JP5712762B2 - 撮影レンズ系 - Google Patents
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- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
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- G02B15/14—Optical 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
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Description
(1)0.35<fF/fR<1.5
(2)−1.4<fL1/f<−0.9
但し、
fF:前群の焦点距離、
fR:後群の焦点距離、
fL1:前群中の1枚の負レンズの焦点距離、
f:全系の焦点距離、
である。
(3)|νd6−νd7|>20
但し、
νd6:後群中の接合レンズの負レンズのd線に対するアッベ数、
νd7:後群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
(4)νd8>40
但し、
νd8:後群中の最も像側の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
前群中の物体側の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凹の負レンズ及び正レンズで構成することができる。
前群中の像側の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凸の正レンズ及び像側に凹の負レンズで構成することができる。
負レンズ(像側に凹の負レンズ)1は、物体側に凸の負メニスカスレンズ(数値実施例1、5、7−9)、両凹負レンズ(数値実施例2、4、6)又は像側に凹の平凹負レンズ(数値実施例3)である。
物体側の接合レンズC1は、全数値実施例1−9を通じて、物体側から順に、両凹負レンズ(物体側に凹の負レンズ)2、及び両凸正レンズ3からなる。
像側の接合レンズC2は、全数値実施例1−9を通じて、物体側から順に、両凸正レンズ(物体側に凸の正レンズ)4、及び両凹負レンズ(像側に凹の負レンズ)5からなる。
接合レンズC3は、全数値実施例1−9を通じて、物体側から順に、両凹負レンズ6及び両凸正レンズ7からなる。両凸正レンズ7はその像側の面が非球面である。
正レンズ8は、全数値実施例1−9を通じて、両凸正レンズであり、その両面が非球面である。また両凸正レンズ8は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズである(無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し両凸正レンズ8を物体側に繰り出してフォーカシングを行う)。
この役割を維持したまま、前群GF中の最も物体側の負レンズ1を2枚以上の負レンズに分けることができる。
高次の球面収差を良好に補正するために、後群GR中の負レンズ6と正レンズ7を接合して接合レンズC3としている。また少ないレンズ枚数でさらに諸収差を良好に補正するため、接合レンズC3の正レンズ7の像側の面を非球面とし、その非球面を、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って正のパワーを弱める性質としている。
条件式(1)の上限を超えると、前群GFのパワーに対して後群GRのパワーが強すぎて、大きな歪曲収差が発生する。この歪曲収差を補正するためにはレンズ枚数を増加する必要があり、撮影レンズ系が大型化する。
条件式(1)の下限を超えると、撮影レンズ系の小型化には有利であるが、後群GRのパワーに対して前群GFのパワーが強すぎて、大きな球面収差、コマ収差が発生する。
条件式(2)の上限を超えると、前群GF中の最も物体側の負レンズ1のパワーが強すぎて、小型化の達成と負の歪曲収差の補正を両立させることが困難になる。
条件式(2)の下限を超えると、前群GF中の最も物体側の負レンズ1のパワーが弱すぎて、撮像面と撮影レンズ系の最も像側のレンズ8の像側面との間の距離(バックフォーカス)を確保するためにはレンズ全長を長くして光線を発散させる必要があり、小型化の達成と非点収差の補正を両立させることが困難になる。
条件式(2)の上限を超えると、前群GF中の最も物体側の負レンズ1のパワーが弱すぎて、撮像面と後群GR中の最も像側の正レンズ8の像側面との間の距離(バックフォーカス)が大きくなりすぎる結果、撮影レンズ系が大型化する。
条件式(2)の下限を超えると、前群GF中の最も物体側の負レンズ1のパワーが強すぎて、撮像面と後群GR中の最も像側の正レンズ8の像側面との間の距離(バックフォーカス)が小さくなりすぎる結果、正レンズ8の像側の面にゴミ等が付着すると、そのゴミが強く(シャープに)写りこんで撮影画像が劣化してしまう。
条件式(3)の下限を超えると、負レンズ6と正レンズ7のd線に対するアッベ数の差が十分に確保されず、色収差が残存してしまう場合がある。
これに対し、レンズ全系を繰り出してフォーカシングを行う全体繰り出し方式では、光学系全体でフォーカシングするため重量が大きくなり、フォーカス機構系であるモータやアクチュエータが大型化する。その結果、鏡筒を含むレンズの最大径が大きくなってしまい撮影レンズ系の小型化が困難である。
上述の特許文献1、2では、前群と後群を別々に移動させてフォーカシングを行っているため、フォーカスレンズ群を制御するための鏡枠構成の複雑化や大型化を招く。またレンズの構成枚数が多いため、モータへの負担が大きく、迅速なフォーカシングを達成することができない。
上述の特許文献3では、1つのレンズ群のみでフォーカシングを行っているので、特許文献1、2と比較すると鏡枠構成の簡素化が図られている。しかしレンズの構成枚数が多いため、モータへの負担が大きく、迅速なフォーカシングを達成することができない。
条件式(4)の下限を超えると、軸上色収差と倍率色収差の補正が困難になる。
