JP5849884B2 - 望遠レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

望遠レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器 Download PDF

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Description

本発明は望遠レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。例えば、被写体の映像を撮像素子(例えば、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサ,CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子)で取り込むレンズ交換式デジタルカメラに適したコンパクトで大口径の望遠レンズと、その望遠レンズ及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。
近年のレンズ交換式カメラではデジタルカメラが一般的になっており、さらにオートフォーカスによる静止画撮影だけではなく、動画撮影等も可能となっている。動画撮影時には音声も同時に記録されるため、カメラやレンズからの作動音を極力抑える必要がある。レンズ側の作動音として問題となるのは、フォーカスや手振れ補正のために用いられるアクチュエーターの作動音である。したがって静音化を図る必要があるが、アクチュエーターの作動音を低減するためには、フォーカスで移動するレンズ群(すなわちフォーカス群)のより一層の軽量化が撮影レンズの設計に求められる。
また、近年のミラーレス一眼カメラでは、コントラストAF(autofocus)によりAF動作を行うものが一般化してきている。そして、コントラスト方式でオートフォーカスを高速で連続して行うための方法として、一部のレンズ群を光軸方向に高速でウォブリングさせて、合焦状態を作り出す方法が知られている。その方法を採用する際には、フォーカスを高速で駆動させるために、移動レンズをより軽量化することが光学系に求められる。さらに、ウォブリング時には被写体の大きさの変化に注意する必要がある。フォーカスにより焦点距離(倍率)の変化が生じると、ウォブリング動作時に被写体の大きさが不連続に変化するため違和感が生じる。したがって光学系には、フォーカスによる倍率の変化が小さいことが求められる。
交換レンズ用の大口径望遠レンズとしては、正パワーの第1群をフォーカシング時固定とし、3枚のレンズから成る負パワーの第2群を無限遠から近接へのフォーカシング時に物体側から像側に移動させることにより合焦を行うインナーフォーカス構成を有するものが、特許文献1で提案されている。また、正パワーの第1群をフォーカシング時固定とし、2枚のレンズから成る負パワーの第2群を無限遠から近接へのフォーカシング時に物体側から像側に移動させることにより合焦を行うインナーフォーカス構成を有するものが、特許文献2で提案されている。
特開平8−327897号公報 特開平11−119092号公報
大口径の望遠レンズは、スポーツ等の撮影にも多く用いられることから、フォーカスの合焦スピードをより早くするという要求に応えるため、特許文献1,2で提案されているようなインナーフォーカスの構成が適している。しかし、いずれのタイプもフォーカス群の重量が重く、高速でオートフォーカスさせるためには機構設計にかなりの負荷が必要な構成となっている。また、近年の動画対応を行うという点では、ウォブリング駆動が困難な構成となっている。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、大口径であってフォーカス群が軽量化された小型で高性能な望遠レンズ,それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、第1の発明の望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする。
−2<f2/f3<−1.15 …(1)
6<|m3/m2|<22 …(2)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
f3:第3群の焦点距離、
m2:第2群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
m3:第3群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
である。
第2の発明の望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)を満足し、前記第2群を構成する単レンズが、以下の条件式(5)を満足することを特徴とする。
−2<f2/f3<−1.15 …(1)
0.12<(CR1−CR2)/(CR1+CR2)<0.22 …(5)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
f3:第3群の焦点距離、
CR1:第2群の物体側面の曲率半径、
CR2:第2群の像面側面の曲率半径、
である。
第3の発明の望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)を満足し、前記第2群を構成する単レンズが、以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
−2<f2/f3<−1.15 …(1)
23.0<νd_2<35.0 …(6)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
f3:第3群の焦点距離、
νd_2:第2群を構成する単レンズのアッベ数、
である。
第4の発明の望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1),(7)及び(8)を満足することを特徴とする。
−2<f2/f3<−1.15 …(1)
0.55<f1/fL<0.8 …(7)
1.8<fL/(2×Fn×h2f)<2.3 …(8)
ただし、
f1:第1群の焦点距離、
f2:第2群の焦点距離、
f3:第3群の焦点距離、
fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
Fn:無限遠フォーカシング時のFナンバー、
h2f:軸上光束に含まれる光線のうち絞りを光軸からの最大高さで通る光線を軸上マージナル光線とするとき、第2群の物体側面での軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
である。
第5の発明の望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)を満足し、前記第4群が、物体側から順に、負パワーを有する前群と、正パワーを有する後群と、から構成され、前記前群を光軸に対して垂直に移動させることにより手振れ補正を行い、以下の条件式(9)を満足することを特徴とする。
−2<f2/f3<−1.15 …(1)
−0.8<f4a/f4b<−0.55 …(9)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
f3:第3群の焦点距離、
f4a:前群の焦点距離、
f4b:後群の焦点距離、
である。
第6の発明の望遠レンズは、上記第5の発明において、前記前群が、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの3枚のレンズで構成され、以下の条件式(10)を満足することを特徴とする。
1.5<Ndave<1.62 …(10)
ただし、
Ndave:前群を構成する全てのレンズのd線に対する屈折率の平均値、
である。
第7の発明の望遠レンズは、上記第1〜第6のいずれか1つの発明において、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする。
0.3<f3/fL<0.8 …(3)
ただし、
f3:第3群の焦点距離、
fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
第8の発明の望遠レンズは、上記第1〜第7のいずれか1つの発明において、以下の条件式(4)を満足することを特徴とする。
−0.9<f2/fL<−0.5 …(4)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
の発明の望遠レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第2群が像側へ移動することを特徴とする。
10の発明の望遠レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第2群が物体側へ移動することを特徴とする。
