JP7146708B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本開示は、撮像レンズ、および撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラ等の撮像装置に適用可能な撮像レンズとして、例えば下記特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、非球面レンズと、３枚接合レンズとを有する撮像レンズが記載されている。

特開２０１５－００１６４１号公報

本開示は、レンズ系全長が短く、諸収差が良好に補正されて、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を目的とする。

本開示の一態様に係る撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、像側の面が凹面である負レンズと、この負レンズより像側に配置され各々の物体側の面が凸面である２枚の正レンズとを含み、第２レンズ群は、非球面レンズと、この非球面レンズより像側に配置された２組の接合レンズとを含み、第３レンズ群は１つのレンズ成分からなる。

上記態様の撮像レンズにおいて、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、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、下記条件式（１）を満足することが好ましく、下記条件式（１－１）を満足することがより好ましい。
－１．５＜ｆ／ｆ３＜－０．４ （１）
－１．３＜ｆ／ｆ３＜－０．５ （１－１）

上記態様の撮像レンズにおいて、上記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのｄ線に対する屈折率の最大値をＮ２ｃｐｍａｘとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
１．８＜Ｎ２ｃｐｍａｘ＜２．２ （２）
１．８＜Ｎ２ｐ＜２．１ （２－１）

上記態様の撮像レンズにおいて、上記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのｄ線基準のアッベ数の最大値をν２ｃｐｍａｘとした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
５０＜ν２ｃｐｍａｘ＜１１０ （３）
６０＜ν２ｐ＜１０５ （３－１）

上記態様の撮像レンズにおいて、上記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｐ、第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズと接合されている負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｎとした場合、下記条件式（４）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
０≦θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０６ （４）

上記態様の撮像レンズにおいて、第２レンズ群は、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されて像側に凸面を向けた接合面を有する第１の接合レンズと、第１の接合レンズより像側に配置されて負レンズと像側の面が凸面である正レンズとが物体側から順に接合された第２の接合レンズとを含むことが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、合焦の際に第２レンズ群全体が光軸に沿って移動することが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における第２レンズ群の横倍率をβ２、無限遠物体に合焦した状態における第３レンズ群の横倍率をβ３とした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。
１＜（１－β２^２）×β３^２＜１．５ （５）
１．０５＜（１－β２^２）×β３^２＜１．４ （５－１）

上記態様の撮像レンズにおいて、上記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズは、第２レンズ群内の最も像側の接合レンズに含まれることが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、上記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズは、第２レンズ群内の最も物体側の接合レンズに含まれることが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、第１Ａレンズ群と、第１Ｂレンズ群とからなり、第１Ｂレンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとが接合された接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなることが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、第１レンズ群の最も物体側のレンズは像側に凹面を向けた負レンズであることが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、第３レンズ群は単レンズであることが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、上記非球面レンズは、近軸領域において物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有することが好ましい。

上記態様の撮像レンズにおいて、第２レンズ群は５枚のレンズからなることが好ましい。

本開示の別の態様に係る撮像装置は、本開示の上記態様に係る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」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。「～レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。「単レンズ」は接合されていない１枚のレンズを意味する。

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

条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、特に断りが無い限り、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。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。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。

本開示によれば、レンズ系全長が短く、諸収差が良好に補正されて、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。

本開示の実施例１の撮像レンズに対応し、本開示の一実施形態に係る撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 本開示の実施例２の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 本開示の実施例３の撮像レンズの構成と光束を示す断面図である。 本開示の実施例１の撮像レンズの球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。 本開示の実施例２の撮像レンズの球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。 本開示の実施例３の撮像レンズの球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す図である。 本開示の一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。 本開示の一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、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１に示す例は後述の実施例１の撮像レンズに対応している。図１では、左側が物体側、右側が像側であり、無限遠物体に合焦した状態を示す。また、図１には光束として、軸上光束２および最大画角の光束３も示している。

