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Sigma 25mm F1.4 (4/3")の特許 [光学技術・レンズ設計]

シグマ25mm F1.4特許を出願中です。 4/3inchの撮像素子に対応するので、μ4/3マウントとして登場したら面白そうですね。

それとシグマのマクロ域に対応する手振れ補正の特許について。

Leica DG Summilux 25mm F1.4 ASPH.

patent: 25mm f/1.4

特許文献、及び要約・自己解釈

  • 特許公開番号 2013-3324
    • 公開日 2013.1.7
    • 出願日 2011.6.16
  • 実施例2
    • 焦点距離 f=25.00mm
    • Fno. 1.44
    • 画角 2ω=48.61°
    • レンズ構成 7群9枚
    • 非球面 3面2枚
    • 高屈折率ガラス(n=2.00以上) 1枚
    • 負正負正の4群
    • インナーフォーカス(第3群)

Leica DG Summilux 25mm F1.4 ASPH.

パナソニックも25mm F1.4の特許を出願していましたが、同時期にシグマからの出願とは驚きです。 シグマが自社ブランドの19/2.8と30/2.8EX DNを出す前に、何らかのOEMに携わっていた可能性は高いですね。 タムロンの場合は共同出願で決定的な証拠に成り得るのですが、シグマの場合は単独出願です。 OEMだと決め付けるのもどうかと思うので、少し冷静に。

Summilux25/1.4シグマ製である2つの理由

Summilux25/1.4シグマ製でない2つの理由

  • Summilux25/1.4は完成度(品質、安定感)が高い

    明確な根拠はないのですけど、EX DNよりも、Summilux25/1.4の方が使っていて気持ちが良いというか。 パナソニックらしいというか。 それとも価格差がそのまま反映されているだけなのでしょうか。 あくまでも動作に関してです。

    光学性能だけで言えば、19/2.8や30/2.8EX DNがElmaritを名乗ったとしても、誰も疑問に思わないでしょう。 19mm F2.8の方は像面湾曲がタマにキズですが、中心は良いですね。

  • 収差のソフト補正対応

    シグマのミラーレス用レンズ19/2.8と30/2.8EX DNは、歪曲のソフト補正に対応します。 但しNEX用だけ。 何故かμ4/3用は歪曲のソフト補正に対応しないのです。

    Summilux25/1.4は歪曲のソフト補正に対応するので、シグマ製とは考え難いです。 但し光学設計だけシグマということは有り得るかもしれません。

    ところでパナソニックオリンパスでレンズを違えて使った場合も、手振れ補正や収差補正、その他の挙動が変わるので、μ4/3の規格には問題が山積みです。 通信やデータの取り扱いに関する特許等、大人の事情があるのかもしれませんが、ユーザーの需要を酌んで欲しいものですね。

結論

Summilux25/1.4の光学設計のみシグマ担当で、それ以外がパナソニック担当だとすれば辻褄が合いますが、私の主観も入りますし、状況証拠にしかなりません。 Summilux25/1.4がどこの製造であろと、優等生レンズであることは間違いのない事実で、気にしないで使うのが良いでしょう。

性能

-5%の歪曲が気になりますが、中心から周辺まで収差量を読み取れない位にしっかりしていますね。 それでもSummilux25/1.4の開放が少し甘いのは、μ4/3で要求される性能水準は思った以上に高いのかもしれません。

performance
Inf Mod
Leica DG Summilux 25mm F1.4 ASPH. Leica DG Summilux 25mm F1.4 ASPH.

左から球面収差、非点収差、歪曲

シグマの特許を扱ったついで。

マクロ域の防振に対応する特許

特許文献、及び要約・自己解釈

  • 特許公開番号 2013-3325
    • 公開日 2013.1.7
    • 出願日 2011.6.16
  • マクロ撮影
    • マクロ撮影では像振れの影響が大きい
    • 補正レンズの移動量が大きい
    • 高精度な補正が難しい
  • シグマの特許
    • 通常撮影とマクロ撮影とで、移動量のゲインを変更する
    • マクロ撮影では周波数の下限を高く設ける
2013_3325_fig05.png

ファームウェア

マクロ域に対応する手振れ補正というと、キヤノンの角度振れとシフト振れに対応した EF100mm F2.8L IS USMが有名です。 この製品にはどのメーカーも追従出来ていないので、技術的な要因や特許絡み等、実現が困難である理由があるのでしょう。 キヤノン以外の、手振れ補正の付いたマクロレンズは一見無駄であるように見えますが、手振れ補正の付いた高性能な単焦点レンズとして使えますから無駄ではないです。