11の発明の撮像光学装置は、上記第1〜第10のいずれか1つの発明に係る望遠レンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記望遠レンズが設けられていることを特徴とする。
12の発明のデジタル機器は、上記第11の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影,動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。
本発明によれば、フォーカス群を軽量化するための条件が適切に設定された構成になっているため、大口径であってフォーカス群が軽量化されているにもかかわらず、小型で高性能な望遠レンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その大口径でコンパクトな望遠レンズ又は撮像光学装置をデジタル機器(例えばデジタルカメラ)に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。例えば、フォーカス群の軽量化により、フォーカスに用いられるアクチュエーターの作動音を低減して静音化を達成することができる。
第1の実施の形態(実施例1)の光学構成図。 第2の実施の形態(実施例2)の光学構成図。 第3の実施の形態(実施例3)の光学構成図。 第4の実施の形態(実施例4)の光学構成図。 第5の実施の形態(実施例5)の光学構成図。 第6の実施の形態(実施例6)の光学構成図。 実施例1の第1フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例1の第2フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例1の第3フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例2の第1フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例2の第2フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例2の第3フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例3の第1フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例3の第2フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例3の第3フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例4の第1フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例4の第2フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例4の第3フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例5の第1フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例5の第2フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例5の第3フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例6の第1フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例6の第2フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例6の第3フォーカスポジションでの縦収差図。 実施例1の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例1の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例1の第3フォーカスポジションでの横収差図。 実施例2の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例2の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例2の第3フォーカスポジションでの横収差図。 実施例3の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例3の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例3の第3フォーカスポジションでの横収差図。 実施例4の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例4の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例4の第3フォーカスポジションでの横収差図。 実施例5の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例5の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例5の第3フォーカスポジションでの横収差図。 実施例6の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例6の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例6の第3フォーカスポジションでの横収差図。 実施例1の第1フォーカスポジションでの手振れ補正時性能を示す横収差図。 実施例2の第1フォーカスポジションでの手振れ補正時性能を示す横収差図。 実施例3の第1フォーカスポジションでの手振れ補正時性能を示す横収差図。 実施例4の第1フォーカスポジションでの手振れ補正時性能を示す横収差図。 実施例5の第1フォーカスポジションでの手振れ補正時性能を示す横収差図。 実施例6の第1フォーカスポジションでの手振れ補正時性能を示す横収差図。 撮像光学装置を搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。
以下、本発明に係る望遠レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明に係る望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り(パワー:焦点距離の逆数で定義される量)、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成されている。そして、以下の条件式(1)を満足することを特徴としている。
−2<f2/f3<−1.15 …(1)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
f3:第3群の焦点距離、
である。
フォーカス群の軽量化により高速のフォーカシングを達成するために、本発明に係る望遠レンズでは、フォーカス群である第2群及び第3群のうち、第2群を単レンズで構成し、第3群を単レンズ、又は負レンズと正レンズとの2枚から成る接合レンズで構成している。低枚数化により発生する収差としては主に球面収差が挙げられ、単独のフォーカス群ではフォーカスによる収差変動の補正が困難となる。そこで本発明に係る望遠レンズでは、主に第3群でフォーカシングを行い、そのフォーカシング時に生じる球面収差変動を、第2群が補正するように移動する構成としている。つまり、第3群は比較的強い正のパワーを持つため、単独でフォーカス群が物体側に移動した際は球面収差がオーバー側に倒れる傾向となるが、第2群が同時に移動することにより、球面収差を良好なレベルに補正することを可能としている。
前記条件式(1)を満たすことにより、良好なフォーカス性能を達成することができる。条件式(1)の上限を越えると、第2群のパワーが強くなりすぎて、第2群で発生する色収差を補正することが困難になる。また、結果として曲率が強くなるため、レンズ重量が増加し、フォーカス群の軽量化によりフォーカシングの高速化を達成することが困難になる。条件式(1)の下限を越えると、第3群のパワーが強くなりすぎるため、第2群で球面収差の補正を行うことが困難になる。
