JP6789898B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、特にデジタルカメラ、レンズ交換式デジタルカメラ、映画撮影用カメラ等の撮像装置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。

デジタルカメラ、レンズ交換式デジタルカメラ、映画撮影用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像レンズにおいて、小型で高速なフォーカシングに有利なインナーフォーカス式の撮像レンズが提案されてきた（例えば、特許文献１、２）。

特開２０１２−２２６３０９号公報 特開２０１３−３７０８０号公報

特許文献１、２では、フォーカスレンズ群を１枚のレンズのみで構成した、高速フォーカシングに有利な撮像レンズが開示されている。

しかしながら、特許文献１の実施例１，２の撮像レンズは、広角タイプの撮像レンズとしては画角が十分ではない。特許文献１の実施例３，４の撮像レンズは、広角タイプの撮像レンズとして十分な画角をもっているが、光学全長が大きくレンズ系の小型化が十分ではない。

また、特許文献２に記載の撮像レンズは、小型ではあるが、構成上、諸収差を抑制しつつ十分な画角を確保するのが難しい。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、インナーフォーカス式の撮像レンズにおいて、小型で広画角の撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の第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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第３レンズ群は、負レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１、第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面から絞りまでの光軸上の距離をＧＳ１、絞りから第２レンズ群の最も像側のレンズの像側面までの距離をＧＳ２とした場合、条件式（１）および（２）を満足する。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
０．８＜ＧＳ１／ＧＳ２＜２．１ …（２）
本発明の第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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第２レンズ群は、最も物体側に、物体側に凹面を向けたレンズを有し、第３レンズ群は、負レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、条件式（１）を満足する。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
本発明の第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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第２レンズ群は、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズを有し、第３レンズ群は、負レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、条件式（１）を満足する。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
本発明の第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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第３レンズ群は、負レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２とした場合、条件式（１）および（８）を満足する。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
１＜ｆ／ｆ１２＜２．５ …（８）
本発明の第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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第２レンズ群は、物体側から順に、非球面レンズと、３枚のレンズが接合された３枚接合レンズとを有し、この３枚接合レンズは、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなり、第３レンズ群は、負レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、条件式（１）を満足する。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
本発明の第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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第３レンズ群は、負レンズからなり、第４レンズ群は、正レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、条件式（１）を満足する。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）

なお、条件式（１−１）を満足することが好ましい。
−５＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．５ …（１−１）

本発明の第１の撮像レンズにおいては、条件式（２−１）を満足することが好ましい。
１＜ＧＳ１／ＧＳ２＜１．９ …（２−１）

また、第１レンズ群は、物体側から順に負レンズと正レンズが接合された接合レンズを有することが好ましい。

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、条件式（３）を満足することが好ましい。
０．０５＜ｆ／ｆ４＜０．７ …（３）

また、第２レンズ群は、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズを有し、この接合レンズを構成する正レンズのうちアッベ数が最大のものと、この接合レンズを構成する負レンズのうちアッベ数が最小のものとの、アッベ数の差をνｄｉｆｆ２とした場合、条件式（４）を満足することが好ましい。なお、第２レンズ群において、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズが複数ある場合は、条件式（４）を満足する接合レンズが少なくとも１つあればよい。
１０＜νｄｉｆｆ２ …（４）

また、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第２レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ２とした場合、条件式（５）を満足することが好ましく、条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
−４＜ｆ２／Ｒａ２＜−０．５ …（５）
−２．５＜ｆ２／Ｒａ２＜−０．８ …（５−１）

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、条件式（６）を満足することが好ましく、条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
０．０５＜ｆ／ｆ１＜０．７ …（６）
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．６ …（６−１）

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、条件式（７）を満足することが好ましく、条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
−１．５＜ｆ／ｆ３＜−０．１ …（７）
−１．３＜ｆ／ｆ３＜−０．２ …（７−１）

また、空気換算長によるバックフォーカスをＢｆ、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、条件式（９）を満足することが好ましい。
０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．１ …（９）

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ものである。

なお、上記「〜からなる」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、各条件式における屈折率およびアッベ数は、ｄ線を基準波長とする。

また、上記のレンズの面形状、屈折力の符号、および曲率半径は、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レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第３レンズ群は、負レンズからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、第１レンズ群の焦点距離と第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径に関する所定の条件式を満足するようにしたので、小型で広画角の撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像装置を提供することができる。

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８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例４の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例６の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例７の撮像レンズの各収差図 本発明の実施例８の撮像レンズの各収差図 本発明の一実施形態による撮像装置の前面側を示す斜視図 図１７の撮像装置の背面側を示す斜視図

以下、本発明の一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である。図１に示す構成例は、後述の実施例１の撮像レンズの構成と共通である。図１においては、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図１は、無限遠物体に合焦した状態を示しており、軸上光束ａおよび最大画角の光束ｂを併せて記入している。

