JP2020016787A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な収差補正を維持したまま、より大きな最大撮影倍率での撮影が可能であり、小型化および合焦の高速化に有利な撮像レンズ、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】撮像レンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群からなる。合焦時に第２レンズ群のみが移動する。第１レンズ群は絞りを含む。第２レンズ群は負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを１つ以上含む。第２レンズ群が含む正レンズは３枚以上である。【選択図】図１

Description

本開示は、撮像レンズ、および撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラ等の撮像装置に適用可能な撮像レンズとして、例えば、下記特許文献１および下記特許文献２に記載されているような３群構成のレンズ系が知られている。特許文献１および特許文献２には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有し絞りを含む第２レンズ群と、第３レンズ群とからなり、第２レンズ群のみが合焦時に移動するレンズ系が記載されている。

特開２０１６−２１２３４６号公報 特開２０１８−５１３３号公報

近年は、より小型の撮像装置が求められている。また、上記のような撮像装置では、高速でオートフォーカスが可能なことも求められている。

特許文献１および特許文献２に記載のレンズ系は、合焦時に移動するレンズ群（以下、フォーカス群という）が絞りを含むように構成されている。デジタルカメラ等の撮像装置では絞りの開口径は可変であり、この開口径を変化させる絞りユニットを備えている。従って、絞りを含むレンズ群をフォーカス群とした構成では、機械部品も含めた合焦時に移動させる群の重量が重くなり、この群を駆動させる駆動系の負担が大きくなり、合焦の高速化に不利である。また、特許文献１および特許文献２に記載のレンズ系は、最至近物体撮影時の撮影倍率、すなわち最大撮影倍率が小さいという不具合もある。

本開示は、上記事情に鑑みなされたものである。本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、良好な収差補正を維持したまま、より大きな最大撮影倍率での撮影が可能であり、小型化および合焦の高速化に有利な撮像レンズ、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にある。

上記の課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
第１の態様に係る撮像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第１レンズ群および第３レンズ群は像面に対して固定されており、第２レンズ群が光軸に沿って移動し、第１レンズ群は絞りを含み、第２レンズ群は負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを１つ以上含み、第２レンズ群が含む正レンズは３枚以上である。

第２の態様に係る撮像レンズは、第１の態様に係る撮像レンズにおいて、最も像側のレンズが負レンズである。

第３の態様に係る撮像レンズは、第２の態様に係る撮像レンズにおいて、無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、最も像側の負レンズの焦点距離をｆＲとした場合、
−１．５＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１）
で表される条件式（１）を満足する。

第４の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第３の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、
０．００５＜ｆ／ｆ１＜０．５ （２）
で表される条件式（２）を満足する。

第５の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第４の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
−０．５＜ｆ／ｆ３＜０ （３）
で表される条件式（３）を満足する。

第６の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第５の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、最も物体側のレンズが正レンズである。

第７の態様に係る撮像レンズは、第６の態様に係る撮像レンズにおいて、物体側から２番目のレンズが正レンズである。

第８の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第７の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第１レンズ群の最も像側のレンズ面が凹面である。

第９の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第８の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第１レンズ群の正レンズのｄ線基準のアッベ数をν１とした場合、
７０＜ν１＜１１０ （４）
で表される条件式（４）を満足する正レンズを第１レンズ群は含む。

第１０の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第９の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第２レンズ群の正レンズのｄ線基準のアッベ数をν２とした場合、
６５＜ν２＜１１０ （５）
で表される条件式（５）を満足する正レンズを第２レンズ群は含む。

第１１の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第１０の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした場合、
１＜ｆ／ｆ２＜２ （６）
で表される条件式（６）を満足する。

第１２の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第１１の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第２レンズ群の接合レンズのうち少なくとも１つが、物体側の面が凹面の負レンズと、像側の面が凸面の正レンズとを物体側から順に接合してなる。

第１３の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第１２の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、最も像側のレンズ面が凹面である。

第１４の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第１３の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５ （７）
で表される条件式（７）を満足する。

第１５の態様に係る撮像レンズは、第３の態様に係る撮像レンズにおいて、
−１＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１−１）
で表される条件式（１−１）を満足する。

