(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の屈折力を有するＭ群と、
前記Ｍ群よりも像面側に配置された、負の屈折力を有し、フォーカシング時に光軸に沿って移動するＦ群と、
前記Ｍ群よりも物体側に配置された、負の屈折力を有し、防振補正時に光軸に対して垂直方向に移動するＶ群と、
前記Ｖ群よりも物体側に配置された、正の屈折力を有するＦＣ群と、
前記Ｆ群よりも像面側に配置された、正の屈折力を有するＲ群と、からなり、
前記Ｖ群は単体のレンズ要素で構成され、
フォーカシング時に、少なくとも前記ＦＣ群および前記Ｍ群が固定され、
以下の条件式を満足することを特徴とする固定焦点レンズ。
（２）  １．５≦ｆＶ／ｆＦ≦６．２
ただし、ｆＶは前記Ｖ群の焦点距離、ｆＦは前記Ｆ群の焦点距離を示す。
【請求項２】
前記Ｖ群を構成するレンズには、光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状を有する非球面が少なくとも１面形成されており、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の固定焦点レンズ。
（１）  ０．０４≦１０００×（ΔＨ／ｆ）≦０．５
ただし、ΔＨは前記非球面の有効半径位置における母球面からの変形量（像面側を正の符号とする）、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
【請求項３】
前記Ｆ群は単体のレンズ素子で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の固定焦点レンズ。
【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１〜３のいずれか一つに記載の固定焦点レンズ。
（３）  ０．８≦βｉｎｆ／βｍｏｄ≦７．０
ただし、βｉｎｆは無限遠合焦状態における前記Ｆ群の近軸結像倍率、βｍｏｄは最至
近距離合焦状態における前記Ｆ群の近軸結像倍率を示す。
【請求項５】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の固定焦点レンズ。
（４）  ０．３６≦ｆＭ／ｆ≦０．７７
ただし、ｆＭは前記Ｍ群の焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３５ｍｍカメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラなどに好適な、防振機能を備えた固定焦点レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラでは、撮影画像とファインダー画像とを一致させるために、撮影用レンズを通った光をフィルムの手前に置いたミラーで反射させ、その光を光学式ファインダーに導く機構を備えていた。このため、一眼レフカメラに用いる固定焦点レンズには、長いバックフォーカスが必要となり、設計の自由度が制限されていた。一方、デジタルカメラでは、撮像素子で捉えた画像を電子式ファインダーに表示するだけで従来の一眼レフカメラと同等のことを実現できる。このため、光学式ファインダーやこれに撮影像を導くためのミラーを省くことで装置の小型化を実現する、いわゆる「ミラーレス一眼カメラ」が登場してきた。ミラーレス一眼カメラでは、撮影用レンズのバックフォーカスを短くすることができるため、これに用いる固定焦点レンズの設計自由度も向上するという利点がある。そこで、ミラーレス一眼カメラに搭載可能な固定焦点レンズも多くなってきている（たとえば、特許文献１〜３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２５２６９号公報
【特許文献２】特開２００３−４３３４８号公報
【特許文献３】特開２０１０−７２２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、内部にフォーカス群と防振群とを備えた光学系が開示されている。これらフォーカス群や防振群は、光学系内で駆動されるため、当該光学系の他の部材と比べ比較的外径の小さな部材により構成されていることは好ましい。しかし、フォーカス群は３枚程度、防振群は２枚程度のレンズで構成されているため、十分な軽量化が図られておらず、レンズ駆動機構に対する重量負荷が増し、消費電力が増加するなどの問題がある。
【０００５】
特許文献２に開示された光学系も、特許文献１に開示された光学系と同様に、フォーカス群、防振群を備えている。この特許文献２に開示された光学系は、フォーカス群が２枚程度のレンズで構成されている点は、特許文献１に開示されたものよりも簡素な構成で好ましい。しかしながら、防振群が像面近くに配置されているため、防振群の光軸に対する垂直方向の移動量が大きくなりやすいという問題がある。これを防ぐためには、バックフォーカスを長くする必要があり、光学系全長が長くなる要因となり、好ましくない。
【０００６】
特許文献３に開示された光学系は、光学系中にフォーカス群、防振群を備え、フォーカス群の一部を防振群と兼ねている。この光学系は、光学系全長の短縮を図る上では好ましい構成である。しかし、フォーカシング時に、複数のレンズ玉、防振群アクチュエータ、および機構構成部品を一体的に動作させるため、動作の停止精度を保つことが難しい。さらに、防振群アクチュエータも大型のものが必要となって、消費電力の増大、レンズ鏡筒外形の増大などの問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、高い結像性能を有する小型の固定焦点レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる固定焦点レンズは、正の屈折力を有するＭ群と、前記Ｍ群よりも像面側に配置された、負の屈折力を有し、フォーカシング時に光軸に沿って移動するＦ群と、前記Ｍ群よりも物体側に配置された、負の屈折力を有し、防振補正時に光軸に対して垂直方向に移動するＶ群と、前記Ｖ群よりも物体側に配置された、正の屈折力を有するＦＣ群と、前記Ｆ群よりも像面側に配置された、正の屈折力を有するＲ群と、からなり、前記Ｖ群は単体のレンズ要素で構成され、フォーカシング時に、少なくとも前記ＦＣ群および前記Ｍ群が固定され、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（２）  １．５≦ｆＶ／ｆＦ≦６．２
