JP4862263B2 - Super wide-angle lens and photographing apparatus equipped with the super-wide angle lens - Google Patents
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Description
本発明は、大画角を有する大口径の超広角レンズ、該超広角レンズを備えた撮影装置に関する。 The present invention relates to a large-diameter super-wide-angle lens having a large angle of view and a photographing apparatus including the super-wide-angle lens.
従来、通常の射影方式（ｙ＝ｆ・ｔａｎθ）で包括角（画角）２ω＝１００°以上の超広角レンズの提案は少なく、さらにＦ２．８程度の大口径の超広角レンズの提案は極めて少ない。このような超広角レンズは、例えば本願出願人などによって提案されている（特許文献１，２を参照）。
しかしながら、上記各特許文献に開示されている超広角レンズは、全て銀塩カメラの撮像範囲に対応した超広角レンズであり、デジタルカメラの撮像範囲に対応するものではない。このため、デジタルカメラの撮像範囲において包括角２ω＝１００°以上を満足する超広角レンズを構成しようとすれば、焦点距離がより短くなるためにバックフォーカスを確保することが困難となってしまうという問題がある。 However, the super wide-angle lenses disclosed in each of the above patent documents are all super-wide-angle lenses corresponding to the imaging range of a silver salt camera, and do not correspond to the imaging range of a digital camera. For this reason, if an ultra-wide-angle lens satisfying an inclusive angle of 2ω = 100 ° or more in the imaging range of a digital camera is configured, it is difficult to ensure back focus because the focal length becomes shorter. There's a problem.
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、デジタルカメラの撮像範囲において大画角と、大口径とを有する超広角レンズ、該超広角レンズを備えた撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and Oite large size screen angle imaging range of the digital camera, an ultra wide-angle lens having a large diameter, to provide a photographing apparatus having a ultra wide-angle lens For the purpose.
上記課題を解決するために本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体から順に、第１負レンズ、第２負レンズ、第３負レンズを有し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、前群と、後群とを有し、
合焦の際、前記第１レンズ群と前記前群とは光軸上の位置を固定され、前記後群は光軸方向に沿って移動し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする超広角レンズ。
（１） −５．０＜ｆ１／ｆ＜−０．５
（２） ０．２＜ｆ２／ｆｒ≦１．０
（３） ０．０７≦ｆ／ＴＬ＜０．１０
ｆ ：前記超広角レンズ全体の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆｒ：前記後群の焦点距離
ＴＬ：前記超広角レンズにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
In order to solve the above problems, the present invention
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, an aperture stop, a second lens group having positive refractive power,
The first lens group includes, in order from the object, a first negative lens, a second negative lens, and a third negative lens;
The second lens group has a front group and a rear group in order from the object side,
During focusing, the first lens group and the front group are fixed on the optical axis, and the rear group moves along the optical axis direction,
An ultra-wide-angle lens that satisfies the following conditional expressions (1), (2), and (3):
(1) -5.0 <f1 / f <-0.5
(2) 0.2 <f2 / fr ≦ 1.0
(3) 0.07 ≦ f / TL <0.10
f: focal length of the entire super wide-angle lens f1: focal length of the first lens group
f2: Focal length of the second lens group
fr: focal length of the rear group TL: distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the super-wide-angle lens
また、本発明の超広角レンズでは、
前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する非球面レンズを少なくとも１枚有することが望ましい。
In the super wide-angle lens of the present invention,
Wherein the first lens group, it is desirable that at least one have the aspherical lens having a negative refractive power.
また、本発明の超広角レンズでは、
前記非球面レンズは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） ０．０＜［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＜３．０
ｄ０ ：前記非球面レンズの光軸上の厚さ（中心厚）
ｄｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効径の位置における光軸と平行な厚さ
ｄ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における光軸と平行な厚さ
ｈｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効半径
ｈ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における有効半径
In the super wide-angle lens of the present invention,
The aspheric lens preferably satisfies the following conditional expression (4).
(4) 0.0 <[(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] <3.0
d0 : thickness of the aspheric lens on the optical axis (center thickness)
dm: thickness parallel to the optical axis at the position of the maximum effective diameter of the image side lens surface of the aspheric lens d30: optical axis at the position of 30% of the total effective diameter of the lens surface of the image side of the aspheric lens Parallel thickness hm: Maximum effective radius of the image-side lens surface of the aspheric lens h30: Effective radius at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
また、本発明の超広角レンズでは、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと、数枚の負レンズと、正レンズとを有することが望ましい。
In the super wide-angle lens of the present invention,
The first lens group preferably includes, in order from the object side, a negative meniscus lens, several negative lenses, and a positive lens.
また、本発明の超広角レンズでは、
前記第１レンズ群は、複数枚の非球面レンズを有しており、
以下の条件式（４）を満足する非球面レンズが、前記複数枚の非球面レンズのうち最も物体側に配置されていることが望ましい。
（４） ０．０＜［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＜３．０
ｄ０ ：前記非球面レンズの光軸上の厚さ（中心厚）
ｄｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効径の位置における光軸と平行な厚
さ
ｄ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における光軸と平行な
厚さ
ｈｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効半径
ｈ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における有効半径
また、本発明の超広角レンズでは、
前記第１レンズ群は、以下の条件式（４）を満足する非球面レンズが物体側から２枚目以降に配置されていることが望ましい。
（４） ０．０＜［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＜３．０
ｄ０ ：前記非球面レンズの光軸上の厚さ（中心厚）
ｄｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効径の位置における光軸と平行な厚さ
ｄ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における光軸と平行な厚さ
ｈｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効半径
ｈ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における有効半径
また、本発明の超広角レンズでは、
前記第１レンズ群は、接合レンズを少なくとも１つ有することが望ましい。
また、本発明の超広角レンズでは、
前記第２レンズ群は、複数の接合レンズを有することが望ましい。
また、本発明の超広角レンズでは、
以下の条件式（４’）を満足することが望ましい。
（４’）０．０７≦ｆ／ＴＬ≦０．０８
ｆ ：前記超広角レンズ全体の焦点距離
ＴＬ：前記超広角レンズにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
また、本発明は、上記超広角レンズを用いられていることを特徴とする撮影装置を提供する。
In the super wide-angle lens of the present invention,
The first lens group has a plurality of aspheric lenses,
It is desirable that an aspheric lens satisfying the following conditional expression (4) is disposed closest to the object side among the plurality of aspheric lenses.
(4) 0.0 <[(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] <3.0
d0: thickness of the aspheric lens on the optical axis (center thickness)
dm: Thickness parallel to the optical axis at the position of the maximum effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
The
d30: parallel to the optical axis at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
thickness
hm: Maximum effective radius of the image side lens surface of the aspheric lens
h30: Effective radius at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
In the super wide-angle lens of the present invention,
In the first lens group, it is preferable that aspherical lenses satisfying the following conditional expression (4) are arranged on the second and subsequent lenses from the object side.
(4) 0.0 <[(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] <3.0
d0: thickness of the aspheric lens on the optical axis (center thickness)
dm: Thickness parallel to the optical axis at the position of the maximum effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
d30: thickness parallel to the optical axis at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
hm: Maximum effective radius of the image side lens surface of the aspheric lens
h30: Effective radius at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
In the super wide-angle lens of the present invention,
The first lens group preferably has at least one cemented lens.
In the super wide-angle lens of the present invention,
The second lens group preferably includes a plurality of cemented lenses.
In the super wide-angle lens of the present invention,
It is desirable to satisfy the following conditional expression (4 ′).
(4 ′) 0.07 ≦ f / TL ≦ 0.08
f: Focal length of the entire super wide-angle lens
TL: Distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the super-wide-angle lens. The present invention also provides a photographing apparatus using the super-wide-angle lens.
