撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法
【課題】小型で近接撮影時の移動量が少なく、かつ、諸収差が良好に補正された撮影レンズ等を提供する。
【解決手段】デジタル一眼レフカメラ1等に搭載される撮影レンズSLを、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とで構成する。無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群G1または前記第2レンズ群G2の少なくとも一方が物体側に移動するよう構成する。
【解決手段】デジタル一眼レフカメラ1等に搭載される撮影レンズSLを、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とで構成する。無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群G1または前記第2レンズ群G2の少なくとも一方が物体側に移動するよう構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、無限遠物体から撮影倍率−1.0倍までの近距離撮影可能なマクロレンズ(マイクロレンズ)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−181390号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に示すような従来技術では、各レンズ群、特に第1レンズ群の合焦の際の移動量が大きく、現在主流となっている、鏡筒内部に駆動装置を備えた交換レンズに使用するには、この大きな移動量のため困難であった。また、無限遠合焦時の鏡筒長を短く保ち、小型でコンパクトな鏡筒を望む場合、大きな繰り出し量は鏡筒構造を構成することも困難であった。また、従来技術の延長線上で小型化を進めつつ、特に第1レンズ群の移動量を小さくした場合、合焦による球面収差の変動、像面湾曲の変動をコントロールするのが難しく、更なる改良の必要があった。
【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、小型で近接撮影時の移動量が少なく、かつ、諸収差が良好に補正された撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法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、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群または第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動し、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足する。
【0007】
また、この撮影レンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、次式
0.22 < f2 /(−f1) < 0.90
の条件を満足することが好ましい。
【0008】
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時の全長をTLとしたとき、次式
0.20 < f/TL < 0.60
の条件を満足することが好ましい。
【0009】
また、この撮影レンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.20 < (−f1)/f < 3.00
の条件を満足することが好ましい。
【0010】
また、この撮影レンズは、第3レンズ群の焦点距離をf3とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式、
2.0 < (−f3)/f < 50.0
の条件を満足することが好ましい。
【0011】
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < f2/f < 1.50
の条件を満足することが好ましい。
【0012】
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1としたとき、次式
0.40 < |X1|/f < 1.50
の条件式を満足することが好ましい。
【0013】
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとを有し、全体として2枚から5枚で構成されていることが好ましい。
【0014】
また、このとき、第1レンズ群は、負レンズの少なくとも1枚が、凹面を像側に向けていることが好ましい。
【0015】
また、この撮影レンズにおいて、第3レンズ群は、合焦時固定であることが好ましい。
【0016】
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。
【0017】
また、本発明に係る撮影レンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群または第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動するよう配置し、
最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足するよう配置する。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法を以上のように構成すると、一眼レフ等の撮像装置に好適で、撮影倍率が−0.5以上であり、小型で近接撮影時の移動量が少なく、かつ、諸収差が良好に補正されたものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【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実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【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実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【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実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図7】第4実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図8】第4実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図9】第5実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図10】第5実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図11】第6実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図12】第6実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図13】第7実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図14】第7実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図15】本実施形態に係る撮影レンズを搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。
【図16】本実施形態に係る撮影レンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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SLは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを有し、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3によって構成されるテレフォトタイプ光学系の物体側に、負屈折力を有する第1レンズ群G1を付加している。つまり、第1レンズ群G1にワイドコンバータの効果を持たせることで、全系の焦点距離を調節し十分な画角を持たせている。また、負の屈折力を有する第1レンズ群G1を可動とし、合焦レンズ群の一部とすることで、近接合焦時の移動量を短縮でき、鏡筒の簡素化を図っている。
【0021】
このような撮影レンズSLを構成するための条件について説明する。本実施形態の撮影レンズSLは、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとしたとき、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。本撮影レンズSLは、以下の条件式(1)に示すように、倍率を−0.5倍以上確保することができる。
【0022】
0.5 ≦ (−β) (1)
【0023】
条件式(1)は、最至近の物点に合焦したときの像倍率を規定する条件式である。この条件式(1)を満足することにより、近距離収差変動、特に、像面湾曲、球面収差の変動が抑えられる。この条件式(1)の下限値を下回ると、マクロレンズとしての効果が発揮できなくなるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を0.75にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(1)の下限値を1.00にすることが更に好ましい。
【0024】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
【0025】
0.81 < |X1|/f2 < 1.20 (2)
【0026】
条件式(2)は、第1レンズ群G1の移動量と第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定する条件式である。本撮影レンズSLは、全長、及び、近接撮影時に最大となる全長の変化量に深く関わる第1レンズ群G1の移動量を抑えるべく構成されたものであり、第2レンズ群G2の焦点距離を適正に保ちながら、第1レンズ群G1の移動量を短縮できる最適の範囲を規定したのが、この条件式(2)である。この条件式(2)の上限値を上回ると、全長が長く、重く、繰り出し時間のかかる撮影レンズSLとなってしまう。または、全長の変化量に対して像倍率が小さすぎ、マクロレンズを構成できないため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を1.10にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(2)の上限値を1.05にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(2)の下限値を下回ると、全長の変化量は小さいが、その分第2レンズ群G2のパワーが強まり、収差量が増大する。特に、像倍率を上げていくにつれ球面収差やコマ収差が発生し、これを補正するのは困難であるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために条件式(2)の下限値を0.82にすることが好ましく良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(2)の下限値を0.85にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0027】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
【0028】
0.22 < f2 /(−f1) < 0.90 (3)
【0029】
条件式(3)は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との比を規定する条件式である。本撮影レンズSLは、全長短縮のため第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2で集光した光線を負屈折力の第3レンズ群G3で受けるという構成になっているが、後方の発散成分が強いと十分なバックフォーカスを得られなくなる。そこで第1レンズ群G1を凹群(負の屈折力を有するレンズ群)、第2レンズ群G2を凸群(正の屈折力を有するレンズ群)としてレトロフォーカスの効果を持たせ、バックフォーカスと画角とを確保できるようバランスをさせたのが、この条件式(3)である。この条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1のパワーが強まりすぎるため、球面収差や像面の補正が困難となるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を0.8にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の上限値を0.7にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の焦点距離が長すぎて合焦時の移動量が増大してしまう。または、第2レンズ群G2の焦点距離が小さくなりすぎ、球面収差が悪化するため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために条件式(3)の下限値を0.28にすることが好ましく良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を0.35にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を0.40にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0030】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時の全長をTLとしたとき、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。なお、全長TLとは、最も物体側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を示す。
【0031】
0.20 < f/TL < 0.60 (4)
【0032】
条件式(4)は、縮筒時の鏡筒長を決める無限遠時の全長と焦点距離との適正な割合を規定する条件式である。この条件式(4)の上限値を上回ると、全長が短すぎ、無限遠から近距離まで全ての領域において収差を良好に補正するのが難しい。また、最至近での像面の補正が困難となり、全体的にコマ収差の補正ができなくなるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.55にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の上限値を0.50にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(4)の下限値を下回ると、全長に対して全系の焦点距離が短すぎ、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3とが離れてしまうため、十分な画角や明るさを確保するのが困難となり好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.25にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.30にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.35にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0033】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
【0034】
0.20 < (−f1)/f < 3.00 (5)
