JP6322969B2 - 防振機能を有する大口径レンズ - Google Patents
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Description
本発明は、特にデジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等に最適であり、防振機能を有した大口径レンズに関する。
防振機能を有する大口径レンズは、製品外径を抑えるために、防振群のレンズ径と、防振時の防振群移動量を小さくすることが必要である。
防振群の移動量を抑えつつ必要な防振効果を得るには、防振群の単位移動量に対する像面での像ブレ補正量の比（以下、防振係数と呼ぶ）を大きくする必要がある。
以下の特許文献は、防振機能を有する大口径レンズを開示している。
しかしながら、特許文献１、２及び３が開示する防振機能を有する大口径レンズは、防振群が光学系の最も像側に配置されているため、軸外主光線が高くなり、防振時の収差変動を良好に補正することが困難である。また、防振群の径も増大してしまうため、防振ユニットの大型化を招き、製品外径が大きくなるという課題がある。
また、特許文献４が開示する防振機能を有する大口径レンズは、防振群が開口絞りに隣接して配置されているため、防振群の径に関しては有利である。しかし、防振係数が小さいため、防振時の移動量が大きくなり、防振ユニットの大型化を招き、製品外径が大きくなるという課題がある。
そこで本発明は、以下に示す手段により、上記課題を解決し、製品の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ることが可能な防振機能を有する大口径レンズを提供する。
上記課題を解決するための手段である第１の発明は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３より構成され、前記第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ１ａと、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌｏｓからなり、物体距離無限遠から近距離へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群Ｌ２のみが光軸に沿って像側へ移動し、前記レンズ成分Ｌｏｓを光軸に対して垂直方向成分を持つように移動させることで、光軸と垂直方向に像を移動させることが可能であり、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する大口径レンズである。
（１） ０．１９＜βｂｏｓ×（１−βｏｓ）＜１．１７
（４） ０．７７＜｜βｂｆ＾２×（β２＾２−１）｜＜１．７１
（５） ０．１１＜βｂｆ／β２＜０．３１
ただし、
βｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓの横倍率、
βｂｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓよりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
β２は物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率、
βｂｆは物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
（１） ０．１９＜βｂｏｓ×（１−βｏｓ）＜１．１７
（４） ０．７７＜｜βｂｆ＾２×（β２＾２−１）｜＜１．７１
（５） ０．１１＜βｂｆ／β２＜０．３１
ただし、
βｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓの横倍率、
βｂｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓよりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
β２は物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率、
βｂｆは物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
また、上述の課題を解決するための手段である第２の発明は、第１の発明である防振機能を有する大口径レンズであって、前記第２レンズ群Ｌ２は単レンズであることを特徴とする。
また、上述の課題を解決するための手段である第３の発明は、第１又は第２の発明である防振機能を有する大口径レンズであって、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（２） ０．６７＜ｆｏｓ／ｆ＜３．７０
ただし、
ｆｏｓは前記レンズ成分Ｌｏｓの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
（２） ０．６７＜ｆｏｓ／ｆ＜３．７０
ただし、
ｆｏｓは前記レンズ成分Ｌｏｓの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
また、前述の課題を解決するための手段である第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかに記載の防振機能を有する大口径レンズであって、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（３） ０．９３＜ｆ１ａ／ｆ＜４．５９
ただし、
ｆ１ａは前記レンズ成分Ｌ１ａの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
（３） ０．９３＜ｆ１ａ／ｆ＜４．５９
ただし、
ｆ１ａは前記レンズ成分Ｌ１ａの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
本発明により、製品の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ることが可能な防振機能を有する大口径レンズを提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態に係る防振機能を有する大口径レンズについて説明する。なお、本明細書において、「レンズ成分」とは、単レンズや接合レンズやレンズの集合を含む広い概念である。したがって、１つのレンズ成分とは、その最も広い概念においては１つのレンズ群と同じである。
