(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-08
(45)【発行日】2023-12-18
(54)【発明の名称】インナーフォーカスレンズ
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20231211BHJP
【FI】
G02B13/00
(21)【出願番号】P 2020044913
(22)【出願日】2020-03-16
【審査請求日】2022-12-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
(72)【発明者】
【氏名】植田 裕輝
【審査官】岡田 弘
(56)【参考文献】
【文献】特開平04-165319(JP,A)
【文献】特開平07-239441(JP,A)
【文献】特開2002-148517(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00-17/08
G02B 21/02-21/04
G02B 25/00-25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、開口絞りS、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなり、
前記第1レンズ群G1は、最も物体側に凹面を物体側に向けたレンズを有し、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第1レンズ群G1および前記第3レンズ群G3を固定したまま、前記第2レンズ群G2および開口絞りSを光軸に沿って物体側へ移動させ
、
前記第2レンズ群G2に含まれるレンズにおいて、以下の条件式(8)および(9)を満足する負レンズG2LNを1枚以上有することを特徴とするインナーフォーカスレンズ。
(8) G2LN_ΔPgF < 0.0080
(9) G2LN_νd < 35.00
G2LN_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された負レンズG2LNのg線とF線の異常部分分散性
G2LN_νd:前記第2レンズ群G2内に配置された負レンズG2LNのd線に対するアッベ数
【請求項2】
前記第1レンズ群G1に含まれるレンズにおいて、少なくとも正レンズと負レンズをそれぞれ1枚以上有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レンズ。
【請求項3】
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に記載のインナーフォーカスレンズ。
(1) 1.40 < βG3 < 2.50
βG3:無限遠物体合焦状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
【請求項4】
前記第3レンズ群G3に含まれるレンズにおいて、少なくとも1枚は以下の条件式を満足する負レンズG3LNを有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レンズ。
(2) G3LN_nd < 1.67
(3) G3LN_νd > 55.00
G3LN_nd:前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズG3LNのd線に対する屈折率
G3LN_νd:前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズG3LNのd線に対するアッベ数
【請求項5】
前記第2レンズ群G2に含まれるレンズにおいて、以下の条件式(4)および(5)を満足する正レンズG2LPLを1枚以上有し、かつ、条件式(6)および(7)を満足する正レンズG2LPHを1枚以上有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のインナーフォーカスレンズ。
(4) G2LPL_ΔPgF > 0.0050
(5) G2LPL_νd > 55.00
(6) G2LPH_nd > 1.80
(7) G2LPH_ΔPgF > 0.0100
G2LPL_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPLのg線とF線の異常部分分散性
G2LPL_νd:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPLのd線に対するアッベ数
G2LPH_nd:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPHのd線に対する屈折率
G2LPH_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPHのg線とF線の異常部分分散性
【請求項6】
前記開口絞りSは無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う際に、前記第2レンズ群G2とは異なる移動速度で移動することを特徴とする請求項1乃至
5のいずれかに記載のインナーフォーカスレンズ。
【請求項7】
前記第2レンズ群G2内の接合レンズCLj( j は1以上の整数)は、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
6に記載のインナーフォーカスレンズ。
(10) |CLfj/f2| > 0.80
f2:無限遠物体合焦状態における前記第2レンズ群G2の焦点距離
CLfj:前記第2レンズ群G2に含まれる接合レンズCLjの合成焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等の撮影装置に好適な撮影レンズに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラをはじめとする撮影装置の高画素化に伴い、諸収差が十分良好に補正された高い光学性能を有する光学系が求められている。
【0003】
また、撮影倍率が-0.5を超えるマクロレンズにおいては、フォーカシング時の収差変動を十分抑制し、無限遠から最至近時まで高い結像性能を維持することが求められる。
【0004】
一方で、これら撮影装置に用いられる光学系は、レンズ全長が短く小型であることが要望されている。
【0005】
一般的に、光学系全体の小型化を図るほど諸収差、特に軸上色収差及び倍率色収差が多く発生し、光学性能が低下する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特許第5126668号
【文献】特許第5500382号
【文献】特許第5714925号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1に記載のレンズは防振機構を備えたインナーフォーカス式のレンズであり、撮影時の利便性が高い。また、全長が変化しないことから鏡筒を密閉構造とすることが可能である。さらに、比較的重量の小さい2群と3群をそれぞれ独立して動かすことでフォーカスを行うため、オートフォーカスの高速化を実現している。
【0008】
しかしながら、特許文献1記載のレンズは至近時の色収差、特に倍率色収差の補正が十分ではないという課題がある。
【0009】
特許文献2記載のレンズは3群構成であり、無限遠から至近へのフォーカシングに際し、1群と2群の空気間隔が変化するように物体側へ繰り出す構造をしており、無限遠から至近に至るまで諸収差を良好に補正している。
【0010】
しかしながら、フォーカシングの際にレンズ群の移動に伴って光学系全長が変化するため、レンズ鏡筒を密閉構造とすることが困難になり、レンズ鏡筒の隙間から内部にゴミ等が侵入するおそれが高まる。また、フォーカシングの際にレンズ鏡筒の全長が変化すると、近距離で被写体を撮影する場合には、被写体にレンズ先端が接触するおそれがあり、被写体やレンズに破損や汚れが生じる危険性が高まるという課題がある。
【0011】
特許文献3記載のレンズは、インナーフォーカス式であり、かつフォーカシングを1枚の負レンズのみで行っている。そのため、フォーカス群の十分な軽量化が図られており、フォーカス駆動系への負荷を低減することに成功している。また、小型で優れた結像性能を備えている。
【0012】
しかしながら、特許文献3記載のレンズは標準画角のため、当該レンズ構成をそのまま望遠レンズに適用することは困難である。望遠レンズでは広角・標準レンズと比べ、フォーカシングに伴う球面収差・軸上色収差等が増大するため、特許文献3で開示されている技術を望遠レンズに適用すると、諸収差を良好に補正することが困難となり、高い結像性能を得ることができない。
【0013】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、至近時の撮影倍率が―0.5倍を超えるマクロレンズで、かつ製品の小型化を達成しながら、撮影距離によらず諸収差を良好に補正しつつ、製造誤差による性能バラつきを抑制したインナーフォーカス式の撮影レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために、本発明を実施する第1の発明は、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、開口絞りS、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなり、前記第1レンズ群G1は、最も物体側に凹面を物体側に向けたレンズを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第1レンズ群G1および前記第3レンズ群G3を固定したまま、前記第2レンズ群G2および開口絞りSを光軸に沿って物体側へ移動させ、前記第2レンズ群G2に含まれるレンズにおいて、以下の条件式(8)および(9)を満足する負レンズG2LNを1枚以上有することを特徴とするインナーフォーカスレンズ。
(8) G2LN_ΔPgF < 0.0080
(9) G2LN_νd < 35.00
G2LN_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された負レンズG2LNのg線とF線の異常部分分散性
G2LN_νd:前記第2レンズ群G2内に配置された負レンズG2LNのd線に対するアッベ数
【0015】
本発明を実施する第2の発明は、前記第1レンズ群G1に含まれるレンズにおいて、少なくとも正レンズと負レンズをそれぞれ1枚以上有することを特徴とする第1の発明に記載のインナーフォーカスレンズ。
【0016】
本発明を実施する第3の発明は、以下の条件式を満足することを特徴とする第1または第2の発明に記載のインナーフォーカスレンズ。
(1) 1.40 < βG3 < 2.50
