JP2012037691A - 防振機能を有する単焦点レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単焦点レンズは、全系の焦点距離がバックフォーカスよりも短い。単焦点レンズは、開口絞りSPと、光軸に対して直交する方向成分を含む方向に移動して像振れを低減する防振レンズ群Gisとを含む。0.1<f/|fis|<0.5,−0.35<Dis/DL<0.25なる条件を満足する。ただし、fは単焦点レンズの焦点距離であり、fisは防振レンズ群の焦点距離であり、Disは開口絞りから防振レンズ群のうち開口絞りに対して最も遠い面までの光軸上での距離であり、DLは単焦点レンズのうち最も物体側の第1面から最も像側の最終面までの光軸上での距離である。光軸上の距離の符号は、物体側から像側に向かう方向を正とする。
【選択図】図1
Description
特許文献1には、負の屈折力を有する第1レンズ群と正の屈折力を有する第2レンズ群で構成される広角レンズであって、第2レンズ群の2枚の正レンズを光軸上の点を中心に回転移動させて防振を行う広角レンズが開示されている。
0.1<f/|fis|<0.5
−0.35<Dis/DL<0.25
ただし、fは該単焦点レンズの焦点距離であり、fisは防振レンズ群の焦点距離であり、Disは開口絞りから防振レンズ群のうち開口絞りに対して最も遠い面までの光軸上での距離であり、DLは単焦点レンズのうち最も物体側の第1面から最も像側の最終面までの光軸上での距離である。光軸上の距離の符号は、物体側から像側に向かう方向を正とする。
0.1<f/|fis|<0.5 …(1)
−0.35<Dis/DL<0.25 …(2)
ただし、fは広角レンズ全系の焦点距離であり、fisは防振レンズ群Gisの焦点距離である。また、Disは絞りSPから、防振レンズ群Gisのうち絞りSPに対して最も遠い面(レンズ面)までの光軸上の距離である。さらに、DLは広角レンズのうち最も物体側の第1面から最も像側の最終面までの光軸上の距離である。「光軸上の距離」の符号は、物体側から像側に向かう方向を正とし、その逆方向(像側から物体側に向かう方向)を負とする。
0.11<f/|fis|<0.31 …(1a)
条件(2)は、絞りSPから、防振レンズ群Gisのうち絞りSPに対して最も遠い面までの光軸上の距離を適切にするために満足すべき条件である。Dis/DLの値が条件(2)の上限値を超えるように防振レンズ群Gisが絞りSPに対して像側に離れると、防振レンズ群Gisが大型化するので、好ましくない。また、防振レンズ群Gisを通る軸外光線の光軸からの高さが高くなり、防振時の軸外光線の収差補正が難しくなるため、好ましくない。
−0.28<Dis/DL<0.07 …(2a)
以上の条件を満足することで、高い光学性能を有しながらも、防振レンズ群Gisの小型化を容易にし、かつ防振時にも良好な画像を得ることができる広角レンズが得られる。
0.1<|(1−βis)βr|<0.65 …(3)
ただし、βisは防振レンズ群Gisの横倍率であり、βrは防振レンズ群Gisよりも像側に位置するレンズ系の横倍率である。ここでの各横倍率は、広角レンズ全系が無限遠距離(無限遠物体)にフォーカシングした状態での値である。
なお、より好ましくは、条件(3)の数値範囲を以下のように設定するとよい。
0.11<|(1−βis)βr|<0.5 …(3a)
また、各実施例において、防振レンズ群Gisをより小型化するためには、以下の条件(4)を満足することがより好ましい。
0.01<|Lis/DL|<0.15 …(4)
ただし、Lisは防振レンズ群Gisの光軸上の長さ(防振レンズ群Gisの最も物体側の面から最も像側の面までの距離)である。
|Lis/DL|の値が条件(4)の上限値を超えるように防振レンズ群Gisの光軸上の長さが長過ぎると、防振のための機構が大型化するため、好ましくない。|Lis/DL|の値が条件(4)の下限値を下回るように防振レンズ群Gisの光軸上の長さが短過ぎると、防振レンズ群Gisの製作が困難な形状になってしまうため、好ましくない。
各実施例において、光学性能を良好に維持しつつ、小型化するには、以下の条件(5)を満足することが、より好ましい。
1.0<TL/f<4.0 …(5)
ただし、TLは広角レンズの第1面から像面までの光軸上の距離(いわゆるレンズ全長)である。
また、各実施例では、防振レンズ群Gisおよびその駆動機構の小型化や高い制御性を実現するために防振レンズ群Gisを単レンズで構成している。ただし、防振レンズ群を複数枚のレンズにより構成してもよい。
35<νd …(6)