【0035】
条件式(5)は、第1レンズ群G1の適正な屈折力を全系の焦点距離で規定する条件式である。この条件式(5)の上限値を上回ると、負の屈折力を有する第1レンズ群G1の屈折力が弱まるため、近接撮影合焦時の繰り出し量が大きくなり、鏡筒内のメカ構成が成り立たない。また、移動量が少なくなるように他のレンズ群の屈折力を強めると、特に球面収差が悪化し、好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値を2.8にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の上限値を2.50にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の上限値を2.30にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(5)の下限値を下回ると、負の屈折力を有する第1レンズ群G1の屈折力が強まるため、合焦時の収差変動、特に像面湾曲、非点収差の変動が急増し、好ましくない。また、歪曲収差も大きくなり好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を0.50にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を0.80にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を1.00にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0036】
また、第3レンズ群G3は負の屈折力を持つが、像面に近い後方レンズ群の負の屈折力が強いと、結像面がマイナス方向に変位するためバックフォーカスが短くなり、鏡筒を構成できなくなる。一方、全系の焦点距離が長い望遠系のレンズはその特性上、バックフォーカスには余裕があるが全長が長くなる傾向にあるので、その場合、第3レンズ群G3の負の屈折力を強めて小型化するのが好ましい。そこで、この第3レンズ群G3のパワーと全系の焦点距離の適切な比率を述べたものが、以下の条件式(6)である。
【0037】
即ち、本実施形態の撮影レンズSLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
【0038】
2.0 < (−f3)/f < 50.0 (6)
【0039】
条件式(6)は、前述のように、第3レンズ群G3のパワーと全系の焦点距離との適切な比率を規定する条件式である。この条件式(6)の上限を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が弱まるため、各レンズ群の繰り出し量が増し、全長変化が増えるため、好ましくない。また、各レンズ群の移動量を無理に抑えれば、近接合焦時の収差変動、特に像面湾曲及び非点収差が悪化するので好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の上限値を40.0にすることが好ましく、より良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の上限値を30.0にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の上限値を20.0にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(6)の下限値を下回ると、負の屈折力を有する第3レンズ群G3の屈折力が強まるため、バックフォーカスが減少し、鏡筒の構成ができなくなる。また、射出瞳も近づくため、像面でのマイクロレンズアレイ等のケラレ、いわゆるシェーディングを引き起こしてしまい、好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の下限値を5.0にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の下限値を6,0にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の下限値を0.7にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0040】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
【0041】
0.40 < f2/f < 1.50 (7)
【0042】
条件式(7)は、正の屈折力を有する第2レンズ群G2の適切な焦点距離、すなわち屈折力を規定する条件式である。この条件式(7)の上限値を上回ると、正の屈折力を有する第2レンズ群G2の屈折力が弱まるため、この第2レンズ群G2内が移動レンズ群となる場合、近接撮影合焦時の繰り出し量が大きくなり、鏡筒内モーター駆動に不利となり構成ができなくなる。また、移動量を抑えるために他のレンズ群の屈折力を強めると、合焦時の収差変動、特に像面湾曲および非点収差が悪化するため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の上限値を1.20にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の上限値を1.00にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の上限値を0.90にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(7)の下限値を下回ると、正の屈折力を有する第2レンズ群G2の屈折力が強まるため、合焦時の収差変動、特に球面収差の変動が急増し、好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の下限値を0.50にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の下限値を0.60にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の下限値を0.70にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0043】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、像側から物体側に移動する場合の移動量を正の値として、無限遠合焦時から撮影倍率等倍(−1.0倍)時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1としたとき、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
【0044】
0.40 < |X1|/f < 1.50 (8)
【0045】
条件式(8)は、全系の最大全長に関わる、無限遠から最至近に至るまでの第1レンズ群G1の移動量を焦点距離で規定した条件式である。この条件式(8)の上限値を上回ると、全長が長く、重く、繰り出し時間のかかる光学系となってしまう。もしくは、全長の変化量に対して像倍率が小さすぎ、マクロレンズを構成できない。また、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が開きすぎるため、非点収差の補正が困難となり好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の上限値を1.20にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の上限値を1.00にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の上限値を0.90にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(8)の下限値を下回ると、全長の変化量は小さいがその分各レンズ群のパワーが強まり、収差量が増大する。特に、像倍率を上げていくにつれコマが発生し、これを補正するのは困難であるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の下限値を0.55にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の下限値を0.60にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の下限値を0.65にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0046】
なお、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第1レンズ群G1は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとを有し、全体として2枚から5枚で構成されていることが望ましい。この構成により、少ない枚数で十分な画角を確保することができ、歪曲収差や高次のコマ収差を補正することができる。また、この場合、第1レンズ群G1の負レンズの少なくとも1枚が、凹面を像側に向けていることが望ましく、上述のような効果を最大限に発揮できる。
【0047】
また、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第3レンズ群G3は、合焦時固定であることが望ましい。この構成により、鏡筒機構の簡素化を図っている。また、第3レンズ群G3が固定のため、無限遠から最至近への合焦時、第3レンズ群G3を射出する光線の通る高さが変わり、コマ収差などを無限遠から最至近ポジションにわたって押さえることが可能となり、良好な性能を確保することができる。
【0048】
開口絞りSは、第2レンズ群G2内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。
【0049】
図15に、上述の撮影レンズSLを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ1(以後、単にカメラと記す)の略断面図を示す。このカメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2(撮影レンズSL)で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして、焦点板4に結像された光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
【0050】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、撮影レンズ2で集光された不図示の物体(被写体)の光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、当該撮像素子7により撮像され、物体(被写体)画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、図15に記載のカメラ1は、撮影レンズSLを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズSLと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ1は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。
【0051】
以下、本実施形態の撮影レンズSLの第1の製造方法の概略を、図16を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する(ステップS100)。具体的に、本実施形態では、例えば、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L11、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12を配置して第1レンズ群G1とし、物体側から順に、両凸レンズL21と両凹レンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25を配置して第2レンズ群G2とし、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32を配置して第3レンズ群G3とする。このようにして準備した各レンズ群を配置して撮影レンズSLを製造する。
【0052】
このとき、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群G1または第2レンズ群G2の少なくとも一方が物体側に移動するよう配置する(ステップS200)。また、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の前記第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたときとき、前述の条件式(1)及び(2)を満足するよう各レンズ群を配置する(ステップS300)。
【実施例】
【0053】
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。なお、図1、図3、図5、図7、図9、図11及び図13は、撮影レンズSL1〜SL7の屈折力配分及び無限遠から近距離物点への合焦時における各レンズ群の移動の様子を示す。これらの図に示すように、各実施例の撮影レンズSL1〜SL7は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
【0054】
また、各実施例では、第3レンズ群G3と像面Iとの間に、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターP1を有している。
【0055】
第3、第4実施例では、非球面レンズを有している。この非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をκとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。例えば、「E−n」は「×10-n」を示す。なお、第3、第4実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、第3、第4実施例の表中において、非球面には面番号の左側に*印を付している。
【0056】
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
【0057】
〔第1実施例〕
図1は、第1実施例に係る撮影レンズSL1の構成を示す図である。この図1の撮影レンズSL1において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、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L11、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21と両凹レンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25の5枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0058】
以下の表1に、第1実施例に係る撮影レンズSL1の諸元の値を掲げる。この表1において、fは焦点距離を、FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスを、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、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、レンズ面の場合は平面を示し、絞りの場合は開口を示す。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。
【0059】
(表1)
f = 40.00
Bf = 38.499(一定)
F.NO = 2.82
2ω = 40.7°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 26.1179 3.35 25.42 1.80518
