JP6066272B2 - 撮影レンズ、光学装置、及び、撮影レンズの調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズ、光学装置、及び、撮影レンズの調整方法に関する。

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した各種の撮影レンズが提案されている（例えば、特許文献1参照）。

特開２００９−２３７５４２号公報

しかしながら、従来の撮影レンズは、製造時に偏心誤差が生じると結像性能が劣化する。このような結像性能の劣化を防ぐためには、各レンズ、レンズ室、機構部分の形状精度を高め偏心誤差を低減する必要があったが、加工精度を高めなければならないためコストダウンが困難であるという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を達成可能で低コストの撮影レンズとこれを有する光学装置、撮影レンズの調整方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る撮影レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が拡大するように、第１レンズ群及び第２レンズ群が光軸に沿って移動し、第１レンズ群は、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からなり、第１レンズ群の後群の少なくとも一部を光軸と直交する成分を含む方向へシフト偏心させる位置調整機構を有することを特徴とする。

また、本発明に係る光学機器は、上述の撮影レンズのいずれかを有することを特徴とする。

また、本発明に係る撮影レンズの調整方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる撮影レンズの調整方法であって、遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が拡大するように、第１レンズ群及び第２レンズ群が光軸に沿って移動し、第１レンズ群は、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からなり、この第１レンズ群の後群の少なくとも一部を光軸と直交する成分を含む方向へシフト偏心させることを特徴とする。

本発明によれば、良好な光学性能を達成可能で低コストの撮影レンズとこれを有する光学装置、撮影レンズの調整方法を提供することができる。

第１実施例に係る撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。 上記撮影レンズの位置調整機構を模式的に示した断面図である。 上記撮影レンズの平面図であって、（ａ）は物体側から見た場合を示し、（ｂ）は像面側から見た場合を示す。 第１実施例に係る撮影レンズにおいて、製造時に偏心誤差が発生しなかった場合のＭＴＦを示す図であり、（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、（ｂ）は像高０ｍｍに対するＭＴＦを、（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示す。 第１実施例に係る撮影レンズにおいて、製造時に所定の偏心誤差が発生した場合のＭＴＦを示す図であり、（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、（ｂ）は像高０ｍｍに対するＭＴＦを、（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示す。 第１実施例に係る撮影レンズにおいて、図６に示した状態から、位置調整機構を用いて調整した場合のＭＴＦを示す図であり、（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、（ｂ）は像高０ｍｍに対するＭＴＦを、（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示す。 第２実施例に係る撮影レンズのレンズ構成を示す断面図である。 第２実施例に係る撮影レンズにおいて、製造時に偏心誤差が発生しなかった場合のＭＴＦを示す図であり、（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、（ｂ）は像高０ｍｍに対するＭＴＦを、（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示す。 第２実施例に係る撮影レンズにおいて、製造時に所定の偏心誤差が発生した場合のＭＴＦを示す図であり、（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、（ｂ）は像高０ｍｍに対するＭＴＦを、（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示す。 第２実施例に係る撮影レンズにおいて、図１０に示した状態から、位置調整機構を用いて調整した場合のＭＴＦを示す図であり、（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、（ｂ）は像高０ｍｍに対するＭＴＦを、（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示す。 上記撮影レンズを搭載するカメラの断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本実施形態に係る撮影レンズＳＬの構成について説明する。この撮影レンズＳＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、を有して構成されている。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ１Ｆと、正の屈折力を有する後群Ｇ１Ｒと、を有して構成されている。この撮影レンズＳＬは、詳細は後述するが、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１Ｒの少なくとも一部（例えば後群Ｇ１Ｒの第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂ）を、光軸と直交する成分を含む方向へシフト偏心させる位置調整が可能な位置調整機構を有して構成されている。この構成により、この撮影レンズＳＬは、少なくとも第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１Ｒの一部を光軸と直交する成分を含む方向へシフト偏心させて位置調整を行うことで、製造時の偏心誤差を補正することができる。このため、偏心誤差によって生じる偏心収差を補正することができるため、偏心収差に起因する結像性能の劣化を解消することができ、良好な光学性能を達成することができる。特に、偏心コマ収差を良好に補正することができる。また、偏心誤差の発生を低減するためにレンズ部品及び機構部品の加工精度を高くする必要はなく、低コスト化を図ることができる。なお、光軸と直行する成分を含む方向へシフト偏心させる第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂは、後群Ｇ１Ｒの最も像側のレンズであることが好ましい。この構成により、少ないシフト偏心量で偏心コマ収差のみを補正し、他の収差を悪化させない。

