JP5652057B2 - マクロレンズ系 - Google Patents
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Description
(1)−4.6<f2/fi<−3.0
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
fi:無限遠撮影時の全系の焦点距離、
である。
(2)−1.4<f11/fi<−1.1
但し、
f11:第1レンズ群中の最も物体側のレンズの焦点距離、
fi:無限遠撮影時の全系の焦点距離、
である。
(3)m1n>0
(4)m2n>0
但し、
m1n:等倍撮影時の第1レンズ群の横倍率、
m2n:等倍撮影時の第2レンズ群の横倍率、
である。
(5)2.1<m2i<2.5
但し、
m2i:無限遠撮影時の第2レンズ群の横倍率、
である。
第1レンズ群G1は、数値実施例3では、物体側から順に、負レンズ11’、正レンズ12’、正レンズ13’及び正レンズ14’からなる4枚構成である。
条件式(1)の上限を超えると、フォーカスレンズ群である第2レンズ群の負の屈折力が強くなりすぎて、フォーカシングに伴う収差変化を抑えるのが難しくなる。
条件式(1)の下限を超えると、第2レンズ群の移動量が大きくなりすぎて、オートフォーカス機構への負担が大きくなる。また、等倍撮影距離でのワーキングディスタンスを確保しようとすると全長が増大し好ましくない。
条件式(2)の上限を超えると、第1レンズ群中の最も物体側のレンズの負の屈折力が強くなりすぎて、歪曲収差や非点収差などの補正が難しくなる。
条件式(2)の下限を超えると、レンズ全長が長くなり、光量を確保するために第1レンズ群及び第2レンズ群の径が大きくなり、コストアップの原因となる。
正の屈折力を持つ第1レンズ群と負の屈折力を持つ第2レンズ群とによって近距離物体からの光線を屈曲するとき、第1レンズ群及び第2レンズ群の横倍率がともに正の値をとる場合と、ともに負の値をとる場合とがある。後者の場合、すなわち条件式(3)及び(4)を満足しない場合、第1レンズ群に発散光で入射した軸上光線は第1レンズ群によって収束光となり、第2レンズ群によって再び発散光となる。このように軸上光線が収束と発散を繰り返すと、大きな球面収差が発生して好ましくない。
条件式(5)の上限を超えると、フォーカスレンズ群である第2レンズ群の屈折力が大きくなりすぎて、フォーカシングに伴う収差変化を抑えることが難しくなる。
条件式(5)の下限を超えると、第2レンズ群の移動量が大きくなりすぎて、オートフォーカス機構への負担が大きくなる。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数)
図1〜図6と表1〜表3は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例1を示している。図1は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図2はその諸収差図、図3はその横収差図であり、図4は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図5はその諸収差図、図6はその横収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データである。
第2レンズ群G2(面番号8から12)は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21、及び物体側から順に位置する両凹負レンズ22と両凸正レンズ23の接合レンズからなる。
第3レンズ群G3(面番号14から18)は、物体側から順に、両凸正レンズ31、及び物体側から順に位置する両凸正レンズ32と像側に凸の負メニスカスレンズ33の接合レンズからなる。
第4レンズ群G4(面番号19から24)は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ41、物体側に凸の負メニスカスレンズ42、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ43からなる。
第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置する絞りS(面番号13)は、像面に対して固定されている(光軸方向に移動しない)。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 55.123 2.800 1.83481 42.7
2 32.887 0.200 1.52972 42.7
3* 33.171 15.376
4 699.593 4.885 1.72916 54.7
5 -111.360 0.598
6 64.628 5.547 1.60311 60.7
7 712.985 d7
8 5081.191 1.800 1.56384 60.8
9 41.787 8.561
10 -46.495 2.864 1.70154 41.2
11 46.802 12.662 1.83481 42.7
12 -47.158 d12
13絞 ∞ d13
14 227.574 5.068 1.49700 81.6
15 -69.143 0.100
16 71.760 6.853 1.58913 61.2
17 -66.740 3.588 1.84666 23.8
18 -825.523 d18
19 209.910 2.579 1.72342 38.0
20 44.996 2.602
21 130.425 1.900 1.60311 60.7
22 49.011 2.134
23 50.187 4.266 1.80518 25.5
24 132.716 -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.2)
f 87.80 58.80
W 21.5 14.6
Y 34.85 34.85
fB 67.93 67.93
L 205.94 205.94
d7 4.000 19.053
d12 16.653 1.600
d13 30.475 3.350
d18 2.500 29.625
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.3350E-06 0.1236E-10 -0.2339E-12
