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JP2012047870A - Optical system and optical apparatus having the same - Google Patents

Optical system and optical apparatus having the same Download PDF

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JP2012047870A
JP2012047870A JP2010188136A JP2010188136A JP2012047870A JP 2012047870 A JP2012047870 A JP 2012047870A JP 2010188136 A JP2010188136 A JP 2010188136A JP 2010188136 A JP2010188136 A JP 2010188136A JP 2012047870 A JP2012047870 A JP 2012047870A
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optical system
optical
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lens group
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JP2010188136A
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Takeharu Okuno
丈晴 奥野
Tetsuichiro Okumura
哲一朗 奥村
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical system capable of effectively reducing generation of flare and ghost due to reflection from a lens surface while favorably correcting chromatic aberration fluctuation when focusing.SOLUTION: This optical system comprises, in order from an object side towards an image side, a first lens group of positive refractive power, an aperture stop, and a second lens group, the first lens group includes a first 1a lens group of positive refractive power and a first 1b lens group of negative refractive power that moves on an optical axis in focusing, and the first 1b lens group comprises a first 1b positive lens of positive refractive power, and a first 1b negative lens of negative refractive power. When the Abbe number of a material of the first 1b positive lens and a partial dispersion ratio of the material thereof are νdbp and θgFbp respectively, the first 1b positive lens satisfies the following expression: 0.02<θgFbp-0.6438+0.0016821×νdbp<0.10, and both the first lens group and the second lens group include lens surfaces formed by a wet process.

Description

本発明は光学系及びそれを有する光学機器に関し、たとえば、銀塩カメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、TVカメラ等の光学機器に好適なものである。   The present invention relates to an optical system and an optical apparatus having the same, and is suitable for an optical apparatus such as a silver salt camera, a digital still camera, a digital video camera, and a TV camera.

近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系の1つに、遠距離物体の撮影が容易で(撮影倍率が高く)、かつ全系が小型で、しかも高い光学性能を有する望遠型の撮影光学系(望遠レンズ)がある。望遠レンズは、遠距離物体を高倍率で撮影することが容易であるが、色収差の発生が多く特にフォーカスの際の色収差の変動が大きく、高い光学性能を得るのが難しい。光学系の色収差の発生を低減する方法として、レンズの光学材料に異常部分分散材料を用いる方法が一般的に良く知られている(特許文献1参照)。   In recent years, one of the photographic optical systems used in imaging devices such as digital cameras and video cameras is easy to shoot long-distance objects (high photographic magnification), the entire system is small, and has high optical performance. There is a telephoto imaging optical system (telephoto lens). The telephoto lens can easily shoot a long-distance object at a high magnification. However, the telephoto lens has a large amount of chromatic aberration and particularly has a large variation in chromatic aberration during focusing, and it is difficult to obtain high optical performance. As a method for reducing the occurrence of chromatic aberration in an optical system, a method of using an abnormal partial dispersion material as a lens optical material is generally well known (see Patent Document 1).

特許文献1には、レンズに蛍石などの異常部分分散特性を持った材料を用いて色収差を低減した望遠レンズが開示されている。望遠レンズでは、絞りより像側の光学部位(レンズ群)に比較的、曲率半径の近い複数のレンズ面が配置されることが多い。曲率半径の近いレンズ面が複数面配置された光学系では、入射した光線が1つのレンズ面で反射して、他の反射面で反射した際に像面に到達して、フレアやゴーストとなり、撮影した画像の品位を低下させることがある。   Patent Document 1 discloses a telephoto lens in which a chromatic aberration is reduced by using a material having an abnormal partial dispersion characteristic such as fluorite for the lens. In a telephoto lens, a plurality of lens surfaces having relatively close curvature radii are often arranged in an optical part (lens group) closer to the image side than the stop. In an optical system in which a plurality of lens surfaces with close curvature radii are arranged, an incident light beam is reflected by one lens surface and reaches the image surface when reflected by another reflecting surface, resulting in flare and ghost, The quality of the captured image may be degraded.

従来から、多くの光学系ではガラスやプラスチックなどからなるレンズの表面には、入射光の反射による光量損失を低減させるために、反射防止膜を設けるなどの対策を行っている。例えば、可視光に対する反射防止膜としては、誘電体薄膜を複数層積層した多層膜(いわゆるマルチコート)が知られている。この多層膜は、レンズ表面に、金属酸化物や弗化物などを真空蒸着などの方法で形成するのが一般的である。レンズ面での反射によるゴースト光の発生を広い波長域で軽減した光学系が知られている(特許文献2)。   Conventionally, in many optical systems, measures such as providing an antireflection film are provided on the surface of a lens made of glass, plastic, or the like in order to reduce a light amount loss due to reflection of incident light. For example, as an antireflection film for visible light, a multilayer film (so-called multicoat) in which a plurality of dielectric thin films are laminated is known. The multilayer film is generally formed by forming a metal oxide or fluoride on the lens surface by a method such as vacuum deposition. An optical system is known in which generation of ghost light due to reflection on a lens surface is reduced in a wide wavelength range (Patent Document 2).

特許文献2では、ゴーストの発生原因となる2つのレンズ面に、互いに相補する関係の反射防止特性を有する反射防止コートを施した光学系が開示されている。またレンズ面での反射防止構造として、可視域(波長400nm〜700nm)の波長以下の微細凹凸構造体をレンズ面に形成し、広い波長域にわたり入射角度特性の良い反射防止を行った光学系が知られている(特許文献3)。   Patent Document 2 discloses an optical system in which two lens surfaces that cause ghosts are provided with an antireflection coating having antireflection properties that are complementary to each other. Further, as an antireflection structure on the lens surface, an optical system in which a fine concavo-convex structure having a wavelength of visible region (wavelength 400 nm to 700 nm) or less is formed on the lens surface and antireflection with good incident angle characteristics over a wide wavelength range is performed. Known (Patent Document 3).

特開平11−119092号公報JP-A-11-119092 特開平5−323226号公報JP-A-5-323226 特開2005−62525号公報JP 2005-62525 A

蛍石などの低分散材料を使った望遠レンズにおいて、レンズ全長を長め(焦点距離と同程度)に設定した場合には、色収差を含め諸収差の補正が比較的容易である。しかし望遠レンズにおいて、レンズ全長を短縮するためには低分散材料からなるレンズの屈折力を大きくする必要がある。一般にレンズの屈折力を強くするためにレンズ面の曲率を大きくする(曲率半径を小さくする)と、球面収差、コマ収差、非点収差など、諸収差が急激に増大してくる。   In a telephoto lens using a low-dispersion material such as fluorite, when a total lens length is set long (approximately the same as the focal length), correction of various aberrations including chromatic aberration is relatively easy. However, in a telephoto lens, it is necessary to increase the refractive power of a lens made of a low dispersion material in order to shorten the total lens length. In general, when the curvature of the lens surface is increased (the curvature radius is decreased) in order to increase the refractive power of the lens, various aberrations such as spherical aberration, coma and astigmatism increase rapidly.

また望遠レンズにおいて、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正するためには、有効径の大きな前玉レンズに異常部分分散性を有し、かつ低分散な光学材料を用いるのが有効である。しかしながらこのようにすると全系が大型化し、また重量も増加してくる。また望遠レンズでは前玉レンズ群が大型で、高重量となるため前玉レンズ群でフォーカスをせず、レンズ群中の一部のレンズ群でフォーカスをするインナーフォーカス方式を用いる場合が多い。   In order to satisfactorily correct various aberrations such as chromatic aberration in a telephoto lens, it is effective to use an optical material having an abnormal partial dispersion and a low dispersion for a front lens having a large effective diameter. . However, this will increase the size of the entire system and increase the weight. Further, in the telephoto lens, since the front lens group is large and heavy, an inner focus method is often used in which focusing is not performed with the front lens group but with some lens groups in the lens group.