物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３より構成され、前記第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ１ａと、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌｏｓからなり、物体距離無限遠から近距離へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群Ｌ２のみが光軸に沿って像側へ移動し、前記レンズ成分Ｌｏｓを光軸に対して垂直方向成分を持つように移動させることで、光軸と垂直方向に像を移動させることが可能であり、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する大口径レンズ。
（１） ０．１９＜βｂｏｓ×（１−βｏｓ）＜１．１７
ただし、
βｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓの横倍率、
βｂｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓよりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
（１） ０．１９＜βｂｏｓ×（１−βｏｓ）＜１．１７
ただし、
βｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓの横倍率、
βｂｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓよりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
前記レンズ構成において、防振群であるレンズ成分Ｌｏｓは開口絞りＳの像側に隣接して配置されているため、軸外主光線高が高くならない。そのため、前記防振群の径、重量を抑えることが可能なだけでなく、防振時の収差変動も抑えることが可能となる。また、フォーカシングに際して移動する前記第２レンズ群Ｌ２を、開口絞りＳの物体側に隣接して配置することで、防振群と同様、前記第２レンズ群Ｌ２の径、重量を抑えることが可能となる。
条件式（１）は防振群の最適な移動量を決定するために、防振群の防振係数を規定したものである。
防振係数ｋｏｓは防振群の移動量Δｘに対する像面での像ブレ補正量Δｙの比であり、以下の（参考式ａ）で表わすことができる。
（参考式ａ） ｋｏｓ＝Δｙ／Δｘ＝βｂｏｓ×（１−βｏｓ）
ただし、
ｋｏｓは防振係数、
Δｙは像面での像ブレ補正量、
Δｘは防振群の移動量、
βｂｏｓは防振群以降のレンズ系の横倍率、
βｏｓは防振群の横倍率である。
（参考式ａ） ｋｏｓ＝Δｙ／Δｘ＝βｂｏｓ×（１−βｏｓ）
ただし、
ｋｏｓは防振係数、
Δｙは像面での像ブレ補正量、
Δｘは防振群の移動量、
βｂｏｓは防振群以降のレンズ系の横倍率、
βｏｓは防振群の横倍率である。
（参考式ａ）から、防振群の横倍率βｏｓが等倍から離れると防振係数ｋｏｓは大きくなることがわかる。防振係数ｋｏｓが大きくなることで、同じ像ブレ補正量Δｙに対して防振群の移動量Δｘを小さくできる。その結果、防振ユニット径を小さくでき、製品径の小型化に有利になる。但し、条件式（１）の上限値を超えて防振係数が大きくなると、前述の通り小型化に関しては有利になるが、防振時の偏芯コマ収差、倍率色収差変動が大きくなり、これを良好に補正することが困難になり、光学性能に好ましくない。
また、（１）の下限値を超え防振係数が小さくなると、同じ像ブレ補正量Δｙに対して防振群の移動量Δｘが大きくなるため、防振ユニット径が増大し、製品径の小型化が困難となる。
なお、上述した条件式（１）について、その下限値をさらに０．２３に、また上限値をさらに０．９５に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
第２の発明である防振機能を有する大口径レンズは第１の発明であって、さらに以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（２） ０．６７＜ｆｏｓ／ｆ＜３．７０
ただし、
ｆｏｓは前記レンズ成分Ｌｏｓの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
（２） ０．６７＜ｆｏｓ／ｆ＜３．７０
ただし、
ｆｏｓは前記レンズ成分Ｌｏｓの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
条件式（２）は小型化と高性能化を両立させるために、防振群であるレンズ成分Ｌｏｓの焦点距離を規定したものである。
条件式（２）の上限値を超えて、レンズ成分Ｌｏｓの屈折力が弱くなると、収差補正には有利になるが、防振時に必要な移動量が増大し、防振ユニット径が増大するため小型化が困難となる。
条件式（２）の下限値を超えて、レンズ成分Ｌｏｓの屈折力が強くなると、防振時に必要な移動量が小さくなる。その結果、防振ユニットの小型化には有利となる。しかし、防振時の偏芯コマ収差や、倍率色収差変動が大きくなり、これを補正することが困難となり、光学性能に好ましくない。
なお、上述した条件式（２）について、その下限値をさらに０．８０に、また上限値をさらに３．１５に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
第３の発明である防振機能を有する大口径レンズは第１の発明又は第２の発明であって、さらに以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（３） ０．９３＜ｆ１ａ／ｆ＜４．５９
ただし、
ｆ１ａは前記レンズ成分Ｌ１ａの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
（３） ０．９３＜ｆ１ａ／ｆ＜４．５９
ただし、
ｆ１ａは前記レンズ成分Ｌ１ａの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
条件式（３）は小型化と高性能化を両立するためにレンズ成分Ｌ１ａの焦点距離を規定したものである。
条件式（３）の上限値を超えて、レンズ成分Ｌ１ａの正の屈折力が弱くなると、特に球面収差の補正と、製造誤差による性能劣化の抑制には有利になる。しかし、レンズ成分Ｌ１ａからレンズ成分Ｌｏｓへ入射するＦ値光束径が増大するため、防振群であるレンズ成分Ｌｏｓの径が増大し、防振ユニット径の増大を招き、小型化が困難となる。
条件式（３）の下限値を超えて、レンズ成分Ｌ１ａの正の屈折力が強くなると、レンズ成分Ｌ１ａからレンズ成分Ｌｏｓへ入射するＦ値光束径はより収斂されるため、防振群であるレンズ成分Ｌｏｓでの光線径を下げることには有利となる。しかし、製造誤差により、特に偏芯時の偏芯コマ収差が増大し、これを良好に補正することが困難となり、光学性能に好ましくない。
なお、上述した条件式（３）について、その下限値をさらに１．１０に、また上限値をさらに３．９０に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
第４の発明である防振機能を有する大口径レンズは第１の発明乃至第３の発明のいずれかであって、さらに以下の条件式を満足することを特徴とする。
