(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-26
(45)【発行日】2024-05-09
(54)【発明の名称】撮像レンズ及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20240430BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20240430BHJP
【FI】
G02B13/04
G02B13/18
(21)【出願番号】P 2019216493
(22)【出願日】2019-11-29
【審査請求日】2022-11-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000133227
【氏名又は名称】株式会社タムロン
(74)【代理人】
【識別番号】100156867
【氏名又は名称】上村 欣浩
(74)【代理人】
【識別番号】100143786
【氏名又は名称】根岸 宏子
(72)【発明者】
【氏名】伊豆 祥子
【審査官】岡田 弘
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2019/180984(WO,A1)
【文献】特開2019-066585(JP,A)
【文献】特開2019-197130(JP,A)
【文献】特開2019-139158(JP,A)
【文献】特開2007-233036(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00-17/08
G02B 21/02-21/04
G02B 25/00-25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正又は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、正の屈折力を有する第3レンズ群とから構成され、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記第1レンズ群は、前記第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、前記軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成され、
前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズを有し、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は像面に対して固定され、
以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
-0.06 ≦ f/f1 ≦ 0.31 ・・・(1)
0.42 ≦ f2/f3 ≦ 5.00・・・(2)
19.0 ≦ νd_3n ≦ 40.6 ・・・(3)
但し、
f :当該撮像レンズの焦点距離
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
νd_3n:第3レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数
【請求項2】
物体側から順に、正又は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、正の屈折力を有する第3レンズ群とから構成され、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記第1レンズ群は、前記第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、前記軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成され、
前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の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撮像レンズ。
-0.06 ≦ f/f1 ≦ 0.31 ・・・(1)
0.42 ≦ f2/f3 ≦
2.00・・・(2)
19.0 ≦ νd_3n ≦ 40.6 ・・・(3)
1.8 ≦ f3/f ≦11.0 ・・・(4)
但し、
f :当該撮像レンズの焦点距離
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
νd_3n:第3レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数
【請求項3】
以下の条件式を満足する請求項1に記載の撮像レンズ。
1.5 ≦ f3/f ≦11.0 ・・・(4)
【請求項4】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群は像面に対して固定される請求項2に記載の撮像レンズ。
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項1から4のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
1.0 ≦ f2/f23 ≦ 4.0 ・・・(5)
但し、
f23:無限遠物体フォーカス時における第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
1.0 ≦ f2/f ≦ 7.0 ・・・(6)
【請求項7】
前記第1レンズ群は、少なくとも1枚の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請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
νd_1p ≦ 41.0 ・・・(7)
但し、
νd_1p:前記第1レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数
【請求項8】
前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の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請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
νd_3p ≧ 40.0 ・・・(8)
但し、
νd_3p:前記第3レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最大となるレンズのアッベ数
【請求項9】
前記第3レンズ群は、当該第3レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される正の屈折力を有する第3a部分群と、当該軸上最大空気間隔の像側に配置される負の屈折力を有する第3b部分群とから構成される請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の撮像レンズ。
【請求項10】
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換にする撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本件発明は、レンズ及び撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子(CCDやCMOS等)を用いた撮像装置に好適な撮像レンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が広く普及している。固体撮像素子の高画素化の進展に伴って、撮像装置に用いられる撮像光学系においても更なる高性能化が求められるのは勿論のこと、大口径化に対する要求も大きい。特に、単焦点レンズでは大口径化に対する要求が大きい。さらに、鏡筒サイズの小型化やフォーカシングの高速化に対する要求に伴い、フォーカス群の小型化及び軽量化が要求される場合もある。
【0003】
