JP2021117492A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】Fナンバーが小さく、諸収差が良好に補正された好適な撮像レンズ、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、最も物体側から順に連続して、レンズ群として、正の第1レンズ群と、第2レンズ群とを備える。合焦の際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変化する。物体側から2番目のレンズより像側に絞りが配置される。絞りより物体側の全てのレンズの合成屈折力が正である。撮像レンズは、絞りより物体側に、予め定められた条件式を満足するLA正レンズおよびLB正レンズを含む。LB正レンズのアッベ数は、絞りより物体側の全ての正レンズのアッベ数の中で最大である。【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使用可能な撮像レンズとして、下記特許文献1および特許文献2に記載のものが知られている。
特開2015−141384号公報 特開2016−173398号公報
近年、小さなFナンバーを有しながらも、諸収差が良好に補正された好適な撮像レンズが求められている。
本開示は、上記事情に鑑みなされたものであり、小さなFナンバーを有しながらも、諸収差が良好に補正された好適な撮像レンズ、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を目的とするものである。
本開示の撮像レンズは、最も物体側から像側へ順に連続して、レンズ群として、正の屈折力を有する第1レンズ群と、屈折力を有する第2レンズ群とを備え、合焦の際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が変化し、かつ、第1レンズ群内の全てのレンズの相互間隔および第2レンズ群内の全てのレンズの相互間隔が一定であり、物体側から2番目のレンズより像側に絞りが配置され、絞りより物体側の全てのレンズの合成屈折力が正であり、絞りより物体側に、少なくとも1枚のLA正レンズと、少なくとも1枚のLB正レンズとを含み、LB正レンズのd線基準のアッベ数は、絞りより物体側の全ての正レンズのd線基準のアッベ数の中で最大であり、LA正レンズのd線に対する屈折率をNdA、LA正レンズのd線基準のアッベ数をνdA、LB正レンズのd線基準のアッベ数をνdBとした場合、下記条件式(1)、(2)、および(3)を満足する。
1.86<NdA<2.2 (1)
10<νdA<35 (2)
57<νdB<105 (3)
本開示の撮像レンズは、下記条件式(1−1)、(2−1)、および(3−1)の少なくとも1つを満足することが好ましい。
1.88<NdA<2.15 (1−1)
13.5<νdA<31 (2−1)
62<νdB<92 (3−1)
第1レンズ群は、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも2枚の負レンズとを含むことが好ましい。
第2レンズ群は、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも2枚の負レンズとを含むことが好ましい。
合焦の際に、第1レンズ群が像面に対して固定され、第2レンズ群が移動することが好ましい。
合焦の際に移動するレンズ群は1つのみであることが好ましい。その場合、合焦の際に移動するレンズ群は第2レンズ群のみであることが好ましい。
第1レンズ群は少なくとも2枚の負レンズを含み、第1レンズ群に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのd線基準のアッベ数の平均値をνdn1とした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(4)を満足することが好ましく、下記条件式(4−1)を満足することがより好ましい。
15<νdn1<28 (4)
16<νdn1<25 (4−1)
合焦の際に第1レンズ群は像面に対して固定され、少なくとも1枚のLA正レンズが第1レンズ群に含まれることが好ましい。
本開示の撮像レンズは、無限遠物体に合焦した状態における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTL、無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズのFナンバーをFNo、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をfとした場合、下記条件式(5)を満足することが好ましい。
1.5<TL×FNo/f<5 (5)
本開示の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面に対して固定されている第1レンズ群と、合焦の際に移動する第2レンズ群とからなる2つのレンズ群のみをレンズ群として備える、又は、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面に対して固定されている第1レンズ群と、合焦の際に移動する第2レンズ群と、2枚以下のレンズからなり合焦の際に像面に対して固定されている第3レンズ群とからなる3つのレンズ群のみをレンズ群として備えることが好ましい。
第2レンズ群は正の屈折力を有するレンズ群であるように構成してもよい。
第1レンズ群は少なくとも3枚の負レンズを含むことが好ましい。
第2レンズ群は、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも3枚の負レンズとを含むことが好ましい。
本開示の撮像レンズにおいて、1つのレンズ成分を1枚の単レンズ又は1つの接合レンズとした場合、最も物体側のレンズ成分および物体側から2番目のレンズ成分のうち、一方が負の屈折力を有し、他方が正の屈折力を有し、無限遠物体に合焦した状態において、一方の負の屈折力を有するレンズ成分の最も像側のレンズ面から像側へ射出される軸上光束が発散光であるように構成してもよい
最も物体側のレンズおよび物体側から2番目のレンズの少なくとも一方が、物体側のレンズ面が凹面形状の負レンズであることが好ましい。
最も物体側のレンズが負レンズであることが好ましい。
本開示の撮像レンズは、最も物体側から順に連続して、負の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズとを含むことが好ましい。
最も物体側のレンズの物体側のレンズ面が凹面形状であることが好ましい。
本開示の撮像レンズは、絞りより物体側に少なくとも1枚のLC正レンズを含み、LC正レンズは、絞りより物体側の全ての正レンズの中で最大、又は2番目に大きなd線基準のアッベ数を有する正レンズであり、LC正レンズのd線基準のアッベ数をνdCとした場合、下記条件式(6)を満足することが好ましい。
57<νdC<102 (6)
絞りより物体側の全ての正レンズのd線に対する屈折率の最小値をNdfmとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(7)を満足することが好ましい。
1.46<Ndfm<1.72 (7)
絞りが合焦の際に像面に対して固定されているレンズ群内に配置されている、又は絞りがレンズ群とレンズ群との間に配置されていることが好ましい。
絞りが、第1レンズ群と第2レンズ群との間に配置され、合焦の際に、第1レンズ群および絞りが像面に対して固定され、第2レンズ群が移動することが好ましい。
合焦の際に第2レンズ群が移動し、第2レンズ群に含まれるレンズの枚数は7枚以下であることが好ましく、6枚以下であることがより好ましく、5枚以下であることがさらにより好ましい。
絞りより物体側に配置されたレンズの枚数は8枚以下であることが好ましく、7枚以下であることがより好ましい。
本開示の撮像レンズに含まれるレンズの枚数は13枚以下であることが好ましく、12枚以下であることがより好ましい。
本開示の撮像レンズは、絞りより像側に少なくとも2枚の正レンズを含み、絞りより像側の全ての正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNdprとした場合、下記条件式(8)を満足することが好ましい。
1.77<Ndpr<2.15 (8)
合焦の際に第2レンズ群が移動し、第2レンズ群が少なくとも1枚の正レンズを含み、第2レンズ群内の全ての正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNd2pとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(9)を満足することが好ましい。
1.7<Nd2p<2.2 (9)
合焦の際に第2レンズ群が移動し、第2レンズ群が少なくとも2つの接合レンズを含むことが好ましい。
第1レンズ群内に3枚の正レンズが連続して配置されていることが好ましい。第1レンズ群内に4枚の正レンズが連続して配置されていることがより好ましい。
第1レンズ群の焦点距離をf1、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をfとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(10)を満足することが好ましい。
0.5<f1/f<3.5 (10)
無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズの最大半画角をωmax、無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズのFナンバーをFNoとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(11)を満足することが好ましい。
1.8<1/{tan(ωmax)×FNo}<4.5 (11)
合焦の際に第2レンズ群が移動し、第2レンズ群の焦点距離をf2、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をfとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(12)を満足することが好ましい。
0.3<|f2|/f<2.2 (12)
第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2とした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(13)を満足することが好ましい。
1<f1/f2<5 (13)
合焦の際に第2レンズ群が移動し、無限遠物体に合焦した状態における第2レンズ群の横倍率をβ2、第2レンズ群より像側にレンズが配置されている場合には無限遠物体に合焦した状態における第2レンズ群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβr、第2レンズ群より像側にレンズが配置されていない場合にはβr=1とした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(14)を満足することが好ましい。
0.3<|(1−β2)×βr|<1.5 (14)
無限遠物体に合焦した状態における最も物体側のレンズ面から絞りまでの光軸上の距離をTf、無限遠物体に合焦した状態における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTLとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(15)を満足することが好ましい。
0.2<Tf/TL<0.65 (15)
第1レンズ群は、最も物体側から順に連続して、負の屈折力を有する第1ユニットと、第1レンズ群内の光軸上での最大空気間隔によって第1ユニットと隔てられた正の屈折力を有する第2ユニットとを含み、第2ユニットは1枚の単レンズ又は1つの接合レンズからなり、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をf、無限遠物体に合焦した状態における、撮像レンズのうち第2ユニットより像側の全てのレンズの合成焦点距離をfmとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(16)を満足することが好ましい。
0.7<f/fm<0.98 (16)
第1レンズ群が上記第1ユニットおよび第2ユニットを含む場合、第1ユニットが1枚の負レンズからなり、第2ユニットが1枚の正レンズからなることが好ましい。
LA正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgFAとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(17)を満足することが好ましい。
0.01<θgFA+0.00162×νdA−0.64159<0.06 (17)
LB正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgFBとした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(18)を満足することが好ましい。
0.01<θgFB+0.00162×νdB−0.64159<0.05 (18)
第1レンズ群が少なくとも2枚の負レンズを含み、第1レンズ群に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのd線基準のアッベ数の平均値をνdn1、第1レンズ群に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのg線とF線間の部分分散比の平均値をθgFn1とした場合、本開示の撮像レンズは、下記条件式(19)を満足することが好ましい。
0.01<θgFn1+0.00162×νdn1−0.64159<0.05 (19)
本開示の撮像装置は、本開示の撮像レンズを備えている。
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」、「正のレンズ」、および「正レンズ」は同義である。「負の屈折力を有するレンズ」、「負のレンズ」、および「負レンズ」は同義である。「単レンズ」は接合されていない1枚のレンズを意味する。
「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、レンズ面の面形状、および曲率半径は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。曲率半径の符号は、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する。
本明細書において、「全系」は「撮像レンズ」を意味する。本明細書においては、「全系の最も物体側」を、単に「最も物体側」とも言う。また、配列順に関する「物体側から像側へ順に」を、単に「物体側から順に」とも言う。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「FNo」の値は開放Fナンバーの値である。「バックフォーカス」は、最も像側のレンズ面から撮像レンズの像側焦点位置までの光軸上の距離である。条件式で用いている値は、無限遠物体に合焦した状態においてd線を基準とした場合の値である。あるレンズのg線とF線間の部分分散比θgFとは、g線、F線、およびC線に対するそのレンズの屈折率をそれぞれNg、NF、およびNCとした場合に、θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)で定義される。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。
