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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024156550
(43)【公開日】2024-11-06
(54)【発明の名称】撮像レンズおよび撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 13/00 20060101AFI20241029BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20241029BHJP
【FI】
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023071117
(22)【出願日】2023-04-24
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】平川 友也
(72)【発明者】
【氏名】近藤 雅人
(72)【発明者】
【氏名】宮城島 峻介
(72)【発明者】
【氏名】島田 泰孝
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087MA06
2H087MA07
2H087PA05
2H087PA06
2H087PA07
2H087PA08
2H087PA18
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB07
2H087PB08
2H087PB09
2H087PB10
2H087QA02
2H087QA03
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA19
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA34
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA44
(57)【要約】
【課題】小型であり、良好な光学性能を保持する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像レンズは、物体側から像側へ順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなる。合焦の際、少なくとも第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化する。撮像レンズに含まれるレンズの枚数は、7枚以上かつ10枚以下である。撮像レンズは、予め定められた条件式を満足する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から像側へ順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
合焦の際、少なくとも前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、
全系に含まれるレンズの枚数が7枚以上かつ10枚以下であり、
無限遠物体に合焦した状態における、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTL、
無限遠物体に合焦した状態における全系の焦点距離をf、
無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をω、
無限遠物体に合焦した状態における全系の空気換算距離でのバックフォーカスをBfとした場合、
0.6<TL/(f×tanω)<3 (1)
0.06<Bf/(f×tanω)<0.9 (2)
で表される条件式(1)および(2)を満足する撮像レンズ。
【請求項2】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、
無限遠物体に合焦した状態における前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との合成焦点距離をf23とした場合、
-1<f1/f23<0.1 (3)
で表される条件式(3)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項3】
合焦の際、前記第1レンズ群と、前記絞りと、前記第2レンズ群とが一体的に移動する請求項2に記載の撮像レンズ。
【請求項4】
前記第1レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとを含む請求項3に記載の撮像レンズ。
【請求項5】
0.85<TL/(f×tanω)<2.1 (1-1)
で表される条件式(1-1)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項6】
0.1<Bf/(f×tanω)<0.51 (2-1)
で表される条件式(2-1)を満足する請求項5に記載の撮像レンズ。
【請求項7】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とした場合、
-0.5<f/f1<2.5 (4)
で表される条件式(4)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項8】
0<TL/f<1.7 (5)
で表される条件式(5)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項9】
前記第1レンズ群は、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなる請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項10】
前記第3レンズ群の最も像側に正レンズを含む請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項11】
無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をDexpとし、
前記像面と前記近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、前記光学部材については空気換算距離を用いてDexpを計算する場合、
0.8<Dexp/(f×tanω)<2 (6)
で表される条件式(6)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項12】
無限遠物体に合焦した状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離をf12とした場合、
0.5<f/f12<1.5 (7)
で表される条件式(7)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項13】
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面は凹形状であり、前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状である請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項14】
前記第2レンズ群は最も像側に非球面レンズを含み、
無限遠物体に合焦した状態における前記絞りから前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2rとした場合、
0.5<dS2r/(f×tanω)<1.5 (8)
で表される条件式(8)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項15】
無限遠物体に合焦した状態における前記絞りから前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2f、
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径をR2fとした場合、
-0.5<dS2f/R2f<0 (9)
で表される条件式(9)を満足する請求項14に記載の撮像レンズ。
【請求項16】
前記第1レンズ群の前記正レンズのd線に対する屈折率をN1p、
前記第1レンズ群の前記負レンズのd線に対する屈折率をN1n、
前記第1レンズ群の前記正レンズのd線基準のアッベ数をν1p、
前記第1レンズ群の前記負レンズのd線基準のアッベ数をν1n、
前記第1レンズ群の前記正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1p、
前記第1レンズ群の前記負レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1nとした場合、
0<N1p-N1n<0.25 (10)
0<ν1p-ν1n<40 (11)
-0.07<θgF1p-θgF1n<0 (12)
で表される条件式(10)、(11)、および(12)を満足する請求項9に記載の撮像レンズ。
