JP2004212692A - マクロレンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】レトロフォーカス型をとってコンパクト化を図り、フローティング機構を採用して等倍から無限遠までの広範囲の撮影を可能にしたマクロレンズを提供すること。
【解決手段】物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズと、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズの第２レンズと、第３レンズと、像面側に曲率の強い凹面を持つ負レンズである第４レンズと、さらに絞りを有するマクロレンズであって、無限遠から近距離への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がその相対的間隔を広げながら共に物体側へ移動し、
（１） ０．６≦Ｆ１／Ｆ≦１．３ （２） ０．９≦Ｆ４／Ｆ５≦１．５
であることを特徴とするマクロレンズ。
【選択図】 図１
【解決手段】物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズと、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズの第２レンズと、第３レンズと、像面側に曲率の強い凹面を持つ負レンズである第４レンズと、さらに絞りを有するマクロレンズであって、無限遠から近距離への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がその相対的間隔を広げながら共に物体側へ移動し、
（１） ０．６≦Ｆ１／Ｆ≦１．３ （２） ０．９≦Ｆ４／Ｆ５≦１．５
であることを特徴とするマクロレンズ。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マクロレンズに関し、さらに詳しくは、３５ｍｍフィルム用の写真カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用テレビカメラ等に用い、フローティングを採用したレトロフォーカス型のマクロレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マクロレンズでない通常のレンズにおいては、収差補正の基準を無限遠方にとっているのに対し、マクロレンズは近接距離を基準として収差補正を行っている。しかしながらマクロレンズといえども、通常撮影に使用される頻度は多く、最近接距離から無限遠まで良好に収差補正がなされたマクロレンズが望まれている。
このようなことから、第１従来技術として、合焦時に少なくとも２つのレンズ群を独立に移動させるフローティング機構を採用することにより、無限遠から等倍までの広範囲な撮影領域が可能なマクロレンズが提供されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
第２従来技術として、バックフォーカスを焦点距離よりも長くすることができることを特徴とする、第１群がレトロフォーカス型であるマクロレンズも提案されている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。製品としては、旭光学株式会社製のペンタックスＦＡマクロ５０ｍｍ Ｆ２．８が市販されている。
【０００４】
さらに、第３従来技術として、焦点距離が短いマクロレンズであって、近接距離領域のみ撮影可能で無限遠は撮影できないものが市販されている。例えば、ミノルタＡＦマクロズーム３Ｘ−１Ｘ Ｆ１．７−２．８や、オリンパスズイコー２０ｍｍＦ２等である。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−１９５６１７号
【特許文献２】
特開昭６３−２４７７１３号
【特許文献３】
特開昭６３−１６０４１２号
【特許文献４】
特開平１−２１４８１２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
３５ｍｍフィルムを使用する写真レンズは、現在３５ｍｍフィルム用のみでなく、例えば２３．７ｍｍ×１５．６ｍｍの小さい寸法の撮像素子すなわちＣＣＤを組み込んだデジタルスチルカメラ等にも利用されている。この小さい画像を形成する場合に、３５ｍｍフィルムを使用する写真レンズと同じ画角とするために焦点距離を短くしなければならない。
【０００７】
しかし、前記第１従来技術のフローティング機構を採用したマクロレンズは、ガウスタイプを基にしているために、バックフォーカスを焦点距離よりも長くすることができず、５０ｍｍ程度より短い焦点距離にすることは困難であり、製品化されていない。
【０００８】
前記第２従来技術においては、レトロフォーカス型であることから、無限遠から等倍までの広範囲の撮影領域において、特に非点収差の変動を抑えるためにレンズの構成を決定している。そのため、第３レンズの曲率半径ｒ５、ｒ６はあまり差がなく、レンズの芯取加工の目安を示すＺ値が小さい。この結果、第３レンズの加工精度及び偏芯精度がレンズ全系に及ぼす影響が大きく、高精度に製造された構成部品を使用しなければならず、製造コストが高い問題がある。
【０００９】
