(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】P2024098672
(43)【公開日】2024-07-24
(54)【発明の名称】光学レンズ系
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20240717BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240717BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023002299
(22)【出願日】2023-01-11
(71)【出願人】
【識別番号】391044915
【氏名又は名称】株式会社コシナ
(74)【代理人】
【識別番号】110001726
【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】柴田 裕輝
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087NA14
2H087PA07
2H087PA08
2H087PA19
2H087PB09
2H087PB10
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
(57)【要約】
【課題】光学性能の維持及び小型化を両立した大口径撮像レンズ(特に、超大口径撮像レンズ)を提供する。
【解決手段】物体側OBJから結像面IMG側へ正の屈折力を有する第1レンズ群G1、光学絞り部STO2、及び正の屈折力を有する第2レンズ群G2がこの順に配置された光学レンズ系100であって、前記第2レンズ群G2は、前記物体側OBJに凹面を向けた負レンズ成分L4fと、連続して4枚以上の正レンズ成分L4r、L5、L6、L7fを有することを要件とする。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から結像面側へ正の屈折力を有する第1レンズ群、光学絞り部、及び正の屈折力を有する第2レンズ群がこの順に配置された光学レンズ系であって、
前記第2レンズ群は、前記物体側に凹面を向けた負レンズ成分と、連続して4枚以上の正レンズ成分を有すること
を特徴とする光学レンズ系。
【請求項2】
前記第1レンズ群は、全ての正レンズ成分、及び前記結像面側に凹面を向けた負レンズを有し、
前記第1レンズ群の全ての正レンズ成分の屈折率は、1.80よりも大きいこと
を特徴とする請求項1記載の光学レンズ系。
【請求項3】
光軸上に結像する光線のうち、前記第1レンズ群中で前記光線の最も高い位置をHfとし、前記第2レンズ群中で前記光線が最も高い位置をHrとしたときに、
Hr/Hf>0.80であること
を特徴とする請求項1記載の光学レンズ系。
【請求項4】
前記第2レンズ群は、最も前記結像面側から前記物体側へ非球面レンズ、負レンズ成分がこの順に配置されていること
を特徴とする請求項1記載の光学レンズ系。
【請求項5】
前記第1レンズ群中の負レンズの屈折率は、前記第1レンズ群中の正レンズの屈折率よりも小さいこと
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学レンズ系。
【請求項6】
前記第2レンズ群中の負レンズの屈折率は、前記第2レンズ群中の正レンズの屈折率よりも小さいこと
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学レンズ系。
【請求項7】
バックフォーカスをBFとし、全系の焦点距離をfとしたときに、
BF/f>0.5であること
を特徴とする請求項1記載の光学レンズ系。
【請求項8】
前記第1レンズ群の正レンズ成分のうち、少なくとも1枚は非球面であること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学レンズ系。
【請求項9】
前記第1レンズ群の先端側から前記光学絞り部までの光軸上の長さをl1とし、前記光学絞り部から前記結像面までの光軸上の長さをl2としたときに、
l1/l2<0.45であること
を特徴とする請求項1記載の光学レンズ系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば大口径撮像レンズであって、物体側から結像面側へ第1レンズ群、光学絞り部及び第2レンズ群がこの順に配置された光学レンズ系に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、写真用カメラやビデオカメラにおいて、被写界深度の浅さを利用した表現(いわゆる、ボケ表現)を得意とする大口径撮像レンズの需要が益々高まっている。フルフレームサイズのセンサと同じ画角を得るためには、APS-Cセンサでは必要な焦点距離が短くなるため、ボケは小さくなる傾向にある。したがって、APS-Cセンサで大きなボケを得るためには大口径化が必要とされる。
