JP3445413B2 - レンズ系 - Google Patents

レンズ系

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JP3445413B2
JP3445413B2 JP19969795A JP19969795A JP3445413B2 JP 3445413 B2 JP3445413 B2 JP 3445413B2 JP 19969795 A JP19969795 A JP 19969795A JP 19969795 A JP19969795 A JP 19969795A JP 3445413 B2 JP3445413 B2 JP 3445413B2
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三原伸一
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ系に関し、
特に、結像レンズ系と電子撮像素子との間にプリズムや
フィルター等の多くの光学素子を挿入するために、焦点
距離に対し長いバックフォーカスを必要とする電子カメ
ラ用撮影レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、一眼レフレックスカメラのよ
うに、結像レンズ系と銀塩フィルムとの間にクイックリ
ターンミラーを挿入するために、焦点距離の短い撮影レ
ンズであっても長いバックフォーカスが確保できるよう
に、いわゆるレトロフォーカス型レンズ系が通常用いら
れている。しかし、銀塩フィルムの代わりに電子撮像素
子を用いる場合、結像レンズ系からの光線射出角が極力
撮像素子に対して垂直であることが望まれる。これに対
し、一眼レフレックスカメラ用のレトロフォーカス型レ
ンズ系は軸外物点に関する光線射出角が大きい。したが
って、それをそのまま電子撮像素子を用いたカメラに用
いるのは困難である。また、一眼レフレックスカメラ用
のレンズ系に比べて焦点距離がとりわけ短いため、合焦
に全体繰り出し方式を用いても、フォーカスストローク
が小さすぎて繰り出し精度が厳しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の上
記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、レトロフォーカス型の形態をとりながらも、主光
線（開口絞りと光軸との交点を通る軸外光線）射出角が
光軸に対し略平行になるようなレンズエレメントの形状
や構成、開口絞りの位置の設定について、最適なレンズ
系を提供することである。さらに、フォーカスストロー
クが焦点距離で決まってしまう全体繰り出し方式をや
め、部分繰り出し方式をうまく用いて繰り出し精度を緩
和したレトロフォーカス型レンズ系を提供するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のレンズ系は、以
上の課題を解決するために、物体側から順に、負、正の
２つの群で構成され、さらに、その中間に開口絞りを有
し、前記正群は３つの正レンズ成分を含み、その中の最
も像側の正レンズ成分が正レンズと負レンズのダブレッ
トで構成されており、その正レンズ成分が合焦のために
移動されるリアフォーカスレンズにおいて、以下の条件
を満たすことを特徴とするものである。 −２０＜ｆ1 ／ｆ＜−１ ・・・（１） ０．１４＜ＤAS／ｆ＜０．８ ・・・（２） ０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．９ ・・・（３） ２．５＜ｆR ／ｆ＜１０ ・・・（４） ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜１ ・・・（５） ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ1 は前記負群の焦点距
離、ＤASは開口絞りと前記正群の最も物体側の面の光軸
上の空気換算距離、ｒR1は前記の最も像側の正レンズ成
分の最も物体側の面の曲率半径、ｒR2は前記の最も像側
の正レンズ成分の最も像側の面の曲率半径、ｆR は合焦
のために移動される群の焦点距離、Ｄ23は合焦のために
移動される群の最も物体側の面とそれより物体側のレン
ズの中の最も像側の面との光軸上の無限遠物点合焦時の
距離である。
【０００５】本発明のもう１つのレンズ系は、物体側か
ら順に、負、正の２つの群で構成され、さらに、その中
間に開口絞りを有し、前記正群は３つの正レンズ成分を
含み、その中の最も像側の正レンズ成分が単レンズで構
成されており、その正レンズ成分が合焦のために移動さ
れるリアフォーカスレンズにおいて、以下の条件を満た
すことを特徴とするものである。 −２０＜ｆ1 ／ｆ＜−１ ・・・（１） ０．１４＜ＤAS／ｆ＜０．８ ・・・（２） −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・・（3'） ２．５＜ｆR ／ｆ＜１０ ・・・（４） ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜１ ・・・（５） ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ1 は前記負群の焦点距
離、ＤASは開口絞りと前記正群の最も物体側の面の光軸
上の空気換算距離、ｒR1は前記の最も像側の正レンズ成
分の最も物体側の面の曲率半径、ｒR2は前記の最も像側
の正レンズ成分の最も像側の面の曲率半径、ｆR は合焦
のために移動される群の焦点距離、Ｄ23は合焦のために
移動される群の最も物体側の面とそれより物体側のレン
ズの中の最も像側の面との光軸上の無限遠物点合焦時の
距離である。
【０００６】この場合、前記負群は、物体側から順に、
正レンズ、負レンズの２枚から構成され、前記正群は、
物体側から順に、負レンズ、正レンズ３枚の合計４枚か
ら構成され、前記の正レンズ３枚の中、最も像側の１枚
の正レンズのみが合焦のために可動であり、以下の条件
