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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022117775
(43)【公開日】2022-08-12
(54)【発明の名称】単焦点レンズ、交換レンズ及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20220804BHJP
   G02B 13/04 20060101ALI20220804BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20220804BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/04
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021014462
(22)【出願日】2021-02-01
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(72)【発明者】
【氏名】古賀 知也
(72)【発明者】
【氏名】江橋 裕一郎
(72)【発明者】
【氏名】榎本 隆
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087KA02
2H087LA01
2H087LA03
2H087MA05
2H087PA08
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA11
2H087PA12
2H087PA16
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB11
2H087PB13
2H087PB14
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA46
2H087UA01
(57)【要約】
【課題】高い光学性能を有し、小型、軽量かつ広画角な単焦点レンズ、交換レンズ及び撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側から順に、前群と、開口絞りと、正の屈折力の後群とから構成され、前群の最も物体側の屈折面に入射する軸上光束よりも、開口絞りの絞り面を通過する軸上光束が大きく、次の条件式(1)を満足する、ことを特徴とする単焦点レンズ。
(1)5.0<|fF|/fR
但し、
fF:前群の焦点距離、
fR:後群の焦点距離。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、前群と、開口絞りと、正の屈折力の後群とから構成され、
前群の最も物体側の屈折面に入射する軸上光束よりも、開口絞りの絞り面を通過する軸上光束が大きく、
次の条件式(1)を満足する、
ことを特徴とする単焦点レンズ。
(1)5.0<|fF|/fR
但し、
fF:前群の焦点距離、
fR:後群の焦点距離。
【請求項2】
次の条件式(2)を満足する、
ことを特徴とする請求項1に記載の単焦点レンズ。
(2)0.7<DF/DR<2.0
但し、
DF:前群の最も物体側の面から開口絞りまでの光軸上の距離、
DR:後群の最も像側の面から開口絞りまでの光軸上の距離。
【請求項3】
後群は、最も物体側に、接合レンズを有し、
後群の最も物体側に位置する接合レンズは、物体側に凹面を向けた接合面を有し、
次の条件式(3)を満足する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の単焦点レンズ。
(3)|fBL|/fBO<-1.0
但し、
fBL:後群の最も物体側に位置する接合レンズの焦点距離、
fBO:後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の焦点距離。
【請求項4】
次の条件式(4)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(4)1.0<TL/f<10.0
但し、
TL:前群の最も物体側の面から像面までの距離、
f:単焦点レンズの全系の焦点距離。
【請求項5】
次の条件式(5)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(5)1.5<fR/f<3.0
但し、
fR:後群の焦点距離、
f:単焦点レンズの全系の焦点距離。
【請求項6】
次の条件式(6)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(6)1.6<(Y×Fno)/f<4.1
但し、
Y:単焦点レンズの全系の像高、
Fno:単焦点レンズの全系のFナンバー、
f:単焦点レンズの全系の焦点距離。
【請求項7】
前群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の単焦点レンズ。
【請求項8】
前群は、最も像側の屈折面が像側に凸面を有し、
後群は、最も物体側の屈折面が物体側に凹面を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の単焦点レンズ。
【請求項9】
前群は、最も像側の屈折面が像側に凸面を有し、
後群は、最も物体側の屈折面が物体側に凹面を有し、
次の条件式(7)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(7)0.3<RF/RR<6.0(RF<0、RR<0)
但し、
RF:前群の最も像側の屈折面の曲率半径、
RR:後群の最も物体側の屈折面の曲率半径。
【請求項10】
前群は、少なくとも2枚の正レンズを有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の単焦点レンズ。
【請求項11】
前群は、少なくとも3枚の負レンズを有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載の単焦点レンズ。
【請求項12】
前群は、最も物体側から順に、3枚以上の負レンズを有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれかに記載の単焦点レンズ。
【請求項13】
前群は、少なくとも1枚の負レンズを有し、
次の条件式(8)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項12のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(8)1.60<NnFmax
但し、
NnFmax:前群に含まれる負レンズのうち最も屈折率が大きい負レンズの当該屈折率。
【請求項14】
前群は、少なくとも1枚の負レンズを有し、
次の条件式(9)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(9)1.60<NnFave
但し、
NnFave:前群に含まれる負レンズの屈折率の平均値。
【請求項15】
前群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、
次の条件式(10)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項14のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(10)30<νpFave<50
但し、
νpFave:前群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値。
【請求項16】
後群は、少なくとも1枚の負レンズを有し、
次の条件式(11)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項15のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(11)1.75<NnRmax
但し、
NnRmax:後群に含まれる負レンズのうち最も屈折率が大きい負レンズの当該屈折率。
【請求項17】
後群は、少なくとも1枚の負レンズを有し、
次の条件式(12)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項16のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(12)30<νnRave<50
但し、
νnRave:後群に含まれる負レンズのアッベ数の平均値。
【請求項18】
後群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、
次の条件式(13)を満足する、
ことを特徴とする請求項1から請求項17のいずれかに記載の単焦点レンズ。
(13)60<νpRave
但し、
νpRave:後群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値。
【請求項19】
請求項1から請求項18のいずれかに記載の単焦点レンズを有する交換レンズ。
【請求項20】
請求項1から請求項18のいずれかに記載の単焦点レンズを有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、単焦点レンズ、交換レンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば、撮像装置としてのデジタルカメラに使われる光学系として、各種タイプが知られている。特に、画角を広くした光学系としては、一般的に、レンズ前方に負の屈折力、レンズ後方に正の屈折力を有するレトロフォーカス型のレンズタイプが使用されており、全撮影距離範囲で高い光学性能を有した小型の広角レンズであることが要求されている。また、持ち運びしやすいようにレンズ全系の全長やレンズ外径が小型で軽量であること等が望まれている。
【0003】