【0003】
例えば、特許文献1(特開2009-251398号公報)には、Fナンバーが1.2付近のいわゆるガウス型の撮像レンズが開示されている。当該特許文献1に開示の内容を略述すると次の通りである。
【0004】
すなわち、物体側より順に、正の屈折力を有する前側レンズ群と、正の屈折力を有する後側レンズ群とを有し、前側レンズ群は、最も物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ成分と、正の屈折力を有する第2レンズ成分とを有し、後側レンズ群は、物体側より順に、正レンズと負レンズとが貼り合わされた接合レンズを有し、第1レンズ成分と第2レンズ成分の諸条件について規定した撮像レンズである。最も像側に接合レンズを配設することにより、諸収差のうち特に色収差を低減した高い光学性能の撮像レンズを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に開示される撮像レンズの構成を利用して、さらなる大口径化を図ろうとすると、第1レンズ成分および第2レンズ成分、後側レンズ群は色収差補正のため、屈折率が低く曲率半径の小さいレンズを使用せざるを得ず、さらなる大口径化が困難になるという課題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、光学性能の維持及び小型化を両立した大口径撮像レンズ(特に、超大口径撮像レンズ)を提供することを目的とする。
【0008】
本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。すなわち、物体側から結像面側へ正の屈折力を有する第1レンズ群、光学絞り部、及び正の屈折力を有する第2レンズ群がこの順に配置された光学レンズ系であって、前記第2レンズ群は、前記物体側に凹面を向けた負レンズ成分と、連続して4枚以上の正レンズ成分を有することを要件とする。
【0009】
上記構成により、当該第2レンズ群は所定の屈折力(パワー)を確保することができ、Fナンバーが小さい(一例として、1.0付近又はそれ以下の)撮像レンズを実現することができる。また、距離変動による光学性能(特に、球面収差)劣化を低減させることができる。さらに、全系の小型化を実現することができる。
【0010】
また、前記第1レンズ群は、正レンズ成分、及び前記結像面側に凹面を向けた負レンズを有し、前記第1レンズ群の全ての正レンズ成分の屈折率は、1.80よりも大きいことを特徴とする。
【0011】
これにより、光学性能(特に、球面収差及びコマ収差)を良好に補正することができる。
【0012】
また、光軸上に結像する光線のうち、前記第1レンズ群中で前記光線の最も高い位置をHfとし、前記第2レンズ群中で前記光線が最も高い位置をHrとしたときに、
Hr/Hf>0.80であることを特徴とする。
【0013】
これにより、光学性能を維持しつつ、全系の小型化を図ることができる。
【0014】
また、前記第2レンズ群は、最も前記結像面側から前記物体側へ非球面レンズ、負レンズ成分がこの順に配置されていることを特徴とする。
【0015】
これにより、光学性能(特に、像面湾曲)を良好に補正することができる。
【0016】
また、前記第1レンズ群中の負レンズの屈折率は、前記第1レンズ群中の正レンズの屈折率よりも小さいことを特徴とする。
【0017】
これにより、ペッツバール和が減少して、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0018】
また、前記第2レンズ群中の負レンズの屈折率は、前記第2レンズ群中の正レンズの屈折率よりも小さいことを特徴とする。
【0019】
これにより、ペッツバール和が減少して、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0020】
また、バックフォーカスをBFとし、全系の焦点距離をfとしたときに、BF/f>0.5であることを特徴とする。
【0021】
これにより、第2レンズ群を小径化することができ、全系の小型化を図ることができる。
【0022】
また、前記第1レンズ群の正レンズ成分のうち、少なくとも1枚は非球面であることを特徴とする。
【0023】
これにより、光学性能(特に、サジタル方向のコマ収差)を良好に補正することができる。