ただし、ｆＶは前記Ｖ群の焦点距離、ｆＦは前記Ｆ群の焦点距離を示す。
【０００９】
この発明によれば、小型、軽量の防振群を備え、高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の固定焦点レンズを実現することができる。特に、条件式（２）を満足することにより、光学系の小型化を阻害せずに、結像性能を向上させることができる。
【００１０】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズは、前記発明において、前記Ｖ群を構成するレンズには、光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状を有する非球面が少なくとも１面形成されており、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）  ０．０４≦１０００×（ΔＨ／ｆ）≦０．５
ただし、ΔＨは前記非球面の有効半径位置における母球面からの変形量（像面側を正の符号とする）、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
【００１１】
この発明によれば、光学系の結像性能をより向上させることができる。
【００１４】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズは、前記発明において、前記Ｆ群は単体のレンズ素子で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、フォーカシングをつかさどる前記Ｆ群の軽量化を図ることができる。
【００１６】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズは、前記発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（３）  ０．８≦βｉｎｆ／βｍｏｄ≦７．０
ただし、βｉｎｆは無限遠合焦状態における前記Ｆ群の近軸結像倍率、βｍｏｄは最至近距離合焦状態における前記Ｆ群の近軸結像倍率を示す。
【００１７】
この発明によれば、光学系の最短撮影距離を短くできるとともに、結像性能を向上させることができる。
【００１８】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズは、前記発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（４）  ０．３６≦ｆＭ／ｆ≦０．７７
ただし、ｆＭは前記Ｍ群の焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
【００１９】
この発明によれば、光学系の小型化と、高い結像性能の維持とを両立させることが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の固定焦点レンズを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１にかかる固定焦点レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかる固定焦点レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図３】実施例１にかかる固定焦点レンズの撮影倍率０．０２５倍合焦状態における諸収差図である。
【図４】実施例１にかかる固定焦点レンズの最至近距離合焦状態における諸収差図である。
【図５】実施例１にかかる固定焦点レンズの防振群Ｖ1の各シフト状態におけるコマ収差図である。
【図６】実施例２にかかる固定焦点レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図７】実施例２にかかる固定焦点レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図８】実施例２にかかる固定焦点レンズの撮影倍率０．０２５倍合焦状態における諸収差図である。
【図９】実施例２にかかる固定焦点レンズの最至近距離合焦状態における諸収差図である。
【図１０】実施例２にかかる固定焦点レンズの防振群Ｖ2の各シフト状態におけるコマ収差図である。
【図１１】実施例３にかかる固定焦点レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１２】実施例３にかかる固定焦点レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図１３】実施例３にかかる固定焦点レンズの撮影倍率０．０２５倍合焦状態における諸収差図である。
【図１４】実施例３にかかる固定焦点レンズの最至近距離合焦状態における諸収差図である。
【図１５】実施例３にかかる固定焦点レンズの防振群Ｖ3の各シフト状態におけるコマ収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明にかかる固定焦点レンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
この発明にかかる固定焦点レンズは、正の屈折力を有するＭ（マスター）群と、前記Ｍ群よりも像面側に配置された、負の屈折力を有するＦ（フォーカス）群と、前記Ｍ群よりも物体側に配置された、負の屈折力を有するＶ（防振）群と、前記Ｖ群よりも物体側に配置された、正の屈折力を有するＦＣ（フロントコンポーネント）群と、前記Ｆ群よりも像面側に配置された、正の屈折力を有するＲ（リア）群と、からなる。
【００２４】
この固定焦点レンズの特徴は、正の屈折力を有する前記Ｍ群の前後に負の屈折力を有するレンズ群を配置し、物体側のレンズ群に防振作用を、像面側のレンズ群にフォーカシング作用を持たせていることである。
【００２５】