2 38.5567 0.30
3 28.3090 1.85 44.79 1.74400
4 12.4140 (d1)
5 36.7256 6.10 49.60 1.77250
6 -15.6437 1.50 45.78 1.54814
7 214.8756 3.00
8 0.0000 3.00 開口絞りS
9 -21.4651 1.40 27.79 1.74077
10 62.7506 1.70
11 -68.6301 3.30 58.55 1.65160
12 -21.4842 0.24
13 102.3954 3.90 52.64 1.74100
14 -32.9686 (d2)
15 -203.3365 1.60 49.60 1.77250
16 25.9553 0.80
17 27.2693 4.70 45.78 1.54814
18 -59.2410 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -54.96113
第2レンズ群 5 28.93392
第3レンズ群 15 -327.30654
【0060】
この第1実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TL(各合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離。以下の実施例でも同様である。)は、合焦に際して変化する。次の表2に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0061】
(表2)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 12.4231 12.1244 12.0004
d2 2.1725 16.5637 30.9649
Bf 38.499 38.499 38.499
TL 89.8320 103.9245 118.2018
【0062】
次の表3に、この第1実施例に係る撮影レンズSL1の各条件式対応値を示す。なお、この表3における符号の説明を以下に示すが、この符号の説明は以降の実施例においても同様である。この表3において、βは最至近の物点に合焦したときの像倍率を、X1は無限遠合焦時から撮影倍率等倍(−1.0倍)時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量、fは無限遠合焦時の全系の焦点距離を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、TLは無限遠合焦時の全長を、それぞれ表している。
【0063】
(表3)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.981
(3)f2/(−f1)=0.526
(4)f/TL=0.445
(5)(−f1)/f=1.374
(6)(−f3)/f=8.183
(7)f2/f=0.723
(8)|−X1|/f=0.709
【0064】
図2に、第1実施例の諸収差図を示す。すなわち、図2(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図2(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図2(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。なお、以下の説明に使用する符号(a)は、無限遠状態にのみ記載、符号(b)は結像倍率−0.5倍状態にのみ記載、符号(c)は結像倍率−1.0倍状態にのみ記載する。他の実施例についても同様とし、記載を省略する。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、dはd線(λ=587.6nm)に対する収差曲線を、gはg線(λ=435.8nm)に対する収差曲線を、それぞれ示している。また、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Yの最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示している。なお、以下の全実施例の収差図において、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。各収差図から明らかなように、第1実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0065】
〔第2実施例〕
図3は、第2実施例に係る撮影レンズSL2の構成を示す図である。この図3の撮影レンズSL2において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25の5枚のレンズから構成されてている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0066】
以下の表4に、第2実施例の諸元の値を掲げる。
【0067】
(表4)
f = 40.00
Bf = 40.137(一定)
F.NO = 3.79
2ω = 41.10°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 -106.8278 1.85 44.79 1.74400
2 25.6391 1.00
3 95.5375 2.60 25.68 1.78472
4 -127.7017 (d1)
5 48.2706 6.10 49.60 1.77250
6 -21.3213 1.50 45.78 1.54814
7 -73.4809 2.50
8 0.0000 7.96 開口絞りS
9 -12.2937 1.40 27.79 1.74077
10 6776.3938 1.40
11 -33.3157 3.00 58.55 1.65160
12 -14.8650 0.24
13 158762.6337 3.50 52.64 1.74100
14 -21.9061 (d2)
15 73.6737 1.60 50.24 1.71999
16 36.6378 3.20
17 -95.7156 3.00 38.02 1.60342
18 -46.6605 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -47.69852
第2レンズ群 5 30.63683
第3レンズ群 15 -394.27034
【0068】
この第2実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表5に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0069】
(表5)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 0.9999 3.2879 5.3436
d2 1.0000 14.1000 26.1530
Bf 40.137 40.137 40.137
TL 82.9883 98.3763 112.4850
【0070】
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。
【0071】
(表6)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.963
(3)f2/(−f1)=0.642
(4)f/TL= 0.356
(5)(−f1)/f=1.192
(6)(−f3)/f=9.857
(7)f2/f=0.766
(8)|−X1|/f=0.737
【0072】
図4に、第2実施例の諸収差図を示す。すなわち、図4(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図4(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図4(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第2実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0073】
〔第3実施例〕
図5は、第3実施例に係る撮影レンズSL3の構成を示す図である。この図5の撮影レンズSL3において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22、開口絞りS、及び、両凹レンズL23と両凸レンズL24との接合レンズの4枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
から構成されている。
【0074】
以下の表7に、第3実施例の諸元の値を掲げる。
【0075】
(表7)
f = 40.00
Bf = 39.554(一定)
F.NO = 3.38
2ω = 41.80°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 -68.2689 2.00 61.15 1.58887
*2 19.3667 6.70
3 38.4885 4.00 56.17 1.65100
4 -400.0451 (d1)
5 17.9793 4.00 47.93 1.71700
*6 -21837.6180 0.23
7 23.0087 2.00 30.13 1.69895
8 13.1885 5.16
9 0.0000 1.50 開口絞りS
10 -66.4939 0.80 32.11 1.67270
11 26.1840 4.28 64.10 1.51680
12 -19.6382 (d2)
13 556.8819 1.70 59.45 1.53996
14 36.3003 0.80
15 82.2410 3.00 40.11 1.76200
16 -250.0000 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -63.85136
第2レンズ群 5 34.00249
第3レンズ群 13 -700.00005
【0076】
この第3実施例において、第2面及び第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表8に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A10の値を示す。
【0077】
(表8)
κ A4 A6 A8 A10
第2面 1.5509 -2.15100E-05 -1.50980E-07 7.77600E-10 -5.81330E-12
第6面 1.0000 2.89880E-05 1.65020E-08 -4.09580E-10 1.76840E-12
【0078】
この第3実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表9に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0079】
(表9)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 4.5657 6.3762 5.1420
d2 1.0000 17.2114 35.1276
Bf 39.554 39.554 39.554
TL 81.2877 99.3096 115.9916
【0080】
次の表10に、この第3実施例における各条件式対応値を示す。
【0081】
(表10)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=1.021
(3)f2/(−f1)=0.533
(4)f/TL=0.492
(5)(−f1)/f=1.596
(6)(−f3)/f=17.500
(7)f2/f=0.850
(8)|−X1|/f=0.868
【0082】
図6に、第3実施例の諸収差図を示す。すなわち、図6(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図6(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図6(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第3実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0083】
〔第4実施例〕
図7は、第4実施例に係る撮影レンズSL4の構成を示す図である。この図7の撮影レンズSL4において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22と両凹レンズL23との接合レンズ、開口絞りS、及び、両凸レンズL24の4枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0084】
以下の表11に、第4実施例の諸元の値を掲げる。
【0085】
(表11)
f = 40.00
Bf = 39.579(一定)
F.NO = 3.24
2ω =41.50°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 -63.9517 0.90 59.73 1.52249
*2 17.5347 3.31
3 160.2107 2.73 44.78 1.74400
4 -42.2120 (d1)
5 35.4070 5.00 44.78 1.74400
6 -39.1498 4.18
7 -210.2646 2.25 70.41 1.48749
8 -20.8349 0.90 27.78 1.74077
9 26.6445 3.60
10 0.0000 1.65 開口絞りS
11 438.8641 3.71 44.78 1.74400
12 -26.0822 (d2)
13 -107.1341 0.90 58.93 1.51823
14 38.3363 0.74
15 108.9497 2.86 44.78 1.74400
16 -83.7148 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -83.19307
第2レンズ群 5 35.65762
第3レンズ群 13 -444.23813
【0086】
この第4実施例において、第2面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表12に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A10の値を示す。
【0087】
(表12)
κ A4 A6 A8 A10
第2面 1.4363 -1.41670E-05 -7.24370E-08 -2.79860E-10 -1.59670E-12
【0088】
この第4実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表13に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0089】
(表13)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 11.9639 11.6564 11.4549
d2 1.2000 17.1344 33.1268
Bf 39.579 39.579 39.579
TL 85.4712 101.0981 116.8890
【0090】
次の表14に、この第4実施例における各条件式対応値を示す。
【0091】
(表14)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.881
(3)f2/(−f1)=0.429
(4)f/TL=0.468
(5)(−f1)/f=2.080
(6)(−f3)/f=11.106
(7)f2/f=0.891
(8)|−X1|/f=0.785
【0092】
図8に、第4実施例の諸収差図を示す。すなわち、図8(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図8(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図8(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第4実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0093】
