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公開番号2025167449
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072064
出願日2024-04-26
発明の名称結像光学系
出願人株式会社シグマ
代理人
主分類G02B 13/00 20060101AFI20251030BHJP(光学)
要約【課題】大口径比でありながら高い結像性能と小型軽量化を両立し、軽量なフォーカスレンズ群を有し、フォーカシング時のブリージングを抑制した結像光学系を提供する。
【解決手段】物体側から像側へ順に、第1レンズ群、第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群から成り、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第1レンズ群は像面に対して不動であり、第2レンズ群は光軸に沿って物体側に移動し、第3レンズ群は像面に対して不動であり、第4レンズ群は光軸に沿って物体側に移動し、第5レンズ群は像面に対して不動であり、第2レンズ群の最も像側のレンズ面と第4レンズ群の最も物体側のレンズ面の間に開口絞りを有し、所定の条件式を満足することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５から成り、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群Ｇ１は像面に対して不動であり、前記第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体側に移動し、前記第３レンズ群Ｇ３は像面に対して不動であり、前記第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って物体側に移動し、前記第５レンズ群Ｇ５は像面に対して不動であり、
前記第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面と前記第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面の間に開口絞りＳを有し、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする結像光学系。
（１）０．３０＜Ｄ２４／ＬＴ＜０．６５
但し、
Ｄ２４：無限遠合焦時における前記第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面までの距離
ＬＴ：無限遠合焦時におけるレンズ全系の最も物体側のレンズ面から像面までの距離
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記第５レンズ群Ｇ５は少なくとも１枚の正レンズを有し、
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に記載の結像光学系。
（２） θｇＦｍｉｎ５ｐ－０．６４８３＋０．００１８×νｄｍｉｎ５ｐ＞０．０２５０
（３） νｄｍｉｎ５ｐ＜２４．００
但し、
θｇＦｍｉｎ５ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５が有する前記少なくとも１枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比
νｄｍｉｎ５ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５が有する前記少なくとも１枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項３】
物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５から成り、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群Ｇ１は像面に対して不動であり、前記第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体側に移動し、前記第３レンズ群Ｇ３は像面に対して不動であり、前記第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って物体側に移動し、前記第５レンズ群Ｇ５は像面に対して不動であり、
前記第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面と前記第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面の間に開口絞りＳを有し、
前記第５レンズ群Ｇ５は少なくとも１枚の正レンズを有し、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする結像光学系。
（２） θｇＦｍｉｎ５ｐ－０．６４８３＋０．００１８×νｄｍｉｎ５ｐ＞０．０２５０
（３） νｄｍｉｎ５ｐ＜２４．００
但し、
θｇＦｍｉｎ５ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５が有する前記少なくとも１枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比
νｄｍｉｎ５ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５が有する前記少なくとも１枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項４】
前記第５レンズ群Ｇ５は少なくとも２枚の正レンズを有し、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項２又は３に記載の結像光学系。
（４） νｄｍａｘ５ｐ－νｄｍｉｎ５ｐ＞１５．００
但し、
νｄｍａｘ５ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５が有する前記少なくとも２枚の正レンズのうち、アッベ数が最大の正レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄｍｉｎ５ｐ：前記第５レンズ群Ｇ５が有する前記少なくとも２枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項５】
前記第４レンズ群Ｇ４は１枚又は２枚の正レンズと１枚の負レンズとから成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の結像光学系。
【請求項６】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿ってそれぞれ異なる軌跡で物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の結像光学系。
【請求項７】
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乃至３のいずれかに記載の結像光学系。
（５）０．５０＜（１－β４＾２）×β４Ｒ＾２＜２．５０
（６）｜（（１－β２＾２）×β２Ｒ＾２）／（（１－β４＾２）×β４Ｒ＾２）｜＜０．５０
但し、
β４：無限遠合焦時における前記第４レンズ群Ｇ４の横倍率
β４Ｒ：無限遠合焦時における前記第４レンズ群Ｇ４より像側に位置するレンズ系の横倍率
β２：無限遠合焦時における前記第２レンズ群Ｇ２の横倍率
β２Ｒ：無限遠合焦時における前記第２レンズ群Ｇ２より像側に位置するレンズ系の横倍率
【請求項８】
前記第３レンズ群Ｇ３は少なくとも２枚の正レンズと少なくとも２枚の負レンズとを有し、
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乃至３のいずれかに記載の結像光学系。
（７） νｄｍａｘ３ｐ－νｄｍｉｎ３ｐ＞３０．００
（８） θｇＦｍａｘ３ｐ－０．６４８３＋０．００１８×νｄｍａｘ３ｐ＞０．０１２０
（９） θｇＦｍｉｎ３ｐ－０．６４８３＋０．００１８×νｄｍｉｎ３ｐ＞０．０２００
但し、