インナーフォーカス方式で用いるレンズ群は比較的小型軽量であるため、高速フォーカスが容易である。しかしながらインナーフォーカス方式を採用すると、フォーカスの際に収差変動、特に色収差の変動が多くなり、これを補正するのが困難になってくる。また高い光学性能を得るために、諸収差を低減しつつ、フレアやゴーストなどの不要光の発生を防ぐためには、ゴーストの発生原因となるレンズ面を選定し、これらのレンズ面に適切なる構成の反射防止膜を施すことが重要になってくる。   Since the lens group used in the inner focus method is relatively small and light, high-speed focusing is easy. However, when the inner focus method is employed, aberration fluctuation, particularly chromatic aberration fluctuation, increases during focusing, and it becomes difficult to correct this. Also, in order to obtain high optical performance, while reducing various aberrations and preventing the generation of unnecessary light such as flares and ghosts, the lens surfaces that cause ghosts are selected, and configurations appropriate for these lens surfaces It is important to apply an antireflection film.

しかしながら、一般に複数のレンズ面のうちからゴーストの発生原因となるレンズ面を選定し、これらのレンズ面に反射防止膜を施してこれらのレンズ面から生ずるゴーストを防止するのは大変難しい。また可視域の波長以下の微細凹凸構造体をレンズ面に形成し、反射防止を行うには微細凹凸構造体を光路中の適切なるレンズ面に施すことが重要になってくる。単に可視域の波長以下の微細凹凸構造体をレンズ面に施しても可視域全域にわたり、入射角度特性の良い反射防止効果を得るのが難しい。   However, in general, it is very difficult to select a lens surface that causes ghosts from a plurality of lens surfaces, and to prevent ghosts generated from these lens surfaces by applying an antireflection film to these lens surfaces. In order to form a fine concavo-convex structure having a wavelength equal to or smaller than the visible wavelength on the lens surface and to prevent reflection, it is important to apply the fine concavo-convex structure to an appropriate lens surface in the optical path. Even if a fine concavo-convex structure having a wavelength less than or equal to the wavelength in the visible range is applied to the lens surface, it is difficult to obtain an antireflection effect with good incident angle characteristics over the entire visible range.

本発明はフォーカスの際の色収差変動を良好に補正しつつ、かつレンズ面からの反射によるフレアやゴーストの発生を効果的に軽減することができる光学系及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical system capable of effectively correcting chromatic aberration fluctuations during focusing and effectively reducing flare and ghosting caused by reflection from the lens surface, and an optical apparatus having the optical system. To do.

本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、第2レンズ群からなり、該第1レンズ群は正の屈折力の第1aレンズ群とフォーカスの際に光軸上を移動する負の屈折力の第1bレンズ群を有し、該第1bレンズ群は正の屈折力の第1b正レンズと負の屈折力の第1b負レンズより構成され、該第1b正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdbp、θgFbpとするとき、
0.02<θgFbp−0.6438+0.0016821×νdbp<0.10
を満足し、該第1レンズ群と第2レンズ群には、いずれもウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んだ反射防止膜が形成されたレンズ面が含まれることを特徴としている。
The optical system according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power, an aperture stop, and a second lens group. The first lens group is a first lens group having a positive refractive power. And a negative-power 1b lens group that moves on the optical axis during focusing. The first-b lens group includes a positive-power 1b positive lens and a negative-power first-b negative lens. When the Abbe number and the partial dispersion ratio of the material of the 1b positive lens are νdbp and θgFbp, respectively,
0.02 <θgFbp−0.6438 + 0.0016821 × νdbp <0.10
And both the first lens group and the second lens group include a lens surface on which an antireflection film including at least one layer formed using a wet process is formed. Yes.

本発明によれば、フォーカスの際の色収差変動を良好に補正しつつ、かつレンズ面からの反射によるフレアやゴーストの発生を効果的に軽減することができる光学系が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an optical system that can effectively reduce the occurrence of flare and ghost due to reflection from the lens surface while satisfactorily correcting chromatic aberration fluctuations during focusing.

本発明の実施例1の光学系のレンズ断面図Sectional drawing of the optical system of Example 1 of the present invention 本発明の実施例1の光学系の無限遠物体に合焦したときの収差図Aberration diagram when focusing on an object at infinity of the optical system of Example 1 of the present invention 本発明の実施例2の光学系のレンズ断面図Sectional drawing of the optical system of Example 2 of the present invention 本発明の実施例2の光学系の無限遠物体に合焦したときの収差図Aberration diagram when focusing on an object at infinity of the optical system of Example 2 of the present invention 本発明に用いる反射防止膜の模式断面図Schematic sectional view of an antireflection film used in the present invention 本発明に用いる反射防止膜の屈折率プロファイルRefractive index profile of antireflection film used in the present invention 本発明に用いる反射防止膜の反射率特性Reflectivity characteristics of antireflection film used in the present invention 一般的な誘電体多層膜による反射防止膜の反射率特性(比較例)Reflectivity characteristics of anti-reflective coatings using general dielectric multilayers (comparative example) 本発明の光学機器の要部概略図Schematic diagram of essential parts of the optical apparatus of the present invention 平均ピッチの説明図Illustration of average pitch

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、第2レンズ群からなっている。第1レンズ群は正の屈折力の第1aレンズ群とフォーカスの際に光軸上を移動する負の屈折力の第1bレンズ群を有している。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The optical system according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit having a positive refractive power, an aperture stop, and a second lens unit. The first lens group includes a 1a lens group having a positive refractive power and a 1b lens group having a negative refractive power that moves on the optical axis during focusing.

次に本発明の各実施例について説明する。図1は本発明の光学系の実施例1のレンズ断面図である。図2は実施例1の光学系において無限遠物体にフォーカスを合わせたときの諸収差図である。図3は本発明の光学系の実施例2のレンズ断面図である。図4は実施例2において無限遠物体にフォーカスを合わせたときの諸収差図である。   Next, each embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a lens cross-sectional view of an optical system according to Example 1 of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations when an object at infinity is focused in the optical system according to the first embodiment. FIG. 3 is a lens sectional view of Example 2 of the optical system of the present invention. FIG. 4 is a diagram of various aberrations when focusing on an object at infinity in Example 2.

各実施例の光学系は望遠タイプ(テレタイプ)より成っている。レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で右方が像側(後方)である。OLは光学系、L1は正の屈折力の第1レンズ群、SPは開放ナンバーの光束を規制するFno絞り(開口絞り)である。L2は第2レンズ群である。L1aは正の屈折力の第1aレンズ群、L1bはフォーカスの際に光軸上を移動する負の屈折力の第1bレンズ群である。   The optical system of each embodiment is a telephoto type (teletype). In the lens cross-sectional view, the left is the object side (front) and the right is the image side (rear). OL is an optical system, L1 is a first lens unit having a positive refractive power, and SP is an Fno stop (aperture stop) that regulates a light beam having an open number. L2 is the second lens group. L1a is a 1a lens group having positive refractive power, and L1b is a 1b lens group having negative refractive power that moves on the optical axis during focusing.

IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。球面収差において実線はd線、2点鎖線はg線、点線はC線である。非点収差図において点線はd線のメリジオナル像面、実線はd線のサジタル像面を表している。倍率色収差はg線で表わしている。   IP is an image plane, and when used as a photographing optical system for a video camera or a digital still camera, on the imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor, Corresponds to the film surface. In spherical aberration, the solid line is the d line, the two-dot chain line is the g line, and the dotted line is the C line. In the astigmatism diagram, the dotted line represents the d-line meridional image plane, and the solid line represents the d-line sagittal image plane. Lateral chromatic aberration is represented by the g-line.