（４） ０．７７＜｜βｂｆ＾２×（β２＾２−１）｜＜１．７１
（５） ０．１１＜βｂｆ／β２＜０．３１
ただし、
β２は物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率、
βｂｆは物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
（４） ０．７７＜｜βｂｆ＾２×（β２＾２−１）｜＜１．７１
（５） ０．１１＜βｂｆ／β２＜０．３１
ただし、
β２は物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率、
βｂｆは物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
条件式（４）は、フォーカス群の最適な移動量を決定するために、フォーカス敏感度を規定したものである。
フォーカス敏感度ｋはフォーカス群の光軸に沿った移動量Δｓに対する像面移動量Δｆｂの比であり以下の（参考式ｂ）で表わすことができる。
（参考式ｂ） ｋ＝Δｆｂ／Δｓ＝βｂｆ＾２×（βｆ＾２−１）
ただし、
ｋはフォーカス敏感度、
Δｆｂは像面移動量、
Δｓはフォーカス群の光軸に沿った移動量、
βｂｆは物体距離無限遠でのフォーカス群以降のレンズ系の横倍率、
βｆは物体距離無限遠でのフォーカス群の横倍率である。
（参考式ｂ） ｋ＝Δｆｂ／Δｓ＝βｂｆ＾２×（βｆ＾２−１）
ただし、
ｋはフォーカス敏感度、
Δｆｂは像面移動量、
Δｓはフォーカス群の光軸に沿った移動量、
βｂｆは物体距離無限遠でのフォーカス群以降のレンズ系の横倍率、
βｆは物体距離無限遠でのフォーカス群の横倍率である。
（参考式ｂ）から、フォーカス群の横倍率βｆが等倍から離れるにつれ、フォーカス敏感度ｋが大きくなることがわかる。フォーカス敏感度ｋが大きくなることで、同じ像面移動量Δｆｂに対するフォーカス群の光軸に沿った移動量Δｓを小さくすることができるため全長方向の小型化が有利になる。
条件式（４）の上限値を超えて、フォーカス敏感度が大きくなると、フォーカス時の球面収差、非点収差変動が大きくなるだけでなく、製造誤差による性能劣化が大きくなり、これを良好に補正することが困難となり、光学性能に好ましくない。
条件式（４）の下限値を超えて、フォーカス敏感度が小さくなると、収差補正上は有利になる。しかし、フォーカス時の移動量が増大し、フォーカス群前後の光軸方向の間隔をより確保することが必要となり、レンズ全系の全長が長くなるため、小型化が困難となる。
なお、上述した条件式（４）について、その下限値をさらに０．９０に、また上限値をさらに１．４５に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
条件式（５）は高性能化のためと、ウォブリング時の像面における像倍率変動を抑えるために、物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率と物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率との比を規定したものである。
ウォブリングとは、合焦のずれ方向を検出するために、フォーカス群を光軸方向に高速に微小移動させることである。ウォブリングの際に像倍率変動が大きいと、画面上で被写体の大きさが変化するため、特に動画時に画像の品質を著しく悪化させてしまう。従って、ウォブリングの際に像倍率変動は小さくする必要がある。
条件式（４）で規定したフォーカス敏感度を確保しつつ、条件式（５）の下限値を超え、第２レンズ群Ｌ２と、第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の物体距離無限遠での横倍率との比が小さくなると、フォーカス群である前記第２レンズ群Ｌ２の倍率負担が大きくなるため、ウォブリング時の像倍率変動が大きくなる。
条件式（４）で規定したフォーカス敏感度を確保しつつ、条件式（５）の上限値を超え、物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率と物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率との比が大きくなると、第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系での倍率負担が大きくなり、屈折力が大きくなるため、製造誤差による性能劣化が大きくなり、これを良好に補正することが困難となる。
なお、上述した条件式（５）について、その下限値は０．１３に、また上限値は０.２５に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
前記レンズ成分Ｌｏｓは、単レンズにすることが好ましい。これにより、移動するレンズを軽量化でき、アクチュエータを小型化できるため、防振ユニット径の小型化に有利になる。
前記レンズ群Ｌ２は、単レンズにすることが好ましい。これにより、レンズを軽量化できるため、フォーカシングの高速化、アクチュエータの小型化に有利となる。
以下、数値実施例に係る防振機能を有する大口径レンズに係る実施例１乃至５の数値データを示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは各面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。
面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスを表している。
面番号を付した（絞り）は、そのレンズ形状が非球面であることを示している。平面又は開口絞りＳに対する曲率半径∞（無限大）記入している。
［非球面データ］には［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、光軸に直交する方向への変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をｚ、コーニック係数をＫ、４、６、８、１０次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０と置くとき、非球面の座標が以下の式で表わされるものとする。
［各種データ］には、各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。
［可変間隔データ］には、各焦点距離状態における可変間隔及びＢＦ（バックフォーカス）の値を示している。
［レンズ群データ］には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。
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限りミリメートル（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、これに限るものではない。
