JP2018060078A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速に合焦を行うことができ、合焦の際の諸収差の変動を抑えることができ、諸収差が良好に補正された撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、および正の第３レンズ群Ｇ３からなる。合焦の際に、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸方向に移動する。第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズが正の屈折力を有する。第２レンズ群Ｇ２が２または３枚のレンズからなり、最も物体側のレンズが物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、これに像側において隣接するレンズが負の屈折力を有する。第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズが、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズである。さらに、所定の条件式（１）を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラおよびビデオカメラ等の電子カメラに適した、撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

従来、上記分野のカメラに用いられる撮像レンズとして、レンズ系の中間部分の一部のレンズ群を光軸方向に移動させて合焦を行うインナーフォーカス方式の撮像レンズが提案されている。レンズ系全体を移動させて合焦を行う全群繰り出し方式に比べて、インナーフォーカス方式は軽快なフォーカス操作および迅速なオートフォーカス制御が可能であるという利点がある。例えば下記特許文献１〜３には、物体側から順に、第１から第３のレンズ群からなり、第２レンズ群の全体またはその一部を移動させて合焦を行うインナーフォーカス方式の撮像レンズが提案されている。

特許第５６０１５９８号公報 特開２０１２−２４２６９０号公報 特許第５６２８０９０号公報

近年、カメラの撮像画素数が増加してきているため、上記のインナーフォーカス方式の撮像レンズにおいては、より高度に諸収差を補正することが求められている。また、より高速に合焦できることが求められている。

特許文献１に記載の撮像レンズは、合焦の際に移動させる第２レンズ群を構成するレンズの枚数が多い。このため、合焦の際の諸収差の変動を良好に補正することはできるが、高速に合焦させることは困難である。また、特許文献２，３に記載の撮像レンズにおいては、合焦の際に移動させるレンズは１枚のみであるため、高速に合焦させることができる。しかしながら、１枚のレンズでは合焦の際の諸収差の変動を抑えることは難しい。さらに、特許文献１〜３に記載の撮像レンズにおいては、諸収差の補正が十分でない。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高速に合焦を行うことができ、合焦の際の諸収差の変動を抑えることができ、かつ諸収差が良好に補正された、インナーフォーカス方式の撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群からなり、
無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第２レンズ群のみが光軸方向に移動し、
第１レンズ群の最も物体側のレンズが正の屈折力を有し、
第２レンズ群が２枚または３枚のレンズからなり、第２レンズ群の最も物体側のレンズが物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、第２レンズ群の最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズが負の屈折力を有し、
第３レンズ群の最も像側のレンズが、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズであり、
下記条件式を満足することを特徴とするものである。
１．２＜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１−Ｒ２２）＜３．５ （１）
但し、
Ｒ２１：第２レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズ群の最も物体側のレンズの像側の面の曲率半径

なお、本発明の撮像レンズにおいては、第１レンズ群が、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚ずつ組み合わせた接合レンズを少なくとも１組有することが好ましい。

また、本発明の撮像レンズにおいては、第２レンズ群の最も物体側のレンズと、この最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズとが接合されてなり、第２レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率が、この最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズの屈折率よりも大きいことが好ましい。

また、本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式を満足することが好ましい。
１．７０＜Ｎ２＜２．２ （２）
但し、
Ｎ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率

また、下記条件式を満足することが好ましい。
６０＜ν１ｍａｘ＜９０ （３）
但し、
ν１ｍａｘ：第１レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値

また、下記条件式を満足することが好ましい。
６０＜ν３ｍａｘ＜９０ （４）
但し、
ν３ｍａｘ：第３レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値

また、下記条件式を満足することが好ましい。
−２．５＜ｆ／ｆ２＜−１．０ （５）
但し、
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

また、下記条件式を満足することが好ましい。
０．９＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６）
但し、
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

また、下記条件式を満足することが好ましい。
１．０＜ｆ／ｆ３＜２．０ （７）
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、下記条件式を満足することが好ましい。
１５＜ν２１＜３０ （８）
但し、
ν２１：第２レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数

また、下記条件式を満足することが好ましい。
１．６５＜Ｎ１＜２．２ （９）
但し、
Ｎ１：第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率

