JP4376054B2 - Retro focus lens - Google Patents

Description

本発明は、画角が大きく、特に高画素の固体撮像素子を用いたＨＤＴＶ（High Definition Television）カメラに好適なレトロフォーカスレンズに関する。   The present invention relates to a retrofocus lens having a large angle of view and particularly suitable for an HDTV (High Definition Television) camera using a high-pixel solid-state imaging device.

従来より、ＣＣＤ（電荷結合素子）などの撮像素子を備えたテレビカメラやビデオカメラが普及している。このようなテレビカメラやビデオカメラにおける広角な撮像レンズ系としては、一般に、広画角であると共に焦点距離に対して十分に長いバックフォーカスを確保し易いレトロフォーカス型の広角レンズ（以下、単にレトロフォーカスレンズという。）が採用されている。これは、撮像レンズ系と撮像素子との間にローパスフィルタや赤外線カットフィルタなど、他の光学部品を配置する空間が必要となるからである。レトロフォーカスレンズは、絞りを挟むように物体側から順に負の群（前群）と正の群（後群）とを配置し、絞りに対して前後非対称な構成をなすものである。   Conventionally, television cameras and video cameras equipped with an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) have become widespread. As such a wide-angle imaging lens system in a TV camera or a video camera, a retro-focus type wide-angle lens (hereinafter simply referred to as “retro focus type”) that generally has a wide angle of view and can easily secure a sufficiently long back focus with respect to the focal length. Focus lens) is used. This is because a space for arranging other optical components such as a low-pass filter and an infrared cut filter is required between the imaging lens system and the imaging element. The retrofocus lens is configured such that a negative group (front group) and a positive group (rear group) are arranged in order from the object side so as to sandwich the diaphragm, and has an asymmetric configuration with respect to the diaphragm.

このようなレトロフォーカスレンズには、前群において物体側から順に負レンズを２枚配設することにより１２０°を超えるような広画角を確保しつつ、最も物体側のレンズ面を非球面形状とすることにより広画角化に伴う諸収差を補正するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、特許文献１と異なり、最も物体側に正のレンズを配置することにより、広画角化に伴う負の歪曲収差を抑えるようにしたものもある（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
特許第２７９０４５３号公報 特開平７−１８１３７６号公報 特開平１１−２０２１９５号公報 In such a retrofocus lens, the lens surface on the most object side is aspherical while ensuring a wide angle of view exceeding 120 ° by arranging two negative lenses in order from the object side in the front group. In this way, various aberrations associated with widening the angle of view are corrected (for example, see Patent Document 1). Also, unlike Patent Document 1, there is a lens that suppresses negative distortion accompanying widening of the angle of view by arranging a positive lens closest to the object side (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). .)
Japanese Patent No. 2790453 JP-A-7-181376 JP-A-11-202195

ところで、近年、より大きな画素数を有する撮像素子の開発によって、テレビカメラやビデオカメラにおける高画質化が図られてきている。これと並行してカメラ全体のコンパクト化も進んでいる。このような背景により、テレビカメラやビデオカメラに搭載されるレトロフォーカスレンズに対しても光学性能の向上および小型化への要求が強まっている。特にＨＤＴＶカメラなどに搭載される場合には極めて高い結像性能が要求されるので、球面収差や非点収差あるいはディストーションなどの諸収差を極めて良好に補正する必要がある。   By the way, in recent years, with the development of an image pickup device having a larger number of pixels, higher image quality has been achieved in television cameras and video cameras. In parallel with this, downsizing of the entire camera is also progressing. With such a background, there is an increasing demand for improvement in optical performance and miniaturization of a retrofocus lens mounted on a television camera or a video camera. In particular, when mounted on an HDTV camera or the like, extremely high imaging performance is required, and various aberrations such as spherical aberration, astigmatism, and distortion must be corrected extremely well.

