説明

撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器、及び、撮影レンズを用いた結像方法

【課題】良好な光学性能を有する撮影レンズ、光学機器、及び、変倍方法を提供する。
【解決手段】電子スチルカメラ1等に搭載される撮影レンズCLを、物体側から順に、1枚の負レンズ成分を有する第1レンズ群G1と、正レンズ成分を有する第2レンズ群G2と、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分を有する第3レンズ群G3と、開口絞りSと、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分を有する第4レンズ群G4と、最も像側に配置された正レンズ成分からなる第6レンズ群G6とを有する構成とする。そして、この撮影レンズCLが、第1レンズ群G1を構成する負レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をR1とし、像側のレンズ面の曲率半径をR2とし、シェイプファクターをSF1としたとき、次式
0.75 < SF1 < 1.60
但し、SF1 = (R1+R2)/(R1−R2)
の条件を満足するよう構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器、及び、撮影レンズを用いた結像方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、一眼レフカメラ等において、画角が50°程度の撮影レンズとして、ガウスタイプの物体側に負レンズを配置したものがある(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開昭50−045627号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
近年、カメラのデジタル化に伴い、フィルムからCCDやCMOS等の撮像素子へと変化している。これらのデジタルカメラにおいては、撮像素子にうまく光を取り込むために、光線と撮像素子の法線方向からの角度とがあまり大きくない方が好ましい。つまり、射出瞳の長さ(撮像面から射出瞳面までの光軸上の距離)がある程度長いことが必要とされる。
【0004】
しかしながら、特許文献1に示すような撮影レンズは、射出瞳の距離が短く、焦点距離の0.5倍程度しかなく、デジタルカメラには適さないという課題があった。
【0005】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、諸収差を良好に補正することができ、画角が50°程度で、射出瞳が長い撮影レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明に係る撮影レンズは、物体側から順に、1枚の負レンズ成分と、正レンズ成分と、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、開口絞りと、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、正レンズ成分と、を有して構成される。そして、最も物体側に配置された負レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をR1とし、像側のレンズ面の曲率半径をR2とし、シェイプファクターをSF1としたとき、次式
0.75 < SF1 < 1.60
但し、SF1 = (R1+R2)/(R1−R2)
の条件を満足する。
【0007】
また、このような撮影レンズにおいて、最も像側に配置された正レンズ成分は、当該正レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をRi1とし、像側のレンズ面の曲率半径をRi2とし、シェイプファクターをSFiとしたとき、次式
−0.9 < SFi < −0.8
但し、SFi = (Ri1+Ri2)/(Ri1−Ri2)
の条件を満足することが好ましい。
【0008】
また、このような撮影レンズは、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分の当該凹面の曲率半径をRs−1とし、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分の当該凹面の曲率半径をRs+1としたとき、次式
0.5 < |Rs−1/Rs+1| < 1.5
の条件を満足することが好ましい。
【0009】
また、このような撮影レンズは、最も像側に配置された正レンズ成分と、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分との間に、正レンズ成分を有することが好ましい。
【0010】
また、このような撮影レンズは、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分とは、それぞれ接合レンズとして構成されていることが好ましい。
【0011】
また、このような撮影レンズにおいて、最も物体側に配置された負レンズ成分と、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分との間に、複数の正レンズ成分を有することが好ましい。
【0012】
また、このような撮影レンズにおいて、最も物体側に配置された負レンズ成分の焦点距離をfnとし、当該撮影レンズ全系の焦点距離をfとしたとき、次式
1.0 < (−fn)/f < 2.3
の条件を満足することが好ましい。
【0013】
また、このような撮影レンズにおいて、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分より像側に配置される屈折力を有する光学素子は、すべて正の屈折力を有することが好ましい。
【0014】
また、本発明に係る光学機器は、上述の撮影レンズのいずれかを備えて構成される。
【0015】
また、本発明に係る撮影レンズを用いた結像方法は、物体側から順に、1枚の負レンズ成分と、正レンズ成分と、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、開口絞りと、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、正レンズ成分と、を有し、最も物体側に配置された負レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をR1とし、像側のレンズ面の曲率半径をR2とし、シェイプファクターをSF1としたとき、次式