また、下記条件式を満足することが好ましい。
１５＜Δν１ｒ＜５０ （１０）
但し、
Δν１ｒ：第１レンズ群の最も像側にあるレンズとこの最も像側にあるレンズに物体側において隣接するレンズとのアッベ数の差

また、下記条件式を満足することが好ましい。
０．１０＜ＢＦ／ｆ＜０．５０ （１１）
但し、
ＢＦ：最も像側のレンズの像側の面から像面までの空気換算長
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離

また、本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１−１）〜（６−１）のいずれかを満足することが好ましい。なお、本発明の撮像レンズは、条件式（１）〜（１１）および（１−１）〜（６−１）のいずれか１つを満足するものでもよく、あるいは任意の組み合わせを満足するものであってもよい。

１．３＜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１−Ｒ２２）＜３．０ （１−１）
１．８０＜Ｎ２＜２．２ （２−１）
６５＜ν１ｍａｘ＜９０ （３−１）
６５＜ν３ｍａｘ＜９０ （４−１）
−２．２＜ｆ／ｆ２＜−１．４ （５−１）
１．０＜ｆ／ｆ１＜１．４ （６−１）
但し、
Ｒ２１：第２レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズ群の最も物体側のレンズの像側の面の曲率半径
Ｎ２：第２レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率
ν１ｍａｘ：第１レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値
ν３ｍａｘ：第３レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

本発明の撮像装置は、上記本発明の撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。

上記「〜からなり」とは、構成要素として挙げたレンズ群またはレンズ以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、マスク、カバーガラス、およびフィルタ等のレンズ以外の光学要素、並びにレンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。

また、上記「レンズ群」とは、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。上記の「正の屈折力を有する〜レンズ群」とは、レンズ群全体として正の屈折力を有することを意味する。上記の「負の屈折力を有する〜レンズ群」についても同様である。

また、レンズの屈折力の符号、レンズの面形状、およびレンズの面の曲率半径は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。曲率半径の符号は、物体側に凸を向けた面形状のものを正とし、像側に凸を向けた面形状のものを負とする。また、本発明においては、条件式は全て断りがない限り、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関するものである。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群からなり、無限遠物体から最至近物体への合焦の際に第２レンズ群のみが光軸方向に移動し、第１レンズ群の最も物体側のレンズが正の屈折力を有し、第２レンズ群が２枚または３枚のレンズからなり、最も物体側のレンズが物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、この最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズが負の屈折力を有し、第３レンズ群の最も像側のレンズが、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズであり、条件式（１）を満足するものとしている。このため、合焦の際の諸収差の変動を抑えつつ、高速に合焦を行うことができ、かつ諸収差を良好に補正できる。

また、本発明の撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えているため、高速に合焦を行うことができ、かつ高画質の映像を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る撮像レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 本発明の一実施形態に係る撮像レンズ（実施例１と共通）の光路図 本発明の実施例２の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例９の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１０の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例４の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例６の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例７の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例８の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例９の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例１０の撮像レンズの各収差図 本発明の実施形態に係る撮像装置の前面側から見た概略構成図 本発明の実施形態に係る撮像装置の背面側から見た概略構成図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る撮像レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述の実施例１の撮像レンズの構成と共通である。図１においては、左側が物体側、右側が像側である。また、図２は図１に示す実施形態に係る撮像レンズにおける光路図であり、無限遠の距離にある物点からの軸上光束２および最大画角の光束３の各光路を示す。なお、図１および図２並びに後述する図３〜図１１においては、無限遠物体に合焦した状態におけるレンズ構成を示す。

図１および図２に示すように、本実施形態の撮像レンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、および正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなる。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳｔが配置されている。なお、開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸方向像側に移動するインナーフォーカス方式を採用している。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３および開口絞りＳｔは移動しない。

図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順にレンズＬ２１〜Ｌ２２の２枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は物体側から順にレンズＬ３１〜Ｌ３６の６枚のレンズからなる。しかしながら、各レンズ群は図１に示す例と異なる枚数のレンズで構成することも可能である。とくに第２レンズ群Ｇ２は３枚のレンズからなるものとしてもよい。

