JP5395700B2 - 大口径中望遠レンズ - Google Patents

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Description

本発明は、リアフォーカスを採用した、特にデジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等に適した大口径中望遠レンズに関するものである。
オートフォーカスが可能な大口径中望遠レンズでは、レンズ径が大きく重量が重いことを考えると、レンズ系の一部を動かすリアフォーカスまたはインナーフォーカスを採用することが求められる。
しかし、比較的レンズ径が大きく重い前方付近のレンズ群を、インナーフォーカス群としてAF駆動させると駆動デバイス等が大型化するため、レンズ全系も大型化してしまうおそれがある。
また、レンズ全系の後方付近においてインナーフォーカスを採用した場合、インナーフォーカス群よりもさらに像側にあるレンズ群は、それを保持する鏡筒も含めて、一般的にレンズ鏡筒後方に設置されるC形若しくはドーナッツ形の電装パーツ等により配置の制約を受けるため、径を小さくすることにより、電装パーツ等を避けて配置される必要がある。
さらに、インナーフォーカスを採用すると、固定レンズ群が、ボディと可動レンズ群の間にあるため、駆動力伝達機構が複雑になる問題がある。
上記理由により、大口径中望遠レンズのオートフォーカス方式としてはリアフォーカスを採用することが望ましい。
リアフォーカスを採用した大口径中望遠レンズとして以下の文献が知られている。
特開昭63−316815号公報
特開昭64−078208号公報
特開2000−338396号公報
特開平03−200909号公報
特許文献1及び特許文献2におけるレンズでは、ガウスタイプの後群をフォーカシングに用いている。ガウスタイプは、前群後群で対称的な形状にすることで収差を打ち消しあうことを特徴としているために、後群のフォーカシングによりその対称性が崩れ、収差変動が大きくなる。
ガウスタイプでは、特に無限遠から近距離にフォーカス群を移動させたときに、フォーカス群最前の物体側に強い凹面を向けた面における軸外のタンジェンシャル光線の入射光線高が上がる。そのため、軸外下光線は入射角がきつくなり、アンダーのコマフレアを大きく発生させる。したがって、フォーカシングに伴うコマフレアの補正が困難になり、性能の高い大口径中望遠レンズを得ることが難しい。
特許文献3におけるレンズでは、フォーカシングの際に絞りを前群と後群の間で固定としている。これはフォーカス群の軽量化、及びフォーカシング機構の簡略化に有利であるが、フォーカス群の移動量だけ空間を空けると絞り面上でのFナンバー光線高が高くなるため、F1.4程度にまで大口径化を行った場合、絞り径の増大に伴って製品外径が肥大してしまい望ましくない。
また、近距離にフォーカシングさせた場合にタンジェンシャルのコマフレアが多く発生している。そのためF1.4程度に大口径化を行った場合にはコマフレアの補正が困難なため、性能の高い大口径中望遠レンズを得ることが難しい。
特許文献4におけるレンズは、リアフォーカスタイプの大口径中望遠レンズとして最小構成で成っている。しかし、昨今必要性が増している、個々のレンズに適したフォーカス用モーターをオートフォーカス高精度化のためにレンズ鏡筒内に配置する構成には対応していない。
さらに、高性能な使用感が要求される大口径中望遠レンズにおいては、静粛性、高い応答性、フルタイムマニュアルフォーカスなどの付加価値を得るためにリング型の超音波モーター等を用いることが望ましい。特許文献4におけるレンズでは、これに対応するためリング型の超音波モーター等をレンズ全系における像側に配置することが、絞りや電装パーツ等様々なパーツとの干渉から非常に困難である。
また、絞りや電装パーツ等様々なパーツとの干渉を回避しながらリング型の超音波モーター等を配置すると、製品外径の大型化が避けられない。
また、超音波モーター等を、レンズ全系における物体側に配置すれば、フォーカス群が移動することで絞りと干渉し、この干渉を避けようとすれば更に製品外径が大きくなってしまい、望ましくない。
本発明は、上記付加価値を得るために必要とされる部品がレンズ鏡筒内に配置可能であり、フォーカシングにおいても高性能で、かつ、諸収差が良好に補正された大口径中望遠レンズを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の大口径中望遠レンズは、物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群L1と全体で正の屈折力を有する第2レンズ群L2とで構成され、第1レンズ群L1は、物体側から順に少なくとも2枚の正レンズと、最も像側のレンズ面が像側に凹である、負の屈折力のレンズとからなり、第2レンズ群L2は、物体側から順に、正のレンズ、物体側に凸を向けた負メニスカスレンズ、像側に凹を向けた負のレンズを少なくとも有する第2aレンズ群L2aと、絞りと、正の屈折力を有する第2bレンズ群L2bとからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第2レンズ群L2は、物体側に向かって光軸方向に移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1)0.20<RNM/f<10.00
NM:前記第2aレンズ群L2aの物体側に凸を向けた負メニスカスレンズの凸面SNMの曲率半径
f:レンズ全系の焦点距離
また、本発明の大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
Figure 0005395700
Figure 0005395700
k:第2bレンズ群L2bのレンズ総枚数
fG2b:第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズの焦点距離
nG2b:第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズの屈折率
νG2b:第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズのアッベ数
また、本発明の大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(4)0.60<fL2/f<1.30
fL2:第2レンズ群L2の焦点距離
また、本発明の大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(5)2.00<fL1/f<4.00
fL1:第1レンズ群L1の焦点距離
また、本発明の大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(6)35.00<νL2a<60.00
νL2a:第2aレンズ群L2a内レンズのアッベ数の平均値
また、本発明の大口径中望遠レンズは、第1レンズ群L1に、少なくとも1枚の低分散の媒質GLを用いた正の屈折力のレンズを含み、第2bレンズ群L2bに、少なくとも1枚の高屈折率の媒質GHを用いた正の屈折力のレンズを含み、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(7)70.00<νGL
(8)1.80000<nGH
νGL:低分散の媒質GLのアッベ数(波長λ=587.56nm)
nGH:高屈折率の媒質GHの屈折率(波長λ=587.56nm)
また、本発明の大口径中望遠レンズは、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間にフォーカシングを行うためのアクチュエータが配置され、アクチュエータよりも像側に絞りが配置されることを特徴とする。
本発明は、上記条件を満足することで、付加価値を得るために必要とされる部品がレンズ鏡筒内に配置可能であり、フォーカシングにおいても高性能で、かつ、諸収差が良好に補正された、大口径中望遠レンズを提供することが可能となる。
実施例1のレンズ構成図 実施例1のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例1のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例1のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例1のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例2のレンズ構成図 実施例2のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例2のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例2のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例2のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例3のレンズ構成図 実施例3のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例3のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例3のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例3のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例4のレンズ構成図 実施例4のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例4のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例4のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例4のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例5のレンズ構成図 