JP2011107450A - 撮像レンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図る。
【解決手段】 負レンズL1と正レンズL2が物体側から像側へ順に配置されて成る正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2とを物体側から像側へ順に配置し、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側に移動することによって合焦し、条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにした。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、f2:第2レンズ群の焦点距離、fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離、bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス、f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離、f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 負レンズL1と正レンズL2が物体側から像側へ順に配置されて成る正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2とを物体側から像側へ順に配置し、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側に移動することによって合焦し、条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにした。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、f2:第2レンズ群の焦点距離、fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離、bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス、f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離、f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は撮像レンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、Fナンバーが1.2〜1.5程度、画角が46度程度で、レンズ交換式カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ等に好適に使用できる撮像レンズとしての大口径単焦点レンズ及びこれを備えた撮像装置の技術分野に関する。
撮像レンズとして用いられるFナンバーが1.2〜1.5程度の所謂大口径レンズは、凹レンズと凸レンズの組み合わせがそれぞれ絞りを挟んで対称的に向かい合うように配置された所謂ダブルガウス型の構成を有するものが多いが、全体繰り出し式のフォーカシングが用いられることにより近接撮影時の結像性能が大きく悪化するものが多い。
また、フォーカシング時に複数のレンズ群を異なる速度で移動させる所謂フローティング方式を用いたレトロフォーカスタイプが、画角が64度程度の所謂大口径広角レンズに採用されている。
このようなフローティング方式を用いた撮像レンズとして、例えば、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レンズ群とによって構成されているものがある(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載された撮像レンズは、フローティング方式が用いられたレトロフォーカスタイプであり、例えば、画角が64度程度の大口径広角レンズに採用されている。
特許文献1に記載された撮像レンズにあっては、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が像側から物体側へ移動し、第3レンズ群が第2レンズ群との間隔を変えながら像側から物体側へ移動することにより合焦するフローティング方式が用いられている。
また、画角29度程度の所謂大口径中望遠レンズとして、2枚の正レンズと像側に強い凹面を向けた負レンズとが物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とによって構成されているものがある(例えば、特許文献2参照)。
特許文献2に記載された撮像レンズにあっては、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦するリアフォーカスタイプとされている。
ところが、Fナンバーが1.2〜1.5程度、画角が46度程度の所謂大口径標準レンズは、依然としてダブルガウス型の構成を有するものが多く、全体繰り出し式のフォーカシングが用いられることにより近接撮影時の結像性能が大きく悪化するものが多い。
また、特許文献1に記載された撮像レンズにあっては、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第2レンズ群と第3レンズ群が移動されるためフォーカシング時の可動群が多い。
従って、可動群に複雑な動作をさせる必要があり、可動群の負荷が大きくなり、フォーカス速度が遅くなったり、コストの増大や鏡筒の大径化を来たすという問題がある。
さらに、特許文献2に記載された撮像レンズにあっては、焦点距離に対してバックフォーカスが短いため、例えば、一眼レフ用の広角から標準の交換レンズ等の焦点距離に対してバックフォーカスを長くとる必要があるタイプに対しては不適当であった。
そこで、本発明撮像レンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることを課題とする。
撮像レンズは、上記した課題を解決するために、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側に移動することによって合焦し、以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにしたものである。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
従って、適正な長さのバックフォーカスが確保されると共にフォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークの短縮化が図られる。
上記した撮像レンズにおいては、前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成し、以下の条件式(4)及び条件式(5)を満足することが望ましい。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。
