JP2010061033A - 撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器および製造方法 - Google Patents

撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器および製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 無限遠から近距離物体まで諸収差を良好に補正することができ、小型で、画面全体にわたり高い光学性能を得ることができる撮影レンズ、光学機器および製造方法を提供する。
【解決手段】 物体側より順に並んだ、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L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第2レンズL2と、物体側に凹面を向けた負レンズL3と像側に凸面を向けた正レンズL4との接合レンズ(第34レンズ)L34と、正の屈折力を持つ第5レンズL5とを有し、レンズ系全体を光軸方向に沿って移動させることによって、遠距離物体から近距離物体への合焦を行う。
【選択図】 図1

Description

本発明は、撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器および製造方法に関する。
従来から、写真用カメラやビデオカメラ等で、画角が50度程度で、Fナンバーが比較的明るく、小型なレンズタイプとして、物体側より順に並んだ、負レンズと正レンズとから構成された第1レンズ群と、絞りと、負レンズと正レンズとの接合レンズと、正レンズとから構成された第2レンズ群とを有する撮影レンズがあった。(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−189856号公報
しかしながら、従来のレンズにおいては、焦点距離に対してバックフォーカスは長いが、像高に対してレンズ全長が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、遠距離物体から近距離物体まで諸収差を良好に補正することができ、小型で、画面全体にわたり高い光学性能を得ることができる撮影レンズ、光学機器および製造方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明の撮影レンズは、物体側より順に並んだ、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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第2レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズと、正の屈折力を持つ第5レンズとを有し、レンズ系全体を光軸方向に沿って移動させることによって、遠距離物体から近距離物体への合焦を行う。
なお、前記第1レンズの像側レンズ面の曲率半径をr1Rとし、前記第2レンズの物体側レンズ面の曲率半径をr2Fとしたとき、次式3.70<(r2F+r1R)/(r2F−r1R)<11.80の条件を満足することが好ましい。
また、前記第5レンズの物体側レンズ面の曲率半径をr5Fとし、前記第5レンズの像側レンズ面の曲率半径をr5Rとしたとき、次式−0.61<(r5R+r5F)/(r5R−r5F)<0.44の条件を満足することが好ましい。
また、前記接合レンズは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有し、正または負の屈折力を有することが好ましい。
また、前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12とし、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとしたとき、次式0.12<f/f12<0.47の条件を満足することが好ましい。
また、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、前記第1レンズと前記第2レンズとの空気間隔をD12としたとき、次式0.016<D12/f<0.079の条件を満足することが好ましい。
また、無限遠合焦状態における前記撮影レンズの全長をTLとし、前記第1レンズの物体側のレンズ面から前記第5レンズの像側のレンズ面までの光軸上の長さをΣdとしたとき、次式1.50<TL/Σd<2.30の条件を満足することが好ましい。
また、開口絞りが、前記第2レンズと、前記接合レンズとの間に配置されていることが好ましい。
また、前記撮影レンズのレンズ系全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向の成分を持つように移動させることが好ましい。
また、前記接合レンズと前記第5レンズの全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向の成分を持つように移動させることが好ましい。
また、前記第5レンズのd線に対する屈折率をnd5とし、前記第5レンズのd線に対するアッベ数νd5としたとき、次式nd5<1.67およびνd5>50.0の条件を満足することが好ましい。
また、前記第1レンズのd線に対する屈折率nd1としたとき、次式nd1>1.650の条件を満足することが好ましい。
また、無限遠状態での前記撮影レンズの全長をTLとし、最大像高をYmaxとしたとき、次式3.00<TL/Ymax<4.00の条件を満足することが好ましい。
また、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、前記接合レンズと前記第5レンズとの合成焦点距離をf345としたとき、次式0.80<f/f345<1.10の条件を満足することが好ましい。
また、前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12とし、前記接合レンズと前記第5レンズとの合成焦点距離をf345としたとき、次式0.13<f345/f12<0.47の条件を満足することが好ましい。
また、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、前記第5レンズの焦点距離をf5としたとき、次式0.60<f/f5<0.90の条件を満足することが好ましい。
また、本発明の光学機器(本実施形態ではデジタルスチルカメラ1)は、物体の像を所定の像面上に結像させる撮影レンズとして、上記レンズを備える。
また、本発明の撮影レンズの製造方法は、物体側より順に並んだ、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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第2レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズと、正の屈折力を持つ第5レンズとを配置し、遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、前記第1レンズと、前記第2レンズと、前記接合レンズと、前記第5レンズとを光軸方向に沿って移動させる。
本発明によれば、遠距離物体から近距離物体まで諸収差を良好に補正することができ、小型で、画面全体にわたり高い光学性能を得ることができる撮影レンズ、光学機器および製造方法を提供することができる。
以下、好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。図1に示すように、本実施形態に係る撮影レンズは、物体側より順に並んだ、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L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第2レンズL2と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた負レンズ(図1では第3レンズL3)と像側に凸面を向けた正レンズ(図1では第4レンズL4)との接合レンズである第34レンズL34と、正の屈折力を持つ第5レンズL5とを有し、レンズ系全体を光軸方向に沿って移動させることによって無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。そして、適切な焦点距離配分を行うことで、広角端状態における画角が60度を越え、Fナンバーが2.8程度であり、無限遠物体から近距離物体までの諸収差を良好に補正でき、小型で、画面全体にわたり高い光学性能を得ることが可能な本実施形態に係る撮影レンズを達成することができた。