例えば、フォーカス群の小型化を図るため、従来より、物体側から像側へ順に配置される負又は正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、正の屈折力を有する第3レンズ群とから構成し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第1レンズ群と第3レンズ群とを像面に対して固定し、第2レンズ群を光軸方向に移動させるように構成した撮像レンズが各種提案されてきた(例えば、特許文献1~特許文献3参照)。これらの撮像レンズの画角は広いが、Fナンバーが大きく暗い光学系となっている。具体的には、特許文献1に開示の撮像レンズの画角は101°であり、Fナンバーは3.6である。特許文献2に開示の撮像レンズの画角は80°であり、Fナンバーは2.8である。特許文献3に開示の撮像レンズの画角は102°であり、Fナンバーは4である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2008-170720号公報
【文献】特開2011-28009号公報
【文献】特開2018-116210号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように撮像レンズを3群構成とし、第2レンズ群をフォーカス群とし、第1レンズ群及び第3レンズ群をフォーカシング時に像面に対して固定することで、フォーカス群の小型化が図られてきたが、更なる大口径化を図るには次のような課題がある。
【0006】
特許文献1に開示の撮像レンズでは第1レンズ群は強い負の屈折力が配置されている。そのため、第2レンズ群に入射する軸上の光線は強く発散された状態となる。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に第2レンズ群を移動させると、第2レンズ群に入射する軸上の光線の位置が大きく変動する。従って、特許文献1の撮像レンズのFナンバーをより小さいものにしようとするとフォーカシングに伴う球面収差と軸上色収差の変動を抑制することが困難になる。
【0007】
特許文献2に開示の撮像レンズも特許文献1に開示の撮像レンズと同様に、第1レンズ群に強い負の屈折力が配置されている。そのため、特許文献1の場合と同様に、フォーカシングによって、第2レンズ群に入射する軸上の光線の位置が大きく変動する。そのため、特許文献2に開示の撮像レンズのFナンバーをより小さいものにしようとするとフォーカシングに伴う球面収差と軸上色収差の変動を抑制することが困難である。
【0008】
特許文献3に開示の撮像レンズでは第1レンズ群~第3レンズ群のいずれのレンズ群も正の屈折力を有する。当該撮像レンズでは、第3レンズ群に配置される正の屈折力が弱すぎ、第2レンズ群に配置される正の屈折力が強すぎる。そのため、当該撮像レンズのFナンバーをより小さいものにしようとすると、第2レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差及び軸上色収差の発生量が増え、第2レンズ群内で球面収差及び軸上色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、球面収差、軸上色収差の変動を抑制するのが困難になる。
【0009】
本件発明の課題は、大口径化を図りつつ、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに伴う収差変動を抑制可能な広画角の撮像レンズ及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために本件発明に係る撮像レンズは、物体側から順に、正又は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、正の屈折力を有する第3レンズ群とから構成され、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第2レンズ群が光軸方向に移動し、前記第1レンズ群は、前記第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、前記軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成され、前記第3レンズ群は、少なくとも1枚の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。
-0.19 ≦ f/f1 ≦ 0.31 ・・・(1)
0.42 ≦ f2/f3 ≦ 5.00・・・(2)
νd_3n ≦ 40.6 ・・・(3)
但し、
f :当該撮像レンズの焦点距離
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
νd_3n:第3レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数
【0011】
また、上記課題を解決するために本件発明に係る撮像装置は、上記撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換にする撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本件発明によれば、大口径化を図りつつ、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに伴う収差変動を抑制可能な広画角の撮像レンズ及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本件発明の実施例1の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。
【
図2】実施例1の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図3】実施例1の撮像レンズの近距離物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図4】本件発明の実施例2の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。
【
図5】実施例2の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図6】実施例2の撮像レンズの近距離物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図7】本件発明の実施例3の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。
【
図8】実施例3の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図9】実施例3の撮像レンズの近距離物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図10】本件発明の実施例4の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。
【
図11】実施例4の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【
図12】実施例4の撮像レンズの近距離物体フォーカス時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本件発明に係る撮像レンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明する撮像レンズ及び撮像装置は本件発明に係る撮像レンズ及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係る撮像レンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
【0015】
1.撮像レンズ
1-1.光学構成
当該撮像レンズは、物体側から順に、正又は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、正の屈折力を有する第3レンズ群とから構成され、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第2レンズ群が光軸方向に移動するものとする。ここで、当該撮像レンズにおいて、レンズ群とは、1枚以上のレンズから構成されるものとし、フォーカシング時において、隣合うレンズ群の間隔が変化するものとする。以下、各レンズ群の構成について説明する。
【0016】
(1)第1レンズ群
第1レンズ群は正又は負の屈折力を有し、少なくとも2枚以上のレンズから構成されるものとする。ここで、第1レンズ群中の軸上最大空気間隔よりも物体側に配置されるレンズからなる群を第1a部分群と称し、その像側に配置されるレンズからなる群を第1b部分群と称する。このとき、第1a部分群は負の屈折力を有し、第1b部分群は正の屈折力を有するものとする。
【0017】