第１６の態様に係る撮像レンズは、第４の態様に係る撮像レンズにおいて、
０．０１＜ｆ／ｆ１＜０．３ （２−１）
で表される条件式（２−１）を満足する。

第１７の態様に係る撮像レンズは、第５の態様に係る撮像レンズにおいて、
−０．４５＜ｆ／ｆ３＜０ （３−１）
で表される条件式（３−１）を満足する。

第１８の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第１７の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第２レンズ群が、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、第１の接合レンズと、第２の接合レンズと、１枚以上の正レンズとからなり、第１の接合レンズが正レンズと負レンズとを物体側から順に接合してなり、第２の接合レンズが負レンズと正レンズとを物体側から順に接合してなる。

第１９の態様に係る撮像レンズは、第１の態様から第１７の態様に係る撮像レンズのいずれか１つにおいて、第２レンズ群が、物体側から像側へ向かって順に、非球面レンズと、２つの接合レンズと、正レンズとからなり、上記２つの接合レンズがいずれも負レンズと正レンズとを物体側から順に接合してなる。

第２０の態様に係る撮像装置は、第１の態様から第１９の態様に係る撮像レンズのいずれか１つの撮像レンズを備える。

なお、本明細書の「〜からなり」、「〜からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス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、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。

なお、本明細書の「正の屈折力を有する〜群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する〜群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有するレンズ」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。「レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。

複合非球面レンズ（球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として１つの非球面レンズとして機能するレンズ）は、接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する、屈折力の符号、およびレンズ面の面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。

条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、ｄ線を基準とした場合の値である。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、「Ｆ線」、および「ｇ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）、ｇ線の波長は４３５．８４ｎｍ（ナノメートル）である。

本発明の一実施形態によれば、良好な収差補正を維持したまま、より大きな最大撮影倍率での撮影が可能であり、小型化および合焦の高速化に有利な撮像レンズ、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ができる。

本発明の一実施形態に係る撮像レンズ（本発明の実施例１の撮像レンズ）の構成を示す断面図である。 本発明の実施例２の撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例３の撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例４の撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例５の撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例６の撮像レンズの構成を示す断面図である。 本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図である。 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図である。 本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図である。 本発明の実施例４の撮像レンズの各収差図である。 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図である。 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。

以下、本開示の撮像レンズ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の構成を示す断面図である。図１に示す例は後述の実施例１の撮像レンズに対応している。図１では、左側が物体側、右側が像側であり、無限遠物体に合焦した状態を示す。また、図１には光束として、軸上光束２および最大画角の光束３も併せて示している。

なお、図１では、撮像レンズが撮像装置に適用されることを想定して、撮像レンズと像面Ｓｉｍとの間に平行平板状の光学部材ＰＰが配置された例を示している。光学部材ＰＰは、各種フィルタ、および／またはカバーガラス等を想定した部材である。各種フィルタとは例えば、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、および特定の波長域をカットするフィルタ等である。光学部材ＰＰは屈折力を有しない部材であり、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。

本開示の撮像レンズは、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。撮像レンズが、正の屈折力を有するレンズ群だけでなく負の屈折力を有するレンズ群も含むことによって、色収差の補正が容易になる。また、最も像側のレンズ群が負の屈折力を有することによって、最も像側のレンズから像面Ｓｉｍに入射する軸外光束を光軸Ｚから離れる方向に射出させることが容易となる。これによって、最も像側のレンズの径が小さくなり、撮像レンズを撮像装置に装着する際に使用されるマウントによってこの軸外光束が遮光されないことが可能になる。

本開示の撮像レンズでは、開口絞りＳｔは第１レンズ群Ｇ１に含まれるように構成される。一例として図１に示す撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなり、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２７の７枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３が、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなる。ただし、後述の実施例に示すように、各レンズ群を構成するレンズの枚数を図１に示す例と異なる枚数とすることも可能である。なお、図１に示す開口絞りＳｔは、光軸Ｚ上の位置を示している。