また、各実施例に対応する収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、△Ｓ、△Ｍはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
さらに、図１、図５、図９、図１３及び図１７に示すレンズ構成図において、Ｉは像面、ＬＰＦはローパスフィルタ、中心を通る一点鎖線は光軸である。
以下に、各実施例に係る防振機能を有する大口径レンズの諸元値を示す。［面データ］において、第１列は物体側から数えたレンズ面の順番、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＝５８７．６ｎｍ）での屈折率，第４列νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）でのアッべ数を表す。またｒ＝∞は平面を表し、（ＢＦ）はバックフォーカス、（絞り）は絞り面を示し、空気の屈折率ｎ＝１．００００はその記載を省略する。
図１は実施例１に係る防振機能を有する大口径レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成図である。
図１の防振機能を有する大口径レンズは、物体側から像側へ順に、物体距離無限遠から最短までのフォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、フォーカス時に像面側に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、開口絞りＳと、フォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成される。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとで構成されるレンズ成分Ｌ１ａと、両凸レンズで構成されるレンズ成分Ｌｏｓとで構成される。レンズ成分Ｌｏｓを光軸と略垂直方向に動かすことにより防振を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズで構成される。第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズとの２枚からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとで構成される。
続いて、以下に実施例１に係る防振機能を有するズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 29.8705 3.3687 1.77250 49.62
2 88.4587 0.4605
3 23.9794 2.6128 1.88300 40.80
4 59.0012 0.8070
5 257.7025 0.8000 1.75520 27.53
6 18.2924 3.6963
7 26.3282 2.2775 1.77250 49.62
8 -320.0697 2.4000
9（絞り） ∞ (d9)
10 108.9810 0.8000 1.48749 70.45
11 14.0509 (d11)
12 -13.9104 2.5435 1.80450 39.63
13 -11.0967 0.9155
14 -10.0568 0.8000 1.72825 28.32
15 57.7695 5.2124 1.88300 40.80
16 -17.6763 0.1000
17 31.2399 3.3514 1.77250 49.62
18 1100.8689 12.8001
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF
焦点距離 36.00
Fナンバー 1.95
全画角2ω 33.92
像高Y 10.82
レンズ全長 57.69
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.5347
d11 8.0145
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 30.42
L2 10 -33.18
L3 12 26.27
Los 7 31.58
L1a 1 127.03
数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 29.8705 3.3687 1.77250 49.62
2 88.4587 0.4605
3 23.9794 2.6128 1.88300 40.80
4 59.0012 0.8070
5 257.7025 0.8000 1.75520 27.53
6 18.2924 3.6963
7 26.3282 2.2775 1.77250 49.62
8 -320.0697 2.4000
9（絞り） ∞ (d9)
10 108.9810 0.8000 1.48749 70.45
11 14.0509 (d11)
12 -13.9104 2.5435 1.80450 39.63
13 -11.0967 0.9155
14 -10.0568 0.8000 1.72825 28.32
15 57.7695 5.2124 1.88300 40.80
16 -17.6763 0.1000
17 31.2399 3.3514 1.77250 49.62
18 1100.8689 12.8001
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF
焦点距離 36.00
Fナンバー 1.95
全画角2ω 33.92
像高Y 10.82
レンズ全長 57.69
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.5347
d11 8.0145
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 30.42
L2 10 -33.18
L3 12 26.27
Los 7 31.58
L1a 1 127.03
図５は実施例２に係る防振機能を有する大口径レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成図である。
図５の防振機能を有する大口径レンズは、物体側から像側へ順に、物体距離無限遠から最短までのフォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、フォーカス時に像面側に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、フォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成される。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に非球面である凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとで構成されるレンズ成分Ｌ１ａと、物体側に非球面である凸面を向けた凸メニスカスレンズで構成されるレンズ成分Ｌｏｓとで構成される。レンズ成分Ｌｏｓを光軸と略垂直方向に動かすことにより防振を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズで構成される。第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズとの２枚からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとで構成される。
