JP2011145436A - 撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法 - Google Patents

撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】十分な画角を保ちながら十分なバックフォーカスを保ち、鏡筒の構成が簡素となるよう、全長及び移動量を短縮することが可能な撮影レンズ等を提供する。
【解決手段】電子スチルカメラ1等に搭載される撮影レンズSLを、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とで構成し、第1レンズ群G1は、最も物体側に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11を有し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に開口絞りSを有するよう構成する。そして、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G1とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動するように構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法に関する。
従来、無限遠物点から撮影倍率−1.0倍までの近距離物点が撮影可能なマクロレンズが提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、3群構成のマクロレンズといえば、第1レンズ群と第2レンズ群とがいわゆるダブルガウスタイプを形成し、その直後にリアコンバータとしての第3レンズ群を付加するものが一般的であった。特に、全長の小型化のために第3レンズ群は負レンズ群とするものが多い。
特開2000−284171号公報
しかしながら、第3レンズ群を負の屈折力とすると、後方の発散成分が強いため像面が物体側方向に寄り、十分なバックフォーカスを確保できなくなるという課題があった。また、各レンズ群を物体側に移動させて合焦を行うものが多いが、鏡筒機構の簡素化と自由度をあげるため第3レンズ群を固定レンズ群とすることが好ましい。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、十分な画角を保ちながら十分なバックフォーカスを保ち、鏡筒の構成が簡素となるよう、全長及び移動量を短縮することが可能な撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係る撮影レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、第1レンズ群は、最も物体側に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズを有し、第1レンズ群と第2レンズ群との間に開口絞りを有し、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群と第2レンズ群とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動する。
また、この撮影レンズは、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとしたとき、次式
(−β) ≧ 0.5
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.07 < f2/f1 < 0.35
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、第1正レンズと、第2正レンズと、を有し、負レンズの最も像側の面と第1正レンズの最も物体側の面との光軸上の距離をDaとし、第1正レンズの最も像側の面と第2正レンズの最も物体側の面との光軸上の距離をDbとしたとき、次式
0.10 < Da/Db < 2.00
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズは、無限遠から近距離物点へ合焦するときの第1レンズ群の光軸上の移動量の絶対値をX1とし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < X1/f < 0.90
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全長をTLとし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.35 < f/TL < 1.20
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を有し、負レンズの最も像側の面の曲率半径をr1とし、正レンズの最も物体側の面の曲率半径をr2としたとき、次式
0.90 < (r2+r1)/(r2−r1) < 2.50
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズは、全系の焦点距離をfとし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.30 < f×(−β)/f2 < 1.50
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を含む合成で負の屈折力を有する前群と、前群の像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群と、を有し、前群の焦点距離をfnとし、後群の焦点距離をfpとしたとき、次式
0.05 < fp/(−fn) < 0.60
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を含む合成で負の屈折力を有する前群と、前群の像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群と、を有し、前群の焦点距離をfnとし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.04 < f/(−fn) < 0.40
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を含む合成で負の屈折力を有する前群と、前群の像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群と、を有し、後群の焦点距離をfpとし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.07 < f/fp < 0.80
の条件を満足することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第3レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズと、を有することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第3レンズ群は、4枚の以下のレンズで構成されることが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第3レンズ群は、最も像側に正レンズを有することが好ましい。
また、この撮影レンズにおいて、第3レンズ群は、合焦時に像面に対して固定されていることが好ましい。
また、本発明に係る光学機器は、上述の撮影レンズのいずれかを備えて構成される。
また、本発明に係る撮影レンズの製造方法は、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、第1レンズ群は、最も物体側に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズを配置し、第1レンズ群と第2レンズ群との間に開口絞りを配置し、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群と第2レンズ群とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動する。
