JP7608069B2 - Single focal length lens and imaging device - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese本発明は、単焦点レンズおよび撮像装置に関する。The present invention relates to a single focal length lens and an imaging device.
写真用カメラ、映画用カメラに用いられる撮像光学系には、広角でＦ値が小さく、物体距離全般に渡り、画面中心から画面周辺まで略均一な解像力を有する撮像光学系が求められている。このような撮像光学系を実現するために、最も物体側に合焦の際に固定された第１レンズ群を配置し、第１レンズ群において最も物体側から連続して複数の負レンズを配置した単焦点レンズ（単焦点光学系）が提案されている。特許文献１には、焦点距離２４ｍｍ、Ｆ値１．４の単焦点光学系が、特許文献２には、焦点距離２０ｍｍ、Ｆ値１．４の単焦点光学系が、それぞれ記載されている。Image capture optical systems used in photo cameras and movie cameras are required to have a wide angle, a small F-number, and approximately uniform resolution across the entire object distance from the center of the screen to the periphery of the screen. To realize such an image capture optical system, a single focus lens (single focus optical system) has been proposed in which a first lens group that is fixed when focusing is located closest to the object, and multiple negative lenses are located in succession from the closest to the object in the first lens group. Patent Document 1 describes a single focus optical system with a focal length of 24 mm and an F-number of 1.4, and Patent Document 2 describes a single focus optical system with a focal length of 20 mm and an F-number of 1.4.
特許文献１の光学系は、第１レンズ群において最も物体側から連続して配置された複数の負レンズの合成屈折力が不十分であるため、広角化を図ろうとすると、前玉径が過度に大きくなり、鏡筒径が過度に大きくなりうる。In the optical system of Patent Document 1, the composite refractive power of the multiple negative lenses arranged in succession from the object side in the first lens group is insufficient, so when attempting to achieve a wider angle, the diameter of the front lens becomes excessively large, and the diameter of the lens barrel can become excessively large.
また、特許文献２の光学系は、第１レンズ群において最も物体側から連続して配置された複数の負レンズの合成屈折力が不十分であり、また、最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの硝材の分散が不十分であるため、広角化を図ろうとすると、鏡筒径や高次の倍率色収差の点で不利となりうる。In addition, the optical system of Patent Document 2 has insufficient composite refractive power of the multiple negative lenses arranged in succession from the object side in the first lens group, and also has insufficient dispersion of the glass material of the two negative lenses arranged in succession from the object side, so that when attempting to achieve a wider angle, it may be disadvantageous in terms of the lens barrel diameter and higher-order chromatic aberration of magnification.
本発明は、例えば、広角、小型、高い光学性能の点で有利な単焦点レンズを提供することを目的とする。The present invention aims to provide a single focal length lens that is advantageous in terms of, for example, wide angle, small size, and high optical performance.
上記の目的を達成するために、本発明の単焦点レンズは、物体側から像側へ順に配置された、合焦のためには移動しない第１レンズ群と、合焦のために移動する１または２の移動レンズ群と、を有し、前記第１レンズ群は、最も物体側から連続して配置された３つの負レンズを有し、前記第１レンズ群は、前記３つの負レンズより像側に配置されたサブレンズ群Ｌ１ｐを有し、前記サブレンズ群Ｌ１ｐは、負レンズと複数の正レンズとを有し、前記単焦点レンズの焦点距離をｆとし、前記３つの負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの平均アッベ数をν１ｎとし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記負レンズの部分分散比をθｇＦｎとし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均部分分散比をθｇＦｐとして、
０．３＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９８
６４．２≦ν１ｎ＜９６
０．０３＜θｇＦｎ－θｇＦｐ≦０．０４０８
なる条件式を満足することを特徴とする。
ここで、アッべ数νは、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとして、
ν＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
なる式で表される。部分分散比θｇＦは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に関する材料の屈折率をＮｇとして、
θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
なる式で表される。 In order to achieve the above object, a single focal length lens of the present invention has a first lens group that does not move for focusing, and one or two movable lens groups that move for focusing, which are arranged in order from the object side to the image side, the first lens group has three negative lenses arranged in succession from the most object side,the first lens group has a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses, the sub-lens group L1p has a negative lens and a plurality of positive lenses, the focal length of the single focal length lens is f, the composite focal length of the three negative lenses is f1n, the average Abbe number of two negative lenses that are arranged in succession from the most object side among the three negative lenses is ν1n,the partial dispersion ratio of the negative lens included in the sub-lens group L1p is θgFn, and the average partial dispersion ratio of the plurality of positive lenses included in the sub-lens group L1p is θgFp ,
0.3<|f1n/f|<0.98
64.2≦ ν1n<96
0.03<θgFn-θgFp≦0.0408
The present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied:
Here, the Abbe number ν is expressed by the following formula: NF, NC, and Nd are the refractive indices of the material for the F line (wavelength 486.1 nm), C line (wavelength 656.3 nm), and d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
ν=(Nd-1)/(NF-NC)
The partial dispersion ratio θgF is expressed by the following formula: where Ng is the refractive index of the material for the g-line (wavelength 435.8 nm),
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
It is expressed by the formula:
本発明によれば、例えば、広角、小型、高い光学性能の点で有利な単焦点レンズを提供することができる。The present invention can provide a single focal length lens that is advantageous in terms of, for example, wide angle, small size, and high optical performance.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
まず、本発明の単焦点レンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。
本発明は、広画角、大口径のレンズの前玉径の小型化と高次の倍率色収差補正の両立を達成するため、第１レンズ群内の物体側に配置された３つの負レンズの合成焦点距離と全系の焦点距離の比、第１レンズ群内の物体側に配置された２つの負レンズのアッベ数の平均値を規定することを特徴とする。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the characteristics of the single focal length lens of the present invention will be described in accordance with each conditional expression.
In order to achieve a wide angle of view, a small front lens diameter for a large aperture lens, and correction of high-order lateral chromatic aberration, the present invention is characterized by specifying the ratio between the composite focal length of three negative lenses arranged on the object side in the first lens group and the focal length of the entire system, and the average value of the Abbe numbers of two negative lenses arranged on the object side in the first lens group.
具体的には、本発明の単焦点レンズは、物体側から像側へ順に配置された、合焦のためには移動しない第１レンズ群と、合焦のために移動する１または２の第２レンズ群（移動レンズ群）と、を有し、隣り合うレンズ群どうしの間隔はいずれも合焦のために変化し、前記第１レンズ群は、最も物体側から連続して配置された３つの負レンズを有し、前記単焦点レンズの焦点距離をｆとし、前記３つの負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの平均アッベ数をν１ｎとして、
０．３＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９８ （１）
６２＜ν１ｎ＜９６ （２）
なる条件式を満足することを特徴とする。
ここで、アッべ数νは、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとして、
ν＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
なる式で表される。 Specifically, the single focal length lens of the present invention has a first lens group that does not move for focusing, and one or two second lens groups (movable lens groups) that move for focusing, which are arranged in order from the object side to the image side, and the intervals between adjacent lens groups all change for focusing, and the first lens group has three negative lenses arranged consecutively from the most object side, the focal length of the single focal length lens is f, the composite focal length of the three negative lenses is f1n, and the average Abbe number of the two negative lenses that are arranged consecutively from the most object side among the three negative lenses is ν1n,
0.3<|f1n/f|<0.98 (1)
62<ν1n<96 (2)
The present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied:
Here, the Abbe number ν is expressed by the following formula: NF, NC, and Nd are the refractive indices of the material for the F line (wavelength 486.1 nm), C line (wavelength 656.3 nm), and d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
ν=(Nd-1)/(NF-NC)
It is expressed by the formula:
本発明において、物体側から順に、少なくとも合焦時に固定された第１レンズ群、合焦時に移動する第２レンズ群を有し、前記第１レンズ群は物体側から３つの負レンズを有して構成することの光学的作用に関して説明する。In the present invention, the optical action of having, in order from the object side, at least a first lens group that is fixed when focusing and a second lens group that moves when focusing, and the first lens group having three negative lenses from the object side, will be described.
合焦時に、第１レンズ群を固定とし、第２レンズ群を移動とすることにより、広角レンズにおいて重量が最も重くなりやすい第１レンズ群を固定し、第２レンズ群を駆動することにより、駆動系への負荷を低減することが可能となる。During focusing, the first lens group is fixed and the second lens group is moved, so that the load on the drive system can be reduced by fixing the first lens group, which tends to be the heaviest in a wide-angle lens, and driving the second lens group.
また、第１レンズ群Ｌ１は物体側から順に、負の第１１レンズ、負の第１２レンズ、負の第１３レンズを有する構成とすることにより、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズの径の大型化を抑制しつつ、レンズの広角化が可能となる。In addition, by configuring the first lens group L1 to have, in order from the object side, a negative 11 lens, a negative 12 lens, and a negative 13 lens, it is possible to achieve a wide angle of view of the lens while preventing the diameter of the lens closest to the object side of the first lens group L1 from becoming too large.
更に、前述の（１）、（２）式を満足することで、広画角で、大口径の単焦点レンズの小型化と高次の倍率色収差補正の両立を達成することが可能となる。Furthermore, by satisfying the above-mentioned formulas (1) and (2), it is possible to achieve both a compact, large-aperture, wide-angle prime lens and correction of high-order lateral chromatic aberration.
（１）式は、第１レンズ群内の物体側に配置された３つの負レンズの合成焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定している。（１）式を満たすことで、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ径の小型化と高い光学性能を効率的に達成することができる。（１）式の上限を満足することができないと、第１レンズ群内の物体側に配置された３つの負レンズで軸外光線束を屈折する作用が弱くなり、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ径が大型化する。（１）式の下限を満足することができないと、第１レンズ群内の物体側に配置された３つの負レンズの屈折力が強くなりすぎるため、高次の倍率色収差を良好に補正することが困難となる。
さらに好ましくは、（１）式は次のごとく設定するのが良い。
０．５＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９７５ （１ａ） The formula (1) specifies the ratio between the composite focal length of the three negative lenses arranged on the object side in the first lens group and the focal length of the first lens group. By satisfying the formula (1), it is possible to efficiently achieve a reduction in the lens diameter of the first lens group L1 closest to the object side and high optical performance. If the upper limit of the formula (1) is not satisfied, the effect of refracting off-axis light beams by the three negative lenses arranged on the object side in the first lens group is weakened, and the lens diameter of the first lens group L1 closest to the object side is increased. If the lower limit of the formula (1) is not satisfied, the refractive power of the three negative lenses arranged on the object side in the first lens group is too strong, making it difficult to satisfactorily correct high-order chromatic aberration of magnification.
