JP2015152614A - 撮影レンズ、該撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法 - Google Patents

撮影レンズ、該撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで良好な光学性能と合焦性能とを有する撮影レンズ、撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法を提供する。
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とを有し、前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL11と、負の屈折力を有する第2レンズL12とを有し、前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行い、次式の条件を満足する。1.01<f2/f<2.20、3.00<f12/f11<50.00、f:前記撮影レンズの全系の焦点距離、f11:前記第1レンズの焦点距離、f12:前記第2レンズの焦点距離、f2:前記第2レンズ群の焦点距離
【選択図】図1

Description

本発明は、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した撮影レンズと、該撮影レンズを備えた光学機器、および撮影レンズの製造方法に関する。
従来、写真用カメラやビデオカメラ等で、画角が大きく、Fナンバーが比較的明るい小型の撮影レンズが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−123155号公報
しかしながら、従来の撮影レンズにあっては、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで良好な光学性能を保ちながら高い合焦性能を実現することが困難であるという問題がある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで良好な光学性能と高い合焦性能とを備えた撮影レンズ、該撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法を提供することを課題とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有し、前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行い、次式の条件を満足することを特徴とする。
1.01 < f2/f < 2.20
3.00 < f12/f11 < 50.00
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f11:前記第1レンズの焦点距離
f12:前記第2レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
また、本発明に係る光学機器は、上記撮影レンズを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る撮影レンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、前記第1レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有するように構成し、前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行うように構成し、次式の条件を満足するように構成することを特徴とする。
1.01 < f2/f < 2.20
3.00 < f12/f11 < 50.00
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f11:前記第1レンズの焦点距離
f12:前記第2レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
本発明によれば、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで良好な光学性能と高い合焦性能とを有する撮影レンズ、該撮影レンズを備えた光学機器、撮影レンズの製造方法を提供することができる。
第1実施例に係る撮影レンズの構成を示す断面図である。 第1実施例に係る撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示している。 第2実施例に係る撮影レンズの構成を示す断面図である。 第2実施例に係る撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示している。 第3実施例に係る撮影レンズの構成を示す断面図である。 第3実施例に係る撮影レンズの諸収差図であり、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示している。 本発明に係る撮影レンズを備えた光学機器の断面図である。 本発明に係る撮影レンズの製造方法の概略を示す図である。
以下、本発明に係る撮影レンズ、光学機器、および撮影レンズの製造方法について説明する。まず、本発明に係る撮影レンズから説明する。
本発明に係る撮影レンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有し、前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有している。
一般的に、あるレンズ面に対する光の入射角が大きいほど諸収差が多量に発生する。このため、撮影レンズの光学系に極端に入射角が大きくなるレンズ面を配置することは好ましくない。本発明に係る撮影レンズは、上記の構成とすることにより、各レンズ面において入射角度や射出角度が極端に大きくならないようにすることができ、画角の広い範囲に亘って良好に諸収差を補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、このような構成のもと、前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行っている。
フォーカス方式としてレンズ系全体を繰り出す所謂全体繰り出し方式を採用すると、無限遠物体から近距離物体への合焦時に像面湾曲の変動が大きくなってしまう。また、レンズ系全体の重量は大きいので、これをフォーカシングの際に高速で正確に移動させるためには大きなトルクが必要となる。そこで本発明に係る撮影レンズは、フォーカス方式としてレンズ系の一部の間隔が狭くなるように変化させるフローティング方式を採用した。具体的には、前記第2レンズ群を移動させることにより前記第2レンズ群と絞りとの間隔を狭くなるように変化させている。
この構成により、本発明に係る撮影レンズは、無限遠物体から近距離物体への合焦時の像面湾曲の変動を抑え、高い光学性能を実現できる。さらに、フローティング方式を採用することにより、フォーカシングの際に動かすレンズが軽量となるため、フォーカシングを高速かつ正確に行うことができ、高い合焦性能を実現できる。
また、本発明に係る撮影レンズは、このような構成のもと、次の条件式(1)を満足することが好ましい。
(1)1.01 < f2/f < 2.20
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
条件式(1)は、撮影レンズ全系の焦点距離と前記第2レンズ群の焦点距離との関係式である。条件式(1)を満足することにより、前記第2レンズ群のパワー配置を最適とすることができる。
条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、撮影レンズ全系の焦点距離に対して前記第2レンズ群のパワーが小さくなりすぎ、合焦時の像面湾曲が大きくなってしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を1.10にすることが好ましい。