本発明に係る撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法を以上のように構成すると、十分な画角を保ちながら十分なバックフォーカスを保ち、鏡筒の構成が簡素となるよう、全長及び移動量を短縮することができる。
第1実施例による撮影レンズの構成を示す断面図であり、(a)は広角端状態を、(b)は中間焦点距離状態を、(c)は望遠端状態を示す。 第1実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は結像倍率−0.5倍状態における諸収差図であり、(c)は結像倍率−1.0倍状態における諸収差図である。 第2実施例による撮影レンズの構成を示す断面図であり、(a)は広角端状態を、(b)は中間焦点距離状態を、(c)は望遠端状態を示す。 第2実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は結像倍率−0.5倍状態における諸収差図であり、(c)は結像倍率−1.0倍状態における諸収差図である。 第3実施例による撮影レンズの構成を示す断面図であり、(a)は広角端状態を、(b)は中間焦点距離状態を、(c)は望遠端状態を示す。 第3実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は結像倍率−0.5倍状態における諸収差図であり、(c)は結像倍率−1.0倍状態における諸収差図である。 第4実施例による撮影レンズの構成を示す断面図であり、(a)は広角端状態を、(b)は中間焦点距離状態を、(c)は望遠端状態を示す。 第4実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は結像倍率−0.5倍状態における諸収差図であり、(c)は結像倍率−1.0倍状態における諸収差図である。 本実施形態に係る撮影レンズを搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。 本実施形態に係る撮影レンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本撮影レンズSLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とで構成される。また、第1レンズ群G1は、最も物体側に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11を有し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に開口絞りSを有している。また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動する。本実施形態の撮影レンズSLは、このように、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2による正の屈折力を有するレンズ群で集光された光を、負の屈折力を有する第3レンズ群G3で受けることで全長を短縮し、鏡筒機構の簡素化を図っている。
このような撮影レンズSLを構成するための条件について説明する。本実施形態の撮影レンズSLは、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとしたとき、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(−β) ≧ 0.5 (1)
条件式(1)は、最至近の物点に合焦したときの像倍率を規定した条件式である。この条件式(1)の下限値を下回ると、マクロレンズとしての効果が発揮できなくなるため好ましくない。また、本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0.75にすることが好ましい。また、本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1.00にすることが更に好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
0.07 < f2/f1 < 0.35 (2)
条件式(2)は、第1レンズ群G1の焦点距離と第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定した条件式である。本実施形態では、全長短縮のため第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2で集光した光線を負の屈折力を有する第3レンズ群G3で受けるという構成になっているが、後方の発散成分が強いと十分なバックフォーカスを得られなくなる。そこで、正の屈折力を有するレンズ群、正の屈折力を有するレンズ群として構成された、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とによる変形ガウス群にレトロフォーカスの効果を持たせ、バックフォーカスと画角を確保できるようバランスさせたのが条件式(2)である。
この条件式(2)の上限値を上回ると、無限遠時の第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との距離が近づきすぎ、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが干渉してしまう。また、第1レンズ群G1のパワーが強まりすぎるため、球面収差や像面の補正が困難となり好ましくない。また、本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0.30にすることが好ましい。また、本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0.25にすることが更に好ましい。反対に、条件式(2)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の焦点距離が長すぎて合焦時の移動量が増大してしまう。または、第2レンズ群G2の焦点距離が小さくなりすぎ、球面収差が大きくなるため好ましくない。また、本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0.09にすることが好ましい。また、本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0.11にすることが更に好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズ(図1では、負メニスカスレンズL11)と、第1正レンズ(図1では、両凸レンズL12)と、第2正レンズ(図1では、両凸レンズL13)と、を有するのが望ましい。そして、本実施形態の撮影レンズSLは、負レンズL11の最も像側の面と第1正レンズL12の最も物体側の面との光軸上の距離をDaとし、第1正レンズL12の最も像側の面と第2正レンズL13の最も物体側の面との光軸上の距離をDbとしたとき、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
0.10 < Da/Db < 2.00 (3)
条件式(3)は、第1レンズ群G1内の最も物体側に配置された負レンズL11とその像側に配置された第1正レンズL12との空気間隔、及び、当該第1正レンズL12とその像側に配置された第2正レンズL13との空気間隔の比について、その適正な割合を規定した条件式である。第1レンズ群G1内の最も物体側に配置された負レンズL11は像側の面がより強い曲率半径を持つ凹メニスカスレンズになるため、この負レンズL11から射出される軸外光線は光軸から距離が離れるほど偏角をつけて射出する。そのため、負のパワーで大きく出した収差をなるべく近くに配置した正レンズの正のパワーで打ち消す必要がある。また、第1正レンズL12から第2正レンズL13までの距離を十分に確保することで球面収差を真っ直ぐに補正することが可能となる。