More preferably, formula (1) is set as follows:
0.5<|f1n/f|<0.975 (1a)
（２）式は、第１レンズ群内の物体側に配置された２つの負レンズの平均アッベ数を規定している。（２）式を満たすことで、軸外光線高が光軸上から高い位置を通過する物体側の２つの負レンズに低分散硝子を使用することとなり、屈折力を強めた際の倍率色収差の悪化を抑制している。（１）式の上限を満足することができないと、物体側に配置された２つの負レンズで発生する倍率色収差が大きくなりすぎてしまい、倍率色収差を補正した場合に、高次の倍率色収差が残存してしまう。（１）式の下限を満足することができないと、実在する硝子では、２つの負レンズの屈折率が小さくなりすぎるため、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。
さらに好ましくは、（２）式は次のごとく設定するのが良い。
６４＜ν１ｎ＜９６ （２ａ） The formula (2) specifies the average Abbe number of the two negative lenses arranged on the object side in the first lens group. By satisfying the formula (2), low dispersion glass is used for the two negative lenses on the object side through which the off-axis ray height passes at a position higher than the optical axis, suppressing the deterioration of the lateral chromatic aberration when the refractive power is increased. If the upper limit of the formula (1) cannot be satisfied, the lateral chromatic aberration occurring in the two negative lenses arranged on the object side becomes too large, and when the lateral chromatic aberration is corrected, high-order lateral chromatic aberration remains. If the lower limit of the formula (1) cannot be satisfied, the refractive index of the two negative lenses becomes too small with the existing glass, making it difficult to correct the field curvature well.
More preferably, formula (2) is set as follows:
64<ν1n<96 (2a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記３つの負レンズのうち、最も物体側に配置された第１１レンズと前記３つの負レンズのうち最も物体側から２番目に配置された第１２レンズとの平均焦点距離をｆ１２ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から３番目に配置された第１３レンズの焦点距離をｆ１３ｎとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．３＜ｆ１３ｎ／ｆ１２ｎ＜０．９ （３） As a further preferable aspect of the single focal length lens of the present invention, when the average focal length of the 11th lens which is located closest to the object among the three negative lenses and the 12th lens which is located second closest to the object among the three negative lenses is defined as f12n, and the focal length of the 13th lens which is located third closest to the object among the three negative lenses is defined as f13n, the single focal length lens of the present invention is characterized in that it satisfies the following conditional expression:
0.3<f13n/f12n<0.9 (3)
（３）式は、第１レンズ群内の物体側に配置された負の第１１および第１２レンズと第１３レンズの焦点距離の比率を規定している。負の第１１および第１２レンズに対して、軸外光線高が光軸上から近い位置を通過する負の第１３レンズの屈折力を強めて、前玉径を小型化しつつ、高次の倍率色収差補正に有利な構成としている。Formula (3) specifies the ratio of the focal lengths of the negative 11th and 12th lenses and the 13th lens, which are located on the object side of the first lens group. Compared to the negative 11th and 12th lenses, the refractive power of the negative 13th lens, whose off-axis ray height passes through a position close to the optical axis, is strengthened to reduce the diameter of the front lens while providing a configuration advantageous for correcting high-order lateral chromatic aberration.
（３）式の上限を満足することができないと、負の第１３レンズで軸外光線束を屈折する作用が弱くなり、前玉径を小型化するには、負の第１１および第１２レンズの屈折力を強める必要があるため、高次の倍率色収差補正が困難となる。（３）式の下限を満足することができないと、負の第１３レンズの屈折力が強くなりすぎるため、物体距離全般に渡って、像面湾曲を良好に補正することが困難となる。さらに好ましくは、（３）式は次のごとく設定するのが良い。
０．３＜ｆ１３ｎ／ｆ１２ｎ＜０．８８ （３ａ）
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記３つの負レンズのうち、最も物体側から３番目に配置された第１３レンズの屈折率をＮ１３としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とするとしている。
１．７＜Ｎ１３＜２．０ （４） If the upper limit of formula (3) is not satisfied, the effect of refracting off-axis light beams by the negative 13 lens will be weak, and in order to reduce the diameter of the front lens, it will be necessary to strengthen the refractive power of the negative 11 and 12 lenses, making it difficult to correct high-order lateral chromatic aberration. If the lower limit of formula (3) is not satisfied, the refractive power of the negative 13 lens will be too strong, making it difficult to satisfactorily correct field curvature over the entire object distance. More preferably, formula (3) should be set as follows:
0.3<f13n/f12n<0.88 (3a)
As a further preferable aspect of the single focal length lens of the present invention, when the refractive index of the 13th lens, which is the third lens from the object side among the three negative lenses, is taken as N13, the single focal length lens of the present invention is characterized in that it satisfies the following conditional expression:
1.7<N13<2.0 (4)
（４）式の上限を満足することができないと、実在する材料では、負の第１３レンズの分散が小さくなりすぎてしまい、高次の倍率色収差を良好に補正することが困難となる。（４）式の下限を満足することができないと、負の第１３レンズの屈折力を強めた際に、曲率がきつくなりすぎてしまい、負の第１３レンズで発生する像面湾曲を良好に補正することが困難となる。さらに好ましくは、（４）式は次のごとく設定するのが良い。
１．７５＜Ｎ１３＜１．９５ （４ａ） If the upper limit of formula (4) is not satisfied, the dispersion of the negative 13 lens becomes too small with existing materials, making it difficult to satisfactorily correct high-order lateral chromatic aberration. If the lower limit of formula (4) is not satisfied, when the refractive power of the negative 13 lens is increased, the curvature becomes too sharp, making it difficult to satisfactorily correct the field curvature generated by the negative 13 lens. More preferably, formula (4) is set as follows:
1.75<N13<1.95 (4a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記３つの負レンズのうち最も物体側から２番目に配置された第１２レンズの像側の面の曲率半径をＲ１２ｉとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から３番目に配置された第１３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１３ｏとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
－１．０＜（Ｒ１２ｉ＋Ｒ１３ｏ）／（Ｒ１２ｉ－Ｒ１３ｏ）＜０ （５） As a further desirable aspect of the single focal length lens of the present invention, when the radius of curvature of the image side surface of the 12 lens which is the second most object-side of the three negative lenses is R12i, and the radius of curvature of the object side surface of the 13 lens which is the third most object-side of the three negative lenses is R13o, the following conditional expression is satisfied:
-1.0<(R12i+R13o)/(R12i-R13o)<0 (5)
（５）式の上限を満足することができないと、負の第１２レンズと負の第１３レンズの間に形成される空気間隔で軸外光線束を屈折する作用が弱くなり、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ径が大型化する。（４）式の下限を満足することができないと、負の第１１レンズと負の第１２レンズの間に形成される空気間隔で軸外光線束を屈折する作用が強くなりすぎてしまい、高次の倍率色収差と像面彎曲を良好に補正することが困難となる。さらに好ましくは、（５）式は次のごとく設定するのが良い。
－０．７＜（Ｒ１１ｉ＋Ｒ１２ｏ）／（Ｒ１１ｉ－Ｒ１２ｏ）＜－０．２ （５ａ） If the upper limit of formula (5) is not satisfied, the effect of refracting off-axis light beams in the air space formed between the negative 12 lens and the negative 13 lens becomes weak, and the lens diameter of the lens closest to the object side of the first lens unit L1 becomes large. If the lower limit of formula (4) is not satisfied, the effect of refracting off-axis light beams in the air space formed between the negative 11 lens and the negative 12 lens becomes too strong, making it difficult to satisfactorily correct high-order lateral chromatic aberration and field curvature. More preferably, formula (5) is set as follows:
-0.7<(R11i+R12o)/(R11i-R12o)<-0.2 (5a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記第１レンズ群は、前記３つの負レンズより像側に配置されたサブレンズ群Ｌ１ｐを有し、サブレンズ群Ｌ１ｐの焦点距離をｆ１ｐとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
１．０＜ｆ１ｐ／｜ｆ１ｎ｜＜３．０ （６） As a further desirable aspect of the single focal length lens of the present invention, the first lens group has a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses, and when the focal length of the sub-lens group L1p is f1p, the following conditional expression is satisfied:
1.0<f1p/|f1n|<3.0 (6)
（６）式は、前記３つの負レンズの合成焦点距離と、それより像側に配置されたサブレンズ群Ｌ１ｐの焦点距離の比率を規定している。サブレンズ群Ｌ１ｐに正の屈折力を持たせることで、物体側に配置された前記３つの負レンズで発生した倍率色収差の補正している。Equation (6) specifies the ratio between the composite focal length of the three negative lenses and the focal length of the sub-lens group L1p, which is located closer to the image side than the three negative lenses. By giving the sub-lens group L1p a positive refractive power, the chromatic aberration of magnification that occurs in the three negative lenses located closer to the object side is corrected.