しかしながら、特許文献１記載のレトロフォーカスレンズでは、諸収差、特にディストーションおよび非点収差が大きく、高画素の撮像素子に対応することが困難である。一方、特許文献２，３のレトロフォーカスレンズでは、ある程度の収差性能を確保しているものの、画角が、特許文献２では６６．６°、特許文献３では７６°程度（推定値）に留まっており、広角レンズとしては不十分となるケースも想定される。   However, the retrofocus lens described in Patent Document 1 has a large amount of various aberrations, particularly distortion and astigmatism, and it is difficult to cope with a high-pixel image sensor. On the other hand, the retrofocus lenses of Patent Documents 2 and 3 ensure a certain degree of aberration performance, but the angle of view remains at 66.6 ° in Patent Document 2 and about 76 ° (estimated value) in Patent Document 3. In some cases, it may be insufficient as a wide-angle lens.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その目的は、十分に大きな画角を確保しつつコンパクトな構成を有し、良好な収差性能を発揮することが可能なレトロフォーカスレンズを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a retrofocus lens that has a compact configuration while ensuring a sufficiently large angle of view and can exhibit good aberration performance. There is.

本発明によるレトロフォーカスレンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群とが配置されたものである。第１レンズ群は、物体側から順に配置された、正の第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズと、正の第４レンズと、正の第５レンズおよび負の第６レンズからなる接合レンズとによって構成される。このレトロフォーカスレンズは、さらに、以下の条件式（１）および（２）を満足する。
０．７＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．０ ……（１）
６５＜ν１ ……（２）
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆは全系の焦点距離であり、ν１は第１レンズのアッベ数である。 Retrofocus lens according to the present invention, in order from the object side, in which a first lens group having a negative refractive power as a whole, a stop, a second lens group having a positive refractive power as a whole is placed . The first lens group forms disposed in order from the object side, a positive first lens, a negative second lens forming a meniscus shape with a convex surface facing the object side, a meniscus shape with a convex surface on the object side a third negative lens, a positive fourth lens, composed of a cemented lens consisting of a positive fifth lens and a negative sixth lens. This retrofocus lens further satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
0.7 <| f1 / f | <1.0 (1)
65 <ν1 (2)
Here, f1 is the focal length of the first lens group, f is the focal length of the entire system, and ν1 is the Abbe number of the first lens.

本発明によるレトロフォーカスレンズでは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群とを備えることにより、十分なバックフォーカスと共に広画角が得られる。第１レンズ群では、第１レンズが正の屈折力を有することにより正の歪曲収差が生じ、この正の歪曲収差と後続の第２〜第６レンズで発生する負の歪曲収差とが互いに打ち消しあうこととなる。また、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズと、正の第４レンズとが順に配置されることにより、負の歪曲収差の発生そのものが抑制される。また、正の第５レンズおよび負の第６レンズからなる接合レンズを有することにより、軸上色収差が補正される。   In the retrofocus lens according to the present invention, in order from the object side, the first lens group having a negative refractive power as a whole, the stop, and the second lens group having a positive refractive power as a whole are sufficient. A wide angle of view is obtained with back focus. In the first lens group, the first lens has positive refracting power to cause positive distortion, and the positive distortion and the negative distortion generated in the subsequent second to sixth lenses cancel each other. It will meet. Further, a negative second lens having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, a negative third lens having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a positive fourth lens are sequentially arranged. Thus, the occurrence of negative distortion itself is suppressed. Further, by having a cemented lens composed of a positive fifth lens and a negative sixth lens, axial chromatic aberration is corrected.

さらに、条件式（１）により、全系の屈折力（１／ｆ）に対する第１レンズ群の屈折力（１／ｆ１）の大きさを表す量（｜ｆ１／ｆ｜）が適正化されているので、諸収差の補正と、小型化とがバランス良く保たれている。さらに、条件式（２）により、第１レンズのアッベ数が適正化されているので、特に画面周辺部における倍率色収差が良好に補正される。   Further, the amount (| f1 / f |) representing the magnitude of the refractive power (1 / f1) of the first lens group with respect to the refractive power (1 / f) of the entire system is optimized by the conditional expression (1). Therefore, the correction of various aberrations and the miniaturization are kept in a good balance. Furthermore, since the Abbe number of the first lens is optimized by the conditional expression (2), the lateral chromatic aberration particularly in the peripheral portion of the screen is corrected well.

本発明のレトロフォーカスレンズでは、第２レンズ群が、負レンズと正レンズと負レンズとを順に貼り合わせた３枚構成の接合レンズを含むように構成されることが好ましい。この場合、軸上および倍率色収差が、さらに良好に補正される。   In the retrofocus lens of the present invention, it is preferable that the second lens group includes a cemented lens having a three-piece structure in which a negative lens, a positive lens, and a negative lens are sequentially bonded. In this case, axial and lateral chromatic aberration are corrected more satisfactorily.

