JP2014098796A - 結像レンズ、撮像装置、携帯情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大口径、かつ、広角でありながら、歪曲収差の発生を小さく抑えた結像レンズを提供する。
【解決手段】 正の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇと、負の屈折力を有する第２レンズ群２Ｇと、正の屈折力を有する第３レンズ群３Ｇと、正の屈折力を有する第４レンズ群４Ｇとから構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、第１レンズ群１Ｇと第２レンズ群２Ｇの間隔が増大し、第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの間隔が減少し、第３レンズ群３Ｇと第４レンズ群４Ｇの間隔が変化する結像レンズであって、第３レンズ群３Ｇは、正レンズ３１ａ、負レンズ３１ｂ、及び正レンズ３１ｃを順次配列してなる３枚接合レンズ３１と、３枚接合レンズ３１の物体側に配置される正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１の像側に配置される負レンズ３３ａと正レンズ３３ｂの２枚接合レンズ３３とを有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、結像レンズと、結像レンズを撮影用光学系として使用するデジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラ等の撮像装置と、結像レンズを撮影用光学系として使用する携帯情報端末装置に関するものである。

撮像装置の一つであるデジタルカメラの市場規模は非常に大きく、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたっている。

ユーザのデジタルカメラに対する要望のうち、高画質化と装置の小型化は、大きな部分を占めている。つまり、デジタルカメラの撮影レンズとして用いられるズーム機能を有する結像レンズにも、高性能化と構成の小型化の両立が求められている。

ここで、高性能化を図るためには、全てのズーム領域にわたって、１０００万〜１５００万画素の撮像素子に対応する解像力を有することが必要である。

また、構成の小型化を図るためには、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要である。さらに、構成の小型化を図るためには、各レンズ群の厚みを縮小して、収納時の全長を抑えることも重要である。

近年では、撮影レンズに対して、大口径化と広画角化を望むユーザが増えている。これまでも、Ｆ値が小さく、明るい広角ズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１〜５参照）。

特許文献１の技術では、Ｆ値が広角端で２．８程度、広角端での画角が６３°程度であるため、さらなる広角化と大口径化の余地がある。

特許文献２の技術では、Ｆ値が広角端で１．８程度、広角端での画角が７８°程度であるものの、有効径が大きい第１レンズ群に２枚のレンズを使用している。このため、特許文献２の技術は、コストに不利であると考えられる。

特許文献３の技術では、Ｆ値が広角端で２．０程度、広角端での画角が６３°程度であるため、さらなる広角化と大口径化の余地がある。

特許文献４の技術では、画角が６４度程度、最小のＦ値が２．７７であるため、さらなる広角化と大口径化の余地がある。

特許文献５の技術では、画角が８０°程度、最小のＦ値が３．５程度であり、さらなる広角化と大口径化の余地がある。

また、特許文献５の技術では、広角端において−１０％を超える歪曲収差がある。大きな歪曲収差が発生していることにより、撮像装置では電子的な歪曲補正量が多くなるため、補正後の画像の解像が低下してしまう傾向がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、大口径、かつ、広角でありながら、歪曲収差の発生を小さく抑えた結像レンズを提供することを目的とする。

本発明は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が変化する結像レンズであって、第３レンズ群は、正レンズ、負レンズ、及び正レンズを順次配列してなる３枚接合レンズと、第３レンズ群の３枚接合レンズの物体側に配置される正レンズと、第３レンズ群の３枚接合レンズの像側に配置される負レンズと正レンズの２枚接合レンズとを有してなる、ことを特徴とする。

本発明によれば、大口径、かつ、広角でありながら、歪曲収差の発生を小さく抑えた結像レンズを提供することができる。

本発明に係る結像レンズの実施の形態を示す光学配置図である。 上記結像レンズの実施例１の広角端における収差図である。 上記結像レンズの実施例１の中間焦点距離における収差図である。 上記結像レンズの実施例１の望遠端における収差図である。 本発明に係る結像レンズの実施例２を示す光学配置図である。 上記結像レンズの実施例２の広角端における収差図である。 上記結像レンズの実施例２の中間焦点距離における収差図である。 上記結像レンズの実施例２の望遠端における収差図である。 本発明に係る結像レンズの実施例３を示す光学配置図である。 上記結像レンズの実施例３の広角端における収差図である。 上記結像レンズの実施例３の中間焦点距離における収差図である。 上記結像レンズの実施例３の望遠端における収差図である。 本発明に係る結像レンズの実施例４を示す光学配置図である。 上記結像レンズの実施例４の広角端における収差図である。 上記結像レンズの実施例４の中間焦点距離における収差図である。 上記結像レンズの実施例４の望遠端における収差図である。 本発明に係る結像レンズの実施例５を示す光学配置図である。 上記結像レンズの実施例５の広角端における収差図である。 上記結像レンズの実施例５の中間焦点距離における収差図である。 上記結像レンズの実施例５の望遠端における収差図である。

以下、本発明に係る結像レンズと、この結像レンズを有してなる撮像装置と、この結像レンズを有してなる携帯情報端末装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●結像レンズの実施の形態●
まず、本発明に係る結像レンズの実施の形態について説明する。

