JP2018097101A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

撮像レンズおよび撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018097101A
JP2018097101A JP2016240060A JP2016240060A JP2018097101A JP 2018097101 A JP2018097101 A JP 2018097101A JP 2016240060 A JP2016240060 A JP 2016240060A JP 2016240060 A JP2016240060 A JP 2016240060A JP 2018097101 A JP2018097101 A JP 2018097101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
focus
imaging
focus lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016240060A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6771371B2 (ja
Inventor
大樹 河村
Hiroki Kawamura
大樹 河村
小里 哲也
Tetsuya Ori
哲也 小里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2016240060A priority Critical patent/JP6771371B2/ja
Priority to CN201711120193.4A priority patent/CN108227117B/zh
Priority to US15/822,592 priority patent/US10620398B2/en
Publication of JP2018097101A publication Critical patent/JP2018097101A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6771371B2 publication Critical patent/JP6771371B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/22Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with movable lens means specially adapted for focusing at close distances
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/64Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)

Abstract

【課題】高い最大撮影倍率と小さなFナンバーを有し、フォーカスレンズ群が軽量化され、合焦時の収差変動が抑えられ、高性能の撮像レンズ、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G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3からなる。第2レンズ群G2において、最も物体側には負の第1フォーカスレンズ群F1、最も像側には正の第2フォーカスレンズ群F2が配置される。合焦時には第1、第2フォーカスレンズ群F1、F2のみが相互間隔を変えて移動する。第1レンズ群G1は2枚の正レンズと1枚の負レンズを有する。第1フォーカスレンズ群F1は負レンズを含む2枚以下のレンズからなる。所定の条件式を満足する。【選択図】図1

Description

本発明は、デジタルカメラおよびビデオカメラ等に好適な撮像レンズ、ならびにこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
従来、デジタルカメラ等の撮像レンズにおいて、2つ以上のレンズ群を互いに異なる軌跡で移動させて合焦を行う、いわゆる、フローティングフォーカス方式が知られている。例えば下記特許文献1〜4には、最も物体側のレンズ群および最も像側のレンズ群は合焦時に固定されており、これらの間に合焦時に移動するレンズ群(以下、フォーカスレンズ群という)を2つ配置したフローティングフォーカス方式を採用した光学系が開示されている。
特開2014−6487号公報 特開2014−142601号公報 特開2001−21798号公報 特開2014−219601号公報
デジタルカメラにおいては、高い最大撮影倍率、小さなFナンバー、および高い近距離光学性能を有していることが望まれる。また近年では、オートフォーカスの高速化に対する需要が高まっている。特にマクロレンズでは、フォーカスレンズ群の移動量が必然的に大きくなる傾向にあり、フォーカスレンズ群の軽量化が重要な課題となっている。フォーカスレンズ群を軽量化することは、オートフォーカスの高速化だけではなく、レンズ系全体の小型化と軽量化、合焦機構の動力負担軽減によるモーターの小型化、モーターの作動音の低減にも繋がる。
もう1つ重要な課題として、合焦時の収差変動の抑制が挙げられる。軽量化のために少ないレンズ枚数でフォーカスレンズ群を構成した場合でも、収差変動、特に、球面収差や色収差の変動に配慮する必要がある。
特許文献1に記載されたレンズ系では、最近接時の最大撮影倍率が、0.15倍前後と低い。仮に、特許文献1に記載されたレンズ系において、最大撮影倍率をこれ以上高くしようとすると、合焦時の収差変動、特に、色収差の変動を抑えることが難しい。
特許文献2に記載されたレンズ系では、フォーカスレンズ群の移動に伴う収差変動、特に、球面収差やコマ収差の変動を抑えることが非常に難しい。通常の撮像レンズの最大撮影倍率よりも高い倍率にしようとすると、至近距離撮影時の色収差を補正することが非常に困難である。
特許文献3の実施例1のレンズ系は、無限遠物体撮影時の開放Fナンバーが4.0であり、Fナンバーが小さいとは言えない。さらにFナンバーを小さくしようとすると、合焦時の収差変動、特に、球面収差と色収差の変動を抑えることが難しい。特許文献3のその他の実施例のレンズ系では、レンズ外径の大きな第1フォーカスレンズ群が3枚または4枚のレンズで構成されているため、第1フォーカスレンズ群の重量が大きく、フォーカスレンズ群の十分な軽量化が図られているとは言い難い。
特許文献4に記載されたレンズ系もまた、レンズ外径の大きな第1フォーカスレンズ群が3枚のレンズで構成されているため、第1フォーカスレンズ群の重量が大きいレンズ系となっている。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高い最大撮影倍率、および小さなFナンバーを有しながら、フォーカスレンズ群の軽量化が図られ、合焦時の収差変動が抑えられて高い光学性能を保持する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、第2レンズ群が、第2レンズ群の最も物体側に配置されて負の屈折力を有する第1フォーカスレンズ群と、第2レンズ群の最も像側に配置されて正の屈折力を有する第2フォーカスレンズ群とを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第1フォーカスレンズ群と第2フォーカスレンズ群とが光軸方向の相互間隔を変化させてそれぞれ移動し、第1および第2フォーカスレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定され、第1レンズ群が、少なくとも2枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有し、第1フォーカスレンズ群が、1枚の負レンズを含む2枚以下のレンズからなり、第2フォーカスレンズ群が、少なくとも1枚の正レンズを有し、下記条件式(1)〜(3)全てを満足することを特徴とする。
45<νF1n (1)
65<νF2p (2)
0.4<fG1/f<0.85 (3)
ただし、
νF1n:第1フォーカスレンズ群内の負レンズのd線基準のアッベ数の最大値
νF2p:第2フォーカスレンズ群内の正レンズのd線基準のアッベ数の最大値
fG1:第1レンズ群の焦点距離
f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
とする。
本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式(1−1)、(1−2)、(3−1)、(4)、(6)〜(9)の少なくとも1つを満足することが好ましい。
50<νF1n<100 (1−1)
55<νF1n<85 (1−2)
0.45<fG1/f<0.8 (3−1)
0.6<|mF2/mF1|<2.2 (4)
0.4<|fF1/f|<1.2 (6)
0.3<fF2/f<0.9 (7)
0.95<|fF1/fF2|<2.1 (8)
1.1<TL/f<2.3 (9)
ただし、
νF1n:第1フォーカスレンズ群内の負レンズのd線基準のアッベ数の最大値
fG1:第1レンズ群の焦点距離
f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
mF2:第2フォーカスレンズ群の無限遠物体合焦時と最近接物体合焦時の光軸方向の位置の差
mF1:第1フォーカスレンズ群の無限遠物体合焦時と最近接物体合焦時の光軸方向の位置の差
fF1:第1フォーカスレンズ群の焦点距離
fF2:第2フォーカスレンズ群の焦点距離
TL:最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和
とする。
