特許ウォッチ

公開番号2023074094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-29
出願番号2021186863
出願日2021-11-17
発明の名称光学系
出願人株式会社シグマ
代理人
主分類G02B 13/04 20060101AFI20230522BHJP(光学)
要約【課題】各群を構成するレンズの硝材を適切に選択し配置することで、色収差などの諸収差を補正しつつ全長と径の短縮化と軽量化を達成し、高性能なフォーカスを有する光学系を提供する。
【解決手段】物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、屈折力を有する第4レンズ群G4と、屈折力を有する第5レンズ群G5より構成され、合焦の際少なくとも第2レンズ群が光軸に沿って移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変化し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化し、第4レンズ群は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを含み、第5レンズ群は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを含みかつ最も物体側に正の屈折力を有するレンズ若しくは正の屈折力を有するレンズを含む接合レンズを配置し、特定の条件式を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正または負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正または負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正または負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５より構成され、合焦の際少なくとも前記第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動し、同時に前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、同時に前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、前記第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを含み、前記第５レンズ群Ｇ５は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを含み、かつ前記第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に正の屈折力を有するレンズ若しくは正の屈折力を有するレンズを含む接合レンズを配置し、以下の条件式（１）から（４）を満足することを特徴とする光学系である。
（１）ΔθｇＦ＿Ｇ４Ｐ＞０．０００
（２）ＶＤ＿ＧＦ４Ｐ＞５０．００
（３）ΔθｇＦ＿Ｇ５Ｐ＞０．０００
（４）ＶＤ＿ＧＦ５Ｐ＜４０．００
ただし、
ΔθｇＦ＿Ｇ４Ｐ：前記第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦはレンズ毎にそのｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ΔθｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
ＶＤ＿ＧＦ４Ｐ：前記第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線におけるアッベ数の平均値
ΔθｇＦ＿Ｇ５Ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５を構成する正の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ＶＤ＿ＧＦ５Ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線におけるアッベ数の平均値
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第２レンズ群Ｇ２以外の群は合焦の際像面に対し固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【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乃至請求項２のいずれかに記載の光学系。
（５）－１．５０＜ｆ／ｆ１＜０．００
（６）０．０５＜ｆ／｜ｆ２｜＜０．７５
（７）０．１０＜ｆ／ｆ３＜１．２０
（８）－１．００＜ｆ／ｆ４＜１．００
（９）－１．００＜ｆ／ｆ５＜１．００
ただし、
ｆ：無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
前記光学系がズームレンズの場合は望遠端における焦点距離とする
ｆ１：無限遠撮影時の前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２：無限遠撮影時の前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ３：無限遠撮影時の前記第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
ｆ４：無限遠撮影時の前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
ｆ５：無限遠撮影時の前記第５レンズ群Ｇ５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乃至請求項３のいずれかに記載の光学系。
（１０）ＶＤ＿Ｇ１Ｐ＜４０．００
（１１）ΔθｇＦ＿Ｇ１Ｎ＞ ―０．０１０
（１２）ΔθｇＦ＿Ｇ３Ｐ＞ ―０．００５
（１３）ΔθｇＦ＿Ｇ４Ｎ＜０．０１０
（１４）ΔθｇＦ＿Ｇ５Ｎ＜０．００５
（１５）ｎｄ＿Ｇ１Ｐ＞１．８５００
（１６）ｎｄ＿Ｇ５Ｐ＞１．８５００
ただし、
ＶＤ＿Ｇ１Ｐ：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線におけるアッベ数の平均値
ΔθｇＦ＿Ｇ１Ｎ：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する負の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ΔθｇＦ＿Ｇ３Ｐ：前記第３レンズ群Ｇ３を構成する正の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ΔθｇＦ＿Ｇ４Ｎ：前記第４レンズ群Ｇ４を構成する負の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ΔθｇＦ＿Ｇ５Ｎ：前記第５レンズ群Ｇ５を構成する負の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ｎｄ＿Ｇ１Ｐ：前記第１レンズ群Ｇ１を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線における屈折率の平均値
