JP6266497B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビデオカメラや映画撮影用カメラ、デジタルカメラ、監視用カメラ等の電子カメラ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。

近年、映画撮影用カメラやデジタルカメラでは４Ｋ化や８Ｋ化が進み、これらのカメラに用いられる撮像レンズについてもより高画素に対応して諸収差が良好に補正された高性能なレンズが求められてきている。

このような映画撮影用カメラを初め、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ等の電子カメラに用いられる撮像レンズに関して、特許文献１、２が知られている。特許文献１、２では、いずれも３群構成の撮像レンズが開示されている。

国際公開第２０１４／０９７５７０号 特開平０３−１４１３１３号公報

しかしながら、特許文献１の撮像レンズは、焦点距離に対するレンズ全長の比があまり短くなく、小型化に不利である。また、特許文献２の撮像レンズは、諸収差の補正が十分とは言えない。従って、小型で、かつ諸収差が良好に補正された撮像レンズが求められている。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、小型で、かつ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、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群から実質的になり、第１レンズ群は、物体側から順に、１枚以上の正単レンズ、１組以上の接合レンズ、１枚以上の負単レンズ、像側に凹面を向けた負メニスカス単レンズから実質的になり、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズから実質的になり、第３レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、１枚以上の負レンズ、１枚以上の正レンズから実質的になり、第３レンズ群を像面に対して固定し、第１レンズ群、絞り、および、第２レンズ群を物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われることを特徴とするものである。

本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式（１）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（１−１）を満足することがより好ましい。
０＜−ｆ／ｆ３＜０．２８ …（１）
０．０１＜−ｆ／ｆ３＜０．２６ …（１−１）
ただし、
ｆ：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（２）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
０＜−ｆ１２／ｆ３＜０．２２５ …（２）
０．００５＜−ｆ１２／ｆ３＜０．２２ …（２−１）
ただし、
ｆ１２：無限遠物体に合焦した際の第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（３−１）を満足することがより好ましい。
０＜（Ｒ２ｆ−Ｒ２ｒ）／（Ｒ２ｆ＋Ｒ２ｒ）＜０．１５ …（３）
０．０５＜（Ｒ２ｆ−Ｒ２ｒ）／（Ｒ２ｆ＋Ｒ２ｒ）＜０．１４ …（３−１）
ただし、
Ｒ２ｆ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２ｒ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの像側の面の曲率半径

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
０．１８＜Ｌ２／Ｒ２ｆ＜１．０ …（４）
０．２＜Ｌ２／Ｒ２ｆ＜０．６ …（４−１）
ただし、
Ｌ２：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの中心厚
Ｒ２ｆ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径

また、下記条件式（５）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
０．１＜（Ｒ１ｒ−Ｒ１ｆ）／（Ｒ１ｒ＋Ｒ１ｆ）＜４．０ …（５）
０．５＜（Ｒ１ｒ−Ｒ１ｆ）／（Ｒ１ｒ＋Ｒ１ｆ）＜３．０ …（５−１）
ただし、
Ｒ１ｒ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの像側の面の曲率半径
Ｒ１ｆ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの物体側の面の曲率半径

また、第１レンズ群中の負単レンズの物体側に隣接して、像側に凹面を向けた負レンズと正レンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズが配置されていることが好ましい。

また、下記条件式（６）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
０．１＜（Ｒ３ｒ−Ｒ３ｆ）／（Ｒ３ｒ＋Ｒ３ｆ）＜１．６５ …（６）
０．２＜（Ｒ３ｒ−Ｒ３ｆ）／（Ｒ３ｒ＋Ｒ３ｆ）＜１．６ …（６−１）
ただし、
Ｒ３ｒ：第３レンズ群中の最も像側の正レンズの像側の面の曲率半径
Ｒ３ｆ：第３レンズ群中の最も像側の正レンズの物体側の面の曲率半径

また、第２レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズから実質的になることが好ましい。

また、合焦の際に、第１レンズ群、絞り、および、第２レンズ群が一体的に移動するようにしてもよいし、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第１レンズ群と第２レンズ群が離れるように物体側へ移動するようにしてもよい。

