~4のいずれか一項に記載の光学系。
1.00 < ft/fw < 4.50
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
ft:画角が最小となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
【請求項6】
前記リアコンバータレンズ群は、1つの正レンズで構成され、次式の条件を満足する請求項1~5のいずれか一項に記載の光学系。
0.90 < Ymax/fw
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Ymax:画角が最大となるときの前記光学系の最大像高
【請求項7】
次式の条件を満足する請求項1~6のいずれか一項に記載の光学系。
0.60 < Bfw/fw < 1.50
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Bfw:画角が最大となるときの前記光学系のバックフォーカス
【請求項8】
次式の条件を満足する請求項1~7のいずれか一項に記載の光学系。
-0.75 < fB/fR < 0.75
但し、
fR:前記リアコンバータレンズ群の焦点距離
fB:前記基レンズ群の焦点距離
【請求項9】
前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つは、正レンズを有する請求項1~8のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項10】
次式の条件を満足し、
fB/fR < 0.30
但し、
fR:前記リアコンバータレンズ群の焦点距離
fB:前記基レンズ群の焦点距離
前記正レンズの少なくとも1つは、次式の条件を満足する請求項9に記載の光学系。
1.65 < nd1
20.00 < νd1 < 50.00
但し、
nd1:前記正レンズの媒質のd線に対する屈折率
νd1:前記正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系及び光学機器に関する。
続きを表示(約 4,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、小型で軽量な光学系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は、小型化・軽量化と良好な光学性能との両立が要望されているという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019-070689号公報
【発明の概要】
【0004】
本発明の第一の態様に係る光学系は、正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、前記基レンズ群と、前記リアコンバータレンズ群のいずれか1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である。
【0005】
本発明の第二の態様に係る光学系は、正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、前記基レンズ群と、前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である。
【図面の簡単な説明】
【0006】
第1実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。
第1実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第1実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第2実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。
第2実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第2実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第3実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第3実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第3実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第4実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第4実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第4実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第5実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第5実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第5実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第6実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第6実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第6実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第7実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第7実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第7実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第8実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第8実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第8実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第9実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第9実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第9実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第10実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
第10実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
第10実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
上記光学系を搭載するカメラの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【0008】
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る光学系OLは、例えば、図7(b)、(c)に示すように、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群RLG(例えば、図7(b)、(c)に示す第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG2,RLG3)と、を有して構成されている。この光学系OLは、基レンズ群MLGと、リアコンバータレンズRLG(RLG2,RLG3)のいずれか1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成されている。また、基レンズ群MLGは、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群Gfを少なくとも1つ有し、リアコンバータレンズ群RLGの着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。このように構成することにより、変倍が可能な光学系OLにおいて、小型化・軽量化と諸収差を低減した良好な光学性能との両立を実現することができる。
【0009】
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る光学系OLは、図1に示すように、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群FLG(例えば、図1(a)に示すフロントコンバータレンズ群FLG1)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群RLG(例えば、図1(a)、(b)に示す第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2)と、を有して構成されている。この光学系OLは、基レンズ群MLGと、フロントコンバータレンズ群FLG(FLG1)及びリアコンバータレンズ群RLG(RLG1,RLG2)の少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成されている。また、基レンズ群MLGは、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群Gfを少なくとも1つ有し、リアコンバータレンズ群RLGの着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。このように構成することにより、変倍可能な光学系OLにおいて、高変倍化しても、小型化・軽量化と諸収差を低減した良好な光学性能との両立を実現することができる。
【0010】
また、第2の実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
(【0011】以降は省略されています)

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