JP2014211499A - 撮影レンズ、光学機器、および撮影レンズの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型軽量で優れた光学性能を有した撮影レンズを提供する。【解決手段】正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動するように構成された撮影レンズＭＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１における所定の条件（焦点距離：ｆ11p＜５００ｍｍ）を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズは、ｄ線の屈折率をｎd1pとし、ｄ線のアッベ数をνd1pとしたとき、条件式「ｎd1p＞１．４８」および条件式「νd1p＜７１．０」を満足している。【選択図】図１
Description
本発明は、撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器、および撮影レンズの製造方法に関する。
従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した撮影レンズが提案されている。焦点距離の長い望遠型の撮影レンズは、大型で重量も大きいため、小型軽量化を図った撮影レンズが種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、従来の撮影レンズでは、高い光学性能を維持しつつ小型軽量化を行うことが難しかった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型軽量で優れた光学性能を有した撮影レンズ、光学機器、および撮影レンズの製造方法を提供することを目的とする。
このような目的達成のため、本発明に係る撮影レンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動するように構成された撮影レンズであって、以下の条件式を満足している。
ｎd1p＞１．４８
νd1p＜７１．０
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００
但し、
ｆ：前記撮影レンズの焦点距離、
ｎd1p：前記第１レンズ群における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、前記所定の条件として次式を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ）
νd1p＜７１．０
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００
但し、
ｆ：前記撮影レンズの焦点距離、
ｎd1p：前記第１レンズ群における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、前記所定の条件として次式を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ）
なお、上述の撮影レンズにおいて、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．００＜１／ｆ2p1n＜７．００（ｍｍ-1）
但し、
ｆ2p1n：前記第１レンズ群における前記所定の条件を満足する正レンズのうち物体側から数えて２つ目の正レンズと、前記第１レンズ群における所定の第２の条件を満足する負レンズのうち最も物体側の負レンズとの合成焦点距離、
また、
前記第１レンズ群における前記物体側から数えて２つ目の正レンズの焦点距離をｆ12pとしたとき、前記所定の条件として次式を満足し、
０＜ｆ12p＜５００（ｍｍ）
前記第１レンズ群における前記最も物体側の負レンズの焦点距離をｆ11nとしたとき、前記所定の第２の条件として次式を満足する。
−２０００＜ｆ11n＜０（ｍｍ）
但し、
ｆ2p1n：前記第１レンズ群における前記所定の条件を満足する正レンズのうち物体側から数えて２つ目の正レンズと、前記第１レンズ群における所定の第２の条件を満足する負レンズのうち最も物体側の負レンズとの合成焦点距離、
また、
前記第１レンズ群における前記物体側から数えて２つ目の正レンズの焦点距離をｆ12pとしたとき、前記所定の条件として次式を満足し、
０＜ｆ12p＜５００（ｍｍ）
前記第１レンズ群における前記最も物体側の負レンズの焦点距離をｆ11nとしたとき、前記所定の第２の条件として次式を満足する。
−２０００＜ｆ11n＜０（ｍｍ）
また、上述の撮影レンズにおいて、前記第３レンズ群のうち少なくとも１枚のレンズは、光軸と垂直な方向の成分を有するように移動可能に設けられていることが好ましい。
また、上述の撮影レンズにおいて、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第１レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、前記前群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有することが好ましい。
また、上述の撮影レンズにおいて、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第１レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、前記後群は、物体側から順に負レンズと正レンズとが貼り合わされた接合レンズを有することが好ましい。
また、上述の撮影レンズにおいて、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第１レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、以下の条件式を満足することが好ましい。
Ｄ1ab／Ｄ1＞０．１８
但し、
Ｄ1：前記第１レンズ群の長さ、
Ｄ1ab：前記前群と前記後群との空気間隔。
但し、
Ｄ1：前記第１レンズ群の長さ、
Ｄ1ab：前記前群と前記後群との空気間隔。
また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の面上に結像させる撮影レンズを備えた光学機器であって、前記撮影レンズとして本発明に係る撮影レンズを用いている。