図7〜図12と表4〜表6は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例2を示している。図7は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図8はその諸収差図、図9はその横収差図であり、図10は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図11はその諸収差図、図12はその横収差図である。表4は面データ、表5は各種データ、表6は非球面データである。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ13が両凸正レンズである。
(2)第2レンズ群G2の負レンズ21が両凹負レンズである。
(3)第4レンズ群G4の負レンズ41が、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 60.691 2.800 1.83481 42.7
2 34.055 0.200 1.52972 42.7
3* 34.313 11.740
4 392.420 4.850 1.72916 54.7
5 -142.500 3.940
6 79.022 5.740 1.60311 60.7
7 -369.600 d7
8 -3173.773 1.800 1.56384 60.8
9 43.000 8.290
10 -46.311 2.500 1.70154 41.2
11 46.311 12.260 1.83481 42.7
12 -46.311 d12
13絞 ∞ d13
14 181.168 5.170 1.49700 81.6
15 -71.400 0.100
16 71.400 6.690 1.58913 61.2
17 -71.400 2.590 1.84666 23.8
18 -2264.952 d18
19* 104.493 0.200 1.52972 42.7
20 78.389 1.900 1.72342 38.0
21 41.300 3.310
22 200.336 1.900 1.60311 60.7
23 50.922 1.830
24 47.859 4.000 1.80518 25.5
25 98.790 -
*は回転対称非球面である。
(表5)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.2)
f 87.80 58.76
W 21.5 14.7
Y 34.85 34.85
fB 67.96 67.96
L 205.93 205.93
d7 5.040 21.116
d12 17.300 1.224
d13 31.320 3.194
d18 2.500 30.626
(表6)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.4167E-06 -0.6200E-10 -0.2212E-12
19 0.000 -0.4069E-06 0.3096E-09 -0.9349E-12
図13〜図18と表7〜表8は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例3を示している。図13は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図14はその諸収差図、図15はその横収差図であり、図16は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図17はその諸収差図、図18はその横収差図である。表7は面データ、表8は各種データである。本数値実施例3では非球面レンズは採用していない。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11’、両凸正レンズ12’、物体側に凸の正メニスカスレンズ13’、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ14’からなる4枚構成である。
(2)第3レンズ群G3の負レンズ33が両凹負レンズである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 58.475 4.200 1.83400 37.3
2 33.521 16.359
3 826.773 4.048 1.80420 46.5
4 -189.499 1.165
5 127.303 3.745 1.72916 54.7
6 1173.435 0.100
7 61.131 4.369 1.48749 70.4
8 176.636 d8
9 -236.104 1.500 1.65100 56.2
10 47.633 6.757
11 -56.188 2.700 1.63980 34.6
12 49.654 11.371 1.83400 37.3
13 -49.586 d13
14絞 ∞ d14
15 169.303 5.062 1.49700 81.6
16 -75.857 0.100
17 71.420 6.892 1.61800 63.4
18 -70.655 4.000 1.84666 23.8
19 2036.631 d19
20 147.175 1.500 1.74400 44.9
21 41.197 2.339
22 81.525 2.000 1.69680 55.5
23 48.057 1.828
24 45.627 5.545 1.80518 25.5
25 88.884 -
(表8)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.4)
f 88.00 58.40
W 21.6 14.9
Y 34.85 34.85
fB 67.99 67.99
L 209.30 209.30
d8 4.000 21.141
d13 19.052 1.911
d14 30.688 3.000
d19 2.000 29.688
図19〜図24と表9〜表11は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例4を示している。図19は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図20はその諸収差図、図21はその横収差図であり、図22は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図23はその諸収差図、図24はその横収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データである。
