JP2015158587A - 実像結像レンズ系および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新規な実像結像レンズ系を実現する。【解決手段】物体の実像を結像する実像結像レンズ系であって、物体側に正の屈折力の第１群Ｉ、像側に正の屈折力の第２群ＩＩを配してなり、第１群Ｉと第２群ＩＩの間に物体の中間像を実像として結像させ、第２群ＩＩの像側に前記物体の実像を結像させるものである。【選択図】図１

Description

この発明は、実像結像レンズ系および撮像装置に関する。

物体の実像を結像する実像結像レンズ系は、通常の撮影カメラに広く用いられ、近来は、監視カメラや車載カメラ等にも用いられるようになってきている。

比較的近年に提案された実像結像レンズ系に関する特許文献として、特許文献１〜１０を挙げる。

実像結像レンズ系には、画角が広いことや、諸収差が良好に補正されていること、Ｆナンバが小さく明るいことが、一般的に要請されている。

この発明は、新規な実像結像レンズ系の実現を課題とする。

この発明の実像結像レンズ系は、物体の実像を結像する実像結像レンズ系であって、物体側に正の屈折力の第１群、像側に正の屈折力の第２群を配してなり、第１群と第２群の間に物体の中間像を実像として結像させ、第２群の像側に前記物体の実像を結像させるものである。

この発明によれば、新規な実像結像レンズ系を実現できる。

実施例１の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例１の実像結像レンズ系の収差図である。 実施例２の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例２の実像結像レンズ系の収差図である。 実施例３の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例３の実像結像レンズ系の収差図である。 実施例４の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例４実像結像レンズ系の収差図である。 実施例５の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例５の実像結像レンズ系の収差図である。 実施例６の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例６の実像結像レンズ系の収差図である。 実施例７の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例７の実像結像レンズ系の収差図である。 実施例８の実像結像レンズ系のレンズ構成を示す図である。 実施例８の実像結像レンズ系の収差図である。

以下、実施の形態を説明する。

図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５に、実施の形態を８例示す。これらは、この順序で、後述する具体的な実施例１〜８に対応する。

これらの図における左方が物体側であり、右方が像側である。

煩雑を避けるため、これらの図において、符号を共通化する。すなわち、物体側に配される第１群を符号Ｉで表し、像側に配される第２群を符号ＩＩで表す。

符号ＳＴにより「開口絞り」を表す。図中における符号Ｆ１、Ｆ２は「ダミーガラス」を示し、符号Ｉｍは「像面」を示す。

上記各図に示す実施の形態の実像結像レンズは「ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いる撮像装置」に用いることが想定されている。

従って、上記各図に示す実施の形態はまた「この発明の実像結像レンズ系を用いて、撮像対象の実像を、撮像素子の受光面上に結像させて撮像を行う撮像装置」の実施の形態をも示すものである。

ダミーガラスＦ１、Ｆ２は、赤外光カットフィルタ等の各種のフィルタや撮像素子のカバーガラスを、これらに「光学的に等価」な平行平板ガラスで置換したものである。

レンズに関しては、第ｉ群（ｉ＝１〜２）を構成するレンズのうち、物体側から数えてｊ番目のレンズを符号Ｌｉｊで示す。

図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５に示すように、撮像対象である物体からの光は、第１群Ｉに入射する。

第１群Ｉに入射した光は、第１群Ｉにより、第１群Ｉと第２群ＩＩとの間に中間像として結像したのち、第２群ＩＩにより像面Ｉｍ上に実像として結像する。

第１群Ｉと第２群ＩＩとの間に結像する中間像は、撮像対象である物体の倒立像であり、像面Ｉｍに結像する実像は、撮像対象である物体の正立像である。

説明を補足する。
上記各図に示された実施の形態の実像結像レンズ系は、半画角が３０度以上、歪曲収差が±４％以内で、Ｆナンバが略２である。

この発明の実像結像レンズ系は、第１群と第２群の間に「中間像」を形成する構成とすることにより、広画角と歪曲収差の良好な補正と、明るさの実現を容易にしている。

この発明の実像結像レンズ系は、以下の条件（１）〜（３）の１以上を満足することが好ましい。

（１） −３．１ ＜ ｆＧ１／ｆ ＜ −２．０
（２） ０．０１ ＜ ｎ凸−ｎ凹 ＜ ０．０７
（３） １．２ ＜ ν凸−ν凹 ＜ ９．０ 。

条件（１）〜（３）におけるパラメータの記号の意味は以下の通りである。
「ｆ」は、全系のｅ線に対する焦点距離：ｆ、「ｆＧ１」は、第１群のｅ線に対する合成焦点距離である。

