JP2010066432A - Wide angle lens and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル一眼レフカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に好適な広角レンズおよび撮像装置に関する。 The present invention relates to a wide-angle lens and an imaging apparatus suitable for a photographing optical system such as a digital single-lens reflex camera, a film camera, and a video camera.
従来、大口径を有する広角レンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また近年、上記のような大口径を有する広角レンズに対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増しており、そのためレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、従来の大口径広角レンズでは、球面収差、光線の各波長による球面収差の形状のばらつき（色ごとの球面収差）、非点収差およびサジタルコマフレアーに、さらなる改良の余地が残されていた。これに加えて、従来の広角レンズでは、光学面からは、光学性能に影響を与えるゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという問題もあった。 However, the conventional large-aperture wide-angle lens still has room for further improvement in spherical aberration, variation in shape of spherical aberration due to each wavelength of light (spherical aberration for each color), astigmatism, and sagittal coma flare. . In addition to this, the conventional wide-angle lens has a problem that reflected light that easily becomes ghost or flare that affects the optical performance is easily generated from the optical surface.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、諸収差、特にサジタルコマフレアーを良好に補正しつつ、ゴースト、フレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えた大口径の広角レンズおよびこれを有する撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and has a large aperture with high optical performance that can further reduce ghosts and flares while satisfactorily correcting various aberrations, particularly sagittal coma flare. It is an object of the present invention to provide a wide-angle lens and an imaging device having the same.
このような目的を達成するため、本発明の広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は、合焦時に像面に対し固定され、負レンズ成分と、第１正レンズ成分と、第２正レンズ成分とを有して構成され、前記第１正レンズ成分と前記第２正レンズ成分のうち少なくとも一方は接合レンズを有し、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群を構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されている。 In order to achieve such an object, the wide-angle lens of the present invention has a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side, The first lens group is fixed with respect to the image plane during focusing, and includes a negative lens component, a first positive lens component, and a second positive lens component, and the first positive lens component and the first lens component At least one of the second positive lens components has a cemented lens, and at least one of the optical surfaces of the lens components constituting the first lens group and the second lens group is formed using a wet process. An antireflection film containing at least one layer is applied.
なお、前記反射防止膜は多層膜であり、前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。 The antireflection film is preferably a multilayer film, and the outermost surface layer of the multilayer film is preferably a layer formed using the wet process.
また、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式ｎｄ≦１．３０の条件を満足することが好ましい。 Further, it is preferable that the condition of the following formula nd ≦ 1.30 is satisfied, where nd is a refractive index at the d-line of the layer formed using the wet process.
また、前記第１レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分と前記第２正レンズ成分は、ともに接合レンズを有することが好ましい。 Moreover, it is preferable that both the first positive lens component and the second positive lens component constituting the first lens group have a cemented lens.
また、前記第１レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分は、物体側より順に並んだ、負レンズと正レンズとの接合レンズとを有し、前記第１レンズ群を構成する前記第２正レンズ成分は、物体側より順に並んだ、正レンズと負レンズとの接合レンズとを有し、前記第１レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分の光軸上の厚さをＤ１ａとし、前記第１レンズ群を構成する前記第２正レンズ成分の光軸上の厚さをＤ１ｂとし、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の厚さをＤ１としたとき、次式０．５＜（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１＜０．９の条件を満足することが好ましい。 Further, the first positive lens component constituting the first lens group includes a cemented lens of a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side, and the second lens constituting the first lens group. The positive lens component has a cemented lens of a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side, and the thickness on the optical axis of the first positive lens component constituting the first lens group is D1a. The thickness on the optical axis of the second positive lens component constituting the first lens group is D1b, and the optical axis from the lens surface closest to the object side to the lens surface closest to the image side of the first lens group. It is preferable that the following formula 0.5 <(D1a + D1b) / D1 <0.9 is satisfied.
また、前記第１レンズ群を構成する前記第２正レンズ成分の焦点距離をｆ１ｂ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１．０＜ｆ１ｂ／ｆ＜７．０の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the second positive lens component constituting the first lens group is f1b and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 1.0 <f1b / f < It is preferable to satisfy the condition of 7.0.
また、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０．０６＜ｆ／ｆ１＜０．６の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the first lens unit is f1, and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following condition 0.06 <f / f1 <0.6 is satisfied. Is preferred.
また、前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、第１正レンズ成分と、負レンズ成分と、第２正レンズ成分と、第３正レンズ成分とを有することが好ましい。 The second lens group preferably includes a first positive lens component, a negative lens component, a second positive lens component, and a third positive lens component arranged in order from the object side.
また、前記第２レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分の焦点距離をｆ２ａ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１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜１０．０の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the first positive lens component constituting the second lens group is f2a and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 1.0 <f2a / f < It is preferable to satisfy the condition of 10.0.
また、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとしたとき、次式１．０＜ｆ２／ｆ＜３．０の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 1.0 <f2 / f <3.0 is satisfied. Is preferred.
また、前記第２レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分は、単レンズで構成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the first positive lens component constituting the second lens group is constituted by a single lens.
また、前記第２レンズ群を構成する前記正レンズ成分のうち少なくとも１つは、非球面を有することが好ましい。 In addition, it is preferable that at least one of the positive lens components constituting the second lens group has an aspherical surface.
また、前記第２レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分の像側に、開口絞りを配置することが好ましい。 It is preferable that an aperture stop is disposed on the image side of the first positive lens component that constitutes the second lens group.
また、前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記開口絞りから見て凹面であることが好ましい。 The optical surface provided with the antireflection film is preferably a concave surface as viewed from the aperture stop.
また、前記第２レンズ群は、無限遠から近距離物体への合焦において、物体方向に繰り出すことが好ましい。 In addition, it is preferable that the second lens group extends in the object direction when focusing from infinity to a close object.
また、本発明の撮像装置は、上記広角レンズを備える。 Moreover, the imaging device of this invention is equipped with the said wide angle lens.
本発明によれば、一眼レフ等の撮像装置に好適な、諸収差、特にサジタルコマフレアーを良好に補正しつつ、ゴースト、フレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えた大口径の広角レンズおよび撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is suitable for an imaging device such as a single-lens reflex camera, and can correct a variety of aberrations, particularly sagittal coma flare, while reducing ghosts and flares, and has a large aperture with high optical performance. A wide-angle lens and an imaging device can be provided.
以下、好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
一般に、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、大画角化と大口径化を同時に行うことである。これは、すなわちザイデル収差を余すところなく補正することに他ならない。加えて、大口径になればなるほど、球面収差とサジタルコマフレアーおよび非点収差の補正を同時に行うことが困難になる。さらに、このような大口径を有する広角レンズに対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増している。そこで、本実施形態の広角レンズでは、全系を著しく大型化せず、十分な周辺光量を確保し、且つ、高い光学性能、特に球面収差を良好に補正し、球面収差の波長ごとの差（色ごとの球面収差）、非点収差およびメリジオナルのコマ収差を増加させることなく、サジタルコマフレアーの発生を減少させ、さらに、ゴーストやフレアをより低減させる性能を有することに特徴がある。また、倍率色収差、球面収差、像面湾曲等の諸収差を良好に維持したまま、より軽量化された単純な構成の後群（すなわち第２レンズ群Ｇ２）によるリアフォーカスによって、近距離物体への合焦が可能な構成としたところに特徴がある。 In general, the most difficult thing in designing an objective optical system including a photographic lens is to simultaneously increase the angle of view and the aperture. This is nothing but correction of Seidel aberrations. In addition, the larger the aperture, the more difficult it becomes to simultaneously correct spherical aberration, sagittal coma flare, and astigmatism. Further, for such a wide-angle lens having a large diameter, not only the aberration performance but also the demand for ghost and flare, which is one of the factors that impair the optical performance, has become severe. Therefore, in the wide-angle lens of this embodiment, the entire system is not significantly enlarged, a sufficient amount of peripheral light is ensured, and high optical performance, particularly spherical aberration is corrected well, and the difference in spherical aberration for each wavelength ( (Spherical aberration for each color), astigmatism and meridional coma without increasing sagittal coma flare and further reducing ghosts and flares. Further, by maintaining the various aberrations such as chromatic aberration of magnification, spherical aberration, curvature of field, etc. in good condition, rear focus by the rear group (that is, the second lens group G2) of a simpler structure that is lighter in weight makes it possible to approach a near object. There is a feature in the configuration that can focus on.