0.75 < SF1 < 1.60
但し、SF1 = (R1+R2)/(R1−R2)
の条件を満足するような撮影レンズが用いられる。
【0016】
このとき、このような撮影レンズを用いた結像方法は、フォーカシングの際、開口絞りは光軸に沿って移動することが好ましい。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る撮影レンズ、この撮影レンズを備えた光学機器、及び、撮影レンズを用いた変倍方法を以上のように構成すると、諸収差を良好に補正することができ、画角が50°程度で、射出瞳が長い撮影レンズ、光学機器及びこの撮影レンズを用いた変倍方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本撮影レンズCLは、光軸に沿って、物体側から順に、1枚の負レンズ成分を有する第1レンズ群G1と、正レンズ成分を有する第2レンズ群G2と、像側に曲率の大きい凹面、すなわち、当該凹面の曲率の絶対値が物体側のレンズ面の曲率の絶対値より大きい凹面が形成された負レンズ成分を有する第3レンズ群G3と、開口絞りSと、物体側に曲率の大きい凹面、すなわち、当該凹面の曲率の絶対値が像側のレンズ面の曲率の絶対値より大きい凹面が形成された負レンズ成分を有する第4レンズ群G4と、正レンズ成分を有する第5レンズ群G5と、最も像側に配置され、1枚の正レンズ成分を有する第6レンズ群G6とから構成されており、このような構成とすることにより、射出瞳の長さ(上述の通り、撮像面から射出瞳面までの光軸上の距離)を長くすることができる。なお、各レンズ群G1〜G6を構成するレンズ成分は、それぞれ1枚の単レンズでも良いし、複数の単レンズを接合した接合レンズでも良い。
【0019】
このような撮影レンズCLにおいて、最も像側に配置された正レンズ成分(第6レンズ群G6)と物体側に曲率の大きい凹面が形成された負レンズ成分(第4レンズ群G4)との間に配設された正レンズ成分(第5レンズ群G5)は省略可能であり、この物体側に曲率の大きい凹面が形成された負レンズ成分の像側に1つの正レンズ成分、すなわち、第4レンズ群G4の像側に第6レンズ群G6を配置するように構成することも可能である。また、物体側に曲率の大きい凹面が形成された負レンズ成分(第4レンズ群G4)と最も像側に配置された正レンズ成分(第6レンズ群G6)との間に正レンズ成分(第5レンズ群G5)を配置する場合は、この第5レンズ群G5を、1〜3枚の正レンズ成分で構成することが好ましく、この場合、正レンズ成分を単レンズとすることが好ましい。さらに、このような撮影レンズCLにおいては、物体側に曲率の大きい凹面が形成された負レンズ成分(第4レンズ群G4)より像側に配置される屈折力を有する光学系(図1の場合、第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6)は、正レンズ成分のみであることが好ましい。
【0020】
また、このような撮影レンズCLは、開口絞りSを挟んで配置される一対の負レンズ成分(第3レンズ群G3を構成する像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と第4レンズ群G4を構成する物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分)は、それぞれ、開口絞りS側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ(図1の場合、負メニスカスレンズL4若しくは両凹レンズL5)と正レンズ(図1の場合、正メニスカスレンズL3若しくは両凸レンズL6)とを接合した接合レンズとして構成されていることが好ましい。こられの負レンズ成分(第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4)を接合レンズとして構成することにより構成をより簡単にすることができる。また、貼り合わせ面の曲率に自由度が増し、レンズの材料の選択に自由度が増すものとなる。なお、この場合、開口絞りSに対向する位置に、負レンズを配置した接合レンズとするのがより好ましい。
【0021】
また、このような撮影レンズCLにおいて、最も物体側に配置された負レンズ成分(第1レンズ群G1)と像側に曲率の大きい凹面が形成された負レンズ成分(第3レンズ群G3)との間に配設された第2レンズ群G2は、1〜3枚の正レンズ成分で構成することが好ましく、この場合、正レンズ成分を単レンズとすることが好ましい。
【0022】
また、1枚目の負レンズ成分(第1レンズ群G1)は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、又は、両凹レンズでも良い。また、接合レンズでも良い。
【0023】
それでは、このような撮影レンズCLを構成するための条件について説明する。まず、この撮影レンズCLは、最も物体側に配置された負レンズ成分(第1レンズ群G1であって、図1では、負メニスカスレンズL1)の、物体側のレンズ面(図1では、第1面)の曲率半径をR1とし、像側のレンズ面(図1では、第2面)の曲率半径をR2とし、シェイプファクターをSF1としたとき、以下に示す条件式(1)を満足するよう構成される。
【0024】
0.75 < SF1 < 1.60 (1)
但し、SF1 = (R1+R2)/(R1−R2)
【0025】
条件式(1)は、最も物体側に配置された1枚目の負レンズ成分(第1レンズ群G1)の形状を規定する条件である。条件式(1)の下限値を下回ると、コマ収差、特に画角の大きい下側のコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。反対に、条件式(1)の上限値を上回ると、球面収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本実施例の効果をより確実にするためには、条件式(1)の下限値を0.80、上限値を1.55に設定することが望ましい。
【0026】