(1)第1レンズ群G1の負レンズ11が、その像側の面が非球面の非球面レンズである。
(2)第1レンズ群G1の正レンズ13が両凸正レンズである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 62.821 3.300 1.80139 45.5
2* 36.034 11.412
3 339.159 5.307 1.72916 54.7
4 -125.685 3.212
5 78.475 5.315 1.60311 60.7
6 -6700.464 d6
7 3268.564 1.900 1.56883 56.0
8 41.960 8.059
9 -49.199 4.990 1.70154 41.2
10 45.823 13.058 1.83481 42.7
11 -50.103 d11
12絞 ∞ d12
13 216.108 5.019 1.49700 81.6
14 -71.779 0.100
15 74.031 6.864 1.60311 60.7
16 -69.998 3.256 1.84666 23.8
17 -837.790 d17
18 172.777 1.900 1.72342 38.0
19 41.560 2.779
20 117.629 1.900 1.60311 60.7
21 50.196 1.850
22 47.851 4.587 1.80518 25.5
23 117.265 -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.2)
f 89.52 60.35
W 21.1 14.3
Y 34.85 34.85
fB 69.78 69.78
L 210.26 210.26
d6 4.000 20.419
d11 18.019 1.600
d12 31.162 3.350
d17 2.500 30.312
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
2 0.000 0.4551E-06 -0.5499E-10 0.1475E-12
図25〜図30と表12〜表14は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例5を示している。図25は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図26はその諸収差図、図27はその横収差図であり、図28は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図29はその諸収差図、図30はその横収差図である。表12は面データ、表13は各種データ、表14は非球面データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 58.538 4.100 1.78590 44.2
2 35.594 0.200 1.52972 42.7
3* 33.720 13.488
4 208.240 6.492 1.72916 54.7
5 -129.319 0.100
6 67.597 5.067 1.60311 60.7
7 284.751 d7
8* 247.385 1.900 1.58636 60.9
9 38.190 11.642
10 -46.784 3.500 1.70154 41.2
11 50.798 12.000 1.83481 42.7
12 -48.366 d12
13絞 ∞ d13
14 184.388 5.106 1.49700 81.6
15 -70.955 0.100
16 69.827 7.101 1.60311 60.7
17 -66.871 3.109 1.84666 23.8
18 -1195.434 d18
19 237.947 1.900 1.72342 38.0
20 43.093 3.074
21 188.099 1.900 1.65160 58.4
22 52.498 2.003
23 51.712 4.796 1.80518 25.5
24 199.918 -
*は回転対称非球面である。
(表13)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.2)
f 91.90 60.49
W 20.6 14.2
Y 34.85 34.85
fB 68.53 68.53
L 208.72 208.72
d7 4.000 19.232
d12 16.732 1.500
d13 29.388 3.300
d18 2.500 28.588
(表14)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 0.7228E-06 -0.9532E-10 0.4014E-12 -0.3390E-15
8 0.000 0.7363E-06 0.3207E-09 0.8214E-12
図31〜図36と表15〜表17は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例6を示している。図31は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図32はその諸収差図、図33はその横収差図であり、図34は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図35はその諸収差図、図36はその横収差図である。表15は面データ、表16は各種データ、表17は非球面データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 39.206 1.900 1.83481 42.7
2 22.239 0.200 1.52972 42.7
3* 22.667 5.515
4 77.666 4.295 1.72916 54.7
5 -89.706 0.500
6 38.075 3.270 1.60311 60.7
7 94.651 d7
8 1039.216 1.200 1.58913 61.2
9 25.436 5.150
10 -29.797 1.700 1.70154 41.2
11 25.978 8.590 1.83481 42.7
12 -30.192 d12
13絞 ∞ d13
14 119.639 3.433 1.49700 81.6
15 -42.524 0.100
16 40.600 4.626 1.58913 61.2