実施例5のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例5のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例5のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例5のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例6のレンズ構成図 実施例6のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例6のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例6のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例6のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例7のレンズ構成図 実施例7のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例7のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例7のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例7のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例8のレンズ構成図 実施例8のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例8のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例8のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例8のレンズの至近距離合焦状態における横収差図 実施例9のレンズ構成図 実施例9のレンズの無限遠合焦状態における縦収差図 実施例9のレンズの至近距離合焦状態における縦収差図 実施例9のレンズの無限遠合焦状態における横収差図 実施例9のレンズの至近距離合焦状態における横収差図
以下、本発明の大口径中望遠レンズに係る実施形態について説明する。
本実施例に係る大口径中望遠レンズは、物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群L1と全体で正の屈折力を有する第2レンズ群L2とで構成され、第1レンズ群L1は、物体側から順に少なくとも2枚の正レンズと、最も像側のレンズ面が像側に凹である、負の屈折力のレンズとからなり、第2レンズ群L2は、物体側から順に、正のレンズ、物体側に凸を向けた負メニスカスレンズ、像側に凹を向けた負のレンズを少なくとも有する第2aレンズ群L2aと、絞りと、正の屈折力を有する第2bレンズ群L2bとからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第2レンズ群L2は、物体側に向かって光軸方向に移動するように構成される。
フォーカシングを行うためのアクチュエータをレンズ鏡筒内に搭載するには、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間に当該アクチュエータをレンズ鏡筒内に配置するための間隔を空けることが望ましい。
しかしながら、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔を空けると、第1レンズ群L1が像面から遠ざかるため、明るいFナンバーを維持しようとすると、第1レンズ群L1でのFナンバー光線が高くなり、第1レンズ群L1のレンズ径が増大してしまう。
そのため、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔を空ける場合に、レンズ全系の外径を抑え、レンズ全系の重量を抑えるためには、絞りを通るFナンバー光線の高さを抑えるようにすることが望ましい。
また、第1レンズ群L1と絞りとの間に位置する、第2レンズ群L2中の物体側のレンズ群の径を抑えようとするには、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の絞りより物体側に位置するレンズ群の屈折力を強くする必要があるが、そうすると収差バランスが悪化してしまう。
したがって、第2レンズ群L2の絞りより物体側のレンズ群の径を大きくしたまま、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の絞りより物体側のレンズ群の屈折力を弱くすることが望ましい。
上記目的により、第1レンズ群L1のレンズ径が増大しつつも、絞り径を小さく抑えるようにすると、第1レンズ群L1の最も像側におけるレンズ面での光線高が絞り径に対して非常に高くなり、第2レンズ群L2の絞りより物体側での球面収差が増大し、製造誤差による性能低下のおそれが著しく増大する。
第2レンズ群L2は、上述のように、絞りで前後のレンズ群に分割されており、構造が複雑になっている。分割されたそれぞれのレンズ群の第1レンズ群L1に対する製造誤差敏感度を低くするため、第2レンズ群L2への光線の入射角を緩めて球面収差の発生量を小さくする必要がある。
第2レンズ群L2を最小構成とするとトリプレットとなる。
第2レンズ群L2において、絞りより物体側の構成を、物体側から順に、正のレンズと、像側に凹を向けた負のレンズのみとする場合には、負のレンズの物体側のレンズ面を物体側に凸とすることで、負レンズに対する光線の入射角を緩めることができる。
しかしながら、そうすると負のレンズの屈折力が弱くなるため像面湾曲の補正が困難となる。若しくは、負のレンズの像側の凹面が強くなり、コマフレアの補正が困難になる。
また、第2レンズ群L2の構成を、物体側から順に、正のレンズ、物体側に凸を向けた負のレンズ、絞り、負のレンズ、正のレンズとした場合には、像面湾曲の補正を考慮すると、絞りより像側に位置する負のレンズの屈折力を強くする必要がある。
そうすると、絞りより像側の光線高が上がることとなり、レンズ鏡筒内の部品配置が困難となり望ましくない。
そこで、本発明では、第2レンズ群L2の絞りより物体側のレンズ群である、第2aレンズ群L2aの構成を、物体側から順に、正のレンズ、物体側に凸を向けた負メニスカスレンズ、像側に凹を向けた負のレンズとする。
上記構成とすることで、収差補正のバランスを崩すことなく、像側に凹を向けた負レンズに入射する光線の入射角を緩めることができ、第2aレンズ群L2aにおける球面収差を比較的小さくでき、製造誤差敏感度が低くなることで、製造誤差による性能低下を抑えることができる。
これにより、第1レンズ群L1の屈折力と第2レンズ群L2の屈折力との関係を最適に保ち、レンズ全系のレンズ径の増大と諸収差の発生を抑えながら、レンズ鏡筒内に駆動部品を配置するスペースの確保が可能となる。
特に、レンズ交換可能な一眼レフカメラに装着することを想定した光学系においては、レンズ径の増大を抑えることは、一眼レフカメラの内蔵フラッシュ収納部との干渉を避けることにつながり、有利である。
また、レンズ径を抑えることにより、レンズ鏡筒内のスペースを確保することができ、部品の配置が容易となる。
本実施例に係る大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1)0.20<RNM/f<10.00
NM:前記第2aレンズ群L2aの物体側に凸を向けた負メニスカスレンズの凸面SNMの曲率半径
f:レンズ全系の焦点距離
条件式(1)は、第2aレンズ群L2a内の物体側に凸を向けた負メニスカスレンズの最適な条件を規定したものである。
条件式(1)の上限値を上回る場合、上記負メニスカスレンズの凸面の曲率半径が大きくなるため、球面収差の補正には有利となるが、非点収差が大きくなりフォーカシング時の像面の平坦性が崩れるため望ましくない。
下限値を下回る場合、上記負メニスカスレンズの凸面の曲率半径が小さくなるため、収差補正のバランスが崩れ、特に非点隔差が大きくなり、開放絞りから絞った時にサジタル面とタンジェンシャル面の性能差が開いてしまい望ましくない。
条件式(1)の範囲は、発明の効果をさらに確かなものにするために、
0.30<RNM/f<4.00
程度にするとより確実である。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
Figure 0005395700
Figure 0005395700
k:第2bレンズ群L2bのレンズ総枚数
fG2b:第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズの焦点距離
nG2b:第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズの屈折率
νG2b:第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズのアッベ数
条件式(2)及び条件式(3)は、第2bレンズ群L2bの最適な条件を規定したものである。
条件式(2)の上限値を上回る場合、ペッツバール和、非点隔差が大きくなり像面の平坦性が崩れるため高性能化が難しくなる。
条件式(2)の下限値を下回る場合、第2bレンズ群L2bの最も物体側のレンズ面が、物体側に強い凹を向けるようになるため収差バランスが崩れる。特に球面収差がオーバー補正になりサジタルコマフレアが大きく発生するため高性能化が難しくなる。
条件式(3)の上限値を上回る場合、第2bレンズ群L2bによる色収差の補正効果が弱くなり、軸上及び倍率の色収差が悪化する。
条件式(3)の下限値を下回る場合、第2bレンズ群L2bによる色収差の補正効果が過剰になり、第2レンズ群L2の収差補正バランスが崩れ、光学系の高性能化が困難となる。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(4)0.60<fL2/f<1.30
fL2:第2レンズ群L2の焦点距離
条件式(4)は、レンズ全系の焦点距離に対して、第2レンズ群L2の焦点距離が最適になる条件を規定したものである。レンズ鏡筒内の部品配置を考慮したフォーカス移動量の確保、バックフォーカスの確保、収差補正に特に関係するものである。