上記特徴的構成によると、フォーカス群を軽量化するための条件が適切に設定された構成になっているため、大口径であってフォーカス群が軽量化されているにもかかわらず、小型で高性能な望遠レンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その大口径でコンパクトな望遠レンズ又は撮像光学装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能を軽量・コンパクトに付加することが可能となり、デジタル機器のコンパクト化,低コスト化,高性能化,高機能化等に寄与することができる。例えば、フォーカス群の軽量化により、フォーカスに用いられるアクチュエーターの作動音を低減して静音化を達成することができる。また、本発明に係る望遠レンズは、ミラーレスタイプのレンズ交換式デジタルカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利な軽量・小型の交換レンズを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能,小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
6<|m3/m2|<22 …(2)
ただし、
m2:第2群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
m3:第3群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
である。
条件式(2)は、第2群と第3群との移動比率に関する好ましい条件範囲を規定している。この条件式(2)の上限を越えると、第2群の移動量が小さくなり、その際に球面収差の補正効果を出すためには第2群のパワーを強くする必要が生じる。パワーが強くなるとフォーカス移動時の球面収差変動の感度が強くなりすぎて、フォーカス移動時の間隔精度を保証することが困難になるので望ましくない。条件式(2)の下限を越えると、第2群の移動量が増加し、全体としてフォーカス群を移動させるための空間をより多く確保する必要が生じるため、第1群の正のパワーがより強くなり、第1群で発生する球面収差と縦色収差の補正が困難になるため望ましくない。
以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
0.3<f3/fL<0.8 …(3)
ただし、
f3:第3群の焦点距離、
fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
条件式(3)は、第3群の正のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。第3群は、主にフォーカスを行う作用をもっている。条件式(3)の上限を越えると、第3群の正のパワーが弱くなりすぎて、第3群の移動量が大きくなるため、フォーカスに必要となる間隔をより多く確保する必要が生じる。このため、第1群のパワーが強くなり、第1群で発生する球面収差と縦色収差の補正が困難になるため望ましくない。逆に、条件式(3)の下限を越えると、第3群のパワーが強くなりすぎるため、第2群で発生する球面収差が大きくなりすぎて補正することが困難になってしまう。
以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
−0.9<f2/fL<−0.5 …(4)
ただし、
f2:第2群の焦点距離、
fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
条件式(4)は、第2群の負のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。第2群には、主なフォーカスを行う第3群に対してその発生する収差を補正する作用を持たせている。条件式(4)の上限を越えると、第2群の負のパワーが強くなりすぎて、第2群で発生する色収差を補正することが困難になる。逆に、条件式(4)の下限を越えると、第2群のパワーが弱くなりすぎるため、第3群で発生する球面収差を補正することができなくなってしまう。
前記第2群を構成する単レンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
0.12<(CR1−CR2)/(CR1+CR2)<0.22 …(5)
ただし、
CR1:第2群の物体側面の曲率半径、
CR2:第2群の像面側面の曲率半径、
である。
第2群を単レンズで構成することにより、フォーカス群の軽量化を実現することができる。その単レンズが条件式(5)を満たすように像側に凹の曲率半径を小さくすれば、非点収差の発生を抑えることができる。条件式(5)の上限を越えると、凹の曲率半径が小さくなり、像側の凹の面で発生する球面収差が大きくなりすぎて、フォーカシング時の性能変動が大きくなるため望ましくない。条件式(5)の下限を越えると、物体側の曲率半径が小さくなり像側との曲率半径の差が少なくなるため、球面収差の補正効果が弱くなる。その結果、近接時の球面収差の発生が大きくなるため望ましくない。
前記第2群を構成する単レンズは、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
23.0<νd_2<35.0 …(6)
ただし、
νd_2:第2群を構成する単レンズのアッベ数、
である。
条件式(6)の下限を越えると、ガラス材料の屈折率が高くなるため、第2群のパワーが強くなることにより、フォーカス移動時の球面収差変動の感度が強くなりすぎてしまう。その結果、フォーカス移動時の間隔精度を補償することが困難になる。条件式(6)の上限を越えると、第3群のフォーカス移動に伴って生じる軸上色収差を補正することが困難になってしまう。
以下の条件式(7)及び(8)を満足することが望ましい。
0.55<f1/fL<0.8 …(7)
1.8<fL/(2×Fn×h2f)<2.3 …(8)
ただし、
f1:第1群の焦点距離、
fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
Fn:無限遠フォーカシング時のFナンバー、
h2f:軸上光束に含まれる光線のうち絞りを光軸からの最大高さで通る光線を軸上マージナル光線とするとき、第2群の物体側面での軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
である。
フォーカス群の重量を低減するためには、レンズ枚数を低減することと、レンズの体積を低減することが重要になる。レンズの体積を低減する上で特に重要となるのは、外径サイズの低減である。外径サイズの低減を図るためには、フォーカス群に入射する光線高さをなるべく低くする必要がある。光線高さを低くするためには、フォーカス群より物体側の正の群のパワーを強くすることと、間隔を十分に確保することが必要である。
条件式(7)の上限を越えると、第1群の焦点距離が長くなりすぎてフォーカス群に入射する光線高さを抑えることが困難となり、結果として、フォーカス群の重量が増加するため望ましくない。逆に、条件式(7)の下限を越えると、第1群の焦点距離が短くなりすぎて、第1群で発生する球面収差と色収差を補正することが困難になる。
条件式(8)の上限を越えると、第1群のパワーが強くなりすぎて第1群内で発生する像面湾曲の補正が困難となる。条件式(8)の下限を越えると、光線高さを抑えることが困難となるため、フォーカス群の重量が増加し望ましくない。
前記第4群は、物体側から順に、負パワーを有する前群と、正パワーを有する後群と、から構成され、前記前群を光軸に対して垂直に移動させることにより手振れ補正を行い、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
−0.8<f4a/f4b<−0.55 …(9)
ただし、
f4a:前群の焦点距離、
f4b:後群の焦点距離、
である。
手振れ補正を行うレンズ群(手振れ補正群)に要求される必要条件として、光学的には光軸に対して垂直方向に変動させた際に結像性能の劣化が少ないこと、鏡胴構成上は移動量が少なく軽量であること、が挙げられる。手振れ補正群を軽量化するためには、レンズ枚数を少なくすることと、レンズ外径を抑えることが必要である。また、レンズ材料としては比重の軽いレンズを選定する必要がある。物体側から順に、負の前群,正の後群で第4群を構成し、負の前群を手振れ補正群とすれば、上記のような条件を満たすことが可能である。
条件式(9)は、第4群を構成するサブ群(すなわち、前群,後群)のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。条件式(9)の上限を越えると、前群のパワーが強くなりすぎて手振れ補正時の性能劣化が大きくなるため望ましくない。条件式(9)の下限を越えると、後群のパワーが強くなりすぎて後群中で発生するコマ収差が強くなり、その補正が困難になる。
前記前群は、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの3枚のレンズで構成され、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
1.5<Ndave<1.62 …(10)
ただし、
Ndave:前群を構成する全てのレンズのd線に対する屈折率の平均値、
である。
