(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-17
(45)【発行日】2022-10-25
(54)【発明の名称】広角レンズ系
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20221018BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20221018BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
(21)【出願番号】P 2018171267
(22)【出願日】2018-09-13
【審査請求日】2021-06-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000131326
【氏名又は名称】株式会社シグマ
(72)【発明者】
【氏名】塩田 了
【審査官】堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-097053(JP,A)
【文献】特開2017-122743(JP,A)
【文献】特開2017-122745(JP,A)
【文献】特開2016-014800(JP,A)
【文献】特開2018-010219(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00-17/08
G02B 21/02-21/04
G02B 25/00-25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、
前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、
前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少し、
以下の条件式(1)´、(2)および(4)´を満足することを特徴とする広角レンズ系。
(1)´0.32 ≦ DPS/HIM < 1.00
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
(4)´0.096 ≦ √(fw×ft)/fP < 0.15
ただし、
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
【請求項2】
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、
前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、
前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少し、
前記後続レンズ群GRは、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有し、
以下の条件式(1)および(4)を満足することを特徴とする広角レンズ系。
(1)0.28 < DPS/HIM < 1.00
(4)0.04 < √(fw×ft)/fP < 0.20
ただし、
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
【請求項3】
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、
前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、
前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少し、
広角端における全画角2ωが114.20°以上であり、
前記後続レンズ群GRは、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有し、
以下の条件式(1)および(2)を満足することを特徴とする広角レンズ系。
(1)0.28 < DPS/HIM < 1.00
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
ただし、
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
【請求項4】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項2に記載の広角レンズ系。
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
ただし、
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
【請求項5】
以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の広角レンズ系。
(3)0.10 < √(fw×ft)/fF < 0.50
ただし、
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fF:前記合焦レンズ群GFの焦点距離
【請求項6】
以下の条件式(3)および(4)を満足することを特徴とする請求項3に記載の広角レンズ系。
(3)0.10 < √(fw×ft)/fF < 0.50
(4)0.04 < √(fw×ft)/fP < 0.20
ただし、
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fF:前記合焦レンズ群GFの焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
【請求項7】
前記第1レンズ群G1は負の屈折力を有するレンズを4枚以上有し、その内3枚以上が物体側に凸の面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の広角レンズ系。
【請求項8】
前記後続レンズ群GRは、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有することを特徴とする請求項1
、請求項5、請求項7のいずれかに記載の広角レンズ系。
【請求項9】
前記後続レンズ群GRは、その最も像面側のレンズが非球面を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の広角レンズ系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いる撮影レンズに好適な光学系に関し、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少に振動させた際の像高変化率を抑制しながら、合焦位置の変化による非点収差や倍率色収差などの諸収差の変化を補正した、広角レンズ系に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年デジタルカメラ等の高画素化に伴い、用いられる光学系に対して諸収差を厳しく補正することが求められるようになってきている。
【0003】
また、近年台頭しているミラーレス一眼カメラのオートフォーカスのように、フォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少な振動(以下、ウオブリング)をさせ続けることで、常にフォーカス駆動方向を判断し続ける形式のインナーフォーカス方式が開発されている。その際、ウオブリング時の像高変化率が大きいと、鑑賞者が画面に映る被写体の倍率変動を認識し、目障りに感じてしまう。そのためフォーカス変化に対して像高変化率が小さいフォーカス形式が望まれている。
【0004】
しかし、従来提案されてきたウオブリングの際の像高変化率を抑制した光学系においては、合焦位置の変化による非点収差や色収差などの諸収差の変動が大きく、無限遠合焦時から近距離合焦時に至るまで良好な結像性能を維持することが困難であった。
【0005】
上記に関する特許文献の一例として、特許文献1又は特許文献2に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2015-166834号公報
【文献】国際公開第2015-178095号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1において広画角を有しながらフォーカスレンズ群をウオブリングさせた際の像高変化率を抑制した変倍光学系が提案されている。しかし特許文献1における変倍光学系は、合焦位置の変化による球面収差や軸上色収差の変動が大きいため、同様の光学系の構成を、F4.0程度より開口の明るい光学系に適用することは困難である。
【0008】
特許文献2において広画角を有しながら合焦位置の変化による収差の変動を抑制した変倍光学系が提案されている。しかし特許文献2における変倍光学系は、フォーカスレンズ群をウオブリングさせた際の像高変動が大きい。
【0009】
本発明は、フォーカスレンズ群を適切に配置することで、ウオブリング時の像高変動と合焦位置の変化による収差の変動の両方が抑制された広角レンズ系を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための手段である第1の発明は、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少し、以下の条件式(1)´、(2)および(4)´を満足することを特徴とする広角レンズ系である。
(1)´0.32 ≦ DPS/HIM < 1.00
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
(4)´0.096 ≦ √(fw×ft)/fP < 0.15
ただし、
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
また、第2の発明は、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少し、前記後続レンズ群GRは、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有し、以下の条件式(1)および(4)を満足することを特徴とする広角レンズ系である。