条件式(4)の上限値を上回る場合、フォーカスレンズ群である第2レンズ群L2の焦点距離が長くなるため、球面収差の補正に有利となり、フォーカシング時の性能を上げることができる。また、バックフォーカスの確保について有利となる。
しかしながら、最短撮影距離を短くするためには、フォーカスレンズ群の移動量を多くとらなければならず、第1レンズ群L1との間隔を長くとるとすると、レンズ全系の全長が伸びてしまう。また、第1レンズ群L1のレンズ径を抑えようとすると周辺光量を確保することが困難となる。周辺光量を確保するためにレンズ径を広げる場合には、レンズ鏡筒外径の増大、レンズ厚の増大による重量増加を招き、製品サイズ、重量を考慮した場合に望ましくない。
条件式(4)の下限値を下回る場合、フォーカスレンズ群である第2レンズ群L2の焦点距離が短くなるため、フォーカス移動量の確保が容易になり、レンズ全系の小型化に有利にはなるが、バックフォーカスの確保が困難となる。また、フォーカシングによる球面収差の変動が大きくなり、高性能化が難しくなる。
また、条件式(4)の範囲は、発明の効果を確かなものとするため、
0.60<fL2/f<1.10
程度に狭くすることがさらに好ましい。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(5)2.00<fL1/f<4.00
fL1:第1レンズ群L1の焦点距離
条件式(5)は、第1レンズ群L1の屈折力の最適な条件を規定したものである。
条件式(5)の上限値を上回る場合、第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔が開くため、第1レンズ群L1の外径が大きくなり望ましくない。
また、条件式(5)の下限値を下回る場合、第1レンズ群L1の屈折力が強くなり、第2aレンズ群L2aの径を小さくできるが、収差バランスが崩れてしまう。特に非点収差、非点隔差が大きくなるため高性能化が困難となる。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(6)35.00<νL2a<60.00
νL2a:第2aレンズ群L2a内レンズのアッベ数の平均値
条件式(6)は第2aレンズ群L2aの媒質の最適な条件を規定したものである。
条件式(6)の上限値を上回る場合、第2aレンズ群L2aに屈折率の低い媒質を用いることになるため、正の屈折力を維持しようとすると曲率半径が小さくなり球面収差が増え、高性能化が困難となる。
条件式(6)の下限値を下回る場合、第2aレンズ群L2aの色収差量が大きくなり、他のレンズ群で色収差を抑えたとしても収差バランスが崩れるため高性能化が困難となる。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、第1レンズ群L1に、少なくとも1枚の低分散の媒質GLを用いた正の屈折力のレンズを含み、第2bレンズ群L2bに、少なくとも1枚の高屈折率の媒質GHを用いた正の屈折力のレンズを含み、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(7)70.00<νGL
(8)1.80000<nGH
νGL:低分散の媒質GLのアッベ数(波長λ=587.56nm)
nGH:高屈折率の媒質GHの屈折率(波長λ=587.56nm)
条件式(7)は、第1レンズ群L1に含まれる正レンズの媒質のアッベ数について規定したものである。
条件式(7)の下限値を下回る場合、倍率色収差を良好に補正することができず、絞り径を、開放絞り径と比較して半分以下に絞り込んだ場合の周辺像高の解像度を上げることができない。また、実施形態の効果を確実にするためには、異常分散性を持った媒質を選ぶことがさらに好ましい。
条件式(8)は、第2bレンズ群L2bに含まれる正レンズの媒質の屈折率について規定したものである。
条件式(8)の下限値を下回る場合、第2bレンズ群L2bに含まれる正レンズの屈折率が下がる分だけ曲率半径を小さくしようとすると、球面収差が増大し、またペッツバール和が大きくなり像面の平坦性が崩れ高性能化が困難となる。
また、曲率半径を一定に維持しようとする場合、屈折力が弱くなるために第2bレンズ群L2bのレンズ径が増大し、レンズ鏡筒の外径が大きくなってしまう。
特に、レンズ交換式の一眼レフカメラに装着する光学系を考慮する場合には、一眼レフカメラの内蔵フラッシュ収納部との干渉が起きてしまい、望ましくない。レンズ鏡筒外径を抑える場合には、レンズ鏡筒内のスペースが狭くなり、部品配置が困難になる。
条件式(8)の上限値はさらに2.05とすることがさらに望ましい。この上限値を上回る場合、第2bレンズ群L2bのアッベ数が小さくなり、軸上色収差の良好な補正が難しくなることに加え、波長400〜360nmの内部透過率が低くなり、レンズ全系のカラーバランスが崩れる傾向にある。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間にフォーカシングを行うためのアクチュエータが搭載されるスペースが確保され、アクチュエータよりも像側に絞りが配置されることを特徴とする。このような構成をとることでアクチュエータの外径と絞り径の増大を抑えることができる。
大口径レンズにおいて、フォーカスレンズ群を駆動するためのアクチュエータは、比較的重量の重いフォーカスレンズ群を移動させるため、ある程度の大きさが必要である。
したがって、アクチュエータを絞りよりも像側に配置する場合には、アクチュエータが大きいため、レンズ鏡筒内にある電装パーツ等と干渉するおそれが生じてしまう。
このアクチュエータと電装パーツとの干渉を避けようとすると、第2レンズ群L2内の絞りとレンズ鏡筒にある電装パーツ等との間隔を空ける必要があり、そのためには絞りを物体側に寄せなければならない。そうすると、絞りを、レンズ全系のFno光線の高い箇所に配置しなければならず、絞り径の増大を招こととなり、望ましくない。
また、絞り径増大を避けるため、Fno光線を低く抑えようとすると、第2レンズ群L2中の絞りより物体側の正レンズの屈折力を上げる必要がある。そうすると、第2aレンズ群L2aの球面収差が増加することとなり、収差バランスが悪化し、第2aレンズ群L2aの製造誤差敏感度が悪化する。したがって、製造誤差によって第1レンズ群L1に対する第2aレンズ群L2aの相対偏心が発生した場合の性能低下が大きくなるため望ましくない。
また、アクチュエータを絞りの外側に配置する場合には、本実施例における中望遠レンズは大口径比であるため、径の大きい絞りよりも更に外側に配置することになり、例えリング型のアクチュエータを用いない場合でも、径方向の一部が大きくなり、製品外径が肥大化してしまうため、望ましくない。
さらに、本実施例に係る大口径中望遠レンズは、フォーカシング機構の簡略化を行うため、重量の重い第1レンズ群L1を像面に対し固定にすることが望ましい。
以下、本発明の数値実施例についての説明を行う。
[全体諸元]中において、fは焦点距離、FnoはFナンバー、Yは光軸からの最大像高を示す。[レンズ諸元]中において、第1列の番号は物体側からのレンズ面の番号、第2列Rはレンズ面の曲率半径、第3列Dはレンズ面間隔、第4列ndはd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、第5列νdはd線に対するアッベ数であり、*の印のあるレンズ面は非球面である。また、第2列で示される「絞り」は絞り面を表し、第3列で示されるB.F.はバックフォーカスを表す。そして、[可変間隔]において、各撮影距離での可変間隔の値を示す。
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径R、レンズ面間隔D、その他の長さの単位は特記のない場合「mm」を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。これらの符号は以降の他の実施例においても同様であり説明は省略する。
[非球面係数]には、非球面となるレンズ面番号の非球面形状を次式で表した場合の非球面係数、円錐係数を表す。
Figure 0005395700
なお、zは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さyの位置での光軸方向の変位であり、κは円錐係数であり、A4、A6、A8、A10、A12は非球面係数であり、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)である。なお、「E−n」は「x10−n」を示し、例えば、「1.234E−4」は「1.234x10−4」を示す。
次に、本発明に係る数値実施例1の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 82.51
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 138.4786 6.4058 1.45860 90.19
[2] 335.6179 1.5575
[3] 52.3351 10.1257 1.72916 54.67
[4] 233.4443 6.0958
[5] 202.5063 2.5000 1.67270 32.17
[6] 45.5556 d6
[7] 32.7851 7.4782 1.80420 46.50
[8] 139.6533 0.1500
* [9] 61.7366 1.3000 1.58913 61.25
[10] 31.6143 4.8542
[11] -9592.0489 1.2000 1.63980 34.57
[12] 29.6628 6.4637
[13] 絞り 1.5912
[14] 307.5216 1.2000 1.76182 26.61
[15] 33.4917 11.8317 1.88300 40.81
[16] 346.4336 0.4179
[17] 136.5861 8.6592 1.88300 40.81
[18] -26.5707 1.2000 1.70154 41.15
[19] -128.5000 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 13.8019 3.7160