軽量化のためにはレンズ1枚で手振れ補正群を構成することが望ましいが、テレ側での画角が9度程度の望遠系では、同一の手振れ時に発生する角度変化に対してより像面側の変動が大きいため、手振れ補正群も大きく移動させて補正する必要がある。その際レンズ1枚では色収差やコマの補正が不十分となる。上記のように物体側から正レンズ、負レンズ、負レンズの3枚で手振れ補正群を構成すれば、手振れ補正時も色収差の変動とコマ収差の変動を良好に抑えることが可能となる。その際、屈折率の高い硝材を使用しないことが望ましい。屈折率の高い硝材は、その材料にランタンやタンタル等の比重の重い材料が用いられていることが多く、軽量化を図る上で望ましくない。
条件式(10)は、前群を構成するレンズの平均屈折率に関する好ましい条件範囲を規定している。この条件式(10)を満たすことにより、軽量で手振れ補正時の性能劣化の少ない光学系を提供することが可能となる。条件式(10)の上限を越えると、屈折率が高くなるため重量が増大し、3枚のレンズで構成することが困難になるため収差補正が困難となる。条件式(10)の下限を越えると、特に正レンズは色収差の補正のため分散の小さいレンズを用いる必要があるが、分散の大きいレンズしか選択できなくなり色収差の補正が十分ではなくなる。
本発明に係る望遠レンズは、画像入力機能付きデジタル機器(例えば、デジタルカメラ)用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体(すなわち被写体)側から順に、物体の光学像を形成する望遠レンズと、その望遠レンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面(すなわち撮像面)上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有する望遠レンズが配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ,ビデオカメラ,監視カメラ,車載カメラ,テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられる。また、パーソナルコンピュータ,携帯用デジタル機器(例えば、携帯電話,スマートフォン,モバイルコンピュータ等),これらの周辺機器(スキャナー,プリンター等),その他のデジタル機器等に内蔵又は外付けによりカメラ機能が搭載されたものが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。
図49に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器DUの概略構成例を模式的断面で示す。図49に示すデジタル機器DUに搭載されている撮像光学装置LUは、物体(すなわち被写体)側から順に、物体の光学像(像面)IMを形成する望遠レンズLN(AX:光軸)と、平行平面板PT(撮像素子SRのカバーガラス;必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター,赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。)と、望遠レンズLNにより受光面(撮像面)SS上に形成された光学像IMを電気的な信号に変換する撮像素子SRと、を備えている。この撮像光学装置LUで画像入力機能付きデジタル機器DUを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置LUを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置LUをデジタル機器DUの本体に対して着脱自在又は回動自在に構成することが可能である。
撮像素子SRとしては、例えば複数の画素を有するCCD型イメージセンサ,CMOS型イメージセンサ等の固体撮像素子が用いられる。望遠レンズLNは、撮像素子SRの光電変換部である受光面SS上に被写体の光学像IMが形成されるように設けられているので、望遠レンズLNによって形成された光学像IMは、撮像素子SRによって電気的な信号に変換される。
デジタル機器DUは、撮像光学装置LUの他に、信号処理部1,制御部2,メモリ3,操作部4,表示部5等を備えている。撮像素子SRで生成した信号は、信号処理部1で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリ3(半導体メモリ,光ディスク等)に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される(例えば携帯電話の通信機能)。制御部2はマイクロコンピュータから成っており、撮影機能(静止画撮影機能,動画撮影機能等),画像再生機能等の機能の制御;フォーカシング,手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影,動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部2により撮像光学装置LUに対する制御が行われる。表示部5は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子SRによって変換された画像信号あるいはメモリ3に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部4は、操作ボタン(例えばレリーズボタン),操作ダイヤル(例えば撮影モードダイヤル)等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部2に伝達する。
望遠レンズLNは、正負正(正又は負)の4群構成になっており、第1群及び第4群の位置を像面IMに対して固定した状態で、第2群と第3群を光軸AXに沿って移動させることにより近距離物体へのフォーカシングを行い、撮像素子SRの受光面SS上に光学像IMを形成する構成になっている。なお、望遠レンズLNのスペックとしては、像高Y’が約11mm、全系の焦点距離が35mmフォーマット換算で300mm以上(200〜600mm程度)を想定している。
ここで、第1〜第6の実施の形態を挙げて、望遠レンズLNの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図1〜図6は、第1〜第6の実施の形態を構成する望遠レンズLNにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、第1フォーカスポジションPOS1(被写体無限遠状態)と第3フォーカスポジションPOS3(被写体最近接状態)でのレンズ配置を光学断面で示している。レンズ構成図中の矢印m1,m2,m3,m4は、第1フォーカスポジションPOS1から第3フォーカスポジションPOS3へのフォーカシングにおける第1群Gr1,第2群Gr2,第3群Gr3,第4群Gr4の移動をそれぞれ模式的に示している。ただし、フォーカス群は第2群Gr2と第3群Gr3であり、被写体無限遠状態POS1から被写体最近接状態POS3へのフォーカシングにおいて、第2群Gr2は像側(第1〜第4の実施の形態)又は物体側(第5,第6の実施の形態)へ移動し、第3群Gr3は物体側へ移動し、第1群Gr1及び第4群Gr4は位置固定である。
第2群Gr2は、単レンズで構成されている。第3群Gr3は、単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成されている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、負パワーを有する前群GrAと、正パワーを有する後群GrBと、から構成されており、前群GrAは、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの3枚のレンズで構成されている。前群GrAが手振れ補正群であり、矢印mCで示すように、光軸AXに対して垂直に移動することにより手振れ補正が行われる。
第1の実施の形態の望遠レンズLN(図1)は、正負正負の4群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第1群Gr1は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第2群Gr2は、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚から成っている。第3群Gr3は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ1枚から成っている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、前群GrAと、後群GrBと、から成っている。前群GrAは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群GrBは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。