この条件式(3)の上限値を上回ると、第1正レンズL12と第2正レンズL13との間隔が近すぎ、画角を保とうとする物体側の負レンズL11及び第1正レンズL12への負担が大きくなるため、球面収差をはじめ諸収差の補正が困難となり好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を1.25にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の上限値を1.00にすることが更に好ましい。反対に、条件式(3)の下限値を下回ると、第1正レンズL12と第2正レンズL13との間隔が開きすぎるため無限遠から近距離物点までのバランスが取れなくなり、特に倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。また、本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0.25にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を0.20にすることが更に好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠から近距離物点へ合焦するときの第1レンズ群G1の光軸上の移動量の絶対値をX1とし、全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
0.40 < X1/f < 0.90 (4)
条件式(4)は、全系の最大全長に関わる、無限遠から近距離物点に至るまでの第1レンズ群G1の移動量を焦点距離で規定した条件式である。この条件式(4)の上限値を上回ると、全長が長く、重く、繰り出し時間のかかる光学系となってしまう。もしくは、全長の変化量に対して像倍率が小さすぎ、マクロレンズを構成できない。また、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が開きすぎるため、非点収差の補正が困難となり好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.74にすることが好ましい。反対に、条件式(4)の下限値を下回ると、全長の変化量は小さいが、その分各レンズ群のパワーが強まり、収差量が増大する。特に、像倍率を上げていくにつれコマ収差が発生し、これを補正するのは困難であるため好ましくない。また、本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0.50することが好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時の全長をTLとし、全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
0.35 < f/TL < 1.20 (5)
条件式(5)は、縮筒時の鏡筒長を決める無限遠時の全長と焦点距離との適正な割合を規定した条件式である。この条件式(5)の上限値を上回ると、全長が短すぎ、無限遠から近距離物点まで全ての領域において収差を良好に補正するのが難しい。最至近の物点での像面の補正が困難となり、全体的にコマ収差の補正ができなくなるため好ましくない。また、本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0.51にすることが好ましい。反対に、条件式(5)の下限値を下回ると、焦点距離に対して全長が短すぎ、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3とが離れてしまうため十分な画角や明るさを確保するのが困難となり好ましくない。また、本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0.41にすることが好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズL11と、正レンズL12と、を有し、負レンズL11の最も像側の面の曲率半径をr1とし、正レンズL12の最も物体側の面の曲率半径をr2としたとき、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
0.90 < (r2+r1)/(r2−r1) < 2.50 (6)
条件式(6)は、第1レンズ群G1内に含まれる負レンズL11と正レンズL12との間の空気間隔を空気レンズとして考えた時の、この空気レンズの形状をシェープファクターの式で示した条件式で、物体側にやや強い凸面、像側に緩やかな凹面を持つ、正メニスカス形状となる。最も物体側に位置する負レンズL11から射出された光線を、この条件式(6)の範囲で示されたゆるい形状のレンズで受けることで、無限遠から近距離物点までの光線の角度の急激な変化を抑え、コマ収差を良好に補正することができる。
この条件式(6)の上限値を上回ると、負レンズL11の最も像側の面の曲率半径r1または正レンズL12の最も物体側の面の曲率半径r2が小さすぎ、両者が干渉する。また、無限遠から近距離物点へ合焦した時に、コマ収差変動が大きくなるため好ましくない。また、本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2.35にすることが好ましい。また、本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2.10にすることが更に好ましい。反対に、条件式(6)の下限値を下回ると、g線の軸上の色収差及び倍率の色収差が悪化することとなるため好ましくない。また、本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1.20にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の下限値を1.51にすることが更に好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLは、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、全系の焦点距離をfとし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
0.30 < f×(−β)/f2 < 1.50 (7)
条件式(7)は、全系の焦点距離に対する第2レンズ群G2の焦点距離の適正な割合を規定した条件式である。この条件式(7)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が短すぎ、球面収差やコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。また、本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1.4にすることが好ましい。また、本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1.3にすることが更に好ましい。反対に、条件式(7)の下限値を下回ると、焦点距離が短すぎて近距離物点でのワーキングディスタンスが確保できない。また、十分な像倍率を確保できずマクロレンズを構成できないため好ましくない。また、本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0.5にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の下限値を0.7にすることが更に好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLでは、第1レンズ群G1を、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズL11と、正レンズL12と、を含む合成で負の屈折力を有する前群G1Fと、この前群G1Fの像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群G1Rとで構成するのが望ましい。この構成により、前群G1Fで歪曲収差の発生を抑え、無限遠から近距離物点までの収差のバランスをとることができる。また、この前群G1Fと後群G1Rとのバランスで、諸収差を良好に補正することができる。
また、このように前群G1Fと後群G1Rとで構成した第1レンズ群G1は、前群G1Fの焦点距離をfnとし、後群G1Rの焦点距離をfpとし、全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(8)〜(10)を満足することが望ましい。
0.05 < fp/(−fn) < 0.60 (8)
0.04 < f/(−fn) < 0.40 (9)
0.07 < f/fp < 0.80 (10)