νｄｍａｘ３ｐ：前記第３レンズ群Ｇ３が有する前記少なくとも２枚の正レンズのうち、アッベ数が最大の正レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄｍｉｎ３ｐ：前記第３レンズ群Ｇ３が有する前記少なくとも２枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｍａｘ３ｐ：前記第３レンズ群Ｇ３が有する前記少なくとも２枚の正レンズのうち、アッベ数が最大の正レンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比
θｇＦｍｉｎ３ｐ：前記第３レンズ群Ｇ３が有する前記少なくとも２枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比
【請求項９】
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乃至３のいずれかに記載の結像光学系。
（１０）Ｄ２Ｓ／ＬＴ＞０．０６
（１１）Ｄ４Ｓ／ＬＴ＞０．１５
但し、
Ｄ２Ｓ：無限遠合焦時における前記第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面から前記開口絞りＳまでの距離
Ｄ４Ｓ：無限遠合焦時における前記第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りＳまでの距離
ＬＴ：無限遠合焦時におけるレンズ全系の最も物体側のレンズ面から像面までの距離
【請求項１０】
前記第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に負の屈折力の第３ａレンズ群Ｇ３ａと、前記開口絞りＳと、正の屈折力の第３ｂレンズ群Ｇ３ｂとから構成され、
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乃至３のいずれかに記載の結像光学系。
（１２）－３．００＜ｆ３ａ／ｆ＜－０．５０
（１３）０．５０＜ｆ３ｂ／ｆ＜３．００
但し、
ｆ：無限遠合焦時におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ３ａ：前記第３ａレンズ群Ｇ３ａの焦点距離
ｆ３ｂ：前記第３ｂレンズ群Ｇ３ｂの焦点距離

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズに好適な結像光学系に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズにおいて、合焦した物体距離の前後におけるボケ量が大きくなることでボケを活かした画像表現の幅が広がること、露光時間の短縮により手ぶれや被写体ぶれを抑制しやすくなること等の理由により、Ｆナンバーが明るい大口径比の結像光学系が求められている。従来、大口径比の結像光学系として、例えば以下の特許文献が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許７１２３３８３号公報
国際公開第２０２２／０５９４６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、デジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズにおいて、イメージセンサーの高画素化に伴い高い結像性能を有することが求められている。またミラーレス化によって小型軽量なカメラが増えたことにより、カメラに組み合わされる撮影レンズの結像光学系にも小型軽量化が求められている。大口径比の結像光学系においても高性能と小型軽量を両立することが要求されている。
【０００５】
また近年ではオートフォーカスの高速化、フォーカス駆動時の静粛性が求められており、そのためにはフォーカスレンズ群を軽量化することが有利に働く。また近年ではデジタルカメラを用いた動画撮影が一般的になってきている。動画撮影に用いられる結像光学系においては、フォーカシングによって異なる合焦位置に変化した際の画角の変化、所謂フォーカスブリージングが抑制されていることが要求されている。
【０００６】
特許文献１に開示された光学系は開放Ｆ値がＦ１．２５程度と大口径比で高い結像性能を実現しており、一部の実施例ではフォーカスブリージングについても小さな量になっている。しかしながら、光学系全系の全長が大きく、硝材重量が重いため十分な小型軽量化が困難という課題がある。またフォーカスレンズ群の枚数が多くフォーカスレンズ群の軽量化が困難という課題がある。特許文献２に開示された光学系は開放Ｆ値がＦ１．４４程度と大口径比で高い結像性能を実現しており、さらに光学系全系の全長や硝材重量が抑制されている。しかしながら、フォーカシング時のフォーカスブリージングが大きく、またフォーカスレンズ群の枚数が多くフォーカスレンズ群の軽量化が困難という課題がある。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、大口径比でありながら高い結像性能と小型軽量化を両立し、軽量なフォーカスレンズ群を有し、フォーカシング時のブリージングを抑制した結像光学系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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明を実施の結像光学系は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５から成り、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇ１は像面に対して不動であり、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面に対して不動であり、第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面に対して不動であり、第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面と第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面の間に開口絞りＳを有し、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１）０．３０＜Ｄ２４／ＬＴ＜０．６５
但し、
Ｄ２４：無限遠合焦時における第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面までの距離
ＬＴ：無限遠合焦時におけるレンズ全系の最も物体側のレンズ面から像面までの距離
【０００９】
また、本発明を実施の結像光学系は、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５から成り、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇ１は像面に対して不動であり、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面に対して不動であり、第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面に対して不動であり、第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面と第４レンズ群Ｇ４の最も物体側のレンズ面の間に開口絞りＳを有し、第５レンズ群Ｇ５は少なくとも１枚の正レンズを有し、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（２） θｇＦｍｉｎ５ｐ－０．６４８３＋０．００１８×νｄｍｉｎ５ｐ＞０．０２５０
（３） νｄｍｉｎ５ｐ＜２４．００
但し、
θｇＦｍｉｎ５ｐ：第５レンズ群Ｇ５が有する少なくとも１枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｇ線とＦ線に対する部分分散比
νｄｍｉｎ５ｐ：第５レンズ群Ｇ５が有する少なくとも１枚の正レンズのうち、アッベ数が最小の正レンズのｄ線に対するアッベ数
【発明の効果】
【００１０】
本発明を実施の結像光学系によれば、大口径比でありながら高い結像性能と小型軽量化を両立し、軽量なフォーカスレンズ群を有し、フォーカシング時のブリージングを抑制した結像光学系を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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