説明

望遠レンズ、光学装置、および望遠レンズの製造方法

【課題】大口径でありながら、少ないレンズ枚数で良好な光学性能を有した望遠レンズを提供する。
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群GFと、正の屈折力を有する後群GRとを備え、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前群GFが固定されるとともに、後群GRが光軸に沿って移動するように構成された望遠レンズTLにおいて、前群GFは、物体側に凸面を向けた正レンズである第1レンズ成分L1と、少なくとも1枚のレンズから構成された正の屈折力を有する第2レンズ成分L2と、像面I側に凹面を向けた負レンズである第3レンズ成分L3とを有し、後群GRは、物体側に凸面を向けた正レンズである第4レンズ成分L4と、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズ成分L5と、像面Iに凸面を向けた正レンズである第6レンズ成分L6と、正レンズである第7レンズ成分L7とを有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一眼レフカメラ等に用いられる望遠レンズ、光学装置、および望遠レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、一眼レフカメラのオートフォーカス化に伴い、フォーカシング(合焦)の迅速化や動力負担の軽減化のため、フォーカス部の軽量化が要求されている。そのため、レンズの一部のみを移動させて合焦を行う様々なフォーカシング方式が提案されている。そのうち、いわゆる望遠レンズ用のフォーカシング方式として、例えば、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レンズ群とからなる望遠レンズにおいて、第2レンズ群のみを移動させてフォーカシングを行う、いわゆるインターナル・フォーカス方式が知られている。また例えば、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とからなる望遠レンズにおいて、後群のみを移動させてフォーカシングを行う、いわゆるリア・フォーカス方式が知られている(例えば、特許文献1を参照)。なお、インターナル・フォーカス方式は、フォーカシングに伴う像面や歪曲の変動が大きいため、比較的画角の広い望遠レンズには不向きで、このような望遠レンズにはリア・フォーカス方式が適していることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−338396号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、リア・フォーカス方式の望遠レンズでは、良好な光学性能を維持しながら少ないレンズ枚数で大口径化を達成することが難しかった。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、大口径でありながら、少ないレンズ枚数で良好な光学性能を有した望遠レンズ、光学装置、および望遠レンズの製造方法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】
【0006】
このような目的達成のため、本発明に係る望遠レンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを備え、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記前群が固定されるとともに、前記後群が光軸に沿って移動するように構成された望遠レンズであって、前記前群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズである第1レンズ成分と、少なくとも1枚のレンズから構成された正の屈折力を有する第2レンズ成分と、像側に凹面を向けた負レンズである第3レンズ成分とを有し、前記後群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズである第4レンズ成分と、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズ成分と、像側に凸面を向けた正レンズである第6レンズ成分と、正レンズである第7レンズ成分とを有している。
【0007】
なお、上述の望遠レンズにおいて、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.20<D/f<0.40
但し、
D:無限遠合焦状態における前記前群と前記後群との空気間隔、
f:無限遠合焦状態における前記望遠レンズの焦点距離。
【0008】
また、上述の望遠レンズにおいて、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.70<fR/f<1.00
但し、
fR:前記後群の焦点距離、
f:無限遠合焦状態における前記望遠レンズの焦点距離。
【0009】
また、上述の望遠レンズにおいて、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.09<Ds/fR<0.19
但し、
Ds:前記第5レンズ成分における像側のレンズ面から前記第7レンズ成分における物体側のレンズ面までの距離、
fR:前記後群の焦点距離。
【0010】
また、上述の望遠レンズにおいて、前記前群と前記後群との間に絞りが配置され、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記絞りが固定されることが好ましい。
【0011】
また、上述の望遠レンズにおいて、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.30<dL6/Ds<0.70
但し、
dL6:前記第6レンズ成分の中心厚、
Ds:前記第5レンズ成分における像側のレンズ面から前記第7レンズ成分における物体側のレンズ面までの距離。