このレンズ構成は、本願発明の目的である、小型で、非点収差、球面収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を持つとともに、ミラーレスのレンズ交換式カメラに用いて好適な撮影レンズ系を得るための最小枚数の基本構成である。
すなわち、この基本レンズ構成(5枚のレンズ1−5からなる前群GF、絞りS、3枚のレンズ6−8からなる後群GR)を必須としたことで、最小のレンズ枚数で非点収差、球面収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正できるレンズタイプとなる。
また、この基本レンズ構成を必須としたことで、上述した特許文献1−4と比較して飛躍的に、撮影レンズ系の小型化を達成するとともに、撮像面と後群GR中の最も像側のレンズ8の像側面との間の距離(バックフォーカス)を確保して、レンズ8の像側の面にゴミ等が付着した場合でも、撮影した画像にそのゴミが強く(シャープに)写りこむのを防止することができる。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
図1〜図3と表1〜表3は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例1を示している。図1は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図2はその縦収差図、図3はその横収差図である。表1はその面データ、表2はその非球面データ、表3はその各種データである。
負レンズ(像側に凹の負レンズ)1は、物体側に凸の負メニスカスレンズである。
物体側の接合レンズC1は、物体側から順に、両凹負レンズ(物体側に凹の負レンズ)2、及び両凸正レンズ3からなる。
像側の接合レンズC2は、物体側から順に、両凸正レンズ(物体側に凸の正レンズ)4、及び両凹負レンズ(像側に凹の負レンズ)5からなる。
接合レンズC3は、物体側から順に、両凹負レンズ6及び両凸正レンズ7からなる。両凸正レンズ7はその像側の面が非球面である。
正レンズ8は、両凸正レンズであり、その両面が非球面である。また両凸正レンズ8は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズである(無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し両凸正レンズ8を物体側に繰り出してフォーカシングを行う)。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 1072.616 0.800 1.51680 64.2
2 5.896 2.461
3 -19.039 0.800 1.59551 39.2
4 7.534 3.646 1.88300 40.8
5 -20.795 0.100
6 9.939 2.278 1.77250 49.6
7 -19.654 0.800 1.58144 40.9
8 16.145 2.572
9絞 ∞ 2.205
10 -6.986 1.000 1.76182 26.6
11 7.766 2.792 1.75501 51.2
12* -11.214 1.232
13* 14.507 2.818 1.80610 40.7
14* -21.008 4.194
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 2.020
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.5422E-04 0.9393E-05 0.1579E-07
13 0.000 -0.2804E-03 0.1077E-05 0.5386E-07
14 0.000 -0.1145E-03 -0.3647E-05 0.1262E-06
(表3)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.8
Y 4.65
dB 0.53
L 31.30
図4〜図6と表4〜表6は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例2を示している。図4は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図5はその縦収差図、図6はその横収差図である。表4はその面データ、表5はその非球面データ、表6はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 -267.683 0.800 1.69680 55.5
2 6.686 2.574
3 -20.119 0.800 1.59551 39.2
4 9.840 5.000 1.88300 40.8
5 -22.603 0.100
6 8.746 2.869 1.77250 49.6
7 -14.146 0.800 1.59551 39.2
8 179.564 1.230
9絞 ∞ 1.800
10 -9.165 0.828 1.76182 26.6
11 5.895 3.856 1.75501 51.2
12* -30.522 1.600
13* 17.583 1.964 1.80610 40.7
14* -25.872 3.532
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 2.020
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表5)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.3741E-03 0.2196E-04 -0.1959E-06
13 0.000 -0.2686E-03 0.6949E-05 0.9156E-07
14 0.000 -0.1532E-03 -0.1453E-05 0.2549E-06
(表6)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.5
Y 4.65
dB 0.53
L 31.35
