JP6204896B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、監視カメラ、工業用カメラ、デジタルカメラ等に好適な撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

従来、上記分野の撮像装置ではＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子が用いられており、このような撮像装置に使用可能なレンズ系として例えば下記特許文献１、２に記載のものが知られている。特許文献１には、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、絞りと、正の屈折力を有する後群とからなるレンズ系が記載されている。特許文献２には、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、後群内部に配設された絞りとからなるレンズ系が記載されている。

特開２００６−７２１８８号公報 特開２００７−２２６１４５号公報

ところで、近年では撮像素子の高画素化が進み、それに対応可能なように諸収差、特に色収差が良好に補正された撮像レンズが求められてきている。また、暗所での撮影や、背景をぼかすなどの作画意図により、Ｆナンバーが小さい撮像レンズも求められている。さらに、撮像装置の設置スペースや携帯性の事情から、小型に構成された撮像レンズが求められている。

しかしながら、特許文献１に記載のレンズ系は、近年の高画素化に対応するためには倍率色収差をさらに良好に補正することが望まれる。また、特許文献２に記載のレンズ系は、Ｆナンバーが大きい。特許文献２に記載のレンズ系において、Ｆナンバーを小さくしようとすると色収差が大きくなってしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、Ｆナンバーが小さく、小型で、色収差を始めとする諸収差が良好に補正された高い光学性能を有する撮像レンズ、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。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、負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、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とから実質的になり、第１レンズ群は、４枚以下のレンズから実質的になり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して正レンズ、負メニスカスレンズを有し、さらに最も像側に負レンズを有し、第２レンズ群は、１枚の単レンズから実質的になり、第３レンズ群は、５枚以下のレンズから実質的になり、第３レンズ群の最も像側から連続して配置された４枚のレンズは隣り合うレンズの屈折力の符号が異なり、下記条件式（１）、（２）、（４−１）、（５）を満足するものである。
４２＜ν１２ａｖｅ＜６０ （１）
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．２ （２）
４０＜νｄ２＜６０ （４−１）
−２＜ｆ／ｆ１＜−０．７５ （５）
ただし、
ν１２ａｖｅ：第１レンズ群と第２レンズ群の全レンズのｄ線基準の平均アッベ数
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離
νｄ２：第１レンズ群の負メニスカスレンズのｄ線基準のアッベ数
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

本発明の撮像レンズにおいては、以下の条件式（３）、（６）〜（９）、（１−１）〜（３−１）、（５−１）、（６−１）のいずれか１つ、あるいは任意の組合せを満足することが好ましい。
１＜Ｄｔｈ１２／ｆ＜４．５ （３）
０．１５＜Ｄｂｗ１２／ｆ＜１．５ （６）
０．４＜ｆ／ｆ３＜１ （７）
０．２＜ｆ／ｆ２＜１ （８）
０．１５＜（Ｒ３−Ｒ４）／（Ｒ３＋Ｒ４）＜０．６ （９）
４６＜ν１２ａｖｅ＜５５ （１−１）
−０．２＜ｆ／ｆ１２＜０．１５ （２−１）
１．５＜Ｄｔｈ１２／ｆ＜４ （３−１）
−１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．８ （５−１）
０．２１＜Ｄｂｗ１２／ｆ＜１．１ （６−１）
ただし、
ν１２ａｖｅ：第１レンズ群と第２レンズ群の全レンズのｄ線基準の平均アッベ数
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離
Ｄｔｈ１２：第１レンズ群の最も物体側の面から第２レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｄｂｗ１２：第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上の空気間隔
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｒ３：第１レンズ群の負メニスカスレンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ４：第１レンズ群の負メニスカスレンズの像側の面の曲率半径

第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負メニスカスレンズと、負レンズとから実質的になるように構成してもよい。その場合、第１レンズ群の負メニスカスレンズと第１レンズ群の負レンズとの光軸上の空気間隔より、第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上の空気間隔が広いように構成してもよい。

あるいは、第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負メニスカスレンズと、正レンズと、負レンズとから実質的になるように構成してもよい。

また、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、上記４枚のレンズとから実質的になるように構成してもよい。あるいは、第３レンズ群は、上記４枚のレンズから実質的になるように構成してもよい。