本発明のレトロフォーカスレンズによれば、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群とが配置されたものであり、第１レンズ群が、物体側から順に配置された、正の第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズと、正の第４レンズと、正の第５レンズおよび負の第６レンズからなる接合レンズとによって構成され、さらに、条件式（１）および（２）を満足するようにしたので、焦点距離よりも長いバックフォーカスと十分に大きな画角とを確保しつつコンパクトな構成を有することができるうえ、ＨＤＴＶカメラ等への搭載にも好適な、極めて良好な収差性能を得ることができる。具体的には、第１レンズ群において、正の第１レンズを配置することにより正の歪曲収差を発生させ、この正の歪曲収差と後続の第２〜第６レンズで発生する負の歪曲収差とを互いにキャンセルさせることができる。また、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズと、正の第４レンズとを順に配置することにより、負の歪曲収差の発生そのものを抑制することができる。また、正の第５レンズおよび負の第６レンズからなる接合レンズを配置することにより、軸上色収差を補正することができる。
According to the retrofocus lens of the present invention, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power as a whole, a stop, and a second lens group having a positive refractive power as a whole are arranged. , and the meniscus first lens group, disposed in order from the object side, towards a positive first lens, a negative second lens forming a meniscus shape with a convex surface facing the object side, a convex surface on the object side a negative third lens in the shape, and a positive fourth lens, constituted by a cemented lens consisting of a positive fifth lens and a negative sixth lens, further, condition (1) and (2) satisfies As a result, it has a compact configuration while ensuring a back focus longer than the focal length and a sufficiently large angle of view, and it is also suitable for mounting on HDTV cameras etc. Get It is possible. Specifically, in the first lens group, a positive first aberration is generated by arranging a positive first lens, and this positive distortion and a negative distortion generated by the subsequent second to sixth lenses. Can be canceled with each other. In addition, a negative second lens having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, a negative third lens having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a positive fourth lens are sequentially arranged. Thus, the occurrence of negative distortion itself can be suppressed. In addition, it is possible to correct axial chromatic aberration by arranging a cemented lens including a positive fifth lens and a negative sixth lens.

さらに、条件式（１）を満足することにより、全系の屈折力（１／ｆ）に対する第１レンズ群の屈折力（１／ｆ１）の大きさを表す量（｜ｆ１／ｆ｜）を適正化でき、諸収差の補正と小型化とをバランス良く保つことができる。さらに、条件式（２）を満足することにより、第１レンズのアッベ数を適正化でき、特に画面周辺部における倍率色収差を良好に補正できる。   Further, by satisfying conditional expression (1), an amount (| f1 / f |) representing the magnitude of the refractive power (1 / f1) of the first lens unit with respect to the refractive power (1 / f) of the entire system is obtained. Therefore, the correction of various aberrations and the miniaturization can be kept in a good balance. Furthermore, by satisfying conditional expression (2), the Abbe number of the first lens can be optimized, and in particular, lateral chromatic aberration can be favorably corrected at the periphery of the screen.

本発明のレトロフォーカスレンズでは、さらに、第２レンズ群が負レンズと正レンズと負レンズとを順に貼り合わせた３枚構成の接合レンズを含むようにした場合には、軸上および倍率色収差が、さらに良好に補正される。   In the retrofocus lens of the present invention, when the second lens group includes a cemented lens having a three-piece structure in which a negative lens, a positive lens, and a negative lens are sequentially bonded, axial and lateral chromatic aberrations are reduced. , Corrected even better.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズの一構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図５）のレンズ構成に対応している。また、図２〜図４は、本実施の形態に係るレトロフォーカスレンズにおける他の構成例を示している。図２〜図４の構成例は、後述の第２〜第４の数値実施例（図６〜図８）のレンズ構成に対応している。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では、図１に示したレトロフォーカスレンズの構成を基本にして説明する。本実施の形態のレトロフォーカスレンズは、例えば画角１００°以上を性能を有し、特に、高画素の撮像素子を備えたＨＤカメラに好適に用いられる。図１において、符号Ｚobjで示す側が物体側（被写体側）であり、符号Ｚimgで示す側が像面側（結像側）である。符号Ｒｉ（Ｒ１〜Ｒ２７）は、開口絞り（以下、単に絞りという。）Ｓｔも含めて最も物体側の構成要素の面を１番目として、像面側に向かうに従い順次増加するｉ番目の構成要素の面Ｓｉ（ｉ＝１〜２７）の曲率半径を示す。ここで、符号Ｓ１２が絞りＳｔに対応する。符号Ｄｉ（Ｄ１〜Ｄ２７）は、ｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓi+1との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。   FIG. 1 shows a configuration example of a retrofocus lens according to an embodiment of the present invention. This configuration example corresponds to a lens configuration of a first numerical example (FIG. 5) described later. 2 to 4 show other configuration examples of the retrofocus lens according to the present embodiment. 2 to 4 correspond to lens configurations of second to fourth numerical examples (FIGS. 6 to 8) described later. Since the basic configuration is the same in each configuration example, the following description is based on the configuration of the retrofocus lens shown in FIG. The retrofocus lens according to the present embodiment has a performance of, for example, an angle of view of 100 ° or more, and is particularly suitable for an HD camera including a high-pixel image sensor. In FIG. 1, the side indicated by the symbol Zobj is the object side (subject side), and the side indicated by the symbol Zimg is the image plane side (imaging side). The reference symbol Ri (R1 to R27) denotes the i-th component that sequentially increases toward the image plane side with the surface of the most object-side component including the aperture stop (hereinafter simply referred to as the stop) St as the first. The radius of curvature of the surface Si (i = 1 to 27) is shown. Here, the symbol S12 corresponds to the aperture stop St. Reference symbol Di (D1 to D27) indicates a surface interval on the optical axis Z1 between the i-th surface Si and the i + 1-th surface Si + 1.

