(57)【要約】【課題】  フォーカシングに伴う鏡筒内へのほこりの進入を低減し、かつ、フォーカシングに伴う収差変動を低減した負先行タイプの撮影レンズ系とそれを備えた撮影装置。【解決手段】  物体側から順に、負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、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１を固定した状態で、第２レンズ群Ｇ２が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が像側に位置し、第３レンズ群Ｇ３が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が物体側に位置することで、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行う撮影レンズ系。【選択図】        図１
2005181851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群を固定した状態で、前記第２レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が像側に位置し、前記第３レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が物体側に位置することで、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うことを特徴とする撮影レンズ系。
【請求項２】
無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングの際に、前記第２レンズ群は像側のみに移動し、前記第３レンズ群は物体側のみに移動することを特徴とする請求項１記載の撮影レンズ系。
【請求項３】
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は非球面を有し、前記第１レンズ群における非球面は、少なくとも前記第１レンズ群における最も像面側の屈折面に配したことを特徴とする請求項１又は２記載の撮影レンズ系。
【請求項４】
前記第３レンズ群の射出面から像面までの空気換算長をｆB 、撮影レンズ系のイメージサークル（直径）をＩＭとしたとき、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の撮影レンズ系。
ｆB ／ＩＭ＞１．５                                            ・・・（１）
【請求項５】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ2 、撮影レンズの全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の撮影レンズ系。
ｆ2 ／ｆ＞５．０                                              ・・・（２）
【請求項６】
前記明るさ絞りよりも像側に配される前記第３レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する３−１サブユニット、正の屈折力を有する３−２サブユニット、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズを有する３−３サブユニットを有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の撮影レンズ系。
【請求項７】
前記第１レンズ群乃至前記第３レンズ群を保持する保持枠と、前記保持枠を撮影装置本体部に着脱可能とするマウント部とを備えたことを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の撮影レンズ系。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項記載の撮影レンズ系と、前記撮影レンズ系の像面側に配された撮像素子とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影レンズ系及びそれを備えた撮影装置に関し、特に、レンズ交換式カメラに適した撮影レンズとそれを備えた撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、負レンズ群が先行する群配置が負、正、正タイプの撮影レンズ系が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、負レンズ群が先行する負、正、正タイプの撮影レンズ系において、フォーカシングのために前群を移動させるタイプのものは、フォーカシングに伴うレンズ鏡筒内へのほこりの進入の対策が必要となり、また、電動でフォーカシングを行う場合、レンズの径が大きくなりがちなレンズ群を移動させるため、消費電力がかかるという課題がある。
【０００４】
また、第１レンズ群を固定させるタイプの撮影レンズ系では、フォーカシングに伴う収差変動が起こりやすい。
【０００５】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォーカシングに伴う鏡筒内へのほこりの進入を低減し、かつ、フォーカシングに伴う収差変動を低減した負先行タイプの撮影レンズ系とそれを備えた撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の撮影レンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、明るさ絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群を固定した状態で、前記第２レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が像側に位置し、前記第３レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が物体側に位置することで、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うことを特徴とするものである。
【０００７】
以下、本発明において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【０００８】
撮影レンズ系を、物体側から順に、負レンズ群、正レンズ群、正レンズ群の構成とすることで、全体をレトロフォーカスタイプに構成し、広画角、かつ、バックフォーカスを長くしやすい構成としている。
【０００９】
そして、絞りを、正屈折力の第２レンズ群と正屈折力の第３レンズ群との間に配置することで、レトロフォーカスタイプのレンズ系で発生しやすい負の歪曲収差を低減させている。
【００１０】
また、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングに際しては、第１レンズ群を固定とすることで、フォーカシングに伴うほこりの鏡筒内への進入を低減できる。また、フォーカシングを電動にて行う場合、比較的レンズの径が大きくなりやすい第１レンズ群を固定としているため、消費電力を低減できる。
