JP5396658B2 - Large aperture ratio lens - Google Patents
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Description
本発明は、物体距離全体にわたって良好な収差を維持する大口径比レンズ、さらに比確的長いバックフォーカスをもつ大口径比レンズに関する。 The present invention relates to a large-aperture-ratio lens that maintains good aberrations over the entire object distance, and to a large-aperture-ratio lens having a relatively long back focus.
ＣＣＤ等の光電変換素子に使用するレンズは、該レンズと光電変換素子との間にプリズムやフィルターを配置するために、長いバックフォーカスが必要である。また、光電変換素子の高精細化に伴い、高解像度、高コントラストなレンズの要望が強くなっている。
バックフォーカスが比較的長い大口径比レンズは、レトロフォーカス型レンズ（例えば、特許文献１参照）、マクロレンズ（例えば、特許文献２参照）、マクロレンズ（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
一方、大口径比レンズとしては、バックフォーカスが上述したものより短いが、Ｆナンバーが１．２と口径比が大きいレンズが提案されている。
A lens used for a photoelectric conversion element such as a CCD needs a long back focus in order to dispose a prism or a filter between the lens and the photoelectric conversion element. In addition, with the high definition of photoelectric conversion elements, there is a strong demand for lenses with high resolution and high contrast.
As a large aperture ratio lens having a relatively long back focus, a retrofocus lens (for example, see Patent Document 1), a macro lens (for example, see Patent Document 2), and a macro lens (for example, see Patent Document 3) have been proposed. Yes.
On the other hand, as a large aperture ratio lens, a lens having a large aperture ratio with an F number of 1.2 has been proposed, although the back focus is shorter than that described above.
（特許文献のリスト）
引用文献１のレトロフォーカス型レンズは、バックフォーカスが焦点距離に対して長く、画角が５５度以上と大きいが、Ｆナンバーが２．８と大きく口径比が小さいものである。物体距離全体における収差変化が大きく、また歪曲収差について良好に収差補正されていない。 The retrofocus type lens of the cited document 1 has a long back focus with respect to the focal length and a large angle of view of 55 degrees or more, but has a large F number of 2.8 and a small aperture ratio. Aberration change is large over the entire object distance, and distortion is not corrected well.
引用文献２のマクロレンズにおいては、バックフォーカスが全体の焦点距離に対して短く、口径比は小さいものと推定される。
In the macro lens of the cited
引用文献３のマクロレンズにおいては、バックフォーカスが全体の焦点距離に対して短く、またＦナンバーが大きく口径比が小さいものである。画角は、約４７°と小さい。 In the macro lens of Cited Document 3, the back focus is short with respect to the entire focal length, the F number is large, and the aperture ratio is small. The angle of view is as small as about 47 °.
引用文献４の大口径比レンズは、Ｆナンバーが１．２と大きな口径比を有するが、画角が４０°と小さく、さらに歪曲収差補正が十分になされていないものである。 The large-aperture ratio lens of Cited Document 4 has a large aperture ratio of F-number 1.2, but the angle of view is as small as 40 °, and the distortion aberration is not sufficiently corrected.
（発明の目的）
本発明は、比確的長いバックフォーカスをもつ大口径比レンズに関する従来技術の上述した問題に鑑みなされたものであって、口径比が大きく明るく、バックフォーカスが長くプリズムやフィルターの配置が容易であり、かつ物体距離の変化に伴う収差変動が小さい大口径比レンズを提供することを目的とする。
本発明はさらに、画角が大きく、かつ収差補正、特に歪曲収差が良好に補正された大口径比レンズを提供することを目的とする。
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art relating to a large aperture ratio lens having a relatively long back focus, and has a large aperture ratio, a long back focus, and easy arrangement of prisms and filters. An object of the present invention is to provide a large-aperture-ratio lens that is small and has a small aberration variation with a change in object distance.
It is another object of the present invention to provide a large aperture ratio lens having a large angle of view and aberration correction, in particular, distortion aberration.
（発明の構成）
本発明は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正又は負の屈折力を有する第２レンズ群とからなる大口径比レンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、負レンズ、開口絞りを有し、前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ及び前記開口絞りに最も接近した物体側のレンズが正レンズであることを特徴とする大口径比レンズである。
(Structure of the invention)
The present invention is, in order from the object side, a large-aperture ratio lens including a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive or negative refractive power,
The first lens group includes a positive lens from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative lens, and an aperture stop. The first lens group includes a lens on the most image side and the aperture stop in the first lens group. It is a large aperture ratio lens characterized in that the closest lens on the object side is a positive lens.