【請求項17】
前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズと、正レンズとからなる請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項18】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とした場合、
-11<f1/f3<7.5 (13)
で表される条件式(13)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項19】
無限遠物体に合焦した状態における前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDG12とした場合、
0.5<DG12/(f×tanω)<2 (14)
で表される条件式(14)を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
【請求項20】
請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の技術は、撮像レンズ、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、デジタルカメラ等の撮像装置に使用可能な撮像レンズとして、下記特許文献1に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-137377号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
小型であり、良好な光学性能を保持する撮像レンズが要望されている。これらの要求レベルは、年々、高まっている。
【0005】
本開示は、小型であり、良好な光学性能を保持する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置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】
【0006】
本開示の第1の態様は、撮像レンズであって、物体側から像側へ順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、合焦の際、少なくとも第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化し、全系に含まれるレンズの枚数が7枚以上かつ10枚以下であり、無限遠物体に合焦した状態における、第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から第3レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTL、無限遠物体に合焦した状態における全系の焦点距離をf、無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をω、無限遠物体に合焦した状態における全系の空気換算距離でのバックフォーカスをBfとした場合、
0.6<TL/(f×tanω)<3 (1)
0.06<Bf/(f×tanω)<0.9 (2)
で表される条件式(1)および(2)を満足する。
【0007】
本開示の第2の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第1レンズ群の焦点距離をf1、無限遠物体に合焦した状態における第2レンズ群と第3レンズ群との合成焦点距離をf23とした場合、
-1<f1/f23<0.1 (3)
で表される条件式(3)を満足する。
【0008】
本開示の第3の態様は、第2の態様の撮像レンズにおいて、合焦の際、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群とが一体的に移動する。
【0009】
本開示の第4の態様は、第3の態様の撮像レンズにおいて、第1レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとを含む。
【0010】
本開示の第5の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、
0.85<TL/(f×tanω)<2.1 (1-1)
で表される条件式(1-1)を満足する。
【0011】
本開示の第6の態様は、第5の態様の撮像レンズにおいて、
0.1<Bf/(f×tanω)<0.51 (2-1)
で表される条件式(2-1)を満足する。
【0012】
本開示の第7の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第1レンズ群の焦点距離をf1とした場合、
-0.5<f/f1<2.5 (4)
で表される条件式(4)を満足する。
【0013】
本開示の第8の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、
0<TL/f<1.7 (5)
で表される条件式(5)を満足する。
【0014】
本開示の第9の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第1レンズ群が、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなる。
【0015】
本開示の第10の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第3レンズ群の最も像側に正レンズを含む。
【0016】
本開示の第11の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をDexpとし、像面と近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、光学部材については空気換算距離を用いてDexpを計算する場合、
0.8<Dexp/(f×tanω)<2 (6)
で表される条件式(6)を満足する。
【0017】
本開示の第12の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における第1レンズ群と第2レンズ群との合成焦点距離をf12とした場合、
0.5<f/f12<1.5 (7)
で表される条件式(7)を満足する。
【0018】
本開示の第13の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第2レンズ群の最も物体側のレンズ面は凹形状であり、第2レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状である。
【0019】
本開示の第14の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第2レンズ群は最も像側に非球面レンズを含み、無限遠物体に合焦した状態における絞りから第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2rとした場合、
0.5<dS2r/(f×tanω)<1.5 (8)
で表される条件式(8)を満足する。
【0020】
本開示の第15の態様は、第14の態様の撮像レンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における絞りから第2レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2f、第2レンズ群の最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径をR2fとした場合、
-0.5<dS2f/R2f<0 (9)
で表される条件式(9)を満足する。
【0021】
本開示の第16の態様は、第9の態様の撮像レンズにおいて、第1レンズ群の正レンズのd線に対する屈折率をN1p、第1レンズ群の負レンズのd線に対する屈折率をN1n、第1レンズ群の正レンズのd線基準のアッベ数をν1p、第1レンズ群の負レンズのd線基準のアッベ数をν1n、第1レンズ群の正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1p、第1レンズ群の負レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1nとした場合、
0<N1p-N1n<0.25 (10)
0<ν1p-ν1n<40 (11)
-0.07<θgF1p-θgF1n<0 (12)
で表される条件式(10)、(11)、および(12)を満足する。
【0022】
本開示の第17の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第3レンズ群が、物体側から像側へ順に、負レンズと、正レンズとからなる。
【0023】
本開示の第18の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、第1レンズ群の焦点距離をf1、第3レンズ群の焦点距離をf3とした場合、