（６）式の上限を満足することができないと、サブレンズ群Ｌ１ｐの正の屈折力が弱くなるため、物体側に配置された前記３つの負レンズで発生した倍率色収差が補正不足となる。（６）式の下限を満足することができないと、サブレンズ群Ｌ１ｐの正の屈折力が強くなりすぎるため、物体側に配置された前記３つの負レンズで発生した倍率色収差に対して補正過剰となる。さらに好ましくは、（８）式は次のごとく設定するのが良い。
１．５＜ｆ１ｐ／｜ｆ１ｎ｜＜２．５ （６ａ） If the upper limit of formula (6) is not satisfied, the positive refractive power of the sub lens group L1p will be too weak, resulting in under-correction of the lateral chromatic aberration occurring in the three negative lenses arranged on the object side. If the lower limit of formula (6) is not satisfied, the positive refractive power of the sub lens group L1p will be too strong, resulting in over-correction of the lateral chromatic aberration occurring in the three negative lenses arranged on the object side. More preferably, formula (8) is set as follows:
1.5<f1p/|f1n|<2.5 (6a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記サブレンズ群Ｌ１ｐは少なくとも１つの負レンズと２つ以上の正レンズを有し、サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる負レンズの部分分散比をθｇＦｎ、サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均部分分散比をθｇＦｐとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．０３＜θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０６ （７） As a further preferable aspect of the single focal length lens of the present invention, the sub-lens group L1p has at least one negative lens and two or more positive lenses, and is characterized in that when the partial dispersion ratio of the negative lens included in the sub-lens group L1p is θgFn and the average partial dispersion ratio of the multiple positive lenses included in the sub-lens group L1p is θgFp, the following conditional formula is satisfied.
0.03<θgFn−θgFp<0.06 (7)
ここで、部分分散比θｇＦは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮＣとして、
θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
なる式で表される。 Here, the partial dispersion ratio θgF is expressed by the following formula: where Ng, NF, and NC are the refractive indices of the materials for the g-line (wavelength 435.8 nm), F-line (wavelength 486.1 nm), and C-line (wavelength 656.3 nm), respectively:
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
It is expressed by the formula:
（７）式は、サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる負レンズと２つの正レンズの部分分散比の差を規定している。倍率色収差の２次スペクトルを補正するために、サブレンズ群Ｌ１ｐ内に、負レンズと正レンズを有して構成することで、サブレンズ群Ｌ１ｐ内の部分分散比の調整を行っている。Equation (7) specifies the difference in partial dispersion ratio between the negative lens and the two positive lenses included in the sub-lens group L1p. In order to correct the secondary spectrum of lateral chromatic aberration, the sub-lens group L1p is configured to have a negative lens and a positive lens, thereby adjusting the partial dispersion ratio within the sub-lens group L1p.
（７）式の上限を満足することができないと、倍率色収差の２次スペクトルが補正過剰となる。（７）式の下限を満足することができないと、倍率色収差の２次スペクトルが補正不足となるさらに好ましくは、（７）式は次のごとく設定するのが良い。
０．０３２＜θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０５ （７ａ） If the upper limit of the formula (7) is not satisfied, the secondary spectrum of the lateral chromatic aberration will be over-corrected. If the lower limit of the formula (7) is not satisfied, the secondary spectrum of the lateral chromatic aberration will be under-corrected. More preferably, the formula (7) is set as follows:
0.032<θgFn−θgFp<0.05 (7a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる正レンズの平均分散をν１ｐとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
３０＜ν１ｐ＜５０ （８） As a further preferable aspect of the single focal length lens of the present invention, when the average dispersion of the positive lenses included in the sub-lens group L1p is taken as ν1p, the following conditional expression is satisfied:
30<ν1p<50 (8)
（８）式の上限を満足することができないと、サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる正レンズの分散が大きくなりすぎてしまい、前記３つの負レンズで発生した倍率色収差を補正するために、正レンズの屈折力が強まり過ぎてしまうため、球面収差や非点収差が悪化する。（１）式の下限を満足することができないと、サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる正レンズの分散が小さくなりすぎてしまい、軸上色収差を補正することが困難になる。さらに好ましくは、（８）式は次のごとく設定するのが良い。
３５＜ν１ｐ＜４０ （８ａ） If the upper limit of formula (8) cannot be satisfied, the dispersion of the positive lens included in the sub-lens group L1p becomes too large, and the refractive power of the positive lens becomes too strong in order to correct the lateral chromatic aberration generated by the three negative lenses, resulting in deterioration of spherical aberration and astigmatism. If the lower limit of formula (1) cannot be satisfied, the dispersion of the positive lens included in the sub-lens group L1p becomes too small, making it difficult to correct the axial chromatic aberration. More preferably, formula (8) is set as follows:
35<ν1p<40 (8a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記１または２の移動レンズ群のうち最も物体側の移動レンズ群の焦点距離をｆ２とした時、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．０４＜ｆ１／ｆ２＜１．５ （９） As a further desirable aspect of the single focal length lens of the present invention, when the focal length of the first lens group is f1 and the focal length of the moving lens group closest to the object among the first or second moving lens group is f2, the following conditional expression is satisfied:
0.04<f1/f2<1.5 (9)
（９）式は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２の比を規定している。（９）式の上限が満たされないと、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなりすぎる。そのため、第２レンズ群に入射する軸上光線の高さが高くなり、可動群である第２レンズ群の径が大型化する。（９）式の下限が満たされないと、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎる。そのため、第１レンズ群Ｌ１で高次の倍率色収差が発生する。さらに好ましくは、（９）式は次のごとく設定するのが良い。
０．０５＜ｆ１／ｆ２＜１．４ （９ａ） Equation (9) specifies the ratio between the focal length f1 of the first lens group L1 and the focal length f2 of the second lens group L2. If the upper limit of equation (9) is not satisfied, the refractive power of the first lens group L1 will be too weak. As a result, the height of the axial ray incident on the second lens group will increase, and the diameter of the second lens group, which is a movable group, will become large. If the lower limit of equation (9) is not satisfied, the refractive power of the first lens group L1 will be too strong. As a result, high-order chromatic aberration of magnification will occur in the first lens group L1. More preferably, equation (9) should be set as follows:
0.05<f1/f2<1.4 (9a)
更に望ましい本発明の単焦点レンズの様態として、前記１または２の移動レンズ群のうち最も物体側の移動レンズ群（第２レンズ群）の焦点距離をｆ２、前記１または２の移動レンズ群のうち最も像側の移動レンズ群（第３レンズ群）の焦点距離をｆ３とした時、以下の条件式を満足することを特徴としている。
３．０＜ｆ２／ｆ３＜６０ （１０） As a further desirable aspect of the single focal length lens of the present invention, when the focal length of the moving lens group (second lens group) closest to the object among the one or two moving lens groups is f2, and the focal length of the moving lens group (third lens group) closest to the image among the one or two moving lens groups is f3, the following conditional expression is satisfied:
3.0<f2/f3<60 (10)
また、（１０）式は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２の比を規定している。（１０）式の上限が満たされないと、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎ、第３レンズ群の軸外光線の高さが低くなる。すると、第３レンズ群における、倍率色収差の補正能力が低くなり、光学性能が低下する。（１０）式の下限が満たされないと、第２レンズ群Ｌ２よりも像側に配置される、第３レンズ群Ｌ３での軸上光線の高さが高くなり過ぎ、第３レンズ群が大型化する。特に、開口絞りが第２レンズ群Ｌ２よりも像側に配置される場合、開口絞りが大型化する。さらに好ましくは、（１０）式は次のごとく設定するのが良い。
３．５＜ｆ２／ｆ３＜５０ （１０ａ） Moreover, formula (10) specifies the ratio of the focal length f3 of the third lens group L3 to the focal length f2 of the second lens group L2. If the upper limit of formula (10) is not satisfied, the refractive power of the second lens group L2 becomes too strong, and the height of the off-axis light beam of the third lens group becomes low. Then, the correction ability of the lateral chromatic aberration in the third lens group becomes low, and the optical performance deteriorates. If the lower limit of formula (10) is not satisfied, the height of the axial light beam of the third lens group L3, which is arranged on the image side of the second lens group L2, becomes too high, and the third lens group becomes large. In particular, when the aperture diaphragm is arranged on the image side of the second lens group L2, the aperture diaphragm becomes large. More preferably, formula (10) is set as follows.
3.5<f2/f3<50 (10a)
更に、本発明の撮像装置は、各実施例の単焦点レンズと単焦点レンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子を有することを特徴とする。以下に本発明の単焦点レンズの具体的な構成について、実施例１～４に対応する数値実施例１～４のレンズ構成の特徴により説明する。Furthermore, the imaging device of the present invention is characterized by having a fixed focal length lens of each embodiment and a solid-state imaging element having a predetermined effective imaging range that receives an image formed by the fixed focal length lens. The specific configuration of the fixed focal length lens of the present invention will be described below based on the characteristics of the lens configuration of Numerical Examples 1 to 4 corresponding to Examples 1 to 4.
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）である単焦点レンズにおいて、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図２において、（ａ）は無限遠、（ｂ）は０．９ｍの物体合焦時の縦収差図を示している。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の数値実施例においても、全て同じである。Figure 1 is a cross-sectional view of a single focal length lens according to embodiment 1 (numerical embodiment 1) of the present invention, when focused at infinity. In Figure 2, (a) shows longitudinal aberration diagrams when an object is focused at infinity, and (b) shows longitudinal aberration diagrams when an object is focused at 0.9 m. The focal length values are the values in the numerical embodiment described below expressed in mm. This is the same for all of the numerical embodiments described below.
図１において、物体側から順に、合焦時不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。更に、無限遠から近距離物体へ合焦時、物体側へ移動する正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、第２レンズ群Ｌ２とは異なる移動量で物体側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有する。ＳＰは開口絞りである。Ｉは像面であり、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際には、単焦点レンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、単焦点レンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。In FIG. 1, from the object side, there is a first lens group L1 with positive refractive power that does not move when focusing. In addition, there is a second lens group L2 with positive refractive power that moves toward the object side when focusing from infinity to a close-distance object, and a third lens group L3 with positive refractive power that moves toward the object side by a different amount of movement than the second lens group L2. SP is an aperture stop. I is an image plane, and when used as an imaging optical system for a broadcast television camera, video camera, or digital still camera, it corresponds to the imaging surface of a solid-state imaging element (photoelectric conversion element) that receives an image formed by a fixed focal length lens and photoelectrically converts it. When used as an imaging optical system for a film camera, it corresponds to the film surface to which the image formed by the fixed focal length lens is exposed.