【0024】
また、前記第1レンズ群の先端側から前記光学絞り部までの光軸上の長さをl1とし、前記光学絞り部から前記結像面までの光軸上の長さをl2としたときに、l1/l2<0.45であることを特徴とする。
【0025】
これにより、Fナンバーが小さい(一例として、1.0付近又はそれ以下の)撮像レンズを実現することができる。
【発明の効果】
【0026】
光学性能の維持及び小型化を両立した大口径撮像レンズ(特に、超大口径撮像レンズ)を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【
図1】本発明の第1実施形態における光学レンズ系の構成図である。
【
図2】本発明の第1実施形態における光学レンズ系の無限遠時の縦収差図である。
【
図3】本発明の第2実施形態における光学レンズ系の構成図である。
【
図4】本発明の第2実施形態における光学レンズ系の無限遠時の縦収差図である。
【
図5】本発明の第3実施形態における光学レンズ系の構成図である。
【
図6】本発明の第3実施形態における光学レンズ系の無限遠時の縦収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、図面を参照して、各実施形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の第1実施形態における光学レンズ系100の構成図である。
図2は、本発明の第1実施形態における光学レンズ系100の無限遠時の縦収差図である。
図3は、本発明の第2実施形態における光学レンズ系200の構成図である。
図4は、本発明の第2実施形態における光学レンズ系200の無限遠時の縦収差図である。
図5は、本発明の第3実施形態における光学レンズ系300の構成図である。
図6は、本発明の第3実施形態における光学レンズ系300の無限遠時の縦収差図である。
図2、4、6の各図の右上において、C線(波長656.27nm)、d線(波長587.56nm)、g線(波長435.83nm)の凡例を記載している。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【0029】
各実施形態における光学レンズ系100、200、300は、一例として、写真用カメラ又はビデオカメラに用いられる撮像レンズ100、200、300である。
図1、3、5に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて、光軸上に、固定絞り部STO1、第1レンズ群G1、光学絞り部STO2、及び第2レンズ群G2が配設されている。また、結像面IMGは、より具体的にはイメージセンサであり、各実施形態においては、APS-Cサイズのセンサであるが、これに限定されるものではない。
【0030】
なお、便宜上、
図1、3、5において、各レンズの面に番号を付しているが、当該面番号は各実施形態間で必ずしも対応するものではない。また、接合レンズにおける接合面には一の番号を付与している。さらに、固定絞り部STO1及び光学絞り部STO2を仮想面として計上しているため、通しの面番号は欠番とした。
【0031】
(第1実施形態)
第1実施形態では、全系の焦点距離F=36.05mm、Fナンバー0.92の超大口径撮像レンズ100を例示して説明する。
【0032】
本実施形態における第1レンズ群G1は、
図1に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて順に、正レンズ成分と、結像面IMG側に凹面を向けた負レンズとを有する構成である。より具体的には、正レンズ成分として、第1正メニスカスレンズL1、及び第2正メニスカスレンズL2を有しており、負レンズ成分として、第1負メニスカスレンズL3が配設されている。
【0033】
第1レンズ群G1の最も物体OBJ側の先端の接平面を仮想面(細線部)として、当該仮想面上には、固定絞り部STO1(太線部)が配設されている。一例として、固定絞り部STO1は、図示しないレンズ鏡筒の先端部として構成されている。なお、固定絞り部STO1は、第1正メニスカスレンズL1の先端よりも物体OBJ側に配設されていてもよい。また、本実施形態における固定絞り部STO1は、平面であり、曲率半径は、Infinityとして定義される。
【0034】
また、第1レンズ群G1における全ての正レンズ成分(第1正メニスカスレンズL1、及び第2正メニスカスレンズL2)の屈折率は、1.80よりも大きいことが好ましい。各正レンズ成分を高屈折率とすることで、光学性能(特に、球面収差及びコマ収差)を良好に補正することができる。
