WO2014069077A1 - インナーフォーカス式レンズ - Google Patents

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WO2014069077A1
WO2014069077A1 PCT/JP2013/072331 JP2013072331W WO2014069077A1 WO 2014069077 A1 WO2014069077 A1 WO 2014069077A1 JP 2013072331 W JP2013072331 W JP 2013072331W WO 2014069077 A1 WO2014069077 A1 WO 2014069077A1
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WO
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lens
group
inner focus
lens group
conditional expression
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PCT/JP2013/072331
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆彦 坂井
Original Assignee
株式会社タムロン
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0015Movement of one or more optical elements for control of motion blur by displacing one or more optical elements normal to the optical axis

Definitions

  • the present invention relates to a small, high-performance inner focus lens capable of moving image shooting.
  • Patent Documents 1 and 2 Many inner focus type lenses that can be used for photographic cameras and video cameras have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Each of the inner focus lenses described in Patent Documents 1 and 2 has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the third lens group is disposed, and focusing is performed by moving the second lens group.
  • Patent Documents 1 and 2 are both assumed to be telephoto lenses.
  • This type of conventional lens including the inner focus lens described in each of the above patent documents, can be used as a standard lens having a focal length of about 50 mm in terms of a 35 mm camera, and enables good movie shooting. There was nothing wrong.
  • Patent Document 2 In recent years, there has been a strong demand for downsizing of the image pickup apparatus, and therefore, a lens having a small size is desired. However, the inner focus lens described in Patent Document 2 cannot be said to be downsized in the entire optical system, and is not suitable for a small imaging device.
  • the present invention eliminates the problems caused by the prior art described above, and has a focal length that can be used as a standard lens.
  • the object is to provide a lens.
  • it is an object of the present invention to provide an inner focus type lens having a small and high imaging performance, having a vibration-proof group with a small movement amount for image blur correction.
  • an inner focus lens includes a first lens group including an aperture stop and having a positive refractive power, which is arranged in order from the object side, and negative refraction.
  • a second lens group having a power and a third lens group having a positive refractive power, the optical axis directions of the first lens group and the third lens group are fixed, and the second lens group is irradiated with light.
  • the focusing is performed by moving along the axis, and the following conditional expression is satisfied.
  • ⁇ 1 is the principal ray incident angle of the maximum field angle ray incident on the most object side surface of the second lens group in the infinite object focusing state
  • LS1 is the aperture stop and the second lens in the infinite object focusing state.
  • the distance from the group, f indicates the focal length of the entire optical system.
  • an inner focus type lens that has a focal length that can be used as a standard lens and that is capable of capturing a good moving image and that is small and has high imaging performance.
  • the inner focus type lens according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the following conditional expression is satisfied. (2) 0.50 ⁇ f1 / f ⁇ 0.80
  • f1 represents the focal length of the first lens group.
  • the inner focus type lens according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the following conditional expression is satisfied. (3) 1.00 ⁇ FI ⁇ f1 / f ⁇ 1.40 However, FI indicates the F number of the entire optical system in the infinite object focusing state.
  • an inner focus lens having a small size, a large aperture, and high imaging performance.
  • the inner focus lens according to the present invention is the lens according to any one of the above-mentioned inventions, wherein the third lens group is moved in a direction substantially perpendicular to the optical axis to cause image blurring when the optical system vibrates. It includes an anti-vibration group that performs correction, and satisfies the following conditional expression. (4) 1.33 ⁇
  • ⁇ vr represents the imaging magnification of the image stabilizing group
  • ⁇ r represents the combined image forming magnification of the entire lens disposed on the image side from the image stabilizing group.
  • an inner focus type lens having a small and high imaging performance having a vibration-proof group with a small movement amount for image blur correction.
  • the inner focus type lens according to the present invention is characterized in that, in any one of the above inventions, the following conditional expression is satisfied. (5) -3.00 ⁇ r1 / f ⁇ 0.00
  • r1 represents the radius of curvature of the most object side surface of the entire optical system.
  • an inner focus lens that has a focal length that can be used as a standard lens, that can perform good moving image shooting, and that is small and has high imaging performance. Play.
  • a small inner focus type lens having a high image forming performance and having a vibration proof group with a small movement amount for image blur correction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the inner focus lens according to the first embodiment.
  • 2 is a longitudinal aberration diagram with respect to e line of the inner focus lens according to Example 1.
  • FIG. 3 is a lateral aberration diagram with respect to the e-line in the in-focus object focusing state of the inner focus lens according to the first example.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the inner focus lens according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a longitudinal aberration diagram of the inner focus lens according to Example 2 with respect to the e line.
  • FIG. 6 is a lateral aberration diagram with respect to the e-line in the in-focus object focused state of the inner focus lens according to the second example.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the inner focus lens according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a longitudinal aberration diagram with respect to e line of the inner focus lens according to Example 3.
  • FIG. 9 is a lateral aberration diagram with respect to the e-line in the in-focus object focused state of the inner focus lens according to the third example.
  • An inner focus type lens includes a first lens group including an aperture stop and having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. And a third lens group.
  • the optical axis directions of the first lens group and the third lens group are fixed, and focusing is performed by moving the second lens group along the optical axis.
  • An object of the present invention is to provide an inner focus type lens that has a focal length that can be used as a standard lens and that is capable of capturing a good moving image and that is small and has high imaging performance. Therefore, in order to achieve such an object, various conditions as shown below are set in addition to the above characteristics.
  • the principal ray incident angle of the maximum field angle ray incident on the most object side surface of the second lens group in the infinite object focusing state is ⁇ 1
  • the aperture stop in the infinite object focusing state is
  • the distance from the second lens group is LS1 and the focal length of the entire optical system is f
  • the following conditional expression is satisfied. (1) 50 ⁇ 1 / (tan ( ⁇ 1) / LS1 / f) ⁇ 250
  • Conditional expression (1) indicates a condition for realizing an inner focus type lens that can perform good movie shooting while having a focal length that can be used as a standard lens.