【0012】
また、上述の望遠レンズにおいて、前記第2レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合によりなる接合正レンズであることが好ましい。
【0013】
また、本発明に係る光学装置は、物体の像を所定の面上に結像させる望遠レンズを備えた光学装置であって、前記望遠レンズとして本発明に係る望遠レンズを用いている。
【0014】
また、本発明に係る望遠レンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを配置する望遠レンズの製造方法であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記前群が固定されるとともに、前記後群が光軸に沿って移動し、前記前群では、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズである第1レンズ成分と、少なくとも1枚のレンズから構成された正の屈折力を有する第2レンズ成分と、像側に凹面を向けた負レンズである第3レンズ成分とを配置し、前記後群では、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズである第4レンズ成分と、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズ成分と、像側に凸面を向けた正レンズである第6レンズ成分と、正レンズである第7レンズ成分とを配置するようにしている。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、大口径でありながら、少ないレンズ枚数で良好な光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第1実施例に係る望遠レンズのレンズ構成図である。
【図2】(a)は第1実施例に係る望遠レンズの無限遠合焦時における諸収差図であり、(b)は撮影倍率β=−1/30倍の状態における諸収差図であり、(c)は至近距離撮影状態における諸収差図である。
【図3】第2実施例に係る望遠レンズのレンズ構成図である。
【図4】(a)は第2実施例に係る望遠レンズの無限遠合焦時における諸収差図であり、(b)は撮影倍率β=−1/30倍の状態における諸収差図であり、(c)は至近距離撮影状態における諸収差図である。
【図5】第3実施例に係る望遠レンズのレンズ構成図である。
【図6】(a)は第3実施例に係る望遠レンズの無限遠合焦時における諸収差図であり、(b)は撮影倍率β=−1/30倍の状態における諸収差図であり、(c)は至近距離撮影状態における諸収差図である。
【図7】デジタル一眼レフカメラの断面図である。
【図8】望遠レンズの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る望遠レンズTLを備えたデジタル一眼レフカメラCAMが図7に示されている。図7に示すデジタル一眼レフカメラCAMにおいて、不図示の物体(被写体)からの光は、望遠レンズ(撮影レンズ)TLで集光されて、クイックリターンミラーMを介して焦点板F上に結像される。焦点板F上に結像された光は、ペンタプリズムP中で複数回反射されて接眼レンズEへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズEを介して物体(被写体)の像を正立像として観察することができる。
【0018】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラーMが光路外へ退避し、望遠レンズTLで集光された物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて当該撮像素子Cにより撮像され、物体(被写体)の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラCAMによる物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーMを有しないカメラであっても、上記カメラCAMと同様の効果を得ることができる。また、図7に示すデジタル一眼レフカメラCAMは、望遠レンズTLを着脱可能に保持する構成であってもよく、望遠レンズTLと一体に構成されるものであってもよい。
【0019】
望遠レンズTLは、例えば図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群GFと、正の屈折力を有する後群GRとを備え、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシング(合焦)の際、前群GFが固定されるとともに、後群GRが光軸に沿って移動するようになっている。前群GFは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズである第1レンズ成分L1と、少なくとも1枚のレンズから構成された正の屈折力を有する第2レンズ成分L2と、像側に凹面を向けた負レンズである第3レンズ成分L3とを有している。後群GRは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズである第4レンズ成分L4と、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズ成分L5と、像側に凸面を向けた正レンズである第6レンズ成分L6と、正レンズである第7レンズ成分L7とを有している。このような構成の望遠レンズTLによれば、球面収差等を良好に補正できるので好ましい。
【0020】
また、このような望遠レンズTLにおいて、無限遠合焦状態における前群GFと後群GRとの空気間隔をDとし、無限遠合焦状態における望遠レンズTLの焦点距離をfとしたとき、次の条件式(1)で表される条件を満足することが好ましい。
【0021】
0.20<D/f<0.40 …(1)
【0022】
条件式(1)は、後群GRのみを移動させて至近距離まで合焦させても良好な像を得る