本発明によれば、デジタルカメラの撮像範囲において大画角と、大口径とを有する超広角レンズ、該超広角レンズを備えた撮影装置を提供することができる。 According to the present invention, a Oite large size screen angle imaging range of the digital camera, an ultra wide-angle lens having a large diameter, it is possible to provide a photographing apparatus having a ultra wide-angle lens.
写真レンズを含む対物光学系の設計において最も困難なことは、著しい大画角化と同時に大口径化を図ることである。このことは、ザイデル収差を余すところ無く補正することに他ならない。このような設計における困難性のため、銀塩カメラの撮像範囲において通常の射影方式では限界に近い包括角２ω＝１００゜以上で、口径Ｆ２．８に達するレンズの発明提案は少ない。 The most difficult thing in designing an objective optical system including a photographic lens is to achieve a large aperture at the same time as remarkably large angle of view. This is nothing but correction of Seidel aberrations. Due to the difficulty in the design, there are few proposals for the invention of a lens that reaches an aperture F2.8 at a comprehensive angle 2ω = 100 ° or more, which is close to the limit in the normal projection method in the imaging range of a silver salt camera.
本発明は、デジタルカメラの撮像範囲において限界に近い包括角と大口径とを有する今までに無い仕様の超広角レンズを実現するものである。そしてさらに本発明は、常用可能なほど小型で、十分な周辺光量を確保し、かつ高い光学性能を有し、現代の量産技術で十分に製造可能な非球面レンズを用いて構成することができる超広角レンズを実現するものである。特に、非球面レンズは、その製造方法を考慮すれば量産性の低い精研削方式ではなく、量産性の高いガラスモールド方式で製造可能であることが望ましい。これにより、著しいコストダウンを図ることができるため、ユーザーメリットも大きくなる。 The present invention realizes a super-wide-angle lens with an unprecedented specification having an inclusive angle and a large aperture close to the limit in the imaging range of a digital camera. Further, the present invention can be configured using an aspheric lens that is small enough for regular use, has sufficient peripheral light quantity, has high optical performance, and can be sufficiently manufactured with modern mass production technology. An ultra-wide-angle lens is realized. In particular, it is desirable that an aspherical lens can be manufactured not by a precision grinding method with low mass productivity but by a glass mold method with high mass productivity in view of its manufacturing method. As a result, the cost can be significantly reduced, and the user merit is also increased.
まず、本発明の超広角レンズについて基本的な構造から説明する。本発明の超広角レンズは、基本的に負の屈折力を有する発散性レンズ群と正の屈折力を有する収斂性レンズ群とで構成された、いわゆるレトロフォーカスタイプのレンズである。 First, the basic structure of the super wide-angle lens of the present invention will be described. The super-wide-angle lens of the present invention is a so-called retrofocus type lens basically composed of a divergent lens group having a negative refractive power and a convergent lens group having a positive refractive power.
発散性レンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと、数枚の負レンズと正レンズとによって構成されている。また、発散性レンズ群は、軸上収差と軸外収差を共に良好に補正するために、厚肉の接合レンズを有することが望ましい。また、以下の条件式の説明において述べるように、特徴的な非球面レンズによって軸外収差を中心に良好な収差補正を行うことができる。 The divergent lens group includes, in order from the object side, a negative meniscus lens, several negative lenses, and a positive lens. In addition, the divergent lens group preferably has a thick cemented lens in order to satisfactorily correct both on-axis aberrations and off-axis aberrations. Further, as will be described in the following description of the conditional expression, good aberration correction can be performed centering on off-axis aberration by a characteristic aspheric lens.
また、収斂性レンズ群は、光学系全体のマスターレンズとしての機能を持ち、基本的に凹凸凹（負・正・負群構成）のパワー配置を含むレンズ群を有している。近距離物点への合焦は、この収斂性レンズ群全体または該レンズ群の一部を移動させることによって行われる。さらに、合焦のために移動するレンズ群は、少なくとも凸凹凸（正・負・正群構成）のパワー配置を含むレンズ群を有していることが望ましい。また、収斂性レンズ群は、ペッツバール和の適切な設定と、球面収差および倍率色収差の良好な補正とを行うために、複数の接合レンズを有することが望ましい。 Further, the convergent lens group has a function as a master lens of the entire optical system, and basically includes a lens group including a power arrangement of concave / convex concave (negative / positive / negative group configuration). Focusing on a short distance object point is performed by moving the entire convergent lens group or a part of the lens group. Furthermore, it is desirable that the lens group that moves for focusing has a lens group that includes at least a convex and concave (positive / negative / positive group configuration) power arrangement. In addition, it is desirable that the convergent lens group includes a plurality of cemented lenses in order to appropriately set the Petzval sum and to satisfactorily correct spherical aberration and lateral chromatic aberration.
上述した今までに無い仕様の本発明の大口径の超広角レンズは、製造が容易で適切な補正効果を有する非球面レンズの開発によって実現が可能となっている。本発明の超広角レンズにおいて、非球面は、軸外収差の補正の効果が大きいより物体側のレンズ面に導入されている。したがって、各像高に対応する軸外光線の光軸からの高さｈbarが十分に分離独立し、各光束幅が少ない。このため、高次項のみを著しくコントロールすることによって、各像高に対する光束毎に比較的独立した収差補正を行うことができる。 The above-described large-aperture ultra-wide-angle lens of the present invention having an unprecedented specification can be realized by developing an aspheric lens that is easy to manufacture and has an appropriate correction effect. In the super wide-angle lens of the present invention, the aspherical surface is introduced to the lens surface on the object side that has a greater effect of correcting off-axis aberrations. Therefore, the height hbar from the optical axis of the off-axis light beam corresponding to each image height is sufficiently separated and independent, and each light beam width is small. For this reason, it is possible to perform relatively independent aberration correction for each luminous flux for each image height by significantly controlling only the higher order terms.
以上のように、非球面係数の高次項を有効に使用することによって、従来良好に補正することができなかった周辺光束に対する収差を良好に補正すること可能となる。したがって、高次項の適切な設定は、周辺性能の改善に効果があり、ごく周辺の歪曲収差、下方コマ収差、および非点収差を良好に保つことができる。 As described above, by effectively using the high-order term of the aspheric coefficient, it is possible to satisfactorily correct aberrations with respect to the peripheral light flux that could not be corrected well in the past. Accordingly, the appropriate setting of the high-order term is effective in improving the peripheral performance, and the very peripheral distortion, lower coma, and astigmatism can be kept good.
したがって、光軸からの高さｈ、およびｈbarを考慮した非球面の最適な設定位置と、上記非球面係数とをコントロールすることによって良好な収差補正が可能となる。また、レンズ設計においては設計可能であっても製造困難な設計解に到達してしまうことも多いが、本発明の超広角レンズは特に適切な非球面レンズの配置と非球面係数とを巧みにコントロールした形状制御が行われている。このため、今まで精研削方式やガラスモールド方式で製造することが困難であった凹面非球面レンズを、ガラスモールド方式によって製造可能な形状とし、かつ光学性能を向上させ、発散性レンズ群中におけるレンズ枚数の削減特に凸レンズ枚数の削減による小型化を達成することができる。 Therefore, favorable aberration correction can be performed by controlling the optimum setting position of the aspheric surface taking into account the height h from the optical axis and hbar and the aspheric coefficient. In addition, the lens design often leads to a design solution that is difficult to manufacture, but the super wide-angle lens of the present invention is particularly skillful in properly arranging the aspheric lens and the aspheric coefficient. Controlled shape control is performed. For this reason, the concave aspherical lens, which has been difficult to manufacture by the fine grinding method and the glass mold method until now, has a shape that can be manufactured by the glass mold method, improves the optical performance, and in the divergent lens group. Reduction of the number of lenses can be achieved, particularly by reducing the number of convex lenses.
