JP2012220654A - インナーフォーカスレンズ、交換レンズ装置及びカメラシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第2レンズ群、から構成され、前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズを光軸上移動することにより無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングを行い、前記負の屈折力を有する単レンズより像側に少なくとも1枚の正レンズを含み、第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離をfn、レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離をf、とした場合に、条件式0.65<|fn/f|<5.0を満足する、インナーフォーカスレンズ、及び、交換レンズ装置及びカメラシステム。
【選択図】図1
Description
0.65<|fn/f|<5.0 ・・・ (1)
(ここで、
fn:第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離、
f:レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離
である。)
を満足する、インナーフォーカスレンズ
に関する。
上記目的の1つは、以下の交換レンズ装置により達成される。すなわち本発明は、
物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第2レンズ群、から構成され、前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズを光軸上移動することにより無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングを行い、前記負の屈折力を有する単レンズより像側に少なくとも1枚の正レンズを含み、第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離をfn、レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離をf、とした場合に、以下の条件式(1)
0.65<|fn/f|<5.0 ・・・ (1)
(ここで、
fn:第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離、
f:レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離
である。)
を満足する、インナーフォーカスレンズと、前記インナーフォーカスレンズが形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部とを備える、交換レンズ装置
に関する。
上記目的の1つは、以下のカメラシステムにより達成される。すなわち本発明は、
物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第2レンズ群、から構成され、前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズを光軸上移動することにより無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングを行い、前記負の屈折力を有する単レンズより像側に少なくとも1枚の正レンズを含み、第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離をfn、レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離をf、とした場合に、以下の条件式(1)
0.65<|fn/f|<5.0 ・・・ (1)
(ここで、
fn:第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離、
f:レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離
である。)
を満足する、インナーフォーカスレンズ、を交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体とを備える、カメラシステム
に関する。
0.65<|fn/f|<5.0 ・・・ (1)
但し、
fn:第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離、f:レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離、である。
0.7<f2/f<3 ・・・ (2)
条件式(2)は、開口絞りよりも像側に位置する第2レンズ群の焦点距離と、レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離との比を規定する条件式である。条件式(2)の下限値を下回ると開口絞りよりも像側に位置するレンズ群の屈折力が強くなり、少ないレンズ枚数でレンズ系を構成することが困難と成り、レンズ系小型化の妨げとなる。条件式(5)の上限値を上回ると開口絞りよりも像側に位置するレンズ群の屈折力が弱くなり、大口径の妨げとなる。
0.85<fr/ff<15.0 ・・・ (3)
条件式(3)は、フォーカスレンズ群とそれより像側に位置するレンズとの合成焦点距離と、フォーカスレンズ群より物体側に位置するレンズの合成焦点距離との比を規定する条件式である。条件式(3)の下限値を下回るとフォーカスより物体側に位置するレンズ群の合成屈折力が弱くなり、フォーカスより物体側のレンズ群の大型化が避けられず、レンズ系小型化の妨げとなる。条件式(3)の上限値を上回るとフォーカス群とフォーカス群より像側のレンズ群との合成屈折力が弱くなり、大口径の妨げとなる。
0.2<|(1−βn)×βr|<0.9 ・・・ (4)
条件式(4)は、フォーカスレンズ群の光軸と垂直方向の偏芯によって生じる光軸のずれを規定するための条件式である。条件式(4)の上限値を上回るとフォーカスレンズ群駆動中に発生するフォーカスレンズ群の光軸と垂直方向のガタつきによって光軸がずれる量が大きくなる。すなわち、フォーカス中に画像が揺れる現象が顕著となり、像ゆれの小さなレンズの要求にこたえることが出来ない。条件式(4)の下限値を下回るとフォーカスレンズ群の倍率が1に近くなり、フォーカス移動量が大きくなってしまう。レンズ系小型化やフォーカスの高速化の妨げとなる。