-11<f1/f3<7.5 (13)
で表される条件式(13)を満足する。
【0024】
本開示の第19の態様は、第1の態様の撮像レンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDG12とした場合、
0.5<DG12/(f×tanω)<2 (14)
で表される条件式(14)を満足する。
【0025】
本開示の第20の態様は、第1から第19のいずれか1つの態様の変倍光学系を備えた撮像装置である。
【0026】
なお、本明細書の「~からなり」、「~からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。
【0027】
本明細書の「正の屈折力を有する~群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する~群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。本明細書の「第1レンズ群」、「第2レンズ群」、および「第3レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、1枚のみのレンズからなる構成としてもよい。
【0028】
「単レンズ」は、接合されていない1枚のレンズを意味する。但し、複合非球面レンズ(レンズ(例えば球面レンズ)と、そのレンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として1つの非球面レンズとして機能するレンズ)は、接合レンズとは見なさず、1枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する曲率半径、屈折力の符号、および面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域のものを用いる。曲率半径の符号は、物体側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を正、像側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を負とする。
【0029】
本明細書の「全系」は、撮像レンズを意味する。条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている「光軸上の距離」は、特に断りが無い限り、幾何学的距離である。条件式で用いている値は、特に断りがない限り、無限遠物体に合焦した状態においてd線を基準とした場合の値である。
【発明の効果】
【0030】
本開示によれば、小型であり、良好な光学性能を保持する撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
図1】実施例1の撮像レンズに対応し、一実施形態に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
図2】実施例1の撮像レンズの構成と光束を示す断面図であり、また、条件式の記号を説明するための図である。
図3】実施例1の撮像レンズの各収差図である。
図4】実施例2の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図5】実施例2の撮像レンズの各収差図である。
図6】実施例3の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図7】実施例3の撮像レンズの各収差図である。
図8】実施例4の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図9】実施例4の撮像レンズの各収差図である。
図10】実施例5の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図11】実施例5の撮像レンズの各収差図である。
図12】実施例6の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図13】実施例6の撮像レンズの各収差図である。
図14】実施例7の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図15】実施例7の撮像レンズの各収差図である。
図16】実施例8の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図17】実施例8の撮像レンズの各収差図である。
図18】実施例9の撮像レンズの構成を示す断面図である。
図19】実施例9の撮像レンズの各収差図である。
図20】一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。
図21】一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。
【0033】
図1に、本開示の一実施形態に係る撮像レンズの構成の断面図を示す。図1では、左側が物体側であり、右側が像側であり、無限遠物体に合焦した状態を示す。本明細書では、無限遠の距離にある物体を無限遠物体と呼んでいる。図1に示す例は後述の実施例1の撮像レンズに対応している。
【0034】
本開示の撮像レンズは、光軸Zに沿って物体側から像側へ順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。合焦の際、少なくとも第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化する。この構成によれば、フロントフォーカス、およびインナーフォーカスの両方のフォーカス方式に対応可能である。
【0035】
本開示の撮像レンズは、全系に含まれるレンズの枚数が7枚以上かつ10枚以下であるように構成される。撮像レンズが含むレンズの枚数を7枚以上にすることによって、諸収差の抑制に有利となり、10枚以下にすることによって、全長の短縮に有利となる。
【0036】
一例として、図1の撮像レンズの各レンズ群は以下のように構成されている。第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L24の4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。なお、図1の開口絞りStは大きさおよび形状を示すのではなく、光軸方向の位置を示す。
【0037】
図1の例では、合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に移動する。この構成によれば、物体距離の変動に伴う収差変動を低減することに有利となる。なお、本明細書において「一体的に移動」とは、同時に同量同方向に移動することを意味する。図1の第1レンズ群G1、開口絞りSt、および第2レンズ群G2の下に付された括弧と左向きの矢印は、無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、これらが物体側へ移動することを示す。
【0038】
本開示の撮像レンズにおいて、第1レンズ群G1は、最も物体側から順に連続して、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとを含むことが好ましい。このようにした場合は、像面湾曲の補正に有利となり、また、製造誤差に対する光学性能の感度の低減に有利となる。
【0039】
第1レンズ群G1は、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなるように構成してもよい。このようにした場合は、色収差の低減に有利となる。また、第1レンズ群G1が2枚のレンズからなる構成とすることによって、小型化に有利となる。
【0040】
第2レンズ群G2の最も物体側のレンズ面は凹形状であり、第2レンズ群G2の最も像側のレンズ面は凸形状であるように構成してもよい。このようにした場合は、軸外収差の補正に有利となり、また、製造誤差に対する光学性能の感度の低減に有利となる。
【0041】
第2レンズ群G2は最も像側に非球面レンズを含むことが好ましい。第2レンズ群G2の最も像側のレンズでは軸上光線と軸外光線とが分離されているため、このレンズを非球面レンズにすることによって、非球面の収差補正効果を大きくすることができる。図2に、図1の撮像レンズの構成と光束の断面図を示す。図2では光束として、軸上光束2、および最大半画角ωの光束3を示している。
【0042】
第3レンズ群G3は最も像側に正レンズを含むように構成してもよい。このようにした場合は、主光線の像面Simへの入射角を低減することに有利となる。
【0043】
第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、負レンズと、正レンズとからなるように構成してもよい。このようにした場合は、大型撮像素子に対応可能としながら、主光線の像面Simへの入射角を低減することに有利となる。
【0044】