第1レンズ群をこのように、第1レンズ群中の最大軸上空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、当該最大軸上空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成することにより、当該撮像レンズを広角レンズに適したいわゆるレトロフォーカス型の屈折力配置とすることができ、広画角化を図ることが容易になる。
【0018】
第1レンズ群は上記構成を有する限り、第1レンズ群に配置される屈折力は正であっても負であってもよい。また、第1a部分群及び第1b部分群の具体的な構成についても特に限定されるものではないが、第1a部分群は負の屈折力を有するため、少なくとも1枚の負の屈折力を有するレンズを有するものとし、第1b部分群は正の屈折力を有するため、少なくとも1枚の正の屈折力を有するものとする。
【0019】
(2)第2レンズ群
第2レンズ群は正の屈折力を有し、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズから構成される。第2レンズ群に正の屈折力を配置することにより、第3レンズ群に配置する正の屈折力を強めすぎずに済む。そのため、第3レンズ群に含まれるレンズ各面における軸外の収差、特に非点収差、倍率色収差の発生量を小さくすることができる。その結果、フォーカシング時に第2レンズ群を移動させることによって群間隔が変化しても、非点収差、倍率色収差の変動を抑制することができる。
【0020】
(3)第3レンズ群
第3レンズ群は正の屈折力を有し、少なくとも1枚の正の屈折力を有するレンズから構成される。第3レンズ群に正の屈折力を配置することにより、第2レンズ群に配置する正の屈折力を強めすぎずに済む。そのため、第2レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差、軸上色収差の発生量を小さくすることができる。その結果、フォーカシング時に第2レンズ群を移動させることによって群間隔が変化しても、球面収差、軸上色収差の変動を抑制することができる。
【0021】
第3レンズ群は上記正の屈折力を有するレンズに加えて、負の屈折力を有するレンズを少なくとも1枚有することが好ましい。正の屈折力を有する第3レンズ群に、負の屈折力を有するレンズを少なくとも1枚配置することにより、第3レンズ群内で軸上色収差と球面収差を補正することが可能になる。従って、フォーカシング時に第2レンズ群を移動させることによって群間隔が変化しても、軸上色収差と球面収差の変動を抑制することができる。
【0022】
第3レンズ群が複数枚のレンズから構成されるとき、第3レンズ群中の軸上最大空気間隔よりも物体側に配置されるレンズからなる群を第3a部分群と称し、その像側に配置されるレンズからなる群を第3b部分群と称する。このとき、第3a部分群は正の屈折力を有し、第3b部分群は負の屈折力を有するものとする。
【0023】
当該撮像レンズの大口径化を図ると、第2レンズ群を通過した軸上光線が第3レンズ群に入射するときの光線高さが高くなり、第3レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差、軸上色収差の発生量が大きくなりやすい状態となる。そこで、第3レンズ群を上記構成とすることで、第2レンズ群を通過した軸上光線を、第3レンズ群において最大空気間隔の物体側に配置した正の屈折力を有する第3a部分群により速やかに収束させて、光線高さを下げて、第3レンズ群における球面収差、軸上色収差の発生量を小さくすることができる。その結果、フォーカシング時に第2レンズ群を移動させることによって群間隔が変化しても、球面収差、軸上色収差の変動を抑制することができる。また、第3レンズ群を上記構成とすることで、軸外光線高が高くなる位置に負の屈折力を有する第3b部分群を配置することができ、軸外の収差の補正に有利となる。その結果、第3レンズ群内において軸外収差の発生量を抑制できるので、フォーカシングによって群間隔が変化しても軸外の収差の変動を抑制できる。
【0024】
(4)フォーカス群
当該撮像レンズでは第2レンズ群をフォーカス群として用い、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に第2レンズ群を光軸方向に移動させる。このとき、第1レンズ群及び/又は第3レンズ群についても、第2レンズ群と異なる移動量で光軸方向に移動させて、いわゆるフローティング方式によりフォーカシングを行ってもよい。
【0025】
しかしながら、当該撮像レンズにおいて第2レンズ群は光学系の略中央に配置されるため、他のレンズ群と比較すると第2レンズ群は小型及び軽量に構成することができる。また、フォーカシング時に移動させるレンズ群を一つのレンズ群のみとすると、その他のレンズ群を移動させるための機構(以下、フォーカス駆動機構)が不要となり、これらを収容するための鏡筒径を小さくすることができ、鏡筒部分を含めた当該撮像レンズ全体の小型化を図ることが可能になる。特に、第1レンズ群を構成するレンズの外径は他のレンズ群を構成するレンズの外径より大きく、第1レンズ群は他のレンズ群と比較すると重い傾向にある。そのため、第1レンズ群をフォーカシング時に固定させると、フォーカシングの高速化及び鏡筒サイズの小型化を図ることが可能となる。従って、第1レンズ群は無限遠物体から近距離物体へのフォーカンシング時に像面に対して固定されていることが好ましく、このとき第3レンズ群も像面に対して固定されていることがより好ましい。第1レンズ群と第3レンズ群とをフォーカシング時に像面に対して固定することで、フォーカス駆動機構の構成を簡略化することができ、鏡筒部分を含めた撮像レンズ全体の小型化を図りつつ、フォーカシングの高速化を図ることができる。
【0026】
(5)開口絞り
当該撮像レンズにおいて、開口絞りの配置は特に限定されるものではない。但し、ここでいう開口絞りは、光学系の光束径を規定する開口絞り、すなわち光学系のFナンバーを規定する開口絞りをいう。一般に、光学系を構成するレンズを通過するときの軸外光線の光線高さが高いと、すなわち軸外光線がレンズを通過する位置の光軸からの距離が長いと、軸外の収差の発生量が大きくなりやすく、収差補正が困難になる。そのため、開口絞りを光学系の物体側や像側に配置しなければならない特別な事情がある場合を除いて、開口絞りは光学系の中央部付近に配置することが好ましい。当該撮像レンズにおいて第2レンズ群は光学系の中央部付近に配置されているため、第2レンズ群を通過する軸外光線の光線高さは低くなり、軸外光線は光軸に近い位置を通過する。そのため、第2レンズ群を構成するレンズの各面で生じる非点収差、倍率色収差のような軸外の収差の発生量を小さくすることができる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化しても非点収差、倍率色収差の変動を抑制できる。これらのことから、開口絞りは、第2レンズ群の物体側、第2レンズ群内、又は第2レンズ群の像側に配置されると、第2レンズ群を通過する軸外光線の光線高さをより低くし易く、フォーカシングによって群間隔が変化しても非点収差、倍率色収差の変動を抑制できるため好ましい。
【0027】
当該撮像レンズでは無限遠物体から近距離物体へのフォーカンシング時に第2レンズ群を光軸に沿って移動させる。このとき、開口絞りを第2レンズ群と共に移動させると、フォーカス群全体の大型化を招くと共に、フォーカス群の重量が増加する。従って、開口絞りは第2レンズ群の物体側又は像側に配置されることが好ましく、フォーカシング時に開口絞りは固定されていることが好ましい。
【0028】
以上の構成を採用することで、各レンズ群内における諸収差の発生量を小さくすることができ、当該撮像レンズの大口径化を図りつつ、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに伴う収差変動を抑制することができる。
【0029】
1-2.条件式
当該ズームレンズでは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を一つ以上満足することが好ましい。
【0030】
1-2-1.条件式(1)
-0.19 ≦ f/f1 ≦ 0.31 ・・・(1)
但し、
f :当該撮像レンズの焦点距離
f1:第1レンズ群の焦点距離
【0031】
