(57)【要約】【課題】小型、軽量、広角で、優れた結像性能を備えたインナーフォーカス方式の固定焦点レンズを提供する。【解決手段】この発明にかかる固定焦点レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、が配置されて構成される。第２レンズ群Ｇ12は、単体のレンズ要素で構成されている。そして、フォーカシング時に、第２レンズ群Ｇ12が光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ11および第３レンズ群Ｇ12は結像面ＩＭＧに対して固定される。【選択図】図１
2012173435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、
前記第２レンズ群は単体のレンズ要素で構成され、
フォーカシング時に、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は結像面に対して固定されることを特徴とする固定焦点レンズ。
【請求項２】
開口絞りが、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の固定焦点レンズ。
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の固定焦点レンズ。
（１）  −３．５≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１
ただし、Ｒ１は前記第２レンズ群の最も物体側面の曲率半径、Ｒ２は前記第２レンズ群の最も像側面の曲率半径を示す。
【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。
（２）  ０．７≦｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜≦２．５
ただし、β２Ｇは無限遠合焦状態における前記第２レンズ群の近軸結像倍率、β３Ｇは無限遠合焦状態における前記第３レンズ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。
（３）  １．５≦｜Ｆ１／Ｆ｜≦４．１
ただし、Ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、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１，２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７１３５４号公報
【特許文献２】特許第３４４５５５４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に開示されている光学系は、１枚の負レンズでフォーカス群を構成している点では簡素な構成となっているものの、フォーカス群以外のレンズ群はレンズ枚数が多く構成の簡素化が図られていない。また、画角も６度程度と狭いうえ、第１レンズ群が正の屈折力を備えているため光学系全長が長くなる傾向にあり、十分な小型化が図られているとは云えない。以上の理由により、特許文献１に開示されている光学系は、近年、さらなる小型、広角化が要求されているミラーレス一眼カメラには不向きである。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている光学系は、１枚の負レンズでフォーカス群を構成し、フォーカス群以外のレンズ群も少ないレンズで構成している点で、構成の簡素化が図られていると云える。しかしながら、画角が２５度程度と狭い。また、第１レンズ群が正の屈折力を備えているため光学系全長が長くなる傾向にある。以上のことから、特許文献２に開示されている光学系も、近年、さらなる小型、広角化が要求されているミラーレス一眼カメラには不向きである。
【０００６】
このように、上記各特許文献に記載の技術をはじめとする従来の固定焦点レンズでは、十分な小型、広角化が達成されたと云えるものはなかった。
【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、広角で、優れた結像性能を備えた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、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、前記第２レンズ群は単体のレンズ要素で構成され、フォーカシング時に、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は結像面に対して固定されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、小型、軽量、広角で、結像性能に優れた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。
【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、開口絞りが、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、軽量で、結像性能に優れた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。
【００１２】
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。
（１）  −３．５≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１
ただし、Ｒ１は前記第２レンズ群の最も物体側面の曲率半径、Ｒ２は前記第２レンズ群の最も像側面の曲率半径を示す。
【００１３】
この発明によれば、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。
【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、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（２）  ０．７≦｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜≦２．５
ただし、β２Ｇは無限遠合焦状態における前記第２レンズ群の近軸結像倍率、β３Ｇは無限遠合焦状態における前記第３レンズ群の近軸結像倍率を示す。
【００１５】
この発明によれば、光学系の小型化を阻害せずに、結像性能をより向上させることができる。
【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）  １．５≦｜Ｆ１／Ｆ｜≦４．１
ただし、Ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、Ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
