JP6417737B2 - 単焦点レンズ系 - Google Patents
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Description
(1)−6<SF≦−2.66
(2)29<fL1/f<50
(3)−3<P1a/P1b<−2
但し、
SF=(R1+R2)/(R1−R2)
R1:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径、
R2:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
fL1:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
f:全系の焦点距離、
P1a:第1aレンズ群のパワー、
P1b:第1bレンズ群のパワー、
である。
(1’)−6<SF<−2
(3’)−2.8<P1a/P1b<−2.1
(4)0<PL1/FP<1
但し、
PL1:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズのパワー、
FP:第1レンズ群のパワー、
である。
(4’)0<PL1/FP<0.41
(5)61<Aνp<65
但し、
Aνp:第2レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
第1aレンズ群G1aは、物体側から順に、正レンズ11と、負レンズ12と、負レンズ13とからなる。負レンズ12は、その両面に非球面を有している。
第1bレンズ群G1bは、物体側から順に、負レンズ14と、正レンズ15と、正レンズ16とからなる。負レンズ14と正レンズ15は、接合されている。
第1aレンズ群G1aは、物体側から順に、正レンズ11’と、負レンズ12’と、負レンズ13’とからなる。負レンズ12’は、その両面に非球面を有している。
第1bレンズ群G1bは、物体側から順に、負レンズ14’と、正レンズ15’と、正レンズ16’と、正レンズ17’とからなる。負レンズ14’と正レンズ15’は、接合されている。
条件式(1)の上限を超えると、正レンズ(11または11’)の形状が物体側に凸の平凸正レンズに近づいていき、正レンズ(11または11’)ひいては全光学系が大型化(大径化)してしまう。また、正レンズ(11または11’)の形状が物体側に凸の平凸正レンズに近づくほど、正レンズ(11または11’)をレンズ鏡筒内に安定して収納するのが難しくなり(レンズ鏡筒内で倒れやすくなり)、組立感度が上がって製造が難しくなってしまう。
条件式(1)及び(1’)の下限を超えると、正レンズ(11または11’)のメニスカス形状が強くなってそのパワーが弱くなるため、諸収差の補正が不十分になり、超広画角の光線を十分に取り入れることが出来ず、レンズ加工が難しく生産性が悪くなってしまう。
条件式(2)の上限を超えると、正レンズ(11または11’)のパワーが弱くなりすぎて、諸収差の補正が不適切になってしまう。例えば、条件式(1)を満足しつつ条件式(2)の上限を超えると、正レンズ(11または11’)の硝材が自ずと高屈折率になり、色収差の補正が不適切になってしまう。また、組立感度が上がってしまい製造上好ましくない。
条件式(2)の下限を超えると、正レンズ(11または11’)のパワーが強くなりすぎて、諸収差の補正が不適切になってしまう。例えば、条件式(1)を満足しつつ条件式(2)の下限を超えると、正レンズ(11または11’)の硝材が自ずと低屈折率になり、負の歪曲収差の補正が不適切になってしまう。
条件式(3)及び(3’)は、第1レンズ群G1をこのように構成した上で、第1aレンズ群G1aと第1bレンズ群G1bのパワーバランスを規定している。条件式(3)を満足することで、撮影画角を広げつつ、バックフォーカスを確保し、しかも負の歪曲収差やコマ収差を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(3’)を満足することでより顕著に得ることができる。
条件式(3)の上限を超えると、第1aレンズ群G1aの負の発散力(パワー)が弱くなりすぎて、バックフォーカスの確保が困難になる。また、無理にバックフォーカスを確保するために第2レンズ群G2中の負レンズの枚数を増やすと急激な発散力による負の収差が増大し、この負の収差を抑えるためには第2レンズ群G2中の正レンズの枚数を増やす必要があり、レンズ構成枚数が増える傾向の負の連鎖を招いてしまう。
条件式(3)の下限を超えると、第1aレンズ群G1aの負の発散力(パワー)が強くなりすぎて、負の歪曲収差やコマ収差が増大してしまう。
条件式(4)の上限を超えると、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になるととともに、全光学系が非対称な屈折力配置になって収差補正とバックフォーカスのバランスがとれなくなってしまう。
条件式(4)及び(4’)の下限を超えることは、第1レンズ群G1とその最も物体側のレンズ(11または11’)のいずれか一方が負のパワーを持ち、本実施形態が前提とするレンズ構成から外れることを意味する。その結果、大口径化と広角化を達成することができず、全光学系が非対称な屈折力配置になって収差補正とバックフォーカスのバランスがとれなくなってしまう。
条件式(5)は、第2レンズ群G2をこのように構成した上で、第2レンズ群G2中の接合レンズの正レンズ23のd線に対するアッベ数を規定している。条件式(5)を満足することで、倍率色収差を良好に補正することができる。
条件式(5)の上限を超えると、倍率色収差が補正不足になってしまう。
条件式(5)の下限を超えると、倍率色収差が過剰補正になってしまう。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数)