  • conditional expression (1) the incident angle of the light beam to the second lens group which is the focus group is limited, and the image height when the second lens group moves on the optical axis (at the time of focusing) It becomes possible to suppress fluctuations and to perform good moving image shooting.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the total length of the optical system is extended, and it is difficult to reduce the size of the optical system. On the other hand, if the upper limit in conditional expression (1) is exceeded, the variation in image height due to focusing increases, making it difficult to perform good moving image shooting.
  • conditional expression (1) can anticipate a more preferable effect, if the range shown next is satisfied.
  • the imaging performance can be further improved while sufficiently miniaturizing the optical system.
  • conditional expression (1a) satisfies the following range, a further preferable effect can be expected.
  • (1b) 100 ⁇ 1 / (tan ( ⁇ 1) / LS1 / f) ⁇ 180
  • f1 is the focal length of the first lens unit and f is the focal length of the entire optical system.
  • Conditional expression (2) indicates a condition for ensuring good imaging performance while reducing the size of the inner focus lens.
  • conditional expression (2) If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the focal length of the first lens group becomes short, and the spherical aberration becomes excessive on the under side. In addition, the paraxial imaging magnification after the second lens group is increased, the rear lens diameter is enlarged, and the radial direction of the optical system is increased. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the first lens group becomes long and the entire length of the optical system is extended.
  • conditional expression (2) can anticipate a more preferable effect, if the range shown next is satisfied. (2a) 0.55 ⁇ f1 / f ⁇ 0.79 By satisfying the range defined by this conditional expression (2a), the imaging performance can be further improved while sufficiently reducing the size of the optical system.
  • the F number of the entire optical system in the infinite object focusing state is FI
  • the focal length of the first lens group is f1
  • the focal length of the entire optical system is f. It is preferable that the following conditional expression is satisfied. (3) 1.00 ⁇ FI ⁇ f1 / f ⁇ 1.40
  • Conditional expression (3) shows conditions for realizing an inner focus lens having a small size, a large aperture, and high imaging performance. By satisfying conditional expression (3), it is possible to realize an inner focus lens that is bright and has excellent imaging performance while shortening the overall length of the optical system.
  • conditional expression (3) If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the focal length of the first lens group becomes shorter and the F-number becomes smaller. It is not preferable. On the other hand, if the upper limit in conditional expression (3) is exceeded, the back focus of the optical system becomes long, and the downsizing of the optical system is hindered. In addition, it becomes difficult to widen the angle of the optical system.
  • a part of the lenses constituting the third lens group has a function as an anti-vibration group.
  • the anti-vibration group performs correction of image blur caused when the optical system vibrates due to camera shake or the like by moving (eccentric) in a direction substantially perpendicular to the optical axis.
  • the imaging magnification of the image stabilizing group is ⁇ vr
  • the combined image forming magnification of the entire lens arranged on the image side from the image stabilizing group is ⁇ r
  • the following conditional expression is satisfied. It is preferable to satisfy. (4) 1.33 ⁇
  • conditional expression (4) indicates a condition for appropriately setting the moving amount of the image stabilizing group at the time of image blur correction to achieve a reduction in the radial direction of the optical system and to shorten the total length of the optical system. Is.
  • conditional expression (4) If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the combined imaging magnification of the entire lens disposed on the image side from the image stabilizing group increases, so that the back focus of the optical system becomes long and the optical system becomes smaller. Be inhibited. On the other hand, if the upper limit in conditional expression (4) is exceeded, the amount of movement of the image stabilizing group at the time of image stabilization is increased, and the radial direction of the optical system is enlarged.
  • conditional expression (4) can anticipate a more preferable effect, if the range shown next is satisfied. (4a) 1.40 ⁇
  • satisfying the range defined by the conditional expression (4a) it is possible to further suppress the movement amount of the image stabilizing group at the time of image stabilization and further reduce the size of the optical system.
  • conditional expression (4a) satisfies the following range, a further preferable effect can be expected.
  • (4b) 1.69 ⁇
  • r1 is the radius of curvature of the most object side surface of the entire optical system and f is the focal length of the entire optical system. (5) -3.00 ⁇ r1 / f ⁇ 0.00
  • Conditional expression (5) shows conditions for maintaining good imaging performance while reducing the size of the entire optical system.
  • an inner focus type lens having a focal length that can be used as a standard lens it is indispensable to sufficiently correct aberrations, particularly distortion aberrations, that become prominent due to widening the angle of view. Therefore, by satisfying conditional expression (5), it becomes possible to dispose a lens having a concave surface on the object side on the most object side of the optical system without hindering the downsizing of the optical system. Can be corrected sufficiently.
  • conditional expression (5) If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the image plane fluctuation during focusing increases, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the radial direction of the optical system enlarges as the entrance pupil diameter increases, which is not preferable.
  • conditional expression (5) can anticipate a more preferable effect, if the range shown next is satisfied.
  • conditional expression (5a) ⁇ 1.50 ⁇ r1 / f ⁇ ⁇ 0.35
  • conditional expression (5a) satisfies the following range, a further preferable effect can be expected.
  • (5b) -1.00 ⁇ r1 / f ⁇ ⁇ 0.70
  • an inner focus type lens having a focal length that can be used as a standard lens and having a small size and high imaging performance.
  • a small-sized inner focus type lens having a high image forming performance and having a vibration proof group with a small movement amount for image blur correction it is possible to realize a small-sized inner focus type lens having a high image forming performance and having a vibration proof group with a small movement amount for image blur correction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the inner focus lens according to the first embodiment.
  • the inner focus type lens includes a first lens group G 11 having a positive refractive power, a second lens group G 12 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power in order from an object side (not shown).
  • a lens group G 13, is formed is disposed.