[非球面係数]
[9]
κ 0.000000E+00
A4 -4.739650E-06
A6 -1.993830E-09
A8 1.294300E-12
A10 0.000000E+00
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例1
条件式(1) 0.75
条件式(2) 0.80
条件式(3) 0.02
条件式(4) 0.92
条件式(5) 3.09
条件式(6) 41.6
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例2の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 83.45
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 79.7271 6.1792 1.49700 81.61
[2] 145.5338 5.5218
[3] 52.2599 8.9482 1.72916 54.67
[4] 189.6741 6.5041
[5] 172.8411 1.5000 1.64769 33.84
[6] 42.1545 d6
[7] 39.8172 5.8203 1.80420 46.50
[8] 120.3806 0.6852
* [9] 80.2459 2.8954 1.76930 49.28
[10] 213.8212 0.1500
[11] 97.4736 1.0000 1.62004 36.30
[12] 33.7882 5.3158
[13] -130.6136 1.0000 1.58144 40.89
[14] 38.5785 5.3209
[15] 絞り 1.8675
[16] 946.8882 1.0000 1.69895 30.05
[17] 37.4085 11.6012 1.88300 40.81
[18] -628.2012 0.1713
[19] 204.7696 9.3377 1.88300 40.81
[20] -34.7289 1.0000 1.64769 33.84
[21] -132.4593 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 13.9383 3.6336