なお、撮像レンズが撮像装置に搭載される際には、撮像装置の仕様に応じた各種フィルタおよび／または保護用のカバーガラスを備え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。しかし、光学部材ＰＰの位置は図１に示すものに限定されないし、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。

本実施形態の撮像レンズは、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、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなり、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、第３レンズ群Ｇ３は、負レンズＬ３ａからなり、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３のみが光軸Ｚに沿って像側へ移動するように構成されている。

第１レンズ群Ｇ１に正の屈折力を持たすことによって、軸上光線の高さを抑制し、開口絞りＳｔおよび第２レンズ群Ｇ２の径の大きさを抑えることができる。また、第１レンズ群Ｇ１において、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを持たすことによって、歪曲収差および非点収差を補正しながら、画角を確保することができる。

開口絞りＳｔを、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置することによって、開口絞りＳｔに対する光学系の対称性がよくなり、特に倍率色収差の良好な補正に有利となる。

フォーカス群である第３レンズ群Ｇ３を負レンズＬ３ａのみで構成することによって、フォーカス群を軽量化できるため、オートフォーカスの高速化に寄与する。また、無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３のみが光軸Ｚに沿って像側へ移動するように構成することによって、第３レンズ群Ｇ３の負の屈折力を抑えて諸収差の発生を抑えることができるとともに、第３レンズ群Ｇ３の径の大きさを抑えることができる。

第４レンズ群Ｇ４に正の屈折力を持たすことによって、像面Ｓｉｍへの光線入射角を小さく抑えることができる。

また、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、第１レンズ群Ｇ１における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、条件式（１）を満足するように構成されている。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、球面収差の抑制に有利となる。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、光学全長の短縮化を行いつつ画角を確保するのに有利となる。なお、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。
−９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
−５＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．５ …（１−１）

本実施形態の撮像レンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズの物体側面から開口絞りＳｔまでの光軸Ｚ上の距離をＧＳ１、開口絞りＳｔから第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズの像側面までの距離をＧＳ２とした場合、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、諸収差を抑制しつつ画角を確保するのに有利となる。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、光学全長の短縮化に有利となる。なお、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。
０．８＜ＧＳ１／ＧＳ２＜２．１ …（２）
１＜ＧＳ１／ＧＳ２＜１．９ …（２−１）

また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に負レンズと正レンズが接合された接合レンズを有することが好ましい。このような構成とすることによって、軸上色収差および倍率色収差の補正に有利となる。

また、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に、物体側に凹面を向けたレンズを有することが好ましい。このような構成とすることによって、非点収差の発生を抑えられ、画角を確保するのに有利となる。

また、第２レンズ群Ｇ２は、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズを有することが好ましい。このような構成とすることによって、軸上色収差および倍率色収差の補正に有利となる。

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とした場合、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、像面Ｓｉｍへの光線入射角を小さく抑えるのに有利となる。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、ペッツバール和を抑え、像面湾曲の抑制に有利となる。なお、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。
０．０５＜ｆ／ｆ４＜０．７ …（３）
０．０７＜ｆ／ｆ４＜０．６ …（３−１）

また、第２レンズ群Ｇ２は、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズを有し、この接合レンズを構成する正レンズのうちアッベ数が最大のものと、この接合レンズを構成する負レンズのうちアッベ数が最小のものとの、アッベ数の差をνｄｉｆｆ２とした場合、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によって、軸上色収差および倍率色収差の補正が不足することを防ぎ、適切な補正が可能になる。なお、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。条件式（４−１）の上限以上とならないようにすることによって、軸上色収差および倍率色収差の補正が過剰となることを防ぎ、適切な補正が可能になる。
１０＜νｄｉｆｆ２ …（４）
１０＜νｄｉｆｆ２＜５０ …（４−１）

また、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ２とした場合、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、球面収差が補正不足になり過ぎるのを抑えることができる。条件式（５）の上限以上とならないようにすることによって、球面収差が補正過剰になり過ぎるのを抑えることができる。なお、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。
−４＜ｆ２／Ｒａ２＜−０．５ …（５）
−２．５＜ｆ２／Ｒａ２＜−０．８ …（５−１）

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とした場合、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、軸上光線の高さを抑制し、開口絞りＳｔおよび第２レンズ群Ｇ２の径の大きさを抑えるのに有利となる。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、球面収差および非点収差を抑えるのに有利となる。なお、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。
０．０５＜ｆ／ｆ１＜０．７ …（６）
０．１＜ｆ／ｆ１＜０．６ …（６−１）