〔第5実施例〕
図9は、第5実施例に係る撮影レンズSL5の構成を示す図である。この図9の撮影レンズSL5において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12、両凸レンズL13、両凸レンズL14、及び、両凹レンズL15の5枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。
構成されている。
【0094】
以下の表15に、第5実施例の諸元の値を掲げる。
【0095】
(表15)
f = 39.14
Bf = 41.090(一定)
F.NO = 3.76
2ω = 39.79°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 54.2302 2.00 70.40 1.48749
2 17.3305 2.64
3 49.6086 1.00 70.45 1.48749
4 14.4559 2.12
5 31.2482 3.00 40.11 1.76200
6 -79.9498 6.16
7 27.4214 4.00 58.73 1.61272
8 -23.9284 0.10
9 -65.2739 2.00 37.00 1.61293
10 14.0969 (d1)
11 0.0000 4.00 開口絞りS
12 -48.3211 1.20 35.70 1.62588
13 39.1123 4.00 63.38 1.61800
14 -19.8696 0.10
15 71.4649 3.45 63.73 1.61881
16 -484.0506 (d2)
17 -212.3723 1.20 45.79 1.54814
18 38.9548 1.55
19 -304.0438 2.55 44.79 1.74400
20 -46.2980 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -143.60502
第2レンズ群 11 33.88088
第3レンズ群 17 -449.00551
【0096】
この第5実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表16に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0097】
(表16)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 12.0835 12.3858 13.6139
d2 3.7111 18.5251 33.0350
Bf 41.090 41.090 41.090
TL 97.9491 113.0653 128.8033
【0098】
次の表17に、この第5実施例における各条件式対応値を示す。
【0099】
(表17)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.911
(3)f2/(−f1)=0.236
(4)f/TL=0.400
(5)(−f1)/f=3.669
(6)(−f3)/f=11.473
(7)f2/f=0.866
(8)|−X1|/f=0.788
【0100】
図10に、第5実施例の諸収差図を示す。すなわち、図11(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図10(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図10(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第5実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0101】
〔第6実施例〕
図11は、第6実施例に係る撮影レンズSL6の構成を示す図である。この図11の撮影レンズSL6において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12との接合レンズの2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21と両凹レンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25の5枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0102】
以下の表18に、第6実施例の諸元の値を掲げる。
【0103】
(表18)
f = 40.0
Bf = 39.820(一定)
F.NO = 2.86
2ω = 41.24°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 26.4826 1.85 44.79 1.74400
2 13.5172 3.35 25.68 1.78472
3 13.7673 (d1)
4 37.3029 6.10 49.60 1.77250
5 -17.7447 1.50 45.78 1.54814
6 2349.4438 2.50
7 0.0000 7.20 開口絞りS
8 -24.6368 1.40 27.79 1.74077
9 49.4961 1.70
10 -44.0723 3.30 58.55 1.65160
11 -21.6733 0.24
12 56.9313 3.90 52.64 1.74100
13 -36.2890 (d2)
14 -331.4266 1.60 49.60 1.77250
15 39.0571 1.00
16 57.2603 3.60 45.78 1.54814
17 -58.8360 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -47.69852
第2レンズ群 11 30.63683
第3レンズ群 17 -394.27034
【0104】
この第6実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表19に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0105】
(表19)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 12.5000 12.3875 12.5000
d2 1.2000 16.3191 31.2385
Bf 39.820 39.820 39.820
TL 92.7572 107.7637 122.7957
【0106】
次の表20に、この第6実施例における各条件式対応値を示す。
【0107】
(表20)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.980
(3)f2/(−f1)=0.642
(4)f/TL=0.431
(5)(−f1)/f=1.192
(6)(−f3)/f=9.857
(7)f2/f=0.766
(8)|−X1|/f=0.751
【0108】
図12に、第6実施例の諸収差図を示す。すなわち、図12(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図12(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図12(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第6実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0109】
〔第7実施例〕
図13は、第7実施例に係る撮影レンズSL7の構成を示す図である。この図13の撮影レンズSL7において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12、両凸レンズL13、両凸レンズL14、及び、両凹レンズL15の5枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0110】
以下の表21に、第7実施例の諸元の値を掲げる。
【0111】
(表21)
f = 40.0
Bf = 40.0(一定)
F.NO = 2.80
2ω = 39.14°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 32.0128 2.00 46.48 1.58267
2 14.0363 2.71
3 49.2088 2.00 58.93 1.51823
4 26.0278 2.77
5 26.0000 2.65 27.51 1.75520
6 -342.2396 2.54
7 25.0000 3.87 56.17 1.65100
8 -36.8975 0.98
9 -42.8752 1.18 30.13 1.69895
10 19.1868 (d1)
11 0.0000 3.50 開口絞りS
12 -17.2682 1.10 30.13 1.69895
13 72.9999 3.76 60.25 1.62041
14 -19.8570 0.81
15 71.9505 3.20 47.93 1.71700
16 -26.5053 (d2)
17 135.0005 1.10 54.89 1.67790
18 32.6890 1.40
19 -346.0717 2.07 29.51 1.71736
20 -77.0609 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -1977.71883
第2レンズ群 11 28.55584
第3レンズ群 17 -123.78848
【0112】
この第7実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表22に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0113】
(表22)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 2.2000 2.6745 4.1994
d2 1.0000 11.7699 22.5225
Bf 40.000 40.000 40.000
TL 80.8341 92.0784 104.3559
【0114】
次の表23に、この第7実施例における各条件式対応値を示す。
【0115】
(表23)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.824
(3)f2/(−f1)=0.014
(4)f/TL=0.495
(5)(−f1)/f=49.415
(6)(−f3)/f=3.093
(7)f2/f=0.713
(8)|−X1|/f=0.588
【0116】
図14に、第7実施例の諸収差図を示す。すなわち、図14(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図14(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図14(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第7実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【符号の説明】
【0117】
SL(SL1〜SL7) 撮影レンズ
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群
S 開口絞り
1 デジタル一眼レフカメラ(光学機器)
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、無限遠物体から撮影倍率−1.0倍までの近距離撮影可能なマクロレンズ(マイクロレンズ)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−181390号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に示すような従来技術では、各レンズ群、特に第1レンズ群の合焦の際の移動量が大きく、現在主流となっている、鏡筒内部に駆動装置を備えた交換レンズに使用するには、この大きな移動量のため困難であった。また、無限遠合焦時の鏡筒長を短く保ち、小型でコンパクトな鏡筒を望む場合、大きな繰り出し量は鏡筒構造を構成することも困難であった。また、従来技術の延長線上で小型化を進めつつ、特に第1レンズ群の移動量を小さくした場合、合焦による球面収差の変動、像面湾曲の変動をコントロールするのが難しく、更なる改良の必要があった。
【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、小型で近接撮影時の移動量が少なく、かつ、諸収差が良好に補正された撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法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、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群または第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動し、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足する。
【0007】
また、この撮影レンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、次式
0.22 < f2 /(−f1) < 0.90
の条件を満足することが好ましい。
【0008】
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時の全長をTLとしたとき、次式
0.20 < f/TL < 0.60
の条件を満足することが好ましい。
【0009】
また、この撮影レンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.20 < (−f1)/f < 3.00
の条件を満足することが好ましい。
【0010】
また、この撮影レンズは、第3レンズ群の焦点距離をf3とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式、
2.0 < (−f3)/f < 50.0
の条件を満足することが好ましい。
【0011】
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < f2/f < 1.50
の条件を満足することが好ましい。
【0012】
また、この撮影レンズは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1としたとき、次式
0.40 < |X1|/f < 1.50
の条件式を満足することが好ましい。
【0013】
また、この撮影レンズにおいて、第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとを有し、全体として2枚から5枚で構成されていることが好ましい。
【0014】
また、このとき、第1レンズ群は、負レンズの少なくとも1枚が、凹面を像側に向けていることが好ましい。
【0015】
また、この撮影レンズにおいて、第3レンズ群は、合焦時固定であることが好ましい。
【0016】
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。
【0017】
また、本発明に係る撮影レンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群または第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動するよう配置し、