本発明の撮像レンズにおいては、第2フォーカスレンズ群が、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有することが好ましい。なお、第2フォーカスレンズ群は、2枚の正レンズと1枚の負レンズとからなる構成としてもよい。
本発明の撮像レンズにおいては、第1レンズ群が、少なくとも3枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを含む5枚以下のレンズからなることが好ましい。
本発明の撮像レンズにおいては、第1レンズ群が、下記条件式(5)を満足する正レンズを少なくとも2枚有することが好ましい。
60<νG1p (5)
ただし、
νG1p:第1レンズ群内の正レンズのd線基準のアッベ数
とする。
本発明の撮像レンズにおいては、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第1フォーカスレンズ群と第2フォーカスレンズ群とが常に互いに逆方向に移動することが好ましい。
本発明の撮像レンズにおいては、第3レンズ群が、負の屈折力を有し光軸と垂直方向に移動することにより像ぶれ補正を行う防振レンズ群と、正の屈折力を有し像ぶれ補正時に移動しない固定レンズ群とを有することが好ましい。その際には、防振レンズ群が、1枚の正レンズと2枚の負レンズとからなることが好ましい。
また、本発明の撮像レンズにおいては、第1フォーカスレンズ群が、1枚の負の屈折力を有する単レンズからなるように構成してもよい。
本発明の撮像レンズにおいては、開口絞りが、第1フォーカスレンズ群と第2フォーカスレンズ群の間に配置されているように構成してもよい。
本発明の撮像レンズにおいては、第3レンズ群が、負の屈折力を有するように構成してもよい。
本発明の撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えたものである。
なお、本明細書の「〜からなり」、「〜からなる」は、実質的なことを意味するものであり、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、カバーガラス等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分等が含まれていてもよい。
なお、上記の「正の屈折力を有する〜群」とは、群全体として正の屈折力を有することを意味する。上記の「負の屈折力を有する〜群」についても同様である。上記の群の屈折力の符号、およびレンズの屈折力の符号は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。上記の「〜群」とは、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけでなく、1枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。また、「単レンズ」とは、接合されていない1枚のレンズからなるものを意味する。
なお、上述したレンズの枚数は、構成要素となるレンズの枚数であり、例えば、材質の異なる複数の単レンズが接合された接合レンズにおけるレンズの枚数は、この接合レンズを構成する単レンズの枚数で表すことにする。ただし、複合非球面レンズ(球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として1つの非球面レンズとして機能するレンズ)は、接合レンズとは見なさず、1枚のレンズとして扱うものとする。また、上記条件式は全てd線(波長587.56nm(ナノメートル))を基準としたものである。
本発明によれば、物体側から順に、正の第1レンズ群、第2レンズ群、および第3レンズ群からなりフローティングフォーカス方式を採用したレンズ系において、フォーカスレンズ群の構成およびその他のレンズ群の構成を好適に設定し、所定の条件式を満足することにより、高い最大撮影倍率、および小さなFナンバーを有しながら、フォーカスレンズ群の軽量化が図られ、合焦時の収差変動が抑えられて高い光学性能を保持する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。
本発明の実施例1の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例2の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例3の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例4の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例5の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例6の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例7の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例8の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例1の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例2の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例3の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例4の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例5の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例6の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例7の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例8の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例1の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例2の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例3の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例4の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例5の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例6の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例7の撮像レンズの横収差図である。 本発明の実施例8の撮像レンズの横収差図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1〜図8は、本発明の実施形態に係る撮像レンズの構成と光路を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例1〜8に対応している。図1〜図8に示す例はいずれも等倍撮影が可能な撮像レンズである。図1〜図8に示す例の基本構成や図示方法は同様であるため、以下では主に図1に示す例を参照しながら説明する。図1では、左側が物体側、右側が像側であり、光路については、軸上光束2と最大画角の軸外光束3を示している。図1では、「無限遠」と付した上段に無限遠物体合焦時の構成を示し、「β=−1.0」と付した下段に撮影倍率が等倍となる近距離物体合焦時の構成を示している。
この撮像レンズは、光軸Zに沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。図1の例では、第1レンズ群G1は物体側から順にレンズL11〜L15からなり、第2レンズ群G2は物体側から順にレンズL21と、開口絞りStと、レンズL22〜L24とからなり、第3レンズ群G3は物体側から順にレンズL31〜L39からなる。なお、図1に示す開口絞りStは必ずしも大きさおよび/または形状を表すものではなく、光軸Z上の位置を示すものである。
この撮像レンズを撮像装置に適用する際には、撮像装置の構成に応じて、光学系と像面Simとの間に赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ、その他の各種フィルタ、および/またはカバーガラス等を配置することが好ましいため、図1では、これらを想定した平行平面板状の光学部材PPをレンズ系と像面Simとの間に配置した例を示している。ただし、本発明においては、光学部材PPの位置は図1に示すものに限定されないし、光学部材PPを省略した構成も可能である。
この撮像レンズの第2レンズ群G2は、第2レンズ群G2の最も物体側に配置されて負の屈折力を有する第1フォーカスレンズ群F1と、第2レンズ群G2の最も像側に配置されて正の屈折力を有する第2フォーカスレンズ群F2とを有する。無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第1フォーカスレンズ群F1と第2フォーカスレンズ群F2が光軸方向の相互間隔を変化させてそれぞれ移動し、第1および第2フォーカスレンズ群F1、F2以外のレンズ群は像面Simに対して固定されているように構成される。すなわちこの撮像レンズは、合焦時に第1フォーカスレンズ群F1と第2フォーカスレンズ群F2を異なる軌跡で移動させるフローティングフォーカスを採用している。そして、第1フォーカスレンズ群F1は1枚の負レンズを含む2枚以下のレンズからなるように構成され、第2フォーカスレンズ群F2は少なくとも1枚の正レンズを有するように構成される。