以下に、条件式に関する本開示の撮像レンズの好ましい構成について述べる。以下の条件式の説明では、冗長さを避けるため、定義が同じものには同じ記号を用いて記号の重複説明を省略する。また、以下の条件式の説明では、冗長さを避けるため「本開示の撮像レンズ」を単に「撮像レンズ」という。
【0045】
撮像レンズは下記条件式(1)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から第3レンズ群G3の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTLとしている。無限遠物体に合焦した状態における全系の焦点距離をfとしている。無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωとしている。TLは、無限遠物体に合焦した状態での光学全長である。一例として、図2に、図1の撮像レンズにおける上記の光学全長TL、および最大半画角ωを示す。条件式(1)のtanは正接であり、この表記は他の条件式においても同様である。条件式(1)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、収差補正およびレンズの加工性に有利なように間隔を設定することができる。条件式(1)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0.6<TL/(f×tanω)<3 (1)
【0046】
より良好な特性を得るためには、条件式(1)の下限の0.6に代えて0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、および1のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(1)の上限の3に代えて2.7、2.4、2.2、2.1、2、1.9、および1.85のいずれかにすることが好ましい。例えば、撮像レンズは下記条件式(1-1)を満足することがより好ましい。
0.85<TL/(f×tanω)<2.1 (1-1)
【0047】
撮像レンズは下記条件式(2)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における全系の空気換算距離でのバックフォーカスをBfとしている。一例として、図2に上記のバックフォーカスBfを示す。条件式(2)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、撮像装置において撮像素子の周辺に配置される部品と撮像レンズとの間隔を確保することができる。条件式(2)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0.06<Bf/(f×tanω)<0.9 (2)
【0048】
より良好な特性を得るためには、条件式(2)の下限の0.06に代えて0.07、0.08、0.09、および0.1のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(2)の上限の0.9に代えて0.8、0.7、0.6、および0.51のいずれかにすることが好ましい。例えば、撮像レンズは下記条件式(2-1)を満足することがより好ましい。
0.1<Bf/(f×tanω)<0.51 (2-1)
【0049】
撮像レンズは下記条件式(3)を満足することが好ましい。ここでは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1としている。無限遠物体に合焦した状態における第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との合成焦点距離をf23としている。条件式(3)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、収差補正に有利となり、また、製造誤差に対する光学性能の感度の低減に有利となる。条件式(3)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
-1<f1/f23<0.1 (3)
【0050】
より良好な特性を得るためには、条件式(3)の下限の-1に代えて-0.8、-0.7、および-0.65のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(3)の上限の0.1に代えて0.075、0.05、および0.035のいずれかにすることが好ましい。
【0051】
撮像レンズは下記条件式(4)を満足することが好ましい。条件式(4)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。条件式(4)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、球面収差の補正に有利となる。
-0.5<f/f1<2.5 (4)
【0052】
より良好な特性を得るためには、条件式(4)の下限の-0.5に代えて-0.1、0.3、0.7、および0.95のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(4)の上限の2.5に代えて2.2、2、1.9、および1.8のいずれかにすることが好ましい。
【0053】
撮像レンズは下記条件式(5)を満足することが好ましい。条件式(5)の下限については、TL>0、およびf>0であることから、TL/f>0となる。条件式(5)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0<TL/f<1.7 (5)
【0054】
なお、撮像レンズが、TL/f>0.5を満足する場合は、収差補正およびレンズの加工性に有利なように間隔を設定することができる。より良好な特性を得るためには、撮像レンズは、TL/f>0.9を満足することが好ましい。また、条件式(5)の上限の1.7に代えて1.5、および1.3のいずれかにすることが好ましい。
【0055】
撮像レンズは下記条件式(6)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置Pexpから像面Simまでの光軸上の距離をDexpとしている。なお、像面Simと近軸射出瞳位置Pexpとの間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、光学部材については空気換算距離を用いてDexpを計算する。一例として、図2に、上記の近軸射出瞳位置Pexp、および上記の距離Dexpを示す。条件式(6)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、主光線の像面Simへの入射角を低減することに有利となる。条件式(6)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0.8<Dexp/(f×tanω)<2 (6)
【0056】
より良好な特性を得るためには、条件式(6)の下限の0.8に代えて0.9、および1のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(6)の上限の2に代えて1.75、および1.55のいずれかにすることが好ましい。
【0057】
撮像レンズは下記条件式(7)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成焦点距離をf12としている。条件式(7)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、合焦の際に移動する群の屈折力が弱くなり過ぎないため、合焦の際に移動する群の移動量を抑制できる。条件式(7)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、合焦の際に移動する群の屈折力が強くなり過ぎないため、合焦の際に移動する群の停止位置精度の厳格化を抑制できる。
0.5<f/f12<1.5 (7)
【0058】
より良好な特性を得るためには、条件式(7)の下限の0.5に代えて0.75、および0.9のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(7)の上限の1.5に代えて1.3、および1.15のいずれかにすることが好ましい。
【0059】
第2レンズ群G2が最も像側に非球面レンズを含む構成において、撮像レンズは下記条件式(8)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における開口絞りStから第2レンズ群G2の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2rとしている。一例として、図2に上記の距離dS2rを示す。図2に示すように、第2レンズ群G2の最も像側のレンズでは軸上光線と軸外光線とが分離されていることから、条件式(8)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、非球面の収差補正効果をより大きくすることができる。条件式(8)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0.5<dS2r/(f×tanω)<1.5 (8)