（発明の実施態様）
（実施態様１）
以下の条件式を満足することを特徴とする。
｜ｆ／ｆ２｜＜０．２
ただし、
ｆ ： 全系の焦点距離
ｆ２： 第２レンズ群の焦点距離。
｜ｆ／ｆ２｜＜０．２を満たさない場合、繰り出し量と収差補正の双方を同時に所望の値にすることが困難になる。
(Embodiment of the Invention)
(Embodiment 1)
The following conditional expression is satisfied.
| F / f2 | <0.2
However,
f: focal length of the entire system f2: focal length of the second lens group.
When | f / f2 | <0.2 is not satisfied, it is difficult to simultaneously set both the feed amount and the aberration correction to a desired value.
（実施態様２）
前記第１レンズ群が、フォーカシングレンズであることを特徴し、物体距離の変化に伴う収差変動、特に非点収差の物体距離の変化に伴う変動を抑えることができる。
（実施態様３）
前記第１レンズ群は、少なくとも正レンズを４枚有することを特徴とする。このように構成することによって、大きい画角においても、容易に歪曲収差及びコマ収差を良好に補正することができる。
（実施態様４）
前記第１レンズ群は、少なくとも負レンズを３枚有することを特徴とする。このように構成することによって、大きい画角においても、容易に非点収差、歪曲収差、コマ収差及び球面収差を良好に補正することができる。
(Embodiment 2)
The first lens group is a focusing lens, and aberration fluctuations associated with changes in object distance, particularly fluctuations associated with changes in object distance due to astigmatism, can be suppressed.
(Embodiment 3)
The first lens group has at least four positive lenses. With this configuration, it is possible to easily correct distortion and coma favorably even at a large angle of view.
(Embodiment 4)
The first lens group has at least three negative lenses. With this configuration, astigmatism, distortion, coma, and spherical aberration can be easily corrected satisfactorily even at a large angle of view.
（実施態様５）
前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズから構成されることを特徴とする。このように構成することによって、容易に物体距離の変動に伴う非点収差を良好に補正することができる。
（実施態様６）
前記第２レンズ群は、凹面を像側に向けた負メニスカスレンズを含むことを特徴とする。このように構成することによって、容易に歪曲収差を良好に補正することができる。
（実施態様７）
前記第１レンズ群の絞りより物体側は、前記物体側から正レンズ、負メニスカスレンズ、負レンズの３枚から構成されることを特徴とする。このように構成することによって、容易に歪曲収差を良好に補正することができる。
（実施態様８）
前記第１レンズ群の絞りより物体側は、前記物体側から正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズの４枚から構成されることを特徴とする。
(Embodiment 5)
The second lens group includes a negative lens and a positive lens. With such a configuration, it is possible to easily satisfactorily correct astigmatism accompanying a change in object distance.
(Embodiment 6)
The second lens group includes a negative meniscus lens having a concave surface facing the image side. By configuring in this way, it is possible to easily correct distortion well.
(Embodiment 7)
The object side from the stop of the first lens group is constituted by three lenses, a positive lens, a negative meniscus lens, and a negative lens, from the object side. By configuring in this way, it is possible to easily correct distortion well.
(Embodiment 8)
The object side from the stop of the first lens group is composed of four lenses from the object side: a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a positive lens.
本発明の比確的長いバックフォーカスをもつ大口径比レンズによれば、Ｆナンバーが１．４程度と口径比が大きく明るく、バックフォーカスが焦点距離の１．０倍と長く、プリズムやフィルターの配置が容易であり、かつ物体距離の変化に伴う収差変動が小さい大口径比レンズを構成することができる。
本発明の比確的長いバックフォーカスをもつ大口径比レンズによれば、さらに、画角が５０°程度と大きく、かつ収差補正、特に歪曲収差が良好に補正された大口径比レンズを構成することができる。
According to the large-aperture ratio lens having a relatively long back focus according to the present invention, the F-number is about 1.4, the aperture ratio is large and bright, the back focus is as long as 1.0 times the focal length, and the prism and filter A large-aperture ratio lens that is easy to dispose and that has a small variation in aberration due to a change in object distance can be configured.
According to the large-aperture-ratio lens having a relatively long back focus according to the present invention, a large-aperture-ratio lens having a large field angle of about 50 ° and aberration correction, in particular, distortion aberration is favorably corrected. be able to.
以下に、本発明の最良の実施形態の大口径比レンズを説明する。以下において、NO.は面番号、Ｒは曲率半径（ｍｍ）、ｄは厚さ・間隔（ｍｍ）、Nd及びVdはｄ線の屈折率及びアッベ数を表す。面番号７は絞りを示す。
The following describes the large-aperture ratio lens according to the best mode of the present invention. In the following, NO. Represents the surface number, R represents the radius of curvature (mm), d represents the thickness / interval (mm), and Nd and Vd represent the refractive index and Abbe number of the d line.
