図面 (/)

技術 結像光学系

出願人 株式会社シグマ
発明者 朝倉健
出願日 2018年8月24日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-157378
公開日 2020年2月27日 (10ヶ月経過) 公開番号 2020-030383
状態 未査定
技術分野 レンズ系
主要キーワード 駆動群 側要素 面ズレ 中心画角 内フィルタ ボケ補正 周辺像 偏芯誤差
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年2月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

画角が20〜30°と中望遠の画角を持ち、FNOが1.4程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠撮影レンズに適しており、フォーカス群小型軽量化すると同時に光学系全体も小型軽量化することができ、かつ良好な結像性能を有する結像光学系を提供する。

解決手段

物体側から像側に向かって順に、正パワーの第1レンズ群G1、開口絞りS、負パワーの第2レンズ群G2、正パワーの第3レンズ群G3、から成り、フォーカシングの際に、第1レンズ群G1と開口絞りSと第3レンズ群G3は像面に対して固定であり、第2レンズ群G2のみが光軸方向に動き、第2レンズ群G2は1枚のレンズ素子から成り、第1レンズ群G1中及び第3レンズ群G3中の負パワーを有するレンズ素子は全て正パワーを有するレンズ素子と接合されており、第1レンズ群G1中及び第3レンズ群G3中のレンズ要素は全て正のパワーを有し、所定の条件式満足する。

概要

背景

近年デジタルカメラビデオカメラ等のミラーレス化が進んでいる。ミラーレスカメラではオートフォーカスの際にウォブリングというフォーカス群往復微小駆動を行うものが多い。ウォブリングをできるだけ小さな駆動系で行うためにフォーカス群の小型軽量化が求められている。また、ミラーレスカメラはレフレックスカメラに比べ小型軽量なものが多いため、その撮影レンズにおいても小型化が望まれている。画角が30°程度で口径比が1.2〜1.8程度の大口径の中望遠撮影レンズ結像光学系の例が特許文献に記載されている。

概要

画角が20〜30°と中望遠の画角を持ち、FNOが1.4程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠撮影レンズに適しており、フォーカス群を小型軽量化すると同時に光学系全体も小型軽量化することができ、かつ良好な結像性能を有する結像光学系を提供する。物体側から像側に向かって順に、正パワーの第1レンズ群G1、開口絞りS、負パワーの第2レンズ群G2、正パワーの第3レンズ群G3、から成り、フォーカシングの際に、第1レンズ群G1と開口絞りSと第3レンズ群G3は像面に対して固定であり、第2レンズ群G2のみが光軸方向に動き、第2レンズ群G2は1枚のレンズ素子から成り、第1レンズ群G1中及び第3レンズ群G3中の負パワーを有するレンズ素子は全て正パワーを有するレンズ素子と接合されており、第1レンズ群G1中及び第3レンズ群G3中のレンズ要素は全て正のパワーを有し、所定の条件式満足する。

目的

また、ミラーレスカメラはレフレックスカメラに比べ小型軽量なものが多いため、その撮影レンズにおいても小型化が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

物体側から像側に向かって順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1、開口絞りS、負のパワーを有する第2レンズ群G2、正のパワーを有する第3レンズ群G3、から成り、フォーカシングの際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズ群G3は像面に対して固定であり、前記第2レンズ群G2のみが光軸方向に動き、前記第2レンズ群G2は1枚のレンズ素子から成り、前記第1レンズ群G1中及び前記第3レンズ群G3中の負のパワーを有するレンズ素子は全て正のパワーを有するレンズ素子と接合されており、前記第1レンズ群G1中及び前記第3レンズ群G3中のレンズ要素は全て正のパワーを有し、下記条件式満足することを特徴とする結像光学系。(1)0.65<fG1/f<1.00但し、fG1:第1レンズ群G1の焦点距離f:無限遠状態における光学系の焦点距離とする。

請求項2

前記第3レンズ群G3が下記条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。(2)0.60<fG3/f<1.00但し、fG3:第3レンズ群G3の焦点距離とする。

請求項3

前記第2レンズ群G2のレンズ素子が下記条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の結像光学系。(3)50.00<νd_G2但し、νd_G2:第2レンズ群G2のレンズ素子のd線に対するアッベ数とする。

請求項4

前記第1レンズ群G1中に下記条件式を満たすレンズ要素を2つ以上有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の結像光学系。(4)1.2<fG1n/fG1<4.0但し、fG1n:第1レンズ群G1中の物体側からn番目のレンズ要素の焦点距離とする。

請求項5

前記第3レンズ群G3は2つのレンズ要素、前側レンズ要素G3aと後側レンズ要素G3bから構成され、前記前側レンズ要素G3aが接合面を有し、下記条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の結像光学系。(5)0.40<G3ar/G3af<0.90(6)−2.4<G3acement<−0.9但し、G3ar:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの像側の空気界面曲率半径G3af:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの物体側の空気界面の曲率半径G3acement:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの像側から数えて最初の接合面の曲率半径を全系の焦点距離で正規化した逆数値とする。

請求項6

前記第1レンズ群G1中に非球面を有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の結像光学系。

請求項7

前記第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子の異常分散性の平均値が下記条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の結像光学系。(7)0.0100<ΔPgF_Avg但し、ΔPgF_Avg:第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性の平均値であり、第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性はΔPgF_n=PgF_n−0.6483+0.0018×νd_nΔPgF_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性PgF_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の部分分散比νd_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のd線のアッベ数とする。

請求項8

前記第3レンズ群G3中に下記条件式を満たす像側に凹の面SG3を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の結像光学系。(8)−(1/R_SG3)×((1/nd’_SG3)−(1/nd_SG3))<−0.0150但し、R_SG3:面SG3の曲率半径nd’_SG3:面SG3の像側の屈折率nd_SG3:面SG3の物体側の屈折率とする。

請求項9

下記条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の結像光学系。(9)0.300<LG2R1/fG1G2<0.460但し、fG1G2:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離LG2R1:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点位置から第2レンズ群G2の物体側面までの光軸上の距離とする。