条件(6)は、防振レンズ群Gis用の単レンズを形成するガラス材料のd線におけるアッベ数を適切に設定するものである。アッベ数νdが条件(6)の下限値を下回ると、ガラス材料の分散が大きくなるため、防振時の色収差の変動が大きくなり、好ましくない。防振時の色収差の変動を小さくするためには、レンズ全系での色収差が良好に補正されていることに加えて、防振レンズ群内でも色収差が良好に補正されていることが望ましい。特に防振レンズ群を単レンズで構成する場合は、該単レンズを構成するガラス材料の分散が小さい方が色収差の発生が小さくなるため、条件(6)を満足することが望ましい。
45<νd …(6a)
また、防振レンズ群を複数枚のレンズで構成する場合も、色収差補正の観点から、防振レンズ群Gisと同符号の屈折力を有するレンズのうち少なくとも1枚のレンズは、条件(6)(または(6a))を満足するガラス材料で形成することが望ましい。
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 73.071 2.86 1.48749 70.2 39.27
2 158.100 0.20 37.74
3 43.719 1.50 1.62041 60.3 33.30
4 21.265 4.81 28.28
5 94.052 1.50 1.51633 64.1 27.73
6 18.646 13.04 23.71
7 26.888 5.05 1.83400 37.2 18.50
8 -27.438 1.60 1.72151 29.2 17.28
9 155.342 3.59 15.03
10 371.856 2.01 1.72916 54.7 14.08
11 -174.698 1.80 13.91
12(絞り) ∞ 6.00 13.48
13 -15.255 2.25 1.75520 27.5 12.45
14 -154.557 3.42 1.65160 58.5 14.89
15 -19.143 0.20 16.58
16* -144.933 3.21 1.58313 59.4 18.22
17 -22.756 38.04 19.30
像面 ∞
非球面データ
第16面
B =-2.36449e-005 C =-4.91702e-009 D =-1.28509e-010 E = 0.00000e+000
各種データ
焦点距離 28.50
Gis焦点距離 163.26
Fナンバー 2.86
画角 37.20
像高 21.64
レンズ全長 91.07
BF 38.04
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 76.313 3.60 1.51633 64.1 42.28
2 285.101 0.10 40.72
3 38.374 1.50 1.65160 58.5 33.88
4 19.300 6.42 28.16
5 261.911 1.50 1.58913 61.1 27.31
6 23.197 10.93 23.91
7 26.693 3.58 1.83481 42.7 19.01
8 -1395.633 7.14 17.87
9 9611.001 1.79 1.72916 54.7 13.58
10 -124.326 1.19 13.46
11(絞り) ∞ 4.00 13.18
12 -16.832 3.00 1.80518 25.4 12.61
13 600.919 1.11 13.65
14 172.114 3.72 1.75500 52.3 16.23
15 -21.371 0.68 17.61
16* -156.061 2.75 1.58313 59.4 19.28
17 -30.556 39.66 20.21
像面 ∞
非球面データ
第16面
B =-2.13949e-005 C =-1.04037e-008 D =-9.66743e-011 E = 0.00000e+000
各種データ
焦点距離 28.49
Gis焦点距離 168.34
Fナンバー 2.86
画角 37.22
像高 21.64
レンズ全長 92.68
BF 39.66
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 83.802 2.94 1.51633 64.1 39.17
2 245.595 0.10 37.66
3 42.041 1.50 1.69680 55.5 32.50
4 20.238 3.95 27.43
5 46.879 1.50 1.51633 64.1 26.79
6 15.577 12.41 22.61
7 28.853 3.27 1.80400 46.6 18.31
8 2185.202 7.67 17.31
9 -144.971 2.30 1.72916 54.7 14.61
10 -30.589 1.00 14.64
11(絞り) ∞ 1.60 13.98
12 517.258 1.74 1.64000 60.1 13.41
13 83.976 3.13 12.98
14 -15.944 1.63 1.76182 26.5 12.56