[非球面係数]
[9]
κ 0.000000E+00
A4 -2.748260E-06
A6 -5.011770E-10
A8 -3.748500E-13
A10 6.557830E-16
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例2
条件式(1) 1.17
条件式(2) 0.82
条件式(3) 0.03
条件式(4) 0.90
条件式(5) 3.03
条件式(6) 57.7
条件式(7) 81.61
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例3の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 84.37
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 190.5308 4.5387 1.45860 90.19
[2] 841.4897 0.2000
[3] 124.0962 4.5910 1.45860 90.19
[4] 260.3417 0.2000
[5] 43.8748 8.9735 1.83481 42.72
[6] 101.0511 0.2000
[7] 94.6330 1.5000 1.64769 33.84
[8] 49.5170 2.7999
[9] 79.0384 4.3039 1.69895 30.05
[10] 39.9023 d10
* [11] 36.7357 6.7023 1.76930 49.28
[12] 202.7047 0.1500
[13] 54.0475 2.7643 1.63980 34.57
[14] 28.8453 7.0017
[15] -64.2583 1.0000 1.58144 40.89
[16] 49.8279 4.5206
[17] 絞り 1.3479
[18] 193.0209 1.0000 1.80610 33.27
[19] 29.7656 16.6392 1.88300 40.81
[20] -151.6668 0.1500
[21] 238.2931 4.7629 1.88300 40.81
[22] -54.2774 1.0000 1.76182 26.61
[23] -125.5324 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d10 14.9970 4.4779

