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公開番号2024104911
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-06
出願番号2023009347
出願日2023-01-25
発明の名称広角レンズ系
出願人株式会社シグマ
代理人
主分類G02B 15/20 20060101AFI20240730BHJP(光学)
要約【課題】本発明によれば、最も物体側のレンズの屈折率を適切にすることで、比較的小型でありながら歪曲収差や像面湾曲をはじめとする諸収差が補正された広角レンズ系を提供する
【解決手段】物体側より順に、全体として負の屈折力を有する物体側レンズ群GFと全体として正の屈折力を有する像面側レンズ群GRより構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記物体側レンズ群GFと前記像面側レンズ群GRの空気間隔が減少し、前記物体側レンズ群GFは最も物体側に負の屈折力を有するレンズNF1を有し、前記負の屈折力を有するレンズNF1は、光軸中心から周辺部に向かって正の屈折力が強くなる、負の屈折力が弱くなる又は負の屈折力から正の屈折力に反転するような所定の非球面形状を有し、特定の条件式を満足することを特徴とする広角レンズ系
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側より順に、全体として負の屈折力を有する物体側レンズ群ＧＦと全体として正の屈折力を有する像面側レンズ群ＧＲより構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記物体側レンズ群ＧＦと前記像面側レンズ群ＧＲの空気間隔が減少し、前記物体側レンズ群ＧＦは最も物体側に負の屈折力を有するレンズＮＦ１を有し、前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１は、光軸中心から周辺部に向かって正の屈折力が強くなる、負の屈折力が弱くなる又は負の屈折力から正の屈折力に反転するような所定の非球面形状を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする広角レンズ系。
（１）１．８１＜ｎｄＮＦ１＜２．１５
（２）０．０５＜ｆｗ×（１／ＲＥ１－１／ＲＥ２－１／ＲＣ１＋１／ＲＣ２）＜０．５０
（３）―０．０１０＜ｄＰｇＦＮＦＡ－ｄＰｇＦＰＦＡ＜０．０５０
ただし、
ｎｄＮＦ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１のｄ線の波長における屈折率
ｆｗ：広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ＲＣ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の物体側の面の光軸中心における曲率半径
ＲＣ２：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の像面側の面の光軸中心における曲率半径
ＲＥ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の物体側の面と無限遠合焦時広角端で最大像高に入射する絞り中心通過光線との交点における曲率半径
ＲＥ２：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の像面側の面と無限遠合焦時広角端で最大像高に入射する絞り中心通過光線との交点における曲率半径
ｄＰｇＦＮＦＡ：前記物体側レンズ群ＧＦに配置された負の屈折力を有するレンズのｇ線に対する部分分散比の偏差の平均値
ｄＰｇＦＰＦＡ：前記物体側レンズ群ＧＦに配置された正の屈折力を有するレンズのｇ線に対する部分分散比の偏差の平均値
ｇ線に対する部分分散比の偏差ｄＰｇＦはレンズ毎にそのｇ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ｄＰｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の物体側もしくは像面側の光学面が、光軸中心から周辺部に向かって正の屈折力が強くなる、負の屈折力が弱くなる又は負の屈折力から正の屈折力に反転するような所定の非球面形状であることを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。
【請求項３】
前記像面側レンズ群ＧＲが、物体側から順に負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとからなる接合レンズを少なくとも２組有し、その接合面はいずれも物体側に凸面であり、その接合レンズの内最も物体側の接合レンズを構成している負の屈折力を有するレンズをＮＲ１、正の屈折力を有するレンズをＰＲ１とし、前記ＮＲ１および前記ＰＲ１より像面側に配置された接合レンズを構成している負の屈折力を有するレンズをＮＲ２、正の屈折力を有するレンズをＰＲ２とし、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。
（４）０．３０＜ｎｄＮＲ１－ｎｄＰＲ１＜０．６０
（５）０．０１５＜ｄＰｇＦＰＲ２－ｄＰｇＦＮＲ２
ただし、
ｎｄＮＲ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＲ１のｄ線の波長における屈折率
ｎｄＰＲ１：前記正の屈折力を有するレンズＰＲ１のｄ線の波長における屈折率
ｄＰｇＦＰＲ２：前記正の屈折力を有するレンズＰＲ２のｇ線に対する部分分散比の偏差
ｄＰｇＦＮＲ２：前記負の屈折力を有するレンズＮＲ２のｇ線に対する部分分散比の偏差
ｇ線に対する部分分散比の偏差ｄＰｇＦはレンズ毎にそのｇ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ｄＰｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
【請求項４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の広角レンズ系。
（６）０．２０＜ｎｄＮＲ２－ｎｄＰＲ２＜０．６０
ただし、
ｎｄＮＲ２：前記負の屈折力を有するレンズＮＲ２のｄ線の波長における屈折率
ｎｄＰＲ２：前記正の屈折力を有するレンズＰＲ２のｄ線の波長における屈折率
【請求項５】
前記像面側レンズ群ＧＲは開口絞りＳを有し、前記開口絞りＳより像面側に正の屈折力を有するレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。
（７）１．４０＜ｎｄＰＲＡ＜１．６５
（８）０．０２０＜ｄＰｇＦＰＲＡ
ただし、
ｎｄＰＲＡ：前記開口絞りＳより像面側に配置された正の屈折力を有するレンズのｄ線の波長における屈折率の平均値
ｄＰｇＦＰＲＡ：前記開口絞りＳより像面側に配置された正の屈折力を有するレンズのｇ線に対する部分分散比の偏差の平均値