  • a light receiving surface of an image sensor such as a CCD or a CMOS is disposed on the image plane IMG.
  • the first lens group G 11 includes, in order from the object side, a negative lens L 111, a positive lens L 112, a positive lens L 113, and the aperture stop S for defining a predetermined diameter, is formed are disposed.
  • the negative lens L 111 and the positive lens L 112 are cemented.
  • the object side surface of the positive lens L 113 is a composite aspherical surface is formed. Optical axis direction of the first lens group G 11 is fixed.
  • the second lens group G 12 includes, is composed of a negative lens L 121.
  • the second lens group G 12 includes, by moving toward the image plane IMG side from the object side along the optical axis to perform focusing from infinity in-focus state to a closest distance object in-focus state.
  • the third lens group G 13 is constituted in order from the object side, a positive lens L 131, a positive lens L 132, a negative lens L 133, a positive lens L 134, is the arrangement.
  • the positive lens L 132 and the negative lens L 133 are cemented.
  • An aspheric surface is formed on both surfaces of the positive lens L134 .
  • Optical axis direction of the third lens group G 13 is fixed.
  • the positive lens L 131 has a function as an anti-vibration group. That is, by moving (decentering) the positive lens L 131 in a direction substantially perpendicular to the optical axis, image blur that occurs during vibration of the optical system due to camera shake is corrected.
  • S and M in the astigmatism diagram represent aberrations with respect to the sagittal image surface and the meridional image surface, respectively.
  • (a) is a lateral aberration curve from 0 mm to 14.20 mm in real image height (Y ′) at the time of non-shake correction
  • (b) is a light beam through the positive lens L 131 (anti-shake group) at the time of shake correction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the inner focus lens according to the second embodiment.
  • the inner focus type lens includes a first lens group G 21 having a positive refractive power, a second lens group G 22 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power in order from an object side (not shown).
  • a lens group G 23, is formed are disposed. Note that a light receiving surface of an image sensor such as a CCD or a CMOS is disposed on the image plane IMG.
  • the first lens group G 21 includes, in order from the object side, a negative lens L 211 , a positive lens L 212 , a positive lens L 213, and an aperture stop S that defines a predetermined aperture.
  • the negative lens L 211 and the positive lens L 212 are cemented.
  • a composite aspherical surface is formed on the object side surface of the positive lens L213 .
  • Optical axis direction of the The first lens group G 21 includes, is fixed.
  • the second lens group G 22 includes, is composed of a negative lens L 221.
  • the second lens group G 22 includes, by moving toward the image plane IMG side from the object side along the optical axis to perform focusing from infinity in-focus state to a closest distance object in-focus state.
  • the third lens group G 23 is constituted in order from the object side, a positive lens L 231, a positive lens L 232, a negative lens L 233, a positive lens L 234, is the arrangement.
  • the positive lens L 232 and the negative lens L 233 are cemented.
  • aspherical surfaces are formed on both surfaces of the positive lens L234 .
  • Optical axis direction of the third lens group G 23 is fixed.
  • the positive lens L 231 has a function as an anti-vibration group. That is, by moving the positive lens L 231 in a direction substantially perpendicular to the optical axis (eccentricity), image blur that occurs during vibration of the optical system due to camera shake is corrected.
  • S and M in the astigmatism diagram represent aberrations with respect to the sagittal image surface and the meridional image surface, respectively.
  • (a) is a lateral aberration curve from 0 mm to 14.20 mm in real image height (Y ′) at the time of non-shake correction
  • (b) is a light beam through the positive lens L 231 (anti-shake group) at the time of shake correction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the inner focus lens according to the third embodiment.
  • the inner focus type lens includes a first lens group G 31 having a positive refractive power, a second lens group G 32 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power in order from an object side (not shown).
  • a lens group G 33 is formed are disposed.
  • a light receiving surface of an image sensor such as a CCD or a CMOS is disposed on the image plane IMG.
  • the first lens group G 31 includes a negative lens L 311 , a positive lens L 312 , a positive lens L 313, and an aperture stop S that defines a predetermined aperture in order from the object side.
  • the negative lens L 311 and the positive lens L 312 are cemented.
  • a composite aspherical surface is formed on the object side surface of the positive lens L313 .
  • the optical axis direction of the first lens group G 31 is fixed.
  • the second lens group G 32 is constituted by a negative lens L 321. Aspherical surfaces are formed on both surfaces of the negative lens L321 .
  • the second lens group G 32 is, by moving toward the image plane IMG side from the object side along the optical axis to perform focusing from infinity in-focus state to a closest distance object in-focus state.
  • the third lens group G 33 is constituted in order from the object side, a positive lens L 331, a positive lens L 332, a negative lens L 333, a positive lens L 334, is the arrangement.
  • the positive lens L 332 and the negative lens L 333 are cemented. Further, aspherical surfaces are formed on both surfaces of the positive lens L334 .
  • Optical axis direction of the third lens group G 33 is fixed.
  • the positive lens L 331 has a function as an anti-vibration group. That is, by moving the positive lens L 331 in the direction substantially perpendicular to the optical axis (eccentricity), correction of image blur that occurs during vibration of the optical system due to camera shake or the like is performed.
  • S and M in the astigmatism diagram represent aberrations with respect to the sagittal image surface and the meridional image surface, respectively.
  • (a) is a lateral aberration curve from 0 mm to 14.20 mm in real image height (Y ′) at the time of non-shake correction
  • (b) is a light beam through the positive lens L 331 (anti-shake group) at the time of shake correction.
  • the unit of length is all “mm”, and the unit of angle is “°”.
  • each of the above aspheric shapes has a depth of the aspheric surface Z, a curvature c (1 / r), a height from the optical axis h, a cone coefficient k, 4th order, 6th order, 8th order, 10th order.
  • the following aspheric coefficients are A, B, C, and D, respectively, and the traveling direction of light is positive, the following aspheric coefficients are expressed by the following equations.