本開示によれば、小さなFナンバーを有しながらも、諸収差が良好に補正された好適な撮像レンズ、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。
一実施形態に係る撮像レンズ(実施例1の撮像レンズ)の構成と光束を示す断面図である。 実施例1の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例1の撮像レンズの横収差図である。 実施例2の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例2の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例2の撮像レンズの横収差図である。 実施例3の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例3の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例3の撮像レンズの横収差図である。 実施例4の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例4の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例4の撮像レンズの横収差図である。 実施例5の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例5の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例5の撮像レンズの横収差図である。 実施例6の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例6の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例6の撮像レンズの横収差図である。 実施例7の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例7の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例7の撮像レンズの横収差図である。 実施例8の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例8の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例8の撮像レンズの横収差図である。 実施例9の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例9の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例9の撮像レンズの横収差図である。 実施例10の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例10の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例10の撮像レンズの横収差図である。 実施例11の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例11の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例11の撮像レンズの横収差図である。 実施例12の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例12の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例12の撮像レンズの横収差図である。 実施例13の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例13の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例13の撮像レンズの横収差図である。 実施例14の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例14の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例14の撮像レンズの横収差図である。 実施例15の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例15の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例15の撮像レンズの横収差図である。 実施例16の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例16の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例16の撮像レンズの横収差図である。 実施例17の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例17の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例17の撮像レンズの横収差図である。 実施例18の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例18の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例18の撮像レンズの横収差図である。 実施例19の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例19の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例19の撮像レンズの横収差図である。 実施例20の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 実施例20の撮像レンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 実施例20の撮像レンズの横収差図である。 一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。 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、本開示の一実施形態に係る撮像レンズの光軸Zを含む断面における構成を示す図である。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し、軸上光束2および最大画角の光束3も示している。
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/又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、単焦点レンズであり、光軸Zに沿って、最も物体側から像側へ順に連続して、レンズ群として、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、屈折力を有する第2レンズ群G2とを備える。また、開口絞りStが物体側から2番目のレンズより像側に配置される。第1レンズ群G1の屈折力を正とすることによってレンズ全長を短くすることに有利となる。
本開示の撮像レンズは、第2レンズ群G2の像側にさらにレンズ群を備えていてもよい。なお、本明細書における「レンズ群」とは、撮像レンズの構成部分であって、合焦の際に変化する空気間隔によって分けられた、少なくとも1枚のレンズを含む部分を指す。合焦の際には、レンズ群単位で移動又は固定され、かつ、1つのレンズ群内のレンズの相互間隔は変化しない。
図1に示される撮像レンズは、一例として、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。図1に示す開口絞りStは、形状を示しているのではなく、光軸上の位置を示している。図1の撮像レンズでは、一例として、第1レンズ群G1が、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなり、第2レンズ群G2が、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなり、第3レンズ群G3がレンズL3aの1枚のレンズからなる。ただし、本開示の撮像レンズにおいては、各レンズ群を構成するレンズの枚数は図1に示す例と異なる枚数にすることも可能である。
本開示の撮像レンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、かつ、第1レンズ群内の全てのレンズの相互間隔および第2レンズ群内の全てのレンズの相互間隔が一定となるように構成される。ここで言う「〜合焦の際に〜相互間隔が一定」とは、合焦の際に相互間隔が不変であることを意味する。合焦の際にレンズ群間の間隔が変化する構成とすることによって、撮像レンズ全体が一体的に移動して合焦する構成と比べて、合焦の際の像面湾曲の変動を抑えることができる。ここで言う「一体的に移動」とは、同時に、同じ量、同じ方向に移動することを意味する。
図1の撮像レンズでは、一例として、無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3が像面Simに対して固定されており、第2レンズ群G2が光軸Zに沿って物体側へ移動する。すなわち、図1の撮像レンズでは、合焦の際に移動するレンズ群(以下、合焦レンズ群と言う)は第2レンズ群G2からなる。図1の第2レンズ群G2の下の水平方向の左向きの矢印は、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が物体側へ移動することを意味する。
この撮像レンズは、開口絞りStより物体側の全てのレンズの合成屈折力が正であるように構成される。また、この撮像レンズは、開口絞りStより物体側に、少なくとも1枚のLA正レンズLAと、少なくとも1枚のLB正レンズLBとを含むように構成される。LA正レンズLAは、開口絞りStより物体側に配置され、LA正レンズLAのd線に対する屈折率をNdA、LA正レンズLAのd線基準のアッベ数をνdAとした場合、下記条件式(1)および(2)を満足する正レンズである。
1.86<NdA<2.2 (1)
10<νdA<35 (2)
LB正レンズLBは、開口絞りStより物体側に配置され、そのd線基準のアッベ数が、開口絞りStより物体側の全ての正レンズのd線基準のアッベ数の中で最大となる正レンズであり、かつ、下記条件式(3)を満足する正レンズである。ここでは、LB正レンズLBのd線基準のアッベ数をνdBとしている。
57<νdB<105 (3)
図1の例では、レンズL1cがLA正レンズLAに対応し、レンズL1bがLB正レンズLBに対応する。
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、レンズの曲率半径の絶対値が小さくなり過ぎないため、球面収差の発生を抑制することができる。条件式(1)の上限以上とならないようにすることによって、レンズの比重が大きくなり過ぎないため、軽量化に有利となる。
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、1次の色収差を良好に補正することに有利となる。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、2次の色収差を良好に補正することに有利となる。条件式(2)を満足することによって、1次の色収差および2次の色収差を良好に補正することに有利となる。
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、色収差、特に、軸上色収差を良好に補正することに有利となる。条件式(3)の上限以上とならないようにすることによって、LB正レンズLBの屈折率が低くなり過ぎないようにすることができる。屈折率が低い材料で正レンズを構成すると、球面収差およびコマ収差が発生しやすいが、条件式(3)の上限以上とならないようにすることによって、球面収差およびコマ収差の発生を抑えることができる。
本開示の撮像レンズにおいては、開口絞りStよりも物体側に、条件式(1)および(2)を満足する、高屈折率かつ高分散のLA正レンズLAが配置されると同時に、条件式(3)を満足する低分散のLB正レンズLBも配置されている。開口絞りStよりも物体側に配置された複数のレンズは全体として正の屈折力を有し、その中に、条件式(1)および(2)を満足する材料で構成されたLA正レンズLAが配置されることによって、2次の色収差の補正効果を得ることができる。LA正レンズLAとLB正レンズLBとで発生する色収差量をコントロールすることによって、1次の色収差と2次の色収差とのバランスをとることができる。また、条件式(1)を満足するような高屈折率材料で構成された正レンズが配置されることによって、各正レンズの曲率半径の絶対値が小さくなり過ぎないようにすることができる。これによって、色収差と、球面収差およびコマ収差などの単色収差とをバランスよく補正することが容易となる。
より良好な特性を得るためには、LA正レンズLAは、下記条件式(1−1)、(1−2)、(2−1)、(2−2)、および(2−3)の少なくとも1つを満足することが好ましい。
1.88<NdA<2.15 (1−1)
1.91<NdA<2.15 (1−2)
13.5<νdA<31 (2−1)
14<νdA<28 (2−2)
14.5<νdA<22 (2−3)
より良好な特性を得るためには、LB正レンズLBは、下記条件式(3−1)を満足することが好ましく、下記条件式(3−2)を満足することがより好ましい。
62<νdB<92 (3−1)
66<νdB<88 (3−2)
また、LA正レンズLAのd線基準のアッベ数をνdA、LA正レンズLAのg線とF線間の部分分散比をθgFAとした場合、下記条件式(17)を満足することが好ましい。条件式(17)の下限以下とならないようにすることによって、2次の色収差が補正不足となるのを抑制できる。条件式(17)の上限以上とならないようにすることによって、2次の色収差が補正過剰となるのを抑制できる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(17−1)を満足することがより好ましい。
0.01<θgFA+0.00162×νdA−0.64159<0.06 (17)
0.015<θgFA+0.00162×νdA−0.64159<0.055 (17−1)
条件式(17)のθgFA+0.00162×νdA−0.64159は、下式で表されるΔθgFAである。
ΔθgFA=θgFA−(−0.00162×νdA+0.64159)
ΔθgFAは、LA正レンズLAに用いられる材料の異常分散性を示す値であり、この値が大きいほど異常分散性が高い。異常分散性は、横軸にd線基準のアッベ数νd、縦軸にg線とF線間の部分分散比θgFをとった直交座標系を用いて考えることができる。この直交座標系において、(νd, θgF)=(60.49, 0.5436)と、(νd, θgF)=(36.26, 0.5828)との2点を通る直線を基準線とする。この基準線からの偏差が、異常分散性の程度を示す。ΔθgFAは、この基準線からの部分分散比の偏差を示している。なお、上記の偏差の定義は株式会社オハラの異常分散性の定義に基づく。