[非球面係数]
[11]
κ 0.000000E+00
A4 -1.350620E-06
A6 -1.076240E-09
A8 -1.067190E-13
A10 -1.179670E-15
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例3
条件式(1) 0.64
条件式(2) 0.96
条件式(3) 0.03
条件式(4) 0.88
条件式(5) 3.13
条件式(6) 41.6
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例4の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 82.96
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 109.5754 6.4919 1.45860 90.19
[2] 389.1249 2.1057
[3] 42.4022 10.3673 1.72916 54.67
[4] 118.2985 2.3973
[5] 128.7215 1.5000 1.60342 38.01
[6] 34.5330 d6
* [7] 40.9023 7.9338 1.76930 49.28
[8] 659.7052 0.1500
[9] 86.9163 2.7213 1.59551 39.22
[10] 34.4411 6.5412
[11] -52.7506 1.0000 1.54814 45.82
[12] 45.3786 4.7666
[13] 絞り 1.1484
[14] 148.5423 1.4901 1.80518 25.46
[15] 31.4697 16.8617 1.88300 40.81
[16] -124.7784 0.1500
[17] 793.2390 4.2031 1.88300 40.81
[18] -58.7970 1.1037 1.60342 38.01
[19] -128.4844 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 18.4330 8.1418

[非球面係数]
[7]
κ 0.000000E+00
A4 -1.117370E-06
A6 -1.628340E-10
A8 -1.299830E-12
A10 8.323520E-16
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例4
条件式(1) 1.05
条件式(2) 0.97
条件式(3) 0.02
条件式(4) 0.92
条件式(5) 2.79
条件式(6) 44.8
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例5の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 83.58
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 77.1278 5.9572 1.49700 81.61
[2] 136.2759 4.4241
[3] 49.2495 10.7530 1.72916 54.67
[4] 428.2395 3.6308
[5] 831.2882 1.9000 1.60342 38.01
[6] 38.6222 d6
[7] 43.2002 1.4000 1.72825 28.32
[8] 30.6749 7.9685 1.83481 42.72
[9] 192.8074 0.6824
* [10] 82.8291 1.8000 1.58763 61.08
[11] 33.2068 5.5771
[12] -109.9496 1.1000 1.67270 32.17
[13] 51.793 4.4081
[14] 絞り 1.4608
[15] 233.9080 1.0000 1.72825 28.32
[16] 42.5258 12.5388 1.88300 40.81
[17] -323.5690 0.4192
[18] 262.3712 8.4689 1.88300 40.81
[19] -35.5420 1.0000 1.63980 34.57
[20] -130.0407 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 15.2520 4.8554

[非球面係数]
[10]
κ 0.000000E+00
A4 -4.063050E-06
A6 -1.624620E-09
A8 1.419900E-12
A10 -8.954110E-16
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例5
条件式(1) 0.99
条件式(2) 0.92
条件式(3) 0.03
条件式(4) 0.90
条件式(5) 2.93
条件式(6) 41.1
条件式(7) 81.61
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例6の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 81.35
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 102.4141 6.7868 1.45860 90.19
[2] 185.1581 6.2286
[3] 53.5996 9.9800 1.72916 54.67
[4] 250.0000 4.3165
[5] 229.5012 2.5000 1.64769 33.84
[6] 47.2471 d6
[7] 35.0140 7.6093 1.80420 46.50
[8] 198.6252 0.1500
* [9] 53.6802 1.3000 1.58913 61.25
[10] 28.0605 6.0953
[11] -151.9302 1.2000 1.68893 31.16
[12] 37.7522 5.3634
[13] 絞り 1.4454
[14] 228.8561 1.2000 1.74077 27.76
[15] 32.3812 17.1994 1.88300 40.81
[16] -26.1166 1.0000 1.70154 41.15
[17] 499.7213 0.5412
[18] 180.0957 3.5140 1.83481 42.72
[19] -128.5000 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 15.2084 5.4353

