JP2005010409A - Imaging lens and imaging lens system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮影レンズに関し、特に画角が８°から１０°程度で大口径に適した撮影レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，大口径撮影レンズについて多くの提案がされている。大口径撮影レンズがもつ大きさ、重さ、遠方から近距離へのフォーカシング等の課題に対する提案については、例えば、下記の特許文献１、２、３等において示されている。
一方、近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の電子撮像素子の発展により、小さな画像サイズで高精細な画像の取り込みが可能となってきた。小さな画像サイズの電子撮像素子を用いることにより、焦点距離の長い撮影レンズが容易に小さくすることができるようになった。しかし、小さな画像サイズの電子撮像素子を用いると、光量の取り込み量が少なくなり、又、波動光学的な（回折現象による）画質の劣化がおきやすくなる。また、被写界深度が深くなることにより、望遠効果による立体感も小さくなる。この為、更なる大口径の撮影レンズが求められている。レンズの大口径化を進めると特に望遠レンズでは、球面収差や色収差等の軸上光束の収差の発生、又はそれらのフォーカシングでの変動を従来以上に抑える必要がある。又、特に電子撮像素子が高画素になると射出瞳を遠方に配置し、光束が撮像素子に垂直に近い角度で入射することも求められる。これら、小さな画像サイズの電子撮像素子にも用いることができる大口径撮影レンズは、これまで提案されていない。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３０１７４９号公報
【特許文献２】特開平９−２３６７４２号公報
【特許文献３】特許３２８８７４６号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、小さな画像サイズの電子撮像素子にも用いることができる大口径撮影レンズを提供することである。すなわち、球面収差や色収差等の軸上光束の収差の発生が抑えやすく、又、フォーカシングでの球面収差や色収差等の軸上光束の収差の変動が抑えやすい、更に又、撮像素子が高画素の場合、射出瞳を遠方に配置できる撮影レンズおよびそれを用いた撮影装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の撮影レンズは、物体側より順に、少なくとも、両凸レンズの第１レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第５レンズと、物体側に凸面を有する正の屈折力の第６レンズとを有し、且つ、少なくとも、像側から順に配された、正の屈折力のレンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとを有し、この負の屈折力のレンズと前記第６レンズとの間に明るさ絞りを配し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．２ ＜ｄｒ１／ｓｋｖ＜ ０．７ （１）
但し、 ｄｒ１は最も像側の正の屈折力のレンズと、空気間隔を挟んで設けられた像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとの間隔、ｓｋｖは最も像側に配された正の屈折力のレンズから像面までの光路長である。
【０００６】
上記発明によれば、物体側に凸面を有するレンズを４枚以上並べることにより、球面収差の発生量を小さくことができる。更に、そのうち物体側の３枚のレンズを正の屈折力のレンズとすることにより軸上光束を集光させ、全長の短縮を図っている。物体側から４枚目のレンズを像側に凹面を有する負のレンズにすることにより補正過剰となった球面収差を補正する効果を得ることができる。ここで、各レンズの間に空気間隔を設けることにより大口径レンズで問題になる高次収差のコントロールが容易に達成できる。又、上記４枚目のレンズを負の屈折力のメニスカスレンズにすると球面収差の補正が光線高の低いところから高いところまで急激な変化なくできる。すなわち大口径レンズに適した収差補正が行いやすくなる。又、上記４枚目の負の屈折力のレンズの像側に空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の５枚目のレンズ、物体側に凸面を有する正の屈折力の６枚目のレンズを配置することにより、更に、球面収差を抑えて軸上光束を集光しやすくできる。又、負の屈折力のレンズを２枚に分割することにより色収差のバランスもとりやすくなる。負の屈折力の第５枚目のレンズと正の屈折力の第６枚目のレンズでは軸上光束の高さも低く集光されており、間に空気間隔を設けても良く、あるいは、接合レンズとしても良い。一方、像側から順に数えて２枚目のレンズに、像側に凹面を有する負の屈折力のレンズを配置することにより、集光効果により短くなった焦点距離を所望の全系の焦点距離に戻す効果を得ることができる。又、色収差の補正を行うことができる。さらに像側から順に数えて１枚目のレンズとして正の屈折力のレンズを配することにより射出瞳を遠くにする効果を得ることができる。かくして、軸上から軸外まで像面に光束を垂直に近い角度で入射させることができる。尚、上記像側から１枚目の正の屈折力のレンズは像面に近く、全系の焦点距離への寄与は小さく瞳位置への効果は大きい。又、上記像側から２枚目の負の屈折力のレンズの像側を凹面とし、上記像側から最も近くに配された１枚目の正の屈折力のレンズとの組み合わせで軸外収差の発生を抑える効果を得ることができる。又、上記第６枚目のレンズと上記像側から２枚目の負の屈折力のレンズの間に絞りを置くことにより、絞り径を小さくし絞り構造をコンパクトにしつつ、射出瞳位置を遠方の配置しやすくなる。条件式（１）については、この上限を超えると上記像側から１枚目の正の屈折力のレンズが像面から遠くなり過ぎて、全長が短くならない。あるいは、ｓｋｖが短くなりすぎて、クイックリターンミラー等が構成できなくなる。下限を超えると上記像側から１枚目の正の屈折力のレンズが像面に近くなりすぎ、焦点距離を長くする効果が薄れる。又は、上記像側から２枚目の負の屈折力のレンズが像面から遠くなり過ぎ、瞳位置への寄与度に比較し、焦点距離の寄与度が増し撮影レンズの構成が難しくなる。尚、第６枚目のレンズと絞りの間、絞りと上記像側から２枚目の負の屈折力のレンズとの間にもレンズを配置し、更に性能を高めることができる。上記条件式（１）については、下限値を０．２５とするとさらに好ましい。また、上限値を０．６とするとさらに好ましい。
【０００７】
また、本発明の撮影レンズは、物体側より順に、少なくとも、両凸レンズの第１レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第５レンズと、物体側に凸面を有する正の屈折力の第６レンズとを有し、且つ、少なくとも、像側から順に配された、正の屈折力のレンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとを有し、この負の屈折力のレンズと前記第６レンズとの間に明るさ絞りを配し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．２ ＜ｄｒ１／ｓｋｖ＜０．７ （１）
２＜ｒ１／ｆｌ＜７ （２）
０．５＜ｒ３／ｆｌ＜２ （３）
０．３＜ｒ５／ｒ３＜１ （４）
０．５＜ｒ６／ｒ７＜１ （５）
但し、ｄｒ１は最も像側に配された正の屈折力のレンズと、これと空気間隔を挟んで設けられた像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとの間隔、ｓｋｖは最も像側の正の屈折力のレンズから像面までの光路長である。
但し、ｆｌは無限遠状態での焦点距離、
ｒ１は第１レンズの物体側の曲率半径、
ｒ３は第２レンズの物体側の曲率半径、
ｒ５は第３レンズの物体側の曲率半径、
ｒ６は第３レンズの像面側の曲率半径、
ｒ７は第４レンズの物体側の曲率半径、
とする。
【０００８】
上記の発明において、条件式（１）の他、条件式（２）乃至（５）の何れかまたは、すべてを満足すると一層好ましい。
条件式（２）の下限を超えると軸上光束に対する屈折力が強すぎ、球面収差の発生量が大きくなりすぎる。又、距離変化に対する諸収差の変動が大きくなり好ましくない。条件式（２）の上限を超えると軸上光束の集光力が弱くなり全長が長くなる。第１レンズを射出した軸上光束はある程光軸に対して角度を有する。この光線に対して条件式（３）の下限を超えると屈折力が強すぎ、球面収差の発生量が大きくなりすぎる。条件式（３）の上限を超えると全長が長くなる。
条件式（４）の下限を超えると第１レンズ、第２レンズに対して屈折力が高くなりすぎ、バランスとして全長短縮に対して有利ではない。条件式（４）の上限を超えるとバランスとして第１レンズ、第２レンズの屈折力が強くなりすぎ、収差の発生量が大きくなる。
条件式（５）の下限を超えると他のレンズで発生した球面収差に対して補正過剰となってまう。条件式（５）の上限を超えると第３レンズと第４レンズの間の空気レンズが正になってしまい、第４レンズ以降の負の屈折力のレンズの負担が大きくなり望ましくない。
なお、条件式（２）について、その下限値を２．５としてもさらによい。一方、上限値を６．０としてもさらによい。
また、条件式（３）について、その下限値を０．６５としてもさらによい。一方、上限値を１．５としてもさらによい。
また、条件式（４）について、その下限値を０．４５としてもさらによい。一方、上限値を０．８としてもさらによい。
また、条件式（５）について、その下限値を０．６としてもさらによい。一方、上限値を０．９としてもさらによい。
【０００９】
また、本発明の撮影レンズは、物体側より順に配された、少なくとも、両凸レンズの第１レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズとを含み、フォーカシング時、固定で正のパワーを有する第１レンズ群と、正の屈折力と負の屈折力のレンズを有し全体として負のパワーをもち遠方から近距離へのフォーカシング時、物体側から像側へ移動する第２レンズ群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力を有し遠方から近距離へのフォーカシング時、像側から物体側へ移動する第３レンズ群と、像側から順に、正の屈折力のレンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとを含み全体として正のパワーを有しフォーカシング時、固定の第４レンズ群からなることを特徴とする。