具体的には、図１に示すように、本実施形態に係る広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とを有する。そして、前群である第１レンズ群Ｇ１を、負レンズ成分Ｌ１１と、第１正レンズ成分Ｌ１２と、第２正レンズ成分Ｌ１３とを有して構成することにより、有効径を小さくすることが可能となり、全系の小型化に有効となる。また、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２と第２正レンズ成分Ｌ１３のうち少なくとも一方を接合レンズとすることにより、軸上色収差および倍率色収差等の色収差補正に効果がある。 Specifically, as shown in FIG. 1, the wide-angle lens according to this embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. And Group G2. The first lens group G1, which is the front group, includes the negative lens component L11, the first positive lens component L12, and the second positive lens component L13, thereby reducing the effective diameter. This is possible and is effective for downsizing the entire system. Further, by using at least one of the first positive lens component L12 and the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 as a cemented lens, it is effective in correcting chromatic aberration such as axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
さらに、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施された構成となっている。なお、前記反射防止膜は多層膜であり、この多層膜の最表面層はウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。この構成とすることで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。 Further, at least one of the optical surfaces of the lens components constituting the first lens group G1 and the second lens group G2 is provided with an antireflection film including at least one layer formed by using a wet process. It has a configuration. The antireflection film is a multilayer film, and the outermost surface layer of the multilayer film is preferably a layer formed using a wet process. With this configuration, since the difference in refractive index with air can be reduced, the reflection of light can be further reduced, and ghosts and flares can be further reduced.
また、本実施形態において、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長587.6nm）における屈折率をｎｄとしたとき、次式ｎｄ≦１．３０の条件を満足することが好ましい。この条件を満足することで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。 In the present embodiment, it is preferable that the condition of the following formula nd ≦ 1.30 is satisfied, where nd is the refractive index of the layer formed using the wet process at the d-line (wavelength 587.6 nm). By satisfying this condition, the difference in refractive index with air can be reduced, so that the reflection of light can be further reduced, and ghosts and flares can be further reduced.
なお、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、（ドライプロセス等により）屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにしてもよい。このように構成しても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なお、このとき、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最表面層であることが望ましい。 Note that the antireflection film is not limited to a wet process, and may include at least one layer having a refractive index of 1.30 or less (by a dry process or the like). Even if comprised in this way, the effect similar to the case where a wet process is used can be acquired. At this time, the layer having a refractive index of 1.30 or less is preferably the outermost surface layer among the layers constituting the multilayer film.
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２と第２正レンズ成分Ｌ１３は、ともに接合レンズを有することが好ましい。この構成により、像面湾曲および倍率色収差の補正に効果がある。 In the present embodiment, it is preferable that both the first positive lens component L12 and the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 have a cemented lens. This configuration is effective in correcting field curvature and lateral chromatic aberration.
また、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２は、物体側より順に並んだ、負レンズと正レンズとの接合レンズとを有し、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３は、物体側より順に並んだ、正レンズと負レンズとの接合レンズとを有する。この構成により、球面収差および軸上色収差の補正に効果がある。 The first positive lens component L12 constituting the first lens group G1 includes a cemented lens of a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side, and a second positive lens component constituting the first lens group G1. The lens component L13 includes a cemented lens of a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side. This configuration is effective for correcting spherical aberration and longitudinal chromatic aberration.
さらに、上記構成の基で、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２の光軸上の厚さをＤ１ａとし、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の光軸上の厚さをＤ１ｂとし、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の厚さ（すなわち第１レンズ群Ｇ１の総厚）をＤ１としたとき、次式（１）の条件を満足することが好ましい。 Further, based on the above configuration, the thickness on the optical axis of the first positive lens component L12 constituting the first lens group G1 is D1a, and the optical axis of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1. The upper thickness is D1b, and the thickness on the optical axis from the most object side lens surface to the most image side lens surface of the first lens group G1 (that is, the total thickness of the first lens group G1) is D1. It is preferable that the condition of the following formula (1) is satisfied.
０．５＜（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１＜０．９ …（１） 0.5 <(D1a + D1b) / D1 <0.9 (1)
上記条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２と、その像側に位置する第２正レンズ成分Ｌ１３との合成レンズ厚（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）の適切な範囲を規定している。この条件式（１）は、基本的に第１レンズ群Ｇ１の総厚Ｄ１に比較して、第１正レンズ成分Ｌ１２と第２正レンズ成分Ｌ１３の合成レンズ厚（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）が十分厚肉化されていることを示す。本実施形態のように、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２と第２正レンズ成分Ｌ１３の合成レンズ厚が十分厚い場合、入射瞳を物体側に位置させることが可能になり、前玉径の小径化、全系の小型化、構成枚数の削減が可能になる。また、収差補正上も少ない構成枚数で、歪曲、像面湾曲、下方コマ収差の良好な補正を可能にするためにも、最適なレンズ厚肉化の設定が必要となる。 Conditional expression (1) defines an appropriate range of the combined lens thickness (D1a + D1b) of the first positive lens component L12 constituting the first lens group G1 and the second positive lens component L13 located on the image side thereof. is doing. In this conditional expression (1), the combined lens thickness (D1a + D1b) of the first positive lens component L12 and the second positive lens component L13 is basically sufficiently thicker than the total thickness D1 of the first lens group G1. Indicates that When the combined lens thickness of the first positive lens component L12 and the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is sufficiently thick as in the present embodiment, the entrance pupil can be positioned on the object side. It is possible to reduce the diameter of the front lens, reduce the size of the entire system, and reduce the number of components. Further, in order to enable favorable correction of distortion, curvature of field, and lower coma with a small number of components in terms of aberration correction, it is necessary to set an optimal lens thickness.
ここで、条件式(１)の上限値を上回る場合、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２と第２正レンズ成分Ｌ１３の合成レンズ厚（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）が、第１レンズ群Ｇ１の総厚Ｄ１に比較して、著しく厚くなることを意味している。したがって、条件式（１）の上限値を上回る場合、球面収差が補正不足になり、像面湾曲もマイナスとなる。結果的に、下方コマ収差の補正が悪化し、好ましくない。また、レンズ系の大型化、重量の増加を招き、好ましくない。 Here, when the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the combined lens thickness (D1a + D1b) of the first positive lens component L12 and the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is the first lens group G1. This means that the thickness is significantly thicker than the total thickness D1. Therefore, when the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the spherical aberration is undercorrected and the field curvature is negative. As a result, the correction of the lower coma aberration is deteriorated, which is not preferable. In addition, the lens system is undesirably increased in size and weight.
なお、条件式（１）の上限値を０．８５に設定することにより、球面収差、コマ収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．８３、さらに好ましくは０．８０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。 In addition, by setting the upper limit value of conditional expression (1) to 0.85, it becomes advantageous to correct spherical aberration and coma aberration. Further, by setting the upper limit of conditional expression (1) to 0.83, more preferably 0.80, the effect of the present application can be maximized.
また、条件式（１）の下限値を下回る場合、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１正レンズ成分Ｌ１２と第２正レンズ成分Ｌ１３との合成レンズ厚（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）が、第１レンズ群Ｇ１の総厚Ｄ１に比較して、著しく薄くなることを意味している。したがって、条件式（１）の下限値を下回る場合、球面収差が補正過剰になり、像面湾曲もプラスとなる。また、負の歪曲も発生する。結果的に、下方コマ収差の補正が悪化し、好ましくない。また、十分に厚肉レンズの効果が発揮できないため、入射瞳が像側に移行し、前玉径の増大を招き、全系の大型化につながる。 When the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the combined lens thickness (D1a + D1b) of the first positive lens component L12 and the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is the first lens group G1. This means that the thickness is significantly thinner than the total thickness D1. Therefore, when the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the spherical aberration is overcorrected and the field curvature is also positive. Negative distortion also occurs. As a result, the correction of the lower coma aberration is deteriorated, which is not preferable. Further, since the effect of the thick lens cannot be exhibited sufficiently, the entrance pupil moves to the image side, leading to an increase in the front lens diameter, leading to an increase in the size of the entire system.
