JP7114412B2 - レンズ装置およびこれを備えたカメラシステム - Google Patents
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Description
複数のレンズを備える撮影光学系と、
前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズを保持する保持部材と、
フォーカシングに際して前記保持部材を光軸方向に移動させる駆動部を制御するための制御部とを備え、
前記制御部の物体側の端面は、無限遠合焦時において前記最も物体側のレンズの物体側の面頂点よりも物体側に位置することを特徴とする。
図1~図8を用いて第1実施例におけるレンズ装置200及びレンズ装置200を装着可能なカメラ本体100の構成について説明する。レンズ装置200とカメラ本体100の総称をカメラシステムとする。
まず、図1及び図2を用いてカメラ本体100の構成について説明する。図1はレンズ装置200の撮影距離が無限遠状態であるときの模式図を表しており、図2はレンズ装置200の撮影距離が至近状態であるときの模式図を表している。言い換えれば、図1は無限遠に合焦した状態のレンズ装置200の模式図であり、図2は至近に合焦した状態のレンズ装置200の模式図である。
次に図1及び図2を用いてレンズ装置200の構成について説明する。図1及び図2がどのような図であるかは前述の通りである。図1及び図2では、撮影光学系の光軸(以下光軸という)OAの方向をZ方向とし、光軸OAに対して直交する方向であって、撮像素子104の撮像面に平行な2方向のうち横方向をX方向、縦方向をY方向としている。
次に図3から図5を用いて、回路基板(駆動基板)300について説明する。図3は本実施例における回路基板300周辺の構造の分解斜視図である。図4は回路基板300と通信基板の接続関係を示すための部分断面図であり、図5はフィルター枠部周辺の構造の分解斜視図である。
回路基板300が有する駆動コイル301b、302b、303b、304bから撮像素子104に到達する磁気ノイズについて説明する。磁気ノイズの大きさは一般的に距離の3乗に反比例するため、撮像素子104から磁気ノイズの発生源が離れるほど撮影画像への影響は小さくなる。本実施例における磁気ノイズの発生源は、第1から第4の駆動コイル301b、302b、303b、304bである。
図6では本実施例における第1の駆動コイル301bから発する磁気ノイズを模式的に表している。第1の駆動コイル301は図6中のY軸周り(光軸OAに直交する軸あるいは方向周り)に電線(導線)3010bが巻かれている。第2から第4の駆動コイル302b、303b、304bも第1の駆動コイル301bと同様な構成のため、説明は省略する。図6に示すように第1の駆動コイル301bから発する磁気ノイズはY軸方向に放射されやすくなっている。このように、第1の駆動コイル301bをY軸周りに電線が巻かれるように配置することで、より撮像素子104に到達する磁気ノイズを低減することが可能である。
次に、図4及び図7を用いて、回路基板300と通信基板212の接続方法ついて説明する。
次に図8を用いて出力キー221とカム筒207の回転範囲について説明する。218aおよび218bはユニット固定筒218に設けられた、出力キー221の回転範囲を規制するための突き当て部(規制部)である。カム筒207と係合した出力キー221が突き当て部218aおよび218bに当接することで、カム筒207の回転範囲が規制される。このとき本実施例では図8に示すように出力キー221の回転範囲は約140度としている。つまり、出力キー221が通過しない範囲がある。
図9及び図10を用いて第2実施例のレンズ装置について説明する。
図11~図20を用いて前述の各実施例におけるレンズ装置に搭載可能な撮影光学系の構成について説明する。前述の第1及び第2実施例として説明したレンズ装置には、下記の第1数値実施例~第5数値実施例に示すいずれかの撮影光学系が搭載されている。もちろん本発明は下記の第1数値実施例~第5数値実施例に示すいずれの撮影光学系を搭載したレンズ装置に限定されるものではない。
図11は第1数値実施例の光学系のレンズ断面図である。図12(A)、(B)はそれぞれ第1数値実施例の無限遠、至近合焦時における収差図である。図13は第2数値実施例の光学系のレンズ断面図である。図14(A)、(B)はそれぞれ第2数値実施例の無限遠、至近合焦時における収差図である。
各数値実施例の撮影光学系において、好ましくは次の条件式のうち1つ以上を満足するのがよい。
0.9≦Fno≦2.8 ・・・(1)
0.1≦fr/ff≦0.7 ・・・(2)
0.1≦|Δd/f|≦0.5 ・・・(3)
0.1≦|BF/f|≦0.6 ・・・(4)
0.40≦Dmin/Dmax<1.0・・・(5)
1.0≦Fno≦2.0 ・・・(1a)
0.2≦fr/ff≦0.7 ・・・(2a)
0.1≦|Δd/f|≦0.5 ・・・(3a)
0.1≦|BF/f|≦0.4 ・・・(4a)
0.60≦Dmin/Dmax<1.0・・・(5a)
1.0≦Fno≦1.5 ・・・(1b)
0.2≦fr/ff≦0.4 ・・・(2b)
0.1≦|Δd/f|≦0.3 ・・・(3b)
0.15≦|BF/f|≦0.35 ・・・(4b)
0.65≦Dmin/Dmax<1.0 ・・・(5b)
各数値実施例の撮影光学系では以上のように各要素を構成することにより、大口径比でありながら、レンズ系全体の小型化を達成することが可能となる。さらに球面収差を始めとする諸収差を良好に補正し、高い光学性能が得られる光学系を実現することが可能となる。
x=(h2/R)/[1+[1-(1+k)(h/R)2]1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10・・・
