JP2014052565A - 結像レンズ、撮像装置および情報装置 - Google Patents

結像レンズ、撮像装置および情報装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 リアフォーカスタイプで、半画角が約32〜33度の広角で、F値がF2.5相当程度と明るく、光学系全長が像高に対して2.3倍程度と小型で、フォーカシングにおける歪曲収差の変動が小さく、高性能を得ること。
【解決手段】 結像レンズは、物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1と、開口絞りADと、正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2とを配置して、物体の光学像を結像させる光学系を構成する。第1レンズ群Gr1は、少なくとも2枚のレンズを有し、第2レンズ群Gr2は、少なくとも4枚のレンズを有し、光学系全体を7枚以下のレンズで構成する。第2レンズ群Gr2内の少なくとも4枚のレンズのうちの少なくとも2枚のレンズをフォーカシングレンズとして物体側から像面側に移動させて、無限遠側から近距離側へのフォーカシングを行う。
【選択図】 図1

Description

本発明は、いわゆる銀塩カメラを含む各種のカメラ、特に、デジタルカメラ、ビデオカメラおよび監視カメラ等における撮像光学系として用いられ、被写体像を結像させるための単焦点の結像レンズの改良に係り、特にデジタルカメラおよびデジタルビデオカメラ等のように電子的撮像手段を用いた撮像装置における撮像用光学系として好適な結像レンズ、そのような結像レンズを用いるカメラ等の撮像装置および撮像機能を有する携帯情報端末装置等の情報装置に関するものである。
近年、CCD(電荷結合素子)撮像素子やCMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子等の固体撮像素子を使用する撮像装置として、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラが普及しており、特に主としてスティル画像、すなわち静止画を撮像するために使用されるデジタルカメラは、在来の、いわゆる銀塩フィルムを用いる銀塩カメラに代わる撮像装置として広く普及している。
この種の撮像装置に用いられる固体撮像素子は、高画素数化が進み、それに伴って撮像レンズとして用いられる結像レンズについても、より高い光学性能が求められている。また、撮像装置の携帯性が考慮されてコンパクト化も進み、市場では、高性能化とコンパクト化を両立させた撮像装置が求められるようになり、撮像レンズにも高性能化およびコンパクト化が求められている。さらに、撮影速度の高速化も進められており、高速撮影に適する撮像レンズとして、より明るいレンズが求められている。
デジタルカメラ用の撮像レンズの画角については、スナップ写真等で手軽に撮影できるような、ある程度の広角が好まれており、35mm判(いわゆるライカ判)フィルム写真の場合に換算して35mm相当の焦点距離に相当する半画角:32度が求められる画角の目安の一つとなっている。
また、近年におけるレアメタルの高騰に伴って一部の硝材の価格が上昇している。そのため、光学系の硝材コスト削減による使用硝材の自由度の減少と高性能・コンパクト化の両立を図るべく、設計・開発を競合して進めることが求められている状況の下、従来とは飛躍的に異なる光学系を設計・開発する必要が生じてきている。
さらに最近では、撮像レンズにより結像された光学像を電気的な画像データに変換するための撮像素子としてのイメージセンサの高画素化に伴って、コンパクトで高性能な光学系が市場に投入されている。また、携帯電話機等のカメラ付き携帯情報端末装置にも8メガピクセル以上の画素数を持つイメージセンサおよびそれに対応する高性能な撮像レンズを搭載したものが登場しており、デジタルカメラに引けをとらないレベルのものまで製品化されている。
この種の携帯情報端末装置にカメラ機能用の撮像レンズとして搭載されている結像レンズとしては、レンズ材料に樹脂を用いたものが主になっている。このような結像レンズの例が特許文献1(特開2004-295112号公報、特許第4616566号)等に開示されている。また、携帯情報端末装置のカメラ機能用の撮像レンズとして、インナーフォーカスタイプの光学系を用いる例が特許文献2(特開2008−76953号公報)等に開示されている。
一方、デジタルカメラの撮像レンズに樹脂材料を採用したインナーフォーカスタイプの光学系を用いる例が特許文献3(特開2011−22427号公報)等に開示されている。さらに、ズームレンズにおいても、樹脂材料を採用した光学系を用いる例が特許文献4(特開平1−24284号公報)等に開示されている。かつて広く用いられた、いわゆる「レンズ付フィルム」(「使いきりカメラ」等とも呼ばれる)と称される簡易型のカメラにおいても撮像レンズに樹脂材料を用いた光学系を用いる例が、特許文献5(特開平8−338944号公報)等に開示されている。また、いわゆる写真レンズ、すなわちカメラにおける撮像レンズとして、全レンズに樹脂レンズを採用した光学系を用いる例が特許文献6(特開平2−101417号公報)等に開示されている。
すなわち、特許文献1〜特許文献6に開示された撮像レンズとしての光学系は、いずれも樹脂製のレンズを用いた結像レンズであり、特に、特許文献2および特許文献3の光学系は、合焦調整、すなわちフォーカシングの際に光学系全長が変化しないインナーフォーカスタイプの光学系である。
特許文献1には、携帯情報端末装置におけるカメラ機能向けの光学系が示されており、レンズ枚数が3枚、開放F値がF2.4相当、そして35mm判換算の焦点距離が32mm相当の広角系の光学系として構成している。特許文献2には、やはり携帯情報端末装置におけるカメラ機能向けの光学系が示されており、レンズ枚数が4枚、開放F値がF3.5相当、そして35mm判換算の焦点距離が35mm相当の広角系の光学系として構成している。特許文献3に示された光学系は、レンズ枚数が7枚で、光学系の一部に樹脂材料のレンズを採用したインナーフォーカスタイプの光学系であり、開放F値がF2.8相当で、35mm判換算の焦点距離が40mm相当の光学系として構成している。
上述した特許文献1および特許文献2の光学系については、レンズ枚数も3枚および4枚と少なく、高性能であるが、いずれも撮像素子としてのイメージセンサのサイズが小さい携帯情報端末装置向けの構成であり、イメージセンサのサイズを大きくした場合に、レンズ枚数が3枚〜4枚の構成では、充分な光学性能を得ることは容易ではない。また、特許文献3の光学系は、開放F値もF2.8と明るく高性能であるが、光学系全長は、像高比で3.6倍相当となっており、コンパクトさの点では充分ではない。
また、特許文献4に示された光学系は、ズームレンズであり、光学系全系が樹脂材料で構成されているが、光学系全長も大きく、色収差が大きい面もあって、光学性能の点で充分ではない。特許文献5には、樹脂レンズ2枚で構成された光学系が示されているが、開放F値も暗く、撮像面も湾曲しているタイプであり、高性能のデジタルカメラの光学系に採用するには、不適当である。そして、特許文献6に示された写真レンズの光学系も、レンズ枚数が4枚で構成されているが、開放F値もF4.0と暗く、光学系全長も大きい。
上述したように、特許文献1および特許文献2の光学系については、レンズ枚数も3枚および4枚と少なく、高性能であるが、いずれも撮像素子としてのイメージセンサのサイズが小さい携帯情報端末装置向けの構成であり、イメージセンサのサイズを大きくした場合には、レンズ枚数が3枚〜4枚の構成では、光学性能の点で改善の余地があると考えられる。また、特許文献3の光学系は、開放F値もF2.8と明るく高性能であるが、光学系全長は、像高比で3.6倍相当となっており、コンパクトさという点では、改善の余地があると考えられる。
また、特許文献4に示された光学系は、ズームレンズであり、光学系全系が樹脂材料で構成されているが、光学系全長も大きく、色収差が大きい面もあって、改善の余地があると考えられる。特許文献5には、樹脂レンズ2枚で構成された光学系が示されているが、開放F値も暗く、撮像面も湾曲しているタイプであり、高性能のデジタルカメラの光学系に採用する場合には、改善の余地があると考えられる。そして、特許文献6に示された写真レンズの光学系も、レンズ枚数が4枚で構成されているが、開放F値もF4.0と暗く、光学系全長も大きいため、改善の余地があると考えられる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、光学系全長を変化させずにフォーカシングすることができる、いわゆるリアフォーカスタイプの光学系であり、半画角が約32〜33度の広角で、F値がF2.5相当程度と明るく、光学系全長が像高に対して2.3倍程度と小型で、しかもフォーカシングにおける歪曲収差の変動が小さく、高性能を得ることが可能な結像レンズ、そのような結像レンズを用いた小型で且つ高性能な撮像装置および情報装置を提供することを目的としている。
本発明に係る結像レンズは、上述した目的を達成するために、
物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とを配置して、物体の光学像を結像させる光学系を構成してなる結像レンズにおいて、
前記第1レンズ群は、少なくとも2枚のレンズを有し、
前記第2レンズ群は、少なくとも4枚のレンズを有し、
前記光学系全体を7枚以下のレンズで構成するとともに、
前記第2レンズ群内の前記少なくとも4枚のレンズのうちの少なくとも2枚のレンズをフォーカシングレンズとして物体側から像面側に移動させることにより、無限遠側から近距離側へのフォーカシングを行う構成としてなることを特徴としている。
本発明によれば、光学系全長を変化させずにフォーカシングすることができる、いわゆるリアフォーカスタイプの光学系であり、半画角が約32〜33度の広角で、F値がF2.5相当程度と明るく、光学系全長が像高に対して2.3倍程度と小型で、しかもフォーカシングにおける歪曲収差の変動が小さく、高性能を得ることが可能な結像レンズ、そのような結像レンズを用いた小型で且つ高性能な撮像装置および情報装置を提供することができる。
すなわち本発明に係る結像レンズによれば、
物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とを配置して、物体の光学像を結像させる光学系を構成してなる結像レンズにおいて、
前記第1レンズ群は、少なくとも2枚のレンズを有し、
前記第2レンズ群は、少なくとも4枚のレンズを有し、
前記光学系全体を7枚以下のレンズで構成するとともに、
前記第2レンズ群内の前記少なくとも4枚のレンズのうちの少なくとも2枚のレンズをフォーカシングレンズとして物体側から像面側に移動させることにより、無限遠側から近距離側へのフォーカシングを行う構成とすることにより、
いわゆるリアフォーカスタイプの光学系であって、半画角が約32〜33度の広角で、F値がF2.5相当程度と明るく、光学系全長が像高に対して2.3倍程度と小型で、しかも高性能を得ることが可能となる。
本発明の第1の実施の形態に係る実施例1における結像レンズの光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。 図1に示す本発明の実施例1に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 図1に示す本発明の実施例1に係る結像レンズが結像倍率を約−1/20倍(撮影距離≒500mm)として合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 本発明の第2の実施の形態に係る実施例2における結像レンズの光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。 図4に示す本発明の実施例2に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 図4に示す本発明の実施例2に係る結像レンズが撮影倍率を約−1/20倍(撮影距離≒500mm)として合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 本発明の第3の実施の形態に係る実施例3における結像レンズの光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。 図7に示す本発明の実施例3に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 図7に示す本発明の実施例3に係る結像レンズが撮影倍率を約−1/20倍(撮影距離≒500mm)として合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 本発明の第4の実施の形態に係る実施例4における結像レンズの光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。 図10に示す本発明の実施例4に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 図10に示す本発明の実施例4に係る結像レンズが撮影倍率を約−1/20倍(撮影距離≒500mm)として合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 本発明の第5の実施の形態に係る実施例5における結像レンズの光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。 図13に示す本発明の実施例5に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 図13に示す本発明の実施例5に係る結像レンズが撮影倍率を約−1/20倍(撮影距離≒500mm)として合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 本発明の第6の実施の形態に係る実施例6における結像レンズの光学系の構成を示す光軸に沿った断面図である。 