（実施形態１）
実施形態１の大口径比レンズの光学図は、図１に示すとおりである。
NO. R d Nd Vd
1 25.4829 3.6551 1.83400 37.2
2 71.4711 0.1500
3 24.8212 2.2145 1.48749 70.2
4 7.5638 2.8165
5 23.0358 3.0090 1.63980 34.5
6 9.7770 5.2324
7 INF 3.6488
8 17.2918 4.5171 1.83400 37.2
9 -17.0407 4.0146 1.75520 27.5
10 14.2448 1.9052
11 -51.5762 2.4431 1.77250 49.6
12 -16.0986 0.1500
13 17.7351 3.9478 1.77250 49.6
14 -82.8132 1.6636
15 54.6276 1.2563 1.84666 23.8
16 13.8313 0.6511
17 20.2905 2.9227 1.77250 49.6
18 -53.4632 1.0000
19 INF 0.7500 1.51633 64.2
20 INF
(Embodiment 1)
The optical diagram of the large aperture ratio lens of Embodiment 1 is as shown in FIG.
NO. R d Nd Vd
1 25.4829 3.6551 1.83400 37.2
2 71.4711 0.1500
3 24.8212 2.2145 1.48749 70.2
4 7.5638 2.8165
5 23.0358 3.0090 1.63980 34.5
6 9.7770 5.2324
7 INF 3.6488
8 17.2918 4.5171 1.83400 37.2
9 -17.0407 4.0146 1.75520 27.5
10 14.2448 1.9052
11 -51.5762 2.4431 1.77250 49.6
12 -16.0986 0.1500
13 17.7351 3.9478 1.77250 49.6
14 -82.8132 1.6636
15 54.6276 1.2563 1.84666 23.8
16 13.8313 0.6511
17 20.2905 2.9227 1.77250 49.6
18 -53.4632 1.0000
19 INF 0.7500 1.51633 64.2
20 INF
実施形態１の大口径比レンズの焦点距離ｆ＝１２．０１ｍｍ、Ｆナンバー＝１．４２、画角２ω＝５０．８°、バックフォーカスＢｆ＝１１．４９（ｍｍ）である。
実施形態１の大口径比レンズの物体距離無限遠における収差は、図２の球面収差グラフ、非点収差グラフ、倍率色収差グラフ、及び歪曲収差グラフに示される。
実施形態１の大口径比レンズの物体距離１００ｍｍにおける収差は、図３の球面収差グラフ、非点収差グラフ、倍率色収差グラフ、及び歪曲収差グラフに示される。
The focal length f of the large-aperture ratio lens of Embodiment 1 is 12.01 mm, the F number is 1.42, the angle of view 2ω is 50.8 °, and the back focus Bf is 11.49 (mm).
The aberrations of the large-aperture ratio lens of Embodiment 1 at an infinite object distance are shown in the spherical aberration graph, astigmatism graph, lateral chromatic aberration graph, and distortion aberration graph of FIG.
The aberration of the large-aperture ratio lens of Embodiment 1 at an object distance of 100 mm is shown in the spherical aberration graph, astigmatism graph, magnification chromatic aberration graph, and distortion aberration graph of FIG.