【００１０】
上記の撮影レンズにおいて、上記第１レンズから第４レンズによる作用、効果については、先に説明したとおりである。
フォーカシング方式としてフォーカシング量を小さくするためにインナーフォーカスが従来より提案されている。フォーカシング量を小さくするには強いパワーのレンズ群でフォーカスするのが好ましいが、収差の変動が大きくなる。又、物体側のレンズは径が大きく、重いので駆動機構上、不利である。上記本発明の構成によれば、負のレンズ群と正のレンズ群をそれぞれ逆に動かすことにより、収差の変動を抑えつつ、広い撮影距離範囲にピントを合わせることができる。又、第２レンズ群を負、第３レンズ群を正とすることより、第１レンズ群で収束状態になっている光束を第２レンズ群で光束径を小さくした状態でほぼアフォーカルにすることができる。すなわち第２レンズ群からの射出光線高、第３レンズ群の光線高がフォーカシングにより変化が少ないので、更に収差の変動を小さくできる。尚、フォーカシングによる第２レンズ群の移動量を第３レンズ群より小さくすると第２レンズ群からの射出光線高、第３レンズ群の光線高の変化を小さくできるので好ましい。但し、フォーカシングによる第２レンズ群の移動量を第３レンズ群の移動量の１／３以下にすると第２レンズ群の負担が強くなりすぎるか、フォーカシングスペースが大きくなりすぎるので好ましくない。又、本発明でも、第１レンズ群を前述の第１レンズから第６レンズで構成するのが好ましい。又、第２レンズ群は物体側に凸の正の屈折力レンズと像側に凹面の負の屈折力のレンズの接合と像側に凹面を有する負の屈折力のレンズから構成することにより第１レンズ群で収束状態になっている光束を性能劣化を少なくアフォーカル光束に近づけやすくなるので好ましい。又、第３レンズ群は正の屈折力のレンズ、負の屈折力のレンズ、および正の屈折力のレンズで構成することにより、少ない枚数で必要なパワーを得つつフォーカシングによる変動を抑えることができ好ましい。尚、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズは接合レンズにすることもできる。
【００１１】
更にまた、本発明の撮影レンズは、最も物体側より順に配された、両凸レンズの第１レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズと、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズとを含む正のパワーを有する第１レンズ群と、正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズを有し全体として負のパワーを有する第２レンズ群と、明るさ絞りと、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、像側から順に配された正の屈折力のレンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとを含み全体として正のパワーを有する第４レンズ群からなる撮影レンズで、次の条件（６）、（７）を満たすことを特徴とする。
第１レンズ群の正の屈折力のアッべ数の平均をνＰＩとしたとき
９５＞νＰＩ＞７０ （６）
第１レンズ群の負の屈折力のレンズのｄ線波長での屈折率の平均をｎＮＩとしたとき
２．０＞ｎＮＩ＞１．７ （７）
条件式（６）の下限を超えると色収差が良好に補正するのが難しくなり好ましくない。条件式（６）の上限を超えると現実的な硝材がない。
条件式（７）式の下限を超えると、色収差に比べ球面収差の補正が過剰になり好ましくない。条件式（７）の上限を超えると現実的な硝材を使うのが難しい。尚、第１レンズ群の正の屈折力のレンズに蛍石等に異常分散性のある材質を複数枚用いることにより、一層広い波長範囲の色収差を補正することができる。
なお、条件式（６）についてその下限値を７４．０としてもさらによい。一方上限値を８２．０としてもさらによい。
また、条件式（７）についてその下限値を１．７４としてもさらによい。一方上限値を１．８５としてもさらによい。
【００１２】
更にまた、本発明の撮影レンズは、上記の特徴を有する撮影レンズにおいて撮影全画角（２ω）が８゜乃至１０゜であることを特徴とする。これにより収差補正効果とレンズの大口径化に適した画角を得ることができる。
【００１３】
更にまた、本発明の撮影レンズ装置は、上記の特徴を有する撮影レンズを有し、且つ、撮影レンズの像面側に、カメラと接続可能なレンズマウント部を有することを特徴とする。これによりレンズ交換式のカメラに用いることができる。
【発明の実施の形態】
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第１実施例
図１は本発明による撮影レンズ光学系の第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図１において、（ａ）は被写体から第１面までの距離が無限遠の場合の合焦時の状態を示す。（ｃ）は被写体から第１面までの距離が１０００ｍｍの場合の合焦時の状態を示す。（ｂ）は、上記（ａ）および（ｃ）の状態の中間点における合焦時の状態を示す。
図５は第１実施例にかかる光学系の上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差を示す図である。また、図６は第１実施例にかかる光学系の上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態における像高（ＦＩＹ）に対するコマ収差を示す図である。
【００１５】
実施例１の撮影レンズは、図１に示すように物体側Ｘから撮像素子面Ｐに向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ３２、明るさ絞りＳ、第３レンズ群Ｇ１３及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ１４で構成されている。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際は、第１レンズ群Ｇ１１は固定であり、第２レンズ群は物体側から像側へと、また第３レンズ群は像側から物体側へと移動させられる。第４レンズ群Ｇ１４は固定である。このとき、第１レンズ群Ｇ１１と第２レンズ群Ｇ１２の間隔ｄ１２が増大し、各レンズ群の間隔は変化する。なお、図１において、ＦＬはローパスフィルターや赤外域吸収フィルター等の平行平面板であり、Ｐは撮像面である。
【００１６】
第１レンズ群Ｇ１１は、物体側Ｘから順に両面が凸の第１レンズＬ１１と、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズＬ１２と，空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズＬ１３と、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の第４レンズＬ１４と、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の第５レンズＬ１５と、空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第６レンズＬ１６とで構成されている。これは、正のパワーを有しており、フォーカシング時に固定である。
第２レンズ群Ｇ１２は、上記第１レンズ群Ｇ１１の像側にあって、物体側から順に正の屈折力の第７レンズＬ１７と負の屈折力の第８レンズＬ１８とを有し、全体として負のパワーを有している。ここで第７レンズＬ１７と第８レンズＬ１８とは接合している。そして、無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際は、第２レンズ群１２は物体側から像側へと移動させられる。
第２レンズ群Ｇ１２の像側には、明るさ絞りＳが設けられる。
第３レンズ群Ｇ１３は、明るさ絞りＳを挟んで上記第２レンズ群Ｇ１２の像側にあって、物体側Ｘから順に物体側が凸面の正の屈折力の第１０レンズＬ１１０と、正の屈折力の第１１レンズＬ１１１と、空気間隔を挟んで正の屈折力の第１２レンズＬ１１２とで構成される。これらのレンズのうち第１０レンズＬ１１０と第１１レンズＬ１１１とは接合レンズを構成している。この第３レンズ群Ｇ１３は、無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際は、像側から物体側へと移動させられる。
第４レンズ群Ｇ１４は、上記第３レンズ群Ｇ１３の像側にあって、物体側Ｘから順に像側凹面負の屈折力の第１３レンズＬ１１３と正の屈折力の第１４レンズＬ１１４とで構成される。これは、全体として正のパワーを有し、フォーカシングする際は固定である。この第４レンズ群の像側には、撮像面Ｐの直前に配された平行平面板ＦＬが設けられている。
【００１７】
次に、第１実施例のズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
第１実施例の数値データにおいて、ｒ１、ｒ２、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ１、ｄ２、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄ１、ｎｄ２、…、または、ｎｇ１、ｎｇ２、…は各レンズのｄ線またはｇ線での屈折率、νｄ１、νｄ２、…は各レンズのアッべ数、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ｆは全系焦点距離、Ｄ０は物体から第１面までの距離を表している。
なお、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００１８】
本実施例の合焦時における各レンズ群の間隔（ｄ１２、ｄ１８およびｄ２３）を以下に示す。
第２実施例
図２は本発明による撮影レンズ光学系の第２実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図２において、（ａ）は被写体から第１面までの距離が無限遠の場合の合焦時の状態を示す。（ｃ）は被写体から第１面までの距離が１０００ｍｍの場合の合焦時の状態を示す。（ｂ）は、上記（ａ）および（ｃ）の状態の中間点における合焦時の状態を示す。
図６は第２実施例にかかる光学系の上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差を示す図である。
図７は第２実施例にかかる光学系の上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態におけるコマ収差を示す図である。
【００２１】