上記のように合焦時に2つのレンズ群を移動させることによって、高い最大撮影倍率と、各撮影領域における高い光学性能を確保することが可能となる。この撮像レンズのパワー配置においては、合焦時の収差変動が大きくならないような適切な屈折力を第1フォーカスレンズ群F1に持たせると、2つのフォーカスレンズ群のうち、より物体側に配置された第1フォーカスレンズ群F1の方が、レンズ径が必然的に大きくなる。そこで、第1フォーカスレンズ群F1を2枚以下のレンズで構成することによって、第1フォーカスレンズ群F1を軽量化している。上記構成によれば、レンズ系の小型化と軽量化に加え、オートフォーカスの高速化、合焦機構の動力負担軽減によるモーターの小型化、およびモーターの作動音の低減、等を実現可能な光学系とすることができる。
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第1フォーカスレンズ群F1と第2フォーカスレンズ群F2とが常に互いに逆方向に移動することが好ましい。このように移動させることによって、2つのフォーカス群を同方向に移動させた場合と比較して、各々のフォーカスレンズ群の移動量を小さくすることができる。例えば図1の例のように、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第1フォーカスレンズ群F1が像側へ移動し、第2フォーカスレンズ群F2が物体側へ移動するように構成することができる。なお、図1の上段と下段の間の2つの長い矢印は、第1フォーカスレンズ群F1と第2フォーカスレンズ群F2の合焦時の移動方向を概略的に示すものであり、正確な移動軌跡を示すものではない。
第1レンズ群G1は、少なくとも2枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有するように構成される。この構成によって、球面収差および軸上色収差を良好に補正することができる。好ましくは、第1レンズ群G1は、少なくとも3枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを含む5枚以下のレンズからなる構成とすることである。このようにした場合は、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができ、また、第1レンズ群G1のレンズ枚数を5枚以下とすることによって重量的に有利となる。
第1フォーカスレンズ群F1は、1枚の負の屈折力を有する単レンズからなることが好ましい。第1フォーカスレンズ群F1を1枚のみのレンズで構成することによって、フォーカスレンズ群を軽量化することができ、レンズ系の小型化と軽量化に加え、オートフォーカスの高速化、合焦機構の動力負担軽減によるモーターの小型化、およびモーターの作動音の低減、等を実現することができる。
第2フォーカスレンズ群F2は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有することが好ましい。このようにした場合は、合焦時の球面収差と軸上色収差の変動を良好に抑えることができる。より好ましくは、第2フォーカスレンズ群F2は、2枚の正レンズと1枚の負レンズとからなる構成とすることである。このようにした場合は、合焦時の球面収差と軸上色収差の変動をさらに良好に抑えることができ、また、第2フォーカスレンズ群F2を3枚構成とすることによって軽量化を図ることができる。
なお、第2レンズ群G2は、第1、および第2フォーカスレンズ群F1、F2以外のレンズを含むように構成してもよい。その場合は、第2レンズ群G2は、合焦時に像面Simに対して固定されている2枚以下のレンズ、第1フォーカスレンズ群F1、および第2フォーカスレンズ群F2のみを実質的な屈折力を有するレンズまたはレンズ群として備えることが好ましい。このようにした場合は、少ないレンズ枚数で構成することができ、また、2つのフォーカスレンズ群の移動スペースを確保しやすくなり、高い最大撮影倍率を得ることができる。
あるいは、第2レンズ群G2は、第1フォーカスレンズ群F1、および第2フォーカスレンズ群F2のみを実質的な屈折力を有するレンズ群として備えるようにしてもよい。このようにした場合は、合焦時に像面Simに対して固定されているレンズを含む場合に比べ、2つのフォーカスレンズ群の移動スペースをより確保しやすくなり、より高い最大撮影倍率を得ることができる。
第3レンズ群G3は負の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、必要なバックフォーカスを確保することが容易となる。
この撮像レンズは、下記条件式(1)〜(3)全てを満足するように構成される。
45<νF1n (1)
65<νF2p (2)
0.4<fG1/f<0.85 (3)
ただし、
νF1n:第1フォーカスレンズ群内の負レンズのd線基準のアッベ数の最大値
νF2p:第2フォーカスレンズ群内の正レンズのd線基準のアッベ数の最大値
fG1:第1レンズ群の焦点距離
f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
とする。
条件式(1)を満足することによって、第1フォーカスレンズ群F1の移動に伴う色収差の変動を抑えることができる。さらに、下記条件式(1−1)を満足することが好ましい。条件式(1−1)の下限以下とならないようにすることによって、条件式(1)に関する効果を高めることが可能となる。条件式(1−1)の上限以上とならないようにすることによって、軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正することができ、また、必要な屈折率を確保して球面収差等の諸収差を良好に補正することができる。条件式(1−1)に関する効果を高めるためには下記条件式(1−2)を満足することがより好ましい。
50<νF1n<100 (1−1)
55<νF1n<85 (1−2)
同様に、条件式(2)を満足することによって、第2フォーカスレンズ群F2の移動に伴う色収差の変動を抑えることができる。さらに、下記条件式(2−1)を満足することが好ましい。条件式(2−1)の下限以下とならないようにすることによって、条件式(2)に関する効果を高めることが可能となる。条件式(2−1)の上限以上とならないようにすることによって、軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正することができ、また、必要な屈折率を確保して球面収差等の諸収差を良好に補正することができる。またさらに、下記条件式(2−2)を満足することがより好ましく、条件式(2−2)の下限以下とならないようにすることによって、条件式(2−2)の下限に関する効果を高めることが可能となる。
67<νF2p<100 (2−1)
71<νF2p<100 (2−2)
条件式(3)の下限以下とならないようにすることによって、第1レンズ群G1の屈折力が強くなりすぎないため、第1レンズ群G1で発生する球面収差と色収差を抑えることができる。条件式(3)の上限以上とならないようにすることによって、第1レンズ群G1の屈折力が弱くなりすぎないため、光学全長を短く抑えることができる。また、2つのフォーカスレンズ群における光線高を抑えることができ、フォーカスレンズ群の重量の軽量化に貢献することができる。条件式(3)に関する効果を高めるためには下記条件式(3−1)を満足することが好ましい。
0.45<fG1/f<0.8 (3−1)
また、この撮像レンズは、下記条件式(4)を満足することが好ましい。条件式(4)の下限以下とならないようにすることによって、第1フォーカスレンズ群F1の移動量が大きくなりすぎず、レンズ系全体を小型化するために第1レンズ群G1の屈折力を強くしすぎないですむため、光学系全体の球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。あるいは、第2フォーカスレンズ群F2の移動量を小さくするために、第2フォーカスレンズ群F2の屈折力を強くしすぎずにすみ、第2フォーカスレンズ群F2で発生する球面収差を小さく抑えることができる。条件式(4)の上限以上とならないようにすることによって、第2フォーカスレンズ群F2の移動量が大きくなりすぎず、第2フォーカスレンズ群F2の移動に伴う倍率色収差の変動を小さく抑えることができる。あるいは、第1フォーカスレンズ群F1の移動量を小さくするために、第1フォーカスレンズ群F1の屈折力を強くしすぎずにすみ、合焦時の像面湾曲、および色収差の発生を抑えることができる。条件式(4)に関する効果を高めるためには下記条件式(4−1)を満足することが好ましく、下記条件式(4−2)を満足することがより好ましい。
0.6<|mF2/mF1|<2.2 (4)
0.7<|mF2/mF1|<2.1 (4−1)
0.85<|mF2/mF1|<2.0 (4−2)
ただし、
mF2:第2フォーカスレンズ群の無限遠物体合焦時と最近接物体合焦時の光軸方向の位置の差
mF1:第1フォーカスレンズ群の無限遠物体合焦時と最近接物体合焦時の光軸方向の位置の差
とする。
第1レンズ群G1は、下記条件式(5)を満足する正レンズを少なくとも2枚有することが好ましく、このようにした場合は、軸上色収差を良好に補正することができる。さらに、下記条件式(5−1)を満足することが好ましい。条件式(5−1)の下限以下とならないようにすることによって、条件式(5)に関する効果を高めることが可能となる。条件式(5−1)の上限以上とならないようにすることによって、必要な屈折率を確保して球面収差等の諸収差を良好に補正することができる。
60<νG1p (5)
62<νG1p<100 (5−1)
ただし、
νG1p:第1レンズ群内の正レンズのd線基準のアッベ数
とする。