なお、条件式（１）の下限値を０．５５に設定することにより、歪曲収差、コマ収差の補正により効果がある。また、条件式（１）の下限値を０．５８、さらに好ましくは０．６０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。 Note that setting the lower limit of conditional expression (1) to 0.55 is more effective in correcting distortion and coma. Further, by setting the lower limit value of conditional expression (1) to 0.58, more preferably 0.60, the effect of the present application can be maximized.
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の焦点距離をｆ１ｂ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）の条件を満足することが好ましい。 In this embodiment, when the focal length of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is f1b and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following equation (2) It is preferable to satisfy the following conditions.
１．０＜ｆ１ｂ／ｆ＜７．０ …（２） 1.0 <f1b / f <7.0 (2)
上記条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の焦点距離ｆ１ｂの最適な値を規定している。全系におけるコンバーター部分を構成する第１レンズ群Ｇ１の中で、第２正レンズ成分Ｌ１３の正屈折力の大小は、主に球面収差の補正、全系の大型化、近距離収差変動に影響がある。 Conditional expression (2) defines an optimum value of the focal length f1b of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1. In the first lens group G1 constituting the converter portion in the entire system, the magnitude of the positive refractive power of the second positive lens component L13 mainly affects correction of spherical aberration, enlargement of the entire system, and short-range aberration fluctuations. There is.
ここで、条件式（２）の上限値を上回る場合、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の焦点距離ｆ１ｂが大きくなる、すなわち屈折力が弱くなることを意味する。この場合、球面収差は補正過剰となり、ひいては全系の大型化を招き、好ましくない。 Here, when the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, it means that the focal length f1b of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 becomes large, that is, the refractive power becomes weak. In this case, the spherical aberration is overcorrected, which leads to an increase in the size of the entire system, which is not preferable.
なお、条件式（２）の上限値を６．５に設定することにより、球面収差の補正がより有利になる。また、条件式（２）の上限値を６．０、さらに好ましくは５．５に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 Note that spherical aberration correction is more advantageous by setting the upper limit of conditional expression (2) to 6.5. Further, by setting the upper limit of conditional expression (2) to 6.0, more preferably 5.5, the effect of the present application can be maximized.
また、条件式（２）の下限値を下回る場合、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の焦点距離ｆ１ｂが小さくなる、すなわち屈折力が強くなることを意味する。この場合、球面収差が補正不足になる。また、結果的に全系におけるコンバーター部分を構成する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強くなるため、近距離合焦時の収差変動、特に像面湾曲とコマ収差の変動が増加し、好ましくない。 On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, it means that the focal length f1b of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is reduced, that is, the refractive power is increased. In this case, spherical aberration is insufficiently corrected. As a result, since the focal length of the first lens group G1 constituting the converter portion in the entire system is reduced, that is, the refractive power is increased, aberration variation at the time of focusing at a short distance, in particular, field curvature and coma aberration. Fluctuations increase, which is undesirable.
なお、条件式（２）の下限値を２．０に設定することにより、球面収差の補正等により効果がある。また、条件式（２）の下限値を２．６、さらに好ましくは２．８に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 It should be noted that setting the lower limit of conditional expression (2) to 2.0 is more effective in correcting spherical aberration and the like. In addition, by setting the lower limit value of conditional expression (2) to 2.6, more preferably 2.8, the effects of the present application can be maximized.
また、本実施形態において、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、次式（３）の条件を満足することが好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the condition of the following expression (3) is satisfied, where f1 is the focal length of the first lens group G1 and f is the focal length of the entire system when focusing on infinity.
０．０６＜ｆ／ｆ１＜０．６ …（３） 0.06 <f / f1 <0.6 (3)
上記条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を全系の焦点距離ｆで規定している。なお、第１レンズ群Ｇ１の屈折力の大小は、近距離収差変動や全系の大型化等に影響がある。 The conditional expression (3) defines the focal length f1 of the first lens group G1 with the focal length f of the entire system. Note that the magnitude of the refractive power of the first lens group G1 has an influence on the short-range aberration fluctuation and the enlargement of the entire system.
ここで、条件式（３）の上限値を上回る場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が小さくなる、すなわち第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強まることを意味する。この場合、全系のコンバーター部を担う第１レンズ群Ｇ１が強い正の屈折力を有することとなり、マスターレンズ部を担う第２レンズ群Ｇ２が合焦する際に近距離収差変動を引き起こす。特に、合焦時の像面湾曲とコマ収差の変動が残存し、好ましくない。 Here, when the value exceeds the upper limit value of the conditional expression (3), it means that the focal length f1 of the first lens group G1 is reduced, that is, the refractive power of the first lens group G1 is increased. In this case, the first lens group G1 that bears the converter unit of the entire system has a strong positive refractive power, and when the second lens group G2 that bears the master lens part is brought into focus, near-field aberration fluctuations are caused. In particular, field curvature and coma variation at the time of focusing remain, which is not preferable.
なお、条件式（３）の上限値を０．５５に設定することにより、合焦時の像面湾曲とコマ収差の変動がより抑えられる。また、条件式（３）の上限値を０．５、さらに好ましくは０．４に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 Note that by setting the upper limit value of conditional expression (3) to 0.55, it is possible to further suppress fluctuations in field curvature and coma during focusing. Further, by setting the upper limit value of conditional expression (3) to 0.5, more preferably to 0.4, the effect of the present application can be maximized.
また、条件式（３）の下限値を下回る場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が大きくなる、すなわち第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱まることを意味する。その場合、マスターレンズ部を担う第２レンズ群Ｇ２に入射する軸上平行光束の収斂の程度が弱まるため、第２レンズ群Ｇ２の大型化を招き、ひいては全系の大型化を招き、好ましくない。また、正の屈折力が弱まるため、結果的に球面収差が補正過剰となり、好ましくない。 On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it means that the focal length f1 of the first lens group G1 is increased, that is, the refractive power of the first lens group G1 is weakened. In this case, since the degree of convergence of the on-axis parallel light flux incident on the second lens group G2 serving as the master lens unit is weakened, the second lens group G2 is increased in size, and thus the entire system is increased in size, which is not preferable. . Further, since the positive refractive power is weakened, the spherical aberration is excessively corrected as a result, which is not preferable.
なお、条件式（３）の下限値を０．０８に設定することにより、小型化のためにより有利となる。また、条件式（３）の下限値を０．０８５、さらに好ましくは０．１０に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 In addition, it becomes more advantageous for size reduction by setting the lower limit of conditional expression (3) to 0.08. Further, by setting the lower limit of conditional expression (3) to 0.085, more preferably 0.10, the effects of the present application can be maximized.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、第１正レンズ成分Ｌ２１と、負レンズ成分Ｌ２２と、第２正レンズ成分Ｌ２３と、第３正レンズ成分Ｌ２４とを有することが好ましい。本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、全系におけるマスターレンズとしての役割を持っており、上記のような変形トリプレット構成をとることによって、マスターレンズ（第２レンズ群Ｇ２）の主点を物体側に移動させつつ、大口径化に対応できる構成になっている。すなわち、この構成をとることにより、大口径、大画角を有し、近距離収差変動が少ない光学系を達成することが可能になる。 In the present embodiment, the second lens group G2 includes a first positive lens component L21, a negative lens component L22, a second positive lens component L23, and a third positive lens component L24 arranged in order from the object side. It is preferable to have. In the present embodiment, the second lens group G2 has a role as a master lens in the entire system, and the main point of the master lens (second lens group G2) is obtained by adopting the modified triplet configuration as described above. It has a configuration that can cope with a large aperture while moving to the object side. That is, by adopting this configuration, it becomes possible to achieve an optical system that has a large aperture and a large angle of view and has little near-field aberration fluctuation.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１の焦点距離をｆ２ａ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（４）の条件を満足することが好ましい。 In this embodiment, when the focal length of the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2 is f2a and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following equation (4) It is preferable to satisfy the following conditions.
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜１０．０ …（４） 1.0 <f2a / f <10.0 (4)
上記条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１の焦点距離ｆ２ａの最適な値を規定している。この第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１の焦点距離ｆ２ａ、言い換えれば屈折力を最適化することは、大口径化で重要な球面収差の補正に影響を与える。 Conditional expression (4) defines an optimum value of the focal length f2a of the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2. Optimizing the focal length f2a of the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2, in other words, the refracting power, affects the correction of spherical aberration, which is important when the aperture is increased.