このレトロフォーカスレンズは、光軸Ｚ１に沿って、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、絞りＳｔと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えている。レトロフォーカスレンズの結像面Ｉｐには、ＣＣＤ等の撮像素子（図示せず）が配置され、この撮像素子と第２レンズ群Ｇ２との間には、色分解プリズム等からなる色分解光学系ＧＣが配置されている。   This retrofocus lens includes, in order from the object side along the optical axis Z1, a first lens group G1 having a negative refractive power as a whole, a stop St, and a second lens group G2 having a positive refractive power as a whole. And. An imaging element (not shown) such as a CCD is disposed on the imaging surface Ip of the retrofocus lens, and a color separation optical system including a color separation prism or the like is provided between the imaging element and the second lens group G2. GC is arranged.

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズＬ３と、正の第４レンズＬ４と、正の第５レンズＬ５および負の第６レンズＬ６からなる接合レンズＬ５６とを有している。   The first lens group G1 has, in order from the object side, a positive first lens L1, a negative second lens L2 having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a meniscus shape having a convex surface facing the object side. It has a negative third lens L3, a positive fourth lens L4, and a cemented lens L56 composed of a positive fifth lens L5 and a negative sixth lens L6.

さらに、このレトロフォーカスレンズは、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成されている。ここで、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離であり、ｆは全系の焦点距離であり、ν１は第１レンズＬ１のアッベ数である。   Further, the retrofocus lens is configured to satisfy the following conditional expressions (1) and (2). Here, f1 is the focal length of the first lens group G1, f is the focal length of the entire system, and ν1 is the Abbe number of the first lens L1.

０．７＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．０ ……（１）
６５＜ν１ ……（２） 0.7 <| f1 / f | <1.0 (1)
65 <ν1 (2)

第２レンズ群Ｇ２は、負レンズと正レンズと負レンズとを順に貼り合わせた３枚構成の接合レンズを含む複数のレンズにより構成されている。具体的には、例えば、物体側から順に、両凸形状をなす第７レンズＬ７と、両凹形状をなす第８レンズＬ８、両凸形状をなす第９レンズＬ９および像側に凸の負のメニスカス形状をなす第１０レンズＬ１０からなる接合レンズＬ８１０と、両凹形状をなす第１１レンズＬ１１と、両凸形状をなす第１２レンズＬ１２と、両凸形状をなす第１３レンズＬ１３とを配設した構成となっている。   The second lens group G2 includes a plurality of lenses including a three-lens cemented lens in which a negative lens, a positive lens, and a negative lens are sequentially bonded. Specifically, for example, in order from the object side, a seventh lens L7 having a biconvex shape, an eighth lens L8 having a biconcave shape, a ninth lens L9 having a biconvex shape, and a negative negative convex to the image side. A cemented lens L810 including a tenth lens L10 having a meniscus shape, an eleventh lens L11 having a biconcave shape, a twelfth lens L12 having a biconvex shape, and a thirteenth lens L13 having a biconvex shape are disposed. It has become the composition.