本発明の撮像装置は、上記記載の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。

なお、上記「〜から実質的になる」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやマスク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、撮像素子、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、上記のレンズの面形状や曲率半径や屈折力の符号は、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、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群から実質的になり、第１レンズ群は、物体側から順に、１枚以上の正単レンズ、１組以上の接合レンズ、１枚以上の負単レンズ、像側に凹面を向けた負メニスカス単レンズから実質的になり、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズから実質的になり、第３レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、１枚以上の負レンズ、１枚以上の正レンズから実質的になり、第３レンズ群を像面に対して固定し、第１レンズ群、絞り、および、第２レンズ群を物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われるものとしたので、小型で、かつ諸収差が良好に補正された撮像レンズとすることが可能となる。

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、装置を小型化できるとともに、高画質の画像を取得することができる。

本発明の一実施形態にかかる撮像レンズ（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１の撮像レンズの光路図 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 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図

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かかる撮像レンズのレンズ構成を示す断面図、図８は上記撮像レンズの光路図である。図１、８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、８は、無限遠物体合焦時のレンズ配置状態を示しており、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上の絞りの位置を示すものである。また、図８では軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂも合わせて示している。

図１、８に示すように、この撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなるものである。

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、８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。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、１枚以上の正単レンズ、１組以上の接合レンズ、１枚以上の負単レンズ、像側に凹面を向けた負メニスカス単レンズから構成されている。

また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズから構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、１枚以上の負レンズ、１枚以上の正レンズから構成されている。

また、第３レンズ群Ｇ３を像面に対して固定し、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２を物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われるように構成されている。

上記のように、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２をともに正の屈折力を有するものとし、２つのレンズ群で正の屈折力を分担することにより、球面収差を抑えることができる。

また、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３としてテレフォトタイプの構成とすることにより、レンズ全長を短縮することができるとともに、合焦の際の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２の移動量を小さくすることができる。

また、第１レンズ群Ｇ１において、接合レンズを配置することにより、色収差を良好に補正することができる。さらにその像側の負単レンズおよび像側に凹面を向けた負メニスカス単レンズにより、非点収差、像面湾曲、倍率色収差などの諸収差を良好に補正することができる。また、負メニスカス単レンズの物体側に負単レンズを配置することにより、焦点距離に対するレンズ全長の比を短くする、もしくは、レンズ径を小さくすることができる。

本実施形態の撮像レンズにおいては、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で、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなりすぎるのを防ぐことができるため、球面収差が補正過剰、像面湾曲が補正不足になるのを防ぐことができる、もしくは、レンズ全長が伸びるのを防ぐことができる。また、条件式（１）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の屈折力が強くなりすぎるのを防ぐことができるため、球面収差が補正不足、像面湾曲が補正過剰になるのを防ぐことができる、もしくは、倍率色収差の悪化を防ぐことができる。なお、下記条件式（１−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０＜−ｆ／ｆ３＜０．２８ …（１）
０．０１＜−ｆ／ｆ３＜０．２６ …（１−１）
ただし、
ｆ：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（２）を満足することが好ましい。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の合成屈折力と第３レンズ群Ｇ３の屈折力の比が非対称になりすぎるのを防ぐことができるため、レンズ全長の短縮化や、至近距離物体への合焦に有利となる。なお、下記条件式（２−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。ここで、条件式（２−１）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と第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離が小さくなりすぎるのを防ぐことができるため、球面収差が補正不足になるのを防ぐことができる、もしくは、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなりすぎるのを防ぐことができるため、至近距離物体に合焦する際に球面収差が補正過剰、像面湾曲が補正不足になるのを防ぐことができる。
０＜−ｆ１２／ｆ３＜０．２２５ …（２）
０．００５＜−ｆ１２／ｆ３＜０．２２ …（２−１）
ただし、
ｆ１２：無限遠物体に合焦した際の第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、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で、レンズ全長の短縮化に有利となる。また、条件式（３）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で生じる収差、特に球面収差の補正に有利となる。なお、下記条件式（３−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０＜（Ｒ２ｆ−Ｒ２ｒ）／（Ｒ２ｆ＋Ｒ２ｒ）＜０．１５ …（３）
０．０５＜（Ｒ２ｆ−Ｒ２ｒ）／（Ｒ２ｆ＋Ｒ２ｒ）＜０．１４ …（３−１）
ただし、
Ｒ２ｆ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２ｒ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの像側の面の曲率半径

