JP2017102173A - Imaging lens, camera, and inspection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging lens which has a wide view angle and large aperture and yet is compact, and offers sufficiently reduced astigmatism, field curvature, magnification chromatic aberration, color differences from coma aberration, distortion aberration and the like, and which provides desired resolving power and is capable of forming an undistorted image with high contrast from fully open aperture and with no distortion of a point image even at peripheral view angles.SOLUTION: An imaging lens comprises a first lens group G1 having negative power and a second lens group G2 having positive power in order from the object side. The second lens group G2 consists of a 2a lens group G2a having positive power, an aperture stop S, and a 2b lens group G2b having positive power. The 2b lens group G2b consists of a cemented lens comprising a negative lens L21b and a positive lens L22b, a negative lens L23b, a positive lens L24b, a negative lens L25b, and a positive lens L26b. A ratio (f2b/f) of a focal length f2b of the 2b lens group G2b to a focal length f of the entire system is set to be within a range defined by a predetermined conditional expression.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、結像レンズ、カメラおよび検査装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging lens, a camera, and an inspection apparatus.

結像レンズは、単焦点レンズとして、物体側に負の屈折力のレンズ群、像側に正の屈折力のレンズ群を配設した、いわゆるレトロフォーカスタイプが挙げられる。
このようなレトロフォーカスタイプの結像レンズとして、例えば、特許文献1、特許文献2および特許文献3に記載のものがある。
The imaging lens includes a so-called retrofocus type in which a lens group having a negative refractive power is disposed on the object side and a lens group having a positive refractive power is disposed on the image side as a single focus lens.
Examples of such retrofocus type imaging lenses include those described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3.

しかしながら、主点が全レンズ系の後方にあるように構成されたレトロフォーカスタイプは、その屈折力配置の非対称性が大きく、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不完全になりがちである。また、レトロフォーカスタイプの場合、単純に全体繰り出しでフォーカシングを行うと、フォーカシングにより像面湾曲が発生する。
さらに、大口径にする必要があるため、球面収差やコマ収差等を十分に補正することが困難になってくる。
特許文献1や特許文献2に開示された結像レンズは、600〜1000万画素に対応した解像力の性能を有しておらず、また、倍率色収差やコマ収差の色差の低減も十分ではない。特許文献3に開示された結像レンズは、大型であり、十分な小型化ができていない。
However, the retrofocus type configured so that the principal point is behind the entire lens system has a large asymmetry in its refractive power arrangement, and correction of coma aberration, distortion aberration, lateral chromatic aberration, etc. tends to be incomplete. is there. Further, in the case of the retrofocus type, if focusing is simply performed with the entire extension, field curvature occurs due to focusing.
Further, since it is necessary to make the aperture large, it becomes difficult to sufficiently correct spherical aberration, coma aberration, and the like.
The imaging lenses disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 do not have a resolution performance corresponding to 6 to 10 million pixels, and the reduction in the color difference between lateral chromatic aberration and coma is not sufficient. The imaging lens disclosed in Patent Document 3 is large and has not been sufficiently reduced in size.

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広画角で、かつ、大口径でありながら小型であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、高解像力を有する高性能である結像レンズを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and its object is a wide angle of view and a large aperture but a small size, astigmatism, field curvature, lateral chromatic aberration, An object of the present invention is to provide a high-performance imaging lens having a high resolving power by sufficiently reducing the color difference of coma, distortion, and the like.

請求項1に記載した本発明に係る結像レンズは、物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群から構成される結像レンズにおいて、前記第2レンズ群は物体側から順に、正のパワーを有する第2aレンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第2bレンズ群で構成され、前記第2bレンズ群は物体側から順に、物体側が凹面である負レンズL21bと像側が凸面である正レンズL22bの接合レンズと、像側が凹面である負レンズL23b、正レンズL24b、物体側が凹面である負レンズL25b、正レンズL26bで構成され、前記第2bレンズ群の焦点距離をf2bとし、全系の焦点距離をfとして、
下記条件式(1):
(1) 1.5<f2b/f<3.0
を満足することを特徴としている。
The imaging lens according to the first aspect of the present invention is an imaging lens including a first lens group having a negative power and a second lens group having a positive power in order from the object side. The second lens group includes, in order from the object side, a 2a lens group having a positive power, a stop, and a 2b lens group having a positive power. The second b lens group is in order from the object side, Consist of a negative lens L21b that is a concave surface and a positive lens L22b that is a convex surface on the image side, a negative lens L23b that is concave on the image side, a positive lens L24b, a negative lens L25b that is concave on the object side, and a positive lens L26b. The focal length of the second lens group is f2b, and the focal length of the entire system is f.
Conditional formula (1) below:
(1) 1.5 <f2b / f <3.0
It is characterized by satisfying.

本発明によれば、広画角で、かつ、大口径でありながら小型であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、画素数の大きな撮像素子に対応した解像力を有する高性能である結像レンズを提供することができる。   According to the present invention, it has a wide angle of view, a large aperture, and a small size. Astigmatism, field curvature, lateral chromatic aberration, coma color difference, distortion, etc. are sufficiently reduced, and the number of pixels is reduced. It is possible to provide a high-performance imaging lens having a resolving power corresponding to a large image sensor.

本発明の第1の実施の形態であって、実施例(数値実施例。以下同じ)1に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view along an optical axis showing a configuration of an imaging lens according to Example 1 (numerical example; the same applies hereinafter) according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態であって、実施例2に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the imaging lens according to Example 2 according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態であって、実施例3に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view along the optical axis showing a configuration of an imaging lens according to Example 3 according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態であって、実施例4に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view along the optical axis showing a configuration of an imaging lens according to Example 4 according to a fourth embodiment of the present invention. 図1に示す本発明の実施例1による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing each aberration characteristic of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration when the imaging lens according to Example 1 of the present invention shown in FIG. 1 is focused on an object at infinity. 図1に示す本発明の実施例1による結像レンズが倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 1 shows an aberration curve showing the aberration characteristics of spherical aberration, astigmatism, distortion and coma when the imaging lens according to Example 1 of the present invention is focused on an object having a magnification of −0.05. FIG. 図1に示す本発明の実施例1による結像レンズが倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 1 shows an aberration curve showing the aberration characteristics of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration when the imaging lens according to Example 1 of the present invention is focused on an object having a magnification of −0.1. FIG. 図2に示す本発明の実施例2による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 5 is an aberration curve diagram showing each aberration characteristic of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration when the imaging lens according to Example 2 of the present invention shown in FIG. 2 is focused on an object at infinity. 図2に示す本発明の実施例2による結像レンズが倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 2 shows an aberration curve showing the aberration characteristics of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 2 of the present invention is focused on an object with a magnification of −0.05. FIG. 図2に示す本発明の実施例2による結像レンズが倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 2 shows an aberration curve showing the spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration characteristics when the imaging lens according to Example 2 of the present invention is focused on an object having a magnification of −0.1. FIG. 図3に示す本発明の実施例3による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing each aberration characteristic of spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration in a state where the imaging lens according to Example 3 of the present invention shown in FIG. 3 is focused on an object at infinity. 図3に示す本発明の実施例3による結像レンズが倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 3 shows an aberration curve showing the aberration characteristics of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 3 of the present invention is focused on an object having a magnification of −0.05. FIG. 図3に示す本発明の実施例3による結像レンズが倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 3 shows an aberration curve showing aberration characteristics of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration when the imaging lens according to Example 3 of the present invention is focused on an object having a magnification of −0.1. FIG. 図4に示す本発明の実施例4による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 5 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration characteristics when the imaging lens according to Example 4 of the present invention shown in FIG. 4 is focused on an object at infinity. 図4に示す本発明の実施例4による結像レンズが倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 4 shows an aberration curve showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration characteristics when the imaging lens according to Example 4 of the present invention is focused on an object with a magnification of −0.05. FIG. 図4に示す本発明の実施例4による結像レンズが倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。FIG. 4 shows an aberration curve showing aberration characteristics of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 4 of the present invention is focused on an object with a magnification of −0.1. FIG. 本発明の第5の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラの外観構成を模式的に示す被写体側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the to-be-photographed object side which shows typically the external appearance structure of the digital camera as a camera which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図17のデジタルカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the photographer side which shows typically the external appearance structure of the digital camera of FIG. 図17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。FIG. 18 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the digital camera in FIG. 17.

以下、本発明に係る第1〜第4の実施の形態に基づき、図1〜図4を参照して本発明の結像レンズを詳細に説明する。
具体的な数値による実施例について説明する前に、先ず、本発明の原理的な実施の形態を図1〜図4を参照しつつ説明する。
本発明のような広角単焦点レンズの代表的な構成としては、物体側に負の屈折力(パワー)のレンズ群、像側に正の屈折力(パワー)のレンズ群を配設した、いわゆるレトロフォーカスタイプが挙げられる。各画素に色フィルタやマイクロレンズを有するエリアセンサの特性から、射出瞳位置を像面から遠ざけ、周辺光束がセンサに対し垂直に近い角度で入射するようにしたいという要求の存在が、レトロフォーカスタイプが採用される主な理由である。しかしながら、レトロフォーカスタイプは、その屈折力配置の非対称性が大きく、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不完全になりがちである。さらに、大口径にする必要があるため、球面収差やコマ収差等を十分に補正することも困難になってくる。
また、レトロフォーカスタイプの場合、単純に全体繰出しでフォーカシングを行うと、フォーカシングにより、像面弯曲が発生する。
Hereinafter, the imaging lens of the present invention will be described in detail based on the first to fourth embodiments of the present invention with reference to FIGS.
Before describing specific numerical examples, first, a fundamental embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As a typical configuration of a wide-angle single focus lens as in the present invention, a lens group having a negative refractive power (power) is disposed on the object side, and a lens group having a positive refractive power (power) is disposed on the image side. Retro focus type is listed. Due to the characteristics of area sensors that have color filters and microlenses in each pixel, there is a need to keep the exit pupil position away from the image plane so that the peripheral luminous flux is incident at a near-perpendicular angle on the sensor. Is the main reason for adoption. However, the retrofocus type has a large asymmetry of the refractive power arrangement, and tends to be incompletely corrected for coma, distortion, lateral chromatic aberration, and the like. Furthermore, since it is necessary to make the aperture large, it becomes difficult to sufficiently correct spherical aberration, coma aberration, and the like.
In the case of the retrofocus type, if focusing is simply performed with the entire extension, an image surface curvature is generated by focusing.