最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足するよう配置する。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る撮影レンズ、この撮影レンズを有する光学機器、及び、撮影レンズの製造方法を以上のように構成すると、一眼レフ等の撮像装置に好適で、撮影倍率が−0.5以上であり、小型で近接撮影時の移動量が少なく、かつ、諸収差が良好に補正されたものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【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実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【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実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【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実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図7】第4実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図8】第4実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図9】第5実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図10】第5実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図11】第6実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図12】第6実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図13】第7実施例による撮影レンズの構成を示す断面図である。
【図14】第7実施例の諸収差図であり、(a)は無限遠合焦状態における諸収差図であり、(b)は撮影倍率等倍(−0.5倍)状態における諸収差図であり、(c)は撮影倍率等倍(−1.0倍)状態における諸収差図である。
【図15】本実施形態に係る撮影レンズを搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。
【図16】本実施形態に係る撮影レンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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SLは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを有し、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3によって構成されるテレフォトタイプ光学系の物体側に、負屈折力を有する第1レンズ群G1を付加している。つまり、第1レンズ群G1にワイドコンバータの効果を持たせることで、全系の焦点距離を調節し十分な画角を持たせている。また、負の屈折力を有する第1レンズ群G1を可動とし、合焦レンズ群の一部とすることで、近接合焦時の移動量を短縮でき、鏡筒の簡素化を図っている。
【0021】
このような撮影レンズSLを構成するための条件について説明する。本実施形態の撮影レンズSLは、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとしたとき、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。本撮影レンズSLは、以下の条件式(1)に示すように、倍率を−0.5倍以上確保することができる。
【0022】
0.5 ≦ (−β) (1)
【0023】
条件式(1)は、最至近の物点に合焦したときの像倍率を規定する条件式である。この条件式(1)を満足することにより、近距離収差変動、特に、像面湾曲、球面収差の変動が抑えられる。この条件式(1)の下限値を下回ると、マクロレンズとしての効果が発揮できなくなるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を0.75にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(1)の下限値を1.00にすることが更に好ましい。
【0024】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
【0025】
0.81 < |X1|/f2 < 1.20 (2)
【0026】
条件式(2)は、第1レンズ群G1の移動量と第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定する条件式である。本撮影レンズSLは、全長、及び、近接撮影時に最大となる全長の変化量に深く関わる第1レンズ群G1の移動量を抑えるべく構成されたものであり、第2レンズ群G2の焦点距離を適正に保ちながら、第1レンズ群G1の移動量を短縮できる最適の範囲を規定したのが、この条件式(2)である。この条件式(2)の上限値を上回ると、全長が長く、重く、繰り出し時間のかかる撮影レンズSLとなってしまう。または、全長の変化量に対して像倍率が小さすぎ、マクロレンズを構成できないため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を1.10にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(2)の上限値を1.05にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(2)の下限値を下回ると、全長の変化量は小さいが、その分第2レンズ群G2のパワーが強まり、収差量が増大する。特に、像倍率を上げていくにつれ球面収差やコマ収差が発生し、これを補正するのは困難であるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために条件式(2)の下限値を0.82にすることが好ましく良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(2)の下限値を0.85にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0027】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
【0028】
0.22 < f2 /(−f1) < 0.90 (3)
【0029】
条件式(3)は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との比を規定する条件式である。本撮影レンズSLは、全長短縮のため第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2で集光した光線を負屈折力の第3レンズ群G3で受けるという構成になっているが、後方の発散成分が強いと十分なバックフォーカスを得られなくなる。そこで第1レンズ群G1を凹群(負の屈折力を有するレンズ群)、第2レンズ群G2を凸群(正の屈折力を有するレンズ群)としてレトロフォーカスの効果を持たせ、バックフォーカスと画角とを確保できるようバランスをさせたのが、この条件式(3)である。この条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1のパワーが強まりすぎるため、球面収差や像面の補正が困難となるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を0.8にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の上限値を0.7にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の焦点距離が長すぎて合焦時の移動量が増大してしまう。または、第2レンズ群G2の焦点距離が小さくなりすぎ、球面収差が悪化するため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために条件式(3)の下限値を0.28にすることが好ましく良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を0.35にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(3)の下限値を0.40にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0030】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時の全長をTLとしたとき、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。なお、全長TLとは、最も物体側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を示す。
【0031】
0.20 < f/TL < 0.60 (4)
【0032】
条件式(4)は、縮筒時の鏡筒長を決める無限遠時の全長と焦点距離との適正な割合を規定する条件式である。この条件式(4)の上限値を上回ると、全長が短すぎ、無限遠から近距離まで全ての領域において収差を良好に補正するのが難しい。また、最至近での像面の補正が困難となり、全体的にコマ収差の補正ができなくなるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.55にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の上限値を0.50にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(4)の下限値を下回ると、全長に対して全系の焦点距離が短すぎ、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3とが離れてしまうため、十分な画角や明るさを確保するのが困難となり好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.25にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.30にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(4)の下限値を0.35にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0033】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
【0034】
0.20 < (−f1)/f < 3.00 (5)
【0035】
条件式(5)は、第1レンズ群G1の適正な屈折力を全系の焦点距離で規定する条件式である。この条件式(5)の上限値を上回ると、負の屈折力を有する第1レンズ群G1の屈折力が弱まるため、近接撮影合焦時の繰り出し量が大きくなり、鏡筒内のメカ構成が成り立たない。また、移動量が少なくなるように他のレンズ群の屈折力を強めると、特に球面収差が悪化し、好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値を2.8にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の上限値を2.50にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の上限値を2.30にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(5)の下限値を下回ると、負の屈折力を有する第1レンズ群G1の屈折力が強まるため、合焦時の収差変動、特に像面湾曲、非点収差の変動が急増し、好ましくない。また、歪曲収差も大きくなり好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を0.50にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を0.80にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(5)の下限値を1.00にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0036】
また、第3レンズ群G3は負の屈折力を持つが、像面に近い後方レンズ群の負の屈折力が強いと、結像面がマイナス方向に変位するためバックフォーカスが短くなり、鏡筒を構成できなくなる。一方、全系の焦点距離が長い望遠系のレンズはその特性上、バックフォーカスには余裕があるが全長が長くなる傾向にあるので、その場合、第3レンズ群G3の負の屈折力を強めて小型化するのが好ましい。そこで、この第3レンズ群G3のパワーと全系の焦点距離の適切な比率を述べたものが、以下の条件式(6)である。
【0037】
即ち、本実施形態の撮影レンズSLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
【0038】
2.0 < (−f3)/f < 50.0 (6)
【0039】
条件式(6)は、前述のように、第3レンズ群G3のパワーと全系の焦点距離との適切な比率を規定する条件式である。この条件式(6)の上限を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が弱まるため、各レンズ群の繰り出し量が増し、全長変化が増えるため、好ましくない。また、各レンズ群の移動量を無理に抑えれば、近接合焦時の収差変動、特に像面湾曲及び非点収差が悪化するので好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の上限値を40.0にすることが好ましく、より良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の上限値を30.0にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の上限値を20.0にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(6)の下限値を下回ると、負の屈折力を有する第3レンズ群G3の屈折力が強まるため、バックフォーカスが減少し、鏡筒の構成ができなくなる。また、射出瞳も近づくため、像面でのマイクロレンズアレイ等のケラレ、いわゆるシェーディングを引き起こしてしまい、好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の下限値を5.0にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の下限値を6,0にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(6)の下限値を0.7にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0040】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
【0041】
0.40 < f2/f < 1.50 (7)
【0042】
条件式(7)は、正の屈折力を有する第2レンズ群G2の適切な焦点距離、すなわち屈折力を規定する条件式である。この条件式(7)の上限値を上回ると、正の屈折力を有する第2レンズ群G2の屈折力が弱まるため、この第2レンズ群G2内が移動レンズ群となる場合、近接撮影合焦時の繰り出し量が大きくなり、鏡筒内モーター駆動に不利となり構成ができなくなる。また、移動量を抑えるために他のレンズ群の屈折力を強めると、合焦時の収差変動、特に像面湾曲および非点収差が悪化するため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の上限値を1.20にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の上限値を1.00にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の上限値を0.90にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(7)の下限値を下回ると、正の屈折力を有する第2レンズ群G2の屈折力が強まるため、合焦時の収差変動、特に球面収差の変動が急増し、好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の下限値を0.50にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の下限値を0.60にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(7)の下限値を0.70にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0043】