を満たすことが望ましい。 ０．１＜ｎ1 −ｎ2 ＜０．４ ・・・（６） ν1 ＜３５ ・・・（７） １．６５≦ｎR ＜１．８０の範囲において、 −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．７５ ・・（3'-1） １．５５≦ｎR ＜１．６５の範囲において、 −０．９５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．２５・・（3'-2） １．４５≦ｎR ＜１．５５の場合 −０．４５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・（3'-3） ただし、ｎR は前記の最も像側の１枚の正レンズの媒質
屈折率、ｎ1 は前記負群の正レンズの媒質屈折率、ｎ2
は前記負群の負レンズの媒質屈折率、ν1 は前記負群の
正レンズの媒質アッベ数である。
【０００７】以下、上記の構成をとる理由と作用を説明
する。本発明のレンズ系は、物体側から順に、負、正の
２つの群で構成され、さらに、その中間に開口絞りを有
し、正群は３つの正レンズ成分を含み、その中の最も像
側の正レンズ成分が正レンズと負レンズのダブレット又
は単レンズで構成されており、その正レンズ成分が合焦
のために移動されるリアフォーカス式のレトロフォーカ
スレンズであるが、バックフォーカスの対焦点距離比が
空気換算長で１．５以上のものを対象としている。した
がって、 −２０＜ｆ1 ／ｆ＜−１ ・・・（１） において、上限値の−１を越えると、バックフォーカス
が短くなり、本発明の対象外である。一方、下限値の−
２０を越えると、バックフォーカスは長くしやすいが、
各収差の補正が困難となり、少ない構成枚数で結像性能
を良くできないため、これも対象から外している。な
お、条件（１）は、 −４＜ｆ1 ／ｆ＜−１．１ ・・・（1'） の範囲であればさらに好ましい。また、上記の最も像側
の正レンズ成分がダブレットで構成された場合、 −２．１＜ｆ1 ／ｆ＜−１．２ ・・・（1"） の範囲を満たすことがベストである。一方、上記の最も
像側の正レンズ成分が単レンズで構成された場合、 −３．３＜ｆ1 ／ｆ＜−１．８ ・・・（1"') の範囲を満たすことがベストである。
【０００８】次に、主光線（開口絞りと光軸との交点を
通る軸外光線）射出角を光軸に対し略平行にできるよ
う、開口絞りの位置を以下の条件のごとく指定する。 ０．１４＜ＤAS／ｆ＜０．８ ・・・（２） ＤASは、開口絞りと正群の最も物体側の面の光軸上の空
気換算距離である。この条件（２）により、主光線射出
角が光軸に対し略平行にできる。その下限値の０．１４
を越えると、従来のレトロフォーカスレンズのように、
主光線の射出角が大きくなり、本発明の目的を達成する
ことができなくなる。一方、上限値の０．８を越える
と、屈折力の大きい正群での光線高が高くなりすぎ、軸
外収差の補正が困難になる。このように、主光線射出角
を光軸に対し略平行にするような構成とした場合、最も
像側の正レンズ成分の形状は、物体側の面の曲率半径を
小さくした方が、軸上収差、軸外収差両方にとって好ま
しい。なお、 ０．１５＜ＤAS／ｆ＜０．７ ・・・（2'） の範囲であればさらによい。さらに、 ０．２５＜ＤAS／ｆ＜０．６ ・・・（2"） の範囲がベストである。
【０００９】次に、上記の最も像側の正レンズ成分の形
状に関して、ダブレット時と単レンズ時では条件が異な
り、ダブレット時は、 ０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．９ ・・・（３） の条件を満たし、単レンズ時は、 −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・・（3'） を満たすことが必要である。ここで、ｒR1は上記の最も
像側の正レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径、ｒR2
はその最も像側の正レンズ成分の最も像側の面の曲率半
径である。（３）式あるいは（３’）式の上限値０．９
あるいは０を越えると、従来のレトロフォーカスレンズ
のように主光線の射出角が大きな場合に有効であり、本
発明のように、主光線射出角が光軸に対し略平行な場合
の特に軸上収差にとって好ましくない。また、それぞれ
の式の下限値０あるいは−２．０を越えると、かえって
軸外収差に好ましくない。なお、ダブレット時は、 ０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５ 単レンズ時は、 −１．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．１ の範囲であればさらに好ましい。さらに、単レンズ時
に、 −１．１＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．１５ の範囲であればなお一層好ましい。
【００１０】次に、本発明では、焦点距離が極端に短い
光学系の合焦ストロークを長くして、繰り出し精度を緩
和する方法を与えている。それは、上記の正群の３つの
正レンズ成分の中、最も像側の１つ又は２つの正レンズ
成分について以下の条件を満足するようにしたリアフォ
ーカスレンズである。 ２．５＜ｆR ／ｆ＜１０ ・・・（４） ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜１ ・・・（５） ここで、ｆR は合焦のために可動である群の焦点距離、
Ｄ23は合焦のために移動される群の最も物体側の面とそ
れより物体側のレンズの中の最も像側の面との光軸上の
無限遠物点合焦時の距離である。
【００１１】合焦のために可動である群の焦点距離は極
力長い方が合焦ストロークが長くなり、繰り出し精度が
緩くてよい。しかし、（４）式の上限値の１０を越える
と、合焦ストロークが長くなりすぎるばかりでなく、屈
折力配分においてもそれより物体側に負担が係り、収差
補正上不利になる。（４）式の下限値の２．５を越える
と、合焦ストロークが短くなりすぎ、繰り出し精度が厳