また、本実施例の撮影レンズCLにおいて、最も像側に配置された正レンズ成分(第6レンズ群G6)は、当該正レンズ成分(図1では、両凸レンズL8)の、物体側のレンズ面(図1では、第14面)の曲率半径をRi1とし、像側のレンズ面(図1では、第15面)の曲率半径をRi2とし、シェイプファクターをSFiとしたとき、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
【0027】
−0.9 < SFi < −0.8 (2)
但し、SFi = (Ri1+Ri2)/(Ri1−Ri2)
【0028】
条件式(2)は、最も像側に配置された正レンズ成分(第6レンズ群G6)の形状を規定する条件である。条件式(2)を満足することにより、最も像側に配置された正レンズ成分(最終レンズ)は物体側に凸面を向け、像面側の曲率が小さくなった形状となる。この形状にすることで、射出瞳を遠くしたときの、収差補正が可能になる。条件式(2)の上限値を上回ると、像面側の曲率半径が小さくなり、球面収差の補正が困難になるため好ましくない。反対に、条件式(2)の下限値を下回ると、上コマの補正が困難になるため好ましくない。
【0029】
この撮影レンズCLは、更に、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分(第3レンズ群G3)の当該凹面(図1では、負メニスカスレンズL4の像側の面である第7面)の曲率半径をRs−1とし、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分(第4レンズ群G4)の当該凹面(図1では、両凹レンズL5の物体側の面である第9面)の曲率半径をRs+1としたとき、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
【0030】
0.5 < |Rs−1/Rs+1| < 1.5 (3)
【0031】
条件式(3)は、開口絞りSを挟んで配置された負レンズ成分(第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4)の互いに対向する凹面の曲率半径の比を表す条件である。この条件式(3)を満足することにより、開口絞りSを挟んで配置された曲率の大きい凹面の対称性が強くなり、諸収差を補正することが可能になる。また、条件式(3)の値が、1.0に近づくほど開口絞りSを挟んで配置された曲率の大きい凹面の対称性を保つことができ、特に、球面収差を良好に補正することが可能になる。なお、本実施例の効果をより確実にするためには、条件式(3)の下限値を0.8、上限値を1.3に設定することが望ましい。
【0032】
また、このような撮影レンズCLにおいて、最も物体側に配置された負レンズ成分(第1レンズ群G1の負メニスカスレンズL1)の焦点距離をfnとし、この撮影レンズCL全系の焦点距離をfとしたとき、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
【0033】
1.0 < (−fn)/f < 2.3 (4)
【0034】
条件式(4)は、最も物体側に配置された負レンズ成分(第1レンズ群G1)の焦点距離と、撮影レンズCL全系の焦点距離との比を規定する条件である。条件式(4)の上限値を上回ると、射出瞳を像面から離すとき、系全体の大型化につながるため好ましくない。反対に、条件式(4)の下限値を下回ると、1枚目の負レンズ成分(第1レンズ群G1)のパワーが強くなることで、小型化が期待できる一方、相対的に、1枚目の負レンズ成分を除く開口絞りSより前側の正のパワーが強くなることで、ディストーションの補正が困難になるため好ましくない。なお、本実施例の効果をより確実にするためには、条件式(4)の下限値を1.1、上限値を2.0に設定することが望ましい。
【0035】
本実施例に係る撮影レンズCLは、単独または複数のレンズ成分、またはレンズ成分の一部を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦(フォーカシング)を行う合焦レンズ群として構成される。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。なお、このようなフォーカシングにおいて、開口絞りSは光軸に沿って移動するように構成されることが好ましい。
【0036】
また、本実施例に係る撮影レンズCLは、35mmフィルムサイズ換算での焦点距離が、35〜60mm程度の標準レンズである。また、本実施例に係る撮影レンズCLは、最も像側に配置される正レンズ成分(第6レンズ群G6)の像側面から像面までの距離(バックフォーカス)が最も小さい状態で、10〜30mm程度とするのがより望ましい。
【0037】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【0038】
まず、レンズ面は、非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。非球面は、最終レンズ成分(図1では、第6レンズ群G6を構成する両凸レンズL8)の物体側のレンズ面や、開口絞りSの前後の凹面が好ましい。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【0039】
また、開口絞りSは、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分(第3レンズ群G3)と物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分(第4レンズ群G4)との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【0040】
さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成できる。
【0041】
図7及び図8に、上述の撮影レンズCLを備える光学機器として、電子スチルカメラ1(以後、単にカメラと記す)の構成を示す。このカメラ1は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズCLの不図示のシャッタが開放され、この撮影レンズCLで不図示の被写体からの光が集光され、像面Iに配置された撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写体像は、カメラ1の背後に配置された液晶モニター2に表示される。撮影者は、液晶モニター2を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン3を押し下げ被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
