JP5126668B2 - 撮影レンズ、これを搭載する光学装置および像ブレ補正方法 - Google Patents

撮影レンズ、これを搭載する光学装置および像ブレ補正方法 Download PDF

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本発明は、デジタル一眼レフカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラなどに好適な撮影レンズ、これを搭載する光学装置および像ブレ補正方法に関する。
従来、像ブレ補正機能を有する内焦式マクロレンズが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載のレンズは、物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群とを有し、第4レンズ群は物体側から順に負の前群と正の後群とからなり、光学系が振動した際に前群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせて像ブレ補正を行うように構成されている。
特開2006−106112号公報
しかしながら、従来のレンズは、レンズ全系が比較的大きく、像ブレ補正のために移動させるレンズ群も比較的大きかった。また、収差補正上も更なる高性能化を望まれていた。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型で、収差変動の少ない、高性能な撮影レンズ、これを搭載する光学装置および像ブレ補正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、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群(本実施形態では正レンズ群G1もしくは1群)と、合焦時移動する負レンズ群(本実施形態では負レンズ群G2もしくは2群)と、合焦時移動する正レンズ群(本実施形態では正レンズ群G3もしくは3群)と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群(本実施形態では負レンズ群G4もしくは4群)と、正レンズ群(本実施形態では正レンズ群G5もしくは5群)とにより実質的に5個のレンズ群からなり、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の焦点距離をf4とし、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群(本実施形態では正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面(後述の各実施例における面番号18に該当)と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面(後述の各実施例における面番号19に該当)との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式2.0<(−f4)/d34<20.8の条件を満足することを特徴とする。
また、本発明の光学装置(本実施形態ではデジタル一眼レフカメラCAM)は、上記撮影レンズを搭載することを特徴とする。
また、本発明の像ブレ補正方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群と、合焦時移動する負レンズ群と、合焦時移動する正レンズ群と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群と、正レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなる撮影レンズを用いて、像面上の像ブレを補正する像ブレ補正方法において、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の焦点距離をf4とし、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式2.0<(−f4)/d34<20.8の条件を満足することを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、防振性能の良い、小型で、収差変動(特に偏芯コマ収差)の少ない、高性能な撮影レンズ、これを搭載する光学装置および像ブレ補正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、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る撮影レンズ1を備えたデジタル一眼レフカメラCAM(光学装置)の略断面図である。図1に示すデジタル一眼レフカメラCAMにおいて、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ1で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして、焦点板4に結像された光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、撮影レンズ1で集光された不図示の物体(被写体)の光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、当該撮像素子7により撮像され、物体(被写体)画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、図1に記載のカメラ1は、撮影レンズ1を着脱可能に保持するものでもよく、撮影レンズ1と一体に成形されるものでもよい。また、カメラ1は、いわゆる一眼レフカメラでもよく、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでもよい。
本実施形態に係る撮影レンズ1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群G1と、合焦時移動する負レンズ群G2と、合焦時移動する正レンズ群G3と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4と、正レンズ群G5とを少なくとも有して構成されている。
正レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹レンズと正メニスカスレンズとからなり負の屈折力を有する接合レンズとを有し、無限遠から最至近距離に対して合焦する時は像面に対して固定されている。
負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、負レンズと、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとからなり負の屈折力を有する接合レンズとを有し、撮影距離が無限遠から最至近への合焦時は物体側から像側方向に移動する。
正レンズ群G3は、物体側より順に並んだ、正レンズと、負レンズと正レンズとからなり正の屈折力を有する接合レンズとを有し、撮影距離が無限遠から最至近への合焦時は像側から物体側方向に移動する。
負レンズ群G4は、負レンズと正レンズとからなり負の屈折力を有する接合レンズを有し、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動させることにより手振れにより生じた像ブレの補正(防振)を行う防振群である。この構成により、負レンズ群G4は、防振時のコマ収差および像面湾曲の変化を抑えることができる。なお、負レンズ群G4の前記接合レンズが、全体で物体側に凸面を向けたメニスカス形状または両凹形状である場合、防振時のコマ収差および像面湾曲の変化をより抑えることができるため、より好ましい。
正レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズとを有し、合焦時は像面に対して固定されている。この構成により、球面収差を良好に保ちつつ、上方コマ収差を良好に補正することができる。
なお、本実施形態では、開口絞りSが負レンズ群G2と正レンズ群G3の間に配置されており、合焦時は像面に対して固定されている。この構成により、合焦時の像面湾曲の変動を抑え、かつ防振時の収差変動を最小にすることができる。
本撮影レンズ1のように、近距離撮影が可能なレンズに防振機能を持たせる場合、開口絞りSより後方の負のレンズ群(本実施形態では負レンズ群G4)を防振群とすることが、防振時のコマ収差および像面湾曲の変動を少なく抑えるためにも有利である。また、この防振群後方に正のレンズ群(本実施形態では正レンズ群G5)を設けることにより、防振係数をより最適な値に設定できるばかりか、防振時のコマ収差の改善に効果があり、好ましい。
ここで、上記の防振係数について補足説明をする。防振のために、防振群を光軸に対して垂直な方向へシフト(移動)させる場合、像面における像ブレ補正量は、次式で求められる。
像ブレ補正量 = 防振補正光学系シフト量 × 防振係数