この撮像レンズは、無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が光軸Ｚに沿って移動するように構成される。図１に示す例では、無限遠物体から最至近物体への合焦時に第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する構成を採っている。図１に示す第２レンズ群Ｇ２の下の左方向へ向かう矢印は、無限遠物体から最至近物体への合焦時に第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動するフォーカス群であることを意味する。

合焦時に第１レンズ群Ｇ１が固定されている構成にすることによって、合焦時にレンズ系の全長が一定となり、撮影時に被写体と干渉する懸念を減じることができる。また、合焦時に第３レンズ群Ｇ３が固定されている構成にすることによって、合焦時の像面湾曲の変動を抑えることができ、さらに鏡胴内部への塵の進入を防止することができる。

開口絞りＳｔを含まない第２レンズ群Ｇ２をフォーカス群にすることによって、機械部品も含めた合焦時に移動させる群の重量を軽減でき、この群を駆動させる駆動系の負荷を低減でき、装置の小型化に有利となり、また、合焦の高速化に有利となる。

また、第３レンズ群Ｇ３が開口絞りＳｔを含まない構成にすることによって、第１レンズ群Ｇ１のレンズ外径が大きくなるのを抑制できるので、レンズ系全体の大型化を抑制することができる。

開口絞りＳｔは第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されるように構成することができる。このようにした場合は、フォーカス群の物体側直前に開口絞りＳｔを配置することによって、フォーカス群に入射する光線の高さを抑えることができるので、フォーカス群のレンズを小径化することができ、フォーカス群を駆動する駆動系の負荷の低減、および合焦の高速化に有利となる。

第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズは正レンズであることが好ましい。このようにした場合は、レンズ系の全長を短縮することができ、また、球面収差の低減が容易になる。さらに、第１レンズ群Ｇ１の物体側から２番目のレンズは正レンズであることが好ましい。このようにした場合は、最も物体側から２枚の正レンズが連続して配置されることになり、レンズ系の全長をさらに短縮することができ、また、球面収差の低減がさらに容易になる。

第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面は凹面であることが好ましい。このようにした場合は、コマ収差を低減することができる。

一例として、第１レンズ群Ｇ１が有するレンズの枚数は５枚または６枚であるように構成することができる。第１レンズ群Ｇ１が有するレンズは、４枚の正レンズと２枚の負レンズであるように構成することができる。または、第１レンズ群Ｇ１が有するレンズは、３枚の正レンズと２枚の負レンズであるように構成することができる。一例として、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、２枚の正レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズと、開口絞りＳｔとからなるように構成することができる。あるいは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、３枚の正レンズと、２枚の負レンズと、開口絞りＳｔとからなるように構成することができる。良好な色収差補正のためには第１レンズ群Ｇ１は、負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを含むことが好ましい。

第２レンズ群Ｇ２は少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合された接合レンズを１つ以上含むように構成される。フォーカス群が接合レンズを含むことによって、Ｆナンバーが小さい光学系であっても撮影距離の変化による色収差の変動を抑えることができる。また、良好な収差補正を維持したまま、より大きな最大撮影倍率での撮影が可能となる。

第２レンズ群Ｇ２の接合レンズのうち少なくとも１つは、物体側の面が凹面の負レンズと、像側の面が凸面の正レンズとを物体側から順に接合してなる接合レンズであることが好ましい。このようにした場合は、色収差を低減することができる。

第２レンズ群Ｇ２が含む正レンズは３枚以上であるように構成される。この構成によって、第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力を３枚以上の正レンズで分担させることができるため、球面収差の補正が容易となり、Ｆナンバーが小さく良好な性能を有する光学系の実現に有利となる。

一例として、第２レンズ群Ｇ２は７枚のレンズからなるように構成することができる。例えば、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、第１の接合レンズと、第２の接合レンズと、１枚以上の正レンズとからなり、第１の接合レンズは正レンズと負レンズとを物体側から順に接合してなり、第２の接合レンズは負レンズと正レンズとを物体側から順に接合してなるように構成することができる。このようにした場合は、第２レンズ群Ｇ２内で発生する収差を抑えることができ、合焦時の収差変動を小さくすることができる。