で表示される。但しRは近軸曲率半径である。Diは各レンズ面の有効径である。ここでいう有効径は各レンズ面(屈折面)の最大径の半値あるいは各レンズ面においてもっとも光線高さが高い光線が入る領域の光軸直交方向の幅の半値である。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd D
1* 82.909 8.39 1.76802 49.2 41.53
2 -68.211 1.50 1.73800 32.3 41.04
3 77.682 0.20 39.69
4 40.481 6.87 1.95375 32.3 39.87
5 855.015 0.20 38.95
6 74.822 1.40 1.65412 39.7 36.66
7 25.210 6.56 32.59
8 -1195.622 1.20 1.66565 35.6 32.44
9 31.561 4.14 2.00100 29.1 31.49
10 75.602 3.47 30.99
11(絞り) ∞ 3.09
12 -92.693 7.53 1.43875 94.7 30.11
13 -21.093 1.20 1.72047 34.7 29.95
14 349.334 0.20 32.01
15 55.420 10.37 1.76385 48.5 33.29
16 -29.287 1.30 1.66565 35.6 33.31
17 55.742 0.71 34.08
18* 65.419 8.32 1.85400 40.4 34.32
19* -49.838 (可変) 35.84
20 52.651 10.03 1.88300 40.8 38.43
21 -47.216 1.50 1.66565 35.6 37.95
22 41.182 7.53 34.70
23 -48.251 1.40 1.61340 44.3 34.71
24 151.332 3.90 1.85400 40.4 36.44
25* -163.746 14.00 36.94
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.39341e-006 A 6=-4.81896e-010 A 8= 7.22917e-014 A10= 2.22678e-017
第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.25923e-006 A 6= 8.73754e-010 A 8=-3.92386e-012 A10=-8.48899e-018
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.43503e-006 A 6= 8.01071e-010 A 8=-1.43275e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.90301e-006 A 6= 2.73324e-010 A 8= 1.09277e-011 A10=-1.31337e-014 A12= 5.68359e-018
各種データ
焦点距離 51.50
Fナンバー 1.24
画角 22.79
像高 21.64
レンズ全長 106.00
BF 14.00
無限遠 至近
d19 1.00 13.22
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
LF 1 172.21
絞り 11 ∞
LR 12 45.97
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 62.11
L2 20 614.51
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 49.93
2 2 -49.00
3 4 44.37
4 6 -58.78
5 8 -46.18
6 9 51.70
7 12 60.31
8 13 -27.57
9 15 26.49
10 16 -28.67
11 18 34.26
12 20 29.58
13 21 -32.82
14 23 -59.49
15 24 92.62
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd D
1* 80.110 9.67 1.80400 46.58 41.50
2 -68.243 1.64 1.68893 31.07 40.45
3 52.862 0.20 38.47
4 42.184 7.47 2.00100 29.13 38.64
5 2510.576 0.70 37.40
6 99.979 1.60 1.65412 39.68 35.36
7 24.508 7.45 31.43
8 -101.919 1.34 1.66565 35.64 31.36
9 34.799 5.56 1.95375 32.32 31.67
10 516.053 2.44 31.46
11(絞り) ∞ 2.58
12 -1398.232 10.02 1.49700 81.54 30.74
13 -20.985 1.29 1.73800 32.26 30.40
14 251.143 0.44 32.08
15 87.566 7.29 1.76385 48.51 32.50
16 -43.447 1.28 1.66565 35.64 32.70
17 105.692 1.79 33.00
18* 161.695 7.96 1.88300 40.80 33.70
19 -42.423 (可変) 35.90
20 54.474 8.77 1.88300 40.80 38.50
21 -60.531 1.54 1.59551 39.24 38.00
22 40.560 7.14 35.10
23 -58.170 1.21 1.67300 38.15 35.10
24 105.985 5.08 1.80400 46.58 36.40
25* -216.191 14.60 36.96
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.44652e-006 A 6=-1.02693e-009 A 8= 1.91678e-012 A10=-3.07794e-015 A12= 2.00476e-018