「ｎ凸」は、全系における２枚以上の正レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値、「ｎ凹」は、２枚以上の負レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値である。

「ν凸」は、全系における２枚以上の正レンズのアッベ数の平均値、「ν凹」は、全系における２枚以上の負レンズのアッベ数の平均値である。

なお、アッベ数は「ｄ線に関するもの」である。

上記の如く、条件（２）及び（３）は、実像結像レンズ系が、２枚以上の正レンズ、２枚以上の負レンズを有することが前提である。

条件（１）は、全系の屈折力に対する第１群の屈折力の好適な範囲を規定するものである。

条件（１）のパラメータが上限を超えると、第１群の屈折力が過大になりやすく、諸収差の良好な補正が困難になり易い。

条件（１）のパラメータが下限を超えると、第１群の屈折力が不足気味となり易く、レンズが大きくなってコストアップを招来しやすい。

実像結像レンズのコンパクト化・低コスト化や「諸収差の良好な補正」のためには、条件（１）が満足されることが好ましい。

条件（２）は、実像結像レンズ系を構成する凸レンズと凹レンズの屈折率の範囲を定めるものである。

条件（２）の上限を超えると、ペッツバール和が過小となって「像面が正の側に倒れる像面湾曲」が大きくなり易い。

条件（２）の下限を超えると、逆にペッツバール和が過大となり「像面が負の側に倒れる像面湾曲」が大きくなり易い。

説明中の実施の形態や、後述の実施例では、前述のように、撮像素子の受光面上に実像を結像することを想定している。

撮像素子の受光面は平面であるから、結像する実像の像面が受光面に良好にフィットするために、条件（２）を満足することが好ましい。

条件（３）は、軸上の色収差を良好に補正するのに好ましい条件である。

条件（３）の上限を超えると「軸上の色収差が補正過剰」となり易く、主波長より短波長側で軸上の色収差が正の側に大きくなり易い。

また、上限（３）の下限を超えると「軸上の色収差が補正不足」となり易く、主波長より短波長側で負の側に軸上の色収差が大きくなり易い。

カラー画像の結像のためには、条件（３）を満足することが好ましい。

上記の如く、条件（１）〜（３）を満足することによる効果は、互いに別箇であるから、これらを個別に満足することにより、条件に応じた効果が得られる。

また、条件（１）〜（３）を同時に満足させることにより、これらの条件による全ての効果を期待できる。

第１群は、少なくとも２枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズは正レンズであり、第２群は、少なくとも「２枚の正レンズと、２枚の負レンズ」を有し、最も物体側と最も像側のレンズは共に負レンズであり、群内に開口絞りを有するものであることができる。

第１群はまた「２枚の正レンズと、１枚の負レンズまたは正レンズと」で構成することができる。

第２群は「２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズと」で構成することができる。

この場合、第２群の最も像側を「正レンズと負レンズの接合レンズ」とし、開口絞りを「該接合レンズの物体側に隣接」して配置することができる。

この発明の実像結像レンズ系では、第１群によって物体の中間像を「第１群と第２群の間」に結像させる。

この場合、第１群のレンズ径の小径化を考慮すると、第１群を射出する光線の主光線が光軸に略平行になる「所謂テレセントリック性」を第１群に持たせるのが良い。

第１群のレンズ径の小径化には、第１群の最も物体側のレンズを正レンズとするのがよい。

さらに、第１群にテレセントリック性を持たせるために、上記正レンズの像側にさらに１枚の正レンズを配する。

従って、第１群を「２枚の正レンズで構成」することは、第１群の小径化とテレセントリック性の実現のための最小のレンズ構成となる。

上記の如く、第１群を「２枚の正レンズと、１枚の負レンズまたは正レンズと」で構成すると、第１群の小径化とテレセントリック性を実現し易い。

そして、第２群は「２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズと」で構成することができる。

この場合、最も像側を「正レンズと負レンズの接合レンズ」とし、開口絞りを該接合レンズの物体側に隣接して配置することができる。

そして、３枚のレンズで構成される第１群に対して、第２群を「２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズと」で構成し、最も像側を正レンズと負レンズの接合レンズとし、開口絞りを前記接合レンズの物体側に隣接して配置する。