βG3:無限遠物体合焦状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
【0017】
本発明を実施する第4の発明は、前記第3レンズ群G3に含まれるレンズにおいて、少なくとも1枚は以下の条件式を満足する負レンズG3LNを有することを特徴とする第1乃至第3の発明のいずれかに記載のインナーフォーカスレンズ。
(2) G3LN_nd < 1.67
(3) G3LN_νd > 55.00
G3LN_nd:前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズG3LNのd線に対する屈折率
G3LN_νd:前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズG3LNのd線に対するアッベ数
【0018】
本発明を実施する第5の発明は、前記第2レンズ群G2に含まれるレンズにおいて、以下の条件式(4)および(5)を満足する正レンズG2LPLを1枚以上有し、かつ、条件式(6)および(7)を満足する正レンズG2LPHを1枚以上有することを特徴とする第1乃至第4の発明のいずれかに記載のインナーフォーカスレンズ。
(4) G2LPL_ΔPgF > 0.0050
(5) G2LPL_νd > 55.00
(6) G2LPH_nd > 1.80
(7) G2LPH_ΔPgF > 0.0100
G2LPL_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPLのg線とF線の異常部分分散性
G2LPL_νd:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPLのd線に対するアッベ数
G2LPH_nd:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPHのd線に対する屈折率
G2LPH_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPHのg線とF線の異常部分分散性
【0020】
本発明を実施する第6の発明は、前記開口絞りSは無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う際に、前記第2レンズ群G2とは異なる移動速度で移動することを特徴とする第1乃至第5の発明のいずれかに記載のインナーフォーカスレンズ。
【0021】
本発明を実施する第7の発明は、前記第2レンズ群G2内の接合レンズCLj( j は1以上の整数)は、以下の条件式を満足することを特徴とする第1乃至第6の発明のいずれかに記載のインナーフォーカスレンズ。
(10) |CLfj/f2| > 0.80
f2:無限遠物体合焦状態における前記第2レンズ群G2の焦点距離
CLfj:前記第2レンズ群G2に含まれる接合レンズCLjの合成焦点距離
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、至近時の撮影倍率が―0.5倍を超えるマクロレンズで、製品の小型化を達成しながら、撮影距離によらず諸収差を良好に補正しつつ、製造誤差による性能バラつきを抑制したインナーフォーカス式の撮影レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】本発明の実施例1に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図2】本発明の実施例1に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図3】本発明の実施例1に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図4】本発明の実施例1に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図5】本発明の実施例1に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図6】本発明の実施例1に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図7】本発明の実施例1に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図8】本発明の実施例2に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図9】本発明の実施例2に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図10】本発明の実施例2に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図11】本発明の実施例2に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図12】本発明の実施例2に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図13】本発明の実施例2に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図14】本発明の実施例2に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図15】本発明の実施例3に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図16】本発明の実施例3に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図17】本発明の実施例3に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図18】本発明の実施例3に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図19】本発明の実施例3に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図20】本発明の実施例3に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図21】本発明の実施例3に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図22】本発明の実施例4に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図23】本発明の実施例4に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図24】本発明の実施例4に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図25】本発明の実施例4に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図26】本発明の実施例4に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図27】本発明の実施例4に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図28】本発明の実施例4に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図29】本発明の実施例5に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図30】本発明の実施例5に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図31】本発明の実施例5に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図32】本発明の実施例5に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図33】本発明の実施例5に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図34】本発明の実施例5に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図35】本発明の実施例5に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図36】本発明の実施例6に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図37】本発明の実施例6に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図38】本発明の実施例6に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図39】本発明の実施例6に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図40】本発明の実施例6に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図41】本発明の実施例6に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図42】本発明の実施例6に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図43】本発明の実施例7に係る無限遠合焦時のレンズ構成図。
【
図44】本発明の実施例7に係る無限遠合焦時の縦収差図。
【
図45】本発明の実施例7に係る撮影倍率-0.5倍における縦収差図。
【
図46】本発明の実施例7に係る撮影倍率-1.0倍における縦収差図。
【
図47】本発明の実施例7に係る無限遠合焦時の横収差図。
【
図48】本発明の実施例7に係る撮影倍率-0.5倍における横収差図。
【
図49】本発明の実施例7に係る撮影倍率-1.0倍における横収差図。
【
図51】撮影倍率―1.0倍におけるフレアの概略図(第2レンズ群と開口絞りが同移動時)。
【
図52】撮影倍率―1.0倍におけるフレアの概略図(第2レンズ群と開口絞りが別移動時)。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明のインナーフォーカスレンズにおいて、g線(波長435.8nm)、F線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)に対する材料の屈折率を、それぞれNg、NF、Nd、NCと示す。
【0025】
また、アッベ数νd、部分分散比PgF、異常部分分散性ΔPgFは、以下の式により導かれることとする。
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
PgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
ΔPgF=PgF-0.64833+0.00180×νd
【0026】
本発明のインナーフォーカスレンズは、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、開口絞りS、負の屈折力を有する第3レンズ群G3から構成される。
【0027】
屈折力の配置を物体側から順に正・正・負とすることで、いわゆるテレフォト比(全長/焦点距離)を小さく抑えることができ、焦点距離に対する光学系の全長を抑制することが可能となる。
【0028】
本発明のインナーフォーカスレンズは、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3を固定したまま、第2レンズ群G2を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
【0029】
いわゆるインナーフォーカス式の構成を採用したことで、フォーカシングに伴う光学全長の変化がなく、レンズ鏡筒を密閉構造とすることが可能となる。そのため、レンズ内部にホコリやゴミなどが侵入することを防ぐことができる。また、第1レンズ群G1は正の屈折力を有していることから、収斂作用によって光束が絞られながら第2レンズ群G2に到達する。そのため、フォーカス群である第2レンズ群G2の外径を小さく、かつ軽量化することができるため、オートフォーカスの高速化が可能となる。
【0030】
本発明のインナーフォーカスレンズは開口絞りSをフォーカス群である第2レンズ群G2より像側に配置している。
【0031】
開口絞りSには絞り羽根を退避させるスペースが必要となるため、開口絞り径が大きすぎると製品外径に影響が出てしまう。本発明の光学系は、物体側から順に正・正・開口絞りS・負と配置したことにより、開口絞りSを最も光線径が下がる第2レンズ群G2の像側に配置することで開口絞りユニットの肥大化を防いでいる。
【0032】
本発明のインナーフォーカスレンズは、第1レンズ群G1の最も物体側に、凹面を物体側に向けたレンズを配置している。
【0033】
一般的に光を強く屈折させると大きな収差が発生するため、高い結像性能を維持するためには、物体からの光を緩やかに曲げながら撮像面まで導くことが望ましい。
【0034】
光を緩やかに曲げるということは、波面に対し各レンズの曲率半径を可能な限り波面に沿わせることに相当する。物体が遠方に存在する場合、波面はほぼ平行にレンズに届くが、本発明の撮影倍率が-0.5倍を超えるレンズの場合、撮影距離は一般的な撮影レンズより大幅に短くなるため、物体を球心とした波面となってレンズに到達する。そのため、最も物体側に配置されたレンズは物体側に凹面を向けて配置することで、撮影倍率によらず光を緩やかに曲げることが可能となる。
【0035】
本発明のインナーフォーカスレンズは、第1レンズ群G1に少なくとも正レンズと負レンズをそれぞれ1枚以上有している。
【0036】
フォーカスによる収差変動を抑えるためには、各群内で可能な限り収差補正がなされていることが望ましい。本発明の光学系は、フォーカシングに伴う第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔変化が大きいため、第1レンズ群G1内においても可能な限り収差を補正することが望まれる。
【0037】
第1レンズ群G1に正・負レンズを1枚以上配置することで、フォーカシングで変動する収差のうち、特に色収差の変動を抑えることが可能となり、第2レンズ群G2以降の色収差の負担を軽減することが可能となる。
【0038】
本発明のインナーフォーカスレンズは、以下の条件式を満足することを特徴としている。
(1) 1.40 < βG3 < 2.50
βG3:無限遠物体合焦状態における前記第3レンズ群G3の横倍率
【0039】
条件式(1)は、第3レンズ群G3の横倍率を規定するものである。条件式(1)を満たすことで、諸収差を良好に補正しつつ、製品の小型化ならびにフォーカス群移動量の削減が可能となる。
【0040】
一般的に、撮影倍率が大きくなるほどフォーカス群の移動量が大きくなり、フォーカス駆動にかかる負担が大きくなる傾向がある。また、移動量が大きくなるほど合焦までの時間が長くなるため、撮影時の使い勝手が悪くなってしまう。
【0041】
フォーカス群の移動量を少なくするためには、フォーカス群より像側の横倍率の絶対値をできるだけ大きくすることが望ましい。
【0042】
一方で、フォーカス群より像側の横倍率の絶対値が大きくなりすぎると、フォーカス群までの収差が拡大され過ぎて結像性能が悪化してしまうおそれがある。
【0043】
条件式(1)はそのような状況を鑑みて定められたものであり、条件式(1)の上限を超え、第3レンズ群G3の横倍率が大きくなると、第2レンズ群G2までの収差が大きく拡大されることになるため、良好な結像性能を維持することが困難となるばかりか、拡大された収差を補正するために、より多くのレンズを使用しなければならなくなるため、製品の肥大化を招き好ましくない。
【0044】
条件式(1)の下限を超え、第3レンズ群G3の横倍率が小さくなると、フォーカス群の移動量が大きくなりすぎてしまうため、フォーカス駆動にかかる負担が大きく高速なフォーカスを行うことが困難となる。また、テレフォト比を大きくすることにもつながるため、光学系の小型化が困難となる。
【0045】
本発明の効果をさらに確実とするためには、条件式(1)の上限を2.20、下限を1.50とすることが望ましい。
【0046】
本発明のインナーフォーカスレンズは、第3レンズ群G3に以下の条件式を満足する負レンズG3LNを少なくとも1枚有することを特徴とする。
(2) G3LN_nd < 1.67
(3) G3LN_νd > 55.00
G3LN_nd:前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズG3LNのd線に対する屈折率
G3LN_νd:前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズG3LNのd線に対するアッベ数
【0047】
第3レンズ群G3は像面に近いため、軸上光束が低く、軸外光束が高い位置を通る。そのため、軸上に関わる収差(例えば球面収差や軸上色収差)への影響を最小限に抑えながら、軸外に関わる収差を効率よく補正することが可能となる。
【0048】
条件式(2)および(3)はそのような状況を鑑みて定められており、条件式(2)および(3)は、前記第3レンズ群G3内に配置された負レンズのd線に対する屈折率とアッベ数を規定するものである。前記条件を同時に満たす負レンズG3LNを用いることで、倍率色収差と非点収差を効率よく補正することが可能となる。
【0049】
非点収差を効率よく補正するためには、軸上光線が低い面で強い凹面を作ることが望ましい。条件式(2)の上限を超えて負レンズの屈折率が大きくなると、凹面の曲率を大きくすることが困難となり、非点収差を効率よく補正することが難しくなる。
【0050】
また、第3レンズ群G3内を通る軸外光束は、フォーカスによって通過位置が大きく変わる。このような面に条件式(3)の下限を超えて分散の大きい負レンズを用いると、フォーカシングによる倍率色収差変動を抑えることが困難となる。
【0051】
なお、本発明の効果をさらに確実とするためには、条件式(2)の上限を1.64に、条件式(3)の下限を60.00とすることが望ましい。
【0052】
本発明のインナーフォーカスレンズは、前記第2レンズ群G2に含まれるレンズにおいて、以下の条件式(4)および(5)を満足する正レンズG2LPLを1枚以上有し、かつ、条件式(6)および(7)を満足する正レンズG2LPHを1枚以上有することを特徴とする。
(4) G2LPL_ΔPgF > 0.0050
(5) G2LPL_νd > 55.00
(6) G2LPH_nd > 1.80
(7) G2LPH_ΔPgF > 0.0100
G2LPL_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPLのg線とF線の異常部分分散性
G2LPL_νd:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPLのd線に対するアッベ数
G2LPH_nd:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPHのd線に対する屈折率
G2LPH_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された正レンズG2LPHのg線とF線の異常部分分散性
【0053】
望遠系の光学系においては、軸上色収差や倍率色収差を補正するための手段として、開口絞りSより物体側で、分散が小さく、かつ異常部分分散性の大きい硝材を正レンズに当てはめるのが有効である。
【0054】
条件式(4)、(5)は、前記正の屈折力を有するレンズG2LPLの好ましい範囲を規定するものである。条件式(4)および(5)を同時に満たすことで色収差の補正が行い易くなり、結像性能をより向上させることが可能となる。
【0055】
条件式(4)の下限を超え、異常部分分散性が小さくなると、2次スペクトルの補正を十分に行うことができず、高い結像性能を達成できない。
【0056】
また、条件式(5)の下限を超え、アッベ数が小さくなると、1次の色消しは行えるものの、異常部分分散性が条件式(4)を満たすことができなくなり、2次スペクトルを十分に補正することが困難となる。
【0057】
本発明の効果をさらに確実とするためには、条件式(4)の下限を0.0080に、条件式(5)の下限を60.00とすることが望ましい。
【0058】
しかしながら、こういった異常部分分散性を有する低分散ガラスは屈折率が低いため、それのみでは球面収差や非点収差を補正することが困難である。
【0059】
そこで、前記第2レンズ群G2内に、高屈折率かつ異常部分分散性の大きい硝材を当てはめることで、正レンズG2LPLの色収差補正を補いつつ、球面収差や非点収差を抑制し、さらに軽量化を達成することが可能となる。
【0060】
条件式(6)、(7)は、前記正の屈折力を有するレンズG2LPHの好ましい範囲を規定するものである。条件式(6)および(7)を同時に満たすことで、前記正の屈折力を有するレンズG2LPLの色収差補正を補いつつ、球面収差や非点収差を補正することが可能となる。
【0061】
条件式(6)の下限を超え、d線の屈折率が小さくなると、前記第2レンズ群G2の屈折力を維持しながら、球面収差や非点収差を補正することができなくなり、小型化と高い結像性能を両立することが困難になる。
【0062】
また、条件式(7)の下限を超え、異常部分分散性が小さくなると、2次スペクトルの補正が十分に行うことができなくなるばかりか、条件式(6)を満たすような高屈折率硝材は分散が大きい事から、1次スペクトルの補正も困難となり、高い結像性能を達成できなくなる。