縦収差図において、球面収差における実線と破線は各々ｄ線、ｇ線である。非点収差における破線と実線は各々メリディオナル像面、サジタル像面であり、倍率色収差における一点鎖線はｇ線である。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。縦収差図では、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。In the longitudinal aberration diagram, the solid and dashed lines in the spherical aberration are the d-line and g-line, respectively. The dashed and solid lines in the astigmatism are the meridional image plane and the sagittal image plane, respectively, and the dashed and dotted line in the lateral chromatic aberration is the g-line. ω is the half angle of view, and Fno is the F-number. In the longitudinal aberration diagram, the spherical aberration is drawn on a scale of 0.4 mm, the astigmatism is 0.4 mm, the distortion is 5%, and the lateral chromatic aberration is 0.05 mm.
次に、本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第１１面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、両凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズと物体側凸のメニスカス凸レンズの接合レンズ、両凸レンズから構成される。また、第１面は非球面形状で、主に歪曲収差や非点収差の補正を行っている。さらに、第１０面は非球面形状で、主に球面収差の補正を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、第１２面から第１８面に対応する。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、両凹レンズ、両凸レンズから構成される。第３レンズ群Ｌ３は、第１９面から第２６面に対応する。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に、開口絞りＳＰ、物体側に凹のメニスカス凸レンズと物体側に凹のメニスカス凹レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側凹のメニスカス凸レンズから構成される。また、第２５面は非球面形状で、主に球面収差、非点収差の補正を行っている。Next, the first lens group L1 in this embodiment will be described. The first lens group L1 corresponds to the first surface to the eleventh surface. The first lens group L1 is composed of, in order from the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a biconcave lens, a cemented lens of a meniscus concave lens convex to the object side and a meniscus convex lens convex to the object side, and a biconvex lens. The first surface is aspheric and mainly corrects distortion aberration and astigmatism. The tenth surface is aspheric and mainly corrects spherical aberration. The second lens group L2 corresponds to the twelfth surface to the eighteenth surface. The second lens group L2 is composed of, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, a biconcave lens, and a biconvex lens. The third lens group L3 corresponds to the nineteenth surface to the twenty-sixth surface. The third lens group L3 is composed of, in order from the object side, an aperture stop SP, a cemented lens consisting of a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side and a meniscus concave lens with a concave surface facing the object side, a biconvex lens, and a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side. Surface 25 is aspheric and mainly corrects spherical aberration and astigmatism.
上記実施例１に対応する数値実施例１について説明する。数値実施例１に限らず全数値実施例において、ｉは物体側からの面（光学面）の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（光軸上）を示している。また、ｎｄｉ、νｄｉは、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の媒質（光学部材）の屈折率、アッベ数、部分分散比を、ＢＦは空気換算のバックフォーカスを表している。非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６をそれぞれ非球面係数として、次式で表している。また、「ｅ－Ｚ」は「×１０－Ｚ」を意味する。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）～（１０）式を満足しており、撮影画角（画角）９９．１°、Ｆ１．７３の大口径広角レンズの小型化を達成している。且つフォーカス全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を有する単焦点レンズを達成している。本発明の単焦点レンズは、（１）～（２）式を満足することは必須であるが、（３）～（１０）式については満足していなくても構わない。但し、（３）～（１０）式について少なくとも１つでも満足していれば更に良い効果を奏することができる。これは他の実施例についても同様である。The corresponding values of each conditional expression in this embodiment are shown in Table 1. This embodiment satisfies expressions (1) to (10), and achieves a compact large-aperture wide-angle lens with a shooting angle of view (angle of view) of 99.1° and F1.73. It also achieves a single focus lens with high optical performance with good correction of various aberrations over the entire focus range. It is essential for the single focus lens of the present invention to satisfy expressions (1) to (2), but it is not necessary for expressions (3) to (10) to be satisfied. However, even better effects can be achieved if at least one of expressions (3) to (10) is satisfied. This is similar to the other embodiments.
図１１はデジタルスチルカメラの要部概略図である。図１１において、光学系１は本数値実施例の撮影光学系である。撮影光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体２０はクイックリターンミラー３、焦点板４、ペンタダハプリズム５、接眼レンズ６等によって構成されている。クイックリターンミラー３は、撮影光学系１０からの光束を上方に反射する。焦点板４は撮影光学系１０の像形成位置に配置されている。ペンタダハプリズム５は焦点板４に形成された逆像を正立像に変換する。観察者は、その正立像を、接眼レンズ６を介して観察する。７は感光面であり、像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影光学系１０によって像側形成される。尚、本発明の光学系は、放送用テレビカメラ、映画用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に適用できる。Figure 11 is a schematic diagram of the main parts of a digital still camera. In Figure 11, optical system 1 is the photographic optical system of this numerical embodiment. The photographic optical system 1 is held by a lens barrel 2, which is a holding member. 20 is the camera body. The
このように、本発明の単焦点レンズを一眼レフカメラ、テレビカメラやシネマ用カメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。In this way, by applying the fixed focal length lens of the present invention to single-lens reflex cameras, television cameras, and cinema cameras, imaging devices with high optical performance are realized.
図３は本発明の実施例２（数値実施例２）である単焦点レンズにおいて、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図４において、（ａ）は無限遠、（ｂ）は０．７ｍの物体合焦時の縦収差図を示している。Figure 3 is a cross-sectional view of a single focal length lens according to the second embodiment (numerical embodiment 2) of the present invention, when the lens is focused at infinity. In Figure 4, (a) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at infinity, and (b) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at 0.7 m.
図３において、物体側から順に、合焦時不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。更に、無限遠から近距離物体へ合焦時、物体側へ移動する正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、第２レンズ群Ｌ２とは異なる移動量で物体側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有する。In FIG. 3, from the object side, there is a first lens group L1 with positive refractive power that does not move when focusing. In addition, there is a second lens group L2 with positive refractive power that moves toward the object side when focusing from infinity to a close-distance object, and a third lens group L3 with positive refractive power that moves toward the object side by a different amount of movement than the second lens group L2.
次に、本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第１１面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、両凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズと物体側凸のメニスカス凸レンズの接合レンズ、両凸レンズから構成される。また、第１面は非球面形状で、主に歪曲収差や非点収差の補正を行っている。さらに、第１０面は非球面形状で、主に球面収差の補正を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、第１２面から第１８面に対応する。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、物体側凹のメニスカス凹レンズ、両凸レンズから構成される。第３レンズ群Ｌ３は、第１９面から第２６面に対応する。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に、開口絞りＳＰ、物体側に凹のメニスカス凸レンズと物体側に凹のメニスカス凹レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側凹のメニスカス凸レンズから構成される。また、第２５面は非球面形状で、主に球面収差、非点収差の補正を行っている。Next, the first lens group L1 in this embodiment will be described. The first lens group L1 corresponds to the first surface to the eleventh surface. The first lens group L1 is composed of, in order from the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a biconcave lens, a cemented lens of a meniscus concave lens convex to the object side and a meniscus convex lens convex to the object side, and a biconvex lens. The first surface is aspheric and mainly corrects distortion aberration and astigmatism. The tenth surface is aspheric and mainly corrects spherical aberration. The second lens group L2 corresponds to the twelfth surface to the eighteenth surface. The second lens group L2 is composed of, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, a meniscus concave lens concave to the object side, and a biconvex lens. The third lens group L3 corresponds to the 19th surface to the 26th surface. The third lens group L3 is composed of, in order from the object side, an aperture stop SP, a cemented lens consisting of a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side and a meniscus concave lens with a concave surface facing the object side, a biconvex lens, and a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side. Surface 25 is aspheric and mainly corrects spherical aberration and astigmatism.
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）～（１０）式を満足しており、撮影画角（画角）１１２．６°、Ｆ１．７４の大口径広角レンズの小型化を達成している。且つフォーカス全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を有する単焦点レンズを達成している。The corresponding values of each conditional expression in this embodiment are shown in Table 1. This embodiment satisfies expressions (1) to (10), and achieves a compact large-aperture wide-angle lens with a shooting angle of view (angle of view) of 112.6° and F1.74. It also achieves a single focal length lens with high optical performance that satisfactorily corrects various aberrations across the entire focus range.
図５は本発明の実施例３（数値実施例３）である単焦点レンズにおいて、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図６において、（ａ）は無限遠、（ｂ）は１．１ｍの物体合焦時の縦収差図を示している。Figure 5 is a cross-sectional view of a single focal length lens according to the third embodiment (numerical embodiment 3) of the present invention, when the lens is focused at infinity. In Figure 6, (a) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at infinity, and (b) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at 1.1 m.
図５において、物体側から順に、合焦時不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。更に、無限遠から近距離物体へ合焦時、物体側へ移動する正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、第２レンズ群Ｌ２とは異なる移動量で物体側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有する。In FIG. 5, from the object side, there is a first lens group L1 with positive refractive power that does not move when focusing. In addition, there is a second lens group L2 with positive refractive power that moves toward the object side when focusing from infinity to a close-distance object, and a third lens group L3 with positive refractive power that moves toward the object side by a different amount of movement than the second lens group L2.
次に、本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第１１面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、両凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズと物体側凸のメニスカス凸レンズの接合レンズ、両凸レンズから構成される。また、第１面は非球面形状で、主に歪曲収差や非点収差の補正を行っている。さらに、第１０面は非球面形状で、主に球面収差の補正を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、第１２面から第１８面に対応する。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、両凹レンズ、両凸レンズから構成される。第３レンズ群Ｌ３は、第１９面から第２６面に対応する。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に、開口絞りＳＰ、物体側に凹のメニスカス凸レンズと物体側に凹のメニスカス凹レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側凹のメニスカス凸レンズから構成される。また、第２５面は非球面形状で、主に球面収差、非点収差の補正を行っている。Next, the first lens group L1 in this embodiment will be described. The first lens group L1 corresponds to the first surface to the eleventh surface. The first lens group L1 is composed of, in order from the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a biconcave lens, a cemented lens of a meniscus concave lens convex to the object side and a meniscus convex lens convex to the object side, and a biconvex lens. The first surface is aspheric and mainly corrects distortion aberration and astigmatism. The tenth surface is aspheric and mainly corrects spherical aberration. The second lens group L2 corresponds to the twelfth surface to the eighteenth surface. The second lens group L2 is composed of, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, a biconcave lens, and a biconvex lens. The third lens group L3 corresponds to the nineteenth surface to the twenty-sixth surface. The third lens group L3 is composed of, in order from the object side, an aperture stop SP, a cemented lens consisting of a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side and a meniscus concave lens with a concave surface facing the object side, a biconvex lens, and a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side. Surface 25 is aspheric and mainly corrects spherical aberration and astigmatism.