第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成し、条件式(4)及び条件式(5)を満足するように構成することにより、被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動等の各収差が抑制される。
上記した撮像レンズにおいては、前記第1レンズ群の正レンズを両凸レンズによって構成し、以下の条件式(6)を満足するように構成することが望ましい。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
第1レンズ群の正レンズを両凸レンズによって構成し、条件式(6)を満足するように構成することにより、第1レンズ群における負レンズの像側の面で発生する正の球面収差に対する正レンズの物体側の面で発生する負の球面収差の発生量が適正化される。
上記した撮像レンズにおいては、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。
条件式(7)を満足することにより、第1レンズ群において発生する倍率色収差と軸上色収差が小さくなる。
上記した撮像レンズにおいては、前記第2レンズ群のレンズに少なくとも一つの非球面を形成することが望ましい。
第2レンズ群のレンズに少なくとも一つの非球面を形成することにより、第1レンズ群において発生する負の球面収差が、非球面が形成されたレンズによって補正される。
上記した撮像レンズにおいては、前記第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とすることが望ましい。
第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とすることにより、絞りを挟んで凹面が向き合う所謂ダブルガウスタイプの構成とし、大口径レンズにおいて球面収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
別の撮像レンズは、上記した課題を解決するために、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成したものである。
従って、被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動が抑制される。
上記した別の撮像レンズにおいては、前記第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とすることが望ましい。
第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とすることにより、絞りを挟んで凹面が向き合う所謂ダブルガウスタイプの構成とし、大口径レンズにおいて球面収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
撮像装置は、上記した課題を解決するために、撮像レンズと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、前記撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにしたものである。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
従って、適正な長さのバックフォーカスが確保されると共にフォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークの短縮化が図られる。
別の撮像装置は、上記した課題を解決するために、撮像レンズと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、前記撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成したものである。
従って、被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動が抑制される。
本発明撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側に移動することによって合焦し、以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにしている。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
従って、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができる。
請求項2に記載した発明にあっては、前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成し、以下の条件式(4)及び条件式(5)を満足するようにしている。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。
従って、被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動を抑制することができ、また、負レンズの径を小さくすることができ、小型化と高性能化の両立が可能となる。
請求項3に記載した発明にあっては、前記第1レンズ群の正レンズを両凸レンズによって構成し、以下の条件式(6)を満足するようにしている。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
従って、結像性能の向上を図ることができると共に小型化を図ることができる。
請求項4に記載した発明にあっては、以下の条件式(7)を満足するようにしている。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。
従って、第1レンズ群における軸上色収差と倍率色収差の発生を抑制することができる。
請求項5に記載した発明にあっては、前記第2レンズ群のレンズに少なくとも一つの非球面を形成したので、非球面を形成して収差補正を行うことにより、第2レンズ群におけるレンズの構成枚数を少なくし、第2レンズ群を軽量化することができる。
請求項6に記載した発明にあっては、前記第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成としたので、第2レンズ群における諸収差の発生を抑制することができる。
別の本発明撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成している。
従って、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができると共に被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動を抑制することができる。
請求項8に記載した発明にあっては、前記第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成としたので、第2レンズ群における諸収差の発生を抑制することができる。