次に、以上のように構成されたレトロフォーカスレンズの作用および効果を説明する。   Next, functions and effects of the retrofocus lens configured as described above will be described.

このレトロフォーカスレンズでは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、絞りＳｔと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えることにより、十分なバックフォーカスと共に広画角とを得るようにしている。第１レンズ群Ｇ１では、正の屈折力を有する第１レンズＬ１が、透過光に対して正の歪曲収差を発生させる一方、後続の第２〜第６レンズＬ２〜Ｌ６が、透過光に対して負の歪曲収差を発生させるように作用する。したがって、物体側からの入射光は、第１レンズＬ１を透過することにより正の歪曲収差を生じるものの、第２レンズＬ２から第６レンズＬ６まで順次透過することで負の歪曲収差の作用を受けるので、第１レンズ群Ｇ１全体を透過した際には歪曲収差がキャンセルされることとなる。ここで、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズＬ３と、正の第４レンズＬ４とが順に配置されているので、負の歪曲収差の発生そのものを抑制するようになっている。さらに、正の第５レンズＬ５および負の第６レンズＬ６からなる接合レンズＬ５６は、透過光に対して、軸上色収差を良好に補正するように作用する。   In this retrofocus lens, in order from the object side, the first lens group G1 having a negative refractive power as a whole, the stop St, and the second lens group G2 having a positive refractive power as a whole are sufficient. A wide angle of view is obtained with a good back focus. In the first lens group G1, the first lens L1 having a positive refractive power generates positive distortion with respect to the transmitted light, while the subsequent second to sixth lenses L2 to L6 are Acts to generate negative distortion. Therefore, although incident light from the object side causes positive distortion by transmitting through the first lens L1, it is affected by negative distortion by sequentially transmitting from the second lens L2 to the sixth lens L6. Therefore, the distortion is canceled when transmitting through the entire first lens group G1. Here, a negative second lens L2 having a meniscus shape having a convex surface facing the object side, a negative third lens L3 having a meniscus shape having a convex surface facing the object side, and a positive fourth lens L4 are sequentially arranged. Since they are arranged, the occurrence of negative distortion itself is suppressed. Further, the cemented lens L56 including the positive fifth lens L5 and the negative sixth lens L6 acts to satisfactorily correct axial chromatic aberration with respect to the transmitted light.

また、第２レンズ群Ｇ２が、負の第８レンズＬ８と正の第９レンズＬ９と負の第１０レンズＬ１０とを順に貼り合わせた３枚構成の接合レンズＬ８１０を含むように構成したので、軸上および倍率色収差が、さらに良好に補正される。この場合、例えば、２枚構成の接合レンズを２つ配設することにより軸上および倍率色収差の補正を行うようにする方法も考えられる。しかし、３枚構成とするほうが、小型化の面で有利である。   Since the second lens group G2 includes the cemented lens L810 having a three-piece structure in which the negative eighth lens L8, the positive ninth lens L9, and the negative tenth lens L10 are sequentially bonded, On-axis and lateral chromatic aberration are corrected better. In this case, for example, a method of correcting on-axis and lateral chromatic aberration by arranging two cemented lenses having two lenses is also conceivable. However, the three-sheet configuration is advantageous in terms of miniaturization.

ここで、上記した条件式（１），（２）の意義について説明する。   Here, the significance of the conditional expressions (1) and (2) will be described.

条件式（１）は、全系の屈折力（１／ｆ）に対する第１レンズ群Ｇ１の屈折力（１／ｆ１）の大きさを表す量（｜ｆ１／ｆ｜）の適正な範囲を表す式である。第１レンズ群Ｇ１の屈折力配分を適正化することにより、諸収差の補正と、小型化とをバランス良く確保することができる。条件式（１）の上限を超えて第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が長くなりすぎると、バックフォーカスが短くなってしまううえ、レンズ系全体が大型化してしまう。一方、条件式（１）の下限を下回って第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が短く小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｇ１において発生するディストーションの補正が困難となってしまう。   Conditional expression (1) represents an appropriate range of an amount (| f1 / f |) representing the magnitude of the refractive power (1 / f1) of the first lens group G1 with respect to the refractive power (1 / f) of the entire system. It is a formula. By optimizing the refractive power distribution of the first lens group G1, it is possible to ensure a good balance between correction of various aberrations and size reduction. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded and the focal length f1 of the first lens group G1 becomes too long, the back focus becomes short and the entire lens system becomes large. On the other hand, if the focal length f1 of the first lens group G1 is too short and too small below the lower limit of the conditional expression (1), it becomes difficult to correct distortion generated in the first lens group G1.