条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、撮影レンズ全系の焦点距離に対して前記第2レンズ群のパワーが大きくなりすぎ、前記第2レンズ群単体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。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値を2.00にすることが好ましい。
また、本発明に係る撮影レンズは、このような構成のもと、さらに次の条件式(2)を満足することが好ましい。
(2)3.00 < f12/f11 < 50.00
ただし、
f11:前記第1レンズの焦点距離
f12:前記第2レンズの焦点距離
条件式(2)は、前記第1レンズ群の前記第1レンズの焦点距離と前記第2レンズの焦点距離との関係式である。条件式(2)を満足することにより、前記第1レンズ群内の第1レンズと第2レンズとのパワー配置を最適にすることができる。
条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、前記第1レンズのパワーに対して前記第2レンズのパワーが小さくなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の良好な補正が困難になるため、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値を3.50にすることが好ましい。
条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、前記第1レンズのパワーに対して前記第2レンズのパワーが大きくなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差をバランスよく補正することができなくなってしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を40.00にすることが好ましい。
また、本発明に係る撮影レンズは、前記第1レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状であることが好ましい。この構成により、撮影レンズ全系の全長を短くすることができ、小型化を図ることができる。また、コマ収差を良好に補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)1.00 < (−f11)/f < 2.50
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f11:前記第1レンズの焦点距離
条件式(3)は、撮影レンズ全系の焦点距離と前記第1レンズの焦点距離との関係式である。条件式(3)を満足することにより、前記第1レンズのパワー配置を最適にすることができる。
条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、撮影レンズ全系の焦点距離に対して前記第1レンズのパワーが小さくなりすぎるため、像面湾曲とコマ収差が補正不足となる。特に、サジタルコマフレアーが劣化してしまい、好ましくない。また、前記第1レンズのパワー不足を前記第2レンズで無理に補正するため、球面収差も劣化してしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を1.20にすることが好ましい。
条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、撮影レンズ全系の焦点距離に対して相対的に前記第1レンズのパワーが大きくなるため、像面湾曲およびコマ収差が補正過剰となる。特にサジタルコマフレアーと像面湾曲が劣化するため、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を2.00にすることが好ましい。
また、本発明に係る撮影レンズは、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)3.00 < (−f12)/f < 80.00
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f12:前記第2レンズの焦点距離
条件式(4)は、撮影レンズ全系の焦点距離と前記第2レンズの焦点距離との関係式である。条件式(4)を満足することにより、前記第2レンズのパワー配置を最適にすることができる。
条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、撮影レンズ全系の焦点距離に対して前記第2レンズのパワーが小さくなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差を良好に補正できなくなってしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を5.00にすることが好ましい。
条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、撮影レンズ全系の焦点距離に対して前記第2レンズのパワーが大きくなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差をバランスよく補正することができなくなってしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を60.00にすることが好ましい。
また、本発明に係る撮影レンズは、次式の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)−3.00 < (r2+r1)/(r2−r1) < −0.50
ただし、
r1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
r2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
条件式(5)は、前記第1レンズの最適な形状を規定するための条件式である。本発明に係る撮影レンズは、条件式(5)を満足することにより、大画角を実現することができる。
条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、前記第1レンズのパワーが小さくなりすぎ、大画角を実現することが困難になってしまう。また、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差を良好に補正できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を−2.50にすることが好ましい。
条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、前記第1レンズのパワーが大きくなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差を良好に補正できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値を−0.80にすることが好ましい。