また、この撮像レンズは、下記条件式(6)を満足することが好ましい。条件式(6)の下限以下とならないようにすることによって、第1フォーカスレンズ群F1の屈折力が強くなりすぎないですみ、合焦時の像面湾曲、および球面収差の発生を抑えることができる。条件式(6)の上限以上とならないようにすることによって、第1フォーカスレンズ群F1の屈折力が弱くなりすぎないため、第1レンズ群G1の屈折力を強くしすぎなくてすむため、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。また、近距離撮影時の全系の焦点距離が短くならずにすみ、長いワーキングディスタンスを確保することができる。条件式(6)に関する効果を高めるためには下記条件式(6−1)を満足することが好ましく、下記条件式(6−2)を満足することがより好ましい。
0.4<|fF1/f|<1.2 (6)
0.5<|fF1/f|<1.1 (6−1)
0.55<|fF1/f|<0.95 (6−2)
ただし、
fF1:第1フォーカスレンズ群の焦点距離
f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
とする。
また、この撮像レンズは、下記条件式(7)を満足することが好ましい。条件式(7)の下限以下とならないようにすることによって、第2フォーカスレンズ群F2の屈折力が強くなりすぎないですみ、第2フォーカスレンズ群F2で発生する球面収差を小さく抑えることができる。条件式(7)の上限以上とならないようにすることによって、第2フォーカスレンズ群F2の移動量を小さく抑えることができ、第2フォーカスレンズ群F2の移動に伴う倍率色収差の変動を小さく抑えることができる。条件式(7)に関する効果を高めるためには下記条件式(7−1)を満足することが好ましい。
0.3<fF2/f<0.9 (7)
0.4<fF2/f<0.8 (7−1)
ただし、
fF2:第2フォーカスレンズ群の焦点距離
f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
とする。
また、この撮像レンズは、下記条件式(8)を満足することが好ましい。条件式(8)の下限以下とならないようにすることによって、第1フォーカスレンズ群F1の屈折力が強くなりすぎないですみ、合焦時の像面湾曲、および球面収差の発生を抑えることができる。条件式(8)の上限以上とならないようにすることによって、第2フォーカスレンズ群F2の屈折力が強くなりすぎないですみ、第2フォーカスレンズ群F2で発生する球面収差を小さく抑えることができる。条件式(8)に関する効果を高めるためには下記条件式(8−1)を満足することが好ましく、下記条件式(8−2)を満足することがより好ましい。
0.95<|fF1/fF2|<2.1 (8)
1.0<|fF1/fF2|<2.0 (8−1)
1.1<|fF1/fF2|<1.9 (8−2)
ただし、
fF1:第1フォーカスレンズ群の焦点距離
fF2:第2フォーカスレンズ群の焦点距離
とする。
また、この撮像レンズは、下記条件式(9)を満足することが好ましい。条件式(9)の下限以下とならないようにすることによって、諸収差を良好に補正しながら、等倍程度の最大撮影倍率を得ることができる。また、全長を小さくするために、各レンズ群、特に、フォーカスレンズ群の屈折力を強くしすぎないために、各レンズ群の偏芯に伴う誤差の許容量を大きくすることができる。条件式(9)の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系の大型化を防止することができる。条件式(9)に関する効果を高めるためには下記条件式(9−1)を満足することが好ましい。
1.1<TL/f<2.3 (9)
1.2<TL/f<2.1 (9−1)
ただし、
TL:最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和
f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
とする。
第3レンズ群G3は、負の屈折力を有し光軸Zと垂直方向に移動することにより像ぶれ補正を行う防振レンズ群と、正の屈折力を有し像ぶれ補正時に移動しない固定レンズ群とを有することが好ましい。
防振レンズ群では、像ぶれ補正時の移動量が小さいことが求められる。そのために、防振レンズ群の屈折力を強くする必要がある。そこで、防振レンズ群に隣接して、防振レンズ群と逆符号の屈折力を有し像ぶれ補正時に移動しない固定レンズ群を配置することが有効である。固定レンズ群を配置することによって、防振レンズ群が移動した時の収差変動を小さく抑えることができる。また、防振レンズ群と固定レンズ群を逆符号とすることによって、防振レンズ群と固定レンズ群で発生する収差が互いに打ち消し合い、全体の収差を小さくすることができる。
防振レンズ群はレンズ系のどの位置に配置されていても補正効果を得ることができるが、仮に、第1レンズ群G1に配置すると、防振レンズ群の外径が大きくなりすぎてしまい好ましくない。また仮に、合焦時に移動するフォーカスレンズ群に防振レンズ群を設けると、機構が複雑化して鏡筒径が大型化するとともに、フォーカスレンズ群の重量が増加してしまい好ましくない。また仮に、第1フォーカスレンズ群F1と第2フォーカスレンズ群F2の間に防振レンズ群を配置すると、これら2つのフォーカスレンズ群が最も近接する際、2つのフォーカスレンズ群と防振レンズ群との物理的干渉を避けるために、2つのフォーカスレンズ群の移動に制約が与えられ、高い最大撮影倍率の確保、および近距離撮影状態での収差補正に不利となってしまう。以上のことから、第3レンズ群G3に防振レンズ群を配置することが好ましい。図1の例では、第3レンズ群G3が防振レンズ群G3bを有し、この防振レンズ群G3bの物体側、像側それぞれに像ぶれ補正時に移動しない第1固定レンズ群G3a、第2固定レンズ群G3cが配置されている。
防振レンズ群は、1枚の正レンズと2枚の負レンズとからなることが好ましい。このようにした場合は、防振時のコマ収差、像面湾曲、および色収差等の諸収差の変動を抑えることができる。
開口絞りStは、第1フォーカスレンズ群F1と第2フォーカスレンズ群F2の間に配置されるように構成することができる。このようにした場合は、開口絞りStを境にして、像側に配置されるレンズのサイズと物体側に配置されるレンズのサイズのバランス、および像側に配置されるレンズの収差補正の負担と物体側に配置されるレンズの収差補正の負担のバランスを良好に保ちながらレンズ系を構成することができる。
なお、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、開口絞りStの開口径が変化するように構成してもよい。最も物体側のレンズおよび2つのフォーカスレンズ群の径を小型化するためには、近距離物体合焦時に2つのフォーカスレンズ群の少なくとも一方において実用上問題の無い範囲で光線を遮光することが望ましい。その場合、開口絞りStの位置において近距離物体合焦時のマージナル光線高が無限遠物体合焦時のものに比べて低くなるのに応じて、開口絞りStの開口径を合わせる必要がある。さらに、最も物体側のレンズ、またはフォーカスレンズ群における遮光によって決まる光束径よりも小さな光束径となるように開口絞りStの開口径を設定してもよい。このような開口径とすることによって、近距離物体合焦時の収差補正の負担を減らし、レンズ枚数の削減、およびレンズ系の小型化を実現することができる。
具体的には各レンズ群は例えば以下のように構成することができる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、4枚の正レンズと、1枚の負レンズとからなるように構成してもよく、あるいは、物体側から順に、1枚の負レンズと、3枚の正レンズとからなるように構成してもよい。第1フォーカスレンズ群F1は、像側に凹面を向けた1枚の負レンズからなるように構成してもよく、あるいは、正レンズおよび像側に凹面を向けた負レンズを物体側から順に接合した接合レンズからなるように構成してもよい。第2フォーカスレンズ群F2は、物体側から順に、正の屈折力を有する単レンズと、負レンズおよび正レンズを物体側から順に接合した接合レンズとからなるように構成してもよい。第3レンズ群G3の防振レンズ群は、物体側から順に、負レンズおよび像側に凹面を向けた正レンズを物体側から順に接合した接合レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズとからなるように構成してもよい。
なお、上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本実施形態によれば、高い最大撮影倍率、および小さなFナンバーを有しながら、フォーカスレンズ群の軽量化が図られ、合焦時の収差変動が抑えられて高い光学性能を保持する撮像レンズを実現することが可能である。なお、ここでいう「高い最大撮影倍率」とは最大撮影倍率が等倍、すなわち1倍であることを意味し、「小さなFナンバー」とは開放Fナンバーが3.0未満のことを意味する。
次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。
[実施例1]
実施例1の撮像レンズのレンズ構成は図1に示したものであり、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは一部重複説明を省略する。実施例1の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は物体側から順にレンズL11〜L15の5枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は物体側から順に第1フォーカスレンズ群F1と、開口絞りStと、第2フォーカスレンズ群F2とからなる。第1フォーカスレンズ群F1はレンズL21のみからなり、第2フォーカスレンズ群F2は物体側から順にレンズL22〜L24の3枚のレンズからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦時には、第1フォーカスレンズ群F1は像側へ移動し、第2フォーカスレンズ群F2は物体側へ移動し、その他のレンズ群は像面Simに対して固定されている。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、像ぶれ補正時に固定されている第1固定レンズ群G3aと、光軸Zと垂直方向に移動して像ぶれ補正を行う防振レンズ群G3bと、像ぶれ補正時に固定されている第2固定レンズ群G3cとからなる。第1固定レンズ群G3aは物体側から順にレンズL31〜L32の2枚のレンズからなり、防振レンズ群G3bは物体側から順にレンズL33〜L35の3枚のレンズからなり、第2固定レンズ群G3cは物体側から順にレンズL36〜L39の4枚のレンズからなる。