さらに、条件式（２）は、第１レンズＬ１のアッベ数ν１を規定する式である。条件式（２）の下限を下回ると画面周辺部における倍率色収差を補正することが困難となってしまう。   Furthermore, the conditional expression (2) is an expression that defines the Abbe number ν1 of the first lens L1. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, it will be difficult to correct lateral chromatic aberration at the periphery of the screen.

このように、本実施の形態に係るレトロフォーカスレンズによれば、各レンズ群Ｇ１，Ｇ２を上記のように構成し、さらに上記各条件式（１），（２）を満足することにより、焦点距離よりも長いバックフォーカスと十分に大きな画角とを確保しつつコンパクトな構成を有することができるうえ、ＨＤＴＶカメラ等への搭載にも好適な、極めて良好な収差性能を得ることができる。収差補正に関して、具体的には、まず、第１レンズ群Ｇ１において、正の屈折力を有する第１レンズＬ１を配置することにより予め正の歪曲収差を生じさせておき、この正の歪曲収差と後続の第２〜第６レンズＬ２〜Ｌ６で発生する負の歪曲収差とが互いに打ち消しあうようにすることができる。また、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズＬ３と、正の第４レンズＬ４とを順に配置することにより、負の歪曲収差の発生そのものを抑制することが可能となる。また、正の第５レンズＬ５および負の第６レンズＬ６からなる接合レンズＬ５６を設けることにより、軸上色収差を補正することができる。これに加え、第２レンズ群Ｇ２において、負の第８レンズＬ８と正の第９レンズＬ９と負の第１０レンズＬ１０とを順に貼り合わせた３枚構成の接合レンズＬ８１０を含むように構成したことにより、軸上および倍率色収差をさらに良好に補正することができる。   As described above, according to the retrofocus lens according to the present embodiment, the lens groups G1 and G2 are configured as described above, and the conditional expressions (1) and (2) are satisfied. It is possible to have a compact configuration while ensuring a back focus longer than the distance and a sufficiently large angle of view, and it is possible to obtain extremely good aberration performance suitable for mounting on an HDTV camera or the like. Regarding aberration correction, specifically, first, in the first lens group G1, the first lens L1 having a positive refractive power is disposed in advance to generate a positive distortion aberration. The negative distortion occurring in the subsequent second to sixth lenses L2 to L6 can cancel each other. Further, a negative second lens L2 having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, a negative third lens L3 having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a positive fourth lens L4 are sequentially arranged. By doing so, it is possible to suppress the occurrence of negative distortion itself. Further, by providing the cemented lens L56 composed of the positive fifth lens L5 and the negative sixth lens L6, it is possible to correct axial chromatic aberration. In addition, the second lens group G2 includes a cemented lens L810 having a three-piece structure in which a negative eighth lens L8, a positive ninth lens L9, and a negative tenth lens L10 are sequentially bonded. Thus, axial and lateral chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.

次に、本実施の形態に係るレトロフォーカスレンズの具体的な数値実施例について説明する。   Next, specific numerical examples of the retrofocus lens according to the present embodiment will be described.

以下では、第１〜第４の数値実施例（実施例１〜４）をまとめて説明する。ここで、図５〜図８は、図１〜図４に示したレトロフォーカスレンズの構成にそれぞれ対応する基本レンズデータを示している。   Below, the 1st-4th numerical example (Examples 1-4) is demonstrated collectively. 5 to 8 show basic lens data corresponding to the configurations of the retrofocus lenses shown in FIGS.