技術分野

0001

本発明はデジタルカメラビデオカメラなどに用いられる撮影レンズに適した光学系に関し、特にインナーフォーカスの大口径の結像光学系に関するものである。

背景技術

0002

近年デジタルカメラやビデオカメラ等のミラーレス化が進んでいる。ミラーレスカメラではオートフォーカスの際にウォブリングというフォーカス群往復微小駆動を行うものが多い。ウォブリングをできるだけ小さな駆動系で行うためにフォーカス群の小型軽量化が求められている。また、ミラーレスカメラはレフレックスカメラに比べ小型軽量なものが多いため、その撮影レンズにおいても小型化が望まれている。画角が30°程度で口径比が1.2〜1.8程度の大口径の中望遠撮影レンズの結像光学系の例が特許文献に記載されている。

先行技術

0003

特開2012—242690号公報
特開2015—146015号公報
特開2015—141384号公報

発明が解決しようとする課題

0004

望遠程度の画角の撮影レンズにおいては、標準レンズに対し焦点距離が長くなるため光学全長が大きくなる傾向があり、一方いわゆる超望遠レンズに比べ広い画角を有し画角に関する収差補正のため望遠比は大きくなる傾向にある。また、中望遠程度の画角の光学系においてはボケを用いた表現ができることを期待するユーザーが多く大口径の撮影レンズが望まれている。しかし、大口径化を行うと入射瞳が大きくなるため球面収差等を補正することが難しくなる。このため良好な性能を実現しつつ撮影レンズを小型化することが課題となっている。

0005

特許文献1では画角が30°程度でFNOが1.8程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠レンズが提案されている。しかし、FNOが1.8程度のためボケ量が小さく、更なる大口径化が課題である。

0006

特許文献2では画角が30°程度でFNO1.2程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠レンズが提案されている。十分な大口径化がなされている一方、中望遠レンズを構成するレンズの枚数も多く、レンズ全長も長いため更なる小型化が課題である。

0007

特許文献3では画角が30°程度でFNO1.2程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠レンズが提案されている。しかし、フォーカス群が複数枚のレンズで構成されているため、フォーカス群の更なる軽量化が課題である。

0008

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、画角が20〜30°といわゆる中望遠の画角を持ち、FNOが1.4程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠撮影レンズに適しており、フォーカス群を小型軽量化すると同時に光学系全体も小型軽量化することができ、かつ良好な結像性能を有する結像光学系を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記の課題を解決するために、本発明の結像光学系は、物体側から像側に向かって順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1、開口絞りS、負のパワーを有する第2レンズ群G2、正のパワーを有する第3レンズ群G3、から成り、フォーカシングの際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズ群G3は像面に対して固定であり、前記第2レンズ群G2のみが光軸方向に動き、前記第2レンズ群G2は1枚のレンズ素子から成り、前記第1レンズ群G1中及び前記第3レンズ群G3中の負のパワーを有するレンズ素子は全て正のパワーを有するレンズ素子と接合されており、前記第1レンズ群G1中及び前記第3レンズ群G3中のレンズ要素は全て正のパワーを有し、下記条件式満足することを特徴とした。
(1)0.65<fG1/f<1.00
但し、
fG1:第1レンズ群G1の焦点距離
f:無限遠状態における光学系の焦点距離
とする。

0010

また、第2の発明は、第1の発明において更に、前記第3レンズ群G3が下記条件式を満たすことを特徴とする結像光学系である。
(2)0.60<fG3/f<1.00
但し、
fG3:第3レンズ群G3の焦点距離
とする。

0011

また、第3の発明は、第1又は第2の発明において更に、前記第2レンズ群G2のレンズ素子が下記条件式を満足することを特徴とする結像光学系である。
(3)50.00<νd_G2
但し、
νd_G2:第2レンズ群G2のレンズ素子のd線に対するアッベ数
とする。

0012

また、第4の発明は、第1乃至第3の発明のいずれかにおいて更に、前記第1レンズ群G1中に下記条件式を満たすレンズ要素を2つ以上有することを特徴とする結像光学系である。
(4)1.2<fG1n/fG1<4.0
但し、
fG1n:第1レンズ群G1中の物体側からn番目のレンズ要素の焦点距離
とする。

0013

また、第5の発明は、第1乃至第4の発明のいずれかにおいて更に、前記第3レンズ群G3は2つのレンズ要素、前側レンズ要素G3aと後側レンズ要素G3bから構成され、前記前側レンズ要素G3aが接合面を有し、下記条件式を満たすことを特徴とする結像光学系である。
(5)0.40<G3ar/G3af<0.90
(6)−2.4<G3acement<−0.9
但し、
G3ar:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの像側の空気界面曲率半径
G3af:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの物体側の空気界面の曲率半径
G3acement:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの像側から数えて最初の接合面の曲率半径を全系の焦点距離で正規化した逆数
とする。

0014

また、第6の発明は、第1乃至第5の発明のいずれかにおいて更に、前記第1レンズ群G1中に非球面を有することを特徴とする結像光学系である。

0015

また、第7の発明は、第1乃至第6の発明のいずれかにおいて更に、前記第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子の異常分散性の平均値が下記条件式を満たすことを特徴とする結像光学系である。
(7)0.0100<ΔPgF_Avg
但し、
ΔPgF_Avg:第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性の平均値
であり、第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性は
ΔPgF_n=PgF_n−0.6483+0.0018×νd_n
ΔPgF_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性
PgF_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の部分分散比
νd_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のd線のアッベ数
とする。

0016

また、第8の発明は、第1乃至第7の発明のいずれかにおいて更に、前記第3レンズ群G3中に下記条件式を満たす像側に凹の面SG3を有することを特徴とする結像光学系である。
(8)−(1/R_SG3)×((1/nd’_SG3)−(1/nd_SG3))<−0.0150
但し、
R_SG3:面SG3の曲率半径
nd’_SG3:面SG3の像側の屈折率
nd_SG3:面SG3の物体側の屈折率
とする。

0017

また、第9の発明は、第1乃至第8の発明のいずれかにおいて更に、下記条件式を満たすことを特徴とする結像光学系である。
(9)0.300<LG2R1/fG1G2<0.460
但し、
fG1G2:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離
LG2R1:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点位置から第2レンズ群G2の物体側面までの光軸上の距離
とする。