以下に、実施例２に係る防振機能を有する大口径レンズの諸元値を示す。
数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 19.6383 3.8030 1.77250 49.62
2 43.4622 0.1500
3* 20.6955 2.5449 1.88202 37.22
4 47.9998 0.1000
5 31.1381 0.8000 1.84666 23.78
6 13.1525 4.1621
7* 35.1919 1.7096 1.77250 49.47
8 280.5228 1.0000
9（絞り） ∞ (d9)
10 147.5565 0.8000 1.59282 68.63
11 15.5159 (d11)
12 -15.4164 1.7154 1.80420 46.50
13 -12.1059 0.7544
14 -10.2249 0.8000 1.72825 28.32
15 76.2061 5.3882 1.88300 40.80
16 -16.0451 0.1000
17 29.6815 4.3580 1.77250 49.62
18 212.7660 12.9483
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
3面 7面
K 0.00000 0.00000
A4 -8.19290E-06 -3.20860E-06
A6 -4.41640E-08 6.55500E-08
A8 -3.29860E-11
[各種データ]
INF
焦点距離 36.00
Fナンバー 1.92
全画角2ω 34.10
像高Y 10.82
レンズ全長 55.79
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.5826
d11 7.8732
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 31.34
L2 10 -29.31
L3 12 24.68
Los 7 51.93
L1a 1 55.51
数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 19.6383 3.8030 1.77250 49.62
2 43.4622 0.1500
3* 20.6955 2.5449 1.88202 37.22
4 47.9998 0.1000
5 31.1381 0.8000 1.84666 23.78
6 13.1525 4.1621
7* 35.1919 1.7096 1.77250 49.47
8 280.5228 1.0000
9（絞り） ∞ (d9)
10 147.5565 0.8000 1.59282 68.63
11 15.5159 (d11)
12 -15.4164 1.7154 1.80420 46.50
13 -12.1059 0.7544
14 -10.2249 0.8000 1.72825 28.32
15 76.2061 5.3882 1.88300 40.80
16 -16.0451 0.1000
17 29.6815 4.3580 1.77250 49.62
18 212.7660 12.9483
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
3面 7面
K 0.00000 0.00000
A4 -8.19290E-06 -3.20860E-06
A6 -4.41640E-08 6.55500E-08
A8 -3.29860E-11
[各種データ]
INF
焦点距離 36.00
Fナンバー 1.92
全画角2ω 34.10
像高Y 10.82
レンズ全長 55.79
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.5826
d11 7.8732
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 31.34
L2 10 -29.31
L3 12 24.68
Los 7 51.93
L1a 1 55.51
図９は実施例３に係る防振機能を有する大口径レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成図である。
図９の防振機能を有する大口径レンズは、物体側から像側へ順に、物体距離無限遠から最短までのフォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、フォーカス時に像面側に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、フォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成される。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとで構成されるレンズ成分Ｌ１ａと、物体側の凸面に非球面を用いた両凸レンズで構成されるレンズ成分Ｌｏｓとで構成される。レンズ成分Ｌｏｓを光軸と略垂直方向に動かすことにより防振を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズで構成される。第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズとの２枚からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとで構成される。
以下に、実施例３に係る防振機能を有する大口径レンズの諸元値を示す。
数値実施例3
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 31.4639 3.6949 1.77250 49.62
2 502.0269 1.0639
3 20.2170 2.6127 1.88300 40.80
4 54.3055 0.5878
5 123.8309 0.8000 1.78472 25.72
6 17.1502 3.2815
7* 55.5157 1.6079 1.77250 49.47
8 -563.4416 1.0000
9（絞り） ∞ (d9)