図１は、本発明に係る結像レンズの実施の形態を示す光学配置図である。

なお、以降の光学配置図において、（ａ）は広角端における光学配置図であり、（ｂ）は中間焦点距離における光学配置図であり、（ｃ）が望遠端における光学配置図である。

また、以降の説明において、結像レンズの実施の形態を示す光学配置図の紙面左方向が物体側でありその反対方向が像側である。

本発明に係る結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇと、負の屈折力を有する第２レンズ群２Ｇと、正の屈折力を有する第３レンズ群３Ｇと、正の屈折力を有する第４レンズ群４Ｇとから構成される。また、本発明に係る結像レンズは、第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの間に開口絞りＳを有する。

ここで、図１に示すように、本発明に係る結像レンズは、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群１Ｇ〜第４レンズ群４Ｇの全群が移動する。このとき、第１レンズ群１Ｇと第２レンズ群２Ｇの間隔が増大し、第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの間隔が減少し、第３レンズ群３Ｇと第４レンズ群４Ｇの間隔が変化する。

第３レンズ群３Ｇは、正レンズ、負レンズ、及び正レンズを順次配列してなる３枚接合レンズ３１を有する。また、第３レンズ群３Ｇは、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の物体側に配置される正レンズ３２と、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の像側に配置される負レンズと正レンズの２枚接合レンズ３３とを有する。

第３レンズ群３Ｇは、軸上光束が最も太くなる群であり、球面収差やコマ収差を補正するために重要な群である。

また、第３レンズ群３Ｇは、最も正の屈折力が強い結像群であるため、第３レンズ群３Ｇで発生する諸収差を抑えることが、高性能化と構成の小型化の両立のために重要となる。

そこで、本発明に係る結像レンズは、第３レンズ群３Ｇの構成を、３枚接合レンズ３１と、その３枚接合レンズ３１の物体側に配置される正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１の像側に配置される２枚接合レンズ３３とからなる群とする。ここで、３枚接合レンズ３１は、正レンズ３１ａ、負レンズ３１ｂ、及び正レンズを順次配列してなる。また、２枚接合レンズ３３は、負レンズ３３ａと正レンズ３３ｂを順次配列してなる。

このように配列された本発明に係る結像レンズによれば、球面収差やコマ収差など諸収差を良好に補正し、ズーミングによる収差変動を小さく抑えることができる。

また、本発明に係る結像レンズによれば、第３レンズ群３Ｇの最も物体側に配置した正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１の最も物体側の正レンズ３１ａにより、３枚接合レンズ３１の負レンズ３１ｂへ入射する光線を低くすることができる。

そして、本発明に係る結像レンズによれば、３枚接合レンズ３１の負レンズ３１ｂの屈折力を強くすることで、球面収差を良好に補正できる。

また、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１における２つの接合面は絞りからの距離が異なり、軸上光線と軸外光線の通り方が異なる。

この構成により、本発明に係る結像レンズは、軸上色収差と倍率色収差をある程度独立して補正することができ、広角化に伴って増大する倍率色収差を良好に補正することができる。

本発明に係る結像レンズでは、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の像側に、負レンズ３３ａと正レンズ３３ｂの２枚接合レンズ３３を配置している。この構成により、本発明に係る結像レンズは、３枚接合レンズ３１の屈折力を強めることなく、３枚接合レンズ３１と２枚接合レンズ３３との接合面の曲率を強くして諸収差を補正することができる。また、本発明に係る結像レンズは、広角化に伴って増大する倍率色収差を補正することができる。

特に、本発明に係る結像レンズは、画角が９０°を超える広角レンズであるため、色収差の補正効果が大きい。

さらに、本発明に係る結像レンズでは、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の像側に２枚接合レンズ３３を配置することで、３枚接合レンズ３１で補正しきれない球面収差を補正している。

本発明に係る結像レンズにおいて、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１は、正レンズ３１ａの屈折率をＮｃ１、アッベ数をνｃ１とする。また、３枚接合レンズ３１は、負レンズ３１ｂの屈折率をＮｃ２、アッベ数をνｃ２とする。このとき、３枚接合レンズ３１は、
−０．４＜Ｎｃ１−Ｎｃ２＜−０．０５ ・・・（１）
を満足する。

３枚接合レンズ３１のうち、正レンズ３１ａと負レンズ３１ｂについて、屈折率差とアッベ数差を条件式（１）の範囲にすることで、球面収差や色収差を良好に補正することができる。

条件式（１）の上限を超えると、正レンズ３１ａと負レンズ３１ｂの屈折率差が小さくなる。この場合に、正レンズ３１ａと負レンズ３１ｂとの接合面の曲率半径は、小さくなり過ぎてしまう。つまり、条件式（１）の上限を超えると、３枚接合レンズ３１による球面収差とコマ収差の補正が困難になるため、望ましくない。

一方、条件式（１）の下限を超えると、負レンズ３１ｂの屈折力が、正レンズ３１ａの屈折力に比べて相対的に大きくなってしまう。つまり、条件式（１）の下限を超える場合に、屈折力のバランスを取ろうとすると、正レンズ３１ａの曲率半径が小さくなってしまう。つまり、条件式（１）の下限を超えると、球面収差の補正が困難となり望ましくない。