前記Ｖ群は、光軸に対して垂直な方向に移動することにより、防振補正を行う。そこで、防振補正時の停止精度を高めるために軽量化を図ること、また光学系を保持する鏡筒外径を小さくするために径小化を図ることが要求される。かかる要求を満足するため、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記Ｖ群を単体のレンズ要素で構成し、かつそれを光学系中の光線径が比較的小さくなる部位に配置している。なお、単体のレンズ要素とは、単一の研磨レンズや、非球面レンズ、複合非球面レンズ、接合レンズを含み、空気層をもち互いに接着されていない、たとえば正負の２枚レンズなどは含まない。
【００２６】
加えて、前記Ｖ群は、防振補正時に収差の発生が少ない構成が好ましい。そこで、この発明では、前記Ｖ群を像面から離れた位置（前記Ｍ群よりも物体側）に配置することで、近軸結像倍率を高め、少ない移動量で防振補正を行うことができるようにしている。これは、防振作用をつかさどる前記Ｖ群が前記Ｍ群よりも像面側に配置されると、防振補正時の結像性能の劣化に加え、鏡筒外径の拡大を招くからである。
【００２７】
従来技術にみるように、防振群を像面に近い位置に配置すると、防振補正時の移動量が大きくなるばかりか、軸外光線が光軸から高い位置を通過するため、防振群の径大化と高重量化につながり、防振群の停止精度の悪化を招き好ましくない。また、従来技術において、防振群の径小化や、防振補正時の移動量を小さくするために、結像倍率を高めることなどを求めれば、バックフォーカスの増大を招き、光学全長が長くなってしまうという問題が発生する。かかる点に鑑みれば、この発明の優位性は明らかである。
【００２８】
さらに、前記Ｆ群は、光軸に沿って移動することにより、フォーカシングを行う。この発明では、光学系全系として小型の固定焦点レンズを実現するために、前記Ｆ群は正の屈折力を有する前記Ｍ群よりも像面側に配置される。これは、フォーカシングをつかさどる前記Ｆ群が前記Ｍ群よりも物体側に配置されると、前記Ｆ群のフォーカスストロークを確保するために、光学全長が長くなってしまう。前記Ｆ群が適切な倍率をもって像面側に配置されていれば、レンズと撮像素子とのスペースを小さくすることができるようになり、小型の光学系を実現することができる。なお、前記Ｍ群は固定されている。
【００２９】
また、収差の近距離変化は主に前記ＦＣ群内で発生する。前記ＦＣ群は、物体距離の変化による光線通過位置が光学系中最も変化する部分だからである。そこで、この発明では、前記ＦＣ群を、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、を配置して構成して、収差変動を抑える配慮をなしている。なお、前記ＦＣ群も固定されている。
【００３０】
さらに、防振補正時における結像性能の劣化を抑制するためには、前記Ｖ群を構成するレンズの少なくとも１面に非球面を形成するとよい。そして、前記非球面が光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状になっていればより好ましい。そこで、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記Ｖ群を構成するレンズの少なくとも１面に光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状の非球面を形成している。そして、前記非球面の有効半径位置における母球面からの変形量（像面側を正の符号とする）をΔＨ、光学系全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１）  ０．０４≦１０００×（ΔＨ／ｆ）≦０．５
【００３１】
条件式（１）は前記Ｖ群内に形成される非球面の形状を規定するものである。この条件式（１）を満足することで、光学系の小型化を阻害せずに、結像性能を向上させることができる。条件式（１）においてその下限を下回ると、前記非球面の変形量が小さすぎて、前記ＦＣ群内で発生するオーバー側の球面収差の補正が困難になる。この補正を行うためには、光学系内に配置するレンズをさらに増やす必要が生じ、光学系の小型化を図ることができなくなるため問題である。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、前記非球面の変形量が大きすぎて、球面収差が過補正となるばかりか、コマ収差の発生も顕著になり、防振補正時の結像性能を確保することが困難になる。
【００３２】
なお、上記条件式（１）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１）’  ０．０５≦１０００×（ΔＨ／ｆ）≦０．４５
この条件式（１）’で規定する範囲を満足することにより、より結像性能の向上を図ることができる。
【００３３】
さらに、上記条件式（１）’は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
（１）’’  ０．０６≦１０００×（ΔＨ／ｆ）≦０．４
この条件式（１）’’で規定する範囲を満足することにより、結像性能のさらなる向上を図ることができる。
【００３４】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記Ｖ群の焦点距離をｆＶ、前記Ｆ群の焦点距離をｆＦとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（２）  １．５≦ｆＶ／ｆＦ≦６．２
【００３５】