各実施例の光学系は、デジタルカメラ・ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。この他各実施例の光学系は、望遠鏡、双眼鏡の観察装置、プロジェクター等の光学機器に用いられるものである。   The optical system of each embodiment is an imaging optical system used in an imaging apparatus such as a digital camera / video camera or a silver salt film camera. In addition, the optical system of each embodiment is used for an optical apparatus such as a telescope, a binocular observation device, and a projector.

各実施例において、第1bレンズ群L1bは正の屈折力の第1b正レンズと負の屈折力の第1b負レンズを有している。第1b正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdbp、θgFbpとする。このとき、
0.02<θgFbp−0.6438+0.0016821×νdbp<0.10
・・・(1)
を満足している。そして第1レンズ群L1と第2レンズ群L2には、いずれもウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んだ反射防止膜が形成されたレンズ面が含まれている。
In each embodiment, the 1b lens unit L1b includes a 1b positive lens having a positive refractive power and a 1b negative lens having a negative refractive power. The Abbe number and partial dispersion ratio of the material of the 1b positive lens are νdbp and θgFbp, respectively. At this time,
0.02 <θgFbp−0.6438 + 0.0016821 × νdbp <0.10
... (1)
Is satisfied. Each of the first lens group L1 and the second lens group L2 includes a lens surface on which an antireflection film including at least one layer formed using a wet process is formed.

なお、本実施例の光学系に用いるレンズの材料の部分分散比とアッベ数は次の通りである。フラウンフォーファ線のg線(波長435.8nm)、F線(波長486.1nm)、d線(波長587.6nm)、C線(波長656.3nm)に対する屈折率をそれぞれNg、NF、Nd、NCとする。アッベ数νd、g線とF線に関する部分分散比θgFは次の通りである。   The partial dispersion ratio and Abbe number of the lens material used in the optical system of this example are as follows. The refractive index of the Fraunhofer line for g-line (wavelength 435.8 nm), F-line (wavelength 486.1 nm), d-line (wavelength 587.6 nm), and C-line (wavelength 656.3 nm) is Ng, NF, respectively. Let Nd, NC. The partial dispersion ratio θgF for the Abbe number νd, g-line and F-line is as follows.

νd=(Nd−1)/(NF−NC)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)
条件式(1)は、第1bレンズ群L1b内の第1b正レンズに、g線付近での異常部分分散性が正の大きな値を有する光学材料を使用する、というものである。望遠系の光学系では、絞りSPより物体側に異常部分分散性が正の高い値を持つ光学材料を使用することで、軸上色収差および倍率色収差の低減を図ることができる。また、条件式(1)を満たす構成としたことで、第1aレンズ群L1aの色収差の補正の負担が軽減され、第1レンズ群L1内の正レンズの屈折力を小さくすることができ、これによりレンズ全長の短縮化および軽量化を図っている。
νd = (Nd−1) / (NF−NC)
θgF = (Ng−NF) / (NF−NC)
Conditional expression (1) is that an optical material having a large positive value of anomalous partial dispersion near the g-line is used for the 1b positive lens in the 1b lens group L1b. In the telephoto optical system, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be reduced by using an optical material having a high value of anomalous partial dispersion on the object side of the stop SP. Further, by adopting a configuration that satisfies the conditional expression (1), the burden of correcting the chromatic aberration of the first lens unit L1a can be reduced, and the refractive power of the positive lens in the first lens unit L1 can be reduced. As a result, the overall length of the lens is shortened and the weight is reduced.

条件式(1)の上限値0.10を超えると、色収差の補正が過剰になってしまう。また下限値の0.02を下回ると色収差の補正が不足してしまい、それぞれ収差が悪化するので良くない。さらなる収差の低減の観点から、条件式(1)は、
0.02<θgFbp−0.6438+0.0016821×νdbp<0.04
・・・(1a)
の範囲に設定するとさらに良い。
If the upper limit value 0.10 of the conditional expression (1) is exceeded, chromatic aberration correction becomes excessive. On the other hand, if the lower limit of 0.02 is not reached, correction of chromatic aberration will be insufficient, and aberrations will worsen. From the viewpoint of further aberration reduction, the conditional expression (1) is
0.02 <θgFbp−0.6438 + 0.0016821 × νdbp <0.04
... (1a)
It is even better to set the range.

各実施例において第1レンズ群L1は2つ以上のレンズ群を有していても良い。また第1bレンズ群L1bは2以上のレンズを有していても良い。各実施例において、更に好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。第1aレンズ群L1aは正の屈折力の第1a正レンズを有し、第1a正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdap、θgFapとする。第1レンズ群L1に含まれる負レンズのうちの最も物体側の第1n負レンズは材料の比重をSG1nとする
第1n負レンズは材料のアッベ数と部分分散比を各々νd1n、θgF1nとする。光学系において最も物体側の第1レンズの焦点距離をfG1、第1レンズから第1レンズに隣接する第2レンズまでの空気間隔をd2とする。このとき以下の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。
In each embodiment, the first lens unit L1 may include two or more lens units. The 1b lens group L1b may have two or more lenses. In each embodiment, it is more preferable to satisfy one or more of the following conditions. The 1a lens unit L1a has a 1a positive lens having a positive refractive power, and the Abbe number and partial dispersion ratio of the material of the 1a positive lens are νdap and θgFap, respectively. Among the negative lenses included in the first lens unit L1, the most object-side first n negative lens has a material specific gravity of SG1n. The first n negative lens has an Abbe number and a partial dispersion ratio of νd1n and θgF1n, respectively. In the optical system, the focal length of the first lens closest to the object is fG1, and the air distance from the first lens to the second lens adjacent to the first lens is d2. At this time, it is preferable to satisfy one or more of the following conditions.

νdbp<23 ・・・(2)
70<νdap ・・・(3)
0.02<θgFap−0.6438+0.0016821×νdap ・・・(4)
2.40<SG1n<4.75 ・・・(5)
θgF1n−0.6438+0.001682×νd1n<0 ・・・(6)
5<fG1/d2<20 ・・・(7)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
νdbp <23 (2)
70 <νdap (3)
0.02 <θgFap−0.6438 + 0.0016821 × νdap (4)
2.40 <SG1n <4.75 (5)
θgF1n−0.6438 + 0.001682 × νd1n <0 (6)
5 <fG1 / d2 <20 (7)
Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described.

各実施例において第1bレンズ群L1bは負の屈折力を有するレンズ群であるので、レンズ群内の色消しを良好に行うには、第1b正レンズは高分散の材料を用いた方が良い。このため、第1bレンズ群L1b内において、条件式(1)を満たす第1b正レンズが同時に条件式(2)を満足するのが色収差を補正するのに好ましい。   In each embodiment, since the 1b lens unit L1b is a lens unit having negative refractive power, it is better to use a high dispersion material for the 1b positive lens in order to satisfactorily erase the lens group. . For this reason, in the 1b lens group L1b, it is preferable for correcting chromatic aberration that the 1b positive lens satisfying the conditional expression (1) simultaneously satisfies the conditional expression (2).

さらに好ましくは、条件式(2)の数値範囲を
18<νdbp<23 ・・・(2a)
に設定するのが良い。こうすることで、フォーカシングの際の色収差の変動を小さくすることができる。第1aレンズ群L1aは正の屈折力を有するレンズ群であるため、第1a正レンズに異常部分分散性が高く、かつ低分散な光学材料を使用することで、軸上色収差、倍率色収差を良好に改善することができる。このため、第1aレンズ群L1a内の少なくとも1枚の第1a正レンズの材料は、条件式(3)、(4)を満足するのが良い。さらに好ましくは、条件式(3)、(4)の数値範囲を
90<νdap ・・・(3a)
0.04<θgFap−0.6438+0.0016821×νdap・・・(4a)
に設定するのが良い。
More preferably, the numerical range of the conditional expression (2) is 18 <νdbp <23 (2a)
It is good to set to. By doing so, it is possible to reduce the variation of chromatic aberration during focusing. Since the 1a lens unit L1a is a lens unit having a positive refractive power, it is possible to improve axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration by using an optical material having high anomalous partial dispersion and low dispersion for the 1a positive lens. Can be improved. For this reason, it is preferable that the material of at least one 1a positive lens in the 1a lens group L1a satisfies the conditional expressions (3) and (4). More preferably, the numerical ranges of conditional expressions (3) and (4) are set to 90 <νdap (3a)
0.04 <θgFap−0.6438 + 0.0016821 × νdap (4a)
It is good to set to.