また、本発明に係る結像レンズにおいて、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１のうち、中間に配置される負レンズ３１ｂの屈折率をＮｃ２、アッベ数をνｃ２とする。また、本発明に係る結像レンズにおいて、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の最も像側に配置される正レンズ３１ｃの屈折率をＮｃ３、アッベ数をνｃ３としてもよい。このとき、本発明に係る結像レンズは、
−０．４＜Ｎｃ３−Ｎｃ２＜−０．２ ・・・（２）
を満足する。

条件式（２）の上限を超えると、負レンズ３１ｂと、正レンズ３１ｃの屈折率差が小さくなる。つまり、条件式（２）の上限を超えると、正レンズ３１ｃと負レンズ３１ｂとの接合面の曲率半径が小さくなり過ぎるため、加工が困難になる。

一方、条件式（２）の下限を超えると、負レンズ３１ｂと、正レンズ３１ｃとの屈折率差が大きくなる。この場合に、負の屈折力を有する正レンズ３１ｃと負レンズ３１ｂとの接合面の曲率半径が大きくなり過ぎ、球面収差とコマ収差の補正が困難になるので望ましくない。

また、本発明に係る結像レンズは、第３レンズ群３Ｇの焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
２．９＜ｆ３／ｆｗ＜３．６ ・・・（３）
を満足する。

条件式（３）の上限値を超えると、第３レンズ群３Ｇの焦点距離が長くなる場合に、変倍の際の第３レンズ群３Ｇの移動量が大きくなる。つまり、条件式（３）の上限値を超えると、レンズ全長の大型化を招いてしまい望ましくない。

また、条件式（３）の下限値を超えると、第３レンズ群３Ｇの焦点距離が短くなる場合に、正の屈折力が大きくなる。つまり、条件式（３）の下限値を超えると、特に球面収差が悪化するので望ましくない。さらに、条件式（３）の下限を超えると、第３レンズ群３Ｇの屈折力が強くなるため、偏心による性能劣化が生じやすく望ましくない。

また、本発明に係る結像レンズは、第３レンズ群３Ｇの最も物体側の正レンズ３２のアッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
−０．００１４・νｄ＋０．６３＜θｇＦ・・・（４）
６０＜νｄ ・・・（５）
を満足する。

ここで、部分分散比θｇＦは、
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
である。

また、Ｎｇ、ＮＦ、ＮＣは、それぞれｇ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率である。

一般に、結像レンズにおいて、広角端における焦点距離をより短くし、より広角化しようとすると、広角側における倍率色収差の二次スペクトルの補正が困難になる。また、結像レンズにおいて、望遠端の焦点距離を長くすると、望遠側における軸上色収差の二次スペクトルの補正が困難になる。

また、本発明に係る結像レンズは、第３レンズ群３Ｇで軸上光線が最も高い位置を通過する。

そこで、本発明に係る結像レンズでは、第３レンズ群３Ｇの最も物体側の正レンズ３２に、正の屈折力を有する異常分散ガラスを配置することで、これらの色収差を補正した。

条件式（４）の下限を超えると、異常分散性が弱くなる。このため、条件式（４）の下限を超えると、色収差の補正効果が小さくなってしまい、特に軸上色収差の補正が困難になるので望ましくない。

また、条件式（５）の下限を超えると、正レンズ３２の分散が大きくなり、色収差の補正が困難になってしまうので望ましくない。

本発明に係る結像レンズにおいて、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の物体側に配置される正レンズ３２と像側に配置される正レンズ３３ｂのうち、少なくとも１枚は非球面レンズである。

球面収差、コマ収差、非点収差を補正するために、正レンズ３２と正レンズ３３ｂのうち、少なくとも１枚のレンズは、非球面レンズを配置することが望ましい。

３枚接合レンズ３１の物体側に配置される正レンズ３２に、正の屈折力を有する非球面レンズを配置する場合は、正レンズ３２は絞りに近いため、球面収差とコマ収差の補正効果が大きい。

一方、３枚接合レンズ３１の像側に配置される正レンズ３３ｂに、正の屈折力を有する非球面レンズを配置する場合は、正レンズ３３ｂは絞りから離れている。つまり、正レンズ３３ｂには、軸外の光束がある程度分離して通るため、球面収差、コマ収差の他に非点収差を補正する効果が大きい。

また、正レンズ３１ａと正レンズ３３ｂとの両方に、非球面レンズを配置する場合には、収差の補正効果が大きい。

一方、コストなどを考慮して１枚の非球面レンズを使用する場合には、３枚接合レンズ３１の物体側に配置される正レンズ３２に非球面レンズを配置することが望ましい。

ここで、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の像側の接合面（正レンズ３１ｃの負レンズ３１ｂとの接合面）の曲率半径をＲａ３とする。また、第３レンズ群３Ｇの３枚接合レンズ３１の最も像側の曲率半径をＲａ４とする。このとき、
１．５＜（Ｒａ４＋Ｒａ３）／（Ｒａ４−Ｒａ３）＜４．０ ・・・（６）
を満足する。

条件式（６）は、正レンズ３１ｃのレンズ形状に関する条件式である。

条件式（６）の上限を超えると、正レンズ３１ｃによる球面収差が過補正になりやすいため望ましくない。

一方、条件式（６）の下限を超えると、正レンズ３１ｃによる球面収差が補正不足になりやすいため望ましくない。

本発明に係る結像レンズでは、第１レンズ群１Ｇの焦点距離をｆ１、屈折率をＮ１、アッベ数をν１とするとき、
１７＜ｆ１／ｆｗ＜３２ ・・・（７）
６０＜ν１１ ・・・（８）
を満足する。

