JP2010072359A

JP2010072359A - レンズ系及び光学装置

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Publication number: JP2010072359A
Application number: JP2008239916A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kohama; 昭彦小濱
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-18
Also published as: JP5217832B2

Abstract

【課題】諸収差が良好に補正された高い光学性能を持つレンズ系、及びこれを有する光学装置を提供すること。
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とを有するレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、正屈折力の第１１サブレンズ群ＧＳ１１と負屈折力の第１２サブレンズ群ＧＳ１２とから構成され、第１２サブレンズ群ＧＳ１２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズを有し、所定の条件を満足するレンズ系。
【選択図】図１

Description

本発明は、一眼レフカメラ用交換レンズや複写用レンズなどに好適なレンズ系と、これを有する光学装置に関する。

従来、一眼レフカメラ用交換レンズや複写用レンズなどに用いられるレンズ系として、所謂ダブルガウス型レンズ系が用いられ、数多く提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−３３３７９０号公報

従来のレンズ系は、コマ収差が大きく、十分に高い光学性能を有しているとは言えなかった。

上記課題を解決するために、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と正屈折力の第２レンズ群とを有するレンズ系において、前記第１レンズ群は、正屈折力のサブレンズ群と負屈折力のサブレンズ群とから構成され、前記負屈折力のサブレンズ群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズを有し、前記第２レンズ群を構成するレンズのうち、最もｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の高いレンズのｄ線における屈折率をｎ２ｄｈ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記レンズ系全系の焦点距離をｆとするとき、以下の条件を満足することを特徴とするレンズ系を提供する。
ｎ２ｄｈ＞１．８９０
−０．４００＜ｆ／ｆ１＜０．５００

また、本発明は、前記レンズ系を有することを特徴とする光学装置を提供する。

本発明によれば、諸収差が良好に補正された高い光学性能を持つレンズ系、及びこれを有する光学装置を提供することができる。

以下、本願の一実施形態に係るレンズ系について説明する。

本実施形態に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と正屈折力の第２レンズ群とを有するレンズ系において、第１レンズ群は、正屈折力のサブレンズ群と負屈折力のサブレンズ群とから構成され、負屈折力のサブレンズ群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズを有する構成とすることで、所謂対称型のダブルガウス型の屈折力配置を実現し、歪曲収差や倍率色収差を良好に補正すると共に、球面収差と像面湾曲を補正している。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第２レンズ群を構成するレンズのうち、最もｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の高いレンズのｄ線における屈折率をｎ２ｄｈ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、レンズ系全系の焦点距離をｆとするとき、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
（１）ｎ２ｄｈ＞１．８９０
（２） −０．４００＜ｆ／ｆ１＜０．５００

条件式（１）は、レンズ系で発生する球面収差とサジタルコマ収差を良好に補正し、高い光学性能を得るための条件式である。

条件式（１）の下限値を下回った場合、次の２つの場合が考えられる。即ち、最もｄ線の屈折率の高いレンズが正レンズの場合と負レンズの場合である。

前者の場合、レンズ系内で発生する負の球面収差が過大となるため、その補正をレンズ系内の負レンズの曲率を大きく（曲率半径を小さく）することで行うが、そのために負レンズによってサジタルコマ収差が大きく発生してしまう。後者の場合、負レンズによってサジタルコマ収差が大きく発生してしまう。従って、いずれの場合においても、高い光学性能を得ることができない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を１．９００にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を１．９１０にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を１．９４０にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）を２．８００より小さくすることが好ましい。条件式（１）を２．８００より小さくすることで、第２レンズ群中の最もｄ線の高い屈折率を持つ光学材料の可視光線における透過率を十分に確保でき、レンズ系を構成できる。

条件式（２）は、レンズ系で発生する歪曲収差や倍率色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るための条件式である。

条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が負に大きくなりすぎる。すると、負の歪曲収差や倍率色収差を補正することが困難となり、高い光学性能を実現できない。

条件式（２）の上限値を上回ると、第１レンズ群で発生する正の歪曲収差を補正することが困難となり、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を−０．２５０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を−０．１００にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．０００にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．１００にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．４００にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．３６０にすることが更に好ましい。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力のサブレンズ群と負屈折力のサブレンズ群とから構成されていることが望ましい。

この構成により、歪曲収差や倍率色収差をより良好に補正することができる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第１レンズ群と第２レンズ群との間に開口絞りを有することが望ましい。