【0063】
本発明の効果をさらに確実とするためには、条件式(6)の下限を1.85に、条件式(7)の下限を0.0140とすることが望ましい。
【0064】
本発明のインナーフォーカスレンズは、以下の条件式(8)および(9)を満足する負レンズG2LNを1枚以上有することを特徴とする。
(8) G2LN_ΔPgF < 0.0080
(9) G2LN_νd < 35.00
G2LN_ΔPgF:前記第2レンズ群G2内に配置された負レンズG2LNのg線とF線の異常部分分散性
G2LN_νd:前記第2レンズ群G2内に配置された負レンズG2LNのd線に対するアッベ数
【0065】
光学材料のアッベ数は常に正であるため、色消しを行うためには正と負の屈折力を持つレンズを組み合わせる必要がある。
【0066】
そのため、2次スペクトルの補正も含む色消し条件を満足するためには、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズのアッベ数の差を大きくし、部分分散比の差を小さくする必要がある。その際、効果的に色収差を補正するためには、正の屈折力を持つレンズだけでなく、負の屈折力を持つレンズにおいても異常部分分散性の強い材料を用いるのが望ましい。
【0067】
特に、アッベ数差を確保しながら、異常部分分散性がより小さな硝材を負レンズに用いるのが良い。そうすることで、部分分散比の差分を小さくすることが可能となる。
【0068】
条件式(8)、(9)は、前記負レンズG2LNの好ましい範囲を規定するものである。条件式(8)および(9)を同時に満たすことで、さらに良好な色収差補正を行うことが可能となる。
【0069】
条件式(8)の上限を超えて異常部分分散性が大きくなると、2次スペクトルの補正を十分に行うことができず、高い結像性能を達成できない。
【0070】
条件式(9)の上限を超えてアッベ数が大きくすると、1次の色消しを満足するために正レンズのアッベ数も大きくしなければならないが、アッベ数が大きな硝材は総じて屈折率が低く、曲率が強くなってしまう。そのため、球面収差やコマ収差等が増大してしまい、これらを全系で補正することが困難となる。
【0071】
本発明の効果をさらに確実とするためには、条件式(8)の上限を0.0075に、条件式(9)の上限を33.00とすることが望ましい。
【0072】
近年の交換用レンズに求められるものとして、光学性能の高さだけでなく、撮影の邪魔となるゴーストやフレアをいかに削減することができているかがあげられる。なお、ここでいうゴースト、フレアは以下のように定義する。
ゴースト:光学素子表面の反射が原因で生じる迷光
フレア:光学素子以外のパーツ(例えば鏡筒)の散乱によって発生した迷光
【0073】
ゴーストはレンズ表面の反射を抑えることである程度の抑制が可能となるが、フレアは散乱そのものをゼロとすることは難しいため、設計段階でフレアの原因となる光線をカットしたり、鏡室の内径を上げるなどの対策が必須となる。
【0074】
インナーフォーカス式を採用した近接性能の高い光学系においては、総じてフォーカス群の移動量が大きい。そのため、フォーカシングのために鏡筒内に大きな空間を設ける必要がある。しかしながら、空間を広くとった影響で、物体側から斜めに入射した、結像に関わらない光線がメカパーツにあたりやすくなり、フレアの原因となってしまう。
【0075】
なお、フォーカスの軌跡を妨げずにフレアとなる光線をカットすることは容易ではない。フォーカスとは別軌跡で移動し、フレアをカットできる機構を追加すれば可能だが、機構が複雑になるだけでなく、余計なパーツが増えるため重量が増加してしまう。
【0076】
また、鏡室の径を上げて対策を行おうとすると、内径を大きく上げる必要があり、製品外径を著しく巨大化させるため好ましくない。
【0077】
そこで、本発明のインナーフォーカスレンズは、前記開口絞りSがフォーカシングの際に、第2レンズ群G2とは異なる移動速度で移動することを特徴としている。
【0078】
開口絞りSを任意の位置で停止できるようにすることで、フレアの原因となる光線を、メカパーツを増やすことなく遮ることが可能となる。以下、その説明を行う。
【0079】
図50は無限遠合焦時のフレアの概略図を示している。鏡筒LBで散乱した光SctLは像面まで届かず、途中のレンズのコバに当たっている。これは、フレアの原因となる光が鏡筒LBの物体に近い位置で散乱を起こすため、散乱光が像面まで届きにくいことを表しており、無限遠合焦時はフレア対策が行い易いことを意味する。
【0080】
一方で、至近時は第2レンズ群G2の像面側で散乱を起こすようになるため、フレア対策が容易ではなくなる。
【0081】
図51は、開口絞りSが第2レンズ群G2と一体となって移動した場合の、最至近時の概略図である。図に示す通り、迷光StrLは開口絞りSを通り抜けて第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間の鏡筒で散乱を起こすため、その散乱光SctLは像面に到達してしまう。前述した通り、これを対策するためには内径を上げるか、フレアをカットする機構を追加しないと対策が困難となる。
【0082】
図52は本発明の構成である、開口絞りSが第2レンズ群G2と離れるように移動させた場合の、最至近時の概略図である。
図51と同じ角度で入射した迷光StrLが、開口絞りSのメカパーツにあたることで遮られることが分かる。そのため、開口絞りSを第2レンズ群G2と離れるように移動させることで、余分な機構を追加せずフレア対策が可能となる。
【0083】
また、無限遠から最至近へのフォーカスに伴い開口絞りSが物体側へ移動するため、至近時の射出瞳が像面から遠くなるという特徴を持つが、開口絞りSの移動量を少なくすることで、至近時の射出瞳を像面に近づけることができる。そのため、リアテレコンバーターへの対応が容易となり、長焦点化による撮影倍率の高倍率化等、撮影範囲を広げることが可能となる。以下、その原理を説明する。
【0084】
本発明のインナーフォーカスレンズは、クイックリターンミラーのない、いわゆるミラーレスカメラシステムに最適な光学系である。
【0085】
フランジバックの短いミラーレスカメラシステムでは、主レンズの結像点に近い位置にリアテレコンバーターが配置されるため、軸外光束が光軸から離れた高い位置を通ることになるが、一般的に後玉のレンズ径はマウント径等に関わる制約があるため、主レンズの軸外光束がリアテレコンバーターによってケラレやすくなる。そのため、リアテレコンバーターに主レンズを対応させるためには、射出瞳を像面に近づけておく必要がある。
【0086】
本発明のインナーフォーカスレンズでは、開口絞りSを第2レンズ群より像側に配置し、なおかつ第2レンズ群と離れるようなフォーカス軌跡とすることで、第2レンズ群と一体で動かす場合と比べ射出瞳を像側へ寄せることが容易となり、リアテレコンバーターへの対応が容易となる。
【0087】
撮影倍率が-0.5倍を超えるような光学系の場合、無限遠結像時と最至近結像時で各像高に到達する光線の通過位置が大きく変わるため、各面でのフォーカス位置による偏角の変動を少なくすることが難しくなる。
【0088】
偏角の変動が大きくなるということは、フォーカスによる収差変動も大きく生じることを意味する。また、偏角の大きいレンズでは、わずかに偏芯しただけでも、偏芯したレンズより像側の光線通過位置を大きく変えてしまうため、組み立て誤差に対する許容量が著しく厳しくなり生産性が悪化してしまう。
【0089】
そこで、本発明のインナーフォーカスレンズは、前記第2レンズ群G2内の接合レンズCLj( j は1以上の整数)が、以下の条件式を満足することを特徴としている。
(10) |CLfj/f2| > 0.80
f2:無限遠物体合焦状態における光学系全系の焦点距離
CLfj:前記第2レンズ群G2に含まれる接合レンズCLjの合成焦点距離
【0090】
フォーカスによる性能変化を抑えるためには、各レンズ界面における屈折角を小さくすればよい。特に、隣り合ったレンズ界面で収差を打ち消しあっている面では、それらを接合することで性能への影響を最小限にとどめながら偏角の変化を緩めることが可能となる。
【0091】
しかしながら、接合された状態での偏角が大きければ、組み立て誤差による性能低下が顕著となり、生産性の悪化は避けられない。
【0092】
接合された状態での偏角を小さくするためには、接合レンズの焦点距離を長くとればよい。条件式(10)は、接合された状態での好ましい範囲を規定するものである。
【0093】
条件式(10)を満たすことで、偏芯による収差変動を抑制することが可能となり、製造誤差による性能バラつき抑制に寄与する。
【0094】
条件式(10)の下限を超えて接合レンズの焦点距離CLfが短くなると、製造誤差による性能低下が顕著となり、結像性能のバラつきが大きくなるため好ましくない。
【0095】
本発明の効果をさらに確実とするためには、条件式(10)の下限を0.85とすることが望ましい。
【0096】
次に、本発明のインナーフォーカスレンズにおける、実施例1から7のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像面側の順番で記載する。
【0097】
[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S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。
【0098】
面番号を付した(開口絞り)には、平面または開口絞りSに対する曲率半径∞(無限大)に記入している。
【0099】
[各種データ]には、焦点距離などの値を示している。
【0100】
[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。
【0101】
[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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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、中心を通る一点鎖線は光軸である。
【0105】
各実施例の数値実施例に記載されている[条件式対応値]について、実施例中に複数の該当箇所がある場合、条件式に複数の値を記載している。なお、記載順は、物体側から順に該当箇所を適用して算出した値としている。
【実施例1】
【0106】
図1は、実施例1に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0107】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0108】
第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズから構成される。