また、この撮影レンズＳＬの位置調整機構は、第１レンズ群Ｇ１を構成する前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒとの空気間隔を変化させるように構成されていることが望ましい。この構成によりこの撮影レンズＳＬは、各部の製造誤差による球面収差等の諸収差を良好に補正することができる。

また、この撮影レンズＳＬの位置調整機構は、全系（撮影レンズＳＬ全体）をこの撮影レンズＳＬが取り付けられる取付面（又はこの撮影レンズＳＬが取り付けられた光学装置の撮像面）に対してチルト偏心させる（取付面又は撮像面とこの撮影レンズＳＬの光軸とのなす角度を変化させる）ように構成されていることが望ましい。この構成によりこの撮影レンズＳＬは、像面倒れ（いわゆる片ボケ）を良好に補正することができる。

また、この撮影レンズＳＬの第１レンズ群Ｇ１を構成する前群Ｇ１Ｆは、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第３レンズＬ１３、及び、負の屈折力を有する第４レンズＬ１４からなり、位置調整機構が、第３レンズＬ１３と第４レンズＬ１４との間の空気間隔を変化させるように構成されていることが望ましい。この構成によりこの撮影レンズＳＬは、各部の製造誤差による像面湾曲を良好に補正することができる。

また、この撮影レンズＳＬは、遠距離物体（無限遠）から近距離物体（至近）への合焦に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が拡大し、これらのレンズ群Ｇ１，Ｇ２が光軸に沿って物体側に移動されるように構成することが望ましい。このような構成とすることにより、倍率色収差及び像面湾曲を良好に補正することができる。

また、この撮影レンズＳＬは、第１レンズ群Ｇ１内に開口絞りＳを有することが好ましい。このような構成により、コマ収差を良好に補正することができる。

それでは、このような撮影レンズＳＬを構成するための条件について説明する。この撮影レンズＳＬは、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。

０．３０ ＜ ｙＧ２／ｙＧ１ ＜ ０．８０ （１）
但し、
ｙＧ１：無限遠から撮影倍率−０．０１倍に合焦するときの第１レンズ群Ｇ１の
光軸上の移動量を表し、物体側へ移動するときを負の値とする
ｙＧ２：無限遠から撮影倍率−０．０１倍に合焦するときの第２レンズ群Ｇ２の
光軸上の移動量を表し、物体側へ移動するときを負の値とする

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２の中間撮影距離（撮影倍率−０．０１倍）時の合焦における移動比率の適切な範囲を規定するための条件式である。この条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２単体で発生する倍率色収差が悪化してしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．３５にすることが好ましい。また、条件式（１）の上限値を上回ると、コマ収差及び像面湾曲が補正過剰になってしまうため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．６０にすることが好ましい。

次に、図２及び図３を併せて用いて、撮影レンズＳＬの位置調整機構４０について説明する。この撮影レンズＳＬの位置調整機構４０は、撮影レンズＳＬを保持する第１保持部材４１、第２保持部材４２、第３保持部材４３及び第４保持部材４４を有し、これらの保持部材４１〜４４は、図２に示すように、円筒状のカム筒部材２１に保持されている。さらに、このカム筒部材２１は円筒状の固定筒部材２２に保持され、カム筒部材２１と固定筒部材２２とは円筒状のレンズ鏡筒２０内に収納されている。なお、この撮影レンズＳＬの第１レンズ群Ｇ１を構成する後群Ｇ１Ｒは、物体側から順に、第１部分レンズ群Ｇ１Ｒａと、第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂと、から構成されている。また、図２においてレンズ鏡筒２０及び位置調整機構４０は、光軸に対して上半分の部分だけを示している。