また、本発明に係る撮影レンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを配置する撮影レンズの製造方法であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足するようにしている。
ｎd1p＞１．４８
νd1p＜７１．０
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００
但し、
ｆ：前記撮影レンズの焦点距離、
ｎd1p：前記第１レンズ群における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、前記所定の条件として次式を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ）
νd1p＜７１．０
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００
但し、
ｆ：前記撮影レンズの焦点距離、
ｎd1p：前記第１レンズ群における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、前記所定の条件として次式を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ）
本発明によれば、小型軽量で優れた光学性能を得ることができる。
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る撮影レンズＭＬを備えたデジタル一眼レフカメラＣＡＭが図５に示されている。図５に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいて、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズＭＬで集光されて、クイックリターンミラーＭを介して焦点板Ｆ上に結像される。焦点板Ｆ上に結像された光は、ペンタプリズムＰ中で複数回反射されて接眼レンズＥへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズＥを介して物体（被写体）の像を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Ｍが光路外へ退避し、撮影レンズＭＬで集光された物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて当該撮像素子Ｃにより撮像され、物体（被写体）の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラＣＡＭによる物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーＭを有しないカメラであっても、上記カメラＣＡＭと同様の効果を得ることができる。また、図５に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭは、撮影レンズＭＬを着脱可能に保持する構成であってもよく、撮影レンズＭＬと一体に構成されるものであってもよい。
撮影レンズＭＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正または負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有している。また、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側に移動するようになっている。この構成により、近距離合焦時の球面収差の変動を容易に補正することが可能となる。
このような構成の撮影レンズＭＬにおいて、高い光学性能を維持しつつ小型軽量化を図るため、次の条件式（１）〜（３）で表される条件を満足することが好ましい。
ｎd1p＞１．４８ …（１）
νd1p＜７１．０ …（２）
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００ …（３）
但し、
ｆ：撮影レンズＭＬの焦点距離、
ｎd1p：第１レンズ群Ｇ１における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：第１レンズ群Ｇ１における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：第１レンズ群Ｇ１における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、所定の条件として次式（Ａ１）を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ） …（Ａ１）
νd1p＜７１．０ …（２）
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００ …（３）
但し、
ｆ：撮影レンズＭＬの焦点距離、
ｎd1p：第１レンズ群Ｇ１における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：第１レンズ群Ｇ１における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：第１レンズ群Ｇ１における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、所定の条件として次式（Ａ１）を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ） …（Ａ１）
条件式（１）〜（２）は、第１レンズ群Ｇ１において式（Ａ１）を満足する最も物体側の正レンズの屈折率とアッベ数を規定する式である。条件式（１）の下限値を下回る条件、または、条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、球面収差がアンダー側に大きく膨らむため、これより像側のレンズで球面収差を補正しなければならなくなる。また、条件式（１）〜（２）を外れた硝材は、比重の大きい異常分散ガラスか蛍石となるため、重量が増加する。また、異常分散ガラスおよび蛍石は軟らかい硝材であるため、レンズを保護するための保護ガラスが必要となり、さらに重量が増加する。
なお、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を１．５０とすることが望ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の上限値を７０．０とすることが望ましい。