第8の実施の形態に係るインナーフォーカスレンズは、物体側から像面側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、開口絞りA、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、が配列されて成る。
図17は、実施の形態9に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
カメラ本体101は、交換レンズ装置201のズームレンズ系202によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子102と、撮像素子102によって変換された画像信号を表示する液晶モニタ103と、カメラマウント部104とを含む。一方、交換レンズ装置201は、実施の形態1〜6いずれかに係るインナーフォーカスレンズ202と、インナーフォーカスレンズ202を保持する鏡筒203と、カメラ本体のカメラマウント部104に接続されるレンズマウント部204とを含む。カメラマウント部104及びレンズマウント部204は、物理的な接続のみならず、カメラ本体101内のコントローラ(図示せず)と交換レンズ装置201内のコントローラ(図示せず)とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。なお、図17においては、インナーフォーカスレンズ202として実施の形態1に係るズームレンズ系を用いた場合
を図示している。
いるので、コンパクトで結像性能に優れた交換レンズ装置を低コストで実現することがで
きる。また、本実施の形態9に係るカメラシステム100全体の小型化及び低コスト化も
達成することができる。
(数値実施例1)
(表1)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 18.74540 4.20230 1.88300 40.8 10.699
2 68.34600 0.58830 9.850
3 39.42090 1.20000 1.51198 54.6 8.840
4 10.02710 5.97820 7.316
5(絞り) ∞ 5.64000 6.953
6 -11.03380 1.00000 1.80518 25.5 7.078
7 34.67830 6.54960 1.88300 40.8 8.805
8 -17.84130 0.10000 9.665
9 37.38830 4.20550 1.80139 45.4 10.100
10* -32.91630 可変 10.092
11* -126.83080 1.00000 1.68893 31.2 9.000
12* 27.17400 可変 9.092
13 114.19150 3.92620 1.83480 42.7 10.974
14 -33.79120 BF 11.194
像面 ∞
非球面データ
第10面
K= 0.00000E+00, A4= 2.11487E-05, A6=-4.74672E-08, A8= 2.19448E-10
A10=-5.03837E-13, A12= 0.00000E+00
第11面
K= 0.00000E+00, A4= 3.62979E-05, A6=-4.48579E-07, A8= 2.76766E-09
A10=-7.32635E-12, A12= 2.28019E-15
第12面
K= 0.00000E+00, A4= 4.29240E-05, A6=-4.05961E-07, A8= 2.90164E-09
A10=-1.27839E-11, A12= 3.16035E-14
各種データ
焦点距離 25.6692
Fナンバー 1.44319
画角 22.9335
像高 10.8150
レンズ全長 60.5607
BF 18.03332
間隔データ
d0 ∞ 938 238
d10 1.9100 2.5773 4.5173
d12 6.2273 5.5599 3.6200
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 28.1345
2 3 -26.6341
3 6 -10.2953
4 7 14.1701
5 9 22.4406
6 11 -32.3981
7 13 31.6167
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 239.80437 5.99060 -42.45533 -33.15806
2 5 21.05822 30.55870 19.00772 29.78780
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 5 0.10704
(数値実施例2)
(表2)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 20.30060 3.93000 1.83481 42.7 9.322
2 89.46490 0.15000 8.444
3 16.07300 1.04510 1.50846 56.3 7.240
4 9.72270 5.52680 6.535
5(絞り) ∞ 4.53410 6.137
6 -11.09480 0.70000 1.78045 24.1 5.906
7 60.99120 0.92000 6.515
8 85.13520 3.77750 1.88300 40.8 6.981
9 -15.84300 0.10000 7.345
10 56.48310 2.80000 1.88300 40.8 7.245
11 -56.03340 可変 7.100
12 -455.80430 0.80530 1.67347 28.7 6.820
13 18.01680 可変 6.994
14 50.85540 3.90510 1.88300 40.8 10.297
15 -41.00730 BF 10.493
像面 ∞
各種データ
焦点距離 30.0362
Fナンバー 1.85425
画角 19.4978
像高 10.8150
レンズ全長 55.0786
BF 18.40474
間隔データ
d0 ∞ 943.5114 279.7570