  • an example of an inner focus type lens having a focal length of about 50 mm in terms of a 35 mm camera, an optical image stabilization function, and a small, large aperture and high imaging performance is shown. According to this inner focus lens, it is possible to shoot a good moving image.
  • the inner focus type lens shown in each of the above embodiments can achieve high imaging performance while reducing the size of the entire optical system while reducing the weight of the focus group by configuring the focus group with a single lens. Further, it is possible to obtain a high imaging performance while reducing the weight of the image stabilization group by configuring the image stabilization group with a single lens and suppressing the movement amount of the image stabilization group during image blur correction.
  • the inner focus type lens shown in each of the above-described embodiments uses an aspherical lens or a cemented lens as appropriate, so that various aberrations are favorably corrected and the imaging performance is improved.
  • the inner focus type lens according to the present invention is useful for small-sized imaging devices such as a photographic camera and a video camera, and exhibits an excellent effect particularly when used for the purpose of moving image shooting.

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Abstract

 標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有し、良好な動画撮影が可能な、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供する。このインナーフォーカス式レンズは、物体側から順に、開口絞り(S)を含み正の屈折力を有する第1レンズ群(G11)と、負の屈折力を有する第2レンズ群(G12)と、正の屈折力を有する第3レンズ群(G13)と、が配置されて構成される。このインナーフォーカス式レンズは、第2レンズ群(G12)を光軸に沿って移動させることにより、フォーカシングを行う。また、第3レンズ群(G13)は、防振群としての機能を有する正レンズ(L131)を含んでいる。そして、所定の条件を満足することにより、標準レンズとして動画撮影にも使用可能な、小型で高い結像性能を有するインナーフォーカス式レンズを実現することができる。

Description

インナーフォーカス式レンズ
 本発明は、動画撮影が可能な、小型、高性能のインナーフォーカス式レンズに関する。
 写真用カメラやビデオカメラなどに用いることが可能なインナーフォーカス式レンズが数多く提案されている(たとえば、特許文献1,2を参照。)。
 特許文献1,2に記載のインナーフォーカス式レンズは、いずれも、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群を配置し、第2レンズ群を移動させることによってフォーカシングを行うものである。
特許第3950571号公報 特許第3445554号公報
 しかしながら、特許文献1,2に記載のインナーフォーカス式レンズは、いずれも望遠レンズを想定したものである。上記各特許文献に記載されたインナーフォーカス式レンズをはじめとする従来のこの種のレンズでは、35mmカメラ換算で50mm程度の焦点距離を有する標準レンズとして用いることができ、かつ良好な動画撮影が可能なものはなかった。
 また、近年、撮像装置の小型化の要求も強いことから、撮像装置に搭載されるレンズにも小型のものが望まれている。しかしながら、特許文献2に記載のインナーフォーカス式レンズは、光学系全系の小型化が図られているとは云いがたく、小型の撮像装置には適さないものである。
 本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有し、良好な動画撮影が可能な、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することを目的とする。加えて、像ぶれ補正のための移動量が少ない防振群を有する、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することも、本発明の目的である。
 上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、物体側から順に配置された、開口絞りを含み正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、前記第1レンズ群および前記第3レンズ群の光軸方向は固定され、前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行い、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 50≦1/(tan(α1)/LS1/f)≦250
 ただし、α1は無限遠物体合焦状態における前記第2レンズ群の最物体側面に入射する最大画角光線の主光線入射角度、LS1は無限遠物体合焦状態における前記開口絞りと前記第2レンズ群との間隔、fは光学系全系の焦点距離を示す。
 本発明によれば、標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有し、良好な動画撮影が可能な、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(2) 0.50≦f1/f≦0.80
 ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を示す。
 本発明によれば、小型で、より高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(3) 1.00≦FI×f1/f≦1.40
 ただし、FIは無限遠物体合焦状態における光学系全系のFナンバーを示す。
 本発明によれば、小型、大口径で、高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、前記発明のいずれか一つにおいて、前記第3レンズ群が、光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う防振群を含んでおり、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(4) 1.33≦|1/((1-βvr)×βr)|≦4.00
 ただし、βvrは前記防振群の結像倍率、βrは前記防振群より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率を示す。
 本発明によれば、像ぶれ補正のための移動量が少ない防振群を有する、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、前記発明のいずれか一つにおいて、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(5) -3.00≦r1/f≦0.00
 ただし、r1は光学系全系の最物体側面の曲率半径を示す。
 本発明によれば、小型で、極めて高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができる。
 本発明によれば、標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有し、良好な動画撮影が可能な、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができるという効果を奏する。加えて、像ぶれ補正のための移動量が少ない防振群を有する、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することができるという効果を奏する。