本発明撮像装置は、撮像レンズと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、前記撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにしている。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
従って、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができる。
別の本発明撮像装置は、撮像レンズと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、前記撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成している。
従って、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができると共に被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動を抑制することができる。
以下に、本発明撮像レンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。
[撮像レンズの構成]
本発明撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成る。
本発明撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成る。
本発明撮像レンズは、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦する。
本発明撮像レンズは、以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにされている。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
本発明撮像レンズにあっては、上記のように構成し、かつ、上記した条件式(1)乃至条件式(3)を満足することにより、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができる。
特に、本発明撮像レンズにあっては、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離において光学性能に優れ、鏡筒構造を簡略化することが可能であり、Fナンバー1.2〜1.5程度、画角46度程度の大口径単焦点レンズとして用いることができる。
条件式(1)は、第2レンズ群の焦点距離を規定する式である。
条件式(1)の下限を超えると、バックフォーカスを十分に確保することができなくなると共に被写体距離の変化に対する球面収差の変動が大きくなり近接領域における結像性能が悪化する。
逆に、条件式(1)の上限を超えると、フォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークが大きくなり、フォーカス速度が遅くなると共に全長の短縮化を図ることが困難になる。
従って、撮像レンズが条件式(1)を満足することにより、バックフォーカスを長くすることができると共に被写体距離の変化に対する球面収差の変動を抑制することができる。また、フォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークを小さくすることができ、フォーカス速度の高速化及び全長の短縮化を図ることができる。
条件式(2)は、焦点距離に対するバックフォーカスの量を規定する式である。
条件式(2)の下限を超えると、バックフォーカスが短くなり、例えば、一眼レフ用の交換レンズとしては不適当となる。
逆に、条件式(2)の上限を超えると、第2レンズ群のバックフォーカスをより長くする必要が生じ、第2レンズ群をレトロフォーカスタイプによって構成する必要があり、近接領域における結像性能が悪化する。
従って、撮像レンズが条件式(2)を満足することにより、バックフォーカスを長くすることができると共に近接領域における結像性能の向上を図ることができる。
条件式(3)は、第1レンズ群における負レンズの焦点距離と正レンズの焦点距離との比を規定する式である。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群における負レンズの屈折力が強くなり過ぎ、フォーカシング時における第2のレンズ群の移動ストロークが大きくなり、フォーカス速度が遅くなると共に全長の短縮化が困難になる。
逆に、条件式(3)の上限を超えると、バックフォーカスが短くなると共に第1レンズ群における負レンズの径が大きくなり小型化が阻害される。
従って、撮像レンズが条件式(3)を満足することにより、フォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークを小さくすることができ、フォーカス速度の高速化及び全長の短縮化を図ることができる。また、バックフォーカスを長くすることができると共に小型化を図ることができる。
尚、条件式(3)は、下限を0.85とし、上限を1.15とすることがより望ましい。
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成し、以下の条件式(4)及び条件式(5)を満足することが望ましい。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。
第1レンズ群における負レンズの物体側の面を物体側を向く凹面に形成することにより、被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動を抑制することができる。
また、第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成し、条件式(4)及び条件式(5)を満足することにより、負レンズの径を小さくすることができ、小型化と高性能化の両立が可能となる。
条件式(4)は、第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径を規定する式である。
条件式(4)の下限を超えると、第1レンズ群における負レンズの物体側の面の屈折力が強くなり過ぎ、負のディストーションが大きくなってしまう。
逆に、条件式(4)の上限を超えると、第1レンズ群における負レンズの物体側の面の屈折力が弱くなり過ぎ、第1レンズ群における負レンズの径が大きくなり小型化を図ることができなくなる。
従って、撮像レンズが条件式(4)を満足することにより、負のディストーションの発生を抑制することができると共に小型化を図ることができる。
条件式(5)は、第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径を規定する式である。
条件式(5)の下限を超えると、第1レンズ群における負レンズの像側の面で発生する負のコマ収差が大きくなり、結像性能が悪化してしまう。
逆に、条件式(5)の上限を超えると、第1レンズ群における負レンズの像側の面で発生する正の球面収差が小さくなり、近接撮影時における球面収差の変動が大きくなってしまう。