d11 1.5000 2.3437 4.3800
d13 6.9800 6.1363 4.1000
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 30.6625
2 3 -51.2410
3 6 -11.9770
4 8 15.3973
5 10 32.2319
6 12 -25.7174
7 14 26.2327
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 62.13638 5.12510 -6.32110 -3.29110
2 5 26.22584 26.02210 20.16547 30.87836
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 5 0.48339
(数値実施例3)
(表3)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 28.87270 1.20000 1.83481 42.7 11.644
2 11.20020 5.74330 9.257
3 39.14190 1.20000 1.48749 70.4 8.888
4 15.81720 9.22000 8.353
5 40.19020 5.80000 1.48749 70.4 8.197
6 -17.36590 0.25000 7.950
7 16.99630 2.23440 1.92286 20.9 6.880
8 23.33040 0.15000 6.473
9 14.27180 0.90000 1.48749 70.4 6.343
10 9.49870 5.60000 5.928
11(絞り) ∞ 4.14220 5.742
12 -13.20030 0.77000 1.90348 23.3 5.663
13 54.16530 3.55500 1.83481 42.7 6.183
14 -16.71490 0.15000 6.613
15 46.74820 2.98610 1.83481 42.7 6.798
16 -37.73570 可変 6.800
17 29.04120 0.80000 1.84666 23.8 6.940
18 15.15520 可変 6.888
19 27.88570 3.81290 1.71900 53.1 9.033
20 -71.11320 BF 9.154
像面 ∞
各種データ
焦点距離 12.2982
Fナンバー 1.85546
画角 41.3302
像高 9.6300
レンズ全長 71.7778
BF 16.55704
間隔データ
d0 ∞ 926.8299 91.6668
d16 1.5100 1.7487 3.7557
d18 5.1969 4.9581 2.9511
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -22.6181
2 3 -55.3828
3 5 25.7244
4 7 58.0135
5 9 -62.0982
6 12 -11.6842
7 13 15.6581
8 15 25.4212
9 17 -38.4517
10 19 28.3157
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 50.44526 26.69770 34.31201 68.68100
2 11 23.15647 22.92310 15.00076 21.96905
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 11 0.24379
(数値実施例4)
(表4)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 417.26590 1.40670 1.48749 70.4 14.073
2 15.95220 16.89000 11.552
3 25.41240 4.20000 1.79015 47.8 9.340
4 -66.89890 0.25000 8.860
5 13.20950 1.20000 1.48749 70.4 6.900
6 9.13610 5.41630 6.179
7(絞り) ∞ 4.71000 5.695
8 -9.53450 0.85000 1.63102 31.7 5.619
9 43.30240 4.48060 1.73601 53.8 6.438
10 -14.10590 0.15000 6.960
11 143.14960 2.84160 1.83481 42.7 7.000
12 -34.83740 可変 7.136
13 33.34540 0.77000 1.90426 22.5 7.100
14 16.68380 可変 7.074
15 26.55040 4.38840 1.77250 49.6 9.700
16 -106.12200 BF 9.791
像面 ∞
各種データ
焦点距離 16.4891
Fナンバー 1.85519
画角 33.2665
像高 9.8700
レンズ全長 71.9424
BF 17.30921
間隔データ
d0 ∞ 926.6400 151.9306
d12 1.5260 1.9488 4.0015
d14 5.5536 5.1307 3.0780
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -34.0630
2 3 23.7853
3 5 -67.2696
4 8 -12.3066
5 9 14.9510
6 11 33.8085
7 13 -37.7534
8 15 27.8935
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 70.02731 23.94670 32.97124 50.22666
2 7 22.85513 25.27020 16.68319 25.10592
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 7 0.23547
(数値実施例5)
(表5)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 31.39110 8.70000 1.86727 41.4 14.500
2 106.05050 0.30000 12.600
3 22.34120 1.96000 1.60227 34.4 11.500