なお、上記構成の基で、第1レンズL1と第2レンズL2で発生するコマ収差および像面湾曲を最低限に抑えるために、第1レンズL1の像側レンズ面の曲率半径をr1Rとし、第2レンズL2の物体側レンズ面の曲率半径をr2Fとしたとき、次式(1)の条件を満足することが好ましい。
3.70<(r2F+r1R)/(r2F−r1R)<11.80 …(1)
上記条件式(1)は、第1レンズL1と第2レンズL2で発生するコマ収差および像面湾曲を良好に補正するための条件式である。この条件式(1)の上限値を上回った場合、第1レンズL1と第2レンズL2で発生するコマ収差および像面湾曲が補正できなくなってしまう。また、歪曲収差も増大してしまい、好ましくない。逆に、条件式(1)の下限値を下回った場合、第1レンズL1と第2レンズL2で発生するコマ収差が大きくなりすぎて、最短撮影距離での性能が悪化してしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値を11.00にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を10.50にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値を10.00にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を4.20にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を4.70にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を5.20にすることが好ましい。
また、近距離撮影時の性能変化を最低限に抑えるために、第5レンズL5の物体側レンズ面の曲率半径をr5Fとし、第5レンズL5の像側レンズ面の曲率半径をr5Rとしたとき、次式(2)の条件を満足することが好ましい。
−0.61<(r5R+r5F)/(r5R−r5F)<0.44 …(2)
上記条件式(2)は、第5レンズL5の単色収差を良好に補正するための条件式である。この条件式(2)の上限値を上回った場合、第5レンズL5単独で発生するコマ収差が補正できなくなってしまう。また、歪曲収差も増大してしまい、好ましくない。逆に、条件式(2)の下限値を下回った場合、第5レンズL5単独で発生するコマ収差が大きくなりすぎて、最短撮影距離での性能が悪化してしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を0.38にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を0.33にすることが好ましい。さらに、本発明の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を0.24にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値を−0.50にすることがさらに好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を−0.45にすることが好ましい。さらに、本発明の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値を−0.40にすることが好ましい。
また、さらなる高性能化を図るために、第34レンズL34は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ(第3レンズL3)と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ(第4レンズL4)とを有し、正または負の屈折力を有する接合レンズであることが好ましい。この構成により、第34レンズにおいて、像面湾曲およびコマ収差を良好に補正することができる。
また、第1レンズL1および第2レンズL2で発生する球面収差およびコマ収差を最低限に抑えるために、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離をf12とし、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとしたとき、次式(3)の条件を満足することが好ましい。
0.12<f/f12<0.47 …(3)
上記条件式(3)は、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離f12と撮影レンズ全系の焦点距離fの適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式(3)の上限値を上回った場合、第1レンズL1と第2レンズL2で発生する球面収差およびコマ収差を補正することが困難となってしまう。逆に、条件式(3)の下限値を下回った場合、第1レンズL1と第2レンズL2の合成焦点距離f12が大きくなり、収差補正上は有利であるが、撮影レンズ系全長が大型化してしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を0.45にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を0.43にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を0.41にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を0.17にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.21にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を0.26にすることが好ましい。
また、第1レンズL1および第2レンズL2で発生する球面収差およびコマ収差を最低限に抑えるために、撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、第1レンズL1と第2レンズL2との空気間隔をD12としたとき、次式(4)の条件を満足することが好ましい。
0.016<D12/f<0.079 …(4)
上記条件式(4)は、第1レンズL1および第2レンズL2の空気間隔D12の適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式(4)の上限値を上回った場合、球面収差およびコマ収差は良好に補正できるが、第1レンズL1および第2レンズL2が総じて厚肉化してしまい、好ましくない。逆に、条件式(4)の下限値を下回った場合、小型化には有利であるが、コマ収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.071にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を0.066にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.061にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.020にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.024にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.027にすることが好ましい。
また、小型化と高性能化を図るために、無限遠合焦状態における撮影レンズの全長(最も物体側に配置されたレンズの物体側面から像面までの光軸上の距離)をTLとし、第1レンズL1の物体側のレンズ面から第5レンズL5の像側のレンズ面までの光軸上の長さをΣdとしたとき、次式(5)の条件を満足することが好ましい。
1.50<TL/Σd<2.30 …(5)
上記条件式(5)は、小型化と高性能化のバランスを取るための適切な撮影レンズの全長TLを規定する条件式である。この条件式(5)の上限値を上回った場合、収差補正上は有利になるが、撮影レンズの全長TLが大きくなってしまい、小型化と高性能化のバランスが取れなくなってしまう。結果として、撮影レンズの全長TLが大型化してしまい、好ましくない。逆に、条件式(5)の下限値を下回った場合、小型化には有利であるが、レンズ系全体で発生する球面収差およびコマ収差、像面湾曲が良好に補正できなくなってしまい、好ましくない。また、バックフォーカスを長くすることが困難となってしまう。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値を2.25にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を2.20にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を1.70にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を1.80にすることがさらに好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を1.90にすることが好ましい。