条件式(8)は、第1レンズ群G1の前群G1Fの焦点距離と後群G1Rの焦点距離との比を規定した条件式である。この条件式(8)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の後群G1Rのパワーが強まりすぎるため球面収差が補正しきれず、明るい光学系を達成できない。また製造上の敏感度も厳しくなるため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の上限値を0.50にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の上限値を0.40にすることが更に好ましい。反対に、条件式(8)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の前群G1Fのパワーが強く、無限遠から近距離物点へ第1レンズ群G1が移動する際に、光線の入射角や射出角の振舞いが大きく変化し、コマ収差のバランスや像面湾曲の変動など全域に渡っての収差のバランスをとることが困難となるため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の下限値を0.07にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の下限値を0.10にすることが更に好ましい。
条件式(9)は、第1レンズ群G1の前群GF1の合成焦点距離についてその適正な割合を全系の焦点距離で規定した条件式である。この条件式(9)の上限値を上回ると、全系の焦点距離に対して第1レンズ群G1の前群G1Fのパワーが強すぎ、近距離変動が抑えられない。また、第1レンズ群G1内の最も物体側に配置された負レンズL11のアッペ数が小さくなる傾向で色収差の補正も困難となる。また、第1レンズ群G1の前群G1Fのパワーが強く、無限遠から近距離物点へ第1レンズ群G1が移動する際に、光線の入射角や射出角の振舞いが大きく変化し、全域に渡っての収差補正が困難となるため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(9)の上限値を0.30にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(9)の上限値を0.20にすることが更に好ましい。反対に条件式(9)の下限値を下回ると、全系の焦点距離に対して第1レンズ群G1の前群G1Fのパワーが弱すぎ、全長および光学系が巨大化し、第1レンズ群G1の移動量が大きくなってしまう。また、全系の焦点距離に対して第1レンズ群のG1前群G1Fのパワーが弱すぎると、主光線より下側の光線でコマ収差が発生するため好ましくない。
条件式(10)は、第1レンズ群G1の後群G1Rの合成焦点距離についてその適正な割合を全系の焦点距離で規定した条件式である。この条件式(10)の上限値を上回ると、全系の焦点距離に対して第1レンズ群G1の後群G1Rのパワーが弱すぎ、球面収差やコマ収差が抑えられないため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(10)の上限値を0.70にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(10)の上限値を0.60にすることが好ましい。反対に条件式(10)の下限値を下回ると、同じ全長で同じ焦点距離を保つとうとすると、第1レンズ群G1の前群G1Fが正の屈折力を有するレンズ群となり、球面収差が湾曲する。また、ペッツバール和も大きくなりすぎ像面湾曲がマイナス側に変位してしまうため好ましくない。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(10)の下限値を0.15にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(10)の下限値を0.20にすることが更に好ましい。
また、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第3レンズ群G3は、少なくとも1枚の負レンズL11と、少なくとも1枚の正レンズL12〜L14と、を有することが望ましい。また、第3レンズ群G3は、4枚の以下のレンズで構成されることが望ましい。更に、第3レンズ群G3は、最も像側に正レンズL14を有することが望ましい。この構成により、射出瞳を長くすることができるとともに、コマ収差等の補正が容易となる。
また、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第3レンズ群G3は、合焦時に像面に対して固定されていることが望ましい。この構成により、近距離物点への合焦の際のコマ収差の補正が可能となるとともに、鏡筒の構成を簡易にすることができる。
図9に、上述の撮影レンズSLを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ1(以後、単にカメラと記す)の略断面図を示す。このカメラ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(撮影レンズSL)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へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(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、撮影レンズ2で集光された不図示の物体(被写体)の光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、当該撮像素子7により撮像され、物体(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、撮影者は本カメラ1による物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、図9に記載のカメラ1は、撮影レンズSLを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズSLと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ1は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。
以下に記載の内容は、光学特性を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上述の説明及び以降に示す実施形態においては、3群構成を示したが、4群、5群等の他の群構成にも適用可能である。また、物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸に沿って移動させて、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。この場合、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(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、第1レンズ群G1または第2レンズ群G2を合焦レンズ群とするのが望ましい。
レンズ群または部分レンズ群を光軸と直交方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)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2レンズ群G2または第3レンズ群G3の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、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妨げるので好ましい。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。また、レンズ面が非球面の場合、この非球面は、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よく、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。