光学系の焦点距離が長くなるのに伴い、光学系全体の重量に対する、最も物体側に位置する第1n負レンズの重量の比率が増加する傾向にある。このため、第1レンズ群L1内に含まれる負レンズのうち最も物体側に位置する第1n負レンズの光学材料の比重SG1nは条件式(5)を満足するのが良い。第1n負レンズの材料の比重が条件式(5)を満たすように選定すると、重量の増加を抑制することができる。   As the focal length of the optical system becomes longer, the ratio of the weight of the first n negative lens located closest to the object side to the weight of the entire optical system tends to increase. Therefore, it is preferable that the specific gravity SG1n of the optical material of the first n negative lens located closest to the object side among the negative lenses included in the first lens unit L1 satisfies the conditional expression (5). If the specific gravity of the material of the first n negative lens is selected so as to satisfy the conditional expression (5), an increase in weight can be suppressed.

一般に、2次の色消しを考えるときは正レンズに用いる光学材料の部分分散と、負レンズに用いる光学材料の部分分散との差が大きいほど効果が大きくなる。そこで、第1レンズ群L1内の負レンズのうち最も物体側の第1n負レンズには、条件式(6)を満足する材料を用いるのが良い。また、最も物体側の第1レンズの焦点距離をfG1、第1レンズと物体側から数えて第2番目の第2レンズとの空気間隔d2との比が条件式(7)を満足するのが良い。   In general, when considering secondary achromatism, the larger the difference between the partial dispersion of the optical material used for the positive lens and the partial dispersion of the optical material used for the negative lens, the greater the effect. Therefore, it is preferable to use a material that satisfies the conditional expression (6) for the first n negative lens closest to the object among the negative lenses in the first lens unit L1. Further, the focal length of the first lens closest to the object side is fG1, and the ratio of the air distance d2 between the first lens and the second second lens counted from the object side satisfies the conditional expression (7). good.

条件式(7)の上限値を超えると、第2レンズの有効径が大型化して、重量が増加してくる。また、下限値を下回ると、第2レンズによる諸収差(特に軸上色収差と球面収差)の補正能力が低くなり、光学性能が低下してくるので良くない。条件式(7)はさらに好ましくは、
6<fG1/d2<14 ・・・(7a)
の範囲に設定するのが良い。
When the upper limit value of conditional expression (7) is exceeded, the effective diameter of the second lens increases and the weight increases. On the other hand, if the value is below the lower limit value, the correction ability of various aberrations (particularly axial chromatic aberration and spherical aberration) by the second lens is lowered, and the optical performance is deteriorated. Conditional expression (7) is more preferably
6 <fG1 / d2 <14 (7a)
It is good to set to the range.

以上条件式(2)〜(7)の少なくとも1つを満たすように光学系を設定することで、レンズ全長の短縮化および軽量化を達成し、かつ諸収差の抑制された高い光学性能が得られる。各実施例の光学系では、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2における光学面のうち少なくとも1つの光学面には、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んだ反射防止膜が形成されている。   By setting the optical system so as to satisfy at least one of the conditional expressions (2) to (7), the overall length of the lens is shortened and the weight is reduced, and high optical performance with various aberrations suppressed is obtained. It is done. In the optical systems of the respective embodiments, at least one of the optical surfaces of the first lens unit L1 and the second lens unit L2 includes at least one layer formed by using a wet process. Is formed.

反射防止膜は、最表層に使用される薄膜の屈折率が低いほど入射角度特性や波長帯域特性に優れた高性能な反射防止膜が得られることが知られている。一般的な蒸着法では、弗化マグネシウムの屈折率(1.38程度)よりも低い屈折率の誘電体薄膜の成膜が困難である。しかし、ウェットコート法ではより密度の低い膜の形成が可能であることから、屈折率1.38よりも低い屈折率の薄膜の形成が容易となる。その結果、高い反射防止作用が得られる。   As for the antireflection film, it is known that the lower the refractive index of the thin film used for the outermost layer, the higher the performance of the antireflection film having excellent incident angle characteristics and wavelength band characteristics. In a general vapor deposition method, it is difficult to form a dielectric thin film having a refractive index lower than that of magnesium fluoride (about 1.38). However, since a film having a lower density can be formed by the wet coating method, a thin film having a refractive index lower than 1.38 can be easily formed. As a result, a high antireflection effect can be obtained.

また、誘電体多層膜や特開2005-284040号公報に記載されたような、均質材料からなる薄膜を複数層積層したものとは異なる反射防止手段として、ピッチが可視域の波長以下の微細凹凸形状を用いた反射防止構造体が有効である。この方法では、空間占有率が連続的に変化するような形状(例えばピラミッドのような形状)とすることで、擬似的に屈折率が連続的に変化する膜と等価になるため、非常に優れた入射角度特性および波長帯域特性が得られる。   In addition, as a reflection preventing means different from those obtained by laminating a plurality of thin films made of a homogeneous material such as a dielectric multilayer film or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-284040, fine irregularities having a pitch below the visible wavelength range An antireflection structure using a shape is effective. This method is very excellent because it is equivalent to a film whose refractive index continuously changes in a pseudo manner by making it a shape whose space occupancy changes continuously (for example, a shape like a pyramid). The incident angle characteristic and the wavelength band characteristic can be obtained.

製法の一例としては、酸化アルミニウムを含有するゾル液をウェットプロセスで塗工し、乾燥・焼結する。続いて、得られた膜を温水に浸漬すると平均ピッチが400nm以下で、200nm以上の厚さに渡って空間占有率が連続的に変化する構造を形成することができる(例えば、特開2005-234447号公報を参照)。各実施例の光学系は、光学面の少なくとも1面に低屈折率膜あるいは微細凹凸形状からなる反射防止構造体をウェットプロセスを用いて形成している。これによって、フレアやゴーストの発生を抑制した高品位な光学系を実現している。   As an example of the manufacturing method, a sol solution containing aluminum oxide is applied by a wet process, dried and sintered. Subsequently, when the obtained film is immersed in warm water, a structure in which the average pitch is 400 nm or less and the space occupancy continuously changes over a thickness of 200 nm or more can be formed (for example, JP-A-2005-2005). 234447). In the optical system of each embodiment, a low-refractive index film or an antireflection structure made of fine unevenness is formed on at least one of the optical surfaces using a wet process. This realizes a high-quality optical system that suppresses the occurrence of flare and ghost.

実施例1、2において第1aレンズ群L1aは、物体側から像側へ順に、以下、屈折力が正の第1レンズ、正の第2レンズ、負の第3レンズ、正の第4レンズ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の第5レンズから構成されている。第1bレンズ群L1bは、物体側から順に、以下、屈折力が正の第6レンズと負の第7レンズを接合した接合レンズから構成されている。第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に、以下、屈折力が負の第8レンズと正の第9レンズを接合した接合レンズ、正の第10レンズと負の第11レンズを接合した接合レンズ、負の第12レンズより構成されている。更に正の第13レンズ、正の第14レンズと負の第15レンズを接合した接合レンズで構成されている。   In the first and second embodiments, the first lens unit L1a includes, in order from the object side to the image side, a first lens having a positive refractive power, a positive second lens, a negative third lens, a positive fourth lens, It is composed of a negative fifth meniscus lens having a convex surface facing the object side. The 1b lens group L1b is composed of a cemented lens in which, from the object side, a sixth lens having a positive refractive power and a negative seventh lens are cemented. The second lens unit L2, in order from the object side to the image side, hereinafter, a cemented lens in which the eighth lens having a negative refractive power and a positive ninth lens are cemented, and a positive tenth lens and a negative eleventh lens are cemented. The cemented lens is composed of a negative twelfth lens. Furthermore, it is composed of a cemented lens in which a positive thirteenth lens, a positive fourteenth lens, and a negative fifteenth lens are cemented.