【0042】
このカメラ1には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部4、及び、カメラ1の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン6等が配置されている。
【0043】
なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【実施例】
【0044】
以下、本発明の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図1、図3及び図5は、各実施例に係る撮影レンズCL(CL1〜CL3)の構成を示す断面図であり、これらの撮影レンズCL1〜CL3のフォーカシングにおいて、無限遠から近距離物体への合焦の際にこのレンズ群を光軸に沿って移動させる方向を矢印で示している。この図1〜図3に示すように、本実施例に係る撮影レンズCL1〜CL3は、いずれも上述のように、光軸に沿って、物体側から順に、1枚の負レンズ成分からなる第1レンズ群G1と、正レンズ成分を有する第2レンズ群G2と、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分からなる第3レンズ群G3と、開口絞りSと、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分からなる第4レンズ群G4と、正レンズ成分を有する第5レンズ群G5と、1枚の正レンズ成分からなる第6レンズ群G6と、フィルター群FLとから構成される。なお、フィルター群FLは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。像面Iは、図10に示すように、撮像素子C(例えば、フィルム、CCD、CMOS等)に結像される。
【0045】
〔第1実施例〕
図1は、本発明の第1実施例に係る撮影レンズCL1の構成を示す図である。この図1の撮影レンズCL1において、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた1枚の負メニスカスレンズL1で構成され、第2レンズ群G2は、両凸正レンズL2で構成され、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3と像側に曲率の大きい凹面を有する負メニスカスレンズL4とを接合した接合レンズで構成され、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL5と両凸レンズL6とを接合した接合レンズで構成され、第5レンズ群G5は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7で構成され、第6レンズ群G6は両凸レンズL8で構成される。
【0046】
以下の表1に、第1実施例の諸元の値を掲げる。この表1において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角をそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【0047】
(表1)
f = 18.4
F.NO = 1.41
2ω = 50.39
像高 = 8.50
レンズ全長 = 48.00
像面から見た射出瞳の位置 = -41.45

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 145.5187 1.0000 1.63980 34.47
2 15.4491 5.3679
3 19.0803 4.1720 1.81600 46.62
4 -97.5071 (d1)
5 12.5873 2.9537 1.88300 40.76
6 25.8743 1.3636 1.58144 40.75
7 8.4240 4.1109
8 0.0000 3.8528 (開口絞り)
9 -8.4657 0.8000 1.84666 23.78
10 29.5380 3.9532 1.69680 55.53
11 -12.2593 0.2000
12 -5668.6643 2.8710 1.88300 40.76
13 -25.4387 0.2000
14 30.3775 3.0034 1.88300 40.76
15 -352.0344 (d2)
16 0.0000 1.0000 1.51680 64.10
17 0.0000 1.5000
18 0.0000 1.8700 1.51680 64.10
19 0.0000 0.4000
20 0.0000 0.7000 1.51680 64.10
21 0.0000 0.5000
【0048】
この第1実施例において、撮影レンズCL1は、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2が光軸に沿って一体に移動し、第3レンズ群G3〜第6レンズ群G6が光軸に沿って一体に移動するように構成されている。そのため、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d1、及び、第6レンズ群G6とフィルター群FLとの軸上空気間隔d2は、フォーカシングに際して変化する。次の表2に無限遠、及び物像間距離(400mm)における可変間隔を示す。なお、フォーカシングにおける第1及び第2レンズ群G2の移動速度の方が、第3〜第6レンズ群G3〜G6の移動速度より速く移動するように構成されている。
【0049】
(表3)
無限遠 物像間距離(400mm)
d1 0.681 0.317
d2 7.5 8.5
【0050】