上記条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離に対する当該撮像レンズの焦点距離を規定する式である。条件式(1)を満足させることにより、第1レンズ群の屈折力が適切な範囲内となり、第2レンズ群に対して光軸と平行に近い状態で軸上光束を入射させることができる。そのため、フォーカシングによって群間隔が変化しても、第2レンズ群に入射する軸上光束の光線高さが大きく変化せず、球面収差や軸上色収差の変動を抑制することができる。従って、当該撮像レンズの大口径化を図りつつ、フォーカシングに伴う収差変動を抑制し、物体距離によらずフォーカス全域において光学性能の高い撮像レンズを得ることができる。
【0032】
これに対して条件式(1)の数値が下限値を下回ると、第1レンズ群には強い負の屈折力が配置されることになる。この場合、第1レンズ群において強く発散された状態で第2レンズ群に軸上光束が入射する。そのため、フォーカシングによって群間隔が変化すると、第2レンズ群に入射する軸上光束の光線高さが大きく変動する。その結果、大口径化を図ったときに、フォーカシングによる群間隔の変化に伴う球面収差と軸上色収差の変動が大きくなり、光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0033】
一方、条件式(1)の数値が上限値を上回ると、第1レンズ群には強い正の屈折力が配置されることになる。この場合、第1レンズ群において強く収斂された状態で第2レンズ群に軸上光束が入射する。そのため、フォーカシング時に第2レンズ群を光軸方向に移動させると、第2レンズ群の移動位置によって、第2レンズ群に入射する軸上光束の光線高さが大きく変動する。その結果、この場合も、大口径化を図ったときに、フォーカシングによる群間隔の変化に伴うに球面収差と軸上色収差の変動が大きくなり、光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0034】
上記効果を得る上で、上記条件式(1)の下限値は-0.15であることがより好ましく、-0.08であることがさらに好ましく、-0.06であることが一層好ましい。また、上記条件式(1)の上限値は、0.29であることがより好ましく、0.27であることがさらにより好ましく、0.25であることが一層好ましい。なお、これらの好ましい下限値又は上限値を採用する場合、条件式(1)において等号付不等号(≦)を不等号(<)に置換してもよい。他の条件式についても同様である。
【0035】
1-2-2.条件式(2)
0.42 ≦ f2/f3 ≦ 5.00・・・(2)
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
【0036】
上記条件式(2)は、第3レンズ群の焦点距離に対する第2レンズ群の焦点距離を規定する式である。条件式(2)を満足させることにより、第2レンズ群及び第3レンズ群に対して正の屈折力を適切に配分し、フォーカシングによる群間隔の変化に伴う軸上及び軸外の諸収差の変動を抑制することができる。当該撮像レンズでは条件式(1)を満足させることで、第1レンズ群配置する屈折力が強くなりすぎないようにしている。そのため、当該撮像レンズでは像面に被写体像を結像させるための正の屈折力を主に第2レンズ群及び第3レンズ群に配分している。第2レンズ群と第3レンズ群とに条件式(2)を満足するように正の屈折力を配分することで、フォーカシングにより群間隔が変化したときも軸上及び軸外の諸収差の変動を抑制することが容易になる。従って、光学性能の高い大口径の広画角な撮像レンズを得ることができる。
【0037】
これに対して、条件式(2)の数値が下限値を下回ると、第2レンズ群に配分される正の屈折力が強くなりすぎ、第2レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差、軸上色収差の発生量が増加し、第2レンズ群内で球面収差、軸上色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、球面収差、軸上色収差の変動を抑制することが困難になり光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0038】
一方、条件式(2)の数値が上限値を上回ると、第3レンズ群に配分される正の屈折力が強くなりすぎ、第3レンズ群に含まれるレンズ各面における軸外の収差、特に非点収差、倍率色収差の発生量が増え、第3レンズ群内で非点収差、倍率色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、非点収差や倍率色収差の変動を抑制することが困難になる。
【0039】
上記効果を得るために、上記条件式(2)の下限値は0.44であることがより好ましい。また、上記条件式(2)の上限値は、3.00であることがより好ましく、2.50であることがさらに好ましく、2.00であることが一層好ましい。
【0040】
1-2-3.条件式(3)
νd_3n ≦ 40.6 ・・・(3)
但し、
νd_3n:第3レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数
【0041】
上記条件式(3)は、第3レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数を規定する式である。条件式(3)を満足させることにより、第3レンズ群内において軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することが可能になる。その結果、フォーカシング時の群間隔の変化に伴う軸上色収差、倍率色収差の変動を抑制することができ、光学性能の高い大口径の広画角な撮像レンズを得ることができる。
【0042】
これに対して、条件式(3)の数値が上限値を上回ると、第3レンズ群内において、軸上色収差、倍率色収差を良好に補正することが困難になり、その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、軸上色収差や倍率色収差の変動を抑制することが困難になり光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0043】
上記効果を得るために、上記条件式(3)の上限値は38.5であることがより好ましく、36.5であることがさらに好ましい。上記条件式(3)の下限値は軸上色収差、倍率色収差の補正が過剰にならないようにするため、15.0であることが好ましく、19.0であることがさらに好ましい。
【0044】
1-2-4.条件式(4)
1.5 ≦ f3/f ≦11.0 ・・・(4)
【0045】
上記条件式(4)は当該撮像レンズの焦点距離に対する第3レンズ群の焦点距離を規定する式である。条件式(4)を満足させることにより、フォーカシングによって群間隔が変化したときも軸上及び軸外の諸収差の変動を抑制することができ、光学性能の高い大口径の広画角な撮像レンズを得ることができる。
【0046】
これに対して、条件式(4)の数値が下限値を下回ると、第3レンズ群に配分される正の屈折力が強くなりすぎ、第3レンズ群に含まれるレンズ各面における軸外の収差、特に非点収差、倍率色収差の発生量が増え、第3レンズ群内で非点収差、倍率色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、非点収差、倍率色収差の変動を抑制することが困難になる。
【0047】
一方、条件式(4)の数値が上限値を上回ると、第3レンズ群に配分される正の屈折力が弱くなりすぎるため、第2レンズ群に配分する正の屈折力を強める必要がある。その場合、第2レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差、軸上色収差の発生量が増え、第2レンズ群内で球面収差、軸上色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、球面収差、軸上色収差の変動を抑制することが困難になり、光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0048】
上記効果を得る上で、上記条件式(4)の下限値は1.8であることがより好ましく、2.1であることがさらに好ましく、2.3であることが一層好ましい。また、上記条件式(4)の上限値は9.6であることがより好ましく、8.3であることがさらに好ましく、7.0であることが一層好ましい。
【0049】
1-2-5.条件式(5)
1.0 ≦ f2/f23 ≦ 4.0 ・・・(5)
但し、
f23:無限遠物体フォーカス時における第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離
【0050】