次に、本発明の超広角レンズについての各条件式を説明する。 Next, each conditional expression regarding the super wide-angle lens of the present invention will be described.
上記条件式（１）は、光学系全体の最適なパワー配置を規定するための条件式である。条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスが不足し、必要なワーキングディスタンスを確保することができなくなってしまう。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、特に像面湾曲収差および非点収差が発生して光学性能を劣化させることとなってしまうため好ましくない。 The conditional expression (1) is a conditional expression for defining an optimum power arrangement of the entire optical system. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the back focus is insufficient, and the required working distance cannot be ensured. On the other hand, exceeding the upper limit of conditional expression (1) is not preferable because curvature of field and astigmatism are particularly generated and optical performance is deteriorated.
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を−３．３にすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を−０．６にすることが望ましい。 In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (1) to −3.3. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (1) to −0.6.
上記条件式（２）は、正レンズ群における後群によって、最適なリアフォーカスを行うための条件式である。条件式（２）の下限値を下回ると、合焦群のパワーが小さくなるため、該合焦群の移動量が増加し、至近距離を短くすることが困難となってしまう。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、合焦群のパワーが著しく大きくなり、近距離収差変動が増加してしまうため好ましくない。 The conditional expression (2) is a conditional expression for performing optimum rear focus by the rear group in the positive lens group. If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the power of the focusing group becomes small, and the amount of movement of the focusing group increases, making it difficult to shorten the close distance. On the other hand, exceeding the upper limit value of conditional expression (2) is not preferable because the power of the focusing group is remarkably increased, and short-range aberration fluctuations increase.
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．８にすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．４にすることが望ましい。 In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (2) to 0.8. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.4.
上記条件式（３）は、光学系の大きさを決定するための条件式である。条件式（３）の上限値を上回ると、諸収差が増大し光学性能が劣化してしまう。一方、下限値を下回ると、光学系のコンパクト化を図ることができなくなってしまう。 The conditional expression (3) is a conditional expression for determining the size of the optical system. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, various aberrations increase and optical performance deteriorates. On the other hand, if the lower limit is not reached, the optical system cannot be made compact.
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．１０にすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．０５にすることが望ましい。 In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (3) to 0.10. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (3) to 0.05.
上記条件式（４）は、負レンズ群中の負の屈折力を有する非球面レンズの面形状を適切に設定するための条件式であり、非球面係数の数々のパラメータを駆使し、性能の向上と生産性の向上を共に図るための条件式である。この条件式（４）は、非球面レンズにおける軸外光線の通る最大の高さ位置の厚みと有効径の３割の高さ位置の厚みとの比により、中心部と周辺部との非球面の擬似的な傾きとレンズ部品としての厚さの変化を表している。非球面レンズにおける軸外光線の通る最大の高さ位置では、主に非球面の高次項と円錐係数κのコントロールが支配的であるため、有効径の３割の高さ位置近傍では円錐係数κと低次項のコントロールが重要な意味を有する。前述のように、収差補正上は有効径の３割の高さ位置近傍では球面収差、低画角の下方コマ収差、および歪曲収差を良好に補正し、最大有効径の高さ位置近傍では周辺部付近の歪曲収差、下方コマ収差、および非点収差を良好に補正することができる。 The above conditional expression (4) is a conditional expression for appropriately setting the surface shape of the aspherical lens having negative refractive power in the negative lens group. This is a conditional expression for improving both productivity and productivity. This conditional expression (4) is obtained by the ratio of the thickness at the maximum height position where off-axis rays pass through the aspherical lens to the thickness at the height position that is 30% of the effective diameter. This represents a pseudo inclination of the lens and a change in thickness as a lens component. At the maximum height position where off-axis rays pass in an aspherical lens, the control of the high-order term of the aspherical surface and the conical coefficient κ is dominant, so the conical coefficient κ is around 30% of the effective diameter. And low-order control is important. As described above, in terms of aberration correction, spherical aberration, low coma lower coma and distortion are corrected well in the vicinity of 30% of the effective diameter, and the vicinity of the maximum effective diameter is in the vicinity. It is possible to satisfactorily correct distortion, lower coma, and astigmatism near the portion.
また、ガラスモールド方式によってメニスカス形状で厚肉差が数十倍のレンズを製造する場合、量産の難易度が極端に上昇し、凹面側の接線角が４０゜を越えると、高精度な面形状を成形することができなくなり、さらに接線角が増加し曲面が半球に近づけばモールドそのものが不可能となってしまうという現在の製造上の問題がある。 Also, when manufacturing a lens with a meniscus shape with a thickness difference of several tens of times by the glass mold method, if the difficulty of mass production increases extremely and the tangent angle on the concave side exceeds 40 °, a highly accurate surface shape There is a current manufacturing problem that the mold itself becomes impossible if the tangential angle increases and the curved surface approaches a hemisphere.
したがって、条件式（４）の上限値を上回ると、前記非球面レンズの周辺部が著しく厚くなり製造することが困難になってしまう。また、収差補正上は、非球面の極小的な補正のバランスが崩れ、前述のように歪曲収差、非点収差、および球面収差などの補正状態が悪化してしまう。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、非球面レンズの周辺部の曲率が著しく小さくなり、逆転してしまう。このため、非球面レンズの周辺部における収差の変化も極端に大きくなり、性能劣化を招くこととなってしまう。そして遂には、周辺光束が結像されなくなってしまう。 Therefore, if the upper limit value of the conditional expression (4) is exceeded, the peripheral portion of the aspherical lens becomes extremely thick and it becomes difficult to manufacture. Further, in terms of aberration correction, the balance of the minimal correction of the aspheric surface is lost, and the correction state such as distortion, astigmatism, and spherical aberration is deteriorated as described above. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, the curvature of the peripheral part of the aspherical lens becomes remarkably small and reverses. For this reason, the change of the aberration in the peripheral part of the aspherical lens becomes extremely large, resulting in performance deterioration. Eventually, the peripheral luminous flux is no longer imaged.
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．３にすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を２．５にすることが望ましい。 In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (4) to 0.3. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (4) to 2.5.
尚、本条件式に関わる非球面レンズが接合レンズの場合は、接合レンズを構成する各レンズが別々に製造されるため、単体の厚み（上記ｄ０、ｄｍ、ｄ３０等）によって条件式を計算する。 When the aspherical lens related to this conditional expression is a cemented lens, each lens constituting the cemented lens is manufactured separately, and therefore the conditional expression is calculated based on the thickness of the single lens (d0, dm, d30, etc.). .
また、本条件式に関わる非球面レンズがガラスと樹脂の複合型非球面レンズの場合、該非球面レンズが一体的に製造されるため、ガラスと樹脂の合計の厚さ（上記ｄ０、ｄｍ、ｄ３０等）によって条件式を計算する。 Further, when the aspherical lens related to this conditional expression is a composite aspherical lens of glass and resin, the aspherical lens is manufactured integrally, so that the total thickness of glass and resin (above d0, dm, d30). Etc.) to calculate the conditional expression.