図1は、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 図2は、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズのe線に対する縦収差図である。 図3は、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズの無限遠物体合焦状態におけるe線に対する横収差図である。 図4は、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 図5は、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズのe線に対する縦収差図である。 図6は、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズの無限遠物体合焦状態におけるe線に対する横収差図である。 図7は、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 図8は、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズのe線に対する縦収差図である。 図9は、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズの無限遠物体合焦状態におけるe線に対する横収差図である。
 以下、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
 本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、物体側から順に配置された、開口絞りを含み正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を含み構成される。このインナーフォーカス式レンズでは、第1レンズ群および第3レンズ群の光軸方向は固定されており、第2レンズ群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行う。
 本発明は、標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有し、良好な動画撮影が可能な、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、上記特徴に加え、以下に示すような各種条件を設定している。
 まず、本発明にかかるズームレンズでは、無限遠物体合焦状態における第2レンズ群の最物体側面に入射する最大画角光線の主光線入射角度をα1、無限遠物体合焦状態における開口絞りと第2レンズ群との間隔をLS1、光学系全系の焦点距離をfとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 50≦1/(tan(α1)/LS1/f)≦250
 条件式(1)は、標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有しながら、良好な動画撮影を行うことができるインナーフォーカス式レンズを実現するための条件を示すものである。条件式(1)を満足することにより、フォーカス群である第2レンズ群への光線の入射角を制限して、第2レンズ群が光軸上を移動するとき(フォーカシング時)の像高の変動を抑制することが可能になり、良好な動画撮影を行うことができるようになる。
 条件式(1)においてその下限を下回ると、光学系の全長が延び、光学系の小型化を図ることが困難になる。一方、条件式(1)においてその上限を超えると、フォーカシングによる像高の変動が大きくなり、良好な動画撮影を行うことが困難になる。
 なお、上記条件式(1)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(1a) 80≦1/(tan(α1)/LS1/f)≦200
 この条件式(1a)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をより向上させることができる。
 さらに、上記条件式(1a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(1b) 100≦1/(tan(α1)/LS1/f)≦180
 この条件式(1b)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をさらに向上させることができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズでは、第1レンズ群の焦点距離をf1、光学系全系の焦点距離をfとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(2) 0.50≦f1/f≦0.80
 条件式(2)は、インナーフォーカス式レンズの小型化を図りながら、良好な結像性能を確保するための条件を示すものである。
 条件式(2)においてその下限を下回ると、第1レンズ群の焦点距離が短くなって、球面収差がアンダー側に過大になる。加えて、第2レンズ群以降の近軸結像倍率が大きくなって、後玉径が肥大し光学系の径方向が大きくなってしまう。一方、条件式(2)においてその上限を超えると、第1レンズ群の焦点距離が長くなって、光学系全長が延びてしまう。
 なお、上記条件式(2)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(2a) 0.55≦f1/f≦0.79
 この条件式(2a)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をより向上させることができる。
 さらに、上記条件式(2a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(2b) 0.65≦f1/f≦0.78
 この条件式(2b)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をさらに向上させることができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズでは、無限遠物体合焦状態における光学系全系のFナンバーをFI、第1レンズ群の焦点距離をf1、光学系全系の焦点距離をfとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(3) 1.00≦FI×f1/f≦1.40
 条件式(3)は小型、大口径で、高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを実現するための条件を示すものである。条件式(3)を満足することにより、光学系全長の短縮を図りながら、明るく、優れた結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを実現することができる。
 条件式(3)においてその下限を下回ると、第1レンズ群の焦点距離が短くなってFナンバーが小さくなるため、明るいレンズの実現には有利となるが、歪曲収差の発生が顕著になるため、好ましくない。一方、条件式(3)においてその上限を超えると、光学系のバックフォーカスが長くなって、光学系の小型化が阻害される。加えて、光学系の広角化も困難になる。
 なお、上記条件式(3)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(3a) 1.10≦FI×f1/f≦1.39
 この条件式(3a)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をより向上させることができる。
 さらに、上記条件式(3a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(3b) 1.20≦FI×f1/f≦1.38
 この条件式(3b)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をさらに向上させることができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズでは、第3レンズ群を構成するレンズの一部に防振群としての機能を担わせている。防振群は、光軸に対して略垂直方向へ移動(偏芯)することによって手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行うものである。そして、本発明のインナーフォーカス式レンズにおいて、防振群の結像倍率をβvr、防振群より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率をβrとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(4) 1.33≦|1/((1-βvr)×βr)|≦4.00
 像ぶれの補正を行う防振群が備えられた光学系の小型化を実現しようとする場合、防振群の光軸に対する略垂直方向へ移動量を抑制することが課題になる。そこで、本発明では、条件式(4)を規定している。条件式(4)は、像ぶれ補正時の防振群の移動量を適切に設定して、光学系の径方向の小型化を達成するとともに、光学系全長の短縮を図るための条件を示すものである。