第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.17027e-006 A 6= 4.00496e-009 A 8=-1.90948e-011 A10= 4.86536e-014 A12=-4.89586e-017
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.50064e-006 A 6=-5.98670e-010 A 8= 1.34319e-011 A10=-2.56798e-014 A12= 2.59930e-017
各種データ
焦点距離 51.10
Fナンバー 1.25
画角 22.95
像高 21.64
レンズ全長 111.01
BF 14.60
無限遠 至近
d19 1.95 16.11
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
LF 1 198.77
絞り 11 ∞
LR 12 44.87
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 61.31
L2 20 586.40
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 47.21
2 2 -43.00
3 4 42.80
4 6 -50.05
5 8 -38.82
6 9 38.91
7 12 42.76
8 13 -26.19
9 15 38.96
10 16 -46.10
11 18 38.77
12 20 33.67
13 21 -40.55
14 23 -55.64
15 24 89.08
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd D
1* 78.899 8.90 1.80400 46.6 41.37
2 -67.718 1.64 1.68893 31.1 40.70
3 47.472 0.20 38.71
4 40.920 7.47 2.00100 29.1 38.96
5 1429.704 0.40 37.86
6 72.656 1.40 1.61340 44.3 35.73
7 24.711 6.80 32.09
8 -324.647 5.80 1.91082 35.3 32.00
9 -31.915 1.90 1.73800 32.3 31.90
10 298.008 3.10 30.74
11(絞り) ∞ 2.90
12 -63.639 9.20 1.49700 81.5 29.85
13 -19.466 1.29 1.73800 32.3 29.88
14 -73.147 0.44 31.93
15 307.461 7.29 1.76385 48.5 32.50
16 -33.624 1.28 1.66565 35.6 32.70
17 109.612 1.79 32.81
18* 244.351 7.96 1.88300 40.8 33.20
19 -42.656 (可変) 35.33
20 52.456 8.77 1.88300 40.8 38.06
21 -63.325 1.54 1.59551 39.2 37.60
22 37.881 7.14 34.56
23 -60.219 1.21 1.67300 38.1 34.57
24 84.630 4.80 1.80400 46.6 36.01
25* -271.123 14.78 36.56
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.87321e-006 A 6=-2.04579e-009 A 8= 5.76182e-012 A10=-1.07978e-014 A12= 8.19265e-018
第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.48368e-006 A 6= 1.04147e-008 A 8=-6.04874e-011 A10= 1.74410e-013 A12=-1.93793e-016
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.13700e-006 A 6= 1.42005e-008 A 8=-5.68578e-011 A10= 1.36417e-013 A12=-1.25415e-016
各種データ
焦点距離 51.18
Fナンバー 1.24
画角 22.92
像高 21.64
レンズ全長 109.00
BF 14.78
無限遠 至近
d19 1.00 12.61
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
LF 1 137.35
絞り 11 ∞
LR 12 48.25
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 60.90
L2 20 841.47
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 46.59
2 2 -40.28
3 4 41.97
4 6 -61.73
5 8 38.50
6 9 -38.97
7 12 52.78
8 13 -36.31
9 15 40.05
10 16 -38.52
11 18 41.67
12 20 33.69
13 21 -39.58
14 23 -52.10
15 24 80.71
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd D
1* 82.892 12.42 1.76802 49.2 44.32
2 -55.277 1.00 1.73800 32.3 40.45
3 76.505 2.38 38.99