結像レンズにおいて、正の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇに負レンズを配置すると、球面収差や色収差の補正に有利であるものの、コストが上がってしまう。本発明に係る結像レンズでは、有効径が最も大きくなる第１レンズ群１Ｇを１枚の正レンズ１１にすることで、コストを下げることができる。

ここで、条件式（７）は、第１レンズ群１Ｇの焦点距離を規定する条件式である。

広角端における歪曲収差を小さく抑えるためには、絞りより物体側に配置され正の屈折力を有する第１レンズ群１Ｇに、ある程度のパワー（屈折力）を持たせる必要がある。

条件式（７）の上限値を超えて第１レンズ群１Ｇの焦点距離が長くなると、歪曲収差を補正する効果が弱くなってしまうため、望ましくない。

一方、条件式（７）の下限値を超えて第１レンズ群１Ｇの焦点距離が短くなると、球面収差や倍率色収差の補正が困難になるため、望ましくない。

また、第１レンズ群１Ｇの正レンズ１１のアッベ数は、条件式（８）を満足することが望ましい。

第１レンズ群１Ｇは１枚の正レンズ１１で構成される。このため、条件式（８）の下限を超えてアッベ数が小さくなると、倍率色収差や軸上色収差の補正が困難になるため、望ましくない。

本発明に係る結像レンズでは、第２レンズ群２Ｇが、物体側から像側へ向かって順に、３枚の負レンズ群２１と正レンズ２２で構成される。ここで、３枚の負レンズ群２１は、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１のレンズ２１ａ、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２のレンズ２１ｂ、両凹形状の第３のレンズ２１ｃと、が配置される。

本発明に係る結像レンズでは、負の屈折力を有する第２レンズ群２Ｇに、物体側から順に３枚の負レンズ２１群を配置する。このように構成することで、本発明に係る結像レンズでは、負の屈折力を３枚の負レンズで分担することにより収差の発生を抑えている。

さらに、本発明に係る結像レンズでは、正レンズ２２を加えることで第２レンズ群２Ｇの負レンズで発生する色収差を補正することができる。

第２レンズ群２Ｇの最も物体側に配置される負レンズ２１ａの屈折率をＮ２１、アッベ数をν２１とするとき、
１．７＜Ｎ２１＜１．８５ ・・・（９）
２８＜ν２１＜４６ ・・・（１０）
を満足する。

第２レンズ群２Ｇは、負の屈折力が最も大きいレンズ群である。このため、第２レンズ群２Ｇを構成するレンズは高屈折率であることが望ましい。ここで、一般に高屈折率材料は、アッベ数が小さいため、色収差を補正する観点からあまりアッベ数の小さいガラスを使用することができない。

第１レンズ群１Ｇを正の屈折力を有する１枚のレンズで構成する場合には、広角端において＋ｙ方向の倍率色収差が発生しやすくなる。ここで、第２レンズ群２Ｇは、ズーム動作中に軸外光線高さが大きく変わる。

このため、本発明に係る結像レンズによれば、第２レンズ群２Ｇ内の３枚接合レンズ２１を構成する３枚の負レンズのアッベ数を適切に設定することで、倍率色収差を補正することができる。また、第２レンズ群２Ｇの最も物体側の負レンズ２１ａは、軸外光線高さが高いため、使用するガラスを適切に選択する必要がある。

本発明に係る結像レンズによれば、条件式（９）、（１０）を満足する負レンズ２１ａを第２レンズ群２Ｇの最も物体側に配置することで、短波長側の光線を長波長側の光線に対して相対的に大きく−ｙ方向に屈折させることができる。つまり、本発明に係る結像レンズによれば、＋ｙ方向に残存する広角端における倍率色収差の二次スペクトルを減少させることができる。

第４レンズ群４Ｇは、１枚の正レンズ４１からなり、少なくとも１面が非球面である。

本発明に係る結像レンズでは、フォーカス群である第４レンズ群４Ｇを１枚の正レンズ４１で構成する。このように構成することにより、本発明に係る結像レンズでは、フォーカス時に移動する群の重量を軽くでき、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）の高速化が可能となる。さらに、正レンズ４１に非球面レンズを用いることで、本発明に係る結像レンズでは、近距離物体へ合焦する際の収差変動を小さくすることが可能となる。

●撮像装置の実施の形態●
以上説明した本発明に係る結像レンズは、撮像装置の撮像用光学系に応用することもできる。この撮像装置によれば、小型で高速ＡＦが可能な撮像装置を提供することができる。

●携帯情報端末装置の実施の形態●
以上説明した本発明に係る結像レンズは、携帯情報端末装置の撮像用光学系に応用することもできる。この携帯情報端末装置によれば、小型で高速ＡＦが可能な携帯情報端末装置を提供することができる。

次に、上述した本発明に係る結像レンズの実施の形態に基づく具体的な実施例（数値実施例）である、実施例１〜５を説明する。

各実施例において、第４レンズ群４Ｇの像側に配設される平行平板Ｆは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタや受光素子のカバーガラス（シールガラス）を想定して、これらに等価な透明平行平板を示したものである。