撮影レンズＳＬの第１レンズ群Ｇ１を構成する前群Ｇ１Ｆは、円筒状の第１保持部材４１に保持されている。また、第１レンズ群Ｇ１を構成する後群Ｇ１Ｒ中の第１部分レンズ群Ｇ１Ｒａは、円筒状の第２保持部材４２に保持されており、第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂは、円筒状の第３保持部材４３に保持されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、円筒状の第４保持部材４４に保持されている。また、第３保持部材４３は、前述の第２保持部材４２に保持されている。

ここで、第３保持部材４３は、第２保持部材４２の後端面の複数の箇所（例えば３箇所）にネジ４８で固定されて取り付けられている。また、第３保持部材４３のネジ４８が挿通される孔の直径は、ネジ４８の軸の直径よりも大きくなるように形成されている。そのため、全てのネジ４８を緩めて第２保持部材４２に対する第３保持部材４３の光軸と直交する方向の位置を調整した後、ネジ４８を締めてこの第２保持部材４２に対して第３保持部材４３を固定することにより、後群Ｇ１Ｒの第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂを、光軸と直交する成分を含む方向にシフト偏心させることができるように構成されている。このような構成により、撮影レンズＳＬの偏心コマ収差を補正することができる。

また、第１保持部材４１と第２保持部材４２とは、光軸方向に並んで配置されており、これらの第１保持部材４１と第２保持部材４２とが接触する面の間にワッシャ４５が配置されている。そのため、このワッシャ４５を、光軸方向の厚みの異なるワッシャと交換することで、前群ＧＦと後群ＧＲとの軸上空気間隔ｄ８９を変更することができ、これによって撮影レンズＳＬの球面収差を補正することができる。

また、固定筒部材２２の後端部には、この撮影レンズＳＬをカメラに取り付けるときのマウント部材２３が取り付けられており、このマウント部材２３は、固定筒部材２２に対して複数の箇所（例えば３箇所）でネジ４７により固定される。また、固定筒部材２２とマウント部材２３の間には、ネジ４７のそれぞれに対応して、例えば３個のワッシャ４６が配置されている。そのため、この３箇所のワッシャ４６を光軸方向の厚みがそれぞれ異なるワッシャに交換することで、マウント部材２３に対する、カム筒部材２１及び固定筒部材２２の円筒軸の角度を変化させることができる。すなわち、これらのカム筒部材２１及び固定筒部材２２で保持される撮影レンズＳＬの光軸のマウント部材２３に対する角度を変化させることができるので、この撮影レンズＳＬを、取付面又は撮像面に対してチルトさせることができるため、この撮影レンズＳＬの偏心像面倒れ（いわゆる片ボケ）を補正する位置に配置して固定することが可能となり、偏心像面倒れを良好に補正することができる。なお、ワッシャ４６は、撮影レンズＳＬを構成するレンズの曲率・レンズ厚・レンズ間隔・レンズの屈折率等の製造誤差に起因するバックフォーカスの変動を補正することができる。

また、図１に示すような構成の撮影レンズＳＬにおいて、第１保持部材４１により、この第１保持部材４１に保持されている第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１Ｆに含まれる第３レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ１３と第４レンズ（負メニスカスレンズ）Ｌ１４との空気間隔ｄ６を変化させることで、像面湾曲を補正することができる。

なお、上記構成の第２保持部材４２及び第４保持部材４４は不図示のカム機構を介して円筒状のカム筒部材２１に保持されている。カム筒部材は、円筒状の固定筒部材２２によって光軸を中心に回動可能に保持されている。なお、上述したように、この固定筒部材２２の像側端部には、マウント部材２３が取り付けられており、不図示のカメラボディ等に着脱可能に構成されている。

ここで、第２及び第４保持部材４２，４４は、不図示の駆動機構によってカム筒部材２１が回転した際に、不図示のカム機構によってカム筒部材２１内を光軸方向へ移動するように構成されている。これにより、遠距離物体（無限遠）から近距離物体（至近）への合焦に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が拡大しながら、各々のレンズ群Ｇ１，Ｇ２を物体側へ移動させることができる。

また、本実施形態に係る撮影レンズＳＬを備えた光学装置であるカメラを図１１に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る撮影レンズＳＬを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。なお、撮影レンズ２には、上述の位置調整機構４０が設けられている。本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタであって、図1に示すフィルタ群ＦＬに含まれる）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。