また、手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、撮影レンズのレンズ系全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向の成分を持つように移動させることが好ましい。本実施形態においては、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とを本レンズ系に組み合わせ、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ(像面位置の変動)を補正するように、駆動手段を駆動して上記シフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。すなわち、本実施形態に係る撮影レンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
あるいは、手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、第34レンズL34と第5レンズL5の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向の成分を持つように移動させることが好ましい。本実施形態においては、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とを本レンズ系に組み合わせ、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ(像面位置の変動)を補正するように、駆動手段を駆動して上記シフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。すなわち、本実施形態に係る撮影レンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
また、近距離撮影時の性能変化を最低限に抑えるために、第5レンズL5のd線に対する屈折率をnd5とし、第5レンズL5のd線に対するアッベ数νd5としたとき、次式(6)および(7)の条件を満足することが好ましい。
nd5<1.67 …(6)
νd5>50.0 …(7)
上記条件式(6)および条件式(7)は、色収差の悪化を最低限に抑えるため、第5レンズL5の光学材料特性を規定する条件式である。これら条件式(6)および(7)を満たさない場合、フォーカシングに伴う倍率色収差の変動が大きくなり、近距離での撮影性能が悪化してしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の上限値を1.66にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を1.64にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を1.62にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を1.60にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の下限値を51.50にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を53.00にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を54.50にすることが好ましい。
また、第1レンズL1のd線に対する屈折率nd1としたとき、次式(8)の条件を満足することが好ましい。
nd1>1.650 …(8)
上記条件式(8)は、第1レンズL1の光学材料特性を規定する条件式である。この条件式(8)の下限値を下回った場合、コマ収差の補正が困難となって、高い光学性能が得られなくなり、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の下限値を1.655にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を1.660にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の下限値を1.665にすることが好ましい。
また、さらなる小型化と高性能化を図るために、無限遠合焦状態における撮影レンズの全長をTLとし、最大像高をYmaxとしたとき、次式(9)の条件を満足することが好ましい。
3.00<TL/Ymax<4.00 …(9)
上記条件式(9)は、小型化と高性能化のバランスを取るための適切な全長を規定する条件式である。この条件式(9)の上限値を上回った場合、収差補正上は有利になるが、撮影レンズ全長が大きくなってしまい、小型化と高性能化のバランスが取れなくなる。結果として、撮影レンズ全長が大型化してしまい、好ましくない。逆に、条件式(9)の下限値を下回った場合、小型化には有利であるが、レンズ系全体で発生する球面収差、コマ収差および像面湾曲が良好に補正できなくなってしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(9)の上限値を3.95にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を3.90にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(9)の下限値を3.10にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を3.30にすることが好ましい。
また、撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、接合レンズである第34レンズL34と第5レンズL5との合成焦点距離をf345としたとき、次式(10)の条件を満足することが好ましい。
0.80<f/f345<1.10 …(10)
この条件式(10)は、第34レンズL34と第5レンズL5との合成焦点距離f345を規定するための条件式である。この条件式(10)の上限値を上回った場合、第34レンズL34と第5レンズL5の合成屈折力が強くなって、第34レンズL34と第5レンズL5で発生する球面収差が大きくなってしまい、好ましくない。逆に、条件式(10)の下限値を下回った場合、第34レンズL34と第5レンズL5の合成屈折力が弱くなって、アフォーカルでなくなってしまう。その結果、レンズシフトをさせた際には像面湾曲の変化が大きくなり、レンズシフトさせない際には像面湾曲の補正が難しくなり、いずれも好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(10)の上限値を1.07にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を1.05にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(10)の下限値を0.82にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を0.84にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(10)の下限値を0.87にすることが好ましい。
また、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離をf12とし、接合レンズである第34レンズL34と第5レンズL5との合成焦点距離をf345としたとき、次式(11)の条件を満足することが好ましい。
0.13<f345/f12<0.47 …(11)