[非球面係数]
[9]
κ 0.000000E+00
A4 -5.021615E-06
A6 -2.936450E-09
A8 -2.557690E-12
A10 3.399350E-15
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例6
条件式(1) 0.66
条件式(2) 0.50
条件式(3) 0.01
条件式(4) 0.92
条件式(5) 3.09
条件式(6) 46.3
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例7の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 82.88
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 119.2600 4.6595 1.45860 90.19
[2] 237.0161 0.2000
[3] 55.6503 5.9360 1.80420 46.50
[4] 73.5941 1.6378
[5] 71.7371 7.3048 1.72916 54.67
[6] 230.5035 3.4930
[7] 194.6458 2.3032 1.69895 30.05
[8] 47.3478 d8
[9] 32.6296 7.4735 1.80420 46.50
[10] 135.0259 0.1500
* [11] 52.2302 1.3000 1.58913 61.25
[12] 25.7636 6.4945
[13] -184.1598 1.2000 1.68893 31.16
[14] 38.7562 5.2714
[15] 絞り 1.3235
[16] 187.5630 1.2000 1.71736 29.50
[17] 36.4815 11.3476 1.88300 40.81
[18] -2673.9432 0.4739
[19] 268.9773 9.3550 1.88300 40.81
[20] -30.5840 1.2000 1.64769 33.84
[21] -128.5000 B.F.

撮影距離
inf 0.85m
d8 16.1191 5.9691

[非球面係数]
[11]
κ 0.000000E+00
A4 -4.967760E-06
A6 -2.815930E-09
A8 -5.499250E-13
A10 3.137800E-15
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例7
条件式(1) 0.63
条件式(2) 0.90
条件式(3) 0.03
条件式(4) 0.91
条件式(5) 3.11
条件式(6) 46.3
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例8の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 81.38
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 158.9073 6.4584 1.45860 90.19
[2] 449.1970 6.6935
[3] 52.9392 9.9256 1.72916 54.67
[4] 223.8984 5.1964
[5] 176.7184 2.5000 1.67270 32.17
[6] 47.0236 d6
[7] 33.3320 7.5982 1.80420 46.50
[8] 134.1880 0.1500
* [9] 61.5809 1.3000 1.58913 61.25
[10] 31.3980 5.2138
[11] -376.6318 1.2000 1.63980 34.57
[12] 30.0374 3.4766
[13] 132.3066 1.5000 1.78590 43.93
[14] 204.6767 2.5993
[15] 絞り 1.7873
[16] 590.6621 1.2000 1.76182 26.61
[17] 34.6407 9.4478 1.88300 40.81
[18] -8284.0022 0.2772
[19] 180.9708 10.9876 1.88300 40.81
[20] -26.2915 1.2000 1.70154 41.15
[21] -128.3983 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 13.1899 3.3451

[非球面係数]
[9]
κ 0.000000E+00
A4 -4.254580E-06
A6 -1.013110E-09
A8 -1.648310E-12
A10 2.411560E-15
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例8
条件式(1) 0.76
条件式(2) 0.76
条件式(3) 0.02
条件式(4) 0.93
条件式(5) 2.99
条件式(6) 46.6
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.88300
次に、本発明に係る数値実施例9の、[全体諸元]、[レンズ諸元]、[可変間隔]、[非球面係数]、[条件式対応値]を示す。

[全体諸元]
f 80.37
Fno 1.46
Y 21.63

[レンズ諸元]
R D nd νd
[1] 524.2023 4.5186 1.45860 90.19
[2] -423.1909 2.8161
[3] 51.8666 10.3255 1.72916 54.67
[4] 250.0000 4.4086
[5] 289.6662 2.5000 1.67270 32.17
[6] 49.4424 d6
[7] 32.7879 7.2035 1.83481 42.72
[8] 115.8927 0.1500
* [9] 51.6737 1.3000 1.58913 61.25
[10] 27.2622 5.7752
[11] -637.0736 1.2000 1.67270 32.17
[12] 31.8698 6.0644
[13] 絞り 1.5674
[14] 293.3632 1.2000 1.71736 29.50
[15] 32.9366 6.1892 1.83481 42.72
[16] -628.5488 0.2522
[17] 236.3540 14.4715 1.83481 42.72
[18] -27.7967 1.2000 1.59551 39.22
[19] -131.0730 B.F.