【００１７】
この発明によれば、高い光学性能を維持したまま、簡素で小型の固定焦点レンズを実現できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、小型、軽量、広角で、優れた結像性能を備えた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】
【００１９】
【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６】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７】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８】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９】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１０】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１１】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１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
この発明にかかる固定焦点レンズは、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、を含み構成される。
【００２２】
前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを含み構成されている。前述のように、前記第１レンズ群は負の屈折力を有していることから、前記第１レンズ群では特に歪曲収差が大きくアンダー側に発生するおそれがある。ここで発生した歪曲収差は、前記第３レンズ群で補正することができる。しかしながら、前記第３レンズ群にその補正作用を持たせすぎると、当該第３レンズ群で球面収差がアンダー側に大きく発生することになり、好ましくない。そこで、前記第１レンズ群を構成するレンズに非球面を形成し、この非球面効果で当該第１レンズ群で発生する歪曲収差を補正することがより好ましい。なお、前記第１レンズ群は、撮像面に対して固定されている。
【００２３】
前記第２レンズ群は、単体のレンズ要素で構成されることが好ましい。この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記第２レンズ群を光軸に沿う方向に移動させることによりフォーカシングを行う。このため、フォーカス群である前記第２レンズ群を単体のレンズ要素で構成して軽量化することは、オートフォーカス機構の負荷を減らし、低消費電力、鏡筒外径の縮小化を図ることができる。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。
【００２４】
また、この発明にかかる固定焦点レンズにおいて前記第２レンズ群をフォーカス群としているのは、前記第２レンズ群が配置されている付近が光学系中最も光線が細くなり、フォーカス群である前記第２レンズ群の口径を最小にすることができるためである。すなわち、この発明のように、負群先行タイプで比較的広角（７０〜８０度程度）の光学系を実現しようとする場合、軸上Ｆナンバ光線は前記第１レンズ群で細くなり、像側に向かって太くなっていく。一方、軸外光線は、前記第１レンズ群で光軸に対して高い部分を通過し、前記第２レンズ群付近で光軸に対して最低位置を通過する。このような軸上光線、軸外光線の振る舞いから、前記第２レンズ群が配置されている付近が光学系中最も光線が細くなる部分であると云える。したがって、光学系中最も光線が細くなる部分に配置された前記第２レンズ群の口径は光学系中最小とすることができ、光学系の軽量化を促進することができる。
【００２５】
前記第３レンズ群は、結像面に対して固定されている。これは、移動を可能にして差し支えないが、鏡筒外部からたとえば指などの進入によりレンズ保持機構を破壊することを防ぐため、固定とすることが好ましい。
【００２６】
また、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に開口絞りを配置することが好ましい。このようにすることで、開口絞りを挟みその前後に正負の屈折力を適切に分散させて、諸収差の補正を容易に行えるようになる。開口絞りを前記第２レンズ群より物体側に配置してしまうと、射出瞳位置が深くなる（像側に寄り過ぎる）ため、前記第３レンズ群の口径を大きくせざるを得なくなる。レンズ口径が拡大すればレンズの重量も増大してしまうため、好ましくない。
【００２７】
以上のような特徴を備えることで、小型、軽量、広角の固定焦点レンズを実現することができる。
【００２８】
さらに、この発明では、より良好な結像性能を備えた固定焦点レンズを実現するため、上記の特徴に加え、以下に示すような各種条件を設定している。
【００２９】
まず、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記第２レンズ群の最も物体側面の曲率半径をＲ１、前記第２レンズ群の最も像側面の曲率半径をＲ２とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１）  −３．５≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦１
【００３０】
条件式（１）は、前記第２レンズ群の形状を規定するものである。この発明の光学系は、条件式（１）を満足することで良好な結像性能を維持することができる。条件式（１）においてその下限を下回ると、前記第２レンズ群の負の屈折力が弱くなり過ぎ、前記第２レンズ群におけるフォーカシング時のストローク量が増大し、結果として光学系全長が延びるため、好ましくない。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、前記第２レンズ群の物体側面の曲率半径が大きくなりすぎ、歪曲収差の補正が困難となるとともに、像面湾曲がアンダー側に過大となるため、好ましくない。
【００３１】
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）’  −３．０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦０．５
【００３２】
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。
【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）’’  −２．５≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦−０．１
【００３４】