条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１において式（Ａ１）を満足する最も物体側の正レンズの焦点距離を規定する式である。条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、撮影レンズＭＬの全長が大きくなり、当該正レンズの収差への寄与が小さくなるため、好ましくない。また、軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、当該正レンズのパワーを強く使うことで、撮影レンズＭＬの全長の短縮化が可能となるが、２次分散が大きくなり、軸上色収差の補正が困難となる。また、当該正レンズの直後に配置された凸レンズと凹レンズにより強いパワーで一次色消しを行うため、球面収差等の諸収差の合焦時の変動が大きくなるので、好ましくない。
なお、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の上限値を１．８０とすることが望ましい。一方、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．６５とすることが望ましい。
また、このような撮影レンズＭＬにおいて、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。
０．００＜１／ｆ2p1n＜７．００（ｍｍ-1） …（４）
但し、
ｆ2p1n：第１レンズ群Ｇ１における所定の条件を満足する正レンズのうち物体側から数えて２つ目の正レンズと、第１レンズ群Ｇ１における所定の第２の条件を満足する負レンズのうち最も物体側の負レンズとの合成焦点距離、
また、
第１レンズ群Ｇ１における前記物体側から数えて２つ目の正レンズの焦点距離をｆ12pとしたとき、所定の条件として次式（Ａ２）を満足し、
０＜ｆ12p＜５００（ｍｍ） …（Ａ２）
第１レンズ群Ｇ１における前記最も物体側の負レンズの焦点距離をｆ11nとしたとき、所定の第２の条件として次式（Ｂ）を満足する。
−２０００＜ｆ11n＜０（ｍｍ） …（Ｂ）
但し、
ｆ2p1n：第１レンズ群Ｇ１における所定の条件を満足する正レンズのうち物体側から数えて２つ目の正レンズと、第１レンズ群Ｇ１における所定の第２の条件を満足する負レンズのうち最も物体側の負レンズとの合成焦点距離、
また、
第１レンズ群Ｇ１における前記物体側から数えて２つ目の正レンズの焦点距離をｆ12pとしたとき、所定の条件として次式（Ａ２）を満足し、
０＜ｆ12p＜５００（ｍｍ） …（Ａ２）
第１レンズ群Ｇ１における前記最も物体側の負レンズの焦点距離をｆ11nとしたとき、所定の第２の条件として次式（Ｂ）を満足する。
−２０００＜ｆ11n＜０（ｍｍ） …（Ｂ）
条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１において式（Ａ２）を満足する物体側から数えて２つ目の正レンズと、第１レンズ群Ｇ１において式（Ｂ）を満足する最も物体側の負レンズとの合成焦点距離を規定する式である。条件式（４）の上限値を上回る条件である場合、球面収差がアンダー側に膨らむため、式（Ｂ）を満足する負レンズのアッベ数を小さくする必要があり、軸上色収差の補正が困難となる。一方、条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、球面収差がオーバー側に膨らむため、軸上色収差の補正が過剰となり、さらに撮影レンズＭＬの全長が大きくなる。
なお、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の上限値を５．００とすることが望ましい。一方、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の下限値を０．５０とすることが望ましい。
また、このような撮影レンズＭＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３のうち少なくとも１枚のレンズは、光軸と垂直な方向の成分を有するように移動可能に設けられていることが好ましい。これにより、小径のレンズ群を用いて、手ブレなどで振動した場合の光軸のずれを補正することができ、手ブレ補正機構の小型軽量化と、鏡筒の小型化とを図ることが可能となる。
また、このような撮影レンズＭＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇ１ａと、この前群Ｇ１ａに対し第１レンズ群Ｇ１の中で最も長い空気間隔を隔てた後群Ｇ１ｂとからなり、前群Ｇ１ａは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有することが好ましい。これにより、小型軽量化を達成しつつ色収差や球面収差を良好に補正することができる。
また、このような撮影レンズＭＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇ１ａと、この前群Ｇ１ａに対し第１レンズ群Ｇ１の中で最も長い空気間隔を隔てた後群Ｇ１ｂとからなり、後群Ｇ１ｂは、物体側から順に負レンズと正レンズとが貼り合わされた接合レンズを有することが好ましい。これにより、コマ収差や近距離合焦時の球面収差を良好に補正することができる。
また、このような撮影レンズＭＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇ１ａと、この前群Ｇ１ａに対し第１レンズ群Ｇ１の中で最も長い空気間隔を隔てた後群Ｇ１ｂとからなり、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。
Ｄ1ab／Ｄ1＞０．１８ …（５）
但し、
Ｄ1：第１レンズ群Ｇ１の長さ、
Ｄ1ab：前群Ｇ１ａと後群Ｇ１ｂとの空気間隔。
但し、
Ｄ1：第１レンズ群Ｇ１の長さ、
Ｄ1ab：前群Ｇ１ａと後群Ｇ１ｂとの空気間隔。
条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ１の長さＤ1と、前群Ｇ１ａと後群Ｇ１ｂとの空気間隔Ｄ1abの比を規定する式である。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、後群Ｇ１ｂが大型化し、重量が増加する。軽量化のために、例えば後群Ｇ１ｂの負レンズに使われているガラスを比重の軽いものに変更すると、屈折率が小さくなるので、結果として像面湾曲収差の補正が困難となる。