実施例２の撮影レンズは、図２に示すように物体側Ｘから撮像素子面Ｐに向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ２１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２２、明るさ絞りＳ、第３レンズ群Ｇ２３及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ２４で構成されている。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際は、第１レンズ群Ｇ２１は固定であり、第２レンズ群は物体側から像側へとまた第３レンズ群は像側から物体側に移動させられる。第４レンズ群Ｇ２４は固定である。このとき、第１レンズ群Ｇ２１と第２レンズ群Ｇ２２の間隔ｄ１２が増大し、各レンズ群の間隔は変化する。なお、図２において、ＦＬは、平行平面板であり、Ｐは撮像面である。
【００２２】
第１レンズ群Ｇ２１は、物体側Ｘから順に両面が凸の第１レンズＬ２１と、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズＬ２２と，空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズＬ２３と、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズＬ２４と、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第５レンズＬ２５と、空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第６レンズＬ２６とで構成される。これは、正のパワーを有しており、フォーカシング時に固定である。
第２レンズ群Ｇ２２は、上記第１レンズ群Ｇ２１の像側にあって、物体側から順に正の屈折力の第７レンズＬ２７、負の屈折力の第８レンズＬ２８を有し、全体として負のパワーを有している。第７レンズＬ２７と第８レンズＬ２８は接合している。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際、第２レンズ群Ｇ２２は、物体側から像側へと移動させられる。第２レンズ群Ｇ２２の像側には、明るさ絞りＳが設けられる。
第３レンズ群Ｇ２３は、明るさ絞りＳを挟んで上記第２レンズ群Ｇ２２の像側にあって、物体側Ｘから順に両面が凸面の正の屈折力の第１０レンズＬ２１０と、負の屈折力の第１１レンズＬ２１１と、空気間隔を挟んで正の屈折力の第１２レンズＬ２１２とで構成される。これらのレンズのうち第１０レンズＬ２１０と第１１レンズＬ２１１とは接合レンズを構成している。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際、第３レンズ群Ｇ２３は像側から物体側へと移動させられる。
第４レンズ群Ｇ２４は、上記第３レンズ群Ｇ２３の像側にあって、物体側Ｘから順に像側凹面負の屈折力の第１３レンズＬ２１３と正の屈折力の第１４レンズＬ２１４とで構成される。これは、全体として正のパワーを有し、フォーカシングする際は固定である。この第４レンズ群の像側には、撮像面Ｐの直前に配された平行平面板ＦＬが設けられている。
【００２３】
次に、第２実施例の撮影レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
本実施例の合焦時における各レンズ群の間隔（ｄ１２、ｄ１８およびｄ２３）を以下に示す。
第３実施例
図３は本発明による撮影レンズの第３実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図３において、（ａ）は被写体から第１面までの距離が無限遠の場合の合焦時の状態を示す。（ｃ）は被写体から第１面までの距離が１０００ｍｍの場合の合焦時の状態を示す。（ｂ）は、上記（ａ）および（ｃ）の状態の中間点における合焦時の状態を示す。
図７は第３実施例にかかる撮影レンズの上記（ａ），（ｂ），（ｃ）の夫々の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差を示す図である。
図８は第３実施例にかかる撮影レンズの上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態におけるコマ収差を示す図である。
【００２６】
実施例３の撮影レンズは、図３に示すように物体側Ｘから撮像素子面Ｐに向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ３１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ３２、明るさ絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３３及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ３４で構成されている。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際は、第１レンズ群Ｇ３１は固定であり、第２レンズ群Ｇ３２は物体側から像側へと、また第３レンズ群Ｇ２３は像側から物体側へと移動させられる。第４レンズ群Ｇ３４は固定である。このとき、第１レンズ群Ｇ３１と第２レンズ群Ｇ３２の間隔ｄ１２が増大し、各レンズ群の間隔は変化する。なお、図３において、ＦＬは、平行平面板であり、また、Ｐは撮像面である。
【００２７】
第１レンズ群Ｇ３１は、物体側Ｘから順に両面が凸の第１レンズＬ３１、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズＬ３２，空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズＬ３３、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズＬ３４、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第５レンズＬ３５、空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第６レンズＬ３６で構成される。これは、正のパワーを有しており、フォーカシング時に固定である。
第２レンズ群Ｇ３２は、上記第１レンズ群Ｇ３１の像側にあって、物体側から順に正の屈折力の第７レンズＬ３７、負の屈折力の第８レンズＬ３８を有し、全体として負のパワーを有している。ここで第７レンズＬ３７と第８レンズＬ３８は接合している。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際、第２レンズ群Ｇ３２は物体側から像側へと移動させられる。第２レンズ群Ｇ３２の像側、第３レンズ群Ｇ３３の物体側には、明るさ絞りＳが設けられる。第３レンズ群Ｇ３３は、明るさ絞りＳを挟んで上記第２レンズ群Ｇ３２の像側にあって、物体側Ｘから順に物体側が凸面の正の屈折力の第１０レンズＬ３１０、正の屈折力の第１１レンズＬ３１１、空気間隔を挟んで正の屈折力の第１２レンズＬ３１２で構成される。これらのレンズのうち第１０レンズと第１１レンズは接合レンズを構成している。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際、第３レンズ群Ｇ３３は像側から物体側へと移動させられる。
第４レンズ群Ｇ３４は、上記第３レンズ群Ｇ３３の像側にあって、物体側Ｘから順に像側が凹面の負の屈折力の第１３レンズＬ１３と正の屈折力の第１４レンズＬ３１４で構成される。これは、全体として正のパワーを有し、フォーカシングする際は固定である。この第４レンズ群Ｇ３４の像側には、撮像面Ｐの直前に配された平行平面板ＦＬが設けられている。
【００２８】
次に、第３実施例の光学結像系を構成する光学部材の数値データを示す。数値
本実施例の合焦時における各レンズ群の間隔（ｄ１２、ｄ１７およびｄ２３）を以下に示す。
第４実施例
図４は本発明による撮影レンズの第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。図４において、（ａ）は被写体から第１面までの距離が無限遠の場合の合焦時の状態を示す。（ｃ）は被写体から第１面までの距離が１０００ｍｍの場合の合焦時の状態を示す。（ｂ）は、上記（ａ）および（ｃ）の状態の中間点における合焦時の状態を示す。
図１１は第４実施例にかかる撮影レンズの上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態における球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差を示す図である。
図１２は第４実施例にかかる撮影レンズの上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の夫々の状態におけるコマ収差を示す図である。
【００３１】
実施例４の撮影レンズは、図４に示すように物体側Ｘから撮像素子面Ｐに向かって順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ４１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ４２、明るさ絞りＳ、第３レンズ群Ｇ４３及び正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４４で構成されている。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際は、第１レンズ群Ｇ４１は固定であり、第２レンズ群は物体側から像側へと、また第３レンズ群は像側から物体側へと移動させられる。第４レンズ群Ｇ４４は固定である。このとき、第１レンズ群Ｇ４１と第２レンズ群Ｇ４２の間隔ｄ１１が増大し、各レンズ群の間隔は変化する。なお、図４において、ＦＬは、平行平面板であり、また、Ｐは撮像面である。
【００３２】
第１レンズ群Ｇ４１は、物体側Ｘから順に両面が凸の第１レンズＬ４１と、空気間隔を挟んで、物体側に凸面を有する正の屈折力の第２レンズＬ４２と、空気間隔を挟んで物体側に凸面を有する正の屈折力の第３レンズＬ４３と、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力の第４レンズＬ４４と、空気間隔を挟んで像側に凹面を有する負の屈折力の第５レンズＬ４５と、物体側に凸面を有する正の屈折力の第６レンズＬ４６とで構成される。第５レンズＬ４５と第６レンズＬ４６とは接合している。このレンズ群は、正のパワーを有しており、フォーカシング時に固定である。