この条件式（１）’’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。
【００３５】
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第２レンズ群の近軸結像倍率をβ２Ｇ、無限遠合焦状態における前記第３レンズ群の近軸結像倍率をβ３Ｇとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（２）  ０．７≦｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜≦２．５
【００３６】
条件式（２）は、光学系のピント敏感度を規定し、無限遠合焦状態から最至近距離合焦状態にかけてのフォーカス群のストローク量を決定するものである。ピント敏感度とは、フォーカス群の移動量に対する、結像面上のピント位置の移動量の割合を示すものである。この条件式（２）で規定される値は、光学系のサイズ、結像性能を決定する重要な要素である。条件式（２）においてその下限を下回ると、所望の最至近距離合焦状態を確保しようとする場合、フォーカス群である前記第２レンズ群のストローク量が増え、光学系全長の拡大が不可避となってしまい、好ましくない。一方、条件式（２）においてその上限を超えると、像面湾曲がオーバー側に過大となるばかりか、球面収差もオーバー側に過大となって結像性能の劣化を招くため、好ましくない。
【００３７】
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）’  ０．６≦｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜≦２．３
【００３８】
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。
【００３９】
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）’’  ０．５≦｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜≦２．１
【００４０】
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。
【００４１】
さらに、この発明にかかる固定焦点レンズでは、前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１、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。
（３）  １．５≦｜Ｆ１／Ｆ｜≦４．１
【００４２】
条件式（３）は、光学系全長に対する前記第１レンズ群の焦点距離の比率を規定するものである。前記第１レンズ群の焦点距離はそのまま光学系全長に影響を与える。この発明の光学系は、条件式（３）を満足することで、良好な結像性能を維持したまま、光学系全長を短縮することができる。条件式（３）においてその下限を下回ると、前記第２レンズ群以降の結像倍率を大きくする必要が生じ、少ないレンズ構成で結像性能の良好な光学系を実現させることが困難となる。一方、条件式（３）においてその上限を超えると、光学形全長が長くなりすぎ、市場で要求されている光学系の小型化が達成できない。
【００４３】
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）’  １．４≦｜Ｆ１／Ｆ｜≦４．０
【００４４】
この条件式（３）’で規定する範囲を満足することにより、光学系の小型化を阻害せず、より良好な結像性能が得られる。
【００４５】
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）’’  １．３≦｜Ｆ１／Ｆ｜≦３．９
【００４６】
この条件式（３）’’で規定する範囲を満足することにより、光学系の小型化を阻害せず、結像性能のさらなる向上を図ることができる。
【００４７】
以上説明したように、この発明によれば、小型、軽量、広角の固定焦点レンズを実現することができる。特に、開口絞りを前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置することで、開口絞りを挟みその前後に正負の屈折力を適切に分散させることができ、諸収差の補正が容易になる。さらに、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インナーフォーカス式の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、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、が配置されて構成される。また、第２レンズ群Ｇ12と第３レンズ群Ｇ13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】
第１レンズ群Ｇ11は、前記物体側から順に、負レンズＬ111と、正レンズＬ112と、が配置されて構成される。負レンズＬ111の結像面ＩＭＧ側面には、非球面が形成されている。なお、第１レンズ群Ｇ11は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００５１】
第２レンズ群Ｇ12は、負レンズＬ121により構成される。第２レンズ群Ｇ12は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体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。
【００５２】
第３レンズ群Ｇ13は、前記物体側から順に、正レンズＬ131と、負レンズＬ132と、正レンズＬ133と、負レンズＬ134と、が配置されて構成される。正レンズＬ131と負レンズＬ132とは接合されている。また、正レンズＬ131の前記物体側面および負レンズＬ134の結像面ＩＭＧ側面には、それぞれ非球面が形成されている。この第３レンズ群Ｇ13も固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００５３】
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。
【００５４】
（レンズデータ）
ｒ0＝∞（物体面）
ｄ0＝Ｄ（０）
ｒ1＝42.314
ｄ1＝1.100    ｎｄ1＝1.61881    νｄ1＝63.9
ｒ2＝8.370（非球面）
ｄ2＝4.555
ｒ3＝13.531
ｄ3＝1.761    ｎｄ2＝1.90366    νｄ2＝31.3
ｒ4＝23.616
ｄ4＝Ｄ（４）
ｒ5＝-12.500
ｄ5＝0.800    ｎｄ3＝1.49700    νｄ3＝81.6
ｒ6＝-215.596
ｄ6＝Ｄ（６）
ｒ7＝∞（開口絞り）
ｄ7＝1.100
ｒ8＝20.299（非球面）
ｄ8＝4.833    ｎｄ4＝1.49700    νｄ4＝81.6
ｒ9＝-8.778