しくなり、本発明の目的にそぐわなくなる。一方、合焦
ストロークを長くする関係上、合焦のために可動である
レンズの最も物体側の面とそれより物体側のレンズの中
の最も像側の面との光軸上での無限遠物点合焦時の距離
を、多めに確保する必要がある。（５）式の下限値の
０．１２を越えると、可動距離が短すぎて近距離物点に
合焦できなくなる。また、この間隔が大きい程、主光線
射出角を光軸に対して小さくするのにも有効である。一
方、その上限値の１を越えると、全長が長くなり好まし
くない。なお、 ２．７＜ｆR ／ｆ＜５ ・・・（4'） ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜０．５ ・・・（5'） の範囲であればさらによい。本発明の実施例程度の焦点
距離の場合は、 ２．７＜ｆR ／ｆ＜３．２ ・・・（4"） ０．１３＜Ｄ23／ｆ＜０．２ ・・・（5"） の範囲がベストである。
【００１２】次に、上記の負群は、物体側から順に、正
レンズ、負レンズの２枚にて構成し、上記の正群は、物
体側から順に、負レンズ、正レンズ３枚の合計４枚にて
構成し、その正レンズ３枚の中、像側の１枚又は２枚の
正レンズのみフォーカシングのために可動である構成と
した場合、以下の条件を満たせば、全体の構成枚数が６
枚と少なく、バックフォーカスの長い、結像性能の良好
な電子撮像素子向けのレンズ系ができる。この場合、最
も像側の正レンズのシェープファクターは、その硝材の
屈折率に応じて範囲を変えた方がよい。その屈折率をｎ
R とした時、１．６５≦ｎR ＜１．８０の範囲におい
て、 −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．７５ ・・（3'-1） １．５５≦ｎR ＜１．６５の範囲において、 −０．９５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．２５・・（3'-2） １．４５≦ｎR ＜１．５５の場合 −０．４５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・（3'-3） を満たすようにする。
【００１３】正レンズのみフォーカシングのために可動
である構成とした場合、最も像側の正レンズは上記範囲
を満たすようにするのがよい。先の場合と同様、それぞ
れの上限値を越えると、従来のレトロフォーカスレンズ
のように主光線の射出角が大きな場合に有効であり、本
発明のように主光線射出角が光軸に対して略平行な場合
の特に軸上収差にとって好ましくない。また、それぞれ
の下限値を越えると、かえって軸外収差にとって好まし
くない。なお、このように、主光線射出角が光軸に対し
て略平行になるようなレンズ系は、往々にしてペッツバ
ール和が正の大きな値をとりやすく、軸外結像性能が悪
化しやすい。これを補正するには、正レンズの屈折率を
高くし、負レンズのそれを低くするのはよく知られてい
るが、これを正群で実施すると、球面収差、コマ収差、
色収差が悪化するので、負群で実施すると、他の収差が
悪化せずにペッツバール和を補正できる。そこで、 ０．１＜ｎ1 −ｎ2 ＜０．４ ・・・（６） とする。式（６）の下限値の０．１を越えると、ペッツ
バール和を十分に補正できず、軸外性能が悪化しやす
い。上限値の０．４は通常の硝材の範囲では設けなくて
もよいが、理論上はペッツバール和が逆方向に悪化す
る。また、正レンズの屈折率が２以上になると、理論上
心取り精度が悪化しやすい。ただし、ｎ1 は負群の正レ
ンズの媒質屈折率、ｎ2 は負群の負レンズの媒質屈折率
である。一方、負群の正レンズのアッべ数は、 ν1 ＜３５ ・・・（７） を満足するのがよい。上限値の３５を越えると、倍率の
色収差が補正し切れなくなる。下限値は、現実に存在す
る硝材では設ける必要はない（２３＜ν1 ）。なお、 ０．１４＜ｎ1 −ｎ2 ＜０．３５ ・・・（6'） ν1 ＜２８ ・・・（7'） とすればよりよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレンズ系の実施例
１〜６について説明する。図１〜図６にそれぞれ実施例
１〜６の無限遠物点合焦時のレンズ断面を示す。それぞ
れの図において、ＧＮは負群、ＡＰは開口絞り、ＧＰは
正群、Ｐ１〜Ｐ４は偏光解消板、ローパスフィルター、
ハーフプリズム等の平行平面板、Ｐ５はカバーガラスで
ある。
【００１５】実施例１のレンズ構成は、図１に示すよう
に、負群ＧＮは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズ、両凸レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズからなり、開口絞りＡＰを介して、正群ＧＰは、
両凸レンズ、両凹レンズ、像側に凸面を向けた正メニス
カスレンズ、両凸レンズと像側に凸面を向けた負メニス
カスレンズの接合レンズからなり、平行平面板Ｐ１〜Ｐ
３及びカバーガラスＰ５は正群ＧＰの像側に配置されて
いる。フォーカシングは、正群ＧＰの最も像側の接合レ
ンズを繰り出して行う。物体距離２０ｃｍに対して物体
側への繰り出し量は０．９０ｍｍである。
【００１６】実施例２のレンズ構成は、図２に示すよう
に、負群ＧＮは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからな
り、開口絞りＡＰを介して、正群ＧＰは、凹平レンズと
平凸レンズの接合レンズ、像側に凸面を向けた正メニス
カスレンズ、平行平面板Ｐ１を挟んで、両凸レンズと像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズから
なり、平行平面板Ｐ２〜Ｐ３及びカバーガラスＰ５は正
群ＧＰの像側に配置されている。フォーカシングは、正
群ＧＰの最も像側の接合レンズを繰り出して行う。物体
距離２０ｃｍに対して物体側への繰り出し量は０．９１
ｍｍである。
【００１７】実施例３のレンズ構成は、図３に示すよう
に、負群ＧＮは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからな
り、開口絞りＡＰを介して、正群ＧＰは、像側に凸面を
向けた正メニスカスレンズと像側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズの接合レンズ、像側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズ、両凸レンズからなり、平行平面板Ｐ１〜
Ｐ３及びカバーガラスＰ５は正群ＧＰの像側に配置され
ている。フォーカシングは、正群ＧＰの最も像側の両凸
レンズを繰り出して行う。物体距離２０ｃｍに対して物
体側への繰り出し量は０．８１ｍｍである。
【００１８】実施例４のレンズ構成は、図４に示すよう
に、負群ＧＮは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからな
り、開口絞りＡＰを介して、正群ＧＰは、像側に凸面を
向けた負メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた正メニ
スカスレンズ、両凸レンズ、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズからなり、平行平面板Ｐ１〜Ｐ３及びカ
バーガラスＰ５は正群ＧＰの像側に配置されている。フ
ォーカシングは、正群ＧＰの最も像側の正メニスカスレ
ンズを繰り出して行う。物体距離２０ｃｍに対して物体
側への繰り出し量は０．８５ｍｍである。
【００１９】実施例５のレンズ構成は、図５に示すよう
に、負群ＧＮは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからな
り、開口絞りＡＰを介して、正群ＧＰは、両凹レンズ、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸レンズ、
両凸レンズからなり、平行平面板Ｐ１〜Ｐ４及びカバー
ガラスＰ５は正群ＧＰの像側に配置されている。フォー
カシングは、正群ＧＰの最も像側の両凸レンズを繰り出
して行う。物体距離２０ｃｍに対して物体側への繰り出
し量は０．８２ｍｍである。
【００２０】実施例６のレンズ構成は、図６に示すよう
に、負群ＧＮは、両凸レンズ、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズからなり、開口絞りＡＰを介して、正
群ＧＰは、両凹レンズ、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズ、両凸レンズ、両凸レンズからなり、平行平面
板Ｐ１〜Ｐ４及びカバーガラスＰ５は正群ＧＰの像側に
配置されている。フォーカシングは、正群ＧＰの最も像
側の両凸レンズを繰り出して行う。物体距離２０ｃｍに
対して物体側への繰り出し量は０．８２ｍｍである。
【００２１】以下に、上記各実施例の数値データを示す
が、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナン
バー、ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、ｒ1 、ｒ
2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ
面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、
νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。
【００２２】実施例１ ｆ＝12.000 ，ＦNO＝2.8 ，ω＝20.6°，ｆB ／ｆ＝1.566 ｒ1 = 17.5037 ｄ1 = 0.900 ｎd1 =1.51633 νd1 =64.15 ｒ2 = 7.8220 ｄ2 = 1.240 ｒ3 = 42.0901 ｄ3 = 1.900 ｎd2 =1.69895 νd2 =30.12 ｒ4 = -39.7078 ｄ4 = 0.600 ｒ5 = 29.1518 ｄ5 = 0.800 ｎd3 =1.51633 νd3 =64.15 ｒ6 = 6.2343 ｄ6 = 4.000 ｒ7 = ∞（絞り） ｄ7 = 6.000 ｒ8 = 13.9321 ｄ8 = 2.900 ｎd4 =1.80610 νd4 =40.95 ｒ9 = -16.6901 ｄ9 = 0.010 ｒ10= -16.4839 ｄ10= 0.900 ｎd5 =1.74950 νd5 =35.27 ｒ11= 13.1922 ｄ11= 0.830 ｒ12= -50.4005 ｄ12= 2.100 ｎd6 =1.77250 νd6 =49.60 ｒ13= -11.1976 ｄ13= 2.000 ｒ14= 41.7761 ｄ14= 3.300 ｎd7 =1.51633 νd7 =64.15 ｒ15= -9.1587 ｄ15= 1.000 ｎd8 =1.84666 νd8 =23.78 ｒ16= -16.9185 ｄ16= 2.000 ｒ17= ∞ ｄ17= 5.000 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.83 ｒ18= ∞ ｄ18= 2.240 ｎd10=1.54771 νd10=62.83 ｒ19= ∞ ｄ19=10.000 ｎd11=1.51633 νd11=64.15 ｒ20= ∞ ｄ20= 3.610 ｒ21= ∞ ｄ21= 0.750 ｎd12=1.48749 νd12=70.20 ｒ22= ∞ 。