10 451.9403 0.8000 1.59282 68.63
11 17.5757 (d11)
12 -16.4874 1.6982 1.84666 23.78
13 -12.3617 1.0095
14 -10.8543 0.8000 1.75211 25.05
15 110.3486 5.0208 1.88300 40.80
16 -17.1541 0.1000
17 28.3873 4.4635 1.77250 49.62
18 212.7660 13.3493
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
7面
K 0.00000
A4 -1.17150E-06
A6 -2.32050E-07
A8 6.72730E-09
A10 -6.16260E-11
[各種データ]
INF
焦点距離 36.50
Fナンバー 1.97
全画角2ω 33.37
像高Y 10.82
レンズ全長 57.07
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.6519
d11 8.3242
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 33.18
L2 10 -30.87
L3 12 25.28
Los 7 65.49
L1a 1 52.13
数値実施例3
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 31.4639 3.6949 1.77250 49.62
2 502.0269 1.0639
3 20.2170 2.6127 1.88300 40.80
4 54.3055 0.5878
5 123.8309 0.8000 1.78472 25.72
6 17.1502 3.2815
7* 55.5157 1.6079 1.77250 49.47
8 -563.4416 1.0000
9（絞り） ∞ (d9)
10 451.9403 0.8000 1.59282 68.63
11 17.5757 (d11)
12 -16.4874 1.6982 1.84666 23.78
13 -12.3617 1.0095
14 -10.8543 0.8000 1.75211 25.05
15 110.3486 5.0208 1.88300 40.80
16 -17.1541 0.1000
17 28.3873 4.4635 1.77250 49.62
18 212.7660 13.3493
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
7面
K 0.00000
A4 -1.17150E-06
A6 -2.32050E-07
A8 6.72730E-09
A10 -6.16260E-11
[各種データ]
INF
焦点距離 36.50
Fナンバー 1.97
全画角2ω 33.37
像高Y 10.82
レンズ全長 57.07
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.6519
d11 8.3242
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 33.18
L2 10 -30.87
L3 12 25.28
Los 7 65.49
L1a 1 52.13
図１３は実施例４に係る防振機能を有する大口径レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成図である。
図１３の防振機能を有する大口径レンズは、物体側から像側へ順に、物体距離無限遠から最短までのフォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、フォーカス時に像面側に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、フォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成される。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズとで構成されるレンズ成分Ｌ１ａと、物体側の凸面に非球面を用いた両凸レンズにより構成されるレンズ成分Ｌｏｓとで構成される。レンズ成分Ｌｏｓを光軸と略垂直方向に動かすことにより防振を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズで構成される。第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズとの２枚からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとで構成される。
以下に、実施例４に係る防振機能を有する大口径レンズの諸元値を示す。
数値実施例4
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 33.3927 3.6976 1.77250 49.62
2 -34239.5599 0.1500
3 20.0748 2.9044 1.88300 40.80
4 69.3255 0.5136
5 151.1030 0.8000 1.78472 25.72
6 17.4267 3.5021
7* 99.7348 1.4220 1.77250 49.47
8 -408.9043 1.0000
9（絞り） ∞ (d9)
10 326.3724 0.8000 1.59282 68.63
11 17.9373 (d11)
12 -17.8685 1.8901 1.84666 23.78
13 -12.6056 0.6111
14 -11.4865 0.8000 1.75211 25.05
15 79.9007 4.7709 1.88300 40.80
16 -19.1270 0.1000
17 28.0609 4.4919 1.77250 49.62
18 212.7660 13.2794
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
7面
K 0.00000
A4 -5.74130E-07
A6 -3.02420E-07
A8 8.94940E-09
A10 -8.25620E-11
[各種データ]
INF
焦点距離 36.50
Fナンバー 1.98
全画角2ω 33.37
像高Y 10.82
レンズ全長 56.07
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.6391
d11 8.4946
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 34.01
L2 10 -32.05
L3 12 25.68
Los 7 103.92
L1a 1 44.34
数値実施例4