のに必要な前群GFと後群GRの間隔を確保するための条件式である。条件式(1)の上限値を上回る条件である場合、球面収差等の諸収差の補正が困難になるので好ましくない。また、レンズ全長が長くなるのでコンパクト性が損なわれ、さらに、像周辺の光量を確保するのが困難になる。一方、条件式(1)の下限値を下回る条件である場合、合焦時の球面収差の変動が大きくなるので好ましくない。また、合焦のための移動距離を確保するのが困難となり、近距離物体への合焦の際に前群GFと後群GRが機械的に干渉し易くなり、至近距離まで合焦させることが困難になるので好ましくない。
【0023】
なお、条件式(1)の上限値を0.35とすることが好ましい。また、条件式(1)の下限値を0.23とすることが好ましい。
【0024】
また、このような望遠レンズTLにおいて、後群GRの焦点距離をfRとし、無限遠合焦状態における望遠レンズTLの焦点距離をfとしたとき、次の条件式(2)で表される条件を満足することが好ましい。
【0025】
0.70<fR/f<1.00 …(2)
【0026】
条件式(2)は、無限遠から至近距離まで良好な描写性能を確保しつつ合焦を行なうために必要な後群GRの屈折力を規定する条件式である。条件式(2)の上限値を上回る条件である場合、球面収差等の諸収差の補正が困難になるので好ましくない。また、近距離物体への合焦の際に後群GRの移動量が大きくなり、前群GFと後群GRが機械的に干渉し易くなり好ましくない。一方、条件式(2)の下限値を下回る条件である場合、合焦レンズ群である後群GRの屈折力が大きくなるため、球面収差やコマ収差の変動が大きくなり易く、収差補正が困難となる。
【0027】
なお、条件式(2)の上限値を0.90とすることが好ましい。また、条件式(2)の下限値を0.75とすることが好ましい。
【0028】
また、このような望遠レンズTLにおいて、第5レンズ成分L5における像側のレンズ面から第7レンズ成分L7における物体側のレンズ面までの距離をDsとし、後群GRの焦点距離をfRとしたとき、次の条件式(3)で表される条件を満足することが好ましい。
【0029】
0.09<Ds/fR<0.19 …(3)
【0030】
条件式(3)は、後群GRを4枚のレンズで構成し、収差を良好に補正するための条件式である。条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、ペッツバール和が大きくなりすぎるため、像面湾曲を補正するのが困難になる。一方、条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、ペッツバール和は小さくなるが、球面収差の曲がりが大きくなり易く、小さなFナンバーでの収差補正が困難となる。
【0031】
なお、条件式(3)の上限値を0.16とすることが好ましい。また、条件式(3)の下限値を0.10とすることが好ましい。
【0032】
また、このような望遠レンズTLにおいて、前群GFと後群GRとの間に絞りSが配置され、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、絞りSが固定されることが好ましい。この構成により、合焦の際、絞りSが固定されるため、Fナンバーの変動及びコマ収差の変動を少なくすることができる。
【0033】
また、このような望遠レンズTLにおいて、第6レンズ成分L6の中心厚をdL6とし
、第5レンズ成分L5における像側のレンズ面から第7レンズ成分L7における物体側のレンズ面までの距離をDsとしたとき、次の条件式(4)で表される条件を満足することが好ましい。
【0034】
0.30<dL6/Ds<0.70 …(4)
【0035】
条件式(4)は、合焦レンズ群を軽量にした上で収差変動を抑え、球面収差を良好に補正するための条件式である。条件式(4)の上限値を上回る条件である場合、ペッツバール和が大きくなるため、像面湾曲を補正するのが困難になる。また、第6レンズ成分L6のレンズ厚が増大し、それに伴い質量も増大するので好ましくない。一方、条件式(4)の下限値を下回る条件である場合、球面収差の補正が困難となる。また、第6レンズ成分L6を薄くする以上に前後の空気間隔を広げないと球面収差を良好に補正できないため、後群GRの全長が長くなり周辺光量の確保が困難になる。さらに、外形の縁厚を確保し難くなり製造が困難となるため好ましくない。
【0036】
なお、条件式(4)の上限値を0.60とすることが好ましい。また、条件式(4)の下限値を0.35とすることが好ましい。
【0037】
また、前群GFを3枚のレンズで構成する場合、g線(λ=435.8nm)の球面収差の曲がりが他の色よりも大きくなりやすい。銀塩カメラの場合にはあまり問題にされなかったが、デジタルカメラが主流となり、その撮像素子が徐々に高微細化されるに従い、g線のフレアが問題視されるようになった。本実施形態においても、前群GFが3枚構成のものは、g線の球面収差の曲がりが大きくなりやすい。
【0038】
そこで、本実施形態においては、第2レンズ成分L2は、負レンズと正レンズとの接合によりなる接合正レンズであることが好ましい。これにより、g線の球面収差の曲がりが目立たないように、性能を犠牲にして軸上色収差を補正不足にしたり、合焦レンズ群である後群GRの質量を犠牲にして後群GR中の一部レンズを色消しの貼り合せレンズにしたりすることなく、g線の球面収差と色収差の曲がりを抑えることができる。このように、本実施形態によれば、大口径でありながら、少ないレンズ枚数で良好な光学性能を有した望遠レンズTLおよび、これを備えた光学装置(デジタル一眼レフカメラCAM)を得ることが可能になる。
【0039】