例えば、特許文献1には、第1、第2のレンズユニットを有するレトロフォーカス型の光学系において、第2のレンズユニットを物体側に移動させてフォーカシングを行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2018-185389号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のレトロフォーカス型の光学系は、光学性能を高めるほど、レンズ枚数が増加したり、非球面を多用したりすることで大型化、高コスト化する傾向がある。また、広画角にするほど、同様に大型化、高コスト化する課題がある。例えば、特許文献1は、広画角化や軸外の収差の補正という観点で改善の余地がある。
【0006】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、高い光学性能を有し、小型、軽量かつ広画角な単焦点レンズ、交換レンズ及び撮像装置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】
【0007】
本実施形態の単焦点レンズは、物体側から順に、前群と、開口絞りと、正の屈折力の後群とから構成され、前群の最も物体側の屈折面に入射する軸上光束よりも、開口絞りの絞り面を通過する軸上光束が大きく、次の条件式(1)を満足する、ことを特徴としている。
(1)5.0<|fF|/fR
但し、
fF:前群の焦点距離、
fR:後群の焦点距離、
である。
【0008】
本実施形態の交換レンズ及び撮像装置は、上述した単焦点レンズを有している。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、高い光学性能を有し、小型、軽量かつ広画角な単焦点レンズ、交換レンズ及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】数値実施例1の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図2】数値実施例1の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図3】数値実施例1の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図4】数値実施例2の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図5】数値実施例2の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図6】数値実施例2の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図7】数値実施例3の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図8】数値実施例3の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図9】数値実施例3の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図10】数値実施例4の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図11】数値実施例4の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図12】数値実施例4の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図13】数値実施例5の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図14】数値実施例5の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図15】数値実施例5の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図16】数値実施例6の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図17】数値実施例6の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図18】数値実施例6の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図19】数値実施例7の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図20】数値実施例7の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図21】数値実施例7の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図22】数値実施例8の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図23】数値実施例8の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図24】数値実施例8の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図25】数値実施例9の単焦点レンズの無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図26】数値実施例9の単焦点レンズの無限遠合焦時の縦収差図である。
図27】数値実施例9の単焦点レンズの無限遠合焦時の横収差図である。
図28】本実施形態の単焦点レンズを搭載した撮像装置の一例を示す第1の図である。
図29】本実施形態の単焦点レンズを搭載した撮像装置の一例を示す第2の図である。
図30】本実施形態の交換レンズの一例を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本実施形態の単焦点レンズは、例えば、デジタル一眼レフ/デジタル一眼等の撮像装置における撮影光学系、若しくは当該撮像装置に用いられる交換レンズ、として好適である。
【0012】
本実施形態の単焦点レンズは、図1図4図7図10図13図16図19図22図25の各レンズ構成図に示すように、物体側から順に、前群G1と、Fナンバーを制御できる(光量調整用の)開口絞りSPと、正の屈折力の後群G2とから構成されている。前群G1は、正の屈折力と負の屈折力とのいずれをとることもできる。例えば、後述する数値実施例2、3、4、7、8、9では、前群G1が正の屈折力を持ち、後述する数値実施例1、5、6では、前群G1が負の屈折力を持つ。後群G2と像面(設計上の像面)の間には、平行平面板CGが配置されている。平行平面板CGは、例えば、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ、撮像素子のカバーガラス等から構成されている。
【0013】
本実施形態では、上述した基本構成を前提として、高い光学性能を有し、小型、軽量かつ広画角な単焦点レンズを実現するために、レンズ群やレンズ要素の詳細構造やパワー配置、硝材の選択を最適化している。本明細書において、「高い光学性能を有する」とは、例えば、諸収差が適正に補正されていることを意味している。明細書において、「画角が広い(広画角)」とは、例えば、半画角が40°以上であることを意味している。また本明細書において、小型化と軽量化は、例えば、単焦点レンズを構成するレンズ枚数を少なくすることにより実現することができる。
【0014】
本実施形態の単焦点レンズでは、前群G1の最も物体側の屈折面に入射する軸上光束よりも、開口絞りSPの絞り面を通過する軸上光束が大きくなっている。これにより、単焦点レンズの広画角化を図るとともに、必要なバックフォーカスを確保し、また周辺光量も確保することができる。
【0015】
例えば、上述した特許文献1では、絞りを挟んだ第1、第2のレンズユニットのうち、第1レンズユニットが強い正の屈折力を有している。これに対して、本実施形態の単焦点レンズでは、開口絞りSPを挟んだ前群G1と後群G2のうち、前群G1が後群G2に対して比較的弱い屈折力を持っているため、高い光学性能を得ることができる。また、開口絞りSPの位置が光学系全体の中心付近に配置されるため、前群G1のレンズ枚数を比較的少なく抑えられるので、広画角化と小型化、の両立、及び高性能化が可能となる。
【0016】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(1)、(1A)、(1B)を満足することが好ましい。
(1)5.0<|fF|/fR
(1A)8.0<|fF|/fR
(1B)10.0<|fF|/fR
但し、
fF:前群の焦点距離、
fR:後群の焦点距離、
である。
【0017】
条件式(1)を満足することで、単焦点レンズの小型化(前玉径の抑制)と広画角化を図るとともに、諸収差、例えば球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(1A)、(1B)を満足することでより顕著に発現される。
前群が負の屈折力を有する場合において、条件式(1)の下限を超えると、前群の負の屈折力が強くなりすぎて、球面収差やコマ収差などの収差補正が困難となってしまう。
前群が正の屈折力を有する場合において、条件式(1)の下限を超えると、前群の正の屈折力が強くなりすぎて、前玉径が増大し、広画角化が困難となってしまう。
【0018】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(2)、(2A)、(2B)を満足することが好ましい。
(2)0.7<DF/DR<2.0
(2A)0.8<DF/DR<1.9
(2B)1.0<DF/DR<1.8
但し、
DF:前群の最も物体側の面から開口絞りまでの光軸上の距離(の絶対値)、
DR:後群の最も像側の面から開口絞りまでの光軸上の距離(の絶対値)、
である。
【0019】