また、上記負レンズ群中に複数枚の非球面レンズが存在している場合、その中で少なくとも１つの非球面レンズが本条件式を満たしていれば良い。また、この条件式を満たす非球面レンズは、複数枚存在する非球面レンズ中で最も物体側に配置することが、小型化と上述の収差補正のために望ましい。また、本条件式を満たす非球面レンズはさらに、非球面製造上の理由、小型化、および上述の収差補正上の理由から、レンズ系において物体側から２枚目以降に配置することが望ましく、この配置により本発明の効果を最大限に発揮することが可能となる。また、本発明の効果を最大限に発揮するために、少なくとも当該非球面の他にもう一つの非球面を設定し、軸外収差、特に下方コマ収差と球面収差の補正を補うことが、高性能化を実現することとなり望ましい。また、その非球面レンズは、生産性を考慮すれば、ガラスモールド方式による非球面レンズ、または樹脂とガラスの複合からなる複合型非球面レンズであることが望ましい。 Further, when there are a plurality of aspheric lenses in the negative lens group, it is sufficient that at least one aspheric lens satisfies this conditional expression. In addition, it is desirable for an aspheric lens satisfying this conditional expression to be disposed closest to the object side among a plurality of aspheric lenses in order to reduce the size and correct the above-described aberration. In addition, it is desirable that the aspherical lens satisfying this conditional expression is further disposed on the second and subsequent lenses from the object side in the lens system for reasons of manufacturing the aspherical surface, downsizing, and the above-described aberration correction. With this arrangement, the effects of the present invention can be maximized. In order to maximize the effects of the present invention, at least another aspherical surface is set in addition to the aspherical surface to compensate for off-axis aberrations, particularly downward coma and spherical aberrations. It is desirable to achieve performance. In view of productivity, the aspheric lens is preferably a glass mold aspheric lens or a composite aspheric lens made of a composite of resin and glass.
以下、添付図面に基づいて本発明の各実施例に係る超広角レンズについて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る超広角レンズの構成、および各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
Hereinafter, super-wide-angle lenses according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the super wide-angle lens according to the first embodiment of the present invention and the movement locus of each lens group.
本実施例に係る超広角レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する発散性レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する収斂性レンズ群Ｇ２との負・正２つのレンズ群から構成されている。 The super-wide-angle lens according to the present example includes, in order from the object side, negative / positive 2 of a divergent lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, and a convergent lens group G2 having a positive refractive power. It consists of two lens groups.
発散性レンズ群Ｇ１は、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Ｌ１と、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面である負メニスカス非球面レンズＬ２と、両凹形状の負レンズＬ３と、両凹形状の負レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と厚肉の両凸形状の正レンズＬ６との接合からなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ７と両凸形状の正レンズＬ８との接合からなる接合負レンズとから構成されている。ここで、前記両凹形状の負レンズＬ４は、樹脂とガラスの複合からなる複合型レンズであり、物体側のレンズ面に樹脂が配置されており、この樹脂の物体側の面が非球面である。 The divergent lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus aspheric lens L2 having a convex surface facing the object side and an image-side lens surface that is aspheric, A concave negative lens L3, a biconcave negative lens L4, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object, and a thick biconvex positive lens L6; It is composed of a cemented negative lens formed by cementing a concave negative lens L7 and a biconvex positive lens L8. Here, the biconcave negative lens L4 is a compound lens made of a composite of resin and glass. The resin is disposed on the object-side lens surface, and the object-side surface of the resin is an aspherical surface. is there.
収斂性レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、前群Ｇｆと、後群Ｇｒとから構成されている。前群Ｇｆは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ９と両凹形状の負レンズＬ１０との接合からなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１１とからなる。また、後群Ｇｒは、合焦のために移動する合焦群であり、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１２と両凸形状の正レンズＬ１３との接合からなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ１４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５との接合からなる接合正レンズとからなる。 The convergent lens group G2 includes a front group Gf and a rear group Gr in order from the object side. The front group Gf includes, in order from the object side, a cemented negative lens composed of a biconvex positive lens L9 and a biconcave negative lens L10, and a biconvex positive lens L11. Further, the rear group Gr is a focusing group that moves for focusing, and in order from the object side, a cemented positive lens formed by cementing a biconcave negative lens L12 and a biconvex positive lens L13; It consists of a cemented positive lens composed of a biconvex positive lens L14 and a negative meniscus lens L15 having a convex surface facing the image side.
本実施例に係る超広角レンズにおいて、近距離合焦は合焦群のみを物体側へ向かって移動させることによって行われ、撮影距離（物体から像面Ｉまでの距離）Ｒ＝０．１５ｍ（撮影倍率β＝−０．２倍）まで合焦することが可能である。 In the super wide-angle lens according to the present embodiment, the short distance focusing is performed by moving only the focusing group toward the object side, and the shooting distance (distance from the object to the image plane I) R = 0.15 m ( It is possible to focus up to a shooting magnification β = −0.2 times.
本実施例に係る超広角レンズは、上述のように開口絞りＳ以降のレンズ群によって合焦が可能であるため、いわゆるレンズ内モーターによる合焦方式に適している。また、合焦群は１つの光学系として機能しているため、該合焦群をいわゆる防振レンズ群として使用することもできる。また、合焦群のみを光軸外しする構成とすることにより、合焦群をいわゆるシフトレンズ光学系として使用することもできる。 Since the super wide-angle lens according to the present embodiment can be focused by the lens group after the aperture stop S as described above, it is suitable for a focusing method using a so-called in-lens motor. Further, since the focusing group functions as one optical system, the focusing group can also be used as a so-called anti-vibration lens group. Further, by adopting a configuration in which only the focusing group is off the optical axis, the focusing group can be used as a so-called shift lens optical system.
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る超広角レンズの諸元の値を掲げる。 Table 1 below lists values of specifications of the super wide-angle lens according to the first example of the present invention.
（全体諸元）において、ｆは焦点距離、２ωは画角（包括角）の最大値、ＦＮＯはＦナンバーをそれぞれ示す。 In (overall specifications), f is the focal length, 2ω is the maximum value of the angle of view (inclusive angle), and FNO is the F number.
（レンズデータ）において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒiは物体側からｉ番目のレンズ面Ｒiの曲率半径、ｄiはレンズ面Ｒiとレンズ面Ｒi+1との光軸上の面間隔、ｎi，νiはレンズ面Ｒiとレンズ面Ｒi+1との間の媒質のｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率，アッベ数をそれぞれ示す。さらに、レンズデータ中の非球面には、面番号に星印（★）を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示し、κおよび各非球面係数は（非球面データ）の欄に記載する。（可変間隔データ）には、焦点距離ｆ、撮影倍率β、物体から第１レンズ面までの距離D0、可変間隔の値、バックフォーカスBfをそれぞれ示す。（条件式対応値）は各条件式の値を示す。なお、空気の屈折率１．０００００は記載を省略している。 In (lens data), the surface number is the order of the lens surfaces counted from the object side, ri is the radius of curvature of the i-th lens surface Ri from the object side, and di is on the optical axis between the lens surface Ri and the lens surface Ri + 1. , Ni and νi represent the refractive index and Abbe number for the d-line (λ = 587.56 nm) of the medium between the lens surface Ri and the lens surface Ri + 1, respectively. Further, the aspherical surface in the lens data is marked with a star (*) in the surface number, the paraxial radius of curvature is indicated in the column of the radius of curvature r, and κ and each aspherical coefficient are (aspherical data). Enter in the column. (Variable interval data) indicates the focal length f, the imaging magnification β, the distance D0 from the object to the first lens surface, the value of the variable interval, and the back focus Bf. (Conditional expression corresponding value) indicates the value of each conditional expression. Note that the description of the refractive index of air of 1.00000 is omitted.
