特開2017-78752(P2017-78752A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-78752(P2017-78752A)
(43)【公開日】2017年4月27日
(54)【発明の名称】インナーフォーカス光学系
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20170407BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20170407BHJP
【FI】
   G02B13/00
   G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
【全頁数】31
(21)【出願番号】特願2015-205778(P2015-205778)
(22)【出願日】2015年10月19日
(71)【出願人】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
【住所又は居所】神奈川県川崎市麻生区栗木2丁目4番16号
(72)【発明者】
【氏名】小山 武久
【住所又は居所】神奈川県川崎市麻生区栗木2丁目4番16号 株式会社シグマ内
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087MA07
2H087PA10
2H087PA11
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB14
2H087PB15
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA34
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA43
2H087RA44
(57)【要約】
【課題】
オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動(ウオブリング)させた際の像高変化率が小さく、F値が1.4と明るく、35mm判換算焦点距離で24mm相当の画角を有するインナーフォーカス光学系を提供する。
【解決手段】
物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第3レンズ群G3が像面方向へ移動するインナーフォーカス光学系とする。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第3レンズ群G3が像面方向へ移動し、以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系。
(1)−6.5<f1/f< −2.8
(2)−5.6<f3/f<−3.0
(3)−0.68<f2/f1<−0.24
ただし
f : 全系の無限遠合焦状態での焦点距離
f1 : 第1レンズ群G1の焦点距離
f2 : 第2レンズ群G2の焦点距離
f3 : 第3レンズ群G3の焦点距離
【請求項2】
無限遠合焦時の、前記第3レンズ群G3の物体側の面を基準とし、前記第2レンズ群G2による前記開口絞りの結像位置をFcEntpとした時、以下の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のインナーフォーカス光学系。
(4)0.5<FcEntp/f3<0.95
(5)FcEntp/f<−2.0
【請求項3】
前記開口絞りの像面側に、負の屈折力のレンズLa、正の屈折力のレンズLb、負の屈折力のレンズLcの3枚が接合された接合レンズを有し、前記レンズLa、Lb、Lcの接合レンズの焦点距離、合成厚が以下の条件を満足することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインナーフォーカス光学系。
(6)−0.15<f/fabc<0.06
(7)0.5<OALabc/f<1.5
ただし
fabc : La,Lb,Lcの接合レンズの焦点距離
OALabc : La,Lb,Lcの接合レンズの合成厚
【請求項4】
以下の条件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インナーフォーカス光学系。
(8)−1.3<M4×(1−M3)<−0.5
ただし、
M3:物体距離無限遠時の第3レンズ群の横倍率
M4:物体距離無限遠時の第4レンズ群の横倍率
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いる撮影レンズに好適な光学系に関し、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向への微少な振動(ウオブリング)をさせた際の像高変化率が小さく、F値が1.4と明るく、35mm判換算焦点距離で24mm相当の画角を有するインナーフォーカス光学系に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、写真カメラやスチルビデオカメラに用いられる広角レンズはレトロフォーカスタイプが用いられてきた。これはミラーアップ機構を採用する一眼レフシステム用として、一定以上のバックフォーカスを確保するためであった。
【0003】
一方、ミラーレス一眼タイプのボディは動画撮影にも頻繁に使用されるため、そのオートフォーカス方式に、フォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動(ウオブリング)させ続けることで、常にフォーカス駆動方向を判断し続ける形式のインナーフォーカス方式が採用されることが多い。その際、ウオブリング時の像高変化率が大きいと、鑑賞者が画面に映る被写体の倍率変動を認識し、目障りに感じてしまうため、フォーカス変化に対し像高変化率が小さいフォーカス方式を必要としている。
【0004】
このような要求に対し特許文献1では、物体側から順に正の屈折力の第1レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第2レンズ群で構成し、第2レンズ群中に含まれる負の屈折力の単レンズを光軸上移動することにより無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングを行い、前記負の屈折力の単レンズより像側に少なくとも1枚の正レンズを含み、所定の条件を満足させることで、大口径でありながら、フォーカス速度の高速化できるインナーフォーカスレンズを達成している。
【0005】
また特許文献2では、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3からなり、開口絞りは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置し、第2レンズ群G2を像面側へ移動することでフォーカシングを行う大口径レンズにおいて、所定の条件を満足させることで、簡易な構成ながら、動画撮影時のオートフォーカスに対応するため、フォーカスレンズ重量を削減しつつ、フォーカシングによる収差変動が少なく、インナーフォーカス方式を採用する開放F値1.4程度の明るさにも適応可能で高性能な大口径レンズを提供している。
【0006】
また特許文献3では、物体側から順に、第1レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、からなり、第1レンズ群は少なくとも1枚の負レンズと少なくとも1枚の正レンズを有し、第2レンズ群は少なくとも1枚の負レンズと少なくとも1枚の正レンズを有し、第3レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを有し、第4レンズ群は少なくとも1枚の正レンズを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第2レンズ群との距離を広げ、且つ第4レンズ群との距離を狭めるように、第3レンズ群が像側に移動し、所定の条件を満足させることで良好な結像性能を有するインナーフォーカスレンズ系を提供している。
【0007】
また特許文献4では、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第2レンズ群G2が物体側へ移動し、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は像面Iに対して固定であり、前記第1レンズ群G1は、絞りSを含み、所定のレンズ群からなり、前記第3レンズ群G3は、所定のレンズ群からなり、所定の条件式を満足することで結像光学系と撮像素子との間隔が短く、小型化を実現しており、Fナンバーが小さく、光線射出角を抑えることができ、無限遠撮影から近距離撮影において諸収差を良好に補正した、画角が40〜60°程度の結像光学系を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2012−220654号公報