条件式(2)を満足することで、単焦点レンズの小型化(レンズ全長の短縮化や外径の抑制)と広画角化を図ることができる。この作用効果は、条件式(2A)、(2B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(2)の上限を超えると、前群の全長や外径が大きくなりすぎて、小型化と広画角化の両立が困難となってしまう。
条件式(2)の下限を超えると、後群の全長が大きくなりすぎて、小型化が困難となってしまう。
【0020】
後群G2は、最も物体側に、接合レンズBLを有し、後群G2の最も物体側に位置する接合レンズBLは、物体側に凹面を向けた接合面を有している。本実施形態の単焦点レンズは、この構成を前提として、次の条件式(3)、(3A)、(3B)、(3C)を満足することが好ましい。
(3)|fBL|/fBO<-1.0
(3A)-45.0<|fBL|/fBO<-1.0
(3B)-30.0<|fBL|/fBO<-1.5
(3C)-20.0<|fBL|/fBO<-1.7
但し、
fBL:後群の最も物体側に位置する接合レンズの焦点距離、
fBO:後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の焦点距離、
である。
【0021】
fBOで示される接合面の焦点距離は、物体側のレンズの屈折率をn、像側のレンズの屈折率をn´、接合面の曲率半径をRBとしたとき、fBO=RB/(n´-n)の式で定義される。
【0022】
後群では、軸上光束が大きくなるため、最も物体側に接合レンズを設けることにより、球面収差や軸上色収差を効果的に補正することができる。また、物体側に凹面を向けた接合面を設けることにより、上記収差を補正すると同時に、コマ収差や非点収差、倍率色収差などの軸外収差を効果的に補正することができる。
【0023】
また、接合レンズBLは、正の屈折力と負の屈折力とのいずれをとることもできる。例えば、後述する数値実施例8では、前群G1が正の屈折力を持ち、後述する数値実施例1-7、9では、前群G1が負の屈折力を持つ。
【0024】
接合レンズBLが正の屈折力を有する場合においては、光学系全体の焦点距離を短くする作用があり、広画角化しやすくなる。また、接合レンズBLが負の屈折力を有する場合においては、球面収差をより効果的に補正することができる。
【0025】
条件式(3)を満足することで、球面収差やコマ収差などの収差補正を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(3A)、(3B)、(3C)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(3)の上限を超えると、後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の屈折力が弱くなりすぎて、球面収差やコマ収差などの収差補正が困難となってしまう。
条件式(3A)の下限を超えると、後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の屈折力が強くなりすぎて、球面収差やコマ収差などの収差補正が困難となってしまう。
【0026】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(4)、(4A)、(4B)を満足することが好ましい。
(4)1.0<TL/f<10.0
(4A)1.0<TL/f<8.0
(4B)1.0<TL/f<7.0
但し、
TL:前群の最も物体側の面から像面までの距離、
f:単焦点レンズの全系の焦点距離、
である。
【0027】
条件式(4)を満足することで、光学系の小型化(レンズ全長の短縮化)と広画角化を図るとともに、球面収差、コマ収差、歪曲収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(4A)、(4B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(4)の上限を超えると、歪曲収差やコマ収差が大きく発生するとともに、光学系が大型化してしまう(レンズ全長が長くなってしまう)。
条件式(4)の下限を超えると、焦点距離が長くなり、画角が狭くなってしまう。また、球面収差やコマ収差の補正が困難になってしまう。
【0028】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(5)、(5A)、(5B)を満足することが好ましい。
(5)1.5<fR/f<3.0
(5A)1.6<fR/f<2.8
(5B)1.7<fR/f<2.7
但し、
fR:後群の焦点距離、
f:単焦点レンズの全系の焦点距離、
である。
【0029】
条件式(5)を満足することで、広画角化を図るとともに、球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(5A)、(5B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(5)の上限を超えると、後群の屈折力が弱くなりすぎて、焦点距離が長くなるため、広画角化が困難となってしまう。
条件式(5)の下限を超えると、後群の屈折力が強くなりすぎて、球面収差やコマ収差などが補正困難となってしまう。
【0030】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(6)を満足することが好ましい。
(6)1.6<(Y×Fno)/f<4.1
但し、
Y:単焦点レンズの全系の像高(単焦点レンズが像面上に結像させる最大像高)、
Fno:単焦点レンズの全系のFナンバー、
f:単焦点レンズの全系の焦点距離、
である。
【0031】
条件式(6)を満足することで、コマ収差、非点収差、球面収差を良好に補正するとともに、Fナンバーが小さい明るいレンズを実現し、広画角化を図ることができる。
条件式(6)の上限を超えると、軸外、特にコマ収差や非点収差の補正が困難になるとともに、Fナンバーが大きく暗いレンズになってしまう。
条件式(6)の下限を超えると、単焦点レンズを通過する光束径が大きくなり、球面収差やコマ収差の補正が困難になってしまう。また、画角が狭くなってしまう。
【0032】
本実施形態の単焦点レンズでは、前群G1が、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(例えば後述するL1A、L1B、L1C、L1D、L1E)を有している。前群G1の最も物体側に負レンズを設けることで、レンズ外径を小さくするとともに、広画角化と小型化の両立を図ることができる。前群G1の最も物体側の負レンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることで、コマ収差や非点収差、歪曲収差を効果的に補正することができる。
【0033】
本実施形態の単焦点レンズでは、前群G1の最も像側の屈折面が像側に凸面を有し、後群G2の最も物体側の屈折面が物体側に凹面を有することができる。これにより、歪曲収差を良好に補正するとともに、前群G1の最も像側の屈折面で発生する球面収差などを効果的に補正することができる。
【0034】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(7)、(7A)、(7B)を満足することが好ましい。
(7)0.3<RF/RR<6.0(RF<0、RR<0)
(7A)0.5<RF/RR<5.5
(7B)0.6<RF/RR<5.0
但し、
RF:前群の最も像側の屈折面の曲率半径、
RR:後群の最も物体側の屈折面の曲率半径、
である。
【0035】
条件式(7)を満足することで、球面収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(7A)、(7B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(7)の上限を超えると、前群の最も像側の屈折面(凸面)の曲率半径が大きくなりすぎて、球面収差がオーバーとなってしまう。
条件式(7)の下限を超えると、前群の最も像側の屈折面(凸面)の曲率半径が小さくなりすぎて、球面収差がアンダーとなってしまう。
【0036】
前群G1は、少なくとも2枚の正レンズを有することができる。例えば、前群G1が強い負の屈折力を有する場合、前群G1に少なくとも2枚の正レンズを含めることにより、コマ収差や非点収差、倍率色収差など、主に軸外の収差を効果的に補正することができる。なお、後述する数値実施例8では、前群G1に、3枚の正レンズ(L4DとL6DとL7D)を配置しているが、前群G1に、4枚以上の負レンズを配置してもよい。小型化を考えると3枚以下が好ましい。
【0037】
前群G1は、少なくとも3枚の負レンズを有することができる。これにより、広画角化を図るとともに、コマ収差や非点収差、倍率色収差など、主に軸外の収差を効果的に補正することができる。
【0038】
前群G1は、最も物体側から順に、3枚以上の負レンズを有することができる。これにより、主点位置を後方に下げることができ、前玉径を抑えつつ広画角化しやすくなる。また、前群G1に入射してくる光線を3枚以上の負レンズで徐々に屈折させることで、諸収差の発生を最小限に抑えることができ、特に像面湾曲収差、非点収差を良好に補正することができる。なお、後述する数値実施例7では、前群G1の最も物体側から順に、4枚の負レンズ(L1CとL2CとL3CとL4C)を配置しているが、前群G1の最も物体側から順に、5枚以上の負レンズを連続して配置してもよい。小型化を考えると4枚以下が好ましい。
【0039】
本実施形態の単焦点レンズは、前群が、少なくとも1枚の負レンズを有し、次の条件式(8)、(8A)、(8B)、(8C)、(8D)を満足することが好ましい。
(8)1.60<NnFmax
(8A)1.70<NnFmax
(8B)1.80<NnFmax
(8C)1.85<NnFmax
(8D)1.90<NnFmax
但し、
NnFmax:前群に含まれる負レンズのうち最も屈折率が大きい負レンズの当該屈折率、
である。
【0040】