なお、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の下限値を０．２０とすることが望ましい。また、条件式（５）の下限値を０．３０とすることがより望ましい。また、条件式（５）の下限値を０．３５とすることがより望ましい。
このように、本実施形態によれば、小型軽量で優れた光学性能を有した撮影レンズＭＬおよび、これを備えた光学機器（デジタル一眼レフカメラＣＡＭ）を得ることが可能になる。
ここで、上述のような構成の撮影レンズＭＬの製造方法について、図６を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正または負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを組み込む（ステップＳＴ１０）。そして、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われるように、第２レンズ群Ｇ２を駆動可能に構成する（ステップＳＴ２０）。
レンズの組み込みを行うステップＳＴ１０において、前述の条件式（１）〜（３）等を満足するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、および第３レンズ群Ｇ３を配置する。このような製造方法によれば、小型軽量で優れた光学性能を有した撮影レンズＭＬを得ることができる。
（第１実施例）
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１〜図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る撮影レンズＭＬ（ＭＬ１）の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。第１実施例に係る撮影レンズＭＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳ１と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。そして、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側に移動するようになっている。
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１〜図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る撮影レンズＭＬ（ＭＬ１）の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。第１実施例に係る撮影レンズＭＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳ１と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。そして、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側に移動するようになっている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、この前群Ｇ１ａに対し第１レンズ群Ｇ１の中で最も長い空気間隔を隔てた正の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから構成される。第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１ａは、物体側から順に、両凸形状の第１正レンズＬ１１と、両凸形状の第２正レンズＬ１２と両凹形状の第１負レンズＬ１３とが貼り合わされた接合レンズとから構成される。第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１ｂは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３正レンズＬ１４と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２負レンズＬ１５と両凸形状の第４正レンズＬ１６とが貼り合わされた接合レンズとから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の第１正レンズＬ２１と両凹形状の第１負レンズＬ２２とが貼り合わされた接合レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２正レンズＬ２３と両凹形状の第２負レンズＬ２４とが貼り合わされた接合レンズとから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の第１正レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３２と、両凸形状の第２正レンズＬ３３とから構成される。また、第３レンズ群Ｇ３における第１正レンズＬ３１と、負レンズＬ３２と、第２正レンズＬ３３とを光軸とほぼ垂直な方向に適宜移動させることで、光学系の振動等に起因する像位置の変動が補正されるようになっている。
なお、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬが配設されている。抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬとして、例えば、ＮＣフィルター（ニュートラルカラーフィルター）や、カラーフィルター、偏光フィルター、ＮＤフィルター（減光フィルター）、ＩＲフィルター（赤外線カットフィルター）等が用いられる。
以下に、表１〜表２を示すが、これらは第１〜第２実施例に係る撮影レンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［諸元データ］において、ｆは撮影レンズ全系の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角（最大入射角：単位は「°」）を、Ｙは半画角に対する像高を、ＴＬはレンズ全長（空気換算長）をそれぞれ示す。［レンズデータ］において、面番号は物体側から数えた各レンズ面の番号を、Ｒは各レンズ面の曲率半径を、Ｄは各レンズ面の間隔を、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、θｇはｄ線の主分散に対するｇ線の部分分散比をそれぞれ示す。また、［レンズデータ］において、ｄ１およびｄ２は可変面間隔を、ＢＦはバックフォーカスをそれぞれ示す。