また、本発明に係る撮影レンズは、前記第2レンズは、負メニスカス形状であることが好ましい。この構成により、コマ収差を良好に補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、全系の最も像側のレンズが正の屈折力を有するレンズ成分で構成されていることが好ましい。この構成により、球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、全系の最も像側のレンズが両凸形状の正レンズ成分で構成されていることが好ましい。この構成により、球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、前記第2レンズ群中に接合レンズを有することが好ましい。この構成により、色収差を良好に補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、前記接合レンズは、前記第2レンズ群の最も物体側に配置され、物体側から順に負レンズと正レンズとからなり、負の屈折力を有することが好ましい。この構成により、色収差をさらに良好に補正することができ、球面収差も良好に補正することができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、前記第1レンズ群中に少なくとも1つの非球面レンズが含まれていることが好ましい。この構成により、球面収差および像面湾曲を良好に補正することができ、小型化とのバランスを図ることができる。
また、本発明に係る撮影レンズは、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に開口絞りを有することが好ましい。この構成により、コマ収差を良好に補正することができる。
また、本発明に係る光学機器は、上述した構成の撮影レンズを備えていることを特徴とする。これにより、良好な光学性能と高い合焦性能とを備えた撮像装置を実現することができる。
また、本発明に係る撮影レンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、前記第1レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有するように構成し、前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行うように構成し、次の条件式(1)、(2)を満足するように構成することを特徴とする。
(1)1.01 < f2/f < 2.20
(2)3.00 < f12/f11 < 50.00
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f11:前記第1レンズの焦点距離
f12:前記第2レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
斯かる撮影レンズの製造方法により、良好な光学性能と高い合焦性能とを備えた撮影レンズを製造することができる。
(数値実施例)
以下、本発明の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は、第1実施例に係る撮影レンズSL1の構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施例に係る撮影レンズSL1は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸レンズL13と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14とから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、両凸レンズL24とから構成されている。
像面Iの近傍には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Iに対して固定である。
本実施例に係る撮影レンズSL1は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定で、第2レンズ群G2は、開口絞りSと第2レンズ群G2との間隔が減少するように、像面Iに対して物体側へ移動する。
以下の表1に、本発明の第1実施例に係る撮影レンズSL1の諸元値を掲げる。
表1中の[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面の間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、(絞りS)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示し、空気の屈折率d=1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の円錐係数と非球面係数を示す。
X(y)=(y2/r)/[1+{1−κ(y2/r2)}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量をX(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。2次の非球面係数A2は0(零)であり、記載を省略している。また、「E−n」は「×10−n」を示し、例えば、「1.234E−05」は、「1.234×10−5」を示す。
[各種データ]において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角(単位は「°」)、Yは像高、TLは光学系全長、空気換算BFは空気換算バックフォーカスを示している。なお、これらの値は無限遠物体合焦時のものである。ここで、光学系全長TLは第1レンズ群G1中の最も物体側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離であり、空気換算BFは第2レンズ群G2中の最も像側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を、屈折力のないフィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値である。
[可変間隔データ]において、di(iは整数)は第i面と第(i+1)面との面間隔をそれぞれ示す。また、βは撮影倍率、d0は物体から最も物体側のレンズ面までの距離をそれぞれ示す。
[レンズ群データ]には、各レンズ群の始面番号と焦点距離を示す。
[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
ここで、表1に記載されている焦点距離fや曲率半径r、およびその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、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ため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
(表1)第1実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1) 73.0600 1.00 1.5174 52.20
2) 9.3131 1.43
3) 10.0208 1.30 1.5533 71.68
*4) 9.3017 4.90
5) 14.0662 2.45 1.8040 46.60
6) −119.9672 0.10
7) 7.5596 1.15 1.7552 27.57
8) 6.5000 4.85
9) (絞りS) d9
10) −6.8279 1.00 1.8052 25.45
11) 40.0495 2.40 1.8040 46.60
12) −10.2669 0.10
*13) −396.3702 2.30 1.8061 40.73
14) −15.2455 0.10
15) 80.0081 2.20 1.4875 70.32
16) −39.7443 d16
17) 0.0000 0.50 1.5168 63.88
18) 0.0000 1.11
19) 0.0000 1.59 1.5168 63.88
20) 0.0000 0.30
21) 0.0000 0.70 1.5168 63.88
22) 0.0000 0.70
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:4
κ = 0.0000
A4 =−4.44025E−05
A6 =−1.68208E−06
A8 = 2.01644E−08
A10=−3.69013E−10