従って、撮像レンズが条件式(5)を満足することにより、結像性能の向上を図ることができると共に近接撮影時における球面収差の変動を小さくすることができる。
尚、条件式(5)は、下限を0.85とし、上限を1.2とすることがより望ましい。
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第1レンズ群の正レンズを両凸レンズによって構成し、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
第1レンズ群の正レンズを両凸レンズによって構成し、条件式(6)を満足することにより、小型化を図ることができる。
条件式(6)は、第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径と正レンズの物体側の面の曲率半径との比を規定する式である。
条件式(6)の下限を超えると、第1レンズ群における負レンズの像側の面で発生する正の球面収差が正レンズの物体側の面で発生する負の球面収差に比べて大きくなり過ぎ、第1レンズ群の全体で発生する負の球面収差が大きくなり、結像性能が悪化してしまう。
逆に、条件式(6)の上限を超えると、第1レンズ群における負レンズの像側の面で発生する正の球面収差が正レンズの物体側の面で発生する負の球面収差に比べて小さくなり過ぎ、近接時における性能を確保するために負レンズと正レンズの間隔を広げる必要が生じ、全長が長くなってしまうと共に負レンズの径が大きくなってしまう。
従って、撮像レンズが条件式(6)を満足することにより、結像性能の向上を図ることができると共に小型化を図ることができる。
尚、条件式(6)は、下限を0.65とし、上限を1.0とすることがより望ましい。
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。
条件式(7)は、第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数と正レンズのd線でのアッベ数との比を規定する式である。
条件式(7)の下限を超えると、第1レンズ群において発生する倍率色収差が大きくなり過ぎ、第2レンズ群による残存収差の補正が困難になってしまう。
逆に、条件式(7)の上限を超えると、第1レンズ群において発生する軸上色収差が大きくなり過ぎ、第2レンズ群による残存収差の補正が困難になってしまう。
従って、撮像レンズが条件式(7)を満足することにより、第1レンズ群における軸上色収差と倍率色収差の発生を抑制することができる。
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第2レンズ群のレンズに少なくとも一つの非球面を形成することが望ましい。
第1レンズ群において強い負の球面収差が発生するため、第2レンズ群のレンズに少なくとも一つの非球面を形成して収差補正を行うことにより、第2レンズ群におけるレンズの構成枚数を少なくし、フォーカス群として機能する第2レンズ群を軽量化することができる。
本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とすることが望ましい。
第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成、特に、絞りを挟んで強い凹面が向き合う所謂ダブルガウスタイプの構成とすることにより、第2レンズ群における諸収差の発生を抑制することができる。
別の本発明撮像レンズは、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成る。
別の本発明撮像レンズは、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成している。
別の本発明撮像レンズにあっては、上記のように構成することにより、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができると共に被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動を抑制することができる。
特に、別の本発明撮像レンズにあっては、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離において光学性能に優れ、鏡筒構造を簡略化することが可能であり、Fナンバー1.2〜1.5程度、画角46度程度の大口径単焦点レンズとして用いることができる。
別の本発明の一実施形態による撮像レンズにあっては、第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とすることが望ましい。
第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成、特に、絞りを挟んで強い凹面が向き合う所謂ダブルガウスタイプの構成とすることにより、第2レンズ群における諸収差の発生を抑制することができる。
[撮像レンズの数値実施例]
以下に、本発明撮像レンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。
以下に、本発明撮像レンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。
尚、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。
「i」は面番号、「Ri」は曲率半径、「di」は第i番目の面と第i+1番目の面との間の軸上面間隔、「nd」は屈折率、「νd」はアッベ数、「FNo.」はFナンバー、「f」は焦点距離、「ω」は半画角を示す。面番号に関し「ASP」は当該面が非球面であることを示し、曲率半径に関し「∞」は当該面が平面であることを示す。軸上面間隔に関し可変間隔は各表において「無限遠合焦時」及び「最近接合焦時」の順に示す。
また、屈折率及びアッベ数はd線(λ=587.6nm)における値である。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「x」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離(サグ量)、「y」を光軸方向に垂直な方向における高さ(像高)、「c」をレンズの頂点における近軸曲率(曲率半径の逆数)、「κ」を円錐定数(コーニック定数)、「C4」、「C6」、「C8」、「C10」をそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数とすると、以下の数式1によって定義される。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態における撮像レンズ1のレンズ構成を示している。
図1は、本発明の第1の実施の形態における撮像レンズ1のレンズ構成を示している。
撮像レンズ1は、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と正の屈折力を有する第2レンズ群GR2とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