発明の効果

0018

本発明によれば、画角が20〜30°といわゆる中望遠の画角を持ち、FNOが1.4程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠撮影レンズに適しており、フォーカス群を小型軽量化すると同時に光学系全体も小型軽量化することができ、かつ良好な結像性能を有する結像光学系を提供することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の結像光学系の実施例1に係るレンズ構成図である。
実施例1の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例1の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例1の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例1の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
本発明の結像光学系の実施例2に係るレンズ構成図である。
実施例2の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例2の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例2の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例2の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
本発明の結像光学系の実施例3に係るレンズ構成図である。
実施例3の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例3の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例3の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例3の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
本発明の結像光学系の実施例4に係るレンズ構成図である。
実施例4の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例4の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例4の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例4の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
本発明の結像光学系の実施例5に係るレンズ構成図である。
実施例5の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例5の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例5の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例5の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
本発明の結像光学系の実施例6に係るレンズ構成図である。
実施例6の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例6の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例6の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例6の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
本発明の結像光学系の実施例7に係るレンズ構成図である。
実施例7の結像光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例7の結像光学系の撮影距離500mmにおける縦収差図である。
実施例7の結像光学系の無限遠合焦時の横収差図である。
実施例7の結像光学系の撮影距離500mmにおける横収差図である。
条件式(9)の参考図である。

0020

以下、本発明の実施形態を説明する。但し、本発明におけるレンズ素子とは単一の材質から成り、物体側と像側に1面ずつの界面を有するものとする。また本発明におけるレンズ要素とは物体側と像側に1面ずつ空気との界面を有するものとする。例えば凸レンズ素子凹レンズ素子を接合した場合、この接合レンズは1レンズ要素となる。

0021

本発明の結像光学系は物体側から像側に向かって順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1、開口絞りS、負のパワーを有する第2レンズ群G2、正のパワーを有する第3レンズ群G3、から成り、フォーカシングの際に、前記第1レンズ群G1と前記開口絞りSと前記第3レンズ群G3は像面に対して固定であり、前記第2レンズ群G2のみが光軸方向に動き、前記第2レンズ群G2は1枚のレンズ素子から成り、前記第1レンズ群G1中及び前記第3レンズ群G3中の負のパワーを有するレンズ素子は全て正のパワーを有するレンズ素子と接合されており、前記第1レンズ群G1中及び前記第3レンズ群G3中のレンズ要素は全て正のパワーを有する結像光学系である。

0022

本発明の結像光学系は物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1、負のパワーを有する第2レンズ群G2、正のパワーを有する第3レンズ群G3から構成することで、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に強い望遠型レンズ構成を形成し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の長さを短縮して光学系の小型化を図りつつ、第3レンズ群G3で収差補正を行うことが可能である。

0023

開口絞りSが第1レンズ群G1とフォーカス群である第2レンズ群G2の間にあることで近距離にフォーカシングする際に実効FNOが大きくなり、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2を通る中心画角の光束が太くなることを防ぐことができるので、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2を径方向に小型化することができる。また、各群中の空気間隔中に開口絞りSが位置しないことで鏡室の分離を防ぎ構造を単純化することができる。また、開口絞りSを第2レンズ群G2よりも物体側に置くことで開口絞りSを第2レンズ群G2の像側に置いた時よりも射出瞳位置イメージャとの距離が大きくなり、イメージャへの光線入射角が小さくなるため、ウォブリングをした際の像倍率変化を小さくすることができる。

0024

フォーカシングの際に、第1レンズ群G1により軸上光束収束させることで径方向に小型化された第2レンズ群G2のみが動くことで可動部を軽量化することができる。さらに第2レンズ群G2は1枚のレンズ素子から成ることで可動部を軽量化することができ、ウォブリングに対応するとともに第2レンズ群G2を駆動させるために必要なモーター等の駆動系を小型化することができる。

0025

第1レンズ群G1中及び第3レンズ群G3中の負のパワーを有するレンズ素子を全て正のパワーを有するレンズ素子に接合することでスペーサーレンズ保持のために必要な機構を減らすことができ、小型軽量化に有利になるとともに積み上げられる部品製造誤差を小さくすることができる。

0026

第1レンズ群G1中及び第3レンズ群G3中のレンズ要素が全て正のパワーを有することで、負のパワーをもつレンズ要素を有する場合と比べ正のパワーを有するレンズ要素1枚当たりの正のパワーの分担が小さくなるため群内のレンズ要素の収差を分担することができ、また偏芯感度を小さくしやすい。

0027

本発明の光学系が満たすべき条件式(1)は第1レンズ群G1の焦点距離と光学系の焦点距離の比の好ましい範囲を定めるものである。
(1)0.65<fG1/f<1.00
但し、
fG1:第1レンズ群G1の焦点距離
f:無限遠状態における光学系の焦点距離
とする。

0028

条件式(1)を満たすことにより第2レンズ群G2を径方向に小型化することができ、また第1レンズ群G1内で発生する球面収差が大きくなることを防ぐことができるため大口径化を実現することができる。

0029

条件式(1)の下限を越えて第1レンズ群G1の焦点距離が光学系の焦点距離に対して小さくなった場合、第1レンズ群G1を構成するレンズ要素の屈折力を強くしなければならず、第1レンズ群G1で発生する球面収差が大きくなるため望ましくない。また、レンズ要素数を増やして球面収差の発生を緩和しようとすると、第1レンズ群G1の軸上厚が増加し第1レンズ群G1を小型化することができない。条件式(1)の上限を超えて第1レンズ群G1の焦点距離が光学系の焦点距離に対して大きくなった場合、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3を径方向に小さくすることが難しくなるため望ましくない。

0030

また、上述した条件式(1)について、その下限値を0.68に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(1)について、その上限値を0.95に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0031

本発明の光学系が満たすべき条件式(2)は第3レンズ群G3の焦点距離と光学系の焦点距離の比の好ましい範囲を定めるものである。
(2)0.60<fG3/f<1.00
但し、
fG3:第3レンズ群G3の焦点距離
とする。

0032

条件式(2)を満たすことにより歪曲収差の増大を防ぐことができ、また第3レンズ群G3内で発生する球面収差や像面湾曲が大きくなることを防ぐことができるため結像性能が良好な光学系を実現できる。