4 41.265 5.51 1.95375 32.3 39.22
5 419.045 0.67 38.73
6 85.376 1.00 1.65412 39.7 36.70
7 23.769 6.53 32.73
8 -86440.894 1.00 1.66565 35.6 32.73
9 30.477 9.98 2.00100 29.1 32.53
10 97.639 3.47 31.01
11(絞り) ∞ 3.09
12 810.446 9.76 1.43875 94.7 30.20
13 -23.577 1.67 1.72047 34.7 29.71
14 246.328 0.35 30.96
15 57.202 10.09 1.76385 48.5 31.77
16 -30.594 0.99 1.66565 35.6 31.64
17 56.589 1.73 35.24
18* 71.756 6.81 1.85400 40.4 37.00
19* -47.378 0.06 37.47
20 53.489 9.22 1.88300 40.8 39.23
21 -44.512 1.98 1.66565 35.6 38.99
22 34.871 9.28 34.33
23 -40.641 1.96 1.61340 44.3 34.36
24 -2480.291 2.96 1.85400 40.4 36.41
25* -154.750 (可変) 37.15
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.25274e-006 A 6=-4.14950e-010 A 8= 9.58468e-014 A10= 2.22678e-017
第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.25923e-006 A 6= 8.73754e-010 A 8=-3.92386e-012 A10=-8.48899e-018
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.43503e-006 A 6= 8.01071e-010 A 8=-1.43275e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.90301e-006 A 6= 2.73324e-010 A 8= 1.09277e-011 A10=-1.31337e-014 A12= 5.68359e-018
各種データ
焦点距離 51.50
Fナンバー 1.24
画角 22.79
像高 21.64
レンズ全長 113.86
BF 9.96
無限遠 至近
d25 9.96 18.28
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
LF 1 197.25
絞り 11 ∞
LR 12 46.00
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 51.50
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 44.93
2 2 -43.34
3 4 47.65
4 6 -50.68
5 8 -45.77
6 9 41.20
7 12 52.41
8 13 -29.79
9 15 27.46
10 16 -29.70
11 18 34.32
12 20 28.78
13 21 -29.08
14 23 -67.38
15 24 193.15
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd D
1* 140.266 6.00 1.69680 55.5 68.65
2 1025.846 0.50 67.92
3 45.000 11.63 1.49700 81.5 63.93
4 108.097 0.50 61.71
5 42.000 13.18 1.49700 81.5 55.95
6 694.581 0.50 52.55
7 156.475 2.50 0.00000 0.0 48.63
8 27.318 12.04 38.70
9(絞り) ∞ 9.06
10 -51.011 1.60 0.00000 0.0 31.59
11 34.617 1.00 0.00000 0.0 30.89
12 42.970 7.43 1.95375 32.3 30.88
13 -56.583 1.33 30.57
14 -40.886 1.60 1.63980 34.5 30.22
15 39.077 5.35 1.43875 94.7 32.26
16 223.158 0.50 33.68
17* 71.431 8.00 1.80400 46.6 35.86
18* -109.475 (可変) 36.63
19 -210.732 7.00 1.72916 54.7 37.53
20 -35.130 2.00 1.58144 40.8 38.00
21 39.845 9.42 1.88300 40.8 40.86
22 -163.260 2.59 40.83
23 -63.023 2.00 1.54814 45.8 40.70
24 2740.602 (可変) 41.15
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.51848e-007 A 6=-4.36090e-011 A 8= 5.04956e-015 A10=-1.14037e-017
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.30520e-006 A 6=-3.12081e-009 A 8= 1.96852e-011 A10=-4.44505e-014 A12= 4.87726e-017