撮像レンズ1は、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群GR1が像面に対して固定され、第2レンズ群GR2が像側から物体側へ移動することによって合焦する。
第1レンズ群GR1は、両凹レンズである負の屈折力を有する第1レンズL1と、両凸レンズである正の屈折力を有する第2レンズL2とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
第2レンズ群GR2は、絞りSを挟んで物体側に配置された前群GR2Fと像側に配置された後群GR2Rとから成る。
前群GR2Fは、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第3レンズL3と、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第4レンズL4と、物体側に凸のメニスカスレンズである負の屈折力を有する第5レンズL5とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
後群GR2Rは、両凹レンズである負の屈折力を有する第6レンズL6と、両凸レンズである正の屈折力を有する第7レンズL7と、両凸レンズである正の屈折力を有する第8レンズL8とが物体側から像側へ順に配置されて成る。第6レンズL6と第7レンズL7は接合レンズとして構成されている。
第8レンズL8と像面IMGの間にはフィルター類で構成される平行ガラスGLが配置されている。バックフォーカスは平行ガラスGLを空気換算した第8レンズL8の像側の面から像面IMGまでの距離である。
表1に、第1の実施の形態における撮像レンズ1に具体的数値を適用した数値実施例1のレンズデーターを示す。
撮像レンズ1において、第2レンズ群GR2の第8レンズL8の像側の面(第16面)は非球面に形成されている。数値実施例1における非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数C2、C4、C6、C8を円錐定数κと共に表2に示す。
尚、表2及び後述する非球面係数を示す各表において、「E−i」は10を底とする指数表現、即ち、「10−i」を表しており、例えば、「0.12345E−05」は「0.12345×10−5」を表している。
図2及び図3は数値実施例1の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図2は無限遠合焦時、図3は最近接合焦時における諸収差図を示す。
図2及び図3に関し、球面収差図においては、縦軸が開放F値との割合、横軸がフォーカスであり、実線でd線(波長587.6nm)、点線でg線(波長435.8nm)、一点鎖線でC線(波長656.3nm)における値をそれぞれ示す。像面湾曲図においては、縦軸が画角、横軸がフォーカスであり、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。歪曲収差図においては、縦軸が画角、横軸が割合である。
各収差図から、数値実施例1は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
<第2の実施の形態>
図4は、本発明の第2の実施の形態における撮像レンズ2のレンズ構成を示している。
図4は、本発明の第2の実施の形態における撮像レンズ2のレンズ構成を示している。
撮像レンズ2は、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と正の屈折力を有する第2レンズ群GR2とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
撮像レンズ2は、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群GR1が像面に対して固定され、第2レンズ群GR2が像側から物体側へ移動することによって合焦する。
第1レンズ群GR1は、両凹レンズである負の屈折力を有する第1レンズL1と、両凸レンズである正の屈折力を有する第2レンズL2とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
第2レンズ群GR2は、絞りSを挟んで物体側に配置された前群GR2Fと像側に配置された後群GR2Rとから成る。
前群GR2Fは、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第3レンズL3と、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第4レンズL4と、物体側に凸のメニスカスレンズである負の屈折力を有する第5レンズL5とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
後群GR2Rは、両凹レンズである負の屈折力を有する第6レンズL6と、両凸レンズである正の屈折力を有する第7レンズL7と、両凹レンズである負の屈折力を有する第8レンズL8と、両凸レンズである正の屈折力を有する第9レンズL9と、両凸レンズである正の屈折力を有する第10レンズL10とが物体側から像側へ順に配置されて成る。第6レンズL6と第7レンズL7は接合レンズとして構成され、第8レンズL8と第9レンズL9は接合レンズとして構成されている。
第10レンズL10と像面IMGの間にはフィルター類で構成される平行ガラスGLが配置されている。バックフォーカスは平行ガラスGLを空気換算した第10レンズL10の像側の面から像面IMGまでの距離である。
表3に、第2の実施の形態における撮像レンズ2に具体的数値を適用した数値実施例2のレンズデーターを示す。
図5及び図6は数値実施例2の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図5は無限遠合焦時、図6は最近接合焦時における諸収差図を示す。
図5及び図6に関し、球面収差図においては、縦軸が開放F値との割合、横軸がフォーカスであり、実線でd線(波長587.6nm)、点線でg線(波長435.8nm)、一点鎖線でC線(波長656.3nm)における値をそれぞれ示す。像面湾曲図においては、縦軸が画角、横軸がフォーカスであり、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。歪曲収差図においては、縦軸が画角、横軸が割合である。
各収差図から、数値実施例2は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
<第3の実施の形態>
図7は、本発明の第3の実施の形態における撮像レンズ3のレンズ構成を示している。
図7は、本発明の第3の実施の形態における撮像レンズ3のレンズ構成を示している。
撮像レンズ3は、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と正の屈折力を有する第2レンズ群GR2とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