(1)0.28 < DPS/HIM < 1.00
(4)0.04 < √(fw×ft)/fP < 0.20
ただし、
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
また、第3の発明は、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、 前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少し、広角端における全画角2ωが114.20°以上であり、前記後続レンズ群GRは、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有し、以下の条件式(1)および(2)を満足することを特徴とする広角レンズ系である。
(1)0.28 < DPS/HIM < 1.00
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
ただし、
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
また、第4の発明は、以下の条件式を満足することを特徴とする第2の発明に記載の広角レンズ系である。
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
ただし、
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
【0011】
また、第5の発明は、第1の発明又は第2の発明においてさらに、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする広角レンズ系である。
(3)0.10 < √(fw×ft)/fF < 0.50
ただし、
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fF:前記合焦レンズ群GFの焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
【0012】
また、第6の発明は、第3の発明においてさらに、以下の条件式(3)および(4)を満足することを特徴とする広角レンズ系である。
(3)0.10 < √(fw×ft)/fF < 0.50
(4)0.04 < √(fw×ft)/fP < 0.20
ただし、
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fF:前記合焦レンズ群GFの焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
【0013】
また、第7の発明は、第1乃至第6のいずれかの発明においてさらに、前記第1レンズ群G1は負の屈折力を有するレンズを4枚以上有し、その内3枚以上が物体側に凸の面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする広角レンズ系である。
【0014】
また、第8の発明は、第1、第5、第7のいずれかの発明においてさらに、前記後続レンズ群GRは、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有することを特徴とする広角レンズ系である。
【0015】
また、第9の発明は、第1乃至第8のいずれかの発明においてさらに、前記後続レンズ群GRは、その最も像面側のレンズが非球面を有することを特徴とする広角レンズ系である。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、フォーカス群を適切に配置することで、ウオブリング時の像高変動と合焦位置の変化による収差の変動の両方が抑制された広角レンズ系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【
図1】実施例1の変倍光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図
【
図2】実施例1の変倍光学系の広角端の無限遠における縦収差図
【
図3】実施例1の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における縦収差図
【
図4】実施例1の変倍光学系の望遠端の無限遠における縦収差図
【
図5】実施例1の変倍光学系の広角端の無限遠における横収差図
【
図6】実施例1の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における横収差図
【
図7】実施例1の変倍光学系の望遠端の無限遠における横収差図
【
図8】実施例2の変倍光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図
【
図9】実施例2の変倍光学系の広角端の無限遠における縦収差図
【
図10】実施例2の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における縦収差図
【
図11】実施例2の変倍光学系の望遠端の無限遠における縦収差図
【
図12】実施例2の変倍光学系の広角端の無限遠における横収差図
【
図13】実施例2の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における横収差図
【
図14】実施例2の変倍光学系の望遠端の無限遠における横収差図
【
図15】
参考例3の変倍光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図
【
図16】
参考例3の変倍光学系の広角端の無限遠における縦収差図
【
図17】
参考例3の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における縦収差図
【
図18】
参考例3の変倍光学系の望遠端の無限遠における縦収差図
【
図19】
参考例3の変倍光学系の広角端の無限遠における横収差図
【
図20】
参考例3の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における横収差図
【
図21】
参考例3の変倍光学系の望遠端の無限遠における横収差図
【
図22】実施例4の変倍光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図
【
図23】実施例4の変倍光学系の広角端の無限遠における縦収差図
【
図24】実施例4の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における縦収差図
【
図25】実施例4の変倍光学系の望遠端の無限遠における縦収差図
【
図26】実施例4の変倍光学系の広角端の無限遠における横収差図
【
図27】実施例4の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における横収差図
【
図28】実施例4の変倍光学系の望遠端の無限遠における横収差図
【
図29】
参考例5の変倍光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図
【
図30】
参考例5の変倍光学系の広角端の無限遠における縦収差図
【
図31】
参考例5の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における縦収差図
【
図32】
参考例5の変倍光学系の望遠端の無限遠における縦収差図
【
図33】
参考例5の変倍光学系の広角端の無限遠における横収差図
【
図34】
参考例5の変倍光学系の中間焦点距離の無限遠における横収差図
【
図35】
参考例5の変倍光学系の望遠端の無限遠における横収差図
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に、本発明にかかる光学系の実施例について詳細に説明する。なお、以下の実施例の説明は本発明の広角レンズ系の一例を説明したものであり、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において本実施例に限定されるものではない。
【0019】
本発明の広角レンズ系は、
図1、
図8、
図15、
図22、
図29に示すレンズ構成図からわかるように、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と全体として正の屈折力を有する後続レンズ群GRより構成され、前記後続レンズ群GRは、開口絞りSと、その物体側に絞り前側レンズ群GPと、さらにその物体側に合焦に際して移動する合焦レンズ群GFを有し、前記絞り前側レンズ群GPと前記合焦レンズ群GFは正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記第1レンズ群G1と前記後続レンズ群GRの空気間隔が減少する構成となっている。
【0020】
本発明はウオブリング時の像高変動と合焦位置の変化による収差の変動の両方が抑制された広角レンズ系の提供を目的としており、合焦レンズ群GFが光軸に沿って移動した際の収差係数の変化を適切に補正することが重要となる。
【0021】
前記合焦レンズ群GFから見た開口絞りSの像を遠方に形成することにより、ウオブリング時の像高変動を微小にすることが可能になる。また、前記合焦レンズ群GFから見た開口絞りSの像を遠方に形成するためには、前記合焦レンズ群GFと開口絞りSの間隔を広げるか、前記合焦レンズ群GFの正の屈折力を強くすることが有利となるが、いずれも前記合焦レンズ群GFで発生する収差を悪化させ、合焦位置の変化による収差の変動が大きくなる。
【0022】
そこで、前記合焦レンズ群GFと開口絞りSの間に正の屈折力を有する前記絞り前側レンズ群GPを配置することで、前記合焦レンズ群GFと開口絞りの間隔および前記合焦レンズ群GFの正の屈折力を抑制しつつ、前記合焦レンズ群GFから見た開口絞りSの像を遠方に形成することが可能になる。
【0023】