【0060】
より良好な特性を得るためには、条件式(8)の下限の0.5に代えて0.7、および0.75のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(8)の上限の1.5に代えて1.25、および1.05のいずれかにすることが好ましい。
【0061】
撮像レンズは下記条件式(9)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における開口絞りStから第2レンズ群G2の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2fとしている。第2レンズ群G2の最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径をR2fとしている。一例として、図2に上記の距離dS2fを示す。条件式(9)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の補正に有利となる。条件式(9)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、球面収差の補正に有利となる。
-0.5<dS2f/R2f<0 (9)
【0062】
より良好な特性を得るためには、条件式(9)の下限の-0.5に代えて-0.4、および-0.33のいずれかにすることが好ましい。
【0063】
第1レンズ群G1が、負レンズと、正レンズとからなる構成において、撮像レンズは下記条件式(10)、(11)、および(12)を同時に満足することが好ましい。ここでは、第1レンズ群G1の正レンズのd線に対する屈折率をN1pとしている。第1レンズ群G1の負レンズのd線に対する屈折率をN1nとしている。第1レンズ群G1の正レンズのd線基準のアッベ数をν1pとしている。第1レンズ群G1の負レンズのd線基準のアッベ数をν1nとしている。第1レンズ群G1の正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1pとしている。第1レンズ群G1の負レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1nとしている。
0<N1p-N1n<0.25 (10)
0<ν1p-ν1n<40 (11)
-0.07<θgF1p-θgF1n<0 (12)
【0064】
なお、あるレンズのg線、F線、およびC線に対する屈折率をそれぞれNg、NF、およびNCとし、そのレンズのg線とF線間の部分分散比をθgFとした場合、θgFは下式で定義される。
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
【0065】
本明細書に記載の「d線」、「C線」、「F線」、および「g線」は輝線であり、d線の波長は587.56nm(ナノメートル)、C線の波長は656.27nm(ナノメートル)、F線の波長は486.13nm(ナノメートル)、g線の波長は435.84nm(ナノメートル)として扱う。
【0066】
条件式(10)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、製造誤差に対する光学性能の感度の低減に有利となる。条件式(10)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、球面収差の補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、条件式(10)の上限の0.25に代えて0.2、および0.14のいずれかにすることが好ましい。
【0067】
条件式(11)を満足することによって、1次スペクトルの補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、条件式(11)の下限の0に代えて7.5、および15のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(11)の上限の40に代えて30、および25のいずれかにすることが好ましい。
【0068】
条件式(12)を満足することによって、2次スペクトルの補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、条件式(12)の下限の-0.07に代えて-0.065、および-0.06のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(12)の上限の0に代えて-0.02、および-0.035のいずれかにすることが好ましい。
【0069】
より良好な特性を得るためには、撮像レンズが条件式(10)、(11)、および(12)を同時に満足する場合、第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、負レンズと、正レンズとからなることが好ましく、より詳しくは、第1レンズ群G1は、負レンズと、正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなることが好ましい。さらにより良好な特性を得るためには、撮像レンズが条件式(10)、(11)、および(12)を同時に満足する場合、第1レンズ群G1は、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなることがより好ましい。
【0070】
第3レンズ群G3の焦点距離をf3とした場合、撮像レンズは下記条件式(13)を満足することが好ましい。条件式(13)を満足することによって、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり過ぎないため、物体距離が変動した際の収差変動の抑制に有利となる。
-11<f1/f3<7.5 (13)
【0071】
より良好な特性を得るためには、条件式(13)の下限の-11に代えて-5、および-0.46のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(13)の上限の7.5に代えて5、および0.22のいずれかにすることが好ましい。
【0072】
撮像レンズは下記条件式(14)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における第1レンズ群G1の最も物体側のレンズ面から第2レンズ群G2の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDG12としている。一例として、図2に上記の距離DG12を示す。条件式(14)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、収差補正およびレンズの加工性に有利なように間隔を設定することができる。条件式(14)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0.5<DG12/(f×tanω)<2 (14)
【0073】
より良好な特性を得るためには、条件式(14)の下限の0.5に代えて0.75、および1のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(14)の上限の2に代えて1.5、および1.35のいずれかにすることが好ましい。
【0074】
撮像レンズは下記条件式(15)を満足することが好ましい。ここでは、第1レンズ群G1の最も像側のレンズ面から開口絞りStまでの光軸上の距離をdS1rとしている。一例として、図2に上記の距離dS1rを示す。条件式(15)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の補正に有利となる。条件式(15)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、全長の短縮に有利となる。
0.02<dS1r/f<0.2 (15)
【0075】
より良好な特性を得るためには、条件式(15)の下限の0.02に代えて0.025、および0.03のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(15)の上限の0.2に代えて0.15、および0.13のいずれかにすることが好ましい。
【0076】
撮像レンズは下記条件式(16)を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との合成横倍率をβ12としている。無限遠物体に合焦した状態における第3レンズ群G3の横倍率をβ3としている。条件式(16)の対応値が下限以下とならないようにすることによって、合焦の際に移動する群の移動量を抑制できる。条件式(16)の対応値が上限以上とならないようにすることによって、合焦の際に移動する群の停止位置精度の厳格化を抑制できる。