【００２３】実施例２ ｆ＝12.003 ，ＦNO＝2.8 ，ω＝20.6°，ｆB ／ｆ＝1.296 ｒ1 = 34.0111 ｄ1 = 2.000 ｎd1 =1.84666 νd1 =23.78 ｒ2 = 391.9139 ｄ2 = 0.200 ｒ3 = 20.1738 ｄ3 = 1.200 ｎd2 =1.51742 νd2 =52.41 ｒ4 = 5.3841 ｄ4 = 7.000 ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 = 4.500 ｒ6 = -13.0319 ｄ6 = 0.900 ｎd3 =1.64769 νd3 =33.80 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 3.100 ｎd4 =1.77250 νd4 =49.60 ｒ8 = -11.7141 ｄ8 = 0.150 ｒ9 = -54.8602 ｄ9 = 1.800 ｎd5 =1.78590 νd5 =44.19 ｒ10= -19.5142 ｄ10= 0.200 ｒ11= ∞ ｄ11= 5.000 ｎd6 =1.54771 νd6 =62.83 ｒ12= ∞ ｄ12= 2.000 ｒ13= 42.2244 ｄ13= 3.600 ｎd7 =1.72000 νd7 =50.25 ｒ14= -10.7376 ｄ14= 1.000 ｎd8 =1.84666 νd8 =23.78 ｒ15= -34.7936 ｄ15= 2.000 ｒ16= ∞ ｄ16= 2.240 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.83 ｒ17= ∞ ｄ17=10.000 ｎd11=1.51633 νd11=64.15 ｒ18= ∞ ｄ18= 3.610 ｒ19= ∞ ｄ19= 0.750 ｎd12=1.48749 νd12=70.20 ｒ20= ∞ 。
【００２４】実施例３ ｆ＝12.005 ，ＦNO＝2.8 ，ω＝20.6°，ｆB ／ｆ＝1.564 ｒ1 = 21.2963 ｄ1 = 2.000 ｎd1 =1.84666 νd1 =23.78 ｒ2 = 76.7949 ｄ2 = 0.200 ｒ3 = 21.4802 ｄ3 = 1.200 ｎd2 =1.48749 νd2 =70.20 r4 = 5.7893 ｄ4 = 7.000 ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 = 3.000 ｒ6 = -9.1368 ｄ6 = 6.000 ｎd3 =1.74400 νd3 =44.79 ｒ7 = -5.3343 ｄ7 = 0.900 ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78 ｒ8 = -10.4492 ｄ8 = 0.500 ｒ9 = -58.9796 ｄ9 = 2.000 ｎd5 =1.69680 νd5 =55.53 ｒ10= -16.9237 ｄ10= 1.800 ｒ11= 32.1871 ｄ11= 2.100 ｎd6 =1.69680 νd6 =55.53 ｒ12= -78.1698 ｄ12= 2.000 ｒ13= ∞ ｄ13= 5.000 ｎd7 =1.54771 νd7 =62.83 ｒ14= ∞ ｄ14= 2.240 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.83 ｒ15= ∞ ｄ15=10.000 ｎd9 =1.51633 νd9 =64.15 ｒ16= ∞ ｄ16= 3.610 ｒ17= ∞ ｄ17= 0.750 ｎd10=1.48749 νd10=70.20 ｒ18= ∞ 。
【００２５】実施例４ ｆ＝12.000 ，ＦNO＝2.8 ，ω＝20.6°，ｆB ／ｆ＝1.565 ｒ1 = 16.1929 ｄ1 = 2.400 ｎd1 =1.84666 νd1 =23.78 ｒ2 = 53.8295 ｄ2 = 0.150 ｒ3 = 15.9084 ｄ3 = 1.000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53 ｒ4 = 5.3300 ｄ4 =10.000 ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 = 2.000 ｒ6 = -9.8812 ｄ6 = 0.900 ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 ｒ7 = -476.4836 ｄ7 = 0.180 ｒ8 = -31.3409 ｄ8 = 1.900 ｎd4 =1.69680 νd4 =55.53 ｒ9 = -10.0962 ｄ9 = 0.150 ｒ10= 6482.1895 ｄ10= 2.300 ｎd5 =1.69680 νd5 =55.53 ｒ11= -11.4666 ｄ11= 2.000 ｒ12= 24.8349 ｄ12= 1.700 ｎd6 =1.69680 νd6 =55.53 ｒ13= 1833.2522 ｄ13= 2.000 ｒ14= ∞ ｄ14= 5.000 ｎd7 =1.54771 νd7 =62.83 ｒ15= ∞ ｄ15= 2.240 ｎd8 =1.54771 νd8 =62.83 ｒ16= ∞ ｄ16=10.000 ｎd9 =1.51633 νd9 =64.15 ｒ17= ∞ ｄ17= 3.610 ｒ18= ∞ ｄ18= 0.750 ｎd10=1.48749 νd10=70.20 ｒ19= ∞ 。
【００２６】実施例５ ｆ＝12.000 ，ＦNO＝2.8 ，ω＝20.6°，ｆB ／ｆ＝1.641 ｒ1 = 14.8369 ｄ1 = 2.400 ｎd1 =1.84666 νd1 =23.78 ｒ2 = 54.8349 ｄ2 = 0.300 ｒ3 = 19.4900 ｄ3 = 1.000 ｎd2 =1.69680 νd2 =55.53 ｒ4 = 5.0060 ｄ4 = 6.500 ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 = 4.500 ｒ6 = -13.3748 ｄ6 = 0.900 ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 ｒ7 = 160.8036 ｄ7 = 0.250 ｒ8 = -33.9182 ｄ8 = 2.000 ｎd4 =1.69680 νd4 =55.53 ｒ9 = -10.9615 ｄ9 = 0.150 ｒ10= 179.5907 ｄ10= 3.000 ｎd5 =1.56873 νd5 =63.16 ｒ11= -10.8699 ｄ11= 1.600 ｒ12= 29.2589 ｄ12= 2.100 ｎd6 =1.56873 νd6 =63.16 ｒ13= -64.5253 ｄ13= 2.000 ｒ14= ∞ ｄ14= 5.000 ｎd7 =1.54771 νd7 =62.83 ｒ15= ∞ ｄ15= 1.600 ｎd8 =1.51633 νd8 =64.15 ｒ16= ∞ ｄ16= 2.240 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.83 ｒ17= ∞ ｄ17=13.000 ｎd10=1.51633 νd10=64.15 ｒ18= ∞ ｄ18= 1.500 ｒ19= ∞ ｄ19= 0.750 ｎd11=1.48749 νd11=70.20 ｒ20= ∞ 。