開口絞りSは、前述のように第1レンズ群G1と第2レンズ群G2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を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高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を施しても良い。
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第1レンズ群G1が正のレンズ成分を2つと負のレンズ成分を2つ有するのが好ましい。また、第1レンズ群G1は、物体側より順に、負正正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。また、本実施形態の撮影レンズSLは、第2レンズ群G2が正のレンズ成分を2つ有するのが好ましい。または、本実施形態の撮影レンズSLは、第2レンズ群G2が正のレンズ成分を1つと負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、本実施形態の撮影レンズSLは、第3レンズ群G3が正のレンズ成分を1つと負のレンズ成分を1つ有するのが好ましい。また、第3レンズ群G3は、物体側より順に、負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
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はないことは言うまでもない。
以下、本実施形態の撮影レンズSLの第1の製造方法の概略を、図10を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する(ステップS100)。具体的に、本実施形態では、例えば、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11、両凸レンズL12、両凸レンズL13、及び、両凹レンズL14を配置して第1レンズ群G1とし、物体側から順に、開口絞りS、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23を配置して第2レンズ群G2とし、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32を配置して第3レンズ群G3とする。このようにして準備した各レンズ群を配置して撮影レンズSLを製造する。
このとき、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動するように配置する(ステップS200)。
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。なお、図1、図3、図5、及び図7は、撮影レンズSL1〜SL4の屈折力配分及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。各図中、(a)は広角端状態での各レンズ群を、(b)は中間焦点距離状態でのレンズ群を、(c)は望遠端状態でのレンズ群を、それぞれ示す。これらの図に示すように、各実施例の撮影レンズSL1〜SL4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。また、第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群G1Fと、正の屈折力を有する後群G1Rとから構成される。
また、第1、第3、第4実施例では、第3レンズ群G3と像面Iとの間に、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターP1を有している。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をκとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「E−n」は「×10-n」を示す。
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ×y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に*印を付している。
〔第1実施例〕
図1は、第1実施例に係る撮影レンズSL1の構成を示す図である。この図1の撮影レンズSL1において、第1レンズ群G1は、全体として正の屈折力を有し、前群G1Fは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成され、後群G1Rは、物体側から順に、両凸レンズL13、及び、両凹レンズL14の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、並びに、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。また、無限遠から近距離物点に合焦する際に、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに物体側に移動する。
以下の表1に、第1実施例に係る撮影レンズSL1の諸元の値を掲げる。この表1において、fは焦点距離を、FNOはFナンバーを、Bfは最も像側に配置された光学素子の像側面から像面までの距離を、2ωは画角をそれぞれ表している。また、d1aは第1レンズ群G1と開口絞りSとの軸上空気間隔を、d1bは開口絞りSと第2レンズ群G2との軸上空気間隔を、d2は第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔をそれぞれ表している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1は、d1=d1a+d1bで表される。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値を示している。全長は、無限遠合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離を表している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「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。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
(表1)
f = 40.00
Bf = 37.65(一定)
F.NO = 2.68
2ω = 39.0°

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 177.4342 2.000 70.40 1.48749
2 15.9007 3.530
3 63.8566 5.000 40.77 1.80604
4 -72.9715 6.961
5 31.3195 5.000 58.73 1.61272
6 -25.7820 0.678
7 -40.2105 2.000 37.00 1.61293
8 23.7239 (d1a)
9 0.0000 (d1b) 開口絞りS
10 -13.8798 1.200 37.00 1.61293
11 186.0079 3.710 60.29 1.62041
12 -18.9606 0.100
13 80.2528 3.445 63.73 1.61881
*14 -25.3622 (d2)
15 -311.9251 1.200 70.40 1.48749
16 31.2577 1.550
17 -1620.7830 2.550 44.79 1.74400
18 -66.5158 0.100
19 0.0000 2.000 64.12 1.51680
20 0.0000 (Bf)
この第1実施例において、第14面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表2に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表2)
κ A4 A6 A8 A10
第14面 0.3210 4.54813E-06 5.40478E-09 -5.17090E-12 5.14254E-15