ここで、合焦レンズ群GFから見た開口絞りSの像を遠方に形成射影すること、および合焦レンズ群GFの横倍率と、それ以降のレンズ群の合成横倍率を規定することにより、ウオブリング時の像高変動を微小にすることができる理由は以下のとおりである。
【0024】
ウオブリングによる像高変動はウオブリングによる歪曲収差の変動で表すことができる。松居吉哉著、レンズ設計法、共立出版P88によれば3次の歪曲収差係数Vは以下の参考式(1)であらわされる。
V=J・IV
これを展開すると以下になり、3次の歪曲収差係数Vは近軸主光線高H’の3乗に比例する。
参考式(1) V=((H’・Q’)^3/(H・Q))・H^2・Δ(1/(n・s))+P・(H’・Q’)/(H・Q)
【0025】
これより、ウオブリングによる歪曲収差の変動を少なくするには、ウオブリングによる合焦レンズ群の近軸主光線高の変動を少なくすればよい。ここで、物体距離無限遠時の合焦レンズ群GFの物体側の面を基準とした、絞り前側レンズ群GPによる開口絞りの像の位置、および合焦レンズ群GFの横倍率、合焦レンズ群より後方のレンズ群である絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率、および合焦レンズ群における主光線高から、ウオブリングによる合焦レンズ群の主光線高の変動Δhは以下の参考式(2)で表される。
参考式(2) Δh=h’-h=h・Δs/(FcEntp×MR^2×(1-MF^2))
ただし、
FcEntp:物体距離無限遠時の広角端の合焦レンズ群GFから絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置
Δs:ウオブリング時の像面移動量
h:物体距離無限遠時の合焦レンズ群における主光線高
h’:ウオブリング時の合焦レンズ群における主光線高
MF:無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MR:無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
【0026】
さらに本発明の広角レンズ系は、さらに以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1)0.28<DPS/HIM<1.00
DPS:広角端無限遠物体合焦時における、前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から前記開口絞りSまでの光軸上の距離
HIM:広角端無限遠物体合焦時における最大像高
【0027】
条件式(1)は広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPと開口絞りSとの距離について好ましい範囲を規定するものである。
【0028】
条件式(1)の下限値を超え、広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から開口絞りSまでの光軸上の距離が小さくなると、前記合焦レンズ群GFの屈折力を抑制しながら前記合焦レンズ群GFから見た開口絞りSの像を遠方に形成することが困難になり、ウオブリング時の像高変動と合焦位置の変化による収差の変動の両方を抑制することが不可能になる。
【0029】
条件式(1)の上限値を超え、広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPの最も像側の面から開口絞りSまでの光軸上の距離が大きくなると、前記合焦レンズ群GFにおける主光線高が高くなり、合焦位置の変化による収差の変動を抑制することが困難になる他、前記合焦レンズ群GFを構成するレンズの径が拡大し、合焦やウオブリングの際に駆動する部分の軽量化が困難になる。
【0030】
また、条件式(1)の下限値を0.32にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。また、条件式(1)の上限値を0.80にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。
【0031】
また本発明の広角レンズ系は、さらに以下の条件式を満足することが望ましい。
(2)-1.00<MRW^2×(1-MFW^2)<-0.30
MFW:広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFの横倍率
MRW:広角端無限遠物体合焦時における前記絞り前側レンズ群GPから最も像側の光学面までの合成横倍率
【0032】
条件式(2)は広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFが移動する際の結像面の敏感度について好ましい範囲を規定するものである。
【0033】
条件式(2)の下限値を超え、広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFが移動する際の結像面の敏感度が大きくなると、合焦レンズ群の移動量が小さくなるため、合焦レンズ群の微少な動きで結像面が大きく動き、AF合焦範囲内に合焦レンズ群GFを駆動制御することが困難になる。
【0034】
条件式(2)の上限値を超え、広角端無限遠物体合焦時における前記合焦レンズ群GFが移動する際の結像面の敏感度が小さくなると、合焦群の移動量が大きくなり、ウオブリングによる合焦レンズ群の主光線高の変動Δhが大きくなるため、像高変動を抑制する効果は弱くなり、ウオブリング時の像高変動を抑えることが困難になる。さらに、合焦レンズ群GF前後のスペースを確保しなければならず、光学系をコンパクトにすることが困難になる。
【0035】
また、条件式(2)の下限値を-0.80にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。また、条件式(2)の上限値を-0.40にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。
【0036】
また本発明の広角レンズ系は、さらに、以下の条件式を満足することが望ましい。
(3)0.10<√(fw×ft)/fF<0.50
(4)0.04<√(fw×ft)/fP<0.20
fw:広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ft:望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
fF:前記合焦レンズ群GFの焦点距離
fP:前記絞り前側レンズ群GPの焦点距離
【0037】
条件式(3)は前記合焦レンズ群GFの屈折力について好ましい範囲を規定するものである。
【0038】
条件式(4)は前記絞り前側レンズ群GPの屈折力について好ましい範囲を規定するものである。
【0039】
条件式(3)の上限値を超え、前記合焦レンズ群GFの屈折力が強くなると、ウオブリングによる合焦レンズ群より物体側の群での近軸主光線高の変動が大きくなるほか、合焦レンズ群GF自体で発生する収差も悪化するため、ウオブリング時の像高変動と合焦位置の変化による収差の変動の両方を抑制することが困難になる。
【0040】
条件式(3)の下限値を超え、前記合焦レンズ群GFの屈折力が弱くなると、合焦レンズ群が移動する際の結像面の敏感度が小さくなるため、条件式(2)の上限値を超えないようにすることが困難になる。
【0041】
また、条件式(3)の下限値を0.15にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。また、条件式(3)の上限値を0.40にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。
【0042】
条件式(4)の上限値を超え、前記絞り前側レンズ群GPの屈折力が強くなると、広い画角を維持するためには前記第1レンズ群G1の負の屈折力を強くすることが必要となり、前記第1レンズ群G1内で発生する収差を抑制することが困難になる。
【0043】
条件式(4)の下限値を超え、前記絞り前側レンズ群GPの屈折力が弱くなると、前記合焦レンズ群GFと開口絞りの間隔および前記合焦レンズ群GFの正の屈折力を抑制しつつ、前記合焦レンズ群GFから見た開口絞りの像を遠方に形成することが困難になる。
【0044】
また、条件式(4)の下限値を0.05にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。また、条件式(4)の上限値を0.15にすることで、本発明の効果をより確実に達成することができる。
【0045】
また本発明の広角レンズ系は、前記第1レンズ群G1は負の屈折力を有するレンズを4枚以上有し、その内3枚以上が物体側に正の屈折力を有する面を向けたメニスカスレンズであることが望ましい。
【0046】
前記第1レンズ群G1が負の屈折力を有するレンズを4枚以上有することで、広画角を維持しながら必要なバックフォーカスを維持することが容易となる。また、前記負の屈折力を有するレンズの内3枚以上が物体側に凸の面を向けたメニスカスレンズであることで、周辺像高に入射する光線に対する入射面と出射面の偏角を小さくすることが可能となり、負の屈折力の面による歪曲収差の悪化を抑制することが容易となる。
【0047】
また本発明の広角レンズ系は、前記後続レンズ群GRが、接合面が物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズを4組以上有することが望ましい。
【0048】
前記後続レンズ群GRに、物体側に凸面を向けており、かつ物体側の媒質の屈折率が像面側の媒質の屈折率より高いような接合レンズの数が3組以下の場合、コマ収差と球面収差のどちらか一方を補正すると他方の補正が困難になる。しかしこのような接合レンズを4組以上配置することで、コマ収差と球面収差をバランスよく補正することが容易となる。
【0049】
また本発明の広角レンズ系は、前記後続レンズ群GRの最も像面側のレンズが非球面を有することが望ましい。
【0050】
前記後続レンズ群GRの最も像面側のレンズに非球面を配置することで、軸上光束への非球面の影響を抑えながら周辺光束への効果を与えることが容易となり、球面収差への影響を抑えつつコマ収差や非点収差を補正することが容易となる。
【0051】