この構成により、歪曲収差や倍率色収差を良好に補正することができる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第２レンズ群中の最もｄ線の屈折率の高いレンズのｄ線のアッベ数をν２ｄｈとするとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ν２ｄｈ＞２４．０

条件式（３）は、色収差を抑えて高い光学性能を得るための条件式である。

条件式（３）の下限値を下回ると、最もｄ線の屈折率の高いレンズが正レンズの場合には、色の球面収差が補正不足になり、最もｄ線の屈折率の高いレンズが負レンズの場合には、色の球面収差が補正過剰になり、高い光学性能を得ることができない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を２５．０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）を３０．０より小さくすることが好ましい。条件式（３）を３０．０より小さくすることで、色の球面収差を良好に補正でき、より高い光学性能を得ることができる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、レンズ系は、以下の条件式（４）を満足する少なくとも１枚の負屈折力のレンズを有することが望ましい。
（４）ｎＮｈ＞１．８２０
但し、ｎＮｈは前記負屈折力のレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率である。

条件式（４）は、レンズ系で発生する球面収差とサジタルコマ収差を良好に補正し、高い光学性能を得るための条件式である。

条件式（４）の下限値を下回った場合、負レンズによってサジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を得ることができない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．８４０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（４）の下限値を１．８６０にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）を２．８００より小さくすることが好ましい。条件式（４）を２．８００より小さくすることで、負屈折力のレンズの光学材料の可視光線における透過率を十分に確保でき、レンズ系を構成できる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、正屈折力のサブレンズ群は最も物体側に正屈折力のレンズ成分を有し、該レンズ成分は、物体側の面の曲率半径の絶対値が像側の面の曲率半径の絶対値よりも小さいことが望ましい。

この構成により、画面中心に向かう光線を前記レンズ成分でゆるやかに曲げることが可能となる。その結果、前記レンズ成分で発生する収差、特に球面収差の発生を抑えることができ、高い光学性能を実現できる。

なお、本願におけるレンズ成分とは、単レンズと接合レンズとを含む総称である。

また、本実施形態に係るレンズ系は、正屈折力のサブレンズ群は、正屈折力のレンズ成分のみで構成されることが望ましい。

この構成により、レンズ系におけるレンズ構成枚数を削減し、レンズ表面反射によるフレアを軽減することができ、高い光学性能を実現できる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、負屈折力のサブレンズ群の最も像側のレンズは、像側に凹面を向けた負屈折力のレンズであることが望ましい。

本実施形態に係るレンズ系では、第１レンズ群は、正屈折力のサブレンズ群と、負屈折力のサブレンズ群から構成されているが、正屈折力のサブレンズ群で発生する負の球面収差を、負屈折力のサブレンズ群の最も像側のレンズを像側に凹面を向けた負屈折力のレンズで構成することで良好に補正できるようになり、第１レンズ群全体で球面収差の発生を低く抑えることが可能となる。また、コマ収差も同様に補正でき、レンズ系全体として、高い光学性能を得ることができる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第２レンズ群は、物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズを有し、該物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズの物体側の面の曲率半径をｒ２Ｎａとするとき、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．３００＜｜ｒ２Ｎａ｜／ｆ＜０．６００

条件式（５）は、サジタルコマ収差を抑え高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（５）の下限値を下回ると、物体側の面が物体側に凹面を向けた負屈折力レンズの物体側の面でサジタルコマ収差が大きく発生し、高い光学性能を実現できない。

条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズ群内で発生する負の球面収差を良好に補正できなくなる。また、レンズ系で無限遠から近距離までの合焦や、本実施形態のレンズ系を適用した投影装置あるいは複写機などで拡大倍率を変更した時の収差変動が過剰に大きくなり、無限遠から近距離まであるいは広い拡大倍率の範囲において、高い光学性能を維持できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．３２０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．５３０にすることが好ましい。

また、本実施形態に係るレンズ系は、前記物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズは、第２レンズ群において最も物体側に配置されることが望ましい。

この構成により、物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズによって発生する歪曲収差や倍率色収差を抑えることができ、高い光学性能を得ることができる。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第１レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒ１ｂ、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒ２ａとするとき、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．７５０＜｜ｒ２ａ｜／ｒ１ｂ＜１．２５０

条件式（６）は、サジタルコマ収差を抑え高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（６）の下限値を下回ると、即ち第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率が、第１レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率に比べ過度大きく（曲率半径が小さく）なった場合、第２レンズ群の物体側の面でサジタルコマ収差が大きく発生し高い光学性能を実現できない。