この第1実施例において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1(d1=d1a+d1b)、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表3に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、これらにおける全長、空気換算全長、及び、空気換算Bf(最も像側に配置された屈折力を有する光学素子の像側面から像面までの距離の空気換算値)を示す。
(表3)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d0 80.4055 38.9287
d1a 2.96840 3.21650 5.33230
d1b 4.00000 4.00000 4.00000
d1 6.96840 7.21650 9.33230
d2 1.21000 13.37100 25.70880
全長 86.85516 99.26436 113.71791
空気換算全長 86.17372 98.58293 113.03648
空気換算Bf 36.97047 36.97047 36.97047
次の表4に、この第1実施例に係る撮影レンズSL1の各条件式対応値を示す。なお、この表4における符号の説明を以下に示すが、この符号の説明は以降の実施例においても同様である。この表4において、βは最大撮影倍率を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、Daは第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL11の最も像側の面と両凸レンズL12の最も物体側の面との光軸上の距離を、Dbは両凸レンズL12の最も像側の面と両凸レンズL13の最も物体側の面との光軸上の距離を、fは全系の焦点距離を、X1は無限遠から近距離物点へ合焦するときの第1レンズ群G1の光軸上の移動量の絶対値を、TLは無限遠合焦時の全長を、r1は負メニスカスレンズL11の最も像側の面の曲率半径を、r2は両凸レンズL12の最も物体側の面の曲率半径を、fnは前群G1Fの焦点距離を、fpは後群G1Rの焦点距離を、それぞれ表している。
(表4)
(1)(−β)=1.000
(2)f2/f1=0.154
(3)Da/Db=0.507
(4)X1/f=0.672
(5)f/TL=0.461
(6)(r2+r1)/(r2−r1)=1.663
(7)f×(−β)/f2=1.173
(8)fp/(−fn)=0.273
(9)f/(−fn)=0.059
(10)f/fp=0.215
図2に、第1実施例の諸収差図を示す。すなわち、図2(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図2(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図2(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、dはd線(λ=587.6nm)に対する収差曲線を、gはg線(λ=435.8nm)に対する収差曲線を、それぞれ示している。球面収差図では最大口径に対応するFナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Yの最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第1実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
〔第2実施例〕
図3は、第2実施例に係る撮影レンズSL2の構成を示す図である。この図3の撮影レンズSL2において、第1レンズ群G1は、全体として正の屈折力を有し、前群G1Fは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成され、後群G1Rは、物体側から順に、両凸レンズL13、及び、両凹レンズL14の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、並びに、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、両凹レンズL32、及び、両凸レンズL33の3枚のレンズから構成されている。また、無限遠から近距離物点に合焦する際に、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに物体側に移動する。
以下の表5に、第2実施例の諸元の値を掲げる。
(表5)
f = 40.00
Bf = 42.10(一定)
F.NO = 2.80
2ω = 39.2°

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 38.6400 1.200 60.29 1.62041
2 14.6115 4.088
3 67.4515 2.559 27.51 1.75520
4 -68.1015 7.094
5 29.5588 4.303 57.03 1.62280
6 -24.8308 0.174
7 -48.5997 1.200 33.80 1.64769
8 22.1617 (d1a)
9 0.0000 (d1b) 開口絞りS
10 -13.9430 1.200 33.80 1.64769
11 36.8604 4.373 48.08 1.70000
12 -22.4714 0.100
13 81.7598 3.741 60.29 1.62041
*14 -22.1829 (d2)
15 -86.3137 1.200 61.15 1.58887
16 26.6709 1.973
17 -92.6459 1.200 39.22 1.59551
18 71.2964 0.100
19 43.7866 4.727 44.79 1.74400
20 -42.6411 (Bf)
この第2実施例において、第14面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表6に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表6)
κ A4 A6 A8 A10
第14面 0.3963 9.62328E-06 9.25444E-09 1.06569E-11 0.00000E+00
この第2実施例において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1(d1=d1a+d1b)、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表7に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、これらにおける全長、空気換算全長、及び、空気換算Bfを示す。
(表7)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d0 80.7078 39.5433
d1a 1.70000 2.56538 4.17576
d1b 3.05000 3.05000 3.05000
d1 4.75000 5.61538 7.22576
d2 1.00000 10.95186 21.03119
全長 87.08321 97.90046 109.59017
空気換算全長 87.08321 97.90046 109.59017
空気換算Bf 42.10051 42.10051 42.10051
次の表8に、この第2実施例における各条件式対応値を示す。
(表8)
(1)(−β)=1.000
(2)(f2/f1)=0.154
(3)Da/Db=0.576
(4)X1/f=0.563
(5)f/TL=0.459
(6)(r2+r1)/(r2−r1)=1.553
(7)f×(−β)/f2=1.270
(8)fp/(−fn)=0.232
(9)f/(−fn)=0.052
(10)f/fp=0.224
図4に、第2実施例の諸収差図を示す。すなわち、図4(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図4(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図4(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第2実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第3実施例〕