図16に示す本発明の実施例6に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 図16に示す本発明の実施例6に係る結像レンズが撮影倍率を約−1/20倍(撮影距離≒500mm)として合焦した状態におけるd線およびg線についての球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の諸収差を示す収差曲線図である。 本発明の第7の実施の形態に係る実施例7に係る結像レンズの第1レンズ群における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の相対支持構造の一例の構成を示す光軸に沿った断面図である。 本発明の第8の実施の形態に係る実施例8に係る結像レンズの第1レンズ群における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の相対支持構造の他の一例の構成を示す光軸に沿った模式的断面図である。 本発明の第9の実施の形態に係る実施例9に係る結像レンズの第2レンズ群における隣接する2枚のフォーカシングレンズの相対支持構造の一例の構成を示す光軸に沿った模式的断面図である。 本発明の第10の実施の形態に係る実施例10に係る結像レンズの第2レンズ群における隣接する2枚のフォーカシングレンズの相対支持構造の他の一例の構成を示す光軸に沿った模式的断面図である。 本発明の第11の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの外観構成を模式的に示す前面側、すなわち被写体である物体側、から見た斜視図であり、(a)は本発明の第1の実施の形態に係る結像レンズを用いて構成した撮像レンズがデジタルカメラのボディー内に沈胴埋没している状態、(b)は当該撮像レンズがデジタルカメラのボディーから突出している状態をそれぞれ示している。 図23のデジタルカメラの外観構成を模式的に示す背面側、すなわち撮影者側、から見た斜視図である。 図23および図24のデジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る結像レンズ、撮像装置および情報装置を詳細に説明する。具体的な数値による実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
本発明の第1〜第6の実施の形態は、物体の光学像を結像させる光学系を構成する結像レンズとしての実施の形態である。
本発明の第1の実施の形態に係る結像レンズは、樹脂材料を積極的に採用した撮像光学系であり、フォーカシングに伴って光学系全長が変化することのないいわゆるリアフォーカスタイプとして構成した光学系であり、半画角が約32度〜約33度の広角で、F値がF2.5程度相当と明るく、光学系全長が像高に対して2.2倍程度と小型で、フォーカシングに伴う歪曲収差の変化が小さく、光学系の硝材として樹脂材料を用いて低コスト化を達成することが可能で、高性能な結像レンズ系である。
すなわち、本発明の第1の実施の形態に係る結像レンズは、
物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とを配置して、物体の光学像を結像させる光学系を構成してなる結像レンズであって、
前記第1レンズ群は、少なくとも2枚のレンズを有し、
前記第2レンズ群は、少なくとも4枚のレンズを有し、
前記光学系全体を7枚以下のレンズで構成するとともに、
前記第2レンズ群内の前記少なくとも4枚のレンズのうちの少なくとも2枚のレンズをフォーカシングレンズとして物体側から像面側に移動させることにより、無限遠側から近距離側へのフォーカシングを行う構成とすることによって、小型で、高性能な結像レンズとするようにした(請求項1に対応する)。
上述したように、第1レンズ群のレンズを、例えば、負レンズと正レンズの組み合わせとして、開口絞りよりも物体側に少なくともそれらの2枚のレンズを配置することにより、プラス側の球面収差を発生させ、開口絞りよりも像面側に第2レンズ群として少なくとも4枚のレンズを配置し、その中で最も物体側のレンズでマイナスの球面収差を発生させて、球面収差を効果的に補正する。
また、このようなレンズ構成により、その他の収差、非点収差、コマ収差等の諸収差についても効果的に補正することが可能である。フォーカシングレンズの移動に伴い発生する諸収差の変化、この場合、特に非点隔差の増大化については、フォーカシングレンズを2枚とすることで、効果的に非点隔差の増大化を抑制することが可能となる。また、フォーカシングレンズの枚数を2枚とすることにより、フォーカシングスピードの向上を図ることも可能となる。
また、上述した結像レンズは、
フォーカシングのために移動させるフォーカシングレンズとしての前記少なくとも2枚のレンズのうちの少なくとも1枚を、物体側に凹の負メニスカスレンズとすることにより、より高性能な結像レンズとしても良い(請求項2に対応する)。
このような構成とすれば、特に、サジタルとタンジェンシャルの非点収差を効果的に補正することが可能となる。
上述した結像レンズは、
フォーカシングのために移動させるフォーカシングレンズとしての前記少なくとも2枚のレンズのうちの少なくとも1枚を、レンズの中心肉厚と周辺肉厚との差が小さく屈折力の弱いレンズとすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項3に対応する)。
このような構成では、特に、フォーカシングに伴う非点隔差の拡大を極力小さく抑制することが可能となる。
上述した結像レンズは、
フォーカシングに際して、フォーカシングレンズとしての前記少なくとも2枚のレンズを互いに同期させて一体的に移動させることにより、より高性能な結像レンズとしても良い(請求項4に対応する)。
このような構成では、フォーカシングに伴う非点隔差の増大を極力抑えることが可能となる。2枚のレンズを個別に移動させて、フォーカシングに伴う諸収差の変動をより軽減させるようにすることも可能であるが、上述のようにしてフォーカシングレンズとしての少なくとも2枚のレンズを、同時に、つまり互いに同期させて一体的に、移動させることにより、機構部品における、部品点数の削減および機構部品の単純化等を実現することが可能となり、多くのメリットが得られる。
上述した結像レンズは、
フォーカシングに際して、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズと最も像面側のレンズを、移動させない固定レンズとすることにより、より高性能な結像レンズとしても良い(請求項5に対応する)。
このような構成は、上述した結像レンズにおけるフォーカシングレンズの最良条件であり、特に第2レンズ群の最も物体側のレンズについては、開口絞りよりも前(物体側)のレンズで発生したプラスの球面収差を補正させることを可能とする。ちなみに、第2レンズの最も物体側のレンズをフォーカス群として移動させるようにすると、近距離合焦時の球面収差に影響が現れるため、この第2レンズの最も物体側のレンズを、フォーカシングに伴って移動させることのない固定レンズとすることが望ましい。また、第2レンズ群の最も像面側のレンズは、歪曲収差と非点収差を効率よく補正しており、これらのレンズがフォーカシングに伴って移動するようにすると、歪曲収差と非点収差に影響が現れるため、これらを固定レンズとすることが望ましい。
また、上述した結像レンズは、
次の条件式〔1〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項6に対応する)。
〔1〕 2.1<|f/ff|<2.7
ここで、fは撮影距離を無限遠としたときの前記光学系の全系の焦点距離を、そしてffはフォーカシング時に移動するフォーカシングレンズを構成するレンズ群の合成焦点距離をそれぞれあらわしている。この条件式〔1〕は、フォーカシングレンズの焦点距離についての最適条件式である。この条件式〔1〕の|f/ff|が、下限を下回ると、特に像面湾曲が増大する傾向となるため、そのような構成は望ましくない。また、条件式〔1〕の|f/ff|が、上限を超えると、コマ収差が大きくなり、そのような構成は望ましくない。
また、上述した結像レンズは、
次の条件式〔2〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項7に対応する)。
〔2〕 8.5<|ΔDf/β|<12.5
ここで、ΔDfは、撮影距離無限遠から近距離物体(結像倍率β)へ合焦させるフォーカシング動作における前記フォーカシングレンズの移動距離を、そしてβは、近距離物体に合焦した際の結像倍率をそれぞれあらわしている。この条件式〔2〕の|ΔDf/β|が、下限を下回ると、フォーカシングによる倍率の変動量が大きくなるため、無限遠から近距離物体へのフォーカシング動作に伴うフォーカス移動量が少なくなり、フォーカシングスピードが向上して有利に働くが、分解能を細かく制御する必要があるため、そのような構成は望ましくない。また、条件式〔2〕の|ΔDf/β|が、上限を超えると、フォーカシングによる倍率の変動量が小さくなり、無限遠から近距離物体へのフォーカシングに伴い、移動量が大きくなって、フォーカシングスピードが遅くなるため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、
次の条件式〔3〕を満足する構成とすることによって、よりコンパクトで高性能な結像レンズとしてもよい(請求項8に対応する)。
〔3〕 2.2<L/Y′<2.5
ここで、Lは前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離を、そしてY′は最大像高をそれぞれあらわしている。この条件式〔3〕は、本発明の効果が最良に発揮される結像レンズの全長を規制するものである。この条件式〔3〕のL/Y′が、上限を超えると、光学系全長が大きくなるため、光学性能の面では有利に働くが、そのような構成は、コンパクト化の面では望ましくない。また、条件式〔3〕のL/Y′が、下限を下回ると、諸収差が大きく発生し、光学性能が成り立たなくなるため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、
次の条件式〔4〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項9に対応する)。
〔4〕 1.0[mm]<|(AX1−AX2)/β|<1.6[mm]
ここで、AX1は撮影距離無限遠時のd線に対するg線の軸上色収差を、βは近距離物体に合焦した際の結像倍率を、そしてAX2は結像倍率β時のd線に対するg線の軸上色収差をそれぞれあらわしている。この条件式〔4〕の|(AX1−AX2)/β|が、下限を下回ると、軸上色収差は改善されるが、反対に倍率色収差が大きくなってしまうため、そのような構成は望ましくない。また、条件式〔4〕の|(AX1−AX2)/β|が、上限を超えると、軸上色収差が大きくなってしまうため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、
前記第1レンズ群の最も像面側のレンズと前記第2レンズ群の最も物体側のレンズとを両凸レンズとし、これら連続する2枚の両凸レンズの間に前記開口絞りを配置し、次の条件式〔5〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項10に対応する)。
〔5〕 0.7<f1p/f2p<1.1
ここで、f1pは前記開口絞りの物体側に隣接して配置される両凸レンズの焦点距離を、そしてf2pは前記開口絞りの像面側に隣接して配置される両凸レンズの焦点距離をそれぞれあらわしている。この条件式〔5〕のf1p/f2pが、下限を下回り、あるいは上限を超えて、上限と下限との間の範囲外となると、特にコマ収差および倍率色収差が大きくなる傾向となるため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、
前記第2レンズ群の最も像面側に、像面側に凸形状を有する正レンズを配置し、次の条件式〔6〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項11に対応する)。
〔6〕 0.7<f2pi/f<1.0
ここで、f2piは前記第2レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離を、そしてfは撮影距離を無限遠としたときの前記光学系の全系の焦点距離をそれぞれあらわしている。この条件式〔6〕のf2pi/fが、下限を下回ると、サジタルコマ収差および非点収差が大きく発生し、加えて、歪曲収差に影響が出てくるため、そのような構成は望ましくない。条件式〔6〕のf2pi/fが、上限を超えると、非点収差と倍率色収差が大きく発生するため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、
前記第2レンズ群が、物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有するレンズと、弱い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を配置しており、
前記第2レンズ群の最も像面側の負レンズと前記第2レンズ群の最も像面側の正レンズは、次の条件式〔7〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項12に対応する)。
〔7〕 1.6<|f2pi/f2ni|<2.0
ここで、f2piは前記第2レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離を、そしてf2niは前記第2レンズ群の最も像面側の負レンズの焦点距離をそれぞれあらわしている。この条件式〔7〕の|f2pi/f2ni|が、下限を下回ると、非点収差が大きく発生し、それに伴い、像面湾曲が大きくなるため、そのような構成は望ましくない。また、条件式〔7〕の|f2pi/f2ni|が、上限を超えると、倍率色収差が大きく発生するため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、