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とした場合、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、合焦時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくなり過ぎるのを抑え、オートフォーカスの高速化に有利となる。また、第２レンズ群Ｇ２の像側および第４レンズ群Ｇ４の物体側に機構部品を配置するための空間を確保するのに有利となる。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、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり過ぎるのを抑えることができるため、合焦時の球面収差、非点収差、および色収差の変動を抑え、近接側で良好な光学性能を得ることができる。なお、条件式（７−１）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。
−１．５＜ｆ／ｆ３＜−０．１ …（７）
−１．３＜ｆ／ｆ３＜−０．２ …（７−１）

また、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離をｆ１２とした場合、条件式（８）を満足することが好ましい。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、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力が弱くなり過ぎるのを抑えることができるため、光学全長を抑えることができる。条件式（８）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力が強くなり過ぎるのを抑えることができるため、球面収差および非点収差を抑えるのに有利となる。なお、条件式（８−１）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。
１＜ｆ／ｆ１２＜２．５ …（８）
１．２＜ｆ／ｆ１２＜２．１ …（８−１）

また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、非球面レンズと、３枚のレンズが接合された３枚接合レンズとを有し、３枚接合レンズは、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなることが好ましい。このような構成とすることによって、軸上色収差および倍率色収差の補正に有利となる。

また、第４レンズ群Ｇ４は、正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によって、レンズ全長の短縮およびレンズ系の軽量化に寄与する。

また、空気換算長によるバックフォーカスをＢｆ、無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、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、交換レンズに必要な十分なバックフォーカスを得ることができる。条件式（９）の上限以上とならないようにすることによって、レンズ全長の短縮に有利となる。
０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．１ …（９）

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、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。

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。図１および後述の実施例２〜８に対応した図２〜８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上の位置を示すものである。また、図１〜８は、無限遠物体に合焦した状態を示している。また、図１のみ軸上光束ａおよび最大画角の光束ｂを併せて記入している。

実施例１の撮像レンズは、物体側から順に、レンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｄの４枚のレンズから構成される第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳｔと、レンズＬ２ａ〜レンズＬ２ｄの４枚のレンズから構成される第２レンズ群Ｇ２と、レンズＬ３ａのみの１枚のレンズから構成される第３レンズ群Ｇ３と、レンズＬ４ａのみの１枚のレンズから構成される第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。

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、非球面係数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２〜８についても基本的に同様である。

表１のレンズデータにおいて、面番号の欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像面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、ｎの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））における屈折率を示し、νの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））におけるアッベ数を示す。

また、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像面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（絞り）という語句を記載している。

表２の諸元に関するデータに、焦点距離ｆ、バックフォーカスＢｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、全画角２ω（°）の値を示す。

表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表３の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。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。非球面係数は、下記式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍの値である。

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、非球面深さＺｄにおけるΣはｍに関する総和を意味する。

基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および変化する面間隔に関するデータにおいて、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。

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中の左側から順に球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。球面収差、非点収差、および歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））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（ナノメートル））、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル））、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ（ナノメートル）)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および灰色の実線で示す。非点収差図にはサジタル方向およびタンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線および短破線で示す。倍率色収差図にはＣ線（波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル））、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ（ナノメートル）)についての収差をそれぞれ長破線、短破線、および灰色の実線で示す。なお、球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。

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。実施例２の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。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、非球面係数に関するデータを表６に、各収差図を図１０に示す。

次に、実施例３の撮像レンズについて説明する。実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。実施例３の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。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、非球面係数に関するデータを表９に、各収差図を図１１に示す。

次に、実施例４の撮像レンズについて説明する。実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。実施例４の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。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、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図１２に示す。

次に、実施例５の撮像レンズについて説明する。実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。実施例５の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。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、非球面係数に関するデータを表１５に、各収差図を図１３に示す。

次に、実施例６の撮像レンズについて説明する。実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。実施例６の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。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、非球面係数に関するデータを表１８に、各収差図を図１４に示す。

次に、実施例７の撮像レンズについて説明する。実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図７に示す。実施例７の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。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、非球面係数に関するデータを表２１に、各収差図を図１５に示す。

次に、実施例８の撮像レンズについて説明する。実施例８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図８に示す。実施例８の撮像レンズの群構成は、実施例１の撮像レンズと同じである。また、実施例８の撮像レンズの基本レンズデータを表２２に、諸元に関するデータを表２３に、非球面係数に関するデータを表２４に、各収差図を図１６に示す。

実施例１〜８の撮像レンズの条件式（１）〜（９）に対応する値を表２５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２５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１〜８の撮像レンズは全て、条件式（１）〜（９）を満たしており、小型で、かつ全画角が７０°以上と広画角の撮像レンズであることが分かる。