図5は、第3実施例に係る撮影レンズSL3の構成を示す図である。この図5の撮影レンズSL3において、第1レンズ群G1は、全体として正の屈折力を有し、前群G1Fは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成され、後群G1Rは、物体側から順に、両凸レンズL13、及び、両凹レンズL14の2枚のレンズ、並びに、開口絞りSから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。また、無限遠から近距離物点に合焦する際に、開口絞りSは、第1レンズ群G1とともに物体側に移動する。
以下の表9に、第3実施例の諸元の値を掲げる。
(表9)
f = 39.28
Bf = 37.40(一定)
F.NO = 2.89
2ω = 39.9°

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 66.2716 1.418 59.84 1.52249
2 13.9775 2.100
3 43.7571 3.136 34.96 1.80100
4 -94.4864 6.897
5 27.6455 3.505 44.79 1.74400
6 -25.2375 0.110
7 -38.5571 1.084 33.79 1.64769
8 18.4448 (d1a)
9 0.0000 (d1b) 開口絞りS
10 -15.8877 2.788 32.11 1.67270
11 42.6316 5.000 50.70 1.67790
12 -23.9294 0.280
13 81.7271 3.504 61.18 1.58913
*14 -23.6977 (d2)
15 1153.7120 1.001 64.12 1.51680
16 33.6937 1.274
17 37757.7137 2.795 35.92 1.66446
18 -82.6158 0.100
19 0.0000 2.000 64.12 1.51680
20 0.0000 (Bf)
この第3実施例において、第14面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表10に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表10)
κ A4 A6 A8 A10
第14面 0.2972 4.92425E-06 7.19036E-09 -6.48152E-11 1.69010E-13
この第3実施例において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1(d1=d1a+d1b)、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表11に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、これらにおける全長、空気換算全長、及び、空気換算Bfを示す。
(表11)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d0 80.3134 39.4435
d1a 2.09400 2.09400 2.09400
d1b 3.50000 4.80603 6.87863
d1 5.59400 6.90003 8.97263
d2 1.00000 12.75385 24.77361
全長 80.98205 94.04193 108.13429
空気換算全長 80.30062 93.36050 107.45286
空気換算Bf 38.81447 38.81447 38.81447
次の表12に、この第3実施例における各条件式対応値を示す。
(表12)
(1)(−β)=1.000
(2)(f2/f1)=0.217
(3)Da/Db=0.305
(4)X1/f=0.691
(5)f/TL=0.485
(6)(r2+r1)/(r2−r1)=1.939
(7)f×(−β)/f2=1.183
(8)fp/(−fn)=0.122
(9)f/(−fn)=0.033
(10)f/fp=0.271
図6に、第3実施例の諸収差図を示す。すなわち、図6(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図6(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図6(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第3実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
〔第4実施例〕
図7は、第4実施例に係る撮影レンズSL4の構成を示す図である。この図7の撮影レンズSL4において、第1レンズ群G1は、全体として正の屈折力を有し、前群G1Fは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成され、後群G1Rは、物体側から順に、両凸レンズL13、及び、両凹レンズL14の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、並びに、両凹レンズL21、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。また、無限遠から近距離物点に合焦する際に、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに物体側に移動する。
以下の表13に、第4実施例の諸元の値を掲げる。
(表13)
f = 39.57
Bf = 37.89(一定)
F.NO = 2.89
2ω = 39.6°

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 51.6845 2.000 70.45 1.48749
2 13.3424 2.400
3 72.5939 3.800 34.96 1.80100
4 -77.4442 6.714
5 26.8652 3.700 44.79 1.74400
6 -25.5925 0.305
7 -36.0893 1.004 33.79 1.64769
8 21.4639 (d1a)
9 0.0000 (d1b) 開口絞りS
10 -21.4083 4.500 30.13 1.69895
11 62.1356 0.800
12 -182.0364 3.338 56.17 1.65100
13 -21.2614 0.567
14 45.8709 5.000 65.44 1.60300
15 -30.2914 (d2)
16 111.1120 0.996 54.00 1.61720
17 30.8981 1.100
18 261.1151 2.866 27.51 1.75520
19 -181.5345 0.100
20 0.0000 2.000 64.12 1.51680
21 0.0000 (Bf)
この第4実施例において、物体と第1レンズ群G1との軸上空気間隔d0、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1(d1=d1a+d1b)、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2は、合焦に際して変化する。次の表14に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、これらにおける全長、空気換算全長、及び、空気換算Bfを示す。
(表14)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d0 79.5612 38.8435
d1a 2.50442 3.41171 5.25214
d1b 2.35000 2.35000 2.35000
d1 4.85442 5.76171 7.60214
d2 1.00000 12.52131 24.29696
全長 84.93454 97.36315 110.97925
空気換算全長 84.25310 96.68171 110.29781
空気換算Bf 39.30979 39.30979 39.30979
次の表15に、この第4実施例における各条件式対応値を示す。
(表15)
(1)(−β)=1.000
(2)(f2/f1)=0.291
(3)Da/Db=0.357
(4)X1/f=0.663
(5)f/TL=0.463