【0109】
第2レンズ群G2は、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)との接合レンズCL1、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズとの接合レンズCL2、両凹形状の負レンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズ(G2LPH)との接合レンズCL3、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正メニスカスレンズとの接合レンズCL4、両凸形状の正レンズから構成される。
【0110】
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(G3LN)、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹形状の負レンズ(G3LN)、両凸形状の正レンズから構成される。
【0111】
続いて以下に実施例1に係るインナーフォーカス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 PgF
物面 ∞ (d0)
1 -142.3582 1.7942 1.51742 52.15 0.5590
2 -243.4632 0.1500
3 289.9411 2.7409 1.80420 46.50 0.5573
4 -1000.0000 (d4)
5 117.5947 2.7890 2.05090 26.94 0.6052
6 -433.6448 0.4000
7 43.0396 6.4569 1.59282 68.62 0.5440
8 -162.2658 1.0000 1.85451 25.15 0.6103
9 79.3725 3.2345
10 -91.7434 2.8191 1.72916 54.67 0.5453
11 -38.5549 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
12 66.8622 4.1402 1.83481 42.72 0.5647
13 -94.9604 1.3319
14 -66.5689 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
15 42.3213 4.6765 1.92286 20.88 0.6390
16 -88.6454 0.1500
17 56.6346 1.0000 1.84666 23.78 0.6192
18 25.6990 2.2649 1.54814 45.82 0.5700
19 36.2427 2.5951
20 168.4374 2.1283 1.87070 40.73 0.5682
21 -221.1578 (d21)
22(絞り) ∞ (d22)
23 65.2508 2.0000 1.62041 60.35 0.5394
24 26.2085 10.0049
25 -41.6855 2.8193 1.91082 35.25 0.5822
26 -31.9466 4.6065
27 -28.2194 1.0000 1.55032 75.50 0.5401
28 208.5475 0.1500
29 53.0053 6.3956 1.51680 64.20 0.5343
30 -56.5349 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 103.48 80.01 65.35
Fナンバー 2.90 4.32 5.73
全画角2ω 23.28 13.66 8.05
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 146.73 146.73 146.73
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 237.4813 150.1845
d4 42.2916 21.2405 1.7259
d21 2.3594 11.2153 19.4249
d22 1.6794 13.8745 25.1795
BF 31.7486 31.7486 31.7486
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 477.96
G2 5 70.37
G3 23 -132.66
CL1 7 463.44
CL2 10 946.89
CL3 14 366.25
CL4 17 -86.97
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 1.55
(2) G3LN_nd<1.67 1.62 1.55
(3) G3LN_νd>55.00 60.35 75.50
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0192
(5) G2LPL_νd>55.00 68.62
(6) G2LPH_nd>1.80 1.92
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0283
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0073 0.0003 0.0003
(9) G2LN_νd<35.00 25.15 29.74 29.74
(10) |CLfj/f2|>0.80 6.59 13.46 5.20 1.24
【実施例2】
【0112】
図8は、実施例2に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0113】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0114】
第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0115】
第2レンズ群G2は、正の屈折力の第2Aレンズ群G2A、正の屈折力の第2Bレンズ群G2Bから構成され、無限遠から至近へのフォーカス時には、第2Aレンズ群G2Aと第2Bレンズ群G2Bは別々の移動速度で像面側から物体側へ移動する。
【0116】
第2Aレンズ群G2Aは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)との接合レンズCL1から構成される。
【0117】
第2Bレンズ群G2Bは、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズ(G2LPH)との接合レンズCL2、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正メニスカスレンズとの接合レンズCL3、両凸形状の正レンズから構成される。
【0118】
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、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G3LN)との接合レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズから構成される。
【0119】
続いて以下に実施例2に係るインナーフォーカス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 PgF
物面 ∞ (d0)
1 -134.6601 1.0000 1.56883 56.04 0.5485
2 -282.9995 1.4408
3 -190.7746 2.4882 1.91082 35.25 0.5822
4 -111.9081 (d4)
5 71.0263 2.3752 2.05090 26.94 0.6052
6 475.6243 1.3207
7 35.6526 5.0502 1.59349 67.00 0.5366
8 -36.7622 1.0000 1.90366 31.32 0.5948
9 75.3066 (d9)
10 -69.8433 1.0000 1.84666 23.78 0.6192
11 21.5786 5.0408 1.92286 20.88 0.6390
12 -51.3763 0.1500
13 175.8934 1.0000 1.84666 23.78 0.6192
14 19.5875 2.5081 1.77250 49.63 0.5504
15 31.3417 1.4795
16 47.8771 2.8939 1.83481 42.72 0.5647
17 -86.4743 (d17)
18(絞り) ∞ (d18)
19 84.8477 1.0000 1.51742 52.15 0.5590
20 24.8648 6.3914
21 -31.5267 4.2967 1.91082 35.25 0.5822
22 -18.1519 4.4131 1.59282 68.62 0.5440
23 -35.2589 2.8623
24 -20.8511 1.0000 1.59270 35.45 0.5927
25 780.2989 0.1500
26 121.6718 5.6117 1.80420 46.50 0.5573
27 -39.2972 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 70.99 64.71 59.55
Fナンバー 2.90 4.33 5.74
全画角2ω 33.43 21.55 14.39
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 126.92 126.92 126.92
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 156.6191 99.5975
d4 33.1771 17.1859 1.3094
d9 3.4635 4.6974 6.1158
d17 2.1369 6.6211 10.8446
d18 1.9235 12.1965 22.4311
BF 31.7482 31.7482 31.7482
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 800.01
G2 5 47.50
G3 19 -266.45
G2A 5 91.27
G2B 10 71.72
CL1 7 -376.30
CL2 10 100.85
CL3 13 -42.53
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 1.53
(2) G3LN_nd<1.67 1.59
(3) G3LN_νd>55.00 68.62
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0088