本発明においては、図1〜図4に示すように、大口径でありながら高性能を確保するために、負のパワーを有する第1レンズ群G1、正のパワーを有する第2レンズ群G2から構成される結像レンズにおいて、第2レンズ群G2は、物体側から順に正のパワーを有する第2aレンズ群G2aと、開口絞りSと、正のパワーを有する第2bレンズ群G2bとで構成される。さらに、第2bレンズ群G2bは、物体側から順に、負レンズL21bと正レンズL22bの接合レンズと、像側が凹面である負レンズL23bと、正レンズL24bと、物体側が凹面である負レンズL25bと、正レンズL26bとで構成される。
負レンズL21bの物体側面で発生した球面収差やコマ収差等を正レンズL22bの像側面で打ち消すことにより、収差補正をしている。そのため、負レンズL21bの物体側面から正レンズL22bの像側面までの間隔変化や負レンズL21bの物体側面に対する正レンズL22bの像側面の偏心による性能への影響が大きくなりがちであるが,負レンズL21bと正レンズL22bを接合することにより、負レンズL21bと正レンズL22bの合成肉厚変化や負レンズL21bの物体側面に対する正レンズL22bの像側面の偏心を小さくすることができる。
In the present invention, as shown in FIGS. 1 to 4, in order to ensure high performance while having a large aperture, the first lens group G1 having negative power and the second lens group G2 having positive power are used. In the imaging lens configured, the second lens group G2 includes a second a lens group G2a having a positive power in order from the object side, an aperture stop S, and a second b lens group G2b having a positive power. The Further, the second-b lens group G2b includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative lens L21b and a positive lens L22b, a negative lens L23b having a concave surface on the image side, a positive lens L24b, and a negative lens L25b having a concave surface on the object side. And a positive lens L26b.
Aberration correction is performed by canceling spherical aberration, coma, and the like generated on the object side surface of the negative lens L21b on the image side surface of the positive lens L22b. Therefore, a change in the distance from the object side surface of the negative lens L21b to the image side surface of the positive lens L22b and the influence of the eccentricity of the image side surface of the positive lens L22b on the object side surface of the negative lens L21b tend to increase. By joining L21b and the positive lens L22b, the combined thickness change of the negative lens L21b and the positive lens L22b and the decentering of the image side surface of the positive lens L22b with respect to the object side surface of the negative lens L21b can be reduced.

また像側面が凹面である負レンズL23bと、正レンズL24bと、物体側面が凹面である負レンズL25bの構成においては、負レンズL23bの像側面においては軸外光線が比較的低く、負レンズL25bの物体側面においては軸外光線が比較的高くなることを利用して、軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させている。
第2bレンズ群G2bの正レンズL26bは、収差のバランス取りと射出瞳距離のコントロールの役目を持たせている。
さらに、以下の条件式(1)を満足することが望ましい(請求項1に対応する)。
(1) 1.5<f2b/f<3.0
ただし、f2bは、第2bレンズ群G2bの焦点距離であり、fは、全系の焦点距離である。
条件式(1)の上限値を超えると、第2bレンズ群G2bの焦点距離f2bが長くなりすぎ、第2aレンズ群G2aと第2bレンズ群G2bで収差のやりとりが大きくすることにつながり、各種収差補正が困難になる。条件式(1)の下限値を下回ると、第2bレンズ群G2b内での各種収差補正が困難になる。
Further, in the configuration of the negative lens L23b having a concave image side surface, the positive lens L24b, and the negative lens L25b having a concave surface on the object side, off-axis rays are relatively low on the image side surface of the negative lens L23b, and the negative lens L25b. Both on-axis chromatic aberration and lateral chromatic aberration are effectively reduced by utilizing the fact that off-axis rays are relatively high on the object side.
The positive lens L26b of the second b lens group G2b serves to balance aberrations and control the exit pupil distance.
Furthermore, it is desirable that the following conditional expression (1) is satisfied (corresponding to claim 1).
(1) 1.5 <f2b / f <3.0
Here, f2b is the focal length of the second b lens group G2b, and f is the focal length of the entire system.
If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the focal length f2b of the second lens group G2b becomes too long, leading to an increase in the exchange of aberrations between the second lens group G2a and the second lens group G2b, and various aberrations. Correction becomes difficult. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, it will be difficult to correct various aberrations in the second lens group G2b.

より望ましくは,以下の条件式を満足すると良い。
(1´) 1.5<f2b/f<2.5
より高性能にするためには,以下の条件式(2)を満足すると良い(請求項2に対応する)。
(2) 0.05<(R24b2−R25b1)/(R24b2+R25b1)<0.2
ただし、R24b2は第2bレンズ群G2bの正レンズL24bの像側面の曲率半径であり、R25b1は、第2bレンズ群G2bの負レンズL25bの物体側面の曲率半径である。
正レンズL24bの像側面で発生したコマ収差等を負レンズL25bの物体側面で補正している。
上記条件式(2)の上限値を超えると、正レンズL24bの像側面に対して負レンズL25bの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎ、正レンズL24bの像側面で発生した収差を負レンズL25bの物体側面で補正過剰となる。上記条件式(2)の下限値を下回ると、正レンズL24bの像側面に対して負レンズL25bの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎ、正レンズL24bの像側面で発生した収差を負レンズL25bの物体側面で補正不足となる。
More preferably, the following conditional expression should be satisfied.
(1 ′) 1.5 <f2b / f <2.5
In order to achieve higher performance, the following conditional expression (2) should be satisfied (corresponding to claim 2).
(2) 0.05 <(R24b2-R25b1) / (R24b2 + R25b1) <0.2
However, R24b2 is the radius of curvature of the image side surface of the positive lens L24b of the second b lens group G2b, and R25b1 is the radius of curvature of the object side surface of the negative lens L25b of the second b lens group G2b.
The coma aberration generated on the image side surface of the positive lens L24b is corrected on the object side surface of the negative lens L25b.
When the upper limit value of the conditional expression (2) is exceeded, the radius of curvature of the object side surface of the negative lens L25b becomes too small with respect to the image side surface of the positive lens L24b, and the aberration generated on the image side surface of the positive lens L24b is reduced. Overcorrection on the object side. If the lower limit value of the conditional expression (2) is not reached, the radius of curvature of the object side surface of the negative lens L25b becomes too large with respect to the image side surface of the positive lens L24b, and the aberration generated on the image side surface of the positive lens L24b is reduced. Correction is insufficient on the object side.

さらに高性能にするためには,以下の条件式(3)を満足すると良い(請求項3に対応する)。
(3) −0.2<(R23b2+R25b1)/(R23b2−R25b1)<0.2
ただし、R23b2は第2bレンズ群G2bの負レンズL23bの像側面の曲率半径であり、R25b1は第2bレンズ群G2bの負レンズL25bの物体側面の曲率半径である。
第2bレンズ群G2bの負レンズL23bの像側面の曲率半径と第2bレンズ群G2bの負レンズL25bの物体側面はどちらも負のパワーを有し、負レンズL23bの像側面は像側に凹面であり,負レンズL25bの物体側面は物体側に凹面である。それらの面が条件式(3)を満足するようにすることにより、軸上色収差や倍率色収差やコマ収差の色差等を十分に補正することができる。
さらに高性能にするためには,以下の条件式(4)を満足すると良い(請求項4に対応する)。
(4) −0.2<f/fA<0.3
ただし、fAは、第2bレンズ群G2bの負レンズL23bから負レンズL25bまでの合成焦点距離であり、fは全系の焦点距離である。
In order to achieve higher performance, the following conditional expression (3) should be satisfied (corresponding to claim 3).
(3) -0.2 <(R23b2 + R25b1) / (R23b2-R25b1) <0.2
However, R23b2 is the radius of curvature of the image side surface of the negative lens L23b of the second b lens group G2b, and R25b1 is the radius of curvature of the object side surface of the negative lens L25b of the second b lens group G2b.
The radius of curvature of the image side surface of the negative lens L23b of the second lens group G2b and the object side surface of the negative lens L25b of the second lens group G2b both have negative power, and the image side surface of the negative lens L23b is concave on the image side. Yes, the object side surface of the negative lens L25b is concave on the object side. By making these surfaces satisfy the conditional expression (3), it is possible to sufficiently correct axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, coma color difference, and the like.
In order to achieve higher performance, the following conditional expression (4) should be satisfied (corresponding to claim 4).
(4) -0.2 <f / fA <0.3
Here, fA is the combined focal length from the negative lens L23b to the negative lens L25b of the second b lens group G2b, and f is the focal length of the entire system.

条件式(4)の上限値を超えると,正レンズL24bの焦点距離が短くなりすぎることにつながり、短波長の倍率色収差が負の方向に発生することや短波長の軸上色収差が負の方向に発生することにつながる。条件式(4)の下限値を下回ると、負レンズL23bや負レンズL25bの焦点距離が短くなりすぎることにつながり、短波長の倍率色収差が正の方向に発生することや短波長の軸上色収差が正の方向に発生することにつながる。
さらに高性能にするためには、以下の条件式(5)を満足すると良い(請求項5に対応する)。
(5) 0.25<DA/D2b<0.45
ただし、DAは負レンズL21bと正レンズL22bの接合レンズの厚さであり、D2bは第2bレンズ群G2bの厚さである。
条件式(5)の上限値を超えると、負レンズL21bと正レンズL22bの接合レンズが厚くなりすぎ、負レンズL23b、正レンズL24b、負レンズL25b、正レンズL26bの自由度がなくなり、全体としての各種収差補正が十分にできなくなる。条件式(5)の下限値を下回ると、負レンズL21bと正レンズL22bの接合レンズが薄くなりすぎ、球面収差・コマ収差を十分に補正することが困難になる。
Exceeding the upper limit of conditional expression (4) leads to the focal length of the positive lens L24b becoming too short, causing short wavelength chromatic aberration in the negative direction, and short wavelength axial chromatic aberration in the negative direction. Will lead to the occurrence. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the focal lengths of the negative lens L23b and the negative lens L25b become too short, and short wavelength lateral chromatic aberration occurs in the positive direction and short wavelength axial chromatic aberration. Will occur in the positive direction.
In order to achieve higher performance, the following conditional expression (5) should be satisfied (corresponding to claim 5).
(5) 0.25 <DA / D2b <0.45
However, DA is the thickness of the cemented lens of the negative lens L21b and the positive lens L22b, and D2b is the thickness of the second b lens group G2b.
When the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, the cemented lens of the negative lens L21b and the positive lens L22b becomes too thick, and the degrees of freedom of the negative lens L23b, the positive lens L24b, the negative lens L25b, and the positive lens L26b are lost. The various aberrations cannot be corrected sufficiently. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the cemented lens of the negative lens L21b and the positive lens L22b becomes too thin, and it becomes difficult to sufficiently correct spherical aberration and coma.