上記条件式(11)は、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離f12と、第34レンズL34と第5レンズL5との合成焦点距離f345の最適な焦点距離比の範囲を規定するための条件式である。この条件式(11)の上限値を上回った場合、第1レンズL1と第2レンズL2の合成屈折力が(第3〜第5レンズL3〜L5の合成屈折力に対して)相対的に強くなってしまい、第1レンズL1と第2レンズL2で発生する球面収差およびコマ収差の補正が困難となってしまう。また、第34レンズL34と第5レンズL5の合成屈折力が相対的に弱くなってしまい、像面湾曲が良好に補正できなくなってしまい、好ましくない。逆に、条件式(11)の下限値を下回った場合、第1レンズL1と第2レンズL2の合成屈折力が(第3〜第5レンズL3〜L5の合成屈折力に対して)相対的に弱くなってしまい、球面収差の補正が不足してしまい、好ましくない。さらに、(第1および第2レンズL1,L2の合成屈折力に対して)第34レンズL34と第5レンズL5の合成屈折力が相対的に強くなることにより、第34レンズL34と第5レンズL5で発生するコマ収差が大きくなりすぎてしまい、優れた光学性能を得ることができなくなってしまう。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(11)の上限値を0.45にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(11)の上限値を0.43にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(11)の上限値を0.41にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(11)の下限値を0.15にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(11)の下限値を0.20にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(11)の下限値を0.25にすることが好ましい。
また、近距離撮影時の性能変化を最低限に抑えるために、撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、第5レンズL5の焦点距離をf5としたとき、次式(12)の条件を満足することが好ましい。
0.60<f/f5<0.90 …(12)
上記条件式(12)は、第5レンズL5の屈折力配分の範囲を適切に規定するための条件式である。この条件式(12)の上限値を上回った場合、第5レンズL5の屈折力が強くなってしまい、球面収差およびコマ収差が悪化してしまう。逆に、条件式(12)の下限値を下回った場合、焦点距離fが大きくなり、球面収差が良好に補正される。しかしながら、第34レンズL34と第5レンズL5の合成焦点距離f345も大きくなり、撮影レンズの全長が大型化してしまい、好ましくない。また、第34レンズL34と第5レンズL5の合成屈折力が弱くなってしまい、焦点調節時の移動量が大きくなってしまう。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(12)の上限値を0.87にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(12)の上限値を0.84にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(12)の上限値を0.82にすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(12)の下限値を0.63にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(12)の下限値を0.66にすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(12)の下限値を0.70にすることが好ましい。
図13および図14に、上記構成の撮影レンズ(図中ではLで示す)を備えたデジタルスチルカメラ1(光学機器)の構成を示す。図13および図14に示すデジタルスチルカメラ1は、不図示の電源ボタンを押されると不図示のシャッタが開放され、撮影レンズLで不図示の被写体からの光が集光され、像面Iに配置された撮像素子C(例えば、フィルム、CCD、CMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写体像は、カメラ1の背後に配置された液晶モニター2に表示される。撮影者は、液晶モニター2を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン3を押し下げる。すると、被写体像は撮像素子Cで撮影され、不図示のメモリーに記録保存される。
このカメラ1には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部4、撮影レンズLを広角端状態(W)から望遠端状態(T)にズーミングする際のワイド(W)−テレ(T)ボタン5、および、デジタルスチルカメラ1の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン6等が配置されている。なお、撮影レンズLは、カメラボディ本体に着脱可能な、いわゆる交換レンズとしてもよい。
図15を参照しながら、上記構成の撮影レンズの製造方法について説明する。まず、円筒状の鏡筒内に各レンズL1〜L5を組み込む(ステップS1)。レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを1つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する(ステップS2)。続いて、撮影レンズの各種動作を確認する(ステップS3)。各種動作の一例としては、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ(本実施形態では、レンズ系全体L1〜L5)が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズ(本実施形態では、第34レンズL34と第5レンズL5、又はレンズ系全体L1〜L5)が光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表1〜表4を示すが、これらは第1実施例〜第4実施例における各諸元の表である。[全体諸元]において、fは撮影レンズの焦点距離を、FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Yは像高を、TLはレンズ全長を示す。[レンズデータ]においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔を、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率を、νdはd線に対するアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「0.0000」は平面または開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。[可変間隔データ]において、di(但し、iは整数)は第i面の可変の面間隔を示す。[各群焦点距離データ]において、各群の初面および焦点距離を示す。[条件式]において、上記の条件式(1)〜(12)に対応する値を示す。
[非球面データ]には、[レンズデータ]に示した非球面について、その形状を次式(a)で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをyとし、非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐係数をκとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で示している。なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0であり、その記載を省略している。また、Enは、×10nを表す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ・y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(a)
なお、表中において、焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他の長さの単位は、一般に「mm」が使われている。但し、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
(第1実施例)
第1実施例について、図1〜図3および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。なお、本実施例において、近距離とは0.5mの撮影距離を示す。
図1に示すように、第1実施例に係る撮影レンズは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、正または負の屈折力を有する第34レンズL34と、正の屈折力を有する第5レンズL5と、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルタ群FLとを有する。そして、無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化、すなわちフォーカシングに際して、第1レンズL1から第5レンズL5は一体となって像面Iに対して移動し、第5レンズL5とフィルタ群FLとの間隔(表1における軸上空気間隔d12)が変化する。なお、像面Iは、撮像素子C上に形成され(図14参照)、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