条件式（６）の上限値を上回ると、即ち第１レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率が、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率に比べ過度大きく（曲率半径が小さく）なった場合、第１レンズ群の像側の面でサジタルコマ収差が大きく発生し高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．８５０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．２２０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（６）の上限値を１．１５０にすることが更に好ましい。

また、本実施形態に係るレンズ系は、光軸上におけるレンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの距離をＢｆとするとき、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．６００＜Ｂｆ／ｆ＜１．０００

条件式（７）は、高い光学性能を実現するための条件式である。

条件式（７）の下限値を下回ると、レンズ系の焦点距離に対してバックフォーカスが相対的に短くなりすぎるため、レンズ系の屈折力配置が対称型から大きく離れてしまい、歪曲収差を補正することが困難になるため、高い光学性能を実現できない。

条件式（７）の上限値を上回ると、レンズ系の焦点距離に対してバックフォーカスが相対的に長くなりすぎるため、レンズ系の屈折力配置が対称型から大きく離れてしまい、歪曲収差を補正することが困難になるため、高い光学性能を実現できない。

なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．６５０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（７）の下限値を０．７００にすることが更に好ましい。また、実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を０．８５０にすることが好ましい。また、実施形態の効果を更に確実にするために、条件式（７）の上限値を０．８００にすることが更に好ましい。

なお、最も像側のレンズ面から像面までの間に、平行平面板が入っている場合には、Ｂｆは空気換算長である。

また、本実施形態に係るレンズ系は、第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔は常時固定であることが望ましい。

このような構成とすることで、レンズ系で無限遠から近距離までの合焦や、本実施形態のレンズ系を適用した投影装置あるいは複写機などで拡大倍率を変更した時に、第１レンズ群と第２レンズ群をメカニカルに一体で動かすことが可能になり、別体で動かす場合に比べ、第１レンズ群と第２レンズ群との相互偏心による偏心コマ収差の発生が抑えられ、無限遠から近距離までに亘って、あるいは倍率可変範囲に亘って、高い光学性能を実現できる。

なお、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。

レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。

レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。

（実施例）
以下、本実施形態に係る各実施例について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。

第１実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成される。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が物体側に凸面を向けて像側の面に比べて強い屈折力を持つ正メニスカス形状の第１１１レンズＬ１１１の１枚で構成される正屈折力の第１１サブレンズ群ＧＳ１１と、物体側の面が物体側に凸面を向けて像側の面に比べて強い屈折力を持つ正メニスカス形状の第１２１レンズＬ１２１と像側の面が像側に向かって凹面を向けた負メニスカス形状の第１２ＲレンズＬ１２Ｒから構成される負屈折力の第１２サブレンズ群ＧＳ１２から構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され物体側の面が物体側に凹面を向け像側の面に比べて弱い屈折力を持つ正メニスカス形状の第２２レンズＬ２２と、像側の面が像面に対して凸面を向けた正メニスカス形状の第２３レンズＬ２３と、像側の面の曲率半径が物体側の面に比べて小さい正屈折力の第２４レンズＬ２４と、第２４レンズＬ２４に接合され物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２５レンズＬ２５から構成され、第２５レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２を一体に物体側へ移動することによって行う。

以下の表１に第１実施例に係るレンズ系の諸元値を掲げる。

表中の（面データ）において、物面は物体面、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、（絞り）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ表している。なお、空気の屈折率ｎｄ＝１．００００００は記載を省略している。また、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面を表している。

（各種データ）において、ｆはレンズ系全体の焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、Ｙは像高、ＴＬは無限遠合焦状態における第１１１レンズの物体側の面から像面Ｉまでのレンズ全長をそれぞれ表している。

（可変データ）において、Ｒは撮影距離で物体から像面Ｉまでの距離（単位：ｍ）、βは撮影倍率、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。

（条件式対応値）は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。

なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小し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。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく他の適当な単位を用いることも出来る。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。

（表１）
（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 62.5707 4.6000 1.834807 42.71
2 1079.5273 0.1000
3 27.8402 4.5000 1.903660 31.31
4 48.9187 2.0000
5 83.6288 1.6000 1.805181 25.42
6 20.6020 9.5000
7（絞り） ∞ 7.7000
8 -19.6349 1.8000 1.846660 23.78
9 -36.0084 6.0000 1.754999 52.32
10 -28.9194 0.2000
11 -100.0147 4.5000 1.834807 42.71
12 -35.2169 0.1000
13 140.8843 5.0000 2.003300 28.27
14 -49.8565 1.5000 1.922860 18.90
15 -391.9566 (Bf)
像面 ∞