図7〜図9と表7〜表9は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例3を示している。図7は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図8はその縦収差図、図9はその横収差図である。表7はその面データ、表8はその非球面データ、表9はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 ∞ 0.800 1.69680 55.5
2 6.285 2.275
3 -17.783 0.800 1.59551 39.2
4 8.130 4.102 1.88300 40.8
5 -21.070 0.100
6 8.733 3.089 1.77250 49.6
7 -16.024 0.800 1.59551 39.2
8 52.481 1.485
9絞 ∞ 1.811
10 -8.207 0.880 1.76182 26.6
11 6.072 3.115 1.75501 51.2
12* -19.702 1.385
13* 15.955 2.895 1.80610 40.7
14* -22.945 3.601
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 2.020
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表8)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.2862E-03 0.2036E-04 -0.1228E-06
13 0.000 -0.2531E-03 0.6753E-05 0.4319E-07
14 0.000 -0.1068E-03 -0.1795E-05 0.2020E-06
(表9)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.7
Y 4.65
dB 0.53
L 30.74
図10〜図12と表10〜表12は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例4を示している。図10は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図11はその縦収差図、図12はその横収差図である。表10はその面データ、表11はその非球面データ、表12はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 -185.626 0.800 1.80420 46.5
2 7.056 1.870
3 -23.960 0.800 1.59551 39.2
4 7.808 3.422 1.88300 40.8
5 -15.577 0.100
6 8.846 2.653 1.77250 49.6
7 -48.559 0.800 1.58144 40.9
8 12.233 2.145
9絞 ∞ 2.435
10 -6.621 1.000 1.76182 26.6
11 11.577 2.300 1.75501 51.2
12* -9.976 1.232
13* 15.612 2.322 1.72903 54.0
14* -16.856 6.335
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 0.620
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表11)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.5306E-04 0.1225E-04 -0.2065E-07
13 0.000 -0.3359E-03 0.2201E-05 0.5267E-07
14 0.000 -0.1177E-03 -0.4555E-05 0.1583E-06
(表12)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.6
Y 4.65
dB 0.53
L 30.42
図13〜図15と表13〜表15は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例5を示している。図13は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図14はその縦収差図、図15はその横収差図である。表13はその面データ、表14はその非球面データ、表15はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 44.123 0.800 1.69680 55.5
2 5.948 2.538
3 -16.881 0.800 1.59551 39.2
4 8.290 4.343 1.88300 40.8
5 -23.576 0.100
6 8.550 2.294 1.77250 49.6
7 -14.546 0.800 1.59551 39.2
8 47.953 1.747
9絞 ∞ 1.891
10 -7.882 0.817 1.76182 26.6
11 6.300 3.180 1.75501 51.2
12* -20.513 1.271
13* 15.599 2.109 1.80610 40.7
14* -22.666 3.940
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 2.020
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.2481E-03 0.2089E-04 -0.1062E-06
13 0.000 -0.3323E-03 0.5321E-05 0.1007E-06
14 0.000 -0.1224E-03 -0.4211E-05 0.2702E-06
(表15)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.2
Y 4.65
dB 0.53
L 30.23