なお、防振係数は、防振補正光学系(防振群)の倍率をβvrとし、防振補正光学系(防振群)よりも像側のレンズ群全体の倍率をβrとしたとき、次式で定義される。
防振係数=|(1−βvr)×βr|
したがって、防振係数が1以上の場合に、防振群の少ないシフト量で十分な像面に対する像ブレ補正量を得ることができる。しかしながら、あまりに防振係数が大きい場合は、防振時の収差変動や組み立て時の敏感度が増して好ましくない。よって、現実的には最適な量がある。本実施形態においては、防振係数が1.0〜2.0の範囲になるよう、各レンズ群の屈折力を決めることが望ましい。この範囲を満足することにより、本実施形態においては光学系の大型化を招くことなく、防振時のコマ収差、像面湾曲の変化を抑えることが可能となる。
以下、本実施形態に係る撮影レンズ1について、各条件式に沿って説明する。
上記構成の撮影レンズ1において、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4の焦点距離をf4とし、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4の物体側の直前に位置するレンズ群(本実施形態では合焦時移動する正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式(1)の条件を満足することが好ましい。
2.0<(−f4)/d34<20.8 …(1)
上記条件式(1)は、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4、いわゆる防振群G4の焦点距離f4を最適化した条件式であり、防振群G4の焦点距離の長短により、屈折力の大小を示している。また、防振群G4の焦点距離を長短させることは、結果的に、上記防振係数の式より倍率を変化させることに他ならない。したがって、条件式(1)は、結果的に防振係数を最適な値に設定する要素になっている。
また、条件式(1)を、防振群G4の物体側に位置するレンズ群(本実施形態では正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と、防振群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔d34で規格化した理由は、例えば、防振群G4の物体側に開口絞りSを配置する場合、開口絞りSと防振群G4との距離を最適な値に保つためである。開口絞りSと防振群G4との距離が、著しく近い場合は防振機構と絞り機構が機械的干渉をしてしまう。また、著しく離れた場合は近軸瞳光線が防振群G4の周辺を通るために像面湾曲の変動やコマ収差の増加を招いてしまうため、いずれの場合も好ましくない。したがって、前記空気間隔d34を最適な値を設定することが必要であることが分かる。
上記条件式(1)の上限値を上回る場合、防振群G4の焦点距離f4に着目すると、著しく負の屈折力は弱くなり、結果的に防振係数が小さくなってしまい、所定の像ブレ補正量を得るためには防振群G4のシフト量を大きくすることが必要となるため、防振機構の大型化を招き、好ましくない。また、防振時の収差変動、特にコマ収差の変動が増してしまい、好ましくない。次に、防振群G4の物体側にあるレンズ群(正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と防振群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔d34に着目すると、上記条件式(1)の上限値を上回る場合、該空気間隔d34が著しく小さくなることを意味するため、上記のように防振機構と絞り機構が機械的干渉をしてしまい、構成が困難となる。なお、条件式(1)の上限値を20.5に設定すると、コマ収差の補正と小型化に効果があるため、より好ましい。また、条件式(1)の上限値を20.0、さらに好ましくは19.5に設定することによって、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
一方、上記条件式(1)の下限値を下回る場合、まず防振群G4の焦点距離f4に着目すると、著しく負の屈折力は強くなるため、防振時のコマ収差が増して性能が著しく劣化し、好ましくない。次に、防振群G4の物体側にあるレンズ群(正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と防振群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔d34に着目すると、条件式(1)の下限値を下回る場合、該空気間隔d34が著しく大きくなることを意味するため、上記のように近軸瞳光線が防振群G4の周辺を通るため、像面湾曲の変動やコマ収差の増加を招き、好ましくない。なお、条件式(1)の下限値を3.0に設定すると、防振時の光学性能、特にコマ収差の補正が有利になるため、より好ましい。また、条件式(1)の下限値を4.0、さらに好ましくは5.0に設定することによって、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
上記構成の撮影レンズ1において、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4(防振群)より像側に位置する正レンズ群G5(負レンズ群G4より像側に複数の正レンズ群がある場合、最も物体側の正レンズ群)の焦点距離をf5とし、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4の物体側に位置するレンズ群(本実施形態では正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式(2)の条件を満足することが好ましい。
1.0<f5/d34<41.4 …(2)
上記条件式(2)は、防振群G4より像側に位置する正レンズ群G5の焦点距離f5を最適化した条件式である。なお、正レンズ群G5は、収差補正上は上方コマ収差、像面湾曲および倍率色収差の補正に関与し、防振時は防振係数の大小、ひいては防振時のコマ収差の変動に関与している。
上記条件式(2)の上限値を上回る場合、正レンズ群G5の焦点距離f5が大きくなることを意味するため、負の屈折力を有する防振群G4との屈折力のバランスが崩れてしまい、結果的に上方コマ収差、像面湾曲が悪化し、好ましくない。なお、条件式(2)の上限値を41.0に設定すると、上方コマ収差の補正が有利になるため、より好ましい。また、条件式(2)の上限値を40.5、さらに好ましくは40.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
一方、上記条件式(2)の下限値を下回る場合、正レンズ群G5の焦点距離f5が小さくなることを意味し、すなわち正レンズ群G5の屈折力が著しく強くなることを意味する。その場合、上方コマ収差、像面湾曲の補正が悪化し、防振時のコマ収差の補正も悪化し好ましくない。なお、条件式(2)の下限値を5.0に設定すると、防振時のコマ収差の補正に効果があり、より好ましい。また、条件式(2)の下限値を7.0、さらに好ましくは10.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
上記構成の撮影レンズ1において、合焦時移動する正レンズ群G3の焦点距離をf3とし、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4(防振群)の物体側に位置するレンズ群(本実施形態では正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式(3)の条件を満足することが好ましい。
1.0<f3/d34<20.0 …(3)
上記条件式(3)は、合焦時に移動する正レンズ群G3の焦点距離f3を最適化した条件式である。なお、正レンズ群G3は、本実施形態のように撮影距離無限遠から撮影倍率等倍に至るまで合焦できる能力を備えた光学系の場合、近距離収差変動、特に像面湾曲の変動および球面収差の変動を抑えるために有効な役割を担っており、その効果は所定の屈折力を持った正レンズ群G3が無限遠物点から近距離物点に合焦する際に物体方向に移動することによって達成される。
上記条件式(3)の上限値を上回る場合、正レンズG3の焦点距離が大きくなって最適値よりも著しく弱い屈折力となり、前後のレンズ群とのバランスを欠くことになり、結果的に球面収差が過剰補正になり、像面湾曲も悪化し好ましくない。なお、条件式(3)の上限値を17.8に設定すると、球面収差補正が有利になり、より好ましい。また、条件式(3)の上限値を17.0、さらに好ましくは16.5に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
一方、上記条件式(3)の下限値を下回る場合、正レンズG3の焦点距離f3が小さくなり、最適値よりも著しく強い屈折力になる。その場合、前後のレンズ群に対するバランスを欠くことになり、結果的に球面収差が補正不足に変位し、レンズ全系の収差補正が悪化する。なお、条件式(3)の下限値を2.0に設定すると、球面収差の補正が良好になり、より好ましい。また、条件式(3)の下限値を4.0、さらに好ましくは7.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