前記第３従来技術は、焦点距離が短いマクロレンズであるが、近接領域のみの撮影レンズであり、使用用途が特殊用途に限られ、通常多く使用される無限遠で撮影できないという大きな問題がある。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、従来技術のマクロレンズの上述した問題に鑑みてなされたものであって、レトロフォーカス型をとってコンパクト化を図り、フローティング機構を採用して等倍から無限遠までの広範囲の撮影を可能にし、特に球面収差、コマ収差及び倍率の色収差を良好に補正して優れた結像性能を持ったマクロレンズを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズと、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズの第２レンズと、第３レンズと、像面側に曲率の強い凹面を持つ負レンズである第４レンズと、さらに絞りを有するマクロレンズにおいて、物体側に曲率の強い面を向けた負レンズと正レンズの接合である第５レンズと、第６レンズと像面側に曲率の強い面を向けた正レンズの第７レンズとからなる第１レンズ群、及び
負レンズの第８レンズと正レンズの第９レンズからなる第２レンズ群からなり、
無限遠から近距離への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がその相対的間隔を広げながら共に物体側へ移動し、
（１） ０．６≦Ｆ１／Ｆ≦１．３
（２） ０．９≦Ｆ４／Ｆ５≦１．５
ただし、 Ｆ ：レンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズの焦点距離
Ｆ４：第４レンズの焦点距離
Ｆ５：第５レンズの焦点距離
であることを特徴とするマクロレンズである。
【００１２】
【作用】
前記条件（１）は、レトロフォーカスを構成する第１レンズの屈折力を規定する。下限を超えると光線発散作用が弱くなるためにバックフォーカスを確保することが困難となる。逆に上限を超えて第１レンズの屈折力が強くなって距離変化に伴う球面収差、コマ収差の変動を良好に抑えることができなくなる。
前記条件（２）は、レトロフォーカスで有りながら、絞り前後の負レンズが対称性を持つことを規定する。下限を超えると、第１レンズで発生するコマ収差の補正が困難となる。上限を超えるとコマ収差、倍率の色収差の補正が困難となる。第４レンズのＺ値を確保して、第４レンズの偏芯の影響を少なくするためにもこの範囲であることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態のマクロレンズを図に基づいて説明する。マクロレンズ１００は、図１に示すように、第１レンズ群１１０を形成するレンズ１１１ないし１１７、及び第２レンズ群１２０を形成するレンズ１２１及び１２２からなる。マクロレンズ１００は、焦点距離ｆ＝４５．３ｍｍ、開口数Ｆ２．８である。
【００１４】
マクロレンズ１００の光学データは、以下のとおりである。
【００１５】
レンズ間隔Ｄ（１５）、Ｄ（１９）は以下のとおりである。
【００１６】
上述した実施形態のマクロレンズの収差は、以下のとおりである。無限遠合焦時の球面収差、正弦条件、倍率色収差、非点収差、歪曲収差は、図２に示される。等倍結像合焦時の球面収差、正弦条件、倍率色収差、非点収差、歪曲収差は、図３に示される。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のマクロレンズによれば、レトロフォーカス型をとってコンパクト化を図り、フローティング機構を採用して等倍から無限遠までの広範囲の撮影を可能にし、特に球面収差、コマ収差及び倍率の色収差を良好に補正して優れた結像性能を持ったマクロレンズを構成できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のマクロレンズの光学図である。
【図２】本発明の実施形態のマクロレンズの無限遠合焦時の収差図である。
【図３】本発明の実施形態のマクロレンズの等倍結像合焦時の収差図である。
【符号の説明】
１０： 絞り
１００：マクロレンズ
１１０： 第１レンズ群
１２０： 第２レンズ群
【発明の属する技術分野】
本発明は、マクロレンズに関し、さらに詳しくは、３５ｍｍフィルム用の写真カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用テレビカメラ等に用い、フローティングを採用したレトロフォーカス型のマクロレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マクロレンズでない通常のレンズにおいては、収差補正の基準を無限遠方にとっているのに対し、マクロレンズは近接距離を基準として収差補正を行っている。しかしながらマクロレンズといえども、通常撮影に使用される頻度は多く、最近接距離から無限遠まで良好に収差補正がなされたマクロレンズが望まれている。
このようなことから、第１従来技術として、合焦時に少なくとも２つのレンズ群を独立に移動させるフローティング機構を採用することにより、無限遠から等倍までの広範囲な撮影領域が可能なマクロレンズが提供されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
第２従来技術として、バックフォーカスを焦点距離よりも長くすることができることを特徴とする、第１群がレトロフォーカス型であるマクロレンズも提案されている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。製品としては、旭光学株式会社製のペンタックスＦＡマクロ５０ｍｍ Ｆ２．８が市販されている。
【０００４】