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）～（１０）式を満足しており、撮影画角（画角）８９．０°、Ｆ１．４６の大口径広角レンズの小型化を達成している。且つフォーカス全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を有する単焦点レンズを達成している。The corresponding values of each conditional expression in this embodiment are shown in Table 1. This embodiment satisfies expressions (1) to (10), and achieves a compact large-aperture wide-angle lens with a shooting angle of view (angle of view) of 89.0° and F1.46. It also achieves a single focal length lens with high optical performance that satisfactorily corrects various aberrations across the entire focus range.
図７は本発明の実施例４（数値実施例４）である単焦点レンズにおいて、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図８において、（ａ）は無限遠、（ｂ）は１．０ｍｍの物体合焦時の縦収差図を示している。Figure 7 is a cross-sectional view of a single focal length lens according to the fourth embodiment (numerical embodiment 4) of the present invention, when the lens is focused at infinity. In Figure 8, (a) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at infinity, and (b) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at 1.0 mm.
図７において、物体側から順に、合焦時不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。更に、無限遠から近距離物体へ合焦時、物体側へ移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、第２レンズ群Ｌ２とは異なる移動量で物体側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有する。In FIG. 7, from the object side, there is a first lens group L1 with positive refractive power that does not move when focusing. In addition, there is a second lens group L2 with negative refractive power that moves toward the object side when focusing from infinity to a close-distance object, and a third lens group L3 with positive refractive power that moves toward the object side by a different amount of movement than the second lens group L2.
次に、本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第１１面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、両凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズと物体側凸のメニスカス凸レンズの接合レンズ、両凸レンズから構成される。また、第１面は非球面形状で、主に歪曲収差や非点収差の補正を行っている。さらに、第１０面は非球面形状で、主に球面収差の補正を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、第１２面から第１８面に対応する。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、両凹レンズ、両凸レンズから構成される。第３レンズ群Ｌ３は、第１９面から第２６面に対応する。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に、開口絞りＳＰ、物体側に凹のメニスカス凸レンズと物体側に凹のメニスカス凹レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側凹のメニスカス凸レンズから構成される。また、第２５面は非球面形状で、主に球面収差、非点収差の補正を行っている。Next, the first lens group L1 in this embodiment will be described. The first lens group L1 corresponds to the first surface to the eleventh surface. The first lens group L1 is composed of, in order from the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a biconcave lens, a cemented lens of a meniscus concave lens convex to the object side and a meniscus convex lens convex to the object side, and a biconvex lens. The first surface is aspheric and mainly corrects distortion aberration and astigmatism. The tenth surface is aspheric and mainly corrects spherical aberration. The second lens group L2 corresponds to the twelfth surface to the eighteenth surface. The second lens group L2 is composed of, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, a biconcave lens, and a biconvex lens. The third lens group L3 corresponds to the nineteenth surface to the twenty-sixth surface. The third lens group L3 is composed of, in order from the object side, an aperture stop SP, a cemented lens consisting of a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side and a meniscus concave lens with a concave surface facing the object side, a biconvex lens, and a meniscus convex lens with a concave surface facing the object side. Surface 25 is aspheric and mainly corrects spherical aberration and astigmatism.
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）～（１０）式を満足しており、撮影画角（画角）９４．５°、Ｆ１．４６の大口径広角レンズの小型化を達成している。且つフォーカス全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を有する単焦点レンズを達成している。The corresponding values of each conditional expression in this embodiment are shown in Table 1. This embodiment satisfies expressions (1) to (10), and achieves a compact large-aperture wide-angle lens with a shooting angle of view (angle of view) of 94.5° and F1.46. It also achieves a single focal length lens with high optical performance that satisfactorily corrects various aberrations across the entire focus range.
図９は本発明の実施例５（数値実施例５）である単焦点レンズにおいて、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図１０において、（ａ）は無限遠、（ｂ）は０．７ｍｍの物体合焦時の縦収差図を示している。Figure 9 is a cross-sectional view of a single focal length lens according to the fifth embodiment (numerical embodiment 5) of the present invention, when the lens is focused at infinity. In Figure 10, (a) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at infinity, and (b) shows the longitudinal aberration diagram when the object is focused at 0.7 mm.
図９において、物体側から順に、合焦時不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。更に、無限遠から近距離物体へ合焦時、物体側へ移動する正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有する。In FIG. 9, from the object side, there is a first lens group L1 with positive refractive power that does not move when focusing. In addition, there is a second lens group L2 with positive refractive power that moves toward the object side when focusing from infinity to a close-distance object.
次に、本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第１１面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズ、両凹レンズ、物体側に凸のメニスカス凹レンズと物体側凸のメニスカス凸レンズの接合レンズ、両凸レンズから構成される。また、第１面は非球面形状で、主に歪曲収差や非点収差の補正を行っている。さらに、第１０面は非球面形状で、主に球面収差の補正を行っている。第２レンズ群Ｌ２は、第１２面から第２６面に対応する。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、物体側に凹面のメニスカスレンズ、両凸レンズ、開口絞りＳＰ、物体側に凹のメニスカス凸レンズと物体側に凹のメニスカス凹レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側凹のメニスカス凸レンズから構成される。また、第２６面は非球面形状で、主に球面収差、非点収差の補正を行っている。Next, the first lens group L1 in this embodiment will be described. The first lens group L1 corresponds to the first surface to the eleventh surface. The first lens group L1 is composed of, in order from the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a meniscus concave lens convex to the object side, a biconcave lens, a cemented lens of a meniscus concave lens convex to the object side and a meniscus convex lens convex to the object side, and a biconvex lens. The first surface is aspheric and mainly corrects distortion aberration and astigmatism. Furthermore, the tenth surface is aspheric and mainly corrects spherical aberration. The second lens group L2 corresponds to the twelfth surface to the twenty-sixth surface. The second lens group L2 is composed of, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, a meniscus lens concave to the object side, a biconvex lens, an aperture stop SP, a cemented lens of a meniscus convex lens concave to the object side and a meniscus concave lens concave to the object side, a biconvex lens, and a meniscus convex lens concave to the object side. Additionally, surface 26 is aspheric and is primarily used to correct spherical aberration and astigmatism.
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）～（１０）式を満足しており、撮影画角（画角）１０７°、Ｆ１．７の大口径広角レンズの小型化を達成している。且つフォーカス全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を有する単焦点レンズを達成している。The corresponding values of each conditional expression in this embodiment are shown in Table 1. This embodiment satisfies expressions (1) to (10), and achieves a compact large-aperture wide-angle lens with a shooting angle of view (angle of view) of 107° and F1.7. It also achieves a single focal length lens with high optical performance that satisfactorily corrects various aberrations across the entire focus range.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。The above describes preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention.