(6)(r2+r1)/(r2−r1)=1.450
(7)f×(−β)/f2=1.131
(8)fp/(−fn)=0.341
(9)f/(−fn)=0.151
(10)f/fp=0.443
図8に、第4実施例の諸収差図を示す。すなわち、図8(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図8(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図8(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第4実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
SL(SL1〜SL4) 撮影レンズ
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群
G1F 前群 G1R 後群
S 開口絞り
1 電子スチルカメラ(光学機器)

Claims (17)

  1. 物体側から順に、
    正の屈折力を有する第1レンズ群と、
    正の屈折力を有する第2レンズ群と、
    負の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
    前記第1レンズ群は、最も物体側に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズを有し、
    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し、
    無限遠から近距離物点に合焦する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動することを特徴とする撮影レンズ。
  2. 最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとしたとき、次式
    (−β) ≧ 0.5
    の条件を満足する請求項1に記載の撮影レンズ。
  3. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
    0.07 < f2/f1 < 0.35
    の条件を満足する請求項1または2に記載の撮影レンズ。
  4. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、
    像側に凹面を向けた負レンズと、
    第1正レンズと、
    第2正レンズと、を有し、
    前記負レンズの最も像側の面と前記第1正レンズの最も物体側の面との光軸上の距離をDaとし、前記第1正レンズの最も像側の面と前記第2正レンズの最も物体側の面との光軸上の距離をDbとしたとき、次式
    0.10 < Da/Db < 2.00
    の条件を満足する請求項1〜3いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  5. 無限遠から近距離物点へ合焦するときの前記第1レンズ群の光軸上の移動量の絶対値をX1とし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
    0.40 < X1/f < 0.90
    の条件を満足する請求項1〜4いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  6. 無限遠合焦時の全長をTLとし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
    0.35 < f/TL < 1.20
    の条件を満足する請求項1〜5いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  7. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を有し、
    前記負レンズの最も像側の面の曲率半径をr1とし、前記正レンズの最も物体側の面の曲率半径をr2としたとき、次式
    0.90 < (r2+r1)/(r2−r1) < 2.50
    の条件を満足する請求項1〜6いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  8. 全系の焦点距離をfとし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
    0.30 < f×(−β)/f2 < 1.50
    の条件を満足する請求項1〜7いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  9. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を含む合成で負の屈折力を有する前群と、前記前群の像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群と、を有し、
    前記前群の焦点距離をfnとし、前記後群の焦点距離をfpとしたとき、次式
    0.05 < fp/(−fn) < 0.60
    の条件を満足する請求項1〜8いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  10. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を含む合成で負の屈折力を有する前群と、前記前群の像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群と、を有し、
    前記前群の焦点距離をfnとし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
    0.04 < f/(−fn) < 0.40
    の条件を満足する請求項1〜9いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  11. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、を含む合成で負の屈折力を有する前群と、前記前群の像側に配置された合成で正の屈折力を有する後群と、を有し、
    前記後群の焦点距離をfpとし、全系の焦点距離をfとしたとき、次式
    0.07 < f/fp < 0.80
    の条件を満足する請求項1〜10いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  12. 前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズと、を有する請求項1〜11いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  13. 前記第3レンズ群は、4枚の以下のレンズで構成される請求項1〜12いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  14. 前記第3レンズ群は、最も像側に正レンズを有する請求項1〜13いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  15. 前記第3レンズ群は、合焦時に像面に対して固定されている請求項1〜14いずれか一項に記載の撮影レンズ。
  16. 請求項1〜15いずれか一項に記載の撮影レンズを有する光学機器。
  17. 物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、
    前記第1レンズ群は、最も物体側に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズを配置し、
    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配置し、
    無限遠から近距離物点に合焦する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とが当該レンズ群の間隔を変化させながら物体側に移動するように配置する撮影レンズの製造方法。
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