0033

条件式(2)の上限を超えて第3レンズ群G3の焦点距離が光学系の焦点距離に比べて大きくなる場合、第3レンズ群G3で発生する負の歪曲収差が小さくなり、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2で発生した正の歪曲収差を補正することが難しくなるため望ましくない。条件式(2)の下限を越えて第3レンズ群G3の焦点距離が光学系の焦点距離に比べて小さくなる場合、第3レンズ群G3内で発生する球面収差や像面湾曲を抑えづらくなるため望ましくない。

0034

また、上述した条件式(2)について、その下限値を0.65に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(2)について、その上限値を0.95に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0035

フォーカス群である第2レンズ群G2を軽量化するために1枚のレンズ素子で構成する場合、フォーカシングの全域にわたって良好な結像性能を得るためには第2レンズ群G2で発生する色収差を小さくすることが課題となる。

0036

条件式(3)は第2レンズ群G2のレンズ素子のアッベ数の適切な範囲を定めたものである。
(3)50.00<νd_G2
但し、
νd_G2:第2レンズ群G2のレンズ素子のd線に対するアッベ数
とする。

0037

本発明における結像光学系は第2レンズ群G2を構成するレンズ素子が条件式(3)を満たすことにより第2レンズ群G2で発生する倍率色収差を小さくすることができ、フォーカシング全域で良好な結像性能を得ることができる。

0038

条件式(3)の下限を越えて第2レンズ群G2のレンズ素子のアッベ数が小さくなった場合、フォーカシングの際の倍率色収差の変動が大きくなり、フォーカシングの全域にわたって良好な結像性能を得ることが難しくなるため望ましくない。

0039

また、上述した条件式(3)について、その下限値を55.00に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0040

大口径の中望遠レンズにおいては入射瞳径が大きいため第1レンズ群G1に入射する光束が太く、小口径の撮影用レンズに比べて第1レンズ群G1において球面収差やコマ収差が発生しやすい。球面収差やコマ収差が大きく発生するレンズ要素ではレンズ要素間の偏芯によって発生する偏芯コマ収差が大きくなる傾向が有る。そのため第1レンズ群G1のレンズ要素において球面収差やコマ収差の発生を抑えることが課題となる。一般に光線の界面への入射角が大きくなるほど単色収差は大きく発生する。そのため、球面収差やコマ収差の発生を抑えるには軸上マージナル光線を緩やかに曲げることが望ましい。撮影用レンズの各群において光線を緩やかに曲げるためにはレンズ要素数を増やし、各群で必要となる屈折力を分散させることで光線を緩やかに曲げることができる。

0041

条件式(4)は第1レンズ群G1を構成するレンズ要素の内、第1レンズ群G1の屈折力を主に担うレンズ要素の焦点距離について第1レンズ群G1の焦点距離と比べた場合の好ましい範囲を定めたものである。本発明の撮影用中望遠レンズは第1レンズ群G1を構成するレンズ要素として下記条件式を満たすレンズ要素を2つ以上有することで、レンズ要素としての屈折力を第1レンズ群G1の屈折力に比べて小さくすることができるためレンズ要素で発生する球面収差やコマ収差を小さくすることができ、偏芯誤差敏感度を小さくすることができる。
(4)1.2<fG1n/fG1<4.0
但し、
fG1n:第1レンズ群G1中の物体側からn番目のレンズ要素の焦点距離
とする。

0042

第1レンズ群G1を構成するレンズ要素が1つの場合は第1レンズ群G1で発生する球面収差やコマ収差、軸上色収差を抑えることが難しく良好な結像性能を得ることができないため望ましくない。第1レンズ群G1を構成するレンズ要素の内条件式(4)を満たす焦点距離を有するレンズ要素が1つ以下の場合において、条件式(4)を満たしていない第1レンズ群G1のレンズ要素の少なくとも1つが条件式(4)の下限を下回る焦点距離を有する場合、当該レンズ要素の屈折力が第1レンズ群G1の屈折力に近くなりレンズ要素としての屈折力が第1レンズ群G1の屈折力に対して大きくなるため、当該レンズ要素で発生する球面収差やコマ収差を抑えることが難しく、偏芯敏感度を小さくすることが難しいため望ましくない。第1レンズ群G1を構成するレンズ要素の内条件式を満たす焦点距離を有するレンズ要素が1つ以下の場合において、条件式(4)を満たしていない第1レンズ群G1のレンズ要素の全てが条件式を上回る焦点距離を有する場合は、第1レンズ群G1の屈折力を保持するために第1レンズ群G1を構成するレンズ要素の数を増やす必要があり、レンズ全長を短縮しづらくなるため望ましくない。

0043

また、上述した条件式(4)について、その下限値を1.3に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(4)について、その上限値を3.8に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0044

本発明の第3レンズ群G3は、前側レンズ要素G3a、後側要素G3bで構成され、それらの焦点距離はともに正であるが、各々の収差分担は異なり、前側レンズ要素G3aはアンダー、後側のレンズ要素G3bはオーバー非点収差を発生させ、これにより第3レンズ群G3全体としての非点収差を小さく抑えている。また、異符号の非点収差を発生させることで、製造時に全系で発生する片ボケ等の性能低下現象を、第3レンズ群G3内の前側レンズ要素G3a、あるいは後側レンズ要素G3bを光軸に対し直交する方向に製造時にシフト調芯することで、片ボケ補正による性能良品率の向上を可能としている。

0045

条件式(5)は第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前側レンズ要素G3aの物体側の空気界面の曲率半径と像側の空気界面の曲率半径の比について好ましい範囲を定めたものである。これにより前側レンズ要素G3aはアプラナティックな形状になり、本発明の目的の一つである大口径化を達成可能とする。このアプラナティックな形状により全系の球面収差を悪化させずに大口径化を達成できるが、副作用としてオーバーな非点収差が残存する。この残存する非点収差については、第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、後側レンズ要素G3bにより相殺させるが、その残存量を制限させるためにも条件式(5)が必要となる。
(5)0.40<G3ar/G3af<0.90
但し、
G3ar:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの像側の空気界面の曲率半径
G3af:前記第3レンズ群G3を構成するレンズ要素の内、前記前側レンズ要素G3aの物体側の空気界面の曲率半径
とする。