(数値実施例１)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 130.422 2.32 1.60311 60.6 0.5415
2 28.297 12.90
3 105.311 1.88 1.59522 67.7 0.5442
4 31.187 10.28
5 -113.835 1.88 1.83481 42.7 0.5648
6 51.770 0.40
7 31.788 1.55 1.96300 24.1 0.6211
8 22.540 9.57 1.60562 43.7 0.5721
9 65.412 0.38
10* 32.219 9.62 1.91650 31.6 0.5911
11 -98.423 (可変)
12 57.960 5.78 1.85026 32.3 0.5929
13 -46.620 1.50 1.60342 38.0 0.5835
14 19.625 5.08
15 -76.613 1.30 1.65412 39.7 0.5737
16 76.613 0.20
17 26.753 6.55 1.49700 81.5 0.5375
18 -64.454 (可変)
19(絞り) ∞ 6.41
20 -21.192 5.28 1.48749 70.2 0.5300
21 -14.938 1.28 1.96300 24.1 0.6212
22 -38.271 0.24
23 103.462 8.20 1.61800 63.4 0.5401
24 -28.163 0.19
25* -116.747 6.00 1.85100 40.4 0.5573
26 -33.776 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.14171e-006 A 6=-3.97885e-009 A 8= 3.38424e-012 A10=-1.90087e-015 A12= 1.60351e-018 A14=-1.18002e-021 A16= 4.07695e-025
第10面
K =-5.01704e+000 A 4= 8.41689e-006 A 6=-2.53199e-008 A 8= 8.06368e-011 A10=-3.60389e-013 A12= 1.23510e-015 A14=-2.29723e-018 A16= 1.74624e-021
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.19705e-005 A 6=-2.93407e-009 A 8=-6.98369e-012 A10=-1.35994e-014
各種データ
焦点距離 18.46
Fナンバー 1.73
画角 49.53
像高 21.64
レンズ全長 144.17
BF 39.17
合焦距離 無限 0.9m
d11 5.49 4.91
d18 0.72 0.85
d26 39.17 39.17
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 107.18
2 12 1610.01
3 19 36.74(Numerical Example 1)
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd vd θgF
1* 130.422 2.32 1.60311 60.6 0.5415
2 28.297 12.90
3 105.311 1.88 1.59522 67.7 0.5442
4 31.187 10.28
5 -113.835 1.88 1.83481 42.7 0.5648
6 51.770 0.40
7 31.788 1.55 1.96300 24.1 0.6211
8 22.540 9.57 1.60562 43.7 0.5721
9 65.412 0.38
10* 32.219 9.62 1.91650 31.6 0.5911
11 -98.423 (variable)
12 57.960 5.78 1.85026 32.3 0.5929
13 -46.620 1.50 1.60342 38.0 0.5835
14 19.625 5.08
15 -76.613 1.30 1.65412 39.7 0.5737
16 76.613 0.20
17 26.753 6.55 1.49700 81.5 0.5375
18 -64.454 (variable)
19(Aperture) ∞ 6.41
20 -21.192 5.28 1.48749 70.2 0.5300
21 -14.938 1.28 1.96300 24.1 0.6212
22 -38.271 0.24
23 103.462 8.20 1.61800 63.4 0.5401
24 -28.163 0.19
25* -116.747 6.00 1.85100 40.4 0.5573
26 -33.776 (variable)
Image plane ∞
Aspheric surface data No. 1
K = 0.00000e+000 A 4= 6.14171e-006 A 6=-3.97885e-009 A 8= 3.38424e-012 A10=-1.90087e-015 A12= 1.60351e-018 A14=-1.18002e-021 A16= 4.07695e-025
K =-5.01704e+000 A 4= 8.41689e-006 A 6=-2.53199e-008 A 8= 8.06368e-011 A10=-3.60389e-013 A12= 1.23510e-015 A14=-2.29723e-018 A16= 1.74624e-021
Page 25
K = 0.00000e+000 A 4=-1.19705e-005 A 6=-2.93407e-009 A 8=-6.98369e-012 A10=-1.35994e-014
Various data Focal length 18.46
F-number 1.73
Angle of view: 49.53
Image height 21.64
Lens length 144.17
BF 39.17
Focus distance: Infinity 0.9m
d11 5.49 4.91
d18 0.72 0.85
d26 39.17 39.17
Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 107.18
2 12 1610.01
3 19 36.74
(数値実施例２)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 191.858 2.32 1.59282 68.6 0.5441
2 31.297 14.00
3 100.561 1.88 1.59522 67.7 0.5442
4 25.112 13.45
5 -89.884 1.88 1.77250 49.6 0.5520
6 74.496 1.59
7 119.957 1.55 1.84666 23.8 0.6205
8 22.995 11.06 1.72047 34.7 0.5834
9 115.824 0.38
10* 30.517 12.21 1.85026 32.3 0.5929
11 -67.704 (可変)
12 44.448 3.70 1.69350 53.2 0.5473
13 -107.775 1.50 1.53775 74.7 0.5392
14 17.350 5.08
15 -51.842 1.30 1.72000 43.7 0.5699
16 -589.091 0.20
17 34.817 5.07 1.43875 94.7 0.5340
18 -36.325 (可変)
19(絞り) ∞ 6.85
20 -32.173 6.69 1.49700 81.5 0.5375
21 -12.673 1.28 1.90525 35.0 0.5848
22 -62.260 0.24
23 104.543 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -21.307 0.19
25* -188.591 6.00 1.61800 63.3 0.5441
26 -28.540 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.03634e-006 A 6=-4.51273e-009 A 8= 2.81971e-012 A10= 3.18507e-016 A12=-1.28428e-018 A14= 6.24156e-022 A16=-5.21067e-026
第10面
K =-2.01451e+000 A 4=-1.37386e-006 A 6= 1.63482e-009 A 8= 4.06386e-012 A10=-1.15890e-013 A12= 7.24302e-016 A14=-1.78359e-018 A16= 1.60459e-021
第25面
K = 1.02126e+002 A 4=-1.46485e-005 A 6= 1.25188e-009 A 8=-3.41762e-011 A10=-6.92519e-015
各種データ
焦点距離 14.42
Fナンバー 1.74
画角 56.31
像高 21.64
レンズ全長 151.49
BF 37.99
合焦距離 無限 0.7m
d11 8.56 7.23
d18 -1.68 -0.73
d26 37.99 37.99
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 62.72
2 12 1112.16
3 19 37.23(Numerical Example 2)
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd vd θgF
1* 191.858 2.32 1.59282 68.6 0.5441
2 31.297 14.00
3 100.561 1.88 1.59522 67.7 0.5442
4 25.112 13.45
5 -89.884 1.88 1.77250 49.6 0.5520
6 74.496 1.59
7 119.957 1.55 1.84666 23.8 0.6205
8 22.995 11.06 1.72047 34.7 0.5834
9 115.824 0.38
10* 30.517 12.21 1.85026 32.3 0.5929
11 -67.704 (variable)
12 44.448 3.70 1.69350 53.2 0.5473
13 -107.775 1.50 1.53775 74.7 0.5392
14 17.350 5.08
15 -51.842 1.30 1.72000 43.7 0.5699
16 -589.091 0.20
17 34.817 5.07 1.43875 94.7 0.5340
18 -36.325 (variable)
19(Aperture) ∞ 6.85
20 -32.173 6.69 1.49700 81.5 0.5375
21 -12.673 1.28 1.90525 35.0 0.5848
22 -62.260 0.24
23 104.543 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -21.307 0.19
25* -188.591 6.00 1.61800 63.3 0.5441
26 -28.540 (variable)
Image plane ∞
Aspheric surface data No. 1
K = 0.00000e+000 A 4= 7.03634e-006 A 6=-4.51273e-009 A 8= 2.81971e-012 A10= 3.18507e-016 A12=-1.28428e-018 A14= 6.24156e-022 A16=-5.21067e-026
K =-2.01451e+000 A 4=-1.37386e-006 A 6= 1.63482e-009 A 8= 4.06386e-012 A10=-1.15890e-013 A12= 7.24302e-016 A14=-1.78359e-018 A16= 1.60459e-021
Page 25
K = 1.02126e+002 A 4=-1.46485e-005 A 6= 1.25188e-009 A 8=-3.41762e-011 A10=-6.92519e-015
Various data
Focal length 14.42
F-number 1.74
Angle of view: 56.31
Image height 21.64
Lens length 151.49
BF 37.99
Focus distance: Infinity 0.7m
d11 8.56 7.23
d18 -1.68 -0.73
d26 37.99 37.99
Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 62.72
2 12 1112.16
3 19 37.23
(数値実施例３)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 90.398 2.32 1.60311 60.6 0.5415
2 26.831 12.96
3 200.730 1.88 1.43875 94.9 0.5340
4 31.472 10.14
5 -66.900 1.88 1.91650 31.6 0.5911
6 49.528 0.39
7 47.233 1.55 1.84666 23.8 0.6205
8 29.140 8.73 1.89190 37.1 0.5780
9 147.881 0.38
10* 37.721 10.76 1.90525 35.0 0.5848
11 -92.002 (可変)
12 50.534 5.92 1.83481 42.7 0.5648
13 -82.035 1.50 1.48749 70.2 0.5300
14 21.985 5.08
15 -717.639 1.30 1.59270 35.3 0.5933
16 77.617 0.20
17 36.656 5.30 1.43875 94.9 0.5340
18 -144.381 (可変)
19(絞り) ∞ 3.76
20 -31.418 6.75 1.43875 94.9 0.5340
21 -15.693 1.28 1.85025 30.1 0.5979
22 -64.147 0.24
23 222.793 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -25.586 0.19
25* -184.540 6.00 1.72916 54.7 0.5444
26 -34.480 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.92280e-006 A 6=-2.98393e-009 A 8= 2.44763e-012 A10=-8.41223e-016 A12= 1.91996e-018 A14=-2.67484e-021 A16= 1.29985e-024
第10面
K =-7.08223e+000 A 4= 7.69659e-006 A 6=-2.66706e-008 A 8= 9.16354e-011 A10=-3.57486e-013 A12= 1.01920e-015 A14=-1.62923e-018 A16= 1.07255e-021
第25面
K =-3.76787e+001 A 4=-9.85158e-006 A 6=-2.69403e-009 A 8= 9.19967e-012 A10=-3.39311e-014 A12= 1.50706e-017
各種データ
焦点距離 22.01
Fナンバー 1.46
画角 44.51
像高 21.64
レンズ全長 144.80
BF 38.97
合焦距離 無限 1.1m
d11 8.08 7.30
d18 1.03 1.34
d26 38.97 38.97
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 204.26
2 12 165.32
3 19 44.17(Numerical Example 3)
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd vd θgF
1* 90.398 2.32 1.60311 60.6 0.5415
2 26.831 12.96
3 200.730 1.88 1.43875 94.9 0.5340
4 31.472 10.14
5 -66.900 1.88 1.91650 31.6 0.5911
6 49.528 0.39
7 47.233 1.55 1.84666 23.8 0.6205
8 29.140 8.73 1.89190 37.1 0.5780
9 147.881 0.38
10* 37.721 10.76 1.90525 35.0 0.5848
11 -92.002 (variable)
12 50.534 5.92 1.83481 42.7 0.5648
13 -82.035 1.50 1.48749 70.2 0.5300
14 21.985 5.08
15 -717.639 1.30 1.59270 35.3 0.5933
16 77.617 0.20
17 36.656 5.30 1.43875 94.9 0.5340
18 -144.381 (variable)
19(Aperture) ∞ 3.76
20 -31.418 6.75 1.43875 94.9 0.5340
21 -15.693 1.28 1.85025 30.1 0.5979
22 -64.147 0.24
23 222.793 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -25.586 0.19
25* -184.540 6.00 1.72916 54.7 0.5444
26 -34.480 (variable)
Image plane ∞
Aspheric surface data No. 1
K = 0.00000e+000 A 4= 5.92280e-006 A 6=-2.98393e-009 A 8= 2.44763e-012 A10=-8.41223e-016 A12= 1.91996e-018 A14=-2.67484e-021 A16= 1.29985e-024
K =-7.08223e+000 A 4= 7.69659e-006 A 6=-2.66706e-008 A 8= 9.16354e-011 A10=-3.57486e-013 A12= 1.01920e-015 A14=-1.62923e-018 A16= 1.07255e-021
Page 25
K =-3.76787e+001 A 4=-9.85158e-006 A 6=-2.69403e-009 A 8= 9.19967e-012 A10=-3.39311e-014 A12= 1.50706e-017
Various data
Focal length: 22.01
F-number 1.46
Angle of view: 44.51
Image height 21.64
Lens length 144.80
BF 38.97
Focus distance: Infinity 1.1m
d11 8.08 7.30
d18 1.03 1.34
d26 38.97 38.97
Lens group data group Initial surface Focal length
1 1 204.26
2 12 165.32
3 19 44.17