撮像レンズ3は、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群GR1が像面に対して固定され、第2レンズ群GR2が像側から物体側へ移動することによって合焦する。
第1レンズ群GR1は、両凹レンズである負の屈折力を有する第1レンズL1と、両凸レンズである正の屈折力を有する第2レンズL2とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
第2レンズ群GR2は、絞りSを挟んで物体側に配置された前群GR2Fと像側に配置された後群GR2Rとから成る。
前群GR2Fは、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第3レンズL3と、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第4レンズL4と、物体側に凸のメニスカスレンズである負の屈折力を有する第5レンズL5とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
後群GR2Rは、両凹レンズである負の屈折力を有する第6レンズL6と、両凸レンズである正の屈折力を有する第7レンズL7と、像側に凸のメニスカスレンズである負の屈折力を有する第8レンズL8と、像側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第9レンズL9と、両凸レンズである正の屈折力を有する第10レンズL10とが物体側から像側へ順に配置されて成る。第6レンズL6と第7レンズL7と第8レンズL8は接合レンズとして構成されている。
第10レンズL10と像面IMGの間にはフィルター類で構成される平行ガラスGLが配置されている。バックフォーカスは平行ガラスGLを空気換算した第10レンズL10の像側の面から像面IMGまでの距離である。
表4に、第3の実施の形態における撮像レンズ3に具体的数値を適用した数値実施例3のレンズデーターを示す。
図8及び図9は数値実施例3の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図8は無限遠合焦時、図9は最近接合焦時における諸収差図を示す。
図8及び図9に関し、球面収差図においては、縦軸が開放F値との割合、横軸がフォーカスであり、実線でd線(波長587.6nm)、点線でg線(波長435.8nm)、一点鎖線でC線(波長656.3nm)における値をそれぞれ示す。像面湾曲図においては、縦軸が画角、横軸がフォーカスであり、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。歪曲収差図においては、縦軸が画角、横軸が割合である。
各収差図から、数値実施例3は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
<第4の実施の形態>
図10は、本発明の第4の実施の形態における撮像レンズ4のレンズ構成を示している。
図10は、本発明の第4の実施の形態における撮像レンズ4のレンズ構成を示している。
撮像レンズ4は、正の屈折力を有する第1レンズ群GR1と正の屈折力を有する第2レンズ群GR2とが物体側より像側へ順に配置されて成る。
撮像レンズ4は、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群GR1が像面に対して固定され、第2レンズ群GR2が像側から物体側へ移動することによって合焦する。
第1レンズ群GR1は、両凹レンズである負の屈折力を有する第1レンズL1と、両凸レンズである正の屈折力を有する第2レンズL2とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
第2レンズ群GR2は、絞りSを挟んで物体側に配置された前群GR2Fと像側に配置された後群GR2Rとから成る。
前群GR2Fは、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第3レンズL3と、物体側に凸のメニスカスレンズである正の屈折力を有する第4レンズL4と、物体側に凸のメニスカスレンズである負の屈折力を有する第5レンズL5とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
後群GR2Rは、両凹レンズである負の屈折力を有する第6レンズL6と、両凸レンズである正の屈折力を有する第7レンズL7と、両凸レンズである正の屈折力を有する第8レンズL8とが物体側から像側へ順に配置されて成る。第6レンズL6と第7レンズL7は接合レンズとして構成されている。
第8レンズL8と像面IMGの間にはフィルター類で構成される平行ガラスGLが配置されている。バックフォーカスは平行ガラスGLを空気換算した第8レンズL8の像側の面から像面IMGまでの距離である。
表5に、第4の実施の形態における撮像レンズ4に具体的数値を適用した数値実施例4のレンズデーターを示す。
撮像レンズ4において、第2レンズ群GR2の第8レンズL8の像側の面(第16面)は非球面に形成されている。数値実施例4における非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数C2、C4、C6、C8を円錐定数κと共に表6に示す。
図11及び図12は数値実施例4の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図11は無限遠合焦時、図12は最近接合焦時における諸収差図を示す。
図11及び図12に関し、球面収差図においては、縦軸が開放F値との割合、横軸がフォーカスであり、実線でd線(波長587.6nm)、点線でg線(波長435.8nm)、一点鎖線でC線(波長656.3nm)における値をそれぞれ示す。像面湾曲図においては、縦軸が画角、横軸がフォーカスであり、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。歪曲収差図においては、縦軸が画角、横軸が割合である。
各収差図から、数値実施例4は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
上記したように、撮像レンズ1乃至撮像レンズ4は、諸収差が良好に補正されているため、特に、画素数の多いレンズ交換式のデジタルスチルカメラ用として好適である。
[撮像レンズの条件式の各値]
以下に、本発明撮像レンズの条件式の各値について説明する。
以下に、本発明撮像レンズの条件式の各値について説明する。
表7に撮像レンズ1乃至撮像レンズ4における上記条件式(1)乃至条件式(7)の各値を示す。
表7から明らかなように、撮像レンズ1乃至撮像レンズ4は条件式(1)乃至条件式(7)を満足するようにされている。
[撮像装置の構成]
以下に、本発明撮像装置について説明する。
以下に、本発明撮像装置について説明する。
本発明撮像装置は、撮像レンズと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装置である。