実施例1の撮像レンズの基本レンズデータを表1に、諸元と可変面間隔を表2に示す。表1のSiの欄には最も物体側の構成要素の物体側の面を1番目として像側に向かうに従い順次増加するように構成要素の面に面番号を付した場合のi番目(i=1、2、3、…)の面番号を示し、Riの欄にはi番目の面の曲率半径を示し、Diの欄にはi番目の面とi+1番目の面との光軸Z上の面間隔を示す。表1のNdjの欄には最も物体側の構成要素を1番目として像側に向かうに従い順次増加するj番目(j=1、2、3、…)の構成要素のd線(波長587.6nm(ナノメートル))に関する屈折率を示し、νdjの欄にはj番目の構成要素のd線基準のアッベ数を示し、θgFjの欄にはj番目の構成要素のg線(波長435.8nm(ナノメートル))とF線(波長486.1nm(ナノメートル))間の部分分散比を示す。なお、あるレンズのg線とF線間の部分分散比θgFとは、g線、F線、およびC線(波長656.3nm(ナノメートル))に対するそのレンズの屈折率をそれぞれNg、NF、およびNCとしたとき、θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)で定義されるものである。
ここで、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。表1には開口絞りStおよび光学部材PPも合わせて示している。表1では、開口絞りStに相当する面の面番号の欄には面番号と(St)という語句を記載している。Diの最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Simとの間隔である。表1では合焦の際に変化する可変面間隔については、DD[ ]という記号を用い、[ ]の中にこの間隔の物体側の面番号を付してDiの欄に記入している。
表2に、全系の焦点距離f、FナンバーFNo.、最大全画角2ω、および合焦の際の可変面間隔の値をd線基準で示す。2ωの欄の(°)は単位が度であることを意味する。表2では、無限遠物体に合焦した状態の各値を「無限遠」と表記した欄に示し、撮影倍率が等倍となる近距離物体に合焦した状態の全系の焦点距離f以外の各値を「β=−1.0」と表記した欄に示している。
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはmm(ミリメートル)を用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
図9、図17に実施例1の撮像レンズの各収差図を示す。図9では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図9では「無限遠」と付した上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差を示し、「β=−1.0」と付した下段に撮影倍率が等倍となる近距離物体に合焦した状態の各収差を示す。球面収差図では、d線(波長587.6nm(ナノメートル))、C線(波長656.3nm(ナノメートル))、F線(波長486.1nm(ナノメートル))、およびg線(波長435.8nm(ナノメートル))に関する収差をそれぞれ黒の実線、長破線、短破線、および灰色の実線で示す。非点収差図では、サジタル方向のd線に関する収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のd線に関する収差を短破線で示す。歪曲収差図ではd線に関する収差を実線で示す。倍率色収差図では、C線、F線、およびg線に関する収差をそれぞれ長破線、短破線、および灰色の実線で示す。球面収差図のFNo.はFナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。
図17では左列にタンジェンシャル方向の横収差図を、右列にサジタル方向の横収差図を示す。図17では「像ぶれ補正なし」と付した上段に像ぶれ補正がない時の収差を示し、「像ぶれ補正あり」と付した下段に光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.44mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。「像ぶれ補正なし」の収差図には、上から順に、画角が0度における収差、+側最大画角の8割の画角における収差、−側最大画角の8割の画角における収差を示す。同様に、「像ぶれ補正あり」の収差図には、上から順に画角が0度における収差、+側最大画角の8割の画角における収差、−側最大画角の8割の画角における収差を示す。横収差図では、d線、C線、F線、およびg線に関する収差をそれぞれ黒の実線、長破線、短破線、および灰色の実線で示す。横収差図は全て無限遠物体に合焦した状態のものである。
上記の実施例1の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
[実施例2]
実施例2の撮像レンズのレンズ構成は図2に示したものである。実施例2の撮像レンズの群構成、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群とその移動方向、像ぶれ補正を行う防振レンズ群と像ぶれ補正時に固定されているレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。実施例2の撮像レンズの基本レンズデータを表3に、諸元と可変面間隔を表4に、各収差図を図10と図18に示す。ただし、図18の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.44mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
[実施例3]
実施例3の撮像レンズのレンズ構成は図3に示したものである。実施例3の撮像レンズの群構成、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群とその移動方向、像ぶれ補正を行う防振レンズ群と像ぶれ補正時に固定されているレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。実施例3の撮像レンズの基本レンズデータを表5に、諸元と可変面間隔を表6に、各収差図を図11と図19に示す。ただし、図19の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.46mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
[実施例4]
実施例4の撮像レンズのレンズ構成は図4に示したものである。実施例4の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は物体側から順にレンズL11〜L15の5枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は物体側から順に第1フォーカスレンズ群F1と、第2フォーカスレンズ群F2とからなる。第1フォーカスレンズ群F1はレンズL21のみからなり、第2フォーカスレンズ群F2は物体側から順にレンズL22〜L24の3枚のレンズからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦時には、第1フォーカスレンズ群F1は像側へ移動し、第2フォーカスレンズ群F2は物体側へ移動し、その他のレンズ群は像面Simに対して固定されている。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、開口絞りStと、像ぶれ補正時に固定されている第1固定レンズ群G3aと、光軸Zと垂直方向に移動して像ぶれ補正を行う防振レンズ群G3bと、像ぶれ補正時に固定されている第2固定レンズ群G3cとからなる。第1固定レンズ群G3aは物体側から順にレンズL31〜L32の2枚のレンズからなり、防振レンズ群G3bは物体側から順にレンズL33〜L35の3枚のレンズからなり、第2固定レンズ群G3cはレンズL36のみからなる。
実施例4の撮像レンズの基本レンズデータを表7に、諸元と可変面間隔を表8に、各収差図を図12と図20に示す。ただし、図20の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.40mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
[実施例5]
実施例5の撮像レンズのレンズ構成は図5に示したものである。実施例5の撮像レンズの群構成、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群とその移動方向、像ぶれ補正を行う防振レンズ群と像ぶれ補正時に固定されているレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例4のものと同様である。実施例5の撮像レンズの基本レンズデータを表9に、諸元と可変面間隔を表10に、各収差図を図13と図21に示す。ただし、図21の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.44mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
[実施例6]