前記開口絞りよりも物体側の前記第1レンズ群が、物体側から像面側へ向かって、順次、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を配置しており、次の条件式〔8〕を満足する構成とすることによって、よりコンパクトで高性能な結像レンズとしてもよい(請求項13に対応する)。
〔8〕 0.7<|f1p/f1n|<1.1
ここで、f1pは前記第1レンズ群の正の屈折力を有するレンズの焦点距離を、そしてf1nは前記第1レンズ群の負の屈折力を有するレンズの焦点距離をそれぞれあらわしている。この条件式〔8〕の|f1p/f1n|が、下限を下回ると、球面収差および軸上色収差が大きくなるため、そのような構成は望ましくない。条件式〔8〕の|f1p/f1n|が、上限を超えると、撮影距離無限遠時の球面収差および軸上色収差は改善されるが、至近距離物体に合焦した際の球面収差および軸上色収差が大きくなるため、そのような構成は望ましくない。
上述した結像レンズは、次の条件式〔9〕を満足する構成とすることによって、よりコンパクトで高性能な結像レンズとしてもよい(請求項14に対応する)。
〔9〕 0.5<LD1/LD2<0.9
ここで、LD1は前記開口絞りよりも物体側の前記第1レンズ群における最も径の大きいレンズの最大有効径を、そしてLD2は前記開口絞りよりも像面側の前記第2レンズ群における最も径の大きいレンズの最大有効径をそれぞれあらわしている。この条件式〔9〕は、本発明の効果が最良に発揮される結像レンズのレンズ径を規制するものである。この条件式〔9〕のLD1/LD2が、上限を超え、あるいは下限を下回って、上限と下限との間の範囲外となると、前記第1レンズ群および前記第2レンズ群の少なくとも一方のレンズ径が大きくなり、鏡胴径が大きくなり、さらにはコンパクト化が困難となるため、そのような構成は望ましくない。
さらに、上述した結像レンズは、
前記第1レンズ群が、樹脂材料で構成されたレンズを少なくとも1枚含むことにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項15に対応する)。
このような構成では、前記第1レンズ群に樹脂材料を用いることで、ガラス材料を用いる場合と比較してコストメリットが大きく、また、樹脂材料はレンズの重量を軽く構成することができるため、光学系全体の重量軽減を図ることが可能となる。
上述した結像レンズは、
前記第2レンズ群が、樹脂材料で構成されたレンズを少なくとも1枚含むことにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項16に対応する)。
このような構成では、前記第2レンズ群に樹脂材料を用いることで、ガラス材料を用いる場合と比較してコストメリットが大きく、また、樹脂材料はレンズの重量を軽く構成することができるため、光学系全体の重量軽減を図ることが可能となる。
上述した結像レンズは、
前記レンズ全系を構成する全てのレンズを、樹脂材料で構成することにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項17に対応する)。
このような構成では、光学系全系に樹脂材料を使用しており、収差的にも充分に収差補正される(実施例1〜実施例6を参照されたい)。樹脂材料を用いることにより、ガラス材料を用いる場合と比較して、成形性の良さ、重量の軽量化、低コスト化、そして非球面形状の加工が容易などという利点がある。
上述した結像レンズは、
前記樹脂材料で構成されたレンズを構成する樹脂材料は、シクロオレフィン(cycloolefin)系の樹脂材料およびポリエステル(polyester)系の樹脂材料の2種類とすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項18に対応する)。
このような構成では、樹脂材料として、2種類の樹脂材料を用いることにより、部品材質単一化を促進させるというコストメリットがある。
上述した結像レンズは、
前記第1レンズ群が、互いに隣接する負レンズと正レンズを有し、これら負レンズと正レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて環状の線接触的に当接して、相互支持する構成とすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項19に対応する)。
このような構成では、レンズの外周近傍のレンズ周縁部分において、円錐状の傾斜面部分を形成し線接触的に当接して相互に支持させる(図19参照)ことにより、レンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とを一体化して、レンズ機構部品の部品点数を減らすことができ、また、レンズ面同士のシフトずれを抑制することが可能となる。
上述した結像レンズは、
前記第1レンズ群が、互いに隣接する負レンズと正レンズを有し、これら負レンズと正レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて円環帯状の面接触的に当接して、相互支持する構成とすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項20に対応する)。
このような構成では、第1レンズ群の負レンズおよび正レンズを樹脂材料で構成して、レンズ光学部分とレンズ周縁部分とを構造的に一体化させることができ、レンズ外周近傍のレンズ周縁部分において、円環帯状に形成した平面部分同士を面接触的に当接して相互に支持させる(図20参照)構造とすることにより、レンズ機構部品の部品点数を減らすことができ、また、正レンズと負レンズのレンズ面のティルトずれを抑制することが可能となる。
上述した結像レンズは、
フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズの隣接する各レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて環状の線接触的に当接して相互支持する構成とすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項21に対応する)。
このような構成では、フォーカシングレンズの隣接するレンズを樹脂材料として、隣接する2枚のレンズの外周近傍のレンズ周縁部分において、円錐状の傾斜面部分を形成しレンズ同士を線接触的に当接して相互に支持させる(図21参照)。このようにして、レンズの光学部分と外周近傍の支持機構のための周縁部分とを一体化して、機構部品の部品点数を削減することができ、また、隣接する2枚のレンズ面同士のシフトずれを抑制することが可能となる。
上述した結像レンズは、
フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズの隣接する各レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて円環帯状の面接触的に当接して相互支持する構成とすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項22に対応する)。
このような構成では、フォーカシングレンズの隣接するレンズを樹脂材料として、隣接する2枚のレンズの外周近傍の支持機構部を構成する周縁部分において、円環帯状に形成した平面部分同士を面接触的に当接して相互に支持させる(図22参照)。このようにして、レンズの光学部分と外周近傍の支持機構のための周縁部分を一体化して、機構部品の部品点数を削減することができ、また、隣接する2枚のレンズ面のティルトずれを抑制することが可能となる。
上述した結像レンズは、
フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズの隣接するレンズ間に固定絞りとしての環状の遮光マスクを介挿する構成とすることにより、高性能な結像レンズとしても良い(請求項23に対応する)。
このような構成では、フォーカシングレンズの光線経路の変化に伴い、フォーカシングレンズ内の迷光を遮光マスクにより遮光して、有害なゴーストフレアの発生を抑制することが可能となる。特に、隣接する2枚のレンズの外径近傍の周縁部において、円環帯状に形成した平面部分同士を面接触的に当接して相互に支持させることにより、その当接部分に、容易にシート状の遮光マスクを挟み込むことが可能であり(図22参照)、フォーカシングレンズにおける有害な迷光を効率よく抑制することが可能である。
上述した結像レンズは、
レンズ間に機械式シャッタを配置するためのシャッタスペースを設けており、次の条件式〔10〕を満足する構成とすることによって、より高性能な結像レンズとしてもよい(請求項24に対応する)。
〔10〕 SD>3.0[mm]
ここで、SDは、前記レンズ間に設けられるシャッタスペースの光軸方向寸法をあらわしている。この場合は、開口絞りの前後のレンズ間、すなわち第1レンズ群と第2レンズ群との間、にシャッタースペースを設けている。光線束の直径が最も大きくなる箇所、すなわち開口絞りの前後にシャッタを設けることが最も効率的であり、最低でも3.0mmというシャッタスペースを確保する。
さらに、本発明の第1の実施の形態に係る他の結像レンズは、
7枚以下のレンズエレメントで光学系の全系を構成する結像レンズであって、
前記光学系のレンズ間に開口絞りを配し、
前記開口絞りよりも物体側は、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少なくとも1枚ずつ有して、合計3枚以下のレンズエレメントで構成し、
前記開口絞りよりも像面側は、物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有するレンズ、弱い屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、そして正の屈折力を有するレンズを配置して構成し、
フォーカシングにあたって、前記開口絞りよりも像面側に位置する前記弱い屈折力を有するレンズと前記負の屈折力を有するレンズとをフォーカシングレンズとして、物体側から像面側に移動させて、無限遠側から近距離側へのフォーカシング動作を行うリアフォーカスタイプの光学系とすることによって、明るく、小型で、高性能な結像レンズとしてもよい(請求項25に対応する)。
上述したように、負レンズと正レンズを組み合わせて、開口絞りよりも物体側に少なくとも2枚のレンズを配することによって、プラスの球面収差を発生させ、開口絞りよりも後、つまり像面側、の正レンズでマイナスの球面収差を発生させ補正している。開口絞りよりも像面側のレンズ配置を、物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有する単レンズ、屈折力の弱いレンズ、物体側に凹面形状を有する負レンズ、そして像面側に凸面形状を有する正レンズを配置して、「正−弱屈折力−負−正」配置として、いわゆるトリプレット型の第1レンズと第2レンズの間に収差補正レンズを配置した変形トリプレット型として構成する。フォーカシングについては、屈折力の弱いレンズと物体側に凹面形状を有する負レンズをフォーカシングレンズとしてフォーカシングの際に移動させるようにすることにより、フォーカシングによる収差変動を極力小さくしている。また、フォーカシングレンズを2枚のレンズで構成することによって、フォーカシングスピードの向上を図ることができる。これら2枚のレンズの移動により発生する収差変動は、例えば、近距離時での非点収差の変化については、像高の約0.8Y‘までは非点隔差の発生も小さく抑えられており(各実施例の収差図参照)、近距離でも高性能が得られる。明るく、コンパクトで、高性能な結像レンズとして、光学系全体としては、6枚〜7枚のレンズ構成とすることが望ましい。
そして、本発明の第2の実施の形態は、いわゆるデジタルカメラ等の撮像装置または撮像機能を有する情報装置としての実施の形態である。
すなわち、本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置は、上述した結像レンズを、撮像用光学系として用いて構成する(請求項26に対応する)。
このような構成により、小型で且つ高性能の撮像装置を実現することができる。
また、本発明の第2の実施の形態に係る情報装置は、撮像機能を有し、上述した結像レンズを、撮像用光学系として用いて構成する(請求項27に対応する)。
このような構成により、小型で且つ高性能の撮像機能を有する情報装置を実現することができる。
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5および実施例6は、本発明の第1の実施の形態、第2の実施の形態、第3の実施の形態、第4の実施の形態、第5の実施の形態に対応するものであり、それぞれ結像レンズの具体的数値例による具体的構成の実施例であり、第7の実施の形態は、実施例1〜実施例6の結像レンズにおける第1レンズ群内の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または第2レンズ群のフォーカシングレンズにおける具体的な支持構造に係る実施の形態であり、第8の実施の形態は、実施例1〜実施例6に示されるような結像レンズを有して構成したレンズユニットを撮像用光学系として用いた撮像装置または情報装置の実施の形態である。