条件式（２）は前記Ｖ群の焦点距離と前記Ｆ群の焦点距離との比を規定するものである。条件式（２）においてその下限を下回ると、前記Ｆ群の焦点距離に対する前記Ｖ群の焦点距離が短くなりすぎるか、前記Ｖ群の焦点距離に対する前記Ｆ群の焦点距離が長くなりすぎるといった状態が生じる。ここで、前記Ｆ群の焦点距離に対する前記Ｖ群の焦点距離が短くなりすぎると、防振補正時の収差変動が増大する。これに対処するためには、前記Ｖ群を構成するレンズの枚数を増やさなくてはならないため、前記Ｖ群の軽量化が困難になるとともに光学系全長も延びるため、光学系の小型、軽量化が困難になる。一方、前記Ｖ群の焦点距離に対する前記Ｆ群の焦点距離が長くなりすぎると、前記Ｆ群のフォーカスストローク量が増大し光学全長が延びるため、やはり光学系の小型化が困難になる。これに対して、条件式（２）においてその上限を超えると、前記Ｆ群の焦点距離に対する前記Ｖ群の焦点距離が長くなりすぎるか、前記Ｖ群の焦点距離に対する前記Ｆ群の焦点距離が短くなりすぎるといった状態が生じる。ここで、前記Ｆ群の焦点距離に対する前記Ｖ群の焦点距離が長くなりすぎると、防振補正の観点からは好ましいものの、防振補正のために必要とされる前記Ｖ群の移動量が増大してしまい、光学系の小型化が阻害される。一方、前記Ｖ群の焦点距離に対する前記Ｆ群の焦点距離が短くなりすぎると、フォーカシング時の収差変動が増大し好ましくない。
【００３６】
なお、上記条件式（２）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（２）’  １．６≦ｆＶ／ｆＦ≦６．０
この条件式（２）’で規定する範囲を満足することにより、より光学系全長の短縮化を達成しつつ、より結像性能の向上を図ることができる。
【００３７】
さらに、上記条件式（２）’は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
（２）’’  １．７≦ｆＶ／ｆＦ≦５．８
この条件式（２）’’で規定する範囲を満足することにより、光学系全長のさらなる短縮化を達成しつつ、結像性能のさらなる向上を図ることができる。
【００３８】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズにおいて、前記Ｆ群は軽量であることが好ましい。フォーカシングをつかさどる前記Ｆ群をアクチュエータで高速に動作させる際、特に高い停止位置精度が求められる。このため、前記Ｆ群の軽量化が強く望まれる。そこで、この発明では、前記Ｆ群を単体のレンズ素子で構成する。このようにすることで、前記Ｆ群の軽量化を図ることができる。単体のレンズ要素とは、単一の研磨レンズや、非球面レンズ、複合非球面レンズ、接合レンズを含み、空気層をもち互いに接着されていないたとえば正負の２枚レンズなどは含まない。さらに、前記Ｆ群を構成するレンズを適正な形状とする（たとえば非球面を形成する）ことで、フォーカシング時の収差変動を抑制することができる。
【００３９】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズでは、無限遠合焦状態における前記Ｆ群の近軸結像倍率をβｉｎｆ、最至近距離合焦状態における前記Ｆ群の近軸結像倍率をβｍｏｄとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（３）  ０．８≦βｉｎｆ／βｍｏｄ≦７．０
【００４０】
条件式（３）は前記Ｆ群における無限遠合焦状態と最至近距離合焦状態との近軸横倍率の比を規定するものである。この条件式（３）を満足することにより、高い結像性能を維持しながら、短い最短撮影距離を確保することができる。条件式（３）においてその下限を下回ると、最短撮影距離が長くなりすぎて、レンズとして魅力のない仕様となってしまう。一方、条件式（３）においてその上限を超えると、最短撮影距離を短くすることができ好ましいが、前記Ｆ群よりも物体側に配置されているレンズ系の焦点距離が短くなって、歪曲収差や倍率色収差の発生が顕著になるという問題が発生する。
【００４１】
なお、上記条件式（３）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（３）’  ０．９≦βｉｎｆ／βｍｏｄ≦６．８
この条件式（３）’で規定する範囲を満足することにより、高い結像性能を維持しながら、より短い最短撮影距離を確保することができる。
【００４２】
さらに、上記条件式（３）’は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
（３）’’  １．０≦βｉｎｆ／βｍｏｄ≦６．５
この条件式（３）’’で規定する範囲を満足することにより、高い結像性能を維持しながら、さらに短い最短撮影距離を確保することができる。
【００４３】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記Ｍ群の焦点距離をｆＭ、光学系全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（４）  ０．３６≦ｆＭ／ｆ≦０．７７
【００４４】
条件式（４）はともに負の屈折力を有する前記Ｖ群と前記Ｆ群とに挟まれた前記Ｍ群の焦点距離を規定するものである。この条件式（４）を満足することにより、軽量な前記Ｖ群と前記Ｆ群を有しながら、光学系の小型化と高い結像性能の維持とを両立させることが可能になる。条件式（４）においてその下限を下回ると、前記Ｍ群で発生する球面収差やコマ収差の補正が困難となる。この状態で、かかる収差を適切に補正しようとすると、光学系中にさらに複数枚のレンズを配置する必要が生じ、光学系の長さが長くなるため好ましくない。一方、条件式（４）においてその上限を超えると、前記Ｆ群および前記Ｖ群の結像倍率が小さくなりすぎてしまう。この結果、前記Ｆ群のフォーカスストローク量の増大を招くとともに、球面収差の補正が困難となる。また、前記Ｖ群による防振補正時の移動量も増えてしまう。このため、結像性能の劣化とともに光学系の大型化につながり好ましくない。
【００４５】
なお、上記条件式（４）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（４）’  ０．３８≦ｆＭ／ｆ≦０．７５
この条件式（４）’で規定する範囲を満足することにより、光学系の小型化と高い結像性能の維持とを両立させることがより容易になる。
【００４６】
さらに、上記条件式（４）’は、次に示す範囲を満足すると、さらなる好ましい効果が期待できる。
（４）’’  ０．４０≦ｆＭ／ｆ≦０．７０
この条件式（４）’’で規定する範囲を満足することにより、光学系の小型化と高い結像性能の維持とを両立させることが極めて容易になる。
【００４７】