あるいは、第２レンズ群Ｇ２は６枚のレンズからなるように構成することができる。例えば、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、非球面レンズと、２つの接合レンズと、正レンズとからなり、上記２つの接合レンズはいずれも負レンズと正レンズとを物体側から順に接合してなるように構成することができる。このようにした場合は、Ｆナンバーが小さい光学系であっても球面収差を良好に補正することができる。

第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズは負レンズであることが好ましい。このようにした場合は、最も像側のレンズから像面Ｓｉｍに入射する軸外光束を光軸Ｚから離れる方向に射出させることができる。これによって、最も像側のレンズの径が小さくなり、撮像レンズを撮像装置に装着する際に使用されるマウントによって、この軸外光束が遮光されないことが可能になる。

第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ面は凹面であることが好ましい。このようにした場合は、上記の第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズを負レンズにした場合と同様に、マウントによる遮光を避けながら、結果として、最も像側のレンズの小径化に有利となる。

一例として、第３レンズ群Ｇ３は５枚または６枚のレンズからなるように構成することができる。例えば、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、負レンズとからなるように構成することができる。あるいは、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズとからなるように構成することができる。良好な色収差補正のためには第３レンズ群Ｇ３は、負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを含むことが好ましい。

次に、条件式に関する構成について説明する。最も像側のレンズが負レンズである場合、無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、最も像側の負レンズの焦点距離をｆＲとした場合、下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、歪曲収差の補正に有利となる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、最も像側のレンズの負の屈折力を確保でき、最も像側のレンズの大径化を抑制することができる。下記条件式（１−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができ、下記条件式（１−２）を満足する構成とすれば、さらにより良好な特性とすることができる。
−１．５＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１）
−１＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１−１）
−０．８＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１−２）

無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力を確保することができ、レンズ系の全長の短縮に有利となる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎないため、球面収差の補正が容易となる。下記条件式（２−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．００５＜ｆ／ｆ１＜０．５ （２）
０．０１＜ｆ／ｆ１＜０．３ （２−１）

無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなりすぎないため、第３レンズ群Ｇ３で発生する収差量を抑制することができる。下記条件式（３−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
−０．５＜ｆ／ｆ３＜０ （３）
−０．４５＜ｆ／ｆ３＜０ （３−１）

第１レンズ群Ｇ１の正レンズのｄ線基準のアッベ数をν１とした場合、下記条件式（４）を満足する正レンズを第１レンズ群Ｇ１は少なくとも１枚含むことが好ましい。このようにした場合は色収差を低減することができる。
７０＜ν１＜１１０ （４）

第２レンズ群Ｇ２の正レンズのｄ線基準のアッベ数をν２とした場合、下記条件式（５）を満足する正レンズを第２レンズ群Ｇ２は少なくとも１枚含むことが好ましい。このようにした場合は色収差を低減することができる。
６５＜ν２＜１１０ （５）

無限遠物体合焦時の撮像レンズの焦点距離をｆ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を確保することができ、フォーカス群の移動量を抑えることができ、レンズ系の全長の短縮に有利となる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなりすぎないため、合焦時の収差変動を抑えることができる。下記条件式（６−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
１＜ｆ／ｆ２＜２ （６）
１＜ｆ／ｆ２＜１．５ （６−１）

第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とした場合、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなりすぎないため、合焦時の収差変動を抑えることができる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を確保することができ、フォーカス群の移動量を抑えることができ、レンズ系の全長の短縮に有利となる。下記条件式（７−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５ （７）
０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３１ （７−１）

上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、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。本開示の技術によれば、良好な収差補正を維持したまま、より大きな最大撮影倍率での撮影が可能であり、小さなＦナンバーを有し、小型化および合焦の高速化に有利な撮像レンズを実現することが可能である。ここでいう「より大きな最大撮影倍率」とは、最大撮影倍率の絶対値が０．１５倍より大きいことを意味する。また、ここでいう「小さなＦナンバー」とは１．４より小さなＦナンバーを意味する。

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。
［実施例１］
実施例１の撮像レンズの構成を示す断面図は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１の撮像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦時に、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸Ｚに沿って物体側へ移動する。以上が実施例１の撮像レンズの概要である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２７の７枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなる。