0.5<(1-β12)×β3<1.5 (16)
【0077】
より良好な特性を得るためには、条件式(16)の下限の0.5に代えて0.75、および0.85のいずれかにすることが好ましい。また、条件式(16)の上限の1.5に代えて1.4、および1.35のいずれかにすることが好ましい。
【0078】
なお、図1に示した例は一例であり、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、各レンズ群に含まれるレンズの構成、各レンズ群に含まれるレンズの数、および合焦の際に移動するレンズ群は、図1の例と異なるものとしてもよい。
【0079】
例えば、図1の例の第1レンズ群G1は、物体側の面が凸形状の負メニスカスレンズと、物体側の面が凸形状の正メニスカスレンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなる。しかし、本開示の撮像レンズにおいては、第1レンズ群G1は、単レンズである負レンズと、単レンズである正レンズとからなるように構成してもよい。また、第1レンズ群G1が含む負レンズは両凹レンズであってもよい。また、第1レンズ群G1は、3枚のレンズからなる構成としてもよい。
【0080】
図1の例の第2レンズ群G2は、4枚のレンズからなるが、本開示の撮像レンズにおいては、第2レンズ群G2は、5枚、もしくは6枚のレンズからなるように構成してもよい。
【0081】
図1の例の第3レンズ群G3は、2枚のレンズからなるが、本開示の撮像レンズにおいては、第3レンズ群G3は、1枚のレンズからなるように構成してもよい。
【0082】
合焦の際、開口絞りStと第2レンズ群G2との間隔が変化し、かつ、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化するように構成してもよい。
【0083】
上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。
【0084】
一例として、本開示の撮像レンズの好ましい一態様は、物体側から像側へ順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなり、合焦の際、少なくとも第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、全系に含まれるレンズの枚数が7枚以上かつ10枚以下であり、上記条件式(1)および(2)を満足する。
【0085】
次に、本開示の撮像レンズの実施例について図面を参照して説明する。なお、各実施例の断面図のレンズおよびレンズ群に付された参照符号は、参照符号の桁数の増大に伴う説明および図面の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。したがって、異なる実施例の図面において共通の参照符号が付されていても、必ずしも共通の構成ではない。
【0086】
[実施例1]
実施例1の撮像レンズの構成の断面図は図1に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例1の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は像面Simに対して固定されている。
【0087】
実施例1の撮像レンズについて、基本レンズデータを表1に、諸元を表2に、非球面係数を表3に示す。
【0088】
基本レンズデータの表は以下のように記載されている。「Sn」の列には最も物体側の面を第1面とし像側に向かうに従い1つずつ番号を増加させた場合の面番号を示す。「R」の列には各面の曲率半径を示す。「D」の列には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。「Nd」の列には各構成要素のd線に対する屈折率を示す。「νd」の列には各構成要素のd線基準のアッベ数を示す。「θgF」の列には各構成要素のg線とF線間の部分分散比を示す。
【0089】
基本レンズデータの表では、物体側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を正、像側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を負としている。開口絞りStに相当する面の面番号の欄には、面番号と(St)という語句を記入している。表のDの列の最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Simとの間隔である。
【0090】
諸元の表には、焦点距離f、バックフォーカスBf、FナンバーFNo.、および最大全画角2ωをd線基準で示す。最大全画角の欄の[°]は単位が度であることを示す。表1および表2には、無限遠物体に合焦した状態の値を示す。
【0091】
基本レンズデータでは、非球面の面番号には*印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸曲率半径の値を記載している。表3において、Snの行には非球面の面番号を示し、KAおよびAmの行には各非球面についての非球面係数の数値を示す。なお、Amのmは3以上の整数であり、面により異なる。例えば実施例1の第8面ではm=4、6、8、10、12、14、16、18、20である。表3の非球面係数の数値の「E±n」(n:整数)は「×10±n」を意味する。KAおよびAmは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Zd=C×h/{1+(1-KA×C×h1/2}+ΣAm×h
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Zに垂直な平面に下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸Zからレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
KA、Am:非球面係数
であり、非球面式のΣはmに関する総和を意味する。
【0092】
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはミリメートルを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では予め定められた桁でまるめた数値を記載している。
【0093】
【表1】
【0094】
【表2】
【0095】
【表3】
【0096】
図3に、無限遠物体に合焦した状態における実施例1の撮像レンズの各収差図を示す。図3では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。球面収差図では、d線、C線、F線、およびg線における収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および一点鎖線で示す。非点収差図では、サジタル方向のd線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のd線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではd線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、C線、F線、およびg線における収差をそれぞれ長破線、短破線、および一点鎖線で示す。球面収差図では「FNo.=」の後にFナンバーの値を示す。その他の収差図では「ω=」の後に最大半画角の値を示す。
【0097】
上記の実施例1に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても基本的に同様であるので、以下では重複説明を省略する。
【0098】
[実施例2]
実施例2の撮像レンズの構成の断面図を図4に示す。実施例2の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は像面Simに対して固定されている。
【0099】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L24の4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0100】
実施例2の撮像レンズについて、基本レンズデータを表4に、諸元を表5に、非球面係数を表6に、各収差図を図5に示す。
【0101】
【表4】
【0102】
【表5】
【0103】
【表6】
【0104】
[実施例3]
実施例3の撮像レンズの構成の断面図を図6に示す。実施例3の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は像面Simに対して固定されている。
【0105】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L25の5枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0106】