図1〜図3と表1〜表3は、本発明の数値実施例1による単焦点レンズ系を示している。図1は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図2はその諸収差図、図3はその横収差図である。表1はその面データ、表2は非球面データ、表3はその各種データである。
面データ
面番号 r d N(d) ν(d)
1 36.743 2.300 1.51633 64.1
2 60.000 0.200
3* 27.545 1.200 1.77250 49.6
4* 8.000 4.186
5 62.524 1.200 1.80450 39.6
6 6.804 4.128
7 -15.998 2.300 1.49700 81.6
8 220.453 2.800 1.75520 27.5
9 -19.351 2.436
10 13.763 2.486 1.74400 44.9
11 -293.176 1.995
12絞 ∞ 1.500
13 12.480 2.860 1.49700 81.6
14 -16.673 1.713
15 -9.478 0.900 1.84666 23.8
16 14.724 2.248 1.51633 64.1
17 -17.362 0.561
18 20.877 1.995 1.59282 68.6
19* -114.632 0.200
20 54.432 2.892 1.48749 70.4
21 -9.268 -
*は回転対称非球面である。
(表2)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.2551E-03 -0.2326E-05 0.1001E-07
4 0.000 0.1741E-03 0.3593E-05 -0.1099E-06
19 0.000 0.6277E-03 0.2468E-05 -0.4359E-07
(表3)
各種データ
FNO. 1.8
f 4.20
W 51.5
Y 5.03
fB 7.56
L 47.66
図4〜図6と表4〜表6は、本発明の数値実施例2による単焦点レンズ系を示している。図4は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図5はその諸収差図、図6はその横収差図である。表4はその面データ、表5は非球面データ、表6はその各種データである。
(1)第1レンズ群G1(第1bレンズ群G1b)において、負レンズ14が像側に凸の負メニスカスレンズであり、正レンズ15が像側に凸の正メニスカスレンズである。
面データ
面番号 r d N(d) ν(d)
1 35.368 2.647 1.51633 64.1
2 77.892 0.200
3* 28.857 1.200 1.77493 49.3
4* 7.951 4.073
5 625.700 1.200 1.80523 43.4
6 6.948 3.736
7 -22.325 3.014 1.49700 81.6
8 -216.386 3.521 1.77267 26.8
9 -21.932 1.034
10 14.788 2.486 1.72963 43.1
11 -235.521 1.965
12絞 ∞ 1.500
13 11.308 3.579 1.49700 81.6
14 -16.035 1.713
15 -9.400 1.200 1.84666 23.8
16 15.825 2.248 1.51633 64.1
17 -13.999 0.483
18 23.311 1.252 1.59000 70.2
19* -182.276 0.398
20 101.658 2.744 1.48749 70.4
21 -9.033 -
*は回転対称非球面である。
(表5)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.2040E-03 -0.2013E-05 0.9298E-08
4 0.000 0.9687E-04 0.3120E-05 -0.1194E-06
19 0.000 0.6666E-03 0.2322E-05 -0.8743E-08
(表6)
各種データ
FNO. 1.8
f 4.20
W 51.4
Y 5.00
fB 7.55
L 47.74
図7〜図9と表7〜表9は、本発明の数値実施例3による単焦点レンズ系を示している。図7は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図8はその諸収差図、図9はその横収差図である。表7はその面データ、表8は非球面データ、表9はその各種データである。
(1)第1aレンズ群G1aが、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ11’と、物体側に凸の負メニスカスレンズ12’と、両凹負レンズ13’とからなる。負メニスカスレンズ12’は、その両面に非球面を有している。
(2)第1bレンズ群G1bが、物体側から順に、両凹負レンズ14’と、両凸正レンズ15’と、両凸正レンズ16’と、物体側に凸の正メニスカスレンズ17’とからなる。両凹負レンズ14’と両凸正レンズ15’は、接合されている。
(3)第2レンズ群G2の両凸正レンズ24が、(その像側の面だけではなく)その両面に非球面を有している。
(4)第2レンズ群G2の正レンズ25が、像側に凸の正メニスカスレンズである。
面データ
面番号 r d N(d) ν(d)
1 34.980 2.697 1.58913 61.2
2 50.000 0.200
3* 28.968 1.200 1.74330 49.3
4* 7.324 5.056
5 -489.979 1.200 1.83400 37.3
6 8.150 4.107
7 -17.895 1.000 1.49700 81.6
8 17.895 3.000 1.70154 41.2
9 -23.421 1.074
10 39.982 2.053 1.80450 39.6
11 -81.434 0.500
12 14.488 2.211 1.72342 38.0
13 61.269 1.919