15 168.593 0.25 14.24
16 100.956 4.39 1.77250 49.6 15.11
17 -23.537 0.80 17.19
18* -72.175 2.84 1.58313 59.4 18.60
19 -23.348 37.90 19.65
像面 ∞
非球面データ
第18面
B =-2.48914e-005 C =-2.41786e-009 D =-2.62960e-010 E = 0.00000e+000
各種データ
焦点距離 28.27
Gis焦点距離 -156.89
Fナンバー 2.86
画角 37.43
像高 21.64
レンズ全長 90.92
BF 37.90
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 55.759 3.38 1.51633 64.1 40.31
2 114.479 0.20 38.73
3 43.822 1.50 1.62041 60.3 34.55
4 21.579 4.50 29.20
5 63.834 1.50 1.48749 70.2 28.64
6 17.764 14.96 24.16
7 26.654 4.18 1.83400 37.2 16.96
8 -36.597 2.04 1.67270 32.1 15.71
9 46.052 2.43 14.08
10 196.376 2.15 1.72916 54.7 14.00
11 -106.712 1.80 13.91
12(絞り) ∞ 6.66 13.54
13 -13.039 1.00 1.75520 27.5 12.60
14 -50.924 3.24 1.65160 58.5 14.48
15 -15.351 0.20 16.09
16* -102.727 3.31 1.58313 59.4 18.02
17 -21.387 38.58 19.19
像面 ∞
非球面データ
第16面
B =-2.36497e-005 C =-9.49950e-009 D =-9.09637e-011 E = 0.00000e+000
各種データ
焦点距離 28.59
Gis焦点距離 95.11
Fナンバー 2.86
画角 37.12
像高 21.64
レンズ全長 91.62
BF 38.58
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 123.571 2.61 1.48749 70.2 43.66
2 328.993 0.20 42.18
3 41.247 1.50 1.62041 60.3 35.62
4 21.552 12.06 30.26
5 128.134 1.50 1.51633 64.1 22.77
6 17.488 8.48 19.59
7 24.155 4.37 1.83400 37.2 16.29
8 -29.326 1.60 1.72825 28.5 15.11
9 219.691 2.11 14.23
10 4173.160 1.80 1.72916 54.7 13.98
11 -135.601 2.00 13.86
12(絞り) ∞ 6.00 13.41
13 -15.119 1.78 1.75520 27.5 12.45
14 -204.534 3.76 1.65160 58.5 14.48
15 -17.650 0.20 16.35
16* -120.626 3.00 1.58313 59.4 17.95
17 -23.486 37.90 19.02
像面 ∞
非球面データ
第16面
B =-2.57033e-005 C =-2.05401e-009 D =-5.98214e-010 E = 2.17418e-012
各種データ
焦点距離 28.12
Gis焦点距離 180.15
Fナンバー 2.87
画角 37.58
像高 21.64
レンズ全長 90.86
BF 37.90
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 63.729 3.73 1.51633 64.1 42.02
2 154.249 0.10 40.04
3 67.160 2.03 1.74400 44.8 36.77
4 22.414 3.97 29.70
5 52.136 3.57 1.65160 58.5 29.22
6 -452.984 0.20 28.07
7 31.951 1.59 1.60738 56.8 22.98
8 11.308 7.54 17.67
9* -33.378 2.50 1.58313 59.4 15.50
10 -46.627 1.42 15.50
11 30.194 7.69 1.84666 23.9 12.93
12 85.014 2.99 13.04
13(絞り) ∞ 1.00 13.48