(5) G2LPL_νd>55.00 67.00
(6) G2LPH_nd>1.80 1.92
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0283
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0028
(9) G2LN_νd<35.00 31.32
(10) |CLfj/f2|>0.80 7.92 2.12 0.90
【実施例3】
【0120】
図15は、実施例3に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0121】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0122】
第1レンズ群G1は、両凹形状の負レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0123】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)との接合レンズCL1、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズCL2、両凹形状の負レンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズ(G2LPH)との接合レンズCL3、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G2LN)と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズCL4、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【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(G3LN)、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G3LN)、両凸形状の正レンズから構成される。
【0125】
続いて以下に実施例3に係るインナーフォーカス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 PgF
物面 ∞ (d0)
1 -1000.0000 1.5000 1.51823 58.96 0.5442
2 230.4491 0.9364
3 219.2110 2.5765 1.91082 35.25 0.5822
4 708.5297 0.1500
5 204.1487 2.5369 1.49700 81.61 0.5389
6 559.2309 (d6)
7 69.4794 2.9342 2.00100 29.13 0.5995
8 216.3351 0.5435
9 42.8267 5.2377 1.59282 68.62 0.5440
10 -188.4116 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
11 120.9723 2.2085
12 -383.2841 1.0000 1.84666 23.78 0.6192
13 31.7501 5.1606 1.80420 46.50 0.5573
14 -219.8064 1.2039
15 -142.2924 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
16 24.8181 5.2785 1.86966 20.02 0.6435
17 -303.0742 0.1500
18 54.1154 1.0000 1.85451 25.15 0.6103
19 18.5726 3.3476 1.64769 33.84 0.5924
20 32.6623 2.0895
21 80.5859 2.1533 1.90043 37.37 0.5767
22 828.5250 (d22)
23(絞り) ∞ (d23)
24 72.7265 1.0000 1.55032 75.50 0.5401
25 22.5420 4.1578
26 -31.2979 5.0000 1.80420 46.50 0.5573
27 -27.9884 6.3688
28 -23.8576 1.0000 1.59282 68.62 0.5440
29 -146.9586 0.1500
30 74.5840 5.8719 1.51680 64.20 0.5343
31 -34.0073 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 105.01 85.78 72.60
Fナンバー 2.91 4.33 5.74
全画角2ω 22.95 13.11 7.17
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 148.66 148.66 148.66
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 247.2012 157.8518
d6 39.3292 19.7192 1.2047
d22 2.6626 11.7284 20.2873
d23 1.7683 12.3126 22.2682
BF 39.3420 39.3420 39.3420
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 600.92
G2 7 68.14
G3 24 -167.81
CL1 9 144.72
CL2 12 6573.64
CL3 15 673.86
CL4 18 -67.94
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 1.62
(2) G3LN_nd<1.67 1.55 1.59
(3) G3LN_νd>55.00 75.50 68.62
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0192
(5) G2LPL_νd>55.00 68.62
(6) G2LPH_nd>1.80 1.87
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0312
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0003 0.0003 0.0073
(9) G2LN_νd<35.00 29.74 29.74 25.15
(10) |CLfj/f2|>0.80 2.12 96.47 9.89 1.00
【実施例4】
【0126】
図22は、実施例4に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0127】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0128】
第1レンズ群G1は、両凹形状の負レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、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正メニスカスレンズとの接合レンズから構成される。
【0129】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)との接合レンズCL1、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズ(G2LPL)との接合レンズCL2、両凹形状の負レンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズ(G2LPH)との接合レンズCL3、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正メニスカスレンズとの接合レンズCL4、両凸形状の正レンズから構成される。
【0130】
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、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹形状の負レンズ(G3LN)、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0131】
続いて以下に実施例4に係るインナーフォーカス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 PgF
物面 ∞ (d0)
1 -1000.0000 1.5000 1.58144 40.89 0.5767
2 536.5199 0.1500
3 143.5420 3.4907 1.80809 22.76 0.6287
4 539.5787 0.1500
5 76.2097 1.5000 1.72825 28.32 0.6059
6 45.7910 6.3648 1.55032 75.50 0.5401
7 103.4768 (d7)
8 76.9609 3.9707 1.91082 35.25 0.5822
9 405.7355 8.8865
10 46.0930 5.6280 1.61997 63.88 0.5426
11 -219.6790 1.0000 1.90366 31.32 0.5948
12 146.3115 1.8242
13 1412.2934 1.0000 1.85451 25.15 0.6103
14 36.8386 5.0261 1.43700 95.10 0.5336
15 -320.3766 1.6973
16 -101.4929 2.8325 1.85883 30.00 0.5979
17 27.2146 6.2037 1.92119 23.96 0.6202
18 -123.0660 0.1500
19 46.6988 1.0000 1.83481 42.72 0.5647
20 26.1605 2.9106 1.56883 56.04 0.5485
21 42.2738 2.1413
22 116.0042 2.4911 1.80420 46.50 0.5573
23 -223.0396 (d23)
24(絞り) ∞ (d24)
25 58.9332 1.0000 1.72916 54.67 0.5453
26 25.8204 3.0421
27 -231.3930 4.2623 1.68893 31.16 0.5990
28 -42.1921 2.3076
29 -36.5312 1.0000 1.59282 68.62 0.5440
30 53.0175 9.5088
31 40.8933 4.9490 1.51680 64.20 0.5343