第2の実施の形態の望遠レンズLN(図2)は、正負正負の4群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第1群Gr1は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第2群Gr2は、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚から成っている。第3群Gr3は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ1枚から成っている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、前群GrAと、後群GrBと、から成っている。前群GrAは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群GrBは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。
第3の実施の形態の望遠レンズLN(図3)は、正負正負の4群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第1群Gr1は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第2群Gr2は、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚から成っている。第3群Gr3は、物体側に凸の正メニスカスレンズ1枚から成っている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、前群GrAと、後群GrBと、から成っている。前群GrAは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群GrBは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、から成っている。
第4の実施の形態の望遠レンズLN(図4)は、正負正負の4群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第1群Gr1は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第2群Gr2は、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚から成っている。第3群Gr3は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ1枚から成っている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、前群GrAと、後群GrBと、から成っている。前群GrAは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群GrBは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。
第5の実施の形態の望遠レンズLN(図5)は、正負正負の4群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第1群Gr1は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第2群Gr2は、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚から成っている。第3群Gr3は、物体側に凸の正メニスカスレンズ1枚から成っている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、前群GrAと、後群GrBと、から成っている。前群GrAは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群GrBは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。
第6の実施の形態の望遠レンズLN(図6)は、正負正負の4群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第1群Gr1は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第2群Gr2は、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚から成っている。第3群Gr3は、物体側に凸の正メニスカスレンズ1枚から成っている。第4群Gr4は、物体側から順に、絞りSTと、前群GrAと、後群GrBと、から成っている。前群GrAは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群GrBは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。
以下、本発明を実施した望遠レンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例1〜6(EX1〜6)は、前述した第1〜第6の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第1〜第6の実施の形態を表すレンズ構成図(図1〜図6)は、対応する実施例1〜6の光学構成をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号,曲率半径r(mm),軸上面間隔d(mm),d線(波長587.56nm)に関する屈折率nd,d線に関するアッベ数vdを示す。また、各種データとして、全系の倍率(β),全系の焦点距離(fL,mm),全画角(2ω,°),バックフォーカス(BF,mm),レンズ全長(TL,mm),Fナンバー(Fno),像高(Y’,mm),可変間隔データ(di:フォーカシングにより変化する軸上面間隔,i:面番号,d0:被写体距離)を、第1フォーカスポジションPOS1(被写体無限遠状態),第2フォーカスポジションPOS2(被写体有限距離状態),第3フォーカスポジションPOS3(被写体最近接状態)のそれぞれについて示し、レンズ群データとして各レンズ群の焦点距離(mm)を示し、表1に各実施例の条件式対応値及び関連データを示す。なお、バックフォーカスは、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表記しており、レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。
図7〜図9,図10〜図12,図13〜図15,図16〜図18,図19〜図21,図22〜図24は、実施例1〜実施例6(EX1〜EX6)にそれぞれ対応する収差図であり、各フォーカスポジションPOS1〜3における諸収差を示している。図7〜図24のそれぞれにおいて、(A)は球面収差図、(B)は非点収差図、(C)は歪曲収差図である。球面収差図は、実線で示すd線(波長587.56nm)に対する球面収差量、一点鎖線で示すC線(波長656.28nm)に対する球面収差量、破線で示すg線(波長435.84nm)に対する球面収差量を、それぞれ近軸像面からの光軸AX方向のズレ量(単位:mm)で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値(すなわち相対瞳高さ)を表している。非点収差図において、破線Tはd線に対するタンジェンシャル像面、実線Sはd線に対するサジタル像面を、近軸像面からの光軸AX方向のズレ量(単位:mm)で表しており、縦軸は像高(IMG HT,単位:mm)を表している。歪曲収差図において、横軸はd線に対する歪曲(単位:%)を表しており、縦軸は像高(IMG HT,単位:mm)を表している。なお、像高IMG HTの最大値は、像面IMにおける最大像高Y’(撮像素子SRの受光面SSの対角長の半分)に相当する。
図25〜図27,図28〜図30,図31〜図33,図34〜図36,図37〜図39,図40〜図42は、実施例1〜実施例6(EX1〜EX6)にそれぞれ対応する横収差図であり、各フォーカスポジションPOS1〜3における通常時(偏心前)の横収差(mm)を示している。図25〜図42のそれぞれにおいて、(A)〜(E)はタンジェンシャル光束での横収差を示しており、(F)〜(J)はサジタル光束での横収差を示している。また、RELATIVE FIELD HEIGHTで表されている像高比(半画角ω°)での横収差を、実線で示すd線(波長587.56nm)、一点鎖線で示すC線(波長656.28nm)、破線で示すg線(波長435.84nm)について示している。なお像高比は、像高を最大像高Y’で規格化した相対的な像高である。