ここで、上述のような構成の望遠レンズTLの製造方法について、図8を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、本実施形態の前群GFおよび後群GRを組み込む(ステップS1)。このとき、上述の条件式(1)や、条件式(2)、条件式(3)等をそれぞれ満足するように、前群GFおよび後群GRの各レンズをそれぞれ配置する。なお、各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順に各群(レンズ群)を1つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズ群を保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。鏡筒内に前群GFおよび後群GRを組み込んだ後、鏡筒内に各群が組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各群の中心が揃っているかを確認する(ステップS2)。そして、像が形成されるか確認した後、望遠レンズTLの各種動作を確認する(ステップS3)。
【0040】
各種動作の一例としては、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群(後群GR)が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、本実施形態においては、遠距離物体(無限遠物体)から近距離物体(有限距離物体)への合焦の際、前群GFが固定されるとともに、後群GRが光軸に沿って移動するようになっている。また、各種動作の確認順番は任意である。このような製造方法によれば、大口径でありながら、少な
いレンズ枚数で良好な光学性能を有した望遠レンズTLを得ることができる。
【実施例】
【0041】
(第1実施例)
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第1実施例について図1〜図2および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る望遠レンズTLの無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。第1実施例に係る望遠レンズTLは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GRとから構成され、無限遠物体から近距離(有限距離)物体へのフォーカシング(合焦)の際、前群GFおよび開口絞りSが固定されるとともに、後群GRが光軸に沿って物体側に移動するようになっている。
【0042】
前群GFは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第1レンズ成分L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第2レンズ成分L2と、像面I側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第3レンズ成分L3とから構成される。後群GRは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズ成分L4と、両凹形状の負レンズである第5レンズ成分L5と、像面I側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第6レンズ成分L6と、両凸形状の正レンズである第7レンズ成分L7とから構成される。
【0043】
以下に、表1〜表3を示すが、これらは第1〜第3実施例に係る望遠レンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の[諸元データ]において、fは望遠レンズ全系の焦点距離を、FNOはFナンバーを、ωは半画角(最大入射角:単位は「°」)を、Yは像高を、TLはレンズ全長(空気換算長)をそれぞれ示す。また、[諸元データ]において、Dは無限遠合焦状態における前群GFと後群GRとの空気間隔を、fRは後群GRの焦点距離を、Dsは第5レンズ成分L5における像面I側のレンズ面から第7レンズ成分L7における物体側のレンズ面までの距離を、dL6は第6レンズ成分L6の中心厚をそれぞれ示す。また、[レンズデータ]において、面番号は物体側から数えた各レンズ面の番号を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔を、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数を、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を、ngはg線(波長λ=435.8nm)に対する屈折率をそれぞれ示す。なお、曲率半径「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率はその記載を省略している。
【0044】
また、[可変間隔データ]には、無限遠合焦状態(焦点距離f=86.00052)、中間撮影距離状態(撮影倍率β=-0.03333)、および最短撮影距離状態(撮影倍率β=-0.12262)での撮影距離D0の値と、可変間隔D1の値と、バックフォーカス(空気換算長)Bfの値を示す。なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小し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。また、後述の第2〜第5実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【0045】
下の表1に、第1実施例における各諸元を示す。なお、表1における面番号1〜15は、図1における面1〜15と対応している。
【0046】
(表1)
[諸元データ]
f=86.00052
FNO=1.81
2ω=28.2
Y=21.60
TL=112.33
D=23.5
fR=69.14584
Ds=8.7
dL6=5.0
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd ng
1 43.9352 10.0000 52.32 1.755000 1.772960
2 312.9255 0.3000
3 38.8468 7.0000 54.66 1.729160 1.745700