【００２７】実施例６ ｆ＝12.000 ，ＦNO＝2.8 ，ω＝20.6°，ｆB ／ｆ＝1.642 ｒ1 = 19.7495 ｄ1 = 2.200 ｎd1 =1.84666 νd1 =23.78 ｒ2 = 298.3938 ｄ2 = 0.600 ｒ3 = 47.3674 ｄ3 = 0.900 ｎd2 =1.51633 νd2 =64.15 ｒ4 = 4.9415 ｄ4 = 4.500 ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 = 6.500 ｒ6 = -15.1388 ｄ6 = 0.900 ｎd3 =1.84666 νd3 =23.78 ｒ7 = 104.4931 ｄ7 = 0.250 ｒ8 = -36.0058 ｄ8 = 2.200 ｎd4 =1.56873 νd4 =63.16 ｒ9 = -10.4558 ｄ9 = 0.150 ｒ10= 107.1696 ｄ10= 3.100 ｎd5 =1.56873 νd5 =63.16 ｒ11= -11.4135 ｄ11= 1.600 ｒ12= 30.9530 ｄ12= 2.300 ｎd6 =1.51633 νd6 =64.15 ｒ13= -44.2824 ｄ13= 2.000 ｒ14= ∞ ｄ14= 5.000 ｎd7 =1.54771 νd7 =62.83 ｒ15= ∞ ｄ15= 1.600 ｎd8 =1.51633 νd8 =64.15 ｒ16= ∞ ｄ16= 2.240 ｎd9 =1.54771 νd9 =62.83 ｒ17= ∞ ｄ17=13.000 ｎd10=1.51633 νd10=64.15 ｒ18= ∞ ｄ18= 1.500 ｒ19= ∞ ｄ19= 0.750 ｎd11=1.48749 νd11=70.20 ｒ20= ∞ 。
【００２８】図７〜図８に上記実施例１のそれぞれ無限
遠物点、近距離物点（物体距離２０ｃｍ）合焦時の収差
図を示す。図中、（ａ）は球面収差、（ｂ）は非点収
差、（ｃ）は歪曲収差、（ｄ）は倍率色収差である。実
施例２〜６に関する同様の収差図をそれぞれ図９〜図１
０、図１１〜図１２、図１３〜図１４、図１５〜図１
６、図１７〜図１８に示す。
【００２９】次に、上記実施例１〜６の条件式（１）〜
（５）（条件式（３）についてはその代わりに条件式
（３’）の場合もあるが形式は同じなので条件式（３）
とする。）の値を次の表に示す。 ＊：平行平面板（フィルター）なしでは、0.452 である。
【００３０】
【発明の効果】以上詳細に説明した本発明のレンズ系を
用いれば、バックフォーカスが長く、光線射出角が小さ
く、かつ、結像性能が良好な電子撮像素子向けのレンズ
系が得られる。また、焦点距離が極端に短くても、長い
フォーカスストロークをとれるようにでき、フォーカス
精度を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のレンズ系の無限遠物点合焦
時のレンズ断面図である。
【図２】本発明の実施例２のレンズ系の無限遠物点合焦
時のレンズ断面図である。
【図３】本発明の実施例３のレンズ系の無限遠物点合焦
時のレンズ断面図である。
【図４】本発明の実施例４のレンズ系の無限遠物点合焦
時のレンズ断面図である。
【図５】本発明の実施例５のレンズ系の無限遠物点合焦
時のレンズ断面図である。
【図６】本発明の実施例６のレンズ系の無限遠物点合焦
時のレンズ断面図である。
【図７】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図８】実施例１の近距離物点合焦時の収差図である。
【図９】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１０】実施例２の近距離物点合焦時の収差図であ
る。
【図１１】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図１２】実施例３の近距離物点合焦時の収差図であ
る。
【図１３】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図１４】実施例４の近距離物点合焦時の収差図であ
る。
【図１５】実施例５の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図１６】実施例５の近距離物点合焦時の収差図であ
る。
【図１７】実施例６の無限遠物点合焦時の収差図であ
る。
【図１８】実施例６の近距離物点合焦時の収差図であ
る。
【符号の説明】
ＧＮ…負群 ＡＰ…開口絞り ＧＰ…正群 Ｐ１〜Ｐ４…平行平面板 Ｐ５…カバーガラス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 13/04

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体側から順に、負、正の２つの群で構
    成され、さらに、その中間に開口絞りを有し、前記正群
    は３つの正レンズ成分を含み、その中の最も像側の正レ
    ンズ成分が正レンズと負レンズのダブレットで構成され
    ており、その正レンズ成分が合焦のために移動されるリ
    アフォーカスレンズにおいて、以下の条件を満たすこと