ｄ9＝0.800    ｎｄ5＝1.67270    νｄ5＝32.2
ｒ10＝-18.840
ｄ10＝0.300
ｒ11＝13.379
ｄ11＝3.741    ｎｄ6＝1.48749    νｄ6＝70.4
ｒ12＝-134.098
ｄ12＝5.836
ｒ13＝-27.220
ｄ13＝0.800    ｎｄ7＝1.77250    νｄ7＝49.6
ｒ14＝-38.344（非球面）
ｄ14＝ＦＢ
ｒ15＝∞（結像面）
【００５５】
（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10））
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-8.09890×10-5,    Ａ6＝-2.92652×10-6,
Ａ8＝4.36492×10-8,    Ａ10＝-9.92044×10-10
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝7.71954×10-6,    Ａ6＝2.59802×10-7,
Ａ8＝5.30322×10-9,    Ａ10＝-1.50109×10-10
（第１４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.68091×10-4,    Ａ6＝8.18365×10-7,
Ａ8＝7.01745×10-9,    Ａ10＝-3.48873×10-11
【００５６】
（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                          20.0       19.7       18.5
Ｆｎｏ．                                 3.6        3.6         3.6
半画角（ω）                            36.2       36.5       37.6
像高                                    14.2       14.2       14.2
光学系全長                              55.4       55.4       55.4
Ｄ（０）                                ∞        994        194
Ｄ（４）                                 4.76       4.55       3.79
Ｄ（６）                                 1.20       1.41       2.18
ＦＢ（バックフォーカス）                23.7       23.7       23.7
第１レンズ群Ｇ11の焦点距離（Ｆ１）    -43.456
【００５７】
（条件式（１）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ12の最も物体側面の曲率半径（Ｒ１）＝-12.500
第２レンズ群Ｇ12の最も結像面ＩＭＧ側面の曲率半径（Ｒ２）＝-215.596
（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＝-1.12
【００５８】
（条件式（２）に関する数値）
無限遠合焦状態における第２レンズ群Ｇ12の近軸結像倍率（β２Ｇ）＝0.33
無限遠合焦状態における第３レンズ群Ｇ13の近軸結像倍率（β３Ｇ）＝-1.42
｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜＝1.0
【００５９】
（条件式（３）に関する数値）
｜Ｆ１／Ｆ｜＝2.29
【００６０】
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。そして、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。
【実施例２】
【００６１】
図５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、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ21と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ22と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ23と、が配置されて構成される。また、第２レンズ群Ｇ22と第３レンズ群Ｇ23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。
【００６２】
第１レンズ群Ｇ21は、前記物体側から順に、負レンズＬ211と、正レンズＬ212と、が配置されて構成される。負レンズＬ211の結像面ＩＭＧ側面には、非球面が形成されている。なお、第１レンズ群Ｇ21は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００６３】
第２レンズ群Ｇ22は、負レンズＬ221により構成される。第２レンズ群Ｇ22は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体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。
【００６４】
第３レンズ群Ｇ23は、前記物体側から順に、正レンズＬ231と、負レンズＬ232と、正レンズＬ233と、負レンズＬ234と、が配置されて構成される。正レンズＬ231と負レンズＬ232とは接合されている。また、正レンズＬ231の前記物体側面および負レンズＬ234の結像面ＩＭＧ側面には、それぞれ非球面が形成されている。この第３レンズ群Ｇ23も固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００６５】
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。
【００６６】
（レンズデータ）
ｒ0＝∞（物体面）
ｄ0＝Ｄ（０）
ｒ1＝60.565
ｄ1＝1.100    ｎｄ1＝1.61881    νｄ1＝63.9
ｒ2＝8.914（非球面）
ｄ2＝5.053
ｒ3＝14.455
ｄ3＝1.803    ｎｄ2＝1.90366    νｄ2＝31.3
ｒ4＝25.530
ｄ4＝Ｄ（４）
ｒ5＝-13.100
ｄ5＝0.800    ｎｄ3＝1.49700    νｄ3＝81.6
ｒ6＝-128.373
ｄ6＝Ｄ（６）
ｒ7＝∞（開口絞り）
ｄ7＝1.100
ｒ8＝19.077（非球面）
ｄ8＝4.468    ｎｄ4＝1.49700    νｄ4＝81.6
ｒ9＝-9.794
ｄ9＝0.800    ｎｄ5＝1.67270    νｄ5＝32.2
ｒ10＝-22.731
ｄ10＝0.300