【特許文献2】特開2013−3324号公報
【特許文献3】特開2013−130669号公報
【特許文献4】特開2015−75501号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら前記特許文献1に開示されたレンズ系では、焦点距離のバリエーションはあるものの、絞りより物体側のレンズ群が正の屈折力を持つため、35mm換算焦点距離で28mm程度の画角しか広角側の開示が無く、この構成からは35mm換算焦点距離で24mmの画角でかつF値1.4程度を達成することは困難である。
【0010】
また、前記特許文献2に開示されたレンズ系では、フォーカスレンズ群と絞りが隣接しているため、動画撮影時のオートフォーカスのフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動(ウオブリング)させた際の像高変化率が大きいため、鑑賞者が画面に映る被写体の倍率変動を認識し、目障りに感じてしまう課題がある。さらに第1群がガウスタイプで構成されており、35mm換算焦点距離で50mm程度の画角しか開示が無いため、さらなる広角化は困難である。
【0011】
また、前記特許文献3に開示されたレンズ系では、絞りより物体側である第1レンズ群の屈折力の制約が無く、また開示の実施例の第1レンズ群は弱い負の屈折力しか持たないため、実施例からもあるように35mm換算焦点距離で32mm程度の画角でF値が1.7程度の実施例しか開示されておらず、この構成からは35mm換算焦点距離で24mmの画角、およびF値1.4程度を達成することは困難である。
【0012】
また、前記特許文献4では、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、正の屈折力を有する第2レンズ群G2、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第2レンズ群G2が物体側へ移動し、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3は像面Iに対して固定であり、前記第1レンズ群G1は、絞りSを含み、所定のレンズ群からなり、前記第3レンズ群G3は、所定のレンズ群からなり、所定の条件式を満足することで、小型で、Fナンバーが小さく、光線射出角を抑え、無限遠撮影から近距離撮影において諸収差を良好に補正しているが、画角が40〜60°程度(35mm換算焦点距離で37mmから59mm程度)の狭い画角でしか実現できていなく、この構成からは35mm換算焦点距離で24mmの画角を達成することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【0013】
そこで、本発明は、以下に示す手段により、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動(ウオブリング)させた際の像高変化率が小さく、F値が1.4と明るく、35mm判換算焦点距離で24mm相当の画角を有するインナーフォーカス光学系を提供する。
【0014】
前述の課題を解決するため第1の発明は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第3レンズ群G3が像面方向へ移動し、以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
(1)−6.5<f1/f< −2.8
(2)−5.6<f3/f<−3.0
(3)−0.68<f2/f1<−0.24
ただし
f : 全系の無限遠合焦状態での焦点距離
f1 : 第1レンズ群G1の焦点距離
f2 : 第2レンズ群G2の焦点距離
f3 : 第3レンズ群G3の焦点距離
【0015】
前述の課題を解決するため第2の発明は、、第1の発明においてさらに、無限遠合焦時の、前記第3レンズ群G3の物体側の面を基準とし、前記第2レンズ群G2による前記開口絞りの結像位置をFcEntpとした時、以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
(4)0.5<FcEntp/f3<0.95
(5)FcEntp/f<−2.0
【0016】
前述の課題を解決するため第3の発明は、第1または2の発明においてさらに、前記開口絞りの像面側に、物体側より順に、負の屈折力のレンズLa、正の屈折力のレンズLb、負の屈折力のレンズLcの3枚が接合された接合レンズを有し、前記レンズLa、Lb、Lcの接合レンズの焦点距離、合成厚が以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
(6)−0.15<f/fabc<0.06
(7)0.5<OALabc/f<1.5
ただし
fabc : La,Lb,Lcの接合レンズの焦点距離
OALabc : La,Lb,Lcの接合レンズの合成厚
【0017】
前述の課題を解決するため第4の発明は、第1乃至3いずれかの発明においてさらに、以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
(8)−1.3<M4×(1−M3)<−0.5
ただし、
M3:物体距離無限遠時の第3レンズ群G3の横倍率
M4:物体距離無限遠時の第4レンズ群G4の横倍率
【発明の効果】
【0018】
本発明により、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動(ウオブリング)させた際の像高変化率が小さく、F値が1.4と明るく、35mm判換算焦点距離で24mm相当の画角を有するインナーフォーカス光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の実施例1のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図2】本発明の実施例1の撮影距離無限遠における縦収差図。
図3】本発明の実施例1の撮影倍率40倍における縦収差図。
図4】本発明の実施例1の撮影距離200mm における縦収差図。
図5】本発明の実施例1の撮影距離無限遠における横収差図。
図6】本発明の実施例1の撮影倍率40倍 における横収差図。
図7】本発明の実施例1の撮影距離200mm における横収差図。
図8】本発明の実施例2のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図9】本発明の実施例2の撮影距離無限遠における縦収差図。
図10】本発明の実施例2の撮影倍率40倍における縦収差図。
図11】本発明の実施例2の撮影距離200mm における縦収差図。
図12】本発明の実施例2の撮影距離無限遠における横収差図。
図13】本発明の実施例2の撮影倍率40倍 における横収差図。
図14】本発明の実施例2の撮影距離200mm における横収差図。
図15】本発明の実施例3のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図16】本発明の実施例3の撮影距離無限遠における縦収差図。
図17】本発明の実施例3の撮影倍率40倍における縦収差図。
図18】本発明の実施例3の撮影距離200mm における縦収差図。
図19】本発明の実施例3の撮影距離無限遠における横収差図。
図20】本発明の実施例3の撮影倍率40倍 における横収差図。
図21】本発明の実施例3の撮影距離200mm における横収差図。
図22】本発明の実施例4のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図23】本発明の実施例4の撮影距離無限遠における縦収差図。
図24】本発明の実施例4の撮影倍率40倍における縦収差図。
図25】本発明の実施例4の撮影距離200mm における縦収差図。
図26】本発明の実施例4の撮影距離無限遠における横収差図。
図27】本発明の実施例4の撮影倍率40倍 における横収差図。
図28】本発明の実施例4の撮影距離200mm における横収差図。
図29】本発明の実施例5のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図30】本発明の実施例5の撮影距離無限遠における縦収差図。
図31】本発明の実施例5の撮影倍率40倍における縦収差図。
図32】本発明の実施例5の撮影距離200mm における縦収差図。
図33】本発明の実施例5の撮影距離無限遠における横収差図。
図34】本発明の実施例5の撮影倍率40倍 における横収差図。
図35】本発明の実施例5の撮影距離200mm における横収差図。
図36】本発明の実施例6のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図37】本発明の実施例6の撮影距離無限遠における縦収差図。
図38】本発明の実施例6の撮影倍率40倍における縦収差図。