図1〜図3は、本発明の第1の実施の形態に係る実施例1における結像レンズを説明するためのものであり、図4〜図6は、本発明の第2の実施の形態に係る実施例2における結像レンズを説明するためのものであり、図7〜図9は、本発明の第3の実施の形態に係る実施例3における結像レンズを説明するためのものであり、図10〜図12は、本発明の第4の実施の形態に係る実施例4における結像レンズを説明するためのものであり、図13〜図15は、本発明の第5の実施の形態に係る実施例5における結像レンズを説明するためのものであり、そして図16〜図18は、本発明の第6の実施の形態に係る実施例6における結像レンズを説明するためのものである。
実施例1〜実施例6の各結像レンズにおける収差は、高いレベルで補正されており、球面収差、非点収差、像面湾曲および倍率色収差も充分に補正されている。本発明のように結像レンズを構成することにより、半画角が32〜33度で、且つF値(Fナンバー)がF2.5程度と大口径でありながら、非常に良好な結像性能を確保し得ることは、これら実施例1〜実施例6の各実施例から明らかである。
実施例1〜実施例6に共通の記号の意味は、次の通りである。
f:光学系全体の焦点距離
F:F値(Fナンバ−)
R:曲率半径(非球面については近軸曲率半径・曲率C=1/R)
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
SD:シャッタスペース〔mm〕
ω:半画角〔度〕
また、実施例1〜実施例6において、いくつかのレンズ面を非球面としている。非球面を形成するには、いわゆるモールド非球面レンズのように、各レンズ面を直接非球面とする構成と、いわゆるハイブリッド非球面レンズのように、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る構成とがあるが、それらのいずれを用いても良い。このような非球面形状は、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位Xが、円錐係数をk、4次、6次、8次、10次、…の非球面係数をそれぞれC4、C6、C8、C10、…とし、近軸曲率半径をRとして、次の式〔11〕で定義される。
Figure 2014052565
図1は、本発明の実施例1に係る結像レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を模式的に示している。
すなわち、本発明の第1の実施の形態に係る実施例1の結像レンズの光学系は、図1に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、開口絞りAD、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置しており、第1レンズL1〜第7レンズL7は、いずれも接合レンズは構成しておらず、7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第3レンズL3により正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1を構成し、そして第4レンズL4〜第7レンズL7により正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2を構成している。つまり、図1に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群Gr1、開口絞りAD、そして第2レンズ群Gr2を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群Gr1は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL1と、物体側に像面側よりやや大きい曲率の凹面を向け像面側に非球面を形成してなる凹面を向けた両凹形状の負レンズからなる第2レンズL2と、そして物体側に像面側よりやや大きい曲率の凸面を向け像面側に非球面を形成してなる凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第3レンズL3とを配置して、第1レンズ群Gr1として正の屈折力を示すように構成している。この第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2との間に開口絞りADを配置している。
第2レンズ群Gr2は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側よりやや曲率の大きい凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第4レンズL4と、物体側に非球面を形成して物体側に凸形状をなす負メニスカス形状の屈折力の弱い負レンズからなる第5レンズL5と、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第6レンズL6と、像面側に非球面を形成してなる凸面を向けて像面側に凸形状の正メニスカス形状をなす正レンズからなる第7レンズL7とを配置して、第2レンズ群Gr2として正の屈折力を示すように構成している。
さらに、これら第1レンズ群Gr1および第2レンズ群Gr2の後方、すなわち像面側、にはバック挿入ガラスBGが配置される。
いわゆるデジタルスティルカメラのように、CCD(電荷結合素子)撮像素子またはCMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子等の固体撮像素子を用いるタイプの撮像光学系では、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよび固体撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス等の少なくとも何れかを介挿するが、本実施例ではこれらを代表して上述したバック挿入ガラスBGとして示しており、等価的に1枚の平行平面板として示している。なお、実施例2〜実施例6においても等価的に1枚の平行平面板としてバック挿入ガラスBGを示しているが、本実施例におけるバック挿入ガラスBGと同様に、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよびカバーガラス等の少なくとも何れかを代表してあらわしている。
第1レンズ群Gr1、開口絞りADおよび第2レンズ群Gr2は、少なくとも使用時には、後述するフォーカシングレンズを除き、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されている。すなわち、撮影距離を無限遠とした状態から近距離物体へ合焦させるフォーカシングに際しては、第2ンレンズ群Gr2内の第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズを、フォーカシングレンズとして、他のレンズに対して相対的に光軸に沿って物体側から像面側へ一体的に移動させてフォーカシングを行う。
図1には、結像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図1に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図4、図7、図10、図13および図16等と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
この実施例1においては、全系の焦点距離f、半画角ω〔度〕および開放F値Fが、それぞれf=23.52mm、ω=31.91度およびF=2.58(すなわちF2.58)であり、この実施例1における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよびレンズ材料等の光学特性は、次表1の通りである。
Figure 2014052565
表1において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、「INF」は、無限大(∞)をあらわしている。これらは、他の実施例2〜実施例6についても同様である。
すなわち、表1においては、「*」が付された第1レンズL1の物体側の光学面である第1面、第2レンズL2の像面側の光学面である第4面、第3レンズL3の像面側の光学面である第6面、第4レンズL4の物体側の光学面である第8面、第5レンズL5の物体側の光学面である第10面、第6レンズL6の物体側の光学面である第12面、そして第7レンズL7の像面側の光学面である第15面がそれぞれ非球面であり、式〔11〕における非球面パラメータ(非球面係数)は、次表2の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「En」は、「10のべき乗」、すなわち「×10」をあらわし、例えば「E−05」は、「×10−5」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
Figure 2014052565
この実施例1においては、第2レンズ群Gr2の第5レンズL5と第6レンズL6をフォーカシングレンズとして、フォーカシング時に物体側から像面側に移動させるので、表1に示した第2レンズ群Gr2の第4レンズL4と第5レンズL5との間の可変間隔D9、そして第2レンズ群Gr2の第6レンズL6と第7レンズL7との間の可変間隔D13は、結像倍率が変化して物体距離が無限遠(INF)から結像倍率−1/20(撮像距離≒500mm)へと変化した際に、次表3の通りに変化する。
Figure 2014052565
また、この実施例1における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に対応する値は、それぞれ次表の通りとなる。ただし、条件式〔2〕および条件式〔4〕の数値については、結像倍率β=−1/20として計算している。
Figure 2014052565
したがって、この実施例1における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式〔1〕〜条件式〔10〕を満足している。
また、図2に、実施例1に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、そして図3に、実施例1に係る結像レンズが結像倍率が約−1/20倍(撮影距離≒500mm)で物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、それぞれ示している。
なお、これら図2および図3の収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
図4は、本発明の実施例2であり、且つ第2の実施の形態に係る結像レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を模式的に示している。
すなわち、本発明の実施例2に係る結像レンズの光学系は、図4に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、開口絞りAD、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、そして第7レンズL7を配置しており、第1レンズL1〜第7レンズL7は、いずれも接合レンズは構成しておらず、7枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第3レンズL3により正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1を構成し、そして第4レンズL4〜第7レンズL7により正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2を構成している。つまり、図4に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群Gr1、開口絞りAD、そして第2レンズ群Gr2を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群Gr1は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて像面側に凸形状の正メニスカス形状をなす正レンズからなる第1レンズL1と、物体側に像面側より大きな曲率の凹面を向け像面側に非球面を形成してなる両凹形状の負レンズからなる第2レンズL2と、像面側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向け像面側に非球面を形成してなる両凸形状の正レンズからなる第3レンズL3とを配置して、第1レンズ群Gr1として正の屈折力を示すように構成している。この第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2との間に開口絞りADを配置している。
第2レンズ群Gr2は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第4レンズL4と、物体側に非球面を形成して物体側に凸形状をなす負メニスカス形状の屈折力の弱い負レンズからなる第5レンズL5と、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第6レンズL6と、像面側に非球面を形成してなる凸面を向けて像面側に物体側の面より曲率の大きい凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第7レンズL7とを配置して、第2レンズ群Gr2として正の屈折力を示すように構成している。
さらに、これら第1レンズ群Gr1および第2レンズ群Gr2の後方、すなわち像面側、には、実施例1(図1)とほぼ同様のバック挿入ガラスBGが配置される。
第1レンズ群Gr1、開口絞りADおよび第2レンズ群Gr2は、少なくとも使用時には、後述するフォーカシングレンズを除き、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されている。すなわち、撮影距離を無限遠とした状態から近距離物体へ合焦させるフォーカシングに際しては、第2ンレンズ群Gr2内の第5レンズL5と第6レンズL6の2枚のレンズを、フォーカシングレンズとして、他のレンズに対して相対的に光軸に沿って物体側から像面側へ一体的に移動させてフォーカシングを行う。