次に、本発明の広角レンズ系に係る実施例のレンズ構成と数値実施例と条件式対応値について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像面側の順番で記載する。また、実施例中のLnの表記は、物体側からn番目のレンズのことを示している。
【0052】
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面または開口絞りの番号、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズ面の間隔、ndはd線(波長587.56nm)に対する屈折率、vdはd線に対するアッベ数、θgFはg線(波長435.84nm)とF線(波長486.13nm)の部分分散比を示している。
【0053】
面番号に付した(絞り)は、その位置に開口絞りSが位置していることを示している。平面又は開口絞りSに対する曲率半径には∞(無限大)を記入している。
【0054】
面番号に付した*(アスタリスク)は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。
【0055】
[非球面データ]には、[面データ]において*を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数の値を示している。非球面の形状は、下記の式で表される。以下の式において、光軸に直交する方向への光軸からの変位をy、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位(サグ量)をz、基準球面の曲率半径をr、コーニック係数をKで表している。また、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20次の非球面係数をそれぞれA3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17、A18、A19、A20で置くとき、非球面の座標は以下の式で表されるものとする。
【0056】
[各種データ]には、ズーム比及び各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。
【0057】
[可変間隔データ]には、各焦点距離状態における可変間隔及びBFの値を示している。
【0058】
[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。
【0059】
また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、△S、△Mはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
【0060】
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【実施例1】
【0061】
図1は、本発明の実施例1の広角レンズ系のレンズ構成図である。
実施例1は変倍光学系であり、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1、および全体として正の屈折力の後続レンズ群GRから構成され、後続レンズ群GRは、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間には開口絞りSが配置され、変倍の際開口絞りSは第4レンズ群G4と一体に移動する。
【0062】
第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5とから構成されており、負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面および負メニスカスレンズL3の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0063】
第2レンズ群G2は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズから構成されている。第2レンズ群G2は、無限遠物体距離から近距離へのフォーカシングに際して全体が像面側へ移動する。
【0064】
第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と両凸レンズL10からなる接合レンズとから構成されている。
【0065】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と両凸レンズL13からなる接合レンズと、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL18とから構成されており、正メニスカスレンズL18の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0066】
また、実施例1の広角レンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大した後ズーム域の途中から減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少する。
【0067】
続いて以下に実施例1に係る広角レンズ系の諸元値を示す。
数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd θgF
1* 85.4412 3.2000 1.69350 53.18 0.5482
2 25.6415 5.9311
3 32.2488 1.7000 1.59282 68.62 0.5440
4 20.4022 9.9424
5* 44.7525 2.4089 1.59271 66.97 0.5366
6* 18.6004 8.2083
7 -143.3662 1.0000 1.59282 68.62 0.5440
8 65.2835 0.2500
9 32.7185 3.5498 1.84666 23.78 0.6191
10 78.5742 (d10)
11 47.9876 0.7000 1.92119 23.96 0.6201
12 18.0927 4.5235 1.75211 25.05 0.6191
13 1000.0000 (d13)
14 -45.9274 0.8473 1.80809 22.76 0.6285
15 -130.5409 0.1500
16 43.8526 0.8157 1.94595 17.98 0.6544
17 24.6033 5.0424 1.75520 27.51 0.6102
18 -238.9569 (d18)
19(絞り) ∞ 1.2400
20 26.7826 5.4475 1.43700 95.10 0.5335
21 -82.1805 0.1500
22 27.6053 0.8000 1.72047 34.71 0.5834
23 14.2195 7.7162 1.55032 75.50 0.5399
24 -302.0534 3.1611
25 -42.7697 0.8000 1.95375 32.32 0.5900
26 16.5944 5.1186 1.92286 20.88 0.6388
27 165.2911 0.1500
28 30.6058 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
29 15.3700 7.4494 1.55032 75.50 0.5399
30 146.1642 1.4019
31* -300.0000 2.0350 1.55352 71.72 0.5397
32* -70.4549 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
1面 5面 6面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 -3.64842E-02
A3 0.00000E+00 -5.23111E-05 -3.48559E-05
A4 8.58209E-06 -1.26716E-05 -1.50563E-05
A5 0.00000E+00 -1.13040E-05 -1.10043E-05
A6 -1.40764E-08 1.95245E-06 1.72222E-06
A7 0.00000E+00 -9.38134E-08 -4.71099E-08
A8 3.05748E-11 -7.82976E-10 -3.15483E-09
A9 0.00000E+00 1.22496E-10 -5.86163E-11
A10 -5.97803E-14 1.97968E-12 1.76453E-11
A11 0.00000E+00 -1.33295E-14 -1.10783E-13
A12 9.08590E-17 -1.10265E-14 -5.28181E-15
A13 0.00000E+00 5.32582E-17 -8.35047E-16
A14 -9.58737E-20 7.28532E-18 5.89441E-17
A15 0.00000E+00 1.89244E-19 -9.54814E-18
A16 6.40051E-23 -1.81192E-20 3.21284E-19
A17 0.00000E+00 1.13899E-21 6.43253E-21
A18 -2.39147E-26 -2.99255E-23 -4.91029E-23
A19 0.00000E+00 1.48595E-25 1.37261E-24
A20 3.78519E-30 -3.31214E-27 -5.09803E-25
31面 32面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.45667E-05 5.66654E-06
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -8.17092E-08 5.42201E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 2.81370E-09 -2.06458E-09