図39】本発明の実施例6の撮影距離200mm における縦収差図。
図40】本発明の実施例6の撮影距離無限遠における横収差図。
図41】本発明の実施例6の撮影倍率40倍 における横収差図。
図42】本発明の実施例6の撮影距離200mm における横収差図。
図43】本発明の実施例7のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
図44】本発明の実施例7の撮影距離無限遠における縦収差図。
図45】本発明の実施例7の撮影倍率40倍における縦収差図。
図46】本発明の実施例7の撮影距離200mm における縦収差図。
図47】本発明の実施例7の撮影距離無限遠における横収差図。
図48】本発明の実施例7の撮影倍率40倍 における横収差図。
図49】本発明の実施例7の撮影距離200mm における横収差図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の実施例のインナーフォーカス光学系は、図1、8、15、22、29、36、43に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第3レンズ群G3が像面方向へ移動することを特徴とする。
【0021】
以下、本実施形態のインナーフォーカス光学系について説明する。本発明では、光学系の屈折力配置を物体側から順に負の屈折力の第1レンズ群G1、開口絞り、正の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力のフォーカスレンズ群である第3レンズ群G3、更に正の屈折力の第4レンズ群G4とし、光学系全体を開口絞りより物体側が負の屈折力、開口絞りより像側が正の屈折力とした所謂レトロフォーカス型屈折力配置とし、フォーカス時のウオブリングによる像高変化率を小さくし、かつ35mm判換算焦点距離で24mm相当の画角を有する光学系を達成している。
【0022】
上記構成が必要な理由は以下のとおりである。すなわち、開口絞りとフォーカスレンズ群の間に正の屈折力のレンズ群を配置することで、フォーカス群から見た開口絞りの像を遠方に射影することにより、上記像高変化率を小さくすることが可能となり、さらにフォーカスレンズ群の像側に正の屈折力のレンズ群を配置することでフォーカスレンズ群を通過した主光線が、その正屈折力のレンズ群の効果により、その主光線の像面への入射角が緩やかになり、更なる像高変化率の縮小に寄与する。
【0023】
また、開口絞りより物体側に負の屈折力のレンズ群を配置することにより、広い画角の入射角をこの負の屈折力のレンズ群で緩和させ、開口絞りを通過する主光線角を緩やかにすることで画角に対する収差補正能力を上げている。以上により、フォーカスレンズ群を光軸に沿う方向への微少な振動(ウオブリング)をさせた際の像高変化率が小さく、さらに35mm判換算焦点距離で24mm相当の画角を有する光学系の提供が可能となる。
【0024】
さらに、上記の通り、本実施例のインナーフォーカス光学系は以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1)−6.5<f1/f< −2.8
(2)−5.6<f3/f<−3.0
(3)−0.68<f2/f1<−0.24
ただし
f : 全系の無限遠合焦状態での焦点距離
f1 : 第1レンズ群G1の焦点距離
f2 : 第2レンズ群G2の焦点距離
f3 : 第3レンズ群G3の焦点距離
【0025】
上記のように本発明のインナーフォーカス光学系は、ウオブリングによるオートフォーカスが可能であることを前提にしている。すなわちウオブリングの際の像高変化率が小さい形式としている。そのためには、ウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動を小さくすればよく、無限遠合焦時の、第3レンズ群G3の物体側の面から第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置までの距離を大きくすればよい。
【0026】
ウオブリングによる像高変動はウオブリングによる歪曲収差の変動で表すことができる。
松居吉哉著、レンズ設計法、共立出版P88によれば、3次の歪曲収差係数Vは以下の式で表される。
V=J・IV
これを展開すると以下になり、3次の歪曲収差係数Vは近軸主光線高H’の3乗に比例する。
(参考式1)
V=(H’・Q’)/(H・Q)・H・Δ(1/(n・s))+P・(H’・Q’)/(H・Q)
【0027】
これよりウオブリングによる歪曲収差の変動を少なくするには、ウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動を少なくすればよい。ここで物体距離無限遠時の第3レンズ群G3の物体側の面を基準とした、第2レンズ群G2による開口絞りの像の位置、およびフォーカスレンズ群である第3レンズ群G3の横倍率、フォーカスレンズ群より後方のレンズ群である第4レンズ群G4の横倍率、およびフォーカスレンズ群における主光線高から、ウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動Δhは以下の式で表される。
(参考式2)
Δh=h’−h=h・Δs/M4×(1−M3
ただし、
FcEntp:無限遠合焦時の、第3レンズ群G3の物体側の面を基準とした、第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置
Δs:ウオブリング時の像面移動量
h:距離無限遠時のフォーカスレンズ群における主光線高
h’:ウオブリング時のフォーカスレンズ群における主光線高
M3:物体距離無限遠時の第3レンズ群G3の横倍率
M4:物体距離無限遠時の第4レンズ群G4の横倍率
【0028】
条件式(1)において、第1レンズ群G1と無限遠合焦時の全系の焦点距離の比を適切に規定することで、広い画角の光線の入射角を緩和させ、後続の光学系に入射させることが可能となる。
【0029】
条件式(1)の上限を超え第1レンズ群G1の負の屈折力が大きくなると、第1レンズ群G1内の凹面の曲率がさらに大きくなり負の球面収差の発生要因となる。また第2レンズ群G2への軸上光線の入射角および光線高が大きくなるため高次収差の発生要因となり、収差補正が困難になる。またバックフォーカスが長くなるため光学系全長も長くなる。一方、条件式(1)の下限を超え第1レンズ群G1の負の屈折力が小さくなると、開口絞りを通過する主光線の傾角の緩和がなされないため、第2レンズ群G2以降の周辺光線の光線高が高くなり上光線のコマフレアの補正が困難になる。
【0030】
なお、条件式(1)について、望ましくはその下限値を−5.0に、また上限値を−3.25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。
【0031】
条件式(2)において、フォーカスレンズ群である第3レンズ群G3と第1レンズ群G1の焦点距離の比を適切に規定することで、フォーカス時の収差変動を抑えることが可能となる。
【0032】
条件式(2)の上限を超え第3レンズ群G3の負の屈折力が相対的に大きくなると、フォーカス時の第3レンズ群G3の移動量が小さくなり、スペース的には有利になるが、フォーカス時の球面収差と非点収差の変動を同時に補正することが困難になる。一方、条件式(2)の下限を超え第3レンズ群G3の負の屈折力が相対的に小さくなると、フォーカス時の第3レンズ群G3の移動量が大きくなり、光学系全長が大きくなる。またウオブリング時の振幅量を大きくしなければならず、アクチュエータへの負荷がかかるため好ましくない。
【0033】
なお、条件式(2)について、望ましくはその下限値を−4.3に、また上限値を−3.2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。
【0034】
条件式(3)において、第2レンズ群G2と第1レンズ群G1の焦点距離の比を適切に規定することで、広い画角を保持し、かつ大口径化が可能となる。
【0035】
条件式(3)の上限を超え第2レンズ群G2の正の屈折力が相対的に大きくなる、あるいは第1レンズ群G1の負の屈折力が小さくなると、大口径化時の球面収差とコマ収差の補正が困難になる。一方、条件式(3)の下限を超え第2レンズ群G2の正の屈折力が相対的に小さくなる、あるいは第1レンズ群G1の負の屈折力が大きくなると、フォーカスレンズ群である第3レンズ群G3の負の屈折力を弱くしなければ全体の屈折力を確保できない。このためフォーカス時の第3レンズ群G3の移動量が大きくなり、光学系全長も長くなるので好ましくない。
【0036】
なお、条件式(3)について、望ましくはその下限値を−0.52に、また上限値を−0.34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。
【0037】