実施例6の撮像レンズのレンズ構成は図6に示したものである。実施例6の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は物体側から順にレンズL11〜L14の4枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は物体側から順に第1フォーカスレンズ群F1と、開口絞りStと、第2フォーカスレンズ群F2とからなる。第1フォーカスレンズ群F1はレンズL21〜L22の2枚のレンズからなり、第2フォーカスレンズ群F2は物体側から順にレンズL23〜L25の3枚のレンズからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦時には、第1フォーカスレンズ群F1は像側へ移動し、第2フォーカスレンズ群F2は物体側へ移動し、その他のレンズ群は像面Simに対して固定されている。
第3レンズ群G3が有する像ぶれ補正を行う防振レンズ群と像ぶれ補正時に固定されているレンズ群、および第3レンズ群G3内の各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。
実施例6の撮像レンズの基本レンズデータを表11に、諸元と可変面間隔を表12に、各収差図を図14と図22に示す。ただし、図22の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.36mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
[実施例7]
実施例7の撮像レンズのレンズ構成は図7に示したものである。実施例7の撮像レンズは、第3レンズ群G3が正の屈折力を有する点が実施例6のものと異なるが、その他の群構成、第1レンズ群G1の屈折力の符号、合焦の際に移動するレンズ群とその移動方向、像ぶれ補正を行う防振レンズ群と像ぶれ補正時に固定されているレンズ群、および各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例6のものと同様である。
実施例7の撮像レンズの基本レンズデータを表13に、諸元と可変面間隔を表14に、各収差図を図15と図23に示す。ただし、図23の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.40mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
[実施例8]
実施例8の撮像レンズのレンズ構成は図8に示したものである。実施例8の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は物体側から順にレンズL11〜L15の5枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は物体側から順に、第1フォーカスレンズ群F1と、開口絞りStと、レンズL22およびレンズL23の2枚のレンズと、第2フォーカスレンズ群F2とからなる。第1フォーカスレンズ群F1はレンズL21のみからなり、第2フォーカスレンズ群F2は物体側から順にレンズL24〜L26の3枚のレンズからなる。レンズL22およびレンズL23は合焦時に像面Simに対して固定されている。無限遠物体から近距離物体への合焦時には、第1フォーカスレンズ群F1は像側へ移動し、第2フォーカスレンズ群F2は物体側へ移動し、その他のレンズ群は像面Simに対して固定されている。
第3レンズ群G3が有する像ぶれ補正を行う防振レンズ群と像ぶれ補正時に固定されているレンズ群、および第3レンズ群G3内の各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例1のものと同様である。
実施例8の撮像レンズの基本レンズデータを表15に、諸元と可変面間隔を表16に、各収差図を図16と図24に示す。ただし、図24の「像ぶれ補正あり」と付した下段には、光軸が0.3度傾く像ぶれがあった場合に防振レンズ群G3bを0.44mm移動させて像ぶれ補正を行った時の収差を示す。
表17に実施例1〜8の撮像レンズの条件式(1)〜(9)の対応値を示す。表17において、条件式(5)の対応値の欄には対応するレンズの符号を括弧書きで記載している。表17に示す値はd線を基準とするものである。
以上のデータからわかるように、実施例1〜8の撮像レンズは、等倍となる高い撮影倍率が可能であり、Fナンバーが2.91以下という小さな値であり、フォーカスレンズ群の軽量化が図られ、合焦時の収差変動が抑えられて、各収差が良好に補正されて高い光学性能が実現されている。実施例1〜8の撮像レンズは、例えば中望遠〜望遠のマクロレンズとして好適である。
次に、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図25Aおよび図25Bに本発明の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ30の外観図を示す。図25Aはカメラ30を正面側から見た斜視図を示し、図25Bはカメラ30を背面側から見た斜視図を示す。カメラ30は、交換レンズ20が取り外し自在に装着される、レフレックスファインダーを持たない一眼形式のデジタルカメラである。交換レンズ20は、本発明の実施形態に係る撮像レンズ1を鏡筒内に収納したものである。
このカメラ30はカメラボディ31を備え、カメラボディ31の上面にはシャッターボタン32と電源ボタン33とが設けられている。またカメラボディ31の背面には、操作部34〜35と表示部36とが設けられている。表示部36は、撮像された画像および撮像される前の画角内にある画像を表示するためのものである。
カメラボディ31の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント37が設けられ、マウント37を介して交換レンズ20がカメラボディ31に装着されるようになっている。
カメラボディ31内には、交換レンズ20によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。このカメラ30では、シャッターボタン32を押すことにより静止画または動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッベ数は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
また、本発明の撮像装置も、上記構成のものに限られるものではなく、例えば、一眼レフ形式のカメラ、フィルムカメラ、およびビデオカメラ等に適用することも可能である。
1 撮像レンズ
2 軸上光束
3 軸外光束
20 交換レンズ
30 カメラ
31 カメラボディ
32 シャッターボタン
33 電源ボタン
34、35 操作部
36 表示部
37 マウント
F1 第1フォーカスレンズ群
F2 第2フォーカスレンズ群
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G3a 第1固定レンズ群
G3b 防振レンズ群
G3c 第2固定レンズ群
11〜L15、L21〜L26、L31〜L39 レンズ
PP 光学部材
Sim 像面
St 開口絞り
Z 光軸

Claims (20)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
    前記第2レンズ群が、該第2レンズ群の最も物体側に配置されて負の屈折力を有する第1フォーカスレンズ群と、前記第2レンズ群の最も像側に配置されて正の屈折力を有する第2フォーカスレンズ群とを有し、
    無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第1フォーカスレンズ群と前記第2フォーカスレンズ群とが光軸方向の相互間隔を変化させてそれぞれ移動し、前記第1および第2フォーカスレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定され、
    前記第1レンズ群が、少なくとも2枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有し、
    前記第1フォーカスレンズ群が、1枚の負レンズを含む2枚以下のレンズからなり、
    前記第2フォーカスレンズ群が、少なくとも1枚の正レンズを有し、
    下記条件式(1)〜(3)全てを満足することを特徴とする撮像レンズ。
    45<νF1n (1)
    65<νF2p (2)
    0.4<fG1/f<0.85 (3)
    ただし、
    νF1n:前記第1フォーカスレンズ群内の負レンズのd線基準のアッベ数の最大値
    νF2p:前記第2フォーカスレンズ群内の正レンズのd線基準のアッベ数の最大値
    fG1:前記第1レンズ群の焦点距離
    f:無限遠物体合焦時の全系の焦点距離
    とする。
  2. 下記条件式(4)を満足する請求項1記載の撮像レンズ。
    0.6<|mF2/mF1|<2.2 (4)
    ただし、
    mF2:前記第2フォーカスレンズ群の無限遠物体合焦時と最近接物体合焦時の光軸方向の位置の差
    mF1:前記第1フォーカスレンズ群の無限遠物体合焦時と最近接物体合焦時の光軸方向の位置の差
    とする。
  3. 前記第2フォーカスレンズ群が、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有する請求項1または2記載の撮像レンズ。
  4. 前記第2フォーカスレンズ群が、2枚の正レンズと1枚の負レンズとからなる請求項1から3のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  5. 前記第1レンズ群が、少なくとも3枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを含む5枚以下のレンズからなる請求項1から4のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  6. 前記第1レンズ群が、下記条件式(5)を満足する正レンズを少なくとも2枚有する請求項1から5のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    60<νG1p (5)