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 33.3927 3.6976 1.77250 49.62
2 -34239.5599 0.1500
3 20.0748 2.9044 1.88300 40.80
4 69.3255 0.5136
5 151.1030 0.8000 1.78472 25.72
6 17.4267 3.5021
7* 99.7348 1.4220 1.77250 49.47
8 -408.9043 1.0000
9（絞り） ∞ (d9)
10 326.3724 0.8000 1.59282 68.63
11 17.9373 (d11)
12 -17.8685 1.8901 1.84666 23.78
13 -12.6056 0.6111
14 -11.4865 0.8000 1.75211 25.05
15 79.9007 4.7709 1.88300 40.80
16 -19.1270 0.1000
17 28.0609 4.4919 1.77250 49.62
18 212.7660 13.2794
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
7面
K 0.00000
A4 -5.74130E-07
A6 -3.02420E-07
A8 8.94940E-09
A10 -8.25620E-11
[各種データ]
INF
焦点距離 36.50
Fナンバー 1.98
全画角2ω 33.37
像高Y 10.82
レンズ全長 56.07
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.6391
d11 8.4946
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 34.01
L2 10 -32.05
L3 12 25.68
Los 7 103.92
L1a 1 44.34
図１７は実施例５に係る防振機能を有する大口径レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成図である。
図１７の防振機能を有する大口径レンズは、物体側から像側へ順に、物体距離無限遠から最短までのフォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、フォーカス時に像面側に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、フォーカス時に像面に対して固定の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成される。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズと両凹レンズとで構成されるレンズ成分Ｌ１ａと、物体側の凸面に非球面を用いた両凸レンズにより構成されるレンズ成分Ｌｏｓとで構成される。レンズ成分Ｌｏｓを光軸と略垂直方向に動かすことにより防振を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズで構成される。第３レンズ群Ｌ３は、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズとの２枚からなる接合レンズと物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとで構成される。
以下に、実施例５に係る防振機能を有する大口径レンズの諸元値を示す。
数値実施例5
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 26.9533 3.3850 1.77250 49.62
2 75.0914 0.1500
3 31.6831 2.4545 1.88300 40.80
4 126.0194 0.8000
5 -344.7471 0.8000 1.84666 23.78
6 33.5964 3.3173
7* 43.8153 2.0027 1.77250 49.47
8 -103.0123 2.4000
9（絞り） ∞ (d9)
10 70.4193 0.8000 1.59282 68.63
11 13.9310 (d11)
12 -13.4058 1.6454 1.84666 23.78
13 -10.6625 1.3530
14 -8.9232 0.8000 1.78472 25.72
15 66.6147 6.0401 1.88300 40.80
16 -14.5999 0.1000
17 29.2619 3.7770 1.77250 49.62
18 212.7660 12.7999
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
7面
K 0.00000
A4 -8.51030E-06
A6 -6.71470E-09
[各種データ]
INF
焦点距離 36.00
Fナンバー 1.97
全画角2ω 33.84
像高Y 10.82
レンズ全長 56.48
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.4595
d11 7.1978
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 28.34
L2 10 -29.45
L3 12 25.93
Los 7 40.03
L1a 1 63.12
数値実施例5
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 26.9533 3.3850 1.77250 49.62
2 75.0914 0.1500
3 31.6831 2.4545 1.88300 40.80
4 126.0194 0.8000
5 -344.7471 0.8000 1.84666 23.78
6 33.5964 3.3173
7* 43.8153 2.0027 1.77250 49.47
8 -103.0123 2.4000
9（絞り） ∞ (d9)
10 70.4193 0.8000 1.59282 68.63
11 13.9310 (d11)
12 -13.4058 1.6454 1.84666 23.78
13 -10.6625 1.3530
14 -8.9232 0.8000 1.78472 25.72
15 66.6147 6.0401 1.88300 40.80
16 -14.5999 0.1000
17 29.2619 3.7770 1.77250 49.62
18 212.7660 12.7999
19 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
20 ∞ （BF)
像面 ∞
[非球面データ]
7面
K 0.00000
A4 -8.51030E-06
A6 -6.71470E-09
[各種データ]
INF
焦点距離 36.00