実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを表１に、諸元と可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。表１において、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。また、Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。

表１では、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１には開口絞りＳｔも示しており、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。表１のＤの最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。表１では合焦時に間隔が変化する可変面間隔については、ＤＤ［ ］という記号を用い、［ ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの欄に記入している。

表２に、無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズの焦点距離ｆ、最至近物体に合焦した状態における撮像レンズの焦点距離ｆｎｅａｒ、および最大撮影倍率の絶対値｜β｜を示す。表２では、無限遠と記入した右の欄に最至近物体の物体距離を記入しており、実施例１の最至近物体の物体距離は０．５２４ｍ（メートル）である。また、表２に、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における、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、および可変面間隔を示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表２にはｄ線基準での各値を示す。

表１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３において、Ｓｎの欄には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍ（ｍ＝３、４、５、…）の欄には各非球面についての非球面係数の数値を示す。表３の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０^±ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ^２／｛１＋（１−ＫＡ×Ｃ^２×ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ×ｈ^ｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。

各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）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。

図７に、実施例１の撮像レンズの各収差図を示す。図７では左から順に、球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図７では「無限遠」と付した上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、「０．５２４ｍ」と付した下段に物体距離が０．５２４ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各収差図を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線、およびｇ線における収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および太線で示す。正弦条件違反量の図ではｄ線における収差を実線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図と正弦条件違反量の図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、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に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。

［実施例２］
実施例２の撮像レンズの構成を示す断面図を図２に示す。実施例２の撮像レンズは実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２６の６枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３６の６枚のレンズからなる。実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを表４に、諸元と可変面間隔を表５に、非球面係数を表６に、各収差図を図８に示す。図８では、上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、下段に物体距離が０．５１３ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各収差図を示す。

［実施例３］
実施例３の撮像レンズの構成を示す断面図を図３に示す。実施例３の撮像レンズは実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２６の６枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなる。実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを表７に、諸元と可変面間隔を表８に、非球面係数を表９に、各収差図を図９に示す。図９では、上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、下段に物体距離が０．５３７ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各収差図を示す。

［実施例４］
実施例４の撮像レンズの構成を示す断面図を図４に示す。実施例４の撮像レンズは実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２７の７枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなる。実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを表１０に、諸元と可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に、各収差図を図１０に示す。図１０では、上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、下段に物体距離が０．５２２ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各収差図を示す。

［実施例５］
実施例５の撮像レンズの構成を示す断面図を図５に示す。実施例５の撮像レンズは実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２６の６枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３６の６枚のレンズからなる。実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを表１３に、諸元と可変面間隔を表１４に、非球面係数を表１５に、各収差図を図１１に示す。図１１では、上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、下段に物体距離が０．５１３ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各収差図を示す。

［実施例６］
実施例６の撮像レンズの構成を示す断面図を図６に示す。実施例６の撮像レンズは実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１６の６枚のレンズと、開口絞りＳｔとからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１〜Ｌ２７の７枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなる。実施例６の撮像レンズの基本レンズデータを表１６に、諸元と可変面間隔を表１７に、非球面係数を表１８に、各収差図を図１２に示す。図１２では、上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、下段に物体距離が０．５２４ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各収差図を示す。

表１９に実施例１〜６の撮像レンズの条件式（１）〜（７）の対応値を示す。実施例１〜６はｄ線を基準波長としている。表１９にはｄ線基準での値を示す。

以上のデータからわかるように、実施例１〜６の撮像レンズは、無限遠物体に合焦した状態のＦナンバーが１．４４でありＦナンバーが小さく、最至近物体に合焦した状態における最大撮影倍率の絶対値が０．１７〜０．１８倍であり比較的大きな最大撮影倍率を有し、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。

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１３および図１４に本発明の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ３０の外観図を示す。図１３はカメラ３０を正面側から見た斜視図を示し、図１４はカメラ３０を背面側から見た斜視図を示す。カメラ３０は、交換レンズ２０が取り外し自在に装着される、ミラーレスタイプのデジタルカメラである。交換レンズ２０は、鏡筒内に収納された本発明の実施形態に係る撮像レンズ１を含んで構成されている。