なお、図１では、撮像レンズが撮像装置に適用されることを想定して、撮像レンズの像側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、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ順に、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。なお、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。

この撮像レンズは、物体側から像側へ順に、正、正、負のレンズ群を配置したテレフォトタイプの構成を採っており、この構成によってレンズ系全長の短縮に有利となる。また、開口絞りＳｔの両側に正の屈折力を有するレンズ群を配置した構成とすることによって、歪曲収差および倍率色収差の発生を抑えることが容易になる。

一例として図１に示す撮像レンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２５の５枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３が、レンズＬ３１の１枚のレンズからなる。

第１レンズ群Ｇ１は、像側の面が凹面である負レンズと、この負レンズより像側に配置され各々の物体側の面が凸面である２枚の正レンズとを含むように構成される。物体側に凸面を向けた２枚の正レンズによって、非点収差および球面収差の発生を抑えることが容易になる。また、第１レンズ群Ｇ１内の物体側に負レンズを配置することによって、この負レンズより像側のレンズに入射する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るので、コマ収差の発生を抑えることが容易になる。負レンズの像側の面を凹面にすることによって非点収差の発生を抑えることが容易になる。より好ましくは、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズを、像側の面が凹面である負レンズにすることである。このようにした場合は、上記効果をより顕著にすることができる。図１に示す例において、レンズＬ１１は像側の面が凹面である負レンズであり、レンズＬ１２およびレンズＬ１３は物体側の面が凸面である正レンズである。

図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂとからなり、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂは、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとが接合された接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなるように構成することが好ましい。このようにした場合は、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの上記接合レンズによって、非点収差の発生を抑えながら球面収差および軸上色収差を補正することが容易になる。また、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズによって、第１レンズ群Ｇ１に正の屈折力を持たせながら、球面収差およびコマ収差の発生を抑えることが容易になる。図１に示す例では、第１Ａレンズ群Ｇ１ＡはレンズＬ１１～Ｌ１２からなり、第１Ｂレンズ群Ｇ１ＢはレンズＬ１３～Ｌ１５からなる。図１に示す第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、一例として、物体側から像側へ順に、像側の面が凹面である負レンズと、物体側の面が凸面である正レンズとからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、非球面レンズと、この非球面レンズより像側に配置された２組の接合レンズとを含むように構成される。第２レンズ群Ｇ２が非球面レンズを含むことによって、球面収差の補正に有利となる。この非球面レンズは、近軸領域において物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有することが好ましく、このようにした場合は、非点収差の発生を抑えながら球面収差を補正することに有利となる。第２レンズ群Ｇ２が少なくとも２組の接合レンズを含むことによって、色収差の補正をこれらの接合レンズに分担させることができる。より詳しくは、第２レンズ群Ｇ２の複数の接合レンズのうち、物体側の接合レンズでは主に軸上色収差を補正することができ、像側の接合レンズでは主に倍率色収差を補正することができるので、軸上色収差および倍率色収差を同時にバランス良く良好に補正することが容易になる。図１に示す例では、レンズＬ２１が非球面レンズであり、レンズＬ２２とレンズＬ２３とが互いに接合されており、レンズＬ２４とレンズＬ２５とが互いに接合されている。

第２レンズ群Ｇ２の２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されていることが好ましい。以下では、第２レンズ群Ｇ２の２組の接合レンズがいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されている場合について説明する。

第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズは、第２レンズ群Ｇ２内の最も像側の接合レンズに含まれることが好ましい。このように、屈折率の高い正レンズを主光線の高さがより高い位置に配置することによって、像面湾曲の発生を抑えることに有利となる。また、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズは、第２レンズ群Ｇ２内の最も物体側の接合レンズに含まれることが好ましい。このようにした場合は、軸上色収差と倍率色収差とのバランスを取りながら良好に補正することに有利となる。