    ただし、
    νG1p:前記第1レンズ群内の正レンズのd線基準のアッベ数
    とする。
  7. 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第1フォーカスレンズ群と前記第2フォーカスレンズ群とが常に互いに逆方向に移動する請求項1から6のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  8. 前記第3レンズ群が、負の屈折力を有し光軸と垂直方向に移動することにより像ぶれ補正を行う防振レンズ群と、正の屈折力を有し該像ぶれ補正時に移動しない固定レンズ群とを有する請求項1から7のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  9. 前記防振レンズ群が、1枚の正レンズと2枚の負レンズとからなる請求項8記載の撮像レンズ。
  10. 前記第1フォーカスレンズ群が、1枚の負の屈折力を有する単レンズからなる請求項1から9のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  11. 開口絞りが、前記第1フォーカスレンズ群と前記第2フォーカスレンズ群の間に配置されている請求項1から10のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  12. 前記第3レンズ群が、負の屈折力を有する請求項1から11のいずれか1項記載の撮像レンズ。
  13. 下記条件式(6)を満足する請求項1から12のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.4<|fF1/f|<1.2 (6)
    ただし、
    fF1:前記第1フォーカスレンズ群の焦点距離
    とする。
  14. 下記条件式(7)を満足する請求項1から13のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.3<fF2/f<0.9 (7)
    ただし、
    fF2:前記第2フォーカスレンズ群の焦点距離
    とする。
  15. 下記条件式(8)を満足する請求項1から14のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.95<|fF1/fF2|<2.1 (8)
    ただし、
    fF1:前記第1フォーカスレンズ群の焦点距離
    fF2:前記第2フォーカスレンズ群の焦点距離
    とする。
  16. 下記条件式(9)を満足する請求項1から15のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    1.1<TL/f<2.3 (9)
    ただし、
    TL:最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和
    とする。
  17. 下記条件式(1−1)を満足する請求項1から16のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    50<νF1n<100 (1−1)
  18. 下記条件式(1−2)を満足する請求項1から16のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    55<νF1n<85 (1−2)
  19. 下記条件式(3−1)を満足する請求項1から18のいずれか1項記載の撮像レンズ。
    0.45<fG1/f<0.8 (3−1)
  20. 請求項1から19のいずれか1項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
JP2016240060A 2016-12-12 2016-12-12 撮像レンズおよび撮像装置 Active JP6771371B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016240060A JP6771371B2 (ja) 2016-12-12 2016-12-12 撮像レンズおよび撮像装置
CN201711120193.4A CN108227117B (zh) 2016-12-12 2017-11-13 成像透镜及摄像装置
US15/822,592 US10620398B2 (en) 2016-12-12 2017-11-27 Imaging lens having a high maximum imaging magnification and a small F number and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016240060A JP6771371B2 (ja) 2016-12-12 2016-12-12 撮像レンズおよび撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018097101A true JP2018097101A (ja) 2018-06-21
JP6771371B2 JP6771371B2 (ja) 2020-10-21

Family

ID=62489086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016240060A Active JP6771371B2 (ja) 2016-12-12 2016-12-12 撮像レンズおよび撮像装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10620398B2 (ja)
JP (1) JP6771371B2 (ja)
CN (1) CN108227117B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019164277A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 オリンパス株式会社 マクロレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP2019164276A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 オリンパス株式会社 マクロレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP2020060660A (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置
JP2020060661A (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117547A1 (de) 2016-09-18 2018-03-22 Leica Camera Ag Objektiv fester Brennweite und konstanter Baulänge für Autofokusanwendungen
JP7362299B2 (ja) 2019-05-30 2023-10-17 キヤノン株式会社 レンズ装置、カメラ、カメラシステム、制御方法
CN112213846B (zh) * 2019-07-09 2022-08-02 Oppo广东移动通信有限公司 变焦镜头和电子装置
JP7401316B2 (ja) * 2020-01-20 2023-12-19 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する撮像装置、撮像システム
JP7566805B2 (ja) * 2022-01-24 2024-10-15 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117126A (en) * 1976-03-26 1977-10-01 Minolta Camera Co Ltd Telephoto lens system
JPS62231918A (ja) * 1986-04-02 1987-10-12 Asahi Optical Co Ltd 望遠レンズ系
JPH03225309A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Canon Inc リアーフォーカスズームレンズ
JPH03278012A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Sigma Corp インナーフォーカス式マクロレンズ
JPH04110811A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Sigma Corp インナーフォーカス式マクロレンズ
JPH085906A (ja) * 1994-06-15 1996-01-12 Olympus Optical Co Ltd 望遠レンズ
JPH0876012A (ja) * 1994-09-05 1996-03-22 Olympus Optical Co Ltd 近距離撮影可能なレンズ
JP2005284101A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Nikon Corp 撮影レンズ
JP2008257200A (ja) * 2007-03-14 2008-10-23 Nikon Corp 近接撮影レンズ、撮影装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法