上記条件式(5)は無限遠物体フォーカス時における第2レンズ群及び第3レンズ群の合成焦点距離に対する第2レンズ群の焦点距離を規定する式である。条件式(5)を満足させることにより、フォーカシングによって群間隔が変化したときも軸上及び軸外の諸収差の変動を抑制することができ、光学性能の高い大口径の広画角な撮像レンズを得ることができる。
【0051】
これに対して、条件式(5)の数値が下限値を下回ると、第2レンズ群に配分される正の屈折力が強くなりすぎる。その場合、第2レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差、軸上色収差の発生量が増え、第2レンズ群内で球面収差、軸上色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、球面収差、軸上色収差の変動を抑制することが困難になり、光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0052】
一方、条件式(5)の数値が上限値を上回ると、第2レンズ群に配分される正の屈折力が弱くなりすぎるため、第3レンズ群に配分する正の屈折力を強める必要がある。その場合、第3レンズ群に含まれるレンズ各面における軸外の収差、特に非点収差、倍率色収差の発生量が増え、第3レンズ群内で非点収差、倍率色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、非点収差、倍率色収差の変動を抑制することが困難になる。
【0053】
上記効果を得る上で、上記条件式(5)の下限値は1.1であることがより好ましく、1.2であることがさらに好ましく、1.3であることが一層好ましい。また、上記条件式(5)の上限値は3.5であることがより好ましく、3.1であることがさらに好ましく、2.7であることが一層好ましい。
【0054】
1-2-6.条件式(6)
1.0 ≦ f2/f ≦ 7.0 ・・・(6)
【0055】
上記条件式(6)は当該撮像レンズの焦点距離に対する第2レンズ群の焦点距離を規定する式である。条件式(6)を満足させることにより、フォーカシングによって群間隔が変化したときも軸上及び軸外の諸収差の変動を抑制することができ、光学性能の高い大口径の広画角な撮像レンズを得ることができる。
【0056】
これに対して、条件式(6)の数値が下限値を下回ると、第2レンズ群に配分される正の屈折力が強くなりすぎ、第2レンズ群に含まれるレンズ各面における球面収差、軸上色収差の発生量が増え、第2レンズ群内で球面収差、軸上色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、球面収差、軸上色収差の変動を抑制することが困難になり、光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることが困難になる。
【0057】
一方、条件式(6)の数値が上限値を上回ると、第2レンズ群に配分される正の屈折力が弱くなりすぎるため、第3レンズ群に配分する正の屈折力を強める必要がある。その場合、第3レンズ群に含まれるレンズ各面における軸外の収差、特に非点収差、倍率色収差の発生量が増え、第3レンズ群内で非点収差、倍率色収差を補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、非点収差、倍率色収差の変動を抑制することが困難になる。
【0058】
上記効果を得る上で、上記条件式(6)の下限値は1.2であることがより好ましく、1.4であることがさらに好ましく、1.6であることが一層好ましい。また、上記条件式(6)の上限値は6.3であることがより好ましく、5.6であることがさらに好ましく、4.9であることが一層好ましい。
【0059】
1-2-7.条件式(7)
νd_1p ≦ 41.0 ・・・(7)
但し、
νd_1p:第1レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数
【0060】
上記条件式(7)は第1レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最小となるレンズのアッベ数を規定する式である。条件式(7)を満足させることにより、第1レンズ群内において倍率色収差を良好に補正することが可能になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化したときも倍率色収差の変動を抑制することができる。
【0061】
これに対して、条件式(7)の数値が上限値を上回ると、第1レンズ群内において倍率色収差を良好に補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、倍率色収差の変動を抑制することが困難になる。
【0062】
上記効果を得るために、上記条件式(7)の上限値は38.0であることがより好ましい。上記条件式(7)の下限値は倍率色収差の補正が過剰にならないようにするため、15.0であることが好ましく、19.0であることがさらに好ましく、23.0であることが一層好ましい。
【0063】
1-2-8.条件式(8)
νd_3p ≧ 40.0 ・・・(8)
但し、
νd_3p:第3レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最大となるレンズのアッベ数
【0064】
上記条件式(8)は、第3レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中で、d線におけるアッベ数が最大となるレンズのアッベ数を規定する式である。条件式(8)を満足させることにより、第3レンズ群内において軸上色収差をより良好に補正することが可能になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化したときも軸上色収差の変動を抑制することがより容易になり、光学性能の高い大口径の撮像レンズを得ることができる。
【0065】
これに対して、条件式(8)の数値が下限値を下回ると、第3レンズ群内において軸上色収差を良好に補正することが困難になる。その結果、フォーカシングによって群間隔が変化すると、軸上色収差の変動を抑制することが困難になる。アッベ数が大きいほど色収差の補正に有効であることから、上限値は設定する必要はないが、現存する硝材のアッベ数は100程度であるため、上限値は100以下であるとよい。
【0066】
2.撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係る撮像レンズと、当該撮像レンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。なお、撮像素子は撮像レンズの像側に設けられることが好ましい。
【0067】
ここで、撮像素子等に特に限定はなく、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定された監視用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよい。特に、本件発明に係る撮像レンズは広画角化及び大口径化を図ったときも無限遠から近距離物体へのフォーカシングに伴う収差変動を抑制することができるため、超高画素数の固体撮像素子を備えたミラーレス一眼カメラ等や一眼レフカメラ等の撮像装置に好適である。
【0068】
次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例1】
【0069】
(1)撮像レンズの光学構成
図1は、本件発明に係る実施例1の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。当該撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSTOPと、正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とから構成される。第3レンズ群G3と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置される。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第1レンズ群G1と、第3レンズ群G3とを光軸方向に固定し、第2レンズ群G2を光軸方向へ移動させることで行う。
【0070】
以下、各レンズ群の構成を説明する。
第1レンズ群G1は、第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成される。
【0071】