（各種データ）
f = 51.61
FNo = 1.45
ω = 23.13
Y = 21.60
TL = 87.36

（可変データ）
無限遠合焦状態近距離合焦状態
R ∞ 1.65
β 0.0 -1/30
Bf 38.2645 39.9850

なお、第１実施例に係るレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズのうち、最もｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の高いレンズは第２４レンズＬ２４である。また、第２１レンズＬ２１と第２５レンズＬ２５は条件式（４）を満足する負屈折力のレンズＬＮであり、また物体側の面が物体側に凹面を向けた負屈折力の第２ＮレンズＬ２Ｎでもある。ここで、第２１レンズＬ２１の物体側の面の曲率半径は、ｒ２Ｎａ、ｒ２ａであり、第１２ＲレンズＬ１２Ｒの像側の面の曲率半径は、ｒ１ｂである。

（条件式対応値）
（１）ｎ２ｄｈ＝２．００３３００
（２）ｆ／ｆ１＝０．２８５３６
（３） ν２ｄｈ＝２８．２７
（４）ｎＮｈ＝１．８４６６６０（第２１レンズＬ２１）
（４）ｎＮｈ＝１．９２２８６０（第２５レンズＬ２５）
（５）｜ｒ２Ｎａ｜／ｆ＝０．３８０４１（第２１レンズＬ２１）
（６）｜ｒ２ａ｜／ｒ１ｂ＝０．９５３０６
（７）Ｂｆ／ｆ＝０．７４１３５

図２は、第１実施例に係るレンズ系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠合焦時（β＝0.0）、（ｂ）は近距離合焦時（β＝-1/30）の諸収差図をそれぞれ示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位：度）、ＮＡは開口数、Ｈ０は物体高（単位：「ｍｍ」）をそれぞれ示す。また、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する諸収差、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ表す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、各半画角又は物体高において、実線はｄ線及びｇ線に対するメリディオナルコマ収差、原点より左側の破線はｄ線に対してメリディオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より右側の破線はｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を表している。

なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。

各収差図から、第１実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。

（第２実施例）
図３は、第２実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。

第２実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成される。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には開口絞りＳが配置されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され物体側の面が物体側に凹面を向け像側の面に比べて弱い屈折力を持つ正メニスカス形状の第２２レンズＬ２２と、像側の面が像面に対して凸面を向けた正メニスカス形状の第２３レンズＬ２３と、最も像面側に配置され物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持ち両凸形状の第２４レンズＬ２４から構成され、第２４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

以下の表２に第２実施例に係るレンズ系の諸元値を掲げる。

（表２）
（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 61.9292 5.2000 1.834807 42.71
2 250.9282 0.1000
3 25.5456 4.5000 2.003300 28.27
4 37.7633 1.8000
5 40.4696 2.0000 1.808090 22.79
6 17.5981 9.3000
7（絞り） ∞ 7.7000
8 -17.8081 1.8000 1.846660 23.78
9 -205.7528 6.0000 1.788001 47.37
10 -27.6209 0.2000
11 -110.8983 5.5000 1.804000 46.57
12 -31.7495 0.1000
13 136.7328 3.0000 2.003300 28.27
14 -375.0666 (Bf)
像面 ∞

（各種データ）
f = 51.62
FNo = 1.44
ω = 23.19
Y = 21.60
TL = 86.13

（可変データ）
無限遠合焦状態近距離合焦状態
R ∞ 1.64
β 0.0 -1/30
Bf 38.9302 40.6510

なお、第２実施例に係るレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズのうち、最もｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の高いレンズは第２４レンズＬ２４である。また、第２１レンズＬ２１は、条件式（４）を満足する負屈折力のレンズＬＮであり、また物体側の面が物体側に凹面を向けた負屈折力の第２ＮレンズＬ２Ｎでもある。ここで、第２１レンズＬ２１の物体側の面の曲率半径は、ｒ２Ｎａ、ｒ２ａであり、第１２ＲレンズＬ１２Ｒの像側の面の曲率半径は、ｒ１ｂである。

（条件式対応値）
（１）ｎ２ｄｈ＝２．００３３００
（２）ｆ／ｆ１＝０．３３６１１
（３） ν２ｄｈ＝２８．２７
（４）ｎＮｈ＝１．８４６６６０
（５）｜ｒ２Ｎａ｜／ｆ＝０．３４４９５
（６）｜ｒ２ａ｜／ｒ１ｂ＝１．０１１９３
（７）Ｂｆ／ｆ＝０．７５４１０