なお、上記の「〜とから実質的になり」、「〜とから実質的になる」の「実質的に」は、挙げた構成要件以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、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。

なお、上記の「第３レンズ群の〜４枚のレンズは隣り合うレンズの屈折力の符号が異なり」の「隣り合うレンズ」は、これら４枚のレンズのみに関するものであり、これら４枚のレンズの物体側直前に配置されたレンズは含まないものとする。

なお、上記の本発明の撮像レンズにおける屈折力の符号やレンズの面形状は、非球面が含まれている場合は近軸領域で考えるものとする。

本発明の撮像装置は、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。

本発明によれば、物体側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、絞り、正の第３レンズ群とから実質的になるレンズ系において、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群のレンズ枚数をそれぞれ４枚以下、１枚、５枚以下とし、各レンズ群の構成を好適に設定し、所定の条件式を満足するようにしているため、Ｆナンバーが小さく、小型で、色収差を始めとする諸収差が良好に補正された高い光学性能を有する撮像レンズ、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。

本発明の実施例１の撮像レンズの構成と光線軌跡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と光線軌跡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と光線軌跡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と光線軌跡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と光線軌跡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と光線軌跡を示す断面図である。 本発明の実施例１の撮像レンズの諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。 本発明の実施例２の撮像レンズの諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。 本発明の実施例３の撮像レンズの諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。 本発明の実施例４の撮像レンズの諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。 本発明の実施例５の撮像レンズの諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。 本発明の実施例６の撮像レンズの諸収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の斜視図である。 本発明の別の実施形態に係る撮像装置の前面側を示す斜視図である。 図１４Ａの撮像装置の背面側を示す斜視図である。

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かかる撮像レンズの構成と光線軌跡を示す断面図である。図１に示す例は、後述の実施例１に対応している。図１においては、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における軸上光束２、最大画角の軸外光束３も合わせて図示している。

この撮像レンズは、固定焦点光学系であり、光軸Ｚに沿って物体側から順に、負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、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから実質的になる。なお、図１に示す開口絞り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。

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Ｌ１〜Ｌ３の３枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ４のみからなり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ５〜Ｌ９の５枚のレンズからなる。

こ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の間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、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。ただし、本発明においては、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。

また、図１では、撮像レンズが撮像装置に適用される場合を考慮して、撮像レンズの像面Ｓｉｍに配置された撮像素子５も図示している。図１では、撮像素子５を簡略的に示しているが、実際には撮像素子５の撮像面が像面Ｓｉｍの位置に一致するように配置される。撮像素子５は、撮像レンズにより形成される光学像を撮像して電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。

第１レンズ群Ｇ１を負の屈折力を有するレンズ群とすることで、周辺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、広角化に有利となる。第２レンズ群Ｇ２を正の屈折力を有するレンズ群とすることで、正のレンズ群が開口絞りＳｔの物体側に置かれることになり、負の第１レンズ群Ｇ１で発生する倍率色収差と歪曲収差を開口絞りＳｔより物体側で補正することができる。また、第３レンズ群Ｇ３に最も近い位置に正の第２レンズ群Ｇ２を配置することにより、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３で正の屈折力を分担し、球面収差の発生量を抑えることができる。開口絞りＳｔより像側の全レンズで構成される第３レンズ群Ｇ３を正の屈折力を有するレンズ群とすることで、周辺画角の主光線の像面Ｓｉｍへの入射角を小さくすることができる。

第１レンズ群Ｇ１は、４枚以下のレンズから実質的になる。これにより、小型化に有利となる。また、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側から順に連続して正レンズ、負メニスカスレンズを有し、さらに最も像側に負レンズを有する。第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の正レンズによって、歪曲収差、倍率色収差を補正することができる。第１レンズ群Ｇ１の２番目に配置された負メニスカスレンズによって、非点収差の発生を最小限にとどめながら、周辺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、広角化に有利となる。また、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の負レンズは、上記負メニスカスレンズと協働して軸上色収差と倍率色収差のバランスを取ることができる。

第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の正レンズは、両凸レンズでもよく、正メニスカスレンズでもよい。第１レンズ群Ｇ１の最も像側の負レンズは、平凹レンズでもよく、両凹レンズでもよい。