さらに本発明の実施例のインナーフォーカス光学系では、無限遠合焦時の、第3レンズ群G3の物体側の面を基準とし、第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置をFcEntpとした時、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(4)0.5<FcEntp/f3<0.95
(5)FcEntp/f<−2.0
【0038】
条件式(4)、(5)において、無限遠合焦時の第3レンズ群G3の物体側の面を基準とした第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置と第3レンズ群G3の焦点距離の比、および、全系の無限遠合焦状態での焦点距離と無限遠合焦時の第3レンズ群G3の物体側の面を基準とした第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置との比を適切に規定することで、ウオブリング時の像高変動を抑制することが可能となる。
【0039】
条件式(4)の上限を超え、無限遠合焦時の第3レンズ群G3の物体側の面から第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置までの距離が大きくなると、光学系全長が長くなるため好ましくない。また第3レンズ群G3の負の屈折力が大きくなると、フォーカス時の第3レンズ群G3の移動量が小さくなり、スペース的には有利になるが、フォーカス時の球面収差と非点収差の変動を同時に補正することが困難になる。一方、条件式(4)の下限を超え、無限遠合焦時の第3レンズ群G3の物体側の面から第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置までの距離が小さくなると、ウオブリング時のフォーカスレンズ群主光線高の変動が大きくなるため、ウオブリング時の像高変動を抑制することが困難になる。
【0040】
また条件式(5)の上限を超え、無限遠合焦時の第3レンズ群G3の物体側の面から第2レンズ群G2による開口絞りの結像位置までの距離と全系の焦点距離の比が大きくなると、同様に、ウオブリング時の像高変動を抑制することが困難になる。
【0041】
なお、条件式(4)について、望ましくはその下限値を0.68に、また上限値を0.87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。
【0042】
また、条件式(5)について、望ましくはその上限値を−2.4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。
【0043】
さらに本発明の実施例のインナーフォーカス光学系では、開口絞りの像面側に、負の屈折力のレンズLa、正の屈折力のレンズLb、負の屈折力のレンズLcの3枚が接合された接合レンズを有し、前記レンズLa、Lb、Lcの接合レンズの焦点距離、合成厚が以下の条件を満足することを特徴とする。
(6)−0.15<f/fabc<0.06
(7)0.5<OALabc/f<1.5
ただし
fabc : La,Lb,Lcの接合レンズの焦点距離
OALabc : La,Lb,Lcの接合レンズの合成厚
【0044】
条件式(6)において、無限遠合焦時の全系の焦点距離と3枚接合された接合レンズの焦点距離の比を適切に規定することにより軸上色収差、像面湾曲、非点収差の補正およびバランス取りを可能とする。
【0045】
また条件式(7)において前記3枚接合された接合レンズの合成厚と無限遠合焦時の全系の焦点距離の比を適切に規定することにより、条件式(6)と相俟って、フォーカス群から見た開口絞りの結像位置を遠方に投影させることにより、全長を大きくすることなく、ウオブリング時の像高変動を抑制することが可能となる。
【0046】
条件式(6)の上限を超え、3枚接合の接合レンズの正の屈折力が相対的に強くなると、ペッツバール和が正に偏移し、像面湾曲、非点収差が悪化し好ましくない。一方、条件式(6)の下限を超え、3枚接合の接合レンズの負の屈折力が相対的に強くなると、3枚接合された接合レンズの像面側に続く正のレンズ成分の屈折力を強くしなければ、フォーカスレンズ群のマージナル光線の光線高が高くなり、フォーカス時の収差変動を抑えられない。また前記正のレンズ成分の屈折力を強くすると球面収差がアンダーになり大口径化が困難になる。また、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。従って、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。
【0047】
また、条件式(7)の上限を超え、3枚接合された接合レンズの合成厚が大きくなると、射出瞳が遠方に射影されるため、像高変動を抑制する効果は上がるが、平行平面板の効果により球面収差がアンダーに、また非点収差がオーバーに倒れるため、大口径化を達成できない。一方、条件式(7)の下限を超え、3枚接合された接合レンズの合成厚が小さくなると、射出瞳が像側に近づくため、像高変動を抑制する効果は弱くなり、ウオブリング時の像高変動を抑えることが困難になる。また球面収差がオーバーに、また非点収差がアンダーに倒れ好ましくない。
【0048】
なお、条件式(6)について、望ましくはその下限値を−0.10に、また上限値を0.03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。
また、条件式(7)について、望ましくはその下限値を0.66に、また上限値を1.15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。
【0049】
さらに本発明の実施例のインナーフォーカス光学系では、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(8)−1.3<M4×(1−M3)<−0.5
ただし、
M3:物体距離無限遠時の第3レンズ群G3の横倍率
M4:物体距離無限遠時の第4レンズ群G4の横倍率
【0050】
条件式(8)は第3レンズ群G3がフォーカス時に移動した時の結像面の敏感度を規定する。この値を適切に規定することにより、AF合焦範囲内にフォーカスレンズ群を駆動制御することが可能となる。また、参考式(2)に示すように、この値がゼロに近づくほどウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動Δhが大きくなるため適切な範囲が必要となる。
【0051】
条件式(8)の上限を超えると、ウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動Δhが大きくなるため、像高変動を抑制する効果は弱くなり、ウオブリング時の像高変動を抑えることが困難になる。一方、条件式(8)の下限を超えると、フォーカスレンズ群の移動量が少なくなるため、フォーカスレンズ群の微少な動きで結像面が大きく動き、AF合焦範囲内にフォーカスレンズ群である第3レンズ群G3を駆動制御することが困難になる。
【0052】
なお、条件式(8)について、望ましくはその下限値を−1.0に、また上限値を−0.7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。
【0053】
本発明のインナーフォーカス光学系では、以下の段落0054に記載した構成を伴うと、より効果的である。
【0054】
かかる構成とは、本発明の実施例のインナーフォーカス光学系では第3レンズ群G3を単レンズで構成しているが、フォーカス駆動するアクチュエータのパワーに余裕があれば、これを接合レンズにすることによってフォーカスレンズ群で色収差補正を行うというものである。これにより、フォーカス移動による色収差の変動を抑制することも可能である。
【0055】
次に、本発明のインナーフォーカス光学系に係る各実施例のレンズ構成と具体的な数値データについて説明する。
尚、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
【0056】
[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λ=587.56nm)に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数を示す。またBFはバックフォーカスを表す。
【0057】
面番号を付した(開口絞り)には、平面または開口絞りに対する曲率半径∞(無限大)を記入している。
【0058】
[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。
【0059】
[各種データ]には、焦点距離等の値を示している。
【0060】
[可変間隔データ]には、各撮影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。
【0061】