JP2009180844A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Nikon Corp 変倍光学系及びこの変倍光学系を備えた光学機器
JP2016139125A (ja) * 2015-01-21 2016-08-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3538341B2 (ja) * 1999-07-02 2004-06-14 ペンタックス株式会社 望遠マクロレンズ系
JP4138324B2 (ja) * 2001-11-28 2008-08-27 松下電器産業株式会社 ズームレンズ及びそれを用いたビデオカメラ
JP5959294B2 (ja) * 2012-04-27 2016-08-02 オリンパス株式会社 ズームレンズを備えた撮像装置
JP5849884B2 (ja) 2012-05-29 2016-02-03 コニカミノルタ株式会社 望遠レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器
JP6210208B2 (ja) 2012-12-27 2017-10-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 インナーフォーカスレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2014219601A (ja) 2013-05-09 2014-11-20 ソニー株式会社 マクロレンズおよび撮像装置
JP6440450B2 (ja) * 2013-11-08 2018-12-19 オリンパス株式会社 結像レンズ系及びそれを備えた撮像装置
US10558025B2 (en) * 2016-04-06 2020-02-11 Olympus Corporation Variable magnification optical system and image pickup apparatus using the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52117126A (en) * 1976-03-26 1977-10-01 Minolta Camera Co Ltd Telephoto lens system
JPS62231918A (ja) * 1986-04-02 1987-10-12 Asahi Optical Co Ltd 望遠レンズ系
JPH03225309A (ja) * 1990-01-31 1991-10-04 Canon Inc リアーフォーカスズームレンズ
JPH03278012A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Sigma Corp インナーフォーカス式マクロレンズ
JPH04110811A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Sigma Corp インナーフォーカス式マクロレンズ
JPH085906A (ja) * 1994-06-15 1996-01-12 Olympus Optical Co Ltd 望遠レンズ
JPH0876012A (ja) * 1994-09-05 1996-03-22 Olympus Optical Co Ltd 近距離撮影可能なレンズ
JP2005284101A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Nikon Corp 撮影レンズ
JP2008257200A (ja) * 2007-03-14 2008-10-23 Nikon Corp 近接撮影レンズ、撮影装置、近接撮影レンズのフォーカシング方法
JP2009180844A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Nikon Corp 変倍光学系及びこの変倍光学系を備えた光学機器
JP2016139125A (ja) * 2015-01-21 2016-08-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019164277A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 オリンパス株式会社 マクロレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP2019164276A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 オリンパス株式会社 マクロレンズ及びそれを備えた撮像装置
JP2020060660A (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置
JP2020060661A (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置
JP7163127B2 (ja) 2018-10-09 2022-10-31 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置
JP7163126B2 (ja) 2018-10-09 2022-10-31 キヤノン株式会社 光学系及び撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10620398B2 (en) 2020-04-14
US20180164540A1 (en) 2018-06-14
CN108227117B (zh) 2021-10-29
CN108227117A (zh) 2018-06-29
JP6771371B2 (ja) 2020-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6942098B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6165692B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP6320949B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6771371B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6388842B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6045443B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP5890065B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP6797774B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP6683634B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP7376421B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2018120152A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2017146478A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6797770B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP5745188B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2020034671A (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP2018141888A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6493896B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2017146519A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP6559103B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP7026605B2 (ja) 撮像レンズ及び撮像装置
JP2018109712A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP2018060003A (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2016161878A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP6320904B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP7420903B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20170522

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170908

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170908

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6771371

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250