（非球面データ）において、「E-n」は「×１０−ｎ」を示す。諸元表に示す非球面は、光軸から垂直方向の高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から光軸方向に沿った距離（サグ量）をｘ、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、４，６，８，１０次の非球面係数をそれぞれＣ4，Ｃ6，Ｃ8，Ｃ10とするとき、以下の非球面式で表される。尚、０（ゼロ）となる非球面係数はその記載を省略している。
ｘ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋（１−κ（ｙ２／ｒ２））１／２］
＋Ｃ4ｙ４＋Ｃ6ｙ６＋Ｃ8ｙ８＋Ｃ10ｙ１０
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ｒ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、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ため、これに限られるものではない。
In (aspherical surface data), “En” represents “× 10 −n ”. The aspherical surface shown in the specification table is the distance (sag amount) along the optical axis direction from the tangent plane of the apex of each aspherical surface at a height y in the vertical direction from the optical axis, x, and the radius of curvature of the reference spherical surface (paraxial) When the radius of curvature is r, the cone coefficient is κ, and the fourth, sixth, eighth, and tenth-order aspheric coefficients are C4, C6, C8, and C10, respectively, the following aspheric expression is used. Note that the description of the aspherical coefficient that is 0 (zero) is omitted.
x = (y 2 / r) / [1+ (1-κ (y 2 / r 2 )) 1/2 ]
+ C4y 4 + C6y 6 + C8y 8 + C10y 10
Here, the unit of the focal length f, the radius of curvature r, and other lengths listed in all the following specification values is generally “mm”. However, the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced.
尚、以下の全実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
（表１）
（全体諸元）
ｆ ＝ 9.60mm
２ω ＝114.55゜
ＦＮＯ＝ 2.88
（レンズデータ）
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
1) 45.3945 3.00 42.72 1.83481
2) 29.0000 6.53
3) 32.0000 2.50 49.52 1.74443
4)★ 14.3577 10.62
5) -245.2229 2.00 65.44 1.60300
6) 26.8354 8.05
7)★ 54.5332 0.45 38.09 1.55389
8) -214.7108 1.80 49.60 1.77250
9) 22.0000 9.18
10) 21.1820 1.80 42.72 1.83481
11) 11.9237 3.95 34.47 1.63980
12) -35.9392 1.00
13) -67.7507 1.31 42.72 1.83481
14) 12.1685 3.35 34.47 1.63980
15) -56.0634 2.50
16> 開口絞りＳ 2.50
17) 127.1981 3.18 41.50 1.57501
18) -15.5718 1.00 42.72 1.83481
19) 51.6444 0.50
20) 20.1245 3.97 64.19 1.51680
21) -30.4005 D21
22) -280.1131 1.00 42.72 1.83481
23) 24.0089 4.73 82.52 1.49782
24) -17.9838 0.20
25) 303.0263 5.87 82.52 1.49782
26) -10.7978 1.00 37.16 1.83400
27) -21.6002 Bf
（非球面データ（κおよび各非球面係数））
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
4) -0.9714 2.34470E-05 -4.84890E-08 -2.28780E-10 4.00550E-13
7) -44.8014 -5.18780E-05 -7.53620E-08 -2.49430E-09 1.87240E-11
（可変間隔データ）
ｆ又はβ 9.60 -0.025 -0.2（R=0.15m）
D0 ∞ 362.267 25.560
D21 2.952 2.707 0.969
Bf 39.580 39.842 41.481
（条件式対応値）
（１）ｆ１／ｆ＝-2.15
（２）ｆ２／ｆｒ＝0.65
（３）ｆ／ＴＬ＝0.08
（４）［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＝1.57
In addition, the same code | symbol as a present Example is used also in the specification value of all the following Examples.
(Table 1)
(Overall specifications)
f = 9.60mm
2ω = 114.55 ° FNO = 2.88
(Lens data)
Surface number r d v n
1) 45.3945 3.00 42.72 1.83481
2) 29.0000 6.53
3) 32.0000 2.50 49.52 1.74443
4) ★ 14.3577 10.62
5) -245.2229 2.00 65.44 1.60300
6) 26.8354 8.05
7) ★ 54.5332 0.45 38.09 1.55389
8) -214.7108 1.80 49.60 1.77250
9) 22.0000 9.18
10) 21.1820 1.80 42.72 1.83481
11) 11.9237 3.95 34.47 1.63980
12) -35.9392 1.00
13) -67.7507 1.31 42.72 1.83481
14) 12.1685 3.35 34.47 1.63980
15) -56.0634 2.50
16> Aperture stop S 2.50
17) 127.1981 3.18 41.50 1.57501
18) -15.5718 1.00 42.72 1.83481
19) 51.6444 0.50
20) 20.1245 3.97 64.19 1.51680
21) -30.4005 D21
22) -280.1131 1.00 42.72 1.83481
23) 24.0089 4.73 82.52 1.49782
24) -17.9838 0.20
25) 303.0263 5.87 82.52 1.49782
26) -10.7978 1.00 37.16 1.83400
27) -21.6002 Bf
(Aspheric data (κ and each aspheric coefficient))
Surface number κ C4 C6 C8 C10
4) -0.9714 2.34470E-05 -4.84890E-08 -2.28780E-10 4.00550E-13
7) -44.8014 -5.18780E-05 -7.53620E-08 -2.49430E-09 1.87240E-11
(Variable interval data)
f or β 9.60 -0.025 -0.2 (R = 0.15m)
D0 ∞ 362.267 25.560
D21 2.952 2.707 0.969
Bf 39.580 39.842 41.481
(Values for conditional expressions)
(1) f1 / f = -2.15
(2) f2 / fr = 0.65
(3) f / TL = 0.08
(4) [(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] = 1.57
図２（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係る超広角レンズの無限遠合焦時，撮影倍率−１／４０倍時の諸収差図である。 FIGS. 2A and 2B are graphs showing various aberrations of the super wide-angle lens according to Example 1 of the present invention when focused on infinity and when the photographing magnification is −1/40.
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。尚、非点収差図および歪曲収差図においては、像高の最大値を示す。また、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値、または開口数の最大値を示す。また、ｄ，ｇはそれぞれ、ｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ），ｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）の収差曲線を示す。さらに、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す。 In each aberration diagram, FNO represents an F number, NA represents a numerical aperture, and Y represents an image height. In the astigmatism diagram and the distortion diagram, the maximum image height is shown. Further, in the spherical aberration diagram, the F number value corresponding to the maximum aperture or the maximum value of the numerical aperture is shown. D and g indicate aberration curves of the d-line (λ = 587.56 nm) and the g-line (λ = 435.84 nm), respectively. Further, in the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.
尚、以下に示す全実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。 In addition, in the various aberration diagrams of all the examples shown below, the same symbols as in this example are used.
各収差図より本実施例に係る超広角レンズは、無限遠合焦時において諸収差を良好に補正し、撮影倍率−１／４０倍時において近距離収差変動を良好に補正していることがわかる。
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例に係る超広角レンズの構成、および各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
From each aberration diagram, the super-wide-angle lens according to the present embodiment corrects various aberrations well when focusing on infinity, and corrects short-range aberration fluctuations well when the photographing magnification is −1/40. Recognize.
(Second embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the super wide-angle lens according to the second embodiment of the present invention and the movement locus of each lens group.
本実施例に係る超広角レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する発散性レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する収斂性レンズ群Ｇ２との負・正２つのレンズ群から構成されている。 The super-wide-angle lens according to the present example includes, in order from the object side, negative / positive 2 of a divergent lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, and a convergent lens group G2 having a positive refractive power. It consists of two lens groups.
発散性レンズ群Ｇ１は、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Ｌ１と、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面である負メニスカス非球面レンズＬ２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、負メニスカスレンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と厚肉の両凸形状の正レンズＬ６との接合からなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ７と両凸形状の正レンズＬ８との接合からなる接合負レンズとから構成されている。ここで、前記負メニスカスレンズＬ４は、樹脂とガラスの複合からなる複合型レンズであり、物体側のレンズ面に樹脂が配置されており、この樹脂の物体側の面が非球面である。 The divergent lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus aspheric lens L2 having a convex surface facing the object side and an image-side lens surface that is aspheric, A negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the side, a negative meniscus lens L4, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens L5 having a convex surface facing the object side, and a thick biconvex positive lens L6; It is composed of a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L7 and a biconvex positive lens L8. Here, the negative meniscus lens L4 is a compound lens made of a composite of resin and glass. The resin is disposed on the object-side lens surface, and the object-side surface of the resin is an aspherical surface.