Fナンバー 1.97
全画角2ω 33.84
像高Y 10.82
レンズ全長 56.48
[可変間隔データ]
INF
d0 ∞
d9 1.4595
d11 7.1978
BF 1.0000
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
L1 1 28.34
L2 10 -29.45
L3 12 25.93
Los 7 40.03
L1a 1 63.12
また、これらの各実施例における条件式の対応値の一覧を示す。
[条件式対応値]
条件式／実施例 1 2 3 4 5
(1) 0.19＜βbos×（1−βos）＜1.17 0.90 0.50 0.40 0.25 0.70
(2) 0.67＜ｆos／ｆ＜3.70 0.88 1.44 1.79 2.85 1.11
(3) 0.93＜ｆ１a／ｆ＜4.59 3.53 1.54 1.43 1.21 1.75
(4) 0.77＜｜βbｆ＾2×（β2＾2−1）｜＜1.71 1.12 1.14 1.06 1.00 1.31
(5) 0.11＜βbｆ／β2＜0.31 0.24 0.16 0.14 0.14 0.24
条件式／実施例 1 2 3 4 5
(1) 0.19＜βbos×（1−βos）＜1.17 0.90 0.50 0.40 0.25 0.70
(2) 0.67＜ｆos／ｆ＜3.70 0.88 1.44 1.79 2.85 1.11
(3) 0.93＜ｆ１a／ｆ＜4.59 3.53 1.54 1.43 1.21 1.75
(4) 0.77＜｜βbｆ＾2×（β2＾2−1）｜＜1.71 1.12 1.14 1.06 1.00 1.31
(5) 0.11＜βbｆ／β2＜0.31 0.24 0.16 0.14 0.14 0.24
Ｌ１ 第１レンズ群Ｌ１
Ｌ２ 第２レンズ群Ｌ２
Ｌ３ 第３レンズ群Ｌ３
Ｌ１ａ レンズ成分Ｌ１ａ
Ｌｏｓ レンズ成分Ｌｏｓ
Ｓ 開口絞り
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｉ 像面
ｄ ｄ線
Ｃ Ｃ線
ｇ ｇ線
Ｆｎｏ Ｆナンバー
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリジオナル像面
Ｌ２ 第２レンズ群Ｌ２
Ｌ３ 第３レンズ群Ｌ３
Ｌ１ａ レンズ成分Ｌ１ａ
Ｌｏｓ レンズ成分Ｌｏｓ
Ｓ 開口絞り
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｉ 像面
ｄ ｄ線
Ｃ Ｃ線
ｇ ｇ線
Ｆｎｏ Ｆナンバー
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリジオナル像面
Claims (4)
- 物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３より構成され、
前記第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ１ａと、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌｏｓからなり、
物体距離無限遠から近距離へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群Ｌ２のみが光軸に沿って像側へ移動し、前記レンズ成分Ｌｏｓを光軸に対して垂直方向成分を持つように移動させることで、光軸と垂直方向に像を移動させることが可能であり、以下の条件式を満足することを特徴とする防振機能を有する大口径レンズ。
（１） ０．１９＜βｂｏｓ×（１−βｏｓ）＜１．１７
（４） ０．７７＜｜βｂｆ＾２×（β２＾２−１）｜＜１．７１
（５） ０．１１＜βｂｆ／β２＜０．３１
ただし、
βｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓの横倍率、
βｂｏｓは物体距離無限遠での前記レンズ成分Ｌｏｓよりも像側に位置するレンズ系の横倍率である
β２は物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２の横倍率、
βｂｆは物体距離無限遠での前記第２レンズ群Ｌ２よりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。
- 前記第２レンズ群Ｌ２は単レンズであることを特徴とする請求項１に記載の防振機能を有する大口径レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の防振機能を有する大口径レンズ
（２） ０．６７＜ｆｏｓ／ｆ＜３．７０
ただし、
ｆｏｓは前記レンズ成分Ｌｏｓの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
- 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３のいずれかに記載の防振機能を有する大口径レンズ。
（３） ０．９３＜ｆ１ａ／ｆ＜４．５９
ただし、
ｆ１ａは前記レンズ成分Ｌ１ａの焦点距離、
ｆは物体距離無限遠でのレンズ全系の焦点距離である。
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|---|---|---|---|
| JP2013240506A JP6322969B2 (ja) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 防振機能を有する大口径レンズ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013240506A JP6322969B2 (ja) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 防振機能を有する大口径レンズ |
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| JP2015102559A JP2015102559A (ja) | 2015-06-04 |
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| CN110068916A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-07-30 | 南京华群光电技术有限公司 | 一种三百六十度内孔环形视场光学系统 |
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-
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- 2013-11-21 JP JP2013240506A patent/JP6322969B2/ja active Active
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