    を特徴とするレンズ系。 −２０＜ｆ1 ／ｆ＜−１ ・・・（１） ０．１４＜ＤAS／ｆ＜０．８ ・・・（２） ０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．９ ・・・（３） ２．５＜ｆR ／ｆ＜１０ ・・・（４） ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜１ ・・・（５） ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ1 は前記負群の焦点距
    離、ＤASは開口絞りと前記正群の最も物体側の面の光軸
    上の空気換算距離、ｒR1は前記の最も像側の正レンズ成
    分の最も物体側の面の曲率半径、ｒR2は前記の最も像側
    の正レンズ成分の最も像側の面の曲率半径、ｆR は合焦
    のために移動される群の焦点距離、Ｄ23は合焦のために
    移動される群の最も物体側の面とそれより物体側のレン
    ズの中の最も像側の面との光軸上の無限遠物点合焦時の
    距離である。
  2. 【請求項２】 物体側から順に、負、正の２つの群で構
    成され、さらに、その中間に開口絞りを有し、前記正群
    は３つの正レンズ成分を含み、その中の最も像側の正レ
    ンズ成分が単レンズで構成されており、その正レンズ成
    分が合焦のために移動されるリアフォーカスレンズにお
    いて、以下の条件を満たすことを特徴とするレンズ系。 −２０＜ｆ1 ／ｆ＜−１ ・・・（１） ０．１４＜ＤAS／ｆ＜０．８ ・・・（２） −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・・（3'） ２．５＜ｆR ／ｆ＜１０ ・・・（４） ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜１ ・・・（５） ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ1 は前記負群の焦点距
    離、ＤASは開口絞りと前記正群の最も物体側の面の光軸
    上の空気換算距離、ｒR1は前記の最も像側の正レンズ成
    分の最も物体側の面の曲率半径、ｒR2は前記の最も像側
    の正レンズ成分の最も像側の面の曲率半径、ｆR は合焦
    のために移動される群の焦点距離、Ｄ23は合焦のために
    移動される群の最も物体側の面とそれより物体側のレン
    ズの中の最も像側の面との光軸上の無限遠物点合焦時の
    距離である。
  3. 【請求項３】 前記負群は、物体側から順に、正レン
    ズ、負レンズの２枚から構成され、前記正群は、物体側
    から順に、負レンズ、正レンズ３枚の合計４枚から構成
    され、前記の正レンズ３枚の中、最も像側の１枚の正レ
    ンズのみが合焦のために可動であり、以下の条件を満た
    すことを特徴とする請求項２記載のレンズ系。 ０．１＜ｎ1 −ｎ2 ＜０．４ ・・・（６） ν1 ＜３５ ・・・（７） １．６５≦ｎR ＜１．８０の範囲において、 −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．７５ ・・（3'-1） １．５５≦ｎR ＜１．６５の範囲において、 −０．９５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．２５・・（3'-2） １．４５≦ｎR ＜１．５５の場合 −０．４５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・（3'-3） ただし、ｎR は前記の最も像側の１枚の正レンズの媒質
    屈折率、ｎ1 は前記負群の正レンズの媒質屈折率、ｎ2
    は前記負群の負レンズの媒質屈折率、ν1 は前記負群の
    正レンズの媒質アッベ数である。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のレンズ系において、前記
    条件（１）を以下の条件（１’）としたことを特徴とす
    るレンズ系。 −４＜ｆ1 ／ｆ＜−１．１ ・・・（1'）
  5. 【請求項５】 請求項１記載のレンズ系において、前記
    条件（１）を以下の条件（１”）としたことを特徴とす
    るレンズ系。 −２．１＜ｆ1 ／ｆ＜−１．２ ・・・（1"）
  6. 【請求項６】 請求項１記載のレンズ系において、前記
    条件（２）を以下の条件（２’）としたことを特徴とす
    るレンズ系。 ０．１５＜ＤAS／ｆ＜０．７ ・・・（2'）
  7. 【請求項７】 請求項１記載のレンズ系において、前記
    条件（２）を以下の条件（２”）としたことを特徴とす
    るレンズ系。 ０．２５＜ＤAS／ｆ＜０．６ ・・・（2"）
  8. 【請求項８】 請求項１記載のレンズ系において、前記
    条件（３）を以下の条件式としたことを特徴とするレン
    ズ系。 ０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
  9. 【請求項９】 請求項１記載のレンズ系において、前記
    正群の３つの正レンズ成分の中、最も像側の１つ又は２
    つの正レンズ成分のみが合焦のために可動であることを
    特徴とするレンズ系。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載のレンズ系において、前
    記条件（４）を以下の条件（４’）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ２．７＜ｆR ／ｆ＜５ ・・・（4'）
  11. 【請求項１１】 請求項１記載のレンズ系において、前
    記条件（４）を以下の条件（４”）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ２．７＜ｆR ／ｆ＜３．２ ・・・（4"）
  12. 【請求項１２】 請求項１記載のレンズ系において、前