単色収差を補正しつつ、色収差を補正するためには、前記正レンズL24bは、以下の条件式(6)、(7)、(8)を満足すると良い(請求項6に対応する)。
(6) 1.45<n<1.65
(7) 65.0<ν<95.0
(8) 0.009<Pg,F−(−0.001802×ν+0.6483)<0.050
ただし、nは正レンズL24bの屈折率、νは正レンズL24bのアッベ数、Pg,Fは正レンズL24bの部分分散比を表す。
ここで、部分分散比Pg,F=(n−n)/(n−n)であり、n、n、nはそれぞれ、正レンズL24bの、g線、F線、C線に対する屈折率である。
異常分散の特性を有する硝材を用いることにより,軸上色収差や倍率色収差やコマ収差の色差を十分に補正することができる。
前記第2aレンズ群は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成し、前記第2aレンズ群の焦点距離をf2aとし、前記第2bレンズ群の焦点距離をf2bとして、
下記条件式(9):
(9) 0.5<f2a/f2b<1.5
を満足すると良い(請求項7に対応する)。
より収差の発生を抑え、さらに高性能な結像レンズを提供することができるため、より高画質なカメラ(検査装置)を実現することができる。
無限遠物体から近距離物体までフォーカシングする際に、第2レンズ群G2が物体側に移動することが望ましい(請求項8に対応する)。物体距離変化に伴うフォーカシングにより発生する像面湾曲を抑制することができるからである。
In order to correct chromatic aberration while correcting monochromatic aberration, the positive lens L24b preferably satisfies the following conditional expressions (6), (7), and (8) (corresponding to claim 6).
(6) 1.45 <n d < 1.65
(7) 65.0 <ν d <95.0
(8) 0.009 <P g, F − (− 0.001802 × ν d +0.6483) <0.050
However, n d is the refractive index of the positive lens L24b, [nu d is Abbe number of the positive lens L24b, P g, F represents a partial dispersion ratio of the positive lens L24b.
Here, the partial dispersion ratio P g, F = ( ng− n F ) / (n F −n C ), and ng , n F and n C are the g line and F line of the positive lens L24b, respectively. , The refractive index for the C line.
By using a glass material having anomalous dispersion characteristics, it is possible to sufficiently correct axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, and coma color difference.
The second a lens group includes, in order from the object side, a negative lens having a concave surface on the image side, and a cemented lens of a positive lens and a negative lens. The focal length of the second a lens group is f2a, and the second b lens group Let the focal length be f2b.
Conditional formula (9) below:
(9) 0.5 <f2a / f2b <1.5
Is satisfied (corresponding to claim 7).
Since the generation of aberration can be suppressed and a higher-performance imaging lens can be provided, a camera (inspection apparatus) with higher image quality can be realized.
When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, it is desirable that the second lens group G2 moves to the object side (corresponding to claim 8). This is because it is possible to suppress the curvature of field that occurs due to focusing accompanying the change in the object distance.

無限遠物体から近距離物体までフォーカシングする際に第1レンズ群G1は、像面に対して固定であると良い。そのことにより、簡易な構成でありながら、物体距離変化により発生する像面湾曲を十分に小さくすることができる。
次に、本発明の実施の形態および具体的な実施例(数値実施例)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および実施例4は、本発明の第1の実施の形態、第2の実施の形態、第3の実施の形態および第4の実施の形態に係る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る。そして第5の実施の形態は、実施例1〜実施例4に示される結像レンズを撮像光学系として用いたカメラまたはカメラ機能部の撮影用光学系として用いた検査装置の実施の形態である。
図1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る。図2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る。図3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る。図4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る。
When focusing from an object at infinity to a near object, the first lens group G1 is preferably fixed with respect to the image plane. As a result, it is possible to sufficiently reduce the curvature of field caused by the change in the object distance while having a simple configuration.
Next, embodiments of the present invention and specific examples (numerical examples) will be described in detail. Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4 described below are the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment and the fourth embodiment of the present invention. It is an Example of the specific structure by the specific numerical example of the imaging lens which concerns on. The fifth embodiment is an embodiment of an inspection apparatus using the imaging lens shown in Examples 1 to 4 as an imaging optical system or an imaging optical system of a camera function unit. .
FIG. 1 is a view for explaining an imaging lens in Example 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining an imaging lens in Example 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view for explaining an imaging lens in Example 3 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view for explaining an imaging lens in Example 4 according to the fourth embodiment of the present invention.

なお、実施例1〜実施例4の全ての実施例において、最大像高は、8.0mmである。
実施例1〜実施例4の各実施例の結像レンズにおいて、第2レンズ群G2の像側に配設される平行平板は、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、CMOSセンサ等の受光素子のカバーガラス(シールガラス)を想定したもので、ここでは、これらを総称して各種フィルタMFと称することとする。
なお、これら実施例1〜実施例4の各実施例において用いている光学ガラスの硝材は、株式会社オハラ(OHARA)の製品の光学硝種名で示している。
通例の結像レンズにおいては、いくつかのレンズ面を非球面とする場合があるが、本発明に係る実施例では、全て球面レンズのみで構成することが望ましい。
高性能でありながら、安価に構成できるからである。
以下に述べる実施例1〜実施例4の各実施例の収差は、高いレベルで補正されており、球面収差、軸上色収差は問題にならないほど小さい。レンズ枚数が11枚程度で、非点収差、像面弯曲、倍率色収差も十分に小さく、コマ収差やその色差の乱れも最周辺部まで良く抑えられている他、歪曲収差も倍率−0.05倍において絶対値で3%以下となっており、600〜1000万画素の撮像素子に対応した解像力を有する。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68度程度で、かつ、Fナンバが2.0程度と大口径でありながら、非常に良好な像性能を確保し得ることは、以下の各実施例より明らかである。
In all of Examples 1 to 4, the maximum image height is 8.0 mm.
In the imaging lenses of the first to fourth embodiments, the parallel flat plate disposed on the image side of the second lens group G2 includes various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a CMOS sensor. A cover glass (seal glass) of a light receiving element such as the above is assumed. Here, these are collectively referred to as various filters MF.
In addition, the glass material of the optical glass used in each Example of these Examples 1-4 is shown with the optical glass type name of the product of OHARA Co., Ltd. (OHARA).
In a usual imaging lens, some lens surfaces may be aspherical surfaces. However, in the embodiment according to the present invention, it is desirable that all lens surfaces are composed of only spherical lenses.
This is because it can be configured at low cost while having high performance.
The aberrations of Examples 1 to 4 described below are corrected at a high level, and the spherical aberration and the longitudinal chromatic aberration are so small that they do not cause a problem. The number of lenses is about 11, and astigmatism, field curvature, and chromatic aberration of magnification are sufficiently small, coma and disturbance of color difference are well suppressed to the outermost periphery, and distortion is also magnification of -0.05. In absolute magnification, the absolute value is 3% or less, and it has a resolving power corresponding to an image sensor with 6 to 10 million pixels. By configuring the imaging lens as in the present invention, it is possible to ensure a very good image performance while the half field angle is about 68 degrees and the F number is about 2.0. Is apparent from the following examples.

実施例1〜実施例4の各実施例に共通の記号の意味は、次の通りである。
f:全系の焦点距離
F:F値(Fナンバ)
ω:半画角(°)
R:曲率半径
D:面間隔
N:屈折率
ν:アッベ数
φ:光線有効径
The meanings of symbols common to the first to fourth embodiments are as follows.
f: Focal length of the entire system F: F value (F number)
ω: Half angle of view (°)
R: radius of curvature D: surface spacing N: refractive index ν: Abbe number φ: effective beam diameter

図1は、本発明の第1の実施の形態で且つ実施例1に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う縦断面のレンズ構成を示している(請求項1に対応する)。
すなわち、本発明の実施例1に係る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L11、第2レンズL12、第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23a、固定絞りFS、開口絞りS、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズL25b、第11レンズL26bを配置している。第4レンズL22aと第5レンズL23a、第6レンズ21bと第7レンズL22bおよび第8レンズL23bと第9レンズL24bは、それぞれ接合レンズを構成している。
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第1レンズL11と第2レンズL12により負の屈折力(パワー)を有する第1レンズ群G1を構成する。そして第3レンズL21a、第4レンズ22a、第5レンズL23aにより正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aを構成する。さらに、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズ25b、第11レンズ26bにより正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bを構成する。
FIG. 1 shows a lens configuration of a longitudinal section along the optical axis of the optical system of the imaging lens according to the first embodiment of the present invention and Example 1 (corresponding to claim 1).
That is, as shown in FIG. 1, the optical system of the imaging lens according to Example 1 of the present invention sequentially has a first lens L11, a second lens L12, and a third lens from the object side to the image surface side. L21a, fourth lens L22a, fifth lens L23a, fixed aperture FS, aperture stop S, sixth lens L21b, seventh lens L22b, eighth lens L23b, ninth lens L24b, tenth lens L25b, and eleventh lens L26b It is arranged. The fourth lens L22a and the fifth lens L23a, the sixth lens 21b and the seventh lens L22b, and the eighth lens L23b and the ninth lens L24b respectively constitute a cemented lens.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group G1 having negative refractive power (power) is configured by the first lens L11 and the second lens L12 located on the object side. The third lens L21a, the fourth lens 22a, and the fifth lens L23a constitute a second a lens group G2a having a positive refractive power. Further, the sixth lens L21b, the seventh lens L22b, the eighth lens L23b, the ninth lens L24b, the tenth lens 25b, and the eleventh lens 26b constitute a second b lens group G2b having a positive refractive power.

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G1、第2レンズ群G2a、固定絞りFS、開口絞りS、そして第2bレンズ群G2b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。第2aレンズ群G2aと第2bレンズ群G2bで第2レンズ群G2を構成している。
詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL11と、像面側に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2レンズL12を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2aレンズ群G2aは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL21aと、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をなす正レンズからなる第4レンズL22aと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL23aとを配置して正の屈折力を示すように構成している。
That is, the optical system of the imaging lens shown in FIG. 1 has the first lens group G1, the second lens group G2a, the fixed stop FS, the aperture stop S, and the second b lens group G2b from the object side to the image plane side. The configuration is arranged sequentially. The second lens group G2 is composed of the second a lens group G2a and the second b lens group G2b.
Specifically, the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a first lens L11 including a negative lens having a negative meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a convex surface on the image side. A second lens L12 made of a positive lens having a positive meniscus shape is disposed so as to exhibit negative refractive power. The second-a lens group G2a has a biconcave shape in which a concave surface having a larger curvature than the object side is sequentially directed to the image surface side sequentially from the object side to the image surface side. A third lens L21a composed of a negative lens, a fourth lens L22a composed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature on the image surface side than the object side, and a negative meniscus shape having a convex surface directed to the image surface side And a fifth lens L23a made of a negative lens is arranged so as to exhibit positive refractive power.