14絞 ∞ 1.500
15 14.705 2.271 1.49700 81.6
16 -17.616 1.633
17 -11.001 0.800 1.84666 23.8
18 10.059 2.182 1.61800 63.4
19 -45.719 0.150
20* 50.418 1.995 1.72903 54.0
21* -24.461 0.300
22 -7019.068 2.903 1.48749 70.4
23 -7.791 -
*は回転対称非球面である。
(表8)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.1594E-03 -0.1248E-05 0.6571E-08
4 0.000 0.3200E-04 0.1864E-05 -0.7155E-07
20 0.000 -0.1601E-03 0.5104E-05 -0.8330E-07
21 0.000 0.4829E-03 0.8772E-05 -0.1375E-06
(表9)
各種データ
FNO. 1.8
f 4.21
W 51.3
Y 5.00
fB 7.69
L 47.64
図10〜図12と表10〜表12は、本発明の数値実施例4による単焦点レンズ系を示している。図10は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図11はその諸収差図、図12はその横収差図である。表10はその面データ、表11は非球面データ、表12はその各種データである。
面データ
面番号 r d N(d) ν(d)
1 36.108 2.300 1.51633 64.1
2 64.825 0.200
3* 26.110 1.200 1.80000 46.5
4* 7.951 4.012
5 37.622 1.200 1.81000 39.1
6 6.847 4.016
7 -18.973 2.911 1.49700 81.6
8 -96.205 3.697 1.80000 25.7
9 -22.462 2.023
10 13.202 2.486 1.77790 43.8
11 -128.786 2.132
12絞 ∞ 1.500
13 14.302 2.252 1.49700 81.6
14 -21.001 1.713
15 -9.327 2.010 1.84666 23.8
16 13.032 2.248 1.51633 64.1
17 -14.434 0.000
18 21.960 1.195 1.59302 69.4
19* -288.047 0.200
20 55.462 2.898 1.48749 70.4
21 -8.454 -
*は回転対称非球面である。
(表11)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.2376E-03 -0.2135E-05 0.9094E-08
4 0.000 0.1638E-03 0.3181E-05 -0.9804E-07
19 0.000 0.6504E-03 0.4506E-05 -0.1398E-06
(表12)
各種データ
FNO. 1.8
f 4.20
W 50.2
Y 5.03
fB 7.55
L 47.74
図13〜図15と表13〜表15は、本発明の数値実施例5による単焦点レンズ系を示している。図13は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図14はその諸収差図、図15はその横収差図である。表13はその面データ、表14は非球面データ、表15はその各種データである。
面データ
面番号 r d N(d) ν(d)
1 38.487 2.300 1.57292 61.6
2 60.000 0.200
3* 27.509 1.200 1.77250 49.6
4* 8.000 4.169
5 59.902 1.200 1.80450 39.6
6 6.735 4.201
7 -16.024 2.300 1.49700 81.6
8 360.471 2.800 1.75520 27.5
9 -19.316 2.101
10 13.716 2.486 1.75560 45.6
11 -317.849 1.987
12絞 ∞ 1.500
13 12.823 2.866 1.49700 81.6
14 -16.691 1.763
15 -9.391 0.900 1.84666 23.8
16 14.715 2.248 1.55065 64.5
17 -18.437 0.500
18 20.749 1.995 1.59165 67.5
19* -108.406 0.200
20 54.417 2.829 1.48749 70.4
21 -9.261 -
*は回転対称非球面である。
(表14)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.2640E-03 -0.2363E-05 0.1011E-07
4 0.000 0.1856E-03 0.3944E-05 -0.1083E-06
19 0.000 0.6435E-03 0.2624E-05 -0.5150E-07
(表15)
各種データ
FNO. 1.8
f 4.20
W 51.4
Y 5.00
fB 7.49
L 47.24
図16〜図18と表16〜表18は、本発明の数値実施例6による単焦点レンズ系を示している。図16は無限遠物体合焦時のレンズ構成図、図17はその諸収差図、図18はその横収差図である。表16はその面データ、表17は非球面データ、表18はその各種データである。
(1)第1レンズ群G1(第1aレンズ群G1a)の負レンズ13が、両凹負レンズである。
(2)第2レンズ群G2の両凸正レンズ24が、(その像側の面だけではなく)その両面に非球面を有している。
(3)第2レンズ群G2の正レンズ25が、像側に凸の正メニスカスレンズである。
面データ
面番号 r d N(d) ν(d)