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 -7.26008E-11 3.25090E-11
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 1.11778E-12 -2.56410E-13
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 -9.83681E-15 1.03356E-15
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 4.86452E-17 -1.78037E-18
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 -1.24975E-19 -8.07610E-22
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 1.29336E-22 5.22718E-24
[各種データ]
ズーム比 1.60
広角 中間 望遠
焦点距離 14.50 17.97 23.15
Fナンバー 2.93 2.93 2.93
全画角2ω 114.29 100.68 84.92
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 141.1415 136.8766 135.0097
[可変間隔データ] 広角 中間 望遠
撮影距離 ∞ ∞ ∞
d10 17.4502 9.3308 3.1517
d13 8.4183 10.2009 9.5800
d18 9.1955 5.5627 2.6650
BF 21.5383 27.2429 35.0738
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -18.7938
G2 11 108.8254
G3 14 172.7111
G4 19 43.8312
【実施例2】
【0068】
図8は、本発明の実施例2の広角レンズ系のレンズ構成図である。
実施例2は変倍光学系であり、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1、および全体として正の屈折力の後続レンズ群GRから構成され、後続レンズ群GRは、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間には開口絞りSが配置され、変倍の際開口絞りSは第4レンズ群G4と一体に移動する。
【0069】
第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹レンズL4と、両凸レンズL5とから構成されており、負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面および負メニスカスレンズL3の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0070】
第2レンズ群G2は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズから構成されている。第2レンズ群G2は、無限遠物体距離から近距離へのフォーカシングに際して全体が像面側へ移動する。
【0071】
第3レンズ群G3は、両凸レンズL8と両凹レンズL9からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10とから構成されている。正メニスカスレンズL10の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0072】
第4レンズ群G4は、物体側から順に物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と両凸レンズL15からなる接合レンズと、両凹レンズL16と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17からなる接合レンズと、両凸レンズL18とから構成されており、両凸レンズL18の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0073】
また、実施例2の広角レンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大した後ズーム域の途中から減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少する。
【0074】
続いて以下に実施例2に係る広角レンズ系の諸元値を示す。
数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd θgF
1* 70.4362 3.2688 1.69350 53.18 0.5482
2 26.2053 8.2888
3 39.1118 1.8000 1.59282 68.62 0.5440
4 19.8260 9.3405
5* 62.5655 1.8393 1.59201 67.02 0.5358
6* 27.3920 9.0857
7 -49.8873 1.4000 1.59282 68.62 0.5440
8 73.2389 0.1500
9 41.4682 4.3226 1.85478 24.80 0.6122
10 226.1881 (d10)
11 43.5485 0.8000 1.92119 23.96 0.6201
12 17.2071 4.6530 1.75211 25.05 0.6191
13 1572.4443 (d13)
14 850.7053 5.1991 1.85478 24.80 0.6122
15 -17.8269 0.8000 1.80809 22.76 0.6285
16 75.4697 0.1500
17* 26.4504 2.9733 1.55332 71.68 0.5402
18* 62.8100 (d18)
19(絞り) ∞ 1.1000
20 27.2056 4.0471 1.49700 81.61 0.5388
21 1052.3509 0.1500
22 23.0464 1.0000 1.80610 40.73 0.5671
23 13.4116 6.9022 1.55032 75.50 0.5399
24 923.5859 0.1500
25 25.8717 0.8000 1.74330 49.22 0.5493
26 11.3804 5.4303 1.49700 81.61 0.5388
27 -473.9094 0.8562
28 -83.2691 1.0000 1.88300 40.80 0.5654
29 13.8202 3.7227 1.80809 22.76 0.6285
30 33.2018 1.8312
31* 59.5236 2.8742 1.55332 71.68 0.5402
32* -101.3259 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
1面 5面 6面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 6.57085E-06 -4.14215E-05 -3.28976E-05
A5 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -5.54117E-09 5.33347E-07 5.75999E-07
A7 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 5.99382E-12 -2.84879E-09 -2.93649E-09
A9 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 -3.00326E-15 9.07865E-12 8.04066E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 7.00625E-19 -1.53961E-14 -5.06370E-15
A13 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 1.08358E-17 -1.08598E-17
A15 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
17面 18面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.41090E-05 -6.52464E-06
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 3.80536E-08 3.87744E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 -6.02419E-10 -6.26071E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 3.15197E-12 3.28488E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00
31面 32面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.78738E-05 1.45712E-05
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -3.83809E-08 -7.77842E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 -1.35717E-09 -9.39808E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 1.51933E-11 7.23165E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
ズーム比 1.60
広角 中間 望遠
焦点距離 14.50 17.80 23.15