このようにすると、後述の実施例のように、良好な性能が実現され易い。

上に説明した条件（１）〜（３）の各パラメータは、上記（１）〜（３）よりも若干狭い以下の条件（１Ａ）、（２Ａ）、（３Ａ）の１以上を満足するようにできる。

（１Ａ） −２．９ ＜ ｆＧ１／ｆ ＜ −２．０
（２Ａ） ０．０６ ＜ ｎ凸−ｎ凹 ＜ ０．０７
（３Ａ） １．２ ＜ ν凸−ν凹 ＜ ３．４ 。

条件（１Ａ）、（２Ａ）、（３Ａ）は、上述の条件（１）、（２）、（３）に対応するものである。

これらの条件（１Ａ）〜（３Ａ）は、条件（１）〜（３）よりも厳しいが、これらを満足することにより、第１群を「２枚の正レンズ」で構成しつつ、良好な性能と、広い画角と、Ｆナンバ：２程度の明るさを実現できる。

このように、第１群を２枚の正レンズで構成する場合、第２群は「２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズ」で構成することができる。

従って、この場合、第２群を構成するレンズの最小枚数は４枚であり、実像結像レンズ系全体を６枚のレンズで構成できる。

以下、具体的な実施例を８例挙げる。
各実施例において用いられる記号の意味は以下の通りである。

ｆ：全系のｅ線に対する合成焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ
Ｓ：物体面からレンズ第１面までの距離
ω：半画角(度)
Ｙ’：像高
ｒｉ(ｉ＝１〜１４、ｃ１〜ｃ４)：物体側から数えてｉ番目の面（開口絞りの面及びダミーガラスの面（ｃ１〜ｃ４）を含む）の曲率半径
ｄｉ(ｉ＝１〜１３、ｃ１〜ｃ３)：物体側から数えてｉ番目とｉ＋１番目の面の間隔
ｎｄ：レンズ及びダミーガラスの材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ及びダミーガラスの材料のｄ線に対するアッベ数
ｎｅ：ｅ線に対する屈折率
ｎ凸：正の屈折力を有するレンズのｎｄの平均
ｎ凹：負の屈折力を有するレンズのｎｄの平均
ν凸：正の屈折力を有するレンズのνｄの平均
ν凹：負の屈折力を有するレンズのνｄの平均 。

また、各実施例とも、非球面が採用されている。

非球面は、光軸からの高さ：Ｙ、光軸から高さＹにおける非球面の非球面頂点における接平面からの距離：Ｘ、近軸曲率半径：Ｒ、円錐定数：Ｋ、非球面係数：
Ａ４,Ａ６,Ａ８,Ａ１０として、周知の次式（Ａ）で表現される。

Ｘ＝(１／Ｒ)×Ｙ^２／［１＋√｛１−(１＋Ｋ)×(Ｙ／Ｒ)^２)｝］
＋Ａ４・Ｙ^４＋Ａ６・Ｙ^６＋Ａ８・Ｙ^８＋Ａ１０・Ｙ^１０ （Ａ）
なお、以下にあげる実施例１〜８は何れも、監視カメラ用の実像結像レンズ系として想定され、物体面から第１群の最も物体側のレンズ面までの距離：Ｓを１４００ｍｍに設定されている。

即ち、第１群の最も物体側のレンズ面から、光軸上で１４００ｍｍの位置にある物体が、実像結像レンズ系により像面（撮像素子の受光面）に実像として結像する。以下、上記Ｓを簡単に「物体距離」と称する。