[可変間隔]
撮影距離
inf 0.85m
d6 15.1376 5.5617

[非球面係数]
[9]
κ 0.000000E+00
A4 -4.883960E-06
A6 -3.230810E-09
A8 1.444910E-12
A10 0.000000E+00
A12 0.000000E+00

[条件式対応値]
実施例9
条件式(1) 0.64
条件式(2) 0.85
条件式(3) 0.02
条件式(4) 0.94
条件式(5) 3.01
条件式(6) 45.4
条件式(7) 90.19
条件式(8) 1.83481
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L2a 第2aレンズ群
L2b 第2bレンズ群
G2bi 第2レンズ群L2bの物体側からi番目のレンズ
NM 第2レンズ群L2aの、物体側に凸を向けた負メニスカスレンズの凸面SNM
S 開口絞り
d d線
g g線
C C線
ΔS サジタル像面
ΔM メリジオナル像面
I 像面
さらに本実施例において、フォーカスシングの際に第2レンズ群L2以外のレンズ、またはレンズ群を光軸方向に別移動するとしてもよい。特に第1レンズ群L1の一部または全部が光軸方向にそれぞれ別移動するとしてもよい。
また、フォーカシングの際に第2レンズ群L2内のそれぞれのレンズが光軸方向に別移動するとしてもよい。特に第2レンズ群の先頭の正のレンズを持つレンズ群、後部の正のレンズを持つレンズ群が光軸方向に別移動するとしてもよい。
さらに本実施例において、フォーカスシングの際に第2レンズ群L2内の一部のレンズ、もしくは第2レンズ群の最後部に弱い屈折力のレンズを追加し光軸方向に固定としてもよい。この場合は周辺光量の低下が考えられるがインナーフォーカスとなるため、防塵性を向上させることができる。
さらに本実施例をコントラスト検出方式のオートフォーカスに適用する場合、一部のレンズまたはレンズ群を光軸方向に微少移動させることで、コントラスト検知による合焦方向を迅速に判断することができる。微少移動させるレンズ群は第1レンズ群L1の一部又は第2レンズ群L2の一部若しくは全体が好ましい。この場合、特に第2レンズ群の先頭の正のレンズが、フォーカシングのためのスペースが確保でき、重量も軽量であり、強い屈折力を有しているためより望ましい。
さらに本実施例において、レンズ群の一部を光軸に対して略垂直方向に移動させ、像を移動させることで、撮影者による手ぶれを補正する防振機能を持たせることができる。この場合、光軸に対して略垂直方向に移動させるレンズ群は、特に第1レンズ群L1の一部又は第2レンズ群L2の一部若しくは全体が望ましい。

Claims (7)

  1. 物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第1レンズ群L1と全体で正の屈折力を有する第2レンズ群L2とで構成され、
    該第1レンズ群L1は、物体側から順に少なくとも2枚の正レンズと、最も像側のレンズ面が像側に凹である、負の屈折力のレンズとからなり、
    該第2レンズ群L2は、物体側から順に、正のレンズ、物体側に凸を向けた負メニスカスレンズ、像側に凹を向けた負のレンズを少なくとも有する第2aレンズ群L2aと、絞りと、正の屈折力を有する第2bレンズ群L2bとからなり、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、該第2レンズ群L2は、物体側に向かって光軸方向に移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする大口径中望遠レンズ。
    (1)0.20<RNM/f<10.00
    NM:前記第2aレンズ群L2aの物体側に凸を向けた負メニスカスレンズの凸面SNMの曲率半径
    f:レンズ全系の焦点距離
  2. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の大口径中望遠レンズ。
    Figure 0005395700
    Figure 0005395700
    k:前記第2bレンズ群L2bのレンズ総枚数
    fG2b:前記第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズの焦点距離
    nG2b:前記第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズの屈折率
    νG2b:前記第2bレンズ群L2bの物体側からi番目のレンズのアッベ数
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の大口径中望遠レンズ。
    (4)0.60<fL2/f<1.30
    fL2:前記第2レンズ群L2の焦点距離
  4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の大口径中望遠レンズ。
    (5)2.00<fL1/f<4.00
    fL1:前記第1レンズ群L1の焦点距離
  5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の大口径中望遠レンズ。
    (6)35.00<νL2a<60.00
    νL2a:前記第2aレンズ群L2a内レンズのアッベ数の平均値
  6. 前記第1レンズ群L1に、少なくとも1枚の低分散の媒質GLを用いた正の屈折力のレンズを含み、
    前記第2bレンズ群L2bに、少なくとも1枚の高屈折率の媒質GHを用いた正の屈折力のレンズを含み、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5の大口径中望遠レンズ。
    (7)70.00<νGL
    (8)1.80000<nGH
    νGL:低分散の媒質GLのアッベ数(波長λ=587.56nm)
    nGH:高屈折率の媒質GHの屈折率(波長λ=587.56nm)
  7. 前記第1レンズ群L1と前記第2レンズ群L2との間にフォーカシングを行うためのアクチュエータが配置され、該アクチュエータよりも像側に絞りが配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の大口径中望遠レンズ。
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