図43〜図48は、実施例1〜実施例6(EX1〜EX6)の手振れ補正時(偏心後)の第1フォーカスポジションPOS1(被写体無限遠状態)での横収差図であり、0.4度の角度の像ブレを手振れ補正群(すなわち前群GrA)の偏心により補正したときの軸上及び軸外での横収差(mm)を示している。図43〜図48のそれぞれにおいて、(A)〜(C)はタンジェンシャル光束での横収差、(D)〜(F)はサジタル光束での横収差をそれぞれ示しており、(A)及び(D)は像高比−1(軸外)での横収差(センサー対角の70%の位置に入射する光束の横収差)、(B)及び(E)は像高比+1(軸外)での横収差(センサー対角の70%の位置に入射する光束の横収差)、(C)及び(F)は像高比0(軸上)での横収差(センサー中央に入射する光束の横収差)をそれぞれ示している。また、RELATIVE FIELD HEIGHTで表されている像高比(半画角ω°)での横収差を、実線で示すd線(波長587.56nm)、一点鎖線で示すC線(波長656.28nm)、破線で示すg線(波長435.84nm)について示している。なお像高比は、像高を最大像高Y’で規格化した相対的な像高である。
実施例1
単位:mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 80.164 6.44 1.48749 70.45
2 -436.685 0.20
3 47.433 9.02 1.43700 95.10
4 -267.241 3.22
5 -123.196 1.80 1.78589 44.20
6 118.634 0.20
7 61.177 7.01 1.43700 95.10
8 -113.769 0.50
9 320.792 3.30 1.84666 23.78
10 -132.108 1.20 1.79952 42.22
11 69.363 21.42
12 30.876 0.80 1.69895 30.05
13 21.120 15.94
14 25.225 0.80 1.69895 30.05
15 20.600 3.57 1.51823 58.96
16 95.231 3.60
17(絞り)∞ 1.60
18 192.893 2.02 1.69895 30.05
19 -34.108 0.80 1.51680 64.20
20 20.955 2.73
21 -28.634 0.80 1.56883 56.04
22 68.303 4.22
23 78.715 3.86 1.72000 50.23
24 -18.318 1.00 1.80610 33.27
25 -52.080 9.36
26 1623.045 2.33 1.65844 50.85
27 -57.029 29.75
像面 ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0210 -0.1540
fL 146.26 144.58 135.19
2ω 8.60 8.70 9.30
BF 29.75 29.75 29.75
TL 137.50 137.50 137.50
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00

d0 ∞ 6862.50 962.50
d11 21.42 21.63 22.18
d13 15.94 14.24 4.57
d16 3.60 5.10 14.21
レンズ群データ
群 焦点距離
第1群 101.52
第2群 -98.97
第3群 71.82
第4群 -1921.87
実施例2
単位:mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 172.128 4.96 1.48749 70.44
2 -222.272 1.41
3 49.274 8.87 1.43700 95.10
4 -282.857 2.08
5 -191.760 2.00 1.78590 44.20
6 127.641 0.20
7 54.068 6.78 1.43700 95.10
8 -276.410 2.00
9 755.981 2.48 1.84666 23.78
10 -183.744 3.00 1.78590 43.93
11 101.125 23.23
12 31.661 0.90 1.73800 32.26
13 22.012 17.93
14 27.138 0.83 1.62588 35.74
15 22.953 3.00 1.48749 70.44
16 109.628 2.57
17(絞り)∞ 2.00
18 134.305 2.50 1.69895 30.05
19 -33.148 0.80 1.51680 64.20
20 20.939 3.00
21 -28.898 0.80 1.56883 56.04
22 53.497 2.13
23 71.377 4.30 1.72000 50.23
24 -15.496 1.21 1.83400 37.35
25 -105.110 2.14
26 368.572 2.73 1.69680 55.46
27 -36.442 35.47
像面 ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1383
fL 146.27 143.46 129.94
2ω 8.60 8.77 9.68
BF 35.41 35.41 35.41
TL 139.35 139.35 139.35
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.04 11.04

d0 ∞ 6860.65 1060.65
d11 23.23 23.49 24.13
d13 17.93 16.04 6.57
d16 2.57 4.20 13.03
レンズ群データ
群 焦点距離
第1群 100.15
第2群 -101.90
第3群 77.74
第4群 -257.31
実施例3
単位:mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 149.421 5.50 1.48749 70.44
2 -188.134 0.92
3 47.886 8.28 1.43700 95.10
4 -873.279 2.67
5 -181.589 2.00 1.78590 44.20
6 99.003 0.20
7 58.400 7.04 1.43700 95.10
8 -153.471 2.00
9 3295.940 2.74 1.84666 23.78
10 -127.006 3.00 1.74400 44.90
11 112.101 24.95
12 32.650 0.84 1.76182 26.61
13 22.602 16.22
14 26.913 2.90 1.48749 70.44
15 140.066 4.25
16(絞り)∞ 1.93
17 138.345 2.50 1.69895 30.05
18 -35.424 0.80 1.51680 64.20
19 19.884 2.38
20 -31.100 0.80 1.56883 56.04
21 52.492 2.00
22 52.704 4.38 1.72000 50.23
23 -16.201 1.50 1.83400 37.16
24 -90.856 0.96
25 -399.273 2.32 1.69680 55.53
26 -39.911 37.43
像面 ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1382
fL 146.27 142.96 127.36
2ω 8.60 8.80 9.87
BF 37.43 37.43 37.43
TL 140.52 140.52 140.52
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00

d0 ∞ 6859.49 1059.49
d11 24.95 25.08 25.45
d13 16.22 14.58 6.31
d15 4.25 5.75 13.66
レンズ群データ
群 焦点距離
第1群 106.15
第2群 -100.00
第3群 67.77
第4群 -152.46
実施例4
単位:mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 143.594 5.29 1.48749 70.44
2 -228.899 3.37
3 48.806 8.85 1.43700 95.10
4 -512.420 3.00
5 -178.503 2.00 1.78590 44.20
6 105.811 0.20
7 58.131 6.69 1.43700 95.10
8 -164.960 2.98
9 728.197 2.68 1.84666 23.78
10 -138.398 3.00 1.79745 43.24
11 99.359 22.53
12 29.812 0.80 1.77304 26.50
13 22.552 18.24
14 27.984 0.80 1.62588 35.74