面番号:13
κ = 0.0000
A4 =−6.31764E−05
A6 = 4.13940E−07
A8 =−5.41645E−09

[各種データ]
f 13.00
FNO 1.85
2ω 65.36
Y 8.10
TL 43.61
空気換算BF 14.83

[可変間隔データ]
撮影倍率 無限遠 −0.01
d 0 ∞ 1290.07
d 9 3.50 3.36
d16 9.93 10.07

[レンズ群データ]
始面 焦点距離
G1 1 44.225
G2 10 15.683

[各条件式対応値]
(1)f2/f=1.21
(2)f12/f11=31.72
(3)(−f11)/f=1.60
(4)(−f12)/f=50.61
(5)(r2+r1)/(r2−r1)=−1.29
図2は、第1実施例に係る撮影レンズSL1の諸収差図であり、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時(撮影倍率β=-0.01)を示している。
各収差図において、FNOはFナンバーを、Aは半画角(単位:度)を、NAは開口数を、HOは物体高をそれぞれ示している。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高または物体高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各半画角または各物体高の値を示す。またdはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、コマ収差図において、実線はd線およびg線に対するメリディオナルコマ収差を表し、破線はサジタルコマ収差を表している。なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。
各収差図より第1実施例に係る撮影レンズSL1は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
図3は、第2実施例に係る撮影レンズSL2の構成を示す断面図である。
図3に示すように、本実施例に係る撮影レンズSL2は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸レンズL13と、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズとから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズと、両凸レンズL23と、両凸レンズL24とから構成されている。
像面Iの近傍には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Iに対して固定である。
本実施例に係る撮影レンズSL2は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定で、第2レンズ群G2は、開口絞りSと第2レンズ群G2との間隔が減少するように、像面Iに対して物体側へ移動する。
以下の表2に、本発明の第2実施例に係る撮影レンズSL2の諸元値を掲げる。
(表2)第2実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1) 30.2868 1.00 1.6968 55.52
2) 9.4406 4.51
*3) −12.8933 3.10 1.5891 61.25
4) −18.3849 0.10
5) 31.5663 2.87 1.7725 49.62
6) −28.1812 0.10
7) 13.6104 3.60 1.7725 49.62
8) −19.4201 1.27 1.6034 38.03
9) 9.9754 1.80
10) (絞りS) d10
11) −8.0133 1.00 1.8052 25.45
12) 163.9028 2.31 1.8040 46.60
13) −11.2710 0.10
14) 133.1215 1.70 1.8061 40.73
*15) −33.8619 0.10
16) 1077.3866 2.45 1.4875 70.73
17) −16.0000 d17
18) 0.0000 0.50 1.5168 63.88
19) 0.0000 1.11
20) 0.0000 1.59 1.5168 63.88
21) 0.0000 0.30
22) 0.0000 0.70 1.5168 63.88
23) 0.0000 0.70
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:3
κ = 0.0000
A4 =−1.98736E−06
A6 =−7.29121E−07
A8 = 1.00127E−08
A10=−1.18599E−10

面番号:15
κ = 0.0000
A4 = 9.69237E−05
A6 =−5.79662E−07
A8 = 1.35520E−08
A10=−1.24647E−10