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、撮像部３により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る撮影レンズＳＬを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

なお、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。

本実施形態では、２群構成の撮影レンズＳＬを示したが、以上の構成条件等は、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、合焦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。

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、遠距離物体（無限遠）から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。

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、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ（例えば、図１におけるＬ１７）を防振レンズ群とするのが好ましい。

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、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。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良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしても良い。

開口絞りＳは、前述のように、第１レンズ群Ｇ１中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良い。

さらに、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良い。

また、本実施形態に係る撮影レンズＳＬは、３５ｍｍフィルムサイズ換算での焦点距離が、６０ｍｍから１５０ｍｍ程度、好ましくは８０ｍｍから９０ｍｍ程度である。また、本実施形態に係る撮影レンズＳＬは、３５ｍｍフィルムサイズ換算でのローパスフィルタ等のフィルター群ＦＬを含まない最も像側に配置されるレンズの像面側から像面Ｉまでの光軸上の距離（バックフォーカス）が８ｍｍから３０ｍｍ程度、好ましくは１０ｍｍから２０ｍｍ程度とするのが望ましい。

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１及び図７は、各実施例に係る撮影レンズＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの撮影レンズＳＬ２,ＳＬ２の断面図の下部には、無限遠（∞）から近距離物体（至近）に合焦する際の各レンズ群Ｇ１〜Ｇ２の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。また、図１及び図７に示すように、第１及び第２実施例に係る撮影レンズＳＬ１，ＳＬ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成されている。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ１Ｆと、正の屈折力を有する後群Ｇ１Ｒと、を有して構成されている。そして、遠距離物体（無限遠）から近距離物体（至近）への合焦は、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２を別々に物体側に繰出すことにより行われる。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、バックフォーカスが増大するように、第１及び第２レンズ群Ｇ１，Ｇ２が光軸に沿って物体側に移動する。また、開口絞りＳは第１レンズ群Ｇ１中に配置され、合焦に際し、この第１レンズ群Ｇ１とともに移動する。

〔第１実施例〕
図１は、第１実施例に係る撮影レンズＳＬ１の構成を示す図である。この図１に示す撮影レンズＳＬ１において、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１Ｆは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（第１レンズ）Ｌ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（第２レンズ）Ｌ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（第３レンズ）Ｌ１３、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（第４レンズ）Ｌ１４から構成されている。また、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１Ｒは、物体側から順に、両凹レンズＬ１５と両凸レンズＬ１６とを接合した接合レンズＣＬ１からなる第１部分レンズ群Ｇ１Ｒａ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１７からなる第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２１と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２２とを接合した接合レンズＣＬ２から構成されている。また、開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒとの間に配置されている。なお、この撮影レンズＳＬ１と像面Ｉとの間には、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されるフィルター群ＦＬが配置されている。また、像面Ｉは、撮像素子（例えば、フィルム、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）に結像される。

以下の表１に第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元に示すｆは焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角［°］、Ｙは像高、ＴＬは全長をそれぞれ表している。なお、これらの値は無限遠合焦時のものである。また、全長ＴＬは、撮影レンズＳＬ１の最も物体側のレンズ面（第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離である。さらに、レンズデータに示す面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６nm）に対する値を示している。なお、表１に示す面番号１〜１９は図１に示す番号１〜１９に対応している。また、レンズ群焦点距離は第１〜第２レンズ群Ｇ１〜Ｇ２の各々の始面と焦点距離を示している。ここで、以下の全ての諸元表において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大又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。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示している。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。またこれらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
［全体諸元］
ｆ ＝ 32.4
ＦＮｏ＝ 1.24
２ω ＝ 26.19
像高 ＝ 8.19
ＴＬ ＝ 52.60

［レンズデータ］
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ νd
1 33.0214 4.40 1.6968 55.52
2 637.5014 0.10
3 18.2318 4.00 1.6030 65.44
4 25.6174 0.10
5 20.9000 3.10 1.7950 45.31
6 30.0000 0.90
7 55.2655 1.20 1.7174 29.57
8 10.8367 5.20
9 0.0000 4.70 開口絞りＳ
10 -12.2930 1.20 1.6727 32.19
11 85.0000 4.00 1.8830 40.66
12 -19.6365 0.30
13 -49.0000 2.10 1.7725 49.62
14 -23.4000 (d14)
15 30.8466 4.10 1.8348 42.73
16 -38.7000 1.20 1.7552 27.57
17 85.2086 (d17)
18 0.0000 2.79 1.5168 63.88
19 0.0000 2.11