同様に、LB正レンズLBのg線とF線間の部分分散比をθgFBとした場合、下記条件式(18)を満足することが好ましい。条件式(18)のθgFB+0.00162×νdA−0.64159は、LB正レンズLBに用いられる材料の異常分散性を示す値であり、この値が大きいほど異常分散性が高い。条件式(18)の下限以下とならないようにすることによって、色収差、特に、軸上色収差を良好に補正することが容易になる。条件式(18)の上限以上とならないようにすることによって、低屈折率材料以外の材料を選択可能になるため、レンズの曲率半径の絶対値が小さくなり過ぎないようにすることができる。これによって、球面収差およびコマ収差の補正が容易となる。条件式(18)を満足することによって、色収差と、球面収差およびコマ収差とをバランスよく補正することが容易となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(18−1)を満足することがより好ましい。
0.01<θgFB+0.00162×νdB−0.64159<0.05 (18)
0.012<θgFB+0.00162×νdB−0.64159<0.035 (18−1)
本開示の撮像レンズのその他の好ましい構成および可能な構成について以下に述べる。合焦の際に第1レンズ群G1は像面Simに対して固定されており、少なくとも1枚のLA正レンズLAが第1レンズ群G1に含まれることが好ましい。これは以下の理由による。高屈折率かつ高分散の材料で構成されたLA正レンズLAを合焦レンズ群の中に配置すると、合焦の際に、色収差の変動および球面収差の変動が大きくなりやすいため、合焦の際に不動の第1レンズ群内に配置することが望ましい。あるいは、合焦レンズ群内にLA正レンズLAを配置した場合は、LA正レンズLAで発生する収差を打ち消すために、合焦レンズ群内にさらに負レンズを配置する必要が生じるため、合焦レンズ群の大型化を招いてしまう。上記事情から、合焦の際に第1レンズ群G1は像面Simに対して固定されており、全てのLA正レンズLAが第1レンズ群G1に含まれることがより好ましい。
撮像レンズは、開口絞りStより物体側に少なくとも1枚のLC正レンズLCを含むことが好ましい。LC正レンズLCは、開口絞りStより物体側に配置され、開口絞りStより物体側の全ての正レンズの中で最大、又は2番目に大きなd線基準のアッベ数を有する正レンズであり、かつ、下記条件式(6)を満足する正レンズである。ここでは、LC正レンズLCのd線基準のアッベ数をνdCとしている。
57<νdC<102 (6)
図1には、レンズL1dがLC正レンズLCに対応している場合の例を示す。
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、色収差、特に、軸上色収差を良好に補正することができる。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、LC正レンズLCの屈折率が低くなり過ぎないため、球面収差およびコマ収差の発生を抑えることができる。撮像レンズは、開口絞りStより物体側に、条件式(3)を満足する低分散材料で構成されたLB正レンズLBを有すると同時に、条件式(6)を満足する低分散材料で構成されたLC正レンズLCを有することによって、色収差および球面収差を良好に補正することができる。低分散材料で構成された正レンズがLB正レンズLBのみである構成と比べて、LB正レンズLBおよびLC正レンズLCを有する構成では、LB正レンズLBの屈折力を弱くすることができる。これによって、LB正レンズLBの曲率半径の絶対値が小さくなり過ぎないため、球面収差の発生を抑えることができる。また、光学材料が有する屈折率とアッベ数との特性から、LC正レンズLCの屈折率をLB正レンズLBの屈折率よりも高くすることが可能である。このため、撮像レンズが低分散材料で構成された正レンズを開口絞りStより物体側に2枚有する場合、これら2枚ともLB正レンズLBにする構成に比べて、LB正レンズLBおよびLC正レンズLCを1枚づつにする構成では、これら2枚の正レンズの曲率半径の絶対値を大きくすることが可能となるため、球面収差の発生の抑制に有利となる。
より良好な特性を得るためには、LC正レンズLCは、下記条件式(6−1)を満足することが好ましく、下記条件式(6−2)を満足することがより好ましい。
62<νdC<88 (6−1)
66<νdC<80 (6−2)
開口絞りStより物体側の全ての正レンズのd線に対する屈折率の最小値をNdfm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、レンズの曲率半径の絶対値が小さくなり過ぎないため、球面収差の発生を抑えることができる。また、レンズ径の大きな第1レンズ群G1に配置された正レンズが厚くなり過ぎないため、レンズ系の小型化に有利となる。条件式(7)の上限以上とならないようにすることによって、低分散材料の選択が可能となり、色収差補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(7−1)を満足することがより好ましい。
1.46<Ndfm<1.72 (7)
1.52<Ndfm<1.68 (7−1)
撮像レンズは、開口絞りStより像側に少なくとも2枚の正レンズを含み、開口絞りStより像側の全ての正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNdprとした場合、下記条件式(8)を満足することが好ましい。開口絞りStより像側に2枚以上の正レンズを配置することによって、非点収差および像面湾曲を良好に補正することができる。条件式(8)の下限以下とならないようにすることによって、レンズの曲率半径の絶対値が小さくなり過ぎないため、非点収差および像面湾曲を良好に補正することが容易となる。条件式(8)の上限以上とならないようにすることによって、高分散材料以外の材料も選択可能となり、色収差補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(8−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(8−2)を満足することがさらにより好ましい。
1.77<Ndpr<2.15 (8)
1.81<Ndpr<2.1 (8−1)
1.87<Ndpr<2.05 (8−2)
第1レンズ群G1は、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも2枚の負レンズとを含むことが好ましい。このようにした場合は、球面収差、コマ収差、および軸上色収差を良好に補正できるとともに、合焦の際に第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔の変化に伴う収差変動を小さくすることが容易となる。
第1レンズ群内に3枚の正レンズが連続して配置されていることが好ましい。このようにした場合は、連続配置された3枚の正レンズによって、軸上のマージナル光線の高さを緩やかに下げることが可能となるため、球面収差の発生を抑えることができる。さらに良好に球面収差の発生を抑えるためには、第1レンズ群内に4枚の正レンズが連続して配置されていることが好ましい。
第1レンズ群G1は少なくとも2枚の負レンズを含み、第1レンズ群G1に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのd線基準のアッベ数の平均値をνdn1とした場合、下記条件式(4)を満足することが好ましい。なお、「〜アッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズ」のアッベ数は同じであってもよい。具体的には、第1レンズ群内の全ての負レンズのアッベ数の最小値を有する負レンズが2枚以上ある場合は、その最小値がνdn1となる。第1レンズ群内の全ての負レンズのアッベ数の最小値を有する負レンズが1枚のみある場合は、その最小値と、第1レンズ群内の全ての負レンズのアッベ数の中で2番目に小さな値との平均値がνdn1となる。なお、説明が冗長になるのを避けるため上記では、「d線基準のアッベ数」を単に「アッベ数」と言っている。条件式(4)の下限以下とならないようにすることによって、2次の色収差を良好に補正することに有利となる。条件式(4)の上限以上とならないようにすることによって、1次の色収差を良好に補正することに有利となる。条件式(4)を満足することによって、1次の色収差と2次の色収差とをバランス良く補正することに有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(4−1)を満足することがより好ましい。
15<νdn1<28 (4)
16<νdn1<25 (4−1)
第1レンズ群G1は少なくとも2枚の負レンズを含み、第1レンズ群G1に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのd線基準のアッベ数の平均値をνdn1、第1レンズ群G1に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのg線とF線間の部分分散比の平均値をθgFn1とした場合、下記条件式(19)を満足することが好ましい。条件式(4)と同様に、条件式(19)についても、「〜アッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズ」のアッベ数は同じであってもよい。条件式(17)のθgFA+0.00162×νdA−0.64159と同様に、条件式(19)のθgFn1+0.00162×νdn1−0.64159は、第1レンズ群G1に配置された負レンズのうち、アッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズの異常分散性の平均値を示す値であり、この値が大きいほど異常分散性が高い。条件式(19)の下限以下とならないようにすることによって、1次の色収差を良好に補正することが容易となる。条件式(19)の上限以上とならないようにすることによって、2次の色収差を良好に補正することが容易となる。条件式(19)を満足することによって、1次の色収差と2次の色収差とをバランスよく補正することが容易となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(19−1)を満足することがより好ましい。
0.01<θgFn1+0.00162×νdn1−0.64159<0.05 (19)
0.016<θgFn1+0.00162×νdn1−0.64159<0.042 (19−1)
第1レンズ群G1は少なくとも3枚の負レンズを含むことが好ましい。このようにした場合は、色収差を良好に補正することが容易となり、また、像面湾曲の補正にも有利となる。
第1レンズ群G1の焦点距離をf1、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をfとした場合、下記条件式(10)を満足することが好ましい。条件式(10)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の屈折力が強くなり過ぎないため、諸収差、特に、球面収差を良好に補正することに有利となる。条件式(10)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の屈折力が弱くなり過ぎないため、レンズ全長の短縮化に有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(10−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(10−2)を満足することがさらにより好ましく、下記条件式(10−3)を満足することがさらにより一層好ましい。
0.5<f1/f<3.5 (10)
0.7<f1/f<3.3 (10−1)
1.4<f1/f<3.2 (10−2)
1.8<f1/f<2.9 (10−3)
第1レンズ群G1は、最も物体側から順に連続して、負の屈折力を有する第1ユニットGs1と、第1レンズ群内の光軸上での最大空気間隔によって第1ユニットGs1と隔てられた正の屈折力を有する第2ユニットGs2とを含むように構成してもよい。第1ユニットGs1は少なくとも1枚のレンズを含むユニットであり、第2ユニットGs2は1枚の単レンズ又は1つの接合レンズからなるユニットである。このようにした場合は、第1ユニットGs1と第2ユニットGs2とでワイドコンバージョンレンズのような構成を作ることが可能となり、画角を広げながらも、サジタルコマ収差を抑えることが容易となる。図1の例では、第1ユニットGs1はレンズL1aからなり、第2ユニットGs2はレンズL1bからなる。
第1レンズ群G1が上記の第1ユニットGs1および第2ユニットGs2を有する構成において、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をf、無限遠物体に合焦した状態における、撮像レンズのうち第2ユニットGs2より像側の全てのレンズの合成焦点距離をfmとした場合、下記条件式(16)を満足することが好ましい。条件式(16)の下限以下とならないようにすることによって、第1ユニットGs1および第2ユニットGs2で発生するコマ収差を抑えることに有利となる。条件式(16)の上限以上とならないようにすることによって、第2ユニットGs2より像側のレンズで発生する収差、特に、コマ収差を抑えることに有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(16−1)を満足することがより好ましい。
0.7<f/fm<0.98 (16)
0.75<f/fm<0.95 (16−1)
第1レンズ群G1が上記の第1ユニットGs1および第2ユニットGs2を有する場合、第1ユニットGs1は1枚の負レンズからなり、第2ユニットGs2は1枚の正レンズからなることが好ましい。このようにした場合は、レンズ径の大きな第1ユニットGs1および第2ユニットGs2のレンズ枚数が少なくなるため、撮像レンズの小型化および軽量化に有利となる。
全系の最も物体側のレンズ成分および物体側から2番目のレンズ成分のうち、一方が負の屈折力を有し、他方が正の屈折力を有し、無限遠物体に合焦した状態において、この一方の負の屈折力を有するレンズ成分の最も像側のレンズ面から像側へ射出される軸上光束2が発散光であることが好ましい。なお、1つのレンズ成分とは、1枚の単レンズ又は1つの接合レンズを意味する。図1の例では、全系の最も物体側のレンズ成分であるレンズL1aが負の屈折力を有し、全系の物体側から2番目のレンズ成分であるレンズL1bが正の屈折力を有している。図1に示すように、レンズL1aから像側へ射出されたレンズL1aとレンズL1bとの間の軸上光束2は、像側へ進むに従い光束径が大きくなっており、発散光となっている。
上記のように、より物体に近い位置に負の屈折力を有するレンズ成分を配置することによって、この負の屈折力を有するレンズ成分から像側へ射出される最大画角の主光線の光軸Zに対する角度を減じることができるため、サジタルコマ収差を抑えることが容易となる。また、第1レンズ群内に負の屈折力を有するレンズ成分を配置することによって、第1レンズ群G1の正の屈折力が過剰に強くなることを抑制することができ、球面収差および像面湾曲の発生を抑制することができる。しかしながら、最も物体側のレンズ成分と物体側から2番目のレンズ成分との両方が負の屈折力を有するように負の屈折力を続けて配置すると、レンズ系全体が大型化してしまう。従って、上記の2つのレンズ成分のうち、一方は負の屈折力を有し、他方は正の屈折力を有することが好ましい。また、上記の一方の負の屈折力を有するレンズ成分から射出される軸上光束2を発散光とすることによって、正の屈折力を有する第1レンズ群G1において、一旦、光束を広げてから再び光束を収束させる構成を採ることができるので、サジタルコマ収差の抑制に有利となる。