また、本実施形態の撮影レンズSLは、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、像側から物体側に移動する場合の移動量を正の値として、無限遠合焦時から撮影倍率等倍(−1.0倍)時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量をX1としたとき、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
【0044】
0.40 < |X1|/f < 1.50 (8)
【0045】
条件式(8)は、全系の最大全長に関わる、無限遠から最至近に至るまでの第1レンズ群G1の移動量を焦点距離で規定した条件式である。この条件式(8)の上限値を上回ると、全長が長く、重く、繰り出し時間のかかる光学系となってしまう。もしくは、全長の変化量に対して像倍率が小さすぎ、マクロレンズを構成できない。また、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が開きすぎるため、非点収差の補正が困難となり好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の上限値を1.20にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の上限値を1.00にすることが更に好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の上限値を0.90にすることが更に好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。反対に、条件式(8)の下限値を下回ると、全長の変化量は小さいがその分各レンズ群のパワーが強まり、収差量が増大する。特に、像倍率を上げていくにつれコマが発生し、これを補正するのは困難であるため好ましくない。ここで、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の下限値を0.55にすることが好ましく、良好な収差補正が可能になる。また、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の下限値を0.60にすることが好ましい。更に、本実施形態の効果を更に確実にするために、条件式(8)の下限値を0.65にすることが好ましく、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。
【0046】
なお、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第1レンズ群G1は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとを有し、全体として2枚から5枚で構成されていることが望ましい。この構成により、少ない枚数で十分な画角を確保することができ、歪曲収差や高次のコマ収差を補正することができる。また、この場合、第1レンズ群G1の負レンズの少なくとも1枚が、凹面を像側に向けていることが望ましく、上述のような効果を最大限に発揮できる。
【0047】
また、本実施形態の撮影レンズSLにおいて、第3レンズ群G3は、合焦時固定であることが望ましい。この構成により、鏡筒機構の簡素化を図っている。また、第3レンズ群G3が固定のため、無限遠から最至近への合焦時、第3レンズ群G3を射出する光線の通る高さが変わり、コマ収差などを無限遠から最至近ポジションにわたって押さえることが可能となり、良好な性能を確保することができる。
【0048】
開口絞りSは、第2レンズ群G2内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。
【0049】
図15に、上述の撮影レンズSLを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ1(以後、単にカメラと記す)の略断面図を示す。このカメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2(撮影レンズSL)で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして、焦点板4に結像された光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
【0050】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、撮影レンズ2で集光された不図示の物体(被写体)の光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、当該撮像素子7により撮像され、物体(被写体)画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、図15に記載のカメラ1は、撮影レンズSLを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズSLと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ1は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。
【0051】
以下、本実施形態の撮影レンズSLの第1の製造方法の概略を、図16を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する(ステップS100)。具体的に、本実施形態では、例えば、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L11、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12を配置して第1レンズ群G1とし、物体側から順に、両凸レンズL21と両凹レンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25を配置して第2レンズ群G2とし、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32を配置して第3レンズ群G3とする。このようにして準備した各レンズ群を配置して撮影レンズSLを製造する。
【0052】
このとき、無限遠から近距離物点に合焦する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の空気間隔が変化するよう、第1レンズ群G1または第2レンズ群G2の少なくとも一方が物体側に移動するよう配置する(ステップS200)。また、最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の前記第1レンズ群G1の移動量をX1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたときとき、前述の条件式(1)及び(2)を満足するよう各レンズ群を配置する(ステップS300)。
【実施例】
【0053】
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。なお、図1、図3、図5、図7、図9、図11及び図13は、撮影レンズSL1〜SL7の屈折力配分及び無限遠から近距離物点への合焦時における各レンズ群の移動の様子を示す。これらの図に示すように、各実施例の撮影レンズSL1〜SL7は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
【0054】
また、各実施例では、第3レンズ群G3と像面Iとの間に、像面Iに配設されるCCD等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターP1を有している。
【0055】
第3、第4実施例では、非球面レンズを有している。この非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をκとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。例えば、「E−n」は「×10-n」を示す。なお、第3、第4実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、第3、第4実施例の表中において、非球面には面番号の左側に*印を付している。
【0056】
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ×y2/r2)1/2}
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
【0057】
〔第1実施例〕
図1は、第1実施例に係る撮影レンズSL1の構成を示す図である。この図1の撮影レンズSL1において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、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L11、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21と両凹レンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25の5枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0058】
以下の表1に、第1実施例に係る撮影レンズSL1の諸元の値を掲げる。この表1において、fは焦点距離を、FNOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスを、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、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、レンズ面の場合は平面を示し、絞りの場合は開口を示す。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。
【0059】
(表1)
f = 40.00
Bf = 38.499(一定)
F.NO = 2.82
2ω = 40.7°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 26.1179 3.35 25.42 1.80518
2 38.5567 0.30
3 28.3090 1.85 44.79 1.74400
4 12.4140 (d1)
5 36.7256 6.10 49.60 1.77250
6 -15.6437 1.50 45.78 1.54814
7 214.8756 3.00
8 0.0000 3.00 開口絞りS
9 -21.4651 1.40 27.79 1.74077
10 62.7506 1.70
11 -68.6301 3.30 58.55 1.65160
12 -21.4842 0.24
13 102.3954 3.90 52.64 1.74100
14 -32.9686 (d2)
15 -203.3365 1.60 49.60 1.77250
16 25.9553 0.80
17 27.2693 4.70 45.78 1.54814
18 -59.2410 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -54.96113
第2レンズ群 5 28.93392
第3レンズ群 15 -327.30654
【0060】
この第1実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TL(各合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離。以下の実施例でも同様である。)は、合焦に際して変化する。次の表2に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0061】
(表2)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 12.4231 12.1244 12.0004
d2 2.1725 16.5637 30.9649
Bf 38.499 38.499 38.499
TL 89.8320 103.9245 118.2018
【0062】
次の表3に、この第1実施例に係る撮影レンズSL1の各条件式対応値を示す。なお、この表3における符号の説明を以下に示すが、この符号の説明は以降の実施例においても同様である。この表3において、βは最至近の物点に合焦したときの像倍率を、X1は無限遠合焦時から撮影倍率等倍(−1.0倍)時において、合焦時最大となる時の第1レンズ群G1の移動量、fは無限遠合焦時の全系の焦点距離を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、TLは無限遠合焦時の全長を、それぞれ表している。
【0063】
(表3)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.981
(3)f2/(−f1)=0.526
(4)f/TL=0.445
(5)(−f1)/f=1.374
(6)(−f3)/f=8.183
(7)f2/f=0.723
(8)|−X1|/f=0.709
【0064】
図2に、第1実施例の諸収差図を示す。すなわち、図2(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図2(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図2(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。なお、以下の説明に使用する符号(a)は、無限遠状態にのみ記載、符号(b)は結像倍率−0.5倍状態にのみ記載、符号(c)は結像倍率−1.0倍状態にのみ記載する。他の実施例についても同様とし、記載を省略する。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、dはd線(λ=587.6nm)に対する収差曲線を、gはg線(λ=435.8nm)に対する収差曲線を、それぞれ示している。また、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーを示し、非点収差図、歪曲収差図では像高Yの最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示している。なお、以下の全実施例の収差図において、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。各収差図から明らかなように、第1実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0065】
〔第2実施例〕
図3は、第2実施例に係る撮影レンズSL2の構成を示す図である。この図3の撮影レンズSL2において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25の5枚のレンズから構成されてている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0066】
以下の表4に、第2実施例の諸元の値を掲げる。
【0067】
(表4)
f = 40.00
Bf = 40.137(一定)
F.NO = 3.79