なお、曲率半径「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.0000はその記載を省略している。また、ｄ線の主分散に対するｇ線の部分分散比θｇは、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）の屈折率をｎｄとし、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）の屈折率をｎｇとし、Ｆ線（波長λ＝４８６．１ｎｍ）の屈折率をｎＦとし、Ｃ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）の屈折率をｎＣとしたとき、次式（Ｅ）のように定義される。
θｇ＝（ｎｇ−ｎｄ）／（ｎＦ−ｎＣ） …（Ｅ）
［可変間隔データ］において、ｆは撮影レンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。また、［可変間隔データ］には、各焦点距離および撮影倍率に対応する、物体から第１レンズ面までの距離Ｄ０の値と、各可変面間隔ｄ１，ｄ２の値と、バックフォーカス（空気換算長）ＢＦの値を示す。［条件式対応値］には、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、その他の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。また、後述の第２実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における第１面〜第２５面の曲率半径Ｒは、図１における第１面〜第２５面に付した符号Ｒ１〜Ｒ２５に対応している。
（表１）
［諸元データ］
ｆ＝196.00
ＦＮＯ＝2.02
２ω＝12.586
Ｙ＝21.63
ＴＬ＝246.283
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇ
1 264.9144 9.0000 1.6968 55.52 1.2381
2 -1984.2990 1.0000
3 96.9914 19.0000 1.4338 95.25 1.2349
4 -538.0112 5.0000 1.7432 49.26 1.2509
5 148.9850 32.2067
6 75.0166 13.0000 1.4338 95.25 1.2349
7 508.6973 0.3000
8 80.5531 4.0000 1.7432 49.26 1.2509
9 39.6628 19.0000 1.4978 82.57 1.2333
10 574.6603 d1
11 820.2671 5.0000 1.9036 31.27 1.3038
12 -101.9783 3.0000 1.6400 60.20 1.2310
13 58.4930 6.5000
14 -70.6207 4.2000 1.8040 46.60 1.2575
15 -41.8205 2.8000 1.5168 64.01 1.2286
16 49.6876 d2
17 0.0000 3.2000 （開口絞り）
18 110.9160 5.0000 1.7291 54.61 1.2399
19 -88.6182 2.8000
20 -43.1109 3.4000 1.7950 28.48 1.3192
21 -108.8687 7.0000
22 -827.0713 5.3000 1.6180 63.34 1.2361
23 -52.9313 5.3151
24 0.0000 2.0000 1.5168 64.12 1.2282
25 0.0000 BF
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝196.00 β＝-0.0333 β＝-0.129
D0 ∞ 5976.579 1604.21
d1 15.178 17.627 24.729
d2 15.525 13.076 5.974
BF 57.558 57.558 57.558
［条件式対応値］
式（Ａ１） ｆ11p＝285.822（ｍｍ）
式（Ａ２） ｆ12p＝190.712（ｍｍ）
式（Ｂ） ｆ11n＝-171.538（ｍｍ）
条件式（１） ｎd1p＝1.67
条件式（２） νd1p＝55.52
条件式（３） ｆ11p／ｆ＝1.458
条件式（４） １／ｆ2p1n＝0.263（ｍｍ-1）
条件式（５） Ｄ1ab／Ｄ1＝0.190
［諸元データ］
ｆ＝196.00
ＦＮＯ＝2.02
２ω＝12.586
Ｙ＝21.63
ＴＬ＝246.283
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇ
1 264.9144 9.0000 1.6968 55.52 1.2381
2 -1984.2990 1.0000
3 96.9914 19.0000 1.4338 95.25 1.2349
4 -538.0112 5.0000 1.7432 49.26 1.2509
5 148.9850 32.2067
6 75.0166 13.0000 1.4338 95.25 1.2349
7 508.6973 0.3000
8 80.5531 4.0000 1.7432 49.26 1.2509
9 39.6628 19.0000 1.4978 82.57 1.2333
10 574.6603 d1
11 820.2671 5.0000 1.9036 31.27 1.3038
12 -101.9783 3.0000 1.6400 60.20 1.2310
13 58.4930 6.5000
14 -70.6207 4.2000 1.8040 46.60 1.2575
15 -41.8205 2.8000 1.5168 64.01 1.2286
16 49.6876 d2
17 0.0000 3.2000 （開口絞り）
18 110.9160 5.0000 1.7291 54.61 1.2399
19 -88.6182 2.8000
20 -43.1109 3.4000 1.7950 28.48 1.3192
21 -108.8687 7.0000
22 -827.0713 5.3000 1.6180 63.34 1.2361
23 -52.9313 5.3151
24 0.0000 2.0000 1.5168 64.12 1.2282