ｒ11＝13.295
ｄ11＝3.674    ｎｄ6＝1.48749    νｄ6＝70.4
ｒ12＝-111.586
ｄ12＝5.699
ｒ13＝-31.568
ｄ13＝0.800    ｎｄ7＝1.77250    νｄ7＝49.6
ｒ14＝-52.153（非球面）
ｄ14＝ＦＢ
ｒ15＝∞（結像面）
【００６７】
（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10））
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-7.06503×10-5,    Ａ6＝-2.39334×10-6,
Ａ8＝3.10569×10-8,    Ａ10＝-5.80198×10-10
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-7.02444×10-6,    Ａ6＝6.70051×10-7,
Ａ8＝-1.82054×10-8,    Ａ10＝2.46248×10-10
（第１４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.75449×10-4,    Ａ6＝1.10046×10-6,
Ａ8＝1.92052×10-9,    Ａ10＝3.40618×10-11
【００６８】
（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                          20.0       19.7       18.5
Ｆｎｏ．                                 2.9        2.9        2.9
半画角（ω）                            36.1       36.3       37.4
像高                                    14.2       14.2       14.2
光学系全長                              57.4       57.4       57.4
Ｄ（０）                                ∞        942        192
Ｄ（４）                                 6.05       5.83        5.01
Ｄ（６）                                 1.20       1.43        2.24
ＦＢ（バックフォーカス）                24.5       24.5        24.5
第１レンズ群Ｇ21の焦点距離（Ｆ１）    -45.81
【００６９】
（条件式（１）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ22の最も物体側面の曲率半径（Ｒ１）＝-13.100
第２レンズ群Ｇ22の最も結像面ＩＭＧ側面の曲率半径（Ｒ２）＝-128.373
（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＝-1.23
【００７０】
（条件式（２）に関する数値）
無限遠合焦状態における第２レンズ群Ｇ22の近軸結像倍率（β２Ｇ）＝0.33
無限遠合焦状態における第３レンズ群Ｇ23の近軸結像倍率（β３Ｇ）＝-1.42
｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜＝0.96
【００７１】
（条件式（３）に関する数値）
｜Ｆ１／Ｆ｜＝2.17
【００７２】
また、図６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７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８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。そして、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。
【実施例３】
【００７３】
図９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、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ31と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ32と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ33と、が配置されて構成される。また、第２レンズ群Ｇ32と第３レンズ群Ｇ33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。
【００７４】
第１レンズ群Ｇ31は、前記物体側から順に、負レンズＬ311と、正レンズＬ312と、が配置されて構成される。負レンズＬ311の結像面ＩＭＧ側面には、非球面が形成されている。なお、第１レンズ群Ｇ31は固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００７５】
第２レンズ群Ｇ32は、負レンズＬ321により構成される。第２レンズ群Ｇ32は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から前記物体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。
【００７６】
第３レンズ群Ｇ33は、前記物体側から順に、正レンズＬ331と、負レンズＬ332と、正レンズＬ333と、負レンズＬ334と、が配置されて構成される。正レンズＬ331と負レンズＬ332とは接合されている。また、正レンズＬ331の前記物体側面および負レンズＬ334の結像面ＩＭＧ側面には、それぞれ非球面が形成されている。この第３レンズ群Ｇ33も固定されており、フォーカシング時に移動しない。
【００７７】
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。
【００７８】
（レンズデータ）
ｒ0＝∞（物体面）
ｄ0＝Ｄ（０）
ｒ1＝50.739
ｄ1＝1.100    ｎｄ1＝1.72916    νｄ1＝54.7
ｒ2＝8.504（非球面）
ｄ2＝6.121
ｒ3＝29.528
ｄ3＝1.991    ｎｄ2＝1.84666    νｄ2＝23.8
ｒ4＝-126.700
ｄ4＝Ｄ（４）
ｒ5＝-17.281
ｄ5＝0.800    ｎｄ3＝1.61800    νｄ3＝63.4
ｒ6＝-1116.807
ｄ6＝Ｄ（６）
ｒ7＝∞（開口絞り）
ｄ7＝1.100
ｒ8＝22.865（非球面）
ｄ8＝3.844    ｎｄ4＝1.49700    νｄ4＝81.6
ｒ9＝-8.627