本発明撮像装置は、撮像レンズが、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成る。
本発明撮像装置は、撮像レンズが、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦する。
本発明撮像装置は、撮像レンズが、以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにされている。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。
本発明撮像装置にあっては、撮像レンズを上記のように構成し、かつ、上記した条件式(1)乃至条件式(3)を満足することにより、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができる。
特に、本発明撮像装置にあっては、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離において光学性能に優れ、鏡筒構造を簡略化することが可能であり、Fナンバー1.2〜1.5程度、画角46度程度の大口径単焦点レンズとして撮像レンズを用いることができる。
条件式(1)は、第2レンズ群の焦点距離を規定する式である。
条件式(1)の下限を超えると、バックフォーカスを十分に確保することができなくなると共に被写体距離の変化に対する球面収差の変動が大きくなり近接領域における結像性能が悪化する。
逆に、条件式(1)の上限を超えると、フォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークが大きくなり、フォーカス速度が遅くなると共に全長の短縮化を図ることが困難になる。
従って、撮像装置は、撮像レンズが条件式(1)を満足することにより、バックフォーカスを長くすることができると共に被写体距離の変化に対する球面収差の変動を抑制することができる。また、フォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークを小さくすることができ、フォーカス速度の高速化及び全長の短縮化を図ることができる。
条件式(2)は、焦点距離に対するバックフォーカスの量を規定する式である。
条件式(2)の下限を超えると、バックフォーカスが短くなり、例えば、一眼レフ用の交換レンズとしては不適当となる。
逆に、条件式(2)の上限を超えると、第2レンズ群のバックフォーカスをより長くする必要が生じ、第2レンズ群をレトロフォーカスタイプによって構成する必要があり、近接領域における結像性能が悪化する。
従って、撮像装置は、撮像レンズが条件式(2)を満足することにより、バックフォーカスを長くすることができると共に近接領域における結像性能の向上を図ることができる。
条件式(3)は、第1レンズ群における負レンズの焦点距離と正レンズの焦点距離との比を規定する式である。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群における負レンズの屈折力が強くなり過ぎ、フォーカシング時における第2のレンズ群の移動ストロークが大きくなり、フォーカス速度が遅くなると共に全長の短縮化が困難になる。
逆に、条件式(3)の上限を超えると、バックフォーカスが短くなると共に第1レンズ群における負レンズの径が大きくなり小型化が阻害される。
従って、撮像装置は、撮像レンズが条件式(3)を満足することにより、フォーカシング時における第2レンズ群の移動ストロークを小さくすることができ、フォーカス速度の高速化及び全長の短縮化を図ることができる。また、バックフォーカスを長くすることができると共に小型化を図ることができる。
尚、条件式(3)は、下限を0.85とし、上限を1.15とすることがより望ましい。
別の本発明撮像装置は、撮像レンズが、1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成る。
別の本発明撮像装置は、撮像レンズが、被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成している。
別の本発明撮像装置は、撮像レンズを上記のように構成することにより、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離における光学性能の向上及び鏡筒構造の簡略化を図ることができると共に被写体距離の変化によって発生する像面湾曲の変動を抑制することができる。
特に、本発明別の撮像装置にあっては、無限遠から最近接までの広範囲な撮影距離において光学性能に優れ、鏡筒構造を簡略化することが可能であり、Fナンバー1.2〜1.5程度、画角46度程度の大口径単焦点レンズとして撮像レンズを用いることができる。
[撮像装置の一実施形態]
図13に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
図13に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
撮像装置(デジタルスチルカメラ)100は、撮像機能を担うカメラブロック10と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部20と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部30とを有している。また、撮像装置100は、撮影された画像等を表示するLCD(Liquid Crystal Display)40と、メモリーカード1000への画像信号の書込及び読出を行うR/W(リーダ/ライタ)50と、撮像装置の全体を制御するCPU(Central Processing Unit)60とを有している。さらに、撮像装置100は、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等から成る入力部70と、カメラブロック10に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部80とを備えている。
カメラブロック10は、撮像レンズ11(本発明が適用される撮像レンズ1、2、3、4)を含む光学系や、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子12等とによって構成されている。
カメラ信号処理部20は、撮像素子12からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
画像処理部30は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。
LCD40はユーザーの入力部70に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。
R/W50は、画像処理部30によって符号化された画像データのメモリーカード1000への書込及びメモリーカード1000に記録された画像データの読出を行う。
CPU60は、撮像装置100に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