32 395.3762 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 149.83 91.72 66.25
Fナンバー 2.91 4.34 5.80
全画角2ω 16.08 8.90 4.26
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 163.76 163.76 163.76
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 322.3380 187.5196
d7 38.5890 19.5051 2.2793
d23 2.3014 13.2402 23.1121
d24 1.5000 9.6451 16.9990
BF 35.3853 35.3853 35.3853
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 322.17
G2 8 78.95
G3 25 -65.61
CL1 10 156.95
CL2 13 -107.41
CL3 16 629.30
CL4 19 -187.92
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 1.98
(2) G3LN_nd<1.67 1.59
(3) G3LN_νd>55.00 68.62
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0092 0.0564
(5) G2LPL_νd>55.00 63.88 95.10
(6) G2LPH_nd>1.80 1.92
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0150
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0028 0.0073 0.0036
(9) G2LN_νd<35.00 31.32 25.15 30.00
(10) |CLfj/f2|>0.80 1.99 1.36 7.97 2.38
【実施例5】
【0132】
図29は、実施例5に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0133】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0134】
第1レンズ群G1は、両凹形状の負レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、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正メニスカスレンズとの接合レンズから構成される。
【0135】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ(G2LPL)と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G2LN)との接合レンズCL1、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G2LN)と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ(G2LPL)との接合レンズCL2、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズ(G2LPH)との接合レンズCL3、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正メニスカスレンズとの接合レンズCL4、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0136】
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、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(G3LN)、両凸形状の正レンズから構成される。
【0137】
続いて以下に実施例5に係るインナーフォーカス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 PgF
物面 ∞ (d0)
1 -661.2550 1.5000 1.60342 38.01 0.5828
2 1000.0000 0.1500
3 207.1709 3.8226 1.80809 22.76 0.6287
4 4794.2345 0.3061
5 98.9457 1.5000 1.77047 29.74 0.5951
6 55.5026 7.6606 1.59282 68.62 0.5440
7 172.0161 (d7)
8 83.6101 3.7653 1.90043 37.37 0.5767
9 215.3695 6.6768
10 46.8696 6.4077 1.61997 63.88 0.5426
11 2225.9526 1.0000 1.85883 30.00 0.5979
12 73.6537 1.5265
13 88.6025 1.0000 1.85883 30.00 0.5979
14 40.2049 5.0599 1.43700 95.10 0.5336
15 196.1568 5.9420
16 -166.5192 1.8955 1.84666 23.78 0.6192
17 32.4791 6.3933 1.92286 20.88 0.6390
18 -229.7710 1.6421
19 43.1708 1.0000 1.91082 35.25 0.5822
20 26.6101 2.9363 1.56732 42.84 0.5744
21 37.7941 1.9453
22 60.7659 2.8128 1.72916 54.67 0.5453
23 361.4338 (d23)
24(絞り) ∞ (d24)
25 73.3910 1.0000 1.90043 37.37 0.5767
26 23.7161 3.6491
27 109.1797 5.0000 1.68893 31.16 0.5990
28 -33.8462 0.4000
29 -54.4104 1.0000 1.72916 54.67 0.5453
30 64.9063 4.4718
31 -18.9545 1.2349 1.43700 95.10 0.5336
32 -66.8537 0.1500
33 60.4869 5.4233 1.51680 64.20 0.5343
34 -42.3313 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 179.87 103.07 72.47
Fナンバー 2.90 4.33 5.79
全画角2ω 13.42 7.01 3.28
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 183.24 183.24 183.24
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 383.3022 219.1616
d7 48.0007 26.1205 6.8449
d23 5.0672 16.5238 26.6733
d24 1.7781 12.2016 21.3277
BF 41.1207 41.1207 41.1207
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 283.77
G2 8 96.46
G3 25 -64.86
CL1 10 423.29
CL2 13 -337.12
CL3 16 742.07
CL4 19 -159.27
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 2.05
(2) G3LN_nd<1.67 1.44
(3) G3LN_νd>55.00 95.10
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0092 0.0564
(5) G2LPL_νd>55.00 63.88 95.10
(6) G2LPH_nd>1.80 1.92
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0283
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0036 0.0036
(9) G2LN_νd<35.00 30.00 30.00
(10) |CLfj/f2|>0.80 4.39 3.50 7.69 1.65
【実施例6】
【0138】
図36は、実施例6に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0139】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0140】
第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0141】
第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)との接合レンズCL1、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズCL2、両凹形状の負レンズ(G2LN)と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ(G2LPH)との接合レンズCL3、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正メニスカスレンズとの接合レンズCL4、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから構成される。
【0142】
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、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹形状の負レンズ(G3LN)、両凸形状の正レンズから構成される。
【0143】
続いて以下に実施例6に係るインナーフォーカスレンズの諸元値を示す。
数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 -99.6236 1.5000 1.51680 64.20 0.5343
2 -167.4178 0.1500
3 -1519.2895 2.8170 1.87070 40.73 0.5682
4 -188.9394 (d4)
5 72.9856 2.8570 1.91082 35.25 0.5822