第2bレンズ群G2bは、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をなす負レンズからなる第6レンズL21bと、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をなす正レンズからなる第7レンズL22bと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第8レンズL23bと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズ形状をなす正レンズからなる第9レンズL24bと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第10レンズL25bと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第11レンズL26bを配置して、正の屈折力を示すように構成している。
なお、第4レンズL22aと第5レンズL23aの2枚のレンズと、第6レンズL21bと第7レンズL22bの2枚のレンズおよび第8レンズL23bと第9レンズL24bの2枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
すなわち、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aと、正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bとから構成される。
The second lens group G2b has a sixth lens L21b formed of a biconcave negative lens with a concave surface having a larger curvature than the image surface side facing the object side, and a convex surface having a larger curvature than the object side facing the image surface side. A seventh lens L22b composed of a positive lens having a biconvex shape, an eighth lens L23b composed of a negative lens having a negative meniscus shape with a concave surface facing the image surface, and a curvature larger on the object side than the surface on the image surface A ninth lens L24b made of a positive lens having a biconvex lens shape with a convex surface facing, a tenth lens L25b made of a negative lens having a negative meniscus shape with a concave surface facing the object side, and a surface on the image side from the object side An eleventh lens L26b, which is a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a large curvature, is disposed so as to exhibit positive refractive power.
Note that the two lenses of the fourth lens L22a and the fifth lens L23a, the two lenses of the sixth lens L21b and the seventh lens L22b, and the two lenses of the eighth lens L23b and the ninth lens L24b are respectively The two lenses are bonded together so as to be bonded together to form a cemented lens composed of two lenses.
That is, the second lens group G2 includes a second a lens group G2a having a positive refractive power and a second b lens group G2b having a positive refractive power.

さらに、第2レンズ群G2の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび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)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
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)センサまたはCMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ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、これらを代表して各種フィルタMFとして、等価的に1枚の平行平板として示している。なお、実施例2〜実施例4においても等価的に1枚の平行平板として各種フィルタMFを示しているが、本実施例における各種フィルタMF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G1、第2レンズ群G2は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第1レンズ群G1が固定で、第2レンズ群G2が移動し、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aとの間隔Aを変化させてフォーカシングを行う。
Further, behind the second lens group G2, that is, on the image side, there are various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a filter glass showing a cover glass (seal glass) of the light receiving element as an equivalent parallel plate. Be placed.
As in the so-called digital still camera, in an imaging optical system using a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) sensor or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut At least one of glass and a cover glass for protecting the light receiving surface of the solid-state imaging device is inserted. In this embodiment, these are represented as various filters MF, equivalently as a single parallel plate. Show. In addition, in Examples 2 to 4, various filters MF are equivalently shown as one parallel flat plate. However, similar to the various filters MF in the present embodiment, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut It represents at least one of glass and cover glass.
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by an appropriate support frame or the like, and the first lens group G1 is fixed and the second lens group G2 is in focus for focusing on a target object. , And focusing is performed by changing the distance A between the first lens group G1 and the second a lens group G2a.

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2、図3、図4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、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fおよび画角2ω〔°〕が、それぞれf=12.0mm、F=1.99、画角2、ω=68.5度であり、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R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率N、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表1の通りである。
FIG. 1 also shows the surface number of each optical surface in the optical system of the imaging lens. Note that each reference symbol shown in FIG. 1 is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, FIG. 2, FIG. 3, FIG. Even if a common reference symbol is attached, it is not necessarily a common configuration with the corresponding embodiments.
In Example 1, the focal length f, the open F value F, and the field angle 2ω [°] of the entire optical system are f = 12.0 mm, F = 1.99, field angle 2, ω = 68. The optical characteristics of each optical element in the first embodiment are 5 degrees, and the optical characteristics such as the curvature radius R of the optical surface, the surface interval D between adjacent optical surfaces, the refractive index N, the Abbe number ν, the aperture φ, and the lens material are as follows. It is as Table 1.

Figure 2017102173
Figure 2017102173

第1レンズ群G1中の第2レンズL12と、第2レンズ群G2中の第3レンズL21aとの間の可変間隔A、そして、第2レンズ群G2中の第26レンズL26bと、各種フィルタMFとの間の可変間隔Bは、フォーカシングに際して、無限遠物体(Inf)に合焦した状態と、倍率が0.05倍および倍率0.10倍の物体に合焦した状態において、[表2]のように変化させられる。   The variable distance A between the second lens L12 in the first lens group G1 and the third lens L21a in the second lens group G2, the 26th lens L26b in the second lens group G2, and various filters MF The variable interval B between the first and second intervals in the state of focusing on an object at infinity (Inf) during focusing and the state of focusing on an object having a magnification of 0.05 times and a magnification of 0.10 times [Table 2] It can be changed as follows.

Figure 2017102173
Figure 2017102173

即ち、上記[表2]のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aの間隔Aが減小していることが分かる。
また、この実施例1における先に述べた条件式(1)〜(9)に対応する値は、それぞれ、〔表3〕の通りとなる。
That is, as shown in [Table 2] above, it can be seen that the distance A between the first lens group G1 and the second a lens group G2a is reduced during focusing from a long distance object to a short distance object.
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) described in the first embodiment are as shown in [Table 3].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

従って、この実施例1における先に述べた条件式(1)〜条件式(9)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(9)を満足している。
また、図5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における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図6に、実施例1に係る結像レンズが、倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図7に、実施例1に係る結像レンズが、倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これら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。
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (9) described in the first embodiment are within the ranges of the conditional expressions, respectively, and satisfy the conditional expressions (1) to (9). doing.
Further, FIG. 5 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 1 is focused on an object at infinity. FIG. 6 is a diagram illustrating aberration curves of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 1 is focused on an object with a magnification of −0.05. ing.
Further, FIG. 7 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration in a state where the imaging lens according to Example 1 is focused on an object having a magnification of −0.1. ing.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図2は、本発明の第2の実施の形態で且つ実施例2に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う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2に係る結像レンズの光学系は、図2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L11、第2レンズL12、第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23a、固定絞りFS、開口絞りS、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズL25b、第11レンズL26bを配置しており、第4レンズL22aと第5レンズL23a、第6レンズL21bと第7レンズL22bおよび第8レンズL23bと第9レンズL24bは、それぞれ接合レンズを構成している。
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第1レンズL11と第2レンズL12により負の屈折力(パワー)を有する第1レンズ群G1を構成する。そして第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23aにより正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aを構成する。さらに、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズL25b、第11レンズL26bにより正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bを構成する。
FIG. 2 shows a lens configuration of a longitudinal section along the optical axis of the optical system of the imaging lens according to Example 2 of the second embodiment of the present invention.
That is, as shown in FIG. 2, the optical system of the imaging lens according to Example 2 of the present invention sequentially includes a first lens L11, a second lens L12, and a third lens from the object side to the image surface side. L21a, fourth lens L22a, fifth lens L23a, fixed aperture FS, aperture stop S, sixth lens L21b, seventh lens L22b, eighth lens L23b, ninth lens L24b, tenth lens L25b, and eleventh lens L26b The fourth lens L22a and the fifth lens L23a, the sixth lens L21b and the seventh lens L22b, and the eighth lens L23b and the ninth lens L24b respectively constitute a cemented lens.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group G1 having negative refractive power (power) is configured by the first lens L11 and the second lens L12 located on the object side. The third lens L21a, the fourth lens L22a, and the fifth lens L23a constitute a second a lens group G2a having a positive refractive power. Further, the sixth lens L21b, the seventh lens L22b, the eighth lens L23b, the ninth lens L24b, the tenth lens L25b, and the eleventh lens L26b constitute a second b lens group G2b having a positive refractive power.

つまり、図2に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群G1、第2aレンズ群G2a、固定絞りFS、開口絞りS、そして第2bレンズ群G2b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。第2aレンズ群G2aと第2bレンズ群G2bで第2レンズ群G2を構成している。
詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL11と、像面側に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2レンズL12を配置して負の屈折力を示すように構成している。
That is, the optical system of the imaging lens shown in FIG. 2 moves these first lens group G1, 2a lens group G2a, fixed aperture FS, aperture stop S, and 2b lens group G2b from the object side to the image plane side. The configuration is arranged sequentially. The second lens group G2 is composed of the second a lens group G2a and the second b lens group G2b.
Specifically, the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a first lens L11 including a negative lens having a negative meniscus shape with a convex surface facing the object side, and a convex surface on the image side. A second lens L12 made of a positive lens having a positive meniscus shape is disposed so as to exhibit negative refractive power.

第2aレンズ群G2aは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL21aと、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をなす正レンズからなる第4レンズL22aと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL23aとを配置して正の屈折力を示すように構成している。第2bレンズ群G2bは、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をなす負レンズからなる第6レンズL21bと、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をなす正レンズからなる第7レンズL22bと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第8レンズL23bと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズ形状をなす正レンズからなる第9レンズL24bと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第10レンズL25bと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第11レンズL26bを配置して、正の屈折力を示すように構成している。   The second-a lens group G2a includes, from the object side to the image surface side, a third lens L21a including a negative lens having a biconcave shape in which a concave surface having a larger curvature than the object side is directed to the image surface side, and an image surface A fourth lens L22a formed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object side, and a fifth lens L23a formed of a negative lens having a negative meniscus shape having a convex surface directed to the image surface side. It arrange | positions and it is comprised so that positive refractive power may be shown. The second lens group G2b has a sixth lens L21b formed of a biconcave negative lens with a concave surface having a larger curvature than the image surface side facing the object side, and a convex surface having a larger curvature than the object side facing the image surface side. A seventh lens L22b composed of a positive lens having a biconvex shape, an eighth lens L23b composed of a negative lens having a negative meniscus shape with a concave surface facing the image surface, and a curvature larger on the object side than the surface on the image surface A ninth lens L24b made of a positive lens having a biconvex lens shape with a convex surface facing, a tenth lens L25b made of a negative lens having a negative meniscus shape with a concave surface facing the object side, and a surface on the image side from the object side An eleventh lens L26b, which is a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a large curvature, is disposed so as to exhibit positive refractive power.