なお、各実施例における記号の意味は、以下の通りである。

ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
ω：半画角
Ｒ：曲率半径（非球面にあっては近軸曲率半径）
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面定数
Ａ６：６次の非球面定数
Ａ８：８次の非球面定数
Ａ１０：１０次の非球面定数

非球面形状は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）：Ｃ、光軸からの高さ：Ｈ、円錐定数：Ｋ、上記各次数の非球面係数を用い、Ｘを光軸方向における非球面量として、周知の式

で表される。つまり、この式に、近軸曲率半径と円錐定数、非球面係数を与えることにより、非球面形状が特定される。

まず、実施例１について説明する。

第１レンズ群１Ｇは１枚の正レンズ１１からなる。

第２レンズ群２Ｇは、３枚の負レンズから構成されるレンズ群２１と、両凸レンズである正レンズ２２からなる。ここで、レンズ群２１は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ２１ａと、像側に凹面を向け非球面を有する負メニスカスレンズである負レンズ２１ｂと、両凹レンズである負レンズ２１ｃとからなる。

第３レンズ群３Ｇは、両面が非球面の正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１と、２枚接合レンズ３３からなる。ここで、３枚接合レンズ３１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ａと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ３１ｂと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ｃからなる。また、２枚接合レンズ３３は、両凹レンズである負レンズ３３ａと、像側に非球面を有する両凸レンズである正レンズ３３ｂとからなる。

第４レンズ群４Ｇは、物体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ４１からなり、物体側のレンズ面に非球面を有する。

実施例１のＲ、Ｄ、Ｎｄ、Ｖｄに関しては表１の通りであり、表１において面番号にアスタリスク「＊」がついた面は非球面を表す。

図２は、本発明に係る結像レンズの実施例１の広角端における収差図である。また、図３は、本発明に係る結像レンズの実施例１の中間焦点距離における収差図である。さらに、図４は、本発明に係る結像レンズの実施例１の望遠端における収差図である。

なお、以降の収差図において、球面収差の図中の破線は正弦条件、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルをそれぞれ表す。また、「ｇ」、「ｄ」はそれぞれ、ｇ線及びｄ線を表す。

ｆ＝４．６３〜１４．９５ Ｆ＝１．８５〜２．８８ ω＝４８．３〜１９．１

非球面
第６面
Ｋ＝−０．５１０６０
Ａ４＝１．６６５８４Ｅ−０５
Ａ６＝４．０８０９１Ｅ−０７
Ａ８＝−３．２９１１１Ｅ−０９
Ａ１０＝ １．０７３９２Ｅ−１０

第１２面
Ｋ＝０
Ａ４＝−５．６６１５７Ｅ−０５
Ａ６＝−７．３１０６４Ｅ−０７
Ａ８＝３．１４７２８Ｅ−０８
Ａ１０＝ −４．２４９８９Ｅ−１０

第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝ １．０３４５７Ｅ−０４
Ａ６＝ −２．７５７７５Ｅ−０８
Ａ８＝ ６．６０５８６Ｅ−０９

第２０面
Ｋ＝０
Ａ４＝ １．４８４６２Ｅ−０４
Ａ６＝ −１．４３０４４Ｅ−０５
Ａ８＝ １．４６７２９Ｅ−０６
Ａ１０＝ −５．５８５４４Ｅ−０８

第２１面
Ｋ＝０
Ａ４＝ １．４８２８１Ｅ−０５
Ａ６＝ ２．１４０２５Ｅ−０６
Ａ８＝ −７．１２５７４Ｅ−０８
Ａ１０＝ ９．２０８６７Ｅ−１０

ここで、Ｅ−ｎは１０のべき乗を表す（以下、同じ）。

実施例１で用いた広角端と、中間焦点距離と、望遠端の場合の可変間隔を表２に示す。

実施例１における条件式の係数は、以下の通りである。

（１）−０．２１２
（２）−０．３１７
（３）３．２３
（４）０．５４４
（５）６７．８６
（６）３．０６
（７）２０．７４
（８）６５．４４
（９）１．８００
（１０）２９．８４

図２〜４は、諸収差、特に色収差と球面収差が良好に制御されていることを示している。

次に、実施例２について説明する。図５は、本発明に係る結像レンズの実施例２を示す光学配置図である。

第１レンズ群１Ｇは、１枚の正レンズ１１からなる。

第２レンズ群２Ｇは、３枚の負レンズから構成されるレンズ群２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ２２からなる。ここで、レンズ群２１は、像側に凹面を向け非球面を有する負メニスカスレンズである負レンズ２１ａと、像側に凹面を向け非球面を有する負メニスカスレンズである負レンズ２１ｂと、両凹レンズである負レンズ２１ｃとからなる。

第３レンズ群３Ｇは、両面が非球面の正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１と、２枚接合レンズ３３からなる。３枚接合レンズ３１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ａと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ３１ｂと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ｃとからなる。また、２枚接合レンズ３３は、両凹レンズである負レンズ３３ａと、両凸レンズである正レンズ３３ｂとからなる。

第４レンズ群４Ｇは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ４１からなり、物体側のレンズ面に非球面を有する。