ｇ線に対する部分分散比の偏差ｄＰｇＦはレンズ毎にそのｇ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ｄＰｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
【請求項６】
前記像面側レンズ群ＧＲは開口絞りＳを有し、前記開口絞りＳより像面側に負の屈折力を有するレンズを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。
（９）１．７５＜ｎｄＮＲＡ＜２．１０
（１０）ｄＰｇＦＮＲＡ＜０．０１０
ただし、
ｎｄＮＲＡ：前記開口絞りＳより像面側に配置された負の屈折力を有するレンズのｄ線の波長における屈折率の平均値
ｄＰｇＦＮＲＡ：前記開口絞りＳより像面側に配置された負の屈折力を有するレンズのｇ線に対する部分分散比の偏差の平均値
ｇ線に対する部分分散比の偏差ｄＰｇＦはレンズ毎にそのｇ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ｄＰｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
【請求項７】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。
（１１）－１．５０＜ √（ｆｗ×ｆｔ）／ｆＦ＜－０．５０
（１２）０．４０＜ √（ｆｗ×ｆｔ）／ｆＲ＜０．８０
ただし、
ｆｗ：広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ｆＦ：前記物体側レンズ群ＧＦの広角端における焦点距離
ｆＲ：前記像面側レンズ群ＧＲの広角端における焦点距離
【請求項８】
前記物体側レンズ群ＧＦは負の屈折力を有するレンズを３枚以上有し、その内２枚以上が物体側に凸の面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。
【請求項９】
前記像面側レンズ群ＧＲは、その最も像面側のレンズが光軸中心から周辺部に向かって正の屈折力が弱くなる、負の屈折力が強くなる又は正の屈折力から負の屈折力に反転するような所定の非球面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ系。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いる撮影レンズに好適な光学系に関し、小型化や軽量化に配慮しながら、歪曲収差や像面湾曲などの諸収差を補正した、広角レンズ系に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年デジタルカメラ等の高画素化に伴い、用いられる光学系に対して諸収差を厳しく補正することが求められるようになってきている。
【０００３】
一方で、デジタルカメラやビデオカメラなどの小型化や、動画制作の簡易化に伴うスタッフの省人数化の動きなどから、従来と比べレンズ側の小型化や軽量化がより強く求められるようになってきている。
【０００４】
しかし、従来提案されてきた広画角を有する光学系においては、歪曲収差や像面湾曲などの軸外収差を補正するために物体側に大口径の凹形状のレンズを配置することが多く、小型化と諸収差の補正を両立することが困難であった。
【０００５】
上記に関する特許文献の一例として、特許文献１又は特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－００８０３１号公報
国際公開第２０２１－２００２０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１において広画角を有しながら比較的小型軽量な変倍光学系が提案されている。しかし特許文献１における変倍光学系は、その多くの実施例において、広角端で電子補正を前提とした著しい歪曲収差が見られ、好ましくない。
【０００８】
特許文献２において広画角を有しながら歪曲収差および像面湾曲を含む諸収差を抑制した変倍光学系が提案されている。しかし特許文献２における変倍光学系は、その実施例において、最大像高に対して最も物体側のレンズの有効光線高が１．７倍以上あり、撮像素子の大きいカメラに適用すると大型化するため、好ましくない。
【０００９】
本発明は、最も物体側のレンズの屈折率を適切にすることで、比較的小型でありながら歪曲収差や像面湾曲を含む諸収差が抑制された広角レンズ系を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段である第１の発明は、物体側より順に、全体として負の屈折力を有する物体側レンズ群ＧＦと全体として正の屈折力を有する像面側レンズ群ＧＲより構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも前記物体側レンズ群ＧＦと前記像面側レンズ群ＧＲの空気間隔が減少し、前記物体側レンズ群ＧＦは最も物体側に負の屈折力を有するレンズＮＦ１を有し、前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１は、光軸中心から周辺部に向かって正の屈折力が強くなる、負の屈折力が弱くなる又は負の屈折力から正の屈折力に反転するような所定の非球面形状を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする広角レンズ系である。
（１）１．８１＜ｎｄＮＦ１＜２．１５
（２）０．０５＜ｆｗ×（１／ＲＥ１－１／ＲＥ２－１／ＲＣ１＋１／ＲＣ２）＜０．５０
（３）―０．０１０＜ｄＰｇＦＮＦＡ－ｄＰｇＦＰＦＡ＜０．０５０
ただし、
ｎｄＮＦ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１のｄ線の波長における屈折率
ｆｗ：広角端における無限遠撮影時のレンズ全系の焦点距離
ＲＣ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の物体側の面の光軸中心における曲率半径
ＲＣ２：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の像面側の面の光軸中心における曲率半径
ＲＥ１：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の物体側の面と無限遠合焦時広角端で最大像高に入射する絞り中心通過光線との交点における曲率半径
ＲＥ２：前記負の屈折力を有するレンズＮＦ１の像面側の面と無限遠合焦時広角端で最大像高に入射する絞り中心通過光線との交点における曲率半径
ｄＰｇＦＮＦＡ：前記物体側レンズ群ＧＦに配置された負の屈折力を有するレンズのｇ線に対する部分分散比の偏差の平均値
ｄＰｇＦＰＦＡ：前記物体側レンズ群ＧＦに配置された正の屈折力を有するレンズのｇ線に対する部分分散比の偏差の平均値
ｇ線に対する部分分散比の偏差ｄＰｇＦはレンズ毎にそのｇ線に対する部分分散比をθｇＦ、ｄ線におけるアッベ数をＶＤとすると
ｄＰｇＦ＝θｇＦ－（０．６４８２８５－０．００１８０１２３×ＶＤ）
として計算される
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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