[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。
【0062】
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、これに限られるものではない。
【0063】
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、ΔS、ΔM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。
【0064】
さらに図1、8、15、22、29、36、43に示すレンズ構成図において、Sは開口絞り、Iは像面、FLは光学フィルター、中心を通る一点鎖線は光軸である。
【実施例1】
【0065】
図1は、本発明の実施例1のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0066】
図1のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0067】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズから成る接合レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとから成る接合レンズで構成される。
【0068】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0069】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと両凸レンズで構成される。
【0070】
第3レンズ群G3は、両凹レンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0071】
第4レンズ群G4は、物体側が凸面で非球面からなる両凸レンズで構成される。
【0072】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0073】
続いて、以下に実施例1に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 111.9995 3.4734 1.51680 64.20
2 1524.0793 0.2000
3 29.0201 1.9987 1.49700 81.61
4 13.4534 4.0281
5 22.5454 1.0000 1.49700 81.61
6 11.6487 4.3971
7 46.6011 1.0000 1.49700 81.61
8 16.6206 2.2002
9 77.0772 0.8000 1.71300 53.94
10 10.1427 5.7221 1.72825 28.32
11 -149.6735 2.9680
12 -12.6023 1.8746 1.54814 45.82
13 -83.6671 3.0363 1.91082 35.25
14 -18.6796 0.2562
15(開口絞り) ∞ 3.0577
16 91.3877 0.8000 1.92286 20.88
17 20.2405 6.5216 1.49700 81.61
18 -14.4992 0.8000 1.92286 20.88
19 -28.2236 0.1263
20 106.8761 4.3352 1.49700 81.61
21 -21.9850 0.1263
22 55.6039 2.2692 1.92286 20.88
23 -185.7095 (d23)
24 -193.2853 0.8000 1.48749 70.44
25 24.3139 (d25)
26* 61.3656 3.6503 1.59349 67.00
27 -29.5797 0.1500
28 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
29 ∞ (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
26面
K 0.0000
A4 -2.08326E-05
A6 7.34646E-08
A8 -5.57038E-10
A10 1.83771E-12
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.35 12.35 12.32
Fナンバー 1.47 1.48 1.50
全画角2ω 88.12 88.02 87.77
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 86.00 86.00 86.00
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 477.0000 114.0000

d23 3.0000 3.4324 4.6496
d25 6.5127 6.0802 4.8631
BF 16.6959 16.6960 16.6959
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -48.26
G2 16 22.25
G3 24 -44.25
G4 26 34.14
【実施例2】
【0074】
図8は、本発明の実施例2のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0075】
図8のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0076】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向け、像側の面が非球面から成る負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズから成る接合レンズで構成される。
【0077】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0078】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと像側の面が非球面から成る両凸レンズで構成される。
【0079】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0080】
第4レンズ群G4は、物体側が凸面で非球面からなる両凸レンズで構成される。
【0081】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0082】
続いて、以下に実施例2に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 61.9700 3.4526 1.51680 64.20
2 195.1199 0.2000
3 37.6564 1.5000 1.49700 81.61
4 12.5572 5.3354
5 39.4476 1.5000 1.59349 67.00
6* 12.1147 4.2353
7 60.0604 1.6538 1.84666 23.78
8 ∞ 1.6987
9 -23.8074 8.0047 1.59349 67.00
10 -20.2140 2.5861
11 -15.7726 0.8000 1.59270 35.45
12 28.6832 3.5481 1.84666 23.78
13 -35.0580 0.5000
14(開口絞り) ∞ 2.9894
15 89.1013 0.8000 1.80610 33.27
16 14.2443 9.7939 1.59349 67.00
17 -14.0715 0.8000 1.80610 33.27
18 -41.7388 0.1500
19 36.4960 5.4332 1.59349 67.00
20 -26.8525 0.1263
21 225.8417 2.4607 1.59349 67.00
22* -64.6965 (d22)
23 70.4259 0.8000 1.48749 70.44
24 18.1604 (d24)
25 84.0917 3.5125 1.43700 95.10
26 -30.7754 0.1500
27 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
28 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
6面 22面
K 0.0000 0.0000
A4 -1.45261E-05 3.03245E-05
A6 -3.19713E-07 -2.89377E-08
A8 2.18843E-09 5.44612E-11
A10 -2.26972E-11 2.16299E-13
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.33 12.29 12.15