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 51.86
第２レンズ群 15 47.97

また、上述したように、この第１実施例に係る撮影レンズＳＬ１において、遠距離物体（無限遠）から近距離物体（至近）への合焦に際し、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２が光軸上を移動するため、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１４、第２レンズ群Ｇ２とフィルター群ＦＬとの軸上空気間隔ｄ１７、及び、バックフォーカスＢｆが変化する。次の表２に、無限遠合焦状態、中間撮影距離合焦状態、及び、近距離合焦状態における可変間隔を示す。なお、この表２において、中間撮影距離は撮影倍率−０．０１倍の撮影距離、近撮影距離は撮影倍率−０．０７倍の撮影距離である。また、バックフォーカスＢｆは第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面（第１７面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を表している。また、この表２に示す軸上空気間隔ｄ１４及びｄ１７は、位置調整機構４０のワッシャ４５，４６を光軸方向の厚みの異なるワッシャと交換することで変化させることができるが、この表２においては、調整前（交換前）の値を示している。この説明は以降の実施例においても同様である。

（表２）
レンズ状態 無限遠 中間距離 近距離
ｄ１４ 0.90 1.13 2.67
ｄ１７ 10.20 10.43 11.97
Ｂｆ 15.10 15.33 16.87

次の表３に、この第１実施例における条件式対応値を示す。なおこの表３において、ｙＧ１は無限遠から撮影倍率−０．０１倍に合焦するときの第１レンズ群Ｇ１の光軸上の移動量を表し、物体側へ移動するときを負の値とし、ｙＧ２は無限遠から撮影倍率−０．０１倍に合焦するときの第２レンズ群Ｇ２の光軸上の移動量を表し、物体側へ移動するときを負の値とする。これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。

（表３）
ｙＧ１＝‐0.47
ｙＧ２＝‐0.23
（１）ｙＧ２／ｙＧ１＝0.50

このように、この第１実施例に係る撮影レンズＳＬ１は、上記条件式（１）を満足している。

ここで、この第１実施例に係る撮影レンズＳＬ１において、製造時の偏心誤差を補正し、これによって偏心収差を補正して結像性能の劣化を解消する様子を、無限遠状態における収差図を参照して説明する。

図４は、この第１実施例に係る撮影レンズＳＬ１において、製造時に偏心誤差が発生しなかった場合のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を示す図であり、図４（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、図４（ｂ）は像高０ｍｍ（センター）に対するＭＴＦを、図４（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示している。ここで、図４はいずれも、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）の６０本／ｍｍに対する波動光学的ＭＴＦを示しており、縦軸はＭＴＦの値、横軸はガウス像面に対するデフォーカス量をそれぞれ示している。また、図４（ａ）及び図４（ｃ）において、実線はサジタル像のＭＴＦを、点線はメリジオナル像のＭＴＦをそれぞれ示している。これらのＭＴＦを示す図に対する説明は以降においても同様である。

一方、図５は、製造時に所定の偏心誤差が発生した場合のＭＴＦである。図５（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、図５（ｂ）は像高０ｍｍ（センター）に対するＭＴＦを、図５（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示している。また、図６は、図５に示した状態から、上述の位置調整機構４０を用いて第１レンズ群Ｇ１内の前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒとの間隔ｄ８９を−０．０３ｍｍ変化させ、また、後群Ｇ１Ｒの第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂ（正メニスカスレンズＬ１７）を光軸と直交する方向に−０．０１５ｍｍシフト偏心させ、また、この撮影レンズＳＬ１全体を＋０．７′チルト偏心させ、さらに、第１レンズ群Ｇ１内の第３レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ１３と第４レンズ（負メニスカスレンズ）Ｌ１４との間隔ｄ６を＋０．０２ｍｍ変化させた場合のＭＴＦ図である。なお、シフト偏心の符号は、図１の上方向への移動を正符号とする。