入力部70は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザーによる操作に応じた指示入力信号をCPU60に対して出力する。
レンズ駆動制御部80は、CPU60からの制御信号に基づいて撮像レンズ11の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
メモリーカード1000は、例えば、R/W50に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
以下に、撮像装置100における動作を説明する。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部70からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて撮像レンズ11の所定のレンズが移動される。
入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック10の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部20から画像処理部30に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはR/W50に出力され、メモリーカード1000に書き込まれる。
尚、フォーカシングは、例えば、入力部50のシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や記録(撮影)のために全押しされた場合等に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80が撮像レンズ11の所定のレンズを移動させることにより行われる。
メモリーカード1000に記録された画像データを再生する場合には、入力部70に対する操作に応じて、R/W50によってメモリーカード1000から所定の画像データが読み出され、画像処理部30によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がLCD40に出力されて再生画像が表示される。
尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたPDA(Personal Digital Assistant)等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。
上記した各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
1…撮像レンズ、2…撮像レンズ、3…撮像レンズ、4…撮像レンズ、GR1…第1レンズ群、GR2…第2レンズ群、L1…第1レンズ(負レンズ)、L2…第2レンズ(正レンズ)、S…絞り、IMG…像面、100…撮像装置、11…撮像レンズ、12…撮像素子
Claims (10)
- 1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、
被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側に移動することによって合焦し、
以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにした
撮像レンズ。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。 - 前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成し、
以下の条件式(4)及び条件式(5)を満足するようにした
請求項1に記載の撮像レンズ。
(4)0.7<|R1/fi|<5
(5)0.7<|R2/fi|<1.5
但し
R1:第1レンズ群における負レンズの物体側の面の曲率半径
R2:第1レンズ群における負レンズの像側の面の曲率半径
とする。 - 前記第1レンズ群の正レンズを両凸レンズによって構成し、
以下の条件式(6)を満足するようにした
請求項2に記載の撮像レンズ。
(6)0.6<|R2/R3|<1.5
但し
R3:第1レンズ群における正レンズの物体側の面の曲率半径
とする。 - 以下の条件式(7)を満足するようにした
請求項1に記載の撮像レンズ。
(7)0.6<νd1/νd2<0.85
但し、
νd1:第1レンズ群における負レンズのd線でのアッベ数
νd2:第1レンズ群における正レンズのd線でのアッベ数
とする。 - 前記第2レンズ群のレンズに少なくとも一つの非球面を形成した
請求項3に記載の撮像レンズ。 - 前記第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とした
請求項3に記載の撮像レンズ。 - 1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、
被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、
前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成した
撮像レンズ。 - 前記第2レンズ群を、絞りを挟んで凹面が向き合う構成とした
請求項7に記載の撮像レンズ。 - 撮像レンズと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、
前記撮像レンズは、
1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、
被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、
以下の条件式(1)乃至条件式(3)を満足するようにした
撮像装置。
(1)1.0<f2/fi<1.5
(2)1.1<fi/bfi<1.5
(3)0.7<|f1F/f1R|<1.3
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fi:レンズ全系における無限遠合焦時の焦点距離
bfi:レンズ全系の無限遠合焦時のバックフォーカス
f1F:第1レンズ群における負レンズの焦点距離
f1R:第1レンズ群における正レンズの焦点距離
とする。 - 撮像レンズと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、
前記撮像レンズは、
1枚の負レンズと1枚の正レンズが物体側から像側へ順に配置されて成る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レンズ群とが、物体側から像側へ順に配置されて成り、
被写体距離が無限遠から近接に変化する際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動することによって合焦し、
前記第1レンズ群の負レンズを両凹レンズによって構成した
撮像装置。
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