実施例3の撮像レンズについて、基本レンズデータを表7に、諸元を表8に、非球面係数を表9に、各収差図を図7に示す。
【0107】
【表7】
【0108】
【表8】
【0109】
【表9】
【0110】
[実施例4]
実施例4の撮像レンズの構成の断面図を図8に示す。実施例4の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は像面Simに対して固定されている。
【0111】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L24の4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、レンズL31の1枚のレンズからなる。
【0112】
実施例4の撮像レンズについて、基本レンズデータを表10に、諸元を表11に、非球面係数を表12に、各収差図を図9に示す。
【0113】
【表10】
【0114】
【表11】
【0115】
【表12】
【0116】
[実施例5]
実施例5の撮像レンズの構成の断面図を図10に示す。実施例5の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は像面Simに対して固定されている。
【0117】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L24の4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0118】
実施例5の撮像レンズについて、基本レンズデータを表13に、諸元を表14に、非球面係数を表15に、各収差図を図11に示す。
【0119】
【表13】
【0120】
【表14】
【0121】
【表15】
【0122】
[実施例6]
実施例6の撮像レンズの構成の断面図を図12に示す。実施例6の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とが一体的に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は像面Simに対して固定されている。
【0123】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L26の6枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0124】
実施例6の撮像レンズについて、基本レンズデータを表16に、諸元を表17に、非球面係数を表18に、各収差図を図13に示す。
【0125】
【表16】
【0126】
【表17】
【0127】
【表18】
【0128】
[実施例7]
実施例7の撮像レンズの構成の断面図を図14に示す。実施例7の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第2レンズ群G2が物体側へ移動し、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第3レンズ群G3とは像面Simに対して固定されている。
【0129】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L25の5枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0130】
実施例7の撮像レンズについて、基本レンズデータを表19に、諸元を表20に、非球面係数を表21に、各収差図を図15に示す。
【0131】
【表19】
【0132】
【表20】
【0133】
【表21】
【0134】
[実施例8]
実施例8の撮像レンズの構成の断面図を図16に示す。実施例8の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第2レンズ群G2が物体側へ移動し、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第3レンズ群G3とは像面Simに対して固定されている。
【0135】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L13の3枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L25の5枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0136】
実施例8の撮像レンズについて、基本レンズデータを表22に、諸元と可変面間隔を表23に、非球面係数を表24に、各収差図を図17に示す。
【0137】
【表22】
【0138】
【表23】
【0139】
【表24】
【0140】
[実施例9]
実施例9の撮像レンズの構成の断面図を図18に示す。実施例9の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第2レンズ群G2が物体側へ移動し、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第3レンズ群G3とは像面Simに対して固定されている。
【0141】
第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L12の2枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L24の4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L32の2枚のレンズからなる。
【0142】
実施例9の撮像レンズについて、基本レンズデータを表25に、諸元を表26に、非球面係数を表27に、各収差図を図19に示す。
【0143】
【表25】
【0144】
【表26】
【0145】
【表27】
【0146】
表28~表29に、実施例1~9の撮像レンズの条件式(1)~(16)の対応値を示す。但し、条件式(9)については、条件式(9)を満足する実施例の対応値のみ示している。表28~表29に示す実施例の対応値を条件式の上限又は下限として用いて、条件式の好ましい範囲を設定してもよい。
【0147】
【表28】
【0148】
【表29】
【0149】
次に、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図20および図21に本開示の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ30の外観図を示す。図20はカメラ30を正面側から見た斜視図を示し、図21はカメラ30を背面側から見た斜視図を示す。カメラ30は、いわゆるミラーレスタイプのデジタルカメラであり、交換レンズ20を取り外し自在に装着可能である。交換レンズ20は、鏡筒内に収納された本開示の一実施形態に係る撮像レンズ1を含んで構成されている。
【0150】
カメラ30はカメラボディ31を備え、カメラボディ31の上面にはシャッターボタン32、および電源ボタン33が設けられている。また、カメラボディ31の背面には、操作部34、操作部35、および表示部36が設けられている。表示部36は、撮像された画像および撮像される前の画角内にある画像を表示可能である。
【0151】
カメラボディ31の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント37が設けられ、マウント37を介して交換レンズ20がカメラボディ31に装着される。
【0152】
カメラボディ31内には、交換レンズ20によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するCCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。カメラ30では、シャッターボタン32を押すことにより静止画又は動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。
【0153】
以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施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、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【0154】
また、本開示の実施形態に係る撮像装置についても、上記例に限定されず、例えば、ミラーレスタイプ以外のカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ、およびセキュリティカメラ等、種々の態様とすることができる。
【0155】
以上の実施形態および実施例に関し、さらに以下の付記項を開示する。
[付記項1]
物体側から像側へ順に、第1レンズ群と、絞りと、第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
合焦の際、少なくとも前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、