次に、図１７および図１８を参照して本発明に係る撮像装置の一実施形態について説明する。図１７、図１８にそれぞれ前面側、背面側の斜視形状を示すカメラ３０は、本発明の実施形態による撮像レンズ１を鏡筒内に収納した交換レンズ２０が取り外し自在に装着される、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、このマウント３７を介して交換レンズ２０がカメラボディ３１に装着されるようになっている。

そしてカメラボディ３１内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像を受け、それに応じた撮像信号を出力するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）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、アッベ数等の値は、上記各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、ノンレフレック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、ビデオカメラ、ノンレフレックス方式以外のデジタルカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ等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
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
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ａ〜Ｌ４ａ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
ａ 軸上光束
ｂ 最大画角の光束
Ｚ 光軸

Claims (19)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、
   前記第３レンズ群は、負レンズからなり、
   無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
   前記第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１、
   前記第１レンズ群の最も物体側のレンズの物体側面から前記絞りまでの光軸上の距離をＧＳ１、
   前記絞りから前記第２レンズ群の最も像側のレンズの像側面までの距離をＧＳ２とした場合、
   −９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
   ０．８＜ＧＳ１／ＧＳ２＜２．１ …（２）
   で表される条件式（１）および（２）を満足する撮像レンズ。
2. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、
   前記第２レンズ群は、最も物体側に、物体側に凹面を向けたレンズを有し、
   前記第３レンズ群は、負レンズからなり、
   無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
   前記第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、
   −９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
   で表される条件式（１）を満足する撮像レンズ。
3. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、
   前記第２レンズ群は、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズを有し、
   前記第３レンズ群は、負レンズからなり、
   無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
   前記第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、
   −９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
   で表される条件式（１）を満足する撮像レンズ。
4. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、
   前記第３レンズ群は、負レンズからなり、
   無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
   前記第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１、
   無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、
   前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２とした場合、
   −９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
   １＜ｆ／ｆ１２＜２．５ …（８）
   で表される条件式（１）および（８）を満足する撮像レンズ。
5. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に、非球面レンズと、３枚のレンズが接合された３枚接合レンズとを有し、
   該３枚接合レンズは、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなり、
   前記第３レンズ群は、負レンズからなり、
   無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
   前記第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、
   −９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
   で表される条件式（１）を満足する撮像レンズ。
6. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、最も物体側から順に連続して、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けたレンズと、物体側に凹面を向けたレンズとを有し、
   前記第３レンズ群は、負レンズからなり、
   前記第４レンズ群は、正レンズからなり、
   無限遠物体から最至近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群のみが光軸に沿って像側へ移動し、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
   前記第１レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ１とした場合、
   −９＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．２ …（１）
   で表される条件式（１）を満足する撮像レンズ。
7. 前記第１レンズ群は、物体側から順に負レンズと正レンズが接合された接合レンズを有する
   請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
8. 無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、
   前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とした場合、
   ０．０５＜ｆ／ｆ４＜０．７ …（３）
   で表される条件式（３）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。
9. 前記第２レンズ群は、正レンズと負レンズが少なくとも１枚ずつ接合された接合レンズを有し、
   該接合レンズを構成する正レンズのうちアッベ数が最大のものと、該接合レンズを構成する負レンズのうちアッベ数が最小のものとの、アッベ数の差をνｄｉｆｆ２とした場合、
   １０＜νｄｉｆｆ２ …（４）
   で表される条件式（４）を満足する
   請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
10. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
    前記第２レンズ群における最も像側のレンズの像側面の曲率半径をＲａ２とした場合、
    −４＜ｆ２／Ｒａ２＜−０．５ …（５）
    で表される条件式（５）を満足する
    請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
11. 無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、
    ０．０５＜ｆ／ｆ１＜０．７ …（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項記載の撮像レンズ。
12. 無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆ、
    前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
    −１．５＜ｆ／ｆ３＜−０．１ …（７）
    で表される条件式（７）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。
13. 空気換算長によるバックフォーカスをＢｆ、
    無限遠物体合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、
    ０．５＜Ｂｆ／ｆ＜１．１ …（９）
    で表される条件式（９）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。
14. −５＜ｆ１／Ｒａ１＜−０．５ …（１−１）
    で表される条件式（１−１）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。
15. １＜ＧＳ１／ＧＳ２＜１．９ …（２−１）
    で表される条件式（２−１）を満足する
    請求項１記載の撮像レンズ。
16. −２．５＜ｆ２／Ｒａ２＜−０．８ …（５−１）
    で表される条件式（５−１）を満足する
    請求項１０記載の撮像レンズ。
17. ０．１＜ｆ／ｆ１＜０．６ …（６−１）
    で表される条件式（６−１）を満足する
    請求項１１記載の撮像レンズ。
18. −１．３＜ｆ／ｆ３＜−０．２ …（７−１）
    で表される条件式（７−１）を満足する
    請求項１２記載の撮像レンズ。
19. 請求項１から１８のいずれか１項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。