ここで、条件式（４）の上限値を上回る場合、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１の屈折力が弱くなることを意味し、球面収差が補正過剰になる。また、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１から後方のレンズの有効径が大きくなり、好ましくない。 Here, if the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, it means that the refractive power of the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2 becomes weak, and the spherical aberration is overcorrected. Further, the effective diameter of the rear lens from the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2 becomes large, which is not preferable.
なお、条件式（４）の上限値を９．０に設定することにより、球面収差の補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を８．５、さらに好ましくは８．０に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 Note that it is advantageous to correct spherical aberration by setting the upper limit of conditional expression (4) to 9.0. Further, by setting the upper limit of conditional expression (4) to 8.5, more preferably to 8.0, the effect of the present application can be maximized.
また、条件式（４）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１の屈折力が強くなることを意味し、球面収差が補正不足になる。 On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, it means that the refractive power of the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2 becomes strong, and the spherical aberration is insufficiently corrected.
なお、条件式（４）の下限値を１．５に設定することにより、球面収差のより良好な補正が可能になる。また、条件式（４）の下限値を１．６、さらに好ましくは１．８に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 Note that setting the lower limit of conditional expression (4) to 1.5 makes it possible to correct spherical aberration more satisfactorily. In addition, by setting the lower limit value of conditional expression (4) to 1.6, more preferably 1.8, the effects of the present application can be maximized.
また、本実施形態において、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、次式（５）の条件を満足することが好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the condition of the following expression (5) is satisfied, where f2 is the focal length of the second lens group G2 and f is the focal length of the entire system when focusing on infinity.
１．０＜ｆ２／ｆ＜３．０ …（５） 1.0 <f2 / f <3.0 (5)
上記条件式（５）は、マスターレンズを構成している第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２、言い換えれば屈折力を最適な値に規定している。 Conditional expression (5) regulates the focal length f2 of the second lens group G2 constituting the master lens, in other words, the refractive power to an optimum value.
ここで、条件式（５）の上限値を上回る場合、マスターレンズである第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が大きくなる、すなわち屈折力が弱くなることを意味する。マスターレンズの屈折力が弱まると、全系の大型化、合焦時の移動量の増加等の悪影響がある。また、収差補正上も球面収差が補正過剰となる。 Here, when the value exceeds the upper limit value of the conditional expression (5), it means that the focal length f2 of the second lens group G2 which is the master lens is increased, that is, the refractive power is decreased. When the refractive power of the master lens is weakened, there are adverse effects such as an increase in the size of the entire system and an increase in the amount of movement during focusing. In addition, spherical aberration is overcorrected in terms of aberration correction.
なお、条件式（５）の上限値を２．８に設定することにより、全系の軽量化が可能となり好ましい。また、条件式（５）の上限値を２．５、さらに好ましくは２．３に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 Note that setting the upper limit of conditional expression (5) to 2.8 is preferable because the entire system can be reduced in weight. Further, by setting the upper limit of conditional expression (5) to 2.5, more preferably 2.3, the effect of the present application can be maximized.
また、条件式（５）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が小さくなる、すなわち屈折力が強くなることを意味する。このようにマスターレンズの屈折力が強まるということは、球面収差が補正不足傾向になり、近距離収差変動も増加し、特に像面湾曲、コマ収差が悪化するため好ましくない。 On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (5) is not reached, it means that the focal length f2 of the second lens group G2 becomes small, that is, the refractive power becomes strong. This increase in the refractive power of the master lens is not preferable because the spherical aberration tends to be undercorrected, the near-field aberration fluctuation increases, and in particular, the field curvature and coma worsen.
なお、条件式（５）の下限値を１．２に設定することにより、近距離収差変動がより改善して好ましい。また、条件式（５）の下限値を１．３、さらに好ましくは１．５に設定することにより、本願の効果を最大限に発揮できる。 It is preferable to set the lower limit value of conditional expression (5) to 1.2 because the near-field aberration fluctuation is further improved. Further, by setting the lower limit value of conditional expression (5) to 1.3, more preferably 1.5, the effects of the present application can be maximized.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１は、単レンズで構成されていることが好ましい。この構成により、合焦レンズ群を小型化、軽量化できるので好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2 is constituted by a single lens. This configuration is preferable because the focusing lens group can be reduced in size and weight.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２を構成する前記正レンズ成分Ｌ２１，Ｌ２３，Ｌ２４のうち少なくとも１つは、非球面を有することが好ましい。この構成により、球面収差等を良好に補正できるので好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that at least one of the positive lens components L21, L23, L24 constituting the second lens group G2 has an aspherical surface. This configuration is preferable because spherical aberration and the like can be corrected satisfactorily.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分Ｌ２１の像側に、開口絞りＳを配置することが好ましい。この構成により、像面湾曲等を最適に設定できるので好ましい。 In the present embodiment, it is preferable to arrange the aperture stop S on the image side of the first positive lens component L21 constituting the second lens group G2. This configuration is preferable because field curvature and the like can be set optimally.
また、本実施形態において、反射防止膜が設けられた光学面は、開口絞りＳから見て凹面であることが好ましい。開口絞りＳから見て凹面にゴーストが発生し易いため、上記構成により、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。 In the present embodiment, the optical surface provided with the antireflection film is preferably a concave surface when viewed from the aperture stop S. Since a ghost is likely to be generated on the concave surface when viewed from the aperture stop S, ghosts and flares can be effectively reduced by the above configuration.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、無限遠から近距離物体への合焦において、物体方向に繰り出すことが好ましい。この構成によれば、近距離物体への合焦時も像面湾曲等が良好に補正できるので好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the second lens group G2 is extended in the object direction when focusing from infinity to a close object. According to this configuration, it is preferable because curvature of field can be favorably corrected even when focusing on a short distance object.
図８に、上記構成の広角レンズを、撮影レンズ２として備えたデジタル一眼レフカメラ１（光学機器）の略断面図を示す。この図８に示すように、デジタル一眼レフカメラ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。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a digital single-lens reflex camera 1 (optical apparatus) provided with the wide-angle lens having the above configuration as a photographing
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８に記載のカメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでもよく、撮影レンズ２と一体に成形されるものでもよい。
Further, when a release button (not shown) is pressed by the photographer, the
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面を参照しつつ説明する。以下に、表１および表２を示すが、これらは第１および第２実施例における各諸元の表である。なお、表中の［面データ］においては、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、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線におけるアッベ数を示す。なお、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。また、曲率半径の「∞」は平面または開口を示している。また、空気の屈折率「1.000000」の記載は省略している。 Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Tables 1 and 2 are shown below. These are tables of specifications in the first and second examples. In the [Surface Data] in the table, the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels, r is the radius of curvature of each lens surface, and d is the following from each optical surface. Is the distance on the optical axis to the optical surface (or image surface), nd is the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd is the Abbe number in the d-line. When the lens surface is an aspherical surface, the surface number is marked with * and the paraxial radius of curvature is shown in the column of the radius of curvature r. The curvature radius “∞” indicates a plane or an opening. The description of the refractive index “1.000000” of air is omitted.
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置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、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、「E-n」は「×10-n」を表し、例えば、「1.234E-05」は「1.234×10-5」を表す。 In [Aspherical data], the shape of the aspherical surface shown in [Surface data] is shown by the following equation (a). That is, y is the height in the direction perpendicular to the optical axis, and S (y) is the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y. When the radius of curvature of the reference spherical surface (paraxial radius of curvature) is r, the conic coefficient is κ, and the n-th aspherical coefficient is An, the following equation (a) is given. “En” represents “× 10 −n ”, for example, “1.234E-05” represents “1.234 × 10 −5 ”.
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
S (y) = (y 2 / r) / {1+ (1-κ ·
+ A4 × y 4 + A6 ×
［各種データ］において、ｆは全系の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角（単位：度）を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ系全長をそれぞれ示す。 In [various data], f represents the focal length of the entire system, FNO represents the F number, ω represents a half angle of view (unit: degree), Y represents the image height, and TL represents the total length of the lens system.
［可変面間隔データ］において、各合焦位置における撮影倍率、物面までの距離、面番号ｉにおける可変面間隔値ｄｉを、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ示す。 In [Variable surface interval data], the imaging magnification at each focus position, the distance to the object surface, the variable surface interval value di at the surface number i, and Bf indicate the back focus.
［条件式］において、上記の条件式（１）〜（５）に対応する値を示す。 In [Conditional Expression], values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) are shown.