本実施例において、フォーカシングは第1bレンズ群L1bを光軸方向に移動することで行っている。また、第2レンズ群L2内の一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に動かすことで撮影時の手ぶれなどによる像のズレを防止するようにしている。実施例1、実施例2ともに条件式(1)〜(7)を満たすように光学材料を選定したことで、レンズ全長の短縮化および軽量化を達成し、かつ諸収差の抑制された高い結像性能を達成している。   In this embodiment, focusing is performed by moving the 1b lens unit L1b in the optical axis direction. Further, by moving some of the lens units in the second lens unit L2 in the direction perpendicular to the optical axis, image shift due to camera shake during shooting is prevented. By selecting the optical material so as to satisfy the conditional expressions (1) to (7) in both Example 1 and Example 2, the overall length of the lens can be shortened and the weight can be reduced, and various aberrations can be suppressed. Image performance is achieved.

各実施例の光学系OLは、レンズ面の曲率半径をr、光学系の焦点距離をfとする。このとき、
|r|/f<0.5
なる条件を満足するレンズ面が光路上5つ以上連続して配置された第1光学部位を有している。そしてこの第1光学部位には反射防止膜が施されたレンズ面が少なくとも1つ含まれる。実施例1、2では第18レンズ面から第22レンズ面が該当する。
In the optical system OL of each embodiment, the radius of curvature of the lens surface is r, and the focal length of the optical system is f. At this time,
| R | / f <0.5
The lens surface that satisfies the following condition has a first optical part in which five or more lens surfaces are continuously arranged on the optical path. The first optical part includes at least one lens surface provided with an antireflection film. In Examples 1 and 2, the 18th lens surface to the 22nd lens surface correspond.

第2レンズ群L2は、物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズと、1つの負レンズが光路上連続して配列した第2光学部位を有している。そして第2光学部位にはウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んだ反射防止膜が施されたレンズ面が少なくとも1つ含まれる。   The second lens unit L2 includes, in order from the object side to the image side, a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, and a second optical part in which one negative lens is continuously arranged on the optical path. The second optical part includes at least one lens surface provided with an antireflection film including at least one layer formed using a wet process.

第2レンズ群L2中の1つの負レンズのレンズ面には、反射防止膜が施されている。そして反射防止膜が施されたレンズ面の曲率半径の符号は接合レンズの接合レンズ面と曲率半径の符号と同じである。実施例1、2においてこの負レンズのレンズ面は後述する数値実施例において第21レンズ面、接合レンズの接合レンズ面は第19レンズ面に該当する。   An antireflection film is applied to the lens surface of one negative lens in the second lens unit L2. The sign of the radius of curvature of the lens surface provided with the antireflection film is the same as the sign of the cemented lens surface and the radius of curvature of the cemented lens. In Examples 1 and 2, the lens surface of the negative lens corresponds to the 21st lens surface in the numerical example described later, and the cemented lens surface of the cemented lens corresponds to the 19th lens surface.

次に、実施例1および実施例2の光学系に用いられる、ウェットプロセスを用いて形成された層を含む反射防止膜について説明する。本実施例においてウェットプロセスを用いて形成された層は、反射防止膜の最表面を形成し、アルミニウム又は酸化アルミニウムを含有し、平均ピッチが400nm以下の複数の微細凹凸構造を有している。ここで平均ピッチとは次のとおりである。   Next, an antireflection film including a layer formed by using a wet process, which is used in the optical systems of Example 1 and Example 2, will be described. In this embodiment, the layer formed using the wet process forms the outermost surface of the antireflection film, contains aluminum or aluminum oxide, and has a plurality of fine concavo-convex structures with an average pitch of 400 nm or less. Here, the average pitch is as follows.

使用波長が単波長ではなく、ある範囲にわたっているのであれば、平均ピッチを使用波長範囲の最短波長以下とすればよく、ここでは可視域の場合を適用し、平均ピッチを400nm以下としている。これは、使用波長の最短波長よりも大きな平均ピッチを用いると、回折や散乱による有害光が発生してしまうためである。   If the used wavelength is not a single wavelength but covers a certain range, the average pitch may be set to be equal to or shorter than the shortest wavelength in the used wavelength range. Here, the case of the visible range is applied, and the average pitch is set to 400 nm or less. This is because if an average pitch larger than the shortest wavelength used is used, harmful light due to diffraction or scattering is generated.

ここで、平均ピッチについて、図10を用いて説明する。図10(a)、(b)はそれぞれ、使用波長以下の微細凹凸構造体を上から見た図である。微細凹凸形状は、模式的に丸としている。図10(a)は、微細凹凸が三角格子状に周期的に配列している例を示している。この場合、平均ピッチは、一つの微細凹凸と隣接する微細凹凸の間隔と等しい。図10(b)は、微細凹凸が非周期的に配列している例を示している。   Here, the average pitch will be described with reference to FIG. FIGS. 10A and 10B are views of a fine concavo-convex structure having a wavelength not longer than the use wavelength as viewed from above. The fine concavo-convex shape is typically round. FIG. 10A shows an example in which fine irregularities are periodically arranged in a triangular lattice shape. In this case, the average pitch is equal to the interval between one minute unevenness and one adjacent minute unevenness. FIG. 10B shows an example in which fine irregularities are arranged aperiodically.

このような場合、平均ピッチは、
(1)一つの微細凹凸から近い順に6つの微細凹凸を選定し、その間隔の平均値を算出し、
(2)すべての微細凹凸に関して(1)を算出し、その平均値を算出する、などの方法で定義すればよい。ただし、光学面に設けられたすべての微細凹凸構造に対して測定することは実質困難なので、光学面の一箇所あるいは数箇所を走査型電子顕微鏡などで観察し、ある領域内で計算した値で代用してもよい。そして波長550nmでの屈折率が1.45以下の膜である。
In such a case, the average pitch is
(1) Select six fine irregularities in ascending order from one fine irregularity, calculate the average value of the intervals,
(2) What is necessary is just to define by calculating (1) regarding all the fine unevenness | corrugations, and calculating the average value. However, since it is practically difficult to measure all the fine concavo-convex structures provided on the optical surface, one or several points on the optical surface are observed with a scanning electron microscope, and the values calculated within a certain area are used. You may substitute. And it is a film | membrane whose refractive index in wavelength 550nm is 1.45 or less.

実施例1および実施例2の光学系では、第2レンズ群L2の第18レンズ面から第22レンズ面(以下単に「第i面」と称する。)にかけて曲率半径が近いレンズ面が隣接して配置されている。そのため、入射した光線がレンズ面で反射した後、再度反射した際に像面に到達しやすく、通常の誘電体多層膜からなる反射防止膜ではフレアやゴーストなどの有害光の発生を防止することが困難な構成となっている。そこで、図1、図3の光学系のレンズ断面図に示した第18面、第20面、第21面、第22面に図5に示したような、ウェットプロセスを用いて形成された平均ピッチが400nm以下の微細凹凸形状からなる反射防止膜を形成している。   In the optical systems of Example 1 and Example 2, lens surfaces having a similar radius of curvature are adjacent to each other from the 18th lens surface to the 22nd lens surface (hereinafter simply referred to as “i-th surface”) of the second lens unit L2. Has been placed. Therefore, after the incident light beam is reflected by the lens surface, it is easy to reach the image plane when it is reflected again, and the antireflection film made of ordinary dielectric multilayer film prevents the generation of harmful light such as flare and ghost. Is a difficult configuration. Therefore, an average formed by using a wet process as shown in FIG. 5 on the 18th surface, 20th surface, 21st surface, and 22nd surface shown in the lens cross-sectional views of the optical system of FIGS. An antireflection film having a fine uneven shape with a pitch of 400 nm or less is formed.