収斂性レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、前群Ｇｆと、後群Ｇｒとから構成されている。前群Ｇｆは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ９と両凹形状の負レンズＬ１０との接合からなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１１とからなる。また、後群Ｇｒは、合焦のために移動する合焦群であり、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１２と両凸形状の正レンズＬ１３との接合からなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５との接合からなる接合正レンズとからなる。 The convergent lens group G2 includes a front group Gf and a rear group Gr in order from the object side. The front group Gf includes, in order from the object side, a cemented negative lens composed of a biconvex positive lens L9 and a biconcave negative lens L10, and a biconvex positive lens L11. Further, the rear group Gr is a focusing group that moves for focusing, and in order from the object side, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L12 and a biconvex positive lens L13; It consists of a cemented positive lens composed of a biconvex positive lens L14 and a negative meniscus lens L15 having a convex surface facing the image side.
本実施例に係る超広角レンズにおいて、近距離合焦は合焦群のみを物体側へ向かって移動させることによって行われ、撮影距離Ｒ＝０．１４ｍ（撮影倍率β＝−０．２９倍）まで合焦することが可能である。 In the super wide-angle lens according to the present embodiment, the short distance focusing is performed by moving only the focusing group toward the object side, and the shooting distance R = 0.14 m (shooting magnification β = −0.29 times). It is possible to focus on.
本実施例に係る超広角レンズは、上述のように開口絞りＳ以降のレンズ群によって合焦が可能であるため、いわゆるレンズ内モーターによる合焦方式に適している。また、合焦群は１つの光学系として機能しているため、該合焦群をいわゆる防振レンズ群として使用することもできる。また、合焦群のみを光軸外しする構成とすることにより、合焦群をいわゆるシフトレンズ光学系として使用することもできる。 Since the super wide-angle lens according to the present embodiment can be focused by the lens group after the aperture stop S as described above, it is suitable for a focusing method using a so-called in-lens motor. Further, since the focusing group functions as one optical system, the focusing group can also be used as a so-called anti-vibration lens group. Further, by adopting a configuration in which only the focusing group is off the optical axis, the focusing group can be used as a so-called shift lens optical system.
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る超広角レンズの諸元の値を掲げる。
（表２）
（全体諸元）
ｆ ＝ 9.61mm
２ω ＝114.14゜
ＦＮＯ＝ 2.88
（レンズデータ）
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
1) 46.0209 3.00 42.72 1.83481
2) 29.8742 6.55
3) 33.4995 2.50 49.52 1.74443
4)★ 13.7722 8.50
5) 163.1457 2.00 65.47 1.60300
6) 23.1139 4.87
7)★ 37.1136 0.50 38.09 1.55389
8) 181.7413 1.80 49.61 1.77250
9) 22.7507 6.91
10) 25.4702 1.80 42.72 1.83481
11) 11.7615 9.47 34.47 1.63980
12) -33.1129 2.05
13) -71.1891 1.31 42.72 1.83481
14) 10.6009 4.79 34.47 1.63980
15) -62.1288 2.50
16> 開口絞りＳ 2.50
17) 54.8944 4.07 41.42 1.57501
18) -13.6904 2.00 42.72 1.83481
19) 37.4980 0.53
20) 34.5873 4.28 64.10 1.51680
21) -14.2889 D21
22) -58.2123 0.80 42.72 1.83481
23) 29.3607 4.99 82.52 1.49782
24) -24.8031 0.10
25) 52.2185 7.00 82.52 1.49782
26) -16.1773 1.00 37.16 1.83400
27) -25.2494 Bf
（非球面データ（κおよび各非球面係数））
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
4) -0.5636 7.84270E-06 -5.71790E-08 -1.74450E-10 4.13950E-13
7) -2.4604 -6.08040E-05 -3.80430E-08 -8.53170E-10 6.47390E-12
（可変間隔データ）
ｆ又はβ 9.61 -0.025 -0.29（R=0.14m）
D0 ∞ 362.521 11.090
D21 3.500 3.238 0.484
Bf 39.580 39.842 39.580
（条件式対応値）
（１）ｆ１／ｆ＝-1.63
（２）ｆ２／ｆｒ＝0.54
（３）ｆ／ＴＬ＝0.07
（４）［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＝1.40
Table 2 below lists values of specifications of the super wide-angle lens according to the second example of the present invention.
(Table 2)
(Overall specifications)
f = 9.61mm
2ω = 114.14 ° FNO = 2.88
(Lens data)
Surface number r d v n
1) 46.0209 3.00 42.72 1.83481
2) 29.8742 6.55
3) 33.4995 2.50 49.52 1.74443
4) ★ 13.7722 8.50
5) 163.1457 2.00 65.47 1.60300
6) 23.1139 4.87
7) ★ 37.1136 0.50 38.09 1.55389
8) 181.7413 1.80 49.61 1.77250
9) 22.7507 6.91
10) 25.4702 1.80 42.72 1.83481
11) 11.7615 9.47 34.47 1.63980
12) -33.1129 2.05
13) -71.1891 1.31 42.72 1.83481
14) 10.6009 4.79 34.47 1.63980
15) -62.1288 2.50
16> Aperture stop S 2.50
17) 54.8944 4.07 41.42 1.57501
18) -13.6904 2.00 42.72 1.83481
19) 37.4980 0.53
20) 34.5873 4.28 64.10 1.51680
21) -14.2889 D21
22) -58.2123 0.80 42.72 1.83481
23) 29.3607 4.99 82.52 1.49782
24) -24.8031 0.10
25) 52.2185 7.00 82.52 1.49782
26) -16.1773 1.00 37.16 1.83400
27) -25.2494 Bf
(Aspheric data (κ and each aspheric coefficient))
Surface number κ C4 C6 C8 C10
4) -0.5636 7.84270E-06 -5.71790E-08 -1.74450E-10 4.13950E-13
7) -2.4604 -6.08040E-05 -3.80430E-08 -8.53170E-10 6.47390E-12
(Variable interval data)
f or β 9.61 -0.025 -0.29 (R = 0.14m)
D0 ∞ 362.521 11.090
D21 3.500 3.238 0.484
Bf 39.580 39.842 39.580
(Values for conditional expressions)
(1) f1 / f = -1.63
(2) f2 / fr = 0.54
(3) f / TL = 0.07
(4) [(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] = 1.40
図４（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係る超広角レンズの無限遠合焦時，撮影倍率−１／４０倍時の諸収差図である。 FIGS. 4A and 4B are graphs showing various aberrations of the super wide-angle lens according to Example 2 of the present invention when focused on infinity and when the photographing magnification is −1/40.
各収差図より本実施例に係る超広角レンズは、無限遠合焦時において諸収差を良好に補正し、撮影倍率−１／４０倍時において近距離収差変動を良好に補正していることがわかる。
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例に係る超広角レンズの構成、および各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
From each aberration diagram, the super-wide-angle lens according to the present embodiment corrects various aberrations well when focusing on infinity, and corrects short-range aberration fluctuations well when the photographing magnification is −1/40. Recognize.
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the super wide-angle lens according to the third embodiment of the present invention and the movement locus of each lens group.
本実施例に係る超広角レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する発散性レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する収斂性レンズ群Ｇ２との負・正２つのレンズ群から構成されている。 The super-wide-angle lens according to the present example includes, in order from the object side, negative / positive 2 of a divergent lens group G1 having a negative refractive power, an aperture stop S, and a convergent lens group G2 having a positive refractive power. It consists of two lens groups.