14 522.202 2.89 1.77250 49.6 13.65
15 -23.193 3.64 13.79
16 -15.762 1.80 1.80518 25.4 12.59
17 133.163 0.45 13.99
18 859.482 3.20 1.72916 54.7 14.62
19 -19.477 0.15 15.95
20* -34.964 2.54 1.58313 59.4 16.63
21 -17.848 37.90 17.70
像面 ∞
非球面データ
第9面
B = 7.32644e-007 C =-6.31619e-008 D = 4.06310e-010 E =-1.89510e-012
第20面
B =-2.72628e-005 C = 7.14587e-008 D =-1.82055e-009 E = 1.03238e-011
各種データ
焦点距離 24.50
Gis焦点距離 -216.50
Fナンバー 2.86
画角 41.45
像高 21.64
レンズ全長 90.90
BF 37.90
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 87.691 1.50 1.51633 64.1 30.46
2 18.940 13.83 25.76
3 ∞ 5.38 22.47
4 31.052 12.52 1.77250 49.6 26.26
5 -25.943 1.49 1.63980 34.5 25.20
6 -122.370 1.99 24.04
7(絞り) ∞ 2.61 22.47
8 226.185 1.15 1.77250 49.6 20.73
9 79.775 6.46 20.15
10 -16.669 1.47 1.69895 30.1 18.76
11 74.368 4.97 1.80400 46.6 20.27
12 -21.842 0.20 20.88
13* -112.086 2.70 1.58313 59.4 22.07
14 -42.096 37.76 23.10
像面 ∞
非球面データ
第13面
B =-1.61591e-005 C =-1.80077e-008 D =-7.62243e-011 E = 0.00000e+000
各種データ
焦点距離 35.48
Gis焦点距離 -160.08
Fナンバー 2.05
画角 31.37
像高 21.64
レンズ全長 94.03
BF 37.76
SP 絞り
IP 像面
Claims (6)
- 全系の焦点距離がバックフォーカスよりも短い単焦点レンズであって、
開口絞りと、
光軸に対して直交する方向成分を含む方向に移動して像振れを低減する防振レンズ群とを含み、
以下の条件を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
0.1<f/|fis|<0.5
−0.35<Dis/DL<0.25
ただし、fは該単焦点レンズの全系の焦点距離であり、fisは前記防振レンズ群の焦点距離であり、Disは前記開口絞りから、前記防振レンズ群のうち前記開口絞りに対して最も遠い面までの光軸上での距離であり、DLは前記単焦点レンズのうち最も物体側の第1面から最も像側の最終面までの光軸上での距離であり、前記光軸上の距離の符号は、物体側から像側に向かう方向を正とする。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の単焦点レンズ。
0.1<|(1−βis)βr| < 0.65
ただし、βisは前記防振レンズ群の横倍率であり、βrは前記防振レンズ群よりも像側に位置するレンズ系の横倍率であり、前記各横倍率は、該単焦点レンズが無限遠距離にフォーカシングした状態での値である。 - 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2に記載の単焦点レンズ。
0.01<|Lis/DL|<0.15
ただし、Lisは前記防振レンズ群のうち最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離である。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の単焦点レンズ。
1.0<TL/f<4.0
ただし、TLは前記第1面から像面までの光軸上の距離である。 - 前記防振レンズ群が単レンズにより構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の単焦点レンズ。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の単焦点レンズを有することを特徴とする光学機器。
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