なお、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、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、特記がない場合、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。 In all the following specification values, “mm” is generally used as a unit for the focal length f, radius of curvature r, surface interval d, and other lengths, unless otherwise specified. However, since the optical system can obtain the same optical performance even when proportionally enlarged or proportionally reduced, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 The description of the above table is the same in other examples, and the description thereof is omitted.
（第１実施例）
第１実施例に係る広角レンズについて、図１〜図４および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。第１実施例に係る広角レンズは、図１に示すように、物体側から順に並んだ、正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とを有して構成される。
(First embodiment)
The wide-angle lens according to the first example will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the wide-angle lens according to the first example. As shown in FIG. 1, the wide-angle lens according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. It is configured.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる負レンズ成分Ｌ１１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなる第１正レンズ成分Ｌ１２と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズからなる第２正レンズ成分Ｌ１３とを有して構成される。 The first lens group G1 includes a negative lens component L11 composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, which is arranged in order from the object side, and a cemented lens of a biconcave negative lens and a biconvex positive lens. And a second positive lens component L13 composed of a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１正レンズ成分Ｌ２１と、Ｆ値を決定する開口絞りＳと、両凹レンズからなる負レンズ成分Ｌ２２と、像側に凸面を向け、非球面を物体側レンズ面に設けた正メニスカスレンズからなる第２正レンズ成分Ｌ２３と、両凸形状の正レンズからなる第３正レンズ成分Ｌ２４とを有して構成される。 The second lens group G2 includes a first positive lens component L21 including a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, which is arranged in order from the object side, an aperture stop S for determining an F value, and a negative lens including a biconcave lens. A component L22, a second positive lens component L23 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side and an aspheric surface on the object side lens surface, and a third positive lens component L24 made of a biconvex positive lens. It is configured.
なお、無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に繰り出すことによって行う。 Note that focusing on an object at a short distance from infinity is performed by fixing the first lens group G1 to the image plane and extending the second lens group G2 in the object direction.
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜１７は、図１に示す面１〜１７に対応している。また、第１実施例において、第１４面が非球面形状に形成されている。
Table 1 shows a table of specifications in the first embodiment. The
（表１）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1 134.1389 2.0000 1.816000 46.62
2 29.0129 13.0000
3 -68.1797 13.0000 1.516800 64.12
4 61.8765 9.5000 1.882997 40.76
5 -108.3697 0.1000
6 149.2111 12.0000 1.882997 40.76
7 -39.2781 5.0000 1.717360 29.52
8 247.4367 d8（可変）
9 34.2407 9.0000 1.497820 82.56
10 394.0668 10.0000
11 ∞ 6.0000 （開口絞りＳ）
12 -35.5003 1.8000 1.795040 28.69
13 61.9409 4.0666
14＊ 497.2125 3.5000 1.693500 53.22
15 -65.9562 0.1000
16 108.6915 7.5000 1.618000 63.38
17 -32.8687 Bf(可変)
［非球面データ］
第１４面
κ＝1.000
A4＝-7.92820E-06
A6＝-2.66410E-09
A8＝1.54590E-11
A10＝-4.26360E-14
［各種データ］
ｆ＝36.000
ＦＮＯ＝1.45
ω＝31.70°
Ｙ＝21.63
ＴＬ＝145.491
［可変面間隔データ］
無限遠 近距離１ 近距離２
倍率 0.00000 -0.03333 -0.21271
物面 ∞ 1062.9784 154.5092
ｄ８ 10.00001 8.78638 2.35106
Ｂｆ 38.92418 40.13781 46.57313
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
Ｇ１ １ 309.19100
Ｇ２ ９ 60.72049
［条件式］
条件式（１）：（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１＝0.723
条件式（２）：ｆ１ｂ／ｆ＝3.821
条件式（３）：ｆ／ｆ１＝0.116
条件式（４）：ｆ２ａ／ｆ＝2.075
条件式（５）：ｆ２／ｆ＝1.687
(Table 1)
[Surface data]
Surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 134.1389 2.0000 1.816000 46.62
2 29.0129 13.0000
3 -68.1797 13.0000 1.516800 64.12
4 61.8765 9.5000 1.882997 40.76
5 -108.3697 0.1000
6 149.2111 12.0000 1.882997 40.76
7 -39.2781 5.0000 1.717360 29.52
8 247.4367 d8 (variable)
9 34.2407 9.0000 1.497820 82.56
10 394.0668 10.0000
11 ∞ 6.0000 (Aperture stop S)
12 -35.5003 1.8000 1.795040 28.69
13 61.9409 4.0666
14 * 497.2125 3.5000 1.693500 53.22
15 -65.9562 0.1000
16 108.6915 7.5000 1.618000 63.38
17 -32.8687 Bf (variable)
[Aspherical data]
Surface 14 κ = 1.000
A4 = -7.92820E-06
A6 = -2.66410E-09
A8 = 1.54590E-11
A10 = -4.26360E-14
[Various data]
f = 36.000
FNO = 1.45
ω = 31.70 °
Y = 21.63
TL = 145.491
[Variable surface interval data]
Infinity
Magnification 0.00000 -0.03333 -0.21271
Object ∞ 1062.9784 154.5092
d8 10.00001 8.78638 2.35106
Bf 38.92418 40.13781 46.57313
[Lens group data]
Group Start surface
[Conditional expression]
Conditional expression (1): (D1a + D1b) /D1=0.723
Conditional expression (2): f1b / f = 3.821
Conditional expression (3): f / f1 = 0.116
Conditional expression (4): f2a / f = 2.075
Conditional expression (5): f2 / f = 1.687
表１に示す諸元の表から、本実施例に係る広角レンズでは、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 1, it can be seen that the wide-angle lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (5).
図２は、第１実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差を図である。また、図３は、第１実施例に係る広角レンズの近距離合焦時（撮影倍率-0.03333倍）の諸収差図である。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（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、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を示し、破線はメリジオナル像面を示す。また、コマ収差において、実線はメリジオナルコマ収差を、点線はサジタルコマ収差を示し、原点より右側の点線はｄ線に対してメリジオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より左側の点線はｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差をそれぞれ示す。 FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations of the wide-angle lens according to the first example when focusing on infinity. FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations of the wide-angle lens according to the first example when focusing on a short distance (imaging magnification: -0.03333 times). In each aberration diagram, FNO represents the F number, Y represents the image height, d represents the various aberrations with respect to the d-line (wavelength 587.6 nm), and g represents the g-line (wavelength 435.8 nm). The spherical aberration diagram shows the F-number value corresponding to the maximum aperture, the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height, and the coma diagram shows the value of each image height. In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. In the coma aberration, the solid line indicates meridional coma aberration, the dotted line indicates sagittal coma aberration, the dotted line on the right side from the origin indicates sagittal coma aberration generated in the meridional direction with respect to the d line, and the dotted line on the left side from the origin indicates sagittal with respect to the d line. The sagittal coma generated in each direction is shown.
以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples, and the explanation is omitted.
各収差図から明らかなように、第１実施例に係る広角レンズは、球面収差、サジタルコマフレアー等を含め、諸収差が良好に補正され、近距離収差変動も十分補正されていることが分かる。 As is clear from each aberration diagram, it can be seen that the wide-angle lens according to the first example is well corrected for various aberrations including spherical aberration, sagittal coma flare, and the like, and the short-range aberration fluctuation is also sufficiently corrected. .
その結果、第１実施例の広角レンズを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ１（撮像装置。図８参照）においても、高い光学性能を有していることが分かる。 As a result, it can be seen that the digital single-lens reflex camera 1 (imaging device, see FIG. 8) has high optical performance by mounting the wide-angle lens of the first embodiment.
なお、図４に示すように、物体側からの光線ＢＭが上記広角レンズに入射すると、その光は第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、面番号８に該当）で反射した後に、その反射光は負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、面番号２に該当）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面（面番号８）と第２番目のゴースト発生面（面番号２）は、開口絞りＳに対して凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させることができる。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表３参照）である。 As shown in FIG. 4, when the light beam BM from the object side is incident on the wide-angle lens, the light is incident on the object-side lens surface (first first lens component L13 constituting the first lens group G1). The reflected light is reflected by the lens surface on the image side of the negative meniscus lens L11 (second ghost generation surface, corresponding to surface number 2). It is reflected again and reaches the image plane I, and a ghost is generated. The first ghost generating surface (surface number 8) and the second ghost generating surface (surface number 2) are concave with respect to the aperture stop S. A ghost can be effectively reduced by forming an antireflection film corresponding to a wide incident angle in a wider wavelength range on such a surface. Although the antireflection film will be described in detail later, the antireflection film according to each example has a multilayer structure including seven layers, and the seventh layer of the outermost surface layer is formed by using a wet process and is refracted with respect to the d line. The rate is 1.26 (see Table 3 below).