第２レンズ群Ｇ４２は、上記第１レンズ群Ｇ４１の像側にあって、物体側から順に正の屈折力の第７レンズＬ４７、負の屈折力の第８レンズＬ４８、Ｌ４９を有している。ここで第７レンズＬ４７と第８レンズＬ４８とは接合している。この第２レンズ群Ｇ４２は全体として負のパワーを有している。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際、第２レンズ群Ｇ４２は物体側から像側へと移動させられる。
第２レンズ群Ｇ４２の像側には、明るさ絞りＳが設けられる。
第３レンズ群Ｇ４３は、明るさ絞りＳを挟んで上記第２レンズ群Ｇ４２の像側にあって、物体側Ｘから順に物体側が凸面の正の屈折力の第１０レンズＬ４１０、正の屈折力の第１１レンズＬ４１１、空気間隔を挟んで正の屈折力の第１２レンズＬ４１２で構成される。これらのレンズのうち第１０レンズＬ４１０と第１１レンズＬ４１１は接合レンズを構成している。無限遠の被写体から近距離の被写体にフォーカシングする際、第３レンズ群Ｇ４３は、像側から物体側へと移動させられる。
第４レンズ群Ｇ４４は、上記第３レンズ群Ｇ４３の像側にあって、物体側Ｘから順に像側凹面負の屈折力の第１３レンズＬ４１３と正の屈折力の第１４レンズＬ４１４で構成される。これは、全体として正のパワーを有し、フォーカシングする際は固定である。この第４レンズ群の像側には、撮像面Ｐの直前に配された平行平面板ＦＬが設けられている。
【００３３】
次に、第４実施例の撮影レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
本実施例の合焦時における各レンズ群の間隔（ｄ１１、ｄ１７およびｄ２２）を以下に示す。
各実施例における諸元の数値を条件式（１）乃至（５）で計算した数値を次に示す。
条件式値
以上、説明した本発明の撮影レンズは、銀塩又はデジタル一眼レフレックスカメラに適用可能のものである。これらを以下に例示する。
【００３７】
図１３は、本発明の撮影レンズを撮影レンズに用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣ−ＭＯＳ等を用いた一眼レフレックスカメラを示す。図中、１は一眼レフレックスカメラ、２は撮影レンズ、３は撮影レンズ２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とするマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント（この図では、バヨネットタイプのマウントを用いている。）等が用いられる。また、４は撮像素子画面、５は撮影レンズ２の光路６上のレンズ系と撮像素子画面４との間に配置されたクイックリターンミラー、７はクイックリターンミラーより反射された光路に配置されたファインダースクリーン、８はペンタプリズム、９はファインダー、Ｅは観察者の眼（アイポイント）である。このような構成の一眼レフレックスカメラ１の撮影レンズ２として、本発明の撮影レンズが用いられる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の撮影レンズおよびの撮影レンズ装置は、実施例に示すように、適宜組み合わせることにより、一層好ましい撮影レンズおよび撮影レンズ装置を提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、球面収差や色収差等の軸上光束の収差の発生が抑えやすく、又、フォーカシングでの球面収差や色収差等の軸上光束の収差の変動が抑えやすい、撮影レンズおよびそれを用いた撮影装置を提供することができる。さらにまた、本発明によれば、撮像素子が高画素の場合、射出瞳を遠方に配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮影レンズの第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】本発明による撮影レンズの第２実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図３】本発明による撮影レンズの第３実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図４】本発明による撮影レンズの第４実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図５】本発明による撮影レンズの第１実施例にかかる光学構成の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図である。
【図６】本発明による撮影レンズの第１実施例にかかる光学構成のコマ収差を示す図である。
【図７】本発明による撮影レンズの第２実施例にかかる光学構成の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図である。
【図８】本発明による撮影レンズの第２実施例にかかる光学構成のコマ収差を示す図である。
【図９】本発明による撮影レンズの第３実施例にかかる光学構成の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図である。
【図１０】本発明による撮影レンズの第３実施例にかかる光学構成のコマ収差を示す図である。
【図１１】本発明による撮影レンズの第４実施例にかかる光学構成の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図である。
【図１２】本発明による撮影レンズの第４実施例にかかる光学構成のコマ収差を示す図である。
【図１３】本発明による撮影レンズを用いた撮影装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ 絞り
ＦＬ 平行平面板
Ｐ 撮像素子面
Ｇ１１、Ｇ２１、Ｇ３１、Ｇ４１ 第１レンズ群
Ｇ１２，Ｇ２２、Ｇ３２、Ｇ４２ 第２レンズ群
Ｇ１３、Ｇ２３、Ｇ３３、Ｇ４３ 第３レンズ群
Ｇ１４、Ｇ２１、Ｇ３１、Ｇ４１ 第４レンズ群
Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１、Ｌ４１ 正の屈折力の第１レンズ
Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２、Ｌ４２ 正の屈折力の第２レンズ
Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３、Ｌ４３ 正の屈折力の第３レンズ
Ｌ１４、Ｌ２４、Ｌ３４、Ｌ４４ 負の屈折力の第４レンズ
Ｌ１５、Ｌ２５、Ｌ３５、Ｌ４５ 負の屈折力の第５レンズ
Ｌ１６、Ｌ２６、Ｌ３６、Ｌ４６ 正の屈折力の第６レンズ
Ｌ１１３、Ｌ２１３、Ｌ３１３、Ｌ４１３ 負の屈折力のレンズ
Ｌ１１４、Ｌ１２４、Ｌ１３４、Ｌ１４４ 正の屈折力のレンズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photographic lens, and more particularly to a photographic lens suitable for a large aperture with an angle of view of about 8 ° to 10 °.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, many proposals have been made for large-diameter photographing lenses. For example, the following
On the other hand, in recent years, with the development of electronic image sensors such as CCD and CMOS, it has become possible to capture high-definition images with a small image size. By using an electronic image sensor with a small image size, it has become possible to easily reduce a photographing lens having a long focal length. However, when an electronic image sensor with a small image size is used, the amount of light taken in is reduced, and image quality deterioration (due to a diffraction phenomenon) is likely to occur. In addition, as the depth of field increases, the stereoscopic effect due to the telephoto effect also decreases. For this reason, there is a need for a photographic lens having a larger aperture. When the diameter of the lens is increased, particularly in a telephoto lens, it is necessary to suppress the occurrence of aberration of an axial light beam such as spherical aberration and chromatic aberration, or fluctuations in focusing thereof more than before. In particular, when the electronic image pickup device has a high pixel, it is also required that the exit pupil is arranged at a distance and the light beam is incident on the image pickup device at an angle close to the vertical. A large-aperture photographing lens that can be used for an electronic image pickup device having a small image size has not been proposed so far.