図４は、第２実施例に係るレンズ系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠合焦時（β＝0.0）、（ｂ）は近距離合焦時（β＝-1/30）の諸収差図をそれぞれ示す。

各収差図から、第２実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。

（第３実施例）
図５は、第３実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。

第３実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とから構成される。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が物体側に凸面を向けて像側の面に比べて強い屈折力を持つ正メニスカス形状の第１１１レンズＬ１１１の１枚で構成される正屈折力の第１１サブレンズ群ＧＳ１１と、物体側の面が物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２１レンズＬ１２１と像側の面が像側に向かって凹面を向けた正メニスカス形状の第１２ＲレンズＬ１２Ｒから構成される負屈折力の第１２サブレンズ群ＧＳ１２から構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面の曲率半径が像側の面の曲率半径に対して小さい両凹形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され像側の面の曲率半径が物体側の面の曲率半径に比べて小さい両凸形状の第２２レンズＬ２２と、像側の面が像面に対して凸面を向けた正メニスカス形状の第２３レンズＬ２３と、最も像面側に配置され像側の面が物体側の面に比べて強い屈折力を持ち両凸形状の第２４レンズＬ２４から構成され、第２４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

なお、本実施例において、第１１１レンズ成分は、単レンズで構成されているが、接合レンズで構成しても構わない。その場合には、球面収差、軸上色収差を良好に補正できるので好ましい。

以下の表３に第３実施例に係るレンズ系の諸元値を掲げる。

（表３）
（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 50.5356 4.0000 1.799516 42.22
2 154.2377 1.0000
3 24.8887 2.0000 1.834807 42.71
4 16.7477 7.0000
5 17.2732 2.5000 2.019600 21.45
6 16.8254 8.0000
7（絞り） ∞ 9.0000
8 -20.4694 1.5000 1.860740 23.06
9 547.0172 8.2000 1.754999 52.32
10 -25.9174 1.0000
11 -113.9151 4.3000 1.834807 42.71
12 -37.7986 0.5000
13 391.9984 3.3000 1.903658 31.31
14 -161.9377 (Bf)
像面 ∞

（各種データ）
f = 51.60
FNo = 2.06
ω = 25.23
Y = 24.00
TL = 107.25

（可変データ）
無限遠合焦状態近距離合焦状態
R ∞ 1.66
β 0.0 -1/30
Bf 54.9471 56.6672

なお、第３実施例に係るレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズのうち、最もｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の高いレンズは第２４レンズＬ２４である。また、第１２１レンズＬ１２１と第２１レンズＬ２１は、条件式（４）を満足する負屈折力のレンズＬＮであり、第２１レンズＬ２１は物体側の面が物体側に凹面を向けた負屈折力の第２ＮレンズＬ２Ｎでもある。ここで、第２１レンズＬ２１の物体側の面の曲率半径は、ｒ２Ｎａ、ｒ２ａであり、第１２ＲレンズＬ１２Ｒの像側の面の曲率半径は、ｒ１ｂである。

（条件式対応値）
（１）ｎ２ｄｈ＝１．９０３６５８
（２）ｆ／ｆ１＝０．００２６３
（３） ν２ｄｈ＝３１．３１
（４）ｎＮｈ＝１．８３４８０７（第１２１レンズＬ１２１）
（４）ｎＮｈ＝１．８６０７４０（第２１レンズＬ２１）
（５）｜ｒ２Ｎａ｜／ｆ＝０．３９６６８
（６）｜ｒ２ａ｜／ｒ１ｂ＝１．２１６５８
（７）Ｂｆ／ｆ＝１．０６４８２

図６は、第３実施例に係るレンズ系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠合焦時（β＝0.0）、（ｂ）は近距離合焦時（β＝-1/30）の諸収差図をそれぞれ示す。

各収差図から、第３実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。

以上のように、本実施形態によれば、大口径比を有し、諸収差が良好に補正された高い光学性能を持つレンズ系を提供することができる。

次に、本実施形態に係るレンズ系を搭載した光学装置であるカメラについて説明する。なお、第１実施例に係るレンズ系を搭載した場合について説明するが、他の実施例でも同様である。

図７は、第１実施例に係るレンズ系を備えたカメラの構成を示す図である。

図７において、カメラ１は、撮影レンズ２として第１実施例に係るレンズ系を備えたデジタル一眼レフカメラである。カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして焦点板４に結像されたこの光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、さらにフォーカルプレーンシャッター８も光路外へ退避して不図示の被写体からの光は撮像素子７へ到達する。これにより被写体からの光は、撮像素子７によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