ｎｄ＿Ｇ５Ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線における屈折率の平均値
【請求項５】
前記第１レンズ群Ｇ１が、物体側から物体側に凸形状の面を向けた負の屈折力のメニスカスレンズ、負の屈折力のレンズ、および正の屈折力のレンズの順に並んだ構成を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光学系。
【請求項６】
前記第４レンズ群Ｇ４は、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高い接合レンズを１組以上有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光学系。
【請求項７】
前記第５レンズ群Ｇ５が光軸中心から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる、または負の屈折力が強くなるような非球面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光学系。
【請求項８】
前記第２レンズ群Ｇ２がレンズ２枚以下で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光学系。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置や投影装置などに用いるレンズに好適な光学系に関し、色収差を効果的に補正しながら、軽量化に寄与するように適切な配置を行ったものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年デジタルカメラ等の高画素化に伴い、用いられる光学系に対して諸収差を厳しく補正することが求められるようになってきている。
【０００３】
また、高速かつ正確なフォーカス駆動やオートフォーカス時コントラスト検知のためのウォブリング駆動のために、フォーカス駆動時移動する箇所の軽量化が望まれている。
【０００４】
そこで、従来提案されてきた光学系においては、物体側から開口絞りまでの群をフォーカス駆動時に固定とし、フォーカス群を絞りの像側に配置することで、フォーカス群を軽量化したものが提案されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開２０１９／０７３７４４号公報
特開２０１６－００９１７０号公報
【０００６】
特許文献１において、インナーフォーカス形式であり、合焦の際移動するレンズ群の構成を適切に指定することにより諸収差の抑制を図った光学系が提唱されている。しかしながら特許文献１に記載の光学系は中間画角から画面周辺にかけてC線からF線の光軸方向の結像点のずれによる色のフレアが残りやすい他、大口径比の光学系に採用する場合駆動部分の重量が重くなりやすい問題がある。
【０００７】
特許文献２において、大口径比でありながら合焦の際移動するレンズの重量を抑制した光学系が提唱されている。しかしながら特許文献２に記載の光学系は色のフレアに加えて軸上色収差や倍率色収差の補正が十分ではなく、サジタルコマフレアが発生しやすい問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、各群を構成するレンズの硝材を適切に選択し配置することで、色収差などの諸収差を補正しつつ全長と径の短縮化と軽量化を達成し、高性能なフォーカスを有する光学系を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段である第１の発明は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正または負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正または負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正または負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５より構成され、合焦の際少なくとも前記第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動し、同時に前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、同時に前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、前記第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを含み、前記第５レンズ群Ｇ５は正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを含み、かつ前記第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に正の屈折力を有するレンズ若しくは正の屈折力を有するレンズを含む接合レンズを配置し、以下の条件式（１）から（４）を満足することを特徴とする光学系である。
（１）ΔθｇＦ＿Ｇ４Ｐ＞０．０００
（２）ＶＤ＿ＧＦ４Ｐ＞５０．００
（３）ΔθｇＦ＿Ｇ５Ｐ＞０．０００
（４）ＶＤ＿ＧＦ５Ｐ＜４０．００
ただし、
ΔθｇＦ＿Ｇ４Ｐ：前記第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦはレンズ毎にそのｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ΔθｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
ＶＤ＿ＧＦ４Ｐ：前記第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線におけるアッベ数の平均値
ΔθｇＦ＿Ｇ５Ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５を構成する正の屈折力を有するレンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比の偏差ΔθｇＦの平均値
ＶＤ＿ＧＦ５Ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５を構成する正の屈折力を有するレンズのｄ線におけるアッベ数の平均値
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明においてさらに、前記第２レンズ群Ｇ２以外の群は合焦の際像面に対し固定されていることを特徴とする光学系である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許