Fナンバー 1.47 1.47 1.47
全画角2ω 88.70 88.69 88.68
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 89.64 89.64 89.64
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 475.3552 110.3552
d22 2.0000 2.3791 3.4852
d24 5.4424 5.0633 3.9572
BF 15.9715 15.9715 15.9715
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -41.81
G2 15 20.61
G3 23 -50.45
G4 25 52.04
【実施例3】
【0083】
図15は、本発明の実施例3のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0084】
図15のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0085】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向け、像側の面が非球面から成る負メニスカスレンズと物体側が凸面を向けた凸平レンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズから成る3枚接合レンズで構成される。
【0086】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0087】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと像側の面が非球面から成る両凸レンズで構成される。
【0088】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0089】
第4レンズ群G4は、両凸レンズで構成される。
【0090】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0091】
続いて、以下に実施例3に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 94.1558 3.2246 1.51680 64.20
2 1200.0836 0.2000
3 48.5901 1.5000 1.49700 81.61
4 12.8100 5.1784
5 34.9609 1.5000 1.59349 67.00
6* 11.5418 4.4503
7 45.1993 5.1086 1.84666 23.78
8 ∞ 1.7177
9 -21.9447 8.2345 1.55032 75.49
10 -13.2984 0.8000 1.64769 33.84
11 29.1932 3.9912 1.84666 23.78
12 -34.9133 0.5000
13(開口絞り) ∞ 2.4666
14 49.8054 0.8000 1.80610 33.27
15 13.9281 9.4493 1.59349 67.00
16 -17.6773 0.8000 1.80610 33.27
17 -60.0201 0.1500
18 30.2427 5.5071 1.59349 67.00
19 -28.5524 0.1263
20 1423.2341 2.1142 1.59349 67.00
21* -68.3139 (d21)
22 79.7955 0.8000 1.48749 70.44
23 16.9909 (d23)
24 123.6121 3.1473 1.43700 95.10
25 -27.8516 0.1500
26 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
27 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
6面 21面
K 0.0000 0.0000
A4 -1.62249E-05 3.85559E-05
A6 -5.40875E-07 -2.75521E-08
A8 4.78586E-09 -2.94247E-11
A10 -3.92291E-11 6.00352E-13
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.41 12.35 12.19
Fナンバー 1.46 1.46 1.46
全画角2ω 88.19 88.13 88.00
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 88.51 88.51 88.51
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 479.4899 111.4899
d21 2.0000 2.3345 3.3175
d23 5.1375 4.8029 3.8200
BF 15.2563 15.2563 15.2562
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -44.55
G2 14 20.51
G3 22 -44.47
G4 24 52.34
【実施例4】
【0092】
図22は、本発明の実施例4のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0093】
図22のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0094】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向け像側の面が非球面から成る負メニスカスレンズと両凸レンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズから成る3枚接合レンズで構成される。
【0095】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0096】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと像側の面が非球面から成る両凸レンズで構成される。
【0097】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0098】
第4レンズ群G4は、両凸レンズで構成される。
【0099】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0100】
続いて、以下に実施例4に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 84.5939 3.2460 1.51680 64.20
2 797.6103 0.2000
3 66.8147 1.5000 1.49700 81.61
4 12.7398 5.9756
5 41.5116 1.5000 1.59349 67.00
6* 11.7656 4.3735
7 44.4076 2.0816 1.90366 31.31
8 -281.9358 2.3034
9 -22.9563 6.8396 1.55032 75.50
10 -13.2984 0.8000 1.64769 33.84
11 38.2640 3.3506 1.84666 23.78
12 -30.1874 4.3711
13(開口絞り) ∞ 2.5331
14 48.1820 1.4537 1.80610 33.27
15 13.4074 9.4570 1.59349 67.00
16 -14.9377 0.8000 1.80610 33.27
17 -138.4709 0.1500
18 41.8155 4.8143 1.77250 49.62
19 -27.4108 0.1263
20 159.3318 2.4083 1.59349 67.00
21* -71.0227 (d21)
22 149.4015 0.8000 1.48749 70.44
23 17.7368 (d23)
24 86.9239 3.5702 1.43700 95.10
25 -27.8966 0.1500
26 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
27 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
6面 21面
K 0.0000 0.0000
A4 -3.57723E-05 3.68805E-05
A6 -4.18787E-07 -5.56128E-08
A8 2.34966E-09 3.15561E-10
A10 -3.33633E-11 -8.31317E-13