なお、第4レンズL22aと第5レンズL23aの2枚のレンズと、第6レンズL21bと第7レンズL22bの2枚のレンズおよび第8レンズL23bと第9レンズL24bの2枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
すなわち、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aと、正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bとから構成される。
さらに、第2レンズ群G2の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび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)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
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)センサまたはCMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ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各種フィルタMFとして、等価的に1枚の平行平板として示している。
Note that the two lenses of the fourth lens L22a and the fifth lens L23a, the two lenses of the sixth lens L21b and the seventh lens L22b, and the two lenses of the eighth lens L23b and the ninth lens L24b are respectively The two lenses are bonded together so as to be bonded together to form a cemented lens composed of two lenses.
That is, the second lens group G2 includes a second a lens group G2a having a positive refractive power and a second b lens group G2b having a positive refractive power.
Further, behind the second lens group G2, that is, on the image side, there are various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a filter glass showing a cover glass (seal glass) of the light receiving element as an equivalent parallel plate. Be placed.
As in the so-called digital still camera, in an imaging optical system using a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) sensor or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut At least one of glass and a cover glass for protecting the light receiving surface of the solid-state image sensor is inserted, but in this embodiment, these are representatively shown as various filters MF and equivalently shown as one parallel plate. ing.

なお、実施例2〜実施例4においても等価的に1枚の平行平板として各種フィルタMFを示しているが、本実施例における各種フィルタMF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G1、第2レンズ群G2は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第1レンズ群G1が固定で、第2レンズ群G2が移動し、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aとの間隔を変化させてフォーカシングを行う。
In addition, in Examples 2 to 4, various filters MF are equivalently shown as one parallel flat plate. However, similar to the various filters MF in the present embodiment, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut It represents at least one of glass and cover glass.
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by an appropriate support frame or the like, and the first lens group G1 is fixed and the second lens group G2 is in focus for focusing on a target object. , And the focusing is performed by changing the distance between the first lens group G1 and the second a lens group G2a.

図2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2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3、図4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、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fおよび画角2ω〔°〕が、それぞれf=12.0mm、F=2.00、2ω=68.5度であり、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R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率N、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表4の通りである。
FIG. 2 also shows the surface numbers of the optical surfaces in the optical system of the imaging lens. 2 are used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code. Therefore, FIG. 1, FIG. 3, FIG. Even if a common reference symbol is attached, it is not necessarily a common configuration with the corresponding embodiments.
In Example 2, the focal length f, the open F value F, and the field angle 2ω [°] of the entire optical system are f = 12.0 mm, F = 2.00, and 2ω = 68.5 degrees, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 2 are as shown in Table 4 below, including the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index N, the Abbe number ν, the aperture φ, and the lens material. It is.

Figure 2017102173
Figure 2017102173

第1レンズ群G1中の第2レンズL12と、第2レンズ群G2中の第3レンズL21aとの間の可変間隔A、そして、第2レンズ群G2中の第2bレンズ群の第11レンズL26bと、各種フィルタMFとの間の可変間隔Bは、フォーカシングに際して、無限遠物体(Inf)に合焦した状態と、倍率が0.05倍および倍率0.10倍になる物体にそれぞれ合焦した状態において、[表5]のように変化させられる。   The variable distance A between the second lens L12 in the first lens group G1 and the third lens L21a in the second lens group G2, and the eleventh lens L26b in the second b lens group in the second lens group G2. And the variable distance B between the various filters MF are focused on an object at infinity (Inf) during focusing and on an object with a magnification of 0.05 times and a magnification of 0.10 times, respectively. The state is changed as shown in [Table 5].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

即ち、上記[表5]のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aの間隔Aが減小していることが分かる。
また、この実施例2のおける先に述べた条件式(1)〜(9)に対応する値は、それぞれ、[表6]の通りとなる。
That is, as shown in [Table 5] above, it can be seen that the distance A between the first lens group G1 and the second a lens group G2a is reduced during focusing from a long distance object to a short distance object.
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) described in the second embodiment are as shown in [Table 6].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

従って、この実施例2における先に述べた条件式(1)〜条件式(9)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(9)を満足している。
また、図8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における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図9に、実施例2に係る結像レンズが、倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図10に、実施例2に係る結像レンズが、倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これら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。
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (9) described in the second embodiment are within the range of the conditional expressions, respectively, and satisfy the conditional expressions (1) to (9). doing.
FIG. 8 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 2 is focused on an object at infinity. FIG. 9 is a graph showing aberration curves of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 2 is focused on an object with a magnification of −0.05. ing.
Further, FIG. 10 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration in a state where the imaging lens according to Example 2 is focused on an object having a magnification of −0.1. ing.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図3は、本発明の第3の実施の形態で且つ実施例3に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う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3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L11、第2レンズL12、第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23a、固定絞りFS、開口絞りS、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズL25b、第11レンズL26bを配置しており、第4レンズL22aと第5レンズL23a、第6レンズL21bと第7レンズL22bは、それぞれ接合レンズを構成している。実施例1および実施例2とは異なり、第8レンズL23bと第9レンズL24bは、接合レンズとせず、別体に構成している。
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第1レンズL11と第2レンズL12により負の屈折力(パワー)を有する第1レンズ群G1を構成する。そして第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23aにより正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aを構成する。
FIG. 3 shows a lens configuration of a longitudinal section along the optical axis of the optical system of the imaging lens according to Example 3 of the third embodiment of the present invention.
That is, as shown in FIG. 3, the optical system of the imaging lens according to Example 3 of the present invention sequentially has a first lens L11, a second lens L12, and a third lens from the object side to the image plane side. L21a, fourth lens L22a, fifth lens L23a, fixed aperture FS, aperture stop S, sixth lens L21b, seventh lens L22b, eighth lens L23b, ninth lens L24b, tenth lens L25b, and eleventh lens L26b The fourth lens L22a and the fifth lens L23a, and the sixth lens L21b and the seventh lens L22b each constitute a cemented lens. Unlike Example 1 and Example 2, the eighth lens L23b and the ninth lens L24b are not cemented lenses and are configured separately.
Focusing on the lens group configuration, the first lens group G1 having negative refractive power (power) is configured by the first lens L11 and the second lens L12 located on the object side. The third lens L21a, the fourth lens L22a, and the fifth lens L23a constitute a second a lens group G2a having a positive refractive power.

さらに、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズL25b、第11レンズL26bにより正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bを構成する。つまり、図3に示す結像レンズの光学系は、これら第1レンズ群G1、第2aレンズ群G2a、固定絞りFS、開口絞りS、そして第2bレンズ群G2b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。第2aレンズ群G2aと第2bレンズ群G2bで第2レンズ群G2を構成している。
詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL11と、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をなす正レンズからなる第2レンズL12を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2aレンズ群G2aは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第3レンズL21aと、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をなす正レンズからなる第4レンズL22aと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL23aとを配置して正の屈折力を示すように構成している。
Further, the sixth lens L21b, the seventh lens L22b, the eighth lens L23b, the ninth lens L24b, the tenth lens L25b, and the eleventh lens L26b constitute a second b lens group G2b having a positive refractive power. That is, the optical system of the imaging lens shown in FIG. 3 moves these first lens group G1, 2a lens group G2a, fixed aperture FS, aperture stop S, and 2b lens group G2b from the object side to the image plane side. The configuration is arranged sequentially. The second lens group G2 is composed of the second a lens group G2a and the second b lens group G2b.
Specifically, the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a first lens L11 that is a negative lens having a negative meniscus shape with a convex surface facing the object side, and an object side on the image side. A second lens L12 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature is disposed so as to exhibit negative refractive power. The second-a lens group G2a includes, from the object side to the image surface side, a third lens L21a including a negative lens having a biconcave shape in which a concave surface having a larger curvature than the object side is directed to the image surface side, and an image surface A fourth lens L22a formed of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature than the object side, and a fifth lens L23a formed of a negative lens having a negative meniscus shape having a convex surface directed to the image surface side. It arrange | positions and it is comprised so that positive refractive power may be shown.

第2bレンズ群G2bは、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をなす負レンズからなる第6レンズL21bと、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をなす正レンズからなる第7レンズL22bと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第8レンズL23bと、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レンズ形状をなす正レンズからなる第9レンズL24bと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第10レンズL25bと、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第11レンズL26bを配置して、正の屈折力を示すように構成している。
なお、第4レンズL22aと第5レンズL23aの2枚のレンズと、第6レンズL21bと第7レンズL22bの2枚のレンズは、それぞれ接合レンズを構成している。第8レンズL23bと第9レンズL24bの2枚のレンズは、実施例1および実施例2とは異なり、互いに接合せず、別体に構成している。
すなわち、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aと、正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bとから構成される。
The second lens group G2b has a sixth lens L21b formed of a biconcave negative lens with a concave surface having a larger curvature than the image surface side facing the object side, and a convex surface having a larger curvature than the object side facing the image surface side. A seventh lens L22b made of a positive lens having a biconvex shape, an eighth lens L23b made of a negative lens having a negative meniscus shape with a concave surface facing the image surface side, and a curvature larger than that of the object side surface on the image surface side A ninth lens L24b composed of a positive lens having a biconvex lens shape facing the convex surface, a tenth lens L25b composed of a negative lens having a negative meniscus shape facing the concave surface to the object side, and a surface on the object side from the object side surface An eleventh lens L26b, which is a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a large curvature, is disposed so as to exhibit positive refractive power.
The two lenses, the fourth lens L22a and the fifth lens L23a, and the two lenses, the sixth lens L21b and the seventh lens L22b, respectively constitute a cemented lens. Unlike the first and second embodiments, the two lenses of the eighth lens L23b and the ninth lens L24b are not joined to each other and are configured separately.
That is, the second lens group G2 includes a second a lens group G2a having a positive refractive power and a second b lens group G2b having a positive refractive power.

さらに、第2レンズ群G2の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび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)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
第1レンズ群G1、第2レンズ群G2は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第1レンズ群G1が固定で、第2レンズ群G2が移動し、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aとの間隔を変化させてフォーカシングを行う。
この実施例3においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fおよび画角2ω〔°〕が、それぞれf=12.0mm、F=2.01、2ω=68.9度であり、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R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率N、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表7の通りである。
Further, behind the second lens group G2, that is, on the image side, there are various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a filter glass showing a cover glass (seal glass) of the light receiving element as an equivalent parallel plate. Be placed.
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by an appropriate support frame or the like, and the first lens group G1 is fixed and the second lens group G2 is in focus for focusing on a target object. , And the focusing is performed by changing the distance between the first lens group G1 and the second a lens group G2a.
In Example 3, the focal length f, the open F value F, and the field angle 2ω [°] of the entire optical system are f = 12.0 mm, F = 2.01, and 2ω = 68.9 degrees, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 3 are as shown in Table 7 below, including the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index N, the Abbe number ν, the aperture φ, and the lens material. It is.