4 15.19480 11.12020 10.300
5(絞り) ∞ 5.75000 9.031
6 -18.20990 1.15000 1.79315 23.8 8.628
7 45.78640 1.49080 9.366
8 63.05850 6.45400 1.88300 40.8 10.130
9 -24.27750 0.10000 10.714
10 49.19470 4.90000 1.88300 40.8 10.434
11 1674.43050 可変 9.900
12 -220.09700 0.98000 1.60463 34.1 8.500
13 23.59130 可変 8.602
14 78.49360 3.29660 1.88300 40.8 11.200
15 -51.56840 BF 11.318
像面 ∞
各種データ
焦点距離 50.0000
Fナンバー 1.85406
画角 12.0593
像高 10.8150
レンズ全長 85.9781
BF 25.61839
間隔データ
d0 ∞ 1913 461
d11 2.5000 3.6397 7.2784
d13 11.6581 10.5183 6.8796
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 48.7743
2 3 -87.9381
3 6 -16.2965
4 8 20.5641
5 10 57.3185
6 12 -35.1873
7 14 35.6697
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 85.77222 10.96000 -12.43355 -5.20665
2 5 38.51673 38.27950 30.92877 47.83406
ズームレンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 5 0.58294
(数値実施例6)
(表6)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 67.21240 0.60000 1.80420 46.5 5.425
2 11.95570 1.80000 5.055
3 ∞ 1.80000 5.000
4 15.48280 2.78710 1.80610 40.7 5.871
5 -39.58250 3.12970 5.833
6(絞り) ∞ 6.00000 5.200
7 -10.00770 0.50000 1.84666 23.8 4.418
8 48.24470 1.01360 4.698
9 -25.40390 1.99250 1.77250 49.6 4.832
10 -10.65780 0.10000 5.200
11 31.73100 2.89390 1.80420 46.5 6.242
12 -21.80060 可変 6.440
13 -1609.35180 0.60000 1.48749 70.4 6.500
14 14.90370 可変 6.606
15 102.22480 4.40770 1.48749 70.4 10.312
16 -24.55090 BF 10.555
像面 ∞
各種データ
焦点距離 27.2000
Fナンバー 2.90996
画角 21.4128
像高 10.8150
レンズ全長 58.6081
BF 16.30809
間隔データ
d0 ∞ 130.802 48.611
d12 1.2000 4.4335 10.1076
d14 13.4755 10.2419 4.5678
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.1712
2 4 14.1256
3 7 -9.7511
4 9 22.4461
5 11 16.4654
6 13 -30.2882
7 15 41.0770
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 32.01601 6.98710 9.40825 12.84984
2 6 36.25855 32.18320 28.32917 43.03712
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 6 0.84957
(数値実施例7)
(表7)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞ 可変
1 112.80020 2.76940 1.69680 55.5 12.756
2 -197.52510 0.15000 12.450
3 28.59650 3.05410 1.83481 42.7 12.023
4 49.02190 0.15000 11.538
5 15.61650 5.10000 1.83481 42.7 10.653
6 45.47150 0.92000 1.90808 25.4 9.587
7 11.72220 5.40000 7.962
8(絞り) ∞ 可変 7.380
9 -12423.17010 0.80000 1.48749 70.4 6.700
10 19.84910 可変 6.950
11 34.05830 5.08620 1.83481 42.7 10.000
12 -25.68230 0.85000 1.71259 26.7 10.119
13 -125.59080 BF 10.255
像面 ∞
各種データ
焦点距離 46.3502
Fナンバー 1.85403
画角 13.2498
像高 10.8150
レンズ全長 55.1244
BF 16.17019
間隔データ
d0 ∞ 943.4954 443.4954
d8 3.4268 6.7595 11.1794
d10 11.2377 7.9050 3.4850
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 103.4189
2 3 76.9770
3 5 26.4369
4 6 -17.6209
5 9 -40.6512
6 11 18.2456
7 12 -45.4665
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 49.81479 17.54350 -13.89395 -3.52469
2 9 50.56575 17.97390 21.54895 30.69790