本実施形態の撮像レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍとの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタ、およびローパスフィルタ等の各種フィルタを配置することが好ましい。このため、図１では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰを、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。

また、本実施形態の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズＬ１１が正の屈折力を有する。また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズＬ２１が、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、最も物体側のレンズＬ２１に像側において隣接するレンズＬ２２が負の屈折力を有する。また、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズＬ３６が、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズである。

また、本実施形態の撮像レンズは、下記条件式（１）を満足するように構成されている。
１．２＜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１−Ｒ２２）＜３．５ （１）
但し、
Ｒ２１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズＬ２１の物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズＬ２１の像側の面の曲率半径

本実施形態の撮像レンズにおいては、無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、２枚または３枚のレンズからなる第２レンズ群Ｇ２のみが光軸方向像側に移動するように構成されているため、合焦群を軽量化することができ、その結果、高速に合焦を行うことができる。また、レンズ系を小型化することができる。

また、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズＬ１１を正の屈折力を有するものとすることで、レンズ系の全長を短縮することができる。また、第２レンズ群Ｇ２に入射する軸上光線の高さを抑制して、第２レンズ群Ｇ２の全体の径の大きさを抑えることができる。

また、第２レンズ群Ｇ２を２枚または３枚のレンズからなるものとすることで、無限遠から至近距離の物体への合焦の際に、諸収差の変動を抑えることができる。また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズＬ２１を、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズとし、最も物体側のレンズＬ２１に像側において隣接するレンズＬ２２を負の屈折力を有するものとすることで、色収差を良好に補正することができる。

また、第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズＬ３６を、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズとすることで、ペッツバール和を改善することができ、レンズ系の全長を短縮することができ、かつ歪曲収差を補正することができる。とくに、物体側に凹面を向けたレンズとすることで、非点収差を良好に補正することができる。

また、条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、非点収差を良好に抑えることができる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、像面湾曲および軸上色収差を良好に抑えることができる。条件式（１）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（１−１）を満足することがより好ましい。
１．３＜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１−Ｒ２２）＜３．０ （１−１）

また、本実施形態の撮像レンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１が、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚ずつ組み合わせた接合レンズを少なくとも１組有することが好ましい。これにより、色収差の補正を有利に行うことができる。なお、図１に示す本実施形態の撮像レンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力を有するレンズＬ１３および正の屈折力を有するレンズＬ１４を組み合わせた接合レンズ、並びに負の屈折力を有するレンズＬ１５および正の屈折力を有するレンズＬ１６を組み合わせた接合レンズの２組の接合レンズを有する。

また、本実施形態の撮像レンズにおいては、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズＬ２１と、最も物体側のレンズＬ２１に像側において隣接するレンズＬ２２とが接合されてなり、最も物体側のレンズＬ２１の屈折率がこれに像側において隣接するレンズＬ２２の屈折率よりも大きいことが好ましい。これにより、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することができる。とくに、最も物体側の正の屈折力を有するレンズＬ２１の屈折率を、これに像側において隣接する負の屈折力を有するレンズＬ２２の屈折率より大きくすることで、色収差を良好に補正し、かつ球面収差を良好に補正することができる。

また、本実施形態の撮像レンズにおいては、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚ずつ組み合わせた接合レンズを少なくとも１組有することが好ましい。これにより、色収差の補正を有利に行うことができる。なお、図１に示す本実施形態の撮像レンズにおいては、第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有するレンズＬ３１および負の屈折力を有するレンズＬ３２を組み合わせた接合レンズ、並びに正の屈折力を有するレンズＬ３３および負の屈折力を有するレンズＬ３４を組み合わせた接合レンズの２組の接合レンズを有する。

また、本実施形態の撮像レンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
１．７０＜Ｎ２＜２．２ （２）
但し、
Ｎ２：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズの屈折率

条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、合焦の際に諸収差の変動を抑えることができる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることで、無限遠から至近距離の物体への合焦の際の第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなることを抑えることができ、これにより、レンズ系の全長が大きくなることを抑えることができる。