 条件式(4)においてその下限を下回ると、防振群より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率が大きくなるため、光学系のバックフォーカスが長くなり、光学系の小型化が阻害される。一方、条件式(4)においてその上限を超えると、防振補正時の防振群の移動量が増加し、光学系の径方向が肥大する。
 なお、上記条件式(4)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(4a) 1.40≦|1/((1-βvr)×βr)|≦3.00
 この条件式(4a)で規定する範囲を満足することにより、防振補正時の防振群の移動量をさらに抑制して、光学系のより小型化を図ることができる。
 さらに、上記条件式(4a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(4b) 1.69≦|1/((1-βvr)×βr)|≦2.00
 この条件式(4b)で規定する範囲を満足することにより、防振補正時の防振群の移動量をより一層抑制して、光学系のさらなる小型化を図ることができる。
 さらに、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズでは、光学系全系の最物体側面の曲率半径をr1、光学系全系の焦点距離をfとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(5) -3.00≦r1/f≦0.00
 条件式(5)は、光学系全系の小型化を図りながら、良好な結像性能を維持するための条件を示すものである。標準レンズとして使用可能な焦点距離を有するインナーフォーカス式レンズを実現しようとすると、画角が広がることにより発生が顕著になる収差、特に歪曲収差を十分に補正することが必須になる。そこで、条件式(5)を満足することで、光学系の小型化を阻害することなく、光学系の最物体側に物体側に凹面を向けたレンズを配置することが可能になり、歪曲収差を十分に補正することができる。
 条件式(5)においてその下限を下回ると、フォーカシング時の像面変動が大きくなり、好ましくない。一方、条件式(5)においてその上限を超えると、入射瞳径の拡大に伴って、光学系の径方向が肥大し、好ましくない。
 なお、上記条件式(5)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(5a) -1.50≦r1/f≦-0.35
 この条件式(5a)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をより向上させることができる。
 さらに、上記条件式(5a)は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
(5b) -1.00≦r1/f≦-0.70
 この条件式(5b)で規定する範囲を満足することにより、光学系の十分な小型化を図りながら、結像性能をさらに向上させることができる。
 以上説明したように、本発明によれば、標準レンズとして用いることが可能な焦点距離を有し、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを実現することができる。特に、上記条件式を満足することで、動画撮影に最適な、小型、大口径で、優れた結像性能を有するインナーフォーカス式レンズになる。また、像ぶれ補正のための移動量が少ない防振群を有する、小型で高い結像性能を備えたインナーフォーカス式レンズを実現することが可能になる。
 以下、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
 図1は、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G11と、負の屈折力を有する第2レンズ群G12と、正の屈折力を有する第3レンズ群G13と、が配置されて構成される。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
 第1レンズ群G11は、物体側から順に、負レンズL111と、正レンズL112と、正レンズL113と、所定の口径を規定する開口絞りSと、が配置されて構成される。負レンズL111と正レンズL112とは、接合されている。また、正レンズL113の物体側面には、複合非球面が形成されている。第1レンズ群G11の光軸方向は、固定されている。
 第2レンズ群G12は、負レンズL121により構成されている。第2レンズ群G12は、光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動することにより、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。
 第3レンズ群G13は、物体側から順に、正レンズL131と、正レンズL132と、負レンズL133と、正レンズL134と、が配置されて構成される。正レンズL132と負レンズL133とは、接合されている。また、正レンズL134の両面には、非球面が形成されている。第3レンズ群G13の光軸方向は、固定されている。
 また、正レンズL131には防振群としての機能をもたせている。すなわち、正レンズL131を光軸に対して略垂直な方向に移動(偏芯)させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。
 以下、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=-28.141
 d1=2.386    nd1=1.762    νd1=26.609
2=28.141
 d2=4.990    nd2=1.835    νd2=42.722
3=-45.876
 d3=0.300
4=27.040(非球面)
 d4=0.200    nd3=1.540    νd3=41.200
5=29.618
 d5=4.230    nd4=1.911    νd4=35.250
6=-103.468
 d6=2.572
7=∞(開口絞り)
 d7=D(7)(可変)
8=204.507
 d8=0.950    nd5=1.497    νd5=81.608
9=13.699
 d9=D(9)(可変)
10=45.273
 d10=1.839    nd6=1.911    νd6=35.250
11=89.356
 d11=1.697
12=233.694
 d12=4.949    nd7=1.911    νd7=35.250
13=-12.000
 d13=1.273    nd8=1.762    νd8=26.609
14=26.307
 d14=0.826
15=28.017(非球面)
 d15=2.995    nd9=1.851    νd9=40.105
16=217.238(非球面)
 d16=fB
17=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第4面)
k=0,
A=-1.759×10-5,B=-2.541×10-8
C=2.140×10-11,D=0
(第15面)
k=0,
A=4.393×10-5,B=-5.539×10-8
C=1.026×10-9,D=-4.000×10-13
(第16面)
k=0,
A=6.097×10-5,B=-6.809×10-8
C=1.937×10-9,D=-2.882×10-12
(各合焦状態の数値データ)
               無限遠  最至近距離
物体距離           ∞       300
D(7)               1.799       4.719
D(9)               8.353       5.434
fB(バックフォーカス)        18.140      18.140
f(光学系全系の焦点距離)    34.914     33.351
FI(無限遠物体合焦状態における光学系全系のFナンバー)=1.861
2ω(画角)=44.664
α1(無限遠物体合焦状態における第2レンズ群G12の最物体側面に入射する最大画角光線の主光線入射角度)=24.099
LS1(無限遠物体合焦状態における開口絞りSと第2レンズ群G12との間隔)=1.799
f1(第1レンズ群G11の焦点距離)=24.533
βvr(正レンズL131(防振群)の結像倍率)=0.300
βr(正レンズL131(防振群)より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率)=0.803
r1(光学系全系の最物体側面の曲率半径)=-28.141
Y(像高)=14.20
(条件式(1)に関する数値)
1/(tan(α1)/LS1/f)=140.438
(条件式(2)に関する数値)
f1/f=0.703
(条件式(3)に関する数値)
FI×f1/f=1.307
(条件式(4)に関する数値)
|1/((1-βvr)×βr)|=1.779
(条件式(5)に関する数値)
r1/f=-0.806
 図2は、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズのe線(λ=546.07nm)に対する縦収差図である。非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