第1レンズL1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される。第2レンズL2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。第34レンズL34は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第4レンズL4とを貼り合わせた接合レンズから構成される。第5レンズL5は、両凸形状の正レンズから構成される。
なお、開口絞りSが、第2レンズL2と第3レンズL3の間に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
また、フレア絞りFS1とフレア絞りFS2が、開口絞りSの前後に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
以下の表1は、第1実施例における各諸元を示す。なお、表1における面番号1〜18は、図1に示す面1〜18に対応している。
(表1)
[全体諸元]
f=14.26
FNO=2.85
2ω=62.11
Y=8.50
TL=30.68
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 13.8565 0.90 1.67790 54.89
*2 5.1469 0.80
3 7.2528 1.90 1.88300 40.76
4 33.9147 0.80
5 0.0000 1.40
6 0.0000 1.00 (開口絞りS)
7 0.0000 1.00
8 -5.1840 0.90 1.80810 22.76
9 -15.6338 2.65 1.75500 52.32
10 -6.5025 0.20
11 29.5604 2.70 1.58913 61.16
*12 -19.8008 (d12)
13 0.0000 1.00 1.51633 64.14
14 0.0000 1.50
15 0.0000 1.87 1.51633 64.14
16 0.0000 0.40
17 0.0000 0.70 1.51633 64.14
18 0.0000 0.53
[非球面データ]
第2面
r=5.1469,κ=+1.1416,
C4=-5.5927-04,C6=-1.1364E-05,C8=-6.3142E-07,C10=-4.3927E-08
第12面
r=-19.8008,κ=-20.7407,
C4=-1.6035-04,C6=+5.3207E-06,C8=-4.3651E-08,C10=+5.3390E-11
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
d12 10.4286 10.8647
[条件式]
f=14.2560
f12=47.2244
f345=15.8110
f5=20.5444
TL=30.6772
Σd=14.2500
D12=0.8000
Ymax=8.5000
nd1=1.67790
nd5=1.58913
νd5=61.16
r1R=5.1469
r2F=7.2528
r5F=29.5604
r5R=-19.8008
条件式(1)(r2F+r1R)/(r2F−r1R)=5.8882
条件式(2)(r5R+r5F)/(r5R−r5F)=-0.1977
条件式(3)f/f12=0.3019
条件式(4)D12/f=0.0561
条件式(5)TL/Σd=2.1528
条件式(6)nd5=1.58913
条件式(7)νd5=61.16
条件式(8)nd1=1.67790
条件式(9)TL/Ymax=3.6091
条件式(10)f/f345=0.9017
条件式(11)f345/f12=0.3348
条件式(12)f/f5=0.6939
表1に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズでは、上記条件式(1)〜(12)を全て満たすことが分かる。
図2(a)は第1実施例の無限遠合焦時における諸収差図であり、図2(b)は第1実施例の近距離合焦時の諸収差図である(両図とも、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図を示す)。また、図3(a)は第1実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、図3(b)は第1実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Aは各像高に対する半画角を、H0は各像高に対する物体高を示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。また、いずれの収差曲線もd線(波長587.6nm)に対するものである。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
各収差図から明らかなように、第1実施例に係る撮影レンズでは、無限遠合焦状態から近距離合焦状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
(第2実施例)
第2実施例について、図4〜図6および表2を用いて説明する。図4は、第2実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。なお、本実施例において、近距離とは0.5mの撮影距離を示す。
図4に示すように、第2実施例に係る撮影レンズは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、正または負の屈折力を有する第34レンズL34と、正の屈折力を有する第5レンズL5と、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルタ群FLとを有する。そして、無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化、すなわちフォーカシングに際して、第1レンズL1から第5レンズL5は一体となって像面Iに対して移動し、第5レンズL5とフィルタ群FLとの間隔(表2における軸上空気間隔d12)が変化する。なお、像面Iは、撮像素子C上に形成され(図14参照)、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
第1レンズL1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される。第2レンズL2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。第34レンズL34は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第4レンズL4とを貼り合わせた接合レンズから構成される。第5レンズL5は、両凸形状の正レンズから構成される。
なお、開口絞りSが、第2レンズL2と第3レンズL3の間に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
また、フレア絞りFS1とフレア絞りFS2が、開口絞りSの前後に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
以下の表2は、第2実施例における各諸元を示す。なお、表2における面番号1〜18は、図4に示す面1〜18に対応している。
(表2)
[全体諸元]
f=14.26
FNO=2.96
2ω=62.10
Y=8.50
TL=30.43
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 12.0350 0.90 1.66910 55.42
*2 5.4159 0.75
3 7.7069 1.67 1.88300 40.76
4 31.4788 0.20
5 0.0000 1.20
6 0.0000 1.00 (開口絞りS)
7 0.0000 1.50
8 -5.2520 0.90 1.80810 22.76
9 -20.8738 3.00 1.80400 46.57
10 -7.0009 0.20
11 38.5347 3.12 1.61881 63.85
*12 -18.8179 (d12)
13 0.0000 1.00 1.51633 64.14
14 0.0000 1.50
15 0.0000 1.87 1.51633 64.14
16 0.0000 0.40
17 0.0000 0.70 1.51633 64.14
18 0.0000 0.55
[非球面データ]
第2面
r=5.4159,κ=+0.3574,
C4=+2.9934-05,C6=+3.9996E-05,C8=-4.6262E-06,C10=+1.9246E-07
第12面