より詳しくは、第２レンズ群Ｇ２の２組の接合レンズは、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されて像側に凸面を向けた接合面を有する第１の接合レンズと、第１の接合レンズより像側に配置されて負レンズと像側の面が凸面である正レンズとが物体側から順に接合された第２の接合レンズであることが好ましい。第１の接合レンズでは、接合面での非点収差の発生を抑えながら軸上色収差を補正することが可能となる。第２の接合レンズでは、接合レンズの像側の面での非点収差の発生を抑えながら倍率色収差を補正することが可能となる。

第２レンズ群Ｇ２は５枚のレンズからなるように構成することが好ましい。このようにした場合は、上記の非球面レンズおよび２組の接合レンズによる効果を得ながら、レンズ系全長の短縮を図ることができる。

第２レンズ群Ｇ２は、合焦の際に移動するレンズ群（以下、フォーカシングレンズ群という）であってもよい。すなわち、合焦の際に第２レンズ群Ｇ２全体が光軸Ｚに沿って移動するように構成してもよい。このようにした場合は、合焦の際に撮像レンズ全体を移動させる構成に比べて、フォーカシングレンズ群の軽量化を図ることができ、また、合焦の際の像面湾曲の変動を少なくすることができる。図１の第２レンズ群Ｇ２の下に記入された水平方向の左向きの矢印は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に第２レンズ群Ｇ２全体が一体的に物体側へ移動することを示している。なお、ここでいう、一体的に移動する、とは、同時に同方向に同量移動することを意味する。

第３レンズ群Ｇ３は１つのレンズ成分からなるように構成される。１つのレンズ成分とは、光軸上での空気接触面が物体側の面および像側の面の２つのみのレンズであり、１枚の単レンズもしくは１組の接合レンズを意味する。第３レンズ群Ｇ３を上記構成にすることによって、２つ以上のレンズ成分からなる構成に比べて、レンズ系全長の短縮に有利となる。図１に示す例の第３レンズ群Ｇ３は単レンズであり、このようにした場合は、レンズ系全長の短縮により有利となる。また、第２レンズ群Ｇ２がフォーカシングレンズ群である場合は、第３レンズ群Ｇ３を単レンズにすることによって、合焦の際の第２レンズ群Ｇ２の移動ストロークを確保しやすいため、最短撮影距離を短くすることに有利となる。

次に、条件式に関する構成について説明する。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撮像レンズの焦点距離をｆ、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とした場合、下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸外光束の主光線の像面Ｓｉｍへの入射角を小さくすることが容易になる。条件式（１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、レンズ系全長の短縮に有利となる。さらに、下記条件式（１－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－１．５＜ｆ／ｆ３＜－０．４ （１）
－１．３＜ｆ／ｆ３＜－０．５ （１－１）

本開示の撮像レンズは、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズに含まれる正レンズのｄ線に対する屈折率の最大値をＮ２ｃｐｍａｘとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の発生の抑制に有利となる。現存の光学材料の屈折率およびアッベ数の特性を考慮すると、条件式（２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、分散が大きくなりすぎるのを抑制できるため、倍率色収差の発生を抑えることに有利となる。さらに、下記条件式（２－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
１．８＜Ｎ２ｃｐｍａｘ＜２．２ （２）
１．８＜Ｎ２ｐ＜２．１ （２－１）

本開示の撮像レンズは、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズに含まれる正レンズのｄ線基準のアッベ数の最大値をν２ｃｐｍａｘとした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸上色収差の発生を抑えることに有利となる。現存の光学材料の屈折率およびアッベ数の特性を考慮すると、条件式（３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、屈折率が低くなりすぎるのを抑制できるため、像面湾曲の発生を抑えることに有利となる。さらに、下記条件式（３－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
５０＜ν２ｃｐｍａｘ＜１１０ （３）
６０＜ν２ｐ＜１０５ （３－１）