全系の最も物体側のレンズおよび物体側から2番目のレンズの少なくとも一方が、物体側のレンズ面が凹面形状の負レンズであることが好ましい。このように、より物体に近い位置に負レンズを配置することによって、この負レンズから像側へ射出される最大画角の主光線の光軸Zに対する角度を減じることができるため、サジタルコマ収差を抑えることが容易となる。さらに、上記負レンズの物体側のレンズ面を凹面とすることによって、球面収差の補正に有利となる。
全系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面は凹面形状であることが好ましい。このようにした場合は、球面収差の補正に有利となる。
全系の最も物体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、最も物体側のレンズから像側へ射出される最大画角の主光線の光軸Zに対する角度を減じることができるため、サジタルコマ収差を抑えることが容易となる。
撮像レンズは、全系の最も物体側から順に連続して、負の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズとを含むように構成してもよい。最も物体側のレンズを負レンズとすることによって、上述したようにサジタルコマ収差を抑えることが容易となる。また、最も物体側のレンズに連続して配置された正レンズによって、軸上のマージナル光線の高さを緩やかに下げることが可能となるため、球面収差の発生を抑えることができる。さらに、最も物体側から数えて1番目から3番目までの3枚のレンズのうち負レンズを1枚のみとすることによって、レンズ系の大型化を抑制することができる。
第2レンズ群G2は正の屈折力を有するレンズ群となるように構成してもよい。このようにした場合は、物体からの光が正の屈折力の第1レンズ群G1に入射して第2レンズ群G2から射出するまでに、軸上のマージナル光線の高さを緩やかに下げることが可能となるため、Fナンバーを小さくした場合でも、球面収差の発生を抑えることができる。
第1レンズ群G1の焦点距離をf1、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とした場合、下記条件式(13)を満足することが好ましい。条件式(13)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の屈折力が強くなり過ぎないようにすることができる。条件式(13)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過ぎないようにすることができる。条件式(13)を満足することによって、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2の各々で発生する諸収差を抑制することが容易となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(13−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(13−2)を満足することがさらにより好ましく、下記条件式(13−3)を満足することがさらにより一層好ましい。
1<f1/f2<5 (13)
1.2<f1/f2<4.4 (13−1)
2.3<f1/f2<4.2 (13−2)
2.5<f1/f2<4 (13−3)
第2レンズ群G2は、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも2枚の負レンズとを含むことが好ましい。このようにした場合は、諸収差、特に、像面湾曲を良好に補正できるとともに、合焦の際に第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔の変化に伴う収差変動を小さくすることが容易となる。
第2レンズ群G2は、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも3枚の負レンズとを含むことが好ましい。このようにした場合は、諸収差を良好に補正でき、また、合焦の際の収差変動を抑えることが容易となる。
合焦の際の各レンズ群の挙動としては、合焦の際に、第1レンズ群G1が像面Simに対して固定され、第2レンズ群G2が移動することが好ましい。大口径比のレンズ系においては、最も物体側のレンズは、径が大きくなりやすいので、重量も重くなりやすい。そのため、仮に、第1レンズ群G1を合焦の際に移動させる構成にした場合は、以下に述べる複数の不都合な点が生じる。まず、合焦の際に重量が重いレンズを移動させなくてはならないため、高速のオートフォーカスが困難になる。また、重量が重いレンズを移動させるために高トルクの大型モーターが必要となるため、レンズ装置全体が大きくなってしまう。さらに、径の大きな最も物体側のレンズの移動を伴ってレンズ全長が変化するため、撮影の際に撮像レンズの重心位置が変化してしまう。以上の理由から、インナーフォーカス方式、あるいは、リアフォーカス方式を採用することが好ましい。また、合焦の際に第1レンズ群G1が移動しない構成は、レンズ装置の堅牢性を確保し易いという利点も得られる。
開口絞りStはレンズ群とレンズ群との間に配置されている、又は、開口絞りStは合焦の際に像面Simに対して固定されているレンズ群内に配置されていることが好ましい。すなわち、開口絞りStは、合焦レンズ群に含まれていないことが好ましい。合焦レンズ群が開口絞りユニットを含まないことによって、合焦レンズ群を軽量化できるとともに、オートフォーカスの高速化を実現することができる。また、合焦レンズ群を軽量化できれば、大型の高トルクモーターが不要になるため、レンズ系全体の小型化および軽量化の実現に有利となる。
上記事情から、小型化および軽量化等を重視する場合、開口絞りStは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置され、合焦の際に、第1レンズ群G1および開口絞りStが像面Simに対して固定され、第2レンズ群G2が移動するように構成することが好ましい。
合焦の際に移動するレンズ群は1つのみであることが好ましい。合焦の際に移動するレンズ群を1つのみとすることによって、構造を簡素化でき、また、レンズ装置の小型化および軽量化を実現できる。大口径比のレンズ系では、焦点深度が非常に浅く、レンズの倒れおよび/又は軸ズレに伴う性能変化が大きくなりやすい。特に、可動レンズ群である合焦レンズ群においては、構造上、レンズの倒れおよび軸ズレを完全にゼロにすることができないため、可動レンズ群の数は少ない方が望ましい。
上述したように、合焦の際に、第1レンズ群G1は像面Simに対して固定されていることが好ましく、また、合焦の際に移動するレンズ群は1つのみであることが好ましい。これらのことから、合焦の際に移動するレンズ群は第2レンズ群G2のみであることが好ましい。
合焦の際に第2レンズ群G2が移動する場合、第2レンズ群G2に含まれるレンズの枚数は7枚以下であることが好ましい。合焦レンズ群である第2レンズ群G2のレンズ枚数を抑えることによって、合焦レンズ群を軽量化することができるので、オートフォーカスの高速化に有利となる。また、合焦レンズ群を軽量化できれば、大型の高トルクモーターが不要になるため、レンズ系全体の小型化および軽量化の実現に有利となる。これらのことから、合焦の際に第2レンズ群G2が移動する構成においては、第2レンズ群G2に含まれるレンズの枚数は、6枚以下であることがより好ましく、5枚以下であることがさらにより好ましい。
合焦の際に第2レンズ群G2が移動する構成において、第2レンズ群G2が少なくとも1枚の正レンズを含み、第2レンズ群内の全ての正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNd2pとした場合、下記条件式(9)を満足することが好ましい。条件式(9)の下限以下とならないようにすることによって、非点収差および像面湾曲を良好に補正することが容易となる。条件式(9)の上限以上とならないようにすることによって、レンズ材料の比重が大きくなり過ぎないため、合焦レンズ群の重量が重くなるのを抑制できる。また、高分散材料以外の材料も選択可能となるため、合焦レンズが移動する際の色収差の変動を抑制できる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(9−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(9−2)を満足することがさらにより好ましく、下記条件式(9−3)を満足することがさらにより一層好ましい。
1.7<Nd2p<2.2 (9)
1.77<Nd2p<2.15 (9−1)
1.81<Nd2p<2.1 (9−2)
1.87<Nd2p<2.05 (9−3)
合焦の際に第2レンズ群G2が移動する場合、第2レンズ群G2が少なくとも2つの接合レンズを含むことが好ましい。このようにした場合は、合焦の際の色収差の変動を小さく抑えることができる。
合焦の際に第2レンズ群G2が移動する構成において、第2レンズ群G2の焦点距離をf2、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をfとした場合、下記条件式(12)を満足することが好ましい。条件式(12)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過ぎないため、第2レンズ群G2で発生する諸収差の発生を抑えることが容易となる。条件式(12)の上限以上とならないようにすることによって、合焦の際の第2レンズ群G2の移動量を小さくすることができるので、レンズ系の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(12−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(12−2)を満足することがさらにより好ましく、下記条件式(12−3)を満足することがさらにより一層好ましい。
0.3<|f2|/f<2.2 (12)
0.4<|f2|/f<1.9 (12−1)
0.45<|f2|/f<1.2 (12−2)
0.5<|f2|/f<1 (12−3)
合焦の際に第2レンズ群G2が移動する構成において、無限遠物体に合焦した状態における第2レンズ群G2の横倍率をβ2、第2レンズ群G2より像側にレンズが配置されている場合には無限遠物体に合焦した状態における第2レンズ群G2より像側の全てのレンズの合成横倍率をβr、第2レンズ群G2より像側にレンズが配置されていない場合にはβr=1とした場合、下記条件式(14)を満足することが好ましい。条件式(14)の|(1−β2)×βr|は、合焦の際の第2レンズ群G2の移動量に対する像面位置の移動量を示しており、所謂、ピント敏感度を示している。条件式(14)の下限以下とならないようにすることによって、合焦の際の第2レンズ群G2の移動量を小さくすることができるので、レンズ系の小型化に有利となる。条件式(14)の上限以上とならないようにすることによって、合焦動作における合焦レンズ群の停止精度の厳格化を抑制することができる。また、条件式(14)の上限以上とならないようにすることによって、ピント敏感度のために第2レンズ群G2の屈折力を強くする必要がなくなる。このため、球面収差およびコマ収差の補正が容易になる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(14−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(14−2)を満足することがさらにより好ましい。
0.3<|(1−β2)×βr|<1.5 (14)
0.4<|(1−β2)×βr|<1.4 (14−1)
0.6<|(1−β2)×βr|<1 (14−2)
図1に例示するように、本開示の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面Simに対して固定されている第1レンズ群G1と、合焦の際に移動する第2レンズ群G2と、2枚以下のレンズからなり合焦の際に像面Simに対して固定されている第3レンズ群G3とからなる3つのレンズ群のみをレンズ群として備えることが好ましい。又は、後述の実施例に例示するように、本開示の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面Simに対して固定されている第1レンズ群G1と、合焦の際に移動する第2レンズ群G2とからなる2つのレンズ群のみをレンズ群として備えることが好ましい。合焦の際に、第1レンズ群G1が像面Simに対して固定され、第2レンズ群G2が移動する構成の作用効果は上述した通りである。第2レンズ群G2より像側にレンズを配置しない場合、レンズ全長の長大化を抑制しつつ、合焦レンズ群である第2レンズ群G2のストロークを確保することが容易となる。又は、第2レンズ群G2より像側にレンズを配置した場合でも、その配置するレンズの枚数を2枚以下という少ない枚数にすることによって、レンズ全長の長大化を抑制しつつ、合焦レンズ群である第2レンズ群G2のストロークを確保することが容易となる。これによって、最大撮影倍率を大きくすることが容易となる。仮に、レンズ全長を維持したまま第2レンズ群G2よりも像側に多数枚のレンズを配置した場合には、第2レンズ群G2のストロークが減ってしまい、最大撮影倍率が小さくなる虞がある。あるいは、レンズ全長を維持したまま、同じ最大撮影倍率を得ようとして、第2レンズ群G2の屈折力を強くした場合は、第2レンズ群G2で発生する諸収差、特に、球面収差および像面湾曲が大きくなってしまう。
撮像レンズに含まれるレンズの枚数は13枚以下であることが好ましく、12枚以下であることがより好ましい。少ない枚数のレンズで撮像レンズを構成することによって、小型化および軽量化を実現できる。
開口絞りStより物体側に配置されたレンズの枚数は8枚以下であることが好ましく、7枚以下であることがより好ましい。開口絞りStよりも物体側に配置されたレンズは、レンズ外径が大きくなりやすく、かつ重量が重くなりやすいため、開口絞りStより物体側のレンズの枚数を少なく抑えることが好ましい。
無限遠物体に合焦した状態における最も物体側のレンズ面から開口絞りStまでの光軸上の距離をTf、無限遠物体に合焦した状態における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTLとした場合、下記条件式(15)を満足することが好ましい。最も物体側に配置されている第1レンズ群G1は正の屈折力を有するため、条件式(15)の下限以下とならないようにすることによって、開口絞りStよりも像側に配置されたレンズにおける光線の高さをより低くすることができ、これによって、開口絞りStよりも像側に配置されたレンズでの諸収差の発生を抑えることに有利となる。また、条件式(15)の下限以下とならないようにすることによって、球面収差および軸上色収差等の補正に必要な数のレンズを開口絞りStよりも物体側に配置することが容易となる。条件式(15)の上限以上とならないようにすることによって、開口絞りStよりも物体側に配置されたレンズの大径化を抑えることができるので、レンズ系全体の小型化および軽量化の実現が容易となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(15−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(15−2)を満足することがさらにより好ましい。