シグマの特許はアクチュエータの制御を工夫するというもので、シフト振れに頼らず、あくまでも角度振れの補正だけで、マクロ域の手振れ補正を実現するというものです。 周波数の最適化を行うと、マクロ撮影での大きな手振れであっても、良好な追従性を実現出来るようです。

メリットとして、キヤノン方式と異なり、既存の手振れ補正レンズで対応出来ることが挙げられます。 但しファームウェアのアップデートは、USBドックに対応したレンズ以降でしょうけど。 それにレンズ内のCPU/ASICによっては、実現出来ない可能性もありますね。

シグマのArtライン:マクロレンズ

シグマは全レンズ群をリニューアル中ですね。 マクロレンズはArtラインに位置するそうで「高水準の芸術的表現を叶える」為には、マクロ域に対応する手振れ補正が必要不可欠ですから、今は要素技術の開発中なのでしょう。

シグマの現行マクロレンズはモデルチェンジの必要が無い位に高性能ですから、Artラインのマクロレンズは一番最後に登場するような気もします。 120-300/2.8のようにデザインだけ変える ということも有り得るかもしれませんけど(特に70/2.8EX DGのデザインは)。 キヤノンはマクロ域の防振に関する特許を何件も出願しているのに対し、シグマはこれが初見。 今度も技術を煮詰めていく必要があるので、やはりマクロレンズのモデルチェンジは最後になりそうな気もします。

シグマの次のArtライン

シグマの特許を扱ったついでと、CP+2013が近いので。

19/2.8と30/2.8EX DNを見れば分かるように、DP3 Merrillのレンズも、交換レンズ化されるでしょうね。 ご存知の通り、DP2Mの30/2.8と30/2.8EX DNは異なる光学系です。

つまりDP3Mの50/2.8が交換レンズ化されるにあたり、仕様変更が想定出来るということです。 需要に応える形で最大撮影倍率を最低でも0.5倍、願わくば1.0倍とする為に、光学系の変更が行われるのではないでしょうか。 μ4/3ユーザーにはMacro-Elmarit45/2.8やM.Zuiko60/2.8がありますが、選択肢が増えるのは喜ばしいことですし、NEXユーザーには待ち望まれた中望遠マクロになります。

【追記】Ricoh GRD IVの機能拡張ファームウェア第2弾

追記です。 リコーは後継機の発売前に、決まって現行モデルのファームアップを行いますね。 今回はペンタックスとの絡みもありますが、APS-Cと4/3"用の換算28mmや、APS-C用の換算35mmと換算40mmのレンズを搭載する機種が気になるところです。


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kiyo

えがみさん、
このSigmaの25mm F1.4の特許は謎ですね。
果たして、SigmaのOEMなのか、ODMなのか?
Sigmaの光学系のコア技術の納品をPanaが仕上げているのか?
不思議ですね。

いっそ、Sigma自身の25mm F1.4が出ると面白いですね。

by kiyo (2013-01-22 12:55) 

hi-low

パナソニックは Leica DG レンズを自社山形工場で生産しているとアピールしていますので、単純な OEM/ODM ではないと思います。設計関係者の移籍などがあったのかもしれません。
マクロ撮影でも使える手ぶれ補正は有ればうれしいですが、最短撮影距離ではフォーカス合わせに三脚が必須なので、無くても困りませんね。
by hi-low (2013-01-22 23:21) 

えがみ

> kiyo さん
タムロンの場合は18-270mmや10-24mm等、ダブルブランドで出すことが珍しくないですけど、シグマはあまりそういうのやらなくて、古いですがLeica Vario Elmar R 28-70mm F3.5-4.5くらいでしょうか。

パナソニックは一部のμ4/3レンズを中国で生産していますから、山形工場だけでは足りておらず、会津工場は生産委託先として好適なのかもしれません。
Summilux25/1.4はmade in Japanなので、少なくとも組み立ては、日本の何処かの工場ですね。


> hi-low さん
有難うございます。山形工場での生産だとすると、シグマは生産には関わっていないのですね。

マクロだと大抵は三脚を使ってしまうので、実はマクロ域の防振は不要なんですよね。
ですが三脚を持ち歩かなかった時に咄嗟に使う等、従来のやり方と違った技法が可能なら、新しい表現が出来るのかもしれません。

by えがみ (2013-01-23 00:39) 