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-301749
[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 9-236742
[Patent Document 3] Japanese Patent No. 3288746
[Problems to be solved by the invention]
[0004]
An object of the present invention is to provide a large-aperture photographing lens that can be used for an electronic image sensor having a small image size. That is, it is easy to suppress the aberration of the axial light beam such as spherical aberration and chromatic aberration, and it is easy to suppress the fluctuation of the axial light beam such as the spherical aberration and chromatic aberration during focusing. In this case, an object is to provide a photographing lens capable of disposing an exit pupil far away and a photographing apparatus using the photographing lens.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a photographic lens of the present invention includes, in order from the object side, at least a first lens of a biconvex lens, and a second lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap in between. A third lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap and a fourth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air gap in between. A positive lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side and a positive lens having a convex surface on the object side, and arranged at least in order from the image side. A lens having a refractive power and a lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air gap in between, and an aperture stop is disposed between the lens having the negative refractive power and the sixth lens. And satisfying the following conditional expression.
0.2 <dr1 / skv <0.7 (1)
Here, dr1 is the distance between the lens with the positive refractive power closest to the image side and the lens with a negative refractive power having a concave surface on the image side provided with an air gap in between, and skv is the positive distance arranged on the most image side. It is the optical path length from the lens of the refractive power to the image plane.
[0006]
According to the above invention, the amount of spherical aberration generated can be reduced by arranging four or more lenses having convex surfaces on the object side. Further, by using three lenses on the object side with positive refractive power, the axial light beam is condensed to shorten the total length. By making the fourth lens from the object side a negative lens having a concave surface on the image side, an effect of correcting the overcorrected spherical aberration can be obtained. Here, by providing an air space between the lenses, it is possible to easily achieve control of higher-order aberrations that are problematic in large-diameter lenses. Further, when the fourth lens is a meniscus lens having a negative refractive power, the spherical aberration can be corrected without a sudden change from a low light beam height to a high light beam height. That is, it becomes easy to perform aberration correction suitable for a large-diameter lens. Further, a fifth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side and a positive refractive power having a convex surface on the object side, with an air gap on the image side of the fourth negative power lens. By arranging the sixth lens, it is possible to further condense the axial light beam while suppressing the spherical aberration. Further, by dividing the lens having a negative refractive power into two, it becomes easy to balance chromatic aberration. The fifth lens having a negative refractive power and the sixth lens having a positive refractive power collect light with a low axial light flux, and an air gap may be provided between them. It is good as a lens. On the other hand, by placing a negative refractive power lens having a concave surface on the image side on the second lens counted in order from the image side, the focal length shortened by the light condensing effect can be reduced to the desired focal length of the entire system. The effect of returning to can be obtained. Further, chromatic aberration can be corrected. Further, by arranging a lens having a positive refractive power as the first lens counted in order from the image side, an effect of making the exit pupil far can be obtained. In this way, the light beam can be incident on the image plane at an angle close to vertical from on-axis to off-axis. Note that the first lens having a positive refractive power from the image side is close to the image plane, and the contribution to the focal length of the entire system is small and the effect on the pupil position is great. Further, an off-axis aberration is obtained by combining the second negative-power lens from the image side with a concave surface and the first positive-power lens disposed closest to the image side. The effect which suppresses generation | occurrence | production of can be acquired. In addition, by placing a diaphragm between the sixth lens and the second lens having a negative refractive power from the image side, the exit pupil position is far away while reducing the diameter of the diaphragm and making the diaphragm structure compact. It becomes easy to arrange. Regarding conditional expression (1), if this upper limit is exceeded, the first lens having positive refractive power from the image side is too far from the image plane, and the total length is not shortened. Alternatively, the skv becomes too short and a quick return mirror or the like cannot be configured. If the lower limit is exceeded, the first lens with positive refractive power from the image side becomes too close to the image plane, and the effect of increasing the focal length is diminished. Alternatively, the second lens having a negative refractive power from the image side is too far from the image plane, and the contribution of the focal length is increased compared to the contribution to the pupil position, making it difficult to configure the photographic lens. It is to be noted that a lens can be disposed between the sixth lens and the stop, and between the stop and the second lens having a negative refractive power from the image side, so that the performance can be further improved. Regarding the conditional expression (1), it is more preferable that the lower limit value is 0.25. Further, it is more preferable that the upper limit value is 0.6.
[0007]
The photographing lens of the present invention has, in order from the object side, at least a first lens of a biconvex lens, a second lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side, and an air interval. And a third lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side, a fourth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air space in between, and a concave surface on the image side with an air space in between. A negative refractive power fifth lens and a positive refractive power sixth lens having a convex surface on the object side, and at least a positive refractive power lens arranged in order from the image side, A negative refractive power lens having a concave surface on the image side with an air gap interposed therebetween, and an aperture stop is disposed between the negative refractive power lens and the sixth lens. It is characterized by satisfying the formula.
0.2 <dr1 / skv <0.7 (1)
2 <r1 / fl <7 (2)
0.5 <r3 / fl <2 (3)
0.3 <r5 / r3 <1 (4)
0.5 <r6 / r7 <1 (5)
Here, dr1 is the distance between the lens having the positive refractive power arranged closest to the image side and the lens having the negative refractive power having a concave surface on the image side provided with an air gap therebetween, and skv is the most image side. Is the optical path length from the lens having a positive refractive power to the image plane.
Where fl is the focal length at infinity,
r1 is the radius of curvature of the first lens on the object side,
r3 is the radius of curvature of the second lens on the object side,
r5 is the radius of curvature of the third lens on the object side,
r6 is the radius of curvature of the third lens on the image plane side,
r7 is the radius of curvature of the fourth lens on the object side,
And
[0008]
In the above invention, it is more preferable to satisfy any or all of conditional expressions (2) to (5) in addition to conditional expression (1).
If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the refractive power for the axial light beam will be too strong, and the amount of spherical aberration will be too large. Further, the variation of various aberrations with respect to a change in distance becomes large, which is not preferable. When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the condensing power of the axial light beam becomes weak and the total length becomes long. The axial light beam emitted from the first lens has a certain angle with respect to the optical axis. If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded for this ray, the refractive power is too strong and the amount of spherical aberration generated becomes too large. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the total length becomes longer.
If the lower limit of the conditional expression (4) is exceeded, the refractive power becomes too high for the first lens and the second lens, which is not advantageous for reducing the overall length as a balance. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the first lens and the second lens will become too strong as a balance, and the amount of aberration generated will increase.