Fナンバー 2.93 2.93 2.93
全画角2ω 114.20 101.12 84.98
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 133.1000 129.8569 128.7234
[可変間隔データ] 広角 中間 望遠
撮影距離 ∞ ∞ ∞
d10 13.6655 7.2040 1.6000
d13 4.9365 6.3901 6.2716
d18 9.1999 5.9263 2.9233
BF 21.3629 26.4014 33.9934
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -17.9139
G2 11 91.2908
G3 14 190.1798
G4 19 39.6370
参考例3
【実施例3】
【0075】
図15は、本発明の
参考例3の広角レンズ系のレンズ構成図である。
参考例3は変倍光学系であり、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1、および全体として正の屈折力の後続レンズ群GRから構成され、後続レンズ群GRは、物体側から順に、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、および正の屈折力の第5レンズ群G5から構成される。第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間には開口絞りSが配置され、変倍の際開口絞りSは第5レンズ群G5と一体に移動する。
【0076】
第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5とから構成されており、負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面および負メニスカスレンズL3の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0077】
第2レンズ群G2は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6から構成されている。
【0078】
第3レンズ群G3は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL7と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8からなる接合レンズから構成されている。第3レンズ群G3は、無限遠物体距離から近距離へのフォーカシングに際して全体が像面側へ移動する。
【0079】
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凹レンズL10と両凸レンズL11からなる接合レンズとから構成されている。正メニスカスレンズL9の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0080】
第5レンズ群G5は、物体側から順に物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL15と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL16からなる接合レンズと、両凹レンズL17と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL18からなる接合レンズと、両凸レンズL19とから構成されており、両凸レンズL19の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0081】
また、参考例3の広角レンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔および第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔は、無限遠合焦時は変倍に際して変化しない。
【0082】
続いて以下に参考例3に係る広角レンズ系の諸元値を示す。
数値参考例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd θgF
1* 62.1270 3.1000 1.69350 53.18 0.5482
2 25.9720 9.4134
3 44.4365 1.7000 1.76385 48.49 0.5589
4 19.0805 9.8439
5* 111.8526 1.7500 1.59201 67.02 0.5358
6* 46.1646 7.1975
7 -56.0767 1.2000 1.43700 95.10 0.5335
8 50.6852 0.1500
9 36.5346 4.4755 1.85478 24.80 0.6122
10 122.1284 (d10)
11 50.9595 1.0000 1.72916 54.67 0.5452
12 40.8982 (d12)
13 29.8814 0.8000 1.95375 32.32 0.5900
14 15.1467 5.7973 1.69895 30.05 0.6028
15 1003.6255 (d15)
16* 49.6536 2.8072 1.58313 59.46 0.5404
17* 105.3701 1.5420
18 -62.5451 0.8000 1.85478 24.80 0.6122
19 22.9434 4.7872 1.91082 35.25 0.5821
20 -115.9850 (d20)
21(絞り) ∞ 1.1000
22 27.0105 4.0101 1.55032 75.50 0.5399
23 681.5372 0.1500
24 21.5100 1.0000 1.77250 49.62 0.5503
25 13.2280 6.8392 1.49700 81.61 0.5388
26 806.0308 0.1500
27 25.3231 0.8000 1.77250 49.62 0.5503
28 11.4625 5.0838 1.49700 81.61 0.5388
29 105.9287 1.0274
30 -70.8196 1.0000 1.88300 40.80 0.5654
31 15.6075 3.4771 1.80809 22.76 0.6285
32 36.4186 0.6113
33* 59.9235 3.1623 1.55332 71.68 0.5402
34* -53.5427 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
1面 5面 6面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 5.64304E-06 -4.04402E-06 3.02847E-06
A5 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -3.31532E-09 8.28678E-08 8.10100E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 5.19167E-12 7.67359E-11 2.13471E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 -3.51415E-15 -1.43493E-12 -2.59811E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 1.44648E-18 4.76781E-15 9.87834E-15
A13 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 -5.69577E-18 -1.62148E-17
A15 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
16面 17面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.67168E-06 -3.12521E-06
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 1.08791E-07 1.01441E-07
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 -4.37216E-10 -5.18358E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 4.01041E-12 4.35919E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00
33面 34面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.07408E-05 2.20811E-05
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 1.78637E-07 1.28295E-07
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 -1.31521E-09 -7.11408E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 1.13478E-11 4.09428E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
ズーム比 1.60
広角 中間 望遠
焦点距離 14.50 17.68 23.15
Fナンバー 2.93 2.93 2.93
全画角2ω 114.18 101.48 84.98
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 134.3000 130.1723 128.1336
[可変間隔データ] 広角 中間 望遠
撮影距離 ∞ ∞ ∞
d10 14.1533 7.7721 1.4000