0.2<Tf/TL<0.65 (15)
0.4<Tf/TL<0.64 (15−1)
0.48<Tf/TL<0.61 (15−2)
無限遠物体に合焦した状態における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTL、無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズのFナンバーをFNo、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をfとした場合、下記条件式(5)を満足することが好ましい。条件式(5)の下限以下とならないようにすることによって、諸収差を良好に補正することに有利となる。より詳しくは、諸収差を補正するために最適な枚数のレンズを配置することが容易となるため、より高い結像性能を得ることに有利となる。条件式(5)の上限以上とならないようにすることによって、レンズ系の大型化を抑制することに有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(5−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(5−2)を満足することがさらにより好ましい。
1.5<TL×FNo/f<5 (5)
1.8<TL×FNo/f<3.5 (5−1)
2<TL×FNo/f<3.2 (5−2)
無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズの最大半画角をωmax、無限遠物体に合焦した状態における撮像レンズのFナンバーをFNoとした場合、下記条件式(11)を満足することが好ましい。小さいFナンバーを維持することを前提に条件式(11)を考えると、条件式(11)の1/{tan(ωmax)×FNo}の値が小さくなるほどレンズ系はより広角タイプの光学系になり、この値が大きくなるほどレンズ系はより望遠タイプの光学系になる。小さいFナンバーを維持しつつ、条件式(11)の下限以下になった場合は、サジタルコマ収差の補正が困難になり、サジタルコマ収差を補正するために、外径の大きな第1レンズ群G1のレンズの枚数が増えてしまい、レンズ系が大型化してしまう虞がある。一方、小さいFナンバーを維持しつつ、条件式(11)の上限以上になった場合は、入射瞳径が大きくなり、レンズ系全体の径が大きくなるため、レンズ系が大型化してしまう虞がある。あるいは、レンズ系がより望遠タイプの光学系になることに伴い発生する軸上色収差の補正のために、レンズ全長を長くする必要が生じる虞がある。以上より、条件式(11)を満足することによって、小さいFナンバーとレンズ系の小型化との両立に有利となる。より良好な特性を得るためには、下記条件式(11−1)を満足することがより好ましく、下記条件式(11−2)を満足することがさらにより好ましい。
1.8<1/{tan(ωmax)×FNo}<4.5 (11)
2.4<1/{tan(ωmax)×FNo}<4.2 (11−1)
2.8<1/{tan(ωmax)×FNo}<3.8 (11−2)
次に、本開示の撮像レンズの可能な構成例について記載する。以下に述べる第1〜第15の構成例はいずれも、合焦の際に第2レンズ群G2のみが光軸Zに沿って移動するように構成されている。以下の構成例の説明において接合レンズに付随する「第1」、「第2」等は、構成例ごとに付されたものである。従って例えば、「第1の接合レンズ」であっても、構成例が異なれば、その接合レンズに含まれるレンズの構成は異なることがある。
第1の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、像側に凸面を向けた正レンズと、2枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第1の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第2の接合レンズと、第3の接合レンズとからなる。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとが接合されて構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズのみからなる。
第2の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とからなる。第2の構成例の第1レンズ群G1および第2レンズ群G2はそれぞれ、第1の構成例の第1レンズ群G1および第2レンズ群G2と同様である。
第3の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第1の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、第2の接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第3の接合レンズとからなる。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。
第4の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、3枚の物体側に凸面を向けた正レンズと、第1の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、第2の接合レンズと、両凹レンズと、第3の接合レンズとからなる。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。
第5の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、3枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、2枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第1の接合レンズと、第2の接合レンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。
第6の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、3枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第1の接合レンズと、第2の接合レンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、第3の接合レンズと、第4の接合レンズとからなる。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズと、第5の接合レンズと、両凸レンズと、両凹レンズとからなる。第5の接合レンズは、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。
第7の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、2枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第1の接合レンズと、第2の接合レンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとが接合されて構成されている。第7の構成例の第2レンズ群G2および第3レンズ群G3はそれぞれ、第6の構成例の第2レンズ群G2および第3レンズ群G3と同様である。
第8の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、第1の接合レンズと、両凸レンズと、第2の接合レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第3の接合レンズと、開口絞りStと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第4の接合レンズとからなる。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。
第9の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズと、両凹レンズと、第1の接合レンズと、第2の接合レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第3の接合レンズと、開口絞りStと、第4の接合レンズと、両凸レンズとからなる。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとが接合されて構成されている。
第10の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2とからなる。第10の構成例の第1レンズ群G1は、第9の構成例の第1レンズ群G1と同様である。第10の構成例の第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第3の接合レンズと、開口絞りStと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、第4の接合レンズとからなる。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。
第11の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、第1の接合レンズと、第2の接合レンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第3の接合レンズと、開口絞りStと、第4の接合レンズと、両凸レンズとからなる。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合された接合レンズからなる。
第12の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、第1の接合レンズと、両凸レンズと、第2の接合レンズと、第3の接合レンズと、両凸レンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第4の接合レンズと、開口絞りStと、両凹レンズと、第5の接合レンズとからなる。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第5の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。
第13の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、第1の接合レンズと、両凸レンズと、第2の接合レンズと、第3の接合レンズと、2枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第4の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第5の接合レンズとからなる。第5の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第3レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた平凹レンズのみからなる。
第14の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、第1の接合レンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、第2の接合レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第3の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹レンズと、第4の接合レンズと、両凸レンズとからなる。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。
第15の構成例の撮像レンズは、物体側から順に、第1レンズ群G1と、開口絞りStと、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹レンズと、第1の接合レンズと、両凸レンズと、第2の接合レンズと、第3の接合レンズと、両凸レンズと、2枚の物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、第4の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなる。第1の接合レンズは、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとが接合されて構成されている。第2の接合レンズは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第3の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第4の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとが接合されて構成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第5の接合レンズとからなる。第5の接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとが接合されて構成されている。第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた平凸レンズからなる。
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、小さなFナンバーを有しながらも、収差が良好に補正された好適な撮像レンズを実現することが可能である。
次に、本開示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の撮像レンズの断面構成は図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、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正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の際に、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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、レンズL3aの1枚のレンズからなる。
実施例1の撮像レンズについて、基本レンズデータを表1に、諸元を表2に、可変面間隔を表3に、非球面係数を表4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し、θgFの欄には各構成要素のg線とF線間の部分分散比を示す。
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および光学部材PP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では合焦の際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、撮像レンズの焦点距離f、FナンバーFNo.、および最大全画角2ωmaxの値を示す。FNo.は上記条件式で用いているFNoと同じものである。2ωmaxの単位は度である。表2に示す値は、無限遠物体に合焦した状態においてd線を基準とした場合の値である。