第１レンズ群Ｇ１は、図１に例示するように、物体側から順に、正レンズと、負メニスカスレンズと、負レンズとから実質的になる３枚構成としてもよい。このようにした場合は、より少ないレンズ枚数で小型化を図りながら、コストを抑えることができる。

第１レンズ群Ｇ１が上記３枚構成を採る場合は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズと第１レンズ群Ｇ１の負レンズとの光軸上の空気間隔より、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の光軸上の空気間隔が広い構成としてもよい。このようにした場合は、広角化およびバックフォーカスの確保に有利となる。

あるいは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正レンズと、負メニスカスレンズと、正レンズと、負レンズとから実質的になる４枚構成としてもよい。このようにした場合は、物体側から２番目の正レンズは、最も物体側の正レンズと協働して軸上色収差と倍率色収差のバランスを取ることができる。

第２レンズ群Ｇ２は１枚の単レンズから実質的になる。第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力によって樽型の歪曲収差が発生するため、第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力によって糸巻き型の歪曲収差を発生させて打ち消すよう作用させることが好ましい。ここで仮に、第２レンズ群Ｇ２を複数枚のレンズで構成すると、これら複数枚のレンズ各々の曲率半径の絶対値が大きくなり、第２レンズ群Ｇ２によって生じる糸巻き型の歪曲収差の発生量が少なくなり、結果として歪曲収差の補正能力が低くなってしまう。よって、第２レンズ群Ｇ２は複数枚のレンズで構成するよりも、１枚の単レンズで構成した方が歪曲収差の補正に有効である。第２レンズ群Ｇ２は例えば両凸レンズからなるように構成することができる。

第３レンズ群Ｇ３は、５枚以下のレンズから実質的になる。これにより、小型化に有利となる。また、第３レンズ群Ｇ３の最も像側から連続して配置された４枚のレンズは隣り合うレンズの屈折力の符号が異なるように構成される。すなわち、第３レンズ群Ｇ３の像側から１〜４番目のレンズは２枚の正レンズと２枚の負レンズからなり、像側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズとなるか、あるいは像側から順に、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズとなる。これにより、正の屈折力と負の屈折力を複数のレンズに分配し、周辺光線の光線高が高い像側に正・負両方のレンズを配することができ、また、隣り合うレンズで諸収差を補正し合うことができるため、高次収差の発生量を抑制することができる。

第３レンズ群Ｇ３の上記４枚のレンズは、２組の接合レンズからなるものでもよく、あるいは、２枚の単レンズと１組の接合レンズからなるものでもよい。第３レンズ群Ｇ３の上記４枚のレンズのうち、像側から１、２番目のレンズは互いに接合されていてもよく、このようにした場合は倍率色収差の補正に有利となる。

第３レンズ群Ｇ３は、上記４枚のレンズから実質的になる４枚構成としてもよい。このようにした場合は、より少ないレンズ枚数で小型化を図りながら、コストを抑えることができる。あるいは、第３レンズ群Ｇ３は、図１に例示するように、物体側から順に、正レンズと、上記４枚のレンズから実質的になる５枚構成としてもよい。このようにした場合は、球面収差の抑制に有利となる。

また、この撮像レンズは、下記条件式（１）および（２）を満足するものである。
４２＜ν１２ａｖｅ＜６０ （１）
−０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．２ （２）
ただし、
ν１２ａｖｅ：第１レンズ群と第２レンズ群の全レンズのｄ線基準の平均アッベ数
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１２：第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離

条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、正レンズ、負レンズともにアッベ数の大きい材料を用いることができ、各レンズでの色収差の発生量を抑えられるため、画角による倍率色収差の差、波長による球面収差の差が発生しにくくなる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、比較的、屈折率の高い材料を選択することができ、球面収差、歪曲収差が大きくなるのを防ぐことができる。

条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、レンズ系の全長の増大を防ぐことができる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成屈折力が正の大きな値とならないようにすることができ、第３レンズ群Ｇ３に正の強い屈折力を持たせることができ、像面Ｓｉｍへの周辺画角の主光線の入射角を小さくすることができる。