条件式(8)を満足することで、コマ収差や非点収差等の諸収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(8A)、(8B)、(8C)、(8D)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(8)の下限を超えると、コマ収差や非点収差等の諸収差の補正が困難になってしまう。
【0041】
本実施形態の単焦点レンズは、前群が、少なくとも1枚の負レンズを有し、次の条件式(9)、(9A)、(9B)を満足することが好ましい。
(9)1.60<NnFave
(9A)1.60<NnFave<1.80
(9B)1.60<NnFave<1.75
但し、
NnFave:前群に含まれる負レンズの屈折率の平均値、
である。
【0042】
条件式(9)を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。また、条件式(9A)、(9B)を満足することで、コマ収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差をある程度まで補正するとともに、像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式(9)の下限を超えると、コマ収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差の補正が困難になってしまう。
条件式(9A)の上限を超えると、ペッツバール和が負の値になり、像面湾曲が過剰補正となってしまう。
条件式(9A)、(9B)の下限を超えると、コマ収差、非点収差、歪曲収差等の諸収差が著しく補正困難になってしまう。
【0043】
本実施形態の単焦点レンズは、前群が、少なくとも1枚の正レンズを有し、次の条件式(10)を満足することが好ましい。
(10)30<νpFave<50
但し、
νpFave:前群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値、
である。
【0044】
条件式(10)を満足することで、球面収差を良好に補正することができる。
条件式(10)の上限を超えると、倍率色収差が補正不足となってしまう。
条件式(10)の下限を超えると、倍率色収差が過剰補正となってしまう。
【0045】
本実施形態の単焦点レンズは、後群が、少なくとも1枚の負レンズを有し、次の条件式(11)、(11A)、(11B)、(11C)、(11D)を満足することが好ましい。
(11)1.75<NnRmax
(11A)1.8<NnRmax
(11B)1.85<NnRmax
(11C)1.87<NnRmax
(11D)1.90<NnRmax
但し、
NnRmax:後群に含まれる負レンズのうち最も屈折率が大きい負レンズの当該屈折率、
である。
【0046】
条件式(11)を満足することで、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(11A)、(11B)、(11C)、(11D)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(11)の下限を超えると、球面収差、コマ収差等の諸収差の補正が困難になってしまう。
【0047】
本実施形態の単焦点レンズは、後群が、少なくとも1枚の負レンズを有し、次の条件式(12)、(12A)、(12B)を満足することが好ましい。
(12)30<νnRave<50
(12A)30<νnRave<45
(12B)30<νnRave<40
但し、
νnRave:後群に含まれる負レンズのアッベ数の平均値、
である。
【0048】
条件式(12)を満足することで、軸上色収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(12A)、(12B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(12)の上限を超えると、軸上色収差が補正不足となってしまう。
条件式(12)の下限を超えると、軸上色収差が過剰補正となってしまう。
【0049】
本実施形態の単焦点レンズは、後群が、少なくとも1枚の正レンズを有し、次の条件式(13)を満足することが好ましい。
(13)60<νpRave
但し、
νpRave:後群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値、
である。
【0050】
条件式(13)を満足することで、軸上色収差を良好に補正することができる。
条件式(13)の下限を超えると、軸上色収差が補正不足となってしまう。
【0051】
本実施形態の単焦点レンズは、次の条件式(14)、(14A)、(14B)を満足することが好ましい。
(14)5.0<TL/D<20.0
(14A)6.0<TL/D<15.0
(14B)7.0<TL/D<10.0
但し、
TL:前群の最も物体側の面から像面までの距離、
D:無限遠時における、前群の最も像側の面から、後群の最も物体側の面までの距離、
である。
【0052】
条件式(14)を満足することで、光学系の小型化(レンズ全長の短縮化)と広画角化を図るとともに、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(14A)、(14B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(14)の上限を超えると、光学系が大型化するか、もしくは前群と後群の空気間隔が狭くなり過ぎる結果、像面湾曲の補正が困難となる。
条件式(14)の下限を超えると、光学系が短くなりすぎ、球面収差やコマ収差の補正が困難となるか、もしくは前群と後群の空気間隔が広くなりすぎる結果、光学系が大型化する。
【0053】
後群G2は、最も物体側に、接合レンズBLを有し、後群G2の最も物体側に位置する接合レンズBLは、物体側に凹面を向けた接合面を有している。本実施形態の単焦点レンズは、この構成を前提として、次の条件式(15)、(15A)、(15B)を満足することが好ましい。
(15)-1.5<fR/fBO<-0.6
(15A)-1.4<fR/fBO<-0.7
(15B)-1.3<fR/fBO<-0.8
但し、
fR:後群の焦点距離、
fBO:後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の焦点距離、
である。
【0054】
fBOで示される接合面の焦点距離は、物体側のレンズの屈折率をn、像側のレンズの屈折率をn´、接合面の曲率半径をRBとしたとき、fBO=RB/(n´-n)の式で定義される。
【0055】
条件式(15)を満足することで、球面収差やコマ収差などの収差補正を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(15A)、(15B)を満足することでより顕著に発現される。
条件式(15)の上限を超えると、後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の屈折力が弱くなりすぎて、球面収差やコマ収差などの収差補正が困難となってしまう。
条件式(15)の下限を超えると、後群の最も物体側に位置する接合レンズの物体側に凹面を向けた接合面の屈折力が強くなりすぎて、球面収差やコマ収差などの収差補正が困難となってしまう。
【0056】
後述する数値実施例1-4の単焦点レンズは、無限遠から近距離への合焦時、後群G2の少なくとも一部が光軸上を移動する合焦レンズ群を有することができる。比較的小型のレンズ群である後群G2の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることにより、合焦レンズ群が軽量化され、AF(オートフォーカス)時の合焦速度を早くすることができる。
【0057】
後述する数値実施例5-9の単焦点レンズは、無限遠から近距離への合焦時、前群G1の最も像側のレンズが光軸上を移動する合焦レンズ群を有することができる。比較的小型のレンズ群である前群G1の最も像側の単レンズ(または接合レンズ)を合焦レンズ群とすることにより、合焦レンズ群が軽量化され、AF(オートフォーカス)時の合焦速度を早くすることができる。
【0058】
本実施形態の単焦点レンズは、全実施形態(例えば後述する数値実施例1-9)を通じて、無限遠から近距離への合焦時、合焦レンズ群とは異なる移動軌跡で光軸上を移動する収差補正レンズ群を少なくとも1つ有することができる。合焦レンズ群は、AF速度を早くする目的で屈折力が強くなるため、一般的に近距離時の収差が増大する。合焦レンズ群以外に移動する収差補正レンズ群を有することで、近距離時の収差変動を効果的に補正することができる。なお、収差補正レンズ群は、前群G1と後群G2の少なくとも一方に設けることができる。
【0059】
本実施形態の単焦点レンズは、無限遠から近距離への合焦時、合焦レンズ群とは異なる移動軌跡で光軸上を移動する収差補正レンズ群を少なくとも1つ有することができる。合焦レンズ群は、AF速度を早くする目的で屈折力が強くなるため、一般的に近距離時の収差が増大する。合焦レンズ群以外に移動する収差補正レンズ群を有することで、近距離時の収差変動を効果的に補正することができる。なお、収差補正レンズ群は、前群G1と後群G2の少なくとも一方に設けることができる。
【0060】
本実施形態の単焦点レンズは、無限遠から近距離への合焦時、前群G1を、最も広い空気間隔を隔てて、物体側をサブレンズ群A、像側をサブレンズ群Bに区画し、無限遠から近距離への合焦時、サブレンズ群Aを固定とすることができる。物体側のサブレンズ群Aは広画角化のために比較的大きなレンズを配置することになるため、レンズ重量が重くなる。そのため、AF速度を早くする目的において、サブレンズ群Aは合焦動作時に固定とすることが好ましい。また、内部のレンズを可動群とすることで、レンズ全長が変わらず合焦時動作によって被写体への衝突がなく、密閉性にも優れる。
【0061】