25 0.0000 BF
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝196.00 β＝-0.0333 β＝-0.129
D0 ∞ 5976.579 1604.21
d1 15.178 17.627 24.729
d2 15.525 13.076 5.974
BF 57.558 57.558 57.558
［条件式対応値］
式（Ａ１） ｆ11p＝285.822（ｍｍ）
式（Ａ２） ｆ12p＝190.712（ｍｍ）
式（Ｂ） ｆ11n＝-171.538（ｍｍ）
条件式（１） ｎd1p＝1.67
条件式（２） νd1p＝55.52
条件式（３） ｆ11p／ｆ＝1.458
条件式（４） １／ｆ2p1n＝0.263（ｍｍ-1）
条件式（５） Ｄ1ab／Ｄ1＝0.190
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（５）が全て満たされていることが分かる。
図２（ａ）は、第１実施例に係る撮影レンズＭＬ１の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図２（ｂ）は、撮影レンズＭＬ１の中間距離合焦状態における諸収差図であり、図２（ｃ）は、撮影レンズＭＬ１の近距離合焦状態における諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは半画角に対する像高をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）、ＣはＣ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（波長λ＝４８６．１ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。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。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
そして、各収差図より、第１実施例では、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。その結果、第１実施例の撮影レンズＭＬ１を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
（第２実施例）
以下、本願の第２実施例について図３〜図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係る撮影レンズＭＬ（ＭＬ２）の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。第２実施例の撮影レンズＭＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳ１と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。そして、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側に移動するようになっている。
以下、本願の第２実施例について図３〜図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係る撮影レンズＭＬ（ＭＬ２）の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。第２実施例の撮影レンズＭＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳ１と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。そして、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像面Ｉ側に移動するようになっている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、この前群Ｇ１ａに対し第１レンズ群Ｇ１の中で最も長い空気間隔を隔てた正の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから構成される。第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇ１ａは、物体側から順に、両凸形状の第１正レンズＬ１１と、両凸形状の第２正レンズＬ１２と両凹形状の第１負レンズＬ１３とが貼り合わされた接合レンズとから構成される。第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇ１ｂは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２負レンズＬ１４と両凸形状の第３正レンズＬ１５とが貼り合わされた接合レンズから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の第１負レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２２と両凹形状の第２負レンズＬ２３とが貼り合わされた接合レンズとから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の第１正レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３２と、両凸形状の第２正レンズＬ３３とから構成される。また、第３レンズ群Ｇ３における第１正レンズＬ３１と、負レンズＬ３２と、第２正レンズＬ３３とを光軸とほぼ垂直な方向に適宜移動させることで、光学系の振動等に起因する像位置の変動が補正されるようになっている。
なお、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬが配設されている。抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬとして、例えば、ＮＣフィルター（ニュートラルカラーフィルター）や、カラーフィルター、偏光フィルター、ＮＤフィルター（減光フィルター）、ＩＲフィルター（赤外線カットフィルター）等が用いられる。
下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における第１面〜第２３面の曲率半径Ｒは、図３における第１面〜第２３面に付した符号Ｒ１〜Ｒ２３に対応している。また、第２１面は仮想面であるが、この面にフレアカット絞りが配置されてもよい。