また、この撮像レンズは、以下の条件式（３）〜（９）のいずれか１つ、あるいは任意の組合せを満足することが好ましい。
１＜Ｄｔｈ１２／ｆ＜４．５ （３）
３５＜νｄ２＜７０ （４）
−２＜ｆ／ｆ１＜−０．７５ （５）
０．１５＜Ｄｂｗ１２／ｆ＜１．５ （６）
０．４＜ｆ／ｆ３＜１ （７）
０．２＜ｆ／ｆ２＜１ （８）
０．１５＜（Ｒ３−Ｒ４）／（Ｒ３＋Ｒ４）＜０．６ （９）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
Ｄｔｈ１２：第１レンズ群の最も物体側の面から第２レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
νｄ２：第１レンズ群の負メニスカスレンズのｄ線基準のアッベ数
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｄｂｗ１２：第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上の空気間隔
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｒ３：第１レンズ群の負メニスカスレンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ４：第１レンズ群の負メニスカスレンズの像側の面の曲率半径

条件式（３）の下限以下とならないようにすることで、軸上色収差と倍率色収差のバランスをとることが容易になる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることで、最も物体側のレンズの径が大型化するのを防ぐことができる。

条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、倍率色収差の発生量を抑制することができる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることで、倍率色収差が補正過剰になるのを防ぐことができる。

条件式（５）の下限以下とならないようにすることで、球面収差の発生量を抑制することができる。条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、バックフォーカスの確保および広角化に有利となる。

条件式（６）の下限以下とならないようにすることで、広角化に有利となる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることで、最も物体側のレンズの径が大型化するのを防ぐことができる。

条件式（７）の下限以下とならないようにすることで、像面Ｓｉｍへの周辺画角の主光線の入射角を小さくすることができる。条件式（７）の上限以上とならないようにすることで、球面収差の発生量を抑制することができる。

条件式（８）の下限以下とならないようにすることで、歪曲収差、倍率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、バックフォーカスの確保に有利となる。

条件式（９）の下限以下とならないようにすることで、球面収差の発生量を抑制することができる。条件式（９）の上限以上とならないようにすることで、歪曲収差の発生量を抑制することができる。

上記条件式（１）〜（９）それぞれに関する効果をより高めるためには、条件式（１）〜（９）それぞれに代わり下記条件式（１−１）〜（９−１）それぞれを満足することがより好ましい。
４６＜ν１２ａｖｅ＜５５ （１−１）
−０．２＜ｆ／ｆ１２＜０．１５ （２−１）
１．５＜Ｄｔｈ１２／ｆ＜４ （３−１）
４０＜νｄ２＜６０ （４−１）
−１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．８ （５−１）
０．２１＜Ｄｂｗ１２／ｆ＜１．１ （６−１）
０．４５＜ｆ／ｆ３＜０．９ （７−１）
０．３＜ｆ／ｆ２＜０．９ （８−１）
０．２＜（Ｒ３−Ｒ４）／（Ｒ３＋Ｒ４）＜０．５ （９−１）

以上述べた好ましい構成や可能な構成は、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。例えば、上記構成を適宜採用することにより、Ｆナンバーが１．９以下の撮像レンズを構成することが可能である。

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図は図１に示したものである。実施例１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、開口絞りＳｔと、第３レンズ群Ｇ３とからなる。第１レンズ群Ｇ１は物体側から順にレンズＬ１〜Ｌ３の３枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ４のみからなり、第３レンズ群Ｇ３は物体側から順にレンズＬ５〜Ｌ９の５枚のレンズからなる。実施例１の撮像レンズを構成するレンズは全て球面レンズである。

表１に、実施例１の撮像レンズのレンズデータを示す。表１の枠外上部にはｄ線に関する諸元を示しており、ｆは全系の焦点距離、Ｂｆは空気換算距離でのバックフォーカス、ＦＮｏ．はＦナンバー、２ωは無限遠物体に合焦した状態における最大全画角である。

表１のＳｉの欄は最も物体側の構成要素の物体側の面を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の欄はｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄は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。なお、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。

表１のＮｄｊの欄は最も物体側の構成要素を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の欄はｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示す。なお、表１には、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰ、像面Ｓｉｍも合わせて示している。表１では、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、像面Ｓｉｍに相当する面の面番号の欄には面番号と（ＩＭＧ）という語句を記載している。