図５〜図８におけるＳｉ（面番号）の欄には、各実施例のレトロフォーカスレンズについて、最も物体側の構成要素の面を１番目として、絞りＳｔおよび色分解光学系ＧＣを含めて像面側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１〜２７）の構成要素の面の番号を示している。Ｒｉ（曲率半径）の欄には、図５〜図８で付した符号Ｒｉに対応した、物体側からｉ番目（ｉ＝１〜２７）の面Ｓｉの曲率半径の値を示す。曲率半径Ｒｉの値が∞の部分は、平面であることを示す。同様に、Ｄｉ（面間隔）の欄には、図２および図３で付した符号Ｄｉに対応させて、物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓi+1との光軸上の間隔を示す。ここで、曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの単位はミリメートル（ｍｍ）である。さらに、Ndj（屈折率）およびνdj（アッベ数）の欄には、色分解光学系ＧＣも含めて、それぞれ、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜１５）のレンズ要素のｄ線（波長；５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。   In the column of Si (surface number) in FIGS. 5 to 8, for the retrofocus lens of each example, the surface of the component closest to the object side is the first, and the image including the stop St and the color separation optical system GC The number of the surface of the i-th (i = 1 to 27) component that sequentially increases toward the surface is shown. In the column of Ri (curvature radius), the value of the curvature radius of the i-th (i = 1 to 27) surface Si from the object side corresponding to the symbol Ri attached in FIGS. The portion where the value of the curvature radius Ri is ∞ indicates that it is a plane. Similarly, in the column of Di (surface interval), the i-th surface Si and the i + 1-th surface Si + 1 from the object side on the optical axis in correspondence with the symbol Di attached in FIG. 2 and FIG. Indicates the interval. Here, the unit of curvature radius Ri and surface interval Di is millimeter (mm). Further, in the columns of Ndj (refractive index) and νdj (Abbe number), including the color separation optical system GC, the d-line (wavelength; wavelength) of the jth lens element (j = 1 to 15) from the object side, respectively. The refractive index and the Abbe number are shown for (587.6 nm).

また、実施例１〜４における全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）およびＦナンバー（FNO.）の値を、図９にまとめて示す。   Moreover, the values of the focal length f (mm) and the F number (FNO.) Of the entire system in Examples 1 to 4 are collectively shown in FIG.

さらに、実施例１〜４に係るレトロフォーカスレンズにおける各条件式の数値を図１０にまとめて示す。   Furthermore, numerical values of the conditional expressions in the retrofocus lenses according to Examples 1 to 4 are collectively shown in FIG.

図１０に示したデータから明らかなように、実施例１〜４のレトロフォーカスレンズは、いずれも上記条件式（１），（２）を満足している。   As is clear from the data shown in FIG. 10, the retrofocus lenses of Examples 1 to 4 satisfy the conditional expressions (1) and (2).

次に、図１１（Ａ）〜（Ｄ）に、実施例１のレトロフォーカスレンズにおける球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）および倍率色収差を示す。球面収差を示す図１１（Ａ）においては、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）およびＣ線（６５６．３ｎｍ）についての値を示す。非点収差を示す図１１（Ｂ）においては、実線がサジタル像面に対する収差を示し、破線がタンジェンシャル（メリジオナル）像面に対する収差を示す。倍率色収差を示す図１１（Ｄ）においては、ｇ線およびＣ線についての値を示す。図１１（Ａ）〜（Ｄ）において、特に波長を明記していないものは、ｄ線に対する収差を示す。また、FNO.はFナンバーを示し、ωは半画角を示す。   Next, FIGS. 11A to 11D show spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration in the retrofocus lens of Example 1. FIG. In FIG. 11A showing spherical aberration, values for g-line (wavelength 435.8 nm), d-line (wavelength 587.6 nm), and C-line (656.3 nm) are shown. In FIG. 11B showing astigmatism, the solid line shows the aberration with respect to the sagittal image plane, and the broken line shows the aberration with respect to the tangential (meridional) image plane. In FIG. 11D showing lateral chromatic aberration, values for the g-line and the C-line are shown. In FIGS. 11 (A) to 11 (D), those for which the wavelength is not specified indicate aberration with respect to the d-line. FNO. Represents the F number, and ω represents the half angle of view.

同様に、実施例２〜４のレトロフォーカスレンズについての諸収差を、図１２（Ａ）〜（Ｄ）、図１３（Ａ）〜（Ｄ）および図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示す。   Similarly, various aberrations of the retrofocus lenses of Examples 2 to 4 are shown in FIGS. 12 (A) to (D), FIGS. 13 (A) to (D), and FIGS. 14 (A) to (D).

以上、各数値データおよび各収差図に示したように、各実施例において、十分な長さのバックフォーカスを有すると共に１００°を超える大きな画角を確保しつつ、収差が極めて良好に補正されている。   As described above, as shown in each numerical data and each aberration diagram, in each example, the aberration is corrected extremely well while having a sufficiently long back focus and ensuring a large field angle exceeding 100 °. Yes.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。   The present invention has been described with reference to the embodiment and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiment and example, and various modifications can be made. For example, the values of the radius of curvature, the surface interval, and the refractive index of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.