6 222.9106 0.1500
7 38.7748 5.6625 1.61997 63.88 0.5426
8 -184.3455 1.0000 1.85451 25.15 0.6103
9 103.0061 2.6578
10 -194.5345 1.0000 1.75211 25.05 0.6192
11 50.9662 4.0674 1.77250 49.63 0.5504
12 -181.2442 0.6008
13 -653.7558 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
14 27.8391 4.5735 1.94594 17.98 0.6546
15 576.9261 0.1500
16 46.8056 1.0000 1.84666 23.78 0.6192
17 19.3291 3.0141 1.51823 58.96 0.5442
18 29.5420 2.1679
19 65.5905 2.2119 1.80420 46.50 0.5573
20 288.8234 (d20)
21(絞り) ∞ (d21)
22 45.2398 1.0000 1.72916 54.67 0.5453
23 22.0851 4.4697
24 -32.9320 5.0000 1.64769 33.84 0.5924
25 -26.4881 3.6917
26 -22.9464 1.0000 1.59282 68.62 0.5440
27 3041.8233 0.1500
28 67.2853 5.6130 1.58913 61.25 0.5403
29 -35.9001 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 104.94 82.86 68.55
Fナンバー 2.90 4.33 5.74
全画角2ω 22.89 13.46 7.80
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 141.08 141.08 141.08
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 249.3225 158.5531
d4 37.7448 18.7825 1.0000
d20 2.7835 11.1666 19.0302
d21 1.5000 12.0792 21.9982
BF 41.5440 41.5440 41.5440
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 502.28
G2 5 68.92
G3 22 -137.43
CL1 7 142.41
CL2 10 1190.11
CL3 13 285.07
CL4 16 -62.26
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 1.65
(2) G3LN_nd<1.67 1.59
(3) G3LN_νd>55.00 68.62
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0092
(5) G2LPL_νd>55.00 63.88
(6) G2LPH_nd>1.80 1.95
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0386
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0073 0.0003
(9) G2LN_νd<35.00 25.15 29.74
(10) |CLfj/f2|>0.80 2.07 17.27 4.14 0.90
【実施例7】
【0144】
図43は、実施例7に係るインナーフォーカスレンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
【0145】
このインナーフォーカスレンズは、正の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力の第3レンズ群G3から構成され、無限遠から至近へのフォーカスに際し、第2レンズ群G2と開口絞りSが、像面側から物体側へ異なる移動速度で移動する。
【0146】
第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズから構成される。
【0147】
第2レンズ群G2は、正の屈折力の第2Aレンズ群G2A、正の屈折力の第2Bレンズ群G2Bから構成され、無限遠から至近へのフォーカス時には、第2Aレンズ群G2Aと第2Bレンズ群G2Bは別々の移動速度で像面側から物体側へ移動する。
【0148】
第2Aレンズ群G2Aは、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)との接合レンズCL1から構成される。
【0149】
第2Bレンズ群G2Bは、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズ(G2LPL)と両凹形状の負レンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズとの接合レンズCL2、両凹形状の負レンズ(G2LN)と両凸形状の正レンズ(G2LPH)との接合レンズCL3、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸形状の正レンズから構成される。
【0150】
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、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凹形状の負レンズ(G3LN)、両凸形状の正レンズから構成される。
【0151】
続いて以下に実施例7に係るインナーフォーカスレンズの諸元値を示す。
数値実施例7
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd PgF
物面 ∞ (d0)
1 -128.8747 1.5000 1.62004 36.30 0.5873
2 -211.3491 0.1500
3 222.7009 3.1304 1.83481 42.72 0.5647
4 -2567.3951 (d4)
5 132.0235 3.3109 2.00100 29.13 0.5995
6 -166.7145 0.1500
7 51.3618 4.5638 1.49700 81.61 0.5389
8 -152.7910 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
9 108.3047 (d9)
10 -137.0954 3.6913 1.59282 68.62 0.5440
11 -33.0606 1.0000 1.73037 32.23 0.5899
12 38.7389 3.8166 1.80420 46.50 0.5573
13 -926.7391 2.2143
14 -61.5204 1.0000 1.77047 29.74 0.5951
15 34.4513 5.0000 1.92119 23.96 0.6202
16 -81.2580 1.9022
17 237.4238 1.7676 1.74077 27.76 0.6078
18 40.2062 2.1431
19 137.7626 2.9498 1.80420 46.50 0.5573
20 -68.9688 (d20)
21(絞り) ∞ (d21)
22 61.0432 1.0000 1.80420 46.50 0.5573
23 33.3339 12.5528
24 -48.9066 2.1738 1.80518 25.46 0.6157
25 -36.4225 7.2902
26 -32.3193 1.0000 1.61997 63.88 0.5426
27 142.5695 0.1500
28 66.0814 4.8060 1.71300 53.94 0.5442
29 -85.5868 (BF)
像面 ∞
[各種データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
焦点距離 104.85 79.11 63.56
Fナンバー 2.90 4.24 5.54
全画角2ω 23.07 14.02 8.84
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 151.30 151.30 151.30
[可変間隔データ]
INF -0.5倍 -1.0倍
d0 ∞ 233.0001 145.2208
d4 44.3476 22.3348 1.9275
d9 3.6331 4.3939 3.8220
d20 1.7101 9.7324 18.4443
d21 1.5019 14.7316 26.9989
BF 31.8403 31.8403 31.8403
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離(INF)
G1 1 448.92
G2 5 71.54
G3 22 -123.32
G2A 5 66.74
G2B 10 657.20
CL1 7 937.03
CL2 10 -175.46
CL3 14 282.62
[条件式対応値]
(1) 1.40<βG3<2.50 1.52
(2) G3LN_nd<1.67 1.62
(3) G3LN_νd>55.00 63.88
(4) G2LPL_ΔPgF>0.0050 0.0374 0.0192
(5) G2LPL_νd>55.00 81.61 68.62
(6) G2LPH_nd>1.80 1.92
(7) G2LPH_ΔPgF>0.0100 0.0150
(8) G2LN_ΔPgF<0.0080 0.0003 -0.0004 0.0003
(9) G2LN_νd<35.00 29.74 32.23 29.74
(10) |CLfj/f2|>0.80 13.10 2.45 3.95
【符号の説明】
【0152】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G2A 第2Aレンズ群
G2B 第2Bレンズ群
G2LPL 第2レンズ群G2内に配置された、条件式(4)、(5)を満たす正レンズG2LPL
G2LPH 第2レンズ群G2内に配置された、条件式(6)、(7)を満たす正レンズG2LPH
G2LN 第2レンズ群G2内に配置された、条件式(8)、(9)を満たす負レンズG2LN
G3LN 第3レンズ群G3内に配置された、条件式(2)、(3)を満たす負レンズG3LN
CLfj 第2レンズ群G2内に配置された、接合レンズCLfj(jは1以上の整数)の合成焦点距離
S 開口絞り
I 像面
StrL 迷光の光路
SctL 散乱光の光路
LB 鏡筒