次の表3に、この第1実施例における各条件式対応値を示す。なお、この表3において、SF1は(R1+R2)/(R1−R2)で定義されるシェイプファクターを表している。この場合、R1は最も物体側に配置された負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面(図1の第1面)の曲率半径を、R2はこの負メニスカスレンズL1の像側のレンズ面(図1の第2面)の曲率半径を、それぞれ表している。また、SFiは(Ri1+Ri2)/(Ri1−Ri2)で定義されるシェイプファクターを表している。この場合、Ri1は最も像側に配置された両凸正レンズL8の物体側のレンズ面(図1の第14面)の曲率半径を、Ri2はこの両凸正レンズL8の像側のレンズ面(図1の第15面)の曲率半径を、それぞれ表している。また、Rs−1は像側に曲率の大きい凹面を有する負メニスカスレンズL4の当該凹面(図1の第7面)の曲率半径を、Rs+1は物体側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL5の当該凹面(図1の第9面)の曲率半径を、それぞれ表している。更に、fnは最も物体側に配置された負レンズ成分(第1レンズ群G1)の焦点距離を、fは撮影レンズCL1の全系の焦点距離を、それぞれ表している。
【0051】
(表3)
(1)SF1 =1.24
(2)SFi =-0.84
(3)|Rs−1/Rs+1| =0.995
(4)(−fn)/f =1.47
【0052】
第1実施例の無限遠合焦状態の収差図を図2に示す。各収差図において、FNOはFナンバーを、Aは各像高に対する半画角を、dはd線(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.6nm)を、CはC線(λ=656.3nm)を、FはF線(λ=486.1nm)を、それぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション(正弦条件)を示している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第1実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【0053】
〔第2実施例〕
図3は、本発明の第2実施例に係る撮影レンズCL2の構成を示す図である。この図3の撮影レンズCL2において、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた1枚の負メニスカスレンズL1で構成され、第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL2、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成され、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL4と像側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL5とを接合した接合レンズで構成され、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL6と両凸レンズL7とを接合した接合レンズで構成され、第5レンズ群G5は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8、及び、両凸レンズL9で構成され、第6レンズ群G6は、両凸レンズL8で構成される。
【0054】
以下の表4に、第2実施例の諸元の値を掲げる。
【0055】
(表4)
f = 18.4
F.NO = 1.41
2ω = 50.31
像高 = 8.50
レンズ全長 = 50.17
像面から見た射出瞳の位置 = -55.91

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 75.4163 1.0000 1.56384 60.67
2 15.7160 4.2734
3 70.5341 2.2903 1.88300 40.76
4 731.4542 0.7225
5 19.1812 2.7503 1.88300 40.76
6 84.1167 0.2000
7 16.3750 4.4071 1.83481 42.71
8 -28.3247 0.8000 1.66680 33.05
9 9.0641 2.7262
10 0.0000 4.9154 (開口絞り)
11 -8.5939 0.8000 1.84666 23.78
12 96.7989 3.5648 1.74320 49.34
13 -13.4605 0.2000
14 -67.1614 2.7139 1.88300 40.76
15 -21.6875 0.2000
16 139.6261 2.6087 1.81600 46.62
17 -52.8255 (d1)
18 41.0564 2.6903 1.81600 46.62
19 -617.9847 7.6915
20 0.0000 1.0000 1.51680 64.12
21 0.0000 1.5000
22 0.0000 1.8700 1.51680 64.12
23 0.0000 0.4000
24 0.0000 0.7000 1.51680 64.12
25 0.0000 0.5000
【0056】
この第2実施例において、撮影レンズCL2は、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第6レンズ群G6は固定され、第1レンズ群G1〜第5レンズ群G5が光軸に沿って一体に移動するように構成されている。そのため、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔d1は、フォーカシングに際して変化する。次の表5に無限遠、及び物像間距離(400mm)における可変間隔を示す。
【0057】
(表5)
無限遠 物像間距離(400mm)
d1 0.234 2.067
【0058】
次の表6に、この第2実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表6において、符号の説明は第1実施例と同様である。また、第2実施例では、R1は最も物体側に配置された負メニスカスレンズL1の物体側のレンズ面(図2の第1面)の曲率半径を、R2はこの負メニスカスレンズL1の像側のレンズ面(図2の第2面)の曲率半径を、それぞれ表している。また、Ri1は最も像側に配置された両凸レンズL10の物体側のレンズ面(図2の第18面)の曲率半径を、Ri2はこの両凸レンズL10の像側のレンズ面(図2の第19面)の曲率半径を、それぞれ表している。また、Rs−1は像側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL5の当該凹面(図2の第9面)の曲率半径を、Rs+1は物体側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL6の当該凹面(図2の第11面)の曲率半径を、それぞれ表している。