さらに、第３従来技術として、焦点距離が短いマクロレンズであって、近接距離領域のみ撮影可能で無限遠は撮影できないものが市販されている。例えば、ミノルタＡＦマクロズーム３Ｘ−１Ｘ Ｆ１．７−２．８や、オリンパスズイコー２０ｍｍＦ２等である。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−１９５６１７号
【特許文献２】
特開昭６３−２４７７１３号
【特許文献３】
特開昭６３−１６０４１２号
【特許文献４】
特開平１−２１４８１２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
３５ｍｍフィルムを使用する写真レンズは、現在３５ｍｍフィルム用のみでなく、例えば２３．７ｍｍ×１５．６ｍｍの小さい寸法の撮像素子すなわちＣＣＤを組み込んだデジタルスチルカメラ等にも利用されている。この小さい画像を形成する場合に、３５ｍｍフィルムを使用する写真レンズと同じ画角とするために焦点距離を短くしなければならない。
【０００７】
しかし、前記第１従来技術のフローティング機構を採用したマクロレンズは、ガウスタイプを基にしているために、バックフォーカスを焦点距離よりも長くすることができず、５０ｍｍ程度より短い焦点距離にすることは困難であり、製品化されていない。
【０００８】
前記第２従来技術においては、レトロフォーカス型であることから、無限遠から等倍までの広範囲の撮影領域において、特に非点収差の変動を抑えるためにレンズの構成を決定している。そのため、第３レンズの曲率半径ｒ５、ｒ６はあまり差がなく、レンズの芯取加工の目安を示すＺ値が小さい。この結果、第３レンズの加工精度及び偏芯精度がレンズ全系に及ぼす影響が大きく、高精度に製造された構成部品を使用しなければならず、製造コストが高い問題がある。
【０００９】
前記第３従来技術は、焦点距離が短いマクロレンズであるが、近接領域のみの撮影レンズであり、使用用途が特殊用途に限られ、通常多く使用される無限遠で撮影できないという大きな問題がある。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、従来技術のマクロレンズの上述した問題に鑑みてなされたものであって、レトロフォーカス型をとってコンパクト化を図り、フローティング機構を採用して等倍から無限遠までの広範囲の撮影を可能にし、特に球面収差、コマ収差及び倍率の色収差を良好に補正して優れた結像性能を持ったマクロレンズを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズと、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズの第２レンズと、第３レンズと、像面側に曲率の強い凹面を持つ負レンズである第４レンズと、さらに絞りを有するマクロレンズにおいて、物体側に曲率の強い面を向けた負レンズと正レンズの接合である第５レンズと、第６レンズと像面側に曲率の強い面を向けた正レンズの第７レンズとからなる第１レンズ群、及び
負レンズの第８レンズと正レンズの第９レンズからなる第２レンズ群からなり、
無限遠から近距離への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がその相対的間隔を広げながら共に物体側へ移動し、
（１） ０．６≦Ｆ１／Ｆ≦１．３
（２） ０．９≦Ｆ４／Ｆ５≦１．５
ただし、 Ｆ ：レンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズの焦点距離
Ｆ４：第４レンズの焦点距離
Ｆ５：第５レンズの焦点距離
であることを特徴とするマクロレンズである。
【００１２】
【作用】
前記条件（１）は、レトロフォーカスを構成する第１レンズの屈折力を規定する。下限を超えると光線発散作用が弱くなるためにバックフォーカスを確保することが困難となる。逆に上限を超えて第１レンズの屈折力が強くなって距離変化に伴う球面収差、コマ収差の変動を良好に抑えることができなくなる。
前記条件（２）は、レトロフォーカスで有りながら、絞り前後の負レンズが対称性を持つことを規定する。下限を超えると、第１レンズで発生するコマ収差の補正が困難となる。上限を超えるとコマ収差、倍率の色収差の補正が困難となる。第４レンズのＺ値を確保して、第４レンズの偏芯の影響を少なくするためにもこの範囲であることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態のマクロレンズを図に基づいて説明する。マクロレンズ１００は、図１に示すように、第１レンズ群１１０を形成するレンズ１１１ないし１１７、及び第２レンズ群１２０を形成するレンズ１２１及び１２２からなる。マクロレンズ１００は、焦点距離ｆ＝４５．３ｍｍ、開口数Ｆ２．８である。
【００１４】
マクロレンズ１００の光学データは、以下のとおりである。
レンズ間隔Ｄ（１５）、Ｄ（１９）は以下のとおりである。
上述した実施形態のマクロレンズの収差は、以下のとおりである。無限遠合焦時の球面収差、正弦条件、倍率色収差、非点収差、歪曲収差は、図２に示される。等倍結像合焦時の球面収差、正弦条件、倍率色収差、非点収差、歪曲収差は、図３に示される。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のマクロレンズによれば、レトロフォーカス型をとってコンパクト化を図り、フローティング機構を採用して等倍から無限遠までの広範囲の撮影を可能にし、特に球面収差、コマ収差及び倍率の色収差を良好に補正して優れた結像性能を持ったマクロレンズを構成できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のマクロレンズの光学図である。