カメラ１に撮影レンズ２として第１実施例に係るレンズ系を搭載することにより、高い性能を有するカメラを実現することができる。

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

実施例では、２群構成を示したが、３群、４群等の他の群構成にも適用可能である。具体的には、最も物体側に正または負のレンズ群を追加した構成や、最も像側に正または負のレンズ群を追加した構成や、第１レンズ群と第２レンズ群との間に正または負のレンズ群を追加した構成が挙げられる。

単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等を用いた)モーター駆動にも適している。特に、第１レンズ群または第２レンズ群の少なくとも一部のレンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に移動させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第１レンズ群または第２レンズ群の少なくとも一部のレンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、開口絞りは第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材は設けずに、レンズ枠でその役割を代用しても良い。

また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施しても良い。

なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。

第１実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第１実施例に係るレンズ系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠合焦時（β＝0.0）、（ｂ）は近距離合焦時（β＝-1/30）の諸収差図をそれぞれ示す。第２実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第２実施例に係るレンズ系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠合焦時（β＝0.0）、（ｂ）は近距離合焦時（β＝-1/30）の諸収差図をそれぞれ示す。第３実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第３実施例に係るレンズ系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠合焦時（β＝0.0）、（ｂ）は近距離合焦時（β＝-1/30）の諸収差図をそれぞれ示す。第１実施例に係るレンズ系を備えたカメラの構成を示す図である。

符号の説明

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
ＧＳ１１第１１サブレンズ群
ＧＳ１２第１２サブレンズ群
Ｌ１１１第１１１レンズ
Ｌ１２１第１２１レンズ
Ｌ１２Ｒ第１２Ｒレンズ
Ｌ２１第２１レンズ
Ｌ２２第２２レンズ
Ｌ２３第２３レンズ
Ｌ２４第２４レンズ
Ｌ２５第２５レンズ
Ｓ開口絞り
Ｉ像面
１カメラ

Claims

光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と正屈折力の第２レンズ群とを有するレンズ系において、
前記第１レンズ群は、正屈折力のサブレンズ群と負屈折力のサブレンズ群とから構成され、
前記負屈折力のサブレンズ群は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズを有し、
前記第２レンズ群を構成するレンズのうち、最もｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の高いレンズのｄ線における屈折率をｎ２ｄｈ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記レンズ系全系の焦点距離をｆとするとき、以下の条件を満足することを特徴とするレンズ系。
ｎ２ｄｈ＞１．８９０
−０．４００＜ｆ／ｆ１＜０．５００
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、前記正屈折力のサブレンズ群と前記負屈折力のサブレンズ群とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ系。
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ系。
前記最もｄ線の屈折率の高いレンズのｄ線のアッベ数をν２ｄｈとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ系。
ν２ｄｈ＞２４．０
前記レンズ系は、以下の条件を満足する少なくとも１枚の負屈折力のレンズを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ系。
ｎＮｈ＞１．８２０
但し、ｎＮｈは前記負屈折力のレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率である。
前記正屈折力のサブレンズ群は最も物体側に正屈折力のレンズ成分を有し、該レンズ成分は、物体側の面の曲率半径の絶対値が像側の面の曲率半径の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ系。
前記正屈折力のサブレンズ群は、正屈折力のレンズ成分のみで構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ系。
前記負屈折力のサブレンズ群の最も像側のレンズは、像側に凹面を向けた負屈折力のレンズであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のレンズ系。
前記第２レンズ群は、物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズを有し、該物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズの物体側の面の曲率半径をｒ２Ｎａとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のレンズ系。
０．３００＜｜ｒ２Ｎａ｜／ｆ＜０．６００
前記物体側の面が物体側に凹面を向けた少なくとも１枚の負屈折力のレンズは、前記第２レンズ群において最も物体側に配置されることを特徴とする請求項９に記載のレンズ系。
前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をｒ１ｂ、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒ２ａとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のレンズ系。
０．７５０＜｜ｒ２ａ｜／ｒ１ｂ＜１．２５０
光軸上における前記レンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの距離をＢｆとするとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のレンズ系。
０．６００＜Ｂｆ／ｆ＜１．０００
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との光軸上の間隔は常時固定であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ系。
請求項１から１３のいずれか１項に記載のレンズ系を有することを特徴とする光学装置。