以下に示す各表では、角度の単位には度を用い、長さの単位にはｍｍ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可能である。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に左から順に、実施例１の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差（ディストーション）図、倍率色収差（倍率の色収差）図の各収差図をそれぞれ示す。球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に関する収差をそれぞれ黒の実線、長破線、短破線、灰色の実線で示す。非点収差図では、サジタル方向、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差をそれぞれ実線、短破線で示す。歪曲収差図では、ｄ線に関する収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線に関する収差をそれぞれ長破線、短破線、灰色の実線で示す。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。

上記の実施例１の説明で述べた図示方法、各データの記号、意味、記載方法等は、特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ため、以下では重複説明を省略する。

［実施例２］
図２に、実施例２の撮像レンズの構成と光線軌跡を示す。実施例２の撮像レンズの各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例１のものと同様である。表２に、実施例２の撮像レンズのレンズデータを示す。図８に左から順に、実施例２の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。

［実施例３］
図３に、実施例３の撮像レンズの構成と光線軌跡を示す。実施例３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Ｌ１〜Ｌ４の４枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２がレンズＬ５のみからなり、第３レンズ群Ｇ３が物体側から順にレンズＬ６〜Ｌ９の４枚のレンズからなる。表３に、実施例３の撮像レンズのレンズデータを示す。図９に左から順に、実施例３の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。

［実施例４］
図４に、実施例４の撮像レンズの構成と光線軌跡を示す。実施例４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Ｌ１〜Ｌ３の３枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２がレンズＬ４のみからなり、第３レンズ群Ｇ３が物体側から順にレンズＬ５〜Ｌ８の４枚のレンズからなる。表４に、実施例４の撮像レンズのレンズデータを示す。図１０に左から順に、実施例４の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。

［実施例５］
図５に、実施例５の撮像レンズの構成と光線軌跡を示す。実施例５の撮像レンズの各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例４のものと同様である。表５に、実施例５の撮像レンズのレンズデータを示す。図１１に左から順に、実施例５の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。

［実施例６］
図６に、実施例６の撮像レンズの構成と光線軌跡を示す。実施例６の撮像レンズの各レンズ群を構成するレンズの枚数は実施例３のものと同様である。表６に、実施例６の撮像レンズのレンズデータを示す。図１２に左から順に、実施例６の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図を示す。

表７に上記実施例１〜６の撮像レンズの条件式（１）〜（９）の対応値を示す。表７に示す値はｄ線を基準とするものである。

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、全系が８枚または９枚のレンズからなり、小型に構成され、Ｆナンバーが１．７〜１．８５の範囲にあり小さなＦナンバーを有し、結像領域中心から周辺にわたって色収差を始めとする諸収差が良好に補正されて高い光学性能が実現されている。

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に示すカメラ１０は、本発明の一実施形態に係る撮像装置である。このカメラ１０は、カメラ本体１１に、本発明の実施形態に係る撮像レンズ１を収納した鏡筒１２が取り付けられた監視カメラである。カメラ本体１１の内部には不図示の撮像素子（不図示）が設けられている。この撮像素子は、撮像レンズ１により形成される光学像を撮像して電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等により構成される。なお、撮像素子は、撮像レンズ１の光軸Ｚが撮像素子の中心を通るように配置されている。

図１４Ａ、図１４Ｂに示すカメラ３０は、本発明の別の実施形態に係る撮像装置である。図１４Ａは前面側から見た斜視図を示し、図１４Ｂは背面側から見た斜視図を示す。カメラ３０は、交換レンズ３８が取り外し自在に装着される、ノンレフレックス方式のデジタルカメラである。交換レンズ３８は、本発明の実施形態に係る撮像レンズ１を鏡筒内に収納したものである。

このカメラ３０はカメラボディ３１を備え、その上面にはシャッターボタン３２と電源ボタン３３とが設けられている。またカメラボディ３１の背面には、操作部３４、３５と表示部３６とが設けられている。表示部３６は、撮像された画像や、撮像される前の画角内にある画像を表示するためのものである。