図4には、結像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図4に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1、図7、図10、図13および図16等と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
この実施例2においては、全系の焦点距離f、半画角ω〔度〕および開放F値Fが、それぞれf=23.51mm、ω=31.81度およびF=2.59(すなわちF2.59)であり、この実施例2における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよびレンズ材料等の光学特性は、次表5の通りである。
Figure 2014052565
表5において、面番号に「*」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、「INF」は、無限大(∞)をあらわしている。これらは、他の実施例、すなわち実施例1、実施例3〜実施例6についても同様である。
すなわち、表5においては、「*」が付された第1レンズL1の物体側の光学面である第1面、第2レンズL2の像面側の光学面である第4面、第3レンズL3の像面側の光学面である第6面、第4レンズL4の物体側の光学面である第8面、第5レンズL5の物体側の光学面である第10面、第6レンズL6の物体側の光学面である第12面、そして第7レンズL7の像面側の光学面である第15面がそれぞれ非球面であり、式〔11〕における非球面パラメータ(非球面係数)は、次表6の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「En」は、「10のべき乗」すなわち「×10」をあらわし、例えば「E−05」は、「×10−5」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
Figure 2014052565
この実施例2においては、第2レンズ群Gr2の第5レンズL5と第6レンズL6をフォーカシングレンズとして、フォーカシング時に移動させるので、表5に示した第2レンズ群Gr2の第4レンズL4と第5レンズL5との間の可変間隔D9、そして第2レンズ群Gr2の第6レンズL6と第7レンズL7との間の可変間隔D13は、結像倍率が変化して物体距離が無限遠(INF)と結像倍率−1/20(撮像距離≒500mm)とに変化した際に、次表7の通りに変化する。
Figure 2014052565
また、この実施例2における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に対応する値は、それぞれ次表8の通りとなる。この場合も、実施例1の場合と同様に、条件式〔2〕および条件式〔4〕の数値については、結像倍率β=−1/20として計算している。
Figure 2014052565
したがって、この実施例2における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式〔1〕〜条件式〔10〕を満足している。
また、図5に、実施例2に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、そして図6に、実施例2に係る結像レンズが結像倍率が約−1/20倍(撮影距離≒500mm)で物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、それぞれ示している。
なお、これら図5および図6の収差曲線図においても、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
図7は、本発明の第3の実施の形態であり且つ実施例3に係る結像レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例3に係る結像レンズの光学系は、図7に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、開口絞りAD、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、そして第6レンズL6を配置しており、第1レンズL1〜第6レンズL6は、いずれも接合レンズは構成しておらず、6枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第2レンズL2により正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1を構成し、そして第3レンズL3〜第6レンズL6により正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2を構成している。つまり、図7に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群Gr1、開口絞りAD、そして第2レンズ群Gr2を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群Gr1は、物体側から像面側に向かって、順次、両面に非球面を形成して物体側に像面側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状の負レンズからなる第1レンズL1と、そして像面側に物体側より大きい曲率の強い凸面を向け像面側に非球面を形成した両凸形状の正レンズからなる第2レンズL2とを配置して、第1レンズ群Gr1として正の屈折力を示すように構成している。この第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2との間に開口絞りADを配置している。
第2レンズ群Gr2は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第3レンズL3と、物体側に非球面を形成して物体側に凸形状をなす負メニスカス形状の屈折力の弱い負レンズからなる第4レンズL4と、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、像面側に非球面を形成してなる凸面を向けて像面側に凸形状の正メニスカス形状をなす正レンズからなる第6レンズL6とを配置して、第2レンズ群Gr2として正の屈折力を示すように構成している。
さらに、これら第1レンズ群Gr1および第2レンズ群Gr2の後方、すなわち像面側、には、実施例1(図1)および実施例2(図4)とほぼ同様のバック挿入ガラスBGが配置される。
第1レンズ群Gr1、開口絞りADおよび第2レンズ群Gr2は、少なくとも使用時には、後述するフォーカシングレンズを除き、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されている。すなわち、撮影距離を無限遠とした状態から近距離物体へ合焦させるフォーカシングに際しては、第2ンレンズ群Gr2内の第4レンズL4と第5レンズL5の2枚のレンズを、フォーカシングレンズとして、他のレンズに対して相対的に光軸に沿って物体側から像面側へ一体的に移動させてフォーカシングを行う。
図7には、結像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図7に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図1、図4、図10、図13および図16等と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
この実施例3においては、全系の焦点距離f、半画角ω〔度〕および開放F値Fが、それぞれf=23.49mm、ω=31.61度およびF=2.59(すなわちF2.59)であり、この実施例3における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよびレンズ材料等の光学特性は、次表9の通りである。
Figure 2014052565
表9において、面番号に「*」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、「INF」は、無限大(∞)をあらわしている。これらは、他の実施例、すなわち実施例1、実施例2、実施例4〜実施例6についても同様である。
すなわち、表9においては、「*」が付された第1レンズL1の物体側および像面側の光学面である第1面および第2面、第2レンズL2の像面側の光学面である第4面、第3レンズL3の物体側の光学面である第6面、第4レンズL4の物体側の光学面である第8面、第5レンズL5の物体側の光学面である第10面、そして第6レンズL6の像面側の光学面である第13面がそれぞれ非球面であり、式〔11〕における非球面パラメータ(非球面係数)は次表10の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「En」は、「10のべき乗」すなわち「×10」をあらわし、例えば「E−05」は、「×10−5」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
Figure 2014052565
この実施例3においては、第2レンズ群Gr2の第4レンズL4と第5レンズL5をフォーカシングレンズとして、フォーカシング時に移動させるので、表9に示した第2レンズ群Gr2の第3レンズL3と第4レンズL4との間の可変間隔D7、そして第2レンズ群Gr2の第5レンズL5と第6レンズL6との間の可変間隔D11は、結像倍率が変化して物体距離が無限遠(INF)と結像倍率−1/20(撮像距離≒500mm)とに変化した際に、次表11の通りに変化する。
Figure 2014052565
また、この実施例3における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に対応する値は、それぞれ次表12の通りとなる。この場合も、実施例1および実施例2の場合と同様に、条件式〔2〕および条件式〔4〕の数値については、結像倍率β=−1/20として計算している。
Figure 2014052565
したがって、この実施例3における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式〔1〕〜条件式〔10〕を満足している。
また、図8に、実施例3に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、そして図9に、実施例3に係る結像レンズが結像倍率が約−1/20倍(撮影距離≒500mm)で物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、それぞれ示している。
なお、これら図8および図9の収差曲線図においても、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
図10は、本発明の第4の実施の形態であり、且つ実施例4に係る結像レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例4に係る結像レンズの光学系は、図10に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、開口絞りAD、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、そして第6レンズL6を配置しており、第1レンズL1〜第6レンズL6は、いずれも接合レンズは構成しておらず、6枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第2レンズL2により正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1を構成し、そして第3レンズL3〜第6レンズL6により正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2を構成している。つまり、図10に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群Gr1、開口絞りAD、そして第2レンズ群Gr2を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群Gr1は、物体側から像面側に向かって、順次、両面に非球面を形成して物体側に像面側より大きい曲率の凹面を向けた両凹形状の負レンズからなる第1レンズL1と、そして像面側に物体側より大きい曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第2レンズL2とを配置して、第1レンズ群Gr1として正の屈折力を示すように構成している。この第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2との間に開口絞りADを配置している。
第2レンズ群Gr2は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第3レンズL3と、両面に非球面を形成して物体側に凸形状をなす負メニスカス形状の屈折力の弱い負レンズからなる第4レンズL4と、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、像面側に非球面を形成してなる凸面を向けて像面側に凸形状の正メニスカス形状をなす正レンズからなる第6レンズL6とを配置して、第2レンズ群Gr2として正の屈折力を示すように構成している。
さらに、これら第1レンズ群Gr1および第2レンズ群Gr2の後方、すなわち像面側、には、実施例1(図1)、実施例2(図4)および実施例3(図7)とほぼ同様のバック挿入ガラスBGが配置される。