なお、「長さの次元」を有するものの単位は、特に断らない限り「ｍｍ」である。

「実施例１」
実施例１は、図１に示した実施の形態の具体例である。

実施例１の第１群Ｉは、物体側から２枚のレンズＬ１１、Ｌ１２を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は両凸レンズ、レンズＬ２３は両凸レンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。レンズＬ２４は両凸レンズ、レンズＬ５は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２３とレンズＬ２４との間に配置されている。

実施例１における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例１のデータを表１に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表２に示す。

非球面のデータにおいて、例えば「-3.69953E-03」は「-3.69953×10^-3」を意味する。以下の実施例においても同様である。

図２に、実施例１の実像結像レンズ系の収差図を示す。

球面収差の図で、破線は正弦条件を示し、非点収差の図で、実線はサジタル光線、点線はメリディオナル光線を示す。

また「ｅ」はｅ線(波長：５４６．０７ｎｍ)、「Ｃ」はＣ線(波長：６５６．２７ｎｍ)、「Ｆ」はＦ線(波長：４８６．１３ｎｍ)に関するものであることを示す。

これらの表記は、実施例２以下の他の実施例の収差図においても同様である。

「実施例２」
実施例２は、図３に示した実施の形態の具体例である。

実施例２の第１群Ｉは、物体側から２枚のレンズＬ１１、Ｌ１２を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は凹面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

レンズＬ２３、レンズＬ２４は共に両凸レンズ、レンズＬ２５は両凹レンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２２とレンズＬ２３との間に、レンズＬ２３に近接して配置されている。

実施例２における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例２のデータを表３に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表４に示す。

図４に、実施例２の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「実施例３」
実施例３は、図５に示した実施の形態の具体例である。

実施例３の第１群Ｉは、物体側から２枚のレンズＬ１１、Ｌ１２を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２も両凸レンズである。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は両凸レンズである。

レンズＬ２３、レンズＬ２４は共に両凸レンズ、レンズＬ２５は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２３とレンズＬ２４との間に配置されている。

実施例３における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例３のデータを表５に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表６に示す。

図６に、実施例３の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「実施例４」
実施例４は、図７に示した実施の形態の具体例である。

実施例４の第１群Ｉは、物体側から２枚のレンズＬ１１、Ｌ１２を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

第２群ＩＩは、物体側から４枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は両凸レンズである。

レンズＬ２３は両凸レンズ、レンズＬ２４は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

レンズＬ２３とレンズＬ２４とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２２とレンズＬ２３との間に、レンズＬ２３に近接して配置されている。

このように、実施例４の実像結像レンズ系は、第１群、第２群を合わせて６枚のレンズで構成され、全実施例１〜８の中で最も構成枚数が少ない。

実施例４における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例４のデータを表７に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表８に示す。

図８に、実施例４の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「実施例５」
実施例５は、図９に示した実施の形態の具体例である。

実施例５の第１群Ｉは、物体側から３枚のレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ１３は両凸レンズである。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は凹面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

レンズＬ２３とレンズＬ２４は共に両凸レンズ、レンズＬ２５は両凹レンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２３とレンズＬ２４との間に配置されている。

実施例５における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例５のデータを表９に示す。

「非球面のデータ」
非球面のデータを表１０に示す。

図１０に、実施例５の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「実施例６」
実施例６は、図１１に示した実施の形態の具体例である。

実施例５の第１群Ｉは、物体側から３枚のレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ１３は両凸レンズである。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は凹面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

レンズＬ２３とレンズＬ２４は共に両凸レンズ、レンズＬ２５は両凹レンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２３とレンズＬ２４との間に配置されている。

実施例６における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例６のデータを表１１に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表１２に示す。

図１２に、実施例６の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「実施例７」
実施例７は、図１３に示した実施の形態の具体例である。

実施例７の第１群Ｉは、物体側から３枚のレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は両凸レンズ、レンズＬ１３は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は凹面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

レンズＬ２３とレンズＬ２４は共に両凸レンズ、レンズＬ２５は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２３とレンズＬ２４との間に配置されている。

実施例７における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例７のデータを表１３に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表１４に示す。

図１４に、実施例７の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「実施例８」
実施例８は、図１５に示した実施の形態の具体例である。

実施例８の第１群Ｉは、物体側から３枚のレンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３を配して構成されている。

レンズＬ１１は両凸レンズ、レンズＬ１２は両凸レンズ、レンズＬ１３は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