0046

条件式(5)の下限を超え、G3arが相対的に小さくなる、あるいはG3afが相対的に大きくなると、前側レンズ要素G3aの焦点距離が大きくなり、オーバーな非点収差が発生する。また全系の焦点距離を保持するには、後側レンズ要素G3bの焦点距離を短くせざるを得ず、非点収差がさらにオーバーになる。周辺像高にかけては、特にメリディナル像面がオーバーに振れるため、周辺像高のコントラスト低下解像力低下が発生し好ましくない。条件式(5)の上限を超え、G3arが相対的に大きくなる、あるいはG3afが相対的に小さくなると、前側レンズ要素G3aの焦点距離が小さくなり、アンダーな非点収差が発生する。また、全系の焦点距離を保持するには後側レンズ要素G3bの焦点距離を長くしなければならず、非点収差がさらにアンダーになるため好ましくない。特にメリディオナルの最周辺像面は、アンダーな像面ズレが顕著になる。

0047

条件式(6)は前側レンズ要素G3aの像側から数えて最初の接合面の曲率半径を全系の焦点距離で正規化した値の逆数について好ましい範囲を定めたものである。これにより第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系で残存するオーバーな球面収差を補正可能とする。本発明の光学系はAF駆動群である第2レンズ群G2の軽量化のために第2レンズ群G2を単レンズ素子としている。また全系の光学系の全長を短縮するために第2レンズ群G2の屈折力を強め、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系を強い望遠型としているため、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系ではオーバーな球面収差が残存している。このオーバーな球面収差を補正するため、第3レンズ群G3内の前側レンズ要素G3a内に球面収差がアンダーになるような接合面を設けることで、全系として球面収差の補正を行った。
(6)−2.4<G3acement<−0.9
但し、
G3acement:前記前側レンズ要素G3aの像側から数えて最初の接合面の曲率半径を全系の焦点距離で正規化した逆数値
とする。

0048

条件式(6)の下限を超え、G3acementが小さくなると、アンダーな球面収差が大きくなり、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系で発生するオーバーな球面収差を過剰補正し、好ましくない。条件式(6)の上限を超え、G3acementが大きくなると、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系で発生するオーバーな球面収差を相殺するだけのアンダーな球面収差を発生できず、大口径化が困難になる。

0049

また、上述した条件式(5)について、その下限値を0.45に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。さらに、上述した条件式(5)について、その下限値を0.50に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(5)について、その上限値を0.80に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(6)について、その下限値を−2.0に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(6)について、その上限値を−1.2に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0050

本発明における結像光学系は第1レンズ群G1中に非球面を有することにより第1レンズ群G1内において発生する球面収差を補正し、結像性能の良好な光学系を実現することができる。

0051

大口径の撮影レンズは焦点深度が浅いためイメージャ面における像の広がり同量の軸上色収差及び残存する2次スペクトルを有する場合でも小口径の撮影レンズに対して大きくなる。そのため大口径の撮影レンズにおいて良好な結像性能を得るためには軸上色収差及び残存する2次スペクトルを十分に小さくすることが課題となる。

0052

条件式(7)は第1レンズ群G1中の正のパワーを持つレンズ素子の異常分散性の平均値の好ましい範囲を定めたものである。本発明の結像光学系は第1レンズ群G1中の正のパワーを持つレンズ素子が条件式を満たすことで軸上色収差の2次スペクトルを小さくすることができ、良好な結像性能を得ることができる。
(7)0.0100<ΔPgF_Avg
但し、
ΔPgF_Avg:第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子の異常分散性の平均値
であり、第1レンズ群G1中の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性は
ΔPgF_n=PgF_n−0.6483+0.0018×νd_n
ΔPgF_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の異常分散性
PgF_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するレンズ素子のg線とF線の部分分散比
νd_n:第1レンズ群G1の物体側からn番目の正のパワーを有するえレンズ素子のd線のアッベ数
とする。

0053

条件式(7)の下限を越えて第1レンズ群G1中の正のパワーを持つレンズ素子の異常分散性の平均値が小さくなる場合は軸上色収差の2次スペクトルを十分に補正することができず、良好な結像性能を得ることができないため望ましくない。

0054

また、上述した条件式(7)について、その下限値を0.0130に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0055

大口径の撮影レンズは焦点深度が浅いためイメージャ面における像の広がりは同量の像面湾曲が発生した場合でも小口径の撮影レンズに比べて大きくなる。そのため大口径の撮影レンズにおいて良好な結像性能を得るためには像面湾曲を十分に補正しておくことが課題となる。

0056

本発明の撮影用中望遠レンズは第3レンズ群G3中に条件式(8)を満たし像側に凹の面SG3を有することで、ペッツバール和を小さくすることができるので像面湾曲を補正することができ、良好な結像性能を得ることができる。
(8)−(1/R_SG3)×((1/nd’_SG3)−(1/nd_SG3))<−0.0150
但し、
R_SG3:面SG3の曲率半径
nd’_SG3:面SG3の像側の屈折率
nd_SG3:面SG3の物体側の屈折率
とする。

0057

第3レンズ群G3が条件式(8)を満たし像側に凹の面SG3を有さない場合はペッツバール和を小さくすることが難しく、像面湾曲を十分に補正できないため良好な結像性能を得ることができず望ましくない。または、像面湾曲を補正するためにペッツバール和を小さくしようとすると収束面の曲率半径を全体的に下げることになり、第3レンズ群G3の屈折力を確保するためにはレンズ素子を増やす必要があるため第3レンズ群G3を小型化することが難しく望ましくない。

0058

また、上述した条件式(8)について、その上限値を−0.0170に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0059

図36は条件式(9)の参考図である。大口径の中望遠レンズは入射瞳径が大きいため軽量化が望まれるフォーカス群である第2レンズ群G2も径方向へ大きくなりやすい。そのため、F1.4程度の大口径中望遠レンズではフォーカス群である第2レンズ群G2の軽量化が課題となる。無限遠状態における入射瞳径に対する第2レンズ群G2への軸上マージナル光線の入射高さは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の焦点距離に対して第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点と第2レンズ群G2の物体側面との距離が大きくなるほど小さくなる。