第1a部分群G1aは、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、負の屈折力を有するレンズとから構成される。第1b部分群G1bは、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構成される。
【0072】
第2レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズから構成される。
【0073】
第3レンズ群G3は、第3レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される正の屈折力を有する第3a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される負の屈折力を有する第3b部分群とから構成される。
【0074】
第3a部分群G3aは、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、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構成される。第3b部分群G3bは、負の屈折力を有するレンズにより構成される。
【0075】
(2)数値実施例
次に、当該レンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表1に当該レンズの面データを示す。表1において、「S」は物体側から数えたレンズ面の順番(面番号)、「R」はレンズ面の曲率半径、「D」は光軸上のレンズ肉厚又は空気間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.6nm)における屈折率、「νd」はd線におけるアッベ数を示している。また、「S」の欄において面番号の前に付した「*」はそのレンズ面が非球面であることを示す。「D」の欄において、「D(0)」、「D(9)」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が物体距離又はフォーカシング時に変化する可変間隔であることを意味する。また、曲率半径の欄の「INF」は無限大を意味し、そのレンズ面が平面であることを意味する。また、曲率半径の符号は物体側に凸の場合を正(+)とする。なお、表1及び以下説明する各表中の長さの単位は全て「mm」であり、画角の単位は全て「°」である。
【0076】
表2は、当該撮像レンズの緒元表である。当該緒元表には、無限遠物体フォーカス時における当該撮像レンズの焦点距離、Fナンバー「FNo」、画角(2ω)、像高を表している。
【0077】
表3は、各非球面の非球面係数である。当該非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。
【0078】
【0079】
上記式において、非球面の面頂点を原点としたとき、Hは光軸に垂直方向の座標、X(H)はHにおける光軸方向の変位量、Rは近軸曲率半径、εは円錐係数、Bは4次の非球面係数、Cは6次の非球面係数、Dは8次の非球面係数、Eは10次の非球面係数である。
【0080】
但し、表3において、「E-a」は「×10-a」を示す。さらに、表4に表1に示す可変間隔データ、表5に各レンズ群の焦点距離を示す。また、表21に条件式(1)~条件式(8)の値を示し、表22に各条件式に関連する値を示す。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
【0081】
[表1]
(面データ)
S R D Nd νd
(物体面)0 INF D( 0)
1 69.454 1.400 1.51680 64.20
2 26.351 7.045
3 33.468 7.158 1.91082 35.25
4 180.646 1.200 1.53172 48.84
5 22.050 26.561
*6 -49.325 3.534 1.67270 32.17
7 63.647 8.000 1.75500 52.32
*8 -38.347 0.500
(絞り) 9 INF D( 9)
10 45.719 6.648 1.74100 52.61
11 -59.443 1.000 1.58144 40.89
12 62.040 D(12)
13 -167.065 1.000 1.69895 30.05
14 76.496 0.618
15 38.625 8.000 1.43700 95.10
16 -32.684 1.000 1.71736 29.50
17 -78.366 0.610
18 92.006 3.568 2.00069 25.46
19 -139.977 15.383
*20 -3264.992 1.200 1.76802 49.24
*21 73.497 13.287
22 INF 2.500 1.51680 64.20
23 INF 1.000
(像面) 24 INF
【0082】
[表2]
(諸元(無限遠物体フォーカス時))
焦点距離(mm) 33.95
FNo 1.44
画角(°) 64.6
像高(mm) 21.633
【0083】
[表3]
(非球面データ)
ε B C D E
第6面 1.0000 -1.53495E-06 8.81641E-09 1.02485E-11 3.53260E-14
第8面 1.0000 7.84590E-08 4.28233E-09 -5.36527E-13 1.49909E-14
第20面 1.0000 -2.04977E-05 -3.33032E-08 1.92984E-11 5.95243E-14
第21面 1.0000 7.72083E-08 -2.87297E-08 8.72965E-11 -4.35611E-14
【0084】
[表4]
(可変間隔)
無限遠物体 近距離物体フォーカス時
D( 0) INF 374.32
D( 9) 10.060 1.000
D(12) 4.409 13.469
【0085】
[表5]
(各レンズ群焦点距離)
群番号 始面-終面 焦点距離
G1 1-8 289.79
G2 10-12 99.55
G3 13-21 107.68
【0086】
また、
図2及び
図3に当該撮像レンズの無限遠物体フォーカス時、近距離物体フォーカス時における縦収差図を示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差(mm)、非点収差(mm)、歪曲収差(%)である。球面収差を表す図では、縦軸は開放Fナンバーとの割合、横軸がデフォーカスであり、FNoはFナンバーを示し、「g」、「d」、「C」はそれぞれ、g線(λ=435.8nm)、d線(λ=587.6nm)、C線(λ=656.3nm)の波長における球面収差を表す。非点収差図は、縦軸が半画角、横軸がデフォーカスであり、ωは半画角(°)を示し、Sはサジタル方向、Tはタンジェンシャル方向の収差を表す。歪曲収差図は、縦軸が半画角、横軸が歪曲収差であり、ωは半画角(°)を示す。なお、非点収差図と歪曲収差図はd線における値である。これらの事項は、他の実施例において示す各収差図においても同じであるため、以下では説明を省略する。
【実施例2】
【0087】
図4は、本件発明に係る実施例2の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。当該撮像レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSTOPと、正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とから構成される。第3レンズ群G3と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置される。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第1レンズ群G1と、第3レンズ群G3とを光軸方向に固定し、第2レンズ群G2を光軸方向へ移動させることで行う。
【0088】
以下、各レンズ群の構成を説明する。
第1レンズ群G1は、第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成される。
【0089】
第1a部分群G1aは、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、負の屈折力を有するレンズとから構成される。第1b部分群G1bは、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構成される。
【0090】