r=-18.8179,κ=-18.7934,
C4=-2.1172-04,C6=+5.8537E-06,C8=-6.3857E-08,C10=+4.4797E-10
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
d12 9.9683 10.4042
[条件式]
f=14.2560
f12=39.7515
f345=15.8210
f5=20.8665
TL=30.4281
Σd=14.4420
D12=0.7500
Ymax=8.5000
nd1=1.66910
nd5=1.61881
νd5=63.85
r1R=5.4159
r2F=7.7070
r5F=38.5347
r5R=-18.8179
条件式(1)(r2F+r1R)/(r2F−r1R)=5.7278
条件式(2)(r5R+r5F)/(r5R−r5F)=-0.3438
条件式(3)f/f12=0.3586
条件式(4)D12/f=0.0526
条件式(5)TL/Σd=2.1069
条件式(6)nd5=1.61881
条件式(7)νd5=63.85
条件式(8)nd1=1.66910
条件式(9)TL/Ymax=3.5798
条件式(10)f/f345=0.9011
条件式(11)f345/f12=0.3980
条件式(12)f/f5=0.6832
表2に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズでは、上記条件式(1)〜(12)を全て満たすことが分かる。
図5(a)は第2実施例の無限遠合焦時における諸収差図であり、図5(b)は第2実施例の近距離合焦時の諸収差図である(両図とも、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図を示す)。また、図6(a)は第2実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、図6(b)は第2実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。各収差図から明らかなように、第2実施例に係る撮影レンズでは、無限遠合焦状態から近距離合焦状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
(第3実施例)
第3実施例について、図7〜図9および表3を用いて説明する。図7は、第3実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。なお、本実施例において、近距離とは0.5mの撮影距離を示す。
図7に示すように、第3実施例に係る撮影レンズは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、正または負の屈折力を有する第34レンズL34と、正の屈折力を有する第5レンズL5と、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルタ群FLとを有する。そして、無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化、すなわちフォーカシングに際して、第1レンズL1から第5レンズL5は一体となって像面Iに対して移動し、第5レンズL5とフィルタ群FLとの間隔(表3における軸上空気間隔d12)が変化する。なお、像面Iは、撮像素子C上に形成され(図14参照)、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
第1レンズL1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される。第2レンズL2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。第34レンズL34は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第4レンズL4とを貼り合わせた接合レンズから構成される。第5レンズL5は、両凸形状の正レンズから構成される。
なお、開口絞りSが、第2レンズL2と第3レンズL3の間に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
また、フレア絞りFS1とフレア絞りFS2が、開口絞りSの前後に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
以下の表3は、第3実施例における各諸元を示す。なお、表3における面番号1〜18は、図7に示す面1〜18に対応している。
(表3)
[全体諸元]
f=14.26
FNO=2.92
2ω=62.12
Y=8.50
TL=29.50
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 8.4154 0.90 1.68893 31.08
*2 4.4583 0.45
3 5.8537 1.76 1.85026 32.35
4 14.3748 0.30
5 0.0000 1.85
6 0.0000 1.35 (開口絞りS)
7 0.0000 1.50
8 -5.0922 0.90 1.80810 22.76
9 -21.3158 2.98 1.81600 46.62
10 -6.8267 0.20
11 21.5653 2.86 1.66910 55.42
*12 -30.3443 (d12)
13 0.0000 1.00 1.51633 64.14
14 0.0000 1.50
15 0.0000 1.87 1.51633 64.14
16 0.0000 0.40
17 0.0000 0.70 1.51633 64.14
18 0.0000 0.50
[非球面データ]
第2面
r=4.4583,κ=+0.2811,
C4=+5.9710-04,C6=-1.3009E-06,C8=+2.4193E-06,C10=-9.4819E-08
第12面
r=-30.3443,κ=+12.8980,
C4=+1.8023-04,C6=-1.9108E-07,C8=+1.5357E-08,C10=-6.4516E-11
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
d12 8.4730 8.9070
[条件式]
f=14.2560
f12=42.8604
f345=14.1573
f5=19.2669
TL=29.5012
Σd=15.0596
D12=0.4500
Ymax=8.5000
nd1=1.68893
nd5=1.66910
νd5=55.42
r1R=4.4583
r2F=5.8537
r5F=21.5653
r5R=-30.3443
条件式(1)(r2F+r1R)/(r2F−r1R)=7.3899
条件式(2)(r5R+r5F)/(r5R−r5F)=0.1691
条件式(3)f/f12=0.3326
条件式(4)D12/f=0.0316
条件式(5)TL/Σd=1.9590
条件式(6)nd5=1.66910
条件式(7)νd5=55.42
条件式(8)nd1=1.68893
条件式(9)TL/Ymax=3.4707
条件式(10)f/f345=1.0070
条件式(11)f345/f12=0.3303
条件式(12)f/f5=0.7399
表3に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズでは、上記条件式(1)〜(12)を全て満たすことが分かる。
図8(a)は第3実施例の無限遠合焦時における諸収差図であり、図8(b)は第3実施例の近距離合焦時の諸収差図である(両図とも、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図を示す)。また、図9(a)は第3実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、図9(b)は第3実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。各収差図から明らかなように、第3実施例に係る撮影レンズでは、無限遠合焦状態から近距離合焦状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
(第4実施例)
第4実施例について、図10〜図12および表4を用いて説明する。図10は、第4実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。なお、本実施例において、近距離とは0.5mの撮影距離を示す。
