JP4929902B2 - 単焦点レンズと、これを有する撮像装置 - Google Patents
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本発明は、撮像装置に好適な単焦点レンズと、これを有する撮像装置に関する。
従来、焦点距離５０ｍｍm程度の単焦点レンズは、明るさに優れた大口径のレンズが提案され（例えば、特許文献１参照）ているが、さらに大口径のレンズが望まれている。
特開昭５８−０９８７１８号公報
しかしながら、従来例では、より大口径のレンズは球面収差の補正や、サジタルコマ収差の補正が難しく、高い結像性能を得ることが困難であった。
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、大口径を有し、小型で高い結像性能を有する単焦点レンズと、これを有する撮像装置を提供する。
上記課題を解決するために、本発明は、物体側から順に、前群と、開口絞りと、後群とからなり、前記前群は、正屈折力の第１レンズ群と、像面側に凹面を向けた負屈折力の第２レンズ群からなり、前記後群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群からなり、前記第３レンズ群の前記開口絞りに最も近い面が非球面であり、前記接合レンズが以下の条件を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
０．６１ ≦ νdn/νdp ＜ ０．９５
但し、νdnは前記接合レンズの前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、νdpは前記接合レンズの前記正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。
また、本発明は、物体側から順に、前群と、開口絞りと、後群とからなり、前記前群は、正屈折力の第１レンズ群と、像面側に凹面を向けた負屈折力の第２レンズ群からなり、前記後群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群からなり、前記第３レンズ群の前記開口絞りに最も近い面が非球面であり、以下の条件を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
０．５３ ≦ （−ｆ ＡＳＰ ）／ｆ ＜ ０．６０
但し、ｆ ＡＳＰ は前記第３レンズ群内の非球面の面の焦点距離、ｆは前記単焦点レンズ全系の焦点距離である。
０．６１ ≦ νdn/νdp ＜ ０．９５
但し、νdnは前記接合レンズの前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、νdpは前記接合レンズの前記正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。
また、本発明は、物体側から順に、前群と、開口絞りと、後群とからなり、前記前群は、正屈折力の第１レンズ群と、像面側に凹面を向けた負屈折力の第２レンズ群からなり、前記後群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群からなり、前記第３レンズ群の前記開口絞りに最も近い面が非球面であり、以下の条件を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
０．５３ ≦ （−ｆ ＡＳＰ ）／ｆ ＜ ０．６０
但し、ｆ ＡＳＰ は前記第３レンズ群内の非球面の面の焦点距離、ｆは前記単焦点レンズ全系の焦点距離である。
また、本発明は、前記単焦点レンズを有することを特徴とする撮像装置を提供する。
本発明によれば、大口径を有し、小型で高い結像性能を有する単焦点レンズと、これを有する撮像装置を提供することができる。
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、後述する実施の形態にかかる単焦点レンズを備えたカメラの概略構成図を示す。
図１において、実施の形態にかかるカメラ１０では、不図示の物体（被写体）からの光は、後述する実施の形態にかかる単焦点レンズ（対物レンズ）１１で集光されて、クイックリターンミラー１２を介して対物レンズ１１の像面Ｉに結像され、像面Ｉの近傍に配置された焦点板１３で実像化される。そして焦点板１３からの光は、ペンタプリズム１４によって反射されて接眼光学系１５へ導かれる。ペンタプリズム１４によって正立像となった光は接眼光学系１５で拡大されアイポイントＥＰヘ導かれる。このようにして撮影者は、被写体像を接眼光学系１５を介して正立像として拡大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１２が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子１６へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子１６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、撮影者は本カメラ１０による被写体の撮影を行うことができる。
次に、実施の形態にかかる単焦点レンズ１１に関し説明する。
実施の形態に係る単焦点レンズは、所謂ガウスタイプレンズであり、物体側から順に、前群と、開口絞りと、後群とからなり、前群は、正屈折力の第１レンズ群と、像面側に凹面を向けた負屈折力の第２レンズ群からなり、後群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズの接合レンズらなる第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群からなり、第３レンズ群の開口絞りに最も近い面が非球面で構成されている。
実施の形態にかかる単焦点レンズは、開口絞りを挟んで前群と後群に大きくわかれ、共に正の屈折力を有している。正屈折力のレンズ群が開口絞りに対して前後に配置されることにより、軸外光線を有効に補正することが可能となる。また、開口絞りを挟んで向かい合うレンズ面に強い負の屈折力を持たせることで正の屈折力で発生する球面収差を打ち消すことができる。
また、第３レンズ群の最も物体側のレンズ面は、物体側に向かって凹面を向け、球面収差を補正すると共に、サジタルコマ収差を発生させる。またこの面を非球面とすることで、球面収差を良好に補正すると同時にサジタルコマ収差の発生を減少させることができる。
また、第３レンズ群を負レンズと正レンズとの接合レンズとすることで、軸上色収差を良好に補正することができる。
また、実施の形態にかかる単焦点レンズは、第１レンズ群と第４レンズ群のレンズ面のうち少なくとも１面は、非球面であることが望ましい。第１レンズ群と第４レンズ群は正屈折力を持ち、開口絞りと距離があるため、軸外光線の補正に適している。そこで、この中のいずれかのレンズ面を非球面とすることで、サジタルコマ収差を良好に補正することができる。
また、実施の形態にかかる単焦点レンズは、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１） ０．０ ＜ ｆＲ ／ｆＦ ＜ ０．５