発散性レンズ群Ｇ１は、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Ｌ１と、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面である負メニスカス非球面レンズＬ２と、両凹形状の負レンズＬ３と、負メニスカスレンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と厚肉の両凸形状の正レンズＬ６との接合からなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ７と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８とのとの接合からなる接合負レンズとから構成されている。ここで、前記負メニスカスレンズＬ４は、樹脂とガラスの複合からなる複合型レンズであり、物体側のレンズ面に樹脂が配置されており、この樹脂の物体側の面が非球面である。 The divergent lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus aspheric lens L2 having a convex surface facing the object side and an image-side lens surface that is aspheric, A concave negative lens L3, a negative meniscus lens L4, a cemented positive lens formed by cementing a negative meniscus lens L5 having a convex surface toward the object side, and a thick biconvex positive lens L6; and a biconcave lens It is composed of a cemented negative lens formed by cementing a negative lens L7 and a positive meniscus lens L8 having a convex surface facing the object side. Here, the negative meniscus lens L4 is a compound lens made of a composite of resin and glass. The resin is disposed on the object-side lens surface, and the object-side surface of the resin is an aspherical surface.
収斂性レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、前群Ｇｆと、後群Ｇｒとから構成されている。前群Ｇｆは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ９と両凹形状の負レンズＬ１０との接合からなる接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１とからなる。また、後群Ｇｒは、合焦のために移動する合焦群であり、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１２と両凸形状の正レンズＬ１３との接合からなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１４と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５との接合からなる接合正レンズとからなる。 The convergent lens group G2 includes a front group Gf and a rear group Gr in order from the object side. The front group Gf includes, in order from the object side, a cemented positive lens formed by cementing a biconvex positive lens L9 and a biconcave negative lens L10, and a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the image side. Further, the rear group Gr is a focusing group that moves for focusing, and in order from the object side, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L12 and a biconvex positive lens L13; It consists of a cemented positive lens composed of a biconvex positive lens L14 and a negative meniscus lens L15 having a convex surface facing the image side.
本実施例に係る超広角レンズにおいて、近距離合焦は合焦群のみを物体側へ向かって移動させることによって行われ、撮影距離Ｒ＝０．１４ｍ（撮影倍率β＝−０．２８倍）まで合焦することが可能である。 In the super wide-angle lens according to the present embodiment, the short distance focusing is performed by moving only the focusing group toward the object side, and the shooting distance R = 0.14 m (shooting magnification β = −0.28 times). It is possible to focus on.
本実施例に係る超広角レンズは、上述のように開口絞りＳ以降のレンズ群によって合焦が可能であるため、いわゆるレンズ内モーターによる合焦方式に適している。また、合焦群は１つの光学系として機能しているため、該合焦群をいわゆる防振レンズ群として使用することもできる。また、合焦群のみを光軸外しする構成とすることにより、合焦群をいわゆるシフトレンズ光学系として使用することもできる。 Since the super wide-angle lens according to the present embodiment can be focused by the lens group after the aperture stop S as described above, it is suitable for a focusing method using a so-called in-lens motor. Further, since the focusing group functions as one optical system, the focusing group can also be used as a so-called anti-vibration lens group. Further, by adopting a configuration in which only the focusing group is off the optical axis, the focusing group can be used as a so-called shift lens optical system.
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る超広角レンズの諸元の値を掲げる。
（表３）
（全体諸元）
ｆ ＝ 9.65mm
２ω ＝114.52゜
ＦＮＯ＝ 2.88
（レンズデータ）
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
1) 60.4896 3.00 42.72 1.83481
2) 26.2008 6.55
3) 32.2995 2.50 49.52 1.74443
4)★ 13.5923 8.50
5) -225.9333 2.00 65.47 1.60300
6) 90.8040 4.55
7)★ 24.1865 0.50 38.09 1.55389
8) 40.0000 1.80 49.61 1.77250
9) 19.4914 6.91
10) 21.1335 1.80 42.72 1.83481
11) 9.9257 9.47 34.47 1.63980
12) -25.2857 2.05
13) -31.9557 1.31 42.72 1.83481
14) 8.1116 4.79 34.47 1.63980
15) 107.5828 2.36
16> 開口絞りＳ 1.70
17) 20.5509 4.91 41.42 1.57501
18) -13.6110 0.75 42.72 1.83481
19) 223.7084 1.11
20) -29.8654 2.52 64.10 1.51680
21) -11.9625 D21
22) -53.5813 0.80 42.72 1.83481
23) 21.2995 4.00 82.52 1.49782
24) -20.7604 0.10
25) 26.6951 7.00 82.52 1.49782
26) -15.7178 1.00 37.17 1.83400
27) -26.4813 Bf
（非球面データ（κおよび各非球面係数））
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
4) -0.5636 -1.67550E-05 -9.14610E-09 -1.31720E-11 2.34160E-14
7) -2.4604 -3.77460E-05 2.32070E-08 9.10260E-11 -4.65940E-13
（可変間隔データ）
ｆ又はβ 9.65 -0.025 -0.28（R=0.14m）
D0 ∞ 366.938 15.176
D21 3.476 3.234 0.747
Bf 38.997 39.239 41.723
（条件式対応値）
（１）ｆ１／ｆ＝-0.86
（２）ｆ２／ｆｒ＝0.54
（３）ｆ／ＴＬ＝0.08
（４）［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＝1.30
Table 3 below lists values of specifications of the super wide-angle lens according to the third example of the present invention.
(Table 3)
(Overall specifications)
f = 9.65mm
2ω = 114.52 ° FNO = 2.88
(Lens data)
Surface number r d v n
1) 60.4896 3.00 42.72 1.83481
2) 26.2008 6.55
3) 32.2995 2.50 49.52 1.74443
4) ★ 13.5923 8.50
5) -225.9333 2.00 65.47 1.60300
6) 90.8040 4.55
7) ★ 24.1865 0.50 38.09 1.55389
8) 40.0000 1.80 49.61 1.77250
9) 19.4914 6.91
10) 21.1335 1.80 42.72 1.83481
11) 9.9257 9.47 34.47 1.63980
12) -25.2857 2.05
13) -31.9557 1.31 42.72 1.83481
14) 8.1116 4.79 34.47 1.63980
15) 107.5828 2.36
16> Aperture S 1.70
17) 20.5509 4.91 41.42 1.57501
18) -13.6110 0.75 42.72 1.83481
19) 223.7084 1.11
20) -29.8654 2.52 64.10 1.51680
21) -11.9625 D21
22) -53.5813 0.80 42.72 1.83481
23) 21.2995 4.00 82.52 1.49782
24) -20.7604 0.10
25) 26.6951 7.00 82.52 1.49782
26) -15.7178 1.00 37.17 1.83400
27) -26.4813 Bf
(Aspheric data (κ and each aspheric coefficient))
Surface number κ C4 C6 C8 C10
4) -0.5636 -1.67550E-05 -9.14610E-09 -1.31720E-11 2.34160E-14
7) -2.4604 -3.77460E-05 2.32070E-08 9.10260E-11 -4.65940E-13
(Variable interval data)
f or β 9.65 -0.025 -0.28 (R = 0.14m)
D0 ∞ 366.938 15.176
D21 3.476 3.234 0.747
Bf 38.997 39.239 41.723
(Values for conditional expressions)
(1) f1 / f = -0.86
(2) f2 / fr = 0.54
(3) f / TL = 0.08
(4) [(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] = 1.30
図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係る超広角レンズの無限遠合焦時，撮影倍率−１／４０倍時の諸収差図である。 FIGS. 6A and 6B are graphs showing various aberrations of the super wide-angle lens according to the third example of the present invention at the time of focusing on infinity and photographing magnification of −1/40.