【0035】
さらに、第1レンズ群の各正レンズ成分(第1正メニスカスレンズL1、及び第2正メニスカスレンズL2)の屈折率は、第1レンズ群の負レンズ成分(第1負メニスカスレンズL3)よりも大きいことが好ましい。これにより、ペッツバール和が減少し、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0036】
さらに、第1レンズ群G1の正レンズ成分(第1正メニスカスレンズL1、及び第2正メニスカスレンズL2)のうち、少なくとも1枚は非球面であることが好ましい。これにより、光学性能(特に、サジタル方向のコマ収差)を良好に補正することができる。なお、本実施形態では、第1正メニスカスレンズL1の物体OBJ側面(面2)が非球面として形成されており、具体的な式及び係数は後述する。
【0037】
第1レンズ群G1の結像面IMG側には、第1負メニスカスレンズL3から所定間隔をあけた位置に光学絞り部(開口絞り)STO2(太線部)が配設されている。
【0038】
次に、本実施形態における第2レンズ群G2は、
図1に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて順に、物体OBJ側に凹面を向けた負レンズ成分と、連続して4枚以上の正レンズ成分とを有する構成である。より具体的には、第1両凹レンズL4f及び第1両凸レンズL4rが接合された第1接合レンズL4、第3正メニスカスレンズL5、第4正メニスカスレンズL6、第2両凸レンズL7f及び第2両凹レンズL7rが接合された第2接合レンズL7、並びに第2負メニスカスレンズL8が配設されている。
【0039】
上記構成について、発明者らが鋭意研究したところ、連続する4枚以上の正レンズ成分を有することにより、Fナンバー1.0付近又はそれ以下を実現するための所定の屈折力(パワー)が得られるが、3枚以下とすると、球面収差の補正不足となることを究明した。また、全系の小型化のためには、4枚以上の正レンズ成分が連続して配設されている必要があり、正レンズ成分の間に負レンズ成分が配設されると、第2レンズ群G2のレンズ径が増大して、全系の小型化を実現できないことも究明した。
【0040】
また、最も結像面IMG側の正レンズ成分は、接合レンズL7とすることが好ましい。これにより、全系を大口径化した際の光学性能(特に、色収差)を良好に補正することができる。
【0041】
さらに、第2レンズ群G2は最も結像面IMG側から順に非球面レンズと負レンズ成分とを有することが好ましい。より具体的には、19面及び20面が非球面である第2負メニスカスレンズL8と、負レンズ成分である第2両凹レンズL7rが配設されている構成である。これにより、光学性能(特に、像面湾曲)を良好に補正することができる。なお、第2負メニスカスレンズL8の各表面19、20が非球面として形成されており、具体的な式及び係数は後述する。
【0042】
なお、負レンズ成分(第2負メニスカスレンズ)L8は、19面及び20面のうち少なくとも一方が非球面に形成されていればよい。
【0043】
さらに、第2レンズ群G2中の各負レンズ成分(第1両凹レンズL4f、第2両凹レンズL7r、及び第2負メニスカスレンズL8)の屈折率は、第2レンズ群G2中の各正レンズ成分(第1両凸レンズL4r、第3正メニスカスレンズL5、第4正メニスカスレンズL6、及び第2両凸レンズL7f)の屈折率よりも小さいことが好ましい。これにより、ペッツバール和が減少し、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0044】
次に、本実施形態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との関係について説明する。
【0045】
図1に示すように、光軸上に結像する光線のうち、第1レンズ群G1中で光線が最も高い位置をHfとし、第2レンズ群G2中で光線が最も高い位置をHrとしたとき、Hr/Hf>0.80を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、光学性能の維持と全系の小型化を両立することができる。
【0046】
また、
図1に示すように、光学レンズ系100のバックフォーカスをBF、全系の焦点距離をfとしたとき、BF/f<0.5を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、第2レンズ群G2を小径化することができ、全系を小型化することができる。
【0047】
さらに、