また、本発明の主な特徴部分は第１レンズ群Ｇ１にあり、第２レンズ群Ｇ２の構成は図示したものに限定されず、レンズ枚数やレンズ形状などの観点において他の構成をとり得るものである。   The main characteristic part of the present invention resides in the first lens group G1, and the configuration of the second lens group G2 is not limited to that shown in the figure, and may take other configurations in terms of the number of lenses, lens shape, etc. It is.

本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a first configuration example of a retrofocus lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 1. FIG. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応する断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a second configuration example of a retrofocus lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 2. FIG. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応する断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating a third configuration example of a retrofocus lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 3. FIG. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズの第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応する断面図である。4 is a cross-sectional view illustrating a fourth configuration example of a retrofocus lens according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 4. FIG. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズにおける実施例１の基本レンズデータを示す図である。It is a figure which shows the basic lens data of Example 1 in the retrofocus lens based on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズにおける実施例２の基本レンズデータを示す図である。It is a figure which shows the basic lens data of Example 2 in the retrofocus lens based on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズにおける実施例３の基本レンズデータを示す図である。It is a figure which shows the basic lens data of Example 3 in the retrofocus lens based on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るレトロフォーカスレンズにおける実施例４の基本レンズデータを示す図である。It is a figure which shows the basic lens data of Example 4 in the retrofocus lens based on one embodiment of this invention. 第１〜第４の実施例に係るレトロフォーカスレンズにおける全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）およびＦナンバー（ＦＮＯ．）の値を示す図である。It is a figure which shows the value of the focal distance f (mm) and F number (FNO.) Of the whole system in the retrofocus lens based on the 1st-4th Example. 第１〜第４の実施例に係るレトロフォーカスレンズにおける各条件式の数値を示す図である。It is a figure which shows the numerical value of each conditional expression in the retrofocus lens based on the 1st-4th Example. 第１の実施例に係るレトロフォーカスレンズの球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration of the retrofocus lens which concerns on a 1st Example. 第２の実施例に係るレトロフォーカスレンズの球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration of the retrofocus lens based on 2nd Example. 第３の実施例に係るレトロフォーカスレンズの球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration of the retrofocus lens which concerns on a 3rd Example. 第４の実施例に係るレトロフォーカスレンズの球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration of the retrofocus lens which concerns on a 4th Example.

符号の説明Explanation of symbols

Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群、ＧＣ…色分解光学系、Ｌ１〜Ｌ１３…第１〜第１３レンズ、Ｌ５６，Ｌ８１０…接合レンズ、Ｉｐ…結像面（撮像面）、Ｓｔ…絞り、Ｚ１…光軸。
G1: first lens group, G2: second lens group, GC: color separation optical system, L1 to L13: first to thirteenth lenses, L56, L810: cemented lens, Ip: imaging surface (imaging surface), St ... stop, Z1 ... optical axis.

Claims (2)

物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群とが配置されてなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に配置された、正の第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第２レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状をなす負の第３レンズと、正の第４レンズと、正の第５レンズおよび負の第６レンズからなる接合レンズとによって構成され、
さらに、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成されている
ことを特徴とするレトロフォーカスレンズ。
０．７＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．０ ……（１）
６５＜ν１ ……（２）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離
ν１：第１レンズのアッベ数 In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power as a whole, a stop, and a second lens group having a positive refractive power as a whole are arranged.
The first lens group includes a positive first lens arranged in order from the object side, a negative second lens having a meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a meniscus shape having a convex surface facing the object side. A negative third lens, a positive fourth lens, and a cemented lens composed of a positive fifth lens and a negative sixth lens ;
Further, the retrofocus lens is configured to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
0.7 <| f1 / f | <1.0 (1)
65 <ν1 (2)
However,
f1: Focal length of the first lens group f: Focal length of the entire system ν1: Abbe number of the first lens 前記第２レンズ群は、負レンズと正レンズと負レンズとを順に貼り合わせた３枚構成の接合レンズを含む
ことを特徴とする請求項１に記載のレトロフォーカスレンズ。 The retrofocus lens according to claim 1, wherein the second lens group includes a cemented lens having a three-piece structure in which a negative lens, a positive lens, and a negative lens are sequentially bonded.

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