カメラ３０はカメラボディ３１を備え、カメラボディ３１の上面にはシャッターボタン３２、および電源ボタン３３が設けられている。また、カメラボディ３１の背面には、操作部３４、操作部３５、および表示部３６が設けられている。表示部３６は、撮像された画像および撮像される前の画角内にある画像を表示する。

カメラボディ３１の前面中央部には、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を介して交換レンズ２０がカメラボディ３１に装着される。

カメラボディ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）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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３０では、シャッターボタン３２を押すことにより静止画または動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。

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、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、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。

また、本発明の実施形態に係る撮像装置についても、上記例に限定されず、例えば、ミラーレスタイプ以外のカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等、種々の態様とすることができる。

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 カメラボディ
３２ シャッターボタン
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〜Ｌ３６ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (20)

1. 物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
   無限遠物体から最至近物体への合焦時に、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は像面に対して固定されており、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
   前記第１レンズ群は絞りを含み、
   前記第２レンズ群は負レンズと正レンズとが接合された接合レンズを１つ以上含み、前記第２レンズ群が含む正レンズは３枚以上である撮像レンズ。
2. 最も像側のレンズは負レンズである請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 無限遠物体合焦時の前記撮像レンズの焦点距離をｆ、
   最も像側の前記負レンズの焦点距離をｆＲとした場合、
   −１．５＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１）
   で表される条件式（１）を満足する請求項２に記載の撮像レンズ。
4. 無限遠物体合焦時の前記撮像レンズの焦点距離をｆ、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、
   ０．００５＜ｆ／ｆ１＜０．５ （２）
   で表される条件式（２）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
5. 無限遠物体合焦時の前記撮像レンズの焦点距離をｆ、
   前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
   −０．５＜ｆ／ｆ３＜０ （３）
   で表される条件式（３）を満足する請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
6. 最も物体側のレンズは正レンズである請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
7. 物体側から２番目のレンズは正レンズである請求項６に記載の撮像レンズ。
8. 前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面は凹面である請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
9. 前記第１レンズ群の正レンズのｄ線基準のアッベ数をν１とした場合、
   ７０＜ν１＜１１０ （４）
   で表される条件式（４）を満足する正レンズを前記第１レンズ群は含む請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
10. 前記第２レンズ群の正レンズのｄ線基準のアッベ数をν２とした場合、
    ６５＜ν２＜１１０ （５）
    で表される条件式（５）を満足する正レンズを前記第２レンズ群は含む請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
11. 無限遠物体合焦時の前記撮像レンズの焦点距離をｆ、
    前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした場合、
    １＜ｆ／ｆ２＜２ （６）
    で表される条件式（６）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
12. 前記第２レンズ群の前記接合レンズのうち少なくとも１つは、物体側の面が凹面の負レンズと、像側の面が凸面の正レンズとを物体側から順に接合してなる請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
13. 最も像側のレンズ面は凹面である請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
14. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
    前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
    ０．０１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．３５ （７）
    で表される条件式（７）を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
15. −１＜ｆ／ｆＲ＜−０．０２ （１−１）
    で表される条件式（１−１）を満足する請求項３に記載の撮像レンズ。
16. ０．０１＜ｆ／ｆ１＜０．３ （２−１）
    で表される条件式（２−１）を満足する請求項４に記載の撮像レンズ。
17. −０．４５＜ｆ／ｆ３＜０ （３−１）
    で表される条件式（３−１）を満足する請求項５に記載の撮像レンズ。
18. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正レンズと、第１の接合レンズと、第２の接合レンズと、１枚以上の正レンズとからなり、
    前記第１の接合レンズは正レンズと負レンズとを物体側から順に接合してなり、
    前記第２の接合レンズは負レンズと正レンズとを物体側から順に接合してなる請求項１から１７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
19. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、非球面レンズと、２つの接合レンズと、正レンズとからなり、
    前記２つの接合レンズはいずれも負レンズと正レンズとを物体側から順に接合してなる請求項１から１７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。