上記構成の撮影レンズ1において、合焦時移動する負レンズ群G2の焦点距離をf2とし、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4(防振群)の物体側に位置するレンズ群(本実施形態では正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式(4)の条件を満足することが好ましい。
1.0<(−f2)/d34<17.0 …(4)
上記条件式(4)は、合焦時に移動する負レンズ群G2の焦点距離f2を最適化した条件式である。なお、負レンズ群G2は、本実施形態のように、撮影距離無限遠から撮影倍率等倍に至るまで合焦できる能力を備えた光学系の場合、近距離収差変動、特に像面湾曲の変動、球面収差の変動を抑えるために有効な役割を担っており、その効果は所定の屈折力を持った負レンズ群G2が無限遠物点から近距離物点に合焦する際に、像方向に移動することによって達成される。
上記条件式(4)の上限値を上回る場合、該負レンズ群G2の負の屈折力は弱くなる。すると、球面収差が近距離で補正不足に変位し、結果的に近距離変動が増加し好ましくない。また、バックフォーカスが短くなるので好ましくない。なお、条件式(4)の上限値を16.0に設定すると、球面収差の補正が良好にでき、より好ましい。また、条件式4の上限値を15.5、さらに好ましくは15.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
一方、上記条件式(4)の下限値を下回る場合、負レンズ群G2の負の屈折力は強くなり、球面収差が近距離で補正過剰に変位するとともに像面湾曲も変動し、結果的に近距離変動が増加し、好ましくない。また、バックフォーカスが著しく長くなり、全系の大型化を招き、好ましくない。なお、条件式(4)の下限値を2.0に設定すると、球面収差の収差補正と像面湾曲の補正が有利になり、より好ましい。また、条件式(4)の下限値を4.0、さらに好ましくは5.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
上記構成の撮影レンズ1において、最も物体側に位置する正レンズ群G1の焦点距離をf1とし、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4(防振群)の物体側に位置するレンズ群(本実施形態では正レンズ群G3)内の最も像側にあるレンズ面と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式(5)の条件を満足することが好ましい。
1.0<f1/d34<23.0 …(5)
上記条件式(5)は、最も物体側の正レンズ群G1の焦点距離f1を最適化した条件式である。なお、正レンズ群G1は、合焦時に固定され、全域にわたり球面収差、下方コマ収差を良好に補正する役目を担っている。
上記条件式(5)の上限値を上回る場合、正レンズ群G1の焦点距離f1が大きくなり、屈折力が弱まることを意味するため、球面収差が補正過剰に変位してしまい、好ましくない。また、バックフォーカスが大きくなり、所定のFナンバーを得るためにレンズ外径の増大を招き、結果的に大型化するので好ましくない。なお、条件式(5)の上限値を21.5に設定すると、球面収差が良好に補正でき、より好ましい。また、条件式(5)の上限値を21.0、さらに好ましくは20.5に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
一方、上記条件式(5)の下限値を下回る場合、正レンズ群G1の焦点距離f1が小さくなり、屈折力著しく強くなることを意味するため、球面収差が補正不足に変位してしまい、さらに像面湾曲も変動するため、好ましくない。また、バックフォーカスが短くなり、好ましくない。なお、条件式(5)の下限値を2.0に設定すると、球面収差および像面湾曲の補正が有利となり、より好ましい。また、条件式(5)の下限値を4.0、さらに好ましくは7.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
上記構成の撮影レンズ1において、合焦時移動する負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する単レンズと、負レンズと正レンズとからなる接合レンズとを有し、負の屈折力を有する単レンズの物体側の面の曲率半径をraとし、該負の屈折力を有する単レンズの像側の面の曲率半径をrbとしたとき、次式(6)の条件を満足することが好ましい。
−5.0<(rb+ra)/(rb−ra)≦−1.0 …(6)
上記条件式(6)は、合焦時移動する負レンズ群G2中の負の屈折力を有する単レンズの形状因子(qファクター)に関する条件式である。なお、負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する単レンズと、負レンズと正レンズとからなる接合レンズとを有することが、合焦時の収差変動、特に球面収差、下方コマ収差および像面湾曲の変動を抑えるために有効である。また、負レンズ群G2内の最も物体側に位置する負の屈折力を有する単レンズの形状は、画角に対して収差を発生し難い形状が好ましい。
上記条件式(6)の上限値を上回る場合、負の屈折力を有する単レンズが、物体側に対し平凹レンズ形状を越えて両凹形状になることを意味し、画角に対して物体側の面が大きな偏角を持つ形状になるため、下方コマ収差および像面湾曲の近距離変動が増し、好ましくない。なお、条件式(6)の上限値を−1.05に設定すると、下方コマ収差が良好に補正でき、より好ましい。また、条件式(6)の上限値を−1.1、さらに好ましくは−1.2に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
一方、上記条件式(6)の下限値を下回る場合、形状が物体側に凸面を向けた強いメニスカス形状になることを意味し、画角に対しても、Fナンバーを決める光線に対しても、逆にレンズ面に入射する光線が大きな偏角を持つようになるため、下方コマ収差、球面収差が悪化し、好ましくない。なお、条件式(6)の下限値を−4.5に設定すると、球面収差の補正が有利となり、より好ましい。また、条件式(6)の下限値を−4.0、さらに好ましくは−3.0に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
上記構成の撮影レンズ1において、合焦時移動する負レンズ群に含まれる全ての負レンズのd線に対する平均屈折率をN2navとしたとき、次式(7)の条件を満足することが好ましい。
1.48<N2nav<1.65 …(7)
上記条件式(7)は、合焦時移動する負レンズ群G2に含まれる全ての負レンズのd線に対する屈折率の平均値を設定する条件式である。この条件式(7)の上限値を上回る場合、負レンズ群G2に含まれる全ての負レンズの屈折率の平均値が著しく高くなり、ペッツバール和が大きくなるため、像面湾曲を最適な値に保てなくなってしまい、好ましくない。なお、条件式(7)の上限値を1.60に設定すると、ペッツバール和が適切な値に設定できるため、より好ましい。また、条件式(7)の上限値を1.58、さらに好ましくは1.57に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
一方、上記条件式(7)の下限値を下回る場合、負レンズ群G2に含まれる全ての負レンズの屈折率の平均値が著しく低くなり、ペッツバール和が小さくなり、像面湾曲を最適な値に設定できなくなってしまうとともに、各面の曲率が強まるため、球面収差の補正を悪化させるので好ましくない。なお、条件式(7)の下限値を1.49に設定すると、球面収差の補正が有利となり、より好ましい。また、条件式(7)の下限値を1.50に設定することによって、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
以下、各実施例について図面に基づき説明する。
(第1実施例)
第1実施例について、図2〜図5及び表1を用いて説明する。図2は、第1実施例に係る撮影レンズ1の構成を示している。第1実施例に係る撮影レンズ1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群G1と、合焦時移動する負レンズ群G2と、開口絞りSと、合焦時移動する正レンズ群G3と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4と、正レンズ群G5とを有して構成される。なお、像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
正レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹形状を持った負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とからなる接合負レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、無限遠物点から近距離物点に合焦する時(以下、合焦時)は像面に対して固定されている。
負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状を持った負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる接合負レンズとを有し、全体で負の屈折力を有しており、合焦時は物体側から像側に移動する。
開口絞りSは、Fナンバーを決定し、合焦時は像面に対して固定されている。
正レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33とからなる接合正レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、合焦時は像側から物体側に移動する。
負レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とからなる接合負レンズを有し、全体で負の屈折力を有しており、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動させることにより像ブレ補正を行う、いわゆる防振群である。
正レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52とを有し、全体で正の屈折力を有しおり、合焦時は像面に対して固定されている。
表1は、第1実施例における各諸元を示す。表1において、fはレンズ全系の焦点距離、2ωは画角(包括角)、FnoはFナンバー、VRは防振係数、Bfはバックフォーカス、βは撮影倍率、f1は正レンズ群G1の焦点距離、f2は負レンズ群G2の焦点距離、f3は正レンズ群G3の焦点距離、f4は負レンズ群G4の焦点距離、f5は正レンズ群G5の焦点距離をそれぞれ示す。
また、表中において、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、rは各レンズ面の曲率半径、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、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。なお、表1における面番号1〜25は、図2に示す面1〜25に対応している。また、表1において、正レンズ群G1と負レンズ群G2との軸上空気間隔をd7とし、負レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔をd12とし、開口絞りSと正レンズ群G3との軸上空気間隔をd13とし、正レンズ群G3とと負レンズ群G4との軸上空気間隔をd18(無限遠合焦時の値が条件式(1)のd34に相当)とし、負レンズ群G4と正レンズ群G5との軸上空気間隔をd21としている。さらに、表中において、上記の条件式(1)〜(7)に対応する値も示している。
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、比例拡大又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、表についての説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
(表1)
[全体諸元]
f= 85mm、2ω=19.1゜、Fno=3.6、VR=1.159
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 74.4986 4.8000 1.772499 49.60
2 -117.9415 0.1000 1.000000
3 44.3101 3.0000 1.696797 55.53
4 118.4110 1.3000 1.000000
5 -190.2091 1.3000 1.717362 29.52
6 26.8256 4.5000 1.699998 48.08
7 558.6033 d7 1.000000
8 179.5945 1.3000 1.516800 64.12
9 21.5350 3.2000 1.000000
10 -39.8733 1.3000 1.516800 64.12
11 37.9197 1.8000 1.846660 23.78
12 122.1720 d12 1.000000
13 開口絞りS d13 1.000000
14 55.4457 3.0000 1.516800 64.12
15 -57.4772 0.1000 1.000000
16 42.8755 1.3000 1.755199 27.51
17 21.4944 4.4000 1.497820 82.56
18 -142.0701 d18 1.000000
19 -133.7831 1.3000 1.834000 37.16
20 20.9234 2.8000 1.846660 23.78
21 44.2606 d21 1.000000
22 -23.2425 1.5000 1.518229 58.90
23 -31.2679 0.1000 1.000000
24 88.0814 3.5000 1.785896 44.20
25 -83.7255 Bf 1.000000
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
f,β 85.00000 -0.50000 -1.00000
D0 0.0000 206.1164 133.0597
d7 2.49595 10.52739 17.78094
d12 17.38925 9.35781 2.10426
d13 16.18097 9.51488 3.18873
d18 4.99729 11.66338 17.98953
d21 7.49950 7.49950 7.49950
Bf 41.97225 41.97225 41.97225
[撮影レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 46.000(=f1)
G2 8 -30.213(=f2)
G3 14 36.927(=f3)
G4 19 -39.995(=f4)
G5 22 75.215(=f5)
[条件式]
d34=4.997
条件式(1)(−f4)/d34=8.005
条件式(2) f5/d34=15.052
条件式(3) f3/d34=7.390
条件式(4)(−f2)/d34=6.046
条件式(5) f1/d34=9.206
条件式(6) (rb+ra)/(rb−ra)=-1.272
条件式(7) N2nav=1.5168
表1に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズ1では、上記条件式(1)〜(7)を全て満たすことが分かる。
図3(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3(b)は第1実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.423)を行った時のコマ収差図である。図4(a)は第1実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、図4(b)は第1実施例の近距離合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.598)を行った時のコマ収差図である。図5(a)は第1実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)の諸収差図であり、図5(b)は第1実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)で像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.748)を行った時のコマ収差図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高、dはd線(波長587.6nm)の収差曲線、gはg線(波長435.6nm)の収差曲線をそれぞれ示す。なお、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。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1では、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。よって、第1実施例の撮影レンズ1を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAM(光学装置。図1参照)においても、優れた光学性能を確保することができる。
(第2実施例)