If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, overcorrection will occur for spherical aberration generated by other lenses. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the air lens between the third lens and the fourth lens becomes positive, and the burden on the negative refractive power lens after the fourth lens increases, which is not desirable.
Note that the lower limit of conditional expression (2) may be set to 2.5. On the other hand, the upper limit may be set to 6.0.
Further, for conditional expression (3), the lower limit may be set to 0.65. On the other hand, the upper limit value may be 1.5.
In addition, the lower limit of conditional expression (4) may be set to 0.45. On the other hand, the upper limit value may be 0.8.
Further, for conditional expression (5), the lower limit may be set to 0.6. On the other hand, the upper limit value may be 0.9.
[0009]
The photographic lens of the present invention includes at least a first lens of a biconvex lens arranged in order from the object side, a second lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap in between, and an air Including a third lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an interval and a fourth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air interval interposed, and fixed at the time of focusing A first lens group having a positive power and a lens having a positive refractive power and a negative refractive power, which has a negative power as a whole and moves from the object side to the image side during focusing from a distance to a short distance. Two lens groups, an aperture stop, a third lens group having positive refractive power as a whole and moving from the image side to the object side during focusing from a distance to a short distance, and positive refraction in order from the image side A concave lens on the image side, with a force lens and an air gap During focusing has a positive power as a whole and a negative refractive power of the lens that is characterized in that a fourth lens group fixed.
[0010]
In the above photographing lens, the operations and effects of the first lens to the fourth lens are as described above.
As a focusing method, an inner focus has been proposed in order to reduce the amount of focusing. In order to reduce the amount of focusing, it is preferable to focus with a lens group with strong power, but aberration fluctuations increase. Further, the object side lens has a large diameter and is heavy, which is disadvantageous in terms of driving mechanism. According to the configuration of the present invention described above, by moving the negative lens group and the positive lens group in reverse, it is possible to focus on a wide photographing distance range while suppressing fluctuation of aberration. Further, by making the second lens group negative and the third lens group positive, the light beam converged by the first lens group is made almost afocal with the light beam diameter being reduced by the second lens group. be able to. That is, since the height of the light beam emitted from the second lens group and the light beam height of the third lens group are less changed by focusing, the variation in aberration can be further reduced. Note that it is preferable that the amount of movement of the second lens group by focusing be smaller than that of the third lens group, since changes in the height of the emitted light from the second lens group and the height of the third lens group can be reduced. However, it is not preferable that the amount of movement of the second lens group by focusing is 1/3 or less of the amount of movement of the third lens group because the load on the second lens group becomes too strong or the focusing space becomes too large. Also in the present invention, it is preferable that the first lens group includes the first lens to the sixth lens. In addition, the second lens group includes a positive refractive power lens convex on the object side, a negative refractive power lens having a concave surface on the image side, and a negative refractive power lens having a concave surface on the image side. This is preferable because a light beam converged by one lens group is less likely to be deteriorated in performance and easily brought close to an afocal light beam. Further, the third lens group is composed of a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a positive refractive power, so that fluctuations due to focusing can be suppressed while obtaining the necessary power with a small number of lenses. This is preferable. The lens having a positive refractive power and the lens having a negative refractive power can be a cemented lens.
[0011]
Furthermore, the photographic lens of the present invention includes a first lens of a biconvex lens arranged in order from the most object side, a second lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap in between, and an air A positive lens including a third lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an interval and a fourth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air interval in between; A first lens group, a second lens group having a positive refractive power lens and a negative refractive power lens and having a negative power as a whole, an aperture stop, and a third lens having a positive refractive power as a whole A fourth lens group having a positive power as a whole, including a group, a lens with a positive refractive power arranged in order from the image side, and a lens with a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air gap in between The following conditions (6) and (7) are satisfied with a photographic lens comprising: To.
When the average Abbe number of the positive refractive power of the first lens unit is νPI
95> νPI> 70 (6)
When the average refractive index at the d-line wavelength of the negative refractive power lens of the first lens unit is nNI
2.0> nNI> 1.7 (7)
Exceeding the lower limit of conditional expression (6) is not preferable because it becomes difficult to correct chromatic aberration well. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, there is no realistic glass material.
If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, correction of spherical aberration becomes excessive compared to chromatic aberration, which is not preferable. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, it is difficult to use realistic glass materials. Note that chromatic aberration in a wider wavelength range can be corrected by using a plurality of materials having anomalous dispersion such as fluorite for the positive refractive power lens of the first lens group.
Note that the lower limit of conditional expression (6) may be set to 74.0. On the other hand, the upper limit may be 82.0.
Further, the lower limit value of conditional expression (7) may be set to 1.74. On the other hand, the upper limit may be set to 1.85.
[0012]
Furthermore, the photographic lens of the present invention is characterized in that the photographic lens having the above-described characteristics has a photographic total angle of view (2ω) of 8 ° to 10 °. As a result, it is possible to obtain an angle of view suitable for an aberration correction effect and a large aperture of the lens.
[0013]
Furthermore, a photographic lens device of the present invention has a photographic lens having the above-described characteristics, and further has a lens mount portion that can be connected to a camera on the image plane side of the photographic lens. Thereby, it can be used for an interchangeable lens camera.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First embodiment
FIG. 1 is a sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to a first embodiment of the photographing lens optical system of the present invention. In FIG. 1, (a) shows a state at the time of focusing when the distance from the subject to the first surface is infinity. (C) shows a state during focusing when the distance from the subject to the first surface is 1000 mm. (B) shows a state at the time of focusing at an intermediate point between the states (a) and (c).
FIG. 5 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration in the states (a), (b) and (c) of the optical system according to the first example. FIG. 6 is a diagram showing coma aberration with respect to image height (FIY) in the states (a), (b), and (c) of the optical system according to the first example.
[0015]
As shown in FIG. 1, the photographing lens of
[0016]
The first lens group G11 includes a first lens L11 having a convex surface on both sides in order from the object side X, a second lens L12 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, and an air gap. A negative third lens L13 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, a negative fourth lens L14 having a concave surface on the image side with an air gap in between, and a negative having a concave surface on the image side with an air gap in between. The fifth lens L15 and a sixth lens L16 having a positive refractive power and having a convex surface on the object side with an air gap therebetween. This has positive power and is fixed during focusing.
The second lens group G12 is located on the image side of the first lens group G11, and includes a seventh lens L17 having a positive refractive power and an eighth lens L18 having a negative refractive power in order from the object side. Has negative power. Here, the seventh lens L17 and the eighth lens L18 are cemented. Then, when focusing from an infinite subject to a close subject, the
On the image side of the second lens group G12, an aperture stop S is provided.
The third lens group G13 is on the image side of the second lens group G12 with the brightness stop S interposed therebetween, and the tenth lens L110 having a positive refractive power whose convex surface is the object side in order from the object side X, and positive refraction. The eleventh lens L111 has a positive power and the twelfth lens L112 has a positive refractive power with an air gap in between. Among these lenses, the tenth lens L110 and the eleventh lens L111 constitute a cemented lens. The third lens group G13 is moved from the image side to the object side when focusing from an infinite subject to a close subject.
The fourth lens group G14 is on the image side of the third lens group G13, and is composed of, in order from the object side X, an image-side concave negative lens 13th lens L113 and a positive refractive power 14th lens L114. Is done. This has a positive power as a whole and is fixed when focusing. On the image side of the fourth lens group, a parallel flat plate FL disposed immediately before the imaging surface P is provided.
[0017]
Next, numerical data of optical members constituting the zoom lens of the first embodiment are shown.