これらの図４〜図６より、第１レンズ群Ｇ１内の第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂ（正メニスカスレンズＬ１７）をシフト偏心させ、第１レンズ群Ｇ１内の前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒとの間隔を位置調整し、撮影レンズＳＬ１全体をチルト調整し、第１レンズ群Ｇ１内の第３レンズＬ１３と第４レンズＬ１４との間隔の位置調整を行った場合には、偏心誤差によって生じた偏心収差が極めて良好に補正されて撮影画面の中心（センター）及び周辺の結像性能が良好に改善されていることがわかる。

以上より、この第１実施例によれば、製造時に発生した偏心誤差を補正して良好な光学性能を達成した低コストの撮影レンズＳＬ１を実現することができる。

［第２実施例］
図７は、第２実施例に係る撮影レンズＳＬ２の構成を示す図である。この図７に示す撮影レンズＳＬ２において、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１Ｆは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（第１レンズ）Ｌ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（第２レンズ）Ｌ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（第３レンズ）Ｌ１３、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（第４レンズ）Ｌ１４から構成されている。また、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１Ｒは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１６とを接合した接合レンズＣＬ１からなる第１部分レンズ群Ｇ１Ｒａ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１７からなる第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２１と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２２とを接合した接合レンズＣＬ２から構成されている。また、開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒとの間に配置されている。なお、この撮影レンズＳＬ２と像面Ｉとの間には、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されるフィルター群ＦＬが配置されている。また、像面Ｉは、撮像素子（例えば、フィルム、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）に結像される。

以下の表４に第２実施例の諸元の値を掲げる。なお、表４に示す面番号１〜１９は図７に示す番号１〜１９に対応している。

（表４）
［全体諸元］
ｆ ＝ 32.0
ＦＮｏ＝ 1.24
２ω ＝ 25.87
像高 ＝ 8.10
ＴＬ ＝ 57.42

［レンズデータ］
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ νd
1 35.2535 4.80 1.6968 55.52
2 207.9092 0.10
3 30.5964 4.60 1.5932 67.90
4 62.5231 0.10
5 19.6000 4.70 1.8160 46.59
6 23.2000 1.00
7 50.5339 1.60 1.7552 27.57
8 11.9667 4.82
9 0.0000 4.80 開口絞りＳ
10 -11.6552 1.40 1.6889 31.16
11 -297.7087 4.00 1.9027 35.73
12 -19.5086 0.10
13 -86.7505 3.40 1.7725 49.62
14 -24.9468 (d14)
15 28.9738 4.90 1.8830 40.66
16 -25.0000 1.60 1.7847 25.64
17 65.1950 (d17)
18 0.0000 2.79 1.5168 63.88
19 0.0000 2.11

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 55.36
第２レンズ群 15 42.77

この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１４、第２レンズ群Ｇ２とフィルター群ＦＬとの軸上空気間隔ｄ１７、及び、バックフォーカスＢｆは、合焦に際して変化する。次の表５に無限遠合焦状態、中間距離合焦状態、近距離合焦状態における各群間隔を示す。なお、第１実施例で説明したように、この表５に示す軸上空気間隔ｄ１４及びｄ１７は、位置調整機構４０のワッシャ４５，４６を光軸方向の厚みの異なるワッシャと交換することで変化させることができるが、この表５においては、調整前（交換前）の値を示している。

（表５）
レンズ状態 無限遠 中間距離 近距離
ｄ１４ 1.20 1.40 3.41
ｄ１７ 9.40 9.65 11.07
Ｂｆ 14.30 14.55 15.97

次の表６に、この第２実施例における条件式対応値を示す。

（表６）
ｙＧ１＝‐0.45
ｙＧ２＝‐0.25
（１）ｙＧ２／ｙＧ１＝0.56

このように、この第２実施例に係る撮影レンズＳＬ２は、上記条件式（１）を満足している。

ここで、この第２実施例に係る撮影レンズＳＬ２において、製造時の偏心誤差を補正し、これによって偏心収差を補正して結像性能の劣化を解消する様子を、無限遠状態における収差図を参照して説明する。