第2実施例について、図6〜図9及び表2を用いて説明する。図6は、第2実施例に係る撮影レンズ1の構成を示している。第2実施例に係る撮影レンズ1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群G1と、合焦時移動する負レンズ群G2と、開口絞りSと、合焦時移動する正レンズ群G3と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4と、正レンズ群G5とを有して構成される。なお、像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
正レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹形状を持った負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とからなる接合負レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、無限遠物点から近距離物点に合焦する時(以下、合焦時)は像面に対して固定されている。
負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状を持った負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる接合負レンズとを有し、全体で負の屈折力を有しており、合焦時は物体側から像側に移動する。
開口絞りSは、Fナンバーを決定し、合焦時は像面に対して固定されている。
正レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33とからなる接合正レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、合焦時は像側から物体側に移動する。
負レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とからなる接合負レンズを有し、全体で負の屈折力を有しており、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動させることにより像ブレ補正を行う、いわゆる防振群である。
正レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52とを有し、全体で正の屈折力を有しおり、合焦時は像面に対して固定されている。
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1〜25は、図6に示す面1〜25に対応している。また、表2において、正レンズ群G1と負レンズ群G2との軸上空気間隔をd7とし、負レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔をd12とし、開口絞りSと正レンズ群G3との軸上空気間隔をd13とし、正レンズ群G3とと負レンズ群G4との軸上空気間隔をd18(無限遠合焦時の値が条件式(1)のd34に相当)とし、負レンズ群G4と正レンズ群G5との軸上空気間隔をd21としている。さらに、表中において、上記の条件式(1)〜(7)に対応する値も示している。
(表2)
[全体諸元]
f= 85mm、2ω=19.1゜、Fno=3.6、VR=1.148
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 79.1564 4.6000 1.772499 49.60
2 -107.5311 0.1000 1.000000
3 44.4069 2.8000 1.696797 55.53
4 101.7357 1.8000 1.000000
5 -163.8943 1.3000 1.717362 29.52
6 29.6733 4.6000 1.699998 48.08
7 4531.9544 d7 1.000000
8 68.2073 1.3000 1.516800 64.12
9 20.8575 3.5000 1.000000
10 -33.4396 1.3000 1.516800 64.12
11 39.2010 1.8000 1.846660 23.78
12 109.6710 d12 1.000000
13 開口絞りS d13 1.000000
14 54.3134 2.5000 1.603000 65.47
15 -223.5388 0.1000 1.000000
16 44.5666 1.0000 1.755199 27.51
17 21.2675 4.5000 1.497820 82.56
18 -54.3706 d18 1.000000
19 124.1263 1.3000 1.834000 37.16
20 16.9347 2.5000 1.846660 23.78
21 28.3020 d21 1.000000
22 -20.5409 1.5000 1.518229 58.90
23 -38.6290 0.1000 1.000000
24 73.3691 3.5000 1.785896 44.20
25 -69.0662 Bf 1.000000
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
f,β 85.00000 -0.50000 -1.00000
D0 0.0000 211.2253 135.7765
d7 1.51894 10.75400 18.04311
d12 17.78437 8.54931 1.26020
d13 15.72457 10.36824 3.82717
d18 2.33805 7.69438 14.23545
d21 7.49902 7.49902 7.49902
Bf 48.78537 48.78537 48.78537
[撮影レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 47.000(=f1)
G2 8 -30.537(=f2)
G3 14 37.000(=f3)
G4 19 -45.439(=f4)
G5 22 89.301(=f5)
[条件式]
d34=2.338
条件式(1)(−f4)/d34=19.435
条件式(2) f5/d34=38.195
条件式(3) f3/d34=15.825
条件式(4)(−f2)/d34=13.061
条件式(5) f1/d34=20.103
条件式(6) (rb+ra)/(rb−ra)=-1.881
条件式(7) N2nav=1.5168
表2に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズ1では、上記条件式(1)〜(7)を全て満たすことが分かる。
図7(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7(b)は第2実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.443)を行った時のコマ収差図である。図8(a)は第2実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、図8(b)は第2実施例の近距離合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.629)を行った時のコマ収差図である。図9(a)は第2実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)の諸収差図であり、図9(b)は第2実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)で像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.790)を行った時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1では、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。よって、第2実施例の撮影レンズ1を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAM(光学装置。図1参照)においても、優れた光学性能を確保することができる。
(第3実施例)
第3実施例について、図10〜図13及び表3を用いて説明する。図10は、第3実施例に係る撮影レンズ1の構成を示している。第3実施例に係る撮影レンズ1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群G1と、合焦時移動する負レンズ群G2と、開口絞りSと、合焦時移動する正レンズ群G3と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4と、正レンズ群G5とを有して構成される。なお、像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
正レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹形状を持った負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とからなる接合負レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、無限遠物点から近距離物点に合焦する時(以下、合焦時)は像面に対して固定されている。
負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状を持った負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる接合負レンズとを有し、全体で負の屈折力を有しており、合焦時は物体側から像側に移動する。
開口絞りSは、Fナンバーを決定し、合焦時は像面に対して固定されている。
正レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33とからなる接合正レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、合焦時は像側から物体側に移動する。
負レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とからなる接合負レンズを有し、全体で負の屈折力を有しており、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動させることにより像ブレ補正を行う、いわゆる防振群である。
正レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52とを有し、全体で正の屈折力を有しおり、合焦時は像面に対して固定されている。
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1〜25は、図10に示す面1〜25に対応している。また、表3において、正レンズ群G1と負レンズ群G2との軸上空気間隔をd7とし、負レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔をd12とし、開口絞りSと正レンズ群G3との軸上空気間隔をd13とし、正レンズ群G3とと負レンズ群G4との軸上空気間隔をd18(無限遠合焦時の値が条件式(1)のd34に相当)とし、負レンズ群G4と正レンズ群G5との軸上空気間隔をd21としている。さらに、表中において、上記の条件式(1)〜(7)に対応する値も示している。
(表3)
[全体諸元]
f= 85mm、2ω=19.1゜、Fno=3.6、VR=1.230
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 177.9071 4.0000 1.772499 49.60
2 -88.1986 0.1000 1.000000
3 34.3871 3.5000 1.696797 55.53
4 195.2454 0.8000 1.000000
5 -907.9437 1.3000 1.717362 29.52
6 25.2336 3.5000 1.699998 48.08
7 85.0628 d7 1.000000
8 48.0719 1.3000 1.516800 64.12
9 19.6778 4.0000 1.000000
10 -37.5286 1.3000 1.603001 65.44
11 37.5748 1.7000 1.846660 23.78
12 117.7570 d12 1.000000
13 開口絞りS d13 1.000000
14 -111.5117 2.0000 1.516800 64.12
15 -45.4736 0.1000 1.000000
16 26.2609 1.3000 1.755199 27.51
17 16.6581 5.0000 1.497820 82.56
18 -52.8564 d18 1.000000
19 184.5741 1.3000 1.834000 37.16
20 17.2160 2.5000 1.846660 23.78
21 27.6961 d21 1.000000
22 -20.5324 1.5000 1.518229 58.90
23 -38.3532 0.1000 1.000000
24 64.5640 3.5000 1.785896 44.20
25 -79.6807 Bf 1.000000
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
f,β 85.00000 -0.50000 -1.00000
D0 0.0000 199.0569 129.1437
d7 1.94742 9.01607 16.49110
d12 16.94427 9.87562 2.40059
d13 16.16481 9.09616 3.36637
d18 2.95141 10.02006 15.74985
d21 7.49440 7.49440 7.49440
Bf 45.07133 45.07133 45.07133
[撮影レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 46.000(=f1)
G2 8 -30.213(=f2)
G3 14 34.293(=f3)
G4 19 -39.995(=f4)
G5 22 89.301(=f5)
[条件式]
d34=2.951
条件式(1)(−f4)/d34=13.553
条件式(2) f5/d34=30.261
条件式(3) f3/d34=11.621
条件式(4)(−f2)/d34=10.238
条件式(5) f1/d34=15.588
条件式(6) (rb+ra)/(rb−ra)=-2.386
条件式(7) N2nav=1.5599
表3に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズ1では、上記条件式(1)〜(7)を全て満たすことが分かる。
図11(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11(b)は第3実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.430)を行った時のコマ収差図である。図12(a)は第3実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、図12(b)は第3実施例の近距離合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.590)を行った時のコマ収差図である。図13(a)は第3実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)の諸収差図であり、図13(b)は第3実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)で像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.890)を行った時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1では、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。よって、第3実施例の撮影レンズ1を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAM(光学装置。図1参照)においても、優れた光学性能を確保することができる。
(第4実施例)
第4実施例について、図14〜図17及び表4を用いて説明する。図14は、第4実施例に係る撮影レンズ1の構成を示している。第4実施例に係る撮影レンズ1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群G1と、合焦時移動する負レンズ群G2と、開口絞りSと、合焦時移動する正レンズ群G3と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群G4と、正レンズ群G5とを有して構成される。なお、像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成されている。
正レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、両凹形状を持った負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14とからなる接合負レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、無限遠物点から近距離物点に合焦する時(以下、合焦時)は像面に対して固定されている。
負レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状を持った負レンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる接合負レンズとを有し、全体で負の屈折力を有しており、合焦時は物体側から像側に移動する。