Figure 2017102173
Figure 2017102173

第1レンズ群G1中の第2レンズL12と、第2レンズ群G2中の第3レンズL21aとの間の可変間隔A、そして、第2レンズ群G2中の第2bレンズ群の第11レンズL26bと、各種フィルタMFとの間の可変間隔Bは、フォーカシングに際して、無限遠物体(Inf)に合焦した状態と、倍率が0.05倍および倍率0.10倍になる物体にそれぞれ合焦した状態において、[表8]のように変化させられる。   The variable distance A between the second lens L12 in the first lens group G1 and the third lens L21a in the second lens group G2, and the eleventh lens L26b in the second b lens group in the second lens group G2. And the variable distance B between the various filters MF are focused on an object at infinity (Inf) during focusing and on an object with a magnification of 0.05 times and a magnification of 0.10 times, respectively. The state is changed as shown in [Table 8].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

即ち、上記[表8]のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aの間隔Aが減小していることが分かる。
また、この実施例3のおける先に述べた条件式(1)〜(9)に対応する値は、それぞれ、[表9]の通りとなる。
That is, as shown in [Table 8] above, it can be seen that the distance A between the first lens group G1 and the second a lens group G2a decreases during focusing from a long distance object to a short distance object.
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) described in the third embodiment are as shown in [Table 9].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

従って、この実施例3における先に述べた条件式(1)〜条件式(9)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(9)を満足している。
また、図11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における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図12に、実施例3に係る結像レンズが、倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図13に、実施例3に係る結像レンズが、倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これら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。
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (9) described in the third embodiment are within the range of each conditional expression, and satisfy the conditional expressions (1) to (9). doing.
FIG. 11 is a diagram illustrating aberration curves of spherical aberration, astigmatism, distortion, and coma aberration when the imaging lens according to Example 3 is focused on an object at infinity. FIG. 12 shows spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration curve diagrams when the imaging lens according to Example 3 is focused on an object with a magnification of −0.05. ing.
Further, FIG. 13 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration when the imaging lens according to Example 3 is focused on an object having a magnification of −0.1. ing.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

図4は、本発明の第4の実施の形態で且つ実施例4に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う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L11、第2レンズL12、第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23a、固定絞りFS、開口絞りS、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10レンズL25b、第11レンズL26bを配置しており、第4レンズL22aと第5レンズL23a、第6レンズL21bと第7レンズL22bは、それぞれ接合レンズを構成している。第8レンズL23bと第9レンズL24bは、実施例1および実施例2とは異なり、接合レンズとせず、別体に構成している。
FIG. 4 shows a lens configuration of a longitudinal section along the optical axis of the optical system of the imaging lens according to the fourth embodiment of the present invention and Example 4.
That is, as shown in FIG. 4, the optical system of the imaging lens according to Example 4 of the present invention sequentially has a first lens L11, a second lens L12, and a third lens from the object side to the image surface side. L21a, fourth lens L22a, fifth lens L23a, fixed aperture FS, aperture stop S, sixth lens L21b, seventh lens L22b, eighth lens L23b, ninth lens L24b, tenth lens L25b, and eleventh lens L26b The fourth lens L22a and the fifth lens L23a, and the sixth lens L21b and the seventh lens L22b each constitute a cemented lens. Unlike the first and second embodiments, the eighth lens L23b and the ninth lens L24b are not cemented lenses and are configured separately.

レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第1レンズL11と第2レンズL12により負の屈折力(パワー)を有する第1レンズ群G1を構成する。そして第3レンズL21a、第4レンズL22a、第5レンズL23aにより正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aを構成する。さらに、第6レンズL21b、第7レンズL22b、第8レンズL23b、第9レンズL24b、第10Lレンズ25b、第11レンズL26bにより正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bを構成する。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G1、第2aレンズ群G2a、固定絞りFS、開口絞りS、そして第2bレンズ群G2b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。第2aレンズ群G2aと第2bレンズ群G2bで第2レンズ群G2を構成している。   Focusing on the lens group configuration, the first lens group G1 having negative refractive power (power) is configured by the first lens L11 and the second lens L12 located on the object side. The third lens L21a, the fourth lens L22a, and the fifth lens L23a constitute a second a lens group G2a having a positive refractive power. Further, the sixth lens L21b, the seventh lens L22b, the eighth lens L23b, the ninth lens L24b, the tenth L lens 25b, and the eleventh lens L26b constitute a second b lens group G2b having a positive refractive power. That is, the optical system of the imaging lens shown in FIG. 4 has the first lens group G1, the second a lens group G2a, the fixed stop FS, the aperture stop S, and the second b lens group G2b from the object side to the image plane side. The configuration is arranged sequentially. The second lens group G2 is composed of the second a lens group G2a and the second b lens group G2b.

詳細には、第1レンズ群G1は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第1レンズL11と、物体側に像面側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第2レンズL12を配置して負の屈折力を示すように構成している。第2aレンズ群G2aは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第3レンズL21aと、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をなす正レンズからなる第4レンズL22aと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第5レンズL23aとを配置して正の屈折力を示すように構成している。第2bレンズ群G2bは、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をなす負レンズからなる第6レンズL21bと、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をなす正レンズからなる第7レンズL22bと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第8レンズL23bと、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レンズ形状をなす正レンズからなる第9レンズL24bと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第10レンズL25bと、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第11レンズL26bを配置して、正の屈折力を示すように構成している。   Specifically, the first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a first lens L11 that is a negative lens having a negative meniscus shape with a convex surface facing the object side, and an image surface side on the object side. A second lens L12 made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a larger curvature is disposed so as to exhibit negative refractive power. The second-a lens group G2a includes a third lens L21a formed of a negative meniscus lens having a concave surface facing the image surface side from the object side toward the image surface side, and a larger image surface side than the object side. Positive refraction by disposing a fourth lens L22a made of a positive lens having a biconvex shape with a convex surface of curvature and a fifth lens L23a made of a negative lens having a negative meniscus shape having a convex surface facing the image surface side. It is configured to show power. The second lens group G2b has a sixth lens L21b formed of a biconcave negative lens with a concave surface having a larger curvature than the image surface side facing the object side, and a convex surface having a larger curvature than the object side facing the image surface side. A seventh lens L22b made of a positive lens having a biconvex shape, an eighth lens L23b made of a negative lens having a negative meniscus shape with a concave surface facing the image surface side, and a curvature larger than that of the object side surface on the image surface side A ninth lens L24b composed of a positive lens having a biconvex lens shape facing the convex surface, a tenth lens L25b composed of a negative lens having a negative meniscus shape facing the concave surface to the object side, and a surface on the object side from the object side surface An eleventh lens L26b, which is a positive lens having a biconvex shape with a convex surface having a large curvature, is disposed so as to exhibit positive refractive power.

なお、第4レンズL22aと第5レンズL23aの2枚のレンズと、第6レンズL21bと第7レンズL22bの2枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
すなわち、第2レンズ群G2は、正の屈折力を有する第2aレンズ群G2aと、正の屈折力を有する第2bレンズ群G2bとから構成される。
さらに、第2レンズ群G2の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび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)を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
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)センサまたはCMOS(相補型金属酸化物半導体)センサ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各種フィルタMFとして、等価的に1枚の平行平板として示している。なお、実施例2〜実施例4においても等価的に1枚の平行平板として各種フィルタMFを示しているが、本実施例における各種フィルタMF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。
Note that the two lenses, the fourth lens L22a and the fifth lens L23a, and the two lenses, the sixth lens L21b and the seventh lens L22b, are closely bonded to each other and integrally joined. A cemented lens made of cement is formed.
That is, the second lens group G2 includes a second a lens group G2a having a positive refractive power and a second b lens group G2b having a positive refractive power.
Further, behind the second lens group G2, that is, on the image side, there are various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, and a filter glass showing a cover glass (seal glass) of the light receiving element as an equivalent parallel plate. Be placed.
As in the so-called digital still camera, in an imaging optical system using a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) sensor or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut At least one of glass and a cover glass for protecting the light receiving surface of the solid-state image sensor is inserted, but in this embodiment, these are representatively shown as various filters MF and equivalently shown as one parallel plate. ing. In addition, in Examples 2 to 4, various filters MF are equivalently shown as one parallel flat plate. However, similar to the various filters MF in the present embodiment, a back insertion glass, a low-pass filter, an infrared cut It represents at least one of glass and cover glass.

第1レンズ群G1、第2レンズ群G2は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第1レンズ群G1が固定で、第2レンズ群G2が移動し、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aとの間隔Aを変化させてフォーカシングを行う。
この実施例4においては、光学系全系の焦点距離f、開放F値Fおよび画角2ω〔°〕が、それぞれf=12.0mm、F=2.01、2ω=68.9度であり、この実施例4における各光学要素における光学面の曲率半径R、隣接する光学面の面間隔D、屈折率N、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表10の通りである。
The first lens group G1 and the second lens group G2 are supported by an appropriate support frame or the like, and the first lens group G1 is fixed and the second lens group G2 is in focus for focusing on a target object. , And focusing is performed by changing the distance A between the first lens group G1 and the second a lens group G2a.
In Example 4, the focal length f, the open F value F, and the field angle 2ω [°] of the entire optical system are f = 12.0 mm, F = 2.01, and 2ω = 68.9 degrees, respectively. The optical characteristics of each optical element in Example 4 are as shown in Table 10 below, such as the radius of curvature R of the optical surface, the distance D between adjacent optical surfaces, the refractive index N, the Abbe number ν, the aperture φ, and the lens material. It is.

Figure 2017102173
Figure 2017102173

第1レンズ群G1中の第2レンズL12と、第2レンズ群G2中の第3レンズL21aとの間の可変間隔A、そして、第2レンズ群G2中の第2bレンズ群の第11レンズL26bと、各種フィルタMFとの間の可変間隔Bは、フォーカシングに際して、無限遠物体(Inf)に合焦した状態と、倍率が0.05倍および倍率0.10倍になる物体にそれぞれ合焦した状態において、[表11]のように変化させられる。   The variable distance A between the second lens L12 in the first lens group G1 and the third lens L21a in the second lens group G2, and the eleventh lens L26b in the second b lens group in the second lens group G2. And the variable distance B between the various filters MF are focused on an object at infinity (Inf) during focusing and on an object with a magnification of 0.05 times and a magnification of 0.10 times, respectively. The state is changed as shown in [Table 11].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

即ち、上記[表11]のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第1レンズ群G1と第2aレンズ群G2aの間隔Aが減小していることが分かる。
また、この実施例4のおける先に述べた条件式(1)〜(9)に対応する値は、それぞれ、[表12]の通りとなる。
That is, as shown in [Table 11] above, it can be seen that the distance A between the first lens group G1 and the second a lens group G2a decreases during focusing from a long distance object to a short distance object.
The values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) described in the fourth embodiment are as shown in [Table 12].