【図２】本発明の実施形態のマクロレンズの無限遠合焦時の収差図である。
【図３】本発明の実施形態のマクロレンズの等倍結像合焦時の収差図である。
【符号の説明】
１０： 絞り
１００：マクロレンズ
１１０： 第１レンズ群
１２０： 第２レンズ群
Claims (1)
- 物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズと、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズの第２レンズと、第３レンズと、像面側に曲率の強い凹面を持つ負レンズである第４レンズと、さらに絞りを有するマクロレンズにおいて、物体側に曲率の強い面を向けた負レンズと正レンズの接合である第５レンズと、第６レンズと像面側に曲率の強い面を向けた正レンズの第７レンズとからなる第１レンズ群、及び
負レンズの第８レンズと正レンズの第９レンズからなる第２レンズ群からなり、
無限遠から近距離への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がその相対的間隔を広げながら共に物体側へ移動し、
（１） ０．６≦Ｆ１／Ｆ≦１．３
（２） ０．９≦Ｆ４／Ｆ５≦１．５
ただし、 Ｆ ：レンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズの焦点距離
Ｆ４：第４レンズの焦点距離
Ｆ５：第５レンズの焦点距離
であることを特徴とするマクロレンズ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003000111A JP3800420B2 (ja) | 2003-01-06 | 2003-01-06 | マクロレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003000111A JP3800420B2 (ja) | 2003-01-06 | 2003-01-06 | マクロレンズ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003000111A Expired - Fee Related JP3800420B2 (ja) | 2003-01-06 | 2003-01-06 | マクロレンズ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7777974B2 (en) | 2007-12-13 | 2010-08-17 | Nikon Corporation | Macro lens, optical apparatus, and method for manufacturing the macro lens |
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| CN102331618A (zh) * | 2010-06-16 | 2012-01-25 | 株式会社理光 | 成像透镜,照相设备及便携式信息终端设备 |
| US8411369B2 (en) | 2010-01-14 | 2013-04-02 | Nikon Corporation | Imaging lens, optical apparatus including imaging lens and method for manufacturing imaging lens |
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| CN103852872A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-06-11 | 襄阳锦翔光电科技股份有限公司 | 一种光学镜头组件 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5251545B2 (ja) * | 2009-01-27 | 2013-07-31 | 株式会社リコー | マクロレンズおよびカメラ |
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2003
- 2003-01-06 JP JP2003000111A patent/JP3800420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2014203631A1 (ja) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | リコーイメージング株式会社 | 単焦点レンズ系 |
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| US9557539B2 (en) | 2013-06-19 | 2017-01-31 | Ricoh Imaging Company, Ltd. | Fixed focal-length lens system |
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| JP3800420B2 (ja) | 2006-07-26 |
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Legal Events
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