開口絞りSは、Fナンバーを決定し、合焦時は像面に対して固定されている。
正レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33とからなる接合正レンズとを有し、全体で正の屈折力を有しており、合焦時は像側から物体側に移動する。
負レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とからなる接合負レンズを有し、全体で負の屈折力を有しており、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動させることにより像ブレ補正を行う、いわゆる防振群である。
正レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸形状の正レンズL52とを有し、全体で正の屈折力を有しており、合焦時は像面に対して固定されている。
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1〜25は、図14に示す面1〜25に対応している。また、表4において、正レンズ群G1と負レンズ群G2との軸上空気間隔をd7とし、負レンズ群G2と開口絞りSとの軸上空気間隔をd12とし、開口絞りSと正レンズ群G3との軸上空気間隔をd13とし、正レンズ群G3とと負レンズ群G4との軸上空気間隔をd18(無限遠合焦時の値が条件式(1)のd34に相当)とし、負レンズ群G4と正レンズ群G5との軸上空気間隔をd21としている。さらに、表中において、上記の条件式(1)〜(7)に対応する値も示している。
(表4)
[全体諸元]
f= 85mm、2ω=19.1゜、Fno=3.6、VR=1.198
[レンズ諸元]
面番号 r d nd νd
1 94.5503 4.0000 1.772499 49.60
2 -102.5923 0.1000 1.000000
3 40.3226 3.0000 1.603112 60.64
4 161.8931 1.2000 1.000000
5 -198.2614 1.3000 1.717362 29.52
6 25.8028 3.5000 1.743997 44.78
7 260.6120 d7 1.000000
8 51.7013 1.3000 1.516800 64.12
9 20.5649 3.3000 1.000000
10 -38.0996 1.3000 1.516800 64.12
11 29.0031 1.7000 1.846660 23.78
12 55.4855 d12 1.000000
13 開口絞りS d13 1.000000
14 396.7224 2.5000 1.497820 82.56
15 -69.1295 0.1000 1.000000
16 34.9897 1.3000 1.846660 23.78
17 19.9040 4.5000 1.607379 56.81
18 -66.9784 d18 1.000000
19 477.6668 1.3000 1.834000 37.16
20 18.0165 2.5000 1.846660 23.78
21 30.7025 d21 1.000000
22 -23.0290 1.5000 1.518229 58.90
23 -42.6798 0.1000 1.000000
24 70.7338 3.5000 1.785896 44.20
25 -80.8632 Bf 1.000000
[合焦時における可変間隔]
無限遠 近距離
f,β 85.00000 -0.50000 -1.00000
D0 0.0000 198.4024 126.9853
d7 2.48182 9.76336 16.85967
d12 17.57212 10.29058 3.19427
d13 16.21060 9.59583 3.55809
d18 3.38562 10.00039 16.03813
d21 7.52193 7.52193 7.52193
Bf 43.26878 43.26878 43.26878
[撮影レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 45.244(=f1)
G2 8 -29.928(=f2)
G3 14 34.293(=f3)
G4 19 -39.995(=f4)
G5 22 89.301(=f5)
[条件式]
d34=3.359
条件式(1)(−f4)/d34=11.907
条件式(2) f5/d34=26.586
条件式(3) f3/d34=10.209
条件式(4)(−f2)/d34=8.910
条件式(5) f1/d34=13.469
条件式(6) (rb+ra)/(rb−ra)=-2.321
条件式(7) N2nav=1.5168
表4に示す諸元の表から、本実施例に係る撮影レンズ1では、上記条件式(1)〜(7)を全て満たすことが分かる。
図15(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15(b)は第4実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.430)を行った時のコマ収差図である。図16(a)は第4実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、図16(b)は第4実施例の近距離合焦時に像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.590)を行った時のコマ収差図である。図17(a)は第4実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)の諸収差図であり、図17(b)は第4実施例の近距離合焦時(撮影倍率1.0倍)で像ブレ補正(防振群G4のシフト量=-0.890)を行った時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1では、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。よって、第4実施例の撮影レンズ1を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAM(光学装置。図1参照)においても、優れた光学性能を確保することができる。
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群構成を示したが、6群、7群等の他の群構成にも適用可能である。具体的には、最も物体側に正または負のレンズ群を追加した構成や、最も像側に正または負のレンズ群を追加した構成や、3群と4群との間に正または負のレンズ群を追加した構成が挙げられる。その場合、d34は4群の物体側の直前に配置されたレンズ群内の最も像側のレンズ面と、4群の最も物体側のレンズ面との間の距離が最も小さい値である。また、4群と5群との間に防振性能向上のために負レンズ群を追加してもよい。
本実施形態に係る撮影レンズにおいて、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。
本実施形態に係る撮影レンズにおいて、レンズ面を非球面としても構わない。また、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。
本実施形態に係る撮影レンズにおいて、開口絞りは2群と3群の間に合焦時は像面に対して固定して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。
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。
本実施形態の撮影レンズは、35mmフィルムサイズ換算での焦点距離が100〜135mm程度である。
本実施形態の撮影レンズは、1群(正レンズ群G1)が正のレンズ成分を2つと、負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、1群は、物体側から順に、正・正・負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。なお、前記負のレンズ成分には、接合レンズを用いることがより好ましい。
本実施形態の撮影レンズは、3群(正レンズ群G3)が正レンズ成分を2つ有するのが好ましい。また、3群は、物体側から順に、正・正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。なお、2番目の正レンズ成分には、接合レンズを用いることがより好ましい。
本実施形態の撮影レンズは、5群(正レンズ群G5)が正のレンズ成分を1つと、負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、5群は、物体側から順に、負・正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