【００１１】
また、明るさ絞りを挟んで配された正の第２レンズ群と正の第３レンズ群が、フォーカシングに際して、第２レンズ群を無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が像側に位置し、第３レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が物体側に位置することで、フォーカシングに伴い発生する収差の発生を相殺しやすくできる。
【００１２】
この場合に、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングの際に、第２レンズ群は像側のみに移動し、第３レンズ群は物体側のみに移動するようにすることができる。
【００１３】
また、第１レンズ群と第３レンズ群は非球面を有し、第１レンズ群における非球面は、少なくとも第１レンズ群における最も像面側の屈折面に配することが望ましい。
【００１４】
このように、第１レンズ群と第３レンズ群の各々に非球面レンズを配することで、軸外収差の補正に有利となる。特に、第１レンズ群の最も像面側の屈折面を非球面とすると、収差を補正しながら小型化のために有利となる。
【００１５】
また、第３レンズ群の射出面から像面までの空気換算長をｆB 、撮影レンズ系のイメージサークル（直径）をＩＭとしたとき、以下の条件を満足することが望ましい。
【００１６】
ｆB ／ＩＭ＞１．５                                            ・・・（１）
この条件式（１）は、イメージサークルに対するバックフォーカスを規定する条件式である。この条件式の下限値の１．５を越えると、バックフォーカスがイメージサークルに対して小さくなりすぎ、クイックリターンミラー、光路分割プリズム、フィルター等の部材を配するためのスペースが小さくなり、好ましくない。
【００１７】
また、第２レンズ群の焦点距離をｆ2 、撮影レンズの全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式を満足することが望ましい。
【００１８】
ｆ2 ／ｆ＞５．０                                              ・・・（２）
この条件式（２）は、第２レンズ群の焦点距離を規定する条件式である。この条件式の下限の５．０を越えると、第２レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、収差が発生しやすくなる。
【００１９】
また、明るさ絞りよりも像側に配される第３レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する３−１サブユニット、正の屈折力を有する３−２サブユニット、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズを有する３−３サブユニットを有するように構成することができる。
【００２０】
また、第１レンズ群乃至第３レンズ群を保持する保持枠と、その保持枠を撮影装置本体部に着脱可能とするマウント部とを備えたものとすることが望ましい。
【００２１】
本発明の撮影レンズ系は、バックフォーカスを長く構成しやすい。そのため、例えばレンズ交換式の一眼レフレックスカメラの交換レンズとして使用できる。
【００２２】
したがって、本発明により、以上のような撮影レンズ系と、その撮影レンズ系の像面側に配された撮像素子とを備えた撮影装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、負、正、正タイプの撮影レンズ系において、第１レンズ群を固定した状態で、第２レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が像側に位置し、第３レンズ群が無限遠距離の合焦時の位置に対して有限遠距離の合焦時の位置が物体側に位置することで、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うので、全体をレトロフォーカスタイプであり、広画角、かつ、バックフォーカスを長くしやすい。また、絞りを、正屈折力の第２レンズ群と正屈折力の第３レンズ群との間に配置することで、負の歪曲収差を低減させている。また、フォーカシングに際して第１レンズ群を固定とすることで、フォーカシングに伴うほこりの鏡筒内への進入を低減でき、また、フォーカシングを電動にて行う場合、比較的レンズの径が大きくなりやすい第１レンズ群を固定としているため、消費電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の撮影レンズ系の実施例１について、図面を参照して説明する。実施例１の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点合焦時（ｂ）の光軸に沿うレンズ断面図を図１に示す。図１中、Ｇ１は第１レンズ群、Ｇ２は第２レンズ群、Ｓは明るさ絞り、Ｇ３は第３レンズ群、Ｆはローパスフィルターの平行平板、Ｉは像面であり、平行平板Ｆの表面に赤外線カットコートが施されている。また、実施例１の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点合焦時（ｂ）の球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差の収差図を図２に示す。なお、これら収差図中において、“ＦＩＹ”は像高を表す。
【００２５】
この実施例１の撮影レンズ系は、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３とで構成されており、無限遠距離から有限遠距離へのフォーカシングを行うとき、第１レンズ群Ｇ１と明るさ絞りＳは固定で、第２レンズ群Ｇ２を像側へ、また、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動させる。
【００２６】
各レンズ群の構成は、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚で構成され、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズ、両凸正レンズの４枚で構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、負屈折力の３−１サブユニットＳ３−１、正屈折力の３−２サブユニットＳ３−２、負屈折力のレンズと正屈折力のレンズを有する３−３サブユニットＳ３−３からなり、３−１サブユニットＳ３−１は両凹負レンズ１枚からなり、３−２サブユニットＳ３−２は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、両凸正レンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの３枚からなり、３−３サブユニットＳ３−３は両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズの２枚からなる。