但し、ｆRは後群の焦点距離、ｆFは前群の焦点距離である。
（１） ０．０ ＜ ｆＲ ／ｆＦ ＜ ０．５
但し、ｆRは後群の焦点距離、ｆFは前群の焦点距離である。
条件式（１）は、開口絞りを挟んで配置された前群と後群の焦点距離の関係を規定している。条件式（１）の下限値を下回ると、ガウスタイプの対称性が失われ、特に歪曲収差や倍率色収差を良好に補正することができなくなる。条件式（１）の上限値を上回ると、相対的に後群の屈折力が小さくなりすぎ、前群で発生した収差の補正ができなくなり、特に周辺コマ収差や像面湾曲の性能が劣化する。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．１にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．４にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる単焦点レンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） ０．３０ ＜ （−ｆＡＳＰ ）／ｆ ＜ ０．６０
但し、ｆＡＳＰは第３レンズ群内の非球面の面の焦点距離、ｆは単焦点レンズ全系の焦点距離である。
（２） ０．３０ ＜ （−ｆＡＳＰ ）／ｆ ＜ ０．６０
但し、ｆＡＳＰは第３レンズ群内の非球面の面の焦点距離、ｆは単焦点レンズ全系の焦点距離である。
条件式（２）は、第３レンズ群の非球面の面の焦点距離とレンズ全系の焦点距離との関係を規定している。条件式（２）の下限値を下回ると、非球面の面の焦点距離が小さすぎる、即ち開口絞りの前後の凹面の屈折力が強すぎ、サジタルコマ収差が大きくなる。条件式（２）の上限値を上回ると、開口絞りの前後の凹面の屈折力が弱まり、球面収差の補正が困難になる。これを無理に非球面で補正すると、球面収差の高次の収差が発生し、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．３５にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．５５にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる単焦点レンズでは、第３レンズ群の接合レンズが以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ０．２５ ＜ νdn/νdp ＜ ０．９５
但し、νdnは接合レンズの負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、νdpは接合レンズの正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。
（３） ０．２５ ＜ νdn/νdp ＜ ０．９５
但し、νdnは接合レンズの負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、νdpは接合レンズの正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数である。
条件式（３）は第３レンズ群の接合レンズの負レンズと正レンズのアッベ数の関係を規定している。条件式（３）の下限値を下回ると高価な硝材を使用せざるを得ないためコスト高となる。また、色収差を良好に補正できなくなる。条件式（３）の上限値を上回るとアッベ数の差が小さくなり、色収差補正の意味を成さないため、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．４０にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．８０にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる単焦点レンズは、第３レンズ群の非球面が樹脂による複合型であることが望ましい。このように、非球面を樹脂による複合型とすることにより、製造が容易と成り安価にレンズを構成することができる。
また、実施の形態にかかる単焦点レンズは、第１レンズ群と第４レンズ群の非球面が樹脂による複合型であることが望ましい。このように、非球面を樹脂による複合型とすることにより、製造が容易と成り安価にレンズを構成することができる。
また、近距離物体への合焦はレンズ全体を光軸方向に移動させて行うことが望ましい。このように、レンズ全体による合焦とすることにより、近距離合焦時における像面湾曲収差の変動を少なくでき、光学性能の低下を防ぐことができる。
（実施例）
次に、本実施の形態にかかる単焦点レンズの各実施例について図面を参照つつ説明する。
次に、本実施の形態にかかる単焦点レンズの各実施例について図面を参照つつ説明する。
（第１実施例）
図２は、第１実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図２は、第１実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図２において、第１実施例にかかる単焦点レンズは、物体側から順に、正屈折力の前群ＧＦと、開口絞りＳと、後群ＧＲとから構成されている。
前郡ＧＦは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１と、像面Ｉ側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１からなる第２レンズ群Ｇ２で構成されている。
後群ＧＲは、物体側に凹面を向けた両凹形状の負レンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２からなる第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳに最も近い面が、非球面で構成されている。また、物体への合焦はレンズ全体を光軸方向に移動させて行う。
以下の表１に、第１実施例にかかる単焦点レンズの諸元の値を掲載する。[全体諸元]中のｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ示している。[レンズ諸元]において、第１カラムは物体側から数えた際のレンズ面の番号、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面の光軸上の間隔、第４カラムνｄはｄ線（λ=587.6nm）に対するアッベ数、第５カラムｎｄはｄ線（λ=587.6nm）に対する屈折率をそれぞれ示している。なお、第１カラムの左に付した＊は、そのレンズ面が非球面であることを示し、B.f.はバックフォーカスを示す。なお、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面、または開口であることを示す。