図1に示すように、第1レンズ群G1の先端から光学絞り部STO2までの長さをl1とし、光学絞り部STO2から結像面IMGまでの長さをl2としたとき、l1/l2<0.45を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、1.0付近又はそれ以下のFナンバーを確保することができる。
【0048】
続いて、
図1に示す全系の焦点距離f=36.05mm、Fナンバー0.92の光学レンズ系100のレンズデータを表1~表3に示す。
【0049】
表1において、物体OBJ側から数えた仮想面及びレンズ面に対応する曲率半径R(mm)、光軸上の面間隔D(mm)、レンズの屈折率nd、レンズのアッベ数νdをそれぞれ示す。なお、仮想面STO1、STO2は平面であるため、曲率半径Rは、Infinityとしている。また、物体OBJに対してレンズ面が凸の場合は曲率半径Rを正とし、物体OBJに対してレンズ面が凹の場合は曲率半径Rを負としている。また、nd及びνdは、d線(587.56nm)に対する数値である。また、Dは、一の面から次番号の面までの距離としている。また、面番号にAの符号が付された面は非球面を表している。さらに、ndとνdの空欄は空気であることを示している。第2実施形態、第3実施形態においても同様の表記とする。
【0050】
【0051】
表2において、非球面としての面形状(非球面係数)を示す。この場合、面の中心を原点として、光軸方向をZとした直交座標系(X、Y、Z)において、Zは下記数式1により定義される。数式1において、Rは曲率半径、Kは円錐定数、A4、A6、A8、A10、A12は、それぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数、Hは光軸上の原点からの距離である。
【0052】
【0053】
【0054】
また、光学レンズ系100の距離に関する諸元を表3に示す。
【0055】
【0056】
表1に示すように、第1レンズ群G1の全ての正レンズ成分の屈折率は1.80以上に形成されている。また、第1レンズ群の各レンズ成分の屈折率は、第1レンズ群の負レンズ成分の屈折率よりも大きく形成されている。また、第2レンズ群G2の各負レンズ成分の屈折率は、第2レンズ群G2の各正レンズ成分の屈折率よりも小さく形成されている。
【0057】
また、表3に示すように、Hr/Hf>0.80となるように形成されている。また、BF/f<0.5となるように形成されている。また、l1/l2<0.45となるように形成されている。
【0058】
表1~表3に示す光学レンズ系100のレンズデータにおける、球面収差、非点収差、歪曲収差は
図2の通りである。なお、各スケールは、±0.50mm、±0.50mm、±5.00%である。
図2に示すように、いずれも良好な収差を得ていることが確認できる。
【0059】
(第2実施形態)
続いて、第2実施形態では、全系の焦点距離F=37.00mm、Fナンバー0.93の超大口径撮像レンズ200を例示して説明する。
【0060】
本実施形態における第1レンズ群G1は、
図3に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて順に、正レンズ成分と、結像面IMG側に凹面を向けた負レンズとを有する構成である。より具体的には、正レンズ成分として、第1正メニスカスレンズL11を有しており、負レンズ成分として、第1負メニスカスレンズL12が配設されている。
【0061】
第1レンズ群G1の最も物体OBJ側の先端の接平面を仮想面(細線部)として、当該仮想面上には、固定絞り部STO1(太線部)が配設されている。一例として、固定絞り部STO1は、図示しないレンズ鏡筒の先端部として構成されている。なお、固定絞り部STO1は、第1正メニスカスレンズL1の先端よりも物体OBJ側に配設されていてもよい。また、本実施形態における固定絞り部STO1は、平面であり、曲率半径は、Infinityとして定義される。
【0062】
また、第1レンズ群G1における全ての正レンズ成分(本実施形態では、第1正メニスカスレンズL11を指す)の屈折率は、1.80よりも大きいことが好ましい。正レンズ成分を高屈折率とすることで、光学性能(特に、球面収差及びコマ収差)を良好に補正することができる。
【0063】
さらに、第1レンズ群の各正レンズ成分(本実施形態では、第1正メニスカスレンズL11を指す)の屈折率は、第1レンズ群の負レンズ成分(第1負メニスカスレンズL12)よりも大きいことが好ましい。これにより、ペッツバール和が減少し、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0064】