【0059】
(表8)
(1)SF1 =1.53
(2)SFi =-0.88
(3)|Rs−1/Rs+1| =1.055
(4)(−fn)/f =1.93
【0060】
この第2実施例の無限遠合焦状態の収差図を図4に示す。この収差図から明らかなように、第2実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【0061】
〔第3実施例〕
図5は、本発明の第3実施例に係る撮影レンズCL3の構成を示す図である。この図5の撮影レンズCL3において、第1レンズ群G1は、1枚の両凹レンズL1で構成され、第2レンズ群G2は、両凸レンズL2、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3で構成され、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL4と像側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL5とを接合した接合レンズで構成され、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に曲率の大きい凹面を有する負メニスカスレンズL6と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7との接合レンズで構成され、第5レンズ群G5は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL8、及び、両凸レンズL9から構成され、第6レンズ群G6は、両凸レンズL10から構成される。
【0062】
以下の表7に、第3実施例の諸元の値を掲げる。
【0063】
(表7)
f = 18.4
F.NO = 1.41
2ω = 50.29
像高 = 8.50
レンズ全長 = 52.00
像面から見た射出瞳の位置 = -46.38

面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 -188.2024 0.8000 1.72916 54.68
2 18.1673 4.2292
3 22.4450 5.3522 1.77250 49.60
4 -56.7984 0.2000
5 21.4436 2.4934 1.83400 37.16
6 43.7411 0.4192
7 17.9535 5.2572 1.60311 60.64
8 -15.4934 0.8000 1.61293 37.00
9 9.2953 2.7000
10 0.0000 (d1) (開口絞り)
11 -7.6612 0.8000 1.84666 23.78
12 -72.7188 3.0963 1.88300 40.76
13 -12.3644 0.2000
14 -51.3524 2.5665 1.81600 46.62
15 -20.0394 0.2000
16 133.2347 2.5741 1.75500 52.32
17 -48.2728 (d2)
18 37.5368 2.7066 1.72916 54.68
19 -454.7809 7.5000
20 0.0000 1.0000 1.51680 64.10
21 0.0000 1.5000
22 0.0000 1.8700 1.51680 64.10
23 0.0000 0.4000
24 0.0000 0.7000 1.51680 64.10
25 0.0000 0.5000
【0064】
この第3実施例において、撮影レンズCL3は、無限遠から近距離物体へのフォーカシングの際に、第6レンズ群G6は固定され、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3が光軸に沿って一体に移動し、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が光軸に沿って一体に移動するように構成されている。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3とともに移動するように構成されている。そのため、開口絞りSと第4レンズ群G4との軸上空気間隔d1、及び、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔d2は、フォーカシングに際して変化する。次の表5に無限遠、及び物像間距離(400mm)における可変間隔を示す。なお、フォーカシングにおける第1〜第3レンズ群G1〜G3の移動速度の方が、第4及び第5レンズ群G4,G5の移動速度より速く移動するように構成されている。
【0065】
(表8)
無限遠 物像間距離(400mm)
d1 3.96 4.37
d2 0.2 2.04
【0066】
次の表9に、この第3実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表8において、符号の説明は第1実施例と同様である。また、第3実施例では、R1は最も物体側に配置された両凹レンズL1の物体側のレンズ面(図3の第1面)の曲率半径を、R2はこの両凹レンズL1の像側のレンズ面(図3の第2面)の曲率半径を、それぞれ表している。また、Ri1は最も像側に配置された両凸レンズL10の物体側のレンズ面(図3の第18面)の曲率半径を、Ri2はこの両凸正レンズL10の像側のレンズ面(図3の第19面)の曲率半径を、それぞれ表している。また、Rs−1は像側に曲率の大きい凹面を有する両凹レンズL5の当該凹面(図3の第9面)の曲率半径を、Rs+1は物体側に曲率の大きい凹面を有する負メニスカスレンズL6の当該凹面(図3の第11面)の曲率半径を、それぞれ表している。
【0067】
(表9)
(1)SF1 =0.82
(2)SFi =-0.85
(3)|Rs−1/Rs+1| =1.213
(4)(−fn)/f =1.23
【0068】