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３８がカメラボディ３１に装着されるようになっている。

カメラボディ３１内には、交換レンズ３８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等の撮像素子（不図示）、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、アッベ数の値等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

また、撮像装置の実施形態では、監視カメラやノンレフレックス（いわゆるミラーレス）方式のデジタルカメラを例に挙げ図を示して説明したが、本発明の撮像装置はこれに限定されるものではなく、例えば、工業用カメラ、一眼レフカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ等の種々の撮像装置に本発明を適用することも可能である。

１ 撮像レンズ
２ 軸上光束
３ 最大画角の軸外光束
５ 撮像素子
１０、３０ カメラ
１１ カメラ本体
１２ 鏡筒
３１ カメラボディ
３２ シャッターボタン
３３ 電源ボタン
２０ 交換レンズ
３４、３５ 操作部
３６ 表示部
３７ マウント
３８ 交換レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１〜Ｌ９ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (17)

1. 物体側から順に、負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、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とから実質的になり、
   前記第１レンズ群は、４枚以下のレンズから実質的になり、前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して正レンズ、負メニスカスレンズを有し、さらに最も像側に負レンズを有し、
   前記第２レンズ群は、１枚の単レンズから実質的になり、
   前記第３レンズ群は、５枚以下のレンズから実質的になり、前記第３レンズ群の最も像側から連続して配置された４枚のレンズは隣り合うレンズの屈折力の符号が異なり、
   下記条件式（１）、（２）、（４−１）、（５）を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   ４２＜ν１２ａｖｅ＜６０ （１）
   −０．３＜ｆ／ｆ１２＜０．２ （２）
   ４０＜νｄ２＜６０ （４−１）
   −２＜ｆ／ｆ１＜−０．７５ （５）
   ただし、
   ν１２ａｖｅ：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の全レンズのｄ線基準の平均アッベ数
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆ１２：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離
   νｄ２：前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズのｄ線基準のアッベ数
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
2. 下記条件式（３）を満足する請求項１記載の撮像レンズ。
   １＜Ｄｔｈ１２／ｆ＜４．５ （３）
   ただし、
   Ｄｔｈ１２：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記第２レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
3. 下記条件式（６）を満足する請求項１または２記載の撮像レンズ。
   ０．１５＜Ｄｂｗ１２／ｆ＜１．５ （６）
   ただし、
   Ｄｂｗ１２：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上の空気間隔
4. 下記条件式（７）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。
   ０．４＜ｆ／ｆ３＜１ （７）
   ただし、
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
5. 下記条件式（８）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。
   ０．２＜ｆ／ｆ２＜１ （８）
   ただし、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
6. 下記条件式（９）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。
   ０．１５＜（Ｒ３−Ｒ４）／（Ｒ３＋Ｒ４）＜０．６ （９）
   ただし、
   Ｒ３：前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズの物体側の面の曲率半径
   Ｒ４：前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズの像側の面の曲率半径
7. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、前記正レンズと、前記負メニスカスレンズと、前記負レンズとから実質的になる請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
8. 前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズと前記第１レンズ群の前記負レンズとの光軸上の空気間隔より、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上の空気間隔が広い請求項７記載の撮像レンズ。
9. 前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、前記４枚のレンズとから実質的になる請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
10. 前記第３レンズ群は、前記４枚のレンズから実質的になる請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
11. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、前記正レンズと、前記負メニスカスレンズと、正レンズと、前記負レンズとから実質的になる請求項１から６、１０のいずれか１項記載の撮像レンズ。
12. 下記条件式（１−１）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。
    ４６＜ν１２ａｖｅ＜５５ （１−１）
13. 下記条件式（２−１）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。
    −０．２＜ｆ／ｆ１２＜０．１５ （２−１）
14. 下記条件式（３−１）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。
    １．５＜Ｄｔｈ１２／ｆ＜４ （３−１）
    ただし、
    Ｄｔｈ１２：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記第２レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
15. 下記条件式（５−１）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。
    −１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．８ （５−１）
16. 下記条件式（６−１）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。
    ０．２１＜Ｄｂｗ１２／ｆ＜１．１ （６−１）
    ただし、
    Ｄｂｗ１２：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上の空気間隔
17. 請求項１から１６のいずれか１項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。