本実施形態の単焦点レンズは、いずれかのレンズ面に非球面や回折面を使用してもよく、非球面はレンズ面上に直接形成されるガラスモールド非球面や研削非球面、レンズ面上に樹脂層を塗布しその上に非球面を施した複合非球面レンズ、レンズそのものを樹脂材料で作るプラスチック非球面などを用いてもよい。
【0062】
本実施形態の単焦点レンズは、いずれかのレンズ群又はレンズ群の一部を光軸に対して垂直方向に動かすことにより、像ぶれを補正する機能を持たせることができる。
【0063】
具体的な数値実施例1-9を示す。諸収差図および表中において、d線、g線、c線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、fは全系の焦点距離、FnoはFナンバー、wは半画角、Yは像高、Rは曲率半径、Dはレンズ厚またはレンズ間隔、Ndはd線における屈折率、νdはd線におけるアッベ数、BFはバックフォーカス、Lはレンズ全長、Kは非球面の円錐定数、A4は4次の非球面係数、A6は6次の非球面係数、A8は8次の非球面係数、A10は10次の非球面係数、をそれぞれ示している。長さの単位は[mm]である。ここで、非球面は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)をC、光軸からの高さをHとするとき、以下の式で定義される。
x=CH2/[1+[1-(1+K)C2H2]1/2]+A4H4+A6H6+A8H8+A10H10
【0064】
[数値実施例1]
図1図3及び表1~表3は、数値実施例1の単焦点レンズを示している。図1は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図2は無限遠合焦時の縦収差図であり、図3は無限遠合焦時の横収差図である。表1は面データであり、表2は非球面データであり、表3は各種データである。
【0065】
数値実施例1の単焦点レンズは、物体側から順に、前群G1と、Fナンバーを制御できる(光量調整用の)開口絞りSPと、正の屈折力の後群G2とから構成されている。後群G2と像面(設計上の像面)の間には、平行平面板CGが配置されている。平行平面板CGは、例えば、ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ、撮像素子のカバーガラス等から構成されている。
【0066】
前群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1Aと、物体側に凸の負メニスカスレンズL2Aと、物体側に凸の負メニスカスレンズL3Aと、両凸正レンズL4Aと、像側に凸の負メニスカスレンズL5Aと、像側に凸の正メニスカスレンズL6Aとから構成されている。負メニスカスレンズL2Aは、両面に非球面を有している。負メニスカスレンズL3Aと両凸正レンズL4Aは、接合されている。負メニスカスレンズL5Aと正メニスカスレンズL6Aは、接合されている。
【0067】
後群G2は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズL7Aと、像側に凸の負メニスカスレンズL8Aと、両凸正レンズL9Aと、像側に凸の負メニスカスレンズL10Aと、両凸正レンズL11Aとから構成されている。正メニスカスレンズL7Aと負メニスカスレンズL8Aは、接合されており、接合レンズBLを構成している。接合レンズBLの接合面は、物体側に凹面を向けている。両凸正レンズL11Aは、両面に非球面を有している。
【0068】
(表1)
面番号 R D Nd νd
1 33.991 2.200 2.00100 29.1
2 19.117 4.910
3* 19.000 2.700 1.58080 59.2
4* 10.532 12.932
5 114.302 1.650 1.49700 81.6
6 33.318 5.410 1.91082 35.2
7 -449.604 3.260
8 -45.215 1.450 1.49700 81.6
9 -254.812 2.600 1.90043 37.4
10 -46.047 8.510
11絞 INFINITY 5.125
12 -22.025 4.850 1.49700 81.6
13 -12.497 1.300 1.81600 46.6
14 -19.227 0.150
15 51.792 6.650 1.43875 95.0
16 -23.010 2.410
17 -31.290 1.200 2.00100 29.1
18 -181.145 1.350
19* 117.398 6.350 1.49700 81.6
20* -24.237 38.340
21 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
22 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表2)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.1268E-04 -0.4615E-07 0.1479E-09 -0.2507E-12
4 -1.000 -0.1307E-05 -0.1753E-06 0.2686E-09 -0.5280E-12
19 0.000 -0.2287E-05 0.2084E-07 0.1124E-10 0.0000E+00
20 0.000 0.1927E-04 0.2797E-07 0.7616E-10 0.0000E+00
(表3)
f 21.32
Fno 2.45
w 46.1
Y 21.64
BF 40.33
L 115.34
【0069】
[数値実施例2]
図4図6及び表4~表6は、数値実施例2の単焦点レンズを示している。図4は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図5は無限遠合焦時の縦収差図であり、図6は無限遠合焦時の横収差図である。表4は面データであり、表5は非球面データであり、表6は各種データである。
【0070】
数値実施例2の単焦点レンズのレンズ構成は、以下の点で、数値実施例1の単焦点レンズのレンズ構成と相違している。
(1)前群G1において、負レンズL5Aが両凹負レンズであり、正レンズL6Aが両凸正レンズである。
(2)後群G2において、負レンズL10Aが両凹負レンズである。
【0071】
(表4)
面番号 R D Nd νd
1 30.582 2.200 2.00100 29.1
2 19.030 6.072
3* 26.081 2.700 1.58080 59.2
4* 11.578 15.631
5 88.610 1.650 1.66382 27.4
6 33.534 4.410 1.80610 33.3
7 -148.022 3.256
8 -52.910 3.600 1.55332 71.7
9 21.127 7.029 1.61266 44.5
10 -42.757 9.232
11絞 INFINITY 5.125
12 -32.561 4.850 1.49700 81.6
13 -13.923 1.300 1.81600 46.6
14 -23.123 0.150
15 30.410 6.650 1.49700 81.6
16 -33.124 2.410
17 -51.716 1.200 2.00100 29.1
18 100.282 1.350
19* 206.686 6.350 1.49700 81.6
20* -29.263 38.665
21 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
22 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表5)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.2600E-04 0.6768E-07 -0.1084E-09 0.4042E-13
4 -1.000 -0.1484E-04 -0.1036E-07 0.2671E-09 -0.1214E-11
19 0.000 -0.2402E-05 0.8054E-07 0.4918E-10 0.0000E+00
20 0.000 0.1913E-04 0.7639E-07 0.2449E-09 0.0000E+00
(表6)
f 21.30
Fno 2.45
w 46.1
Y 21.64
BF 40.65
L 125.82
【0072】
[数値実施例3]
図7図9及び表7~表9は、数値実施例3の単焦点レンズを示している。図7は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図8は無限遠合焦時の縦収差図であり、図9は無限遠合焦時の横収差図である。表7は面データであり、表8は非球面データであり、表9は各種データである。
【0073】
数値実施例3の単焦点レンズのレンズ構成は、以下の点で、数値実施例1の単焦点レンズのレンズ構成と相違している。
(1)前群G1において、負レンズL3Aが両凹負レンズであり、正レンズL4Aが両凸正レンズである。
(2)後群G2において、正レンズL11Aが像側に凸の正メニスカスレンズである。
【0074】
(表7)
面番号 R D Nd νd
1 30.223 2.200 2.00100 29.1
2 19.030 7.654
3* 20.992 2.700 1.58080 59.2
4* 11.077 15.775
5 -247.224 1.650 1.43875 95.0
6 27.721 4.410 1.85026 32.3
7 -103.826 3.256
8 -55.871 1.450 1.75575 24.7
9 -185.136 3.600 1.55298 55.1
10 -37.694 9.232
11絞 INFINITY 5.125
12 -22.334 4.850 1.49700 81.6
13 -12.049 1.300 1.81600 46.6
14 -19.331 0.150
15 65.108 6.650 1.49700 81.6
16 -22.848 2.410
17 -26.446 1.200 2.00100 29.1