本開示の撮像レンズは、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｐ、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズと接合されている負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｎとした場合、下記条件式（４）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。条件式（４）の対応値が下限以上となることによって、１次色収差の発生を抑えるのに有利となる。条件式（４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、２次色収差の発生を抑えることに有利となる。条件式（４）を満足する負レンズがさらに下記条件式（４－１）を満足する場合は、より良好な特性とすることができる。
０≦θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０６ （４）
０．０１＜θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０５ （４－１）

本開示の撮像レンズは、第２レンズ群Ｇ２がフォーカシングレンズ群であり、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、無限遠物体に合焦した状態における第３レンズ群Ｇ３の横倍率をβ３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）の対応値が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の移動量を短縮することが容易になる。条件式（５）の対応値が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の移動による像面位置の変動が大きくなりすぎるのを防ぎ、合焦の際の第２レンズ群Ｇ２の停止位置の許容誤差が小さくなりすぎるのを防ぐことが容易になる。さらに、下記条件式（５－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
１＜（１－β２^２）×β３^２＜１．５ （５）
１．０５＜（１－β２^２）×β３^２＜１．４ （５－１）

なお、図１では、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａが２枚のレンズからなり、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂが３枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２が５枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３が１枚のレンズからなる例を示したが、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。例えば、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、２枚以上かつ４枚以下のレンズからなるように構成してもよい。具体的には、例えば、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、物体側から像側へ順に、像側の面が凹面である負レンズと、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されて像側に凸面を向けた接合面を有する接合レンズと、物体側の面が凸面である正レンズとからなる４枚のレンズからなるように構成してもよい。

条件式に関する構成も含め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。本開示によれば、レンズ系全長が短く、諸収差が良好に補正されて、高い光学性能を有する撮像レンズを実現可能である。

次に、本開示の撮像レンズの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と光束は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１の撮像レンズは、物体側から像側へ順に、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。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂとからなる。第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、物体側から像側へ順に、レンズＬ１１～Ｌ１２の２枚のレンズからなる。第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂは、物体側から像側へ順に、レンズＬ１３～Ｌ１５の３枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２１～Ｌ２５の５枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ３１の１枚のレンズからなる。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全体が一体的に光軸Ｚに沿って移動する。以上が実施例１の撮像レンズの概要である。

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、非球面係数を表３に示す。表１において、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。また、Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示し、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も示している。表１には、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２に、撮像レンズの焦点距離ｆ、空気換算距離でのバックフォーカスＢｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、および最大全画角２ωの値をｄ線基準で示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表１および表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１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３において、Ｓｎの欄には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍの欄には各非球面についての非球面係数の数値を示す。ｍは３以上の整数であり、例えば実施例１の非球面ではｍ＝３、４、５、・・・、２０である。表３の非球面係数の数値の「Ｅ－ｎ」（ｎ：整数）は「×１０^－ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ^２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ^２×ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ×ｈ^ｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。

各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大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。

図４に、実施例１の撮像レンズの無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示す。図４では左から順に、球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。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。正弦条件違反量の図ではｄ線における量を実線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、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。

上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。

［実施例２］
実施例２の撮像レンズの構成と光束を示す断面図を図２に示す。実施例２の撮像レンズは、実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例２の撮像レンズについて、基本レンズデータを表４に、諸元を表５に、非球面係数を表６に、各収差図を図５に示す。

［実施例３］
実施例３の撮像レンズの構成と光束を示す断面図を図３に示す。実施例３の撮像レンズは、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａが物体側から像側へ順にレンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる点、および、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂが物体側から像側へ順にレンズＬ１５～Ｌ１７の３枚のレンズからなる点以外は、実施例１の撮像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例３の撮像レンズについて、基本レンズデータを表７に、諸元を表８に、非球面係数を表９に、各収差図を図６に示す。