第2レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズから構成される。
【0091】
第3レンズ群G3は、第3レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される正の屈折力を有する第3a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される負の屈折力を有する第3b部分群とから構成される。
【0092】
第3a部分群G3aは、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、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構成される。第3b部分群G3bは負の屈折力を有するレンズにより構成される。
【0093】
(2)数値実施例
次に、当該撮像レンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表6は当該撮像レンズの面データであり、表7は当該撮像レンズの緒元表である。また、表8は各非球面の非球面係数であり、表9は可変間隔データであり、表10は各レンズ群の焦点距離である。また、表21に条件式(1)~条件式(8)の値を示し、表22に各条件式に関連する値を示す。さらに、
図5及び
図6に無限遠物体フォーカス時及び近距離物体フォーカス時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0094】
[表6]
(面データ)
S R D Nd νd
(物体面)0 INF D( 0)
1 162.498 1.400 1.80420 46.50
2 31.641 6.763
3 35.875 8.627 1.95375 32.32
4 -406.511 1.200 1.51680 64.20
5 32.271 22.068
*6 -26.887 1.648 1.67270 32.17
7 94.185 7.287 1.77250 49.63
*8 -31.767 0.500
(絞り)9 INF D( 9)
10 44.856 7.756 1.72916 54.67
11 -46.983 1.000 1.62588 35.74
12 139.314 D(12)
13 -145.280 1.000 1.85025 30.05
14 64.013 3.208
15 30.734 9.716 1.49700 81.61
16 -34.381 1.000 1.78472 25.72
17 -87.452 2.991
18 50.692 3.673 2.00272 19.32
19 520.577 16.138
*20 -45.595 1.200 1.83441 37.29
*21 -205.313 12.413
22 INF 2.500 1.51680 64.20
23 INF 1.000
(像面) 24 INF
【0095】
[表7]
(諸元(無限遠物体フォーカス時))
焦点距離(mm) 34.35
FNo 1.45
画角(°) 64.7
像高(mm) 21.633
【0096】
[表8]
(非球面データ)
ε B C D E
第6面 1.0000 -3.71138E-06 1.59420E-08 -1.68377E-11 8.39848E-14
第8面 1.0000 7.30301E-09 8.77642E-09 -2.92300E-12 1.71154E-14
第20面 1.0000 -1.91008E-05 -5.95372E-08 -2.74035E-11 5.93907E-14
第21面 1.0000 9.50326E-06 -4.34592E-08 5.01252E-11 4.85499E-15
【0097】
[表9]
(可変間隔)
無限遠物体 近距離物体フォーカス時
D( 0) INF 374.315
D( 9) 9.018 0.995
D(12) 3.578 11.600
【0098】
[表10]
(各レンズ群焦点距離)
群番号 始面-終面 焦点距離
G1 1-8 -686.91
G2 10-12 70.53
G3 13-21 134.09
【実施例3】
【0099】
図7は、本件発明に係る実施例3の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。当該撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSTOPと、正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とから構成される。第3レンズ群G3と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置される。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第1レンズ群G1と、第3レンズ群G3とを光軸方向に固定し、第2レンズ群G2を光軸方向へ移動させることで行う。
【0100】
以下、各レンズ群の構成を説明する。
第1レンズ群G1は、第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成される。
【0101】
第1a部分群G1aは、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、負の屈折力を有するレンズとから構成される。第1b部分群G1bは、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構成される。
【0102】
第2レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズから構成される。
【0103】
第3レンズ群G3は、第3レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される正の屈折力を有する第3a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される負の屈折力を有する第3b部分群とから構成される。
【0104】
第3a部分群G3aは、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、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構成される。第3b部分群G3bは、負の屈折力を有するレンズにより構成される。
【0105】
(2)数値実施例
次に、当該撮像レンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表11は当該撮像レンズの面データであり、表12は当該撮像レンズの緒元表である。また、表13は各非球面の非球面係数であり、表14は可変間隔データであり、表15は各レンズ群の焦点距離である。また、表21に条件式(1)~条件式(8)の値を示し、表22に各条件式に関連する値を示す。さらに、
図8及び
図9に無限遠物体フォーカス時及び近距離物体フォーカス時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0106】
[表11]
(面データ)
S R D Nd νd
(物体面)0 INF D( 0)
1 66.787 1.400 1.51680 64.20
2 25.315 5.476
3 32.051 8.767 2.00100 29.13
4 175.214 1.200 1.64769 33.84
5 21.014 23.114
*6 -57.918 3.593 1.68893 31.16
7 66.374 9.704 1.77250 49.63
*8 -35.204 0.500
(絞り) 9 INF D( 9)
10 44.358 6.108 1.72916 54.67
11 -70.452 1.000 1.58144 40.89
12 47.865 D(12)
13 -2115.444 1.000 1.80518 25.46
14 59.021 1.663
15 33.228 8.467 1.55032 75.50
16 -33.606 1.000 1.69895 30.05
17 -247.282 1.243
18 97.231 4.886 2.00272 19.32
19 -147.118 13.242
*20 -138.416 1.200 1.83441 37.29
*21 233.607 12.070
22 INF 2.500 1.51680 64.20
23 INF 1.000
(像面)24 INF
【0107】
[表12]