実施例２のＲ、Ｄ、Ｎｄ、Ｖｄに関しては表３の通りであり、表３において面番号にアスタリスク「＊」がついた面は非球面を表す。

図６は、本発明に係る結像レンズの実施例２の広角端における収差図である。また、図７は、本発明に係る結像レンズの実施例２の中間焦点距離における収差図である。さらに、図８は、本発明に係る結像レンズの実施例２の望遠端における収差図である。

ｆ＝４．６３〜１４．９４ Ｆ＝１．８４〜２．８８ ω＝４８．３〜１８．２

非球面
第４面
Ｋ＝０．１４２２０
Ａ４＝−２．３６１９６Ｅ−０４
Ａ６＝１．３８９５０Ｅ−０６
Ａ８＝−４．６２４６３Ｅ−０９
Ａ１０＝−８．９８７９８Ｅ−１２

第６面
Ｋ＝−０．６４５５２
Ａ４＝３．６７９６３Ｅ−０４
Ａ６＝−８．６９０２４Ｅ−０７
Ａ８＝７．０３３３５Ｅ−０９
Ａ１０＝−３．６９３７０Ｅ−１０

第１２面
Ｋ＝０
Ａ４＝−７．０４８６２Ｅ−０５
Ａ６＝−１．２１８５５Ｅ−０６
Ａ８＝６．２６２６１Ｅ−０９
Ａ１０＝−７．４３８７８Ｅ−１０

第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝９．８７８０５Ｅ−０５
Ａ６＝−８．６６５２５Ｅ−０７
Ａ８＝−２．７８０９９Ｅ−０８

第２１面
Ｋ＝０
Ａ４＝−４．１６７４９Ｅ−０５
Ａ６＝２．７４８０２Ｅ−０６
Ａ８＝−９．４６６１４Ｅ−０８
Ａ１０＝１．２９３２３Ｅ−０９

実施例２で用いた広角端と、中間焦点距離と、望遠端の場合の可変間隔を表４に示す。

実施例２における条件式の係数は、以下の通りである。

（１）−０．２１２
（２）−０．３１７
（３）３．３３
（４）０．５４４
（５）６７．８６
（６）６．１３
（７）３０．０５
（８）６５．４４
（９）１．８０６
（１０）４０．８８

図６〜８は、諸収差、特に色収差と球面収差が良好に制御されていることを示している。

次に、実施例３について説明する。図９は、本発明に係る結像レンズの実施例３を示す光学配置図である。

第１レンズ群１Ｇは、１枚の正レンズ１１からなる。

第２レンズ群２Ｇは、３枚の負レンズから構成されるレンズ群２１と、両凸レンズである正レンズ２２からなる。ここで、レンズ群２１は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ２１ａと、像側に凹面を向け非球面を有する負メニスカスレンズである負レンズ２１ｂと、両凹レンズである負レンズ２１ｃとからなる。

第３レンズ群３Ｇは、両面が非球面の正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１と、２枚接合レンズ３３からなる。ここで、３枚接合レンズ３１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ａと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ３１ｂと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ｃとからなる。また、２枚接合レンズ３３は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ３３ａと、像側に非球面を有する両凸レンズである正レンズ３３ｂとからなる。

第４レンズ群４Ｇは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ４１からなり、物体側のレンズ面に非球面を有する。

実施例３のＲ、Ｄ、Ｎｄ、Ｖｄに関しては表５の通りであり、表５において面番号にアスタリスク「＊」がついた面は非球面を表す。

図１０は、本発明に係る結像レンズの実施例３の広角端における収差図である。また、図１１は、本発明に係る結像レンズの実施例３の中間焦点距離における収差図である。さらに、図１２は、本発明に係る結像レンズの実施例３の望遠端における収差図である。

ｆ＝４．６３〜１４．９４ Ｆ＝１．８４〜２．８８ ω＝４８．３〜１８．２

非球面
第６面
Ｋ＝−０．９３９４２
Ａ４＝１．４９９４０Ｅ−０４
Ａ６＝５．９９８７９Ｅ−０７
Ａ８＝７．３２０６９Ｅ−０９
Ａ１０＝１．９１０５８Ｅ−１１

第１２面
Ｋ＝０
Ａ４＝−９．７２０８１Ｅ−０５
Ａ６＝−３．４１０２７Ｅ−０６
Ａ８＝５．２５６７０Ｅ−０９
Ａ１０＝−１．１１９４６Ｅ−０９

第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−８．３９９７６Ｅ−０５
Ａ６＝−２．４０１５１Ｅ−０６
Ａ８＝−４．８２９０１Ｅ−０８

第２０面
Ｋ＝０
Ａ４＝２．９８５９４Ｅ−０４
Ａ６＝−６．８１２０５Ｅ−０６
Ａ８＝１．２３６６５Ｅ−０６
Ａ１０＝−４．０９７９１Ｅ−０８

第２１面
Ｋ＝０
Ａ４＝−４．９４０６３Ｅ−０５
Ａ６＝１．２３８５４Ｅ−０６
Ａ８＝−３．６２８７８Ｅ−０８
Ａ１０＝３．９３３５４Ｅ−１０

実施例３で用いた広角端と、中間焦点距離と、望遠端の場合の可変間隔を表６に示す。

実施例３における条件式の係数は、以下の通りである。

（１）−０．２１１
（２）−０．２１１
（３）３．３１
（４）０．５４４
（５）６７．８６
（６）１．７８
（７）１９．７２
（８）６５．４４
（９）１．７４４
（１０）４４．７８