図10に示すように、第4実施例に係る撮影レンズは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズL1と、正の屈折力を有する第2レンズL2と、正または負の屈折力を有する接合レンズである第34レンズL34と、正の屈折力を有する第5レンズL5と、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルタ群FLとを有する。そして、無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化、すなわちフォーカシングに際して、第1レンズL1から第5レンズL5は一体となって像面Iに対して移動し、第5レンズL5とフィルタ群FLとの間隔(表4における軸上空気間隔d12)が変化する。なお、像面Iは、撮像素子C上に形成され(図14参照)、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
第1レンズL1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される。第2レンズL2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。第34レンズL34は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズL3と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第4レンズL4とを貼り合わせた接合レンズから構成される。第5レンズL5は、両凸形状の正レンズから構成される。
なお、開口絞りSが、第2レンズL2と第3レンズL3の間に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
また、フレア絞りFS1とフレア絞りFS2が、開口絞りSの前後に配置されており、無限遠合焦状態から近距離合焦状態へのフォーカシングに際して、各レンズと一体に可動する。
以下の表4は、第4実施例における各諸元を示す。なお、表4における面番号1〜18は、図10に示す面1〜18に対応している。
(表4)
[全体諸元]
f=14.26
FNO=2.92
2ω=62.12
Y=8.50
TL=29.97
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 9.3500 0.90 1.67790 54.89
*2 4.8183 0.45
3 5.9174 1.85 1.81600 46.62
4 16.0043 0.35
5 0.0000 1.95
6 0.0000 1.55 (開口絞りS)
7 0.0000 1.60
8 -4.6836 0.90 1.80810 22.76
9 -18.4555 3.04 1.81600 46.62
10 -6.7517 0.20
11 19.5822 3.10 1.66910 55.42
*12 -28.1863 (d12)
13 0.0000 1.00 1.51633 64.14
14 0.0000 1.50
15 0.0000 1.87 1.51633 64.14
16 0.0000 0.40
17 0.0000 0.70 1.51633 64.14
18 0.0000 0.53
[非球面データ]
第2面
r=4.8183,κ=-2.3300,
C4=+3.3675-03,C6=-1.1603E-04,C8=+6.4717E-06,C10=-1.6402E-07
第12面
r=-28.1863,κ=+2.4733,
C4=+1.4519-04,C6=-3.7465E-07,C8=+5.1118E-09,C10=-6.0907E-11
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
d12 8.0762 8.5097
[条件式]
f=14.2560
f12=36.9058
f345=14.0429
f5=17.7298
TL=29.9663
Σd=15.8886
D12=0.4500
Ymax=8.5000
nd1=1.67790
nd5=1.66910
νd5=55.42
r1R=4.8183
r2F=5.9174
r5F=19.5822
r5R=-28.1863
条件式(1)(r2F+r1R)/(r2F−r1R)=9.7675
条件式(2)(r5R+r5F)/(r5R−r5F)=0.1801
条件式(3)f/f12=0.3863
条件式(4)D12/f=0.0316
条件式(5)TL/Σd=1.8860
条件式(6)nd5=1.66910
条件式(7)νd5=55.42
条件式(8)nd1=1.67790
条件式(9)TL/Ymax=3.5254
条件式(10)f/f345=1.0152
条件式(11)f345/f12=0.3805
条件式(12)f/f5=0.8041
表4に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズでは、上記条件式(1)〜(12)を全て満たすことが分かる。
図11(a)は第4実施例の無限遠合焦時における諸収差図であり、図11(b)は第4実施例の近距離合焦時の諸収差図である(両図とも、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図を示す)。また、図12(a)は第4実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、図12(b)は第4実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。各収差図から明らかなように、第4実施例に係る撮影レンズでは、無限遠合焦状態から近距離合焦状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
なお、上記の実施形態において以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
各実施例では、5枚構成を示したが、6枚、7枚等の他の構成にも適用可能である。具体的には、最も物体側にレンズを追加した構成や、最も像側にレンズを追加した構成でも構わない。
また、本実施形態において、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。なお、前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。
また、本実施形態において、レンズ全体または部分レンズ群を光軸に対してほぼ垂直な方向の移動成分を持つように移動させ、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第34レンズL34と第5レンズL5の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズが非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本実施形態において、開口絞りSは、第2レンズL2と第3レンズL3との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。
また、本実施形態において、フレアカット絞りFS1およびFS2は、第2レンズL2と第3レンズL3との間に配置されるのが好ましいが、フレアカット絞りとしての部材を設けずにレンズの枠でその役割を代用してもよい。
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態において、最も像側に配置される正レンズ、すなわち第5レンズL5の像側レンズ面から像面までの距離(バックフォーカス)が最も小さい状態で10〜30mm程度とするのがより好ましい。
また、本実施形態において、第1レンズL1の物体側に、正または負のレンズL0を追加してもよい。その場合、撮影レンズの全長TLおよび光軸上の総厚Σdはそれぞれ、最も物体側に位置する前記レンズL0の物体側レンズ面からの距離をいう。
また、本実施形態において、第5レンズL5を接合レンズにしてもよい。
また、本実施形態において、第2レンズL2を接合レンズにしてもよい。
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