0060

本発明の光学系が満たすべき条件式(9)は第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点と第2レンズ群G2の物体側面との光軸上の距離と第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の焦点距離の比の好ましい範囲を定めるものである。条件式(9)を満たすことにより第2レンズ群G2へ入射する軸上マージナル光線の入射高さを適切にし、第2レンズ群G2を径方向に小型化することができ、また第3レンズ群G3も径方向に小型化し易くなる。径方向に小型化した第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の外側にフォーカシングのための機構等を配置することで製品の外周部を細くすることができ、小型軽量な撮影レンズを実現できる。
(9)0.300<LG2R1/fG1G2<0.460
但し、
fG1G2:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成焦点距離
LG2R1:第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点位置から第2レンズ群G2の物体側面までの光軸上の距離
とする。

0061

条件式(9)の下限を越えて第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点と第2レンズ群G2の物体側面との光軸上の距離と第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の焦点距離の比が小さくなった場合、第2レンズ群G2に入射する軸上マージナル光線の高さが高くなるため第2レンズ群G2を径方向に小さくすることができないため望ましくない。条件式(9)の上限を超えて第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の像側主点と第2レンズ群G2の物体側面との光軸上の距離と第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の合成系の焦点距離の比が大きくなった場合、第2レンズ群G2に入射する軸上マージナル光線の入射高さが低くなるため第1レンズ群G1の最物体側面と第2レンズ群G2の物体側面までの間で軸上マージナル光線を低くしなければならないが、球面収差やコマ収差の発生を防ぐために軸上マージナル光線を緩やかに曲げようとすると第1レンズ群G1の最物体側面と第2レンズ群G2の物体側面までの光軸上の距離を大きくする必要があり、光学全長の小型化に不利になるため望ましくない。

0062

また、上述した条件式(9)について、その下限値を0.350に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。また、上述した条件式(9)について、その上限値を0.450に限定することで上述の効果をより確実にできるため好ましい。

0063

本発明の結像光学系では、以下の構成を伴うことがより効果的である。第3レンズ群G3内で発生する非点収差の補正を確実に行うために第3レンズ群G3内に非球面を有することが望ましい。

0064

次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。

0065

[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、rは各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndはd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数、PgFはg線(波長λ=435.84nm)とF線(波長λ=486.13nm)の部分分散比を示す。また、BFはバックフォーカスを表し、空気の屈折率n=1.0000はその記載を省略する。

0066

面番号を付した(絞り)には、平面または開口絞りに対する曲率半径∞(無限大)を記入している。

0067

非球面データ]には[面データ]において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、光軸に直交する方向への変位をy、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位(サグ量)をz、コーニック係数をK、4、6、8、10、12次の非球面係数をそれぞれA4、A6、A8、A10、A12と置くとき、非球面の座標が以下の式で表わされるものとする。

0068

[各種データ]には、各撮影距離における焦点距離等の値を示している。

0069

可変間隔データ]には、各撮影距離における可変間隔及びBF(バックフォーカス)の値を示している。

0070

[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。

0071

なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さの単位特記のない限りミリメートル(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

0072

また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、ΔS、ΔMはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。さらに図1、6、11、16、21、26、31に示すレンズ構成図において、Sは開口絞り、Iは像面、Fはカメラ内フィルター、中心を通る一点鎖線は光軸である。

0073

図1は、本発明の実施例1の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL11と、両凸形状正レンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と両凸形状の正レンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0074

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0075

第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32と両凹形状負レンズL33からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL35の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0076

続いて、以下に実施例1に係る結像光学系の諸元値を示す。

0077

数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 33.9542 3.3759 1.94595 17.98 0.6544
2 44.5748 4.1307
3* 38.9630 5.4692 1.55332 71.68 0.5402
4* -967.9319 0.3493
5 121.8447 0.8000 1.85478 24.80
6 20.1256 10.3690 1.72916 54.67 0.5452
7 -482.9027 1.7197
8(絞り) ∞ (d8)
9 836.6145 0.8000 1.56384 60.67
10 20.5218 (d10)
11 31.5674 0.8000 1.64769 33.84
12 23.7758 4.7179 1.90043 37.37
13 -39.7321 0.8000 1.59270 35.44
14 18.7021 4.0685
15 -182.9100 0.8000 1.51742 52.15
16 20.4182 5.0178 1.77250 49.50
17* -110.5563 14.5792
18 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
19 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 4面 17面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.34453E-06 3.09778E-06 7.09747E-06
A6 -5.31720E-09 -7.37705E-09 -1.64875E-08
A8 1.20622E-11 2.61383E-11 3.00160E-10
A10 -2.01173E-14 -5.23565E-14 -2.16479E-12
A12 1.16443E-17 4.15742E-17 6.45973E-15

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離53.95 52.16
Fナンバー1.46 1.62
全画角2ω 28.62 25.05
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長74.93 74.93

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 425.0723
d8 2.7902 8.3091
d10 11.3404 5.8216
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 43.50
G2 9 -37.32
G3 11 42.42
G3a 11 102.19
G3b 15 60.65

0078

図6は、本発明の実施例2の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と両凸形状の正レンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0079

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0080

第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と両凹形状の負レンズL32からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL33と両凸形状の正レンズL34からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL34の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0081

続いて、以下に実施例2に係る結像光学系の諸元値を示す。

0082

数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 31.7461 3.0409 1.94595 17.98 0.6544
2 36.4041 9.2788
3* 29.8814 5.7403 1.55332 71.68 0.5402
4* 296.9065 0.1500
5 99.7368 0.8000 1.85478 24.80
6 21.7335 8.1252 1.72916 54.67 0.5452
7 -176.0596 1.6175
8(絞り) ∞ (d8)
9 292.3920 0.8000 1.56384 60.67
10 18.4511 (d10)
11 35.6035 4.5089 1.90043 37.37
12 -30.0393 0.8000 1.59270 35.44
13 20.1730 2.3248
14 489.6780 1.7414 1.58144 40.89
15 25.0294 3.8095 1.88202 37.22
16* -1141.3008 15.0066
17 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
18 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 4面 16面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.62337E-06 5.78550E-06 2.64412E-06
A6 -2.39470E-09 -2.40920E-09 0.00000E+00
A8 -1.71717E-12 4.00301E-12 0.00000E+00
A10 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離55.60 52.50
Fナンバー1.46 1.59
全画角2ω 27.60 24.67
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長77.22 77.22