条件式（２）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
１．８０＜Ｎ２＜２．２ （２−１）

また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。
６０＜ν１ｍａｘ＜９０ （３）
但し、
ν１ｍａｘ：第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズのアッベ数の最大値

条件式（３）の下限以下とならないようにすることで、色収差を良好に補正することができる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることで、色収差が過剰に補正されることを防止できる。

条件式（３）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（３−１）を満足することがより好ましい。
６５＜ν１ｍａｘ＜９０ （３−１）

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。
６０＜ν３ｍａｘ＜９０ （４）
但し、
ν３ｍａｘ：第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズのアッベ数の最大値

条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、色収差を良好に補正することができる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることで、色収差が過剰に補正されることを防止できる。

条件式（４）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
６５＜ν３ｍａｘ＜９０ （４−１）

また、下記条件式（５）を満足することが好ましい。
−２．５＜ｆ／ｆ２＜−１．０ （５）
但し、
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離

条件式（５）の下限以下とならないようにすることで、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなりすぎることを防止して、合焦による球面収差、非点収差、および色収差の変動を抑えることができ、これにより、近接側で良好な光学性能を得ることができる。条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、合焦時の第２レンズ群Ｇ２の移動量を抑えることができるため、合焦までの時間を短縮でき、これにより高速に合焦することができる。また、第２レンズ群Ｇ２の物体側および像側に、機構部品を配置するための空間を確保することが容易となる。

条件式（５）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
−２．２＜ｆ／ｆ２＜−１．４ （５−１）

また、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
０．９＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６）
但し、
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（６）の下限以下とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１の正の屈折力を確保することができるため、レンズ系の全長を短縮できる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１の正の屈折力を抑えることができるため、球面収差および非点収差を抑えることができる。

条件式（６）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
１．０＜ｆ／ｆ１＜１．４ （６−１）

また、下記条件式（７）を満足することが好ましい。
１．０＜ｆ／ｆ３＜２．０ （７）
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離

条件式（７）の下限以下とならないようにすることで、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力を確保することができるため、レンズ系の全長を短縮できる。条件式（７）の上限以上とならないようにすることで、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力を抑えることができるため、球面収差および非点収差を抑えることができる。

条件式（７）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
１．２＜ｆ／ｆ３＜１．８ （７−１）

また、下記条件式（８）を満足することが好ましい。
１５＜ν２１＜３０ （８）
但し、
ν２１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズＬ２１のアッベ数

条件式（８）の下限以下とならないようにすることで、色収差を良好に補正することができる。条件式（８）の上限以上とならないようにすることで、色収差の補正が過剰となることを防止できる。

条件式（８）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（８−１）を満足することがより好ましい。
１５＜ν２１＜２５ （８−１）

また、下記条件式（９）を満足することが好ましい。
１．６５＜Ｎ１＜２．２ （９）
但し、
Ｎ１：第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズＬ１１の屈折率

条件式（９）の下限以下とならないようにすることで、レンズ系の全長が大きくなることを抑えることができる。条件式（９）の上限以上とならないようにすることで、球面収差を良好に補正することができる。

条件式（９）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（９−１）を満足することがより好ましい。
１．７０＜Ｎ１＜２．１ （９−１）

また、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。
１５＜Δν１ｒ＜５０ （１０）
但し、
Δν１ｒ：第１レンズ群Ｇ１の最も像側にあるレンズＬ１６とこの最も像側にあるレンズＬ１６に物体側において隣接するレンズＬ１５とのアッベ数の差

条件式（１０）の下限以下とならないようにすることで、色収差を良好に補正することができる。条件式（１０）の上限以上とならないようにすることで、色収差の補正が過剰となることを防止できる。

条件式（１０）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（１０−１）を満足することがより好ましい。
２１＜Δν１ｒ＜４５ （１０−１）

また、条件式（１１）を満足することが好ましい。
０．１０＜ＢＦ／ｆ＜０．５０ （１１）
但し、
ＢＦ：最も像側のレンズの像側の面から像面までの空気換算長
ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離

条件式（１１）の下限以下とならないようにすることで、交換レンズとして必要なバックフォーカスを確保することができる。条件式（１１）の上限以上とならないようにすることで、レンズ系の全長を抑制することができる。