(数値実施例４)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 277.434 2.32 1.43875 94.9 0.5340
2 28.989 12.50
3 105.241 1.88 1.43875 94.9 0.5340
4 24.660 12.82
5 -70.435 1.88 1.91650 31.6 0.5911
6 52.652 0.39
7 40.379 1.55 1.96300 24.1 0.6212
8 25.514 9.15 1.89190 37.1 0.5780
9 77.725 0.38
10* 35.820 10.15 1.90525 35.0 0.5848
11 -84.133 (可変)
12 48.252 5.04 1.89190 37.1 0.5780
13 -112.789 1.50 1.48749 70.2 0.5300
14 20.129 5.08
15 -151.386 1.30 1.62004 36.3 0.5879
16 68.259 0.20
17 33.100 5.60 1.43875 94.9 0.5340
18 -82.388 (可変)
19(絞り) ∞ 4.16
20 -28.166 7.91 1.53775 74.7 0.5392
21 -14.531 1.28 1.90366 31.3 0.5963
22 -46.066 0.24
23 202.233 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -25.630 0.19
25* -291.017 6.00 1.65160 58.5 0.5425
26 -34.982 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.03420e-006 A 6=-4.13265e-009 A 8= 2.21096e-012 A10= 1.10467e-017 A12= 2.14510e-019 A14=-7.21221e-022 A16= 3.45393e-025
第10面
K =-5.70964e+000 A 4= 5.94964e-006 A 6=-2.16871e-008 A 8= 7.92806e-011 A10=-3.57414e-013 A12= 1.15433e-015 A14=-2.08105e-018 A16= 1.55071e-021
第25面
K =-5.01387e+001 A 4=-1.02280e-005 A 6=-1.54599e-009 A 8=-8.36411e-014 A10=-2.42132e-014 A12= 1.63653e-017
各種データ
焦点距離 20.00
Fナンバー 1.46
画角 47.25
像高 21.64
レンズ全長 146.11
BF 38.99
合焦距離 無限 1.0m
d11 7.84 6.86
d18 -0.44 0.11
d26 38.99 38.99
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 220.87
2 12 220.96
3 19 39.97(Numerical Example 4)
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd vd θgF
1* 277.434 2.32 1.43875 94.9 0.5340
2 28.989 12.50
3 105.241 1.88 1.43875 94.9 0.5340
4 24.660 12.82
5 -70.435 1.88 1.91650 31.6 0.5911
6 52.652 0.39
7 40.379 1.55 1.96300 24.1 0.6212
8 25.514 9.15 1.89190 37.1 0.5780
9 77.725 0.38
10* 35.820 10.15 1.90525 35.0 0.5848
11 -84.133 (variable)
12 48.252 5.04 1.89190 37.1 0.5780
13 -112.789 1.50 1.48749 70.2 0.5300
14 20.129 5.08
15 -151.386 1.30 1.62004 36.3 0.5879
16 68.259 0.20
17 33.100 5.60 1.43875 94.9 0.5340
18 -82.388 (variable)
19(Aperture) ∞ 4.16
20 -28.166 7.91 1.53775 74.7 0.5392
21 -14.531 1.28 1.90366 31.3 0.5963
22 -46.066 0.24
23 202.233 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -25.630 0.19
25* -291.017 6.00 1.65160 58.5 0.5425
26 -34.982 (variable)
Image plane ∞
Aspheric surface data No. 1
K = 0.00000e+000 A 4= 7.03420e-006 A 6=-4.13265e-009 A 8= 2.21096e-012 A10= 1.10467e-017 A12= 2.14510e-019 A14=-7.21221e-022 A16= 3.45393e-025
K =-5.70964e+000 A 4= 5.94964e-006 A 6=-2.16871e-008 A 8= 7.92806e-011 A10=-3.57414e-013 A12= 1.15433e-015 A14=-2.08105e-018 A16= 1.55071e-021
Page 25
K =-5.01387e+001 A 4=-1.02280e-005 A 6=-1.54599e-009 A 8=-8.36411e-014 A10=-2.42132e-014 A12= 1.63653e-017
Various data
Focal length 20.00
F-number 1.46
Angle of view: 47.25
Image height 21.64
Lens length 146.11
BF 38.99
Focus Distance Infinity 1.0m
d11 7.84 6.86
d18 -0.44 0.11
d26 38.99 38.99
Lens group data group Initial surface Focal length
1 1 220.87
2 12 220.96
3 19 39.97
(数値実施例５)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 151.331 2.32 1.59282 68.6 0.5440
2 28.534 8.94
3 55.434 1.88 1.59522 67.7 0.5442
4 23.089 11.77
5 -148.522 1.88 1.77250 49.6 0.5520
6 42.593 1.59
7 38.523 1.55 1.85478 24.8 0.6122
8 19.575 10.21 1.83481 42.7 0.5648
9 147.945 0.38
10* 24.526 7.92 1.89190 37.1 0.5780
11 -187.156 (可変)
12 85.468 2.57 1.84666 23.8 0.6205
13 -295.258 1.50 1.59522 67.7 0.5442
14 11.797 5.08
15 -61.888 1.30 1.88300 40.8 0.5667
16 -1124.407 0.20
17 29.283 4.34 1.53775 74.7 0.5392
18 -54.605 0.00
19(絞り) ∞ 3.51
20 -37.801 5.79 1.43875 94.9 0.5340
21 -14.888 1.28 2.00100 29.1 0.5997
22 -47.475 0.24
23 84.145 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -20.225 0.19
25* -143.648 6.00 1.60300 65.4 0.5401
26 -25.268 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.17772e-006 A 6=-4.87004e-009 A 8= 3.35022e-012 A10=-7.03257e-016 A12=-2.36736e-019 A14= 1.27546e-022 A16=-2.33649e-026
第10面
K =-1.02314e+000 A 4=-1.71879e-006 A 6=-2.24861e-009 A 8=-6.84601e-012 A10=-1.25306e-014 A12= 6.24569e-016 A14=-2.28633e-018 A16= 2.42705e-021
第25面
K = 7.18657e+001 A 4=-2.22861e-005 A 6=-2.59983e-009 A 8=-6.26774e-011 A10=-8.74449e-014
焦点距離 16.00
Fナンバー 1.74
画角 53.52
像高 21.64
レンズ全長 127.35
BF 35.73
合焦距離 無限 1.0m
d11 2.98 2.38
d26 35.73 36.32
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 29.32
2 12 26.72(Numerical Example 5)
Unit: mm
Surface data Surface number rd nd vd θgF
1* 151.331 2.32 1.59282 68.6 0.5440
2 28.534 8.94
3 55.434 1.88 1.59522 67.7 0.5442
4 23.089 11.77
5 -148.522 1.88 1.77250 49.6 0.5520
6 42.593 1.59
7 38.523 1.55 1.85478 24.8 0.6122
8 19.575 10.21 1.83481 42.7 0.5648
9 147.945 0.38
10* 24.526 7.92 1.89190 37.1 0.5780
11 -187.156 (variable)
12 85.468 2.57 1.84666 23.8 0.6205
13 -295.258 1.50 1.59522 67.7 0.5442
14 11.797 5.08
15 -61.888 1.30 1.88300 40.8 0.5667
16 -1124.407 0.20
17 29.283 4.34 1.53775 74.7 0.5392
18 -54.605 0.00
19(Aperture) ∞ 3.51
20 -37.801 5.79 1.43875 94.9 0.5340
21 -14.888 1.28 2.00100 29.1 0.5997
22 -47.475 0.24
23 84.145 8.20 1.53775 74.7 0.5392
24 -20.225 0.19
25* -143.648 6.00 1.60300 65.4 0.5401
26 -25.268 (variable)
Image plane ∞
Aspheric surface data No. 1
K = 0.00000e+000 A 4= 7.17772e-006 A 6=-4.87004e-009 A 8= 3.35022e-012 A10=-7.03257e-016 A12=-2.36736e-019 A14= 1.27546e-022 A16=-2.33649e-026
K =-1.02314e+000 A 4=-1.71879e-006 A 6=-2.24861e-009 A 8=-6.84601e-012 A10=-1.25306e-014 A12= 6.24569e-016 A14=-2.28633e-018 A16= 2.42705e-021
Page 25
K = 7.18657e+001 A 4=-2.22861e-005 A 6=-2.59983e-009 A 8=-6.26774e-011 A10=-8.74449e-014
Focal length 16.00
F-number 1.74
Angle of view: 53.52
Image height 21.64
Lens length 127.35
BF 35.73
Focus Distance Infinity 1.0m
d11 2.98 2.38
d26 35.73 36.32
Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 29.32
2 12 26.72
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群L1: first lens group L2: second lens group
Claims (12)
Translated fromJapanese前記第１レンズ群は、最も物体側から連続して配置された３つの負レンズを有し、
前記第１レンズ群は、前記３つの負レンズより像側に配置されたサブレンズ群Ｌ１ｐを有し、
前記サブレンズ群Ｌ１ｐは、負レンズと複数の正レンズとを有し、
前記単焦点レンズの焦点距離をｆとし、前記３つの負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの平均アッベ数をν１ｎとし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記負レンズの部分分散比をθｇＦｎとし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均部分分散比をθｇＦｐとして、
０．３＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９８
６４．２≦ν１ｎ＜９６
０．０３＜θｇＦｎ－θｇＦｐ≦０．０４０８
なる条件式を満足することを特徴とする単焦点レンズ。
ここで、アッべ数νは、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとして、
ν＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
なる式で表される。部分分散比θｇＦは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に関する材料の屈折率をＮｇとして、
θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
なる式で表される。 A single focal length lens having a first lens group that does not move for focusing and one or two movable lens groups that move for focusing, which are arranged in order from an object side to an image side,
the first lens group includes three negative lenses arranged consecutively from the most object side;
the first lens group has a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses,
The sub-lens group L1p has a negative lens and a plurality of positive lenses,
The focal length of the single focal length lens is f, the composite focal length of the three negative lenses is f1n, the average Abbe number of the two negative lenses arranged consecutively from the object side among the three negative lenses is ν1n,the partial dispersion ratio of the negative lens included in the sub-lens group L1p is θgFn, and the average partial dispersion ratio of the plurality of positive lenses included in the sub-lens group L1p is θgFp ,
0.3<|f1n/f|<0.98
64.2≦ ν1n<96
0.03<θgFn-θgFp≦0.0408
A single focal length lens characterized by satisfying the following conditional expressions:
Here, the Abbe number ν is expressed by the following formula: NF, NC, and Nd are the refractive indices of the material for the F line (wavelength 486.1 nm), C line (wavelength 656.3 nm), and d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
ν=(Nd-1)/(NF-NC)
The partial dispersion ratio θgF is expressed by the following formula: where Ng is the refractive index of the material for the g-line (wavelength 435.8 nm),
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
It is expressed by the formula:
のうち最も物体側から２番目に配置された第１２レンズとの平均焦点距離をｆ１２ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から３番目に配置された第１３レンズの焦点距離をｆ１３ｎとして、
０．３＜ｆ１３ｎ／ｆ１２ｎ＜０．９
なる条件式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。 The average focal length of the 11th lens, which is the lens closest to the object among the three negative lenses, and the 12th lens, which is the lens second from the object among the three negative lenses, is defined as f12n, and the focal length of the 13th lens, which is the lens third from the object among the three negative lenses, is defined as f13n.