（表２）
［諸元データ］
ｆ＝293.88
ＦＮＯ＝2.89
２ω＝8.348
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝286.687
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇ
1 145.0000 15.5000 1.4874 70.31 1.2193
2 -579.0656 0.2000
3 118.1165 17.0000 1.4338 95.25 1.2349
4 -332.1975 5.0000 1.8040 46.57 1.2568
5 361.2361 37.0000
6 74.5802 3.5000 1.7440 44.81 1.2650
7 47.6225 16.5000 1.4338 95.25 1.2349
8 -680.8715 d1
9 -630.4877 2.7000 1.5186 69.89 1.2233
10 60.7585 5.5000
11 -131.7895 7.0000 1.8038 33.89 1.2980
12 -45.5583 2.8000 1.5891 61.22 1.2346
13 68.8415 d2
14 0.0000 1.7000 （開口絞り）
15 163.4817 5.1000 1.5186 69.89 1.2233
16 -190.3705 4.5000
17 -43.5563 3.5000 1.7950 28.56 1.3106
18 -57.1330 9.1000
19 -484.2812 4.7000 1.5186 69.89 1.2233
20 -62.6837 14.5000
21 0.0000 16.1000
22 0.0000 2.0000 1.5168 63.88 1.2288
23 0.0000 BF
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝293.88 β＝-0.0333 β＝-0.155
D0 ∞ 8921.985 2000.664
d1 18.421 20.338 27.334
d2 18.54 16.623 9.627
BF 75.825 75.825 75.825
［条件式対応値］
式（Ａ１） ｆ11p＝239.557（ｍｍ）
式（Ａ２） ｆ12p＝202.704（ｍｍ）
式（Ｂ） ｆ11n＝-214.552（ｍｍ）
条件式（１） ｎd1p＝1.49
条件式（２） νd1p＝70.31
条件式（３） ｆ11p／ｆ＝0.815
条件式（４） １／ｆ2p1n＝4.192（ｍｍ-1）
条件式（５） Ｄ1ab／Ｄ1＝0.391
［諸元データ］
ｆ＝293.88
ＦＮＯ＝2.89
２ω＝8.348
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝286.687
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇ
1 145.0000 15.5000 1.4874 70.31 1.2193
2 -579.0656 0.2000
3 118.1165 17.0000 1.4338 95.25 1.2349
4 -332.1975 5.0000 1.8040 46.57 1.2568
5 361.2361 37.0000
6 74.5802 3.5000 1.7440 44.81 1.2650
7 47.6225 16.5000 1.4338 95.25 1.2349
8 -680.8715 d1
9 -630.4877 2.7000 1.5186 69.89 1.2233
10 60.7585 5.5000
11 -131.7895 7.0000 1.8038 33.89 1.2980
12 -45.5583 2.8000 1.5891 61.22 1.2346
13 68.8415 d2
14 0.0000 1.7000 （開口絞り）
15 163.4817 5.1000 1.5186 69.89 1.2233
16 -190.3705 4.5000
17 -43.5563 3.5000 1.7950 28.56 1.3106
18 -57.1330 9.1000
19 -484.2812 4.7000 1.5186 69.89 1.2233
20 -62.6837 14.5000
21 0.0000 16.1000
22 0.0000 2.0000 1.5168 63.88 1.2288
23 0.0000 BF
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝293.88 β＝-0.0333 β＝-0.155
D0 ∞ 8921.985 2000.664
d1 18.421 20.338 27.334
d2 18.54 16.623 9.627
BF 75.825 75.825 75.825
［条件式対応値］
式（Ａ１） ｆ11p＝239.557（ｍｍ）
式（Ａ２） ｆ12p＝202.704（ｍｍ）
式（Ｂ） ｆ11n＝-214.552（ｍｍ）
条件式（１） ｎd1p＝1.49
条件式（２） νd1p＝70.31
条件式（３） ｆ11p／ｆ＝0.815
条件式（４） １／ｆ2p1n＝4.192（ｍｍ-1）
条件式（５） Ｄ1ab／Ｄ1＝0.391
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（５）が全て満たされていることが分かる。
図４（ａ）は、第２実施例に係る撮影レンズＭＬ２の無限遠合焦状態における諸収差図であり、図４（ｂ）は、撮影レンズＭＬ２の中間距離合焦状態における諸収差図であり、図４（ｃ）は、撮影レンズＭＬ２の近距離合焦状態における諸収差図である。各収差図より、第２実施例では、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。その結果、第２実施例の撮影レンズＭＬ２を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
以上、各実施例によれば、焦点距離が長く大口径比でＦナンバーの明るい光学系において、無限遠から近距離物点まで優れた光学性能を維持しつつ、広範囲な撮影領域に対応し得る撮影レンズＭＬおよび光学機器（デジタル一眼レフカメラＣＡＭ）を実現することができる。