18 -71.876 1.350
19* -759.184 6.350 1.49700 81.6
20* -24.487 39.489
21 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
22 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表8)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.1115E-04 0.1432E-07 -0.1942E-10 -0.1548E-13
4 -1.000 0.7925E-05 -0.4817E-07 0.1072E-09 -0.8099E-12
19 0.000 -0.3608E-05 0.8766E-08 0.1660E-10 0.0000E+00
20 0.000 0.1353E-04 0.1018E-07 0.5994E-10 0.0000E+00
(表9)
f 21.26
Fno 2.45
w 46.6
Y 21.64
BF 41.48
L 122.79
【0075】
[数値実施例4]
図10図12及び表10~表12は、数値実施例4の単焦点レンズを示している。図10は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図11は無限遠合焦時の縦収差図であり、図12は無限遠合焦時の横収差図である。表10は面データであり、表11は非球面データであり、表12は各種データである。
【0076】
数値実施例4の単焦点レンズのレンズ構成は、数値実施例3の単焦点レンズのレンズ構成と同様である。
【0077】
(表10)
面番号 R D Nd νd
1 28.567 2.200 2.00069 25.5
2 19.030 7.391
3* 22.176 2.700 1.58080 59.2
4* 11.013 16.610
5 -187.025 1.650 1.43875 95.0
6 27.985 4.410 1.85026 32.3
7 -104.117 3.256
8 -56.210 1.450 1.75575 24.7
9 -133.930 3.600 1.55298 55.1
10 -38.199 9.232
11絞 INFINITY 5.125
12 -23.093 4.850 1.49700 81.6
13 -12.067 1.300 1.81600 46.6
14 -19.359 0.150
15 60.401 6.650 1.49700 81.6
16 -22.869 2.410
17 -25.808 1.200 2.00100 29.1
18 -74.847 1.350
19* -823.817 6.350 1.49700 81.6
20* -24.233 39.213
21 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
22 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表11)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.1279E-04 0.1347E-07 -0.1789E-10 -0.1664E-13
4 -1.000 0.9704E-05 -0.4781E-07 0.1084E-09 -0.7853E-12
19 0.000 -0.3529E-05 0.1017E-07 0.1352E-10 0.0000E+00
20 0.000 0.1350E-04 0.1148E-07 0.5876E-10 0.0000E+00
(表12)
f 21.29
Fno 2.45
w 46.6
Y 21.64
BF 41.20
L 123.09
【0078】
[数値実施例5]
図13図15及び表13~表15は、数値実施例5の単焦点レンズを示している。図13は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図14は無限遠合焦時の縦収差図であり、図15は無限遠合焦時の横収差図である。表13は面データであり、表14は非球面データであり、表15は各種データである。
【0079】
前群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1Bと、物体側に凸の負メニスカスレンズL2Bと、両凹負レンズL3Bと、両凸正レンズL4Bと、両凸正レンズL5Bと、像側に凸の負メニスカスレンズL6Bとから構成されている。負メニスカスレンズL2Bは、両面に非球面を有している。両凹負レンズL3Bと両凸正レンズL4Bは、接合されている。両凸正レンズL5Bと負メニスカスレンズL6Bは、接合されている。
【0080】
後群G2は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズL7Bと、両凹負レンズL8Bと、両凸正レンズL9Bと、両凸正レンズL10Bと、両凸正レンズL11Bと、両凹負レンズL12Bと、像側に凸の負メニスカスレンズL13Bと、両凸正レンズL14Bとから構成されている。正メニスカスレンズL7Bと両凹負レンズL8Bと両凸正レンズL9Bは、接合されており、接合レンズBLを構成している。両凸正レンズL11Bと両凹負レンズL12Bは、接合されている。両凸正レンズL14Bは、両面に非球面を有している。
【0081】
(表13)
面番号 R D Nd νd
1 30.974 2.200 1.92286 20.9
2 18.264 8.000
3* 16.400 2.700 1.55332 71.7
4* 9.115 10.995
5 -53.839 1.650 1.59410 60.5
6 23.771 6.450 1.72047 34.7
7 -122.909 5.050
8 48.753 6.400 1.72047 34.7
9 -29.598 2.000 1.80400 46.5
10 -97.966 9.132
11絞 INFINITY 5.125
12 -68.409 5.400 1.49700 81.6
13 -16.178 1.300 1.90043 37.4
14 25.078 5.300 1.73800 32.3
15 -31.129 0.000
16 38.270 5.500 1.59349 67.0
17 -30.739 0.200
18 81.771 4.300 1.53775 74.7
19 -29.000 1.400 1.72047 34.7
20 40.087 6.561
21 -39.560 1.200 1.90366 31.3
22 -198.722 0.200
23* 60.349 7.350 1.69350 53.2
24* -33.919 38.851
25 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
26 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表14)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.6476E-04 0.2359E-06 -0.4852E-09 0.4698E-12
4 -1.000 -0.6729E-04 0.2167E-06 -0.3477E-09 -0.7233E-12
23 0.000 -0.4141E-05 0.1163E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
24 0.000 0.9336E-05 0.9261E-08 0.2832E-10 0.0000E+00
(表15)
f 19.36
Fno 2.40
w 49.7
Y 21.64
BF 40.84
L 139.25
【0082】
[数値実施例6]
図16図18及び表16~表18は、数値実施例6の単焦点レンズを示している。図16は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図17は無限遠合焦時の縦収差図であり、図18は無限遠合焦時の横収差図である。表16は面データであり、表17は非球面データであり、表18は各種データである。
【0083】
数値実施例6の単焦点レンズのレンズ構成は、数値実施例5の単焦点レンズのレンズ構成と同様である。
【0084】
(表16)
面番号 R D Nd νd
1 30.140 2.200 1.92286 20.9
2 17.801 8.000
3* 17.580 2.700 1.55332 71.7
4* 9.309 10.995
5 -52.450 1.650 1.59410 60.5
6 24.240 6.450 1.72047 34.7
7 -124.145 5.050
8 45.360 6.400 1.72047 34.7
9 -26.515 2.000 1.80400 46.5
10 -99.003 9.132
11絞 INFINITY 5.125
12 -107.303 5.400 1.49700 81.6
13 -16.209 1.300 1.90043 37.4
14 23.105 5.300 1.73800 32.3
15 -35.948 0.000
16 37.736 5.500 1.59349 67.0
17 -30.053 0.200
18 85.947 4.300 1.53775 74.7
19 -29.000 1.400 1.72047 34.7
20 39.137 6.561
21 -41.238 1.200 1.90366 31.3
22 -158.120 0.200
23* 60.093 7.350 1.69350 53.2
24* -33.149 38.452
25 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