図１０〜１２は、諸収差、特に色収差と球面収差が良好に制御されていることを示している。

次に、実施例４について説明する。図１３は、本発明に係る結像レンズの実施例４を示す光学配置図である。

第１レンズ群１Ｇは、１枚の正レンズ１１からなる。

第２レンズ群２Ｇは、３枚の負レンズから構成されるレンズ群２１と、両凸レンズである正レンズ２２からなる。ここで、レンズ群２１は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ２１ａと、像側に凹面を向け非球面を有する負メニスカスレンズである負レンズ２１ｂと、両凹レンズである負レンズ２１ｃとからなる。

第３レンズ群３Ｇは、両面が非球面の正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１と、２枚接合レンズ３３からなる。ここで、３枚接合レンズ３１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ａと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ３１ｂと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ｃとからなる。また、２枚接合レンズ３３は、両凹レンズである負レンズ３３ａと、両凸レンズである正レンズ３３ｂとからなる。

第４レンズ群４Ｇは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ４１からなり、物体側のレンズ面に非球面を有する。

実施例４のＲ、Ｄ、Ｎｄ、Ｖｄに関しては表７の通りであり、表７において面番号にアスタリスク「＊」がついた面は非球面を表す。

図１４は、本発明に係る結像レンズの実施例４の広角端における収差図である。また、図１５は、本発明に係る結像レンズの実施例４の中間焦点距離における収差図である。さらに、図１６は、本発明に係る結像レンズの実施例４の望遠端における収差図である。

ｆ＝４．６３〜１４．９５ Ｆ＝１．８５〜２．８８ ω＝４８．３〜１９．０

非球面
第６面
Ｋ＝−０．７００４５
Ａ４＝５．７３８２４Ｅ−０５
Ａ６＝９．８１５９６Ｅ−０７
Ａ８＝−６．２０４８４Ｅ−０９
Ａ１０＝１．３４８３３Ｅ−１０

第１２面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．５６６３７Ｅ−０４
Ａ６＝−３．９２４８０Ｅ−０６
Ａ８＝５．１９１２３Ｅ−０８
Ａ１０＝−３．１３９７３Ｅ−０９

第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．９３４５７Ｅ−０６
Ａ６＝−２．２４６１３Ｅ−０６
Ａ８＝−８．１９６４１Ｅ−０８

第２１面
Ｋ＝０
Ａ４＝−２．３０２９０Ｅ−０５
Ａ６＝２．７４２８０Ｅ−０６
Ａ８＝−９．２５７９９Ｅ−０８
Ａ１０＝１．１８４１８Ｅ−０９

実施例４で用いた広角端と、中間焦点距離と、望遠端の場合の可変間隔を表８に示す。

実施例４における条件式の係数は、以下の通りである。

（１）−０．０６０
（２）−０．３１７
（３）３．４０
（４）０．５４４
（５）６７．８６
（６）３．６２
（７）１８．８５
（８）６５．４４
（９）１．７６２
（１０）４０．１０

図１４〜１６は、諸収差、特に色収差と球面収差が良好に制御されていることを示している。

次に、実施例５について説明する。図１７は、本発明に係る結像レンズの実施例５を示す光学配置図である。

第１レンズ群１Ｇは、１枚の正レンズ１１からなる。

第２レンズ群２Ｇは、３枚の負レンズから構成されるレンズ群２１と、両凸レンズである正レンズ２２からなる。ここで、レンズ群２１は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ２１ａと、像側に凹面を向け非球面を有する負メニスカスレンズである負レンズ２１ｂと、両凹レンズである負レンズ２１ｃとからなる。

第３レンズ群３Ｇは、両面が非球面の正レンズ３２と、３枚接合レンズ３１と、２枚接合レンズ３３からなる。ここで、３枚接合レンズ３１は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ａと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである負レンズ３１ｂと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ３１ｃとからなる。また、２枚接合レンズ３３は、両凹レンズである負レンズ３３ａと、像側に非球面を有する両凸レンズである正レンズ３３ｂとからなる。

第４レンズ群４Ｇは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである正レンズ４１からなり、物体側のレンズ面に非球面を有する。

実施例５のＲ、Ｄ、Ｎｄ、Ｖｄに関しては表９の通りであり、表９において面番号にアスタリスク「＊」がついた面は非球面を表す。

図１８は、本発明に係る結像レンズの実施例５の広角端における収差図である。また、図１９は、本発明に係る結像レンズの実施例５の中間焦点距離における収差図である。さらに、図２０は、本発明に係る結像レンズの実施例５の望遠端における収差図である。

ｆ＝４．６３〜１４．９４ Ｆ＝１．８５〜２．９６ ω＝４８．３〜１９．１

非球面
第６面
Ｋ＝−０．５１７９５
Ａ４＝１．８３８６５Ｅ−０５
Ａ６＝３．３２３１３Ｅ−０７
Ａ８＝１．３１８５７Ｅ−０９
Ａ１０＝２．２２４８３Ｅ−１１

第１２面
Ｋ＝０
Ａ４＝−５．５４８７４Ｅ−０５
Ａ６＝−２．３７２７４Ｅ−０７
Ａ８＝６．３９６４３Ｅ−０９
Ａ１０＝−３．０６２９８Ｅ−１０

第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝８．９８５３２Ｅ−０５
Ａ６＝５．５１８０３Ｅ−０８
Ａ８＝−１．００２８１Ｅ−０８