 また、図3は、実施例1にかかるインナーフォーカス式レンズの無限遠物体合焦状態におけるe線(λ=546.07nm)に対する横収差図である。同図において、(a)は非防振補正時における実像高(Y’)0mmから14.20mmの横収差曲線、(b)は防振補正時において正レンズL131(防振群)を光軸に対して垂直上方向へ移動させて結像位置を画角+0.3度相当移動させた場合の実像高(Y’)0mmから+14.20mmの横収差曲線、(c)は防振補正時において正レンズL131(防振群)を光軸に対して垂直下方向へ移動させて結像位置を画角-0.3度相当移動させた場合の実像高(Y’)0mmから-14.20mmの横収差曲線を示している。
 図4は、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G21と、負の屈折力を有する第2レンズ群G22と、正の屈折力を有する第3レンズ群G23と、が配置されて構成される。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
 第1レンズ群G21は、物体側から順に、負レンズL211と、正レンズL212と、正レンズL213と、所定の口径を規定する開口絞りSと、が配置されて構成される。負レンズL211と正レンズL212とは、接合されている。また、正レンズL213の物体側面には、複合非球面が形成されている。第1レンズ群G21の光軸方向は、固定されている。
 第2レンズ群G22は、負レンズL221により構成されている。第2レンズ群G22は、光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動することにより、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。
 第3レンズ群G23は、物体側から順に、正レンズL231と、正レンズL232と、負レンズL233と、正レンズL234と、が配置されて構成される。正レンズL232と負レンズL233とは、接合されている。また、正レンズL234の両面には、非球面が形成されている。第3レンズ群G23の光軸方向は、固定されている。
 また、正レンズL231には防振群としての機能をもたせている。すなわち、正レンズL231を光軸に対して略垂直な方向に移動(偏芯)させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。
 以下、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=-26.314
 d1=1.262    nd1=1.830    νd1=22.754
2=26.314
 d2=5.409    nd2=1.837    νd2=30.168
3=-37.888
 d3=0.300
4=24.589(非球面)
 d4=0.200    nd3=1.540    νd3=41.200
5=27.288
 d5=4.595    nd4=1.911    νd4=35.250
6=-87.084
 d6=2.455
7=∞(開口絞り)
 d7=D(7)(可変)
8=187.659
 d8=0.950    nd5=1.556    νd5=43.923
9=13.032
 d9=D(9)(可変)
10=47.786
 d10=1.871    nd6=1.854    νd6=36.932
11=107.173
 d11=1.733
12=613.381
 d12=4.873    nd7=1.913    νd7=31.278
13=-12.000
 d13=1.200    nd8=1.725    νd8=26.145
14=26.236
 d14=0.076
15=24.888(非球面)
 d15=2.949    nd9=1.646    νd9=48.887
16=503.193(非球面)
 d16=fB
17=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第4面)
k=0,
A=-2.034×10-5,B=-3.619×10-8
C=4.597×10-11,D=0
(第15面)
k=0,
A=4.393×10-5,B=-5.539×10-8
C=1.026×10-9,D=-4.000×10-13
(第16面)
k=0,
A=6.973×10-5,B=-1.670×10-7
C=3.651×10-9,D=-1.121×10-11
(各合焦状態の数値データ)
               無限遠  最至近距離
物体距離           ∞       300
D(7)               1.802       4.184
D(9)               7.949       5.566
fB(バックフォーカス)        19.877      19.877
f(光学系全系の焦点距離)    36.047     34.140
FI(無限遠物体合焦状態における光学系全系のFナンバー)=1.896
2ω(画角)=43.198
α1(無限遠物体合焦状態における第2レンズ群G22の最物体側面に入射する最大画角光線の主光線入射角度)=23.329
LS1(無限遠物体合焦状態における開口絞りSと第2レンズ群G22との間隔)=1.802
f1(第1レンズ群G21の焦点距離)=22.757
βvr(正レンズL231(防振群)の結像倍率)=0.292
βr(正レンズL231(防振群)より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率)=0.835
r1(光学系全系の最物体側面の曲率半径)=-26.314
Y(像高)=14.20
(条件式(1)に関する数値)
1/(tan(α1)/LS1/f)=150.596
(条件式(2)に関する数値)
f1/f=0.631
(条件式(3)に関する数値)
FI×f1/f=1.197
(条件式(4)に関する数値)
|1/((1-βvr)×βr)|=1.692
(条件式(5)に関する数値)
r1/f=-0.730
 図5は、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズのe線(λ=546.07nm)に対する縦収差図である。非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
 また、図6は、実施例2にかかるインナーフォーカス式レンズの無限遠物体合焦状態におけるe線(λ=546.07nm)に対する横収差図である。同図において、(a)は非防振補正時における実像高(Y’)0mmから14.20mmの横収差曲線、(b)は防振補正時において正レンズL231(防振群)を光軸に対して垂直上方向へ移動させて結像位置を画角+0.3度相当移動させた場合の実像高(Y’)0mmから+14.20mmの横収差曲線、(c)は防振補正時において正レンズL231(防振群)を光軸に対して垂直下方向へ移動させて結像位置を画角-0.3度相当移動させた場合の実像高(Y’)0mmから-14.20mmの横収差曲線を示している。
 図7は、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式レンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G31と、負の屈折力を有する第2レンズ群G32と、正の屈折力を有する第3レンズ群G33と、が配置されて構成される。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
 第1レンズ群G31は、物体側から順に、負レンズL311と、正レンズL312と、正レンズL313と、所定の口径を規定する開口絞りSと、が配置されて構成される。負レンズL311と正レンズL312とは、接合されている。また、正レンズL313の物体側面には、複合非球面が形成されている。第1レンズ群G31の光軸方向は、固定されている。
 第2レンズ群G32は、負レンズL321により構成されている。負レンズL321の両面には、非球面が形成されている。第2レンズ群G32は、光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動することにより、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。
 第3レンズ群G33は、物体側から順に、正レンズL331と、正レンズL332と、負レンズL333と、正レンズL334と、が配置されて構成される。正レンズL332と負レンズL333とは、接合されている。また、正レンズL334の両面には、非球面が形成されている。第3レンズ群G33の光軸方向は、固定されている。
 また、正レンズL331には防振群としての機能をもたせている。すなわち、正レンズL331を光軸に対して略垂直な方向に移動(偏芯)させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。
 以下、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=-33.286
 d1=2.834    nd1=1.812    νd1=23.211
2=33.286
 d2=4.623    nd2=1.901    νd2=35.513
3=-47.213
 d3=0.300
4=27.249(非球面)
 d4=0.200    nd3=1.540    νd3=41.200
5=28.556