本実施形態の撮影レンズは、4群(負レンズ群G4)が1つのレンズ成分からなるのが好ましい。なお、そのレンズ成分には、接合レンズを用いることがより好ましい。
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。
は本実施形態の撮影レンズを搭載したデジタル一眼レフカメラの略断面図である。 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。 (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実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第1実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、(b)は第1実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第1実施例の近距離合焦時(撮影倍率-1.0倍)の諸収差図であり、(b)は第1実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時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を示す断面図である。 (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実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第2実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、(b)は第2実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第2実施例の近距離合焦時(撮影倍率-1.0倍)の諸収差図であり、(b)は第2実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時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を示す断面図である。 (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実施例の無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第3実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、(b)は第3実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第3実施例の近距離合焦時(撮影倍率-1.0倍)の諸収差図であり、(b)は第3実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時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を示す断面図である。 (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)は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第4実施例の近距離合焦時(撮影倍率-0.5倍)の諸収差図であり、(b)は第4実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。 (a)は第4実施例の近距離合焦時(撮影倍率-1.0倍)の諸収差図であり、(b)は第4実施例の近距離合焦時に像ブレ補正を行った時のコマ収差図である。
符号の説明
CAM デジタル一眼レフカメラ(光学装置)
1 撮影レンズ
G1 1群(正レンズ群)
G2 2群(合焦時移動する負レンズ群)
G3 3群(合焦時移動する正レンズ群)
G4 4群(光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群(防振群))
G5 5群(正レンズ群)
S 開口絞り
I 像面

Claims (10)

  1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群と、合焦時移動する負レンズ群と、合焦時移動する正レンズ群と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群と、正レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の焦点距離をf4とし、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式
    2.0<(−f4)/d34<20.8
    の条件を満足することを特徴とする撮影レンズ。
  2. 前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群より像側に位置する正レンズ群の焦点距離をf5とし、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式
    1.0<f5/d34<41.4
    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. 前記合焦時移動する正レンズ群の焦点距離をf3とし、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式
    1.0<f3/d34<20.0
    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. 前記合焦時移動する負レンズ群の焦点距離をf2とし、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式
    1.0<(−f2)/d34<17.0
    の条件を満足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. 最も物体側に位置する前記正レンズ群の焦点距離をf1とし、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式
    1.0<f1/d34<23.0
    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. 前記合焦時移動する負レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと、負レンズと正レンズとからなる接合レンズとを有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. 前記合焦時移動する負レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する単レンズと、負レンズと正レンズとからなる接合レンズとを有し、
    前記負の屈折力を有する単レンズの物体側の面の曲率半径をraとし、該負の屈折力を有する単レンズの像側の面の曲率半径をrbとしたとき、次式
    −5.0<(rb+ra)/(rb−ra)≦−1.0
    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. 前記合焦時移動する負レンズ群に含まれる全ての負レンズのd線に対する平均屈折率をN2navとしたとき、次式
    1.48<N2nav<1.65
    の条件を満足す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. 請求項1〜8に記載のいずれか1項に記載の撮影レンズを搭載することを特徴とする光学装置。
  10. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズ群と、合焦時移動する負レンズ群と、合焦時移動する正レンズ群と、光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群と、正レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなる撮影レンズを用いて、像面上の像ブレを補正する像ブレ補正方法において、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の焦点距離をf4とし、
    前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群の物体側に位置するレンズ群内の最も像側にあるレンズ面と、前記光軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な負レンズ群内の最も物体側にあるレンズ面との無限遠合焦時の光軸上の空気間隔をd34としたとき、次式
    2.0<(−f4)/d34<20.8
    の条件を満足することを特徴とする像ブレ補正方法。
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