表１０に実施例１～３の撮像レンズの条件式（１）～（５）の対応値を示す。実施例１～３はｄ線を基準波長としている。表１０にはｄ線基準での値を示す。

以上のデータからわかるように、実施例１～３の撮像レンズは、Ｆナンバーが１．４５であり、小さなＦナンバーを有し、レンズ系全長が短く、色収差を含む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７および図８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７はカメラ３０を正面側から見た斜視図を示し、図８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を含んで構成されている。

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

カメラボディ３１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７を介して交換レンズ２０がカメラボディ３１に装着される。

カメラボディ３１内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）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
Ｇ１Ａ 第１Ａレンズ群
Ｇ１Ｂ 第１Ｂレンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１１～Ｌ１７、Ｌ２１～Ｌ２５、Ｌ３１ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (18)

1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
   前記第１レンズ群は、像側の面が凹面である負レンズと、前記負レンズより像側に配置され各々の物体側の面が凸面である２枚の正レンズとを含み、
   前記第２レンズ群は、非球面レンズと、前記非球面レンズより像側に配置された２組の接合レンズとを含み、
   前記第３レンズ群は１つのレンズ成分からなり、
   合焦の際に前記第２レンズ群全体が光軸に沿って移動し、
   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、
   無限遠物体に合焦した状態における前記第３レンズ群の横倍率をβ３とした場合、
   １＜（１－β２ ^２ ）×β３ ^２ ＜１．５ （５）
   で表される条件式（５）を満足する撮像レンズ。
2. 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、
   前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
   －１．５＜ｆ／ｆ３＜－０．４ （１）
   で表される条件式（１）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 前記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、
   前記第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのｄ線に対する屈折率の最大値をＮ２ｃｐｍａｘとした場合、
   １．８＜Ｎ２ｃｐｍａｘ＜２．２ （２）
   で表される条件式（２）を満足する請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
4. 前記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、
   前記第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのｄ線基準のアッベ数の最大値をν２ｃｐｍａｘとした場合、
   ５０＜ν２ｃｐｍａｘ＜１１０ （３）
   で表される条件式（３）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
5. 前記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、
   前記第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｐ、
   前記第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズと接合されている負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦｎとした場合、
   ０≦θｇＦｎ－θｇＦｐ＜０．０６ （４）
   で表される条件式（４）を満足する負レンズを少なくとも１枚含む請求項４に記載の撮像レンズ。
6. 前記第２レンズ群は、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されて像側に凸面を向けた接合面を有する第１の接合レンズと、前記第１の接合レンズより像側に配置されて負レンズと像側の面が凸面である正レンズとが物体側から順に接合された第２の接合レンズとを含む請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
7. 前記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、
   前記第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズは、前記第２レンズ群内の最も像側の接合レンズに含まれる請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
8. 前記２組の接合レンズはいずれも少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとが接合されており、
   前記第２レンズ群内の接合レンズに含まれる正レンズのうちｄ線基準のアッベ数が最も大きい正レンズは、前記第２レンズ群内の最も物体側の接合レンズに含まれる請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
9. 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、第１Ａレンズ群と、第１Ｂレンズ群とからなり、
   前記第１Ｂレンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとが接合された接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
10. 前記第１レンズ群の最も物体側のレンズは像側に凹面を向けた負レンズである請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
11. 前記第３レンズ群は単レンズである請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
12. 前記非球面レンズは、近軸領域において物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
13. 前記第２レンズ群は５枚のレンズからなる請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
14. －１．３＜ｆ／ｆ３＜－０．５ （１－１）
    で表される条件式（１－１）を満足する請求項２に記載の撮像レンズ。
15. １．８＜Ｎ２ｐ＜２．１ （２－１）
    で表される条件式（２－１）を満足する請求項３に記載の撮像レンズ。
16. ６０＜ν２ｐ＜１０５ （３－１）
    で表される条件式（３－１）を満足する請求項４に記載の撮像レンズ。
17. １．０５＜（１－β２^２）×β３^２＜１．４ （５－１）
    で表される条件式（５－１）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ。
18. 請求項１から１７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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