さらに、第1レンズ群G1の正レンズ成分(本実施形態では、第1正メニスカスレンズL11を指す)のうち、少なくとも1枚は非球面であることが好ましい。これにより、光学性能(特に、サジタル方向のコマ収差)を良好に補正することができる。なお、本実施形態では、第1正メニスカスレンズL11の物体OBJ側面(面2)が非球面として形成されている。具体的な式は数1に示しており、係数は後述する。
【0065】
第1レンズ群G1の結像面IMG側には、第1負メニスカスレンズL12から所定間隔をあけた位置に光学絞り部(開口絞り)STO2が配設されている。
【0066】
次に、本実施形態における第2レンズ群G2は、
図3に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて順に、物体OBJ側に凹面を向けた負レンズ成分と、連続して4枚以上の正レンズ成分とを有する構成である。より具体的には、第1両凹レンズL13f及び第1両凸レンズL13rが接合された第1接合レンズL13、第2両凸レンズL14、第2正メニスカスレンズL15、第3両凸レンズL16f及び第2両凹レンズL16rが接合された第2接合レンズL16、並びに第2負メニスカスレンズL17が配設されている。
【0067】
本実施形態においても、連続する4枚以上の正レンズ成分(第1両凸レンズL13r、第2両凸レンズL14、第2正メニスカスレンズL15、及び第3両凸レンズL16f)が配設されている。これにより、球面収差を良好に補正して、且つ全系の小型化を図ることができる。
【0068】
また、最も結像面IMG側の正レンズ成分は、接合レンズL16とすることが好ましい。これにより、全系を大口径化した際の光学性能(特に、色収差)を良好に補正することができる。
【0069】
さらに、第2レンズ群G2は最も結像面IMG側から順に非球面レンズと負レンズ成分を有することが好ましい。より具体的には、17面及び18面が非球面である第2負メニスカスレンズL17と、負レンズ成分である第2両凹レンズL16rが配設されている構成である。これにより、光学性能(特に、像面湾曲)を良好に補正することができる。なお、第2負メニスカスレンズL17の各表面17、18が非球面として形成されている。具体的な式は数1に示しており、係数は後述する。
【0070】
なお、負レンズ成分(第2負メニスカスレンズ)L17は、17面及び18面のうち少なくとも一方が非球面に形成されていればよい。
【0071】
さらに、第2レンズ群G2中の各負レンズ成分(第1両凹レンズL13f、第2両凹レンズL16r、及び第2負メニスカスレンズL17)の屈折率は、第2レンズ群G2中の各正レンズ成分(第1両凸レンズL13r、第2両凸レンズL14、第2正メニスカスレンズL15、及び第3両凸レンズL16f)の屈折率よりも小さいことが好ましい。これにより、ペッツバール和が減少し、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0072】
次に、本実施形態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との関係について説明する。
【0073】
図3に示すように、本実施形態における光学レンズ系200においても、Hr/Hf>0.80を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、光学性能の維持と全系の小型化を両立することができる。
【0074】
また、
図3に示すように、光学レンズ系200においても、BF/f<0.5を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、第2レンズ群G2を小径化することができ、全系を小型化することができる。
【0075】
さらに、
図3に示すように、光学レンズ系200においても、l1/l2<0.45を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、1.0付近又はそれ以下のFナンバーを確保することができる。
【0076】
続いて、
図3に示す全系の焦点距離f=37.00mm、Fナンバー0.93の光学レンズ系200のレンズデータを表4~表6に示す。
【0077】
【0078】
表5において、非球面としての面形状(非球面係数)を示す。なお、Zは数1と同様である。
【0079】
【0080】
また、光学レンズ系200の距離についての諸元を表6に示す。
【0081】
【0082】
表4に示すように、第1レンズ群G1の正レンズ成分の屈折率は1.80以上に形成されている。また、第1レンズ群の各レンズ成分の屈折率は、第1レンズ群の負レンズ成分の屈折率よりも大きく形成されている。また、第2レンズ群G2の各負レンズ成分の屈折率は、第2レンズ群G2の各正レンズ成分の屈折率よりも小さく形成されている。