[非球面データ]の非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、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）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。なお、非球面データ欄の「E-n」（nは整数）は「×10-n」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ｃ４ｙ4＋Ｃ６ｙ6＋Ｃ８ｙ8＋Ｃ１０ｙ10
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ｃ４ｙ4＋Ｃ６ｙ6＋Ｃ８ｙ8＋Ｃ１０ｙ10
[可変間隔データ]には、無限遠合焦時と倍率βにおける、物体から最も物体側のレンズ面までの距離Ｄ０とバックフォーカスＢｆをそれぞれ示す。[条件式対応数値]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、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」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。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)
[全体諸元]
f=51.2mm
2ω=46.1゜
Fno=1.40
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 42.9916 4.8000 44.79 1.744000
2) 197.3228 0.1000 1.000000
3) 25.5701 5.9000 42.26 1.799520
4) 39.5799 1.3000 1.000000
5) 50.0684 1.6000 28.34 1.728250
6) 16.6396 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000 （開口絞りＳ）
*8) -16.6459 1.0000 28.34 1.728250
9) 1814.1142 7.0000 44.69 1.802180
10) -26.5017 0.2000 1.000000
11) -84.5007 4.4000 53.89 1.713000
12) -31.1787 0.1000 1.000000
13) 141.5699 2.5000 46.79 1.766840
14) -139.2235 (B.f) 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
8 1.0076 3.37290E-07 -3.29460E-09 4.33190E-11 4.85160E-14
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1557.36
Bf 37.31 39.03
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.25
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.44
（３） νdn/νdp = 0.63
[全体諸元]
f=51.2mm
2ω=46.1゜
Fno=1.40
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 42.9916 4.8000 44.79 1.744000
2) 197.3228 0.1000 1.000000
3) 25.5701 5.9000 42.26 1.799520
4) 39.5799 1.3000 1.000000
5) 50.0684 1.6000 28.34 1.728250
6) 16.6396 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000 （開口絞りＳ）
*8) -16.6459 1.0000 28.34 1.728250
9) 1814.1142 7.0000 44.69 1.802180
10) -26.5017 0.2000 1.000000
11) -84.5007 4.4000 53.89 1.713000
12) -31.1787 0.1000 1.000000
13) 141.5699 2.5000 46.79 1.766840
14) -139.2235 (B.f) 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
8 1.0076 3.37290E-07 -3.29460E-09 4.33190E-11 4.85160E-14
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1557.36
Bf 37.31 39.03
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.25
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.44
（３） νdn/νdp = 0.63
図３は、第１実施例にかかる単焦点レンズの諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦時を、（ｂ）はβ＝−１／３０倍の合焦時をそれぞれ示す。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、Ａは半画角（単位：度）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）の収差曲線をそれぞれ示す。さらに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それぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用い、以降の説明を省略する。
各収差図から、第１実施例にかかる単焦点レンズは、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
（第２実施例）
図４は、第２実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図４は、第２実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図４において、第２実施例にかかる単焦点レンズは、物体側から順に、正屈折力の前群ＧＦと、開口絞りＳと、後群ＧＲとから構成されている。
前郡ＧＦは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１と、像面Ｉ側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１からなる第２レンズ群Ｇ２で構成されている。
後群ＧＲは、物体側に凹面を向けた両凹形状の負レンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２からなる第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳに最も近い面が、非球面で構成されている。また、物体への合焦はレンズ全体を光軸方向に移動させて行う。