第1実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。 (a)は第1実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は第1実施例の近距離合焦時の諸収差図である。 (a)は第1実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、(b)は第1実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。 第2実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。 (a)は第2実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は第2実施例の近距離合焦時の諸収差図である。 (a)は第2実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、(b)は第2実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。 第3実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。 (a)は第3実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は第3実施例の近距離合焦時の諸収差図である。 (a)は第3実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、(b)は第3実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。 第4実施例に係る撮影レンズの構成図および無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズの移動の様子を示す図である。 (a)は第4実施例の無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は第4実施例の近距離合焦時の諸収差図である。 (a)は第4実施例の無限遠合焦時においてレンズ系全体をシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図であり、(b)は第4実施例の無限遠合焦時において第34レンズL34と第5レンズL5とをシフト(0.15mm)させたときのコマ収差図である。 本実施形態に係る撮影レンズを有するデジタルスチルカメラを示し、(a)は正面図であり、(b)は背面図である。 図13(a)のA−A´線に沿った断面図である。 本実施形態に係る撮影レンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
L 撮影レンズ
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L34 第34レンズ(第3レンズL3と第4レンズL4との接合レンズ)
L5 第5レンズ
S 開口絞り
I 像面
1 デジタルスチルカメラ(光学機器)

Claims (18)

  1. 物体側より順に並んだ、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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第2レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズと、正の屈折力を持つ第5レンズとを有し、
    レンズ系全体を光軸方向に沿って移動させることによって、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うことを特徴とする撮影レンズ。
  2. 前記第1レンズの像側レンズ面の曲率半径をr1Rとし、前記第2レンズの物体側レンズ面の曲率半径をr2Fとしたとき、次式
    3.70<(r2F+r1R)/(r2F−r1R)<11.80
    の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の撮影レンズ。
  3. 前記第5レンズの物体側レンズ面の曲率半径をr5Fとし、前記第5レンズの像側レンズ面の曲率半径をr5Rとしたとき、次式
    −0.61<(r5R+r5F)/(r5R−r5F)<0.44
    の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の撮影レンズ。
  4. 前記接合レンズは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを有し、正または負の屈折力を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  5. 前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12とし、前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとしたとき、次式
    0.12<f/f12<0.47
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  6. 前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、前記第1レンズと前記第2レンズとの空気間隔をD12としたとき、次式
    0.016<D12/f<0.079
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  7. 無限遠合焦状態における前記撮影レンズの全長をTLとし、前記第1レンズの物体側のレンズ面から前記第5レンズの像側のレンズ面までの光軸上の長さをΣdとしたとき、次式
    1.50<TL/Σd<2.30
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  8. 開口絞りが、前記第2レンズと、前記接合レンズとの間に配置されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  9. 前記撮影レンズのレンズ系全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向の成分を持つように移動させることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  10. 前記接合レンズと前記第5レンズの全体または一部をシフトレンズ群として光軸に略直交方向の成分を持つように移動させることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  11. 前記第5レンズのd線に対する屈折率をnd5とし、前記第5レンズのd線に対するアッベ数νd5としたとき、次式
    nd5<1.67
    νd5>50.0
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  12. 前記第1レンズのd線に対する屈折率nd1としたとき、次式
    nd1>1.650
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  13. 無限遠状態での前記撮影レンズの全長をTLとし、最大像高をYmaxとしたとき、次式
    3.00<TL/Ymax<4.00
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  14. 前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、前記接合レンズと前記第5レンズとの合成焦点距離をf345としたとき、次式
    0.80<f/f345<1.10
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  15. 前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離をf12とし、前記接合レンズと前記第5レンズとの合成焦点距離をf345としたとき、次式
    0.13<f345/f12<0.47
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  16. 前記撮影レンズ全系の焦点距離をfとし、前記第5レンズの焦点距離をf5としたとき、次式
    0.60<f/f5<0.90
    の条件を満足することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
  17. 物体の像を所定の像面上に結像させる撮影レンズを備えた光学機器において、前記撮影レンズが請求項1〜16のいずれか一項に記載の撮影レンズであることを特徴とする光学機器。
  18. 物体側より順に並んだ、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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第2レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズと、正の屈折力を持つ第5レンズとを配置し、
    遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、前記第1レンズと、前記第2レンズと、前記接合レンズと、前記第5レンズとを光軸方向に沿って移動させることを特徴とする撮影レンズの製造方法。
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