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Canon 200mm F2.0 等のテレフォトレンズで軽量化を実現する特許 [光学技術・レンズ設計]

キヤノンが200mm F2、300mm F2.8、400mm F2.8、600mm F4等の望遠~超望遠レンズの特許を出願中です。 重い第1群を回折光学素子と非球面で構成することにより、軽量化と全長の短縮を実現したようです。

レンズ系
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200mm F2

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300mm F2.8

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400mm F2.8

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600mm F4

2012_2999_fig04b.png

特許文献、及び要約・自己解釈

  • 特許公開番号 2012-2999
    • 公開日 2012.1.5
    • 出願日 2010.6.16
  • レンズ系
    レンズ系
    実施例 焦点距離 Fno 半画角 レンズ全長 BF 構成 非球面 第1面(非球面)の有効径
    1 195.20 2.05 6.32 227.39 61.13 9群14枚 3面3枚 97.93
    2 293.96 2.91 4.21 266.78 58.80 9群13枚 2面2枚 101.02
    3 390.43 2.90 3.17 369.05 57.21 9群14枚 4面4枚 134.63
    4 584.93 4.12 2.12 401.79 82.07 9群15枚 2面2枚 141.97

    ※いずれも像高=21.64mm、手振れ補正(IS)付き。回折面は1面のみ。

  • 回折光学素子のメリット
    • 色収差の補正とレンズ全長の短縮を同時に行うことが可能
    • 軽いレンズで設計を行える
  • キヤノンの特許
    • テレフォトタイプ
    • 第1レンズ群
      • 回折面と非球面を有する
      • 枚数を減らして軽量化
      • 非球面を用いて収差を補正
    • 第2レンズ群
      • インナーフォーカス

超望遠レンズは硝材が重い

写真やカメラが好きであるにも関わらず望遠や超望遠レンズを買わない理由は、 値段もさることながら、その重量や大きさが運用を困難にさせる為ではないでしょうか。 径の大きな硝材が沢山使われているので仕方が無いのでしょう。

キヤノンの特許は、この径の大きな硝材を第1群からごっそり取り除いてしまったということ。 そうすると収差を補正出来ませんが、非球面を使うことでその埋め合わせを行いました。

しかしなんと有効径がφ100~140mm前後の巨大な非球面レンズを一番先端にもってきてしまいました。 こんなお化けみたいな非球面、どうやって加工しろというのでしょう。 キヤノンは組立を自動化することでコストダウンを進めているようですが、数の捌けない製品なら手磨きでいく考えなのかもしれません。 中には回折面と非球面を接合してしまった実施例もあります。 600mm F4に至っては、蛍石と非球面のハイブリッドです。

製品全長
現行品 特許(概算)
200mm F2 208mm 166mm
300mm F2.8 248mm 208mm
400mm F2.8 343mm 312mm
600mm F4 448mm 320mm

※現行品のEF600mm F4L IS II USMは発売時期未定

価格は恐ろしいくらいに跳ね上がりそうですね。 もしかすると現行の望遠及び超望遠レンズが軒並みリニューアルされると思われる2020年頃には、回折光学素子と巨大な非球面レンズの量産体制が整う見込みなのかもしれませんね。 製品全長を見積もると現行品よりも大幅に短縮されますから、特許技術の効果はてき面と言えます。 ロクヨンに至っては全長が30cm強ですよ。

ピクトリコプロ・デジタルネガフィルム TPS100 が気になる

銀塩フィルムがなくなったら、デジタルカメラの画像をOHPシートに印刷して昔を懐かしもうと思っていました。 小型プロジェクタが普及していますから先に消えるのはOHPシートの方かもしれません。 流石にそれは冗談ですが(OHPシートの色再現と解像じゃ、やる気にならない)、なんと製品化されてしまったようです。

それ専用ですからOHPシートよりずっと品質・性能は良いと思われます。 HCLのフィルムレコードサービス(デジタルカメラの画像をフィルムに焼き付ける)は高価ですが、デジタルネガフィルムならそこそこ安価。 でも家庭用プリンタはそこまで解像良く無いですから、引き伸ばしは無理ですよ。 と思ったら密着プリント専用みたいですね。 ポジ鑑賞目的なら、家庭用プリンタで印刷した写真をフィルムカメラで撮影する方が得策かもしれません。