図16〜図18と表16〜表18は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例6を示している。図16は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図17はその縦収差図、図18はその横収差図である。表16はその面データ、表17はその非球面データ、表18はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 -169.547 0.800 1.80420 46.5
2 7.023 1.884
3 -24.406 0.800 1.59551 39.2
4 7.793 3.543 1.88300 40.8
5 -15.079 0.100
6 8.925 2.521 1.77250 49.6
7 -59.476 0.800 1.58144 40.9
8 11.999 2.286
9絞 ∞ 2.391
10 -6.591 1.000 1.76182 26.6
11 13.278 2.334 1.69680 55.5
12* -8.902 1.230
13* 15.516 2.318 1.72903 54.0
14* -17.241 6.515
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 0.620
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表17)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.4509E-04 0.1269E-04 -0.3638E-07
13 0.000 -0.3303E-03 0.1786E-05 0.5489E-07
14 0.000 -0.1389E-03 -0.4295E-05 0.1551E-06
(表18)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.6
Y 4.65
dB 0.53
L 30.72
[数値実施例7]
図19〜図21と表19〜表21は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例7を示している。図19は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図20はその縦収差図、図21はその横収差図である。表19はその面データ、表20はその非球面データ、表21はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 104.823 0.800 1.65160 58.4
2 6.090 3.259
3 -17.678 0.800 1.59551 39.2
4 8.839 2.591 1.88300 40.8
5 -23.146 0.100
6 9.315 2.577 1.80420 46.5
7 -14.474 0.800 1.62004 36.3
8 95.055 1.552
9絞 ∞ 1.800
10 -8.124 0.800 1.76182 26.6
11 6.147 3.097 1.65160 58.4
12* -14.373 1.271
13* 17.877 2.017 1.88300 40.8
14* -23.315 5.837
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 0.620
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表20)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.2232E-03 0.1714E-04 0.2565E-07
13 0.000 -0.2522E-03 0.2475E-05 0.6534E-07
14 0.000 -0.1420E-03 -0.3601E-05 0.1560E-06
(表21)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.6
Y 4.65
dB 0.53
L 29.50
図22〜図24と表22〜表24は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例8を示している。図22は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図23はその縦収差図、図24はその横収差図である。表22はその面データ、表23はその非球面データ、表24はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 60.952 0.800 1.69680 55.5
2 6.340 2.841
3 -17.785 0.800 1.59551 39.2
4 10.006 5.450 1.88300 40.8
5 -24.662 0.100
6 8.651 3.127 1.77250 49.6
7 -14.882 0.800 1.59551 39.2
8 247.553 1.222
9絞 ∞ 1.800
10 -9.067 0.936 1.76182 26.6
11 5.614 3.526 1.75501 51.2
12* -54.579 1.390
13* 14.110 2.126 1.80610 40.7
14* -27.416 4.985
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 0.620
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表23)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.2843E-03 0.2922E-04 -0.3328E-06
13 0.000 -0.3866E-03 0.7369E-05 0.8788E-07
14 0.000 -0.1519E-03 -0.5426E-05 0.3112E-06
(表24)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.5
Y 4.65
dB 0.53
L 32.10