（実施形態２）
実施形態２の大口径比レンズの光学図は、図４に示すとおりである。
NO. R d Nd Vd
1 37.9252 2.4006 1.84666 23.8
2 86.6238 0.1500
3 15.8699 2.6006 1.77250 49.6
4 8.7948 1.7294
5 16.4816 1.1991 1.65844 50.9
6 8.6223 8.3846
7 INF 3.9352
8 28.0542 5.0331 1.77250 49.6
9 -26.4166 2.2364
10 -53.3993 3.6791 1.84666 23.8
11 19.7818 1.5136
12 -305.4019 2.2697 1.77250 49.6
13 -19.8774 0.1500
14 18.3979 3.2190 1.77250 49.6
15 -186.2861 1.5800
16 20.8308 2.5016 1.84666 23.8
17 11.8241 1.3370
18 32.8229 1.8239 1.77250 49.6
19 -146.9111 1.0000
20 INF 0.7500 1.51633 64.2
21 INF
(Embodiment 2)
The optical diagram of the large aperture ratio lens of
NO. R d Nd Vd
1 37.9252 2.4006 1.84666 23.8
2 86.6238 0.1500
3 15.8699 2.6006 1.77250 49.6
4 8.7948 1.7294
5 16.4816 1.1991 1.65844 50.9
6 8.6223 8.3846
7 INF 3.9352
8 28.0542 5.0331 1.77250 49.6
9 -26.4166 2.2364
10 -53.3993 3.6791 1.84666 23.8
11 19.7818 1.5136
12 -305.4019 2.2697 1.77250 49.6
13 -19.8774 0.1500
14 18.3979 3.2190 1.77250 49.6
15 -186.2861 1.5800
16 20.8308 2.5016 1.84666 23.8
17 11.8241 1.3370
18 32.8229 1.8239 1.77250 49.6
19 -146.9111 1.0000
20 INF 0.7500 1.51633 64.2
21 INF
実施形態２の大口径比レンズの焦点距離ｆ＝１２．００ｍｍ、Ｆナンバー＝１．４４、画角２ω＝５０．８°、バックフォーカスＢｆ＝１１．４９（ｍｍ）である。
実施形態２の大口径比レンズの物体距離無限遠における収差は、図４の球面収差グラフ、非点収差グラフ、倍率色収差グラフ、及び歪曲収差グラフに示される。
実施形態２の大口径比レンズの物体距離１００ｍｍにおける収差は、図５の球面収差グラフ、非点収差グラフ、倍率色収差グラフ、及び歪曲収差グラフに示される。
The focal length f of the large-aperture ratio lens of
The aberrations of the large-aperture ratio lens of
The aberration of the large-aperture ratio lens of
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
１、２、３・・ 面番号
７ 絞り
L1 First lens unit L2
Claims (2)
前記第１レンズ群は、物体側から正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、負レンズ、開口絞りを有し、前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ及び前記開口絞りより像側にあって前記開口絞りに最も接近したレンズが正レンズであり、
前記大口径比レンズは、以下の条件式を満足し、
｜ｆ／ｆ２｜＜０．２
ただし、
ｆ ： 全系の焦点距離
ｆ２： 第２レンズ群の焦点距離
前記第１レンズ群は、少なくとも正レンズを４枚有し、且つ少なくとも負レンズを３枚有し、前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズから構成され、且つ凹面を像側に向けた負メニスカスレンズを含み、さらに、
前記第１レンズ群の絞りより物体側は、前記物体側から正レンズ、負メニスカスレンズ、負レンズの３枚から構成されている
ことを特徴とする大口径比レンズ。 A large-aperture ratio lens composed of, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive or negative refractive power,
The first lens group includes a positive lens from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative lens, and an aperture stop. The first lens group includes the most image side lens and the aperture stop in the first lens group. The lens closest to the aperture stop on the image side is a positive lens,
The large aperture ratio lens satisfies the following conditional expression:
| F / f2 | <0.2
However,
f: focal length of the entire system f2: focal length of the second lens group The first lens group has at least four positive lenses and at least three negative lenses, and the second lens group is negative A negative meniscus lens composed of a lens and a positive lens and having a concave surface facing the image side ;
The large-aperture ratio lens characterized in that the object side from the stop of the first lens group is composed of a positive lens, a negative meniscus lens, and a negative lens from the object side .
前記第１レンズ群は、物体側から正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、負レンズ、開口絞りを有し、前記第１レンズ群中の最も像側のレンズ及び前記開口絞りより像側にあって前記開口絞りに最も接近したレンズが正レンズであり、
前記大口径比レンズは、以下の条件式を満足し、
｜ｆ／ｆ２｜＜０．２
ただし、
ｆ ： 全系の焦点距離
ｆ２： 第２レンズ群の焦点距離
前記第１レンズ群は、少なくとも正レンズを４枚有し、且つ少なくとも負レンズを３枚有し、前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズから構成され、且つ凹面を像側に向けた負メニスカスレンズを含み、さらに、
前記第１レンズ群の絞りより像側は、前記物体側から正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズの４枚から構成されている
ことを特徴とする大口径比レンズ。 A large-aperture ratio lens composed of, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive or negative refractive power,
The first lens group includes a positive lens from the object side, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a negative lens, and an aperture stop. The first lens group includes the most image side lens and the aperture stop in the first lens group. The lens closest to the aperture stop on the image side is a positive lens,
The large aperture ratio lens satisfies the following conditional expression:
| F / f2 | <0.2
However,
f: focal length of the entire system f2: focal length of the second lens group The first lens group has at least four positive lenses and at least three negative lenses, and the second lens group is negative consists lens and a positive lens, and a concave seen including a negative meniscus lens on the image side, further,
The large-aperture ratio lens characterized in that the image side from the stop of the first lens group is composed of four lenses from the object side: a positive lens, a negative lens, a positive lens, and a positive lens.
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