表3では、無限遠物体に合焦した状態における可変面間隔の値、および物体から像面Simまでの距離が0.7m(メートル)の物体に合焦した状態における可変面間隔の値をそれぞれ、「無限遠」および「0.7m」と表記した欄に示す。
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4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は3以上の整数であり、面により異なる)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4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/{1+(1−KA×C×h1/2}+ΣAm×h
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、光学系は比例拡大又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。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
図2および図3に、実施例1の撮像レンズの各収差図を示す。図2には左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図を示す。図2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、「0.7m」と付した下段に物体から像面Simまでの距離が0.7m(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、および一点鎖線で示す。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、F線、およびg線における収差をそれぞれ長破線、短破線、および一点鎖線で示す。球面収差図の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。図2では各図の縦軸上端に対応するFNo.とωの値を「=」の横に示している。
図3には無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。左列にタンジェンシャル方向の収差、右列にサジタル方向の収差を各画角について示す。図3のωは半画角を意味する。横収差図では、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、および一点鎖線で示す。
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、以下では一部重複説明を省略する。
[実施例2]
実施例2の撮像レンズの断面構成を図4に示す。実施例2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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例2の撮像レンズについて、基本レンズデータを表5に、諸元を表6に、可変面間隔を表7に、非球面係数を表8に、各収差図を図5および図6に示す。図5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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.75m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図6では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例3]
実施例3の撮像レンズの断面構成を図7に示す。実施例3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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例3の撮像レンズについて、基本レンズデータを表9に、諸元を表10に、可変面間隔を表11に、非球面係数を表12に、各収差図を図8および図9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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.7m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図9では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例4]
実施例4の撮像レンズの断面構成を図10に示す。実施例4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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例4の撮像レンズについて、基本レンズデータを表13に、諸元を表14に、可変面間隔を表15に、非球面係数を表16に、各収差図を図11および図12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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図12では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例5]
実施例5の撮像レンズの断面構成を図13に示す。実施例5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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例5の撮像レンズについて、基本レンズデータを表17に、諸元を表18に、可変面間隔を表19に、非球面係数を表20に、各収差図を図14および図15に示す。図14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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図15では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例6]
実施例6の撮像レンズの断面構成を図16に示す。実施例6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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例6の撮像レンズについて、基本レンズデータを表21に、諸元を表22に、可変面間隔を表23に、非球面係数を表24に、各収差図を図17および図18に示す。図17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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図18では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例7]
実施例7の撮像レンズの断面構成を図19に示す。実施例7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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例7の撮像レンズについて、基本レンズデータを表25に、諸元を表26に、可変面間隔を表27に、非球面係数を表28に、各収差図を図20および図21に示す。図20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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図21では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例8]
実施例8の撮像レンズの断面構成を図22に示す。実施例8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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例8の撮像レンズについて、基本レンズデータを表29に、諸元を表30に、可変面間隔を表31に、非球面係数を表32に、各収差図を図23および図24に示す。図23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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図24では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例9]
実施例9の撮像レンズの断面構成を図25に示す。実施例9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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2eの5枚のレンズからなる。
実施例9の撮像レンズについて、基本レンズデータを表33に、諸元を表34に、可変面間隔を表35に、非球面係数を表36に、各収差図を図26および図27に示す。図26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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図27では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例10]
実施例10の撮像レンズの断面構成を図28に示す。実施例10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G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正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の際に、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に沿って像側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2dの4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、レンズL3a〜L3eの5枚のレンズからなる。
実施例10の撮像レンズについて、基本レンズデータを表37に、諸元を表38に、可変面間隔を表39に、各収差図を図29および図30に示す。図29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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.7m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図30では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例11]
実施例11の撮像レンズの断面構成を図31に示す。実施例11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G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正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の際に、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に沿って像側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2dの4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、レンズL3a〜L3eの5枚のレンズからなる。
実施例11の撮像レンズについて、基本レンズデータを表40に、諸元を表41に、可変面間隔を表42に、各収差図を図32および図33に示す。図32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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.8m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図33では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例12]
実施例12の撮像レンズの断面構成を図34に示す。実施例12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G1と、開口絞りStと、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正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の際に、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に沿って像側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2dの4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、レンズL3a〜L3eの5枚のレンズからなる。
実施例12の撮像レンズについて、基本レンズデータを表43に、諸元を表44に、可変面間隔を表45に、各収差図を図35および図36に示す。図35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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.7m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図36では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例13]
実施例13の撮像レンズの断面構成を図37に示す。実施例13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G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2cと、開口絞りStと、レンズL2d〜L2gとからなる。
実施例13の撮像レンズについて、基本レンズデータを表46に、諸元を表47に、可変面間隔を表48に、非球面係数を表49に、各収差図を図38および図39に示す。図38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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.4m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図39では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例14]