15 23.555 2.90 1.48749 70.44
16 120.423 2.33
17(絞り)∞ 1.37
18 128.763 4.10 1.69895 30.05
19 -34.028 1.60 1.51680 64.20
20 20.270 2.20
21 -30.378 0.70 1.54196 56.72
22 45.455 2.00
23 50.968 3.48 1.72000 50.23
24 -16.513 2.31 1.83400 37.16
25 -127.128 0.69
26 982.402 2.50 1.69680 55.53
27 -40.074 36.05 1.00000 0.00
像面 ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1381
fL 146.27 142.91 127.09
2ω 8.60 8.80 9.89
BF 36.05 36.05 36.05
TL 142.67 142.67 142.67
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00

d0 ∞ 6857.33 1057.33
d11 22.53 22.82 23.52
d13 18.24 16.24 6.37
d16 2.33 4.04 13.21
レンズ群データ
群 焦点距離
第1群 111.76
第2群 -125.85
第3群 78.85
第4群 -176.23
実施例5
単位:mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 72.434 7.23 1.48749 70.44
2 -572.706 8.00
3 45.747 8.79 1.43700 95.10
4 -178.845 2.59
5 -102.472 1.80 1.78590 44.20
6 173.802 0.20
7 55.423 6.72 1.43700 95.10
8 -110.264 0.50
9 717.166 2.70 1.92286 20.88
10 -148.548 0.01
11 -148.548 1.20 1.80450 39.64
12 58.599 15.95
13 31.668 0.80 1.85026 32.27
14 21.632 13.60
15 25.661 3.31 1.51680 64.20
16 152.118 3.50
17(絞り)∞ 1.60
18 344.650 2.15 1.69895 30.05
19 -29.779 0.81 1.51680 64.20
20 21.088 2.82
21 -26.212 0.80 1.56883 56.04
22 74.980 4.99
23 77.974 4.16 1.67003 47.23
24 -17.263 1.00 1.80518 25.46
25 -35.891 12.00
26 109.018 3.86 1.69895 30.05
27 -668.052 26.35
像面 ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.153
fL 146.24 144.03 132.07
2ω 8.60 8.73 9.52
BF 26.35 26.35 26.35
TL 137.45 137.45 137.45
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00

d0 ∞ 6862.55 962.55
d11 15.95 15.92 15.17
d13 13.60 12.28 4.91
d16 3.50 4.85 12.97
レンズ群データ
群 焦点距離
第1群 97.37
第2群 -83.33
第3群 59.20
第4群 -322.72
実施例6
単位:mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 73.637 6.39 1.48749 70.44
2 -1111.407 1.38
3 48.855 9.38 1.43700 95.10
4 -230.589 3.39
5 -118.184 1.80 1.78590 44.20
6 138.342 0.20
7 63.816 6.74 1.43700 95.10
8 -114.703 0.50
9 399.929 2.74 1.92286 20.88
10 -192.677 1.31 1.83481 42.72
11 78.273 20.75
12 29.571 0.80 1.84666 23.78
13 20.731 12.96
14 24.341 3.35 1.51680 64.20
15 115.174 3.56
16(絞り)∞ 1.60
17 2266.634 2.05 1.69895 30.05
18 -30.729 0.80 1.51680 64.20
19 20.907 2.81
20 -27.071 0.80 1.56883 56.04
21 80.556 4.11
22 80.449 3.98 1.67003 47.23
23 -18.363 1.00 1.80518 25.46
24 -38.065 12.00
25 225.069 4.00 1.74077 27.76
26 -124.537 27.41
像面 ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1524
fL 146.26 144.10 132.26
2ω 8.60 8.73 9.51
BF 27.41 27.41 27.41
TL 135.82 135.82 135.82
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00

d0 ∞ 6864.18 964.18
d11 20.75 20.80 20.16
d13 12.96 11.67 4.59
d15 3.56 4.81 12.53
レンズ群データ
群 焦点距離
第1群 96.76
第2群 -85.45
第3群 58.98
第4群 -310.44
Figure 0005849884
DU デジタル機器
LU 撮像光学装置
LN 望遠レンズ
Gr1 第1群
Gr2 第2群
Gr3 第3群
Gr4 第4群
GrA 前群
GrB 後群
ST 絞り(開口絞り)
SR 撮像素子
SS 受光面(撮像面)
IM 像面(光学像)
AX 光軸
1 信号処理部
2 制御部
3 メモリ
4 操作部
5 表示部

Claims (12)

  1. 物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
    前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする望遠レンズ;
    −2<f2/f3<−1.15 …(1)
    6<|m3/m2|<22 …(2)
    ただし、
    f2:第2群の焦点距離、
    f3:第3群の焦点距離、
    m2:第2群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
    m3:第3群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
    である。
  2. 物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
    前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)を満足し、前記第2群を構成する単レンズが、以下の条件式(5)を満足することを特徴とす望遠レンズ;
    −2<f2/f3<−1.15 …(1)
    0.12<(CR1−CR2)/(CR1+CR2)<0.22 …(5)
    ただし、
    f2:第2群の焦点距離、
    f3:第3群の焦点距離、
    CR1:第2群の物体側面の曲率半径、
    CR2:第2群の像面側面の曲率半径、
    である。
  3. 物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
    前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)を満足し、前記第2群を構成する単レンズが、以下の条件式(6)を満足することを特徴とす望遠レンズ;
    −2<f2/f3<−1.15 …(1)
    23.0<νd_2<35.0 …(6)
    ただし、
    f2:第2群の焦点距離、
    f3:第3群の焦点距離、
    νd_2:第2群を構成する単レンズのアッベ数、
    である。
  4. 物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