In the numerical data of the first embodiment, r1, R2, ... are the radius of curvature of each lens surface, d1, D2, ... are the thickness or air spacing of each lens, nd1, Nd2, ... or ng1, Ng2,... Is the refractive index of each lens at the d-line or g-line, νd1, Νd2,... Are the Abbe number of each lens, Fno. Is the F number, f is the total focal length, and D0 is the distance from the object to the first surface.
These symbols are common to numerical data in the embodiments described later.
[0018]
The distance between each lens unit (d12, D18And d23) Is shown below.
Second embodiment
FIG. 2 is a sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to the second embodiment of the photographing lens optical system of the present invention. 2A shows a state at the time of focusing when the distance from the subject to the first surface is infinity. (C) shows a state during focusing when the distance from the subject to the first surface is 1000 mm. (B) shows a state at the time of focusing at an intermediate point between the states (a) and (c).
FIG. 6 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in the states (a), (b), and (c) of the optical system according to the second example.
FIG. 7 is a diagram showing coma aberration in the states (a), (b), and (c) of the optical system according to the second example.
[0021]
As shown in FIG. 2, the photographic lens of Example 2 has a first lens group G21 having a positive refractive power, a second lens group G22 having a negative refractive power, and a brightness in order from the object side X toward the imaging element surface P. It comprises a diaphragm S, a third lens group G23, and a fourth lens group G24 having a positive refractive power. When focusing from an infinite object to a close object, the first lens group G21 is fixed, the second lens group moves from the object side to the image side, and the third lens group moves from the image side to the object side. Be made. The fourth lens group G24 is fixed. At this time, the distance d between the first lens group G21 and the second lens group G2212Increases, and the interval between the lens groups changes. In FIG. 2, FL is a parallel plane plate, and P is an imaging surface.
[0022]
The first lens group G21 includes a first lens L21 having a convex surface on both sides in order from the object side X, an air gap, and a second lens L22 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, and an air gap. A third lens L23 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, a fourth lens L24 having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air interval, and a concave surface on the image side with an air interval in between. The fifth lens L25 having a negative refractive power and a sixth lens L26 having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap in between. This has positive power and is fixed during focusing.
The second lens group G22 is located on the image side of the first lens group G21. The second lens group G22 includes a seventh lens L27 having a positive refractive power and an eighth lens L28 having a negative refractive power in order from the object side. Has the power of The seventh lens L27 and the eighth lens L28 are cemented. When focusing from an infinite subject to a close subject, the second lens group G22 is moved from the object side to the image side. An aperture stop S is provided on the image side of the second lens group G22.
The third lens group G23 is on the image side of the second lens group G22 with the aperture stop S interposed therebetween, and in turn from the object side X, the tenth lens L210 having a positive refractive power whose both surfaces are convex, and negative refraction. The eleventh lens L211 has a positive power and the twelfth lens L212 has a positive refractive power with an air gap therebetween. Among these lenses, the tenth lens L210 and the eleventh lens L211 constitute a cemented lens. When focusing from a subject at infinity to a subject at a short distance, the third lens group G23 is moved from the image side to the object side.
The fourth lens group G24 is located on the image side of the third lens group G23, and includes, in order from the object side X, a thirteenth lens L213 having a negative refractive power on the image side and a fourteenth lens L214 having a positive refractive power. Is done. This has a positive power as a whole and is fixed when focusing. On the image side of the fourth lens group, a parallel flat plate FL disposed immediately before the imaging surface P is provided.
[0023]
Next, numerical data of optical members constituting the photographing lens of the second example are shown.
The distance between each lens unit (d12, D18And d23) Is shown below.
Third embodiment
FIG. 3 is a sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to the third embodiment of the photographing lens of the present invention. 3A shows a state at the time of focusing when the distance from the subject to the first surface is infinity. (C) shows a state during focusing when the distance from the subject to the first surface is 1000 mm. (B) shows a state at the time of focusing at an intermediate point between the states (a) and (c).
FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration in the states (a), (b) and (c) of the photographing lens according to the third example.
FIG. 8 is a diagram showing coma aberration in the states (a), (b), and (c) of the photographing lens according to the third example.
[0026]
As shown in FIG. 3, the photographing lens of Example 3 includes a first lens group G31 having a positive refractive power, a second lens group G32 having a negative refractive power, and a brightness in order from the object side X toward the imaging element surface P. It comprises a diaphragm S, a third lens group G33, and a fourth lens group G34 having a positive refractive power. When focusing from an infinite subject to a close subject, the first lens group G31 is fixed, the second lens group G32 is from the object side to the image side, and the third lens group G23 is from the image side to the object side. Moved to the side. The fourth lens group G34 is fixed. At this time, the distance d12 between the first lens group G31 and the second lens group G32 increases, and the distance between the lens groups changes. In FIG. 3, FL is a parallel plane plate, and P is an imaging surface.
[0027]
The first lens group G31 includes a first lens L31 having a convex surface on both sides in order from the object side X, a second lens L32 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, and an object side with the air interval in between. A third lens L33 having a positive refractive power having a positive refractive power, a fourth lens L34 having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air gap in between, and a negative lens having a concave surface on the image side with an air gap in between. The fifth lens L35 having a refractive power and the sixth lens L36 having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap interposed therebetween. This has positive power and is fixed during focusing.
The second lens group G32 is on the image side of the first lens group G31, and includes a seventh lens L37 having a positive refractive power and an eighth lens L38 having a negative refractive power in order from the object side. Has the power of Here, the seventh lens L37 and the eighth lens L38 are cemented. When focusing from a subject at infinity to a subject at a short distance, the second lens group G32 is moved from the object side to the image side. An aperture stop S is provided on the image side of the second lens group G32 and on the object side of the third lens group G33. The third lens group G33 is on the image side of the second lens group G32 across the aperture stop S, and in order from the object side X, the tenth lens L310 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, has a positive refractive power. The eleventh lens L311 and the twelfth lens L312 having a positive refractive power with an air gap in between. Among these lenses, the tenth lens and the eleventh lens constitute a cemented lens. When focusing from a subject at infinity to a subject at a short distance, the third lens group G33 is moved from the image side to the object side.
The fourth lens group G34 is on the image side of the third lens group G33, and is composed of a negative refracting power thirteenth lens L13 and a positive refracting power fourteenth lens L314 in order from the object side X on the image side. Is done. This has a positive power as a whole and is fixed when focusing. On the image side of the fourth lens group G34, a parallel plane plate FL disposed immediately before the imaging surface P is provided.
[0028]
Next, numerical data of optical members constituting the optical imaging system of the third embodiment will be shown. Numeric
The distance between each lens unit (d12, D17And d23) Is shown below.
Fourth embodiment
FIG. 4 is a sectional view along the optical axis showing the optical configuration according to the first embodiment of the photographing lens of the present invention. 4A shows a state at the time of focusing when the distance from the subject to the first surface is infinity. (C) shows a state during focusing when the distance from the subject to the first surface is 1000 mm. (B) shows a state at the time of focusing at an intermediate point between the states (a) and (c).
FIG. 11 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in the states (a), (b), and (c) of the photographing lens according to the fourth example.
FIG. 12 is a diagram showing coma aberration in the states (a), (b), and (c) of the photographing lens according to the fourth example.
[0031]
As shown in FIG. 4, the photographic lens of Example 4 has a first lens group G41 having a positive refractive power, a second lens group G42 having a negative refractive power, and a brightness in order from the object side X toward the image sensor surface P. It comprises a diaphragm S, a third lens group G43, and a fourth lens group G44 having a positive refractive power. When focusing from an infinite object to a close object, the first lens group G41 is fixed, the second lens group is from the object side to the image side, and the third lens group is from the image side to the object side. And moved. The fourth lens group G44 is fixed. At this time, the distance d between the first lens group G41 and the second lens group G4211Increases, and the interval between the lens groups changes. In FIG. 4, FL is a plane parallel plate, and P is an imaging surface.
