大口径両面非球面凹レンズ

大口径凹レンズを両面非球面レンズにすることで、遠方から最至近までのあらゆる撮影距離でディストーション(歪曲収差)を補正することができます。

ZUIKO DIGITAL ED 7-14mm F4.0では、第2レンズとして、大口径両面非球面凹レンズを採用することにより、7~14mmの全ての焦点域において、遠方から最至近25cmまでの撮影距離で、ディストーション(歪曲収差)のほぼ完璧な補正を実現しています。

このようなディストーション補正を実現するためには、レンズの両面を非球面にすることが絶対に不可欠でした。レンズ両面を非球面にするためには、研磨ではなく、成形加工による生産が必要になります。レンズ径50mmを超える大口径レンズの場合、成形後の冷却時におこる収縮により、ガラスが割れやすくなる点や、大口径で、凹面が深く、レンズ外周部の接線角度が大きい非球面レンズの場合には、精度の測定自体が困難となり、面精度を確保することが難しくなる-という課題がありました。

そこで、オリンパスでは今回、

  • 独自の専用成形機の開発
    大口径レンズの成形には、金型とガラスの加熱~徐冷に多くの時間を要しますが、その際に起こるワレを防止するために、強力な加熱・徐冷機能を備えた独自の成形機を製作。
  • 独自の専用測定機を開発
    大口径、大接線角度に対応した測定精度を備えた、両面非球面レンズの偏芯・面精度評価機を独自に開発。ただし、単に高精度の成形機や測定機を用意するだけでは、これほどの大口径レンズの成形は不可能です。ガラスの流動特性や機器の性質に合わせて、常に成形条件をコントロールしながら、600℃にもなる高温度の金型を±1℃という高精度で制御することで、成形加工による製造を実現しています。
  • 職人技による超高精度金型製造技術
    高精度非球面レンズの成形加工においては、金型そのものの精度を確保することが非常に重要です。特に、今回7-14mmレンズに採用した両面非球面凹レンズは、従来比4倍以上(当社比)の面積を有しており、金型精度もそれに応じて、より高い精度が要求されます。そこで、金型の製造にあたっては、熟練した技術者による“職人技”とも呼べる磨きの技で、業界最高レベルの超高精度な金型に仕上がっています。

-上記3点の開発により、カメラ用では最大級(レンズ径50mm超)の両面非球面凹レンズの量産化に成功しています。

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