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.22 12.17 12.01
Fナンバー 1.46 1.46 1.46
全画角2ω 89.26 89.23 89.17
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 88.51 88.51 88.51
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 471.4900 111.4901
d21 2.0000 2.3158 3.2195
d23 5.1062 4.7904 3.8867
BF 14.3993 14.3993 14.3993
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -60.32
G2 14 20.39
G3 22 -41.37
G4 24 48.79
【実施例5】
【0101】
図29は、本発明の実施例5のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0102】
図29のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0103】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向け像側の面が非球面から成る負メニスカスレンズと両凸レンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズから成る3枚接合レンズで構成される。
【0104】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0105】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと像側の面が非球面から成る両凸レンズで構成される。
【0106】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0107】
第4レンズ群G4は、両凸レンズで構成される。
【0108】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0109】
続いて、以下に実施例5に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例5
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 92.7835 3.0140 1.51680 64.20
2 944.7431 0.2000
3 61.5507 1.5000 1.49700 81.61
4 12.6652 6.8120
5 46.9978 1.5000 1.59349 67.00
6* 11.7745 4.1858
7 46.1775 1.9567 1.90366 31.31
8 -365.5764 2.8857
9 -20.8072 4.0393 1.55032 75.50
10 -10.8701 0.8000 1.64769 33.84
11 40.6050 3.7101 1.84666 23.78
12 -24.3611 4.3990
13(開口絞り) ∞ 1.8197
14 48.8138 3.1111 1.80610 33.27
15 13.4037 9.7120 1.59349 67.00
16 -14.2433 0.8000 1.80610 33.27
17 -157.7796 0.1500
18 45.7722 4.7785 1.77250 49.62
19 -26.1471 0.1263
20 234.9351 2.4179 1.59349 67.00
21* -64.4738 (d21)
22 131.2250 0.8000 1.48749 70.44
23 17.6774 (d23)
24 56.0468 3.9772 1.43700 95.10
25 -29.5065 0.1500
26 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
27 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
6面 21面
K 0.0000 0.0000
A4 -3.48384E-05 3.29882E-05
A6 -4.95711E-07 -4.94954E-08
A8 3.58410E-09 2.79280E-10
A10 -4.44666E-11 -7.30904E-13
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.34 12.29 12.16
Fナンバー 1.47 1.47 1.47
全画角2ω 88.55 88.49 88.35
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 89.01 89.01 89.01
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 475.9851 110.9851
d21 2.0000 2.3357 3.3160
d23 5.2689 4.9332 3.9529
BF 14.7008 14.7008 14.7008
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -62.04
G2 14 21.42
G3 22 -42.00
G4 24 44.87
【実施例6】
【0110】
図36は、本発明の実施例6のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0111】
図36のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0112】
第1レンズ群G1は、両凸レンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向け両側の面が非球面から成る負メニスカスレンズと両凸レンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズから成る3枚接合レンズで構成される。
【0113】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0114】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと物体側が凹面を向け両側の面が非球面から成る正メニスカスレンズで構成される。
【0115】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0116】
第4レンズ群G4は、両凸レンズで構成される。
【0117】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0118】
続いて、以下に実施例6に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 148.0172 2.3711 1.51680 64.20
2 -142366.9122 0.2000
3 65.4978 1.5000 1.49700 81.61
4 13.0033 6.7242
5* 45.5902 1.5000 1.59349 67.00
6* 12.1958 4.8171
7 48.5613 2.0527 1.90366 31.31
8 -260.8483 3.6912
9 -21.2467 3.3049 1.55032 75.50
10 -12.7614 0.8000 1.64769 33.84
11 35.9287 3.7451 1.84666 23.78
12 -28.2061 4.4220
13(開口絞り) ∞ 1.2399
14 40.2489 2.2389 1.80610 33.27
15 13.8101 10.0558 1.59349 67.00
16 -13.8912 0.8000 1.80610 33.27
17 -488.3151 0.1500
18 40.0072 4.9275 1.77250 49.62
19 -27.8584 0.1263
20* -2983.7281 2.4541 1.59349 67.00
21* -45.6636 (d21)
22 148.4414 0.8000 1.48749 70.44
23 17.3319 (d23)
24 50.7900 4.0570 1.43700 95.10
25 -30.7400 0.1500
26 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