    前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1),(7)及び(8)を満足することを特徴とす望遠レンズ;
    −2<f2/f3<−1.15 …(1)
    0.55<f1/fL<0.8 …(7)
    1.8<fL/(2×Fn×h2f)<2.3 …(8)
    ただし、
    f1:第1群の焦点距離、
    f2:第2群の焦点距離、
    f3:第3群の焦点距離、
    fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
    Fn:無限遠フォーカシング時のFナンバー、
    h2f:軸上光束に含まれる光線のうち絞りを光軸からの最大高さで通る光線を軸上マージナル光線とするとき、第2群の物体側面での軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
    である。
  5. 物体側から順に、正パワーを有する第1群と、負パワーを有する第2群と、正パワーを有する第3群と、正又は負パワーを有する第4群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第1群が位置固定であり、前記第2群が移動し、前記第3群が物体側へ移動し、前記第4群が位置固定であり、前記第2群と前記第3群との間隔が狭くなるように変化する望遠レンズであって、
    前記第2群が単レンズで構成され、前記第3群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式(1)を満足し、前記第4群が、物体側から順に、負パワーを有する前群と、正パワーを有する後群と、から構成され、前記前群を光軸に対して垂直に移動させることにより手振れ補正を行い、以下の条件式(9)を満足することを特徴とす望遠レンズ;
    −2<f2/f3<−1.15 …(1)
    −0.8<f4a/f4b<−0.55 …(9)
    ただし、
    f2:第2群の焦点距離、
    f3:第3群の焦点距離、
    f4a:前群の焦点距離、
    f4b:後群の焦点距離、
    である。
  6. 前記前群が、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの3枚のレンズで構成され、以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項記載の望遠レンズ;
    1.5<Ndave<1.62 …(10)
    ただし、
    Ndave:前群を構成する全てのレンズのd線に対する屈折率の平均値、
    である。
  7. 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の望遠レンズ;
    0.3<f3/fL<0.8 …(3)
    ただし、
    f3:第3群の焦点距離、
    fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
    である。
  8. 以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の望遠レンズ;
    −0.9<f2/fL<−0.5 …(4)
    ただし、
    f2:第2群の焦点距離、
    fL:全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
    である。
  9. 無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第2群が像側へ移動することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の望遠レンズ。
  10. 無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第2群が物体側へ移動することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の望遠レンズ。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の望遠レンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記望遠レンズが設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
  12. 請求項11記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影,動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6150047B2 (ja) * 2012-07-20 2017-06-21 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
JP6152972B2 (ja) * 2012-07-20 2017-06-28 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
JP5974725B2 (ja) * 2012-08-10 2016-08-23 株式会社ニコン 近接撮影レンズ、撮像装置、近接撮影レンズの製造方法
JP6800616B2 (ja) * 2016-06-01 2020-12-16 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
JP6771371B2 (ja) 2016-12-12 2020-10-21 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP6689768B2 (ja) * 2017-02-28 2020-04-28 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
WO2019187633A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 ソニー株式会社 撮像レンズ及び撮像装置
JP7218132B2 (ja) * 2018-09-25 2023-02-06 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
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
US20230375802A1 (en) * 2020-11-06 2023-11-23 Nikon Corporation Optical system, optical apparatus and method for manufacturing the optical system
JP7059340B2 (ja) * 2020-11-26 2022-04-25 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
CN116783532A (zh) * 2021-02-15 2023-09-19 株式会社尼康 光学系统、光学设备及光学系统的制造方法

Family Cites Families (10)

* 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
JP2556986B2 (ja) * 1988-03-18 1996-11-27 オリンパス光学工業株式会社 望遠レンズ
JP3168424B2 (ja) * 1990-03-28 2001-05-21 株式会社シグマ インナーフォーカス式マクロレンズ
JP3003081B2 (ja) * 1990-08-31 2000-01-24 株式会社シグマ インナーフォーカス式マクロレンズ
JP3407421B2 (ja) * 1994-09-05 2003-05-19 オリンパス光学工業株式会社 近距離撮影可能なレンズ
JP2003029148A (ja) * 2001-05-08 2003-01-29 Pentax Corp ズームレンズ系
JP5142823B2 (ja) * 2008-05-28 2013-02-13 キヤノン株式会社 撮影レンズ及びそれを有する撮像装置
JP5544959B2 (ja) * 2010-03-18 2014-07-09 株式会社ニコン 変倍光学系、光学機器、変倍光学系の製造方法
JP5558281B2 (ja) * 2010-09-14 2014-07-23 株式会社シグマ 防振機能を有するインナーフォーカス式マクロレンズ
JP2013083783A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Tamron Co Ltd インナーフォーカス式レンズ

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