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、球面収差の補正に有利となる。また、条件式（４）の上限以上とならないようにすることで、非点収差、像面湾曲の補正に有利となる。なお、下記条件式（４−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１８＜Ｌ２／Ｒ２ｆ＜１．０ …（４）
０．２＜Ｌ２／Ｒ２ｆ＜０．６ …（４−１）
ただし、
Ｌ２：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの中心厚
Ｒ２ｆ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径

また、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で、球面収差の補正に有利となる。また、条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、非点収差、像面湾曲の補正に有利となる。なお、下記条件式（５−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１＜（Ｒ１ｒ−Ｒ１ｆ）／（Ｒ１ｒ＋Ｒ１ｆ）＜４．０ …（５）
０．５＜（Ｒ１ｒ−Ｒ１ｆ）／（Ｒ１ｒ＋Ｒ１ｆ）＜３．０ …（５−１）
ただし、
Ｒ１ｒ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの像側の面の曲率半径
Ｒ１ｆ：第１レンズ群中の負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの物体側の面の曲率半径

また、第１レンズ群Ｇ１中の負単レンズの物体側に隣接して、像側に凹面を向けた負レンズと正レンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズが配置されていることが好ましい。このような構成とすることで、色収差を補正することができる。

また、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で、非点収差と像面湾曲の補正に有利となる。また、条件式（６）の上限以上とならないようにすることで、球面収差と倍率色収差の補正に有利となる。なお、下記条件式（６−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１＜（Ｒ３ｒ−Ｒ３ｆ）／（Ｒ３ｒ＋Ｒ３ｆ）＜１．６５ …（６）
０．２＜（Ｒ３ｒ−Ｒ３ｆ）／（Ｒ３ｒ＋Ｒ３ｆ）＜１．６ …（６−１）
ただし、
Ｒ３ｒ：第３レンズ群中の最も像側の正レンズの像側の面の曲率半径
Ｒ３ｆ：第３レンズ群中の最も像側の正レンズの物体側の面の曲率半径

また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズからなることが好ましい。このような構成とすることで、フォーカシングに伴う像面湾曲の変動を良好に補正することが可能となる。

また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するようにしてもよく、これにより、合焦用の機構が簡単になるため、合焦精度を向上させることができる。また、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が離れるように物体側へ移動するようにしてもよく、これにより、合焦時の球面収差、非点収差などの収差変動を抑えることができる。

また、本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、ローパスフィルタや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、もしくは、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。

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２〜７に対応した図２〜７においては、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上の絞りの位置を示すものである。

実施例１の撮像レンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１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Ｌ１１、両凸レンズＬ１２と両凹レンズＬ１３の接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と正メニスカスレンズＬ１５の接合レンズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、両凹レンズＬ２１と両凸レンズＬ２２の接合レンズ、両凸レンズＬ２３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、両凹レンズＬ３３と、両凸レンズＬ３４から構成されている。

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が離れるように物体側へ移動するように構成されている。この際に、開口絞りＳｔは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。なお、開口絞りＳｔは、第１レンズ群Ｇ１と一体的に移動するようにしてもよいし、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２と異なる軌跡で移動するようにしてもよい。

上記のように、第１レンズ群Ｇ１に２組の接合レンズを配置することにより、色収差や球面収差の補正が容易となる。また、正メニスカスレンズＬ１１を物体側に凸面を向けたものとすることで、球面収差の発生を抑えることができる。また、負レンズＬ１６を物体側に凹面を向けたものとすることで、球面収差の補正が容易となる。

実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、移動面の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２〜７についても基本的に同様である。なお、以下の表１〜２２に示す数値および図９〜１５の収差図は、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離が１００となるように規格化されたものである。

表１のレンズデータにおいて、面番号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面番号を示し、曲率半径の欄には各面の曲率半径を示し、面間隔の欄には各面とその次の面との光軸Ｚ上の間隔を示す。また、ｎｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示す。

ここで、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、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（開口絞り）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、変倍時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。このＤＤ[ｉ]に対応する数値は表３に示している。

表２の諸元に関するデータに、無限遠物体合焦時、中間位置物体合焦時、最至近物体合焦時の各々の、角倍率β、Ｆ値ＦＮｏ．、全画角２ωの値を示す。

基本レンズデータおよび諸元に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用いているが、その他については規格化をしているため単位はない。