第1レンズ群Gr1、開口絞りADおよび第2レンズ群Gr2は、少なくとも使用時には、後述するフォーカシングレンズを除き、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されている。すなわち、撮影距離を無限遠とした状態から近距離物体へ合焦させるフォーカシングに際しては、第2ンレンズ群Gr2内の第4レンズL4と第5レンズL5の2枚のレンズを、フォーカシングレンズとして、他のレンズに対して相対的に光軸に沿って物体側から像面側へ一体的に移動させてフォーカシングを行う。
この実施例4においては、全系の焦点距離f、半画角ω〔度〕および開放F値Fが、それぞれf=23.50mm、ω=31.84度およびF=2.60(すなわちF2.60)であり、この実施例3における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよびレンズ材料等の光学特性は、次表13の通りである。
Figure 2014052565
表13において、面番号に「*」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、「INF」は、無限大(∞)をあらわしている。これらは、他の実施例、すなわち実施例1、実施例2、実施例3、実施例5〜実施例6についても同様である。
すなわち、表13においては、「*」が付された第1レンズL1の物体側および像面側の光学面である第1面および第2面、第3レンズL3の物体側の光学面である第6面、第4レンズL4の物体側および像面側の光学面である第8面および第9面、第5レンズL5の物体側の光学面である第10面、そして第6レンズL6の像面側の光学面である第13面がそれぞれ非球面であり、式〔11〕における非球面パラメータ(非球面係数)は次表14の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「En」は、「10のべき乗」すなわち「×10」をあらわし、例えば「E−05」は、「×10−5」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
Figure 2014052565
この実施例4においては、第2レンズ群Gr2の第4レンズL4と第5レンズL5をフォーカシングレンズとして、フォーカシング時に移動させるので、表13に示した第2レンズ群Gr2の第3レンズL3と第4レンズL4との間の可変間隔D7、そして第2レンズ群Gr2の第5レンズL5と第6レンズL6との間の可変間隔D11は、結像倍率が変化して物体距離が無限遠(INF)と結像倍率−1/20(撮像距離≒500mm)とに変化した際に、次表15の通りに変化する。
Figure 2014052565
また、この実施例4における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に対応する値は、それぞれ次表16の通りとなる。この場合も、実施例1〜実施例3の場合と同様に、条件式〔2〕および条件式〔4〕の数値については、結像倍率β=−1/20として計算している。
Figure 2014052565
したがって、この実施例4における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式〔1〕〜条件式〔10〕を満足している。
また、図11に、実施例4に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、そして図12に、実施例4に係る結像レンズが結像倍率が約−1/20倍(撮影距離≒500mm)で物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、それぞれ示している。
なお、これら図11および図12の収差曲線図においても、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
図13は、本発明の第5の実施の形態であり、且つ実施例5に係る結像レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例5に係る結像レンズの光学系は、図13に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、開口絞りAD、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、そして第6レンズL6を配置しており、第1レンズL1〜第6レンズL6は、いずれも接合レンズは構成しておらず、6枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第2レンズL2により正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1を構成し、そして第3レンズL3〜第6レンズL6により正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2を構成している。つまり、図13に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群Gr1、開口絞りAD、そして第2レンズ群Gr2を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群Gr1は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に像面側の面より大きな曲率の凹面を向け像面側に非球面を形成してなる凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第1レンズL1と、そして物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第2レンズL2とを配置して、第1レンズ群Gr1として正の屈折力を示すように構成している。この第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2との間に開口絞りADを配置している。
第2レンズ群Gr2は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第3レンズL3と、像面側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凸形状をなす負メニスカス形状の屈折力の弱い負レンズからなる第4レンズL4と、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、像面側に非球面を形成してなる凸面を向けて像面側に凸形状の正メニスカス形状をなす正レンズからなる第6レンズL6とを配置して、第2レンズ群Gr2として正の屈折力を示すように構成している。
さらに、これら第1レンズ群Gr1および第2レンズ群Gr2の後方、すなわち像面側、には、実施例1(図1)、実施例2(図4)、実施例3(図7)および実施例4(図10)とほぼ同様のバック挿入ガラスBGが配置される。
第1レンズ群Gr1、開口絞りADおよび第2レンズ群Gr2は、少なくとも使用時には、後述するフォーカシングレンズを除き、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されている。すなわち、撮影距離を無限遠とした状態から近距離物体へ合焦させるフォーカシングに際しては、第2ンレンズ群Gr2内の第4レンズL4と第5レンズL5の2枚のレンズを、フォーカシングレンズとして、他のレンズに対して相対的に光軸に沿って物体側から像面側へ一体的に移動させてフォーカシングを行う。
この実施例5においては、全系の焦点距離f、半画角ω〔度〕および開放F値Fが、それぞれf=23.51mm、ω=31.54度およびF=2.58(すなわちF2.58)であり、この実施例5における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよびレンズ材料等の光学特性は、次表17の通りである。
Figure 2014052565
表17において、面番号に「*」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、「INF」は、無限大(∞)をあらわしている。これらは、他の実施例、すなわち実施例1、実施例2、実施例3、実施例4および実施例6についても同様である。
すなわち、表17においては、「*」が付された第1レンズL1の像面側の光学面である第2面、第2レンズL2の物体側の光学面である第3面、第3レンズL3の物体側の光学面である第6面、第4レンズL4の像面側の光学面である第9面、第5レンズL5の物体側の光学面である第10面、そして第6レンズL6の像面側の光学面である第13面がそれぞれ非球面であり、式〔11〕における非球面パラメータ(非球面係数)は次表18の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「En」は、「10のべき乗」すなわち「×10」をあらわし、例えば「E−05」は、「×10−5」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
Figure 2014052565
この実施例5においては、第2レンズ群Gr2の第4レンズL4と第5レンズL5をフォーカシングレンズとして、フォーカシング時に移動させるので、表17に示した第2レンズ群Gr2の第3レンズL3と第4レンズL4との間の可変間隔D7、そして第2レンズ群Gr2の第5レンズL5と第6レンズL6との間の可変間隔D11は、結像倍率が変化して物体距離が無限遠(INF)と結像倍率−1/20(撮像距離≒500mm)とに変化した際に、次表19の通りに変化する。
Figure 2014052565
また、この実施例5における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に対応する値は、それぞれ次表20の通りとなる。この場合も、実施例1〜実施例4の場合と同様に、条件式〔2〕および条件式〔4〕の数値については、結像倍率β=−1/20として計算している。
Figure 2014052565
したがって、この実施例5における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式〔1〕〜条件式〔10〕を満足している。
また、図14に、実施例5に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、そして図15に、実施例5に係る結像レンズが結像倍率が約−1/20倍(撮影距離≒500mm)で物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、それぞれ示している。
なお、これら図14および図15の収差曲線図においても、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
図16は、本発明の第6の実施の形態であり、且つ実施例6に係る結像レンズの光学系の無限遠合焦時における縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例6に係る結像レンズの光学系は、図16に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第1レンズL1、第2レンズL2、開口絞りAD、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、そして第6レンズL6を配置しており、第1レンズL1〜第6レンズL6は、いずれも接合レンズは構成しておらず、6枚構成としている。
レンズ群構成に着目すると、第1レンズL1〜第2レンズL2により正の屈折力を有する第1レンズ群Gr1を構成し、そして第3レンズL3〜第6レンズL6により正の屈折力を有する第2レンズ群Gr2を構成している。つまり、図16に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群Gr1、開口絞りAD、そして第2レンズ群Gr2を、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。
詳細には、第1レンズ群Gr1は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に像面側の面より大きな曲率の凹面を向け像面側に非球面を形成してなる凹面を向けて両凹形状をなす負レンズからなる第1レンズL1と、そして物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第2レンズL2とを配置して、第1レンズ群Gr1として正の屈折力を示すように構成している。この第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2との間に開口絞りADを配置している。
第2レンズ群Gr2は、物体側から像面側に向かって、順次、物体側に非球面を形成してなる凸面を向け像面側に物体側の面より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状の正レンズからなる第3レンズL3と、両面に非球面を形成して物体側に凸形状をなす負メニスカス形状の屈折力の弱い負レンズからなる第4レンズL4と、物体側に非球面を形成してなる凹面を向けて物体側に凹形状の負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL5と、像面側に非球面を形成してなる凸面を向けて像面側に凸形状の正メニスカス形状をなす正レンズからなる第6レンズL6とを配置して、第2レンズ群Gr2として正の屈折力を示すように構成している。
さらに、これら第1レンズ群Gr1および第2レンズ群Gr2の後方、すなわち像面側、には、実施例1〜実施例5(図1、図4、図7、図10および図13)とほぼ同様のバック挿入ガラスBGが配置される。