以下の表２に、第２実施例にかかる単焦点レンズの諸元の値を掲載する。
（表２）
[全体諸元]
f=51.6mm
2ω=46.1
Fno=1.41
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 42.8222 4.8000 44.79 1.744000
2) 171.4891 0.1000 1.000000
3) 25.9423 5.9000 42.26 1.799520
4) 41.7723 1.3000 1.000000
5) 48.9682 1.6000 28.34 1.728250
6) 16.7123 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000 （開口絞りＳ）
*8) -16.7179 1.0000 28.34 1.728250
9) 2153.7229 7.0000 44.69 1.802180
10) -26.6422 0.2000 1.000000
11) -87.8015 4.4000 53.89 1.713000
*12) -31.3021 0.1000 1.000000
13) 136.6035 2.5000 46.79 1.766840
14) -154.0367 37.0840 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
8 1.0102 2.04240E-07 -2.30840E-09 4.49090E-11 1.75030E-14
12 0.9996 2.97480E-08 -1.70580E-10 -1.97290E-13 1.48410E-15
[可変間隙データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1557.36
Bf 37.08 38.80
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.26
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.44
（３） νdn/νdp = 0.63
[全体諸元]
f=51.6mm
2ω=46.1
Fno=1.41
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 42.8222 4.8000 44.79 1.744000
2) 171.4891 0.1000 1.000000
3) 25.9423 5.9000 42.26 1.799520
4) 41.7723 1.3000 1.000000
5) 48.9682 1.6000 28.34 1.728250
6) 16.7123 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000 （開口絞りＳ）
*8) -16.7179 1.0000 28.34 1.728250
9) 2153.7229 7.0000 44.69 1.802180
10) -26.6422 0.2000 1.000000
11) -87.8015 4.4000 53.89 1.713000
*12) -31.3021 0.1000 1.000000
13) 136.6035 2.5000 46.79 1.766840
14) -154.0367 37.0840 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
8 1.0102 2.04240E-07 -2.30840E-09 4.49090E-11 1.75030E-14
12 0.9996 2.97480E-08 -1.70580E-10 -1.97290E-13 1.48410E-15
[可変間隙データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1557.36
Bf 37.08 38.80
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.26
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.44
（３） νdn/νdp = 0.63
図５は、第２実施例にかかる単焦点レンズの諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦時を、（ｂ）はβ＝−１／３０倍の合焦時をそれぞれ示す。
各収差図から、第２実施例にかかる単焦点レンズは、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
（第３実施例）
図６は、第３実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図６は、第３実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図６において、第３実施例にかかる単焦点レンズは、物体側から順に、正屈折力の前群ＧＦと、開口絞りＳと、後群ＧＲとから構成されている。
前郡ＧＦは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１と、像面Ｉ側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１からなる第２レンズ群Ｇ２で構成されている。正メニスカスレンズＬ１２の物体側の面は、非球面で構成されている。
後群ＧＲは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２からなる第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳに最も近い面が、非球面で構成されている。また、物体への合焦はレンズ全体を光軸方向に移動させて行う。
以下の表３に、第３実施例にかかる単焦点レンズの諸元の値を掲載する。
（表３）
[全体諸元]
f=54.03mm
2ω=4.2゜
Fno=1.41
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 36.7694 5.3000 44.79 1.744002
2) 148.0159 0.1000 1.000000
*3) 29.2588 4.9000 42.26 1.799520
4) 52.7379 1.8000 1.000000
5) 74.6840 1.6000 28.34 1.728250
6) 18.3498 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000
*8) -17.9794 1.0000 28.34 1.728250
9) -176.8234 6.5000 46.54 1.804109
10) -37.4955 0.2000 1.000000
11) -90.1405 4.4000 53.89 1.712991
12) -27.1464 0.1000 1.000000
13) 142.1474 3.0000 46.79 1.766837