2ω = 41.10°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 -106.8278 1.85 44.79 1.74400
2 25.6391 1.00
3 95.5375 2.60 25.68 1.78472
4 -127.7017 (d1)
5 48.2706 6.10 49.60 1.77250
6 -21.3213 1.50 45.78 1.54814
7 -73.4809 2.50
8 0.0000 7.96 開口絞りS
9 -12.2937 1.40 27.79 1.74077
10 6776.3938 1.40
11 -33.3157 3.00 58.55 1.65160
12 -14.8650 0.24
13 158762.6337 3.50 52.64 1.74100
14 -21.9061 (d2)
15 73.6737 1.60 50.24 1.71999
16 36.6378 3.20
17 -95.7156 3.00 38.02 1.60342
18 -46.6605 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -47.69852
第2レンズ群 5 30.63683
第3レンズ群 15 -394.27034
【0068】
この第2実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表5に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0069】
(表5)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 0.9999 3.2879 5.3436
d2 1.0000 14.1000 26.1530
Bf 40.137 40.137 40.137
TL 82.9883 98.3763 112.4850
【0070】
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。
【0071】
(表6)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.963
(3)f2/(−f1)=0.642
(4)f/TL= 0.356
(5)(−f1)/f=1.192
(6)(−f3)/f=9.857
(7)f2/f=0.766
(8)|−X1|/f=0.737
【0072】
図4に、第2実施例の諸収差図を示す。すなわち、図4(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図4(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図4(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第2実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0073】
〔第3実施例〕
図5は、第3実施例に係る撮影レンズSL3の構成を示す図である。この図5の撮影レンズSL3において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22、開口絞りS、及び、両凹レンズL23と両凸レンズL24との接合レンズの4枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
から構成されている。
【0074】
以下の表7に、第3実施例の諸元の値を掲げる。
【0075】
(表7)
f = 40.00
Bf = 39.554(一定)
F.NO = 3.38
2ω = 41.80°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 -68.2689 2.00 61.15 1.58887
*2 19.3667 6.70
3 38.4885 4.00 56.17 1.65100
4 -400.0451 (d1)
5 17.9793 4.00 47.93 1.71700
*6 -21837.6180 0.23
7 23.0087 2.00 30.13 1.69895
8 13.1885 5.16
9 0.0000 1.50 開口絞りS
10 -66.4939 0.80 32.11 1.67270
11 26.1840 4.28 64.10 1.51680
12 -19.6382 (d2)
13 556.8819 1.70 59.45 1.53996
14 36.3003 0.80
15 82.2410 3.00 40.11 1.76200
16 -250.0000 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -63.85136
第2レンズ群 5 34.00249
第3レンズ群 13 -700.00005
【0076】
この第3実施例において、第2面及び第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表8に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A10の値を示す。
【0077】
(表8)
κ A4 A6 A8 A10
第2面 1.5509 -2.15100E-05 -1.50980E-07 7.77600E-10 -5.81330E-12
第6面 1.0000 2.89880E-05 1.65020E-08 -4.09580E-10 1.76840E-12
【0078】
この第3実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表9に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0079】
(表9)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 4.5657 6.3762 5.1420
d2 1.0000 17.2114 35.1276
Bf 39.554 39.554 39.554
TL 81.2877 99.3096 115.9916
【0080】
次の表10に、この第3実施例における各条件式対応値を示す。
【0081】
(表10)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=1.021
(3)f2/(−f1)=0.533
(4)f/TL=0.492
(5)(−f1)/f=1.596
(6)(−f3)/f=17.500
(7)f2/f=0.850
(8)|−X1|/f=0.868
【0082】
図6に、第3実施例の諸収差図を示す。すなわち、図6(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図6(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図6(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第3実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0083】
〔第4実施例〕
図7は、第4実施例に係る撮影レンズSL4の構成を示す図である。この図7の撮影レンズSL4において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL11、及び、両凸レンズL12の2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22と両凹レンズL23との接合レンズ、開口絞りS、及び、両凸レンズL24の4枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0084】
以下の表11に、第4実施例の諸元の値を掲げる。
【0085】
(表11)
f = 40.00
Bf = 39.579(一定)
F.NO = 3.24
2ω =41.50°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 -63.9517 0.90 59.73 1.52249
*2 17.5347 3.31
3 160.2107 2.73 44.78 1.74400
4 -42.2120 (d1)
5 35.4070 5.00 44.78 1.74400
6 -39.1498 4.18
7 -210.2646 2.25 70.41 1.48749
8 -20.8349 0.90 27.78 1.74077
9 26.6445 3.60
10 0.0000 1.65 開口絞りS
11 438.8641 3.71 44.78 1.74400
12 -26.0822 (d2)
13 -107.1341 0.90 58.93 1.51823
14 38.3363 0.74
15 108.9497 2.86 44.78 1.74400
16 -83.7148 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -83.19307
第2レンズ群 5 35.65762
第3レンズ群 13 -444.23813
【0086】
この第4実施例において、第2面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表12に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A10の値を示す。
【0087】
(表12)
κ A4 A6 A8 A10
第2面 1.4363 -1.41670E-05 -7.24370E-08 -2.79860E-10 -1.59670E-12
【0088】
この第4実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表13に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0089】
(表13)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 11.9639 11.6564 11.4549
d2 1.2000 17.1344 33.1268
Bf 39.579 39.579 39.579
TL 85.4712 101.0981 116.8890
【0090】
次の表14に、この第4実施例における各条件式対応値を示す。
【0091】
(表14)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.881
(3)f2/(−f1)=0.429
(4)f/TL=0.468
(5)(−f1)/f=2.080
(6)(−f3)/f=11.106
(7)f2/f=0.891
(8)|−X1|/f=0.785
【0092】
図8に、第4実施例の諸収差図を示す。すなわち、図8(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図8(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図8(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第4実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0093】
〔第5実施例〕
図9は、第5実施例に係る撮影レンズSL5の構成を示す図である。この図9の撮影レンズSL5において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12、両凸レンズL13、両凸レンズL14、及び、両凹レンズL15の5枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。
構成されている。
【0094】
以下の表15に、第5実施例の諸元の値を掲げる。
【0095】
(表15)
f = 39.14
Bf = 41.090(一定)
F.NO = 3.76
2ω = 39.79°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 54.2302 2.00 70.40 1.48749
2 17.3305 2.64
3 49.6086 1.00 70.45 1.48749
4 14.4559 2.12
5 31.2482 3.00 40.11 1.76200
6 -79.9498 6.16
7 27.4214 4.00 58.73 1.61272
8 -23.9284 0.10
9 -65.2739 2.00 37.00 1.61293
10 14.0969 (d1)
11 0.0000 4.00 開口絞りS
12 -48.3211 1.20 35.70 1.62588
13 39.1123 4.00 63.38 1.61800
14 -19.8696 0.10
15 71.4649 3.45 63.73 1.61881
16 -484.0506 (d2)
17 -212.3723 1.20 45.79 1.54814
18 38.9548 1.55
19 -304.0438 2.55 44.79 1.74400
20 -46.2980 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -143.60502
第2レンズ群 11 33.88088
第3レンズ群 17 -449.00551
【0096】
この第5実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表16に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0097】
(表16)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 12.0835 12.3858 13.6139
d2 3.7111 18.5251 33.0350
Bf 41.090 41.090 41.090
TL 97.9491 113.0653 128.8033
【0098】
次の表17に、この第5実施例における各条件式対応値を示す。
【0099】
(表17)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.911
(3)f2/(−f1)=0.236
(4)f/TL=0.400
(5)(−f1)/f=3.669
(6)(−f3)/f=11.473
(7)f2/f=0.866
(8)|−X1|/f=0.788
【0100】
図10に、第5実施例の諸収差図を示す。すなわち、図11(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図10(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図10(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第5実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0101】
〔第6実施例〕
図11は、第6実施例に係る撮影レンズSL6の構成を示す図である。この図11の撮影レンズSL6において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12との接合レンズの2枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸レンズL21と両凹レンズL22との接合レンズ、開口絞りS、両凹レンズL23、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24、及び、両凸レンズL25の5枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、両凹レンズL31、及び、両凸レンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0102】
以下の表18に、第6実施例の諸元の値を掲げる。
【0103】
(表18)
f = 40.0
Bf = 39.820(一定)
F.NO = 2.86