条件式（１１）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（１１−１）を満足することがより好ましい。
０．１５＜ＢＦ／ｆ＜０．４５ （１１−１）

本実施形態の撮像レンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。

また、本実施形態の撮像レンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。

また、図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタまたは特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。

条件式に関する構成も含め、以上述べた好ましい構成および可能な構成は、任意の組み合わせが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。例えば、本実施形態による撮像レンズは条件式（１）を満足するものとしているが、条件式（１）〜（１１）および条件式（１−１）〜（１１−１）のいずれか１つを満足するものであってもよく、これらの条件式の任意の組み合わせを満足するものであってもよい。

次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。

まず、実施例１の撮像レンズについて説明する。実施例１の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２〜１０に対応した図３〜１１においては、光学部材ＰＰも併せて示している。また、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。

実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、移動面間隔に関するデータを表３に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜１０についても基本的に同様である。

表１のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には同じくｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示す。

なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、合焦の際に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[ｉ]と記載している。

表２の諸元に関するデータに、無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離ｆ、バックフォーカスＢＦ、Ｆ値ＦＮｏ．および全画角２ωの値を示す。また、表３の移動面間隔に関するデータには、無限遠物体に合焦した状態および最至近物体に合焦した状態（距離１１０ｃｍ）のそれぞれにおける移動面間隔を示す。

各表のデータにおいて、とくに指定されている場合を除き、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。

実施例１の撮像レンズの各収差図を図１２に示す。なお、図１２中の上段左側から順に無限遠に合焦した状態での球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差を示し、図１２中の下段左側から順に最至近に合焦した状態（距離１１０ｃｍ）での球面収差、非点収差、歪曲収差および倍率色収差を示す。球面収差、非点収差、および歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および灰色の実線で示す。非点収差図にはサジタル方向、およびタンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と短破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ) 、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ長破線、短破線、および灰色の実線で示す。球面収差の収差図のＦＮｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。

上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味および記載方法は、とくに断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるので、以下では重複説明を省略する。

次に、実施例２の撮像レンズについて説明する。実施例２の撮像レンズの構成を示す断面図を図３に示す。実施例２の撮像レンズは、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。実施例２の撮像レンズのレンズデータを表４に、諸元に関するデータを表５に、移動面間隔に関するデータを表６に、各収差図を図１３に示す。

次に、実施例３の撮像レンズについて説明する。実施例３の撮像レンズの構成を示す断面図を図４に示す。実施例３の撮像レンズは、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。実施例３の撮像レンズのレンズデータを表７に、諸元に関するデータを表８に、移動面間隔に関するデータを表９に、各収差図を図１４に示す。

次に、実施例４の撮像レンズについて説明する。実施例４の撮像レンズの構成を示す断面図を図５に示す。実施例４の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１において、レンズＬ１２、レンズＬ１３およびレンズＬ１４が接合レンズである点を除いて、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。実施例４の撮像レンズのレンズデータを表１０に、諸元に関するデータを表１１に、移動面間隔に関するデータを表１２に、各収差図を図１５に示す。

次に、実施例５の撮像レンズについて説明する。実施例５の撮像レンズの構成を示す断面図を図６に示す。実施例５の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１において、レンズＬ１２、レンズＬ１３およびレンズＬ１４が接合レンズであり、第３レンズ群Ｇ３が、物体側から順にレンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなり、レンズＬ３２およびレンズＬ３３が接合レンズである点を除いて、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例５の撮像レンズのレンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、移動面間隔に関するデータを表１５に、各収差図を図１６に示す。

次に、実施例６の撮像レンズについて説明する。実施例６の撮像レンズの構成を示す断面図を図７に示す。実施例６の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、レンズＬ１２およびレンズＬ１３、並びにレンズＬ１４およびレンズＬ１５が接合レンズである点を除いて、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例６の撮像レンズのレンズデータを表１６に、諸元に関するデータを表１７に、移動面間隔に関するデータを表１８に、各収差図を図１７に示す。