Figure 2017102173
Figure 2017102173

従って、この実施例4における先に述べた条件式(1)〜条件式(9)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(9)を満足している。
また、図14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における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図15に、実施例4に係る結像レンズが、倍率−0.05倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図16に、実施例4に係る結像レンズが、倍率−0.1倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これら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。
Therefore, the numerical values related to the conditional expressions (1) to (9) described in the fourth embodiment are within the ranges of the conditional expressions, respectively, and satisfy the conditional expressions (1) to (9). doing.
Further, FIG. 14 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration when the imaging lens according to Example 4 is focused on an object at infinity. FIG. 15 is a graph showing aberration curves of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and coma aberration when the imaging lens according to Example 4 is focused on an object with a magnification of −0.05. ing.
Further, FIG. 16 shows respective aberration curve diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration in a state where the imaging lens according to Example 4 is focused on an object having a magnification of −0.1. ing.
In these aberration curve diagrams, a broken line in spherical aberration represents a sine condition, a solid line in astigmatism represents sagittal, and a broken line represents meridional. In addition, g and d in the respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, and coma aberration represent g-line and d-line, respectively. The same applies to the aberration curve diagrams according to other examples.

〔第5の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第1の実施の形態〜第4の実施の形態に係る結像レンズを採用して構成した本発明の第5の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラについて図17〜図19を参照して説明する。図17は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図18は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図19は、デジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、デジタルカメラを例にとってカメラ装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係る結像レンズを採用してもよい。
また、いわゆるPDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯情報端末装置のような情報装置あるいは検査装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。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検査装置における撮像用光学系として、採用してもよい。
[Fifth Embodiment]
Next, a digital camera as a camera according to the fifth embodiment of the present invention configured by employing the imaging lens according to the first to fourth embodiments of the present invention described above will be described. This will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a perspective view schematically showing the external appearance of the digital camera viewed from the front side which is the object side, that is, the subject side, and FIG. 18 is a schematic external view of the digital camera viewed from the back side which is the photographer side. FIG. 19 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a digital camera. Here, the camera apparatus is described taking a digital camera as an example, but the imaging lens according to the present invention may be employed in a silver salt film camera using a silver salt film as a conventional image recording medium.
In addition, an information device such as a so-called PDA (personal data assistant) or a portable information terminal device such as a mobile phone or an inspection device incorporating a camera function is widely used. Such an information device also has substantially the same functions and configuration as a digital camera, although the appearance is slightly different, and may be employed as an imaging optical system in such an information device inspection device.

図17〜図19に示すように、デジタルカメラは、結像レンズとしての撮像レンズ1、光学ファインダ2、ストロボ(フラッシュライト)3、シャッタボタン4、カメラボディ5、電源スイッチ6、液晶モニタ7、操作ボタン8、メモリカードスロット9等を具備している。さらに、図19に示すように、デジタルカメラは、中央演算装置(CPU)11、画像処理装置12、受光素子13、信号処理装置14、半導体メモリ15および通信カード等16を備えている。
デジタルカメラは、撮像用光学系としての撮像レンズ1と、CMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子またはCCD(電荷結合素子)撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子13とを有しており、撮像レンズ1によって結像される被写体(物体)光学像を受光素子13によって読み取る。この撮像レンズ1として、上述した第1〜第4の実施の形態において説明したような本発明に係る結像レンズを用いる(請求項9または請求項10に対応)。
受光素子13の出力は、中央演算装置11によって制御される信号処理装置14によって処理され、デジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなデジタルカメラは、撮像された画像(被写体画像)をデジタル画像情報に変換する手段を含んでおり、この手段は、実質的に、受光素子13、信号処理装置14およびこれらを制御する中央演算装置(CPU)11等により構成される。
As shown in FIGS. 17 to 19, the digital camera includes an imaging lens 1 as an imaging lens, an optical finder 2, a strobe (flashlight) 3, a shutter button 4, a camera body 5, a power switch 6, a liquid crystal monitor 7, An operation button 8, a memory card slot 9 and the like are provided. Further, as shown in FIG. 19, the digital camera includes a central processing unit (CPU) 11, an image processing device 12, a light receiving element 13, a signal processing device 14, a semiconductor memory 15 and a communication card 16.
The digital camera includes an imaging lens 1 as an imaging optical system and a light receiving element 13 configured as an image sensor using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) imaging element or a CCD (charge coupled device) imaging element. The light receiving element 13 reads a subject (object) optical image formed by the imaging lens 1. As the imaging lens 1, the imaging lens according to the present invention as described in the first to fourth embodiments is used (corresponding to claim 9 or claim 10).
The output of the light receiving element 13 is processed by a signal processing device 14 controlled by the central processing unit 11 and converted into digital image information. That is, such a digital camera includes means for converting a captured image (subject image) into digital image information, which substantially controls the light receiving element 13, the signal processing device 14, and these. And a central processing unit (CPU) 11 or the like.

信号処理装置14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11によって制御される画像処理装置12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15に記録される。この場合、半導体メモリ15は、メモリカードスロット9に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に(オンボードで)内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ7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15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15に記録した画像は、通信カードスロット(図示していない)に装填した通信カード等16を介して外部へ送信することも可能である。
撮像レンズ1は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア(図示していない)により覆われており、ユーザが電源スイッチ6を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。
多くの場合、シャッタボタン4の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係る結像レンズ(請求項1〜請求項8で定義され、あるいは前述した実施例1〜実施例4に示される結像レンズ)におけるフォーカシングは、複数群の光学系の一部の第2レンズ群G2の移動によって行うことができる。シャッタボタン4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。
The image information digitized by the signal processing device 14 is subjected to predetermined image processing in the image processing device 12 which is also controlled by the central processing unit 11 and then recorded in the semiconductor memory 15 such as a nonvolatile memory. In this case, the semiconductor memory 15 may be a memory card loaded in the memory card slot 9 or a semiconductor memory built in the camera body (onboard). The liquid crystal monitor 7 can display an image being shot, and can display an image recorded in the semiconductor memory 15. The image recorded in the semiconductor memory 15 can also be transmitted to the outside via a communication card 16 or the like loaded in a communication card slot (not shown).
When the camera is carried, the objective surface of the imaging lens 1 is covered with a lens barrier (not shown). When the user operates the power switch 6 to turn on the power, the lens barrier is opened and the objective surface is The structure is exposed.
In many cases, focusing is performed by half-pressing the shutter button 4. Focusing in the image forming lens according to the present invention (the image forming lens defined in claims 1 to 8 or shown in the first to fourth embodiments described above) is a part of the plurality of optical systems. This can be done by moving the two lens group G2. When the shutter button 4 is further pushed down to the fully depressed state, photographing is performed, and then the processing as described above is performed.

半導体メモリ15に記録した画像を液晶モニタ7に表示させたり、通信カード等16を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン8を所定のごとく操作する。半導体メモリ15および通信カード等16は、メモリカードスロット9および通信カードスロット等のような、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。
上述のようなデジタルカメラ(撮像装置)または携帯情報端末装置もしくは検査装置には、既に述べた通り、第1〜第4の実施の形態に示されたような結像レンズを撮像用光学系として使用することができる。
以上実施の形態および実施例にて詳しく説明したところより分かるように本発明によれば、種々の効果を奏する。
When the image recorded in the semiconductor memory 15 is displayed on the liquid crystal monitor 7 or transmitted to the outside via the communication card 16 or the like, the operation button 8 is operated in a predetermined manner. The semiconductor memory 15 and the communication card 16 are used by being loaded into dedicated or general-purpose slots such as the memory card slot 9 and the communication card slot.
As described above, in the digital camera (imaging device) or the portable information terminal device or the inspection device as described above, the imaging lens as shown in the first to fourth embodiments is used as the imaging optical system. Can be used.
As can be seen from the detailed description of the embodiments and examples, the present invention provides various effects.

物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群G1と、正のパワーを有する第2レンズ群G2から構成される結像レンズにおいて、前記第2レンズ群G2は物体側から順に、正のパワーを有する第2aレンズ群G2aと、絞り(固定絞りFS、開口絞りS)と、正のパワーを有する第2bレンズ群G2bで構成され、前記第2bレンズ群G2bは物体側から順に、物体側が凹面である負レンズL21bと像側が凸面である正レンズL22bの接合レンズと、像側が凹面である負レンズL23b、正レンズL24b、物体側が凹面である負レンズL25b、正レンズL26bで構成され、前記第2bレンズ群G2bの焦点距離をf2bとし、全系の焦点距離をfとして、
下記条件式(1):
(1) 1.5<f2b/f<3.0
を満足することにより、画角が68度程度で、かつ、Fナンバが2.0程度と大口径でありながら小型であり、レンズ枚数が11枚程度で、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、600〜1000万画素の撮像素子に対応した解像力を有すると共に、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、直線を直線として歪みなく描写可能な、高性能である結像レンズを提供することができる。
In an imaging lens composed of a first lens group G1 having negative power and a second lens group G2 having positive power in order from the object side, the second lens group G2 is positive in order from the object side. The second a lens group G2a having power, a stop (fixed stop FS, aperture stop S), and a second b lens group G2b having positive power, the second b lens group G2b in order from the object side, Consist of a negative lens L21b that is a concave surface and a positive lens L22b that is a convex surface on the image side, a negative lens L23b that is concave on the image side, a positive lens L24b, a negative lens L25b that is concave on the object side, and a positive lens L26b. The focal length of the second lens group G2b is f2b, and the focal length of the entire system is f.
Conditional formula (1) below:
(1) 1.5 <f2b / f <3.0
By satisfying the above, the angle of view is about 68 degrees, the F number is about 2.0, and the size is small, but the size is small, the number of lenses is about 11, and astigmatism, field curvature, and magnification. Chromatic aberration, color difference of coma aberration, distortion, etc. are sufficiently reduced to have a resolution corresponding to an image sensor with 6 to 10 million pixels, and the point image collapses from the wide aperture to the periphery of the angle of view with high contrast. In addition, it is possible to provide a high-performance imaging lens that can describe a straight line as a straight line without distortion.