実施例14の撮像レンズの断面構成を図40に示す。実施例14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G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2cと、開口絞りStと、レンズL2d〜L2fとからなる。
実施例14の撮像レンズについて、基本レンズデータを表50に、諸元を表51に、可変面間隔を表52に、非球面係数を表53に、各収差図を図41および図42に示す。図41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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.3m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図42では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例15]
実施例15の撮像レンズの断面構成を図43に示す。実施例15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G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1hの8枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2cと、開口絞りStと、レンズL2d〜L2gとからなる。
実施例15の撮像レンズについて、基本レンズデータを表54に、諸元を表55に、可変面間隔を表56に、非球面係数を表57に、各収差図を図44および図45に示す。図44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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.3m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図45では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例16]
実施例16の撮像レンズの断面構成を図46に示す。実施例16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の際に、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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1gの7枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2cと、開口絞りStと、レンズL2d〜L2fとからなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、レンズL3a〜L3bの2枚のレンズからなる。
実施例16の撮像レンズについて、基本レンズデータを表58に、諸元を表59に、可変面間隔を表60に、非球面係数を表61に、各収差図を図47および図48に示す。図47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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.3m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図48では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例17]
実施例17の撮像レンズの断面構成を図49に示す。実施例17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G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1iの9枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2cと、開口絞りStと、レンズL2d〜L2gとからなる。
実施例17の撮像レンズについて、基本レンズデータを表62に、諸元を表63に、可変面間隔を表64に、非球面係数を表65に、各収差図を図50および図51に示す。図50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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.4m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図51では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例18]
実施例18の撮像レンズの断面構成を図52に示す。実施例18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G1と、開口絞りSt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の際に、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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1mの13枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2dの4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、レンズL3aの1枚のレンズからなる。
実施例18の撮像レンズについて、基本レンズデータを表66に、諸元を表67に、可変面間隔を表68に、非球面係数を表69に、各収差図を図53および図54に示す。図53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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.4m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図54では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例19]
実施例19の撮像レンズの断面構成を図55に示す。実施例19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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2とからなる。無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、第1レンズ群G1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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1lの12枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2dの4枚のレンズからなる。
実施例19の撮像レンズについて、基本レンズデータを表70に、諸元を表71に、可変面間隔を表72に、非球面係数を表73に、各収差図を図56および図57に示す。図56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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.4m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図57では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
[実施例20]
実施例20の撮像レンズの断面構成を図58に示す。実施例20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G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正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の際に、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に沿って物体側へ移動する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL1a〜L1nの14枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から順に、レンズL2a〜L2dの4枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、レンズL3aの1枚のレンズからなる。
実施例20の撮像レンズについて、基本レンズデータを表74に、諸元を表75に、可変面間隔を表76に、非球面係数を表77に、各収差図を図59および図60に示す。図59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、下段に物体から像面Simまでの距離が0.6m(メートル)の物体に合焦した状態の各収差図を示す。図60では、無限遠物体に合焦した状態の横収差図を示す。
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
表78〜表82に実施例1〜20の撮像レンズの条件式(1)〜(19)の対応値を示す。LA正レンズLAを複数含む実施例は、全てのLA正レンズLAについて値を示している。実施例1〜20はd線を基準波長としている。表78〜表82にはd線基準での値を示す。表78〜表82におけるΔθgFA、ΔθgFB、ΔθgFn1はそれぞれ下記の値を表している。
ΔθgFA=θgFA+0.00162×νdA−0.64159
ΔθgFB=θgFB+0.00162×νdB−0.64159
ΔθgFn1=θgFn1+0.00162×νdn1−0.64159
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
Figure 2021117492
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実施例1〜20の撮像レンズのFナンバーは2より小さい。特に、実施例1〜9の撮像レンズのFナンバーは1.2より小さい。実施例1〜20の撮像レンズは、このような小さなFナンバーを有しながらも、小型化が図られ、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、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図61および図62に本開示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61はカメラ30を正面側から見た斜視図を示し、図62はカメラ30を背面側から見た斜視図を示す。カメラ30は、いわゆるミラーレスタイプのデジタルカメラであり、交換レンズ20を取り外し自在に装着可能である。交換レンズ20は、鏡筒内に収納された本開示の一実施形態に係る撮像レンズ1を含む。
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)又は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又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開示の技術を説明したが、本開示の技術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、本開示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
Gs1 第1ユニット
Gs2 第2ユニット
L1a〜L1n、L2a〜L2g、L3a〜L3e レンズ
LA LA正レンズ
LB LB正レンズ
LC LC正レンズ
PP 光学部材
Sim 像面
St 開口絞り
Z 光軸

Claims (50)

  1. 最も物体側から像側へ順に連続して、レンズ群として、正の屈折力を有する第1レンズ群と、屈折力を有する第2レンズ群とを備え、
    合焦の際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、かつ、前記第1レンズ群内の全てのレンズの相互間隔および前記第2レンズ群内の全てのレンズの相互間隔が一定であり、
    物体側から2番目のレンズより像側に絞りが配置され、
    前記絞りより物体側の全てのレンズの合成屈折力が正であり、
    前記絞りより物体側に、少なくとも1枚のLA正レンズと、少なくとも1枚のLB正レンズとを含み、
    前記LB正レンズのd線基準のアッベ数は、前記絞りより物体側の全ての正レンズのd線基準のアッベ数の中で最大であり、
    前記LA正レンズのd線に対する屈折率をNdA、
    前記LA正レンズのd線基準のアッベ数をνdA、
    前記LB正レンズのd線基準のアッベ数をνdBとした場合、
    1.86<NdA<2.2 (1)
    10<νdA<35 (2)
    57<νdB<105 (3)
    で表される条件式(1)、(2)、および(3)を満足する撮像レンズ。
  2. 前記第1レンズ群が、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも2枚の負レンズとを含む請求項1に記載の撮像レンズ。
  3. 前記第2レンズ群が、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも2枚の負レンズとを含む請求項1又は2に記載の撮像レンズ。
  4. 合焦の際に、前記第1レンズ群が像面に対して固定され、前記第2レンズ群が移動する請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  5. 合焦の際に移動するレンズ群が1つのみである請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  6. 合焦の際に移動するレンズ群が前記第2レンズ群のみである請求項5に記載の撮像レンズ。
  7. 前記第1レンズ群は少なくとも2枚の負レンズを含み、
    前記第1レンズ群に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのd線基準のアッベ数の平均値をνdn1とした場合、
    15<νdn1<28 (4)
    で表される条件式(4)を満足する請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  8. 合焦の際に前記第1レンズ群は像面に対して固定され、
    少なくとも1枚の前記LA正レンズが前記第1レンズ群に含まれる請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  9. 無限遠物体に合焦した状態における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTL、
    無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズのFナンバーをFNo、