次に、実施例７の撮像レンズについて説明する。実施例７の撮像レンズの構成を示す断面図を図８に示す。実施例７の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１において、レンズＬ１５およびレンズＬ１６のみが接合レンズであり、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から順にレンズＬ２１〜Ｌ２３の３枚のレンズからなり、レンズＬ２１およびレンズＬ２２が接合レンズであり、第３レンズ群Ｇ３が、物体側から順にレンズＬ３１〜Ｌ３４の４枚のレンズからなり、レンズＬ３１およびレンズＬ３２が接合レンズである点を除いて、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例７の撮像レンズのレンズデータを表１９に、諸元に関するデータを表２０に、移動面間隔に関するデータを表２１に、各収差図を図１８に示す。

次に、実施例８の撮像レンズについて説明する。実施例８の撮像レンズの構成を示す断面図を図９に示す。実施例８の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、レンズＬ１２およびレンズＬ１３、並びにレンズＬ１４およびレンズＬ１５が接合レンズである点を除いて、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例８の撮像レンズのレンズデータを表２２に、諸元に関するデータを表２３に、移動面間隔に関するデータを表２４に、各収差図を図１９に示す。

次に、実施例９の撮像レンズについて説明する。実施例９の撮像レンズの構成を示す断面図を図１０に示す。実施例９の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１４の４枚のレンズからなり、レンズＬ１２およびレンズＬ１３が接合レンズであり、第３レンズ群Ｇ３が、物体側から順にレンズＬ３１〜Ｌ３７の７枚のレンズからなり、レンズＬ３１、レンズＬ３２およびレンズＬ３３、並びにレンズＬ３４、レンズＬ３５およびレンズＬ３６が接合レンズであり、開口絞りＳｔが第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている点を除いて、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。また、実施例９の撮像レンズのレンズデータを表２５に、諸元に関するデータを表２６に、移動面間隔に関するデータを表２７に、各収差図を図２０に示す。

次に、実施例１０の撮像レンズについて説明する。実施例１０の撮像レンズの構成を示す断面図を図１１に示す。実施例１０の撮像レンズは、実施例１と同様のレンズ群およびレンズ枚数構成である。実施例１０の撮像レンズのレンズデータを表２８に、諸元に関するデータを表２９に、移動面間隔に関するデータを表３０に、各収差図を図２１に示す。

実施例１〜１０の撮像レンズの条件式（１）〜（１１）に対応する値を表３１に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表３１に示す値はこの基準波長におけるものである。

以上のデータから、実施例１〜１０の撮像レンズは全て、条件式（１）〜（１１）を満足しており、合焦の際の諸収差の変動が抑制され、かつ諸収差が良好に補正された撮像レンズであることが分かる。

次に、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図２２および図２３に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態の撮像レンズを用いたミラーレス一眼カメラの一構成例を示す外観図を示している。

とくに図２２は、このカメラ３０を前側から見た外観を示し、図２３は、このカメラ３０を背面側から見た外観を示している。このカメラ３０は、カメラ本体３１を備え、そのカメラ本体３１の上面側には、レリーズボタン３２と電源ボタン３３とが設けられている。カメラ本体３１の背面側には、表示部３６と操作部３４，３５とが設けられている。表示部３６は、撮像された画像を表示するためのものである。

カメラ本体３１の前面側中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７により交換レンズ２０がカメラ本体３１に装着されるようになっている。交換レンズ２０は、鏡筒内に本実施形態の撮像レンズ１を構成するレンズ部材を収納したものである。カメラ本体３１内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ(Charge Coupled Device)等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。このカメラでは、レリーズボタン３２を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画または動画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがカメラ本体３１内の記録媒体（図示せず）に記録される。

このようなミラーレス一眼カメラにおける交換レンズ２０として、本実施形態による撮像レンズを用いることで、高速に合焦を行うことができ、かつ諸収差が良好に補正された高画質の映像を得ることができる。

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

また、撮像装置の実施形態では、レフレックスファインダーを持たない一眼形式のデジタルカメラに適用した例について図を示して説明したが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、例えば、一眼レフ形式のカメラ、フィルムカメラ、およびビデオカメラ等に適用することも可能である。