全系に含まれるレンズの枚数が7枚以上かつ10枚以下であり、
無限遠物体に合焦した状態における、前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、全系の空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTL、
無限遠物体に合焦した状態における全系の焦点距離をf、
無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をω、
無限遠物体に合焦した状態における全系の空気換算距離でのバックフォーカスをBfとした場合、
0.6<TL/(f×tanω)<3 (1)
0.06<Bf/(f×tanω)<0.9 (2)
で表される条件式(1)および(2)を満足する撮像レンズ。
[付記項2]
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、
無限遠物体に合焦した状態における前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との合成焦点距離をf23とした場合、
-1<f1/f23<0.1 (3)
で表される条件式(3)を満足する付記項1に記載の撮像レンズ。
[付記項3]
合焦の際、前記第1レンズ群と、前記絞りと、前記第2レンズ群とが一体的に移動する付記項1又は付記項2に記載の撮像レンズ。
[付記項4]
前記第1レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとを含む付記項1から付記項3のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項5]
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とした場合、
-0.5<f/f1<2.5 (4)
で表される条件式(4)を満足する付記項1から付記項4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項6]
0<TL/f<1.7 (5)
で表される条件式(5)を満足する付記項1から付記項5のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項7]
前記第1レンズ群は、物体側の面が凸形状の負レンズと、正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなる付記項1から付記項6のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項8]
前記第3レンズ群の最も像側に正レンズを含む付記項1から付記項7のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項9]
無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をDexpとし、
前記像面と前記近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、前記光学部材については空気換算距離を用いてDexpを計算する場合、
0.8<Dexp/(f×tanω)<2 (6)
で表される条件式(6)を満足する付記項1から付記項8のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項10]
無限遠物体に合焦した状態における前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との合成焦点距離をf12とした場合、
0.5<f/f12<1.5 (7)
で表される条件式(7)を満足する付記項1から付記項9のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項11]
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面は凹形状であり、前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状である付記項1から付記項10のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項12]
前記第2レンズ群は最も像側に非球面レンズを含み、
無限遠物体に合焦した状態における前記絞りから前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2rとした場合、
0.5<dS2r/(f×tanω)<1.5 (8)
で表される条件式(8)を満足する付記項1から付記項11のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項13]
無限遠物体に合焦した状態における前記絞りから前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をdS2f、
前記第2レンズ群の最も物体側のレンズ面の近軸曲率半径をR2fとした場合、
-0.5<dS2f/R2f<0 (9)
で表される条件式(9)を満足する付記項1から付記項12のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項14]
前記第1レンズ群は、負レンズと、正レンズとからなり、
前記第1レンズ群の前記正レンズのd線に対する屈折率をN1p、
前記第1レンズ群の前記負レンズのd線に対する屈折率をN1n、
前記第1レンズ群の前記正レンズのd線基準のアッベ数をν1p、
前記第1レンズ群の前記負レンズのd線基準のアッベ数をν1n、
前記第1レンズ群の前記正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1p、
前記第1レンズ群の前記負レンズのg線とF線間の部分分散比をθgF1nとした場合、
0<N1p-N1n<0.25 (10)
0<ν1p-ν1n<40 (11)
-0.07<θgF1p-θgF1n<0 (12)
で表される条件式(10)、(11)、および(12)を満足する付記項1から付記項13のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項15]
前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズと、正レンズとからなる付記項1から付記項14のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項16]
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とした場合、
-11<f1/f3<7.5 (13)
で表される条件式(13)を満足する付記項1から付記項15のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項17]
無限遠物体に合焦した状態における前記第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第2レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をDG12とした場合、
0.5<DG12/(f×tanω)<2 (14)
で表される条件式(14)を満足する付記項1から付記項16のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項18]
0.85<TL/(f×tanω)<2.1 (1-1)
で表される条件式(1-1)を満足する付記項1から付記項17のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項19]
0.1<Bf/(f×tanω)<0.51 (2-1)
で表される条件式(2-1)を満足する付記項1から付記項18のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
[付記項20]
付記項1から付記項19のいずれか1項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
【符号の説明】
【0156】
1 撮像レンズ
2 軸上光束
3 光束
20 交換レンズ
30 カメラ
31 カメラボディ
32 シャッターボタン
33 電源ボタン
34 操作部
35 操作部
36 表示部
37 マウント
Bf バックフォーカス
Dexp 距離
DG12 距離
dS1r 距離
dS2f 距離
dS2r 距離
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L11~L32 レンズ
Pexp 近軸射出瞳位置
Sim 像面
St 開口絞り
TL 光学全長
Z 光軸
ω 最大半画角
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21