1 29.532 3.112 1.58913 61.2
2 45.352 0.200
3* 34.471 1.201 1.74330 49.3
4* 7.300 5.117
5 -605.091 1.200 1.85000 43.0
6 7.440 2.755
7 -34.259 2.312 1.49700 81.6
8 16.634 3.000 1.74950 35.0
9 -25.434 1.664
10 13.485 2.486 1.74400 44.9
11 -2079.470 2.095
12絞 ∞ 1.500
13 13.491 2.363 1.51680 64.2
14 -15.596 1.625
15 -9.803 0.800 1.84666 23.8
16 11.372 2.149 1.58913 61.2
17 -34.847 0.150
18* 25.414 1.995 1.72903 54.0
19* -24.461 0.300
20 -32.826 3.275 1.48749 70.4
21 -7.178 -
*は回転対称非球面である。
(表17)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8
3 0.000 0.2008E-03 -0.1783E-05 0.8179E-08
4 0.000 0.4518E-04 0.4813E-05 -0.1478E-06
18 0.000 0.1851E-04 -0.5152E-06 -0.3469E-06
19 0.000 0.7499E-03 0.6726E-05 -0.4147E-06
(表18)
各種データ
FNO. 1.8
f 4.20
W 51.4
Y 5.00
fB 7.79
L 47.09
(表19)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) -4.16 -2.66 -5.66
条件式(2) 49.29 29.25 44.02
条件式(3) -2.599 -2.799 -2.430
条件式(4) 0.15 0.41 0.10
条件式(5) 64.15 64.15 63.39
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) -3.51 -4.58 -4.73
条件式(2) 36.59 42.94 31.88
条件式(3) -2.207 -2.575 -2.609
条件式(4) 0.09 0.015 0.28
条件式(5) 64.15 64.48 61.25
G1a 負の屈折力の第1aレンズ群
11 正レンズ
12 負レンズ
13 負レンズ
11’ 正レンズ
12’ 負レンズ
13’ 負レンズ
G1b 正の屈折力の第1bレンズ群
14 負レンズ
15 正レンズ
16 正レンズ
14’ 負レンズ
15’ 正レンズ
16’ 正レンズ
17’ 正レンズ
G2 正の屈折力の第2レンズ群
21 正レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ
24 正レンズ
25 正レンズ
S 開口絞り
I 像面
Claims (7)
- 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力の第2レンズ群とからなり、
第1レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力の第1aレンズ群と、正の屈折力の第1bレンズ群とからなり、
第1bレンズ群は、一組の接合レンズと、1枚または2枚の正レンズとからなり、
次の条件式(1)、(2)及び(3)を満足することを特徴とする単焦点レンズ系。
(1)−6<SF≦−2.66
(2)29<fL1/f<50
(3)−3<P1a/P1b<−2
但し、
SF=(R1+R2)/(R1−R2)
R1:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径、
R2:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
fL1:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズの焦点距離、
f:全系の焦点距離、
P1a:第1aレンズ群のパワー、
P1b:第1bレンズ群のパワー。 - 請求項1記載の単焦点レンズ系において、
次の条件式(4)を満足する単焦点レンズ系。
(4)0<PL1/FP<1
但し、
PL1:第1レンズ群中の最も物体側の正レンズのパワー、
FP:第1レンズ群のパワー。 - 請求項1または2記載の単焦点レンズ系において、
第2レンズ群は、負レンズと正レンズの接合レンズを有しており、次の条件式(5)を満足する単焦点レンズ系。
(5)61<Aνp<65
但し、
Aνp:第2レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の単焦点レンズ系において、
第1aレンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、負レンズとからなる単焦点レンズ系。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載の単焦点レンズ系において、
第2レンズ群は、3枚の正レンズと、一組の接合レンズとからなる単焦点レンズ系。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の単焦点レンズ系において、
第1レンズ群は、その少なくとも一方の面に非球面を有するレンズを1枚だけ含んでいる単焦点レンズ系。 - 請求項1ないし6のいずれか1項記載の単焦点レンズ系において、
第2レンズ群は、その少なくとも一方の面に非球面を有するレンズを1枚だけ含んでいる単焦点レンズ系。
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