図25〜図27と表25〜表27は、本発明による撮影レンズ系の数値実施例9を示している。図25は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図26はその縦収差図、図27はその横収差図である。表25はその面データ、表26はその非球面データ、表27はその各種データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 62.928 0.800 1.69680 55.5
2 6.395 3.089
3 -18.134 0.800 1.59551 39.2
4 10.028 5.000 1.88300 40.8
5 -24.786 0.100
6 8.659 3.378 1.77250 49.6
7 -14.254 0.800 1.59551 39.2
8 130.121 1.240
9絞 ∞ 1.808
10 -8.493 0.800 1.76182 26.6
11 5.628 3.439 1.75501 51.2
12* -40.577 1.297
13* 14.756 2.170 1.80610 40.7
14* -23.985 5.088
15 ∞ 0.550 1.51680 64.2
16 ∞ 0.620
17 ∞ 0.500 1.51680 64.2
18 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表26)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
12 0.000 0.3135E-03 0.2607E-04 -0.2321E-06
13 0.000 -0.3426E-03 0.6564E-05 0.6307E-07
14 0.000 -0.1363E-03 -0.4885E-05 0.2545E-06
(表27)
各種データ
FNO. 1.9
f 8.5
W 30.5
Y 4.65
dB 0.53
L 32.01
(表28)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 1.44 0.40 0.62
条件式(2) -1.35 -1.10 -1.06
条件式(3) 24.6 24.6 24.6
条件式(4) 40.7 40.7 40.7
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) 1.49 0.59 1.48
条件式(2) -0.99 -1.17 -0.98
条件式(3) 24.6 24.6 28.85
条件式(4) 54.0 40.7 54.0
実施例7 実施例8 実施例9
条件式(1) 0.59 0.38 0.88
条件式(2) -1.17 -1.20 -1.21
条件式(3) 31.8 24.6 24.6
条件式(4) 40.8 40.7 40.7
GR 正の屈折力の後群
1 負レンズ(像側に凹の負レンズ)
2 物体側に凹の負レンズ
3 正レンズ
4 物体側に凸の正レンズ
5 像側に凹の負レンズ
6 負レンズ
7 正レンズ
8 正レンズ(フォーカスレンズ)
C1 正の屈折力の接合レンズ
C2 正の屈折力の接合レンズ
C3 負の屈折力の接合レンズ
S 開口絞り
OP 光学フィルタ
CG カバーガラス
I 像面
Claims (9)
- 物体側から順に、正の屈折力の前群、開口絞り、及び正の屈折力の後群からなる撮影レンズ系において、
前群は、物体側から順に、1枚の負レンズ、及び2組の正の屈折力の接合レンズからなり、
次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする撮影レンズ系。
(1)0.35<fF/fR<1.5
(2)−1.4<fL1/f<−0.9
但し、
fF:前群の焦点距離、
fR:後群の焦点距離、
fL1:前群中の1枚の負レンズの焦点距離、
f:全系の焦点距離。 - 請求項1記載の撮影レンズ系において、後群は、物体側から順に、負の屈折力の接合レンズ、及び正レンズからなる撮影レンズ系。
- 請求項2記載の撮影レンズ系において、後群中の負の屈折力の接合レンズは、物体側から順に、負レンズ及び正レンズからなり、次の条件式(3)を満足する撮影レンズ系。
(3)|νd6−νd7|>20
但し、
νd6:後群中の接合レンズの負レンズのd線に対するアッベ数、
νd7:後群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数。 - 請求項2または3記載の撮影レンズ系において、後群中の最も像側の正レンズは、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズである撮影レンズ系。
- 請求項4記載の撮影レンズ系において、次の条件式(4)を満足する撮影レンズ系。
(4)νd8>40
但し、
νd8:後群中の最も像側の正レンズのd線に対するアッベ数。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の撮影レンズ系において、前群中の1枚の負レンズは像側に凹の負レンズからなる撮影レンズ系。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載の撮影レンズ系において、前群中の物体側の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凹の負レンズ及び正レンズからなる撮影レンズ系。
- 請求項1ないし7のいずれか1項記載の撮影レンズ系において、前群中の像側の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凸の正レンズ及び像側に凹の負レンズからなる撮影レンズ系。
- 物体側から順に、正の屈折力の前群、開口絞り、及び正の屈折力の後群からなる撮影レンズ系において、
前群は、物体側から順に、1枚の負レンズ、及び2組の正の屈折力の接合レンズからなり、
後群は、物体側から順に、負の屈折力の接合レンズ、及び1枚の正レンズからなることを特徴とする撮影レンズ系。
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