【0083】
また、表6に示すように、Hr/Hf>0.80となるように形成されている。また、BF/f<0.5となるように形成されている。また、l1/l2<0.45となるように形成されている。
【0084】
表4~表6に示す光学レンズ系200のレンズデータにおける、球面収差、非点収差、歪曲収差は
図4の通りである。なお、各スケールは、±0.50mm、±0.50mm、±5.00%である。
図4に示すように、いずれも良好な収差を得ていることが確認できる。
【0085】
(第3実施形態)
続いて、第3実施形態では、全系の焦点距離F=34.00mm、Fナンバー0.94の超大口径撮像レンズ300を例示して説明する。
【0086】
次に、本実施形態における第1レンズ群G1は、
図5に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて順に、正レンズ成分と、結像面IMG側に凹面を向けた負レンズとを有する構成である。より具体的には、正レンズ成分として、第1正メニスカスレンズL21、及び第2正メニスカスレンズL22を有しており、負レンズ成分として、第1負メニスカスレンズL23が配設されている。
【0087】
第1レンズ群G1の最も物体OBJ側の先端に接する球面を仮想面(太線部)として、当該仮想面上には、固定絞り部STO1が配設されている。一例として、固定絞り部STO1は、図示しないレンズ鏡筒の先端部として構成されている。なお、固定絞り部STO1は、第1正メニスカスレンズL1の先端よりも物体OBJ側に配設されていてもよい。また、本実施形態における固定絞り部STO1は、第1、第2実施形態とは異なり、曲率半径が-60mmの球面(凹面)である。
【0088】
また、第1レンズ群G1における全ての正レンズ成分(第1正メニスカスレンズL21、及び第2正メニスカスレンズL22)の屈折率は、1.80よりも大きいことが好ましい。正レンズ成分を高屈折率とすることで、光学性能(特に、球面収差及びコマ収差)を良好に補正することができる。
【0089】
さらに、第1レンズ群の各正レンズ成分(第1正メニスカスレンズL21、及び第2正メニスカスレンズL22)の屈折率は、第1レンズ群の負レンズ成分(第1負メニスカスレンズL23)よりも大きいことが好ましい。これにより、ペッツバール和が減少し、光学性能(特に、非点収差)を良好に補正することができる。
【0090】
さらに、第1レンズ群G1の正レンズ成分(第1正メニスカスレンズL21、及び第2正メニスカスレンズL22)のうち、少なくとも1枚は非球面であることが好ましい。これにより、光学性能(特に、サジタル方向のコマ収差)を良好に補正することができる。なお、本実施形態では、第1正メニスカスレンズL21の物体OBJ側面(面2)が非球面として形成されている。具体的な式は数1に示しており、係数は後述する。
【0091】
第1レンズ群G1の結像面IMG側には、第1負メニスカスレンズL23から所定間隔をあけた位置に光学絞り部(開口絞り)STO2(太線部)が配設されている。
【0092】
次に、本実施形態における第2レンズ群G2は、
図3に示すように、物体OBJから結像面IMGへ向けて順に、物体OBJ側に凹面を向けた負レンズ成分と、連続して4枚以上の正レンズ成分とを有する構成である。より具体的には、第1両凹レンズL24f及び第1両凸レンズL24rが接合された第1接合レンズL24、第2両凸レンズL25、第2正メニスカスレンズL26、第3両凸レンズL27f及び第2両凹レンズL27rが接合された第2接合レンズL27、並びに第2負メニスカスレンズL28が配設されている。
【0093】
本実施形態においても、連続する4枚以上の正レンズ成分(第1両凸レンズL24r、第2両凸レンズL25、第2正メニスカスレンズL26、及び第3両凸レンズL27f)が配設されている。これにより、球面収差を良好に補正して、且つ全系の小型化を図ることができる。
【0094】
また、最も結像面IMG側の正レンズ成分は、接合レンズL27とすることが好ましい。これにより、全系を大口径化した際の光学性能(特に、色収差)を良好に補正することができる。
【0095】
さらに、第2レンズ群G2は最も結像面IMG側から順に非球面レンズと負レンズ成分を有することが好ましい。より具体的には、19面及び20面が非球面である第2負メニスカスレンズL28と、負レンズ成分である第2両凹レンズL27rが配設されている構成である。これにより、光学性能(特に、像面湾曲)を低減させることができる。なお、第2負メニスカスレンズL28の各表面19、20が非球面として形成されている。具体的な式は数1に示しており、係数は後述する。