14) -113.4457 38.8028 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
3 1.0000 -9.52690E-08 1.32160E-09 -7.07860E-12 2.24070E-14
8 1.0000 -3.22880E-06 -1.91690E-08 1.38280E-10 -9.90550E-13
[可変間隙データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1631.41
Bf 38.00 39.80
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.30
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.46
（３） νdn/νdp = 0.61
[全体諸元]
f=54.03mm
2ω=4.2゜
Fno=1.41
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 36.7694 5.3000 44.79 1.744002
2) 148.0159 0.1000 1.000000
*3) 29.2588 4.9000 42.26 1.799520
4) 52.7379 1.8000 1.000000
5) 74.6840 1.6000 28.34 1.728250
6) 18.3498 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000
*8) -17.9794 1.0000 28.34 1.728250
9) -176.8234 6.5000 46.54 1.804109
10) -37.4955 0.2000 1.000000
11) -90.1405 4.4000 53.89 1.712991
12) -27.1464 0.1000 1.000000
13) 142.1474 3.0000 46.79 1.766837
14) -113.4457 38.8028 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
3 1.0000 -9.52690E-08 1.32160E-09 -7.07860E-12 2.24070E-14
8 1.0000 -3.22880E-06 -1.91690E-08 1.38280E-10 -9.90550E-13
[可変間隙データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1631.41
Bf 38.00 39.80
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.30
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.46
（３） νdn/νdp = 0.61
図７は、第３実施例にかかる単焦点レンズの諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦時を、（ｂ）はβ＝−１／３０倍の合焦時をそれぞれ示す。
各収差図から、第３実施例にかかる単焦点レンズは、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
（第４実施例）
図８は、第４実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図８は、第４実施例にかかる単焦点レンズのレンズ構成図である。
図８において、第４実施例にかかる単焦点レンズは、物体側から順に、正屈折力の前群ＧＦと、開口絞りＳと、後群ＧＲとから構成されている。
前郡ＧＦは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１と、像面Ｉ側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１からなる第２レンズ群Ｇ２で構成されている。正メニスカスレンズＬ１２の物体側の面は、非球面で構成されている。
後群ＧＲは、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２からなる第４レンズ群Ｇ４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳに最も近い面が、非球面で構成されている。また、物体への合焦はレンズ全体を光軸方向に移動させて行う。
以下の表４に、第４実施例にかかる単焦点レンズの諸元の値を掲載する。
（表４）
[全体諸元]
f=58.5mm
2ω=41.1゜
Fno=1.60
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 31.7957 6.8000 44.79 1.744002
2) 146.7491 0.1000 1.000000
*3) 38.4164 4.9000 42.26 1.799520
4) 72.1794 1.8000 1.000000
5) 121.6716 1.6000 28.34 1.728250
6) 19.0445 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000 （開口絞りＳ）
*8) -17.3172 1.0000 28.34 1.728250
9) -39.6682 6.5000 53.93 1.713000
10) -24.0195 0.2000 1.000000
11)-2776.0721 4.4000 53.89 1.712991
12) -38.6089 0.1000 1.000000
13) 124.4661 3.0000 46.79 1.766837
14) 470.3433 42.0929 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
3 0.9679 -1.44110E-06 3.24210E-09 -1.99410E-11 3.01790E-14
8 1.0125 1.01600E-06 -1.57100E-08 1.89110E-10 -5.24470E-13
[可変間隙データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1773.13
Bf 39.86 41.81
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.27
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.53
（３） νdn/νdp = 0.63
[全体諸元]
f=58.5mm
2ω=41.1゜
Fno=1.60
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 31.7957 6.8000 44.79 1.744002
2) 146.7491 0.1000 1.000000
*3) 38.4164 4.9000 42.26 1.799520