（第２実施例）
第２実施例に係る広角レンズについて、図５〜図７および表２を用いて説明する。図５は、第２実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。第２実施例に係る広角レンズは、図５に示すように、物体側から順に並んだ、正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とを有して構成される。
(Second embodiment)
The wide-angle lens according to the second example will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a wide-angle lens according to the second example. As shown in FIG. 5, the wide-angle lens according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. It is configured.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凹レンズからなる負レンズ成分Ｌ１１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなる第１正レンズ成分Ｌ１２と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズからなる第２正レンズ成分Ｌ１３とを有して構成される。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens component L11 composed of a biconcave lens, and a first positive lens component L12 composed of a cemented lens of a biconcave negative lens and a biconvex positive lens. And a second positive lens component L13 composed of a cemented lens of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１正レンズ成分Ｌ２１と、Ｆ値を決定する開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる負レンズ成分Ｌ２２と、像側に凸面を向け、非球面を物体側レンズ面に設けた正メニスカスレンズからなる第２正レンズ成分Ｌ２３と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなる第３正レンズ成分Ｌ２４とを有して構成される。 The second lens group G2 is arranged in order from the object side, and includes a first positive lens component L21 including a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, an aperture stop S that determines an F value, and a concave surface directed toward the object side. A negative lens component L22 made of a negative meniscus lens, a second positive lens component L23 made of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side and an aspheric surface provided on the object side lens surface, a biconcave negative lens and both And a third positive lens component L24 made of a cemented lens with a convex positive lens.
なお、無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に繰り出すことによって行う。 Note that focusing on an object at a short distance from infinity is performed by fixing the first lens group G1 to the image plane and extending the second lens group G2 in the object direction.
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜１８は、図５に示す面１〜１８に対応している。また、第２実施例において、第１４面が非球面形状に形成されている。 Table 2 shows a table of specifications in the second embodiment. In addition, the surface numbers 1-18 in Table 2 respond | correspond to the surfaces 1-18 shown in FIG. In the second embodiment, the fourteenth surface is formed in an aspherical shape.
（表２）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1 -229.5668 2.0000 1.816000 46.62
2 38.3861 12.0000
3 -73.7542 8.5924 1.516800 64.12
4 57.5486 13.5000 1.816000 46.62
5 -66.1097 1.0000
6 85.2002 13.0000 1.816000 46.62
7 -54.6526 8.0000 1.717360 29.52
8 337.1477 d8(可変)
9 27.9485 5.0000 1.497820 82.56
10 33.1784 8.4855
11 ∞ 6.0000 （開口絞りＳ）
12 -31.2971 2.0000 1.795040 28.69
13 -189.3902 3.6191
14＊ -216.5891 5.0000 1.693500 53.22
15 -44.8299 0.1000
16 -24068.3750 1.5000 1.625880 35.74
17 49.6693 9.0000 1.618000 63.38
18 -32.8538 Bf(可変)
［非球面データ］
第１４面
κ＝1.0000
A4＝-1.03130E-05
A6＝-6.72910E-10
A8＝-1.17380E-11
A10＝8.03830E-15
［各種データ］
ｆ＝36.00
ＦＮＯ＝1.45
ω＝31.92°
Ｙ＝21.63
ＴＬ＝150.39157
［可変面間隔データ］
無限遠 近距離１ 近距離２
倍率 0.00000 -0.03333 -0.20924
物面 ∞ 1053.7000 148.9585
ｄ８ 12.68728 11.30259 4.41321
Ｂｆ 38.90731 40.29200 47.18138
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
Ｇ１ １ 95.47114
Ｇ２ ９ 59.36008
［条件式］
条件式（１）：（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１＝0.742
条件式（２）：ｆ１ｂ／ｆ＝2.959
条件式（３）：ｆ／ｆ１＝0.377
条件式（４）：ｆ２ａ／ｆ＝7.506
条件式（５）：ｆ２／ｆ＝1.649
(Table 2)
[Surface data]
Surface number r d nd νd
Object ∞ ∞
1 -229.5668 2.0000 1.816000 46.62
2 38.3861 12.0000
3 -73.7542 8.5924 1.516800 64.12
4 57.5486 13.5000 1.816000 46.62
5 -66.1097 1.0000
6 85.2002 13.0000 1.816000 46.62
7 -54.6526 8.0000 1.717360 29.52
8 337.1477 d8 (variable)
9 27.9485 5.0000 1.497820 82.56
10 33.1784 8.4855
11 ∞ 6.0000 (Aperture stop S)
12 -31.2971 2.0000 1.795040 28.69
13 -189.3902 3.6191
14 * -216.5891 5.0000 1.693500 53.22
15 -44.8299 0.1000
16 -24068.3750 1.5000 1.625880 35.74
17 49.6693 9.0000 1.618000 63.38
18 -32.8538 Bf (variable)
[Aspherical data]
Surface 14 κ = 1.000
A4 = -1.03130E-05
A6 = -6.72910E-10
A8 = -1.17380E-11
A10 = 8.03830E-15
[Various data]
f = 36.00
FNO = 1.45
ω = 31.92 °
Y = 21.63
TL = 150.39157
[Variable surface interval data]
Infinity
Magnification 0.00000 -0.03333 -0.20924
Object ∞ 1053.7000 148.9585
d8 12.68728 11.30259 4.41321
Bf 38.90731 40.29200 47.18138
[Lens group data]
Group Start surface
[Conditional expression]
Conditional expression (1): (D1a + D1b) /D1=0.742
Conditional expression (2): f1b / f = 2.959
Conditional expression (3): f / f1 = 0.377
Conditional expression (4): f2a / f = 7.506
Conditional expression (5): f2 / f = 1.649
表２に示す諸元の表から、本実施例に係る広角レンズでは、上記条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 2, it is understood that the wide-angle lens according to the present example satisfies the conditional expressions (1) to (5).
図６は、第２実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図である。また、図７は、第２実施例に係る広角レンズの近距離合焦時（撮影倍率-0.03333倍）の諸収差図である。各収差図から明らかなように、第２実施例に係る広角レンズは、球面収差、サジタルコマフレアー等を含め、諸収差が良好に補正され、近距離収差変動も十分補正されていることが分かる。 FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations when the wide-angle lens according to Example 2 is in focus at infinity. FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations of the wide-angle lens according to Example 2 when focused at a short distance (imaging magnification: -0.03333 times). As is clear from each aberration diagram, it can be seen that the wide-angle lens according to the second example has various aberrations corrected well, including spherical aberration, sagittal coma flare, etc., and short-range aberration fluctuations are also sufficiently corrected. .
その結果、第２実施例の広角レンズを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ１（撮像装置。図８参照）においても、高い光学性能を有していることが分かる。 As a result, it can be seen that the digital single-lens reflex camera 1 (imaging device, see FIG. 8) has high optical performance by mounting the wide-angle lens of the second embodiment.