2ω = 41.24°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 26.4826 1.85 44.79 1.74400
2 13.5172 3.35 25.68 1.78472
3 13.7673 (d1)
4 37.3029 6.10 49.60 1.77250
5 -17.7447 1.50 45.78 1.54814
6 2349.4438 2.50
7 0.0000 7.20 開口絞りS
8 -24.6368 1.40 27.79 1.74077
9 49.4961 1.70
10 -44.0723 3.30 58.55 1.65160
11 -21.6733 0.24
12 56.9313 3.90 52.64 1.74100
13 -36.2890 (d2)
14 -331.4266 1.60 49.60 1.77250
15 39.0571 1.00
16 57.2603 3.60 45.78 1.54814
17 -58.8360 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -47.69852
第2レンズ群 11 30.63683
第3レンズ群 17 -394.27034
【0104】
この第6実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表19に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0105】
(表19)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 12.5000 12.3875 12.5000
d2 1.2000 16.3191 31.2385
Bf 39.820 39.820 39.820
TL 92.7572 107.7637 122.7957
【0106】
次の表20に、この第6実施例における各条件式対応値を示す。
【0107】
(表20)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.980
(3)f2/(−f1)=0.642
(4)f/TL=0.431
(5)(−f1)/f=1.192
(6)(−f3)/f=9.857
(7)f2/f=0.766
(8)|−X1|/f=0.751
【0108】
図12に、第6実施例の諸収差図を示す。すなわち、図12(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図12(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図12(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第6実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【0109】
〔第7実施例〕
図13は、第7実施例に係る撮影レンズSL7の構成を示す図である。この図13の撮影レンズSL7において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12、両凸レンズL13、両凸レンズL14、及び、両凹レンズL15の5枚のレンズから構成されている。第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有し、物体側から順に、開口絞りS、両凹レンズL21と両凸レンズL22との接合レンズ、及び、両凸レンズL23の3枚のレンズから構成されている。第3レンズ群G3は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32の2枚のレンズから構成されている。
【0110】
以下の表21に、第7実施例の諸元の値を掲げる。
【0111】
(表21)
f = 40.0
Bf = 40.0(一定)
F.NO = 2.80
2ω = 39.14°
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 32.0128 2.00 46.48 1.58267
2 14.0363 2.71
3 49.2088 2.00 58.93 1.51823
4 26.0278 2.77
5 26.0000 2.65 27.51 1.75520
6 -342.2396 2.54
7 25.0000 3.87 56.17 1.65100
8 -36.8975 0.98
9 -42.8752 1.18 30.13 1.69895
10 19.1868 (d1)
11 0.0000 3.50 開口絞りS
12 -17.2682 1.10 30.13 1.69895
13 72.9999 3.76 60.25 1.62041
14 -19.8570 0.81
15 71.9505 3.20 47.93 1.71700
16 -26.5053 (d2)
17 135.0005 1.10 54.89 1.67790
18 32.6890 1.40
19 -346.0717 2.07 29.51 1.71736
20 -77.0609 (Bf)
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -1977.71883
第2レンズ群 11 28.55584
第3レンズ群 17 -123.78848
【0112】
この第7実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、及び、全長TLは、合焦に際して変化する。次の表22に、無限遠合焦状態、結像倍率−0.5倍状態、及び、結像倍率−1.0倍状態における可変間隔を示す。また、Bfも示す。
【0113】
(表22)
β 無限遠 -0.5倍 -1.0倍
d1 2.2000 2.6745 4.1994
d2 1.0000 11.7699 22.5225
Bf 40.000 40.000 40.000
TL 80.8341 92.0784 104.3559
【0114】
次の表23に、この第7実施例における各条件式対応値を示す。
【0115】
(表23)
(1)(−β)=1.000
(2)|X1|/f2=0.824
(3)f2/(−f1)=0.014
(4)f/TL=0.495
(5)(−f1)/f=49.415
(6)(−f3)/f=3.093
(7)f2/f=0.713
(8)|−X1|/f=0.588
【0116】
図14に、第7実施例の諸収差図を示す。すなわち、図14(a)は無限遠合焦状態の収差図であり、図14(b)は結像倍率−0.5倍状態での諸収差であり、図14(c)は結像倍率−1.0倍状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第7実施例では、無限遠状態から近接撮影状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像特性を有していることがわかる。
【符号の説明】
【0117】
SL(SL1〜SL7) 撮影レンズ
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群
S 開口絞り
1 デジタル一眼レフカメラ(光学機器)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、
負の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
無限遠から近距離物点に合焦する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、前記第1レンズ群または前記第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動し、
最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の前記第1レンズ群G1の移動量をX1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足する撮影レンズ。
【請求項2】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、次式
0.22 < f2 /(−f1) < 0.90
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】
無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時の全長をTLとしたとき、次式
0.20 < f/TL < 0.60
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】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.20 < (−f1)/f < 3.00
の条件を満足する請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項5】
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式、
2.0 < (−f3)/f < 50.0
の条件を満足する請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項6】
無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < f2/f < 1.50
の条件を満足する請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項7】
無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < |X1|/f < 1.50
の条件式を満足する請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項8】
前記第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとを有し、全体として2枚から5枚で構成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項9】
前記第1レンズ群は、前記負レンズの少なくとも1枚が、凹面を像側に向けている、請求項8に記載の撮影レンズ。
【請求項10】
前記第3レンズ群は、合焦時固定である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項11】
請求項1〜10いずれか一項に記載の撮影レンズを有する光学機器。
【請求項12】
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、
無限遠から近距離物点に合焦する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、前記第1レンズ群または前記第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動するよう配置し、
最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の前記第1レンズ群G1の移動量をX1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足するよう配置する撮影レンズの製造方法。
【請求項1】
物体側から順に、
負の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、を有し、
無限遠から近距離物点に合焦する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、前記第1レンズ群または前記第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動し、
最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の前記第1レンズ群G1の移動量をX1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足する撮影レンズ。
【請求項2】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、次式
0.22 < f2 /(−f1) < 0.90
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】
無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとし、無限遠合焦時の全長をTLとしたとき、次式
0.20 < f/TL < 0.60
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】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.20 < (−f1)/f < 3.00
の条件を満足する請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項5】
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式、
2.0 < (−f3)/f < 50.0
の条件を満足する請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項6】
無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < f2/f < 1.50
の条件を満足する請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項7】
無限遠合焦時の全系の焦点距離をfとしたとき、次式
0.40 < |X1|/f < 1.50
の条件式を満足する請求項1〜6のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項8】
前記第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズと、少なくとも1枚の正レンズとを有し、全体として2枚から5枚で構成されている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項9】
前記第1レンズ群は、前記負レンズの少なくとも1枚が、凹面を像側に向けている、請求項8に記載の撮影レンズ。
【請求項10】
前記第3レンズ群は、合焦時固定である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の撮影レンズ。
【請求項11】
請求項1〜10いずれか一項に記載の撮影レンズを有する光学機器。
【請求項12】
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有する撮影レンズの製造方法であって、
無限遠から近距離物点に合焦する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の空気間隔が変化するよう、前記第1レンズ群または前記第2レンズ群の少なくとも一方が物体側に移動するよう配置し、
最至近の物点に合焦したときの像倍率をβとし、無限遠合焦時から撮影倍率等倍時において、合焦時最大となる時の前記第1レンズ群G1の移動量をX1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
0.5 ≦ (−β)
0.81 < |X1|/f2 < 1.20
の条件を満足するよう配置する撮影レンズの製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2012−68348(P2012−68348A)
【公開日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−211657(P2010−211657)
【出願日】平成22年9月22日(2010.9.22)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年9月22日(2010.9.22)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]