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 422.7752
d8 2.8323 7.3082
d10 13.6485 9.1726
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 39.12
G2 9 -34.97
G3 11 49.28
G3a 11 127.92
G3b 14 71.78

0083

図11は、本発明の実施例3の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸の凸メニスカスレンズL11と、両凸形状の正レンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と両凸形状の正レンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0084

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0085

第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と両凹形状の負レンズL32からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL34の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0086

続いて、以下に実施例3に係る結像光学系の諸元値を示す。

0087

数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 30.5001 3.4252 1.94595 17.98 0.6544
2 39.3278 4.3498
3* 47.3199 4.6621 1.55332 71.68 0.5402
4* -438.6045 0.1866
5 128.0112 0.8000 1.85478 24.80
6 19.2529 8.4833 1.72916 54.67 0.5452
7 -1028.0399 2.2577
8(絞り) ∞ (d8)
9 543.3057 0.8000 1.49700 81.61
10 23.1240 (d10)
11 23.9620 4.6985 1.88300 40.80
12 -41.1807 1.4407 1.59270 35.44
13 17.4302 3.2892
14 -50.6597 0.8000 1.56732 42.84
15 27.8744 6.3475 1.85135 40.10
16* -79.6899 14.5768
17 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
18 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 4面 16面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -5.10823E-06 7.46453E-09 1.65086E-05
A6 -2.58579E-09 -1.72093E-09 -1.17051E-08
A8 -6.32835E-12 -1.24073E-12 6.54809E-10
A10 6.08874E-15 -9.07755E-16 -4.09925E-12
A12 7.00989E-18 9.47739E-18 1.62642E-14

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離53.66 51.93
Fナンバー1.45 1.61
全画角2ω 28.13 24.65
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長75.43 75.43

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 424.5741
d8 2.6167 9.8699
d10 13.6918 6.4386
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 48.29
G2 9 -48.62
G3 11 47.27
G3a 11 72.97
G3b 14 101.75

0088

図16は、本発明の実施例4の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0089

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0090

第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と、両凹形状の負レンズL32からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL34の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0091

続いて、以下に実施例4に係る結像光学系の諸元値を示す。

0092

数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 39.1045 4.1510 1.94595 17.98 0.6544
2 52.8935 7.9728
3* 37.1352 5.9807 1.55332 71.68 0.5402
4* 455.9748 0.3997
5 100.9342 0.8000 1.85478 24.80
6 19.1534 8.6384 1.72916 54.67 0.5452
7 508.7468 6.1662
8(絞り) ∞ (d8)
9 392.6307 0.8000 1.58313 59.38
10 22.8677 (d10)
11 25.5022 4.9008 1.87070 40.73
12 -32.5774 0.8000 1.62004 36.30
13 19.3851 3.1330
14 -58.5786 0.8000 1.54814 45.82
15 24.1531 4.2049 1.88202 37.22
16* -95.4165 14.6354
17 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
18 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 4面 16面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.76683E-06 1.56895E-06 1.40862E-05
A6 4.27821E-10 1.08233E-09 3.90724E-09
A8 -9.50302E-12 -1.53454E-11 2.05205E-10
A10 2.18147E-14 5.14904E-14 -2.96973E-13
A12 -1.27338E-17 -5.28304E-17 1.97130E-15

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離57.61 55.94
Fナンバー1.44 1.66
全画角2ω 26.61 22.36
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長81.17 81.17

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 418.8291
d8 0.3013 7.8795
d10 14.4868 6.9086
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 49.65
G2 9 -41.67
G3 11 41.77
G3a 11 78.90
G3b 14 72.84

0093

図21は、本発明の実施例5の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と両凸形状の正レンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0094

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0095

第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31と両凹形状の負レンズL32からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、両凹形状の負レンズL33と両凸形状の正レンズL34からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL34の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0096

続いて、以下に実施例5に係る結像光学系の諸元値を示す。

0097

数値実施例5
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面
1 31.4768 3.0034 1.98612 16.48 0.6656
2 36.3209 6.2352
3* 35.6121 5.1927 1.49710 81.56 0.5383
4* 258.0773 0.1501
5 77.8695 0.8000 1.85478 24.80
6 20.5208 9.2848 1.72916 54.67 0.5452
7 -252.5848 1.7715
8(絞り) ∞ (d8)
9 616.0076 0.8000 1.51823 58.96
10 20.9158 (d10)
11 27.0072 4.8499 1.90043 37.37
12 -41.0464 0.8000 1.59270 35.44
13 17.9406 3.3199
14 -49.8639 0.8000 1.51742 52.15
15 25.6210 8.2703 1.77250 49.50
16* -66.6951 15.1506
17 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
18 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 4面 16面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.89101E-06 3.11510E-06 1.07309E-05
A6 -6.48243E-09 -7.79983E-09 -2.16783E-08
A8 1.20264E-11 3.27149E-11 5.64320E-10
A10 -1.68759E-14 -7.56883E-14 -4.27409E-12
A12 -2.28961E-17 4.42086E-17 1.38220E-14

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離56.76 54.28
Fナンバー1.46 1.61
全画角2ω 26.90 23.87
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長79.61 79.61

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 420.3948
d8 2.6512 8.3761
d10 13.5257 7.8008
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 43.57
G2 9 -41.80
G3 11 50.87
G3a 11 93.98
G3b 14 88.50

0098

図26は、本発明の実施例6の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と両凸形状の正レンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0099

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0100

第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL35の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0101