17 -40.743 2.491 1.84666 23.8
18 -385.713 d18
19 213.039 1.300 1.72342 38.0
20 25.057 2.576
21 2489.843 1.300 1.60311 60.7
22 41.330 0.844
23 35.297 3.587 1.80518 25.5
24 259.291 -
*は回転対称非球面である。
(表16)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.2)
f 59.56 37.78
W 19.8 13.4
Y 21.64 21.64
fB 39.72 39.72
L 126.32 126.32
d7 2.740 13.271
d12 11.620 1.090
d13 17.965 2.280
d18 1.700 17.385
(表17)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
3 0.000 0.7098E-06 0.1105E-07 -0.5748E-10 0.1008E-12 0.5344E-16
図37〜図42と表18〜表20は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例7を示している。図37は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図38はその諸収差図、図39はその横収差図であり、図40は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図41はその諸収差図、図42はその横収差図である。表18は面データ、表19は各種データ、表20は非球面データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 42.576 1.224 1.82080 42.7
2* 25.532 4.063
3 80.703 4.430 1.72916 54.7
4 -79.909 0.218
5 123.519 2.415 1.60311 60.7
6 -2577.765 d6
7 117.431 1.557 1.54814 45.8
8 23.180 5.796
9 -26.154 1.500 1.70154 41.2
10 25.041 8.421 1.80610 40.7
11 -27.642 d11
12絞 ∞ d12
13 107.579 3.667 1.49700 81.6
14 -45.015 0.100
15 43.030 4.989 1.60311 60.7
16 -39.811 1.647 1.84666 23.8
17 -162.408 d17
18 95.461 1.500 1.74330 49.2
19 20.135 3.075
20 256.417 1.500 1.63980 34.6
21 67.162 0.129
22 27.136 2.762 1.80518 25.5
23 47.599 -
*は回転対称非球面である。
(表19)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.0)
f 60.82 37.33
W 19.4 13.5
Y 21.64 21.64
fB 42.34 42.34
L 124.50 124.50
d6 3.204 14.856
d11 12.651 1.000
d12 15.813 2.005
d17 1.500 15.308
(表20)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
2 0.000 0.4813E-05 0.3006E-08 0.4575E-11 0.3570E-13
図43〜図48と表21〜表23は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例8を示している。図43は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図44はその諸収差図、図45はその横収差図であり、図46は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図47はその諸収差図、図48はその横収差図である。表21は面データ、表22は各種データ、表23は非球面データである。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ13が物体側に凸の正メニスカスレンズである。
(2)第4レンズ群G4の負レンズ41が、その物体側の面が非球面の非球面レンズである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 44.299 1.500 1.82080 42.7
2* 25.912 3.783
3 80.430 4.143 1.72916 54.7
4 -91.355 0.100
5 94.260 2.302 1.60311 60.7
6 323.327 d6
7 82.011 1.500 1.58267 46.6
8 23.851 5.349
9 -26.712 1.500 1.70154 41.2
10 24.642 8.404 1.80610 40.7
11 -28.553 d11
12絞 ∞ d12
13 131.268 3.671 1.49700 81.6
14 -45.191 0.100
15 42.810 5.274 1.60311 60.7
16 -39.214 1.500 1.84666 23.8
17 -136.258 d17
18* 58.120 1.500 1.69350 53.2
19 21.010 4.458
20 100.000 1.500 1.77250 49.6
21 40.457 1.717
22 27.706 2.406 1.80518 25.5
23 39.459 -
*は回転対称非球面である。
(表22)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.0)
f 60.76 37.05
W 19.4 13.1
Y 21.64 21.64
fB 39.57 39.57
L 125.68 125.68
d6 2.500 16.519
d11 15.019 1.000
d12 16.080 2.000
d17 1.809 15.889
(表23)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