    記条件（５）を以下の条件（５’）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜０．５ ・・・（5'）
  13. 【請求項１３】 請求項１記載のレンズ系において、前
    記条件（５）を以下の条件（５”）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ０．１３＜Ｄ23／ｆ＜０．２ ・・・（5"）
  14. 【請求項１４】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（１）を以下の条件（１’）としたことを特徴と
    するレンズ系。 −４＜ｆ1 ／ｆ＜−１．１ ・・・（1'）
  15. 【請求項１５】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（１）を以下の条件（１”’）としたことを特徴
    とするレンズ系。 −３．３＜ｆ1 ／ｆ＜−１．８ ・・・（1"')
  16. 【請求項１６】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（２）を以下の条件（２’）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ０．１５＜ＤAS／ｆ＜０．７ ・・・（2'）
  17. 【請求項１７】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（２）を以下の条件（２”）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ０．２５＜ＤAS／ｆ＜０．６ ・・・（2"）
  18. 【請求項１８】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（３’）を以下の条件式としたことを特徴とする
    レンズ系。 −１．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．１
  19. 【請求項１９】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（３’）を以下の条件式としたことを特徴とする
    レンズ系。 −１．１＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．１
    ５
  20. 【請求項２０】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記正群の３つの正レンズ成分の中、最も像側の１つ又は
    ２つの正レンズ成分のみが合焦のために可動であること
    を特徴とするレンズ系。
  21. 【請求項２１】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（４）を以下の条件（４’）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ２．７＜ｆR ／ｆ＜５ ・・・（4'）
  22. 【請求項２２】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（４）を以下の条件（４”）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ２．７＜ｆR ／ｆ＜３．２ ・・・（4"）
  23. 【請求項２３】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（５）を以下の条件（５’）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ０．１２＜Ｄ23／ｆ＜０．５ ・・・（5'）
  24. 【請求項２４】 請求項２記載のレンズ系において、前
    記条件（５）を以下の条件（５”）としたことを特徴と
    するレンズ系。 ０．１３＜Ｄ23／ｆ＜０．２ ・・・（5"）
  25. 【請求項２５】 前記負群は、物体側から順に、正レン
    ズ、負レンズの２枚から構成され、前記正群は、物体側
    から順に、負レンズ、正レンズ３枚の合計４枚から構成
    され、前記の正レンズ３枚の中、最も像側の１枚または
    ２枚の正レンズのみが合焦のために可動であり、以下の
    条件を満たすことを特徴とする請求項２記載のレンズ
    系。 ０．１＜ｎ1 −ｎ2 ＜０．４ ・・・（６） ν1 ＜３５ ・・・（７） １．６５≦ｎR ＜１．８０の範囲において、 −２．０＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．７５ ・・（3'-1） １．５５≦ｎR ＜１．６５の範囲において、 −０．９５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜−０．２５・・（3'-2） １．４５≦ｎR ＜１．５５の場合 −０．４５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０ ・・（3'-3） ただし、ｎR は前記の最も像側の１枚の正レンズの媒質
    屈折率、ｎ1 は前記負群の正レンズの媒質屈折率、ｎ2
    は前記負群の負レンズの媒質屈折率、ν1 は前記負群の
    正レンズの媒質アッベ数である。
  26. 【請求項２６】 請求項３又は２５記載のレンズ系にお
    いて、前記条件（６）を以下の条件（６’）としたこと
    を特徴とするレンズ系。 ０．１４＜ｎ1 −ｎ2 ＜０．３５ ・・・（6'）
  27. 【請求項２７】 請求項３又は２５記載のレンズ系にお
    いて、前記条件（７）を以下の条件（７’）としたこと
    を特徴とするレンズ系。 ν1 ＜２８ ・・・（7'）
  28. 【請求項２８】 請求項３又は２５記載のレンズ系にお
    いて、さらに以下の条件を満足することを特徴とするレ
    ンズ系。 ２３＜ν1
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