以上説明したように、この発明によれば、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、高い結像性能を有する小型の固定焦点レンズを実現できる。特に、上記各条件式を満足することにより、より小型で、優れた結像性能を備えた固定焦点レンズを実現することができる。
【００４８】
以下、この発明にかかる固定焦点レンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００４９】
図１は、実施例１にかかる固定焦点レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この固定焦点レンズは、正の屈折力を有するマスター群Ｍ1と、マスター群Ｍ1よりも像面ＩＭＧ側に配置された、負の屈折力を有するフォーカス群Ｆ1と、マスター群Ｍ1よりも物体側（不図示）に配置された、負の屈折力を有する防振群Ｖ1と、防振群Ｖ1よりも前記物体側に配置された、正の屈折力を有するフロントコンポーネント群ＦＣ1と、フォーカス群Ｆ1よりも像面ＩＭＧ側に配置された、正の屈折力を有するリア群Ｒ1と、を備えている。また、フロントコンポーネント群ＦＣ1と防振群Ｖ1との間には、所定の口径を規定する開口絞りＳＴが配置されている。
【００５０】
フロントコンポーネント群ＦＣ1は、前記物体側から順に、正レンズＬ11と、正レンズＬ12と、負レンズＬ13と、が配置されて構成される。なお、フロントコンポーネント群ＦＣ1は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００５１】
防振群Ｖ1は、負レンズＬ14により構成されている。負レンズＬ14の前記物体側面には、光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状の非球面が形成されている。防振群Ｖ1は光軸に対して垂直方向に移動することにより、防振補正を行う。なお、防振群Ｖ1は、フォーカシング時に光軸に沿って移動することはない。
【００５２】
マスター群Ｍ1は、正レンズＬ15により構成されている。マスター群Ｍ1は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００５３】
フォーカス群Ｆ1は、負レンズＬ16により構成されている。負レンズＬ16の像面ＩＭＧ側には、非球面が形成されている。フォーカス群Ｆ1は、光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動することにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。
【００５４】
リア群Ｒ1は、正レンズＬ17により構成されている。
【００５５】
以下、実施例１にかかる固定焦点レンズに関する各種数値データを示す。
【００５６】
（レンズデータ）
ｒ0＝∞（物体面）
ｄ0＝Ｄ（０）
ｒ1＝23.2195
ｄ1＝4.2187    ｎｄ1＝1.88300    νｄ1＝40.80
ｒ2＝218.6326
ｄ2＝0.2000
ｒ3＝17.8357
ｄ3＝2.5171    ｎｄ2＝1.72916    νｄ2＝54.67
ｒ4＝35.0752
ｄ4＝1.6078
ｒ5＝682.8697
ｄ5＝0.8000    ｎｄ3＝1.80518    νｄ3＝25.46
ｒ6＝12.5389
ｄ6＝3.3173
ｒ7＝∞（開口絞り）
ｄ7＝1.6000
ｒ8＝6515.1623（非球面）
ｄ8＝0.8000    ｎｄ4＝1.68893    νｄ4＝31.16
ｒ9＝41.1339
ｄ9＝2.2089
ｒ10＝24.4278
ｄ10＝2.6031    ｎｄ5＝1.91082    νｄ5＝35.25
ｒ11＝-97.6653
ｄ11＝Ｄ（１１）
ｒ12＝-391.4081
ｄ12＝0.8000    ｎｄ6＝1.56732    νｄ6＝42.84
ｒ13＝12.6866（非球面）
ｄ13＝Ｄ（１３）
ｒ14＝21.8411
ｄ14＝3.5520    ｎｄ7＝1.62041    νｄ7＝60.34
ｒ15＝-51.1087
ｄ15＝ＦＢ
ｒ16＝∞（結像面）
【００５７】
（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10））
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.31522×10-6,    Ａ6＝4.08403×10-8,
Ａ8＝3.73283×10-10,    Ａ10＝2.41864×10-12
（第１３面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-2.17308×10-5,    Ａ6＝-3.37294×10-7,
Ａ8＝4.64174×10-9,    Ａ10＝-6.19872×10-11
【００５８】
（各合焦状態の数値データ）
無限遠    0.025倍    最至近距離
全系の焦点距離（ｆ）                  40.00      39.84      38.72
Ｆｎｏ．                              2.00      2.00       2.20
半画角（ω）                          12.1      11.8       10.8
Ｄ（０）（物像間距離）                ∞        1617.7     400.0
Ｄ（１１）                            1.500     2.225      4.573
Ｄ（１３）                            4.773     4.048      1.700
ＦＢ（バックフォーカス）              18.848    18.848     18.848
【００５９】
（条件式（１）に関する数値）
ΔＨ（防振群Ｖ1内に形成された非球面の有効半径（6.992）位置における母球面からの変形量（像面側を正の符号とする））＝（0.0108）
１０００×（ΔＨ／ｆ）＝0.27
【００６０】
（条件式（２）に関する数値）
ｆＶ（防振群Ｖ1の焦点距離）＝-60.089