第1レンズ群Gr1、開口絞りADおよび第2レンズ群Gr2は、少なくとも使用時には、後述するフォーカシングレンズを除き、適宜なる支持枠等によってほぼ一体的に支持されている。すなわち、撮影距離を無限遠とした状態から近距離物体へ合焦させるフォーカシングに際しては、第2ンレンズ群Gr2内の第4レンズL4と第5レンズL5の2枚のレンズを、フォーカシングレンズとして、他のレンズに対して相対的に光軸に沿って物体側から像面側へ一体的に移動させてフォーカシングを行う。
この実施例6においては、全系の焦点距離f、半画角ω〔度〕および開放F値Fが、それぞれf=23.51mm、ω=32.00度およびF=2.62(すなわちF2.62)であり、この実施例6における各光学要素における光学面の曲率半径(非球面については近軸曲率半径)R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率Nd、アッベ数νdおよびレンズ材料等の光学特性は、次表21の通りである。
Figure 2014052565
表21において、面番号に「*」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、「INF」は、無限大(∞)をあらわしている。これらは、他の実施例、すなわち実施例1〜実施例5についても同様である。
すなわち、表21においては、「*」が付された第1レンズL1の像面側の光学面である第2面、第2レンズL2の物体側の光学面である第3面、第3レンズL3の物体側の光学面である第6面、第4レンズL4の物体側の光学面である第8面および像面側の光学面である第9面、第5レンズL5の物体側の光学面である第10面、そして第6レンズL6の像面側の光学面である第13面がそれぞれ非球面であり、式〔11〕における非球面パラメータ(非球面係数)は次表22の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「En」は、「10のべき乗」すなわち「×10」をあらわし、例えば「E−05」は、「×10−5」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
Figure 2014052565
この実施例6においては、第2レンズ群Gr2の第4レンズL4と第5レンズL5をフォーカシングレンズとして、フォーカシング時に移動させるので、表21に示した第2レンズ群Gr2の第3レンズL3と第4レンズL4との間の可変間隔D7、そして第2レンズ群Gr2の第5レンズL5と第6レンズL6との間の可変間隔D11は、結像倍率が変化して物体距離が無限遠(INF)と結像倍率−1/20(撮像距離≒500mm)とに変化した際に、次表23の通りに変化する。
Figure 2014052565
また、この実施例6における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に対応する値は、それぞれ次表24の通りとなる。この場合も、実施例1〜実施例5の場合と同様に、条件式〔2〕および条件式〔4〕の数値については、結像倍率β=−1/20として計算している。
Figure 2014052565
したがって、この実施例6における先に述べた条件式〔1〕〜条件式〔10〕に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式〔1〕〜条件式〔10〕を満足している。
また、図17に、実施例6に係る結像レンズが無限遠物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、そして図18に、実施例5に係る結像レンズが結像倍率が約−1/20倍(撮影距離≒500mm)で物体に合焦した状態でのd線とg線における諸収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差、の各収差曲線図を、それぞれ示している。
なお、これら図17および図18の収差曲線図においても、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるgおよびdはそれぞれ、g線およびd線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
〔第7の実施の形態〕
次に、本発明の第7の実施の形態に係る結像レンズの支持構成のいくつかの例の要部を図19〜図22を参照して説明する。
上述した本発明の第1の実施の形態の実施例1〜実施例6において効果的な本発明の第7の実施の形態に係るレンズの支持構造は、隣接して一体的に配置される2つのレンズを、それぞれレンズ光学部分とレンズ周縁部分とを同一材料で一体的に加工形成し、互いにレンズ周縁部分にて環状の線接触的にまたは円環帯状に面接触的に当接して相互支持する構成とするものである。このような、隣接して一体的に配置される2つのレンズは、上述した実施例1〜実施例6の結像レンズにおける第1レンズ群の隣接する負レンズと正レンズ、あるいは第2レンズ群の一体的に設けられるフォーカシングレンズを構成する2枚のレンズ等である。
例えば、図19および図20には、第1レンズ群に含まれる、互いに隣接する負レンズと正レンズが、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造を示している。
図19には、第1レンズ群Gr1に含まれる、互いに隣接する負レンズと正レンズを示しており、例えば、実施例1および実施例2の場合には、第2レンズL2と第3レンズL3であり、実施例3〜実施例6の場合には、第1レンズL1と第2レンズL2である。図19の構成においては、これらの隣接する負レンズと正レンズを互いにレンズ周縁部分にて円錐状の傾斜面部分において環状の線接触的に当接して相互支持する構成としている。このように構成することによって、これら互いに隣接する負レンズと正レンズのレンズ面の、いわゆるシフトずれの発生を抑制することができる(請求項19に対応する)。
図20にも、第1レンズ群Gr1に含まれる、互いに隣接する負レンズと正レンズを示しており、例えば、実施例1および実施例2の場合には、第2レンズL2と第3レンズL3であり、実施例3〜実施例6の場合には、第1レンズL1と第2レンズL2である。図20の構成においては、これらの隣接する負レンズと正レンズを互いにレンズ周縁部分にて円環帯状の光軸がほぼ垂直に交わる平面部分において面接触的に当接して相互支持する構成としている。このように構成することによって、これら互いに隣接する負レンズと正レンズのレンズ面同士の、いわゆるティルトずれの発生を抑制することができる(請求項20に対応する)。
これら図19および図20に示すような構成とすれば、シフトずれやティルトずれを抑制することができるばかりでなく、レンズ光学部分とレンズ周縁部分とを同一材料で一体的に加工形成することにより、従来よりレンズに用いていたレンズ外枠等の別部材を用いる必要がなくなり、部品点数を減らすことが可能となるという利点もある。
また、例えば、図21および図22には、第2レンズ群に含まれ、フォーカシングのために一体的に移動させる2枚以上のレンズからなるフォーカシングレンズを構成する隣接する2枚のレンズが、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造を示している。
図21には、第2レンズ群Gr2に含まれ、フォーカシングレンズとして機能する互いに隣接する2枚のレンズを示しており、例えば、実施例1および実施例2の場合には、第5レンズL5と第6レンズL6であり、実施例3〜実施例6の場合には、第4レンズL4と第5レンズL5である。図21の構成においては、これらの隣接する2枚のレンズを互いにレンズ周縁部分にて円錐状の傾斜面部分において環状の線接触的に当接して相互支持する構成としている。このように構成することによって、これら互いに隣接する2枚のレンズのレンズ面の、いわゆるシフトずれの発生を抑制することができる(請求項21に対応する)。
また、図22にも、第2レンズ群Gr2に含まれ、フォーカシングレンズとして機能する互いに隣接する2枚のレンズを示しており、例えば、実施例1および実施例2の場合には、第5レンズL5と第6レンズL6であり、実施例3〜実施例6の場合には、第4レンズL4と第5レンズL5である。図22の構成においては、これらの隣接する2枚のレンズを互いにレンズ周縁部分にて円環帯状の光軸がほぼ垂直に交わる平面部分において面接触的に当接して相互支持する構成としている。このように構成することによって、これら互いに隣接する2枚のレンズのレンズ面同士の、いわゆるティルトずれの発生を抑制することができる(請求項22に対応する)。
これら図21および図22に示すような構成とすれば、シフトずれやティルトずれを抑制することができるばかりでなく、レンズ光学部分とレンズ周縁部分とを同一材料で一体的に加工形成することにより、従来よりレンズに用いていたレンズ外枠等の別部材を用いる必要がなくなり、部品点数を減らすことが可能となるという利点もある。
さらに、上述した図22に示すように、フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズの隣接するレンズ間に固定絞りとしての環状の遮光マスクAMを介挿する構成とすることが望ましい(請求項23に対応する)。
このような構成では、フォーカシングレンズの光線経路の変化に伴い、フォーカシングレンズ内の迷光を遮光マスクAMにより遮光して、有害なゴーストフレアの発生を抑制することが可能となる。特に、図22のように、隣接する2枚のレンズの外径近傍の周縁部分において、円環帯状に形成した平面部分同士を面接触的に当接して相互に支持させる構成では、その当接部分に、容易にシート状の遮光マスクAMを挟み込むことが可能であり、フォーカシングレンズにおける有害な迷光を効率よく抑制することが可能である。
〔第8の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第1〜第6の実施の形態に係る実施例1〜実施例6等のような結像レンズを撮像用光学系として採用して構成した本発明の第8の実施の形態に係る撮像装置について図23〜図25を参照して説明する。
図23は、本発明の第8の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラを被写体側(すなわち物体側である前面側)から見た外観構成を模式的に示しており、(a)は本発明の第1〜第6の実施の形態に従って構成した結像レンズからなる撮像レンズがデジタルカメラのボディー内に沈胴埋没している状態を示す斜視図、そして(b)は撮像レンズがデジタルカメラのボディーから突出している状態を示す斜視図である。図24は、当該デジタルカメラを撮影者側(すなわち背面側)から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。また、図25は、当該デジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
なお、ここでは、撮像装置としてのデジタルカメラについて説明しているが、ビデオカメラおよびフィルムカメラ等を含む主として撮像専用の撮像装置だけでなく、携帯電話機や、PDA(personal data assistant)などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を組み合わせたスマートフォンなどと称される携帯端末装置を含む種々の情報装置にデジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。このような情報装置も外観は若干異にするもののデジタルカメラ等と実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置に本発明に係る結像レンズを採用してもよい。
図23および図24に示すように、デジタルカメラは、撮像レンズ101、シャッタボタン102、ズームボタン103、ファインダ104、ストロボ105、液晶モニタ106、操作ボタン107、電源スイッチ108、メモリカードスロット109および通信カードスロット110等を備えている。さらに、図25に示すように、デジタルカメラは、受光素子111、信号処理装置112、画像処理装置113、中央演算装置(CPU)114、半導体メモリ115および通信カード等116も備えている。
デジタルカメラは、撮像レンズ101とCMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子やCCD(電荷結合素子)撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子111を有しており、撮像用光学系である撮像レンズ101によって撮影対象となる物体、つまり被写体、の光学像を結像させ、この光学像を受光素子111によって読み取るように構成されている。この撮像レンズ101として、実施例1〜実施例6において説明した本発明の第1〜第6の実施の形態に係る結像レンズを用いている(請求項26または請求項27に対応する)。
受光素子111の出力は、中央演算装置114によって制御される信号処理装置112によって処理され、デジタル画像情報に変換される。信号処理装置112によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置114によって制御される画像処理装置113において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ115に記録される。この場合、半導体メモリ115は、メモリカードスロット109に装填されたメモリカードでもよく、デジタルカメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ106には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ115に記録されている画像を表示することもできる。
また、半導体メモリ115に記録した画像は、通信カードスロット110に装填された通信カード等116を介して外部へ送信することも可能である。