この第3実施例の無限遠合焦状態の収差図を図6示す。この収差図から明らかなように、第3実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】第1実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図2】第1実施例の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図3】第2実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図4】第2実施例の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図5】第3実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図6】第3実施例の無限遠合焦状態の諸収差図である。
【図7】本発明に係る撮影レンズを搭載する電子スチルカメラを示し、(a)は正面図であり、(b)は背面図である。
【図8】図7(a)のA−A′線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【0070】
CL(CL1〜CL3) 撮影レンズ
G1 第1レンズ群(負レンズ成分) G2 第2レンズ群(正レンズ成分)
G3 第3レンズ群(像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分)
S 開口絞り
G4 第4レンズ群(物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分)
G5 第5レンズ群(正レンズ成分)
G6 第6レンズ群(最も像側に配置された正レンズ成分)
1 電子スチルカメラ(光学機器)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、
1枚の負レンズ成分と、
正レンズ成分と、
像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、
開口絞りと、
物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、
正レンズ成分と、を有し、
最も物体側に配置された前記負レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をR1とし、像側のレンズ面の曲率半径をR2とし、シェイプファクターをSF1としたとき、次式
0.75 < SF1 < 1.60
但し、SF1 = (R1+R2)/(R1−R2)
の条件を満足する撮影レンズ。
【請求項2】
最も像側に配置された前記正レンズ成分は、当該正レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をRi1とし、像側のレンズ面の曲率半径をRi2とし、シェイプファクターをSFiとしたとき、次式
−0.9 < SFi < −0.8
但し、SFi = (Ri1+Ri2)/(Ri1−Ri2)
の条件を満足する請求項1に記載の撮影レンズ。
【請求項3】
像側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分の当該凹面の曲率半径をRs−1とし、物体側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分の当該凹面の曲率半径をRs+1としたとき、次式
0.5 < |Rs−1/Rs+1| < 1.5
の条件を満足する請求項1または2に記載の撮影レンズ。
【請求項4】
最も像側に配置された前記正レンズ成分と、物体側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分との間に、正レンズ成分を有する請求項1〜3いずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項5】
像側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分と物体側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分とは、それぞれ接合レンズとして構成されている請求項1〜4いずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項6】
最も物体側に配置された前記負レンズ成分と、像側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分との間に、複数の正レンズ成分を有する請求項1〜5いずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項7】
最も物体側に配置された前記負レンズ成分の焦点距離をfnとし、当該撮影レンズ全系の焦点距離をfとしたとき、次式
1.0 < (−fn)/f < 2.3
の条件を満足する請求項1〜6いずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項8】
物体側に曲率の大きい凹面を有する前記負レンズ成分より像側に配置される屈折力を有する光学素子は、すべて正の屈折力を有する請求項1〜7いずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項9】
請求項1〜8いずれか一項に記載の撮影レンズを備えた光学機器。
【請求項10】
物体側から順に、1枚の負レンズ成分と、正レンズ成分と、像側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、開口絞りと、物体側に曲率の大きい凹面を有する負レンズ成分と、正レンズ成分と、を配置し、最も物体側に配置された前記負レンズ成分の、物体側のレンズ面の曲率半径をR1とし、像側のレンズ面の曲率半径をR2とし、シェイプファクターをSF1としたとき、次式
0.75 < SF1 < 1.60
但し、SF1 = (R1+R2)/(R1−R2)
の条件を満足する撮影レンズを用いた結像方法。
【請求項11】
フォーカシングの際、前記開口絞りは光軸に沿って移動する請求項10に記載の撮影レンズを用いた結像方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−210748(P2009−210748A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−52772(P2008−52772)
【出願日】平成20年3月4日(2008.3.4)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】