ポロ&ダハ

えがみさん、こん**は。

オリンパスから出ている、18-180mm/F3.5-6.3がSIGMAの18-200mm/F3.5-6.3とほぼ同じ光学系ですし、同じような事をパナソニックでもしているような気もしますね。
オリンパスの70-300mm F4.0-5.6や75-300mm/F4.8-6.7もSIGMAっぽいですし、このレンズがパナソニック向けの設計だとしても不思議ではないように思います。

条件は違うものの、どちらの25mm/F1.4も使ったことはありますが、フォーサーズ用の方が絞り開放では優れているように感じていましたので、やはりm4/3でもSIGMAの基準より更に上をいかないと満足できないのかもしれないように思っています。
その意味では、オリンパスのSHGレンズや50mm/F2マクロは設計も素晴らしいですが、それに見合った桁違いの製造精度で作られている感じで、やはりフォーサーズには、これまでの基準が通用しないのかもしれません。
by ポロ&ダハ (2013-01-24 18:49) 

えがみ

> ポロ&ダハ さん
仰る通り、シグマもフォーサーズとマイクロフォーサーズの賛同企業ですから、付き合いはありそうです。
シグマがここ数年でレンズ性能を飛躍的に向上させ、Artラインを出すまでに至った件と、あながち無関係とは思えません。
パナソニックの非球面レンズ製造能力は世界でも類を見ないものですし (非球面モールドレンズに挑む! 歴史を変えたパナソニックの技術者たち)。

良い硝材を使ったから高性能というわけではありませんが、DGではなくD Summilux25/1.4の方はスーパーEDレンズ等、奢っていますね。
ところでシグマは特開2008-20657と2008-20658で25mm F1.4の光学系の特許を出願していて、Leica D Summilux 25mm F1.4 ASPH.と、スーパーEDレンズ、EDレンズ、非球面の位置が完全一致しているようです。
Leica Vario-Elmar 14-50mm F3.8-5.6 OISもシグマ製であると私は予想しています(特開2009-58818)。

Zuiko Digital ED 50mm F2.0 Macroは特開2003-161877で、オリンパス製でしょう。
Blogをはじめたのはここ数年ですけど、過去の出願を洗い出して見ると、色々と面白いことが分かりそうです。

結像面積あたりの性能でいうと、やはり4/3とμ4/3は良いですから、設計、組立ともに抜かりはないのかもしれません。

by えがみ (2013-01-24 23:02) 

FT

こんばんは。
DG Summilux 25mmはRAWを(収差補正が強制されないソフトで)見ると多少歪曲があるようで、以前パナソニックの25mm/F1.4の特許を紹介されたときに疑問に思っていましたが、こういうことだったんですね。

そういえば、非球面レンズで発生しがちな波紋状の玉ボケも20mm/F1.7と比べて25mm/F1.4はやや目立つような気もしますが…?
by FT (2013-01-26 01:59) 

えがみ

> FT さん
非球面レンズはその使い方によって、年輪ボケの有無が変わってくるようですね。
この辺りは非球面レンズを知り尽くしているパナソニックが一枚上手でしょうか。
特開2011-070174によるとG20mm F1.7の設計者の方は、同姓同名でなければキヤノン出身のようです。

全ての収差を補正することは極めて困難です。
Σ25/1.4を設計したエンジニアの方の過去の出願を調べてみると、同姓同名でなければ、12-24mm I型(歪曲少ない)や12-24mm II型(色収差少ないが歪曲が目立つ)を手掛けているようです。
歪曲はソフト補正に頼るということで、最近の癖なのかもしれませんね。
因みにパナソニック設計の25/1.4の方が製品化されていれば、周辺の軸上色収差と解像力が問題になっていたと思われます。

by えがみ (2013-01-27 02:53) 

FT

波紋状のボケはレンズによって出るもの、出ないものがあるのは非球面レンズの精度に差があるのかと思っていたんですが、使い方によっても違うんですね。

歪曲や倍率色収差はソフト補正でもほどほどなら副作用は少ないですし、であればそれらはソフト補正前提にしてもっとほかの収差の補正に注力するというのが今風なのかなと感じます。ライブビュー像も補正されるミラーレス機はもちろん、一眼レフでもそういう設計らしいレンズを見かけるような…
by FT (2013-01-28 16:36) 

えがみ

> FT さん
一眼レフだと、収差の量によりますが、視野率100%の意味合いが変わってしまいます。
価格競争もあるので止むを得ないことではありますが…。

by えがみ (2013-01-29 20:21) 

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