[各種データ]
f 13.00
FNO 1.85
2ω 65.34
Y 8.10
TL 43.59
空気換算BF 12.97

[可変間隔データ]
撮影倍率 無限遠 −0.01
d 0 ∞ 1289.42
d10 4.62 4.45
d17 8.07 8.24

[レンズ群データ]
始面 焦点距離
G1 1 26.384
G2 11 18.030

[各条件式対応値]
(1)f2/f=1.39
(2)f12/f11=4.61
(3)(−f11)/f=1.55
(4)(−f12)/f=7.13
(5)(r2+r1)/(r2−r1)=−1.91
図4は、第2実施例に係る撮影レンズSL2の諸収差図であり、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時(撮影倍率β=-0.01)を示している。
各収差図より第2実施例に係る撮影レンズSL2は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
(第3実施例)
図5は、第3実施例に係る撮影レンズSL3の構成を示す断面図である。
図5に示すように、本実施例に係る撮影レンズSL3は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成されている。
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸レンズL13と、両凸レンズL14と両凹レンズL15との接合レンズとから構成されている。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合レンズと、両凸レンズL23とから構成されている。
像面Iの近傍には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等からなるフィルタ群FLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Iに対して固定である。
本実施例に係る撮影レンズSL3は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定で、第2レンズ群G2は、開口絞りSと第2レンズ群G2との間隔が減少するように、像面Iに対して物体側へ移動する。
以下の表3に、本発明の第3実施例に係る撮影レンズSL3の諸元値を掲げる。
(表3)第3実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1) 5798.4684 3.00 1.5481 45.51
2) 10.2658 4.14
*3) −18.2239 3.60 1.5891 61.25
4) −33.3297 0.30
5) 23.1530 5.27 1.6970 48.45
6) −28.5727 1.92
7) 17.2019 3.50 1.7440 44.90
8) −33.6399 3.41 1.6889 31.16
9) 18.9201 1.80
10) (絞りS) d10
11) −5.8520 1.00 1.8052 25.45
12) −20.8207 2.25 1.8040 46.60
13) −7.7041 0.10
*14) 20.1117 2.80 1.4875 70.32
15) −17.1628 d15
16) 0.0000 0.50 1.5168 63.88
17) 0.0000 1.11
18) 0.0000 1.59 1.5168 63.88
19) 0.0000 0.30
20) 0.0000 0.70 1.5168 63.88
21) 0.0000 0.70
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:3
κ = 0.0000
A4 = 2.23035E−05
A6 =−4.19120E−07
A8 = 7.70280E−09
A10=−6.38697E−11

面番号:14
κ = 0.0000
A4 =−1.84645E−04
A6 = 2.14929E−06
A8 =−3.69350E−08
A10= 2.11918E−10