ｆＦ（フォーカス群Ｆ1の焦点距離）＝-21.645
ｆＶ／ｆＦ＝2.78
【００６１】
（条件式（３）に関する数値）
βｉｎｆ（無限遠合焦状態におけるフォーカス群Ｆ1の近軸結像倍率）＝6.060
βｍｏｄ（最至近距離合焦状態におけるフォーカス群Ｆ1の近軸結像倍率）＝3.258
βｉｎｆ／βｍｏｄ＝1.86
【００６２】
（条件式（４）に関する数値）
ｆＭ（マスター群Ｍ1の焦点距離）＝（21.674）
ｆＭ／ｆ＝0.54
【００６３】
また、図２は、実施例１にかかる固定焦点レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。図３は、実施例１にかかる固定焦点レンズの撮影倍率０．０２５倍合焦状態における諸収差図である。図４は、実施例１にかかる固定焦点レンズの最至近距離合焦状態における諸収差図である。図５は、実施例１にかかる固定焦点レンズの防振群Ｖ1の各シフト状態におけるコマ収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。非点収差図におけるｓ，ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。また、コマ収差図におけるシフト量は光軸に対して上方向を正とする。
【実施例２】
【００６４】
図６は、実施例２にかかる固定焦点レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この固定焦点レンズは、正の屈折力を有するマスター群Ｍ2と、マスター群Ｍ2よりも像面ＩＭＧ側に配置された、負の屈折力を有するフォーカス群Ｆ2と、マスター群Ｍ2よりも物体側（不図示）に配置された、負の屈折力を有する防振群Ｖ2と、防振群Ｖ2よりも前記物体側に配置された、正の屈折力を有するフロントコンポーネント群ＦＣ2と、フォーカス群Ｆ2よりも像面ＩＭＧ側に配置された、正の屈折力を有するリア群Ｒ2と、を備えている。また、フロントコンポーネント群ＦＣ2と防振群Ｖ2との間には、所定の口径を規定する開口絞りＳＴが配置されている。
【００６５】
フロントコンポーネント群ＦＣ2は、前記物体側から順に、正レンズＬ21と、正レンズＬ22と、負レンズＬ23と、が配置されて構成される。なお、フロントコンポーネント群ＦＣ2は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００６６】
防振群Ｖ2は、負レンズＬ24により構成されている。負レンズＬ24の前記物体側面には、光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状の非球面が形成されている。防振群Ｖ2は光軸に対して垂直方向に移動することにより、防振補正を行う。なお、防振群Ｖ2は、フォーカシング時に光軸に沿って移動することはない。
【００６７】
マスター群Ｍ2は、正レンズＬ25により構成されている。マスター群Ｍ2は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００６８】
フォーカス群Ｆ2は、負レンズＬ26により構成されている。負レンズＬ26の像面ＩＭＧ側には、非球面が形成されている。フォーカス群Ｆ2は、光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動することにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。
【００６９】
リア群Ｒ2は、正レンズＬ27により構成されている。
【００７０】
以下、実施例２にかかる固定焦点レンズに関する各種数値データを示す。
【００７１】
（レンズデータ）
ｒ0＝∞（物体面）
ｄ0＝Ｄ（０）
ｒ1＝56.0876
ｄ1＝2.9405    ｎｄ1＝1.91082    νｄ1＝35.25
ｒ2＝-78.8540
ｄ2＝0.2000
ｒ3＝16.7672
ｄ3＝2.8306    ｎｄ2＝1.91082    νｄ2＝35.25
ｒ4＝60.4009
ｄ4＝0.8789
ｒ5＝-153.1408
ｄ5＝0.8000    ｎｄ3＝1.84666    νｄ3＝23.78
ｒ6＝13.3861
ｄ6＝3.0125
ｒ7＝∞（開口絞り）
ｄ7＝1.6000
ｒ8＝-123.5154（非球面）
ｄ8＝0.8000    ｎｄ4＝1.68893    νｄ4＝31.16
ｒ9＝66.1879
ｄ9＝5.5404
ｒ10＝48.1456
ｄ10＝2.4968    ｎｄ5＝1.91082    νｄ5＝35.25
ｒ11＝-30.3615
ｄ11＝Ｄ（１１）
ｒ12＝69.7462
ｄ12＝0.8000    ｎｄ6＝1.68893    νｄ6＝31.16
ｒ13＝12.1678（非球面）
ｄ13＝Ｄ（１３）
ｒ14＝18.1271
ｄ14＝2.6381    ｎｄ7＝1.72916    νｄ7＝54.67
ｒ15＝145.5896
ｄ15＝ＦＢ
ｒ16＝∞（結像面）
【００７２】
（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10））
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.29983×10-7,    Ａ6＝8.66172×10-8,
Ａ8＝-1.05350×10-9,    Ａ10＝1.64719×10-11
（第１３面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-1.93195×10-5,    Ａ6＝-2.22932×10-7,
Ａ8＝1.22482×10-9,    Ａ10＝-3.13255×10-11
【００７３】
（各合焦状態の数値データ）
無限遠    0.025倍    最至近距離
全系の焦点距離（ｆ）                 35.27      34.88       33.70
Ｆｎｏ．                              2.0        2.0         2.1
半画角（ω）                         12.1       11.8        10.8