レンズＬ１２とレンズＬ１３とは接合されている。

第２群ＩＩは、物体側から５枚のレンズＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、Ｌ２５を配してなる。

レンズＬ２１は凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、レンズＬ２２は凹面を物体側に向けた正メニスカスレンズである。

レンズＬ２３とレンズＬ２４は共に両凸レンズ、レンズＬ２５は凹面を物体側に向けた負メニスカスレンズである。

レンズＬ２４とレンズＬ２５とは接合され、接合レンズとして正の屈折力を持つ。

第２群ＩＩには、開口絞りＳＴが、レンズＬ２３とレンズＬ２４との間に配置されている。

実施例８における全系の焦点距離：ｆ、Ｆナンバ：Ｆ、物体距離：Ｓ、最大像高：Ｙ’、半画角：ωは以下の通りである。

ｆ＝-4.25 、Ｆ＝2.0 、Ｓ＝1400.0 、Ｙ’＝3.0 、ω＝35.0゜
実施例８のデータを表１５に示す。

「非球面データ」
非球面のデータを表１６に示す。

図１６に、実施例８の実像結像レンズ系の収差図を図２に倣って示す。

「各条件のパラメータの値」
上に挙げた実施例１〜８の実像結像レンズ系の、各条件のパラメータの値を一覧として、表１７に示す。

表１７に示すように、実施例１〜８の実像結像レンズ系は何れも、条件（１）〜（３）を満足している。

また、実施例１〜４の実像結像レンズ系は何れも、条件（１Ａ）〜（３Ａ）を満足している。
実施例１〜４を通じて、第１群Ｉは２枚の正レンズにより構成され、実施例５〜８を通じて第１群Ｉは３枚のレンズにより構成されている。

そして、実施例１〜８を通じて、第２群ＩＩの最も物体側のレンズは「凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ」であり、その像側の面は非球面である。

収差図に示すように、各実施例の実像結像レンズ系は何れも、諸収差が良好に補正され、性能良好である。

また各実施例の実像結像レンズとも、半画角が３０度以上と広画角で、歪曲収差が±４％以内で像の変形が小さく、Ｆナンバが略２と明るいレンズ系である。

即ち、実施例１〜８の実像結像レンズ系は、半画角：３５度、Ｆナンバ：２．０であり、歪曲収差は何れも±２％以内に補正されている。

撮像素子により画像を取得する撮像装置においては、画像は電気信号の形で取得されるものである。

従って、歪曲収差については電子的なデータ処理による補正が可能である。

このため、歪曲収差については十分な補正を行わず「大きな歪曲収差」を許容した実像結像レンズ系も従来から提案されている。
しかし、歪曲収差が大きくなると、電子的なデータ処理で補正した画像は、補正に伴う「画質の劣化」、例えば、解像度の低下等が発生しやすい。

従って、歪曲収差を電子的なデータ処理で補正することを前提としても、実像結像レンズ系自体の歪曲収差は小さいに超したことはない。

この点を鑑みると、実像結像レンズの歪曲収差は±４％以内、好ましくは±３％以内であるのが良い。

上に説明した各実施例では、歪曲収差は±２％以内に補正されているので、電子的な補正を必要としないレベルである。
仮に電子的に補正をする場合でも、補正後の画像の画質の劣化は実質上無視できるレベルであり、また、補正そのものも容易である。

また実施例１〜８の何れも、実像結像レンズ系を構成する全てのレンズは、鉛、砒素などの有害物質を含有していないガラス材料によるガラスレンズである。

このように、全てのレンズを化学的に安定で、鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することにより、材料のリサイクル化が可能となる。

即ち、リサイクル加工時の廃液による水質汚染が無く、省資源化や加工時に発生するＣＯ_２等を低減でき、地球環境を考慮した実像結像レンズ系を実現できる。

実施例１〜８として、撮像素子を用いる撮像装置に用いる実像結像レンズ系を示したが、この発明の実像結像レンズ系は、このような撮像装置に限らず、通常の銀塩カメラやデジタルカメラ、車載用撮像装置やビデオカメラ等の撮影用レンズ系として用い得ることは言うまでもない。