また、請求項2ないし請求項5、請求項7に記載の発明によれば、より収差の発生を抑え、さらに高性能な結像レンズを提供することができる。
また、請求項6に記載の発明によれば、より色収差の発生を抑え,色にじみが少ない高性能の結像レンズを提供することができるため、色にじみが少ない高画質なカメラ(検査装置)を実現することができる。
また、請求項8に記載の発明によれば、高性能を確保しつつ簡易な構成でフォーカシングを達成できるため、小型で高性能の結像レンズを提供することができる。
また、請求項9に記載の発明によれば、画角が68度程度で、かつ、Fナンバが2.0程度と大口径でありながら小型であり、レンズ枚数が11枚程度で、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、600〜1000万画素の撮像素子に対応した解像力を有すると共に、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、直線を直線として歪みなく描写可能な、無限遠物体から近距離物体まで高性能である結像レンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のカメラを提供ことができるため、ユーザは小型なカメラで高画質な画像を撮影することができる。
In addition, according to the inventions described in claims 2 to 5 and claim 7, it is possible to provide a high-performance imaging lens that suppresses the occurrence of aberration more.
According to the invention described in claim 6, since it is possible to provide a high-performance imaging lens that suppresses the occurrence of chromatic aberration and has less color blur, a high-quality camera (inspection apparatus) with less color blur. Can be realized.
Further, according to the invention described in claim 8, since focusing can be achieved with a simple configuration while ensuring high performance, a compact and high-performance imaging lens can be provided.
According to the ninth aspect of the present invention, the angle of view is about 68 degrees, the F number is about 2.0, which is a large aperture and is small, the number of lenses is about 11, and the astigmatism. Aberration, curvature of field, lateral chromatic aberration, coma color difference, distortion, etc. are sufficiently reduced to have a resolution corresponding to an image sensor with 6 to 10 million pixels, and around the angle of view with high contrast from wide open aperture Providing a compact, high-quality camera that uses a high-performance imaging lens from infinity to near-distance objects that can be drawn without distortion as a straight line without distortion of the point image. Therefore, the user can take a high-quality image with a small camera.

さらに、請求項10に記載の発明によれば、画角が68度程度で、かつ、Fナンバが2.0程度と大口径でありながら小型であり、レンズ枚数が11枚程度で、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、600〜1000万画素の撮像素子に対応した解像力を有すると共に、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、直線を直線として歪みなく描写可能な、無限遠物体から近距離物体まで高性能である結像レンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の検査装置を提供ことができるため、ユーザは小型な検査装置で高画質な画像を撮影することができる。
また、上述した実施の形態にて示した結像レンズは、有限距離の被検物を高精細に検査し、画像処理に使用することができるほか、銀塩カメラの結像レンズとしても応用が可能である。
Furthermore, according to the invention described in claim 10, the angle of view is about 68 degrees, the F number is about 2.0, which is a large aperture and is small, the number of lenses is about 11, and astigmatism. Aberration, curvature of field, lateral chromatic aberration, coma color difference, distortion, etc. are sufficiently reduced to have a resolution corresponding to an image sensor with 6 to 10 million pixels, and around the angle of view with high contrast from wide open aperture A compact, high-quality image using a high-performance imaging lens from infinity to short-distance objects that can be drawn without distortion as a straight line without distortion of the point image. Therefore, the user can take a high-quality image with a small inspection device.
In addition, the imaging lens shown in the above-described embodiment can be used for image processing with high-definition inspection of an object at a finite distance, and can also be applied as an imaging lens for a silver salt camera. Is possible.

G1 第1レンズ群(負)
G2 第2レンズ群(正)
G2a 第2aレンズ群(正)
G2b 第2bレンズ群(正)
L11、L12、L21a、L22a、L23a、L21b、L22b、L23b、L24b、L25b、L26b 第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、第4レンズ、第5レンズ、第6レンズ、第7レンズ、第8レンズ、第9レンズ、第10レンズ、第11レンズ
FS 固定絞り
S 開口絞り
MF 各種フィルタ
1 撮像レンズ
2 光学ファインダ
3 ストロボ(フラッシュライト)
4 シャッタボタン
5 カメラボディ
6 電源スイッチ
7 液晶モニタ
8 操作ボタン
9 メモリカードスロット
11 中央演算装置(CPU)
12 画像処理装置
13 受光素子
14 信号処理装置
15 半導体メモリ
16 通信カード等
G1 first lens group (negative)
G2 Second lens group (positive)
G2a 2a lens group (positive)
G2b 2b lens group (positive)
L11, L12, L21a, L22a, L23a, L21b, L22b, L23b, L24b, L25b, L26b First lens, second lens, third lens, fourth lens, fifth lens, sixth lens, seventh lens, 8 lens, 9th lens, 10th lens, 11th lens FS Fixed stop S Aperture stop MF Various filters 1 Imaging lens 2 Optical viewfinder 3 Strobe (flash light)
4 Shutter button 5 Camera body 6 Power switch 7 LCD monitor 8 Operation button 9 Memory card slot 11 Central processing unit (CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Image processing apparatus 13 Light receiving element 14 Signal processing apparatus 15 Semiconductor memory 16 Communication card etc.

特開2014−174234号公報JP 2014-174234 A 特開2006−171285号公報JP 2006-171285 A 特開2004−354405号公報JP 2004-354405 A

Claims (10)

物体側から順に、負のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群から構成される結像レンズにおいて、前記第2レンズ群は物体側から順に、正のパワーを有する第2aレンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第2bレンズ群で構成され、前記第2bレンズ群は物体側から順に、物体側が凹面である負レンズL21bと像側が凸面である正レンズL22bの接合レンズと、像側が凹面である負レンズL23b、正レンズL24b、物体側が凹面である負レンズL25b、正レンズL26bで構成され、前記第2bレンズ群の焦点距離をf2bとし、全系の焦点距離をfとして、
下記条件式(1):
(1) 1.5<f2b/f<3.0
を満足することを特徴とする結像レンズ。
In an imaging lens including a first lens group having a negative power and a second lens group having a positive power in order from the object side, the second lens group has a positive power in order from the object side. The second lens group includes a 2a lens group, a stop, and a 2b lens group having a positive power. The second b lens group is, in order from the object side, a negative lens L21b having a concave surface on the object side and a positive lens L22b having a convex surface on the image side. A negative lens L23b having a concave surface on the image side, a positive lens L24b, a negative lens L25b having a concave surface on the object side, and a positive lens L26b. The focal length of the second lens group is f2b, and the focal point of the entire system. Let distance be f
Conditional formula (1) below:
(1) 1.5 <f2b / f <3.0
An imaging lens characterized by satisfying
前記第2レンズ群の前記正レンズL24bの像側面の曲率半径をR24b2とし、前記第2レンズ群の前記負レンズL25bの物体側面の曲率半径をR25b1として、
下記条件式(2):
(2) 0.05<(R24b2−R25b1)/(R24b2+R25b1)<0.30
を満足することを特徴とする請求項1に記載の結像レンズ。
The radius of curvature of the image side surface of the positive lens L24b of the second lens group is R24b2, and the radius of curvature of the object side surface of the negative lens L25b of the second lens group is R25b1.
Conditional expression (2) below:
(2) 0.05 <(R24b2-R25b1) / (R24b2 + R25b1) <0.30
The imaging lens according to claim 1, wherein:
前記第2レンズ群の負レンズL23bの像側面の曲率半径をR23b2とし、前記第2レンズ群の前記負レンズL25bの物体側面の曲率半径をR25b1として、
下記条件式(3):
(3) −0.2<(R23b2+R25b1)/(R23b2−R25b1)<0.2
を満足す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。
The radius of curvature of the image side surface of the negative lens L23b of the second lens group is R23b2, and the radius of curvature of the object side surface of the negative lens L25b of the second lens group is R25b1.
Conditional formula (3) below:
(3) -0.2 <(R23b2 + R25b1) / (R23b2-R25b1) <0.2
The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is satisfied.
前記第2レンズ群の負レンズL23bから前記負レンズL25bまでの合成焦点距離をfAとし、全系の焦点距離をfとして、
下記条件式(4):
(4) −0.2<f/fA<0.3
を満足す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。
The combined focal length from the negative lens L23b of the second lens group to the negative lens L25b is fA, and the focal length of the entire system is f.
Conditional formula (4) below:
(4) -0.2 <f / fA <0.3
The imaging lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging lens is satisfied.
前記第2bレンズ群の前記負レンズL21bと前記正レンズL22bの接合レンズの軸上の厚さをDAとし、前記第2bレンズ群の軸上の厚さをD2bとして、
下記条件式(5):
(5) 0.25<DA/D2b<0.45
を満足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。
The axial thickness of the cemented lens of the negative lens L21b and the positive lens L22b of the second b lens group is DA, and the axial thickness of the second b lens group is D2b.
Conditional formula (5) below:
(5) 0.25 <DA / D2b <0.45
5. The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is satisfied.
前記第2bレンズの前記正レンズL24bの屈折率をnとし、アッベ数をνとし、g線、F線、C線に対する屈折率をn、n、nとし、部分分散比Pg,Fを、
g,F=(n−n)/(n−n)と表すものとして、
下記条件式(6)、(7)、(8):
(6) 1.45<n<1.65
(7) 65.0<ν<95.0
(8) 0.009<Pg,F−(−0.001802×ν+0.6483)<0.050
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。
The refractive index of the positive lens L24b of the 2b lens and n d, Abbe number and [nu d, and g-line, F-line, the refractive index for the C line n g, n F, and n C, the partial dispersion ratio P g, F
P g, F = (n g -n F ) / (n F -n C )
The following conditional expressions (6), (7), (8):
(6) 1.45 <n d < 1.65
(7) 65.0 <ν d <95.0
(8) 0.009 <P g, F − (− 0.001802 × ν d +0.6483) <0.050
The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is satisfied.
前記第2aレンズ群は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成し、前記第2aレンズ群の焦点距離をf2aとし、前記第2bレンズ群の焦点距離をf2bとして、
下記条件式(9):
(9) 0.5<f2a/f2b<1.5
を満足することを特徴とする請求項1〜請求項6に記載の結像レンズ。
The second a lens group includes, in order from the object side, a negative lens having a concave surface on the image side, and a cemented lens of a positive lens and a negative lens. The focal length of the second a lens group is f2a, and the second b lens group Let the focal length be f2b.
Conditional formula (9) below:
(9) 0.5 <f2a / f2b <1.5
The imaging lens according to claim 1, wherein the imaging lens is satisfied.
無限遠物体から近距離物体までフォーカシングする際に、前記第1レンズ群が固定で、前記第2レンズ群が物体側に移動するように構成した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。   8. The structure according to claim 1, wherein the first lens unit is fixed and the second lens unit moves toward the object side when focusing from an infinite object to a close object. The imaging lens according to any one of the above. 撮影用光学系として請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の結像レンズを有することを特徴とするカメラ。   A camera comprising the imaging lens according to claim 1 as a photographing optical system. カメラ機能部の撮影用光学系として請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の結像レンズを有することを特徴とする検査装置。   An inspection apparatus comprising the imaging lens according to claim 1 as a photographing optical system of a camera function unit.
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