第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.19053e-006 A 6=-4.14841e-009 A 8= 2.11600e-011 A10=-4.65008e-014 A12= 5.18116e-017
各種データ
焦点距離 83.20
Fナンバー 1.24
画角 14.58
像高 21.64
レンズ全長 121.31
BF 14.08
無限遠 至近
d18 1.5 16.26
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
LF 1 118.64
絞り 9 ∞
LR 10 74.53
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
L1 1 97.68
L2 19 185.12
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 232.54
2 3 146.17
3 5 89.35
4 7 -50.11
5 10 -30.75
6 11 282.02
7 12 26.58
8 14 -30.99
9 15 107.02
10 17 54.85
11 19 56.86
12 20 -31.80
13 21 37.08
14 23 -112.36
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
200 レンズ装置
201 第1レンズ保持枠(第1レンズ保持部材)
212 通信基板(通信部)
215 フィルター枠(筒部材)
300 回路基板(制御部)
Claims (16)
- 複数のレンズを備える撮影光学系と、
前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズを保持する保持部材と、
フォーカシングに際して前記保持部材を光軸方向に移動させる駆動部を制御するための制御部とを備え、
前記制御部の物体側の端面は、無限遠合焦時において前記最も物体側のレンズの物体側の面頂点よりも物体側に位置することを特徴とするレンズ装置。 - 前記制御部の物体側の端面は、至近合焦時において前記最も物体側のレンズの物体側の面頂点よりも像側に位置することを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。
- 前記制御部は駆動コイルを有し、該駆動コイルは光軸方向に垂直な軸の周りに巻かれた電線を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ装置。
- 光軸方向及び該光軸方向に垂直な方向のうち少なくとも一方の方向視において、前記駆動コイルの少なくとも一部を覆う第1のシールド部材をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のレンズ装置。
- 前記第1のシールド部材は、光軸方向に垂直な方向視において前記駆動コイルの少なくとも一部を覆っていることを特徴とする請求項4に記載のレンズ装置。
- 前記駆動コイルに対して前記第1のシールド部材が設けられている側とは反対側に設けられた第2のシールド部材をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のレンズ装置。
- 前記制御部は、それぞれが駆動コイルを含み光軸方向に平行な軸の周りに配置される複数の実装部と、該複数の実装部の間をつなぐフレキシブルケーブル部とを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のレンズ装置。
- 前記撮影光学系の無限遠合焦時のFナンバーをFnoとするとき、
0.9≦Fno≦2.8
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のレンズ装置。 - 前記撮影光学系は、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の前群、開口絞り、後群からなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のレンズ装置。
- 前記前群の焦点距離をff、前記後群の焦点距離をfrとするとき、
0.1≦fr/ff≦0.7
なる条件式を満足することを特徴とする請求項8に記載のレンズ装置。 - 前記撮影光学系の無限遠合焦時の焦点距離をf、前記複数のレンズのうちフォーカシングに際して移動するレンズ群の無限遠合焦時から至近合焦時に至るまでの移動量をΔdとするとき、
0.1≦|Δd/f|≦0.5
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のレンズ装置。 - 前記撮影光学系の無限遠合焦時のバックフォーカスをBFとするとき、
0.1≦|BF/f|≦0.6
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のレンズ装置。 - 前記複数のレンズのうち、最も径が大きいレンズの径をDmax、最も径が小さいレンズの径をDminとするとき、
0.40≦Dmin/Dmax<1.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載のレンズ装置。 - 前記保持部材よりも外側に設けられた筒部材をさらに備え、該筒部材の物体側の端面は、無限遠合焦時において前記最も物体側のレンズの物体側の面頂点よりも物体側に位置することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載のレンズ装置。
- 撮像素子を有するカメラ本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載のレンズ装置。
- 請求項1乃至14のいずれか一項に記載のレンズ装置と、該レンズ装置からの光を受光する撮像素子とを備えることを特徴とするカメラシステム。
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