撮像レンズ101は、デジタルカメラの携帯時には図23の(a)に示すように沈胴状態にあってデジタルカメラのボディー内に埋没しており、ユーザが電源スイッチ108を操作して電源を投入すると、図23の(b)に示すように鏡胴が繰り出され、デジタルカメラのボディーから突出する構成とする。本発明に係る結像レンズは、単一焦点距離であるので、光学的な変倍機能を果たすことはできないが、ズームボタン103を操作することによって、被写体画像の切り出し範囲を変更して擬似的に変倍する、いわゆるデジタルズーム方式のズーミングを行うこともできる。
多くの場合、シャッタボタン102の半押し操作により、フォーカシングがなされる。
シャッタボタン102をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ115に記録した画像を液晶モニタ106に表示させたり、通信カード等116を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン107を所定のごとく操作する。半導体メモリ115および通信カード等116は、メモリカードスロット109および通信カードスロット110等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮像レンズ101が沈胴状態にあるときには、結像レンズの各群は、必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、沈胴時に第2レンズ群Gr2が光軸上から退避して、第1レンズ群Gr1と並列的に収納されるような機構とすれば、デジタルカメラのさらなる薄型化を実現することができる。
Gr1 第1レンズ群
Gr2 第2レンズ群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
AD 開口絞り
BG バック挿入ガラス
101 撮像レンズ(結像レンズ)
102 シャッタボタン
103 ズームボタン
104 ファインダ
105 ストロボ
106 液晶モニタ
107 操作ボタン
108 電源スイッチ
109 メモリカードスロット
110 通信カードスロット
111 受光素子(エリアセンサ)
112 信号処理装置
113 画像処理装置
114 中央演算装置(CPU)
115 半導体メモリ
116 通信カード等
特開2004−295112号公報(特許第4616566号公報) 特開2008−76953号公報 特開2011−22427号公報 特開平1−24284号公報 特開平8−338944号公報 特開平2−101417号公報

Claims (27)

  1. 物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群とを配置して、物体の光学像を結像させる光学系を構成してなる結像レンズにおいて、
    前記第1レンズ群は、少なくとも2枚のレンズを有し、
    前記第2レンズ群は、少なくとも4枚のレンズを有し、
    前記光学系全体を7枚以下のレンズで構成するとともに、
    前記第2レンズ群内の前記少なくとも4枚のレンズのうちの少なくとも2枚のレンズをフォーカシングレンズとして物体側から像面側に移動させることにより、無限遠側から近距離側へのフォーカシングを行う構成としてなることを特徴とする結像レンズ。
  2. フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズとしての前記少なくとも2枚のレンズのうちの少なくとも1枚は、物体側に凹の負メニスカスレンズであることを特徴とする請求項1に記載の結像レンズ。
  3. フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズとしての前記少なくとも2枚のレンズのうちの少なくとも1枚は、レンズの中心肉厚と周辺肉厚との差が小さく屈折力の弱いレンズであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の結像レンズ。
  4. フォーカシングに際して、前記フォーカシングレンズとしての前記少なくとも2枚のレンズを互いに同期させて一体的に移動させることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  5. フォーカシングに際して、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズと最も像面側のレンズは、移動させない固定レンズとすることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  6. 撮影距離を無限遠としたときの前記光学系の全系の焦点距離をf、そして前記フォーカシングレンズの合成焦点距離をffとして、
    条件式:
    〔1〕 2.1<|f/ff|<2.7
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  7. 撮影距離無限遠から近距離物体へ合焦させるフォーカシング動作における前記フォーカシングレンズの移動距離をΔDf、そして近距離物体に合焦した際の結像倍率をβとして、
    条件式:
    〔2〕 8.5<|ΔDf/β|<12.5
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  8. 前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離をL、そして最大像高をY′として、
    条件式:
    〔3〕 2.2<L/Y′<2.5
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  9. 撮影距離無限遠時のd線に対するg線の軸上色収差をAX1、近距離物体に合焦した際の結像倍率をβ、そして結像倍率β時のd線に対するg線の軸上色収差をAX2として、
    条件式:
    〔4〕 1.0[mm]<|(AX1−AX2)/β|<1.6[mm]
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  10. 前記第1レンズ群の最も像面側のレンズと前記第2レンズ群の最も物体側のレンズとを両凸レンズとし、これら連続する2枚の両凸レンズの間に前記開口絞りを配置してなり、
    前記開口絞りの物体側に隣接して配置される両凸レンズの焦点距離をf1p、前記開口絞りの像面側に隣接して配置される両凸レンズの焦点距離をf2pとして、
    条件式:
    〔5〕 0.7<f1p/f2p<1.1
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  11. 前記第2レンズ群の最も像面側には、像面側に凸形状を有する正レンズを配置し、
    前記第2レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離をf2pi、そして撮影距離を無限遠としたときの前記光学系の全系の焦点距離をfとして、
    条件式:
    〔6〕 0.7<f2pi/f<1.0
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  12. 前記第2レンズ群は、物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有するレンズと、弱い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を配置してなり、
    前記第2レンズ群の最も像面側の負レンズと前記第2レンズ群の最も像面側の正レンズは、
    前記第2レンズ群の最も像面側の正レンズの焦点距離をf2pi、そして前記第2レンズ群の最も像面側の負レンズの焦点距離をf2niとして、
    条件式:
    〔7〕 1.6<|f2pi/f2ni|<2.0
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  13. 前記開口絞りよりも物体側の前記第1レンズ群が、物体側から像面側へ向かって、順次、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を配置しており、
    前記第1レンズ群の正の屈折力を有するレンズの焦点距離をf1p、そして前記第1レンズ群の負の屈折力を有するレンズの焦点距離をf1nとして、
    条件式:
    〔8〕 0.7<|f1p/f1n|<1.1
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  14. 前記開口絞りよりも物体側の前記第1レンズ群における最も径の大きいレンズの最大有効径をLD1、そして前記開口絞りよりも像面側の前記第2レンズ群における最も径の大きいレンズの最大有効径をLD2として、
    条件式:
    〔9〕 0.5<LD1/LD2<0.9
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  15. 前記第1レンズ群は、樹脂材料で構成されたレンズを少なくとも1枚含んでなることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  16. 前記第2レンズ群は、樹脂材料で構成されたレンズを少なくとも1枚含んでなることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  17. 前記レンズ全系を構成する全てのレンズは、樹脂材料で構成してなることを特徴とする請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  18. 前記樹脂材料で構成されたレンズを構成する樹脂材料は、シクロオレフィン(cycloolefin)系の樹脂材料およびポリエステル(polyester)系の樹脂材料の2種類であることを特徴とする請求項15〜請求項17のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  19. 前記第1レンズ群は、互いに隣接する負レンズと正レンズを有し、これら負レンズと正レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて環状の線接触的に当接して相互支持する構成とすることを特徴とする請求項15、請求項17および請求項18のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  20. 前記第1レンズ群は、互いに隣接する負レンズと正レンズを有し、これら負レンズと正レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて円環帯状の面接触的に当接して相互支持する構成とすることを特徴とする請求項15、請求項17および請求項18のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  21. フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズの隣接する各レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて環状の線接触的に当接して相互支持する構成とすることを特徴とする請求項16〜請求項18のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  22. フォーカシングのために移動させる前記フォーカシングレンズの隣接する各レンズは、いずれもレンズ光学部分とレンズ外周近傍の支持機構部を構成するレンズ周縁部分とが同一材料で一体的に加工された構造であり、互いに前記レンズ周縁部分にて円環帯状の面接触的に当接して相互支持する構成とすることを特徴とする請求項16〜請求項18のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  23. 前記フォーカシングレンズのレンズ間に固定絞りとしての環状の遮光マスクを介挿していることを特徴とする請求項15〜請求項18のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  24. レンズ間に機械式シャッタを配置するためのシャッタスペースを設けてなり、
    前記レンズ間に設けられるシャッタスペースの光軸方向寸法をSDとして、
    〔10〕 SD>3.0[mm]
    を満足することを特徴とする請求項1〜請求項23のいずれか1項に記載の結像レンズ。
  25. 7枚以下のレンズエレメントで光学系の全系を構成する結像レンズであって、
    前記光学系のレンズ間に開口絞りを配し、
    前記開口絞りよりも物体側は、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少なくとも1枚ずつ有して、合計3枚以下のレンズエレメントで構成し、
    前記開口絞りよりも像面側は、物体側から像面側へ向かって、順次、正の屈折力を有するレンズ、弱い屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズ、そして正の屈折力を有するレンズを配置して構成し、
    フォーカシングにあたって、前記開口絞りよりも像面側に位置する前記弱い屈折力を有するレンズと前記負の屈折力を有するレンズとをフォーカシングレンズとして、物体側から像面側に移動させて、無限遠側から近距離側へのフォーカシング動作を行うリアフォーカスタイプの光学系としたことを特徴とする結像レンズ。
  26. 撮像用光学系として、請求項1〜請求項25のうちのいずれか1項の結像レンズを含むことを特徴とする撮像装置。
  27. 撮像機能を有し、撮像用光学系として、請求項1〜請求項25のうちのいずれか1項の結像レンズを用いることを特徴とする情報装置。
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