d12 1.4000 1.4000 1.4000
d15 3.9103 3.9103 3.9103
d20 7.0127 4.6959 1.5028
BF 23.0484 27.6187 35.1453
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -19.1136
G2 11 -296.5171
G3 13 68.1908
G4 16 314.7230
G5 21 39.4864
【実施例4】
【0083】
図22は、本発明の実施例4の広角レンズ系のレンズ構成図である。
実施例4は変倍光学系であり、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1、および全体として正の屈折力の後続レンズ群GRから構成され、後続レンズ群GRは、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間には開口絞りSが配置され、変倍の際開口絞りSは第4レンズ群G4と一体に移動する。
【0084】
第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5とから構成されており、負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面および負メニスカスレンズL3の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0085】
第2レンズ群G2は、両凸レンズL6から構成されている。第2レンズ群G2は、無限遠物体距離から近距離へのフォーカシングに際して全体が像面側へ移動する。両凸レンズL6の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0086】
第3レンズ群G3は、両凸レンズL7と両凹レンズL8らなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL10からなる接合レンズとから構成されている。
【0087】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と両凸レンズL15からなる接合レンズと、両凹レンズL16と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17からなる接合レンズと、両凸レンズL18とから構成されており、両凸レンズL18の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0088】
また、実施例4の広角レンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少する。
【0089】
続いて以下に実施例4に係る広角レンズ系の諸元値を示す。
数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd θgF
1* 68.1609 3.2000 1.69350 53.18 0.5482
2 26.3693 8.7670
3 41.2461 1.8000 1.59282 68.62 0.5440
4 19.7745 9.1547
5* 60.8593 1.7500 1.59201 67.02 0.5358
6* 28.0939 8.9436
7 -54.2371 1.4000 1.59282 68.62 0.5440
8 52.4509 0.3343
9 39.5811 4.6054 1.85478 24.80 0.6122
10 286.8626 (d10)
11* 113.7450 2.2826 1.83441 37.28 0.5772
12* -250.2800 (d12)
13 1169.8598 4.3764 1.73800 32.33 0.5899
14 -22.0158 0.8000 1.72825 28.32 0.6058
15 101.9596 0.1932
16 23.6757 1.0000 1.95375 32.32 0.5900
17 17.3832 5.0764 1.54072 47.20 0.5677
18 127.1087 (d18)
19(絞り) ∞ 1.1000
20 31.2673 3.9143 1.49700 81.61 0.5388
21 -399.2320 0.1500
22 23.0238 1.0000 1.80610 40.73 0.5671
23 13.5278 6.7879 1.55032 75.50 0.5399
24 546.4487 0.1500
25 25.9787 1.4522 1.80610 40.73 0.5671
26 12.2358 4.7661 1.49700 81.61 0.5388
27 -272.7786 0.8256
28 -71.7333 1.0000 1.88300 40.80 0.5654
29 13.7504 3.5658 1.80809 22.76 0.6285
30 36.1983 2.3633
31* 75.0131 2.8773 1.55332 71.68 0.5402
32* -97.5471 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
1面 5面 6面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 6.24818E-06 -4.34192E-05 -3.61640E-05
A5 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -4.72366E-09 5.22866E-07 5.64120E-07
A7 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 5.00383E-12 -2.42012E-09 -2.40002E-09
A9 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 -2.76706E-15 6.67134E-12 5.39575E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 8.25703E-19 -1.00186E-14 -2.70738E-15
A13 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 6.32660E-18 -7.39494E-18
A15 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
11面 12面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.96794E-06 2.35238E-06
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 6.32479E-08 5.74545E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 -3.73385E-10 -3.58586E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 1.74175E-12 1.80734E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00
31面 32面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -1.14839E-05 1.74860E-05
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -8.46161E-08 -7.77265E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 6.71571E-11 -2.46545E-10
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 6.99295E-12 4.55658E-12
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 0.00000E+00 0.00000E+00
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 0.00000E+00 0.00000E+00
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 0.00000E+00 0.00000E+00
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 0.00000E+00 0.00000E+00
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 0.00000E+00 0.00000E+00
[各種データ]
ズーム比 1.60
広角 中間 望遠
焦点距離 14.50 17.86 23.15
Fナンバー 2.93 2.93 2.93
全画角2ω 114.20 100.94 84.98
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 133.1001 130.1846 129.3658
[可変間隔データ] 広角 中間 望遠
撮影距離 ∞ ∞ ∞
d10 15.2620 7.8806 1.7869
d12 4.0754 7.2913 8.0379
d18 9.8407 5.6870 2.4689
BF 20.2857 25.6895 33.4358
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -17.9347
G2 11 93.9914
G3 14 146.0606
G4 19 42.9206
参考例5
【実施例5】
【0090】
図29は、本発明の
参考例5の広角レンズ系のレンズ構成図である。