第２０面
Ｋ＝０
Ａ４＝１．８１７５６Ｅ−０４
Ａ６＝１．６６９４４Ｅ−０６
Ａ８＝１．７５９３２Ｅ−０７
Ａ１０＝−１．５２０９６Ｅ−０９

第２１面
Ｋ＝０
Ａ４＝ ３．５２８９４Ｅ−０５
Ａ６＝１．１２１９１Ｅ−０６
Ａ８＝−３．０２６４９Ｅ−０８
Ａ１０＝ ３．８８６２０Ｅ−１０

実施例５で用いた広角端と、中間焦点距離と、望遠端の場合の可変間隔を表１０に示す。

実施例５における条件式の係数は、以下の通りである。
（１）−０．２０１
（２）−０．３１７
（３）３．１９
（４）０．５４４
（５）６７．８６
（６）２．７６
（７）２１．２５
（８）６５．４４
（９）１．８００
（１０）２９．８４

図１８〜２０は、諸収差、特に色収差と球面収差が良好に制御されていることを示している。

１Ｇ 第１レンズ群
１１ 正レンズ
２Ｇ 第２レンズ群
２１ ３枚接合レンズ
２１ａ 負レンズ
２１ｂ 負レンズ
２１ｃ 負レンズ
２２ 正レンズ
３Ｇ 第３レンズ群
３１ ３枚接合レンズ
３１ａ 正レンズ
３１ｂ 負レンズ
３１ｃ 正レンズ
３３ ２枚接合レンズ
３３ａ 負レンズ
３３ｂ 正レンズ
４Ｇ 第４レンズ群
４１ 正レンズ
Ｆ 平行平板
Ｓ 絞り

特開２００４−２５２２０４号公報 特開２０１０−２１７４７８号公報 特開２００１−２４２３７９号公報 特開２００８‐１５８３２０号公報 特開２０１１−２４８２６６号公報

Claims (10)

1. 物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成され、
   広角端から望遠端への変倍に際して、全群が移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化する結像レンズであって、
   前記第３レンズ群は、
   正レンズ、負レンズ、及び正レンズを順次配列してなる３枚接合レンズと、
   前記第３レンズ群の３枚接合レンズの物体側に配置される正レンズと、
   前記第３レンズ群の３枚接合レンズの像側に配置される負レンズと正レンズの２枚接合レンズとを有してなる、
   ことを特徴とする結像レンズ。
2. 前記３枚接合レンズの最も物体側に配置される正レンズの屈折率をＮｃ１、アッベ数をνｃ１とし、
   前記第２レンズ群は、３枚接合レンズから構成され、
   前記第２レンズ群の３枚接合レンズのうち、中間に配置される負レンズの屈折率をＮｃ２、アッベ数をνｃ２とするとき、
   −０．４ ＜ Ｎｃ１−Ｎｃ２ ＜ −０．０５
   を満足する、
   請求項１記載の結像レンズ。
3. 前記第３レンズ群の３枚接合レンズのうち、中間に配置される負レンズの屈折率をＮｃ２、アッベ数をνｃ２とし、
   前記第３レンズ群の３枚接合レンズの最も像側に配置される正レンズの屈折率をＮｃ３、アッベ数をνｃ３とするとき、
   −０．４ ＜ Ｎｃ３−Ｎｃ２ ＜ −０．２
   を満足する、
   請求項１または２記載の結像レンズ。
4. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ２．９ ＜ ｆ３／ｆｗ ＜ ３．６
   を満足する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の結像レンズ。
5. 前記第３レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
   −０．００１４・νｄ＋０．６３ ＜ θｇＦ
   ６０ ＜ νｄ
   を満足する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の結像レンズ。
   ここで、部分分散比θｇＦは、
   θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
   であり、
   Ｎｇ、ＮＦ、ＮＣは、それぞれｇ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率である。
6. 前記第３レンズ群の３枚接合レンズの物体側と像側に配置される正レンズのうち、少なくとも１枚は非球面レンズである、
   請求項１乃至５のいずれかに記載の結像レンズ。
7. 前記第３レンズ群の３枚接合レンズの像側の接合面の曲率半径をＲａ３、
   前記第３レンズ群の３枚接合レンズの最も像側の曲率半径をＲａ４とするとき、
   １．５ ＜ （Ｒａ４＋Ｒａ３）／（Ｒａ４−Ｒａ３） ＜ ４．０
   を満足する、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の結像レンズ。
8. 前記第１レンズ群は、１枚の正レンズで構成され、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、屈折率をＮ１、アッベ数をν１とするとき、
   １７ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ３２
   ６０ ＜ ν１１
   を満足する、
   請求項１乃至７のいずれかに記載の結像レンズ。
9. 撮像用光学系を有してなる撮像装置であって、
   前記撮像用光学系は、請求項１乃至８のいずれかに記載の結像レンズである、
   ことを特徴とする撮像装置。
10. 撮像用光学系を有してなる携帯情報端末装置であって、
    前記撮像用光学系は、請求項１乃至８のいずれかに記載の結像レンズである、
    ことを特徴とする携帯情報端末装置。

Images