    無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズの焦点距離をfとした場合、
    1.5<TL×FNo/f<5 (5)
    で表される条件式(5)を満足する請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  10. 物体側から像側へ順に、合焦の際に像面に対して固定されている前記第1レンズ群と、合焦の際に移動する前記第2レンズ群とからなる2つのレンズ群のみをレンズ群として備える、又は、
    物体側から像側へ順に、合焦の際に像面に対して固定されている前記第1レンズ群と、合焦の際に移動する前記第2レンズ群と、2枚以下のレンズからなり合焦の際に像面に対して固定されている第3レンズ群とからなる3つのレンズ群のみをレンズ群として備える請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  11. 前記第2レンズ群が正の屈折力を有するレンズ群である請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  12. 前記第1レンズ群が少なくとも3枚の負レンズを含む請求項1から11のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  13. 前記第2レンズ群が、少なくとも2枚の正レンズと、少なくとも3枚の負レンズとを含む請求項1から12のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  14. 1つのレンズ成分を1枚の単レンズ又は1つの接合レンズとした場合、
    最も物体側のレンズ成分および物体側から2番目のレンズ成分のうち、一方が負の屈折力を有し、他方が正の屈折力を有し、
    無限遠物体に合焦した状態において、前記一方の負の屈折力を有するレンズ成分の最も像側のレンズ面から像側へ射出される軸上光束が発散光である請求項1から13のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  15. 最も物体側のレンズおよび物体側から2番目のレンズの少なくとも一方が、物体側のレンズ面が凹面形状の負レンズである請求項1から14のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  16. 最も物体側のレンズが負レンズである請求項1から15のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  17. 最も物体側から順に連続して、負の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズと、正の屈折力を有する単レンズとを含む請求項1から16のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  18. 最も物体側のレンズの物体側のレンズ面が凹面形状である請求項1から17のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  19. 前記絞りより物体側に少なくとも1枚のLC正レンズを含み、
    前記LC正レンズは、前記絞りより物体側の全ての正レンズの中で最大、又は2番目に大きなd線基準のアッベ数を有する正レンズであり、
    前記LC正レンズのd線基準のアッベ数をνdCとした場合、
    57<νdC<102 (6)
    で表される条件式(6)を満足する請求項1から18のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  20. 前記絞りより物体側の全ての正レンズのd線に対する屈折率の最小値をNdfmとした場合、
    1.46<Ndfm<1.72 (7)
    で表される条件式(7)を満足する請求項1から19のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  21. 前記絞りが合焦の際に像面に対して固定されているレンズ群内に配置されている、又は前記絞りがレンズ群とレンズ群との間に配置されている請求項1から20のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  22. 前記絞りが、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に配置され、
    合焦の際に、前記第1レンズ群および前記絞りが像面に対して固定され、前記第2レンズ群が移動する請求項1から21のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  23. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    前記第2レンズ群に含まれるレンズの枚数が7枚以下である請求項1から22のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  24. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    前記第2レンズ群に含まれるレンズの枚数が6枚以下である請求項1から23のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  25. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    前記第2レンズ群に含まれるレンズの枚数が5枚以下である請求項1から24のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  26. 前記絞りより物体側に配置されたレンズの枚数が8枚以下である請求項1から25のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  27. 前記絞りより物体側に配置されたレンズの枚数が7枚以下である請求項1から26のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  28. 前記撮像レンズに含まれるレンズの枚数が13枚以下である請求項1から27のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  29. 前記撮像レンズに含まれるレンズの枚数が12枚以下である請求項1から28のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  30. 前記絞りより像側に少なくとも2枚の正レンズを含み、
    前記絞りより像側の全ての正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNdprとした場合、
    1.77<Ndpr<2.15 (8)
    で表される条件式(8)を満足する請求項1から29のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  31. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    前記第2レンズ群が少なくとも1枚の正レンズを含み、
    前記第2レンズ群内の全ての正レンズのd線に対する屈折率の平均値をNd2pとした場合、
    1.7<Nd2p<2.2 (9)
    で表される条件式(9)を満足する請求項1から30のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  32. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    前記第2レンズ群が少なくとも2つの接合レンズを含む請求項1から31のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  33. 前記第1レンズ群内に3枚の正レンズが連続して配置されている請求項1から32のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  34. 前記第1レンズ群内に4枚の正レンズが連続して配置されている請求項1から33のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  35. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、
    無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズの焦点距離をfとした場合、
    0.5<f1/f<3.5 (10)
    で表される条件式(10)を満足する請求項1から34のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  36. 無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズの最大半画角をωmax、
    無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズのFナンバーをFNoとした場合、
    1.8<1/{tan(ωmax)×FNo}<4.5 (11)
    で表される条件式(11)を満足する請求項1から35のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  37. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    前記第2レンズ群の焦点距離をf2、
    無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズの焦点距離をfとした場合、
    0.3<|f2|/f<2.2 (12)
    で表される条件式(12)を満足する請求項1から36のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  38. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、
    前記第2レンズ群の焦点距離をf2とした場合、
    1<f1/f2<5 (13)
    で表される条件式(13)を満足する請求項1から37のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  39. 合焦の際に前記第2レンズ群が移動し、
    無限遠物体に合焦した状態における前記第2レンズ群の横倍率をβ2、
    前記第2レンズ群より像側にレンズが配置されている場合には無限遠物体に合焦した状態における前記第2レンズ群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβr、前記第2レンズ群より像側にレンズが配置されていない場合にはβr=1とした場合、
    0.3<|(1−β2)×βr|<1.5 (14)
    で表される条件式(14)を満足する請求項1から38のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  40. 無限遠物体に合焦した状態における最も物体側のレンズ面から前記絞りまでの光軸上の距離をTf、
    無限遠物体に合焦した状態における、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をTLとした場合、
    0.2<Tf/TL<0.65 (15)
    で表される条件式(15)を満足する請求項1から39のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  41. 前記第1レンズ群は、最も物体側から順に連続して、負の屈折力を有する第1ユニットと、前記第1レンズ群内の光軸上での最大空気間隔によって前記第1ユニットと隔てられた正の屈折力を有する第2ユニットとを含み、
    前記第2ユニットは1枚の単レンズ又は1つの接合レンズからなり、
    無限遠物体に合焦した状態における前記撮像レンズの焦点距離をf、
    無限遠物体に合焦した状態における、前記撮像レンズのうち前記第2ユニットより像側の全てのレンズの合成焦点距離をfmとした場合、
    0.7<f/fm<0.98 (16)
    で表される条件式(16)を満足する請求項1から40のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  42. 前記第1ユニットが1枚の負レンズからなり、
    前記第2ユニットが1枚の正レンズからなる請求項41に記載の撮像レンズ。
  43. 前記LA正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgFAとした場合、
    0.01<θgFA+0.00162×νdA−0.64159<0.06 (17)
    で表される条件式(17)を満足する請求項1から42のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  44. 前記LB正レンズのg線とF線間の部分分散比をθgFBとした場合、
    0.01<θgFB+0.00162×νdB−0.64159<0.05 (18)
    で表される条件式(18)を満足する請求項1から43のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  45. 前記第1レンズ群が少なくとも2枚の負レンズを含み、
    前記第1レンズ群に含まれる負レンズのうち、d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのd線基準のアッベ数の平均値をνdn1、
    前記第1レンズ群に含まれる負レンズのうち、前記d線基準のアッベ数が小さい方から選択される2枚の負レンズのg線とF線間の部分分散比の平均値をθgFn1とした場合、
    0.01<θgFn1+0.00162×νdn1−0.64159<0.05 (19)
    で表される条件式(19)を満足する請求項1から44のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  46. 1.88<NdA<2.15 (1−1)
    で表される条件式(1−1)を満足する請求項1から45のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  47. 13.5<νdA<31 (2−1)
    で表される条件式(2−1)を満足する請求項1から46のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  48. 62<νdB<92 (3−1)
    で表される条件式(3−1)を満足する請求項1から47のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  49. 16<νdn1<25 (4−1)
    で表される条件式(4−1)を満足する請求項7に記載の撮像レンズ。
  50. 請求項1から49のいずれか1項に記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
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