【0096】
なお、負レンズ成分(第2負メニスカスレンズ)L28は、19面及び20面のうち少なくとも一方が非球面に形成されていればよい。
【0097】
さらに、第2レンズ群G2中の各負レンズ成分(第1両凹レンズL24f、第2両凹レンズL27r、及び第2負メニスカスレンズL28)の屈折率は、第2レンズ群G2中の各正レンズ成分(第1両凸レンズL24r、第2両凸レンズL25、第2正メニスカスレンズL26、及び第3両凸レンズL27f)の屈折率よりも小さいことが好ましい。これにより、ペッツバール和が減少し、光学性能(特に、非点収差)を低減させることができる。
【0098】
次に、本実施形態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との関係について説明する。
【0099】
図5に示すように、本実施形態における光学レンズ系300においても、Hr/Hf>0.80を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、光学性能の維持と全系の小型化を両立することができる。
【0100】
また、
図5に示すように、光学レンズ系300においても、BF/f<0.5を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、第2レンズ群G2を小径化することができ、全系を小型化することができる。
【0101】
さらに、
図5に示すように、光学レンズ系300においても、l1/l2<0.45を満たすことが好ましい。上記を満たす場合に、1.0付近又はそれ以下のFナンバーを確保することができる。
【0102】
続いて、
図5に示す全系の焦点距離f=34.00mm、Fナンバー0.94の光学レンズ系300のレンズデータを表7~表9に示す。
【0103】
【0104】
表8において、非球面としての面形状(非球面係数)を示す。なお、Zは数1と同様である。
【0105】
【0106】
また、光学レンズ系300の距離についての諸元を表9に示す。
【0107】
【0108】
表7に示すように、第1レンズ群G1の正レンズ成分の全ての屈折率は1.80以上に形成されている。また、第1レンズ群G1の各レンズ成分の屈折率は、第1レンズ群G1の負レンズ成分の屈折率よりも大きく形成されている。また、第2レンズ群G2の各負レンズ成分の屈折率は、第2レンズ群G2の各正レンズ成分の屈折率よりも小さく形成されている。
【0109】
また、表9に示すように、Hr/Hf>0.80となるように形成されている。また、BF/f<0.5となるように形成されている。また、l1/l2<0.45となるように形成されている。
【0110】
表4~表6に示す光学レンズ系200のレンズデータにおける、球面収差、非点収差、歪曲収差は
図4の通りである。なお、各スケールは、±0.50mm、±0.50mm、±5.00%である。
図4に示すように、いずれも良好な収差を得ていることが確認できる。
【0111】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【0112】
100 光学レンズ系
200 光学レンズ系
300 光学レンズ系
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
L1 第1正メニスカスレンズ
L2 第2正メニスカスレンズ
L3 第1負メニスカスレンズ
L4 第1接合レンズ
L4f 第1両凹レンズ
L4r 第1両凸レンズ
L5 第3正メニスカスレンズ
L6 第4正メニスカスレンズ
L7 第2接合レンズ
L7f 第2両凸レンズ
L7r 第2両凹レンズ
L8 第2負メニスカスレンズ
L11 第1正メニスカスレンズ
L12 第1負メニスカスレンズ
L12 第2負メニスカスレンズ
L13 第1接合レンズ
L13f 第1両凹レンズ
L13r 第1両凸レンズ
L14 第2両凸レンズ
L15 第2正メニスカスレンズ
L16 第2接合レンズ
L16f 第3両凸レンズ
L16r 第2両凹レンズ
L17 第2負メニスカスレンズ
L21 第1正メニスカスレンズ
L22 第2正メニスカスレンズ
L23 第1負メニスカスレンズ
L24 第1接合レンズ
L24f 第1両凹レンズ
L24r 第1両凸レンズ
L25 第2両凸レンズ
L26 第2正メニスカスレンズ
L27 第2接合レンズ
L27f 第3両凸レンズ
L27r 第2両凹レンズ
L28 第2負メニスカスレンズ
STO1 固定絞り部
STO2 光学絞り部
OBJ 物体
IMG 結像面