以下に図5に示した反射防止膜の製法の一例を示す。最表面に設けた、微細凹凸形状は、次のようにすれば形成することができる。ステップ(1)ゾル−ゲル法を用いて酸化アルミニウムを含有する溶液をレンズ表面に塗布して皮膜を形成し、乾燥・焼結する。ステップ(2)続いて得られた皮膜を温水に浸漬し、微細凹凸形状を発現させる。微細凹凸形状の厚さは、はじめに塗布した皮膜の厚さや温水に浸漬する時間などで調整することができる。実施例1および実施例2では、厚さが220nmになるように調整した。   An example of the manufacturing method of the antireflection film shown in FIG. 5 is shown below. The fine concavo-convex shape provided on the outermost surface can be formed as follows. Step (1) A solution containing aluminum oxide is applied to the lens surface using a sol-gel method to form a film, and then dried and sintered. Step (2) Subsequently, the obtained film is immersed in warm water to develop a fine uneven shape. The thickness of the fine concavo-convex shape can be adjusted by the thickness of the coating applied first, the time of immersion in warm water, or the like. In Example 1 and Example 2, the thickness was adjusted to 220 nm.

得られた微細凹凸形状の屈折率を、分光エリプソメトリーを用いて解析したところ図6に示すように厚さが220nmに渡って波長550nmで屈折率が1.4から1.0に連続的に変化する構造となっていることが分かった。上述のレンズ(第18面、第20面、第21面、第22面)の材料は屈折率が1.713〜1.883と高いため、図5、図6に模式的に示したように、微細凹凸形状102とレンズ101の間に中間層103を導入したことで性能向上を達成している。   When the refractive index of the obtained fine concavo-convex shape was analyzed using spectroscopic ellipsometry, as shown in FIG. 6, a structure in which the refractive index continuously changed from 1.4 to 1.0 at a wavelength of 550 nm over 220 nm was obtained. I found out that Since the materials of the above lenses (18th surface, 20th surface, 21st surface, 22nd surface) have a high refractive index of 1.713 to 1.883, as shown schematically in FIG. 5 and FIG. The performance improvement is achieved by introducing the intermediate layer 103 between the lens 102 and the lens 101.

実施例1、実施例2の各レンズ(第18面、第20面、第21面、第22面)ごとの中間層の屈折率と膜厚を表1に示す。中間層は所望の屈折率と膜厚を満たせば、製法は限定されない。誘電体を真空蒸着などで成膜するドライプロセスを用いてもよいし、ウェットプロセスを用いても良い。ウェットプロセスの場合では、例えばゾル−ゲル法を用いて、シリカ(SiO2)とチタニア(TiO2)を含有する溶液をレンズ表面に塗布する方法を用いることができる。この方法によれば、シリカとチタニアの混合比を変えることで容易に所望の屈折率を実現できる。 Table 1 shows the refractive index and film thickness of the intermediate layer for each lens (18th surface, 20th surface, 21st surface, 22nd surface) of Example 1 and Example 2. A manufacturing method is not limited as long as the intermediate layer satisfies a desired refractive index and film thickness. A dry process for forming a dielectric by vacuum deposition or the like may be used, or a wet process may be used. In the case of the wet process, for example, a method of applying a solution containing silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) to the lens surface using a sol-gel method can be used. According to this method, a desired refractive index can be easily realized by changing the mixing ratio of silica and titania.

一例として、実施例1の第21面に形成した反射防止膜の屈折率構造を図6に、反射率特性を図7に示す。それ以外の面については記載しないが。表1に記載した膜構成にすることで、ほぼ同等の反射率特性が実現できる。比較のために、同じく実施例1の第21面に、一般的な蒸着法で形成した6層からなる誘電体多層膜による反射防止膜の反射率特性を図8示す。   As an example, FIG. 6 shows the refractive index structure of the antireflection film formed on the 21st surface of Example 1, and FIG. 7 shows the reflectance characteristics. Other aspects are not described. By adopting the film configuration described in Table 1, substantially equivalent reflectance characteristics can be realized. For comparison, FIG. 8 shows the reflectance characteristics of an antireflection film using a dielectric multilayer film composed of six layers formed on the 21st surface of Example 1 by a general vapor deposition method.

図7と図8を比較して分かるように、本発明に用いたウェットプロセスを用いて形成した反射防止膜は、反射率が絶対値として低いだけでなく、波長帯域特性、入射角度特性ともに非常に優れた反射防止性能を実現している。そのため本発明の光学系は、フレアやゴーストなどの発生を抑制した高品位な光学系を実現している。   As can be seen by comparing FIG. 7 and FIG. 8, the antireflection film formed by using the wet process used in the present invention has not only a low reflectance as an absolute value but also an extremely excellent wavelength band characteristic and incident angle characteristic. Excellent anti-reflection performance. Therefore, the optical system of the present invention realizes a high-quality optical system that suppresses the occurrence of flare, ghost, and the like.

また、実施例1、実施例2ともに4面にウェットプロセスを用いて形成した反射防止膜を設けたが、本発明はこれに限定されることは無く、少なくとも1面に設けることでゴースト抑制の効果が得られる。例えば、1面だけにウェットプロセスを用いた反射防止膜を設ける際は、本実施例の光学系の場合は第21面に設けるのがよい。これは、第19面が接合レンズ面であるために反射防膜の設計自由度が乏しく、大きな反射光が発生してしまうこと、また、同面は第21面と曲率の符号が同じであるためにゴーストを発生させる組み合わせになりやすいためである。   Moreover, although the antireflection film formed using the wet process was provided on the four surfaces in both Example 1 and Example 2, the present invention is not limited to this, and it is possible to suppress ghost by providing it on at least one surface. An effect is obtained. For example, when providing an antireflection film using a wet process on only one surface, it is preferable to provide it on the 21st surface in the case of the optical system of this embodiment. This is because the 19th surface is a cemented lens surface, so the degree of freedom in design of the antireflection film is poor, and large reflected light is generated, and the surface has the same sign of curvature as the 21st surface. Therefore, it is easy to be a combination that generates a ghost.

さらに、本実施例では第2レンズ群のレンズにウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含む反射防止膜を設けたが、本発明はこれに限定されること無く、第1aレンズ群L1a、第1bレンズ群L1bのレンズ面に適用しても良い。また本実施例では微細凹凸形状を有する反射防止膜の例を示したが、これに限定されるものではなく、均質な低屈折率膜をウェットプロセスで最表層に設けた反射防止膜であっても良い。   Further, in this embodiment, the antireflection film including at least one layer formed by the wet process is provided on the lenses of the second lens group. However, the present invention is not limited to this, and the first a lens group is not limited thereto. You may apply to the lens surface of L1a and 1b lens group L1b. In this embodiment, an example of an antireflection film having a fine uneven shape is shown, but the present invention is not limited to this, and is an antireflection film in which a uniform low refractive index film is provided on the outermost layer by a wet process. Also good.