4 55.7356 2.7000
5 216.1959 2.5000 30.13 1.698950 1.729410
6 25.3355 8.5000
7 0.0000 (D1) (開口絞り)
8 54.9146 4.0000 52.32 1.755000 1.772960
9 127.9855 4.0000
10 -35.2566 1.5000 33.79 1.647690 1.672650
11 87.7250 3.5000
12 -128.6646 5.0000 40.77 1.883000 1.910500
13 -58.5145 0.2000
14 130.3215 7.0000 52.32 1.755000 1.772960
15 -52.7174 (Bf)
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 中間撮影距離状態 至近撮影距離状態
f=86.00052 β=-0.03333 β=-0.12262
D0 ∞ 2546.88480 687.66840
D1 15.00000 11.42267 2.74668
Bf 41.13164 44.70896 53.38496
[条件式対応値]
条件式(1) D/f=0.2733
条件式(2) fR/f=0.8040
条件式(3) Ds/fR=0.1258
条件式(4) dL6/Ds=0.5747
【0047】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(4)が全て満たされていることが分かる。
【0048】
図2は、第1実施例に係る望遠レンズTLの諸収差図である。ここで、図2(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、図2(b)は撮影倍率β=−1/30倍の状態における諸収差図であり、図2(c)は至近距離撮影状態における諸収差図である。各収差図において、FNOはFナンバーを、NAは像側の開口数を、Yは像高をそれぞれ示す。また、各収差図において、dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
【0049】
そして、各収差図より、第1実施例では、無限遠合焦状態から至近距離撮影状態にわたり諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第1実施例の望遠レンズTLを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0050】
(第2実施例)
以下、本願の第2実施例について図3〜図4および表2を用いて説明する。図3は、第2実施例に係る望遠レンズTLの無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。なお、第2実施例の望遠レンズTLは、前群GFの一部の構成を除いて、第1実施例の望遠レンズと同様の構成であり、各部に第1実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第2実施例の前群GFは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第1レンズ成分L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合によりなる接合正レンズである第2レンズ成分L2と、像面I側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第3レンズ成分L3とから構成される。
【0051】
下の表2に、第2実施例における各諸元を示す。なお、表2における面番号1〜16は、図3における面1〜16と対応している。
【0052】
(表2)
[諸元データ]
f=86.00001
FNO=1.80
2ω=28.2
Y=21.60
TL=109.12
D=22.0
fR=69.7931
Ds=10.0
dL6=3.8
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd ng
1 46.6048 9.5000 52.32 1.754999 1.772956
2 287.1923 0.2000
3 43.5607 2.5000 36.26 1.620041 1.642176
4 27.6994 6.5000 49.60 1.772499 1.791972
5 53.9068 2.7000
6 163.1162 2.5000 32.10 1.672700 1.700114
7 24.9985 7.5000
8 0.0000 (D1) (開口絞り)
9 53.2794 3.8000 47.37 1.788001 1.808882
10 146.5414 3.5000
11 -42.0533 1.5000 31.07 1.688931 1.717975
12 82.8607 6.0000
13 -222.9488 3.8000 46.62 1.816000 1.837997
14 -73.4499 0.2000
15 146.5840 5.5000 46.57 1.804000 1.825699
16 -60.4848 (Bf)
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 中間撮影距離状態 至近撮影距離状態
f=86.00001 β=-0.03333 β=-0.12193
D0 ∞ 2544.91520 690.70940
D1 14.50000 10.80672 2.00552
Bf 38.91850 42.61177 51.41298
[条件式対応値]
条件式(1) D/f=0.2558
条件式(2) fR/f=0.8115
条件式(3) Ds/fR=0.1433
条件式(4) dL6/Ds=0.3800
【0053】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(4)が全て満たされていることが分かる。
【0054】