【００２７】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の３−２サブユニットＳ３−２の物体側の正メニスカスレンズの像側の面の２面に用いられいる。
【００２８】
この実施例においては、物体距離無限遠から至近距離の１５０ｍｍまで合焦可能である。
【００２９】
以下に、上記実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。また、ｄ0 は物体距離である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【００３０】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10 
ただし、ｒは近軸曲率半径、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。
【００３１】
実施例１
ｆ        ＝12.55 
ω        ＝40.77 °
ｆB       ＝35.277
ＩＭ      ＝21.64 
ｆ2       ＝375.76
ｆB ／ＩＭ＝1.63
ｆ2 ／ｆ  ＝29.94 
ｒ1 =    33.6504            ｄ1 =  4.0000   ｎd1 =1.77250 νd1 =49.60 
ｒ2 =    14.0282（非球面）  ｄ2 = （可変）
ｒ3 =    79.9189            ｄ3 =  2.0000   ｎd2 =1.80400 νd2 =46.57 
ｒ4 =    20.1501            ｄ4 =  1.5000   
ｒ5 =    41.1144            ｄ5 =  7.2206   ｎd3 =1.54814 νd3 =45.79 
ｒ6 =   -12.9519            ｄ6 =  2.0000   ｎd4 =1.77250 νd4 =49.60 
ｒ7 =   312.8052            ｄ7 =  0.1500   
ｒ8 =    55.6171            ｄ8 =  7.8101   ｎd5 =1.80518 νd5 =25.42 
ｒ9 =   -42.3338            ｄ9 = （可変）
ｒ10=     ∞（絞り）        ｄ10= （可変）
ｒ11=   -60.8936            ｄ11=  2.0000   ｎd6 =1.80518 νd6 =25.42 
ｒ12=   210.3818            ｄ12=  2.0000   
ｒ13=  -103.2315            ｄ13=  3.4446   ｎd7 =1.78800 νd7 =47.37 
ｒ14=   -43.3899（非球面）  ｄ14=  0.3248   
ｒ15=   355.8635            ｄ15=  5.9879   ｎd8 =1.49700 νd8 =81.54 
ｒ16=   -38.2367            ｄ16=  0.1500   
ｒ17=  -447.6224            ｄ17=  5.4317   ｎd9 =1.60311 νd9 =60.64 
ｒ18=   -40.0638            ｄ18=  0.1500   
ｒ19=  -283.3681            ｄ19=  2.0000   ｎd10=1.80518 νd10=25.42 
ｒ20=    35.6465            ｄ20=  9.0405   ｎd11=1.60311 νd11=60.64 
ｒ21=   -33.7007            ｄ21= （可変）
ｒ22=     ∞                ｄ22=  4.2000   ｎd12=1.51633 νd12=64.14 
ｒ23=     ∞                ｄ23=  2.5069   
ｒ24=     ∞（像面）        
非球面係数
第２面
Ｋ  = -0.9181 
Ａ4 =  2.2158 ×10-5
Ａ6 =  1.7270 ×10-8
Ａ8 =  1.0768 ×10-10 
Ａ10=  0.0000 
第１４面
Ｋ  = -2.8760 
Ａ4 =  9.1181 ×10-6
Ａ6 =  1.1697 ×10-8
Ａ8 = -3.2446 ×10-12 
Ａ10=  2.1853 ×10-14 
可変間隔
ｄ0                 ∞            150.00000 
ｄ2                22.94977        24.49437 
ｄ9                 7.34522         5.80062 
ｄ10                3.83282         3.00000 
ｄ21               30.00000        30.83282                               。
【００３２】
図３は、本発明の撮影レンズ系を用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣ−ＭＯＳ等を用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。図３において、１は一眼レフレックスカメラ、２は合焦機構を備えた鏡筒内に配置された撮影レンズ系、３は撮影レンズ系２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。
【００３３】
また、４は撮像素子面、５は撮影レンズ系２の光路６上のレンズ系と撮像素子面４との間に配置されたクイックリターンミラー、７はクイックリターンミラー５より反射された光路に配置されたファインダースクリーン、８はペンタプリズム、９はファインダー、Ｅは観察者の眼（アイポイント）である。
【００３４】
このような構成の一眼レフレックスカメラ１の撮影レンズ系２として、例えば上記実施例１に示した本発明の撮影レンズ系が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１の撮影レンズ系の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点合焦時（ｂ）の光軸に沿うレンズ断面図である。
【図２】実施例１の無限遠物点合焦時（ａ）及び至近物点合焦時（ｂ）の球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差の収差図である。
【図３】本発明の撮影レンズ系を用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｓ…明るさ絞り
Ｆ…ローパスフィルターの平行平板
Ｉ…像面
Ｅ…観察者の眼（アイポイント）
１…一眼レフレックスカメラ
２…撮影レンズ系
３…マウント部
４…撮像素子面
５…クイックリターンミラー
６…光路
７…ファインダースクリーン
８…ペンタプリズム
９…ファインダー
【図１】
2005181851.tif 000003
【図２】
2005181851.tif 000004
【図３】
2005181851.tif 000005