ここで、第１および第２実施例の広角レンズに用いられる反射防止膜について説明する。本実施形態に係る反射防止膜１０１は、図９に示すように、７層（第１層１０１ａ〜第７層１０１ｇ）からなり、本広角レンズの光学部材１０２の光学面に形成されている。
Here, the antireflection film used in the wide-angle lenses of the first and second embodiments will be described. As shown in FIG. 9, the antireflection film 101 according to the present embodiment includes seven layers (
第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。この第１層１０１ａの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。続いて、第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。さらに、第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。そして、第６層１０１ｆの上にウェットプロセスによりシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる第７層１０１ｇが形成される。このようにして本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。
The
なお、第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、光学部材の光学面上に光学薄膜材料であるゾルを塗布し、ゲル膜を堆積後、液体に浸漬し、この液体の温度および圧力を臨界状態以上にしてその液体を気化・乾燥させることにより、膜を生成する製法である。但し、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ることなしに固体膜を得る方法を用いてもよい。
The
以上のように、反射防止膜１０１は、第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最表面層（最上層）である第７層１０１ｇはフッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより形成されている。
As described above, the antireflection film 101 is formed by electron beam evaporation as a dry process from the
続いて、上記構成の反射防止膜１０１を形成する手順を説明する。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて、第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、真空蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液にバインダー成分を添加したものをスピンコート法により塗布して、第７層１０１ｇとなるシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる層を形成する。ここで、フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（ｂ）に示す。
Next, a procedure for forming the antireflection film 101 having the above configuration will be described. First, using a vacuum deposition apparatus on the lens film formation surface (the optical surface of the
２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2 → ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ …（ｂ） 2HF + Mg (CH 3 COO) 2 → MgF 2 + 2CH 3 COOH (b)
この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。より具体的には、上記のゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍのＭｇＦ２粒子ができ、さらに、それらの粒子が数個集まって二次粒子が形成され、それら二次粒子が堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。
The sol solution used for the film formation is used for film formation after mixing raw materials and subjecting to an autoclave at 140 ° C. for 24 hours at a high temperature and pressure. After the film formation of the
上記のようにして形成された反射防止膜１０１の光学的性能について、図１０に示す分光特性を用いて説明する。なお、図１０は、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、以下の表５で示される条件で反射防止膜１０１を設計した場合、光線が垂直入射するときの分光特性を表している。また、表３では、酸化アルミニウムをＡｌ2Ｏ3、酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物をＺｒＯ2＋ＴｉＯ2、シリカとフッ化マグネシウムの混合物をＳｉＯ2＋ＭｇＦ2と示しており、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．４６、１．６２、１．７４および１．８５の４種類であるときの各々の設計値を示している。 The optical performance of the antireflection film 101 formed as described above will be described using the spectral characteristics shown in FIG. FIG. 10 shows the spectral characteristics when a light ray is vertically incident when the antireflection film 101 is designed under the conditions shown in Table 5 below when the reference wavelength λ is 550 nm. In Table 3, the aluminum oxide is Al 2 O 3 , the titanium oxide-zirconium oxide mixture is ZrO 2 + TiO 2 , the silica and magnesium fluoride mixture is SiO 2 + MgF 2 , and the reference wavelength λ is 550 nm. In some cases, the respective design values are shown when the refractive index of the substrate is 1.46, 1.62, 1.74 and 1.85.
（表３）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 SiO2＋MgF2 1.26 0.275λ 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.045λ 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.077λ 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al2O3 1.65 0 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.46 1.62 1.74 1.85
(Table 3)
Substance Refractive index Optical film thickness Optical film thickness Optical film thickness Optical film thickness Medium Air 1.00
7th layer SiO 2 + MgF 2 1.26 0.275λ 0.268λ 0.271λ 0.269λ
6th layer ZrO 2 + TiO 2 2.12 0.045λ 0.057λ 0.054λ 0.059λ
5th layer Al 2 O 3 1.65 0.212λ 0.171λ 0.178λ 0.162λ
4th layer ZrO 2 + TiO 2 2.12 0.077λ 0.127λ 0.13λ 0.158λ
3rd layer Al 2 O 3 1.65 0.288λ 0.122λ 0.107λ 0.08λ
Second layer ZrO 2 + TiO 2 2.12 0 0.059λ 0.075λ 0.105λ
1st layer Al 2 O 3 1.65 0 0.257λ 0.03λ 0.03λ
Substrate refractive index 1.46 1.62 1.74 1.85
図１０より、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。 From FIG. 10, it can be seen that the reflectance is suppressed to 0.2% or less over the entire wavelength range of 420 nm to 720 nm.
なお、第１実施例の広角レンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の負レンズの屈折率は１．７１７３６０であり、前記第２正レンズ成分Ｌ１３を構成する負レンズにおける像側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズ成分Ｌ１１の屈折率は１．８１６０００であるため、前記負レンズ成分Ｌ１１の像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。 In the wide-angle lens of the first example, the refractive index of the negative lens of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is 1.717360, and the negative lens constituting the second positive lens component L13 It is possible to use an antireflection film corresponding to a refractive index of the substrate of 1.74 on the lens surface on the image side. In addition, since the refractive index of the negative lens component L11 constituting the first lens group G1 is 1.816000, the reflection on the image side lens surface of the negative lens component L11 corresponds to the refractive index of the substrate corresponding to 1.85. It is possible to use a prevention film.
また、第２実施例の広角レンズにおいて、第２レンズ群Ｇ２を構成する第１正レンズ成分（正メニスカスレンズ）Ｌ２１の屈折率は１．４９７８２０であるため、前記第１正レンズ成分Ｌ２１の物体側の面に、基板の屈折率が１．４６に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第１レンズ群Ｇ１を構成する第２正レンズ成分Ｌ１３の屈折率は１．８１６０００であるため、前記第２正レンズ成分Ｌ１３の物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。 In the wide-angle lens of the second example, since the refractive index of the first positive lens component (positive meniscus lens) L21 constituting the second lens group G2 is 1.497820, the object of the first positive lens component L21 An antireflection film corresponding to a refractive index of the substrate of 1.46 can be used on the side surface. Further, since the refractive index of the second positive lens component L13 constituting the first lens group G1 is 1.816000, the refractive index of the substrate is 1.85 on the object-side lens surface of the second positive lens component L13. It is possible to use an antireflection film corresponding to the above.
このように、本実施形態の反射防止膜１０１を、第１および第２実施例の広角レンズにそれぞれ適用することで、大口径比を有し、バックフォーカスが長く、諸収差が良好に補正され、ゴーストやフレアをより低減させた、高い光学性能を持つ広角レンズおよびこれを有する撮像装置を提供することができる。 As described above, by applying the antireflection film 101 of this embodiment to the wide-angle lenses of the first and second examples, the large-aperture ratio, the long back focus, and various aberrations are corrected well. It is possible to provide a wide-angle lens having high optical performance with reduced ghosts and flares and an image pickup apparatus having the same.
なお、上記の反射防止膜１０１は、平行平面板の光学面に設けた光学素子として利用することも可能であるし、曲面状に形成されたレンズの光学面に設けて利用することも可能である。 The antireflection film 101 can be used as an optical element provided on the optical surface of a plane-parallel plate, or can be used provided on the optical surface of a lens formed in a curved surface. is there.
次に、上記反射防止膜１０１の変形例について説明する。この変形例の反射防止膜は５層からなり、以下の表４で示される条件で構成される。なお、第５層の形成に、前述のゾル−ゲル法を用いている。また、表４では、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．５２であるときの設計値を示している。 Next, a modified example of the antireflection film 101 will be described. The antireflection film of this modification is composed of five layers and is configured under the conditions shown in Table 4 below. Note that the sol-gel method described above is used to form the fifth layer. Table 4 shows design values when the reference wavelength λ is 550 nm and the refractive index of the substrate is 1.52.
（表４）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第５層 シリカとフッ化マグネシウムの混合物 1.26 0.269λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.043λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.217λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.066λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.290λ
基板 ＢＫ７ 1.52
(Table 4)
Material Refractive index Optical film thickness Medium Air 1.00
5th layer Mixture of silica and magnesium fluoride 1.26 0.269λ
4th layer Titanium oxide-zirconium oxide mixture 2.12 0.043λ
3rd layer Aluminum oxide 1.65 0.217λ
Second layer Titanium oxide-zirconium oxide mixture 2.12 0.066λ
1st layer Aluminum oxide 1.65 0.290λ
Board BK7 1.52
図１１に、変形例の反射防止膜に光が垂直入射するときの分光特性を示す。図１１により、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。なお、図１２に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。 FIG. 11 shows the spectral characteristics when light is vertically incident on the antireflection film of the modification. FIG. 11 shows that the reflectance is suppressed to 0.2% or less over the entire wavelength range of 420 nm to 720 nm. FIG. 12 shows spectral characteristics when the incident angles are 30, 45, and 60 degrees.
比較のため、図１３に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜し、以下の表５で示される条件で構成される多層広帯域反射防止膜の垂直入射時の分光特性を示す。なお、図１４に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。 For comparison, FIG. 13 shows spectral characteristics at the time of vertical incidence of a multilayer broadband antireflection film formed by only a dry process such as a conventional vacuum deposition method and configured under the conditions shown in Table 5 below. FIG. 14 shows spectral characteristics when the incident angles are 30, 45, and 60 degrees.