2 0.000 0.4709E-05 -0.6964E-09 0.3503E-10 -0.1789E-13
18 0.000 -0.9601E-06 -0.1336E-07 0.9001E-10 -0.2465E-12
図49〜図54と表24〜表26は、本発明によるマクロレンズ系の数値実施例9を示している。図49は無限遠撮影状態におけるレンズ構成図、図50はその諸収差図、図51はその横収差図であり、図52は等倍撮影状態におけるレンズ構成図、図53はその諸収差図、図54はその横収差図である。表24は面データ、表25は各種データ、表26は非球面データである。
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 50.345 2.800 1.78590 43.9
2 32.682 0.200 1.52972 42.7
3* 31.959 14.964
4 235.757 4.740 1.72916 54.7
5 -172.841 0.500
6 64.160 5.580 1.60311 60.7
7 721.891 d7
8 -8034.427 1.800 1.56384 60.8
9 40.294 10.761
10 -47.886 2.500 1.70154 41.2
11 45.430 12.442 1.83481 42.7
12 -48.059 d12
13絞 ∞ d13
14 188.026 5.213 1.49700 81.6
15 -69.841 0.100
16 69.149 7.326 1.58913 61.2
17 -57.687 4.745 1.84666 23.8
18 -346.120 d18
19 564.418 1.900 1.60562 43.7
20 42.724 3.830
21 2782.398 1.900 1.78800 47.5
22 68.410 1.977
23 63.292 4.649 1.80518 25.5
24 1242.526 -
*は回転対称非球面である。
(表25)
各種データ
無限遠撮影状態 等倍(-1.0倍)撮影状態
FNO.(FE) 2.9 (4.1)
f 91.86 60.02
W 20.6 14.1
Y 34.85 34.85
fB 66.29 66.29
L 205.94 205.94
d7 3.800 20.694
d12 18.494 1.600
d13 26.927 3.000
d18 2.500 26.427
(表26)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.1084E-07 -0.2757E-09 -0.1998E-12 -0.5903E-15
(表27)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) -3.84 -4.14 -4.55
条件式(2) -1.20 -1.13 -1.16
条件式(3) 11.60 5.90 6.92
条件式(4) 0.23 0.40 0.38
条件式(5) 2.35 2.35 2.18
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) -4.03 -3.57 -3.27
条件式(2) -1.25 -1.24 -1.12
条件式(3) 5.50 7.94 6.83
条件式(4) 0.43 0.31 0.34
条件式(5) 2.38 2.40 2.39
実施例7 実施例8 実施例9
条件式(1) -3.82 -4.40 -3.20
条件式(2) -1.32 -1.30 -1.33
条件式(3) 3.20 2.30 14.28
条件式(4) 0.61 0.74 0.18
条件式(5) 2.37 2.42 2.49
G2 負の屈折力を持つ第2レンズ群
G3 正の屈折力を持つ第3レンズ群
G4 負の屈折力を持つ第4レンズ群
11 負レンズ
12 正レンズ
13 正レンズ
11’ 負レンズ
12’ 正レンズ
13’ 正レンズ
14’ 正レンズ
21 負レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ
31 正レンズ
32 正レンズ
33 負レンズ
41 負レンズ
42 負レンズ
43 正レンズ
S 絞り
I 像面
Claims (5)
- 物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、及び負の屈折力を持つ第4レンズ群から構成され、無限遠撮影距離から等倍撮影距離に向けてのフォーカシングに際し、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群と第3レンズ群が光軸方向に移動し、次の条件式(1)を満足することを特徴とするマクロレンズ系。
(1)−4.6<f2/fi<−3.0
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
fi:無限遠撮影時の全系の焦点距離。 - 請求項1記載のマクロレンズ系において、次の条件式(2)を満足するマクロレンズ系。
(2)−1.4<f11/fi<−1.1
但し、
f11:第1レンズ群中の最も物体側のレンズの焦点距離、
fi:無限遠撮影時の全系の焦点距離。 - 請求項1または2記載のマクロレンズ系において、次の条件式(3)及び(4)を満足するマクロレンズ系。
(3)m1n>0
(4)m2n>0
但し、
m1n:等倍撮影時の第1レンズ群の横倍率、
m2n:等倍撮影時の第2レンズ群の横倍率。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載のマクロレンズ系において、次の条件式(5)を満足するマクロレンズ系。
(5)2.1<m2i<2.5
但し、
m2i:無限遠撮影時の第2レンズ群の横倍率。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載のマクロレンズ系において、第4レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた2枚の負メニスカスレンズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの3枚のレンズからなり、この3枚のレンズ間にそれぞれ空気間隔が介在するマクロレンズ系。
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