Ｄ（０）（物像間距離）                ∞         1414.1     402.0
Ｄ（１１）                            1.5000     2.0830     3.5945
Ｄ（１３）                            3.7954     3.2115     1.7000
ＦＢ（バックフォーカス）             17.5280     17.5280     17.5280
【００７４】
（条件式（１）に関する数値）
ΔＨ（防振群Ｖ2内に形成された非球面の有効半径（6.785）位置における母球面からの変形量（像面側を正の符号とする））＝（0.0074）
１０００×（ΔＨ／ｆ）＝0.21
【００７５】
（条件式（２）に関する数値）
ｆＶ（防振群Ｖ2の焦点距離）＝-62.446
ｆＦ（フォーカス群Ｆ2の焦点距離）＝-21.516
ｆＶ／ｆＦ＝2.90
【００７６】
（条件式（３）に関する数値）
βｉｎｆ（無限遠合焦状態におけるフォーカス群Ｆ2の近軸結像倍率）＝3.986
βｍｏｄ（最至近距離合焦状態におけるフォーカス群Ｆ2の近軸結像倍率）＝2.872
βｉｎｆ／βｍｏｄ＝1.39
【００７７】
（条件式（４）に関する数値）
ｆＭ（マスター群Ｍ2の焦点距離）＝（20.757）
ｆＭ／ｆ＝0.59
【００７８】
また、図７は、実施例２にかかる固定焦点レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。図８は、実施例２にかかる固定焦点レンズの撮影倍率０．０２５倍合焦状態における諸収差図である。図９は、実施例２にかかる固定焦点レンズの最至近距離合焦状態における諸収差図である。図１０は、実施例２にかかる固定焦点レンズの防振群Ｖ2の各シフト状態におけるコマ収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。非点収差図におけるｓ，ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。また、コマ収差図におけるシフト量は光軸に対して上方向を正とする。
【実施例３】
【００７９】
図１１は、実施例３にかかる固定焦点レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。この固定焦点レンズは、正の屈折力を有するマスター群Ｍ3と、マスター群Ｍ3よりも像面ＩＭＧ側に配置された、負の屈折力を有するフォーカス群Ｆ3と、マスター群Ｍ3よりも物体側（不図示）に配置された、負の屈折力を有する防振群Ｖ3と、防振群Ｖ3よりも前記物体側に配置された、正の屈折力を有するフロントコンポーネント群ＦＣ3と、フォーカス群Ｆ3よりも像面ＩＭＧ側に配置された、正の屈折力を有するリア群Ｒ3と、を備えている。また、フロントコンポーネント群ＦＣ3と防振群Ｖ3との間には、所定の口径を規定する開口絞りＳＴが配置されている。
【００８０】
フロントコンポーネント群ＦＣ3は、前記物体側から順に、正レンズＬ31と、正レンズＬ32と、負レンズＬ33と、が配置されて構成される。なお、フロントコンポーネント群ＦＣ3は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００８１】
防振群Ｖ3は、負レンズＬ34により構成されている。負レンズＬ34の前記物体側面には、光軸中心から外周部にかけて正の屈折力が強くなっていくような形状の非球面が形成されている。防振群Ｖ3は光軸に対して垂直方向に移動することにより、防振補正を行う。なお、防振群Ｖ3は、フォーカシング時に光軸に沿って移動することはない。
【００８２】
マスター群Ｍ3は、正レンズＬ35により構成されている。マスター群Ｍ3は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００８３】
フォーカス群Ｆ3は、負レンズＬ36により構成されている。フォーカス群Ｆ3は、光軸に沿って前記物体側から像面ＩＭＧ側へ移動することにより、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態までのフォーカシングを行う。
【００８４】
リア群Ｒ3は、正レンズＬ37により構成されている。
【００８５】
以下、実施例３にかかる固定焦点レンズに関する各種数値データを示す。
【００８６】
（レンズデータ）
ｒ0＝∞（物体面）
ｄ0＝Ｄ（０）
ｒ1＝53.7846
ｄ1＝2.9122    ｎｄ1＝1.91082    νｄ1＝35.25
ｒ2＝-54.7799
ｄ2＝0.2000
ｒ3＝18.0573
ｄ3＝1.7681    ｎｄ2＝1.91082    νｄ2＝35.25
ｒ4＝31.2689
ｄ4＝1.6294
ｒ5＝-32.9967
ｄ5＝0.8000    ｎｄ3＝1.70620    νｄ3＝29.22
ｒ6＝12.0203
ｄ6＝2.8263
ｒ7＝∞（開口絞り）
ｄ7＝1.6000
ｒ8＝-46.3200（非球面）
ｄ8＝0.8000    ｎｄ4＝1.83949    νｄ4＝23.98
ｒ9＝-153.1652
ｄ9＝0.4370
ｒ10＝22.4845
ｄ10＝3.8389    ｎｄ5＝1.74564    νｄ5＝51.53
ｒ11＝-22.6890
ｄ11＝Ｄ（１１）
ｒ12＝-57.6585
ｄ12＝0.8000    ｎｄ6＝1.58144    νｄ6＝40.89
ｒ13＝15.4524
ｄ13＝Ｄ（１３）
ｒ14＝58.8737
ｄ14＝3.2150    ｎｄ7＝1.72916    νｄ7＝54.67
ｒ15＝-22.7664
ｄ15＝ＦＢ
ｒ16＝∞（結像面）
【００８７】
（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10））
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.00000×10-6,    Ａ6＝1.00000×10-8,
Ａ8＝-7.00000×10-10,    Ａ10＝1.00000×10-11
【００８８】
（各合焦状態の数値データ）