 d5=3.879    nd4=1.911    νd4=35.250
6=-325.526
 d6=2.939
7=∞(開口絞り)
 d7=D(7)(可変)
8=-108.362(非球面)
 d8=0.950    nd5=1.497    νd5=81.608
9=17.353(非球面)
 d9=D(9)(可変)
10=45.043
 d10=2.003    nd6=1.911    νd6=35.250
11=154.371
 d11=1.840
12=-225.775
 d12=4.709    nd7=1.911    νd7=35.250
13=-12.000
 d13=1.300    nd8=1.736    νd8=25.696
14=28.856
 d14=0.170
15=23.228(非球面)
 d15=2.760    nd9=1.911    νd9=35.250
16=76.237(非球面)
 d16=fB
17=∞(像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第4面)
k=0,
A=-1.050×10-5,B=-3.116×10-8
C=4.797×10-11,D=0
(第8面)
k=0,
A=6.358×10-5,B=2.211×10-7
C=-1.666×10-8,D=1.281×10-10
(第9面)
k=0,
A=5.240×10-5,B=1.649×10-6
C=-5.151×10-8,D=4.195×10-10
(第15面)
k=0,
A=4.393×10-5,B=-5.539×10-8
C=1.026×10-9,D=-4.000×10-13
(第16面)
k=0,
A=7.509×10-5,B=-3.858×10-8
C=1.924×10-9,D=-4.077×10-12
(各合焦状態の数値データ)
               無限遠  最至近距離
物体距離           ∞       300
D(7)               1.783       5.105
D(9)               8.556       5.234
fB(バックフォーカス)        18.654      18.654
f(光学系全系の焦点距離)    34.434     33.321
FI(無限遠物体合焦状態における光学系全系のFナンバー)=1.801
2ω(画角)=45.230
α1(無限遠物体合焦状態における第2レンズ群G32の最物体側面に入射する最大画角光線の主光線入射角度)=25.174
LS1(無限遠物体合焦状態における開口絞りSと第2レンズ群G32との間隔)=1.783
f1(第1レンズ群G31の焦点距離)=26.385
βvr(正レンズL331(防振群)の結像倍率)=0.401
βr(正レンズL331(防振群)より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率)=0.868
r1(光学系全系の最物体側面の曲率半径)=-33.286
Y(像高)=14.20
(条件式(1)に関する数値)
1/(tan(α1)/LS1/f)=130.598
(条件式(2)に関する数値)
f1/f=0.766
(条件式(3)に関する数値)
FI×f1/f=1.380
(条件式(4)に関する数値)
|1/((1-βvr)×βr)|=1.923
(条件式(5)に関する数値)
r1/f=-0.967
 図8は、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズのe線(λ=546.07nm)に対する縦収差図である。非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
 また、図9は、実施例3にかかるインナーフォーカス式レンズの無限遠物体合焦状態におけるe線(λ=546.07nm)に対する横収差図である。同図において、(a)は非防振補正時における実像高(Y’)0mmから14.20mmの横収差曲線、(b)は防振補正時において正レンズL331(防振群)を光軸に対して垂直上方向へ移動させて結像位置を画角+0.3度相当移動させた場合の実像高(Y’)0mmから+14.20mmの横収差曲線、(c)は防振補正時において正レンズL331(防振群)を光軸に対して垂直下方向へ移動させて結像位置を画角-0.3度相当移動させた場合の実像高(Y’)0mmから-14.20mmの横収差曲線を示している。
 なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r1,r2,・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズ、絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズのd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズのd線(λ=587.56nm)に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「mm」、角度の単位はすべて「°」である。
 また、上記各非球面形状は、非球面の深さをZ、曲率をc(1/r)、光軸からの高さをh、円錐係数をk、4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA,B,C,Dとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 上記各実施例には、35mmカメラ換算で50mm程度の焦点距離を有し、光学防振機能を備えた、小型、大口径で高い結像性能を有するインナーフォーカス式レンズの一例を示した。このインナーフォーカス式レンズによれば、良好な動画撮影が可能になる。
 上記各実施例に示したインナーフォーカス式レンズは、フォーカス群を単レンズで構成してフォーカス群を軽量化するとともに、光学系全系の小型化を図りながら、高い結像性能を得ることができる。また、防振群を単レンズで構成して防振群を軽量化するとともに、像ぶれ補正時の防振群の移動量の抑制を図りながら、高い結像性能を得ることができる。
 また、上記各実施例に示したインナーフォーカス式レンズは、適宜、非球面レンズや接合レンズを用いることで、諸収差を良好に補正して、結像性能を向上させている。
 以上のように、本発明にかかるインナーフォーカス式レンズは、写真用カメラ、ビデオカメラなどの小型の撮像装置に有用であり、特に、動画撮影目的で使用される場合に優れた効果を発揮する。
 G11,G21,G31 第1レンズ群
 G12,G22,G32 第2レンズ群
 G13,G23,G33 第3レンズ群
 L111,L121,L133,L211,L221,L233,L311,L321,L333 負レンズ
 L112,L113,L131,L132,L134,L212,L213,L231,L232,L234,L312
313,L331,L332,L334 正レンズ
 IMG 像面
 S 開口絞り

Claims (5)

  1.  物体側から順に配置された、開口絞りを含み正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、
     前記第1レンズ群および前記第3レンズ群の光軸方向は固定され、前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行い、
     以下に示す条件式を満足することを特徴とするインナーフォーカス式レンズ。
    (1) 50≦1/(tan(α1)/LS1/f)≦250
     ただし、α1は無限遠物体合焦状態における前記第2レンズ群の最物体側面に入射する最大画角光線の主光線入射角度、LS1は無限遠物体合焦状態における前記開口絞りと前記第2レンズ群との間隔、fは光学系全系の焦点距離を示す。
  2.  以下に示す条件式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式レンズ。
    (2) 0.50≦f1/f≦0.80
     ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を示す。
  3.  以下に示す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式レンズ。
    (3) 1.00≦FI×f1/f≦1.40
     ただし、FIは無限遠物体合焦状態における光学系全系のFナンバーを示す。
  4.  前記第3レンズ群は、光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う防振群を含んでおり、
     以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式レンズ。
    (4) 1.33≦|1/((1-βvr)×βr)|≦4.00
     ただし、βvrは前記防振群の結像倍率、βrは前記防振群より像側に配置されているレンズ全体の合成結像倍率を示す。
  5.  以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式レンズ。
    (5) -3.00≦r1/f≦0.00
     ただし、r1は光学系全系の最物体側面の曲率半径を示す。
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