上述の如く、この発明によれば、以下のごとき実像結像レンズ系および撮像装置を提供できる。

［１］
物体の実像を結像する実像結像レンズ系であって、物体側に正の屈折力の第１群、像側に正の屈折力の第２群を配してなり、第１群と第２群の間に物体の中間像を実像として結像させ、第２群の像側に物体の実像を結像させるものである実像結像レンズ系。

［２］
［１］に記載の実像結像レンズ系において、半画角が３０度以上、歪曲収差が±４％以内で、Ｆナンバが略２である実像結像レンズ系。

［３］
［１］または［２］に記載の実像結像レンズ系において、全系のｅ線に対する焦点距離：ｆ、第１群のｅ線に対する合成焦点距離：ｆＧ１が、条件：
（１） −３．１ ＜ ｆＧ１／ｆ ＜ −２．０
を満足する実像結像レンズ系。

［４］
［１］〜［３］の何れか１に記載の実像結像レンズ系において、全系は、正レンズと負レンズとをそれぞれ２枚以上有し、２枚以上の正レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凸、２枚以上の負レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凹が、条件：
（２） ０．０１ ＜ ｎ凸−ｎ凹 ＜ ０．０７
を満足する実像結像レンズ系。

［５］
［１］〜［４］の何れか１に記載の実像結像レンズ系において、全系は、正レンズと負レンズとをそれぞれ２枚以上有し、２枚以上の正レンズのアッベ数の平均値：ν凸、２枚以上の負レンズのアッベ数の平均値：ν凹が、条件：
（３） １．２ ＜ ν凸−ν凹 ＜ ９．０
を満足する実像結像レンズ系。

［６］
［１］〜［５］の何れか１に記載の実像結像レンズ系において、第１群は、少なくとも２枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズは正レンズであり、第２群は、少なくとも、２枚の正レンズと、２枚の負レンズを有し、最も物体側と最も像側のレンズは共に負レンズであり、群内に開口絞りを有するものである実像結像レンズ系。

［７］
［６］に記載の実像結像レンズ系において、第１群が、２枚の正レンズと、１枚の負レンズまたは正レンズとで構成され、第２群が、２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズで構成され、最も像側は正レンズと負レンズの接合レンズであり、開口絞りが前記接合レンズの物体側に隣接して配置されているものである実像結像レンズ系。

［８］
［６］に記載の実像結像レンズ系において、第１群が、２枚の正レンズで構成され、第２群が、２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズで構成され、最も像側は正レンズと負レンズの接合レンズである実像結像レンズ系。

［９］
［８］に記載の実像結像レンズ系において、第２群が、２枚の正レンズと、２枚の負レンズで構成され、開口絞りが前記接合レンズの物体側に隣接して配置されているものである実像結像レンズ系。

［１０］
［８］または［９］に記載の実像結像レンズ系において、全系のｅ線に対する焦点距離：ｆ、第１群のｅ線に対する合成焦点距離：ｆＧ１、全系における正レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凸及びアッベ数の平均値：ν凸、負レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凹及びアッベ数の平均値：ν凹が、条件：
（１Ａ） −２．９ ＜ ｆＧ１／ｆ ＜ −２．０
（２Ａ） ０．０６ ＜ ｎ凸−ｎ凹 ＜ ０．０７
（３Ａ） １．２ ＜ ν凸−ν凹 ＜ ３．４
の１以上を満足する実像結像レンズ系。

［１１］
［１］〜［１０］の何れか１に記載の実像結像レンズ系において、全てのレンズが、鉛、砒素などの有害物質を含有していないガラス材料によるガラスレンズである実像結像レンズ系。

［１２］
撮像対象の実像を、実像結像レンズ系により撮像素子の受光面上に結像させて撮像を行う撮像装置であって、実像結像レンズ系として、［１］〜［１１］の何れか１に記載の実像結像レンズを用いた撮像装置。