[各種データ]
f 13.00
FNO 1.85
2ω 65.19
Y 8.10
TL 52.12
空気換算BF 13.51

[可変間隔データ]
撮影倍率 無限遠 −0.01
d 0 ∞ 1285.48
d 9 5.52 5.35
d16 8.60 8.76

[レンズ群データ]
始面 焦点距離
G1 1 26.661
G2 11 17.500

[各条件式対応値]
(1)f2/f=1.35
(2)f12/f11=3.99
(3)(−f11)/f=1.44
(4)(−f12)/f=5.76
(5)(r2+r1)/(r2−r1)=−1.00
図6は、第3実施例に係る撮影レンズSL3の諸収差図であり、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時(撮影倍率β=-0.01)を示している。
各収差図より第3実施例に係る撮影レンズSL3は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
以上説明したように、上記各実施例によれば、高い光学性能を備えた撮影レンズを実現することができる。なお、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。
撮影レンズSLは、手ブレ等によるレンズ系のブレを検出するためのブレ検出系と駆動手段とを組み合わせ、1つのレンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振撮影レンズとして機能させることが可能である。
また、本発明に係る撮影レンズSLは、35mmフィルムサイズ換算での焦点距離が35mm程度である。また、本発明に係る撮影レンズSLは、35mmフィルムサイズ換算でのローパスフィルタ等のフィルタ部材を含まない最も像側に配置されるレンズの像側面から像面Iまでの距離が、10mmから20mm程度とするのが好ましく、さらに好ましくは、12mmから15mm程度とするのが好ましい。
次に、本発明に係る撮影レンズを備えた光学装置について説明する。
図7は、本発明に係る撮影レンズを備えたカメラの構成を示す図である。カメラ1は、図7に示すように、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る撮影レンズSL1を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示の光学ローパスフィルタを介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられた電子ビューファインダ4に表示される。これにより撮影者は、電子ビューファインダ4を介して被写体を観察することができる。
撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る撮影レンズSL1は、正レンズ先行の光学系でありながら、合焦時の収差変動が少ない撮影レンズである。したがって、カメラ1は、合焦時の収差変動が少なく、高性能な撮影を実現することができる。
なお、上記第2または第3実施例に係る撮影レンズSL2、SL3の何れかを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る撮影レンズを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
次に、本発明に係る撮影レンズの製造方法について説明する。図8は、本発明に係る撮影レンズの製造方法の概略を示す図である。
本発明に係る撮影レンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、図8に示すように、以下の各ステップS1〜S3を含むものである。
ステップS1:前記第1レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有するように構成する。
ステップS2:前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行うように構成する。
ステップS3:次の条件式(1)、(2)を満足するように構成する。
(1)1.01 < f2/f < 2.20
(2)3.00 < f12/f11 < 50.00
ただし、
f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
f11:前記第1レンズの焦点距離
f12:前記第2レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
斯かる本発明の変倍光学系の製造方法によれば、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで良好な光学性能と合焦性能とを有する撮影レンズを製造することができる。
SL 撮影レンズ
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
S 開口絞り
I 像面
1 カメラ
2 撮影レンズ
3 撮影部
4 電子ビューファインダ

Claims (14)

  1. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有し、
    前記第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有し、
    前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行い、
    次式の条件を満足することを特徴とする撮影レンズ。
    1.01 < f2/f < 2.20
    3.00 < f12/f11 < 50.00
    ただし、
    f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
    f11:前記第1レンズの焦点距離
    f12:前記第2レンズの焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
  2. 前記第1レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状であることを特徴とする請求項1に記載の撮影レンズ。
  3. 次式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。
    1.00 < (−f11)/f < 2.50
    ただし、
    f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
    f11:前記第1レンズの焦点距離
  4. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の撮影レンズ。
    3.00 < (−f12)/f < 80.00
    ただし、
    f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
    f12:前記第2レンズの焦点距離
  5. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の撮影レンズ。
    −3.00 < (r2+r1)/(r2−r1) < −0.50
    ただし、
    r1:前記第1レンズの物体側の面の曲率半径
    r2:前記第1レンズの像側の面の曲率半径
  6. 前記第2レンズは、負メニスカス形状であることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の撮影レンズ。
  7. 全系の最も像側のレンズが正の屈折力を有するレンズ成分で構成されていることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の撮影レンズ。
  8. 全系の最も像側のレンズが両凸形状の正レンズ成分で構成されていることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の撮影レンズ。
  9. 前記第2レンズ群中に接合レンズを有することを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の撮影レンズ。
  10. 前記接合レンズは、前記第2レンズ群の最も物体側に配置され、物体側から順に負レンズと正レンズとからなり、負の屈折力を有することを特徴とする請求項9に記載の撮影レンズ。
  11. 前記第1レンズ群中に少なくとも1つの非球面レンズが含まれていることを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の撮影レンズ。
  12. 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項1から11の何れか一項に記載の撮影レンズ。
  13. 請求項1から12の何れか一項に記載の撮影レンズを備えたことを特徴とする光学機器。
  14. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、
    前記第1レンズ群を、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズとを有するように構成し、
    前記第1レンズ群を固定し、前記第2レンズ群の少なくとも一部を光軸方向へ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フォーカシングを行うように構成し、
    次式の条件を満足するように構成することを特徴とする撮影レンズの製造方法。
    1.01 < f2/f < 2.20
    3.00 < f12/f11 < 50.00
    ただし、
    f:前記撮影レンズの全系の焦点距離
    f11:前記第1レンズの焦点距離
    f12:前記第2レンズの焦点距離
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109946818A (zh) * 2019-04-26 2019-06-28 莆田学院 大孔径及大视场的投影镜头

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