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コメント 9

レイリー

遅ればせながら、あけまして おめでとうございます!
本年も有益な情報を宜しくお願いいたします。

超望遠レンズは重さがネックですね。
レンズのみならず合わせて荷重に耐えられる三脚が必要になったりもしますね。
この特許は重量はもの凄く軽くなりそうですが前後バランスは如何なんでしょうね。
先端がとても重いような気がします。
しかしながら軽いのはとても望ましいです。
貯金が貯まる頃には更に高価になっていそうな予感です (^^;
by レイリー (2012-01-06 08:20) 

まっちゃん

あまり短くなってしまうと高級感が無くなってしまって、高く売れるんだろうか?って下世話な疑問が。(^^;
by まっちゃん (2012-01-06 09:19) 

こうちゃん

そうなんですよね、軽くなったといえ
重いんですよね。
野鳥撮影の翌日は腰がいたくなりますよ。
今年もよろしくお願いします。
by こうちゃん (2012-01-06 09:48) 

s_take

コンパクトになってくれると取り回しや運搬でも便利になりますね。
画質も同程度なら買い替え需要は十分ありそうですね。
今年もえがみさんの記事、楽しみにしています。
by s_take (2012-01-06 20:23) 

良吉

 あけまして、おめでとうございます

 幕の内も今日までですね。さて、ガラスの屈折率に左右されることがない、回折ユニットの発達は興味深いところです。

 レンズやカメラと着替えなど荷物の配分に苦労している鳥撮りユーザーと違って、望遠の軽量化に、ほとんど興味がないので実益はなさそうですが。

 今年も、よろしくお願いします。

by 良吉 (2012-01-07 11:38) 

ぱぱくま

性能維持で小型化軽量化はアドバンテージですよね。
重~いカメラバックでいつも肩こりが酷くて・・┗( ̄□ ̄||)┛
でも価格は据え置きでお願いします(笑)
by ぱぱくま (2012-01-08 18:07) 

ナビパ

軽量化は嬉しいことですがさらに価格アップは辛いです。
画質に変更なしでコスト面が下がってくれると嬉しいのですが。。。
そこをなんとか光学系技術で何とかなってくれると嬉しいです。
by ナビパ (2012-01-08 20:08) 

kiyo

えがみさん、
200mm F2.0も、購入できる価格ならば欲しいですがね。
それよりも、さりげなく紹介されている「ピクトリコプロ・デジタルネガフィルム TPS100」って、これ、凄いじゃないですか?

これからは、デジタルから、ネガフィルム化ができるってことですね。これは、モノクロだから出来る話でしょうかね?
今に、カラー4切り・カラー六切りとか、でますかね?
by kiyo (2012-01-09 18:52) 

えがみ

> レイリー さん
元は先端に複数枚入っているわけですから、重量バランスは向上しますよ。
超望遠も特別な理由が無い限り、下がる一方なので、末期モデルを狙うのがお得かと。


> まっちゃん さん
そう、趣味の物なら、ある程度高価なこと、ある程度高級感があることが重要ですね。


> こうちゃん さん
一瞬を撮る為に必要なスペックであることは分かっていても、身体への負担は大きいですね。
やっぱ細かい画素ピッチの方が良いかな、と思う今日この頃。


> s_take さん
前モデルからの買い換えを欲心させるには、どのくらい軽くすれば良いのか、ふと疑問に思いました。
多少の変化なら訴求力に欠けますし…。


> 良吉 さん
いやいや、こういった技術開発が標準レンズにも活かされるんですよ。
縮尺図みたいなものですからね。


> ぱぱくま さん
機材を色々入れると、ちょっと重いなぁ、と思うことしばしばです。
フルサイズやAPS-Cでは大き過ぎるのか、と思う今日この頃。


> ナビパ さん
超望遠だと多少下がっても、元が高価ですから売上本数に変化が出ないような…(笑
爆発的に売れる値段は、半額くらいでしょうか。


> kiyo さん
誰も突っ込んでくれないので、困っていました(^^;

カラーでも出来ます。
ただ色再現性と解像を何処まで追い込めるのか、そこは判断しかねます。

デジタル画像からネガフィルムを生成し、銀塩用の引き伸ばし機を使う…
製品ラインナップは売上次第ですが、需要は限りなく少ないです。
しかし、メーカーの製造部門がその需要に見合った規模であれば、ラインナップは見込めますね。

by えがみ (2012-01-20 22:32) 

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