26 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表17)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.6525E-04 0.2367E-06 -0.4837E-09 0.4436E-12
4 -1.000 -0.7182E-04 0.2068E-06 -0.3608E-09 -0.7608E-12
23 0.000 -0.4301E-05 0.1367E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
24 0.000 0.9844E-05 0.1004E-07 0.3459E-10 0.0000E+00
(表18)
f 18.51
Fno 2.40
w 50.6
Y 21.64
BF 40.44
L 138.85
【0085】
[数値実施例7]
図19図21及び表19~表21は、数値実施例7の単焦点レンズを示している。図19は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図20は無限遠合焦時の縦収差図であり、図21は無限遠合焦時の横収差図である。表19は面データであり、表20は非球面データであり、表21は各種データである。
【0086】
前群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1Cと、物体側に凸の負メニスカスレンズL2Cと、物体側に凸の負メニスカスレンズL3Cと、両凹負レンズL4Cと、両凸正レンズL5Cと、両凸正レンズL6Cとから構成されている。負メニスカスレンズL2Cは、両面に非球面を有している。両凹負レンズL4Cと両凸正レンズL5Cは、接合されている。
【0087】
後群G2は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズL7Cと、像側に凸の負メニスカスレンズL8Cと、両凹負レンズL9Cと、両凸正レンズL10Cと、両凸正レンズL11Cと、両凹負レンズL12Cと、両凸正レンズL13Cとから構成されている。正メニスカスレンズL7Cと負メニスカスレンズL8Cは、接合されており、接合レンズBLを構成している。両凸正レンズL10Cは、両面に非球面を有している。両凸正レンズL13Cは、像側の面に非球面を有している。
【0088】
(表19)
面番号 R D Nd νd
1 30.226 2.200 1.92286 20.9
2 17.950 8.000
3* 21.599 2.700 1.69350 53.2
4* 11.166 8.950
5 55.023 1.500 1.49700 81.6
6 30.470 5.000
7 -87.301 1.650 1.49700 81.6
8 22.257 6.450 1.68376 37.6
9 -132.670 2.153
10 45.385 3.400 1.80518 25.4
11 -330.248 9.132
12絞 INFINITY 5.125
13 -74.037 5.400 1.49700 81.6
14 -14.174 2.276 1.90043 37.4
15 -28.500 1.000
16 -29.192 1.200 1.87070 40.7
17 150.450 0.200
18* 41.612 5.500 1.49710 81.6
19* -30.541 0.200
20 32.274 5.300 1.49700 81.6
21 -32.692 5.560
22 -26.743 1.200 1.91082 35.2
23 108.223 0.200
24 53.426 7.350 1.76802 49.2
25* -29.761 35.905
26 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
27 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表20)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.4474E-04 0.1064E-06 -0.1734E-09 0.1258E-12
4 -1.000 -0.5208E-04 0.5356E-07 -0.5263E-10 -0.2494E-12
18 0.000 0.1527E-04 -0.5562E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
19 0.000 0.1116E-04 -0.2212E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
25 0.000 0.2089E-04 0.3682E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
(表21)
f 16.45
Fno 2.40
w 54.2
Y 21.64
BF 37.89
L 129.54
【0089】
[数値実施例8]
図22図24及び表22~表24は、数値実施例8の単焦点レンズを示している。図22は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図23は無限遠合焦時の縦収差図であり、図24は無限遠合焦時の横収差図である。表22は面データであり、表23は非球面データであり、表24は各種データである。
【0090】
前群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1Dと、物体側に凸の負メニスカスレンズL2Dと、物体側に凸の負メニスカスレンズL3Dと、両凸正レンズL4Dと、両凹負レンズL5Dと、両凸正レンズL6Dと、両凸正レンズL7Dとから構成されている。負メニスカスレンズL2Dは、両面に非球面を有している。両凹負レンズL5Dと両凸正レンズL6Dは、接合されている。
【0091】
後群G2は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズL8Dと、像側に凸の負メニスカスレンズL9Dと、両凹負レンズL10Dと、両凸正レンズL11Dと、両凸正レンズL12Dと、両凹負レンズL13Dと、両凸正レンズL14Dとから構成されている。正メニスカスレンズL8Dと負メニスカスレンズL9Dは、接合されており、接合レンズBLを構成している。両凸正レンズL11Dは、両面に非球面を有している。両凸正レンズL14Dは、像側の面に非球面を有している。
【0092】
(表22)
面番号 R D Nd νd
1 33.036 2.200 1.92286 20.9
2 19.621 8.000
3* 22.478 2.700 1.69350 53.2
4* 11.425 8.950
5 822.572 1.500 1.49700 81.6
6 34.153 3.000
7 96.088 3.000 1.62588 35.7
8 -71.301 1.614
9 -38.852 1.650 1.49700 81.6
10 22.479 6.450 1.68376 37.6
11 -113.768 2.153
12 54.049 3.400 1.62588 35.7
13 -127.803 9.132
14絞 INFINITY 5.125
15 -68.119 5.400 1.49700 81.6
16 -14.067 2.276 1.90043 37.4
17 -23.168 1.000
18 -25.193 1.200 1.87070 40.7
19 544.700 0.200
20* 48.277 5.500 1.49710 81.6
21* -40.520 0.200
22 30.210 5.300 1.49700 81.6
23 -34.264 5.560
24 -30.224 1.200 1.91082 35.2
25 121.191 0.200
26 55.097 7.350 1.76802 49.2
27* -34.604 34.726
28 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
29 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表23)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.4398E-04 0.1181E-06 -0.1775E-09 0.1376E-12
4 -1.000 -0.4831E-04 0.8531E-07 0.1661E-10 -0.2401E-12
20 0.000 0.1736E-04 -0.6330E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
21 0.000 0.1069E-04 -0.3659E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
27 0.000 0.2303E-04 0.3642E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
(表24)
f 16.45
Fno 2.40
w 54.2
Y 21.64
BF 36.71
L 130.97
【0093】
[数値実施例9]
図25図27及び表25~表27は、数値実施例9の単焦点レンズを示している。図25は無限遠合焦時のレンズ構成図であり、図26は無限遠合焦時の縦収差図であり、図27は無限遠合焦時の横収差図である。表25は面データであり、表26は非球面データであり、表27は各種データである。
【0094】
前群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1Eと、物体側に凸の負メニスカスレンズL2Eと、両凹負レンズL3Eと、両凸正レンズL4Eと、物体側に凸の負メニスカスレンズL5Eと、両凸正レンズL6Eとから構成されている。負メニスカスレンズL2Eは、両面に非球面を有している。両凹負レンズL3Eと両凸正レンズL4Eは、接合されている。負メニスカスレンズL5Eと両凸正レンズL6Eは、接合されている。