以上のように各実施例の光学系では、光学材料を適切に選択することにより、フォーカスの際の色収差の変動を良好に補正している。そして、ウェットプロセスを用いた高性能な反射防止膜を光学系の少なくとも1面に形成したことでフレアやゴーストなどの有害光の発生をも効果的に抑制している。
As described above, in the optical system of each embodiment, the variation of chromatic aberration at the time of focusing is favorably corrected by appropriately selecting an optical material. The formation of a high-performance antireflection film using a wet process on at least one surface of the optical system effectively suppresses generation of harmful light such as flare and ghost.

次に、本発明の光学系OLを用いた一眼レフカメラシステム(光学機器)の実施例を図9を用いて説明する。   Next, an embodiment of a single lens reflex camera system (optical apparatus) using the optical system OL of the present invention will be described with reference to FIG.

図9において、10は一眼レフカメラ本体、11は本発明による光学系を搭載した交換レンズである。12は交換レンズ11を通して得られる被写体像を記録するフィルムや撮像素子等の記録手段、13は交換レンズ11からの被写体像を観察するファインダー光学系である。14は交換レンズ11からの被写体像を受光する記録手段12とファインダー光学系13に切替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー14を介してピント板15に結像した被写体像をペンタプリズム16で正立像としたのち、接眼光学系17で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー14が矢印方向に回動して被写体像は記録手段12に結像して記録される。18はサブミラー、19は焦点検出装置である。   In FIG. 9, 10 is a single-lens reflex camera body, and 11 is an interchangeable lens equipped with an optical system according to the present invention. Reference numeral 12 denotes a recording unit such as a film or an image sensor for recording a subject image obtained through the interchangeable lens 11, and reference numeral 13 denotes a finder optical system for observing the subject image from the interchangeable lens 11. Reference numeral 14 denotes a rotating quick return mirror for switching and transmitting to the recording means 12 for receiving the subject image from the interchangeable lens 11 and the finder optical system 13. When observing the subject image with the finder, the subject image formed on the focusing plate 15 via the quick return mirror 14 is made into an erect image with the pentaprism 16 and then magnified and observed with the eyepiece optical system 17. At the time of shooting, the quick return mirror 14 rotates in the direction of the arrow, and the subject image is formed and recorded on the recording means 12. Reference numeral 18 denotes a submirror, and 19 denotes a focus detection device.

このように本発明の撮影光学系を一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないSLR(Single Lens Reflex)カメラにも同様に適用することができる。   Thus, by applying the imaging optical system of the present invention to an imaging apparatus such as a single-lens reflex camera interchangeable lens, an imaging apparatus having high optical performance can be realized. The present invention can be similarly applied to an SLR (Single Lens Reflex) camera having no quick return mirror.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

以下、実施例1、2に対応する数値実施例1、2について具体的な数値データを示す。各数値実施例において、iは物体側から数えた順序を示す。riは第i番目の光学面の曲率半径、diは第i面と第(i+1)面との間の軸上間隔、ndiとνdiはそれぞれd線に対する第i面と第(i+1)面との間の媒質の屈折率、アッベ数を示す。θgFiは第i面と第(i+1)面との間の媒質の部分分散比であり、一部のレンズのみについて示している。また比重についても一部のレンズのみについて示している。   Hereinafter, specific numerical data for numerical examples 1 and 2 corresponding to the first and second embodiments will be described. In each numerical example, i indicates the order counted from the object side. ri is the radius of curvature of the i-th optical surface, di is the axial distance between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and ndi and νdi are the i-th surface and (i + 1) -th surface for the d-line, respectively. The refractive index and Abbe number of the medium in between are shown. θgFi is a partial dispersion ratio of the medium between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and is shown for only some lenses. The specific gravity is shown only for some lenses.

BFはバックフォーカスである。各数値実施例において最終の2つの光学面はフェースプレートやフィルター等のガラスブロックである。また前述の条件式(1)乃至(7)と各数値実施例における諸数値との関係を表2に示す。表2については各請求項において示したレンズとの対応関係についても示している。   BF is a back focus. In each numerical example, the last two optical surfaces are glass blocks such as face plates and filters. Table 2 shows the relationship between the above conditional expressions (1) to (7) and various numerical values in the numerical examples. Table 2 also shows the correspondence with the lenses shown in each claim.

[数値実施例1]
レンズデータ(rおよびdの単位:mm)
面番号 r d nd νd θgF 比重
1 285.181 10.70 1.48749 70.2 0.530
2 -365.280 45.00
3 77.200 19.00 1.43387 95.1 0.537
4 -201.628 0.12
5 -211.919 3.10 1.65412 39.7 0.574 3.02
6 185.490 0.74
7 68.270 9.50 1.43387 95.1 0.537
8 241.309 4.51
9 49.323 5.00 1.51633 64.1
10 36.974 18.45
11 -366.928 4.05 1.92286 18.9 0.649
12 -98.774 2.40 1.74950 35.3
13 101.913 29.58
14 (絞り) ∞ 5.56
15 153.525 1.33 1.84666 23.8
16 52.297 5.67 1.65160 58.5
17 -178.690 10.22
18 80.489 3.59 1.84666 23.8
19 -117.581 1.80 1.72916 54.7
20 38.409 5.45
21 -114.990 1.70 1.83400 37.2
22 105.792 4.62
23 83.144 3.75 1.80518 25.4
24 -362.882 3.23
25 118.635 5.83 1.74950 35.3
26 -68.316 1.61 1.92286 18.9
27 -658.596 6.39
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 59.36
像面 ∞

各データ
焦点距離 294.99mm
Fナンバー 2.9
画角 4.19°
像高 21.64mm
レンズ全長 274.25mm
BF 59.36mm
[Numerical Example 1]
Lens data (r and d units: mm)
Surface number rd nd νd θgF Specific gravity
1 285.181 10.70 1.48749 70.2 0.530
2 -365.280 45.00
3 77.200 19.00 1.43387 95.1 0.537
4 -201.628 0.12
5 -211.919 3.10 1.65412 39.7 0.574 3.02
6 185.490 0.74
7 68.270 9.50 1.43387 95.1 0.537
8 241.309 4.51
9 49.323 5.00 1.51633 64.1
10 36.974 18.45
11 -366.928 4.05 1.92286 18.9 0.649
12 -98.774 2.40 1.74950 35.3
13 101.913 29.58
14 (Aperture) ∞ 5.56
15 153.525 1.33 1.84666 23.8
16 52.297 5.67 1.65 160 58.5
17 -178.690 10.22
18 80.489 3.59 1.84666 23.8
19 -117.581 1.80 1.72916 54.7
20 38.409 5.45
21 -114.990 1.70 1.83400 37.2
22 105.792 4.62
23 83.144 3.75 1.80518 25.4
24 -362.882 3.23
25 118.635 5.83 1.74950 35.3
26 -68.316 1.61 1.92286 18.9
27 -658.596 6.39
28 ∞ 2.00 1.51633 64.1
29 ∞ 59.36
Image plane ∞

Each data
Focal length 294.99mm
F number 2.9
Angle of view 4.19 °
Image height 21.64mm
Total lens length 274.25mm
BF 59.36mm

[数値実施例2]
レンズデータ(rおよびdの単位:mm)
面番号 r d nd νd θgF 比重
1 251.287 16.40 1.48749 70.2 0.530
2 -569.439 47.74
3 134.398 21.28 1.43387 95.1 0.537
4 -239.479 0.24
5 -237.555 4.00 1.61340 44.3 0.563 3.29
6 178.770 17.18
7 76.688 14.20 1.43387 95.1 0.537
8 318.525 1.03
9 60.263 6.00 1.51633 64.1
10 47.352 22.04
11 -1630.821 4.00 1.92286 18.9 0.649
12 -301.810 3.20 1.65412 39.7
13 149.471 45.57
14 (絞り) ∞ 8.36
15 327.772 2.18 1.72047 34.7
16 40.638 10.87 1.72916 54.7
17 -927.465 10.02
18 103.249 5.93 1.84666 23.8
19 -133.810 1.71 1.71300 53.9
20 45.777 5.62
21 -155.221 1.67 1.88300 40.8
22 121.068 6.32
23 137.098 3.35 1.74950 35.3
24 -256.865 5.53
25 85.030 7.34 1.65412 39.7
26 -133.787 2.00 1.92286 18.9
27-3193.452 21.53
28 ∞ 2.20 1.51633 64.1
29 ∞ 67.53
像面 ∞