なお、上述の実施形態において、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。
上述の各実施例において、３群構成を示したが、４群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も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よい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、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２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、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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よい。
また、開口絞りは第３レンズ群の近傍または内部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よい。
また、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よい。
ＣＡＭ デジタル一眼レフカメラ（光学機器）
ＭＬ 撮影レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ１ａ 前群 Ｇ１ｂ 後群
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ１ 開口絞り Ｉ 像面
ＭＬ 撮影レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ１ａ 前群 Ｇ１ｂ 後群
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ１ 開口絞り Ｉ 像面
Claims (8)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動するように構成された撮影レンズであって、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮影レンズ。
ｎd1p＞１．４８
νd1p＜７１．０
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００
但し、
ｆ：前記撮影レンズの焦点距離、
ｎd1p：前記第１レンズ群における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、前記所定の条件として次式を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ） - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズ。
０．００＜１／ｆ2p1n＜７．００（ｍｍ-1）
但し、
ｆ2p1n：前記第１レンズ群における前記所定の条件を満足する正レンズのうち物体側から数えて２つ目の正レンズと、前記第１レンズ群における所定の第２の条件を満足する負レンズのうち最も物体側の負レンズとの合成焦点距離、
また、
前記第１レンズ群における前記物体側から数えて２つ目の正レンズの焦点距離をｆ12pとしたとき、前記所定の条件として次式を満足し、
０＜ｆ12p＜５００（ｍｍ）
前記第１レンズ群における前記最も物体側の負レンズの焦点距離をｆ11nとしたとき、前記所定の第２の条件として次式を満足する。
−２０００＜ｆ11n＜０（ｍｍ） - 前記第３レンズ群のうち少なくとも１枚のレンズは、光軸と垂直な方向の成分を有するように移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮影レンズ。
- 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第１レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、
前記前群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮影レンズ。 - 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第１レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、
前記後群は、物体側から順に負レンズと正レンズとが貼り合わされた接合レンズを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮影レンズ。 - 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、前記前群に対し前記第１レンズ群の中で最も長い空気間隔を隔てた後群とからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
Ｄ1ab／Ｄ1＞０．１８
但し、
Ｄ1：前記第１レンズ群の長さ、
Ｄ1ab：前記前群と前記後群との空気間隔。 - 物体の像を所定の面上に結像させる撮影レンズを備えた光学機器であって、
前記撮影レンズが請求項１から６のいずれか一項に記載の撮影レンズであることを特徴とする光学機器。 - 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群とを配置する撮影レンズの製造方法であって、
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
以下の条件式を満足するようにしたことを特徴とする撮影レンズの製造方法。
ｎd1p＞１．４８
νd1p＜７１．０
０．５０＜ｆ11p／ｆ＜２．００
但し、
ｆ：前記撮影レンズの焦点距離、
ｎd1p：前記第１レンズ群における所定の条件を満足する正レンズのうち最も物体側の正レンズのｄ線の屈折率、
νd1p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズのｄ線のアッベ数、
ｆ11p：前記第１レンズ群における前記最も物体側の正レンズの焦点距離であり、前記所定の条件として次式を満足する。
０＜ｆ11p＜５００（ｍｍ）
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