（表５）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 ＭｇＦ２ 1.39 0.243λ
第６層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.119λ
第５層 酸化アルミニウム 1.65 0.057λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.220λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.064λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.057λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.193λ
基板 ＢＫ７ 1.52
(Table 5)
Material Refractive index Optical film thickness Medium Air 1.00
7th layer MgF 2 1.39 0.243λ
6th layer Titanium oxide-zirconium oxide mixture 2.12 0.119λ
5th layer Aluminum oxide 1.65 0.057λ
4th layer Titanium oxide-zirconium oxide mixture 2.12 0.220λ
3rd layer Aluminum oxide 1.65 0.064λ
Second layer Titanium oxide-zirconium oxide mixture 2.12 0.057λ
1st layer Aluminum oxide 1.65 0.193λ
Board BK7 1.52
図１１および図１２で示す変形例の分光特性を、図１３および図１４で示す従来例の分光特性と比較すると、変形例に係る反射防止膜の反射率の低さが良く分かる。 When the spectral characteristics of the modified example shown in FIGS. 11 and 12 are compared with the spectral characteristics of the conventional example shown in FIGS. 13 and 14, the low reflectance of the antireflection film according to the modified example can be clearly seen.
以上の各実施例によれば、包括角２ω＝６３°を越え、さらに、Ｆナンバーが１．４５程度の口径を有し、高性能で、球面収差、光線の各波長による球面収差の形状のばらつき（色ごとの球面収差）、非点収差およびサジタルコマフレアーが少なく、ゴーストやフレアがより少ない大口径広角レンズが実現できる。 According to each of the above embodiments, the inclusive angle exceeds 2ω = 63 °, and the F-number has an aperture of about 1.45, and has high performance, spherical aberration, and the shape of spherical aberration due to each wavelength of light rays. A large-aperture wide-angle lens with less variation (spherical aberration for each color), astigmatism and sagittal coma flare, and less ghost and flare can be realized.
以下、本実施形態に係る広角レンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。 Hereinafter, the wide-angle lens according to the present embodiment can be appropriately employed as long as the optical performance is not impaired.
本実施形態に係る広角レンズの数値実施例として２群構成のものを示したが、広角レンズの群構成はこれに限られず、３群構成等の他の群構成にも適用可能である。 As a numerical example of the wide-angle lens according to the present embodiment, a two-group configuration is shown, but the group configuration of the wide-angle lens is not limited to this, and can be applied to other group configurations such as a three-group configuration.
また、レンズ全系、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。また、前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。 Alternatively, the entire lens system, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. The focusing lens group can also be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (such as an ultrasonic motor).
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第２レンズ群Ｇ２全体、または部分群を防振レンズ群とするのが好ましい。 Alternatively, the lens group or the partial lens group may be vibrated in a direction perpendicular to the optical axis so as to correct an image blur caused by a camera shake. In particular, it is preferable that the entire second lens group G2 or a partial group is the anti-vibration lens group.
また、各レンズ面を非球面としても良い。非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。 Each lens surface may be an aspherical surface. The aspheric surface may be any one of an aspheric surface obtained by grinding, a glass mold aspheric surface formed of glass in an aspheric shape, and a composite aspheric surface formed of resin on the surface of the glass.
また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２中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よい。 The aperture stop S is preferably arranged in the second lens group G2, but the role of the aperture stop S may be substituted by a lens frame without providing a member as an aperture stop.
なお、本実施形態に係る発明を分かりやすくするために、上記実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, in order to make the invention which concerns on this embodiment easy to understand, although it attached and demonstrated the component requirement of the said embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this.
Ｇ１： 第１レンズ群
Ｇ２： 第２レンズ群
Ｌ１１： 第１レンズ群の負レンズ成分
Ｌ１２： 第１レンズ群の第１正レンズ成分
Ｌ１３： 第１レンズ群の第２正レンズ成分
Ｌ２１： 第２レンズ群の第１正レンズ成分
Ｌ２２： 第２レンズ群の負レンズ成分
Ｌ２３： 第２レンズ群の第２正レンズ成分
Ｌ２４： 第２レンズ群の第３正レンズ成分
Ｓ： 開口絞り
Ｉ： 像面
１： カメラ（撮像装置）
２： 撮影レンズ（広角レンズ）
３： クイックリターンミラー
４： 焦点板
５： ペンタプリズム
６： 接眼レンズ
７： 撮像素子
１０１： 反射防止膜
１０１ａ： 第１層
１０１ｂ： 第２層
１０１ｃ： 第３層
１０１ｄ： 第４層
１０１ｅ： 第５層
１０１ｆ： 第６層
１０１ｇ： 第７層
１０２： 光学部材
G1: First lens group G2: Second lens group L11: Negative lens component of the first lens group L12: First positive lens component of the first lens group L13: Second positive lens component of the first lens group L21: Second First positive lens component of lens group L22: Negative lens component of second lens group L23: Second positive lens component of second lens group L24: Third positive lens component of second lens group S: Aperture stop I: Image plane 1: Camera (imaging device)
2: Photo lens (wide-angle lens)
3: Quick return mirror 4: Focus plate 5: Penta prism 6: Eyepiece lens 7: Image sensor 101:
Claims (16)
前記第１レンズ群は、合焦時に像面に対し固定され、負レンズ成分と、第１正レンズ成分と、第２正レンズ成分とを有して構成され、前記第１正レンズ成分と前記第２正レンズ成分のうち少なくとも一方は接合レンズを有し、
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群を構成するレンズ成分における光学面のうち少なくとも１面は、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜が施されていることを特徴とする広角レンズ。 A first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side;
The first lens group is fixed with respect to the image plane during focusing, and includes a negative lens component, a first positive lens component, and a second positive lens component, and the first positive lens component and the first lens component At least one of the second positive lens components has a cemented lens,
At least one of the optical surfaces of the lens components constituting the first lens group and the second lens group is provided with an antireflection film including at least one layer formed using a wet process. Wide-angle lens characterized by
前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。 The antireflection film is a multilayer film,
The wide-angle lens according to claim 1, wherein the outermost surface layer of the multilayer film is a layer formed by using the wet process.
ｎｄ≦１．３０
の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の広角レンズ。 When the refractive index at the d-line of the layer formed using the wet process is nd, the following formula nd ≦ 1.30
The wide angle lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記第１レンズ群を構成する前記第２正レンズ成分は、物体側より順に並んだ、正レンズと負レンズとの接合レンズとを有し、
前記第１レンズ群を構成する前記第１正レンズ成分の光軸上の厚さをＤ１ａとし、前記第１レンズ群を構成する前記第２正レンズ成分の光軸上の厚さをＤ１ｂとし、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の厚さをＤ１としたとき、次式
０．５＜（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１＜０．９
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の広角レンズ。 The first positive lens component constituting the first lens group includes a cemented lens of a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side,
The second positive lens component constituting the first lens group includes a cemented lens of a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side,
The thickness on the optical axis of the first positive lens component constituting the first lens group is D1a, and the thickness on the optical axis of the second positive lens component constituting the first lens group is D1b. When the thickness on the optical axis from the most object side lens surface to the most image side lens surface of the first lens group is D1, the following formula 0.5 <(D1a + D1b) / D1 <0.9
The wide-angle lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
１．０＜ｆ１ｂ／ｆ＜７．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の広角レンズ。 When the focal length of the second positive lens component constituting the first lens group is f1b and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 1.0 <f1b / f <7. 0
The wide-angle lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
０．０６＜ｆ／ｆ１＜０．６
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の広角レンズ。 When the focal length of the first lens group is f1 and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 0.06 <f / f1 <0.6
The wide-angle lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜１０．０
の条件を満足することを特徴とする請求項８に記載の広角レンズ。 When the focal length of the first positive lens component constituting the second lens group is f2a and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 1.0 <f2a / f <10. 0
The wide-angle lens according to claim 8, wherein the following condition is satisfied.
１．０＜ｆ２／ｆ＜３．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の広角レンズ。 When the focal length of the second lens group is f2 and the focal length of the entire system at the time of focusing on infinity is f, the following expression 1.0 <f2 / f <3.0
The wide-angle lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
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