各データ
焦点距離 390.06mm
Fナンバー 2.90
画角 3.17°
像高 21.64mm
レンズ全長 365.05mm
BF 39.00mm
[Numerical Example 2]
Lens data (r and d units: mm)
Surface number rd nd νd θgF Specific gravity
1 251.287 16.40 1.48749 70.2 0.530
2 -569.439 47.74
3 134.398 21.28 1.43387 95.1 0.537
4 -239.479 0.24
5 -237.555 4.00 1.61340 44.3 0.563 3.29
6 178.770 17.18
7 76.688 14.20 1.43387 95.1 0.537
8 318.525 1.03
9 60.263 6.00 1.51633 64.1
10 47.352 22.04
11 -1630.821 4.00 1.92286 18.9 0.649
12 -301.810 3.20 1.65412 39.7
13 149.471 45.57
14 (Aperture) ∞ 8.36
15 327.772 2.18 1.72047 34.7
16 40.638 10.87 1.72916 54.7
17 -927.465 10.02
18 103.249 5.93 1.84666 23.8
19 -133.810 1.71 1.71300 53.9
20 45.777 5.62
21 -155.221 1.67 1.88300 40.8
22 121.068 6.32
23 137.098 3.35 1.74950 35.3
24 -256.865 5.53
25 85.030 7.34 1.65412 39.7
26 -133.787 2.00 1.92286 18.9
27-3193.452 21.53
28 ∞ 2.20 1.51633 64.1
29 ∞ 67.53
Image plane ∞

Each data
Focal length 390.06mm
F number 2.90
Angle of view 3.17 °
Image height 21.64mm
Lens total length 365.05mm
BF 39.00mm

L1 第1レンズ群、L2 第2レンズ群、L1a 第1aレンズ群、L1b 第1bレンズ群、SP 絞り L1 first lens group, L2 second lens group, L1a 1a lens group, L1b 1b lens group, SP stop

Claims (13)

物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、第2レンズ群からなり、該第1レンズ群は正の屈折力の第1aレンズ群とフォーカスの際に光軸上を移動する負の屈折力の第1bレンズ群を有し、該第1bレンズ群は正の屈折力の第1b正レンズと負の屈折力の第1b負レンズより構成され、該第1b正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdbp、θgFbpとするとき、
0.02<θgFbp−0.6438+0.0016821×νdbp<0.10
を満足し、該第1レンズ群と第2レンズ群には、いずれもウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも1層含んだ反射防止膜が形成されたレンズ面が含まれることを特徴とする光学系。
In order from the object side to the image side, the lens unit includes a first lens unit having a positive refractive power, an aperture stop, and a second lens unit. The first lens unit has an optical axis for focusing with the first a lens unit having a positive refractive power. A first-b lens group having a negative refractive power that moves upward, the first-b lens group including a first-b positive lens having a positive refractive power and a first-b negative lens having a negative refractive power; When the Abbe number and the partial dispersion ratio of the lens material are νdbp and θgFbp, respectively.
0.02 <θgFbp−0.6438 + 0.0016821 × νdbp <0.10
And both the first lens group and the second lens group include a lens surface on which an antireflection film including at least one layer formed using a wet process is formed. Optical system.
前記第1b正レンズの材料は、
νdbp<23
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光学系。
The material of the 1b positive lens is:
νdbp <23
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記第1aレンズ群は正の屈折力の第1a正レンズを有し、該第1a正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νdap、θgFapとするとき、
70<νdap
0.02<θgFap−0.6438+0.0016821×νdap
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
The 1a lens group includes a 1a positive lens having a positive refractive power, and the Abbe number and partial dispersion ratio of the material of the 1a positive lens are νdap and θgFap, respectively.
70 <νdap
0.02 <θgFap−0.6438 + 0.0016821 × νdap
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記光学系は、レンズ面の曲率半径をr、該光学系の焦点距離をfとするとき、
|r|/f<0.5
なる条件を満足するレンズ面が光路上5つ以上連続して配置された第1光学部位を有し、該第1光学部位には前記反射防止膜が施されたレンズ面が少なくとも1つ含まれることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光学系。
When the radius of curvature of the lens surface is r and the focal length of the optical system is f,
| R | / f <0.5
The lens surface that satisfies the following condition has a first optical part in which five or more lens surfaces are continuously arranged on the optical path, and the first optical part includes at least one lens surface to which the antireflection film is applied. The optical system according to claim 1, wherein the optical system is an optical system.
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズと、1つの負レンズが光路上連続して配列した第2光学部位を有し、該第2光学部位には前記反射防止膜が施されたレンズ面が少なくとも1つ含まれることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光学系。   The second lens group includes, in order from the object side to the image side, a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, and a second optical part in which one negative lens is continuously arranged on the optical path. The optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical part includes at least one lens surface on which the antireflection film is applied. 前記1つの負レンズのレンズ面には、前記反射防止膜が施されており、該反射防止膜が施されたレンズ面の曲率半径の符号は前記接合レンズの接合レンズ面と曲率半径の符号と同じであることを特徴とする請求項5に記載の光学系。   The lens surface of the one negative lens is provided with the antireflection film, and the sign of the radius of curvature of the lens surface provided with the antireflection film is the sign of the cemented lens surface of the cemented lens and the sign of the radius of curvature. The optical system according to claim 5, which is the same. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、反射防止膜の最表面を形成し、アルミニウム又は酸化アルミニウムを含有し、平均ピッチが400nm以下の複数の微細凹凸構造を有していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光学系。   The layer formed using the wet process forms the outermost surface of the antireflection film, contains aluminum or aluminum oxide, and has a plurality of fine concavo-convex structures having an average pitch of 400 nm or less. The optical system according to any one of claims 1 to 6. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、反射防止膜の最表面を形成し、波長550nmでの屈折率が1.45以下の膜であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学系。   The layer formed by using the wet process forms an outermost surface of the antireflection film, and is a film having a refractive index of 1.45 or less at a wavelength of 550 nm. 2. The optical system according to item 1. 前記第1レンズ群に含まれる負レンズのうちの最も物体側の第1n負レンズは材料の比重をSG1nとするとき、
2.40<SG1n<4.75
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光学系。
When the specific gravity of the material of the first n negative lens closest to the object among the negative lenses included in the first lens group is SG1n,
2.40 <SG1n <4.75
The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記第1n負レンズは材料のアッベ数と部分分散比を各々νd1n、θgF1nとするとき、
θgF1n−0.6438+0.001682×νd1n<0
なる条件を満足することを特徴とする請求項9に記載の光学系。
The first n negative lens has an Abbe number and a partial dispersion ratio of νd1n and θgF1n, respectively.
θgF1n−0.6438 + 0.001682 × νd1n <0
The optical system according to claim 9, wherein the following condition is satisfied.
前記光学系において最も物体側の第1レンズの焦点距離をfG1、該第1レンズから該第1レンズに隣接する第2レンズまでの空気間隔をd2とするとき、
5<fG1/d2<20
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光学系。
When the focal length of the first lens closest to the object side in the optical system is fG1, and the air distance from the first lens to the second lens adjacent to the first lens is d2,
5 <fG1 / d2 <20
The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記光学系は、撮像光学系であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein the optical system is an imaging optical system. 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の光学系を有していることを特徴とする光学機器。   An optical apparatus comprising the optical system according to claim 1.
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