続いて、以下に実施例6に係る結像光学系の諸元値を示す。

0102

数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 32.0168 2.8947 1.98612 16.48 0.6656
2 36.0145 7.1106
3* 34.6460 5.4124 1.49710 81.56 0.5383
4* 202.1427 0.1533
5 74.0623 0.8037 1.85478 24.80
6 21.4917 9.6636 1.72916 54.67 0.5452
7 -208.0971 1.6215
8(絞り) ∞ (d8)
9 752.3346 0.8000 1.51680 64.20
10 20.5005 (d10)
11 32.8089 0.8000 1.64769 33.84
12 26.8042 5.1066 1.90043 37.37
13 -36.0319 0.8000 1.59270 35.44
14 20.4813 2.5761
15 -124.2339 7.1161 1.51742 52.15
16 28.6442 3.9021 1.77250 49.50
17* -169.7310 14.7676
18 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
19 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 4面 17面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.59735E-06 3.43490E-06 7.64254E-06
A6 -6.18156E-09 -6.92521E-09 -1.90602E-08
A8 1.32611E-11 3.22294E-11 3.74129E-10
A10 -1.89574E-14 -7.56086E-14 -2.58522E-12
A12 -2.69040E-17 3.89828E-17 7.28668E-15

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離58.91 55.74
Fナンバー1.46 1.61
全画角2ω 26.15 23.24
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長82.61 82.61

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 417.3943
d8 2.7389 8.3003
d10 13.3384 7.7771
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 43.00
G2 9 -40.79
G3 11 54.25
G3a 11 90.85
G3b 15 105.21

0103

図31は、本発明の実施例7の結像光学系のレンズ構成図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズL11と、両凸形状の正レンズL12と、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL13と両凸形状の正レンズL14とからなる接合レンズ要素により構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL12の物体側面と像側面の両面は所定の非球面形状となっている。

0104

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL21により構成され、全体として負の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は無限遠方から至近へのフォーカシングに際し、光軸に沿って像側に向かって移動する。

0105

第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33からなる接合レンズ要素である前側レンズ要素G3aと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35からなる接合レンズ要素である後側レンズ要素G3bにより構成され、全体として正の屈折力を有している。また、両凸形状の正レンズL35の像側の面は所定の非球面形状となっている。

0106

続いて、以下に実施例7に係る結像光学系の諸元値を示す。

0107

数値実施例7
単位:mm
[面データ]
面番号r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 35.2328 3.9226 1.92286 20.88 0.6388
2 48.1184 4.1002
3* 41.2817 5.5059 1.55332 71.68 0.5402
4* -619.9853 0.5405
5 144.0641 0.8000 1.85478 24.80
6 22.1541 10.0348 1.72916 54.67 0.5452
7 -298.7277 1.9192
8(絞り) ∞ (d8)
9 745.2086 0.8000 1.56384 60.67
10 20.4697 (d10)
11 34.2102 0.8000 1.64769 33.84
12 21.8906 4.8419 1.90043 37.37
13 -39.1927 0.8000 1.59270 35.44
14 19.2520 3.5315
15 -209.7439 0.9869 1.51742 52.15
16 22.3314 4.6070 1.77250 49.50
17* -104.1056 14.5573
18 ∞ 2.0000 1.51680 64.20
19 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
3面 4面 17面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.48765E-06 3.12633E-06 7.21813E-06
A6 -5.54294E-09 -7.71263E-09 -2.72744E-08
A8 1.15354E-11 2.50878E-11 4.10054E-10
A10 -2.24793E-14 -5.05037E-14 -2.49707E-12
A12 1.84505E-17 4.29791E-17 6.34453E-15

[各種データ]
INF撮影距離500mm
焦点距離53.70 51.79
Fナンバー1.46 1.62
全画角2ω 28.54 24.99
像高Y 14.20 14.20
レンズ全長74.78 74.78

[可変間隔データ]
INF 撮影距離500mm
d0 ∞ 425.2180
d8 2.7965 8.3276
d10 11.2376 5.7064
BF 1.0000 1.0000

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 43.45
G2 9 -37.34
G3 11 42.31
G3a 11 99.96
G3b 15 61.60

0108

次の[条件式対応値]には、各条件式に対応する各実施例の対応値の一覧を示す。

0109

[条件式対応値]
条件式1 条件式2 条件式3 条件式4(1) 条件式4(2) 条件式5
実施例 fG1/f fG3/f νd_G2 fG1n/fG1 fG1n/fG1 G3ar/G3af
1 0.81 0.79 60.67 1.6 3.0 0.59
2 0.70 0.89 60.67 1.5 3.7 0.57
3 0.90 0.88 81.61 1.6 2.5 0.73
4 0.86 0.73 59.38 1.5 2.8 0.76
5 0.77 0.90 58.96 1.9 3.0 0.66
6 0.73 0.92 64.20 1.9 2.6 0.62
7 0.81 0.79 60.67 1.6 2.9 0.56

条件式6 条件式7 条件式8 条件式9
実施例 G3acement ΔPgF_Avg -(1/R_SG3)*((1/nd'_SG3)-(1/nd_SG3) LG2R1/fG1G2
1 -1.4 0.0182 -0.0199 0.413
2 -1.9 0.0182 -0.0184 0.415
3 -1.3 0.0182 -0.0214 0.367
4 -1.8 0.0182 -0.0197 0.448
5 -1.4 0.0264 -0.0207 0.378
6 -1.6 0.0264 -0.0182 0.379
7 -1.4 0.0148 -0.0193 0.419

実施例

0110

各実施例の諸収差図から明らかなとおり、本発明によれば、画角が20〜30°といわゆる中望遠の画角を持ち、FNOが1.4程度の大口径のインナーフォーカス式の中望遠撮影レンズに適しており、フォーカス群を小型軽量化すると同時に光学系全体も小型軽量化することができ、かつ良好な結像性能を有する結像光学系を提供することができる。

0111

G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G3a 第3レンズ群の前側レンズ要素
G3b 第3レンズ群の後側レンズ要素
S開口絞り
Fカメラ内フィルター
I 像面

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ニコンの「 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】変倍時の収差変動を有効に抑制する変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法を提供する。【解決手段】カメラ等の光学機器に用いられる変倍光学系を、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ... 詳細

  • キヤノン株式会社の「 観察光学系」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】迷光によるゴーストやフレアを低減可能な観察光学系を提供すること。【解決手段】観察光学系は、物体側から観察側へ順に配置された、全体で正の屈折力の対物光学系、反射面を備える正立用光学系、および正立... 詳細

  • 富士フイルム株式会社の「 撮像レンズおよび撮像装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】小型かつ高解像であり、Fナンバーが小さく、高性能を有する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供する。【解決手段】撮像レンズは、物体側から順に、正の第1レンズ群、絞り、正の第2レ... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