[0032]
The first lens group G41 has a first lens L41 whose both surfaces are convex in order from the object side X, a second lens L42 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, and an air interval. A third lens L43 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, a fourth lens L44 having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air interval interposed therebetween, and a concave surface on the image side with an air interval interposed therebetween. The fifth lens L45 having negative refractive power and the sixth lens L46 having positive refractive power having a convex surface on the object side. The fifth lens L45 and the sixth lens L46 are cemented. This lens group has a positive power and is fixed during focusing.
The second lens group G42 is on the image side of the first lens group G41, and includes a seventh lens L47 having a positive refractive power and an eighth lens L48, L49 having a negative refractive power in order from the object side. . Here, the seventh lens L47 and the eighth lens L48 are cemented. The second lens group G42 has a negative power as a whole. When focusing from an infinite subject to a close subject, the second lens group G42 is moved from the object side to the image side.
An aperture stop S is provided on the image side of the second lens group G42.
The third lens group G43 is located on the image side of the second lens group G42 with the brightness stop S interposed therebetween, and in order from the object side X, the tenth lens L410 having a positive refractive power having a convex surface on the object side, has a positive refractive power. The eleventh lens L411 and a twelfth lens L412 having a positive refractive power with an air gap in between. Among these lenses, the tenth lens L410 and the eleventh lens L411 constitute a cemented lens. When focusing from an infinite subject to a close subject, the third lens group G43 is moved from the image side to the object side.
The fourth lens group G44 is located on the image side of the third lens group G43, and includes, in order from the object side X, an image side concave surface negative refractive power thirteenth lens L413 and positive refractive power fourteenth lens L414. The This has a positive power as a whole and is fixed when focusing. On the image side of the fourth lens group, a parallel flat plate FL disposed immediately before the imaging surface P is provided.
[0033]
Next, numerical data of optical members constituting the photographing lens of the fourth example are shown.
The distance between each lens unit (d11, D17And d22) Is shown below.
The numerical values calculated by the conditional expressions (1) to (5) are shown below for the numerical values of the specifications in each example.
Conditional expression value
The photographing lens of the present invention described above can be applied to a silver salt or digital single-lens reflex camera. These are exemplified below.
[0037]
FIG. 13 shows a single-lens reflex camera using the photographic lens of the present invention as a photographic lens and using a small CCD or C-MOS as an image sensor. In the figure, 1 is a single-lens reflex camera, 2 is a photographic lens, 3 is a mount part that allows the
[0038]
As described above, the photographic lens and the photographic lens device of the present invention can provide a more preferable photographic lens and photographic lens device by appropriately combining them as shown in the embodiments.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is easy to suppress the occurrence of aberration of the axial light beam such as spherical aberration and chromatic aberration, and it is easy to suppress the fluctuation of the aberration of the axial light beam such as spherical aberration and chromatic aberration during focusing. The used imaging device can be provided. Furthermore, according to the present invention, when the image sensor is a high pixel, the exit pupil can be disposed far away.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to a first embodiment of a photographing lens according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to a second embodiment of the photographing lens of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to a third embodiment of the photographing lens of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view along an optical axis showing an optical configuration according to a fourth example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the optical configuration according to the first example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating coma aberration of the optical configuration according to the first example of the photographing lens according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the optical configuration according to the second example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing coma aberration of the optical configuration according to the second example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the optical configuration according to the third example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing coma aberration of the optical configuration according to the third example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and lateral chromatic aberration of the optical configuration according to the fourth example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing coma aberration of the optical configuration according to the fourth example of the photographing lens of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a photographing apparatus using a photographing lens according to the present invention.
[Explanation of symbols]
S Aperture
FL parallel flat plate
P Image sensor surface
G11, G21, G31, G41 First lens group
G12, G22, G32, G42 Second lens group
G13, G23, G33, G43 Third lens group
G14, G21, G31, G41 Fourth lens group
L11, L21, L31, L41 First lens having a positive refractive power
L12, L22, L32, L42 Second lens with positive refractive power
L13, L23, L33, L43 Positive third refractive power lens
L14, L24, L34, L44 Fourth lens with negative refractive power
L15, L25, L35, L45 5th lens with negative refractive power
L16, L26, L36, L46 Sixth lens with positive refractive power
L113, L213, L313, L413 Lens with negative refractive power
L114, L124, L134, L144 Positive refractive power lens
Claims (6)
０．２ ＜ｄｒ１／ｓｋｖ＜ ０．７ （１）
但し、 ｄｒ１は上記像側の正の屈折力のレンズと、空気間隔を挟んで、像側に凹面を有する負の屈折力のレンズとの間隔、ｓｋｖは上記像側の正の屈折力のレンズから像面までの光路長である。In order from the object side, at least a first lens of a biconvex lens, a second lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap in between, and a positive lens having a convex surface on the object side with an air gap in between. A third lens having a refractive power of 5 mm, a fourth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air interval interposed therebetween, and a fifth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air interval interposed therebetween. A lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side, and at least a lens having a positive refractive power in order from the image side, and a concave surface on the image side with an air gap in between. A photographic lens having a negative refractive power lens, and an aperture stop disposed between the negative refractive power lens and the sixth lens, wherein the following conditional expression is satisfied:
0.2 <dr1 / skv <0.7 (1)
Where dr1 is the distance between the positive refractive power lens on the image side and the negative refractive power lens having a concave surface on the image side with an air gap in between, and skv is the positive refractive power lens on the image side To the image plane.
２＜ｒ１／ｆｌ＜７ （２）
０．５＜ｒ３／ｆｌ＜２ （３）
０．３＜ｒ５／ｒ３＜１ （４）
０．５＜ｒ６／ｒ７＜１ （５）
但し ｆｌは無限遠状態での焦点距離、
ｒ１は第１レンズの物体側の曲率半径、
ｒ３は第２レンズの物体側の曲率半径、
ｒ５は第３レンズの物体側の曲率半径、
ｒ６は第３レンズの像面側の曲率半径、
ｒ７は第４レンズの物体側の曲率半径
とする。2. The photographic lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
2 <r1 / fl <7 (2)
0.5 <r3 / fl <2 (3)
0.3 <r5 / r3 <1 (4)
0.5 <r6 / r7 <1 (5)
Where fl is the focal length at infinity,
r1 is the radius of curvature of the first lens on the object side,
r3 is the radius of curvature of the second lens on the object side,
r5 is the radius of curvature of the third lens on the object side,
r6 is the radius of curvature of the third lens on the image plane side,
r7 is a radius of curvature on the object side of the fourth lens.
９５＞νＰＩ＞７０ （６）
２．０＞ｎＮＩ＞１．７ （７）A first lens of a biconvex lens arranged in order from the most object side, a second lens having a positive refractive power having a convex surface on the object side with an air gap in between, and a convex surface on the object side with an air gap in between. A first lens group having a positive power including a third lens having a positive refractive power and a fourth lens having a negative refractive power having a concave surface on the image side with an air gap interposed therebetween; A second lens group having a lens and a negative refractive power as a whole and having a negative power as a whole, an aperture stop, a third lens group having a positive refractive power as a whole, and an image side. An imaging lens comprising a fourth lens group including a positive refractive power lens and a negative refractive power lens having a concave surface on the image side with an air gap interposed therebetween, and has a positive power as a whole. The average of the Abbe number of the positive refractive power of the group is νPI, and the first lens Negative refractive power of the lens imaging lens satisfies the following conditional expression when the nNI the average of the refractive index at the d-line wavelength of the.
95>νPI> 70 (6)
2.0>nNI> 1.7 (7)
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