実施例１の撮像レンズの各収差図を図９に示す。なお、図９中の上段左側から順に無限遠物体合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９中の中段左側から順に中間位置物体合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９中の下段左側から順に最至近物体合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。球面収差、非点収差、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)についての収差をそれぞれ実線、長破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と点線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ長破線、点線で示す。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、記載方法は、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の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図２に示す。また、実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを表４に、諸元に関するデータを表５に、移動面の間隔に関するデータを表６に、各収差図を図１０に示す。実施例２の撮像レンズは、実施例１の撮像レンズと比較して、第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１６が両凹形状である点が異なる。また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するように構成されている。

次に、実施例３の撮像レンズについて説明する。実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。また、実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを表７に、諸元に関するデータを表８に、移動面の間隔に関するデータを表９に、各収差図を図１１に示す。実施例３の撮像レンズは、第３レンズ群Ｇ３が、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Ｌ３１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２、両凹レンズＬ３３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４の接合レンズから構成されている以外は、実施例２と同様である。また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するように構成されている。

次に、実施例４の撮像レンズについて説明する。実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。また、実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを表１０に、諸元に関するデータを表１１に、移動面の間隔に関するデータを表１２に、各収差図を図１２に示す。実施例４の撮像レンズは、第３レンズ群Ｇ３が、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Ｌ３１、両凹レンズＬ３２、両凸レンズＬ３３から構成されている以外は、実施例２と同様である。また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するように構成されている。このように第３レンズ群Ｇ３を３枚のレンズで構成とすることで、実施例２等の撮像レンズと比較してコスト低下を図ることができる。

次に、実施例５の撮像レンズについて説明する。実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。また、実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、移動面の間隔に関するデータを表１５に、各収差図を図１３に示す。実施例５の撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、両凸レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と正メニスカスレンズＬ１４の接合レンズ、両凹レンズＬ１５、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６から構成され、第２レンズ群Ｇ２が、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と正メニスカスレンズＬ２２の接合レンズ、両凸レンズＬ２３から構成されている以外は、実施例２と同様である。また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するように構成されている。このように第１レンズ群Ｇ１を６枚のレンズで構成とすることで、実施例２等の撮像レンズと比較してコスト低下を図ることができる。また、レンズＬ１２を正メニスカスレンズとすることで球面収差の発生を抑えることができる。

次に、実施例６の撮像レンズについて説明する。実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。また、実施例６の撮像レンズの基本レンズデータを表１６に、諸元に関するデータを表１７に、移動面の間隔に関するデータを表１８に、各収差図を図１４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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と正メニスカスレンズＬ１４の接合レンズ、両凹レンズＬ１５、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６から構成され、第３レンズ群Ｇ３が、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Ｌ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３から構成されている以外は、実施例２と同様である。また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するように構成されている。

次に、実施例７の撮像レンズについて説明する。実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図７に示す。また、実施例７の撮像レンズの基本レンズデータを表１９に、諸元に関するデータを表２０に、移動面の間隔に関するデータを表２１に、各収差図を図１５に示す。実施例７の撮像レンズは、第３レンズ群Ｇ３が、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Ｌ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と正メニスカスレンズＬ３３の接合レンズから構成されている以外は、実施例６と同様である。また、合焦の際に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、および、第２レンズ群Ｇ２が一体的に移動するように構成されている。このようにレンズＬ３２とレンズＬ３３を接合することにより、第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数が同じ３枚である実施例４や実施例６に較べ、組み立て精度を厳しくすることなく、接合面の曲率半径の絶対値を小さくすることができるため、色収差や像面湾曲の補正に有利となる。

実施例１〜７の撮像レンズの条件式（１）〜（６）に対応する値を表２２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２２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１〜７の撮像レンズは全て、条件式（１）〜（６）を満たしており、小型で、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かかる撮像装置について説明する。図１６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撮像装置の概略構成図を示す。なお、図１６では各レンズ群を概略的に示している。この撮像装置としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。

図１６に示す撮像装置１０は、撮像レンズ１と、撮像レンズ１の像側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７は撮像レンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面が撮像レンズ１の像面に一致するように配置される。

