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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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