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 9 0.93060
(数値実施例8)
(表8)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
物面 ∞
1 70.75100 4.60980 1.69680 55.5 17.660
2 -1620.50310 0.15000 17.200
3 30.04260 5.80000 1.61800 63.4 16.229
4 65.81980 0.15000 15.245
5 21.30890 6.62000 1.48749 70.4 13.802
6 88.75480 1.60000 1.65342 30.0 12.476
7 15.32920 9.52660 10.186
8(絞り) ∞ 可変 8.550
9 190.89070 0.90000 1.48749 70.4 7.601
10 20.62210 可変 7.301
11 59.25780 1.20000 1.60872 33.7 9.881
12 20.23960 5.67000 1.83481 42.7 10.354
13 -126.84570 BF 10.473
像面 ∞
各種データ
焦点距離 64.5429
Fナンバー 1.85620
画角 9.4921
像高 10.8150
レンズ全長 71.0075
BF 16.40327
間隔データ
d0 ∞ 1127.6183 577.6183
d8 3.1600 7.8208 13.0970
d10 15.2178 10.5570 5.2808
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 97.3981
2 3 84.2188
3 5 55.7291
4 6 -28.6043
5 9 -47.5084
6 11 -51.0913
7 12 21.2817
レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 61.96049 28.45640 -18.68400 -3.86545
2 9 63.05186 22.98780 29.00143 42.01902
レンズ群倍率
群 始面
1 1 0.00000
2 9 1.04168
以下の表9に、各数値実施例のレンズ系における各条件の対応値を示す。
G2 第2レンズ群
L1 第1レンズ素子
L2 第2レンズ素子
L3 第3レンズ素子
L4 第4レンズ素子
L5 第5レンズ素子
L6 第6レンズ素子
L7 第7レンズ素子
L8 第8レンズ素子
L9 第9レンズ素子
L10 第10レンズ素子
A 開口絞り
S 像面
100 レンズ交換式デジタルカメラシステム
101 カメラ本体
102 撮像素子
103 液晶モニタ
104 カメラマウント部
201 交換レンズ装置
202 ズームレンズ系
203 鏡筒
204 レンズマウント部
Claims (7)
- 物体側から順に正の屈折力を有する第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有する第2レンズ群、から構成され、前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズを光軸上移動することにより無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングを行い、前記負の屈折力を有する単レンズより像側に少なくとも1枚の正レンズを含み、以下の条件式を満足することを特徴とするインナーフォーカスレンズ。
0.65<|fn/f|<5.0 ・・・ (1)
ここで、
fn:第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの焦点距離、
f:レンズ系全体の無限遠合焦状態での焦点距離
である。 - 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、とした場合に以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のインナーフォーカスレンズ。
0.7<f2/f<3 ・・・ (2) - 前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズと、前記負の屈折力を有する単レンズより像側に位置するレンズの無限遠合焦時の合成焦点距離をfr、前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズより物体側に位置するレンズの合成焦点距離をff、とした場合に以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1と2に記載のインナーフォーカスレンズ。
0.85<fr/ff<15.0 ・・・ (3) - 前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズの無限遠合焦時の横倍率をβn、前記第2レンズ群中に含まれる負の屈折力を有する単レンズより像側に位置するレンズの無限遠合焦時の合成横倍率をβrとした場合に以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3に記載のインナーフォーカスレンズ。
0.2<|(1−βn)×βr|<0.9 ・・・ (4) - 前記負の屈折力を有する単レンズより像側に含まれる正レンズが1枚のみで構成することを特徴とする請求項1〜4に記載のインナーフォーカスレンズ。
- 請求項1に記載のインナーフォーカスレンズと、
前記インナーフォーカスレンズが形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子
を含むカメラ本体との接続が可能なレンズマウント部と、を備える、交換レンズ装置。 - 請求項1に記載のインナーフォーカスレンズを含む交換レンズ装置と、
前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記インナーフォーカスレンズが形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と、を備える、カメラシステム。
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