１ 撮像レンズ
２ 軸上光束
３ 最大画角の光束
２０ 交換レンズ
３０ カメラ
３１ カメラ本体
３２ レリーズボタン
３３ 電源ボタン
３４、３５ 操作部
３６ 表示部
３７ マウント
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１１〜Ｌ３７ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (20)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、および正の屈折力を有する第３レンズ群からなり、
   無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、前記第２レンズ群のみが光軸方向に移動し、
   前記第１レンズ群の最も物体側のレンズが正の屈折力を有し、
   前記第２レンズ群が２枚または３枚のレンズからなり、該第２レンズ群の最も物体側のレンズが物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズであり、該第２レンズ群の前記最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズが負の屈折力を有し、
   前記第３レンズ群の最も像側のレンズが、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する単レンズであり、
   下記条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   １．２＜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１−Ｒ２２）＜３．５ （１）
   但し、
   Ｒ２１：前記第２レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
   Ｒ２２：前記第２レンズ群の最も物体側のレンズの像側の面の曲率半径
2. 前記第１レンズ群が、正の屈折力を有するレンズおよび負の屈折力を有するレンズを少なくとも１枚ずつ組み合わせた接合レンズを少なくとも１組有する請求項１記載の撮像レンズ。
3. 前記第２レンズ群の前記最も物体側のレンズと、該最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズとが接合されてなり、前記第２レンズ群の前記最も物体側のレンズの屈折率が、該最も物体側のレンズに像側において隣接するレンズの屈折率よりも大きい請求項１または２記載の撮像レンズ。
4. 下記条件式を満足する請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   １．７０＜Ｎ２＜２．２ （２）
   但し、
   Ｎ２：前記第２レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率
5. 下記条件式を満足する請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ６０＜ν１ｍａｘ＜９０ （３）
   但し、
   ν１ｍａｘ：前記第１レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値
6. 下記条件式を満足する請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ６０＜ν３ｍａｘ＜９０ （４）
   但し、
   ν３ｍａｘ：前記第３レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値
7. 下記条件式を満足する請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   −２．５＜ｆ／ｆ２＜−１．０ （５）
   但し、
   ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
8. 下記条件式を満足する請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ０．９＜ｆ／ｆ１＜１．５ （６）
   但し、
   ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
9. 下記条件式を満足する請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   １．０＜ｆ／ｆ３＜２．０ （７）
   ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
10. 下記条件式を満足する請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １５＜ν２１＜３０ （８）
    但し、
    ν２１：前記第２レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数
11. 下記条件式を満足する請求項１から１０のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １．６５＜Ｎ１＜２．２ （９）
    但し、
    Ｎ１：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率
12. 下記条件式を満足する請求項１から１１のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １５＜Δν１ｒ＜５０ （１０）
    但し、
    Δν１ｒ：前記第１レンズ群の最も像側にあるレンズと該最も像側にあるレンズに物体側において隣接するレンズとのアッベ数の差
13. 下記条件式を満足する請求項１から１２のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ０．１０＜ＢＦ／ｆ＜０．５０ （１１）
    但し、
    ＢＦ：最も像側のレンズの像側の面から像面までの空気換算長
    ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
14. 下記条件式を満足する請求項１から１３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １．３＜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１−Ｒ２２）＜３．０ （１−１）
15. 下記条件式を満足する請求項１から１４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １．８０＜Ｎ２＜２．２ （２−１）
    但し、
    Ｎ２：前記第２レンズ群の最も物体側のレンズの屈折率
16. 下記条件式を満足する請求項１から１５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ６５＜ν１ｍａｘ＜９０ （３−１）
    但し、
    ν１ｍａｘ：前記第１レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値
17. 下記条件式を満足する請求項１から１６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ６５＜ν３ｍａｘ＜９０ （４−１）
    但し、
    ν３ｍａｘ：前記第３レンズ群を構成するレンズのアッベ数の最大値
18. 下記条件式を満足する請求項１から１７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    −２．２＜ｆ／ｆ２＜−１．４ （５−１）
    但し、
    ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
19. 下記条件式を満足する請求項１から１８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    １．０＜ｆ／ｆ１＜１．４ （６−１）
    但し、
    ｆ：無限遠物体に合焦した状態での全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
20. 請求項１から１９のいずれか１項記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。