【0095】
後群G2は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズL7Eと、像側に凸の負メニスカスレンズL8Eと、両凹負レンズL9Eと、両凸正レンズL10Eと、両凸正レンズL11Eと、像側に凸の負メニスカスレンズL12Eと、物体側に凸の負メニスカスレンズL13Eとから構成されている。正メニスカスレンズL7Eと負メニスカスレンズL8Eは、接合されており、接合レンズBLを構成している。両凸正レンズL10Eは、両面に非球面を有している。負メニスカスレンズL12Eは、物体側の面に非球面を有している。負メニスカスレンズL13Eは、物体側の面に非球面を有している。
【0096】
(表25)
面番号 R D Nd νd
1 42.899 2.200 1.95375 32.3
2 19.706 5.697
3* 20.825 2.200 1.59201 67.0
4* 10.862 16.230
5 -39.482 2.075 1.49700 81.6
6 27.600 7.450 1.73211 46.2
7 -53.697 2.153
8 99.709 1.400 1.49700 81.6
9 17.398 5.400 1.57099 50.8
10 -159.126 9.132
11絞 INFINITY 5.125
12 -238.568 4.400 1.49700 81.6
13 -12.953 2.276 1.90043 37.4
14 -33.936 1.000
15 -41.319 1.200 1.87070 40.7
16 3789.651 0.200
17* 44.883 5.500 1.49710 81.6
18* -22.923 0.200
19 23.959 5.300 1.49700 81.6
20 -49.787 5.560
21* -23.294 1.200 1.88202 37.2
22 -31.431 3.300
23* 29.598 1.200 1.85135 40.1
24 21.829 18.768
25 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
26 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表26)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 -1.000 -0.6507E-05 0.2577E-07 -0.9930E-10 0.1134E-12
4 -1.000 0.1678E-04 0.6599E-07 -0.3890E-09 0.3727E-13
17 0.000 0.2612E-05 -0.1351E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
18 0.000 0.6048E-06 0.9071E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
21 0.000 -0.3241E-05 -0.2408E-07 0.2285E-09 0.0000E+00
23 0.000 -0.3015E-04 -0.2688E-07 -0.3905E-09 0.0000E+00
(表27)
f 14.04
Fno 2.40
w 58.1
Y 21.64
BF 20.76
L 111.15
【0097】
各数値実施例の各条件式に対する値を表28に示す。表28に示すように、数値実施例1~9は、条件式(1)~(15)を満足している。
(表28)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 46.00 33.55 22.48
条件式(2) 1.55 1.20 1.77
条件式(3) -8.81 -17.88 -6.87
条件式(4) 5.41 5.91 5.78
条件式(5) 1.87 2.18 1.98
条件式(6) 2.49 2.49 2.49
条件式(7) 2.09 1.31 1.69
条件式(8) 2.00100 2.00100 2.00100
条件式(9) 1.64395 1.69974 1.69408
条件式(10) 36.31 38.87 43.71
条件式(11) 2.00100 2.00100 2.00100
条件式(12) 37.88 37.88 37.88
条件式(13) 86.01 81.55 81.55
条件式(14) 8.46 8.76 8.55
条件式(15) -1.02 -1.06 -1.12
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) 21.67 11.88 11.96
条件式(2) 1.79 1.25 1.25
条件式(3) -8.24 -2.09 -1.83
条件式(4) 5.78 7.19 7.50
条件式(5) 1.99 2.17 2.23
条件式(6) 2.49 2.68 2.81
条件式(7) 1.65 1.43 0.92
条件式(8) 2.00069 1.92286 1.92286
条件式(9) 1.69400 1.71857 1.68441
条件式(10) 43.71 34.71 34.71
条件式(11) 2.00100 1.90366 1.90366
条件式(12) 37.88 34.46 34.46
条件式(13) 81.55 61.75 61.69
条件式(14) 8.57 9.77 9.74
条件式(15) -1.12 -1.05 -1.03
実施例7 実施例8 実施例9
条件式(1) 39.50 39.11 11.97
条件式(2) 1.35 1.33 1.48
条件式(3) -13.24 -5.89 -5.50
条件式(4) 7.87 7.96 7.92
条件式(5) 2.31 2.34 2.48
条件式(6) 3.16 3.16 3.70
条件式(7) 4.46 1.88 0.67
条件式(8) 1.92286 1.92286 1.95375
条件式(9) 1.65259 1.65259 1.63494
条件式(10) 31.54 36.35 48.49
条件式(11) 1.91082 1.91082 1.90043
条件式(12) 37.78 37.78 38.86
条件式(13) 73.48 73.48 81.55
条件式(14) 9.09 9.19 7.80
条件式(15) -1.08 -1.10 -1.08
【0098】
図28図29を参照して、本実施形態の単焦点レンズを搭載したデジタルカメラ(撮像装置)100について説明する。
【0099】
デジタルカメラ100は、カメラボディ(筐体)101と、撮影レンズ102と、ファインダ103と、フラッシュ104と、シャッタボタン105と、電源ボタン106と、液晶モニタ107と、操作ボタン108と、メモリカードスロット109とを有している。
【0100】
カメラボディ101は、デジタルカメラ100の各構成要素を収納する。撮影レンズ102は、例えば、本実施形態の単焦点レンズをレンズ鏡筒及び/又は交換レンズに組み込んでユニット化したものである。ファインダ103は、被写体や構図を決めるための覗き窓である。フラッシュ104は、夜間撮影や暗所撮影の際に閃光を発するものである。シャッタボタン105は、デジタルカメラ100による撮影を実行するための物理スイッチである。電源ボタン106は、デジタルカメラ100の電源のオンオフを切り替えるための物理スイッチである。液晶モニタ107は、デジタルカメラ100による撮影画像等を表示する。操作ボタン108は、デジタルカメラ100の撮影モード等を設定するための物理スイッチである。メモリカードスロット109は、デジタルカメラ100による撮影画像等を記憶するメモリカード(図示略)を差し込むためのスロットである。
【0101】
デジタルカメラ100は、カメラボディ101の内部の機能構成要素として、中央演算装置111と、画像処理装置112と、受光素子113と、信号処理装置114と、半導体メモリ115と、通信カード116とを有している。
【0102】
中央演算装置111は、デジタルカメラ100の内部における各種の演算処理を行う。画像処理装置112は、デジタルカメラ100による撮影画像に対して各種の画像処理を行う。受光素子113は、測光処理に利用される外部の光を取り入れて受光する。信号処理装置114は、撮影指示信号や画像処理信号等の各種の信号処理を行う。半導体メモリ115は、デジタルカメラ100による撮影画像の一時記憶領域を構成する。通信カード116は、外部装置(図示略)との無線通信等を可能にするためのものである。
【0103】
図30は、本実施形態の交換レンズ(レンズ鏡筒)102の一例を示す外観斜視図である。図30に示すように、交換レンズ102は、レンズ保持筒102Xと、このレンズ保持筒102Xに保持される単焦点レンズとを有している。図30では、単焦点レンズのうち、前群G1の最も物体側に配置されるレンズL1A~L1Eを描いている。
【0104】
本実施形態によれば、高い光学性能を有し、小型、軽量かつ広画角な単焦点レンズ、交換レンズ及び撮像装置を提供することができる。
【0105】
ここで説明したデジタルカメラ100の構成はあくまで一例であり、種々の設計変更が可能である(デジタルカメラ100の具体的態様には自由度がある)。
【0106】
本実施形態の単焦点レンズは、上述したデジタルカメラ100以外であっても、例えば、交換レンズ、携帯情報端末装置、ビデオカメラ、銀塩カメラ、光学センサ、投影光学系(プロジェクタ)等に適用することができる。
【符号の説明】
【0107】
G1 前群
L1A~L1E 物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
G2 後群
BL 接合レンズ
SP 開口絞り
CG 平行平面板
100 デジタルカメラ(撮像装置)
102 撮影レンズ(レンズ鏡筒、交換レンズ)
図1
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