参考例5は変倍光学系であり、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1、および全体として正の屈折力の後続レンズ群GRから構成され、後続レンズ群GRは、物体側から順に、正の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間には開口Sが配置され、変倍の際開口絞りSは第4レンズ群G4と一体に移動する。
【0091】
第1レンズ群G1は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3と、両凹レンズL4と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL5とから構成されており、負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面および負メニスカスレンズL3の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0092】
第2レンズ群G2は、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズから構成されている。第2レンズ群G2は、無限遠物体距離から近距離へのフォーカシングに際して全体が像面側へ移動する。
【0093】
第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8と、物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と両凸レンズL10からなる接合レンズとから構成されている。
【0094】
第4レンズ群G4は、両凸レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と両凸レンズL13からなる接合レンズと、両凹レンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL16と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL17からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL18とから構成されており、正メニスカスレンズL18の両側のレンズ面は所定の非球面形状となっている。
【0095】
また、参考例5の広角レンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大した後ズーム域の途中から減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少する。
【0096】
続いて以下に参考例5に係る広角レンズ系の諸元値を示す。
数値参考例5
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd θgF
1* 83.0880 3.3719 1.69350 53.18 0.5482
2 25.6526 5.5230
3 31.2009 1.7500 1.72916 54.67 0.5452
4 20.6650 9.5469
5* 40.6428 2.3978 1.59271 66.97 0.5366
6* 19.1190 8.5711
7 -110.2901 1.0000 1.55032 75.50 0.5399
8 56.1679 0.2500
9 32.9544 3.6521 1.84666 23.78 0.6191
10 81.1775 (d10)
11 50.5714 0.7000 1.92119 23.96 0.6201
12 18.5534 4.5755 1.75211 25.05 0.6191
13 -2000.0000 (d13)
14 -48.7924 0.9000 1.80809 22.76 0.6285
15 -122.4980 0.1500
16 48.9240 0.9000 1.94595 17.98 0.6544
17 26.8957 4.8266 1.75520 27.53 0.6090
18 -474.9724 (d18)
19(絞り) ∞ 1.2400
20 29.2085 5.5251 1.43700 95.10 0.5335
21 -78.1829 0.1500
22 27.1604 0.8000 1.73800 32.33 0.5899
23 15.3905 7.9110 1.55032 75.50 0.5399
24 -212.2955 3.5460
25 -49.8392 0.8000 1.95375 32.32 0.5900
26 16.6892 5.1258 1.92286 20.88 0.6388
27 130.1255 0.1500
28 30.2863 0.8000 1.88300 40.80 0.5654
29 15.1782 7.4175 1.55032 75.50 0.5399
30 112.0728 1.5198
31* -300.0000 2.0350 1.55352 71.72 0.5397
32* -70.4549 (BF)
像面 ∞
[非球面データ]
1面 5面 6面
K 0.00000E+00 0.00000E+00 -3.24723E-02
A3 0.00000E+00 -3.27633E-05 -1.32710E-05
A4 8.58209E-06 -1.65467E-05 -1.86768E-05
A5 0.00000E+00 -1.13566E-05 -1.09416E-05
A6 -1.40764E-08 1.95894E-06 1.72558E-06
A7 0.00000E+00 -9.35586E-08 -4.70165E-08
A8 3.05748E-11 -7.83065E-10 -3.16219E-09
A9 0.00000E+00 1.22268E-10 -5.80649E-11
A10 -5.97803E-14 1.97110E-12 1.77084E-11
A11 0.00000E+00 -1.35540E-14 -1.04568E-13
A12 9.08590E-17 -1.10171E-14 -5.02411E-15
A13 0.00000E+00 5.37605E-17 -8.36470E-16
A14 -9.58737E-20 7.32019E-18 5.87290E-17
A15 0.00000E+00 1.90359E-19 -9.58595E-18
A16 6.40051E-23 -1.81802E-20 3.20485E-19
A17 0.00000E+00 1.13132E-21 6.29329E-21
A18 -2.39147E-26 -3.05309E-23 -7.02168E-23
A19 0.00000E+00 1.55414E-25 2.13517E-24
A20 3.78519E-30 -2.09772E-27 -4.55954E-25
31面 32面
K 0.00000E+00 0.00000E+00
A3 0.00000E+00 0.00000E+00
A4 -2.24020E-05 5.66654E-06
A5 0.00000E+00 0.00000E+00
A6 -9.63667E-08 5.42201E-08
A7 0.00000E+00 0.00000E+00
A8 2.26911E-09 -2.06458E-09
A9 0.00000E+00 0.00000E+00
A10 -5.23509E-11 3.25090E-11
A11 0.00000E+00 0.00000E+00
A12 8.17734E-13 -2.56410E-13
A13 0.00000E+00 0.00000E+00
A14 -7.45184E-15 1.03356E-15
A15 0.00000E+00 0.00000E+00
A16 3.80064E-17 -1.78037E-18
A17 0.00000E+00 0.00000E+00
A18 -9.98826E-20 -8.07610E-22
A19 0.00000E+00 0.00000E+00
A20 1.04979E-22 5.22718E-24
[各種データ]
ズーム比 1.66
広角 中間 望遠
焦点距離 14.50 18.15 24.13
Fナンバー 2.93 2.93 2.93
全画角2ω 114.73 100.21 82.48
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 143.0000 138.2931 136.2793
[可変間隔データ] 広角 中間 望遠
撮影距離 ∞ ∞ ∞
d10 17.6144 9.5336 3.1464
d13 8.4838 10.2488 9.5124
d18 10.0833 5.7837 2.0272
BF 21.6834 27.5919 36.4581
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -18.7991
G2 11 104.9589
G3 14 245.6701
G4 19 41.5731
【0097】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【0098】
以下に上記の各実施例・参考例に対応する条件式対応値を示す。
条件式/実施例・参考例 EX1 EX2 EX3 EX4 EX5
(1) DPS/HIM 0.43 0.43 0.32 0.45 0.47
(2)MRW^2×(1-MFW^2)-0.45 -0.52 -0.73 -0.53 -0.46
(3) √(fw×ft)/fF 0.17 0.20 0.27 0.19 0.18
(4) √(fw×ft)/fP 0.11 0.10 0.06 0.13 0.08
【符号の説明】
【0099】
S:開口絞り
I:像面
G1:第1レンズ群
G2:第2レンズ群
G3:第3レンズ群
G4:第4レンズ群
G5:第5レンズ群
GR:後続レンズ群
GF:合焦レンズ群
GP:絞り前側レンズ群
C C線(波長λ=656.3nm)
d d線(波長λ=587.6nm)
g g線(波長λ=435.8nm)
Y 像高
ΔS サジタル像面
ΔM メジオナル像面