図4は、第2実施例に係る望遠レンズTLの諸収差図である。ここで、図4(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、図4(b)は撮影倍率β=−1/30倍の状態における諸収差図であり、図4(c)は至近距離撮影状態における諸収差図である。各収差図より、第2実施例では、無限遠合焦状態から至近距離撮影状態にわたり諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第2実施例の望遠レンズTLを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0055】
(第3実施例)
以下、本願の第3実施例について図5〜図6および表3を用いて説明する。図5は、第3実施例に係る望遠レンズTLの無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。なお、第3実施例の望遠レンズTLは、前群GFおよび後群GRの一部の構成を除いて、第1実施例の望遠レンズと同様の構成であり、各部に第1実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0056】
なお、第3実施例の前群GFは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第1レンズ成分L1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合によりなる接合正レンズである第2レンズ成分L2と、像面I側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第3レンズ成分L3とから構成される。また、第3実施例の後群GRは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズ成分L4と、両凹形状の負レンズである第5レンズ成分L5と、像面I側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第6レンズ成分L6と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第7レンズ成分L7とから構成される。
【0057】
下の表3に、第3実施例における各諸元を示す。なお、表3における面番号1〜16は、図5における面1〜16と対応している。
【0058】
(表3)
[諸元データ]
f=86.00031
FNO=1.80
2ω=28.2
Y=21.60
TL=110.12
D=22.0
fR=68.32314
Ds=11.2
dL6=5.0
[レンズデータ]
面番号 r d νd nd ng
1 45.8504 9.0000 52.32 1.754999 1.772956
2 352.7998 0.2000
3 45.4568 2.5000 38.03 1.603420 1.623875
4 30.8780 6.7000 49.60 1.772499 1.791972
5 54.9262 2.7000
6 236.6478 2.5000 31.07 1.688931 1.717975
7 26.0707 7.5000
8 0.0000 (D1) (開口絞り)
9 44.7056 3.8000 64.14 1.516330 1.526214
10 124.3812 3.8000
11 -35.1289 1.5000 33.79 1.647689 1.672645
12 121.5688 6.0000
13 -752.1664 5.0000 46.62 1.816000 1.837997
14 -40.4439 0.2000
15 82.4426 3.8000 52.32 1.754999 1.772956
16 701.3956 (Bf)
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態 中間撮影距離状態 至近撮影距離状態
f=86.00031 β=-0.03333 β=-0.12292
D0 ∞ 2550.99870 689.88170
D1 14.50000 10.97634 2.36757
Bf 40.41825 43.94192 52.55068
[条件式対応値]
条件式(1) D/f=0.2558
条件式(2) fR/f=0.7945
条件式(3) Ds/fR=0.1302
条件式(4) dL6/Ds=0.4464
【0059】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(4)が全て満たされていることが分かる。
【0060】
図6は、第3実施例に係る望遠レンズTLの諸収差図である。ここで、図6(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、図6(b)は撮影倍率β=−1/30倍の状態における諸収差図であり、図6(c)は至近距離撮影状態における諸収差図である。各収差図より、第3実施例では、無限遠合焦状態から至近距離撮影状態にわたり諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。その結果、第3実施例の望遠レンズTLを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0061】
以上、各実施例によれば、28°以上の画角をカバーしながら、フォーカシングに伴う球面収差の変動が少なく、Fナンバーが1.8程度の明るい望遠レンズTLおよび光学装置(デジタル一眼レフカメラCAM)を実現することができる。
【0062】
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【0063】
上述の各実施例において、2群構成を示したが、3群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
【0064】