ｄ9＝0.800    ｎｄ5＝1.64769    νｄ5＝33.8
ｒ10＝-31.391
ｄ10＝1.160
ｒ11＝20.082
ｄ11＝3.308    ｎｄ6＝1.49700    νｄ6＝81.6
ｒ12＝-17.997
ｄ12＝8.061
ｒ13＝-16.701
ｄ13＝1.000    ｎｄ7＝1.77250    νｄ7＝49.6
ｒ14＝-18.424（非球面）
ｄ14＝ＦＢ
ｒ15＝∞（結像面）
【００７９】
（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10））
（第２面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-7.50069×10-5,    Ａ6＝-4.43622×10-6,
Ａ8＝7.95093×10-8,    Ａ10＝-1.17518×10-9
（第８面）
ｋ＝0,
Ａ4＝-3.90349×10-5,    Ａ6＝4.97007×10-7,
Ａ8＝-2.87913×10-8,    Ａ10＝2.46882×10-10
（第１４面）
ｋ＝0,
Ａ4＝1.34544×10-4,    Ａ6＝7.70023×10-7,
Ａ8＝5.67370×10-9,    Ａ10＝-2.02389×10-11
【００８０】
（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                          16.0      15.8        15.2
Ｆｎｏ．                                 3.0       3.0          3.0
半画角（ω）                            42.4      42.7        43.7
像高                                    14.2      14.2        14.2
光学系全長                              54.7      54.7        54.7
Ｄ（０）                                ∞       944         195
Ｄ（４）                                 3.46      3.33         2.62
Ｄ（６）                                 1.20      1.38         2.04
ＦＢ（バックフォーカス）                20.8      20.8        20.8
第１レンズ群Ｇ31の焦点距離（Ｆ１）    -49.828
【００８１】
（条件式（１）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ32の最も物体側面の曲率半径（Ｒ１）＝-17.281
第２レンズ群Ｇ32の最も結像面ＩＭＧ側面の曲率半径（Ｒ２）＝-1116.807
（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＝-1.03
【００８２】
（条件式（２）に関する数値）
無限遠合焦状態における第２レンズ群Ｇ32の近軸結像倍率（β２Ｇ）＝0.27
無限遠合焦状態における第３レンズ群Ｇ33の近軸結像倍率（β３Ｇ）＝-1.18
｜（１−β２Ｇ）×β３Ｇ｜＝0.86
【００８３】
（条件式（３）に関する数値）
｜Ｆ１／Ｆ｜＝3.11
【００８４】
また、図１０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１１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１２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。そして、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。
【００８５】
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）における屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）におけ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。
【００８６】
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。
【００８７】
【数１】
2012173435.tif 000003
【００８８】
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。
【００８９】
以上説明したように、上記各実施例の固定焦点レンズは、少ないレンズ枚数で構成されているため小型、軽量で、かつ広角化を実現することができる。特に、開口絞りを前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置することで、開口絞りを挟みその前後に正負の屈折力を適切に分散させることができ、諸収差の補正が容易になる。さらに、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インナーフォーカス式の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や接合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】
【００９０】
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】
【００９１】
Ｇ11，Ｇ21，Ｇ31  第１レンズ群
Ｇ12，Ｇ22，Ｇ32  第２レンズ群
Ｇ13，Ｇ23，Ｇ33  第３レンズ群
Ｌ111，Ｌ121，Ｌ132，Ｌ134，Ｌ211，Ｌ221，Ｌ232，Ｌ234，Ｌ311， Ｌ321，Ｌ332，Ｌ334  負レンズ
Ｌ112，Ｌ131，Ｌ133，Ｌ212，Ｌ231，Ｌ233，Ｌ312，Ｌ331，Ｌ333  正レンズ
ＩＭＧ  結像面
ＳＴ  開口絞り
【図１】
2012173435.tif 000004
【図２】
2012173435.tif 000005
【図３】
2012173435.tif 000006
【図４】
2012173435.tif 000007
【図５】
2012173435.tif 000008
【図６】
2012173435.tif 000009
【図７】
2012173435.tif 000010
【図８】
2012173435.tif 000011
【図９】
2012173435.tif 000012
【図１０】
2012173435.tif 000013
【図１１】
2012173435.tif 000014
【図１２】
2012173435.tif 000015