4) 72.1794 1.8000 1.000000
5) 121.6716 1.6000 28.34 1.728250
6) 19.0445 9.3000 1.000000
7> ∞ 7.7000 1.000000 （開口絞りＳ）
*8) -17.3172 1.0000 28.34 1.728250
9) -39.6682 6.5000 53.93 1.713000
10) -24.0195 0.2000 1.000000
11)-2776.0721 4.4000 53.89 1.712991
12) -38.6089 0.1000 1.000000
13) 124.4661 3.0000 46.79 1.766837
14) 470.3433 42.0929 1.000000
[非球面データ]
面 K C 4 C 6 C 8 C10
3 0.9679 -1.44110E-06 3.24210E-09 -1.99410E-11 3.01790E-14
8 1.0125 1.01600E-06 -1.57100E-08 1.89110E-10 -5.24470E-13
[可変間隙データ]
無限遠合焦時 β＝-1/30
D0 ∞ 1773.13
Bf 39.86 41.81
[条件式対応値]
（１） ｆＲ ／ｆＦ = 0.27
（２） （−ｆＡＳＰ ）／ｆ= 0.53
（３） νdn/νdp = 0.63
図９は、第４実施例にかかる単焦点レンズの諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦時を、（ｂ）はβ＝−１／３０倍の合焦時をそれぞれ示す。
各収差図から、第４実施例にかかる単焦点レンズは、無限遠物体から至近距離物体にいたる全撮影領域において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
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。
また、レンズ面を非球面としても構わない。また、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、各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施され、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できる。
以上説明したように、本発明によれば、Ｆ１．４程度の大口径を有し、高解像、且つ小型のガウスタイプの単焦点レンズを実現する事ができる。
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
１０・・・カメラ
１１・・・単焦点レンズ（対物レンズ）
１２・・・クイックリターンミラー
１３・・・焦点板
１４・・・ペンタプリズム
１５・・・接眼光学系
１６・・・撮像素子
ＥＰ・・・アイポイント
Ｇ１・・・第１レンズ群
Ｇ２・・・第２レンズ群
Ｇ３・・・第３レンズ群
Ｇ４・・・第４レンズ群
ＧＦ・・・前群
ＧＲ・・・後群
Ｓ・・・・開口絞り
Ｉ・・・・像面
１１・・・単焦点レンズ（対物レンズ）
１２・・・クイックリターンミラー
１３・・・焦点板
１４・・・ペンタプリズム
１５・・・接眼光学系
１６・・・撮像素子
ＥＰ・・・アイポイント
Ｇ１・・・第１レンズ群
Ｇ２・・・第２レンズ群
Ｇ３・・・第３レンズ群
Ｇ４・・・第４レンズ群
ＧＦ・・・前群
ＧＲ・・・後群
Ｓ・・・・開口絞り
Ｉ・・・・像面
Claims (10)
- 物体側から順に、前群と、開口絞りと、後群とからなり、
前記前群は、正屈折力の第１レンズ群と、像面側に凹面を向けた負屈折力の第２レンズ群からなり、
前記後群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群からなり、
前記第３レンズ群の前記開口絞りに最も近い面が非球面であり、
前記接合レンズが以下の条件を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
０．６１ ≦ νdn/νdp ＜ ０．９５
但し、
νdn：前記接合レンズの前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
νdp：前記接合レンズの前記正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の単焦点レンズ。
０．３０ ＜ （−ｆＡＳＰ ）／ｆ ＜ ０．６０
但し、
ｆＡＳＰ：前記第３レンズ群内の非球面の面の焦点距離
ｆ：前記単焦点レンズ全系の焦点距離 - 物体側から順に、前群と、開口絞りと、後群とからなり、
前記前群は、正屈折力の第１レンズ群と、像面側に凹面を向けた負屈折力の第２レンズ群からなり、
前記後群は、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズの接合レンズからなる第３レンズ群と、正屈折力の第４レンズ群からなり、
前記第３レンズ群の前記開口絞りに最も近い面が非球面であり、
以下の条件を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
０．５３ ≦ （−ｆ ＡＳＰ ）／ｆ ＜ ０．６０
但し、
ｆ ＡＳＰ ：前記第３レンズ群内の非球面の面の焦点距離
ｆ：前記単焦点レンズ全系の焦点距離 - 前記接合レンズが以下の条件を満足することを特徴とする請求項３に記載の単焦点レンズ。
０．２５ ＜ νdn/νdp ＜ ０．９５
但し、
νdn：前記接合レンズの前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
νdp：前記接合レンズの前記正レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数 - 前記第１レンズ群と前記第４レンズ群のレンズ面のうち少なくとも１面は、非球面であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の単焦点レンズ。
- 以下の条件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１項に記載の単焦点レンズ。
０．０ ＜ ｆＲ ／ｆＦ ＜ ０．５
但し、
ｆR：前記後群の焦点距離
ｆF：前記前群の焦点距離 - 前記第３レンズ群の非球面が樹脂による複合型であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の単焦点レンズ。
- 前記第１レンズ群と前記第４レンズ群の非球面が樹脂による複合型であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の単焦点レンズ。
- 近距離物体への合焦は、レンズ全体を光軸方向に移動させて行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の単焦点レンズ。
- 請求項１から９のいずれか１項に記載の単焦点レンズを有することを特徴とする撮像装置。
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