Ｉ 第１群
ＩＩ 第２群
Ｌｉｊ 第i群において物体側からｊ番目に配置されるレンズ
Ｓ 開口絞り
Ｆ１、Ｆ２ ダミーガラス
Ｉｍ 実像が結像する像面

特開２０１０−２５６６２７号公報 特許第 ４９１５０７７号公報 特開２００７−３２２６５６号公報 特開２００６−２２０６９１号公報 特開２０１１−１２８２１０号公報 特開２００６−１４５７７０号公報 特許第５１３８８８４号公報 特開２００３−２３２９９３号公報 特許第５２７２６１４号公報 特開２０１２−２２０７４１号公報

Claims (12)

1. 物体の実像を結像する実像結像レンズ系であって、
   物体側に正の屈折力の第１群、像側に正の屈折力の第２群を配してなり、
   第１群と第２群の間に物体の中間像を実像として結像させ、第２群の像側に前記物体の実像を結像させるものである実像結像レンズ系。
2. 請求項１記載の実像結像レンズ系において、
   半画角が３０度以上、歪曲収差が±４％以内で、Ｆナンバが略２である実像結像レンズ系。
3. 請求項１または２記載の実像結像レンズ系において、
   全系のｅ線に対する焦点距離：ｆ、第１群のｅ線に対する合成焦点距離：ｆＧ１が、条件：
   （１） −３．１ ＜ ｆＧ１／ｆ ＜ −２．０
   を満足する実像結像レンズ系。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の実像結像レンズ系において、
   全系は、正レンズと負レンズとをそれぞれ２枚以上有し、
   ２枚以上の正レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凸、２枚以上の負レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凹が、条件：
   （２） ０．０１ ＜ ｎ凸−ｎ凹 ＜ ０．０７
   を満足する実像結像レンズ系。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の実像結像レンズ系において、
   全系は、正レンズと負レンズとをそれぞれ２枚以上有し、
   ２枚以上の正レンズのアッベ数の平均値：ν凸、２枚以上の負レンズのアッベ数の平均値：ν凹が、条件：
   （３） １．２ ＜ ν凸−ν凹 ＜ ９．０
   を満足する実像結像レンズ系。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の実像結像レンズ系において、
   第１群は、少なくとも２枚の正レンズを有し、最も物体側のレンズは正レンズであり、
   第２群は、少なくとも、２枚の正レンズと、２枚の負レンズを有し、最も物体側と最も像側のレンズは共に負レンズであり、群内に開口絞りを有するものである実像結像レンズ系。
7. 請求項６記載の実像結像レンズ系において、
   第１群が、２枚の正レンズと、１枚の負レンズまたは正レンズとで構成され、
   第２群が、２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズで構成され、最も像側は正レンズと負レンズの接合レンズであり、開口絞りが前記接合レンズの物体側に隣接して配置されているものである実像結像レンズ系。
8. 請求項６記載の実像結像レンズ系において、
   第１群が、２枚の正レンズで構成され、
   第２群が、２枚または３枚の正レンズと、２枚の負レンズで構成され、最も像側は正レンズと負レンズの接合レンズである実像結像レンズ系。
9. 請求項８記載の実像結像レンズ系において、
   第２群が、２枚の正レンズと、２枚の負レンズで構成され、開口絞りが前記接合レンズの物体側に隣接して配置されているものである実像結像レンズ系。
10. 請求項８または９記載の実像結像レンズ系において、
    全系のｅ線に対する焦点距離：ｆ、第１群のｅ線に対する合成焦点距離：ｆＧ１、全系における正レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凸及びアッベ数の平均値：ν凸、負レンズの、ｄ線に対する屈折率の平均値：ｎ凹及びアッベ数の平均値：ν凹が、条件：
    （１Ａ） −２．９ ＜ ｆＧ１／ｆ ＜ −２．０
    （２Ａ） ０．０６ ＜ ｎ凸−ｎ凹 ＜ ０．０７
    （３Ａ） １．２ ＜ ν凸−ν凹 ＜ ３．４
    の１以上を満足する実像結像レンズ系。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載の実像結像レンズ系において、
    全てのレンズが、鉛、砒素などの有害物質を含有していないガラス材料によるガラスレンズである実像結像レンズ系。
12. 撮像対象の実像を、実像結像レンズ系により撮像素子の受光面上に結像させて撮像を行う撮像装置であって、
    実像結像レンズ系として、請求項１〜１１の何れか１項に記載の実像結像レンズを用いた撮像装置。

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