(諸元(無限遠物体フォーカス時))
焦点距離(mm) 33.95
FNo 1.45
画角(°) 64.5
像高(mm) 21.633
【0108】
[表13]
(非球面データ)
ε B C D E
第6面 1.0000 -5.05081E-06 9.78772E-09 -2.43856E-11 1.14480E-13
第8面 1.0000 -1.47916E-06 3.41633E-09 -8.05462E-12 2.19731E-14
第20面 1.0000 -2.73120E-05 1.74995E-08 -1.10914E-10 1.09765E-13
第21面 1.0000 -7.46047E-06 2.82513E-08 -6.57758E-11 1.11922E-13
【0109】
[表14]
(可変間隔)
無限遠物体 近距離物体フォーカス時
D( 0) INF 374.319
D( 9) 12.352 1.000
D(12) 4.197 15.549
【0110】
[表15]
(各レンズ群焦点距離)
群番号 始面-終面 群焦点距離
G1 1-8 144.97
G2 10-12 140.60
G3 13-21 88.13
【実施例4】
【0111】
図10は、本件発明に係る実施例4の撮像レンズの無限遠物体フォーカス時のレンズ断面図である。当該撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSTOPと、正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とから構成される。第3レンズ群G3と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置される。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第1レンズ群G1と、第3レンズ群G3とを光軸方向に固定し、第2レンズ群G2を光軸方向へ移動させることで行う。
【0112】
以下、各レンズ群の構成を説明する。
第1レンズ群G1は、第1レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される負の屈折力を有する第1a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される正の屈折力を有する第1b部分群とから構成される。
【0113】
第1a部分群G1aは、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、負の屈折力を有するレンズとから構成される。第1b部分群G1bは、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構成される。
【0114】
第2レンズ群は、物体側から順に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズから構成される。
【0115】
第3レンズ群G3は、第3レンズ群中の軸上最大空気間隔の物体側に配置される正の屈折力を有する第3a部分群と、この軸上最大空気間隔の像側に配置される負の屈折力を有する第3b部分群とから構成される。
【0116】
第3a部分群G3aは、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、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構成される。第3b部分群G3bは、負の屈折力を有するレンズにより構成される。
【0117】
(2)数値実施例
次に、当該撮像レンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表16は当該撮像レンズの面データであり、表17は当該撮像レンズの緒元表である。また、表18は各非球面の非球面係数であり、表19は可変間隔データであり、表20は各レンズ群の焦点距離である。また、表21に各条件式(1)~条件式(8)の値を示し、表22に各条件式に関連する値を示す。さらに、
図11及び
図12に無限遠物体フォーカス時及び近距離物体フォーカス時の縦収差図をそれぞれ示す。
【0118】
[表16]
(面データ)
S R D Nd νd
(物体面)0 INF D( 0)
1 60.824 1.400 1.67790 55.52
2 27.760 5.445
3 31.120 7.596 2.00100 29.13
4 119.888 1.200 1.60342 38.01
5 21.248 30.392
*6 -50.566 2.548 1.74077 27.76
7 96.952 7.503 1.72916 54.67
*8 -34.407 0.500
(絞り) 9 INF D( 9)
10 42.551 7.612 1.75500 52.32
11 -54.017 1.000 1.58144 40.89
12 68.648 D(12)
13 -285.304 1.000 1.72047 34.71
14 51.241 1.930
15 32.337 9.374 1.49700 81.61
16 -31.716 1.000 1.72047 34.71
17 -76.984 0.766
18 98.477 2.811 2.00272 19.32
19 -306.497 15.515
*20 -66.898 1.200 1.83441 37.29
*21 -48879.372 12.026
22 INF 2.500 1.51680 64.20
23 INF 1.000
(像面) 24 INF
【0119】
[表17]
(諸元(無限遠物体フォーカス時))
焦点距離(mm) 33.95
FNo 1.45
画角(°) 64.4
像高(mm) 21.633
【0120】
[表18]
(非球面データ)
ε B C D E
第6面 1.0000 -3.69960E-06 6.41422E-09 5.20799E-12 5.32354E-14
第8面 1.0000 -1.02059E-06 4.41889E-09 -4.86022E-12 3.28407E-14
第20面 1.0000 -1.85441E-05 -2.39394E-08 -8.05181E-11 1.84823E-13
第21面 1.0000 3.38338E-06 -1.95706E-08 2.39140E-11 6.42105E-14
【0121】
[表19]
(可変間隔)
無限遠物体 近距離物体フォーカス時
D( 0) INF 374.317
D( 9) 7.362 0.999
D(12) 4.002 10.365
【0122】
[表20]
(各レンズ群焦点距離)
群番号 始面-終面 群焦点距離
G1 1-8 520.38
G2 10-12 76.91
G3 13-21 168.05
【0123】
[表21]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(1) f/f1 0.117 -0.050 0.234 0.065
(2) f2/f3 0.924 0.526 1.595 0.458
(3) νd_3n 29.50 25.72 25.46 34.71
(4) f3/f 3.172 3.904 2.596 4.950
(5) f2/f23 1.887 1.520 2.458 1.493
(6) f2/f 2.932 2.053 4.141 2.265
(7) νd_1p 35.25 32.32 29.13 29.13
(8) νd_3p 95.10 81.61 75.50 81.61
【0124】
[表22]
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
f1 289.79 -686.91 144.97 520.38
f2 99.55 70.53 140.60 76.91
f3 107.68 134.09 88.13 168.05
f23 52.76 46.41 57.20 51.50
【産業上の利用可能性】
【0125】
本件発明によれば、大口径化を図りつつ、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに伴う収差変動を抑制可能な広画角の撮像レンズ及び撮像装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0126】
G1・・・レンズ群G1
G1a・・・第1a部分群
G1b・・・第1b部分群
G2・・・レンズ群G2
G3・・・レンズ群G3
G3a・・・第3a部分群
G3b・・・第3b部分群
STOP・・・開口絞り