0.3<f13n/f12n<0.9
2. The single focal length lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
１．７＜Ｎ１３＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単焦点レンズ。 The refractive index of the 13th lens, which is the third lens from the object side among the three negative lenses, is defined as N13,
1.7<N13<2.0
3. The single focal length lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
－１．０＜（Ｒ１２ｉ＋Ｒ１３ｏ）／（Ｒ１２ｉ－Ｒ１３ｏ）＜０なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の単焦点レンズ。 The radius of curvature of the image side surface of the 12th lens, which is the second lens from the object side among the three negative lenses, is R12i, and the radius of curvature of the object side surface of the 13th lens, which is the third lens from the object side among the three negative lenses, is R13o.
4. The single focal length lens according to claim 1, which satisfies the condition: −1.0<(R12i+R13o)/(R12i−R13o)<0.
前記サブレンズ群Ｌ１ｐの焦点距離をｆ１ｐとして、
１．０＜ｆ１ｐ／｜ｆ１ｎ｜＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の単焦点レンズ。 the first lens group has a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses,
The focal length of the sub-lens group L1p is f1p,
1.0<f1p/|f1n|<3.0
5. The single focal length lens according to claim 1, which satisfies the following condition: 1.0 <0.015> ... 1.0 <0.015>
前記サブレンズ群Ｌ１ｐは、負レンズと複数の正レンズとを有し、
前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記負レンズの部分分散比をθｇＦｎとし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均部分分散比をθｇＦｐとして、
０．０３＜θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０６
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の単焦点レンズ。 the first lens group has a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses,
The sub-lens group L1p has a negative lens and a plurality of positive lenses,
The partial dispersion ratio of the negative lens included in the sub-lens group L1p is θgFn, and the average partial dispersion ratio of the plurality of positive lenses included in the sub-lens group L1p is θgFp,
0.03<θgFn−θgFp<0.06
6. The single focal length lens according to claim 1, which satisfies the following condition: 1.0 <0.015> ... 1.0 <0.015>
前記サブレンズ群Ｌ１ｐは、複数の正レンズを有し、
前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均分散をν１ｐとして、
３０＜ν１ｐ＜５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の単焦点レンズ。 the first lens group has a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses,
The sub-lens group L1p has a plurality of positive lenses,
The average dispersion of the plurality of positive lenses included in the sub-lens group L1p is defined as ν1p,
30<ν1p<50
7. The single focal length lens according to claim 1, which satisfies the following condition: 1.0 <0.015> ... 1.0 <0.015>
３．０＜ｆ２／ｆ３＜６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の単焦点レンズ。 The focal length of the moving lens group closest to the image side among the first or second moving lens group is f3,
3.0<f2/f3<60
8. The single focal length lens according to claim 1, which satisfies the following condition: 1.0 <0.015> ... 1.0 <0.015>
前記第１レンズ群は、最も物体側から連続して配置された３つの負レンズと、前記３つの負レンズより像側に配置されたサブレンズ群Ｌ１ｐを有し、the first lens group includes three negative lenses arranged consecutively from the most object side, and a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses,
前記サブレンズ群Ｌ１ｐは、負レンズと複数の正レンズとを有し、The sub-lens group L1p has a negative lens and a plurality of positive lenses,
前記単焦点レンズの焦点距離をｆとし、前記３つの負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの平均アッベ数をν１ｎとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記１または２の移動レンズ群のうち最も物体側の移動レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記負レンズの部分分散比をθｇＦｎとし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均部分分散比をθｇＦｐとして、The focal length of the single focal length lens is f, the composite focal length of the three negative lenses is f1n, the average Abbe number of the two negative lenses arranged consecutively from the most object side among the three negative lenses is ν1n, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the moving lens group closest to the object side among the one or two moving lens groups is f2, the partial dispersion ratio of the negative lens included in the sub-lens group L1p is θgFn, and the average partial dispersion ratio of the plurality of positive lenses included in the sub-lens group L1p is θgFp,
０．３＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９８0.3<|f1n/f|<0.98
６２＜ν１ｎ＜９６62<ν1n<96
０．０４＜ｆ１／ｆ２＜１．５0.04<f1/f2<1.5
０．０３＜θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０６0.03<θgFn−θgFp<0.06
なる条件式を満足することを特徴とする単焦点レンズ。A single focal length lens characterized by satisfying the following conditional expressions:
ここで、アッべ数νは、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとして、Here, the Abbe number ν is expressed by the following formula: NF, NC, and Nd are the refractive indices of the material for the F line (wavelength 486.1 nm), C line (wavelength 656.3 nm), and d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
ν＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）ν=(Nd-1)/(NF-NC)
なる式で表される。部分分散比θｇＦは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に関する材料の屈折率をＮｇとして、The partial dispersion ratio θgF is expressed by the following formula: where Ng is the refractive index of the material for the g-line (wavelength 435.8 nm),
θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
なる式で表される。It is expressed by the formula:
前記第１レンズ群は、最も物体側から連続して配置された３つの負レンズと、前記３つの負レンズより像側に配置されたサブレンズ群Ｌ１ｐを有し、the first lens group includes three negative lenses arranged consecutively from the most object side, and a sub-lens group L1p arranged on the image side of the three negative lenses,
前記サブレンズ群Ｌ１ｐは、複数の正レンズを有し、The sub-lens group L1p has a plurality of positive lenses,
前記単焦点レンズの焦点距離をｆとし、前記３つの負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの平均アッベ数をν１ｎとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記１または２の移動レンズ群のうち最も物体側の移動レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記サブレンズ群Ｌ１ｐに含まれる前記複数の正レンズの平均分散をν１ｐとして、The focal length of the single focal length lens is f, the composite focal length of the three negative lenses is f1n, the average Abbe number of the two negative lenses arranged consecutively from the most object side among the three negative lenses is ν1n, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the moving lens group closest to the object side among the one or two moving lens groups is f2, and the average dispersion of the multiple positive lenses included in the sub-lens group L1p is ν1p,
０．３＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９８0.3<|f1n/f|<0.98
６２＜ν１ｎ＜９６62<ν1n<96
０．０４＜ｆ１／ｆ２＜１．５0.04<f1/f2<1.5
３０＜ν１ｐ＜５０30<ν1p<50
なる条件式を満足することを特徴とする単焦点レンズ。A single focal length lens characterized by satisfying the following conditional expressions:
ここで、アッべ数νは、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとして、Here, the Abbe number ν is expressed by the following formula: NF, NC, and Nd are the refractive indices of the material for the F line (wavelength 486.1 nm), C line (wavelength 656.3 nm), and d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
ν＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）ν=(Nd-1)/(NF-NC)
なる式で表される。It is expressed by the formula:
前記第１レンズ群は、最も物体側から連続して配置された３つの負レンズを有し、the first lens group includes three negative lenses arranged consecutively from the most object side;
前記単焦点レンズの焦点距離をｆとし、前記３つの負レンズの合成焦点距離をｆ１ｎとし、前記３つの負レンズのうち最も物体側から連続して配置された２つの負レンズの平均アッベ数をν１ｎとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記１または２の移動レンズ群のうち最も物体側の移動レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記１または２の移動レンズ群のうち最も像側の移動レンズ群の焦点距離をｆ３として、The focal length of the single focal length lens is f, the composite focal length of the three negative lenses is f1n, the average Abbe number of the two negative lenses arranged consecutively from the most object side among the three negative lenses is ν1n, the focal length of the first lens group is f1, the focal length of the moving lens group closest to the object side among the first or second moving lens group is f2, and the focal length of the moving lens group closest to the image side among the first or second moving lens group is f3,
０．３＜｜ｆ１ｎ／ｆ｜＜０．９８0.3<|f1n/f|<0.98
６２＜ν１ｎ＜９６62<ν1n<96
０．０４＜ｆ１／ｆ２＜１．５0.04<f1/f2<1.5
３．０＜ｆ２／ｆ３＜６０3.0<f2/f3<60
なる条件式を満足することを特徴とする単焦点レンズ。A single focal length lens characterized by satisfying the following conditional expressions:
ここで、アッべ数νは、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する材料の屈折率をそれぞれＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとして、Here, the Abbe number ν is expressed by the following formula: NF, NC, and Nd are the refractive indices of the material for the F line (wavelength 486.1 nm), C line (wavelength 656.3 nm), and d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
ν＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）ν=(Nd-1)/(NF-NC)
なる式で表される。It is expressed by the formula:
前記単焦点レンズによって形成された像を撮る撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。 A single focal length lens according to any one of claims 1 to11 ,
an image sensor for capturing an image formed by the fixed focal length lens;
An imaging device comprising:
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