無限遠    0.025倍    最至近距離
全系の焦点距離（ｆ）                 30.00       30.07       30.05
Ｆｎｏ．                             2.0          2.0         2.1
半画角（ω）                         15.7        15.3        14.6
Ｄ（０）（物像間距離）               ∞           1215.0      402.0
Ｄ（１１）                           1.5000      2.1225      3.4139
Ｄ（１３）                           3.6140      2.9915      1.7000
ＦＢ（バックフォーカス）             21.4268     21.4268      21.4268
【００８９】
（条件式（１）に関する数値）
ΔＨ（防振群Ｖ3内に形成された非球面の有効半径（6.723）位置における母球面からの変形量（像面側を正の符号とする））＝（0.0019）
１０００×（ΔＨ／ｆ）＝0.06
【００９０】
（条件式（２）に関する数値）
ｆＶ（防振群Ｖ3の焦点距離）＝-79.368
ｆＦ（フォーカス群Ｆ3の焦点距離）＝-20.875
ｆＶ／ｆＦ＝3.80
【００９１】
（条件式（３）に関する数値）
βｉｎｆ（無限遠合焦状態におけるフォーカス群Ｆ3の近軸結像倍率）＝26.952
βｍｏｄ（最至近距離合焦状態におけるフォーカス群Ｆ3の近軸結像倍率）＝7.765
βｉｎｆ／βｍｏｄ＝3.47
【００９２】
（条件式（４）に関する数値）
ｆＭ（マスター群Ｍ3の焦点距離）＝（15.716）
ｆＭ／ｆ＝0.52
【００９３】
また、図１２は、実施例３にかかる固定焦点レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。図１３は、実施例３にかかる固定焦点レンズの撮影倍率０．０２５倍合焦状態における諸収差図である。図１４は、実施例３にかかる固定焦点レンズの最至近距離合焦状態における諸収差図である。図１５は、実施例３にかかる固定焦点レンズの防振群Ｖ3の各シフト状態におけるコマ収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。非点収差図におけるｓ，ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。また、コマ収差図におけるシフト量は光軸に対して上方向を正とする。
【００９４】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズ、絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「ｍｍ」、角度の単位はすべて「°」である。
【００９５】
また、上記各非球面形状は、非球面の深さをＺ、曲率をｃ（＝１／ｒ：ｒは曲率半径）、光軸からの高さをｈとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
【００９６】
【数１】
0005612515.tif 000002
【００９７】
ただし、ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10はそれぞれ４次，６次，８次，１０次の非球面係数である。
【００９８】
以上説明したように、上記各実施例の固定焦点レンズは、フォーカス群および防振群を小型、軽量のレンズで構成したうえ、その他のレンズ群も少ないレンズ枚数で構成し、高い結像性能を確保することができる。特に、上記各条件式を満足することにより、より小型で、優れた結像性能を備えた固定焦点レンズを実現することができる。また、上記各実施例の固定焦点レンズは、適宜非球面が形成されたレンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な光学性能を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、この発明の固定焦点レンズは、３５ｍｍカメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラなどに有用であり、特に、バックフォーカスが短いミラーレス一眼カメラに最適である。
【符号の説明】
【０１００】
Ｍ1，Ｍ2，Ｍ3  マスター群
Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3  フォーカス群
Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3  防振群
ＦＣ1，ＦＣ2，ＦＣ3  フロントコンポーネント群
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3  リア群
Ｌ11，Ｌ12，Ｌ15，Ｌ17，Ｌ21，Ｌ22，Ｌ25，Ｌ27，Ｌ31，Ｌ32，Ｌ35，Ｌ37  正レンズ
Ｌ13，Ｌ14，Ｌ16，Ｌ23，Ｌ24，Ｌ26，Ｌ33，Ｌ34，Ｌ36  負レンズ
ＩＭＧ  像面
ＳＴ  開口絞り
【図１】
0005612515.tif 000003
【図２】
0005612515.tif 000004
【図３】
0005612515.tif 000005
【図４】
0005612515.tif 000006
【図５】
0005612515.tif 000007
【図６】
0005612515.tif 000008
【図７】
0005612515.tif 000009
【図８】
0005612515.tif 000010
【図９】
0005612515.tif 000011
【図１０】
0005612515.tif 000012
【図１１】
0005612515.tif 000013
【図１２】
0005612515.tif 000014
【図１３】
0005612515.tif 000015
【図１４】
0005612515.tif 000016
【図１５】
0005612515.tif 000017