撮像レンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。

この撮像装置１０は、本発明の実施形態の撮像レンズ１を備えているため、装置を小型化できるとともに、高画質の画像を取得することができる。

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。

１ 撮像レンズ
６ フィルタ
７ 撮像素子
８ 信号処理回路
９ 表示装置
１０ 撮像装置
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
ＰＰ 光学部材
Ｌ１１〜Ｌ３４ レンズ
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (18)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群から実質的になり、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、１枚以上の正単レンズ、１組以上の接合レンズ、１枚以上の負単レンズ、像側に凹面を向けた負メニスカス単レンズから実質的になり、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズから実質的になり、
   前記第３レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、１枚以上の負レンズ、１枚以上の正レンズから実質的になり、
   前記第３レンズ群を像面に対して固定し、前記第１レンズ群、前記絞り、および、前記第２レンズ群を物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる
   ことを特徴とする撮像レンズ。
2. 下記条件式（１）を満足する
   請求項１記載の撮像レンズ。
   ０＜−ｆ／ｆ３＜０．２８ …（１）
   ただし、
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
3. 下記条件式（２）を満足する
   請求項１または２記載の撮像レンズ。
   ０＜−ｆ１２／ｆ３＜０．２２５ …（２）
   ただし、
   ｆ１２：無限遠物体に合焦した際の前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
4. 下記条件式（３）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＜（Ｒ２ｆ−Ｒ２ｒ）／（Ｒ２ｆ＋Ｒ２ｒ）＜０．１５ …（３）
   ただし、
   Ｒ２ｆ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径
   Ｒ２ｒ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの像側の面の曲率半径
5. 下記条件式（４）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。
   ０．１８＜Ｌ２／Ｒ２ｆ＜１．０ …（４）
   ただし、
   Ｌ２：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの中心厚
   Ｒ２ｆ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径
6. 下記条件式（５）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。
   ０．１＜（Ｒ１ｒ−Ｒ１ｆ）／（Ｒ１ｒ＋Ｒ１ｆ）＜４．０ …（５）
   ただし、
   Ｒ１ｒ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの像側の面の曲率半径
   Ｒ１ｆ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの物体側の面の曲率半径
7. 前記第１レンズ群中の前記負単レンズの物体側に隣接して、像側に凹面を向けた負レンズと正レンズを物体側からこの順に接合してなる接合レンズが配置されている
   請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
8. 下記条件式（６）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。
   ０．１＜（Ｒ３ｒ−Ｒ３ｆ）／（Ｒ３ｒ＋Ｒ３ｆ）＜１．６５ …（６）
   ただし、
   Ｒ３ｒ：前記第３レンズ群中の最も像側の正レンズの像側の面の曲率半径
   Ｒ３ｆ：前記第３レンズ群中の最も像側の正レンズの物体側の面の曲率半径
9. 前記第２レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズを物体側からこの順に接合した接合レンズ、両凸レンズから実質的になる
   請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
10. 合焦の際に、前記第１レンズ群、前記絞り、および、前記第２レンズ群が一体的に移動する
    請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
11. 無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が離れるように物体側へ移動する
    請求項１から９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。
    ０．０１＜−ｆ／ｆ３＜０．２６ …（１−１）
    ただし、
    ｆ：全系の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
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。
    ０．００５＜−ｆ１２／ｆ３＜０．２２ …（２−１）
    ただし、
    ｆ１２：無限遠物体に合焦した際の前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
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。
    ０．０５＜（Ｒ２ｆ−Ｒ２ｒ）／（Ｒ２ｆ＋Ｒ２ｒ）＜０．１４ …（３−１）
    ただし、
    Ｒ２ｆ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径
    Ｒ２ｒ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの像側の面の曲率半径
15. 下記条件式（４−１）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。
    ０．２＜Ｌ２／Ｒ２ｆ＜０．６ …（４−１）
    ただし、
    Ｌ２：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの中心厚
    Ｒ２ｆ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側の面の曲率半径
16. 下記条件式（５−１）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。
    ０．５＜（Ｒ１ｒ−Ｒ１ｆ）／（Ｒ１ｒ＋Ｒ１ｆ）＜３．０ …（５−１）
    ただし、
    Ｒ１ｒ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの像側の面の曲率半径
    Ｒ１ｆ：前記第１レンズ群中の前記負メニスカス単レンズの物体側に隣接する負単レンズの物体側の面の曲率半径
17. 下記条件式（６−１）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。
    ０．２＜（Ｒ３ｒ−Ｒ３ｆ）／（Ｒ３ｒ＋Ｒ３ｆ）＜１．６ …（６−１）
    ただし、
    Ｒ３ｒ：前記第３レンズ群中の最も像側の正レンズの像側の面の曲率半径
    Ｒ３ｆ：前記第３レンズ群中の最も像側の正レンズの物体側の面の曲率半径
18. 請求項１から１７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。