各収差図より本実施例に係る超広角レンズは、無限遠合焦時において諸収差を良好に補正し、撮影倍率−１／４０倍時において近距離収差変動を良好に補正していることがわかる。 From each aberration diagram, the super-wide-angle lens according to the present embodiment corrects various aberrations well when focusing on infinity, and corrects short-range aberration fluctuations well when the photographing magnification is −1/40. Recognize.
次に、上記第１〜第３実施例に係る超広角レンズを備えた一眼レフカメラについて説明する。図７は、本発明の第１〜第３実施例に係る超広角レンズを備えた一眼レフカメラの構成を示す図である。 Next, the single-lens reflex camera provided with the super wide-angle lens according to the first to third embodiments will be described. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a single-lens reflex camera provided with an ultra-wide-angle lens according to first to third embodiments of the present invention.
上記第１〜第３実施例に係る超広角レンズを備えた一眼レフカメラは、図７に示すように上記第１〜第３実施例に係る超広角レンズを撮影光学系１としてカメラ本体２に備えている。そしてカメラ本体２内には被写体（不図示）側から順に、撮影光学系１を介し、ミラー３と、焦点板４と、プリズム５と接眼レンズ６とがファインダー光学系として配置されており、また、ミラー３の背後には撮像素子７が配置されている。
The single-lens reflex camera provided with the super-wide-angle lens according to the first to third embodiments has the super-wide-angle lens according to the first to third embodiments as a photographing optical system 1 as shown in FIG. I have. In the
斯かる構成の下、ファインダー観察時には、被写体光は、撮影レンズ１、ミラー３、焦点板４、プリズム５、接眼レンズ６を介して観察者の眼に導かれ肉眼観察される。そして撮影時には、ミラー３が光路外へ退避し、被写体光は撮像素子７へ導かれて被写体の撮影がなされる。
Under such a configuration, the subject light is guided to the observer's eye through the taking lens 1, the
以上、上記各実施例によれば、デジタルカメラの撮像範囲において包括角（画角）２ω＝１００゜以上の大画角と、Ｆ２．８の大口径とを有し、小型かつ高性能で近距離収差変動の少ない超広角レンズ、該超広角レンズを備える撮影装置を提供することができる。 As described above, according to each of the above embodiments, the digital camera has a large angle of view (angle of view) 2ω = 100 ° or more in the imaging range of the digital camera and a large aperture of F2.8. It is possible to provide an ultra-wide-angle lens with little variation in distance aberration and an imaging device including the ultra-wide-angle lens.
Ｇ１ 発散性レンズ群（負レンズ群）
Ｇ２ 収斂性レンズ群（正レンズ群）
Ｇｆ 前群
Ｇｒ 後群（合焦群）
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
G1 Divergent lens group (negative lens group)
G2 Convergent lens group (positive lens group)
Gf front group Gr rear group (focusing group)
S Aperture stop I Image plane
Claims (10)
前記第１レンズ群は、物体から順に、第１負レンズ、第２負レンズ、第３負レンズを有し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、前群と、後群とを有し、
合焦の際、前記第１レンズ群と前記前群とは光軸上の位置を固定され、前記後群は光軸方向に沿って移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする超広角レンズ。
−５．０＜ｆ１／ｆ＜−０．５
０．２＜ｆ２／ｆｒ≦１．０
０．０７≦ｆ／ＴＬ＜０．１０
ｆ ：前記超広角レンズ全体の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆｒ：前記後群の焦点距離
ＴＬ：前記超広角レンズにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離 In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, an aperture stop, a second lens group having positive refractive power,
The first lens group includes, in order from the object, a first negative lens, a second negative lens, and a third negative lens;
The second lens group has a front group and a rear group in order from the object side,
During focusing, the first lens group and the front group are fixed on the optical axis, and the rear group moves along the optical axis direction,
An ultra-wide-angle lens that satisfies the following conditional expression:
−5.0 <f1 / f <−0.5
0.2 <f2 / fr ≦ 1.0
0.07 ≦ f / TL <0.10
f: focal length of the entire super wide-angle lens f1: focal length of the first lens group
f2: Focal length of the second lens group
fr: focal length of the rear group TL: distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the super-wide-angle lens
０．０＜［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＜３．０
ｄ０ ：前記非球面レンズの光軸上の厚さ（中心厚）
ｄｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効径の位置における光軸と平行な厚さ
ｄ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における光軸と平行な厚さ
ｈｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効半径
ｈ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における有効半径 The super wide-angle lens according to claim 2 , wherein the aspheric lens satisfies the following conditional expression.
0.0 <[(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] <3.0
d0: thickness of the aspheric lens on the optical axis (center thickness)
dm: thickness parallel to the optical axis at the position of the maximum effective diameter of the image side lens surface of the aspheric lens d30: optical axis at the position of 30% of the total effective diameter of the lens surface of the image side of the aspheric lens Parallel thickness hm: Maximum effective radius of the image-side lens surface of the aspheric lens h30: Effective radius at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
以下の条件式を満足する非球面レンズが、前記複数枚の非球面レンズのうち最も物体側に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の超広角レンズ。
０．０＜［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＜３．０
ｄ０ ：前記非球面レンズの光軸上の厚さ（中心厚）
ｄｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効径の位置における光軸と平行な厚さ
ｄ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における光軸と平行な厚さ
ｈｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効半径
ｈ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における有効半径 The first lens group has a plurality of aspheric lenses,
Aspheric lenses, the plurality of ultra-wide angle lens according it to any one of claims 1 4, characterized in that disposed on the most object side of the aspherical lens satisfies the following condition .
0.0 <[(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] <3.0
d0: thickness of the aspheric lens on the optical axis (center thickness)
dm: thickness parallel to the optical axis at the position of the maximum effective diameter of the image side lens surface of the aspheric lens d30: optical axis at the position of 30% of the total effective diameter of the lens surface of the image side of the aspheric lens Parallel thickness hm: Maximum effective radius of the image-side lens surface of the aspheric lens h30: Effective radius at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
０．０＜［（ｄｍ−ｄ０）／ｈｍ］／［（ｄ３０−ｄ０）／ｈ３０］＜３．０
ｄ０ ：前記非球面レンズの光軸上の厚さ（中心厚）
ｄｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効径の位置における光軸と平行な厚さ
ｄ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における光軸と平行な厚さ
ｈｍ ：前記非球面レンズの像側のレンズ面の最大有効半径
ｈ３０：前記非球面レンズの像側のレンズ面の全有効径の３割位置における有効半径 Wherein the first lens group, super wide angle of claimed in any one of 5 to aspherical lens satisfies the following conditional formula is characterized in that it is arranged in second and subsequent from the object side lens.
0.0 <[(dm−d0) / hm] / [(d30−d0) / h30] <3.0
d0: thickness of the aspheric lens on the optical axis (center thickness)
dm: thickness parallel to the optical axis at the position of the maximum effective diameter of the image side lens surface of the aspheric lens d30: optical axis at the position of 30% of the total effective diameter of the lens surface of the image side of the aspheric lens Parallel thickness hm: Maximum effective radius of the image-side lens surface of the aspheric lens h30: Effective radius at 30% of the total effective diameter of the image-side lens surface of the aspheric lens
０．０７≦ｆ／ＴＬ≦０．０８
ｆ ：前記超広角レンズ全体の焦点距離
ＴＬ：前記超広角レンズにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離 The super-wide-angle lens according to any one of claims 1 to 8 , wherein the following conditional expression is satisfied.
0.07 ≦ f / TL ≦ 0.08
f: focal length of the entire super wide angle lens TL: distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane in the super wide angle lens
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