27 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
5面 6面 20面 21面
K 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
A4 -8.29511E-07 -4.30314E-05 -7.15980E-06 2.92706E-05
A6 1.32579E-07 -1.77753E-07 2.02067E-08 -1.14763E-08
A8 -9.99712E-10 -2.39719E-10 1.65705E-09 1.95036E-09
A10 3.83778E-12 -1.47642E-11 -7.40897E-12 -7.97317E-12
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.46 12.42 12.28
Fナンバー 1.46 1.46 1.47
全画角2ω 88.37 88.27 87.98
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 89.02 89.02 89.02
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 482.9801 110.9801
d21 2.0000 2.3167 3.2633
d23 5.2288 4.9121 3.9656
BF 15.4632 15.4632 15.4631
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -48.82
G2 14 21.29
G3 22 -40.33
G4 24 44.49
【実施例7】
【0119】
図43は、本発明の実施例7のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。
【0120】
図43のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成される。
【0121】
第1レンズ群G1は、両凸レンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向け両側の面が非球面から成る負メニスカスレンズと両凸レンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズと両凸レンズから成る3枚接合レンズで構成される。
【0122】
開口絞りSは第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に配置されている。
【0123】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズLaと両凸レンズLbと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズLcからなる3枚接合レンズと両凸レンズと物体側が凹面を向け両側の面が非球面から成る正メニスカスレンズで構成される。
【0124】
第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズで構成され、第3レンズ群G3を光軸に沿って像面側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【0125】
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズから成る接合レンズで構成される。
【0126】
光学フィルターFLは第4レンズ群G4と像面Iとの間に配置されている。
【0127】
続いて、以下に実施例7に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例7
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 214.0210 2.4795 1.51680 64.20
2 -459.3514 0.2000
3 57.7775 1.5000 1.49700 81.61
4 11.8460 5.1583
5* 24.7464 1.5000 1.59349 67.00
6* 11.7790 5.2477
7 246.2613 1.3749 1.90366 31.31
8 -138.8222 3.6238
9 -17.6844 3.9828 1.55032 75.50
10 -10.7668 0.8000 1.59270 35.45
11 36.7595 4.0829 1.84666 23.78
12 -28.0517 1.6945
13(開口絞り) ∞ 2.2258
14 39.5254 2.3574 1.80610 33.27
15 14.1896 11.1402 1.59349 67.00
16 -15.5283 0.8000 1.80610 33.27
17 -131.8122 0.1500
18 46.4965 5.1616 1.77250 49.62
19 -29.2158 0.1263
20* 549.1239 2.3942 1.59349 67.00
21* -58.2043 (d21)
22 209.7375 0.8000 1.48749 70.44
23 23.2521 (d23)
24 32.8717 0.8000 1.83481 42.72
25 16.6499 6.5071 1.43700 95.10
26 -29.8402 0.1500
27 ∞ 4.2000 1.51680 64.20
28 ∞ (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
5面 6面 20面 21面
K 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
A4 3.04792E-05 7.94799E-06 1.20612E-05 4.69646E-05
A6 -1.49310E-07 -4.83730E-07 2.40482E-07 2.38747E-07
A8 1.12955E-09 3.15734E-09 -2.91096E-10 -2.27444E-10
A10 -2.41320E-12 -3.27600E-11 -8.66765E-13 -5.28665E-13
[各種データ]
INF 40倍 0.2m
焦点距離 12.39 12.33 12.17
Fナンバー 1.46 1.46 1.46
全画角2ω 88.34 88.40 88.61
像高Y 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 89.02 89.02 89.02
[可変間隔データ]
INF 40倍 0.2m
d0 ∞ 480.9801 110.9801
d21 2.0000 2.3699 3.4830
d23 5.4429 5.0730 3.9598
BF 13.1199 13.1199 13.1200
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -40.25
G2 14 21.10
G3 22 -53.72
G4 24 61.98
【0128】
[条件式対応値]
条件式/実施例 EX1 EX2 EX3 EX4 EX5 EX6 EX7

(1)-6.5<f1/f<-2.8 -3.91 -3.39 -3.59 -4.94 -5.03 -3.92 -3.25
(2)-5.6<f3/f<-3.0 -3.58 -4.09 -3.58 -3.39 -3.40 -3.24 -4.34
(3)-0.68<f2/f1<-0.24 -0.46 -0.49 -0.46 -0.34 -0.35 -0.44 -0.52
(4)0.5<FcEntp/f3<0.95 0.68 0.82 0.73 0.86 0.87 0.79 0.78
(5)FcEntp/f<-2.0 -2.43 -3.37 -2.63 -2.91 -2.97 -2.55 -3.37
(6)-0.15<f/fabc<0.06 -0.08 -0.02 0.03 -0.09 -0.10 -0.10 -0.02
(7)0.5<OALabc/f<1.5 0.66 0.92 0.89 0.96 1.10 1.05 1.15
(8)-1.3<M42×(1-M32)<-0.5 -0.72 -0.82 -0.93 -0.97 -0.93 -0.99 -0.84
【符号の説明】
【0129】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
La 3枚接合を構成する負レンズ
Lb 3枚接合を構成する正レンズ
Lc 3枚接合を構成する負レンズ
S 開口絞り
FL 光学フィルター
I 像面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
図41
図42
図43
図44
図45
図46
図47
図48
図49