図８は、この第２実施例に係る撮影レンズＳＬ２において、製造時に偏心誤差が発生しなかった場合のＭＴＦを示す図であり、図８（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、図８（ｂ）は像高０ｍｍ（センター）に対するＭＴＦを、図８（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示している。

一方、図９は、製造時に所定の偏心誤差が発生した場合のＭＴＦである。図９（ａ）は像高５．６ｍｍに対するＭＴＦを、図９（ｂ）は像高０ｍｍ（センター）に対するＭＴＦを、図９（ｃ）は像高−５．６ｍｍに対するＭＴＦをそれぞれ示している。また、図１０は、図９に示した状態から、第１実施例と同様の位置調整機構４０を用いて第１レンズ群Ｇ１内の前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒとの間隔ｄ８９を−０．０３ｍｍ変化させ、第２部分レンズ群Ｇ１Ｒｂ（正メニスカスレンズＬ１７）を光軸と直交する方向に−０．０１５ｍｍシフト偏心させ、この撮影レンズＳＬ２全体を＋０．７′チルト偏心させ、第１レンズ群Ｇ１内の第３レンズ（正メニスカスレンズ）Ｌ１３と第４レンズ（負メニスカスレンズ）Ｌ１４との間隔ｄ６を＋０．０２ｍｍ変化させた場合のＭＴＦ図である。なお、シフト偏心の符号は、図７の上方向への移動を正符号とする。

これらの図８〜図１０より、第１レンズ群Ｇ１内の第２部分レンズ群Ｇ１ｂ（正メニスカスレンズＬ１７）をシフト偏心させ、第１レンズ群Ｇ１内の前群Ｇ１Ｆと後群Ｇ１Ｒの間隔を位置調整し、撮影レンズＳＬ２全体をチルト調整し、第１レンズ群Ｇ１内の第３レンズＬ１３と第４レンズＬ１４との間隔の位置調整を行った場合には、偏心誤差によって生じた偏心収差が極めて良好に補正されて撮影画面の中心（センター）及び周辺の結像性能が良好に改善されていることがわかる。

以上より、この第２実施例によれば、製造時に発生した偏心誤差を補正して良好な光学性能を達成した低コストの撮影レンズを実現することができる。

ＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２） 撮影レンズ Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ１Ｆ 前群 Ｌ１１ 第１レンズ Ｌ１２ 第２レンズ
Ｌ１３ 第３レンズ Ｌ１４ 第４レンズ Ｇ１Ｒ 後群
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｓ 開口絞り
１ カメラ（光学機器） ４０ 位置調整機構

Claims (10)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
   遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が拡大するように、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
   前記第１レンズ群は、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からなり、
   前記第１レンズ群の前記後群の少なくとも一部を光軸と直交する成分を含む方向へシフト偏心させる位置調整機構を有することを特徴とする撮影レンズ。
2. 前記位置調整機構によりシフト偏心させる前記後群の少なくとも一部は、前記後群の最も像側のレンズであることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
3. 遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群が光軸に沿って物体側に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影レンズ。
4. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
   ０．３０ ＜ ｙＧ２／ｙＧ１ ＜ ０．８０
   但し、
   ｙＧ１：無限遠から撮影倍率−０．０１倍に合焦するときの前記第１レンズ群の光軸上の移動量を表し、物体側へ移動するときを負の値とする
   ｙＧ２：無限遠から撮影倍率−０．０１倍に合焦するときの前記第２レンズ群の光軸上の移動量を表し、物体側へ移動するときを負の値とする
5. 前記位置調整機構は、前記第１レンズ群の前記前群と前記後群との空気間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
6. 前記位置調整機構は、取付面又は撮像面に対して全系をチルト偏心させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
7. 前記第１レンズ群の前記前群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ、正の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ及び負の屈折力を有する第４レンズからなり、
   前記位置調整機構は、前記第３レンズと前記第４レンズとの空気間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
8. 前記第１レンズ群内に開口絞りを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮影レンズを有することを特徴とする光学機器。
10. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる撮影レンズの調整方法であって、
    遠距離物体から近距離物体への合焦に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が拡大するように、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
    前記第１レンズ群は、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からなり、前記第１レンズ群の前記後群の少なくとも一部を光軸と直交する成分を含む方向へシフト偏心させることを特徴とする撮影レンズの調整方法。

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