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の(超音波モーター等を用いた)モーター駆動にも適している。特に、後群の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【0065】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、後群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
【0066】
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
【0067】
また、開口絞りは前群近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
【0068】
また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
【符号の説明】
【0069】
CAM デジタル一眼レフカメラ(光学装置)
TL 望遠レンズ
GF 前群 GR 後群
L1 第1レンズ成分 L2 第2レンズ成分
L3 第3レンズ成分 L4 第4レンズ成分
L5 第5レンズ成分 L6 第6レンズ成分
L7 第7レンズ成分
S 開口絞り I 像面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを備え、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記前群が固定されるとともに、前記後群が光軸に沿って移動するように構成された望遠レンズであって、
前記前群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズである第1レンズ成分と、少なくとも1枚のレンズから構成された正の屈折力を有する第2レンズ成分と、像側に凹面を向けた負レンズである第3レンズ成分とを有し、
前記後群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正レンズである第4レンズ成分と、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズ成分と、像側に凸面を向けた正レンズである第6レンズ成分と、正レンズである第7レンズ成分とを有していることを特徴とする望遠レンズ。
【請求項2】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の望遠レンズ。
0.20<D/f<0.40
但し、
D:無限遠合焦状態における前記前群と前記後群との空気間隔、
f:無限遠合焦状態における前記望遠レンズの焦点距離。
【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に記載の望遠レンズ。
0.70<fR/f<1.00
但し、
fR:前記後群の焦点距離、
f:無限遠合焦状態における前記望遠レンズの焦点距離。
【請求項4】
以下の条件式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望遠レンズ。
0.09<Ds/fR<0.19
但し、
Ds:前記第5レンズ成分における像側のレンズ面から前記第7レンズ成分における物体側のレンズ面までの距離、
fR:前記後群の焦点距離。
【請求項5】
前記前群と前記後群との間に絞りが配置され、
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記絞りが固定され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望遠レンズ。
【請求項6】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の望遠レンズ。
0.30<dL6/Ds<0.70
但し、
dL6:前記第6レンズ成分の中心厚、
Ds:前記第5レンズ成分における像側のレンズ面から前記第7レンズ成分における物体側のレンズ面までの距離。
【請求項7】
前記第2レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合によりなる接合正レンズであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の望遠レンズ。
【請求項8】
物体の像を所定の面上に結像させる望遠レンズを備えた光学装置であって、
前記望遠レンズが請求項1から7のいずれか一項に記載の望遠レンズであることを特徴
とする光学装置。
【請求項9】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを配置する望遠レンズの製造方法であって、
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記前群が固定されるとともに、前記後群が光軸に沿って移動し、
前記前群では、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズである第1レンズ成分と、少なくとも1枚のレンズから構成された正の屈折力を有する第2レンズ成分と、像側に凹面を向けた負レンズである第3レンズ成分とを配置し、
前記後群では、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズである第4レンズ成分と、物体側に凹面を向けた負レンズである第5レンズ成分と、像側に凸面を向けた正レンズである第6レンズ成分と、正レンズである第7レンズ成分とを配置するようにしたことを特徴とする望遠レンズの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−3174(P2013−3174A)
【公開日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−130795(P2011−130795)
【出願日】平成23年6月13日(2011.6.13)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】